(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信デバイスを操作するための方法であって、前記方法は、
前記送信デバイスによって、前記送信デバイスと関連する拡散パターンを決定するステップと、
前記送信デバイスによって、前記送信デバイスと関連するパイロット信号を前記拡散パターンに従って第１の送信シンボルのリソースに配置するステップであって、前記リソースは、複数のサブブロックに分割された複数のトーンを含み、前記パイロット信号は、前記拡散パターンに従って、各サブブロックのトーンに配置される、ステップと、
前記送信デバイスによって、前記第１の送信シンボルを受信デバイスに送信するステップと、含む、
方法。
【請求項２】
前記拡散パターンに従って、前記受信デバイスに送信されるデータを第２の送信シンボルのリソースに配置するステップと、
前記第２の送信シンボルを前記受信デバイスに送信するステップと、をさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送信デバイスのためのダイバーシティ要素Ｍを決定するステップであって、ここでＭは１より大きいかまたは等しい整数値である、決定するステップと、
前記第２の送信シンボルの周波数帯域をＭ個のブロックに分割するステップと、をさらに含み、
ここで前記データを配置するステップは、前記拡散パターンに従って、前記第２の送信シンボルの前記Ｍ個のブロックのそれぞれのリソースに前記データを配置するステップを含む、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記送信デバイスのためのダイバーシティ要素Ｍを決定するステップであって、ここでＭは１より大きいかまたは等しい整数値である、決定するステップと、
前記第１の送信シンボルの周波数帯域をＭ個のブロックに分割するステップと、をさらに含み、
ここで前記パイロット信号を配置するステップは、前記拡散パターンに従って、前記第１の送信シンボルの前記Ｍ個のブロックのそれぞれのリソースに、前記送信デバイスと関連する前記パイロット信号を配置するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記拡散パターンは、スパース符号多重アクセス（ＳＣＭＡ）スパース符号および低密度シグネチャ（ＬＤＳ）スパースシグネチャのうちの一つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の送信シンボルは、直交周波数分割多重方式（OFDM）シンボルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記送信デバイスがＵＥであり、および前記受信デバイスがeNBである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
受信デバイスを操作するための方法であって、前記方法は、
前記受信デバイスによって、送信デバイスと関連する拡散パターンを決定するステップと、
前記受信デバイスによって、前記送信デバイスから第１の送信シンボルを受信するステップと、
前記受信デバイスによって、前記拡散パターンに従って前記第１の送信シンボルのリソース内の前記送信デバイスと関連するパイロット信号を検出するステップであって、前記リソースは、複数のサブブロックに分割された複数のトーンを含み、前記パイロット信号は、前記拡散パターンに従って、各サブブロックのトーンに配置される、ステップと、を含む、
方法。
【請求項９】
前記送信デバイスから第２の送信シンボルを受信するステップと、
前記拡散パターンに従って、前記第２の送信シンボルのリソースにおいて前記送信デバイスによって送信されたデータを検出するステップと、をさらに含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記送信デバイスのためのダイバーシティ要素Ｍを決定するステップであって、ここでＭは１より大きいかまたは等しい整数値である、ステップと、
前記第２の送信シンボルの周波数帯域をＭ個のブロックに分割するステップと、をさらに含み、
ここで前記データを検出するステップは、前記拡散パターンに従って、前記第２の送信シンボルの前記Ｍ個のブロックのそれぞれのリソース内の前記送信デバイスによって送信された前記データを検出するステップを含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記送信デバイスのためのダイバーシティ要素Ｍを決定するステップであって、ここでＭは１より大きいかまたは等しい整数値である、ステップと、
前記第１の送信シンボルの周波数帯域をＭ個のブロックに分割するステップと、をさらに含み、
ここで前記パイロット信号を検出するステップは、前記拡散パターンに従って、前記第１の送信シンボルの前記Ｍ個のブロックのそれぞれのリソースに、前記送信デバイスと関連する前記パイロット信号を検出するステップを含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記拡散パターンは、スパース符号多重アクセス（ＳＣＭＡ）スパース符号および低密度シグネチャ（ＬＤＳ）スパースシグネチャのうちの一つを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の送信シンボルは、直交周波数分割多重方式（OFDM）シンボルを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記受信デバイスがeNBであり、および前記送信デバイスがＵＥである、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
