JP2008533856A - 無線端末におけるアンテナ制御の方法および装置 - Google Patents

無線端末におけるアンテナ制御の方法および装置 Download PDF

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Abstract

【課題】無線端末におけるアンテナ制御の方法および装置
【解決手段】基地局が、ストリップ信号セグメントと、迅速なチャネル推定を容易にする自立変調方式技術とを用いて、ストリップ信号を送信する。ストリップセグメントは、1つのOFDMシンボル時間間隔を占有し、ダウンリンクトーンの集合を使用する。これらのトーンのいくつか(たとえば、半数)は、SIR測定を容易にするために、未使用のままにされる。ストリップセグメントは、接続された無線端末が通常はアップリンク信号を送信しないアップリンクアクセス時間間隔に対応するように、有利にタイミング指定される。接続された無線端末は、組み合わせて使用される複数のアンテナと、アンテナ同時送受モジュールと、単一RF受信機チェーンと、単一RF送信機チェーンとを含み、ストリップ信号セグメントタイミングに基づいてアンテナ係数結合を切り替える。無線端末は、独立したダウンリンクチャネル品質測定値(たとえば、各ストリップ信号セグメントについてのSNRおよび/またはSIR、および進行中の非ストリップ搬送についてのSNRおよび/またはSIR)を決定する。無線端末は、チャネル品質測定値を比較し、非ストリップ搬送間隔の間に使用されるべき、非常に良好なアンテナ利得を取得するアンテナ係数結合を選択する。
【選択図】 図7A

Description

本発明は、複数のアンテナを含む無線通信装置の通信を改善する方法および装置に関する。
複数の受信アンテナによる様々なアンテナ係数結合を測定および評価する1つの方法は、複数の受信アンテナの出力を様々な結合フィルタに転送することである。1つのフィルタを、現在のダウンリンク信号処理に使用されているアンテナ係数の集合に設定することが可能であり、そのフィルタの出力を、受信機内の第1のRF処理チェーンの入力に転送することが可能である。第2のフィルタを、アンテナ係数の第2の集合(たとえば、テスト係数の集合)に設定することが可能であり、第2のフィルタの出力を、受信機内の第2のRF処理チェーンに入力することが可能である。受信信号が各チェーンによって処理され、信号対ノイズ比(SNR)の観点でのチャネル品質が、各チェーンごとに測定され、結果が保存される。その後、第2のフィルタのテスト係数の集合が別のテスト係数の集合に変更され、チャネル品質の測定が再度実施される。十分な数の、テスト係数の集合が評価された後、比較が実施され、最良のチャネル品質を提供する係数の集合が、第1のフィルタにロードされる。この方法の不利点は、2つのフィルタと2つのRF受信機チェーンが必要なことであり、これによって、コスト、サイズ、重量、および消費電力が増える。さらに、可能性のある様々なテスト係数集合の間でテストを行うことは、チャネル品質測定のたびにかなり時間がかかる。前述の説明に鑑みて、様々なアンテナ係数結合パラメータの集合を測定および評価する、改良された方法および装置が必要とされている。
単一のRF受信機チェーンを使用し、したがって、コストおよび/または消費電力を減らして、様々なアンテナ係数結合を評価することを可能にする方法および装置が開発されれば、有利であろう。さらに、そのような方法および装置がテスト係数集合の迅速な評価を可能にすれば、有益であろう。SNR情報に加えて、信号対干渉比(SIR)情報を迅速に提供する測定技術は、アンテナ結合係数のよりよい全体的選択を行ううえで有益であろう。
結合に複数のアンテナを使用する低コストのモバイル無線結合装置は、同じアンテナ結合を、送信アンテナと受信アンテナとに同時に使用する構造になっている可能性があるため、無線端末から基地局へのアップリンク通信を阻害することなく、様々なダウンリンクチャネルの評価を可能にする、進歩的な方法および装置も、有益であろう。
結合に複数のアンテナを使用するいくつかの無線通信装置を採用する通信システムは、典型的には、アンテナを1つしか有しない、多数の無線通信装置を含む。結合に複数のアンテナを使用する無線通信装置に採用される方法および装置が、無線通信装置のタイプを区別しなければならないことを基地局に要求しないとすれば、有益なことであろう。
本発明は、結合または選択によって使用されることが可能な複数のアンテナを含むモバイル無線通信装置の通信を改善することを対象とする。説明を簡略化するために、アンテナ選択を、アンテナ結合の特殊な場合として扱い、その場合、複数のアンテナのうちの選択されたアンテナについては結合係数を1に設定し、他のすべてのアンテナについては結合係数を0に設定する。実施形態によっては(必ずしもすべての実施形態とは限らないが)、本発明の通信方法および装置は、OFDM通信をサポートする無線端末を実装するために用いられる。本発明に従って実装される各種無線通信装置は、調節可能なアンテナ利得要素(たとえば、調節可能な利得係数)を有するアンテナ同時送受モジュール、単一の受信機チェーン、および単一の送信機チェーンを含む。
本発明に従って実装される一部の装置は、直交周波数分割多重(OFDM)搬送をサポートするとともに、結合に使用されることが可能な複数のアンテナと、調節可能なアンテナ係数を有するアンテナ同時送受モジュールと、単一の受信機RFチェーンと、単一の送信機RFチェーンとを含む。モバイルOFDM通信装置は、可能なアンテナ係数結合のテスト、評価、および選択の一環として、新規な、基地局からのストリップダウンリンク信号を使用することが可能であり、このことは本発明の一特徴である。
受信機および送信機の両方によって結合に使用される複数のアンテナの単一集合や、調節可能なアンテナ係数を有する単一のアンテナ同時送受モジュールのような、要素の共通性は、共通性を欠く他の実施形態の場合よりコスト、重量、および/またはサイズを抑ええることが可能な点で有利であり、さらに本発明は、非常に良好なアンテナ利得を達成するために、広い範囲のアンテナ係数結合の評価、選択、および使用をサポートする。本発明に従って実装される無線通信装置は、単一のRF受信機チェーンと単一のRF送信機チェーンとを含んで複数のアンテナ係数結合を評価することが可能なので、複数のRF受信機チェーンおよび/または複数のRF送信機チェーンを使用する他の方法より、コスト、サイズ、重量、および/または消費電力が抑えられる。
本発明は、無線通信装置(たとえば、本発明に従って実装されるモバイル無線通信装置)に対し、可能な代替アンテナ結合を確認する時間を割り当てる。本発明に従って実装される基地局が、ダウンリンク送信シーケンスの所定の時点で、無線端末に対し、ストリップチャネルセグメントを使用してストリップチャネルセグメントブロードキャスト信号を送信する。他の時点では、基地局は、非ストリップチャネルセグメントを送信する。ストリップチャネルセグメントと非ストリップチャネルセグメントとは、時間多重方式で送信される。
各ストリップチャネルセグメントは、1 OFDMシンボル時間間隔を使用する。各ストリップチャネル信号は、ストリップチャネルセグメント(たとえば、ダウンリンクトーンの集合を使用するセグメント)を使用する。本発明によれば、ストリップチャネル信号は、本明細書では自立変調と称される変調方式で伝達され、ストリップセグメント内で変調された情報は、ストリップセグメント外からの情報または信号の測定を必要とせずに復号されることが可能である。自立変調により、ストリップチャネルセグメントは、ストリップセグメント内の信号にのみ基づいて復号されることが可能であり、前の時間間隔内の信号から導出されたチャネル推定を使用することは不要である。自立変調方式の使用により、無線端末は、ストリップチャネルセグメントのOFDMシンボル時間内に受信された信号にのみ基づいて信号を復号することが可能であり、前のOFDMシンボル時間間隔から導出されたチャネル推定情報は不要である。実施形態によっては、干渉電力、したがって、チャネル品質(たとえば、SNRおよび/またはSIR)の測定を容易にするために、ストリップチャネルセグメントのトーンのいくつかが未使用のままにされる。所与のアンテナ係数結合に対応するチャネル品質は、そのアンテナ係数結合を使用して、ストリップチャネルセグメントのOFDMシンボル時間内に受信された信号に基づいて測定される。実施形態によっては、ストリップセグメント内のトーンの約半数が、信号とともに送信され、トーンの約半数は送信されない。これらの送信されないトーンは、干渉電力の測定に使用されることが可能であり、送信されたトーンは、信号および干渉の電力を測定するために使用されることが可能である。実施形態によっては、所与のストリップセグメントにおいて、送信されるトーンの集合および送信されないトーンの集合は、あらかじめ決められ、基地局および無線端末には知られている。
本発明によれば、無線端末は、非ストリップチャネルセグメントにおいて、現在の結合と呼ばれるアンテナ係数結合を使用し、非ストリップチャネルセグメントにおいて受信された信号からの、現在の結合に対してチャネル品質を測定する。無線端末は、ストリップチャネルセグメント内で、代替(候補)アンテナ係数結合を使用する。1つのストリップチャネルセグメントには1つの代替アンテナ係数結合が使用されることが好ましい。無線端末が代替アンテナ係数結合のチャネル品質を測定した後、無線端末は、それを、現在の結合のチャネル品質と比較し、今後の非ストリップチャネルセグメントで使用するために、現在の結合を代替結合(好ましくは、より良好なチャネル品質の結合)で置き換えるかどうかを決定する。無線端末は、後続のストリップチャネルセグメント間でアンテナ係数結合集合を変更することが可能であり、しばしばそのようにする。実施形態によっては、無線端末は、ストリップチャネルセグメントの最後(これは、後続の非ストリップチャネルセグメントの先頭である)に、選択された代替結合に切り替わる。実施形態によっては、ストリップ搬送用に、1〜3個の連続するOFDMシンボル時間間隔がまとめて割り当てられる。
本発明の一特徴によれば、ストリップチャネルセグメントは、アクセス間隔内に発生するように、有利にタイミング設定される。アクセス間隔は、「新しい」無線端末(たとえば、セルに入ってきた無線端末、または電源投入された無線端末)がネットワーク接続点を確立する登録処理の一環として非同期のアップリンク信号を送信することのために予約された時間間隔である。アクセス時間間隔の間、ネットワーク接続点を既に有していて、このネットワーク接続点を変更したくない「既存の」無線端末は、典型的には、アップリンク信号送信に関して休止状態を維持する。したがって、現在のネットワーク接続点を有する無線端末が、アクセス間隔の間に、別のダウンリンクストリップチャネルセグメントに対応して、それらのアンテナ結合係数設定を切り替える場合、アップリンク搬送に関するそれらの動作は、悪影響を受けたり混乱したりすることがなく、無線端末は、様々なダウンリンクチャネルを評価することが有利に可能である。
各ストリップチャネルセグメントのダウンリンクチャネル品質を測定することに加えて、無線端末は、(たとえば、受信トラヒックチャネルセグメント、パイロットチャネルセグメント、ビーコンチャネルセグメント、および/または他の制御チャネルセグメント信号を使用して)進行中の他のダウンリンクチャネル搬送に対するチャネル推定を維持することが可能である。非ストリップチャネルセグメントに対するチャネル推定は、典型的には、複数のOFDMシンボル時間間隔から得られ、実施形態によっては、それらの非ストリップチャネルセグメントにおいてアンテナ係数結合が変更されない限り、複数のストリップチャネルセグメントにわたって維持および継続される。しかしながら、新しいアンテナ係数結合が使用された場合、後続の非ストリップチャネルセグメントに対するチャネル推定は、再初期化されなければならない。一実施形態では、再初期化値は固定される。別の実施形態では、無線端末は、選択されたアンテナ係数結合のダウンリンクチャネルに対するチャネル推定の記憶を、対応するストリップチャネルセグメントにおいて受信された信号から取得して保存する。チャネル推定は、ストリップチャネルセグメント内のパイロット信号によって取得されることが可能であり、さらに、データ信号が復号された後は、ストリップチャネルセグメント内のデータ信号によって取得されることが可能である。チャネル推定は、その後、後続の非ストリップチャネルセグメント用の再初期化値として使用される。
無線端末は、非ストリップセグメント搬送の間隔の間に、ストリップセグメントから得られたチャネル品質測定値と、非ストリップセグメントから得られたチャネル品質測定値とを比較して、アンテナ係数として使用されるべきアンテナ係数の集合を選択する。たとえば、アンテナ係数集合は、選択されたアンテナ係数集合が最大SNRおよび/またはSIRに対応するように、SNRおよび/またはSIRの関数として選択されることが可能である。実施形態によっては、無線端末は、非ストリップチャネルセグメントでの通常の搬送に使用されるチャネル推定の再初期化を制限するために、多数のストリップセグメントを使用して、アンテナ結合のテストを多数実施してから、非ストリップセグメントのアンテナ結合係数集合の変更につながりうる選択を行うことが可能である。復号器および/または符号器の動作が、測定されたチャネル品質の関数である可能性があるため、通常の搬送に対するチャネル推定が再初期化されるたびに、通信は破綻する可能性がある。
アップリンクチャネルは、1つのドウェルから次のドウェルへのチャネルコヒーレンスを有しない。ドウェルは、固定数(たとえば、7個)の連続OFDMシンボル時間の集合であり、この中では、アップリンクトーンホッピングは変更されない。アンテナ係数切り替え選択は、ダウンリンクチャネル品質測定に基づくが、ダウンリンク搬送に有利なアンテナ結合が、一般に、アップリンク搬送に有利なアンテナ結合ももたらすと見なすのが妥当である。本発明によれば、アップリンクおよびダウンリンクの両方が、共通のアンテナ集合を、共通同時送受モジュール内で選択された同じアンテナ係数集合との組み合わせのかたちで使用する。
本発明によれば、基地局は、切り替え情報、および/または無線端末によって使用されるアンテナ係数集合を知る必要がなく、たいていは知らない。しかしながら、基地局は、より良好な無線端末アンテナ係数結合を使用する無線端末切り替え選択によって得られる改善された通信チャネルから恩恵を受ける。さらに、ストリップベースの切り替え機能を有する複数のアンテナを含まない無線端末(たとえば、単一アンテナを有する低コスト無線端末)は、ストリップベースの搬送の影響を受けず、ストリップベースの信号を、他のダウンリンクブロードキャスト信号を処理するように扱うことが可能である。
前述の要約では、各種実施形態について説明したが、必ずしもすべての実施形態が同じ特徴を含むわけではなく、前述の特徴のいくつかは、実施形態によっては必須ではないが望ましい場合があることを理解されたい。以下の詳細説明では、本発明の、他の多数の特徴、実施形態、および利点について説明する。
図1は、本発明に従い、本発明の方法を用いて実装される、例示的な通信システム100の図面である。例示的システム100は、たとえば、直交周波数分割多重(OFDM)多重アクセス無線通信システムであってよい。システム100は、複数のセル(セル 1 102、セル M 104)を含む。各セル(セル 1 102、セル M 104)は、それぞれに対応する基地局(BS 1 106、BS M 108)の無線サービスエリアを表す。複数の無線端末(WT)(WT 1 110、WT N 112、WT 1’ 114、WT N’ 116)が、システム100に含まれる。WTの少なくともいくつかは、モバイルノード(MN)であり、MNは、システム100の全域を動いて、様々なBSとの無線リンクを確立することが可能であり、BSは、WTが現在位置するセルに対応する。図1では、(WT 1 110、WT N 112)が、それぞれ無線リンク(118、120)を介してBS 1 106と接続され、(WT 1’ 114、WT N’ 116)が、それぞれ無線リンク(122、124)を介してBS M 108と接続されている。
BS(106、108)は、それぞれネットワークリンク(128、130)を介して、ネットワークノード126と接続されている。ネットワークノード126は、ネットワークリンク132を介して、他のネットワークノード(たとえば、ルータ、他の基地局、AAAサーバノード、ホームエージェントノードなど、および/またはインターネット)と接続される。ネットワークリンク128、130、132は、たとえば、光ファイバリンクであることが可能である。ネットワークノード126およびネットワークリンク128、130、132は、様々なセルにある種々のBSをリンクして、あるセル内に位置するWTが別のセル内のピアノードと通信できるような接続性を提供するバックホールネットワークの一部である。
システム100は、複数の異なるタイプのWTを含むことが可能である。WTの少なくともいくつか(110、112、114、116)は、複数のアンテナを有し、本発明に従って実装され、本発明の方法を用いて、動作を改善するためのアンテナ結合係数値を選択する。
システム100は、セル当たり1個のセクタを有するセルを有するように示されている。本発明の方法および装置は、セル当たり複数のセクタ(たとえば、セル当たり、2、3、または4個以上のセクタ)を有するシステムにも適用可能である。さらに、本発明の方法および装置は、システムの異なる部分にある、セル当たりのセクタ数が異なるシステムにも適用可能である。
複数のアンテナを備えられた無線端末は、複数のアンテナを、少なくとも以下の2つの方法で使用することが可能である。1つは、図9に示されている、複数のアンテナで受信された信号を結合する方法である。具体的には、1つのアンテナで受信された信号は、係数を掛けられ、結合されて、最終的な受信信号を形成する。係数または利得の集合が、複数のアンテナの使用を決定する。この場合、無線端末は、乗算器、利得制御器、および結合器の集合を備えられる。もう1つは、図12に示されている、複数のアンテナで受信された信号の中から1つを選択する方法である。具体的には、任意の時点で1つのアンテナからの信号だけが受信機に渡され、他のすべてのアンテナからの信号は使用されない。この場合、無線端末は、切替器を備えられる。好ましくは、これらのアンテナは指向性アンテナであり、それぞれが、異なる方向を指向する。
第2の方法(アンテナ選択)の結果は、第1の方法(アンテナ結合)において、選択されたアンテナに対応する1つの係数を1にセットし、他のすべての係数を0にリセットすることによって達成可能であることに注目されたい。そこで、説明を簡略化するために、本発明のこの後の説明では、第2の方法(アンテナ選択)を、第1の方法(アンテナ結合)の特殊な場合として扱う。しかしながら、前述のように、この2つの方法の実装は非常に異なることに注意されたい。
図2は、本発明に従い、本発明の方法を用いて実装される、例示的な基地局200の図面である。例示的BS 200は、アクセスノードと称されることもある。BS 200は、図1のシステム100のBS(106、108)のいずれであってもよい。例示的BS 200は、バス212を介して結合された受信機202と、送信機204と、プロセッサ206と、I/Oインターフェース208と、メモリ210とを含み、バス212上で各種要素がデータおよび情報を交換することが可能である。
受信機202は、受信アンテナ203と接続され、BS 200は、受信アンテナを通して、複数の無線端末からのアップリンク信号を受信することが可能である。WTのいくつかは、それぞれのアップリンク信号を、複数のアンテナを結合させて使用することにより伝達することが可能である。BS 200は、WTがアップリンク信号を伝達するために1つのアンテナを使用しているか、複数のアンテナを使用しているかを知る必要はなく、たいていは知らない。さらに、WTが複数のアンテナを結合させて使用している場合には、BS 200は、WTによって使用されている結合情報を知る必要はなく、たいていは知らない。受信機202は、受信した符号化アップリンク信号を復号する復号器214を含む。
送信機204は、送信アンテナ205に接続され、送信アンテナ205を通して、ダウンリンク信号が複数の無線端末に送信される。送信機204は、情報を送信前に符号化する符号器を含む。送信機204から送信された信号は、本発明による、自立変調技術を使用するストリップブロードキャスト信号を含む。ストリップブロードキャスト信号は、様々なアンテナ結合をテストするために、本発明に従って実装されたWTによって使用される。BS 200は、WTによって使用されている、アンテナ結合のテストの情報を知る必要がなく、たいていは知らない。
I/Oインターフェース208は、BS 200と、他のネットワークノード(たとえば、ルータ、他の基地局、AAAサーバノード、ホームエージェントノード、および/またはインターネット)とを接続する。I/Oインターフェース208は、異なるセルのノード間の相互接続性を提供するバックホールネットワークとのインターフェースを提供する。
メモリ210は、ルーチン218およびデータ/情報220を含む。プロセッサ206(たとえば、CPU)は、メモリ210内のルーチン218を実行し、データ/情報220を使用して、BS 200を動作させ、本発明の方法を実施する。
ルーチン218は、通信ルーチン222および基地局制御ルーチン224を含む。通信ルーチン222は、BS 200が使用する各種通信プロトコルを実施する。
基地局制御ルーチン224は、受信機202の動作、送信機204の動作、I/Oインターフェース208の動作、スケジューリング、電力制御、タイミング制御、アップリンク搬送、および、本発明によるストリップ搬送を含むダウンリンク搬送を含む、BS 200の動作を制御する。基地局制御ルーチン224は、スケジューリングモジュール226と、搬送ルーチン228とを含む。スケジューリングモジュール226(たとえば、スケジューラ)は、無線端末ユーザに対するアップリンクおよびダウンリンクチャネルのエアリンクリソース(たとえば、セグメント)をスケジュールする。
搬送ルーチン228は、ダウンリンクモジュール230と、アップリンクモジュール232とを含む。ダウンリンクモジュール230は、ストリップ信号生成モジュール234と、他のダウンリンク搬送モジュール236とを含む。
ストリップ信号生成モジュール234は、システムデータ情報240を含むデータ/情報220を使用して、ダウンリンクタイミングシーケンスの適切な時点でストリップダウンリンクブロードキャスト信号を生成する。ストリップ信号生成モジュール234は、本発明に従って、自立変調方式を用いる。自立変調方式により、無線端末は、ストリップチャネルセグメントのOFDMシンボル時間内に受信された信号にのみ基づいて信号を復号することが可能であり、前のOFDMシンボル時間間隔から導出されたチャネル推定情報は不要である。自立変調方式の使用により、チャネル推定の迅速な変更が容易になり、これによって、WTは、連続するOFDMシンボルのそれぞれに対して様々なアンテナ結合をテストおよび評価することが可能であり、この時間の間に信号受信を阻害することはない。実施形態によっては、ストリップ信号生成モジュール234は、アクセス間隔の間に1〜3個の連続するストリップ信号を生成し、各ストリップ信号は、異なるOFDMタイミング間隔の間の異なるストリップ信号セグメントに対応する。1つのストリップセグメントは、1つのOFDMシンボルタイミング間隔の間に、ダウンリンクトーンの集合(たとえば、ダウンリンクトーンの完全集合、またはダウンリンクトーンの完全集合の副集合)を含むことが可能である。ストリップ信号生成モジュール234は、ストリップセグメントのトーンを使用して、1つまたは複数のストリップ信号メッセージを搬送する。本発明のいくつかの実施形態によれば、ストリップ信号セグメントのトーンのいくつか(たとえば、約半数)は、意図的に未使用のままにされることが可能であり、残りのトーンは、非ゼロ電力を使用して、ストリップ信号を受信するWTによるSNRおよびSIRの測定を容易にする。トーンの割り当ては、OFDMタイミング間隔ごとに、非ゼロ電力トーンとゼロ電力トーンとの間で異なってよい。
