関連出願
本特許出願は、「ワイヤレス通信でのフラクショナルシステム(FRACTIONAL SYSTEMS IN WIRELESS COMMUNICATIONS)」なる名称で2011年11月7日に出願され、本譲受人に譲渡され、あらゆる目的のためにここに明示的に一体に組み入れられる米国仮出願第61/556,777号の優先権を主張する。また、本特許出願は、「フレキシブル帯域幅システムの信号容量向上、協調順リンクブランキングおよびパワー増大、ならびに逆リンクスループット向上(SIGNAL CAPACITY BOOSTING, COORDINATED FORWARD LINK BLANKING AND POWER BOOSTING, AND REVERSE THROUGHPUT INCREASING FOR FLEXIBLE BANDWIDTH SYSTEMS)」なる名称で2011年12月9日に出願され、本譲受人に譲渡され、あらゆる目的のためにここに一体に組み入れられる米国仮出願第61/568,742号の優先権を主張する。また、本特許出願は、「フレキシブル帯域幅システムでの音声サポート(SUPPORTING VOICE FOR FLEXIBLE BANDWIDTH SYSTEMS)」なる名称で2012年4月6日に出願され、本譲受人に譲渡され、あらゆる目的のためにここに明示的に一体に組み入れられる米国仮出願第61/621,151号の優先権を主張する。
ワイヤレス通信システムは、幅広く展開されて、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージ送信、ブロードキャストなどの各種通信コンテンツを提供している。これらのシステムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、時間、周波数およびパワー)を共用することにより複数のユーザの通信をサポート(support)可能なマルチアクセスシステムでありうる。そのようなマルチアクセスシステムの例として、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、3GPPロングタームエボリューション(LTE)システム、および直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムがある。
サービスプロバイダには、通例、ある地理的領域に専用の周波数スペクトルのブロックが割り当てられる。これらの周波数ブロックは、多元接続技術が利用されているにもかかわらず、規制当局によって一般的に割り当てられている。多くの場合、これらのブロックは、チャネル帯域幅の整数倍ではないので、スペクトルには未利用部分がありうる。ワイヤレスデバイスの利用が増えるにつれ、このスペクトルへの供給およびその価値も一般的に急増してきた。ところが、割り当てられたスペクトルの一部が、標準的なまたは通常の波形に適合させるには充分大きいとは限らないので、ワイヤレス通信システムが、その部分を利用することができない場合がある。LTE規格の開発者は、たとえば、この問題を認識して、6つの異なるシステム帯域幅、すなわち、1.4、3、5、10、15および20MHzをサポートすることにした。これにより、この問題に対して、部分的な解決策が提供される。さらに、ある種の通信は、遅延に敏感であり、少なくともあるデータ速度、および/または、欠損データ再送不要のあるサービス品質が必要になりうる。この種の通信について、あるシステム帯域幅が、許容可能なサービス品質を下回ることや、帯域幅の利用が不充分になるという結果となりうる。
実施形態としては、ワイヤレス通信システムにて音声をサポートする方法、システム、およびデバイスがある。いくつかの実施形態は、マルチコードチャネル(multiple code channel)を利用して音声フレームを送信する。これらの実施形態としては、一定スロット境界の実施形態、オフセットマルチコードの実施形態、並行マルチコードの実施形態、および/またはマルチユーザーマルチコードの実施形態がある。これらの実施形態は、フレキシブルまたは通常の帯域幅システムを利用しうる。たとえば、フレキシブル帯域幅通信システム(flexible bandwidth communications system)は、コードチャネル(code channel)のシンボルレートを向上させるチップレートまたはシンボルレートに対してスケーリングファクター(scaling factor)が適用されたコードチャネルを用いうる。いくつかの実施形態では、コードチャネル数は、フレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターよりも多い。
いくつかの実施形態は、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルで、音声フレームのサブフレームのサブセットを送受信する。いくつかの実施形態では、音声フレームのサブフレームのサブセットは、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルで送信される。サブフレームのサブセットにおけるサブフレーム数は、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターに基づくものとしてもよい。サブフレームのサブセットは、フレキシブル帯域幅の波形により時間拡張されて、音声フレームの全サブフレームを送信する通常のシステムの実質的に全ての音声フレーム期間を占める。受信機は、受信した音声フレームのサブフレームのサブセットに基づき、音声フレームを復号しようとする。外側ループパワー制御設定点は、サブフレームのサブセットに基づき、所定のフレーム誤り率となるように調整されうる。サブフレームは、たとえば、パワー制御グループ(PCG)またはスロットを含んでもよい。
いくつかの実施形態としては、ワイヤレス通信システムでの音声をサポートするための方法を含む。本方法は、複数のコードチャネルを決定すること、送信用の複数の音声フレームを生成すること、および/または複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信することを含みうる。本方法は、複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信するときに、複数のコードチャネル間のオフセットを利用することを含みうる。本方法は、複数の音声サブフレームへ1個または複数個の複数の音声フレームを分割することを含みうる。複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信することは、複数の音声サブフレーム間のオフセットなしで、複数のコードチャネルで複数の音声フレームの少なくとも1つの複数の音声サブフレームを送信することを含みうる。複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信することは、複数のコードチャネルで複数のユーザから、複数の音声サブフレームを送信することをさらに含みうる。いくつかの実施形態では、複数の音声サブフレームの送信での遅延は、通常の帯域幅システムの送信での遅延未満である。複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、フレキシブル帯域幅システムであり、複数のコードチャネルは、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターに依存する。オフセットは、複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信するときに、複数のコードチャネル間で利用されうる。複数のコードチャネルは、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターよりも大きくてもよい。本方法は、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターに基づいてターミネーションターゲット(termination target)を決定すること、および/または、ターミネーションターゲットに基づいて複数のコードチャネルで音声フレームのサブフレームのサブセットを、ターミネーションターゲット送信することを、含みうる。ターミネーションターゲットは、音声フレーム内のサブフレーム数未満であってもよい。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムでの音声をサポートするための方法は、入力音声ベクトルを複数の符号化された音声フレームへと符号化すること、各々の符号化された音声フレームが複数のサブフレームを有すること、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定すること、および/または、1つもしくは複数のコードチャネルで符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを送信することであって、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットは、ターミネーションターゲットに基づくことを含む。ターミネーションターゲットは、符号化された音声フレーム内のサブフレーム数未満でありうる。本方法は、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点を調整することを含みうる。フレーム誤り率は、所定の音声品質メトリックに基づいてもよい。本方法は、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターにより、1つまたは複数のコードチャネルのチップレートをスケーリング(scaling)することを含みうる。1つまたは複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されうる。サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、複数のコードチャネルを含み、複数のコードチャネルでサブフレームのサブセットを送信することは、第1のコードチャネルで、符号化された音声フレームの第1の複数のサブフレームのサブセットを送信すること、および/または、第2のコードチャネルで、符号化された音声フレームの第2の複数のサブフレームのサブセットを送信することを含む。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムで音声をサポートするための方法は、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットを決定すること、1つまたは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットに基づき1つもしくは複数のコードチャネルで、音声フレームの複数のサブフレームのサブセットを受信すること、および/または、複数のサブフレームのサブセットに基づいて音声フレームを復号することを含む。ターミネーションターゲットは、符号化されたトラフィックチャネルフレーム内のサブフレーム数未満でありうる。本方法は、復号に基づいて測定されたフレーム誤り率を決定することと、および/または、ターミネーションターゲットおよび測定されたフレーム誤り率に基づいて、1つもしくは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点に対する調整を決定することを、含みうる。外側ループパワー制御設定点の調整は、測定されたフレーム誤り率および所定のフレーム誤り率に基づきうる。1つまたは複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されうる。1つまたは複数のコードチャネルは、基礎的なコードチャネル、および/または、1つまたは複数の補助的なコードチャネルを含みうる。サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、複数のコードチャネルを含み、複数のサブフレームのサブセットを受信することは、複数のコードチャネルの第1のコードチャネルで、第1の複数のサブフレームのサブセットを受信すること、および/または、複数のコードチャネルの第2のコードチャネルで、第2の複数のサブフレームのサブセットを受信することを含む。
また、上述の方法は、音声をサポートするように構成されたワイヤレス通信システム、音声をサポートするように構成されたワイヤレス通信デバイス、および/または、非一時的コンピュータ可読媒体を含むワイヤレス通信システム内で、音声をサポートするコンピュータプログラム製品による、いくつかの実施形態としても実装されうる。
いくつかの実施形態は、音声をサポートするように構成されたワイヤレス通信システムを含む。本システムは、複数のコードチャネルを決定するための手段、送信用の複数の音声フレームを生成するための手段、および/または、複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信するための手段を、含みうる。ワイヤレス通信システムは、複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信するときに複数のコードチャネル間のオフセットを利用するための手段を、含みうる。いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、複数の音声サブフレームに1個または複数個の複数の音声フレームを分割するための手段を含む。複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信するための手段は、複数の音声サブフレーム間のオフセットなしで、複数のコードチャネルで複数の音声フレームの少なくとも1つの複数の音声サブフレームを、送信するための手段を含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、フレキシブル帯域幅システムであり、複数のコードチャネルは、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターに依存する。複数のコードチャネルは、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターよりも大きい。
いくつかの実施形態では、音声をサポートするワイヤレス通信システムは、複数の符号化された音声フレームへ入力音声ベクトルを符号化する、各々の符号化された音声フレームは複数のサブフレームを有する、ための手段、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定するための、ターミネーションターゲットは符号化された音声フレーム内のサブフレーム数未満である、手段、および/または、1つもしくは複数のコードチャネルで符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを、送信するための、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットはターミネーションターゲットに基づく、手段を含む。いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点を、調整するための手段を含む。フレーム誤り率は、所定の音声品質メトリックに基づいてもよい。サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、音声をサポートするワイヤレス通信システムは、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットを決定するための、ターミネーションターゲットは符号化されたトラフィックチャネルフレーム内のサブフレーム数未満である、手段、1つもしくは複数のコードチャネルで音声フレームの複数のサブフレームのサブセットを受信するための、ここにおいて、複数のサブフレームのサブセットは、1つもしくは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットに基づく、手段、および/または、複数のサブフレームのサブセットに基づいて、音声フレームを復号するための手段を含む。ワイヤレス通信システムは、復号に基づいて測定されたフレーム誤り率を決定するための手段、および/または、ターミネーションターゲットおよび測定されたフレーム誤り率に基づいて、1つもしくは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点に対する調整を決定するための手段を含みうる。外側ループパワー制御設定点の調整は、測定されたフレーム誤り率および所定のフレーム誤り率に基づきうる。
いくつかの実施形態としては、ワイヤレス通信システムで音声をサポートするコンピュータプログラム製品を含む。本コンピュータプログラム製品は、非一時的コンピュータ可読媒体を含んでもよく、この媒体は、複数のコードチャネルを決定するためのコード、送信用の複数の音声フレームを生成するためのコード、および/または、複数の音声フレームを、複数のコードチャネルで送信するためのコードを含む。ワイヤレス通信システムは、フレキシブル帯域幅システムであってもよく、および/または、複数のコードチャネルは、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターに依存しうる。複数の音声フレームを、複数のコードチャネルで送信するためのコードは、複数の音声サブフレームを、複数のユーザから、複数のコードチャネルで送信するためのコードを含みうる。いくつかの実施形態では、複数の音声サブフレームの送信での遅延は、通常の帯域幅システムの送信での遅延未満である。
非一時的コンピュータ可読媒体は、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定するためのコードであって、ターミネーションターゲットは、音声フレーム内のサブフレーム数未満であるコード、および/または、複数のコードチャネルで音声フレームのサブフレームのサブセットを送信するためのコードであって、音声フレームのサブフレームのサブセットはターミネーションターゲットに基づくコードを、含みうる。たとえば、サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、コンピュータプログラム製品は、非一時的コンピュータ可読媒体を含み、この媒体は、複数の符号化された音声フレームへ入力音声ベクトルを符号化するための、各々の符号化された音声フレームは複数のサブフレームを有する、コード、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定するための、ターミネーションターゲットは、符号化された音声フレーム内のサブフレーム数未満である、コード、および/または、1つもしくは複数のコードチャネルで、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを送信するための、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットは、ターミネーションターゲットに基づく、コードを含む。1つまたは複数のコードチャネルで、複数の符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを送信するためのコードは、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターにより1つまたは複数のコードチャネルのチップレートをスケーリングするためのコードを、含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、複数のコードチャネルを含む。複数のコードチャネルでサブフレームのサブセットを送信するためのコードは、第1のコードチャネルで符号化された音声フレームの第1の複数のサブフレームのサブセットを送信するためのコード、および/または、第2のコードチャネルで符号化された音声フレームの第2の複数のサブフレームのサブセットを送信するためのコードを、含みうる。
いくつかの実施形態では、コンピュータプログラム製品は、非一時的コンピュータ可読媒体を含み、この媒体は、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットを決定するための、ターミネーションターゲットは符号化されたトラフィックチャネルフレーム内のサブフレーム数未満である、コード、1つもしくは複数のコードチャネルで音声フレームの複数のサブフレームのサブセットを受信するための、ここにおいて、複数のサブフレームのサブセットは、1つもしくは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットに基づく、コード、および/または、複数のサブフレームのサブセットに基づいて音声フレームを復号するためのコード、を含む。1つまたは複数のコードチャネルで、複数の符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを受信するためのコードは、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターにより、1つまたは複数のコードチャネルのチップレートをスケーリングコードを、含みうる。たとえば、サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、複数のコードチャネルを含む。複数のコードチャネルで音声フレームの複数のサブフレームのサブセットを受信するためのコードは、複数のコードチャネルの第1のコードチャネルで、第1の複数のサブフレームのサブセットを受信するコード、および/または、複数のコードチャネルの第2のコードチャネルで、第2の複数のサブフレームのサブセットを受信するコードを、含みうる。
いくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムで音声をサポートするように構成されたワイヤレス通信デバイスを含む。本ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも1個のプロセッサであって、複数のコードチャネルを決定し、送信用の複数の音声フレームを生成し、および/または、複数の音声フレームを、複数のコードチャネルで送信するように構成されたプロセッサを、含みうる。本ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも1個のプロセッサと接続した、少なくとも1個のメモリを含みうる。少なくとも1個のプロセッサは、複数の音声フレームを、複数のコードチャネルで送信するときに、複数のコードチャネル間のオフセットを利用するように、構成されてもよい。少なくとも1個のプロセッサは、1個もしくは複数個の複数の音声フレームを、複数の音声サブフレームに分割し、および/または、複数の音声フレームの少なくとも1つの複数の音声サブフレームを、複数の音声サブフレーム間のオフセットなしで、複数のコードチャネルで送信するように、構成されてもよい。複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されてもよい。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも1個のプロセッサであって、複数の符号化された音声フレームへと入力音声ベクトルを符号化し、ここで各々の符号化された音声フレームは複数のサブフレームを有する、ワイヤレス通信システムの1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定し、ターミネーションターゲットは、符号化された音声フレーム内のサブフレーム数未満である、および/または、1つまたは複数のコードチャネルで符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを送信し、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットは、ターミネーションターゲットに基づく、ように構成されたプロセッサを含む。少なくとも1個のプロセッサは、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点を調整するように、構成されうる。フレーム誤り率は、所定の音声品質メトリックに基づきうる。1つまたは複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されうる。サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも1個のプロセッサであって、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて、ワイヤレス通信システムの1つまたは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットを決定し、ターミネーションターゲットは、符号化されたトラフィックチャネルフレーム内のサブフレーム数未満であり、1つまたは複数のコードチャネルで、音声フレームの複数のサブフレームのサブセットを受信し、ここにおいて、複数のサブフレームのサブセットは、1つまたは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットに基づき、そして複数のサブフレームのサブセットに基づいて、音声フレームを復号する、ように構成されたプロセッサを含む。少なくとも1個のプロセッサは、受信した音声フレームに基づいて測定されたフレーム誤り率を決定し、そして、ターミネーションターゲットおよび測定されたフレーム誤り率に基づいて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点に対する調整を決定する、ように構成されうる。1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点の調整は、測定されたフレーム誤り率および所定のフレーム誤り率に基づいてもよい。1つまたは複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されてもよい。
上記内容は、以下の詳細な説明でよりよく理解されるように開示される内容による実施例の特徴および技術的利点を比較的広く概説したものである。さらなる特徴および利点については、以下に説明する。開示された概念および具体例は、本開示と同じ目的を実行する他の構造を修正または設計するための基礎として容易に利用することができる。そのような均等な構成は、添付の特許請求の範囲の趣旨および射程から逸脱することはない。ここに開示した概念の特性と信じられる特徴は、作用の編成と方法の両方について、これによる利点とともに、以下の説明から、添付の図面を組合わせて考慮したときによりよく理解されるであろう。各図は、図示および説明の目的のためのみに提供され、特許請求の範囲の限定を規定するものではない。
以下の図面を参照することにより、本発明の性質および利点をさらに理解することができる。添付の図面において、同様の部材または特徴には、同一の参照表示が付されうる。さらに、同種の様々な要素は、参照表示に続くダッシュおよび同種の要素を区別する第2の表示により区別されうる。第1の参照表示のみが明細書に用いられる場合、その説明は、第2の参照表示にかかわらず、同一の第1の参照表示を付した同種の要素の全てに適用可能である。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムのブロック図。
様々な実施形態による、通常の波形に適合するには充分広くはないフレキシブル波形がスペクトルの一部に適合したワイヤレス通信システムの例を示す図。
様々な実施形態による、フレキシブル波形が帯域端近傍のスペクトルの一部に適合したワイヤレス通信システムの例を示す図。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムのブロック図。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いた音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いた音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いた音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いた音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いたフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いたフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルでの音声通信をサポートするように構成されたデバイスのブロック図。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルでの音声通信をサポートするように構成されたデバイスのブロック図。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅の波形を用いた音声通信をサポートするように構成されたデバイスのブロック図。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅の波形を用いた音声通信をサポートするように構成されたデバイスのブロック図。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムを示すブロック図。
様々な実施形態によるモバイルデバイスのブロック図。
様々な実施形態による基地局およびモバイルデバイスを含むワイヤレス通信システムのブロック図。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
ワイヤレス通信システムにて音声をサポートする方法、システムおよびデバイスについて説明する。いくつかの実施形態は、音声フレームを送信するためにマルチコードチャネルを利用している。これらの実施形態としては、一定フレーム境界(regular frame boundary)の実施形態、オフセットマルチコードの実施形態、並行マルチコードの実施形態、および/またはマルチユーザーマルチコードの実施形態がある。そのようなマルチコードの実施形態は、フレキシブルまたは通常帯域幅システムを利用しうる。たとえば、フレキシブル帯域幅通信システムは、コードチャネルを利用可能で、コードチャネルのシンボルレート(symbol rate)を向上させるチップレートまたはシンボルレートに、スケーリングファクターが適用される。いくつかの実施形態では、コードチャネル数は、フレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターよりも多い。
いくつかの実施形態は、音声フレームのサブフレームのサブセットを、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルで送信する。送信サブフレーム数は、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターに基づくものでもよい。サブフレームのサブセットは、フレキシブル帯域幅の波形により時間拡張され、通常のシステムの音声フレームの実質的に全ての時間を占めることができる。受信機は、受信した音声フレームのサブフレームのサブセットに基づき、音声フレームを復号しようとする。外側ループパワー制御の設定点(outer loop power control set-point)は、サブフレームのサブセットに基づき、所定のフレーム誤り率(FER)を提供するために調整されてもよい。内側ループパワー制御は、チャネル品質フィードバックおよび所定のFERに基づき、各サブフレームへの送信パワーを調整するのに利用される。いくつかの実施形態では、音声フレームにおけるサブフレームのサブセットの送信は、音声通信をサポートする様々な方法でのマルチコード技術と組合わされて、適用されうる。サブフレームは、たとえば、パワー制御グループ(PCG)またはスロットを含む。
ここで説明する技術は、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMA、ピアツーピア、および他のシステムなど、様々なワイヤレス通信システムに利用することができる。「システム」および「ネットワーク」なる用語は、互換的に用いられることが多い。CDMAシステムは、CDMA2000、ユニバーサルテレストリアル無線アクセス(UTRA:Universal Terrestrial Radio Access)などの無線技術を実装することができる。CDMA2000は、IS−2000、IS−95、およびIS−856規格に対応している。IS−2000リリース0およびAは、CDMA2000 1X、1Xなどと通称されている。IS−856(TIA−856)は、CDMA2000 1XEV−DO、高速パケットデータ(HRPD:High Rate Packet Data)などと通称されている。UTRAは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))および他種のCDMAを含む。TDMAシステムは、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標):Global System for Mobile Communications)などの無線技術を実装してもよい。OFDMAまたはOFDMシステムは、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、発展型UTRA(E−UTRA)、IEEE802.11(Wi−Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、フラッシュOFDMなどの無線技術を実装してもよい。UTRAおよびE−UTRA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。3GPPロングタームエボリューション(LTE)およびLTE−アドバンスド(LTE−A)は、E−UTRAを用いたUMTSの新しいリリースである。UTRA、E−UTRA、UMTS、LTE、LTE−A、およびGSMは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)なる名称の組織による文献に記載されている。CDMA2000およびUMBは、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)なる名称の組織による文献に記載されている。ここに説明する技術は、上述のシステムおよび無線技術ならびに他のシステムおよび無線技術のために利用される。
このように、以下の説明は、実施例を提供するものであり、特許請求の範囲に記述する射程、適用範囲または構成を制限するものではない。構成要素の機能および配列は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく変更されてもよい。様々な実施形態にて、様々な手順または要素の削除、置換または追加がなされてもよい。たとえば、上記方法は、上述の順序とはとは異なる順序で実行されてもよく、様々なステップの追加、削除または組合わせがなされてもよい。また、ある実施形態について説明された特徴は、他の実施形態と組合わされてもよい。
