JP2008547267A - セルラ単一周波数ネットワークのための送信空間ダイバーシチ - Google Patents

Abstract

多入力多出力（ＭＩＭＯ）法を用いて、セルラ単一周波数ネットワークのスペクトル効率を増加する。１セル当たり１送信アンテナを備えたいくつかの実施例において、１送信アンテナセット当たり１データストリームで、複数セルから複数データストリームが送信される。アンテナセットへのストリームのマッピングは時間的に並べ替えられる。このようにして、セル端のユーザ機器デバイス（ＵＥ）はＭＩＭＯから利益を得る。また、セルセンター近くのＵＥは信号の高いキャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）比から利益を得る。いくつかの実施例において、各ストリームは、階層的に変調された信号の基本階層で１つのセットから、および階層的に変調された信号の拡張階層でもう一つのセットから、同時に送信される。ストリームへのセットのマッピングは時間的に並べ替えられる。セル端のＵＥはＭＩＭＯから利益を得る。またセルセンター近くのＵＥは基本および拡張階層からの両ストリームを復号するための高いＣ／Ｉから利益を得る。
【選択図】 図１

Description

発明の分野

米国特許法１１９条のもとでの優先権主張
本特許出願は２００５年６月１４日に出願された仮出願番号60/690,622、名称“Transmit Diversity For E-MBMS”（Ｅ−ＭＢＭＳのための送信ダイバーシチ）に対する優先権を主張する。この仮出願は、本出願の譲受人に譲渡され、すべての図面および表を含み、参照によってここに完全に説明されているかのように明白に組み込まれている。

本発明は一般に電気通信に関する。より詳細には、セルラ無線ネットワークから放送およびマルチキャストするための方法、装置、および製品に関する。

発明の背景

近年の通信システムは音声およびデータアプリケーションを含む種々のアプリケーションのための信頼性のあるデータ伝送を提供すると予想されている。１対多点通信の状況において、既知の通信システムは周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、およびおそらく他の多元接続通信方式に基づいている。

ＣＤＭＡシステムは、以下のような１つ以上のＣＤＭＡ規格をサポートするように設計されるかもしれない。すなわち、（１）“TIA/EIA-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”（ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５ デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラシステムための移動局-基地局互換性規格）（拡張改訂ＡおよびＢと共にこの規格は「ＩＳ−９５規格」と呼ばれるかもしれない）、（２）「ＩＳ−９８規格」として知られる“TIA/EIA-98-C Recommended Minimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station”（デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラ移動局のための推奨最低基準）、（３）第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）というコンソーシアムにより提案され、文書番号3G TS 25.211,3G TS 25.212,3G TS 25.213,および3G TS 25.214として知られる文書を含む１組の文書に統合された規格（「Ｗ−ＣＤＭＡ規格」）、（４）第３世代パートナーシッププロジェクト２（３ＧＰＰ２）というコンソーシアムにより提案され、“C.S0002-A Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”（ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムのための物理層規格）、“C.S0005-A Upper Layer(Layer 3)Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”（ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムのための上位層（層３）信号規格）、を含む一組の文書に統合された規格（まとめて「ｃｄｍａ２０００規格」）、（５）１ｘＥＶ-ＤＯ規格、“TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification”（ｃｄｍａ２０００高速パケットデータ無線インタフェース仕様）、並びに（６）特定の他の規格。上に記載された規格は付属文書、付録、および他の添付を含み、参照によってここに完全に説明されているかのように組み込まれる。

製造業者は携帯電話機のようなセルラ無線ネットワークと共に用いるための無線ユーザ機器（ＵＥ）デバイスに性能を高める機能を付加し続けている。例えば、多くのＵＥはビデオを表示するのに十分な分解能があるディスプレイ画面を含む。

それらのＵＥの拡張された機能により、ユーザはテレビ放送を受信できることに、一層関心を持つようになっている。需要があるところ、供給はあるだろう。注目すべきことに、ＵＥへ送信するためのセルラ通信のインフラストラクチャは既に利用可能である。したがって、セルラネットワークのオペレータは加入者へ放送またはマルチキャストサービスを提供することによって利益を得るだろう。セルラ無線ネットワークのようなネットワークによって提供される普通のサービスに加えて、生放送のテレビジョン、映画、スポーツクリップ、トークショー−すべてはセルラ無線ネットワークからの放送またはマルチキャストされるかもしれない。実際には、これはケーブルまたは衛星チャネルを直接ＵＥに提供することに似ているかもしれない。

マルチメディア放送マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）は既存の広域自動車通信システム（ＧＳＭ）およびユニバーサル移動電話システム（ＵＭＴＳ）セルラネットワークを介して提供され得る放送サービスである。ＭＢＭＳおよびその拡張バージョン（Ｅ−ＭＢＭＳ）は３ＧＰＰ（第三世代パートナーシッププロジェクト）の種々のグループで標準化されている。

ダウンリンク（ＤＬ）容量はセルラシステムの重要な性能特性である。例えば、下りリンクの容量増加はより多くの放送／マルチキャストチャネルを加入者に利用可能にし、また放送伝送の品質を改善することができる。セルラシステムの伝送に利用可能な周波数範囲は固定であるため、容量はスペクトル効率に依存する。したがって、限定的電磁スペクトル利用が与えられると、放送およびマルチキャストのスペクトル効率を含むセルラシステムのスペクトル効率を増加させることが望ましい。インフラストラクチャの更新に伴うコストを避けるために、既存のインフラストラクチャの変更無しにまたは限定的な変更でスペクトル効率を増加させることが望ましい。

発明の概要

既存のセルラ無線ネットワークの多くの基地局（ＢＴＳ）（ノード-Ｂ）は単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）動作用の単一送信アンテナを有する。したがって、当業者において、既存のセルラサイトにおいて複数アンテナの設置を要せずにセルラネットワークのＳＦＮ放送およびマルチキャストのスペクトル効率を向上する方法および装置に対する要求がある。

ここに開示する実施例は、セルラ通信システムにおける複数のセクタからデータを送信するための方法を提供することにより、上記要求を解決する。本方法は、複数のセクタの各セクタから少なくとも１つの送信アンテナを、複数のＬ個（Ｌは１より大きい整数）の送信アンテナセットの送信アンテナセットへ割り当てることを含む。各送信アンテナセットはセルラ通信システムの少なくとも１つの送信アンテナを含む。また、本方法は、データを複数のＬ個データストリーム内へ配置すること（例えばストリームに分割すること、またはストリームを分離したままにすること）を含む。少なくとも１つの第１の期間に、各データストリームはＬ個送信アンテナセットの異なる送信アンテナセットに割り当てられ、その結果、送信アンテナセットの間のデータストリームの第１の分配が得られる。また、本方法は、複数のＬ個送信アンテナセットの各送信アンテナセットにおいて、少なくとも１つの第１の期間に第１の周波数のキャリアを、少なくとも１つの第１の期間に送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームで変調することを含む。本方法は複数の受信機へ少なくとも１つの第１の期間に複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナからキャリアを送信することをさらに含む。その結果、各送信アンテナセットの送信アンテナは、少なくとも１つの第１の期間に、少なくとも１つの第１の期間に対して各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームを送信するようになる。

一実施例において、セルラ無線システムは無線ネットワーク制御装置および複数のセクタを含む。各セクタは少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの基地局を有する。無線ネットワーク制御装置は以下の動作を実行するように構成される。

１．複数のＬ個（Ｌは１より大きい整数）送信アンテナセットの各送信アンテナセットがセルラ通信システムの少なくとも１つの送信アンテナを有するようにするために、複数のセクタの各セクタから少なくとも１つの送信アンテナを複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナセットへ割り当てること。

２．複数のＬ個データストリーム内へデータを配置すること。

３．少なくとも１つの第１の期間において、各データストリームを複数のＬ個送信アンテナセットの異なる送信アンテナセットへ割り当てること。

４．複数のＬ個送信アンテナセットの各送信アンテナセットにおいて、複数のセクタに、少なくとも１つの第１の期間に、第１の周波数のキャリアを、少なくとも１つの第１の期間に各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームで変調させること。

５．各送信アンテナセットの送信アンテナが、少なくとも１つの第１の期間に、少なくとも１つの第１の期間に対して各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームを送信するために、複数のセクタに、少なくとも１つの第１の期間に複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナを通じて複数の受信機へキャリアを送信させること。

一実施例において、機械可読媒体は、送信アンテナを備えた複数のセクタを有するセルラ通信システムのための無線ネットワーク制御装置のプロセッサに対する命令を格納する。この命令は、プロセッサによって実行されると以下の動作を実行するように無線ネットワーク制御装置を構成する。

１．複数のセクタの、セルラ通信システムの少なくとも１つの送信アンテナを有する各セクタから、少なくとも１つの送信アンテナを複数のＬ個（Ｌは１より大きい整数）送信アンテナセットの送信アンテナセットへ割り当てること。

２．複数のＬ個データストリーム内へデータを配置すること。

３．少なくとも１つの第１の期間において、各データストリームを複数のＬ個送信アンテナセットの異なる送信アンテナセットへ割り当てること。

４．複数のＬ個送信アンテナセットの各送信アンテナセットにおいて、複数のセクタに、少なくとも１つの第１の期間に、第１の周波数のキャリアを少なくとも１つの第１の期間に各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームで変調させること。

５．各送信アンテナセットの送信アンテナは、少なくとも１つの第１の期間に、少なくとも１つの第１の期間に対して各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームを送信するために、複数のセクタに、少なくとも１つの第１の期間に複数の受信機へ複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナからキャリアを送信させること。

一実施例において、セルラ通信システムにおける複数のセクタからデータを送信するための方法が提供される。本方法は以下のステップを含む。

１．各セクタの少なくとも１つの送信アンテナを、各アンテナセットが少なくとも１つの送信アンテナを有する第１の送信アンテナセットまたは第２の送信アンテナセットへ割り当てること。

２．第１のデータストリームおよび第２のデータストリーム内へデータを配置すること。

３．第１の基本階層および第１の拡張階層を有する第１の信号を得るために、与えられた周波数のキャリアを階層的に変調すること。

４．第２の基本階層および第２の拡張階層を有する第２の信号を得るために前記キャリアを階層的に変調すること。

５．第１の送信アンテナセットの各送信アンテナを通じて第１の信号を送信すること。

６．第２の送信アンテナセットの各送信アンテナを通じて第２の信号を送信すること。

この方法において、第１の基本階層が第１のデータストリームの情報を搬送し、第１の拡張階層が第２のデータストリームの情報を搬送し、第２の基本階層が第２のデータストリームの情報を搬送し、および第２の拡張階層が第１のデータストリームの情報を搬送するように、階層的変調のステップが実行される。
一実施例において、セルラ通信システムは無線ネットワーク制御装置および複数のセクタを有する。各セクタは少なくとも１つの送信アンテナを有する。無線ネットワーク制御装置は以下の動作を実行するように構成される。

