JP2013168957A - 無線通信システムにおける空間分割多元接続チャネル化 - Google Patents

無線通信システムにおける空間分割多元接続チャネル化 Download PDF

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Abstract

【課題】２つ以上の端末に対する伝送をスケジュールすることと、異なるサブツリーに対応する異なるコードオフセットを利用することとを含む空間分割多元接続チャネル化を提供する。
【解決手段】伝送は異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上でスケジュールすることが可能である。パイロット伝送が重複しないように、パイロットコードオフセットは異なるパイロット署名を提供する。重複周波数リソースは部分的に重複してよく、または完全に重複してもよい。
【選択図】図２

Description

関連出願
本出願は、２００６年１０月１０日に出願された「ＳＰＡＣＥ ＤＩＶＩＳＩＯＮ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＡＣＣＥＳＳ ＣＨＡＮＮＥＬＩＺＡＴＩＯＮ ＩＮ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭＳ」という表題の米国仮出願第６０／８２８，８２１号の利益を主張する。本出願の全体は参照によって本明細書に組み込まれる。
以下の説明は、一般に無線通信に関し、中でも、無線通信システムにおける空間分割多元接続チャネル化に関する。
無線通信システムは、それにより世界中で大部分の人々が通信するようになった広く行き渡った手段となった。消費者ニーズを満たし、携帯性および利便性を改善するために、無線通信装置はより小さくかつより強力になった。セルラー電話など、移動体装置における処理力の増大は、無線ネットワーク伝送システムの需要の増大をもたらした。かかるシステムは、通常、その上で通信するセルラー装置のように容易に更新されない。移動体装置の能力が拡大すると、新しくかつ改善された無線装置能力を十分に利用することを円滑にする形でより古い無線ネットワークシステムを維持することは困難な可能性がある。
無線通信システムは、通常、チャネルの形式で伝送リソースを生成するために異なる手法を利用する。これらのシステムは、符号分割多重（ＣＤＭ）システム、周波数分割多重（ＦＤＭ）システム、および時分割多重（ＴＤＭ）システムであり得る。ＦＤＭの一般に利用される１つの改変形態は、システム帯域幅全体を複数の直交サブキャリアに効果的に区分化する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムである。これらのサブキャリアは、トーン、ビン、および周波数チャネルと呼ばれる場合もある。それぞれのサブキャリアはデータを用いて変調することが可能である。時分割ベースの技術の場合、それぞれのサブキャリアは順次タイムスライスまたは順次タイムスロットの一部を備え得る。それぞれのユーザには、画定バースト期間すなわちフレーム内で情報を送受信するための１つまたは複数のタイムスロットおよびサブキャリアの組合せが提供される。ホッピング方式は、通常、シンボルレートホッピング（symbol rate hopping）方式またはブロックホッピング（block-hopping）方式であり得る。
以下は、開示される実施形態のいくつかの態様の基本的な理解をもたらすために簡素化された要約を提示する。この要約は広範な概要ではなく、重要なエレメントもしくは重大なエレメントを識別すること、またはかかる実施形態の範囲を描写することが意図されない。その目的は、後に提示されるより詳細な説明への前置きとして、説明される実施形態のいくつかの概念を簡素化された形式で提示することである。
１つまたは複数の実施形態およびその対応する開示によれば、セクタスループットの増大を可能にするためのＳＤＭＡチャネル化に関して様々な態様が説明される。
ある態様によれば、無線通信システムにおけるチャネル化を円滑にするための方法である。この方法は、異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で少なくとも２つの端末に対する伝送をスケジュールすることを含む。この方法は、少なくとも２つの端末に送られたパイロットに対して異なるコードオフセットを利用することも含み、異なるコードオフセットは異なるサブツリー（sub-trees）に対応する。異なるコードオフセットは異なるパイロット署名(pilot signature)を作成することができる。
別の態様は、プロセッサとメモリとを含む無線通信装置に関する。プロセッサは、少なくとも２つの端末に送信されたパイロットが異なるコードオフセットを利用するように、異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で少なくとも２つの端末に対する伝送をスケジュールするための命令を実行することが可能である。メモリは、プロセッサによって生成された命令に関する情報を記憶することができる。
別の態様によれば、空間分割多元接続チャネル化を提供する無線通信装置である。装置は、異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で少なくとも２つの端末に対する伝送をスケジュールするための手段を含む。装置は、少なくとも２つの端末に送られたパイロットに対して異なるコードオフセットを利用するための手段も含み、異なるコードオフセットは異なるサブツリーに対応する。
さらに別の態様は、異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で少なくとも２つの端末に対する伝送をスケジュールするための機械実行可能命令を記憶した機械可読媒体に関する。機械実行可能命令は、少なくとも２つの端末に送られたパイロットに対して異なるコードオフセットを利用するためでもあり、異なるコードオフセットは異なるサブツリーに対応する。
無線通信システムにおいて動作可能な装置がもう１つの関連態様である。装置は、異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で少なくとも２つの端末に対する伝送をスケジュールするように構成され得るプロセッサを含む。プロセッサは、少なくとも２つの端末に送られたパイロットに対して異なるコードオフセットを利用するように構成されることも可能であり、異なるコードオフセットは異なるサブツリーに対応する。
前述の目的および関連する目的の達成のために、１つまたは複数の実施形態は、以下で十分説明され、特に特許請求の範囲において指摘される特徴を備える。以下の説明および添付の図面は、特定の例示的な態様を詳しく記載し、実施形態の原理が用いられることが可能な様々な様式のほんのいくつかを示す。その他の利点および新規性のある特徴は、図面と共に検討された場合、以下の発明を実施するための形態から明らかになるであろう。また、開示された実施形態はかかる態様のすべておよびそれらの均等物を含むことが意図される。
空間分割多元接続チャネル化に関する様々な実施形態による多元接続無線通信システムを例示する図。 無線通信システムにおける空間分割多元接続チャネル化を円滑にする例示的なシステムを示す図。 チャネルツリー構造の例示的な区分を示す図。 ホップポート（hop-ports）と周波数領域の間のマッピングの例示的なグラフィック描写を示す図。 直交システムに関するトラヒックチャネルの使用に一定の制約を設けるツリー構造を例示する図。 逆方向リンク向けのアクセス端末による複数の確認応答（acknowledgement）（ＡＣＫ）のＳＤＭＡ伝送の例示的な態様を示す図。 逆方向リンク上で送られた複数の確認応答の衝突を抑圧するための態様を例示する図。 ４つのアクセス端末向けの４つのサブツリー構造を例示する図。 １つの端末が、送信されている３つの流れを有し、もう１つの端末が、送信されている１つの流れを有する、２つのアクセス端末向けの４つのサブツリー構造を例示する図。 ２つが、送信されている１つの流れを有し、その他が２つの流れを有する、３つのアクセス端末向けの４つのサブツリー構造を例示する図。 別の例示的なサブツリー構造を例示する図。 無線通信システムにおけるチャネル化を円滑にするための方法を例示する図。 送信機システムおよび受信機システムの実施形態のブロック図。 空間分割多元接続チャネル化のためのシステムを例示する図。
次に、図面を参照して様々な実施形態が説明される。以下の説明において、説明の目的で、１つまたは複数の態様の十分な理解を提供するために多数の特定の詳細が記載される。しかし、かかる（１つまたは複数の）実施形態はこれらの特定の詳細なしで実施できることは明らかであろう。その他の例において、これらの実施形態の説明を円滑にするために、よく知られている構造および装置がブロック図の形で示される。
本出願で使用される場合、用語「コンポーネント」、「モジュール」、「システム」などはコンピュータ関連のエンティティ、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中のソフトウェアを指すことが意図される。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上で実行しているプロセス、プロセッサ、オブジェクト、エクセキュータブル、一連の実行、プログラム、および／またはコンピュータであり得るが、これらであると限定されない。例として、コンピューティング装置上で実行しているアプリケーションおよびコンピューティング装置は両方ともコンポーネントであり得る。１つまたは複数のコンポーネントは、プロセスおよび／または一連の実行の中に存在することが可能であり、コンポーネントは１つのコンピュータ上に配置されることかつ／または２つ以上のコンピュータの間で分散することが可能である。加えて、これらのコンポーネントは、様々なデータ構造が記憶された様々なコンピュータ可読媒体から実行することが可能である。コンポーネントは、１つまたは複数のデータパケット（例えば、ローカルシステム内、分散システム内の別のコンポーネントと、かつ／またはインターネットなどのネットワークの全域で信号によってその他のシステムと相互作用している１つのコンポーネントからのデータ）を有する信号によってなど、局所プロセスおよび／または遠隔プロセスによって通信することができる。