送信デバイスであって、
前記送信デバイスと関連する拡散パターンを決定し、前記拡散パターンに従って前記送信デバイスと関連するパイロット信号を第１の送信シンボルのリソースに配置するように構成されたプロセッサであって、前記リソースは、複数のサブブロックに分割された複数のトーンを含み、前記パイロット信号は、前記拡散パターンに従って、各サブブロックのトーンに配置される、プロセッサと、
受信デバイスに前記第１の送信シンボルを送信するように構成された、前記プロセッサに動作可能なように結合されたトランスミッタと、を含む、
送信デバイス。
【請求項１６】
前記プロセッサは、前記拡散パターンに従って、第２の送信シンボルのリソースに前記受信デバイスに送信されるデータを配置するように構成され、ここで前記トランスミッタは、前記受信デバイスに前記第２の送信シンボルを送信するように構成される、請求項１５に記載の送信デバイス。
【請求項１７】
前記プロセッサは、前記送信デバイスのためのダイバーシティ要素Ｍを決定するように構成され、ここでＭは、１より大きいかまたは等しい整数値であり、前記プロセッサは、前記第２の送信シンボルの周波数帯域をＭ個のブロックに分割し、および前記拡散パターンに従って、前記第２の送信シンボルの前記Ｍ個のブロックのそれぞれのリソースに配置する前記データを含むデータを配置するように構成される、請求項１６に記載の送信デバイス。
【請求項１８】
前記プロセッサは、前記第１の送信シンボルの周波数帯域をＭ個のブロックに分割するために、前記送信デバイスのためのダイバーシティ要素Ｍを決定するように構成され、ここでＭは１より大きいかまたは等しい整数値であり、および前記プロセッサは、前記送信デバイスと関連する前記パイロット信号を前記拡散パターンに従って前記第１の送信シンボルの前記Ｍ個のブロックのそれぞれのリソースに配置するように構成された、請求項１５に記載の送信デバイス。
【請求項１９】
受信デバイスであって、
送信デバイスと関連する拡散パターンを決定し、および前記拡散パターンに従って第１の送信シンボルのリソース内の前記送信デバイスと関連するパイロット信号を検出するように構成されたプロセッサであって、前記リソースは、複数のサブブロックに分割された複数のトーンを含み、前記パイロット信号は、前記拡散パターンに従って、各サブブロックのトーンに配置される、プロセッサと、
前記送信デバイスから前記第１の送信シンボルを受信するように構成された、前記プロセッサに動作可能なように結合されたレシーバと、を含む、
受信デバイス。
【請求項２０】
前記レシーバが、前記送信デバイスから第２の送信シンボルを受信するように構成され、前記プロセッサが、前記拡散パターンに従って前記第２の送信シンボルのリソース内の前記送信デバイスによって送信されたデータを検出するように構成された、請求項１９に記載の受信デバイス。
【請求項２１】
前記プロセッサが、前記送信デバイスのためのダイバーシティ要素Ｍを決定するように構成され、ここでＭは１より大きいかまたは等しい整数値であり、前記プロセッサは、前記第２の送信シンボルの周波数帯域をＭ個のブロックに分割し、および前記拡散パターンに従って、前記第２の送信シンボルの前記Ｍ個のブロックのそれぞれのリソース内の前記送信デバイスによって送信された前記データを検出するように構成された、請求項２０に記載の受信デバイス。
【請求項２２】
前記プロセッサが、前記送信デバイスのためのダイバーシティ要素Ｍを決定するように構成され、ここでＭは１より大きいかまたは等しい整数値であり、前記プロセッサは、前記第１の送信シンボルの周波数帯域をＭ個のブロックに分割し、および前記拡散パターンに従って前記第１の送信シンボルの前記Ｍ個のブロックのそれぞれのリソース内の前記送信デバイスと関連する前記パイロット信号を検出するように構成された、請求項１９に記載の受信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１４年１１月６日に出願された「System and Method for Transmission Symbol Arrangement for Reducing Mutual Interference」と題する米国仮出願第14/535,038の利益を主張するものであり、これらの出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、一般的にデジタル通信に関し、より詳細には、相互干渉を低減するための送信シンボル配置のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、パイロット信号または基準信号は、チャネル推定で補助することによって送信の復号化において受信デバイスを助けるために、進化したNodeB（eNB）及び／又はユーザ装置（UE）のような送信デバイスによって送信される。しかしながら、２つ以上の送信デバイスが同じネットワークリソース上でそれらのパイロット信号をいっせいに送信する場合、相互干渉が発生し、チャネル推定性能が低下する。故に、全体的な通信システムの性能が低下する。
【発明の概要】
【０００４】
相互干渉を低減するための送信シンボル配置のためのシステムおよび方法を提供する本開示の例示的な実施形態である。