１．複数のセクタの各セクタの少なくとも１つの送信アンテナを、各アンテナセットが少なくとも１つの送信アンテナを有する第１の送信アンテナセットまたは第２の送信アンテナセット内へ割り当てること。

２．第１のデータストリームおよび第２のデータストリーム内へデータを配置すること。

３．与えられた周波数のキャリアの階層的変調によって、（例えば適切なセクタにそのような変調を実行する命令を送り）第１の基本階層および第１の拡張階層を有する第１の信号を得ること。

４．前記キャリアの階層的変調によって、（例えば適切なセクタにそのような変調を実行する命令を送り）第２の基本階層および第２の拡張階層を有する第２の信号を得ること。

５．第１の送信アンテナセットの各送信アンテナを通じて第１の信号を送信させること（例えば適切なセクタにそのような送信を実行する命令を送る）。

６．第２の送信アンテナセットの各送信アンテナを通じて第２の信号を送信させること（例えば適切なセクタにそのような送信を実行する命令を送る）。

このシステムにおいて、第１の基本階層は第１のデータストリームの情報を搬送し、第１の拡張階層は第２のデータストリームの情報を搬送し、第２の基本階層は第２のデータストリームの情報を搬送し、および第２の拡張階層は第１のデータストリームの情報を搬送する。

一実施例において、機械可読媒体は、セルラ通信システムのための無線ネットワーク制御装置の少なくとも１つのプロセッサに対する命令を格納する。セルラ通信システムは、各セクタが少なくとも１つの送信アンテナを有する複数のセクタを含む。この命令は、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると以下の動作を実行するように無線ネットワーク制御装置を構成する。

１．各セクタの少なくとも１つの送信アンテナを、各送信アンテナセットが少なくとも１つの送信アンテナを含む第１の送信アンテナセットまたは第２の送信アンテナセットへ割り当てること。

２．第１のデータストリームおよび第２のデータストリーム内へデータを配置すること。

３．与えられた周波数のキャリアの階層的変調によって、第１の基本階層および第１の拡張階層を有する第１の信号を得ること。

４．前記キャリアの階層的変調によって、第２の基本階層および第２の拡張階層を有する第２の信号を得ること。

５．第１の送信アンテナセットにおける各送信アンテナを通じて第１の信号を送信させること。

６．第２の送信アンテナセットにおける各送信アンテナを通じて第２の信号を送信させること。

この実施例において、第１の基本階層が第１のデータストリームの情報を搬送し、第１の拡張階層が第２のデータストリームの情報を搬送し、第２の基本階層が第２のデータストリームの情報を搬送し、および第２の拡張階層が第１のデータストリームの情報を搬送する。

一実施例において、セクタの各々が少なくとも１つの送信アンテナを有するセルラ通信システムの複数のセクタからデータを送信するための方法が提供される。本方法は以下のステップを含む。

１．データを複数のデータストリーム内へ配置する。

２．多入力多出力（ＭＩＭＯ）空間ダイバーシチ技術を用いて複数のセクタからデータを放送するための第１の信号および第２の信号を得るために、与えられた周波数のキャリアを複数のデータストリームで変調すること。

３．セルラ通信システムの第１のセクタセットの各セクタから第１の信号を送信すること。

４．セルラ通信システムの第２のセクタセットの各セクタから第２の信号を送信すること。

一実施例において、セルラ無線ネットワークは無線ネットワーク制御装置および複数のセルを有する。各セルは少なくとも１つの送信アンテナを有する。無線ネットワーク制御装置は以下の動作を実行するように構成される。

１．複数のデータストリーム内へデータを配置すること。

２．多入力多出力（ＭＩＭＯ）空間ダイバーシチ技術を用いて複数のセルからデータを放送するための第１の信号および第２の信号を得るために、複数のセルに、与えられた周波数のキャリアを複数のデータストリームで変調させること。

３．複数のセルに、セルラ通信システムの第１のセルセットの各セルから第１の信号を送信させること。

４．複数のセルに、セルラ通信システムの第２のセルセットの各セルから第２の信号を送信させること。

一実施例において、機械可読媒体はセルラ無線ネットワークの無線ネットワーク制御装置の少なくとも１つのプロセッサに対する命令を格納する。セルラ無線ネットワークは各セルが少なくとも１つの送信アンテナを備える複数のセルを有する。この命令は少なくとも１つのプロセッサによって実行されると以下の動作を実行するように無線ネットワーク制御装置を構成する。

１．複数のデータストリーム内へデータを配置すること。

２．多入力多出力（ＭＩＭＯ）空間ダイバーシチ技術を用いて複数のセルからデータを放送するための第１の信号および第２の信号を得るために、複数のセルに、与えられた周波数のキャリアを複数のデータストリームで変調させること。

３．複数のセルに、セルラ通信システムの第１のセルセットの各セルから第１の信号を送信させること。

４．複数のセルに、セルラ通信システムの第２のセルセットの各セルから第２の信号を送信させること。

一実施例において、セルラ通信システムから送られるデータを受信するための方法が提供される。本方法は１つ以上の第１の期間に、第１のアンテナで第１の信号を受信することを含む。第１の信号は第１の周波数で搬送され、第１の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第２の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含む。第１のデータストリームは１つ以上の第１の期間に、第１のデータを有し、第２のデータストリームは１つ以上の第１の期間に、第２のデータを有する。また、本方法は１つ以上の第１の期間に、第２のアンテナで第２の信号を受信することを含む。また、第２の信号は第１の周波数で搬送される。第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第４の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含む。また、本方法は第１，第２，第３、および第４のチャネル推定を得るために、第１，第２，第３、および第４の物理チャネルを推定することを含む。また、本方法はチャネル推定を用いて第１の信号および第２の信号の少なくとも一つから第１および第２のデータストリームを分離することを含む。

一実施例において、セルラ通信システムの基地局と交信するための無線ユーザ機器デバイスは、第１および第２のアンテナ、アンテナに接続された１つの受信機、プログラムコードを格納するメモリー、および受信機とメモリーに接続されたプロセッサを含む。受信機は１つ以上の第１の期間に、第１のアンテナで第１の信号を受信するように構成される。第１の信号は第１の周波数で搬送され、第１の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第２の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含む。第１のデータストリームは１つ以上の第１の期間に、第１のデータを搬送し、第２のデータストリームは１つ以上の第１の期間に、第２のデータを搬送する。また、受信機は１つ以上の第１の期間に、第２のアンテナで第２の信号を受信するように構成される。また、第２の信号は第１の周波数で搬送されている。第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第４の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含む。プロセッサはチャネル推定を得るために、第１，第２，第３、および第４の物理チャネルを推定するように構成され、また、チャネル推定を用いて第１の信号および第２の信号の少なくとも一つから第１および第２のデータストリームを分離するように構成される。

一実施例において、機械可読媒体はセルラ通信システムと交信するための無線ユーザ機器デバイスのプロセッサのための命令を格納する。プロセッサによって命令が実行されると、命令は無線ユーザ機器デバイスに、１つ以上の第１の期間に第１のアンテナでセルラ通信システムから第１の信号を受信させる。第１の信号は第１の周波数で搬送され、第１の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第２の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含む。第１のデータストリームは、１つ以上の第１の期間に、第１のデータを搬送し、第２のデータストリームは、１つ以上の第１の期間に、第２のデータを搬送する。命令はさらに無線ユーザ機器デバイスに、１つ以上の第１の期間に第２のアンテナでセルラ通信システムから第２の信号を受信させる。また、第２の信号は第１の周波数で搬送される。第１の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第４の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含む。命令はさらに無線ユーザ機器デバイスに、チャネル推定を得るために、第１，第２，第３，および第４の物理チャネルを推定させ、また、チャネル推定を用いて第１の信号および第２の信号の少なくとも一つから第１および第２のデータストリームを分離させる。

一実施例において、セルラ通信システムから送られるデータを受信するための方法が提供される。本方法は第１のアンテナで第１の信号を受信することを含む。第１の信号は第１の物理チャネルを通じて送信される第１の信号成分および第２の物理チャネルを通じて送信される第２の信号成分を含む。第１の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第１の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第１の拡張階層を有する。第２の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第２の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第２の拡張階層を含む。本方法は第２のアンテナで第２の信号を受信することを含む。第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第３の信号成分および第４の物理チャネルを通じて送信される第４の信号成分を含む。第３の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第３の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第３の拡張階層を有する。第４の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第４の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第４の拡張階層を有する。また、本方法は一つ以上のチャネル推定を得るために、第１，第２，第３，および第４の物理チャネルを推定すること、並びにチャネル推定を用いて第１および第２の信号成分を分離することとを含む。分離後に、第１のデータストリームは第１の基本階層から復号され、第２のデータストリームは第１の拡張階層および第２の基本階層の少なくとも一つから復号される。第１，第２，第３，および第４の信号成分は同じキャリア周波数を用いて階層的に変調されることに注意のこと。

一実施例において、無線ネットワークの基地局と交信するための無線ユーザ機器デバイスは、第１および第２の受信アンテナ、受信機、プログラムコードを格納するメモリー、および受信機とメモリーに接続されたプロセッサとを含む。受信機は第１のアンテナで第１の信号を受信し、第２のアンテナで第２の信号を受信するように構成される。第１の信号は第１の物理チャネルを通じて送信される第１の信号成分および第２の物理チャネルを通じて送信される第２の信号成分を含む。第１の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第１の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第１の拡張階層を有する。第２の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第２の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第２の拡張階層を有する。第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第３の信号成分および第４の物理チャネルを通じて送信される第４の信号成分を含む。第３の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第３の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第３の拡張階層を有する。第４の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第４の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第４の拡張階層を有する。第１，第２，第３，および第４の信号成分は同じキャリア周波数を用いて階層的に変調される。プロセッサはチャネル推定を得るために、第１，第２，第３，および第４の物理チャネルを推定するように構成され、また、チャネル推定を用いて第１および第２の信号成分を分離するように構成される。プロセッサは分離後に、第１のデータストリームを第１の基本階層から復号し、第２のデータストリームを第１の拡張階層および／または第２の基本階層から復号するようにさらに構成される。

