JP2009510844A - マルチアンテナ無線通信システムのパイロット通信の方法および装置 - Google Patents

Abstract

無線通信環境でＳＩＳＯユーザデバイスの干渉を増大させずに、ＭＩＭＯユーザデバイスへの改善されたパイロット情報を容易にするシステムおよび方法が説明される。データ通信信号は生成され、第１の出力レベルで送信され、データ信号に関連するパイロット情報を含む連続的なパイロット波形は生成され、第１の送信出力レベルを下回る第２の出力レベルで送信されてよい。代替的に、第１の波形のパイロットセグメントと重なり合わないように不連続的なパイロット波形は生成され、ＳＩＳＯユーザデバイスによって受信される第１の波形を干渉せずに第１の出力レベルで送信されてよい。ＭＩＭＯユーザデバイスは、両方の波形を受信し、第１の波形に関するＭＩＭＯチャネルのより改善された推定のためにパイロット波形を用いてよい。

Description

本特許出願は、全てが本出願の譲受人に譲渡され、ここで本発明の参考文献として組み込まれている、２００５年９月２３日に出願された「マルチアンテナ無線通信システムのパイロット通信の方法および装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＰＩＬＯＴ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＭＵＬＴＩ−ＡＮＴＥＮＮＡ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ）」と題された仮出願第６０／７１９，９９９号、２００５年１１月２１日に出願された「マルチアンテナ無線通信システムのパイロット通信の方法および装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＰＩＬＯＴ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＭＵＬＴＩ−ＡＮＴＥＮＮＡ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ）」と題された仮出願第６０／７３８，７５４号、２００５年１１月１８日に出願された「マルチアンテナ無線通信システムのパイロット通信の方法および装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＰＩＬＯＴ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＭＵＬＴＩ−ＡＮＴＥＮＮＡ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ）」と題された仮出願第６０／７３８，２１３号に基づく優先権を主張する。

以下の説明は、一般に無線通信に関し、特に無線通信環境での改善されたチャネル推定の容易化に関する。

無線通信システムは、世界中の大多数の人々が通信するために用いるようになった有力な手段になった。無線通信デバイスは、消費者のニーズを満たすため、ならびに携帯性および利便性を改善させるために、より小さくかつより強力になった。携帯電話等の移動体デバイスの処理能力の増大は、無線ネットワーク伝送システムの需要の増加をもたらした。そのようなシステムは、通常、そのシステム上で通信する携帯電話デバイスほど容易に更新されない。移動体デバイスの能力が拡大されるにつれ、新規で改善された無線デバイスの能力を完全に引き出すことを容易化する形で、より古い無線ネットワークシステムを保持することが困難になり得る。

より詳細には、周波数分割に基づく技術は、通常、スペクトルを帯域幅の均一の塊に分割することによって、スペクトルを別個のチャネルに分割する。例えば、無線通信に対して割り当てられる周波数帯域の区域は、各々が音声会話を搬送し、またはディジタルサービスでディジタルデータを搬送し得る、３０チャネルに分割され得る。各チャネルは、一度に１ユーザだけに割り当てられ得る。１つの知られた変形は、システム帯域幅全体を多数の直交副帯域に効率的に分割する直交周波数分割技術である。これらの副帯域は、トーン、キャリア、サブキャリア、ビン（bins）、および／または周波数チャネルとも呼ばれる。各副帯域は、データで変調され得るサブキャリアと関連付けられる。時分割に基づく技術では、帯域が連続的なタイムスライスまたはタイムスロットに時間的に分割される。チャネルの各ユーザに、ラウンドロビンの方法で情報を送信および受信するためのタイムスライスが提供される。例えば、任意の所定の時間ｔに、ユーザは短バーストのためにチャネルへのアクセスが提供される。続いて、アクセスは、情報を送信および受信するための短バーストの時間が提供される別のユーザに切り替えられる。「交代で行う」周期は連続し、最終的に各ユーザに多数の送信および受信のバーストが提供される。

符号分割に基づく技術は、通常、任意の時間に、ある範囲で利用可能な多数の周波数上でデータを送信する。一般に、データはディジタル化されて利用可能な帯域幅上に拡散され、複数のユーザはそのチャネル上でオーバレイされ、各ユーザに固有の連続コードが割り当てられ得る。ユーザは、スペクトルの同じ広帯域の塊で送信することができ、各ユーザの信号は、各々の固有の拡散符号によって全帯域幅上で拡散され得る。この技術は共有利用を提供することが可能であり、１人以上のユーザが同時に送信および受信を行い得る。そのような共有利用は、スペクトル拡散ディジタル変調を介して達成することが可能であり、ユーザのビットのストリームは、擬似ランダムの方法で符号化されて非常に広いチャネル上に拡散する。受信機は、一貫した形で特定のユーザに対するビットを収集するために、関連付けられた固有の連続コードを認識してランダム化を元に戻すように設計される。

代表的な（例えば、周波数、時間、および符号の分割技術を用いた）無線通信ネットワークは、サービスエリアを提供する１つ以上の基地局と、そのサービスエリア内でデータを送信および受信することが可能な１つ以上の移動体（例えば無線）端末とを含む。代表的な基地局は、ブロードキャスト、マルチキャスト、および／またはユニキャストのサービスのための複数のデータストリームを同時に送信することが可能であり、データストリームは、移動体端末にとっては独立した受信の対象であり得るデータストリームである。基地局のサービスエリア内の移動体端末は、合成ストリームによって搬送される１つの、２つ以上の、または全てのデータストリームを受信することに関心を持っている。同様に、移動体端末は、基地局または別の移動体端末にデータを送信し得る。基地局および移動体端末の間、または移動体端末同士の間のそのような通信は、チャネル変動および／または干渉電力変動が原因で劣化し得る。

例えば、無線通信システムでは、送信機（例えば、基地局または端末）は、１つ以上の（Ｒ）受信アンテナを備える受信機にデータを送信するための複数の（Ｔ）送信アンテナを利用し得る。これら複数の送信アンテナは、これらのアンテナから異なるデータを送信することによってシステムのスループットを増大させるために、および／または冗長的にデータを送信することによって信頼性を向上させるために用いられ得る。例えば、この送信機は、所定のシンボルを全てのＴ送信アンテナから何らかの符号化方式で送信してもよく、受信機は、Ｒ受信アンテナを介してこのシンボルの複数のバージョンを受信してもよい。送信されたシンボルのこれらの複数のバージョンは、一般に、シンボルを回復する受信機の能力を向上させる。

しかしながら、所定のユーザは、単一のアンテナから送信されたシンボルを受信するように構成されている可能性がある。それゆえに、実質的にユーザにトランスペアレントな方法で、複数のアンテナまたは１つのアンテナで通信可能なユーザによる、通信およびチャネル推定を、容易にするシステムおよび方法の必要性が当技術分野において存在する。
仮出願第６０／７１９，９９９号公報 仮出願第６０／７３８，７５４号公報 仮出願第６０／７３８，２１３号公報

発明の概要

以下は、１つ以上の実施形態の単純化された概要を示し、そのような実施形態の基本的な理解を提供するためのものである。この概要は、全ての考慮された実施形態の広範囲の概観ではなく、全ての実施形態の鍵、または重要なエレメントを特定することも、いずれかのまたは全ての実施形態の範疇を線引きすることも意図していない。その唯一の目的は、後で示されるより詳細な説明の前置きとして単純化された形式で、１つ以上の実施形態の何らかの概念を示すことである。

１つ以上の実施形態に従い、その開示に対応して、種々の態様は、無線通信環境でＳＩＳＯユーザデバイスの干渉を増大させずに、ＭＩＭＯユーザデバイスへ改善されたパイロット情報を提供することに関して説明される。例えば、データ通信信号が第１の出力レベルで生成されて送信され、このデータ信号に関するパイロット情報を含む第２の波形が、第１の送信出力レベルを下回る第２の出力レベルで生成されて送信され得る。そのようなシナリオでは、第２の波形は、連続的な波形であってよく、低い出力レベルでのこの第２の波形の送信のおかげで第１の波形に干渉しない。さらに、第２の波形は、ＳＩＳＯユーザデバイスによって受信されるような第１の波形に干渉することを回避するために、第１の波形のパイロットセグメントと重なり合わないように不連続的な波形として生成されてもよく、この場合、第２の波形はデータ通信信号より低い出力レベルで送信される必要はない。ＭＩＭＯユーザデバイスは、両方の波形を受信することが可能であり、第１の波形に関するチャネルをより良く推定するために第２のパイロット波形を用いることができる（例えば、ＭＩＭＯユーザデバイスは、両方の波形を同時に受信可能である）。

別の態様によれば、無線通信環境でパイロット通信を実行する方法は、基地局にある第１のアンテナから連続的な符号分割多重化（ＣＤＭ）波形を送信することと、前記基地局にある第２のアンテナから前記ＣＤＭ波形に関連するパイロット情報を含む第２の波形を送信することとを含んでよい。このＣＤＭ波形は、単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）ユーザデバイスに関するチャネルを推定するのに用いられる直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）パイロットセグメントを含んでよく、第２の波形は、多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）ユーザデバイスに関するチャネルを推定するのに用いられるＯＦＤＭパイロットセグメントを含んでよい。第２の波形は不連続的であってよく、第２の波形のパイロットセグメントがＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合わないように配置されてよい。代替的に、第２の波形が連続的な波形であってよく、ＣＤＭ波形が送信される出力レベルを約２０ｄＢ下回る出力レベルで送信されてよい。この方法は、ＣＤＭ波形のＮ送信ごとに１回等の予め定められたパターンに従って、第２の波形を提供することを含んでよく、Ｎは１より大きい整数である。さらに、この方法は、４位相偏移（ＱＰＳＫ）変調方式から６４−直交振幅変調（ＱＡＭ）方式へのように、ＣＤＭ波形の送信に関して低いスループット変調方式からより高いスループットの変調方式に切り替わると、第２の波形の送信を終了することをさらに含んでよい。

別の態様によれば、無線通信環境でチャネル推定に関するパイロット情報を提供することを容易にする装置は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに結合されたプロセッサと、を含んでよく、前記プロセッサは、ＳＩＳＯユーザデバイスに対し第１のアンテナからＯＦＤＭパイロットセグメントを含むＣＤＭ波形を、ＭＩＭＯユーザデバイスに対し第２のアンテナから前記ＣＤＭ波形に関連するパイロット情報を含む第２の波形を送信するように構成されている。このプロセッサは、データセグメントおよび前記ＯＦＤＭパイロットセグメントを含む連続的な波形として前記ＣＤＭ波形を生成してよい。この装置は、連続的な波形として第２の波形を生成する低出力波形ジェネレータをさらに含んでよい。このプロセッサは、第１の出力レベルで第１の波形を送信し、第１の出力レベルを約２０ｄＢ下回る第２の出力レベルで第２の波形を送信してよい。代替的に、第２の波形は、ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合わないＯＦＤＭパイロットセグメントを含む不連続的な波形であってよい。この場合、プロセッサは、ＣＤＭ波形および第２の波形を概ね同じ出力レベルで送信し得る。さらに、このプロセッサは、例えば、ＣＤＭ波形のＮ送信ごとに１回という予め定められたパターン、またはあらゆるその他の適切な送信パターンに従って、第２の波形を送信してよく、Ｎは１より大きい整数である。

