(57)【要約】  方法が、基地局及び移動局を含むＯＦＤＭＡ無線ネットワークにおいてアンテナを選択する。移動局は、利用可能なアンテナの異なる複数のサブセットを使用して、ダウンリンクサブフレームにおけるダウンリンクのチャネル状態を測定し、基地局と、移動局におけるアンテナの異なる複数のサブセットとの間のチャネル状態に基づいて、ダウンリンク受信のための受信アンテナのサブセットを選択する。基地局は、該基地局において受信される移動局からのアップリンクサブフレームを使用して、アップリンクにおけるチャネル状態を測定し、基地局と、移動局におけるアンテナの異なる複数のサブセットとの間のチャネル状態に基づいて、移動局のアップリンク送信のための送信アンテナのサブセットを選択する。
2011511490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用可能なアンテナを有する基地局及び移動局を含むＯＦＤＭＡ無線ネットワークにおいてアンテナを選択するための方法であって、
前記移動局によって、利用可能なアンテナの異なる複数のサブセットを使用して該移動局において受信される前記基地局からのダウンリンクサブフレームを使用して、ダウンリンクのチャネル状態を測定することであって、各前記サブセットは関連付けられるインデックスを有し、各前記アンテナは関連付けられるアイデンティティを有する、測定すること、
前記移動局によって、前記基地局と、該移動局における前記アンテナの異なる複数のサブセットとの間の前記チャネル状態に基づいて、ダウンリンク受信のための受信アンテナのサブセットを選択すること、
前記基地局によって、該基地局において受信される前記移動局からのアップリンクサブフレームを使用して、アップリンクのチャネル状態を測定すること、及び
前記基地局が、前記アップリンクチャネルと前記ダウンリンクチャネルとが実質的に異なると判断する場合、該基地局によって、該基地局と、前記移動局における前記アンテナの異なる複数のサブセットとの間の前記チャネル状態に基づいて、前記移動局における、アップリンク送信のための送信アンテナのサブセットを選択すること、
を含む、方法。
【請求項２】
１ビットを使用して、前記移動局が前記受信アンテナのサブセットを選択し前記アンテナの異なるサブセットのうちの１つに切り換えたことを前記基地局に示すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記受信アンテナの前記選択されたサブセットの前記関連付けられるインデックス、及び前記受信アンテナの前記選択されたサブセット内の前記アンテナのアイデンティティを前記基地局に示すことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記アンテナ選択が前記ダウンリンクに関してサポートされているか否かを、前記ＢＳから前記ＭＳに明示的に示すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アンテナ選択が前記アップリンクに関してサポートされているか否かを、前記ＢＳから前記ＭＳに明示的に示すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記アンテナ選択が前記ダウンリンクに関してサポートされているか否かを、前記ＭＳから前記ＢＳに明示的に示すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記アンテナ選択が前記アップリンクに関してサポートされているか否かを、前記ＭＳから前記ＢＳに明示的に示すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ＢＳがダウンリンクアンテナ選択をサポートしておらず、且つ前記受信アンテナのサブセットの前記選択が前記基地局に対してトランスペアレントである場合、前記ＭＳは前記受信アンテナのサブセットを前記ＢＳに対してトランスペアレントに選択する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記送信アンテナの前記選択されたサブセットの前記関連付けられるインデックス、及び前記送信アンテナの前記選択されたサブセット内の前記アンテナのアイデンティティを前記移動局に示すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