(57)【要約】本発明の実施の形態は、ユーザ機器（ＵＥ）を含む無線通信ネットワークにおいてデータ伝送のためのアンテナを選択するための方法を提供する。ネットワークは、周波数の帯域を割り当てられ、該帯域は、符号木の形態のサウンディング基準信号（ＳＲＳ）帯域幅構成に従って、帯域の副帯域の少なくとも１つのセットに分割される。符号木は、複数のレベルを有し、各レベルは、分割係数に関連付けられる。ＵＥは、アンテナのセットのサブセットを使用して、副帯域のセット上で、周波数ホッピングされたＳＲＳを送信するように構成される。まず、本方法は、ＳＲＳ帯域幅構成に基づいて、副帯域のセット内の副帯域の数が奇数であるかまたは偶数であるかを判断し、該数が奇数であるかまたは偶数であるかに従って、アンテナの特定のサブセットを選択する。次に、該アンテナの特定のサブセットからＳＲＳを送信する。
2011524700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ機器（ＵＥ）を含む無線通信ネットワークにおいてデータ伝送のためのアンテナを選択するための方法であって、該ネットワークは、周波数の帯域を割り当てられ、該帯域は、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）帯域幅構成に従って該帯域の副帯域の少なくとも１つのセットに分割され、該ＳＲＳ帯域幅構成は、複数のレベルを有する符号木の形態であり、各該レベルは、分割係数に関連付けられ、前記ＵＥは、アンテナのセットを備え、該ＵＥは、該アンテナのセットのサブセットを使用して、前記副帯域の前記セット上で周波数ホッピングされたＳＲＳを送信するように構成され、該ＵＥ内に該方法のステップを実行するためのプロセッサを備え、該方法は、
前記ＳＲＳ帯域幅構成に基づいて、前記副帯域の前記セット内の該副帯域の数が奇数であるかまたは偶数であるかを判断するステップと、
前記数が奇数であるかまたは偶数であるかに従って、前記アンテナの特定のサブセットを選択するステップと、
データ伝送のためのアンテナ選択を可能にするために、前記アンテナの前記特定のサブセットから前記ＳＲＳを送信するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記判断するステップは、
前記ＳＲＳ帯域幅構成に基づいて分割係数を選択するステップと、
前記分割係数を乗算するステップであって、前記分割係数の積を生成し、該積が前記副帯域の前記数と等しくなるようにする、乗算するステップと、
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記副帯域の前記数は奇数であり、前記選択するステップは、
ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ２
に従って前記アンテナの前記特定のサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）を求めるステップをさらに含み、ここで、ｎＳＲＳは、前記ＳＲＳの前記送信のインデックスである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記副帯域の前記数は、偶数であり、前記選択するステップは、
【数１】
2011524700.tif 000009
に従って前記アンテナの前記特定のサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）を求めるステップをさらに含み、ここで、ｎＳＲＳは、前記ＳＲＳの前記送信のインデックスであり、ｂは、符号木ベースのＳＲＳ配分における前記セグメントのレベルであり、Ｎｂは、前記ｂレベルセグメントの分割係数である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記副帯域の前記数は奇数であり、かつ前記アンテナのセット内の前記サブセットの数は、偶数であり、前記選択するステップは、
ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ｘａ
に従って前記アンテナの前記特定のサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）を求めるステップをさらに含み、ここで、ｎＳＲＳは、前記ＳＲＳの前記送信のインデックスであり、ｘａは、前記アンテナのセット内の前記サブセットの前記数である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記副帯域の前記数は、偶数であり、かつ前記アンテナのセット内の前記サブセットの数は、奇数であり、前記選択するステップは、
ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ｘａ
に従って前記アンテナの前記特定のサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）を求めるステップをさらに含み、ここで、ｎＳＲＳは、前記ＳＲＳの前記送信のインデックスであり、ｘａは、前記アンテナのセット内の前記サブセットの前記数である請求項１に記載の方法。
【請求項７】
基地局から前記ＳＲＳ帯域幅構成を受信するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
基地局からの前記ＳＲＳ帯域幅構成のインデックスを受信するステップと、
前記インデックスに基づいて前記ＳＲＳ帯域幅構成を選択するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記送信するステップは、前記ＳＲＳの前記送信のインデックスｎＳＲＳに関連付けられる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＳＲＳ帯域幅構成は、ＳＲＳ帯域幅およびＳＲＳホッピング帯域幅によって部分的に確定される請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記選択するステップは、
ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ２
に従って前記アンテナの最適なサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）を求めるステップをさらに含み、ここで、ｎＳＲＳは、前記ＳＲＳの前記送信のインデックスである請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
無線通信ネットワークであって、該ネットワークは、周波数の帯域を割り当てられ、該帯域は、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）帯域幅構成に従って該帯域の副帯域の少なくとも１つのセットに分割され、該ＳＲＳ帯域幅構成は、複数のレベルを有する符号木の形態であり、各該レベルは、分割係数に関連付けられ、該ネットワークは、
ユーザ機器（ＵＥ）であって、アンテナのセットを備え、該アンテナのセットのサブセットを使用して、前記副帯域の前記セットを介して周波数ホッピングされたＳＲＳを送信するように構成され、前記副帯域の前記セット内の該副帯域の数が奇数であるかまたは偶数であるかに従って、前記アンテナのセットの特定のサブセットを選択するように構成され、前記副帯域の前記数は、前記ＳＲＳ帯域幅構成によって定義される、無線通信ネットワーク。
【請求項１３】
前記ＳＲＳ帯域幅構成は、前記分割係数を確定し、該分割係数の積が前記副帯域の前記数と等しくなるようにし、前記ＵＥは、該分割係数を乗算するように構成される請求項１２に記載のネットワーク。
【請求項１４】
前記ＵＥは、
前記ＳＲＳ帯域幅構成を格納するためのメモリであって、該ＳＲＳ帯域幅構成は、インデックスによって特定される、メモリと、
前記基地局から前記インデックスを受信する手段と
をさらに備える請求項１２に記載のネットワーク。
【請求項１５】
前記ＵＥは、ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ２に従って前記アンテナの前記特定のサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）を求めるようにさらに構成され、ここで、ｎＳＲＳは、前記ＳＲＳの前記送信のインデックスである請求項１２に記載のネットワーク。
【請求項１６】
ユーザ機器（ＵＥ）であって、
アンテナのセットであって、該ＵＥは、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）帯域幅構成に従って、該アンテナのセットのサブセットを使用して周波数ホッピングされたＳＲＳを送信するように構成される、アンテナのセットと、
副帯域のセット内の該副帯域の数が奇数であるかまたは偶数であるかを判断する手段であって、前記副帯域の前記数は、前記ＳＲＳ帯域幅構成によって定義される分割係数の積に等しい、判断する手段と、
前記副帯域の前記数に基づいて、前記アンテナの特定のサブセットを選択する手段と、
前記アンテナの前記特定のサブセットから前記ＳＲＳを送信する手段であって、データ伝送のためのアンテナの最適なサブセットを選択する、送信する手段と
を備えるユーザ機器。
【請求項１７】
ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ２
に従って前記アンテナの前記最適なサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）を求める手段をさらに備え、ここで、ｎＳＲＳは、前記ＳＲＳの前記送信のインデックスである請求項１６に記載のＵＥ。
【請求項１８】
ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ｘａ
に従って前記アンテナの前記最適なサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）を求める手段をさらに備え、ここで、ｎＳＲＳは、前記ＳＲＳの前記送信のインデックスであり、ｘａは、前記アンテナのセット内の前記サブセットの数である請求項１６に記載のＵＥ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には無線通信ネットワークにおけるアンテナ選択に関し、より詳細には、周波数ホッピングされたサウンディング基準信号（ＳＲＳ）を用いてアンテナを選択することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭＡおよびＳＣ−ＦＤＭＡ
第３世代（３Ｇ）無線セルラ通信標準規格および３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）標準規格のような無線通信ネットワークにおいて、固定帯域幅を有するチャネルにおける複数のユーザのための複数のサービスおよび複数のデータレートを同時にサポートすることが望まれている。ネットワーク帯域幅は、たとえば、１．２５ＭＨｚ〜２０ＭＨｚで変動し得る。ネットワーク帯域幅は、多数の副帯域、たとえば、１０ＭＨｚ帯域幅に対して１０２４個の副帯域に分割される。
【０００３】
１つの方式は、伝送前に、チャネル推定値に基づいてシンボルを適応的に変調および符号化する。直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を使用する、ＬＴＥにおいて利用可能な別の選択肢は、異なるユーザまたはＵＥ（ユーザ機器、移動局（ＭＳ））に対して異なる副帯域または副帯域のグループを割り当てることによって、マルチユーザ周波数ダイバーシティを使用することである。