さらに別の態様によれば、無線通信装置は、ＯＦＤＭパイロットセグメントを含むＣＤＭ波形を生成する手段と、ＯＦＤＭパイロット波形を生成する手段と、第１のアンテナから前記ＣＤＭ波形を送信し、第２のアンテナから前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信する手段と、を含んでよい。ＯＦＤＭパイロット波形は不連続的であってよく、ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合わないパイロットセグメントを含んでよい。この場合、この装置は、非常に近い出力レベルでＣＤＭ波形およびＯＦＤＭパイロット波形を送信する手段をさらに含んでよい。付加的に、または代替的に、ＯＦＤＭパイロット波形は、ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合うパイロットセグメントを含む連続的な波形であってよい。この装置は、ＣＤＭ波形の送信出力レベルを約２０ｄＢ下回る出力レベルで連続的なＯＦＤＭパイロット波形を送信する手段をさらに含んでよい。

さらなる態様は、ＯＦＤＭパイロットセグメントを含むＣＤＭ波形を生成することと、前記ＣＤＭ波形に関連するパイロット情報を含むＯＦＤＭパイロット波形を生成することと、第１のアンテナから前記ＣＤＭ波形を送信し、第２のアンテナから前記ＯＦＤＭ波形を同時に送信することと、のためのコンピュータ実行可能命令が記憶されたコンピュータ可読媒体に関する。この命令は、ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合わないパイロットセグメントと共に、不連続的な波形としてＯＦＤＭパイロット波形を生成することと、同じ出力レベルでＯＦＤＭパイロット波形およびＣＤＭ波形を送信することとを、さらに含んでよい。付加的に、または代替的に、この命令は、ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合うパイロットセグメントを含む連続的な波形として、ＯＦＤＭパイロットを生成することと、ＣＤＭ波形に関する送信出力レベルを約１５ｄＢ〜２５ｄＢ下回る出力レベルでＯＦＤＭパイロット波形を送信することとを、さらに含んでよい。

さらに別の態様は、無線通信環境でスループットを増大させる命令を実行するプロセッサにおいて、前記命令は、ＯＦＤＭパイロットセグメントを有するＣＤＭ波形を生成することと、前記ＣＤＭ波形に関するパイロット情報を有するＯＦＤＭパイロット波形を生成することと、第１のアンテナから前記ＣＤＭ波形を送信し、第２のアンテナから前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信することと、を含む、プロセッサに関する。前記命令は、パイロットセグメント間に不連続性を有する不連続的な波形として、前記ＯＦＤＭパイロット波形を生成することと、概ね同じ出力レベルで不連続的なＣＤＭ波形およびＯＦＤＭパイロット波形を送信することとを、さらに含み、不連続性はＣＤＭ波形の前記パイロットセグメントと概ね整合されている。付加的に、または代替的に、前記命令は、ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合うパイロットセグメントを有する連続的な波形として、ＯＦＤＭパイロット波形を生成することと、ＣＤＭ波形に関する送信出力レベルを約２０ｄＢ下回る出力レベルで連続的なＯＦＤＭパイロット波形を送信することとを、さらに含んでよい。

さらに別の態様では、無線通信環境でパイロット通信を実行する方法は、基地局にある第１のアンテナから第１の送信出力でパイロットセグメントを有するＣＤＭ波形を送信することと、前記基地局にある第２のアンテナから前記第１の送信出力で前記ＣＤＭ波形に関連するパイロットセグメントを含むＯＦＤＭパイロット波形を送信することと、前記波形の間の干渉を低減するために、前記ＣＤＭ波形の前記パイロットセグメントを送信する間、前記ＯＦＤＭパイロット波形の前記送信出力を第２の送信出力レベルに一時的に低減することとを、含むことができる。この第２の送信出力レベルは、第１の送信出力レベルを約２０ｄＢ下回ってよい。

前述および関連の目的を達成するために、１以上の実施形態は、本明細書で完全に説明され、特許請求の範囲で詳細に指摘される特性を含む。以下の説明および添付の図面は、１つ以上の実施形態の所定の例示的な態様を詳細に示している。しかしながら、これらの態様は、例示的であり、種々の実施形態の原理が用いられている種々の方法のうちのごく少数であり、説明される実施形態は、それらの態様とそれらの同等物を全て含むことを意図する。

詳細な説明

以下、種々の実施形態が図面を参照して説明され、説明全体に渡って、同様の参照番号が同様のエレメントを参照するために用いられる。以下の説明では、説明の目的で、１つ以上の実施形態の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細が説明されている。しかしながら、そのような実施形態は、これらの具体的な詳細なしに実行し得ることは明白であろう。別の例では、１つ以上の実施形態の説明を容易にするために周知の構造およびデバイスがブロック図の形式で示されている。

本明細書で用いられるように、用語「構成要素（component）」、「システム」、および同等物は、コンピュータ関連エンティティ、あるいはハードウェア、ソフトウェア、実行中のソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコードおよび／またはこれらの任意の組み合わせを示すことを意図する。例えば、構成要素は、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、プログラム、および／またはコンピュータであってよく、これ等に限定するものではない。１つ以上の構成要素が、プロセスおよび／または実行のスレッド内に存在してもよいし、構成要素が１つのコンピュータ上に局部集中されてもよいし、および／または２つ以上のコンピュータの間で分散されてもよい。さらに、これら構成要素は、種々のデータ構造を有する種々のコンピュータ可読媒体から実行されてもよい。構成要素は、１つ以上のデータパケット（例えば、ローカルシステム内で、分散システム内で、および／またはインターネット等のネットワークを介して他のシステムと信号経由で、別の構成要素と相互に作用する１つの構成要素からのデータ）を有する信号に従うなどして、ローカルおよび／またはリモートのプロセスを経由して通信してもよい。さらに、当業者が理解するように、本明細書で説明されるシステムの構成要素は、それらに関して説明された種々の態様、目標、利点、その他のことの達成を容易にするために、再配置および／または付加的な構成要素によって補足されてもよく、与えられた図面で示される正確な構成に限定されるものではない。

さらに、本明細書では種々の実施形態が加入者局に関連して説明される。加入者局は、システム、加入者ユニット、移動体局、移動体、遠隔局、アクセスポイント、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、またはユーザ設備とも呼ばれ得る。加入者局は、携帯電話、コードレス電話、セッション初期化プロトコル（ＳＩＰ）電話、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線接続能力を有する携帯用デバイス、または無線モデムに接続されるその他の処理デバイスであってよい。

さらに、本明細書で説明される種々の態様または特性は、方法、装置、あるいは標準的なプログラミングおよび／またはエンジニアリングの技術を用いた製造品として実装されてよい。本明細書で用いられる用語「製造品（article of manufacture）」は、あらゆるコンピュータ可読デバイス、キャリア、または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含することが意図される。例えば、コンピュータ可読媒体は、磁気記憶デバイス（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気帯(magnetic strips)・・・）、光学ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）・・・）、スマートカード、およびフラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ・・・）を含み得るが、これ等に限定するものではない。さらに、本明細書で説明される種々の記憶媒体は、１つ以上のデバイスおよび／または情報を記憶するための他の機械可読媒体を示してよい。用語「機械可読媒体」は、無線チャネルと、命令および／またはデータを記憶し、含有し、および／または搬送することが可能な種々の他の媒体とを含み得るが、これ等に限定するものではない。用語「例示的」は、本明細書では、「代表例、事例、または例証として役目を果たす」という意味で用いられることは理解されるであろう。本明細書で「例示的」として説明されるあらゆる実施形態または設計は、必ずしも別の実施形態または設計で好適または有益であるものとして解釈されない。

図１は、１つ以上の態様による、複数の基地局１１０および複数の端末１２０を備える無線通信システム１００を示している。基地局は、通常、端末と通信する固定局であり、アクセスポイント、ノードＢ、またはその他何らかの専門用語でも呼ばれ得る。各基地局１１０は、特定の地理的エリア１０２に対する通信サービスエリアを提供する。用語「セル」は、この用語が用いられる文脈に依存して基地局および／またはそのサービスエリアを示し得る。システム能力を向上させるために、基地局サービスエリアは、複数のより小さいエリア（例えば、図１による、３つの小さいエリア）１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃに分割され得る。小さい各エリアは、各基地トランシーバサブシステム（ＢＴＳ）によってサービスが提供される。用語「セクタ」は、この用語が用いられる文脈に依存してＢＴＳおよび／またはそのサービスエリアを示し得る。セクタ化されたセルでは、そのセルの全てのセクタに対するＢＴＳは、通常、そのセルに関する基地局内の同一場所に配置される。本明細書に記載の送信技術は、セクタ化されてないセルを備えるシステムはもちろん、セクタ化されたセルを備えるシステムに対しても用いられる。簡潔化のために、以下の説明では、用語「基地局」は、一般に、セルにサービスを提供する固定局はもちろん、セクタにサービスを提供する固定局に対しても用いられる。

端末１２０は、通常、システム全体に分散しており、各端末は固定式または移動体であってもよい。端末は、移動体局、ユーザ設備、またはその他の専門用語でも呼ばれ得る。端末は、無線デバイス、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線モデムカード等であってよい。各端末１２０は、いかなる瞬間でも、ダウンリンクおよびアップリンクで、ゼロの、１つの、または複数の基地局と通信し得る。ダウンリンク（または順方向リンク）は、基地局から端末への通信リンクを示し、アップリンク（または逆方向リンク）は、端末から基地局への通信リンクを示す。

集中化されたアーキテクチャの場合、システムコントローラ１３０は、基地局１１０に結合し、基地局１１０に対して調整および制御を提供する。分散されたアーキテクチャの場合、基地局１１０は、必要に応じて互いに通信し得る。順方向リンクのデータ送信は、順方向リンクおよび／または通信システムでサポートし得る最大のデータ速度でまたはそれに近い速度で、１つのアクセスポイントから１つのアクセス端末に生じる。順方向リンクの付加的なチャネル（例えば、制御チャネル）は、複数のアクセスポイントから１つのアクセス端末に送信され得る。逆方向リンクデータ通信は、１つのアクセス端末から１つ以上のアクセスポイントに生じ得る。

