(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信システムにおけるユーザ機器と無線ネットワークノードとの間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のための該無線ネットワークノードであって、前記無線ネットワークノードが、ビームフォーミング、空間多重化及び多入力多出力（ＭＩＭＯ）伝送のために構成されるアンテナアレイを備え、前記無線ネットワークノードは、
前記ユーザ機器からの第１のパイロット信号及び干渉体からのワイヤレス信号を受信するために構成され、且つ受信機プレフィルタによってフィルタリングされる、決定される到来角での前記ユーザ機器からの第２のパイロット信号を受信するためにも構成される受信機と、
受信信号を空間解析するために構成され、且つ前記空間解析に基づいて前記ユーザ機器からの第１パイロット信号を選択するために構成され、且つ前記選択された第１パイロット信号に対する到来角を決定するために更に構成され、且つ前記決定された到来角から受信される信号を分離するために受信機プレフィルタを設計するために更に構成され、且つ前記受信された第２のパイロット信号に基づいて前記チャネルを推定するためにも更に構成されるプロセッサと、
を更に備え、
前記ユーザ機器の前記第１のパイロット信号が、前記無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれ、且つ前記第２のパイロット信号が、前記無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調される直交パイロット信号の前記集合に含まれない、
無線ネットワークノード。
【請求項２】
前記プロセッサが、前記選択された信号に対する到来の視程を決定するためにも構成され、且つ前記決定された到来の視程から受信されるパイロット信号を分離することによって前記受信機プレフィルタを設計するためにも構成されている、請求項１に記載の無線ネットワークノード。
【請求項３】
前記プロセッサが、所定の閾値と受信信号強度を比較することによって前記受信信号を空間解析するためにも構成され、且つ前記所定の閾値を超える信号強度を有する前記信号を選択するためにも構成されている、請求項１又は２に記載の無線ネットワークノード。
【請求項４】
前記ユーザ機器の前記第１のパイロット信号がサウンディング参照信号（ＳＲＳ）であり、前記第１のパイロット信号のスケジューリングが前記無線ネットワークノードと前記隣接ネットワークノードとの間で協調され、且つ前記ユーザ機器の前記第２のパイロット信号が、前記無線ネットワークノードと前記隣接ネットワークノードとの間で協調される必要のない復調参照信号（ＤＭＲＳ）又はＳＲＳである、請求項１に記載の無線ネットワークノード。
【請求項５】
前記受信機プレフィルタの前記設計がブラインド推定及び／又は統計に基づく、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線ネットワークノード。
【請求項６】
前記受信機プレフィルタの設計がモデルベース、例えば前記ユーザ機器から受信される前記第１のパイロット信号についての整合フィルタ信号強度測定に基づく、請求項１から５のいずれか一項に記載の無線ネットワークノード。
【請求項７】
前記アンテナアレイが多数のアンテナ素子を備え、前記多数のアンテナ素子は、前記アンテナ素子の少なくとも幾つかが前記ユーザ機器からの同じ信号を受信できるように互いから或る距離をおいて取り付けられる、請求項１から６のいずれか一項に記載の無線ネットワークノード。
【請求項８】
前記無線ネットワークノードが発展型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）を備え、且つ前記ワイヤレス通信システムが第３世代パートナーシッププロジェクトロングタームエボリューション（３ＧＰＰ  ＬＴＥ）に基づく、請求項１から７のいずれか一項に記載の無線ネットワークノード。
【請求項９】
ワイヤレス通信システムにおけるユーザ機器と無線ネットワークノードとの間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のための、前記無線ネットワークノードにおける方法であって、前記無線ネットワークノードが、ビームフォーミング、空間多重化及び多入力多出力（ＭＩＭＯ）伝送のために構成されるアンテナアレイを備えており、前記方法が、
前記ユーザ機器からの第１のパイロット信号及び干渉体からのワイヤレス信号を受信するステップと、
前記受信された信号を空間解析するステップと、
前記空間解析に基づいて前記ユーザ機器からの第１パイロット信号を選択するステップと、
前記選択された第１パイロット信号に対する到来角を決定するステップと、
前記決定された到来角から受信される信号を分離するために受信機プレフィルタを設計するステップと、
前記設計された受信機プレフィルタによってフィルタリングされる、前記決定された到来角での前記ユーザ機器からの第２のパイロット信号を受信するステップと、
前記受信された第２のパイロット信号に基づいて前記チャネルを推定するステップと、
を含み、
前記ユーザ機器の前記第１のパイロット信号が、前記無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれ、且つ前記第２のパイロット信号が、前記無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調される直交パイロット信号の前記集合に含まれない、
方法。
【請求項１０】
前記選択されたパイロット信号に対する到来の視程を決定するステップを更に含み、且つ前記受信機プレフィルタの前記設計が、前記決定された到来の視程から受信されるパイロット信号を分離するために更になされる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
コンピュータ可読記憶媒体であって、ワイヤレス通信システムにおけるユーザ機器と無線ネットワークノードとの間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のために、前記無線ネットワークノードによる使用のためにプログラムコードを記憶し、前記無線ネットワークノードが、ビームフォーミング、空間多重化及び多入力多出力（ＭＩＭＯ）伝送のために構成されるアンテナアレイを備えており、前記プログラムコードが、
前記ユーザ機器からの第１のパイロット信号及び干渉体からのワイヤレス信号を受信するステップと、
前記受信された信号を空間解析するステップと、
前記空間解析に基づいて前記ユーザ機器からの第１パイロット信号を選択するステップと、
前記選択された第１パイロット信号に対する到来角を決定するステップと、
前記決定された到来角から受信される信号を分離するために受信機プレフィルタを設計するステップと、
前記設計された受信機プレフィルタによってフィルタリングされる、前記決定された到来角での前記ユーザ機器からの第２のパイロット信号を受信するステップと、
前記受信された第２のパイロット信号に基づいて前記チャネルを推定するステップと、
を含む方法を実行するための命令を含み、
前記ユーザ機器の前記第１のパイロット信号が、前記無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれ、且つ前記第２のパイロット信号が、前記無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調される直交パイロット信号の前記集合に含まれない、
コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される実装は概して、無線ネットワークノード、無線ネットワークノードにおける方法、コンピュータプログラム製品、及び直交パイロット信号スケジューリングのための多地点協調方式に関する。特に、大規模ＭＩＭＯを備えるワイヤレス通信システムにおけるユーザ機器と無線ネットワークノードとの間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のための機構が本明細書に記載される。
【背景技術】
【０００２】
ユーザ機器（ＵＥ）は移動局、ワイヤレス端末及び／又は移動端末としても知られており、時にはセルラ無線システムとも称されるワイヤレス通信ネットワークにおいてワイヤレスで通信することを可能にされる。通信は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）及びおそらく１つ又は複数のコアネットワークを介して、例えばユーザ機器間で、ユーザ機器と有線接続電話との間で及び／又はユーザ機器とサーバとの間でなされてもよい。ワイヤレス通信は、音声、メッセージング、パケットデータ、ビデオ、ブロードキャストなどといった様々な通信サービスを備えてもよい。
