(57)【要約】  複数の協働基地局から１つのユーザ端末（ＵＥ）に、下りリンクデータが送信され得る。異なる協働基地局において使用するための、異なる数の送信アンテナが選択され得る。各送信地点において、コヒーレントな重み付けが行われる。ＵＥは、個々の協働基地局からのチャネルを推定し、各送信地点において使用されるべき送信アンテナおよび重みを選択することによって、これら個々のチャネルを合成し、より良好に合成されたチャネルを形成する。
2012531065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
協調マルチポイント送受信のための方法であって、
協働基地局またはリレーノードからユーザ端末（ＵＥ）に下りリンクデータを送信するステップと、
異なる協働基地局またはリレーノードにおいて使用するための、異なる数の送信アンテナを選択するステップと、
上記の各協働基地局または各リレーノードにおいて、コヒーレントな重み付けを実施するステップと、を含むことを特徴とする協調マルチポイント送受信のための方法。
【請求項２】
上記ＵＥから上記の協働基地局またはリレーノードに、上りリンクデータを送信するステップと、
異なる協働基地局またはリレーノードにおいて使用するための、異なる数の受信アンテナを選択するステップと、
上記の各協働基地局または各リレーノードにおいて、コヒーレントな重み付けを実施するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記ＵＥが、個々の協働基地局またはリレーノードからのチャネルを推定し、各協働基地局またはリレーノードにおいて使用されるべき送信アンテナおよび重みを選択することによって、個々の上記チャネルを合成して、より良好に合成されたチャネルを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
アンテナ選択と局所的重み付けによるコヒーレントな合成とを用いて、上記ＵＥにおける個々のチャネルを合成して、より良好に合成されたチャネルを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記の協働基地局またはリレーノードの重ね合わされたチャネルを推定することによって、上記ＵＥにおいて、上記の協働基地局またはリレーノードの送信アンテナおよび重みを選択するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記ＵＥが、個々の協働基地局またはリレーノードからのチャネルを推定して、上記チャネルをコヒーレントに合成して、より良好に合成されたチャネルを形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
１つの協働基地局が、上記ＵＥからのチャネルを推定して、より良好に合成されたチャネルを形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記の各リレーノードにおいて使用されるべき送信アンテナおよび重みを選択することによって、より良好に合成わされたチャネルを形成するために、上記ＵＥから基地局への上記リレーノードを介した個々のチャネルを合成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
個々の上記協働基地局が、送信に使用されるべきアンテナおよび重みを選択することを可能にするために、上記ＵＥから、上記協働基地局に、コヒーレントな合成に用いられるべき重みとアンテナ選択インデックスとをフィードバックするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
上記ＵＥから、コヒーレントな合成のために使用されるべきアンテナ選択インデックスと重みとを暗示的に考慮しているプリコーディングマトリクス指標をフィードバックするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
３ＧＰＰ  ＬＴＥのようなシステムでは、送信される下りリンクデータは下りリンク共有データであることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項１２】
上記ＵＥが、該ＵＥで確認される、合成されたチャネルを改善するために、上記協働基地局で用いられる構成モードを推定する、異なる評価指標を用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
上記ＵＥに対してアンテナ選択を実施するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項１４】
多数の協働送信ノードから自ノードまでのチャネルを推定するユニットと、
上記多数の協働送信ノード用に、送信アンテナおよび重みの異なる組み合わせを用いることによって、最良に合成されたチャネルを決定するユニットと、
上記多数の協働送信ノードに、自ノードへのデータの送信に使用されるべき送信アンテナおよび重みについて通知するユニットとを備えていることを特徴とする受信ノード。
【請求項１５】
自ノードはユーザ端末（ＵＥ）であり、上記送信ノードは基地局であるか、または、
自ノードは基地局であり、上記送信ノードはリレーノードまたはＵＥであることを特徴とする請求項１４に記載の受信ノード。
【請求項１６】
最良に合成されたチャネルの決定は、性能基準を最適化することを含むことを特徴とする請求項１４に記載の受信ノード。
【請求項１７】
受信ノードから、１つ以上の送信アンテナおよび重みの指示を含むフィードバックを受信するユニットと、
上記受信ノードからのフィードバックに基づいて、上記受信ノードへのデータの送信に使用されるべき上記１つ以上の送信アンテナおよび重みを選択するユニットと、