【０００４】
ＬＴＥの単一帯域周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）アップリンクでは、各ＵＥにおいて、シンボルが離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列を用いて拡散される。次に、シンボルが異なる副帯域に割り当てられる。
【０００５】
以下の標準化規格、すなわち36.211, 3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Physical Channels and Modulation（(Release 8), v 1.0.0 (2007-03)）と、R1-01057「Adaptive antenna switching for radio resource allocation in the EUTRA uplink」（Mitsubishi Electric/Nortel/NTT DoCoMo, 3GPP RAN1#48）と、R1-071119「A new DM-RS transmission scheme for antenna selection in E-UTRA uplink」（LGE, 3GPP RAN1#48）と、「Comparison of closed-loop antenna selection with open-loop transmit diversity (antenna switching within a transmit time interval (TTI))」（Mitsubishi Electric, 3GPP RAN1#47bis, Sorrento, Italy）とが適用可能である。基地局（ＢＳ）は、３ＧＰＰ標準規格に従って強化され、「次世代ノードＢ（Evolved NodeB）」（ｅＮｏｄｅＢ）と呼ばれる。用語ＢＳおよびｅＮｏｄｅＢを交換可能に使用する。
【０００６】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）
フェージングチャネル環境における無線通信ネットワークの容量をさらに増大させるために、帯域幅を増大させることなく多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナ技術を使用することができる。異なるアンテナのためのチャネルは異なるため、ＭＩＭＯは、フェージングを減少させ、また、複数のデータストリームが同時に伝送されることを可能にする。
【０００７】
一方、空間多重化方式においてまたは時空間トレリス符号を用いて、受信される信号を処理することは、複雑度がアンテナの数の関数として指数関数的に増大する可能性がある送受信機を必要とする。
【０００８】
アンテナ選択
ＲＦチェーンが相当に、より複雑で高価であるのに対して、アンテナは、比較的単純で安価である。アンテナ選択は、ＭＩＭＯネットワークに関連付けられる複雑度の欠点をある程度低減する。アンテナ選択は、アンテナの数よりも少ない数のＲＦチェーンを使用することによって、送受信機内の送信機および受信機のハードウェア複雑度を低減する。
【０００９】
アンテナ選択中、利用可能なアンテナのセットのサブセットがスイッチによって適応的に選択され、アンテナの選択されたサブセットのための信号のみが、送信または受信のいずれかとすることができる、信号処理に利用可能なＲＦチェーンに接続される。選択されたサブセットは、利用可能なアンテナのうちの１つ、または複数を含むことができる。
【００１０】
パイロットトーンすなわち基準信号
アンテナの最適なサブセットを選択するために、最終的にはアンテナの選択された最適なサブセットのみが送信に使用されるとしても、アンテナの利用可能なサブセットに対応するチャネルを推定する必要がある。
【００１１】
これは、アンテナ選択信号、たとえば、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）とも呼ばれるパイロットトーンを、異なる複数のアンテナサブセットから送信することによって達成することができる。異なる複数のアンテナサブセットは、同じパイロットトーンを送信するか、または異なるパイロットトーンを使用することができる。Ｎｔが送信アンテナの数を、Ｎｒが受信アンテナの数を表すものとし、Ｒｔ＝Ｎｔ／ＬｔおよびＲｒ＝Ｎｒ／Ｌｒが整数であるものとする。その場合、利用可能な送信（受信）アンテナは、Ｒｔ（Ｒｒ）個の別個のサブセットに分割することができる。
【００１２】
パイロット反復手法は、Ｌｔ×ＬｒのＭＩＭＯネットワークに適切なトレーニングシーケンスをＲｔ×Ｒｒ回繰り返す。トレーニングシーケンスの各反復の間、送信ＲＦチェーンは、アンテナの異なる複数のサブセットに接続される。したがって、Ｒｔ×Ｒｒ回の反復の終了時に、受信機は、様々な送信アンテナから様々な受信アンテナまでの、全てのチャネルの完全な推定値を有する。
【００１３】
順方向チャネルと逆方向チャネルとが同一でない周波数分割複信（ＦＤＤ）ネットワークにおける送信アンテナ選択の場合、送受信機は、アンテナの最適なサブセットを送信機にフィードバックする。相互的（reciprocal）時分割複信（ＴＤＤ）ネットワークでは、送信機は、独立して選択を実行することができる。
【００１４】
チャネルがゆるやかに変化する屋内ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）の場合、アンテナ選択を媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層プロトコルを使用して実行することができる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ無線ＬＡＮ仕様案、I.P802.11n/D1.0「Draft amendment to Wireless LAN media access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications: Enhancements for higher throughput」（Tech. Rep., March 2006）を参照されたい。
