特許 6791539 無線通信システムの信号伝送方法、基地局、およびユーザ端末

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6791539

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】無線通信システムの信号伝送方法、基地局、およびユーザ端末

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/04 20090101AFI20201116BHJP

   H04B 7/06 20060101ALI20201116BHJP

   H04W 52/38 20090101ALI20201116BHJP

   H04B 7/0456 20170101ALI20201116BHJP

   H04B 7/0426 20170101ALI20201116BHJP

   H04B 7/0452 20170101ALI20201116BHJP

   H04B 7/0413 20170101ALI20201116BHJP

   H04B 1/76 20060101ALI20201116BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/04 136

   H04B7/06 984

   H04W52/38

   H04B7/0456 130

   H04B7/0426

   H04B7/0452

   H04B7/0413 200

   H04B1/76

   H04W16/28 130

【請求項の数】18

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2018-555810(P2018-555810)

(86)(22)【出願日】2017年1月17日

(65)【公表番号】特表2019-509701(P2019-509701A)

(43)【公表日】2019年4月4日

(86)【国際出願番号】CN2017071346

(87)【国際公開番号】WO2017124994

(87)【国際公開日】20170727

【審査請求日】2018年12月26日

(31)【優先権主張番号】201610029192.8

(32)【優先日】2016年1月18日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】392026693

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴドコモ

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100158528

【弁理士】

【氏名又は名称】守屋 芳隆

(74)【代理人】

【識別番号】100137903

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 亨

(72)【発明者】

【氏名】ワン シン

(72)【発明者】

【氏名】コウ ギョウリン

(72)【発明者】

【氏名】ジャン ホイリン

【審査官】 石原 由晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１９４７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９０４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５０７８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 MIN HUANG, ET AL.，Analysis of Tomlinson-Harashima Precoding in Multiuser MIMO Systems With Imperfect Channel State Information，IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, VOL.57, NO.5，２００８年 ９月，pages 2856-2867

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

Ｈ０４Ｂ １／７６

Ｈ０４Ｂ ７／０４１３

Ｈ０４Ｂ ７／０４２６

Ｈ０４Ｂ ７／０４５２

Ｈ０４Ｂ ７／０４５６

Ｈ０４Ｂ ７／０６

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線通信システムの信号伝送方法であって、
該無線通信システムの第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該無線通信システムのユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータのオリジナル参照信号を位相回転して、修正参照信号を得、前記修正参照信号に対して干渉削除を行い、出力参照信号を得、前記出力参照信号の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、
前記位相修正値に基づいて、前記第ｋ層のユーザデータのオリジナルデータ信号を位相回転して、修正データ信号を得、前記修正データ信号に対して干渉削除を行い、出力データ信号を得、前記位相修正値に基づいて、予め設定されたモジュロベクトルを位相回転して、位相回転されたモジュロベクトルを用いて、前記出力データ信号に対してモジュロ演算を行い、変調されたデータ信号を得、
無線チャネルを介して、前記出力参照信号および前記変調されたデータ信号を送信する、
ことを含むことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記該無線通信システムの第ｋ層のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータのオリジナル参照信号を位相回転して、修正参照信号を得、前記修正参照信号に対して干渉除去を行い、出力参照信号を得ることは、
複数の候補位相値が含まれる候補位相セットの中から、前記第ｋ層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択するステップＡと、
該第ｋ層のユーザデータの参照信号を、前記位相修正値にしたがって位相回転するステップＢと、
Ｍ層のユーザデータのうち、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータの参照信号による該第ｋ層のユーザデータの参照信号への累計干渉を除去するステップＣと、
前記ステップＣにおける干渉除去後の、該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えるか否かを判断するステップＤと、
前記干渉除去後の、該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えない場合、ｋ≠Ｍのとき、ｋを（ｋ＋１）に修正して、ステップＡに戻り、ｋ＝Ｍのとき、処理を終了し、前記干渉除去後の、該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超える場合、位相修正値を再選択して、ステップＢに戻るステップＥと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記位相修正値を再選択することは、
候補位相セット内の、第ｋ層のユーザデータに対して試していない候補位相値の中から、該第ｋ層のユーザデータに対して、１つの位相修正値を再選択するステップＦを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項4】

ステップＦで前記第ｋ層のユーザデータに対して所要の位相修正値を見つけることができない場合、ｋ≠１のとき、ｋを（ｋ−１）に修正して、ステップＦに戻り、ｋ＝１のとき、アルゴリズム修正を行って、ステップＡに戻るステップＧ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】

該無線通信システムの第ｋ層のユーザデータに対して位相修正値を選択することは、
選択可能な位相区間内で均一にＸ個の候補位相値を選択して候補位相セットを構成し、前記候補位相セットの中から、該第ｋ層のユーザデータの前記位相修正値を選択し、または、
選択可能な位相区間内でランダムにＹ個の候補位相値を選択して候補位相セットを構成し、前記候補位相セットの中から、該第ｋ層のユーザデータの前記位相修正値を選択する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記無線チャネルを介して、前記出力参照信号および前記変調されたデータ信号を送信することは、
Ｍ層のユーザデータの出力参照信号および変調されたデータ信号を、Ｎ個（前記ＮはＭ以下である）の下りリンクポットにマッピングして送信する、
こ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7】

基地局であって、
プロセッサと、
不揮発性機械可読記憶媒体と、
該不揮発性機械可読記憶媒体に記憶され、該プロセッサで実行されるプログラムモジュールと、
送信手段と、を備え、
ここで、前記プログラムモジュールは、
該基地局の第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該基地局のユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択し、
前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータのオリジナル参照信号を位相回転して、修正参照信号を得、前記修正参照信号に対して干渉削除を行い、出力参照信号を得、前記出力参照信号の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、
前記位相修正値に基づいて、前記第ｋ層のユーザデータのオリジナルデータ信号を位相回転して、修正データ信号を得、前記修正データ信号に対して干渉削除を行い、出力データ信号を得、前記位相修正値に基づいて、予め設定されたモジュロベクトルを位相回転して、位相回転されたモジュロベクトルを用いて、前記出力データ信号に対してモジュロ演算を行い、変調されたデータ信号を得、
前記送信手段は、前記出力参照信号および前記変調されたデータ信号を送信する、
ことを特徴とする基地局。

【請求項8】

前記プログラムモジュールは、
複数の候補位相値が含まれる候補位相セットの中から、前記第ｋ層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択するステップＡと、
該第ｋ層のユーザデータの参照信号を、前記位相修正値にしたがって位相回転するステップＢと、
Ｍ層のユーザデータのうち、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータの参照信号による該第ｋ層のユーザデータの参照信号への累計干渉を除去するステップＣと、
前記ステップＣにおける干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えるか否かを判断するステップＤと、
前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えない場合、ｋ≠Ｍのとき、ｋを（ｋ＋１）に修正して、ステップＡに戻り、ｋ＝Ｍのとき、処理を終了し、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超える場合、位相修正値を再選択して、ステップＢに戻るステップＥと、
を実行することを特徴とする請求項７に記載の基地局。