ダウンリンクの前記チャネル状態の前記測定は、１つ又は複数のＯＦＤＭＡスロットを含む資源ブロック上で実施され、１つのそのようなＯＦＤＭＡスロットは、パーミュテーションに依拠して、時間において、ＯＦＤＭＡシンボルの１つ又は複数の連続したセットを含み、周波数において１つ又は複数のサブチャネルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記資源ブロックは１つのＯＦＤＭＡスロットを含み、前記測定は、アンテナの異なるサブセットについて異なるＯＦＤＭＡシンボルを使用する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記資源ブロックは複数のＯＦＤＭＡスロットを含み、前記測定は、アンテナの異なるサブセットについて異なるＯＦＤＭＡスロットを使用する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記資源ブロックは、前記ＯＦＤＭＡ資源における、受信のための対応するダウンリンクサブフレームにおいて前記ＭＳに配分されるＯＦＤＭＡ資源全体であり、前記ＭＳは、前記ＢＳが前記ＭＳに配分する前記ＯＦＤＭＡ資源における受信のために、アンテナの１つのサブセットを使用し、前記ＢＳが別のＭＳに配分する前記ＯＦＤＭＡ資源における受信のために、アンテナの別のサブセットを使用する、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には無線ネットワークに関し、特に、ＯＦＤＭＡネットワークにおいてアンテナを選択することに関する。
【背景技術】
【０００２】
直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）
ＯＦＤＭは、複数の直交サブキャリアを使用して、情報を比較的低いシンボルレートで送信する。利点として、ＯＦＤＭは、単一キャリアを使用して、高周波数減衰、狭帯域干渉、及びマルチパスによる周波数選択性フェージングのような、チャネル状態及び品質における深刻な変化に耐えることができる。ＯＦＤＭは、１つの迅速に変調される広帯域信号ではなく複数の低速に変調される狭帯域信号を使用するため、チャネル等化が簡略化される。シンボルレートが低いことにより、シンボル間干渉（ＩＳＩ）を無くしながら、ガードインターバル及び時間拡散が可能になる。ＯＦＤＭシンボルのいくつかにおけるサブキャリアのいくつかは、チャネル状態を推定し同期を実行するためにパイロット信号を搬送する。
【０００３】
直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）
欠点として、ＯＦＤＭは、チャネルに対しマルチユーザチャネルアクセスを提供しない。ＯＦＤＭＡは、この問題を、複数の送受信機の時間、周波数又は符号化による分離によって補正する。すなわち、周波数分割多元接続は、異なるＯＦＤＭサブチャネルを異なる送受信機に割り当てることによって達成される。サブチャネルは、周波数において物理的に隣接する必要のないサブキャリアのグループである。ＯＦＤＭＡは、一般にＷｉＭＡＸと呼ばれるＩＥＥＥ８０２．１６無線ＭＡＮ標準規格のアップリンクにおいて使用される。
【０００４】
ＷｉＭＡＸ
ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格は、エアインタフェースを定義するが、ＷｉＭＡＸは、ＩＥＥＥ８０２．１６エアインタフェースとシステムのネットワーキング態様との両方を規定する。ＷｉＭＡＸは、ブロードバンド無線アクセス技術である。これについては、参照により本明細書に援用される、「IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part １６： Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems」（IEEE Computer Society and the IEEE Microwave Theory and Techniques Society、 October ２００４）及び「IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part １６： Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems、 Amendment ２： Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands」（IEEE Computer Society and the IEEE Microwave Theory and Techniques Society、 February ２００６）を参照されたい。