【０００３】
ユーザ機器は更に、移動電話、セルラ電話、ワイヤレス能力を持つコンピュータタブレット又はラップトップなどと称されてもよい。本文脈でのユーザ機器は、別のユーザ機器、固定エンティティ又はサーバなどの別のエンティティと無線アクセスネットワークを介して音声及び／又はデータを通信することを可能にされる、例えばポータブル、ポケット収容可能、ハンドヘルド、コンピュータ構成又は車両搭載移動装置でもよい。
【０００４】
ワイヤレス通信ネットワークはセル領域に分割される地理的領域にわたり、各セル領域は無線ネットワークノード又は基地局、例えば無線基地局（ＲＢＳ）又は基地送受信局（ＢＴＳ）によって応対されるが、それは、使用される技術及び／又は術語に応じて、幾つかのネットワークにおいては「ｅＮＢ」、「ｅＮｏｄｅＢ」、「ＮｏｄｅＢ」又は「Ｂ  ｎｏｄｅ」と称されてもよい。
【０００５】
時には、表現「セル」は無線ネットワークノード自体を意味するために使用されてもよい。しかしながら、セルは、通常の術語で、無線カバレッジが基地局所在地で無線ネットワークノードによって提供される地理的領域のために使用されてもよい。１つの無線ネットワークノードが基地局所在地に位置しており、１つ又は数個のセルに応対してもよい。無線ネットワークノードは、それぞれの無線ネットワークノードの範囲内の任意のユーザ機器と、無線周波数で動作するエアーインタフェースを通じて通信してもよい。
【０００６】
幾つかの無線アクセスネットワークにおいて、数個の無線ネットワークノードが、例えばユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）における無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に、例えば地上通信線又はマイクロ波によって接続されてもよい。ＲＮＣは、例えばＧＳＭにおいて基地局制御装置（ＢＳＣ）とも時には呼ばれており、それに接続される複数の無線ネットワークノードの様々な活動を管理し、且つ協調させてもよい。ＧＳＭはグローバル移動通信システム（当初は移動体特別グループ）の略語である。
【０００７】
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）において、無線ネットワークノードはｅＮｏｄｅＢ又はｅＮＢと称されてもよいが、１つ又は複数のコアネットワークへのゲートウェイ、例えば無線アクセスゲートウェイに接続されてもよい。ＬＴＥはＧＳＭ／ＥＤＧＥ及びＵＭＴＳ／ＨＳＰＡネットワーク技術に基づいており、コアネットワーク改良と共に異なる無線インタフェースを使用して容量及び速度を増加させる。
【０００８】
ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、即ちＬＴＥリリース１０及びその後のリリースが設定されて、費用効率的な仕方でより高いビットレートを提供し、且つ同時に、時には４Ｇ（「第４世代」の略語）とも称される国際移動通信（ＩＭＴ）−Ａｄｖａｎｃｅｄのために国際電気通信連合（ＩＴＵ）によって設定される要件を完全に満たす。例えば３ＧＰＰ  ＬＴＥなどの３Ｇ以降の移動通信システムは、多入力及び多出力（ＭＩＭＯ）を活用して複数のアンテナシステムを利用することによって、ダウンリンクでの高データレートを提供する。
【０００９】
大規模ＭＩＭＯは、個々の送受信機を持つ大きなアンテナアレイシステム（ＡＡＳ）を使用して、ワイヤレス通信システムの処理能力を劇的に改善する新しい技術である。これらの大きなアレイの利益は、非常に高い分解能で送受信信号を空間的に分解及び分離する能力である。ノイズ及び干渉のような典型的な制限要因が、以前は無視できた影響が制限的になる程度まで低減される。これらの影響のうち最も困難なものの１つがパイロット汚染（Ｐｉｌｏｔ  Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）である。パイロット汚染は、セル間のトレーニングシーケンス直交性の損失又は不足によって引き起こされる。
【００１０】
大規模ＭＩＭＯは時には、例えば１００個以上の送受信機を備えるシステムとして漠然と定義される。この業界での様々な調査が、数百もの送受信機で利益を受ける大規模ＭＩＭＯシステムを証明した。
【００１１】
大規模ＭＩＭＯ対応無線ネットワークノードは、ユーザ機器によって送信される既知の信号、即ちパイロット信号と受信信号を相関させることによってユーザ機器からの無線チャネルを推定する。これらのパイロット信号は互いに直交させられる。これは、トレーニングの間に無線ネットワークノードによって行われる相関の結果が、相関で使用されるパイロットを送信する移動体からの所望のリンクからの系統的応答のみを含むであろうことを意味する。
【００１２】
本文脈では、表現ダウンリンク、ダウンストリームリンク又はフォワードリンクが、無線ネットワークノードからユーザ機器への伝送路のために使用されてもよい。表現アップリンク、アップストリームリンク又はリバースリンクが、反対方向への、即ちユーザ機器から無線ネットワークノードへの伝送路のために使用されてもよい。
【００１３】
しかしながら、限られた集合の利用可能な直交パイロット信号があるのみである。これは、十分なトレーニング時間及び正確なチャネル推定を提供するために、同じパイロット信号が再使用されなければならないことを意味する。これはセル内の更なるパイロット汚染を引き起こすだろうし、それはワイヤレス通信システム内の信号品質及びそれによってシグナリング処理能力も悪化させるだろう。
【００１４】
したがって、大規模ＭＩＭＯシステムを実行可能に利用するために、そのようなシステムにおけるパイロット汚染に関する問題を低減させることが所望される。
【発明の概要】
【００１５】
したがって目的は、上述の不利点の少なくとも幾つかを未然に防ぎ、且つ大規模ＭＩＭＯにおけるパイロット汚染に関する問題を低減させ、且つワイヤレス通信システムにおけるユーザ機器と無線ネットワークノードとの間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定を提供することである。
【００１６】
この及び他の目的は添付の独立請求項の特徴によって達成される。更なる実装形態が従属請求項、説明及び図から明らかである。
【００１７】
第１の態様によれば、無線ネットワークノードが提供され、ワイヤレス通信システムにおけるユーザ機器と無線ネットワークノードとの間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のために構成される。無線ネットワークノードは、ビームフォーミング、空間多重化及び多入力多出力（ＭＩＭＯ）伝送のために構成される複数アンテナアレイを備える。無線ネットワークノードは、ユーザ機器からの第１のパイロット信号及び干渉体からのワイヤレス信号を受信するために構成される受信機を備える。受信機は、受信機プレフィルタによってフィルタリングされる、決定される到来角でのユーザ機器からの第２のパイロット信号を受信するためにも構成される。更にまた、無線ネットワークノードは、受信信号を空間解析するために構成されるプロセッサを備える。プロセッサは、空間解析に基づいてユーザ機器からのパイロット信号を選択するためにも構成される。更に、プロセッサは、選択されたパイロット信号に対する到来角を決定するために付加的に構成される。加えて、プロセッサは、決定された到来角から受信される信号を分離するために受信機プレフィルタを設計するために更にまた構成され、且つ受信された第２のパイロット信号に基づいてチャネルを推定するためにも更に構成される。
【００１８】
それによって、ユーザ機器からのパイロット信号がフィルタリングされ、且つ干渉体によって送信されるワイヤレス信号から区別され得るので、改善されたチャネル推定がセル内で行われ得る。したがって、大規模ＭＩＭＯ環境におけるパイロット汚染と関連づけられる問題が除外又は少なくとも低減される。
【００１９】
第１の態様による無線ネットワークノードの第１の可能な実装において、プロセッサは、選択された信号に対する到来の視程を決定するために更に構成されても、且つ決定された到来の視程から受信されるパイロット信号を分離することによって受信機プレフィルタを設計するためにも構成されてもよい。
【００２０】
干渉体によって送信される妨害信号が改善された精度でフィルタリングされ得るので、それに関する利点は更なる改善されたチャネル推定を含む。
【００２１】
第１の態様による無線ネットワークノードの第２の可能な実装又は第１の態様の第１の可能な実装において、プロセッサは、所定の閾値と受信信号強度を比較することによって受信信号を空間解析するためにも構成されても、且つ所定の閾値を超える信号強度を有する信号を選択するためにも構成されてもよい。
【００２２】
それによって、ユーザ機器によって送信されるアップリンク信号は更なる改善された精度でフィルタリング及び検出され得る。
