JP5290332B2 - データ・セントリックな多重化、および、エンコーダ・モジュールとマルチプレクサ・モジュールに対する非同期コマンド・インタフェースのための方法および装置 - Google Patents

データ・セントリックな多重化、および、エンコーダ・モジュールとマルチプレクサ・モジュールに対する非同期コマンド・インタフェースのための方法および装置 Download PDF

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Description

優先権主張
本願は、２００８年３月３１日に出願され“Data-Centric MUX Engine Architecture”と題され本願の譲受人に譲渡された米国仮出願６１／０４０，７５８号と、２００８年３月３１日に出願され“Asynchronous Command Interface to the Encoder and Multiplexer Modules”と題され本願の譲受人に譲渡された米国仮出願６１／０４０，７７５号とに対する優先権を主張する。これら出願は、本明細書に明確に組み込まれている。
本開示は、一般に、多重化のための装置および方法に関する。さらに詳しくは、本開示は、無線通信チャネルにおけるデータ・セントリック（ｄａｔａ−ｃｅｎｔｒｉｃ）な多重化に関する。
無線通信システムは、例えば、音声、データ等のようなさまざまなタイプのコンテンツを提供するために広く開発されてきた。これらのシステムは、（例えば、帯域幅、送信電力等のような）利用可能なシステム・リソースを共有することにより、複数のユーザとの通信をサポートすることができる多元接続システムでありうる。そのような多元接続システムの例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム、および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム等を含む。
一般に、無線多元接続通信システムは、複数の無線端末のための同時通信をサポートしうる。端末はおのおのの、順方向リンクおよび逆方向リンクによる送信を介して１または複数の基地局と通信することができる。順方向リンク（すなわちダウンリンク）は、基地局から端末（例えば移動局）への通信リンクを称し、逆方向リンク（すなわちアップリンク）は端末から基地局への通信リンクを称する。この通信リンクは、単一入力単一出力、複数入力単一出力、あるいは複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システムによって確立されうる。
ＭＩＭＯシステムは、データ送信のために、複数（ＮＴ個）の送信アンテナと、複数（ＮＲ個）の受信アンテナとを使用する。ＮＴ個の送信アンテナおよびＮＲ個の受信アンテナによって形成されるＭＩＭＯチャネルは、空間チャネルとも称されるＮＳ個の独立チャネルへ分割される。ここでＮＳ≦ｍｉｎ｛ＮＴ、ＮＲ｝である。ＮＳ個の独立チャネルのおのおのは、ディメンションに相当する。複数の送信アンテナおよび受信アンテナによって生成される追加のディメンションが利用される場合、ＭＩＭＯシステムは、（例えば、より高いスループット、および／または、より高い信頼性のような）向上されたパフォーマンスを与える。例えば、ＭＩＭＯシステムは、時分割デュプレクス（ＴＤＤ）システムおよび周波数デュプレクス（ＦＤＤ）システムをサポートしうる。ＴＤＤシステムでは、相互原理によって、逆方向リンク・チャネルから、順方向リンク・チャネルの推定が可能となるように、順方向リンク送信と逆方向リンク送信とが同じ周波数領域にある。これによって、アクセス・ポイントにおいて複数のアンテナが利用可能である場合、アクセス・ポイントは、順方向リンクにおけるビームフォーミング利得を抽出できるようになる。
今日のブロードキャスト無線システムは、高速レート・データ通信をサポートする例えば特定用途向集積回路（ＡＳＩＣ）のような効率的かつ強力なハードウェアを必要とする。また、さまざまな制御チャネルをサポートする非常にフレキシブルな装置を必要とする。データ・チャネルは、通常、直交フェーズ・シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）等のような標準的な変調技術を適用する。しかしながら、異なるパイロット・チャネルを含む制御チャネルは、特別な処理を必要とする。制御チャネルは、本質的にスループットは低いが、高い信頼性を必要とする。その結果、制御チャネルは、しばしば、特別な変調スキーム、不規則かつさまざまなトーン／直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボル・リソース割当、チャネル特有のホッピング、および、異なるチャネル間でのトーン・リソースの再使用を使用する。さらに、無線規格発展の一部として、制御チャネルは、しばしば、時間にわたって変更される。さらに、たとえばウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）およびロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）のような異なる規格間の制御チャネル・フォーマットは、まったく異なっており、一方の規格または他方の規格に適応するために、システムにおけるフレキシビリティが、多くの用途において必要とされる。
開示されるものは、データ・セントリック（ｄａｔａ−ｃｅｎｔｒｉｃ）な多重化のための装置および方法である。１つの態様によれば、複数のチャネルを備える無線通信システムにおいて、データ・セントリックな多重化のための方法は、複数のチャネルのうちの第１のチャネルへ第１のリソースを割り当てることと、複数のチャネルのうちの第２のチャネルへ、第１のリソースではない第２のリソースを割り当てることと、複数のチャネルのうちの第３のチャネルへ、第１のリソースまたは第２のリソースではない第３のリソースを割り当てることと、第１のリソース、第２のリソース、あるいは第３のリソースのうちの少なくとも１つをパンクチャし、第１のリソース、第２のリソース、あるいは第３のリソースのうちパンクチャされていない残りをスキップすることにより、複数のチャネルのうちの第４のチャネルへ、第４のリソースを割り当ることとを備える。
別の態様によれば、無線通信システムで使用される方法であって、この方法は、データ・チャネルで送信されるべきシンボルを生成するために、データ・ビットを符号化することと、符号化するステップなしで、制御チャネルで送信されるべきシンボルを明示することと、データ・チャネル送信および制御チャネル送信のために使用されるべきトーンを指定するタイル記述子を生成することと、トーンのうちの少なくとも１つに、データ・チャネルまたは制御チャネルのどちらが最初にペイントするかを判定するチャネル優先度パラメータを生成することと、トーンのうちの少なくとも１つを、データ・チャネルまたは制御チャネルのうちのどちらが占有するのかを識別するトーン・マーカを生成することと、同じトーンについて指定されたデータ・チャネルまたは制御チャネルのうちの別の１つによって、データ・チャネルまたは制御チャネルのうちの１つがパンクチャされるかを判定するパンクチャ・ビットマップを生成することと、タイル記述子、チャネル優先度、トーン・マーカ、またはパンクチャ・ビットマップのうちの少なくとも１つにしたがって、送信のために制御チャネルおよびデータ・チャネルを多重化することとを備える。
別の態様によれば、データ・セントリックな多重化のための装置は、複数のチャネルのうちの第１のチャネルへ第１のリソースを割り当て、複数のチャネルのうちの第２のチャネルへ、第１のリソースではない第２のリソースを割り当て、複数のチャネルのうちの第３のチャネルへ、第１のリソースまたは第２のリソースではない第３のリソースを割り当て、第１のリソース、第２のリソース、または第３のリソースのうちの少なくとも１つをパンクチャし、第１のリソース、第２のリソース、または第３のリソースのうちパンクチャされていない残りをスキップすることによって、複数のチャネルのうちの第４のチャネルへ、第４のリソースを割り当てるように構成されたプロセッサおよび回路を備える。
別の態様によれば、プロセッサおよびメモリを備える装置であって、このメモリは、データ・チャネルで送信されるべきシンボルを生成するために、データ・ビットを符号化することと、符号化するステップなしで、制御チャネルで送信されるべきシンボルを明示することと、データ・チャネル送信および制御チャネル送信のために使用されるべきトーンを指定するタイル記述子を生成することと、トーンのうちの少なくとも１つに、データ・チャネルまたは制御チャネルのどちらが最初にペイントするかを判定するチャネル優先度パラメータを生成することと、トーンのうちの少なくとも１つを、データ・チャネルまたは制御チャネルのうちのどちらが占有するのかを識別するトーン・マーカを生成することと、同じトーンについて指定されたデータ・チャネルまたは制御チャネルのうちの別の１つによって、データ・チャネルまたは制御チャネルのうちの１つがパンクチャされるかを判定するパンクチャ・ビットマップを生成することと、タイル記述子、チャネル優先度、トーン・マーカ、またはパンクチャ・ビットマップのうちの少なくとも１つにしたがって、送信のために制御チャネルおよびデータ・チャネルを多重化することと、を実行するためにプロセッサによって実行可能なプログラム・コードを含む。
