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特許7589926分散アンテナシステムにおけるマルチユーザ検出のためのシステムおよび方法
(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】
(24)【登録日】2024-11-18
(45)【発行日】2024-11-26
(54)【発明の名称】分散アンテナシステムにおけるマルチユーザ検出のためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
H04B 7/024 20170101AFI20241119BHJP
H04B 7/0413 20170101ALI20241119BHJP
H04W 16/28 20090101ALI20241119BHJP
【ＦＩ】
H04B7/024
H04B7/0413 200
H04W16/28
【請求項の数】
26
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023010448
(22)【出願日】2023-01-26
(65)【公開番号】P2023121135
(43)【公開日】2023-08-30
【審査請求日】2023-06-05
(31)【優先権主張番号】17/675,185
(32)【優先日】2022-02-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】599108264
【氏名又は名称】株式会社ＫＤＤＩ総合研究所
(73)【特許権者】
【識別番号】507325736
【氏名又は名称】ユニバーシティ・オブ・サザン・カリフォルニア
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＳＯＵＴＨＥＲＮ ＣＡＬＩＦＯＲＮＩＡ
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】菅野一生
(72)【発明者】
【氏名】大関武雄
(72)【発明者】
【氏名】モリッシュ， アンドレアス
【審査官】鉢呂 健
(56)【参考文献】
【文献】特表２０２２－５０４８６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２１／００１３９４５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２３５７８８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２０／２２６５３８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／０７３７１１（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／０２－７／１２
Ｈ０４Ｌ １／０２－１／０６
Ｈ０４Ｗ １６／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信システムであって、中央処理回路と、
前記中央処理回路にフロントホールインタフェースを介して接続された複数のアクセスポイントであって、前記複数のアクセスポイントのうちの各アクセスポイントが、
複数の無線通信装置から信号を受信するように構成された複数のアンテナと、
前記複数のアンテナに接続されており、
それぞれが前記複数のアンテナのうちの１つのアンテナと前記複数の無線通信装置のうちの１つの無線通信装置との間の通信チャネルについて、当該通信チャネルのチャネル特性を推定し、
前記複数の無線通信装置と前記複数のアンテナとの間の通信チャネルのチャネル特性を用いて、前記複数の無線通信装置のサブセットであって、前記複数のアンテナのアンテナ数以下の数の無線通信装置を含んだ前記サブセットを決定し、
無線通信装置の前記サブセットに関連付けられたデータを前記中央処理回路に送信する、
ように構成されたローカル処理回路と、
を含んだ前記複数のアクセスポイントと、
前記複数の無線通信装置のうちの各無線通信装置について、前記複数のアクセスポイントのローカル処理回路から受信されたデータを用いて、前記無線通信装置によって送信された信号を検出するように構成された中央処理回路と、
を含むことを特徴とする通信システム。
【請求項2】
前記複数の無線通信装置の前記サブセットを決定する際に、前記ローカル処理回路は、前記複数の無線通信装置のうちの各無線通信装置について、当該無線通信装置に関連する通信チャネルのチャネル特性を使用して、当該無線通信装置の総チャネル利得を計算し、
前記複数の無線通信装置の前記サブセットを、最も高い総チャネル利得を有する無線通信装置の数として識別する
ように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項3】
前記複数の無線通信装置の前記サブセットを決定する際に、前記ローカル処理回路は、前記複数の無線通信装置と前記複数のアンテナとの間の前記通信チャネルの前記チャネル特性を使用して前記複数の無線通信装置の前記サブセットを識別するように構成される前記中央処理回路へ、前記複数の無線通信装置と前記複数のアンテナとの間の通信チャネルのチャネル特性を送信し、
前記中央処理回路から、前記複数の無線通信装置の前記サブセットのインジケーションを受信する、ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項4】
前記複数の無線通信装置の前記サブセットは第１のサブセットであり、前記ローカル処理回路は、１つまたは複数の他のアクセスポイントへ、前記複数の無線通信装置の前記第１のサブセットのインジケーションを送信し、
第２のアクセスポイントから、前記複数の無線通信装置の第２のサブセットであって、前記第２のアクセスポイントによって決定された、前記複数の無線通信装置の前記第２のサブセットのインジケーションを受信する、
ように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項5】
前記ローカル処理回路は、さらに、前記アクセスポイントの前記複数のアンテナにおいて受信された信号の共分散行列を決定し、
前記共分散行列および無線通信装置の前記サブセットに関連付けられた通信チャネルのチャネル特性を使用して、前記アクセスポイントのための干渉除去合成のためのウェイト行列を決定する、
ように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項6】
前記ローカル処理回路は、さらに、前記ウェイト行列と前記アクセスポイントの前記複数のアンテナで受信された信号のベクトルとの積を表す積ベクトルを計算し、
前記ウェイト行列と、前記複数の無線通信装置と前記複数のアンテナとの間の通信チャネルのチャネル特性を表すチャネル行列との積を表す積行列を計算し、
前記積ベクトルおよび前記積行列を前記中央処理回路に送信する、
ように構成される、ことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項7】
前記ローカル処理回路は、前記ウェイト行列の前記積の後の残りの干渉情報を、前記中央処理回路へ送信するようにさらに構成される、ことを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
【請求項8】
前記中央処理回路は、前記複数の無線通信装置の各無線通信装置について、前記複数のアクセスポイントから受信された積ベクトルおよび積行列を使用して、前記無線通信装置によって送信された前記信号を検出するように構成される、ことを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
【請求項9】
前記中央処理回路は、前記複数の無線通信装置の各無線通信装置に対して、ゼロフォーシング検出、
最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）検出、
最大比合成、
最尤検出、
逐次干渉除去、又は、
マルチユーザ検出のためのスフィア復号
のうちの少なくとも１つを用いて、前記無線通信装置によって送信された信号を検出するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項10】
前記ローカル処理回路は、さらに、無線通信装置の前記サブセットの各無線通信装置について、当該無線通信装置によって採用される変調符号化方式（ＭＣＳ）を決定し、
