(57)【要約】  受信した信号における干渉を推定する方法において、この方法は、遠隔トランスミッタから複数のサブキャリアを受信すること（４００）を含む。サブキャリアの各々が、制御信号で乗算される（４０６）。差動信号を生成するため、サブキャリアの少なくとも２つが比較される（４０８）。差動信号に応答して、干渉が推定される（４１０）。
2017528042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号における干渉を推定する方法であって、
遠隔トランスミッタから複数のサブキャリアを受信すること、
差動信号を生成するため、前記サブキャリアの少なくとも２つを比較すること、及び
前記差動信号に応答して、前記干渉を推定すること、
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記少なくとも２つのサブキャリアが隣接する、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記複数のサブキャリアを制御信号で乗じることを含む、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、前記制御信号がパイロット信号である、方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法であって、前記制御信号が復調参照信号である、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、
複数の差動信号を計算すること、
複数の積を生成するため、各差動信号をそのエルミート転置で乗じること、及び
共分散マトリックスを生成するため、前記複数の積を加算すること、
を含む、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記共分散マトリックスに応答して、前記受信した信号を等化することを含む、方法。
【請求項８】
干渉抑制回路であって、
複数のサブキャリアを含むデータストリームを受信するように配される入力回路、
差動信号を生成するため、前記サブキャリアの少なくとも２つを比較するように配される差動回路、及び
前記差動信号に応答して、干渉抑制重みを計算するように配される重み計算回路、
を含む、回路。
【請求項９】
請求項８に記載の回路であって、前記干渉抑制重みに応答して、前記受信したデータストリームにおける干渉を抑制するように配されるイコライザ回路を含む、回路。
【請求項１０】
請求項８に記載の回路であって、前記入力回路が前記データストリームから少なくとも一つの制御信号を抽出する、回路。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回路であって、前記少なくとも一つの制御信号がパイロット信号である、回路。
【請求項１２】
請求項１０に記載の回路であって、前記少なくとも一つの制御信号が復調参照信号である、回路。
【請求項１３】
請求項１０に記載の回路であって、前記複数のサブキャリアをそれぞれの制御信号で乗ずるように配される乗算回路を含む、回路。
【請求項１４】
請求項１０に記載の回路であって、
前記少なくとも一つの制御信号に応答してチャネル推定を計算するように、及び前記チャネル推定を前記重み計算回路に印加するように配される推定回路、及び
前記差動信号に応答して共分散マトリックスを計算するように、及び前記共分散マトリックスを前記重み計算回路に印加するように配されるマトリックス回路、
を含む、回路。
【請求項１５】
ワイヤレスレシーバにおいて干渉を抑制する方法であって、
遠隔トランスミッタから複数のサブキャリアを含むデータストリームを受信すること、
前記データストリームから複数の制御信号を抽出すること、
複数の積を生成するため、前記複数のサブキャリアをそれぞれの制御信号で乗じること、
差動信号を生成するため、前記積の少なくとも２つを比較すること、
前記差動信号に応答してイコライザ重みを計算すること、及び
前記イコライザ重みに応答して前記干渉を抑制すること、
を含む、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、前記複数のサブキャリアの少なくとも２つのサブキャリアが隣接する、方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法であって、前記制御信号が、パイロット信号及び復調参照信号の一方である、方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法であって、共分散マトリックスを生成するため、前記積の前記少なくとも２つを加算することを含む、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、前記共分散マトリックスに応答して、前記データストリームを等化することを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載の方法であって、