他のダウンリンク搬送モジュール236は、ユーザデータ用トラヒックチャネルセグメント信号、パイロットチャネルセグメント信号、ビーコンチャネルセグメント信号、および他の制御チャネルセグメント信号(たとえば、タイミングおよび電力制御信号)に関連するモジュールを含む。
アップリンクモジュール232は、ユーザデータを搬送するアップリンクトラヒックチャネル信号、タイミングおよび電力制御情報を搬送する制御チャネル信号、リソース要求信号、および登録信号を含む、WTからのアップリンク信号の受信および処理を制御するために使用される搬送モジュールを含む。本発明によれば、ダウンリンクおよびアップリンクのタイミングは、ダウンリンクストリップ信号がアクセス間隔の間にBS 200によって送信されるように、BS 200に対して同期される。アクセス間隔は、セルに入ってきたWTが非同期の登録要求信号を送信することが可能なアップリンクアクセスセグメントを含む、予約された時間間隔である。
データ/情報220は、WTデータ/情報238と、システムデータ/情報240とを含む。WTデータ/情報238は、WTデータ/情報(WT 1データ/情報242、WT Nデータ/情報244)の複数の集合を含む。WTデータ/情報(244、244)の各集合は、BS 200をネットワーク接続点として使用しているか、使用することを要求しているWTに対応する。WT 1データ/情報242は、ユーザデータ246、WT ID情報248、およびデバイス/セッション/リソース情報250を含む。ユーザデータ246は、WT 1との通信セッションでWT 1のピアノードに送信されることを企図された、WT 1からのデータ/情報と、WT 1に転送されることを企図された、WT 1のピアノードから受信されたデータ/情報とを含む。WT ID情報248は、(たとえば、IPアドレスと、BS 200から割り当てられたアクティブユーザ識別子とを含む)WT 1に関連付けられた識別情報を含む。デバイス/セッション/リソース情報250は、アップリンクセグメントおよびダウンリンクセグメント(たとえば、スケジューリングモジュール226によってWT 1に割り当てられたトラヒックチャネルセグメント)と、WT 1との通信セッションにおいてWT 1のピアノードに関連するアドレスおよびルーティングの情報を含むセッション情報とを含む。
システムデータ/情報240は、タイミング情報252と、周波数情報254と、ストリップ信号メッセージ情報256と、ストリップ信号変調情報258とを含む。タイミング情報252は、BS 200によって使用されるタイミング構造情報(たとえば、OFDMシンボルタイミング情報、OFDMシンボルのグルーピング(ハーフスロット、スロット、スーパスロット、ビーコンスロット、ウルトラスロットなど))を含む。タイミング情報252はさらに、アップリンクセグメントとダウンリンクセグメントとの間のタイミング関係を含む。タイミング情報252は、ストリップ搬送のためにBS 200によって使用されるウルトラスロットのような、より大きな、反復型のタイミング構造の全体の中でのOFDMシンボル間隔を識別するストリップシンボルタイミング情報260を含む。ストリップシンボルタイミング情報260はさらに、アップリンクアクセス間隔内に入るストリップ信号シンボルを調整する情報を含む。
周波数情報254は、ダウンリンク帯域幅、ダウンリンクトーン、アップリンク帯域幅、アップリンクトーン、周波数トーンホッピングシーケンス、セグメントトーン識別情報などの周波数構造情報を含む。周波数情報254は、ストリップシンボル周波数情報262を含み、ストリップシンボル周波数情報262は、各ダウンリンクストリップ信号セグメントに割り当てられたトーンと、各ストリップ信号セグメント内のゼロ電力トーンおよび非ゼロ電力トーンの指定とを含む。実施形態によっては、ストリップ信号セグメントのトーンの約半数が、非ゼロ電力の信号を含み、トーンの約半数が、ゼロ送信電力レベルを有する。
ストリップ信号メッセージ情報256は、変調および(実施形態によっては)符号化の前に、ストリップ信号で搬送されるデータ/情報(たとえば、ブロードキャストメッセージ)を含む。ストリップ信号変調情報258は、ストリップ信号搬送のために、BS 200によって使用される特定の自立変調方式を識別する情報であって、この方式で使用される情報を含む。
図3は、本発明に従い、本発明の方法を用いて実装される、例示的な無線端末300の図面である。WT 300は、図1のシステム100のWT(110、112、114、116)のうちの任意のWTであってよい。例示的WT 300は、バス314を介して結合された受信機302と、送信機304と、プロセッサ306と、ユーザI/Oデバイス308と、同時送受モジュール312と、メモリ310とを含み、バス314上で各種要素がデータおよび情報を交換することが可能である。
受信機302は、単一RFチェーン332と、ダウンリンク信号を復号する復号器322とを含み、送信機304は、単一RFチェーン324と、アップリンク信号を符号化する符号器326とを含む。無線端末300は、同時送受モジュール312に接続された2つのアンテナ(アンテナ1 316、アンテナ2 318)を含む。この2つのアンテナ(316、318)は、波長またはアンテナ方位変動に関してアンテナ分離距離に基づく従来のアンテナダイバーシティを与えるように配置されることが可能である。しかしながら、アンテナ(316、318)は、これらの従来のアンテナダイバーシティ効果を達成する必要はなく、たいていは、そのようには配置されていない。本発明の多くの実施形態では、アンテナ(316、318)は、(たとえば、無線通信装置のサイズの制約から)比較的、互いに近接して配置される。同時送受モジュール312(たとえば、制御可能フィルタリングモジュール)は、2つのアンテナ(316、318)が、アンテナ結合係数の様々な集合との組み合わせのかたちで使用されることを可能にする。同時送受モジュール312はさらに、同じ2つのアンテナ(316、318)が受信機302および送信機304の両方に同時に接続されることを可能にし、これによって、両方のアンテナ(316、318)が、受信アンテナおよび送信アンテナの両方として機能するために、結合されて使用されることが可能になる。同時送受モジュール328は、アンテナ1 316に関連するアンテナ係数a 334と、アンテナ2 318に関連するアンテナ係数b 336とを含む、変更可能なアンテナ係数集合328を含む。アンテナ係数a 334およびb 336は、たとえば、複素数であってよい。
アンテナ1 338を介して受信されたダウンリンク信号338は、アンテナ係数a 334によって修正され、アンテナ2 318を介して受信されたダウンリンク信号340は、アンテナ係数b 336によって修正され、これらの修正された信号は、同時送受モジュール312において結合され、信号342として出力される。同時送受モジュール312は、信号342が搬送されるパス330を介して受信機302内の単一RFチェーン320の入力に接続される。
送信機304内の単一RFチェーン324の出力は、アップリンク信号344が伝達されるパス332を介して同時送受モジュール312に接続される。アップリンク信号344は、アンテナ係数a 334によって修正され、アンテナ1 316から送信される信号346として、同時送受モジュール312から出力される。平衡して、アップリンク信号344は、アンテナ係数b 336によって修正され、アンテナ2 318から送信される信号348として、同時送受モジュール312から出力される。信号346および348は、BS 200によって、結合信号として受信される。
本発明によれば、同時送受モジュール312内のアンテナ係数集合328は、様々なa 334、b 336の組み合わせをテストするために、ストリップシンボルタイミングに対して切り替えられる。本発明の各種実施形態の一特徴によれば、ストリップシンボルタイミングは、アクセス時間間隔内に入るように構造化される。アクセス時間間隔は、その間に、セルに入ってきたWT 300が登録要求として非同期信号を送信することが可能な、予約された時間間隔である。このアクセス時間間隔の間、BS 200に現在登録されていて、ネットワーク接続点を変更したくないWT 300は、休止状態を維持し、アップリンク信号を送信しない。この、ストリップシンボルタイミングとアクセス間隔タイミングとの間の対応は、通常のアップリンクチャネル通信を阻害することなく、現在登録されているWT 300について、様々なアンテナ係数集合328を、様々なチャネル状態でテストすることが可能であるという点で有利である。
受信機302内の単一RFチェーン320と、送信機304内の単一RFチェーン324と、受信および送信の両方に対するアンテナ集合(316、318)の共通性とを使用することにより、複数のRFチェーンおよび/または複数のアンテナ集合を使用する実装より、コストが抑えられる。さらに、単一RFチェーン320、324を使用することにより、複数のRFチェーンの実装より消費電力が低くなり、これはバッテリ駆動の通信装置においては重要な検討事項である。受信および送信の両方に使用される、同じアンテナ集合(316、318)および同じアンテナ係数集合328の共通性により、WT 300は、ダウンリンクチャネル測定情報に基づいて係数の好ましい組み合わせを決定し、さらに、同じ係数集合を使用して、対応するアップリンクチャネルを確立することが可能であり、この係数集合は、他の組み合わせを凌ぐ好ましい性能を有する可能性が高い。
ユーザI/Oデバイス308は、たとえば、マイク、スピーカ、キーパッド、キーボード、マウス、タッチスクリーン、カメラ、ディスプレイ、アラーム、振動デバイスなどを含む。WT 300のピアノードに送るユーザデータ/情報を入力すること、およびWT 300のピアノードから受け取ったデータ/情報を出力することのために、種々のユーザI/Oデバイス308が使用される。さらに、ユーザI/Oデバイス308は、WT 300のオペレータが種々の機能(たとえば、電源投入、電源切断、呼の開始、呼の終了など)を作動させるために使用する。
メモリ310は、ルーチン350およびデータ/情報352を含む。プロセッサ306(たとえば、CPU)は、メモリ310内のルーチン350を実行し、データ/情報352を使用して、WT 300の動作を制御して、本発明の方法を実施する。
ルーチン354は、通信ルーチン354と、モバイルノード制御ルーチン356とを含む。通信ルーチン354は、WT 300で使用される各種通信プロトコルを実装する。モバイルノード制御ルーチン356は、受信機302、同時送受モジュール312、送信機304、およびユーザI/Oデバイス308の動作を含む、WT 300の動作を制御する。モバイルノード制御ルーチン356は、登録モジュール357と、ストリップシンボル復号モジュール358と、アンテナ係数テストモジュール360と、チャネル測定モジュール362と、アンテナ係数評価モジュール364と、アンテナ係数選択モジュール366とを含む。
登録モジュール357は、WT 300が、BS 200に対応するセルに入って、BS 200をネットワーク接続点として確立しようとする場合に、WT 300をBS 200に登録する信号の制御に使用される。登録モジュール357は、アクセスセグメント(たとえば、コンテンションベースのアクセスセグメント)のアクセス間隔の間にWT 300によって送信される、非同期の登録要求アップリンク信号の生成および送信を制御する。WTが既にBS 200に登録されていて、別のBSのネットワーク接続点に登録しようとしない場合、WT 300は、アクセス間隔の間、休止状態を維持し、アップリンク信号を送信しない。
ストリップシンボル復号モジュール358は、復号器322との連係で動作して、自立変調方式を用いて伝達された受信ストリップ信号を復号する。これは、非ストリップチャネルセグメントにおいて用いられる方式と異なる。非ストリップチャネルセグメントでは、信号は、典型的には、連続(またはコヒーレント)変調方式を用いて伝達され、この場合、無線端末は、無線チャネルが不連続的に変動しないと見なし、したがって、信号が送信される間の時間にわたってチャネル推定を連続的に展開し、非ストリップチャネルセグメントをコヒーレントに復号することが可能である。自立変調方式は、各ストリップシンボルが別々のチャネルを表すことから、ストリップシンボルに対して用いられ、自立変調方式は、様々なアンテナ係数結合が使用されることから、チャネル推定の迅速な変更を容易にする。
アンテナ係数テストモジュール360は、ストリップシンボルの間に使用されるアンテナ係数を制御する。アンテナ係数テストモジュール360は、テスト値選択モジュール368と、テスト値切り替え制御モジュール370とを含む。テスト値選択モジュール368は、各ストリップシンボル間隔の間に使用されるa,bのアンテナ結合係数値を決定する。テスト値切り替え制御モジュール370は、タイミングシーケンスの適切な時点での、同時送受モジュール312への異なるアンテナ係数集合のロード、およびその変更を制御する。
チャネル測定モジュール362は、受信されたダウンリンク信号に基づいて、BS 200とWT 300との間のダウンリンクチャネルの品質を測定する。ダウンリンクチャネルは、異なるアンテナ係数が使用されると、変化する。チャネル測定モジュール362は、受信されたストリップシンボルごとに、単独のチャネル品質を測定することが可能である。さらに、チャネル測定モジュール362は、受信されたストリップシンボルごとに、ダウンリンクチャネル(たとえば、チャネル応答係数)を推定することがさらに可能である。さらに、チャネル測定モジュール362は、非ストリップシンボルダウンリンク信号についてダウンリンクチャネルを推定することがさらに可能であり、この推定は、複数のOFDMシンボル間隔を使用する、フィルタリングされた推定であることが可能である。実施形態によっては、非ストリップシンボルチャネル推定は、ストリップ搬送によって阻害されうる進行中の測定であり、非ストリップ搬送に使用されるアンテナ係数を変更する決定がなされない限り、後続のストリップ搬送を再開させる。チャネル測定モジュール362は、信号対ノイズ比(SNR)モジュール373と、信号対干渉比(SIR)モジュール374とを含む。
アンテナ係数評価モジュール364は、各チャネル品質測定値(たとえば、SNRおよび/またはSIR)を、所定の最小許容可能レベルに対して評価して、このアンテナ係数結合の使用が許容可能かどうかを決定する。アンテナ係数モジュール364は、この、使用が許容可能なチャネル品質測定値を使用し、所定の基準に基づいて、可能なアンテナ係数結合を格付けする(たとえば、最高SNRから最低SNR)。
アンテナ係数選択モジュール366は、この評価情報を使用して、通常の(非ストリップ搬送の)動作に使用されるアンテナ結合の選択を実施し、この選択の実装を制御する。実施形態によっては、アンテナ係数選択モジュール366は、固定数のアンテナ係数テスト結合が評価された後に、選択を実施する。実施形態によっては、通常の(非ストリップシンボルの)動作に使用されるように選択されたアンテナ係数集合は、対応するチャネル品質が、所定の最小許容可能しきい値を超え続け、したがって、通常の搬送の場合のチャネル推定の再初期化の回数を制限するようにはたらく場合には、最小の固定された時間量またはOFDM間隔数に対して一定を保つように制御される。再初期化のたびに、復号動作が一時的に阻害される可能性がある。実施形態によっては、アンテナ係数選択モジュール366は、最高格付けの集合(たとえば、最高SNRに対応する集合)を選択する。実施形態によっては、現在の選択に対する所定のレベルの利得の改善が、アンテナ係数集合を切り替えるかどうかを決定する際の要因として用いられる。アンテナ係数選択モジュール366が変更の実装を決定した場合、モジュール366は、同時送受モジュール312を制御して、アクセス間隔の間に変更を実装する。
データ/情報352は、ユーザデータ376と、WT ID情報378と、デバイス/セッション/リソース情報380と、基地局ID情報382と、現在のタイミング情報384と、システムデータ/情報386と、アンテナ係数テスト値情報388と、チャネル品質測定結果情報390と、動作用に選択されたアンテナ係数392とを含む。ユーザデータ376は、WT 300との通信セッションにおいてWT 300のピアに送られるデータ/情報を含み、このデータ/情報は、アップリンクトラヒックチャネルセグメントでWT 300によってBS 200に送信される。ユーザデータ376はさらに、WT 300との通信セッションにおいてWT 300のピアから供給されるデータ/情報を含み、このデータ/情報は、ダウンリンクトラヒックセグメントによってBS 200から受信される。無線端末識別情報378は、たとえば、WT IPアドレスと、BS 200から割り当てられたWTアクティブユーザ識別子とを含む。デバイス/セッション/リソース情報380は、アップリンクセグメントおよびダウンリンクセグメント(たとえば、WT 300に割り当てられたトラヒックチャネルセグメント)と、WT 300との通信セッションにおいてWT 300のピアノードに関連するアドレスおよびルーティングの情報を含むセッション情報とを含む。デバイス/セッション/リソース情報380はさらに、デバイスWT 300に関連する情報(たとえば、現在のソフトウェアバージョン、WTモデル番号、デバイスキャリブレーションパラメータ、電力制御情報、およびタイミング制御情報など)を含む。基地局識別情報382は、WT 300の現在のネットワーク接続点として使用されているBS 200に関連付けられた識別子(たとえば、パイロットトーンホッピングシーケンス内のスロープの値)を含む。
現在のタイミング情報384は、BS 200によって使用される、より大きな、反復型のタイミングサイクル(たとえば、ウルトラサイクル)の中のある点を基準とする現在時点を追跡する情報を含み、この、より大きな、反復型のタイミングサイクルは、サイクル内の所定の時点に複数のストリップシンボルを含む。
システムデータ/情報386は、タイミング情報394と、周波数情報396と、ストリップ信号メッセージ情報398と、ストリップ信号変調情報301とを含む。タイミング情報394は、タイミング構造情報(たとえば、OFDMシンボルタイミング情報、OFDMシンボルのグルーピング(ハーフスロット、スロット、スーパスロット、ビーコンスロット、ウルトラスロットなど))を含む。タイミング情報394はさらに、セグメントタイミング情報と、アップリンクチャネルセグメントとダウンリンクチャネルセグメントとの間のタイミング関係とを含む。タイミング情報394は、ウルトラスロットのような、より大きな、反復型のタイミング構造の全体の中でストリップ搬送用に指定されたOFDMシンボル間隔を識別するストリップシンボルタイミング情報303を含み、このタイミング構造は、BS 200およびWT 300によって知られており、使用されている。ストリップシンボルタイミング情報303は、様々なアンテナ結合のテスト評価用アンテナ係数を切り替えるタイミング、およびアンテナ係数を、非ストリップ搬送用として稼働するアンテナ係数の選択された集合に戻すタイミングを決定するために、WT 300によって使用される。
周波数情報396は、ダウンリンク帯域幅、ダウンリンクトーン、アップリンク帯域幅、アップリンクトーン、周波数トーンホッピングシーケンス、セグメントトーン識別情報などの周波数構造情報を含む。周波数情報396は、ストリップシンボル周波数情報305を含み、ストリップシンボル周波数情報305は、各ダウンリンクストリップ信号セグメントに割り当てられたトーンと、各ストリップ信号セグメント内のゼロ電力トーンおよび非ゼロ電力トーンの指定とを含む。実施形態によっては、ストリップ信号セグメントのトーンの約半数が、非ゼロ電力の信号を含み、トーンの約半数が、ゼロ送信電力レベルを有する。
ストリップ信号メッセージ情報398は、ストリップ信号で搬送され、ブロードキャストメッセージに使用されるフォーマット情報、フレーミング情報、および/または符号化情報を含む。ストリップ信号変調情報301は、ストリップ信号搬送のために、BS 200によって使用される特定の自立変調方式を識別する情報を含む。ストリップシンボル復号モジュール358は、受信されたストリップ信号を処理する際に、ストリップ信号メッセージ情報398と、ストリップ信号変調情報301とを使用する。
アンテナ係数テスト値情報388は、ストリップセグメントに対応するOFDMシンボル時間間隔の間に同時送受モジュール312によって使用されるアンテナ係数結合テスト値の集合を識別する情報、またはそれらの集合を取得するために使用される情報を含む。実施形態によっては、アンテナ係数テスト値情報は、テスト係数の複数の所定の集合((aT1、bT1)307、(aTN、bTN)309)を含む。実施形態によっては、アンテナ係数テスト値情報388は、係数の集合を導出するために使用された情報(たとえば、公式、シーケンス、係数変更値、ステップサイズなど)を含む。
チャネル品質測定結果情報390は、チャネル品質測定情報の複数の集合(情報集合1 311、情報集合N 313)を含む。各情報集合(311、313)は、アンテナ係数の1つの集合に対応する。チャネル品質測定情報集合(311、313)は、チャネル測定モジュール362の結果から取得される。情報集合(311、313)は、ストリップ信号ベースの測定値または非ストリップ信号(たとえば、他の(たとえば、トラヒックチャネル信号、パイロット信号、および/またはビーコン信号を含む)ダウンリンク信号)の測定値からの情報を含む。チャネル品質測定情報集合1 311は、アンテナ係数集合315と、信号対ノイズ比1(SNR)317と、信号対干渉比1(SIR)319とを含む。アンテナ係数集合315は、アンテナ1 316に対応するアンテナ係数a 321と、アンテナ2 318に対応するアンテナ係数b 323とを含む。SNR 317およびSIR 319は、同時送受モジュール312内のアンテナ係数328がアンテナ係数315に設定されている間に、受信されたダウンリンク信号から導出される。動作用に選択されたアンテナ係数392は、非ストリップベースの搬送(たとえば、ダウンリンクおよびアップリンクトラヒックチャネル搬送を含む搬送)用に、WT 300の同時送受モジュール312によって使用されるアンテナ係数の集合を含む。動作用に選択されたアンテナ係数は、アンテナ1 316に対応するas 325と、アンテナ2 318に対応するbs 327とを含む。
図4は、アンテナ係数変更とダウンリンク搬送とアップリンク搬送との間の例示的なタイミング関係を示す図面400である。図面400は、水平軸414の時間に対する垂直軸412のアンテナ係数を示すグラフ410を含む。グラフ410は、同時送受モジュール312内のアンテナ係数集合328のアンテナ係数値のペアを、時間の関数として示す。第1の行416は、アンテナ係数a 334の値を示し、第2の行418は、アンテナ係数b 336の値を示す。図面400はさらに、水平軸424の時間に対する垂直軸422のダウンリンク周波数(トーンインデックス)のグラフ420を含む。垂直軸422の基本単位は、トーン426である。この例では、113個の異なる連続するトーンが、ダウンリンクによって使用される。水平軸424の基本単位は、OFDMシンボル時間間隔428である。OFDMシンボル時間間隔の間の、ダウンリンクトーン上の変調シンボルの集合を、OFDMシンボルと称する場合もある。OFDMシンボル時間間隔がストリップセグメントに対応する場合は、OFDMシンボルをストリップシンボルと称することもある。図面400はさらに、水平軸434の時間に対する垂直軸432のアップリンク周波数(トーンインデックス)のグラフ430を含む。図4では、軸414、424、および434に使用されるタイミングは同じである。