【０００５】
本開示の例示的な実施形態に従って、送信デバイスを操作するための方法が提供される。該方法は、送信デバイスによって、送信デバイスと関連する拡散パターンを決定するステップと、送信デバイスによって、送信デバイスと関連するパイロット信号を拡散パターンに従って第１のシンボルのリソースに配置するステップと、を含む。該方法は、送信デバイスによって、第１の送信シンボルを受信デバイスに送信するステップも含む。
【０００６】
本開示の別の例示的な実施形態に従って、受信デバイスを操作するための方法が提供される。該方法は、受信デバイスによって、送信デバイスと関連する拡散パターンを決定するステップと、受信デバイスによって、送信デバイスから第１の送信シンボルを受信するステップと、を含む。該方法は、受信デバイスによって、拡散パターンに従って第１の送信シンボルのリソースにおいて送信デバイスと関連するパイロット信号を検出するステップも含む。
【０００７】
本開示の別の例示的な実施形態に従って、送信デバイスが提供される。送信デバイスは、プロセッサと、プロセッサに動作可能なように結合されたトランスミッタと、を含む。プロセッサは、送信デバイスと関連する拡散パターンを決定し、および拡散パターンに従って送信デバイスと関連するパイロット信号を第１の送信シンボルのリソースに配置する。トランスミッタは、受信デバイスに第１の送信シンボルを送信する。
【０００８】
本開示の別の例示的な実施形態に従って、受信デバイスが提供される。受信デバイスは、プロセッサと、プロセッサに動作可能なように結合されたレシーバと、を含む。プロセッサは、送信デバイスと関連する拡散パターンを決定し、拡散パターンに従って第１の送信シンボルのリソースの送信デバイスと関連するパイロット信号を検出する。レシーバは、送信デバイスから第１の送信シンボルを受信する。
【０００９】
実施形態の一つの利点は、チャネル推定性能を低下することなく、より多くの同時に起こるＵＥ送信がサポートされることである。
【００１０】
実施形態のさらなる利点は、同時に起こるＵＥ送信の数が増加すると、ＵＥは、通常、より頻繁に送信することができることである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本開示およびそれらの利点のより完全な理解のために、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。
【図１】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、通信システムの一例を示す図である。
【図２】第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）準拠の通信システムにおける例示的な直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを示す図である。
【図３ａ】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、単一の時間スロットを完全に占有するパイロット信号を有する例示的なＯＦＤＭシンボルを示す図である。
【図３ｂ】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、複数の送信デバイスによって送信されるパイロット信号を含む例示的な時間スロットを示す図である。
【図４】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、例示的なデータ配列技術を強調したシーケンスの図である。
【図５ａ】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、送信デバイスと関連する拡散パターンに従ってトーンに配置された送信デバイスのパイロット信号を有する例示的なＯＦＤＭシンボルを示す図である。
【図５ｂ】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、複数の送信デバイスと関連する拡散パターンに従ってトーンに配置されたパイロット信号を有する複数の送信デバイスによって送信されるパイロット信号を含む例示的な時間スロットを示す図である。
【図６ａ】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、単一のパーティションを有する例示的なＯＦＤＭシンボルを示す図である。
【図６ｂ】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、二つのパーティションを有する例示的なＯＦＤＭシンボルを示す図である。
【図７】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、ダウンリンク送信のための例示的なデータ配置技術を強調するシーケンスの図である。
【図８】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、送信デバイスの拡散パターンに従って配置されたパイロット信号及び／又はデータを有するＯＦＤＭシンボルを受信デバイスが受信する時に受信デバイスにおいて発生する例示的な操作の流れ図を示す図である。