前記複数の制御信号に応答してチャネルを推定すること、
前記差動信号に応答して共分散マトリックスを計算すること、及び
前記チャネル推定及び前記共分散マトリックスに応答することによって、前記データストリームを等化すること、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概してワイヤレス通信システムに関し、更に特定して言えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ワイヤレスレシーバにおける干渉推定のための方法及び装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセルラー通信システムは、ポイント・ツー・ポイントシングルセル伝送方式で動作し、この方式において、ユーザー端子又は機器（ＵＥ）は、単一のセルラー基地局（ｅＮＢ又はｅＮｏｄｅＢ）に固有に接続され、所与の時間に単一のセルラー基地局（ｅＮＢ又はｅＮｏｄｅＢ）によってサービングされる。このようなシステムの一例は、３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥリリース８）である。先進のセルラーシステムでは、複数の基地局が同時にＵＥをサービングするようにダウンリンク伝送を協調的に設計し得る、マルチ・ポイント・ツー・ポイント又は協調多地点（ＣｏＭＰ）通信を採用することによって、データレート及び性能を更に改善することが意図される。このようなシステムの一例は、３ＧＰＰ  ＬＴＥアドバンストシステム（リリース１０及びそれ以降）である。このシステムは、同じ信号を異なる基地局から各ＵＥに送信することによってＵＥでの受信信号強度を著しく改善させる。これは、特に、近隣の基地局からの強い干渉を認めるセル端部のＵＥに対して有効である。
【０００３】
図１は、セルＡ及びＢを有する例示のワイヤレス電気通信ネットワークを示す。この電気通信ネットワークは、セルＡにおける基地局１００及びセルＢにおける基地局１１０を含むが、オペレーションにおいて電気通信ネットワークは必然的に更に多くの基地局を含む必要がある。基地局１００は、ＵＥ１０２及び１０６と同期化され、それぞれのワイヤレスチャネル１０４及び１０８を介して通信する。同様に、基地局１１０は、ＵＥ１１２と同期化され、ワイヤレスチャネル１１４を介して通信する。各ＵＥは、そのそれぞれの基地局と同期化されるので、セル間干渉は大きな問題ではない。例えば、ＵＥ１０２及び１０６は、互いに又は基地局１００と著しく干渉しない。しかし、基地局１００及び１１０は同期化されない。従って、ＵＥ１１２は、ＵＥ１０２又は１０６のいずれとも同期化されない。この同期化の欠如は、セル境界近くのＵＥに対して著しいセル間干渉を起こす。例えば、ＵＥ１０６は、主として、チャネル１０８を介して基地局１００と通信する。そのため、ＵＥ１０６から基地局１００へのアップリンク伝送は、基地局１１０において著しいセル間干渉１１６を生成する。同様に、基地局１１０からＵＥ１１２へのダウンリンク伝送は、ＵＥ１０６における著しいセル間干渉１１６を生成する。
【０００４】
図２は、物理リソースブロック（ＰＲＢ）対を有するサブフレーム２００の図を示す。ｅＮＢは、ＵＥとの通信のために１、２、４、又は８個のＰＲＢ対を構成し得る。ただし、各ＰＲＢ対はレプリカであり、説明のため一つのみのＰＲＢ対が示されている。サブフレームの図の各コラムは、ＯＦＤＭ記号における１２個のサブキャリア又はトーンに対応する。ノーマルサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を備えたサブフレームに１４個のＯＦＤＭ記号がある。サブフレームの左側の３個のＯＦＤＭ記号は、レガシー物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）及びレガシーセル固有参照信号（ＣＲＳ）の伝送のためのリソース要素（ＲＥ）を含む。これらの３個のＯＦＤＭ記号は、以前のワイヤレス規格との下位互換性のために必要となる。右の１１個のＯＦＤＭ記号は、拡張された物理ダウンリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）、及び復調参照信号（ＤＭＲＳ）又はパイロット信号、及びセル固有参照信号（ＣＲＳ）及びオーファン（ｏｒｐｈａｎ）又は未使用ＲＥの伝送のためのリソース要素（ＲＥ）を含む。ＵＥは常に、ＥＰＤＣＣＨ伝送のために構成されるＰＲＢ対においてＤＭＲＳ伝送のために２４個のＲＥがリザーブされると仮定するので、オーファンＲＥが存在し得る。
【０００５】