さらに、無線端末に関して様々な実施形態が本明細書で説明される。無線端末は、システム、加入者装置、加入者局、移動局、移動体、移動体装置、遠隔局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、端末、無線通信装置、ユーザエージェント、ユーザデバイス、またはユーザ装置（ＵＥ）と呼ばれる場合もある。無線端末は、セルラー電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）電話、無線ローカルループ（ＷＬＬ）局、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線接続能力を有するハンドヘルド装置、コンピューティング装置、または無線モデムに接続されたその他の処理装置であってよい。さらに、基地局に関して様々な実施形態が本明細書で説明される。基地局は（１つまたは複数の）無線端末と通信するために利用することが可能であり、アクセスポイント、ノードＢ、またはいくつかのその他の専門用語で呼ばれる場合もある。
様々な態様または特徴は、いくつかの装置、コンポーネント、モジュールなどを含み得るシステムに関して提示される。様々なシステムは追加の装置、コンポーネント、モジュールを含んでよくかつ／または図に関して議論される装置、コンポーネント、モジュールのすべてを含まなくてもよい。これらの手法の組合せを使用することも可能である。
図１は、空間分割多元接続チャネル化に関する様々な実施形態による多元接続無線通信システム１００を例示する。さらに詳しくは、多元接続無線通信システム１００は、複数のセル、例えば、セル１０２、１０４および１０６を含む。図１の実施形態では、それぞれのセル１０２、１０４、および１０６は、複数のセクタを含むアクセスポイント１０８、１１０、１１２を含み得る。複数のセクタは、それぞれがセルの一部の中のアクセス端末と通信する責任を負うアンテナのグループによって形成される。セル１０２において、アンテナグループ１１４、１１６、および１１８はそれぞれ異なるセクタに対応する。セル１０４において、アンテナグループ１２０、１２２、１２４はそれぞれ異なるセクタに対応する。セル１０６において、アンテナグループ１２６、１２８、および１３０はそれぞれ異なるセクタに対応する。
それぞれのセルは、それぞれのアクセスポイントの１つまたは複数のセクタと通信中であるいくつかのアクセス端末を含む。例えば、アクセス端末１３２、１３４、１３６、および１３８は基地局１０８と通信中であり、アクセス端末１４０、１４２、および１４４はアクセスポイント１１０と通信中であり、アクセス端末１４６、１４８、および１５０はアクセスポイント１１２と通信中である。
例えば、セル１０４において例示されるように、それぞれのアクセス端末１４０、１４２、および１４４は、同じセル内の互いのアクセス端末とは異なる、そのそれぞれのセルの部分内に配置される。さらに、それぞれのアクセス端末１４０、１４２、および１４４は、そのアクセス端末が通信している対応するアンテナグループから異なる間隔を置いてよい。やはりセル内の環境条件およびその他の条件により、これらの要因は両方とも、それぞれのアクセス端末と、そのアクセス端末が通信しているその対応するアンテナグループの間に異なるチャネル条件が存在する状態をもたらす。
いくつかの態様によれば、特定のセル内のアクセス端末は、そのセルに関連するアクセスポイントと通信中であり、実質的に同時に、異なるセルに関連するアクセスポイントとも通信中であり得る。例えば、アクセス端末１３２はアクセスポイント１０８および１１０と通信中であり得、アクセス端末１４８はアクセスポイント１１０および１１２と通信中であり得、アクセス端末１５０はアクセスポイント１０８および１１２と通信中であり得る。
コントローラ１５２は、セル１０２、１０４、および１０６のそれぞれに結合される。コントローラ１５２は、インターネット、その他のパケットベースのネットワーク、または多元接続無線通信システム１００のセルと通信中のアクセス端末と情報をやりとりする回路交換音声ネットワーク（circuit switched voice network）など、複数のネットワークに対する１つまたは複数の接続を含み得る。コントローラ１５２は、アクセス端末とやりとりする伝送をスケジュールするスケジューラを含むか、または当該スケジューラに結合される。いくつかの実施形態では、スケジューラはそれぞれの個々のセル、セルのそれぞれのセクタ、またはそれらの組合せの中に存在してよい。
１つの例では、スケジューリングを拡張し、完全にまたは部分的に重複する期間中、ユーザが完全にまたは部分的に重複する周波数リソース上でスケジュールされることを可能にするためにＳＤＭＡを提供する目的で、知られているビームのセットを基地局で利用することが可能である。基地局がすべてのユーザに対する最善のビームを認識している場合、異なるユーザが異なるビーム上でデータを受信していることになる場合、基地局は異なるユーザに同じチャネルを割り付ける（allocate）ことができる。
ＳＤＭＡ指数は比較的遅く変化することが可能なパラメータであり得る。ＳＤＭＡ指数を計算するために使用される（１つまたは複数の）指数は移動体装置によって測定され得る、ユーザの空間統計を捕捉するため、これが発生する場合がある。この情報は移動体装置によって所望されるビームを演算して、このビームを基地局に示すために移動体装置によって使用され得る。電力割付けがない場合ですら、送信機においてチャネルを知ることは、特に、送信アンテナの数ＴＭが受信アンテナの数ＲＭより多いシステムに対する容量を改善する。容量改善はチャネルの方向に沿って固有ベクトルを送信することによって取得される。チャネルをフィードバックすることはオーバヘッドを利用する。
ＳＤＭＡはスケジューリングにおいて完全な柔軟性を可能にする十分豊かなビームのセットを送信機において提供する。ユーザは、いくつかのフィードバック機構を介して基地局に信号で知らされたビーム上でスケジュールされる。
いくつかの態様によれば、アクセス端末はパケット単位ベースで実質的に類似の時間−周波数リソース上でＳＤＭＡ次元の全体にわたってスケジュールすることが可能である。その他の態様では、それぞれの端末は、フレーム単位ベースで、スーパーフレーム単位ベースで、またはバースト単位ベースで、実質的に類似の時間−周波数リソース上でＳＤＭＡ次元の全体にわたってスケジュールすることが可能である。
本明細書で使用される場合、アクセスポイントは端末と通信するために使用される固定局であってよく、基地局、ノードＢ、またはいくつかのその他の専門用語で呼ばれる場合もあり、それらの機能性のいくつかもしくはすべてを含む。アクセス端末は、ユーザ装置（ＵＥ）、無線通信装置、端末、移動局、またはいくつかのその他の専門用語で呼ばれる場合もあり、それらの機能性のいくつかもしくはすべてを含む。
図１は、（例えば、異なるセクタ向けの異なるアンテナを有する）物理セクタを示すものの、その他の手法を利用できる点に留意されたい。例えば、それぞれが周波数空間においてセルの異なる領域をカバーする複数の固定「ビーム」を利用することは、物理セクタの代わりに、または物理セクタと組み合わせて利用できる。
図２は、無線通信システムにおける空間分割多元接続チャネル化を円滑にする例示的なシステム２００を示す。システム２００は、パイロットおよび複数の確認応答を多重化するように構成され得る。システム２００は、実質的に同時に、多入出力（ＭＩＭＯ）伝送および空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）伝送を円滑にするようにさらに構成され得る。開示された態様を十分に理解するために、ＭＩＭＯ伝送およびＳＤＭＡ伝送に関する情報が次に提供される。
ＭＩＭＯ方式では、複数のパケットを同じリソース上で送信できる。ＭＩＭＯ方式の広い概念は、２つの異なるパケットを同じリソース上で同時に送信できるというものである。ＭＩＭＯでは、基地局は送信アンテナと呼ばれる複数のアンテナを有し、端末は受信アンテナと呼ばれる複数のアンテナを有する。基地局は異なる信号を異なるアンテナから送信することができ、複数の受信アンテナが存在するため、信号を、到着時に、受信装置で分離して、理解することが可能である。例えば、２×２方法では、基地局は２本の送信アンテナ（ＴＭ１およびＴＭ２）を有し、端末は２本の受信アンテナ（ＲＭ１およびＲＭ２）を有する。受信アンテナＲＭ１およびＲＭ２は、若干の干渉または雑音を含み得る、送信信号ＴＭ１およびＴＭ２の線形結合を受信することになる。線形結合は以下のように表現できる。
Figure 2013168957