まず、様々な実施形態によるワイヤレス通信システム100の一例のブロック図である図1を参照する。このシステム100は、基地局105と、モバイルデバイス115と、基地局制御装置120と、コアネットワーク130(制御装置120は、いくつかの実施形態におけるコアネットワーク130に組込まれうる。いくつかの実施形態では、制御装置120は、基地局105に組込まれてもよい)とを含む。システム100は、複数の搬送波をサポートしうる(異なる周波数の波形信号)。マルチ搬送波送信機は、変調された信号を、複数の搬送波上で同時に送信可能である。変調された信号の各々は、符号分割多元接続(CDMA)信号、時分割多元接続(TDMA)信号、周波数分割多元接続(FDMA)信号、直交FDMA(OFDMA)信号、単一搬送波FDMA(SC−FDMA)信号などでありうる。変調された信号の各々は、異なる搬送波上で送られ、制御信号(たとえば、パイロット信号)、オーバーヘッド情報、データなどを搬送することができる。システム100は、ネットワーク資源を効率的に割当可能なマルチ搬送波LTEネットワークでありうる。
モバイルデバイス115は、移動局、モバイルデバイス、接続端末、加入者ユニット、またはユーザ機器のいずれであってもよい。モバイルデバイス115としては、携帯電話およびワイヤレス通信デバイスがありうるが、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、スマートフォン、他の携帯デバイス、ネットブック、ノートブックコンピュータなどであってもよい。このように、モバイルデバイスなる用語は、以下、特許請求の範囲も含めて、広義に解釈されるべきで、あらゆる種類のワイヤレスまたはモバイル通信デバイスを含む。
基地局105は、モバイルデバイス115と、基地局アンテナを介してワイヤレス通信しうる。基地局105は、制御装置120による制御下で、複数の搬送波を介して、モバイルデバイス115と通信するように構成されうる。各基地局105の位置により、対応する地理的領域を通信範囲とすることが可能である。いくつかの実施形態では、基地局105は、ノードB、eノードB、ホームノードBおよび/またはホームeノードBと称してもよい。ここでの基地局105の対象範囲は、110−a、110−b、または110−cとして識別される。基地局の対象範囲は、複数のセクタ(図示しないが、対象範囲の一部のみを構成する)へと分割されうる。システム100は、異なる種類の基地局105(たとえば、マクロ、マイクロ、フェムト、および/またはピコ基地局)を含みうる。
モバイルデバイス115、基地局105、コアネットワーク130、および/または制御装置120などのシステム100の異なる側面は、様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅および波形を利用するように構成されてもよい。たとえば、システム100はモバイルデバイス115と基地局105との間の通信125を示している。通信125には、モバイルデバイス115から基地局105へのアップリンクおよび/もしくは逆リンク送信、ならびに/または基地局105からモバイルデバイス115へのダウンリンクおよび/もしくは順リンク送信がありうる。通信125には、フレキシブルおよび/または通常の波形がありうる。また、通常の波形は、レガシーおよび/または通常の波形と称することがある。
モバイルデバイス115、基地局105、コアネットワーク130、および/または制御装置120など、システム100の異なる側面は、様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅および波形を利用するように構成されうる。たとえば、システム100の異なる側面は、通常の波形に適合するには充分に大きいとは限らないスペクトルの一部を利用することができる。モバイルデバイス115、基地局105、コアネットワーク130、および/または制御装置120などのデバイスは、チップレートおよび/またはスケーリングファクターを適合させて、フレキシブル帯域幅および/もしくは波形を生成ならびに/または利用するように構成されうる。システム100のいくつかの側面は、通常のサブシステムの時間に対してフレキシブルサブシステムの時間を拡張または縮減することにより、通常のサブシステム(他のモバイルデバイス115および/または基地局105を用いて実装されうる)について生成されうる、フレキシブルサブシステム(あるモバイルデバイス115および/または基地局105など)を形成しうる。
いくつかの実施形態では、モバイルデバイス115、基地局105、コアネットワーク130、および/または制御装置120などのシステム100の異なる側面は、マルチコードチャネルおよび/またはサブフレームのサブセットの送信を用いた音声通信をサポートするように構成されうる。以下にさらに詳述するこれらの技術は、基地局105とモバイルデバイス115との間の音声通信をサポートするように用いられうる。そのような音声通信は、通常の帯域幅波形および/またはフレキシブル帯域幅の波形を利用しうる。たとえば、モバイルデバイス115および/または基地局105は、マルチコードチャネルを確立し、音声フレームを生成し、音声フレームを送信125の一部としてマルチコードチャネルで送信する。モバイルデバイス115および/または基地局105は、送信125を受信するように構成されてもよく、それには、マルチコードチャネルで送信された情報を受信して、音声フレームを復号することが含まれる。
モバイルデバイス115および/または基地局105は、音声サブフレームのサブセットを送信125で送信することにより、音声通信をサポートするように構成されうる。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス115および/または基地局105は、フレキシブル帯域幅の波形を用いた1つまたは複数のコードチャネルのスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定しうる。たとえば、ターミネーションターゲットは、1つまたは複数のコードチャネルで、通常のシステムの音声フレームに対応した時間内に送信されるサブフレーム数を規定しうる。モバイルデバイス115および/または基地局105は、サブフレームのサブセットを、ターミネーションターゲットに基づき、1つまたは複数のコードチャネルで送信しうる。受信するモバイルデバイス115および/または基地局105は、音声フレームのサブフレームのサブセットを受信し、サブフレームのサブセットに基づき、音声フレームを復号しようとしてもよい。1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御が調整されて、ターミネーションターゲットにて所定のフレーム誤り率が得られてもよい。サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含んでもよい。
いくつかの実施形態は、フレキシブル波形(flexible waveform)および/または通常の波形を生成しうるモバイルデバイスおよび/または基地局を含む。フレキシブル波形は、通常の波形よりも少ない帯域幅を占める。たとえば、帯域端では、通常の波形を配するには空きスペクトルが充分でないことがある。いくつかの実施形態でのフレキシブル波形では、時間が拡張されるにつれて、波形が占める周波数は低下するので、通常の波形に適合させるには充分に広いとは限らないスペクトルに適合させることが可能となる。また、フレキシブル波形は、スケーリングファクターを用いて、いくつかの実施形態で生成されうる。他の実施形態は、レートまたはチップレートを変更(たとえば、拡散率が変化)することにより、スペクトラムの一部に適合するようにフレキシブル波形を生成しうる。いくつかの実施形態は、チップレートを変化させる、あるいはスケーリングファクターを利用するために処理の周波数を変化させうる。処理の周波数を変化させることは、補間率、割込率、および/またはデシメーション率(decimation rate)を変えることを含みうる。いくつかの実施形態では、デシメーションにより、ならびに/またはADC、DACおよび/もしくはオフラインクロックの周波数を変更することにより、チップレートが変更されてもよく、フィルタリングを通じてスケーリングファクターが利用されてもよい。分周器が、少なくとも1つのクロックの周波数を変更するために用いられうる。
いくつかの実施形態では、フレキシブルシステムまたはフレキシブル波形は、フラクショナルシステム(fractional system)またはフラクショナル波形(fractional waveform)でありうる。たとえば、フラクショナルシステムおよび/またはフラクショナル波形は、帯域幅を変化させてもさせなくてもよい。通常のシステムまたは通常の波形(たとえば、N=1システム)よりも大きな可能性を提供しうるので、フラクショナルシステムまたはフラクショナル波形は、フレキシブルでありうる。通常のシステムまたは通常の波形は、標準的および/またはレガシーシステムまたはレガシー波形を示していてもよい。
図2Aに、様々な実施形態による、基地局105−aとモバイルデバイス115−aとを含むワイヤレス通信システム200−aの例を示し、スケーリングされたフレキシブル波形210−aが、通常の波形220に適合させるには充分広いとは限らないスペクトルの一部に適合している。システム200−aは、図1のシステム100の一例でありうる。いくつかの実施形態では、スケーリングされたフレキシブル波形210−aは、基地105−aおよび/またはモバイルデバイス115−aのいずれかが送信しうる通常の波形220−aと重なってもよい。いくつかの場合には、通常の波形220−aは、スケーリングされたフレキシブル波形210−aと完全に一致してもよい。また、いくつかの実施形態は、スケーリングされた複数のフレキシブル波形210を利用してもよい。いくつかの実施形態では、他の基地局および/またはモバイルデバイス(図示せず)が、通常の波形220−aおよび/またはスケーリングされたフレキシブル波形210−aを送信してもよい。
いくつかの実施形態では、モバイルデバイス115−aおよび/または基地局105−aは、音声フレームをマルチコードチャネルで送受信することにより、および/または音声フレームのサブフレームのサブセットを送受信することにより、音声をサポートするように構成されてもよい。図2Bに、基地局105−bとモバイルデバイス115−bとを含むワイヤレス通信システム200−bの例を示す。ここで、スケーリングされたフレキシブル波形210−bが、帯域端近傍のスペクトルの一部に適合している。帯域端は、保護周波数帯であることもあり、そこでは通常の波形220−bは適合しない。システム200−bは、図1のシステム100の一例でありうる。
図3に、様々な実施形態による、基地局105−cとモバイルデバイス115−cおよび115−dとを含むワイヤレス通信システム300を示す。いくつかの実施形態では、基地局105−cは、ワイヤレス通信システムのマルチコードチャネルで音声をサポートするように構成されてもよい。基地局105−cおよび/またはモバイルデバイス115−cおよび115−dは、フレキシブルまたは通常帯域幅システムを利用し、マルチコードチャネルにて、またはオフセットを利用して、音声フレームを並行送信しうる。基地局105−cおよび/またはモバイルデバイス115−cおよび115−dは、フレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターよりも多数のコードチャネルで、音声フレームを送信しうる。基地局105−cならびに/またはモバイルデバイス115−cおよび115−dは、音声フレームのサブフレームのサブセットを、フレキシブル帯域幅コードチャネルで送信および/または受信しうる。基地局105−cならびに/もしくはモバイルデバイス115−cおよび115−dは、完全に符号化された音声フレーム内のサブフレーム数未満送信してもよく、ならびに/または、完全に符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットに基づき、モバイルデバイス115−c/115−dおよび/もしくは基地局105−cから送信された音声フレームを復号しようとしてもよい。外側ループパワー制御は、各音声フレームごとの送信されたサブフレーム数に基づいて調整され、所定のフレーム誤り率が得られる。
モバイルデバイス115−c/115−dと基地局105−cとの間の送信305−aおよび/または305−bは、通常の波形よりも少ない(または多い)帯域幅を占めるように生成されうるフレキシブル波形を利用してもよい。たとえば、帯域端にて、通常の波形を配するには空きスペクトルが充分ではないことがある。フレキシブル波形について、時間が拡張するにつれ、波形が占める周波数は減少するので、フレキシブル波形を、通常の波形を適合させるには充分に広いとは限らないスペクトルに適合させることが可能となる。いくつかの実施形態では、フレキシブル波形は、通常の波形に対してスケーリングファクターNを用いてスケーリングすることができる。スケーリングファクターNは、これに限定されるものではないが、1、2、4などの整数値を含むいくつもの異なる値をとることができ、しかしながら、Nは、必ずしも整数である必要はない。
いくつかの実施形態では、さらに別の用語を用いることがある。新規の単位Dが用いられうる。この単位Dは、拡張されている。この単位は、無単位数であり、その値はNである。「拡張された時間」という側面から、フレキシブルシステムにおける時間を論じることもできる。たとえば、仮に通常時間でスロットが10msとすれば、フレキシブル時間では10Dmsと表現されうる。(注:通常時間であっても、通常時間でN=1であるので、このことは成り立つ:Dの値は1であるため、10Dms=10ms)。時間のスケーリングでは、ほとんどの「秒数」を「拡張秒数」に置き換えることができる。なお、ヘルツでの周波数は、1/sである。
上述のように、フレキシブル波形は、通常の波形よりも少ない帯域幅を占める波形である。このように、フレキシブル帯域幅システムでは、同一のシンボル数およびビット数が、通常の帯域幅システムよりも長時間にわたって送信されうる。このことは、時間が延長する結果となり、それにより、スロット時間やフレーム時間などが、スケーリングファクターNで延長しうる。スケーリングファクターNは、通常の帯域幅のフレキシブル帯域幅(BW)に対する比を示しうる。このように、フレキシブル帯域幅システムでのデータ速度は、(通常の比×1/N)に等しくなり、遅延が等しくともよい(通常の遅延×N)。一般に、フレキシブルシステムのチャネルBW=通常のシステムのチャネルBW/Nである。遅延×BWは変化しなくともよい。さらに、いくつかの実施形態では、フレキシブル波形は、通常の波形よりも多くの帯域幅を占める波形であってもよい。この例では、スケーリングファクターNは1未満である。
本明細書を通じて、通常のシステム、通常のサブシステムおよび/または通常の波形なる用語は、1に等しいスケーリングファクター(たとえば、N=1)または通常のもしくは標準的なチップレートを利用しうる実施形態を含むシステム、サブシステムおよび/または波形を示してもよい。また、これら通常のシステム、通常のサブシステムおよび/または通常の波形は、標準的および/またはレガシーシステム、サブシステムおよび/または波形と称してもよい。さらに、フレキシブルシステム、フレキシブルサブシステムおよび/またはフレキシブル波形は、1に等しくないスケーリングファクター(たとえば、N=2、4、8、1/2、1/4など)を利用しうる実施形態を含むシステム、サブシステムおよび/または波形を示すために利用されてもよい。N>1、またはチップレートが減少すると、波形の帯域端も減少しうる。いくつかの実施形態は、帯域幅を広げるスケーリングファクターまたはチップセットを利用してもよい。たとえば、N<1、またはチップレートが向上すると、波形は、通常の波形よりも広い帯域幅をカバーするように広がる。また、フレキシブルシステム、フレキシブルサブシステムおよび/またはフレキシブル波形は、いくつかの場合では、フラクショナルシステム、フラクショナルサブシステムおよび/またはフラクショナル波形と称してもよい。たとえば、フラクショナルシステム、フラクショナルサブシステムおよび/またはフラクショナル波形は、帯域幅を変更してもしなくともよい。フラクショナルシステム、フラクショナルサブシステムまたはフラクショナル波形は、通常または標準的システム、サブシステムまたは波形よりも多くの可能性を提供しうるので、フレキシブルでありうる(たとえば、N=1システム)。
フレキシブル波形は、通常の波形よりも少ない帯域幅を占める波形でありうる。たとえば、帯域端にて、通常の波形を配するには空きスペクトルが充分ではないことがある。通常の波形とは異なり、通常の波形とフレキシブル波形との間に、部分的または完全な重複がありうる。フレキシブル波形はシステム容量を拡大しうることに注意されたい。重複の範囲とフレキシブル波形の帯域幅との間にトレードオフがありうる。重複により、さらに干渉が生じうる。実施形態は、方法、システムおよび/またはデバイスに向けられ、干渉を減らすことを目指している。
様々なワイヤレス通信システムが、ワイヤレスシステムのトラフィックチャネルで、符号化された音声パケット送信で、音声通信を送信する。たとえば、図1および図3のワイヤレスシステム100および/または300の通信125、305−aおよび/または305−bは、モバイルデバイス115と基地局105との間で音声送信を実行できるように用いられるトラフィックチャネルを示しうる。トラフィックチャネルは、基地局105および/またはモバイルデバイス115にて回線交換ネットワークに接続して音声通信を提供する論理トラフィックチャネルであってもよい。
音声通信は、音声パケットへと符号化されてもよく、音声パケットは、変調された信号として送信されてもよい。たとえば、音声コーデックは、モバイルデバイスおよび/または基地局で音声サンプルを得るために用いられて、所定の時間またはフレーム速度で音声パケットを生成してもよい。そして、各音声パケットは、そのフレーム速度で、トラフィックチャネルにて送信されうる。トラフィックチャネルフレーム時間は、同一時間により、符号化に用いられる音声フレーム速度として定義されてもよい。
たとえば、通常のシステムでのトラフィックチャネルフレームは、フレーム時間および音声パケットにより定義され、各トラフィックチャネルフレーム時間について、トラフィックチャネルで転送されうる。受信機側では、音声パケットは、受信されて音声サンプルへと復号される。したがって、発信デバイスでのアナログまたはデジタル入力音声信号と受信デバイスでの対応するアナログまたはデジタル出力音声信号との間での音声フレームの遅延は、音声ベクトルを取得するフレーム時間、遅延を符号化して音声パケットを生成すること、送信の遅延(たとえば、フレーム時間)、および/または他の処理オーバーヘッド(たとえば、MAC層からPHY層処理など)を含みうる。一部の音声フレームの遅延は許容可能であるが、知覚されるチャネル品質は、音声フレームの遅延が減るにつれて一般的に向上する。たとえば、100msまたは200msよりも長い音声フレームの遅延は、ある種のユーザには目立ちうる。
干渉などのチャネルの状態により、受信した音声パケットまたは音声フレームでのビット誤りが生じうる。不充分なフレーム品質の受信音声フレーム(すなわち、あるビット誤り数を超える)は、不良フレームと考えられる。しかしながら、音声アプリケーションでのフレームの欠損は、音声データの一秒の数分の一のみを失う結果になり、適切なエラー隠匿アルゴリズムにより、気付かれないようになる。したがって、音声通信は、ある量の不良フレームがあっても許容可能と考えられる。たとえば、1%FERは、通例、音声通信には許容可能と考えられている。
音声コーデック(speech codec)は、可変コーディング速度を用いてもよい。たとえば、有効な音声フレームがフルビットレートで符号化され、背景ノイズのみを符号化したフレームまたは複雑性のより低い音声パターンがより低いビットレートで符号化されてもよい。たとえば、音声コーデックは、符号化された音声フレームの情報量に基づき、様々なフレームの送信に、フル(full)、1/2、1/4、1/8および/または他のビットレートを用いうる。
モバイルデバイス115および/または基地局105は、パワー制御方式(power control scheme)を用いて通信内容を送信しうる。パワー制御方式は、送信パワーを補正して、長期的なチャネル変化に基づき、許容可能または所望のFERまたは信号干渉比(SIR:signal-to-interference ratio)を達成しうる。たとえば、モバイルデバイス用の送信パワー設定は、経路損失などの予測または測定チャネル変化に基づいて、目標FERを設定しうる。目標FERは、通信の種類(たとえば、音声、UDP、TCP/IPなど)、システムローディングおよび/または他の考慮要素により決定されうる。
パワー制御方式は、長期的なチャネル変化および物理チャネルレベル(たとえば、レイヤ1)で生じる閉ループパワー制御に基づき、初期または目標設定を含む閉ループパワー制御を利用して、高速フェージング(fast fading)などの短期チャネル変動があっても、受信パワーを実質的に維持しうる。たとえば、閉ループパワー制御は、50Hz〜2000Hzの範囲内の周波数でなされうる。閉ループパワー制御は、信号品質のフィードバックに基づいて、既定の送信時間にわたって送信パワーを適合させることにより、実行されうる。実施形態では、送信パワーは、各データフレーム内の複数の時間にわたって適応制御される。たとえば、各フレームは、複数のサブフレームで構成され、送信パワーは、チャネル品質フィードバックに基づいて各サブフレームごとに適合的に変化している。サブフレームは、インターリーブデータおよび/またはデータ冗長性を含んで、一時的チャネル損失の影響を減少させうる。たとえば、符号化および/またはサブフレーム生成の際に、拡散、シンボル反復および/または音声データのインターリーブが用いられて、符号化サブフレーム送信のロバスト性を向上させうる。
閉ループパワー制御には、統計的に動作するかまたは低速で変動する外側ループパワー制御(たとえば、通例、50−100Hzよりも低く)、および、より高速で(たとえば、通例、50−100Hzよりも高く)動作する内側ループパワー制御がありうる。たとえば、外側ループパワー制御の設定点は、1つまたは複数のサブフレームで構成されたフレームの通信のFERを規定しうる。内側ループパワー制御は、受信サブフレームのチャネル品質情報(CQI)に基づき、閉ループ補正を参照してもよい。内側ループパワー制御は、チャネルフィードバックに基づき(制御チャネルまたは基礎チャネルの順/逆方向パワー制御サブチャネルなどを介し)、サブフレームの平均出力パワーレベルを増減するのに利用されうる。
閉ループ送信パワー制御方式を用いたワイヤレス通信システムの例としては、UMTSおよびCDMA2000 1Xシステムがある。UMTSシステムでは、外側ループパワー制御設定点は、目標信号ノイズ比(SIR:target signal-to-noise ratio)またはブロックエラー比(BLER:block error ratio)に基づいて設定されうる。また、外側ループパワー制御は、低速閉ループパワー制御としても知られており、モバイルデバイスおよび/または基地局により設定され、10Hz〜100Hzの速度で変更されうる。内側ループパワー制御は、高速閉ループパワー制御としても知られており、フレーム当たり複数のスロットでUMTSシステムにて実行されうる(たとえば、10msフレーム当たり15スロット、20msフレーム当たり30スロットなど)。CDMA2000 1Xシステムでは、閉ループパワー制御は、目標FERを確立する外側ループパワー制御設定点、および、パワー制御グループ(PCG)として知られるサブフレーム時間にて送信パワーを調整する内側ループパワー制御を用いて、実行されてもよい。たとえば、内側ループパワー制御は、20msフレーム当たり16PCGを用いて800Hzで実行されてもよい。
一実施形態では、音声通信用のCDMA2000 1Xトラフィックチャネル(たとえば、基礎チャネルなど)は、20msフレームの音声を、フルレートフレームでは9.6kbpsの可変データ速度で、1/2レートでは4.8kbpsで、1/4レートでは2.7kbpsで、または1/8レートでは1.5kbpsで搬送する。CDMA2000 1Xトラフィックチャネルは、内側ループパワー制御を用いることができ、20msフレームの各々は16PCGを含み、各PCGは、1.25msの時間で1536チップに基づいて送信される。CDMA2000 1Xトラフィックチャネル用の外側ループパワー制御の設定点は、音声フレーム用の許容可能または所望のFERを、フルレート音声フレームでは16PCGの送信(たとえば、9.6kbps)に基づき、設定してもよい。内側ループパワー制御は、CDMA2000 1Xトラフィックチャネルに用いられて、所与のFERについての有効ノイズパワースペクトル密度(Eb/Nt)に対する組合わされた受信ビット当たりエネルギーの比が許容可能に維持されてもよい。
上述のように、フレキシブル帯域幅システムは、同数のシンボルおよび/またはビットを、1より大きなスケーリングファクターNで長時間にわたり送信しうる。これらのフレキシブル波形について、フレーム時間は、スケーリングファクターNで増加する。その結果、フレキシブル波形のデータ速度は減少し、スケーリングされた波形によって、ある量のビットまたはシンボルを送信するのに遅延が導入される。データ速度が低下し、フレキシブル帯域幅システムにフレキシブル波形により追加の遅延が導入されることにより、音声通信のサポートについての問題が生じる。
いくつかの実施形態は、音声フレームをマルチコードチャネルで送信、および/または音声フレームのサブフレームのサブセットを送信する様々な新規の技術を用いて、音声通信をサポートすることに向けられている。これらの技術は音声通信について説明されているが、説明された実施形態の側面は、他の種類のワイヤレス通信に適用可能であってもよい。たとえば、開示された実施形態の側面は、ワイヤレス通信システムにおいて、音声電話に用いられるリアルタイム伝達プロトコル、ストリーミングメディア、テレビ、ラジオ、ビデオ会議および/または他の時間に敏感な通信など、他のリアルタイム通信に適用可能であってもよい。
いくつかの実施形態は、音声フレームを、ワイヤレス通信システムのマルチコードチャネルで送信する。そのようなマルチコードの実施形態は、フレキシブルまたは通常帯域幅システムを利用しうる。マルチコードの実施形態には、コードチャネル間のオフセットを利用する実施形態、および非オフセットの実施形態がある。いくつかの実施形態では、使用されているコードチャネル数が、フレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターよりも多い。いくつかのマルチコードフレキシブル帯域幅の実施形態では、待ち時間が長くなりうるが、フレキシブルおよび/または通常の帯域幅システム用の他のマルチコードの実施形態では、通常の帯域幅の単一コードチャネルシステムと同一かまたはそれよりも短い待ち時間となりうる。
他の実施形態は、音声フレームのサブフレームのサブセットを、フレキシブル帯域幅コードチャネルで送信する。これらの実施形態では、符号化された音声フレーム(たとえば、フルレート音声フレーム)内のサブフレーム数未満のターミネーションターゲットが、1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて規定されうる。送信機は、ターミネーションターゲットに基づき、音声フレームの全サブフレームよりも少なく送信してもよく、受信機は、受信したサブフレームに基づき、音声フレームを復号しようとしてもよい(すなわち、音声フレームの全サブフレームを受信するのではなく、復号を試行)。外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットにて所定のFERを提供するように調整されうる。
次に図4A〜図4Dを参照して、音声フレームのマルチコードチャネルでの送信について詳述する。図4Aに、様々な実施形態による、一定フレーム境界を用いた音声フレームのマルチコードチャネルでの送信を説明するタイミングチャート400−aを示す。帯域幅のスケーリングファクターNが1に等しい通常のシステム410では、各音声フレーム(たとえば、音声フレーム415など)は、20msの単一フレーム時間に送信される。一定フレーム境界システム420に示されるように帯域幅のスケーリングファクターNが2に等しいと、各トラフィックチャネルフレームは、通常のシステム410でのトラフィックチャネルフレームの時間の2倍に拡張される。たとえば、チップレートは、帯域幅のスケーリングファクターによりスケーリングされ、トラフィックチャネルフレームにて帯域幅のスケーリングファクターNで送信されるビットまたはシンボルの時間が延長しうる。
図4Aの一定フレーム境界システム420では、第1の音声フレーム425は、フレーム境界から始まる第1のコードチャネル422−aで送信され、音声フレームは、2フレーム時間、すなわち40msで送信される。第2の音声フレーム427は、フレーム境界における第2のコードチャネル422−bで送信され、ここで、第1の音声フレーム425の送信が終了する。第3の音声フレーム429は、第2の音声フレーム427と並行して、第1のコードチャネル422−aで送信される。以降のフレームは、コードチャネル422−aおよび422−bで同じ2フレーム時間の境界を用いて同時送信される。タイミングチャート400−aに示されるように帯域幅のスケーリングファクターNが2であると、本実施形態では、通常のシステム410と比べて、音声フレーム待ち時間が40ms延びる(たとえば、送信遅延は、フレーム2について20msから60msに延長する)。
図4Bに、様々な実施形態による、音声フレームのマルチコードチャネルでのオフセットを用いた送信のタイミングチャート400−bを示す。タイミングチャート400−bに示したオフセットシステム430のあるマルチコードチャネルでは、第1の音声フレーム435は、第1のフレーム境界に始まる第1のコードチャネル432−aにて送信される。第2のフレーム437は、第2のコードチャネル432−bでオフセット付きで送信される。タイミングチャート400−bでは、オフセットシステム430のあるマルチコードチャネルは、スケーリングファクターNが2に等しい帯域幅を用い、第2のフレーム437は、第1の音声フレーム435から、1フレーム時間オフセットしている。第3の音声フレーム439は、第1のコードチャネル432−aにて、第1の音声フレーム435の後に送信される。オフセットシステム430のあるマルチコードチャネルは、一定フレーム境界を用いることに比べて、フレーム待ち時間を減少させうる。たとえば、オフセットシステム430のあるマルチコードチャネルで、フレキシブル帯域幅の波形と2に等しいスケーリングファクターNを用いると、一定フレーム境界システム420での40msとは異なり、通常のシステム410と比べて追加のフレーム待ち時間20msがかかる。
図4Cに、様々な実施形態による、音声フレームのマルチコードチャネルでのサブフレームを用いた送信のタイミングチャート400−cを示す。タイミングチャート400−cに示されるように、並行マルチコードシステム440は、第1の音声フレームを、2つのサブフレーム445−aおよび445−bに分割し、サブフレームは、第1のコードチャネル442−aおよび第2のコードチャネル442−bで並行送信される。また、以降の音声フレームも、音声サブフレーム(たとえば、447−a、447−b、449−aおよび449−bなど)へと分割され、コードチャネル432−aおよび432−bで並行送信される。タイミングチャート400−cに示されるように、完全な音声フレームは、帯域幅のスケーリングファクターNが2の並行マルチコードシステム440を用いて、単一のフレーム時間で送信されうる。そのように、本実施形態では、通常のシステム410と比べて、フレーム待ち時間が延びることがない。
図4Dに、様々な実施形態による、特定の帯域幅のスケーリングファクターに基づいて必要なものよりも多くのコードチャネルを用いたマルチユーザーマルチコードシステム450を示すタイミングチャート400−dを示す。マルチコードマルチユーザーシステム450は、4つのコードチャネルで、帯域幅のスケーリングファクターNが2に等しいものとして、図示されている。マルチユーザーマルチコードシステム450によると、音声フレームは、4つのサブフレームへと分割され、フレーム時間の一部のみにて同時に送信される。たとえば、音声フレーム455は、4つのサブフレーム455−a、455−b、455−cおよび455−dへと分割されうる。各サブフレームは、第1のフレーム時間の第1の部分の間に、コードチャネル452−a、452−b、452−cおよび452−dで送信される。タイミングチャート400−dに示されるように、スケーリングファクターが2で4つのコードチャネルを用いたフレキシブル帯域幅システムでは、各サブフレームには、通常のシステムのフレーム時間の半分の時間がかかる。このように、マルチユーザーマルチコードシステム450は、通常のシステム410に比べて、フレーム待ち時間を減少させるために利用可能である。すなわち、スケーリングファクターに基づいて必要とされるよりも多くのコードチャネルが、符号化された音声データの送信の遅延を減少させるために用いられうる。マルチユーザーマルチコードシステム450では、たとえば、第1の音声フレーム455は、通常のシステムの場合よりも、受信機にてフレーム時間の半分早く復号されうる。また、以降の各音声フレーム(たとえば、457−a、457−b、457−c、457−dなど)も、マルチコードチャネルで送信するのに通常のフレーム時間の半分のみの時間がかかるので、音声フレームの待ち時間は、フレーム時間の1/2に減少する。タイミングチャート400−dでは、これにより、音声フレームの待ち時間は、通常のシステム410と比べて10ms減少する。
タイミングチャート400−dに示されるように、マルチユーザーマルチコードシステム450は、時分割多重方式を用いて、複数のユーザがコードチャネルを共用可能になるようにしてもよい。タイミングチャート400−dに示されるように、第2のユーザは、サブフレーム465−a、465−b、465−cおよび465−dを、コードチャネル452−a、452−b、452−cおよび452−dで、第1のユーザが送信していないフレーム時間の第2の部分の間に送信しうる。また、マルチユーザーマルチコードシステム450は、音声フレームの待ち時間を、第2のユーザについても減少させうる。
図4A〜図4Dに示される様々なフレキシブル帯域幅システムについて、帯域幅のスケーリングファクターNが2に等しいものとして説明されたが、これらの技術は、帯域幅のスケーリングファクターが1の場合なども含めて、他の帯域幅のスケーリングファクターについても利用されうる。たとえば、マルチユーザーマルチコードシステムは、整数倍(たとえば、1、2、3、4、8など)または非整数倍で利用可能である。一般に、非整数倍(たとえば、1/2、3/2、5/2など)では、システムは、内輪で最大の整数、内輪で最大の整数を2で除したもの、または2の指数となる内輪で最大の整数として与えられるコードチャネルを用いる。たとえば、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターが5/2である場合、システムは、3または4つのコードチャネルを用いうる。フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターが9/2の場合、システムは、5、6または8つのコードチャネルを用いうる。これらの実施形態は、音声通信の音声フレームの待ち時間を減少させ、および/または、コードチャネルの時分割多重を可能とする。
