(57)【要約】  無線アクセスネットワークノード（２８）のマルチパイロットフレームハンドラ（３６）は、パイロット信号第１型の第１のパイロット信号およびパイロット信号第２型の第１のパイロット信号を含むように情報のフレームのブロックを作成するように構成されている。パイロット信号第１型のパイロット信号は、ブロックのリソース要素の第１のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンとして表され、第２型のパイロット信号は、ブロックのリソース要素の第２のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンとして表される。マルチパイロットフレームハンドラ（３６）は、パイロット信号第１型の任意のパイロット信号が、ブロックの副搬送波の第１の集合の少なくともいくつかの副搬送波によって搬送され、パイロット信号第２型の任意のパイロット信号が、ブロックの副搬送波の第２の集合の少なくともいくつかの副搬送波によって搬送されるように、ブロックを作成するように構成されている。
2011523246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線アクセスネットワークのノード（２８）を動作させる方法であって、
複数の周波数副搬送波および複数のシンボルを含む周波数・時間平面アレイ内に構築された周波数・時間リソースを含む少なくとも１つのブロックから構成される情報のフレームを提供すること
を含んでおり、
前記ノード（２８）において、パイロット信号第１型のパイロット信号として使用される任意のパイロット信号を搬送するための前記ブロックの周波数・時間リソースの第１の集合を選択することと、
前記ノード（２８）において、パイロット信号第２型のパイロット信号として使用される任意のパイロット信号を搬送するための、前記第１の集合に対して相互排他的な前記ブロックの周波数・時間リソースの第２の集合を選択することと、
前記ノード（２８）において、第１のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記ブロックの周波数・時間リソースのベースパターンを使用して、前記パイロット信号第１型の第１のパイロット信号を形成し、前記パイロット信号第１型の前記第１のパイロット信号が前記周波数・時間リソースの第１の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送されるように前記ブロックの前記周波数・時間リソースを割り振ることと、
前記ノード（２８）において、第２のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記ブロックの周波数・時間リソースの第２のベースパターンを使用して、前記パイロット信号第２型の第１のパイロット信号を形成し、前記パイロット信号第２型の前記第１のパイロット信号が前記周波数・時間リソースの第２の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送されるように前記ブロックの前記周波数・時間リソースを割り振ることと、
前記ノード（２８）が無線インターフェースを介して前記ブロックを含む前記フレームを送信することと
を特徴とする方法。
【請求項２】
Ｃｏｓｔａｓアレイと前記Ｃｏｓｔａｓアレイの時間・周波数シフトバージョンとを重ね合わせることによって前記ブロックの周波数・時間リソースの前記第１のベースパターンおよび前記第２のベースパターンのうちの少なくとも１つを導出することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記周波数・時間リソースの第１の集合は前記ブロックの副搬送波の第１の集合であり、前記周波数・時間リソースの第２の集合は前記ブロックの副搬送波の第２の集合である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記第２のベースパターンは前記第１のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記第１のベースパターンとは異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記パイロット信号第１型は共通パイロット信号であり、前記パイロット信号第２型は専用パイロット信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記ブロック内で周波数・時間リソースの前記ベースパターンを循環的にシフトすることによって、前記ブロックにおいて前記パイロット信号第１型の第２のパイロット信号を形成し、前記パイロット信号第１型の前記第２のパイロット信号が前記周波数・時間リソースの第１の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送されるように、前記ブロックの前記周波数・時間リソースを割り振ることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
周波数における整数Ｍ個の副搬送波および時間における整数Ｎ個のシンボルのシフトでは、前記第１のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記第１のベースパターン内のインデックス（ｉ，ｊ）のところのシンボルを、インデックス（ｍｏｄ（ｉ＋Ｎ，Ａ），ｍｏｄ（ｊ＋Ｍ，Ｂ）にシフトして、前記パイロット信号第１型の前記第２のパイロット信号を形成することをさらに含み、ここでＡは前記ブロック内のシンボルの整数の数であり、Ｂは前記ブロック内の副搬送波の整数の数である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
Ｍはすべての可能なシフトのサブセットに属する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第２のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記ブロック内で周波数・時間リソースの前記ベースパターンを循環的にシフトすることによって前記ブロック内に前記パイロット信号第２型の第２のパイロット信号を形成し、前記パイロット信号第２型の前記第２のパイロット信号が前記周波数・時間リソースの第２の集合の前記周波数・時間リソースの少なくともいくつかによって搬送されるように、前記ブロックの前記周波数・時間リソースを割り振ることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ブロックから周波数・時間リソースのサブブロックを形成することと、
Ｃｏｓｔａｓアレイから導出された前記サブブロックのリソース要素の第３のベースパターンを使用して、前記パイロット信号第２型の第３のパイロット信号を形成し、前記パイロット信号第２型の前記第３のパイロット信号が前記周波数・時間リソースの第２の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送されるように、前記ブロックの前記周波数・時間リソースを割り振ることと
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記サブブロック内で周波数・時間リソースの前記ベースパターンを循環的にシフトすることによって、前記ブロックにおいて前記パイロット信号第２型の第４のパイロット信号を形成し、前記パイロット信号第２型の前記第４のパイロット信号が前記周波数・時間リソースの第２の集合の前記周波数・時間リソースの少なくともいくつかによって搬送されるように、前記サブブロックの前記周波数・時間リソースを割り振ることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
無線アクセスネットワークのノード（２８）を動作させる方法であって、フレームに、請求項１に記載されるように構築された複数のブロックを含めることを含み、前記複数のブロックの少なくとも第１のグループが第１の時間・周波数シフトで表される前記第１のグループの少なくとも１つのパイロット信号を有し、前記複数のブロックの少なくとも第２のグループが前記第１の時間・周波数シフトとは異なる第２の時間・周波数シフトで表される前記第２のグループの少なくとも１つのパイロット信号を有する方法。
【請求項１３】
前記複数のブロックの前記第１のグループと前記第２のグループとは、パターンに従って前記フレーム内に位置決めされる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
無線アクセスネットワークノード（２８）であって、
エアインターフェースを介して無線端末と情報のフレームをやりとりするように構築された送受信機であって、前記情報のフレームが、複数の周波数副搬送波および複数のシンボルを含む周波数・時間平面アレイ内に構築された周波数・時間リソースを含む少なくとも１つのブロックを含んでいる、送受信機と、
フレームハンドラ（３６）
を備えており、と
前記フレームハンドラ（３６）が、パイロット信号第１型の第１のパイロット信号およびパイロット信号第２型の第１のパイロット信号を含む前記情報のフレームのブロックを作成するように構成されており、前記パイロット信号第１型の前記第１のパイロット信号が、第１のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記ブロックの周波数・時間リソースのベースパターンとして表され、前記第２型の前記第１のパイロット信号が、前第２のＣｏｓｔａｓから導出された前記ブロックの周波数・時間リソースのベースパターンとして表されることと、
前記フレームハンドラ（３６）が、さらに、前記パイロット信号第１型の任意のパイロット信号が前記ブロックの周波数・時間リソースの第１の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送され、前記パイロット信号第２型の任意のパイロット信号が前記ブロックの周波数・時間リソースの第２の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送されるように、前記ブロックを作成するように構成されており、前記第２の集合が前記第１の集合に対して相互排他的であることと
を特徴とするノード。
【請求項１５】
前記ブロックの周波数・時間リソースの前記第１のベースパターンと前記第２のベースパターンの少なくとも１つが、Ｃｏｓｔａｓアレイと前記Ｃｏｓｔａｓアレイの時間・周波数シフトバージョンとを重ね合わせることによって導出される、請求項１４に記載のノード。
【請求項１６】
前記周波数・時間リソースの第１の集合は前記ブロックの副搬送波の第１の集合であり、前記周波数・時間リソースの第２の集合は前記ブロックの副搬送波の第２の集合である、請求項１４に記載のノード。
【請求項１７】
前記第２のＣｏｓｔａｓアレイから導出された第２のベースパターンは前記第１のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記第１のベースパターンとは異なる、請求項１４に記載のノード。
【請求項１８】
前記パイロット信号第１型は共通パイロット信号であり、前記パイロット信号第２型は専用パイロット信号である、請求項１４に記載のノード。
【請求項１９】
前記フレームハンドラ（３６）は、前記第１のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記ブロック内で周波数・時間リソースの前記第１のベースパターンを循環的にシフトして、前記パイロット信号第１型の第２のパイロット信号が前記周波数・時間リソースの第１の集合の前記周波数・時間リソースの少なくともいくつかによって搬送されるように前記ブロックの前記周波数・時間リソースを割り振ることによって、前記ブロックにおいて前記パイロット信号第１型の前記第２のパイロット信号を形成するように構成されている、請求項１４に記載のノード。
【請求項２０】
周波数における整数Ｍ個の副搬送波および時間における整数Ｎ個のシンボルのシフトでは、前記フレームハンドラ（３６）は、前記第１のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記第１のベースパターン内のインデックス（ｉ，ｊ）のところのシンボルを、インデックス（ｍｏｄ（ｉ＋Ｎ，Ａ），ｍｏｄ（ｊ＋Ｍ，Ｂ）にシフトして、前記パイロット信号第１型の前記第２のパイロット信号を形成するように構成されており、ここでＡは前記ブロック内のシンボルの整数の数であり、Ｂは前記ブロック内の副搬送波の整数の数である、請求項１４に記載のノード。
【請求項２１】
Ｍはすべての可能なシフトの集合に属する、請求項２０に記載のノード。
【請求項２２】