【００２３】
第１の態様による無線ネットワークノードの第３の可能な実装又は第１の態様の以前の実装のいずれかにおいて、ユーザ機器の第１のパイロット信号は、無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれてもよく、且つ第２のパイロット信号は、無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれない。
【００２４】
そのような実装による利点は、限られた量の利用可能な直交パイロット信号が第１のパイロット信号のために専用でもよく、一方で任意の、必ずしも直交でないパイロット信号が第２のパイロット信号のために使用されてもよいということである。それによって、パイロット汚染が追加の量の直交信号の要件なしで回避される。それによって、パイロット信号は再使用されてもよく、これは限られた量の利用可能な直交パイロット信号の使用を可能にする。
【００２５】
第１の態様による無線ネットワークノードの第４の可能な実装又は第１の態様の以前の実装のいずれかにおいて、ユーザ機器の第１のパイロット信号はサウンディング参照信号（ＳＲＳ）であり、そしてここでは第１のパイロット信号のスケジューリングが無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調されてもよい。更に、ユーザ機器の第２のパイロット信号は復調参照信号（ＤＭＲＳ）又はＳＲＳでもよく、それは無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調されるのを必要とされない。
【００２６】
それによって、大規模ＭＩＭＯ環境におけるパイロット汚染と関連づけられる問題が除外又は少なくとも低減されるので、改善されたチャネル推定が行われ得る。
【００２７】
第１の態様による無線ネットワークノードの第５の可能な実装又は以前の実装のいずれかにおいて、受信機プレフィルタの設計はブラインド推定及び／又は統計量に基づいてもよい。
【００２８】
ブラインド推定／統計量を使用することの利点は、任意の受信信号がプレフィルタリングに対して利用され得、更なる改善されたチャネル推定及びパイロット汚染の低減をもたすことである。
【００２９】
第１の態様による無線ネットワークノードの第６の可能な実装又は以前の実装のいずれかにおいて、受信機プレフィルタの設計はモデルベース、例えばユーザ機器から受信される第１のパイロット信号についての整合フィルタ信号強度測定に基づいてもよい。
【００３０】
パイロット信号などの既知の参照信号に対して調整される整合フィルタを使用することの利点は、幾つかの実施形態によれば、干渉体がフィルタリングされ得ることである。それによって、ユーザ機器からアップリンクで受信される信号の改善された信号品質が達成され得る。
【００３１】
第１の態様による無線ネットワークノードの第７の可能な実装又は以前の実装のいずれかにおいて、複数アンテナアレイは多数のアンテナ素子を備え、アンテナ素子の少なくとも幾つかがユーザ機器からの同じ信号を受信することが可能であるように互いから或る距離をおいて取り付けられてもよい。
【００３２】
それによって、改善された信号フィルタリング機構が提供される。
【００３３】
第１の態様による無線ネットワークノードの第８の可能な実装又は以前の実装のいずれかにおいて、無線ネットワークノードは発展型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）を備えてもよく、そしてここではワイヤレス通信ネットワークは第３世代パートナーシッププロジェクトロングタームエボリューション（３ＧＰＰ  ＬＴＥ）に基づいてもよい。
【００３４】
したがって、開示される方法による大規模ＭＩＭＯ及びチャネル推定は現存のネットワーク及びネットワーク要素においても提供されて、パイロット汚染と関連づけられる問題を解決できる。
【００３５】
第２の態様によれば、無線ネットワークノードでの使用のための方法が提供される。方法は、ワイヤレス通信システムにおけるユーザ機器と無線ネットワークノードとの間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定を提供することを目指し、無線ネットワークノードは、ビームフォーミング、空間多重化及びＭＩＭＯ伝送のために構成される複数アンテナアレイを備える。方法は、ユーザ機器からの第１のパイロット信号及び干渉体からのワイヤレス信号を受信するステップを含む。更に、方法は、受信信号を空間解析するステップを含む。加えて、方法は、空間解析に基づいてユーザ機器からのパイロット信号を選択するステップを含む。また、方法は、選択されたパイロット信号に対する到来角を決定するステップを含む。方法は加えて、決定された到来角から受信される信号を分離するために受信機プレフィルタを設計するステップを含む。更にまた、方法は加えて、設計された受信機プレフィルタによってフィルタリングされる、決定された到来角でのユーザ機器からの第２のパイロット信号を受信するステップも、そして受信された第２のパイロット信号に基づいてチャネルを推定するステップも含む。
【００３６】
それによって、ユーザ機器からのパイロット信号がフィルタリングされ、且つ干渉体によって送信されるワイヤレス信号から区別され得るので、改善されたチャネル推定がセル内で行われ得る。したがって、大規模ＭＩＭＯ環境におけるパイロット汚染と関連づけられる問題が除外又は少なくとも低減される。
【００３７】
第２の態様による方法の第１の可能な実装において、方法は加えて、選択されたパイロット信号に対する到来の視程を決定するステップを含んでもよく、そしてここでは受信機プレフィルタの設計が、決定された到来の視程から受信されるパイロット信号を分離するために更になされてもよい。
【００３８】
干渉体によって送信される妨害信号が改善された精度でフィルタリングされ得るので、それに関する利点は更なる改善されたチャネル推定を含む。
【００３９】
第２の態様による方法の第２の可能な実装又はその第１の可能な実装において、受信信号の空間解析は所定の閾値との受信信号強度の比較を含み、そしてここでは所定の閾値を超える信号強度を有する信号が選択される。
【００４０】
それによって、ユーザ機器によって送信されるアップリンク信号は更なる改善された精度でフィルタリング及び検出されてもよい。
【００４１】
第２の態様による方法の第３の可能な実装又はその任意の以前の実装において、ユーザ機器の第１のパイロット信号は、無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれてもよく、且つ第２のパイロット信号は、無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれなくてもよい。
【００４２】
そのような実装による利点は、限られた量の利用可能な直交パイロット信号が第１のパイロット信号のために専用でもよく、一方で任意の、必ずしも直交でないパイロット信号が第２のパイロット信号のために使用されてもよいことである。それによって、パイロット汚染が追加の量の直交信号の要件なしで回避される。それによって、パイロット信号は再使用され得、これは限られた量の利用可能な直交パイロット信号の使用を可能にする。
【００４３】
第２の態様による方法の第４の可能な実装又はその任意の以前の実装において、ユーザ機器の第１のパイロット信号はサウンディング参照信号（ＳＲＳ）でもよく、そしてここでは第１のパイロット信号のスケジューリングが無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調されてもよい。ユーザ機器の第２のパイロット信号は復調参照信号（ＤＭＲＳ）又はＳＲＳでもよく、それは無線ネットワークノードと隣接ネットワークノードとの間で協調されるのを必要とされなくてもよい。
【００４４】
そのような実装による利点は、大規模ＭＩＭＯ環境におけるパイロット汚染と関連づけられる問題が除外又は少なくとも低減されるので、改善されたチャネル推定が行われ得ることを含む。
【００４５】
第２の態様による方法の第５の可能な実装又はその任意の以前の実装において、受信機プレフィルタの設計はブラインド推定及び／又は統計量に基づいてもよい。
【００４６】
ブラインド推定／統計量を使用することの利点は、任意の受信信号がプレフィルタリングに対して利用されて、更なる改善されたチャネル推定及びパイロット汚染の低減をもたらし得ることである。
【００４７】
第２の態様による方法の第６の可能な実装又はその任意の以前の実装において、受信機プレフィルタの設計はモデルベース、例えばユーザ機器から受信される第１のパイロット信号についての整合フィルタ信号強度測定に基づく。
【００４８】
パイロット信号などの既知の参照信号に対して調整される整合フィルタを使用することの利点は、幾つかの実施形態によれば、干渉体がフィルタリングされ得ることである。それによって、ユーザ機器からアップリンクで受信される信号の改善された信号品質が達成され得る。
