JP2009504010A - 周波数バンド適応無線通信 - Google Patents

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Abstract

マルチバンド無線通信のためのシステム、装置、および方法が開示される。周波数バンドおよび／または伝送形式は、無線通信のための周波数範囲内で利用可能なように識別される。各周波数バンドに対する信号品質メトリックは、受信機によって評価され、適格な周波数バンドが識別される。適格な周波数バンドは、１つ以上の信号品質メトリックに従って順位付でき、適格なバンドのリストが送信機に伝えられる。送信機は、適格なバンドのリストを評価し、利用可能周波数バンドおよび選択された通信最適化シナリオに基づいて通信方法を選択するように構成される。複数の周波数バンドおよび複数の通信方法が送信機によって利用でき、ＬＦＢ、ＵＦＢ、ＳＦＢ、およびＯＦＢの組み合わせを通信に同時に用いることができる。受信機は、連続して通信を監視し、選択された通信方法の適応制御を行うためにリンク動作特性を送信機に報告できる。

Description

本発明は、一般に、マルチバンド無線通信のためのシステム、装置、および方法に関する。周波数バンドおよび／または伝送形式は、無線通信のための周波数範囲の中で利用可能なように識別される。利用可能なそれぞれの周波数バンドに対する信号品質メトリックを評価し、評価した信号品質に基づいて、識別された周波数バンドのうちの少なくとも１つを通信のために選択することができる。
本特許出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）（３５ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｃｏｄｅ §１１９（ｅ））のもとに、２００５年７月２７日に出願された米国特許仮出願第６０／７０２，８８３号の優先権を主張するものであり、引用により、そのすべてを本明細書に組み入れる。
従来の無線デバイスは、特定の周波数範囲または周波数バンドの中で、限定された電力レベルで動作または作用するように設計されている。ＦＣＣ（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）によって管理されている主なタイプの周波数バンドは、ＬＢ（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）、ＳＢ（ｓｅｍｉｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）、ＵＢ（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）、およびＯＢ（ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ｂａｎｄ）である。ＦＣＣは、公共の安全のため、かつバンド内および隣接バンドに見込まれる干渉レベルを低減するために、これらのバンドのそれぞれに対して特定の送信電力レベル制限を持っている。
ＬＢの例は、セルラ電話のバンド、またはＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）のバンドを含む。米国におけるセルラ通信は、典型的には、８２４ＭＨｚ−８４９ＭＨｚ、および８６９ＭＨｚ−８９４ＭＨｚの周波数範囲の中で動作する。米国での広帯域（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）ＰＣＳは、典型的には、１８５０ＭＨｚ−１９１０ＭＨｚ、および１９３０ＭＨｚ−１９９０ＭＨｚの周波数範囲の中で動作する。一方、狭帯域（Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ）ＰＣＳは、典型的には、９０１ＭＨｚ−９０２ＭＨｚ、９３０ＭＨｚ−９３１ＭＨｚ、および９４０ＭＨｚ−９４１ＭＨｚの周波数範囲の中で動作する。最近、４．９ＧＨｚＬＢと呼ばれる追加的な５０ＭＨｚの周波数バンド（４９４０ＭＨｚ−４９９０ＭＨｚ）が、公共の安全を維持するために、ＦＣＣによって指定され、利用可能となった。本発明は、一般に第３世代（３Ｇ）無線通信と呼ばれるその他のＬＢを意図し、１７１０ＭＨｚ−１７５５ＭＨｚ、２１１０ＭＨｚ−２１５５ＭＨｚ、２３０５ＭＨｚ−２３２０ＭＨｚ、２３４５ＭＨｚ−２３６０ＭＨｚ（ＷＣＳ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）バンド）、および２５００ＭＨｚ−２６９０ＭＨｚ（ＭＭＤＳ（Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）バンド）等の周波数バンドを含む。ＬＢの免許を受けた者は、通常、特定の地理的エリアにおいて、所定の期間の特定時間内で、そのバンドを用いてサービスを提供する排他的な権利を持つ。他のサービスプロバイダが、同じバンドの中で、同じエリアにおいて、かつ同じ時間に、サービスを提供することが許されない、という意味で免許は排他的である。意図するその他のＬＢは、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）に対して割り当てられたと識別されるＬＢを含むが、これに限定されるものではない。
ＦＣＣは、最近、３．６５ＧＨｚから３．７ＧＨｚの範囲にＳＢを開放した。ＳＢは、免許を受けた者の全てが排他的でない条件で、国内において利用できるバンドである。ＳＢに対して免許を受けた者は、相互干渉レベルを低減することを自分たちの間で調整すること、および同じ領域内で共存するときには、そのバンドを等しく共有することが要求される。ＳＢは、全ての免許を受けた者にとって自由であり、免許を受ける者の数に対する制限は設定されない。
ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ）周波数バンドおよびＵＮＩＩ（Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）周波数バンド等のＵＦＢ（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ）は、よく知られており、任意の数のデバイスによって共有できる。これらのＵＢは、典型的に、９００ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ、５．０ＧＨｚ、および５．８ＧＨｚ等の周波数を含み、これらは、コードレス電話、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、およびブルートゥースのデバイスに共通に用いられる。
ＯＢは、３．１ＧＨｚから１０．６ＧＨｚまでの範囲の中にある周波数バンドである。ＯＢの一例は、いわゆるＵＷＢ（ｕｌｔｒａｗｉｄｅｂａｎｄ）デバイスの使用に対して割り当てられるバンドである。ＵＷＢバンドは、その周波数範囲の中で、多くのＬＢと重なっているＵＦＢである。
本発明は、全ての利用可能周波数バンドをうまく使って、それぞれの利用可能周波数バンドに対しての総合の信号品質レベルを判定し、それに基づいて、利用可能周波数バンドのうちの少なくとも１つを、通信のために選択できるようにするシステム、装置、および方法を特定したものである。本発明に従えば、全ての周波数バンドは、それがＬＦＢ、ＳＦＢ、ＵＦＢのいずれのバンドであっても、役に立つと見なされるとともに、最大のスペクトル効率を達成するように利用可能である。
本発明は、一般に、マルチバンド無線通信のためのシステム、装置、および方法に関する。周波数バンドおよび／または伝送形式は、無線通信のための周波数範囲の中で利用可能なように識別される。利用可能なそれぞれの周波数バンドに対する信号品質メトリックを評価し、評価した信号品質に基づいて、識別された周波数バンドのうちの少なくとも１つを通信のために選択することができる。
本説明は、無線通信デバイスを用いて改善された通信を可能とする通信システム、装置、および方法に関する。無線通信デバイスの一例は、無線通信用に構成されたセルラ電話デバイス、および携帯情報端末（ＰＤＡ）デバイスを含むが、これに限定されない。無線通信デバイスは、周波数バンドが、ＬＢ、ＳＢ、ＵＢ、および／またはＯＢであっても、任意の数の利用可能周波数バンドを利用することができ、信号品質メトリックまたは信号品質基準によって決定される、得られるべき最良の無線リンクの動作特性、および／または最良のスペクトル効率を持つ通信リンクを確立できる。
簡潔に言えば、システム、装置、および方法は、マルチバンド無線通信のために開示される。周波数バンドおよび／または伝送形式は、無線通信のための周波数範囲の中で利用可能なように識別される。それぞれの周波数バンドに対する信号品質メトリックは、受信機によって評価され、適格な周波数バンドが識別される。適格な周波数バンドは、１つ以上の信号品質メトリックの組み合わせに従って、順位付けすることができ、適格な周波数バンドのリストは送信機へ伝送されることができる。送信機は、適格なバンドのリストを評価して、利用可能周波数バンドと選択された通信の最適化シナリオに基づいて通信方法を選択するように構成される。複数の周波数バンドおよび通信方法が送信機によって利用されて、ＬＦＢ、ＳＦＢ、ＵＦＢ、およびＯＦＢは、通信のために同時に用いることができる。受信機は、連続して通信を監視するとともに、選択された通信方法の適応制御を行うために、リンク動作特性を送信機へ報告することができる。
［システムの概観］
２つの構成要素が本発明のシステムに利用される。すなわち、基地局／アクセスポイント、およびハンドセット／データクライアントデバイスである。種々のシステム構成要素のそれぞれは、図１を参照して下記で説明するように、同様の無線デバイス構成を有している。
図１のブロック図に示すように、無線デバイス構成（１００）は、１つ以上のマルチバンドＲＦトランシーバ（１１０）、１つ以上のベースバンドプロセッサ（１２０）、およびアプリケーションインタフェース（１３０）を含む。それぞれのマルチバンドＲＦトランシーバ（１１０）は、少なくとも１つのアンテナ（１４０）と、ベースバンドプロセッサ（１２０）のうちの少なくとも１つと通信するように構成される。ベースバンドプロセッサは、マルチバンドＲＦトランシーバ（１１０）から受信する信号と、マルチバンドＲＦトランシーバ（１１０）へ送信すべき信号とを処理するとともに、アプリケーションインタフェース（１３０）と協調して動作するように構成される。