一実施例において、機械可読媒体は無線ユーザ機器デバイスのプロセッサのための命令を格納する。命令はプロセッサによって実行されると、無線ユーザ機器デバイスに第１のアンテナで第１の信号を受信させ、第２のアンテナで第２の信号を受信させる。第１の信号は第１の物理チャネルを通じて送信される第１の信号成分、および第２の物理チャネルを通じて送信される第２の信号成分を含む。第１の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第１の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第１の拡張階層を有する。第２の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第２の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第２の拡張階層を有する。第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第３の信号成分および第４の物理チャネルを通じて送信される第４の信号成分を含む。第３の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第３の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第３の拡張階層を有する。第４の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第４の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第４の拡張階層を有する。第１，第２，第３，および第４の信号成分は同じキャリア周波数を用いて階層的に変調される。命令はさらに無線ユーザ機器デバイスに、チャネル推定を得るために、第１，第２，第３，および第４の物理チャネルを推定させ、また、チャネル推定を用いて第１のおよび第２の信号成分を分離させる。分離後に、命令は無線ユーザ機器デバイスに、第１のデータストリームを第１の基本階層から復号させ、第２のデータストリームを第１の拡張階層および／または第２の基本階層から復号させる。

一実施例において、第１のセル内の第１および第２の空間的に分散した送信アンテナを備えたセルラ無線ネットワークを作動するための方法が提供される。（複数のアンテナはＭＩＭＯを可能にするために空間的に分散している。）本方法は第１のデータストリームを、第１の周波数で第１のアンテナを通じて、ネットワークと交信状態にある複数のユーザ機器デバイスへ送信すること（例えば放送、マルチキャスト）を含む。また、本方法は第２のデータストリームを、第１の周波数で第２のアンテナを通じて複数のユーザ機器デバイスへ送信することを含む。少なくともいくつかのユーザ機器デバイスは複数の空間的に分散した受信アンテナを有する。このように、複数送信アンテナおよび複数受信アンテナの使用により、伝送のスペクトル効率向上が可能となる。

好ましい実施形態の詳細な説明

本発明のこれらのおよび他の実施例および態様は、以下の記述、図面、および添付された請求項を参照してより良く理解されるだろう。

本明細書において、単語「実施例」、「変形例」、および類似の表現は、必ずしも同じ装置、処理、または製品ではなく、特定の装置、処理、または製品を参照するのに用いられる。したがって、１つの場所または文脈で用いられる「１実施例」（または、類似表現）は特定の装置、処理、または製品を参照することができ、異なる場所における同じまたは類似の表現は異なる装置、処理、または製品を参照することができる。表現「代替的実施例」および類似の語句は、多くの異なる可能な実施例の１つを示すために用いられる。可能な実施例の数は必ずしも２または他のいずれかの数に限定される必要はない。

「代表的」という言葉は、ここでは「例、実例、または例証として役立つこと」を意味するために用いられる。ここで「代表的」と説明されるいかなる実施例も、必ずしも他の実施例より好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。この明細書で説明されたすべての実施例は、当業者が本発明を製造または利用することを可能とするように提供されている代表的実施例であり、請求項およびその等価物によって定義される本発明に与えられた法的保護の範囲を限定するものではない。

「セット」は１つのアイテムまたは複数のアイテムを意味する。したがって、送信アンテナセットは１つの送信アンテナまたは複数の送信アンテナを含む。

基地局（ＢＴＳ）および基地局制御装置（ＢＳＣ）は「無線ネットワーク」、「ＲＮ」、「アクセスネットワーク」または「ＡＮ」と呼ばれるネットワークの部品である。基地局制御装置は、無線ネットワーク制御装置または「ＲＮＣ」とも呼ばれるかもしれない。無線ネットワークは、ＵＴＲＡＮすなわちＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワークであるかもしれない。無線ネットワークは複数のユーザ機器デバイス間でデータパケットを伝達するかもしれない。無線ネットワークは、企業イントラネット、インターネット、または従来の公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）のような無線ネットワーク外の付加的ネットワークにさらに接続されるかもしれないし、各ユーザ機器デバイスとそのような外部ネットワーク間でデータパケットを伝達するかもしれない。

「単一周波数ネットワーク」または「ＳＦＮ」は同じ周波数でいくつかの送信機を動作させる無線ネットワークである。干渉を避けるか、または抑圧するために、いくつかの送信機は同期を取られるかもしれない。したがって、いくつかの送信機から同じ信号が送られる。より詳細に以下に説明するように、単一周波数ネットワークは、各データストリームまたはフローがネットワークの異なる送信機セットから送信される複数のデータストリーム／フローを同一周波数で送信するように構成されるかもしれない。

同じ送信電力配分設計の場合、多入力多出力（ＭＩＭＯ）法は無線通信のスペクトル効率の向上を可能とする。ＭＩＭＯは送信エンティティにおいて複数の空間的に分散した送信アンテナを用い、受信機において複数の空間的に分散したアンテナ用いる。２つの送信アンテナＮ_Ｔ，１およびＮ_Ｔ，２、並びに２つの受信アンテナＮ_Ｒ，１およびＮ_Ｒ，２の基本的な例を考えると、４個の物理伝送チャネルが存在する。Ｎ_Ｔ，１とＮ_Ｒ，１間のＣＨ_１，１、Ｎ_Ｔ，１とＮ_Ｒ，２間のＣＨ_１，２、Ｎ_Ｔ，２とＮ_Ｒ，１間のＣＨ_２，１、およびＮ_Ｔ，２とＮ_Ｒ，２間のＣＨ_２，２。（表記ＣＨ_ｉ，ｊは送信アンテナＮ_Ｔ，ｉと受信アンテナＮ_Ｒ，ｊ間のチャネルに対応する。）これらのチャネルの各々は遅延、干渉、雑音、マルチパス／フェージング、分散および歪のようなチャネル状態の影響を受ける。受信および送信アンテナが空間的に分散しているため、これらの状態を組み合わせた影響はこれらのチャネルの各々に対して通常は異なる。

本明細書において、チャネルＣＨ_ｉ，ｊに対応するチャネル係数はｈ_ｉ，ｊで示す。Ｎ_Ｔ個の送信アンテナとＮ_Ｒ個の受信アンテナ間のすべてのチャネルを表すチャネル行列Ｈを次式で定義することができる。

チャネル係数ｈ_ｉ，ｊは推定することができ、チャネルマトリクスＨの推定を得る。各係数ｈ_ｉ，ｊは単なる乗算係数であるとは限らず、関連のチャネルに影響するすべての要素を包含することに注意のこと。

２つの送信アンテナおよび２つの受信アンテナの簡単な場合（すなわち、Ｎ_Ｔ＝２およびＮ_Ｒ＝２）を考察する。ここで第１の送信ストリームＴＳ_１はＮ_Ｔ，１から（与えられた周波数Ｆで）送信され、第２のストリームＴＳ_２はＮ_Ｔ，２から送信される。受信機側で、第１の受信ストリームＲＳ_１はＮ_Ｒ，１で受信され、第２の受信ストリームＲＳ_２はＮ_Ｒ，２で受信される。この２つの受信ストリームは次式で表されるかもしれない。

ＲＳ_１＝ＴＳ_１＊ｈ_１，１＋ＴＳ_２＊ｈ_２，１ および
ＲＳ_２＝ＴＳ_１＊ｈ_１，２＋ＴＳ_２＊ｈ_２，２
チャネル係数ｈ_１，１、ｈ_１，２、ｈ_２，１、およびｈ_２，２の推定は取得可能であるため、２つの送信ストリームＴＳ_１およびＴＳ_２は受信機で分離することができる。同様に線形代数法により、より多くの送信アンテナ、受信アンテナおよびデータストリームに対して複数のストリームを分離するための方法が得られる。このことは、例えば本願と同一譲受人に譲渡された米国特許出願番号11/009,200、文献番号2005/0157805、名称“Data Transmission With Spatial Spreading in a Mimo Communication System”（ＭＩＭＯ通信システムにおける空間拡散によるデータ伝送）を含む文献により詳細に説明されている。また、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許出願番号11/008,865、文献番号2005/0175115、名称“Spatial Spreading in a Multi-Antenna Communication System”（マルチアンテナ通信システムにおける空間拡散）、および本願と同一譲受人に譲渡された米国特許出願番号11/020,888、文献番号2005/0195763、名称“Pilot Transmission and Channel Estimation for ＭＩＳＯ and ＭＩＭＯ Receivers in a Multi-Antenna System”（マルチアンテナシステムにおけるＭＩＳＯおよびＭＩＭＯ受信機のためのパイロット伝送およびチャネル推定）も参照のこと。

上の検討において、各送信ストリームは単一アンテナからの放送であると仮定した。複数の送信アンテナから１つのストリームを放送することも可能である。この後者の場合において、各チャネル係数ｈ_ｉ，ｊを、ｉ番目のアンテナセットから受信アンテナ（または受信アンテナのセット）ｊへストリームＴＳ_ｉを送信する伝送チャネルの係数として扱うことができる。この後者の場合の解析的取り扱いは１送信アンテナ当たり１送信ストリームの場合の解析的取り扱いと同様である。

セルラＳＦＮ放送およびマルチキャストのスペクトル効率を増加させるための付加的オプションとして、オープンループＭＩＭＯ法を用いることができる。ＭＩＭＯは複数の送信アンテナを用いるため、ＭＩＭＯを用いる１つの方法は、同じサイトまたはセクタ（「セル」）の複数のアンテナから複数のストリームを送信することである。

放送のためのＳＦＮの展開において、ＵＥにおける受信信号対雑音比（ＳＮＲ）は非常に高いかもしれない。２８００ｍのサイト間距離を有するマクロセルリンク設計において、ＳＮＲは９５％のユーザに対して通常１４ｄＢ以上である。いくつかのシステムシミュレーションにより、１×１の場合、９５％のカバレッジに対して、Ｅ-ＭＢＭＳのＳＦＮスペクトル効率は１．２ｂｐｓ／Ｈｚであることがわかっている。複数の送信および受信アンテナの存在を仮定すれば、そのような高いＳＮＲによって、Ｅ-ＭＢＭＳに対する追加のオプションとしてオープンループ（フィードバックの無い）ＭＩＭＯを用いることが可能となる。

以下の考察において以下の表記を用いるだろう：
Ｓ＝送信（Ｔｘ）ストリームの数；
Ｎ＝セル（セクタ）の数；
Ｎ_Ｔ＝１セル当たりの送信アンテナの数；
Ｎ_Ｒ＝１セル当たりの受信（Ｒｘ）アンテナの数；
最初に、
Ｓ＝ｍｉｎ（Ｎ×Ｎ_Ｔ ，Ｎ_Ｒ） ＞ １を仮定する。

