(57)【要約】  送信ノード（４１０）及び受信ノード（４２０）において使用される多重アンテナは、特に送信ノード（４１０）と受信ノード（４２０）との間のリンクのチャネル知識が送信ノード（４１０）において使用可能である場合、ＭＩＭＯシステムの容量を大幅に増大できる。チャネル知識は、送信ノード（４１０）により送信される複数の共通パイロットに基づいて受信ノード（４２０）により提供されるフィードバックを介して取得されてもよい。共通パイロットは、レガシーパイロット及び非レガシーパイロットを含んでもよい。受信ノード（４２０）におけるデータ復調を改善できるとフィードバックが示す場合、送信ノード（４１０）は、復調パイロット信号を更に送信してもよく、これはデータの送信と同時であってもよい。受信ノード（４２０）は、復調パイロット信号を単独で又は共通パイロット信号と共に使用して、送信ノード（４２０）から受信したデータを復調できる。送信ノード（４１０）は、上位層の信号伝送及び／又は制御チャネルにわたるスケジューリングオーダを介して、復調パイロット信号を監視するように受信ノード（４２０）に通知してもよい。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システム（４００）においてマルチアンテナ送信可能な送信ノード（４１０）により実行される方法（７００）であって、
複数のアンテナから複数の共通パイロット信号を送信する工程（７１０）と、
受信ノード（４２０）においてデータ復調が改善されるか否かを判定する工程（７３０）と、
データ送信時間の間にデータを前記受信ノードへ送信する工程（７５０）と、
前記受信ノードにおいて前記データ復調が改善されると判定された場合に１つ以上の復調パイロット信号を前記受信ノードへ送信する工程（７６０）と、を有し、
各共通パイロット信号は１本のアンテナから送信され、２つ以上の共通パイロット信号を送信するアンテナはなく、
前記複数の共通パイロット信号は１つ以上のレガシー共通パイロット信号と１つ以上の非レガシーパイロット信号を含み、各レガシー共通パイロット信号は非レガシー共通パイロット信号より高い電力で送信され、
各レガシー共通パイロット信号はレガシー受信ノードと非レガシー受信ノードの両方により識別され、各非レガシー共通パイロット信号は非レガシー受信ノードにより識別されるがレガシー受信ノードにより識別されない、方法。
【請求項２】
復調パイロット信号を前記受信ノードへ送信する工程（７６０）は、前記データ送信時間に合わせて各復調パイロット信号を送信する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
復調パイロット信号を前記受信ノードへ送信する工程（７６０）は、前記非レガシー共通パイロット信号の一つを送信するために使用されたアンテナと同じアンテナから各復調パイロット信号を送信する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記受信ノードにおいて前記データ復調が改善されると判定された場合、前記受信ノードへ構成メッセージを送信する工程（７４０）を更に有し、
前記構成メッセージは前記共通パイロット信号と前記復調パイロット信号を監視するように前記受信ノードに通知し、
前記構成メッセージは物理層の上位の通信層と共通制御チャネルのうちの一方か両方を介して送信される、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記構成メッセージは前記データ送信時間の前に送信され、
前記構成メッセージは前記データ送信時間の間に送信される前記データのランクを含み、前記ランクはレガシー閾値ランクより大きい、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記送信ノードから送信された前記複数の共通パイロット信号に基づいてフィードバックを前記受信ノードから受信する工程（７２０）を更に有し、前記フィードバックは前記送信ノードと前記受信ノードとの間のチャネルのチャネル状態情報を含み、
受信ノード（４２０）においてデータ復調が改善されるか否かを判定する工程（７３０）は、前記チャネル状態情報に基づいて前記受信ノードにおいて前記データ復調が前記チャネル状態情報に基づいて改善されるか否かを判定する工程を含み、
前記チャネル状態情報はプレコーディング制御指示とランク指示を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記フィードバックは前記複数の共通パイロット信号に加えて前記復調パイロット信号に基づくものである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記レガシーパイロット信号はプライマリパイロット信号と第１のセカンダリパイロット信号を含み、前記複数の共通パイロット信号を送信する工程（７１０）は、前記プライマリパイロット信号と前記第１のセカンダリパイロット信号をそれぞれ第１のアンテナと第２のアンテナから送信する工程を含み、
前記非レガシー共通パイロット信号は第２のセカンダリパイロット信号と第３のセカンダリパイロット信号を含み、前記共通パイロット信号を送信する工程（７１０）は、前記第２のセカンダリパイロット信号と前記第３のセカンダリパイロット信号をそれぞれ第３のアンテナと第４のアンテナから送信する工程を含み、
前記復調パイロット信号は第１の復調パイロット信号と第２の復調パイロット信号を含み、前記復調パイロット信号を送信する工程（７６０）は、前記第１の復調パイロット信号と第２の復調パイロット信号をそれぞれ第３のアンテナと第４のアンテナから送信する工程を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記送信ノードのコンピュータにより実行される、該コンピュータに請求項１から８のいずれか１項の方法（７００）を行わせるためのコンピュータプログラムを有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１０】
無線通信システム（４００）においてマルチアンテナ送信可能な送信ノード（４１０）であって、
複数のアンテナから複数の共通パイロット信号を送信するように構成されたパイロット送信器（５１０）と、
受信ノード（４２０）においてデータ復調が改善されるか否かを判定するように構成された構成提供器（５２０）と、
データ送信時間の間にデータを前記受信ノードへ送信するように構成されたデータ送信器（５３０）と、を有し、
前記受信ノードにおいて前記データ復調が改善されると判定された場合に、前記パイロット送信器は１つ以上の復調パイロット信号を前記受信ノードに送信するように構成され、
各共通パイロット信号は１本のアンテナから送信され、２つ以上の共通パイロット信号を送信するアンテナはなく、
前記複数の共通パイロット信号は１つ以上のレガシー共通パイロット信号と１つ以上の非レガシーパイロット信号を含み、各レガシー共通パイロット信号は非レガシー共通パイロット信号より高い電力で送信され、
各レガシー共通パイロット信号はレガシー受信ノードと非レガシー受信ノードの両方により識別され、各非レガシー共通パイロット信号は非レガシー受信ノードにより識別されるがレガシー受信ノードにより識別されない、送信ノード。
【請求項１１】
前記パイロット送信器は前記データ送信時間に合わせて各復調パイロット信号を送信するように構成される、請求項１０に記載の送信ノード。
【請求項１２】
前記パイロット送信器は前記非レガシー共通パイロット信号の一つを送信するために使用されるアンテナと同じアンテナから各復調パイロット信号を送信するように構成される、請求項１０または１１に記載の送信ノード。
【請求項１３】
前記受信ノードにおいて前記データ復調が改善されると判定された場合、前記構成提供器は前記受信ノードへ構成メッセージを送信するように構成され、
前記構成メッセージは前記共通パイロット信号と前記復調パイロット信号を監視するように前記受信ノードに通知し、
構成提供器は物理層の上位の通信層と共通制御チャネルのうちの一方か両方を介して前記構成メッセージを送信する、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の送信ノード。
【請求項１４】
前記構成提供器は前記構成メッセージを前記データ送信時間の前に送信するように構成され、
前記構成メッセージは前記データ送信時間の間に送信される前記データのランクを含み、前記ランクはレガシー閾値ランクより大きい、請求項１３に記載の送信ノード。
【請求項１５】
前記送信ノードから送信された前記複数の共通パイロット信号に基づいてフィードバックを前記受信ノードから受信するように構成されたフィードバック受信器（５４０）を更に有し、前記フィードバックは前記送信ノードと前記受信ノードとの間のチャネルのチャネル状態情報を含み、
前記構成提供器は前記チャネル状態情報に基づいて前記受信ノードにおいて前記データ復調が改善されるか否かを判定するように構成され、
前記チャネル状態情報はプレコーディング制御指示とランク指示を含む、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の送信ノード。
【請求項１６】
前記フィードバックは前記複数の共通パイロット信号に加えて前記復調パイロット信号に基づくものである、請求項１５に記載の送信ノード。
【請求項１７】
前記レガシーパイロット信号はプライマリパイロット信号と第１のセカンダリパイロット信号を含み、前記パイロット送信器は前記プライマリパイロット信号と前記第１のセカンダリパイロット信号をそれぞれ第１のアンテナと第２のアンテナから送信するように構成され、
前記非レガシー共通パイロット信号は第２のセカンダリパイロット信号と第３のセカンダリパイロット信号を含み、前記パイロット送信器は前記第２のセカンダリパイロット信号と前記第３のセカンダリパイロット信号をそれぞれ第３のアンテナと第４のアンテナから送信するように構成され、
前記復調パイロット信号は第１の復調パイロット信号と第２の復調パイロット信号を含み、前記パイロット送信器は前記第１の復調パイロット信号と第２の復調パイロット信号をそれぞれ第３のアンテナと第４のアンテナから送信するように構成される、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の送信ノード。
【請求項１８】
無線通信システム（４００）においてマルチアンテナ受信可能な受信ノード（４２０）により実行される方法（１０００）であって、
送信ノード（４１０）から複数の共通パイロット信号を受信する工程（１０１０）と、
前記受信ノードにおいてデータ復調が改善されるか否かを判定する工程（１０４０）と、
前記受信ノードにおいてデータ復調が改善されると判定された場合に前記送信ノードから１つ以上の復調パイロット信号と１つ以上の共通パイロット信号を受信する工程（１０５０）と、
データ受信時間の間に前記送信ノードからデータを受信する工程（１０６０）と、
前記復調パイロット信号が受信された場合に前記復調パイロット信号と前記共通パイロット信号に基づいてデータを復調する工程（１０７０）と、を有し、
各共通パイロット信号は前記送信ノードの１本のアンテナから送信され、２つ以上の共通パイロット信号を送信する前記送信ノードのアンテナはなく、
前記複数の共通パイロット信号は１つ以上のレガシー共通パイロット信号と１つ以上の非レガシーパイロット信号を含み、各レガシー共通パイロット信号は非レガシー共通パイロット信号より高い電力で送信され、
