JP2012114913A - Ｍｉｍｏの最適な選択及び干渉除去に関する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセス端末において干渉ヌリング及びランク予測を行うことを容易にするシステム及び方法を提供する。
【解決手段】アクセス端末において複数の受信機復調器型を実装し、前記アクセス端末において干渉共分散行列を推定する。前記様々な受信機復調器型に関してＳＮＲを計算し、最適ランク及び関連するＣＱＩ情報をそれぞれ識別及び生成し、前記情報は、アクセスポイントに送信する。前記受信機復調器型のうちの少なくとも１つは、干渉ヌリングプロトコルを実行する。前記受信機復調器型は、少なくとも１つの最小平均二乗誤差干渉−ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器を、最大比合成（ＭＲＣ）復調器及び最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器のうちの１つ以上とともに具備する。
【選択図】図２

Description

35 U.S.C.§119に基づく優先権の主張
本特許出願は、本特許出願の譲受人に対して譲渡されておりさらに本明細書において参照されることによって明示で本明細書に組み入れられている、米国仮特許出願一連番号６０／６９１，４６８“A METHOD AND APPARATUS FOR OPTIMUM SELECTION OF MIMO AND INTERFERENCE CANCELLATION（ＭＩＭＯの最適な選択及び干渉除去に関する方法及び装置）”（出願日：２００５年６月１６日）の利益を主張するものである。

以下の説明は、一般的には、無線通信に関するものである。以下の説明は、より具体的には、無線通信環境において干渉を低減させることに関するものである。

無線通信システムは、世界中の大多数の人々が通信する上での非常に有力な手段になっている。無線通信デバイスは、消費者のニーズを満たすこと及びポータビリティと便利さを向上させることを目的としてますます小型化しかつ強力になってきている。携帯電話等のモバイルデバイスにおける処理電力の増大が、無線ネットワーク送信システムに対する要求の増大に結びついている。該システムは、典型的には、該システムを通じて通信する携帯電話ほど簡単にはアップデートされない。モバイルデバイスの能力が拡大するのに従い、無線デバイスの新しい能力及び改良された能力を完全に利用するのを容易にするような形で旧式の無線ネットワークシステムを維持するのが困難になる可能性がある。

より具体的には、周波数分割に基づく技術は、典型的には、スペクトルを均一な帯域幅の塊に分割することによって個別のチャネルに分離する。例えば、無線通信用に割り当てられた周波数帯域は、３０チャネルに分割することが可能であり、これらのチャネルの各々は、音声の会話を搬送すること、又はデジタルサービスの場合はデジタルデータを搬送することができる。各チャネルは、一度に１人のユーザーのみに割り当てることができる。１つの既知の変形は、システム帯域幅全体を複数の直交サブバンドに有効に区分する直交周波数分割技術である。これらのサブバンドは、トーン、搬送波、副搬送波、ビン、及び／又は周波数チャネルとも呼ばれる。各サブバンドは、データによって変調可能な副搬送波と関連づけられる。時分割に基づく技術の場合は、帯域は、順次タイムスライス又はタイムスロットに時間単位で分割される。チャネルの各ユーザーは、ラウンドロビン方式で情報を送信及び受信するためのタイムスライスが提供される。例えば、いずれかの所定の時間ｔにおいては、ユーザーは、ショートバーストに関してチャネルへのアクセスが提供される。次に、情報を送信及び受信するための時間のショートバーストが提供されている他のユーザーにアクセスが切り替わる。「交替する」サイクルが継続し、最終的には、複数の送信バースト及び受信バーストが各ユーザーに提供される。

符号分割に基づく技術は、典型的には、範囲内のいずれかの時間において利用可能な幾つかの周波数を通じてデータを送信する。一般的には、データがデジタル化されて利用可能な帯域幅で拡散され、複数のユーザーをチャネル上においてオーバーレイすることができ、さらに各々のユーザーに一意のシーケンスコードを割り当てることができる。ユーザーは、スペクトルの同じ広帯域の塊で送信することができ、各ユーザーの信号は、各々の一意の拡散符号によって帯域幅全体に拡散される。この技術は共有に対応することができ、１人以上のユーザーが同時並行して送信及び受信することができる。該共有は、拡散スペクトルデジタル変調を通じて達成させることができ、ユーザーのビットストリームが符号化されて疑似ランダム方式で超広チャネルを通じて拡散される。受信機は、特定のユーザーに関するビットをコヒーレントな形で集めるために関連する一意のシーケンス符号を認識してランダム化を除去するように設計される。

（例えば周波数分割技術、時分割技術、及び符号分割技術を採用する）典型的無線通信ネットワークは、ガバレッジエリアを提供する１つ以上の基地局と、前記カバレッジエリア内においてデータを送信及び受信することができる１つ以上の移動（例えば無線）端末と、を含む。典型的基地局は、ブロードキャスト、マルチキャスト、及び／又はユニキャストサービスを目的として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、移動端末にとっての独立した受信対象となることができるデータの流れである。前記基地局のカバレッジエリア内の移動端末は、複合ストリームによって搬送された１つの、２つ以上の又は全部のデータストリームを受信することに関心を有することができる。同様に、移動端末は、基地局又は他の移動端末にデータを送信することができる。基地局と移動端末との間の又は移動端末間での前記通信は、チャネルの変動及び／又は干渉電力の変動に起因して劣化する可能性がある。

従って、システムスループットを向上させるために及びユーザー経験を深めるために干渉の低減を容易にするシステム及び／又は方法が必要である。

以下は、１つ以上の実施形態についての基本的な理解を可能にするためにこれらの実施形態の単純化された要約を示すものである。この要約は、すべての企図されている実施形態を広範囲にわたって概説したものではなく、全実施形態の主要な又は極めて重要な要素を識別すること及びいずれかの又はすべての実施形態の適用範囲を詳細に説明することのいずれも意図されていない。以下の説明の唯一の目的は、後述される発明を実施するための最良の形態の準備段階として１つ以上の実施形態の幾つかの概念を単純な形で提示することである。

一側面により、干渉ヌリング（interference nulling）及びランク予測（rank prediction）を行う方法は、ＭＲＣ、ＭＭＳＥ、ＭＭＳＥ−ＩＮ等の複数の受信機復調器型を実装するアクセス端末を具備し、ここで、“ＩＮ”は、干渉ヌリングを表す。干渉ヌリングを採用する前記受信機復調器型は、ＭＭＳＥ−ＩＮを含む。干渉ヌリングを採用しない前記受信機復調器型は、ＭＲＣ及びＭＭＳＥを含む。ＭＭＳＥ及びＭＭＳＥ−ＩＮ受信機は、最高でＭ_ＲのＭＩＭＯ空間ストリームを復調することができ、ここで、ＭＲは、１よりも大きい整数であり、ＭＲＣ受信機は、１つの復調期間ごとに１つのＭＩＭＯ空間ストリームを復調することができる。

