JP2009542164A - Ｏｆｄｍ−ｍｉｍｏ及びｌｆｄｍ−ｓｉｍｏ間の選択機構のための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

ＭＩＭＯ、ＳＩＭＯ、ＳＩＳＯ及びＯＦＤＭ、ＬＦＤＭ及びＩＦＤＭの種々の組合せ間の切替えを容易にするシステム及び方法が記述される。種々の態様によれば、第１の値を備える第１の組のデータ情報を受信すること、第１の値が閾値より高いかどうか決定すること、第１の値が閾値より高いことが決定される場合に第１の伝送技法を用いることに切替えるための表示を送信することを含む無線通信ネットワークのための方法が提供される。

Description

下記の説明は、一般的には無線通信に関し、さらに詳細には、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ技法とＬＦＤＭ−ＳＩＭＯ技法との間で切替えるための機構を提供することに関する。

例えば、音声、データ、等のような種々のタイプの通信内容を提供するために、無線通信システムが広く配備される。典型的な無線通信システムは、使用可能なシステム・リソース（例えば、帯域幅、送信電力、・・・）を共有することによって複数のユーザ（multiple users）との通信をサポートできる多元接続システムでありうる。このような多元接続システムの例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、ローカライズド周波数分割多重化（localized frequency division multiplexing）(LFDM)、直交周波数分割多元接続、等を含む。

一般に、無線多元接続通信システムは、複数のモバイルデバイスに対する通信を同時にサポートしうる。各モバイルデバイスは、フォワード及びリバース・リンク上の伝送によって１つ又は複数の基地局と通信できる。フォワード・リンク（又はダウンロードリンク）は、基地局からモバイルデバイスへの通信リンクを意味し、そして、リバース・リンク（又はアップリンク）は、モバイルデバイスから基地局への通信リンクを意味する。さらに、モバイルデバイスと基地局との間の通信は、単一入力・単一出力（ＳＩＳＯ）システム、多入力・単一出力（ＭＩＳＯ）システム、多入力・多出力（ＭＩＭＯ）システム、単一入力・多出力（ＳＩＭＯ）、等によって確立されうる。

ＭＩＭＯシステムは、データ伝送のために多数の（Ｎ_Ｔ）送信アンテナ及び多数の（Ｎ_Ｒ）受信アンテナを共通に使用する。ＮＴ送信及びＮＲ受信アンテナによって形成されたＭＩＭＯチャンネルは、空間チャンネルと呼ばれうるＮ_Ｓの独立したチャンネルに分解されうる。ただし、ＮＳ≦｛Ｎ_Ｔ，Ｎ_Ｒ｝である。Ｎ_Ｓの独立したチャンネルのそれぞれは、寸法に対応する。さらに、ＭＩＭＯシステムは、複数の送信及び受信アンテナによって形成される付加的な次元が利用される場合には、改良された性能（例えば、増大したスペクトル効率、より高いスループット、及び（又は）より大きい信頼性）を提供できる。

ＭＩＭＯシステムは、共通の物理的媒体上でフォワード及びリバース・リンク通信を分割するための種々の多重化技法をサポートできる。例えば、周波数分割二重（ＦＤＤ）システムは、フォワード及びリバース・リンク通信のための異なる周波数領域を利用できる。さらに、時分割二重（ＦＤＤ）システムでは、フォワード及びリバース・リンク通信は、共通の周波数領域を用できる。

ＳＩＭＯシステムは、一般に、単一の送信アナテナと複数の受信アンテナを用いる。ＳＩＭＯシステムは、アンテナ信号を特定の方向における点に結合することによっビーム形成を行うために用いられうる。さらに、アンテナ信号がローカル・チャンネル状態に最適に適合するように結合される受信結合ダイバーシテイ（receive combining diversity）が、ＳＩＭＯシステムを用いて実現されうる。１つの公知の技法は、アンテナ信号が、信号対雑音比（ＳＮＲ）を最大にする方法で、ウエイト付けされ、位相調整（phase-aligned）され、そして付加される最大比合成（Maximum-Ratio-Combining）(MRC)である。

ＯＦＤＭシシテムは、単一キャリア波形よりも高いピーク対平均比（peak to average ratio）(PAR)を有する。これは、全てのＳＮＲ範囲に該当するが、ＯＦＤＭ及びＬＦＤＭ技法間の全体的なリンク効率は、動作ＳＮＲとユーザのＭＩＭＯ能力に依存する。ＰＡＲは、電力制限ユーザ（例えば、セル・エッジにおける低い動作ＳＮＲを有するユーザ）に対して支配的な影響を有する。電力制限ユーザの場合には、伝送データ・レートが電力増幅器（ＰＡ）ヘッドルームによって制限される。ＰＡの直線領域で動作するためには、増大したＰＡＲにより、ＯＦＤＭの場合よりも多くバックオフ（back off）しなければならない。全体的に、ＰＡＲバックオフによるリンク損失は、ＯＦＤＭによって達成されるリンク効率に影響力がるので、ＬＦＤＭを用いるのがより有益である。事実、インターリーブド周波数領域多重化（ＩＦＤＭ）システム（interleaved frequency domain multiplexing (IFDM) system）のような他の低ＰＡＲシステムは、ＬＥＤＭ対ＯＦＤＭのような同じトレードオフ（tradeoff）をも有するであろう。他方、高ＳＮＲユーザの場合には、ＬＦＤＭと比較したＯＦＤＭの性能利益は大きい。これは、基地局に近いハイエンドＭＩＭＯユーザに対して特に該当する。

概要

下記は、１つ又は複数の実施の形態の基本的な理解を提供するために、その実施の形態の簡略概要を提示する。この概要は、全ての意図された実施の形態の広範な概観ではなく、また全ての実施の形態の基本的な又は重要な要素を確認することも、任意の又は全ての実施の形態の範囲を画定することも意図されていない。それの唯一の目的は、後で提示されるさらに詳細な説明に対する予防として１つ又は複数の実施の形態のいくつかの概念を簡略化された形式で提示することである。

１つの態様によれば、無線通信ネットワークのための方法は、第１の値を備える第１の組のデータ情報を受信し、前記第１の値が閾値より高いかどうか決定し、前記第１の値が前記閾値より高いことが決定された場合には、第１の送信技法を用いることに切替えるための表示を送信する。

１つの態様によれば、無線マルチキャスト又はブロードキャスト通信ネットワークのための方法は、基準信号レベルを監視する、その基準信号レベルを用いて使用可能な電力ヘッドルーム（ＰＨＲ）値を計算する、ＰＨＲ値を送信する、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信する、そしてＰＨＲ値が閾値より高い場合には、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替える。

１つの態様によれば、無線通信ネットワークのための方法は、データ・レート値要求を送信する、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信する、そしてＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替える。

１つの態様によれば、無線ネットワークのための方法は、信号対雑音比（ＳＮＲ）値を計算する、ＳＮＲ値を送信する、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信する、そして、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替える。上記の目的及び関連する目的を達成するためには、１つ又は複数の実施の形態は後で詳細に記述されかつ請求項で詳細に指摘される特徴を備える。下記の説明及び添付図面は、１つ又は複数の実施の形態のある例示的態様を詳細に記述する。しかし、これらの態様は、種々の実施の態様の原理が用いられうる種々の方法のうちの幾つかを示しているにすぎず、そして、記述される実施の形態は、そのような態様及びそれらの等価物を全て含むように意図される。

詳細な説明

全体にわたって同様の参照番号は同様の要素を示すために用いられる図面を参照して種々の態様が次に説明される。下記の説明では、説明の目的で、１つ又は複数の態様のついての完全な理解を提供するために、多数の具体的詳細が記述される。しかし、このような態様は、これらの具体的な詳細なしに実施できることは明らかとなるであろう。他の場合には、公知の構成及びデバイスは、１つ又は複数の態様を記述するのを用意にするために、ブロック図形式で示される。