【０００５】
アンテナ選択
各アンテナは、別個のチャネル利得がある異なる伝播経路を提供することが知られている。したがって、基地局（ＢＳ）及び移動局（ＭＳ）において送受信性能が最適化されるように、Ｎ個の利用可能なアンテナから成るサブセットをＭ個のＲＦチェーンに選択的に接続することが重要である。ここでＮ≧Ｍである。この機能は、アンテナ選択（ＡＳ）として知られている。アンテナ選択は、ビット誤り率（ＢＥＲ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）及びスループット（ＴＨ）に関してシステム性能を向上させる方法である。
【０００６】
アンテナ選択は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、Ｒ１−０６３０８９「Low cost training for transmit antenna selection on the uplink」（Mitsubishi Electric、 NTT DoCoMo、 3GPP RAN1#47）、Ｒ１−０６３０９０「Performance comparison of training schemes for uplink transmit antenna selection」（Mitsubishi Electric、 NTT DoCoMo、 3GPP RAN1#47）、Ｒ１−０６３６０９１「Effects of the switching duration on the performance of the within TTI switching scheme for transmit antenna selection in the uplink」（Mitsubishi Electric、 NTT DoCoMo、3GPP RAN1#47）、及びＲ１−０５１３９８「Transmit Antenna Selection Techniques for Uplink E-UTRA」（Institute for Infocomm Research (I2R)、 Mitsubishi Electric、 NTT DoCoMo、 3GPP RAN1#43）、Ｒ１−０７０５２４「Comparison of closed-loop antenna selection with open-loop transmit diversity (antenna switching between TTIs)」（Mitsubishi Electric、 3GPP RAN1#47ｂｉｓ）のような他のＭＩＭＯベースの無線標準規格によって既に使用されている。これらはすべて参照により本明細書に援用される。
【０００７】
アンテナ選択はＩＥＥＥ８０２．１６標準規格に従って設計されるネットワークにおいても使用されている。ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格では、ＢＳ及びＭＳにおいて複数のアンテナ素子及び無線周波数（ＲＦ）チェーンがサポートされている。しかしながら、アンテナ選択は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅに従って設計されるネットワークにおいて、ＢＳにおけるプレコーディング方式としてのみ使用される。ＭＳにおいてはアンテナ選択は予見されていない。
【０００８】
ＷｉＭＡＸネットワーク
図１は、従来のＩＥＥＥ８０２．１６ＷｉＭＡＸネットワークを示す。本ネットワークは、ＢＳとＭＳとの間のポイント・ツー・マルチポイント通信を使用する。ＢＳは、それぞれ接続１０１〜１０３での特定のセルにおけるＭＳ１〜ＭＳ３との通信のすべてを管理及び調整する。各ＭＳは、１つのＢＳと直接通信し、ＢＳは、ネットワークのインフラストラクチャ１１０又は「バックボーン」と通信する。ＭＳへの、及びＭＳからのすべての通信は、ＢＳを通過しなければならない。
【０００９】