選択された上記送信アンテナおよび選択された上記重みを用いて、上記データを、上記受信ノードに送信するのと同時に、少なくとも１つの他の協働送信ノードに送信するユニットとを備えていることを特徴とする送信ノード。
【請求項１８】
上記受信ノードはユーザ端末（ＵＥ）であり、自ノードおよび上記少なくとも１つの他の協働送信ノードは基地局であるか、または、
上記受信ノードは基地局であり、自ノードおよび上記少なくとも１つの他の協働送信ノードはリレーノードまたはＵＥであることを特徴とする請求項１７に記載の送信ノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、無線通信に関する。より詳細にいうと、本開示は、協調マルチポイント送受信のための、方法、受信ノード、および送信ノードに関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラーネットワークとは、多数のラジオセル（または単にセル）から成る無線ネットワークであり、ここで各ラジオセルは、セルサイトまたは基地局として知られる固定の１つの送信機によって、サービスを提供される。これら多数のセルを用いて、異なる領域をカバーして、１つのセルの領域よりも広い領域にわたる無線受信可能範囲を提供する。セルラーネットワークは、１組の固定式主要トランシーバであって、それぞれ１つのセルにサービスを提供する主要トランシーバと、ネットワークのユーザにサービスを提供する１組の分散式トランシーバ（一般に可動式であるが、常にそうであるとは限らない）とを含む。
【０００３】
セルラーネットワーク用の規格の開発を試みる多数の標準機構が存在する。このような標準機構の１つの例に、第３世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project：3GPP）が挙げられる。3GPP LTE（Long Term Evolution）とは、さらなる技術発展に対処するためにユニバーサル移動電話システム（Universal Mobile Telecommunications System：UMTS）規格を改善する、３ＧＰＰ内の１つのプロジェクトに与えられた名前である。現在、3GPP LTE Advancedが、3GPP LTEの進化版として、３ＧＰＰによって規格化されている。
【０００４】
協調マルチポイント送受信（ＣｏＭＰ）は、3GPP LTE Advancedの性能を改善するための有望な技術の１つとして考えられている。ＣｏＭＰの主な原理は、情報を、多数の基地局から１つのユーザ端末（ＵＥ）に送信して、ＵＥにおける信号の品質をより良好にすることである。これは、ＵＥにおいて多重送信の合成が可能であることにより、実現される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これまでに提案されている合成の１つの形態は、多数の基地局がＵＥに同一の信号を送信するＭＢＳＦＮ（Multicast Broadcast Single Frequency Network）送信である。ＭＢＳＦＮの主な原理は、多数の基地局から、同一のデータを送信することである。受信するＵＥでは、受信された信号は、個々の基地局からＵＥまでのチャネルの合計であると見なされる。本開示は、このＭＢＳＦＮ送信スキームの、協調マルチポイント送受信についての改善に関する。本明細書に開示される方法は、他の種類の送信スキーム（例えば、グローバルプリコーディング）と共に利用してもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、協調マルチポイント送受信のための方法が提供される。この方法は、協働基地局からユーザ端末（ＵＥ）に下りリンクデータを送信するステップと、異なる協働基地局において使用するための、異なる数の送信アンテナを選択するステップと、各協働基地局において、コヒーレントな重み付けを実施するステップとを含む。
【０００７】
本発明によれば、受信ノードが提供される。受信ノードは、多数の協働送信ノードから受信ノードまでのチャネルを推定するユニットと、多数の協働送信ノードに、送信アンテナと重みとの異なる組み合わせを用いることによって、最良に合成されたチャネルを決定するユニットと、多数の協働送信ノードに、受信ノードへのデータの送信に使用されるべき送信アンテナおよび重みについて通知するユニットとを含む。
【０００８】
本発明によれば、送信ノードが提供される。この送信ノードは、受信ノードから、１つ以上の送信アンテナおよび重みの表示を含むフィードバックを受信するユニットと、受信ノードからのフィードバックに基づいて、受信ノードへのデータの送信に使用されるべき１つ以上の送信アンテナおよび重みを選択するユニットと、選択された送信アンテナおよび選択された重みを用いて、データを、受信ノードに送信すると同時に、少なくとも１つの他の協働送信ノードに送信するユニットとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】２つのＣｏＭＰセルを含むＭＢＳＦＮプリコーディングスキームを示す図である。
【図２】コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択のために構成されたシステムを示す図である。
【図３】コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択のために構成された別のシステムを示す図である。
【図４】コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択のための方法を示す図である。
【図５】コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択のために構成された別のシステムを示す図である。
【図６】コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択のための別の方法を示す図である。