無線通信装置の前記サブセットの各無線通信装置について、前記無線通信装置によって採用される前記ＭＣＳに基づいて、前記無線通信装置に関連付けられたデータを量子化するための量子化ビット数を決定する、
ように構成される、請求項１に記載の通信システム。
【請求項11】
前記ローカル処理回路は、さらに、無線通信装置の前記サブセットの各無線通信装置について、複数の前記チャネルのチャネル特性および前記アクセスポイントの前記複数のアンテナで受信された信号を使用して干渉状況を決定し、
前記無線通信装置のための前記干渉状況に基づいて、前記無線通信装置に関連付けられたデータを量子化するための量子化ビット数を決定する、
ように構成される、請求項１に記載の通信システム。
【請求項12】
前記ローカル処理回路は、さらに、無線通信装置の前記サブセットの各無線通信装置について、複数の前記チャネルのチャネル特性と前記アクセスポイントの前記複数のアンテナにおいて受信された信号とを使用して、前記無線通信装置の事後信号対干渉比（ＳＩＲ）を決定し、
前記無線通信装置のための前記事後ＳＩＲに基づいて、前記無線通信装置に関連付けられたデータを量子化するための量子化ビット数を決定する、
ように構成される、請求項１に記載の通信システム。
【請求項13】
各通信チャネルの前記チャネル特性はチャネル係数を含む、請求項１に記載の通信システム。
【請求項14】
複数のアクセスポイントの各アクセスポイントによって、当該アクセスポイントの対応する複数のアンテナを介して、複数の無線通信装置から対応する複数の信号を受信することと、前記複数のアクセスポイントの各アクセスポイントによって、および、それぞれが対応する前記複数のアンテナのうちの１つのアンテナと前記複数の無線通信装置のうちの１つの無線通信装置との間の通信チャネルについて、当該通信チャネルのチャネル特性を推定することと、
前記複数のアクセスポイントの各アクセスポイントによって、前記複数の無線通信装置と前記複数のアンテナとの間の通信チャネルのためのチャネル特性を使用して、前記複数の無線通信装置のサブセットであって、前記アクセスポイントのアンテナの数以下の数の無線通信装置を含んだ前記サブセットを決定することと、
前記複数のアクセスポイントのうちの各アクセスポイントによって、フロントホールインタフェースを介して当該複数のアクセスポイントに接続された中央処理回路へ、無線通信装置の前記サブセットに関連付けられたデータを送信することと、
前記中央処理回路によって、前記複数の無線通信装置のうちの各無線通信装置について、前記複数のアクセスポイントから受信されたデータを使用して当該無線通信装置によって送信された信号を検出することと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項15】
前記複数の無線通信装置の前記サブセットを決定することは、前記複数の無線通信装置の各無線通信装置について、当該無線通信装置に関連付けられた通信チャネルのチャネル特性を使用して、当該無線通信装置の総チャネル利得を計算することと、
前記複数の無線通信装置の前記サブセットを、最も高い総チャネル利得を有する無線通信装置の数として識別することと、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
対応する前記複数の無線通信装置の前記サブセットを決定することは、前記中央処理回路へ、前記複数の無線通信装置と、対応する前記複数のアンテナの間の通信チャネルのチャネル特性を送信することと、
前記中央処理回路によって、前記複数のアクセスポイントから受信されたチャネル特性を使用して、前記複数の無線通信装置の前記サブセットを識別することと、
前記中央処理回路から前記複数の無線通信装置の前記サブセットのインジケーションを受信することと、
を特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
前記複数の無線通信装置の前記サブセットを決定する際に、ローカル処理回路が、他のアクセスポイントに、前記複数の無線通信装置の前記サブセットのインジケーションを送信し、
前記複数の無線通信装置の前記サブセットのインジケーションを他のアクセスポイントから受信する、
ように構成されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項18】
前記複数のアクセスポイントの各アクセスポイントによって、対応する前記複数のアンテナにおいて受信された信号の共分散行列を決定することと、前記複数のアクセスポイントの各アクセスポイントによって、前記共分散行列および無線通信装置の前記サブセットに関連付けられた通信チャネルのチャネル特性を使用して、前記アクセスポイントのための最小平均二乗誤差－干渉除去結合のウェイト行列を決定することと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項19】
前記複数のアクセスポイントの各アクセスポイントによって、ウェイト行列と、対応する前記複数のアンテナにおいて受信された信号のベクトルとの積を表す積ベクトルを計算することと、前記複数のアクセスポイントの各アクセスポイントによって、前記ウェイト行列と、前記複数の無線通信装置と前記複数のアンテナとの間の通信チャネルのチャネル特性に対するチャネル特性を表すチャネル行列との積を表す積行列を計算することと、
前記複数のアクセスポイントの各アクセスポイントによって、前記積ベクトルおよび前記積行列を前記中央処理回路に送信することと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項20】
ローカル処理回路が、前記ウェイト行列の前記積の後の残りの干渉情報を前記中央処理回路に送信するようにさらに構成される、ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
前記中央処理回路によって、前記複数の無線通信装置のうちの各無線通信装置について、前記複数のアクセスポイントから受信された積ベクトルおよび積行列を使用して前記無線通信装置によって送信された信号を検出することをさらに含む、ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項22】
前記複数の無線通信装置の各無線通信装置に対して、前記無線通信装置によって送信される前記信号を検出することは、ゼロフォーシング検出、
最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）検出、
最大比合成、
最尤検出、
逐次干渉除去、または、
マルチユーザ検出のためのスフィア復号、
の少なくとも１つを使用することを含む、ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項23】
無線通信装置の前記サブセットの各無線通信装置について、当該無線通信装置によって採用される変調符号化方式（ＭＣＳ）を決定することと、無線通信装置の前記サブセットの各無線通信装置について、当該無線通信装置によって採用される前記ＭＣＳに基づいて、当該無線通信装置に関連付けられたデータを量子化するための量子化ビット数を決定することと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項24】
ローカル処理回路が、無線通信装置の前記サブセットの各無線通信装置について、複数の前記チャネルのチャネル特性および前記アクセスポイントの前記複数のアンテナで受信された信号を使用して干渉状況を決定し、
前記無線通信装置のための前記干渉状況に基づいて、前記無線通信装置に関連付けられたデータを量子化するための量子化ビット数を決定する、
ように構成されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項25】
無線通信装置の前記サブセットの各無線通信装置について、複数の前記チャネルのチャネル特性と前記アクセスポイントの前記複数のアンテナで受信された信号とを使用して、前記無線通信装置の事後信号対干渉比（ＳＩＲ）を決定することと、前記無線通信装置のための事後ＳＩＲに基づいて、前記無線通信装置に関連付けられたデータを量子化するための量子化ビット数を決定することと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項26】
アクセスポイント装置であって、複数の無線通信装置から信号を受信するように構成された複数のアンテナと、
前記複数のアンテナに接続されたローカル処理回路であって、
それぞれが前記複数のアンテナのうちの１つのアンテナと前記複数の無線通信装置のうちの１つの無線通信装置との間の通信チャネルについて、当該通信チャネルのチャネル特性を推定し、