前記フレームハンドラ（３６）は、前記第２のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記ブロック内で周波数・時間リソースの前記ベースパターンを循環的にシフトして、前記パイロット信号第２型の第２のパイロット信号が前記周波数・時間リソースの第２の集合の前記周波数・時間リソースの少なくともいくつかによって搬送されるように前記ブロックの前記周波数・時間リソースを割り振ることによって、前記ブロックにおいて前記パイロット信号第２型の前記第２のパイロット信号を形成するように構成されている、請求項１４に記載のノード。
【請求項２３】
前記フレームハンドラ（３６）は、前記ブロックから周波数・時間リソースのサブブロックを形成し、第３のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記サブブロックの周波数・時間リソースのベースパターンを使用して前記パイロット信号第２型の第３のパイロット信号を形成し、前記パイロット信号第２型の前記第３のパイロット信号が前記周波数・時間リソースの第２の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送されるように前記ブロックの前記周波数・時間リソースを割り振るように構成されている、請求項２２に記載のノード。
【請求項２４】
前記フレームハンドラ（３６）は、前記第２のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記サブブロック内で周波数・時間リソースの前記アレイベースパターンを循環的にシフトすることによって前記ブロック内に前記パイロット信号第２型の第４のパイロット信号を形成し、前記パイロット信号第２型の前記第４のパイロット信号が前記周波数・時間リソースの第２の集合の前記周波数・時間リソースの少なくともいくつかによって搬送されるように前記サブブロックの前記周波数・時間リソースを割り振るように構成されている、請求項２３に記載のノード。
【請求項２５】
前記フレームハンドラ（３６）は複数のブロックを含むように前記フレームを作成するように構成されており、前記複数のブロックの少なくとも第１のグループが第１の時間・周波数シフトで表される前記第１のグループの少なくとも１つのパイロット信号を有しており、前記複数のブロックの少なくとも第２のグループが前記第１の時間・周波数シフトとは異なる第２の時間・周波数シフトで表される前記第２のグループの少なくとも１つのパイロット信号を有している、請求項１４に記載のノード。
【請求項２６】
前記複数のブロックの前記第１のグループと前記第２のグループとは、パターンに従って前記フレーム内に位置決めされる、請求項２５に記載のノード。
【請求項２７】
前記フレームハンドラ（３６）は、
データストリームを使用して複数の変調搬送波を生成する変調器（１３８）と、
変調搬送波を時間領域サンプルのシーケンスに変換する逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニット（１４０）と、
前記時間領域サンプルのシーケンスを通信路に適用する手段（３４）と、
ユーザデータと前記パイロット信号とを合成して前記変調器に適用される前記データストリームを生成する手段（１３０）と
をさらに備える、請求項１４に記載のノード。
【請求項２８】
無線アクセスネットワークのノードを動作させる方法であって、
複数の周波数副搬送波および複数のシンボルを含む周波数・時間平面アレイ内に構築された周波数・時間リソースを含む少なくとも１つのブロックを含む情報のフレームを提供すること
を含み、
前記ブロックに、Ｃｏｓｔａｓアレイから導出された異なるサイズの複数のパターンであって、異なる周波数・時間リソースの集合を使用して複数の型のパイロット信号の各々のために働くパターンを含めることと、
無線インターフェース（３２）を介して前記ブロックを含む前記フレームを送信することと
を特徴とする方法。
【請求項２９】
前記複数の型のパイロット信号は共通パイロット信号および専用パイロット信号を含み、前記共通パイロット信号は前記ブロックにおいて１回または複数回発生し、前記専用パイロット信号は前記ブロックにおいて複数回発生する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
無線アクセスネットワークのノード（２８）であって、
エアインターフェース（３２）を介して無線端末（３０）と情報のフレームをやりとりするように構成された送受信機（４４）であって、前記情報のフレームが複数の周波数副搬送波および複数のシンボルを含む周波数・時間平面アレイ内に構築された周波数・時間リソースを含む少なくとも１つのブロックを含む、送受信機と、
フレームハンドラ（３６）と
を備えており、
前記フレームハンドラ（３６）が、前記ブロックに、Ｃｏｓｔａｓアレイから導出された異なるサイズの複数のパターンであって、異なる周波数・時間リソースの集合を使用して複数の型のパイロット信号の各々のために働くパターンを含めるように構成されていることを特徴とするノード。
【請求項３１】
無線端末（３０）であって、
エアインターフェースを介して無線アクセスネットワークと情報のフレームをやりとりするように構成された送受信機であって、前記情報のフレームが複数の周波数副搬送波および複数のシンボルを含む周波数・時間平面アレイ内に構築された周波数・時間リソースを含む少なくとも１つのブロックを含む、送受信機と、
フレームハンドラ（４６）と
を備えており、
前記フレームハンドラ（４６）が、前記ブロックを処理して、前記ブロックからパイロット信号第１型の第１のパイロット信号とパイロット信号第２型の第１のパイロット信号とを獲得するように構成されており、前記パイロット信号第１型の第１のパイロット信号は、第１のＣｏｓｔａｓアレイから導出された前記ブロックの周波数・時間リソースのベースパターンとして表され、前記パイロット信号第２型の第１のパイロット信号は、第２のＣｏｓｔａｓから導出された前記ブロックの周波数・時間リソースのベースパターンとして表されるものであり、前記フレームハンドラ（４６）は、さらに、前記パイロット信号第１型の任意のパイロット信号が前記ブロックの周波数・時間リソースの第１の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送され、前記パイロット信号第２型の任意のパイロット信号が前記ブロックの周波数・時間リソースの第２の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送されるように前記ブロックを処理するように構成されており、ここで前記第２の集合と前記第１の集合とは互いに対して相互排他的であることと、
パイロット信号第１型の前記パイロット信号およびパイロット信号第２型の前記パイロット信号を、基地局識別、通信路推定、および同期のうちの少なくとも１つに利用するように構成されたパイロット利用ユニット（４８）と
を特徴とする無線端末（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照によりその全文が本明細書に組み込まれる、「Ｐｉｌｏｔ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｕｓｉｎｇ  Ｃｏｓｔａｓ  Ａｒｒａｙｓ」という名称の、２００８年４月１０日に出願された米国仮特許出願第６１／０４３，９８０号の優先権および利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は通信システムに関し、詳細には、同期、通信路推定、高精度到着時間推定、および／または機器識別などの機能のためにパイロットパターンを用いる通信システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的なセルラ無線システムにおいて、無線端末（移動端末、移動局、およびモバイルユーザ端末装置（ＵＥ）とも知られる）は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の基地局を介して１つまたは複数のコアネットワークと通信する。無線端末（ＷＴ）は、携帯電話（「セルラ」電話）やモバイル端子を備えるラップトップなどの移動局とすることができ、よって例えば、無線アクセスネットワークと音声および／またはデータをやりとりする携帯式、ポケット式、ハンドヘルド式、コンピュータ内蔵式、または車載式のモバイル機器などとすることができる。基地局は、無線基地局（ＲＢＳ）などであり、ネットワークによっては、「ＮｏｄｅＢ」または「Ｂノード」とも呼ばれる。基地局は、基地局の範囲内にある無線端末と、エアインターフェース（無線周波数など）を介して通信する。
【０００４】
ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）は、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション（ＧＳＭ）から発展した第３世代移動通信システムであり、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）アクセス技術に基づく改善された移動通信サービスを提供するためのものである。ＵＴＲＡＮは、本質的には、ユーザ端末装置（ＵＥ）のための広帯域符号分割多元接続を提供する無線アクセスネットワークである。ＵＭＴＳネットワークにおける無線アクセスネットワークは、それぞれが１つの基地局によってサービスされるセルに分割された地理的領域をカバーする。基地局は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）など、ＵＭＴＳ型ネットワークにおける他の要素に接続することができる。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰまたは「３Ｇ」）は、ＧＳＭベースの技術および／または第２世代（「２Ｇ」）無線アクセスネットワーク技術などの先行技術をさらに発展させる役割を担っている。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１６広帯域無線アクセス規格に関する作業グループ（Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ  ｏｎ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）は、広帯域無線メトロポリタンエリアネットワークの世界規模の配備のための公式仕様の策定を担当している。８０２．１６ファミリの規格は正式にはＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮというが、ＷｉＭＡＸフォーラムという業界グループによって（「Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ」から）ＷｉＭＡＸという名称で呼ばれている。ＷｉＭＡＸ全般に関する詳細情報については、例えば、参照によりこれらすべての全文が本明細書に組み込まれる、ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ８０２．１６ｅ−２００５  ａｎｄ  ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ８０２．１６−２００４／Ｃｏｒｌ−２００５（Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｃｏｒｒｉｇｅｎｄｕｍ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ８０２．１６−２００４），「ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ，Ｐａｒｔ  １６：Ａｉｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｆｏｒ  Ｆｉｘｅｄ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ  ２：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ａｎｄ  ｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｌａｙｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｆｉｘｅｄ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｌｉｃｅｎｓｅ  Ｂａｎｄｓ，」Ｆｅｂ  ２８，２００６を参照されたい。
【０００６】
