(57)【要約】本発明は無線通信システムにおける制御シグナリングに関する。さらに詳細に、本発明は、ＭＩＭＯを基本とした通信システムにおける制御シグナリングに関する。本発明に従った方法においては、制御情報は基地局から少なくとも１つのユーザ装置へ、複数の共通パイロットチャネルを経由して転送される。１セットのユニーク（一意の）パイロット系列が事前に規定され、基地局はその１セットのパイロット系列からの特定のパイロット系列を特定の共通パイロットチャネルに割り当て、特定の制御情報を表すパイロット系列割り当てパターンを形成する。ユーザ装置は、パイロット系列割り当てパターンと制御情報との間の関係に関する知識を有し、受信したパイロット系列割り当てパターンを特定の制御情報として解釈する。本方法は、ブロードキャスト型制御情報に、特によく適している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて制御シグナリングを実行する方法であって、
第１の無線ノードが少なくとも１つの第２の無線ノードへ制御情報を転送し、前記第１の無線ノードと前記第２の無線ノードとの間では複数の共通パイロットチャネルが利用可能であり、
前記方法は、
複数の固有のパイロットシーケンスのセットが予め定義されており、前記第１の無線ノードは、前記パイロットシーケンスのセットから特定のパイロットシーケンスを特定の共通パイロットチャネルへ割り当て、特定の制御シグナリング情報を表すパイロットシーケンス割り当てパターンを形成することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１の無線ノードは、前記パイロットシーケンス割り当てパターンを決定するために、複数のパイロットシーケンスパターンと制御情報との間の予め定義された関係を示したリストを使用し、
前記第２の無線ノードは、前記第１の無線ノードから送信された前記制御情報を抽出するために、複数のパイロットシーケンスパターンと制御情報との間の予め定義された関係を示した対応のリストを使用する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の無線ノードは、無線基地局であり、
前記少なくとも１つの第２の無線ノードは、ユーザ装置であり、
前記制御情報は、ブロードキャスト型の制御情報である
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記無線基地局が、前記ブロードキャスト型の制御情報の更新の必要性を認識するステップ（３０５）と、
前記無線基地局が、シーケンス割り当てパターンと制御シグナリング情報との間の予め定義された関係に基づいて、パイロットシーケンス割り当てパターンを選択し、選択された前記パイロットシーケンス割り当てパターンにしたがって前記共通パイロットチャネル上でパイロットシーケンスを送信するステップ（３１０）と、
前記ユーザ装置が、前記パイロットシーケンスを受信し、前記無線基地局によって選択されて送信されたパイロットシーケンスを検出することによって、パイロットシーケンス割り当てパターンを決定するステップ（３２０）と、
前記ユーザ装置が、シーケンス割り当てパターンと制御シグナリング情報との間に予め定義された前記関係によって、前記制御シグナリング情報を抽出するステップ（３２５）と
をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記予め定義された関係は、索引リストの形式をしており、前記無線通信システムにおけるすべての送信側のノード及びすべての受信側のノードによって共有されており、複数のパイロットシーケンス割り当てパターンを特定の制御情報に対して関連付けている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記特定の制御情報は、制御情報の種類を示す表現と、少なくとも１つのパラメータ値とを含んでいる
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
２つの共通パイロットチャネルが前記制御シグナリングのために使用されている
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記制御シグナリングは、前記無線基地局における現在の送信電力及び符号割り当てについての情報を搬送するシグナリングである
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記制御シグナリングは、ネットワークにより制御されたフィードバックとして使用される
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
アップリンクにおけるフィードバックトラフィックの量を制御するために、前記無線基地局によって、複数のユーザ装置へフィードバック閾値パラメータをブロードキャストし、
前記フィードバック閾値パラメータは、各ユーザ装置が情報をフィードバックすることを許可される条件を示したパラメータである
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記フィードバック閾値パラメータは、ＳＩＮＲ値であり、
前記ＳＩＮＲ値より高いＳＩＮＲで受信したユーザ装置だけが情報をフィードバックすることを許可される
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記無線通信システムは、ＭＩＭＯベースシステムであり、
前記複数の共通パイロットチャネルは、ＭＩＭＯ構成によって提供される複数の送信側アンテナに関連付けられている
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
無線通信システムにおいて無線基地局が制御シグナリングを実行する方法であって、
前記無線基地局が少なくとも１つのユーザ装置へ制御情報を転送し、前記無線基地局と前記ユーザ装置との間では特定の複数の共通パイロットチャネルが利用可能であり、
前記方法は、
複数の固有のパイロットシーケンスのセットが予め定義されており、前記無線基地局は、前記パイロットシーケンスのセットから特定のパイロットシーケンスを共通パイロットチャネルへ割り当て、特定の制御シグナリング情報を表すパイロットシーケンス割り当てパターンを形成することを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記無線基地局が、前記パイロットシーケンス割り当てパターンを決定するために、複数のパイロットシーケンスパターンと制御情報との間の予め定義された関係を示したリストを使用するステップと、
前記無線基地局が、選択した前記パイロットシーケンス割り当てパターンにしたがって前記共通パイロットチャネル上でパイロットシーケンスを送信するステップと
をさらに含む
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ブロードキャスト型の制御情報の更新の必要性を認識するステップ（３０５）と、
シーケンス割り当てパターンと制御シグナリング情報との間の予め定義された関係に基づいて、パイロットシーケンス割り当てパターンを選択し、選択された前記パイロットシーケンス割り当てパターンにしたがって前記共通パイロットチャネル上でパイロットシーケンスを送信するステップ（３１０）と
を含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
無線通信システムにおいてユーザ装置が制御シグナリングを実行する方法であって、