前記複数の無線通信装置と前記複数のアンテナとの間の通信チャネルのチャネル特性を用いて、前記複数の無線通信装置のサブセットであって、前記複数のアンテナのアンテナ数以下の数の無線通信装置を含んだ前記サブセットを決定し、
無線通信装置の前記サブセットに関連付けられたデータを、前記複数の無線通信装置によって送信された信号の検出のための使用のために、前記ローカル処理回路にフロントホールインタフェースを介して接続された中央処理回路に送信する、
ように構成された前記ローカル処理回路と、
を有することを特徴とするアクセスポイント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は一般に、限定はしないが、分散アンテナシステムにおけるマルチユーザ検出のための方法、装置、およびシステムを含む、通信デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
第５世代（５Ｇ）無線通信システムなどの通信システムでは、分散アンテナシステムおよび多入力多出力（ＭＩＭＯ）チャネルがより一般的になっている。ＭＩＭＯチャネルは受信されるデータに冗長性を導入し、これは、マルチユーザデータ検出を強化するために使用されうる。しかしながら、そのような利点は、分散アンテナシステムの異なる構成要素間の通信インタフェースを介した計算の複雑さの増加およびデータ負荷の増加を伴う。
【発明の概要】
【0003】
本実施形態は、分散アンテナシステムにおけるマルチユーザ検出に関する。一実施形態において、通信システムは、中央処理回路と、フロントホールインタフェースを介して中央処理回路に接続された複数のアクセスポイントとを含みうる。複数のアクセスポイントのうちの各アクセスポイントは、複数の無線通信デバイスから信号を受信するように構成された複数のアンテナと、その複数のアンテナに接続されたローカル処理回路とを含み得る。ローカル処理回路は、複数のアンテナのうちのあるアンテナと複数の無線通信装置の中のある無線通信装置との間の各通信チャネルについて、通信チャネルのチャネル特性を推定するように構成されうる。ローカル処理回路は、複数の無線通信装置と複数のアンテナとの間の通信チャネルのチャネル特性を使用して、その複数の無線通信装置のサブセットを決定しうる。サブセットは、その複数のアンテナについてのアンテナの数以下の数の無線通信装置を含みうる。ローカル処理回路は、無線通信装置のサブセットに関連付けられたデータを中央処理回路に送信しうる。中央処理回路は、複数の無線通信装置の中の各無線通信装置について、複数のアクセスポイントのローカル処理回路から受信されたデータを使用して、その無線通信装置によって送信された信号を検出するように構成されうる。
【0004】
別の実施形態では、分散アンテナシステムにおけるマルチユーザ検出の方法が、複数のアクセスポイントのうちの各アクセスポイントによって、そのアクセスポイントの対応する複数のアンテナを介して複数の無線通信装置から対応する複数の信号を受信することを含みうる。本方法は、複数のアクセスポイントのうちの各アクセスポイントによって、また、対応する複数のアンテナのうちのアンテナと複数の無線通信デバイスのうちの無線通信デバイスとの間の各通信チャネルについて、通信チャネルのチャネル特性を推定することを含みうる。本方法は、複数のアクセスポイントのうちの各アクセスポイントによって、複数の無線通信装置と複数のアンテナとの間の通信チャネルのためのチャネル特性を使用して、複数の無線通信装置のサブセットを決定することを含みうる。サブセットは、アクセスポイントのアンテナの数以下の数の無線通信装置を含み得る。本方法は、複数のアクセスポイントのうちの各アクセスポイントによって、フロントホールインタフェースを介して複数のアクセスポイントに接続された中央処理回路に、無線通信装置のサブセットに関連付けられたデータを送信することを含みうる。本方法は、中央処理回路によって、複数の無線通信装置のうちの各無線通信装置について、複数のアクセスポイントから受信されたデータを使用して無線通信装置によって送信された信号を検出することを含みうる。
【0005】
別の実施形態において、アクセスポイントは、複数の無線通信装置から信号を受信するように構成された複数のアンテナと、その複数のアンテナに接続されたローカル処理回路とを含みうる。ローカル処理回路は、複数のアンテナのうちのアンテナと複数の無線通信装置のうちの無線通信装置との間の各通信チャネルについて、通信チャネルのチャネル特性を推定しうる。ローカル処理回路は、複数の無線通信装置と複数のアンテナとの間の通信チャネルのチャネル特性を使用して、複数の無線通信装置のうちのサブセットを決定しうる。サブセットは、複数のアンテナについてのアンテナの数以下の数の無線通信装置を含みうる。ローカル処理回路は、フロントホールインタフェースを介してローカル処理回路に接続された中央処理回路に、複数の無線通信装置によって送信された信号を検出するための使用のために、無線通信装置のサブセットに関連付けられたデータを送信しうる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
本実施形態のこれらのおよび他の態様および特徴は、添付の図面と併せて特定の実施形態の以下の説明を検討することによって、当業者に明らかになるだろう。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本実施形態は、当業者が実施形態および当業者に明らかな代替形態を実施することを可能にするように、実施形態の例示的な例として提供される図面を参照して詳細に説明される。特に、以下の図面および例は、本実施形態の範囲を単一の実施形態に限定することを意味するものではなく、説明または図示される要素の一部または全部を交換することによって、他の実施形態が可能である。また、本実施形態の所定の要素が、公知の構成要素を用いて部分的に又は全部実現することができる場合、そのような公知の構成要素のうち、本実施形態の理解に必要な部分のみを説明し、本実施形態を不明瞭にしないように、そのような公知の構成要素の他の部分の詳細な説明は省略する。ソフトウェアで実施されるものとして説明される実施形態は、それに限定されるべきではなく、ここで別段の指定がない限り、当業者に明らかであるように、ハードウェアで実施される実施形態、またはソフトウェアとハードウェアとの組合せを含むことができ、逆もまた同様である。本明細書において、単数の構成要素を示す実施形態は限定的であるとみなされるべきではなく、むしろ、本開示は、ここで別段の明示的な記載がない限り、複数の同じ構成要素を含む他の実施形態を包含することを意図しており、逆もまた同様である。さらに、出願人は、明細書または特許請求の範囲におけるいかなる用語も、そのように明示的に記載されていない限り、一般的でないまたは特別な意味に帰することを意図しない。さらに、本実施形態は、例示としてここで参照される既知の構成要素に対する現在および将来の既知の等価物を包含する。
【0008】
図１を参照すると、本実施形態による、例示的な多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システム１００を図解する図が示されている。概要では、ＭＩＭＯ通信システム１００は、複数の無線通信装置またはユーザ装置（ＵＥ）１０２－１～１０２－Ｋと、複数のアクセスポイント１０４－１～１０４－Ｌと、中央処理回路（または中央演算処理装置）１０６と、を含み得る。無線通信装置またはＵＥ１０２－１～１０２－Ｋは、以下では個々にまたは集合的に、無線通信装置またはＵＥ１０２とも呼ばれる。アクセスポイント１０４－１～１０４－Ｌは、以下では個別にまたは集合的に、アクセスポイント１０４と呼ばれる。アクセスポイント１０４は、フロントホールインタフェース１０８を介して、中央処理回路１０６に接続されうる。各アクセスポイント１０４－ｌは、複数のアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎを含むことができ、これらを、以下では個別にまたはまとめて、アンテナ１０８とも呼ぶ。インデックスＫ、Ｌ、およびＮは、それぞれ、ＵＥ１０２の総数、アクセスポイント１０４の総数、およびアクセスポイント１０４ごとのアンテナ１０４の総数、を表す整数である。
【0009】