【図９】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、送信デバイスの拡散パターンに従って配置されたパイロット信号及び／又はデータを有するＯＦＤＭシンボルを送信デバイスが送信する時に送信デバイスにおいて発生する例示的な操作の流れ図を示す図である。
【図１０】本明細書に記載の例示的な実施形態に従った、例示的な通信デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
現在の例示的な実施形態の操作およびそれらの構成は、以下に詳細に説明される。しかしながら、本開示は、多種多様な特定の状況において具現化され得る多くの適用可能な発明概念を提供することを理解されたい。説明される特定の実施形態は、本開示の特定の構造および本開示を操作する方法の単なる例示であり、本開示の範囲を限定するものではない。
【００１３】
開示の一実施形態は、相互干渉を低減するための送信シンボル配置に関する。例えば、送信デバイスは送信デバイスと関連する拡散パターンを決定し、送信デバイスと関連するパイロット信号を、拡散パターンに従って第１の送信シンボルのリソースに配置し、および第１の送信シンボルを受信デバイスに送信する。
【００１４】
本開示は、特定の状況における例示的な実施形態、つまりチャネル推定性能の向上を促進するパイロット信号を使用する、スパース符号多重アクセス（ＳＣＭＡ）及び／又は低密度シグネチャ（ＬＤＳ）通信システムについて説明される。本開示は、ＳＣＭＡ及び／又はＬＤＳを使用する、標準規格準拠の通信システムおよび非標準規格準拠の通信システムに適用されてもよい。
【００１５】
図１は、例示的な通信システム１００を図示している。通信システム１００は、ＵＥ１１０、ＵＥ１１２、およびＵＥ１１４のような複数のＵＥにサービスを提供するeNB１０５を含む。一般的に、ＵＥへのおよびＵＥからの通信はeNB１０５を通過する。しかしながら、マシン同士の（Ｍ２Ｍ）モードにおいて、ＵＥはeNB１０５を経由せずに直接通信することができてもよい。通信システム１００は、リレーノード（ＲＮ）１１５も含み得る。ＲＮ１１５は、カバレッジおよび全体的なパフォーマンスの改善を助けるためにeNB１０５のネットワークリソースを使用してもよい。図１に示すように、ＲＮ１１５は、ＵＥ１１４のためのカバレッジの向上を助けるためにＵＥ１１４にサービスを提供してもよい。さらに、eNB１０５およびＲＮ１１５は、全体的なパフォーマンスをさらに向上するためにＵＥ１１４に同時に送信してもよい。
【００１６】
eNBは、基地局、NodeB、コントローラ、通信コントローラ等と一般的に呼ばれてもよいことに留意されたい。同様に、ＵＥは、移動局、モバイル、ユーザ、加入者、端末等と一般的に呼ばれてもよい。
【００１７】
通信システムは、多数のＲＮおよびＵＥと通信できる複数のeNBを用いてもよいと理解されるが、簡略化のためにただ1つのeNB、およびいくつかのＲＮおよびＵＥが図示される。
【００１８】
図２は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）準拠の通信システムにおける例示的な直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボル２００の略図を図示する。ＯＦＤＭシンボルは、送信シンボルの一例である。一般的に、ＯＦＤＭシンボル２００のようなＯＦＤＭシンボルは、複数のネットワークリソースを含み、時間リソース、周波数リソース、あるいは時間と周波数リソースの組合せ（図２の個々のブロックは、一般的にトーンとも呼ばれる直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）の時間−周波数リソースを表す）を含んでもよい。時間リソースは、時間スロットと呼ばれてもよく、周波数リソースはトーンと呼ばれてもよい。一例として、ＯＦＤＭシンボル２００は、時間スロット２０５と時間スロット２１０とトーン２１５とトーン２２０とを含む。個々のネットワークリソースは、時間リソースおよび周波数リソースとの組み合わせによって参照されてもよい。一例として、ネットワークリソース２２５は、時間スロット２０５のトーン２１５と呼ばれてもよい。
【００１９】
ＯＦＤＭシンボル２００のネットワークリソースは、データ（“Ｄ”とラベル付けされたネットワークリソースとして示される）、パイロット信号（“Ｐ”とラベル付けされたネットワークリソースとして示される）、制御信号、あるいはそれらの組合せを含んでもよい。３ＧＰＰ ＬＴＥ準拠の通信システムにおいて、パイロット信号は、受信デバイスがチャネル推定を行うのを助けるために、時間スロット２１０のような特定の時間スロットで送信される。複数の送信デバイスは、同じ時間スロットでそれらのパイロット信号を送信してもよい。正確なチャネル推定は、優れたデータ検出性能を得るために必要とされることがある。
【００２０】
符号分割多重（ＣＤＭ）は、複数の送信デバイスによるパイロット信号の送信をサポートするために、パイロット信号の送信において使用される。送信デバイスの数が遅い時、ＣＤＭは、優れたチャネル推定性能を達成するために十分である。しかしながら、送信の数が多い時、相互干渉は深刻な問題となり、質の悪いチャネル推定性能結果となり得る。したがって、相互干渉を低減するための送信シンボル配置のためのシステムおよび方法が必要とされている。
【００２１】