モバイル広帯域のための新しい規格がＩＥＥＥ８０２．１６ｍにおいて策定されている。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）などを利用する。参照によりその全文が本明細書に組み込まれる、「ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  ［Ｄｒａｆｔ］」，ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ−０８／００３ｒ７などを参照されたい。
【０００７】
直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）は、周波数分割多重化（ＦＤＭ）の特殊なサブセットであり、マルチキャリア変調方式である。直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）では、データが様々な副搬送波にわたって同時に符号化される。データストリームは、データ転送速度の低いＮ個の並列ストリームに分割され、各並列ストリームは別々の副搬送波上で送信される。副搬送波が直交性を満たすのに適した間隔を有する（例えば、各副搬送波の周波数が相互にベース（最低）副搬送波周波数の整数倍だけ異なるなどの）とき、搬送波は相互に対して直交し、各搬送波のスペクトルはオーバーラップする。
【０００８】
よって、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）システムでは、データシンボルは、ＯＦＤＭシンボルの副搬送波によって定義されるように、時間・周波数グリッドまたはアレイの直交時間・周波数単位上に変調される。１ＯＦＤＭシンボルの持続期間は普通、伝搬路が変化しないように十分に短いものとして設計される。各ＯＦＤＭシンボル内では、利用可能な帯域幅は、その上に前述のデータシンボルを変調するためのいくつかの直交副搬送波に分割される。
【０００９】
ＯＦＤＭシステムは通常、時間・周波数平面において、パイロットシンボルとも呼ばれる公知のシンボルを使用する。パイロット信号設計は重要である。というのはパイロット信号が、特に通信路推定、通信路品質フィードバック、多入力多出力（ＭＩＭＯ）モード適応、高精度到着時間推定、同期など、システムの動作に必要な複数の機能を円滑化するからである。
【００１０】
パイロット信号は通常、時間および周波数における規則的なパターンまたは規則的なパターンの何らかの変形を使用して設計される。Ｃｏｓｔａｓアレイに基づく不規則なパイロット設計についての提案が、参照によりその全文が本明細書に組み込まれる、Ｊ．Ｐ．Ｃｏｓｔａｓ，「ｕｍ  Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ  ｏｎ  Ｓｏｎａｒ  Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ」，ｉｎ  ＥＡＳＣＯＮ  Ｃｏｎｖ．Ｒｅｃ，１９７５，ｐｐ．６８Ａ−６８Ｌにおいて行われた。
【００１１】
Ｃｏｓｔａｓシーケンスは、遅延ドップラーレーダ信号の設計において使用されている。参照によりその全文が本明細書に組み込まれる、Ｊ．Ｐ．Ｃｏｓｔａｓ，「Ａ  Ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ａ  Ｃｌａｓｓ  ｏｆ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｎｅａｒｌｙ  Ｉｄｅａｌ  Ｒａｎｇｅ−Ｄｏｐｐｌｅｒ  Ａｍｂｉｇｕｉｔｙ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，」Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．７２，Ｎｏ．８，Ａｕｇｕｓｔ  １９８４，ｐｐ．９９６−１００９などを参照されたい。Ｃｏｓｔａｓシーケンス｛τ０，…，τＬ−１｝は、任意の所与のｎ≠０について、τｍ−τｍ−ｎはその範囲内のすべてのｍについて互いに異なるという特性を有する。この特性は、任意の時間・周波数シフトＣｏｓｔａｓアレイが元のパターンとせいぜい１つの一致しか有しないことを保証する。
【００１２】
Ｃｏｓｔａｓアレイを使用することの利点は、通信路推定に使用されるパイロットをセル／セクタ識別にも使用し得ることである。すべて参照によりその全文が本明細書に組み込まれる、「ＨＯＰＰＩＮＧ  ＰＩＬＯＴ  ＰＡＴＴＥＲＮ  ＦＯＲ  ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ」という名称の米国特許出願第１１／２９２，４１５号明細書、「ＮＯＶＥＬ  ＳＩＧＮＡＴＵＲＥ  ＳＥＱＵＥＮＣＥＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＴＩＭＥ−ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＳＥＬＥＣＴＩＶＥ  ＣＨＡＮＮＥＬ」という名称の米国特許出願第１１／７６０，６５４号明細書、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＣＯＭＰＬＥＸＩＴＹ  ＲＥＤＵＣＴＩＯＮ  ＩＮ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ  ＯＦ  ＤＥＬＡＹ  ＡＮＤ  ＤＯＰＰＬＥＲ  ＳＨＩＦＴＥＤ  ＳＩＧＮＡＴＵＲＥ  ＳＥＱＵＥＮＣＥ」という名称の米国特許出願第１１／７６０，６５９号明細書、「ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ  ＯＦ  ＴＩＭＥ−ＦＲＥＵＱＥＮＣＹ  ＨＯＰＰＩＮＧ  ＰＡＴＴＥＲＮＳ」という名称の米国特許出願第１２／４３８，６２３号明細書を参照されたい。これは、システムオーバーヘッドの低減を可能にし、効率を高める。さらに、Ｃｏｓｔａｓアレイは、様々な基地局、セクタおよびアンテナのためのパイロットシンボルに使用される時間・周波数位置の間の最大限の差別化を可能にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
規則的なパターンまたはその変形に基づく既存の解決策は、複数のセル／セクタのパイロットパターン間の十分な差別化を提供しない。Ｃｏｓｔａｓアレイに基づく既存の解決策は主に、（すべてのユーザによって使用されるべき）共通パイロットに対処するが、（データ伝送を受信するユーザによってのみ使用されるべき［そのユーザの専用とされるなどの］）専用パイロットの設計に十分に対処するものではない。専用パイロットは、小さいパイロット集合に基づく優れた推定性能が求められるという点においてより困難な制約条件を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本明細書で開示する技術は、その一態様において、（エアインターフェースを介して無線端末と情報のフレームをやりとりするように構成された）送受信機と、マルチパイロットフレームハンドラとを備える無線アクセスネットワークノードに関するものである。情報のフレームは、周波数・時間平面アレイにおいて構築されたリソース要素をさらに含む少なくとも１つのブロックを含む。周波数・時間平面アレイは、複数の周波数副搬送波および複数のシンボルを含む。マルチパイロットフレームハンドラは、パイロット信号第１型の第１のパイロット信号およびパイロット信号第２型の第１のパイロット信号を含むように情報のフレームのブロックを作成するように構成される。パイロット信号第１型のパイロット信号は、ブロックのリソース要素の第１のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンとして表され、第２型のパイロット信号は、ブロックのリソース要素の第２のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンとして表される。マルチパイロットフレームハンドラは、パイロット信号第１型の任意のパイロット信号がブロックの副搬送波の第１の集合のうちの少なくともいくつかの副搬送波によって搬送され、パイロット信号第２型の任意のパイロット信号が、第１の集合に対して相互排他的なブロックの副搬送波の第２の集合のうちの少なくともいくつかの副搬送波によって搬送されるようにブロックを作成するように構成される。
【００１５】
実施の一例においては、第２のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンは第１のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンと異なる。
【００１６】
実施の一例においては、パイロット信号第１型は共通パイロット信号であり、パイロット信号第２型は専用パイロット信号である。
【００１７】
一例示的実施形態では、マルチパイロットフレームハンドラは、ブロック内でリソースの第１のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを循環的にシフトし、パイロット信号第１型の第２のパイロット信号も副搬送波の第１の集合の副搬送波によって搬送されるようにブロックのリソースを割り振ることによって、ブロックにおいてパイロット信号第１型の第２のパイロット信号を形成するように構成されている。実施の一例においては、周波数における整数Ｍ個の副搬送波および時間における整数Ｎ個のシンボルのシフトでは、マルチパイロットフレームハンドラは、第１のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンにおけるインデックス（ｉ，ｊ）のところのシンボルをインデックス（ｍｏｄ（ｉ＋Ｎ，Ａ），ｍｏｄ（ｊ＋Ｍ，Ｂ））にシフトして、パイロット信号第１型の第２のパイロット信号を形成するように構成されている（Ａはブロック内のシンボルの整数の数であり、Ｂはブロック内の副搬送波の整数の数である）。一例示的シナリオでは、Ａは６であり、Ｂは３６であり、Ｍは集合［０，３，６，…３３］に属する。
【００１８】
一例示的実施形態では、マルチパイロットフレームハンドラは、ブロック内でリソースの第２のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを循環的にシフトし、パイロット信号第２型の第２のパイロット信号が副搬送波の第２の集合の副搬送波の少なくともいくつかによって搬送されるようにブロックのリソースを割り振ることによって、ブロックにおいてパイロット信号第２型の第２のパイロット信号を形成するように構成されている。
【００１９】
一例示的実施形態では、フレームハンドラは、ブロックからリソース要素のサブブロックを形成し、サブブロックのリソース要素の第３のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを使用してパイロット信号第２型の第３のパイロット信号を形成し、パイロット信号第２型の第３のパイロット信号が副搬送波の第２の集合の少なくともいくつかの副搬送波によって搬送されるようにブロックのリソースを割り振るように構成されている。
【００２０】
一例示的実施形態では、マルチパイロットフレームハンドラは、サブブロック内でリソースの第２のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを循環的にシフトすることによってブロックにおいてパイロット信号第２型の第４のパイロット信号を形成し、パイロット信号第２型の第４のパイロット信号が副搬送波の第２の集合の副搬送波の少なくともいくつかによって搬送されるようにサブブロックのリソースを割り振るように構成されている。
【００２１】
一例示的実施形態では、フレームハンドラはさらに、データストリームを使用して複数の変調搬送波を生成する変調器と、（変調搬送波を時間領域サンプルのシーケンスに変換する）逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニットと、時間領域サンプルのシーケンスを通信路に適用する手段と、ユーザデータとパイロット信号を合成して変調器に適用されるデータストリームを生成する手段とをさらに備える。
【００２２】