前記ユーザ装置は無線基地局から制御情報を受信し、前記無線基地局と前記ユーザ装置との間では複数の共通パイロットチャネルが利用可能であり、
前記方法は、
複数の固有のパイロットシーケンスのセットが予め定義されており、前記ユーザ装置は、受信した信号に含まれている複数のパイロットシーケンスを識別し、受信した該複数のパイロットシーケンスから少なくとも１つのパイロットシーケンス割り当てパターンを識別することによって制御シグナリング情報を抽出するステップを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記ユーザ装置が、前記パイロットシーケンス割り当てパターンを解釈するために、複数のパイロットシーケンス割り当てパターンと制御情報との間の予め定義された関係を示したリストを使用するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記パイロットシーケンスを受信し、前記無線基地局から選択されて送信されたパイロットシーケンスを検出することによって、パイロットシーケンス割り当てパターンを判別するステップ（３２０）と、
複数のシーケンス割り当てパターンと制御シグナリング情報との間の予め定義された前記関係を使用することによって制御シグナリング情報を抽出するステップ（３２５）と
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
無線通信システムの一部として適合し、ユーザ装置とともに前記無線通信システムにおける複数の共通パイロットチャネルを利用するように適合した無線基地局（５０５）であって、
複数のアンテナ（５１５）と、
前記複数のアンテナを介して通信する無線通信手段（５１０）と
を備え、
さらに、
前記複数のアンテナのそれぞれで異なるパイロットシーケンスで送信を行うように適合した制御信号処理手段（５２０）と、
前記制御信号処理手段（５２０）と接続され、前記無線システムにおいて関連しているパイロットシーケンスを記憶するように適合したパイロットシーケンス記憶手段（５２５）と、
前記制御信号処理手段（５２０）と接続され、特定のパイロットシーケンス割り当てパターンと特定の制御情報との間の予め定義された関係を示したリストを記憶するように適合したパイロットシーケンスパターン記憶手段（５３０）と
を備え、
前記制御信号処理手段（５２０）は、さらに、前記制御情報と、前記パイロットシーケンスパターン記憶手段（５３０）からのパイロットシーケンスパターンと、前記パイロットシーケンス記憶手段（５２５）からの個々のパイロットシーケンスとの間にある前記関係を抽出することによって、該制御情報に対応するパイロットシーケンスパターンを決定することで、複数のパイロットシーケンスのセットを形成し、前記無線通信手段（５１０）に対して前記複数のパイロットシーケンスのセットを送信すべきことを指示するように適合している
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項２０】
前記パイロットシーケンスパターン記憶手段（５３０）に記憶されている前記予め定義された関係は、索引リストの形式をしており、前記無線通信システムにおけるすべての送信側のノードとすべての受信側のノードとによって共有されている
ことを特徴とする請求項１９に記載の無線基地局。
【請求項２１】
前記特定の制御情報は、制御情報の種類を示す表現と、少なくとも１つのパラメータ値とを含んでいる
ことを特徴とする請求項２０に記載の無線基地局。
【請求項２２】
前記無線基地局は、さらに、
前記制御シグナリングのために２つの共通パイロットチャネルを使用するように適合しており、これにより４つのダウンリングシグナリングビットを供給する
ことを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項２３】
前記無線通信手段（５１０）と前記制御信号処理手段（５２０）と接続された解析・決定手段（５３５）をさらに備え、
前記解析・決定手段（５３５）は、制御シグナリングについての要求条件を特定し、前記制御信号処理手段（５２０）に要求を送出するように適合している
ことを特徴とする請求項１９ないし２２のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項２４】
無線通信システムにおいて使用され、複数の共通パイロットチャネルを受信するように適合したユーザ装置（５５５）であって、
複数のアンテナ（５６５）と、
前記複数のアンテナを介して通信する無線通信手段（５６０）と
を備え、
さらに、
パイロットシーケンスパターンの形式をして伝達される制御シグナリングを受信して解釈する制御信号受信手段（５７０）と、
前記制御信号受信手段（５７０）と接続され、前記無線通信システムに関連しているパイロットシーケンスを記憶するように適合したパイロットシーケンス記憶手段（５７５）と、
前記制御信号受信手段（５７０）と接続され、特定のパイロットシーケンス割り当てパターンと特定の制御情報との間の予め定義された関係を示したリストを記憶するように適合したパイロットシーケンスパターン記憶手段（５８０）と
を備え、
前記制御信号受信手段（５７０）は、さらに、前記パイロットシーケンス記憶手段（５７５）からの個々のパイロットシーケンスについての情報を抽出することによって、受信した複数のパイロットシーケンスのセットからパイロットシーケンスパターンを識別し、制御情報と前記パイロットシーケンスパターン記憶手段（５８０）からのパイロットシーケンスパターンとの間の前記関係の情報を抽出することによって、前記パイロットシーケンスパターンに対応した制御情報を抽出するように適合している
ことを特徴とするユーザ装置。
【請求項２５】
前記パイロットシーケンスパターン記憶手段（５８０）に記憶されている前記予め定義された関係は、索引リストの形式をしており、前記無線通信システムにおけるすべての送信側のノードとすべての受信側のノードとによって共有されている
ことを特徴とする請求項２４に記載のユーザ装置。
【請求項２６】
前記制御情報は、制御情報の種類を示す表現と、少なくとも１つのパラメータ値を含んでいる
ことを特徴とする請求項２５に記載のユーザ装置。
【請求項２７】
前記制御シグナリングのために２つの共通パイロットチャネルを使用するようにさらに適合しており、これにより４つのダウンリンクシグナリングビットを供給する
ことを特徴とする請求項２４ないし２６のいずれか１項に記載のユーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御シグナリングを提供する方法と装置に関する。より詳細に、本発明は、ＭＩＭＯに基づいた通信システムにおける制御シグナリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、トラフィック容量、カバレッジ、および、信頼性に対する需要は、ますます増加しているように見える。トラフィック容量における１つのボトルネックは、通信目的のために利用できる周波数スペクトラムが制限されているという点である。この制限は、物理上および制度上の両面から生ずる。物理上の制限は、周波数スペクトラムの限られた一部分のみが通信に適しており、単位周波数および単位時間あたりの情報量が限られる点である。また、制度上の制限は、スペクトラムの有用な部分は、多くの目的のために使用されなければならない点である。多くの目的とは、ＴＶおよびラジオ放送、および、航空機通信や軍用通信等の非公衆通信、および、ＧＳＭや第３世代ネットワーク（３Ｇ）や無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）等の公衆無線通信のために既設立のシステムを含む。