セル間干渉の原因の一つは、両方の基地局が、ｒｅｕｓｅ１を備えた各ＰＲＢに対して同じサブキャリア又はトーンを用いる点である。これは、基地局が、各ＰＲＢに対して全１２個のサブキャリアが利用可能であると仮定することを意味し、これは、特に、密集配置のエリアにおいて問題である。サブキャリアの一部しか各基地局に割り当てられない場合、帯域幅及びスループットを犠牲にしてセル間干渉が低減され得る。セル間干渉協調（ＩＣＩＣ）技術を用いてセル間干渉を低減するために、幾つかの試みが開発されてきている。例えば、キムラらの「セル間干渉協調（ＩＣＩＣ）技術」Fujitsu Sci. Tech. J., Vol. 48, No. 1, pp. 89-94（２０１２年１月）では、セル境界近くのＵＥに異なる周波数を割り当てるために、フラクショナル周波数繰り返し（ＦＦＲ（fractional frequency reuse））の方法を開発している。シン（米国出願公開番号２０１４／００７８９２２）などその他の試みでは、干渉する信号を識別し取り除くために、隣接するセルに対して拡散符号を用いる。その他の方法は、既知のパイロット信号から決定されるようなチャネル推定に依存する。例えば、デュアら（米国出願公開番号２０１４／００１６６８９）は、チャネルインパルス応答（ＣＩＲ）を推定すること、及びＣＩＲに基づいてノイズ及びパワー推定を決定することにより、イコライザをプログラムしている。共分散マトリックスのイコライザ入力は、これらのノイズパワー推定に基づいて調整される。しかし、この方法の欠点は、チャネル推定における誤差が干渉及びノイズであると考えられる点である。また、セル境界近くの密集配置のエリアでは、信号品質が劣化され、チャネル推定誤差が著しい。
【非特許文献１】Kimura et al, "Inter-Cell Interference Coordination （ICIC) Technology," Fujitsu Sci. Tech. J., Vol. 48, No. 1, pp. 89-94 （January 2012)
【特許文献１】米国出願公開番号２０１４／００７８９２２
【特許文献２】米国出願公開番号２０１４／００１６６８９
【０００６】
先行するアプローチは、ワイヤレス通信における着実な改善を提供しているが、干渉検出における更なる改善が可能である。
【発明の概要】
【０００７】
記載される例において、受信した信号における干渉を推定する方法が、遠隔トランスミッタから複数のサブキャリアを受信することを含む。サブキャリアの各々は制御信号で乗算される。サブキャリアの少なくとも２つが比較されて差動信号が生成される。この差動信号に応答して干渉が推定される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来のワイヤレス通信システムの図である。
【０００９】
【図２】物理リソースブロックの従来の対の図である。
【００１０】
【図３】例示の実施例のワイヤレスレシーバのブロック図である。
【００１１】
【図４】隣接するサブキャリア間の差動に基づくイコライザ重みの計算のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
セル間干渉は、ＬＴＥワイヤレス通信システムにおけるアップリンク及びダウンリンク両方において、大きな問題であり、性能劣化の主な要因である。この問題は特に、密集配置を備えるセルエリアにおいて著しい。セル間干渉を効率的に抑制するために、干渉情報の正確な推定が必要である。
【００１３】
図３は、例示の実施例のロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ダイバーシティレシーバのブロック図を示す。このレシーバは、受信アンテナ３００〜３０４を含む。しかし、例示の実施例のレシーバは、２つなどのより少ない受信アンテナやＮ個などのより多くの受信アンテナを含み得、ここでＮは整数である。回路３０６が、受信アンテナに結合され、受信したデータストリームからパイロット信号を抽出する。データストリームはその後、レシーバイコライザ回路３０８に印加される。等化されたデータストリームはその後、デマッピング、デインターリーブ、及びデコードのため回路３１０に印加される。デコードされたデータストリームはその後、ベースバンドプロセッサ（図示せず）に印加される。
【００１４】
抽出されたパイロット信号は、ワイヤレスチャネルを推定するため回路３１２に印加される。回路３１２は、イコライザ重み計算回路３２２に結合される。例示の実施例に従って、データストリーム及び抽出されたパイロット信号はまた、回路３２０に印加される。回路３２０は、ソフトウェア、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において実現され得る。ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）データストリームは、図２で図示するようにデータフレームを含む。回路３２０は、乗算回路３１４、差動回路３１６、及び共分散マトリックス回路３１８を含む。回路３２０はまた、イコライザ重み計算回路３２２に結合される。
【００１５】
図４は、図３のレシーバのオペレーションを説明するためのフローチャートを示す。工程４００で、Ｎ個の受信アンテナ３００〜３０４により記号のデータストリームが初期的に受信される。Ｎ個の受信アンテナのためのＬＴＥデータストリームは、式（１）により与えられる。