本明細書で開示する技術は、その別の態様において、無線アクセスネットワークのノードを動作させる方法に関するものである。この方法は、少なくとも１つのブロックを含む情報のフレームを提供することと、パイロット信号第１型のパイロット信号として使用される任意のパイロット信号を搬送するブロックの副搬送波の第１の集合を選択することと、パイロット信号第２型のパイロット信号として使用される任意のパイロット信号を搬送する（第１の集合に対して相互排他的な）ブロックの副搬送波の第２の集合を選択することと、ブロックのリソース要素の第１のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを使用してパイロット信号第１型の第１のパイロット信号を形成し、パイロット信号第１型の第１のパイロット信号が副搬送波の第１の集合の少なくともいくつかの副搬送波によって搬送されるようにブロックのリソースを割り振ることと、ブロックのリソース要素の第２のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを使用してパイロット信号第２型の第１のパイロット信号を形成し、パイロット信号第２型の第１のパイロット信号が副搬送波の第２の集合の少なくともいくつかの副搬送波によって搬送されるようにブロックのリソースを割り振ることと、および無線インターフェースを介してブロックを含むフレームを送信することとを含む。
【００２３】
一例示的実施形態では、この方法はさらに、ブロック内でリソースの第１のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを循環的にシフトし、パイロット信号第１型の第２のパイロット信号が副搬送波の第１の集合の副搬送波によって搬送されるようにブロックのリソースを割り振ることによって、ブロックにおいてパイロット信号第１型の第２のパイロット信号を形成することを含む。実施の一例においては、周波数における整数Ｍ個の副搬送波および時間における整数Ｎ個のシンボルのシフトでは、第１のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンにおけるインデックス（ｉ，ｊ）のところのシンボルがインデックス（ｍｏｄ（ｉ＋Ｎ，Ａ），ｍｏｄ（ｊ＋Ｍ，Ｂ）にシフトされて、パイロット信号第１型の第２のパイロット信号が形成される（Ａはブロック内のシンボルの整数の数であり、Ｂはブロック内の副搬送波の整数の数である）。一例示的シナリオでは、Ａは６であり、Ｂは３６であり、Ｍは集合［０，３，６，…３３］に属する。
【００２４】
一例示的実施形態では、この方法はさらに、ブロック内でリソースの第２のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを循環的にシフトし、パイロット信号第２型の第２のパイロット信号が副搬送波の第２の集合の副搬送波の少なくともいくつかによって搬送されるようにブロックのリソースを割り振ることによって、ブロックにおいてパイロット信号第２型の第２のパイロット信号を形成することを含む。
【００２５】
一例示的実施形態では、この方法はさらに、ブロックからリソース要素のサブブロックを形成することと、サブブロックのリソース要素の第３のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを使用してパイロット信号第２型の第３のパイロット信号を形成し、パイロット信号第２型の第３のパイロット信号が副搬送波の第２の集合の少なくともいくつかの副搬送波によって搬送されるようにブロックのリソースを割り振ることとを含む。
【００２６】
一例示的実施形態では、この方法はさらに、サブブロック内でリソースの第２のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを循環的にシフトし、パイロット信号第２型の第４のパイロット信号が副搬送波の第２の集合の副搬送波の少なくともいくつかによって搬送されるようにサブブロックのリソースを割り振ることによってブロックにおいてパイロット信号第２型の第４のパイロット信号を形成することを含む。
【００２７】
本明細書で開示する技術は、その別の態様において、本明細書で示す方法で構築された複数のブロックがフレームに含まれる無線アクセスネットワークのノードおよび同ノードを動作させる方法に関するものである。複数のブロックの第１のグループが第１の時間・周波数シフトで表される第１のグループの少なくとも１つのパイロット信号を有し、複数のブロックの少なくとも第２のグループが（第１の時間・周波数シフトとは異なる）第２の時間・周波数シフトで表される第２のグループの少なくとも１つのパイロット信号を有する。複数のブロックの第１のグループと複数のブロックの第２のグループはパターンに従ってフレームに位置決めされ、例えば、同じ時間・周波数シフトに属するブロックは、フレームの特定の（例えば連続した）行または列に位置する。
【００２８】
本明細書で開示する技術は、その一態様において、１ブロック内でＣｏｓｔａｓアレイとＣｏｓｔａｓアレイの時間・周波数シフトバージョンとを重ね合わせることによって１つのアンテナのベースパターンを生成することに関するものである。
【００２９】
本明細書で開示する技術は、その別の態様において、本明細書で示す技法に従って構築されたブロックを有するフレームを処理することのできる無線端末フレームハンドラを備える無線端末に関するものである。無線端末フレームハンドラがブロックからパイロット信号を獲得した後で、パイロット信号利用ユニットは、基地局識別、通信路推定、または同期の少なくとも１つのために、パイロット信号第１型のパイロット信号およびパイロット信号第２型のパイロット信号を利用する。
【００３０】
本発明の上記およびその他の目的、特徴、ならびに利点は、添付の図面に示す以下の好ましい実施形態のより詳細な説明を読めば明らかになるであろう。図面において参照文字は様々な図全体において同じ部分を指示する。図面は必ずしも縮尺通りであるとは限らず、本発明の原理を例示することに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】マルチパイロットフレームハンドラを備える基地局ノードを含む電気通信網を示す図である。
【図２】本明細書で開示する技術のいくつかの態様を示すための例示として用いる長さ６のＣｏｓｔａｓアレイを示す図である。
【図３】基地局のアンテナの１つまたは複数の共通パイロット信号のベースパターンとして使用することのできる、情報フレームのブロック上に印加されたＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを示す図である。
【図４】図３のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンをシフトすることによって導出された、基地局の第２のアンテナの共通パイロット信号として使用するために情報フレームのブロック上に印加されたＣｏｓｔａｓアレイパターンを示す図である。
【図５】第１型のパイロット信号に割振り可能な副搬送波の第１の集合と、第２型のパイロット信号への割振りに利用することのできる副搬送波の第２の集合へのブロックの副搬送波の分割を示す図である。
【図６】基地局から送信されるデータストリームのための１つまたは複数の専用パイロット信号のベースパターンとして使用することのできる、情報フレームのブロック上に印加されたＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを示す図である。
【図７】図６のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンをシフトすることによって導出された、基地局から送信される第２のデータストリームの専用パイロット信号として使用するために情報フレームのブロック上に印加されたＣｏｓｔａｓアレイパターンを示す図である。
【図８】基地局から送信される１つまたは複数の専用パイロット信号のベースパターンとして使用することのできる、情報フレームのサブブロック上に印加されたＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを示す図である。
【図９】図８のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンをシフトすることによって導出された、基地局から送信される複数のデータストリームの専用パイロット信号として使用するために情報フレームのサブブロック上に印加されたＣｏｓｔａｓアレイパターンを示す図である。
【図１０】２つの共通パイロットシーケンスおよび４つの専用パイロットシーケンスに属するシンボルの分布を示すフレームのブロックを示す図である。
【図１１】一例示的実施形態のための基地局ノードおよび無線端末のより詳細な態様を示す概略図である。
【図１２】複数のブロックを含むフレームを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下の記述においては、本発明の十分な理解を提供するために、限定ではなく説明として、特定のアーキテクチャ、インターフェース、技法などの具体的詳細を示す。しかし当業者には、本発明がこれらの具体的詳細から外れる他の実施形態においても実施し得ることが明らかであろう。すなわち当業者は、本明細書には明示的に説明され、図示されてはいないが、本発明の原理を具現化し、本発明の趣旨および範囲内に含まれる様々な構成を考案することができるものと考えられる。場合によっては、不要な詳細で本発明の説明を不明瞭にすることのないように、周知の機器、回路、および方法の詳細な説明を省略する。本発明の原理、態様、および実施形態を示す本明細書におけるあらゆる記述、ならびにそれらの具体例は、それらの構造的均等物と機能的均等物の両方を包含するものである。加えてそのような均等物は、現在公知の均等物のほかに、将来において開発される均等物、すなわち構造にかかわらず同じ機能を果たす、開発される任意の要素も含むものである。
【００３３】
よって当業者には、例えば、本明細書におけるブロック図が、この技術の原理を実施する例示的回路の概念図を表し得るものであることが理解されるであろう。同様に、任意のフローチャート、状態遷移図、擬似コードなどは、コンピュータ可読の形の有形メディア上で実質的に表現することができ、コンピュータまたはプロセッサが明示されているか否かにかかわらず、コンピュータまたはプロセッサに実行させることのできる様々なプロセスを表すものであることも理解されるであろう。
【００３４】
「プロセッサ」または「コントローラ」とラベル付けされ、または記述される機能ブロックを含む様々な要素の機能は、専用ハードウェア、ならびに（例えば、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体上に記憶された）ソフトウェアを実行することのできるハードウェアを使用することによって提供され得る。プロセッサによって提供されるとき、これらの機能は、１つの専用プロセッサによって提供されても、１つの共用プロセッサによって提供されても、または一部を共用し、もしくは分散させることもできる複数の個別プロセッサによって提供されてもよい。さらに、「プロセッサ」または「コントローラ」という用語の明示的使用は、ソフトウェアを実行することのできるハードウェアだけを指すものと解釈すべきではなく、無制限に、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェアを記憶する読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性記憶を含むこともできる。
【００３５】
図１に、電気通信システム１０を、１つまたは複数の外部ネットワーク（コアネットワークなど）に接続することのできる無線アクセスネットワーク２０を含むものとして示す。外部ネットワークは、例えば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）および／もしくは統合サービスディジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）などの接続指向型ネットワーク、ならびに／または（例えば）インターネットなどのコネクションレス型外部コアネットワークを含むことができる。外部ネットワークのうちの１つまたは複数は、１つまたは複数のコアサービスネットワーク（ＣＳＮ）コンポーネントと共に働くアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）ゲートウェイノードなどの不図示のサービスノードを有する。
【００３６】
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０は、１つまたは複数のアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）ノード２６と、１つまたは複数の無線基地局（ＲＢＳ）２８とを含む。簡潔にするために、図１の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０を、ただ１つのＡＳＮノード２６およびただ１つの基地局ノード２８と共に示す。通常、各ＡＳＮ２６は１つまたは複数の基地局（ＢＳ）２８に接続されるが、ノードの数は必ずしもこの技術と密接な関係を有するとは限らない。また、当分野では基地局を、無線基地局、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ２８、またはＢノード（本明細書ではこれらすべてを区別なく使用する）ともいうことも当業者は理解するであろう。
