JP2015509683A - 無線ネットワークにおける適応型受信機ダイバーシティの方法と装置 - Google Patents

Abstract

例えば、モバイル機器に「インテリジェントな」受信ダイバーシティ管理を実装する装置及び方法。一実施形態において、モバイル機器は、ＬＴＥ対応ＵＥを有し、インテリジェントなダイバーシティ管理は、（ｉ）容量基準と（ｉｉ）接続性基準とを含む複数の基準を満たすと機器における受信ダイバーシティ（ＲｘＤ）を選択的に無効にすることを含む。１つの変異型において、容量基準は、単一の受信（ＲＸ）チェーンに関連付けられる達成可能なデータレートが、ＲｘＤを有するチェーンに相当することを確実にすることを含む。【選択図】図３

Description

１．技術分野
本開示は、全般的に、無線通信及びデータネットワークの分野に関する。より詳細には、一例示的実施形態において、マルチアンテナ無線装置又はシステムにおける受信動作を管理する方法及び装置が開示されている。

［優先権出願］
本出願は、２０１２年３月２日出願の、同じ表題の米国仮特許出願第６１／６０６，３１１号に対する優先権を主張する、２０１３年２月２７日に出願の、共有の同時継続中の米国特許出願第１３／７７９，６６１号に対する優先権を主張するものであり、上記のそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

２．関連技術の説明
電力消費は、最新のモバイル機器設計において（及び、事実上、その他のタイプの装置についても同様に）重要な要素である。（セル電話、スマートフォン、タブレット、ハンドヘルド等の）モバイル機器という特定の観点において、電力消費の低減は、（例えば、ユーザにとってより使用可能な装置、及び少ない充電頻度等を通じた）ユーザエクスペリエンスの高まりを含むがこれらに限定されない、様々な異なる有益性、及び装置とその構成要素のロンジェビティと信頼性の向上をもたらし得る。

しかし、最新の無線インターフェース技術の進展に伴い、一般的に、例えば、超高速データレート、ストリーミング高帯域映像又はその他のメディア、より複雑／集約型アプリケーション等をサポートするように、より電力消費型の設計に向かう傾向がある。このような最新無線技術において、とりわけ、別の装置（例えば、モバイル機器又は基地局）から送信される無線信号を受信するために、複数のアンテナが使用されている。送受信用に複数のアンテナを使用することは、一般的に「アンテナダイバーシティ」と呼ばれており、一般的には、更に、「受信ダイバーシティ」と「送信ダイバーシティ」に細分化されている。当業者には、様々なその他のタイプのダイバーシティ（例えば、時間ダイバーシティ、周波数ダイバーシティ、空間的ダイバーシティ、偏波ダイバーシティ等）が存在し、一般的に使用されていることを容易に理解されよう。

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）の例示的な背景において、既存のＬＴＥユーザ機器（ＵＥ）は、静的に構成され、不変であるアンテナダイバーシティ方式を利用している。より直接的には、使用可能なアンテナの数は変わらない（つまり、「静止している」）。ＬＴＥ規格（及び、それ故、基地局などの任意の適合型送信側装置は）、ＵＥが少なくとも２つの受信「チェーン」（以下で使用されている用語「チェーン」は、１つ以上の連鎖化された処理要素及び／又はロジックを意味する）で構成されているものとする。ダイバーシティ実装は、より高速なデータレートを提供し得るが、ダイバーシティは、単一の受信チェーンを使用するよりも多くの電力を消費する。

残念ながら、受信機ダイバーシティは、例えば、（ｉ）比較的低いデータレート信号（例えば、無線状態が良好な時の、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）又はページングメッセージ）を受信する時、（ｉｉ）いわゆる「Ｒａｎｋ１」送信を受信する時などの、特定の条件下である必要がない。要約として、用語「ランク」は、形式的に、送信アンテナ（列）と受信アンテナ（行）の各対の間の通信チャネル（ｈ）を表すチャネル行列の数学的ランク（つまり、直線的に独立した固有ベクトルの数）を意味する。しかし、一般的な用語の中（例えば、ＬＴＥ規格内）において用いられているように、「ランク」は、送信機から送信される空間レイヤの数を意味する。例えば、Ｒａｎｋ１送信は、各送信機が、本質的に、同じデータ又は同じデータの線形変換を送信している使用シナリオを表す。ＬＴＥの例示的な例において、Ｒａｎｋ１送信を送信しているｅＮＢは、１層の信号のみを送信している。より一般的には、受信機ダイバーシティは、ダイバーシティ動作によりもたらされるデータレートの増加又は信頼性の向上が、「コスト」（例えば、電力消費、処理の複雑性等）を正当化しないシナリオでは不必要である。

従って、とりわけ、モバイル機器における電力消費を、理想的には、モバイル機器の性能（及び、それ故、ユーザエクスペリエンス）を損なうことなく低減するために、（例示的なＬＴＥネットワークにおける受信機ダイバーシティモードなどの）より多くの電力低減型動作モードを選択的又はインテリジェントな方法で有効／無効にする、とりわけ、「適合型」メカニズムが必要とされている。

本開示は、とりわけ、無線ネットワーク内の適合型、即ち「インテリジェントな」受信機ダイバーシティ動作の装置及び方法を提供する。

適合型、即ちインテリジェントな受信機ダイバーシティ動作を提供する方法が開示されている。一実施形態において、受信ダイバーシティは、例えば、ＬＴＥ対応セルラー電話などのモバイル機器で実装され、この方法は、（ｉ）容量基準及び（ｉｉ）接続性基準を含む複数の基準を満たすと、その機器における受信ダイバーシティ（ＲｘＤ）を選択的に無効にすることを含む。

１つの変異型において、容量基準は、単一の受信（ＲＸ）チェーンに関連付けられる達成可能なデータレートは、ＲｘＤのものに相当することを確実にすることを含む。

別の実施形態において、受信ダイバーシティ機器は、ＬＴＥ対応モバイル機器を含み、方法は、（ｉ）接続性基準と（ｉｉ）容量基準を含む少なくとも２つの基準のいずれか１つを満たすと非ダイバーシティ（非ＲｘＤ）状態から受信ダイバーシティ（ＲｘＤ）を選択的に有効にすることを含む。この方法の１つの変異型において、非ＲｘＤ状態で動作する時に、接続性条件又は容量条件のうちのいずれかが満たされると、ＲｘＤが有効になる。

モバイル装置が、更に、開示されている。一例示的実施形態において、モバイル機器は、受信機と、受信機と信号通信を行うプロセッサと、適合型、即ちインテリジェントな受信ダイバーシティ動作を実行するように構成されたロジックとを含む。

無線システムも開示されている。一実施形態において、上記システムは、少なくとも１つの基地局と、少なくとも１つの無線モバイル機器とを含む。基地局及び無線モバイル機器は、とりわけ、モバイル機器の電力消費を低減するように、適合型、即ちインテリジェントなダイバーシティ受信方式を実装するように更に構成されている。

コンピュータ可読装置が、更に開示される。一実施形態において、上記装置は、実行時にモバイル機器、即ちＵＥなどの無線機器において適合型、即ちインテリジェントな受信ダイバーシティ動作を実装するように構成されたコンピュータプログラムが配置されている記憶媒体を含む。