アクセス端末がアクセスネットワークにアクセスできるようにする登録の後、アクセス端末１２０と、アクセスポイント１１０等のアクセスポイントのうちの１つとが、予め定められたアクセス手順を用いて通信リンクを確立する。予め定められたアクセス手順から生じる接続された状態では、アクセス端末１２０はアクセスポイント１００からデータおよび制御メッセージを受信することが可能であり、アクセスポイント１００にデータおよび制御メッセージを送信することが可能である。アクセス端末１２０は、アクセス端末１２０のアクティブセット（active set）に追加され得る他のアクセスポイントを継続的に探索する。アクティブセットは、アクセス端末１２０と通信することのできるアクセスポイントのリストを含んでいる。そのようなアクセスポイントが見つかった場合、アクセス端末１２０は、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を含み得る、アクセスポイントの順方向リンクの品質メトリックを計算することが可能である。ＳＩＮＲは、パイロット信号により決定され得る。アクセス端末１２０は、他のアクセスポイントを探索し、各アクセスポイントに対するＳＩＮＲを決定する。同時に、アクセス端末１２０は、アクセス端末１２０のアクティブセットの中の各アクセスポイントに対する順方向リンクの品質メトリックを計算する。特定のアクセスポイントからの順方向リンクの品質メトリックが予め定められた付加閾値を上回るか、または予め定められた時間に対する予め定められたドロップ閾値を下回る場合、アクセス端末１２０は、そのような情報をアクセスポイント１１０に報告することが可能である。アクセスポイント１１０からのその後のメッセージは、特定のアクセスポイントをアクセス端末１２０のアクティブセットに付加するか、またはそこから削除するようにアクセス端末１２０に命令し得る。

アクセス端末１２０は、さらに、パラメータのセットに基づいてアクセス端末１２０のアクティブセットからサービスを提供するアクセスポイントを選択し得る。サービスを提供するアクセスポイントは、特定のアクセス端末によってデータ通信のために選択されたアクセスポイント、または特定のアクセス端末にデータを通信するアクセスポイントである。パラメータのセットは、例えば、現在および以前のＳＩＮＲ測定値、ビット誤り率、パケット誤り率、およびあらゆる他の周知、または所望のパラメータのうちのどれか１つ以上を含んでよい。即ち、例えば、サービスを提供するアクセスポイントは、最大のＳＩＮＲ測定値に従って選択されてよい。アクセス端末１２０は、次に、データ要求チャネル（ＤＲＣチャネル）上にデータ要求メッセージ（ＤＲＣメッセージ）をブロードキャストし得る。このＤＲＣメッセージは、要求されたデータ転送速度、または代替的に、順方向リンクの品質（例えば、測定されたＳＩＮＲ、ビット誤り率、パケット誤り率・・・）の指示等などを含み得る。アクセス端末１２０は、特定のアクセスポイントを一意的に特定するコードを用いて、ＤＲＣメッセージのブロードキャストを特定のアクセスポイントに向け得る。

アクセス端末１２０に送信されるデータは、アクセスネットワークコントローラ１３０によって受信され得る。その後、アクセスネットワークコントローラ１３０は、アクセス端末１２０のアクティブセットの中の全てのアクセスポイントにそのデータを送信し得る。代替的に、アクセスネットワークコントローラ１３０は、どのアクセスポイントが、サービスを提供するアクセスポイントとして、アクセス端末１２０によって選択されたかを最初に決定し、次に、そのサービスを供給するアクセスポイントにデータを送信してもよい。データは、アクセスポイントでキューに記憶され得る。次に、ページングメッセージが、１つ以上のアクセスポイントによって各制御チャネル上のアクセス端末１２０に送信され得る。アクセス端末１２０は、このページングメッセージを取得するために、１つ以上の制御チャネル上の信号を復調および復号する。

順方向リンクで、アクセスポイントは、ページングメッセージを受信したアクセス端末のいずれかへのデータ送信をスケジュールし得る。送信をスケジューリングする例示的な方法は、本譲受人に譲渡された「通信システムでリソースを割り当てるシステム（Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ａｌｌｏｃａｔｉｎｇ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）」と題された米国特許第６，２２９，７９５号に記載されている。しかしながら、スケジューリングの他の方法も利用され得る。アクセスポイントは、各アクセス端末からのＤＲＣメッセージ内で受信した速度制御情報を用いて、可能な最高の転送速度で順方向リンクデータを効率的に送信する。データ転送速度は変動し得るため、通信システムは、可変速度モードで作動する。アクセスポイントは、アクセス端末１２０から受信したＤＲＣメッセージの最新の値に基づいて、アクセス端末１２０にデータを送信するデータ転送速度を決定する。さらに、アクセスポイントは、移動体局に特有な拡散符合を用いることによって、アクセス端末１２０への送信を一意的に識別する。しかしながら、他のアプローチも利用され得る。この拡散符号は、長い擬似雑音（ＰＮ）コードであってよく、例えば、拡散符号はＩＳ−８５６標準によって規定される。

データパケットを対象とする、アクセス端末１２０は、データパケットを受信して復号する。各データパケットは、欠損または二重の送信を検波するために、アクセス端末１２０によって用いられる、シーケンスナンバー等の識別子と関連付けられる。そのような場合には、アクセス端末１２０は、逆方向リンクデータチャネルを介して、欠損したデータパケットのシーケンスナンバーを連絡する。アクセス端末１２０と通信するアクセスポイントを介してアクセス端末１２０からのデータメッセージを受信するアクセスネットワークコントローラ１３０は、次に、アクセス端末１２０によってどのデータユニットが受信されていないかをアクセスポイントに指示する。アクセスポイントは、次に、そのようなデータパケットの再送信をスケジューリングする。

図２は、本明細書で説明される種々の態様による、基地局３０２でのＴ送信アンテナ３０４ａ〜３０４ｎと、端末３０８での複数の（Ｒ）受信アンテナ３０６ａ〜３０６ｎ（ｎは整数）とによって形成される多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）チャネルを示す。このＭＩＭＯチャネルは、ＦＤＭＡ、マルチキャリアＣＤＭＡ、送信機の場合の、またはＯＦＤＭ送信機の場合には副帯域幅の場合の、各伝送周波数ｋに対して、下記式により与えられ得る、Ｒ×Ｔチャネル応答行列Ｈ（ｋ）によって特徴付けられ得る。

式（１）中、ｊ＝１，・・・，Ｒおよびｉ＝１，・・・，Ｔに対するｈ_ｊ，ｉ（ｋ）は、各ｋに対する送信アンテナｉおよび受信アンテナｊの間の複素チャネル利得を示し、ｈ _ｉ（ｋ）は、Ｈ（ｋ）のｉ番目の列である、送信アンテナｉに対するＲ×１チャネル応答ベクトルである。

ＭＩＭＯシステム、あるいはあらゆるＳＤＭＡ、または他のマルチアンテナ・スキームシステムの場合、受信機および送信機は、各チャネルに対する容量、速度、および／または出力パラメータを決定するために各チャネルを推定し得る。信号対雑音比を計算することを含み得るこの推定は、ＭＩＭＯ受信機に対してはより複雑である。混合ユーザ（例えば、ＳＩＳＯおよびＭＩＭＯユーザの両方）を有するシステムでは、ＳＩＳＯユーザへの送信の際に、いくつかの送信リソースが利用されないままの可能性がある。しかしながら、ＳＩＳＯ送信の際に、パイロットまたは他の制御情報をＭＩＭＯユーザに送信するために、他のアンテナを用いると、ＳＩＳＯユーザに対して、干渉を増大させ、復号誤りを生じさせ得る。

一態様によると、システムリソース全体が１人のユーザに１度に割り当てられるシナリオでは、複数のユーザは、所定の継続時間の間、所定のユーザに割り当てられたリソースで時分割多重化され得る。そのようなシナリオでは、リソースがＳＩＳＯユーザに割り当てられる場合、そのスロット内で送信されないＭＩＭＯユーザによってサポートされ得る速度（ＤＲＣ）の推定能力が提供され得る。所定の実施形態では、連続的な低出力パイロットが、ＳＩＳＯユーザに送信していないアンテナの一部または全部からＭＩＭＯユーザに対して送信され得る。この方法によって、ＭＩＭＯユーザがスケジューリングされていない場合でも、ＭＩＭＯユーザにＤＲＣの推定能力が提供され得る。

図３は、本明細書で説明される１つ以上の態様による、順方向リンク構造４００を示す。以下で説明される時間期間、チップ長、値域、その他は、例としてのみ示されており、他の時間期間、チップ長、値域、その他が、本通信システムの動作の根本原則から逸脱せずに用いられてもよいことは理解されるであろう。用語「チップ」は、２つの可能な値を有するコード拡散信号のユニットである。

順方向リンク４００は、フレームに関して規定される。フレームは、タイムスロット４０２を含む構造であり、各タイムスロット４０２は、例えば、約１．６６ｍｓタイムスロット期間に相当する２０４８チップ長である。各タイムスロット４０２は、パイロットバースト４０４を含む。各パイロットバースト４０４は、９６チップ長であってよく、関連付けられたタイムスロット４０２の中間点付近に中心がある。パイロットバースト４０４は、インデックス０のウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）コード等のコードによってカバリング、または変調されるパイロットチャネル信号を含む。順方向媒体アクセス制御チャネル（ＭＡＣ）４０６は、パイロットバースト４０４の直前および直後に送信される４つのバーストを形成する。ＭＡＣ４０６は、ウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）コード等の６４ａｒｙコードによって直交的にカバリングされる最高６４コードチャネルで構成される。各コードチャネルは、１と６４との間の値を有するＭＡＣインデックスによって識別され、ウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）コードをカバーする固有の６４ａｒｙを識別する。順方向リンクトラヒックチャネルまたは制御チャネルペイロードがタイムスロット４０２の残りの部分４０８の中で送信される。このトラヒックチャネルは、ユーザデータを搬送するのに対し、制御チャネルは制御メッセージを搬送し、ユーザデータも搬送し得る。

ＭＩＭＯユーザに対し、改善された推定を提供すると同時に、ＳＩＳＯユーザに対する干渉を低減するために、波形４０２がアンテナＡ１から送信される間、不連続的であり得るパイロット波形４１０がアンテナＡ２から送信されてよい。この場合、パイロット波形４１０は、波形４０２のパイロットセグメント４０４の全てまたは大部分と重なり合わないセグメント４１２、４１４および４１６を含む。例えば、パイロットセグメント４１２、４１４および４１６の間の不連続は、約９６チップ長であってよく、波形４０２のパイロットセグメント４０４と整合され得る。所望に応じて、パイロット波形４１０は、波形４０２の送信出力を２０ｄＢ下回るような、波形４０２の出力レベルを下回る出力レベルで送信され得る。しかしながら、パイロット波形４１０は、不連続である場合（例えば、波形４０２のパイロットセグメント４０４と重なり合わず、それゆえにそれに干渉しない）、波形４０２の出力レベルを含む任意の所望の出力レベルで送信されてよい。付加的に、および／または代替的に、パイロットセグメント４０４の送信の間、波形４１０に対する送信出力が低減されてよく、ＭＩＭＯパイロットセグメント４１２、４１４および４１６は、パイロット４０４間隔の間、低出力レベルで送信され得る。例えば、パイロットセグメント４１２、４１４および４１６、および／または波形４１０は、連続的であってよく、波形４０２と同じ出力レベルで送信されてよく、一方、パイロットセグメント４０４の送信の間、波形４１０の送信出力を低減することによって、パイロットセグメント４１２、４１４および４１６とパイロットセグメント４０４との間の干渉が軽減される。