【００１５】
物理（ＰＨＹ）層プリアンブルを、追加のアンテナのためのさらなるトレーニングフィールド（反復）を含むように拡張する代わりに、異なる複数のアンテナサブセットによってパケットを送受信するためのコマンドを物理層に発行することによって、アンテナ選択トレーニングがＭＡＣ層において行われる。Ｌｔ×ＬｒのＭＩＭＯネットワークのための単一の従来のトレーニングシーケンスであるトレーニング情報がＭＡＣヘッダフィールドに埋め込まれる。
【００１６】
ＬＴＥにおけるＳＣ−ＦＤＭＡ構造
基本的なアップリンク伝送方式は、3GPP TR 25.814,v1.2.2「Physical Layer Aspects for Evolved UTRA」に記載されている。この方式は、アップリンクユーザ間直交性を達成すると共に、受信機における効率的な周波数領域均等化を可能にする、サイクリックプレフィクス（ＣＰ）を用いる単一帯域伝送（ＳＣ−ＦＤＭＡ）である。
【００１７】
広帯域サウンディング基準信号（ＳＲＳ）
広帯域ＳＲＳは、ｅＮｏｄｅＢが、ＵＥから該ｅＮｏｄｅＢへのアップリンクチャネルの周波数領域応答全体を推定するのに役立つ。これは、副帯域が、その副帯域に関してアップリンクチャネル上の最良の利得を有するＵＥに割り当てられる周波数領域スケジューリングに役立つ。したがって、広帯域ＳＲＳは、たとえば、５ＭＨｚまたは１０ＭＨｚの帯域幅全体、またはｅＮｏｄｅＢによって確定されるその一部分を使用することができる。後者の場合、広帯域ＳＲＳは、ネットワーク帯域幅全体をカバーするために複数の伝送にわたって周波数ホッピングされる。
【発明の概要】
【００１８】
本発明の実施の形態は、ユーザ機器（ＵＥ）を含む無線通信ネットワークにおいて、データ伝送のためのアンテナを選択するための方法を説明する。ネットワークは、周波数帯域を割り当てられ、該帯域は、符号木の形態のサウンディング基準信号（ＳＲＳ）帯域幅構成に従って、帯域の副帯域の少なくとも１つのセットに分割される。符号木は、複数のレベルを有し、各レベルは、分割係数に関連付けられる。ＵＥは、アンテナのセットのサブセットを使用して、副帯域のセット上で、周波数ホッピングされたＳＲＳを送信するように構成される。まず、本方法は、ＳＲＳ帯域幅構成に基づいて、副帯域のセット内の副帯域の数が奇数であるかまたは偶数であるかを判断し、該数が奇数であるかまたは偶数であるかに従って、アンテナの特定のサブセットを選択する。次に、該アンテナの特定のサブセットからＳＲＳを送信する。
【００１９】
本方法の実行は、積の値が奇数であるかまたは偶数であるかに依拠する。１つの実施の形態では、副帯域の数は、奇数であり、本方法は、ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ２に従ってアンテナの特定のサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）を求める。ここで、ｎＳＲＳは、ＳＲＳの送信のインデックスである。
【００２０】
別の実施の形態では、副帯域の数は偶数であり、本方法は、下式に従ってアンテナの特定のサブセットのインデックスパラメータを求める。
【００２１】
【数１】
2011524700.tif 000003
【００２２】
ここで、ｂは、符号木ベースのＳＲＳ配分におけるセグメントのレベルであり、Ｎｂは、ｂレベルのセグメントの分割係数である。
【００２３】
さらに、別の実施の形態では、副帯域の数は、奇数であり、かつ、アンテナのセット内のサブセットの数は、偶数であり、本方法は、アンテナの特定のサブセットのインデックスパラメータを、
ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ｘａ
に従って求める。ここで、ｘａは、アンテナのセット内のサブセットの数である。
【００２４】
代替的な実施の形態では、副帯域の数は、偶数であり、かつ、アンテナのセット内のサブセットの数は、奇数であり、本方法は、アンテナの特定のサブセットのインデックスパラメータを、
ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ｘａ
に従って求める。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本発明の１つの実施の形態による無線ネットワークのブロック図である。
【図１Ｂ】本発明の１つの実施の形態によるユーザ機器のブロック図である。
【図２】本発明の１つの実施の形態によるアップリンク資源グリッドのブロック図である。
【図３Ａ】本発明の１つの実施の形態によるフレームのブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の１つの実施の形態による資源ブロックのブロック図である。
【図４】本発明の１つの実施の形態による、アンテナを選択するための方法のブロック図である。
【図５】周波数ホッピングされたサウンディング基準信号（ＳＲＳ）送信のブロック図である。
【図６】周波数ホッピングされたサウンディング基準信号（ＳＲＳ）送信のブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態による、周波数ホッピングされたＳＲＳを用いてアンテナのサブセットをトレーニングするための方法およびネットワークのブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態による、周波数ホッピングされたサウンディング基準信号（ＳＲＳ）送信パターンのブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態による、周波数ホッピングされたサウンディング基準信号（ＳＲＳ）送信パターンのブロック図である。