システムも開示されている。一実施形態において、上記システムは、１つ以上の基地局と、１つ以上のインテリジェントな受信ダイバーシティ対応ＵＥを含む。

無線システムを作動するための方法が付加的に開示されている。

適合型受信ダイバーシティを実施するように構成されたモバイル装置も開示されている。一実施形態において、モバイル装置は、プロセッサと、少なくとも第１のダイバーシティモードと第２のダイバーシティモードで動作するように構成された１つ以上の無線受信機と、プロセッサと１つ以上の無線受信機とデータ通信するコンピュータ化ロジックとを含む。一例示的実施形態において、上記コンピュータ化ロジックは、容量条件及び接続性条件を評価し、容量条件及び接続性条件が満たされた時、第１のダイバーシティモードで作動し、容量条件と接続条件のうちのいずれかが満たされない時、第２のダイバーシティモードで動作するように構成されている。

別の実施形態において、接続性条件は、１つ以上の連続したページング周期にわたる巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害の欠如を含む。一基本的変異型において、容量条件は、第１の閾値を超える基準信号対干渉電力と雑音比（ＲＳ ＳＩＮＲ）を含む。別の変異型において、容量条件は、第１のダイバーシティモードに関連付けられる第１のＲＳ ＳＩＮＲと第２のダイバーシティモードに関連付けられる第２のＲＳ ＳＩＮＲとの間の差を含む。別の変異型において、容量条件は、第１のダイバーシティモードに関連付けられる第１のチャネル品質指標（ＣＱＩ）と第２のダイバーシティモードに関連付けられる第２のＣＱＩとの間の差を含む。更に別の変異型において、容量条件は、第１のダイバーシティモードに関連付けられる第１のスペクトル効率と第２のダイバーシティモードに関連付けられる第２のスペクトル効率との間の差を含む。

適合型受信ダイバーシティをインテリジェントに実行する方法が更に開示されている。一実施形態において、上記方法は、（ｉ）接続性基準と（ｉｉ）容量基準を判定することと、少なくとも、第２のダイバーシティ方式よりもより多くのデータ容量をサポートし得る第１のダイバーシティ方式と、第２のダイバーシティ方式とにおいて構成可能な無線受信機を介して通信することと、現在の信号品質測定値を容量条件と比較することと、現在の接続品質を接続性条件と比較することとを含む。

別の実施形態において、第１のダイバーシティ方式で動作している時、上記方法は、現在の信号品質測定値が容量条件を満たし、現在の接続品質が接続性条件を満たす時、第２のダイバーシティ方式に移行することを更に含む。第２のダイバーシティ方式で動作している時、上記方法は、現在の信号品質測定値が容量条件を満たさないか、現在の接続品質が接続性条件を満たさない時、第１のダイバーシティ方式に移行することを更に含む。

一変異型において、第１のダイバーシティ方式は多入力／多出力（ＭＩＭＯ）ダイバーシティ方式を含む。いくつかの場合において、第２のダイバーシティ方式は、非ダイバーシティ方式を含む。他の場合において、第２のダイバーシティ方式は、下位ＭＩＭＯダイバーシティ方式を含む。

第２の変異型において、信号品質測定値は、信号対干渉電力と雑音比（ＳＩＮＲ）を含む。

別のこのような変異型において、信号品質測定値は、チャネル品質指標（ＣＱＩ）を含む。

更に他の変異型において、信号品質測定値は、第１のダイバーシティ方式に関連付けられる第１の信号品質測定値と第２のダイバーシティ方式に関連付けられる第２の信号品質測定値との差を含む。

更に別の変異型において、現在の接続品質は、１つ以上の制御チャネルの閾値又は１つ以上の巡回冗長検査より大きい基準信号対干渉電力と雑音比（ＲＳ＿ＳＩＮＲ）に基づく。

ランク命令を動的に上書きする方法も開示されている。一実施形態において、上記方法は、無線送信機から受信したランク指標信号と、オーバーライド信号に基づいて少なくとも第１のダイバーシティ方式と第２のダイバーシティ方式とを選択するように構成された無線受信機を介して通信することを含む。一変異型において、第１のダイバーシティ方式は、第２のダイバーシティ方式より多くのデータ容量をサポートでき、上記方法は、現在の信号品質測定値を容量条件と比較することと、現在の接続品質を接続性条件と比較することと、現在の信号品質測定値が容量条件を満たし、現在の接続品質が接続性条件を満たす時、オーバーライド信号が第２のダイバーシティ方式を選択することを有効にすることと、ランク指標信号により特定されたダイバーシティ方式を選択することとを更に含む。

一変異型において、第１のダイバーシティ方式は多入力／多出力（ＭＩＭＯ）ダイバーシティ方式を含む。一例示的構成において、第２のダイバーシティ方式は非ダイバーシティ方式を含む。一変異型において、オーバーライド信号を有効にすると電力消費が低減する。

ランク命令を動的に上書きするように構成されたモバイル装置も開示されている。一実施形態において、上記装置は、プロセッサと、少なくとも第１のダイバーシティモードと非ダイバーシティモードで動作するように構成された１つ以上の無線受信機と、プロセッサ及び１つ以上の無線受信機とデータ通信するコンピュータ化ロジックとを含む。一実施形態において、モバイル装置は、容量条件及び接続性条件を評価し、容量条件及び接続性条件が満たされる時、非ダイバーシティモードで動作し、それ以外の場合は、無線送信機から受信するランク指標信号に基づいて少なくとも第１のダイバーシティモードと非ダイバーシティモードから選択するように構成されている。

１つのこのような変異型において、モバイル装置は、２×２多入力／多出力ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ユーザ機器（ＵＥ）を含む。

本開示の他の特徴及び有利性は、添付図面、及び以下に記載されるような例示的実施形態の詳細な説明を参照することで、当業者によって即座に認識されるであろう。

本明細書で説明されている様々な実施形態と併用することによって有用である、１つの例示的なロングタームエボリューション（ＬＴＥ）セルラーネットワークの図形表現である。 モバイル機器（例えば、ＵＥ）において使用し得る、本開示に係るＬＴＥ対応受信機構成の例示的実施形態を示す機能ブロック図である。 無線ネットワーク内の適応型又は「インテリジェントな」受信機ダイバーシティ動作の一般化された方法の一実施形態の論理ブロック図である。 本開示に係る、接続性条件を有するアイドルモード適合型受信機ダイバーシティ（ＡＲＤ）の方式の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、図４Ａの例示的方式の有限状態マシン（ＦＳＭ）の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、ランクオーバーライド機能がなく、基準信号対干渉電力と雑音比の測定値（ΔＲＳ＿ＳＩＮＲ）を容量条件として使用するＡＲＤの方式の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、図５Ａの例示的方式の有限状態マシン（ＦＳＭ）の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、ランクオーバーライド機能がなく、チャネル品質指標（ΔＣＱＩ）を容量条件として使用するＡＲＤの方式の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、図６Ａの例示的方式の有限状態マシン（ＦＳＭ）の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、ランクオーバーライド機能がなく、ランク指標（ΔＲ₁）を容量条件として使用するＡＲＤの方式の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、図７Ａの例示的方式の有限状態マシン（ＦＳＭ）の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、動的ランクオーバーライド機能を有し、チャネル品質指標（ΔＣＱＩ）を容量条件として使用するＡＲＤの方式の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、図８Ａの例示的方式の容量条件の判断木の一例示的実施形態の論理表現である。 本開示に係る、図８Ａの例示的方式の有限状態マシン（ＦＳＭ）の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、動的ランクオーバーライド機能を有し、ランク指標（ΔＲ１，ΔＲ２）を容量条件として使用するＡＲＤの方式の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に係る、図９Ａの例示的方式の容量条件の判断木の一例示的実施形態の論理表現である。 本開示に係る、図９Ａの例示的方式の有限状態マシン（ＦＳＭ）の一例示的実施形態の図形表現である。 本開示に基づいて構成された無線送信機装置の一実施形態の論理ブロック図である。