別態様によれば、波形４１０は、連続的であってよく（例えば、波形がセグメント４１２、４１４および４１６の間にギャップを含む必要がない）、パイロット情報に加えてデータを含み得る。そのような場合、波形４０２、および／またはパイロットセグメント４０４の干渉を軽減し、さらに、ＭＩＭＯユーザに対しチャネルを推定するのに充分な出力を提供するために、波形４１０は、波形４０２より約２０ｄＢ低く送信されてよい。波形４０２および４１０の間で他の出力差異（例えば、１５ｄＢ、２５ｄＢ、１７ｄＢ・・・）が利用されてもよいことに留意されたい。

波形４０２は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）であるパイロットセグメント４０４を持った符号分割多重化（ＣＤＭ）波形であってよもよいことを理解されたい。パイロットセグメント４１２、４１４および４１６は、同様に、パイロット４０４と異なる搬送周波数を有するために直交周波数分割多重化であってもよく、従って、干渉せずに、同じまたは異なる出力レベルでパイロットセグメント４０４と同時に送信され得る。さらに、波形４１０は、アンテナＡ１からの全てのＣＤＭ送信に対応する必要のない周期的ベースで送信され得ることも理解されたい。例えば、波形４１０の送信は、波形４０２の１つおきの送信に応じて、波形４０２の集団の送信に応じて、またはアンテナＡ１からの任意の所望の送信の順列に応じて生じてよい。さらに、波形４１０の送信は、ローディング等の検知された状況に応じて変り得る。例えば、ローディングパラメータが予め定められた受け入れ可能な閾値レベルを越したことの決定に応じて、波形４０２の送信に関して、波形４１０が送信される周波数を減少または増加させることが望ましい。

セグメント４１２、４１４および４１６の全より少ないセグメントが所定のアンテナから送信され、アンテナからの所定の時間の間、所定のセグメントを効果的にブランキングすることに留意されたい。４つの送信アンテナがある１つの例示的な態様では、所定のタイムスロットの間、アンテナ１が波形４０２を送信し、アンテナ２がセグメント４１２を送信し、アンテナ３がセグメント４１４を送信し、アンテナ４がセグメント４１６を送信してよい。さらに、各アンテナは、所定のタイムスロットの間、セグメント４１２、４１４および４１６のうちの１つより多いが、全てよりは少ないセグメントを送信し得る。所定のアンテナに対するセグメント４１２、４１４および４１６の選択は、タイムスロットの間で変化してもよいし、同じであってもよい。変動は、チャネル状況、または何らかの予め定められたパターン、例えば、ユニタリ行列（unitary matrix）に基づくランダム化に基づいても良い。変動（variance）は、チャネル状況、マッピングスキームまたは何らかの所定のパターン、例えば、ユニタリ行列に基づくランダム化に基づいて変動してもよい。さらに、利用されるマッピングスキームは、ここで本発明の参考文献として組み込まれている「無線通信システムでアンテナダイバーシティを提供する方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ Ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ａｎｔｅｎｎａ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｉｎ Ａ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）」と題された同時係属中の米国特許出願第１１／２６１，８２３号に示されて記載されているものであってもよい。

図４は、本明細書で説明される１つ以上の態様による、順方向リンク構造５００を示す。以下で説明される時間期間、チップ長、値域、その他は、例としてのみ示されており、他の時間期間、チップ長、値域、その他が、本通信システムの動作の根本原則から逸脱せずに用いられてもよいことは理解されるであろう。用語「チップ」は、２つの可能な値を有するコード拡散信号のユニットである。

図４では、ＭＩＭＯユーザに対して改善された推定を提供するために、連続的な通信波形５０２がアンテナＡ１から送信される間、不連続であり得るパイロット波形５１０がアンテナＡ２から送信されてよい。この場合、波形５１０は、波形５０２のパイロットセグメント５０４またはＭＡＣセグメント５０６の全てもしくは大部分と重なり合わないセグメント５１２、５１４および５１６を含む。例えば、パイロットセグメント５０４が９６チップ長であり、ＭＡＣセグメント５０６が６４チップ長である場合、波形５１０のパイロットセグメント５１２、５１４および５１６の間の不連続（例えば、ギャップ、・・・）は、長さで約２２４チップの範囲であってよく、波形５０２のパイロットセグメント５０４およびＭＡＣセグメント５０６と整合される。関連する例によれば、パイロットセグメント５１２、５１４および５１６の間の不連続は、長さで約９６チップから約２２４チップの範囲であり得る。所望に応じて、パイロット波形５１０は、波形５０２の送信出力を２０ｄＢ下回るような、波形５０２の出力レベルを下回る出力レベルで送信され得る。しかしながら、パイロット波形５１０は、不連続である場合（例えば、波形５０２のパイロットセグメント５０４およびＭＡＣセグメント５０６と重なり合わず、それゆえにそれに干渉しない）、波形５０２の出力レベルを含む任意の所望の出力レベルで送信されてよい。

付加的に、および／または代替的に、パイロットセグメント５０４の送信の間、波形５１０に対する送信出力が低減されてよく、パイロットセグメント５１２、５１４および５１６がパイロット５０４間隔の間、通常の出力レベルで送信され得る。例えば、パイロットセグメント５１２、５１４および５１６、および／または波形５１０が連続的であってよく、波形５０２と同じ出力レベルで送信されてよく、一方、パイロットセグメント５０４の送信の間、波形５１０の送信出力を低減することによって、パイロットセグメント５１２、５１４および５１６とパイロットセグメント５０４との間の干渉が軽減される。

別態様によれば、波形５１０は連続的であってよく（例えば、波形がセグメント５１２、５１４および５１６の間にギャップを含む必要がない）、パイロット情報に加えてデータを含み得る。そのような場合、波形５１０は、波形５０２の出力レベルより低いある出力レベルで（例えば、波形５０２を約２０ｄＢ下回る）送信されてよい。従って、波形５０２に対する干渉は、軽減され得る一方、さらにＭＩＭＯユーザによるチャネルの推定に充分な出力を提供する。波形５０２および５１０の間で他の出力差異（例えば、１５ｄＢ、２５ｄＢ、１７ｄＢ・・・）が利用されてもよいことに留意されたい。

さらに、波形５０２は、ＯＦＤＭパイロットセグメント５０４を有するＣＤＭ波形であってよいことを理解されたい。パイロットセグメント５１２、５１４および５１６は、同様に、ＯＦＤＭであってもよく、従って、干渉せずにパイロットセグメント５０４と同時に送信され得る（例えば、パイロットセグメント５０４と５１２、５１４および５１６とが重なり合うことができる）。さらに、波形５１０は、アンテナＡ１からの全てのＣＤＭ送信と１対１の対応を示す必要がない周期的ベースで送信され得ることも理解されたい。例えば、波形５１０の送信は、１つおきの波形５０２の送信に応じて、波形５０２の集団の送信に応じて、またはアンテナＡ１からの任意の所望の送信の順列に応じて生じてよい。さらに、波形５１０の送信は、ローディング等の検知されたパラメータに応じて変動され得る。例えば、百分率ローディングパラメータが予め定められた受け入れ可能な閾値レベルを越したことの決定に応じて、波形５０２の送信に関して、波形５１０が送信される周波数を減少または増加させることが望ましい。

セグメント５１２、５１４および５１６の全てより少ないセグメントが所定のアンテナから送信され、アンテナからの所定の時間の間、所定のセグメントを効果的にブランキングすることに留意されたい。４つの送信アンテナがある１つの例示的な態様では、所定のタイムスロットの間、アンテナ１が波形５０２を送信し、アンテナ２がセグメント５１２を送信し、アンテナ３がセグメント５１４を送信し、アンテナ４がセグメント５１６を送信してよい。さらに、各アンテナは、所定のタイムスロットの間、セグメント５１２、５１４および５１６のうちの１つより多いが、全てよりは少ないセグメントを送信し得る。所定のアンテナに対するセグメント５１２、５１４および５１６の選択は、タイムスロットの間で変化してもよいし、同じであってもよい。変動は、チャネル状況、マッピングスキームまたは何らかの予め定められたパターン、例えば、ユニタリ行列に基づくランダム化に基づいてもよい。さらに、利用されるマッピングスキームは、ここで本発明の参考文献として組み込まれている「無線通信システムでアンテナダイバーシティを提供する方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ Ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ａｎｔｅｎｎａ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｉｎ Ａ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）」と題された同時係属中の米国特許出願第１１／２６１，８２３号に示されて記載されているものであってもよい。

図５は、本明細書で説明される１つ以上の態様による、別の順方向リンク構造５０２を示す。以下で説明される時間期間、チップ長、値域、その他は、例としてのみ示されており、他の時間期間、チップ長、値域、その他が、本通信システムの動作の根本原則から逸脱せずに用いられてもよいことは理解されるであろう。用語「チップ」は、２つの可能な値を有するコード拡散信号のユニットである。

図５では、ＣＤＭ波形５５０およびパイロット波形５６０は、物理アンテナの代わりに仮想アンテナ上で送信されてよく、この仮想アンテナは物理アンテナのいくつかの組み合わせである。物理アンテナＡ１およびＡ２上で送信される波形は、仮想アンテナＢ１およびＢ２上で送信される波形の予め定められた、またはランダムな組み合わせである。そのような場合、仮想アンテナＢ１は、波形５５０を搬送し、仮想アンテナＢ２は、波形５６０を搬送する。仮想アンテナＢ１およびＢ２を物理アンテナＡ１およびＡ２にマッピングするために、結合器５７０は、仮想アンテナからの信号を多重化するのに用いられる。ユニタリまたは正規直交行列を用い得る、結合器５７０に基づくマッピング方法の所定の態様および実施形態は、共に、ここで本発明の参考文献として組み込まれている「無線通信システムでアンテナダイバーシティを提供する方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ Ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ａｎｔｅｎｎａ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｉｎ Ａ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）」と題された米国特許出願第１１／２６１，８２３号と、「選択的仮想アンテナ伝送（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｖｉｒｔｕａｌ Ａｎｔｅｎｎａ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）」と題された米国特許出願第［代理人整理番号０５０９４７］号とに示され説明されている。

ある態様では、次に、各スロット５０２の間、マッピングされたＣＤＭ波形５５０が物理アンテナの全てから送信される。見てとれるように、波形５５０のパイロットセグメント５５４およびＭＡＣセグメント５５６は、パイロット信号５６０によって重なり合わない。波形５５２のデータセグメント５５２は、パイロット信号５６０として、同じアンテナから、時間的に重なり合っている。