いくつかの実施形態においては、それぞれのＲＦトランシーバ（１１０）は、ＲＦトランシーバが集合的にマルチバンド通信の機能を提供するように、単一の周波数バンドをカバーするように構成されてもよい。別の実施形態では、１つのＲＦトランシーバが、マルチバンド用途に適した広帯域の周波数シンセサイザを持つ、バンド適応ＲＦチェーンを用いるように構成されてもよい。さらに別の実施形態では、ソフト無線ＲＦトランシーバが、全ての可能な周波数バンドをカバーするように構成される。ソフト無線の応用の例は、１８００ＧＨｚ／１９００ＧＨｚ等のＰＣＳ周波数バンド、２．４ＧＨｚ等のＩＳＭ周波数バンド、３．６５ＧＨｚ等の非排他的バンド、ならびに５．０ＧＨｚおよび５．８ＧＨｚ等のＵＮＩＩ周波数バンドを含む。
アンテナ１４０は、単一のマルチバンドアンテナでもよいし、それぞれ個々のアンテナが特定の周波数バンドをカバーするように構成されたアンテナの集合でもよい。いくつかの実施形態では、それぞれのマルチバンドＲＦトランシーバの受信機部分および送信機部分が別々のアンテナを用いることができる。別の実施形態では、ＲＦトランシーバの受信機部分および送信機部分が、共通のアンテナを用いるように構成することができる。上記では受信機部分と送信機部分とが別々であるとして説明したが、本発明では、受信機および送信機の配置は、単一のトランシーバブロックの中に集積されてもよいし、別々の受信機部分と送信機部分とに分離されてもよいと意図している。
図２の別のブロック図に示すように、無線デバイス構成（２００）は、ｎ個のマルチバンドＲＦトランシーバ（２１１，２１２，・・・，２１ｎ）、１つ以上のベースバンドプロセッサ（２２０）、およびアプリケーションインタフェース（２３０）を含む。この例では、それぞれのマルチバンドＲＦトランシーバ（２１１，２１２，・・・，２１ｎ）は、それぞれのアンテナ（２４１，２４２，・・・，２４ｎ）と通信するように構成され、また、ベースバンドプロセッサ（２２０）のうちの少なくとも１つと通信するように構成される。ベースバンドプロセッサは、マルチバンドＲＦトランシーバ（２１１，２１２，・・・，２１ｎ）から受信する信号とマルチバンドＲＦトランシーバ（２１１，２１２，・・・，２１ｎ）へ送信すべき信号とを処理するとともに、アプリケーションインタフェース（２３０）と協調して動作するように構成される。
ここで説明するベースバンドプロセッサは、全ての伝送信号処理機能に対して責任を持つ。ベースバンドプロセッサは、種々の評価基準に基づいて、単一の周波数バンドの上で通信するための単一の伝送タイプを選択するか、または複数の周波数バンドの上で通信するための複数の伝送タイプを適応的に合成することができる。ベースバンドプロセッサは、どの周波数バンドを通信に用いるかを決定するために、関連する全ての通信信号品質メトリック（例えば、雑音レベル、干渉レベル、受信信号レベル、リンク動作特性、ビット誤り率等）を評価するように構成される。
［マルチバンド通信のためのネットワーク構成］
ここで説明する通信システムは、例えば、ポイントツーポイントネットワーク、ポイントツーマルチポイントネットワーク（Ｐ−ＭＰ）、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、またはメッシュネットワークの中で用いることができる。
ポイントツーポイントネットワークシステム（３００）は、図３に示されている。図示されているように、第１のデバイス（デバイスＡ、３１０）は、第２のデバイス（デバイスＢ、３３０）と直接に通信をしている。それぞれのデバイスは、ベースバンドプロセッサと、本発明に従って、適応通信を用いてマルチバンド（例えば、ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎ）の上で送信（３２０）および受信（３４０）を行うように構成されたマルチバンドトランシーバとを含む。デバイスＡは、地域の中での利用可能な通信サービスによって、基地局デバイスであってもよいし、アクセスポイントであってもよい。デバイスＢもまた、アクセスポイント、セルラ電話機等の無線通信デバイス、ＷｉＦｉデバイス、またはその他のデバイスであってもよい。
ポイントツーポイントネットワークは、高速の相互接続リンクを提供することができるが、大規模ネットワークに容易にスケーリングができない場合がしばしばある。しかし、ポイントツーポイントネットワークは、セルラ通信ネットワークでの基地局間の無線バックホール接続として、またはコアネットワークの中にブリッジするためのＷｉＦｉネットワークにおけるアクセスポイントとして役に立つ。その他のポイントツーポイントネットワークの応用は、ＵＷＢ（ｕｌｔｒａ−ｗｉｄｅ ｂａｎｄ）デバイス、コードレス電話機、ブルートゥースデバイス、または同様の無線伝送特性を持つその他のデバイスへの接続を含む。
図４は、ポイントツーマルチポイント（Ｐ−ＭＰ）ネットワーク（４００）のシステム構成を示す。ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ネットワークおよびＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）ネットワーク等のセルラネットワークは、Ｐ−ＭＰシステムである。Ｐ−ＭＰネットワークは、典型的に、通話領域に複数のセル区域を含み、それぞれのセルは、３つ、４つ、または６つのセクタより構成される場合がある。セルまたはセル内のセクタは、ハンドセットデバイスと受信および送信の通信を行うように構成され動作している基地局を有する。Ｐ−ＭＰのＷＬＡＮでは、アクセスポイントは、基地局の役割を果たし、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ＰＩＭ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｒ）、またはその他の無線ＬＡＮ端末等の複数のデータクライアントがアクセスポイント（ＡＰ）と同時に通信できるようにしている。いくつかの事例では、デスクトップコンピュータおよびラップトップコンピュータ等のコンピューティングデバイスは、ＰＣ（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）カードまたはＰＣＭＣＩＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）カードを用いて無線通信を行うように構成されている。
図５は、メッシュネットワーク（５００）のシステム構成を示す。メッシュネットワークは、それぞれがネットワークにおけるメッシュノードとして働く、多くの同様の、および／または同一のデバイスで構成することができる。隣接のノード間の無線伝送は、ポイントツーポイントシステムと同様であり、無線伝送リンクの両端におけるデバイスはピア（ｐｅｅｒ）局と呼ばれ、同じまたは同様の最小伝送特性を持つことができる。メッシュネットワーク内の、あるノードで障害が起こると、ネットワークトラフィックは、残りの任意のノードに向けることができる。メッシュネットワークはＷｉＦｉネットワークへの応用に用いることができる。
［周波数バンド適応通信−一般論］
本発明は、ＬＦＢ、ＵＦＢ、ＳＦＢ、およびＯＦＢの組み合わせを、通信のために適応的に利用するためのシステム、装置、および方法を意図している。ＬＦＢの例は、８００ＭＨｚ／９００ＭＨｚバンド等のセルラバンド、１８００ＭＨｚ／１９００ＭＨｚバンド等のＰＣＳバンド、および広帯域公共安全のための４．９ＧＨｚバンドを含む。ＵＦＢは、９００ＭＨｚバンド、２．４ＧＨｚバンド、５．０ＧＨｚバンド、および５．８ＧＨｚバンドを含む。ＳＢの例は、３．６５ＧＨｚバンドを含む。ＯＢは３．１ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚ等のＵＷＢバンドを含む。
ここに説明するシステムは、新しい伝送構成を用い、無線リンクの送信機および受信機の両方が、上記で説明した複数の周波数バンドＲＦトトランシーバおよびベースバンドプロセッサを用いる。一実施例の構成では、全てのＬＢ／ＳＢバンドを１つのマルチバンドＲＦトランシーバでカバーすることができ、送信機および受信機のなかの１つ以上のベースバンドプロセッサが、複数の周波数バンドを適応的に用いるための全ての無線伝送アルゴリズムを主導（ホスト）する。送信ベースバンドプロセッサおよび受信ベースバンドプロセッサは、データスループット、ビット誤り率（ＢＥＲ）、信頼度等のリンク品質基準に基づいて、無線リンク伝送の動作特性を向上させるため、一緒に動作するように構成されることができる。それぞれの周波数バンドに関連した伝送ゴール、送信電力の限界、および受信機の測定に基づいて、通信リンクの中の利用可能周波数バンドを選択的に、および／または同時に用いるようにシステムは構成される。決められた伝送構成で複数の周波数バンドを用いる伝送方法またはシナリオは、マルチバンド多重化、周波数ダイバーシティ、周波数ホッピング、バンドホッピング、およびこれらのまたはその他の伝送方法の種々の組み合わせを含むが、これに限定されるものではない。
送信機は、伝送動作特性のゴール、送信電力の限界、それぞれのバンドの伝搬特性、およびそれぞれのバンドにおける無線リンクの受信機から送られる干渉プラス雑音測定に基づいて、最適な伝送方法を選択するように構成することができる。無線リンクの受信機は、それぞれのバンドの中のチャネル条件を調査および評価する目的で、異なるバンドの上でしばしば測定を行うように構成される。測定は、バンド適応伝送アルゴリズムによる判定のサポート情報として用いられる。意図する測定は、それぞれのチャネル、それぞれの周波数、それぞれのチャネルの組、またはそれぞれの周波数の組に対して、少なくとも以下の項目を含む。すなわち、雑音レベル、干渉レベル、雑音プラス干渉レベル、および受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）レベルである。意図する周波数および周波数バンドの例は、少なくとも、１．８ＧＨｚ／１．９ＧＨｚバンド、２．４ＧＨｚバンド、３．６５ＧＨｚバンド、５．０ＧＨｚバンド、および５．８ＧＨｚバンドを含む。リンク動作特性パラメータの例は、少なくとも、ビット誤り率（ＢＥＲ）、シンボル誤り率（ＳＥＲ）、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）、フレーム誤り率（ＦＥＲ）、平均２乗誤差（ＭＳＥ）、およびデータスループットレートを含む。受信機は、要求に応じて、これらの測定と誤り率とを頻繁に送信機に返送する。