【００３７】
図１に示すように、無線端末（ＷＴ）３０は、無線またはエアインターフェース３２を介して１つもしくは複数のセルまたは１つもしくは複数の基地局と通信する。別の実施においては、無線端末（ＷＴ）３０を、例えば、移動端末、移動局またはＭＳ、ユーザ端末装置（ＵＥ）、ハンドセット、リモートユニットなどの異なる名前で呼ぶこともできる。各移動端末（ＭＴ）は、携帯電話、モバイルラップトップ、ページャ、携帯情報端末または他の類似のモバイル機器、ＳＩＰフォン、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＮｅｔＭｅｅｔｉｎｇなどのリアルタイムアプリケーションを備える据え置き型コンピュータおよびはラップトップ、プッシュツートーク式クライアントなどの数限りない機器または電気器具のいずれかとすることができる。
【００３８】
図１に示すように、一例示的実施形態では、基地局２８は、基地局送受信機３４と基地局フレームハンドラ３６とを備える。送受信機３４は、基地局２８との接続に参加する無線端末とのエアインターフェース３２を介した（図１にフレームＦとして示す）情報のフレームのやりとりに関与する。送受信機３４は、フレームのダウンリンク（ＤＬ）の部分またはバーストを送信する送信機と、フレームのアップリンク（ＵＬ）の部分またはバーストを受信する受信機の両方を含む。本明細書で使用する場合、「送受信機」は、１つまたは複数の送信機を含むことができ、さらに、適切な場合には複数のアンテナを含む、（非限定的な例としてはＯＦＤＭＡやＳＣ−ＦＤＭＡなどでの）複数の副搬送波またはサブチャネルとしてデータストリームなどを送信／受信するのに適した無線送信および／または受信設備も包含するものである。
【００３９】
一例として、図１の基地局ノード２８の送受信機３４は、（他の不図示の受信アンテナに加えて）４つの送信アンテナ３７、３８、３９、および４０を含む。基地局ノード２８においては異なる数のアンテナが用いられてもよいことを理解すべきである。これら複数の送信アンテナは、異なるＭＩＭＯストリームを提供するのに用いられる。各ストリームはすべてのアンテナによって送信されるが、ストリームの数は送信アンテナおよび受信アンテナの最小数によって制限される。よって、基地局の「階数（ｒａｎｋ）」は４であり、結果的に、無線端末３０における受信アンテナの数に応じて１、２、３、または４つのＭＩＭＯストリームが送信され得る。この場合もやはり、他の例示的実施形態では、基地局は、異なる数のアンテナ、よって、異なる階数を有する場合もあることを理解すべきである。
【００４０】
基地局フレームハンドラ３６は、基地局２８と無線端末（ＷＴ）３０などの無線端末の間でやりとりされる（フレームＦなどの）フレームの処理に関与する。情報のフレームは、周波数・時間平面アレイにおいて構築されたリソース要素をさらに含む少なくとも１つのブロックを含む。周波数・時間平面アレイは、複数の周波数副搬送波および複数のシンボルを含む。続いて、フレームＦの構造および構成のより詳細な態様を論じる。
【００４１】
通常フレームは、ダウンリンク（ＤＬ）の部分またはバーストとアップリンク（ＵＬ）の部分またはバーストの両方を有し、そのため、フレームハンドラ３６はさらに、（送受信機３４による送信の前のダウンリンク（ＤＬ）バーストの作成を円滑に行わせる）基地局フレームフォーマッタと、（送受信機３４によって無線端末（ＷＴ）３０から受信されるアップリンク（ＵＬ）バーストの処理を円滑に行わせる）基地局フレームデフォーマッタとを備える。また、本明細書で示す理由により、基地局フレームハンドラ３６は、マルチパイロットフレームハンドラ３６とも呼ばれ、したがって一例示的実施形態では、本明細書において拡張的に説明される用語としての１つまたは複数のコンピュータ、プロセッサ、またはコントローラによって実現することができる。
【００４２】
簡潔にするために、図１には、（非限定的な例としての）無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の他のノードへのインターフェース、基地局フレームフォーマッタによって構成されるダウンリンク（ＤＬ）バーストに含めるための準備としてデータを収集し、またはアセンブルするための待ち行列、フレームフォーマッタによって構成されるダウンリンク（ＤＬ）バーストに含めるためのシグナリング情報を作成するジェネレータまたはプロセッサ、アップリンク（ＵＬ）バーストから獲得されたデータが基地局デフォーマッタによって処理された後で記憶される待ち行列、アップリンク（ＵＬ）バーストに含まれるデータおよび／またはシグナリングを利用する基地局２８のユニット、基地局２８の構成ユニットまたは機能を監視または調整するノードプロセッサなど、基地局２８の他の周知の機能および／またはユニットを示していない。
【００４３】
図１には、エアインターフェース３２を介して基地局２８とフレームＦの伝達／交換を行う無線端末（ＷＴ）３０が示されている。無線端末（ＷＴ）３０は、無線端末送受信機４４と、無線端末フレームハンドラ４６と、パイロット信号利用ユニット４８とを備える。無線端末フレームハンドラ４６はさらに、不図示の無線端末フレームフォーマッタと不図示の無線端末フレームデフォーマッタの両方を含む。無線端末フレームフォーマッタは、無線端末送受信機４４による基地局２８への送信の前にフレームのアップリンク（ＵＬ）バーストを作成するなどのために使用される。フレームハンドラ４６の無線端末デフォーマッタは、基地局２８からエアインターフェース３２を介して送受信機４４によって受信されたダウンリンク（ＤＬ）バーストを処理するなどのために使用される。図１に示すように、パイロット信号利用ユニット４８は、基地局識別、通信路推定、または同期のうちの少なくとも１つのためにパイロット信号第１型のパイロット信号およびパイロット信号第２型のパイロット信号を利用するように構成されている。無線端末フレームハンドラ４６およびパイロット信号利用ユニット４８は、本明細書において拡張的に説明される用語としての１つまたは複数のコンピュータ、プロセッサ、またはコントローラによって一体として、または別々に実現することができる。
【００４４】
基地局２８に戻って、マルチパイロットフレームハンドラ３６は、情報のフレームのブロックを、複数のパイロット信号を、さらには複数の型のパイロット信号さえも含むよう作成するように構成されている。例えば、マルチパイロットフレームハンドラ３６は、情報のフレームのブロックを、パイロット信号第１型の１つまたは複数のパイロット信号（共通パイロット信号など）と、パイロット信号第２型の１つまたは複数のパイロット信号（専用パイロット信号など）を含むように作成するように構成することができる。本明細書で説明するように、パイロット信号第１型のパイロット信号（共通パイロット信号など）は、ブロックのリソース要素の第１のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンとして表すことができ、第２型のパイロット信号（専用パイロット信号など）は、ブロックのリソース要素の第２のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンとして表すことができる。またやはり本明細書で示すように、マルチパイロットフレームハンドラ３６はこのブロックを、パイロット信号第１型の任意のパイロット信号（共通パイロット信号など）がブロックの副搬送波の第１の集合の少なくともいくつかの副搬送波によって搬送され、パイロット信号第２型の任意のパイロット信号（専用パイロット信号など）が（第１の集合に対して相互排他的な）ブロックの副搬送波の第２の集合の少なくともいくつかの副搬送波によって搬送されるように作成するように構成されている。
【００４５】
「パイロット信号」および「パイロットシーケンス」という用語は本明細書において区別なく使用されることに、当業者は気付くであろう。
【００４６】
図２に、本明細書で開示する技術のいくつかの態様を示すための例示として用いる長さ６のＣｏｓｔａｓアレイを示す。「長さ６」とは、このＣｏｓｔａｓアレイが各次元において６単位、例えば、（時間におけるＯＦＤＭシンボルを表す）横方向に６単位と、（周波数副搬送波を表す）縦方向に６単位とを含むことを意味する。図２のＣｏｓｔａｓアレイはＣｏｓｔａｓシーケンス｛０，２，１，５，３，４｝から生じるものであり、シーケンス内の数は、各行のパイロットがシンボル何個分右にシフトされているかを示している。あらゆるＣｏｓｔａｓアレイと同様に、図２のアレイは、このアレイの循環シフトが元のパターンとの一致をほとんど有しないという点で一意性を有する。例えば、図２のアレイは、時間および周波数におけるすべてのシフトが、元のパターンとせいぜい２つの一致しか有しないという特性を有する。この一意性が、Ｃｏｓｔａｓアレイが規則的なパターンに優る利点である。
【００４７】
本明細書では、同じ基礎Ｃｏｓｔａｓアレイ構造に基づく共通パイロットと専用パイロットの使用を可能にするパイロット信号設計が開示される。前述のように、例示のために、本明細書に示す例のいくつかで使用される基本Ｃｏｓｔａｓアレイパターンを図２に示す例とする。例えば、図３には、図２のＣｏｓｔａｓアレイパターンをリソース要素のブロック全体にわたって分散させることによって形成されるＣｏｓｔａｓアレイパターンが示されており、図３のブロックは、３６副搬送波と６シンボルからなるグループ上に記入されている。図３のＣｏｓｔａｓアレイパターンは、図２のパターンから、図３のアレイの第３行（副搬送波２）において図２のアレイの最下行を開始し、次いで、図２のアレイの残りの５行の間に図３のアレイの５副搬送波分間隔を置くことによって形成されることが分かるであろう。例えば、図２のアレイの最下行は図３のアレイの副搬送波２に対応し（図３の最下副搬送波は０と数えられている）、図２のアレイの次に高い行が連続して、図３のアレイの副搬送波８、１４、２０、２６、および３２に対応する。図３のアレイのシンボル位置は図２のアレイと同じである。
【００４８】
図３のＣｏｓｔａｓアレイパターンは、例えば、特定の基地局アンテナの共通パイロット信号／シーケンスなどとして使用することができる。共通パイロット信号は、本明細書で「第１型のパイロット信号」と呼ぶものの一例である。実際、基地局アンテナとこの特定のＣｏｓｔａｓアレイパターンとの関連付け（この特定のＣｏｓｔａｓアレイパターンを基地局アンテナの共通パイロット信号に使用すること）を使用して、送信された信号を、関連付けられた基地局アンテナによってサービスされるセルから発する、またはそのセルに属するものとして識別することができる。当然ながら、共通パイロット信号は、セル識別以外の他の機能に使用することもできる。
【００４９】
例示のために、図３のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを、基地局ノード２８のアンテナ３７の共通パイロット信号に使用するものとする。例えば、同じ基地局の他のアンテナ（アンテナ３８、３９、および４０）を区別するために、第１のアンテナ以外のすべてのアンテナのパターン（アンテナ３８、３９、および４０のパターンなど）は、第１のアンテナのパターンのそれぞれの時間・周波数シフトを行うことによって獲得される。２つのパターンのパイロットシンボルが確実にオーバーラップしないような第１のアンテナのパターンの周波数および／または時間におけるシフトだけが使用される。
【００５０】
以上の一例として、（アンテナ３７の共通パイロット信号として使用される）図３のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを、第１のシフトによってシフトして、アンテナ３８などの基地局ノード２８の別のアンテナの共通パイロット信号を形成することができる。そのような第１のシフトが図４に示されており、図３のＣｏｓｔａｓアレイパターンはシンボル２個分右にシフトされて、図１の基地局ノード２８のアンテナ３８の共通パイロット信号として使用されるＣｏｓｔａｓアレイパターンが形成されている。
【００５１】
基地局ノード２８の他のアンテナ（アンテナ３９および４０など）の共通パイロット信号のＣｏｓｔａｓアレイパターンも同様に、図３のＣｏｓｔａｓアレイパターンの適切なシフトによって形成することができる。図３のＣｏｓｔａｓアレイパターンは、図４で示すように、横軸に沿ってシンボル方向にシフトすることができる。あるいは、図３のＣｏｓｔａｓアレイパターンは、本明細書でより詳細に示すように、縦軸に沿って他の副搬送波にシフトすることもできる。
【００５２】