全ての図は、２０１２年に作成され、２０１３年に最終更新されたものであり、その全ての著作権はＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．が所有している。

ここで図面を参照するが、全体を通して、同様の番号は同様の部分を指す。

概説
改善されたソリューション、とりわけ、受信機ダイバーシティ管理の改善されたソリューションが開示されており、一実施形態において、これらの改善されたソリューションは、例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）対応ユーザ機器（ＵＥ）などのモバイル機器における「インテリジェントな」受信ダイバーシティ管理を実施する方法と装置を含む。一実装において、インテリジェントなダイバーシティ管理は、（ｉ）容量基準と（ｉｉ）接続性基準を含む複数の基準を満たした時に、機器における受信ダイバーシティ（ＲｘＤ）を選択的に無効にすることを含む。一変異型において、接続性条件は、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を確実に復号できるように、ＬＴＥの「アイドル」状態と「接続」状態の双方に適用される。別の変異型において、容量条件は、（物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）データレートが可変である）「接続」状態にのみ適用される。

例示的実施形態の説明
本開示の例示的実施形態を、ここで詳細に説明する。これらの実施形態は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）及びＬＴＥ−Ａ（拡張型）無線ネットワークを含むがこれらに限定されないセルラーネットワークとの関連で主として考察されているが、当業者には、本開示がそのように限定されるものではないことが認識されるであろう。事実、本明細書で説明されている様々な原理は、本明細書で説明されているように、受信機又は送信機における拡張ダイバーシティ管理から恩恵を受け得る全ての無線ネットワークにおいて有用であり、且つ、容易に適合し得る。

更に、以下の考察はアンテナダイバーシティ方式の関連の中でなされているが、当業者には、本開示の様々な原理がその他のダイバーシティ方式（例えば、時間ダイバーシティ、周波数ダイバーシティ、空間的ダイバーシティ、偏波ダイバーシティ等）に容易に適合し得るものであることを容易に認識されよう。

例示的なネットワーク構成−
図１は、多くの基地局（ＢＳ）１０４によって提供される無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）のカバレージ内で動作する、ユーザ機器（ＵＥ）１０２を有する１つの例示的なロングタームエボリューション（ＬＴＥ）セルラーネットワーク１００を示す。ＬＴＥ基地局は、一般的に、「拡張型ノードＢ」（ｅＮＢ）と呼ばれている。無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）は、ｅＮＢの集合体である。ユーザは、ＵＥを介してＲＡＮにインターフェースするが、このＵＥは、多くの典型的な使用ケースでは、セルラー電話又はスマートフォンである。しかし、本明細書で用いられている「ＵＥ」、「クライアント機器」、及び「ユーザ機器」という用語は、セルラー電話、（例えば、本出願の譲受人によって製造されるｉＰｈｏｎｅ（商標）などの）スマートフォン、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、デスクトップ、ラップトップ、又はその他のタイプのミニコンピュータ、並びにハンドヘルドコンピュータなどのモバイル機器、若しくはｉＰａｄ（商標）、ＰＤＡ、パーソナルメディア装置（ＰＭＤ）などのタブレット、又はこれらの任意の組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。
各ｅＮＢ１０４は、例えば、ブロードバンドアクセスを介して、コアネットワーク１０６に直接連結される。更に、いくつかのネットワークにおいて、ｅＮＢは、（例えば、ピアツーピアネットワーク、コアネットワーク等を介するなど）２次的なアクセスチャネルを介して互いに調整し得る。コアネットワークは、ルーティング能力及びサービス能力の双方を提供する。例えば、第１のｅＮＢに接続された第１のＵＥは、コアネットワークを経由した経路指定を介して、第２のｅＮＢに接続された第２のＵＥと通信し得る。同様に、ＵＥは、コアネットワークを介して、他のタイプのサービス、例えば、インターネットにアクセスすることができる。

例示的受信機構成−
図２は、本開示の方法を実行し得る、モバイル機器（例えば、図１のＵＥ １０２）に使用し得るようなＬＴＥ対応受信機構成の一例示的実施形態を示す。図示の様に、受信機装置２００は、２個のアンテナ２０２と、ＲＦスイッチ２０４と、「ダイバーシティ」経路用のＲＦ受信機（又は、送信機）２０６と、プライマリ経路用のＲＦ送信機２０８と、適合型受信ダイバーシティ（ＡＲＤ）ロジック２１０と、ベースバンドプロセッサ２１２と、アンテナスイッチングロジック２１４とを含む。

動作時、アンテナはＲＦ帯域信号を受信し、ダイバーシティ受信器／送信機２０６及び／又は（スイッチ２０４によって判定される）一次送信機２０８に連結されている。一例示的実施形態において、２×２ＲＦスイッチ２０４の状態を変更することによって、アンテナスイッチングロジックは、ＲｘＤが有効になった時に２個のアンテナのうち（ノイズ、干渉等によって決定される）より良いアンテナが選択されることを確実にする。ＡＲＤロジック２１０は、ダイバーシティパスを有効／無効にする時にのみ必要とする。

図２は、例示的な２個のアンテナ／２×２スイッチ構成を示すが、本明細書で説明されている原理はそのように限定されず、事実、他の数のアンテナ、ダイバーシティ受信チェーン等を用いて実行し得ることが理解されよう。更に、ＡＲＤ２１０、ベースバンドプロセッサ２１２、及びスイッチコントロールロジック２１４が個別の構成要素として示されているが、これらは、任意の異なる方法で、互いに組み合わせるか、無線機器内で他の構成要素と組み合わせて、一体化し得る。例えば、一変異型において、上記の３つの構成要素は、共通の集積回路（ＩＣ）に組み合わされる。更に別の変異型として、モデム（例えば、送受信機）の無線部分は、ＳｏＣ即ち「システムオンチップ」機器内に含まれる。本開示の内容を考察すれば、当業者には、上記に関する更に他の方式及び変形が認識されよう。

更に、上記ロジックの少なくとも一部分が、ＵＥが通信するネットワーク装置を含む別の装置で実施し得ることが理解されよう。例えば、本開示は、決定論理、即ち「インテリジェンス」が、関連するＵＥに信号又はメッセージを送信し、以下で説明されているようにＲｘＤに関するモードに切り替え得る基地局、即ちｅＮｏｄｅＢなどのネットワーク装置内に実際に配置され得ることを予期している。また、このような方式は、リモートの「インテリジェントな」エンティティがこのような分析を実行するために必要な情報が、必要に応じて、上りＲＦチャネル、周期的な状態メッセージ、又はその他のメカニズムを介すなどしてＵＥから提供され得ることを予期している。

方法−
ここで図３を参照すると、無線ネットワーク内の適合型、即ち「インテリジェントな」受信機ダイバーシティ動作の一般化された方法３００の一実施形態が開示されている。上記方法３００の関連において、モバイル機器は、一組のダイバーシティモードから動作のダイバーシティモードをインテリジェントに選択（又は、有効にする許可を要求）するように構成されている。例えば、２×２多入力／多出力（ＭＩＭＯ）装置において、上記装置は、ダイバーシティ動作（ＲｘＤ）と非ダイバーシティ動作（非ＲｘＤ）との間で選択できる機能しか有さない。更に複雑な受信機（例えば、３×３ＭＩＭＯ、４×４ＭＩＭＯ等）において、上記受信機は、ダイバーシティモードを有効化／無効化する際に、更なる細分性レベルを有し得る（例えば、アンテナサブセットしか有効化できない等）。本開示の様々な実施形態は、更に、デフォルトのモードで動作するように構成し得る。例えば、１つの例示的な受信機装置は、デフォルトの条件下でダイバーシティ動作を有効化するように構成されている。デフォルトの動作は、次の条件のサポートが（例えば、レガシネットワーク等で）決定及び／又は実施され得ない場合にトリガされ得る。