全体的にみれば、無線リンクは、複数の周波数バンドの上で、データスループット、ビット誤り率（ＢＥＲ）、カバレッジ、および信頼度等のリンク動作特性またはシステム動作特性を最適化する目的で、適応的に動作する。本発明の周波数バンド適応方法は、従来のリンク適応およびその他のＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｒ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術と組み合わせて、さらなる伝送の最適化を達成することができる。
ここで説明する方法によって、全体のスペクトル効率と無線伝送動作特性とを最適化することができる。多くの場所および時間において、ＵＢは、干渉が低減し、かつ多くのサービスを提供すること、またはＬＢの上の他の無線伝送の特性向上を行うことができる。本発明は、伝送ゴール、伝搬環境、および通信リンクの動作特性の評価に基づいて、利用可能なバンドを適応的に用いる方法を説明している。
［周波数バンド適応通信方法］
図６は、周波数バンド適応通信方法を適用するための基本的なシステムフロー（６００）を示す。
システムが動作を開始（６０１）した後、受信機は、通信に利用可能な全ての周波数バンドを識別する。受信機は、それぞれのバンドの信号レベル等のバンド品質を測定することにより、利用可能周波数バンドの初期の評価を行う（６１０）。信号レベルが満足される（例えば、雑音／干渉が過剰でない）場合、受信機は、その周波数バンドを通信に利用できる適格な周波数バンドと判定する（６２０）。
送信機は、適格な周波数バンドのリスト、および／または対応する測定を受信機に要求し、適格な周波数バンドに関連づけられたリンク品質を、いくつかのシナリオ／基準に従って評価する（６３０）。送信機がリンク品質を評価し終えた後、送信機は、識別したバンドの評価に基づいて伝送方法を選択する（６４０）。選択された通信方法は、リンク適応の方法に従って動的に評価された利用可能周波数バンドの動作特性によって、データの伝送を単一の周波数バンドで行うか、または複数の周波数バンドで行うかのどちらかを含むことができる。動作特性の基準／シナリオの例は、適格なバンドに対する最適な送信電力の割り当て、最大データスループット、最高信号レベル、最低干渉レベル等を含む。
その後に、データは、マルチバンドＲＦ送信機により、選択された伝送方法を用いて送信される。受信機の信号処理は、送信機が送信する間、通信リンクの動作特性の監視および評価を続行する（６５０）。通信リンクに対する動作特性メトリックは、さらなる評価のために、要求に応じて送信機にフィードバックすることができる。
利用可能周波数バンドは、種々の干渉レベル、環境要因の変化、さらに移動デバイスの場合には通信デバイスの移動によって、時間とともに変化することがある。受信機は、適格な周波数バンドを常に監視し、識別を行い、かつ適格な周波数バンドを常に送信機に報告し続けているので、送信機は、必要に応じて伝送方法を動的に変えることができる。
図７は、受信機が行う利用可能周波数バンドの判定過程を示すシステムフロー（７００）である。判定過程が開始される（７０１）と、周波数バンドが評価のために選択される（７１０）。選択された周波数バンドに対して、雑音レベル、干渉レベル、および／または受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）レベルが評価され（７２０）、選択された周波数バンドが通信に用いるのに満足しているかが判定される（７４０）。選択された周波数バンドが満足であれば、その選択された周波数バンドは、関係するいずれかの周波数バンド品質のインディシア（ｉｎｄｉｃｉａ）を含めて、適格な周波数バンドのリストに加えられる（７６０）。さらに追加の周波数バンドが評価される場合（７７０）には、次の周波数バンドが選択され（７８０）、全ての周波数バンドの評価が終了するまでその過程が繰り返される。
いくつかの実施形態では、ＲＳＳＩレベルは、受信機のベースバンドプロセッサによって順位付けされ（７５０）、その適格判定のリストは、信号強度に基づいて順位付けしたリストとして提供される。別の実施形態では、干渉レベルが適格な周波数バンドのリストの順位付けに用いられる。さらに別の実施形態では、雑音レベルが適格な周波数バンドのリストの順位付けに用いられる。またさらに別の実施形態では、ＲＳＳＩレベル、干渉レベル、および／または雑音レベルの組み合わせが適格な周波数バンドのリストの順位付けに用いられる。さらなる実施形態では、送信機のロジックが周波数バンドの適応選択操作にその情報を利用することができるように、測定された信号品質のうちの任意の１つが、周波数バンドに対するデジグネータとともに、適格と判定されたリストの中に含められる。
いくつかの実施形態では、受信機によって行われる適格な周波数バンドの判定過程は、図７示された繰り返しループ構造のような時系列では実行されない。代わりに、それぞれの周波数バンドに対する判定過程は、互いに並列に行うことができる。
受信機は、ＲＳＳＩレベルが所定の閾値よりも高い場合に、適格な周波数バンドと判定することができる。ＲＳＳＩレベルの閾値の選定は、それぞれの周波数バンドに対して異なることができるし、特定の周波数バンドでの干渉に対する伝送最大許容値に基づくこともできる。例えば、ＳＢでは、典型的に自己制御された送信電力スキームを用いて動作しているので、ＬＢにおける干渉は、ＳＢにおける干渉よりも高くなることがある。このように、ＳＢは、より公正に共有されている。
図８は、送信機が伝送の最適な方法またはシナリオを選択する過程のシステムフロー（８００）を示す。選択の過程が開始される（８０１）と、送信機は最適化のゴールを選択し（８１０）、その選択された最適化のゴールに対する制約要件を識別する（８２０）。次に、干渉レベル（８３１）、雑音レベル（８３２）、ＲＳＳＩレベル（８３３）、報告されたビット誤り率（８３４）、平均２乗誤差率（８３５）、リンクの信頼度（８３６）、データスループット（８３７）、送信電力レベル制約要件（８３８）、およびカバー距離（８３９）の評価を含むいずれかの数の品質メトリックに関するサポート情報が集められる（８３０）。ただし、品質メトリックは上記のものに限定されない。ついで、送信機は、全ての可能な伝送シナリオおよび伝送構成パラメータを同定する（８４０）。次に、送信機は、可能な伝送シナリオのそれぞれに関して、選択された最適化のゴールに基づいて、収集されたサポート情報に重み付けを行う（８５０）。伝送シナリオは順位付けされ（８６０）、選択された最適化ゴールに対して最もよい伝送シナリオが選定される（８７０）。送信機は、選定された伝送方法に従って送信を行うように構成される（８８０）。
送信機は、伝送方法を選定する際に種々の最適化ゴールを持つことができる。伝送ゴールの例は、最大データスループット、最大カバレッジ距離、および／または最高リンク信頼度（例えば、最小ビット誤り率、最小平均２乗誤差など）を含むことができる。さらに、それぞれの周波数バンドに対する利用可能な送信電力と、それぞれのデバイスによる送信電力の全電力とは、種々の規制（例えば、ＦＣＣの規制）によって制限を受ける場合がある。
最適な伝送シナリオが同定されると、従来の単一周波数バンドでの通信方法と同様の手法によって、複数の周波数バンドの上で同時に送信を開始することができる。受信機は
ビット誤り率（ＢＥＲ）、フレーム誤り率（ＦＥＲ）、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）、または平均２乗誤差（ＭＳＥ）等の基準に従って、無線リンクに対する伝送動作特性メトリックを連続して監視するように構成される。動作特性メトリックは、リンク適応をサポートするために送信機にフィードバックされる。現在の伝送シナリオではリンク適応が十分に効果を発揮しなくなると、その場合はいつでも、図８に示した最適化動作が繰り返される。
［伝送構成と方法］
限定的でない例として、周波数バンド多重化法、マルチ周波数ダイバーシティ法、マルチバンド周波数ホッピング法、周波数バンドホッピング法、マルチストリーム周波数ダイバーシティ法、マルチストリーム周波数ホッピング法、バンド多重化周波数ダイバーシティ法、バンド多重化周波数ホッピング法、およびＦＥＣマルチプルストリーム法を含む周波数バンド適応通信方法を用いて、種々の伝送構成が利用可能である。
図９および図１０は、周波数バンド多重化伝送法に対する構成（９００）示す。この方法は、あるカバレッジ距離およびリンク信頼度で最大のデータスループットを達成することをねらっている。この方法に従えば、送信機（９１０）は、受信機（９３０）に適格な周波数バンドのリストを要求する。送信機は、リスト中の全ての周波数バンドを、送信電力の限界値および最小伝送動作特性の要求条件（例えば、ＢＥＲ、ＳＥＲ、ＢＬＥＲ、ＦＥＲ、ＭＳＥ等）などの、伝送パラメータ一式に照らしてスクリーニングを行う。送信機は、適格な周波数バンドの数（例えば、Ｎ個）を識別する。それぞれの数は、少なくとも最小のデータレートをサポートする。
送信機（９１０）において、ベースバンドプロセッサ（９１２）がそれぞれの周波数バンド（９１３）を処理できるように、または互いに別々に並列にサブリンクを処理できるように、データストリームは複数個のサブストリームに分割される（９１４）。マルチバンドＲＦトランシーバ（９１１）は、処理されたサブリンクを受信し、それを１つ以上のアンテナ（９２０）を介して送信する。
受信機（９３０）において、マルチバンドＲＦトランシーバ（９３１）は、１つ以上のアンテナ（９４０）を介して周波数バンド多重化信号を受信する。受信したそれぞれの周波数バンドは、ベースバンドプロセッサ（９３２）内でそれぞれのベースバンドプロセッサブロック（９３３）によって取り扱われ、それぞれの周波数バンドに対するサブストリームとしてベースバンドプロセッサブロック（９３３）から出力される。受信機（９３０）の中のデータストリームスプリッタ（９３４）は、サブストリームを単一のデータストリームに合成する。