さらに、この開示の種々の態様が下記に記述される。ここでの教示は、種々の形式で具体化されうること、及びここに開示される特定の構成及び（又は）機能は単に表示にすぎないことが明らかであろう。ここでの教示に基づいて、当業者は、ここに開示される態様は、他の態様とは独立に実行されうること、及び、これらの態様のうちの２つ又は複数の態様が種々の方法で組合せられうることを理解すべきである。例えば、ここに記述される態様のうちの任意の数の態様を用いて、装置が実装される及び（又は）方法が実施されうる。さらに、ここに記述される態様のうちの１つ又は複数の態様に加えて又はそれらの態様以外で他の構成及び（又は）機能性を用いて装置が実装され、かつ、方法が実施されうる。一例として、ここに記述される方法、デバイス、システム及び装置の多くが、ＳＦＮデータの同期化伝送及び再伝送を提供するアドホックの又は計画外／半計画の配備無線通信環境に関連して記述される。当業者は、同様の技法が他の通信環境に適用しうることを理解すべきである。

本願で用いられる場合には、「コンポーネント」（“component”）、「システム」（“system”）等の用語は、コンピュータ関連実体、ハードウエア、ソフトウエア、実行中のソフトウエア、ファームウエア、ミドルウエア、マイクロコード、及び（又は）それらの任意の組合せを意味することが意図される。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上で走るプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能な、実行のスレッド、プログラム、及び（又は）コンピュータであってもよいが、それらに限定されない。１つ又は複数のコンポーネントは、プロセス及び（又は）実行のスレッド内に在ってもよく、また、１つのコンポーネントは、１つのコンピュータ上に局在化され且つ（又は）２つ又はそれより多いコンピュータ間に分配されうる。また、これらのコンポーネントは、種々のデータ構造を記憶された種々のコンピュータ読取り可能媒体から実行できる。これらのコンポーネントは、１つ又は複数のデータ・パケットを有する信号（例えば、ローカル・システム、分配システム内の及び（又は）その信号による他のシステムとのインターネットのようなネットワークを横切る他のコンポーネントと相互作用する１つのコンポーネトからのデータ）に従ってローカル及び（又は）リモート・プロセスにより通信できる。さらに、ここに記述されるシステムのコンポーネントは、それに関して記述される種々の態様、目標、利益、等を達成するのを容易にするために、付加的コンポーネントによって再構成及び（又は）補完されることができ、また、当業者によって認識されるように、所定の図に提示される正確な構成に限定されない。

さらに、加入者局に関連して種々の態様がここに記述される。加入者局は、システム、加入者ユニット、移動局、モバイル、リモート局、リモート端末、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、又はユーザ・イクイップメントとも呼ばれうる。加入者局は、携帯電話、コードレス電話、セッション・イニシエーション・プロトコル（ＳＩＰ）電話、無線ローカル・ループ（ＷＬＬ）局、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線接続機能を有するハンドヘルド・デバイス、又は処理装置との無線通信を容易にする無線モデム又は同様の機構に接続される他の処理装置であってもよい。

さらに、ここに記述される種々の態様又は特徴は、標準的なプログラミング及び（又は）エンジニアリング技法を用いて、方法、装置、又は製造物品として実施されうる。ここで用いられる「製造物品」（"article of manufacture"）という用語は、任意のコンピュータ読取り可能装置、キャリア、又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ものと意図されている。例えば、コンピュータ読取り可能媒体は、磁気記憶装置（例えば、フロッピー（登録商標）デイスク、磁気ストリップ・・・）、光デイスク（例えば、コンパクト・デイスク（ＣＤ）、デジタル・バーサタイル・デイスク（ＤＶＤ）・・・）、スマート・カード、及びフラッシュ・メモリ装置（例えば、カード、ステイック、キー・ドライブ・・・）を含むことができるが、それに限定されない。さらに、ここに記述される種々の記憶媒体は、情報を記憶するための１つ又は複数の装置及び（又は）機械読取り可能媒体を表わしうる。「機械読取り可能媒体」（machine-readable medium）は、命令及び（又は）データを記憶する、含む、及び（又は）担持することができる無線チャンネル及び他の種々の媒体を含むことができるが、それに限定されない。

さらに、「例示的」（“exemplary”）という語は、実例、場合、又は例示として機能することを意味するようにここで用いられる。「例示的」（“exemplary”）としてここに記述される態様又はデザインは、他の態様又はデザインよりも好ましい又は有益であると必ずしも解釈されるものではない。むしろ、例示的という語を用いることは、具体的な型における概念を表わすことを意図されている。本願で用いられている用語「又は」（“or”）はエクスクルーシブ・オア（exclusive “or”）ではなくてインクルーシブ・オア（inclusive “or”）を意味することを意図されている。すなわち、別段の規定が無い限り、又は文脈から明らかである場合には、「ＸはＡ又はＢを用いる」は、自然の内包的順列の全てを意味すると意図されている。すなわち、ＸはＡを用いる、ＸはＢを用いる、又はＸはＡ及びＢを両方とも用いる場合には、「ＸはＡ又はＢを用いる」は、上記の場合の全てで満足される。さらに、本願及び添付請求項で用いられる冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、別段の規定が無い限り又は単数形に関することが文脈から明らかであり限り、「１つの又は複数の」（“one or more”）を意味すると一般に解釈されるべきである。

ここで用いられる「推論する」（“infer”）又は「推論」（“inference”）という用語は、事象及び（又は）データを通じて取り込まれる１つの組の観察から、システム、環境、及び（又は）ユーザの状態について判断すること又はその状態を推論することのプロセスを一般に意味する。推論は、特定の文脈又は動作を識別するために用いることができ、又は、例えば、状態上の確立分布を生成することができる。推論は、蓋然論的、すなわち、データ及び事象の考慮に基づく関心のある状態上の確率分布の計算でありうる。推論はまた、１つの組の事象及び（又は）データからより高いレベルの事象を組み立てるために用いられる技法のことを意味することが可能である。このような推論は、事象が密接な時間的接近で相互に関係づけられているか否か、及び、事象及びデータが１つ又は数個の事象及びデータ源から得られたか否かに関係なく、１つの組の観察された事象及び（又は）記憶された事象データから新しい事象又は動作の構成を生ずる。

ここに記述される技法は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワーク、等のような種々の無線通信ネットワークに対して使用可能である。「ネットワーク」（“networks”）及び「システム」（“systems”）という用語は、互換可能に用いられることが多い。ＣＤＭＡネットワークは、ユニバーサル・テレストリアル・ラジオ・アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００、等のような無線技術を実装してもよい。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＳＭＡ）及びロー・チップ・レート（ＬＣＲ）を含む。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５及びＩＳ−８５６規格をカバーする。ＴＤＭＡネットワークは、グローバル・システム・フォア・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ）のような無線技術を実装してもよい。ＯＦＤＭＡネットワークは、エボルブドＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＩＥＥＥ８０２．２０、フラッシュＯＦＤＭ（登録商標）、等のような無線技術を実装してもよい。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、及びＧＳＭは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）の一部である。ロング・ターム・エボリュウーション（ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いるＵＭＴＳの来るべきリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ及びＬＴＥは、「サード・ジェネレーション・パートナーシップ・プロジェクト」（“3rd Generation Partnership Project”）(3GPP)という名称の機関からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００は、「サード・ジェネレーション・パートナーシップ・プロジェクト２」（“3rd Generation Partnership Project 2”）(3GPP2)という名称の機関からの文書に記載されている。これらの種々の無線技術及び規格は技術的に公知である。明瞭のため、これらの技法のある態様がＬＴＥに対して下に記述されており、そして、ＬＴＥ用語は下記の記述の多くで使用されている。

シングルキャリア変調及び周波数領域等化を利用する単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）は１つの技法である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、ＯＦＤＭＡシステムのそれと同様の性能及び本質的に同じ全体的複雑性を有する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号は、それの固有のシングルキャリア構造ゆえに低いピーク対平均電力比を有するＳＣ−ＦＤＭＡは、特に、低いＰＡＰＲが送信電力効率の点でモバイル端末を大きく利するアップリンク通信において、大きな注目を引いている。それは、現在、３ＧＰＰロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）、又はエボルブドＵＴＲＡにおけるアップリンク多元接続スキームに対する作業仮説（working assumption）である。