【図７】コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択のために構成された別のシステムを示す図である。
【図８】コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択のための別の方法を示す図である。
【図９】通信装置において利用され得る様々なコンポーネントを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
協調マルチポイント送受信のための方法が開示される。協働基地局から１つのユーザ端末（ＵＥ）に、下りリンクデータが送信される。異なる協働基地局において使用するための、異なる数の送信アンテナが選択される。各送信地点において、コヒーレントな重み付けが行われる。
【００１１】
ＵＥから協働基地局に、上りリンクデータが送信され得る。異なる協働基地局において使用するための、異なる数の受信アンテナが選択され得る。各受信地点において、コヒーレントな重み付けが行われ得る。ＵＥは、個々の協働基地局からのチャネルを推定し、各送信地点において使用されるべき送信アンテナおよび重みを選択することによって、これらの個々のチャネルを合成して、より良好に合成されたチャネルを形成する。アンテナ選択と局所的重み付けによるコヒーレントな合成を用いて、ＵＥにおける個々のチャネルを組み合わせて、より良好に合成されたチャネルを形成してもよい。
【００１２】
協働基地局の送信アンテナおよび重みは、ＵＥにおいて、協働基地局の重ね合わされたチャネルを推定することによって選択され得る。ＵＥは、個々の協働基地局からのチャネルを推定し、これらをコヒーレントに合成して、より良好に合成されたチャネルを形成する。１つの協働基地局が、ＵＥからのチャネルを推定し、より良好に合成されたチャネルを形成してもよい。各リレーノードにおいて使用されるべき送信アンテナおよび重みを選択することによって、ＵＥからリレーノードを介した基地局までの個々のチャネルを合成して、より良好に合成されたチャネルを形成してもよい。
【００１３】
ＵＥから、協働基地局には、コヒーレントな合成に使用されるべき重みと一緒に、アンテナ選択指数がフィードバックされ、個々の協働基地局は、送信に使用されるべきアンテナおよび重みを選択することが可能になる。３ＧＰＰ  ＬＴＥのようなシステムでは、送信される下りリンクデータは下りリンク共有データであってよい。リレーを行う３ＧＰＰ  ＬＴＥのようなシステムでは、送信される上りリンクデータは、上りリンク共有データであってよい。
【００１４】
ＵＥは、異なる評価指標を用いて、協働基地局において使用されるべき構成モードを推定して、ＵＥにおいて確認された、合成されたチャネルを改善することが可能である。ＵＥに対して、アンテナ選択が行われてもよい。
【００１５】
受信ノードが開示される。受信ノードは、プロセッサ、プロセッサと電子通信するメモリ、および、メモリ内に記憶された命令を含む。これらの命令は、多数の協働送信ノードから受信ノードまでのチャネルを推定するために実行され得る。これらの命令は、多数の協働送信ノードに、送信アンテナおよび重みの異なる組み合わせを用いることによって、最良に合成されたチャネルを決定するために、実行され得る。これらの命令はまた、多数の協働送信ノードに、受信ノードへのデータの送信に使用されるべき送信アンテナおよび重みに関して通知するために、実行され得る。
【００１６】
受信ノードはユーザ端末（ＵＥ）であってよく、送信ノードは基地局であってよい。あるいは、受信ノードは基地局であってよく、送信ノードはリレーノードまたはＵＥであってよい。最良に合成されたチャネルを決定することは、性能基準を最適化することを含む。
【００１７】
送信ノードが開示される。送信ノードは、プロセッサ、プロセッサと電子通信するメモリ、および、メモリ内に記憶された命令を含む。これらの命令は、受信ノードから、フィードバックを受信するために実行可能である。このフィードバックは、１つ以上の送信アンテナおよび重みの表示を含む。これらの命令は、受信ノードからのフィードバックに基づいて、受信ノードへのデータの送信に使用されるべき１つ以上の送信アンテナおよび重みを選択するために実行され得る。これらの命令はまた、選択された送信アンテナと選択された重みとを用いて、データを、受信ノードに送信すると同時に、少なくとも１つの他の協働送信ノードに送信するために、実行され得る。
【００１８】
受信ノードは、ユーザ端末（ＵＥ）であってよく、送信ノードおよび少なくとも１つの別の協働送信ノードは基地局であってよい。あるいは、受信ノードは基地局であってよく、送信ノードおよび少なくとも１つの他の協働送信ノードは、リレーノードまたはＵＥであってよい。
【００１９】
ここに開示される技術を利用して、ＭＢＳＦＮ送信によるアンテナ選択と、多数の協働基地局からのコヒーレントな合成とを合成することによって、協調マルチポイント送信の性能を改善することが可能である。ＭＢＳＦＮによるアンテナ選択の性能を向上させるために、さらなる重みを用いて、個々の協働基地局の各基地局からの信号を位置合わせする。ＭＢＳＦＮスキームでは、アンテナ選択自体によって、信号の破壊的重複のいくつかを排除することが可能であるが、アンテナ選択およびコヒーレントな合成を共に行うことは、信号を構造的に重複させ、より高い利得を導くため、実質的に極めて有効である。なぜなら、一般的には、プリコーディングコードブックは量子化されており、従って、アンテナ選択およびコヒーレントな合成を共に行うことは、有効なより大きなコードブックスペースにわたって検索することによって信号を構造的に合成する方法を可能にするからである。
【００２０】