スパース符号多重アクセス（ＳＣＭＡ）または低密度シグネチャ（ＬＤＳ）通信システムにおいて、データはそれぞれＳＣＭＡ符号語あるいはＬＤＳ拡散シグネチャに従って拡散される。ＳＣＭＡ符号語またはＬＤＳ拡散シグネチャのそれぞれは、一般的にゼロまたは非ゼロ値として表される一連の値を含む。集合的に、ＳＣＭＡ符号語及び／又はＬＤＳ拡散シグネチャのゼロまたは非ゼロパターンは、拡散パターンとして参照されてもよい。ＳＣＭＡおよびＬＤＳは、データの異なるレイヤの多重化のために使用される。ＬＤＳは、時間または周波数においてレイヤ固有の非ゼロ位置で同じシンボルの繰り返しを使用する。一例として、ＬＤＳ−ＯＦＤＭにおいて、配置位置はＬＤＳブロックの非ゼロ周波数トーンにわたって（いくつかの可能な位相回転を伴って）繰り返される。ＳＣＭＡは、シンボルを繰り返す必要なく、トーン上でデータを拡散するために多次元コードブックが使用されるＬＤＳの一般化である。
【００２２】
ＳＣＭＡは、バイナリデータストリームのようなデータストリームをＳＣＭＡコードブックから選択された多次元符号語に符号化する変調技術である。ＳＣＭＡは、データストリームを多次元符号語に直接符号化し、直交振幅変調（ＱＡＭ）ビットをシンボルマッピングに回避し、これは従来のＱＡＭ変調およびＬＤＳ拡散よりまさって符号化利得をもたらしてもよい。特に、ＳＣＭＡ符号化技術は、ＱＡＭシンボルではなく多次元符号語を使用してデータストリームを搬送する。
【００２３】
さらに、ＳＣＭＡ符号化は、従来のＣＤＭＡ符号化において一般的であるように、ＬＤＳにおけるＬＤＳシグネチャといった、異なる多重化レイヤのための異なる拡散シーケンス（またはシグネチャ）の使用とは対照的に、異なる多重化レイヤのための異なるコードブックの使用を介して複数のアクセスを提供する。さらに、ＳＣＭＡ符号化は、レシーバが、レシーバによって受信した合成された符号語からそれぞれの符号語を検出するために、メッセージ・パッシング・アルゴリズム（message passing algorithm, MPA）のような複雑度が低いアルゴリズムを使用することを可能にするスパース符号語を備えたコードブックを一般的に使用する。これによって、レシーバにおける処理の複雑さを低減する。
【００２４】
図３ａは、単一の時間スロットを完全に占有するパイロット信号を有する例示的なＯＦＤＭシンボル３００を図示している。ＯＦＤＭシンボル３００は、ＳＣＭＡまたはＬＤＳ通信システムにおいて送信されるＯＦＤＭシンボルの一例であってもよい。送信デバイスによって送信されたパイロット信号は、時間スロット３０５を完全に占有し、送信デバイスによって送信されたデータは、ＬＤＳ通信システムの低密度シグネチャまたはＳＣＭＡ通信システムのスパース符号語のような拡散パターンに従って拡散される。図３ａは、拡散パターン００１１で送信デバイスによって送信されたデータを図示している。他の送信デバイスによって送信されたデータは、明確さを維持するために図３ａには図示されていないことに留意されたい。
【００２５】
図３ｂは、複数の送信デバイスによって送信されたパイロット信号を含む例示的な時間スロット３５０を図示している。パイロット信号は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）準拠の送信デバイスの代表である送信デバイスによって送信されてもよいことに留意されたい。複数の送信デバイスによって送信されたパイロット信号は、トーンを完全に占有するため、相互干渉が顕著である。図３ｂに示すように、ＵＥ２−６（ＵＥ２、ＵＥ３、ＵＥ４、ＵＥ５、およびＵＥ６）によって送信されたパイロット信号は、ＵＥ１に対する干渉を含む。
【００２６】
複数の送信デバイスのそれぞれによって送信されたパイロット信号は、すべての別の送信デバイスと衝突し、重大な相互干渉を被るので、多数のアクティブ送信デバイスは、通常はサポートされることができない。さらに、送信電力は、トーンに対応するチャネルを推定するために必要とされないトーンでサポートされる。例示的な例として、図３ａを参照すると、良い性能を保証するために、“Ｄ”とラベル付けされたトーンに対応するチャネルだけが推定される必要がある。しかしながら、ＬＴＥにおいて、パイロット信号はすべてのトーンで送信される。
【００２７】
例示的な実施形態に従って、ＳＣＭＡまたはＬＤＳ通信システムに存在する周波数領域においてスパース性（sparsity）を利用することが可能であってもよい。送信デバイスの送信されるデータは、送信デバイスと関連する拡散パターンを使用して拡散されてもよい。
【００２８】
図４は、例示的なデータ配置技術を強調表示するシーケンス図４００を図示している。シーケンス４００は、拡散パターン００１１によって拡散された後のデータを図示する第１のデータストリーム４０５を含む。異なる拡散パターンの使用は、異なるシーケンスにおける結果が生じること留意されたい。第２のデータストリーム４１０は、データ配置技術を用いた配置の後のデータを図示する。
【００２９】
例示的な実施形態によれば、データ配置は、送信デバイスと関連する拡散パターンに対応する。実例となる例として、以下のシナリオ、すなわち合計１６個のトーンを有する時間スロット、および００１１の拡散パターンを考える。従って、トーンの総数は、Ｌ個のサブブロックに分割され、Ｌは拡散パターン（例えば、ＳＣＭＡ符号語またはＬＤＳ拡散シグネチャ）の長さであり、図４においてＬ＝４である。仮にデータストリームがＣ個の拡散パターン（例えばＳＣＭＡ符号語またはＬＤＳ拡散シグネチャ）を含むとし、図４においてＣ＝４である。データストリームの全長は、Ｃ×Ｌトーンである。図４に示すように、Ｃ×Ｌ＝１６トーンである。配置の後のデータにおけるサブブロックの数はＬであり、各サブブロックはＣ個のトーンを含む。従って、各サブブロックにはＣ＝４個のトーンを有するＬ＝４個のサブブロックが存在する。例示的なデータ配置技術は、次のように表されてもよい。