【請求項9】

ユーザ端末であって、
プロセッサと、
不揮発性機械可読記憶媒体と、
該不揮発性機械可読記憶媒体に記憶され、該プロセッサで実行されるプログラムモジュールと、
送信手段と、を備え、
ここで、前記プログラムモジュールは、
該ユーザ端末の第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該ユーザ端末のユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータのオリジナル参照信号を位相回転して、修正参照信号を得、前記修正参照信号に対して干渉削除を行い、出力参照信号を得、前記出力参照信号の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、
前記位相修正値に基づいて、前記第ｋ層のユーザデータのオリジナルデータ信号を位相回転して、修正データ信号を得、前記修正データ信号に対して干渉削除を行い、出力データ信号を得、前記位相修正値に基づいて、予め設定されたモジュロベクトルを位相回転して、位相回転されたモジュロベクトルを用いて、前記出力データ信号に対してモジュロ演算を行い、変調されたデータ信号を得、
前記送信手段は、前記出力参照信号および前記変調されたデータ信号を送信する、
ことを特徴とするユーザ端末。

【請求項10】

前記プログラムモジュールは、
複数の候補位相値が含まれる候補位相セットの中から、前記第ｋ層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択するステップＡと、
該第ｋ層のユーザデータの参照信号を、前記位相修正値にしたがって位相回転するステップＢと、
Ｍ層のユーザデータのうち、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータの参照信号による該第ｋ層のユーザデータの参照信号への累計干渉を除去するステップＣと、
前記ステップＣにおける干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えるか否かを判断するステップＤと、
前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えない場合、ｋ≠Ｍのとき、ｋを（ｋ＋１）に修正して、ステップＡに戻り、ｋ＝Ｍのとき、処理を終了し、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超える場合、位相修正値を再選択して、ステップＢに戻るステップＥと、
を実行することを特徴とする請求項９に記載のユーザ端末。

【請求項11】

プログラムであって、
無線通信システムの第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該無線通信システムのユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータのオリジナル参照信号を位相回転して、修正参照信号を得、前記修正参照信号に対して干渉削除を行い、出力参照信号を得、前記出力参照信号の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、
前記位相修正値に基づいて、前記第ｋ層のユーザデータのオリジナルデータ信号を位相回転して、修正データ信号を得、前記修正データ信号に対して干渉削除を行い、出力データ信号を得、前記位相修正値に基づいて、予め設定されたモジュロベクトルを位相回転して、位相回転されたモジュロベクトルを用いて、前記出力データ信号に対してモジュロ演算を行い、変調されたデータ信号を得、
無線チャネルを介して、前記出力参照信号および前記変調されたデータ信号を送信する、
ことをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

【請求項12】

不揮発性機械可読記憶媒体であって、
前記記憶媒体に機械可読指令が記憶され、前記機械可読指令は、
無線通信システムの第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該無線通信システムのユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータのオリジナル参照信号を位相回転して、修正参照信号を得、前記修正参照信号に対して干渉削除を行い、出力参照信号を得、前記出力参照信号の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、
前記位相修正値に基づいて、前記第ｋ層のユーザデータのオリジナルデータ信号を位相回転して、修正データ信号を得、前記修正データ信号に対して干渉削除を行い、出力データ信号を得、前記位相修正値に基づいて、予め設定されたモジュロベクトルを位相回転して、位相回転されたモジュロベクトルを用いて、前記出力データ信号に対してモジュロ演算を行い、変調されたデータ信号を得、
無線チャネルを介して、前記出力参照信号および前記変調されたデータ信号を送信する、
ことを完成させるように、プロセッサで実行可能であることを特徴とする不揮発性機械可読記憶媒体。

【請求項13】

基地局であって、
該基地局の第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該基地局のユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択する位相探索モジュールと、
前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータのオリジナル参照信号を位相回転して、修正参照信号を得る位相回転モジュールと、
前記修正参照信号に対して干渉除去を行い、出力参照信号を得る干渉除去モジュールと、
前記出力参照信号の信号電力が所定の電力閾値を超えるか否かを判断し、判断結果を前記位相探索モジュールに通知する電力判断モジュールと、
前記位相修正値に基づいて、前記第ｋ層のユーザデータのオリジナルデータ信号を位相回転して、修正データ信号を得、前記修正データ信号に対して干渉削除を行い、出力データ信号を得、前記位相修正値に基づいて、予め設定されたモジュロベクトルを位相回転して、位相回転されたモジュロベクトルを用いて、前記出力データ信号に対してモジュロ演算を行い、変調されたデータ信号を得る変調モジュールと、
前記出力参照信号および前記変調されたデータ信号を送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする基地局。

【請求項14】

前記位相探索モジュールは、複数の候補位相値が含まれる候補位相セットの中から、前記第ｋ層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択し、前記電力判断モジュールから提供された判断結果、前記出力参照信号の信号電力が所定の電力閾値を超える場合、位相修正値を再選択する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の基地局。

【請求項15】

前記干渉除去モジュールは、Ｍ層のユーザデータのうち、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータの参照信号による該第ｋ層のユーザデータの参照信号への累計干渉を除去する、
ことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の基地局。

【請求項16】

ユーザ端末であって、
該ユーザ端末の第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該ユーザ端末のユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択する位相探索モジュールと、
前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータのオリジナル参照信号を位相回転して、修正参照信号を得る位相回転モジュールと、
前記修正参照信号に対して干渉除去を行い、出力参照信号を得る干渉除去モジュールと、
前記出力参照信号の信号電力が所定の電力閾値を超えるか否かを判断し、判断結果を前記位相探索モジュールに通知する電力判断モジュールと、
前記位相修正値に基づいて、前記第ｋ層のユーザデータのオリジナルデータ信号を位相回転して、修正データ信号を得、前記修正データ信号に対して干渉削除を行い、出力データ信号を得、前記位相修正値に基づいて、予め設定されたモジュロベクトルを位相回転して、位相回転されたモジュロベクトルを用いて、前記出力データ信号に対してモジュロ演算を行い、変調されたデータ信号を得る変調モジュールと、
前記出力参照信号および前記変調されたデータ信号を送信する送信手段と、
を備えることを特徴とするユーザ端末。

【請求項17】

前記位相探索モジュールは、複数の候補位相値が含まれる候補位相セットの中から、前記第ｋ層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択し、前記電力判断モジュールから提供された判断結果、前記出力参照信号の信号電力が所定の電力閾値を超える場合、位相修正値を再選択する、
ことを特徴とする請求項１６に記載のユーザ端末。

【請求項18】

前記干渉除去モジュールは、Ｍ層のユーザデータのうち、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータの参照信号による該第ｋ層のユーザデータの参照信号への累計干渉を除去する、
ことを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載のユーザ端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信分野に関し、特に無線通信システムの信号伝送方法、基地局、およびユーザ端末に関する。