ここに開示される技術は、３ＧＰＰ  ＬＴＥのようなシステムにおいて実施され得る。「３ＧＰＰ  ＬＴＥのようなシステム」という用語は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ規格、３ＧＰＰ  ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ規格などに基づいて動作する任意の無線通信システムを含む。
【００２１】
図１は、２つのＣｏＭＰ（協調マルチポイント送受信）セルを含むＭＢＳＦＮプリコーディングスキーム１００を示す図である。多数の基地局１０２ａ・１０２ｂが、ＵＥ１０４にデータを同時に送信することが示されている。これは、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、下りリンクジョイントプロセッシングＣｏＭＰと呼ばれる。第１基地局１０２ａおよび第２基地局１０２ｂは、協働（または協調）基地局１０２と呼ぶことが可能である。この意味するところは、協働（または協調）基地局１０２が、ＵＥ１０４に同一のデータ（または場合によっては異なるデータ）を同時に送信する基地局１０２だということである。
【００２２】
第１基地局１０２ａにおいて、データ１０６に、プリコーディングベクトル１０８が適用される。結果として生じる信号が、第１チャネル１１４ａを介して、ＵＥ１０４に送信される。同様に、第２基地局１０２ｂにおいて、データ１０６に、プリコーディングベクトル１０８が適用される。結果として生じる信号が、第２チャネル１１４ｂを介して、ＵＥ１０４に送信される。
【００２３】
ＣｏＭＰセル（例えば基地局１０２）の総数がＢであり、各セルには、Ｎｔ個の送信アンテナが設けられていると仮定する。受信機（例えば、ＵＥ１０４）がＮｒ個の受信アンテナを有しているとする。ＣｏＭＰセルｂ（ｂ＝１，２…Ｂ）とＵＥｉとの間のベースバンドチャネルマトリクスは、Ｈｉ（ｂ）（ＮｒｘＮｔ）で表されるとする。Ｗｋ（ｂ）は、ＮｔｘＬｋの寸法を有する、セルｂのプリコーディングマトリクスであり、ここで、ＬｋはＵＥｋ用の伝送層の数であるとする。
【００２４】
そうすると、ＭＢＳＦＮプリコーディングでは、次の式が成り立つ。
【００２５】
【数１】
2012531065.tif 000003
【００２６】
ここで、Ｗｋは、全てのＣｏＭＰセルに共通のプリコーディングマトリクスであり、そのカラムは、複合チャネル
【００２７】
【数２】
2012531065.tif 000004
【００２８】
の最大特異値Ｌｋに対応する右特異ベクトルＬｋであり、
【００２９】
【数３】
2012531065.tif 000005
【００３０】
は、ＣｏＭＰセルｂからの各層の累乗である。
【００３１】
ＭＢＳＦＮプリコーディングの１つの問題は（２つの協働基地局１０２ａ・１０２ｂの場合）、基地局１０２ａ・１０２ｂから受信機までの個々のチャネル（Ｈ１およびＨ２）が良好であるとしても、合成されたチャネル（Ｈ１＋Ｈ２）は、良好でないかもしれない点である。従って、我々は、最も良好に合成されたチャネルＨ１´＋Ｈ２´を選択するために、各協働地点においてアンテナ選択を使用することを提案する。ここで、Ｈ１´およびＨ２´は、個々の協働基地局１０２ａ・１０２ｂにおいて、アンテナのサブセットを選択することによって、選択される。
【００３２】
本開示において、我々は、アンテナ選択に加えて、重み付けされたプリコーディングを用いたプリコーディング技術を提案する。我々はさらに、アンテナ選択と一緒に、各送信地点における局所的重み（例えば、各アンテナ用の重み）を用いることによって、性能を向上させることを提案する。アンテナ選択およびコヒーレントな合成によって、有効に受信される信号は、次の式によって得られる。
【００３３】
【数４】
2012531065.tif 000006
【００３４】
ここで、Ｄｋ（ｂ）は、規定のコードブックから選択されたＬｋ素子から構成されるセル（または送信地点、アンテナポートなど）に特有の対角行列であり、多数の送信地点からの信号をコヒーレントに合成するためのものであり、Ｈ´ｋ（ｂ）は、各協働地点からの（１つまたは多数のアンテナを選択することによる）有効なチャネルである。
【００３５】
図２は、コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択のために構成されたシステム２００を示す図である。多数の基地局２０２ａ・２０２ｂが、ＵＥ２０４にデータ２０６を同時に送信することが、示されている。第１基地局２０２ａにおいて、データ２０６には、プリコーディングベクトル２０８が適用される。その後、アンテナ選択２１０ａが行われる。その後、重み２１２ａが加えられる。各送信アンテナに、別個の重み２１２ａが加えられてもよい。結果として生じる信号は、第１チャネル２１４ａを介して、ＵＥ２０４に送信される。同様に、第２基地局２０２ｂにおいて、データ２０６に、プリコーディングベクトル２０８が加えられる。その後、アンテナ選択２１０ｂが行われる。その後、重み２１２ｂが加えられる。各送信アンテナに、別個の重み２１２ｂが加えられてもよい。結果として生じる信号は、第２チャネル２１４ｂを介して、ＵＥ２０４に送信される。
【００３６】
図３は、コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択のために構成された別のシステム３００を示す図である。ＵＥ３０４は、第１受信アンテナ３１６ａおよび第２受信アンテナ３１６ｂを備える。第１基地局３０２ａは、第１送信アンテナ３１８ａおよび第２送信アンテナ３１８ｂを備える。第２基地局３０２ｂは、第１送信アンテナ３２０ａおよび第２送信アンテナ３２０ｂを備える。ＵＥ３０４は、第１基地局３０２ａから、下りリンクデータ３０６ａを、第１チャネルＨ１３１４ａを介して受信する。
【００３７】
ＵＥ３０４は、第２基地局３０２ｂから、下りリンクデータ３０６ｂを、第２チャネルＨ２３１４ｂを介して受信する。システム３００は、３ＧＰＰ  ＬＴＥのようなシステムであってよく、下りリンクデータ３０６は、下りリンク共有データ（すなわち、多数のＵＥが共有する下りリンクチャネル上に送信されるデータ）であってよい。