図１０に示すように、それぞれ個々のサブリンクは、送信機ベースバンドプロセッサ（１０１０）の中で、ＦＥＣ符号器ブロック（１０１１）、インターリーブブロック（１０１２）、シンボルマッピングまたは変調機ブロック（１０１３）、および、チャネルまたはアンテナマッピングブロック（１０１４）を用いて処理される。入力のビットストリームは、送信ベースバンドプロセッサ（１０１０）によって処理されて、ＲＦトランシーバブロック（１０２０）からアンテナ（１０３０）に供給される。同様に、それぞれ個々のサブリンクは、受信機ベースバンドプロセッサ（１０５０）の中で、受信信号処理ブロック（１０５４）、シンボル逆マッピングまたは復調ブロック（１０５３）、逆インターリーブブロック（１０５２）、およびＦＥＣ復号器ブロック（１０５１）を用いて処理される。ＲＦトランシーバ（１０６０）を介してアンテナ（１０７０）から受信した信号は、受信機ベースバンドプロセッサ（１０５０）によって処理され、出力ビットストリームが出力される。種々の統計および誤り率が受信機ベースバンドプロセッサ（１０５０）に収集され、送信ベースバンドプロセッサ（１０１０）と通信するリンク適応機能（１０４０）に供給される。
周波数バンド多重化法は、無線リンクに対して次式で示されるピークデータレート（Ｒ）を持つ。
Figure 2009504010
ここで、Ｒｉｍｉｎはｉ番目のデータストリームがサポートする最小データレート、または、ＢＥＲ、ＢＬＥＲ、もしくはＦＥＲ等の最小リンク動作特性を持つ特定の位置のサブリンクであり、ｒｉはｉ番目のデータストリームに対するデータレートである。Ｎは周波数バンド数である。
図１１は、マルチバンド周波数ダイバーシティ伝送法（１１００）を示す。この方法は、ある値のデータスループットで、最大のカバレッジ距離および最大の信頼度を達成することをねらう。この方法は、深いフェーディング環境下で特に有効である。この方法によれば、送信機は、所定のＦＣＣ限界およびバンドの伝搬特性に従って、それぞれの周波数バンドに送信電力を割り当てる。送信ベースバンドプロセッサ（１１１０）は、入力ビットストリームに対して、ＦＥＣ符号器（１１１１）、インターリーブブロック（１１１２）、シンボルマッピングまたは変調器ブロック（１１１３）、および周波数バンドマッピングブロック（１１１４）を用いて、符号化され変調されたシンボルストリームを生成する。マルチバンドトランシーバ（１１２０）はアンテナ１１３０を介してそれぞれのバンドの上で送信を行う。
受信機において、マルチバンドＲＦトランシーバ（１１６０）は、アンテナ１１７０を介して信号を受信し、それを受信機ベースバンドプロセッサ（１１５０）に供給する。受信機ベースバンドプロセッサ（１１５０）は、出力ビットストリームを生成する。受信機ベースバンドプロセッサ（１１５０）は、最大比合成（ＭＲＣ）アルゴリズムまたは最小平均２乗誤差（ＭＭＳＥ）アルゴリズム等の合成アルゴリズムを用いるダイバーシティ合成ブロック（１１５４）を用いてシンボルを生成する。シンボルは逆マッピングまたは復調ブロック（１１５３）に供給される。逆マッピングされたシンボルは逆インターリーブブロック（１１５２）によって逆インターリーブされ、ＦＥＣ復号器（１１５１）により復号されて出力ビットストリームが出力される。伝搬条件に基づいて適応的に符号化および変調を行うために、受信機リンク動作特性パラメータは、以前の場合と同様に、送信機にフィードバックされることができる。
図１２は、マルチバンド周波数ホッピング伝送法（１２００）を示す。この方法は、
最大のカバレッジ距離または最大のリンク信頼度を達成しながら、かつ干渉レベルの低減を達成することをねらう。この方法は、複数の周波数バンドにわたる広い周波数範囲に対して特に有効である。この方法によれば、送信機は、所定のＦＣＣ限界およびバンドの伝搬特性に従って、送信電力をそれぞれの周波数バンドに割り当てる。送信ベースバンドプロセッサ（１２１０）は、入力ビットストリームに対して、ＦＥＣ符号器ブロック（１２１１）、インターリーブブロック（１２１２）、シンボルマッピングまたは変調機ブロック（１２１３）、および周波数ホッピング拡散ブロック（１２１４）を用いて、符号化され変調されたシンボルストリームを生成する。マルチバンドトランシーバ（１２２０）は、アンテナ（１２３０）を介してそれぞれのバンドの上で送信を行う。シンボルストリームは、それぞれのバンドの中で、割り当てられた送信電力により周波数ホッピングランダムパタン系列にマッピングされる。
受信機では、マルチバンドＲＦトランシーバ（１２６０）は、アンテナ（１２７０）を介して信号を受信し、その信号を受信機ベースバンドプロセッサ（１２５０）に供給し、受信機ベースバンドプロセッサ（１２５０）は、伝送ビットストリームを生成する。受信機ベースバンドプロセッサ（１２５０）は、既知の周波数ホッピングランダム系列を用いる周波数ホッピング逆拡散ブロック（１２５４）を用いてシンボルを生成する。シンボルは、逆マッピングまたは復調ブロック（１２５３）に供給される。逆マッピングされたシンボルは、逆インターリーブブロック（１１５２）によって逆インターリーブされ、ＦＥＣ復号器（１１５１）により復号されて出力ビットストリームが出力される。伝搬条件に基づいて適応的に符号化および変調を行うために、受信機リンク動作特性パラメータは、以前の場合と同様に、送信機にフィードバックされることができる。
図１３は、周波数バンドホッピング伝送法（１３００）を示す。この方法は、帯域幅およびホッピングパタンを除いて、図１２の周波数ホッピング伝送法と同様である。この方法におけるホッピングパタンは、必ずしもランダムである必要はなく、リンク伝送動作特性に依存しなくてよい。この方法に従えば、送信機は、バンドに関しての所定のＦＣＣ限界および伝搬特性に従って、それぞれの周波数バンドに送信電力を割り当てる。送信ベースバンドプロセッサ（１３１０）は、入力ビットストリームに対して、ＦＥＣ符号器ブロック（１３１１）、インターリーブブロック（１３１２）、シンボルマッピングまたは変調器ブロック（１３１３）、および周波数バンドホッピングブロック（１３１４）を用いて、符号化されて変調されたシンボルストリームを生成する。マルチバンドトランシーバ（１３２０）は、第１の指定時間間隔で、アンテナ（１３３０）を介して１つのバンドの上で送信を行う。それぞれの後続の時間間隔では、異なる周波数バンドが用いられる。
受信機において、マルチバンドＲＦトランシーバ（１３６０）は、アンテナ（１３７０）を介して信号を受信し、信号を受信機ベースバンドプロセッサ（１３５０）に供給し、受信機ベースバンドプロセッサ（１３５０）は、出力ビットストリームを生成する。受信機ベースバンドプロセッサ（１３５０）は、既知の周波数バンドホッピング系列を用いる受信信号処理ブロック（１３５４）を用いてシンボルを生成する。シンボルは、逆マッピングまたは復調ブロック（１３５３）に供給される。逆マッピングされたシンボルは、逆インターリーブブロック（１３５２）によって逆インターリーブされ、ＦＥＣ復号器（１３５１）により復号されて出力ビットストリームが出力される。伝搬条件に基づいて適応的に符号化および変調を行うために、受信機リンク動作特性パラメータは、以前の場合と同様に、送信機にフィードバックされることができる。
図１４は、マルチストリームダイバーシティ伝送法の構成（１４００）を示す。この方法は、図１１のマルチバンド周波数ダイバーシティ法の発展形である。この方法は、リンク適応性および得られるダイバーシティ度（ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）いう点に関してより柔軟である。この方法によれば、送信機（１４１０）は、以前と同様に、適格な周波数バンドのリストを受信機（１４３０）に要求する。データストリームは、ベースバンドプロセッサ（１４１２）が符号化／変調ブロック（１４１３）によっていくつかの別個に符号化／変調された信号を生成できるように、サブストリームに分割される（１４１５）。周波数ダイバーシティの目的で、符号化／変調されたそれぞれの信号ストリームに対して、いくつかの同一コピーが、ダイバーシティバンド選択およびマッピングブロック（１４１４）の直前で作られる。ｍｉ個の同一コピーまたはサブストリームを持つｉ番目の符号化／変調シンボルストリームに対して、ダイバーシティバンド選択／マッピングブロック（１４１４）は、ｍｉ個の周波数バンドを選択し、ｍｉ個の同一コピーまたはサブストリームを、ｍｉ個の周波数バンドの中にマッピングを行う。異なる符号化／変調シンボルストリームが、特定の周波数の方法に対する伝送方法によって、１つまたは複数の周波数バンドを共有するか、またはそこに重なることができる。ベースバンドプロセッサは、１つ以上のアンテナ（１４２０）を介して送信するため、マルチバンドＲＦトランシーバ（１４１１）に、組み立てたマルチバンド伝送を供給する。
受信機（１４３０）において、マルチバンドＲＦトランシーバ（１４３１）は、マルチストリームダイバーシティ信号を、１つ以上のアンテナ（１４４０）を介して受信する。ベースバンドプロセッサブロック（１４３２）は、チャネル推定、補償、およびダイバーシティバンド合成（１４３４）を実行し、それぞれのサブストリームに対してシンボルを分離する。それぞれのサブストリームからのシンボルは、受信機ベースバンドサブストリーム処理ブロック（１４３３）によって、復号、逆インターリーブ、および復調され、そしてサブストリームが生成される。これらのサブストリームは、その後に、受信機データストリームスプリッタブロック（１４３５）により合成されて１つのデータストリームになる。受信ベースバンドプロセッサ（１４３２）は、以前と同様に、サブリンク／ストリームの動作特性を監視し測定して、送信機ベースバンドプロセッサ（１４１２）に動作特性メトリックを返送するように構成される。送信機（１４１０）の中のそれぞれ個々のシンボルストリームは、それぞれ自分の符号化／変調ブロック（１４１３）を持ち、それにより、受信したサブリンク／ストリームの伝送動作特性に基づいて、符号化／変調スキームの適応的な最適化が行われる。