次に、図5A〜図5Dを参照して、様々な実施形態による、サブフレームのサブセットを用いた音声フレームの送信について説明する。上述のように、音声フレームは、フレーム時間の間、1つまたは複数の符号化および/またはインターリーブされたサブフレームへと符号化されてもよく、各サブフレームは、1スロット時間の間に送信される。フレームデータ冗長性により、音声フレームは、特定の音声フレームの全てのサブフレームが受信される前に復号可能であってもよい。たとえば、CDMA2000 1Xシステムでは、完全なデータ速度音声フレーム(たとえば、20msフレームに16PCGで符号化された9.6kbpsの音声データ)は、15、14、またはそれより少ないPCGを受信した後に正確に復号しうる。音声フレームの復号に成功する確率は、受信PCG数および送信パワーレベルまたは目標FERに依存しうる。たとえば、16PCGの全てを受信した後に1%FERを達成するように設定された外側ループパワー制御にて、14PCG受信後にフルレート音声フレームを正確に復号する可能性は約95%であり(すなわち、FERが5%)、12PCG受信後にフルレート音声フレームを正確に復号する可能性は約90%であり(すなわち、FERが10%)、8PCGだけを受信した後にフルレート音声フレームを正確に復号する可能性は約60%である(すなわち、FERが40%)。
図5Aに示されるように、通常のシステム510での第1の音声フレーム515は、20msフレーム時間にわたり16個のサブフレームにて送信され、各サブフレーム(たとえば、サブフレーム515−0など)は、スロット時間が1.25msで送信される。上述のように、フレキシブル帯域幅の波形は、フレームタイミングの拡張という結果につながる。たとえば、帯域幅のスケーリングファクターN>1のフレキシブル帯域幅の波形は、通常のシステムと比較してより長い時間にわたって同一のシンボル数およびビット数が送信される結果につながる。
タイミングチャート500−aでは、フレキシブル帯域幅システム520は、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターNが8/7のフレキシブル帯域幅の波形を用いている。この例では、帯域幅のスケーリングファクターによるフレームタイミングの拡張は、第1の音声フレーム515の16個のサブフレームの全てがフレキシブル帯域幅の波形で送信されたとして、フレーム時間が22.9msという結果となる。各音声フレームが16個のサブフレームを含むフルレート音声送信では、20msから22.9msへのフレーム時間の延長は、すぐに、過剰な音声待ち時間と、音声品質の低下という結果につながる。
図5Aに示されるように、フレキシブル帯域幅システム520は、サブフレームのサブセットを、スケーリングファクターNが8/7に等しいフレキシブル帯域幅の波形にて20msフレーム時間を維持するように送信する。システム520では、各音声フレームの16個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム525−0など)のうちの14個が送信される。フレキシブル帯域幅の波形により、フレキシブル帯域幅システム520で送信された14個のサブフレームは、通常のシステム510における16個のサブフレームと同じ20msフレーム時間を実質的に占めることになる。
上述のように、フレーム誤り率は、音声フレーム当たりの受信サブフレーム数が増えるにつれて高くなりうる。高い送信パワーは、有効ノイズパワースペクトル密度(Eb/Nt)を向上させるために用いられ、それにより、送信されたサブフレームが少ない場合でも同一のFERが得られる。いくつかの実施形態では、外側ループパワー制御の設定点は、音声フレームにて符号化された全サブフレームよりも少ない送信を補償するように調整される。外側ループパワー制御の設定点は、音声フレームのサブフレームのサブセットの送信で所定のフレーム誤り率となるように調整されうる。たとえば、フレキシブル帯域幅コードチャネルについてのターミネーションターゲットは、コードチャネルのフレキシブル帯域幅の波形のスケーリングファクターNに基づいていてもよい。フレキシブル帯域幅についての波形の外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットで所定のFERが得られるように、設定されてもよい。たとえば、フレキシブル帯域幅についての波形の外側ループパワー制御の設定点は、FERがターミネーションターゲットにて1%以下となるように、設定されてもよい。あるいは、外側ループパワー制御の設定点は、許容可能な音声品質メトリック(voice quality metric)に基づき、ターミネーションターゲットにてより低いかより高いFERとなるように設定されてもよい。
フレキシブル帯域幅システム520では、外側ループパワー制御の設定点は、14個のサブフレームのターミネーションターゲットにて許容可能な音声品質となるように調整されてもよい。たとえば、受信中のモバイルデバイスおよび/または基地局は、ターミネーションターゲットにてフレーム誤り率を測定し、ターミネーションターゲットで所定のフレーム誤り率とする調整を決定しうる。送信中のモバイルデバイスおよび/または基地局は、これに応じて、外側ループパワー制御の設定点を調整しうる。そのように、フレキシブル帯域幅システム520は、通常の波形を用いた通例のフルレート音声通信よりも少ない帯域幅で、フレキシブル帯域幅の波形にてフルレート音声品質を提供しうる。
次に、図5B、図5Cおよび図5Dを参照すると、タイミングチャート500−b、500−cおよび500−dは、様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅システム530、540および550を示している。フレキシブル帯域幅システム530、540および550は、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターNがそれぞれ4/3、8/5および2のフレキシブル帯域幅の波形を用いた音声送信をサポートしている。標準的な音声フレーム時間内で、フレキシブル帯域幅システム530は、12個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム535−0など)を送信し、フレキシブル帯域幅システム540は、10個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム545−0など)を送信し、フレキシブル帯域幅システム550は、8個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム555−0など)を送信する。フレキシブル帯域幅システム530、540および/または550についての外側ループパワー制御の設定点は、フレキシブル帯域幅コードチャネルのターミネーションターゲットに基づき、許容可能なFERが得られるように設定されうる。
実施形態では、サブフレームのサブセットの送信は、マルチコードの実施形態と組合わせて利用されうる。図6Aに、音声フレーム615を16個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム615−0など)で20msフレーム時間にわたり送信する通常のシステム610のタイミングチャート600−a、および様々な実施形態による並行マルチコードシステム620を示す。図示された実施形態では、並行マルチコードシステム620は、各音声フレームについて16個未満のサブフレームで送信され、サブフレームは、コードチャネル622−aおよび622−bとして再編されている。図6Aに示されるように、14個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム625−0、625−7など)は、通常のシステム610の各スロット時間の間に、並行マルチコードシステム620により、帯域幅のスケーリングファクターNが9/4に等しい2つのフレキシブル帯域幅コードチャネル622−aおよび622−bを用いて送信されうる。図5A、図5B、図5Cおよび図5Dに示された実施形態と同様、外側ループパワー制御の設定点は、並行マルチコードシステム620の音声品質(たとえば、FERが1%未満など)を維持するために利用されうる。タイミングチャート600−aは、スケーリングファクターNが9/4に等しい帯域幅を用いた並行マルチコードシステム620を示しているが、他の帯域幅のスケーリングファクターが用いられてもよい。たとえば、並行マルチコードシステム620は、コードチャネル622−aおよび622−bのために、スケーリングファクターNが8/3に等しい帯域幅で用いられうる。この例では、合計16個のサブフレームのうちの6個が、各20msフレーム時間の間に、各フレキシブル帯域幅コードチャネルで送信されうる。
図6Bに、様々な実施形態による、マルチユーザーマルチコードシステム630を説明するタイミングチャート600−bを示す。マルチユーザーマルチコードシステム630では、第1のフレーム(たとえば、635−0、635−3、635−6、635−9など)のうちの12個のサブフレームが、再編されて、フレーム時間の第1の部分の間に、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターNが8/3の4つのフレキシブル帯域幅コードチャネル632−a、632−b、632−cおよび632−dを用いて送信される。マルチユーザーマルチコードシステム630では、各フレーム時間は、各コードチャネルでフレーム時間の別々の部分にて送信する複数のユーザについて時間多重化されうる。たとえば、タイミングチャート600−bでは、第2のユーザが、音声フレーム(たとえば、サブフレーム645−0、645−3、645−6、645−9など)を、フレーム時間の第2の部分の間に送信する。
いくつかの実施形態は、フレキシブル帯域幅システムに待ち時間管理を提供しうる。たとえば、MACにて第1の音声フレームがいったん利用可能となれば、それは、PHYへと送信されうる。同PHY層処理がなされると、その後、現在の仕様の制約により、放送による送信が、次の無線フレーム境界においてのみ開始可能となる。フレキシブル帯域幅システムについては、このことは、最大待ち時間が1つの拡張無線フレームと同じになりうるか、または、いくつかの実施形態では、これは、Nが大きい場合には非常に望ましくないことを意味しうる。
いくつかの実施形態は、物理層送信がスロット境界で可能となるように、この問題に対処するものである。たとえば、いくつかの実施形態は、20msのウィンドウを、音声サービス用の「サブTTI」として規定している。サブTTIに含まれるタイムスロット数は、いくつかの実施形態では
として算出されうる。PHY送信のタイミングは、値nに依存しうる。
たとえば、nが整数(たとえば、n=2、3、5、6)の場合、音声フレームがいったんPHYへと送信されると、直後のスロット境界にて送信が開始される。いくつかの実施形態は、本シナリオの以下のタイムラインを利用しうる。ここで、t0は音声フレーム0がPHYへ送出された時刻、t1はPHYが直後のスロット境界にて送信を開始した時刻、t2は音声フレーム1がPHYへ送出された時刻、t3は音声フレーム0の送信が完了して音声フレーム1の送信が開始された時刻である。なお、サブTTIの端部は、整数個のスロットを含むため、正確にスロット境界上にくることになる。最大遅延は、単一スロットが上限となっていてもよく、いくつかの実施形態では、10ms×N/15であってもよい。
nが整数でない場合には(たとえば、N=4.8)、直後のスロット境界で開始した送信は、サブTTIの境界がスロットの途中にくることがあるため、配列が合わないこともある。上記のタイムラインに基づけば、時刻t2と時刻t3は両方とも単一スロットにくることになる。そのような場合、このスロットで送信されるべきコンテンツは送信開始前に組み立てられる必要があるので、音声フレーム1の送信がt3の右方へ継続することが不可能ともなりうる。したがって、望ましくない中断が生じる。
いくつかの実施形態は、送信の開始を遅らせることにより、すなわち2番目の次のスロット境界で送信を開始することにより、この問題に対処するものである。最大遅延は、スロット2個が上限となるか、または、いくつかの実施形態では(2×10ms×N/15)となる。いくつかの実施形態では、1個または複数個のスロットだけ送信の開始を遅らせることもある。
次に、図7Aを参照すると、ブロック図は、様々な実施形態による、マルチコードチャネルでの音声通信をサポートするために用いられるデバイス700−aを示している。デバイス700−aは、図1、図2、図3、図9、図10および/または図11を参照して説明した基地局105および/またはモバイルデバイス115のうちの1つまたは複数の側面の一例でありうる。また、デバイス700−aは、プロセッサであってもよい。デバイス700−aは、受信モジュール705、コードチャネル制御モジュール715、および/または送信モジュール720を含む。いくつかの実施形態は、デジタルまたはアナログ音声入力信号からの音声フレームを生成するボコーダーモジュール710(たとえば、マイク、デジタイザなど)を含む。これらの各要素は、相互に通信しうる。デバイス700−aおよび/またはその要素は、同様に構成されたデバイスおよび/または図7Bのデバイス700−bなどの他のデバイスとの間で、情報を送受信するように構成されうる。
受信モジュール705は、パケット、データ、および/またはどのデバイス700−aが受信または送信したかについての信号伝達情報などの情報を受信しうる。受信モジュールは、1つまたは複数のコードチャネルを受信し、1つまたは複数のコードチャネルで受信したパケット、データおよび/または信号伝達情報を、コードチャネル制御モジュール715へと通信するように構成されている。また、受信モジュール705は、音声データを直接受信しうるので、ボコーダーモジュール710の機能を含む。
コードチャネル制御モジュール715は、1つまたは複数のコードチャネルについて、デバイス700−aの機能を制御しうる。たとえば、コードチャネル制御モジュール715は、音声フレームを、ボコーダーモジュール710から受信し、その音声フレームを音声サブフレームに分割し、これら複数の音声サブフレームをマルチコードチャネルに符号化しうる。そして、送信モジュール720は、音声フレームをマルチコードチャネルにて送信しうる。また、コードチャネル制御モジュール715は、サブフレームを、マルチコードチャネルにて受信モジュール705を通じて受信し、回線交換ネットワークに接続および/またはユーザに対して再生(たとえば、スピーカを介するなど)するために、音声フレームを音声サンプルに復号しうる。
次に、図7Bを参照すると、様々な実施形態による、マルチコードチャネルで音声通信をサポートするために用いられうるデバイス700−bのブロック図が示されている。デバイス700−bは、図1、図2、図3、図9、図10および/または図11を参照して説明される基地局105および/または移動局115の1つまたは複数の側面の例でありうる。また、デバイス700−bは、プロセッサであってもよい。デバイス700−bは、受信モジュール705−a、ボコーダーモジュール710−a、送信モジュール720−a、サブフレーム生成モジュール730、フレームオフセットモジュール735、マルチコード処理モジュール740、帯域幅スケーリングモジュール745、および/または音声デコーダーモジュール750を含んでもよい。
サブフレーム生成モジュール730は、ボコーダーモジュール710から音声フレームを受信し、各音声フレームから複数の音声サブフレームを作成しうる。また、フレームオフセットモジュール735は、音声フレームをボコーダーモジュール710−aから受信し、および/または、サブフレームをサブフレーム生成モジュール730から受信し、音声フレームおよび/またはサブフレームのオフセットを、フレーム時間内に、またはフレーム時間を越えて制御しうる。たとえば、フレームオフセットモジュール735は、図4Bを参照して説明した実施形態により、オフセットフレームを、マルチコードチャネルを越えてオフセットさせてもよい。マルチコード処理モジュール740は、マルチコードチャネルを管理し、マルチコードチャネルを介して受信モジュール705−aおよび/または送信モジュール720−aを通じて送受信された音声フレームおよび/またはサブフレームを処理しうる。帯域幅スケーリングモジュール745は、受信モジュール705−aおよび/または送信モジュール720−aのためにフレキシブル帯域幅の波形を管理しうる。たとえば、帯域幅スケーリングモジュール745は、音声フレームおよび/またはサブフレームを受信モジュール705−aを通じて受信、または音声フレームおよび/またはサブフレームを送信モジュール720−aを通じて送信するために用いられる、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルについて、帯域幅のスケーリングファクターを確立しうる。
様々な実施形態に整合する例では、音声データ(たとえば、アナログまたはデジタル音声信号)は、ボコーダーモジュール710−aにより受信され、音声フレームは、具体的なフレーム時間に対応して生成される。帯域幅スケーリングモジュール745は、空いている帯域幅を決定し、音声通信をサポートするために複数のフレキシブル帯域幅の波形を確立する。マルチコード処理モジュール740は、フレキシブル帯域幅情報を、帯域幅スケーリングモジュール745から受信し、音声フレームを複数のフレキシブル帯域幅の波形でどのように送信するか決定する。マルチコード処理モジュール740と通信して、音声フレームが、サブフレーム生成モジュール730により受信され、音声フレームの送信に用いるべきコードチャネル数にしたがって、音声サブフレームへと分割される。音声サブフレームは、マルチコード処理モジュール740に対して提供され、このモジュールは、送信モジュール720−aにより複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルで送信するために、サブフレームを符号化する。いくつかの実施形態では、音声フレームおよび/またはサブフレームは、送信前に、フレームオフセットモジュール735によりオフセットされる。
次に、図8Aを参照すると、ブロック図は、様々な実施形態による、音声フレームのサブフレームのサブセットを用いて音声通信をサポートするために用いられうるデバイス800−aを示している。デバイス800−aは、図1、図2、図3、図9、図10および/または図11を参照して説明した基地局105および/または移動局115の1つまたは複数の側面の例でありうる。デバイス800−aは、プロセッサであってもよい。デバイス800−aは、受信モジュール805、送信モジュール820、帯域幅スケーリングモジュール845、および/またはサブフレーム管理モジュール860を含みうる。また、実施形態では、デバイス800−aは、ボコーダーモジュール810および/または音声デコーダーモジュール850をも含みうる。これらの各要素は、相互に通信しうる。デバイス800−aおよび/またはその要素は、たとえば、同様に構成されたデバイスおよび/または図8Bのデバイス800−bのような他のデバイスとの間で、情報を送受信するように構成されうる。
フレキシブル帯域幅スケーリングモジュール845は、受信モジュール805および送信モジュール820と協働し、パケット、データおよび/または信号伝達情報を確立して、移動局および/または基地局などの他の通信デバイスと、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅の波形で通信するように構成されうる。受信モジュール805は、1つまたは複数のコードチャネルを受信して、1つまたは複数のコードチャネルで受信されたパケット、データおよび/または信号伝達情報を、サブフレーム管理モジュール860へと通信するように構成されうる。
サブフレーム管理モジュール860は、受信したパケット、データおよび/または信号伝達情報を処理して、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅の波形での音声通信をサポートする。サブフレーム管理モジュール860は、ボコーダーモジュール810および音声デコーダーモジュール850と連携して、符号化および復号するために、音声フレームのサブフレームを処理するように構成されうる。たとえば、ボコーダーモジュール810は、音声サンプルを、フルレート音声データのためにフレームごとにK個のサブフレームを含んだ、符号化およびインターリーブされた音声データのフレームへと符号化しうる。サブフレーム管理モジュール860は、送信モジュール820とともに動作して、フレキシブル帯域幅コードチャネルのターミネーションターゲットに基づき、フレーム時間当たりK’個のサブフレームを送信しうる。たとえば、図5Bに示されるようなスケーリングファクターが4/3のフレキシブル帯域幅の波形について、ターミネーションターゲットは、12個のサブフレームであってもよい。本例では、送信モジュール820は、フレーム時間当たり12個のサブフレームを送信し、これは、フレキシブル帯域幅の波形により拡大され、フレーム時間の実質的に全てを占めている。また、サブフレーム管理モジュール860は、受信モジュール805および音声デコーダーモジュール850とともに動作して、12個のサブフレームを受信し、受信したサブフレームに基づいてフレームを復号しようとしてもよい。実施形態では、フレームの復号を試行することは、フレーム時間の間に受信したサブフレームのサブセットに基づき、通常のフレーム時間の端部でなされる。
次に図8Bを参照すると、ブロック図は、様々な実施形態による、音声フレームのサブフレームのサブセットを用いて、マルチコードチャネルで、音声通信をサポートするために用いられるデバイス800−bを示している。デバイス800−bは、図1、図2、図3、図9、図10および/または図11を参照して説明した基地局105および/またはモバイルデバイス115のうちの1つまたは複数の側面の一例でありうる。また、デバイス800−bは、プロセッサであってもよい。デバイス800−bは、受信モジュール805−a、ボコーダーモジュール810−a、送信モジュール820−a、サブフレーム生成モジュール830、フレームオフセットモジュール835、マルチコード処理モジュール840、帯域幅スケーリングモジュール845−a、音声デコーダーモジュール850−a、外側ループパワー制御モジュール855、および/またはサブフレーム管理モジュール860−aを含みうる。これらの各要素は、相互に通信しうる。デバイス800−bおよび/またはその要素は、たとえば、同様に構成されたデバイスおよび/または図8Aのデバイス800−aなどの他のデバイスとの間で、情報を送受信するように構成されうる。
デバイス800−bは、上述のように、複数のフレキシブル帯域幅の波形にて、音声データのサブフレームのサブセットの送受信という側面およびマルチコードチャネルを用いて、音声をサポートするように利用されうる。実施形態では音声フレームのサブフレームは、マルチコードチャネルにて再編され、並行にまたはオフセットを用いて、コードチャネル間で送信されうる。たとえば、音声サンプルは、ボコーダーモジュール810−aにより、音声フレームへと符号化されうる。音声フレームは、マルチコード処理モジュール840により決定された多数のコードチャネル、およびサブフレーム管理モジュール860−aにより決定されたターミネーションターゲットに基づき、サブフレーム生成モジュール830によりサブフレームへと分割され、および/または、フレームオフセットモジュール835によりオフセットされる。マルチコード処理モジュール840は、送信モジュール820−aを制御し、再編されたサブフレームをマルチコードチャネルで送信しうる。外側ループパワー制御モジュール855は、送信された多数のサブフレームにより所定のフレーム誤り率が得られるように、複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルについて、外側ループパワー制御の設定点を設定しうる。
デバイス800−bは、複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルにて音声をサポートする受信機として利用されうる。デバイス800−bは、送信されたサブフレームを、マルチコードチャネルで受信し、受信したサブフレームに基づいてフレームを復号しようとしてもよい。ここで、サブフレーム数は、フルレート音声フレームで符号化されたサブフレーム数よりも少ない。
デバイス700−a、700−b、800−aおよび/または800−bの要素は、ハードウェアで適用可能な機能のいくつかまたは全てを実行するように適合された1個または複数個の特定用途向け集積回路(ASIC)で、個別にまたは統合的に実装されうる。あるいは、これらの機能は、1個または複数の集積回路上の1個または複数個の他の処理ユニット(またはコア)により実行されてもよい。他の実施形態では、他の種類の集積回路が用いられてもよく(たとえば、構造化/プラットフォームASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、および他のセミカスタムIC)、これらは、本技術分野で知られた方式でプログラムされうる。また、各ユニットの機能は、メモリ内に実装された命令にて、その全体または一部が実施され、1個または複数の汎用または特定用途プロセッサにより実行されるようにフォーマットされている。
図9に、様々な実施形態による、音声通信をサポートするために構成された通信システム900のブロック図を示す。本システム900は、図1に示されたシステム100、図2のシステム200、図3のシステム300、および/または図7A、7B、8Aおよび/または8Bのデバイス700−a、700−b、800−aおよび/または800−bの側面の一例でありうる。基地局105−dは、1本または複数本のアンテナ945と、送受信モジュール950と、メモリ980と、プロセッサモジュール970とを含み、各々は、直接的または間接的に相互通信することができる(たとえば、1つまたは複数のバスで)。送受信モジュール950は、1本または複数本のアンテナ945を介して、モバイルデバイス115−eと双方向通信するように構成され、各デバイスは、マルチモードモバイルデバイスであってもよい。また、送受信モジュール950(および/または基地局105−dの他の要素)は、1つまたは複数のネットワークと双方向通信するように構成されてもよい。いくつかの場合では、基地局105−dは、コアネットワーク130−aおよび/または制御装置120−aと、ネットワーク通信モジュール975を介して通信しうる。基地局105−dは、eノードB基地局、ホームeノードB基地局、ノードB基地局、および/またはホームノードB基地局の一例であってもよい。制御装置120−aは、ある場合には、eノードB基地局などとともに基地局105−dへと統合されうる。
また、基地局105−dは、基地局105−mおよび基地局105−nなどの他の基地局105とも通信しうる。各基地局105は、様々な無線接続技術などの他のワイヤレス通信技術を用いて、モバイルデバイス115−eと通信しうる。いくつかの場合では、基地局105−dは、基地局通信モジュール965を利用して、105−mおよび/または105−nなどの他の基地局と通信しうる。いくつかの実施形態では、基地局通信モジュール965は、LTEワイヤレス通信技術内のX2インターフェースを提供して、基地局105のいくつかの間に通信を提供してもよい。いくつかの実施形態では、基地局105−dは、制御装置120−aおよび/またはコアネットワーク130−aを介して、他の基地局と通信しうる。
メモリ980は、ランダムアクセスメモリ(RAM)と、読み取り専用メモリ(ROM)とを含む。また、メモリ980は、実行されると、プロセッサモジュール970に、ここに説明した様々な機能を行わせる(たとえば、通話処理、データベース管理、メッセージルーティングなど)命令を含むコンピュータ可読、コンピュータ実行可能ソフトウェアコード985を格納しうる。あるいは、ソフトウェアコード985は、プロセッサモジュール970によって直接的に実行可能ではないが、コンパイルされて実行されると、コンピュータに、たとえば、ここに説明した機能を行わせるように構成されうる。
プロセッサモジュール970は、Intel(登録商標)CorporationまたはAMD(登録商標)、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)などによりなる、インテリジェントハードウェアデバイス、たとえば、中央処理装置(CPU)を含みうる。プロセッサモジュール970は、マイクを介して音声を取得し、音声を、取得した音声を示すパケットに変換し(たとえば、長さにして30msなど)、送受信モジュール650へ提供し、ユーザが発話しているかどうかの表示を提供するように構成された音声エンコーダ(図示せず)を含みうる。あるいは、エンコーダは、パケットを送受信モジュール650へ送信し、パケット自体の提供または抑制/抑止により、ユーザが発話しているかどうかの表示を提供しうる。
送受信モジュール950は、パケットを変調して、変調したパケットを1本または複数本のアンテナ945へ送信し、1本または複数本のアンテナ945から受信したパケットを復調するように構成されたモデムを含みうる。基地局105−dのいくつかの例は、単一のアンテナ945を含むが、基地局105−dは、搬送波の集約をサポートした複数のリンクのための複数本のアンテナ945を含むことが好ましい。たとえば、1つまたは複数のリンクは、モバイルデバイス115−eとのマクロ通信をサポートするように用いられうる。
図9のアーキテクチャによると、基地局105−dは、通信管理モジュール960をさらに含みうる。通信管理モジュール960は、他の基地局105との通信を管理しうる。例として、通信管理モジュール960は、基地局105−dのいくつかまたは全ての他の要素とバスを介して通信する基地局105−dの要素であってもよい。あるいは、通信管理モジュール960の機能は、送受信モジュール950の要素として、コンピュータプログラム製品として、および/またはプロセッサモジュール970の1つまたは複数の制御要素として実装されうる。
基地局105−dのための要素は、図7A、7B、8Aおよび/または8Bのデバイス700−a、700−b、800−aおよび/または800−bについて、上述の側面を実装するように構成され、簡潔にするためにここでは繰返さない。たとえば、ボコーダーモジュール930は、図7A、7B、8Aおよび/または8Bのボコーダーモジュール710または810と同様の機能を含みうる。いくつかの実施形態では、ボコーダーモジュール930の機能は、図9に示すような独立したボコーダーモジュール930の代わりに、プロセッサモジュール970により実行される。マルチコードモジュール940は、図7Aおよび/または図7Bのコードチャネル制御モジュール715、サブフレーム生成モジュール730、フレームオフセットモジュール735、マルチコード処理モジュール740、および/または音声デコーダ750と同様の機能を含みうる。サブフレーム管理モジュール935は、図8Aおよび/または8Bのボコーダーモジュール810、サブフレーム管理モジュール860、音声デコーダーモジュール850、および/または外側ループパワー制御モジュール855と同様の機能を含みうる。
また、基地局105−dは、スペクトル識別モジュール915を含みうる。スペクトル識別モジュール915は、フレキシブル波形に利用可能なスペクトルを特定するのに利用されうる。いくつかの実施形態では、ハンドオーバーモジュール925は、ある基地局105から他の局へのモバイルデバイス115−eのハンドオーバー手順を実行するのに利用されうる。たとえば、ハンドオーバーモジュール925は、基地局105−dから他の局へのモバイルデバイス115−eのハンドオーバーを実行し、モバイルデバイス115−eと基地局の1つとの間では通常の波形が利用され、モバイルデバイスと他の基地局との間ではフレキシブル波形が利用されている。スケーリングモジュール910を利用して、チップレートをスケーリングおよび/または変更して、フレキシブル波形を生成しうる。スケーリングモジュール910は、図7B、8Aおよび/または8Bに示される帯域幅スケーリングモジュール745および/または845の機能のいくつかまたは全てを実装してもよい。
いくつかの実施形態では、基地局105−dの他の可能な要素とともに、1本または複数本のアンテナ945と連携する送受信モジュール950は、フレキシブル波形および/またはスケーリングファクターについての情報を、基地局105−dからモバイルデバイス115−eへ、他の基地局105−m/105−nまたはコアネットワーク130−aへと送信しうる。いくつかの実施形態では、基地局105−dの可能な他の要素とともに、1本または複数本のアンテナ945と連携する送受信モジュール950は、モバイルデバイス115−eへ、他の基地局105−m/105−nまたはコアネットワーク130−aへ、フレキシブル波形および/またはスケーリングファクターなどの情報を送信し、これらのデバイスまたはシステムがフレキシブル波形を利用できるようにしている。
図10は、様々な実施形態による、音声通信をサポートするために構成されたモバイルデバイス115−fのブロック図1000である。モバイルデバイス115−fは、パーソナルコンピュータ(たとえば、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレットコンピュータなど)、携帯電話、PDA、スマートフォン、デジタルビデオレコーダ(DVR)、インターネット機器、ゲームコンソール、電子リーダーなどの様々な構成のうちの任意のものであってもよい。モバイルデバイス115−fは、小型バッテリなどの内部電源(図示せず)を有し、モバイル動作を促進している。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス115−fは、図1、図2および/または図3のモバイルデバイス115であってもよい。モバイルデバイス115−fは、図7A、7B、8Aおよび/または8Bのデバイス700−a、700−b、800−aおよび/または800−bの側面を含みうる。モバイルデバイス115−fは、マルチモードモバイルデバイスであってもよい。モバイルデバイス115−fを、ワイヤレス通信デバイスと称することもある。
モバイルデバイス115−fは、ボコーダーモジュール1030と、サブフレーム管理モジュール1035と、マルチコードモジュール1040と、1本または複数本のアンテナ1045と、送受信モジュール1050と、メモリ1080と、プロセッサモジュール1070とを含み、その各々は、直接的または間接的に、相互に通信することができる(たとえば、1つまたは複数のバスを介して)。送受信モジュール1050は、上述のように、1本または複数本のアンテナ1045および/または1つまたは複数の優先またはワイヤレスリンクを介して、1つまたは複数のネットワークと双方向通信するように構成されている。たとえば、送受信モジュール1050は、図1、図2、図3および/または図9の基地局105と、双方向通信するように構成されうる。送受信モジュール1050は、パケットを変調し、変調したパケットを1本または複数本のアンテナ1045に送信のために提供し、1本または複数本のアンテナ1045から受信したパケットを復号するように構成されたモデムを含みうる。モバイルデバイス115−fは単一のアンテナ1045を含みうるが、モバイルデバイス115−fは、通例、複数のリンク用の複数のアンテナ1045を含むことになる。