無線通信システムに対する無線伝送技術の領域における最近の進展は、種々の異なる、また変動する容量需要を同時に扱うことに関する柔軟性を増加させると同時に、トラフィック容量を劇的に増加させることができるという点で、有望な成果を示している。有望な技術はＭＩＭＯ（マルチ・インプット・マルチ・アウトプット）の概念に基づいている（例えば、非特許文献１を参照のこと）。ＴＤＭＡ（ＧＳＭで使用）やＷＣＤＭＡ（ＵＭＴＳで使用）等の、現在使用されている伝送技術と比較して、上記で例示した技術は、利用可能な無線周波数スペクトラムをさらに有効に利用する技術を代表している。新しい伝送技術の能力、また新しい伝送技術によって規定される要求条件、の一例として、図１（従来技術）を参照してＭＩＭＯ無線システムについての簡潔な記述を行う。ＭＩＭＯの、基本原理および最近の発展および研究の分野に関する総合的な記述は、上記のＡ．Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈ、他による非特許文献１に見ることができる。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムにおける無線リンクは、送信端も受信端も複数のアンテナ素子を装備することができるという点で特徴づけられる。ＭＩＭＯの背後にある概念は、一方の端における送信（ＴＸ）アンテナ上の信号と他方の端における受信（ＲＸ）アンテナ上の信号とが、「合成」されて、それにより、それぞれのＭＩＭＯユーザに対する通信の品質（ビット誤り率、ＢＥＲ）または通信のデータレート（ビット／秒）が改善されるであろうということである。このような利点を活用して、ネットワークのサービス品質および事業者の収入を大幅に増加させることができる。ＭＩＭＯシステムにおける中核の概念は、空間‐時間信号処理であり、ここでは、時間（ディジタル通信データの自然次元（ｎａｔｕｒａｌ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）である）は、空間的に分散した複数のアンテナを使用することによって本質的に生ずる空間的次元によって補完されるである。ＭＩＭＯシステムの鍵となる特徴は、無線伝送における制限要因であると伝統的に考えられてきたマルチパス伝搬を、ユーザのための利益に変換する能力である。ＭＩＭＯは、ランダムフェーディング、さらに、可能ならばマルチパス遅延広がりも、有効に利用して転送レートを上げようとするものである。さらなる余分のスペクトラムを使用せずに（ハードウェアと複雑さが加わるだけで）無線通信の動作性能を大幅に改善できるという予想は、当然として、広範囲な注意を引いてきた。ＭＩＭＯは、その有望な可能性故に、第３世代セルラシステムにおいてデータレートを上げるために、さらに具体的には、高速ダウンリンク共用チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）に使用するために検討されている。
【０００４】
利得の劇的な増大を達成するためには、以前から指摘されているように、多重化だけでは十分ではない。例えば、空間‐時間符号化等の、進歩した符号化／復号化およびマッピング方式が必須である。ＧＳＭやＵＭＴＳ等の、現在既に存在する無線システムにおける復号化に対しては、無線チャネルに関する知識が必要である。そして、マルチアンテナシステムにおいては、この知識は絶対的に不可欠である。ＭＩＭＯに対するいくつかの最も有望な実施提案では、チャネルに関する知識は、システムが適応レート制御を使用する場合には、受信機側で実行する復調においてばかりでなく、送信機側での符号化や変調においても使用される。適応レート制御によって、送信機は、所与の無線チャネル条件に対して、適切な送信レートを決定する。チャネル条件がよい場合には、高い送信レートが使用される。一方、チャネル条件が悪い場合には、低い送信レートが使用される。送信レートは、送信側における変調次数（例えば、ＱＰＳＫ対１６ＱＡＭ等）および前方誤り訂正符号（ＦＥＣ）の符号化レートを決定する。正確なレート制御は、それがシステムスループットとユーザスループットを改善するという意味で、是非とも望まれる。ＷＣＤＭＡリリース５においては、移動端末またはユーザ装置によって供給されるチャネル品質指示子（ＣＱＩ：チャネル・クオリティ・インジケータ）のフィードバックによって、送信レート制御が可能になる。ＣＱＩは、現在の無線条件の下での受信機信号対干渉＋雑音比（ＳＩＮＲ）を示す。要点をいえば、ＣＱＩは、現在の無線条件の下で、ある値のブロック誤り率（例えば１０％）を達成するための最も高い送信データレートを示す。ＷＣＤＭＡリリース５に従ったＣＱＩの使用は、非特許文献２〜３に記載されている。
【０００５】
ＭＩＭＯシステムにおいては、正確なＣＱＩ推定とレート制御とを可能とするために、補助制御シグナリングが必要になる場合がある。例えば、ＣＱＩ推定を可能とするために、瞬時電力割り当てと瞬時符号割り当てとが、基地局から移動端末へシグナリングされる場合がある。この型の情報はシステムの中の全ての移動端末にシグナリングされるので、これは制御情報のブロードキャストであると考えることができる。正確なＣＱＩ推定を可能とするために、他の制御情報のブロードキャストも必要になる場合がある。
【０００６】
ＵＭＴＳでは、専用無線チャネルを特徴付けるために、共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）が使用される。最初に、受信機はＣＰＩＣＨによって、復調時に必要なチャネルインパルス応答の推定値を得る。適応レート制御を使用すると、受信機はまた、目標とするブロック誤り率の要求条件を満足させるために、ＣＰＩＣＨを使用して現在のチャネル条件で実現可能な最高の送信レートを推定することができる。そして、この送信レートは、ＷＣＤＭＡリリース５に従って、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）の形で送信機に送り返される。ＣＰＩＣＨは、変調された既知のシンボルを運ぶ符号チャネルである。この変調された既知のシンボルは、セルに特有なプライマリスクランブル符号によってスクランブルされている。ＵＭＴＳではまた、セカンダリＣＰＩＣＨを設けている。セカンダリＣＰＩＣＨは、個々のスクランブル符号を有することができ、典型的に、高いトラフィック密度の場所でのサービス対策を意図した狭アンテナビームでの運用に使用される。同様の手法がＭＩＭＯを基本としたシステムに提案されている。ＭＩＭＯでは、送信アンテナまたは受信アンテナの数に対応した、複数の共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）が使用されて、送信アンテナと受信アンテナとの間のそれぞれのチャネルが特徴付けられる。チャネルを正確に特徴付けるための要求条件は、複数のＣＰＩＣＨを使用することと共に、制御シグナリングを比較的長大なものにする可能性があり、貴重な送信リソース（資源）が消費されることになるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願第２００６００７９２２１号、「ＭＩＭＯシステムのためのネットワーク制御フィードバック（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｆｏｒ  ＭＩＭＯ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ａ．Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈ、ほか、「ＭＩＭＯチャネルの容量限界（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｏｆ  ＭＩＭＯ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ）」、ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｎ  Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ａｒｅａｓ  ｏｆ  Ｃｏｍｍ．２１巻、第５号、２００３年６月