別の態様によれば、データ・セントリックな多重化のための装置であって、この装置は、複数のチャネルのうちの第１のチャネルへ第１のリソースを割り当てる手段と、複数のチャネルのうちの第２のチャネルへ、前記第１のリソースではない第２のリソースを割り当てる手段と、複数のチャネルのうちの第３のチャネルへ、前記第１のリソースまたは前記第２のリソースではない第３のリソースを割り当てる手段と、第１のリソース、第２のリソース、あるいは第３のリソースのうちの少なくとも１つをパンクチャし、第１のリソース、第２のリソース、あるいは第３のリソースのうちパンクチャされていない残りをスキップすることにより、複数のチャネルのうちの第４のチャネルへ、第４のリソースを割り当る手段とを備える。
別の態様によれば、データ・セントリックな多重化のための装置であって、この装置は、データ・チャネルで送信されるべきシンボルを生成するために、データ・ビットを符号化する手段と、符号化するステップなしで、制御チャネルで送信されるべきシンボルを明示する手段と、データ・チャネル送信および制御チャネル送信のために使用されるべきトーンを指定するタイル記述子を生成する手段と、トーンのうちの少なくとも１つに、データ・チャネルまたは制御チャネルのどちらが最初にペイントするかを判定するチャネル優先度パラメータを生成する手段と、トーンのうちの少なくとも１つを、データ・チャネルまたは制御チャネルのうちのどちらが占有するのかを識別するトーン・マーカを生成する手段と、同じトーンについて指定されたデータ・チャネルまたは制御チャネルのうちの別の１つによってパンクチャされるデータ・チャネルまたは制御チャネルのうちの１つを判定するパンクチャ・ビットマップを生成する手段と、タイル記述子、チャネル優先度、トーン・マーカ、またはパンクチャ・ビットマップのうちの少なくとも１つにしたがって、送信のために制御チャネルおよびデータ・チャネルを多重化する手段とを備える。
別の態様によれば、格納されたプログラム・コードを含むコンピュータ読取可能媒体は、複数のチャネルのうちの第１のチャネルへ第１のリソースを割り当てるためのプログラム・コードと、複数のチャネルのうちの第２のチャネルへ、前記第１のリソースではない第２のリソースを割り当てるためのプログラム・コードと、複数のチャネルのうちの第３のチャネルへ、前記第１のリソースまたは前記第２のリソースではない第３のリソースを割り当てるためのプログラム・コードと、第１のリソース、第２のリソース、または第３のリソースのうちの少なくとも１つをパンクチャし、第１のリソース、第２のリソース、または第３のリソースのうちパンクチャされていない残りをスキップすることによって、複数のチャネルのうちの第４のチャネルへ第４のリソースを割り当てるためのプログラム・コードとを備える。
別の態様によれば、格納されたプログラム・コードを含むコンピュータ読取可能媒体は、データ・チャネルで送信されるべきシンボルを生成するために、データ・ビットを符号化するためのプログラム・コードと、符号化するステップなしで、制御チャネルで送信されるべきシンボルを明示するためのプログラム・コードと、データ・チャネル送信および制御チャネル送信のために使用されるべきトーンを指定するタイル記述子を生成するためのプログラム・コードと、トーンのうちの少なくとも１つに、データ・チャネルまたは制御チャネルのどちらが最初にペイントするかを判定するチャネル優先度パラメータを生成するためのプログラム・コードと、トーンのうちの少なくとも１つを、データ・チャネルまたは制御チャネルのうちのどちらが占有するのかを識別するトーン・マーカを生成するためのプログラム・コードと、同じトーンについて指定されたデータ・チャネルまたは制御チャネルのうちの別の１つによって、データ・チャネルまたは制御チャネルのうちの１つがパンクチャされかを判定するパンクチャ・ビットマップを生成するためのプログラム・コードと、タイル記述子、チャネル優先度、トーン・マーカ、またはパンクチャ・ビットマップのうちの少なくとも１つにしたがって、送信のために制御チャネルおよびデータ・チャネルを多重化するためのプログラム・コードとを備える。
さらに、無線通信システムにおけるエンコーダ・モジュールおよびマルチプレクサ・モジュールへの非同期コマンド・インタフェースのための装置および方法が開示される。１つの態様によれば、エンコーダ・ハードウェア、マルチプレクサ・ハードウェア、および関連するファームウェア間での制約を緩くすなわち粗く同期させる方法が開示される。したがって、態様によれば、無線通信システムにおいて使用される方法は、エンコーダおよびマルチプレクサをフレームに対して同期させることと、エンコーダからのジョブを、ペンディング・キューへプッシュすることと、ペンディング・キュー内のジョブが、フレームからのものであるかを判定することと、ジョブが、同じフレームからのものであれば、これらジョブをペンディング・キューからアクティブ・キューへプッシュすることと、同じフレームからのジョブを多重化することとを備える。
別の態様によれば、無線通信システムにおいて動作可能な装置は、エンコーダおよびマルチプレクサをフレームに対して同期させる手段と、エンコーダからのジョブを、ペンディング・キューへプッシュする手段と、ペンディング・キュー内のジョブが、フレームからのものであるかを判定する手段と、ジョブが、同じフレームからのものであれば、これらジョブをペンディング・キューからアクティブ・キューへプッシュする手段と、同じフレームからのジョブを多重化する手段とを備える
別の態様によれば、マシンによって実行された時、マシンに対して、エンコーダおよびマルチプレクサをフレームに対して同期させることと、エンコーダからのジョブを、ペンディング・キューへプッシュすることと、ペンディング・キュー内のジョブが、フレームからのものであるかを判定することと、ジョブが、同じフレームからのものであれば、これらジョブをペンディング・キューからアクティブ・キューへプッシュすることと、同じフレームからのジョブを多重化することと、を含む動作を実行させるための命令群を備えた機械読取可能媒体が開示される。
別の態様によれば、無線通信システムにおいて動作可能な装置が開示される。この装置は、エンコーダおよびマルチプレクサをフレームに対して同期させ、エンコーダからのジョブを、ペンディング・キューへプッシュし、ペンディング・キュー内のジョブが、フレームからのものであるかを判定し、ジョブが、同じフレームからのものであれば、これらジョブをペンディング・キューからアクティブ・キューへプッシュし、同じフレームからのジョブを多重化するように構成されたプロセッサと、プロセッサに接続され、データを格納するためのメモリとを備える。
本開示の利点は、特別な変調スキーム、不規則かつ変更されたトーン／直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボル・リソース割当、チャネル特有のホッピング、および異なるチャネル間でのトーン・リソースの再利用を、大規模なハードウェアの修正なく適合することが可能となる多用途性を含む。さらなる利点は、異なる規格の間で制御チャネル・フォーマットを変更する機能である。
例示によってさまざまな態様が図示および記載された以下の詳細説明から、その他の態様も、当業者に容易に明らかになるであろうことが理解される。これら図面および詳細説明は、本質的に例示的であり、限定的であるとはみなされない。
図１は、多元接続無線通信システムの一例を例示するブロック図である。 図２は、無線ＭＩＭＯ通信システムの一例を例示するブロック図である。 図３は、ＵＢＭ順方向リンクのためのエンコーダ・エンジンおよびマルチプレクサ・エンジンを備えた送信データ・プロセッサの一例を例示するブロック図である。 図４は、無線通信システムにおけるリソース・オーバラップ問題を解決するリソース多重化のための処理フロー図の例を例示する。 図５は、ＯＦＤＭＡシステムにおけるリソース・オーバラップ問題を解決するリソース多重化のための処理フロー図の例を例示する。 図６は、本開示にしたがう有用な装置の例を示す。 図７は、例えば無線通信システムにおいて、データ・セントリックな多重化に適切なデバイス７００の例を例示する。 図８はスーパフレームの図解である。 図９は、本明細書における本開示にしたがうエンコーダとマルチプレクサとの関係を図示するブロック図である。