【背景技術】

【0002】

送信側、受信側、および無線チャネルからなる無線通信システムは、電磁波を利用して各種の信号の伝送を実現する。現在、無線通信システムは、第１世代、第２世代、第３世代、第４世代から第５世代（５Ｇ）にかけて徐々に進化しており、今後、より多くの種類の無線通信システムが登場する可能性がある。技術の進歩により、無線通信システムは、複数の接続をサポートする能力が強化されることに応じて、異なる接続間の干渉も現れる。時分割、周波数分割、空間分割または符号分割のシステムにかかわらず、多層（ｌａｙｅｒ）のユーザデータが存在するため、これらの異なる層のユーザデータ間に干渉が生じ、受信側による信号の正確な復元に影響を及ぼす。従って、無線通信システムは、干渉除去に対する要求もますます多くなっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の実施例では、伝送対象信号に対して干渉除去を行う際に電力制御要求を満足する無線通信システムの信号伝送方法、基地局、およびユーザ端末が提供されている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

一例では、無線通信システムの信号伝送方法が提供されている。この方法は、該無線通信システムの第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該無線通信システムのユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転することにより、前記参照信号の送信側干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、無線チャネルを介して、位相回転された参照信号を送信する、ことを含む。

【0005】

一例では、プログラムが提供されている。このプログラムは、無線通信システムの第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該無線通信システムのユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転することにより、前記参照信号の送信側干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、無線チャネルを介して、位相回転された参照信号を送信する、ことをコンピュータに実行させる。

【0006】

一例では、不揮発性機械可読記憶媒体が提供されている。前記記憶媒体に機械可読指令が記憶され、前記機械可読指令は、無線通信システムの第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該無線通信システムのユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転することにより、前記参照信号の送信側干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、無線チャネルを介して、位相回転された参照信号を送信する、ことを完成させるように、プロセッサで実行可能である。

【0007】

一例では、基地局が提供されている。この基地局は、プロセッサと、不揮発性機械可読記憶媒体と、該不揮発性機械可読記憶媒体に記憶され、該プロセッサで実行されるプログラムモジュールと、送信手段と、を備え、ここで、前記プログラムモジュールは、該基地局の第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該基地局のユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転することにより、前記参照信号の干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、該位相修正値を用いて、前記第ｋ層のユーザデータのデータ信号を変調し、前記送信手段は、位相回転された参照信号および変調されたデータ信号を送信する。

【0008】

一例では、ユーザ端末が提供されている。このユーザ端末は、プロセッサと、不揮発性機械可読記憶媒体と、該不揮発性機械可読記憶媒体に記憶され、該プロセッサで実行されるプログラムモジュールと、送信手段と、を備え、ここで、前記プログラムモジュールは、該ユーザ端末の第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該ユーザ端末のユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転することにより、前記参照信号の干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、前記送信手段は、位相回転された参照信号を送信する。

【0009】

一例では、基地局が提供されている。この基地局は、該基地局の第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該基地局のユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択して、第ｋ層のユーザデータの参照信号の、前記位相修正値に基づく位相回転および干渉除去を経た信号電力が所定の電力閾値を超えないようにする位相探索モジュールと、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転する位相回転モジュールと、位相回転された参照信号に対して干渉除去を行う干渉除去モジュールと、前記参照信号の干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えるか否かを判断し、判断結果を前記位相探索モジュールに通知する電力判断モジュールと、該位相修正値を用いて、前記第ｋ層のユーザデータのデータ信号を変調する変調モジュールと、位相回転された参照信号および変調されたデータ信号を送信する送信手段と、を備える。

【0010】

一例では、ユーザ端末が提供されている。このユーザ端末は、該ユーザ端末の第ｋ層（前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該ユーザ端末のユーザデータの総層数である）のユーザデータに対して位相修正値を選択して、第ｋ層のユーザデータの参照信号の、前記位相修正値に基づく位相回転および干渉除去を経た信号電力が所定の電力閾値を超えないようにする位相探索モジュールと、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転する位相回転モジュールと、位相回転された参照信号に対して干渉除去を行う干渉除去モジュールと、前記参照信号の干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えるか否かを判断し、判断結果を前記位相探索モジュールに通知する電力判断モジュールと、位相回転された参照信号を送信する送信手段と、を備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明の実施例では、ユーザデータの参照信号に対して送信側干渉除去を行う際に、位相回転によって電力制御を実現することにより、干渉除去後の参照信号電力が適当な範囲内にあり、例えば、ある所定の電力閾値を超えないようにする無線通信システムの信号伝送方法が提供されている。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施例における信号伝送のフローの模式図である。

【図2】本発明の実施例におけるユーザ端末（ＵＥ）が信号伝送を行うフローの模式図である。

【図3】本発明の実施例におけるＵＥが参照信号をプリコーディングして伝送することを実現するブロック図である。

【図4】本発明の実施例における参照信号を位相回転してから干渉除去を行うことのベクトル模式図である。

【図5】本発明の実施例における基地局が信号伝送を行うフローの模式図である。

【図6】本発明の実施例における基地局がデータ信号および参照信号をプリコーディングして伝送することを実現するブロック図である。

【図7】本発明の実施例における候補位相セットの模式図である。

【図8】本発明の実施例における参照信号に対して位相処理を行うフローの模式図である。

【図9】本発明の実施例における非線形プリコーディングによって信号伝送を行うことを実現するブロック図である。

【図10】本発明の実施例における基地局の構成の模式図である。

【図11】本発明の実施例における非線形プリコーディングを行う基地局の構成の模式図である。

【図12】本発明の実施例におけるユーザ端末の構成の模式図である。

【図13】本発明の実施例における干渉除去時に電力制御を実行するユーザ端末の構成の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の目的、解決手段、およびメリットをさらに明確にするために、以下、図面を参照しながら、実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。

【0014】

本発明の実施例では、ユーザデータの参照信号に対して送信側干渉除去を行う際に、位相回転によって電力制御を実現することにより、干渉除去後の参照信号電力が適当な範囲内にあり、例えば、ある所定の電力閾値を超えないようにする無線通信システムの信号伝送方法が提供されている。一例では、前記無線通信システムは、マルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）システム、例えば、高次ＭＵ−ＭＩＭＯシステムであってもよい。一例では、該無線通信システムは、マルチユーザ符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムであってもよいし、シングルユーザマルチデータストリームシステム、または、干渉除去（例えば、ユーザ間干渉除去やデータストリーム間干渉除去など）を必要とする他の無線アクセスネットワークであってもよい。