基本の無線通信を実行するために、ＢＳ及びＭＳの双方に、少なくとも１つのＲＦチェーンが装備される。通常、ＢＳにおいて、アンテナ素子Ｎ及びＲＦチェーンＭの数は等しく、すなわちＮ＝Ｍである。しかしながら、コスト、サイズ及びエネルギー消費の制限があるため、実際は、通常、ＭＳではＲＦチェーンよりアンテナの方が多い。したがって、ＭＳにおいてアンテナ選択が使用される。
【００１０】
従来のＩＥＥＥ８０２．１６標準規格は、時分割複信（ＴＤＤ）モードと周波数分割複信（ＦＤＤ）モードとを共にサポートする。本明細書において説明されるアンテナ選択は、両モードに適用される。
【００１１】
フレーム構造
図２に示すように、ＴＤＤモードは、ＭＳからＢＳへのアップリンクとＢＳからＭＳへのダウンリンクとにおいてフレーム構造を使用する。標準規格では、プリアンブル、ＦＣＨ、バースト、マップ並びにギャップＴＴＧ及びＲＴＧが完全に定義される。図２において、水平軸は時間を示し、垂直軸はサブチャネルを示す。第１のサブフレームはダウンリンク（ＤＬ）送信のためのものであり、第２のサブフレームはアップリンク（ＵＬ）のためのものである。ＩＥＥＥ８０２．１６のダウンリンクサブフレーム及びアップリンクサブフレームの両方において、マルチユーザチャネルアクセスのためにＯＦＤＭＡが使用される。ＯＦＤＭＡは、周波数領域における直交サブキャリア（サブチャネル）のセット及び時間領域におけるシンボルとを分離し、それにより、複数のＭＳが、シンボル及び周波数サブキャリアのような帯域幅資源をすべて共有することができるようにする。このため、常に単一の送受信機しか対応することができないＯＦＤＭとは対照的に、ＯＦＤＭＡにより、複数のＭＳがＯＦＤＭＡシステムにおいて同時に通信することができる。
【００１２】
図１において、ＢＳとＭＳとの間の１０１、１０２及び１０３のような各接続には、２次元ブロック、すなわち持続時間及び周波数サブキャリアを含む時間−周波数資源が配分される。ＯＦＤＭＡ技術によって、ＢＳは、２次元帯域幅資源を使用することにより接続１０１、１０２、１０３ですべてのＭＳと通信することができる。
【００１３】
ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格では、配分される最小資源単位はスロット２００である。スロット２００のサイズは、ＭＳ及びＢＳがアップリンク及びダウンリンクにおいて送信のために使用する置換モードに基づく。置換モードは、時間領域及び周波数領域における資源割当てのタイプを定義する。ＵＬ及びＤＬに対して異なるモードが定義される。特定の置換を使用することにより、各スロットに、所与の数のＯＦＤＭＡシンボル及びサブキャリアが含まれる。
【００１４】
図３は、ＯＦＤＭＡシンボル３００の構造を示し、Ｔｓはシンボル持続時間であり、Ｔｂは情報（データ）持続時間であり、ＴｇはサイクリックプレフィックスＣＰ３０１である。ＣＰ３０１は、Ｔｂの最後にデータから導出され、シンボルの最初にコピーされる。Ｔｇは、構成可能な期間であり、およそ数マイクロ秒長である。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって周波数サブキャリアが生成され、完全な周波数スペクトルが構成される。周波数サブキャリアは、ＤＣサブキャリア、データサブキャリア、パイロットサブキャリア及びガードサブキャリアのような異なる用途に従って複数のグループに分類される。
【００１５】
ダウンリンク及びアップリンク両方の多元接続に対してＯＦＤＭＡを使用する現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ標準規格は、移動局におけるアンテナ選択をサポートしていない。
【００１６】
参照により本明細書に援用される、２００年７月１３日付けでTao他によって出願された米国特許出願第１１／７７７，３５６号「Method and System for Selecting Antennas Adaptively in OFDMS Network」（以下Taoと称する）は、アンテナよりも少ないＲＦチェーンを有するＩＥＥＥ８０２．１６移動局におけるアンテナ選択のための方法及びシステムを記載している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記特許文献に記載されるトレーニングプロセスは、ハードウェア能力に依拠して、アンテナを切り替えている間に正確なチャネル推定を与えるのには不十分である。さらに、そのプロトコル及びシグナリングの設計において、最適解をもたらすことができない幾つかのシナリオが存在する。本発明の実施の形態によるシグナリング及びトレーニングの方法は、これらの問題に対処する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