ＳＤＭＡ方式では、複数のアンテナを有する１つの端末を有する代わりに、１本のアンテナを有する複数のユーザが存在することが可能であり、異なるビームが異なるユーザに送られる。複数のユーザを彼らの空間署名が区別され得る同じ時間−周波数リソース上で同時にスケジュールすることが可能である。ＳＤＭＡでは、異なる領域内のユーザデバイスが同じチャネルリソースを共有し、それにより、より高い空間再使用を達成するように、セクタは空間領域に分割される。いくつかのその他の領域において、空間再使用は可能にされない。専用のチャネルリソースを使用するセクタ全体と潜在的に重複している個別のブロードキャストビーム領域が存在する場合がある。この領域は専用の制御データおよび／またはブロードキャストデータを送信するために使用できる。ブロードキャスト伝送のために使用されないこの領域は、ユニキャスト領域と呼ばれる。領域内の特定のビーム（またはビームの線形結合）を特定のユーザデバイスに適用することができ、それにより、ユーザデバイスに対するアンテナ利得が増大し、伝送によって生み出された干渉の空間拡散が制限されるように、すべてのユニキャスト領域は、より狭い空間ビームのセットにさらに再分割される。
ＭＩＭＯ方式およびＳＤＭＡ方式の両方において、端末は、チャネルを推定する（例えば、１本のアンテナは１つのチャネルを有し、２本のアンテナは２つのチャネルを有し、以下同様である）ために端末によって利用されるいくつかの知られている記号であるパイロットに一部基づいて、１つまたは複数の受信チャネルを復調する。ＭＩＭＯおよびＳＤＭＡの両方において、それぞれのアンテナからのチャネル推定は分離される必要があるため、端末は異なるアンテナから入って来るパイロットを多重化すべきである。それぞれの受信アンテナにおいて、異なるアンテナまたは両方のアンテナからのパイロットを多重化することが可能である。したがって、（ＭＩＭＯの場合）異なるアンテナまたは（ＳＤＭＡの場合）異なるビームに対応するパイロットを送信するために異なる直交コードを利用することが可能である。いくつかの態様によれば、コードはＤＦＴコードであり得る。
図２を再度参照すると、システム２００は、受信機２０４と無線通信中の送信機２０２を含む。例えば、送信機２０２は基地局であってよく、受信機２０４は通信装置であってよい。システム２００は１つまたは複数の送信機２０２と、１つまたは複数の受信機２０４とを含んでよい点を理解されたい。しかし、簡単にするために、１つの受信機だけと１つの送信機だけとが示される。
例えば、送信機２０２に４本のアンテナが存在する場合、４つの次元が存在する。したがって、それぞれが２つの層（例えば、アンテナ）を有する２つのＭＩＭＯ受信機２０４が存在する可能性があり、またはそれぞれが１つの層すなわち１本のアンテナを有する４つの受信機が存在する可能性がある。３つの受信機など、４つの層を利用するその他の組合せが存在する可能性もあり、その場合、２つの受信機はそれぞれ１つの層すなわち１本のアンテナを有し、１つの受信機は２本のアンテナすなわち２つの層を有する。別の組合せは、１つの層すなわち１本のアンテナを有する１つの受信機と、３つの層すなわち３本のアンテナを有する第２の受信機であり得る。システム２００は異なるコードを同じユーザの異なる層に（ＭＩＭＯ）または異なる受信機に（ＳＤＭＡ）割り当てるように構成され得る。したがって、システム２００はユーザおよび／または層の任意の組合せを管理する構造を提供する。
送信機２０２は、リソースを割り当てるすなわち割り付けるように構成され得るスケジューラ２０６を含むことが可能である。かかる割付けは、順方向リンク上で送られたパイロットの衝突、および／または逆方向リンク上で送られた複数の確認応答（ＡＣＫ）の衝突の防止を試みることができる。かかるリソースは、２分木であるチャネルツリーの利用により割り付けることができる。チャネルツリーに関するさらなる情報が下の図を参照して議論される。
スケジューラ２０６は、複数の受信機２０４に対する伝送をスケジュールするように構成され得る。かかる伝送は、異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で受信機２０４に対してスケジュールすることが可能である。受信機２０４をスケジュールするためにチャネルツリーの異なるサブツリーを利用することが可能である。
いくつかの態様によれば、スケジューラ２０６は、識別可能な複数の確認応答リソースを提供するようにさらに構成され得る。ＵＭＢにおいて、かつ基地局がパケットを端末に送信するたびに、端末は肯定ＡＣＫ（パケットは成功裏に受信された）または否定ＡＣＫ（パケットは成功裏に受信されなかった）であり得る確認応答（ＡＣＫ）を用いて応答する。ＣＤＭＡにおいて、ＡＣＫは（例えば、ＭＡＣ ＩＤに基づく）端末専用のチャネルである。
ＵＭＢにおいて、チャネルツリー上のそれぞれのベースノードが関連するＡＣＫリソースを有するように、ＡＣＫはチャネル専用である。したがって、受信機２０４に特定のノードが割り当てられる場合、受信機２０４はそのノードをダウンリンク上でＡＣＫが送信され得るリソースに対応させることができる。チャネルツリー上のノードを受信機２０４チャネルに割り当てて、後続のＡＣＫを異なるリソース上で送ることができる。
やはり送信機２０２内に含まれるのは、異なるオフセットコードをそれぞれのパイロットに割り当てることによって受信機２０４に対する伝送のためのパイロット割当てをオフセットするように構成され得るオフセッタ（offseter）２０８である。パイロット伝送が重複しないように、パイロットは異なるサブツリーに対応する異なるコードオフセットを有する。いくつかの態様によれば、この情報は非ＭＩＭＯ非ＳＤＭＡモードで送られた制御区分およびオーバヘッドチャネル(overhead channel)を復調するために必要でないため、第１のサブツリーを除いて、すべてのサブツリーの記述は後のオーバヘッドチャネルに延期され得る（deferred）。
オフセットは、１つまたは複数の受信機２０４に対する伝送のために利用される少なくともいくつかの空間次元であり得る。複数の受信機に同じチャネルＩＤを割り当てることが可能であるため、それぞれのユーザには、それぞれの受信機がチャネルを推定することを可能にする、異なるパイロットおよびパイロットコードまたは異なるパイロット署名（ＰＳ）を割り当てるべきである。スケジューラ２０８は、受信機の第１の層を特定することによって、受信機にそれぞれのパイロット署名を割り当てることができる。これは以下の例を用いて説明される。４人のユーザが存在し、それぞれのユーザは１つの層を有する。したがって、例えば、受信機１にはパイロット署名０（ＰＳ０）を提供でき、受信機２にはＰＳ１を提供でき、受信機３にはＰＳ２を提供でき、受信機４にはＰＳ３を提供できる。
別の例では、２つの受信機が存在し、（ＭＩＭＯにおいて）それぞれの受信機は２つの層を有する。したがって、オフセッタ２０８は第１の受信機にＰＳ０を割り当てることが可能であり、第２の受信機にＰＳ２を割り当てることが可能である。第１の受信機にＰＳ０が割り当てられ（かつ第１の受信機が２つの層を有する）場合、受信機はＰＳ０およびＰＳ１を利用するべきであることを理解する。第２の受信機にＰＳ２が割り当てられる場合、受信機はＰＳ２およびＰＳ３を利用すべきであることを理解する。上で議論されたように、異なる数の受信機と、層すなわちアンテナの異なる組合せとが存在し得ることを理解されよう。
したがって、多くのパイロット署名が存在するため、オフセッタ２０８はオフセットを送ろうと試みて、受信機２０４の第１の層に対応するパイロット署名を割り当てる。後続の層の場合、受信機２０４は指数を、最大で層の数まで、１ずつ増分することになる。
いくつかの態様によれば、スケジューラ２０６は、複数のＡＣＫの位置を変えずに割当てサイズを削減するためのスケジューリング技術を利用するように構成され得る。例えば、スケジューラ２０６はまず、最後のＡＣＫの後のノードを除去することによってノードのサブセットを割り当て、次いで、第１のＡＣＫの前のノードを除去することによってノードのサブセットを割り当てることができる。
システム２００は、パイロットを多重化し、割当てを多重化することに関する命令を実行するために送信機２０２（および／またはメモリ２１２）に動作可能に接続されたプロセッサ２１０を含み得る。プロセッサ２１０は、リソースを割り当てるためおよび／または送信機２０２によって受信された情報を生成するための専用のプロセッサであってよい。プロセッサ２１０は、異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で２つ以上の端末に対する伝送をスケジュールすることに関する命令を実行するように構成されることも可能である。プロセッサ２１０は、受信機に送信されたパイロットが、重複時間リソースまたは重複周波数リソース上で互いからのオフセットである異なるコードを利用するように伝送をスケジュールできる。コードオフセットは異なるサブツリーに対応し得る。プロセッサ２１０はシステム２００の１つまた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よくかつ／あるいは送信機２０２によって受信された情報の分析および生成と、システム２００の１つまたは複数のコンポーネントの制御の両方を行うプロセッサであってもよい。
メモリ２１２は、プロセッサ２１０によって実行される命令に関する情報ならびに無線通信ネットワークにおけるＳＤＭＡおよび／またはＭＩＭＯチャネル化に関するその他の適切な情報を記憶することが可能である。メモリ２１２は、システム２００が本明細書で開示される様々な態様を実施するために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、送信機２０２と受信機２０４の間の通信を制御するための措置を講じることなどに関連するプロトコルをさらに記憶することが可能である。