第１のデータストリームの、ｋ番目の、ＳＣＭＡ符号語またはＬＤＳシーケンスといった拡散パターンのＩ番目の要素は、第２のデータストリームのＩ番目のサブブロックのｋ番目のトーンに配置され、第２のデータストリームはデータ配置の適用の後の第１のデータストリームである。
【００３０】
実例となる例として、第１の拡散パターン（例えばＳＣＭＡ符号語またはＬＤＳシーケンス）の第１の要素であるトーン４１２を考える。トーン４１２は、例示的なデータ配置技術に従って、第１のサブブロックの第１のトーン（トーン４１４として示される）に配置される。同様に、トーン４１６は、第１の拡散パターンの第２の要素である。トーン４１６は、例示的なデータ配列技術に従って、第２のサブブロックの第１のトーン（トーン４１８として示される）に配置される。また、トーン４２０は、第１の拡散パターンの第３の要素である。トーン４２０は、第３のサブブロックの第１のトーン（トーン４２２として示される）に配置される。第１のデータストリーム４０５の拡散パターンの残りのトーンも同様の方法で配置されてもよい。示される例示的なデータ配置技術は、実例の目的のためだけであり、配置の変更が可能であることに留意されたい。従って、考察は、例示的な実施形態の範囲または精神のいずれかを限定するものとして解釈されるべきではない。
【００３１】
例示的な実施形態によれば、ＳＣＭＡまたはＬＤＳ通信システムに存在する周波数領域でスパース性をさらに利用することが可能であってもよい。特定の送信デバイスのパイロット信号は、送信デバイスと関連する拡散パターン（例えばＳＣＭＡコードブックまたはＬＤＳ拡散シグネチャ）に従って送信されてもよい。言い換えると、パイロット信号は、送信デバイスによって送信されたデータと同じトーンで送信される。
【００３２】
図５ａは、送信デバイスと関連する拡散パターンに従って、トーンに配置された送信デバイスのパイロット信号を有する例示的なＯＦＤＭシンボル５００を図示している。ＯＦＤＭシンボル５００は、ＳＣＭＡまたはＬＤＳ通信システムにおいて送信されたＯＦＤＭシンボルの一例であってもよい。送信デバイスによって送信されるパイロット信号は、送信デバイスと関連する拡散パターン（例えばＳＣＭＡコードブックまたはＬＤＳ拡散シグネチャ）に従って時間スロットのトーンに配置される。実例となる例として、ＯＦＤＭシンボル５００は、拡散パターン００１１に対応する、時間スロットの先頭で１から開始して番号付けられているサブブロックを有する、時間スロット５０５のサブブロック３および４に配置されたパイロット信号を含む。各サブブロックは、隣接するトーンのグループに対応することに留意されたい。
【００３３】
図５ｂは、複数の送信デバイスと関連する拡散パターンに従ってトーンに配置されたパイロット信号を有する、複数の送信デバイスによって送信されるパイロット信号を含む例示的な時間スロット５５０を図示している。複数の送信デバイスによって送信されるパイロット信号は、複数の送信デバイスと関連する拡散パターンに従ってトーンを占有するため、相互干渉が低減される。実例となる例として、ＵＥ１によって送信されたパイロット信号を含むサブブロック５５５を考える。サブブロック５６０および５６５だけが、ＵＥ３およびＵＥ５によって送信されたパイロット信号によって占有もされることに留意されたい。従って、ＵＥ１、ＵＥ３、およびＵＥ５のみがサブブロック５５５、５６０、および５６５に対応するトーンにおいて相互干渉を被る。
【００３４】
例示的な実施形態によると、特定の送信デバイスについて、パイロット信号が送信デバイスによって送信されるデータを送信するためにも使用されるトーンに対応するサブブロック上でのみ送信されるため、データが送信されていないトーンに対応するチャネルを推定する必要が無い可能性がある。従って、パイロットトーンの送信電力レベルが増加されてもよい。増加された送信電力レベルは、全体的な通信性能だけでなく、より良いチャネル推定性能をもたらしてもよい。
【００３５】
送信の配信の信頼性を向上するために、送信が複数の周波数帯域、例えばトーンにおいて行われるときに、周波数ダイバーシティが達成されてもよい。周波数ダイバーシティは、通常、フェージング、干渉などに対抗するために使用される。一般的に、周波数ダイバーシティは、送信を実行するために、より広い周波数帯域幅範囲を使用する。
【００３６】
例示的な実施形態によると、パイロット信号及び／又はデータの配置は、周波数ダイバーシティを利用するために異なる方法で実行されてもよい。一例として、ＯＦＤＭシンボルの利用可能な帯域幅を複数のブロックに分割し、各ブロックにおいて拡散パターンに従ってパイロット信号及び／又はデータを配置することが可能であってもよい。
【００３７】
図６ａは、単一のパーティションを有する例示的なＯＦＤＭシンボル６００を図示している。図６ａに示すように、データおよびパイロット信号は、拡散パターン０１０１に従って送信される。ＯＦＤＭシンボル６００の帯域幅は、Ｍ＝１個のパーティションに分割されてもよい。Ｍはダイバーシティファクタとも呼ばれる。一般的に、Ｍが増加すると、周波数ダイバーシティも増加する。パイロット信号及び／又は送信デバイスによって作られる送信のデータは、送信デバイスと関連する拡散パターンに従ってＯＦＤＭシンボル６００の各パーティションに配置されてもよい。Ｍ＝１であるので、周波数ダイバーシティはすべての拡散パターンに対して達成されなくともよい。