各レガシー共通パイロット信号はレガシー受信ノードと非レガシー受信ノードの両方により識別され、各非レガシー共通パイロット信号は非レガシー受信ノードにより識別されるがレガシー受信ノードにより識別されない、方法。
【請求項１９】
前記送信ノードから前記共通パイロット信号と前記復調パイロット信号を受信する工程（１０５０）は、前記データ受信時間の間に前記復調パイロット信号を聴取する工程を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
物理層の上位の通信層と共通制御チャネルのうちの一方か両方を介して前記送信ノードから構成メッセージを受信する工程（１０３０）を更に有し、
前記受信ノードにおいてデータ復調が改善されるか否かを判定する工程は、前記構成メッセージが前記データ復調パイロット信号が監視されることを示す場合に前記データ復調は改善されると判定する工程を含む、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記構成メッセージは前記データ受信時間の前に受信され、
前記構成メッセージは前記データ受信時間の間に受信された前記データのランクを含み、
前記受信ノードにおいてデータ復調が改善されるか否かを判定する工程は、前記ランクがレガシー閾値ランクより大きい場合に前記データ復調パイロット信号が監視されると判定する工程を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記送信ノードから受信された前記複数の共通パイロット信号に基づいて前記送信ノードにフィードバックを送信する工程（１０２０）を更に有し、前記フィードバックは前記送信ノードと前記受信ノードとの間のチャネルのチャネル状態情報を含み、
前記チャネル状態情報はプレコーディング制御指示とランク指示を含む、請求項１８から２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記フィードバックは前記複数の共通パイロット信号に加えて前記復調パイロット信号に基づくものである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記レガシーパイロット信号はプライマリパイロット信号と第１のセカンダリパイロット信号を含み、前記複数の共通パイロット信号を受信する工程（１０１０）は、前記プライマリパイロット信号と前記第１のセカンダリパイロット信号を聴取する工程を含み、
前記非レガシー共通パイロット信号は第２のセカンダリパイロット信号と第３のセカンダリパイロット信号を含み、前記複数の共通パイロット信号を受信する工程（１０１０）は、前記第２のセカンダリパイロット信号と前記第３のセカンダリパイロット信号を聴取する工程を含み、
前記復調パイロット信号は第１の復調パイロット信号と第２の復調パイロット信号を含み、前記復調パイロット信号と前記共通パイロット信号を受信する工程（１０５０）は、前記第１の復調パイロット信号と第２の復調パイロット信号を聴取する工程を含む、請求項１８から２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記受信ノードのコンピュータにより実行される、該コンピュータに請求項１８から２４のいずれか１項の方法（１０００）を行わせるためのコンピュータプログラムを有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項２６】
無線通信システム（４００）においてマルチアンテナ受信可能な受信ノード（４２０）であって、
送信ノード（４１０）から複数の共通パイロット信号を受信するように構成されたパイロット受信器（８１０）と、
前記受信ノードにおいてデータ復調が改善されるか否かを判定するように構成された構成設定器（８２０）と、
データ受信時間の間に前記送信ノードからデータを受信するように構成されたデータ受信器（８３０）と、を有し、
前記パイロット受信器は前記構成設定器が前記受信ノードにおけるデータ復調が改善すると判定した場合に前記送信ノードから１つ以上の復調パイロット信号と１つ以上の共通パイロット信号を受信するように構成され、
前記データ受信器は前記復調パイロット信号が受信された場合に前記復調パイロット信号と前記共通パイロット信号に基づいてデータを復調するように構成され、
各共通パイロット信号は前記送信ノードの１本のアンテナから送信され、２つ以上の共通パイロット信号を送信する前記送信ノードのアンテナはなく、
前記複数の共通パイロット信号は１つ以上のレガシー共通パイロット信号と１つ以上の非レガシーパイロット信号を含み、各レガシー共通パイロット信号は非レガシー共通パイロット信号より高い電力で送信され、
各レガシー共通パイロット信号はレガシー受信ノードと非レガシー受信ノードの両方により識別され、各非レガシー共通パイロット信号は非レガシー受信ノードにより識別されるがレガシー受信ノードにより識別されない、受信ノード。
【請求項２７】
前記パイロット受信器は前記データ受信時間の間に前記復調パイロット信号を聴取する工程を含む、請求項２６に記載の受信ノード。
【請求項２８】
前記構成設定器（８２０）は、
物理層の上位の通信層と共通制御チャネルのうちの一方か両方を介して前記送信ノードから構成メッセージを受信し、
前記構成メッセージが前記データ復調パイロット信号が監視されることを示す場合に前記データ復調は改善されると判定するように構成される、請求項２６または２７に記載の受信ノード。
【請求項２９】
前記構成設定器は、
前記データ受信時間の前に前記構成メッセージを聴取するように構成され、前記構成メッセージは前記データ受信時間の間に受信された前記データのランクを含み、
前記ランクはレガシー閾値ランクより大きい場合に前記データ復調パイロット信号が監視されると判定するように構成される、請求項２８に記載の受信ノード。
【請求項３０】
前記送信ノードから受信された前記複数の共通パイロット信号に基づいて前記送信ノードにフィードバックを送信するよう構成されたフィードバック提供器（８４０）を更に有し、前記フィードバックは前記送信ノードと前記受信ノードとの間のチャネルのチャネル状態情報を含み、
前記チャネル状態情報はプレコーディング制御指示とランク指示を含む、請求項２６から２９のいずれか１項に記載の受信ノード。
【請求項３１】
前記フィードバックは前記複数の共通パイロット信号に加えて前記復調パイロット信号に基づくものである、請求項３０に記載の受信ノード。
【請求項３２】
前記レガシーパイロット信号はプライマリパイロット信号と第１のセカンダリパイロット信号を含み、前記パイロット受信器（８１０）は前記プライマリパイロット信号と前記第１のセカンダリパイロット信号を聴取するように構成され、
前記非レガシー共通パイロット信号は第２のセカンダリパイロット信号と第３のセカンダリパイロット信号を含み、前記パイロット受信器（８１０）は前記第２のセカンダリパイロット信号と前記第３のセカンダリパイロット信号を聴取するように構成され、
前記復調パイロット信号は第１の復調パイロット信号と第２の復調パイロット信号を含み、前記パイロット受信器（８１０）は前記第１の復調パイロット信号と第２の復調パイロット信号を聴取するように構成される、請求項２６から３１のいずれか１項に記載の受信ノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、２０１２年１月３０日に出願された“マルチアンテナ無線通信において共通パイロット信号及び個別パイロット信号を選択的に使用する方法及び装置”のタイトルの米国仮出願に基づく優先権を主張し、当該日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【０００２】
本発明の技術分野は、一般に無線通信に関する。特に、技術分野は、復調性能を改善するために無線通信において復調パイロット信号を選択的に使用する方法、装置及び／又はシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
ＭＩＭＯ（多入力多出力）システムは、無線通信システムの性能及び通信容量を改善（ｅｎｈａｎｃｅｄ）できる。ＭＩＭＯは、多重送信アンテナ及び多重受信アンテナを使用してデータの送信及び／又は受信効率を改善するため、多重アンテナシステムとも呼ばれる。ＭＩＭＯ技術は、空間多重化、送信ダイバーシチ及びビームフォーミング等を含む。
【０００４】
空間多重化では、独立したシンボルストリームが基地局（例えば、ＢＴＳ、ｅＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ等）等の送信ノードの異なるアンテナにおいて同一の周波数帯域幅で送信される。これにより、システムの帯域幅を増加することなく高いレートでデータを送信できる。送信ダイバーシチでは、同一のデータが送信アンテナから送信される。送信ノードにおいて時空間符号を使用することで、受信ノード（例えば、ＵＥ）における検出されるシンボルの信頼性を、送信ダイバーシチを利用することにより改善できる。ビームフォーミングは、通常は、多重アンテナにおけるチャネル状態に従って重み値を付加することにより信号のＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を増加するために使用される。重み値は、重みベクトル又は重み行列により表されてもよく、プリコーディングベクトル又はプリコーディング行列とも呼ばれる。
【０００５】
３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）ＬＴＥ（ロング  ターム  エヴォリューション）、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動通信システム）、ＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）及びＷｉＭａｘ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）システム等の実際の無線システムにおいて、性能を改善させるために、送信ノードと受信ノードとの間のチャネルの知識が使用される。チャネル知識は、受信ノードから送信ノードへのフィードバックを介して、送信ノードで利用できるようになる。ＭＩＭＯ（多入力多出力）送信ノードは、プリコーディングを使用してシステム性能を改善させるために、当該チャネル情報を利用できる。ビームフォーミング利得に加えて、プリコーディングを使用することにより、チャネル行列の状態が悪いという問題が回避される。
【０００６】
ＨＳＤＰＡ、ＵＭＴＳ及びＬＴＥ等の無線システムにおいて、ＵＥ（ユーザ装置）に高いデータレートを提供するために、プリコーディング及び／又はビームフォーミング技術を用いる多重アンテナを採用できる。これらのシステムにおいて、基地局は、ＵＥが事前に既知である１つ以上の所定の信号を送信する。これらの既知の信号をパイロット信号（例えば、ＵＭＴＳにおいて）又は参照信号（例えば、ＬＴＥにおいて）と呼ぶ場合がある。例えばＬＴＥ  Ｒｅｌｅａｓｅ  １０において、復調参照信号（ＤＭ−ＲＳ）と呼ばれる最大８個のＵＥ別参照信号がチャネル復調のために導入される。これらの参照信号は、ＯＦＤＭ時間−周波数グリッド内の所定の位置に挿入され、ＵＥがダウンリンクチャネルを推定することによりコヒーレントなチャネル復調を実行できるようにする。説明を簡潔にするために、そのような既知の信号をパイロット信号又は単にパイロットと呼ぶ。