ステップ３０２において、容量条件及び接続性条件が決定される。いくつかの実施形態において、追加の条件も考慮されている。その他の条件の共通の例には、例えば、電力消費条件（例えば、高電力消費、低電力消費等）、プロセッサ活性条件（例えば、高活性、低活性等）、隣接技術条件（例えば、共存モデム動作等）、プラットフォームノイズ条件、ソフトウェアアプリケーション条件等が挙げられる。

本明細書で用いられている「容量」という用語は、一般的に及び限定することなく、所望の受信機器機能に要求されるデータトラフィック量に関する。本開示の様々な実施形態は、所望のデータレートが、低減されたダイバーシティモード動作で達成し得ること確実にすることによって容量劣化を最小限に抑えるように構成されている。

容量メトリックの一般的な例としては、一次アンテナと二次アンテナとの間の基準信号（ＲＳ）信号対雑音と干渉電力比（ＳＩＮＲ）の差（例えば、ΔＲＳ＿ＳＩＮＲ＝ＲＳ＿ＳＩＮＲ_RXD−ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXD）、ダイバーシティ動作と非ダイバーシティ動作との間のチャネル品質指標（ＣＱＩ）の差（例えば、ΔＣＱＩ＝ＣＱＩ_RXD−ＣＱＩ_NORXD）、ランク指標（ＲＩ）、ダイバーシティ動作と非ダイバーシティ動作との間のサポートされるスループット／スペクトル効率との間の差（例えば、ΔＲ＝Ｒ_RXD／Ｒ_NORXD−１）等が挙げられるがこれらに限定されない。

次の例示的容量条件を考察する。ＲＩが１であり、ΔＲＳ＿ＳＩＮＲが閾値未満である時（ＴＨ_{ΔRS_SINR}）、条件が満たされる。より直接的には、送信機が、チャネル行列の最高ランク未満である（ランク不足状態と呼ぶ）ランクで送信しており、ダイバーシティ動作の性能利得が非ダイバーシティ動作を著しく改善しない場合、容量条件は満たされる。他の変異型において、ΔＣＱＩが閾値（ＴＨ_ΔCQI）未満である場合、ΔＲが閾値（ＴＨ_ΔR）未満である場合等などの他の基準を組み込むか及び／又は代用し得る。

単純な２×２ＭＩＭＯシステムの場合、ランク不足条件は、ランクが１の場合だけであることが理解されよう。しかし、大型のＭＩＭＯシステムは、尚も、ランク不足ＭＩＭＯ動作をサポートし得る。例えば、３×３ＭＩＭＯシステムは、Ｒａｎｋ１及びＲａｎｋ２が不足することを考慮し得、同様に、４×４ＭＩＭＯシステムは、Ｒａｎｋ１、Ｒａｎｋ２、又はＲａｎｋ３が不足することを考慮し得る。

本明細書で使用されている「接続性」という用語は、概して、接続の保持に必要な制御データの量に関する。本開示の様々な実施形態は、接続性が、下位のダイバーシティ動作で弱くならないことを確実にするように構成されている。特定の状況下において、接続性が（容量の考慮が問題でない時でも）問題になり得ることが理解されよう。

接続性メトリックの一般的な例には、非ダイバーシティ動作の基準信号（ＲＳ）信号対雑音と干渉電力比（ＳＩＮＲ）（ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXD）、非ダイバーシティ動作のチャネル品質指標（ＣＱＩ）（ＣＱＩ_NORXD）、物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）上の巡回冗長検査（ＣＲＣ）履歴（故障率等）等が挙げられるが、これらに限定されない。

次の例示的な接続性条件を考察する。ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXDが閾値（ＴＨ_ΔRS）超である時、条件が満たされる。具体的には、上記閾値は、制御チャネルが、（例えば、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、ページングＰＤＳＣＨ、及びシステム情報ブロック（ＳＩＢ）ＰＤＳＣＨを）下位ダイバーシティモードで不具合がなく復号し得ることを確実にする最小限の受信を必要とするために選択される。他の変異型においては、ＣＱＩが閾値（ＴＨ_CQI）より大きい場合、又は、ＰＤＳＣＨ上のＣＲＣ障害が最小フレーム数の間発生しない場合等などの、その他の基準を組込むか及び／又は代用し得る。

一般化された方法３００の関連において、容量条件は、進行中のデータ転送（例えば、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ無線リソース接続（ＲＲＣ）状態）に適用し得、対照的に、接続性条件は、データ転送時、並びに機器がアイドルである（例えば、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態及びＩＤＬＥ ＲＲＣ状態の時）時に保持されなければならない。当業者は、ＩＤＬＥ ＲＲＣ状態において、ページングメッセージが比較的限定された組のデータレート内で送信され、従って、これらの最小要件を満たす接続性条件を評価して、ページング受信が受け入れ可能な時を判定し得ることを理解されよう。

特定の実施形態では、容量条件を評価する時に、動的なランク送信を考慮する必要がある。要約として、Ｒａｎｋ１送信は、単一のレイヤを所与のリソースエレメントにおける１つのＵＥに対してのみスケジュールし、単一の受信機チェーンで受信し得る。対照的に、Ｒａｎｋ２送信は、２つのレイヤを所与のリソースエレメントにおけるＵＥに対してスケジュールし得るが、少なくとも２つのダイバーシティ受信機チェーンを必要とする。Ｒａｎｋ１送信及びＲａｎｋ２送信は、ＬＴＥ ｅＮＢによって動的にスケジュールし得、ＵＥが提供するランク指標（ＲＩ）に基づく。したがって、様々な実施形態で「ランクなしオーバーライド」又は「動的ランクオーバーライド」方式を実装し得る。「ランクなしオーバーライド」変異型は、ランク不足状態における容量条件のみを評価する。例えば、２×２ＭＩＭＯシステムにおいて、容量条件は、ＲＩが１に等しい時にのみ評価される。「動的ランクオーバーライド」変異型は、ｅＮＢに送信されるランク指標を上書きし、ダイバーシティ動作を無効にする。例えば、２×２ＭＩＭＯシステムの受信機は、Ｒａｎｋ１送信でＲａｎｋ２送信のランク指標を上書きし、単一の受信機チェーンとのみ動作する。容量を最大化するために常に最大限可能な送信ランクを見つけようとする従来技術の受信機とは違って、例示の受信機は、幾分か容量が劣るより低いランク動作を選択して電力消費を改善し得る。

既に言及しているように、接続性条件は、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣの状態とＩＤＬＥ ＲＲＣの状態に適用し得る。具体的には、接続性条件は、制御チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ）が確実に復号されることを保証しなければならない。概して、接続性条件は、信号受信、信号品質、及び／又は履歴パフォーマンスに基づく。ダイバーシティを無効にする接続性条件の一般的な例は、最小閾値（ＴＨ_{RS_SINR}）より大きいＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXD、最小閾値（ＴＨ_RSRP）より大きい基準信号受信電力（ＲＳＲＰ_NORXD）、最小閾値（ＴＨ_RSRQ）より大きい基準信号受信品質（ＲＳＲＱ_NORXD）、許容ＣＲＣ性能、ＵＥ休止（ＵＥが、例えば、ランダムアクセスの試み／応答、スケジューリングリクエスト、信号メッセージなどのメッセージの送受信を予想していない等）が挙げられるがこれらに限定されない。