【００３８】
図６ｂは、２つのパーティションを有する例示的なＯＦＤＭシンボル６５０を図示している。図６ｂに示すように、データおよびパイロット信号は、拡散パターン０１０１に従って送信される。ＯＦＤＭシンボル６５０の帯域幅は、Ｍ＝２個のパーティション、第１のパーティション６５５と第２のパーティション６６０に分割されてもよい。パイロット信号及び／又は送信デバイスによって作られる送信のデータは、送信デバイスと関連する拡散パターンに従ってＯＦＤＭシンボル６５０の各パーティションに配置されてもよい。従って、パイロット信号及び／又は送信のデータは、二つのパーティションのそれぞれで発生してもよい。パイロット信号及び／又はデータを各パーティションに配置するために、同じ配置技術が使用されてもよく、あるいは各パーティションについて異なる配置技術が使用されてもよい。Ｍ（パーティションの数）についての最適値は、様々な状況について決定され、および送信デバイスと受信デバイスに記憶されてもよく、次いで状況に応じて選択されてもよい。説明は、ＯＦＤＭシンボルの帯域幅が１または２個のパーティションに分割されていることを図示しているが、本明細書で提示される例示的な実施形態は、任意の数のパーティションについて動作可能である。従って、１および２個のパーティションの考察は、例示的な実施形態の範囲または精神のいずれかを限定するものとして解釈されるべきではない。
【００３９】
データ配置技術の例は、以下の通りである。
a.ＯＦＤＭシンボルの帯域幅をＭ個のパーティションに均等に分割する。
b.各パーティション内で、パーティションをＬ個（拡散パターンの長さ）のサブブロックに分割する。
c.第１のパーティションから開始し、
i.ｘｋをパーティションのｋ番目の拡散パターンとする。
ii.拡散の後、ｘｋは長さＬのベクトルによって表される。
iii.パーティションのＩ個のサブブロックのｋ番目のトーンのベクトルにＩ番目（Ｉ＝［１，．．．，Ｌ］）の要素を配置する。
iv.パーティションが満たされたら、次のブロックに進み、ｋ＝１に設定する。
によって、各パーティションにデータ（またはパイロット信号）を入れる。
データ配置技術の変形は、次のパーティションに移動する前に各パーティションを完全に満たす代わりに、送信デバイスがパーティションをループすることを伴ってもよい。
【００４０】
本明細書で説明される例示的な実施形態は、アップリンク送信及び／又はダウンリンク送信で使用されてもよい。実例となる例として、ＵＥ１が拡散パターン００１１を有するセルエッジＵＥである状況を考える。図７は、ダウンリンク送信のための例示的なデータ配列技術を強調するストリーム７００の略図を図示している。第１のシーケンス７０５は、拡散パターン００１１によって拡散された後のデータを図示している。異なる拡散パターンの使用は、異なるシーケンスをもたらすことに留意されたい。第２のシーケンス７１０は、データ配列技術を用いた配置後のデータを図示している。
【００４１】
図８は、受信デバイスが、パイロット信号及び／又は送信デバイスの拡散パターンに従って配置されたデータを有するＯＦＤＭシンボルを受信する時、受信デバイスにおいて生じる例示的な動作８００の流れ図を図示している。動作８００は、受信デバイスがパイロット信号及び／又は送信デバイスの拡散パターンに従って配置されたデータを有するＯＦＤＭシンボルを受信する時に、アップリンク送信におけるeNBまたはダウンリンク送信におけるＵＥのような、受信デバイスで発生する動作を示してもよい。
【００４２】
操作８００は、送信デバイスＮのための拡散パターンＳＮを決定する受信デバイスで開始してもよい（ブロック８０５）。拡散パターンＳＮは、受信デバイスを含む通信システムに最初に電源が入った時またはアタッチした時に送信デバイスＮに割り当てられてもよい。受信デバイスは、パーティションの数Ｍおよびパーティションのためのブロック構成を決定してもよい（ブロック８１０）。受信デバイスは、周波数ダイバーシティを最適化するためにパーティションの数Ｍを決定してもよく、および通信デバイス（送信デバイスおよび受信デバイス）の能力を決定してもよい。Ｍの値は、様々な状況についてあらかじめ決定され、受信デバイスに記憶されてもよい。ブロック構成は、利用可能な帯域幅がどのように分割されるか、および各パーティションに属する特定の周波数帯域、トーン、サブブロックなどを指定してもよい。
【００４３】
受信デバイスは、ＯＦＤＭシンボルを受信してもよい（ブロック８１５）。受信デバイスは、拡散パターンＳＮおよびブロック構成に従って送信デバイスと関連する情報を検出してもよい（ブロック８２０）。一例として、受信デバイスは、送信デバイスのパイロット信号の位置を決定してもよく、および受信デバイスはその位置でパイロット信号を検出してもよく、チャネル推定のためにパイロット信号を使用する。チャネル推定は、送信デバイスによって送信されたデータを検出するために受信デバイスによって使用されてもよい。
【００４４】
図９は、パイロット信号及び／又は送信デバイスの拡散パターンに従って配置されたデータを用いて、送信デバイスがＯＦＤＭシンボルを送信するときに、送信デバイスにおいて発生する例示的な操作９００の流れ図を図示している。操作９００は、送信デバイスが、パイロット信号及び／又は送信デバイスの拡散パターンに従って配置されたデータを用いてＯＦＤＭシンボルを送信する時に、ダウンリンク送信におけるeNBまたはアップリンク送信におけるＵＥのような、送信デバイスで発生する操作を表してもよい。