【図１０】符号木ベースのＳＲＳ配分によるホッピングパターンの概略図である。
【図１１】ＳＲＳ帯域幅構成の一例のブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態による木データ構造を使用するＳＲＳ帯域幅構成の一例のブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態による、アンテナのセットからアンテナの最適なサブセットを選択するための方法のブロック図である。
【図１４】本発明の別の実施の形態による、アンテナの任意の数のサブセットを含むアンテナのセットからアンテナの最適なサブセットを選択するための方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
ネットワーク概観
図１Ａは、本発明の１つの実施の形態による無線ネットワークの全体構造を示している。１つの実施の形態では、ネットワークは、３ＧＰＰロングタームエボリューション標準規格（ＬＴＥ）に従って動作する。複数の移動ユーザ機器（ＵＥ）１１１〜１１３が、固定基地局（ＢＳ）１１０と通信する。各ＵＥおよびＢＳは、送受信機も備える。
【００２７】
ＢＳは、ＬＴＥ標準規格において、次世代ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）と呼ばれる。ＢＳは、無線チャネルまたは無線接続１０１、１０２、１０３を使用して、セル内のＵＥとの全ての通信を管理および調整する。各接続は、ＢＳからＵＥへのダウンリンク（ＤＬ）１０７またはＵＥからＢＳへのアップリンク１０８として機能することができる。ＢＳにおいて利用可能な送信電力は、ＵＥにおける送信電力よりも数桁大きいため、アップリンクにおける性能は、はるかにより重大である。
【００２８】
図１Ｂは、ＵＥ１２０の詳細のブロック図である。ＵＥは、本明細書において説明される方法のステップを実行するためのプロセッサを備える。プロセッサ１２１は、ＲＦ送信機１２１およびＲＦ受信機１２２に接続される。プロセッサは、メモリ１２５を備える。送信機および受信機は、スイッチを介してアンテナ１２４のセットに接続されるため、１つまたは複数のアンテナは、信号を送信することも受信することもできる。図示されるように、スイッチは、送信するように構成される。
【００２９】
無線通信を実施するために、ＢＳおよびＵＥは、少なくとも１つのＲＦチェーンおよびアンテナのセットを設けられている。通常、アンテナの数およびＲＦチェーンの数は、ＢＳにおいて等しい。ＢＳにおけるアンテナの数は、非常に大きい場合があり、たとえば、８以上である。しかしながら、コスト、サイズ、および電力消費に対する制限に起因して、ＵＥは、通例、より少ない、たとえば、２つまたは４つのアンテナ１１５を有する。したがって、アンテナトレーニングおよびアンテナ選択がＵＥにおいて実行される。
【００３０】
通常、アンテナ選択は、ＵＥにおいて、利用可能なアンテナのセットからアンテナのサブセットを選択する。アンテナ選択は、アンテナ選択信号を生成および送受信するために使用されるトレーニングを含む。本発明の実施の形態によって、ネットワークが、ＵＥを直交方式でサウンディング基準信号（ＳＲＳ）のための異なる複数の帯域幅に順応させること、およびＳＲＳの限られた資源を使用することが可能になる。
【００３１】
ＬＴＥフレーム構造
図３Ａに示すように、アップリンクおよびダウンリンクにおける送信は、フレーム２９９に編成される。各フレームは、ダウンリンクサブフレーム３０１およびアップリンクサブフレーム３０２を含む。各フレームは、１０ｍｓの長さであり、それぞれ、０．５ｍｓの２０個のスロットを含む。
【００３２】
図２は、ＳＣ−ＦＤＭＡ（単一帯域周波数分割多元接続）アップリンク資源グリッド２００の構造を示している。水平軸は、時間またはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを示し、垂直軸は、周波数または副帯域を示している。副帯域の数は、ネットワークの帯域幅に依拠し、たとえば、１．２５ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲をとり得る。
【００３３】
アップリンク資源グリッドは、資源要素を含む。各資源要素は、副帯域２２０およびＳＣ−ＦＤＭＡシンボル２１０によって識別される。資源要素は、資源ブロックにグループ化される。１つの資源ブロック（ＲＢ）３００は、１２個の連続する副帯域および６個または７個の連続したＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含む。ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの数は、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）の長さに依拠する。通常のサイクリックプレフィックスの場合、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの数は、７であり、拡張サイクリックプレフィックスの場合、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの数は、６である。
【００３４】
本明細書および添付の特許請求の範囲の目的のために、用語サブフレームおよび送信時間間隔（ＴＴＩ）を交換可能に使用する。
【００３５】