ステップ３０４において、容量条件及び接続性条件が満たされた場合、ダイバーシティ動作は無効になる（又は、オーダーを低減する）。いくつかの実施形態において、受信機は、送信機と協調することなく受信機自身の動作を制御する。代替的実施形態において、受信機は、送信機に対して適切なダイバーシティ動作を要求及び／又は取り決める。更に他の場合、受信機は送信機に知らせることなくそのダイバーシティ動作を無効にし、対応する性能損失を受け入れる。

ステップ３０６において、容量条件又は接続性条件のうちのいずれかが満たされない時、ダイバーシティ動作が有効になる（又は、オーダーを増加する）。ダイバーシティの無効化は、接続性条件と容量条件の両方が満たされることに基づくが、ダイバーシティの有効化は、１つの条件のみが満たされた時にトリガされ得ることに更に留意されたい。これによって、接続性及び容量要件を維持するために必要な最小限の性能が常に満たされる（それによって、感知できるアーチファクトの可能性を最小限に抑える）ことを確実にする。

状況次第では、ダイバーシティ動作を有効化するための条件は、ダイバーシティ動作を無効化するための条件を補完し得る。他の実装において、現在の低減されたダイバーシティ方式は、ダイバーシティを増加する必要があるか判定する条件を測定できないことがある。従って、いくつかの実施形態において、ダイバーシティ動作を有効化するための条件は、低減されたダイバーシティ方式に調整し得る。

例えば、容量条件が満たされた時を判定するために、機器は、例えば、タイマー、ＣＱＩ、及び／又はＰＤＳＣＨのランク等をモニタし得る。１つのかかる例示的シナリオにおいて、受信機は、タイマー（ＴＩ）の終了時にダイバーシティを有効化し得る。他の実施形態において、ＣＱＩ_NORXDが最小閾値（ＴＨ_CQI）を下回った時、受信機はダイバーシティを有効にする。更に他の場合において、データがより高いランクで送信された時（例えば、ＰＤＳＣＨがＲａｎｋ２で送信された時等）、受信機はダイバーシティ動作を有効にするように要求され得る。

同様に、接続性条件が満たされた時を判定するために、機器は、例えば、ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXD、ＣＱＩ及び／又はＰＤＳＣＨのＣＲＣ履歴等をモニタし得る。１つのかかる例示的シナリオにおいて、受信機は、ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXDが許容閾値（ＴＨ_RS）を下回った時、ダイバーシティを有効化し得る。他の実施形態において、ＣＱＩ_NORXDが最小閾値（ＴＨ_CQI）を下回った時、受信機はダイバーシティを有効化し得る。更に他の場合において、制御チャネルが許容できないエラー率を体験し始める時（例えば、ＰＤＳＣＨにＣＲＣ障害が発生した時等）、受信機は、ダイバーシティ動作を有効にするよう要求され得る。更に他の変異型において、接続性条件は、例えば、基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）、基準信号受信品質（ＲＳＲＱ）、ページングメッセージ復号化履歴、及び／又はＵＥがメッセージを送受信するタイミングを含み得る。

上記の考察では、無線ネットワーク内の適合型、即ち「インテリジェントな」受信機ダイバーシティ動作の一般化された方法を説明したが、ここで考察する例示的なシナリオは、更に、本開示の内容を利用して可能にされた数えきれないほどの実施を例示する。

例示的実装−
ここで表１を参照すると、いくつかの適合型受信機ダイバーシティ（ＡＲＤ）実施の概要が示されており、各ＡＲＤ実施は異なる容量条件を用いている。実施は、複雑さの度合い順に並べられている。次の表１では、ＲＩ_SRD（静的受信機ダイバーシティのランク指標）は、機器に送信される（しかし、上書きされ得る）ランク指標を表す。

実装実施例＃１−
ここで図４Ａを参照すると、表１の実装実施例＃１に係る、無線ネットワーク内の適合型即ち「インテリジェントな」受信機ダイバーシティ動作の１つの例示的方法４００が示されている。図示の様に、受信機ダイバーシティは、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態時は常に有効になっている。ＩＤＬＥ ＲＲＣ状態では、ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXDが最小閾値（ＴＨ_RS）より大きい時に、キー接続性条件が満たされる。

図４Ｂは、図４Ａの方式の有限状態マシン（ＦＳＭ）４５０の論理表現である。図示の様に、ＦＳＭは、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態とを有する。ＵＥは、（例えば、既存のＲＡＣＨアクセスプロトコル及びＲＲＣ接続／リリースプロトコルに基づいて）典型的なＲＲＣ実施に従ってＩＤＬＥ ＲＲＣ状態とＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態との間を移行する。

更に、図４Ｂに示すように、受信機ダイバーシティのない追加のＲＲＣ ＩＤＬＥ状態（ＲＸＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥ）をＲＸＤ−ＯＮ−ＩＤＬＥ状態から移行し得る。受信機ダイバーシティ（Ｃ１＿ＩＤＬＥ）を無効にする移行基準は、接続性条件が満たされた時、つまり、ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXDが最小閾値（ＴＨ₀）より大きく、かなりの連続したページング周期（Ｎ１＿ＩＤＬＥ）にわたってＣＲＣ障害がＰＤＳＣＨ上で発生せず、ＵＥが作動していない時である。最小閾値は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨ復号化性能が満たされることを確実にするように選択される。また、ＣＲＣ障害が発生した時（つまり、受信機のページング無線ネットワーク仮アイデンティティ（Ｐ−ＲＮＴＩ）が適切なＰＤＳＣＨページングチャネルにおいて首尾よく復号化できない時）に、Ｎ１＿ＩＤＬＥカウンターがリセットされることを理解されよう。

同様に、受信機ダイバーシティ（Ｃ２＿ＩＤＬＥ）を有効にする移行基準は、接続性基準が満たされない時（ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXDが最小閾値（ＴＨ₁）未満であるか、多くの連続したページング周期（Ｎ１＿ＩＤＬＥ）にわたって１つ以上のＣＲＣ障害がＰＤＳＣＨ上で発生した場合、又はＵＥの作動が阻害している時）である。簡略化された実施形態では、ＴＨ₀とＴＨ₁を同じ数値に（つまり、同じ閾値を使用する）に設定してもよく、あるいは、不要なスイッチングを最小限に抑えるために（「ヒステリシス」とも呼ぶ）ＴＨ₀とＴＨ₁を異なる数値に設定し得ることに留意されたい。ＴＨ₀とＴＨ₁の差を大きくするとヒステリシスが増加するが、ダイバーシティを再度有効にするためにはＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXDのより大きな変動が必要であるため、性能が低下し得る。

上述の通り、ＲＳ＿ＳＩＮＲは、基準信号（ＲＳ）から測定された信号対干渉と雑音比（ＳＩＮＲ）である。直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）技術については、ＲＳ＿ＳＩＮＲは式１に従って計算し得る。
式１ ＲＳ＿ＳＩＮＲ_r,t＝１０ｌｏｇ₁₀［Σ_nt（Ｓ_r,nt）／Σ_nt（Ｉ_r,nt）］
式中、
ｒは、受信機チェーンインデックス（２つのアンテナ受信機の場合、ｒ＝０，１）であり、
ｔは、送信機ポートインデックス（４つのアンテナ送信機の場合、ｔ＝０，１，２，３）であり、
ｎ_tは、送信機ポートインデックスｔのＲＳ符号のサブキャリヤインデックスであり、
Ｓ_r,ntは、ｎ番目のサブキャリヤにおけるｒ番目の受信機チェーンのＲＳ信号電力であり、
Ｉ_r,ntは、ｎ番目のサブキャリヤにおけるｒ番目の受信機チェーンの雑音と干渉電力である。