図３、４および５に関して、波形４１０、５１０および５６０の送信は、所定の状況の下で所望に応じて中断または停止され得る。例えば、ＱＰＳＫプロトコルから６４−ＱＡＭプロトコルまたは同様のものへの変更のような、伝送プロトコルが変更された場合、波形４１０、５１０および５６０の送信を中断または終了することが望ましい。この態様によると、比較的低いスループット変調方式からより高いスループット変調方式へのような切り替わりに応じて、波形４１０、５１０、および／または５６０の送信は中断または終了され得る。従って、波形４１０、５１０および５６０は、全てのインタレース上で送信される必要がない。さらに、場合によっては、波形４１０、５１０および５６０が、タイムスロット１つおきに提供され、中間のタイムスロットでブランキングされ、または何らかの他の予め定められたパターンに従って提供されてよい。さらに、波形４１０、５１０および５６０は通信波形のデータ転送速度に従って送信またはブランキングされてよい。例えば、第１の波形が非常に高いスペクトル効率でデータを搬送する場合、第２の波形（例えば、パイロット波形４１０、５１０、５６０・・・）が停止されてよい。

図６は、種々の態様による、通信信号に加えて低出力パイロット信号を提供することを容易にするシステム６００のブロック図を示す。システム６００は、基地局６０２、シングルアンテナ端末６０６ｘ、およびマルチアンテナ端末６０６ｙを含み得る。基地局６０２では、送信（ＴＸ）データプロセッサ６１０は、１つ以上の端末に対するデータを受信し、１つ以上のコーディングおよび変調スキームに基づいて、そのデータを処理し（例えば、符号化、インタリーブ、シンボルマッピング、・・・）、変調シンボルを提供する。ＴＸデータプロセッサ６１０は、通常、端末に対して選択されたコーディングおよび変調スキームに基づいて、各端末に対するデータを別個に処理する。ＴＸデータプロセッサ６１０は、各端末に対する出力シンボルを取得し、そのシンボルを、端末６０６ｘ等のＳＩＳＯ端末に対するシングルアンテナに、または端末６０６ｙ等のＭＩＭＯユーザに対するマルチアンテナ上に提供する。ＴＸデータプロセッサ６１０は、さらに、単一キャリア、複数のキャリアまたは副帯域上にパイロットシンボルを多重化する。

ＴＸ空間プロセッサ６２０は、あってもなくてもよいが、以前に説明した機能を実行し得る。変調器（Ｍｏｄ）６２２は、（例えば、ＯＦＤＭ、ＣＤＭＡ、またはその他何らかの変調技術で）各送信アンテナに対する送信シンボルを処理し、その送信アンテナに対するシンボルを生成する。各送信機ユニット６２４は、その出力サンプルストリームを処理し（例えば、アナログに変換、増幅、フィルタリング、および周波数を高い周波数に変換）、変調信号を生成する。送信機ユニット６２４ａ〜６２４ｔからのＴ個の変調信号がＴ個のアンテナ６０４ａ〜６０４ｔから各々送信される。

各端末６０６で、１つ以上のアンテナ６１２は、基地局６０２によって送信される変調信号を受信し、各アンテナは受信した信号を各受信機ユニット（ＲＣＶＲ）６５４に提供する。各受信機ユニット６５４は、その受信した信号を処理し（例えば、増幅、フィルタリング、周波数を低い周波数に変換、ディジタル化、・・・）、受信したサンプルを復調器（Ｄｅｍｏｄ）６５６に提供する。復調器６５６は、各受信アンテナ６１２に対する受信信号を処理し、Ｋ個の全副帯域に対する周波数領域の受信シンボルを取得し、割り当てられた副帯域に対する受信シンボルを提供し、パイロット送信のために用いられる副帯域に対する受信パイロットシンボルを提供する。

シングルアンテナ端末６０６ｘでは、データ検波器６６０ｘは、復調器６５６ｘからの受信シンボルを取得し、受信パイロット信号に基づいてチャネルに対するチャネル推定を導出する。マルチアンテナ端末６０６ｙでは、受信（ＲＸ）空間プロセッサ６６０ｙは、復調器６５６ｙからの受信シンボルを取得し、受信パイロットシンボルに基づいてチャネルに対するチャネル推定を導出する。ＲＸ空間プロセッサ６６０ｙは、最小２乗平均誤差（ＭＭＳＥ）技術、ゼロフォーシング（zero-forcing）（ＺＦ）技術、最大比合成（maximal ratio combining）（ＭＲＣ）技術、逐次干渉除去技術、またはその他何らかの受信機処理技術を実装し得る。各端末では、ＲＸデータプロセッサ６６２が、検波されたシンボルを処理し（例えば、シンボルデマッピング、デインタリーブ、復号、・・・）、端末に対して復号されたデータを提供する。一般に、各端末６０６による処理は、基地局６０２による処理と相補的である。

各端末６０６は、その端末へのデータ送信に対するフィードバック情報を生成し得る。例えば、各端末６０６は、ＳＮＲ、ＤＲＣ、ＣＱＩ、またはその他の情報、例えば、受信パイロット信号に基づく情報を推定し得る。各端末６０６は、ＳＮＲ推定および／または他の情報に基づいて、１つ以上のコーディングおよび変調スキーム、１つ以上のパケットフォーマット、データ送信に用いられる１つ以上の仮想アンテナ、１つ以上の正規直交行列などを選択し得る。各端末６０６は、さらに、データパケットを正しく受信したことに対する肯定応答（ＡＣＫ）を生成し得る。フィードバック情報は、ＳＮＲ推定、選択されたコーディングおよび変調スキーム、選択された仮想アンテナ、選択された正規直交行列、選択された副帯域、ＡＣＫ、出力制御のために用いられる情報、その他何らかの情報、またはこれらの任意の組み合わせを含み得る。フィードバック情報は、ＴＸデータプロセッサ６８０によって処理され、さらに、複数のアンテナが存在する場合、ＴＸ空間プロセッサ６８２によって処理され、変調器６８４によって変調され、送信機ユニット６５４によって調整され、アンテナ６１２を介して基地局６０２に送信される。基地局６０２では、端末６０６ｘおよび６０６ｙによって送信された変調信号は、アンテナ６０４によって受信され、受信機ユニット６２４によって調整され、端末により送信されたフィードバック情報を回復するために、復調器６４０、ＲＸ空間プロセッサ６４２、およびＲＸデータプロセッサ６４４によって処理される。コントローラ／プロセッサ６３０は、各端末へのデータ送信に用いられるデータ転送速度およびコーディングおよび変調スキームを決定するために、さらに、ＴＸデータプロセッサ６１０およびＴＸ空間プロセッサ６２０に対する種々の制御を生成するために、このフィードバック情報を用いる。コントローラ／プロセッサ６３０、６７０ｘおよび６７０ｙは、基地局６０２ならびに端末６０６ｘおよび６０６ｙでの種々の処理ユニットの動作を各々制御する。メモリユニット６３２、６７２ｘおよび６７２ｙは、基地局６０２ならびに端末６０６ｘおよび６０６ｙによって用いられるデータおよびプログラムコードを各々記憶する。

本明細書で説明される伝送技術は、種々の手段によって実装され得る。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実装され得る。ハードウェア実装の場合、送信機での処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ディジタル信号プロセッシングデバイス（ＤＳＰＤ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明される機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはこれらの組み合わせの内部に実装され得る。さらに、受信機での処理ユニットは、１つ以上のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、プロセッサ等の内部に実装され得る。

図７〜９を参照すると、ＯＦＤＭパイロットセグメントを有する個別のＣＤＭ通信信号の送信の間、ＯＦＤＭパイロット信号を提供することに関する方法が示されている。例えば、方法は、ＦＤＭＡ環境、ＯＦＤＭＡ環境、ＣＤＭＡ環境、ＷＣＤＭＡ環境、ＴＤＭＡ環境、ＳＤＭＡ環境、またはその他の適切な無線環境で、低出力パイロット信号を提供することに関し得る。説明の簡潔化の目的で、この方法は、一連の動作として示されて説明されるが、１つ以上の実施形態によれば、いくつかの動作が、本明細書で示されて説明される他の動作と異なる順序および／または同時に行われ得るように、この方法は動作の順序により制限されるものではないことを理解し認識されたい。例えば、当業者は、この方法が代替的に、状態図等で相関する状態またはイベントとして示され得ることを理解し認識するであろう。さらに、１つ以上の実施形態によれば、方法を実装するために、全ての示された動作が必要とされる訳ではない。

図７は、１つ以上の態様による、同じ無線通信環境内で通信する既存のＳＩＳＯユーザに不利な影響を及ぼすことなしに、ＭＩＭＯユーザデバイスに関して改善されたチャネル推定を提供する方法７００を示す。７０２で、第１のＣＤＭ送信波形は、前述の図面に関して説明されたような、データセグメント、ＯＦＤＭパイロットセグメント、ＭＡＣセグメントなどを含んで生成され得る。７０４で、ＯＦＤＭパイロット信号が生成され、このパイロット信号は、第１の送信波形のパイロットセグメントと重なり合わないパイロットセグメントを含む。この方法により、パイロット信号は、それ自身および第１の波形のパイロットセグメントの間のどんな干渉の発生をも軽減するように設計され得る。

７０６で、第１の送信波形は、第１の送信アンテナから送信され得る。そのような送信は、当業者によって理解されるであろう、どんな適切な出力レベルでもあり得る、予め定められた出力レベルで実行されてよい。同時に、７０８で、パイロット波形は第２のアンテナから送信され得る。パイロット波形が送信される出力レベルは、第１の送信波形が送信波形のパイロットセグメントに不利な干渉をせずに送信される出力レベルと同じであってよい。例えば、パイロット波形の不連続は、送信波形のパイロットセグメントと整合され、それらの間の干渉を軽減するようにしてよい。付加的に、および／または代替的に、パイロット波形の送信でのリソース消費を最小化することを容易にするために、パイロット波形は第１の送信波形よりも低い出力レベルで送信されてよい。従って、チャネル推定の改善を容易にするために、パイロット信号は、ＭＩＭＯプロトコルを用いるユーザデバイスで受信され、それにより、第１の送信信号、および同じ通信セクタ内でＳＩＳＯプロトコルを用いるユーザデバイスによるその受信に干渉せずに受信され得る。

７０８でのパイロット波形の送信は、７０６での第１の波形の全ての送信に応じて必ずしも生じないが、むしろ７０６での全てのＣＤＭ送信に対応しない周期的ベースで付加的に生じ得ることを理解されたい。例えば、第１の波形の１つおきの送信に応じて、３回の送信ごとに応じて、第１の波形の予め特定された数もしくは集団の送信に応じて、またはＣＤＭ波形の送信のその他任意の所望の順列に応じて、７０８でパイロット波形は送信され得る。さらに、ローディングなどの検知および／またはモニタされた制約に従って、パイロット波形が送信されるパターンは変更されてよい。