【0015】

図１は、本発明の実施例における信号伝送のフローの模式図である。このフローは、以下の処理を含む。

【0016】

ステップ１０１で、無線通信システムの第ｋ層のユーザデータに対して位相修正値を選択する。
一例では、前記位相修正値は、該第ｋ層のユーザデータの位相を調整・変更するためのものである。一例では、前記ｋの値は１〜Ｍである。ここで、ＭはＫ以下であり、前記Ｋは該無線通信システムのユーザデータの総層数である。一例では、Ｋ層のユーザデータがＫ個のユーザに対応し、各ユーザ毎に１層のユーザデータを送信してもよい。ここで、各層それぞれのユーザデータは、１つのデータストリームも呼ばれてもよい。指摘すべきものとして、１層のユーザデータおよび他の１層のユーザデータは、互いに独立した２つのデータストリームと見なすことができ、互いに干渉することになる。一例では、Ｋ層のユーザデータがＰ個（Ｐ＜Ｋ）のユーザに対応してもよい。つまり、１つのユーザに複数層のユーザデータを送信する場合がある。

【0017】

一例では、各層それぞれのユーザデータは、１種類の信号、即ち、参照信号を含んでもよい。一例では、参照信号は、送信側および受信側の両方で知られている信号である。参照信号が送信側から受信側に送信されると、受信側は、受信した該参照信号を用いて、送信側と受信側との間の無線チャネルに対してチャネル推定などを行うことが可能になる。一例では、参照信号は、復調参照信号（ＤＲＭＳ：Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）であってもよい。一例では、参照信号は、サウンディング参照信号（ＳＲＳ：Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）であってもよい。

【0018】

一例では、各層それぞれのユーザデータは、２種類の信号、即ち、参照信号およびデータ信号を含んでもよい。一例では、データ信号は、送信側が実際に受信側に提供する信号であり、その内容が受信側にとって未知である。受信側は、チャネル推定結果を利用して、前記データ信号を正確に復元する必要がある。一例では、データ信号、参照信号などに対して信号処理を行う際に、シンボル（ｓｙｍｂｏｌ）を基本単位とする。

【0019】

ステップ１０２で、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転して、干渉除去時の電力制御を実現する。
一例では、参照信号を位相回転した後、前記参照信号の送信側干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにすべきである。つまり、該参照信号に対して、電力制御要求を満足できる位相修正値を探索する必要がある。

【0020】

ステップ１０３で、前記無線チャネルを介して、位相回転された参照信号を送信する。
一例では、Ｍ層のユーザデータの場合、その中の各層のユーザデータは、いずれも上記のステップ１０１〜１０３の処理を実行する必要があり、各層のユーザデータの参照信号は、いずれも、それに対応する位相修正値がある。一例では、ＭがＫより小さい場合、Ｍ個のユーザは、本発明の実施例の方法を用いて信号伝送を行い、つまり、参照信号に対しては、位相回転によって電力制御を行い、データ信号に対しては、モジュロ演算によって電力制御を行う。他の（Ｋ−Ｍ）個のユーザは、例えば、ゼロフォーシング（ｚｅｒｏ−ｆｏｒｃｉｎｇ）などの線形コーディングによって信号を処理して伝送してもよい。本発明の実施例では、大文字のＫは、ユーザデータの総層数を表すものであり、小文字のｋは、上記Ｋ層のユーザデータのうちいずれか１層のユーザデータを指すものであり、両者の意味を区別する必要がある。

【0021】

図２は、本発明の実施例におけるユーザ端末（ＵＥ）が信号伝送を行うフローの模式図である。このフローは、以下の処理を含む。

【0022】

ステップ２０１で、ＵＥは、上りの第ｋ層の参照信号に対して位相修正値を選択する。

【0023】

ステップ２０２で、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層の参照信号を位相回転することにより、前記参照信号の送信側干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにする。

【0024】

ステップ２０３で、該ＵＥは、位相回転された参照信号を送信する。
一例では、前記参照信号はＳＲＳである。一例では、前記ｋの値は１〜Ｋであり、ここで、Ｋは該無線通信システムの上り参照信号の総層数である。これに応じて、該ＵＥは、前記Ｋ層の参照信号を送信するための少なくともＫ本の送信アンテナを有する。例えば、該ＵＥは、Ｔ本（ＴはＫ以上である）の送信アンテナを有する。一例では、該無線通信システムにおける一部の上り参照信号に対して、ステップ２０１〜２０３の処理を実行してもよい。このとき、ｋの値は１〜Ｍであり、Ｍ＜Ｋである。

【0025】

図３は、本発明の実施例におけるＵＥが参照信号をプリコーディングして伝送することを実現するブロック図である。ステップ３０１で、位相探索モジュール３０６で提供された位相修正値に基づいて、オリジナル参照信号を位相回転して、修正参照信号を得る。ステップ３０２で、前記修正参照信号から、干渉除去モジュール３０４で提供されたフィードバック干渉信号を削除して、出力参照信号を得る。該出力参照信号は、ステップ３０３で、干渉除去モジュール３０４およびフィードフォワード処理モジュール３０７にそれぞれ提供される。一例では、前記干渉除去モジュール３０４は、第ｋ層の参照信号に対して、第１層から第（ｋ−１）層までの累計干渉をフィードバックするために、各層の出力参照信号を記憶する。

【0026】

該フィードフォワード処理モジュール３０７は、前記出力参照信号に対してフィードフォワード処理を行って、フィードフォワード参照信号を得る。一例では、数式１に示すように、上りチャネルＨの転置に対してＱＲ分解を行って、行列Ｑおよび行列Ｓを得ることができる。行列Ｑをフィードフォワード処理行列として、前記出力参照信号と乗算すると、該フィードフォワード参照信号を得ることができる。一例では、Ｑはユニタリー行列である。

【数1】

【0027】

前記フィードフォワード参照信号は、ステップ３０８で電力正規化された後、ステップ３０９の前記上りチャネルＨを介して送信される。

【0028】

ステップ３０２で生成された出力参照信号に対して、電力判断モジュール３０５は、該出力参照信号の電力が一定の閾値を超えるか否かを判断して、判断結果を前記位相探索モジュール３０６に知らせる必要がある。該位相探索モジュール３０６は、各層それぞれの参照信号に対して１つの位相修正値を選択し、前記電力判断モジュール３０５で提供された判断結果に基づいて、いずれか１層の参照信号に対して１つの位相修正値を再選択する必要があるか否かを決定する。

【0029】

図４は、本発明の実施例における参照信号を位相回転してから干渉除去を行うことのベクトル模式図である。一例では、数式２によって干渉除去を行う。

【数2】

【0030】

指摘すべきものとして、数式３において、Ｓ_ｋ，ｋは、数式１によって算出される行列Ｓの第ｋ行第ｋ列の要素である。一例では、数式１および数式３によって行列Ｓおよび行列Ｇを得た後、さらに数式４によって行列Ｂを算出する。

【0031】

ここから分かるように、オリジナル参照信号４０１とフィードバック干渉信号４０３との位相差が大きいため、位相調整を行わずに干渉除去のみを経た第２の出力信号４０５の電力が大きくなる。これに比べると、修正参照信号４０２とフィードバック干渉信号４０３との差、即ち、出力参照信号４０４は、明らかな電力拡大が現れない。

【0032】

図５は、本発明の実施例における基地局が信号伝送を行うフローの模式図である。このフローは、以下の処理を含む。

【0033】

ステップ５０１で、基地局は、下りの第ｋ層のユーザデータに対して位相修正値を選択する。前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫ以下であり、Ｋは該基地局から送信されるユーザデータの総層数である。