図１は、１つ又は複数の態様に関連して利用されうるような複数の（multiple）基地局１１０及び複数の（multiple）端末１２０を有する無線通信システム１００を例示する。基地局は、一般に、端末と通信する固定局であり、かつ、アクセスポイント、ノードＢ（Node B）、又は他の用語で呼ばれてもよい。各基地局１１０は、１０２ａ、１０２ｂ、及び１０２ｃで示された例示の地理的領域として示された特定の地理的領域に対する通信カバレージ（communication coverage）を提供する。「セル」（“cell”）という用語は、この用語が用いられる文脈に応じて基地局及び（又は）それのカバレージ・エリア（coverage area）を意味することができる。システム容量を改善するために、基地局カバレージ・エリアは複数の小領域（例えば、図１におけるセル１０２ａによりば、３つの小領域）に区分されうる。各小領域は、各ベース・トランシーバ・サブシステム（ＢＴＳ）によってサーブされうる。「セクタ」（“sector”）という用語は、その用語用いられる文脈に応じて、ＢＴＳ及び（又は）それのカバレージ・エリアを意味することができる。セクタ化されたセルの場合には、そのセルの全てのセクタに対するＢＴＳは、通常はそのセルに対する基地局内に一緒に配置（co-located）される。ここに記述される伝送技法は、セクタ化されたセルを有するシステム及びセクタ化されていないセルを有するシステムに対して用いることができる。

簡単のために、下記の説明では、「基地局」（“base station”）という用語は、セクタにサーブする固定局及び１つのセルにサーブする固定局に対して一般に用いられる。

端末１２０は、通常、システム全体に分散されており、そして、各端末は、固定又は移動であってよい。端末は、移動局、ユーザ・イクイップメント（user equipment）、ユーザー・デバイス（user device）、又は他の用語で呼ばれてもよい。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、等であってもよい。各端末は、任意の時点においてダウンリンク及びアップリンク上でゼロ、１つ、又は複数（multiple）の基地局と通信してもよい。ダウンリンク（又はフォワード・リンク）とは、基地局から端末への通信リンクのことであり、アップリンク（又はリバース・リンク）とは、端末から基地局への通信リンクのことである。

集中型アーキテクチャ（centralized architecture）では、システム・コントローラ１３０は、基地局１１０に結合し、かつ基地局１１０に対する調整（coordination）及び制御を提供する。分散型アーキテクチャ（distributed architecture）では、基地局１１０は、必要に応じて、互いに通信してもよい。フォワード・リンク上のデータ伝送は、フォワード・」リンク及び（又は）通信システムによってサポートされうる最大データ・レート又はその近傍で、１つのアクセスポイントから１つのアクセス端末へ生ずる。フォワード・リンクの付加チャンネル（例えば、制御チャンネル）は、複数のアクセスポイントから１つのアクセス端末へ送信されてもよい。リバース・リンク・データ通信は、１つのアクセス端末から１つ又は複数のアクセスポイントへ生じてもよい。

図は、種々の態様によるアドホック（ad hoc）又は計画外／半計画の（unplanned/semi-planned）無線通信環境２００の図解である。システム２００は、互いに対する及び（又は）１つ又は複数のモバイルデバイス２０４に対する無線通信信号を受信、送信、反復、等を行う１つ又は複数のセクタ内に１つ又は複数の基地局２０２を備えることができる。図示のように、各基地局２０２は、符号２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ及び２０６ｄをつけられた３つの地理的領域として示された特定の地理的領域に対する通信カバレージ（communication coverage）を提供することができる。各基地局２０２は、それぞれ信号送信及び受信に関連する複数のコンポーネント（例えば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナ、等）を具備しうる送信機チェーン及び受信機チェーンを備えることができる。モバイルデバイス２０４は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ラップトップ、ハンドヘルド通信装置、ハンドヘルド計算装置、衛星ラジオ、全世界測位システム（ＰＤＡ）、及び（又は）無線ネットワーク２００による通信のための他の任意適当なデバイスであってもよい。システム２００は、ＭＩＭＯ及びＳＩＭＯ伝送技法間の切替えを行うために、ここに記述される種々の態様に関連して用いられうる。

送信機におけるＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ及びＬＦＤＭ−ＳＩＭＯ間の主要な差は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）演算及び送信されるストリームの数である。ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ動作では、独立のストリームが各アンテナで生成され、そして各アンテナのデータはＤＦＴ演算をバイパスすることができる。ＬＦＤＭ−ＳＩＭＯでは、１つのストリームだけが生成され、そして、ＤＦＴは逆高速フーリエ変換演算ブロック（Inverse Fast Fourier Transform operation block）の前に行われる。

ＬＦＤＭ−ＳＩＭＯでは、受信機は、最大比合成（ＭＲＣ）を伴う可能性のある周波数領域等化器又は種々の受信機アンテナを横切る最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）コンバイナを用いる。ＯＦＤＭ ＭＩＭＯでは、空間的ＭＭＳＥ受信機が、異なるアンテナからのＭＩＭＯ処理のために用いられうる。連続干渉除去（ＳＩＣ）受信機も、復号ＭＩＭＯストリームに対するオプションである。

理論解析及びリンク・シミュレーションは、高ＳＮＲユーザに対してＯＦＤＭ対ローカライズドＦＤＭ（ＬＦＤＭ）の大きな利得を示した。高ＳＮＲユーザに対しては、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭに代えてＳＩＭＯ ＬＦＤＭを用いると、周波数選択チャンネルに対するピーク・レート（peak rate）の低下となるであろう。さらに、実装の観点から、ＬＦＤＭ ＭＩＭＯに代えたＯＦＤＭ ＭＩＭＯでは、複雑性が遥かに少なくなる。

他方、低ＳＮＲユーザに対しては、ＯＦＤＭよりもピーク対平均比（ＰＡＲ）が有利であるから、ＬＦＤＭが好ましい動作モードである。事実、ＬＦＤＭ対ＯＦＤＭを使用する場合には、ＱＰＳＫでは２．３〜２．６ｄＢのＰＡＲ利得があり、ＱＡＭでは１．５〜１．９ｄＢの利得である。セル・エッジにおいて電力を限定されたユーザに対しては、ＯＦＤＭ送信を用いることは、カバレージ損失となる。

スケジューラは、電力スペクトル密度、データ・レート、ＳＮＲ、ＯＦＤＭ及びＬＦＤＭ間ＰＡＲ差、及び複数の変調及び符号化テーブルに基づいて、ＳＩＭＯ ＬＦＤＭ及びＭＩＭＯ ＯＦＤＭ間で切替えてもよい。ＭＩＭＯチャンネル推定は、広帯域パイロットから又は特別に設計された要求チャンネルから取得できる。ＳＩＭＯ ＬＦＤＭ及びＭＩＭＯ ＯＦＤＭ間で切替えることにより、全システム・スループット及び単一使用ピーク・データ・レートの両方を大きく改善できる。

他の態様では、スケジューラは、ＳＩＭＯ、ＳＩＳＯ及びＭＩＭＯ技法及びＯＦＤＭ、ＬＦＤＭ及びＩＦＤＭ技法の種々の組合せ間で切替えてもよい（例えば、１）ＳＩＭＯ−ＬＦＤＭ及びＳＩＭＯ−ＯＦＤＭ、ＳＩＭＯ−ＩＦＤＭ、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ、ＭＩＭＯ−ＬＦＤＭ、ＭＩＭＯ−ＬＦＤＭ、ＳＩＳＯ−ＯＦＤＭ、ＳＩＳＯ−ＩＦＤＭ又はＳＩＳＯ−ＬＦＤＭ；２）ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ〜ＭＩＭＯ−ＩＦＤＭ、ＭＩＭＯ−ＬＦＤＭ、ＳＩＭＯ−ＬＦＤＭ、ＳＩＭＯ−ＩＦＤＭ、ＳＩＭＯ−ＯＦＤＭ、ＳＩＳＯ−ＬＦＤＭ、ＳＩＳＯ−ＯＦＤＭ、又はＳＩＳＯ−ＩＦＤＭ；３）ＳＩＳＯ−ＯＦＤＭ〜ＳＩＳＯ−ＬＦＤＭ、ＳＩＳＯ−ＩＦＤＭ、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ、ＭＩＭＯ−ＬＦＤＭ、ＭＩＭＯ−ＩＦＤＭ、ＳＩＭＯ−ＯＦＤＭ、ＳＩＭＯ−ＬＦＤＭ又はＳＩＭＯ−ＩＦＤＭ；その他の間で切替えてもよい）。