ＵＥ１０２は、モバイルデバイス、スマートフォン、タブレットデバイス、スマートウォッチ、車両通信デバイス、またはアクセスポイント１０４と無線通信することが可能な任意の他のタイプの通信装置を含みうる。図１は、各ＵＥ１０２が単一のアンテナを有するものとして示しているが、一般に、ＵＥ１０２は、信号を送信および／または受信するための１つまたは複数のアンテナを含むことができる。信号を送信するとき、ＵＥ１０２は、当業者に知られているか、または将来知られるのであろう通信プロトコルまたは規格を採用することができる。ＵＥ１０２は、アクセスポイント１０４を介して、他のＵＥ１０２と、または（図１に図示されていない）リモートサーバと通信するための信号を送信することができる。ＵＥ１０２によって送信される信号は、制御プレーン信号もしくはメッセージ、または、ユーザプレーン信号もしくはメッセージを含みうる。
【0010】
（アクセスポイント装置、無線アクセスポイント、または無線アクセスポイント装置とも呼ばれる）アクセスポイント１０４は、ＵＥ１０２がブロードバンドネットワークに接続することを可能にするデバイスを含みうる。アクセスポイント１０４は、地理的に分散されうる。たとえば、アクセスポイント１０４は、セルラーネットワークの１つまたは複数のセルにわたって分散され得る。各アクセスポイントはＵＥ１０２から無線信号を受信し、および／または、ＵＥ１０２に無線信号を送信するための複数のアンテナ１１０を含むことができる。各アンテナ１１０は、たとえば、ＵＥ１０２がそれぞれのアクセスポイント１０４にどれだけ近いか、および／または、アンテナ１１０の向きに応じて、複数の通信チャネルを介して複数のＵＥ１０２から無線信号を受信することができる。各ＵＥ－アンテナペア間の無線接続は、別個の通信チャネル（または別個の無線通信チャネル）と見なすことができる。ＵＥ１０２と様々なアクセスポイント１０４のアンテナ１１０との間の様々な通信チャネルは、多入力多出力伝搬チャネルと見なすことができる。所与のアンテナ１１０によって受信される無線信号は、アンテナ１１０とＵＥ１０２との間の複数の通信チャネルを介して、複数のＵＥ１０２によって送信される複数の無線信号の累積和でありうる。各アクセスポイント（または少なくともアクセスポイントの一部）における複数のアンテナ１１０を使用することは、冗長性を考慮する。たとえば、所与のＵＥ１０２によって送信された無線信号は、単一のアクセスポイント１０４および／または複数のアクセスポイント１０４に関連付けられた複数のアンテナ１１０によって受信されうる。受信冗長性は、別個のＵＥ１０２によって送信される別個の信号の、より信頼できる検出を可能にする。
【0011】
フロントホールインタフェース１０８は、アクセスポイントを中央処理回路１０６に接続する有線通信インタフェースを含むことができる。中央処理回路１０６は、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、１つまたは複数のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、１つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１つまたは複数のマルチコアプロセッサ、１つまたは複数のネットワークプロセッサ、他のプログラマブルソフトウェアデバイス、または１つまたは複数の集積回路（ＩＣ）の任意の組合せを含むことができる。中央処理回路１０６は、中央処理回路１０６のプロセッサによって実行可能なコンピュータコード命令および／またはアクセスポイント１０４から受信されたデータを記憶するための（図１には図示されていない）メモリを含むことができる。メモリは、キャッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、または他のタイプのメモリデバイスを含むことができる。中央処理回路１０６は、マルチユーザ検出を実行するように構成することができる。
【0012】
各アクセスポイント１０４は、マルチユーザ検出のために、ＵＥ１０２から受信されたデータを、フロントホールインタフェース１０８を介して中央処理回路１０６に転送することができる。具体的には、各アクセスポイント１０４が、各アンテナ１１０によって受信されたベースバンドＩ/Ｑ（たとえば、複素値ベースバンド信号の実数成分および虚数成分）データを、フロントホールインタフェース１０８を介してデータ処理回路１０６に送信することができる。中央処理回路１０６は、各アクセスポイント１０４から、アクセスポイント１０４の各アンテナ１１０によって取得されたＩ／Ｑベースバンドデータを受信することができ、これは、特に大規模分散アンテナシステムの場合、フロントホールインタフェース１０８を介して重大な通信負荷をかける。換言すれば、ＵＥ１０２の数、アクセスポイント１０４の数、および／または、アクセスポイント１０４ごとのアンテナ１１０の数が増加することにつれて、フロントホールインタフェース１０８を介して送信されるベースバンドデータの量が増加する。フロントホール負荷の増加は、データ損失、遅延、および／または、通信リンクの下降をもたらしうる。加えて、フロントホールインタフェース１０８を介して転送されるデータの量が大きいほど、中央処理回路における信号処理（例えば、マルチユーザ検出）の計算複雑性が高くなる。これらの欠点は、大規模分散アンテナシステムの信頼性を妨げる。
【0013】
ここで説明するシステム、装置、および方法は、分散アンテナシステム（たとえば、セルフリー・マッシブＭＩＭＯ通信）のための信頼できるスケーラブルなアップリンク信号検出方式を可能にする。分散アンテナシステムにおけるアクセスポイント１０４は、ＵＥから受信されたデータを処理およびフィルタリングし、フィルタリングされたまたは低減されたデータを中央処理回路１０６に送信するように構成されたローカル処理回路を含むことができる。
【0014】
たとえば、アクセスポイント１０４ごとのアンテナ１１０の総数Ｎに基づいて、各アクセスポイント１０４によって受信されるデータにおける冗長度を比較的高くすることができることを考慮すると、各アクセスポイント１０４内のローカル処理回路は、中央処理回路におけるマルチユーザ検出の信頼性および精度に悪影響を及ぼすことなく、中央処理回路１０６に転送されるべきデータの量を低減することができる。中央処理回路１０６に転送されるデータ量の低減は、アクセスポイント１０４のアンテナ１１０に関連付けられた様々な通信チャネルのチャネル特性またはプロパティ（たとえば、チャネル係数）の推定および分析に基づくことができる。特に、いくつかの通信チャネルが、他の通信チャネルと比較して、相対的に低いチャネル利得を有しうる。したがって、低利得の通信チャネルを介して受信されるデータを中央処理回路１０６に転送することは、異なる通信チャネルを介して受信されるデータの冗長性を考慮して緩和されうる。このアプローチは、中央処理回路１０６におけるマルチユーザ検出の演算の複雑性と同様に、フロントホールインタフェース１０８上の負荷を低減し、相対的に大規模な分散アンテナシステムの信頼性を高める。
【0015】
例示的な実施形態によれば、通信システムまたは分散アンテナシステムは、それぞれが複数のアンテナおよびローカル処理回路（またはローカル処理ユニット）を有する複数のアクセスポイントと、フロントホールインタフェースを介して複数のアクセスポイントに接続された中央処理回路とを含むことができる。中央処理回路は、複数のユーザ機器（ＵＥ）から、様々なアクセスポイントの様々なアンテナによって受信されたデータを処理して、マルチユーザ検出（ＭＵＤ）を実行し、別個のＵＥによって送信された別個の信号を検出することができる。中央処理回路に転送され、中央処理回路によって処理されるデータの量を低減するために、各アクセスポイントのローカル処理回路は、ＵＥとアクセスポイントのアンテナとの間の様々な通信チャネルのチャネル特性または特性（たとえば、チャネル係数）を推定し、推定されたチャネル特性に基づいてＵＥのサブセットを決定することができる。ローカル処理回路は、決定されたＵＥのサブセットに基づいて、対応するアクセスポイントのアンテナによって受信されたデータの処理されたバージョンを生成し、中央処理回路へ、データの処理されたバージョンを送信することができる。中央処理回路は、ＵＥごとに、複数のアクセスポイントのローカル処理回路から受信されたデータを使用して、ＵＥによって送信された信号を検出することができる。
【0016】