いくつかの変異型において、１つ以上の送信機ポートを使用する時、式２に示すように、受信機で利得を結合する送信ダイバーシティを反映するために送信機ポートにわたってＲＳ＿ＳＩＮＲを結合し得る。
式２ ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXD＝１０ｌｏｇ₁₀（１０^{0.1×RS_SINR0,0}＋１０^0.1×RS−^SINR0,1）

更に、ＲＳ＿ＳＩＮＲを予測するために特定の実施例が提供されているが、当業者は、本開示の内容を前提として、上記の計算を他の技術及び／又はアプリケーションに容易に適合及び／又は代用し得ることを理解されよう。

実装実施例＃２−
ここで図５Ａを参照すると、表１の実装実施例＃２に係る、無線ネットワーク内の適合型即ち「インテリジェントな」受信機ダイバーシティ動作の方法５００の一例示的実施形態が示されている。実施例＃２において、受信機ダイバーシティは、Ｒａｎｋ２状態の送信時、常に有効になっているが、Ｒａｎｋ１の送信時には無効になり得る。Ｒａｎｋ１の送信の場合、キー容量条件は、ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXDが最小閾値（ＴＨ_RS）より大きく、ΔＲＳ＿ＳＩＮＲが最小閾値（ＴＨ_{ΔRS_SINR}）より大きい時に満たされる。
図５Ｂは、図５Ａの方式の有限状態マシン（ＦＳＭ）５５０の実施形態の論理表現である。図示の様に、ＦＳＭは、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが無効（ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが無効（ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態とを有する。

図示の様に、ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥについての移行条件は、実装実施例＃１内で使用する場合と同じである。

図５Ｂに示すように、ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態は、条件Ｃ１＿ＣＯＮＮＥＣＴとＣ２＿ＣＯＮＮＥＣＴの第２の組をサポートする。接続された状態（ＣＩ＿ＣＯＮＮＥＣＴ）で受信機ダイバーシティを無効にする移行条件は、次の場合である。（ｉ）接続性条件が満たされた時（ＲＳ＿ＳＩＮＲ_NORXDが、最小閾値（ＴＨ₂より大きい））、（ｉｉ）容量条件が満たされ、（例えば、ΔＲＳ＿ＳＩＮＲが、最小閾値（ＴＨ₄未満である）、ＵＥが、多くの連続したサブフレームについてＲａｎｋ１の一貫したＲＩ（Ｎ＿Ｒａｎｋ１）を報告した時、（ｉｉｉ）多くの連続したサブフレームについてスケジュールされているＲａｎｋ２（Ｎ＿ＮｏＲａｎｋ２）を有するＰＤＳＣＨがない時、及び（ｉｖ）受信機が最小時間（Ｔ２）の間ダイバーシティモードで確実に作動しており、ＵＥがＳＲ又はＲＡＣＨを送信していない時。

同様に、受信機ダイバーシティを有効にする（Ｃ２＿ＣＯＮＮＥＣＴ）移行基準は、次の場合である。（ｉ）接続性条件が満たされておらず（ＲＳ＿ＳＩＮＲ₀が最小閾値（ＴＨ₃未満である））、容量条件が満たされていない時（ＣＱＩ_NORXDが最小閾値未満であり、Ｒａｎｋ２のＰＤＳＣＨ送信がスケジュールされており、ＵＥの作動が迫っており、又は最大タイマーが終了している（ＴＩ））。

実装実施例＃３−
ここで図６Ａを参照すると、表１の実装実施例＃３に係る、無線ネットワーク内の適合型、即ち「インテリジェントな」受信機ダイバーシティ動作の方法６００の一例示的実施形態が示されている。実施例＃３において（実施例＃２における場合と同様に）、受信機ダイバーシティは、Ｒａｎｋ２状態の送信時、常に有効になっているが、Ｒａｎｋ１の送信時には無効になり得る。Ｒａｎｋ１の送信の場合、キー容量条件は、ＣＱＩ_NORXDが最小閾値（ＴＨ_CQI）より大きく、ΔＣＱＩが、最小閾値（ＴＨ_ΔCQI）より大きい時に満たされる。

図６Ｂは、図６Ａの方式の有限状態マシン（ＦＳＭ）６５０の論理表現である。図示の様に、ＦＳＭは、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが無効（ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが無効（ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態とを有する。

図示の様に、ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥの移行条件は、実装実施例＃２と同じであり、ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤへの移行は、実装実施例＃２で使用されている場合と非常に良く似ている。しかし、実装実施例＃３は、ΔＲＳ ＳＩＮＲではなくて、ＣＱＩを基準にした測定値（ＣＱＩ_NORXD及びΔＣＱＩ）に基づく容量条件を用いている。

要約として、ＵＥは、ダウンリンクチャネル状態に関するフィードバックを定期的にｅＮＢに送信する。このフィードバックメトリックには、ＵＥが同時に復号できるレイヤの数（即ち、独立した空間ストリーム／レイヤ）を示すランクインジケータ（ＲＩ）と、（ＵＥが各レイヤについて確実に受信し得るコードワードサイズに直接相当する）各レイヤの有効信号対雑音比を指示するＣＱＩと、ＵＥが閉ループ送信のために選択するプリコーディングマトリックスを指示するプリコーディングマトリックスインデックス（ＰＭＩ）と、を含む。

Ｒａｎｋ１送信時（即ち、ＵＥがＲａｎｋ１を報告している時）、ΔＣＱＩは、ダイバーシティ動作と非ダイバーシティ動作との性能差を表す。ＣＱＩは、例えば、ＲＳ＿ＳＩＮＲより複雑な計算であるが、ＣＱＩ_RXD及びＣＱＩ_NORXDは、いずれも、ダイバーシティが有効である時に計算し得、非ダイバーシティ動作への切り換えが進行中の通信にどのように影響を及ぼすかを非常に正確に表示する。

実装実施例＃４−
ここで図７Ａを参照すると、表１の実装実施例＃４に係る、無線ネットワーク内の適合型即ち「インテリジェントな」受信機ダイバーシティ動作の方法７００の一例示的実施形態が示されている。実施例＃４では、（実施例＃２及び＃３と同様に）、受信機ダイバーシティは、Ｒａｎｋ２状態の送信時、常に有効になっているが、Ｒａｎｋ１の送信時には無効になり得る。Ｒａｎｋ１の送信の場合、キー容量条件は、Ｒ_Rank1,NORXDによって表されるスペクトル効率が最小閾値（ＴＨ_R）より大きく、ΔＲＩが最小閾値（ＴＨ_ΔR1）より大きい時に満たされる。

図７Ｂは、図７Ａの方式の有限状態マシン（ＦＳＭ）７５０の一実施形態の論理表現である。図示の様に、ＦＳＭは、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが無効（ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが無効（ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態とを有する。

図示の様に、ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥの移行条件は、実施例＃２の実装と同じであり、ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤへの移行は、実装実施例＃２で使用されている場合と非常に良く似ている。しかし、実装実施例＃４は、ΔＲＳ＿ＳＩＮＲを使用せず、ランクを基準とした測定値（Ｒ_Rank1,NORXD及びΔＲＩ）に基づいて状態移行を実行する。