【００４９】
第２の態様による方法の第７の可能な実装又はその任意の以前の実装において、複数アンテナアレイは多数のアンテナ素子を備え、アンテナ素子の少なくとも幾つかがユーザ機器からの同じ信号を受信することが可能であるように互いから或る距離をおいて取り付けられてもよい。
【００５０】
それによって、改善された信号フィルタリング機構が提供される。
【００５１】
第２の態様による方法の第８の可能な実装又はその任意の以前の実装において、無線ネットワークノードは発展型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）を備えてもよく、そしてここではワイヤレス通信ネットワークは第３世代パートナーシッププロジェクトロングタームエボリューション（３ＧＰＰ  ＬＴＥ）に基づいてもよい。
【００５２】
したがって、開示される方法による大規模ＭＩＭＯ及びチャネル推定は現存のネットワーク及びネットワーク要素においても提供されて、パイロット汚染と関連づけられる問題を解決し得る。
【００５３】
更なる態様によれば、コンピュータプログラムであって、ワイヤレス通信システムにおけるユーザ機器と無線ネットワークノードであり、ビームフォーミング、空間多重化及びＭＩＭＯ伝送のために構成される複数アンテナアレイを備える無線ネットワークノードとの間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のための、第２の態様又は第２の態様の任意の実装による無線ネットワークノードにおける方法を、コンピュータプログラムが第１の態様又は第１の態様の任意の実装による無線ネットワークノードのプロセッサにロードされると、行うためのプログラムコードを含むコンピュータプログラムが提供される。
【００５４】
それによって、ユーザ機器からのパイロット信号がフィルタリングされ、且つ干渉体によって送信されるワイヤレス信号から区別され得るので、改善されたチャネル推定がセル内で行われ得る。したがって、大規模ＭＩＭＯ環境におけるパイロット汚染と関連づけられる問題が除外又は少なくとも低減される。
【００５５】
なお追加の態様によれば、ワイヤレス通信システムにおけるユーザ機器と無線ネットワークノードとの間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のために、無線ネットワークノードによる使用のためにプログラムコードをそこに記憶するコンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品が提供される。無線ネットワークノードは、ビームフォーミング、空間多重化及びＭＩＭＯ伝送のために構成される複数アンテナアレイを備え、プログラムコードは、ユーザ機器からの第１のパイロット信号及び干渉体からのワイヤレス信号を受信するステップと、受信信号を空間解析するステップとを含む方法を実行するための命令を含む。また、方法は、空間解析に基づいてユーザ機器からのパイロット信号を選択するステップを含む。方法は、選択されたパイロット信号に対する到来角を決定するステップを更に含む。加えて、方法は、決定された到来角から受信される信号を分離するために受信機プレフィルタを設計するステップを更にまた含む。方法は、設計された受信機プレフィルタによってフィルタリングされる、決定された到来角でのユーザ機器からの第２のパイロット信号を受信するステップと、受信された第２のパイロット信号に基づいてチャネルを推定するステップも含む。
【００５６】
ユーザ機器からのパイロット信号がフィルタリングされ、且つ干渉体によって送信されるワイヤレス信号から区別され得るので、改善されたチャネル推定がそれによってセル内で行われ得る。したがって、大規模ＭＩＭＯ環境におけるパイロット汚染と関連づけられる問題が除外又は少なくとも低減される。
【００５７】
なお更なる追加の態様によれば、ワイヤレス通信システムにおける複数の隣接無線ネットワークノード間の直交パイロット信号スケジューリングのための多地点協調方式が提供される。直交パイロット信号スケジューリングのための多地点協調方式は、無線ネットワークノードによって空間解析のために使用されるべき直交パイロット信号の第１の部分集合と、無線ネットワークノードによってチャネル推定のために使用されるべき、各含まれるパイロット信号が直交パイロット信号の第１の部分集合に含まれる任意のパイロット信号と別個である、パイロット信号の第２の部分集合とを含む。
【００５８】
ユーザ機器からのパイロット信号がフィルタリングされ、且つ干渉体によって送信されるワイヤレス信号から区別され得るので、改善されたチャネル推定がそれによってセル内で行われ得る。したがって、大規模ＭＩＭＯ環境におけるパイロット汚染と関連づけられる問題が除外又は少なくとも低減される。それによって、ワイヤレス通信システム内の改善された性能が提供され、一方でパイロット汚染がネットワーク側で低減される。
【００５９】
記載された態様の他の目的、利点及び新規な特徴は以下の詳細な説明から明らかになるだろう。
【００６０】
様々な実施形態が、実施形態の様々な例を例示する添付の図面を参照しつつ更に詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】幾つかの実施形態によるワイヤレス通信ネットワークを例示するブロック図である。
【図２】幾つかの実施形態によるワイヤレス通信ネットワークを例示するブロック図である。
【図３】パイロット信号を例示する図である。
【図４】実施形態による無線ネットワークノードにおける方法を例示するフローチャートである。
【図５】実施形態による無線ネットワークノードを例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
本明細書に記載される本発明の実施形態は、無線ネットワークノード、無線ネットワークノードにおける方法、コンピュータプログラム製品、及び直交パイロット信号スケジューリングのための多地点協調方式として定義され、それらは下記の実施形態において実践されてもよい。これらの実施形態は、しかしながら、多くの異なる形態で例証及び実現されてもよく、且つ本明細書に記載される例に限定されるべきではなく、むしろ実施形態のこれらの例示的な例は、本開示が詳細且つ完全であろうように提供される。
【００６３】
更に他の目的及び特徴は、添付の図面と併せて考慮される以下の詳細な説明から明らかになってもよい。しかしながら、図面は専ら例示の目的で予定されており、しかも本明細書に開示される実施形態の範囲の定義としてではなく、それに関しては添付の請求項に参照がなされるべきであることが理解されるべきである。更に、図面は必ずしも一定の比率で描画されるわけではなく、そして別途指示されない限り、それらは単に、本明細書に記載される構造及び手順を概念的に例示するものと意図される。
【００６４】
図１は、無線ネットワークノード１１０、隣接無線ネットワークノード１３０、ユーザ機器１２０、及び隣接無線ネットワークノード１３０の隣接セルに位置する干渉体２３０を備えるワイヤレス通信ネットワーク１００にわたる概略図である。ユーザ機器１２０は無線ネットワークノード１１０によって応対されて、それによってワイヤレス通信ネットワーク１００に接続されてもよい。
【００６５】
ワイヤレス通信ネットワーク１００は、例えば３ＧＰＰ  ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）、グローバル移動通信システム（当初は移動体特別グループ）（ＧＳＭ）／ＧＳＭエボリューションのための拡張データレート（ＧＳＭ／ＥＤＧＥ）、広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワーク、マイクロ波アクセスのための世界規模相互運用（ＷｉＭａｘ）、又はウルトラモバイルブロードバンド（ＵＭＢ）、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、発展型ユニバーサル地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）、ＧＳＭ  ＥＤＧＥ無線アクセスネットワーク（ＧＥＲＡＮ）、３ＧＰＰ２  ＣＤＭＡ技術、例えば少数の選択肢を挙げると、ＣＤＭＡ２０００  １ｘＲＴＴ及び高レートパケットデータ（ＨＲＰＤ）などの無線アクセス技術に少なくとも部分的に基づいてもよい。表現「ワイヤレス通信ネットワーク」、「ワイヤレス通信システム」及び／又は「セルラ通信システム」は、本開示の技術的文脈内で、時には交換可能に利用されてもよい。
【００６６】
ワイヤレス通信ネットワーク１００は、異なる実施形態によれば、時分割複信（ＴＤＤ）及び／又は周波数分割複信（ＦＤＤ）原理によって動作するように構成されてもよい。
【００６７】