【0034】

ステップ５０２で、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転することにより、前記参照信号の送信側干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにする。

【0035】

ステップ５０３で、前記位相修正値を用いて、前記第ｋ層のユーザデータのデータ信号を変調する。ここから分かるように、同一層のユーザデータに属する参照信号およびデータ信号は、プリコーディングに同一の位相修正値を用いる必要がある。

【0036】

ステップ５０４で、該基地局は、位相回転された参照信号および変調されたデータ信号を送信する。
一例では、前記参照信号はＤＭＲＳである。一例では、Ｋ層のユーザデータがＫ個のユーザに対応する。各ユーザのいずれに対しても、ステップ５０１〜５０４の処理を実行し、各ユーザ毎に１つの位相修正値を選択し、該ユーザの参照信号およびデータ信号に対して位相回転および干渉除去を行う。

【0037】

図６は、本発明の実施例における基地局がデータ信号および参照信号をプリコーディングして伝送することを実現するブロック図である。マルチユーザの環境で、プリコーディングの機能は、信号送信時に異なるＵＥの信号をデカップリングすることにより、各ＵＥの受信信号における干渉が抑制または除去され、各ＵＥの送信ビームをそのチャネルベクトルとマッチングさせることにより、各ＵＥで受信された有効信号電力が強化されることを含んでもよい。

【0038】

ステップ６０１で、位相探索モジュール６０６で提供された位相修正値に基づいて、第ｋ層のオリジナル参照信号を位相回転して、第ｋ層の修正参照信号を得る。ステップ６０２で、前記修正参照信号から、干渉除去モジュール６０４で提供された第１の干渉信号を削除して、出力参照信号を得る。該出力参照信号は、ステップ６０３で、干渉除去モジュール６０４およびフィードフォワード処理モジュール６０７にそれぞれ提供される。フィードフォワード処理モジュール６０７で生成されたフィードフォワード参照信号は、ステップ６０８で電力正規化処理が行われてから、ステップ６０９の下りチャネルＨを介して送信される。一例では、基地局は、合計Ｋ個の下りデータストリームを有し、Ｔ本の送信アンテナが設けられていると仮定すると、行列Ｈの次元がＫ×Ｔとなる。該基地局の参照信号ベクトルｘ_ＲＳは、数式５によって定義されてもよい。一例では、ＫがＴより小さい場合、ゼロ埋めによって、ｘ_ＲＳを、次元がＴ×１である列ベクトルに変更する必要がある。

【数3】

【0039】

一例では、フィードフォワード処理６０７および電力正規化６０８を経ると、送信参照信号ｙ_ＲＳは数式６に示す通りである。ここで、Ｐ_ｔｘは電力正規化因子である。

【数4】

【0040】

ステップ６０２で生成された出力参照信号に対して、電力判断モジュール６０５は、該出力参照信号の電力が一定の閾値を超えるか否かを判断して、判断結果を前記位相探索モジュール６０６に知らせる必要がある。一例では、前記位相探索モジュール６０６は、各層それぞれのユーザデータに対して１つの位相修正値を選択し、前記電力判断モジュール６０５で提供された判断結果に基づいて、いずれか１層のユーザデータに対して１つの位相修正値を再選択する必要があるか否かを決定する。一例では、第ｋ層の出力参照信号の電力が所定の閾値を超える場合、前記位相探索モジュール６０６は、第ｋ層のユーザデータに対して、これまで試していない１つの位相修正値を再選択し、ステップ６０１〜６０６の処理を再度実行する必要がある。指摘すべきものとして、第ｋ層の出力参照信号は、数式１によって算出することができ、ここで説明を省略する。

【0041】

データ信号について、ステップ６１０で、位相探索モジュール６０６で提供された位相修正値に基づいて、第ｋ層のオリジナルデータ信号を位相回転して、修正データ信号を得る。ステップ６１１で、修正データ信号から、第２の干渉除去モジュール６１４で提供された第２の干渉信号を削除して、出力データ信号を得る。ステップ６１２で、出力データ信号に対してモジュロ演算を行う。つまり、出力データ信号とモジュロベクトルとを加算して、モジュロデータ信号を得る。指摘すべきものとして、ステップ６１５で、モジュロベクトルに対して、前記位相探索モジュール６０６で提供された位相修正値に基づいて、前記オリジナルデータ信号と同様な位相回転を行った。さらに、該モジュロデータ信号は、ステップ６１３で、第２の干渉除去モジュール６１４および前記フィードフォワード処理モジュール６０７にそれぞれ提供される。

【0042】

一例では、数式７によって、ステップ６１２のモジュロデータ信号を得ることができる。

【数5】

【0043】

データ信号ベクトルｘ_ｄａｔａは、数式８に示す通りである。これに応じて、送信データ信号ｙ_ｄａｔａは、数式９に示す通りである。

【数6】

【0044】

一例では、参照信号およびデータ信号の両方が存在する場合、電力正規化の実現は、以下の通りである。数式１２によって、数式１０および数式１１における全ての要素の最大電力Ｐを決定する。ここで、ｙ^’_ＲＳ，ｋはｙ^’_ＲＳのｋ番目の要素であり、ｙ^’_{ｄａｔａ，ｋ}はｙ^’_ｄａｔａのｋ番目の要素である。

【数7】

【0045】

送信機の最大送信電力がＰ_ｍａｘであると仮定すると、電力正規化因子Ｐ_ｔｘは以下の通りである。

【数8】

【0046】

参照信号のみがある場合、ｙ^’_ＲＳのみにおける全ての要素の最大電力Ｐを算出して、数式１３によって電力正規化因子Ｐ_ｔｘを算出するだけでよい。

【0047】

ここから分かるように、ステップ６１２におけるモジュロ演算によって、ユーザデータのデータ信号の電力を制御し、該データ信号の干渉除去後の電力拡大の現象が現れることを回避することができる。しかし、ユーザデータの参照信号に対して、ステップ６１２に類似するモジュロ演算によって電力制御を行うと、参照信号の振幅情報を破壊することになり、チャネル推定における参照信号の役割に影響を及ぼす。つまり、受信側は、モジュロ演算後の参照信号を用いて、チャネル推定を有効に行うことができない。このため、本発明の実施例では、参照信号に対して干渉除去を行うとともに、ステップ６０１の位相回転によって電力制御の目的を達成する。つまり、干渉除去時に、ユーザデータの参照信号およびデータ信号に対して、それぞれ異なる電力制御方式を採用し、該ユーザデータの異なる種類の信号の特性に適応する。

【0048】

また、図６から分かるように、参照信号を位相回転したが、データ信号に対しても同様な位相回転を行った。具体的には、基地局は、第ｋ層のユーザデータの参照信号の位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータのデータ信号を位相回転し（ステップ６１０に示すように）、前記位相修正値に基づいて、予め設定されたモジュロベクトルも位相回転する（ステップ６１５に示すように）。その後、基地局は、位相回転されたモジュロベクトルを用いて、位相回転されたデータ信号に対してモジュロ演算を行って、変調されたデータ信号を得る。