本明細書で説明されるデータ記憶（例えば、メモリ）コンポーネントは、揮発性メモリであってよく、もしくは不揮発性メモリであってもよく、または揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を含んでもよい点に留意されたい。限定ではなく例として、不揮発性メモリは読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能な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ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、またはフラッシュメモリを含み得る。揮発性メモリは、外部のキャッシュメモリとして働くランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み得る。限定ではなく例として、ＲＡＭは、同期ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、およびダイレクトランバス（direct Rambus）ＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ（登録商標））など、多くの形式で利用可能である。開示される実施形態のメモリ２１０は、これらのおよびその他の適切なタイプのメモリに限定されていることなく、当該メモリを備えることが意図される。
チャネルツリー構造３００の例示的な区分が図３で例示される。ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ無線通信環境内で、順方向リンク上でリソースを割り当てることに関して基地局はチャネルツリー３００を利用できる。ツリー構造３００は利用可能な周波数領域上へのポート間隔（port space）のマッピングを表す。ツリー構造３００のベースノード３０２ないし３１６は非重複連続トーンに対応し得る。これは同じツリー内でスケジュールされたアクセス端末が直交性と関連づけられることを可能にする。通常のＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステムにおいて、セクタ内の通信をスケジュールするために単一のツリー構造を用いることが可能であり、その場合、チャネルツリー３００内にスケジュールされた端末はチャネル直交性と関連づけられる。ＳＤＭＡの使用を可能にするために、複数のチャネルツリー３００を使用することが可能であり、その場合、異なるツリー上の受信機３０４は実質的に類似の時間−周波数リソースを利用することができる。
チャネル３００内のそれぞれのノードはチャネルを表す。周波数ホッピングが存在するため、論理的にそれぞれの受信機にはチャネルのノードが割り当てられる。周波数ホッピングパターンにおいて、同じインターレースの異なる時間またはフレームで、ノードは周波数ホッピングを円滑にするために異なる物理パターンにマップすることになる。ノードは、２個のノードが同時に同じ物理リソースにマップしないように、直交的にマップする。したがって、任意の時点でチャネルツリー３００において、ノードはリソースのセットにマップする。かかるマッピングは基地局によって円滑にすることが可能であり、マッピングはランダムな形であってよい。
チャネルツリー３００内のそれぞれのノードはノード識別子（ＩＤ）を有する。ノードが割り当てられる場合、そのノードに関するチャネルＩＤは端末に通信される。例示されたチャネルツリー３００はチャネルツリーの一部である点を理解されたい。完全なチャネルツリーは、ノード３０２〜３１６によって例示されるレベルであるベースレベルで３２個のノードを有することが可能である。ツリー内の次に高いレベル（例えば、ノード３１８によって表されるレベル）は１６個のノードを有することが可能である。次に高いレベルは８個のノードを、もう１つ高いレベルは４個のノードを、次いで、その次に高いレベルで２個のノードを有することが可能である。最高レベルは１個のノードで表される。
したがって、端末がノード３０４に対する割当てを有する場合、それは端末によって利用されるチャネルである。端末にノード３１８が割り当てられる場合、受信機は２個のノード３０２および３０４を有する。所与のフレーム上の任意の時点で、これらの２個のノード３０２および３０４がホッピングパターンでこのチャネルにマップする場合、受信機はデータをこの物理タイル上で送信することになり、その場合、それぞれのタイルは１６個のトーンである。チャネルツリー３００は周波数に対処し、ツリー内の上方移動はより多くの周波数を提供する。
ＳＤＭＡもしくはＭＩＭＯのどちらかまたはそれらの両方において、同じリソースが複数の受信機または同じ受信機の複数の層に割り当てられる。したがって、基地局は２つの信号を送信していることになる。ＭＩＭＯにおいて、２つの信号は同じ端末に対する重複信号である。リソースの量は変わらず、それは同じリソースであり、２つの信号は同じリソース上で重複する。
限定ではなく例として、基地局は２本のアンテナ（ＴＭ１およびＴＭ２）を有し、受信機は２本のアンテナ（ＲＭ１およびＲＭ２）を有する。理想的なシステムでは、通信間のいかなる漏話も伴わずに、ＴＭ１からの通信はＲＭ１によって受信されることになり、ＴＭ２からの通信はＲＭ２によって受信されることになる。これを表す直交行列が下で例示される。
Figure 2013168957
式中、ＴＭ１は（行列の頂上の）「１」によって表されるＲＭ１によって受信され、理想的なシステムでは、ＲＭ１はＴＭ２から受信された信号を受信しないため、（行列の頂上の）「０」によって表される。同様に、理想的なシステムでは、ＲＭ２はＴＭ１から信号を受信しないため、したがって、「０」は行列のより低い部分にある。行列のより低い部分内の「１」は、ＴＭ２からの信号がＲＭ２で受信されたことを表示する。
しかし、理想的なシステムにおいて受信される純信号は通常発生しない。通常発生するのは、両方の送信アンテナが両方の受信アンテナで受信される通信に寄与することである。したがって、信号は、以下の行列によって表されるように、フィルタＦを利用することによって分離できる。
Figure 2013168957
ＭＩＭＯ方式では、端末は同じリソース上で２つの信号を取得している。ＳＤＭＡ方式では、同じノードが異なる受信機に割り当てられる。したがって、ＳＤＭＡでは、第１の受信機および第２の受信機は両方とも１個のノードに割り当てられ、両方の受信機には同じノードＩＤが提供される。ＳＤＭＡで利用されるビームはそれぞれの受信機に対して異なり、間隔において分離され、これは漏れまたは漏話を最低限に抑える。ＭＩＭＯにおける伝送は、上の行列で例示されたように、フィルタを利用して重複することが可能である。したがって、ＭＩＭＯでは、受信機は第１のアンテナおよび第２のアンテナから別々にチャネルを推定すべきである。ＳＤＭＡでは、受信機は異なるビームに対応するチャネルを推定する。
チャネルツリーのベースレベルではなく、（図３のノード３１８など）ツリーのより高いレベルで受信機が割り当てられた場合、受信機は（図３のノード３０２または３０４など）ＡＣＫリソースのどちらかを利用することができる。通常、受信機３０４はリソースを決定するために一番左のベースノードを選択することになる。したがって、ユーザにノード３１８が割り当てられた場合、ＡＣＫはノード３０４上ではなくノード３０２上で送られることになる。
伝送が同じリソース上の複数のユーザに対する状況では、複数のＡＣＫは衝突することになるため、ＡＣＫは異なるユーザに対して同じリソース上で送信されない。例えば、複数符号語（ＭＣＷ）ＭＩＭＯでは、リソースが複数の層を有する１人のユーザに割り当てられた場合、１つの層を復号することが可能であり、その他の層は復号しなくてよいため、複数のＡＣＫは個別に送られる必要がある。したがって、ＡＣＫは確認応答されている特定の層と関連づけられるべきである。
したがって、複数のＡＣＫは同じリソースと関連づけられるべきである。簡単な解決策はそれぞれのノードに複数のＡＣＫを提供することである。２つの受信機が存在する場合、第１の受信機は第１のＡＣＫを使用するように命令されることになり、第２の受信機は第２のＡＣＫを使用するように命令されることになる。しかしこれは、必要とされるＡＣＫリソースの数を増大させ、その解決策は、ＡＣＫリソースの数を増大することであろう。
しかし、２人のユーザを伴うＳＤＭＡ方式では、例えば、割当てが少なくとも２個のノードであるように、ユーザは多重化されるべきである。例えば、第１のユーザと第２のユーザにノード３１８が割り当てられた場合、第１のユーザはＡＣＫを送るためにノード３０２を利用でき、第２のユーザはＡＣＫを送るためにノード３０４を利用することができる。したがって、ＳＤＭＡでは、次いでＡＣＫに同じノードが割り当てられることになるため、２つの端末に同じベースノードを割り当てることはできない。しかし、ＳＤＭＡでは、２つの端末により高いレベルの同じノードを割り当てることができる。同様に、３つの端末が存在する場合、少なくとも３個のノードが割り当てられるべきであり、４つの端末には４つの端末が割り当てられるべきであり、以下同様である。
さらに、ツリーとして示されるが、いくつかの態様によれば、チャネルツリー構造３００は、無線通信環境内でアクセス端末をスケジュールする際に援助するために行列形式またはその他の適切な形式で維持することが可能である。
以下の図は上で説明された様々な態様をさらに詳細に例示および説明する。図４を参照すると、例示されるのはホップポートと周波数領域の間のマッピング４００の例示的なグラフィック描写である。これはツリー構造３００（図３）のベースノード３０２〜３１６によって表される。ホップポートは異なる置換が与えられた様々な周波数領域に対するマッピングを受けるため、マッピングは１つの特定の置換に対応し得る。特に、ツリー構造３００は８個のベースノード３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、および３１６を含み得る。したがって、８個のホップポートは、１つのホップ置換の間、利用可能な周波数領域内にある８個の異なる周波数領域にマップすることが可能である。