間隔440では、アンテナ1の係数a 334はa0に設定され、アンテナ2の係数b 336はb0に設定され、(たとえば、ダウンリンクトラヒックチャネルセグメント、パイロットチャネルセグメント、ビーコンチャネルセグメント、および他のダウンリンク制御チャネルセグメントを使用する搬送を含む)他のダウンリンク搬送454が発生する。アンテナ係数は、間隔442において、アンテナ係数a 334がa1に設定され、アンテナ係数b 336がb1に設定されるように、切り替えられる。間隔442は、ダウンリンクストリップセグメント456に対応する。アンテナ係数は、間隔444において、アンテナ係数a 334がa2に設定され、アンテナ係数b 336がb2に設定されるように、切り替えられる。間隔444は、ダウンリンクストリップセグメント458に対応する。アンテナ係数は、間隔446において、アンテナ係数a 334がa0に設定され、アンテナ係数b 336がb0に設定されるように、切り替えられる。間隔460の間に、(たとえば、ダウンリンクトラヒックチャネルセグメント、パイロットチャネルセグメント、ビーコンチャネルセグメント、および他のダウンリンク制御チャネルセグメントを使用する搬送を含む)他のダウンリンク搬送460が発生する。
アンテナ係数は、間隔448において、アンテナ係数a 334がa3に設定され、アンテナ係数b 336がb3に設定されるように、切り替えられる。間隔448は、ダウンリンクストリップセグメント462に対応する。アンテナ係数は、間隔450において、アンテナ係数a 334がa4に設定され、アンテナ係数b 336がb4に設定されるように、切り替えられる。間隔450は、ダウンリンクストリップセグメント464に対応する。アンテナ係数は、間隔452において、アンテナ係数a 334がa3に設定され、アンテナ係数b 336がb3に設定されるように、切り替えられる。間隔452の間に、(たとえば、ダウンリンクトラヒックチャネルセグメント、パイロットチャネルセグメント、ビーコンチャネルセグメント、および他のダウンリンク制御チャネルセグメントを使用する搬送を含む)他のダウンリンク搬送466が発生する。
図4の例では、各例示的ストリップセグメント456、458、462、464は、1 OFDMシンボル時間間隔の継続時間の間、113個のダウンリンクトーンの集合を占有する。各ストリップセグメントは、自立変調方式を使用してストリップ信号を搬送するストリップシンボルを搬送することが可能である。一実施形態では、自立変調方式は、変調方式が無線チャネルの推定を必要としない、非コヒーレント変調方式である。一例として、M−ary非コヒーレント直交変調がある。別の実施形態では、ストリップセグメントは、ストリップセグメント自体の中に1つまたは複数のパイロットトーンを含む。それらのパイロットトーンは、無線端末がそれらのパイロットトーンを使用するだけでチャネル推定を導出できるように、周波数全体に分散していることが好ましい。この場合、チャネル推定は、前の時点に導出されたチャネル推定から連続的には展開しないことに注意されたい。実際、ストリップセグメントにおけるチャネル推定は、前の非ストリップセグメントにおけるチャネル推定とは無関係である。ストリップセグメントのチャネル推定が導出された後、無線端末は、このストリップセグメントで送信された信号をコヒーレントに復号する。ストリップセグメントに自立変調方式を用いることは、ストリップセグメントの復調が、前の時間間隔におけるチャネル推定に依存せず、ストリップセグメント内の信号にのみ基づくということを意味する。
実施形態によっては、各ストリップセグメントのトーンのいくつか(たとえば、トーンの約半数)が、意図的に未使用のままにされる(たとえば、それらのトーンで、変調シンボルがBSによって送信されない)。各ストリップセグメント内の、BS送信信号がないトーンは、ストリップセグメントごとに異なってよい。ストリップ信号セグメント内の未使用トーンは、SIRの測定を容易にする。各ストリップセグメントは、テストアンテナ係数の集合に対応する、別々の個別ダウンリンクチャネル品質測定値(たとえば、SNRおよび/またはSIR)を提供するために使用されることが可能である。さらに、間隔440、446、および450は、アンテナ係数の集合についてSNRおよび/またはSIRを測定および決定するために使用されることが可能である。実施形態によっては、第1の非ストリップセグメント間隔440からのチャネル推定が、後続の非ストリップセグメント間隔446で継続される場合がある。たとえば、間隔440および間隔446で使用されるアンテナ係数が同じである場合である。
ストリップセグメント456および458は、まとめられてアクセス間隔468で発生する。同様に、ストリップセグメント462、464は、まとめられてアクセス間隔470で発生する。各アクセス間隔(468、470)は、アップリンクアクセスセグメント(472、474)を、それぞれ含む。アップリンクアクセスセグメントは、基地局とのネットワーク接続点を確立しようとするWTが、登録処理で使用する、1つまたは複数の、非同期のアップリンク信号を送信するために使用する。アクセスセグメントに対応するアクセス間隔の間、既にネットワーク接続点を有していて、この接続点を変更したくないWTは、典型的には、アップリンク信号の送信に関して休止状態を維持する。本発明によれば、ダウンリンクストリップセグメントは、アップリンクアクセスセグメントに対応するように、有利にタイミング設定される。同時送受モジュール312によって使用されるアンテナ係数328は、ダウンリンク搬送およびアップリンク搬送の両方に使用される。現在のネットワーク接続点にあって、様々なアンテナ係数結合に基づいて様々なダウンリンクチャネルを評価するために、様々なアンテナ係数集合を切り替えるWT 300は、それのアップリンク搬送の悪影響を受けない。これは、そのようなWTが、ストリップセグメントの間にアップリンク信号を送信しないためである。さらに、実施形態によっては、動作の非ストリップセグメント間隔用に選択されたアンテナ係数の間の変更も、アクセス間隔の間に行われる。たとえば、非ストリップ間隔446は、アンテナ係数a0、b0を使用し、次の後続の非ストリップ間隔452は、アンテナ係数a、bを使用し、係数の変更は、アクセス間隔470の間に行われる。
本発明によれば、様々なアンテナ係数結合のテストには、様々な方式を用いることが可能である。たとえば、実施形態によっては、WT 300は、可能な結合の集合を順にテストして、選択の決定を行うことが可能である。たとえば、図4の例が、アンテナ係数結合の5個の異なる集合(a0,b0)、(a1,b1)、(a2,b2)、(a3,b3)、(a4,b4)を含むとする。WT 300は、5個の可能な集合についての測定値(たとえば、SNRおよび/またはSIR)を取得した後、(たとえば、何らかの所定の基準に基づいて)最良の結合を選択し、通常の動作アンテナ結合をその選択結果に設定する(たとえば、(a、b)と設定して、間隔452から開始すると、その後、ストリップセグメントは、アンテナ係数結合(a0、b0)、(a1、b1)、(a2、b2)、(a4、b4)を使用する)。この、テスト、結果比較、および選択のプロセスは繰り返される。
実施形態によっては、WT 300は、ストリップセグメントの各グループの後に選択の決定を行う。たとえば、WT 300は、間隔444の後に、アンテナ係数結合(a0、b0)、(a1、b1)、(a2、b2)からの結果を比較して、(a0、b0)が最良の選択であると決定することが可能であり、したがって、間隔446についてはアンテナ係数結合が(a0、b0)に設定される。間隔450の後、WT 300は、アンテナ係数結合(a0、b0)、(a3、b3)、および(a4、b4)からの結果を比較して、(a3、b3)が最良の選択であると決定することが可能であり、したがって、間隔452についてはアンテナ係数結合が(a3、b3)に設定される。この、テスト、結果比較、および選択のプロセスは繰り返される。
実施形態によっては、1つのグループのダウンリンクストリップセグメントの数は、1〜3である。実施形態によっては、WTは、3つのアンテナ係数結合(a0、b0)、(a1、b1)、(a2、b2)を有し、この場合、1つの係数結合(たとえば、(a0、b0))が非ストリップ間隔(間隔440)で使用されている間に、WTは、他の2つの係数結合(たとえば、(a1、b1)、(a2、b2))を、図4に示された2つのストリップセグメント(間隔442および444)でそれぞれテストし、それによって、WTは、次の非ストリップ間隔(間隔446)に入る前に、3つの結合のすべてについてチャネル品質状態を取得する。実施形態によっては、各アクセス間隔は、ストリップセグメントのグループに対応し、別の実施形態では、いくつかのアクセス間隔が、ダウンリンクストリップセグメントグループに対応し、他のアクセス間隔は、ストリップセグメントに対応しない。
2つのアンテナの場合について本発明の例を示しているが、本発明は、3つ以上のアンテナの結合を使用する実装にも適用可能である。本発明はさらに、結合しての使用が可能な2つ以上のアンテナを実装されながら、その結合には、使用可能なアンテナの総数より少ない数のアンテナを使用する実施形態にも適用可能である。実施形態によっては、通常動作用に選択されることが可能な、可能性のあるアンテナ係数結合のうちの1つは、1つのアンテナが使用され、他の使用可能な1つまたは複数のアンテナが使用されないようなアンテナ係数結合である。
実施形態によっては、可能なアンテナ係数結合は、固定された集合である。実施形態によっては、アンテナ係数結合は、係数が変化する集合である。実施形態によっては、ストリップ搬送セグメントテストに使用されるアンテナ係数は、現在のダウンリンクチャネルの通常の搬送パフォーマンスの関数として選択される。
図5は、本発明による、ダウンリンクストリップ搬送を実施するための、基地局(たとえば、図2の例示的なBS 200)の例示的な操作方法のフローチャート500である。このストリップ搬送の方法の操作は、ステップ502から始まり、ステップ502では、基地局が電源投入され、初期化され、所定のダウンリンクタイミング構造(たとえば、反復型のダウンリンクタイミング構造)と、ダウンリンクトーンの集合(たとえば、直交ダウンリンクトーンの集合)とを使用して操作を開始する。操作は、ステップ502からステップ504に進む。ステップ504では、基地局は、ダウンリンクストリップ信号セグメントがアップリンクアクセスセグメント間隔内で発生するように、基地局のダウンリンクおよびアップリンクのタイミング構造を調整するよう操作される。
ストリップ信号セグメントに対応する各シンボル時間間隔について、ステップ506および508が実施される。実施形態によっては、ダウンリンクタイミング構造において、ストリップ信号セグメントが1〜3個のセグメントの集合にグループ化され、各セグメントは、シンボル時間間隔に対応し、1〜3個の連続するダウンリンクストリップ信号セグメントは、時間的には、アップリンクアクセスセグメント間隔に対応する。操作は、ステップ504からステップ506に進む。
ステップ506では、基地局は、自立変調方式を用いて、ストリップ信号メッセージ情報からストリップ信号を生成するよう操作される。たとえば、ストリップ信号メッセージ情報は、基地局パラメータ(たとえば、識別子、ダウンリンク電力基準情報など)を搬送することが可能であり、変調方式は、直交変調方式であることが可能であり、ストリップ信号は、直交変調方式を用いるストリップ信号メッセージ情報からストリップ信号セグメント内のトーンへのマッピングを表す変調シンボルの集合であることが可能である。ストリップ搬送に自立変調方式を用いることは、単一のシンボル時間間隔からの測定値を使用する迅速なチャネル推定を容易にする。操作は、ステップ506からステップ508に進む。
ステップ508では、基地局は、ストリップ信号を、ストリップ信号セグメントを使用するブロードキャストメッセージとして送信するよう操作され、前記ストリップ信号セグメントは、1つのシンボル時間間隔のダウンリンクトーンの集合からのトーンの副集合を使用し、ダウンリンクトーンの副集合の中の少なくともいくつかは、未使用のままにされる。実施形態によっては、ストリップ信号セグメントのトーンの副集合は、ダウンリンクキャリヤに対応する、基地局によって使用されるダウンリンクトーンの完全集合である。ストリップ信号セグメント内のトーンカバレージが広いことは、ダウンリンクトーンの集合に適用可能なチャネル推定を容易にする。
ストリップ信号セグメント内のトーンを未使用のままにすることは、SIRチャネル品質測定を容易にする。実施形態によっては、ストリップ信号セグメントのトーンの約半数が、意図的に未使用のままにされる(送信されない)。ストリップ信号セグメント内のどのトーンを未使用にするかについては、別の実施形態も可能である。実施形態によっては、未使用のままにされる前記トーンの少なくともいくつかは、あらかじめ定義されており、基地局および無線端末に知られている。実施形態によっては、未使用のままにされる前記トーンの少なくともいくつかは、可変であり、情報および/または符号化に依存する。無線端末は、それらの未使用トーンを使用して、チャネル品質の測定時に干渉電力を測定することが可能である。
図6は、本発明による、ストリップ搬送操作を実施するための、無線端末(たとえば、図3の例示的なWT 300)の例示的な操作方法のフローチャート600である。このストリップ搬送の方法の操作は、ステップ601から始まり、ステップ601では、無線端末が電源投入され、初期化される。操作は、開始ステップ601から、連結節A 604、ステップ602、および連結節B 612に進む。ステップ602では、無線端末は、アップリンクアクセス間隔の間にアップリンクアクセスセグメント(たとえば、コンテンションベースのアップリンクアクセスセグメント)を使用して、登録処理の一環として登録要求信号を送信し、基地局ネットワーク接続点を取得するように操作される。ダウンリンクおよびアップリンクキャリヤ周波数、ダウンリンクおよびアップリンクトーンの集合(たとえば、直交トーンの集合)、およびダウンリンク/アップリンクタイミング構造が、取得されたネットワーク接続点に関連付けられる。操作は、ステップ602からステップ610に進む。
連結節A 604に戻ると、操作はステップ606に進み、ステップ606では、無線端末は、操作608用に選択されたアンテナ係数の集合を初期化集合に設定するよう操作される。初期化集合は、たとえば、工場初期ロードパラメータの集合の一部として保存された、あらかじめ選択された値、前回の電源投入時に無線端末によって最後に使用された値、または、WTが登録を試行する予定のBSネットワーク接続点に関連付けられた無線端末によって最後に使用された値であってよい。
連結節B 612に戻ると、操作はステップ614に進み、ステップ614では、無線端末は、ストリップ搬送テスト用のアンテナ係数の集合を選択するよう操作される。操作608用に現在選択されているアンテナ係数の集合は、ステップ614の入力として使用され、それによって、ステップ614から出力された、アンテナ係数テスト値の選択された集合616は、非ストリップ搬送に現在使用されているアンテナ係数の集合と異なる。アンテナ係数テスト値の選択された集合616が、各ストリップシンボルセグメントについて、ステップ636での入力として使用可能になるようにステップ614が繰り返され、ストリップシンボルセグメントのグループ内の異なるストリップシンボルセグメントに対して異なる集合616が出力される。
ステップ610に戻ると、ステップ610では、無線端末は、接続されたBS接続点によって使用されているダウンリンクタイミング構造内で、ストリップシンボルセグメントタイミングと、ストリップシンボルセグメントのグループとを追跡するよう操作される。操作は、ステップ610からステップ618に進む。ステップ618では、無線端末は、シンボルタイミング間隔が、ダウンリンクタイミング構造内のストリップシンボルセグメントに対応するかどうかを決定するよう操作される。シンボルタイミング間隔がストリップシンボルセグメントと対応する場合は、操作がステップ636に進み、対応しない場合はステップ620に進む。典型的には、ダウンリンクストリップ搬送に使用される時間間隔より長い、非ストリップダウンリンク搬送に使用される時間間隔が多数存在する。たとえば、一例示的実施形態では、すべてのスーパスロットに対して、ストリップシンボルセグメントのシンボル時間間隔の1つのグループが存在してよく、スーパスロットは、多数のシンボル時間間隔からなる、ダウンリンクタイミング構造内の指定されたグルーピングであり、たとえば、一例示的実施形態では、スーパスロットは、113個の連続するシンボル時間間隔を使用することが可能であり、そのうちの1〜3個のシンボル時間のグループがストリップシンボルセグメント用に予約され、残りの112〜110個のシンボル時間間隔は、非ストリップ搬送に使用される。
ステップ620では、無線端末は、非ストリップダウンリンクセグメントで受信されたダウンリンク非ストリップ信号(たとえば、トラヒックチャネル情報、ビーコン情報、および/または制御搬送データ/情報を搬送するダウンリンクトーンのそれぞれに対応する変調シンボルの集合を含む、受信されたシンボル)を受信して処理する。ステップ620は、サブステップ622、624、および630を含む。サブステップ622では、無線端末は、受信した信号を復号するよう操作される。この復号は、コヒーレントであり、非ストリップセグメントにおいて連続的に展開するチャネル推定に基づく。操作は、サブステップ622からサブステップ624に進む。サブステップ624では、無線端末は、非ストリップ搬送操作に使用されている、選択されたアンテナ係数の集合に対応するチャネル推定を更新するよう操作される。サブステップ624はさらに、サブステップ626および628を含み、サブステップ626では、無線端末はSNRを測定し、サブステップ628では、無線端末はSIRを測定する。操作はサブステップ624からサブステップ630に進み、サブステップ630では、無線端末は、操作(非ストリップダウンリンク搬送)632に使用される、選択された係数についてのチャネル品質測定結果を保存するよう操作される。ステップ620で実施される各種操作は、複数のシンボル時間にわたって拡張されることが可能であること(たとえば、ダウンリンクトラヒックチャネル情報のブロックコヒーレント集合からの情報を復号すること、または受信されたブロックコヒーレント情報を使用してチャネル推定の更新を取得することが可能であること)を理解されたい。そのような実施形態では、チャネル推定632は、ステップ620に対応する、処理されたシンボル時間間隔ごとには更新できない。操作は、ステップ620からステップ634に進む。
ステップ636に戻ると、ステップ636では、無線端末は、同時送受モジュール内のアンテナ係数集合を、アンテナ係数テスト値の選択された集合616に切り替えるよう操作される。操作は、ステップ636からステップ638に進む。ステップ638では、無線端末は、ダウンリンクストリップ信号を受信して処理するよう操作される。ステップ638は、サブステップ640、642、および648を含む。サブステップ640では、無線端末は、受信したストリップ信号を復号するよう操作される。このストリップ信号は、送信前に基地局によって、基地局および無線端末の両方に知られている自立変調技術を用いて符号化されている。自立変調方式は、前の時点の信号から導出されたチャネル推定(すなわち、ステップ620で確立されたチャネル推定)を必要としない。その代わりに、自立変調方式は、ストリップセグメントにのみ基づいて信号を復号する。サブステップ640では、無線端末は、テストされたアンテナ係数の集合に対するチャネル推定をさらに導出して保存することが可能であり、それによって、それらのテストされたアンテナ係数の集合が、あとで、後続の非ストリップセグメントを受信するために選択された場合に、再初期化値として使用可能になる。サブステップ642では、無線端末は、SNRの測定644およびSIRの測定646を含むチャネル品質測定を実施するよう操作される。サブステップ642のチャネル品質測定は、評価されているストリップシンボルセグメントの間に受信されたストリップシンボルに対応する1つのシンボル時間間隔に基づき、他のシンボル時間間隔に依存しない。サブステップ648では、無線端末は、サブステップ642で取得されたチャネル品質測定結果を、テストアンテナ係数集合650による個々のストリップシンボルについてのチャネル品質測定値として保存するよう操作される。テストアンテナ係数が適切でない場合、無線端末は、ステップ640の復号操作を完了できない可能性があり、したがって、チャネル推定の値を取得できる可能性があることに注意されたい。そのような場合は、復号の失敗を示すために、測定されたチャネル推定値の代わりに、復号の失敗を表す所定の情報が保存されることが可能である。
操作は、ステップ638からステップ652に進む。ステップ652では、現在のストリップシンボルセグメントが、ストリップシンボルセグメントのグループの最後のストリップシンボルセグメントかどうかが調べられる。実施形態によっては、ストリップシンボルセグメントは、基地局によって使用される所定のダウンリンクタイミングシーケンスにおいて、1〜3個のグループとして構造化される。ステップ638で信号を処理されたストリップシンボルセグメントがグループの最後のストリップシンボルセグメントであった場合、操作はステップ654に進み、そうでない場合、操作はステップ634に進む。ステップ654では、無線端末は、同時送受モジュール内のアンテナ集合を、操作608用に現在選択されているアンテナ係数の集合に切り替えるよう操作される。操作は、ステップ654からステップ634に進む。
ステップ634では、無線端末は、ダウンリンクタイミングシーケンス内の次のシンボルタイミング間隔に進むよう操作され、操作は、ステップ618に進む。
ステップ606に戻ると、操作は、ステップ606からステップ656に進み、ステップ656では、無線端末は、操作(非ストリップダウンリンク)632に使用される、選択された係数についてのチャネル品質測定値と、テストアンテナ係数集合650による個々のストリップシンボルについてのチャネル品質測定値とを含む、チャネル品質測定結果を監視する。注意すべき点として、非ストリップ動作チャネル品質測定値632は、プライマリダウンリンクアンテナ集合として使用されているアンテナ係数の1つの集合に対応するが、チャネル品質測定値の値は、フィルタリングされている可能性があり、また、(たとえば、複数のシンボル時間間隔にわたってゆっくりと)変化する可能性があり、さらに、チャネル品質測定値632は、ストリップ信号セグメントのグループにわたって維持され、ストリップ信号セグメントのグループの終了後に(たとえば、リセットされることなく)再開される可能性がある。これに対し、ストリップシンボルセグメント650の各チャネル品質測定値は、他のシンボル時間間隔に無関係であり、アンテナ係数の1つの集合に対応する。たとえば、ストリップシンボルセグメントが3つのグループとして構造化される一実施形態では、3つの別々のチャネル品質測定値650が取得され、各ストリップチャネル推定650は、異なるアンテナ係数の集合に対応し、このアンテナ係数の3つの集合は、最新の非ストリップ搬送チャネル品質測定値632の取得に使用されるアンテナ係数の集合とは異なる。