【０００７】
基地局により送信されるパイロット信号に対する別のＭＩＭＯ機能は、ＵＥがパイロット信号を検出し、検出されたパイロット信号に基づいて基地局にＣＳＩ（チャネル状態情報）推定をフィードバックすることである。ＣＳＩは、信号が送信ノードから受信ノードに伝搬する方法を記述する通信リンクの既知のチャネル特性を示し、例えば散乱、フェーディング及び距離に応じる電力減衰の複合的影響を表す。ＣＳＩ推定に基づいて、基地局はダウンリンク送信を現在のチャネル状態に適応させることができる。これは、マルチアンテナシステムにおける高いデータレートでの信頼性の高い通信にとって重要である。基地局とＵＥとの間の各ＭＩＭＯチャネルは、各自のＣＳＩ推定を必要とする。
【０００８】
実際、例えばＦＤＤ（周波数分割多重）システムの場合、完全なＣＳＩを取得するのは困難である場合がある。そのようなシステムにおいて、何らかの種類のＣＳＩ知識が受信ノードからのフィードバックを介して送信ノードで使用できる場合がある。これらのシステムを限定的フィードバックシステムと呼ぶ。コードブック利用フィードバック及び量子化チャネルフィードバック等の限定的フィードバックシステムの多くの実現例が存在する。３ＧＰＰ  ＬＴＥ、ＨＳＤＰＡ及びＷｉＭＡＸは、プリコーディングに対してコードブック利用フィードバックＣＳＩを推奨する。
【０００９】
コードブック利用プリコーディングにおいて、事前に定義されたコードブックが送信ノード及び受信ノードの双方において定義される。コードブックのエントリは、グラスマン、Ｌｌｙｏｄアルゴリズム、ＤＦＴ行列等の異なる方法を使用して構成可能である。多くの場合、プリコーダ行列は、ＮＲ×ＮＴＭＩＭＯチャネル行列Ｈ（ＮＲは受信ノードにおける受信アンテナの数であり、ＮＴは送信ノードにおける送信アンテナの数である）の特徴に一致するように選択され、その結果、いわゆるチャネル依存プリコーディングが行われる。これは、一般に閉ループプリコーディングとも呼ばれ、基本的に、送信されるエネルギーの多くをＵＥに伝達するという意味で強力である信号部分空間に送信エネルギーを集中させようとする。この場合の信号部分空間は、空間、時間、周波数、符号等を含む任意の次元数で定義される信号空間の部分空間である。
【００１０】
更に、プリコーダ行列は、チャネルを直交させようとするために更に選択されてもよく、すなわち、ＵＥにおける適切な線形等化の後、レイヤ間干渉が低減される。受信ノードにおいて、異なるコードブックエントリを用いてＳＩＮＲを取得し、最も高いスペクトル効率（チャネル容量とも呼ぶ）を得られるランク及び／又はプリコーディングインデックスを選択することは一般的である。この場合、ランクは、送信ノードから受信ノードへ同時に送信可能であるデータストリームの数を示す。
【００１１】
一般に、閉ループＭＩＭＯシステムの性能はコードブックセットの濃度（サイズ）と共に改善する。受信ノードにおいて、ＲＩ（ランク情報）及びＰＣＩ（プリコーディング制御インデックス）は、ＴＴＩ（送信時間間隔）又は複数のＴＴＩ（例えば、ＬＴＥにおいて５ＴＴＩであり、ＨＳＤＰＡにおいて１／３ＴＴＩ）毎に送信ノードに送出される。
【００１２】
既存のＵＭＴＳ、ＬＴＥ及び他のシステム（例えば、ＷｉＭａｘ、８０２．１１（ｎ）等）は、最大で２×２ＭＩＭＯ送信（最大ＮＲ＝２、最大ＮＴ＝２）をサポートする。これは、基地局が２つの空間レイヤの各々を推定するか又は特徴付けるために２つのチャネルパイロットを取得する必要があることを意味する。４×４ＭＩＭＯ送信をサポートするためには、基地局は４つの空間レイヤの各々を推定するか又は特徴付けるために４つのチャネルパイロットを取得する必要がある。既存又は従来のＬＴＥシステムと比較して、２つの新規のＭＩＭＯチャネルに対するチャネル復調及びＣＳＩ推定を実行するために、２つの新規のパイロット信号が定義される必要がある。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の限定しない１つの態様は、無線通信システムの送信ノードにより実行される方法に関する。この場合、送信ノードは、マルチアンテナ送信が可能であってもよい。送信ノードは、複数のアンテナから複数の共通パイロット信号を送信することと、受信ノードにおけるデータ復調を改善できるかを判定することと、データ送信時間の間に受信ノードにデータを送信することと、受信ノードにおけるデータ復調を改善できると判定される場合に受信ノードへ１つ以上の復調パイロット信号を送信することとにより、方法を実行してもよい。各共通パイロット信号は送信ノードの１つのアンテナから送信されてもよく、この場合、アンテナは２つ以上の共通パイロット信号を送信しない。複数の共通パイロット信号は、１つ以上のレガシー共通パイロット信号及び１つ以上の非レガシー共通パイロット信号を含んでもよく、この場合、各レガシー共通パイロット信号は、各非レガシー共通パイロット信号より高い電力で送信される。各レガシー共通パイロット信号は、レガシー受信ノード及び非レガシー受信ノードの双方により識別（Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ）されてもよい。各非レガシー共通パイロット信号は、非レガシー受信ノードにより識別されてもよいが、レガシー受信ノードにより識別されなくてもよい。
【００１４】
本発明の別の限定しない態様は、プログラミング命令を含むコンピュータ可読媒体に関する。コンピュータがプログラミング命令を実行する場合、コンピュータは、送信ノードにおいて実行される方法を実行して、上述のようにマルチアンテナ無線通信システムにおける送信ノードにフィードバックとしてチャネル状態情報を提供する。
【００１５】
本発明の別の限定しない態様は、無線通信システムの送信ノードに関する。送信ノードは、マルチアンテナ送信が可能であってもよく、パイロット送信ノード、構成提供器及びデータ送信ノードを備えてもよい。パイロット送信ノードは、複数のアンテナから複数の共通パイロット信号を送信するように構成されてもよい。構成提供器は、受信ノードにおけるデータ復調を改善できるかを判定するように構成されてもよい。データ送信ノードは、データ送信時間の間に受信ノードへデータを送信するように構成されてもよい。パイロット送信ノードは、受信ノードにおけるデータ復調を改善できると構成提供器が判定する場合に受信ノードへ１つ以上の復調パイロット信号を送信するように更に構成されてもよい。送信ノードは、１つのアンテナから各共通パイロット信号を送信するように構成されてもよく、この場合、アンテナは２つ以上の共通パイロット信号を送信しない。複数の共通パイロット信号は、１つ以上のレガシー共通パイロット信号及び１つ以上の非レガシー共通パイロット信号を含んでもよく、この場合、各レガシー共通パイロット信号は、各非レガシー共通パイロット信号より高い電力で送信される。各レガシー共通パイロット信号は、レガシー受信ノード及び非レガシー受信ノードの双方により識別されてもよい。各非レガシー共通パイロット信号は、非レガシー受信ノードにより識別されてもよいが、レガシー受信ノードにより識別されなくてもよい。
【００１６】
本発明の限定しない１つの態様は、無線通信システムの受信ノードにより実行される方法に関する。この場合、受信ノードは、マルチアンテナ受信が可能であってもよい。受信ノードは、送信ノードから複数の共通パイロット信号を受信することと、受信ノードにおいてデータ復調を改善できるか否かを判定することと、受信ノードにおけるデータ復調を改善できると判定される場合に送信ノードから１つ以上の復調パイロット信号及び１つ以上の共通パイロット信号を受信することと、データ受信時間の間に送信ノードからデータを受信することと、復調パイロット信号が受信される場合に復調パイロット信号及び共通パイロット信号に基づいて受信データを復調することとにより、方法を実行してもよい。各共通パイロット信号は、送信ノードの１つのアンテナから送信されてもよく、この場合、アンテナは２つ以上の共通パイロット信号を送信しない。複数の共通パイロット信号は、１つ以上のレガシー共通パイロット信号及び１つ以上の非レガシー共通パイロット信号を含んでもよく、この場合、各レガシー共通パイロット信号は、各非レガシー共通パイロット信号より高い電力で送信される。各レガシー共通パイロット信号は、レガシー受信ノード及び非レガシー受信ノードの双方により識別されてもよい。各非レガシー共通パイロット信号は、非レガシー受信ノードにより識別されてもよいが、レガシー受信ノードにより識別されなくてもよい。
【００１７】
本発明の別の限定しない態様は、プログラミング命令を含むコンピュータ可読媒体に関する。コンピュータがプログラミング命令を実行する場合、コンピュータは、受信ノードにおいて実行される方法を実行して、上述のようにマルチアンテナ無線通信システムにおける送信ノードにフィードバックとしてチャネル状態情報を提供する。
【００１８】
本発明の別の限定しない態様は、無線通信システムの受信ノードに関する。受信ノードは、マルチアンテナ受信が可能であってもよく、パイロット受信ノード、構成設定器及びデータ受信ノードを備えてもよい。パイロット受信ノードは、送信ノードから複数の共通パイロット信号を受信するように構成されてもよい。構成設定器は、受信ノードにおいてデータ復調を改善できるか否かを判定するように構成されてもよい。データ受信ノードは、データ受信時間の間に送信ノードからデータを受信するように構成されてもよい。パイロット受信機は、受信ノードにおけるデータ復調を改善できると構成設定器が判定する場合に送信ノードから１つ以上の復調パイロット信号及び１つ以上の共通パイロット信号を受信するように更に構成されてもよい。データ受信機は、復調パイロット信号が受信される場合に復調パイロット信号及び共通パイロット信号に基づいて受信データを復調するように構成されてもよい。各共通パイロット信号は、送信ノードの１つのアンテナから送信されてもよく、この場合、アンテナは２つ以上の共通パイロット信号を送信しない。複数の共通パイロット信号は、１つ以上のレガシー共通パイロット信号及び１つ以上の非レガシー共通パイロット信号を含んでもよく、この場合、各レガシー共通パイロット信号は、各非レガシー共通パイロット信号より高い電力で送信される。各レガシー共通パイロット信号は、レガシー受信ノード及び非レガシー受信ノードの双方により識別されてもよい。各非レガシー共通パイロット信号は、非レガシー受信ノードにより識別されてもよいが、レガシー受信ノードにより識別されなくてもよい。
【００１９】
本発明の上記の目的、特徴及び利点、並びに他の目的、特徴及び利点は、添付の図面に示される好適な実施形態の以下の更なる特定の説明から明らかになるだろう。図中、図中符号は同一の部分を示す。図面は必ずしも一定の縮尺ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】異なるパイロット電力が異なるパイロット信号に対して使用される場合の４×４ＭＩＭＯ対応ＵＥのリンクレベル性能を示すグラフである。
【図２】無線基地局の一例を示すブロック図である。
【図３】無線端末の一例を示すブロック図である。
【図４】呼設定の間に送信ノードと受信ノードとの間で交換されるメッセージの一例を示す図である。
【図５】マルチアンテナ送信を実行するように構成された無線ネットワークの送信ノードの実施形態を示す図である。
【図６】マルチアンテナ送信を実行するように構成された無線ネットワークの送信ノードの実施形態を示す図である。