一側面により、無線通信環境において干渉ヌリング及びランク予測を行う方法は、前記アクセス端末において複数の受信機復調型を採用することと、干渉共分散行列を推定することと、前記複数の受信機復調器型のうちの複数の受信復調器型に関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を計算することと、送信容量を最適化するために全受信機復調器型における最適ランク及び関連するチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）を決定することと、前記ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信すること、とを具備することができ、前記受信機復調器型のうちの少なくとも１つは、干渉ヌリング技術を実行する。前記受信機復調器型は、少なくとも１つの最小平均二乗誤差干渉ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器と、最大比合成（ＭＲＣ）復調器及び最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器のうちの１つ以上と、を具備することができる。最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定することは、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定することと、前記有効ＳＮＲに対応する容量数を生成することと、容量を最適化するランクを前記容量数に基づいて選択することと、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを定量化することでＣＱＩ情報を生成すること、とをさらに具備することができる。前記方法は、平均干渉ヌリング利得を推定することと、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算することと、前記少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び前記少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関する最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定することと、前記最適ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信すること、とをさらに具備することができる。

前記平均干渉ヌリング利得を推定することは、１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定することと、干渉ヌリングを採用する受信機復調器型に関する有効ＳＮＲと干渉ヌリングを採用しない受信機復調器型に関する有効ＳＮＲとの間の差を計算することによってデルタ−有効ＳＮＲを決定することと、複数のタイムスロット及びトーン全体における前記デルタ−有効ＳＮＲの平均を求めることによって前記平均干渉ヌリング利得を決定すること、とをさらに具備することができる。前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算することは、干渉ヌリングを組み入れない１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定することと、前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する前記有効ＳＮＲ値に前記平均干渉ヌリング利得を加えることと、前記有効ＳＮＲ値に対応する容量数を生成することと、容量を最適化するランクを選択することと、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することによってＣＱＩ情報を生成すること、とをさらに具備することができる。

他の側面により、アクセス端末において仮説復号を用いて干渉ヌリング及びランク予測を行うことを容易にする装置は、前記アクセスポイントにおける複数の受信機復調器を有する受信機と、送信容量を最適化するために干渉共分散行列を推定し、前記複数の受信機復調器のうちの複数の受信機復調器に関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を計算し、全受信機復調器における最適ランク及び関連するチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）情報を決定するプロセッサと、前記ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信する送信機と、を具備することができ、前記受信機復調器のうちの少なくとも１つは、干渉ヌリング技術を採用する。前記受信機復調器は、少なくとも１つの平均二乗誤差干渉ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器と、最大比合成（ＭＲＣ）復調器及び最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器のうちの１つ以上と、を具備する。前記プロセッサは、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、前記有効ＳＮＲに対応する容量数を生成し、容量を最適化するランクを前記容量数に基づいて選択し、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化してＣＱＩ情報を生成することによって最適ランク及び関連するＣＱＩ情報をさらに決定することができる。前記プロセッサは、平均干渉ヌリング利得をさらに推定し、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算し、前記少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び前記少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関する最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定することができる。その他の側面により、前記プロセッサは、１つ以上の受信機復調器に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、干渉ヌリングを採用する受信機復調器に関する有効ＳＮＲと干渉ヌリングを採用しない受信機復調器に関する有効ＳＮＲとの間の差を計算してデルタ−有効ＳＮＲを決定し、複数のタイムスロット及びトーン全体において前記デルタ−有効ＳＮＲの平均を求めることで前記平均干渉ヌリング利得を計算することによって、前記平均干渉ヌリング利得を推定することができる。さらに他の側面により、前記プロセッサは、干渉ヌリングを組み入れない１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、前記１つ以上の候補のＭＩＭＯ送信ランクに関する前記有効ＳＮＲ値に前記平均干渉ヌリング利得を加え、前記有効ＳＮＲ値に対応する容量数を生成し、容量を最適化するランクを選択し、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することでＣＱＩ情報を生成することによって、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算することができる。

さらなる側面により、アクセス端末において干渉ヌリング及びランク予測を行うことを容易にする装置は、前記アクセス端末において複数の受信機復調器を採用するための手段と、干渉共分散行列を推定するための手段と、前記複数の受信機復調器型のうちの複数の受信機復調器型に関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を計算するための手段と、送信容量を最適化するために全受信機復調器型における最適ランク及び関連するチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）情報を決定するための手段と、前記ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信するための手段と、を具備し、前記受信機復調器型のうちの少なくとも１つは、干渉ヌリング技術を実行する。受信機復調器型は、少なくとも１つの平均二乗誤差干渉ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器と、最大比合成（ＭＲＣ）復調器及び最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器のうちの１つ以上と、を具備することができる。最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定するための手段は、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、前記有効ＳＮＲに対応する容量数を生成し、容量を最適化するランクを前記容量数に基づいて選択し、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することによってＣＱＩ情報を生成する。前記装置は、平均干渉ヌリング利得を推定するための手段と、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算するための手段と、前記少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び前記少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関する最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定するための手段と、をさら具備することができる。前記平均干渉ヌリング利得を推定するための前記手段は、１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、干渉ヌリングを採用する受信機復調器型に関するＳＮＲと干渉ヌリングを採用しない受信機復調器型に関する有効ＳＮＲとの間の差を計算してデルタ−有効ＳＮＲを決定し、複数のタイムスロット及びトーン全体における前記デルタ−有効ＳＮＲの平均を求めることによって前記平均干渉ヌリング利得を計算する。前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関する有効ＳＮＲを計算するための前記手段は、干渉ヌリングを組み入れない１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する前記有効ＳＮＲ値に前記平均干渉ヌリング利得を加え、前記有効ＳＮＲ値に対応する容量数を生成し、容量を最適化するランクを選択し、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することによってＣＱＩ情報を生成する。

さらに他の側面により、前記アクセス端末において複数の受信機復調型を採用し、干渉共分散行列を推定し、前記複数の受信機復調器型のうちの複数の受信機復調器型に関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を計算し、送信容量を最適化するために全受信機復調器型において最適ランク及び関連するチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）情報を決定し、前記ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信するためのコンピュータ実行可能命令を格納するコンピュータ読み取り可能媒体であって、前記受信機復調器型のうちの少なくとも１つは、干渉ヌリング技術を実行する、コンピュータ読み取り可能媒体。前記受信機復調器型は、少なくとも１つの最小平均二乗誤差干渉−ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器と、最大比合成（ＭＲＣ）復調器及び最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器のうちの１つ以上と、を具備することができる。前記コンピュータ読み取り可能媒体は、本発明の方法に関して、上述される様々な行為のうちのいずれかを実行するための命令をさらに格納することができる。

さらに他の側面は、干渉ヌリングを用いてランク予測を行うためのコンピュータ実行可能命令であって、前記アクセス端末において複数の受信機復調型を採用し、干渉共分散行列を推定し、前記複数の受信機復調器型のうちの複数の受信機復調器型に関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を計算し、送信容量を最適化するために全受信機復調器型において最適ランク及び関連するチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）情報を決定し、前記ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信するためのコンピュータ実行可能命令、を実行するプロセッサに関するものである。前記プロセッサは、本明細書において説明される方法の様々な行為を実行することに関連するいずれかの及びすべての命令をさらに実行すること、及び／又は本明細書において説明される装置に関連するいずれかのまたはすべての機能を提供することができる。例えば、前記プロセッサは、前記コンピュータ読み取り可能媒体によって格納された前記命令を実行することができる。

上記の目的及び関連する目的を完遂させた場合の前記１つ以上の実施形態は、以下において十分に説明されて請求項において特に強調される特長を具備する。以下の発明を実施するための最良の形態及び添付図面は、前記１つ以上の実施形態の一定の例示的側面を詳述するものである。しかしながら、これらの側面は、様々な実施形態の原理を採用することができる様々な方法のうちのほんのわずかを示しており、前記説明される実施形態は、これらのすべての側面及びその同等の側面を含むことが意図されている。