方法が、基地局及び移動局を含むＯＦＤＭＡ無線ネットワークにおいてアンテナを選択
する。
【００１９】
移動局は、利用可能なアンテナの異なる複数のサブセットを使用して、ダウンリンクサブフレームにおけるダウンリンクのチャネル状態を測定し、基地局と、移動局におけるアンテナの異なる複数のサブセットとの間のチャネル状態に基づいて、ダウンリンク受信のための受信アンテナのサブセットを選択する。
【００２０】
基地局は、該基地局において受信される移動局からのアップリンクサブフレームを使用して、アップリンクにおけるチャネル状態を測定し、基地局と、移動局におけるアンテナの異なる複数のサブセットとの間のチャネル状態に基づいて、移動局のアップリンク送信のための送信アンテナのサブセットを選択する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態によって使用されるＩＥＥＥ８０２．１６ＷｉＭＡＸネットワークの概略図である。
【図２】本発明の実施形態によって使用されるＴＤＤモードの下でのＩＥＥＥ８０２．１６フレーム構造の概略図である。
【図３】本発明の実施形態によって使用されるＯＦＤＭＡシンボルの概略図である。
【図４】本発明の実施形態による、ＭＳにおいて２つのＲＦチェーン及び４つのアンテナを使用してＢＳと通信するときの概略図である。
【図５】本発明の実施形態による、ＭＳにおいて２つのＲＦチェーン及び４つのアンテナを使用してＢＳとの通信するときの別の概略図である。
【図６】本発明の実施形態によるＤＬ ＰＵＳＣスロットの概略図である。
【図７】本発明の実施形態による、ＤＬ ＰＵＳＣゾーンのためのアンテナ切り替えの概略図である。
【図８】本発明の実施形態による、ダウンリンクサブフレームにおけるアンテナ切り替えの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本明細書において、以下の用語を定義し使用する。
【００２３】
スロット：
スロットは、ＵＬ及びＤＬにおいてＭＳに配分される最小資源単位である。スロットは２次元であり、持続時間及び周波数サブキャリアで測定される。
【００２４】
アンテナ選択（ＡＳ）：
ＡＳは、ＭＳ又はＢＳにおいてシステム性能を最適化するために送受信中に使用される。ＡＳは、送信アンテナ選択（ＴＡＳ）及び受信アンテナ選択（ＲＡＳ）に分類することができ、それらは、それぞれ送信及び受信するためにアンテナを選択するように意図される。
【００２５】
パイロットサブキャリア／ト−ン：
ＩＥＥＥ８０２．１６では、サブキャリアは、データサブキャリア、パイロットサブキャリア、ＤＣサブキャリア、及びガードサブキャリアを含むいくつかのグループに分割される。受信機は、パイロットサブキャリアにおける受信信号を使用し、チャネルを推定する。サブキャリアのセット全体におけるパイロットの配分は、置換モードによって決まる。
【００２６】
ダウンリンク移動局受信アンテナ選択のためのシグナリング
本発明の実施形態は、基地局及び移動局を含む直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）無線ネットワークにおいてアンテナを選択するための方法及びシステムを提供する。移動局は、アンテナのセットと、おそらくより少ないＲＦチェーンとを有する。したがって、アンテナのサブセットを選択する必要があり、該サブセットは、セット内のアンテナのうちの１つ又は複数とすることができる。
【００２７】
移動局（ＭＳ）において基地局（ＢＳ）からダウンリンクで受信する信号のためのアンテナ選択を可能にするために、追加のシグナリングは一切必要とされない。ＭＳは使用するアンテナのサブセットを自立的に選択することができる。反転チャネル（reciprocal channel）において、ＭＳが送信及び受信のためにアンテナの同じサブセットを使用することができるため、アップリンクは制御シグナリングを必ずしも必要としない。ここで反転とは、チャネル状態及びチャネル品質がダウンリンク及びアップリンクにおいて実質的に同じであることを意味する。非反転とは、ダウンリンクのためのチャネル状態及びチャネル品質と、アップリンクのためのチャネル状態及びチャネル品質とが実質的に異なることを意味する。