【００３８】
以下に、図４を参照しながら、最良に合成されたチャネル３２２、性能評価指標３２４、モード３２６ａ・３２６ｂ、プリコーディングマトリクス指数３２８ａ・３２８ｂ、重み３１２ａ・３１２ｂ、およびプリコーディングマトリクス３３２ａ・３３２ｂについて説明する。
【００３９】
図４は、コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択方法４００を示す図である。Ｓ４０２において、ＵＥ３０４が、個々の協働基地局３０２ａ・３０２ｂ（送信地点）からのチャネルＨ１３１４ａ・Ｈ２３１４ｂを測定する。Ｓ４０４において、ＵＥ３０４は、異なる性能評価指標３２４を使用して、送信基地局３０２に、プリコーディングマトリクス３３２、アンテナ３１８・３２０、および重み３１２の異なる組み合わせを用いることによって、最良に合成されたチャネル３２２を計算する。例えば、ＵＥ３０４は、次の式に示されるように、性能基準（例えば、ノルム、性能、行列式、固有値、エラー率など）を最適化することに基づいて、各送信地点から、プリコーディングマトリクス３３２、アンテナ３１８・３２０、および重み３１２を計算することが可能である。
【００４０】
【数５】
2012531065.tif 000007
【００４１】
可能な関数および最適化の問題の１つの例は、次の式によって示される。
【００４２】
【数６】
2012531065.tif 000008
【００４３】
Ｄ１およびＤ２は、チャネルをコヒーレントに合成するために選択されるものであり、ｄｉａｇ（ｅｊθ）（エントリｅｊθを有する対角行列）の形であり得る。Ｈ１およびＨ２は、Ｈ１３１４ａおよびＨ２３１４ｂから、それぞれ特定のカラムを選択することによって得られる。対角重みは、ビーム化ベクトルであってもよい。
【００４４】
式（３）および（３Ａ）（並びにここに記載される他の例）は、２つの協働基地局を考慮しているが、ここに開示される方法は、２つの基地局よりも多い基地局に広げてもよい。
【００４５】
第１基地局３０２ａの重み３１２ａは、第１送信アンテナ３１８ａの重みと、第２送信アンテナ３１８ｂの別の重みとを含んでいてよい。同様に、第２基地局３０２ｂの重み３１２ｂは、第１送信アンテナ３２０ａの重みと、第２送信アンテナ３２０ｂの別の重みとを含んでいてよい。
【００４６】
アンテナ選択は、ＵＥ３０４に対して行われてもよい。換言すると、ＵＥ３０４は、Ｓ４０４での、最良に合成されたチャネル３２２を計算するために、ＵＥ３０４における受信アンテナ３１６の異なる組み合わせを含んでいてよい。従って、ＵＥ３０４は、Ｓ４０４において、プリコーディングマトリクス３３２、基地局３０２用の送信アンテナ３１８・３２０、ＵＥ３０４における受信アンテナ３１６、および、重み３１２の様々な組み合わせを用いることによって、最良に合成されたチャネル３２２を計算することが可能である。
【００４７】
Ｓ４０６において、ＵＥ３０４は、各協働基地局３０２において使用されるべき１つ以上のアンテナ３１８・３２０および重み３１２の選択を決定するモード３２６と、プリコーディングマトリクス指数３２８とに関する情報を少なくとも含む幾つかの形によって、フィードバックする。様々な基地局３０２において用いられるプリコーディングマトリクス３３２は、同一であってもよいし（すなわち、共通のプリコーディングマトリクス３３２を用いてよい）、または、異なっていてもよい。フィードバック（例えば、プリコーディングマトリクス３３２）は、合成に使用されるべきアンテナ３１８・３２０選択指数および／または重み３１２を暗示的に含んでいてよい。
【００４８】
アンテナ３１８・３２０および重み３１２の可能な組み合わせを制限するために、制限された検索スペース（例えば、用いられる最小数のアンテナ３１８・３２０、および／または、全体の重みスペースのサブセットに限定して）を、検索され得る。コードワードＷ１およびＷ２は、量子化されており、Ｄ１およびＤ２をそれぞれ乗算することによって、ＷとＤとの可能な全ての組み合わせによって規定される、より大きなコードブックスペースを得ることができる。（仮に、Ｄ＝Ｉ（すなわち単位行列）ならば、元のコードワードスペースが検索されることになる。）
Ｓ４０８において、各個々の協働基地局３０２は、ＵＥ３０４からのフィードバックに基づいて、その送信アンテナ３１８・３２０、重み３１２、およびプリコーディングマトリクス３３２を選択する。Ｓ４１０において、協働基地局３０２は、選択された送信アンテナ３１８・３２０、重み３１２、およびプリコーディングマトリクス３３２を用いて、下りリンクデータ３０６を、ＵＥ３０４に送信する。
【００４９】
従って、図４の方法４００によれば、協働基地局３０２ａ・３０２ｂからＵＥ３０４に、下りリンクデータ３０６が送信される。異なる協働基地局３０２ａ・３０２ｂにおいて使用するための、異なる数の送信アンテナ３１８ａ・３１８ｂ・３２０ａ・３２０ｂが選択され得る。さらに、各送信地点（基地局３０２ａ・３０２ｂ）において、コヒーレントな重み付けが行われ得る。
【００５０】
ＵＥ３０４は、個々の協働基地局３０２ａ・３０２ｂからのチャネルＨ１３１４ａ・Ｈ２３１４ｂを推定し、各送信地点（基地局３０２ａ・３０２ｂ）において使用されるべき送信アンテナ３１８ａ・３１８ｂ・３２０ａ・３２０ｂおよび重み３１２ａ・３１２ｂを選択することによって、個々のチャネルＨ１３１４ａ・Ｈ２３１４ｂをコヒーレントに合成して、より良好に合成されたチャネル３２２を形成することが可能である。換言すると、アンテナ選択と局所的重み付けによるコヒーレントな合成とを用いて、個々のチャネルＨ１３１４ａ・Ｈ２３１４ｂを、ＵＥ３０４において合成して、より良好に合成されたチャネル３２２を形成することが可能である。他の表現をすると、協働基地局３０２ａ・３０２ｂの重ね合わされたチャネル（すなわち、最良に合成されたチャネル３２２）を推定することによって、協働基地局３０２ａ・３０２ｂの送信アンテナ３１８ａ・３１８ｂ・３２０ａ・３２０ｂおよび重み３１２ａ・３１２ｂを、ＵＥ３０４において選択することが可能である。Ｓ４０６において、ＵＥ３０４から、協働基地局３０２ａ・３０２ｂに、コヒーレントな合成のために使用されるべき重み３１２ａ・３１２ｂと一緒に、アンテナ選択指数がフィードバックされ、これによって、個々の協働基地局３０２ａ・３０２ｂは、送信に使用されるべきアンテナ３１８ａ・３１８ｂ・３２０ａ・３２０ｂおよび重み３１２ａ・３１２ｂを選択することが可能である。