１つ以上の側面による、複数の基地局及び複数の端末を有する無線通信システムを示した図である。 様々な側面により、無線通信環境において干渉ヌリングを組み入れることによってＭＩＭＯ−ＳＣＷ ＣＱＩ及びランク計算を行う方法を説明する流れ図を示した図である。 様々な側面により、無線通信環境において干渉ヌリングを組み入れることによってＭＩＭＯ−ＳＣＷ ＣＱＩ及びランク計算を行う他の方法を説明する流れ図を示した図である。 図２の流れ図に対応し、受信機に関するランク及びＣＱＩ計算を行い、最適ランクを選択する方法を示した図である。 図３の流れ図に対応し、受信機に関するランク及びＣＱＩ計算を行い、最適ランクを選択するための方法を示した図である。 本明細書において説明される様々な側面により、無線通信環境におけるアクセス端末において干渉ヌリング及びランク予測を行うための方法６００を示した図である。 １つ以上の側面により、無線通信環境におけるアクセス端末において最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定するための方法７００を示した図である。 様々な側面により、無線通信環境におけるアクセス端末において干渉ヌリング及びランク予測を行うための方法８００を示した図である。 １つ以上の側面により、平均干渉ヌリング利得を推定するための方法９００を示した図である。 １つ以上の側面により、推定された平均ヌリング利得を採用して非干渉ヌリング復調器型（例えば、ＭＲＣ及び／又はＭＭＳＥ復調器）に関するＳＮＲを計算するための方法１０００を示した図である。 本明細書において説明される様々なシステム及び方法と関連して採用することができる無線ネットワーク環境を示した図である。 様々な側面により、アクセス端末において干渉ヌリング技術を用いてランク予測を行うことを容易にする装置を示した図である。

次に、図面を参照して様々な実施形態が説明され、同一のものについては図面全体に渡って同一の参照符号を付すこととする。以下では、説明の目的上、１つ以上の実施形態について徹底的に理解できるようにするために数多くの具体的な詳細が示される。しかしながら、該実施形態は、これらの具体的な詳細なしで実践できることが明確であろう。その他の事例においては、１つ以上の実施形態に関する説明を容易にするためによく知られた構造及びデバイスがブロック図形で示される。

本出願において用いられる「構成要素」、「システム」等の用語は、コンピュータに関連するエンティティ、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、及び／又はそのいずれかの組み合わせを指すことが意図される。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、エクセキュータブル、実行スレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであることができるが、これらに限定されない。プロセス及び／又は実行スレッド内には１つ以上の構成要素が常駐することができ、構成要素は、１つのコンピュータ上に局在化する及び／又は２つ以上のコンピュータ間で分散させることができる。さらに、これらの構成要素は、様々なデータ構造が格納されている様々なコンピュータ読み取り可能媒体から実行可能である。これらの構成要素は、ローカル及び／又は遠隔プロセスによって、例えば１つ以上のデータパケット（例えば、ローカルシステム又は分散型システム内の他の構成要素と及び／又はインターネット等のネットワークを通じて信号を用いてその他のシステムと対話中の構成要素からのデータ）を有する信号に従って通信することができる。さらに、当業者によって明確に理解されることになるように、本明細書において説明されるシステムの構成要素は、説明される様々な側面、最終目標、利点等を達成させるのを容易にするために再配置すること及び／又は追加の構成要素によって補完することが可能であり、さらに所定の図において示される精密な構成に限定されない。

さらに、本明細書においては、様々な実施形態が加入者局と関連させて説明される。加入者局は、システム、加入者装置、移動局、モバイル、遠隔局、アクセスポイント、遠隔端末、アクセス端末、ユーザー端末、ユーザーエージェント、ユーザーデバイス、又はユーザー装置と呼ぶことも可能である。加入者局は、携帯電話、コードレスフォン、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）フォン、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線接続能力を有するハンドヘルドデバイス、又は無線モデムに接続されたその他の処理装置であることができる。

さらに、本明細書において説明される様々な側面又は特長は、標準的なプログラミング及び／又はエンジニアリング技術を用いて製造方法、製造装置、又は製造品として実装することができる。本明細書において用いられる「製造品」という表現は、コンピュータによって読み取り可能なデバイス、キャリヤ、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ことが意図されている。例えば、コンピュータによって読み取り可能な媒体は、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ）と、光学ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ））と、スマートカードと、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）と、を含むことができるが、これらに限定されない。さらに、本明細書において説明される様々な記憶媒体は、情報を格納するための１つ以上のデバイス及び／又はその他の機械読み取り可能媒体を表すことができる。「機械読み取り可能媒体」という表現は、限定することなしに、無線チャネル及び命令及び／又はデータを格納、内蔵、及び／又は搬送することができるその他の様々な媒体を含むことができる。

本明細書における「典型的」という表現は、「１つの例、事例、又は実例」であることを意味することが明確に理解されるであろう。本明細書において「典型的」として記述されているいずれの実施形態も及びいずれの設計も、その他の実施形態及び設計よりも優先されるか又は有利であるとは必ずしも解釈すべきでない。

図１は、複数の基地局１１０及び複数の端末１２０を有し、本明細書において説明される１つ以上の側面と関連させて採用することができる無線通信システム１００を示す。基地局は、一般的には、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、またはその他の何らかの用語で呼ばれることもある。各基地局１１０は、特定の地理上のエリア１０２に関する通信カバレッジを提供する。「セル」という用語は、前記用語が用いられる状況に依存して基地局及び／又はそのカバレッジエリアを指すことができる。１０４ａ、１０４ｂ、及び１０４ｃに従い、システム容量を増大させるために、基地局カバレッジエリアを複数のより小さいエリア（例えば３つのより小さいエリア）に分割することができる。各より小さいエリアは、各々の基地局トランシーバサブシステム（ＢＴＳ）によって網羅することができる。「セクター」という用語は、前記用語が用いられる状況に依存してＢＴＳ及び／又はそのカバレッジエリアを指すことができる。セクターに分割されたセルに関して、前記セルの全セクターに関するＢＴＳは、典型的には前記セルに関する基地局内に共配置される。本明細書において説明される送信技術は、セクターに分割されたセルを有するシステム及びセクターに分割されないセルを有するシステムに関して用いることができる。説明を単純化するため、以下の説明においては、「基地局」という用語は、一般的には、セクターと交信する固定局及びセルと交信する固定局に関して用いられる。

端末１２０は、典型的には、システム全体にわたって分散され、各端末は、固定型または移動型であることができる。端末は、移動局、ユーザー装置、ユーザーデバイス、又はその他の何らかの用語で呼ばれることもある。端末は、無線デバイス、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線モデムカード等であることができる。各端末１２０は、いずれかの所定の時点においてダウンリンク及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することができる。ダウンリンク（又は順方向リンク）は、基地局から端末への通信リンクを指し、アップリンク（又は逆方向リンク）は、端末から基地局への通信リンクを指す。

集中型アーキテクチャに関しては、システムコントローラ１３０は、基地局１１０に結合し、基地局１１０に関する調整及び制御を提供する。分散型アーキテクチャに関しては、基地局１１０は、必要に応じて互いに通信することができる。順方向リンクにおけるデータ送信は、順方向リンク及び／又は通信システムによってサポートすることができる最高のデータ速度で又は最高のデータ速度に近い速度で１つのアクセスポイントから１つのアクセス端末に対して行われる。順方向リンクの追加チャネル（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することができる。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対して行うことができる。