メモリ1080は、ランダムアクセスメモリ(RAM)と読み取り専用メモリ(ROM)とを含む。メモリ1080は、実行されると、プロセッサモジュール1070に、ここに説明した様々な機能を行わせる(たとえば、通話処理、データベース管理、メッセージルーティングなど)命令を含むコンピュータ可読、コンピュータ実行可能ソフトウェアコード1085を格納しうる。あるいは、ソフトウェアコード1085は、プロセッサモジュール1070によって直接的に実行可能ではないが、(たとえば、コンパイルされて実行されると)コンピュータに、ここに説明した機能を行わせるように構成されうる。
プロセッサモジュール1070は、Intel(登録商標)CorporationまたはAMD(登録商標)、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)などによりなる、インテリジェントハードウェアデバイス、たとえば、中央処理装置(CPU)を含みうる。プロセッサモジュール1070は、マイクを介して音声を取得し、音声を、取得した音声を示すパケットに変換し(たとえば、長さ20ms、長さ30mnなど)、音声パケット送受信モジュール1050へ提供し、ユーザが発話しているかどうかの表示を提供するように構成された音声エンコーダ(図示せず)を含みうる。あるいは、エンコーダは、単にパケットを送受信モジュール1050へ提供し、パケット自体の提供または抑制/抑止により、ユーザが発話しているかどうかの表示を提供しうる。
図10のアーキテクチャによると、モバイルデバイス115−fは、通信管理モジュール1060をさらに含みうる。通信管理モジュール1060は、他のモバイルデバイス115との通信を管理しうる。例として、通信管理モジュール1060は、モバイルデバイス115−fの他の要素のいくつかまたは全てとバスを介して通信するモバイルデバイス115−fの要素であってもよい。あるいは、通信管理モジュール1060の機能は、送受信モジュール1050の要素として、コンピュータプログラム製品として、および/またはプロセッサモジュール1070の1つまたは複数の制御要素として実装されてもよい。
基地局115−dのための要素は、図7A、7B、8Aおよび/または8Bのデバイス700−a、700−b、800−aおよび/または800−bについて、上述の側面を実装するように構成され、簡潔にするためにここでは繰返さない。たとえば、マルチコードモジュール1040は、図7Aのコードチャネル制御モジュール715、図7Bのマルチコード処理モジュール740および/または図8Bのマルチコード処理モジュール840と同様の機能を含みうる。サブフレーム管理モジュール1035は、図8Aおよび/または8Bのボコーダーモジュール810、サブフレーム管理モジュール860、音声デコーダーモジュール850、および/または外側ループパワー制御モジュール855と同様の機能を含みうる。
また、モバイルデバイス115−fは、スペクトル識別モジュール1015をも含みうる。スペクトル識別モジュール1015は、フレキシブル波形に利用可能なスペクトルを特定するのに利用されうる。いくつかの実施形態では、ハンドオーバーモジュール1025が、ある基地局から他の局へのモバイルデバイス115−fのハンドオーバー手順を実行するのに利用されうる。たとえば、ハンドオーバーモジュール1025は、ある基地局から他の局へのモバイルデバイス115−fのハンドオーバー手順を実行し、ここで、通常の波形が、モバイルデバイス115−fと基地局の1つとの間で利用され、フレキシブル波形が、モバイルデバイスと他の基地局との間で利用される。変倍モジュール1010は、チップレートをスケーリングおよび/または変更するのに利用されて、フレキシブル波形を生成しうる。スケーリングモジュール1010は、図7B、8Aおよび/または8Bに示される帯域幅スケーリングモジュール745および/または845のいくつかまたは全てを実装してもよい。
いくつかの実施形態では、送受信モジュール1050は、モバイルデバイス115−fの他の可能な要素とともに、1本または複数本のアンテナ1045と連携して、フレキシブル波形および/またはスケーリングファクターについての情報を、モバイルデバイス115fから基地局またはコアネットワークへと送信しうる。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス115−fの他の可能な要素とともにアンテナ1045と連携した送受信モジュール1050は、フレキシブル波形および/またはスケーリングファクターなどの情報を、基地局またはコアネットワークへ送信して、これらのデバイスまたはシステムがフレキシブル波形を用いるようにしている。
図11は、様々な実施形態による、基地局105−eと、モバイルデバイス115−gとを含むシステム1100のブロック図である。本システム1100は、図1のシステム100、図2のシステム200、図3のシステム300および/または図9のシステム900の一例であってもよい。基地局105−eは、アンテナ1134−a〜1134−xを備えうる。モバイルデバイス115−gは、アンテナ1152−a〜1152−nを備えうる。基地局105−eにて、送信プロセッサ1120は、データソースからデータを受信しうる。
送信プロセッサ1120は、データを処理しうる。また、送信プロセッサ1120は、基準シンボルおよびセル専用基準信号を生成しうる。送信(TX)MIMOプロセッサ1130は、データシンボル、制御シンボルおよび/または基準シンボルに対して、該当する場合には空間処理(たとえば、プレコーディング)を施し、出力シンボルストリームを、送信変調器1132−a〜1132−xに提供しうる。各変調器1132は、対応する出力シンボルストリーム(たとえば、OFDM用など)を処理して、出力サンプルストリームを取得しうる。さらに、各変調器1132は、出力サンプルストリームを処理して(たとえば、アナログに変換、増幅、フィルタ、およびアップコンバート)、ダウンリンク(DL)信号を取得しうる。一例としては、変調器1132−a〜1132−xからのDL信号が、それぞれアンテナ1134−a〜1134−xを介して送信されてもよい。送信プロセッサ1120は、プロセッサ1140から情報を取得してもよい。プロセッサ1140は、音声フレームを生成し、上述のサブフレームのサブセットの実施形態のマルチコードおよび送信に応じて、音声フレームを処理するように構成されうる。いくつかの実施形態では、プロセッサ1140は、汎用プロセッサ、送信プロセッサ1120および/または受信プロセッサ1138の一部として実装されうる。メモリ1142は、プロセッサ1140と接続しうる。
いくつかの実施形態では、プロセッサ1140は、上述のように、マルチコードチャネルおよび/またはサブフレームのサブセットの送信技術を用いて音声通信をサポートするように構成されうる。マルチコードおよびサブフレームのサブセットの送信技術は、基地局105−dとモバイルデバイス115−gとの間の音声通信をサポートするために用いられうる。そのような音声通信は、通常の帯域幅波形および/またはフレキシブル帯域幅の波形を利用しうる。たとえば、プロセッサ1140は、送信用のマルチコードチャネルを決定し、音声フレームを生成し、送信プロセッサ1120および送信MIMOプロセッサ1130、変調器1132ならびにアンテナ1134と連携して、音声フレームをマルチコードチャネルで送信するように構成されうる。プロセッサ1140は、さらに、マルチコードチャネルで、MIMO検出器1136およびプロセッサ1138、復調器1132ならびにアンテナ1134を介して送信された情報を受信し、音声フレームを復号するように構成されうる。
さらに、プロセッサ1140は、上述のサブフレームのサブセットの送信技術を用いて音声通信をサポートするように構成されうる。実施形態では、プロセッサ1140は、フレキシブル帯域幅の波形を用いた1つまたは複数のコードチャネルのスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定しうる。たとえば、ターミネーションターゲットは、多数のサブフレームを、1つまたは複数のコードチャネルで、通常のシステムの音声フレームに対応する時間内に送信されるべきものと規定しうる。プロセッサ1140は、符号化された音声フレームのターミネーションターゲットに基づき、1つまたは複数のコードチャネルで、プロセッサ1120および1130、変調器1132およびアンテナ1134を介して、サブフレームのサブセットを送信しうる。プロセッサ1140は、音声フレームのサブフレームのサブセットをMIMO検出器1136および受信プロセッサ1138、復調器1132ならびにアンテナ1134を介して受信し、サブフレームのサブセットに基づいて音声フレームを復号しようとすることができる。外側ループパワー制御は、ターミネーションターゲットにて所定のフレーム誤り率が得られるように、1つまたは複数のコードチャネルへと調整されてもよい。
モバイルデバイス115−gでは、モバイルデバイスアンテナ1152−a〜1152−nは、DL信号を基地局105−eから受信し、受信した信号を復調器1154−a〜1154−nにそれぞれ提供してもよい。各復調器1154は、それぞれの受信信号を調整(たとえば、フィルタ、増幅、ダウンコンバート、およびデジタイズ)して、入力サンプルを取得しうる。さらに、各復調器1154は、入力サンプル(たとえば、OFDM用など)を処理して、受信シンボルを取得しうる。MIMO検出器1156は、復調器1154−a〜1154−nからの受信シンボルを取得して、該当する場合には受信シンボルに対してMIMO検出を実行し、検出されたシンボルを提供しうる。受信プロセッサ1158は、検出されたシンボルを処理(たとえば、復調、インターリーブ解除、および復号)し、モバイルデバイス115−gの復号されたデータをデータ出力に提供し、復号された制御情報を、プロセッサ1180またはメモリ1182に提供しうる。
アップリンク(UL)では、モバイルデバイス115−gにて、送信プロセッサ1164は、データソースからのデータを受信して処理しうる。また、送信プロセッサ1164は、基準信号のための基準シンボルを生成しうる。送信プロセッサ1164からのシンボルは、該当する場合には送信MIMOプロセッサ1166により処理され、復調器1154−a〜1154−n(たとえば、SC−FDMAなど)によりさらに処理され、基地局105−eから受信した送信パラメータに応じて基地局105−eへ送信されうる。送信プロセッサ1164は、音声フレームを生成し、上述の、マルチコードおよびサブフレームのサブセットの送信の実施形態により、音声フレームを処理するように構成されうる。プロセッサ1180は、パラメータのスケーリングよりフレキシブル帯域幅の使用を伴う、時間伸長の効果の反転を行ってもよい。基地局105−eでは、モバイルデバイス115−gからのUL信号は、アンテナ1134により受信され、復調器1132により処理され、該当する場合にはMIMO検出器1136により検出され、さらに受信プロセッサにより処理されうる。受信プロセッサ1138は、復号したデータをデータ出力およびプロセッサ1180へ提供しうる。いくつかの実施形態では、プロセッサ1180は、汎用プロセッサ、送信プロセッサ1164、および/または受信プロセッサ1158の一部として実装されうる。
いくつかの実施形態では、プロセッサ1180は、上述のように、マルチコードチャネルおよび/またはサブフレームのサブセットの送信を用いて、音声通信をサポートするように構成されうる。マルチコードおよびサブフレームのサブセットの送信は、基地局105−dとモバイルデバイス115−gとの音声通信をサポートするために用いられうる。そのような音声通信は、通常の帯域幅波形および/またはフレキシブル帯域幅の波形を利用されてもよい。たとえば、プロセッサ1180は、送信用のマルチコードチャネルを決定し、音声フレームを生成し、送信プロセッサ1164および送信MIMOプロセッサ1166、変調器1154ならびにアンテナ1152と連携して、音声フレームをマルチコードチャネルで送信しうる。さらに、プロセッサ1180は、マルチコードチャネルで、MIMO検出器1156および受信プロセッサ1158、復調器1154ならびにアンテナ1152を通じて送信された情報を受信し、音声フレームを復号するように構成されてもよい。
さらに、プロセッサ1180は、上述のように、サブフレームのサブセットをフレーム時間内に送信および/または受信することにより、音声通信をサポートするように構成されうる。実施形態では、プロセッサ1180は、フレキシブル帯域幅の波形を用いた1つまたは複数のコードチャネルのスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定しうる。たとえば、ターミネーションターゲットは、1つまたは複数のコードチャネルで、通常のシステムの音声フレームに対応する時間に送信されるべきサブフレーム数を規定しうる。プロセッサ1180は、符号化された音声フレームのターミネーションターゲットに基づき、1つまたは複数のコードチャネルで、プロセッサ1164および1166、変調器1154ならびにアンテナ1152を通じて送信しうる。プロセッサ1180は、音声フレームのサブフレームのサブセットをMIMO受信機1156および受信プロセッサ1158、復調器1154ならびにアンテナ1152を通じて受信し、サブフレームのサブセットに基づき、音声フレームを復号しようとしてもよい。外側ループパワー制御は、1つまたは複数のコードチャネルがターミネーションターゲットで所定のフレーム誤り率となるように調整されてもよい。
図12Aを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1200−aのフローチャートが示されている。方法1200−aは、様々なワイヤレス通信デバイスを利用して実装されうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示されるような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示されるようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示されるようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または、図1および/もしくは図9に示されるようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120を含むが、これに限定されるものではない。
方法1200−aのブロック1205では、複数のコードチャネルが決定されうる。たとえば、モバイルデバイス115および/または基地局105は、論理音声トラフィックチャネルの2つ以上の送信用のコードチャネルを確立しうる。いくつかの実施形態では、コードチャネルは、フレキシブル帯域幅コードチャネルである。いくつかの実施形態では、コードチャネル数は、フレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターよりも多い。
ブロック1210では、音声フレームが、ワイヤレス通信システムを用いて送信のために生成される。たとえば、ボコーダまたはプロセッサが、音声コーデック(たとえば、EVRC、EVRC−B、CELPなど)により、音声サンプルから音声フレームを生成するのに用いられうる。ブロック1215では、音声フレームは、複数のコードチャネルで送信される。たとえば、音声フレームは、図4Aおよび/または図4Bを参照して説明する並行マルチコードおよび/またはオフセット付きマルチコード技術を用いて、並行にまたはオフセットされて送信されうる。
図12Bを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1200−bのフローチャートが示されている。方法1200−bは、様々なワイヤレス通信デバイスを用いて実装されうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示されるような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示されるようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示されるようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または図1および/もしくは図9に示されるようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120を含むが、これに限定されるものではない。
方法1200−bのブロック1205−aでは、複数のコードチャネルが決定されうる。ブロック1210−aでは、音声フレームが、送信のために生成されうる。いくつかの実施形態では、音声フレームは、ブロック1220にて、複数の音声サブフレームへと分割される。いくつかの実施形態では、ブロック1225にて、音声フレームおよび/またはサブフレームは、複数のコードチャネルで送信されるためにオフセットされる。たとえば、音声フレームは、図4Bに示されるように、フレーム時間によりオフセットされうる。ブロック1215−aでは、音声フレームまたはサブフレームは、複数のコードチャネルで送信されうる。たとえば、音声サブフレームは、図4Cおよび/または図4Dを参照して説明した並行マルチコードおよび/またはマルチユーザーマルチコード技術を用いて、並行に送信される。
図13Aを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1300−aのフローチャートが示されている。方法1300−aは、様々なワイヤレス通信デバイスを利用して実装されうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示されるような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示されるようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示されるようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または、図1および/もしくは図9に示されるようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120を含むが、これに限定されるものではない。
方法1300−aのブロック1305では、入力音声ベクトルは、多数の音声フレームへと符号化され、各音声フレームは複数のサブフレームを含む。上述のように、サブフレームは、時間、ならびに/または制御されたパワー送信期間に送信されるべきビット数および/もしくはシンボル数により定義される。ブロック1310では、1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットが決定される。たとえば、ターミネーションターゲットは、音声フレーム期間に1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅の波形で送信可能なサブフレーム数に関連しうる。いくつかの実施形態では、ブロック1315にて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて調整される。たとえば、外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットで所定のフレーム誤り率となるように調整されてもよい。ブロック1320にて、サブフレームのサブセットが、1つまたは複数のコードチャネルで送信される。サブフレームのサブセットは、ターミネーションターゲットに基づく。たとえば、ターミネーションターゲットに対応したサブフレーム数は、音声フレーム期間に送信されるものである。
図13Bを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1300−bのフローチャートが示されている。方法1300−bは、様々なワイヤレス通信デバイスを利用して実装されうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示されるような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示されるようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示されるようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または図1および/もしくは図9に示されるようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120を含むが、これに限定されるものではない。方法1300−bは、図13Aの方法1300−aの実施形態の例でありうる。
方法1300−bのブロック1305−aにて、入力音声ベクトルは、多数の音声フレームへと符号化される。各音声フレームは、複数のサブフレームを含む。ブロック1310−aにて、複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットが判別される。たとえば、ターミネーションターゲットは、複数のコードチャネルのコードチャネル数、およびコードチャネルのフレキシブル帯域幅の波形のスケーリングファクターに、少なくとも部分的に基づいていてもよい。いくつかの実施形態では、ブロック1315−aにて、複数のコードチャネルの外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて調整される。たとえば、複数のコードチャネルの外側ループパワー制御の設定点は、サブフレームのサブセットが、再編されて複数のコードチャネルで送信された場合に、所定のフレーム誤り率となるように調整されうる。ブロック1320−aにて、第1の複数のサブフレームのサブセットは、複数のコードチャネルのうちの第1のコードチャネルで送信されてもよい。たとえば、コードチャネルが2つで14個のサブフレームのターミネーションターゲットがあるマルチコードシステムについては、第1の7個のサブフレームが第1のコードチャネルで送信されてもよい。ブロック1320−bでは、第2の複数のサブフレームのサブセットは、複数のコードチャネルのうちの第2のコードチャネルで送信されてもよい。上述の例では、14個のサブフレームのうちの第2の7個は、第2のコードチャネルで送信しうる。ブロック1320−aおよび1320−bにて、サブフレームは、コードチャネルに対して任意の順番で割り当てられうる。たとえば、サブフレーム0、2、4、6、8、10および12は、ブロック1320−aにて、第1のコードチャネルで送信可能であり、サブフレーム1、3、5、7、9、11および13は、ブロック1320−bにて、第2のコードチャネルで送信されうる。サブフレームをコードチャネルに割り当てる他の方式は、当業者に明らかである。
図14Aを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1400−aのフローチャートが示されている。方法1400−aは、様々なワイヤレス通信デバイスを利用して実装しうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示されるような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示されるようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示されるようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または図1および/もしくは図9に示されるようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120含むが、これに限定されるものではない。
方法1400−aのブロック1405では、ターミネーションターゲットが、ワイヤレス通信システムにおける1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき決定される。たとえば、ターミネーションターゲットは、音声フレーム期間に1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅の波形を送信可能なサブフレーム数と関連しうる。ブロック1410では、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットが、1つまたは複数のコードチャネルで受信される。いくつかの実施形態では、サブセットは、ブロック1405にて決定されたターミネーションターゲットに基づく。符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットは、フレーム時間と実質的に同じ時間で受信しうる。サブセットは、サブフレームがK個のフルレートの符号化された音声フレームの第1のK’個のサブフレームに対応しうる。ここで、K’は、ターミネーションターゲットに基づく。サブフレームは、上述のように、時間ならびに/または制御されたパワー送信の時間に送信されるビット数および/もしくはシンボル数により規定されてもよい。
ブロック1415では、音声フレームの復号は、受信されたサブフレームに基づいて行われうる。ブロック1415は、K’個のサブフレームが受信されると実行されうる。これは、通常のシステムでのフレーム時間の終端に対応しうる。いくつかの実施形態では、ブロック1420にて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて調整される。すなわち、フレーム誤り率は、ブロック1415にて試行された復号からモニタされ、外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットにて所定のフレーム誤り率となるように調整されうる。
図14Bを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1400−bのフローチャートが示されている。方法1400−bは、様々なワイヤレス通信デバイスを利用して実装されうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示すような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示すようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示すようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または図1および/もしくは図9に示すようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120を含むが、これに限定されるものではない。方法1400−bは、図14A方法1400−aの実施形態の例でありうる。
方法1400−bのブロック1405−aにて、ターミネーションターゲットは、ワイヤレス通信システムの1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて決定される。たとえば、ターミネーションターゲットは、音声フレーム期間に1つまたは複数のコードチャネルフレキシブル帯域幅の波形で送信可能なサブフレーム数と関連しうる。
ブロック1410−aでは、符号化された音声フレームの第1の複数のサブフレームのサブセットは、第1のコードチャネルで受信されうる。いくつかの実施形態では、サブセットは、ブロック1405−aで決定されたターミネーションターゲットに基づく。符号化された音声フレームの第1の複数のサブフレームのサブセットは、通常のシステムのフレーム時間と実質的に同じ時間で受信しうる。サブセットは、サブフレームがK個のフルレートの符号化された音声フレームにおける第1のK’個のサブフレームに対応しうる。ここで、K’は、ターミネーションターゲットに基づく。サブフレームは、上述のように、時間、ならびに/または、制御されたパワー送信の時間で送信可能なビット数および/もしくはシンボル数により規定されうる。ブロック1410−bでは、符号化された音声フレームにおける第2の複数のサブフレームのサブセットは、第2のコードチャネルで受信されうる。たとえば、16個のサブフレームを含むフルレート音声フレームのうちの12個のサブフレームのターミネーションターゲットについて、ブロック1410−aでは6個のサブフレーム(たとえば、0−5など)が第1のコードチャネルで受信され、ブロック1410−bでは、6個のサブフレーム(たとえば、6−11など)が第2のコードチャネルで受信されうる。
ブロック1415−aでは、音声フレームの復号は、受信したサブフレームに基づいて試行されうる。ブロック1415−aは、K’個のサブフレームが受信されたときに実行されうる。これは、通常のシステムでのフレーム時間の終端に対応しうる。いくつかの実施形態では、ブロック1420−aにて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて調整される。すなわち、フレーム誤り率は、ブロック1415−aでの復号の試行からモニタされ、外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットにて所定のフレーム誤り率となるように調整されうる。
添付の図面と組合わされた上述の詳細な説明は、例示的な実施形態を示すものであり、実施されるかまたは特許請求の範囲内となる実施形態のみを示すものではない。本説明全体を通して用いられる「例示的」なる用語は、「例、実例または説明となる」ことを意味し、「好ましい」または「他の実施形態よりも有効であることを意味するわけではない。詳細な説明には、説明された技術を理解する目的で具体的な詳細内容を含む。ただし、これらの技術は、これらの具体的な詳細内容がなくとも実施されうる。ある実例では、周知の構造およびデバイスは、説明された実施形態の概念が不明瞭になることを避けるために、ブロック図の形式で示されている。
情報および信号は、様々な個々の技術および技法の任意のものを利用して表現されうる。たとえば、上記説明を通して参照されうる、データ、命令、指令、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは磁性粒子、光学場もしくは光粒子、またはそれらの任意の組合わせとして表現されてもよい。
ここでの説明と組合わされて様々に説明されたブロックおよびモジュールは、ここに説明した機能を実施するように設計された、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IC(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラム可能論理デバイス、単体のゲートもしくはトランジスタ論理素子、単体のハードウェア要素、またはそれらの任意の組合わせで、実装または実施されうる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、その他にも、任意の従来のプロセッサ、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もよい。また、プロセッサは、コンピュータデバイスの組合わせ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携した1個もしくは複数個のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような組合わせであってもよい。
ここに説明した機能は、ハードウェア、プロセッサにより実行されるソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合わせであってもよい。プロセッサにより実行されるソフトウェアとして実装された場合、その機能は、コンピュータ可読媒体上の1つまたは複数の命令またはコードとして格納または送信されうる。他の例および実装が、本開示および添付の特許請求の範囲の趣旨および射程内となる。たとえば、ソフトウェアの性質により、上述の機能は、プロセッサにより実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、配線、またはそれらの任意の組合わせを用いて実装可能である。また、機能を実装した特徴は、様々な場所に物理的に位置しうるものであり、機能の各部分が異なる物理的位置にて実装されるように分散された場合を含む。また、特許請求の範囲を含め、ここで用いられたように、「少なくとも1つの」で始まるリスト項目で用いられる「または(もしくは)」は、たとえば、「A、BまたはCの少なくとも1つ」なるリストがAまたはBまたはCまたはABまたはACまたはBCまたはABC(すなわち、AおよびBおよびC)を意味するように、分離的なリストを示す。
コンピュータ可読媒体は、コンピュータプログラムをある場所から他の場所へ転送しやすくする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用または特定用途コンピュータによりアクセス可能な任意の利用可能な媒体でありうる。例として、限定を意味せずに、コンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROMまたは他の光学ディスク記憶、磁気ディスク記憶もしくは他の磁気記憶デバイス、または、所望のプログラムコード手段を実行または命令もしくはデータ構造の形態で格納するのに利用可能であるとともに汎用もしくは特定用途コンピュータまたは汎用もしくは特定用途プロセッサによりアクセス可能な他の任意の媒体であってもよい。また、あらゆる接続が、コンピュータ可読媒体なる用語で適切に示される。たとえば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバまたは他の遠隔ソースから同軸ケーブル、ファイバー光学ケーブル、ツイステッドペア、デジタル加入者線(DSL)、または赤外、無線およびマイクロ波などのワイヤレス技術を用いて送信される場合、同軸ケーブル、ファイバー光学ケーブル、ツイステッドペア、DSL、または赤外、無線およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。ここに用いられるディスク(disk)およびディスク(disc)としては、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光学ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスクおよびBlu−ray(登録商標)ディスクがある。ここで、ディスク(disk)は通例データを磁気的に再生するが、ディスク(disc)は、データをレーザーで光学的に再生する。また、上記の組合わせも、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれる。
本開示の上記説明は、当業者が本開示を作製または使用可能となるように提供されている。本開示に対する様々な変形が、当業者には容易に明らかであり、ここに規定した一般的な原理は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の変形例に適用されうる。本開示の全体を通じて、「例」または「例示」なる用語は、例または実例を示し、示された例についての優先性を含意したり必要としたりすることはない。このように、本開示は、ここに説明する例および設計に限定されるものではなく、ここで開示された原理および新規の特徴と整合する最も広範な射程が認められるべきである。