ＴＤＤは、おそらくアップリンク及びダウンリンクシグナリング間の時間領域に位置するガード期間（ＧＰ）でアップリンク及びダウンリンク信号を時間で分離する時分割多重化の応用である。ＦＤＤは、送信機及び受信機が異なる搬送周波数で動作することを意味する。
【００６８】
図１における例示の目的は、ワイヤレス通信ネットワーク１００並びに本明細書に記載される無線ネットワークノード１１０、隣接ネットワークノード１３０、ユーザ機器１２０及び干渉体２３０などの関連する方法及びノード、並びに関連する機能性の簡略化された全体的な概観を提供することである。方法、無線ネットワークノード１１０、１３０、ユーザ機器１２０及び干渉体２３０は続いて、非限定的な例として、３ＧＰＰ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ環境で記載されるだろう。しかしながら、開示される実施形態は、例えばすでに列挙された上記のもののいずれかなどの別のアクセス技術に基づいてワイヤレス通信ネットワーク１００で機能してもよい。したがって、本発明の実施形態は３ＧＰＰ  ＬＴＥシステムの専門用語に基づいて且つそれを使用して記載されるが、それは３ＧＰＰ  ＬＴＥに決して限定されない。更に、用語無線ネットワークノード、ネットワークノード、基地局及びセルは、結局は交換可能に使用されてもよい。
【００６９】
ワイヤレス通信ネットワーク１００に含まれる図示の無線ネットワークノード１１０は、ユーザ機器１２０とワイヤレスで通信するために無線信号を送受信してもよい。
【００７０】
無線ネットワークノード１１０は、例えばＸ２接続、又は別の同様の有線若しくは無線ネットワーク間ノード通信インタフェースを通して隣接ネットワークノード１３０と通信することによって、隣接ネットワークノード１３０についての知識、及び隣接ネットワークノード１３０の送信ＤＲＳ信号、又は他の参照信号、パイロット信号若しくは同期信号の、周期性などの時間−周波数特性を有してもよい。
【００７１】
無線ネットワークノード１１０とユーザ機器１２０との間のチャネルの品質を推定するために、ユーザ機器１２０は、無線ネットワークノード１１０によって受信されるべきアップリンクでパイロット信号を送ってもよい。
【００７２】
図１における無線ネットワークノード１１０の１つの事例、隣接ネットワークノード１３０の１つの事例、１つのユーザ機器１２０及び１つの干渉体２３０の例示されるネットワーク設定は、実施形態の非限定的な例としてのみ考えられるべきであることが留意されるべきである。ワイヤレス通信ネットワーク１００は、任意の他の数及び／又は組合せの論じられる無線ネットワークノード１１０、１３０、ユーザ機器１２０及び／又は干渉体２３０を備えてもよい。複数のユーザ機器１２０及び／若しくは干渉体２３０、並びに／又は無線ネットワークノード１１０、１３０の別の構成がしたがって、本開示される発明の幾つかの実施形態に含まれてもよい。本明細書で「隣接ネットワークノード１３０」に言及がなされるとき、幾つかの実施形態によれば、少なくとも１つの隣接ネットワークノード１３０が複数の隣接ネットワークノードの集合から成ってもよい。
【００７３】
したがって、幾つかの実施形態によれば、「１つの」又は「或る」無線ネットワークノード１１０、隣接ネットワークノード１３０、ユーザ機器１２０及び／又は干渉体２３０が本文脈で言及されるときはいつでも、複数の無線ネットワークノード１１０、隣接ネットワークノード１３０、ユーザ機器１２０及び／又は干渉体２３０が含まれてもよい。
【００７４】
更に、無線ネットワークノード１１０及び隣接ネットワークノード１３０は、幾つかの実施形態によれば、ダウンリンク送信及びアップリンク受信のために構成されてもよく、且つそれぞれ、例えば使用される無線アクセス技術及び／又は術語に応じて、例えば基地局、ＮｏｄｅＢ、発展型ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ又はｅＮｏｄｅＢ）、基地送受信局、アクセスポイント基地局、基地局ルータ、無線基地局（ＲＢＳ）、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ホームｅＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ）、センサ、ビーコン装置、中継ノード、中継器、又はワイヤレスインタフェースを通じるユーザ機器１２０との通信のために構成される任意の他のネットワークノードと称されてもよい。
【００７５】
ユーザ機器１２０及び／又は干渉体２３０は、異なる実施形態及び異なる語彙によれば、例えばワイヤレス通信端末、移動セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレスプラットフォーム、ユーザ機器、タブレットコンピュータ、ポータブル通信装置、ラップトップ、コンピュータ、リレーとして機能するワイヤレス端末、中継ノード、モバイルリレー、顧客構内機器（ＣＰＥ）、固定ワイヤレスアクセス（ＦＷＡ）ノード、又は無線ネットワークノード１１０及び／又は隣接ネットワークノード１３０とワイヤレスで通信するように構成される任意の他の種類の装置によって対応して表されてもよい。
【００７６】
本発明の幾つかの実施形態はモジュラ実装手法を定め、且つ例えば標準、アルゴリズム、実装、部品及び製品などのレガシーシステムを再使用することを可能にし得る。
【００７７】
無線ネットワークノード１１０とユーザ機器１２０との間のワイヤレス通信において、特に非見通し内通信の間、散乱及びフェージングが起こることがある。フェージングは、送信信号に影響する減衰の偏差である。フェージングは、時間、地理的位置及び／又は無線周波数と共に変動することがある。
【００７８】
フェージングは、時にはマルチパス誘導フェージングとも称される多重伝搬によってか、又は時にはシャドーフェージングと称される、波伝搬に影響する障害物からのシャドーイングに起因することがある。
【００７９】
更に、フェージングは、低速フェージングとしても知られている大規模フェージング及び高速フェージングとしても知られている小規模フェージングに分類されてもよい。
【００８０】
大規模フェージングでは、チャネルによって課される振幅及び位相変化は、ある期間にわたって略一定であると考えられてもよい。小規模フェージングでは、チャネルによって課される振幅及び位相変化は、ある期間にわたってかなり変動することがある。
【００８１】
幾つかの実施形態によれば、限られた集合のパイロット信号の希薄に協調されるスケジューリングが導入される。それによって、同じパイロット信号が、必要とされるリンク、即ち自身のセルにおけるユーザ機器１２０からのアップリンク信号及び不必要とされるリンク、即ち隣接セル１２０に位置する干渉体２３０からのアップリンク信号両方の同じ時間及び周波数スロットで決して送信されないことが確実にされる。
【００８２】
必然的に、これはトレーニング時間が、全ての必要とされるリンクの小規模フェージングを正確に推定するにはあまりに短いであろうことを意味する。しかしながら、トレーニング時間は、大規模フェージングを正確に推定するほど十分であるだろう。小規模フェージングは、シナリオの幾何学的形状、即ち環境における散乱、送信及び受信物体に対する角度及び距離に本質的に関連する。
【００８３】
小規模フェージングに対する十分なトレーニング時間を提供するために、幾つかの実施形態はトレーニングシーケンスの広範な再使用を含む。不必要とされる信号の区別及びしたがってパイロット汚染の除去は、それらの大規模パラメータ、本質的に直交割当てを使用して取得された到来角に基づいて行われる。それによって、同じパイロット信号は、ユーザ機器１２０及び干渉体２３０によって同じ時間及び周波数スロットで決して送信されない。
【００８４】
幾つかの実施形態において、ＬＴＥ標準が使用されてもよく、そして大規模フェージングはサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を使用して取得されてもよい。スケジュールは柔軟でもよく、また幾つかの実施形態において非常にまばらに行われてもよい。多地点協調方式は、異なる隣接無線ネットワークノード１１０、１３０間の多くのパラメータの協調を含んでもよい。幾つかの実施形態において、異なる隣接無線ネットワークノード１１０、１３０間で直交ＳＲＳスケジュールを確実にするために、ＳＲＳ構成が協調されてもよい。小規模フェージングの正確な推定を得るために、復調参照信号（ＤＭＲＳ）が、パイロット汚染の危険なしに、隣接セル１１０、１３０間で高い再使用度で使用されてもよい。
【００８５】