【数１】
2017528042.tif 000003
ここで、ベクトル
2017528042.tif 000004
は、全てのＮ個の受信アンテナからの受信したデータ又はパイロット信号であり、ｓは送信された信号又はデータストリームであり、
2017528042.tif 000005
は、遠隔トランスミッタと各それぞれの受信アンテナとの間のチャネルであり、
2017528042.tif 000006
は、各チャネルに関連付けられるそれぞれの干渉及びノイズ成分である。工程４０２で、回路３０６によりパイロット信号がデータストリームから抽出される。遠隔トランスミッタとＮ個の受信アンテナとの間のワイヤレスチャネルを推定するため、工程４０４で、パイロット信号が回路３１２に印加される。チャネル推定はその後、イコライザ重み計算回路３２２に印加される。
【００１６】
工程４０６で、受信した信号の複数の受信アンテナからの各サブキャリアが、回路３１４により、対応する制御信号又は既知のパイロット信号ｓ＊で乗算される。積は、式（２）にあるようにベクトル
2017528042.tif 000007
でストアされ、
ここで、ｎは各サブキャリアの指数（index）である。
【数２】
2017528042.tif 000008
【００１７】
工程４０８で、回路３１６は、式（３）にあるように任意の２つの隣接するサブキャリアｎ及びｎ＋１間の差動
2017528042.tif 000009
を計算する。
【数３】
2017528042.tif 000010
【００１８】
工程４１０で、回路３１８は、式（４）にあるように各サブキャリアグループに対して干渉の共分散マトリックスＲを計算する。ここで、ｎ０及びｎ１は,
図２のデータフレームのサブキャリアのコラムの下側及び上側指数（index）であることが好ましく、Ｈはエルミート転置を示す。
【数４】
2017528042.tif 000011
【００１９】
工程４１２で、工程４０４からのチャネル推定及び工程４１０からの共分散マトリックスＲが、イコライザ重み回路３２２に印加される。データストリームに対するイコライザ重みＷが、チャネル推定及び共分散マトリックスＲに応答して重み回路３２２により計算される。これらの重みは、工程４１４で、受信されたデータ記号を補正するため及び受信した信号における干渉を抑制するため、レシーバイコライザ回路３０８に印加される。概して、受信した信号における干渉エネルギーを抑制するために任意のイコライザ重み計算方法において共分散マトリックスＲを用いることができる。好ましい一実施例において、回路３１２からのチャネル推定
2017528042.tif 000012
は、イコライザ重みＷを生成するため、式（５）に従って線形最小平均二乗誤差（ＬＭＭＳＥ）方法において共分散マトリックスＲと共に用いられる。
【数５】
2017528042.tif 000013
干渉が除かれた補正されたデータ記号はその後、デマッピング、デインターリーブ、及びデコードのために回路３１０に印加される。デコードされた記号はその後、ベースバンドプロセッサに印加される。
【００２０】
例示の実施例は、従来の干渉抑制方法に対して幾つかの利点を有する。第１に、例示の実施例では、干渉抑制がチャネル推定に依存しない。そのため、チャネル推定における誤差は、干渉抑制にマイナスの影響は与えない。これは、信号品質が劣化される高密度エリアにおいて特に重要である。第２に、例示の実施例は、有利にも、隣接する又は近接して配置されるサブキャリアに対してチャネルに小さな差しか存在しないＬＴＥワイヤレス特性を用いる。そのため、隣接するサブキャリア上の信号の差は、主として干渉に起因する。第３に、隣接するＬＴＥサブキャリアは典型的に１５ＫＨｚ又は７．５ＫＨｚで分離され、これは、チャネルのコヒーレンス帯域幅よりずっと小さい。例えば、拡張された歩行者Ａ仕様のための０．９相関に対するコヒーレンス帯域幅は約４６０Ｈｚであり、拡張された車両Ａ仕様では約６０Ｈｚである。従って、サブキャリアが近接して配置される限り、隣接するサブキャリア上の信号を厳密に比較する必要はない。また、共分散マトリックスの確認のために複数の比較（上及び下の隣接するサブキャリアとなど）が可能である。
【００２１】
本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に変形が成され得、他の実施例が可能である。
【図１】
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【図２】
2017528042.tif 000015
【図３】
2017528042.tif 000016
【図４】
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【国際調査報告】
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