図３Ｂは、従来のサイクリックプレフィックスを用いる資源ブロック（ＲＢ）３００の構造を示している。垂直軸は、周波数を示し、水平軸は、時間を示す。周波数領域において、資源ブロックは、複数の副帯域を含む。時間領域において、ＲＢは、複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに分割される。ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、データ３０３および基準信号（ＲＳ）３１０を含むことができる。アップリンクにおいて、２つのタイプのＲＳ、すなわち、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）３１１および復調基準信号（ＤＭＲＳ）３１０が使用される。
【００３６】
ＴＳ３６．２１１ｖ８．５．０標準規格のセクション５．５．１において説明されるように、ＳＲＳおよびＤＭＲＳは、共に、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスのような一定振幅ゼロ自己相関（ＣＡＺＡＣ）シーケンスを使用して生成される。シーケンスの長さが、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスに対して見込まれる長さと等しくない場合、所望の長さに近くかつ所望の長さ未満の長さのＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを循環的に拡張することによって、または所望の長さに近くかつ所望の長さを超える長さのＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを切り捨てることによって、所望の長さのシーケンスが生成される。ＤＭＲＳは、通常のサイクリックプレフィックスの場合、第４のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内で送信され、拡張サイクリックプレフィックスの場合、第３のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内で送信される。ＳＲＳは、ＴＳ３６．２１１  ｖ８．５．０に記載されるような特殊なサブフレームの場合を除いて、一般的に、サブフレームの最後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内で送信される。しかしながら、本発明の実施の形態は、ＲＳが送信されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに依拠しない。
【００３７】
アンテナ選択
一般的に、ＲＳは、アンテナの異なる複数のサブセットから、ユーザデータと共に、または別個に送信される。ＲＳに基づいて、ＢＳは、チャネルを推定し、データ伝送のためのアンテナの最適なサブセットを識別する。
【００３８】
図４は、本発明の１つの実施の形態によるアンテナを選択するための基本方法を示している。基地局１１０は、命令１５１、たとえば、周波数ホッピングされたパターン、およびＲＳ１６１を送信するために使用するアンテナのサブセットを指定する（１５０）。ＵＥの送受信機１０１は、命令１５１に従ってＲＳ１６１を送信する（１６０）。
【００３９】
ＢＳは、受信したＲＳに基づいて、アンテナのサブセット１８１を選択する（１７０）。次に、ＢＳは、アンテナの選択されたサブセット１８１をＵＥに指示する（１８０）。続いて、ＵＥは、アンテナの選択されたサブセット１８１を使用してデータ１９１を送信する（１９０）。ＵＥは、データの送受信のために、アンテナの同じサブセットを使用することもできる。
【００４０】
サウンディング基準信号（ＳＲＳ）
ＳＲＳは、通例、広帯域または可変帯域幅の信号である。ＳＲＳによって、ＢＳが全帯域幅、またはその一部分のみの周波数応答を推定することが可能になる。この周波数応答によって、ＢＳが、アップリンク周波数領域スケジューリングのような資源を配分することが可能になる。本発明の実施の形態によれば、ＳＲＳは、アンテナ選択にも使用される。
【００４１】
ＬＴＥのための別の選択肢は、周波数ホッピング（ＦＨ）パターンを使用してＳＲＳを送信することである。具体的には、所定の周波数ホッピングパターンに基づいて、副帯域を用いてホッピングＳＲＳが送信される。複数の送信にわたってホッピングされたＳＲＳは、全帯域幅の大部分または全利用可能帯域幅に及ぶ。周波数ホッピングを用いると、ＵＥがトレーニング中に互いに干渉する確率が減少する。
【００４２】
しかしながら、アンテナ選択が不適当に実施される場合、周波数ホッピングされた可変帯域幅ＳＲＳの結果として、特にＵＥが急速に動いている場合に、性能改善が小さくなる。
【００４３】
図５に示すように、アンテナＴｘ１の全ての副帯域が、周波数ホッピングされたＳＲＳによって連続的にサウンディングされる。その後、影付きのブロックによって示されるように、アンテナＴｘ２の副帯域が、同様に連続的にサウンディングされる。しかしながら、この周波数領域アンテナ選択パターンから得られるチャネル推定値は、急速に期限切れになる。たとえば、アンテナＴｘ２とのサウンディングの終了時に、アンテナＴｘ１に関するチャネル推定値は、もはや有効ではない場合がある。
【００４４】
図６は、周波数ホッピングされたＳＲＳが、アンテナのサブセットから交互に送信されるサブフレームを示している。たとえば、ＵＥは、アンテナの２つのサブセット、すなわち、Ｔｘ１２１０およびＴｘ２２２０からＳＲＳを交互に送信する。利用可能な帯域幅２４０は、ＳＲＳが４つの送信２５０を用いて帯域幅をカバーするように、４つの副帯域２４１〜２４４に分割される。副帯域は、１つまたは複数のＲＢを占めることができる。
【００４５】
このトレーニングシナリオでは、副帯域２４１および２４３のためのＳＲＳは、常にアンテナＴｘ１のサブセットから送信され、副帯域２４２および２４４のためのＳＲＳは、常にアンテナＴｘ２のサブセットから送信される。したがって、ＵＥは、アンテナの利用可能なサブセット毎に全周波数領域にわたってチャネルを推定することができない。