【図７】送信ノードにより実行されるマルチアンテナ送信の方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】マルチアンテナ受信を実行するように構成された無線ネットワークの受信ノードの実施形態を示す図である。
【図９】マルチアンテナ受信を実行するように構成された無線ネットワークの受信ノードの実施形態を示す図である。
【図１０】受信ノードにより実行されるマルチアンテナ受信の方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】送信ノードにより実行されるマルチアンテナ送信の方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１２】送信ノードにより実行されるマルチアンテナ送信の方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１３】無線ネットワークノードとＵＥとの間のＵＭＴＳ信号伝送の一例を示す図である。
【図１４】ＵＥに関連する異なるジオメトリに対して個別パイロットを用いて達成されてもよい利得と異なるパイロット電力とを示すグラフである。
【図１５】ＵＥに関連する異なるジオメトリに対して個別パイロットを用いて達成されてもよい利得と異なるパイロット電力とを示すグラフである。
【図１６】個別パイロット信号送信アーキテクチャの実施形態を示す図である。
【図１７】個別パイロット信号送信アーキテクチャの実施形態を示す図である。
【図１８】個別パイロット信号送信アーキテクチャの実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
限定するためではなく説明する目的で、特定のアーキテクチャ、インタフェース及び技術等の特定の詳細を記載する。しかし、本明細書中で説明される技術がそれらの特定の詳細から逸脱する他の実施形態において実現されてもよいことは当業者には明らかだろう。すなわち、本明細書中で明示的に説明又は示されないが、説明される技術の原理を実現する種々の構成を当業者は考案できるだろう。
【００２２】
いくつかの例において、不必要な詳細により説明を不明瞭にしないために、周知の装置、回路及び方法の詳細な説明を省略する。原理、態様、実施形態及び例を示す本明細書中の全ての記述は、構造的等価物及び機能的等価物の双方を含むことを意図する。更に、そのような等価物は、現在既知である等価物と、将来開発される等価物、すなわち、構造に関係なく同一の機能を実行する開発される何らかの要素との双方を含むことを意図する。
【００２３】
従って、例えば本明細書中のブロック図が技術の原理を実現する例示的な回路網の概念図を表すことができることは明らかだろう。同様に、全てのフローチャート、状態遷移図及び疑似コード等は、コンピュータ可読媒体において実質的に表され且つコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されるか否かに関わらずそのようなコンピュータ又はプロセッサにより実行されてもよい種々の処理を表すことは明らかだろう。
【００２４】
「プロセッサ」又は「制御器」として示されるか又は説明される機能ブロックを含む種々の要素の機能は、専用ハードウェア及び関連するソフトウェアを実行できるハードウェアの利用を通じて提供されてもよい。プロセッサにより提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共有プロセッサ、あるいはいくつかが共有又は分散されてもよい複数の個別のプロセッサにより提供されてもよい。
【００２５】
説明される機能は、ハードウェア回路網（例えば、特殊化した機能を実行するために相互接続されるアナログ及び／又は個別論理ゲート、ＡＳＩＣ、ＰＬＡ等）を使用して、且つ／あるいは１つ以上のデジタルマイクロプロセッサ又は汎用コンピュータと関連してソフトウェアプログラム及びデータを使用して、１つ以上のノードにおいて実現されてもよいことが当業者には明らかだろう。エアインタフェースを使用して通信するノードは、適切な無線通信回路網を更に有する。更に、技術は、本明細書中で説明する技術をプロセッサに実行させる適切なコンピュータ命令セットを含む固体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク等の何らかの形態のコンピュータ可読メモリ内で完全に実現されると更に考えられる。
【００２６】
ハードウェアでの実現例は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、縮小命令セットプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及び／又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むがそれらに限定されないハードウェア（例えば、デジタル又はアナログ）回路網、並びにそのような機能を実行できる状態機械（適切である場合）を含んでもよいが、それらに限定されない。
【００２７】
コンピュータの実現例に関して、コンピュータは、一般に、１つ以上のプロセッサ又は１つ以上の制御器を備えると理解されるべきであり、用語「コンピュータ」、「プロセッサ」及び「制御器」は交換可能に使用されてもよい。コンピュータ、プロセッサ又は制御器により提供される場合、機能は、単一の専用コンピュータ、プロセッサ又は制御器により提供されてもよく、単一の共有コンピュータ、プロセッサ又は制御器により提供されてもよく、いくつかが共有又は分散されてもよい複数の個別のコンピュータ、プロセッサ又は制御器により提供されてもよい。更に、用語「プロセッサ」又は「制御器」は、上述のハードウェアの例のように、そのような機能を実行し且つ／又はソフトウェアを実行できる他のハードウェアを更に示す。
【００２８】
セルは基地局に関連付けられ、基地局は、一般的な意味で、ダウンリンク（ＤＬ）で無線信号を送信し且つ／又はアップリンク（ＵＬ）で無線信号を受信する何らかのノードを備える。上述のように、基地局の例は、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ、マクロ／ミクロ／ピコ無線基地局、ホームｅＮｏｄｅＢ、中継器、リピータ、センサ、送信専用無線ノード又は受信専用無線ノードである。基地局は、１つ以上の周波数、搬送周波数又は周波数帯域で動作するか又は少なくとも測定を実行してもよく、搬送波を集約できてもよい。これは、シングル無線アクセス技術（ＲＡＴ）、マルチＲＡＴ、あるいは例えば異なるＲＡＴに対して同一の又は異なるベースバンドモジュールを使用するマルチスタンダードノードであってもよい。
【００２９】
ＵＥに対して説明するが、「ＵＥ」は、ＵＬにおける信号の送信とＤＬにおける信号の受信及び／又は測定との少なくとも一方を可能にする無線インタフェースを備えるどんな無線装置又はノードも含む限定しない用語であることが当業者には理解されるべきである。一般的な意味におけるＵＥのいくつかの例は、ＰＤＡ、ラップトップ、モバイル、センサ、固定中継器、移動中継器、無線ネットワークノード（例えば、ＬＭＵ又はフェムト基地局、あるいは端末技術を使用する小型基地局）である。本明細書中のＵＥは、１つ以上の周波数、搬送周波数、成分搬送波又は周波数帯域において動作するか又は少なくとも測定を実行できるＵＥ（一般的な意味で）を含んでもよい。これは、シングルＲＡＴ又はマルチＲＡＴ又はマルチスタンダードモードで動作する「ＵＥ」であってもよい（例えば、デュアルモードＵＥの一例は、ＷｉＦｉ又はＬＴＥのいずれか一方又はそれらの組み合わせで動作してもよい）。
【００３０】
説明される信号伝送は、直接リンク又は論理リンクのいずれを介してもよい（例えば、上位層プロトコルを介し且つ／又は１つ以上のネットワークノードを介してもよい）。例えば調整ノードからの信号伝送は、例えば無線ノードである別のネットワークノードを通過してもよい。
【００３１】
限定しない例を説明するために、本明細書中で説明する実施形態は、独立した実施形態として考慮されてもよく、あるいは互いに組み合わされて考慮されてもよい。
【００３２】
本文書において、例えばＨＳＤＰＡ、ＷＣＤＭＡ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａである３ＧＰＰ用語は、説明するための例として使用される。尚、本明細書中で説明する技術は、例えばＷｉＭＡＸ、ＵＭＢ、ＧＳＭ、ｃｄｍａ２０００、１ｘＥＶＤＯ、無線ＬＡＮ、ＷｉＦｉ等である３ＧＰＰでない規格に適用可能である。従って、本発明の目的は、３ＧＰＰ無線ネットワークシステムの集合に限定されず、無線通信システムの多くの分野を含むことができる。また、説明される方法が実行可能である受信ノードの一例として、無線端末（例えば、ＵＥ、ラップトップ、ＰＤＡ、スマートフォン、移動端末等）が使用される。すなわち、説明は一般にダウンリンク送信を中心とする。しかし、本発明は、アップリンク送信に同様に適用可能である。すなわち、本発明は、無線信号を受信する基地局（例えば、ＲＢＳ、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ等）及び中継局を含むネットワークのどんなノードにも適用可能である。
【００３３】
上述のように、多くの既存のシステムは、最大で２×２ＭＩＭＯ送信をサポートする（便宜上、「レガシー」システムと呼ぶ）。４×４ＭＩＭＯ送信をサポートするために（便宜上、「非レガシー」システムと呼ぶ）、２つの新規のパイロット信号、すなわち第３及び第４のパイロット信号が、追加のＭＩＭＯチャネルに対するチャネル復調及びＣＳＩ推定を実行するために定義される。
【００３４】
レガシーＵＥにとって、第３及び第４のパイロット信号は望ましくない。第１に、第３及び第４のパイロットでエネルギーを使用できるようにすることにより、レガシーＵＥに対するＨＳ−ＰＤＳＣＨスケジューリングに使用できるエネルギー量が減少する。第２に、第３及び第４のパイロットは、第１及び第２のパイロットしか使用できないレガシーＵＥに対して干渉を発生させる場合がある。従って、レガシーＵＥ（非４ＴｘＵＥ）に対する性能の影響を最小限にするために、第３及び第４のパイロットの電力を低い値に減少することが望ましい。従って、第１及び第２のパイロットは、相対的に高い電力（例えば、それぞれ−１０ｄＢ、−１３ｄＢ）で送信されてもよく、第３及び第４のパイロットは相対的に低い電力（例えば、−２２ｄＢ）で送信されてもよい。
【００３５】
しかし、第３及び第４のパイロットの電力が最小限である場合、４ＴｘＵＥの復調性能に悪影響が及ぶ場合がある。図１は、４×４ＭＩＭＯシステムにおいて、３つの異なるジオメトリ（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）の場合の非レガシーＵＥに対する第３及び第４のパイロットのパイロット電力の関数として、リンクレベルスループットの一例を示す。２０ｄＢ等の高いジオメトリは、ＵＥが存在する環境が相対的にクリーンである（Ｃ／Ｉ（搬送波対干渉比）が高い）ことを示し、０ｄＢ等の低いジオメトリは、ＵＥが相対的にノイズの多い環境に存在することを示す。図１において、第１及び第２のパイロットのパイロット電力はそれぞれ−１０ｄＢ及び−１３ｄＢに保持されていると仮定する。
【００３６】