図２は、無線ネットワークノード１１０及びユーザ機器１２０を備えるワイヤレス通信ネットワーク１００の実施形態を開示する。無線ネットワークノード１１０は複数アンテナアレイ２１０、又はアンテナアレイとも称されてもよい、を備える又はそれに接続され、それは大規模ＭＩＭＯのために構成されてもよい。複数アンテナアレイ２１０は、例えば一例を挙げると１００個のアンテナ素子など、複数のアンテナ素子を備える。無線ネットワークノード１１０は、信号の幾つかの有意なクラスタを論理アンテナにマッピングするために、プレフィルタ２２０を更に備える。論理アンテナの数は、複数アンテナアレイ２１０に含まれるアンテナ素子の数より少なくても、又は非常に少なくてもよい。アップリンクで受信される信号は、ユーザ機器１２０から又は干渉体２３０から受信されてもよい。干渉体２３０は別のユーザ機器、又はワイヤレス信号の送信のために構成される何らかの他の任意の装置から成ってもよい。
【００８６】
ユーザ機器１２０から、及びおそらく１つ又は複数の干渉体２３０からアップリンクで無線ネットワークノード１１０によって受信される信号はクラスタに分類されてもよく、そのクラスタはワイヤレス信号を生成しているか、又は拡散させているかである。大規模フェージングに関する以前になされた考察によれば、クラスタ位置は、クラスタが移動していないとき周波数及び時間不変と考えられてもよい。クラスタが移動しているとき、それは少なくとも１つ又は幾つかの送信時間間隔（ＴＴＩ）の間静止していると考えられてもよく、それは異なる標準及び／若しくはプロトコルによれば、例えばおよそ１、２、１０、２０、４０若しくは８０ｍｓ、又は列挙された時限のいずれかの部分集合若しくはそれぞれの倍数から成る何らかの他の同様の時間期間でもよい。
【００８７】
例証的な例として、ユーザ機器１２０は、無線ネットワークノード１１０に対して３００ｍ／ｓ（１０８０ｋｍ／ｈ）のかなり迅速な速度で進行するときでさえ、１つのＴＴＩ（ＬＴＥで１ｍｓ）の間におよそ僅か３０ｃｍ移動すると推定されてもよい。ユーザ機器１２０はそれによって、そのようなかなり特別な高速度で進行するときでさえ、少なくともそのＴＴＩの間、静止していると考えられてもよい。
【００８８】
ビームフォーミング及び／又は空間多重化は、時にはリンクのランクＭと称される、これらの検出及び選択されたクラスタを通る無線ネットワークノード１１０とユーザ機器１２０との間の直交伝搬路に基づいてもよい。ランクＭは典型的に、複数アンテナアレイ２１０に含まれるアンテナ素子Ｎの数より小さくても、又は非常に小さくてもよい。ランクＭは、例えばおよそ８、１６などでもよい。幾つかの実施形態において、複数アンテナアレイ２１０は、ワイヤレス通信ネットワーク１００のランクＭより少なくとも１０倍多くのアンテナ素子Ｎを備えてもよく、即ち幾つかの実施形態において、例えば１００個以上のアンテナ素子を備えてもよい。クラスタは、幾つかの実施形態において、所望の信号及び干渉の任意の組合せを搬送してもよい。したがって、ワイヤレス通信ネットワーク１００のランクＭも干渉体２３０を含んでもよい。
【００８９】
幾つかの実施形態は、複数アンテナアレイ２１０の隣接素子での受信信号が相関されるという事実を利用してもよい。この相関は、アレイに到達する各個々の伝搬路の到来角（ＡｏＡ）を明らかにする。ＡｏＡは時には、受信アップリンク信号の到来方向（ＤｏＡ）又は単に「方向」と称されてもよい。
【００９０】
ＡｏＡ測定は、複数のアンテナ２１０に入射する無線周波の伝搬方向を決定するための方法である。ＡｏＡは、複数のアンテナ２１０の個々の素子での到来の時間差（ＴＤＯＡ）を測定することによって決定されてもよく、そしてこれらの遅延に基づいてＡｏＡが計算されてもよい。概して、そのようなＴＤＯＡ測定は、複数アンテナアレイ２１０における各素子での受信される位相の差を測定することを含んでもよい。これは逆にビームフォーミングとみなされてもよい。ダウンリンクビームフォーミングでは、各素子からの信号が幾らかの重みだけ遅延されて、特定のユーザ機器１２０に関してアンテナアレイの利得を操作する。ＡｏＡでは、各素子での到来の遅延が直接測定され、そしてＡｏＡ測定に変換されてもよい。
【００９１】
伝搬路の数はワイヤレス通信ネットワーク１００のランクＭに関連されるが、一方でワイヤレス通信ネットワーク１００の角度分解能はアンテナ素子Ｎの数及びそれらの間隔によって定められる。空間解析及び有意なＡｏＡの選択が行われてもよく、即ち有意な伝搬路を持つ角度、そして選択された有意なＡｏＡへの論理アンテナのマッピングが確立される。ＡｏＡは本質的に、少なくとも短期間の間、前述のように時間及び周波数が一定であるので、特にＦＤＤモードでは、ＡｏＡの集合はダウンリンク送信でのダウンリンク発射角（ＡｏＤ）のために使用されてもよい。
【００９２】
更に、幾つかの実施形態において、到来の視程（ＶＲｏＡ）が決定されてもよい。到来の視程は、複数アンテナアレイ２１０におけるどのアンテナ素子がアップリンク信号を実際に受信するかの決定である。シェーディングなどのため、受信信号は、複数アンテナアレイ２１０に含まれるアンテナ素子の部分集合でのみ受信されることがある。
【００９３】
したがって、幾つかの実施形態において、決定されたＡｏＡ及び／又はＶＲｏＡ差が利用されて、入力信号を空間的に分離してもよい。
【００９４】
ＶＲｏＡを利用することは、ＡｏＡのみを使用することと比較すると、アップリンク信号の改善された分離を可能にする。しかしながら、別の利点は、ユーザ機器１２０を対象とするダウンリンク信号の送信が阻止されてもよいということである。それによって、ユーザ機器１２０に対してシェーディングされているアンテナ素子から信号が無駄に送信されることが回避されてもよく、これはエネルギーを節約し、且つセル内の他のユーザ機器に対するダウンリンク干渉を低減させる。
【００９５】
プレフィルタ設計は、異なる実施形態における場合でのように、方向が時間（ＴＤＭＡでのＴＤＤ）、周波数（ＦＤＭＡでのＦＤＤ）、符号（ＣＤＭＡ）又は宇宙空間によって分離されるかどうかにかかわらず、アップリンク受信及びダウンリンク送信の両方のために再使用されるものと意図されてもよい。
【００９６】
図３は、実施形態において、無線ネットワークノード１１０によって受信されるような、例における受信されたパイロット信号を例示する図を例示する。
【００９７】
図２に例示される任意の例において、無線ネットワークノード１１０は、直接的にユーザ機器１２０からの第１のアップリンク信号、間接的にユーザ機器１２０からの第２のアップリンク信号、及び干渉体２３０からのアップリンク信号を受信する。
【００９８】
幾つかの実施形態によれば、無線ネットワークノード１１０におけるプレフィルタ２２０は、干渉体２３０から受信されるアップリンク信号を遮断するように構成されてもよい。それによって、ユーザ機器１２０からのパイロット信号が選択されてもよい。
【００９９】
したがって、幾つかの実施形態による開示された方法のおかげで、希薄に協調される直交パイロットスケジュール、即ち利用可能なパイロットリソースの第１の部分集合が、上記の空間プレフィルタを使用して、大規模パイロット汚染区別用となる。更に、密な協調されていない、それ程直交でないスケジュール、即ち利用可能なパイロットリソースの第１の部分集合に重ならない、利用可能なパイロットリソースの第２の部分集合が小規模フェージング推定用となる。
【０１００】
図４は、ワイヤレス通信システム１００におけるユーザ機器１２０と無線ネットワークノード１１０との間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のための、無線ネットワークノード１１０での使用のための方法４００の実施形態を例示するフローチャートである。無線ネットワークノード１１０は、ビームフォーミング、空間多重化及びＭＩＭＯ伝送のために構成される複数アンテナアレイ２１０を備える。
【０１０１】
複数アンテナアレイ２１０は多数のアンテナ素子を備え、アンテナ素子の少なくとも幾つかがユーザ機器１２０からの同じ信号を受信することが可能であるように互いから或る距離をおいて取り付けれてもよい。
【０１０２】
ユーザ機器１２０は、無線ネットワークノード１１０及び少なくとも１つの隣接ネットワークノード１３０を備える異種ワイヤレス通信システム１００における無線ネットワークノード１１０によって応対されてもよい。
【０１０３】
ワイヤレス通信システム１００は３ＧＰＰ  ＬＴＥに基づいてもよい。更に、ワイヤレス通信システム１００は異なる実施形態においてＦＤＤ又はＴＤＤに基づいてもよい。無線ネットワークノード１１０及び／又は隣接ネットワークノード１３０は、幾つかの実施形態によれば発展型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）を備えてもよい。
【０１０４】
チャネル推定を行うために、方法４００は幾らかの動作４０１〜４０８を含んでもよい。しかしながら、記載される動作４０１〜４０８のいずれか、幾つか又は全てが、列挙が示すものとは幾分異なる時間順で行われても、同時に行われても、又は異なる実施形態によれば完全に逆順で行われてもよいことが留意されるべきである。また、例えば動作４０５などの幾つかの動作は、幾つかの代替の実施形態内でのみ行われてもよい。更に、幾つかの動作が異なる実施形態によれば複数の代替方式で行われてもよいことが、及び幾つかのそのような代替方式が幾つかの、しかし必ずしも全てではない実施形態内でのみ行われてもよいことが留意されるべきである。方法４００は以下の動作を含んでもよい。