【非特許文献２】３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）、ＴＳＧＲＡＮ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、「物理チャネルおよび物理チャネル上への転送チャネルのマッピング（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  ｍａｐｐｉｎｇ  ｏｆ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｃｈａｎｎｌｓ  ｏｎｔｏ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌｓ（ＦＤＤ））」、３ＧＰＰ  ＴＲ２５．２１１、バージョン５．５．０、２００３年９月
【非特許文献３】３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）、ＴＳＧＲＡＮ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、「物理レイヤ手順（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ（ＦＤＤ））」、３ＧＰＰ  ＴＲ２５．２１４、バージョン５．９．０、２００３年６月
【非特許文献４】Ｓ．Ｔ．Ｃｈｕｎｇ、他、「レートフィードバックおよび電力フィードバックを行うＶ−ＢＬＡＳＴを使用して固有モードＢＬＡＳＴチャネル容量に近づける方法（Ａｐｐｒｏａｃｈｉｎｇ  ｅｉｇｅｎｍｏｄｅ  ＢＬＡＳＴ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｃａｐａｃｉｔｙ  ｕｓｉｎｇ  Ｖ−ＢＬＡＳＴ  ｗｉｔｈ  ｒａｔｅ  ａｎｄ  ｐｏｗｅｒ  ｆｅｅｄｂａｃｋ」、Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  ＶＴＣ’０１−Ｆａｌｌ、Ａｔｌａｎｔｉｃ  Ｃｉｔｙ、ＮＪ、２００１年１０月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
最近、ＨＳ−ＤＳＣＨと共に使用するための、ＰＡＲＣ（アンテナごとのレートコントロール）［１］と呼ばれる有望な新しいＭＩＭＯ技術が提案された（非特許文献４を参照のこと）。この方式は、異なったレートで独立にアンテナストリームの符号化を実行し送信／受信の合成を行う構成に基づいており、さらにその上、受信機で、逐次干渉キャンセル（ＳＩＣ：連続干渉除去）と復号化とを行う。ここでは、ＳＩＣのそれぞれの段におけるＳＩＮＲに基づいたアンテナごとのレートの情報をフィードバックすることが必要である。この方式によって、ＭＩＭＯフラットフェーディングチャネルの全オープンループ容量が達成でき、従って、非常に高いデータレートが得られる可能性があるという事実が示された。
【００１０】
ＭＩＭＯ、ＰＡＲＣ−ＭＩＭＯおよび共同で動作する中継等の、新しい伝送技術の予想される利点は、これまでに十分に実証されている。しかしながら、データレートが増加したことの利点を十分に活かすためには、制御シグナリングがあまりにも多くなることは許されない。
【００１１】
ＭＩＭＯやＰＡＲＣＭＩＭＯ等の、新しい伝送技術によって提供される、高いデータレートの可能性を十分に活用するためには、フィードバックを使用することが強く要求される。同時に、制御シグナリングの量は適度なレベルにしなければならない。従って、改善された制御シグナリングの手順が要求される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は、従来技術の欠点を克服する方法と構成を提供することである。これは、請求項１で画定する方法と、請求項１９で画定する無線基地局と、請求項２４で画定するユーザ装置によって達成される。
【００１３】
本発明に従った方法では、制御情報が、複数の共通パイロットチャネルを経由して第１の無線ノードから少なくとも１つの第２の無線ノードに転送される。１セットのユニーク（一意の）パイロット系列が事前に規定されていて、第１の無線ノードは、その１セットのパイロット系列からの特定のパイロットシーケンス（系列）を特定の共通パイロットチャネルに割り当て、特定の制御情報を表すパイロット系列割り当てパターンを作り出す。第２の無線ノードは、パイロット系列割り当てパターンと制御情報との間の関係に関する知識を有し、その受信したパイロット系列割り当てパターンを特定の制御情報として解釈する。本方法は、ブロードキャスト型制御情報に特に適しており、そして、第１の無線ノードは、典型的には、無線基地局であり、第２の無線ノードは、典型的には、ユーザ装置である。
【００１４】
本方法は、以下のステップを備えることが望ましい。
‐無線基地局は、ブロードキャスト型の制御情報の更新に対する必要性を認識する。
‐無線基地局は、系列割り当てパターンと制御シグナリング情報との間の所定の関係に基づいて、パイロット系列割り当てパターンを選択し、選択したパイロット系列割り当てパターンに従って、パイロット系列を共通パイロットチャネルの上で送信する。
‐ユーザ装置は、パイロット系列を受信し、無線基地局から、どのパイロット系列が選択されて送信されたかを検出することにより、パイロット系列割り当てパターンを決定する。
‐ユーザ装置は、系列割り当てパターンと制御シグナリング情報との間の所定の関係を使用することにより、制御シグナリングを抽出する。
【００１５】
個々のパイロット系列、およびパイロット系列割り当てパターンと制御情報との間の関係は、通信システムにおける、関連する全てのノードまたは実体の間で共有されることが望ましい。また、それらの関係は標準化されることがさらに望ましい。
【００１６】
本方法は、基地局の現在の電力割り当ておよび／または符号割り当てに関する情報を、ユーザ装置に対してブロードキャストするのに使用することが可能であり、それが有利であろう。このやり方でブロードキャストするのに適した、別の型の制御情報は、ネットワークに制御されたフィードバック（ネットワーク制御フィードバック）に関する。ネットワーク制御フィードバックのシナリオでは、フィードバック閾値パラメータを基地局からブロードキャストすることができる。フィードバック閾値パラメータは、ユーザ装置が種々の異なる量または型の情報をフィードバックすることが許される条件を、それぞれのユーザ装置に指示するものである。
【００１７】
本発明が提供する１つの利点は、貴重な無線資源を消費することなく、制御情報の転送を可能とする点である。
【００１８】
さらなる利点は、個々のパイロット系列の検出は従来の方法および手段で行うことができ、過度に複雑ではなく、また過度に容量を消費するものでもない。
【００１９】