図１５は、マルチストリーム周波数ホッピング伝送法に対する１つの構成（１５００）を示す。この方法は、図１２のマルチバンド周波数ホッピング法の発展形である。この方法は、リンク適応性および利用可能周波数バンドの効率よい使用という点に関してより柔軟である。この方法によれば、送信機（１５１０）は、以前と同様に、適格な周波数バンドのリストを受信機（１５３０）に要求する。データストリームは、ベースバンドプロセッサ（１５１２）が符号化／変調ブロック（１５１３）によっていくつかの別個の符号化／変調シンボルストリームを生成できるように、データストリームスプリッタ（１５１５）によってサブストリームに分割される。それぞれの符号化／変調シンボルストリームは、バンド選択／周波数ホッピング／拡散ブロック（１５１４）を介して、それぞれのバンドに割り当てられた適当な電力レベルで、周波数ホッピングランダムパタン系列に従って、周波数バンドの選択されたセットの上にマッピングされる。異なる符号化／変調シンボルストリームが、特定の周波数の方法に対する伝送方法によって、１つまたは複数の周波数バンドを共有するか、またはそこに重なることができる。送信ベースバンドプロセッサ（１５１２）は、１つ以上のアンテナ（１５２０）を介して送信するために、マルチバンドＲＦトランシーバ（１５１１）に、組み立てたマルチバンド伝送を供給する。
受信機（１５３０）において、マルチバンドＲＦトランシーバ（１５３１）は、マルチストリーム周波数ホッピングが施された信号を、一つ以上のアンテナ（１５４０）を介して受信する。ベースバンド処理ブロック（１５３２）は、周波数ホッピング逆拡散処理機能（１５３４）を実行し、それぞれのサブストリームに対してシンボルを分離する。それぞれのサブストリームからのシンボルは、受信機ベースバンドサブストリーム処理ブロック（１５３３）により、復号、逆インターリーブ、および復調されて、サブストリームが生成される。サブストリームは、受信機データストリームスプリッタブロック（１５３５）により合成されて単一のストリームになる。受信機ベースバンドプロセッサ（１５３２）は、以前と同様に、サブリンク／ストリームの動作特性を監視および測定して、送信ベースバンドプロセッサ（１５１２）に動作特性メトリックをフィードバックするように構成される。送信機（１５１０）の中のそれぞれ個々のシンボルストリームは、それぞれ自分の符号化／変調ブロック（１５１３）を持ち、それにより、受信したサブリンク／ストリームの伝送動作特性に基づいて、符号化／変調スキームの適応的な最適化が行われる。
図１６は、マルチバンド多重化と周波数ダイバーシティとを組み合わせた伝送方法の構成（１６００）である。この組み合わせた方法は、多重化の方法とダイバーシティの方法との双方の利点を利用して、他の個々の方法と比べて、利用可能周波数バンドに対して、より高い柔軟性とより効率のよい使い方とを提供する。伝搬路損失、ドップラ広がり、遅延広がり、およびその他の環境が影響する動作特性メトリックに関して、ある周波数バンドがほかの周波数バンドと比べてよい場合がある。２つの方法を組み合わせることで、２つの方法の欠点を互いに補いあうことができ、最小リンク動作特性が最適化される。この方法は、２つの主な方法から構成される。すなわち、多重化およびダイバーシティである。マルチバンド多重化の部分は、本質的に図９に関して説明した方法と同じである。また、周波数ダイバーシティの部分は、本質的に図１４に関して説明した方法と同じである。２つの方法の区分けは、カバレッジ距離と最小リンク動作特性とからの要求によって決まる。
送信機（１６１０）は、上記と同様に、適格な周波数バンドのリストを、受信機（１６３０）に要求する。データストリームは、上記と同様に、ベースバンドプロセッサ（１６１２）が、符号化／変調ブロック（１６１３）とベースバンド処理ブロック（１６１４）との組み合わせを用いて、いくつかの別個の符号化／変調シンボルストリームを生成できるように、データストリームスプリッタブロック（１６１６）により、サブストリームに分割される。符号化／変調シンボルストリームは、ダイバーシティバンド選択マッピングブロック（１６１５）を介してマッピングされる。送信機ベースバンドプロセッサ（１６１２）は、１つ以上のアンテナ（１６２０）を介して送信を行うために、マルチバンドＲＦトランシーバ（１６１１）に、マルチバンド多重化伝送および周波数ダイバーシティ伝送を供給する。
受信機（１６３０）の中のマルチバンドＲＦトランシーバ（１６３１）は、上記と同様に、１つ以上のアンテナ（１６４０）からの伝送を受信する。受信機ベースバンド処理ブロック（１６３２）は、チャネル推定、補償、およびダイバーシティバンド合成を実行し（１６３５）、それぞれのサブストリームに対してシンボルを分離する。分離されたシンボルは、受信機ベースバンドサブストリーム処理ブロック（１６３３）により、復号、逆インターリーブ、および復調される。そして、サブストリームが生成される。追加的なベースバンド処理機能（１６３４）は、それぞれの周波数バンドに対して設けられて、追加のサブストリームを生成する。ここで、すべてのサブストリームは、受信機データストリームスプリッタブロック（１６３６）により合成される。受信機ベースバンドプロセッサ（１６３２）は、上記と同様に、サブリンク／ストリーム動作特性を監視および測定して、送信機（１６１０）の中でサブリンク／ストリームの適応的な最適化を行うために、動作特性メトリックを、送信機ベースバンドプロセッサ（１６１２）に返送するように構成される。
図１７は、マルチバンド多重化と周波数ホッピングとを組み合わせた伝送方法の構成（１７００）である。この組み合わせた方法は、マルチバンド多重化の方法と周波数ホッピングの方法との双方の利点を利用して、その他の個々の方法と比べて、利用可能周波数バンドに対しより高い柔軟性とより効率のよい使い方とを提供する。伝搬路損失、ドップラ広がり、遅延広がり、およびその他の環境が影響する動作特性メトリックに関して、ある周波数バンドがほかの周波数バンドと比べてよい場合がある。２つの方法を組み合わせることで、２つの方法の欠点を互いに補いあうことができ、最小リンク動作特性が最適化される。この方法は、２つの主な方法から構成される。すなわち、多重化および周波数ホッピングである。マルチバンド多重化の部分は、本質的に図９に関して説明した方法と同じである。また、周波数ホッピングの部分は、本質的に図１５に対して説明した方法と同じである。２つの方法の区分けは、カバレッジ距離と最小リンク動作特性とからの要求によって決まる。
送信機（１７１０）は、上記と同様に、適格な周波数バンドのリストを受信機（１７３０）に要求する。データストリームは、上記と同様に、ベースバンドプロセッサ（１７１２）が、符号化／インターリーブ／変調ブロック（１７１３）とベースバンド処理ブロック（１７１４）との組み合わせを用いて、いくつかの別個の符号化／変調シンボルストリームを生成できるように、データストリームスプリッタブロック（１７１６）により、サブストリームに分割される。シンボルストリームは、バンド選択および周波数ホッピング／拡散ブロック（１７１５）を介してマッピングされる。送信機ベースバンドプロセッサ（１７１２）は、１つ以上のアンテナ（１７２０）を介して送信を行うために、マルチバンドＲＦトランシーバ（１７１１）に、マルチバンド多重化伝送と周波数ホッピング伝送を供給する。
受信機（１７３０）の中のマルチバンドＲＦトランシーバ（１７３１）は、上記と同様に、１つ以上のアンテナ（１７４０）からの伝送を受信する。受信機ベースバンド処理ブロック（１７３２）は、周波数ホッピング逆拡散機能（１７３５）を実行し、それぞれのサブストリームに対してシンボルを分離し、受信機ベースバンドサブストリーム処理ブロック（１７３３）により、シンボルは、復号、逆インターリーブ、および復調される。そして、サブストリームが生成される。追加的なベースバンド処理機能（１７３４）は、それぞれの周波数バンドに対して設けられて、追加のサブストリームを生成する。ここで、すべてのサブストリームは、受信機データストリームスプリッタブロック（１７３６）により合成される。受信機ベースバンドプロセッサ（１７３２）は、上記と同様に、サブリンク／ストリーム動作特性を監視および測定して、送信機（１７１０）の中でサブリンク／ストリームの適応的な最適化を行うために、動作特性メトリックを、送信機ベースバンドプロセッサ（１７１２）に返送するように構成される。
図１８は、以前に説明した、マルチバンド／マルチストリーム法と連結したＦＥＣスキームの方法を示す。この方法は、ＦＥＣ法とマルチバンド／マルチストリーム法とから構成される。
この合成による方法の送信機（１８１０）は、ＦＥＣ符号器ブロック（１８１５）、インターリーブブロック（１８１４）、データストリームスプリッタブロック（１８１３）、マルチストリームベースバンドプロセッサブロック（１８１２）、およびマルチバンドＲＦトランシーバ（１８１１）を備える。送信機へのビット入力は、ＦＥＣ符号器ブロック（１８１５）によって符号化されるとともに、インターリーブブロック（１８１４）によってインターリーブされ、その後に、データストリームスプリッタブロック（１８１３）によって複数のストリームに分割される。データストリームスプリッタブロック（１８１３）からのストリームは、マルチバンドＲＦトランシーバ（１８１１）が１つ以上のアンテナ（１８２０）を介して、組み上げた信号を送信できるように、以前説明したのと同様の手法で、ベースバンド処理ブロック（１８１２）によって処理される。この合成による方法の受信機（１８３０）は、同様に構成され、マルチバンドＲＦトランシーバ（１８３１）、マルチストリームベースバンドプロセッサブロック（１８３２）、データストリームスプリッタブロック（１８３３）、逆インターリーブブロック（１８３４）、およびＦＥＣ復号器ブロック（１８３５）を備える。
マルチバンド／マルチストリーム伝送法では、リンク動作特性が、複数の周波数バンドの上で、一様に十分ではない場合がある。付加的なＦＥＣ符号器および付加的なインターリーブ機能を加えることによって、すべてのデータストリームが交わり、このようにすれば、複数の周波数バンドを用いることは、総合的なリンク伝送動作特性をさらに向上させる。この方法は、ある特定の周波数バンドの上では、任意の個々のデータストリームまたは伝送が、上記で説明したマルチバンド／マルチストリーム法と比べて、より大きな劣化を許容できる場合がある。