関連出願
本特許出願は、「ワイヤレス通信でのフラクショナルシステム(FRACTIONAL SYSTEMS IN WIRELESS COMMUNICATIONS)」なる名称で2011年11月7日に出願され、本譲受人に譲渡され、あらゆる目的のためにここに明示的に一体に組み入れられる米国仮出願第61/556,777号の優先権を主張する。また、本特許出願は、「フレキシブル帯域幅システムの信号容量向上、協調順リンクブランキングおよびパワー増大、ならびに逆リンクスループット向上(SIGNAL CAPACITY BOOSTING, COORDINATED FORWARD LINK BLANKING AND POWER BOOSTING, AND REVERSE THROUGHPUT INCREASING FOR FLEXIBLE BANDWIDTH SYSTEMS)」なる名称で2011年12月9日に出願され、本譲受人に譲渡され、あらゆる目的のためにここに一体に組み入れられる米国仮出願第61/568,742号の優先権を主張する。また、本特許出願は、「フレキシブル帯域幅システムでの音声サポート(SUPPORTING VOICE FOR FLEXIBLE BANDWIDTH SYSTEMS)」なる名称で2012年4月6日に出願され、本譲受人に譲渡され、あらゆる目的のためにここに明示的に一体に組み入れられる米国仮出願第61/621,151号の優先権を主張する。
ワイヤレス通信システムは、幅広く展開されて、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージ送信、ブロードキャストなどの各種通信コンテンツを提供している。これらのシステムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、時間、周波数およびパワー)を共用することにより複数のユーザの通信をサポート(support)可能なマルチアクセスシステムでありうる。そのようなマルチアクセスシステムの例として、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、3GPPロングタームエボリューション(LTE)システム、および直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムがある。
サービスプロバイダには、通例、ある地理的領域に専用の周波数スペクトルのブロックが割り当てられる。これらの周波数ブロックは、多元接続技術が利用されているにもかかわらず、規制当局によって一般的に割り当てられている。多くの場合、これらのブロックは、チャネル帯域幅の整数倍ではないので、スペクトルには未利用部分がありうる。ワイヤレスデバイスの利用が増えるにつれ、このスペクトルへの供給およびその価値も一般的に急増してきた。ところが、割り当てられたスペクトルの一部が、標準的なまたは通常の波形に適合させるには充分大きいとは限らないので、ワイヤレス通信システムが、その部分を利用することができない場合がある。LTE規格の開発者は、たとえば、この問題を認識して、6つの異なるシステム帯域幅、すなわち、1.4、3、5、10、15および20MHzをサポートすることにした。これにより、この問題に対して、部分的な解決策が提供される。さらに、ある種の通信は、遅延に敏感であり、少なくともあるデータ速度、および/または、欠損データ再送不要のあるサービス品質が必要になりうる。この種の通信について、あるシステム帯域幅が、許容可能なサービス品質を下回ることや、帯域幅の利用が不充分になるという結果となりうる。
実施形態としては、ワイヤレス通信システムにて音声をサポートする方法、システム、およびデバイスがある。いくつかの実施形態は、マルチコードチャネル(multiple code channel)を利用して音声フレームを送信する。これらの実施形態としては、一定スロット境界の実施形態、オフセットマルチコードの実施形態、並行マルチコードの実施形態、および/またはマルチユーザーマルチコードの実施形態がある。これらの実施形態は、フレキシブルまたは通常の帯域幅システムを利用しうる。たとえば、フレキシブル帯域幅通信システム(flexible bandwidth communications system)は、コードチャネル(code channel)のシンボルレートを向上させるチップレートまたはシンボルレートに対してスケーリングファクター(scaling factor)が適用されたコードチャネルを用いうる。いくつかの実施形態では、コードチャネル数は、フレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターよりも多い。
いくつかの実施形態は、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルで、音声フレームのサブフレームのサブセットを送受信する。いくつかの実施形態では、音声フレームのサブフレームのサブセットは、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルで送信される。サブフレームのサブセットにおけるサブフレーム数は、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターに基づくものとしてもよい。サブフレームのサブセットは、フレキシブル帯域幅の波形により時間拡張されて、音声フレームの全サブフレームを送信する通常のシステムの実質的に全ての音声フレーム期間を占める。受信機は、受信した音声フレームのサブフレームのサブセットに基づき、音声フレームを復号しようとする。外側ループパワー制御設定点は、サブフレームのサブセットに基づき、所定のフレーム誤り率となるように調整されうる。サブフレームは、たとえば、パワー制御グループ(PCG)またはスロットを含んでもよい。
いくつかの実施形態としては、ワイヤレス通信システムでの音声をサポートするための方法を含む。本方法は、複数のコードチャネルを決定すること、送信用の複数の音声フレームを生成すること、および/または複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信することを含みうる。本方法は、複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信するときに、複数のコードチャネル間のオフセットを利用することを含みうる。本方法は、複数の音声サブフレームへ1個または複数個の複数の音声フレームを分割することを含みうる。複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信することは、複数の音声サブフレーム間のオフセットなしで、複数のコードチャネルで複数の音声フレームの少なくとも1つの複数の音声サブフレームを送信することを含みうる。複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信することは、複数のコードチャネルで複数のユーザから、複数の音声サブフレームを送信することをさらに含みうる。いくつかの実施形態では、複数の音声サブフレームの送信での遅延は、通常の帯域幅システムの送信での遅延未満である。複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、フレキシブル帯域幅システムであり、複数のコードチャネルは、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターに依存する。オフセットは、複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信するときに、複数のコードチャネル間で利用されうる。複数のコードチャネルは、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターよりも大きくてもよい。本方法は、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターに基づいてターミネーションターゲット(termination target)を決定すること、および/または、ターミネーションターゲットに基づいて複数のコードチャネルで音声フレームのサブフレームのサブセットを、ターミネーションターゲット送信することを、含みうる。ターミネーションターゲットは、音声フレーム内のサブフレーム数未満であってもよい。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムでの音声をサポートするための方法は、入力音声ベクトルを複数の符号化された音声フレームへと符号化すること、各々の符号化された音声フレームが複数のサブフレームを有すること、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定すること、および/または、1つもしくは複数のコードチャネルで符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを送信することであって、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットは、ターミネーションターゲットに基づくことを含む。ターミネーションターゲットは、符号化された音声フレーム内のサブフレーム数未満でありうる。本方法は、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点を調整することを含みうる。フレーム誤り率は、所定の音声品質メトリックに基づいてもよい。本方法は、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターにより、1つまたは複数のコードチャネルのチップレートをスケーリング(scaling)することを含みうる。1つまたは複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されうる。サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、複数のコードチャネルを含み、複数のコードチャネルでサブフレームのサブセットを送信することは、第1のコードチャネルで、符号化された音声フレームの第1の複数のサブフレームのサブセットを送信すること、および/または、第2のコードチャネルで、符号化された音声フレームの第2の複数のサブフレームのサブセットを送信することを含む。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムで音声をサポートするための方法は、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットを決定すること、1つまたは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットに基づき1つもしくは複数のコードチャネルで、音声フレームの複数のサブフレームのサブセットを受信すること、および/または、複数のサブフレームのサブセットに基づいて音声フレームを復号することを含む。ターミネーションターゲットは、符号化されたトラフィックチャネルフレーム内のサブフレーム数未満でありうる。本方法は、復号に基づいて測定されたフレーム誤り率を決定することと、および/または、ターミネーションターゲットおよび測定されたフレーム誤り率に基づいて、1つもしくは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点に対する調整を決定することを、含みうる。外側ループパワー制御設定点の調整は、測定されたフレーム誤り率および所定のフレーム誤り率に基づきうる。1つまたは複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されうる。1つまたは複数のコードチャネルは、基礎的なコードチャネル、および/または、1つまたは複数の補助的なコードチャネルを含みうる。サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、複数のコードチャネルを含み、複数のサブフレームのサブセットを受信することは、複数のコードチャネルの第1のコードチャネルで、第1の複数のサブフレームのサブセットを受信すること、および/または、複数のコードチャネルの第2のコードチャネルで、第2の複数のサブフレームのサブセットを受信することを含む。
また、上述の方法は、音声をサポートするように構成されたワイヤレス通信システム、音声をサポートするように構成されたワイヤレス通信デバイス、および/または、非一時的コンピュータ可読媒体を含むワイヤレス通信システム内で、音声をサポートするコンピュータプログラム製品による、いくつかの実施形態としても実装されうる。
いくつかの実施形態は、音声をサポートするように構成されたワイヤレス通信システムを含む。本システムは、複数のコードチャネルを決定するための手段、送信用の複数の音声フレームを生成するための手段、および/または、複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信するための手段を、含みうる。ワイヤレス通信システムは、複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信するときに複数のコードチャネル間のオフセットを利用するための手段を、含みうる。いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、複数の音声サブフレームに1個または複数個の複数の音声フレームを分割するための手段を含む。複数のコードチャネルで複数の音声フレームを送信するための手段は、複数の音声サブフレーム間のオフセットなしで、複数のコードチャネルで複数の音声フレームの少なくとも1つの複数の音声サブフレームを、送信するための手段を含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、フレキシブル帯域幅システムであり、複数のコードチャネルは、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターに依存する。複数のコードチャネルは、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターよりも大きい。
いくつかの実施形態では、音声をサポートするワイヤレス通信システムは、複数の符号化された音声フレームへ入力音声ベクトルを符号化する、各々の符号化された音声フレームは複数のサブフレームを有する、ための手段、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定するための、ターミネーションターゲットは符号化された音声フレーム内のサブフレーム数未満である、手段、および/または、1つもしくは複数のコードチャネルで符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを、送信するための、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットはターミネーションターゲットに基づく、手段を含む。いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点を、調整するための手段を含む。フレーム誤り率は、所定の音声品質メトリックに基づいてもよい。サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、音声をサポートするワイヤレス通信システムは、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットを決定するための、ターミネーションターゲットは符号化されたトラフィックチャネルフレーム内のサブフレーム数未満である、手段、1つもしくは複数のコードチャネルで音声フレームの複数のサブフレームのサブセットを受信するための、ここにおいて、複数のサブフレームのサブセットは、1つもしくは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットに基づく、手段、および/または、複数のサブフレームのサブセットに基づいて、音声フレームを復号するための手段を含む。ワイヤレス通信システムは、復号に基づいて測定されたフレーム誤り率を決定するための手段、および/または、ターミネーションターゲットおよび測定されたフレーム誤り率に基づいて、1つもしくは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点に対する調整を決定するための手段を含みうる。外側ループパワー制御設定点の調整は、測定されたフレーム誤り率および所定のフレーム誤り率に基づきうる。
いくつかの実施形態としては、ワイヤレス通信システムで音声をサポートするコンピュータプログラム製品を含む。本コンピュータプログラム製品は、非一時的コンピュータ可読媒体を含んでもよく、この媒体は、複数のコードチャネルを決定するためのコード、送信用の複数の音声フレームを生成するためのコード、および/または、複数の音声フレームを、複数のコードチャネルで送信するためのコードを含む。ワイヤレス通信システムは、フレキシブル帯域幅システムであってもよく、および/または、複数のコードチャネルは、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターに依存しうる。複数の音声フレームを、複数のコードチャネルで送信するためのコードは、複数の音声サブフレームを、複数のユーザから、複数のコードチャネルで送信するためのコードを含みうる。いくつかの実施形態では、複数の音声サブフレームの送信での遅延は、通常の帯域幅システムの送信での遅延未満である。
非一時的コンピュータ可読媒体は、フレキシブル帯域幅システムのスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定するためのコードであって、ターミネーションターゲットは、音声フレーム内のサブフレーム数未満であるコード、および/または、複数のコードチャネルで音声フレームのサブフレームのサブセットを送信するためのコードであって、音声フレームのサブフレームのサブセットはターミネーションターゲットに基づくコードを、含みうる。たとえば、サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、コンピュータプログラム製品は、非一時的コンピュータ可読媒体を含み、この媒体は、複数の符号化された音声フレームへ入力音声ベクトルを符号化するための、各々の符号化された音声フレームは複数のサブフレームを有する、コード、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定するための、ターミネーションターゲットは、符号化された音声フレーム内のサブフレーム数未満である、コード、および/または、1つもしくは複数のコードチャネルで、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを送信するための、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットは、ターミネーションターゲットに基づく、コードを含む。1つまたは複数のコードチャネルで、複数の符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを送信するためのコードは、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターにより1つまたは複数のコードチャネルのチップレートをスケーリングするためのコードを、含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、複数のコードチャネルを含む。複数のコードチャネルでサブフレームのサブセットを送信するためのコードは、第1のコードチャネルで符号化された音声フレームの第1の複数のサブフレームのサブセットを送信するためのコード、および/または、第2のコードチャネルで符号化された音声フレームの第2の複数のサブフレームのサブセットを送信するためのコードを、含みうる。
いくつかの実施形態では、コンピュータプログラム製品は、非一時的コンピュータ可読媒体を含み、この媒体は、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて、ワイヤレス通信システムの1つもしくは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットを決定するための、ターミネーションターゲットは符号化されたトラフィックチャネルフレーム内のサブフレーム数未満である、コード、1つもしくは複数のコードチャネルで音声フレームの複数のサブフレームのサブセットを受信するための、ここにおいて、複数のサブフレームのサブセットは、1つもしくは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットに基づく、コード、および/または、複数のサブフレームのサブセットに基づいて音声フレームを復号するためのコード、を含む。1つまたは複数のコードチャネルで、複数の符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを受信するためのコードは、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターにより、1つまたは複数のコードチャネルのチップレートをスケーリングコードを、含みうる。たとえば、サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信システムは、複数のコードチャネルを含む。複数のコードチャネルで音声フレームの複数のサブフレームのサブセットを受信するためのコードは、複数のコードチャネルの第1のコードチャネルで、第1の複数のサブフレームのサブセットを受信するコード、および/または、複数のコードチャネルの第2のコードチャネルで、第2の複数のサブフレームのサブセットを受信するコードを、含みうる。
いくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムで音声をサポートするように構成されたワイヤレス通信デバイスを含む。本ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも1個のプロセッサであって、複数のコードチャネルを決定し、送信用の複数の音声フレームを生成し、および/または、複数の音声フレームを、複数のコードチャネルで送信するように構成されたプロセッサを、含みうる。本ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも1個のプロセッサと接続した、少なくとも1個のメモリを含みうる。少なくとも1個のプロセッサは、複数の音声フレームを、複数のコードチャネルで送信するときに、複数のコードチャネル間のオフセットを利用するように、構成されてもよい。少なくとも1個のプロセッサは、1個もしくは複数個の複数の音声フレームを、複数の音声サブフレームに分割し、および/または、複数の音声フレームの少なくとも1つの複数の音声サブフレームを、複数の音声サブフレーム間のオフセットなしで、複数のコードチャネルで送信するように、構成されてもよい。複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されてもよい。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも1個のプロセッサであって、複数の符号化された音声フレームへと入力音声ベクトルを符号化し、ここで各々の符号化された音声フレームは複数のサブフレームを有する、ワイヤレス通信システムの1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定し、ターミネーションターゲットは、符号化された音声フレーム内のサブフレーム数未満である、および/または、1つまたは複数のコードチャネルで符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットを送信し、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットは、ターミネーションターゲットに基づく、ように構成されたプロセッサを含む。少なくとも1個のプロセッサは、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点を調整するように、構成されうる。フレーム誤り率は、所定の音声品質メトリックに基づきうる。1つまたは複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されうる。サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含みうる。
いくつかの実施形態では、ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも1個のプロセッサであって、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて、ワイヤレス通信システムの1つまたは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットを決定し、ターミネーションターゲットは、符号化されたトラフィックチャネルフレーム内のサブフレーム数未満であり、1つまたは複数のコードチャネルで、音声フレームの複数のサブフレームのサブセットを受信し、ここにおいて、複数のサブフレームのサブセットは、1つまたは複数のコードチャネルのターミネーションターゲットに基づき、そして複数のサブフレームのサブセットに基づいて、音声フレームを復号する、ように構成されたプロセッサを含む。少なくとも1個のプロセッサは、受信した音声フレームに基づいて測定されたフレーム誤り率を決定し、そして、ターミネーションターゲットおよび測定されたフレーム誤り率に基づいて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点に対する調整を決定する、ように構成されうる。1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御設定点の調整は、測定されたフレーム誤り率および所定のフレーム誤り率に基づいてもよい。1つまたは複数のコードチャネルは、回線交換ネットワークを介する音声送信のための論理トラフィックチャネルとして構成されてもよい。
上記内容は、以下の詳細な説明でよりよく理解されるように開示される内容による実施例の特徴および技術的利点を比較的広く概説したものである。さらなる特徴および利点については、以下に説明する。開示された概念および具体例は、本開示と同じ目的を実行する他の構造を修正または設計するための基礎として容易に利用することができる。そのような均等な構成は、添付の特許請求の範囲の趣旨および射程から逸脱することはない。ここに開示した概念の特性と信じられる特徴は、作用の編成と方法の両方について、これによる利点とともに、以下の説明から、添付の図面を組合わせて考慮したときによりよく理解されるであろう。各図は、図示および説明の目的のためのみに提供され、特許請求の範囲の限定を規定するものではない。
以下の図面を参照することにより、本発明の性質および利点をさらに理解することができる。添付の図面において、同様の部材または特徴には、同一の参照表示が付されうる。さらに、同種の様々な要素は、参照表示に続くダッシュおよび同種の要素を区別する第2の表示により区別されうる。第1の参照表示のみが明細書に用いられる場合、その説明は、第2の参照表示にかかわらず、同一の第1の参照表示を付した同種の要素の全てに適用可能である。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムのブロック図。
様々な実施形態による、通常の波形に適合するには充分広くはないフレキシブル波形がスペクトルの一部に適合したワイヤレス通信システムの例を示す図。
様々な実施形態による、フレキシブル波形が帯域端近傍のスペクトルの一部に適合したワイヤレス通信システムの例を示す図。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムのブロック図。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いた音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いた音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いた音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いた音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いたフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルを用いたフレキシブル帯域幅音声通信システムのタイミングチャート。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルでの音声通信をサポートするように構成されたデバイスのブロック図。
様々な実施形態によるマルチコードチャネルでの音声通信をサポートするように構成されたデバイスのブロック図。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅の波形を用いた音声通信をサポートするように構成されたデバイスのブロック図。
様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅の波形を用いた音声通信をサポートするように構成されたデバイスのブロック図。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムを示すブロック図。
様々な実施形態によるモバイルデバイスのブロック図。
様々な実施形態による基地局およびモバイルデバイスを含むワイヤレス通信システムのブロック図。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
様々な実施形態によるワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法のフローチャート。
ワイヤレス通信システムにて音声をサポートする方法、システムおよびデバイスについて説明する。いくつかの実施形態は、音声フレームを送信するためにマルチコードチャネルを利用している。これらの実施形態としては、一定フレーム境界(regular frame boundary)の実施形態、オフセットマルチコードの実施形態、並行マルチコードの実施形態、および/またはマルチユーザーマルチコードの実施形態がある。そのようなマルチコードの実施形態は、フレキシブルまたは通常帯域幅システムを利用しうる。たとえば、フレキシブル帯域幅通信システムは、コードチャネルを利用可能で、コードチャネルのシンボルレート(symbol rate)を向上させるチップレートまたはシンボルレートに、スケーリングファクターが適用される。いくつかの実施形態では、コードチャネル数は、フレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターよりも多い。
いくつかの実施形態は、音声フレームのサブフレームのサブセットを、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルで送信する。送信サブフレーム数は、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターに基づくものでもよい。サブフレームのサブセットは、フレキシブル帯域幅の波形により時間拡張され、通常のシステムの音声フレームの実質的に全ての時間を占めることができる。受信機は、受信した音声フレームのサブフレームのサブセットに基づき、音声フレームを復号しようとする。外側ループパワー制御の設定点(outer loop power control set-point)は、サブフレームのサブセットに基づき、所定のフレーム誤り率(FER)を提供するために調整されてもよい。内側ループパワー制御は、チャネル品質フィードバックおよび所定のFERに基づき、各サブフレームへの送信パワーを調整するのに利用される。いくつかの実施形態では、音声フレームにおけるサブフレームのサブセットの送信は、音声通信をサポートする様々な方法でのマルチコード技術と組合わされて、適用されうる。サブフレームは、たとえば、パワー制御グループ(PCG)またはスロットを含む。
ここで説明する技術は、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMA、ピアツーピア、および他のシステムなど、様々なワイヤレス通信システムに利用することができる。「システム」および「ネットワーク」なる用語は、互換的に用いられることが多い。CDMAシステムは、CDMA2000、ユニバーサルテレストリアル無線アクセス(UTRA:Universal Terrestrial Radio Access)などの無線技術を実装することができる。CDMA2000は、IS−2000、IS−95、およびIS−856規格に対応している。IS−2000リリース0およびAは、CDMA2000 1X、1Xなどと通称されている。IS−856(TIA−856)は、CDMA2000 1XEV−DO、高速パケットデータ(HRPD:High Rate Packet Data)などと通称されている。UTRAは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))および他種のCDMAを含む。TDMAシステムは、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標): Global System for Mobile Communications)などの無線技術を実装してもよい。OFDMAまたはOFDMシステムは、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、発展型UTRA(E−UTRA)、IEEE802.11(Wi−Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、フラッシュOFDMなどの無線技術を実装してもよい。UTRAおよびE−UTRA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。3GPPロングタームエボリューション(LTE)およびLTE−アドバンスド(LTE−A)は、E−UTRAを用いたUMTSの新しいリリースである。UTRA、E−UTRA、UMTS、LTE、LTE−A、およびGSMは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)なる名称の組織による文献に記載されている。CDMA2000およびUMBは、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)なる名称の組織による文献に記載されている。ここに説明する技術は、上述のシステムおよび無線技術ならびに他のシステムおよび無線技術のために利用される。