ベースパターンのいくつかの時間・周波数シフトの中にはベースパターンとのオーバーラップを有するものもあり、オーバーラップを有しないものもあることに留意すべきである。時間におけるシフトのみ、または周波数におけるシフトだけが使用されるときにはオーバーラップは生じない。同じ基地局のアンテナに割り当てられるパターン間の干渉は、１つの基地局のアンテナに割り当てられるすべてのパターンを、単に、相互の時間のみまたは周波数のみのシフトとすることによって最小限に抑えることができる。一例として、タプル（ｘ，ｙ）で循環時間・周波数シフトを表すものとする。また、すべての基地局が４つのアンテナを有するものと仮定する。その場合、第１の基地局は、その４つのアンテナに（０，０）、（１，０）、（２，０）および（３，０）という時間・周波数シフトを使用し得る。その場合第１の基地局（基地局１）のパイロットパターンは、副搬送波｛２，８，１４，２０，２６，３２｝を使用することになる。第２の基地局（すなわち基地局２）は、（０，６）、（１，６）、（２，６）、（３，６）という時間・周波数シフトを使用し得る。その場合、基地局２に割り当てられるパターンもやはり副搬送波｛２，８，１４，２０，２６，３２｝を使用する。しかし、基地局２の４つのアンテナに割り当てられるパターンは相互にオーバーラップせず、基地局１の４つのアンテナに割り当てられるパターンも相互にオーバーラップしない。しかし、基地局１に割り当てられるパターンのいずれかと基地局２に割り当てられるパターンとはオーバーラップを有する場合もある。
【００５３】
共通パイロット信号はセル識別および他の機能に使用し得るが、専用パイロット信号と呼ばれる別の種類のパイロット信号もある。専用パイロット信号とは、本明細書で「第２型のパイロット信号」と呼ぶものの一例である。基地局によって送信される各ストリームごとに専用パイロットシーケンスが生じ、ストリームの数はアンテナの数以下である。したがって、図１の４アンテナの基地局では、１つ、２つ、３つ、または４つの専用パイロット信号が生じ得る。基地局において、専用パイロットは大抵、ユーザによって受信されるデータ伝送を復調、復号するための助けとなる通信路推定に使用され得る。本明細書で開示する技術の一態様は、各基地局、および１つの基地局における異なるアンテナのための共通パイロットシーケンスと専用パイロットシーケンスの両方がすべて、（１つまたは複数の）Ｃｏｓｔａｓアレイベースパターンの循環時間・周波数シフトから生成されるというものである。
【００５４】
本明細書で開示する技術の一態様は、パイロット信号第１型のパイロット信号（共通パイロット信号など）として使用される任意のパイロット信号を搬送するブロックの時間・周波数リソースの第１の集合を選択し、パイロット信号第２型のパイロット信号（専用パイロット信号など）として使用される任意のパイロット信号を搬送するブロックの時間・周波数リソースの第２の集合を選択するマルチパイロットフレームハンドラ３６を含む。時間・周波数リソースの第２の集合は第１の集合に対して相互排他的である。一例示的実施形態では、第１型のパイロット信号と第２型のパイロット信号とに副搬送波の異なる相互排他的集合を割り当てることによって、時間・周波数リソースが第１型のパイロット信号と第２型のパイロット信号の間で分割される。
【００５５】
副搬送波の第１の集合と副搬送波の第２の集合によってサービスされる区分を考慮して、別のＣｏｓｔａｓアレイパターンを導出するためのブロックの縦方向に沿ったＣｏｓｔａｓアレイパターンの任意のシフト（副搬送波のシフト）は、集合定義に従ったものでなければならない。例えば、図１の基地局ノード２８の別のアンテナ（アンテナ３９など）のための別の共通パイロット信号のＣｏｓｔａｓアレイパターンを生成するには、シフトされたＣｏｓｔａｓアレイパターンによって利用される副搬送波が副搬送波の第１の集合に属するような方法でしか図３のＣｏｓｔａｓアレイパターンをシフトすることができない。他方、専用パイロット信号がＣｏｓｔａｓアレイパターンのシフトによって作成されている場合、シフトされたＣｏｓｔａｓアレイパターンによって利用される副搬送波は副搬送波の第２の集合に属するものでなければならない。
【００５６】
一例示的実施形態では、副搬送波の第１の集合と第２の集合の間のこの制限または区分化が維持されるように、ある型のパイロット信号のベースパターンに適用される異なる時間・周波数シフトは、シフトされたパターンによって利用される副搬送波がその型のパイロット信号に割り当てられた副搬送波の集合に属するように制限される。
【００５７】
一例示的実施形態では、時間・周波数シフトの制限は、共通パイロットが、３の倍数の副搬送波だけに制限される周波数における循環シフトに割り振られるように行われる。したがって、周波数における可能なシフトは、集合［０，３，６，…，３３］の副搬送波に含まれる。時間における循環シフトは制限されず、したがって、時間おける最大６シンボルまでのシフトが可能である。周波数における整数Ｍ個の副搬送波および時間における整数Ｎ個のシンボルのシフトでは、ベースパターンにおけるインデックス（ｉ，ｊ）、すなわち、副搬送波インデックスｊとシンボルインデックスｉ（０≦ｉ≦５、０≦ｊ≦３５）のところのシンボルは、インデックス（ｍｏｄ（ｉ＋Ｎ，６），ｍｏｄ（ｊ＋Ｍ，３６））において送信されるようにシフトされる。前述の例における共通パイロット信号では、Ｍは集合［０，３，６，…，３３］に属する。
【００５８】
同様に、専用パイロットは、周波数における副搬送波の異なる集合（すなわち副搬送波の第２の集合）に割り振られる。専用パイロットシーケンスは、生成されるすべてのパイロットシーケンスが、専用パイロットシーケンスに割り振られた副搬送波の集合内に留まるように、共通パイロットに使用されるのと同様のシフトの集合を、副搬送波の異なる集合において使用して生成される。よって専用パイロットは、周波数副搬送波［１，２，４，５，７，８，…，３４，および３５］を使用し得る。
【００５９】
図５に、例示的ブロックを参照して、例示的実施形態において、どの副搬送波が副搬送波の第１の集合に割り振られ、どの副搬送波が副搬送波の第２の集合に割り振られるかを示す。図５にはさらに、多重分割矢印によって、図３のＣｏｓｔａｓアレイパターンを含む最下副搬送波（副搬送波２など）がブロックのどんな副搬送波に割り当てられ得るかも示されている。図５には、図３のＣｏｓｔａｓアレイパターンを含む最下副搬送波を、副搬送波５、８、１１、１４、１７、２０、２３、２６、２９、３２、３５のいずれかなど、副搬送波の第１の集合のその他の副搬送波に割り当てることができることが示されている。
【００６０】
よって、ベースパターンを、集合［０，３，６，…，３３］の副搬送波に含まれる周波数副搬送波の数だけ循環的にシフトして、共通パイロットのためのパイロットパターンが生成される。シフトの循環的性質のため、これによって、３６副搬送波×６シンボルのタイル内の共通パイロットが集合｛２，５，８，１１，…，３５｝（０から数え始める）の外部の副搬送波には決して現れず、この集合が事実上共通パイロットシーケンスのために確保されることが保証される。しかし、所与のパターンがより少ない副搬送波において現れる。そのため例えば、０副搬送波のシフトが使用される場合、共通パイロットは副搬送波｛２，８，１４，２０，２６，３２｝において現れる。
【００６１】
周波数シフトの各集合内では、その集合内のすべての周波数シフトおよび時間シフトを使用して、異なる基地局、セクタおよびアンテナが区別される。例えば、共通パイロットに使用される副搬送波の集合内では、異なる周波数および時間のシフトを使用して、異なる基地局または異なるアンテナの共通パイロットを区別することができる。また、共通パイロット信号には図３のＣｏｓｔａｓアレイパターンとは異なるＣｏｓｔａｓアレイパターンも使用され得ることも理解すべきである。加えて、共通パイロットと専用パイロットなどの異なる型のパイロットに、または各カテゴリ内のパイロットのいくつかのサブセットに異なるＣｏｓｔａｓアレイパターンを使用することもできる。各パイロットの型またはあるパイロット型のサブセット内において、同じパターンの循環時間・周波数シフトが、様々なアンテナおよび基地局によって使用されることになるはずである。
【００６２】
図５に示すブロックサイズでは、合計で３６×６＝２１６通りの時間／周波数シフトが使用され得る。よって、２１６通りの互いに異なるパターンが生じる。４つのアンテナを有する図１の基地局のような基地局では、周波数における３６通りの可能なシフトの中から、３シフトごとに２つが専用パイロットのために確保されなければならない。これにより、共通パイロットには１２シフトだけが残る。よって、共通パイロットには、１２×６通りの可能な時間・周波数シフト、すなわち７２通りのシフトが生じる。各基地局に４つのアンテナがある場合、各集合ごとに４つの共通パイロットパターンを有する互いに異なる集合を、最大１８の基地局に割り当てることができる。３つのうちの２つの集合においては、専用パイロットに割り当てられた３つの副搬送波ごとに、同じベースパターンの異なる時間・周波数シフトを、いくつかのストリームの共通パイロットパターン（図２）として使用することができ、他のストリームには異なるベースパターンのシフトが生じ得る。
【００６３】
時間と周波数にまたがって使用されるＣｏｓｔａｓアレイを変化させることにより、基地局を区別することのできる能力を高めることが本明細書で開示する技術の一態様である。これは、本明細書で示すように異なる時間・周波数シフトを選択することによって行われる。
【００６４】
ベースパターンの循環シフトを行うことによりある基地局およびアンテナのために獲得されるパターンは、周波数および時間において反復される。周波数における反復の回数は通信路帯域幅に依存し、時間おける反復の回数はダウンリンクに割り振られるフレームの長さに依存する。
【００６５】
セルは、そのセルに割り当てられた一意の時間・周波数パイロットパターンと相関させることによって識別することができる。周波数または時間おけるベースパターンの反復は異なる循環シフトを使用し得る。例えば、帯域幅全体をカバーするのに３６副搬送波×６シンボルのブロックの周波数における１２反復が必要とされる場合、１２反復は、それぞれ３つの連続したブロックからなる４つの集合またはグループに分割され得る。各集合における３６×６副搬送波シンボルブロックは、ベースパターンの同じ循環シフトを使用することができ、異なる集合は異なる循環シフトを使用することができる。
【００６６】
例えば、図１２のフレームに示すように、１フレームに合計で周波数における３６×１２＝４３２副搬送波と時間における６×８＝４８副搬送波があるものと仮定する。図３に示す基本時間・周波数ブロックは３６副搬送波×６シンボルである。したがって、４３２周波数副搬送波と４８シンボルのフレームには、フレームの各列ｉごとに周波数の１２ブロックＢｉ，０〜Ｂｉ，１１、およびフレームの各行ごとに時間の８ブロックが生じる。よって、１つのブロックＢｉ，ｊに定義されるパターンは、図１２に示すように、そのフレームで、時間（横に沿った８ブロック）と周波数（縦に沿った１２ブロック）の両方において反復することができる。
【００６７】
あるいは、フレームは、複数のブロックの少なくとも第１のグループまたは集合が、第１の時間・周波数シフトで表されるその少なくとも１つのパイロット信号を有し、複数のブロックの少なくとも第２のグループが、（第１の時間・周波数シフトとは異なる）第２の時間・周波数シフトで表されるその少なくとも１つのパイロット信号を有する、本明細書で示す方法で構築された複数のブロックを含んでいてもよい。例えば、周波数おける最初の３ブロック（フレームの最初の３行など）にはある時間・周波数シフトが使用され、次いで、周波数おける次の３ブロック（フレームの次の３行など）には異なる時間・周波数シフトが使用され、以下同様とすることができる。このようにして、周波数おける１２ブロック全体にわたって（フレームの各列にわたってなど）４つの異なる時間・周波数シフトが生じることになる。同様に、時間おける最初の２ブロック（フレームの最初の２列など）には同じ時間・周波数シフトが使用され、時間おける次の２ブロック（次の２列にわたってなど）には異なる時間・周波数シフトが使用され、以下同様とすることができる。複数のブロックの第１のグループと複数のブロックの第２のグループは、パターンに従ってフレーム内に位置決めすることができる。前述の代替方法では、１つのパターンは、フレームのある指定された（連続するなどの）行または列に位置すべき同じ時間・周波数シフトを有する複数のブロックのためにものである。
【００６８】
以上では、第２型のパイロット信号の一例である専用パイロット信号について述べた。また、基地局によって送信される各ストリームごとに専用パイロットシーケンスが生じ、ストリームの数はアンテナの数以下であることにも述べた。専用パイロットは大抵、ユーザによって受信されたデータ伝送を復調、復号するための助けとなる通信路推定に使用することができる。本明細書で開示する技術の一例示的態様としては、各基地局およびある基地局における異なるアンテナのための共通パイロットシーケンスと専用パイロットシーケンス両方がすべて、１つのＣｏｓｔａｓアレイベースパターンの循環時間・周波数シフトから生成される。