図３〜８を参照すると、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ及びＬＦＤＭ−ＳＩＭＯ伝送技法の間で切替えるための機構に関する方法が例示されている。説明の簡単の目的で、これらの方法は一連の行為（a series of acts）として図示されかつ記述されるが、ある行為は、請求された主題によれば、ここに図示されかつ記述されたものとは異なる順序で及び（又は）互いに同時に生じてもよいから、これらの方法は行為の順序によって限定されないことが理解されかつ認識されるべきである。例えば、方法は、状態図におけるように、一連の相互関連した状態又はイベントとして代替的に表示されうる。さらに、請求された主題に従って方法を実行するためには、例示された行為の全てが必要とされなくてもよい。

図３を具体的に参照すると、無線通信システムにおける要求データ・レートに基づいて切替え機構を容易にする方法３００が例示されている。方法３００は、無線通信ネットワークにおいて、基地局（例えば、エンハンスド・ノード基地局、イー・ノード・ビー（eNode B）、アクセスポイント（ＡＰ）又は同様な機構）から１つ又は複数の端末デバイス（例えば、ユーザ・イクイップメント、ＵＥ、ＡＴ、又は同様の機構）へと要求を送信することを容易にすることができる。この方法は、ＡＰがデータ・レート要求を受信する３０２で開始する。

１つの態様では、ＵＥからデータ・レート要求を受信した後で、この方法は３０４に進み、要求されたデータ・レートがＳＩＭＯ閾値より高いか否かについて決定がなされる。データ・レートに対するＳＩＭＯ閾値は、予め定められてもよく、また、インフラストラクチャのオペレータに基づいて変更されてもよい。１つの態様では、ＳＩＭＯ閾値は、ユーザをＬＦＤＭ−ＭＩＭＯからＯＦＤＭ−ＭＩＭＯに切替えるための最適データ・レート値を得るためにシミュレーションを行った後で決定される。ＳＩＭＯ閾値は、ＵＥとＡＰの両方に対して知られる。１つの態様では、ＳＩＭＯ閾値は、ＵＥがＡＰと一致する場合に、各ＵＥに提供されてうる。ＳＩＭＯ閾値は、ＡＰ間で異なってもよい。要求データ・レートがＳＩＭＯ閾値より高い場合にあ、方法は３０６に進み、そうでない場合には、方法は終了に進んで、終了する。３０６において、ＵＥがＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送モードを用いている場合には、方法は３０６へと進む。そうでない場合には、方法は、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送を用いることに切替えるための表示を端末に送信するために３０８へと進む。その表示は、ＵＥ及びＡＰ間における既存の通信リンクを用いて伝送さえてもよく、あるいは、その表示を提供するための特別の通信リンクを設定してもよい。一連のビットを備えるメッセージが、端末に送られる。そのメッセージの一部は、切替えのための表示として１つ又は複数のビットを備える。

図４を参照すると、切替え機構を容易にする例示の方法４００が示されている。他の態様によれば、切替え要求は、無線通信システムにおいてＡＰによりサーブ（served）されるＵＥ（複数）によって測定されたＳＮＲに基づく。この方法は４０２で開始し、ＡＰは、端末のＳＮＲ測定値を受信する。１つの態様による無線通信システムでは、ＡＰは端末からのＳＮＲを周期的に要求する。ＳＮＲ測定値を受信すると、この方法は４０４へと進む。４０４において、ＡＰは、端末の受信されたＳＮＲがＳＮＲ閾値より高いかどうかを決定する。ＳＮＲ閾値は、ＵＥ及びＡＰの両方に知られている。ＳＮＲ閾値は、予め決定されてもよく、また、インフラストラクチャのオペレータに基づいて変更されてもよい。１つの態様では、ＳＮＲ閾値は、シミュレーションを行った後で決定される。１つの態様では、ＳＮＲ閾値は、システムの効率が低下し始める前における許容ＳＮＲ測定値の最大値を表す。他の態様では、閾値は、システムにより動的に変更されてもよい。他の態様では、ＳＮＲ閾値は、ＡＰ間で異なってもよい。閾値は、ＵＥがＡＰに一致すると、閾値は各ＵＥに提供されてもよい。４０４を再度参照して、端末のＳＮＲ測定値がＳＮＲ閾値より高い場合にあ、この方法は４０６へと進み、ＡＰは、ＬＦＤＭ−ＳＩＭＯ伝送技法に切替えるための高ＳＮＲを報告する表示をＵＥに送信する。ＡＰは、その表示を、切替えのための高ＳＮＲを有する全てのＵＥをカバーするための又は高ＳＮＲを報告するＵＥに対して既存の通信リンクを用いるためのブロードキャスト・メッセージ（broadcast message）として送信する。一連のビットを備えたメッセージが端末に送られ、そのメッセージの一部分は、切替えのための表示として１つ又は複数のビットを備える。

４０４を再度参照すると、端末のＳＮＲ測定値がＳＮＲ閾値より高くないと決定された場合には、この方法は４０８へと進み、ＡＰは、低ＳＮＲを報告するＵＥに、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えるための表示を送信する。ＡＰは、その表示を、切替えるための低ＳＮＲを有する全てのＵＥｓをカバーするための又は高ＳＮＲを報告するＵＥに対して既存の通信リンクを用いるためのブロードキャスト・メッセージとして送信してもよい。ＬＦＤＭ−ＳＩＭＯ及びＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ間で切替えることによって、システムは最適効率で機能できる。

図５を参照すると、切替え機構を容易にする例示の方法５００が示されている。他の態様によれば、切替え要求は、無線通信システムにおいてＡＰによってサーブ（served）されるＵＥｓから受信された電力ヘッドルーム（ＰＨＲ）データに基づく。この方法は、５０２で開始し、ＡＰは，ＵＥから電力ヘッドルーム・データを受信する。電力ヘッドルーム・データを受信すると、この方法は５０４へと進む。５０４において、ＡＰは、１つのＵＥから受信されたＰＨＲデータがＰＨＲ閾値より高いかどうかを決定する。ＰＨＲ閾値は、ＵＥ及びＡＰの両方に対して知られている。ＰＨＲ閾値は、予め決定されてもよく、また、インフラストラクチャのオペレータに基づいて変更されてもよい。１つの態様では、ＰＨＲ閾値はシミュレーションを行った後で決定される。１つの態様では、ＰＨＲ閾値は、システムの効率が低下し始める前の許容ＰＨＲ値の最大値を表わす。他の態様では、閾値は、システムによって動的に変更されてもよい。ＰＨＲ閾値は、ＵＥがＡＰと一致する時に、各ＵＥに提供されてもよい。

５０４を再度参照すると、端末のＰＨＲ測定値がＰＨＲ閾値より高いことが決定される場合には、この方法は５０６へと進む。そうでない場合には、この方法は終了に進み、終了する。端末のＰＨＲ測定値がＰＨＲ閾値より高い場合には、５０６において、送信電力は、使用アンテナの数によって、例えば、送信電力を１つ又は複数の送信アンテナ間で分割することによって、調節される。５０８において、電力は、端末から受信された情報に基づいて付加的なＰＡＲバックオフ（back-off）を適用することによってさらに調節される。５１０において、ＡＰは各ストリームのレートを計算する。５１２において、ＡＰは、高ＰＨＲを有するＵＥに、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えるための表示を送信する。ＡＰは、その表示を、切替えるための高ＰＨＲを有する全てのＵＥをカバーするための又は高ＰＨＲを報告するＵＥに対して既存の通信リンクを用いるためのブロードキャスト・メッセージとして送信する。例えば、一連のビットを備えるメッセージが端末に送られる。そのメッセージの一部分は、切替えのための表示として１つ又は複数のビットを備える。ＰＨＲ測定値が高い時にＯＦＤＭ−ＭＩＭＯに切替えることによって、このシステムは、最適効率で機能できる。