このように、以下の説明は、実施例を提供するものであり、特許請求の範囲に記述する射程、適用範囲または構成を制限するものではない。構成要素の機能および配列は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく変更されてもよい。様々な実施形態にて、様々な手順または要素の削除、置換または追加がなされてもよい。たとえば、上記方法は、上述の順序とはとは異なる順序で実行されてもよく、様々なステップの追加、削除または組合わせがなされてもよい。また、ある実施形態について説明された特徴は、他の実施形態と組合わされてもよい。
まず、様々な実施形態によるワイヤレス通信システム100の一例のブロック図である図1を参照する。このシステム100は、基地局105と、モバイルデバイス115と、基地局制御装置120と、コアネットワーク130(制御装置120は、いくつかの実施形態におけるコアネットワーク130に組込まれうる。いくつかの実施形態では、制御装置120は、基地局105に組込まれてもよい)とを含む。システム100は、複数の搬送波をサポートしうる(異なる周波数の波形信号)。マルチ搬送波送信機は、変調された信号を、複数の搬送波上で同時に送信可能である。変調された信号の各々は、符号分割多元接続(CDMA)信号、時分割多元接続(TDMA)信号、周波数分割多元接続(FDMA)信号、直交FDMA(OFDMA)信号、単一搬送波FDMA(SC−FDMA)信号などでありうる。変調された信号の各々は、異なる搬送波上で送られ、制御信号(たとえば、パイロット信号)、オーバーヘッド情報、データなどを搬送することができる。システム100は、ネットワーク資源を効率的に割当可能なマルチ搬送波LTEネットワークでありうる。
モバイルデバイス115は、移動局、モバイルデバイス、接続端末、加入者ユニット、またはユーザ機器のいずれであってもよい。モバイルデバイス115としては、携帯電話およびワイヤレス通信デバイスがありうるが、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、スマートフォン、他の携帯デバイス、ネットブック、ノートブックコンピュータなどであってもよい。このように、モバイルデバイスなる用語は、以下、特許請求の範囲も含めて、広義に解釈されるべきで、あらゆる種類のワイヤレスまたはモバイル通信デバイスを含む。
基地局105は、モバイルデバイス115と、基地局アンテナを介してワイヤレス通信しうる。基地局105は、制御装置120による制御下で、複数の搬送波を介して、モバイルデバイス115と通信するように構成されうる。各基地局105の位置により、対応する地理的領域を通信範囲とすることが可能である。いくつかの実施形態では、基地局105は、ノードB、eノードB、ホームノードBおよび/またはホームeノードBと称してもよい。ここでの基地局105の対象範囲は、110−a、110−b、または110−cとして識別される。基地局の対象範囲は、複数のセクタ(図示しないが、対象範囲の一部のみを構成する)へと分割されうる。システム100は、異なる種類の基地局105(たとえば、マクロ、マイクロ、フェムト、および/またはピコ基地局)を含みうる。
モバイルデバイス115、基地局105、コアネットワーク130、および/または制御装置120などのシステム100の異なる側面は、様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅および波形を利用するように構成されてもよい。たとえば、システム100はモバイルデバイス115と基地局105との間の通信125を示している。通信125には、モバイルデバイス115から基地局105へのアップリンクおよび/もしくは逆リンク送信、ならびに/または基地局105からモバイルデバイス115へのダウンリンクおよび/もしくは順リンク送信がありうる。通信125には、フレキシブルおよび/または通常の波形がありうる。また、通常の波形は、レガシーおよび/または通常の波形と称することがある。
モバイルデバイス115、基地局105、コアネットワーク130、および/または制御装置120など、システム100の異なる側面は、様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅および波形を利用するように構成されうる。たとえば、システム100の異なる側面は、通常の波形に適合するには充分に大きいとは限らないスペクトルの一部を利用することができる。モバイルデバイス115、基地局105、コアネットワーク130、および/または制御装置120などのデバイスは、チップレートおよび/またはスケーリングファクターを適合させて、フレキシブル帯域幅および/もしくは波形を生成ならびに/または利用するように構成されうる。システム100のいくつかの側面は、通常のサブシステムの時間に対してフレキシブルサブシステムの時間を拡張または縮減することにより、通常のサブシステム(他のモバイルデバイス115および/または基地局105を用いて実装されうる)について生成されうる、フレキシブルサブシステム(あるモバイルデバイス115および/または基地局105など)を形成しうる。
いくつかの実施形態では、モバイルデバイス115、基地局105、コアネットワーク130、および/または制御装置120などのシステム100の異なる側面は、マルチコードチャネルおよび/またはサブフレームのサブセットの送信を用いた音声通信をサポートするように構成されうる。以下にさらに詳述するこれらの技術は、基地局105とモバイルデバイス115との間の音声通信をサポートするように用いられうる。そのような音声通信は、通常の帯域幅波形および/またはフレキシブル帯域幅の波形を利用しうる。たとえば、モバイルデバイス115および/または基地局105は、マルチコードチャネルを確立し、音声フレームを生成し、音声フレームを送信125の一部としてマルチコードチャネルで送信する。モバイルデバイス115および/または基地局105は、送信125を受信するように構成されてもよく、それには、マルチコードチャネルで送信された情報を受信して、音声フレームを復号することが含まれる。
モバイルデバイス115および/または基地局105は、音声サブフレームのサブセットを送信125で送信することにより、音声通信をサポートするように構成されうる。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス115および/または基地局105は、フレキシブル帯域幅の波形を用いた1つまたは複数のコードチャネルのスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定しうる。たとえば、ターミネーションターゲットは、1つまたは複数のコードチャネルで、通常のシステムの音声フレームに対応した時間内に送信されるサブフレーム数を規定しうる。モバイルデバイス115および/または基地局105は、サブフレームのサブセットを、ターミネーションターゲットに基づき、1つまたは複数のコードチャネルで送信しうる。受信するモバイルデバイス115および/または基地局105は、音声フレームのサブフレームのサブセットを受信し、サブフレームのサブセットに基づき、音声フレームを復号しようとしてもよい。1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御が調整されて、ターミネーションターゲットにて所定のフレーム誤り率が得られてもよい。サブフレームは、たとえば、PCGまたはスロットを含んでもよい。
いくつかの実施形態は、フレキシブル波形(flexible waveform)および/または通常の波形を生成しうるモバイルデバイスおよび/または基地局を含む。フレキシブル波形は、通常の波形よりも少ない帯域幅を占める。たとえば、帯域端では、通常の波形を配するには空きスペクトルが充分でないことがある。いくつかの実施形態でのフレキシブル波形では、時間が拡張されるにつれて、波形が占める周波数は低下するので、通常の波形に適合させるには充分に広いとは限らないスペクトルに適合させることが可能となる。また、フレキシブル波形は、スケーリングファクターを用いて、いくつかの実施形態で生成されうる。他の実施形態は、レートまたはチップレートを変更(たとえば、拡散率が変化)することにより、スペクトラムの一部に適合するようにフレキシブル波形を生成しうる。いくつかの実施形態は、チップレートを変化させる、あるいはスケーリングファクターを利用するために処理の周波数を変化させうる。処理の周波数を変化させることは、補間率、割込率、および/またはデシメーション率(decimation rate)を変えることを含みうる。いくつかの実施形態では、デシメーションにより、ならびに/またはADC、DACおよび/もしくはオフラインクロックの周波数を変更することにより、チップレートが変更されてもよく、フィルタリングを通じてスケーリングファクターが利用されてもよい。分周器が、少なくとも1つのクロックの周波数を変更するために用いられうる。
いくつかの実施形態では、フレキシブルシステムまたはフレキシブル波形は、フラクショナルシステム(fractional system)またはフラクショナル波形(fractional waveform)でありうる。たとえば、フラクショナルシステムおよび/またはフラクショナル波形は、帯域幅を変化させてもさせなくてもよい。通常のシステムまたは通常の波形(たとえば、N=1システム)よりも大きな可能性を提供しうるので、フラクショナルシステムまたはフラクショナル波形は、フレキシブルでありうる。通常のシステムまたは通常の波形は、標準的および/またはレガシーシステムまたはレガシー波形を示していてもよい。
図2Aに、様々な実施形態による、基地局105−aとモバイルデバイス115−aとを含むワイヤレス通信システム200−aの例を示し、スケーリングされたフレキシブル波形210−aが、通常の波形220に適合させるには充分広いとは限らないスペクトルの一部に適合している。システム200−aは、図1のシステム100の一例でありうる。いくつかの実施形態では、スケーリングされたフレキシブル波形210−aは、基地局105−aおよび/またはモバイルデバイス115−aのいずれかが送信しうる通常の波形220−aと重なってもよい。いくつかの場合には、通常の波形220−aは、スケーリングされたフレキシブル波形210−aと完全に一致してもよい。また、いくつかの実施形態は、スケーリングされた複数のフレキシブル波形210を利用してもよい。いくつかの実施形態では、他の基地局および/またはモバイルデバイス(図示せず)が、通常の波形220−aおよび/またはスケーリングされたフレキシブル波形210−aを送信してもよい。
いくつかの実施形態では、モバイルデバイス115−aおよび/または基地局105−aは、音声フレームをマルチコードチャネルで送受信することにより、および/または音声フレームのサブフレームのサブセットを送受信することにより、音声をサポートするように構成されてもよい。図2Bに、基地局105−bとモバイルデバイス115−bとを含むワイヤレス通信システム200−bの例を示す。ここで、スケーリングされたフレキシブル波形210−bが、帯域端近傍のスペクトルの一部に適合している。帯域端は、保護周波数帯であることもあり、そこでは通常の波形220−bは適合しない。システム200−bは、図1のシステム100の一例でありうる。
図3に、様々な実施形態による、基地局105−cとモバイルデバイス115−cおよび115−dとを含むワイヤレス通信システム300を示す。いくつかの実施形態では、基地局105−cは、ワイヤレス通信システムのマルチコードチャネルで音声をサポートするように構成されてもよい。基地局105−cおよび/またはモバイルデバイス115−cおよび115−dは、フレキシブルまたは通常帯域幅システムを利用し、マルチコードチャネルにて、またはオフセットを利用して、音声フレームを並行送信しうる。基地局105−cおよび/またはモバイルデバイス115−cおよび115−dは、フレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターよりも多数のコードチャネルで、音声フレームを送信しうる。基地局105−cならびに/またはモバイルデバイス115−cおよび115−dは、音声フレームのサブフレームのサブセットを、フレキシブル帯域幅コードチャネルで送信および/または受信しうる。基地局105−cならびに/もしくはモバイルデバイス115−cおよび115−dは、完全に符号化された音声フレーム内のサブフレーム数未満送信してもよく、ならびに/または、完全に符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットに基づき、モバイルデバイス115−c/115−dおよび/もしくは基地局105−cから送信された音声フレームを復号しようとしてもよい。外側ループパワー制御は、各音声フレームごとの送信されたサブフレーム数に基づいて調整され、所定のフレーム誤り率が得られる。
モバイルデバイス115−c/115−dと基地局105−cとの間の送信305−aおよび/または305−bは、通常の波形よりも少ない(または多い)帯域幅を占めるように生成されうるフレキシブル波形を利用してもよい。たとえば、帯域端にて、通常の波形を配するには空きスペクトルが充分ではないことがある。フレキシブル波形について、時間が拡張するにつれ、波形が占める周波数は減少するので、フレキシブル波形を、通常の波形を適合させるには充分に広いとは限らないスペクトルに適合させることが可能となる。いくつかの実施形態では、フレキシブル波形は、通常の波形に対してスケーリングファクターNを用いてスケーリングすることができる。スケーリングファクターNは、これに限定されるものではないが、1、2、4などの整数値を含むいくつもの異なる値をとることができ、しかしながら、Nは、必ずしも整数である必要はない。
いくつかの実施形態では、さらに別の用語を用いることがある。新規の単位Dが用いられうる。この単位Dは、拡張されている。この単位は、無単位数であり、その値はNである。「拡張された時間」という側面から、フレキシブルシステムにおける時間を論じることもできる。たとえば、仮に通常時間でスロットが10msとすれば、フレキシブル時間では10Dmsと表現されうる。(注:通常時間であっても、通常時間でN=1であるので、このことは成り立つ:Dの値は1であるため、10Dms=10ms)。時間のスケーリングでは、ほとんどの「秒数」を「拡張秒数」に置き換えることができる。なお、ヘルツでの周波数は、1/sである。
上述のように、フレキシブル波形は、通常の波形よりも少ない帯域幅を占める波形である。このように、フレキシブル帯域幅システムでは、同一のシンボル数およびビット数が、通常の帯域幅システムよりも長時間にわたって送信されうる。このことは、時間が延長する結果となり、それにより、スロット時間やフレーム時間などが、スケーリングファクターNで延長しうる。スケーリングファクターNは、通常の帯域幅のフレキシブル帯域幅(BW)に対する比を示しうる。このように、フレキシブル帯域幅システムでのデータ速度は、(通常の比×1/N)に等しくなり、遅延が等しくともよい(通常の遅延×N)。一般に、フレキシブルシステムのチャネルBW=通常のシステムのチャネルBW/Nである。遅延×BWは変化しなくともよい。さらに、いくつかの実施形態では、フレキシブル波形は、通常の波形よりも多くの帯域幅を占める波形であってもよい。この例では、スケーリングファクターNは1未満である。
本明細書を通じて、通常のシステム、通常のサブシステムおよび/または通常の波形なる用語は、1に等しいスケーリングファクター(たとえば、N=1)または通常のもしくは標準的なチップレートを利用しうる実施形態を含むシステム、サブシステムおよび/または波形を示してもよい。また、これら通常のシステム、通常のサブシステムおよび/または通常の波形は、標準的および/またはレガシーシステム、サブシステムおよび/または波形と称してもよい。さらに、フレキシブルシステム、フレキシブルサブシステムおよび/またはフレキシブル波形は、1に等しくないスケーリングファクター(たとえば、N=2、4、8、1/2、1/4など)を利用しうる実施形態を含むシステム、サブシステムおよび/または波形を示すために利用されてもよい。N>1、またはチップレートが減少すると、波形の帯域端も減少しうる。いくつかの実施形態は、帯域幅を広げるスケーリングファクターまたはチップセットを利用してもよい。たとえば、N<1、またはチップレートが向上すると、波形は、通常の波形よりも広い帯域幅をカバーするように広がる。また、フレキシブルシステム、フレキシブルサブシステムおよび/またはフレキシブル波形は、いくつかの場合では、フラクショナルシステム、フラクショナルサブシステムおよび/またはフラクショナル波形と称してもよい。たとえば、フラクショナルシステム、フラクショナルサブシステムおよび/またはフラクショナル波形は、帯域幅を変更してもしなくともよい。フラクショナルシステム、フラクショナルサブシステムまたはフラクショナル波形は、通常または標準的システム、サブシステムまたは波形よりも多くの可能性を提供しうるので、フレキシブルでありうる(たとえば、N=1システム)。
フレキシブル波形は、通常の波形よりも少ない帯域幅を占める波形でありうる。たとえば、帯域端にて、通常の波形を配するには空きスペクトルが充分ではないことがある。通常の波形とは異なり、通常の波形とフレキシブル波形との間に、部分的または完全な重複がありうる。フレキシブル波形はシステム容量を拡大しうることに注意されたい。重複の範囲とフレキシブル波形の帯域幅との間にトレードオフがありうる。重複により、さらに干渉が生じうる。実施形態は、方法、システムおよび/またはデバイスに向けられ、干渉を減らすことを目指している。
様々なワイヤレス通信システムが、ワイヤレスシステムのトラフィックチャネルで、符号化された音声パケット送信で、音声通信を送信する。たとえば、図1および図3のワイヤレスシステム100および/または300の通信125、305−aおよび/または305−bは、モバイルデバイス115と基地局105との間で音声送信を実行できるように用いられるトラフィックチャネルを示しうる。トラフィックチャネルは、基地局105および/またはモバイルデバイス115にて回線交換ネットワークに接続して音声通信を提供する論理トラフィックチャネルであってもよい。
音声通信は、音声パケットへと符号化されてもよく、音声パケットは、変調された信号として送信されてもよい。たとえば、音声コーデックは、モバイルデバイスおよび/または基地局で音声サンプルを得るために用いられて、所定の時間またはフレーム速度で音声パケットを生成してもよい。そして、各音声パケットは、そのフレーム速度で、トラフィックチャネルにて送信されうる。トラフィックチャネルフレーム時間は、同一時間により、符号化に用いられる音声フレーム速度として定義されてもよい。
たとえば、通常のシステムでのトラフィックチャネルフレームは、フレーム時間および音声パケットにより定義され、各トラフィックチャネルフレーム時間について、トラフィックチャネルで転送されうる。受信機側では、音声パケットは、受信されて音声サンプルへと復号される。したがって、発信デバイスでのアナログまたはデジタル入力音声信号と受信デバイスでの対応するアナログまたはデジタル出力音声信号との間での音声フレームの遅延は、音声ベクトルを取得するフレーム時間、遅延を符号化して音声パケットを生成すること、送信の遅延(たとえば、フレーム時間)、および/または他の処理オーバーヘッド(たとえば、MAC層からPHY層処理など)を含みうる。一部の音声フレームの遅延は許容可能であるが、知覚されるチャネル品質は、音声フレームの遅延が減るにつれて一般的に向上する。たとえば、100msまたは200msよりも長い音声フレームの遅延は、ある種のユーザには目立ちうる。
干渉などのチャネルの状態により、受信した音声パケットまたは音声フレームでのビット誤りが生じうる。不充分なフレーム品質の受信音声フレーム(すなわち、あるビット誤り数を超える)は、不良フレームと考えられる。しかしながら、音声アプリケーションでのフレームの欠損は、音声データの一秒の数分の一のみを失う結果になり、適切なエラー隠匿アルゴリズムにより、気付かれないようになる。したがって、音声通信は、ある量の不良フレームがあっても許容可能と考えられる。たとえば、1%FERは、通例、音声通信には許容可能と考えられている。
音声コーデック(speech codec)は、可変コーディング速度を用いてもよい。たとえば、有効な音声フレームがフルビットレートで符号化され、背景ノイズのみを符号化したフレームまたは複雑性のより低い音声パターンがより低いビットレートで符号化されてもよい。たとえば、音声コーデックは、符号化された音声フレームの情報量に基づき、様々なフレームの送信に、フル(full)、1/2、1/4、1/8および/または他のビットレートを用いうる。
モバイルデバイス115および/または基地局105は、パワー制御方式(power control scheme)を用いて通信内容を送信しうる。パワー制御方式は、送信パワーを補正して、長期的なチャネル変化に基づき、許容可能または所望のFERまたは信号干渉比(SIR:signal-to-interference ratio)を達成しうる。たとえば、モバイルデバイス用の送信パワー設定は、経路損失などの予測または測定チャネル変化に基づいて、目標FERを設定しうる。目標FERは、通信の種類(たとえば、音声、UDP、TCP/IPなど)、システムローディングおよび/または他の考慮要素により決定されうる。
パワー制御方式は、長期的なチャネル変化および物理チャネルレベル(たとえば、レイヤ1)で生じる閉ループパワー制御に基づき、初期または目標設定を含む閉ループパワー制御を利用して、高速フェージング(fast fading)などの短期チャネル変動があっても、受信パワーを実質的に維持しうる。たとえば、閉ループパワー制御は、50Hz〜2000Hzの範囲内の周波数でなされうる。閉ループパワー制御は、信号品質のフィードバックに基づいて、既定の送信時間にわたって送信パワーを適合させることにより、実行されうる。実施形態では、送信パワーは、各データフレーム内の複数の時間にわたって適応制御される。たとえば、各フレームは、複数のサブフレームで構成され、送信パワーは、チャネル品質フィードバックに基づいて各サブフレームごとに適合的に変化している。サブフレームは、インターリーブデータおよび/またはデータ冗長性を含んで、一時的チャネル損失の影響を減少させうる。たとえば、符号化および/またはサブフレーム生成の際に、拡散、シンボル反復および/または音声データのインターリーブが用いられて、符号化サブフレーム送信のロバスト性を向上させうる。
閉ループパワー制御には、統計的に動作するかまたは低速で変動する外側ループパワー制御(たとえば、通例、50−100Hzよりも低く)、および、より高速で(たとえば、通例、50−100Hzよりも高く)動作する内側ループパワー制御がありうる。たとえば、外側ループパワー制御の設定点は、1つまたは複数のサブフレームで構成されたフレームの通信のFERを規定しうる。内側ループパワー制御は、受信サブフレームのチャネル品質情報(CQI)に基づき、閉ループ補正を参照してもよい。内側ループパワー制御は、チャネルフィードバックに基づき(制御チャネルまたは基礎チャネルの順/逆方向パワー制御サブチャネルなどを介し)、サブフレームの平均出力パワーレベルを増減するのに利用されうる。
閉ループ送信パワー制御方式を用いたワイヤレス通信システムの例としては、UMTSおよびCDMA2000 1Xシステムがある。UMTSシステムでは、外側ループパワー制御設定点は、目標信号ノイズ比(SNR:target signal-to-noise ratio)またはブロックエラー比(BLER:block error ratio)に基づいて設定されうる。また、外側ループパワー制御は、低速閉ループパワー制御としても知られており、モバイルデバイスおよび/または基地局により設定され、10Hz〜100Hzの速度で変更されうる。内側ループパワー制御は、高速閉ループパワー制御としても知られており、フレーム当たり複数のスロットでUMTSシステムにて実行されうる(たとえば、10msフレーム当たり15スロット、20msフレーム当たり30スロットなど)。CDMA2000 1Xシステムでは、閉ループパワー制御は、目標FERを確立する外側ループパワー制御設定点、および、パワー制御グループ(PCG)として知られるサブフレーム時間にて送信パワーを調整する内側ループパワー制御を用いて、実行されてもよい。たとえば、内側ループパワー制御は、20msフレーム当たり16PCGを用いて800Hzで実行されてもよい。
一実施形態では、音声通信用のCDMA2000 1Xトラフィックチャネル(たとえば、基礎チャネルなど)は、20msフレームの音声を、フルレートフレームでは9.6kbpsの可変データ速度で、1/2レートでは4.8kbpsで、1/4レートでは2.7kbpsで、または1/8レートでは1.5kbpsで搬送する。CDMA2000
1Xトラフィックチャネルは、内側ループパワー制御を用いることができ、20msフレームの各々は16PCGを含み、各PCGは、1.25msの時間で1536チップに基づいて送信される。CDMA2000 1Xトラフィックチャネル用の外側ループパワー制御の設定点は、音声フレーム用の許容可能または所望のFERを、フルレート音声フレームでは16PCGの送信(たとえば、9.6kbps)に基づき、設定してもよい。内側ループパワー制御は、CDMA2000 1Xトラフィックチャネルに用いられて、所与のFERについての有効ノイズパワースペクトル密度(Eb/Nt)に対する組合わされた受信ビット当たりエネルギーの比が許容可能に維持されてもよい。
上述のように、フレキシブル帯域幅システムは、同数のシンボルおよび/またはビットを、1より大きなスケーリングファクターNで長時間にわたり送信しうる。これらのフレキシブル波形について、フレーム時間は、スケーリングファクターNで増加する。その結果、フレキシブル波形のデータ速度は減少し、スケーリングされた波形によって、ある量のビットまたはシンボルを送信するのに遅延が導入される。データ速度が低下し、フレキシブル帯域幅システムにフレキシブル波形により追加の遅延が導入されることにより、音声通信のサポートについての問題が生じる。
いくつかの実施形態は、音声フレームをマルチコードチャネルで送信、および/または音声フレームのサブフレームのサブセットを送信する様々な新規の技術を用いて、音声通信をサポートすることに向けられている。これらの技術は音声通信について説明されているが、説明された実施形態の側面は、他の種類のワイヤレス通信に適用可能であってもよい。たとえば、開示された実施形態の側面は、ワイヤレス通信システムにおいて、音声電話に用いられるリアルタイム伝達プロトコル、ストリーミングメディア、テレビ、ラジオ、ビデオ会議および/または他の時間に敏感な通信など、他のリアルタイム通信に適用可能であってもよい。
いくつかの実施形態は、音声フレームを、ワイヤレス通信システムのマルチコードチャネルで送信する。そのようなマルチコードの実施形態は、フレキシブルまたは通常帯域幅システムを利用しうる。マルチコードの実施形態には、コードチャネル間のオフセットを利用する実施形態、および非オフセットの実施形態がある。いくつかの実施形態では、使用されているコードチャネル数が、フレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターよりも多い。いくつかのマルチコードフレキシブル帯域幅の実施形態では、待ち時間が長くなりうるが、フレキシブルおよび/または通常の帯域幅システム用の他のマルチコードの実施形態では、通常の帯域幅の単一コードチャネルシステムと同一かまたはそれよりも短い待ち時間となりうる。
他の実施形態は、音声フレームのサブフレームのサブセットを、フレキシブル帯域幅コードチャネルで送信する。これらの実施形態では、符号化された音声フレーム(たとえば、フルレート音声フレーム)内のサブフレーム数未満のターミネーションターゲットが、1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて規定されうる。送信機は、ターミネーションターゲットに基づき、音声フレームの全サブフレームよりも少なく送信してもよく、受信機は、受信したサブフレームに基づき、音声フレームを復号しようとしてもよい(すなわち、音声フレームの全サブフレームを受信するのではなく、復号を試行)。外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットにて所定のFERを提供するように調整されうる。
次に図4A〜図4Dを参照して、音声フレームのマルチコードチャネルでの送信について詳述する。図4Aに、様々な実施形態による、一定フレーム境界を用いた音声フレームのマルチコードチャネルでの送信を説明するタイミングチャート400−aを示す。帯域幅のスケーリングファクターNが1に等しい通常のシステム410では、各音声フレーム(たとえば、音声フレーム415など)は、20msの単一フレーム時間に送信される。一定フレーム境界システム420に示されるように帯域幅のスケーリングファクターNが2に等しいと、各トラフィックチャネルフレームは、通常のシステム410でのトラフィックチャネルフレームの時間の2倍に拡張される。たとえば、チップレートは、帯域幅のスケーリングファクターによりスケーリングされ、トラフィックチャネルフレームにて帯域幅のスケーリングファクターNで送信されるビットまたはシンボルの時間が延長しうる。
図4Aの一定フレーム境界システム420では、第1の音声フレーム425は、フレーム境界から始まる第1のコードチャネル422−aで送信され、音声フレームは、2フレーム時間、すなわち40msで送信される。第2の音声フレーム427は、フレーム境界における第2のコードチャネル422−bで送信され、ここで、第1の音声フレーム425の送信が終了する。第3の音声フレーム429は、第2の音声フレーム427と並行して、第1のコードチャネル422−aで送信される。以降のフレームは、コードチャネル422−aおよび422−bで同じ2フレーム時間の境界を用いて同時送信される。タイミングチャート400−aに示されるように帯域幅のスケーリングファクターNが2であると、本実施形態では、通常のシステム410と比べて、音声フレーム待ち時間が40ms延びる(たとえば、送信遅延は、フレーム2について20msから60msに延長する)。
図4Bに、様々な実施形態による、音声フレームのマルチコードチャネルでのオフセットを用いた送信のタイミングチャート400−bを示す。タイミングチャート400−bに示したオフセットシステム430のあるマルチコードチャネルでは、第1の音声フレーム435は、第1のフレーム境界に始まる第1のコードチャネル432−aにて送信される。第2のフレーム437は、第2のコードチャネル432−bでオフセット付きで送信される。タイミングチャート400−bでは、オフセットシステム430のあるマルチコードチャネルは、スケーリングファクターNが2に等しい帯域幅を用い、第2のフレーム437は、第1の音声フレーム435から、1フレーム時間オフセットしている。第3の音声フレーム439は、第1のコードチャネル432−aにて、第1の音声フレーム435の後に送信される。オフセットシステム430のあるマルチコードチャネルは、一定フレーム境界を用いることに比べて、フレーム待ち時間を減少させうる。たとえば、オフセットシステム430のあるマルチコードチャネルで、フレキシブル帯域幅の波形と2に等しいスケーリングファクターNを用いると、一定フレーム境界システム420での40msとは異なり、通常のシステム410と比べて追加のフレーム待ち時間20msがかかる。
図4Cに、様々な実施形態による、音声フレームのマルチコードチャネルでのサブフレームを用いた送信のタイミングチャート400−cを示す。タイミングチャート400−cに示されるように、並行マルチコードシステム440は、第1の音声フレームを、2つのサブフレーム445−aおよび445−bに分割し、サブフレームは、第1のコードチャネル442−aおよび第2のコードチャネル442−bで並行送信される。また、以降の音声フレームも、音声サブフレーム(たとえば、447−a、447−b、449−aおよび449−bなど)へと分割され、コードチャネル432−aおよび432−bで並行送信される。タイミングチャート400−cに示されるように、完全な音声フレームは、帯域幅のスケーリングファクターNが2の並行マルチコードシステム440を用いて、単一のフレーム時間で送信されうる。そのように、本実施形態では、通常のシステム410と比べて、フレーム待ち時間が延びることがない。
図4Dに、様々な実施形態による、特定の帯域幅のスケーリングファクターに基づいて必要なものよりも多くのコードチャネルを用いたマルチユーザーマルチコードシステム450を示すタイミングチャート400−dを示す。マルチコードマルチユーザーシステム450は、4つのコードチャネルで、帯域幅のスケーリングファクターNが2に等しいものとして、図示されている。マルチユーザーマルチコードシステム450によると、音声フレームは、4つのサブフレームへと分割され、フレーム時間の一部のみにて同時に送信される。たとえば、音声フレーム455は、4つのサブフレーム455−a、455−b、455−cおよび455−dへと分割されうる。各サブフレームは、第1のフレーム時間の第1の部分の間に、コードチャネル452−a、452−b、452−cおよび452−dで送信される。タイミングチャート400−dに示されるように、スケーリングファクターが2で4つのコードチャネルを用いたフレキシブル帯域幅システムでは、各サブフレームには、通常のシステムのフレーム時間の半分の時間がかかる。このように、マルチユーザーマルチコードシステム450は、通常のシステム410に比べて、フレーム待ち時間を減少させるために利用可能である。すなわち、スケーリングファクターに基づいて必要とされるよりも多くのコードチャネルが、符号化された音声データの送信の遅延を減少させるために用いられうる。マルチユーザーマルチコードシステム450では、たとえば、第1の音声フレーム455は、通常のシステムの場合よりも、受信機にてフレーム時間の半分早く復号されうる。また、以降の各音声フレーム(たとえば、457−a、457−b、457−c、457−dなど)も、マルチコードチャネルで送信するのに通常のフレーム時間の半分のみの時間がかかるので、音声フレームの待ち時間は、フレーム時間の1/2に減少する。タイミングチャート400−dでは、これにより、音声フレームの待ち時間は、通常のシステム410と比べて10ms減少する。
タイミングチャート400−dに示されるように、マルチユーザーマルチコードシステム450は、時分割多重方式を用いて、複数のユーザがコードチャネルを共用可能になるようにしてもよい。タイミングチャート400−dに示されるように、第2のユーザは、サブフレーム465−a、465−b、465−cおよび465−dを、コードチャネル452−a、452−b、452−cおよび452−dで、第1のユーザが送信していないフレーム時間の第2の部分の間に送信しうる。また、マルチユーザーマルチコードシステム450は、音声フレームの待ち時間を、第2のユーザについても減少させうる。