添付図面とともに以下に説明する詳細説明は、本開示のさまざまな態様の説明として意図されており、本開示が実現される態様のみを表すことは意図されていない。本開示で記載されたおのおのの態様は、単に、本開示の例示または例として提供されており、他の態様よりも好適であるとか有利であるとか必ずしも解釈されるべきではない。詳細説明は、本開示の完全な理解を提供することを目的とした具体的な詳細を含んでいる。しかしながら、本開示は、これら具体的な詳細なしで実現されうることが当業者に明らかになるだろう。いくつかの事例では、本開示の概念を不明確にすることを避けるために、周知の構成およびデバイスが、ブロック図形式で示される。単に利便性および明確性のために、頭文字および他の記述的な用語が使用されるが、本開示の範囲を限定することは意図されていない。
説明を単純にする目的で、これら方法は、一連の動作として示され説明されているが、これら方法は、１または複数の態様にしたがって、幾つかの動作が本明細書で示され記載されたものとは異なる順序で、あるいは他の動作と同時に生じうるので、動作の順序によって限定されないことが理解され認識されるべきである。例えば、当業者であれば、これら方法はその代わりに、例えば状態図におけるように、一連の相互関連する状態またはイベントとして表されうることを理解し認識するだろう。さらに、１または複数の態様にしたがって方法を実現するために、必ずしも例示された全ての動作が必要とされる訳ではない。
本明細書に記載された技術は、例えば符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、シングル・キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワーク等のような様々な無線通信ネットワークのために使用される。「システム」、「ネットワーク」という用語は、しばしば置換可能に使用される。ＣＤＭＡネットワークは、例えば、ユニバーサル地上ラジオ・アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００等のようなラジオ技術を実施することができる。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）およびロー・チップ・レート（ＬＣＲ）を含んでいる。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００規格、ＩＳ−９５規格、およびＩＳ−８５６規格をカバーする。ＴＤＭＡシステムは、例えばグローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）のような無線技術を実現することができる。ＯＦＤＭＡシステムは、例えばイボルブドＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ ８０２．１１、ＩＥＥＥ ８０２．１６、ＩＥＥＥ ８０２．２０、フラッシュ−ＯＦＤＭ（登録商標）等のようなラジオ技術を実現しうる。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、およびＧＳＭは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）の一部である。ロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳの最新のリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、およびＬＴＥは、「第３世代パートナシップ計画」（３ＧＰＰ）と命名された組織からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００は、「第３世代パートナシップ計画２」（３ＧＰＰ２）と命名された組織からの文書に記載されている。これらさまざまなラジオ技術および規格は、当該技術分野において知られている。
さらに、シングル・キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）は、シングル・キャリア変調を用い、周波数ドメイン等値化は、別の無線通信技術である。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、ＯＦＤＭＡシステムと実質的に同じ複雑さと同程度のパフォーマンスとを有しうる。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号は、その固有のシングル・キャリア構造により、低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を有する。ＳＣ−ＦＤＭＡは、送信電力効率の観点において、低いＰＡＰＲがモバイル端末に大いに有益となるアップリンク通信において特に、大きな注目を集めた。ＳＣ−ＦＤＭＡ技術を用いることは、現在、３ＧＰＰロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）またはイボルブドＵＴＲＡにおけるアップリンク多元接続スキームのために動作していると仮定されている。上記の無線通信技術および規格のすべては、本明細書に記載されたデータ・セントリックな多重化アルゴリズムとともに使用される。
図１は、多元接続無線通信システムの一例を例示するブロック図である。図１に例示するように、アクセス・ポイント１００（ＡＰ）は、１つは１０４および１０６を含み、別の１つは１０８および１１０を含み、さらに別の１つは１１２および１１４を含む複数のアンテナ・グループを含む。図１では、おのおののアンテナ・グループについて、２本のアンテナのみが示されている。しかしながら、おのおのアンテナ・グループについて、２本よりも多いあるいは少ないアンテナもまた利用されうる。アクセス端末１１６（ＡＴ）はアンテナ１１２およびアンテナ１１４と通信しており、アンテナ１１２、１１４は、順方向リンク１２０でアクセス端末１１６へ情報を送信し、逆方向リンク１１８でアクセス端末１１６から情報を受信する。アクセス端末１２２は、アンテナ１０６、１０８と通信しており、アンテナ１０６、１０８は、順方向リンク１２６でアクセス端末１２２へ情報を送信し、逆方向リンク１２４でアクセス端末１２２から情報を受信する。ＦＤＤシステムでは、通信リンク１１８、１２０、１２４、１２６は、通信のために、異なる周波数を使用しうる。例えば、順方向リンク１２０は、逆方向リンク１１８によって使用されるものとは異なる周波数を使用しうる。通信するように設計されている領域および／またはアンテナのグループのおのおのは、しばしば、アクセス・ポイントのセクタと称される。一例では、おのおののアンテナ・グループは、アクセス・ポイント１００によってカバーされる領域のセクタ内のアクセス端末と通信するように設計される。
順方向リンク１２０、１２６による通信では、アクセス・ポイント１００の送信アンテナは、別のアクセス端末１１６、１２４の順方向リンクの信号対雑音比を改善するために、ビームフォーミングを利用する。さらに、有効範囲領域にわたってランダムに散在するアクセス端末へ送信するためにビームフォーミングを用いるアクセス・ポイントは、全てのアクセス端末へ単一のアンテナによって送信するアクセス・ポイントよりも、近隣のセル内のアクセス端末に対して少ない干渉しかもたらさない。アクセス・ポイントは固定局でありうる。アクセス・ポイントはまた、アクセス・ノード、基地局、あるいは、当該技術において周知のその他いくつかの類似の用語で称されうる。アクセス端末はまた、モバイル局、ユーザ機器（ＵＥ）、無線通信デバイス、あるいはその他いくつかの専門用語で称されうる。
図２は、無線ＭＩＭＯ通信システムの一例を例示するブロック図である。図２は、ＭＩＭＯシステム２００における送信機システム２１０（アクセス・ポイントとしても知られている）および受信機システム２５０（アクセス端末としても知られている）を示す。送信機システム２１０では、多くのデータ・ストリーム用のトラフィック・データが、データ・ソース２１２から送信（ＴＸ）データ・プロセッサ２１４に提供される。一例において、おのおののデータ・ストリームは、それぞれの送信アンテナを通して送信される。ＴＸデータ・プロセッサ２１４は、おのおののデータ・ストリームのトラフィック・データをフォーマットし、このデータ・ストリームのために選択された特定の符号化スキームに基づいて符号化し、インタリーブして、符号化されたデータを提供する。
おのおののデータ・ストリームの符号化されたデータは、ＯＦＤＭ技術を用いてパイロット・データと多重化されうる。パイロット・データは一般に、既知の方式で処理される既知のデータ・パターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムにおいて使用されうる。おのおののデータ・ストリームに関する多重化されたパイロットおよび符号化されたデータは、データ・ストリームのために選択された特定の変調スキーム（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、またはＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調（例えば、シンボル・マップ）され、変調シンボルが提供される。おのおののデータ・ストリームのデータ・レート、符号化、および変調は、プロセッサ２３０によって実行される命令群によって決定されうる。