またさらなる利点は、本発明に従った方法は、有望なＰＡＲＣ−ＭＩＭＯ技術に関連した符号割り当ておよび電力割り当てをブロードキャストするのに非常に適しているという点である。本発明に従った方法は、ＵＭＴＳのＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション）および４Ｇに関連して議論されている直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ、Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）等の、他のアクセス技術に適用することも可能である。
【００２０】
本発明の実施形態は、従属請求項によって画定される。本発明の、他の目的、利点、および、新規なる特徴は、添付の図面と特許請求の範囲と共に考慮することにより、本発明の以下の詳細なる記述から明らかになるであろう。
【００２１】
本発明は、図面を参照しつつ、以下で詳細に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に従った方法と構成が実施可能な無線通信システムを示す図である。
【図２】本発明に従った、制御情報を伝達する原理を示す図である。
【図３】本発明に従った方法のフローチャートである。
【図４ａ】、
【図４ｂ】本発明の実施形態に適したパイロット系列を示す図である。（ａ）短縮しないパイロット系列、および、（ｂ）短縮したパイロット系列。
【図５ａ】、
【図５ｂ】本発明に従った、（ａ）無線基地局、および、（ｂ）ユーザ装置を示す図である。
【図６】本発明に従った方法の第２の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、添付の図面を参照し本明細書において以下で、より十分に記述され、本発明の好適な実施形態が示される。しかし、本発明は、多くの異なる形で実施されてもよく、本明細書に記載された実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であるように、また、当業者に対して本発明の範囲を十分に伝達するために提供するものである。図面の中では、同様の番号は同様の構成要素を示している。
【００２４】
本発明に従った方法と構成が可能である通信シナリオは図１に示される。無線通信ネットワーク１００は、無線基地局ＢＳ１１０、および、複数のユーザ装置ＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１２０：１〜１２０：６を備える。無線基地局ＢＳ１１０は当該技術において時にはノードＢとも呼ばれる。ＵＥの内のいくつか１２０：１〜１２０：４は、ＢＳ１１０と通信を行っている状態であり、それらは図面では実線矢印で示されている。一方、その他のＵＥ１２０：５〜１２０：６は、待ち受け（スタンバイ）モードにあるが、ＢＳ１１０とのいくらかの制御シグナリングをまだ維持している（破線矢印）。ＢＳ１１０、およびＵＥの内の少なくともいくつかＵＥ１２０：３〜１２０：５は、例えば、ＭＩＭＯを基本とした通信に適合したマルチアンテナ構成等の、複数のリンクを通して通信を行う手段を具備している。チャネルの特徴付けは、共通パイロットチャネル、すなわちＣＰＩＣＨチャネルの上のパイロットシグナリングに依存している。それぞれの送信アンテナ、または、アンテナストリームは、１つのＣＰＩＣＨに関連づけられる。
【００２５】
「無線基地局」という用語は、広い解釈が与えられるべきであり、ＧＳＭやＵＭＴＳ等の現行の無線システムにおいて理解されているＢＳの意味ばかりでなく、必ずしも固定されていない、および／または、例えば、アドホックネットワーク等において一時的にだけＢＳの役割を有する、無線ノードの意味も含む。
【００２６】
ＵＥは、例えば、移動電話機や種々の種類のユーザ装置であってよい。種類のユーザ装置とは、無線通信機能を具備した、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、カメラ、ビデオ／オーディオプレーヤ、および、ゲームパッドや、無線通信機能を具備した、移動または固定の機器等である。
【００２７】
本発明の方法に従えば、１セットのパイロットシーケンス（系列）が規定され、それぞれのパイロット系列は、所定の数のシンボルを備える。ＢＳ１１０におけるパイロットシグナリング手順においては、それぞれのパイロットチャネルには、この１セットのパイロット系列のうちから特定のパイロット系列が割り当てられる。特定の情報を表すパイロットチャネルに、パイロット系列のある割り当て手法を実行することにより、シグナリング情報がＵＥに伝達される。それは、特定の情報の表現に対応する特定のパイロット系列割り当てパターンであると見ることができる。ＵＥ１２０は、その１セットのパイロット系列と、種々の異なる割り当てパターンによって表現された情報との知識を有し、どのパイロット系列が送信されたかを同定することにより、シグナリング情報を導出することができる。パイロットチャネルの上で伝達されるこのシグナリングの性質によって、このシグナリングはブロードキャスト型の制御シグナリングに最も適したものになる。パイロット系列割り当てパターンによって表現されるパイロット系列と情報とは、標準化されることが望ましい。
【００２８】
本発明の原理は、図２にその概略が図示されている。図２においては、例えば、３つのアンテナＣ１、Ｃ２、およびＣ３と、１セットの別々のパイロット信号または系列｛Ｐ１，Ｐ２，．．．Ｐ１０｝とが利用可能である。第１の時刻Ｔ１に、第１の情報を表現するパイロット系列Ｐ１とパイロット系列Ｐ３とパイロット系列Ｐ５とが、それぞれ、アンテナＣ１とアンテナＣ２とアンテナＣ３とから送信される。これは「Ａ」で図示されている。第２の時刻Ｔ２に、第２の情報を表現するパイロット系列Ｐ２とパイロット系列Ｐ４とパイロット系列Ｐ６とが、それぞれ、アンテナＣ１とアンテナＣ２とアンテナＣ３とから送信される。これは「Ｂ」で図示されている。
【００２９】
図２に概観する通信システムに適した、本発明に従った方法は、図３のフローチャートを参照して以下に記述される。この方法は、以下のステップ備える。
【００３０】
３０５：ブロードキャスト型パラメータの更新は、ＢＳ１１０によって開始または認識される。ＢＳは、例えば、１つのパラメータ値または複数のパラメータ値等の、ブロードキャストすべき制御情報を決定する。
【００３１】
３１０：ＢＳ１１０は、系列割り当てパターンと制御情報との間の所定の関係に基づいてパイロット系列割り当てパターンを選択する。所定の関係は、例えば、コンコーダンス（索引）リストの形をしていることができ、システムにおける全てのノードの間で共有され、パイロット系列割り当てパターンを、特定の情報や特定のパラメータ値等と関連づけている。
【００３２】
３１５：ＢＳ１１０は、選択したパイロット系列割り当てパターンに従って、ＣＰＩＣＨＩの上でパイロット系列を送信する。
【００３３】
３２０：ＵＥ１２０は、パイロットを受信し、どのパイロット系列がどのＣＰＩＣＨの上で使用されたかを検出することにより、パイロット系列割り当てパターンを決定する。
【００３４】
３２５：ＵＥ１２０は、系列割り当てパターンと制御情報との間の所定の関係を使用して、制御シグナリングを抽出する。例えば、制御情報の型および関連するパラメータ値は、決定したパイロット系列割り当てパターンを所定のコンコーダンスリストと比較することにより導出することができる。
【００３５】