【００５１】
ここで、特定の実施例について説明する。第１基地局３０２ａからＵＥ３０４までのチャネルＨ１３１４ａが、次の式によって得られると仮定する。
【００５２】
【数７】
2012531065.tif 000009
【００５３】
ここで、ａは第１送信アンテナ３１８ａから第１受信アンテナ３１６ａへのチャネル利得であり、ｂは第２送信アンテナ３１８ｂから第１受信アンテナ３１６ａへのチャネル利得である。以下も同様である。
【００５４】
第２基地局３０２ｂからＵＥ３０４までチャネルＨ２３１４ｂが、次の式によって得られると仮定する。
【００５５】
【数８】
2012531065.tif 000010
【００５６】
従って、通常のＭＢＳＦＮ送信スキームでは、受信機（ＵＥ３０４）における合成されたチャネルは、次の式によって得られる。
【００５７】
【数９】
2012531065.tif 000011
【００５８】
しかし、このような合成されたチャネルは、個々のチャネルＨ１若しくはＨ２、またはＨ１とＨ２との他の合成よりも悪い場合もある。個々の協働基地局３０２において、異なる数のアンテナ３１８・３２０および異なる重み３１２を用いることによって、受信機において、異なる合成のチャネルが確認され、受信機は、協働基地局３２０において、アンテナ３１８・３２０および重み３１２の最適な合成を選択することが可能である。次に、可能な組み合わせの幾つかの例を説明する。
【００５９】
仮に、第１基地局３０２ａからの両方の送信アンテナ３１８ａ・３１８ｂと、第２基地局３０２ｂからの１つの送信アンテナ３２０ａと、ＵＥ３０４において両方の受信アンテナ３１６ａ・３１６ｂとを選択するものとすると、ＵＥ３０４における合成されたチャネルは、次の式で得られる。
【００６０】
【数１０】
2012531065.tif 000012
【００６１】
コヒーレントな合成では、Ｈ´＝Ｈ１＋Ｈ２＊Ｄであり、ここで、Ｄ＝ｄｉａｇ（−１，＋１）であり、従って、
【００６２】
【数１１】
2012531065.tif 000013
【００６３】
あるいは、ＵＥ３０４における合成されたチャネルは、次の式で得られる。
【００６４】
【数１２】
2012531065.tif 000014
【００６５】
コヒーレントな合成およびＤ＝ｄｉａｇ（＋１，−１）によって、次の式が得られる。
【００６６】
【数１３】
2012531065.tif 000015
【００６７】
従って、アンテナ３１８・３２０の選択に加えて、さらなる重み３１２を用いることによって、単にアンテナ３１８・３２０の選択だけを用いるよりも、多数の送信地点からの信号を重ねるためのより可能な方法が存在する。アンテナ３１８・３２０モード選択および重み３１２に異なる評価指標を用いてよく、この評価指標には、合成されたチャネルの性能、エラー率、合成されたチャネルの行列式、合成されたチャネルのノルム、合成されたチャネルの条件数などが含まれるが、これらに限定されない。従って、ＵＥ３０４は、異なる評価指標を用いて、協働基地局３０２において使用されるべき構成モード３２６を推定して、ＵＥ３０４において確認された、合成されたチャネルを改善することが可能である。
【００６８】
図５は、コヒーレントな合成のプリコーディングによるアンテナ選択のために構成された他のシステム５００を示す図である。第１基地局５０２ａは、第１受信アンテナ５３６ａおよび第２受信アンテナ５３６ｂを備える。第２基地局５０２ｂは、第１受信アンテナ５３８ａおよび第２受信アンテナ５３８ｂを備える。ＵＥ５０４は、上りリンクデータ５０６ａを第１チャネル５１４ａを介して第１基地局５０２ａに送信する。ＵＥ５０４は、上りリンクデータ５０６ｂを、第２チャネル５１４ｂを介して第２基地局５０２ｂに送信する。次に、図６を参照しながら、信号５３４、最良に合成されたチャネル５２２、性能評価指標５２４、および重み５１２ａ・５１２ｂについて説明する。
【００６９】
図６は、コヒーレントな合成せのプリコーディングによるアンテナ選択のための他の方法６００を示す図である。Ｓ６０２において、第１基地局５０２ａが、上りリンクデータ５０６ａを、ＵＥ５０４から第１チャネル５１４ａを介して受信する。Ｓ６０４において、第１基地局５０２ａは、第２基地局５０２ｂから、第２基地局５０２ｂがＵＥ５０４から第２チャネル５１４ｂを介して受信した信号５３４（上りリンクデータ５０６ｂを含む）を受信する。Ｓ６０６において、第１基地局５０２ａは、第１チャネル５１４ａおよび第２チャネル５１４ｂを推定する。Ｓ６０８において、異なる性能評価指標５２４を使用して、受信基地局５０２ａ・５０２ｂに、受信アンテナ５３６ａ・５３６ｂ・５３８ａ・５３８ｂおよび重み５１２ａ・５１２ｂの異なる組み合わせを用いることによって、第１基地局５０２ａは、最良に合成されたチャネル５２２を決定する。Ｓ６１０において、第１基地局５０２ａは、第２基地局５０２ｂに、使用されるべき１つ以上の受信アンテナ５３８ａ・５３８ｂおよび重み５１２ｂについて通知する。
【００７０】
従って、図６の方法６００によれば、ＵＥ５０４から協働基地局５０２ａ・５０２ｂに、上りリンクデータ５０６が送信される。異なる協働基地局５０２ａ・５０２ｂにおいて使用するための、異なる数の受信アンテナ５３６ａ・５３６ｂ・５３８ａ・５３８ｂが選択され得る。さらに、各受信地点（基地局５０２ａ・５０２ｂ）において、コヒーレントな重み付けが行われ得る。協働基地局５０２ａは、ＵＥ５０４からのチャネル５１４ａ・５１４ｂを推定して、より良好に合成されたチャネル５２２を形成する。