さらに詳細には、ホップ置換の間、第１のホップポート（ｈｐ１）４０２は第３の周波数領域（ｆｒ３）４０４にマップでき、第２のホップポート（ｈｐ２）４０６は第１の周波数領域（ｆｒ１）４０８にマップでき、第３のホップポート（ｈｐ３）４１０は第６の周波数領域（ｆｒ６）４１２にマップでき、以下同様である。このマッピングは例示だけを目的とする点を理解されたい。これらのマッピングはランダムに、擬似ランダムに、または任意のその他の適切な手段を通じて割り当てることができる。さらに、マッピングは特定の時間間隔の間かつ／または置換スケジュールに従って再度割り当てることができる。これらのマッピングはチャネルツリー内のホップポートに関連するアクセス端末が依然として直交チャネルに関連することを可能にする（例えば、周波数範囲は直交性を維持するように作成できる）点も理解されたい。
いくつかの態様では、マッピングは、サブキャリアマッピングまたは、一態様では、サブキャリアの少なくとも２つのグループを備え得るサブキャリアセットと置き換えることが可能である。ある態様では、サブキャリアのグループは互いから独立してよく、一方、それぞれのグループ内のサブキャリアは互いに連続する。そのように、それぞれの割当てに対して若干の多様性を円滑にしながら、リソースを効率的に提供することが可能である。
図５は直交システムに関するトラヒックチャネルの使用に一定の制限を設けるツリー構造を例示する。割り当てられたそれぞれのトラヒックチャネルに関して、割り当てられたトラヒックチャネルのサブセット（または子孫）であるすべてのトラヒックチャネルと、それに対して割り当てられたトラヒックチャネルがサブセットであるすべてのトラヒックチャネルとが制限される。２つのトラヒックチャネルが同時に同じサブキャリアのセットを使用しないように、制限されたトラヒックチャネルは割り当てられたトラヒックチャネルと同時に使用されない。
例示されるように、チャネルツリーはＭ個の複数のサブツリーを含む。サブツリー０（５０２）、サブツリー１（５０４）、サブツリー２（５０６）およびサブツリー３（５０８）とラベル付けされた４つのサブツリーが例示される。この場合、マッピングに基づいて、送信空間次元（transmit spatial dimensions）のＭ個の最大組合せ数が存在する。Ｍは以下のように定義され得る。
Figure 2013168957
式中、ｎは空間的に多重化されたアクセス端末の数であり、Ｍｋはアクセス端末ごとのＭＩＭＯ順序（例えば、層または流れの数）である。
ある態様では、それぞれのサブツリーは同じ時間−周波数リソースにマップする。ホッピングが使用される別の態様によれば、それぞれのサブツリーは同じホッピングパターンを有することが可能である。例えば、任意の２つのサブツリーの同じノード上でスケジュールされたアクセス端末は一緒にホップする。
ＳＤＭＡを利用する際、パイロットがまさにその同じリソース上で送信される場合、同時に送信されているそれぞれのユーザに送信されたパイロットは、互いに衝突する可能性がある点に留意されたい。
したがって、いくつかの態様によれば、パイロットの衝突を防止するために、スケジューラまたはセクタは衝突回避アルゴリズムまたは衝突回避技術を利用できる。したがって、複数のリソースがそれぞれのユーザに割り当てられた場合、それらのユーザのうちのいずれかに対するパイロットの伝送に関して同じリソースは使用されないことになる。ある態様では、この技術はＳＤＭＡにおけるアクセス端末間でサブツリー指数オフセットを利用する。さらなる態様では、このオフセットは、少なくとも重複している伝送に関してスケジュールされているアクセス端末間の空間次元の総数である。例えば、４つのアクセス端末がそれぞれ１つの流れを受信するとした場合、パイロットリソースに関するオフセットは、それぞれのツリーが異なるオフセットを使用して、それぞれのツリー上で０、１、２、または３である。
別の例では、２次ＭＩＭＯアクセス端末が存在する（例えば、２つのアクセス端末がそれぞれ２つの流れを受信する）場合、１つのツリーは０のオフセットを有することになり、もう１つのツリーは２のオフセットを有することになる。このさらなる例では、ＭＩＭＯアクセス端末１（２つの流れ）とＳＩＭＯアクセス端末２（１つの流れ）とが存在する。アクセス端末１向けのパイロットは、端末２向けのパイロットと同じ（例えば、同じベースノードに対応する）トラヒックリソース上で送られる。しかし、端末は異なるサブツリーに対応する異なるコードオフセットを利用する。異なるコードオフセットは異なるパイロット署名を生成し、したがって、「衝突」していない。ある例では、２つのＳＩＭＯアクセス端末がスケジュールされている場合、任意の２つのオフセットを利用できる。
上で説明された技術は、すべての｛層、アクセス端末｝の対に対して異なるパイロット署名を提供する。これはまた、コードを変えるためまたは系列をスクランブルするためにオフセットを利用する拡散コードまたはスクランブリングコードをパイロットに関して使用することによって拡張することも可能である。
図６は、順方向リンクＳＤＭＡ伝送のための、アクセスポイントまたはセクタに対する、逆方向リンク向けの複数のアクセス端末による複数の確認応答（ＡＣＫs）のＳＤＭＡ伝送の態様を例示する。アクセス端末は、Ｍｋ個の層と、サブツリー指数ｍと、Ｎｋ個のベースノードからなる割当てとを用いて、ｍｉｎ｛ｍ，Ｎｋ−Ｍｋ｝＋ｉを示すベースノードに関連する確認応答区分(acknowledgement segment)、すなわち確認応答リソース上のｉ番目の層に対して複数の確認応答を送り、式中、０およびＮｋ−１は異なるサブツリーの同じベースノードに対応し、ｉはレイヤインデックス（layer index）である。
図７は、順方向リンクに関してスループット問題を生じさせる可能性があり、スケジューラまたはセクタがすべての｛層、アクセス端末｝の対に対して識別可能な複数の確認応答リソースを提供し得る、逆方向リンク上で送られた確認応答の衝突を抑圧するための態様を例示する。（対をなす）ＳＤＭＡユーザの組合せ（union）に与えられた複数の割当ての組合せ上で送信された確認応答は、少なくとも
Figure 2013168957
である。
すべてのユーザに同じトラヒックリソース：Ｎｋ＝Ｎが割り当てられた場合、これは上の確認応答リソースマッピング規則を用いて確保されたすべての｛層、アクセス端末｝の対に対して識別可能な確認応答リソースを提供する。個々のアクセス端末の割当ては、その確認応答リソースの位置を変えずに削減することが可能である。したがって、これは、このアクセス端末の最後の確認応答区分を運ぶノードの後の（点線円７０２内に例示された）ノードを除去することによって円滑にすることが可能である。別の態様によれば、これはこのアクセス端末の最後の確認応答区分を運ぶノードの前の（点線円７０４内に例示された）ノードを除去することによって拡大することが可能である。
図８を参照すると、例示されるのは、８０２、８０４、８０６、および８０８で例示された４つのアクセス端末向けの４つのサブツリー構造８００である。４つのアクセス端末８０２〜８０８のそれぞれは、それぞれが重複周波数リソースに関する重複期間にわたって送信されている１つの流れを有する。例示されるように、それぞれのサブツリー、したがって、それぞれのユーザに異なるオフセットが割り当てられ、次いで、互いのサブツリーが割り当てられるように、確認応答リソース、逆方向リンク、パイロットリソース割当て、および順方向リンクの組合せが割り当てられる。異なるコードオフセットは、パイロットの「衝突」を抑圧するために異なるパイロット署名を提供する。したがって、異なる端末向けのパイロットは同じ（例えば、トラヒックに類似した）ノード上で送られるが、衝突を抑圧するために異なるコードオフセット（したがって、異なるパイロット署名）を使用する。
図９を参照すると、１つの端末９０２が、送信されている３つの流れを有し、他方の端末９０４が、重複周波数リソースに関する重複期間にわたって送信されている１つの流れを有する、２つのアクセス端末９０２および９０４向けの４つのサブツリー構造９００。例示されるように、それぞれのサブツリー、したがって、それぞれのユーザに異なるオフセットが割り当てられ、次いで、使用されている互いのサブツリーが割り当てられるように、確認応答リソース、逆方向リンク、パイロットリソース割当て、および順方向リンクの組合せが割り当てられる。それぞれの端末９０２および９０４は、ＡＣＫの衝突を抑圧するために異なるコードオフセット（例えば、異なるパイロット署名）を利用する。しかし、それぞれの端末９０２、９０４は同じノード上で送られたパイロットを受信する。
図１０を参照すると、例示されるのは、２つが、送信されている１つの流れを有し、もう１つが重複周波数リソースに関する重複期間にわたって２つの流れを有する、３つのアクセス端末向けの４つのサブツリー構造１０００である。例示されるように、それぞれのサブツリー、したがって、それぞれのユーザに異なるオフセットが割り当てられ、次いで、使用されている互いのサブツリーが割り当てられるように、確認応答リソース、逆方向リンク、パイロットリソース割当て、および順方向リンクの組合せが割り当てられる。したがって、確認応答およびパイロットに対するそれぞれのツリー上のベースノードは異なるとして例示される。
上の図は、それぞれのサブツリーが同じノードに対する確認応答リソースおよびパイロットリソースの割当てを有することを例示しているが、実際にはそうである必要はなく、それぞれのサブツリー割当てがそれぞれのノードに対する互いのサブツリーからのオフセットであるならば、確認応答ノードおよびパイロットノードはそれぞれのツリーに関して異なっていてもよい点に留意されたい。