本発明の好適な実施形態は、３つ以上のアンテナを使用する、ＭＩＭＯを基本としたシステムにも適用することができる。ＭＩＭＯシステムが、ＳＩＭＯシステムと比較して大幅な利得向上を達成するためには、しばしば、４つの送信アンテナが必要である。この実施形態に従えば、制御情報は、送信アンテナ３および送信アンテナ４から、ＣＰＩＣＨチャネルでシグナリングされる。１セットのパイロット系列Ｓ＝｛ｓ１，ｓ２，ｓ３．．．｝がシステムの中で使用されるべく決定される。リリース５にあるように、同じＣＰＩＣＨ拡散率（スプレッディングファクタ）および送信時間区間（ＴＴＩ：トランスミッション・タイム・インターバル）長で、１つのＴＴＩ毎に３０個のパイロットシンボルが存在する。パイロット系列は多くのやり方で選択することができる。適した選択は短縮したアダマール系列を使用するやり方である。長さ３２のアダマール系列の１例を図４ａに示す。これらの系列は、図４ｂに図示するように、それぞれの系列における最初の３０ビットを取り、１セットの（短縮した）パイロット系列Ｓ’＝｛ｓ’１，ｓ’２，ｓ’３，．．．，ｓ’３０｝を与えることにより、簡単なやり方で短縮することができる。実施形態に従えば、第３のアンテナおよび第４のアンテナの上の、ＣＰＩＣＨのパイロットパターンは、４つのダウンリンクシグナリングビットに基づいて決定される。これらのダウンリンクシグナリングビットは、例えば、ＵＥに対する瞬時電力割り当ておよび瞬時符号割り当てをシグナリングするのに使用することができる。この情報はＴＴＩ毎に更新されるので、ＳＩＮＲのスケーリング誤差を最小にすることができる。この点に関しては下記で検討する。どのようにパイロットパターンを決定するかの１例を表１に示す。
【００３６】
表１  第３のアンテナおよび第４のアンテナの上のパイロットパターン
【００３７】
【表１】
2010509837.tif 000002
【００３８】
ここに、χ１、χ２、χ３、およびχ４は、４つのダウンリンクシグナリングビットである。信号電力割り当ておよび符号割り当ての例では、これらの４つのシグナリングビットを使用して、１６通りの組み合わせの量子化した瞬時電力割り当ておよび瞬時符号割り当てをシグナリングすることができる。あるいは、これらを使用して、１つのＴＴＩで１６通りの量子化した瞬時電力割り当てを、および、次のＴＴＩで１６通りの量子化した瞬時符号割り当てをシグナリングすることができる。あるいは、これらの４つのシグナリングビットを使用して、ＴＴＩ毎に瞬時符号割り当てだけをシグナリングすることもできる。
【００３９】
シグナリング情報ビットを抽出するために、ＵＥは、１セットのパイロット系列の中において全ての利用可能なパイロット系列の相関を取り、アンテナ３およびアンテナ４で使用されたどのパイロット系列が最も確からしいパイロット系列であるかを決定する必要がある。このような相関処理は当該技術において公知であり相当に単純な操作である。従って、多くの複雑なオーバーヘッドを生じさせることはない。さらに、ＣＰＩＣＨに割り当てられた電力は、ＵＥがチャネル係数を推定するのに十分に高い。このＣＰＩＣＨ電力は、どのパイロット系列が使用されているかに関して、ＵＥが最初から信頼性の高い決定を行うのに十分であろう。それは、この決定を行うときに、ＵＥは非常に大きな処理利得（７６８０）を享受できるからである。従って、χ１、χ２、χ３、およびχ４は、信頼性の高い検出が可能である。ＵＥは、どのパイロット系列が使用されているかを判定した後に、任意の従来の方法と同じやり方で、チャネル推定とＣＱＩ推定とを実行することができる。本発明の方法に従えば、これらの追加されたダウンリンクシグナリングビットのシグナリングに関連して、符号オーバーヘッドおよび電力オーバーヘッドの増加はない。
【００４０】
当業者には理解されるように、上記の方式は、より大きな組のパイロット系列を使用することにより、５つ以上のシグナリングビットを包含するように拡張することができる。しかしながら、所定のＴＴＩ長に対する可能なパイロット系列の数によって、実行上にはどの程度かの限界が存在する。
【００４１】
本発明に従えば、上記で例示したものとは異なる型のシグナリング情報を、パイロットシグナリングの中で伝達こともできる。本発明によって提供されるシグナリング情報のブロードキャストとしての性質によって、シグナリング情報は、制御情報のブロードキャストまたはマルチキャストに適したものになる。制御情報は、システムにおける負荷を増加させずにＴＴＩ毎に更新することができ、従って、本発明は、かなり高速に変化するブロードキャスト型情報に特に適している。このシグナリング情報は、上記で述べた信号電力割り当ておよび符号割り当てと、ネットワーク制御フィードバックに必要なパラメータとを含むが、これらには限定されない。この件に関しては、特許文献１を参照のこと。ネットワーク制御フィードバックのために、「フィードバック閾値」と呼ばれるパラメータが基地局によってブロードキャストされ、これに基づいてアップリンクにおけるフィードバックトラフィックの量が制御される。フィードバック閾値はＳＩＮＲ値であってよい。この場合は、ＳＩＮＲ閾値よりも高いＳＩＮＲで受信したユーザ装置だけがチャネル品質情報の詳細をフィードバックすることが許される。あるいは、フィードバック閾値はスケジューリングメトリックであってもよい。この場合は、フィードバック閾値よりも高いスケジューリングメトリックを有するユーザ装置だけがチャネル品質情報の詳細をフィードバックすることが許される。本発明に従えば、このフィードバック閾値は、送信アンテナ３および送信アンテナ４に割り当てられているパイロットシンボルパターンの中で伝達することができる。
【００４２】
本発明は、明確さだけの理由から、これまではダウンリンクのシナリオで記述されてきた。当業者には理解されるように、同様の手順がアップリンクにも利用可能である。本方法は、ＵＥが一時的に基地局として動作してパイロット信号を配信するアドホックネットワークにおいても使用することができる。
【００４３】
無線基地局およびユーザ装置において本発明に従った構成で、上で記述した実施形態を実現するのに適した構成を、それぞれ、図５ａおよび図５ｂに示す。本発明に従ったモジュールおよびブロックは、通信システムにおける基地局および／またはユーザ装置の機能部分であると見なすことができ、必ずしも、それら自体が物理的対象物である必要はない。モジュールおよびブロックは、少なくとも一部分がソフトウェアコード手段として実施され、それらは、本発明に従った方法を実現するよう適合される。しかしながら、選択された実施形態によっては、あるモジュールは、受信ノードまたは送信ノードにおいて、物理的に明確な対象物として実現することもできる。「備える」という用語は、第１に論理的構成に関して言及するものであり、「接続された」という用語は、本明細書においては、機能部分の間のリンクであると解釈されるべきであり、必ずしも物理的な接続ではない。当該技術で周知であるように、ある特定の機能は、現在実施しているその実施形態に従って、通信システムにおける異なるノードの中に存在させることができる。従って、下記で送信／受信ノード（基地局またはユーザ装置）に帰属させている手段は、例えば、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の中等の、システムにおける別のノードの中に、少なくとも部分的には実施することができるであろう。しかしこの場合、送信／受信ノードからのシグナリングは実現させなければならない。
【００４４】