アクセス端末がアクセスネットワークにアクセスすることを許容する登録後は、アクセス端末１２０及びアクセスポイントのうちの１つ、例えばアクセスポイント１１０、は、予め決められたアクセス手順を用いて通信リンクを確立させる。予め決められたアクセス手順の結果得られた接続状態においては、アクセス端末１２０は、データ及び制御メッセージをアクセスポイント１００から受信することができ、データ及び制御メッセージをアクセスポイント１００に送信することができる。アクセス端末１２０は、アクティブなアクセス端末１２０の組に加えることができるその他のアクセスポイントを連続的に探索する。アクティブな組は、アクセス端末１２０と通信することができるアクセスポイントのリストを具備する。前記アクセスポイントが見つかった時点で、アクセス端末１２０は、前記アクセスポイントの順方向リンクの品質評価基準を計算することが可能であり、前記品質評価基準は、信号・干渉・雑音比（ＳＩＮＲ又はＳＮＲ）を具備することができる。ＳＩＮＲは、パイロット信号に従って決定することができる。

アクセス端末１２０は、その他のアクセスポイントを探し、各々のアクセスポイントに関するＳＩＮＲを決定する。同時に、アクセス端末１２０は、アクセス端末１２０のアクティブな組内の各アクセスポイントに関する順方向リンクの品質評価基準を計算する。特定のアクセスポイントからの順方向リンク品質評価基準が予め決められた期間に関する予め決められた追加しきい値を上回るか又は予め決められた削除しきい値を下回る場合は、アクセス端末１２０は、前記情報をアクセスポイント１１０に報告することができる。アクセスポイント１１０からの後続するメッセージは、特定のアクセスポイントをアクセス端末１２０のアクティブな組に追加するか又は前記アクティブな組から削除するようにアクセス端末１２０に指示することができる。

アクセス端末１２０は、一組のパラメータに基づいて、アクセス端末１２０のアクティブな組から交信アクセスポイントをさらに選択することができる。交信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るアクセスポイント又は特定のアクセス端末にデータを通信中のアクセスポイントである。パラメータの組は、例えば現在及び以前のＳＩＮＲ測定、ビット誤り率、パケット誤り率、及びその他の既知の又は希望されるパラメータのうちの１つ以上を具備することができる。従って、例えば、交信アクセスポイントは、最大のＳＩＮＲ測定に従って選択することができる。アクセス端末１２０は、データ要求チャネル（ＤＲＣチャネル）で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することができる。ＤＲＣメッセージは、要求されたデータ速度、又は代替として、順方向リンクの品質を示すもの（例えば、測定されたＳＩＮＲ、ビット誤り率、パケット誤り率）等を含むことができる。アクセス端末１２０は、特定のアクセスポイントを一意で識別する符号を用いることによって前記特定のアクセスポイントへのＤＲＣメッセージのブロードキャストを指示することができる。

アクセス端末１２０に送信すべきデータは、アクセスネットワークコントローラ１３０によって受信することができる。その後は、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のアクティブな組内の全アクセスポイントにデータを送信することができる。代替として、アクセスネットワークコントローラ１３０は、最初に、アクセス端末１２０によっていずれのアクセスポイントが交信アクセスポイントとして選択されたかを決定し、その後に前記交信アクセスポイントにデータを送信することができる。データは、アクセスポイントにおいて待ち行列状態で格納することができる。

次に、各々の制御チャネルにおいて１つ以上のアクセスポイントによってページングメッセージをアクセス端末１２０に送信することができる。アクセス端末１２０は、１つ以上の制御チャネルにおいて信号を復調及び復号してページングメッセージを入手する。

本明細書において説明される１つ以上の側面により、各送信においてどれだけの数の層を送信すべきかを決定するためのランク予測を採用することができ、アクセス端末１２０は、交信セクターのアクセスポイント１１０が送信中であるときのチャネルについての知識を有する。ランク予測は、干渉ヌリングプロトコルと関連して利用することで、アクセス端末１２０が同じく利用可能な近隣のアクセスポイントと関連づけられた近隣セクターからのリアルタイムの干渉を説明することができるチャネル／干渉共分散行列を生成することができる。さらに、干渉ヌリングを実行する時点、多入力・多出力（ＭＩＭＯ）最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）プロトコルを採用する時点、送信すべきＭＩＭＯ層数等に関する様々な決定を共分散行列に基づいて行うことができる。すなわち、本明細書において説明される様々な側面は、ランク及びチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）計算を干渉ヌリングと関連して行うことを容易にする。

図２は、様々な側面により、無線通信環境において干渉を組み入れることによってＭＩＭＯ−ＳＣＷ ＣＱＩ及びランク計算を行う方法を説明する流れ図４００を示す。該図により、第１の段階２０２中に、複数の干渉ヌリング受信機の各々に関して、干渉共分散行列 Ｒｎｎに加えて複数のチャネル行列（Ｈ）を生成することができ、各受信機に関するランクを決定するのを容易にすることができる。さらに、各受信機（ＥｆｆＳＮＲ＿ｉｎｔ）に関する有効ＳＮＲを計算することができる。第２の段階２０４中に、複数のチャネル行列（Ｈ）を生成することができる（例えば、４×１、４×２、４×３等）。チャネル行列は、１つ以上の受信機（例えば、ＭＲＣ、ＭＭＳＥ等）に関するランクを計算するために利用することができる。ランクが計算された時点で、各受信機に関する有効ＳＮＲを計算することができる。最後に、有効ＳＮＲ（前記図によると７つの有効ＳＮＲであるが、これよりも多い又は少ない受信機及び関連するＳＮＲを利用することができる）は、容量マッピングすることができ、容量を最大化するためのランク及びＣＱＩ（例えば、最適ランク及び関連するＣＱＩ）を選択することができる。例えば、予測されたランクが１、２、又は３である場合は、干渉ヌリング利得を入手することができる。アルゴリズムは、ＣＱＩ及びランクが計算される時点からＡＴがデータを用いてスケジューリングされる時点まで干渉プロフィールが変化しないと仮定することができる。

図３は、１つ以上の側面により、ＭＩＭＯ−ＳＣＷ ＣＱＩ及びランク計算を行うための流れ図５００を示す。例えば、該手順は、ＣＱＩ及びランクが計算される時点とＡＴがデータを用いてスケジューリングされる時点の間に干渉プロフィールが変化できるときに、図２に示される手順と関連して利用することができる。（図２の手法が利用される場合は）ランク１乃至３に関して干渉ヌリング利得を計算することができる。例えば、前記利得は以下のように計算することができる。

干渉ヌリング利得（ランク１）＝ EffSNR_int(R=1)−EffSNR_MRC (R=1)
干渉ヌリング利得（ランク２）＝ EffSNR_int(R=1)−EffSNR_MMSE(R=1)
干渉ヌリング利得（ランク３）＝ EffSNR_int(R=1)−EffSNR_MMSE (R=1)
前記利得は、希望される場合は、時間の経過における平均を求めることができる。干渉ヌリング利得が相当である（例えば、何らかのしきい値Ｔよりも大きい）場合は、将来のフレームにおいて行われる後続の有効ＳＮＲ計算に干渉ヌリング利得を加えることができる。有効ＳＮＲ計算は、複数のチャネル行列（Ｈ）（例えば、４×１、４×２、４×３等）を生成することによって行うことができる。チャネル行列は、１つ以上の受信機（例えば、ＭＲＣ、ＭＭＳＥ等）に関するランクを計算するために利用することができる。ランクが計算された時点で、各受信機に関する有効ＳＮＲを計算することができる。前記利得は、以下のように加えることができる。