図１に、無線ネットワーク制御装置１１０、並びにセル１２０および１３０を含むセルラ単一周波数無線ネットワーク１０５を示す。これらのセルの各々は、１つの基地局および２つのＴｘアンテナを有する。セル１２０は、ＢＴＳ１２１並びに送信アンテナ１２２Ａおよび１２２Ｂを有し、一方セル１３０は、ＢＴＳ１３１並びに送信アンテナ１３２Ａおよび１３２Ｂを有する。ＵＥ１４０は、２つのＲｘアンテナ、１４２Ａおよび１４２Ｂを有する。したがって、Ｓ＝ｍｉｎ（Ｎ×Ｎ_Ｔ，Ｎ_Ｒ）＝ｍｉｎ（２×２，２）＝２＞１。この実施例の特定のオープンループＭＩＭＯ変形例は、一般的な巡回的または疑似ランダムアンテナ並べ替え（ＰＲＡＰ）方式を用いる。ここで同一の変調・符号セット（ＭＣＳ）の組合せを持つＳ個のストリームが各セルから送信される。これにより、本方式が水平方向ベル研究所階層的空間時間符号（Ｈ−ＢＬＡＳＴ）の変形に類似することに注意のこと。所定の時刻に、無線ネットワーク１０５はアンテナ１２２Ａおよび１３２Ａから第１の送信ストリーム１５１を送信するかもしれない。また同時に、アンテナ１２２Ｂおよび１３２Ｂから第２の送信ストリームを送信するかもしれない。

図２に、無線ネットワーク制御装置１１０の代表的な実施例の抜粋した要素を示す。図２に示すように、無線ネットワーク制御装置１１０はＲＮＣ１１０をＢＴＳ１２０および１３０と交信できるようにするＢＴＳインタフェース１１１、プロセッサ１１２、並びに計算機コード命令を格納するメモリーデバイス１１３を含む。プロセッサ１１２がメモリーデバイス１１３に格納されたコードを読み出し実行するために、プロセッサ１１２は、メモリーデバイス１１３およびＢＴＳインタフェース１１１に接続され、本明細書を通じて説明される処理を用いてＢＴＳ１２０および１３０に、ＵＥ１４０および他のＵＥと交信させるようにＢＴＳインタフェース１１１を構成する。

無線ネットワークは追加の制御装置を含むかもしれない。

図３に、ＵＥ１４０の代表的な実施例の抜粋した要素を示す。図３に示すように、ＵＥ１４０は受信アンテナ１４２Ａおよび１４２Ｂ、無線ネットワーク送受信機（受信機および送信機）１４３、符号器／復号器ブロック１４４、ユーザ入力デバイス（例えばキーパッド）１４５、表示器（例えばＬＣＤ画面）１４６、プロセッサ１４７、およびメモリーデバイス１４８を含む。無線ネットワークトランシーバー１４３、符号器および復号器ブロック１４４、ユーザ入力デバイス１４５、および表示器１４６は、メモリーデバイス１４８に格納されたコードの制御によってプロセッサ１４７によって構成される。ユーザ機器デバイス１４０は、上記のセルラパケット伝送プロトコルのような無線セルラネットワーク伝送プロトコルを用いて無線通信リンク上で無線ネットワーク１０５と交信するように、および本明細書を通じて説明される処理を実行するように構成される。

追加のＵＥが無線ネットワーク１０５と交信状態にあるかもしれない。

また、無線ネットワークは追加の基地局を含むかもしれない。

無線ネットワーク１０５は直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いてＵＥ１４０に送信するかもしれない。各直交周波数分割多重シンボル（サブキャリア）において、各ストリームは別々のアンテナで無線ネットワーク１０５からＵＥ１４０へ送信されるかもしれない。さらに、ストリームＩＤの送信アンテナＩＤへのマッピングは、各ストリームに対するＲｘ ＳＮＲがほぼ同じになるように、時間的に並べ替えられる。

一般性を失うことなく、以下の場合に対して比較的簡単なシナリオを仮定する。

Ｓ＝Ｎ_Ｔ
各Ｔｘ−Ｒｘアンテナペアに対する正確なチャネル推定を可能にするために、パイロットサブキャリアは複数のＴｘアンテナにわたって再使用されない。これは、すべてのＴｘアンテナにわたって再使用されるデータサブキャリアインデックスと異なる。したがって、次式を得る。

Ｐ_ｉ∩Ｐ_ｊ＝φ ∀ｉ≠ｊ
ここで、Ｐ_ｉ∈アンテナｉについてのパイロットキャリアインデックスの集合。

与えられたＯＦＤＭシンボルに対するＲｘシンボルは以下に示すように表すことができる。

ここで、Ｘ_ｊ［ｋ］＝サブキャリアｋのアンテナｊにおけるＩＦＦＴ前のＴｘ変調シンボル、
Ｈ_ｉｊ［ｋ］＝セルｉおよびアンテナｊからのサブキャリアｋのチャネル周波数応答、
Ｃ_ｊ［ｋ］＝サブキャリアｋおよびアンテナｊでのＳＦＮチャネル周波数応答、
Ｙ［ｋ］＝サブキャリアｋのＦＦＴ後のＲｘシンボル、
Ｈ_ｉｊ［ｋ］、Ｃ_ｊ［ｋ］、Ｙ［ｋ］＝Ｎ_Ｒ×１ベクトルである。

各アンテナからのパイロットが周波数領域で直交していることに注意すると、以下の関係を得る。

Ｙ［ｋ］＝Ｃ_ｊ［ｋ］＋Ｖ_ｊ［ｋ］ ∀ｋ∈Ｐ_ｊ
各Ｔｘアンテナに対する合成ＳＦＮチャネル周波数特性は、例えば最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）または低計算量ゼロフォースロバストＭＭＳＥ解法を用いて推定可能である。

チャネル推定後、ＭＭＳＥフィルタを用いることによりストリーム分離およびストリーム間干渉抑圧が得られるかもしれない。これは直交射影補助定理を引用して以下のように表すことができる。

受信機においてストリーム分離後に、各ストリームは独立に復号され、すべての他のストリームから順次消去されるかもしれない。消去のステップはすべてのストリームが復号されるまで繰り返されるかもしれない。順次干渉消去（ＳＩＣ）の複雑さはストリームの数に依存する。

受信側において、受信機（たとえばＵＥ１４０）は第１の受信アンテナを用いて第１の信号を、第２の受信アンテナを用いて第２の信号を受信する。第１の信号は第１の送信アンテナまたは第１の送信アンテナセットから第１の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリーム、および第２の送信アンテナまたは第２の送信アンテナセットから第２の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含む。同様に、第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第４の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含む。４個のチャネルは、例えばパイロットチャネルを用いて受信機において、または受信機から提供されたデータを有する無線ネットワークにおいて、推定される。次に、第１の分離されたデータストリームおよび第２の分離されたデータストリームを得るために、第１および第２のデータストリームを受信機によって分離することができる。分離後に、受信機は第１のデータストリーム内の第１のデータおよび第２のデータストリーム内の第２のデータの復号を試みる。データを復号する第１の試行に成功しない場合、受信機は第１の試行の間に得られた部分復号に基づく干渉消去の後に再び復号を試みるかもしれない。

第１および第２のデータストリームは共通チャネル上のマルチキャストまたは放送であるかもしれない。

オープンループの放送およびマルチキャスト伝送は一般に最悪の状況の受信機を目標に設定するため、すべての目標ＵＥがこのステップを実施するというわけでなければ、順次干渉消去は省略されるかもしれない。

これまでの検討は、セルに複数アンテナ、すなわちＳ＝Ｎ_Ｔ≧２、を用いて、ＯＦＤＭシステムのＳＦＮスペクトル効率がＭＩＭＯ法により向上する図１に示す実施例を説明した。図１の実施例の動作は必ずしもＯＦＤＭを用いることに限定されず、ＭＩＭＯを使う他の方法を用いるかもしれない。

本明細書の「発明の背景」で指摘したように多くのセル（セクタ）は単一の送信アンテナを有する。送信アンテナをサイトに加えることは運用者がおそらく避けるであろう付加的コストを要する。したがって、他の実施例においては、単一セルからの送信ダイバーシチを仮定しない。代わりに、以下を仮定する。

Ｓ＝ｍｉｎ（Ｎ＊Ｎ_Ｔ，Ｎ_Ｒ）＞１、 および
Ｎ_Ｔ＝１ （すなわち、１セル当たり１送信アンテナ）。

言い換えれば、複数の送信アンテナを複数のセットに割り当て、１送信アンテナ当たり１ストリームで、異なるセットから異なるデータストリームを送信する。
ここで、ＳＮＲはすべてのセルが同じストリームを送信する厳密なＳＮＦ動作の場合よりも低いかもしれない。各ストリームがネットワークのセルの部分サブセットから送信されるかもしれないからである。それにもかかわらず、ＳＮＲは依然として空間多重化利得を利用することができるほど高いだろう。これは、そのようなセット／ストリームの数が小さく、その結果、各セットにおける送信アンテナの数が比較的大きく、注目の地域全体にわたって良好なカバレッジを提供している場合には、特にそうである。
そのような状況において、セルの１つの内部に位置しているＵＥに対して１つの問題が生じる。これらのＵＥは１つのセルのみからの強い信号に基づく高いキャリア対雑音比（Ｃ／Ｉ）を有しているためである。そのようなＵＥは空間多重化から利益を得ないが、例えば時間多重化（ＴＤＭ）および周波数多重化のような他の多重化法に頼ることができる。

図４に、ＴＤＭおよびＭＩＭＯを用いてＵＥ４４０Ａおよび４４０Ｂへ放送またはマルチキャストする単一周波数無線ネットワーク４０５を示す。無線ネットワーク４０５は無線ネットワーク制御装置４１０およびセル／ＢＴＳ４２０、４２４、４２８、および４３２を含む。（本実施例において、各セルはＢＴＳと同一範囲であるが、これは常にそうである必要はない。）ＢＴＳはそれぞれの送信アンテナ４２１、４２５、４２９、および４３３を有する。無線ネットワーク制御装置４１０の構造は、無線ネットワーク制御装置１１０の構造と同様であるか、または同一であるかもしれない。また、ＵＥ４４０Ａ／Ｂの各々の構造も、ＵＥ１４０の構造と同じであるか、または同一であるかもしれない。しかしながら、ここで、無線ネットワーク４０５およびＵＥ４４０Ａ／Ｂは、本実施例に関連して以下で説明される方法に従って通信するように構成される。