図６を参照すると、切替え機構を容易にする例示の方法６００が図示されている。この方法は、６０２で開始し、この方法は、通信システムにおいて基準信号（ＲＳ）を監視する。６０４において、ＲＳレベルを用いて、電力ヘッドルーム（ＰＨＲ）データが計算される。６０６において、ＬＦＤＭ ＰＡＲバックオフ（back-off）情報が決定される。６０８において、ＰＨＲデータ及びＬＦＤＭ ＰＡＲバックオフ情報をＡＰに送信する。ＰＨＲ閾値はＡＰとＵＥの両方に知られているから、ＵＥは、ＡＰから表示を受信した場合には、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えること又はＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えることをＡＰに要求してもよい。１つの態様によれば、６１０において、この方法は、ＰＨＲ値がＰＨＲ閾値より高いかどうかを決定する。この決定は、計算ＰＨＲ値をＰＨＲ閾値と照合することによって、又はＰＨＲ値が閾値より高いという表示及び伝送技法を切替えるべき要求を備えるＡＰから受信された表示をチェックすることによって行われる。ＰＨＲ値がＰＨＲ閾値より高いと決定された場合には、この方法は６１２へと進む。６１２において、現在の伝送技法がＯＦＤＭ−ＭＩＭＯである場合には、この方法は終了へと進み、終了する。そうでない場合には、６１４において、この方法は、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法（すなわち、切替えられた技法）を用い始める。

再度６１０を再度参照すると、ＰＨＲ値がＰＨＲ閾値より高くないと決定された場合には、この方は６１６へと進む。６１６において、現在の伝送技法がＯＦＤＭ−ＭＩＭＯであると決定された場合には、この方法は、ＬＦＤＭ−ＳＩＭＯ伝送技法（すなわち、切替え技法）を用い始める。１つの態様では、インタリーブ（interleaved）されたＦＤＭはまた、ＬＦＤＭに近接した低ＰＡＲシステムであるから、６１６において、この方法はＳＩＭＯ−ＩＦＤＭ伝送技法を用い始めてもよい。そうでない場合には、この方法は、終了へと進み、終了する。

図７を参照すると、データ・レートを要求するのを容易にする例示方法７００が図示されている。１つの態様によれば、７０２において、この方法は、データ・レートをＡＰに要求する。データ・レートを要求した後、この方法は応答を待つ。要求されたデータが閾値より高い場合には、ＡＰは、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送モードに切替えることをＵＥに要求してもよい。ブロック７０４において、この方法は、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いるこに切替えるためのＡＰからの表示を受信する。ＵＥに設定されたルール又は他の条件に依存して、ＵＥは、他の表示又はＯＦＤＭ−ＭＩＭＯを用いることへの切替えをなしてもよい。

図８を参照すると、ＳＮＲ情報を計算しかつ送信する機構を容易にする例示の方法８００が図示されている。１つの態様によれば、ブロック８０２において、この方法は、周期的に又はＡＰからの要求により、ＳＮＲ情報を計算する。ブロック８０４において、この方法はＳＮＲ情報をＡＰに送信し、そして応答を待つ。ＳＮＲ情報の値に依存して、ブロック８０６において、この方法は、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示をＡＰから受信する。ＵＥにおいて設定されたルール又は他の条件に依存して、ＵＥは他の要求又はＯＦＤＭ−ＭＩＭＯを用いることへの切替えを行ってもよい。

図１０及び１１は、それぞれ、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ及びＭＩＭＯ ＬＦＤＭ間の比較を、理想のチャンネル推定及び現実のチャンネル推定と共に示している。高ＳＮＲにおけるＯＦＤＭ及びＬＦＤＭを比較すると大きな利得がある。っこれらの結果は、ＬＦＤＭ性能はＯＦＤＭ性能によって上に有界（upper bounded）となされること、及び高ＳＮＲにおける周波数選択チャンネルに対して大きいギャップが観察されうることを示す。

図１１は、１つ又は複数の態様による、通信ネットワークにフィードバックを与えることができる例示のアクセス端末を示す。アクセス端末１１００は、信号を受信しかつ受信信号に対して典型的な作用（ろ波、増幅、ダウンコンバート、等）を行う受信機（例えば、アンテナ）を備える。具体的には、受信機はまた、送信割当て周期の１つ又は複数のブロックに配分されたサービスを定義するサービス・スケジュール、ここに記載されているようにフィードバック情報を提供するためにダウンリンク・リソースのブロックをアップリンク・リソースのブロックと相互に関係づけるスケジュール、等を受信することもできる。受信機１１０２は、受信されたシンボルを復調することが可能でありかつそれらを評価のためにプロセッサ１１０６に提供することが可能な復調器１１０４を備える。プロセッサ１１０６は、受信機１１０２によって受信された情報を解析すること及び（又は）送信機１１１６による送信のための情報を生成すること専用のプロセッサであってもよい。さらに、プロセッサ１１０６は、アクセス端末１１００の１つ又は複数のコンポーネントを制御するプロセッサ及び（又は）受信機１１０２によって受信された情報を解析し、送信機１１１６による送信のための情報を生成し、そしてアクセス端末１１００の１つ又は複数のコンポーネントを制御するプロセッサであってもよい。さらに、プロセッサ１１０６は、ここに記載されているように、受信機１１０２によって受信されたアップリンク及びダウンリンク・シソースの相関関係を解釈する、受信されないダウンリンク・ブロックを識別する、又はそのような受信されない１つ又は複数のブロックを送信するのに適したビットマップのようなフィードバック・メッセージを生成するための、又は複数のリソースのうちの適切なアップリンク・リソースを決定するためにハッシュ関数（hash function）を解析するための命令を実行できる。

アクセス端末は、プロセッサ１１０６に動作的に結合され、かつ、送信、受信、等を行われるべきデータを記憶できるメモリ１１０８を付加的に備えることができる。メモリ１１０８は、ダウンリンク・リソース・スケジューリング、上記を評価するためのプロトコル、送信の受信されない部分を識別するための、判読できない送信を決定するための、アクセスポイントにフィードバック・メッセージを送信するためのプロトコル、等に関連した情報を記憶してもよい。

ここに記載されたデータ記憶装置（例えば、メモリ１１０８）は、揮発性メモリ又は不揮発性メモリであってもよく、又は揮発性及び不揮発性メモリの両方を含んでもよい。例示であり、限定ではないが、不揮発性メモリは、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、又はフラッシュ・メモリを含んでもよい。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして作用できるランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含んでもよい。例示であり、限定ではないが、ＲＡＭは、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンスドＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、及びダイレクト・ランバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）のように多くの形式で入手可能である。本システム及び方法のメモリ１１０８は、これらの及び他の任意適当なタイプのメモリ、それらに限定されることなしに、含むように意図されている。

受信機１１０２は、ダウンリンク伝送リソースの１つ又は複数の付加ブロックとアップリンク伝送リソースのブロックとの間のスケジュールされた相関関係を受信できるマルチプレックス・アンテナにさらに動作的に結合される（例えば、ビットマップ応答において複数のＮＡＣＫ又はＡＣＫメセージを提供することを容易にするために）。マルチプレックス・プロセッサ１１０６は、単一のアップリンク・リソースで、第１のダウンリンク・ブロック及び１つ又は複数の付加ダウンリンク・ブロックのそれぞれが受信されるか受信されないかを示すＡＣＫ又はＮＡＣＫを提供するフィードバック・メッセージ内にマルチ・デジット・ビットマップ（multi-digit bitmap）を含んでもよい。さらに、計算プロセッサ１１１２は、フィードバック確率関数を含んでいてもよく、その関数は、ダウンリンク伝送リソースのブロック、又はそれに関連するデータが受信されない場合に、フィードバック・メッセージが、ここに記載されているように、アクセス端末１１００によって提供される確率を制限する。具体的には、このような確率関数は、複数のデバイスが喪失データを同時に報告している場合に干渉を減少させるために用いることができる。