EffSNR_final (R=1) = EffSNR_MRC (R=1) + Int_canc_gain (R=1) > T
EffSNR_final (R=2) = EffSNR_MMSE (R=2) + Int_canc_gain (R=2) > T
EffSNR_final (R=3) = EffSNR_MMSE (R=3) + Int_canc_gain (R=3) > T
EffSNR_final (R=4) = EffSNR_MMSE (R=4)
最終的な有効ＳＮＲは、容量マッピングすることができ、容量を最大化するためのランク及びＣＱＩ（例えば、最適ランク及び関連するＣＱＩ）を選択することができる。

図４乃至１０に関して、干渉ヌリング技術が存在する場合において受信機に関するランク及びＣＱＩを計算することに関連する方法が説明される。例えば、方法は、ＦＤＭＡ環境、ＯＦＤＭＡ環境、ＣＤＭＡ環境、ＷＣＤＭＡ環境、ＴＤＭＡ環境、ＳＤＭＡ環境、又はその他の適切な無線環境において干渉ヌリングを用いたランク予測に関するものであることができる。説明を単純化するため、これらの方法は、一連の行為として示されて説明されている一方で、幾つかの行為は、１つ以上の実施形態により、本明細書において示されて説明されているのとは異なる順序で及び／又はその他の行為と同時並行して生じることができるため、これらの方法は行為の順序によって制限されないことが理解及び評価されるべきである。例えば、方法は、代替として、例えば状態図に示されるような一連の相互に関連づけられた状態又はイベントとして表すことが可能であることを当業者は理解及び評価するであろう。さらに、１つ以上の実施形態により方法を実装するためにすべての例示されている行為が常に要求されるわけではない。

図４は、本明細書において説明される１つ以上の側面により、受信機に関するランク及びＣＱＩの計算を行いさらに最適ランクを選択する方法４００を示す。４０２において、所定のトーンインデックスｋに関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を評価することでき、所定のランクｍに関しては以下のようになる。

ＳＮＲ_ｍ ^（ｋ）＝ｆ（Ｈ，Ｒｎｎ，ｍ，ｋ）
ここで、Ｈは、送信が行われるときのチャネルを定義するｍ_Ｒ×ｍ_Ｔ行列を表し、Ｒｎｎは、ｍ_Ｒ×ｍ_Ｒ干渉共分散行列である。４０４において、各ＳＮＲは、容量マッピングして全トーンに関する平均を求めることができる。４０６において、先行図に関して説明されるように、ｍ＝ａｒｇｍａｘ_ｍ［Ｃａｐ_ｍ］になるようにランクを選択することができる。同じく４０６において、所定の実装（例えば、ターボ復号器プロトコル、チャネル推定誤差プロトコル等）を反映させてより控えめなランク推定を行うようにするためにバックオフを適用することができ、このことが、所定の受信機に関する最適ランクＭを提供する。最適ランクが決定された時点で、４０８において、（例えばテーブルルックアップを通じて）ランクＭに関する有効ＳＮＲを評価することによってＣＱＩを計算することができ、ＥｆｆＳＮＲ＝ｆ［Ｃａｐ_ｍ］になる。４１０において、最適ランク及び関連するＣＱＩ情報は、アクセス端末からアクセスポイントにフィードバックすることができる。上式は、Ｒｎｎ及びチャネル行列Ｈを説明するため、データ送信速度と干渉ヌリングとの間における最適な調和について評価するために利用することができる。

Ｒｎｎを正確に推定できない場合においては、ＳＮＲは、チャネル行列の関数であることができ、以下のようになることが明確に理解されるであろう。

Ｒｙｙ＝ＨＨ＊＋Ｒｎｎ→Ｒｎｎ＝Ｒｙｙ−ＨＨ＊
ここで、Ｒｎｎは、干渉共分散行列であり、Ｒｙｙは、受信された共分散行列であり、ＨＨ＊は、自己の複素共役転置によって乗じられたチャネル行列である。受信された信号が利用可能であるため、Ｒｙｙは測定することができ、ＨＨ＊を決定してＲｍを導き出すことができる。

図５は、様々な側面により、無線通信環境において受信機に関してランク及びＣＱＩの計算を行いさらに最適ランクを選択する方法５００を示す。５０２において、無線通信領域における推定干渉量を説明するために１つ以上の共分散行列を生成することができる。５０４において、説明されるように第１のランクであるランク１干渉ヌリング受信機に関する干渉ヌリングによるランク予測を行うことができる。５０６において、干渉ヌリング受信機に関する、及び様々なランクの複数のその他の受信機（例えば、ＭＲＣ受信機、ＭＭＳＥ受信機等）に関する有効ＳＮＲについて評価することができる。５０８において、上述されるように送信ストリームを容量マッピングすることができる。

５１０において、送信容量を最大にするために最適ランク及び対応するＣＱＩを選択することができる。例えば、予測されたランクが１である場合は、干渉ヌリング利得を得ることができる。アルゴリズムは、ＣＱＩ及びランクが計算される時点からＡＴがデータを用いてスケジューリングされる時点まで干渉プロフィールが変化しないと仮定することができる。

幾つかの側面により、干渉ヌリング利得を実現可能な状況においてランク１が優先されるようにするためにランク偏向を行ってランク選択を偏らせることができる。ランク偏向は、例えば、受信されたアンテナ当たりの搬送波−干渉比（Ｃ／Ｉ）に基づいて可能にすることができる。干渉ヌリング利得の実質的な部分は、例えば、Ｃ／Ｉ＜５ｄＢに関して実現させることができ、干渉ヌリング及びランク１送信の場合の有効ＳＮＲに関する干渉プロフィールは、ＭＲＣ受信機及びランク１送信の場合の有効ＳＮＲよりも実質的に高くなる可能性がある。さらなる側面により、干渉ヌリングは、複数のアンテナを有するアクセス端末において実質的な性能利得を提供することができる。干渉ヌリングは、干渉共分散行列（Ｒｎｎ）、又は受信された共分散行列（Ｒｙｙ）の正確な推定を行うことによってさらに向上させることができる。その正確な推定を利用できないシナリオにおいては、受信機の悪影響を及ぼす側面を軽減する一方で複数の受信機の性能を最高化するために複数の仮説復号を実装することができる。例えば、（ＳＩＳＯ送信において）ランク＝１である場合は、アクセス端末は、ＭＲＣ受信機及びＭＭＳＥ干渉ヌリング受信機を実装することができる。

図６は、本明細書において説明される様々な側面により、無線通信環境においてアクセス端末内で干渉ヌリング及びランク予測を行うための方法６００を示す。６０２において、アクセス端末（例えば、無線デバイス、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、又はアクセスポイントとの通信に適したその他のアクセス端末）内の受信機において複数の受信機復調器型を採用することができる。複数の復調器型は、限定することなしに、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器、最小平均二乗誤差干渉−ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器、最大比合成（ＭＲＣ）復調器等を含むことができる。例えば、ＭＲＣ受信機は、所定の復調期間中にＭＩＭＯ空間ストリームを復調することができ、ＭＭＳＥ及び／又はＭＭＳＥ−Ｎ受信機は、１つの復調期間当たり最大でＭ_ＲのＭＩＭＯ空間ストリームを復調することが可能であり、ここでＭ_Ｒは、受信機数である。