図８は、１つ以上の態様による、同じ無線通信環境内で通信する既存のＳＩＳＯユーザに不利な干渉をすることなしに、ＭＩＭＯユーザデバイスに関して改善されたチャネル推定を提供する方法８００を示す図である。８０２で、第１のＣＤＭ通信波形は、前述の図面に関して説明されたような、データセグメント、ＯＦＤＭパイロットセグメント、ＭＡＣセグメントなどを含んで生成され得る。８０４で、別個のＯＦＤＭパイロット信号は生成さ、このパイロット信号は、第１の通信波形のパイロットセグメントと重なり合わないパイロットセグメントを含む。さらに、パイロット信号は、その中のパイロットセグメントが第１の通信信号のＭＡＣセグメントの全てまたは一部と重なり合わない方法で生成されてよい。この方法により、パイロット信号は、それ自身ならびに第１の波形のパイロットセグメントおよびＭＡＣセグメントの間の干渉を軽減するように設計され得る。

８０６で、第１の通信波形は第１の送信アンテナから送信され得る。そのような送信は、当業者によって理解されるであろう、どんな適切な出力レベルでもあり得る、予め定義された出力レベルで実行されてよい。同時に、８０８で、パイロット波形は第２のアンテナから送信され得る。パイロット波形が８０８で送信される出力レベルは、第１の送信波形が第１の送信波形のパイロットセグメントに不利な干渉をせずに送信される出力レベルと同じであってよい。例えば、パイロット波形の不連続は、送信波形のパイロットセグメントおよびＭＡＣセグメントと整合され、それらの間の干渉を軽減するようにしてよい。付加的に、および／または代替的に、パイロット波形の送信でのリソース消費を最小化することを容易にするために、パイロット波形は第１の送信波形よりも低い出力レベルで送信されてよい。従って、チャネル推定の改善を容易にするために、パイロット信号は、ＭＩＭＯプロトコルを用いるユーザデバイスで受信され、それにより、第１の通信信号、および同じ通信セクタ内でＳＩＳＯプロトコルを用いるユーザデバイスによるその受信に干渉せずに受信され得る。

８０８でのパイロット波形の送信は８０６での第１の波形の全ての送信に応じて必ずしも生じないが、むしろ８０６での全てのＣＤＭ送信に対応しない周期的ベースで付加的に生じ得ることを理解されたい。例えば、第１の波形の１つおきの送信に応じて、３回の送信ごとに応じて、第１の波形の予め特定された数もしくは集団の送信に応じて、またはＣＤＭ波形のその他任意の所望の順列に応じて、８０８でパイロット波形は送信され得る。さらに、ローディングなどの検知および／またはモニタされた制約に従って、パイロット波形が送信されるパターンは変更されてよい。

図９は、１つ以上の態様による、同じ無線通信環境内で通信する既存のＳＩＳＯユーザに不利な影響を及ぼすことなしに、ＭＩＭＯユーザデバイスによるチャネル推定のためにパイロット送信を提供する方法９００を示す。９０２で、ＣＤＭ通信信号は生成され、ＣＤＭ通信信号は、データセグメント、ＯＦＤＭパイロットセグメント、および前述の図面に関して説明されたような同様のものを含み得る。このＣＤＭ波形は、例えば、デバイスが配置されるセクタにサービスを提供する基地局と通信するＭＩＭＯデバイスはもちろん、ＳＩＳＯユーザデバイスによっても受信され得る。９０４で、連続的なＯＦＤＭパイロット波形は生成され得る。方法７００および８００とは対照的に、９０４で生成される波形は、ギャップまたは不連続を含まない。

９０６で、ＣＤＭ波形は、基地局での第１の送信アンテナから第１の出力レベルで送信され得る。９０８で、パイロット波形は、第２のアンテナから第２の出力レベルで送信され得る。例えば、パイロット波形の出力レベルがＣＤＭ波形を約１５〜２５デシベル下回ってよい。所定の例によれば、パイロット波形の出力レベルは、ＣＤＭ波形の出力レベルより約２０デシベル低くてよい。従って、チャネル推定の改善を容易にするために、パイロット信号は、ＭＩＭＯプロトコルを用いるユーザデバイスで受信され、それにより、ＣＤＭ信号および同じ通信セクタ内でＳＩＳＯプロトコルを用いるユーザデバイスによるその受信に干渉せずに受信され得る。

パイロット波形の送信は、ＣＤＭ波形が送信される度に生じ得るが、そのような送信頻度に限定されるわけではない。むしろ、例えば、ＣＤＭ波形の１つおきの送信、Ｎを整数としてＮ個のＣＤＭ波形送信の集団の送信、またはＣＤＭ波形送信のあらゆる他の適切なまたは所望の順列、に対応するパターンに従って、パイロット波形は送信されてよい。さらに、ＣＤＭ波形の頻度に関して、パイロット波形が送信される頻度は、ローディング、リソース利用性、および同等のもの等のモニタリングされるパラメータに応じて変更されてよい。さらに、パイロット波形の送信は、干渉を軽減するために、比較的低いスループットの変調フォーマットからより高いスループットの変調フォーマットへの変更（例えば、ＱＰＳＫから６４−ＱＡＭ、他）に応じて、中断および／または終了され得る。

関連する態様によれば、パイロット波形は、ＣＤＭ波形のＯＦＤＭパイロットセグメントの送信の間以外は、ＣＤＭ波形の出力レベルと同様の出力レベルで送信され得る。むしろ、そのような送信間隔の間、干渉を軽減するために、パイロット波形の送信出力は、（例えば、ＣＤＭ波形送信出力を２０ｄＢ下回って、またはその他何らかのレベルに、・・・）低減され得る。パイロット波形とＣＤＭ波形のパイロットセグメントとの間に重なり合いが存在する場合、ＣＤＭ波形のパイロットセグメントはＯＦＤＭであるために、干渉が軽減され、従って、それらが異なる搬送周波数を利用するため、同じ時間空間を占有し得る。

本明細書で説明される１つ以上の態様に従って、パイロット信号送信の出力レベル、パイロット送信信号のパイロットセグメントと第１の送信信号のパイロットおよび／またはＭＡＣセグメントの間の重なり合い、その他に関して推測がなされ得ることを理解されたい。本明細書で用いるように、用語「推測する（infer）」または「推測（inference）」は、一般に、イベントおよび／またはデータを介して捕捉されるような観測結果のセットからシステム、環境、および／またはユーザの状態を推論または推測するプロセスを示す。推測は、特定の状況または動作を認識するために用いることが可能であり、または、例えば、状態の確率分布を生成することが可能である。推測は、確率的−即ち、データおよびイベントの考察に基づく興味のある状態の確率分布を計算結果であってよい。推測は、さらに、イベントおよび／またはデータのセットからより高いレベルのイベントを構成するための用いられる技術を示してよい。そのような推測は、観測されたイベントおよび／または記憶されたイベントデータのセットから、イベントが一時的に非常に密接な相関があるかどうかから、ならびにイベントおよびデータが１つ以上のイベントおよびデータソースからきているかどうかから、新規のイベントまたは動作の構築を生じる。

一例によれば、上述した１つまたは方法は、低出力パイロット波形を送信するかどうかに関して推測をすることを含み得る。例えば、１つ以上のＳＩＳＯユーザデバイスに加えて、通信環境のセクタ内に１つ以上のＭＩＭＯユーザデバイスが存在するかどうかに関して判定がなされ得る。ＭＩＭＯデバイスが１つも存在しない場合、低出力パイロット波形の送信を受信および／または変調することを試みるあらゆるデバイスに関連付けられたリソース同様に、低出力パイロット波形の送信に関連付けられたリソースを維持可能な、低出力パイロット波形の送信はされる必要がない。反対に、セクタ内に少なくとも１つのＭＩＭＯデバイスが存在すると判定された場合、改善されたチャネル推定および同等のもののために、ＭＩＭＯデバイスにそのようなパイロット情報を提供することを容易にするために、低出力パイロット波形は送信され得る。パイロット波形は、通常のデータ送信の出力レベルよりもかなり低い出力レベルで送信されるため、パイロット波形は、データ波形を干渉せずにコスト効率よく送信され得る。

別の例では、低出力パイロット波形を送信する適切な出力レベルに関して推測がなされる。例えば、システムリソースを維持し、および／またはパイロット波形とデータ波形との間の干渉を軽減するために、低出力パイロット波形は、データ波形送信出力レベルを約１０〜３０ｄＢの範囲で下回る出力レベルで送信されるべきであると推測され得る。関連する例によれば、データ波形送信の出力レベルを約１５〜２５ｄＢ下回る出力レベルでのパイロット波形送信が望ましいと決定され得る。前述の例は、本来は例示的であり、なされ得る推測の数、あるいは本明細書で説明される種々の実施形態、および／または方法に関連してなされるような推測の方法を限定することを意図したものではないことを理解されたい。

図１０は、本明細書で示される１つ以上の態様による、無線通信環境で高出力通信信号に関するチャネルを推定するために利用し得る低出力パイロット信号を検波することを容易にするユーザデバイス１０００の説明図である。ユーザデバイス１０００は、例えば、１つ以上の受信アンテナ（図示せず）からの信号を受信し、受信した信号に通常の動作（例えば、フィルタリング、増幅、低い周波数への変換、その他）を実行し、サンプルを取得するために調整した信号をディジタル化する受信機１００２を含む。受信機１００２は、例えば、ＭＭＳＥ受信機等であってよい。復調器１００４は、受信パイロットシンボルを復調し、チャネル推定のためにプロセッサ１００６に提供することが可能である。プロセッサ１００６は、受信機１００２によって受信される情報を解析し、および／または送信機１０１４による送信のために情報を生成するように専門化されたプロセッサ、ユーザデバイス１０００の１以上の構成要素を制御するプロセッサ、および／または受信機１００２により受信された情報を解析し、送信機１０１４による送信のための情報を生成することと、ユーザデバイス１０００の１つ以上の構成要素の制御を行うこととの両方を行うプロセッサであってよい。

ユーザデバイス１０００は、さらに、プロセッサ１００６と動作可能に結合され、ユーザデバイス１０００によって受信される異なる波形に関連付けられた出力レベルに関する情報、そのような出力レベル間の差異、それらに関する情報を含むルックアップテーブル、および本明細書で説明されたような無線通信システムでの通信波形に関するチャネル推定、のために低出力パイロット波形を検波するためのあらゆるその他の適切な情報を記憶するメモリ１００８を含み得る。メモリ１００８は、ユーザデバイス１０００が、本明細書で説明されたような、チャネル推定などなどのための、記憶されたプロトコルおよび／またはアルゴリズムを用いることができるように、波形検波、チャネル推定、その他に関連付けられたプロトコルをさらに記憶し得る。