アクセス端末１１００は、変調器と、信号を例えば基地局、アクセスポイント、他のアクセス端末、遠隔エージェント、等に送信する送信機１１１６とをさらに備える。プロセッサ１１０６とは別体のように図示されているが、信号生成器１１１０及びインジケータ評価器１１１２は、プロセッサ１１０６の一部であってもよく、あるいは複数のプロセッサ（図示なし）のメンバーであってもよい。

図１２は、ＬＴＥネットワークに対する喪失送信データ（lost transmission data）に関連したフィードバックの提供を容易にするシステム１２００の例示である。システム１２００は、１つ又は複数のモバイルデバイス１２０２（例えば、アクセスポイント）から複数のアンテナ１２０６によって信号を受信する受信機１２１０と、送信アンテナ１２０８によって上記１つ又は複数のモバイルデバイスに送信する送信機１２２２を有する基地局１２０２を備える。受信機１２１０は、受信アンテナから情報を受信することができ、そして、受信されない又は判読できない（un-received or indecipherable）データ・パケットに関連したフィードバック・データを受信する信号レシピアント（図示なし）をさらに備える。さらに、受信機１２１０は、受信情報を復調する復調器１２１２に動作的に関連される。復調されたシンボルは、アップリンク及びダウンリンク・リソースを相互に関係づけること、ネットワークからの動的及び（又は）静的相互関係、及びモバイルデバイス１２０４（又は異なる基地局（図示なし））に送信されるべき又はそれらのモバイルデバイスから受信されるべきデータを提供することに関係づけられた情報、及び（又は）ここに記述される種々の動作及び機能を行うことに関係した他の任意適当な情報を記憶するメモリ１２１６に結合されるプロセッサ１２１４によって解析される。

プロセッサ１２１４は、送信リソースのブロックとマルチキャスト又はブロードキャスト・サービスのためのアップリンク送信リソースのブロックとの間の割当て機関の間に相関関係をスケジュールできる関連プロセッサ１２１８にさらに結合される。さらに、関連プロセッサ１２１８は、ダウンリンク・リソースに対する複数のフィードバック・メッセージの受信を可能にするために、アップリンク送信リソースの１つ又は複数のブロックとダウンリンク送信リソースのブロックとの間の相関関係をさらにスケジュールできる。従って、ダウンリンク・リソースに関係したフィードバック・メッセージの相対数が決定されうる。さらに、関連プロセッサ１２１８は、フィードバック・メッセージ内の単一のビットマップがダウンリンク送信リソースの複数のブロックに対するＡＣＫ又はＮＡＣＫ情報を示すことができるように、ダウンリンク送信リソースの複数のブロックとマルチキャスト又はブロードキャスト・サービスのためのアップリンク送信リソースとの間の相関関係をスケジュールできる。

関連プロセッサ１２１８は、端末デバイスがフィードバック・メッセージを提供する見込みを制限することができる確率係数を生成する計算プロセッサ１２２０に結合されうる。その確率係数は、複数の端末デバイスからのフィードバック干渉を軽減するために用いることができる。さらに、計算プロセッサ１２２０は、フィードバック・メッセージを提出する際に用いるための特定のアップリンク送信リソースを複数の端末デバイスのそれぞれに示すことができる基地局１２０２によって送信されるハッシュ関数（hash function）を生成できる。このハッシュ関数は、各端末デバイスのアクセス・クラス、各端末アイデンテイテイのハッシュ、各端末デバイスによって利用されるサービスのアイデンテイテイ、又はブロック特定情報、あるいはそれらの組合せに少なくとも部分的に基づいてもよい。

さらに、計算プロセッサ１２２０は、ダウンリンク送信リソースのブロックに関係したある数の受信フィードバック・メッセージを決定できる分類プロセッサ１２２１に結合されうる。例えば、ダウンリンク情報リソースの１つのブロックが複数のアップリンク情報リソースに（例えば、上述のように、関連プロセッサ１２１８によって）結合される場合には、１つ又はそれより多いフィードバック・メッセージがダウンロード・リソースのための基地局１２０２によって受信されうる。従って、分類プロセッサ１２２１は、どのフィードバック・メッセージがダウンリンク・ブロックに対応するかを識別することができ、これは、ダウンリンク・ブロックに対する再送信優先順位を示すことができる。さらに、分類プロセッサ１２２１は、ダウンリンク送信リソースの各ブロックに関係した受信フィードバック・メッセージの数に少なくとも部分的に基づいて、ダウンリンク送信リソースの複数のブロックを再送信することの間で選択することができる。

図１３をいま参照すると、ダウンリンク上では、アクセスポイント１３０５において、送信（ＴＸ）データ・プロセッサ１３１０は、トラフィック・データを受信し、フォマット化し、符号化し、インタリーブし、そして変調し（又はシンボル・マップし）、そして、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１３１５は、データ・シンボル及びパイロット・シンボルを受信し、そして、シンボルのストリームを提供する。シンボル変調器１３１５は、データ及びパイロット・シンボルを多重化し、そして、それらを送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１３２０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、又はゼロの信号値であってもよい。パイロット・シンボルは、各シンボル期間内で連続的に送られてもよい。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）、又は符号分割多重化（ＣＤＭ）されうる。

ＴＭＴＲ１３２０は、シンボルのストリームを受信し、そして、１つ又は複数のアナログ信号に変換し、さらに、無線チャンネルによる送信に適したダウンリンク信号を生成するために、そのアナログ信号を調整する（例えば、増幅し、フィルタし、そして周波数アップコンバートする）。そのダウンリンク信号は、アンテナ１３２５によって端末に送信される。端末１３３０において、アンテナ１３３５はダウンリンク信号を受信し、そして、受信信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１３３５に提供する。受信機ユニット１３４０は、受信信号を調整し（例えば、フィルタし、フィルタし、増幅し、そして周波数ダウンコンバートし）、そして、サンプルを得るためにその調整された信号をデジタル化する。シンボル復調器１３４５は、受信パイロット・シンボルを復調し、そして、チャンネル評価のためにそれをプロセッサ１３５０に提供する。シンボル復調器１３４５は、さらに、プロセッサ１３５０からダンリンクに対する周波数応答推定を受信し、データ・シンボル推定（これは送信データ・シンボルの推定である）を得るために受信データ・シンボルに対してデータ復調を行い、そして、データ・シンボル推定をＲＸデータ・プロセッサ１３５５に提供し、このプロセッサは、送信トラフィック・データを回復するために、データ・シンボル推定を復調し（すなわち、シンボル・デマップし（symbol demaps））、デインタリーブ（deinterleaves）し、そしてデコード（decodes）する。シンボル復調器１３４５及びＲＸデータ・プロセッサ１３５５による処理は、アクセスポイント１３０５におけるシンボル変調器１３１５及びＴＸデータ・プロセッサ１３１０による処理に対してそれぞれ補完的である。

アップリンクでは、ＴＸデータ・プロセッサは１３６０は、トラフィック・データを処理し、そして、データ・シンボルを提供する。シンボル変調器１３６５は、データ・シンボルをパイロット・シンボルと共に受信し、多重化し、そして、シンボルのストリームを提供する。送信機ユニット１３７０は、シンボルのストリームを受信し、処理してアップリンク信号を生成し、そしてそのアップリンク信号は、アンテナ１３３５によってアクセスポイント１３０５に送信される。

アクセスポイント１３０５において、端末１３３０からのアップリンク信号はアンテナ１３２５によって受信され、そして、サンプルを得るために、受信機ユニット１３７５によって処理される。シンボル復調器１３８０は、そのサンプルを処理し、そして、アップリンクに対する受信パイロット・シンボル及びデータ・シンボル推定を提供する。ＲＸデータ・プロセッサ１３８５は、端末１３３０によって送信されたトラフィック・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１３９０は、アップリンク上で送信する各能動端末に対するチャンネル推定を行う。複数の端末は、各割当て組のパイロット・サブバンドについてアップリンク上でパイロットを同時に送信することができ、そのパイロット・サブバンドは、インタレース（interlaced）されてもよい。