６０４において、先行図に関して上述されるように、干渉共分散行列を推定することができる。６０６において、復調器型の各々に関するＳＮＲを計算することができる。幾つかの側面により、復調器型のうちの少なくとも１つは、ＭＭＳＥ−ＩＮ復調器である。６０８において、複数の受信機型全体において最適ランクを評価することができ、関連づけられたＣＱＩ情報を生成することができる。最適ランクは、送信容量を最適化するランクである。６１０において、最適ランク及び関連するＣＱＩ情報は、アクセスポイント（例えば、基地局、ノードＢ等）に送信することができる。

図７は、１つ以上の側面により、無線通信環境におけるアクセス端末において最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定するための方法７００を示す。方法７００は、上述されるように、方法６００と関連して利用できることが明確に理解されるであろう。７０２において、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関して有効ＳＮＲを計算することができる。７０４において、（例えば容量マッピング技術を用いて）有効ＳＮＲに対応する容量数を生成することができる。７０６において、容量を最適化するランクを容量数に基づいて選択することができる。例えば、送信容量を最適化するために最大の容量数又は値を有するランクを選択することができる。７０８において、最適ランクと関連づけられたＣＱＩ情報は、選択された、又は最適な、ランクに対応する有効ＳＮＲを量子化することによって生成することができる。

図８は、１つ以上の側面により、無線通信環境におけるアクセス端末において干渉ヌリング及びランク予測を行うための方法８００を示す。方法８００は、方法６００又は７００のいずれか又は両方と関連して実装できるということを理解すべきである。８０２において、平均干渉ヌリング利得を推定することができる。８０４において、推定された平均ヌリング利得は、１つ以上のＭＲＣ復調器に関する及び１つ以上のＭＭＳＥ復調器に関するＳＮＲを計算するために利用することができる。８０６において、１つ以上のＭＲＣ復調器及び１つ以上のＭＭＳＥ復調器に関する最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定することができる。８０８において、最適ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信することができる。

図９は、１つ以上の側面により、平均干渉ヌリング利得を推定するための方法９００を示す。方法９００は、例えば８０２に関して上述される平均干渉ヌリング利得を推定するために前記方法のうちの１つ以上と関連させて採用することができる。９０２において、１つ以上の復調器型（例えば、ＭＲＣ、ＭＭＳＥ、ＭＭＳＥ−ＩＮ等）に関する各々の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関して有効ＳＮＲを評価することができる。９０４において、「デルタ−有効ＳＮＲ」を計算することができる。デルタ−有効ＳＮＲは、干渉ヌリングを採用する受信機復調器型（例えば、ＭＭＳＥ−ＩＮ復調器）に関する有効ＳＮＲと干渉ヌリングを採用していない復調器型（例えば、ＭＲＣ復調器、ＭＭＳＥ復調器）に関する有効ＳＮＲとの間の差であることができる。９０６において、平均干渉ヌリング利得は、複数のタイムスロット及び／又はトーン全体におけるデルタ−有効ＳＮＲの平均を求めることによって決定することができる。

図１０は、１つ以上の側面により、非干渉ヌリング復調器型（例えば、ＭＲＣ及び／又はＭＭＳＥ復調器）に関するＳＮＲを計算するために推定平均ヌリング利得を採用するための方法１０００を示す。方法１０００は、先行する方法のうちのいずれかと関連して実装することができる。１００２において、有効ＳＮＲは、１つ以上の非ヌリング復調器型に関する１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関して決定することができる。１００４において、平均干渉ヌリング利得は、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲ値に加えることができる。１００６において、（例えば容量マッピングプロトコルを用いて）有効ＳＮＲ値に対応する容量数を生成することができる。１００８において、各ランクと関連づけられた容量値に基づいて、容量を最適化するランクを選択することができる。例えば、最高の容量値を有するランクは、最高レベルの送信容量を可能にするため容量を最適化するとみなすことができる。１０１０において、最適ランクが選択された時点で、選択されたランクに対応する有効ＳＮＲを量子化することによって、選択されたランクに関するＣＱＩ情報を生成することができる。選択されたランク及び関連するＣＱＩ情報は、先行図に関して上述されるように、アクセスポイントに送信することができる。

図１１は、典型的な無線通信システム１１００を示す。無線通信システム１１００は、簡潔を目的として１つの基地局及び１つの端末を描く。しかしながら、前記システムは、２つ以上の基地局及び／又は２つ以上の端末を含むことができ、追加の基地局及び／又は端末は、後述される典型的な基地局及び端末と実質的に同様であること又は異なることができる点が明確に理解されるべきである。さらに、基地局及び／又は端末は、互いの間における無線通信を容易にするために本明細書において説明されるシステム（図１乃至３及び１２）及び／又は方法（図４乃至１０）を採用できることが明確に理解されるべきである。

図１１は、多重接続・多搬送波通信システムにおけるＡＰ１１１０ｘ及び２つのＡＴ１１２０ｘ及び１１２０ｙの実施形態のブロック図である。ＡＰ１１１０ｘにおいて、送信（ＴＸ）データプロセッサ１１１４は、トラフィックデータ（すなわち、情報ビット）をデータソース１１１２から受信し、シグナリング及びその他の情報をコントローラ１１２０及びスケジューラ１１３０から受信する。例えば、コントローラ１１２０は、アクティブなＡＴの送信電力を調整するために用いられる電力制御（ＰＣ）コマンドを提供することができ、スケジューラ１１３０は、ＡＴに関する搬送波の割り当てを提供することができる。これらの様々なデータ型は、異なる搬送チャネルで送信することができる。ＴＸデータプロセッサ１１１４は、受信された信号を多搬送波変調（例えば、ＯＦＤＭ）を用いて符号化及び変調して変調されたデータ（例えば、ＯＦＤＭシンボル）を提供する。送信機装置（ＴＭＴＲ）１１１６は、変調されたデータを処理してダウンリンク変調信号を生成し、該ダウンリンク変調信号は、アンテナ１１１８から送信される。

ＡＴ１１２０ｘ及び１１２０ｙの各々において、送信されて変調された信号は、アンテナ１１５２によって受信され、受信機装置（ＲＣＶＲ）１１５４に提供される。受信機装置１１５４は、受信された信号を処理及びデジタル化してサンプルを提供する。受信（ＲＸ）データプロセッサ１１５６は、サンプルを復調及び復号して復号されたデータを提供し、前記復号されたデータは、復元されたトラフィックデータ、メッセージ、シグナリング等を含むことができる。トラフィックデータは、データシンク１１５８に提供することができ、端末に関して送信された搬送波割り当て及びＰＣコマンドは、コントローラ１１６０に提供される。コントローラ１１６０は、上述される方式を実行するように構成することができる。

各アクティブ端末１１２０に関して、ＴＸデータプロセッサ１１７４は、トラフィックデータをデータソース１１７２から受信し、シグナリング及びその他の情報をコントローラ１１６０から受信する。例えば、コントローラ１１６０は、端末に関する要求された送信電力、最大送信電力、又は最大送信電力と要求された送信電力の差を示す情報を提供することができる。割り当てられた搬送波を用いて様々な型のデータがＴＸデータプロセッサ１１７４によって符号化及び変調され、送信機装置１１７６によってさらに処理されてアップリンク変調信号が生成され、前記アップリンク変調信号は、アンテナ１１５２から送信される。