【００７１】
図７は、コヒーレントな合成せのプリコーディングによるアンテナ選択のために構成された、他のシステム７００を示す図である。ＵＥ７０４は、上りリンクデータ７０６を、第１リレーノード７４０ａ（送信地点または受信地点）および第２リレーノード７４０ｂ（送信地点または受信地点）を介して、基地局７０２に送信する。より具体的には、ＵＥ７０４は、上りリンクデータ７０６ａ・７０６ｂを、第１リレーノード７４０ａおよび第２リレーノード７４０ｂに送信する。第１リレーノード７４０ａは、上りリンクデータ７０６ａ´を、第１チャネル７１４ａを介して基地局７０２に送信する。第２リレーノード７４０ｂは、上りリンクデータ７０６ｂ´を、第２チャネル７１４ｂを介して基地局７０２に送信する。システム７００は、３ＧＰＰ  ＬＴＥのようなシステムであってよく、上りリンクデータ７０６は、上りリンク共有データ（すなわち、多数のＵＥが共有する上りリンクチャネル上に送信されるデータ）であってよい。
【００７２】
第１リレーノード７４０ａは、第１送信アンテナ７１８ａおよび第２送信アンテナ７１８ｂを備える。第２リレーノード７４０ｂは、第１送信アンテナ７２０ａおよび第２送信アンテナ７２０ｂを備える。以下に、図８を参照しながら、最良に合成されたチャネル７２２、性能評価指標７２４、および重み７１２ａ・７１２ｂについて説明する。
【００７３】
図８は、コヒーレントな合成せのプリコーディングによるアンテナ選択のための他の方法８００を示す図である。Ｓ８０２において、ＵＥ７０４が、上りリンクデータ７０６を、リレーノード７４０ａ・７４０ｂに送信する。Ｓ８０４において、第１リレーノード７４０ａが、上りリンクデータ７０６ａ’を、第１チャネル７１４ａを介して基地局７０２に送信する。Ｓ８０６において、第２リレーノード７４０ｂが、上りリンクデータ７０６ｂ’を、第２チャネル７１４ｂを介して基地局７０２に送信する。Ｓ８０８において、基地局７０２は、第１チャネル７１４ａおよび第２チャネル７１４ｂを推定する。Ｓ８１０において、基地局７０２は、異なる性能評価指標７２４を使用して、リレーノード７４０ａ・７４０ｂに、アンテナ７１８ａ・７１８ｂ・７２０ａ・７２０ｂおよび重み７１２ａ・７１２ｂの異なる組み合わせを用いることによって、最良に合成されたチャネル７２２を決定する。Ｓ８１２において、基地局７０２は、リレーノード７４０ａ・７４０ｂに、使用されるべきアンテナ７１８ａ・７１８ｂ・７２０ａ・７２０ｂおよび重み７１２ａ・７１２ｂを通知する。
【００７４】
従って、図８の方法８００によれば、各リレーノード７４０ａ・７４０ｂにおいて使用されるべき送信アンテナ７１８ａ・７１８ｂ・７２０ａ・７２０ｂおよび重み７１２ａ・７１２ｂを選択することによって、ＵＥ７０４からリレーノード７４０ａ・７４０ｂを介して基地局７０２までの個々のチャネル７１４ａ・７１４ｂを合成して、より良好に合成されたチャネル７２２を形成することが可能である。
【００７５】
本開示によれば、受信ノード（ＵＥ、基地局などであり得る）が、多数の協働送信ノード（基地局、リレーノードなどであり得る）からのチャネルを推定することが可能である。例えば、ＵＥ３０４が、多数の協働基地局３０２ａ・３０２ｂからＵＥ３０４までのチャネル３１４ａ・３１４ｂを推定することが可能である。別の例として、基地局７０２は、多数のリレーノード７４０ａ・７４０ｂから基地局７０２までのチャネル７１４ａ・７１４ｂを推定することが可能である。
【００７６】
受信ノードは、多数の協働送信ノードに送信アンテナと重みとの異なる組み合わせを用いることによって、最良に合成されたチャネルを決定することが可能である。例えば、ＵＥ３０４は、多数の協働基地局３０２ａ・３０２ｂに、送信アンテナ３１８ａ・３１８ｂ・３２０ａ・３２０ｂおよび重み３１２ａ・３１２ｂの異なる組み合わせを用いることによって、最良に合成されたチャネル３２２を決定することが可能である。別の例として、基地局７０２は、多数のリレーノード７４０ａ・７４０ｂに、送信アンテナ７１８ａ・７１８ｂ・７２０ａ・７２０ｂおよび重み７１２ａ・７１２ｂの異なる組み合わせを用いることによって、最良に合成されたチャネル７２２を決定することが可能である。
【００７７】
受信ノードは、多数の協働送信ノードに、受信ノードへのデータの送信に使用されるべき送信アンテナおよび重みについて通知することが可能である。例えば、ＵＥ３０４は、多数の協働基地局３０２ａ・３０２ｂに、ＵＥ３０４への下りリンクデータ３０６の送信に使用されるべき送信アンテナ３１８ａ・３１８ｂ・３２０ａ・３２０ｂおよび重み３１２ａ・３１２ｂについて通知することが可能である。別の例として、基地局７０２は、多数のリレーノード７４０ａ・７４０ｂに、基地局７０２への上りリンクデータ７０６の送信に使用されるべき送信アンテナ７１８ａ・７１８ｂ・７２０ａ・７２０ｂおよび重み７１２ａ・７１２ｂについて通知することが可能である。
【００７８】
また、本開示によれば、送信ノードは、受信ノードから、フィードバックを受信することが可能である。このフィードバックは、１つ以上の送信アンテナおよび重みの表示を含み得る。例えば、協働基地局３０２ａは、ＵＥ３０４から、１つ以上のアンテナ３１８ａ・３１８ｂおよび重み３１２ａの選択を決定するモード３２６ａと、プリコーディングマトリクス指数３２８ａとを、受信することが可能である。別の例としては、リレーノード７４０ａは、基地局７０２から、１つ以上のアンテナ７１８ａ・７１８ｂ、重み７１２ａの選択と、プリコーディングマトリクス指数とを受信することが可能である。
【００７９】