【００４６】
実質的に交互に送信することは、交互にするスケジュールが経時的に変化することを意味する。アンテナのサブセット毎にインデックスを割り当て、アンテナは「選択される」かまたは「選択されない」ことができる。たとえば、送受信機がアンテナの２つのサブセットを有する場合、インデックスは、０および１である。インデックスパターンは、［０，１，０，１，０，１，０，１．．．］であり、３つのサブセットの場合、［０，１，２，０，１，２，０，１，２，０，１，２．．．］である。
【００４７】
実質的に交互に送信することによって、インデックスパターンは、たとえば、［０，１，０，１，１，０，１，０，０，１．．．］となる。実質的に交互に送信する場合、送信サブセットのためのインデックスを周期的に変更する、たとえば、インデックスをシフトするかまたは省く。
【００４８】
アンテナの選択されたサブセットのインデックスａ（ｎＳＲＳ）は、ＳＲＳが送信されるサブフレーム番号ｎＳＲＳおよびアンテナのサブセットの数に依拠する。したがって、上記のインデックスパターンは、ａ（ｎＳＲＳ）とｎＳＲＳとの間の関数関係の形式で指定することができる。関数関係は、ＢＳインデックス、およびＳＲＳシーケンスの長さのようなパラメータであるが、それらに限定されない他のパラメータに依拠する。
【００４９】
図７は、アンテナのサブセットをトレーニングするための方法を示している。副帯域７１０の数と、送信アンテナのサブセット７２０の数との間の関係に基づいて、送信のタイプを確定する（７４０）。副帯域の数が、送信アンテナの数の整数倍であるか否かを判断する。真である場合（７３１）、ＳＲＳを実質的に交互に送信する（７６０）。たとえば、帯域幅の末尾に達する（７３５）と毎回アンテナインデックスを変更する（７５０）。代替的な実施の形態では、周波数ホッピングされたパターンの終了後または開始時にアンテナインデックスを変更する。偽である場合（７３０）、ＳＲＳを交互に送信する。
【００５０】
図８は、周波数ホッピングされたＳＲＳを交互に送信するためのパターンを示している。Ｂ  Ｈｚ８１０の利用可能な帯域幅を、それぞれＢ／Ｎｆ  Ｈｚの帯域幅のＮｆ個の副帯域８３０に分割する。副帯域の数が奇数であり、かつアンテナのサブセットの数が偶数である場合、サブバンドの数は、送信アンテナの数の整数倍ではなく、２つのアンテナＴｘ１およびＴｘ２からの交互の送信は、結果として時間インタリーブされた周波数ホッピングパターン８２０となる。
【００５１】
図９は、別のパターンを示している。４つの副帯域および２つのアンテナが存在する。送信が帯域幅、たとえば、送信パターン９２０の末尾に達すると、アンテナのサブセットのインデックスを変更する。このため、送信９３０の次のパターンは、アンテナのサブセットＴｘ２から開始する。
【００５２】
１つの実施の形態では、いずれのトレーニングパターンを使用するかの判定は、ＢＳによって行われる。トレーニングパターンは、命令１５１の一部分としてＵＥに送信される。代替的な実施の形態では、ＵＥは、可能なトレーニングパターンに関する事前知識を有し、命令１５１は、使用するトレーニングパターンしか識別しない。
【００５３】
周波数ホッピングされたＳＲＳ
本発明のいくつかの実施の形態は、アンテナインデックスａ（ｎＳＲＳ）のサブセットを使用して、ＵＥが互いに干渉することなく全帯域幅にわたって送信することを可能にする。複数のＵＥを異なる複数のＳＲＳ帯域幅に適応させることが、多くの場合に所望される。符号木ベースのＳＲＳ構成で、周波数ホッピングを用いることによって、複数のＵＥは、異なる帯域幅を有する直交ＳＲＳを送信することが可能になる。いくつかの実施の形態によれば、ｎＳＲＳは、ＳＲＳの送信のインデックス、たとえば、時間または送信順序番号インデックスであり、アンテナの最適なサブセットを選択するのに使用される。
【００５４】
図１０は、符号木ベースのＳＲＳ配分によるホッピングパターン例を示している。符号木ベースのＳＲＳ構成は、部分的に、ＳＲＳ帯域幅ＢＳＲＳ１０１０およびＳＲＳホッピング帯域幅ｂｈｏｐ１０２０によって確定される。ＳＲＳ帯域幅ＢＳＲＳは、符号木１０３０のレベルｂ１０１５、たとえば、ｂ＝０、１、２、および３に依拠する。
【００５５】
ＳＲＳホッピング帯域幅ｂｈｏｐの異なる複数の値は、通常、異なる複数の符号木ベースのＳＲＳ帯域幅構成１０２１〜１０２４をもたらす。ＳＲＳホッピング帯域幅がＳＲＳ帯域幅以下であるとき、周波数ホッピングは、構成１０２４に示すように無効にされる。
【００５６】
図１１は、符号木ベースのＳＲＳ帯域幅構成を示している。木の全てのレベルｂに関して、利用可能な帯域幅１１１０、たとえば、アップリンク帯域幅ＮＲＢＵＬは、複数の副帯域に分割される。たとえば、レベル３のＳＲＳ帯域幅構成、ＢＳＲＳ＝３は、帯域幅１１１０を８個の副帯域１１２０に分割する。通常、利用可能な帯域幅は、木１１００の根ノード１１１０で表される。
【００５７】
木１１００の構造は、完全なｎアレイ木に類似している。木は、単一の根ノード１１１０と、子ノードを有する中間ノード１１３０、１１４０、および１１５０と、子を有しない葉ノード１１２０とを有する。特定のレベルにおける子の数ｎ１１０５は、一定であるが、異なる複数のレベル間で変動し得る。たとえば、根ノード１１１０は、１つの子、すなわち、ノード１１３０を有する。したがって、子の数ｎは、１に等しい。ノード１１４０は、２つの子、すなわち、ノード１１５０および１１５３を有する。したがって、子の数ｎは、２に等しい。これは、ノード１１４０の全ての兄弟もまた、ちょうど２つの子を有しなくてはならないことも意味する。たとえば、ノード１１４５は、２つの子、すなわち、ノード１１５７および１１５９を有する。
【００５８】