図4A〜図4Dに示される様々なフレキシブル帯域幅システムについて、帯域幅のスケーリングファクターNが2に等しいものとして説明されたが、これらの技術は、帯域幅のスケーリングファクターが1の場合なども含めて、他の帯域幅のスケーリングファクターについても利用されうる。たとえば、マルチユーザーマルチコードシステムは、整数倍(たとえば、1、2、3、4、8など)または非整数倍で利用可能である。一般に、非整数倍(たとえば、1/2、3/2、5/2など)では、システムは、内輪で最大の整数、内輪で最大の整数を2で除したもの、または2の指数となる内輪で最大の整数として与えられるコードチャネルを用いる。たとえば、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターが5/2である場合、システムは、3または4つのコードチャネルを用いうる。フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターが9/2の場合、システムは、5、6または8つのコードチャネルを用いうる。これらの実施形態は、音声通信の音声フレームの待ち時間を減少させ、および/または、コードチャネルの時分割多重を可能とする。
次に、図5A〜図5Dを参照して、様々な実施形態による、サブフレームのサブセットを用いた音声フレームの送信について説明する。上述のように、音声フレームは、フレーム時間の間、1つまたは複数の符号化および/またはインターリーブされたサブフレームへと符号化されてもよく、各サブフレームは、1スロット時間の間に送信される。フレームデータ冗長性により、音声フレームは、特定の音声フレームの全てのサブフレームが受信される前に復号可能であってもよい。たとえば、CDMA2000 1Xシステムでは、完全なデータ速度音声フレーム(たとえば、20msフレームに16PCGで符号化された9.6kbpsの音声データ)は、15、14、またはそれより少ないPCGを受信した後に正確に復号しうる。音声フレームの復号に成功する確率は、受信PCG数および送信パワーレベルまたは目標FERに依存しうる。たとえば、16PCGの全てを受信した後に1%FERを達成するように設定された外側ループパワー制御にて、14PCG受信後にフルレート音声フレームを正確に復号する可能性は約95%であり(すなわち、FERが5%)、12PCG受信後にフルレート音声フレームを正確に復号する可能性は約90%であり(すなわち、FERが10%)、8PCGだけを受信した後にフルレート音声フレームを正確に復号する可能性は約60%である(すなわち、FERが40%)。
図5Aに示されるように、通常のシステム510での第1の音声フレーム515は、20msフレーム時間にわたり16個のサブフレームにて送信され、各サブフレーム(たとえば、サブフレーム515−0など)は、スロット時間が1.25msで送信される。上述のように、フレキシブル帯域幅の波形は、フレームタイミングの拡張という結果につながる。たとえば、帯域幅のスケーリングファクターN>1のフレキシブル帯域幅の波形は、通常のシステムと比較してより長い時間にわたって同一のシンボル数およびビット数が送信される結果につながる。
タイミングチャート500−aでは、フレキシブル帯域幅システム520は、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターNが8/7のフレキシブル帯域幅の波形を用いている。この例では、帯域幅のスケーリングファクターによるフレームタイミングの拡張は、第1の音声フレーム515の16個のサブフレームの全てがフレキシブル帯域幅の波形で送信されたとして、フレーム時間が22.9msという結果となる。各音声フレームが16個のサブフレームを含むフルレート音声送信では、20msから22.9msへのフレーム時間の延長は、すぐに、過剰な音声待ち時間と、音声品質の低下という結果につながる。
図5Aに示されるように、フレキシブル帯域幅システム520は、サブフレームのサブセットを、スケーリングファクターNが8/7に等しいフレキシブル帯域幅の波形にて20msフレーム時間を維持するように送信する。システム520では、各音声フレームの16個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム525−0など)のうちの14個が送信される。フレキシブル帯域幅の波形により、フレキシブル帯域幅システム520で送信された14個のサブフレームは、通常のシステム510における16個のサブフレームと同じ20msフレーム時間を実質的に占めることになる。
上述のように、フレーム誤り率は、音声フレーム当たりの受信サブフレーム数が増えるにつれて高くなりうる。高い送信パワーは、有効ノイズパワースペクトル密度(Eb/Nt)を向上させるために用いられ、それにより、送信されたサブフレームが少ない場合でも同一のFERが得られる。いくつかの実施形態では、外側ループパワー制御の設定点は、音声フレームにて符号化された全サブフレームよりも少ない送信を補償するように調整される。外側ループパワー制御の設定点は、音声フレームのサブフレームのサブセットの送信で所定のフレーム誤り率となるように調整されうる。たとえば、フレキシブル帯域幅コードチャネルについてのターミネーションターゲットは、コードチャネルのフレキシブル帯域幅の波形のスケーリングファクターNに基づいていてもよい。フレキシブル帯域幅についての波形の外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットで所定のFERが得られるように、設定されてもよい。たとえば、フレキシブル帯域幅についての波形の外側ループパワー制御の設定点は、FERがターミネーションターゲットにて1%以下となるように、設定されてもよい。あるいは、外側ループパワー制御の設定点は、許容可能な音声品質メトリック(voice quality metric)に基づき、ターミネーションターゲットにてより低いかより高いFERとなるように設定されてもよい。
フレキシブル帯域幅システム520では、外側ループパワー制御の設定点は、14個のサブフレームのターミネーションターゲットにて許容可能な音声品質となるように調整されてもよい。たとえば、受信中のモバイルデバイスおよび/または基地局は、ターミネーションターゲットにてフレーム誤り率を測定し、ターミネーションターゲットで所定のフレーム誤り率とする調整を決定しうる。送信中のモバイルデバイスおよび/または基地局は、これに応じて、外側ループパワー制御の設定点を調整しうる。そのように、フレキシブル帯域幅システム520は、通常の波形を用いた通例のフルレート音声通信よりも少ない帯域幅で、フレキシブル帯域幅の波形にてフルレート音声品質を提供しうる。
次に、図5B、図5Cおよび図5Dを参照すると、タイミングチャート500−b、500−cおよび500−dは、様々な実施形態によるフレキシブル帯域幅システム530、540および550を示している。フレキシブル帯域幅システム530、540および550は、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターNがそれぞれ4/3、8/5および2のフレキシブル帯域幅の波形を用いた音声送信をサポートしている。標準的な音声フレーム時間内で、フレキシブル帯域幅システム530は、12個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム535−0など)を送信し、フレキシブル帯域幅システム540は、10個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム545−0など)を送信し、フレキシブル帯域幅システム550は、8個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム555−0など)を送信する。フレキシブル帯域幅システム530、540および/または550についての外側ループパワー制御の設定点は、フレキシブル帯域幅コードチャネルのターミネーションターゲットに基づき、許容可能なFERが得られるように設定されうる。
実施形態では、サブフレームのサブセットの送信は、マルチコードの実施形態と組合わせて利用されうる。図6Aに、音声フレーム615を16個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム615−0など)で20msフレーム時間にわたり送信する通常のシステム610のタイミングチャート600−a、および様々な実施形態による並行マルチコードシステム620を示す。図示された実施形態では、並行マルチコードシステム620は、各音声フレームについて16個未満のサブフレームで送信され、サブフレームは、コードチャネル622−aおよび622−bとして再編されている。図6Aに示されるように、14個のサブフレーム(たとえば、サブフレーム625−0、625−7など)は、通常のシステム610の各スロット時間の間に、並行マルチコードシステム620により、帯域幅のスケーリングファクターNが9/4に等しい2つのフレキシブル帯域幅コードチャネル622−aおよび622−bを用いて送信されうる。図5A、図5B、図5Cおよび図5Dに示された実施形態と同様、外側ループパワー制御の設定点は、並行マルチコードシステム620の音声品質(たとえば、FERが1%未満など)を維持するために利用されうる。タイミングチャート600−aは、スケーリングファクターNが9/4に等しい帯域幅を用いた並行マルチコードシステム620を示しているが、他の帯域幅のスケーリングファクターが用いられてもよい。たとえば、並行マルチコードシステム620は、コードチャネル622−aおよび622−bのために、スケーリングファクターNが8/3に等しい帯域幅で用いられうる。この例では、合計16個のサブフレームのうちの6個が、各20msフレーム時間の間に、各フレキシブル帯域幅コードチャネルで送信されうる。
図6Bに、様々な実施形態による、マルチユーザーマルチコードシステム630を説明するタイミングチャート600−bを示す。マルチユーザーマルチコードシステム630では、第1のフレーム(たとえば、635−0、635−3、635−6、635−9など)のうちの12個のサブフレームが、再編されて、フレーム時間の第1の部分の間に、フレキシブル帯域幅のスケーリングファクターNが8/3の4つのフレキシブル帯域幅コードチャネル632−a、632−b、632−cおよび632−dを用いて送信される。マルチユーザーマルチコードシステム630では、各フレーム時間は、各コードチャネルでフレーム時間の別々の部分にて送信する複数のユーザについて時間多重化されうる。たとえば、タイミングチャート600−bでは、第2のユーザが、音声フレーム(たとえば、サブフレーム645−0、645−3、645−6、645−9など)を、フレーム時間の第2の部分の間に送信する。
いくつかの実施形態は、フレキシブル帯域幅システムに待ち時間管理を提供しうる。たとえば、MACにて第1の音声フレームがいったん利用可能となれば、それは、PHYへと送信されうる。同PHY層処理がなされると、その後、現在の仕様の制約により、放送による送信が、次の無線フレーム境界においてのみ開始可能となる。フレキシブル帯域幅システムについては、このことは、最大待ち時間が1つの拡張無線フレームと同じになりうるか、または、いくつかの実施形態では、これは、Nが大きい場合には非常に望ましくないことを意味しうる。
いくつかの実施形態は、物理層送信がスロット境界で可能となるように、この問題に対処するものである。たとえば、いくつかの実施形態は、20msのウィンドウを、音声サービス用の「サブTTI」として規定している。サブTTIに含まれるタイムスロット数は、いくつかの実施形態では
として算出されうる。PHY送信のタイミングは、値nに依存しうる。
たとえば、nが整数(たとえば、n=2、3、5、6)の場合、音声フレームがいったんPHYへと送信されると、直後のスロット境界にて送信が開始される。いくつかの実施形態は、本シナリオの以下のタイムラインを利用しうる。ここで、t0は音声フレーム0がPHYへ送出された時刻、t1はPHYが直後のスロット境界にて送信を開始した時刻、t2は音声フレーム1がPHYへ送出された時刻、t3は音声フレーム0の送信が完了して音声フレーム1の送信が開始された時刻である。なお、サブTTIの端部は、整数個のスロットを含むため、正確にスロット境界上にくることになる。最大遅延は、単一スロットが上限となっていてもよく、いくつかの実施形態では、10ms×N/15であってもよい。
nが整数でない場合には(たとえば、N=4.8)、直後のスロット境界で開始した送信は、サブTTIの境界がスロットの途中にくることがあるため、配列が合わないこともある。上記のタイムラインに基づけば、時刻t2と時刻t3は両方とも単一スロットにくることになる。そのような場合、このスロットで送信されるべきコンテンツは送信開始前に組み立てられる必要があるので、音声フレーム1の送信がt3の右方へ継続することが不可能ともなりうる。したがって、望ましくない中断が生じる。
いくつかの実施形態は、送信の開始を遅らせることにより、すなわち2番目の次のスロット境界で送信を開始することにより、この問題に対処するものである。最大遅延は、スロット2個が上限となるか、または、いくつかの実施形態では(2×10ms×N/15)となる。いくつかの実施形態では、1個または複数個のスロットだけ送信の開始を遅らせることもある。
次に、図7Aを参照すると、ブロック図は、様々な実施形態による、マルチコードチャネルでの音声通信をサポートするために用いられるデバイス700−aを示している。デバイス700−aは、図1、図2、図3、図9、図10および/または図11を参照して説明した基地局105および/またはモバイルデバイス115のうちの1つまたは複数の側面の一例でありうる。また、デバイス700−aは、プロセッサであってもよい。デバイス700−aは、受信モジュール705、コードチャネル制御モジュール715、および/または送信モジュール720を含む。いくつかの実施形態は、デジタルまたはアナログ音声入力信号からの音声フレームを生成するボコーダーモジュール710(たとえば、マイク、デジタイザなど)を含む。これらの各要素は、相互に通信しうる。デバイス700−aおよび/またはその要素は、同様に構成されたデバイスおよび/または図7Bのデバイス700−bなどの他のデバイスとの間で、情報を送受信するように構成されうる。
受信モジュール705は、パケット、データ、および/またはどのデバイス700−aが受信または送信したかについての信号伝達情報などの情報を受信しうる。受信モジュールは、1つまたは複数のコードチャネルを受信し、1つまたは複数のコードチャネルで受信したパケット、データおよび/または信号伝達情報を、コードチャネル制御モジュール715へと通信するように構成されている。また、受信モジュール705は、音声データを直接受信しうるので、ボコーダーモジュール710の機能を含む。
コードチャネル制御モジュール715は、1つまたは複数のコードチャネルについて、デバイス700−aの機能を制御しうる。たとえば、コードチャネル制御モジュール715は、音声フレームを、ボコーダーモジュール710から受信し、その音声フレームを音声サブフレームに分割し、これら複数の音声サブフレームをマルチコードチャネルに符号化しうる。そして、送信モジュール720は、音声フレームをマルチコードチャネルにて送信しうる。また、コードチャネル制御モジュール715は、サブフレームを、マルチコードチャネルにて受信モジュール705を通じて受信し、回線交換ネットワークに接続および/またはユーザに対して再生(たとえば、スピーカを介するなど)するために、音声フレームを音声サンプルに復号しうる。
次に、図7Bを参照すると、様々な実施形態による、マルチコードチャネルで音声通信をサポートするために用いられうるデバイス700−bのブロック図が示されている。デバイス700−bは、図1、図2、図3、図9、図10および/または図11を参照して説明される基地局105および/または移動局115の1つまたは複数の側面の例でありうる。また、デバイス700−bは、プロセッサであってもよい。デバイス700−bは、受信モジュール705−a、ボコーダーモジュール710−a、送信モジュール720−a、サブフレーム生成モジュール730、フレームオフセットモジュール735、マルチコード処理モジュール740、帯域幅スケーリングモジュール745、および/または音声デコーダーモジュール750を含んでもよい。
サブフレーム生成モジュール730は、ボコーダーモジュール710から音声フレームを受信し、各音声フレームから複数の音声サブフレームを作成しうる。また、フレームオフセットモジュール735は、音声フレームをボコーダーモジュール710−aから受信し、および/または、サブフレームをサブフレーム生成モジュール730から受信し、音声フレームおよび/またはサブフレームのオフセットを、フレーム時間内に、またはフレーム時間を越えて制御しうる。たとえば、フレームオフセットモジュール735は、図4Bを参照して説明した実施形態により、オフセットフレームを、マルチコードチャネルを越えてオフセットさせてもよい。マルチコード処理モジュール740は、マルチコードチャネルを管理し、マルチコードチャネルを介して受信モジュール705−aおよび/または送信モジュール720−aを通じて送受信された音声フレームおよび/またはサブフレームを処理しうる。帯域幅スケーリングモジュール745は、受信モジュール705−aおよび/または送信モジュール720−aのためにフレキシブル帯域幅の波形を管理しうる。たとえば、帯域幅スケーリングモジュール745は、音声フレームおよび/またはサブフレームを受信モジュール705−aを通じて受信、または音声フレームおよび/またはサブフレームを送信モジュール720−aを通じて送信するために用いられる、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルについて、帯域幅のスケーリングファクターを確立しうる。
様々な実施形態に整合する例では、音声データ(たとえば、アナログまたはデジタル音声信号)は、ボコーダーモジュール710−aにより受信され、音声フレームは、具体的なフレーム時間に対応して生成される。帯域幅スケーリングモジュール745は、空いている帯域幅を決定し、音声通信をサポートするために複数のフレキシブル帯域幅の波形を確立する。マルチコード処理モジュール740は、フレキシブル帯域幅情報を、帯域幅スケーリングモジュール745から受信し、音声フレームを複数のフレキシブル帯域幅の波形でどのように送信するか決定する。マルチコード処理モジュール740と通信して、音声フレームが、サブフレーム生成モジュール730により受信され、音声フレームの送信に用いるべきコードチャネル数にしたがって、音声サブフレームへと分割される。音声サブフレームは、マルチコード処理モジュール740に対して提供され、このモジュールは、送信モジュール720−aにより複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルで送信するために、サブフレームを符号化する。いくつかの実施形態では、音声フレームおよび/またはサブフレームは、送信前に、フレームオフセットモジュール735によりオフセットされる。
次に、図8Aを参照すると、ブロック図は、様々な実施形態による、音声フレームのサブフレームのサブセットを用いて音声通信をサポートするために用いられうるデバイス800−aを示している。デバイス800−aは、図1、図2、図3、図9、図10および/または図11を参照して説明した基地局105および/または移動局115の1つまたは複数の側面の例でありうる。デバイス800−aは、プロセッサであってもよい。デバイス800−aは、受信モジュール805、送信モジュール820、帯域幅スケーリングモジュール845、および/またはサブフレーム管理モジュール860を含みうる。また、実施形態では、デバイス800−aは、ボコーダーモジュール810および/または音声デコーダーモジュール850をも含みうる。これらの各要素は、相互に通信しうる。デバイス800−aおよび/またはその要素は、たとえば、同様に構成されたデバイスおよび/または図8Bのデバイス800−bのような他のデバイスとの間で、情報を送受信するように構成されうる。
フレキシブル帯域幅スケーリングモジュール845は、受信モジュール805および送信モジュール820と協働し、パケット、データおよび/または信号伝達情報を確立して、移動局および/または基地局などの他の通信デバイスと、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅の波形で通信するように構成されうる。受信モジュール805は、1つまたは複数のコードチャネルを受信して、1つまたは複数のコードチャネルで受信されたパケット、データおよび/または信号伝達情報を、サブフレーム管理モジュール860へと通信するように構成されうる。
サブフレーム管理モジュール860は、受信したパケット、データおよび/または信号伝達情報を処理して、1つまたは複数のフレキシブル帯域幅の波形での音声通信をサポートする。サブフレーム管理モジュール860は、ボコーダーモジュール810および音声デコーダーモジュール850と連携して、符号化および復号するために、音声フレームのサブフレームを処理するように構成されうる。たとえば、ボコーダーモジュール810は、音声サンプルを、フルレート音声データのためにフレームごとにK個のサブフレームを含んだ、符号化およびインターリーブされた音声データのフレームへと符号化しうる。サブフレーム管理モジュール860は、送信モジュール820とともに動作して、フレキシブル帯域幅コードチャネルのターミネーションターゲットに基づき、フレーム時間当たりK’個のサブフレームを送信しうる。たとえば、図5Bに示されるようなスケーリングファクターが4/3のフレキシブル帯域幅の波形について、ターミネーションターゲットは、12個のサブフレームであってもよい。本例では、送信モジュール820は、フレーム時間当たり12個のサブフレームを送信し、これは、フレキシブル帯域幅の波形により拡大され、フレーム時間の実質的に全てを占めている。また、サブフレーム管理モジュール860は、受信モジュール805および音声デコーダーモジュール850とともに動作して、12個のサブフレームを受信し、受信したサブフレームに基づいてフレームを復号しようとしてもよい。実施形態では、フレームの復号を試行することは、フレーム時間の間に受信したサブフレームのサブセットに基づき、通常のフレーム時間の端部でなされる。
次に図8Bを参照すると、ブロック図は、様々な実施形態による、音声フレームのサブフレームのサブセットを用いて、マルチコードチャネルで、音声通信をサポートするために用いられるデバイス800−bを示している。デバイス800−bは、図1、図2、図3、図9、図10および/または図11を参照して説明した基地局105および/またはモバイルデバイス115のうちの1つまたは複数の側面の一例でありうる。また、デバイス800−bは、プロセッサであってもよい。デバイス800−bは、受信モジュール805−a、ボコーダーモジュール810−a、送信モジュール820−a、サブフレーム生成モジュール830、フレームオフセットモジュール835、マルチコード処理モジュール840、帯域幅スケーリングモジュール845−a、音声デコーダーモジュール850−a、外側ループパワー制御モジュール855、および/またはサブフレーム管理モジュール860−aを含みうる。これらの各要素は、相互に通信しうる。デバイス800−bおよび/またはその要素は、たとえば、同様に構成されたデバイスおよび/または図8Aのデバイス800−aなどの他のデバイスとの間で、情報を送受信するように構成されうる。
デバイス800−bは、上述のように、複数のフレキシブル帯域幅の波形にて、音声データのサブフレームのサブセットの送受信という側面およびマルチコードチャネルを用いて、音声をサポートするように利用されうる。実施形態では音声フレームのサブフレームは、マルチコードチャネルにて再編され、並行にまたはオフセットを用いて、コードチャネル間で送信されうる。たとえば、音声サンプルは、ボコーダーモジュール810−aにより、音声フレームへと符号化されうる。音声フレームは、マルチコード処理モジュール840により決定された多数のコードチャネル、およびサブフレーム管理モジュール860−aにより決定されたターミネーションターゲットに基づき、サブフレーム生成モジュール830によりサブフレームへと分割され、および/または、フレームオフセットモジュール835によりオフセットされる。マルチコード処理モジュール840は、送信モジュール820−aを制御し、再編されたサブフレームをマルチコードチャネルで送信しうる。外側ループパワー制御モジュール855は、送信された多数のサブフレームにより所定のフレーム誤り率が得られるように、複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルについて、外側ループパワー制御の設定点を設定しうる。
デバイス800−bは、複数のフレキシブル帯域幅コードチャネルにて音声をサポートする受信機として利用されうる。デバイス800−bは、送信されたサブフレームを、マルチコードチャネルで受信し、受信したサブフレームに基づいてフレームを復号しようとしてもよい。ここで、サブフレーム数は、フルレート音声フレームで符号化されたサブフレーム数よりも少ない。
デバイス700−a、700−b、800−aおよび/または800−bの要素は、ハードウェアで適用可能な機能のいくつかまたは全てを実行するように適合された1個または複数個の特定用途向け集積回路(ASIC)で、個別にまたは統合的に実装されうる。あるいは、これらの機能は、1個または複数の集積回路上の1個または複数個の他の処理ユニット(またはコア)により実行されてもよい。他の実施形態では、他の種類の集積回路が用いられてもよく(たとえば、構造化/プラットフォームASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、および他のセミカスタムIC)、これらは、本技術分野で知られた方式でプログラムされうる。また、各ユニットの機能は、メモリ内に実装された命令にて、その全体または一部が実施され、1個または複数の汎用または特定用途プロセッサにより実行されるようにフォーマットされている。
図9に、様々な実施形態による、音声通信をサポートするために構成された通信システム900のブロック図を示す。本システム900は、図1に示されたシステム100、図2のシステム200、図3のシステム300、および/または図7A、7B、8Aおよび/または8Bのデバイス700−a、700−b、800−aおよび/または800−bの側面の一例でありうる。基地局105−dは、1本または複数本のアンテナ945と、送受信モジュール950と、メモリ980と、プロセッサモジュール970とを含み、各々は、直接的または間接的に相互通信することができる(たとえば、1つまたは複数のバスで)。送受信モジュール950は、1本または複数本のアンテナ945を介して、モバイルデバイス115−eと双方向通信するように構成され、各デバイスは、マルチモードモバイルデバイスであってもよい。また、送受信モジュール950(および/または基地局105−dの他の要素)は、1つまたは複数のネットワークと双方向通信するように構成されてもよい。いくつかの場合では、基地局105−dは、コアネットワーク130−aおよび/または制御装置120−aと、ネットワーク通信モジュール975を介して通信しうる。基地局105−dは、eノードB基地局、ホームeノードB基地局、ノードB基地局、および/またはホームノードB基地局の一例であってもよい。制御装置120−aは、ある場合には、eノードB基地局などとともに基地局105−dへと統合されうる。
また、基地局105−dは、基地局105−mおよび基地局105−nなどの他の基地局105とも通信しうる。各基地局105は、様々な無線接続技術などの他のワイヤレス通信技術を用いて、モバイルデバイス115−eと通信しうる。いくつかの場合では、基地局105−dは、基地局通信モジュール965を利用して、105−mおよび/または105−nなどの他の基地局と通信しうる。いくつかの実施形態では、基地局通信モジュール965は、LTEワイヤレス通信技術内のX2インターフェースを提供して、基地局105のいくつかの間に通信を提供してもよい。いくつかの実施形態では、基地局105−dは、制御装置120−aおよび/またはコアネットワーク130−aを介して、他の基地局と通信しうる。
メモリ980は、ランダムアクセスメモリ(RAM)と、読み取り専用メモリ(ROM)とを含む。また、メモリ980は、実行されると、プロセッサモジュール970に、ここに説明した様々な機能を行わせる(たとえば、通話処理、データベース管理、メッセージルーティングなど)命令を含むコンピュータ可読、コンピュータ実行可能ソフトウェアコード985を格納しうる。あるいは、ソフトウェアコード985は、プロセッサモジュール970によって直接的に実行可能ではないが、コンパイルされて実行されると、コンピュータに、たとえば、ここに説明した機能を行わせるように構成されうる。
プロセッサモジュール970は、Intel(登録商標)CorporationまたはAMD(登録商標)、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)などによりなる、インテリジェントハードウェアデバイス、たとえば、中央処理装置(CPU)を含みうる。プロセッサモジュール970は、マイクを介して音声を取得し、音声を、取得した音声を示すパケットに変換し(たとえば、長さにして30msなど)、送受信モジュール650へ提供し、ユーザが発話しているかどうかの表示を提供するように構成された音声エンコーダ(図示せず)を含みうる。あるいは、エンコーダは、パケットを送受信モジュール650へ送信し、パケット自体の提供または抑制/抑止により、ユーザが発話しているかどうかの表示を提供しうる。
送受信モジュール950は、パケットを変調して、変調したパケットを1本または複数本のアンテナ945へ送信し、1本または複数本のアンテナ945から受信したパケットを復調するように構成されたモデムを含みうる。基地局105−dのいくつかの例は、単一のアンテナ945を含むが、基地局105−dは、搬送波の集約をサポートした複数のリンクのための複数本のアンテナ945を含むことが好ましい。たとえば、1つまたは複数のリンクは、モバイルデバイス115−eとのマクロ通信をサポートするように用いられうる。
図9のアーキテクチャによると、基地局105−dは、通信管理モジュール960をさらに含みうる。通信管理モジュール960は、他の基地局105との通信を管理しうる。例として、通信管理モジュール960は、基地局105−dのいくつかまたは全ての他の要素とバスを介して通信する基地局105−dの要素であってもよい。あるいは、通信管理モジュール960の機能は、送受信モジュール950の要素として、コンピュータプログラム製品として、および/またはプロセッサモジュール970の1つまたは複数の制御要素として実装されうる。
基地局105−dのための要素は、図7A、7B、8Aおよび/または8Bのデバイス700−a、700−b、800−aおよび/または800−bについて、上述の側面を実装するように構成され、簡潔にするためにここでは繰返さない。たとえば、ボコーダーモジュール930は、図7A、7B、8Aおよび/または8Bのボコーダーモジュール710または810と同様の機能を含みうる。いくつかの実施形態では、ボコーダーモジュール930の機能は、図9に示すような独立したボコーダーモジュール930の代わりに、プロセッサモジュール970により実行される。マルチコードモジュール940は、図7Aおよび/または図7Bのコードチャネル制御モジュール715、サブフレーム生成モジュール730、フレームオフセットモジュール735、マルチコード処理モジュール740、および/または音声デコーダ750と同様の機能を含みうる。サブフレーム管理モジュール935は、図8Aおよび/または8Bのボコーダーモジュール810、サブフレーム管理モジュール860、音声デコーダーモジュール850、および/または外側ループパワー制御モジュール855と同様の機能を含みうる。
また、基地局105−dは、スペクトル識別モジュール915を含みうる。スペクトル識別モジュール915は、フレキシブル波形に利用可能なスペクトルを特定するのに利用されうる。いくつかの実施形態では、ハンドオーバーモジュール925は、ある基地局105から他の局へのモバイルデバイス115−eのハンドオーバー手順を実行するのに利用されうる。たとえば、ハンドオーバーモジュール925は、基地局105−dから他の局へのモバイルデバイス115−eのハンドオーバーを実行し、モバイルデバイス115−eと基地局の1つとの間では通常の波形が利用され、モバイルデバイスと他の基地局との間ではフレキシブル波形が利用されている。スケーリングモジュール910を利用して、チップレートをスケーリングおよび/または変更して、フレキシブル波形を生成しうる。スケーリングモジュール910は、図7B、8Aおよび/または8Bに示される帯域幅スケーリングモジュール745および/または845の機能のいくつかまたは全てを実装してもよい。
いくつかの実施形態では、基地局105−dの他の可能な要素とともに、1本または複数本のアンテナ945と連携する送受信モジュール950は、フレキシブル波形および/またはスケーリングファクターについての情報を、基地局105−dからモバイルデバイス115−eへ、他の基地局105−m/105−nまたはコアネットワーク130−aへと送信しうる。いくつかの実施形態では、基地局105−dの可能な他の要素とともに、1本または複数本のアンテナ945と連携する送受信モジュール950は、モバイルデバイス115−eへ、他の基地局105−m/105−nまたはコアネットワーク130−aへ、フレキシブル波形および/またはスケーリングファクターなどの情報を送信し、これらのデバイスまたはシステムがフレキシブル波形を利用できるようにしている。
図10は、様々な実施形態による、音声通信をサポートするために構成されたモバイルデバイス115−fのブロック図1000である。モバイルデバイス115−fは、パーソナルコンピュータ(たとえば、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレットコンピュータなど)、携帯電話、PDA、スマートフォン、デジタルビデオレコーダ(DVR)、インターネット機器、ゲームコンソール、電子リーダーなどの様々な構成のうちの任意のものであってもよい。モバイルデバイス115−fは、小型バッテリなどの内部電源(図示せず)を有し、モバイル動作を促進している。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス115−fは、図1、図2および/または図3のモバイルデバイス115であってもよい。モバイルデバイス115−fは、図7A、7B、8Aおよび/または8Bのデバイス700−a、700−b、800−aおよび/または800−bの側面を含みうる。モバイルデバイス115−fは、マルチモードモバイルデバイスであってもよい。モバイルデバイス115−fを、ワイヤレス通信デバイスと称することもある。
モバイルデバイス115−fは、ボコーダーモジュール1030と、サブフレーム管理モジュール1035と、マルチコードモジュール1040と、1本または複数本のアンテナ1045と、送受信モジュール1050と、メモリ1080と、プロセッサモジュール1070とを含み、その各々は、直接的または間接的に、相互に通信することができる(たとえば、1つまたは複数のバスを介して)。送受信モジュール1050は、上述のように、1本または複数本のアンテナ1045および/または1つまたは複数の優先またはワイヤレスリンクを介して、1つまたは複数のネットワークと双方向通信するように構成されている。たとえば、送受信モジュール1050は、図1、図2、図3および/または図9の基地局105と、双方向通信するように構成されうる。送受信モジュール1050は、パケットを変調し、変調したパケットを1本または複数本のアンテナ1045に送信のために提供し、1本または複数本のアンテナ1045から受信したパケットを復号するように構成されたモデムを含みうる。モバイルデバイス115−fは単一のアンテナ1045を含みうるが、モバイルデバイス115−fは、通例、複数のリンク用の複数のアンテナ1045を含むことになる。