すべてのデータ・ストリームの変調シンボルは、（例えば、ＯＦＤＭのための）変調シンボルを処理するＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０に提供される。ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０はその後、ＮＴ個の変調シンボル・ストリームを、ＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）２２２ａ乃至２２２ｔへ提供する。一例において、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、データ・ストリームのシンボル、および、そのシンボルが送信されるアンテナへ、ビームフォーミング重みを適用する。おのおのの送信機２２２ａ乃至２２２ｔは、１または複数のアナログ信号を提供するために、それぞれのシンボル・ストリームを受信して処理し、さらには、ＭＩＭＯチャネルを介した送信に適切な変調信号を提供するために、このアナログ信号を調整（例えば、増幅、フィルタ、およびアップコンバート）する。さらに、送信機２２２ａ乃至２２２ｔからのＮＴ個の変調信号は、ＮＴ個のアンテナ２２４ａ乃至２２４ｔそれぞれから送信される。
受信機システム２５０では、送信された変調信号が、ＮＲ個のアンテナ２５２ａ乃至２５２ｒによって受信され、おのおののアンテナ２５２ａ乃至２５２ｒから受信した信号が、それぞれの受信機（ＲＣＶＲ）２５４ａ乃至２５４ｒへ提供される。おのおのの受信機２５４ａ乃至２５４ｒは、それぞれの信号を調整（例えば、フィルタ、増幅、およびダウンコンバート）し、この調整された信号をデジタル化してサンプルを提供し、さらにこのサンプルを処理して、対応する「受信された」シンボル・ストリームを提供する。
ＲＸデータ・プロセッサ２６０は、ＮＲ個の受信機２５４ａ乃至２５４ｒからＮＲ個のシンボル・ストリームを受信し、受信されたこれらシンボル・ストリームを、特定の受信機処理技術に基づいて処理して、ＮＴ個の「検出された」シンボル・ストリームを提供する。ＲＸデータ・プロセッサ２６０は、検出されたおのおののシンボル・ストリームを復調し、デインタリーブし、復号して、このデータ・ストリームのためのトラフィック・データを復元する。ＲＸデータ・プロセッサ２６０による処理は、送信機システム２１０におけるＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０およびＴＸデータ・プロセッサ２１４によって実行されるものと相補的である。プロセッサ２７０は、（以下に説明するように）どの事前符号化行列を使用すべきかを定期的に決定する。さらに、プロセッサ２７０は、行列インデクス部およびランク値部を備えた逆方向リンク・メッセージを規定することができる。
逆方向リンク・メッセージは、通信リンクおよび／または受信されたデータ・ストリームに関するさまざまなタイプの情報を備えうる。逆方向リンク・メッセージは、多くのデータ・ストリームのトラフィック・データをデータ・ソース２３６から受け取るＴＸデータ・プロセッサ２３８によって処理され、変調器２８０によって変調され、送信機２５４ａ乃至２５４ｒによって調整され、基地局２１０へ送り戻される。
基地局２１０では、受信機システム２５０からの変調信号が、アンテナ２２４ａ乃至２２４ｒによって受信され、受信機２２２ａ乃至２２２ｔによって調整され、復調器２４０によって復調され、ＲＸデータ・プロセッサ２４２によって処理されて、受信機システム２５０によって送信された逆方向リンク・メッセージを抽出する。その後、プロセッサ２３０は、ビームフォーミング重みを決定するためにどの事前符号化行列を使用するのかを決定し、抽出されたメッセージを処理する。当業者であれば、トランシーバ２２２ａ乃至２２２ｒは、順方向リンクにおいて送信機と呼ばれ、逆方向リンクにおいて受信機と呼ばれることを理解するであろう。同様に、当業者であれば、トランシーバ２５４ａ乃至２５４ｒは、順方向リンクにおいて受信機と呼ばれ、逆方向リンクにおいて送信機と呼ばれることを理解するであろう。
信号フォーマット・ダイナミクスの結果として、顕著なオーバヘッド無く多重化および変調のための固定されたハードウェアを持つことは魅力的なことである。ほとんどの場合、無線通信規格が変わる場合、あるいは、新しい無線通信技術を実施する要求がある場合、新たなマルチプレクサや変調器を設計することは避けられない。これは、時間およびエンジニアリング・コストの増加をもたらす。図３は、エンコーダ・エンジンおよびマルチプレクサ・エンジンを備えた送信（ＴＸ）データ・プロセッサの例を例示するブロック図である。図３に含まれるものは、高データ・レート・トラフィック・スループットを取り扱う能力と、さまざまな制御チャネルを取り扱うフレキシビリティさとを備えた、一般的かつ効率的なデータ・セントリック・マルチプレクサ（ｍｕｘ）エンジンである。一例では、このデータ・セントリック・マルチプレクサ・エンジン・アーキテクチャは、タイル記述子、トーン・マーカ、および優先度を含む。マルチプレクサ（ｍｕｘ）エンジンはさらに、例えばＬＴＥのような別の通信規格によって再使用されることが可能である。
一例において、ハードウェアにおいて、例えばＱＰＳＫ／ＱＡＭトーン変調のような高スループット関連のブロックが実装される一方、ファームウェアは、低スループットの制御チャネルの変調を取り扱う。ファームウェアは、チャネル特有のホッピングのみならず、トーン／ＯＦＤＭシンボル・リソース記述子およびリソース割当を制御する。テーブル・ドリブン・マシンとして、ファームウェアは、全体制御を行い、所望のマルチプレクサ動作を達成するために、調整された方式でハードウェアと動作する。
１つの態様では、ハードウェアとソフトウェアとの間での機能の割り当てのために機能分割が実行される。チャネル・スループットが非常に高いので、また、データ・チャネルは、一般には、無線規格が発展しても変わらないので、ハードウェアは、順方向リンク・データ・チャネル（ＦＬＤＣＨ）の変調を実施する。これは、ハードウェアにおけるよりコスト効率の良い、効率的なソリューションを意味する。ソフトウェアの場合は逆に、比較的低いチャネル・スループットにより、また、制御チャネルは、一般には、無線規格が発展すると変化するので、ソフトウェアは、その他全ての制御チャネルを実施する。これは、ソフトウェアにおいて効率的に実施されうる。それに加えて、ソフトウェアは、さまざまなデータ設定によってハードウェアを制御し、例えばウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）フェーズ以上の無線規格発展をサポートしうる。
別の態様では、データ・セントリック・マルチプレクサ割当は、２つの部分からなる。１つの部分は、パイロット用であり、もう１つの部分は、データ用である。パイロットまたはデータに割り当てられたおのおののリソースは、タイル記述子、バッファ・モード、および入力バッファ・ポインタを含む。ＦＬＤＣＨデータの場合、データ・ビットは、エンコーダ・エンジンによって生成される。ＦＬＤＣＨパイロット・チャネルおよびその他すべての制御チャネルの場合、ソフトウェアは、送信されるべき変調同相／直交（Ｉ／Ｑ）シンボルを指定する。一例では、周波数ホッピング・テーブルがソフトウェアによって生成され、ハードウェアへダウンロードされる。一例において、周波数ホッピング・テーブルは、時間の関数としてトーンを割り当てる（すなわち、マップする）ために使用される。別の例において、タイル割当は、論理的なタイルのどのセットが、割当において使用されるのかを示す。
別の態様では、一般化されたリソース記述子として、タイル記述子が使用される。タイル定義は、Ｎ×Ｍの長方形であり、これは、周波数（トーン）−時間ドメインで定義される。ここでＮは、トーンの数であり、Ｍはシンボル（例えば、ＯＦＤＭシンボル）の数である。タイル内のトーン・リソースおよびシンボル・リソース（例えば、ＯＦＤＭシンボル・リソース）の割当は、任意であり、タイル記述子によって記述される。一例において、タイル記述子は、ソフトウェアによってハードウェアへダウンロードされる。（メモリ利用効率の観点から）タイル内のリソース割当を最も良く記述するために、別のタイプのタイル記述子が使用されうる。例えば、ビットマップは、例えばＦＬＤＣＨのような高密度のタイルに適しうる。例えば、インデクスは、例えば順方向リンク・セル・ヌル・チャネル（ＦＬＣＮ）のような低密度のタイルに適しうる。例えば、ステップは、例えば順方向リンク・ビーコン・チャネル（ＦＬＢＣＮ）のような規則的に配置されたタイルに適しうる。