【００２８】
しかしながら、アンテナの選択されたサブセットをＢＳにシグナリングすることには幾つかの利点が存在する。ＢＳがチャネル追跡を実施する場合、ＭＳはＢＳに対してアンテナの選択されたサブセットを示さなくてはならない。これは、アンテナ変更によってチャネル状態に急激な変化が生じ得るためである。そのようなチャネル追跡は、チャネル予測、雑音低減等に有用である。ＢＳがアンテナ選択を行うこともできる場合、ＢＳは、自身が受信するトレーニング信号が、ＭＳにおけるアンテナの同じサブセットから発生していることを確実にしなくてはならない。
【００２９】
したがって、ＭＳは、アンテナサブセットを切り換えたことを示さなくてはならない。ＭＳは、これを１ビット情報でＢＳに示すことができる。この１ビットは、一般的なＭＡＣヘッダ、サブヘッダ、拡張サブヘッダ、又はペイロードを有しないＭＡＣヘッダ内に存在することができる。代替的に、ＭＳは、別個の管理メッセージを送信して、サブセットの切り替え、又は該ＭＳが切り換えたアンテナサブセットのインデックスを示すことができる。
【００３０】
たとえば、移動局が４つのアンテナと２つのＲＦチェーンを有する場合、各アンテナのインデックス（．）は、（１）アンテナ１、（２）アンテナ２、（３）アンテナ３、（４）アンテナ４とすることができる。ＭＳは選択された２つのアンテナのインデックスをフィードバックするのみでよい。代替的に、ＭＳはインデックスを用いて可能なサブセットをラベル付けすることができる。たとえば、４つのアンテナ及び２つのＲＦチェーンを有する移動局の場合、該移動局の可能なアンテナサブセットを、（１）アンテナ１及び２、（２）アンテナ１及び３、（３）アンテナ１及び４、（４）アンテナ２及び３、（５）アンテナ３及び４、（６）アンテナ３及び４としてインデックス（．）を付けることができる。ＭＳは、選択されているアンテナサブセットに関して１つのインデックスをフィードバックすることができる。当然ながら、後者の例の場合、ＢＳは各アンテナサブセット内の各アンテナのアイデンティティ及びインデックスを通知されなくてはならないため、ＭＳとＢＳとの間の追加の通信が必要となる。
【００３１】
ＭＳは、このアンテナインデックス又はアンテナサブセットインデックスを、サブヘッダ、拡張サブヘッダ、又はペイロードを有しないＭＡＣヘッダにおいてＢＳにフィードバックすることができる。代替的に、ＭＳは、別個の管理メッセージを送信して、選択されたサブセット内のアンテナのアイデンティティを示すこともできる。
【００３２】
アップリンク移動局送信アンテナ選択のためのシグナリング
Taoは、アップリンクのための、移動局における送信アンテナの選択をサポートするためのＯＦＤＭＡアンテナ選択制御情報要素（ＩＥ）を記載している。
【００３３】
参照の目的でＩＥのフォーマットを表１に示し、下記で短く説明する。
【００３４】
【表１】
2011511490.tif 000003
【００３５】
値「０ｘ０Ｂ」を有する、ＡＳＣ ＵＬ ＩＥにおける「拡張ＵＩＵＣ」フィールドは、このＩＥが拡張ＵＩＵＣ ＩＥであることを示す。「長さ」フィールドは、後続する「ＵＬ＿ＡＳ＿制御」及び「ＵＬ＿ＡＳ＿選択」フィールドのバイト長を示す。
【００３６】
「ＵＬ＿ＡＳ＿制御」フィールドは、１にセットされる場合、ＭＳが、現フレームにおいてアップリンク送信機アンテナ選択を実行することを示す。このフィールドが０にセットされる場合、ＭＳは、「ＵＬ＿ＡＳ＿選択」フィールドを使用して、選択されたサブセットを指示する。より詳細には、「ＵＬ＿ＡＳ＿選択」フィールドの値は、後の送信に対していずれのアンテナサブセットが選択されたかを示す。たとえば、「ＵＬ＿ＡＳ＿制御」フィールドが「０ｘ０１」である場合、これは、元のアンテナサブセットを使用した直後に切り換えられるアンテナサブセットが、後続するアップリンク送信に対して選択されることを意味する。
【００３７】
しかしながら、さらなる設計最適化が可能である。たとえば、図４及び図５は、４つのアンテナ４０１及び２つのＲＦチェーン４０２を有するＭＳのためのアップリンク送信アンテナ選択のためのトレーニング手順の一例を示している。図４において、ＭＳは自身の２つのＲＦチェーンを、アンテナ１及び２を含むサブセットに接続し、パイロットをアップリンクでＢＳに送信する。図５において、ＭＳは自身の２つのＲＦチェーンを、アンテナ３及び４を含むサブセットに接続し、パイロットをアップリンクでＢＳに送信する。