ここで図２を参照すると、例示的な実施形態による、分散アンテナ通信システム２００のブロック図が示されている。簡単な概要において、分散アンテナ通信システム２００は、複数のアクセスポイント１０４、および、フロントホールインタフェース１０８を介してその複数のアクセスポイント１０４に接続された中央処理回路１０６を含むことができる。各アクセスポイント１０４は、複数のアンテナ１１０と、無線周波数（ＲＦ）回路２０２と、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）２０４と、ローカル処理回路２０６と、量子化コンポーネントまたはモジュール２０８（量子化器２０８とも呼ばれる）と、並列－直列マルチプレクサ２１０とを含みうる。中央処理回路１０６は、直列－並列デマルチプレクサ２１２およびマルチユーザ検出コンポーネント２１４を含むことができる。
【0017】
各アクセスポイント１０４において、各アンテナ１１０は、対応するＲＦ回路２０２に接続されうる。ＲＦ回路２０２は、アンテナ１１０によって受信された信号を復調して、対応するベースバンド信号を生成することができる。ＲＦ回路２０２は、対応するＡＤＣ２０４に接続することができる。ＡＤＣ２０４は、ＲＦ回路２０２によって出力されたベースバンド信号を１つまたは複数の離散シンボルに変換することができる。各ＲＦ回路とＡＤＣのペアは、対応するアンテナ１１０からローカル処理回路２０６へのデータパスを形成するものと見なすことができる。言い換えると、アンテナ１１０によって受信された信号を表すデジタルシンボルは、別個のアンテナ１１０に関連付けられた並列データパスを介して、ローカル処理回路２０６へ、入力として供給される。
【0018】
ローカル処理回路２０６は、１つもしくは複数のマイクロプロセッサ、１つもしくは複数のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、１つもしくは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１つもしくは複数のマルチコアプロセッサ、１つもしくは複数のネットワークプロセッサ、他のプログラマブルソフトウェアデバイス、または、１つもしくは複数の集積回路（ＩＣ）の任意の組合せを含むことができる。ローカル処理回路２０６は、ローカル処理回路２０６のプロセッサによって実行可能なコンピュータコード命令および／またはアンテナ１１０から受信したデータを記憶するための（図２には図示されていない）メモリを含むことができる。メモリは、キャッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、または他のタイプのメモリデバイスを含むことができる。各アクセスポイント１０４にＮ個のアンテナ１１０（たとえば、１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎ、ここでｌは図１に関して論じたアクセスポイントインデックスである）があると仮定すると、ローカル処理回路２０６は、Ｎ個の入力ポートを含むことができ、その各々は、対応するアンテナ１１０に関連付けられたデータを受信する。
【0019】
ローカル処理回路２０６は、アクセスポイント１０４のアンテナ１１０とＵＥ１０２との間の各通信チャネル（または無線通信チャネル）について、通信チャネルのチャネル特性を推定することができる。チャネル特性は、各通信チャネルのチャネル係数を含むことができる。ここで使用されるように、通信チャネルは、送信機の送信アンテナと受信機の受信アンテナとの間の伝搬チャネルと同様に、送信機と受信機との両方のＲＦ回路特性を指してもよく、または、それを含んでもよいことに留意されたい。ローカル処理回路２０６は、対応するアクセスポイントに関連付けられた通信チャネル（たとえば、アクセスポイント１０４の複数のアンテナと複数のＵＥ１０２との間の通信チャネル）の推定されたチャネル特性を使用して、複数のＵＥ１０２のうちのＵＥのサブセットを決定することができる。ＵＥのサブセットは、Ｐ個のＵＥを含むことができ、ここで、Ｐは、アクセスポイント１０４内のアンテナ１１０の数Ｎ以下である。ローカル処理回路２０６は、ＵＥのサブセットに関連付けられたデータを中央処理回路１０６に送信することができる。
【0020】
ここで図３を参照すると、例示的な実施形態による、例示的なアクセスポイント３００のブロック図が示されている。アクセスポイント３００は、図１および図２のアクセスポイント１０４－ｌに対応することができ、ここで、ｌは１≦ｌ≦Ｌのような整数である。アクセスポイント３００は、Ｎ個のアンテナ１１０－１～１１０－Ｎと、干渉除去部３０２と、ＵＥ選択部３０４とを含みうる。干渉除去部３０２およびＵＥ選択部３０４は、ローカル処理回路２０６の構成要素またはモジュールでありうる。干渉除去部３０２は、チャネル推定器３０６と、ウェイト計算部３０８と、ウェイト合成部３１０とを含むことができる。干渉除去部３０２、ＵＥ選択部３０４、チャネル推定器３０６、ウェイト計算部３０８、および／または、ウェイト合成部３１０は、ソフトウェアモジュール、ハードウェアコンポーネント、またはソフトウェアとハードウェアとの組合せとして実装されうる。たとえば、干渉除去部３０２、ＵＥ選択部３０４、チャネル推定器３０６、ウェイト計算部３０８、および／またはウェイト合成部３１０は、ローカル処理回路２０６の１つまたは複数のプロセッサによって実行可能なソフトウェアとして実装されうる。
【0021】
チャネル推定器３０６は、アクセスポイント３００のアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－ＮとＵＥ１０２との間の通信チャネルの各々について、チャネル特性を推定することができる。ＵＥとアンテナの各ペアの間に通信チャネルが存在する。また、ＵＥ１０２とアクセスポイント３００のアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎとの間の通信チャネルの合計は、Ｋ個の入力およびＮ個の出力を有するＭＩＭＯチャネルと見なすことができる。チャネル特性またはプロパティを推定する際に、チャネル推定器は、ＵＥとアンテナの各ペアの間の各通信チャネルのチャネル係数を推定することができる。ＭＩＭＯチャネルを考慮すると、チャネル係数は、Ｎ行Ｋ列のチャネル行列Hlとして記述することができる。チャネル推定器３０６によって決定されるチャネル行列Hlの推定値は、ここでは
と呼ばれる。
のｎ番目の行およびｋ番目の列のエントリを、ここでは
と呼び、これは、ｋ番目のＵＥとアクセスポイント３００のｎ番目のアンテナとの間の通信チャネルの推定チャネル係数を表す。
【0022】
チャネル推定器３０６は、関連技術において知られているかまたは知られるようになるチャネル推定技法を使用して、
を推定することができる。たとえば、チャネル推定器３０６は、参照信号を使用してチャネル特性を推定することができる。アンテナ１１０－ｌ－ｎは、事前定義された参照信号をＵＥ１０２に送信することができ、ＵＥ１０２は、アンテナ１１０－ｌ－ｎとＵＥ１０２との間の通信チャネルのチャネル係数を推定し、推定されたチャネル係数をアクセスポイント３００に送信することができる。いくつかの実装形態において、ＵＥ１０２は、アクセスポイント３００のアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎの各々において受信される、事前定義された参照信号を送信することができる。チャネル推定器３０６は、アンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎにおける受信信号と所定の参照信号とに基づいて、ＵＥ１０２とアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎとの間のＮ個の通信チャネルのチャネル係数を推定することができる。たとえば、所与の通信チャネルについて、対応するアンテナにおける受信されたバージョンの参照信号は、チャネル係数が乗算された参照信号に等しくなりうる。
【0023】
チャネル推定器３０６は、さらに、アンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎの各々についての総チャネル雑音、またはアクセスポイント３００についての雑音ベクトルnlを推定しうる。雑音ベクトルnlの推定値を、ここでは
と呼ぶ。nlおよび
の両方は、それぞれがアクセスポイント３００のアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎのうちの対応するアンテナにおける、雑音（またはその推定値）を表すエントリを有するＮ×１ベクトルである。
【0024】
ＵＥ選択部３０４は、推定されたチャネル特性または推定されたチャネル行列
を使用して、ＵＥ１０２のサブセットを決定することができる。たとえば、ＵＥ選択部３０４は、最も高い方からＰ個の総チャネル利得を有するＰ個のＵＥを選択することができ、ここで、Ｐは、Ｎ以下の整数である。いくつかの実施態様では、Ｐは、Ｋより小さい。チャネル推定器は、ｋ番目のＵＥとアクセスポイント３００のｎ番目のアンテナとの間の通信チャネルに対して、対応するチャネル利得を