本明細書で説明されるデータ記憶（例えば、メモリ）構成要素は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリのいずれであってもよいし、あるいは揮発性および不揮発性メモリの両方を含んでもよいことを理解されたい。例示の目的で、限定ではなく、不揮発性メモリは、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、またはフラッシュメモリを含んでよい。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして作動するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含んでよい。例示の目的で、限定ではなく、ＲＡＭは、同期式ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期式ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンク（Ｓｙｎｃｈｌｉｎｋ）ＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、およびダイレクトラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）等の多数の形態で利用可能である。本システムおよび本方法のメモリ１００８は、これらおよびその他の適切な種類のメモリを含むが、これらに限定するものではなことが意図されている。

受信機１００２は、データ通信信号に関連するチャネル推定のための低出力パイロット信号を検波することを容易にすることが可能な低出力パイロット波形検波器１０１０にさらに結合されている。例えば、パイロット波形検波器１０１０は、データ通信信号がそれ自身のパイロットおよび／またはＭＡＣセグメントを含むことに加え、低出力パイロット信号が存在しているかどうかを評価することができ、データ通信信号に関するチャネルを推定するために利用可能な情報を収集するために、それらの受信および／または復調を容易にすることができる。ユーザデバイス１０００は、シンボル変調器１０１２および変調された信号を送信する送信機１０１４をさらに含む。

図１１は、種々の態様による、無線通信環境で高出力通信信号に関するチャネルを推定するために利用し得る低出力パイロット信号を提供することを容易にするシステム１１００の説明図である。システム１１００は、複数の受信アンテナ１１０６を介して１つ以上のユーザデバイス１１０４から信号を受信する受信機１１１０と、送信アンテナ１１０８を介して１つ以上のユーザデバイス１１０４に送信する送信機１１２４とを備えた基地局１１０２を含む。受信機１１１０は、受信アンテナ１１０６から情報を受信することができ、受信した情報を復調する復調器１１１２に動作可能に関連付けられている。復調されたシンボルは、図１１に関連して上述したプロセッサと同様のプロセッサであり、パイロット波形に関する情報、送信出力レベル、それらに関連するルックアップテーブル、および／または本明細書で示された種々の動作および機能を実行することに関連するあらゆるその他の適切な情報を記憶するメモリ１１１６に結合されたプロセッサ１１１４によって解析される。プロセッサ１１１４は、前述の図面に関して上記で説明されたように、パイロット波形を生成し得る低出力パイロット信号ジェネレータ１１１８にさらに結合されている。低出力波形は、データ送信のパイロットセグメントと重なり合わないパイロットセグメントによって構成されうる。別の態様によれば、低出力波形のパイロットセグメントは、データ送信の１つ以上のＭＡＣセグメントの一部または全てはもちろん、データ送信のパイロットセグメントとも重なり合わないように、設計され得る。さらに、低出力パイロット波形は、データ送信の出力レベルより約２０ｄＢ低い出力レベルで送信され得る。データ送信および低出力パイロット波形は、別個の送信アンテナ１１０８から同時に送信され得る。

変調器１１２２は、送信アンテナ１１０８を介してユーザデバイス１１０４に、送信機１１２４による送信のための信号を多重化し得る。この方法によって、ＳＩＳＯユーザデバイスがデータ送信を受信し、その中のパイロットセグメントを用いてそのためのチャネルを推定することができるように、一方で、ＭＩＭＯユーザデバイスが、低出力パイロット波形はもちろんデータ送信を受信することができ、ＳＩＳＯユーザデバイスで受信されたのと同様に、データ送信それ自体を干渉せずにデータ送信に関するチャネルをより正確に推定するために利用されることができるように、基地局１１０２は複数のユーザデバイス１１０４と情報をやりとりし得る。

図１２は、例示的な無線通信システム１２００を示す。この無線通信システム１２００は、簡潔さを目的として、１つの基地局および１つの端末を示す。しかしながら、システムは、１つ以上の基地局、および／または１つ以上の端末を含んでよく、付加的な基地局および／または端末は、以下で説明される例示的な基地局および端末とほぼ同様であるかまたは異なるものであってもよいことを理解されたい。さらに、基地局および／または端末は、本明細書で説明されるシステム（図１〜５および図９〜１０参照）、および／または方法（図６〜８）をそれらの間の無線通信を容易にするために用い得ることを理解されたい。

図１２を参照すると、ダウンリンク上、アクセスポイント１２０５で、送信（ＴＸ）データプロセッサ１２１０は、トラヒックデータを受信し、フォーマットし、符号化し、インタリーブし、かつ変調し（またはシンボルマッピングし）、変調シンボル（「データシンボル」）を提供する。シンボル変調器１２１５は、データシンボルおよびパイロットシンボルを受信および処理し、シンボルのストリームを提供する。シンボル変調器１２２０は、データおよびパイロットシンボルを多重化し、それらを送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１２２０に提供する。各送信シンボルは、データシンボル、パイロットシンボル、またはゼロの信号値であってよい。パイロットシンボルは、各シンボル周期に連続的に送信され得る。パイロットシンボルは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、時間分割多重化（ＴＤＭ）、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、または符号分割多重化（ＣＤＭ）であってよい。

ＴＭＴＲ１２２０は、シンボルストリームを受信し、１つ以上のアナログ信号に変換し、さらに、このアナログ信号を調整し（例えば、増幅し、フィルタリングし、周波数を高い周波数に変換し）、無線チャネル上の送信に対して適切なダウンリンク信号を生成する。ダウンリンク信号は、次に、アンテナ１２２５を介して端末に送信される。端末１２３０で、アンテナ１２３５はダウンリンク信号を受信し、受信した信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１２４０に提供する。受信機ユニット１２４０は、受信した信号を調整し（例えば、フィルタリングし、増幅し、周波数を低い周波数に変換し）、サンプルを取得するためにこの調整された信号をディジタル化する。シンボル復調器１２４５は、受信したパイロットシンボルを復調し、チャネル推定のためにプロセッサ１２５０に提供する。シンボル復調器１２４５は、プロセッサ１２５０からダウンリンクに対する周波数応答推定をさらに受信し、（送信されたデータシンボルの推定である）データシンボル推定を取得するために受信したデータシンボル上でデータ復調を実行し、そしてて、送信されたトラヒックデータを回復するためにデータシンボル推定を復調し（即ち、シンボルデマッピングし）、デインタリーブし、かつ復号するＲＸデータプロセッサ１２５５に、データシンボル推定を提供する。シンボル復調器１２４５およびＲＸデータプロセッサ１２５５による処理は、アクセスポイント１２０５でシンボル変調器１２１５およびＴＸデータプロセッサ１２１０による処理と、各々相補的である。

アップリンク上で、ＴＸデータプロセッサ１２６０は、トラヒックデータを処理し、データシンボルを提供する。シンボル変調器１２６５は、データシンボルをパイロットシンボルと共に受信して多重化し、変調を実行し、シンボルのストリームを提供する。送信機ユニット１２７０は、次に、このシンボルのストリームを受信して処理し、アンテナ１２３５によりアクセスポイント１２０５に送信されるアップリンク信号を生成する。

アクセスポイント１２０５で、端末１２３０からのアップリンクシンボルは、アンテナ１２２５によって受信され、サンプルを取得するために受信機ユニット１２７５によって処理される。シンボル復調器１２８０は、次に、このサンプルを処理し、受信したパイロットシンボルおよびアップリンクに関するデータシンボル推定を提供する。ＲＸデータプロセッサ１２８５は、端末１２３０によって送信されたトラヒックデータを回復するためにデータシンボル推定を処理する。プロセッサ１２９０は、アップリンク上で送信するアクティブな端末の各々に対してチャネル推定を実行する。複数の端末は、それらが各々割り当てられたパイロット副帯域のセット上のアップリンク上で同時にパイロットを送信してよく、このパイロット副帯域のセットはインタレースされ得る。

プロセッサ１２９０および１２５０は、アクセスポイント１２０５および端末１２３０で各々、（例えば、制御、調整、管理、その他）動作を命令する。各プロセッサ１２９０および１２５０は、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリユニット（図示せず）と関連付けられてよい。プロセッサ１２９０および１２５０は、さらに、アップリンクおよびダウンリンクに関する周波数およびインパルス応答推定を各々導出するために、計算を実行し得る。

多元接続システム（例えば、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、その他）の場合、複数の端末がアップリンク上で同時に送信し得る。そのようなシステムの場合、パイロット副帯域は、異なる端末の間で共有され得る。チャネル推定技術は、各端末に対するパイロット副帯域が動作バンド全体（場合により帯域幅の端を除く）に及ぶ場合に用いられ得る。そのようなパイロット副帯域構造は、各端末に対する周波数ダイバーシティを取得するために望ましい。本明細書で説明される技術は、種々の手段によって実装され得る。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実装され得る。ハードウェア実装の場合、チャネル推定のために用いられる処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ディジタル信号プロセッシングデバイス（ＤＳＰＤ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書で説明される機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはこれらの組み合わせの内部に実装され得る。ソフトウェアでは、本明細書で説明される機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数、等など）を介して実装され得る。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶され、プロセッサ１２９０および１２５０によって実行されてよい。

ソフトウェア実装の場合、本明細書で説明される技術は、本明細書で説明される機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数、等など）で実装され得る。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶され、プロセッサによって実行されてよい。メモリユニットは、プロセッサ内部またはプロセッサの外部に実装されてよく、外部の場合には、メモリユニットは、当技術分野で周知の種々の手段を介してプロセッサに通信可能に結合され得る。

上述の説明された内容には、１つ以上の実施形態の例を含む。当然、前述の実施形態を説明するために、構成要素または方法の全ての考え得る組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、種々の実施形態の多数のさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを理解するであろう。従って、説明された実施形態は、添付の特許請求の範囲の精神および範疇の範囲内にあるそのような変更、修正および変形を全て包含することを意図する。さらに、詳細な説明または特許請求の範囲の中で用語「含む（include）」が用いられている限り、そのような単語は、用語「備える（comprising）」が特許請求の範囲の中で暫定的な言葉として用いられる場合に解釈されるように、「備える」と同様の意味で包括的であることが意図される。

１つ以上の態様による、複数の基地局および複数の端末を備える無線通信システムを示す図。 本明細書で説明される種々の態様による、基地局でのＴ送信アンテナおよび端末での複数の（Ｒ）受信アンテナによって形成される多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）チャネルの説明図。 本明細書で説明される１つ以上の態様による、順方向リンク構造を示す図。 本明細書で説明される１つ以上の態様による、順方向リンク構造を示す図。 本明細書で説明される１つ以上の態様による、順方向リンク構造を示す図。 種々の態様による、通信信号に加えて低出力パイロット信号を提供することを容易にするシステムのブロック図。 １つ以上の態様による、同じ無線通信環境内で通信する既存のＳＩＳＯユーザに不利な影響を及ぼすことなしに、ＭＩＭＯユーザデバイスに関して改善されたチャネル推定を提供する方法を示す図。 １つ以上の態様による、同じ無線通信環境内で通信する既存のＳＩＳＯユーザに不利な干渉をすることなしに、ＭＩＭＯユーザデバイスに関して改善されたチャネル推定を提供する方法を示す図。 １つ以上の態様による、同じ無線通信環境内で通信する既存のＳＩＳＯユーザに不利な影響を及ぼすことなしに、ＭＩＭＯユーザデバイスによるチャネル推定のために信号パイロット送信を提供する方法を示す図。 本明細書の１つ以上の態様による、無線通信環境で高出力通信信号に関するチャネルを推定するために利用し得る低出力パイロット信号を検出することを容易にするユーザデバイスの説明図。 種々の態様による、無線通信環境で高出力通信信号に関するチャネルを推定するために利用し得る低出力パイロット信号を提供すること容易にするシステムの説明図。 本明細書で説明される種々のシステムおよび方法に関連して用い得る無線ネットワーク環境の説明図。