［合成した伝送構成および方法］
上記で説明した伝送構成は、組み合わせて図１９に示すような一般的な伝送構成を形成することができる。一般的な構成では、無線リンクの送信機および受信機で複数の周波数バンドおとび複数のアンテナが用いられること、ならびに受信機および送信機の両方のそれぞれのマルチバンドＲＦトランシーバは、Ｎ個の周波数バンドをカバーするように構成されること、を仮定している。さらに、特定の周波数バンドの上の個々の伝送またはサブリンクはいずれも、送信機でＭｔ個のアンテナと、受信機でＭｒ個のアンテナとを用いることができると仮定する。
送信機（１９１０）は、マルチバンドＲＦトランシーバブロック（１９１１）、ベースバンドプロセッサブロック（１９１２）、およびデータストリームスプリッタブロック（１９１６）を備える。ベースバンドプロセッサブロック（１９１２）は、機能的および／または物理的に、それぞれのストリームに対しては、符号化機能／インターリーブ機能／変調機能（１９１３）、またバンドに関しては、バンドの選択処理機能／マッピング処理機能／重みづけ処理機能／多重化処理機能／ホッピング処理機能／ダイバーシティ処理機能（１９１５）に区分することができる。以前の説明と同様に、送信機（１９１０）は、受信機（１９３０）に適格な周波数バンドのリストを要求する。データストリームは、ベースバンドプロセッサ（１９１２）が、いくつかの個別の符号化／変調／インターリーブシンボルストリームを生成（１９１３）できるように、データストリームスプリッタブロック（１９１６）により、サブストリームに分割される。シンボルストリームは、ベースバンドプロセッサ（１９１２）により、選択された通信方法に対して、それぞれのアルゴリズムに従って処理され（１９１５）、バンドの選択、マッピング、重みづけ、ならびに周波数バンドの選択、多重化、およびダイバーシティに必要なその他の機能が提供される。伝送ベースバンドプロセッサ（１９１２）は、１つ以上のアンテナを介する伝送のための、マルチバンドＲＦ送信機（１９１１）への伝送に適応する周波数バンドを提供するように構成される。
受信機（１９３０）は、送信機ブロックと同様に構成され、マルチバンドＲＦトランシーバブロック（１９３１）、ベースバンドプロセッサブロック（１９３２）、およびデータストリームスプリッタブロック（１９３６）を備える。受信機（１９３０）に対するベースバンドプロセッサブロック（１９３２）はまた、機能的および／または物理的に、それぞれのストリームに対しては、復号機能／逆インターリーブ機能／復調機能（１９３３）、またバンドに関しては、バンドの処理機能／逆マッピング処理機能／逆多重化処理機能／ホッピング逆拡散処理機能／ダイバーシティ合成処理機能（１９３５）に区分することができる。受信機ベースバンドプロセッサ（１９３２）は、上記と同様に、サブリンク／ストリーム動作特性を監視し測定して、送信機（１９１０）の中でサブリンク／ストリームの適応的に最適化を行うために、動作特性メトリックを、送信機ベースバンドプロセッサ（１９１２）に返送するように構成される。
一般的な伝送方法は、さらに次のように説明することができる。送信機（１９１０）の中のベースバンドプロセッサ（１９１２）は、達成される伝送利得によって、Ｌ個の独立した符号化／変調シンボルストリームを生成することができる。ここで、Ｌ＞０である。例えば、周波数バンド／空間多重化の方法では、Ｌ＝Ｍｔ×Ｎであり、ダイバーシティ利得またはホッピング利得の方法では、Ｌ＜Ｍｔ×Ｎである。それぞれの符号化／変調シンボルストリームまたはサブリンクには、ｋ個のＦＥＣコーディングレートと、ｎ個の変調のレベルがあり得る。例えば、ｋ＝４は、４つのコードレート、２／３、３／４、５／６、７／８を持ち、ｎ＝４のＱＡＭ変調のレベルは、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６―ＱＡＭ、および６４―ＱＡＭである。結果として、１６個の符号化／変調の組み合わせがある。
送信機（１９１０）でのベースバンドプロセッサ（１９１２）の中の機能ブロックは、マッピング、重みづけ、およびホッピングのすべてのアルゴリズムを提供する。送信機（１９１０）でのベースバンドプロセッサ（１９１２）の中の機能ブロックはまた、周波数バンド／空間多重化、周波数／空間ダイバーシティ、周波数ホッピング、周波数バンドホッピング、ＦＥＣ連結マルチバンド／マルチストリーム法、およびこれらの組み合わせの方法を通して、データスループット、カバレッジ距離、リンク信頼度等の伝送動作利得を最大にするために、独立した符号化／変調シンボルストリームをＮ個の周波数バンドとＭｔ個の送信アンテナにマッピングおよび／または重みづけを行うことができる。
受信機（１９３０）でのベースバンドプロセッサ（１９３２）の中の機能ブロックは、逆マッピングおよび必要な受信信号処理を行う。受信機（１９３０）の中のその他のベースバンド処理機能は、復調、復号、および合成の機能である。
送信機ベースバンドプロセッサおよび受信機ベースバンドプロセッサは、どちらも、特定の周波数バンドの上の、または複数の周波数バンドの上の、個々のシンボルストリームに対するリンク適応機能／アルゴリズムを含む。送信電力管理アルゴリズムもまた、送信機および受信機のベースバンドプロセッサに含まれる。
無線リンクの全データレートは、独立したすべてのストリームまたはサブリンクの合計であり、次式で示される。
Figure 2009504010
ここで、Ｒｉｍｉｎは、ＢＥＲ、ＢＬＥＲ、またはＦＥＲ等の最小リンク動作特性を持つ特定の場所におけるｉ番目のデータストリームまたはサブリンクによってサポートされる最小のデータデートである。Ｒｉは、ｉ番目のデータストリームまたはサブリンクのデータレートである。
上記で説明したベースバンドプロセッサは、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ等の、一般目的のデバイスを用いて、またはディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のような特殊目的のデバイスとして、実現することができる。このようなデバイスを用いれば、全ての無線リンク伝送アルゴリズムは、これらのデバイスにダウンロードすることができるファームウェアとして提供されることが可能である。本明細書に説明したリンク適応の方法は、多数のアルゴリズムを用い、ベースバンド処理機能の中の機能の区分けは、ソフトウェアまたはファームウェアで提供されることが可能であり、ソフトウェアは、目標を達成するために、処理機能の再構成または変更を行うべく、ある特定のアルゴリズムを用いて動的に設定される。
本発明は、広い範囲の応用に適用することができる。適切な動作特性を持つ改善されたスペクトル効率が、低い無線伝送コストで実現される。この技術は、いずれの無線伝送システムにも適用することができる。大きなおよび／または小さなサービスプロバイダ、特に、ＷＬＡＮと同様の無線広帯域サービスを提供するほどに十分なスペクトルを持つことができないサービスプロバイダは、ここで説明した技術を利用することができる。一実施例では、サービスプロバイダは、免許不要のバンド、および新しい非排他的免許要バンドの中で、低い干渉でＷＬＡＮの事業を行うことができる。別の実施例では、サービスプロバイダは、異なるバンドを用いて、小都市、コミュニティ、都市の中央で隔離された区域、またはいくつかの屋内環境で、ＷＬＡＮを基本にした広帯域無線アクセスネットワークの事業を行うことができる。
上記の明細、実施例、およびデータは、実施形態の構成の製造および利用に関する完全な説明を提供する。発明の要旨は、構成の特徴および／または方法に特有の用語で記載されたが、添付の特許請求の範囲の中で定義されている発明の要旨は、上記特定の特徴または特定の実施形態に限定される必要はない。その他多くのコンピューティングデバイス、通信技術、アプリケーション、ならびに分布型のソフトウェアおよび／またはハードウェアシステムによる構成を用いて、ここに説明した動的ユーザインタフェースが実現可能である。本明細書の中で説明した多くの実施例は、ＦＣＣが運用しているバンドに焦点を当てているが、本発明は、それに限定されるものではなく、例えば、ＩＴＵ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ）が監視および公表している周波数バンドのような、国際的周波数バンドも意図している。従って、上記で説明した特定の特徴および方法は、特許請求の範囲および実施形態を実現する例示として開示されたものである。
周波数バンド適応動作のために構成された無線デバイス構成のブロック図である。 周波数バンド適応動作のために構成された無線デバイス構成の別のブロック図である。 周波数バンド適応動作のために構成された無線デバイスとともに用いられるポイントツーポイントネットワークシステムを示す図である。 周波数バンド適応動作のために構成された無線デバイスとともに用いられるポイントツーマルチポイントネットワークシステムを示す図である。 周波数バンド適応動作のために構成された無線デバイスとともに用いられるメッシュネットワークシステムを示す図である。 周波数バンド適応通信方法を適用するための基本的なシステムフローを示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスの受信機の中で行う、利用可能周波数バンドに対する判定過程のシステムフローを示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスの送信機の中で行う、最適な伝送シナリオを選択する過程のシステムフローを示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する種々の構成および方法を示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する種々の構成および方法を示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する種々の構成および方法を示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する種々の構成および方法を示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する種々の構成および方法を示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する種々の構成および方法を示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する種々の構成および方法を示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する種々の構成および方法を示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する種々の構成および方法を示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する種々の構成および方法を示す図である。 周波数バンド適応通信デバイスに対する一般的な構成および方法を示す図である。