のように決定（または計算）することができる。ＵＥ選択部３０４は、ｋ番目のＵＥに対して、対応する総チャネル利得を、
のように決定（または計算）することができる。すなわち、ＵＥ選択部３０４は、ｋ番目のＵＥとアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎのそれぞれとの間の通信チャネルに対するチャネル利得を合計することができる。ＵＥ選択部３０４は、最も高い方からＰ個の総チャネル利得Gl
(k)に関連付けられたＰ個のＵＥを選択することができる。なお、添え字ｌは、ｌ番目のアクセスポイント３００を示す。いくつかの実装形態では、ＵＥ選択部３０４が、（たとえば、最も高い方からＰ個の総チャネル利得を有するものの代わりに）異なるアプローチに従ってＰ個のＵＥを決定することができる。
【0025】
ここで図２および図３を参照すると、いくつかの実装形態によれば、ＵＥ選択部３０４は、中央処理回路１０６において実装されうる。アクセスポイント３００のローカル処理回路２０６（またはチャネル推定器３０６）は、推定されたチャネル特性または推定されたチャネル行列
を中央処理回路１０６に送信することができる。中央処理回路１０６のＵＥ選択部３０４は、各アクセスポイント３００または１０４について、複数のＵＥ１０２とアクセスポイント３００または１０４の複数のアンテナ１１０との間の通信チャネルについてのチャネル特性を使用して、（たとえば、１≦Ｐ＜ＮであるＰ個のＵＥを含んだ）ＵＥの対応するサブセットを決定し、識別し、または選択することができる。たとえば、中央処理回路１０６のＵＥ選択部３０４は、各アクセスポイント３００または１０４について、各ＵＥ１０２が少なくとも１つのアクセスポイント３００または１０４において選択されるという制約を受ける最も高い総チャネル利得Gl
(k)を有するＰ個のＵＥを選択することができる。この制約は、すべてのアクセスポイントにおいて選択されないままのＵＥ１０２がないことを保証する。アクセスポイント３００のために選択または決定された複数のＵＥのサブセットのインジケーションを、中央処理回路１０６が送信することができ、アクセスポイント３００のローカル処理回路２０６が受信することができる。いくつかの実装において、ＰはＫよりも小さい。
【0026】
ウェイト計算部３０８は、中央処理回路１０６に送信されるべきデータを重み付けする（およびその量を減らす）ための重み付け行列を決定または計算することができる。ウェイト計算部３０８は、アクセスポイント３００の複数のアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎで受信された信号の共分散行列を決定することができる。アクセスポイント３００または対応するアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎによって受信された信号ベクトルrlが与えられると、ウェイト計算部３０８は、（アクセスポイント３００に関連する）信号ベクトルrlのＮ×Ｎの共分散行列Rlを
のように演算または計算することができる。上付き文字Ｈは、信号ベクトルrlのエルミート転置（または共役転置）を指す。ウェイト計算部３０８は、共分散行列Rlの逆行列Rl
-1を計算することもできる。
【0027】
ウェイト計算部３０８は、ＵＥのサブセットに関連付けられた通信チャネルの共分散行列およびチャネルプロパティを使用して、アクセスポイント３００のための最小平均二乗誤差－干渉除去合成（ＭＭＳＥ－ＩＲＣ）のウェイト行列Ulを決定することができる。ウェイト計算部３０８は、ＵＥのサブセットに関連付けられた推定チャネル行列
の列ベクトルのみを使用する（または抽出する）ことによって、チャネルサブ行列
を決定することができる。言い換えれば、推定されたチャネル行列
から開始して、ウェイト計算部３０８は、ＵＥの選択されたサブセットに関連付けられていない（または選択されていないＵＥに関連付けられている）列ベクトルを削除または除去し、チャネルサブ行列
を構築または決定するために、ＵＥの選択されたサブセットに関連付けられた列ベクトルのみを維持することができる。なお、チャネルサブ行列
は、Ｎ×Ｐ行列である（Ｎ×Ｋ行列ではない）。ウェイト計算部３０８は、アクセスポイント３００のためのＭＭＳＥ－ＩＲＣのウェイト行列Ulを
のように計算または決定することができる。なお、
の上付き文字Ｈは、チャネルサブマトリクス
のエルミート転置を示す。行列
はＰ×Ｎ行列であり、行列Rl
-1はＮ×Ｎ行列である。したがって、ＭＭＳＥ－ＩＲＣのウェイト行列Ulは、Ｐ×Ｎ行列である。
【0028】
ウェイト合成部３１０は、重み算出部３０８が決定したＭＭＳＥ－ＩＲＣのウェイト行列Ulを用いて、中央演算回路１０６に送信されるべきデータに重み付けを行うことができる。たとえば、ウェイト合成部３１０は、ウェイト行列Ulと、アクセスポイント３００の複数のアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎにおいて受信された受信信号のベクトルrlとの積を表す積ベクトルとして、重み付けされた信号ベクトルrl
wを計算または決定することができる。すなわち、
である。ウェイト合成部３１０は、ウェイト行列Ulと、複数のＵＥ１０２と複数のアンテナ１１０－ｌ－１～１１０－ｌ－Ｎとの間の通信チャネルのチャネル特性またはプロパティ（たとえば、チャネル係数）を表す推定チャネル行列
との積を表す積行列として、チャネル行列の重み付けされた推定値
を計算または決定することができる。すなわち、
である。ウェイト合成部３１０は、
のように、ウェイト行列Ulと推定雑音ベクトル
との積として、重み付けされた雑音ベクトル
を計算または決定することができる。
【0029】
なお、重み付けされた信号ベクトルrl
wは、Ｐ×１の次元を有し、一方で、元の信号ベクトルrlは、Ｎ×１の次元を有する。ＰがＮ以下であると仮定すると、rl
wの長さはrlの長さ以下である。（次元Ｎ×１を有する）推定雑音ベクトル
と比較した（次元Ｐ×１を有する）重み付けされた雑音ベクトルの推定値
についても同じことが当てはまる。また、推定されたチャネル行列
の次元はＮ×Ｋであるが、重み付けされたチャネル行列の推定値
の次元はＰ×Ｋである。ＰがＮ未満であると仮定すると、重み付けされたチャネル行列
は推定されたチャネル行列
よりも少ない行を有する。
【0030】
ウェイト合成部３１０またはローカル処理回路２０６は、重み付けされた信号ベクトルrl
w、重み付けされたチャネル行列の推定値
および／または重み付けされた雑音ベクトル推定値
を、中央処理回路１０６に送信することができる。信号ベクトルrl、推定されたチャネル行列
および／または推定された雑音ベクトル
を送信する代わりに、重み付けされた信号ベクトルrl
w、重み付けされたチャネル行列の推定値
および／または重み付けされた雑音ベクトル推定値
を送信することは、フロントホールインタフェース１０８を介して送信されるデータの量の低減につながる。Ｎおよび／またはＫと比較してＰが小さいほど、フロントホールインタフェース１０８を介して転送されるデータ量の減少がより顕著になる。いくつかの実施態様では、ウェイト合成部３１０またはローカル処理回路２０６が、行列Ul、行列Rl、相関行列
および／または、干渉部分空間の何らかの他の尺度を中央演算処理装置１０６に送信することができる。ウェイト合成部３１０またはローカル処理回路２０６は、小規模フェージングに対する
の期待値を計算または決定することができる。アクセスポイント１０４は、干渉状況を示す情報の送信を可能にするために、（たとえば、図４および図５に関して以下でさらに詳細に説明するように）相対的に粗い量子化を適用することにより、Ｐ（たとえば、ここで説明するより粗い量子化）個の所望の信号の容量を犠牲にすることを決定しうる。
【0031】
重み合成ユニット３１０またはローカル処理回路２０６は、Ｐ個の出力ポート３１２を有しうる。ウェイト合成部３１０またはローカル処理回路２０６は、重み付けされた信号ベクトルrl
wおよび／または重み付けされた雑音ベクトルの推定値
の異なるエントリを、別々の出力ポートにわたって出力することができる。ウェイト合成部３１０またはローカル処理回路２０６は、重み付けされたチャネル行列の推定値
の別々の行を別々の出力行にわたって出力することができる。例えば、ウェイト合成部３１０又はローカル処理回路２０６は、Ｐ個の出力ポートのうち、ｐ番目の出力ポートを介して、重み付けされたチャネル行列推定値