ステップ656は、サブステップ658とサブステップ660とを含む。サブステップ658では、無線端末は、各チャネル品質(たとえば、SNRおよび/またはSIR)を、所定の最小許容可能レベルに対して評価して、このアンテナ係数結合の使用が許容可能かどうかを決定するよう操作される。無線端末は、この使用が許容可能なチャネル品質を使用し、所定の基準に基づいて、可能なアンテナ係数結合を格付けする(たとえば、最高SIRから最低SIR)。操作は、サブステップ658からサブステップ660に進む。
サブステップ660では、無線端末は、この評価情報を使用して、通常の(非ストリップ搬送)動作に使用するアンテナ結合の選択を実施し、この選択の実装を制御する。サブステップ660の出力は、動作608用に選択されたアンテナ係数の集合である。この選択された集合が、推定632に対応する集合と異なる場合は、新しい選択された集合が、現在の選択された集合を置き換える(たとえば、集合608内の値が更新される)。実施形態によっては、無線端末は、固定数のアンテナ係数テスト結合が評価された後に選択を実施する。実施形態によっては、通常の(非ストリップシンボルの)動作に使用されるように選択されたアンテナ係数集合は、対応するチャネル品質が、所定の最小許容可能しきい値を超え続け、したがって、通常の搬送の場合のチャネル推定の再初期化の回数を制限するようにはたらく場合には、最小の固定された時間量またはシンボル時間間隔数に対して一定を保つように制御される。再初期化のたびに、復号動作が一時的に阻害される可能性がある。実施形態によっては、無線端末は、最高格付けの集合(たとえば、最高SNRに対応する集合)を選択する。実施形態によっては、現在の選択に対する所定のレベルの利得の改善が、アンテナ係数集合を切り替えるかどうかを決定する際の要因として用いられる。無線端末は、変更の実装を決定した場合には、それのアンテナ同時送受モジュールを制御して、アクセス間隔の間に(たとえば、ステップ654の一環として)変更を実装する。新しいアンテナ係数集合が選択された後、チャネル推定は、ステップ638または650で保存された値に再初期化されることが可能であり、この値は、選択されたアンテナ係数集合が、以前のストリップチャネルセグメントのうちの1つにおいてテストされたときに取得されたものである。同じアンテナおよびアンテナ係数集合が、同時送受モジュールによって、ダウンリンク搬送およびアップリンク搬送の両方に使用されているので、現在接続されている無線端末が、常にアップリンク信号を送信しているのでなければ、アクセス間隔の間に変更することにより、無線端末のアップリンク搬送は、アンテナ係数の変更によって阻害されない。さらに、アップリンクおよびダウンリンクアンテナと同時送受モジュールのアンテナ係数との間の共通性によって、アップリンクチャネルは、ダウンリンクにとって好ましいと判断された動作中のアンテナ係数の集合からも恩恵が得られる可能性が高くなる。
ステップ656は、新しいチャネル推定情報632、650が受信されたときに、継続的に繰り返される。
実施形態によっては、ストリップセグメントで送信される信号は、ブロードキャストメッセージばかりではない。たとえば、例示的なストリップセグメント信号として、(たとえば、4つの)無線端末の集合に向けられるデータ/情報が考えられる。実施形態によっては、ストリップ信号セグメントの間に使用される変調技術は、コヒーレント変調技術であってよく、たとえば、実施形態によっては、比較的多数のパイロットシンボルがストリップシンボルセグメントで搬送され、それによって、チャネル推定が、ストリップシンボルセグメント内の情報に基づいて得られることが可能になり、たとえば、ストリップ信号セグメントの前のシンボル時間間隔にある情報(たとえば、パイロットシンボル)に依存しなくてもよい。たとえば、113個のトーンを使用する例示的なダウンリンク構造では、ほとんどのシンボル時間間隔の間に、4個のトーンが、パイロットシンボルを搬送するために割り当てられることが可能であるが、ストリップシンボルセグメントの間には、16個のトーンが、パイロットシンボルを搬送するために割り当てられることが可能である。
図7は、図7Aおよび図7Bの組み合わせで構成され、本発明に従って実装される無線端末によって用いられる、本発明による例示的な通信方法のフローチャート700を示す。この無線端末は、たとえば、図3の例示的な無線端末300であってよい。無線端末は、複数のアンテナ素子と、複数の制御可能利得素子と、結合回路とを含み、各利得素子は、対応するアンテナ素子と結合回路との間を伝達された少なくとも1つの信号に適用される利得を制御する。実施形態によっては、無線端末は、単一の無線周波数受信機処理チェーンを有する。実施形態によっては、無線端末は、単一の無線周波数送信機チェーンを有する。無線端末は、複数のトーンを使用して前記無線端末に信号を送信する基地局(たとえば、図2のBS 200)を含む周波数分割多重システムの一部であってよい。
操作はステップ701から始まり、ステップ701では、無線端末は、電源投入され、初期化され、ネットワーク接続点として使用されている基地局との無線通信リンクを確立する。操作は、開始ステップ701からステップ702に進む。
ステップ702では、無線端末は、第1の時間帯の間に利得値の第1の集合を使用してデータ信号を受信するよう操作され、第1の集合の各利得値は、利得制御素子のそれぞれ異なる1つを制御するために使用される。操作は、ステップ702からステップ704に進む。ステップ704では、無線端末は、第1の時間帯の間に受信された信号の信号品質を測定するよう操作される。操作は、ステップ704からステップ706に進む。
ステップ706では、無線端末は、第2の時間帯の間に、方法サブステップ708、710、712、714、および716を実施するよう操作され、前記第2の時間帯は、前記第1の時間帯の直後に続く。サブステップ708では、無線端末は、利得制御素子の利得を、前記第1の時間帯の間に使用された利得制御値の第1の集合とは異なる、利得制御値の第2の集合に設定するよう操作される。次にサブステップ710では、無線端末は、前記第2の時間帯の間にデータ信号を受信するよう操作される。操作は、サブステップ710からサブステップ712に進む。サブステップ712では、無線端末は、個々の受信された信号に適用される利得を制御するために、利得値の第2の集合を使用して、受信された信号に利得を適用するよう操作される。操作は、サブステップ712からサブステップ714に進む。サブステップ714では、無線端末は、前の時間帯のチャネル情報を使用することなく、第2の時間帯の間に受信された前記データ信号を復号するよう操作される。操作は、サブステップ714からサブステップ716に進み、サブステップ716では、無線端末は、第2の時間帯の間に受信された信号の品質を測定するよう操作される。サブステップ716は、下位サブステップ718および720を含む。サブステップ718では、無線端末は、前記第2の時間帯の間の信号が送信されないトーンに対する信号干渉を測定するよう操作される。このシステムでは、基地局は、複数のトーンを使用して前記無線端末に信号を送信するよう操作されている可能性があり、前記第2の時間帯の間の少なくともいくつかのトーンでは信号が送信されない。実施形態によっては、前記第2の時間帯の間に複数のトーンが使用される場合の、前記第2の時間帯の間に信号が送信されないトーンのパーセンテージは、第1の時間帯の間に使用されるトーンの総数の30〜70%である。次に、サブステップ720では、無線端末は、前記第2の時間帯の間に別のトーンについて測定された信号に対する、測定された信号干渉の比から、少なくとも1つの信号対干渉値を生成するよう操作される。実施形態によっては、サブステップ716はさらに、下位サブステップ721を含む。サブステップ721では、無線端末は、利得制御値の第2の集合に対応するチャネル推定を導出して保存することが可能である。このチャネル推定は、パイロットトーンがある場合は、第2の時間帯に送信されたパイロットトーンから取得されることが可能である。さらに、ストリップセグメントが復号された後、ストリップセグメント内のトーンは、既知になり、したがって、チャネル推定を導出するためのトレーニングシンボルとして使用されることが可能である。
操作は、ステップ706から、連結節B 722を経て、ステップ724に進む。
実施形態によっては、ステップ724がバイパスされ、操作が連結節B 722からステップ740に進むようなダウンリンクタイミング構造およびシステム実装になる。ステップ724では、無線端末は、第4の時間帯の間に、サブステップ726、728、730、732、および734を実施するよう操作され、前記第4の時間帯は、前記第2の時間帯とその後の第3の時間帯との間に発生する。サブステップ726では、無線端末は、利得制御素子の利得を、前記第1の時間帯の間に使用される利得制御値の第1の集合および前記第2の時間帯の間に使用される利得制御値の第2の集合とは異なる、利得制御値の第3の集合に設定するよう操作される。次にサブステップ728では、無線端末は、前記第4の時間帯の間にデータ信号を受信するよう操作される。サブステップ730では、無線端末は、個々の受信された信号に適用される利得を制御するために、利得値の第3の集合を使用して、受信された信号に利得を適用するよう操作される。次に、サブステップ732では、無線端末は、前の時間帯のチャネル情報を使用することなく、第4の時間帯の間に受信された前記データ信号を復号するよう操作される。操作は、サブステップ732からサブステップ734に進み、サブステップ734では、無線端末は、第4の時間帯の間に受信された信号の品質を測定するよう操作される。サブステップ734は、下位サブステップ736および738を含む。サブステップ736では、無線端末は、前記第4の時間帯の間の信号が送信されないトーンに対する信号干渉を測定するよう操作される。次に、サブステップ738では、無線端末は、前記第4の時間帯の間に別のトーンについて測定された信号に対する、測定された信号干渉の比から、少なくとも1つの信号対干渉値を生成するよう操作される。操作は、ステップ724からステップ740に進む。
ステップ740では、無線端末は、後続の第3の時間帯の前に、後続の第3の時間帯の間に使用される利得値の集合を、利得値の前記第1および第2の集合に対応する、測定された信号品質の関数として選択するよう操作される。ステップ724を含む実施形態では、ステップ740の選択は、利得値の前記第3の集合に対応する、測定された信号品質の関数でもある。操作は、ステップ740からステップ742に進む。
ステップ742では、無線端末は、後続の第3の時間帯の間に使用される利得値の選択された集合が、第1の時間帯の間に使用された利得値の集合と異なるかどうかを調べる。選択された、利得値の集合が、前に第1の時間帯で使用された利得値の集合と異なる場合は、操作がステップ744に進む。そうでない場合、操作はステップ746に進む。
ステップ744では、無線端末は、前記無線端末によって維持されたチャネル推定情報をリセットするよう操作される。後続の第3の時間帯の間に使用される利得値は、第1の時間帯の間に使用される利得値と異なるため、(たとえば、第1の時間帯からのコヒーレント変調用の)チャネル推定はリセットされる。リセット値は、所定の値、またはサブステップ721で保存されたチャネル推定値であることが可能である。
ステップ746では、無線端末は、第1の時間帯から生成されたチャネル推定情報を、あとで第3の時間帯の間の受信された信号の補償に使用されることのために、維持するよう操作される。第1の時間帯のチャネル推定は、使用される利得値の集合が同じなので、後続の第3の時間帯の間に続行および再開されることが可能であってよい。
操作は、ステップ744またはステップ746からステップ748に進み、ステップ748では、無線端末は、次の第1の時間帯を、現在の第3の時間帯に関連付ける。操作は、ステップ748から、連結節A 750を経てステップ702に進み、ステップ702では、無線端末は、新たな第1の時間帯の間にデータ信号を受信するよう操作される。
実施形態によっては、第2の時間帯は、第1の時間帯の40分の1未満であり、前記第1および第2の時間帯では異なるタイプの情報符号化が行われる。各種実施形態では、第1の時間帯の間の情報符号化に連続またはコヒーレント変調方式が用いられ、情報符号化は、チャネル推定を連続的に展開し、このチャネル推定を使用して情報をコヒーレントに復号することによって連続変調方式を用い、自立変調方式は、前記第2の時間帯の間の情報符号化に使用され、自立変調方式を用いる情報符号化は、前の時間間隔から導出されたチャネル推定を使用することなく、復号することが可能である。
実施形態によっては、第1の時間帯および第2の時間帯は、両方とも、コヒーレント符号化技術を用いることが可能であるが、平均して、第1の時間帯の各シンボル時間間隔の間には、第2の時間帯の各シンボル時間間隔の間より少ない数のトーンが、パイロットシンボルの搬送に充てられる(たとえば、シンボル時間帯当たり16個のパイロットシンボルに対して4個のパイロットシンボル)。そのような実施形態では、第2の時間帯の間にシンボル時間当たりのパイロットトーン数を多く集中させることにより、第2の時間帯の中の情報だけを用いてチャネル推定を実施することが可能になる。
実施形態によっては、第2の時間帯は、単一の直交周波数分割多重(OFDM)シンボル送信時間帯である。各種実施形態では、利得値の前記第1および第2の集合の利得値は、複素数値である。実施形態によっては、利得値が複素数値であれば、利得値の少なくともいくつかは、実数値である。
各種実施形態では、場合により、利得値の集合を選択するステップ(ステップ740)は、前記複数のアンテナ素子の中から一度に1つのアンテナ素子だけを選択し、利得値の前記選択された集合は、選択されたアンテナ素子に対応する1つの利得値のための非ゼロ値と、選択された集合における他のすべてのアンテナ利得値のためのゼロ値とを含む。実施形態によっては、選択された集合が取得される、利得値の集合のそれぞれは、1つのアンテナ素子に対応する1つの非ゼロ値と、他のアンテナ素子のそれぞれに対応する、集合内の利得値のためのゼロとを含み、異なる集合が、異なるアンテナ素子に関連付けられた非ゼロ値を有する。
実施形態によっては、前記第2の時間帯の間に、前記無線端末(基地局に現在接続されている無線端末)は、信号の送信を完全に控える。たとえば、基地局のシステムのダウンリンクおよびアップリンクタイミング構造は、基地局に現在接続されていない無線端末を登録するために使用されるアクセス間隔が第2の時間帯に対応するように、調整されることが可能である。
実施形態によっては、無線端末が、受信信号の利得の制御に用いられる利得値を選択および変更する場合に、無線送信機は、受信信号の利得の制御に用いられた利得値の同じ集合を使用して、送信信号の利得を変更する。そのような実施形態によっては、送信機および受信機の両方に共通のアンテナ素子および制御可能アンテナ利得素子が使用され、送信信号および受信信号は、共通の同時送受モジュールを通って経路指定されることが可能である。
各種実施形態では、利得値の複数の異なる集合がテストされてから、少なくとも2〜1である、選択に対する利得値テストの比を与える利得値の集合の各選択が行われる。そのような実施形態の1つは、ステップ724を含むフローチャート7の方法である。別の例示的実施形態では、このフローの各反復の間にステップ740および742が実施されないが、固定数の反復の後か、他の何らかの所定の基準に基づいて実施される。そのような実施形態では、ステップ740および742が省略される反復の間には、操作は、ステップ724からステップ746、次いでステップ748に進み、ステップ740および742が実施される反復の間には、選択は、最後の選択が実施されてから、第1の間隔の間、および任意の以前の第2または第4の間隔の間に使用された値の集合の関数であることが可能である。
図8は、本発明による、複数のトーンを使用して情報を送信するよう基地局を操作する例示的方法のフローチャート800である。基地局は、本発明に従って実装される、たとえば、図2の例示的BS 200であってよい。基地局は、複数の無線端末(たとえば、モバイルノード)を含む周波数分割多重無線通信システム(たとえば、OFDM多重アクセス拡散スペクトラムシステム)の一部であってよい。基地局は、ダウンリンクトーンの集合(たとえば、113個のトーン)を使用することが可能である。
操作は、ステップ802から始まり、ステップ802では、基地局が電源投入され、初期化される。基地局は、保存されたダウンリンクおよびアップリンクタイミング構造情報を使用することが可能である。操作は、ステップ802からステップ804に進む。ステップ804では、基地局は、第1の時間帯の間に、第1の符号化方式を用いて、複数のトーン(たとえば、基地局ネットワーク接続点によって使用されているダウンリンクトーン)で、符号語の形式で情報を送信するよう操作される。操作は、ステップ804からステップ806およびステップ810に進む。
ステップ806では、基地局は、第2の時間帯の間に、送信された符号語を復号するために前記第2の時間帯以外からのチャネル情報を復号器側で必要としない符号化方式を用いて、符号語を送信するよう操作され、符号語を送信するために第1の時間帯の間に使用されたトーンの少なくとも30〜70%が、符号語を送信するために前記第2の時間帯で使用され、前記複数のトーンの残りのトーンの大部分は、前記第2の時間帯の間、意図的に未使用のままにされる。操作は、ステップ806からステップ808に進む。
実施形態によっては(たとえば、基地局によって実装され使用されるダウンリンクタイミング構造に応じて)ステップ808が実施され、実施形態によっては、ステップ808は実施されず、バイパスされる。ステップ808では、基地局は、前記第2の時間帯の直後に続く第3の時間帯の間に、送信された符号語を復号するために前記第3の時間帯以外からのチャネル情報を必要としない符号化方式を用いて、符号語を送信するよう操作され、符号語を送信するために第1の時間帯の間に使用されたトーンの少なくとも30〜70%が、符号語を送信するために第3の時間帯で使用され、前記複数のトーンの残りのトーンの大部分は、前記第3の時間帯の間、意図的に未使用のままにされる。
ステップ810では、基地局は、アップリンク信号アクセス時間帯の間に、まだ基地局に登録されていない無線端末からのアップリンク登録信号を監視して受信するよう操作され、前記第2および/または第3の時間帯は、前記アップリンク信号アクセス時間帯とタイミングを合わせられる。基地局は、前記第2および/または第3の時間帯の間、既に基地局に登録されている無線端末からの情報信号をまったく受信しない。
操作は、ステップ(806または808)およびステップ810からステップ804に進み、ステップ804では、基地局は、新たな第1の時間帯の間に送信を行うよう操作される。
実施形態によっては、第1の時間帯は、少なくとも50個のシンボル送信時間帯を含み、第2の時間帯は、第1の時間帯に含まれるシンボル時間帯の50分の1未満のシンボル時間帯を含む。各種実施形態では、第2の時間帯は単一送信時間帯であり、かつ/または、第3の時間帯は単一送信時間帯である。
実施形態によっては、第1および第2の時間帯の間に送信される符号語の大部分は、ユーザデータ(たとえば、1つまたは複数の音声データおよびテキストデータ)を伝達する。実施形態では、第1、第2、および第3の時間帯の間に送信される符号語の大部分は、ユーザデータ(たとえば、1つまたは複数の音声データおよびテキストデータ)を伝達する。
図9は、本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントおよび搬送を示す図面900であり、前記無線端末は、1つの受信機RFチェーンを含む。無線端末は、複数のアンテナ素子(アンテナ素子1 902、アンテナ素子2 904、アンテナ素子N 906)と、複数の制御可能利得素子(利得素子1 908、利得素子2 910、利得素子N 912)と、結合回路914とを含む。制御(制御1 916、制御2 918、制御N 920)は、利得素子(908、910、912)のそれぞれの利得値(G1、G2、GN)を変更するよう、無線端末によって、一組として制御される。たとえば、無線端末は、異なる時間帯に対応するために、利得値の集合を切り替える。信号R1 922は、アンテナ素子1 902から受信され、利得G1を有する利得素子908を通って処理されて、結合回路914への入力である信号G11 924となる。信号R2 922は、アンテナ素子2 904から受信され、利得G2を有する利得素子910を通って処理されて、結合回路914への入力である信号G22 928となる。信号RN 922は、アンテナ素子N 906から受信され、利得GNを有する利得素子912を通って処理されて、結合回路914への入力である信号GNN 932となる。結合回路934の出力は、信号G11+G22+・・・+GNN 934であり、これは受信機RFチェーンに転送される。
図10は、本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントおよび搬送を示す図面1000であり、前記無線端末は、1つの受信機RFチェーンと1つの送信機RFチェーンとを含む。無線端末は、複数のアンテナ素子(アンテナ素子1 1002、アンテナ素子2 1004、アンテナ素子N 1006)と、複数の制御可能利得素子(利得素子1 1008、利得素子2 1010、利得素子N 1012)と、結合回路1014とを含む。制御(制御1 1016、制御2 1018、制御N 1020)は、利得素子(1008、1010、1012)のそれぞれの利得値(G、G、G)を変更するよう、無線端末によって、一組として制御される。たとえば、無線端末は、異なる時間帯に対応するために、利得値の集合を切り替える。利得値の集合(G1、G2、G3)は、利得素子を通る両方向の信号に使用される。信号R1 1022は、アンテナ素子1 1002から受信され、利得G1を有する利得素子1008を通って処理されて、結合回路1014への入力である信号G11 1024となる。信号R2 1022は、アンテナ素子2 1004から受信され、利得G2を有する利得素子1010を通って処理されて、結合回路1014への入力である信号G22 1028となる。信号RN 1022は、アンテナ素子N 1006から受信され、利得GNを有する利得素子1012を通って処理されて、結合回路1014への入力である信号GNN 1032となる。結合回路1014の出力は、信号G11+G22+・・・+GNN 1034であり、これは受信機RFチェーンに転送される。送信信号T 1050は、RF送信機チェーンから受け取られ、アンテナ利得素子(1008、1010、1012)のそれぞれに接続される。アンテナ利得素子(1008、1010、1012)の出力は、信号(G11 1052、G22 1054、G33 1056)であり、これらは、それぞれ、アンテナ素子(1 1002、2 1004、N 1006)から送信される。