別の態様では、フレキシブルな論理対物理トーン・マッピングをサポートするために、４つの周波数ホッピング・モードが存在しうる。一例において、このホッピング単位は、タイルである。ソフトウェアは、ホッピング・テーブルを生成し、ハードウェアへダウンロードしうる。ホッピングは、チャネル毎に実行されうる。４つのホッピング・モードは、例えば、ホッピングなし（例えば、ＦＬＢＣＮ）、例えば、ＦＬＤＣＨ、順方向リンク制御セグメント（ＦＬＣＳ）のためのブロック・リソース・チャネル（ＢＲＣＨ）ホッピングのような論理対物理タイル・ホッピング、例えば順方向リンク・プリアンブル（ＦＬＰＲＥＡＭＢＬＥ）、ＦＬＣＮのようなダイレクト物理ホッピング、および、分散リソース・チャネル（ＤＲＣＨ）ホッピングである。
別の態様では、フレキシブルなトーン・ペインティング（すなわち、トーン・マッピング）をサポートするために、マルチプレクサ・ジョブ優先度（すなわち、チャネル優先度）およびトーン・マーカが使用される。ＵＭＢのための一例において、あるトーンが、複数のチャネルにマップされうる。スキップの場合、次のチャネルが、トーンの周りを回る、すなわち、このトーンをスキップするように、トーンは、前のチャネルによって占有される。例えば、ＦＬＤＣＨトーンは、順方向リンク・チャネル品質インジケータ（ＦＬＣＱＩ）によって占有されるトーンの周りを回る（すなわち、スキップする）だろう。パンクチャの場合、トーンは、前のチャネルによって占有され、次のチャネルは、トーンを戻す、すなわち、前のチャネルによって生成された変調シンボルを、パンクチャ・アウトする。例えば、ＦＬＣＮトーンは、ＦＬＤＣＨデータ・トーンによって占有されたトーンのみをパンクチャするだろう。別の例において、トーン・スキップまたはパンクチャをサポートするために、３つのパラメータが実装される。１）チャンネル優先度：どのチャネルがトーンを最初にペイントするか（すなわち、マップするか）を決定する。２）トーン・マーカ：おのおののトーンは、どのチャネルがトーンを占有するかを特定する関連付けられたマーカ（例えば、３ビット・マーカ）を有する。３）ｘビット・パンクチャ・ビットマップ：おのおののチャネルは、パンクチャ・ビットマップを有する。ｘは、ビット数を定義する。一例において、８ビット・パンクチャ・ビットマップは、１または複数の前のチャネルが、現在のチャネルにマップされた同じトーンを占有する場合、これらチャネルがパンクチャされうることを定義する。
別の態様では、バッファ・モードが実施される。ソフトウェアがＦＬＤＣＨパイロットと制御チャネル変調シンボルをダウンロードするので、ソフトウェアとハードウェアとの間のトラフィックを低減するために、複数のバッファ・モードを実施することが重要である。タイル・ラップ・モードは、ＦＬＤＣＨパイロット変調シンボルを取り扱う。マーカ・オンリー・モードは、マルチプレクサ出力Ｉ／Ｑシンボル・バッファへのメモリ・アクセス無しでタイル記述子によって記述されるトーンをマークする。これは、マルチプレクサ・メモリを大幅に節約する。例として、ＦＬＢＣＮチャネルは、変調されたシンボルの１つのトーンのみしか有しないが、帯域幅全体にわたるすべてのトーンが、占有されたようにマークされる必要がある。これは、マルチプレクサ出力バッファ帯域幅を２倍にすることなく、マーカ・オンリー・モードによって取り扱われる。
別の態様では、リソース・オーバラップ問題を解決するために、ＯＦＤＭＡリソース多重化アルゴリズムが使用される。ＯＦＤＭＡ無線システムでは、ラジオ・リソースが、例えばパイロット・チャネル、制御チャネル、およびトラフィック・チャネルのような異なるチャネル間で共有される。定義された多重化ポリシーは、特定のチャネルの特有のリソース（トーンまたはサブキャリア）の有用性を判定し、リソースが既に占有されている場合、定義された多重化ポリシーは、占有しているチャネルが、パンクチャされるべきであるか、あるいは回避される（すなわち、スキップされる）べきであるかを判定する。例えば、ＵＭＢ順方向リンクでは、ＦＬＤＣＨへ割り当てられたリソースのブロックが、ＦＬＤＰＩまたはＦＬＤＰＩＣＨ（順方向専用パイロット・チャネル）、ＦＬＣＱＩＣＨ（順方向チャネル品質インジケータ・パイロット・チャネル）、およびＦＬＢＣＮ（順方向リンク・ビーコン・チャネル）によってオーバラップされる。ＦＬＤＣＨは、ＦＬＤＣＨをパンクチャする（すなわち、変調シンボルがノック・アウトされる）のではなく、ＦＬＤＣＨは、これらパイロット・チャネルによってオーバラップされたリソースを回避し、次の利用可能なリソースを使用する。別の例において、ＦＬＣＨ（順方向リンク・セル・ヌル・チャネル）は、その他任意のチャネルによって占有されていないリソース（フリー・リソース）、あるいは、ＦＬＤＣＨによって占有されているリソースのみを使用する。
図３に例示するように、送信データ・プロセッサ３００は、エンコーダ・エンジン３１０およびマルチプレクサ・エンジン３２０を含む。これらは、たとえば、ＵＭＢ順方向リンクにおいて使用されうる。プロセッサ３４０に関連付けられたファームウェア３３０は、エンコーダ・エンジン３１０へのハードウェア・コマンド・インタフェース３３１を介して、エンコーダおよびマルチプレクサへ情報を渡す。エンコーダ・エンジン３１０は、ビット３０１を受け取り、それらを符号化ビット３１１へ符号化し、マルチプレクサ・エンジン３２０へ送る。エンコーダ・エンジン３１０はまた、多重化ジョブ優先度とパンクチャ・ビットマップとを含むマルチプレクサ情報３１２をマルチプレクサ・エンジン３２０へ送る。その後、マルチプレクサ・エンジン３２０は、マルチプレクサ情報３１２にしたがって、符号化ビット３１１をＱＰＳＫ／ＱＡＭシンボル３２１へ変調し、それらを、専用リソース（トーン）へ配置する。
異なるチャネルが、異なる多重化ジョブに割り当てられ、異なる優先度をもって、ジョブ・キューへプットされる。この多重化を行うために、おのおのの多重化ジョブは、以下の情報を有する。１）多重化ジョブ優先度：この情報は、どのチャネルが最初に多重化されるかを命令する。２）マーカ：これは、リソースがどのチャネルによって占有されているかを示すために使用される。内部マーカ・バッファは、すべてのリソースのための情報を保持する。現在の多重化ジョブによってリソースが占有されると、マーカは、そのリソースのためのバッファに保存されるだろう。３）パンクチャ・ビットマップ：この情報は、現在の多重化ジョブが、高いジョブ優先度を有している以前の多重化ジョブによって既に占有されているリソースを戻すのかを命令する。マーカ・バッファ内のマーカ・レベルが、パンクチャ・ビットマップに対して照合される。リソースが、対応するマーカを持つチャネルによって占有されている（ビットマップ内のビット位置Ｎが、マーカ・レベルＮに対応する）場合、ビットマップにおける“１”は、チャネルが、このリソースを改善しうることを意味する。これによって、前のチャネルがパンクチャされることになる。そうではない場合、リソースが回避され（すなわち、スキップされ）、前のチャネルは、そのチャネルに残る。
例えば、ＵＭＢ無線システムでは、送信フレームＮについて以下のチャネルが必要である。１）ＦＬＢＣＮ（順方向ビーコン・チャネル）、２）ＦＬＤＰＩ（順方向専用パイロット・チャネル）、３）ＦＬＤＣＨ（順方向データ・チャネル）、４）ＦＬＣＮ（順方向セル・ヌル・チャネル）。ＵＭＢの例では、ＵＭＢ仕様にしたがい、ＦＬＢＣＮが最初である。それに加えて、ＦＬＤＰＩは、ＦＬＢＣＨによって占有されているリソースを回避（すなわち、スキップ）する必要があり、ＦＬＤＣＨは、ＦＬＢＣＮおよびＦＬＤＰＩによって占有されているリソースを回避（すなわち、スキップ）する必要がある。ＦＬＣＮは、ＦＬＤＣＨによって占有されているリソースのみをパンクチャし（すなわち、戻し）、別のチャネルによって占有されているリソースを回避（すなわち、スキップ）しなければならない。一例において、ファームウェア内のおのおののチャネルについて、適切な優先度、マーカ、および、パンクチャ・ビットマップが、ＵＭＢ要件を満足するために割り当てられる。
１つの態様では、データ・セントリック・マルチプレクサは、８つのジョブ優先度を有し、マーカについて３ビットを使用し、パンクチャ・ビップマップについて８ビットを使用する。１）ＦＬＤＣＨ：優先度１、マーカ１、パンクチャ・ビットマップ００００００１０ｂ、２）ＦＬＣＮ：優先度０（最低）、マーカ２、パンクチャ・ビットマップ００００００１０ｂ、３）ＦＬＢＣＮ：優先度７（最高）、マーカ７、パンクチャ・ビットマップ１１１１１１１１ｂ、４）ＦＬＤＰＩ：優先度２、マーカ４、パンクチャ・ビットマップ０００１００００ｂ。