【００６９】
専用パイロットは通常、ユーザ割振り範囲内のデータ伝送と同じ方法でプリコードされる。よって、小さいリソースのブロックがユーザに割り振られると、そのユーザは、この割振り範囲内のパイロットのみに基づいて通信路推定および他の機能を行う。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍでは、最小の割振りを、１８副搬送波×６シンボルのブロックとすることができる。小さい割振りを用いて優れた通信路推定性能の実現しやすくするためには、専用パイロットのためのパイロットの密度を高めることが望ましい。よって、専用パイロットでは、共通パイロットについての図３のパターンと同様に、３シンボルではなく、１８×６ブロック内に６パイロットを有することが有益である。
【００７０】
図３に示す６パイロットシンボルを有するパターンようなパターンが１８×１６ブロックにおいて使用されるとき、このブロックのエッジの中には、どのパイロットシンボルにも十分に近くないものもある。これは、高ドップラーおよび／または遅延拡散などの厳しい条件の下では、ブロックのエッジにおける通信路推定値の劣化につながる。１８×１６副搬送波のブロック内における任意の従来のＣｏｓｔａｓアレイパターンの使用は、ブロックのいくつかのエッジの近くにおいてそのようなパイロットの低密度を生じる結果になる。
【００７１】
１８副搬送波×６シンボルのブロック内における６パイロットの密度を維持したままこのシナリオにおいてロバストな性能を保証するために、本明細書で開示する技術は、３６×６ブロックにまたがる２つのＣｏｓｔａｓアレイパターンを使用してベースパターンを生成することを含む。これは図６に示されており、図６において、図示の専用パイロットのためのベースパターンは、図３に示すパターンと同じパターンの循環時間・周波数シフトバージョンとの重ね合わせである。よって、３６×６ブロックに、第２のパターンが元のパターンの時間・周波数シフトバージョンである２つのＣｏｓｔａｓアレイパターン、すなわち、合計１２パイロットシンボルが生じる。これは、１８×１６シンボルのブロックに６パイロットシンボルという所望の密度をもたらす結果になると同時に、１８×１６ブロックのすべてのエッジがパイロットシンボルに十分に近く、小さいユーザ割振りで優れた通信路推定性能がもたらされることも確実になる。
【００７２】
前述したように、図１の基地局ノード２８には４つもの専用パイロット信号を利用することができる。これらの専用パイロットには、共通パイロットによって使用される副搬送波の集合と直交する副搬送波の集合が割り当てられる。例示のために、図１の基地局ノード２８の最初の２つの専用パイロット信号を、図６に示すようなＣｏｓｔａｓアレイベースのベースパターンに基づくものとすることができる。この特定の例において、図６のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンは、図３のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンとは異なるが、３６副搬送波および時間における６シンボルのブロック上に提供されており、図３に示す型の２つのＣｏｓｔａｓアレイパターンから導出されるものであることに留意されたい。
【００７３】
図６のＣｏｓｔａｓアレイベースのベースパターンは、基地局ノード２８から送信される第１と第２両方のＭＩＭＯストリームのための両方の専用パイロット信号のベースパターンである。図６のＣｏｓｔａｓアレイベースのベースパターンは実際には、第１のストリームの専用パイロット信号のパターンとして使用され、図７に示すこれのシフトバージョンが、第２のストリームの専用パイロット信号のＣｏｓｔａｓアレイパターンとして使用される。図７のＣｏｓｔａｓアレイベースのパターンは、時間におけるシンボル１個分の右シフトによって図６のＣｏｓｔａｓアレイベースのベースパターンから導出される。第１のストリームと第２のストリームの専用パイロット信号のＣｏｓｔａｓアレイパターンはどちらもブロック全体にわたって、例えば、３６副搬送波×時間グリッドにおける６シンボル全体にわたって存在する。
【００７４】
異なるストリームおよび基地局のための専用パイロットシーケンスは、３６×６副搬送波・シンボルブロック内で利用されるベースパターンであれば何でも循環的にシフトすることによって、基本的には共通パイロットについて行われるのと同じ方法で生成される。専用パイロットシーケンスでは、周波数における循環シフトは６の倍数の副搬送波だけに制限される。したがって、周波数における可能なシフトは集合［０，６，…，３０］の副搬送波に含まれる。
【００７５】
専用パイロット信号では、時間における循環シフトは制限されず、したがって、時間における最大６シンボルまでのシフトが可能である。よって、周波数における整数Ｍ個の副搬送波および時間における整数Ｎ個のシンボルのシフトでは、インデックス（ｉ，ｊ）、すなわち、副搬送波インデックスｊとシンボルインデックスｉ（０≦ｉ≦５、０≦ｊ≦３５）のところのシンボルは、（ｍｏｄ（ｉ＋Ｎ，６），ｍｏｄ（ｊ＋Ｍ，３６））として表すことができる。ストリーム１および２の専用パイロットでは、Ｍは集合［０，６，…，３０］に属する。
【００７６】
同じ基地局からの２つのストリームでは、それら２つのストリームのパイロットシンボルを確実にオーバーラップしないようなベースパターンの周波数および／または時間におけるシフトだけが使用される。これが図７の例であり、同じ基地局から送信される２つのストリームの専用パイロットシンボルが示されている。
【００７７】
これまでは、２つの異なるＣｏｓｔａｓアレイベースパターンが基地局ノード２８のパイロットシーケンスに利用されていることに留意すべきである。アンテナ３７とアンテナ３８のためのこれら２つの共通パイロットシーケンスは、図３のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンに基づくものであったが、基地局ノード２８の第１および第２のＭＩＭＯストリームのための専用パイロットシーケンスは、２つのＣｏｓｔａｓアレイパターンの重ね合わせから導出された図６のベースパターンに基づくものである。図４には、第２の共通パイロット信号を図３の第１の共通パイロット信号のシフトからどのようにして導出することができるかが示されており、図７には同様に、第２のＭＩＭＯストリームのための専用パイロット信号を図６の第１のＭＩＭＯストリームのための専用パイロット信号のシフトからどのようにして導出することができるかが示されている。
【００７８】
これまでは、すべてのパイロット信号がブロック全体に基づき、またはブロック全体にわたって形成されるものとして示されており、よって、ブロック全体の「サイズ」を有するものであった。これまで示した例では、そのようなブロックは３６副搬送波×時間における６シンボルを含んでいる。ブロックサイズは図示の例だけに限定されるものではない。むしろ次に説明するように、本明細書で開示する技術の別の態様は、異なるサイズの複数のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを副搬送波またはＯＦＤＭシンボルの異なる集合上で同時に使用して、複数の型のパイロットの必要を満足させることができるというものである。
【００７９】
図３には、３６副搬送波および時間における６ＯＦＤＭシンボルにまたがるＣｏｓｔａｓアレイを示したが、本明細書で開示する技術は、副搬送波の全ブロックより周波数次元が小さい（例えば、３６副搬送波より小さい）リソースブロック割振りを含む。例えば、図８で示すように、１８副搬送波×６シンボルの割振りを１人のユーザに使用することができ、例えば、１つのサブブロックをカバーするＣｏｓｔａｓアレイパターンも用いられ得る。
【００８０】
これまで提供した例において、図４には図１の基地局ノード２８のアンテナ３７および３８の共通パイロット信号が図示されており、図７には、基地局ノード２８によって送信される第１および第２のＭＩＭＯストリームのための専用パイロット信号が示されている。基地局ノード２８によって送信される第３および第４のＭＩＭＯストリームは、本明細書で開示する技術に従って有利に使用することのできる異なるサイズのＣｏｓｔａｓアレイベースパターンの例を提供するものである。
【００８１】
図８には、考察される特定の例のための、第３および第４のＭＩＭＯストリームの専用パイロット信号がそこから導出されるＣｏｓｔａｓアレイベースパターンが示されている。当然ながら、他の例では他のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを使用することができる。図８には実際には、第３のストリームのための専用パイロット信号のＣｏｓｔａｓアレイパターンが示されており（ベースパターンと実際のパターンは同一のものである）、図９には、第４のストリームのための専用パイロット信号が、この例においてＣｏｓｔａｓアレイベースパターンからシフト（時間におけるシンボル１個分右）によってどのようにして導出されるかが示されている。第３および第４のＭＩＭＯストリームの専用パイロット信号は、どちらも１８副搬送波および６シンボルのグループ上に形成され、例えば、サブブロック上に形成される。
【００８２】
本明細書で示す実施形態では、あるＣｏｓｔａｓアレイパターンの別のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンからの導出は主として、時間におけるシンボル１個または複数個分の単純な時間シフトの形を取っている。時間におけるシンボル複数個分のシフトや、適切な副搬送波の集合および本明細書で論じた考慮事項に従った副搬送波のシフトなど、他のより複雑なシフトも行い得ることが理解されるであろう。
【００８３】
以上は、共通パイロットについて行われるのと同じ方法で１８×６副搬送波・シンボルサブブロック内でベースパターンを循環的にシフトすること（ブロック全体にわたってシフトするなど）によって、異なるストリームおよび基地局のためのパイロットシーケンスを生成することができることを示している。周波数における循環シフトは３の倍数の副搬送波だけに制限される。したがって、周波数における可能なシフトは集合［０，３，６，…，１５］の副搬送波に含まれる。時間における循環シフトは、第３および第４のストリームのためのどのパイロットシンボルも第１のシンボルにおいて送信されないように、ベースパターン内の最後の５シンボルにわたって行われる。したがって、最大５シンボルまでの時間における循環シフトが可能である。同じ基地局からの第３および第４のストリームについては、２つのパターンのためのパイロットシンボルが確実にオーバーラップしないようなベースパターンの周波数および／または時間におけるシフトだけが使用される。よって、周波数における整数Ｍ個の副搬送波および時間における整数Ｎ個のシンボルのシフトでは、インデックス（ｉ，ｊ）、すなわち、副搬送波インデックスｊおよびシンボルインデックスｉ（０≦ｉ≦５、０≦ｊ≦３５）のところのシンボルは、（ｍｏｄ（ｉ＋Ｎ，５），ｍｏｄ（ｊ＋Ｍ，３６））として表すことができる。ストリーム３および４のための専用パイロットでは、Ｍは集合［０，３，…，３５］に属する。
【００８４】
一例示的実施形態では、副搬送波の第２の集合に属する専用パイロットを、さらに、２つの直交するサブセットに制限し、または区分化することができ、第１のサブセットはデータストリームの第１の集合の通信路推定の助けとなるパイロットのためのものであり、第２のサブセットはデータストリームの異なる集合の通信路推定のためのものである。
【００８５】
専用パイロットも共通パイロットも、同じ基地局から送信されるパイロットシンボルのオーバーラップを生じずに同じリソースブロックにおいて送信することができる。実際、図１０には、２つの共通パイロットシーケンスおよび４つの専用パイロットシーケンスに属するシンボルの分布を示すフレームのブロックが示されている。特に、図１の基地局ノード２８に関して、図１０には、ブロックが、アンテナ３７およびアンテナ３８の共通パイロット信号、ならびに４つの専用パイロット信号のためのシンボルを、どのようにして搬送するかが示されている。図１０に示すアンテナ３７およびアンテナ３８の共通パイロット信号は図４のものと同じである。また、図１０に示す専用パイロット信号は、図７に示されている基地局ノード２８によって送信される第１および第２のＭＩＭＯストリームのための専用パイロット信号でもあり、さらに、図９に示されている基地局ノード２８によって送信される第３および第４のＭＩＭＯストリームのための専用パイロット信号でもある。
【００８６】