本実施例、Ｓ＝Ｎ_Ｒにおいて、一般的なＰＲＡＰまたは符号再利用ＢＬＡＳＴ（ＣＲ-ＢＬＡＳＴ）法が用いられ、Ｎ_Ｒストリームは任意の時点で（Ｎ／Ｎ_Ｒ）セルから送信される。Ｎ_Ｒストリームの各々は、関連するセルのセット内の１セットの送信アンテナに対応する。ストリームの送信アンテナセットへのマッピングは時間的に並べ替えられる。

この場合、複数のストリームは、１セル当たり１つの送信アンテナ上で時分割多重的に多重化される。例えば、２ストリームのシナリオにおいて、１スロットあたりのシンボルの半分は１つのストリームに専有され、シンボルの残りの半分は第２のストリームに専有されるかもしれない。例えば第１の期間（Ｔ１）に、シンボルの第１のストリームは、ＢＴＳ４２４および４３２の送信アンテナ４２５および４３３を含む送信アンテナの第１のセットから送信される。一方、シンボルの第２のストリームは、ＢＴＳ４２０および４２８の送信アンテナ４２１および４２９を含む送信アンテナの第２のセットから送信される。それに続く期間（Ｔ２）に、第１のストリームは第２の送信セットから送信され、一方第２のストリームは第２の送信セットから送信される。このサイクルは、何回も切り換えられるストリーム-アンテナセットのマッピングにより繰り返される。このことを図５に示す。図５はＴ１-１からＴ１-Ｎの期間を示すものであって、その期間に無線ネットワークは第１のセットから第１のストリームを、第２のセットから第２のストリームを送信する。同様に、無線ネットワークはＴ２-１からＴ２-Ｎの期間に第２のセットから第１のストリームを、第１のセットから第２のストリームを送信する。

ＵＥ４４０Ａのような送信アンテナの各々から十分遠方にあるＵＥは、ＭＩＭＯの使用から得られる空間多重化利得の利益を得る。言い換えれば、ＵＥ４４０Ａは双方のシンボルストリームを受信する。同時に、ＵＥ４４０Ｂのようなセル内部のＵＥは時間的多重および高いＣ／Ｉから利益を得る。言い換えれば、ＵＥ４４０Ｂは特にＵＥ４４０Ｂが送信アンテナに近接していることを考えると、一度に１つだけであるが、比較的高いＣ／Ｉ比および付随して高いＳＮＲで、ストリームを受信するかもしれない。

ストリーム分離後に、各ストリームは独立に復号されすべての他のストリームから順次消去されるかもしれない。消去のステップはすべてのストリームが復号されるまで繰り返されるかもしれない。順次干渉消去（ＳＩＣ）の複雑さはストリームの数に依存する。

本実施例の受信機は１つ以上の第１の期間に第１の受信アンテナを用いて第１の信号を、および第２の受信アンテナを用いて第２の信号を受信するかもしれない。第１の信号は、（１）第１の送信アンテナまたは第１の送信アンテナセットから第１の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリーム、および（２）第２の送信アンテナまたは第２の送信アンテナセットから第２の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含む。同様に、第２の信号は、第３の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第４の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含む。第１のデータストリームは第１の期間に第１のデータを搬送し、第２のデータストリームは第１の期間に第２のデータを搬送する。

４個のチャネルは受信機において例えばパイロットチャネルを用いて推定される。これにより、第１および第２のデータストリームを受信機によって分離することができ、第１の分離されたデータストリームおよび第２の分離されたデータストリームを得る。分離後に、受信機は、第１のデータストリーム内の第１のデータおよび第２のデータストリーム内の第２のデータの復号を試みる。

データを復号する第１の試行に成功しない場合、受信機は第１の試行の間に得られた部分復号に基づく干渉消去後に再び復号を試みるかもしれない。

また、受信機は後続する１期間または複数の期間に受信された信号からデータの復号を試みるかもしれない。このように、復号の第１の試行が成功しない場合、受信機は１つ以上の第２の期間に第１のアンテナで第１の信号を受信し、１つ以上の第２の期間に第２のアンテナで第２の信号を受信するかもしれない。受信機は第２の期間の第１の分離されたデータストリームおよび第２の分離されたデータストリームを得るために、第１および第２のデータストリームをチャネル推定のいくつかまたはすべてを用いて少なくとも１つの第１の信号および第２の信号から分離するかもしれない。ストリームの分離後に、受信機は第１および第２のデータを、第１および第２の期間の第１および第２の分離されたデータストリームから復号することを再試行するかもしれない。

ＴＤＭを用いているため、第２の期間の第１の信号は、第１の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリーム、および第２の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームを含み、また、第２の信号は、第３の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリーム、および第４の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームを含むことを思い出すこと。また、第１のデータストリームは第２の期間に第１のデータを搬送し、第２のデータストリームは第２の期間に第２のデータを搬送することを思い出すこと。したがって、データは第１および第２の期間に冗長的に送信されるかもしれない。

第１および第２のデータストリームは、共通チャネル上のマルチキャストまたは放送であるかもしれない。

図６にＵＥ６４０Ａおよび６４０Ｂへ放送またはマルチキャストするために階層的変調（ＨＭ）およびＭＩＭＯを用いる単一周波数無線ネットワーク６０５を示す。図４のネットワーク４０５と同様の無線ネットワーク６０５は、無線ネットワーク制御装置６１０およびセル／ＢＴＳ６２０、６２４、６２８、および６３２を含む。セルはそれぞれの送信アンテナ６２１、６２５、６２９、および６３３を有する。無線ネットワーク制御装置６１０の構造は図２に示す無線ネットワーク制御装置１１０の構造と同様か、または同一であるかもしれない。また、ＵＥ６４０Ａ／Ｂの各々の構造も、図３に示すＵＥ１４０の構造と同じか、または類似しているかもしれない。無線ネットワークおよびＵＥ６４０Ａ／Ｂは本実施例に関連して以下で説明される方法に従って通信するように構成される。

ここで、ネットワーク４０５、Ｓ＝Ｎ_Ｒ、におけるように、一般的なＰＲＡＰまたは符号再利用ＢＬＡＳＴ（ＣＲ-ＢＬＡＳＴ）法が用いられ、Ｎ_Ｒストリームは任意の時点でセルから送信される。ストリームは階層的に変調された信号で搬送される。

階層的変調において、キャリアは２つのデータフローで符号化される。６４−ＱＡＭ（直交振幅変調）を考えると、データは、６４−ＱＡＭに含まれるＱＰＳＫフローが存在するようにマッピングされる。これにより、ＱＰＳＫデータフローおよび１６−ＱＡＭデータフローの２つのデータフローが生じる。２つのデータフローの結合したデータレートは、対応する６４−ＱＡＭデータフローのデータレートと同じであるかもしれない。ＱＰＳＫデータフローに関しては、シンボルはキャリア上で符号化される。変調コンステレーションの（Ｑ−Ｉ平面のような）複素信号面における異なる区域はシンボルアルファベットビットの異なる位置を表す。例えば、Ｑ−Ｉ平面の左部分はシンボルの最上位ビットの「１」に対応するかもしれない。また、この平面の右部分はこのビットの「０」に対応するかもしれない。同様に、この平面の下半分はシンボルの２番目の上位ビットの「１」に対応するかもしれない。また、この平面の上半分はこのビットの「０」に対応するかもしれない。その結果、左上の象限に入るシンボルは２つの最上位ビット位置における「１０」を表し、右上の象限のシンボルはこれらの位置における「００」を表し、左下のシンボルおよび右下のシンボルはそれぞれ「１１」および「０１」を表すだろう。１６−ＱＡＭデータフローに対応するシンボルの追加のビットは最初の２ビットで決定される特定の象限の中のシンボル位置によって決定される。

ＱＰＳＫデータフローは１６−ＱＡＭデータフローよりもより頑健であり、このことは、ＱＰＳＫデータフローは信号のより低いＳＮＲおよびより低いＣ／Ｉ比で復号されるかもしれないことを意味することに注意のこと。 コンステレーション内の間隔は、１６−ＱＡＭデータフローを犠牲にしてＱＰＳＫデータフローに付加的な頑健性を提供するように変更されるかもしれない。したがって、より頑健なＢＰＳＫデータフローは、頑健性の弱い１６−ＱＡＭデータフローより大きいカバレッジを有する。

本明細書において、階層的に変調された信号のより頑健な階層（例えば上記の６４−ＱＡＭの例におけるＢＰＳＫストリーム）は基本階層と呼ばれるだろう。階層的に変調された信号の頑健性の弱い階層（例えば６４−ＱＡＭの例の１６−ＱＡＭストリーム）は拡張階層と呼ばれるだろう。

階層的変調は伝送容量を増加させるためのメカニズムを提供する。容量増加は拡張階層に対するカバレッジを犠牲にすることにより生じ、一方基本階層の性能は改善される。

ＳＦＮ６０５において、ストリームマッピングは基本階層から拡張階層へ時間的に並べ替えられるかもしれない。例えば図７の第１の期間Ｔ１に、第１のデータストリームＳ１は第１のアンテナセットから第１の階層的に変調された信号の基本階層上で、および同時に第２のアンテナセットから第２の階層的に変調された信号の拡張階層上で送信されるかもしれない。図７の第２の期間Ｔ２に、第１のデータストリームは第１のアンテナセットから第１の階層的に変調された信号の拡張階層上で、および同時に第２のアンテナセットから第２の階層的に変調された信号の基本階層上で送信されるかもしれない。したがって、第１のストリームがアンテナの１つのセットの基本階層で送信される場合、第２のストリームは同じセットの拡張階層で送信される。逆もまた同様である。言い換えれば、

ｉ＝ストリームＩＤ、
ｎ＝ＯＦＤＭシンボルインデックス。

図４のＴＤＭの実施例におけるように、各ストリーム内のデータは連続した期間に、冗長的に送信されるかもしれない。

受信機（例えばＵＥ６４０の１つ）は、（１）第１の物理チャネルを通じて第１の送信アンテナ（または第１の送信アンテナセット）から送信される第１の信号成分および（２）第２の物理チャネルを通じて第２の送信アンテナ（または第２の送信アンテナセット）から送信される第２の信号成分とを含む、第１の受信信号を第１の受信アンテナで受信するように構成されるかもしれない。第１の信号成分は、（１）第１のデータストリームを搬送する第１の基本階層、および（２）第２のデータストリームを搬送する第１の拡張階層を含むかもしれない。第２の信号成分は、（１）第２のデータストリームを搬送する第２の基本階層、および（２）第１のデータストリームを搬送する第２の拡張階層を含むかもしれない。受信機は、（１）第３の物理チャネルを通じて送信される第３の信号成分および（２）第４の物理チャネルを通じて送信される第４の信号成分とを含む、第２の受信信号を第２の受信アンテナで受信するようにさらに構成されるかもしれない。第３の信号成分は、（１）第１のデータストリームを搬送する第３の基本階層、および（２）第２のデータストリームを搬送する第３の拡張階層を含むかもしれない。第４の信号成分は、（１）第２のデータストリームを搬送する第４の基本階層、および（２）第１のデータストリームを搬送する第４の拡張階層を含むかもしれない。