符号の説明
１００、２００ 無線デバイス
１１０ マルチバンドＲＦトランシーバ
１２０ ベースバンドプロセッサ
１３０ アプリケーションインタフェース
２１１ バンド１ ＲＦトランシーバ
２１２ バンド２ ＲＦトランシーバ
２１ｎ バンドｎ ＲＦトランシーバ
２２０ ベースバンドプロセッサ
２３０ アプリケーションインタフェース
２４１ アンテナ１
２４２ アンテナ２
２４ｎ アンテナｎ
３００ ポイントツーポイントネットワークシステム
３１０ 第１デバイス
３２０ 送信
３３０ 第２デバイス
３４０ 受信
４００ ポイントツーマルチポイントネットワークシステム
５００ メッシュネットワークシステム

Claims (38)

  1. 周波数バンド適応無線通信システムであって、
    利用可能伝送形式を識別するための手段と、
    前記識別された利用可能伝送形式を無線リンク品質メトリックに基づいて評価するための手段と、
    前記識別された利用可能伝送形式のうちの少なくとも１つを、前記評価された無線リンク品質メトリックに基づいて、通信のために選択するための手段と
    を具備することを特徴とする周波数バンド適応無線通信システム。
  2. 前記利用可能伝送形式は、単一伝送周波数形式、複数周波数伝送形式、伝送周波数バンド形式、マルチバンド多重化形式、周波数ダイバーシティ形式、周波数ホッピング形式、バンドホッピング形式、および８０２．１１形式のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の周波数バンド適応無線通信システム。
  3. 前記利用可能伝送形式は、ＬＦＢ（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ）、ＵＦＢ（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ）、ＳＦＢ（ｓｅｍｉｌｉｃｅｎｓｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ）、およびＯＦＢ（ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の周波数バンド適応無線通信システム。
  4. 前記評価するための手段は、雑音レベル、干渉レベル、雑音プラス干渉レベル、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）レベル、信号対雑音レーティング、信号対雑音プラス干渉レーティング、ビット誤り率（ＢＥＲ）、シンボル誤り率（ＳＥＲ）、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）、フレーム誤り率（ＦＥＲ）、平均２乗誤差（ＭＳＥ）、およびデータスループットレートのうちの少なくとも１つに対する前記無線リンク品質メトリックを評価するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の周波数バンド適応無線通信システム。
  5. 前記選択するための手段は、少なくとも２つの伝送形式を選択するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の周波数バンド適応無線通信システム。
  6. 複数の周波数の上で通信するように構成される周波数バンド適応無線通信デバイスであって、
    ＬＦＢ、ＵＦＢ、ＳＦＢ、およびＯＦＢのうちの少なくとも１つから利用可能周波数を識別するための手段と、
    前記識別された周波数を無線リンク品質メトリックに基づいて評価するための手段と、
    前記識別された周波数のうちの少なくとも１つを、前記評価された無線リンク品質メトリックに基づいて、通信のために選択するための手段と
    を具備することを特徴とする周波数バンド適応無線通信デバイス。
  7. 前記利用可能周波数は、セルラ通信バンド、８００ＭＨｚバンド、９００ＭＨｚバンド、ＰＣＳ通信バンド、１８００ＭＨｚバンド、１９００ＭＨｚバンド、４．９ＧＨｚバンド、ＧＳＭ通信バンド、２．４ＧＨｚ ＵＢ（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）、５．０ＧＨｚ ＵＢ、５．８ＧＨｚ ＵＢ、３．６５ＧＨｚ ＳＢ（ｓｅｍｉｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）、ＵＷＢバンド、３．１ＧＨｚないし１０．６ＧＨｚの範囲の中のＯＢ（ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ｂａｎｄ）、３ＧのＬＢ、ＷＣＳバンド、ＭＭＤＳバンド、およびＷｉＭＡＸバンドのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  8. 前記無線リンク品質メトリックは、ＲＳＳＩレベル、無線リンク品質、スペクトル完全性、データスループットレート、ビット誤り率、平均２乗誤差（ＭＳＥ）、信号対雑音レーティング、雑音レベル、干渉レベル、および雑音プラス干渉レベルのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  9. 前記デバイスは、通信システムの中で通信を行うように構成され、
    前記通信システムは、ポイントツーマルチポイントシステム、ポイントツーポイントシステム、およびメッシュシステムのうちの少なくとも１つに対応していることを特徴とする請求項６に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  10. 前記利用可能周波数のうちの第１周波数に対する信号の受信を行うように構成される第１アンテナと、
    前記利用可能周波数のうちの第２周波数に対する信号の受信を行うように構成される第２アンテナと、
    をさらに具備することを特徴とする請求項６に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  11. 前記利用可能周波数のうちの第１周波数に対する信号を受信するように構成されたアンテナをさらに具備し、
    前記アンテナはまた、前記利用可能周波数のうちの第２周波数に対する信号を受信するように構成されることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
  12. 前記デバイスは、コンピューティングデバイス、携帯コンピューティングデバイス、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手のひらサイズコンピュータ、ポケットサイズコンピュータ、ＰＣＭＣＩＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）カードまたはＰＣカード、セルラ電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ＰＩＭ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｒ）、ＷＡＰ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）、基地局、基地局トランシーバ、マイクロエレクトロニック回路、および回路基板のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
  13. 前記評価するための手段は、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＣＩＳＣプロセッサ、ＲＩＳＣプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、およびベースバンドプロセッサのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
  14. 複数の周波数の上で通信を行うように構成される周波数バンド適応無線通信デバイスであって、
    ＬＦＢ、ＵＦＢ、ＳＦＢ、およびＯＢのうちの少なくとも１つを含む複数の周波数の伝送を、選択的に受信するように構成されるマルチバンド受信機と、
    前記マルチバンド受信機と通信を行うベースバンドプロセッサと
    を具備し、
    前記ベースバンドプロセッサは、
    利用可能伝送周波数を識別し、
    前記利用可能伝送周波数に関連する信号品質を評価し、
    前記利用可能伝送周波数に関連する前記評価された信号品質を順位付けし、
    前記順位に基づいて、前記利用可能周波数のうちの少なくとも１つを選択するように構成されることを特徴とする周波数バンド適応無線通信デバイス。
  15. 受信信号に関連した前記信号品質は、信号強度、ＲＳＳＩレベル、無線リンク品質、スペクトル完全性、データスループット、ビット誤り率、信号対雑音レーティング、および干渉レベルのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１４に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  16. 前記マルチバンド受信機と通信を行うように構成される、第１アンテナおよび第２アンテナをさらに具備することを特徴とする請求項１４に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  17. 前記マルチバンド受信機は、