【００３８】
最適なアンテナ選択をするために、アンテナサブセットのすべての可能な組み合わせを使用してＭＳはパイロット信号を送信する。すなわち、たとえば、ＭＳは図４及び図５に示すアンテナサブセットの組み合わせのみでなく、上述したインデックスを有する以下の可能なアンテナサブセット、すなわち
ａ．アンテナ１及び３を含むアンテナサブセット（２）
ｂ．アンテナ１及び４を含むアンテナサブセット（３）
ｃ．アンテナ２及び３を含むアンテナサブセット（４）
ｄ．アンテナ２及び４を含むアンテナサブセット（５）
も使用してパイロットを送信する。
【００３９】
このアンテナサブセット検査／トレーニングプロセスは、大きなオーバヘッドを生じ得ることに留意されたい。
【００４０】
しかしながら、ＭＳがすべての可能なアンテナサブセットの組み合わせを使用してパイロットを送信する必要なく、ＢＳが、ＭＳの各アンテナに関連付けられるチャネル情報を取得し、次に最適なアンテナサブセット、たとえばアンテナ１及び３を選択することは技術的に実現可能である。
【００４１】
これを可能にするために、Taoによって記載されるアンテナ選択制御ＵＬ ＩＥは不適格であり、新たなシグナリングメッセージが必要とされる。新たなシグナリングメッセージは、ＢＳに、ＭＳがアップリンクアンテナ選択を実施すること、並びに
ａ．アンテナの選択されたサブセットのインデックス、及び
ｂ．アンテナの各選択されたサブセット内の固有のアンテナのアイデンティティ
を示す。
【００４２】
基本能力交渉（Basic Capability Negotiation）のためのシグナリング
Taoは、ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージ及びＳＢＣ−ＲＳＰメッセージ内の拡張された「ＭＩＭＯのためのＯＦＤＭＡ ＳＳ変調器サポート（OFDMA SS Demodulator for MIMO support）」ＴＬＶ及び拡張された「ＭＩＭＯのためのＯＦＤＭＡ ＳＳ復調器サポート（OFDMA SS Modulator for MIMO support）」ＴＬＶを使用して、ＢＳからＭＳへのダウンリンクのための受信アンテナ選択をサポートする能力、及びアップリンクのための送信アンテナ選択をサポートする能力を交渉する。
【００４３】
現行のＩＥＥＥ８０２．１６標準規格における変更、ＲｅｖＤ３「DRAFT Standard for Local and metropolitan area networks, Part 16: Air Interface for Broadband Wireless Access Systems, P802.16Rev2/D3 (February 2008）（Revision of IEEE Std 802.16-2004 and consolidates material from IEEE Std 802.16e-2005, IEEE Std 802.16-2004/Corl-2005, IEEE Std 802.16f-2005 and IEEE Std802.16g-2007）」が与えられているものとして、「ＭＩＭＯのためのＯＦＤＭＡ ＳＳ復調器サポート」ＴＬＶ及び「ＭＩＭＯのためのＯＦＤＭＡ ＳＳ変調器サポート」ＴＬＶの設計を以下のように変更する。
【００４４】
【表２】
2011511490.tif 000004
【００４５】
【表３】
2011511490.tif 000005
【００４６】
これらの２つの拡張ＴＬＶの解釈の仕方の説明を以下の表４に与える。
【００４７】
【表４Ａ】
2011511490.tif 000006
【表４Ｂ】
2011511490.tif 000007
【００４８】
代替的なシグナリング設計として、ダウンリンク受信アンテナ選択がＢＳに対して完全にトランスペアレントである場合、現行の８０２．１６標準規格において定義される「ＭＩＭＯのためのＯＦＤＭＡ ＳＳ復調器サポート」ＴＬＶのフォーマットを再利用し、ビット＃２２及び２３を他の利用のために予約済みのままにしておくことができる。この場合、ＭＳは、ダウンリンクアンテナ選択を使用するか否かを完全に独自に判断することができる。
【００４９】
アンテナ選択のためのトレーニング