ランクインジケータ（ＲＩ）計算の一部として、ＵＥは、典型的には、異なるＭＩＭＯ動作モードの予想スペクトル効率を計算する。Ｒは、ｂｐｓ／Ｈｚ（帯域幅当たりの毎秒ビット数）として表され、Ｒは、仮定ランク及びＭＩＭＯイコライザータイプ（付属書類を参照）に基づくサブキャリヤ当たりのＳＩＮＲから計算し得る。ＣＱＩ計算と同様に、ランク計算は、例えば、ＲＳ＿ＳＩＮＲより複雑な計算であるが、ランク計算は、非ダイバーシティ動作への切り替えが進行中の通信にどのような影響を及ぼすかを予測するための別の合理的なメトリックを提供し得る。

実装実施例＃５−
レガシのＬＴＥ対応ＵＥの場合、ＵＥによって提供されるランク報告は、Ｒａｎｋ１送信を越えたＲａｎｋ２送信の容量改善を最大化するためにｅＮＢに提供される。しかし、以下で（実装実施例＃５及び実装実施例＃６において）考察されているように、特定の実装は、適合型受信機ダイバーシティ（ＡＲＤ）がランク割り当てを上書きすることを可能にし、この上書きがいくらかの容量低下をもたらすが、同時に電力を著しく節減する。

ここで図８Ａを参照すると、表１の実装実施例＃５に係る、無線ネットワーク内の適合型即ち「インテリジェントな」受信機ダイバーシティ動作の方法８００の一例示的実施形態が示されている。実施例＃５は、実施例＃３と非常に似ているが、受信機が、ＣＱＩ_NORXDが最小閾値（ＴＨ_CQI）より大きく、ΔＣＱＩが最小閾値（ＴＨ₂）より小さく、ΔＲ₀が最小閾値（ＴＨ₄）より小さい時に、Ｒａｎｋ２指示を上書きし得るという点が追加されている。ΔＲ₀は、式３で定義されている。
式３ ΔＲ₀＝（Ｒ_RANK2,RXD／Ｒ_RANK1,RXD）−１

ΔＲ₀は、Ｒａｎｋ２動作とＲａｎｋ１動作のスペクトル効果の比較を表す。従って、ΔＲ₀が、最小閾値より小さい（つまり、Ｒａｎｋ２とＲａｎｋ１との差が無視できる）場合、受信機は、Ｒａｎｋ２指示を動的に上書きし得る。より直接的には、Ｒａｎｋ２動作から生じた有益性がその使用を裏付けしない場合、受信機はＲａｎｋ２指示を上書きし得る。

図８Ｂは、容量条件の判断木８３０の一例示的実施形態の論理表現である。図示の様に、静的受信機ダイバーシティ（ＳＲＤ）ランク評価条件（例えば、式３）に基づき、受信機は、ランク指標を上書きする時を判定し得る。具体的には、ＲＩ_SRDが１に設定されている時、ΔＣＱＩの容量条件を使用してダイバーシティ動作を有効にするか無効にするかが判定される。しかし、ＲＩ_SRDが２に設定されている時、ΔＣＱＩ及びΔＲ₀の容量条件を使用して、ダイバーシティ動作をＲＩ_SRDに従って有効にするか無効にするか（それによってＲＩ_SRDを上書きする）判定される。

図８Ｃは、図８Ａと図８Ｂとの両方を組み入れた有限状態マシン（ＦＳＭ）８５０の一実施形態の論理表現である。図示の様に、ＦＳＭは、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが無効（ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが無効（ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態とを有する。

図示の様に、ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥ及びＲｘＤ−ＯＦＦ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの移行条件は、実装実施例＃３内で使用されている条件と非常に良く似ている。しかし、Ｃ１＿ＣＯＮＮＥＣＴ移行を実施するロジックは、図８Ｂの判断木によって表されるロジックと更に取って代わられている。

実装実施例＃６−
ここで図９Ａを参照すると、表１の実装実施例＃６に係る、無線ネットワーク内の適合型即ち「インテリジェントな」受信機ダイバーシティ動作の方法９００の一例示的実施形態が示されている。実施例＃５が、ランクメトリックと併せてＣＱＩを基準とした測定値に基づいているが、実施例＃６は、２つの異なるランクメトリックΔＲ₁とΔＲ₂に基づいてダイバーシティ動作を有効にする。
式４ ΔＲ₁＝（Ｒ_Rank1,RXD／Ｒ_Rank1,NORXD）−１
式５ ΔＲ₂＝（Ｒ_Rank2,RXD／Ｒ_Rank1，_NORXD）−１

具体的には、式４及び式５で表されているように、ΔＲ₁及びΔＲ₂は、ダイバーシティ（Ｒ_Rank1,RXD）をダイバーシティ（Ｒ_Rank1,NORXD）のないＲａｎｋ１の機能として有するＲａｎｋ１と、ダイバーシティ（Ｒ_Rank1,RXD）をＲ_{Rank1、NORXD}の機能として有するＲａｎｋ２との間のスペクトル差を表す。実装実施例＃５の上記実施形態と同様に、ランクを評価することによって、受信機が、Ｒａｎｋ２動作から得られる有益性がその使用を正当化しないか判定し得る。

図９Ｂは、容量条件の判断木９３０の論理表現である。図示の様に、静的受信機ダイバーシティ（ＳＲＤ）ランク評価条件（例えば、式３、式４、式５）に基づき、受信機は、ランク指標を上書きする時を判定し得る。具体的には、ＲＩ_SRDが１に設定されている時、ΔＲ₁の容量条件を用いてダイバーシティ動作を有効にするか無効にするかが判定される。しかし、ＲＩ_SRDが２に設定されている時、ΔＲ₂の容量条件を用いて、ダイバーシティ動作をＲＩ_SRDに従って有効にするか又は、無効にするか（それによってＲＩ_SRDを上書きする）が判定される。

図９Ｃは、図９Ａと図９Ｂとを組み入れた有限状態マシン（ＦＳＭ）９５０の一実施形態の論理表現である。図示の様に、ＦＳＭは、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが有効（ＲｘＤ−ＯＮ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが無効（ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥ）であるＩＤＬＥ ＲＲＣ状態と、受信機ダイバーシティが無効（ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）であるＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＲＲＣ状態とを有する。

図示の様に、ＲｘＤ−ＯＦＦ−ＩＤＬＥ及びＲｘＤ−ＯＦＦ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの移行条件は、実装実施例＃４内で使用されている条件と非常に良く似ている。しかし、Ｃ１＿ＣＯＮＮＥＣＴ移行を実施するロジックは、図９Ｂの判断木によって表されるロジックと更に取って代わられている。

上記の実施例は、本明細書で説明されている原理に一致する複数の例示的実施形態を提供しているが、更に他の実施形態が、様々な条件を組み込み、追加及び／又は代用し得ることを理解されよう。

例えば、受信機ダイバーシティを無効にするために、送信機は、限定されるものではないが、次のメトリックのいずれか、つまり（ｉ）ΔＲＳ＿ＳＩＮＲ、（ｉｉ）ΔＣＱＩ、（ｉｉｉ）ΔＲ、（ｉｖ）イコライザーエネルギー比（｜ｗ₁｜²／｜ｗ₀｜²）等を組み込み得る。この場合、ｗ₁及びｗ₀は、それぞれ、第１及び第２の受信機チェーンのイコライザータップ値である。

更に他の実施形態において、容量条件は、特定のタイプのイベントに基づき得る。このようなイベントの例には、限定されるものではないが、ＣＱＩ_NORXDが高の時のダウンリンクにおける低スケジューリング比、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態時のアップリンクにおける高付与比率が挙げられる。この場合、ＵＥはＫ１サブフレームのＲａｎｋ１を報告しており、Ｒａｎｋ２送信が、Ｋ２サブフレームについてスケジュールされていない。更に、特定の実施は、ＵＥがリンク品質を正確にモニタしその他の条件を確実に評価できるだけの十分な時間を有することを確実にするためにダイバーシティを有効にする最小期間も必要とする場合がある。