図１１を参照すると、例示されるのは、別の例示的なサブツリー構造１１００である。上で議論されたように、サブツリーの数は、空間次元の最大数から、空間的に多重化された（ＳＭ）、ＳＤＭＡ、ユーザの最大数まで減じることが可能である。これは、非連続指数を用いてサブツリーをラベル付けすることによって達成できる。例示されるように、ツリーは、最大で二次ＭＩＭＯまでを有する最大で２つまでのＳＭアクセス端末またはＳＭなし（例えば、最大で４次ＭＩＭＯまでを有する１人のユーザ）をサポートすることが可能な、サブツリー０（１１０２）およびサブツリー１（１１０４）とラベル付けされた２つのサブツリーを有する。
ある態様では、一次サブツリーおよび総ツリーサイズの記述を提供するために特定のチャネルを利用できる。このチャネルはフレームプリアンブルまたはスパーフレームプリアンブルであり得る。その中に含まれた情報はデータチャネル上でページおよびシステム情報を復調するのに十分であるべきである。オフセットはチャネル情報メッセージの一部として運ばれる異なるサブツリー上で送信することが可能である。ある態様では、オフセットはおよそ２００ミリ秒ごとに送ることができる。
図面に関する議論はチャネルツリーという状況に関するものの、この議論は重複時間リソース上および重複周波数リソース上で順方向リンク上のＳＤＭＡ伝送のためにユーザをスケジュールするために区分化および利用することが可能な任意の論理リソースに適用される。
次に図１２を参照すると、無線通信システムにおけるチャネル化を円滑にするための方法１２００を例示する。説明を簡単にするために、この方法は一連のブロックとして示され、説明されるものの、いくつかのブロックは本明細書で示され、説明されるものと異なる順序でかつ／またはその他のブロックと同時に発生し得るため、特許請求される主題はブロックの数または順序によって限定されない点を理解および認識されたい。さらに、下に説明される方法を実施するために例示されたすべてのブロックが要求されるとは限らない。ブロックに関連する機能性はソフトウェア、ハードウェア、それらの組合せ、または任意のその他の適切な手段（例えば、装置、システム、プロセス、コンポーネント）によって実施できる点を理解されたい。加えて、下に開示され、本明細書の全体にわたって開示される方法論は、様々な装置に対してかかる方法論を移転および変換することを円滑にするために製品上に記憶されていることが可能である点をさらに理解されたい。当業者は、方法論はあるいは、状態図におけるように、一連の相互に関係する状態または事象として表すことが可能である点を理解および認識されよう。
方法１２００は、伝送がスケジュールされる１２０２から始まる。この伝送は、重複周波数リソース上の、および異なる空間リソースの重複期間における２つの以上の端末に対してスケジュールすることが可能である。重複周波数リソースは、部分的に重複してよく、または完全に重複してもよい。２つ以上の端末のそれぞれは、チャネルツリーの異なるサブツリーを利用してスケジュールすることが可能である。いくつかの態様によれば、確認応答が非重複時間リソース上または非重複周波数リソース上で送信されるように、２つ以上の端末に対する伝送の複数の確認応答がスケジュールされる。
１２０４で、少なくとも２つの端末に送られたパイロットに対して異なるコードオフセットが利用される。異なるコードオフセットは異なるサブツリーに対応し得る。このオフセットは、重複時間リソース上または重複周波数リソース上に存在し得る。オフセットは異なる複数のパイロット署名を作成し、パイロット伝送が重複する機会を抑圧することが可能である。加えて、パイロットは１つまたは複数の端末に対する伝送のために利用される少なくともいくつかの空間次元によってオフセットされるコードを利用することが可能である。複数のパイロット署名は、チャネルサブツリーに不連続に割り当てることができる。いくつかの態様によれば、サブツリーの数は利用可能な次元の数より少ない。（第１のサブツリーを除いて）すべてのサブツリーの記述は、後のオーバヘッドチャネルに延期することができる。というのも、この情報は、非ＭＩＭＯ非ＳＤＭＡモードで送られた制御区分およびオーバヘッドチャネルを復調するために必要でないためである。
いくつかの態様によれば、方法１２００はＡＣＫの位置を変えずに割当てサイズを削減するためのスケジューリング技術を利用することができる。この削減を円滑にするために、方法１２００はこのアクセス端末の最後の確認応答区分を運ぶノードの後のノードを除去することによってノードのサブセットを割り当てることができる。これらのノードを除去した後で、方法１２００は、このアクセス端末の最後の確認応答区分を運ぶノードの前のノードを除去することによってノードのサブセットを割り当てることができる。
図１３を参照すると、ＭＩＭＯシステム１３００における送信機システム１３１０および受信機システム１３５０の実施形態のブロック図が例示される。送信機システム１３１０で、いくつかのデータ流れに関するトラヒックデータがデータソース１３１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ１３１４に提供される。ある実施形態では、それぞれのデータ流れはそれぞれの送信アンテナ上で送信される。ＴＸデータプロセッサ１３１４は、符号化されたデータを提供するためにそのデータ流れに関して選択された特定のコーディング方式に基づいて、それぞれのデータ流れに関するトラヒックデータをフォーマット、符号化、およびインタリーブする。
それぞれのデータ流れに関する符号化されたデータは、ＯＦＤＭ技術を使用してパイロットデータを用いて多重化することが可能である。パイロットデータは、通常、知られている方法で処理される知られているデータパターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムで使用することができる。それぞれのデータ流れに関する多重化されたパイロットおよび符号化されたデータは、次いで、変調記号を提供するためにそのデータ流れに関して選択された特定の変調方式（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＳＰＫ、Ｍ−ＰＳＫ、またはＭＱＡＭ）に基づいて変調される（すなわち、記号マップされる（symbol mapped））。それぞれのデータ流れに関するデータ転送速度、コーディング、および変調は、プロセッサ１３３０によって提供されたに関して実行される命令によって決定することが可能である。
すべてのデータ流れに関する変調記号は、次いで、（例えばＯＦＤＭの場合）変調記号をさらに処理することが可能なＴＸプロセッサ１３２０に提供される。ＴＸプロセッサ１３２０は、次いで、ＮＴ個の変調記号流れをＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）１３２２ａないし１３２２ｔに提供する。それぞれの送信機１３２２は、１つまたは複数のアナログ信号を提供するためにそれぞれの記号流れを受信および処理し、ＭＩＭＯチャネル上の伝送に適した変調信号を提供するためにアナログ信号をさらに調整（例えば、増幅、フィルタ処理、およびアップコンバート）する。送信機１３２２ａないし１３２２ｔからのＮＴ個の変調信号は、次いで、それぞれ、ＮＴ本のアンテナ１３２４ａないし１３２４ｔから送信される。
受信機システム１３５０において、送信された変調信号はＮＲ本のアンテナ１３５２ａないし１３５２ｒによって受信され、それぞれのアンテナ１３５２からの受信信号はそれぞれの受信機（ＲＣＶＲ）１３５４に提供される。それぞれの受信機１３５４は、それぞれの受信信号を調整（例えば、フィルタ処理、増幅、およびダウンコンバート）して、サンプルを提供するために、調整された信号をデジタル化し、対応する「受信された」記号流れを提供するために当該サンプルをさらに処理する。
ＲＸデータプロセッサ１３６０は、次いで、ＮＲ個の受信機１３５４からＮＲ個の記号流れを受信して、ＮＴ個の「検出された」記号流れを提供するための特定の受信機処理技術に基づいてＮＲ個の受信された記号流れを処理する。ＲＸデータプロセッサ１３６０による処理は、下でさらに詳細に説明される。それぞれの検出された記号流れは、対応するデータ流れのために送信された変調記号の推定である記号を含む。ＲＸデータプロセッサ１３６０は、次いで、データ流れに関するトラヒックデータを回復するためにそれぞれの検出された記号流れを復調、ディインタリーブ、および復号する。ＲＸデータプロセッサ１３１８による処理は、送信機システム１３１０においてＴＸプロセッサ１３２０およびＴＸデータプロセッサ１３１４によって実行される処理に対して補完的である。
ＲＸプロセッサ１３６０によって生成されたチャネル応答推定は、受信機で空間処理、空間／時間処理を実行するため、電力レベルを調整するため、変調レートもしくは変調方式を変えるため、またはその他の動作のために使用することが可能である。ＲＸプロセッサ１３６０は、検出された記号流れの信号対雑音干渉比（ＳＮＲ）、および、場合によっては、その他のチャネル特性をさらに推定することが可能であり、これらの量をプロセッサ１３７０に提供する。ＲＸデータプロセッサ１３６０またはプロセッサ１３７０は、システムに関する「動作」ＳＮＲの推定をさらに導出することができる。プロセッサ１３７０は、次いで、通信リンクおよび／または受信されたデータ流れに関して様々なタイプの情報を備え得るチャネル状態情報（ＣＳＩ）を提供する。例えば、ＣＳＩは動作ＳＮＲだけを備えてもよい。次いで、ＣＳＩはＴＸデータプロセッサ１３７８によって処理され、変調器１３８０によって変調され、送信機１３５４ａないし１３５４ｒによって調整され、送信機システム１３１０に送信し戻される。