図４は、複数のチャネルを有する無線通信システムにおけるリソース・オーバラップ問題を解決するためのリソース多重化の処理フロー図例を例示する。一例において、４つのチャネルがある。最高の優先度を持つチャネル（例えば、第１のチャネル）を予め設定する。これに、予め設定された優先度を持つ別の３つのチャネル（第２のチャネル、第３のチャネル、および第４のチャネル）が続く。ブロック４１０では、第１のリソースを複数のチャネルのうちの第１のチャネルへ割り当てることによって、第１のチャネルの割当を実行する。ブロック４１０の後、ブロック４２０では、第１のチャネルによって占有されるリソースを回避することにより、第２のチャネルの割当を実行する。すなわち、第２のリソースを複数のチャネルのうちの第２のチャネルへ割り当てる。ここで、第２のリソースは、第１のリソースではない。ブロック４２０の後、ブロック４３０では、第１のチャネルおよび第２のチャネルによって占有されているリソースを回避することにより、第３のチャネルの割り当てを実行する。すなわち、第３のリソースを、複数のチャネルのうちの第３のチャネルへ割り当てる。ここで、第３のリソースは、第１のリソースでも第２のリソースでもない。ブロック４３０の後、ブロック４４０では、第１のリソース、第２のリソース、または第３のリソースによって占有されたリソースのうちの少なくとも１つをパンクチャし、第１のチャネル、第２のチャネル、および第３のチャネルのうちの残りによって占有されている他のリソースを回避する（すなわち、スキップする）ことによって、第４のチャネルの割当を実行する。すなわち、第１のリソース、第２のリソース、または第３のリソースのうちの少なくとも１つをパンクチャすることによって、および、第１のリソース、第２のリソース、または第３のリソースのうちパンクチャされていない残りをスキップすることによって、第４のリソースを、複数のチャネルのうちの第４のチャネルへ割り当てる。当業者であれば、図４の例は、４つのチャネルを用いて例示されているが、本開示の範囲または精神に悪影響を及ぼすことなく、その他の数のチャネルも代用されうることを理解するであろう。
図５は、ＯＦＤＭＡシステムにおけるリソース・オーバラップ問題を解決するリソース多重化のための処理フロー図の例を例示する。この例において、リストされている順番では、ＦＬＢＣＮの優先度が最も高く、ＦＬＤＰＩ、ＦＬＤＣＨ、およびＦＬＣＮがその後続く。ブロック５１０では、ＦＬＢＣＮ割当をまず実行する。ブロック５１０に続いて、ブロック５２０では、ＦＬＢＣＮによって占有されているリソースを回避することによって、ＦＬＤＰＩ割当を実行する。ブロック５２０に続いて、ブロック５３０では、ＦＬＢＣＮおよびＦＬＤＰＩよって占有されているリソースを回避することによってＦＬＤＣＨ割当を実行する。ブロック５３０に続いて、ブロック５４０では、ＦＬＤＣＨによって占有されているリソースをパックチャし、その他のチャネルによって占有されているリソースを回避することによって、ＦＬＣＮ割当を実行する。当業者であれば、図５の例では、４つの特定のチャネル（ＦＬＢＣＮ、ＦＬＤＰＩ、ＦＬＤＣＨ、およびＦＬＣＮ）を用いて例示されているが、その他のチャネルまたはその他の数のチャネルが、本開示の範囲または精神に悪影響を与えることなく代用されうることを理解するであろう。
当業者であれば、図４および図５におけるフロー図の例で開示されるステップは、本開示の範囲および精神から逸脱することなく、他の順序に相互交換されうることを理解するであろう。さらに、当業者であれば、フロー図に例示される各ステップは、限定的ではなく、その他のステップが含まれるか、または、フロー図の例における各ステップのうちの１または複数が、本開示の範囲および精神に悪影響をもたらすことなく削除されうることを理解するであろう。
当業者であればさらに、本明細書で開示された例に関連して記載されたさまざまな例示的な構成要素、論理ブロック、モジュール、回路、および／または、アルゴリズム・ステップが、電子工学ハードウェア、ファームウェア、コンピュータ・ソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせによって実現されることを理解するであろう。ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの相互置換性を明確に例示するために、例示的なさまざまな構成要素、ブロック、モジュール、回路、および／または、アルゴリズム・ステップが、それらの機能の観点から一般的に記述された。それら機能がハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとして実現されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられている設計制約に依存する。当業者であれば、特定のアプリケーションのおのおのに応じて変化する方式で、上述した機能を実現することができる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲または精神からの逸脱をもたらすものと解釈されるべきではない。
例えば、ハードウェアで実現する場合、処理ユニットは、１または複数の特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロ・コントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書に記載の機能を実行するために設計されたその他の電子ユニット、あるいはこれらの組み合わせ内に実装されうる。ソフトウェアを用いて、本明細書に記載された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能等）によって実現される。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニット内に格納され、プロセッサによって実行されうる。さらに、本明細書で記載された例示的なさまざまなフロー図、論理ブロック、モジュール、および／または、アルゴリズム・ステップはまた、当該技術で周知の任意のコンピュータ読取可能媒体で伝送されるコンピュータ読取可能命令群としてコード化されるか、あるいは、当該技術で周知の任意のコンピュータ・プログラム製品で実現されうる。
一例では、本明細書で説明されたような、実例となる構成要素、フロー図、論理ブロック、モジュール、および／または、ステップが、１または複数のプロセッサを用いて実施または実現される。１つの態様では、プロセッサはメモリに接続されている。このメモリは、本明細書に記載されたさまざまなフロー図、論理ブロック、および／または、モジュールを実施または実現するためにプロセッサによって実行されるべきデータ、メタデータ、プログラム命令群等を格納する。図６は、例えば無線通信システムにおいて、データ・セントリックな多重化のために、メモリ６２０と通信するプロセッサ６１０を備えるデバイス６００の例を例示する。一例において、デバイス６００は、図４あるいは図５の何れかに例示されたアルゴリズムを実施するために使用される。１つの態様では、メモリ６２０はプロセッサ６１０内に位置する。別の態様では、メモリ６２０はプロセッサ６１０外に存在する。１つの態様では、プロセッサは、本明細書に記載されたさまざまなフロー図、論理ブロック、および／または、モジュールを実装または実行する回路を含む。
図７は、例えば無線通信システムにおいて、データ・セントリックな多重化に適切なデバイス７００の例を例示する。１つの態様では、デバイス７００は、ブロック７１０、７２０、７３０、７４０において説明されるようなデータ・セントリックな多重化の別の態様を提供するように構成された１または複数のモジュールを備える少なくとも１つのプロセッサによって実施される。例えば、おのおののモジュールは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、あるいはこれらの任意の組み合わせを含む。１つの態様では、デバイス７００は、少なくとも１つのプロセッサと通信する少なくとも１つのメモリによって実現される。
図８を参照して、ＵＭＢスーパフレーム８００が図示される。スーパフレームは、順方向リンク物理フレームＦｎ８０４が続くプリアンブル・フレーム８０２を備える。ここでｎ＝１−２４であり、それらのすべてが、（図８に例示していない）ガード間隔によって分離されうる。スーパフレーム８００のおのおのは、８つのＯＦＤＭシンボルを備える。概して言えば、個々のフレームのおのおのは、オーディオ・データ、ビデオ・データ、およびオーバヘッド情報を含む特定の送信に関連する情報を含みうる。別のことが述べられていないのであれば、ＵＭＢにおいて、フレームは、８つのＯＦＤＭシンボルに等しい時間単位である。
異なるチャネルは、スーパフレームおよび個々のフレームにおいて、別の時間において開始および終了しうる。例えば、順方向リンク・データ・チャネル（ＦＬＤＣＨ）は、常に、フレーム境界において開始および終了する。しかしながら、フレームの途中で開始および終了する多くの制御チャネル（ＦＬＣＱＩＣＨ、ＦＬＢＣＨ）が存在する。例えば、ＦＬＣＱＩＣＨチャネルは、フレームのシンボル３および４上で送信される。