【０１０５】
動作４０１
第１のパイロット信号がユーザ機器１２０から受信され、そしてワイヤレス信号が干渉体２３０から受信される。
【０１０６】
第１のパイロット信号は、複数アンテナアレイ２１０を通じてユーザ機器１２０から受信されてもよい。ワイヤレス信号はしたがってアップリンク信号で、ユーザ機器１２０から直接的に受信されてもよく、又は拡散反射を介してユーザ機器１２０から間接的に受信されてもよい。更に、受信されるワイヤレス信号は、干渉体２３０、即ち範囲内であるが別のセルにおける他のユーザ機器から受信されても、且つ／又は他の干渉体２３０／ユーザ機器によって送信される信号からの反射でもよい。
【０１０７】
ユーザ機器１２０の第１のパイロット信号は、無線ネットワークノード１１０と隣接ネットワークノード１３０との間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれてもよい。
【０１０８】
ユーザ機器１２０の第１のパイロット信号はサウンディング参照信号（ＳＲＳ）でもよく、そして第１のパイロット信号のスケジューリングが無線ネットワークノード１１０と隣接ネットワークノード１３０との間で協調されてもよい。
【０１０９】
動作４０２
受信された４０１信号は空間解析される。
【０１１０】
受信された４０１信号の空間解析は、所定の閾値、又は幾つかの実施形態において所定の数の方向との受信信号強度／品質の比較を含んでもよい。
【０１１１】
動作４０３
ユーザ機器１２０から受信された４０１パイロット信号は空間解析４０２に基づいて選択される。
【０１１２】
幾つかの実施形態において、所定の閾値を超える信号強度／品質を有する信号が選択されてもよい。
【０１１３】
動作４０４
選択された４０３パイロット信号に対する到来角が決定される。
【０１１４】
ＡｏＡは、幾つかの実施形態によれば、複数アンテナアレイ２１０の個々のアンテナ素子での到来の時間差（ＴＤＯＡ）を測定することによって決定されてもよい。
【０１１５】
動作４０５
この動作は幾つかの、しかし必ずしも全てではない方法４００の実施形態内で行われてもよい。
【０１１６】
選択された４０３パイロット信号に対する到来の視程が決定されてもよい。それによって、どのアンテナ素子がアップリンク信号を受信しているかが決定されてもよい。
【０１１７】
幾つかの実施形態によれば、複数アンテナアレイ２１０、即ち複数アンテナアレイ２１０に含まれる多数のアンテナ素子の部分集合におけるどのアンテナ素子が、所定の閾値を超える信号強度／品質を有するアップリンク信号を受信しているかが決定されてもよい。
【０１１８】
動作４０６
決定された４０４到来角から受信される４０１信号を分離するための受信機プレフィルタが設計される。
【０１１９】
受信機プレフィルタの設計は、幾つかの実施形態において、決定された４０５到来の視程から受信される４０１パイロット信号を分離するために更になされてもよい。
【０１２０】
空間プレフィルタリングは伝送チャネルの操作と考えられてもよい。チャネルは、無線チャネル、アンテナ性質、送信機特性（アナログ及びデジタル）及び空間プレフィルタの組合せと考えられていてもよい。更に、プレフィルタは、連続的に、又は例えばＴＴＩ毎などの所定の時間間隔、例えばおよそ１、２、１０、２０、４０若しくは８０ｍｓ毎、若しくは何らかの他の同様の時限で再計算されてもよい。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が受信信号になされてもよい。
【０１２１】
空間プロファイルの獲得及び区別が次いでなされてもよい。獲得は、ブラインドでも、受信信号に基づいても、又は異なる実施形態によれば既知の参照信号に対して調整される整合フィルタなどのモデルに基づいてもよい。
【０１２２】
明確な又は暗黙のスケジュール情報が、プレフィルタデータベースをアドレスする、例えば送信信号ストリームと受信信号ストリームをペアリングするために使用される。更に、フィルタリングは弱信号をフィルタリングするためになされてもよい。したがって、閾値を下回る信号強度を有する受信信号がフィルタリングされてもよい。残りの選択された信号のＡｏＡが次いで決定されてもよく、そして受信機プレフィルタが、決定されたＡｏＡから受信される信号を分離するために決定されてもよい。その他の信号／ＡｏＡは破棄されてもよい。更に、幾らかのＭアンテナストリームが、発射角ＡｏＤにマッピングされても、おそらく幾つかの実施形態においてＦＤＤ距離に対して調節されてもよい。
【０１２３】
受信機プレフィルタの設計は、幾つかの実施形態においてブラインド推定及び／又は統計量に基づいてもよい。
【０１２４】
ブラインド推定／統計量を使用することの利点は、任意の受信信号がプレフィルタリングに対して利用できることであり得る。
【０１２５】
受信機プレフィルタの設計はモデルベース、例えばユーザ機器１２０から受信された４０１第１のパイロット信号についての整合フィルタ信号強度測定に基づいてもよい。
【０１２６】
パイロット信号などの既知の参照信号に対して調整される整合フィルタを使用することの利点は、幾つかの実施形態によれば、干渉体２３０がフィルタリングされ得ることである。それによって、ユーザ機器１２０からアップリンクで受信される信号の改善された信号品質が達成され得る。
【０１２７】
動作４０７
第２のパイロット信号は、決定された４０４到来角でユーザ機器１２０から受信されて、設計された４０６受信機プレフィルタによってフィルタリングされる。
【０１２８】
第２のパイロット信号は、無線ネットワークノード１１０と隣接ネットワークノード１３０との間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれなくてもよい。
【０１２９】
ユーザ機器１２０の第２のパイロット信号は復調参照信号（ＤＭＲＳ）又はＳＲＳでもよく、それは無線ネットワークノード１１０と隣接ネットワークノード１３０との間で協調されるのを必要とされない。
【０１３０】
動作４０８
受信された４０５第２のパイロット信号に基づいて、チャネルが推定される。
【０１３１】
図５は、ワイヤレス通信システム１００におけるユーザ機器１２０と無線ネットワークノード１１０との間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のための、無線ネットワークノード１１０の実施形態を例示する。
【０１３２】
無線ネットワークノード１１０は、ビームフォーミング、空間多重化及び多入力多出力（ＭＩＭＯ）伝送のために構成される複数アンテナアレイ２１０を備える。複数アンテナアレイ２１０は多数のアンテナ素子を備え、アンテナ素子の少なくとも幾つかがユーザ機器１２０からの同じ信号を受信することが可能であるように互いから或る距離をおいて取り付けられてもよい。
【０１３３】
無線ネットワークノード１１０は、ワイヤレス通信システム１００におけるワイヤレス通信のために更に構成される。第１のネットワークノード１１０は、ワイヤレス通信システム１００におけるユーザ機器１２０と無線ネットワークノード１１０との間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のための前記の動作４０１〜４０８の少なくとも幾つかによって方法４００を行うためにも構成される。
【０１３４】
ユーザ機器１２０は、無線ネットワークノード１１０及びおそらく少なくとも１つの他の隣接ネットワークノード１３０を備える異種ワイヤレス通信システム１００における無線ネットワークノード１１０によって応対されてもよい。
【０１３５】
ワイヤレス通信ネットワーク１００は３ＧＰＰ  ＬＴＥに基づいてもよい。更に、ワイヤレス通信システム１００は異なる実施形態においてＦＤＤ又はＴＤＤに基づいてもよい。無線ネットワークノード１１０及び／又は他の隣接ネットワークノード１３０は、幾つかの実施形態によれば発展型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）を備えてもよい。
【０１３６】
一層の明暸性のために、本明細書に記載される実施形態を理解するために完全には不可欠でない、無線ネットワークノード１１０の任意の内部電子機器又は他の部品は図５から省略されている。
【０１３７】
無線ネットワークノード１１０は、ユーザ機器１２０からの第１のパイロット信号及び干渉体２３０からのワイヤレス信号を受信するために構成される受信機５１０を備える。受信機５１０は、受信機プレフィルタによってフィルタリングされる、決定される到来角でのユーザ機器１２０からの第２のパイロット信号を受信するためにも構成される。
【０１３８】