【００４５】
操作９００は、送信デバイスＮのための拡散パターンＳＮを決定する送信デバイスで開始してもよい（ブロック９０５）。拡散パターンＳＮは、受信デバイスを含む通信システムに最初に電源が入った時またはアタッチした時に送信デバイスＮに割り当てられてもよい。送信デバイスは、パーティションの数Ｍおよびパーティションのためのブロック構成を決定してもよい（ブロック９１０）。送信デバイスは、周波数ダイバーシティを最適化するためにパーティションの数Ｍを決定してもよく、および通信デバイス（送信デバイスおよび受信デバイス）の能力を決定してもよい。Ｍの値は、様々な状況についてあらかじめ決定され、送信デバイスに記憶されてもよい。ブロック構成は、利用可能な帯域幅がどのように分割されるか、および各パーティションに属する特定の周波数帯域、トーン、サブブロックなどを指定してもよい。送信デバイスは、ＯＦＤＭシンボルの周波数帯域をＭ個のパーティションに分割してもよい（ブロック９１５）。
【００４６】
送信デバイスは、拡散パターンＳＮに従ってＯＦＤＭシンボルの位置情報（パイロット信号及び／又はデータ）を再生する（ブロック９２０）。送信デバイスは、ＯＦＤＭシンボルに情報を配置するために本明細書に開示されるようなデータ配置技術を使用してもよい。送信デバイスは、ＯＦＤＭシンボルを送信してもよい。（ブロック９２５）。
【００４７】
図１０は、例示的な通信デバイス１００を図示している。通信デバイス１０００は、ダウンリンク送信におけるeNBまたはアップリンク送信におけるＵＥのような送信デバイス、あるいはアップリンク送信におけるeNBまたはダウンリンク送信におけるUEのような受信デバイスの実装であってもよい。通信デバイス１０００は、本明細書で説明される実施形態の様々なものを実装するために使用されてもよい。図１０で示すように、トランスミッタ１００５は、パケット、ＯＦＤＭシンボル、および同類のものなどを送信するように構成される。通信デバイス１０００は、パケット、ＯＦＤＭシンボルなどを受信するように構成されたレシーバ１０１０も含む。
【００４８】
パターン決定ユニット１０２０は、例えばＳＣＭＡコードブックまたはＬＤＳ拡散シグネチャのような、送信デバイスのためのまたは送信デバイスの、拡散パターンを決定するように構成される。パーティション管理ユニット１０２２は、パーティションＭの数を決定するとともに、パーティションＭの数に従ってＯＦＤＭシンボルの帯域幅のブロック構成を生成するように構成される。情報配置ユニット１０２４は、送信デバイスの拡散パターンおよびブロック構成に従って、ＯＦＤＭシンボルにパイロット信号及び／又はデータを配置するように構成される。情報検出ユニット１０２６は、拡散デバイスの拡散パターンおよびＯＦＤＭシンボルのブロック構成に従って、送信デバイスからパイロット信号及び／又はデータを検出するように構成される。メモリ１０３０は、拡散パターン、ブロック構成、パーティションの数Ｍなどを格納するように構成される。
【００４９】
通信デバイス１０００の要素は、特定のハードウェア論理ブロックとして組み込まれてもよい。別の方法において、通信デバイス１０００の要素は、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路などで実行するソフトウェアとして実装されてもよい。さらに別の方法において、通信デバイス１０００の要素は、ソフトウェア及び／又はハードウェアの組合せとして実装されてもよい。
【００５０】
一例として、レシーバ１０１０およびトランスミッタ１００５は、特定のハードウェアブロックとして実装されてもよく、パターン決定ユニット１０２０、パーティション管理ユニット１０２２、情報配置ユニット１０２４、および情報検出ユニット１０２６は、（プロセッサ１０１５のような）マイクロプロセッサ、またはカスタム回路、またはフィールドプログラマブル論理アレイのカスタムコンパイルされた論理アレイで実行する、ソフトウェアモジュールであってもよい。パターン決定ユニット１０２０、パーティション管理ユニット１０２２、情報配置ユニット１０２４、および情報検出ユニット１０２６は、メモリ１０３０に格納されたモジュールであってもよい。
【００５１】
本開示およびその利点が詳細に説明されたが、添付の特許請求の範囲によって規定される開示の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換、および変更を行うことができることを理解されたい。
【符号の説明】
【００５２】
１００  通信システム
１１５  リレーノード（ＲＮ）
１０００  通信デバイス
１００５  トランスミッタ
１０１０  レシーバ
１０１５  プロセッサ
１０２０  パターン決定ユニット
１０２２  パーティション管理ユニット
１０２４  情報配置ユニット
１０２６  情報検出ユニット
１０３０  メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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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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