第１，第２，第３，および第４の物理チャネルはそれらのチャネルに対するチャネル推定を得るために推定されるかもしれない。チャネル推定は、受信機によって実行され、パイロットチャネルに基づくかもしれない。いくつか、またはすべてのチャネル推定が利用可能になった後に、受信機は第１および第２の信号成分を分離するかもしれない。信号分離後、受信機は、第１の基本階層から第１のデータストリーム、および第１の拡張階層から第２のデータストリームの復号を試みるかもしれない。

受信機は第１の拡張階層および第２の基本階層の双方から第２のデータストリームの復号を試みるかもしれない。代替的に、受信機は第１の信号品質を推定するかもしれないし、また第１の信号品質（例えばＳＮＲ）が予め定めた基準より高い場合、第２のデータストリームを第１の拡張階層から復号するかもしれない。第１の信号品質が前記基準を超えない場合、受信機はチャネル推定を用いて第３および第４の信号成分を分離するかもしれないし、第２のデータストリームを第２の基本階層から復号することを試みるかもしれない。また、受信機は第２の信号品質を推定するかもしれないし、また第２の信号品質が予め定めたしきい値より低い場合、第２のデータストリームを第１の拡張階層から復号することを試みるかもしれない。第２の信号品質がしきい値より低くない場合、受信機は第３および第４の信号成分を分離するかもしれないし、第２のデータストリームを第２の基本階層から復号することを試みるかもしれない。

干渉消去（ＩＣ）方法を用いて、基本階層から同じ信号の拡張階層への干渉を消去するかもしれない。

ノード-Ｂに複数の送信アンテナが存在する場合、およびセル特有のコンテンツが送信される必要がある場合、システムは空間時間送信ダイバーシチ（ＳＴＴＤ）へ切り換えるかまたは送信ダイバーシチアンテナを切断することができる。これらのオプションの最初のものは、送信ダイバーシチアンテナの動的オン／オフ切り替えとはＲＦ的に密接な関係がなく、より簡単であるかもしれない。

本開示において、種々の方法のステップは連続的として説明してきたが、これらのステップのいくつかは別々の要素によって、連係してまたは並列に、非同期にまたは同期して、パイプライン方式で、または他の方法で実行されるかもしれない。ステップは、明示的に示されるか、そうでなければ文脈から明らかになるか、または本来要求されるところ以外では、本記述が並べたと同じ順序で実行されるといういかなる特定の要求もない。さらに、本発明に従う各実施例において、例示したステップすべてが必ずしも必要ではない。一方、明確に例示されてこなかったいくつかのステップまたは通信メッセージは、本発明に従ういくつかの実施例において望ましいかもしれない。

当業者は情報および信号は種々の異なる技術および手法のいずれかを用いて表されるかもしれないことを理解するだろう。例えば、上の記述中に参照されるかもしれないデータ、指示、命令、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、磁場もしくは磁性粒子、光学場もしくは光粒子、またはそれらの任意の組合せで表されるかもしれない。

当業者はここに開示された実施例に関連して説明された種々の例示的論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムのステップは、電子的ハードウェア、計算機ソフトウェア、またはその双方の組合せとして実施されるかもしれないことをさらに認識するだろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、種々の例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、ここまで、それらの機能の面から一般的に説明してきた。そのような機能がハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの組合せとして実施されるかどうかは、特定の用途および全体のシステムに課せられた設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を各特定の用途に対して異なる方法で実施するかもしれないが、そのような実施の決定が本発明の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。

ここに開示された実施例に関して説明された例示的、論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラム可能論理回路、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア部品、またはここに説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せで実施または実行されるかもしれない。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであるかもしれないが、代替的には、プロセッサは任意の通常のプロセッサ、制御器、マイクロ制御器または状態機械であるかもしれない。プロセッサはまた、計算デバイスの組合せ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連係した１つ以上のマイクロプロセッサ、または他のそのような構成として実施されるかもしれない。

ここに開示された実施例に関して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで、プロセッサで実行されるソフトウェアモジュールで、またはその２つの組合せで具体化されるかもしれない。ソフトウェアモジュールはランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、フラッシュメモリー、読み出し専用メモリー（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリー（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去書込み可能な読み出し専用メモリー（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、可搬形ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当業者に既知の任意の形式の記憶媒体の中にあるかもしれない。代表的記憶媒体は、プロセッサが情報を記憶媒体から読み出しおよび情報を記憶媒体に書き込むことができるようにプロセッサに接続される。代替的には、記憶媒体はプロセッサの構成部品であるかもしれない。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ内にあるかもしれない。ＡＳＩＣはユーザ機器デバイス内にあるかもしれない。代替的に、プロセッサおよび記憶媒体は個別部品としてユーザ機器デバイス内にあるかもしれない。

開示された実施例のこれまでの説明は、通常の当業者が本発明を製造しまたは使用することを可能にするように提供されている。これらの実施例への種々の変形は当業者に容易に明らかになるだろう。また、ここに定義した一般的原理は本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施例に適用されるかもしれない。したがって、本発明はここに示した実施例に限定することを意図されていず、ここに開示した原理および新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲に一致することである。

本発明の一実施例に従う多入力多出力（ＭＩＭＯ）法を用いてユーザ機器デバイスへ送信するセルラ無線ネットワークを示す上位ブロック図。 本発明の一実施例に従う図１のネットワークの無線ネットワーク制御装置の抜粋した要素を示す上位ブロック図。 本発明の一実施例に従う図１のユーザ機器デバイスの抜粋した要素を示す上位ブロック図。 本発明の一実施例に従うＭＩＭＯおよび時分割多重／並べ替えを用いてユーザ機器デバイスへ送信する他のセルラ無線ネットワークを示す上位ブロック図。 本発明の一実施例に従う図４のネットワークにおける時分割多重／並べ替えを示すダイアグラム。 本発明の一実施例に従うＭＩＭＯおよび階層的変調を用いてユーザ機器デバイスへ送信する他のセルラ無線ネットワークを示す上位ブロック図。 本発明の一実施例に従う図６のネットワークにおける時分割多重／並べ替えを示すダイアグラム。

Claims (36)