木１１００の構造を使用して、０からｂの各レベルについて、数ｎ１１０５を乗算することによって、木のレベルｂにおけるノードの数を求めることができる。たとえば、図１１によれば、レベル２（ｂ＝２）におけるノードの数は、１×２×２＝４である。同様に、レベル３  １１２０における葉ノードの数１１２０は、１×２×２×２＝８である。
【００５９】
符号木ベースのＳＲＳ構成は、木の構造１１００を利用する。ＳＲＳ帯域幅構成は、分割係数Ｎｂを含み、これは、子の数ｎ１１０５に類似する。分割係数Ｎｂは、第（ｂ−１）のレベルの副帯域から導出される第ｂのレベルの副帯域の数を示す。ＳＲＳ帯域幅構成は、１つの副帯域Ｎｂ内の資源ブロック（ＲＢ）の数ｍＳＲＳ，ｂも含む。
【００６０】
図１２は、ＳＲＳ帯域幅構成の一例を示している。たとえば、ＳＲＳ帯域幅ＢＳＲＳ＝２であり、これは、符号木１１００の第３の、すなわち、ｂ＝２のレべルが、２つの副帯域１２２０および１２２１に分割される、すなわち、分割係数Ｎｂ＝２であることに対応する。したがって、木の全てのレベルに関する分割係数を知ることによって、木の任意のレベルについて副帯域の数の計算が可能になる。このため、ＳＲＳ帯域幅構成は、通常、木の全てのレベルｂについて分割係数Ｎｂを提供する。
【００６１】
たとえば、図１２のＳＲＳ帯域幅構成において、レベル０〜３のための分割係数は、１、２、２、および２である。このため、たとえば、レベル３における副帯域の数は、Ｎｂの異なる複数の値の乗算の積、すなわち、１×２×２×２＝８である。ＳＲＳ帯域幅構成のいくつかの例が、付録Ａの表１〜表５に説明されている。
【００６２】
通常、ＢＳがＳＲＳ帯域幅構成を決定する。いくつかの実施の形態では、ＳＲＳ帯域幅構成は、インデックスＣＳＲＳによって特定され、ＵＥは、インデックスに基づいてＳＲＳ帯域幅構成を選択するように構成される。１つの実施の形態では、ＵＥは、インデックスによって特定されるＳＲＳ帯域幅構成を格納する。ＵＥは、また、ＢＳからインデックスを受信する。これらの実施の形態では、ＵＥは、ＳＲＳ帯域幅構成に基づいてアンテナの特定のサブセットを選択する。
【００６３】
図１３に示すように、ＳＲＳ帯域幅構成１３４０によって定義される分割係数１３４５の乗算１３３０によって奇数の積１３５０が生産される場合、本方法は、ＳＲＳ送信１３２０のためのアンテナのサブセット１３１０を選択する（１３５５）。偶数の積の場合、本方法は、アンテナサブセット１３１１を選択する（１３５５）。
【００６４】
積１３５０および１３６０は、利用可能な帯域幅１１１０の副帯域の数に一致する。ＳＲＳ送信は、ＢＳがデータ伝送のためのアンテナの最適なサブセットを選択する（１３７０）のに使用される。
【００６５】
通常、アンテナサブセット１３１０および１３１１は、アンテナの複数のサブセットを含む。１つの実施の形態では、積は、奇数１３５０であり、アンテナの特定のサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）１３５５は、
ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ２
である。ここで、ｎＳＲＳは、ＳＲＳの送信のインデックスであり、すなわち、ＳＲＳ送信の数をカウントする、たとえば、０，１，２．．．である。
【００６６】
代替的な実施の形態では、積１３６０は、偶数であり、ここで、アンテナの特定のサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）１２６５は、下式である。
【００６７】
【数２】
2011524700.tif 000004
【００６８】
ここで、ｎＳＲＳは、ＳＲＳの送信のインデックスであり、ｂは、符号木ベースのＳＲＳ構成のレベルであり、Ｎｂは、符号木ベースのＳＲＳ構成の第ｂのレベルの分割係数である。
【００６９】
図１４は、アンテナ１４１０のセットからアンテナの最適なサブセットを選択するための方法のブロック図を示している。これは、任意でアンテナのサブセットの数ｘａを含む。分割係数１３４５の乗算１３３０によって生成された積が奇数１３５０であり、かつアンテナのサブセットの数ｘａが偶数１４３０である場合、または代替的に、積が偶数１３６０であるがアンテナのサブセットの数ｘａが奇数１４２０である場合、アンテナの特定のサブセットのインデックスパラメータａ（ｎＳＲＳ）１４４０は、
ａ（ｎＳＲＳ）＝ｎＳＲＳ  ｍｏｄ  ｘａ
である。ここで、ｎＳＲＳは、ＳＲＳの送信のインデックスであり、ｘａはアンテナのセット内のサブセットの数である。
【００７０】
別表Ａ
【表１】
2011524700.tif 000005
【表２】
2011524700.tif 000006
【表３】
2011524700.tif 000007
【表４】
2011524700.tif 000008
【図１Ａ】
2011524700.tif 000010
【図１Ｂ】
2011524700.tif 000011
【図２】
2011524700.tif 000012
【図３Ａ】
2011524700.tif 000013
【図３Ｂ】
2011524700.tif 000014
【図４】
2011524700.tif 000015
【図５】
2011524700.tif 000016
【図６】
2011524700.tif 000017
【図７】
2011524700.tif 000018
【図８】
2011524700.tif 000019
【図９】
2011524700.tif 000020
【図１０】
2011524700.tif 000021
【図１１】
2011524700.tif 000022
【図１２】
2011524700.tif 000023
【図１３】
2011524700.tif 000024
【図１４】
2011524700.tif 000025
【国際調査報告】
2011524700.tif 000026