図11は、本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントおよび搬送を示す図面1100であり、前記無線端末は、複数の受信機RFチェーン(たとえば、M個の受信機RFチェーン)を含む。無線端末は、第1のRFチェーンについては、複数のアンテナ素子(アンテナ素子1A 1102、アンテナ素子2A 1104、アンテナ素子N1A 1006)と、複数の制御可能利得素子(利得素子1A 1108、利得素子2A 1110、利得素子N1A 1112)と、第1の結合回路1114とを含む。制御(制御1A 1116、制御2A 1118、制御NA 1120)は、利得素子(1108、1110、1112)のそれぞれの利得値(G1A、G2A、GN1A)を変更するよう、無線端末によって、一組として制御される。たとえば、無線端末は、異なる時間帯に対応するために、利得値の集合を切り替える。信号R1A 1122は、アンテナ素子1A 1102から受信され、利得G1Aを有する利得素子1108を通って処理されて、第1の結合回路1114への入力である信号G1A1A 1124となる。信号R2A 1122は、アンテナ素子2A 1104から受信され、利得G2Aを有する利得素子1110を通って処理されて、第1の結合回路1114への入力である信号G2A2A 1128となる。信号RN1A 1122は、アンテナ素子N1A 1106から受信され、利得GN1Aを有する利得素子1112を通って処理されて、第1の結合回路1114への入力である信号GN1AN1A 1132となる。結合回路1134の出力は、信号G1A1A+G2A2A+・・・+GN1AN1A 1134であり、これは第1の受信機RFチェーン(チェーンA)に転送される。
無線端末は、第MのRFチェーンについては、複数のアンテナ素子(アンテナ素子1M 1102’、アンテナ素子2M 1104’、アンテナ素子N2M 1106’)と、複数の制御可能利得素子(利得素子1M 1108’、利得素子2M 1110’、利得素子NM 1112’)と、第Mの結合回路1114とを含む。N1は、N2と同じであっても異なってもよいことに注意されたい。制御(制御1M 1116’、制御2M 1118’、制御N2M 1120’)は、利得素子(1108’、1110’、1112’)のそれぞれの利得値(G1M、G2M、GN2M)を変更するよう、無線端末によって、一組として制御される。たとえば、無線端末は、異なる時間帯に対応するために、利得値の集合を切り替える。注意すべき点として、一般に、RFチェーンAに対応する、利得設定値の切り替えの制御は、受信機チェーンMに対応する、利得設定値の切り替えの制御と同期しない。これは、受信機チェーンAが第1の基地局からの信号を受信するように同調されることが可能であり、受信機チェーンMが別の基地局からの信号を受信するように同調されることが可能であるためである。信号R1M 1122’は、アンテナ素子1M 1102’から受信され、利得G1Mを有する利得素子1108’を通って処理されて、第Mの結合回路1114’への入力である信号G1M1M 1124’となる。信号R2M 1122’は、アンテナ素子2M 1104’から受信され、利得G2Mを有する利得素子1110’を通って処理されて、第Mの結合回路1114’への入力である信号G2M2M 1128’となる。信号RN2M 1122’は、アンテナ素子N2M 1106’から受信され、利得GN2Mを有する利得素子1112’を通って処理されて、第Mの結合回路1114’への入力である信号GN2MN2M 1132’となる。結合回路1114’の出力は、信号G1M1M+G2M2M+・・・+GN2MN2M 1134’であり、これは第Mの受信機RFチェーン(チェーンM)に転送される。
図12は、本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントを示す図面1200であり、前記無線端末は、1つの受信機RFチェーンを含む。図12の実施形態は、切替器1200を使用して、複数(N個)のアンテナ素子(1 1202、2 1204、N 1206)の中から1つを選択する。受信された信号は、選択されたアンテナ素子を通ってRF受信機チェーンに転送され、他の、選択されていないアンテナ素子で受信された信号は転送されない。図12では、切替器1200は、アンテナ素子1 1202と接続されている。切替器は、時間帯の境界を含む情報に基づいてアンテナ素子間の切り替えを行うよう制御されることが可能である。この実施形態は、機能的等価性の観点からは、選択されたアンテナ素子に対応する1つの値が1に設定され、他のアンテナ素子に対応する、その他の値が0に設定される、制御可能利得素子の集合を含む切替器1200と見ることが可能である。
図13は、本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントを示す図面1300であり、前記無線端末は、1つの受信機RFチェーンを含む。図13の実施形態では、複数の「複合」アンテナパターンが可能である。図13の実施形態は、利得値(G1,1、G2,1、GN,1)をそれぞれ有する利得素子(1308、1310、1312)の第1の集合に接続された複数のアンテナ素子(1302、1304、1306)を含む。利得素子(1308、1310、1312)の第1の集合の出力は、第1の結合回路1314への入力である。アンテナ素子(1302、1304、1306)はさらに、利得値(G1,2、G2,2、GN,2)をそれぞれ有する利得素子(1308’、1310’、1312’)の第2の集合に接続されている。利得素子(1308’、1310’、1312’)の第2の集合の出力は、第2の結合回路1314’への入力である。それぞれが対応する結合回路を有する、利得素子のさらなる集合を実装することも可能である。図13の実施形態はさらに、結合回路(1314、1314’)のうちの1つの出力の1つを、受信機RFチェーン入力に接続された切替器1316に接続する切替器1316を含む。
各アンテナパターンは、実質的には、N個のアンテナ素子の加重和によって形成される。異なるアンテナパターンは、それの重み係数、利得素子の集合の利得値(たとえば、(G1,1、G2,1、・・・、GN,1)、(GN,1、G1,2、・・・、GN,2)が異なる。重み係数は、利得値と称されることもあり、複素数または実数であることが可能である。利得値は、固定であっても(すなわち、あらかじめ決められていても)、プログラマブル(すなわち、調節可能)であってもよい。
図14は、本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントおよび搬送を示す図面1400であり、前記無線端末は、受信および送信にアンテナ素子の共通の集合を使用するが、受信用と送信用とで異なるアンテナパターンを同時に有することが可能であり、受信パターンの制御の切り替えを、送信パターンの制御の切り替えとは独立に操作することが可能である。そのような実施形態では、ダウンリンク信号テスト用のアンテナパターンの切り替えを、無線端末からのアップリンク搬送用のアンテナパターンの切り替えとは独立に操作することが可能である。受信アンテナパターンの切り替えは、必ずしも無線端末のアップリンク搬送に影響を及ぼさない。これは、そのようなダウンリンク信号テストの時間帯の間に、送信アンテナパターンが変化しないままであることが可能だからである。無線端末は、複数のアンテナ素子(アンテナ素子1 1402、アンテナ素子2 1404、アンテナ素子N 1406)と、複数の制御可能利得素子(受信利得素子1 1408、受信利得素子2 1410、受信利得素子N 1412)と、結合回路1414とを含む。制御(制御1A 1416、制御2 1418、制御N 1420)は、受信利得素子(1408、1410、1412)のそれぞれの受信利得値(G1A、G2A、GNA)を変更するよう、無線端末によって、一組として制御される。たとえば、無線端末は、異なる時間帯に対応するために、利得値の集合を切り替える。信号R1 1422は、アンテナ素子1 1402から受信され、利得G1Aを有する利得素子1408を通って処理されて、結合回路1414への入力である信号G1A1 1424となる。信号R2 1422は、アンテナ素子2 1404から受信され、利得G2Aを有する利得素子1410を通って処理されて、結合回路1414への入力である信号G2A2 1428となる。信号RN 1422は、アンテナ素子N 1406から受信され、利得GNAを有する利得素子1412を通って処理されて、結合回路1414への入力である信号GNAN 1432となる。結合回路1414の出力は、信号G1A1+G2A2+・・・+GNAN 1434であり、これは受信機RFチェーンに転送される。
送信信号T 1450は、RF送信機チェーンから受け取られ、利得(G1B、G2B、GNB)をそれぞれ有する送信アンテナ利得素子(1408’、1410’、1412’)のそれぞれに接続される。アンテナ利得素子(1408’、1410’、1412’)の出力は、アンテナ素子(1 1402、2 1404、N 1406)からそれぞれ送信される信号(G1BT 1452、G2BT 1454、GNBT 1456)である。
図16は、本発明に従い、本発明の方法を用いて実装される例示的な無線端末1600(たとえば、モバイルノード)の図面である。たとえば、例示的無線端末1600は、本発明に従って実装される、例示的な直交周波数分割多重(OFDM)拡散スペクトラム多重アクセス無線通信システムの無線端末であってよい。
例示的無線端末1600は、バス1612を介して接続された受信機1602と、送信機1604と、プロセッサ1606と、ユーザI/Oデバイス1608と、メモリ1610とを含み、バス1612上で各種要素がデータおよび情報を交換することが可能である。受信機1602は、基地局からのダウンリンク信号(たとえば、ダウンリンクOFDM信号)を受信して処理する。受信機1602は、複数のアンテナ素子(アンテナ素子1 1614、・・・、アンテナ素子N 1616)にそれぞれ接続された、複数の制御可能利得素子(制御可能利得素子1 1618、・・・、制御可能利得素子N 1620)を含む。ダウンリンク信号は、複数のアンテナ素子(1614、・・・、1616)によって受信される。実施形態によっては、複数の独立したアンテナ素子の代わりに、複数の独立したアンテナが使用される。各制御可能利得素子(1618、・・・、1620)は、複数のアンテナ素子(1614、・・・、1616)のうちの異なる1つに接続される。受信機1602はさらに、結合回路1622と、コヒーレント復号器モジュール1624と、自立変調復号器モジュール1626と、信号測定モジュール1628と、チャネル推定モジュール1638と、利得制御モジュール1632と、チャネル推定制御モジュール1640とを含む。信号測定モジュール1628は、信号対干渉測定モジュール1630を含む。利得制御モジュール1632は、係数選択モジュール1634と、利得制御係数変更モジュール1636とを含む。
結合回路1622は、利得素子(1618、・・・、1620)のそれぞれに接続され、各利得素子の出力を結合して結合信号とし、各利得制御素子の利得は、利得制御係数によって制御される。信号測定モジュール1628は、結合回路1622に接続される。信号測定モジュール1628は、異なる時間帯の間に、結合回路1622から出力された結合信号に対して信号測定を実施する。実施形態によっては、第2のタイプの時間帯の間に、少なくとも1つのヌルトーンと複数の追加トーンとを含むOFDMシンボルが受信され、追加トーンで自立変調方式を用いて情報が伝達される。信号測定モジュール1628は、信号対干渉測定モジュール1630を含む。信号対干渉測定モジュール1630は、信号対干渉測定値を、OFDMシンボル内の、少なくとも1つのヌルトーンの測定値、ならびに情報の伝達に使用された追加トーンのうちの少なくとも1つの測定値の関数として計算する。
利得制御モジュール1632は、信号測定モジュール1628に接続される。利得制御モジュール1632は、異なる時間帯には、異なる利得制御係数の集合を使用するよう、無線端末を制御する。利得制御モジュール1632は、係数選択モジュール1634と、利得制御係数変更モジュール1636とを含む。係数選択モジュール1634は、異なる利得制御係数の集合が使用された、少なくとも2つの時間帯の間に行われた信号測定に基づいて、後続の時間帯の間に使用される利得係数の集合を選択する。実施形態によっては、係数選択モジュールは、より高い受信信号品質をもたらした利得係数の集合を選択する。利得制御係数変更モジュール1636は、所定のシーケンスに従って、第2のタイプの1つの時間帯から第2のタイプの次の時間帯にかけて利得制御係数の集合を変更する。所定のシーケンスは、異なる利得係数集合の信号品質への影響を決定するために、それらの集合のテストに使用されたシーケンスである。
コヒーレント復号器モジュール1624は、結合回路1622に接続される。コヒーレント復号器モジュール1624は、コヒーレント変調を用いて情報が伝達される第1のタイプの時間帯の間に、コヒーレント変調を用いて伝達される情報を、コヒーレント復号を実施して回復する。自立変調復号器モジュール1626は、結合回路1622にも接続される。自立変調復号モジュールは、自立変調方式を用いて情報が無線端末に伝達される第2のタイプの時間帯の間に、伝達された情報を、復号を実施して回復する。この復号は、第2のタイプの時間帯に受信された信号にのみ基づき、前のどの時点での信号から導出されたチャネル推定にも依存しない。
チャネル推定モジュール1638は、コヒーレント変調が用いられる時間帯の間にチャネル推定を生成する。チャネル推定制御モジュール1640は、チャネル推定モジュール1638に接続される。チャネル推定制御モジュール1640は、チャネル推定の使用を制御する。チャネル推定制御モジュール1638は、コヒーレント変調が用いられる第1の時間帯から、コヒーレントチャネル推定が用いられる次の時間帯にかけて、チャネル推定を変更し、次の時間帯は、第1の時間帯とは異なる利得制御係数の集合を使用する。チャネル推定制御モジュール1640は、利得制御係数の集合が、コヒーレント変調が用いられる1つの時間帯から、コヒーレント変調が用いられる次の時間帯にかけて変化した場合に、コヒーレント変調に使用されるチャネル推定を再初期化値にリセットする。
送信機1604は、送信アンテナ1644に接続され、送信アンテナ1644を通して、無線端末1600は、アップリンク信号(たとえば、OFDMアップリンク信号)を基地局に送信することが可能である。実施形態によっては、1つまたは複数の同じアンテナ、またはアンテナ素子が、送信機1604および受信機1602に使用される。送信機1604は、アップリンク信号で伝達される情報の符号化に使用可能な符号器1642を含む。ユーザI/Oデバイス1608(たとえば、マイク、スピーカ、ディスプレイ、キーボード、キーパッド、スイッチ、カメラなど)は、ユーザデータ/情報の入力、ユーザデータ/情報の出力、ならびに無線端末の少なくともいくつかの機能を制御する操作(たとえば、ユーザセッションの開始、呼の終了など)を可能にすることに使用される。
メモリ1610は、ルーチン1646およびデータ/情報1648を含む。プロセッサ1606(たとえば、CPU)は、ルーチン1646を実行し、メモリ1610内のデータ/情報1648を使用して、無線端末1600の動作を制御し、本発明の方法を実装する。
ルーチン1646は、通信ルーチン1650および無線端末制御ルーチン1652を含む。通信ルーチン1650は、各種通信動作を処理し、無線端末によって使用される各種通信プロトコルを実施する。無線端末制御ルーチン1652は、受信機制御モジュール1654と、送信機制御モジュール1656と、ユーザI/Oデバイス制御モジュール1658とを含む。受信機制御モジュール1654は、受信機1602の動作を制御し、送信機制御モジュール1656は、送信機1656の動作を制御する。ユーザI/Oデバイス制御モジュール1658は、ユーザI/Oデバイス1608を制御する。
データ/情報1648は、ユーザデータ1660(たとえば、音声データ、音響データ、画像データ、テキストデータなど)と、無線端末識別情報1662(たとえば、基地局から割り当てられた無線端末アクティブユーザ識別子)と、デバイス/セッション/リソース情報1664(たとえば、WT 1600デバイス情報、ピアノード情報、通信セッション情報、ルーティング情報、および/またはエアリンクリソース情報(割り当てられたアップリンクおよびダウンリンクチャネルセグメント、およびダウンリンクブロードキャストセグメントの情報など))とを含む。データ/情報1648はさらに、現在のタイミング情報1666(たとえば、基地局によって使用されている反復型タイミング構造における、現在のOFDMシンボル時間帯インデックス)と、基地局識別子情報1668(たとえば、基地局識別子、基地局タイプ識別子、セクタおよび/またはキャリヤ識別子の情報)とを含む。
データ/情報1648はさらに、コヒーレント復号器からの回復された情報1670と、自立変調復号器からの回復された情報1674と、トーン情報1672と、タイミング構造情報1676と、複数のチャネル推定情報の集合(チャネル推定1 1678、・・・、チャネル推定m 1680)と、複数の利得制御係数集合の集合(利得係数集合1 1682、・・・、利得制御係数集合M 1684)と、所定の利得制御タイミングシーケンス情報1686とを含む。複数の保存されたチャネル推定のそれぞれは、異なる利得係数の集合に対応し、チャネル推定モジュール1638は、異なる利得制御係数を使用して受信信号を復号する間に生成される、異なるチャネル推定をメモリに保持する。
図17は、本発明に従い、本発明の方法を用いて実装された、例示的な基地局1700の図面である。たとえば、例示的基地局1700は、複数の無線端末(たとえば、無線端末1600)を含む、例示的なOFDM無線通信システム(たとえば、拡散スペクトラム多重アクセス無線通信システム)における、複数のそのような基地局の1つである。例示的基地局1700は、バス1712を介して接続された、OFDM受信機1702と、OFDM送信機1704と、プロセッサ1706と、I/Oインターフェース1708と、メモリ1710とを含み、バス1712上で各種要素がデータおよび情報を交換することが可能である。
受信機1702は、受信アンテナ1703に接続され、受信アンテナ1703を通して、(たとえば、複数の無線端末1600からの)アップリンクOFDM信号が受信される。受信されたアップリンク信号は、アップリンクトラヒックチャネル信号および/またはアップリンク制御信号を含むことが可能である。受信されたアップリンク信号はさらに、第2のタイプの時間帯に対応する時間帯の間に受信された登録処理信号を含むことが可能である。受信機1702は、受信したアップリンク信号を復号する復号器1714を含む。
送信機1704は、送信アンテナ1705に接続され、基地局1700は、送信アンテナ1705を通して、ダウンリンクOFDMシンボル信号を(たとえば、複数の無線端末に向けて)送信する。実施形態によっては、第2のタイプの時間帯の間に送信されるシンボルは、30〜70%のヌルトーンを含むストリップシンボルであり、第1のタイプの時間帯の間に送信されるシンボルは、大部分がユーザデータの送信に充てられるトーンを含む。
送信機1704は、符号器1716と、シンボル生成モジュール1718と、シンボル送信制御モジュール1720とを含む。符号器1716は、データ/情報のビットを符号化して符号化ビット(たとえば、ブロック符号化ユーザデータ)にする。シンボル生成モジュール1718は、複数のトーンを含むOFDMシンボルを生成する。実施形態によっては、OFDMシンボルは、113個のトーンを含む。シンボル生成モジュール1718は、コヒーレント変調モジュール1722と、自立変調方式モジュール1724とを含む。コヒーレント変調モジュール1722は、(たとえば、コヒーレントタイプの変調である、第1のタイプの変調情報に対応する第1のタイプの変調を用いて)第1の時間帯の間にシンボルを生成する際に、コヒーレント変調を実施する。自立変調方式モジュール1724は、第2の時間帯の間にシンボルを生成する際に自立変調方式を実施し、第2のタイプの変調は、第2のタイプの変調情報1770に対応する、自立変調タイプの変調である。
シンボル送信制御モジュール1720は、ダウンリンク送信スケジュール情報1762に含まれるダウンリンク送信スケジュールに従って、OFDMシンボルの生成を制御する。シンボル送信制御モジュール1720は、シンボル生成モジュール1718が、第1のタイプの時間帯の間にシンボルを生成する場合の第1のタイプの変調と、第2のタイプの時間帯の間に送信されるシンボルを生成する場合の第2のタイプの変調を用いることとを切り替えるように制御し、制御モジュール1720は、第2のタイプの時間帯の間に送信されるべく生成されるシンボルにヌルトーンを意図的に含めるよう、動作を制御する。第1および第2のタイプの時間帯は、ダウンリンク送信スケジュールに従って繰り返される。
I/Oインターフェース1708は、基地局1700と、他のネットワークノード(たとえば、他の基地局、ルータ、AAAノード、ホームエージェントノードなど、および/またはインターネット)とを接続する。メモリ1710は、ルーチン1726およびデータ/情報1728を含む。プロセッサ1706(たとえば、CPU)は、ルーチン1726を実行し、メモリ1710内のデータ/情報1728を使用して、基地局1700の動作を制御し、本発明の方法を実装する。
ルーチン1726は、通信ルーチン1730および基地局制御ルーチン1732を含む。通信ルーチン1730は、各種通信操作を実施し、基地局1700によって使用される各種通信プロトコルを実装する。基地局制御ルーチン1732は、スケジューリングモジュール1734と、受信機制御モジュール1736と、送信機制御モジュール1738と、I/Oインターフェース制御モジュール1740とを含む。スケジューリングモジュール1734(たとえば、スケジューラ)は、無線端末に対するアップリンクおよびダウンリンクセグメント(たとえば、アップリンクおよびダウンリンクトラヒックチャネルセグメント)をスケジュールする。受信機制御モジュール1736は、OFDM受信機1702の動作を制御し、送信機制御モジュール1738は、OFDM送信機1704の動作を制御する。I/Oインターフェース制御モジュール1740は、I/Oインターフェース1708の動作を制御する。
データ/情報1728は、無線端末データ/情報1742と、システムデータ/情報1756と、ストリップシンボル情報1758と、非ストリップシンボル情報1760とを含む。WTデータ/情報1742は、データ/情報の複数の集合(WT 1データ/情報1744、・・・、WT Nデータ/情報1746)を含み、各集合は、BS 1700によってサービスされている異なる無線端末に対応する。WT 1データ/情報1744は、ユーザデータ1748(たとえば、1つのテキストデータ、画像データ、音響データ、および(無線端末で実行されているユーザアプリケーションのための)ユーザアプリケーションデータのうちの少なくとも1つを含み、送信されるべく保存されているユーザデータ)と、無線端末識別情報1750(たとえば、基地局によって割り当てられた無線端末アクティブユーザ識別子)と、デバイス/セッション/リソース情報1752(たとえば、WT 1に関連するデバイス情報、WT 1との通信セッションにおいてピアノードに関連する情報、アドレス情報、ルーティング情報、通信セッション情報、および/またはエアリンクリソース情報(たとえば、WT 1に割り当てられたアップリンクおよびダウンリンクセグメント))とを含む。
システムデータ/情報1756は、ダウンリンク送信スケジュール情報1762と、アップリンクタイミング情報1764と、トーン情報1766と、第1のタイプの変調情報1768と、第2のタイプの変調情報1770とを含む。