送信ノードは、受信ノードからのフィードバックに基づいて、受信ノードへのデータの送信に使用されるべき１つ以上の送信アンテナおよび重みを選択してよい。例えば、協働基地局３０２ａは、ＵＥ３０４からのフィードバックに基づいて、ＵＥ３０４への下りリンクデータ３０６ａの送信に使用されるべき１つ以上の送信アンテナ３１８ａ・３１８ｂおよび重み３１２ａを選択することが可能である。他の例として、リレーノード７４０ａは、基地局７０２からのフィードバックに基づいて、基地局７０２への上りリンクデータ７０６ａ´の送信に使用されるべき１つ以上の送信アンテナ７１８ａ・７１８ｂおよび重み７１２ａを選択することが可能である。
【００８０】
送信ノードは、選択された送信アンテナおよび選択された重みを用いて、データを、受信ノードに送信すると同時に、少なくとも１つの他の協働送信ノードに送信することが可能である。例えば、協働基地局３０２ａは、選択された１つ以上の送信アンテナ３１８ａ・３１８ｂおよび選択された重み３１２ａを用いて、下りリンクデータ３０６ａを、ＵＥ３０４に送信すると同時に、少なくとも１つの他の協働基地局３０２ｂに送信することが可能である。他の例としては、リレーノード７４０ａは、選択された１つ以上の送信アンテナ７１８ａ・７１８ｂおよび選択された重み７１２ａを用いて、上りリンクデータ７０６ａ´を、基地局７０２に送信すると同時に、少なくとも１つの他のリレーノード７４０ｂに送信することが可能である。
【００８１】
図９は、通信装置９０２において利用され得る種々のコンポーネントを示す図である。通信装置９０２は、ＵＥであってもよいし、基地局であってもよい。通信装置９０２は、通信装置９０２の動作を制御するプロセッサ９０６を含む。プロセッサ９０６は、ＣＰＵとも呼ばれ得る。メモリ９０８は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または、情報を記憶することが可能な任意の種類の装置を含んでいてよく、プロセッサ９０６に、命令９０７ａおよびデータ９０９ａを提供する。メモリ９０８の一部は、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）を含んでいてもよい。命令９０７ｂおよびデータ９０９ｂは、プロセッサ９０６内に格納されていてもよい。プロセッサ９０６内にロードされた命令９０７ｂは、プロセッサ９０６が実行するためにロードされた、メモリ９０８からの命令９０７ａを含んでいてもよい。命令９０７は、ここに開示される方法を実施するために、プロセッサ９０６によって実行され得る。
【００８２】
通信装置９０２は、データの送受信を可能にするための送信機９１０および受信機９１２を含むハウジングを含んでいてよい。送信機９１０および受信機９１２を合成して、トランシーバ９２０としてもよい。ハウジングには、アンテナ９１８が取り付けられており、アンテナ９１８は、トランシーバ９２０に電気的に結合されている。さらなるアンテナを用いてもよい。
【００８３】
通信装置９０２の種々のコンポーネントは、バスシステム９２６によって結合される。バスシステム９２６は、データバスに加えて、パワーバス、制御信号バス、およびステータス信号バスを含み得る。しかし、ここでは、明瞭にするために、図９では、種々のバスをバスシステム９２６として記載した。通信装置９０２は、信号を処理する際に使用するための、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）９１４を含んでいてよい。通信装置９０２は、ユーザに、通信装置９０２の機能へのアクセスを提供する通信インターフェース９２４を含んでいてよい。図９に示される通信装置９０２は、具体的なコンポーネントを列挙したものではなく、機能ブロック図である。
【００８４】
本開示によれば、本発明は、受信ノード（ＵＥまたは基地局）をさらに提供することが可能である。受信ノードは、多数の協働送信ノードから受信ノードまでのチャネルを推定するユニット（例えばプロセッサ９０６）と、多数の協働送信ノードに、送信アンテナと重みとの異なる組み合わせを用いることによって、最良に合成されたチャネルを決定するユニット（例えば、プロセッサ９０６）と、多数の協働送信ノードに、受信ノードへのデータの送信に使用されるべき送信アンテナおよび重みについて通知するユニット（例えば、送信機９１０）とを備える。
【００８５】
本開示によれば、本発明は、送信ノード（ＵＥまたは基地局）をさらに提供することが可能である。送信ノードは、受信ノードから、１つ以上の送信アンテナおよび重みの表示を含むフィードバックを受信するユニット（例えば、受信機９１２）と、受信ノードからのフィードバックに基づいて、受信ノードへのデータの送信に使用されるべき１つ以上の送信アンテナおよび重みを選択するユニット（例えば、プロセッサ９０６）と、選択された送信アンテナおよび選択された重みを用いて、データを、受信ノードに送信すると同時に、少なくとも１つの他の協働送信ノードに送信するユニット（例えば、送信機９１０）とを備える。
【００８６】
ここに開示される方法は、記載される方法を実現するために、１つ以上のステップまたは動作を含む。これらの方法ステップおよび／または動作は、特許請求の範囲から逸脱しない範囲で、交換可能である。換言すると、記載される方法を適切に行うために、これらのステップまたは動作に具体的な順番が要求されないかぎり、具体的なステップおよび／または動作の順番および／または使用は、特許請求の範囲から逸脱しない範囲で、変更してもよい。
【００８７】
特許請求の範囲は、上述の正確な構成およびコンポーネントに限定されないことは、理解されよう。本明細書に記載のシステム、方法、並びに装置の、構成、動作、および詳細において、特許請求の範囲から逸脱しない範囲で、様々な変形、変更、および改変例がなされてもよい。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2012531065.tif 000023
【図９】
2012531065.tif 000024
【国際調査報告】
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