【0049】

位相修正値を選択する際に、予め設定された候補位相セットの中から選択してもよい。図７は、本発明の実施例における候補位相セットの模式図である。例えば、候補位相セットは、図７の黒い点で示されたように、｛０，１／２π，π，３／２π｝であってもよい。また、例えば、候補位相セットは、図７の黒い点および中空のボックスで示されたように、｛０，１／４π，１／２π，３／４π，π，５／４π，３／２π，７／４π｝であってもよい。一例では、選択可能な位相区間内から均一にＸ個の候補位相値を選択して、前記候補位相セットを構成してもよい。一例では、選択可能な位相区間は、０〜２πである。一例では、選択可能な位相区間内でランダムにＹ個の候補位相値を選択して候補位相セットを構成し、前記候補位相セットの中から、第ｋ層のユーザデータの位相修正値を探索する。ここから分かるように、まず、候補位相セットを決定してから、その中から、ユーザデータに対して位相修正値を探索することにより、位相探索の複雑度を低減させることができる。

【0050】

図８は、本発明の実施例における参照信号に対して位相処理を行うフローの模式図である。このフローは、以下の処理を含む。合計Ｍ層のユーザデータがあり、各層それぞれのユーザデータが１つの参照信号を有すると仮定する。この１組の参照信号に対して、該１組の参照信号の出力電力がいずれも閾値より小さいように、１組の位相修正値（θ_１，・・・，θ_ｋ，・・・，θ_Ｍ）を見つける必要がある。

【0051】

ステップ８０１で、第ｋ層のユーザデータの参照信号に対して位相修正値を選択する。
ステップ８０２で、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を、前記位相修正値にしたがって位相回転する。一例では、該ステップ８０２は、ステップ６０１に示す通りである。

【0052】

ステップ８０３で、前記Ｍ層のユーザデータのうち、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータの参照信号による該第ｋ層のユーザデータの参照信号への干渉を除去する。一例では、該ステップ８０３は、ステップ６０２および６０４に示す通りである。

【0053】

一例では、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータによる第ｋ層のユーザデータへの干渉を累計干渉と呼んでもよい。

【0054】

ステップ８０４で、電力判断モジュール６０５は、干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えるか否かを判断し、干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えない場合、ステップ８０５を実行する。

【0055】

一例では、ステップ８０４における電力判断は、干渉除去後の参照信号ｘ_ＲＳ，ｋのモジュラスの二乗が所定値Ｅより小さいか否かを判断し、即ち、数式１４を満足するか否かを判断することである。

【数9】

【0056】

一例では、ステップ８０４における電力判断は、ｘ_ＲＳ，ｋの実部および虚部の絶対値がいずれも所定値Ｅより小さいか否かを判断し、即ち、数式１５および数式１６を同時に満足するか否かを判断することである。

【数10】

【0057】

ステップ８０５で、ｋがＭに等しいか否かを判断する。ｋがＭに等しくない場合、ステップ８０６を実行する。ｋがＭに等しい場合、位相処理のフローを終了する。

【0058】

ステップ８０６で、ｋを（ｋ＋１）に修正し、ステップ８０１に戻る。
さらに、ステップ８０４の判断結果、干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超える場合、ステップ８０７を実行する。

【0059】

ステップ８０７で、第ｋ層のユーザデータに対して、候補位相セット内に試していない候補位相値がまだあるか否かを判断する。第ｋ層のユーザデータに対して、候補位相セット内に試していない候補位相値がまだある場合、ステップ８０８を実行する。第ｋ層のユーザデータに対して、候補位相セット内に試していない候補位相値がない場合、ステップ８０９を実行する。

【0060】

ステップ８０８で、位相修正値を再選択し、ステップ８０２に戻る。
ステップ８０９で、ｋが１に等しいか否かを判断する。ｋが１に等しくない場合、ステップ８１０を実行する。ｋが１に等しい場合、ステップ８１２を実行する。

【0061】

ステップ８１０で、ｋを（ｋ−１）に修正する。ステップ８１１で、位相修正値を再選択する。そして、ステップ８０２に戻る。一例では、ステップ８１０を実行した後にステップ８０７に戻ってもよい。ここから分かるように、ステップ８１０では、フォールバックメカニズムが採用され、同様に位相探索の複雑度を低減させることができる。

【0062】

ステップ８１２で、アルゴリズム修正を実行する。一例では、アルゴリズム修正の方法は、具体的に、Ｍ層のユーザデータ間の相互相関を算出し、相互相関が所定値を超えた１対のユーザデータに対して、そのうち１つをＭ層のユーザデータから削除し、削除後のユーザデータ集合に対して、ステップ８０１〜８１１の処理を再度実行することである。例えば、ユーザデータ１とユーザデータ３との相互相関、および、ユーザデータ２とユーザデータ３との相互相関の両方が所定値を超えると、ユーザデータ３を削除して、（Ｍ−１）のユーザデータ集合を得、該集合に対してステップ８０１〜８１１を再度実行する。公平性を保証するために、ユーザデータ３は、後続のタイムスロットまたは他の周波数帯域などのリソース上で伝送されてもよい。指摘すべきものとして、該アルゴリズム修正ステップは、電力制御条件を満足する１組の位相修正値が首尾よく見つかるまで、複数回実行されてもよい。

【0063】

一例では、位相修正値を全て０に設定するような方式によってアルゴリズム修正を行い、本発明の実施例で提供された参照信号の電力制御フローを終了してもよい。つまり、参照信号を位相回転しなくなる。これに応じて、ステップ３０８および６０８の電力正規化段階で、参照信号の電力に対して、ある程度の制御を行う。

【0064】

一例では、ステップ８０１、ステップ８０５〜８１１は、位相探索モジュール６０６で実行される。一例では、ステップ８０８および８１１で言及された再選択とは、該第ｋ層のユーザデータに対して、これまで試していない候補位相値を用いることを指す。

【0065】

一例では、最大出力電力を最小化させるような方式によってアルゴリズム修正を行い、本発明の実施例で提供された参照信号の電力制御フローを終了してもよい。つまり、１組の位相修正値を選択して、この１組の位相修正値を用いる場合、最大出力電力、即ち、Ｍ層のユーザデータの参照信号のうち出力電力が最大となる層のユーザデータの参照信号の出力電力を最小化させる。これに応じて、ステップ３０８および６０８の電力正規化段階で、参照信号の電力に対して、ある程度の制御を行う。