プロセッサ１３９０及び１３５０は、それぞれ、アクセスポイント１３０５及び端末１３３０における動作を指図する（例えば、制御する、調和する、管理する、等）。各プロセッサ１３９０及び１３５０は、プログラム・コード及びデータを記憶するメモリ・ユニット（図示なし）と関連されうる。プロセッサ１３９０及び１３５０はまた、それぞれ、アップリンク及びダウンリンクに対する周波数及びインパルス応答を得るための演算を行う。

多元接続システム（例えば、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、等）では、複数の端末は、アップリンク上で同時に送信できる。このようなシステムでは、パイロット・サブバンドは、異なる端末間で共有されてもよい。各端末に対するパイロット・サブバンドが全動作バンド（多分、バンド・エッジを除く）に亘る（span）場合には、チャンネル推定技法が用いられてもよい。このようなパイロット・サブバンド構造は、各端末に対する周波数ダイバーシテイ（frequency diversity）を得るために望ましいであろう。ここに記述される技法は、種々の手段によって実行されうる。例えば、これらの技法は、ハードウエア、ソフトウエア、又はそれらの組合せで実行されうる。デジタル、アナログ、又はデジタル及びアナログの両方でありうるハードウエア実装では、チャンネル推定のために用いられる処理ユニットは、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤｓ）、書替え可能ゲート・アレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロッセサ、ここに記述される機能を行うように設計された他の電子ユニット、又はそれらの組合せ内で実装されうる。ソフトウエアでは、実装はモジュール（例えば、手順、機能、等）を通じてなされうる。ソフトウエア・コードは、メモリ・ユニット内に記憶されてもよく、そして、プロセッサ１３９０及び１３５０によって実行されてもよい。

ここに記述される態様は、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、ミドルウエア、マイクロコード、又はそれらの任意の組合せで実装されうることを理解すべきである。ハードウエア実装では、ショリユニットは、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ）、プログラマム可能論理デバイス（ＰＬＤｓ）、書替え可能ゲート・アレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサ、コントローラ、マクロコントローラ、マイクロプロッセサ、ここに記述される機能を行うように設計された他の電子ユニット、又はそれらの組合せ内で実装されうる。

実施の形態がソフトウエア、ファームウエア、ミドルウエア又はマイクロコード、プログラム・コード又はコード・セグメントで実装される場合には、それらは、ストレージ・コンポーネント（storage component）のような機械可読媒体に記憶されうる。コード・セグメントは、手順、機能、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウエア・パッケージ、クラス、又は命令、データ構造、又はプログラム・ステートメントの任意の組合せを表わしてもよい。コード・セグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、又はメモリ・コンテンツを受け渡すことにより及び（又は）受け取ることにより、他のコード・セグメント又はハードウエア回路に結合されうる。

情報、引数、パラメータ、データ、等は、メモリ共有、メッセージ受け渡し、トークン・パッシング（token passing）、ネットワーク伝送、等を含む任意適当な手段を用いて、受け渡し、転送、又は送信されうる。

ソフトウエア実装では、ここに記述される技法は、ここに記述される機能を行うモジュール（例えば、手順、機能、等）で実装されうる。ソフトウエア・コードは、メモリ・ユニットに記憶され、そして、プロセッサによって実行されうる。メモリ・ユニットは、プロセッサの内部又は外部で実装されてもよく、その場合には、それは、技術的に公知の種々の手段によってプロセッサに通信的に結合されうる。

図１４をいま参照すると、無線通信における切替え機構を容易にするシステム１４００が例示されている。システム１４００は、第１の組のデータ情報を受信するためのモジュールを含んでいてもよく、その第１の組の情報は第１の値を備える。第１の値が閾値より高いかどうかを決定するためのモジュール１４０４、及び第１の値が閾値より高いと決定された場合に第１の伝送技法を用いることに切替えるための表示を送信するためのモジュール１４０６。モジュール１４０２〜１４０６は、プロセッサ又は任意の電子デバイスであってもよく、また、メモリ・モジュール１４０８に結合されてもよい。

図１５をいま参照すると、無線通信における切替え機構を容易にするシステム１５００が例示されている。システム１５００は、基準信号レベルを用いて有効な電力ヘッドルーム（ＰＨＲ）値を計算するためのモジュール１５０２を含んでもよい。ＰＨＲ値を送信するためのモジュール１５０４。ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信するためのモジュール１５０６及びＰＨＲ値が閾値より高いことが決定された場合にＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えるためのモジュール１５０８。モジュール１５０２〜１５０８は、プロセッサ又は任意の電子デバイスであってもよく、また、メモリ・モジュール１５１０に結合されてもよい。

図１６をいま参照すると、無線通信において切替え機構を容易にするシステム１６００が例示されている。システム１６００は、データ・レート値要求を送信するためのモジュール１６０２を含んでもよい。ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信するためのモジュール１６０４及びＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えるためのモジュール１６０６。モジュール１６０２〜１６０６は、プロセッサ又は任意の電子デバイスであってもよく、また、メモリ・モジュール１６０８に結合されてもよい。

図１７をいま参照すると、無線通信における切替え機構を容易にするシステム１７００が例示されている。システム１７００は、信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算するためのモジュール１７０２を含んでもよい。ＳＮＲ値を送信するためのモジュール１７０４。ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信するためのモジュール１７０６モジュール。モジュール１７０２〜１７０８は、プロセッサ又は任意の電子デバイスであってもよく、また、メモリ・モジュール１７１０に結合されてもよい。

上記に記述されたことは、１つ又は複数の態様の例を含む。上記の態様を説明する目的のためにコンポーネント又は方法の全ての考えられる組合せを記述することはもちろん可能ではないが、当業者は、種々の態様の多くの他の組合せ及び順列が可能であることを認識しうる。従って、記述された態様は、添付請求の範囲内に入る全てのこのような変更、修正及び変形を包含することを意図されている。さらに、「含む」（“includes”）とう用語が詳細な説明又は請求項で用いられる範囲において、この用語は、「備える」“comprising”が請求項において慣用語として用いられる場合に解釈されるようにその「備える」（“comprising”）という用語と同様な態様において包括的であることが意図されている。

関連出願のクロスレファレンス
この出願は、２００６年６月２９日に提出された「ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ及びＬＦＤＭ−ＳＩＭＯ間の選択機構のための方法及び装置」という名称の米国仮特許出願第60/818,223号の利益を主張する。上記出願の全体が参照としてここに取り入れられる。

ここに記載される種々の態様による無線通信システムを示す。 無線通信環境に使用するための例示通信装置を示す。 要求されるデータ・レートに基づいた切替え機構を提供するための実例方法を示す。 信号対雑音比に基づいた切替え機構を提供するための実例方法を示す。 電力ヘッドルーム情報に基づいた切替え機構を提供するための実例方法をしめす。 電力ヘッドルーム計算に基づいた端末による切替え機構を提供するための実例方法を示す。 要求データ・レートに基づいた端末による切替え機構を提供するための実例方法を示す。 信号対雑音比に基づいた端末による切替え機構を提供するための実例方法を示す。 ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ及びＭＩＭＯ ＬＦＤＭ間の比較を理想のチャンネル推定でもって示す。 ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ及びＭＩＭＯ ＬＦＤＭ間の比較を現実チャンネル推定でもって示す。 通信ネットワークにフィードバックを提供できる例示のアクセス端末を示す。 ここに開示される無線ネットワーク環境に関連して使用可能な例示の基地局を示す。 多入力・多出力多元接続無線における送信機システム及び受信機システムの１つの実施の形態のブロック図を示す。 １つ又は複数の態様による伝送技法の切替え機構の例示システムを示す。 追加の態様による伝送技法の切替え機構の例示システムを示す。 追加の態様による伝送技法の切替え機構の例示システムを示す。 追加の態様による伝送技法の切替え機構の例示システムを示す。

Claims (41)