基地局５０５は、無線通信手段５１０を備え、無線通信手段５１０は、無線信号の実際の受信と送信とを実行するための必要な機能を提供する。これは当業者には周知である。基地局は典型的にアクセスネットワークの一部である。無線通信手段５１０は、複数のアンテナ５１５を介して通信を行うよう適合される。１つのアンテナストリームと１つのＣＰＩＣＨとは、それぞれのアンテナと関連づけられる。無線通信手段５１０は、他の無線ノードとの制御シグナリングを扱うよう適合された、制御信号処理手段５２０に接続される。本発明に従えば、基地局５０５における無線通信手段５１０および制御信号処理手段５２０は、異なるアンテナの上で異なるパイロット系列の送信を実行するよう適合される。制御信号処理手段５２０は、その通信システムに関連するパイロット系列を記憶しているパイロット系列記憶装置５２５に接続される。制御信号処理手段５２０は、パイロット系列パターン記憶装置５３０にさらに接続される。パイロット系列パターン記憶装置５３０は、特定のパイロット系列パターンと特定の制御情報との間の所定の関係を示すリストを備える。基地局は、無線通信手段５１０および制御信号処理手段５２０に接続された解析および決定手段５３５をさらに備えることができる。解析および決定手段５３５は、例えば、信号品質に関するデータを収集して解析し、適切な符号割り当てと電力割り当てとを決定する。制御シグナリングの要求は、解析および決定手段５３５によって認識される、または、アクセスネットワーク５００の他の部分から基地局に伝えられてもよい。その様な要求の後に、制御信号処理手段５２０は、制御情報とパイロット系列パターンとの間の関係をパイロット系列パターン記憶装置５３０から検索することにより、１つまたは複数のパイロット系列パターンを決定する。個々のパイロット系列は、制御信号処理手段５２０によって、パイロット系列記憶装置５２５から検索される。制御信号処理手段５２０は、このように１セットのパイロット系列を決定した後に、無線通信手段５１０にその１セットの送信を命令する。
【００４５】
ユーザ装置５５５は無線通信手段５６０を備え、無線通信手段５６０は、無線信号の実際の受信および送信を実行するために必要な機能を提供する。これは当業者には周知である。ユーザ装置は複数のアンテナ５６５を具備していることが望ましく、無線通信手段は、例えば、異なるパイロット系列等の、異なるチャネル上で同時に送信された信号を識別する能力を有する。制御信号受信手段５７０は、ユーザ装置の制御シグナリングを扱うよう適合される。本発明に従えば、ユーザ装置５５５は、制御信号処理手段５７０に接続されたパイロット系列記憶装置５７５が具備され、通信システムの中で使用されるパイロット系列を記憶するように構成される。制御信号処理手段５７０は、パイロット系列パターン記憶装置５８０にさらに接続され、パイロット系列パターン記憶装置５８０は、特定のパイロット系列パターンを特定の制御情報に関連づけるリストを備える。制御信号処理手段５７０は、パイロット系列パターン記憶装置５８０から検索された情報を使用して、受信したパイロット系列パターンの意味を解釈するよう適合される。このようにして受信され解釈された制御情報は、例えば、制御信号処理手段５７０によって使用されることができ、さらなる通信における送信パラメータの調整を行うよう、無線通信手段５６０に命令される。
【００４６】
ユーザ装置は、例えば、無線通信機能を具備した、移動局、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、カメラ、ビデオ／オーディオプレーヤ、またはゲームパッド等であってよい。この他の例は、自動販売機器等の移動または固定の機器等で、無線通信機能を具備した機器を含むが、これに限定されるものではない。
【００４７】
本発明の実施形態を、ＨＳ−ＤＳＣＨに使用されるＰＡＲＣ−ＭＩＭＯを参照して、限定的でない事例として以下に記述する。ＰＡＲＣ−ＭＩＭＯにおいては、高いＣＱＩ推定精度を維持するために、ＢＳ１１０が送信電力割り当ておよび／または符号割り当ての情報の更新をＵＥに対してブロードキャストできることが非常に重要である。この情報によって、ＵＥにおける正確なＳＩＮＲ推定が可能になる。背景技術のところで述べたように、ＰＡＲＣ−ＭＩＭＯでは、ＳＩＣのそれぞれの段（ステージ）におけるＳＩＮＲに基づいたアンテナごとのレートのフィードバックが必要である。
【００４８】
ＳＩＮＲフィードバックは、スペクトラム効率を上げるために、ＨＳ−ＤＳＣＨに使用されるレート適応処理に対して、既に必要とされている。レート適応を使用することにより、ノードＢは、所与のチャネル条件に適した、適切なデータ送信レートを選択する。従って、チャネルが深いフェーディングにあるときは、より低いデータ送信レートが使用され、一方、チャネル条件がよいときには、より高いデータ送信レートが使用される。レート適応はまた、コードおよび電力の利用可能な量の変動に対処するのにも使用することができる。ノードＢが多くの利用可能な符号と利用可能な電力とを有する場合には、より高いデータ送信レートが使用される。他方、ノードＢが非常に限定された量の未使用の符号と電力しか有していない場合には、より低いデータ送信レートが使用される。適応処理は図６に示される。レート適応を可能にするためには、全ての待ち受けＵＥは、ステップ６１５において、ノードＢに、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）を報告し返さなければならない。ＣＱＩは、典型的に、ＲＡＫＥ受信機でのＳＩＮＲを量子化したものであり、例えば、ＳＩＣ−ＧＲＡＫＥ受信機の出力のところで測定される。ＳＩＮＲは、ＨＳ−ＤＳＣＨの単一符号の上のシンボルＳＩＮＲであってもよく、または、ＨＳ−ＤＳＣＨの全ての符号の上の総計ＳＩＮＲ（アグリゲートＳＩＮＲ）であってもよい。全ての符号の上の総計ＳＩＮＲは、単純に、単一符号の上のシンボルＳＩＮＲとＨＳ−ＤＳＣＨに割り当てられた符号の数との積であることに注意を要する。本明細書における記述の目的のために、ＣＱＩは、ＳＩＣ−ＧＲＡＫＥの出力におけるシンボルＳＩＮＲに等しいものとする。レート適応処理において、ＵＥは、サービスを提供しているノードＢにおける利用可能な瞬時の符号および電力に関する知識なしに、典型的に、ステップ６１０において、符号割り当ておよび電力割り当ての公称値に従って、出力シンボルＳＩＮＲを推定する。ＳＩＳＯ動作では、符号割り当ての公称値は、３ＧＰＰによって標準化されて、ＣＱＩテーブルの中で規定されており、レート適応に使用される。ここに、電力割り当ての公称値は、ステップ６０５において、ダウンリンク制御チャネルの内の１つでシグナリングされる。これらの符号割り当ておよび電力割り当ての公称値は、ＣＱＩ測定と報告の目的のために設定されているものであり、ノードＢにおける実際の符号および電力利用可能量を反映する目的ではない。実際、電力割り当ての公称値を運ぶ制御チャネルは、非常に遅い更新レートを有する。
【００４９】
ノードＢは、ＣＱＩフィードバックを受信した後に、ステップ６２０において、ＵＥに割り当てられるであろう瞬時の符号および電力に従って、報告されたＳＩＮＲのスケーリングを行う必要があるであろう。次にステップ６２５において、この調整されたＳＩＮＲを使用して適切な、変調および符号化方式（ＭＣＳ）が選択される。
【００５０】