1. Ｌを１より大きい整数として、複数のセクタの各セクタから複数のＬ個送信アンテナセットの１つの送信アンテナセットへ、少なくとも１つの送信アンテナを割り当て、複数のＬ個送信アンテナセットの各送信アンテナセットがセルラ通信システムの少なくとも１つの送信アンテナを含むことと、
   複数のＬ個データストリーム内へデータを配置することと、
   少なくとも１つの第１の期間に対して、送信アンテナセット間のデータストリームの第１の分配を生じるように、複数のＬ個データストリームの各データストリームを、Ｌ個送信アンテナセットの異なる送信アンテナセットへ割り当てることと、
   複数のＬ個送信アンテナセットの前記各送信アンテナセットに関して、少なくとも１つの第１の期間に、第１の周波数のキャリアを少なくとも１つの第１の期間に前記各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームで変調することと、
   前記各送信アンテナセットの送信アンテナが、少なくとも１つの第１の期間に対して前記各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームを少なくとも１つの第１の期間に送信するように、少なくとも１つの第１の期間に、複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナを通じてキャリアを複数の受信機へ送信することと、
   を含む、セルラ通信システムにおける複数のセクタからデータを送信する方法。
2. 複数のＬ個アンテナセットが、第１の送信アンテナおよび第２の送信アンテナを含み、第１の送信アンテナはセルラ通信システムの第１のセクタにあり、第１のアンテナは第１の周波数を用いて送信するように構成された第１のセクタにおけるセルラ通信システムの唯一の送信アンテナである、請求項１に記載の方法。
3. 第２のアンテナが、セルラ通信システムの第２のセクタにあり、第２のアンテナは第１の周波数を用いて送信するように構成された第２のセクタにおけるセルラ通信システムの唯一の送信アンテナである、請求項２に記載の方法。
4. 少なくとも１つの第２の期間において、送信アンテナセット間のデータストリームの、第１の分配とは異なる第２の分配を生じるように、前記各データストリームを、Ｌ個送信アンテナセットの異なる送信アンテナセットへ割り当てることと、
   複数のＬ個送信アンテナセットの前記各送信アンテナセットに関して、少なくとも１つの第２の期間に、キャリアを、少なくとも１つの第２の期間に前記各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームで変調することと、
   前記各送信アンテナセットの送信アンテナが、少なくとも１つの第２の期間に対して前記各送信アンテナに割り当てられたデータストリームを少なくとも１つの第２の期間に送信するように、少なくとも１つの第２の期間に、複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナを通じてキャリアを複数の受信機へ送信することと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. Ｌが２と等しく、
   少なくとも１つの第１の期間が複数の第１の期間を含み、
   少なくとも１つの第２の期間が複数の第２の期間を含み、
   第１の期間の継続中に、複数の第１の期間の第１の期間が複数の第２の期間の第２の期間とインターリーブされる、請求項４に記載の方法。
6. 複数のＬ個送信アンテナセットが、第１の送信アンテナセットを含み、
   第１の送信アンテナセットが、第１のセクタからの第１のアンテナおよび第２のセクタからの第２のアンテナを含む、請求項１に記載の方法。
7. 各セクタが少なくとも１つの送信アンテナおよび少なくとも１つの基地トランシーバ局を含む複数のセクタを含むセルラ通信システムのための無線ネットワーク制御装置であって、少なくとも１つの無線ネットワーク制御装置が、
   Ｌを１より大きい整数として、複数のセクタの各セクタから複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナセットへ、少なくとも１つの送信アンテナを割り当て、複数のＬ個送信アンテナセットの各送信アンテナセットがセルラ通信システムの少なくとも１つの送信アンテナを含むことと、
   複数のＬ個データストリーム内へデータを配置することと、
   少なくとも１つの第１の期間に対して、送信アンテナセット間のデータストリームの第１の分配を生じるように、複数のＬ個データストリームの各データストリームを、Ｌ個送信アンテナセットの異なる送信アンテナセットへ割り当てることと、
   複数のＬ個送信アンテナセットの前記各送信アンテナセットに関して、複数のセクタに、少なくとも１つの第１の期間、第１の周波数のキャリアを少なくとも１つの第１の期間に前記各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームで変調させることと、
   複数のセクタに、前記各送信アンテナセットの送信アンテナが、少なくとも１つの第１の期間に対して前記各送信アンテナに割り当てられたデータストリームを少なくとも１つの第１の期間に送信するように、少なくとも１つの第１の期間に、複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナを通じてキャリアを複数の受信機へ送信させることと、
   を含む動作を実行するように構成された、無線ネットワーク制御装置。
8. 複数のＬ個アンテナセットが、第１の送信アンテナおよび第２の送信アンテナを含み、第１の送信アンテナはセルラ通信システムの第１のセクタにあり、第１のアンテナは第１の周波数を用いて送信するように構成された第１のセクタにおけるセルラ通信システムの唯一の送信アンテナである、請求項７に記載の無線ネットワーク制御装置。
9. 第２のアンテナが、セルラ通信システムの第２のセクタにあり、第２のアンテナは第１の周波数を用いて送信するように構成された第２のセクタにおけるセルラ通信システムの唯一の送信アンテナである、請求項８に記載の無線ネットワーク制御装置。
10. 少なくとも１つの第２の期間に対して、送信アンテナセット間のデータストリームの、第１の分配とは異なる第２の分配を生じるように、前記各データストリームを、Ｌ個送信アンテナセットの異なる送信アンテナセットへ割り当てることと、
    複数のＬ個送信アンテナセットの前記各送信アンテナセットに関して、複数のセクタに、少なくとも１つの第２の期間に、キャリアを、少なくとも１つの第２の期間に前記各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームで変調させることと、
    複数のセクタに、前記各送信アンテナセットの送信アンテナが少なくとも１つの第２の期間に対して前記各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームを少なくとも１つの第２の期間に送信するように、少なくとも１つの第２の期間に、複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナを通じてキャリアを複数の受信機へ送信させることと、
    を含む動作を実行するようにさらに構成された、請求項７に記載の無線ネットワーク制御装置。
11. 命令を含む機械可読媒体であって、各セクタが少なくとも１つの送信アンテナを含んでいる複数のセクタを含むセルラ通信システムのための無線ネットワーク制御装置の少なくとも１つのプロセッサによって実行されるとき、命令は、
    Ｌを１より大きい整数として、複数のセクタの各セクタから複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナセットへ、少なくとも１つの送信アンテナを割り当て、複数のＬ個送信アンテナセットの各送信アンテナセットがセルラ通信システムの少なくとも１つの送信アンテナを含むことと、
    複数のＬ個データストリーム内へデータを配置することと、
    少なくとも１つの第１の期間に対して、送信アンテナセット間のデータストリームの第１の分配を生じるように、複数のＬ個データストリームの各データストリームを、Ｌ個送信アンテナセットの異なる送信アンテナセットへ割り当てることと、
    複数のＬ個送信アンテナセットの前記各送信アンテナセットに関して、複数のセクタに、少なくとも１つの第１の期間に、第１の周波数のキャリアを、少なくとも１つの第１の期間に前記各送信アンテナセットに割り当てられたデータストリームで変調させることと、
    複数のセクタに、前記各送信アンテナセットの送信アンテナが少なくとも１つの第１の期間に対して前記各送信アンテナに割り当てられたデータストリームを少なくとも１つの第１の期間に送信するように、少なくとも１つの第１の期間に、複数のＬ個送信アンテナセットの送信アンテナを通じてキャリアを複数の受信機へ送信させることと、
    を含む動作を実行するように無線ネットワーク制御装置を構成する、機械可読媒体。
12. 複数のセクタの各セクタの少なくとも１つの送信アンテナを、第１および第２の送信アンテナセットの各アンテナセットが少なくとも１つの送信アンテナを含む第１の送信アンテナセットまたは第２の送信アンテナセットへ割り当てることと、
    第１のデータストリームおよび第２のデータストリーム内へデータを配置することと、
    第１の基本階層および第１の拡張階層を有する第１の信号を得るために、所与の周波数のキャリアを階層的に変調することと、
    第２の基本階層および第２の拡張階層を有する第２の信号を得るために、前記キャリアを階層的に変調することと、
    第１の送信アンテナセット内の各送信アンテナを通じて第１の信号を送信することと、
    第２の送信アンテナセット内の各送信アンテナを通じて第２の信号を送信することと、を含み、
    階層的変調のステップが、第１の基本階層は第１のデータストリームの情報を搬送し、第１の拡張階層は第２のデータストリームの情報を搬送し、第２の基本階層は第２のデータストリームの情報を搬送し、および第２の拡張階層は第１のデータストリームの情報を搬送するように実行される、
    セルラ通信システムにおける複数のセクタからデータを送信する方法。
13. １つ以上の第１の階層的に変調されたキャリアを送信するステップが、放送またはマルチキャストを含む請求項１２に記載の方法。
14. 各セクタが少なくとも１つの送信アンテナを含む複数のセクタを含むセルラ通信システムのための無線ネットワーク制御装置であって、
    複数のセクタの各セクタの少なくとも１つの送信アンテナを、第１および第２の送信アンテナセットの各アンテナセットが少なくとも１つの送信アンテナを含む第１の送信アンテナセットまたは第２の送信アンテナセットへ割り当てることと、
    第１のデータストリームおよび第２のデータストリーム内へデータを配置することと、
    第１の基本階層および第１の拡張階層を有する第１の信号を得るために、所与の周波数のキャリアの階層的変調をさせることと、
    第２の基本階層および第２の拡張階層を有する第２の信号を得るために、前記キャリアの階層的変調をさせることと、
    第１の送信アンテナセット内の各送信アンテナを通じて第１の信号の送信をさせることと、
    第２の送信アンテナセット内の各送信アンテナを通じて第２の信号の送信をさせることと、を含む動作を実行するように構成され、
    第１の基本階層が第１のデータストリームの情報を搬送し、第１の拡張階層が第２のデータストリームの情報を搬送し、第２の基本階層が第２のデータストリームの情報を搬送し、および第２の拡張階層が第１のデータストリームの情報を搬送する、
    無線ネットワーク制御装置。
15. 命令を含む機械可読媒体であって、各セクタが少なくとも１つの送信アンテナを含む複数のセクタを含むセルラ通信システムのための無線ネットワーク制御装置の少なくとも１つのプロセッサによって実行されるとき、命令は、
    複数のセクタの各セクタの少なくとも１つの送信アンテナを、第１および第２の送信アンテナセットの各アンテナセットが少なくとも１つの送信アンテナを含む第１の送信アンテナセットまたは第２の送信アンテナセットへ割り当てることと、
    第１のデータストリームおよび第２のデータストリーム内へデータを配置することと、
    第１の基本階層および第１の拡張階層を有する第１の信号を得るために、所与の周波数のキャリアの階層的変調をさせることと、
    第２の基本階層および第２の拡張階層を有する第２の信号を得るために、前記キャリアの階層的変調をさせることと、
    第１の送信アンテナセット内の各送信アンテナを通じて第１の信号の送信をさせることと、
    第２の送信アンテナセット内の各送信アンテナを通じて第２の信号の送信をさせることと、を含む動作を実行するように無線ネットワーク制御装置を構成し、
    第１の基本階層が第１のデータストリームの情報を搬送し、第１の拡張階層が第２のデータストリームの情報を搬送し、第２の基本階層が第２のデータストリームの情報を搬送し、および第２の拡張階層が第１のデータストリームの情報を搬送する、機械可読媒体。
16. 各セクタが少なくとも１つの送信アンテナを含む、セルラ通信システムにおける複数のセクタからデータを送信する方法であって、
    複数のデータストリーム内へデータを配置することと、
    多入力多出力（ＭＩＭＯ）空間ダイバーシチ技術を用いて複数のセクタからデータを放送するための第１および第２の信号を得るために、所与の周波数のキャリアを複数のデータストリームで変調することと、
    セルラ通信システムのセクタの第１のセットの各セクタから第１の信号を送信することと、
    セルラ通信システムのセクタの第２のセットの各セクタから第２の信号を送信することと、を含む方法。
17. 変調のステップが、セルラ通信システムの第１および第２のセクタセットに関してストリームを時分割多重することを含む、請求項１６に記載の方法。
18. 変調のステップが、階層的変調を含む、請求項１６に記載の方法。
19. 各セルが少なくとも１つの送信アンテナを含んでいる複数のセルを含むセルラ無線ネットワークの無線ネットワーク制御装置であって、少なくとも１つの無線ネットワーク制御装置が、
    複数のデータストリーム内へデータを配置することと、
    多入力多出力（ＭＩＭＯ）空間ダイバーシチ技術を用いて複数のセルからデータを放送するための第１および第２の信号を得るために、所与の周波数のキャリアを複数のデータストリームで変調することと、
    複数のセルに、セルラ通信システムのセルの第１のセットの各セルから第１の信号を送信させることと、
    複数のセルに、セルラ通信システムのセルの第２のセットの各セルから第２の信号を送信させることと、
    を含む動作を実行するように構成された無線ネットワーク制御装置。
20. 命令を含む機械可読媒体であって、各セルが少なくとも１つの送信アンテナを含む複数のセルを含むセルラ無線ネットワークシステムのための無線ネットワーク制御装置の少なくとも１つのプロセッサによって実行されるとき、命令は、
    複数のデータストリーム内へデータを配置することと、
    複数のセルに、多入力多出力（ＭＩＭＯ）空間ダイバーシチ技術を用いて複数のセルからデータを放送するための第１の信号および第２の信号を得るために、所与の周波数のキャリアを複数のデータストリームで変調させることと、
    複数のセルに、セルラ通信システムのセルの第１のセットの各セルから第１の信号を送信させることと、
    複数のセルに、セルラ通信システムのセルの第２のセットの各セルから第２の信号を送信させることと、
    を含む動作を実行するように無線ネットワーク制御装置を構成する、機械可読媒体。
21. 第１の信号が第１の周波数で搬送され、第１の信号は第１の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第２の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含んでおり、前記第１のデータストリームは１つ以上の第１の期間に第１のデータを含んでおり、前記第２のデータストリームは１つ以上の第１の期間に第２のデータを含んでおり、１つ以上の第１の期間に第１のアンテナで第１の信号を受信することと、
    第２の信号が第１の周波数で搬送され、第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第４の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含んでおり、１つ以上の第１の期間に第２のアンテナで第２の信号を受信することと、