ＡＰ１１１０ｘにおいて、ＡＴから送信されて変調された信号がアンテナ１１１８によって受信され、受信機装置１１３２によって処理され、ＲＸデータプロセッサ１１３４によって復調及び復号される。受信機装置１１３２は、各端末に関する受信された信号品質（例えば、受信された信号・雑音比（ＳＮＲ））を推定すること及びこの情報をコントローラ１１２０に提供することができる。コントローラ１１２０は、各端末に関するＰＣコマンドを導き出し、端末に関する受信された信号品質が受け入れ可能な範囲内に維持されるようにする。ＲＸデータプロセッサ１１３４は、各端末に関する復元されたフィードバック情報（例えば、要求された送信電力）をコントローラ１１２０及びスケジューラ１１３０に提供する。

本明細書において説明される技術は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの技術は、ハードウェア内、ソフトウェア内、又はその組合せ内に実装することができる。ハードウェア内に実装する場合は、これらの技術に関する処理装置（例えば、コントローラ１１２０及び１１７０、ＴＸ及びＲＸプロセッサ１１１４及び１１３４等）は、本明細書において説明される機能を果たすように設計された１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（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、その他の電子装置、又はその組合せ内に実装することができる。

ソフトウェア内に実装する場合は、本明細書において説明される技術は、本明細書において説明される機能を果たすモジュール（手順、関数等）とともに実装することができる。ソフトウェアコードは、メモリ装置に格納してプロセッサによって実行することができる。メモリ装置は、プロセッサ内に又はプロセッサの外部に実装することができ、プロセッサの外部に実装する場合は、当業において知られる様々な手段で通信可能な形でプロセッサに結合させることが可能である。

図１２は、様々な側面により、無線通信環境におけるアクセス端末において干渉ヌリングを用いてランクを予測するのを容易にする装置１２００を示す。装置１２００は、プロセッサ、ソフトウェア、又はその組み合わせ（例えばファームウェア）によって実装された機能を表すことができる一連の相互に関連する機能ブロック、又は「モジュール」として表される。例えば、装置１２００は、先行図に関して上述されるような様々な行為を行うためのモジュールを提供することができる。装置１２００は、無線デバイス、携帯電話、ＰＤＡ等のアクセス端末において複数の受信機復調器型１２０２を採用するためのモジュールを具備する。装置１２００は、干渉共分散行列１２０４を推定するためのモジュールと、ＳＮＲを計算するためのモジュールと、をさらに具備する。ＳＮＲを計算するためのモジュールは、上述されるＳＮＲ値（例えば、候補ＭＩＭＯ送信ランク、ヌリング及び／又は非ヌリング復調器型等に関するＳＮＲ、及び／又は本明細書において説明される側面に関連する様々な行為を実行するのを容易にすることができるその他の適切なＳＮＲ値）のうちのいずれかを計算するための機能を提供することができる。装置１２００は、最適ランク１２０８（例えば、容量を最適化するランク）及び関連するＣＱＩを決定するためのモジュールと、選択されたランク及び関連するＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信するための送信モジュール１２１０と、をさらに具備する。この方法により、装置１２００及び装置１２００によって具備される様々なモジュールは、上述される方法を実行できる及び／又は本明細書において説明される様々なシステムに必要機能を分配できる。

上述されていることは、１つ以上の実施形態の例を含む。当然のことであるが、上記の実施形態を説明することを目的として構成要素又は方法の考えられるあらゆる組み合わせを説明することは可能ではないが、様々な実施形態のさらに数多くの組み合わせ及び置換が可能であることを当業者は認識するであろう。従って、説明される実施形態は、添付された請求項の精神又は適用範囲内にあるあらゆる変更、修正及び変形を包含することが意図されている。さらに、発明を実施するための最良の形態又は請求項の範囲において「含む」という表現が用いられている限りにおいて、該表現は、「具備する」いう表現が請求項において移行語として採用されたときの解釈と同様の包含性を有することが意図されている。

Claims (30)