第３及び第４のパイロット電力が減少するにつれて、非レガシーＵＥの性能が低下することがわかる。低下は、高いジオメトリ（例えば、２０ｄＢ）において著しい。これは、高いジオメトリでは、大量のパイロット電力エネルギーを必要とするランク３及びランク４の送信であり且つ／又はデータレートが高い可能性が高いためである。それに対して、低いジオメトリ（例えば、０ｄＢ）で行われる低いデータレート及び／又はランクの選択（例えば、ランク１及び２）は、少ない量のパイロットエネルギーで復調可能である。従って、４ＴｘＵＥが高いランクで高いデータレートを復調する場合、高いパイロット電力が望ましい。
【００３７】
通常、各パイロット信号は、対応するアンテナポートにおいて送信される。従って、４Ｔｘ送信ノードは、第１、第２、第３及び第４のパイロット信号を対応する第１、第２、第３及び第４のアンテナポートにおいて送信できる。本発明の１つの態様において、状況により保証される場合に第３及び／又は第４のアンテナポートから送信されるパイロット電力が増加されることが提案される。例えば第３及び／又は第４のアンテナポートからのパイロット電力は、以下の場合に増加されてもよい。
・ＵＥが非レガシーＵＥである（すなわち、第３及び／又は第４のアンテナポートから送信されるパイロット信号を使用できる）
・ＵＥが高いレートでデータを復調する（ＵＥが相対的にクリーンな環境に存在する（ジオメトリが高い）場合等）
それに対して、第３及び第４のアンテナポートからのパイロット電力を減少できる場合の例を以下に示す。
【００３８】
・ＵＥがレガシーＵＥである場合
・ＵＥのランクが低い場合（例えば、ランク１又は２）
・ＵＥが低いデータレートにスケジュールされる場合（例えば、音声）
【００３９】
１つ以上の態様において、状況により保証される場合に第３及び第４のアンテナポートから送信されるパイロット信号の電力が増加又は減少されることが提案される。１つの態様において、送信ノードは、受信ノードとの通信に関連付けられる１つ以上の条件を判定する。その判定された条件に基づいて、受信ノードは、送信ノードから送信される共通パイロット（又は参照）信号及び復調パイロット（又は参照）信号の一方又は双方を受信するように構成されてもよい。１つの例において、受信ノードは、共通パイロット信号のみを受信するように構成されてもよい。別の例において、受信ノードは、共通パイロット信号及び復調パイロット信号の双方を受信するように構成されてもよい。１つの実施形態において、送信ノードが受信ノードを構成してもよく、別の実施形態において、受信ノードが自身を構成してもよい。
【００４０】
共通パイロット信号及び復調パイロット信号の一方又は双方を選択的に監視するように受信ノードを構成することにより、受信ノードにおいて所望の復調性能を達成できると同時に、受信ノードと同一の構成及び／又は機能を有さない場合がある例えばレガシーＵＥである他の無線ノードに対する干渉を低減できるか又は最小限にできる。
【００４１】
有利な適用例は、基地局等の無線ネットワークノードとＵＥとの間のＭＩＭＯ通信に対する。１つ以上の条件の限定しない例は、ＭＩＭＯ通信に関連するＭＩＭＯランク、ＵＥに関連する信号品質（例えば、ジオメトリ、Ｓ（Ｉ）ＮＲ、パス損失等）及び／又はＭＩＭＯ通信に関連するデータレートのうちの１つ以上を含む。
【００４２】
一実施形態において、ＵＥは、ＵＥが所望のデータ復調及び無線ネットワークノードにフィードバックされるＣＳＩ推定を実行できる電力レベルの共通パイロットを使用するように構成されてもよい。別の実施形態において、ＵＥは、データ復調に１つ以上の復調パイロットを使用し且つ無線ネットワークノードにフィードバックされるＣＳＩ推定に１つ以上の共通パイロットを使用するように構成されてもよい。
【００４３】
更に別の実施形態において、ＵＥは、１つ以上のアンテナで１つ以上の復調パイロットを受信し且つ１つ以上の他のアンテナで共通パイロットを受信するように構成されてもよい。復調パイロット信号は復調に使用されてもよく、共通パイロット信号は、単独で又は復調パイロット信号と組み合わされてＣＳＩ推定に使用されてもよい。
【００４４】
受信ノード（例えば、ダウンリンクにおけるＵＥ）は、無線ネットワークノードにより種々の方法で構成されてもよい。限定しない例は、無線リソース制御（ＲＲＣ）信号伝送等の無線送信ノード及び／又はネットワークノードからの適切な既存及び／又は新規の信号伝送、あるいは高速共有制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）オーダ等の制御チャネルのフラグビット等を介することを含む。
【００４５】
図２及び図３は、本発明の１つの態様に係る双方がＭＩＭＯ対応である基地局２００（無線送信ノードの一例）及びＵＥ３００（無線受信ノードの一例）の一例を示すブロック図である。基地局２００は、ＭＩＭＯがＵＥ３００に対してオン又はオフにされる必要があるかをＵＥ３００に直接信号伝送するように構成されてもよく、且つ／あるいは、ＵＥ３００が当該判定を行えるように構成されてもよい。前者は、基地局２００とＵＥ３００との間に物理層の信号伝送を導入することにより達成されてもよく、この場合、基地局２００は、ＭＩＭＯに関連する特徴の一部又は全てを有効／無効にするようにＵＥ３００を構成する。
【００４６】
基地局２００は、データ入力２１０と、データ入力２１０からデータを受信し且つ異なる送信機２６０（１）〜２６０（ｉ）を介して送信可能なデータにデータを処理するように構成された送信（Ｔｘ）プロセッサ２２０とを含んでもよい。送信プロセッサ２２０は、データ、信号伝送及びパイロットシンボルを複数のストリームに多重分離するように構成されてもよく、これらは、例えば２Ｔｘ、４Ｔｘ等である特定のＭＩＭＯモードに従って複数の送信機２６０（１）〜２６０（ｉ）に供給される。基地局２００は、ＵＥ３００からデータを受信するように構成された多くの受信機２７０（１）〜２７０（ｊ）を更に含むことができる。受信データは、受信信号のＭＩＭＯモードを検出し且つＵＥ３００により送出されたフィードバック情報及びトラフィックデータを回復するように構成された受信（Ｒｘ）プロセッサ２４０に転送される。受信プロセッサ２４０は、何らかの所望の方法で受信データに更なる処理２５０を実行するように更に構成されてもよく且つ／又は更なる処理２５０に対してデータを出力できる。制御器２３０は、プログラムコード及びデータを格納するメモリ２８０を用いて基地局２００内の異なる装置を制御するように構成される。制御器２３０は、例えば無線ネットワーク制御器（ＲＮＣ）、ＵＥ３００又は内部から受信できる１つ以上の条件又はパラメータに基づいて、ＭＩＭＯモード、並びに１つ以上の判定された条件又はパラメータに最適なＵＥ３００に対する所望のパイロット構成を判定するように構成されてもよい。
【００４７】
基地局２００全体がハードウェア又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実現されるように、基地局２００の各構成要素、すなわち、データ入力２１０、送信プロセッサ２２０、制御器２３０、受信プロセッサ２４０、更なるプロセッサ２５０、送信機２６０（１）〜２６０（ｉ）、受信機２７０（１）〜２７０（ｊ）及びメモリ２８０は、ハードウェア、ソフトウェア（ファームウェアを含む）又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実現されてもよい。
【００４８】
ＵＥ３００は、Ｔｘプロセッサ３２０においてデータを処理することにより送信されるデータを提供するように構成されたデータ入力３１０を含んでもよい。データは、ＭＩＭＯモードに従って変調及び分割され、複数の送信機３６０（１）〜３６０（ｋ）に転送される。ＵＥ３００は、ＣＱＩを含む（場合によっては、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報等の他の情報を更に含む）フィードバック情報を基地局２００に送出する。フィードバックデータは、Ｔｘプロセッサ３２０において処理され、送信機３６０（１）〜３６０（ｋ）を使用して送出される。基地局２００からのデータは、多くの受信機３７０（１）〜３７０（ｌ）において受信され、受信したパイロット信号に基づいてチャネル応答を推定し且つチャネル推定を提供するように構成されたＲｘプロセッサ３４０に転送される。Ｒｘプロセッサ３４０は、受信データのＭＩＭＯ機能を検出し且つ受信信号の逆スクランブル、逆拡散、復号等の更なる処理３５０を実行するように更に構成されてもよく、且つ／あるいは、更なる処理に対してデータを出力できる。ＵＥ３００は、プログラムコード及び／又はデータを格納するメモリ３８０接続され且つＵＥ３００の動作を制御するように構成された制御器３３０を更に備えてもよい。
【００４９】
ＵＥ３００全体がハードウェア又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実現されるように、ＵＥ３００の各構成要素、すなわち、データ入力３１０、Ｔｘプロセッサ３２０、制御器３３０、Ｒｘプロセッサ３４０、更なるプロセッサ３５０、送信機３６０（１）〜３６０（ｋ）、受信機３７０（１）〜３７０（ｌ）及びメモリ３８０は、ハードウェア、ソフトウェア（ファームウェアを含む）又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実現されてもよい。
【００５０】
図４は、本発明の１つの態様に係るマルチアンテナ無線通信システム４００の２つのノード、すなわち送信ノード４１０と受信ノード４２０との間で交換される一連のメッセージの一例を示す。ダウンリンクにおいて、送信ノード４１０は基地局（例えば、ｅＮｏｄｅＢ）であってもよく、受信ノード４２０は無線端末（例えば、ＵＥ）であってもよい。本例では、通常の呼設定の間にｅＮｏｄｅＢとＵＥとの間で交換されるメッセージを示す。
【００５１】
ｅＮｏｄｅＢ４１０により共通パイロットチャネル（例えば、Ｐ−ＣＰＩＣＨ、Ｓ−ＣＰＩＣＨ）で送信された信号から、ＵＥ４２０はチャネルを推定し、チャネル品質情報及びプリコーディングチャネル指標を計算する。ＵＥ４２０は、フィードバックチャネルでハイブリッドＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＫと共に当該情報をフィードバックとしてｅＮｏｄｅＢ４１０に報告する。例えばＵＥ４２０がＲＩ及び対応するＰＣＩを判定すると、情報はフィードバックチャネル（例えば、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）を介してｅＮｏｄｅＢ４１０に送出される。通常、ＨＳ−ＤＰＣＣＨの周期は１つのサブフレーム（２ミリ秒）である。
【００５２】
フィードバック情報を受信すると、ｅＮｏｄｅＢ４１０は、ランク、変調、トランスポートブロックサイズ、及びデータトラフィックに対するＰＣＩ、を判定する。当該情報は、ダウンリンク制御チャネル（例えば、ＨＳ−ＳＣＣＨ）を介して伝達される。制御チャネルで送信される制御情報はスケジューリング情報を含み、すなわち、ＵＥ４２０は、ＵＥ４２０に対して確保されたダウンリンクリソース（時間、周波数、データトラフィックチャネル（例えばＨＳ−ＰＤＳＣＨ）のコードの何らかの組み合わせ）を通知される。ＵＥ４２０へ制御情報を送信した後、ｅＮｏｄｅＢ４１０はデータトラフィックチャネルでＵＥ４２０へダウンリンクデータを送信する。
【００５３】