のｐ番目の行（又は重み付けされた信号ベクトルrl
wのｐ番目のエントリもしくは重み付けされた雑音ベクトル推定値
のｐ番目のエントリ）を出力することができる。出力ポートは、物理出力ポートまたは論理出力ポートでありうる。
【0032】
図２に戻ると、シリアル－パラレルマルチプレクサ２１０は、Ｐ個の出力ポートを介して出力されたデータを多重化またはインタリーブして、対応するシリアルデータを形成することができる。フロントホールインタフェース１０８の他端において、パラレル－シリアルデマルチプレクサ２１２が、フロントホールインタフェース１０８を介して転送されたシリアルデータを、Ｐ個のパラレルデータチャネル２１６に逆多重化することができる。いくつかの実装において、シリアル－パラレルマルチプレクサ２１０および／またはパラレル－シリアルデマルチプレクサ２１２が、アクセスポイント１０４の一部であるシリアル－パラレルマルチプレクサ２１０および／または中央処理回路１０６の一部であるパラレル－シリアルデマルチプレクサ２１２の代わりに、フロントホールインタフェース１０８において統合されうる。
【0033】
中央処理回路１０６のマルチユーザ検出（ＭＵＤ）コンポーネント２１４は、ソフトウェア構成要素、ハードウェア構成要素、または、ソフトウェア構成要素とハードウェア構成要素との組合せとすることができる。たとえば、ＭＵＤコンポーネント２１４は、中央処理回路１０６の１つまたは複数のハードウェアプロセッサによって実行されるコンピュータコード命令として実装されうる。ＭＵＤコンポーネント２１４は、アクセスポイント１０４－１～１０４－Ｌから受信されたデータを使用して、別個のＵＥ１０２によって送信された別個の信号を推定するように構成または設計されうる。ＭＵＤコンポーネント２１４は、他の検出方法の中でもとりわけ、マルチユーザ検出のために、最大比合成、ゼロフォーシング検出、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）検出、最尤検出、逐次干渉除去、またはスフィア復号を採用することによって、別個のＵＥ１０２によって送信された別個の信号を推定することができる。
【0034】
ＭＵＤコンポーネント２１４または中央処理回路１０６は、アクセスポイント１０４－ｌから受信されたデータを使用して、重み付けされた信号ベクトルrl
w、重み付けされたチャネル行列推定値
および／または重み付けされた雑音ベクトル推定値
を構成することができる。具体的には、ＭＵＤコンポーネント２１４または中央処理回路１０６が、Ｐ個のチャネル２１６を介して、アクセスポイント１０４－ｌから受信されたデータを使用して、重み付けされた信号ベクトルrl
w、重み付けされたチャネル行列推定値
および／または重み付けされた雑音ベクトル推定値
を再構成することができる。ＭＵＤコンポーネント２１４または中央演算回路１０６は、
のように、ＬＰ×Ｋ等価チャネル行列H(E)を構築することができる。ＭＵＤコンポーネント２１４または中央処理回路１０６は、すべてのアクセスポイント１０４－１～１０４－Ｌのための重み付けされた信号ベクトルrl
wを組み合わせる、ＬＰ×１の完全な重み付けされた受信信号ベクトル
を構築することができる。ＭＵＤコンポーネント２１４または中央処理回路１０６は、
のように、完全な受信信号ベクトル
を構築することができる。同様に、ＭＵＤコンポーネント２１４または中央処理回路１０６は、
のように、完全な重み付け雑音ベクトル
を構築することができる
推定された送信信号ベクトル
は、複数のＵＥ１０２によって送信された信号の推定値を表すものとする。完全な受信信号ベクトル
は、
のように記述することができる。ゼロフォーシング検出を適用するとき、ＭＵＤコンポーネント２１４は、ゼロフォーシング検出行列を
のように決定または計算することができる。ゼロフォーシング検出行列WZFを使用して、ＭＵＤコンポーネント２１４は、推定送信信号ベクトル
を
のように決定することができる。ＭＵＤコンポーネント２１４または中央処理回路１０６は、推定された送信信号ベクトル
を、（図２に示されていない）他のネットワーク要素またはデバイスに出力することができる。
推定された送信信号ベクトル
【0035】
式（１２）に記載される送信信号ベクトル
の推定は、推定された送信信号ベクトル
に対する干渉の影響の除去または緩和を可能にする。概して、式（３）で定義される重み行列Ulは、送信信号を推定する際に使用されるとき、妨害の影響を低減することを可能にする。
【0036】
いくつかの実装において、各ローカル処理回路２０６が、残留干渉情報を決定または計算し、残留干渉情報を中央処理回路１０６に送信することができる。第１のアプローチによれば、ＡＰ１０４＿ｌのためのローカル処理回路２０６は、それぞれの信号電力およびそれぞれの干渉電力を計算することができる。ローカル処理回路２０６は
のように、選択されたユーザごとにそれぞれの信号電力を計算することができ、ここで、整数pおよびkpは、出力ポートおよび対応する選択されたＵＥのインデクスを表す。ローカル処理回路２０６は、
のように、それぞれの干渉電力を計算することができる。ベクトル
は、式（５）に記載されたチャネル行列
の重み付けされた推定値の列を表す。
【0037】
ローカル処理回路２０６は、さらに、ｌ番目のＡＰ１０４＿ｌに対する信号対干渉比（ＳＩＲ）（または信号対雑音および干渉比（ＳＮＩＲ））を
のように計算することができる。いくつかの実装において、ローカル処理回路２０６は、ＳＩＲγl,pを、残留干渉情報として中央処理回路１０６に送信することができる。いくつかの実装において、ローカル処理回路２０６は、残留干渉情報としてそれぞれの信号電力Pl,p
(S)およびそれぞれの干渉電力Pl,p
(I)を、中央処理回路１０６に送信することができる。中央処理回路１０６は、式（１５）に従って、ＳＩＲγl,pを計算することができる。
【0038】
第２のアプローチによれば、ローカル処理回路２０６は、
のように、又は、
のように、干渉および雑音のそれぞれの共分散行列を計算することができ、ここで、E[Hl
(D)HHl
(D)]は、相対的に小規模なフェージングに対する期待値を表している。ローカル処理回路２０６は、それぞれの残留干渉情報を積UlRl
(IN)として計算することができる。ローカル処理回路２０６は、積UlRl
(IN)またはUlとRl
(IN)との両方を、それぞれの残留干渉情報を示すものとして、中央処理回路１０６に送信することができる。後者の場合、中央処理回路は、積UlRl
(IN)を計算することができる。
【0039】
中央処理回路１０６またはＭＵＤコンポーネント２１４は、推定送信信号ベクトル
を決定する際に、残留干渉情報を使用することができる。たとえば、中央処理回路１０６またはＭＵＤコンポーネント２１４は、式（１０）の複雑さを低減するために残留干渉情報を使用することができる。具体的には、中央演算回路１０６またはＭＵＤコンポーネント２１４は、等価チャネル行列H(E)内の相対的に低いＳＩＲ（またはＳＩＮＲ）に関連するＡＰに対応する要素または行、完全な受信信号ベクトル
および、完全な重み付けされた雑音ベクトル
を除去することができる。たとえば、中央処理回路１０６またはＭＵＤコンポーネント２１４は、ＳＩＲのしきい値に基づいて、１つまたは複数のＡＰに関連する式（７）～（９）中のデータ（または行）を除去することができる。中央処理回路１０６またはＭＵＤコンポーネント２１４は、最も低いＳＩＲの固定数のＡＰに関連する式（７）～（９）のデータ（または行）を除去することができる。
【0040】
いくつかの実施態様では、中央演算回路１０６またはＭＵＤコンポーネント２１４が送信信号の推定を改善するために、等価チャネル行列H(E)中のＡＰに対応する重み付けデータと、異なるＡＰのＳＩＲまたはＳＩＮＲに基づく完全な重み付けされた雑音ベクトル
のために、残差干渉情報を使用することができる。例えば、等価受信信号モデルに対する式（１０）は、
のように書き換えることができる。W(P)はウェイト行列である。中央処理回路１０６またはＭＵＤコンポーネント２１４は、ウェイト行列W(P)を
のように決定または計算することができる。中央処理回路１０６またはＭＵＤコンポーネント２１４は、行列W(P)の（ｌ，（ｌ－１）Ｐ＋ｐ）におけるエントリまたは要素を、αl,pのように決定または計算することができ、ここで、
である。パラメータγl,pは、式（１５）に記載されるように、ＳＩＲまたはＳＮＩＲを表す。そして、中央処理回路１０６またはＭＵＤコンポーネント２１４は、式（１８）に基づいて、送信信号を解くことができる。
【0041】