【0066】

３層のユーザデータがあり、候補位相セットが｛０，１／２π，π，３／２π｝であると仮定する。まず、第１層のユーザデータの位相修正値を選択する。第１層のユーザデータの場合、他のユーザからの干渉が存在しないため、候補位相値０が電力制御要求を満足できる。したがって、１／２π、π、３／２πは、第１層のユーザデータに対して、このとき試していない候補位相値である。第２層のユーザデータの位相修正値を選択する際に、候補位相値０が電力制御要求を満足できないが、候補位相値１／２πが電力制御要求を満足できることを見出す。第３層のユーザデータの位相修正値の選択を行う際に、候補位相セット内の全ての候補位相値をトラバースしても、電力制御要求を満足できない場合、第２層のユーザデータにフォールバックして、第２層のユーザデータに対して位相修正値を再選択する必要がある。このとき、πおよび３／２πで、第２層のユーザデータの参照信号に対する位相回転を試すと、候補位相値３／２πが電力制御要求を満足できることを見出す。そうすると、第２層のユーザデータの位相修正値を３／２πに設定し、次の層（即ち、第３層のユーザデータ）に対して位相修正値を再選択する。このように、全ての層のユーザデータに対して、電力制御条件に適合する位相修正値を見つけるまで、繰り返して探索する。見つけられたこれらの位相修正値が最終的な位相修正値である。

【0067】

一例では、複数の候補位相セットを設定してもよい。第１の候補位相セットを使用して、全ての層のユーザデータに対して、全ての参照信号の電力が制御されるように、条件に適合する位相修正値を見つけることができない場合、第２の候補位相セットを使用し始めて、図８に示すフローを実行してもよい。ここで、第２の候補位相セットが第１の候補位相セットより大きく、例えば、第１の候補位相セットの大きさは４であるが、第２の候補位相セットの大きさは８である。一例では、第１の候補位相セットは｛０，１／２π，π，３／２π｝であってもよく、第２の候補位相セットは｛０，１／４π，１／２π，３／４π，π，５／４π，３／２π，７／４π｝であってもよい。

【0068】

一例では、ユーザデータのデータ信号を、参照信号と同期に位相回転してもよい。つまり、ステップ８０１、８０８、８１１では、第ｋ層のユーザデータに対して位相修正値が選択されると、図６のステップ６１０〜６１５の処理を起動してもよい。ステップ８０１、８０８、８１１で選択された位相修正値が最終的な位相修正値でない可能性があるので、第ｋ層のユーザデータのデータ信号に対して、ステップ６１０〜６１５の処理が複数回実行されることになる。

【0069】

一例では、ステップ８０５でｋがＭに等しいと判断されるまで待った後に、図６のステップ６１０〜６１５の処理を起動して、１〜Ｍ個のデータ信号に対してプリコーディング処理を行ってもよい。つまり、まず、参照信号のプリコーディングを行って、最終的な位相修正値を探索してから、前記最終的な位相修正値を用いて、データ信号のプリコーディングを行う。この場合、位相探索モジュール６０６は、参照信号の位相処理が完了すると、全ての層のユーザデータに対して見つけられた、電力制御条件に適合する位相修正値を、１〜Ｍ個のデータ信号に供給して位相回転させるために、全てのＭ個のユーザデータに対して決定された位相修正値を記憶してもよい。

【0070】

図９は、本発明の実施例における非線形プリコーディングによって信号伝送を行うことを実現するブロック図である。一例では、非線形プリコーディングはＴＨＰ方式であってもよい。

【0071】

基地局は、オリジナル参照信号に対して非線形プリコーディング９０１を行うと、符号化参照信号を得る。具体的には、該非線形プリコーディング９０１は、参照信号に対する位相回転９１１などの処理を含む。オリジナルデータ信号に対して非線形プリコーディング９０２を行うと、符号化データ信号を得る。具体的には、該非線形プリコーディング９０２は、モジュロ演算９１２、およびデータ信号に対する位相回転９２２などの処理を含む。Ｍ＝Ｋを例として、Ｋ層のユーザデータの参照信号およびデータ信号の両方は、非線形プリコーディングが行われたので、前記Ｋ層のユーザデータをＮ個の下りリンクポットにマッピングしてもよい（ステップ９０３）。前記ＮはＫ以下である。ここから分かるように、下りリンクポット数Ｎは、Ｋより小さくてもよい。つまり、非線形プリコーディングを使用することは、下りリンクポットの空間多重化率を向上させ、参照信号のオーバヘッドを低減させることができる。さらに、ユーザデータは、アンテナマッピング９０４を経た後、送信される。一例では、該基地局は、下り制御情報を介して、プリコーディングモードをＵＥに通知してもよい。これに応じて、ＵＥは、前記Ｋ層のユーザデータを受信すると、受信されたユーザデータに対して、相応のモジュロ演算を行ってもよい。

【0072】

図１０は、本発明の実施例における基地局１０００の構成の模式図である。一例では、該基地局１０００は、プロセッサ１００１と、不揮発性機械可読記憶媒体１００２と、送信手段１００３と、を備える。

【0073】

プログラムモジュール１００４は、該不揮発性機械可読記憶媒体１００２に記憶され、該プロセッサ１００１で実行される。一例では、前記プログラムモジュール１００４は、該基地局１０００の第ｋ層のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転することにより、前記参照信号の干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにし、該位相修正値を用いて前記第ｋ層のユーザデータのデータ信号を変調する。一例では、該位相修正値を用いてデータ信号を変調することは、該位相修正値に基づいて、該データ信号を位相回転することと、モジュロベクトルを位相回転することと、を含む。

【0074】

一例では、前記ｋの値は１〜Ｋであり、前記Ｋは該無線通信システムのユーザデータの総層数である。一例では、前記ｋの値は１〜Ｍであり、ＭはＫより小さい。つまり、該基地局１０００の全ての層のユーザデータの一部に対して位相回転を行う。

【0075】

前記送信手段１００３は、位相回転された参照信号および変調されたデータ信号を送信する。一例では、前記送信手段１００３はアンテナである。

【0076】

一例では、該基地局１０００の処理は、図５および図６などの説明を参照することができ、ここで説明を省略する。

【0077】

図１１は、本発明の実施例における非線形プリコーディングを行う基地局の構成の模式図である。一例では、該基地局１１００は、プロセッサ１００１と、不揮発性機械可読記憶媒体１００２と、送信手段１００３と、を備える。

【0078】

プログラムモジュール１１０４は、該不揮発性機械可読記憶媒体１００２に記憶され、該プロセッサ１００１で実行される。一例では、前記プログラムモジュール１１０４は、複数の候補位相値が含まれる候補位相セットの中から、前記第ｋ層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択するステップＡと、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を、前記位相修正値にしたがって位相回転するステップＢと、前記Ｍ層のユーザデータのうち、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータの参照信号による該第ｋ層のユーザデータの参照信号への累計干渉を除去するステップＣと、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えるか否かを判断するステップＤと、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えない場合、ｋ≠Ｍのとき、ｋを（ｋ＋１）に修正して、ステップＡに戻り、ｋ＝Ｍのとき、処理を終了し、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超える場合、位相修正値を再選択して、ステップＢに戻るステップＥと、を実行する。