本態様において、パイロット信号（又はＬＴＥにおける参照信号）を送信する場合、ｅＮｏｄｅＢ４１０は常に共通パイロットを送信する。例えばＬＴＥを実現する４×４ＭＩＭＯにおいて、ｅＮｏｄｅＢ４１０は、各アンテナから１つずつの４つの共通パイロット信号を送信する。第１及び第２の共通パイロット（例えば、プライマリ共通パイロットとも呼ばれるＰ−ＣＰＩＣＨ及び第１のセカンダリ共通パイロットとも呼ばれる第１のＳ−ＣＰＩＣＨ）はそれぞれ、第１及び第２のアンテナから相対的に高い電力（例えば、−１０ｄＢ及び−１３ｄＢ）で送信される。第１及び第２の共通パイロットは、レガシー受信ノード（例えば、２×２ＭＩＭＯ対応）及び非レガシー受信ノード（例えば、４×４ＭＩＭＯ対応）の双方により識別されてもよい。これらはレガシー受信ノードにより識別されるため、それらをレガシー共通パイロット信号とも呼ぶ。
【００５４】
第３及び第４の共通パイロット（例えば、第２及び第３のセカンダリ共通パイロットと呼んでもよい第２及び第３のＳ−ＣＰＩＣＨ）は、相対的に低い電力（例えば、−２２ｄＢ）で第３及び第４のアンテナから送信される。これらの電力の低い共通パイロット信号は、非レガシー受信ノードにより識別されるがレガシー受信ノードにより識別されなくてもよい。従って、そのような信号を非レガシー共通パイロット信号と呼んでもよい。
【００５５】
上述のように、非レガシー共通パイロットは、レガシーノードに対して有用でなく、実際は干渉であるため、相対的に低い電力で送信される。従って、レガシー端末がｅＮｏｄｅＢ４１０からデータを受信するようにスケジュールされる場合、非レガシー共通パイロットの干渉効果は最小限である必要がある。しかし、図１に関して説明したように、非レガシーＵＥがデータを受信するようにスケジュールされる場合、特定の状況において、非レガシー共通パイロットの電力が低いことが実際は不利になる場合がある。
【００５６】
しかし、本発明の１つの態様において、この問題は、復調パイロット信号を使用することにより解決される。例えば、図４のＵＥ４２０が非レガシー受信ノードであり、例えば４×４ＭＩＭＯ対応であると仮定する。ＵＥ４２０が相対的にクリーンな環境に存在する（例えば、ＳＩＮＲが高い、ジオメトリが高い等）とＵＥ４２０からのフィードバックが示す場合、ｅＮｏｄｅＢ４１０は、ＵＥ４２０における復調性能を改善させるために、共通パイロット信号に加えて復調パイロット信号を提供できる。復調パイロット信号を提供する前に、ｅＮｏｄｅＢ４１０は、復調パイロットがＵＥ４２０に対してスケジュールされたダウンリンクリソースでデータと共に送信されるという何らかの指示を制御チャネル（例えば、ＨＳ−ＳＣＣＨ）におけるダウンリンク制御情報内で提供してもよい。指示は、明示的又は暗示的であってもよい（ランク、プリコーディングインデックス、ＭＣＳ、トランスポートブロックサイズ等）。復調パイロットは、ＵＥ４２０のデータ復調性能を改善できる。
【００５７】
送信される復調パイロット信号の数は、非レガシー共通パイロット信号の数以下である。それらの数は等しいのが好ましい。また、各復調パイロット信号は、非レガシー共通パイロット信号の１つを送信するために使用されるアンテナから送信されるのが好ましい。例えば第１の復調パイロットは、第３の共通パイロット信号を送信するために使用される第３のアンテナから送信されてもよく、第２の復調パイロットは、第４の共通パイロット信号を送信するために使用される第４のアンテナから送信されてもよい。
【００５８】
同一のアンテナから復調パイロットを送信することにより、それらのアンテナから送信されるパイロット電力が効果的に増加される。図１において、ジオメトリの高い（例えば、２０ｄＢ）非レガシーＵＥ４２０の場合、第３及び第４のパイロット電力が高いほどスループットが大幅に改善する。これは主に、ＵＥ４２０におけるデータ復調が改善したことによるものである。
【００５９】
ｅＮｏｄｅＢ４１０は、必要に応じて復調パイロットを送信する。例えばレガシーＵＥにデータを送信する間は復調パイロットが送信される必要はない。また、非レガシーＵＥの場合であっても、状況により保証されない場合（例えば、ＵＥがノイズの多い環境に存在する場合、送信されるデータの種類が高いスループットを必要としない場合等）、復調パイロットが送信される必要はない。
【００６０】
しかし、状況により保証される場合、ｅＮｏｄｅＢ４１０はＵＥ４２０に復調パイロットを送信する。一実施形態において、復調パイロットは、ＵＥ４２０を許可するためにデータ送信の間に送信されてもよい。すなわち、ＵＥ４２０は、ＵＥ４２０がデータを受信するようにスケジュールされる時間フレーム中に復調パイロットが存在すると仮定してもよい。例えばＨＳＤＰＡにおいて、復調パイロットがＵＥ４２０に対して有効にされる場合、ＵＥ４２０が共有リソースを受信するようにスケジュールされる共有チャネルＴＴＩ内に復調パイロットが存在すると仮定してもよい。その代わりに又はそれに加えて、復調パイロットの送信は、ＵＥ４２０が用意できるようにするために、データ送信の直前に開始してもよい。
【００６１】
１つの実施形態において、復調パイロットは、特にＵＥ４２０専用にされてもよい。例えば復調パイロットは、ＵＥ４２０に対して符号化され且つ／又はビームフォーミングされてもよい。
【００６２】
しかし、別の実施形態において、復調パイロットは、何らかの特定のＵＥに対して特に符号化又はビームフォーミングされる必要がない。すなわち、復調パイロットは、ｅＮｏｄｅＢ４１０に関連するセル（又はセクタ）全体にわたり受信されてもよい。また、復調パイロットは、プリコーディングされる必要がない。更に、プライマリスクランブリングコード等の共通パイロット信号をスクランブルするために使用されるのと同一のスクランブリングコードにより復調パイロットをスクランブルすることができる。
【００６３】
尚、復調パイロットがスケジュールされたデータ送信と同時にＵＥ４２０へ送信される場合、それにより、復調パイロットは効果的にＵＥ４２０専用にされる。従って、復調パイロット信号が特に符号化又はビームフォーミングされない場合でも、復調パイロットはＵＥ４２０専用であると見ることができる。
【００６４】
尚、用語「レガシー」及び「非レガシー」は相対的な用語であり、２×２ＭＩＭＯ対応装置及び４×４ＭＩＭＯ対応装置のみを意味するように限定されると考えられるべきではない。例えば４×４ＭＩＭＯ対応装置は、８×８ＭＩＭＯ対応装置から見た場合にレガシー装置である。この場合、８×８ＭＩＭＯ対応送信ノードは、８つの共通パイロットを送信してもよく、そのうちの４つが４×４ＭＩＭＯ対応受信ノードにより識別されてもよく、４つが識別されなくてもよい。
【００６５】
上述のように、ダウンリンクにおいて、ｅＮｏｄｅＢ４１０はデータ送信ノードであり、ＵＥ４２０はデータ受信ノードである。尚、アップリンクにおいて、役割は逆転する。すなわち、ｅＮｏｄｅＢは受信ノードであり、ＵＥは送信ノードである。尚、本発明のいくつか又は全ての態様は、アップリンクにおいて同様に適用可能である。
【００６６】
図５は、マルチアンテナ送信が可能な無線ネットワーク４００の送信ノード４１０の一実施形態を示す。図から分かるように、送信ノード４１０は、パイロット送信器５１０、構成提供器５２０、データ送信器５３０及びフィードバック受信器５４０を含んでもよい。図５は、送信ノード４１０及びそれに含まれる装置の論理ビューを提供する。厳密には、各装置が他の装置から物理的に分離される必要はない。いくつか又は全ての装置が１つの物理モジュールに組み合わされてもよい。その反対に、少なくとも１つの装置が物理的に分離したモジュールに分割されてもよい。
【００６７】
また、厳密には、送信ノード４１０の装置がハードウェアで実現される必要はない。装置は、ハードウェア及びソフトウェアの何らかの組み合わせにより実現可能であると考えられる。例えば図６に示すように、送信ノード４１０は、１つ以上のプロセッサ６１０、１つ以上の記憶装置６２０、並びに無線インタフェース６３０及びネットワークインタフェース６４０の一方又は双方を含んでもよい。プロセッサ６１０は、送信ノードの装置のうちの１つ以上の装置の動作を実行するためにプログラム命令を実行するように構成されてもよい。命令は、非一時的な記憶媒体又はファームウェア（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ）に格納されてもよい。尚、プログラム命令は、無線インタフェース６３０及びネットワークインタフェース６４０の一方又は双方を介して、一時的な有線及び／又は無線媒体を通じて更に受信されてもよい。無線インタフェース６３０（例えば、送受信機）は、内部又は外部にある１つ以上のアンテナ６３５を介して他の無線ネットワークノードとの間で信号を送受信するように構成されてもよい。ネットワークインタフェース６４０が含まれ、他の無線及び／又はコアネットワークノードと通信するように構成されてもよい。
【００６８】
図７は、提案される手法のうちの１つ以上に係る共通パイロット信号及び復調パイロット信号を使用するために送信ノード４１０により実行される方法の例７００を示すフローチャートである。ステップ７１０において、パイロット送信器５１０は、複数のアンテナ６３５から複数の共通パイロット信号を送信する。各共通パイロット信号は、１つのアンテナから送信されるのが好ましい。１つの実施形態において、アンテナは２つ以上の共通パイロット信号を送信するために使用されない。
【００６９】
複数の共通パイロット信号は、１つ以上のレガシー共通パイロット信号及び１つ以上の非レガシー共通パイロット信号を含んでもよい。各レガシー共通パイロット信号は、各非レガシー共通パイロット信号より高い電力で送信されるのが好ましい。
【００７０】
前述のように、用語「レガシー」及び「非レガシー」は相対的な用語である。これは、送信ノード４１０が少なくとも２種類の受信ノードに信号を提供してもよい（３種類以上の受信ノードに提供することもできる）ことを示し、これら２種類は、一方の種類（例えば、非レガシー）が送信ノード４１０により送信された共通パイロット信号のグループ（全ての信号である必要はない）を識別し且つ他方の種類（例えば、レガシー）が同一グループのサブセットのみを識別するという関係である。換言すると、各レガシー共通パイロット信号は、レガシー受信ノード及び非レガシー受信ノードの双方により識別されてもよい。しかし、各非レガシー共通パイロット信号は、非レガシー受信ノードにより識別されるが、レガシー受信ノードにより識別されない。
【００７１】
ステップ７３０において、構成提供器５２０は、受信ノード４２０におけるデータ復調を改善できるかを判定する。１つの態様において、フィードバック受信器５４０は、パイロット送信器５１０により送信された複数の共通パイロット信号に基づくフィードバックを受信ノード４２０から受信してもよい。フィードバックは、送信ノード４１０と受信ノード４２０との間のチャネルのチャネル状態情報（ＣＳＩ）を含むのが好ましい。一実施形態において、チャネル状態情報は、プリコーディング制御指示（ＰＭＩとも呼ぶ）及び／又はランク指示を含んでもよい。その場合、構成提供器５２０は、チャネル状態情報に基づいて、受信ノード４２０におけるデータ復調を改善できるか否かを判定できる。
【００７２】
ステップ７３０において、受信ノード４２０におけるデータ復調を改善できる（例えば、ジオメトリが高い）と構成提供器５２０が判定する場合、構成提供器５２０は、ステップ７４０へ進み、改善するように受信ノード４２０を構成できる。それに対して、受信ノード４２０におけるデータ復調を改善できない（例えば、ジオメトリが低い）か又は改善が不要である（例えば、スケジュールされたデータが高いスループットを必要としない）と構成提供器５２０が判定する場合、構成提供器５２０はステップ７４５へ進み、改善されないように受信ノード４２０を構成できる。
【００７３】