    １つ以上の第１のチャネル推定を得るために第１の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第２のチャネル推定を得るために第２の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第３のチャネル推定を得るために第３の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第４のチャネル推定を得るために第４の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第１の期間の第１の分離されたストリームと第２の分離されたストリームを生じるように、１つ以上の第１、第２、第３、および第４のチャネル推定の少なくともいくつかを用いて第１の信号および第２の信号の少なくとも１つから第１および第２のデータストリームを分離することと
    を含む、セルラ通信システムから送られるデータを受信する方法。
22. １つ以上の第１の期間の第１および第２の分離されたデータストリームから第１および第２のデータを復号する第１の試行をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
23. 復号の第１の試行のステップが成功しない場合、方法は、
    第１の信号が第１の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームおよび第２の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームとを含んでおり、前記第１のデータストリームは１つ以上の第２の期間に第１のデータを含んでおり、前記第２のデータストリームは１つ以上の第２の期間に第２のデータを含んでおり、１つ以上の第２の期間に第１のアンテナで前記第１の信号を受信することと、
    第２の信号が第３の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームおよび第４の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームとを含んでおり、１つ以上の第２の期間に第２のアンテナで第２の信号を受信することと、
    １つ以上の第２の期間の第１の分離されたストリームと第２の分離されたストリームを生じるように、１つ以上の第１，第２，第３，および第４のチャネル推定の少なくともいくつかを用いて第１の信号および第２の信号の少なくとも１つから第１および第２のデータストリームを分離することと、
    １つ以上の第１および第２の期間の第１および第２の分離されたデータストリームから第１および第２のデータを復号する第２の試行と、をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
24. 第１のアンテナで第１の信号を受信するステップが、共通チャネルで受信することを含む、請求項２１に記載の方法。
25. 第１のアンテナで第１の信号を受信するステップが、放送またはマルチキャスト伝送を受信することを含む、請求項２１に記載の方法。
26. セルラ通信ネットワークの基地トランシーバ局と交信するための無線ユーザ機器デバイスであって、
    第１のアンテナおよび第２のアンテナと、
    第１および第２のアンテナに接続された受信機と、
    プログラムコードを格納するメモリーと、
    受信機およびプロセッサに接続されたプロセッサとを含み、受信機が、
    １つ以上の第１の期間に、第１のアンテナで、第１の信号を受信し、第１の信号は第１の周波数で搬送され、第１の信号は第１の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第２の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含み、第１のデータストリームは１つ以上の第１の期間に第１のデータを含み、第２のデータストリームは１つ以上の第１の期間に第２のデータストリームを含み、かつ、
    １つ以上の第１の期間に、第２のアンテナで、第２の信号を受信し、第２の信号は第１の周波数で搬送され、第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第４の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含むように構成され、並びにプロセッサが、
    １つ以上の第１のチャネル推定を得るために第１の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第２のチャネル推定を得るために第２の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第３のチャネル推定を得るために第３の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第４のチャネル推定を得るために第４の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第１の期間の第１の分離されたストリームと第２の分離されたストリームを生じるように、１つ以上の第１，第２，第３，および第４のチャネル推定の少なくともいくつかを用いて第１の信号および第２の信号の少なくとも１つから第１および第２のデータストリームを分離することと、を含む動作を実行するように構成された、無線ユーザ機器デバイス。
27. プロセッサが、１つ以上の第１の期間の第１および第２の分離されたデータストリームから、第１および第２のデータを復号する第１の試行をするようにさらに構成された、請求項２６に記載の無線ユーザ機器デバイス。
28. 受信機が、
    １つ以上の第２の期間に、第１のアンテナで、第１の信号を受信し、第１の信号は第１の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームおよび第２の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームを含み、第１のデータストリームは１つ以上の第２の期間に第１のデータを含み、第２のデータストリームは１つ以上の第２の期間に第２のデータを含み、かつ、
    １つ以上の第２の期間に、第２のアンテナで、第２の信号を受信し、第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームおよび第４の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームを含むようにさらに構成され、並びに、
    プロセッサが、復号の第１の試行に成功しない場合、
    １つ以上の第２の期間の第１の分離されたデータストリームと第２の分離されたデータストリームを生じるように、１つ以上の第１，第２，第３，および第４のチャネル推定の少なくともいくつかを用いて第１の信号および第２の信号の少なくとも１つから第１および第２のデータストリームを分離することと、
    １つ以上の第１および第２の期間の第１および第２の分離されたデータストリームから、第１および第２のデータを復号する第２の試行とを含む動作を実行するようにさらに構成された、請求項２７に記載の無線ユーザ機器デバイス。
29. 命令を含む機械可読媒体であって、セルラ通信システムと交信するための無線ユーザ機器デバイスの少なくとも１つのプロセッサによって実行されるとき、命令は、
    第１の信号が第１の周波数で搬送され、第１の信号は第１の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第２の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含んでおり、前記第１のデータストリームは１つ以上の第１の期間に第１のデータを含んでおり、前記第２のデータストリームは１つ以上の第１の期間に第２のデータを含んでおり、１つ以上の第１の期間に第１のアンテナでセルラ通信システムから前記第１の信号を受信することと、
    第２の信号が第１の周波数で搬送され、第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第１のデータストリームおよび第４の物理チャネルを通じて送信される第２のデータストリームを含んでおり、１つ以上の第１の期間に第２のアンテナでセルラ通信システムから前記第２の信号を受信することと、
    １つ以上の第１のチャネル推定を得るために第１の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第２のチャネル推定を得るために第２の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第３のチャネル推定を得るために第３の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第４のチャネル推定を得るために第４の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上の第１の期間の第１の分離されたストリームと第２の分離されたストリームを生じるように、１つ以上の第１，第２，第３，および第４のチャネル推定の少なくともいくつかを用いて第１の信号および第２の信号の少なくとも１つから第１および第２のデータストリームを分離することと、
    を含む動作を無線ユーザ機器デバイスに実行させる機械可読媒体。
30. セルラ通信システムから送られるデータを受信する方法であって、
    第１の信号が第１の物理チャネルを通じて送信される第１の信号成分および第２の物理チャネルを通じて送信される第２の信号成分とを含んでおり、前記第１の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第１の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第１の拡張階層とを含んでおり、前記第２の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第２の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第２の拡張階層を含んでおり、第１のアンテナで前記第１の信号を受信することと、
    第２の信号が第３の物理チャネルを通じて送信される第３の信号成分および第４の物理チャネルを通じて送信される第４の信号成分を含んでおり、前記第３の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第３の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第３の拡張階層とを含んでおり、前記第４の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第４の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第４の拡張階層とを含んでおり、第２のアンテナで前記第２の信号を受信することと、
    １つ以上のチャネル推定を得るために、第１、第２、第３、および第４の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上のチャネル推定を用いて第１および第２の信号成分を分離することと、
    分離のステップの後に、第１のデータストリームを第１の基本階層から復号することと、
    分離のステップの後に、第１の拡張階層および第２の基本階層から選択された少なくとも１つの階層から第２のデータストリームを復号することと、を含み、
    第１、第２、第３、および第４の信号成分が、同じキャリア周波数を用いて階層的に変調される方法。
31. 第２のデータストリームを復号するステップが、第２のデータストリームを第１の拡張階層および第２の基本階層の双方から復号することを含む、請求項３０に記載の方法。
32. 第１のアンテナで受信するステップが、共通チャネルで受信することを含む、請求項３０に記載の方法。
33. 第１のアンテナで受信するステップが、放送またはマルチキャストを受信することを含む、請求項３０に記載の方法。
34. 無線ネットワークの基地トランシーバ局と交信するための無線ユーザ機器デバイスであって、
    第１のアンテナおよび第２のアンテナと、
    受信機と、
    プログラムコードを格納するメモリーと、
    受信機およびメモリーに接続されたプロセッサとを含み、
    受信機が、
    第１のアンテナで、第１の信号を受信し、第１の信号が第１の物理チャネルを通じて送信される第１の信号成分および第２の物理チャネルを通じて送信される第２の信号成分を含み、第１の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第１の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第１の拡張階層を含み、第２の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第２の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第２の拡張階層を含み、かつ、
    第２のアンテナで、第２の信号を受信し、第２の信号は第３の物理チャネルを通じて送信される第３の信号成分および第４の物理チャネルを通じて送信される第４の信号成分を含み、第３の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第３の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第３の拡張階層とを含み、第４の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第４の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第４の拡張階層を含むように構成され、
    プロセッサが、
    １つ以上のチャネル推定を得るために、第１，第２，第３，および第４の物理チャネルを推定し、
    １つ以上のチャネル推定を用いて第１および第２の信号成分を分離し、
    分離後に第１の基本階層から第１のデータストリームを復号し、
    分離後に第１の拡張階層および第２の基本階層から選択された少なくとも１つの階層から第２のデータストリームを復号するように構成され、
    第１，第２，第３，および第４の信号成分が同じキャリア周波数を用いて階層的に変調される、無線ユーザ機器デバイス。
35. 命令を含む機械可読媒体であって、無線ユーザ機器デバイスの少なくとも１つのプロセッサによって実行されるとき、命令は、
    第１の信号が第１の物理チャネルを通じて送信される第１の信号成分および第２の物理チャネルを通じて送信される第２の信号成分を含んでおり、前記第１の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第１の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第１の拡張階層を含んでおり、前記第２の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第２の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第２の拡張階層とを含んでおり、第１のアンテナで、前記第１の信号を受信することと、
    第２の信号が第３の物理チャネルを通じて送信される第３の信号成分および第４の物理チャネルを通じて送信される第４の信号成分を含んでおり、前記第３の信号成分は第１のデータストリームを搬送する第３の基本階層および第２のデータストリームを搬送する第３の拡張階層を含んでおり、前記第４の信号成分は第２のデータストリームを搬送する第４の基本階層および第１のデータストリームを搬送する第４の拡張階層を含んでおり、第２のアンテナで、前記第２の信号を受信することと、
    １つ以上のチャネル推定を得るために、第１，第２，第３，および第４の物理チャネルを推定することと、
    １つ以上のチャネル推定を用いて第１および第２の信号成分を分離することと、
    分離のステップの後に、第１のデータストリームを第１の基本階層から復号することと、
    分離のステップの後に、第１の拡張階層および第２の基本階層から選択された少なくとも１つの階層から第２のデータストリームを復号することと、を含む動作を無線ユーザ機器デバイスに実行させ、
    第１，第２，第３，および第４の信号成分が、同じキャリア周波数を用いて階層的に変調される、機械可読媒体。
36. 第１および第２の送信アンテナが空間的に分散している、第１の送信アンテナおよび第２の送信アンテナを含む、第１のセルを含むセルラ無線ネットワークを操作する方法であって、
    第１のデータストリームを第１のアンテナを通じて第１の周波数で複数のユーザ機器デバイスへ送信することと、
    第２のデータストリームを第２のアンテナを通じて第１の周波数で複数のユーザ機器デバイスへ送信することと、を含む方法。

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