    第１伝送形式の信号を受信するように構成される第１受信機と、
    第２伝送形式の信号を受信するように構成される第２受信機と
    を具備することを特徴とする請求項１４に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  18. 前記マルチバンド受信機は、
    第１搬送波周波数を有する信号を受信するように構成される第１受信機と、
    第２搬送波周波数を有する信号を受信するように構成される第２受信機と
    を具備することを特徴とする請求項１４に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  19. 前記ベースバンドプロセッサは、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＣＩＳＣプロセッサ、ＲＩＳＣプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、およびベースバンドプロセッサ回路のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１４に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  20. 前記複数の周波数の上で選択的に送信を行うように構成されるマルチバンド送信機をさらに具備することを特徴とする請求項１４に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  21. 前記マルチバンド送信機は、
    第１伝送形式を用いて信号を送信するように構成される第１送信機と、
    第２伝送形式を用いて信号を送信するように構成される第２送信機と
    を具備することを特徴とする請求項２０に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  22. 前記マルチバンド送信機は、
    第１搬送波周波数を有する信号を送信するように構成される第１送信機と、
    第２搬送波周波数を有する信号を送信するように構成される第２送信機と
    を具備することを特徴とする請求項２０に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  23. 前記複数の周波数の上で選択的に送信するように構成されるマルチバンド送信機をさらに具備し、
    前記マルチバンド受信機および前記マルチバンド送信機は、単一チップトランシーバ、複数チップセットトランシーバ、およびマルチバンドトランシーバ回路のうちの少なくとも１つからなるマルチバンドトランシーバとして構成されることを特徴とする請求項１４に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  24. 複数の周波数の上で通信を行うように構成される周波数バンド適応無線通信デバイスであって、
    選択された周波数バンドの上で送信を行うように構成される送信機と、
    選択された周波数バンドから受信を行うように構成される受信機と、
    受信信号に関連する信号品質を評価するように構成され、前記受信機と通信を行うプロセッサ手段と、
    ＬＦＢ、ＵＦＢ、ＳＦＢ、およびＯＢのうちの少なくとも１つに対応する前記選択された周波数バンドを識別するように構成され、前記送信機および前記受信機のうちの少なくとも１つと通信を行う選択手段と
    を具備することを特徴とする周波数バンド適応無線通信デバイス。
  25. 受信信号に関連する前記信号品質は、信号強度、無線リンク品質、スペクトル完全性、データスループット、ビット誤り率、シンボル誤り率、ブロック誤り率、フレーム誤り率、平均２乗誤差、雑音レベル、干渉レベル、信号対雑音レーティング、および雑音プラス干渉レベルのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２４に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  26. 前記プロセッサ手段および前記選択手段のうちの少なくとも１つは、それぞれの利用可能周波数バンドに関連する信号品質を測定するとともに、該測定された信号品質に基づいて前記利用可能周波数バンドを順位付けするように構成されることを特徴とする請求項２４に記載の周波数バンド適応無線通信デバイス。
  27. 周波数バンド適応無線通信システムにおける伝送形式を選択する方法であって、
    単一伝送周波数形式、複数周波数伝送形式、伝送周波数バンド形式、マルチバンド多重化形式、周波数ダイバーシティ形式、周波数ホッピング形式、バンドホッピング形式、および８０２．１１形式のうちの少なくとも１つを含む利用可能伝送形式一式を識別するステップと、
    前記利用可能伝送形式のそれぞれに関連する情報を収集するステップと、
    前記収集した情報から、前記利用可能伝送形式のそれぞれに対する少なくとも１つの伝送品質ファクタを決定するステップと、
    伝送基準に従って、それぞれの利用可能伝送形式に対する前記少なくとも１つの伝送品質ファクタを評価することによって、前記利用可能伝送形式のそれぞれを順位付けするステップと、
    前記順位に従って、前記利用可能伝送形式のうちの少なくとも１つを選択するステップと
    を有することを特徴とする方法。
  28. 前記収集した情報は、信号強度、無線リンク品質、スペクトル完全性、データスループット、ビット誤り率、シンボル誤り率、ブロック誤り率、フレーム誤り率、平均２乗誤差、信号対雑音レーティング、雑音レベル、干渉レベル、および雑音プラス干渉レベルのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  29. 前記収集した情報は、前記伝送形式に従ってインデックスを付されたルックアップテーブルから検索され、
    前記ルックアップテーブルは、電力消費、リンクデータスループット、伝送ＳＮＲ、ＡＷＧＮチャネルのＳＩＮＲ利得、および信号レンジのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  30. 前記収集された情報は、受信機推定から検索され、
    前記受信機推定は、高速フェーディング、低速フェーディング、レイリーフェーディング、ライスフェーディング、ライスフェーディングＫファクタ、受信機信号強度、チャネル推定、および伝搬条件推定のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  31. 前記伝送品質ファクタは、信号レンジレーティング、電力消費レーティング、送信電力レーティング、データスループットレーティング、信頼度レーティング、ビット誤り率、平均２乗誤差レーティング、干渉レベルレーティング、および伝送最適化ゴールのうちの少なくとも１つを含み、
    前記伝送最適化ゴールは、リンクデータスループットを最大にすること、カバレッジ距離を最大にすること、電力消費を最小にすること、リンク信頼度を最大にすること、および信号干渉を最小にすることのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  32. 前記伝送基準は、所望データスループット、所望電力消費、所望信頼度レーティング、および所望信号レンジのうちの少なくとも１つから算出される重みづけ和を有することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  33. 前記利用可能伝送形式は、ＬＦ（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、ＬＦＢ、ＵＦ（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、ＵＦＢ、ＳＦ（ｓｅｍｉｌｉｃｅｎｓｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、ＳＦＢ、ＯＦ（ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、およびＯＦＢのうちの少なくとも１つにさらに対応することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  34. 前記利用可能伝送形式は、ＬＦＢ、ＵＦＢ、ＳＦＢ、およびＯＦＢのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  35. 前記選択するステップの後に行う、前記利用可能伝送形式のうちの少なくとも１つに関連する信号品質の変化を検出するステップと、
    前記検出された変化に応答して、前記識別するステップ、前記収集するステップ、前記順位付けするステップ、および前記選択するステップのうちの少なくとも１つを繰り返すステップと
    をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  36. 前記利用可能伝送形式のうちの少なくとも１つに関連する信号品質を監視するステップと、
    前記監視した信号品質に基づいて前記順位を更新するステップと
    をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  37. 前記信号品質を監視するステップは、ユーザの要求、所定のスケジュール、所定の時間間隔、システムの生成した要求、および連続的のうちの少なくとも１つに応答して開始されることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
  38. 受信のためのデフォルトの伝送形式を選択するステップをさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
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