Claims (49)

1. 無線通信環境でパイロット通信を実行する方法において、
   基地局にある少なくとも１つのアンテナから連続的な符号分割多重化（ＣＤＭ）波形を送信し、
   前記基地局にある少なくとも１つの別のアンテナから前記ＣＤＭ波形に関するパイロット情報を含む第２の波形を送信するステップを含んでいる、方法。
2. 前記第２の波形が、多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）ユーザデバイスに関するチャネルを推定するのに用いられるパイロットセグメントを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の波形がＯＦＤＭ波形を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記第２の波形が不連続的であり、前記第２の波形の前記パイロットセグメントが前記ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合わない、請求項３に記載の方法。
5. 前記第２の波形が不連続的であり、前記第２の波形の前記パイロットセグメントが前記ＣＤＭ波形のパイロットセグメントまたは媒体アクセスチャネル（ＭＡＣ）セグメントと重なり合わない、請求項３に記載の方法。
6. 前記ＣＤＭ波形を含む全てのインタレースよりも少なく前記第２の波形を提供することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 予め定められたパターンに従って前記第２の波形を提供することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記予め定められたパターンが、前記ＣＤＭ波形のＮ送信ごとに１回、前記第２の波形を送信することをさらに含み、Ｎは１より大きい整数である、請求項７に記載の方法。
9. 前記ＣＤＭ波形のデータ転送速度に少なくとも部分的に基づくパターンに従って、前記第２の波形を送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記ＣＤＭ波形のスペクトル効率に少なくとも部分的に基づくパターンに従って、前記第２の波形を送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記ＣＤＭ波形が送信される出力レベルを約１５ｄＢ〜２５ｄＢ下回る出力レベルで前記第２の波形を送信することをさらに含み、前記第２の波形が連続的な波形である、請求項１に記載の方法。
12. 第１の波形が送信される出力レベルを約２０ｄＢ下回る出力レベルで前記第２の波形を送信することをさらに含み、前記第２の波形が連続的な波形である、請求項１に記載の方法。
13. 前記ＣＤＭ波形の送信に関して低いスループットの変調方式からより高いスループットの変調方式に切り替わると、前記第２の波形の送信を終了することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記ＣＤＭ波形の送信に関して４位相偏移（ＱＰＳＫ）変調方式から６４−直交振幅変調（ＱＡＭ）方式に切り替わると、前記第２の波形の送信を終了することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
15. 第１の波形が、所定の期間の間、前記基地局にある少なくとも２つのアンテナから送信される部分を含み、前記第２の波形が、前記所定の期間の間、前記基地局にある同じ前記少なくとも２つのアンテナから送信される部分を含み、第１の波形および第２の波形が、線形結合に従って前記少なくとも２つのアンテナにマッピングされる、請求項１に記載の方法。
16. 第１の波形および前記第２の波形が、正規直交行列に従って前記少なくとも２つのアンテナにマッピングされる、請求項１５に記載の方法。
17. 第１の波形および前記第２の波形が、前記少なくとも２つのアンテナにマッピングされ、第１の波形および前記第２の波形が、ユニタリ行列に従って前記少なくとも２つのアンテナにマッピングされる、請求項１５に記載の方法。
18. 無線通信の装置において、
    複数のアンテナと、
    前記複数のアンテナに結合されたプロセッサと、
    を含み、前記プロセッサが、
    ＳＩＳＯユーザデバイスに対し少なくとも１つのアンテナからＯＦＤＭパイロットセグメントを含むＣＤＭ波形と、
    ＭＩＭＯユーザデバイスに対し少なくとも１つの別のアンテナから前記ＣＤＭ波形に関するパイロット情報を含む第２の波形とを
    送信するように構成されている、装置。
19. 前記プロセッサが、データセグメントおよび前記ＯＦＤＭパイロットセグメントを含む連続的な波形として前記ＣＤＭ波形を生成する、請求項１８に記載の装置。
20. 前記第２の波形が連続的な波形である、請求項１９に記載の装置。
21. 前記プロセッサが、第１の出力レベルで第１の波形を、
    第１の出力レベルを約２０ｄＢ下回る第２の出力レベルで前記第２の波形を
    送信することを命令する、請求項２０に記載の装置。
22. 第１の波形が、データセグメント、ＯＦＤＭパイロットセグメント、およびＭＡＣセグメントを含む連続的な波形である、請求項１８に記載の装置。
23. 前記第２の波形が、前記ＣＤＭ波形の前記パイロットセグメントと重なり合わないＯＦＤＭパイロットセグメントを含む不連続的な波形である、請求項２２に記載の装置。
24. 前記プロセッサが、予め定められたパターンに従って前記第２の波形を送信することを命令する、請求項１８に記載の装置。
25. 前記プロセッサが、前記ＣＤＭ波形のＮ送信ごとに１回、前記第２の波形を送信することを命令し、Ｎは１より大きい整数である、請求項１８に記載の装置。
26. 前記プロセッサが、所定の期間の間の前記基地局にある少なくとも２つのアンテナからの第１の波形と、前記所定の期間の間の前記基地局にある同じ前記少なくとも２つのアンテナからの前記第２の波形のマッピングを命令し、第１の波形および第２の波形が、線形結合に従って前記少なくとも２つのアンテナにマッピングされる、請求項１８に記載の装置。
27. 前記プロセッサが、正規直交行列に従って前記線形結合を形成するように構成されている、請求項２６に記載の装置。
28. 前記プロセッサが、ユニタリ行列に従って前記線形結合を形成するように構成されている、請求項２６に記載の方法。
29. ＯＦＤＭパイロットセグメントを含むＣＤＭ波形を生成する手段と、
    ＯＦＤＭパイロット波形を生成する手段と、
    少なくとも１つのアンテナから前記ＣＤＭ波形を送信し、少なくとも１つの別のアンテナから前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信する手段と、
    を含む無線通信装置。
30. 前記ＯＦＤＭパイロット波形が不連続的であり、前記ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合わないパイロットセグメントを含む、請求項２９に記載の装置。
31. 非常に近い出力レベルで前記ＣＤＭ波形および前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信する手段をさらに含む、請求項２９に記載の装置。
32. 前記ＯＦＤＭパイロット波形が連続的な波形であり、前記ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合うパイロットセグメントを含む、請求項２９に記載の装置。
33. 前記ＣＤＭ波形の送信出力レベルを約１５ｄＢ〜２５ｄＢ下回る出力レベルで前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信する手段をさらに含む、請求項２９に記載の装置。
34. 前記ＣＤＭ波形の送信出力レベルを約２０ｄＢ下回る出力レベルで前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信する手段をさらに含む、請求項３３に記載の装置。
35. 第１の波形が、所定の期間の間、前記基地局にある少なくとも２つのアンテナから送信される部分を含み、前記第２の波形が、前記所定の期間の間、前記基地局にある同じ前記少なくとも２つのアンテナから送信される部分を含み、第１の波形および第２の波形を、線形結合に従ってマッピングする手段をさらに含む、請求項２９に記載の装置。
36. マッピングする前記手段が、正規直交行列に従ってマッピングする手段をさらに含む、請求項３５に記載の装置。
37. マッピングする前記手段が、ユニタリ行列に従ってマッピングする手段をさらに含む、請求項３５に記載の装置。
38. ＯＦＤＭパイロットセグメントを含むＣＤＭ波形を生成し、
    前記ＣＤＭ波形に関するパイロット情報を含むＯＦＤＭパイロット波形を生成し、
    少なくとも１つのアンテナから前記ＣＤＭ波形を送信し、同時に少なくとも１つの別のアンテナから前記ＯＦＤＭ波形を送信する、
    ためのコンピュータ実行可能命令が記憶されたコンピュータ可読媒体。
39. 前記ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合わないパイロットセグメントと共に、前記ＯＦＤＭパイロット波形を不連続的な波形として生成することを、前記命令がさらに含む、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
40. 前記命令は、同じ出力レベルで前記ＯＦＤＭパイロット波形および前記ＣＤＭ波形を送信することをさらに含む、請求項３９に記載のコンピュータ可読媒体。
41. 前記命令は、前記ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合うパイロットセグメントを含む連続的な波形として、前記ＯＦＤＭパイロットを生成することをさらに含む、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
42. 前記命令は、前記ＣＤＭ波形に関する送信出力レベルを約１５ｄＢ〜２５ｄＢ下回る出力レベルで、前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信することをさらに含む、請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
43. 前記命令は、前記ＣＤＭ波形に関する送信出力レベルを約２０ｄＢ下回る出力レベルで、前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信することをさらに含む、請求項４２に記載のコンピュータ可読媒体。
44. 無線通信環境でスループットを増大させる命令を実行するプロセッサにおいて、
    前記命令は、
    ＯＦＤＭパイロットセグメントを有するＣＤＭ波形を生成することと、
    前記ＣＤＭ波形に関するパイロット情報を有するＯＦＤＭパイロット波形を生成することと、
    少なくとも１つのアンテナから前記ＣＤＭ波形を送信し、少なくとも１つの別のアンテナから前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信することと、
    を含んでいる、プロセッサ。
45. 前記命令は、パイロットセグメント間に不連続性を有する不連続的な波形として、前記ＯＦＤＭパイロット波形を生成することをさらに含み、前記不連続性が前記ＣＤＭ波形の前記パイロットセグメントと概ね整合されている、請求項４４に記載のプロセッサ。
46. 前記命令は、概ね同じ出力レベルで、前記ＣＤＭ波形および前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信することをさらに含む、請求項４５に記載のプロセッサ。
47. 前記命令は、前記ＣＤＭ波形のパイロットセグメントと重なり合うパイロットセグメントを有する連続的な波形として、前記ＯＦＤＭパイロット波形を生成することをさらに含む、請求項４４に記載のプロセッサ。
48. 前記命令は、前記ＣＤＭ波形に関する送信出力レベルを約１５ｄＢ〜２５ｄＢ下回る出力レベルで、前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信することをさらに含む、請求項４７に記載のプロセッサ。
49. 前記命令は、前記ＣＤＭ波形に関する送信出力レベルを約２０ｄＢ下回る出力レベルで、前記ＯＦＤＭパイロット波形を送信することをさらに含む、請求項４７に記載のプロセッサ。

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