【0079】

上記のステップＡ〜Ｅによって、前記プログラムモジュール１１０４は、Ｍ層のユーザデータの番号順に各層のユーザデータの最終的な位相修正値を逐一探索することができる。

【0080】

一例では、前記プログラムモジュール１１０４は、位相探索モジュール１１１４と、位相回転モジュール１１２４と、干渉除去モジュール１１３４と、電力判断モジュール１１４４と、を含む。

【0081】

ここで、前記位相探索モジュール１１１４は、候補位相セットの中から、前記第ｋ層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択する。一例では、前記位相探索モジュール１１１４の処理は、ステップ３０６、ステップ８０１、およびステップ８０５〜８１１を参照することができる。

【0082】

前記位相回転モジュール１１２４は、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を、前記位相修正値にしたがって位相回転する。一例では、前記位相回転モジュール１１２４の処理は、ステップ３０１、ステップ８０２を参照することができる。

【0083】

前記干渉除去モジュール１１３４は、前記Ｍ層のユーザデータのうち、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータの参照信号による該第ｋ層のユーザデータの参照信号への累計干渉を除去する。一例では、前記干渉除去モジュール１１３４の処理は、ステップ３０２、ステップ８０３を参照することができる。

【0084】

前記電力判断モジュール１１４４は、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えるか否かを判断し、判断結果を前記位相探索モジュール１１１４に通知する。前記位相探索モジュール１１１４は、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えない場合、ｋを（ｋ＋１）に修正して、候補位相セットの中から、第（ｋ＋１）層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択する。一例では、前記電力判断モジュール１１４４の処理は、ステップ３０５、ステップ８０４を参照することができる。

【0085】

図１２は、本発明の実施例におけるユーザ端末１２００の構成の模式図である。一例では、該ユーザ端末１２００は、プロセッサ１２０１と、不揮発性機械可読記憶媒体１２０２と、送信手段１２０３と、を備える。

【0086】

プログラムモジュール１２０４は、該不揮発性機械可読記憶媒体１２０２に記憶され、該プロセッサ１２０１で実行される。一例では、前記プログラムモジュール１２０４は、該ユーザ端末１２００の第ｋ層のユーザデータに対して位相修正値を選択し、前記位相修正値に基づいて、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を位相回転することにより、前記参照信号の干渉除去後の信号電力が所定の電力閾値を超えないようにする。一例では、前記ｋの値は１〜Ｋであり、前記Ｋは該ユーザ端末１２００のユーザデータの総層数である。一例では、前記ｋの値は１〜Ｍであり、ここで、ＭはＫより小さい。つまり、前記プログラムモジュール１２０４は、全ての層のユーザデータの一部に対して位相処理を行う。

【0087】

前記送信手段１２０３は、位相回転された参照信号を送信する。一例では、前記送信手段１２０３はアンテナである。

【0088】

一例では、該ユーザ端末１２００の処理は、図２および図３などの説明を参照することができ、ここで説明を省略する。

【0089】

図１３は、本発明の実施例における干渉除去時に電力制御を実行するユーザ端末１３００の構成の模式図である。一例では、該ユーザ端末１３００は、プロセッサ１２０１と、不揮発性機械可読記憶媒体１２０２と、送信手段１２０３と、を備える。

【0090】

プログラムモジュール１３０４は、該不揮発性機械可読記憶媒体１２０２に記憶され、該プロセッサ１２０１で実行される。一例では、前記プログラムモジュール１３０４は、複数の候補位相値が含まれる候補位相セットの中から、前記第ｋ層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択するステップＡと、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を、前記位相修正値にしたがって位相回転するステップＢと、前記Ｍ層のユーザデータのうち、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータの参照信号による該第ｋ層のユーザデータの参照信号への累計干渉を除去するステップＣと、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えるか否かを判断するステップＤと、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えない場合、ｋ≠Ｍのとき、ｋを（ｋ＋１）に修正して、ステップＡに戻り、ｋ＝Ｍのとき、処理を終了し、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超える場合、位相修正値を再選択して、ステップＢに戻るステップＥと、を実行する。

【0091】

一例では、前記プログラムモジュール１３０４は、位相探索モジュール１３１４と、位相回転モジュール１３２４と、干渉除去モジュール１３３４と、電力判断モジュール１３４４と、を含む。

【0092】

ここで、前記位相探索モジュール１３１４は、前記候補位相セットの中から、前記第ｋ層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択する。一例では、前記位相探索モジュール１３１４の処理は、ステップ８０１、およびステップ８０５〜８１１を参照することができる。

【0093】

前記位相回転モジュール１３２４は、該第ｋ層のユーザデータの参照信号を、前記位相修正値にしたがって位相回転する。一例では、前記位相回転モジュール１３２４の処理は、ステップ８０２を参照することができる。

【0094】

前記干渉除去モジュール１３３４は、前記Ｍ層のユーザデータのうち、第１層から第（ｋ−１）層までのユーザデータの参照信号による該第ｋ層のユーザデータの参照信号への累計干渉を除去する。一例では、前記干渉除去モジュール１３３４の処理は、ステップ８０３を参照することができる。

【0095】

前記電力判断モジュール１３４４は、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えるか否かを判断し、判断結果を前記位相探索モジュール１３１４に通知する。前記位相探索モジュール１３１４は、前記干渉除去後の該第ｋ層のユーザデータの前記参照信号の電力が前記所定の電力閾値を超えない場合、ｋを（ｋ＋１）に修正して、前記候補位相セットの中から、第（ｋ＋１）層のユーザデータに対して前記位相修正値を選択する。一例では、前記電力判断モジュール１３４４の処理は、ステップ８０４を参照することができる。

【0096】

また、本願には、図１、図２、図５、図８に示す方法をコンピュータに実行させるプログラム、および、該プログラムを記憶する不揮発性機械可読記憶媒体も開示されている。

【0097】

上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0098】

３０４ 干渉除去モジュール
３０５ 電力判断モジュール
３０６ 位相探索モジュール
３０７ フィードフォワード処理モジュール
４０１ オリジナル参照信号
４０２ 修正参照信号
４０３ フィードバック干渉信号
４０４ 出力参照信号
４０５ 第２の出力信号
６０４ 干渉除去モジュール
６０５ 電力判断モジュール
６０６ 位相探索モジュール
６０７ フィードフォワード処理モジュール
６１４ 第２の干渉除去モジュール
１０００ 基地局
１００１ プロセッサ
１００２ 記憶媒体
１００３ 送信手段
１００４ プログラムモジュール
１１００ 基地局
１１０４ プログラムモジュール
１１１４ 位相探索モジュール
１１２４ 位相回転モジュール
１１３４ 干渉除去モジュール
１１４４ 電力判断モジュール
１２００ ユーザ端末
１２０１ プロセッサ
１２０２ 記憶媒体
１２０３ 送信手段
１２０４ プログラムモジュール
１３００ ユーザ端末
１３０４ プログラムモジュール
１３１４ 位相探索モジュール
１３２４ 位相回転モジュール
１３３４ 干渉除去モジュール
１３４４ 電力判断モジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】