1. アクセス端末において干渉ヌリング及びランク予測を行う方法であって、
   前記アクセス端末において複数の受信機復調器型を採用することと、
   干渉共分散行列を推定することと、
   前記複数の受信機復調器型のうちの複数の受信機復調器型に関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を計算することと、
   送信容量を最適化するために全受信機復調器型における最適ランク及び関連するチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）情報を決定することと、
   前記ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信すること、とを具備し、前記受信機復調器型のうちの少なくとも１つは、干渉ヌリング技術を実行する、方法。
2. 前記受信機復調器型は、少なくとも１つの最小平均二乗誤差干渉−ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器と、最大比合成（ＭＲＣ）復調器及び最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器のうちの１つ以上と、を具備する請求項１に記載の方法。
3. 最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定することは、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定することと、前記有効ＳＮＲに対応する容量数を生成することと、容量を最適化するランクを前記容量数に基づいて選択することと、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することによってＣＱＩ情報を生成すること、とをさらに具備する請求項１に記載の方法。
4. 平均干渉ヌリング利得を推定することと、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算することと、前記少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び前記少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関する最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定することと、前記最適ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信すること、とをさらに具備する請求項３に記載の方法。
5. 前記平均干渉ヌリング利得を推定することは、１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定することと、干渉ヌリングを採用する受信機復調器型に関する有効ＳＮＲと干渉ヌリングを採用しない受信機復調器型に関する有効ＳＮＲとの間の差を計算することによってデルタ−有効ＳＮＲを決定することと、複数のタイムスロット及びトーンにおける前記デルタ−有効ＳＮＲの平均を求めることによって前記平均干渉ヌリング利得を決定すること、とをさらに具備する請求項４に記載の方法。
6. 前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算することは、干渉ヌリングを組み入れない１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定することと、前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する前記有効ＳＮＲ値に前記平均干渉ヌリング利得を加えることと、前記有効ＳＮＲ値に対応する容量数を生成することと、容量を最適化するランクを選択することと、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することによってＣＱＩ情報を生成すること、とをさらに具備する請求項５に記載の方法。
7. アクセス端末において仮説復号を用いて干渉ヌリング及びランク予測を行うことを容易にする装置であって、
   前記アクセス端末における複数の受信機復調器を有する受信機と、
   干渉共分散行列を推定し、前記複数の受信機復調器のうちの複数の受信機復調器に関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を計算し、送信容量を最適化するために全受信機復調器において最適ランク及び関連するチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）情報を決定するプロセッサと、
   前記ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信する送信機と、を具備し、前記受信機復調器のうちの少なくとも１つは、干渉ヌリング技術を採用する、装置。
8. 前記受信機復調器は、少なくとも１つの最小平均二乗誤差干渉−ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器と、最大比合成（ＭＲＣ）復調器及び最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器のうちの１つ以上と、を具備する請求項７に記載の装置。
9. 前記プロセッサは、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを生成し、前記有効ＳＮＲに対応する容量数を生成し、容量を最適化するランクを前記容量数に基づいて選択し、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することでＣＱＩ情報を生成することによって最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定する請求項７に記載の装置。
10. 前記プロセッサは、平均干渉ヌリング利得を推定し、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算し、前記少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び前記少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関する最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定する請求項９に記載の装置。
11. 前記プロセッサは、１つ以上の受信機復調器に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、干渉ヌリングを採用する受信機復調器に関する有効ＳＮＲと干渉ヌリングを採用しない受信機復調器に関する有効ＳＮＲとの間の差を計算することでデルタ−有効ＳＮＲを決定し、複数のタイムスロット及びトーンにおける前記デルタ−有効ＳＮＲの平均を求めることで前記平均干渉ヌリング利得を計算することによって前記平均干渉ヌリング利得を推定する請求項１０に記載の装置。
12. 前記プロセッサは、干渉ヌリングを組み入れない１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する前記有効ＳＮＲ値に前記平均干渉ヌリング利得を加え、前記有効ＳＮＲ値に対応する容量数を生成し、容量を最適化するランクを選択し、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することでＣＱＩ情報を生成することによって、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算する請求項１１に記載の装置。
13. アクセス端末において干渉ヌリング及びランク予測を行うことを容易にする装置であって、
    前記アクセス端末において複数の受信機復調器型を採用するための手段と、
    干渉共分散行列を推定するための手段と、
    前記複数の受信機復調器型のうちの複数の受信機復調器型に関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を計算するための手段と、
    送信容量を最適化するために全受信機復調器型において最適ランク及び関連するチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）情報を決定するための手段と、
    前記ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信するための手段と、を具備し、前記受信機復調器型のうちの少なくとも１つは、干渉ヌリング技術を実行する、装置。
14. 前記受信機復調器型は、少なくとも１つの最小平均二乗誤差干渉−ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器と、最大比合成（ＭＲＣ）復調器及び最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器のうちの１つ以上と、を具備する請求項１３に記載の装置。
15. 最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定するための前記手段は、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、前記有効ＳＮＲに対応する容量数を生成し、容量を最適化するランクを前記容量数に基づいて選択し、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することによってＣＱＩ情報を生成する請求項１３に記載の装置。
16. 平均干渉ヌリング利得を推定するための手段と、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算するための手段と、前記少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び前記少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関する最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定するための手段と、をさらに具備する請求項１５に記載の装置。
17. 前記平均干渉ヌリング利得を推定するための前記手段は、１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、干渉ヌリングを採用する受信機復調器型に関する有効ＳＮＲと干渉ヌリングを採用しない受信機復調器型に関する有効ＳＮＲとの間の差を計算することによってデルタ−有効ＳＮＲを決定し、複数のタイムスロット及びトーンにおける前記デルタ−有効ＳＮＲの平均を求めることによって前記平均干渉ヌリング利得を計算する請求項１６に記載の装置。
18. 前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算するための前記手段は、干渉ヌリングを組み入れない１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する前記有効ＳＮＲ値に前記平均干渉ヌリング利得を加え、前記有効ＳＮＲ値に対応する容量数を生成し、容量を最適化するランクを選択し、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することによってＣＱＩ情報を生成する請求項１７に記載の装置。
19. アクセス端末において複数の受信機復調器型を採用することであって、前記受信機復調器型のうちの少なくとも１つは、干渉ヌリング技術を実行し、
    干渉共分散行列を推定し、前記複数の受信機復調器型のうちの複数の受信機復調器に関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を計算し、
    送信容量を最適化するために全受信機復調器型において最適ランク及び関連するチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）情報を決定し、
    前記ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信するためのコンピュータ実行可能命令を格納する、コンピュータ読み取り可能媒体。
20. 前記受信機復調器型は、少なくとも１つの最小平均二乗誤差干渉−ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器と、最大比合成（ＭＲＣ）復調器及び最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器のうちの１つ以上と、を具備する請求項１９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
21. 前記最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定するために、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、前記有効ＳＮＲに対応する容量数を生成し、容量を最適化するランクを前記容量数に基づいて選択し、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することでＣＱＩ情報を生成するための命令をさらに具備する請求項１９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
22. 平均干渉ヌリング利得を推定し、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算し、前記少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び前記少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関する最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定するための命令をさらに具備する請求項２１に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
23. 前記平均干渉ヌリング利得を推定するために、１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、干渉ヌリングを採用する受信機復調器型に関する有効ＳＮＲと干渉ヌリングを採用しない受信機復調器型に関する有効ＳＮＲとの間の差を計算することによってデルタ−有効ＳＮＲを決定し、複数のタイムスロット及びトーンにおける前記デルタ−有効ＳＮＲの平均を求めることによって前記平均干渉ヌリング利得を決定するための命令をさらに具備する請求項２２に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
24. 前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算するために、干渉ヌリングを組み入れない１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定し、前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する前記有効ＳＮＲ値に前記平均干渉ヌリング利得を加え、前記有効ＳＮＲ値に対応する容量数を生成し、容量を最適化するランクを選択し、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することによってＣＱＩ情報を生成するための命令をさらに具備する請求項２３に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
25. 干渉ヌリングを用いてランク予測を行うためのコンピュータ実行可能命令を実行するプロセッサであって、
    前記命令は、アクセス端末において複数の受信機復調器型を採用することであって、前記受信機復調器型のうちの少なくとも１つは、干渉ヌリング技術を実行することと、
    干渉共分散行列を推定することと、
    前記複数の受信機復調器型のうちの複数の受信機復調器型に関する信号・雑音比（ＳＮＲ）を計算することと、
    送信容量を最適化するために全受信機復調器型において最適ランク及び関連するチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）情報を決定することと、
    前記ランク及びＣＱＩ情報をアクセスポイントに送信すること、とを具備するプロセッサ。
26. 前記受信機復調器型は、少なくとも１つの最小平均二乗誤差干渉−ヌリング（ＭＭＳＥ−ＩＮ）復調器と、最大比合成（ＭＲＣ）復調器及び最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）復調器のうちの１つ以上と、を具備する請求項２５に記載のプロセッサ。
27. 前記命令は、最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定するために、１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定することと、前記有効ＳＮＲに対応する容量数を生成することと、容量を最適化するランクを前記容量数に基づいて選択することと、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することでＣＱＩ情報を生成すること、とをさらに具備する請求項２５に記載のプロセッサ。
28. 前記命令は、平均干渉ヌリング利得を推定することと、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算することと、前記少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び前記少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関する最適ランク及び関連するＣＱＩ情報を決定すること、とをさらに具備する請求項２７に記載のプロセッサ。
29. 前記命令は、前記平均干渉ヌリング利得を推定するために、１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定することと、干渉ヌリングを採用する受信機復調器型に関する有効ＳＮＲと干渉ヌリングを採用しない受信機復調器型に関する有効ＳＮＲとの間の差を計算することによってデルタ−有効ＳＮＲを決定することと、複数のタイムスロット及びトーンにおける前記デルタ−有効ＳＮＲの平均を求めることによって前記平均干渉ヌリング利得を決定すること、とをさらに具備する請求項２２に記載のプロセッサ。
30. 前記命令は、前記推定された平均ヌリング利得を採用して少なくとも１つのＭＲＣ受信機復調器及び少なくとも１つのＭＭＳＥ受信機復調器に関するＳＮＲを計算するために、干渉ヌリングを組み入れない１つ以上の受信機復調器型に関する前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する有効ＳＮＲを決定することと、前記１つ以上の候補ＭＩＭＯ送信ランクに関する前記有効ＳＮＲ値に前記平均干渉ヌリング利得を加えることと、前記有効ＳＮＲ値に対応する容量数を生成することと、容量を最適化するランクを選択することと、前記選択されたランクに対応する前記有効ＳＮＲを量子化することでＣＱＩ情報を生成すること、とをさらに具備する請求項２９に記載のプロセッサ。

Images