1. 無線通信ネットワークのための方法であって、
   第１の値を備える第１の組のデータ情報を受信すること、
   前記第１の値が閾値より高いかどうかを決定すること、及び
   前記第１の値が前記閾値より高いと決定される場合に第１の伝送技法を用いることに切替えるための表示を送信すること、
   を備える方法。
2. 第１の伝送技法を用いることは、前記第１の値が前記閾値より高いことが決定される場合にＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることを備える、請求項１で請求された方法。
3. 離散フーリエ変換（ＤＦＴ）演算を回避することによりＯＦＤＭ−ＭＩＭＯに切替えることをさらに備える、請求項２で請求された方法。
4. 前記第１の値が前記第１の閾値より高くないことが決定される場合に、第２の伝送技法を用いることに切替えるための表示を送信することをさらに備える、請求項１で請求された方法。
5. 第２の伝送技法を用いることは、前記第１の値が前記第１の閾値より高くないことが決定される場合にＬＦＤＭ−ＳＩＭＯ伝送技法を用いることを備える、請求項４で請求された方法。
6. 前記第１の値が前記閾値より高いかどうか決定することは、信号対雑音比（ＳＮＲ）値が前記閾値より高いかどうか決定することを備える、請求項１で請求された方法。
7. 端末のＳＮＲ値を測定することをさらに備える、請求項６で請求された方法。
8. 前記第１の値が前記閾値より高いかどうか決定することは、データ・レート値が前記閾値より高いかどうか決定することを備える、請求項１で請求された方法。
9. 端末から前記第１の値を受信することをさらに備え、前記第１の値は前記端末によって要求されたデータ・レートである、請求項８で請求された方法。
10. 前記データ・レートを要求する端末は、前記表示を送信する前に前記ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いるかどうか決定することをさらに備える、請求項８で請求された方法。
11. 前記第１の値が前記第１の閾値より高いかどうか決定することは、電力ヘッドルーム（ＰＨＲ）値が前記閾値より高いかどうか決定することを備える、請求項１で請求された方法。
12. 前記ＰＨＲ値が前記閾値より高いことが決定される場合に電力を送信アンテナ間で分割すること、及び、
    表示を送信する前に各ストリームのデータ・レートを計算すること、
    をさらに備える、請求項１１で請求された方法。
13. 端末からＰＨＲ値を受信することをさらに備える、請求項１１で請求された方法。
14. 無線通信ネットワークにおいて動作可能な装置であって、
    第１の値を備える第１の組のデータ情報を受信するための手段と、
    前記第１の値が閾値より高いかどうか決定するための手段と、
    前記第１の値が前記閾値より高いと決定される場合に第１の伝送技法を用いることに切替えるための表示を送信するための手段と、
    を備える装置。
15. 第１の伝送技法を用いるための手段は、前記第１の値が前記第１の閾値より高くないことが決定される場合にＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いるための手段を備える、請求項１４で請求された装置。
16. 離散フーリエ変換（ＤＦＴ）演算を回避することにより、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯに切替えるための手段をさらに備える、請求項１５で請求された装置。
17. 前記第１の値が前記第１の閾値より高くないことが決定される場合に第２の伝送技法を用いることに切替えるための表示を送信することをさらに備える、請求項１４で請求された装置。
18. 第２の伝送技法を用いるための手段は、前記第１の値が前記第１の閾値より高くないことが決定される場合にＬＦＤＭ−ＳＩＭＯ伝送技法を用いるための手段を備える、請求項１７で請求された装置。
19. 前記第１の値が前記閾値より高いかどうか決定するための手段は、信号対雑音比（ＳＮＲ）値が前記閾値より高いかどうか決定するための手段を備える、請求項１４で請求された装置。
20. 端末のＳＮＲ値を測定するための手段をさらに備える、請求項１９で請求された装置。
21. 前記第１の値が前記閾値より高いかどうか決定するための手段は、データ・レート値が前記閾値より高いかどうか決定するための手段を備える、請求項１４で請求された装置。
22. 端末から前記第１の値を受信するための手段をさらに備え、前記第１の値は前記端末によって要求されるデータ・レートである、請求項２１で請求された装置。
23. 前記データ・レートを要求する端末は、前記表示を送信する前にＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いてかどうか決定するための手段をさらに備える、請求項２１で請求された装置。
24. 前記第１の値が前記第１の閾値より高いかどうか決定するための手段は、電力ヘッドルーム（ＰＨＲ）値が前記閾値より高いかどうか決定するための手段を備える、請求項４１で請求項２４。
25. 前記ＰＨＲ値が前記閾値より高いことが決定される場合に電力を送信アンテナ間に分割するための手段と、
    表示を送信する前に各ストリームのデータ・レートを計算するための手段と、
    をさらに備える、請求項２４で請求された装置。
26. 端末からＰＨＲ値を受信するための手段をさらに備える、請求項２４で請求された装置。
27. 下記の命令：
    第１の値を備える第１の組のデータ情報を受信すること；
    前記第１の値が閾値より高いかどうか決定すること；及び
    前記第１の値が前記閾値より高いと決定される場合に第１の伝送技法を用いることに切替えるための表示を送信すること
    を実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶したコンピュータ読取り可能媒体。
28. 第１の伝送技法を用いることは、前記第１の値が前記第１の閾値より高くないことが決定される場合にＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることを備える、請求項２７で請求されたコンピュータ読取り可能媒体。
29. 離散フーリエ変換（ＤＦＴ）演算を回避することによりＯＦＤＭ−ＭＩＭＯに切替えることをさらに備える、請求項２８で請求されたコンピュータ読取り可能媒体。
30. 前記第１の値が前記第１の閾値より高くないことが決定される場合に第２の伝送技法を用いることに切替えるための表示を送信することをさらに備える、請求項２７で請求されたコンピュータ読取り可能媒体。
31. 第２の伝送技法を用いることは、前記第１の値が前記第１の閾値より高くないことが決定される場合にＬＦＤＭ−ＳＩＭＯを用いることを備える、請求項３０で請求されたコンピュータ読取り可能媒体。
32. 無線通信ネットワークのための方法であって、
    基準信号レベルを監視すること、
    前記基準信号レベルを用いて有効な電力ヘッドルーム（ＰＨＲ）値を計算すること、
    前記ＰＨＲ値を送信すること、
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信すること、及び
    前記ＰＨＲ値が閾値より高いことが決定される場合にＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えること、
    を備える方法。
33. 無線通信ネットワークにおいて動作可能な装置であって、
    基準信号レベルを監視すること、
    前記基準信号レベルを用いて有効な電力ヘッドルーム（ＰＨＲ）値を計算するための手段と、
    前記ＰＨＲ値を送信するための手段と、
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信するための手段と、
    前記ＰＨＲ値が閾値より高いことが決定される場合にＯＦＭＤ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えるための手段と、
    を備える装置。
34. 下記の命令：
    基準信号レベルを監視すること；
    前記基準信号レベルを用いて有効な電力ヘッドルーム（ＰＨＲ）値を計算すること；
    前記ＰＨＲ値を送信すること；
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信すること；及び
    前記ＰＨＲ値が閾値より高いことが決定される場合に前記ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えること
    を実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶したコンピュータ読取り可能媒体。
35. 無線通信ネットワークのための方法であって、
    データ・レート値要求を送信すること、
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信すること、及び
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えること
    を備える方法。
36. 無線通信ネットワークにおいて動作可能な装置であって、
    データ・レート値要求を送信するための手段と、
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信するための手段と、
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えるための手段と、
    を備える装置。
37. 下記の命令：
    データ・レート値要求を送信すること；
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信すること；及び
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えること
    を実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶したコンピュータ読取り可能媒体。
38. 無線ネットワークのための方法であって、
    信号対雑音比（ＳＮＲ）値を計算すること、
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信すること、及び
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えること
    を備える方法。
39. 無線通信ネットワークにおいて動作可能な装置であって、
    信号対雑音比（ＳＮＲ）値を計算するための手段と、
    前記ＳＮＲ値を送信するための手段と、
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信するための手段と、
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えるための手段と
    を備える装置。
40. 下記の命令：
    信号対雑音比（ＳＮＲ）値を計算すること；
    前記ＳＮＲ値を送信すること；
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法を用いることに切替えるための表示を受信すること；及び
    ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ伝送技法に切替えること
    を実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶したコンピュータ読取り可能媒体。
41. 第１の値を備える第１の組のデータ情報を受信すること、
    前記第１の値が閾値より高いかどうか決定すること、及び
    前記第１の値が前記閾値より高いことが決定される場合に第１の伝送技法を用いることに切替えるための表示を送信すること
    を備える集積回路。

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