図３のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンは１ブロック当たり６つのパイロットを有し、図８のベースパターンは１サブブロック当たり４つのパイロットを有する。したがって、基地局は、図３のベースパターンから導出されたパイロットパターンと図８のベースパターンから導出されたパイロットパターンとを同時に、副搬送波および／またはシンボルの異なる集合において送信することもできる。したがって、図３のベースパターンから導出されるパターンは、副搬送波集合｛０，３，６，…｝において送信することができ、図８のベースパターンから導出されたパターンは、副搬送波集合｛１，４，７，…｝において送信することができる。
【００８７】
４つの送信アンテナ（アンテナ３７、３８、３９、および４０など）を有する図１の基地局２８と、４つの受信アンテナ（不図示のアンテナ）を有する移動局３０のシステムのようなシステムにおいては、最大４つのＭＩＭＯストリームを送信することができる。４つのストリームを使用すれば、２つのストリームより大きいピークデータ転送速度がもたらされる。第３および第４のＭＩＭＯストリームが使用するパイロットはより少ない。というのは、４つのストリームが使用される可能性が最も高いのは、高信号対雑音比（ＳＮＲ）低移動度の状況に限られるからである。そのようなシナリオでは、より少ないパイロットを使用して許容できる通信路推定性能を得ることができる。
【００８８】
図１１に、例示的実施形態のための基地局ノード２８および無線端末（ＷＴ）３０の態様をより詳細に示す。図１１には、基地局ノード２８のマルチパイロットフレームハンドラ３６がユーザデータソース１２６からユーザデータを受信することが示されている。任意選択で、個々の実施に応じて、基地局ノード２８は、シリアル／パラレル変換やチャネルコーディングやインターリーブなどの任意選択の機能を果たすことによってユーザデータソース１２６から獲得されたユーザデータを操作することのできる前処理区間１２８を備える。
【００８９】
マルチパイロットフレームハンドラ３６は、（任意選択で符号化され、かつ／またはインターリーブされた）ユーザデータを、制御信号、同期信号、フレーム指示信号、パイロット信号などの非ユーザデータ信号と結合するコンバイナ１３０を備える。図１１には、そのような制御信号、同期信号、フレーム指示信号、およびパイロット信号が、非ユーザデータ信号源１３２から印加され、または受け取られるものとして示されている。コンバイナ１３０は、マルチプレクサとする、またはマルチプレクサとして機能することができ、非ユーザデータ信号を制御してユーザデータのストリームへと導入することによりビットストリームを生成する。パイロット信号を含む非ユーザデータ信号の導入の制御は、コントローラ１３４によって行われる。図１１に示すように、コントローラ１３４は、基地局ノード２８の共通パイロット信号のためのＣｏｓｔａｓアレイパターンおよび基地局ノード２８の専用パイロット信号のためのＣｏｓｔａｓアレイパターンを含む、ブロックに利用されるＣｏｓｔａｓアレイパターンの知識を含む、メモリ、レジスタ、または他の適切な記憶素子１３６などを含む。
【００９０】
コンバイナ１３０によって出力されるビットストリームは、変調器１３８によって一連の副搬送波上に変調される。当業者には理解されるように、変調器１３８によって行われる変調は基本的には、ビットのグループを、複素数で表される一連のコンステレーションポイントにマップする。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニット１４０への適用の前に変調器１３８によって出力された複素数に対してパラレル／シリアル変換を行うことができる。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニット１４０は、変調搬送波を時間領域サンプルのシーケンスに変換する。
【００９１】
逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニット１４０によって出力された時間領域サンプルのシーケンスには、任意選択のポストプロセッサ１４２によるさらなる処理機能を適用することができる。そのような後処理機能には、循環拡張、窓かけ、ピーク制御のうちの１つまたは複数を含むことができ、これらはすべて当業者の理解するものである。結果として生じるＯＦＤＭ波形は送受信機３４に、特に送受信機３４の通信路送信素子に印加される。この通信路送信素子は、例えば、アンテナやアンテナ系などとすることができ、通信路１５０にＯＦＤＭ波形（Ｉ、Ｑ出力またはディジタルＩＦ信号）を印加する。通信路１５０は、例えば、無線周波数など、任意の適切な送信ｕｍとすることができる。ＯＦＤＭ波形は、（例えば、通信路の特性および雑音や干渉などの要因の影響を受ける）独自の伝送関数を有する通信路１５０を介して伝送される。
【００９２】
図１に示す例示的無線端末（ＷＴ）３０は無線端末送受信機４４を備える。無線システムのために、無線端末送受信機４４は、アンテナまたはアンテナ系とすることのできる通信路受信素子を備える。無線端末送受信機４４によって受信されるＯＦＤＭ波形（Ｉ、Ｑ出力またはディジタルＩＦ信号）は、任意選択の前処理区間１６２に印加される。前処理区間１６２では、送信側と受信側の局部発振器の差によって生じる搬送波オフセットを除去し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ユニット１６４に印加するのに適したサンプルシーケンスを選択する。前処理区間１６２の出力は、任意選択で、基地局からの信号の到着の時間または角度の推定などの他の機能を果たすのに使用することもできる。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ユニット１６４は、時間領域波形を周波数領域に変換し、その後、任意選択のシリアル／パラメータ変換を行うことができる。正しいタイミング時を用いて、個々の副搬送波が復調器１６６によって復調される。復調器１６６の出力はセパレータ１７０に印加される。セパレータ１７０は、デマルチプレクサなどの形を取ることができ、非ユーザデータ信号からユーザデータ信号を選り分ける。どんな形を取るにせよ、セパレータ１７０は検出器またはコントローラ１７２によって制御される。検出器１７２は、例えば、パイロット信号などの非ユーザデータ信号を検出し、その判定に従ってセパレータ１７０から出力される信号のゲートまたは経路指定を制御するように構成されている。
【００９３】
セパレータ１７０からのゲート制御されたユーザデータ信号は、任意選択の後処理区間１７４に印加することができる。後処理区間１７４では、通信路復号、デインターリーブ、パラレル／シリアル変換などの機能を適宜施すことができる。このように獲得されたユーザデータは、例えば、音声、テキスト、または別種のアプリケーションなどとすることのできるユーザデータシンク１７６に適用される。
【００９４】
前述のように、復調データストリーム内の非ユーザデータ信号はコントローラ１７２によって検出され、使用される。非ユーザデータ信号の中にはパイロット信号が含まれる。復調されたパイロット信号は特に、受信側同期ユニット１８０と送信側識別器１８２の両方に印加される。送信側識別器１８２は、送信側識別論理、基地局ノード２８などによって利用され得るＣｏｓｔａｓアレイパターンを記憶するメモリ１８４または他の要素、および時間・周波数シフトのライブラリ１８６を含む。時間・周波数シフトのライブラリ１８６は、メモリ、レジスタ、またはその他の記憶装置として実施することができ、対応する複数のＯＦＤＭ送信機との可能な関連付けのための複数の時間・周波数シフトパターンを含む。図１１に示すように、ライブラリ１８６の時間・周波数シフトパターンには、Ｃｏｓｔａｓアレイパターン１８８ｉから１８８ｊまでが含まれる。
【００９５】
図１１のマルチパイロットフレームハンドラ３６は、そのメモリ１３６内のＣｏｓｔａｓアレイパターンの記憶を考慮して、時間・周波数平面アレイのためのパイロット信号（共通パイロット信号や専用パイロット信号など）を生成するのにどのＣｏｓｔａｓアレイパターンを用いるべきかを知る。
【００９６】
この技術の別の態様では、無線端末（ＷＴ）３０は、無線端末の受信機がそこから直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）信号を獲得する送信機（基地局など）を、時間・周波数平面アレイの特定の時間・周波数シフトを検出し、その特定の時間・周波数シフトを発信側送信機と関連付けることによって識別する。これに関しては、その受信信号の時間・周波数平面アレイを検出すると、（パイロット信号を生成するのに用いられるＣｏｓｔａｓアレイパターンを知っている）コントローラ１７２は、その時間・周波数平面アレイがどのようにして時間・周波数シフトされているか判定することができ、シフトのパターンを判定すると、無線端末がそのライブラリ１８６にそれについてのＣｏｓｔａｓアレイパターンを記憶している送信機のうちの１つと受信信号を関連付けることができる。
【００９７】
図１に示す無線端末３０などの無線端末は、本明細書で示す１つまたは複数の実施形態および実施例に従ってフレームを受信し、協働するように構成することができることを理解すべきである。特に、基地局２８のフレームハンドラ３６によって行われる相関動作から理解されるように、無線端末フレームハンドラ４６は、エアインターフェース３２を介して獲得さえたフレームのブロックを処理する。一例示的実施形態では、無線端末フレームハンドラ４６は、受信ブロックから、パイロット信号第１型の第１のパイロット信号およびパイロット信号第２型の第１のパイロット信号を獲得する。無線端末フレームハンドラ４６は、パイロット信号第１型の第１のパイロット信号が第１のＣｏｓｔａｓアレイから導出されたブロックの周波数・時間リソースのベースパターンとして表され、第２型の第１のパイロット信号が第２のＣｏｓｔａｓから導出されたブロックの周波数・時間リソースのベースパターンとして表されることを確認するように事前に構成され、または別様にプログラムされている。無線端末フレームハンドラ４６はさらに、パイロット信号第１型の任意のパイロット信号はブロックの周波数・時間リソースの第１の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送され、パイロット信号第２型の任意のパイロット信号は、（第１の集合に対して相互排他的な）ブロックの周波数・時間リソースの第２の集合の少なくともいくつかの周波数・時間リソースによって搬送されるという理解または要件でブロックを処理するように構成されている。さらに、図１に示すように、無線端末フレームハンドラ４６がブロックからパイロット信号を獲得すると、パイロット信号利用ユニット４８は、パイロット信号第１型のパイロット信号およびパイロット信号第２型のパイロット信号を、基地局識別、通信路推定、または同期のうちの少なくとも１つに利用する。
【００９８】
本発明は以下の限定的な利点を有する。（１）１つのＣｏｓｔａｓアレイまたは複数のＣｏｓｔａｓアレイを使用する共通パイロットおよび専用パイロットのための一体化構造、（２）複数の相互に循環的に時間・周波数シフトされたＣｏｓｔａｓアレイの重ね合わせによって、限られたサイズのリソース割振りにおいて多数の一意の専用パイロットパターンを生成する設計、（３）複数の周波数グループにまたがる複数のＣｏｓｔａｓアレイパターンを使用することによる少数のパイロットに基づく通信路推定のための効率的設計、（４）時間および／または周波数において使用されるＣｏｓｔａｓアレイパターンを変化させることによる、異なる基地局からのパイロット信号の差別化のための効率的方法、ならびに（５）副搬送波またはＯＦＤＭシンボルの異なる集合に対して同時に異なるサイズの複数のＣｏｓｔａｓアレイベースパターンを使用して、複数の型のパイロットの必要を満たすこと。
【００９９】
以上の説明は多くの具体的詳細を含むが、これらは本発明の範囲を限定するものではなく、単に、現在的に好ましい実施形態のいくつかの例示を提供するにすぎないものと解釈すべきである。したがって、本発明の範囲は、当業者には自明であり得る他の実施形態を完全に包含するものであること、および本発明の範囲がそのように限定されるものではないことが理解されるであろう。単数形の要素への言及は、特に明示的に指定しない限り、「唯一の」ではなく、むしろ「１つまたは複数の」を意味するものである。当業者に公知である、前述の好ましい実施形態の要素とのあらゆる構造的、化学的、機能的均等物は、本発明の特許請求の範囲によって包含されるべきものである。さらに、１つの装置または方法が、本発明が解決しようとするありとあらゆる問題に対処するものである必要はなく、これは本発明の特許請求の範囲によって包含されるべきものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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