一実施形態において、改善されるように受信ノード４２０が構成されるか否かに関係なく、ステップ７５０において、データ送信器５３０は、受信ノード４２０に対してスケジュールされたデータ送信時間にデータを送信してもよい。また、ステップ７１０において、共通パイロット、すなわちレガシー共通パイロット及び非レガシー共通パイロットがパイロット送信器５１０により送信されてもよい。
【００７４】
データ復調を改善できると構成提供器５２０が判定する場合、ステップ７４０において、構成提供器５２０は、受信ノード４２０がデータ送信器５３０により送信されるデータを受信するようにスケジュールされる時間に共通パイロット信号及び復調パイロット信号を監視するように受信ノード４２０に通知するために、構成メッセージを送出できる。１つの態様において、構成提供器５２０は、例えばＲＬＣ、ＲＲＣ等である物理層の上位の通信層を介して受信ノード４２０に構成メッセージを送出してもよい。
【００７５】
その代わりに又はそれに加えて、構成提供器５２０は、例えば共有制御チャネルを介してデータ送信時間の前に構成メッセージを送出することにより、共通パイロット信号及び復調パイロット信号を監視するように受信ノード４２０に警告してもよい。構成メッセージは、データ送信時間の間に送信されるデータのランクを含んでもよい。構成メッセージにおいて示されるランクは、レガシー閾値ランクより大きくてもよい。レガシー閾値ランクは、受信ノード４２０の機能に依存してもよい。例えば４×４ＭＩＭＯ対応受信ノードの場合、レガシー閾値ランクは２であってもよい。８×８ＭＩＭＯ対応受信ノードの場合、例えば２及び４である２つのレガシー閾値ランクが存在してもよい。
【００７６】
受信ノード４２０が復調パイロット信号及び共通パイロット信号を監視するように警告された後、ステップ７６０において、パイロット送信器５１０は受信ノード４２０へ１つ以上の復調パイロット信号を送信する。１つの態様において、パイロット送信器５１０は、データ送信時間に一致するように各復調パイロット信号を送信してもよい。パイロット送信器５１０は、非レガシー共通パイロット信号の１つを送信するのに使用されるのと同一のアンテナから各復調パイロット信号を送信するのが好ましい。非レガシー共通パイロット信号を送信するのに使用される各アンテナが復調パイロット信号の１つを送信するのに使用されるのが更に好ましく、すなわち復調パイロットの数は非レガシーパイロットの数と等しいのが好ましい。
【００７７】
特定の例として、レガシー受信ノードは２×２ＭＩＭＯ対応であり、受信ノード４２０は４×４ＭＩＭＯ対応であると仮定する。その場合、ステップ７１０でパイロット送信器５１０により送信される４つの共通パイロット信号、すなわち１つのプライマリ共通パイロット信号及び３つのセカンダリ共通パイロット信号が存在してもよい。第１のアンテナから送信されるプライマリパイロット及び第２のアンテナから送信される第１のセカンダリパイロットは、２×２ＭＩＭＯ対応受信ノード及び４×４ＭＩＭＯ対応ノード４２０により識別されてもよい。第３のアンテナから送信される第２のセカンダリ共通パイロット及び第４のアンテナから送信される第３のセカンダリ共通パイロットは、４×４ＭＩＭＯ対応ノード４２０により識別されるが２×２ＭＩＭＯ対応ノードにより識別されなくてもよい。ステップ７３０において、４×４ＭＩＭＯ対応ノード４２０に対してデータ復調を改善できると構成提供器５２０が判定する場合、ステップ７６０において、パイロット送信器５１０は第３のアンテナから第１の復調パイロット信号を送信し且つ第４のアンテナから第２の復調パイロット信号を送信してもよい。
【００７８】
尚、ステップ７２０において、受信ノード４２０から受信するフィードバックは、共通パイロット信号に加えて復調信号に基づいてもよい。
【００７９】
当然、ステップ７３０において、データ復調を改善できないか又は改善する必要がないと構成提供器５２０が判定する場合、ステップ７４５において、構成提供器５２０は、共通パイロット信号のみを監視することを受信ノード４２０に通知するために、構成メッセージを送出できる。この場合も、そのような通知は、上位層の信号伝送及び／又は制御チャネルを介することができる。別の実施形態において、復調パイロットが送信されるという指示が存在しない場合、受信ノード４２０はデフォルトで、監視を行わなくてもよい。
【００８０】
図８は、マルチアンテナ受信が可能であるように構成された無線ネットワーク４００の受信ノード４２０の一実施形態を示す。図からわかるように、受信ノード４２０は、パイロット受信器８１０、構成設定器８２０、データ受信器８３０及びフィードバック提供器８４０を含む。図８は、受信ノード４２０及びそれに含まれる装置の論理ビューを提供する。厳密には、各装置が他の装置から物理的に分離される必要はない。いくつか又は全ての装置が１つの物理モジュールに組み合わされてもよい。その反対に、少なくとも１つの装置が物理的に分離したモジュールに分割されてもよい。
【００８１】
また、厳密には、受信ノード４２０の装置がハードウェアで実現される必要はない。装置は、ハードウェア及びソフトウェアの何らかの組み合わせにより実現可能であると考えられる。例えば図９に示すように、受信ノード４２０は、１つ以上のプロセッサ９１０、１つ以上の記憶装置９２０、並びに無線インタフェース９３０及びネットワークインタフェース９４０の一方又は双方を含んでもよい。プロセッサ９１０は、送信ノードの装置のうちの１つ以上の装置の動作を実行するためにプログラム命令を実行するように構成されてもよい。命令は、非一時的な記憶媒体又はファームウェア（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュ）に格納されてもよい。尚、プログラム命令は、無線インタフェース９３０及びネットワークインタフェース９４０の一方又は双方を介して、一時的な有線及び／又は無線媒体を通じて更に受信されてもよい。無線インタフェース９３０（例えば、送受信機）は、内部又は外部にある１つ以上のアンテナ９３５を介して他の無線ネットワークノードとの間で信号を送受信するように構成されてもよい。ネットワークインタフェース９４０が含まれてもよく、他の無線及び／又はコアネットワークノードと通信するように構成されてもよい。
【００８２】
図１０は、提案される手法のうちの１つ以上に係る共通パイロット信号及び復調パイロット信号を使用するために受信ノード４２０により実行される方法の例１０００を示すフローチャートである。ステップ１０１０において、パイロット受信器８１０は、送信ノード４１０から送信された複数の共通パイロット信号を受信する。共通パイロット信号の特徴は上述したため、簡潔にするため繰り返さない。受信ノード４２０は非レガシーノード（この場合も、用語は相対的である）であるため、レガシー共通パイロット信号及び非レガシー共通パイロット信号の双方を識別すると仮定できることを示せば十分である。
【００８３】
ステップ１０２０において、フィードバック提供器８４０は、パイロット受信器８１０により受信された複数の共通パイロット信号に基づいて、送信ノード４１０にフィードバックを提供する。図７に関して上述したように、フィードバックは、プリコーディング制御指示、ＰＭＩ及び／又はランク指示等の送信ノード４１０と受信ノード４２０との間のチャネルのチャネル状態情報を含んでもよい。
【００８４】
ステップ１０３０において、構成設定器８２０は、データ受信時間の前に送信ノード４１０から構成メッセージを受信する。構成メッセージは、データ復調パイロット信号が監視されるか否かを示してもよい。一実施形態において、復調パイロット信号が監視される必要があると構成メッセージが示す場合、構成設定器８２０は、データ復調を改善できると判定してもよい。構成メッセージは、送信ノード４１０から上位層の信号伝送を介して受信可能である。その代わりに又はそれに加えて、構成設定器８２０は、共有制御チャネルを介して通知を聴取（ｌｉｓｔｅｎ）てもよい。構成メッセージがデータ受信時間の間に受信されるデータのランクを含み且つランクがレガシー閾値ランクより大きい場合、構成設定器６２０はデータ復調を改善できると判定してもよい。
【００８５】
ステップ１０４０において、構成設定器８２０は、構成メッセージに基づいて、受信ノード４２０でデータ復調を改善できるか否かを判定する。データ復調を改善できると構成設定器８２０が判定する場合、ステップ１０５０へ進み、パイロット受信器８１０は共通パイロット信号及び復調パイロット信号の双方を聴取し且つ受信する。１つの実施形態において、復調信号は、データ受信時間の間に聴取される。それに対して、データ復調を改善できないと構成設定器８２０が判定する場合、ステップ１０５５へ進み、パイロット受信器８１０は共通パイロットのみを聴取する。
【００８６】
一実施形態において、復調パイロット信号が受信されるか否かに関係なく、ステップ１０６０において、データ受信器８３０は、受信ノード４２０に対してスケジュールされたデータ受信時間にデータを受信してもよい。
【００８７】
復調パイロット信号が受信される場合、すなわちデータ復調を改善できる場合、ステップ１０７０において、データ受信器８３０は、共通パイロット信号及び復調パイロット信号の双方に基づいて、受信データを復調する。また、送信ノード４１０へのフィードバックは、共通パイロット及び復調パイロットの双方に基づいてフィードバック提供器８４０により提供可能である。
【００８８】
しかし、復調パイロット信号が受信されない場合、ステップ１０８０において、データ受信器８３０は、共通パイロット信号のみに基づいて受信データを復調する。尚、復調は改善されないと構成設定器８２０が示す場合、パイロット受信器８１０は復調パイロット信号を特に聴取しなくてもよい。これにより、例えば電池の電力を節約できる。
【００８９】
再び、特定の例として、レガシー受信ノードは２×２ＭＩＭＯ対応であり、受信ノード４２０は４×４ＭＩＭＯ対応であり、送信ノード４１０から送信される４つの共通パイロット信号、すなわち１つのプライマリ共通パイロット及び３つのセカンダリ共通パイロットが存在すると仮定する。その場合、複数の共通パイロット信号を受信するステップ１０１０は、レガシー共通パイロット（プライマリパイロット及び第１のセカンダリパイロット）を聴取することと、非レガシー共通パイロット（第２及び第３のセカンダリパイロット）を更に聴取することとを含んでもよい。更に、１つ以上の復調パイロット信号及び１つ以上の共通パイロット信号を受信するステップ１０５０は、第１及び第２の復調パイロットを聴取することを含んでもよい。
【００９０】
図７に戻ると、受信ノード４２０におけるデータ復調を改善できるか否かを送信ノード４１０が判定する他の方法が存在する。図１１及び図１２は、例えば基地局である無線ネットワークノード等の送信ノードにより実行されてもよい手順の限定しない例を示すフローチャートである。図１１では、ステップ１１１０において、基地局（例えば、構成提供器５２０）が、信号対雑音比（ＳＮＲ）、ジオメトリ（平均信号対雑音比（ＳＮＲ）又はパス損失の他の指標）、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）、あるいは基地局とＵＥ（受信ノードの一例）との間の通信に関連する他の何らかの適切な信号品質の測定値等のＵＥに関連する信号品質（ＳＱ）を判定してもよい。特定のＵＥのＳＩＮＲ／ジオメトリを取得する方法の例は、ＵＥにより報告される変調符号化方式（ＭＣＳ）又はＵＥのパイロットチャネルの測定等のセットに基づいてもよい。また、ステップ１１１０において、基地局はＵＥに関連するＭＩＭＯランク、すなわちＭＩＭＯ通信に使用できるＭＩＭＯアンテナの最大数等のＵＥのＭＩＭＯ対応レベルを判定してもよい。