送信機システム１３１０において、受信機システム１３５０からの変調信号はアンテナ１３２４によって受信されて、受信機１３２２によって調整され、復調器１３４０によって復調され、受信機システムによって報告されたＣＳＩを回復するためにＲＸデータプロセッサ１３４２によって処理される。報告されたＣＳＩは、次いで、プロセッサ１３３０に提供されて、（１）データ流れのために使用されるべきデータ転送速度と、コーディング方式および変調方式とを決定するため、ならびに（２）ＴＸデータプロセッサ１３１４およびＴＸプロセッサ１３２０に関する様々な制御を生成するために使用される。あるいは、ＣＳＩは、その他の情報と共に、伝送のための変調方式および／またはコーディングレートを決定するためにプロセッサ１３７０によって利用され得る。ＣＳＩは、次いで、後の伝送を受信機に提供するために、定量化され得るこの情報を使用する送信機に提供することができる。
プロセッサ１３３０および１３７０は、それぞれ、送信機システムおよび受信機システムでの動作を指令する。メモリ１３３２および１３７２は、それぞれ、プロセッサ１３３０および１３７０によって使用されるプログラムコードおよびデータのための記憶を提供する。
受信機において、ＮＴ個の送信された記号流れを検出する目的でＮＲ個の受信信号を処理するために様々な処理技術を使用することが可能である。これらの受信機処理技術は、２つの主な範疇にグループ化できる。すなわち、（ｉ）（等化技術と呼ばれる場合もある）空間受信機処理技術および空間−時間受信機処理技術、ならびに（ｉｉ）（「連続干渉除去」受信機処理技術または「連続除去」受信機処理技術と呼ばれる場合もある）「連続ヌリング（nulling）／等化および干渉除去」受信機処理技術である。
本明細書で使用される場合、ブロードキャストおよびマルチキャストという用語は、同じ伝送に適用される。すなわち、ブロードキャストはアクセスポイントまたはセクタのすべての端末に送られなくてもよい。
本明細書で説明される伝送技術は様々な手段によって実施することが可能である。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、またはそれらの組合せの形で実施することが可能である。ハードウェア実装の場合、送信機における処理装置は、１つまたは複数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）、プログラム可能な論理装置（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能なゲートアレー（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、電子装置、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その他の電子装置、またはそれらの組合せの中で実施することが可能である。受信機における処理装置も、１つまたは複数のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、プロセッサなどの中で実施することが可能である。
ソフトウェア実装の場合、伝送技術は本明細書で説明される機能を実行するために利用され得る命令（例えば、手順、機能など）を用いて実施することが可能である。命令は、メモリ（例えば、図１３におけるメモリ１３３０、１３７２ｘもしくは１３７２ｙ）内またはその他のコンピュータプログラム製品内に記憶され、プロセッサ（例えば、プロセッサ１３３２、１３７０ｘもしくは１３７０ｙ）によって実行することが可能である。メモリはプロセッサ内で実施することが可能であり、またはプロセッサの外部で実施することも可能である。
本明細書におけるチャネルの概念はアクセスポイントまたはアクセス端末によって送信され得る情報タイプまたは伝送タイプを指す点に留意されたい。この概念は、サブキャリアの固定ブロックもしくは所定のブロック、期間、またはかかる伝送専用のその他のリソースを要求あるいは利用しない。
図１４は、空間分割多元接続チャネル化のためのシステム１４００を例示する。例えば、システム１４００は基地局内に少なくとも部分的に存在し得る。システム１４００は、プロセッサ、ソフトウェア、またはそれらの組合せ（例えば、ファームウェア）によって実施される機能を表す機能ブロックであり得る機能ブロックを含むとして表される点を理解されたい。
システム１４００は、個別にまたは一緒に動作できる電子コンポーネントの論理グルーピング（logical grouping）１４０２を含む。例えば、論理グルーピング１４０２は伝送をスケジュールするための電子コンポーネント１４０４を含み得る。伝送は異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で２つ以上の端末に対してスケジュールできる。また、論理グルーピング１４０２内に含まれるのは、パイロット割当てに関する異なるコードオフセットを利用するための電気コンポーネント１４０６であり得る。異なるコードオフセットは異なるサブツリーに対応し、異なるパイロット署名を作成する。パイロット伝送が重複しないように、パイロット割当てはオフセットされ得る。
いくつかの態様によれば、電気コンポーネント１４０４は、チャネルツリーの異なるサブツリーを利用して端末のそれぞれをスケジュールするためのコンポーネントを含む。あるいはまたは加えて、電子コンポーネント１４０６は、端末のうちの少なくとも１つに対する伝送のために利用される少なくともいくつかの空間次元によってパイロットをオフセットするためのコンポーネントを含む。
加えて、システム１４００は、電子コンポーネント１４０４および１４０６またはその他のコンポーネントと関連する機能を実行するための命令を維持するメモリ１４０８を含み得る。メモリ１４０８の外付けであるとして示されるものの、電気コンポーネント１４０４および１４０６のうちの１つまたは複数はメモリ１４０８内に存在してもよい点を理解されたい。
開示されたプロセスにおけるステップの特定の順序または階層は例示的な手法の例である点が理解される。設計の選択に基づいて、プロセスにおけるステップの特定の順序または階層は、本開示の範囲内に依然としてありながら、再構成することが可能である点が理解される。添付の方法クレームは様々なステップのエレメントをサンプル順序で提示し、提示される特定の順序または階層に限定されることを意味しない。
当業者は、情報および信号は様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して表すことが可能である点を理解されよう。例えば、上の説明の全体にわたって参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光粒子、またはそれらの任意の組合せによって表すことが可能である。
当業者は、本明細書で開示された実施形態に関して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータハードウェア、またはそれら両方の組合せとして実施することが可能である点をさらに理解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの交換可能性を明確に説明するために、様々な例示的コンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップは上で、通常、それらの機能性の点で説明されている。かかる機能性がハードウェアとして実施されるか、またはソフトウェアとして実施されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられた設計制約に依存する。当業者は、説明された機能性をそれぞれの特定のアプリケーションに関して様々な様式で実施することができるが、かかる実施決定は本開示の範囲からの逸脱を生じさせるものと解釈されるべきではない。
本明細書で開示された実施形態に関して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なゲートアレー（ＦＰＧＡ）もしくはその他のプログラム可能な論理装置、離散ゲートもしくはトランジスタ論理、離散的ハードウェアコンポーネント、または本明細書で開示された機能を実行するために設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施あるいは実行できる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替において、プロセッサは任意の通常のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってよい。プロセッサはコンピューティング装置の組合せ（例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連結した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意のその他のかかる構成）として実施することも可能である。