Taoによって記載されるトレーニングプロセスにおいて、ＭＳはパイロットトーンを含む異なるシンボルのために異なるアンテナサブセットを使用し、それによってＢＳと、使用されている特定のアンテナサブセットとの間のチャネルを推定することができるようにする。最終的なアンテナ選択決定は、ＢＳと、複数のアンテナサブセットとの間のチャネルの品質推定に基づいて行われる。
【００５０】
しかしながら、実施制約に起因して、トレーニングプロセスは実現可能でない場合がある。たとえば、実施は、スロットが送信及び／又は受信のための資源ユニットとして使用されるように行われ得る。加えて、単一のＯＦＤＭＡシンボル内に含まれるパイロットは、十分に正確なチャネル推定を得ることを可能にしない。これらの問題に対処するために、ＭＳは、チャネル推定のために、異なる資源ブロックにおいて異なるアンテナサブセットを使用することができる。
【００５１】
資源ブロックは、ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格において定義されるＯＦＤＭＡスロットとすることができる。たとえば、図６は、ＤＬ部分使用サブキャリア（ＰＵＳＣ）モードにおけるスロットのスロット構造を示している。このモードでは、各スロットは、時間においてＯＦＤＭＡシンボルの２つの連続したセットを含み、周波数において１つのサブチャネルを含む。各サブチャネルは、ＦＦＴサイズが１０２４のとき、１４個のサブキャリアを含む。ＯＦＤＭＡシンボルを奇数シンボル６０１及び偶数シンボル６０２と呼ぶことができる。パイロットシンボル６１１及びデータ６１２のロケーションは、奇数ＯＦＤＭＡシンボル及び偶数ＯＦＤＭＡシンボルにおいて異なる。
【００５２】
図７は、ＭＳがアンテナセットｊ７０１を使用してシンボルｋ７０３及びシンボルｋ＋１ ７０４を受信する一例を示している。そして、ＭＳは、たとえばシンボルｋ＋２のサイクリックプレフィックス中にアンテナセットｊ＋１  ７０２に切り替え、シンボルｋ＋２ ７０５及びｋ＋３ ７０６を受信する。このプロセスは、全てのさらなるアンテナセットが検査されるまで、シンボルｋ＋４、ｋ＋５等について継続することができる。受信機によって使用される選択プロセスに依拠して、わずかな数のアンテナサブセットしか検査される必要がないことに留意されたい。これまでに受信したアンテナセットのチャネル状態情報に基づいて、ＭＳは性能を最適化するのに使用するアンテナセットを確定することができる。
【００５３】
単一のＯＦＤＭＡスロットがチャネル推定のための十分なパイロットトーンを含まない場合、資源ブロックは複数のＯＦＤＭＡスロットを含む。ＯＦＤＭＡスロットが、アンテナの異なるサブセットについて異なる数のＯＦＤＭＡシンボル及びサブキャリアを含むことができることに留意されたい。
【００５４】
資源ブロックは、受信のための対応するダウンリンクサブフレームにおいてＭＳに配分されるＯＦＤＭＡ資源全体とすることもできる。図８に示すように、たとえばＭＳｉは、ＢＳがＭＳに配分するＯＦＤＭＡ資源における受信のために１つのアンテナサブセットｊを使用し、ＢＳが別のＭＳｉ＋１に割り当てるＯＦＤＭＡ資源における受信のために、別の候補アンテナサブセットｊ＋１を使用することができる。
【００５５】
本発明を、好ましい実施形態の例を用いて説明したが、本発明の精神及び範囲内でさまざまな他の適応及び変更を行うことができるということが理解されなければならない。したがって、添付の特許請求の範囲の目的は、本発明の真の精神及び範囲内にあるこのような変形及び変更のすべてを包含することである。
【図１】
2011511490.tif 000008
【図２】
2011511490.tif 000009
【図３】
2011511490.tif 000010
【図４】
2011511490.tif 000011
【図５】
2011511490.tif 000012
【図６】
2011511490.tif 000013
【図７】
2011511490.tif 000014
【図８】
2011511490.tif 000015
【国際調査報告】
2011511490.tif 000016
2011511490.tif 000017
2011511490.tif 000018
2011511490.tif 000019
2011511490.tif 000020
2011511490.tif 000021