【００９１】
その後、ステップ１１２０において、基地局（例えば、構成提供器５２０）は、ＵＥのＭＩＭＯランクが所定のランクＲを上回るか又は判定された信号品質（ＳＱ）が所定の信号品質閾値ＳＱＴを上回るかを判定してもよい。そのようなＭＩＭＯランク又は信号品質（ＳＱ）がそれぞれランクＲ又は信号品質閾値ＳＱＴを上回る場合、基地局（例えば、構成提供器５２０）は、ＭＩＭＯチャネル上で１つ以上の個別パイロットを聴取するようにＵＥを構成してもよい（ステップ１１４０）。その後、基地局（例えば、パイロット送信器５１０）は、個別パイロット信号を送信してもよい（ステップ１１６０）。そのようなＭＩＭＯランク又は信号品質（ＳＱ）がそれぞれランクＲ又は信号品質閾値ＳＱＴを上回らない場合、基地局（例えば、構成提供器５２０）は、ＭＩＭＯチャネル上で共通パイロット信号を聴取するようにＵＥを構成してもよく（ステップ１１３０）、その後、基地局（例えば、パイロット送信器５１０）は、共通パイロット信号を送信してもよい（ステップ１１５０）。
【００９２】
図１２では、ステップ１２１０において、基地局（例えば、構成提供器５２０）は、割り当てられた変調符号化方式（ＭＣＳ）又は基地局とＵＥとの間の通信に関連する別の適切なデータレート指標等のＵＥに関連するデータレートを判定してもよい。また、ステップ１２１０において、基地局（例えば、構成提供器５２０）は、ＵＥに関連するＭＩＭＯランク、すなわち、ＵＥのＭＩＭＯ対応レベル及びＭＩＭＯ通信に使用できるＭＩＭＯアンテナの最大数を判定してもよい。
【００９３】
その後、ステップ１２２０において、基地局（例えば、構成提供器５２０）は、ＵＥのＭＩＭＯランクが所定のランクＲを上回るか又は判定されたデータレート（ＤＲ）が所定のデータレート閾値ＤＲＴを上回るかを判定する。そのようなＭＩＭＯランク又はデータレート（ＤＲ）がそれぞれランクＲ又はデータレート閾値ＤＲＴを上回る場合、基地局（例えば、構成提供器５２０）は、ＭＩＭＯチャネル上で個別パイロット信号を聴取するようにＵＥを構成し（ステップ１２４０）、その後、基地局（例えば、パイロット送信器５１０）は、個別パイロット信号を送信する（ステップ１２６０）。そのようなＭＩＭＯランク又はデータレート（ＤＲ）がそれぞれランクＲ又はデータレート閾値ＤＲＴを上回らない場合、基地局（例えば、構成提供器５２０）は、ＭＩＭＯチャネル上で共通パイロット信号を聴取するようにＵＥを構成してもよく（ステップ１２３０）、その後、基地局（例えば、パイロット送信器５１０）は、共通パイロット信号を送信してもよい（ステップ１２５０）。
【００９４】
ＵＥのパイロット構成はＵＥにより判定されてもよいが、ＵＥは、無線リソース制御（ＲＲＣ）信号伝送又はコマンド等の基地局から受信される信号伝送に基づいて構成される可能性が高い。ＵＭＴＳに基づく信号伝送の限定しない例を図１３に示す。高速共有制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）は、１つ以上の共通パイロット信号を含む信号伝送をＵＥに搬送するためのダウンリンクチャネルである。共通パイロット信号に基づいて、ＵＥは、例えばＣＳＩである１つ以上の無線チャネル推定を判定し、例えば基地局である無線ネットワークノードに対応するＣＳＩを送出してもよい。ＵＭＴＳにおいて、無線ネットワークノードはＲＮＣであってもよい。示される例において、ＣＳＩは、ＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫ又は他のチャネル情報を更に搬送してもよい高速専用物理制御チャネルＨＳ−ＤＰＣＣＨを介して送出される。ＣＳＩから、基地局はＵＥと通信する場合のＭＩＭＯモード及びパイロット方式を判定してもよい。本例において、基地局は、ＨＳ−ＳＣＣＨを介してパイロット構成を送出する。通常、ＨＳ−ＳＣＣＨは、送信時間間隔（ＴＴＩ）でＨＳ−ＤＳＣＨを受信するようにスケジュールされるＵＥを信号伝送するために既に使用されている。ＨＳ−ＳＣＣＨは、トランスポートフォーマット情報及びＴＴＩに対するハイブリッド自動反復要求（ＨＡＲＱ）に関する情報を更に信号伝送する。
【００９５】
１つの例において、ＨＳ−ＳＣＣＨを介して送出されるパイロット構成情報は、単純に、１が１つのパイロット方式を意味し且つ０が別のパイロット方式を意味する１ビットフラグであってもよい。例えば３つ以上の方式が存在する場合、他のＭＩＭＯ関連情報が通信される必要がある場合等には、更に多くのビットが送出されてもよい。１つの限定しない例として、１は、ＣＳＩ推定及びデータ復調の双方に共通パイロットを使用することを意味してもよく、０は、ＣＳＩ推定に共通パイロットを使用し且つデータ復調に個別パイロットを使用することを意味してもよい。別の実施形態を破線で示す。この場合、基地局ではなくＵＥがＭＩＭＯモード及びパイロット方式を判定し、ＨＳ−ＰＤＣＣＨを介してＭＩＭＯモード及びパイロット方式を基地局に通知する。
【００９６】
異なるＭＩＭＯアンテナにおける共通パイロットの電力レベルの選択的制御に加えて、本技術は、個別パイロットを更に考慮してもよい。図１４は、ＵＥに関連する異なるＳＮＲ／ジオメトリに対して個別パイロットを用いて達成可能な利得の例と個別パイロットに割り当てられた基地局の電力の割合とを示すグラフである。図中、共通パイロットはＣＳＩ推定に対して使用され、第１のＭＩＭＯアンテナにおけるプライマリ共通パイロットに対する電力レベルは−１０ｄＢであり、第２、第３及び第４のＭＩＭＯアンテナにおけるパイロットに対する電力レベルは−１３ｄＢであると仮定する。
【００９７】
２０ｄＢである最も高いＵＥのＳＮＲ／ジオメトリにおいて、非常に大きい利得が個別パイロットを用いて達成されることがわかる。しかし、１０ｄＢ及び０ｄＢである低いＳＮＲ／ジオメトリにおいて、利得は小さい。更に、個別パイロットの電力の増加に対応して復調性能が改善されるわけではないため、個別パイロットの電力レベルが増加された場合にリンクのスループットが低下する可能性がある。しかし、個別パイロットの電力が増加すると、オーバーヘッド量は増加し且つデータ送信に使用可能な電力は減少する。
【００９８】
図１５は、第３及び第４のアンテナにおける共通パイロットの電力を−２２ｄＢに減少した場合に第３及び第４のＭＩＭＯアンテナにおいて個別パイロットを用いる場合に達成可能な利得を示す。これは、達成可能な利得の上限を提供する。最終的に、図１４及び図１５におけるシミュレーションは、共通パイロットのオプションが全てのＵＥのＳＮＲ／ジオメトリに適するわけではないことを示す。
【００９９】
図１６〜図１８に関連して、種々の異なる実施形態を以下に説明する。図１６は、電力の低い共通パイロットがＵＥにおける所望の復調に十分なパイロット電力を提供するため、低いＳＮＲ／ジオメトリで個別パイロットが不要である一実施形態を示す。ＵＥのＳＩＮＲ／ジオメトリに基づいて、無線ネットワークノードは、例えばＲＲＣ信号伝送、ＨＳ−ＳＣＣＨオーダ等を使用して、特定のＵＥをデータ復調のための共通パイロット及び／又は個別パイロットに対して構成できる。４つの共通パイロット１〜４が生成され、本例ではＣＰＩＣＨ１〜４である４つのパイロットチャネルを送信時に形成する４つのＭＩＭＯアンテナに提供されてもよい。基地局内の制御器は、４つのパイロット信号のうちの１つ以上が、ユーザ別ビームフォーミングを組み込むパスを介して対応する個別パイロットアンテナを使用して送信されるかを「切り替える」か又は選択できる。
【０１００】
図１７は、ＵＥのＳＮＲＳ／ジオメトリが高い（例えば、１５〜３０ｄＢ）場合及び／又は高いＭＩＭＯランク（例えば、３以上）がスケジュールされる場合に個別パイロットが使用されてもよい一実施形態を示す。しかし、データレートが低い場合（例えば、符号レートが低く且つ／又はトランスポートブロックサイズが小さいＱＰＳＫの場合）、個別パイロットは送信されなくてもよく、ＵＥは復調に共通パイロットを使用すると考えられてもよい。１つの限定しない例として、ＵＥは、ＨＳ−ＳＣＣＨ上のＭＣＳ指標に基づいて、個別パイロットを使用する必要があるかを判定してもよい。
【０１０１】
図１８は、個別パイロットが基地局のＭＩＭＯアンテナ３及び４のみから送信され且つアンテナ１及び２が共通パイロットを送信するためのみに使用される一実施形態を示す。本実施形態は、プライマリパイロット及びセカンダリパイロットがＵＥによるデータ復調に十分なエネルギーで基地局の第１及び第２のＭＩＭＯアンテナを介して送信されているとＵＥにより検出される状況において有益である。ＵＥによるＣＳＩ推定のために、電力の低い共通パイロットがアンテナ３及び４から依然として送信されてもよい。
【０１０２】
ＵＥは、データ復調のために、アンテナ１及び２からの共通パイロットチャネル推定とアンテナ３及び４からの追加の個別パイロットチャネル推定（電力の低い共通パイロットと共である場合もある）とを組み合わせてもよい。尚、本実施形態における個別パイロットは、図１６及び図１７で示した実施形態と同様の方法でプリコードされ且つ／又はビームフォーミングされなくてもよい。すなわち、個別パイロット信号自体は特にＵＥを対象とする必要がなく、その場合、個別パイロット信号はセル全体で使用可能であってもよい。しかし、個別パイロット信号がスケジュールされたＵＥへのデータ送信と同時に送信される場合、それらは上述した復調パイロットである可能性が非常に高い。また、アンテナ１及び２で送信されるエネルギーが再現されないため、そのような個別パイロットはオーバーヘッドの影響を低減する。
【０１０３】
本技術は、多くの利益を提供する。例えば追加パイロットを必要とすることから生じる例えば４ＴＸ  ＭＩＭＯである高いＭＩＭＯランクがレガシーＵＥに及ぼす悪影響を低減できるのと同時に、ＵＥによるデータ復調を成功させるためにＵＥに電力の高いパイロットを提供できる。
【０１０４】
本発明の１つ以上の態様に関連する多くの利点が存在する。利点のリストは以下を含むが、当該リストは全ての利点を含むわけではない。
・追加パイロットを必要とすることから生じる例えば４Ｔｘ  ＭＩＭＯである高いＭＩＭＯランクがレガシーノードに及ぼす悪影響を低減する
・それと同時に、データ復調を成功させるためにＭＩＭＯランクの高いノードに電力の高いパイロットを提供する
【０１０５】
上記の説明は多くの特定を含むが、これらは本発明の範囲を限定するのではなく、現時点で好適な実施形態のうちのいくつかの実施形態の説明を提供するにすぎないと解釈されるべきである。従って、本発明の範囲は他の実施形態を全て含み、従って、範囲は限定されないことが明らかだろう。当業者には既知である上述の好適な実施形態の要素の構造的等価物及び機能的等価物は全て、本明細書に参照として明らかに組み込まれ且つ本発明に含まれることを意図する。更に、装置又は方法は、本発明に含まれるために、本明細書中で説明された全ての問題、あるいは本技術により解決されると考えられる全ての問題を解決する必要がない。
【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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【図１３】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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