一般的な送信機構成では、装置内に含まれたファームウェアが、例えば順方向チャネル品質インジケータ・パイロット・チャネルのような制御チャネルのためのエンコード／多重化ジョブを例えばフレームのシンボル２において、ジャスト・イン・タイムで発行し、もって、フレームのシンボル３およびシンボル４にジョブが含まれるようになる。この「ジャスト・イン・タイム」関係によって、装置ファームウェアと装置ハードウェアとの間のタイトな結合が得られ、ファームウェア設計を複雑にする。
そのような構成の複雑さを低減するために、もしも装置ファームウェアと装置ハードウェアとが、特定のフレームのシンボルに対してではなく、適切なフレームに対して粗く同期されているのであれば、それが望ましいであろう。別のことが述べられていないのであれば、エンコーダによって出力され、マルチプレクサに関連付けられたキュー（またはメモリ）へ提供された、符号化されたＯＦＤＭシンボルが、特定のフレーム・シンボル自身ではないフレームに粗く同期しているのであれば、マルチプレクサは、これらシンボルを適切なフレームへ適切に構成できるようになるので、好ましい。
さらに、本明細書の開示にしたがって、ファームウェアは、符号化／多重化ジョブを、このジョブが次のフレームにおいて多重化されることになっている限り、ジョブＦＩＦＯキューへプッシュしうる。エンコーダ・モジュールは、ＦＩＦＯからの符号化／多重化ジョブを連続的にポップし、処理する。エンコーダは、ジョブを完了すると、このジョブを、ペンディング・キューへプッシュし、マルチプレクサに提供する。
おのおのの符号化／多重化ジョブは、識別されたおのおののフレームについて、ジョブを記述するstartSymbolおよびnumSymbolをフィールド内に有するジョブ記述子に関連付けられる。startSymbolは、ジョブがアクティブになったシンボルを示す０乃至７の数であり、numSymbolは、ジョブが開始されると、ジョブがアクティブを保っているシンボルの数を示す数である。
したがって、例えば、上述したように、ＦＬＣＱＩＣＨチャネルのための符号化／多重化ジョブが、フレームのうちの第３および第４のシンボルで送信されると、ジョブ記述子は、startSymbolが２であり、numSymbolが２であることを示す。
マルチプレクサによって多重化されるべきすべてのフレームについて、マルチプレクサは、ペンディング・キュー内のすべてのジョブを調べ、startSymbolが現在のシンボル数に一致するジョブを、アクティブ・キュー内の１つへプッシュする。ここでは、簡単にするために、そのようなキューを１つしか例示していないが、複数のアクティブ・キューが利用され、優先度にしたがって順序付けられる。さらに、マルチプレクサは、アクティブ・キューに存在するすべてのジョブを、優先度順にしたがって処理する。マルチプレクサは、処理されたおのおののジョブについて、numSymbolsカウントをデクリメントする。最後に、マルチプレクサは、すべてのアクティブ・キューを調べ、対応するnumSymbolsカウントがゼロに達し、時間切れになったすべてのジョブを取り除く。
したがって、エンコーダとマルチプレクサとの間のインタフェースにおいて、ペンディング・キューおよびアクティブ・キューを提供することによって、エンコーダ／マルチプレクサＨＷブロックおよびファームウェア間の同期制約が緩めらる。
図９は、本開示にしたがう実施形態９００を例示する。ここではエンコーダ９０２が示されている。このエンコーダ９０２は、（例えば、図３のビット３０１のような）ジョブ９０４を受け取り、本明細書において既に記載したようにしてこのジョブを処理する。しかしながら、それに加えて、（例えば、図３のマルチプレクサ情報３１２のように）既に説明したstartSymbolおよびnumSymbolを含むジョブ記述子をも提供する。エンコーダ９０２の出力はペンディング・キュー９０６に提供される。例示を簡単にするために、スーパフレームの特定のフレームについて、符号化された３つのＯＦＤＭシンボル９０８ａ、９０８ｂ、９０８ｃのみが例示されている。
さらに、この図には（例えば、図３のマルチプレクサ３２０のような）マルチプレクサ９１０およびアクティブ・キュー９１２が示されている。シンボル９０８は、上述した優先度に基づいてアクティブ・キューに配置され、多重化される。つまり、ジョブのおのおの、すなわちシンボル９０８は、同じフレームに多重化されるべきであるかを判定するために検査されるだろう。これらジョブが同じフレームからのものであれば、マルチプレクサ９１０によってそのフレームを処理するために、ペンディング・キュー９０６からアクティブ・キュー９１２へ移動されよう。
開示された処理におけるステップの具体的な順序または階層は、典型的なアプローチの例であることが理解される。設計選択に基づいて、これら処理におけるステップの具体的な順序または階層は、本開示のスコープ内であることを保ちながら、再アレンジされうることが理解される。方法請求項は、さまざまなステップの要素を、サンプル順で示しており、示された具体的な順序または階層に限定されないことが意味される。
当業者であれば、情報および信号は、さまざまな異なる技術および技法のうちの何れかを用いて表されうることを理解するであろう。例えば、上記の説明の全体にわたって説明されているデータ、命令群、コマンド、情報、信号、ビット、シンボルおよびチップは、電圧、電流、電磁波によって表わされうる。
開示された態様の上記説明は、いかなる当業者であっても、本開示を製造または使用できるように適用される。これらの態様へのさまざまな変形は、当業者に容易に明らかであって、本明細書で定義された一般原理は、本開示の精神または範囲から逸脱することなく、他の態様に適用されうる。
以下に本願発明の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
無線通信システムにおいて動作可能な装置であって、
エンコーダおよびマルチプレクサをフレームまで同期させる手段と、
前記エンコーダからのジョブを、ペンディング・キューへプッシュする手段と、
前記ペンディング・キュー内のジョブが、前記フレームからのものであるかを判定する手段と、
前記ジョブが、同じフレームからのものであれば、これらジョブを前記ペンディング・キューからアクティブ・キューへプッシュする手段と、
前記同じフレームからのジョブを多重化する手段と
を備える装置。
［Ｃ２］
フレームは８つのシンボルを備え、おのおののジョブは、シンボルに関連付けられており、
前記装置はさらに、startSymbolとnumSymbolとを含むジョブ記述子を備え、
前記startSymbolは、前記ジョブがアクティブになったシンボルを示す０乃至７の数であり、前記numSymbolは、ジョブが開始されると、前記ジョブがアクティブであることを保っているシンボルの数を示す数であるＣ１に記載の装置。
［Ｃ３］
前記ペンディング・キュー内のジョブが、前記フレームからのものであるかを判定する手段は、前記ジョブが、同じフレームからのものであるかを判定するために、前記ペンディング・キュー内のジョブのジョブ記述子を検査するＣ２に記載の装置。
［Ｃ４］
無線通信システムにおいて使用される方法であって、
エンコーダおよびマルチプレクサをフレームに対して同期させることと、
ペンディング・キューを提供することと、
前記エンコーダからのジョブを、前記ペンディング・キューへプッシュすることと、
前記ペンディング・キュー内のジョブが、前記フレームからのものであるかを判定することと、
アクティブ・キューを提供することと、
前記ジョブが同じフレームからのものであれば、これらジョブを、前記ペンディング・キューから前記アクティブ・キューへプッシュすることと、
前記ジョブを、前記アクティブ・キュー内で多重化することと
を備える方法。
［Ｃ５］
フレームは８つのシンボルを備え、
startSymbolとnumSymbolとを含むジョブ記述子を、おのおののジョブについて備え、
前記startSymbolは、前記ジョブがアクティブになったシンボルを示す０乃至７の数であり、前記numSymbolは、ジョブが開始されると、前記ジョブがアクティブであることを保っているシンボルの数を示す数であるＣ４に記載の方法。
［Ｃ６］
前記ペンディング・キュー内のジョブが、フレームからのものであるかを判定するステップは、前記ジョブが、同じフレームからのものであるかを判定するために、前記ペンディング・キュー内のジョブのジョブ記述子を検査することを備えるＣ５に記載の方法。
［Ｃ７］
Ｃ４に記載の方法を実行するように構成された電子デバイス。
［Ｃ８］
マシンによって実行されると、前記マシンに対して、
エンコーダおよびマルチプレクサをフレームに対して同期させることと、
前記エンコーダからのジョブを、ペンディング・キューへプッシュすることと、
前記ペンディング・キュー内のジョブが、フレームからのものであるかを判定することと、
前記ジョブが、同じフレームからのものであれば、これらジョブを前記ペンディング・キューからアクティブ・キューへプッシュすることと、