ダウンリンク送信スケジュール情報1762は、第1のタイプの時間帯情報1772と、第2のタイプの時間帯情報1774とを含む。ダウンリンク送信スケジュール情報1762は、第1の時間帯と第2の時間帯との間のタイミング関係を指定する情報を含み、シンボル送信制御モジュール1720によって使用される。実施形態によっては、ダウンリンク送信スケジュール情報1762は、第1のタイプの時間帯の継続時間が、第2のタイプの時間帯の継続時間の少なくとも50倍であるよう指定する。第2のタイプの時間帯情報は、第2のタイプの時間帯の間にどのトーンをヌルトーンとして使用すべきかを指定する情報を含む。実施形態によっては、ダウンリンク送信スケジュール情報1762は、第1のタイプの時間帯の間に使用されたトーンの少なくとも30%が、自立変調チャネル変調を用いて、トーンの前記少なくとも30%に対して変調された符号語を使用して、第2の時間帯の間に情報を伝達するために使用されなければならないと指定する。
各種実施形態では、ダウンリンク送信スケジュール情報1762は、第2のタイプの時間帯を、(基地局に登録されていなくて、基地局とのアップリンクタイミング同期を有しない)無線端末が登録処理の一環としてアップリンク信号の送信を許可された時間帯の間に発生するようスケジュールする。
トーン情報1766は、アップリンクおよびダウンリンクトーンブロック情報を含む。第1のタイプの変調情報1768(コヒーレント変調情報)(たとえば、QPSK、QAM16、QAM64、QAM256などのための変調コンステレーション情報、符号化ビットから変調シンボルへのマッピング情報、電力レベル情報など)は、コヒーレント変調モジュール1722によって使用される。第2のタイプの変調情報1770(自立変調方式情報)(たとえば、ストリップシンボルのトーンの中のゼロおよび非ゼロ変調シンボルの組み合わせを使用する変調技術を識別する情報)は、自立変調方式モジュール1724によって使用される。
アップリンクタイミング情報1764は、基地局1700によって使用されているアップリンクタイミング構造(たとえば、ダウンリンクタイミング構造に対して同期している、反復型アップリンクタイミング構造内の、インデックス付けされたOFDMシンボル送信時間帯)を識別する情報を含む。アップリンクタイミング情報1764は、アクセス間隔情報1776を含む。アクセス間隔情報1776は、基地局1700に登録されていなくて、基地局1700とのアップリンクタイミング同期を有しない無線端末が、(たとえば、コンテンションベースのセグメントを使用する搬送によって)基地局1700に登録しようとするために使用するアップリンクタイミング構造の中のOFDMシンボル送信時間帯を識別する。実施形態によっては、アップリンクおよびダウンリンクタイミング構造は、ストリップダウンリンク搬送に使用される第2の時間間隔がアクセス間隔の時間帯の間に発生するように、意図的に同期される。
ストリップシンボル情報1758は、第2のタイプの時間帯の間に送信されるべく生成されるOFDMシンボルに関連する情報(たとえば、伝達されるメッセージおよび/または情報、識別されるヌルトーン、識別される非ヌルトーン、ストリップシンボルの各トーンのための信号成分および関連する電力レベルに関して、OFDMシンボルを定義する情報)を含む。非ストリップシンボル情報1760は、第1のタイプの時間帯の間に送信されるべく生成されるOFDMシンボルに関連する情報(たとえば、伝達されるユーザデータ、符号化ビット、変調シンボル値、非ストリップシンボルの各トーンのための信号成分および関連する電力レベルに関して、非ストリップOFDMシンボルを定義する情報)を含む。
図15は、例示的な第1および第2のタイプの時間間隔と、例示的なアンテナ係数集合の使用と、復号のための例示的なチャネル推定使用間隔と、例示的なチャネル推定更新と、例示的な、チャネル係数集合を変更する機会と、チャネル推定のリセットおよび/またはチャネル推定の継続を含む例示的な方法とを示す、図面1500である。図面1500は、本発明によるいくつかの無線端末(たとえば、図16の無線端末1600)によって実施される操作を示す。
水平線1502は、時間を示す。図15には、以下の連続する時間間隔、すなわち、(第1のタイプの時間間隔1504、第2のタイプの時間間隔1506、第1のタイプの時間間隔1508、第2のタイプの時間間隔1510、第1のタイプの時間間隔1512、第2のタイプの時間間隔1514、第1のタイプの時間間隔1516)を示す。この例の目的のために、無線端末は、異なる3つのアンテナ利得係数集合をサポートし、それらのチャネル推定のそれぞれに対応するチャネル推定をメモリに保存するものとする。他の実施形態では、無線端末は、別の数の、アンテナ利得係数の集合をサポートし、別の数の対応するチャネル推定を保存することが可能である。
例示的な第2の時間間隔(1506、1510、1514)の間に、無線端末は、ブロック(1520、1524、1528)にそれぞれ示されているように、(係数集合2、係数集合3、係数集合1)をそれぞれ使用するように制御される。この例では、第2の間隔のための係数集合は、所定のシーケンスで、3つの可能な選択肢の間で交替し、したがって、アンテナ集合の各組み合わせのテストが行われる。実施形態によっては、第2のタイプの間隔のために選択されるアンテナ集合は、前の第1のタイプの時間間隔に使用されたアンテナ集合の関数である。たとえば、例示的な第2のタイプの時間間隔のためのアンテナ集合は、実施形態によっては、先行する第1のタイプの時間間隔に使用されたアンテナ係数集合とは異なる。
この例示的実施形態では、無線端末は、第1のタイプの時間間隔ごとにアンテナ係数集合を選択する機会を有し、無線端末は、その選択されたアンテナ係数集合を第1のタイプの時間間隔に使用する。この例では、無線端末は、第1の時間間隔(1504、1508、1512、1515)に対応して、それぞれ(アンテナ係数集合1、アンテナ係数集合2、アンテナ係数集合2、アンテナ係数集合1)を使用することを選択している。どの係数集合を使用するかの選択は、第2のタイプの時間間隔の間に実施された測定から導出された情報に基づき、実施形態によっては、第1の時間間隔の間に実施された測定から導出された情報に基づく。
ブロック(1532、1534、1536、1538)は、第1のタイプの時間間隔(1504、1508、1512、1516)の間に、コヒーレント復号および復調動作に使用されるチャネル推定が、それぞれ、(チャネル推定1、チャネル推定2、チャネル推定2、チャネル推定1)であって、これらは、その時点で使用される係数集合と一致することを示す。ブロック(1540、1542、1544、1546)は、第1のタイプの時間間隔(1504、1508、1512、1516)の間に、(チャネル推定1、チャネル推定2、チャネル推定2、チャネル推定1)がそれぞれ更新されることを示す。
行1548は、いくつかの実施形態で用いられる一例示的方法を示し、この方法では、第1のタイプの時間間隔に対し、無線端末が、先行した最後の第1のタイプの時間間隔で使用されたものと同じアンテナ係数集合を使用することを決定した場合、選択されたアンテナ係数集合に対応するチャネル推定は、このアンテナ係数集合に対応する、保存されたチャネル推定を継続し、無線端末が、先行した最後の第1のタイプの時間間隔で使用されたアンテナ係数集合と異なるアンテナ係数集合を使用することを決定した場合、選択されたアンテナ係数集合に対応するチャネル推定は、再初期化値(たとえば、所定の値)にリセットされる。
矢印1552に対応する選択機会を考える。無線端末は、ブロック1522で示されるように、アンテナ係数集合2を第1のタイプの時間間隔1508に使用することを決定する。これは、ブロック1518で示されるように係数集合1であった、先行する第1のタイプの時間間隔1504の間に使用されたアンテナ係数と異なる。この場合、無線端末は、チャネル推定2を再初期化値(たとえば、所定の値)にリセットする。
矢印1554に対応する選択機会を考える。無線端末は、ブロック1526で示されるように、アンテナ係数集合2を第1のタイプの時間間隔1512に使用することを決定する。これは、ブロック1522で示されるように係数集合2であった、先行する第1のタイプの時間間隔1508の間に使用されたアンテナ係数と同じである。この場合、無線端末は、保存されたチャネル推定2を継続する。
矢印1556に対応する選択機会を考える。無線端末は、ブロック1530で示されるように、アンテナ係数集合1を第1のタイプの時間間隔1516に使用することを決定する。これは、ブロック1526で示されるように係数集合2であった、先行する第1のタイプの時間間隔1512の間に使用されたアンテナ係数と異なる。この場合、無線端末は、チャネル推定1を再初期化値(たとえば、所定の値)にリセットする。
行1548に示された方法の変形形態である実施形態によっては、リセットが要求された場合、リセットは、前の第1のタイプの時間間隔のチャネル推定が対象である。たとえば、矢印1552の選択の場合は、保存されたチャネル推定1がリセットされていることが可能であり、操作は、既にリセットされている、保存されたチャネル推定2によって再開される。選択機会1554の場合は、リセットが実施されず、操作は、保存されたチャネル推定2を継続する。選択機会1556の場合は、チャネル推定2のリセットが実施され、操作は、既に1552でリセットされている、保存されたチャネル推定1を継続する。
行1550は、行1548について説明された方法の代替方法を示す。実施形態によっては、行1550の例示的方法が用いられ、この方法では、無線端末が、選択されたアンテナ係数集合に対応する、保存されたチャネル推定を継続する。矢印1558に対応する選択機会を考える。無線端末は、ブロック1522で示されるように、アンテナ係数集合2を第1のタイプの時間間隔1508に使用することを決定し、無線端末は、保存されたチャネル推定2を継続する。矢印1560に対応する選択機会を考える。無線端末は、ブロック1526で示されるように、アンテナ係数集合2を第1のタイプの時間間隔1512に使用することを決定し、無線端末は、保存されたチャネル推定2を継続する。矢印1562に対応する選択機会を考える。無線端末は、ブロック1530で示されるように、アンテナ係数集合1を第1のタイプの時間間隔1516に使用することを決定し、無線端末は、保存されたチャネル推定1を継続する。
実施形態によっては、行1550の方法の変形形態が用いられ、その場合は、第1のタイプの間隔に使用される選択されたアンテナ係数集合に対応するチャネル推定が、この選択に続いて継続されるが、保存されたチャネル推定が、所定の時間間隔、所定の数のOFDMシンボル送信時間帯、または所定の数の第1のタイプの間隔の選択機会に使用されない場合、このチャネル推定は(たとえば、所定の値に)リセットされる。実施形態によっては、本発明の別の変形形態が用いられ、その場合は、チャネル推定に関連付けられた品質レベル指標が所定の値を下回った場合に、アンテナ利得係数集合に対応する、保存されたチャネル推定が、(たとえば、所定の値に)リセットされる。
図18は、本発明による、例示的なダウンリンクタイミング構造1802と、本発明に従って実装される、例示的な無線端末1874とを示す図面である。水平軸1804は、OFDMシンボル送信時間帯を単位とする時間を示す。例示的ダウンリンクタイミング構造は、例示的な第2のタイプの時間間隔と例示的な第1のタイプの時間間隔とを含む。例示的な第2のタイプの時間間隔のそれぞれは、連続する2つのOFDMシンボル送信時間帯を含み、例示的な第1のタイプの時間間隔のそれぞれは、連続する112つのOFDMシンボル送信時間帯を含む。例示的ダウンリンクタイミング構造においては、第1および第2のタイプの時間間隔は、交互になる。図18では、第2のタイプの時間間隔1806の後に第1のタイプの時間間隔1808が続き、この後に第2のタイプの時間間隔1810が続き、この後に第1のタイプの時間間隔1812が続き、この後に第2のタイプの時間間隔1814が続き、この後に、新たな第1のタイプの時間間隔が続き、この一部分1816が図示されている。例示的な第2のタイプの時間間隔のそれぞれ(たとえば、第2のタイプの時間間隔1806)は、第1のストリップOFDMシンボル時間帯1818と、第2のストリップOFDMシンボル時間帯1820とを含み、これらによって、無線端末は、2つの独立した信号品質測定値(各ストリップシンボル時間帯における受信信号に基づく値)を取得することが可能である。
例示的無線端末1874は、3つのアンテナ(アンテナa 1878、アンテナb 1880、アンテナc 1882)と、アンテナセレクタ1876と、選択されたアンテナフィード1884とを含む。実施形態によっては、これらのアンテナは、指向性アンテナである。本発明によれば、無線端末は、各アンテナを使用して受信した信号に対応する品質測定値を評価して、どのアンテナを第1のタイプの時間間隔用として選択するかを決定する。無線端末1874は、各第1のタイプの時間間隔に対して選択されたプライマリアンテナを使用して動作する(たとえば、現在のプライマリアンテナに対応するチャネル推定を更新し、ダウンリンクユーザデータ信号を受信し、コヒーレント復調を実施する)。第1のタイプの時間間隔の間に、受信された信号の品質測定値が取得される。各第1のタイプの時間間隔の最後に、無線端末のアンテナ選択は、第1のストリップシンボル時間帯用の代替アンテナに切り替えられ、その次に、第2のストリップシンボル時間帯用の第2の代替アンテナに切り替えられる。第2のタイプの時間間隔の1つの機能は、WT 1874が、各代替アンテナで受信された信号を評価することを可能にすることである。ストリップシンボル時間帯のそれぞれについて、WT 1874は、独立した信号品質測定値を取得する。各ストリップシンボルに対応する信号品質測定では、対応する信号品質測定値を決定する際に、このストリップシンボル時間帯以外で受信された情報を使用する必要がなく、各種実施形態では使用しない。本発明によれば、ストリップシンボルに対して送信されるダウンリンク信号は、少なくともいくつかのヌルトーンといくつかの非ヌルトーン(たとえば、いくつかの既知の非ヌルトーン)との混合物を含むように意図的に構築されており、これによって、他の以前のシンボル送信時間帯からの情報を使用する必要がない信号品質測定が容易になる。したがって、第1のタイプの時間間隔とそれに続く2つのストリップシンボル時間帯からなる各集合に対して、WT 1874は、それぞれが異なるアンテナに対応する、比較すべき3つの異なる信号品質測定値の集合を有する。
行1822の矢印(1824、1826、1828、1830、1832、1834)は、要求されるアンテナ切り替えポイントを示す。行1838の矢印(1840、1842、1844)は、アンテナ切り替え機会を示し、ここでアンテナが(たとえば、最後の第1のタイプの時間間隔、および最後の2つのストリップシンボル時間帯の間に取得された、信号品質測定値の関数として)切り替えられることが可能である。行1852は、アンテナ切り替え設定の例示的なシーケンスを示す。
ブロック1854で示されるように、OFDMシンボル送信時間帯0に先行する第1のタイプの時間帯の間、無線端末1874が、アンテナaを使用して動作しているとする。時点1824で、WTは、アンテナbに切り替えるよう要求され、ブロック1856で示されるように、第1のストリップシンボル時間帯の間、アンテナbを使用し続ける。次に時点1826で、WTは、アンテナcに切り替えるよう要求され、ブロック1858で示されるように、第2のタイプの時間間隔1806の第2のストリップシンボル時間帯の間、アンテナcを使用し続ける。したがって、無線端末は、アンテナ(a、b、c)のそれぞれに関連付けられた3つの品質測定値を取得することが可能になっている。WTは、次の第1のタイプの時間間隔に使用するアンテナを、取得された信号品質測定値の関数として選択する。実施形態によっては、WTは、最良の(たとえば、最高の)信号品質測定値のアンテナを、次の第1のタイプの時間間隔に使用することを選択する。たとえば、アンテナbに対応する品質測定値1846が最良の信号品質を示したとすると、WT 1874は、選択機会1840において、アンテナbを使用することを選択し、アンテナをcからbに切り替え、ブロック1860で示されるように、次の第1のタイプの時間間隔1808の間、アンテナbを使用し続ける。
第1のタイプの時間間隔1808の間に、WTは、アンテナbに関連付けられた信号品質測定値を取得する。時点1828において、WTは、アンテナcに切り替えるよう要求され、アンテナcに切り替え、ブロック1862で示されるように、第1のストリップ時間帯の間、アンテナcを使用し続け、アンテナcに関連付けられた品質測定値を取得する。次に、時点1830において、WTは、アンテナaに切り替えるよう要求され、アンテナaに切り替え、ブロック1864で示されるように、第2のストリップ時間帯の間、アンテナaを使用し続け、アンテナaに関連付けられた品質測定値を取得する。
たとえば、アンテナaに対応する品質測定値1848が最良の信号品質を示したとすると、WT 1874は、選択機会1842において、アンテナaを使用することを選択する。WT 1874は、アンテナセレクタ1876が既にアンテナaに設定されているので、アンテナを切り替える必要がない。WT 1874は、ブロック1866で示されるように、次の第1のタイプの時間間隔1812の間、アンテナaを使用し続ける。
第1のタイプの時間間隔1812の間に、WTは、アンテナaに関連付けられた信号品質測定値を取得する。時点1832において、WTは、アンテナbに切り替えるよう要求され、アンテナbに切り替え、ブロック1868で示されるように、第1のストリップ時間帯の間、アンテナbを使用し続け、アンテナbに関連付けられた品質測定値を取得する。次に、時点1834において、WTは、アンテナcに切り替えるよう要求され、アンテナcに切り替え、ブロック1870で示されるように、第2のストリップ時間帯の間、アンテナcを使用し続け、アンテナcに関連付けられた品質測定値を取得する。
たとえば、アンテナaに対応する品質測定値1850が最良の信号品質を示したとすると、WT 1874は、選択機会1844において、アンテナaを使用することを選択し、アンテナをcからaに切り替え、ブロック1872で示されるように、次の第1のタイプの時間間隔1816の間、アンテナaを使用し続ける。
各アンテナに関連付けられたチャネル品質測定を実施することに加えて、無線端末は、少なくとも各第1のタイプの時間間隔の間にチャネル推定を実施する。実施形態によっては、選択されたアンテナが、1つの第1のタイプの時間間隔から次の後続の第1のタイプの時間間隔に変わらない場合、チャネル推定は維持され、1つの第1のタイプの時間間隔から次の第1のタイプの時間間隔まで継続される。たとえば、例示的な第1のタイプの時間間隔1812と、後続の第1のタイプの時間間隔部分1816とを考える。両方の第1のタイプの時間間隔に、同じアンテナ(アンテナa)が使用される。間隔1812の最後におけるチャネル推定は、実施形態によっては、間隔1812の最後にメモリに保存される。次に、このチャネル推定は、リセットされることなく、保存された値をベースまたは開始点として使用して再開することを、間隔1816の最初に許可される。
実施形態によっては、選択されたアンテナが、1つの第1のタイプの時間間隔から次の後続の第1のタイプの時間間隔にかけて切り替えられる場合、チャネル推定はリセットされる(たとえば、新しいアンテナのために再初期化される)。たとえば、アンテナbに対応するチャネル推定は、時点1840において、(たとえば、所定の再初期化値に)リセットされ、アンテナaに対応するチャネル推定は、時点1842において、(たとえば、所定の再初期化値に)リセットされる。
実施形態によっては、選択されたアンテナが、1つの第1のタイプの時間間隔から次の後続の第1のタイプの時間間隔にかけて切り替えられる場合、同じ選択されたアンテナを使用して回復された、先行のストリップシンボルからチャネル推定が取得され、このチャネル推定は、このストリップシンボルからの情報に基づき、前のチャネル情報をまったく使用しない。次に、このストリップシンボルベースのチャネル推定は、後続の第1のタイプの時間間隔の開始のベースとして使用される。たとえば、OFDMシンボル時間帯0の間に回復されたストリップシンボルに基づいて、アンテナbに対応するチャネル推定が取得されることが可能であり、このチャネル推定は、時点1840において続けて開始されることが可能である。さらに、OFDMシンボル送信時間帯115の間に回復されたストリップシンボルに基づいて、アンテナaに対応するチャネル推定が取得されることが可能であり、このチャネル推定は、後続の第1の時間帯1812に対して、時点1842において続けて開始されることが可能である。
本発明の他の実施形態は、第1のタイプの時間間隔および/または第2のタイプの時間間隔において、異なる数のOFDMシンボル送信時間間隔を含むことが可能である。たとえば、実施形態によっては、各第2のタイプの時間間隔に異なる数のOFDMシンボル時間帯(たとえば、1つ、3つ、または4つのOFDMシンボル時間帯)を含む。各種実施形態では、第1のタイプの時間間隔におけるOFDMシンボル時間帯の数の比は、第2のタイプの時間間隔におけるOFDMシンボル時間帯の数の少なくとも40倍である。実施形態によっては、第2のタイプの時間間隔の間、アンテナ選択が、複数のOFDMシンボル送信時間帯(たとえば、複数の連続するOFDMシンボル送信時間帯)にわたって同じままであることが可能である。たとえば、4つのOFDMシンボル送信時間帯を含む、例示的な第2のタイプの時間間隔が、2つの連続するOFDMシンボル送信時間帯からなる集合を2つ含むことが可能であり(各集合は、異なるアンテナに対応する)、所与の集合について、チャネル品質測定値を取得することが可能である。
実施形態によっては、その中で選択が行われることが可能な、無線端末内のアンテナの数は、第2のタイプの時間間隔におけるストリップシンボル時間帯の数−1と一致しない。たとえば、5つのアンテナの間での切り替えが可能な例示的無線端末で、2つのシンボル時間帯からなる第2のタイプの時間間隔を使用する実施形態を考えると、無線端末は、それの第1のタイプの時間間隔の間は、選択されたアンテナで動作していることが可能であり、次に、各第2のタイプの時間間隔の間は、4つの代替アンテナから2つの代替アンテナが選択されることが可能である。そのような実施形態によっては、4つの代替アンテナのそれぞれについての品質情報を取得する、2つの連続する第2のタイプの時間間隔が完了してから、無線端末が、第1のタイプの時間間隔の間に使用されるべきアンテナを切り替えることを許可される。実施形態によっては、切り替えが許可されるのは、各第2のタイプの時間間隔の後であり、次の第1のタイプの時間間隔の間に使用されるべきアンテナは、最後の先行の第1のタイプの時間間隔および最後の第2のタイプの時間間隔の品質測定値に基づく。
図18は、アンテナ切り替えに関して説明されてきたが、本発明はまた、無線端末が、利得係数の集合(たとえば、第1の時間間隔、連続する第1のOFDMストリップシンボル時間帯および第2のOFDMストリップシンボル時間帯のそれぞれに対応する、異なる利得係数の集合)と並行して使用される複数のアンテナ素子を使用し、WTが、次の第1のタイプの時間間隔に使用する1つの利得係数集合を3つの利得係数集合から選択する実施形態にも適用可能である。そのような実施形態によっては、アンテナの切り替えは、利得係数集合が、0と1との組み合わせである特殊なケースと、機能的に等価である。たとえば、利得係数集合(g、g、g)を有する3つのアンテナ素子の実施形態を考える。各利得係数値は、0〜1の値であり、並行して使用される3つのアンテナ素子に対応する。アンテナ素子aだけを選択すると、利得係数集合は(1、0、0)である。アンテナ素子bだけを選択すると、利得係数集合は(0、1、0)である。アンテナ素子cだけを選択すると、利得係数集合は(0、0、1)である。