メモリ1080は、ランダムアクセスメモリ(RAM)と読み取り専用メモリ(ROM)とを含む。メモリ1080は、実行されると、プロセッサモジュール1070に、ここに説明した様々な機能を行わせる(たとえば、通話処理、データベース管理、メッセージルーティングなど)命令を含むコンピュータ可読、コンピュータ実行可能ソフトウェアコード1085を格納しうる。あるいは、ソフトウェアコード1085は、プロセッサモジュール1070によって直接的に実行可能ではないが、(たとえば、コンパイルされて実行されると)コンピュータに、ここに説明した機能を行わせるように構成されうる。
プロセッサモジュール1070は、Intel(登録商標)CorporationまたはAMD(登録商標)、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)などによりなる、インテリジェントハードウェアデバイス、たとえば、中央処理装置(CPU)を含みうる。プロセッサモジュール1070は、マイクを介して音声を取得し、音声を、取得した音声を示すパケットに変換し(たとえば、長さ20ms、長さ30mnなど)、音声パケット送受信モジュール1050へ提供し、ユーザが発話しているかどうかの表示を提供するように構成された音声エンコーダ(図示せず)を含みうる。あるいは、エンコーダは、単にパケットを送受信モジュール1050へ提供し、パケット自体の提供または抑制/抑止により、ユーザが発話しているかどうかの表示を提供しうる。
図10のアーキテクチャによると、モバイルデバイス115−fは、通信管理モジュール1060をさらに含みうる。通信管理モジュール1060は、他のモバイルデバイス115との通信を管理しうる。例として、通信管理モジュール1060は、モバイルデバイス115−fの他の要素のいくつかまたは全てとバスを介して通信するモバイルデバイス115−fの要素であってもよい。あるいは、通信管理モジュール1060の機能は、送受信モジュール1050の要素として、コンピュータプログラム製品として、および/またはプロセッサモジュール1070の1つまたは複数の制御要素として実装されてもよい。
基地局115−dのための要素は、図7A、7B、8Aおよび/または8Bのデバイス700−a、700−b、800−aおよび/または800−bについて、上述の側面を実装するように構成され、簡潔にするためにここでは繰返さない。たとえば、マルチコードモジュール1040は、図7Aのコードチャネル制御モジュール715、図7Bのマルチコード処理モジュール740および/または図8Bのマルチコード処理モジュール840と同様の機能を含みうる。サブフレーム管理モジュール1035は、図8Aおよび/または8Bのボコーダーモジュール810、サブフレーム管理モジュール860、音声デコーダーモジュール850、および/または外側ループパワー制御モジュール855と同様の機能を含みうる。
また、モバイルデバイス115−fは、スペクトル識別モジュール1015をも含みうる。スペクトル識別モジュール1015は、フレキシブル波形に利用可能なスペクトルを特定するのに利用されうる。いくつかの実施形態では、ハンドオーバーモジュール1025が、ある基地局から他の局へのモバイルデバイス115−fのハンドオーバー手順を実行するのに利用されうる。たとえば、ハンドオーバーモジュール1025は、ある基地局から他の局へのモバイルデバイス115−fのハンドオーバー手順を実行し、ここで、通常の波形が、モバイルデバイス115−fと基地局の1つとの間で利用され、フレキシブル波形が、モバイルデバイスと他の基地局との間で利用される。変倍モジュール1010は、チップレートをスケーリングおよび/または変更するのに利用されて、フレキシブル波形を生成しうる。スケーリングモジュール1010は、図7B、8Aおよび/または8Bに示される帯域幅スケーリングモジュール745および/または845のいくつかまたは全てを実装してもよい。
いくつかの実施形態では、送受信モジュール1050は、モバイルデバイス115−fの他の可能な要素とともに、1本または複数本のアンテナ1045と連携して、フレキシブル波形および/またはスケーリングファクターについての情報を、モバイルデバイス115fから基地局またはコアネットワークへと送信しうる。いくつかの実施形態では、モバイルデバイス115−fの他の可能な要素とともにアンテナ1045と連携した送受信モジュール1050は、フレキシブル波形および/またはスケーリングファクターなどの情報を、基地局またはコアネットワークへ送信して、これらのデバイスまたはシステムがフレキシブル波形を用いるようにしている。
図11は、様々な実施形態による、基地局105−eと、モバイルデバイス115−gとを含むシステム1100のブロック図である。本システム1100は、図1のシステム100、図2のシステム200、図3のシステム300および/または図9のシステム900の一例であってもよい。基地局105−eは、アンテナ1134−a〜1134−xを備えうる。モバイルデバイス115−gは、アンテナ1152−a〜1152−nを備えうる。基地局105−eにて、送信プロセッサ1120は、データソースからデータを受信しうる。
送信プロセッサ1120は、データを処理しうる。また、送信プロセッサ1120は、基準シンボルおよびセル専用基準信号を生成しうる。送信(TX)MIMOプロセッサ1130は、データシンボル、制御シンボルおよび/または基準シンボルに対して、該当する場合には空間処理(たとえば、プレコーディング)を施し、出力シンボルストリームを、送信変調器1132−a〜1132−xに提供しうる。各変調器1132は、対応する出力シンボルストリーム(たとえば、OFDM用など)を処理して、出力サンプルストリームを取得しうる。さらに、各変調器1132は、出力サンプルストリームを処理して(たとえば、アナログに変換、増幅、フィルタ、およびアップコンバート)、ダウンリンク(DL)信号を取得しうる。一例としては、変調器1132−a〜1132−xからのDL信号が、それぞれアンテナ1134−a〜1134−xを介して送信されてもよい。送信プロセッサ1120は、プロセッサ1140から情報を取得してもよい。プロセッサ1140は、音声フレームを生成し、上述のサブフレームのサブセットの実施形態のマルチコードおよび送信に応じて、音声フレームを処理するように構成されうる。いくつかの実施形態では、プロセッサ1140は、汎用プロセッサ、送信プロセッサ1120および/または受信プロセッサ1138の一部として実装されうる。メモリ1142は、プロセッサ1140と接続しうる。
いくつかの実施形態では、プロセッサ1140は、上述のように、マルチコードチャネルおよび/またはサブフレームのサブセットの送信技術を用いて音声通信をサポートするように構成されうる。マルチコードおよびサブフレームのサブセットの送信技術は、基地局105−dとモバイルデバイス115−gとの間の音声通信をサポートするために用いられうる。そのような音声通信は、通常の帯域幅波形および/またはフレキシブル帯域幅の波形を利用しうる。たとえば、プロセッサ1140は、送信用のマルチコードチャネルを決定し、音声フレームを生成し、送信プロセッサ1120および送信MIMOプロセッサ1130、変調器1132ならびにアンテナ1134と連携して、音声フレームをマルチコードチャネルで送信するように構成されうる。プロセッサ1140は、さらに、マルチコードチャネルで、MIMO検出器1136およびプロセッサ1138、復調器1132ならびにアンテナ1134を介して送信された情報を受信し、音声フレームを復号するように構成されうる。
さらに、プロセッサ1140は、上述のサブフレームのサブセットの送信技術を用いて音声通信をサポートするように構成されうる。実施形態では、プロセッサ1140は、フレキシブル帯域幅の波形を用いた1つまたは複数のコードチャネルのスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定しうる。たとえば、ターミネーションターゲットは、多数のサブフレームを、1つまたは複数のコードチャネルで、通常のシステムの音声フレームに対応する時間内に送信されるべきものと規定しうる。プロセッサ1140は、符号化された音声フレームのターミネーションターゲットに基づき、1つまたは複数のコードチャネルで、プロセッサ1120および1130、変調器1132およびアンテナ1134を介して、サブフレームのサブセットを送信しうる。プロセッサ1140は、音声フレームのサブフレームのサブセットをMIMO検出器1136および受信プロセッサ1138、復調器1132ならびにアンテナ1134を介して受信し、サブフレームのサブセットに基づいて音声フレームを復号しようとすることができる。外側ループパワー制御は、ターミネーションターゲットにて所定のフレーム誤り率が得られるように、1つまたは複数のコードチャネルへと調整されてもよい。
モバイルデバイス115−gでは、モバイルデバイスアンテナ1152−a〜1152−nは、DL信号を基地局105−eから受信し、受信した信号を復調器1154−a〜1154−nにそれぞれ提供してもよい。各復調器1154は、それぞれの受信信号を調整(たとえば、フィルタ、増幅、ダウンコンバート、およびデジタイズ)して、入力サンプルを取得しうる。さらに、各復調器1154は、入力サンプル(たとえば、OFDM用など)を処理して、受信シンボルを取得しうる。MIMO検出器1156は、復調器1154−a〜1154−nからの受信シンボルを取得して、該当する場合には受信シンボルに対してMIMO検出を実行し、検出されたシンボルを提供しうる。受信プロセッサ1158は、検出されたシンボルを処理(たとえば、復調、インターリーブ解除、および復号)し、モバイルデバイス115−gの復号されたデータをデータ出力に提供し、復号された制御情報を、プロセッサ1180またはメモリ1182に提供しうる。
アップリンク(UL)では、モバイルデバイス115−gにて、送信プロセッサ1164は、データソースからのデータを受信して処理しうる。また、送信プロセッサ1164は、基準信号のための基準シンボルを生成しうる。送信プロセッサ1164からのシンボルは、該当する場合には送信MIMOプロセッサ1166により処理され、復調器1154−a〜1154−n(たとえば、SC−FDMAなど)によりさらに処理され、基地局105−eから受信した送信パラメータに応じて基地局105−eへ送信されうる。送信プロセッサ1164は、音声フレームを生成し、上述の、マルチコードおよびサブフレームのサブセットの送信の実施形態により、音声フレームを処理するように構成されうる。プロセッサ1180は、パラメータのスケーリングよりフレキシブル帯域幅の使用を伴う、時間伸長の効果の反転を行ってもよい。基地局105−eでは、モバイルデバイス115−gからのUL信号は、アンテナ1134により受信され、復調器1132により処理され、該当する場合にはMIMO検出器1136により検出され、さらに受信プロセッサにより処理されうる。受信プロセッサ1138は、復号したデータをデータ出力およびプロセッサ1180へ提供しうる。いくつかの実施形態では、プロセッサ1180は、汎用プロセッサ、送信プロセッサ1164、および/または受信プロセッサ1158の一部として実装されうる。
いくつかの実施形態では、プロセッサ1180は、上述のように、マルチコードチャネルおよび/またはサブフレームのサブセットの送信を用いて、音声通信をサポートするように構成されうる。マルチコードおよびサブフレームのサブセットの送信は、基地局105−dとモバイルデバイス115−gとの音声通信をサポートするために用いられうる。そのような音声通信は、通常の帯域幅波形および/またはフレキシブル帯域幅の波形を利用されてもよい。たとえば、プロセッサ1180は、送信用のマルチコードチャネルを決定し、音声フレームを生成し、送信プロセッサ1164および送信MIMOプロセッサ1166、変調器1154ならびにアンテナ1152と連携して、音声フレームをマルチコードチャネルで送信しうる。さらに、プロセッサ1180は、マルチコードチャネルで、MIMO検出器1156および受信プロセッサ1158、復調器1154ならびにアンテナ1152を通じて送信された情報を受信し、音声フレームを復号するように構成されてもよい。
さらに、プロセッサ1180は、上述のように、サブフレームのサブセットをフレーム時間内に送信および/または受信することにより、音声通信をサポートするように構成されうる。実施形態では、プロセッサ1180は、フレキシブル帯域幅の波形を用いた1つまたは複数のコードチャネルのスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットを決定しうる。たとえば、ターミネーションターゲットは、1つまたは複数のコードチャネルで、通常のシステムの音声フレームに対応する時間に送信されるべきサブフレーム数を規定しうる。プロセッサ1180は、符号化された音声フレームのターミネーションターゲットに基づき、1つまたは複数のコードチャネルで、プロセッサ1164および1166、変調器1154ならびにアンテナ1152を通じて送信しうる。プロセッサ1180は、音声フレームのサブフレームのサブセットをMIMO受信機1156および受信プロセッサ1158、復調器1154ならびにアンテナ1152を通じて受信し、サブフレームのサブセットに基づき、音声フレームを復号しようとしてもよい。外側ループパワー制御は、1つまたは複数のコードチャネルがターミネーションターゲットで所定のフレーム誤り率となるように調整されてもよい。
図12Aを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1200−aのフローチャートが示されている。方法1200−aは、様々なワイヤレス通信デバイスを利用して実装されうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示されるような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示されるようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示されるようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または、図1および/もしくは図9に示されるようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120を含むが、これに限定されるものではない。
方法1200−aのブロック1205では、複数のコードチャネルが決定されうる。たとえば、モバイルデバイス115および/または基地局105は、論理音声トラフィックチャネルの2つ以上の送信用のコードチャネルを確立しうる。いくつかの実施形態では、コードチャネルは、フレキシブル帯域幅コードチャネルである。いくつかの実施形態では、コードチャネル数は、フレキシブル帯域幅コードチャネルのスケーリングファクターよりも多い。
ブロック1210では、音声フレームが、ワイヤレス通信システムを用いて送信のために生成される。たとえば、ボコーダまたはプロセッサが、音声コーデック(たとえば、EVRC、EVRC−B、CELPなど)により、音声サンプルから音声フレームを生成するのに用いられうる。ブロック1215では、音声フレームは、複数のコードチャネルで送信される。たとえば、音声フレームは、図4Aおよび/または図4Bを参照して説明する並行マルチコードおよび/またはオフセット付きマルチコード技術を用いて、並行にまたはオフセットされて送信されうる。
図12Bを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1200−bのフローチャートが示されている。方法1200−bは、様々なワイヤレス通信デバイスを用いて実装されうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示されるような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示されるようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示されるようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または図1および/もしくは図9に示されるようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120を含むが、これに限定されるものではない。
方法1200−bのブロック1205−aでは、複数のコードチャネルが決定されうる。ブロック1210−aでは、音声フレームが、送信のために生成されうる。いくつかの実施形態では、音声フレームは、ブロック1220にて、複数の音声サブフレームへと分割される。いくつかの実施形態では、ブロック1225にて、音声フレームおよび/またはサブフレームは、複数のコードチャネルで送信されるためにオフセットされる。たとえば、音声フレームは、図4Bに示されるように、フレーム時間によりオフセットされうる。ブロック1215−aでは、音声フレームまたはサブフレームは、複数のコードチャネルで送信されうる。たとえば、音声サブフレームは、図4Cおよび/または図4Dを参照して説明した並行マルチコードおよび/またはマルチユーザーマルチコード技術を用いて、並行に送信される。
図13Aを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1300−aのフローチャートが示されている。方法1300−aは、様々なワイヤレス通信デバイスを利用して実装されうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示されるような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示されるようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示されるようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または、図1および/もしくは図9に示されるようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120を含むが、これに限定されるものではない。
方法1300−aのブロック1305では、入力音声ベクトルは、多数の音声フレームへと符号化され、各音声フレームは複数のサブフレームを含む。上述のように、サブフレームは、時間、ならびに/または制御されたパワー送信期間に送信されるべきビット数および/もしくはシンボル数により定義される。ブロック1310では、1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットが決定される。たとえば、ターミネーションターゲットは、音声フレーム期間に1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅の波形で送信可能なサブフレーム数に関連しうる。いくつかの実施形態では、ブロック1315にて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて調整される。たとえば、外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットで所定のフレーム誤り率となるように調整されてもよい。ブロック1320にて、サブフレームのサブセットが、1つまたは複数のコードチャネルで送信される。サブフレームのサブセットは、ターミネーションターゲットに基づく。たとえば、ターミネーションターゲットに対応したサブフレーム数は、音声フレーム期間に送信されるものである。
図13Bを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1300−bのフローチャートが示されている。方法1300−bは、様々なワイヤレス通信デバイスを利用して実装されうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示されるような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示されるようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示されるようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または図1および/もしくは図9に示されるようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120を含むが、これに限定されるものではない。方法1300−bは、図13Aの方法1300−aの実施形態の例でありうる。
方法1300−bのブロック1305−aにて、入力音声ベクトルは、多数の音声フレームへと符号化される。各音声フレームは、複数のサブフレームを含む。ブロック1310−aにて、複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき、ターミネーションターゲットが判別される。たとえば、ターミネーションターゲットは、複数のコードチャネルのコードチャネル数、およびコードチャネルのフレキシブル帯域幅の波形のスケーリングファクターに、少なくとも部分的に基づいていてもよい。いくつかの実施形態では、ブロック1315−aにて、複数のコードチャネルの外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて調整される。たとえば、複数のコードチャネルの外側ループパワー制御の設定点は、サブフレームのサブセットが、再編されて複数のコードチャネルで送信された場合に、所定のフレーム誤り率となるように調整されうる。ブロック1320−aにて、第1の複数のサブフレームのサブセットは、複数のコードチャネルのうちの第1のコードチャネルで送信されてもよい。たとえば、コードチャネルが2つで14個のサブフレームのターミネーションターゲットがあるマルチコードシステムについては、第1の7個のサブフレームが第1のコードチャネルで送信されてもよい。ブロック1320−bでは、第2の複数のサブフレームのサブセットは、複数のコードチャネルのうちの第2のコードチャネルで送信されてもよい。上述の例では、14個のサブフレームのうちの第2の7個は、第2のコードチャネルで送信しうる。ブロック1320−aおよび1320−bにて、サブフレームは、コードチャネルに対して任意の順番で割り当てられうる。たとえば、サブフレーム0、2、4、6、8、10および12は、ブロック1320−aにて、第1のコードチャネルで送信可能であり、サブフレーム1、3、5、7、9、11および13は、ブロック1320−bにて、第2のコードチャネルで送信されうる。サブフレームをコードチャネルに割り当てる他の方式は、当業者に明らかである。
図14Aを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1400−aのフローチャートが示されている。方法1400−aは、様々なワイヤレス通信デバイスを利用して実装しうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示されるような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示されるようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示されるようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または図1および/もしくは図9に示されるようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120含むが、これに限定されるものではない。
方法1400−aのブロック1405では、ターミネーションターゲットが、ワイヤレス通信システムにおける1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づき決定される。たとえば、ターミネーションターゲットは、音声フレーム期間に1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅の波形を送信可能なサブフレーム数と関連しうる。ブロック1410では、符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットが、1つまたは複数のコードチャネルで受信される。いくつかの実施形態では、サブセットは、ブロック1405にて決定されたターミネーションターゲットに基づく。符号化された音声フレームのサブフレームのサブセットは、フレーム時間と実質的に同じ時間で受信しうる。サブセットは、サブフレームがK個のフルレートの符号化された音声フレームの第1のK’個のサブフレームに対応しうる。ここで、K’は、ターミネーションターゲットに基づく。サブフレームは、上述のように、時間ならびに/または制御されたパワー送信の時間に送信されるビット数および/もしくはシンボル数により規定されてもよい。
ブロック1415では、音声フレームの復号は、受信されたサブフレームに基づいて行われうる。ブロック1415は、K’個のサブフレームが受信されると実行されうる。これは、通常のシステムでのフレーム時間の終端に対応しうる。いくつかの実施形態では、ブロック1420にて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて調整される。すなわち、フレーム誤り率は、ブロック1415にて試行された復号からモニタされ、外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットにて所定のフレーム誤り率となるように調整されうる。
図14Bを参照すると、様々な実施形態による、ワイヤレス通信システムの音声をサポートする方法1400−bのフローチャートが示されている。方法1400−bは、様々なワイヤレス通信デバイスを利用して実装されうる。このデバイスは、図1、図2、図3、図9および/もしくは図11に示すような基地局105、図1、図2、図3、図10および/もしくは図11に示すようなモバイルデバイス115、図7A、図7B、図8Aおよび/もしくは図8Bに示すようなデバイス700−a、700−b、800−aおよび/もしくは800−b、ならびに/または図1および/もしくは図9に示すようなコアネットワーク130および/もしくは制御装置120を含むが、これに限定されるものではない。方法1400−bは、図14A方法1400−aの実施形態の例でありうる。
方法1400−bのブロック1405−aにて、ターミネーションターゲットは、ワイヤレス通信システムの1つまたは複数のコードチャネルのフレキシブル帯域幅のスケーリングファクターに基づいて決定される。たとえば、ターミネーションターゲットは、音声フレーム期間に1つまたは複数のコードチャネルフレキシブル帯域幅の波形で送信可能なサブフレーム数と関連しうる。
ブロック1410−aでは、符号化された音声フレームの第1の複数のサブフレームのサブセットは、第1のコードチャネルで受信されうる。いくつかの実施形態では、サブセットは、ブロック1405−aで決定されたターミネーションターゲットに基づく。符号化された音声フレームの第1の複数のサブフレームのサブセットは、通常のシステムのフレーム時間と実質的に同じ時間で受信しうる。サブセットは、サブフレームがK個のフルレートの符号化された音声フレームにおける第1のK’個のサブフレームに対応しうる。ここで、K’は、ターミネーションターゲットに基づく。サブフレームは、上述のように、時間、ならびに/または、制御されたパワー送信の時間で送信可能なビット数および/もしくはシンボル数により規定されうる。ブロック1410−bでは、符号化された音声フレームにおける第2の複数のサブフレームのサブセットは、第2のコードチャネルで受信されうる。たとえば、16個のサブフレームを含むフルレート音声フレームのうちの12個のサブフレームのターミネーションターゲットについて、ブロック1410−aでは6個のサブフレーム(たとえば、0−5など)が第1のコードチャネルで受信され、ブロック1410−bでは、6個のサブフレーム(たとえば、6−11など)が第2のコードチャネルで受信されうる。
ブロック1415−aでは、音声フレームの復号は、受信したサブフレームに基づいて試行されうる。ブロック1415−aは、K’個のサブフレームが受信されたときに実行されうる。これは、通常のシステムでのフレーム時間の終端に対応しうる。いくつかの実施形態では、ブロック1420−aにて、1つまたは複数のコードチャネルの外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットおよびフレーム誤り率に基づいて調整される。すなわち、フレーム誤り率は、ブロック1415−aでの復号の試行からモニタされ、外側ループパワー制御の設定点は、ターミネーションターゲットにて所定のフレーム誤り率となるように調整されうる。
添付の図面と組合わされた上述の詳細な説明は、例示的な実施形態を示すものであり、実施されるかまたは特許請求の範囲内となる実施形態のみを示すものではない。本説明全体を通して用いられる「例示的」なる用語は、「例、実例または説明となる」ことを意味し、「好ましい」または「他の実施形態よりも有効であることを意味するわけではない。詳細な説明には、説明された技術を理解する目的で具体的な詳細内容を含む。ただし、これらの技術は、これらの具体的な詳細内容がなくとも実施されうる。ある実例では、周知の構造およびデバイスは、説明された実施形態の概念が不明瞭になることを避けるために、ブロック図の形式で示されている。
情報および信号は、様々な個々の技術および技法の任意のものを利用して表現されうる。たとえば、上記説明を通して参照されうる、データ、命令、指令、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは磁性粒子、光学場もしくは光粒子、またはそれらの任意の組合わせとして表現されてもよい。
ここでの説明と組合わされて様々に説明されたブロックおよびモジュールは、ここに説明した機能を実施するように設計された、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IC(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラム可能論理デバイス、単体のゲートもしくはトランジスタ論理素子、単体のハードウェア要素、またはそれらの任意の組合わせで、実装または実施されうる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、その他にも、任意の従来のプロセッサ、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もよい。また、プロセッサは、コンピュータデバイスの組合わせ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携した1個もしくは複数個のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような組合わせであってもよい。
ここに説明した機能は、ハードウェア、プロセッサにより実行されるソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合わせであってもよい。プロセッサにより実行されるソフトウェアとして実装された場合、その機能は、コンピュータ可読媒体上の1つまたは複数の命令またはコードとして格納または送信されうる。他の例および実装が、本開示および添付の特許請求の範囲の趣旨および射程内となる。たとえば、ソフトウェアの性質により、上述の機能は、プロセッサにより実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、配線、またはそれらの任意の組合わせを用いて実装可能である。また、機能を実装した特徴は、様々な場所に物理的に位置しうるものであり、機能の各部分が異なる物理的位置にて実装されるように分散された場合を含む。また、特許請求の範囲を含め、ここで用いられたように、「少なくとも1つの」で始まるリスト項目で用いられる「または(もしくは)」は、たとえば、「A、BまたはCの少なくとも1つ」なるリストがAまたはBまたはCまたはABまたはACまたはBCまたはABC(すなわち、AおよびBおよびC)を意味するように、分離的なリストを示す。
コンピュータ可読媒体は、コンピュータプログラムをある場所から他の場所へ転送しやすくする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用または特定用途コンピュータによりアクセス可能な任意の利用可能な媒体でありうる。例として、限定を意味せずに、コンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROMまたは他の光学ディスク記憶、磁気ディスク記憶もしくは他の磁気記憶デバイス、または、所望のプログラムコード手段を実行または命令もしくはデータ構造の形態で格納するのに利用可能であるとともに汎用もしくは特定用途コンピュータまたは汎用もしくは特定用途プロセッサによりアクセス可能な他の任意の媒体であってもよい。また、あらゆる接続が、コンピュータ可読媒体なる用語で適切に示される。たとえば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバまたは他の遠隔ソースから同軸ケーブル、ファイバー光学ケーブル、ツイステッドペア、デジタル加入者線(DSL)、または赤外、無線およびマイクロ波などのワイヤレス技術を用いて送信される場合、同軸ケーブル、ファイバー光学ケーブル、ツイステッドペア、DSL、または赤外、無線およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。ここに用いられるディスク(disk)およびディスク(disc)としては、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光学ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスクおよびBlu−ray(登録商標)ディスクがある。ここで、ディスク(disk)は通例データを磁気的に再生するが、ディスク(disc)は、データをレーザーで光学的に再生する。また、上記の組合わせも、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれる。
本開示の上記説明は、当業者が本開示を作製または使用可能となるように提供されている。本開示に対する様々な変形が、当業者には容易に明らかであり、ここに規定した一般的な原理は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の変形例に適用されうる。本開示の全体を通じて、「例」または「例示」なる用語は、例または実例を示し、示された例についての優先性を含意したり必要としたりすることはない。このように、本開示は、ここに説明する例および設計に限定されるものではなく、ここで開示された原理および新規の特徴と整合する最も広範な射程が認められるべきである。