いくつかの実装において、ＡＰ１０４＿ｌのローカル処理回路２０６が、ＡＰ１０４＿ｌによって選択されたＵＥのサブセットのインジケーション、および／または、ウェイト行列Ul、推定チャネル行列
、信号ベクトルrl、推定雑音ベクトル
、重み付けされた信号ベクトルrl
w、重み付けされた雑音ベクトル推定値
、重み付けされたチャネル行列の推定値
、もしくはそれらの組合せなどの関連情報を、他のアクセスポイント１０４に送信することができる。ＡＰ１０４＿ｌは、１つまたは複数の他のＡＰ１０４から、１つまたは複数の他のＡＰによって選択されたＵＥの１つまたは複数の他のサブセットのインジケーション、および／または、対応するウェイト行列、対応する推定チャネル行列、対応する受信信号ベクトル、対応する推定雑音ベクトル、対応する重み付けされた信号ベクトル、対応する重み付けされた雑音ベクトル、対応する重み付けされたチャネル行列、もしくはそれらの組合せなどの関連データを受信することができる。言い換えれば、そのような情報を中央処理回路１０６に送信する代わりに、ＡＰ１０４は、それらの間で情報を交換することができる。このように、ＡＰ１０４（または１つのＡＰ）は、対応する送信信号を決定または計算することができる。
【0042】
ここで、図４を参照すると、例示的な実施形態による、別の例示的なアクセスポイント４００のブロック図が示されている。アクセスポイント３００と同様に、アクセスポイント４００は、図２におけるアクセスポイント１０４－ｌに対応することができ、ここでｌは１≦ｌ≦Ｌのような整数である。アクセスポイント３００と比較して、アクセスポイント４００は、量子化コンポーネント４０２と、量子化制御部４０４と、ＵＥ情報取得部４０６とをさらに含みうる。量子化コンポーネント４０２は、それぞれがＰ個の出力ポート３１２の対応する出力ポート３１２に関連付けられたＰ個の量子化器２０８を含むことができる。
【0043】
ＵＥ情報取得部４０６は、選択されたＵＥのサブセットの中の各ＵＥについて、変調符号化方式（ＭＣＳ）及び／又はチャネル状態情報を取得することができる。ＵＥ情報取得部４０６は、ＭＣＳおよび／またはチャネル状態情報を、ＵＥに問い合わせうる。いくつかの実装において、ＵＥ情報取得部４０６は、たとえばＵＥのサブセットの判定の前に、ＭＣＳおよび／またはチャネル状態情報についてＵＥについてすべてのＵＥ１０２に照会しうる。
【0044】
量子化制御ユニット４０４は、ＵＥのサブセットの各ＵＥ１０２について、無線通信装置によって採用されるＭＣＳおよび／またはチャネル状態情報および／または干渉状況に基づいて、ＵＥに関連付けられたデータを量子化するための量子化ビットの数を決定することができる。たとえば、量子化制御部４０４は、量子化器２０８の各々について、ウェイト合成部３１０の対応する出力ポート３１２によって出力されたデータを量子化するための対応する量子化ビット数を決定することができる。量子化制御部４０４は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて、量子化器２０８ごとの量子化ビット数を決定することができる。以下の表１は、量子化器２０８の各々の量子化ビット数を決定するために量子化制御部４０４によって使用される例示的なＬＵＴを提供している。表１のＬＵＴは、異なるＭＣＳインデックスを、量子化器２０８によって使用されるべき対応する量子化ビット数にマッピングする。量子化制御ユニット４０４は、量子化器２０８のそれぞれを、決定された量子化ビット数に従って動作させる（例えば、データを量子化する）ことができる。
表１
【0045】
ここで図５を参照すると、例示的な実施形態による、さらに別の例示的なアクセスポイント５００のブロック図が示されている。アクセスポイント３００と同様に、アクセスポイント５００は、図２のアクセスポイント１０４－ｌに対応することができ、ここでｌは１≦ｌ≦Ｌのような整数である。アクセスポイント３００と比較して、アクセスポイント５００は、量子化コンポーネント５０２と量子化制御部５０４とをさらに含みうる。量子化コンポーネント５０２は、図４の量子化コンポーネント４０２と同様である。ただし、量子化制御部５０４は、図４の量子化制御部４０４とは異なる動作をする。具体的には、量子化制御部５０４が、事後信号対干渉比（ＳＩＲ）を使用して、各量子化器２０８について（またはＵＥのサブセットにおける各ＵＥに関連付けられた量子化データについて）、量子化ビットの数を決定するように構成されうる。
【0046】
量子化制御部５０４は、ＵＥのサブセットにおける各ＵＥ１０２について、ＵＥ１０２のための事後信号対干渉比（ＳＩＲ）を決定することができる。量子化制御部５０４は、複数の通信チャネルのチャネル特性またはプロパティを使用して、事後ＳＩＲを決定することができる。具体的には、量子化制御部５０４が、アクセスポイント５００のチャネル行列の重み付けされた推定値
（またはウェイト行列と推定チャネル行列との積
）のエントリを使用して、事後ＳＩＲを決定または計算することができる。量子化制御部５０４は、事後ＳＩＲを
のように決定または計算することができる。式（２１）において、kpは、ウェイト合成部３１０の出力ポート３１２のうち、ｐ番目の出力ポートに割り当てられたＵＥのインデクスを示す。量子化制御部５０４は、そのＵＥに対して決定された事後ＳＩＲγl,pに基づいて、インデクスkpを有するＵＥに関連付けられたデータの量子化のための量子化ビット数を決定することができる。例えば、量子化制御部５０４は、事後ＳＩＲ値を、対応する量子化ビット数にマッピングするために、例えば、以下の表２に示されるようなＬＵＴを使用することができる。表２に示されるように、事後ＳＩＲの各範囲は、対応する量子化ビット数にマッピングされうる。量子化制御部５０４は、各量子化器２０８を、対応するＵＥのための事後ＳＩＲに基づいて決定された量子化ビット数に従って（たとえば、表２のマッピングに従って）動作させることができる。いくつかの実装において、量子化制御部５０４は、式（２１）の代わりに、式（１５）において定義されるように、対応するＵＥのための事後ＳＩＲγl,pに基づいて、各量子化器２０８に量子化ビット数を決定させうる。
表２
【0047】
ここで図６を参照すると、例示的な実施形態による、分散アンテナシステムにおけるマルチユーザ検出の方法６００を図解するフローチャートが示されている。方法６００は、各アクセスポイントによって、そのアクセスポイントの対応する複数のアンテナを介して複数のＵＥから対応する複数の信号を受信することを含むことができる（ステップ６０２）。方法６００は、各アクセスポイントによって、アンテナとＵＥとの間の通信チャネルのチャネル特性を推定することを含むことができる（ステップ６０４）。方法６００は、各アクセスポイントによって、そのアクセスポイントによって決定されたチャネル特性を使用して、ＵＥの対応するサブセットを決定することを含むことができる（ステップ６０６）。方法６００は、各アクセスポイントが、ＵＥのサブセットに関連付けられたデータを、フロントホールインタフェースを介して複数のアクセスポイントに接続された中央処理回路に送信することを含むことができる（ステップ６０８）。方法６００は、中央処理回路が、複数のアクセスポイントから受信されたデータを使用して、ＵＥによって送信された信号を各ＵＥについて検出することを含むことができる（ステップ６１０）。
【0048】
方法６００は、図２～図５に関して上述したように実装することができる。方法６００は、アクセスポイント１０４のローカル処理回路２０６および中央処理回路１０６のハードウェアプロセッサによって実行されるコンピュータコード命令として実装されうる。いくつかの実装において、方法６００は、ソフトウェア、ハードウェア、またはハードウェアとソフトウェアの両方の組合せを使用して実装されうる。
【0049】
いくつかの実装において、コンピュータ可読媒体が、その上に記憶されたコンピュータコード命令を含みうる。コンピュータコード命令は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のプロセッサに、図２～図６で説明したように、方法６００を実行させることができる。
【0050】
本実施形態はその好ましいものを参照して特に説明されてきたが、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細における変更および修正が行われうることが、当業者には容易に明らかであろう。添付の特許請求の範囲は、そのような変更および修正を包含することが意図される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】