無線通信システムによっては、それぞれが、ストリップシンボル搬送に関連する動作に関して異なるように動作する、無線端末の混合物があってよい。たとえば、システム内のいくつかの無線端末は、単一のアンテナだけを含むことが可能であり、異なるアンテナ間の切り替えを行わない。他の無線端末は、第1の数(たとえば、3つ)のアンテナを含み、これらのアンテナ間で、ストリップ信号品質測定値の関数として切り替えを行うことが可能である。他の無線端末は、第2の数(たとえば、6つ)のアンテナを含み、これらのアンテナを、ストリップ信号品質測定値の関数として切り替えることが可能である。さらに他の無線端末は、組み合わせで使用される第3の数のアンテナ素子を含み、第4の数のアンテナ利得係数集合をサポートし、アンテナ利得係数集合を、ストリップ信号品質測定値の関数として切り替えることが可能である。さらに他の無線端末は、組み合わせで使用される第5の数のアンテナ素子を含み、第6の数のアンテナ利得係数集合をサポートし、アンテナ利得係数集合を、ストリップ信号品質測定値の関数として切り替えることが可能である。
図19は、本発明に従い、本発明の方法を用いて実装される例示的な無線端末1900(たとえば、モバイルノード)の図面である。たとえば、例示的無線端末1900は、本発明に従って実装される、例示的な直交周波数分割多重(OFDM)拡散スペクトラム多重アクセス無線通信システムの無線端末であってよい。
例示的無線端末1900は、バス1912を介して接続された受信機1902と、送信機1904と、プロセッサ1906と、ユーザI/Oデバイス1908と、メモリ1910とを含み、バス1912上で各種要素がデータおよび情報を交換することが可能である。例示的無線端末1900はさらに、同時送受モジュール1901と、制御可能アンテナセレクタモジュール1903と、複数のアンテナ(アンテナ1 1905、アンテナ2 1907、アンテナ3 1909)とを含む。同時送受モジュール1902は、受信機1902および送信機1904の両方を制御可能アンテナ切り替えモジュール1903に接続して、送信機1904の出力と受信機1902の入力との間を隔離しながら、送信機および受信機の両方が、同じ選択されたアンテナを同時に使用することを可能にする。制御可能アンテナ切り替えモジュール1903(たとえば、制御可能スイッチ)は、アンテナ制御選択モジュール1932からの切り替え制御信号1919の制御の下で、同時送受モジュールに接続されたアンテナフィード線を、複数のアンテナ(1905、1907、1909)のうちの1つに切り替えるよう制御される。
受信機1902は、基地局からのダウンリンク信号(たとえば、ダウンリンクOFDM信号)を受信して処理する。ダウンリンク信号が、任意の所与の時点で、複数のアンテナ(1905、1907、1909)のうちの1つによって受信され、このアンテナは、制御可能アンテナ選択モジュール1903の設定に依存する。受信機1902はさらに、RFモジュール1922と、変換モジュール1924と、ベースバンドモジュール1926と、信号品質測定モジュール1928と、アンテナ制御選択モジュール1932と、チャネル推定モジュール1934と、チャネル推定制御モジュール1936と、コヒーレント復号器モジュール1938と、ストリップシンボル復号器モジュール1940とを含む。信号品質測定モジュール1928は、信号対干渉測定モジュール1930を含む。
RFモジュール1922は、同時送受モジュール1901に接続され、ダウンリンクパスバンド信号を受信して処理する。RFモジュール1922に接続された変換モジュール1924は、受信されたパスバンド信号をベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号は、ベースバンドモジュール1926によって処理される。
信号測定モジュール1928は、異なる時間帯の間に、RFモジュールおよび/またはベースバンドモジュール1926から出力された信号に対して信号測定を実施する。実施形態によっては、第2のタイプの時間帯の間に、少なくとも1つのヌルトーンと複数の追加トーンとを含むOFDMシンボルが受信され、この追加トーンによって、前のOFDMシンボル時間帯に依存しない変調方式を用いて情報が伝達される。たとえば、例示的な第2のタイプの時間帯が、2つの連続するOFDMシンボル時間帯を含むことが可能であり、それぞれはストリップシンボル時間帯と称され、各ストリップシンボル時間帯は、独立して復調されるべきストリップOFDMシンボルを搬送することが可能である。信号品質測定モジュール1928は、信号対干渉測定モジュール1930を含む。信号対干渉測定モジュール1930は、信号対干渉測定値を、少なくとも1つのヌルトーンの測定値と、追加の非ヌルトーン(たとえば、既知のトーン、または、OFDMシンボル内で制御情報の符号化ビットの伝達に使用されるトーン)のうちの少なくとも1つの測定値との関数として計算する。
アンテナ制御選択モジュール1932は、信号品質測定モジュール1928に接続される。アンテナ制御選択モジュール1932は、異なる時間帯の間に異なるアンテナを選択するよう無線端末を制御する。たとえば、(たとえば、112個の連続するOFDM送信時間帯の)第1のタイプの時間帯は、現在の好ましいアンテナ選択に対応することが可能であり、この第1のタイプの時間帯は、チャネル推定を使用してダウンリンクユーザデータおよびコヒーレント復調を処理することを含むことが可能である。第2の時間帯の例は、2つの連続するOFDMシンボル時間帯を含むことが可能であり、各OFDMシンボル送信時間帯の間に選択されるアンテナは、異なる代替アンテナを使用することが可能である。アンテナ制御選択モジュール1932は、制御可能アンテナセレクタモジュール1903に送られる切り替え制御信号1919を生成する。たとえば、ダウンリンクタイミング構造は、実施形態によっては、アンテナ切り替えおよび信号品質測定が、各アンテナに対応して実施され、次に、品質測定値を使用して選択が実施され、最良(たとえば、最高)の信号対干渉測定値に対応するアンテナが、次の第1のタイプの時間帯のために接続されるように、構築される。実施形態によっては、アンテナ制御選択モジュール1932は、第2のタイプの時間間隔のアンテナ選択および/または切り替えを制御して、代替アンテナに対応する代替通信チャネルをテストするサブモジュールと、たとえば、第1のタイプの時間間隔のアンテナ選択および/または切り替えを制御して、チャネル品質測定値の比較に基づいて、次の第1のタイプの時間間隔に好ましいアンテナを選択する、別のサブモジュールとを含む。
コヒーレント復号器モジュール1938は、コヒーレント変調を用いて情報が伝達される第1のタイプの時間帯の間に、コヒーレント変調を用いて伝達される情報を、コヒーレント復号を実施して回復する。ストリップシンボル復号器モジュール1940は、情報が無線端末に伝達される第2のタイプの時間帯の間に伝達される情報を、復号を実施して回復し、この情報回復方法は、ストリップシンボルに対応する単一のOFDMシンボル送信時間帯に受信された信号を使用することに基づく方式を用い、前のどの時点または後続のどの時点の信号から導出されたチャネル推定にも依存しない。実施形態によっては、ストリップシンボル復号器モジュール1940は、第2のタイプの時間間隔の間に、2つの異なるアンテナ選択に対応する2つの独立した復号動作を実施する。
チャネル推定モジュール1934は、コヒーレント変調が用いられる時間帯の間にチャネル推定を生成する。チャネル推定制御モジュール1936は、チャネル推定モジュール1934に接続される。チャネル推定制御モジュール1936は、チャネル推定の動作および/またはチャネル推定の再初期化を制御する。チャネル推定制御モジュール1936は、アンテナ選択情報と、前のアンテナ選択情報とを用いて、特定のアンテナに関連付けられたチャネル推定を開始するタイミングと、特定のアンテナに関連付けられたチャネル推定を一時停止するタイミングと、特定のアンテナに関連付けられたチャネル推定のリセットを実施するタイミングとを決定する。
送信機1904は、送信アンテナ(1905、1907、1909)のうちの1つに接続され、所与の時点で、送信機1904は、同時送受モジュール1901および制御可能アンテナセレクタモジュール1903を通して、アップリンク信号(たとえば、OFDMアップリンク信号)を基地局に送信する。送信機1904は、アップリンク信号で伝達される情報の符号化に使用可能な符号器1921を含む。ユーザI/Oデバイス1908(たとえば、マイク、スピーカ、ディスプレイ、キーボード、キーパッド、スイッチ、カメラなど)は、ユーザデータ/情報の入力、ユーザデータ/情報の出力、ならびに無線端末の少なくともいくつかの機能を制御する操作(たとえば、ユーザセッションの開始、呼の終了など)を可能にすることに使用される。
メモリ1910は、ルーチン1946およびデータ/情報1948を含む。プロセッサ1906(たとえば、CPU)は、ルーチン1946を実行し、メモリ1910内のデータ/情報1948を使用して、無線端末1900の動作を制御し、本発明の方法を実装する。
ルーチン1946は、通信ルーチン1950および無線端末制御ルーチン1952を含む。通信ルーチン1950は、各種通信動作を処理し、無線端末によって使用される各種通信プロトコルを実施する。無線端末制御ルーチン1952は、受信機制御モジュール1954と、送信機制御モジュール1956と、ユーザI/Oデバイス制御モジュール1958とを含む。受信機制御モジュール1954は、受信機1902の動作を制御し、送信機制御モジュール1956は、送信機1904の動作を制御する。ユーザI/Oデバイス制御モジュール1958は、ユーザI/Oデバイス1908を制御する。
データ/情報1948は、ユーザデータ1960(たとえば、音声データ、音響データ、画像データ、テキストデータなど)と、無線端末識別情報1962(たとえば、基地局から割り当てられた無線端末アクティブユーザ識別子)と、デバイス/セッション/リソース情報1964(たとえば、WT 1900デバイス情報、ピアノード情報、通信セッション情報、ルーティング情報、および/またはエアリンクリソース情報(割り当てられたアップリンクおよびダウンリンクチャネルセグメント、およびダウンリンクブロードキャストセグメントの情報など))とを含む。データ/情報1948はさらに、現在のタイミング情報1966(たとえば、基地局によって使用されている反復型タイミング構造における現在のOFDMシンボル時間帯インデックス)と、基地局識別子情報1968(たとえば、基地局識別子、基地局タイプ識別子、セクタおよび/またはキャリヤ識別子の情報)とを含む。
データ/情報1948はさらに、コヒーレント復号器からの回復された情報1970と、ストリップシンボル復号器からの回復された情報1974と、トーン情報1972と、タイミング構造情報1976と、複数のアンテナ信号品質測定値の集合(アンテナ1信号品質測定値1991、・・・、アンテナ3信号品質測定値1992)と、複数のチャネル推定情報の集合(アンテナ1チャネル推定1978、・・・、アンテナ3チャネル推定1980)と、非ストリップ間隔用に選択されたアンテナ1986(たとえば、第1のタイプの時間間隔用に現在選択されているアンテナ)と、第1のストリップ時間帯用のアンテナ1988(たとえば、第2のタイプの時間間隔の第1のストリップOFDMシンボル送信時間帯におけるテストに使用される現在の代替アンテナ)と、第2のストリップOFDMシンボル送信時間帯用のアンテナ1990(たとえば、第2のタイプの時間間隔の第2のストリップOFDMシンボル送信時間帯におけるテストに使用される現在の第2の代替アンテナ)と、アンテナ選択基準1982と、チャネル推定リセット情報1984とを含む。複数の保存されたチャネル推定のそれぞれは、異なるアンテナに対応し、チャネル推定モジュール1934は、異なるアンテナに対応する、異なるチャネル推定をメモリ内に保持し、これらのチャネル推定は、コヒーレント変調を用いて伝達されていた処理済み信号から生成される。アンテナ信号品質測定値(1978、・・・、1992)は、信号品質測定モジュール1928から出力され、アンテナ制御選択モジュール1932に入力される。アンテナ選択基準1982(たとえば、所定の切り替え制限)は、品質測定値を比較して、次の第1のタイプの時間間隔に関してアンテナ選択の決定を行う際に、アンテナ制御選択モジュール1932によって使用される。チャネル推定リセット情報1984は、たとえば、チャネル推定(1978、・・・、1980)の1つをリセットするタイミングを決定する際に、チャネル推定制御モジュール1936によって使用される。チャネル推定リセット情報1984はさらに、リセットが実施される際にチャネル推定モジュール1934によって使用される情報(たとえば、新しい推定の開始時に使用される再初期化値)を含む。
図20は、本発明による、例示的な無線通信システムにおいて無線端末を操作する例示的方法のフローチャート2000の図面である。この例示的方法はステップ2002から始まり、ステップ2002では、無線端末が電源投入され、初期化される。操作は、開始ステップ2002からステップ2004に進む。ステップ2004では、無線端末は、複数の連続するシンボル送信時間帯を含む第1のタイプの時間帯の間に、複数のシンボル(各シンボルは第1の複数のトーンを含む)を受信するよう操作される。前記第1の時間帯の少なくともいくつかの間に、パイロット信号が受信される。操作は、ステップ2004からステップ2006に進む。
ステップ2006では、無線端末は、前記第1のタイプの時間帯の間にチャネル推定を生成し、前記チャネル推定は、複数のシンボル送信時間帯の間に受信された信号について生成される。操作は、ステップ2006からステップ2008に進む。ステップ2008では、無線端末は、第2のタイプの時間帯の間に、ヌルトーンであるようにあらかじめ決められたトーンの少なくとも30%を含むシンボルを受信するよう操作され、前記シンボルはさらに、トレーニングシンボルに使用されるトーンを含む。実施形態によっては、トレーニングシンボルは、符号化変調シンボルと同じトーン当たり電力で送信される。実施形態によっては、トレーニングシンボルのトーン当たり送信電力は、符号化変調シンボルの場合より(たとえば、3〜5dB)高い。操作は、ステップ2008からステップ2010に進む。
ステップ2010では、無線端末は、前記トレーニングシンボルの少なくともいくつかと、前記あらかじめ決められたヌルトーンの少なくともいくつかとを使用して、チャネル品質測定を実施するよう操作される。操作は、ステップ2010からステップ2004に進む。
実施形態によっては、第1および第2のタイプの時間帯は、あらかじめ決められた送信スケジュールに従って繰り返され、前記第1のタイプの時間帯のそれぞれにおけるシンボル送信時間帯の数は、各第2のタイプの送信時間帯に含まれるシンボル送信時間帯の数の少なくとも40倍である。実施形態によっては、各第2のタイプの時間帯は、最多で2つのシンボル送信時間帯を含む。実施形態によっては、各第2のタイプの時間帯の間に、少なくとも1つの第1のタイプの時間帯が発生する。
各種実施形態では、前記第2の時間帯の少なくともいくつかの間に、少なくともいくつかのトーンで、ブロードキャスト制御情報が受信される。前記第2のタイプの時間帯の間に受信されたブロードキャスト制御データは、受信された符号化ブロードキャスト制御データが、他のどのシンボル送信時間帯の間に受信された情報も必要とせずに復号されることを可能にする変調方式を用いて符号化されている。
実施形態によっては、例示的無線通信システムは、直交周波数分割多重(OFDM)システムであり、各OFDMシンボル送信時間帯の間に少なくとも100個のトーンが並行して使用される。たとえば、無線端末は、複数の基地局を含む多重アクセス拡散スペクトラムOFDM無線通信システムの無線端末であってよく、このシステムでは、各基地局は、(たとえば、113個のダウンリンクトーンからなるトーンブロックを使用する)ダウンリンクタイミング構造および周波数構造に従って、ダウンリンクOFDMシンボルを送信する。そのようなシステムによっては、ダウンリンクタイミング構造は、スーパスロットの反復型パターンを含み、各スーパスロットは、(たとえば、2つの連続するOFDMシンボル送信時間帯からなる)第1の部分と、それに続く(たとえば、112個の連続するOFDMシンボル送信時間帯からなる)第2の部分とを含む。そのような実施形態によっては、第1のスーパスロット部分の少なくともいくつかは、第2のタイプの時間帯に対応し、第2のスーパスロット部分の少なくともいくつかは、第1のタイプの時間帯に対応する。実施形態によっては、第1のスーパスロット部分は、ブロードキャストチャネル(たとえば、ビーコン信号/タイミング同期信号、ページング信号、タイミングおよび/電力制御信号、および/またはブロードキャストメッセージを含む、各種機能の間に多重化されたブロードキャストチャネル)に対応する。実施形態によっては、第2のスーパスロット部分は、トラヒックダウンリンクトラヒックチャネルセグメントを含むセグメントに対応する。そのような実施形態によっては、パイロット信号が、第1のタイプの時間帯の間(たとえば、第1のタイプの時間帯の各シンボル送信時間間隔の間)に送信され、パイロット信号は、トーンブロック内のトーンの集合(たとえば、113個のダウンリンクトーンのうちの4個)で送信される。実施形態によっては、第2のタイプの時間帯のOFDMシンボル送信時間帯の間は、トーンの少なくとも30%がヌルトーンである。そのような実施形態によっては、第2のタイプの時間間隔に対応するOFDMシンボルにおいては、大部分のトーンがヌルトーンであり、たとえば、113個のダウンリンクトーンのうちの57個が意図的にヌルトーンのままにされる。実施形態によっては、第2のタイプの各OFDMシンボル送信時間帯の間に、既知の変調シンボルが、固定数のトーン(たとえば、113個のダウンリンクトーンのうちの8個)で伝達される。
図21は、(たとえば、フローチャート20の方法に対応する)本発明の各種実施形態で使用される、例示的な第1のタイプの時間間隔の図面である。時間周波数グリッド2100は、114個の連続するOFDMシンボル送信時間帯からなる例示的スーパスロットにおけるOFDMシンボル送信時間帯インデックス値(2、・・・、113)に対して、113個のトーンからなる例示的ダウンリンクトーンブロック内のトーンインデックス(0、・・・、112)をプロットしたものである。グリッド2100の小さな矩形のボックスのそれぞれは、トーンシンボルのエアリンクリソースを表す。凡例2102によれば、クロスハッチシェーディングを有するタイプ2104の矩形ボックスは、トーンシンボルによって伝達されるユーザデータおよび/または制御データを表す。さらに、凡例2102によれば、ソリッドシェーディングを有するタイプ2106の矩形ボックスは、トーンシンボルによってパイロットトーンが伝達されることを示す。例示的時間周波数グリッド2100では、各OFDMシンボル送信時間帯の間に4つのパイロットトーン変調シンボルが伝達される。実施形態によっては、DCトーン(たとえば、トーン56)は、変調シンボル値の搬送のために、意図的に未使用にされる。そのような実施形態によっては、パイロットトーンが(たとえば、ダウンリンクタイミング構造および周波数構造に基づいて)OFDMシンボル送信時間間隔の間にDCトーンにマッピングされる場合、このパイロットトーンは送信されない。たとえば、そのようなOFDMシンボル送信時間帯に送信されるパイロットトーンの数は、その特定のOFDMシンボル送信時間帯については、4から3に減らされることが可能である。
図22は、(たとえば、フローチャート20の方法に対応する)本発明の各種実施形態で使用される、例示的な第2のタイプの時間間隔の図面である。時間周波数グリッド2200は、114個の連続するOFDMシンボル送信時間帯からなる例示的スーパスロットにおけるOFDMシンボル送信時間帯インデックス(0、1)に対して、113個のトーンからなる例示的ダウンリンクトーンブロック内のトーンインデックス(0、・・・、112)をプロットしたものである。グリッド2200の小さな矩形のボックスのそれぞれは、トーンシンボルのエアリンクリソースを表す。凡例2202によれば、シェーディングがないタイプ2204の矩形ボックスは、トーンシンボルを使用して伝達されるヌルトーンを示す。さらに凡例2202によれば、細かいクロスハッチシェーディングを有するタイプ2206の矩形ボックスは、トレーニングトーン(たとえば、値(1、0)を有する既知の変調シンボルのような既知の変調シンボル)がトーンシンボルによって伝達されることを示す。さらに凡例2202によれば、斜め線シェーディングを有するタイプ2208の矩形ボックスは、(たとえば、ブロードキャスト制御情報の符号化ビットを搬送する)符号化変調シンボルがトーンシンボルによって伝達されることを示す。例示的時間周波数グリッド2200では、各OFDMシンボル送信時間帯の間の符号化変調シンボルに、57個のヌルトーンと、8個の既知のトーンと、48個のトーンとが使用される。
本発明の方法および装置をOFDMシステムのコンテキストで説明してきたが、本発明の方法および装置は、多くの非OFDMおよび/または非セルラーシステムを含む広い範囲の通信システムに適用可能である。
各種実施形態では、本明細書で説明されたノードは、1つまたは複数のモジュールを使用して、本発明の1つまたは複数の方法に対応するステップ(たとえば、ストリップ信号生成、ストリップ信号復号、登録、チャネル測定、アンテナ係数評価、アンテナ係数選択、アンテナ係数テスト、SNR、SIR、テスト値選択、テスト値切り替え制御)を実施するために実装される。実施形態によっては、本発明の様々な機能が、モジュールを使用して実装される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを使用して実装されることが可能である。(たとえば、1つまたは複数のノードにおいて)前述の方法のすべてまたは一部を実装する機械(たとえば、場合によっては追加ハードウェアを有する汎用コンピュータ)を制御するために、前述の方法または方法ステップの多くが、メモリ素子(たとえば、RAM、フロッピー(登録商標)ディスクなど)のような機械可読媒体に含まれる機械実行可能命令(ソフトウェアなど)を使用して実装されることが可能である。したがって、本発明は、とりわけ、前述の方法のステップの1つまたは複数を機械(たとえば、プロセッサおよび関連ハードウェア)に実施させる機械実行可能命令を含む、機械可読媒体を対象とする。
当業者であれば、本発明の前述の説明から、前述の本発明の方法および装置に対して多くのさらなる変形形態があることは明らかであろう。そのような変形形態は、本発明の範囲内であるものとする。本発明の方法および装置は、CDMA、直交周波数分割多重(OFDM)、および/または他の様々なタイプの、アクセスノードとモバイルノードとの間に無線通信リンクを提供するために用いられることが可能な通信技術とともに使用されることが可能であり、各種実施形態ではそのように使用される。アクセスノードは、実施形態によっては、OFDMおよび/またはCDMAを使用してモバイルノードとの通信リンクを確立する基地局として実装される。各種実施形態では、モバイルノードは、受信機/送信機回路およびロジックおよび/またはルーチンを含んで本発明の方法を実施する、ノートブックコンピュータ、個人用携帯情報端末(PDA)、または他の可搬装置として実装される。