本明細書で開示された実施形態に関して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアの形で直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールの形で、またはそれら２つの組合せの形で実施できる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、着脱可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意のその他の形式の記憶媒体の中に存在し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。代替では、記憶媒体はプロセッサと一体であり得る。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ内に存在し得る。ＡＳＩＣはユーザ端末内に存在し得る。代替では、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ端末内の離散的コンポーネントとして存在し得る。
開示された実施形態のこれまでの説明は任意の当業者が本開示を実行または使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する様々な修正形態は当業者に容易に明らかになるであろう。また、本明細書で定義される一般的な原理は本開示の精神または範囲から逸脱せずにその他の実施形態に適用することが可能である。したがって、本開示は本明細書に示される実施形態に限定されることが意図されず、本明細書で開示された原理および新規性のある特徴と一致する最大範囲が与えられるべきである。
ソフトウェア実装の場合、本明細書で説明された技術は本明細書で説明された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能など）を用いて実施できる。ソフトウェアコードはメモリ装置内に記憶され、プロセッサによって実行することが可能である。メモリ装置はプロセッサ内で実行することが可能であり、またはプロセッサの外部で実行することも可能であり、その場合、メモリ装置は当技術分野で知られている様々な手段を介してプロセッサに通信可能に結合され得る。
さらに、本明細書で説明された様々な態様または特徴は、標準のプログラミング技術および／またはエンジニアリング技術を使用して、方法、装置、または製品として実施することが可能である。本明細書で使用される場合、用語「製品」は任意のコンピュータ可読装置、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括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、磁気テープなど）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）など）、スマートカード、およびフラッシュメモリ装置（例えば、ＥＰＲＯＭ、カード、スティック、キードライブなど）を含み得るが、これらに限定されない。加えて、本明細書で説明される様々な記憶媒体は、情報を記憶するための１つもしくは複数の装置および／またはその他の機械可読媒体を表し得る。用語「機械可読媒体」は、（１つまたは複数の）命令および／もしくはデータを格納すること、包含すること、ならびに／または運ぶことが可能な無線チャネルおよび様々なその他の媒体を含み得るが、これらには限定されない。
上で説明されていることは１つまたは複数の実施形態の例を含む。前述の実施形態を説明する目的でコンポーネントまたは方法論のすべての考えられる組合せを説明することは当然不可能であるが、当業者は様々な実施形態の多くのさらなる組合せおよび置換が可能であることを認識することができる。したがって、説明された実施形態は、添付の特許請求の範囲に該当するすべてのかかる代替形態、修正形態および改変形態を包括することが意図される。発明を実施するための形態または特許請求の範囲のいずれかにおいて用語「含む」が使用される限り、かかる用語は、請求項において移行語として用いられる場合に、用語「備える」が「備える」として解釈されるのと類似の様式で包括的であることが意図される。さらに、発明を実施するための形態または特許請求の範囲のいずれかにおいて使用される場合、用語「または」は「非排他的にまたは」であることを意味する。

Claims (24)

  1. 無線通信システムにおけるチャネル化を円滑にするための方法であって、
    異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で少なくとも２つの端末に対する伝送をスケジュールすることと、
    前記少なくとも２つの端末に対して送られたパイロットに対して異なるコードオフセットを利用することとを備え、前記異なるコードオフセットが異なるサブツリーに対応する方法。
  2. 前記異なるコードオフセットが異なるパイロット署名を作成する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記パイロット署名を非連続的な様式でチャネルサブツリーに割り当てることをさらに備える、請求項２に記載の方法。
  4. サブツリーの数が利用可能な次元の数より少ない、請求項１に記載の方法。
  5. スケジュールすることが、確認応答が非重複時間リソース上または非重複周波数リソース上で送信されるように、異なる空間リソースに関する前記重複期間に対して前記重複周波数リソース上で前記少なくとも２つの端末に対する前記伝送の前記確認応答をスケジュールすることを備える、請求項１に記載の方法。
  6. 前記重複周波数リソースが部分的に重複する、請求項１に記載の方法。
  7. 前記重複周波数リソースが完全に重複する、請求項１に記載の方法。
  8. 最後の確認応答区分を運ぶノードの後のノードを除去することによってノードのサブセットを割り当てることと、
    前記確認応答の位置を維持しながら、割当てサイズを削減するために前記最後の確認応答を運ぶ前記ノードの前のノードを除去することによってノードのサブセットを割り当てることと
    をさらに備える、請求項１に記載の方法。
  9. 後続のサブツリーの記述が後のオーバヘッドチャネルに延期される、請求項１に記載の方法。
  10. 少なくとも２つの端末に送信されたパイロットが異なるコードオフセットを利用するように、異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で前記少なくとも２つの端末に対する伝送をスケジュールするための命令を実行するプロセッサと、 前記プロセッサによって実行された前記命令に関する情報を記憶するメモリと
    を備える無線通信装置。
  11. 前記電子装置がスケジューラを備える、請求項１０に記載の無線通信装置。
  12. 前記電子装置がアクセスポイントを備える、請求項１０に記載の無線通信装置。
  13. 前記パイロットが衝突しないように、前記異なるコードオフセットが異なるパイロット署名を作成する、請求項１０に記載の無線通信装置。
  14. 前記プロセッサが、チャネルツリーの異なるサブツリーを利用して前記少なくとも２つの端末のそれぞれをスケジュールするように構成される、請求項１０に記載の無線通信装置。
  15. 前記プロセッサが、確認応答が非重複時間リソース上または非重複周波数リソース上で送信されるように、異なる空間リソースに関する前記重複期間に対して前記重複周波数リソース上で前記少なくとも２つの端末に対する前記伝送の前記確認応答をスケジュールするように構成される、請求項１０に記載の無線通信装置。
  16. 前記重複周波数リソースが部分的に重複する、請求項１０に記載の無線通信装置。
  17. 前記重複周波数リソースが完全に重複する、請求項１０に記載の無線通信装置。
  18. 空間分割多元接続チャネル化を提供する無線通信装置であって、
    異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で少なくとも２つの端末に対する伝送をスケジュールするための手段と、
    前記少なくとも２つの端末に送られたパイロットに対して異なるコードオフセットを利用するための手段とを備え、前記異なるコードオフセットが異なるサブツリーに対応する無線通信装置。
  19. 前記スケジュールするための手段が、チャネルツリーの異なるサブツリーを利用して前記少なくとも２つの端末のそれぞれをスケジュールするための手段を備える、請求項１８に記載の無線通信装置。
  20. スケジュールすることが、確認応答が非重複時間リソース上または非重複周波数リソース上で送信されるように、異なる空間リソースに関する前記重複期間に対して前記重複周波数リソース上で前記少なくとも２つの端末に対する前記伝送の前記確認応答をスケジュールすることを備える、請求項１８に記載の無線通信装置。
  21. 前記パイロット署名が非連続的な様式でチャネルサブツリーに割り当てられる、請求項１８に記載の無線通信装置。
  22. サブツリーの数が利用可能な次元の数より少ない、請求項１８に記載の無線通信装置。
  23. 異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で少なくとも２つの端末に対する伝送をスケジュールするため、および
    前記少なくとも２つの装置に送られたパイロットに対して異なるコードオフセットを利用するための機械実行可能命令を記憶した機械可読媒体であって、
    前記異なるコードオフセットが異なるサブツリーに対応する機械可読媒体。
  24. 無線通信システムにおいて動作可能な装置であって、
    異なる空間リソースに関する重複期間に対して重複周波数リソース上で少なくとも２つの端末に対する伝送をスケジュールするように、かつ
    前記少なくとも２つの端末に送られたパイロットに対して異なるコードオフセットを利用するように構成されたプロセッサであって、
    前記異なるコードオフセットが異なるサブツリーに対応するプロセッサを備える装置。
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