ユーザ機器１２０の第１のパイロット信号は、幾つかの実施形態において無線ネットワークノード１１０と隣接ネットワークノード１３０との間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれてもよい。第２のパイロット信号は、無線ネットワークノード１１０と隣接ネットワークノード１３０との間で協調される直交パイロット信号の集合に含まれなくてもよい。幾つかの実施形態において、ユーザ機器１２０の第２のパイロット信号は復調参照信号、ＤＭＲＳ、又はＳＲＳでもよく、それは無線ネットワークノード１１０と隣接ネットワークノード１３０との間で協調されるのを必要とされない。
【０１３９】
幾つかの更なる実施形態において、ユーザ機器１２０の第１のパイロット信号はサウンディング参照信号（ＳＲＳ）でもよく、そしてここでは第１のパイロット信号のスケジューリングが無線ネットワークノード１１０と隣接ネットワークノード１３０との間で協調されてもよい。
【０１４０】
更に、無線ネットワークノード１１０は、受信信号を空間解析するために構成され、且つ空間解析に基づいてユーザ機器１２０からのパイロット信号を選択するために構成されるプロセッサ５２０を備える。プロセッサ５２０は、選択されたパイロット信号に対する到来角を決定するために付加的に構成される。更にまた、プロセッサは、決定された到来角から受信される信号を分離するために受信機プレフィルタを設計するためにも構成される。プロセッサ５２０、受信された第２のパイロット信号に基づいてチャネルを推定するためにも更に構成される。
【０１４１】
プロセッサ５２０は、選択された信号に対する到来の視程を決定するために更に構成されてもよい。加えて、プロセッサ５２０は、決定された到来の視程から受信されるパイロット信号を分離することによって受信機プレフィルタを設計するために構成されてもよい。受信機プレフィルタの設計はブラインド推定及び／又は統計量に基づいてもよい。更に、受信機プレフィルタの設計は、幾つかの実施形態においてモデルベース、例えばユーザ機器１２０から受信される第１のパイロット信号についての整合フィルタ信号強度測定に基づいてもよい。
【０１４２】
更に、プロセッサ５２０は、所定の閾値と受信信号強度を比較することによって受信信号を空間解析するためにも構成されてもよく、且つ更に加えて所定の閾値を超える信号強度を有する信号を選択するために構成されてもよい。
【０１４３】
そのようなプロセッサ５２０は、処理回路の１つ又は複数の事例、即ち中央処理装置（ＣＰＵ）、処理ユニット、処理回路、プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロプロセッサ、又は命令を解釈及び実行してもよい他の処理ロジックを備えてもよい。本明細書に利用される表現「プロセッサ」はしたがって、例えば上記列挙されたもののいずれか、幾つか又は全てなどの複数の処理回路を備える処理回路網を表してもよい。
【０１４４】
更にまた、無線ネットワークノード１１０は、幾つかの実施形態によれば、少なくとも１つのメモリ５２５を更に備えてもよい。任意選択のメモリ５２５は、データ又はプログラム、即ち命令のシーケンスを一時的又は永久に記憶するために利用される物理装置を備えてもよい。幾つかの実施形態によれば、メモリ５２５はシリコンベースのトランジスタを備える集積回路を備えてもよい。更に、メモリ５２５は揮発性又は不揮発性でもよい。
【０１４５】
無線ネットワークノード１１０で行われるべき上記の動作４０１〜４０８の幾つか又は全てが、動作４０１〜４０８の機能の少なくとも幾つかを行うためのコンピュータプログラム製品と共に、無線ネットワークノード１１０における１つ又は複数のプロセッサ５２０を通じて実装されてもよい。したがって、プログラムコードを備えるコンピュータプログラムは、ワイヤレス通信システム１００におけるユーザ機器１２０と無線ネットワークノード１１０との間のワイヤレス信号通信のために使用されるチャネルのチャネル推定のための動作４０１〜４０８の機能のいずれか、少なくとも幾つか、又は全てによって方法４００を行ってもよく、その無線ネットワークノード１１０は、ビームフォーミング、空間多重化及び多入力多出力（ＭＩＭＯ）伝送のために構成される複数アンテナアレイ２１０を備える。プログラムコードは、ユーザ機器１２０からの第１のパイロット信号及び干渉体２３０からのワイヤレス信号を受信するステップ４０１を含む方法４００を実行するための命令を含む。方法４００は、受信された４０１信号を空間解析するステップ４０２も含んでよい。加えて、方法４００は、空間解析４０２に基づいてユーザ機器１２０からのパイロット信号を選択するステップ４０３を含む。更に、方法４００は、選択された４０３パイロット信号に対する到来角を決定するステップ４０４を含む。方法４００は、決定された４０４到来角から受信される４０１信号を分離するために受信機プレフィルタを設計するステップ４０６を更に含む。加えて、方法４００は、設計された４０６受信機プレフィルタによってフィルタリングされる、決定された４０４到来角でのユーザ機器１２０からの第２のパイロット信号を受信するステップ４０７も含む。方法４００は、受信された４０５第２のパイロット信号に基づいてチャネルを推定するステップ４０８も含む。方法４００は、プログラムコードが無線ネットワークノード１１０におけるプロセッサ５２０にロードされると行われてもよい。
【０１４６】
上述のコンピュータプログラム製品は、例えば、プロセッサ５２０にロードされると、幾つかの実施形態によって動作４０１〜４０８の少なくとも幾つかを行うためのコンピュータプログラムコードを担持するデータキャリアの形態で提供されてもよい。データキャリアは、例えばハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭディスク、メモリスティック、光学記憶装置、磁気記憶装置、又は非一時的な方式で機械可読データを保持することができるディスク若しくはテープなどの任意の他の適切な媒体でもよい。コンピュータプログラム製品は更には、サーバ上のコンピュータプログラムコードとして提供され、そして遠隔で、例えばインターネット又はイントラネット接続を通じて第１のネットワークノード１１０にダウンロードされてもよい。
【０１４７】
更にまた、幾つかの実施形態において、ワイヤレス通信システム１００における複数の隣接無線ネットワークノード１１０、１３０間の直交パイロット信号スケジューリングのための多地点協調方式が提供される。直交パイロット信号スケジューリングのための多地点協調方式は、無線ネットワークノード１１０、１３０によって空間解析のために使用されるべき直交パイロット信号の第１の部分集合を含んでもよい。また、直交パイロット信号スケジューリングのための多地点協調方式は、無線ネットワークノード１１０、１３０によってチャネル推定のために使用されるべき、各含まれるパイロット信号が直交パイロット信号の第１の部分集合に含まれる任意のパイロット信号と別個である、パイロット信号の第２の部分集合を含んでもよい。
【０１４８】
添付の図面に例示されるような実施形態の説明に使用される術語は、記載された方法４００、無線ネットワークノード１１０及び／又はユーザ機器１２０を限定するものとは意図されない。添付の請求項によって定められるような本発明から逸脱することなく、様々な変更、置換及び／又は修正がなされてもよい。
【０１４９】
本明細書で使用される場合、用語「及び／又は」は、関連して列挙される項目の１つ又は複数の任意の且つ全ての組合せを含む。加えて、単数形「或る（ａ、ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は「少なくとも１つ」と解釈されるべきであり、したがっておそらく、別途明示されない限り、同じ種類の複数のエンティティも含む。用語「含む」、「備える」、「含んでいる」及び／又は「備えている」は、述べられる特徴、動作、整数、ステップ、作用、要素及び／又は部品の存在を特定するが、１つ又は複数の他の特徴、動作、整数、ステップ、作用、要素、部品及び／又はその群の存在又は追加を排除しないことが更に理解されるだろう。例えばプロセッサなどの単一のユニットは、請求項に列挙される数個の項目の機能を満たしてもよい。或る手段が相互に異なる従属請求項に列挙されるという単なる事実によって、これらの手段の組合せが有効に使用されることができないことを示唆するものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に、又はその一部として供給される光学記憶媒体又はソリッドステート媒体などの適切な媒体で記憶／分配されてよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介してなど、他の形態でも分配されてもよい。
【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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