本発明に従い、本発明の方法を用いて実装される、例示的な通信システムの図面である。 本発明に従い、本発明の方法を用いて実装される、例示的な基地局の図面である。 本発明に従い、本発明の方法を用いて実装される、例示的な無線端末の図面である。 本発明の各種実施形態による、アンテナ係数変更とダウンリンク搬送とアップリンク搬送との間の例示的なタイミング関係を示す図面である。 本発明による、ダウンリンクストリップ搬送を実施するための、基地局の例示的な操作方法のフローチャートである。 図6Aおよび図6Bの組み合わせで構成される、本発明による、ストリップ搬送操作を実施するための、無線端末の例示的な操作方法のフローチャートである。 図6Aおよび図6Bの組み合わせで構成される、本発明による、ストリップ搬送操作を実施するための、無線端末の例示的な操作方法のフローチャートである。 図7Aおよび図7Bの組み合わせで構成される、本発明に従って実装される無線端末によって用いられる、本発明による例示的な通信方法のフローチャートである。 図7Aおよび図7Bの組み合わせで構成される、本発明に従って実装される無線端末によって用いられる、本発明による例示的な通信方法のフローチャートである。 本発明による、複数のトーンを使用して情報を送信するよう基地局を操作する例示的方法のフローチャートである。 本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントおよび搬送を示す図面であり、前記無線端末は、1つの受信機RFチェーンを含む。 本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントおよび搬送を示す図面であり、前記無線端末は、1つの受信機RFチェーンと1つの送信機RFチェーンとを含む。 本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントおよび搬送を示す図面であり、前記無線端末は、複数の受信機RFチェーンを含む。 本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントを示す図面であり、前記無線端末は、1つの受信機RFチェーンと、複数のアンテナ素子の1つを使用することを選択する切替器とを含む。 本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントを示す図面であり、前記無線端末は、複数の「複合」アンテナパターンの1つを選択するために、複数の利得素子の集合の間で切り替えを行う切替器を含む。 本発明のいくつかの実施形態における例示的無線端末内の例示的なコンポーネントおよび搬送を示す図面であり、前記無線端末は、受信および送信にアンテナ素子の共通の集合を使用するが、受信用と送信用とで異なるアンテナパターンを同時に有することが可能であり、受信パターンの制御の切り替えを、送信パターンの制御の切り替えとは独立に操作することが可能である。 例示的な第1および第2のタイプの時間間隔と、例示的なアンテナ係数集合の使用と、復号のための例示的なチャネル推定使用間隔と、例示的なチャネル推定更新と、例示的な、チャネル係数集合を変更する機会と、チャネル推定のリセットおよび/またはチャネル推定の継続を含む例示的な方法とを示す図面である。 本発明に従い、本発明の方法を用いて実装される例示的な無線端末(たとえば、モバイルノード)の図面である。 本発明に従い、本発明の方法を用いて実装された、例示的な基地局の図面である。 本発明による、例示的なダウンリンクタイミング構造と、本発明に従って実装される、例示的な無線端末とを示す図面である。 本発明に従い、本発明の方法を用いて実装される例示的な無線端末(たとえば、モバイルノード)の図面である。 本発明による、例示的な無線通信システムにおいて無線端末を操作する例示的方法のフローチャートの図面である。 (たとえば、フローチャート20の方法に対応する)本発明の各種実施形態で使用される、例示的な第1のタイプの時間間隔の図面である。 (たとえば、フローチャート20の方法に対応する)本発明の各種実施形態で使用される、例示的な第2のタイプの時間間隔の図面である。

Claims (59)

  1. 第1の時間帯の間に、
    i)複数のアンテナ素子において、第1の変調方法を用いて送信されたシンボルを受信することと、
    ii)アンテナ利得係数の第1の集合を使用して、前記複数のアンテナ素子のうちの異なる複数のアンテナ素子で受信された信号に適用される個々の利得を制御して、利得調節済み信号を生成することと、
    iii)前記異なるアンテナ素子で受信された前記利得調節済み信号を結合して、第1の結合された利得調節済み信号を生成することと、
    を備え、
    前記第1の時間帯に続く、第2の時間帯の間に、
    iv)前記複数のアンテナ素子において、前記第1の時間帯の間に用いられた変調方法とは異なる第2の変調方法を用いて送信されたシンボルを受信することと、
    v)アンテナ利得係数の第2の集合を使用して、前記複数のアンテナ素子のうちの異なる複数のアンテナ素子で受信された個々の信号に適用される個々の利得を制御して、利得調節済み信号を生成することと、を備える通信方法。
  2. 前記第2の時間帯の間に、
    iii)前記異なる複数のアンテナ素子で受信された前記利得調節済み信号を結合することと、
    iv)前記第2の結合された利得調節済み信号の品質を表す、第2の信号品質測定値を作成することと、をさらに備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1および第2の時間帯に続く、第3の時間帯の前に、前記第3の時間帯の間に使用されるべき利得係数の集合を、前記第2の信号品質測定値の関数として選択することをさらに備える、請求項2に記載の方法。
  4. 前記第2の時間帯の前に、アンテナ利得係数の前記第1の集合を使用して生成された結合信号の、第1の信号品質測定値を作成することをさらに備え、
    前記第3の時間帯の間に使用されるべき利得係数の集合を選択する前記ステップは、前記第1および第2の信号品質測定値の関数として実施される、請求項3に記載の方法。
  5. 前記第2の時間帯の前に第1の信号品質測定値を作成する前記ステップは、前記第1の時間帯の間に実施される、請求項4に記載の方法。
  6. 前記第1の変調方法は、コヒーレント変調方法であり、前記コヒーレント変調方法は、前記コヒーレント変調を用いて変調されたシンボルの復号にチャネル推定を使用することを必要とし、
    前記第2の変調方法は、自立変調方式であり、前記自立変調方式は、前記第2の時間帯に前記信号を復号するために、前記第1の時間帯に導出された前記チャネル推定を使用することを必要としない、請求項4に記載の方法。
  7. 前記自立変調方式は、前記信号の復号にチャネル推定を必要としない非コヒーレント変調方式である、請求項6に記載の方法。
  8. 前記自立変調方式はコヒーレント変調方式であり、パイロットトーンが、前記第2の時間帯に受信され、前記信号をコヒーレントに復号するためのチャネル推定の導出に使用される、請求項6に記載の方法。
  9. 前記第1の時間帯の間の通信チャネルの影響を表す、第1のチャネル推定を生成することと、
    前記第1のチャネル推定を使用して、前記第1の結合された利得調節済み信号に含まれる少なくとも1つのシンボルを復号することと、
    前記第1の時間帯に信号から導出されたチャネル推定を、前記復号処理の一環として使用しない自立変調復号を用いて、前記第2の時間帯の間に、前記第2の結合された利得調節済み信号に含まれるデータを復号することと、をさらに備える、請求項6に記載の方法。
  10. 前記第1の時間帯の間に第1のチャネル推定を生成することをさらに備え、前記チャネル推定は、受信された信号に対する通信チャネルの影響を表す、請求項6に記載の方法。
  11. 前記第3の時間帯の間に使用されるべく選択された係数の集合が、係数の前記第1の集合と同じである場合には、前記第1の時間帯の間に生成された前記第1のチャネル推定を、前記第3の時間帯に使用することをさらに備える、請求項10に記載の方法。
  12. 前記第3の時間帯の間に使用されるべく選択された係数の集合が、係数の前記第1の集合と異なる場合には、前記第1の時間帯の間に生成された前記チャネル推定と異なるチャネル推定を、前記第3の時間帯に使用することをさらに備える、請求項11に記載の方法。
  13. 前記第3の時間帯の間に異なるチャネル推定を使用することは、前記第1のチャネル推定を所定のチャネル推定値にリセットして、前記リセットされたチャネル推定を前記第3の時間帯の開始時に使用することを含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記第2の時間帯の間に第2のチャネル推定を生成することをさらに備え、前記チャネル推定は、受信された信号に対する通信チャネルの影響を表す、請求項12に記載の方法。
  15. 前記第3の時間帯の間に使用されるべく選択された係数の前記集合が、係数の前記第2の集合と同じである場合に、前記第3の時間帯の間に異なるチャネル推定を使用することは、前記第1のチャネル推定を前記第2のチャネル推定値にリセットして、前記リセットされたチャネル推定を前記第3の時間帯の開始時に使用することを含む、請求項14に記載の方法。
  16. 前記通信方法は、複数のトーンを並行して使用して信号を前記無線端末に送信する基地局を含む周波数分割多重システムに使用される方法であり、前記周波数分割多重システムでは、前記第2の時間帯の間に少なくとも1つのトーンで信号が送信されず、第2の信号品質測定値を測定する前記ステップは、
    前記第2の時間帯の間に信号が送信されないトーンについて信号干渉電力を測定することと、
    前記第2の時間帯の間に信号が送信される別のトーンについて信号電力を測定することと、
    測定された信号電力と測定された干渉電力との比から、少なくとも1つの信号対干渉比の値を生成することと、
    を含む、請求項3に記載の方法。
  17. 前記第2の時間帯の間に複数のトーンが使用され、前記第2の時間帯の間に信号が送信されないトーンのパーセンテージは、前記第1の時間帯の間に使用されたトーンの総数の30%から70%である、請求項16に記載の方法。
  18. 前記第2の時間帯は、単一のOFDMシンボル送信時間帯を含み、前記第1の時間帯は、少なくとも50個のOFDMシンボル送信時間帯を含む、請求項16に記載の方法。
  19. 前記第2の時間帯は、前記第1の時間帯の最大でも40分の1である、請求項16に記載の方法。
  20. 異なる、チャネル係数の集合に対して、複数の異なるチャネル推定を保持することと、
    前記第3の時間帯の間に使用されるべく選択された係数の集合に対応するチャネル推定を、前記第3の時間帯の間に使用することと、をさらに備える、請求項12に記載の方法。
  21. 前記第1および第3の時間帯の間にコヒーレント変調が用いられ、前記第2の時間帯に自立変調方式が用いられ、少なくともいくつかの追加時間帯にコヒーレント変調が用いられ、
    係数の前記集合のうちの特定の集合が使用され、コヒーレント変調が行われる追加の時間帯の間に、前記複数の異なるチャネル推定の中の、係数の前記集合のうちの前記特定の集合に対応するチャネル推定を更新することをさらに備える、請求項20に記載の方法。
  22. 前記第1、第2、および第3の時間帯は、所定のダウンリンク送信スケジュールに従って繰り返され、前記第1、第2、および第3の時間帯のそれぞれにおいて実施される前記ステップは、前記時間帯が繰り返されるのに合わせて繰り返される、請求項4に記載の方法。
  23. 前記第1の時間帯は、複数の連続するOFDMシンボル送信時間帯を含み、
    前記第2の時間帯は、最大でも3つの連続するOFDMシンボル送信時間帯を含む、請求項20に記載の方法。
  24. 前記受信されたシンボルは、OFDM信号を送信する基地局によって送信され、前記第2の時間帯は、既に前記基地局とタイミング同期している無線端末がアップリンク信号を送信することを必要とされないアクセス間隔に対応し、前記第1および第3の時間帯は、OFDM信号を使用してユーザデータが前記無線端末に送信されるデータ送信時間帯である、請求項3に記載の方法。
  25. 前記受信されたシンボルは、OFDM信号を送信する基地局によって送信され、前記第2の時間帯は、既に前記基地局とタイミング同期している無線端末がアップリンク信号を送信することを禁止されるアクセス間隔に対応し、前記第1および第3の時間帯は、OFDM信号を使用してユーザデータが前記無線端末に送信されるデータ送信時間帯である、請求項3に記載の方法。
  26. 前記選択された、利得係数の集合を使用して、基地局に信号を送信することをさらに備える、請求項3に記載の方法。
  27. 無線端末であって、
    信号を受信する、複数のアンテナ素子と、
    それぞれが前記複数のアンテナ素子のうちの異なるアンテナ素子に接続される、複数の制御可能利得素子と、
    前記利得素子のそれぞれに接続され、各利得制御素子の出力を結合して、結合された信号にする結合回路であって、前記各利得制御素子の利得は、利得制御係数によって制御される、結合回路と、
    前記結合回路に接続され、異なる時間帯の間に前記結合回路によって出力される前記結合された信号についての信号品質測定値を作成する、信号品質測定モジュールと、
    前記信号測定モジュールに接続され、異なる時間帯の間に、異なる、利得制御係数の集合を使用するよう前記無線端末を制御する利得制御モジュールであって、異なる、利得制御係数の集合が使用された、少なくとも2つの異なる時間帯の間に作成された信号測定値に基づいて、後続の時間帯の間に使用されるべき利得係数の集合を選択する係数選択モジュールを含む利得制御モジュールと、を備える無線端末。
  28. 前記結合回路に接続され、コヒーレント変調を用いて情報が前記無線端末に伝達される第1のタイプの時間帯の間に、コヒーレント変調を用いて伝達された情報を、コヒーレント復号を実施して回復するコヒーレント復号器モジュールと、
    前記結合回路に接続され、前の時間帯の信号から導出されたチャネル推定を使用せずに情報が前記無線端末に伝達される第2のタイプの時間帯の間に自立変調方式を用いて伝達された情報を、自立変調復号を実施して回復する自立変調復号器モジュールと、をさらに備える、請求項27に記載の無線端末。
  29. 前記係数選択モジュールは、複数の時間帯の間の信号品質測定値に基づいて、使用されるべき利得係数の集合を選択し、前記係数選択モジュールは、より高い受信信号品質をもたらした利得制御係数の集合を選択する、請求項28に記載の無線端末。
  30. コヒーレント変調が用いられる時間帯の間にチャネル推定を生成するチャネル推定モジュールをさらに備える、請求項29に記載の無線端末。
  31. チャネル推定の使用を制御するチャネル推定制御モジュールであって、コヒーレント復調が用いられる第1の時間帯から、コヒーレントチャネル推定が使用される次の時間帯にかけて、前記次の時間帯が前記第1の時間帯と異なる利得係数の集合を使用する場合に、前記チャネル推定を変更するチャネル推定制御モジュールをさらに備える、請求項30に記載の無線端末。
  32. 複数のチャネル推定を保存するメモリであって、前記各チャネル推定は、異なる、利得制御係数の集合に対応し、前記チャネル推定モジュールは、受信された信号を異なる利得制御係数を使用して復号する間に生成された異なるチャネル推定をメモリ内に保持する、メモリをさらに備える、請求項31に記載の無線端末。
  33. 利得制御係数の前記集合が、コヒーレント復調が用いられる1つの時間帯から、コヒーレント復調が用いられる次の時間帯にかけて変化する場合、前記チャネル推定制御モジュールは、コヒーレント復調に使用されるチャネル推定を所定の値にリセットする、請求項31に記載の無線端末。
  34. 前記利得制御モジュールは、所定のシーケンスに従って、前記第2のタイプの1つの時間帯から、前記第2のタイプの次の時間帯にかけて、使用される利得制御係数の前記集合を変更する手段を含む、請求項31に記載の無線端末。
  35. 前記所定のシーケンスは、異なる利得係数集合をテストして、前記異なる利得係数集合の信号品質への影響を調べるために使用されるシーケンスである、請求項34に記載の無線端末。
  36. 第2のタイプの時間帯の間に、少なくとも1つのヌルトーンと複数の追加トーンとを含むOFDMシンボルが受信され、前記追加トーンで自立変調方式を用いて情報が伝達され、
    前記信号品質測定モジュールは、
    信号対干渉測定値を、前記少なくとも1つのヌルトーンと、前記OFDMシンボルでの情報の伝達に使用される前記追加トーンの1つとの測定値の関数として計算する、信号対干渉測定モジュールを含む、請求項27に記載の無線端末。
  37. 複数のアンテナ素子と、複数の制御可能利得素子と、結合回路とを含む無線端末によって使用される通信方法であって、前記各利得素子は、前記対応するアンテナ素子と前記結合回路との間を伝達された少なくとも1つの信号に適用される利得を制御し、
    第1の時間帯の間に利得値の第1の集合を使用してデータ信号を受信するよう前記無線端末を操作することを備え、前記第1の集合の各利得値は、前記利得制御素子のそれぞれ異なる1つを制御するために使用され、
    前記第1の時間帯の間に受信された信号の信号品質を測定するよう前記無線端末を操作することと、
    前記第1の時間帯のすぐ後に続く、第2の時間帯の間に前記無線端末を操作することと、を備え、第2の時間帯の間に前記無線端末を操作する前記ステップは、
    i)前記利得制御素子の前記利得を、前記第1の時間帯の間に使用された、利得制御値の前記第1の集合とは異なる、利得制御値の第2の集合に設定することを含む、通信方法。
  38. 前記第2の時間帯の間に前記無線端末を操作することは、
    ii)前記第2の時間帯の間に、データを含む信号を受信することと、
    iii)個々の受信された信号に適用される前記利得を制御するために、利得値の前記第2の集合を使用して、前記受信された信号に利得を適用することと、をさらに含む、請求項37に記載の方法。
  39. 前記第2の時間帯の間に前記無線端末を操作することは、
    iv)前の時間帯の通信チャネル情報を使用しない自立変調復号操作を実施することによって、前記第2の時間帯の間に受信された信号からデータを回復することと、
    v)前記第2の時間帯の間に受信された少なくとも1つの信号の品質を測定することと、をさらに含む、請求項37に記載の方法。
  40. 前記第2の時間帯の後の、第3の時間帯の前に、前記第3の時間帯の間に使用されるべき利得値の第2の集合を、利得値の前記第1および第2の集合に対応する、前記測定された信号品質の関数として選択するよう前記無線端末を操作することをさらに備える、請求項39に記載の方法。
  41. 前記第1、第2、および第3の時間帯の間に実施される前記ステップのそれぞれを、新たな第1、第2、および第3の時間帯についても繰り返すことによって、前記ステップが反復型として実施されるようにすることをさらに備える、請求項40に記載の方法。
  42. 前記第1の時間帯の間にチャネル推定情報を生成することと、
    前記第3の時間帯の間に使用されるべく選択された、利得値の集合が、前記第1の時間帯の間に使用された利得値の集合と異なる場合に、前記チャネル推定情報をリセットすることをさらに備える、請求項40に記載の方法。
  43. 前記チャネル推定情報は、前記アンテナ素子で受信された信号に対する前記通信チャネルの影響を示す情報を含む、請求項42に記載の方法。
  44. 前記後続の第3の時間帯の間に使用されるべく、前記後続の第3の時間帯の前に選択された、前記選択された利得値の集合が、前記第1の時間帯の間に使用された利得値の前記集合と同じである場合に、前記第1の時間帯の間に生成されたチャネル推定情報を、受信された信号を補償する目的で、前記後続の第3の時間帯の間に使用することをさらに備える、請求項42に記載の方法。
  45. 前記通信方法は、複数のトーンを使用して信号を前記無線端末に送信する基地局を含む周波数分割多重システムに使用される方法であり、前記周波数分割多重システムでは、前記第2の時間帯の間に少なくともいくつかのトーンで信号が送信されず、前記第2の時間帯の間に受信された信号の品質を測定する前記ステップは、
    前記第2の時間帯の間に信号が送信されないトーンについて信号干渉電力を測定することと、
    前記第2の時間帯の間に信号が送信される別のトーンについて信号電力を測定することと、
    前記第2の時間帯の間に測定された信号電力と測定された信号干渉電力との比から、少なくとも1つの信号対干渉比の値を生成することと、を含む、請求項42に記載の方法。
  46. 前記第2の時間帯の間に複数のトーンが使用され、前記第2の時間帯の間に信号が送信されないトーンのパーセンテージは、前記第1の時間帯の間に使用されたトーンの総数の30%から70%である、請求項45に記載の方法。
  47. 前記第2の時間帯は、前記第1の時間帯の40分の1未満であり、前記第1および第2の時間帯において、異なるタイプの情報符号化が用いられる、請求項45に記載の方法。
  48. 前記第1の時間帯の間に、コヒーレント変調が情報符号化に用いられ、前記第2の時間帯の間に、自立変調方式が情報符号化に用いられ、コヒーレント変調を用いて符号化された情報は、復号にチャネル推定を使用することを必要とし、自立変調方式を用いて符号化された情報は、前の時間帯の信号から導出されたチャネル推定を使用しない復号が可能である、請求項47に記載の方法。
  49. 前記第2の時間帯は、単一のOFDMシンボル送信時間帯である、請求項45に記載の方法。
  50. 前記第2の時間帯と前記第3の時間帯との間に第4の時間帯が発生し、前記第4の時間帯は、前記選択ステップの実施前に、利得値の第3の集合が使用され、追加の信号品質測定値が作成される時間帯であり、利得値の前記第3の集合は、利得値の前記第1および第2の集合と異なる、請求項49に記載の方法。
  51. 利得値の前記第1および第2の集合の前記利得値は複素数値である、請求項40に記載の方法。
  52. 前記複素数利得値の少なくともいくつかは実数値である、請求項51に記載の方法。
  53. 利得値の集合を選択する前記ステップは、前記複数のアンテナ素子の中から一度に1つのアンテナ素子だけを選択し、利得値の前記選択された集合は、前記選択されたアンテナ素子に対応する1つの利得値のための非ゼロ値と、前記選択された集合における他のすべてのアンテナ素子利得値のためのゼロ値とを含む、請求項40に記載の方法。
  54. 選択された集合が取得される、利得値の前記集合のそれぞれは、1つのアンテナ素子に対応する1つの非ゼロ利得値と、他のアンテナ素子のそれぞれに対応する、集合内の利得値のためのゼロとを含み、異なる集合が、異なるアンテナ素子に関連付けられた非ゼロ値を有する、請求項40に記載の方法。
  55. 前記第2の時間帯の間に、既に前記基地局とタイミング同期している前記無線端末は、信号の送信を完全に控える、請求項40に記載の方法。
  56. 前記無線端末は、受信信号の利得の制御に使用される利得値を選択および変更し、前記無線送信機は、受信信号の利得の制御に使用された利得値の同じ集合を使用して、送信信号の利得を変更する、請求項40に記載の方法。
  57. 利得値の複数の異なる集合がテストされてから、少なくとも2〜1である、利得値の集合の選択に対する利得値テストの比を与える利得値の集合の各選択が行われる、請求項56に記載の方法。
  58. 前記無線端末は、単一の無線周波数受信機処理チェーンを有する、請求項56に記載の方法。
  59. 前記無線端末は、単一の無線周波数送信機チェーンを有する、請求項56に記載の方法。
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