ＭＩＭＯを基本としたシステムでは、ノードＢにおいて実行されるスケーリング処理は、ある環境下では、自明ではない。一般に、出力シンボルＳＩＮＲのｄＢで表した値は、近似的に、符号割り当ておよび電力割り当ての線形関数としてモデル化することができる。しかしながら、線形スケーリングの勾配は、符号割り当ておよび電力割り当てばかりでなく、Ｉｏｒ／Ｉｏｃと、マルチパス遅延プロファイルとに依存する。ここに、Ｉｏｒはサービスを提供しているノードＢから受信する全電力であり、Ｉｏｃはその他の全ての基地局から受信する全電力に熱雑音を加えたものである。ノードＢにおけるＳＩＮＲスケーリングは、それが正しく行われない場合には、調整されたＳＩＮＲは、真実のＳＩＮＲと比較して、非常に異なった値になるであろう。もし、調整されたＳＩＮＲが高すぎれば、選択された送信データレートは、無線チャネルが支持できるレートよりも高くなってしまう。これはしばしば送信データに誤りを生ずる結果になる。もし、調整されたＳＩＮＲが低すぎれば、選択された送信データレートは、無線チャネルが支持できるレートよりも低くなってしまう。いずれの場合も、システムスループットは劣化する。
【００５１】
Ｇ−ＲＡＫＥ出力シンボルＳＩＮＲは以下の式で表される。
【００５２】
【数１】
2010509837.tif 000003
【００５３】
ここにαおよびＫは、それぞれ、全電力およびＨＳ−ＤＳＣＨに割り当てられた拡散符号の数であり、ｈおよびＲは、それぞれ、純応答（ｎｅｔ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）および劣化共分散行列（ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔ  ｃｏｖａｒｉａｎｃｅ  ｍａｔｒｉｘ）である。比α／Ｋは、ＨＳ−ＤＳＣＨ符号のそれぞれに割り当てられた電力であると解釈することができる。ＳＩＳＯシステムでは、雑音共分散行列Ｒは、ＣＰＩＣＨから直接に測定することができる。ＳＩＳＯの場合には、Ｒはダウンリンク符号チャネルの上の電力割り当てには独立であることが示される。結果としてｄＢで表したＳＩＮＲは、それぞれ、電力割り当て（α）および符号割り当て（Ｋ）に対して勾配が１または−１で、線形にスケーリングされる。
【００５４】
ＳＩＳＯシステムにおけるレート適応に対しては、ＵＥは、それぞれ、参照電力割り当てαｒｅｆおよび参照符号割り当てＫｒｅｆに基づいてＳＩＮＲを推定する。係数αｒｅｆおよびＫｒｅｆは、ＳＩＮＲ推定の目的のための共通参照値として設定されており、実際の瞬時電力割り当ておよび瞬時符号割り当てとは、典型的に同一ではない。実際の瞬時電力割り当ておよび瞬時符号割り当ては、それぞれ、αｉｎｓｔおよびＫｉｎｓｔで示される。従って、この場合にＵＥにおいて推定されるＳＩＮＲは次式で示される。
【００５５】
【数２】
2010509837.tif 000004
【００５６】
推定されたＳＩＮＲは、その後、ＣＱＩフィードバックを通してノードＢに報告し返されるであろう。そしてノードＢは、瞬時電力割り当ておよび瞬時符号割り当てを得るために、ＳＩＮＲｒｅｆのスケーリングを行う必要があるであろう。瞬時ＳＩＮＲは次式で示されることに注意を要する。
【００５７】
【数３】
2010509837.tif 000005
【００５８】
式（３）をｄＢに変換すると次式が得られる。
【００５９】
【数４】
2010509837.tif 000006
【００６０】
従ってｄＢで表した瞬時ＳＩＮＲは、電力調整値および符号調整値の双方に対して線形にスケーリングされ、スケーリング勾配は、それぞれ、１および−１である。
【００６１】
ＰＡＲＣの場合では、ｍ番目のストリームに対するＳＩＣ−ＧＲＡＫＥ出力ＳＩＮＲは次式で示すことができる。
【００６２】
【数５】
2010509837.tif 000007
【００６３】
ここに、α（ｍ）は、アンテナ（またはデータストリーム）ｍの上のＭＩＭＯチャネルに割り当てられた電力であり、Ｋは、ＭＩＭＯチャネライゼーション符号の数である。また、ｈ（ｍ）およびＲ（ｍ）は、それぞれ、ｍ番目のストリームに対する、純応答および雑音共分散である。ｍ番目の復号化されたストリームに対する雑音共分散は、次式で表すことができる［３］。
【００６４】
【数６】
2010509837.tif 000008
【００６５】
ここに、ＲＣＰＩＣＨはＣＰＩＣＨから測定した雑音共分散であり、ＲＣＲは符号再使用（リユース）干渉による寄与であり、ＲＳＩＣ（ｍ）は、ｍ番目の復号化段の前のＳＩＣ処理の間に除去された干渉を表している。符号再使用の項ＲＣＲは次式で与えられる。
【００６６】
【数７】
2010509837.tif 000009
【００６７】
ここでは、ＭＩＭＯ電力は活性な送信アンテナα（１）＝α（２）＝．．．α（Ｍ）＝αにわたって均等に分布していると仮定している。ここに、Ｍαは当該ＭＩＭＯユーザに割り当てられた全基地局電力であり、α／ＫはＭＩＭＯ符号毎および活性な送信アンテナ毎の電力である。ＲＣＲは電力割り当ておよび符号割り当てに依存する点に注意を要する。さらに、ＳＩＣは自分自身のＭＩＭＯ信号のみに適用されるので、項ＲＳＩＣ（ｍ）もまた、ＭＩＭＯ電力割り当てαに依存する。この場合では、ＳＩＮＲ（ｍ）は次式で示すように、Ｋとαに、より複雑な形で依存しているので、これらの２つの要因は、ＳＩＮＲスケーリングの問題に重大な影響を与える。
【００６８】
【数８】
2010509837.tif 000010
【００６９】
この場合は、ＳＩＮＲスケーリングは式（３）に示されるものよりもずっと複雑である。従って、ＰＡＲＣの場合には、符号および電力の利用可能量をユーザ装置にシグナリングする方が有利である。このやり方では、報告されたＣＱＩにさらなるスケーリングを行う必要はない。または、最後にこの情報がもたらされてから瞬時の符号および電力の利用可能量に変化がある場合には、ＳＩＮＲスケーリングのステップで導入される誤りを最小にすることができる。本発明の方法を使用すると、アンテナ３およびアンテナ４によって送信すべきパイロットシンボルパターンを選択することにより、符号割り当ておよび電力割り当てをシグナリングすることができる。例えば、表１に示された方式を使用することにより、４ビットの制御情報をシグナリングすることができる。基地局はこれらの４ビットを使用して１６通りの異なる符号割り当てまたは１６通りの異なる電力割り当て、および、１６の異なる符号割り当てと電力割り当ての組み合わせをシグナリングすることができる。
【００７０】
本発明に従った方法および構成は、主として、ＭＩＭＯを基本としたシステムを参照して記述されてきた。本方法および構成は、共同で動作する中継システム等の、無線ノードの間の通信に対して複数の無線パスを利用する、他の通信システムにも等しく十分に利用可能であるということに注意を要する。
【００７１】
本発明に従った方法および構成は、主として、ＣＤＭＡシステムを参照して記述されてきた。本方法および構成は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）等の、他のアクセス技術を利用するシステムにも等しく十分に利用可能であるということに注意を要する。
【００７２】
本発明は、最も実用的で好適であると現在考えられるものに関連して記述されてきたが、本発明は、本明細書で開示した実施形態に限定されるものではなく、逆に、添付の特許請求の範囲によって画定される種々の変更と等価な構成とを包含することを意図していると理解されるべきである。
【図１】
2010509837.tif 000011
【図２】
2010509837.tif 000012
【図３】
2010509837.tif 000013
【図５ａ】
2010509837.tif 000014
【図５ｂ】
2010509837.tif 000015
【図６】
2010509837.tif 000016
【図４ａ】
2010509837.tif 000017
【図４ｂ】
2010509837.tif 000018
【国際調査報告】
2010509837.tif 000019
2010509837.tif 000020
2010509837.tif 000021