前記同じフレームからのジョブを多重化することと、
を含む動作を実行させる命令群を備える機械読取可能媒体。
［Ｃ９］
おのおののジョブは、startSymbolとnumSymbolとを含むジョブ記述子を含み、
前記startSymbolは、前記ジョブがアクティブになったシンボルを示す０乃至７の数であり、前記numSymbolは、ジョブが開始されると、前記ジョブがアクティブであることを保っているシンボルの数を示す数であるＣ８に記載の方法。
［Ｃ１０］
前記ペンディング・キュー内のジョブが、フレームからのものであるかを判定するステップは、前記ジョブが、同じフレームからのものであるかを判定するために、前記ペンディング・キュー内のジョブのジョブ記述子を検査することを備えるＣ９に記載の方法。
［Ｃ１１］
無線通信システムにおいて動作可能な装置であって、
プロセッサと、エンコーダと、マルチプレクサと、前記エンコーダと前記マルチプレクサとの間に設けられたペンディング・キューおよびアクティブ・キューとを備え、
前記プロセッサは、前記エンコーダおよび前記マルチプレクサをフレームに対して同期させ、ジョブを前記エンコーダから前記ペンディング・キューへプッシュし、前記ペンディング・キュー内のジョブが、前記フレームからのものであるかを判定し、前記ジョブが、同じフレームからのものであれば、これらジョブを前記ペンディング・キューから前記アクティブ・キューへプッシュし、前記同じフレームからのジョブを多重化するように構成され、
前記装置はさらに、
前記プロセッサに接続され、前記ペンディング・キューおよび前記アクティブ・キュー内にデータを格納するためのメモリを備える装置。
［Ｃ１２］
おのおののジョブは、startSymbolとnumSymbolとを含むジョブ記述子を含み、
前記startSymbolは、前記ジョブがアクティブになったシンボルを示す０乃至７の数であり、前記numSymbolは、ジョブが開始されると、前記ジョブがアクティブであることを保っているシンボルの数を示す数であるＣ１１に記載の装置。
［Ｃ１３］
前記プロセッサはさらに、前記ジョブが、同じフレームからのものであるかを判定するために、前記ペンディング・キュー内のジョブのジョブ記述子を検査するように構成されたＣ１２に記載の装置。

Claims (13)

  1. 無線通信システムにおいて動作可能な装置であって、
    エンコーダおよびマルチプレクサをフレームに対して同期させる手段と、
    前記エンコーダからのジョブを、ペンディング・キューへプッシュする手段と、
    前記ペンディング・キュー内のジョブが、同じフレームからのものであるかを、前記ペンディング・キュー内のおのおののジョブに関連付けられたジョブ記述子情報に基づいて判定する手段と、
    前記ジョブが、同じフレームからのものであれば、これらジョブを前記ペンディング・キューからアクティブ・キューへプッシュする手段と、
    前記同じフレームからのジョブを多重化する手段と
    を備える装置。
  2. フレームは８つのシンボルを備え、おのおののジョブは、シンボルに関連付けられており、
    前記装置はさらに、startSymbolとnumSymbolとを含むジョブ記述子を備え、
    前記startSymbolは、前記ジョブがアクティブになったシンボルを示す０乃至７の数であり、前記numSymbolは、ジョブが開始されると、前記ジョブがアクティブであることを保っているシンボルの数を示す数である請求項１に記載の装置。
  3. 前記ペンディング・キュー内のジョブが、同じフレームからのものであるかを判定する手段は、前記ジョブが、同じフレームからのものであるかを判定するために、前記ペンディング・キュー内のジョブのジョブ記述子を検査する請求項２に記載の装置。
  4. 無線通信システムにおいて使用される方法であって、
    エンコーダおよびマルチプレクサをフレームに対して同期させることと、
    ペンディング・キューを提供することと、
    前記エンコーダからのジョブを、前記ペンディング・キューへプッシュすることと、
    前記ペンディング・キュー内のジョブが、同じフレームからのものであるかを、前記ペンディング・キュー内のおのおののジョブに関連付けられたジョブ記述子情報に基づいて判定することと、
    アクティブ・キューを提供することと、
    前記ジョブが同じフレームからのものであれば、これらジョブを、前記ペンディング・キューから前記アクティブ・キューへプッシュすることと、
    前記ジョブを、前記アクティブ・キュー内で多重化することと
    を備える方法。
  5. フレームは８つのシンボルを備え、
    startSymbolとnumSymbolとを含むジョブ記述子を、おのおののジョブについて提供することをさらに備え、
    前記startSymbolは、前記ジョブがアクティブになったシンボルを示す０乃至７の数であり、前記numSymbolは、ジョブが開始されると、前記ジョブがアクティブであることを保っているシンボルの数を示す数である請求項４に記載の方法。
  6. 前記ペンディング・キュー内のジョブが、同じフレームからのものであるかを判定するステップは、前記ジョブが、同じフレームからのものであるかを判定するために、前記ペンディング・キュー内のジョブのジョブ記述子を検査することを備える請求項５に記載の方法。
  7. 請求項４に記載の方法を実行するように構成された電子デバイス。
  8. コンピュータによって実行されると、前記コンピュータに対して、
    エンコーダおよびマルチプレクサをフレームに対して同期させることと、
    前記エンコーダからのジョブを、ペンディング・キューへプッシュすることと、
    前記ペンディング・キュー内のジョブが、同じフレームからのものであるかを、前記ペンディング・キュー内のおのおののジョブに関連付けられたジョブ記述子情報に基づいて判定することと、
    前記ジョブが、同じフレームからのものであれば、これらジョブを前記ペンディング・キューからアクティブ・キューへプッシュすることと、
    前記同じフレームからのジョブを多重化することと、
    を含む動作を実行させる命令群を記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
  9. おのおののジョブは、startSymbolとnumSymbolとを含むジョブ記述子を含み、
    前記startSymbolは、前記ジョブがアクティブになったシンボルを示す０乃至７の数であり、前記numSymbolは、ジョブが開始されると、前記ジョブがアクティブであることを保っているシンボルの数を示す数である請求項８に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
  10. 前記ペンディング・キュー内のジョブが、フレームからのものであるかを判定するステップは、前記ジョブが、同じフレームからのものであるかを判定するために、前記ペンディング・キュー内のジョブのジョブ記述子を検査することを備える請求項９に記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
  11. 無線通信システムにおいて動作可能な装置であって、
    プロセッサと、エンコーダと、マルチプレクサと、前記エンコーダと前記マルチプレクサとの間のインタフェースに設けられたペンディング・キューおよびアクティブ・キューとを備え、
    前記プロセッサは、前記エンコーダおよび前記マルチプレクサをフレームに対して同期させ、ジョブを前記エンコーダから前記ペンディング・キューへプッシュし、前記ペンディング・キュー内のジョブが、同じフレームからのものであるかを、前記ペンディング・キュー内のおのおののジョブに関連付けられたジョブ記述子情報に基づいて判定し、前記ジョブが、同じフレームからのものであれば、これらジョブを前記ペンディング・キューから前記アクティブ・キューへプッシュし、前記同じフレームからのジョブを多重化するように構成され、
    前記装置はさらに、
    前記プロセッサに接続され、前記ペンディング・キューおよび前記アクティブ・キュー内に前記ジョブを格納するためのメモリを備える装置。
  12. おのおののジョブは、startSymbolとnumSymbolとを含むジョブ記述子を含み、
    前記startSymbolは、前記ジョブがアクティブになったシンボルを示す０乃至７の数であり、前記numSymbolは、ジョブが開始されると、前記ジョブがアクティブであることを保っているシンボルの数を示す数である請求項１１に記載の装置。
  13. 前記プロセッサはさらに、前記ジョブが、同じフレームからのものであるかを判定するために、前記ペンディング・キュー内のジョブのジョブ記述子を検査するように構成された請求項１２に記載の装置。
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