同様に、ダイバーシティ動作を再有効化するために、送受信機について、例えば、タイマー値、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態時のＰＤＳＣＨ復号障害、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態時の全体的なブロック誤り率（ＢＬＥＲ）、より高いランクを必要とする制御チャネル信号、及び／又はアップリンク付与が比較的小さい場合を考慮し得る。

無線装置−
ここで図１０を参照すると、無線ネットワーク内の適合型ダイバーシティ受信用に構成されている送受信機装置１０００の一例示的実施形態が示されている。

本明細書で用いられている「送受信機機器」という用語は、セルラー電話、スマートフォン（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録）など）、無線機能付きタブレット装置（例えば、ｉＰａｄ（登録）など）、又はこれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない。更に他の実施形態には、例えば、基地局、ピアツーピア無線ネットワーク装置、無線サーバ、無線アクセスポイント（例えば、ＡＰ）などを挙げられる。本明細書で説明されている適合型管理方法の主たる利点は電力節減（特に、スマートフォンなどのモバイル機器に有益）であるが、本開示が寄与する他の有益性は、ラップトップコンピュータ、基地局、又はアクセスポイントなどの他のタイプの機器によって実現し得る。

本明細書では、１つの特定の機器構成及びレイアウトが示され、かつ論じられるが、本開示を考察すれば、当業者によって、多くの他の構成が容易に実装可能であり、図１０の装置１０００は、本明細書で説明されている広範な原理の単なる例示であることが認識されよう。

図１０の装置１０００は、２つ以上の無線アンテナ１００２と、ＲＦスイッチ１００４（例えば、図２の２×２スイッチ１００４）と、ＲＦフロントエンド１００６と、送受信機１００８と、プロセッサ１０１０と、永続的コンピュータ可読メモリ１０１２と、ユーザインターフェース／ディスプレイ装置１０１４（例えば、いわゆる「マルチタッチ」又は類似の機能を有する静電容量方式タッチスクリーンディスプレイ装置）とを含む。これらの構成要素の関連する構成要素は、本明細書の図２の構成要素と一体化し得る（例えば、図２の受信機装置２００は、上記の関連する構成要素に代用し得る）、又は、送受信機装置１０００は、事実、全体的に別の受信機チェーン及び無線インターフェースを有し得る。

処理系サブシステム１０１０（図２のＢＢプロセッサ２１２を含んでもよく、又は分離されていてもよい）は、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）、又はマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、ＲＩＳＣコア、若しくは１つ以上の基板に実装された複数の処理構成要素などの、デジタルプロセッサを含む。ベースバンド処理系サブシステムは、例えば、ＳＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、ＳＤＲＡＭ、及び／又はＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を有し得るコンピュータ可読メモリ１０１２に連結されている。本明細書で用いられている用語「メモリ」は、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ／２ ＳＤＲＡＭ、ＥＤＯ／ＦＰＭＳ、ＲＬＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、「フラッシュ」メモリ（例えば、ＮＡＮＤ／ＮＯＲ）、及びＰＳＲＡＭを含むがこれらに限定されないデジタルデータを格納するように構成された任意のタイプの集積回路又はその他の記憶装置を含む。

この処理系サブシステムは、専用のグラフィックアクセラレータ、ネットワークプロセッサ（ＮＰ）、又はオーディオ／ビデオプロセッサなどの、追加的なコプロセッサも有し得る。図示のように、処理系サブシステム１０１０は、離散型構成要素を含むが、一部の実施形態においては、それらの構成要素は、ＳｏＣ（システムオンチップ）構成で統合又は形成し得ることが理解されよう。

処理系サブシステム１０１０は、ＲＦアセンブリ（例えば、無線アンテナ１００２、ＲＦスイッチ１００４、ＲＦフロントエンド１００６、及び無線送受信機１００８）からデータストリームを受信及び／又は送信するように構成されている。ＲＦアセンブリは、例えば、上記のロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格などの無線規格、又はダイバーシティ機能を使用し得るその他の無線規格で動作するように構成されている。

特定の実施形態が、方法の特定のステップシーケンスの観点から説明されているが、これらの説明は、本明細書で説明されているより広範な方法の例示的なものにすぎず、特定のアプリケーションの必要に応じて修正修し得ることが認識されるであろう。特定のステップは、特定の状況下では、不必要又は任意選択とすることができる。更には、特定のステップ又は機能性を、開示される実施形態に追加することができ、あるいは２つ以上のステップの実行の順序を、置き換えることもできる。全てのこのような変更は、本明細書で開示され、特許請求されている原理内に包含されているものと理解される。

上述の詳細な説明は、様々な実施形態に適用される本開示の新規の特徴を図示し、説明し、かつ指摘しているが、当業者が、本明細書で説明される原理から逸脱することなく、例示の装置又はプロセスの形態及び詳細に様々な省略、代替、及び変更を施すことができることが理解されるであろう。上述の説明は、現時点で想到される最良の実施態様の説明である。本説明は、限定することを決して意図するものではなく、むしろ、本明細書で説明される一般的原理の例示として解釈されるべきである。本開示の範囲は、特許請求の範囲に準拠して決定されるべきである。

Claims (20)

1. 適合型受信ダイバーシティを実施するように構成されたモバイル装置であって、
   プロセッサと、
   少なくとも第１と第２のダイバーシティモードで動作するように構成された１つ以上の無線受信機と、
   前記プロセッサ及び前記１つ以上の無線受信機とデータ通信を行うコンピュータ化ロジックであって、前記モバイル機器に、
   容量条件及び接続性条件を評価させ、
   前記容量条件及び前記接続性条件が満たされた時、前記第１のダイバーシティモードで動作させ、
   前記容量条件又は前記接続性条件のうちのいずれかが満たされない時、前記第２のダイバーシティモードで動作させる、
   ように構成されたコンピュータ化ロジックと、
   を備えるモバイル装置。
2. 前記接続性条件が、１つ以上の連続したページング周期にわたる巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害の欠如を含む、請求項１に記載のモバイル装置。
3. 前記容量条件が、第１の閾値を超える基準信号対干渉電力と雑音比（ＲＳ ＳＩＮＲ）を含む、請求項２に記載のモバイル装置。
4. 前記容量条件が、前記第１のダイバーシティモードと関連付けられる第１の基準信号対干渉電力と雑音比（ＲＳ ＳＩＮＲ）と前記第２のダイバーシティモードに関連付けられる第２のＲＳ ＳＩＮＲとの間の差を含む、請求項２に記載のモバイル装置。
5. 前記容量条件が、前記第１のダイバーシティモードに関連付けられる第１のチャネル品質指標（ＣＱＩ）と前記第２のダイバーシティモードに関連付けられる第２のＣＱＩとの間の差を含む、請求項２に記載のモバイル装置。
6. 前記容量条件が、前記第１のダイバーシティモードに関連付けられる第１のスペクトル効率と前記第２のダイバーシティモードに関連付けられる第２のスペクトル効率との間の差を含む、請求項２に記載のモバイル装置。
7. 適応型受信ダイバーシティをインテリジェントに実行する方法であって、
   （ｉ）接続性条件及び（ｉｉ）容量条件を判定することと、
   少なくとも第１のダイバーシティ方式及び第２のダイバーシティ方式で構成可能な無線受信機を介して通信することであって、
   前記第１のダイバーシティ方式は、前記第２のダイバーシティ方式より多くのデータ容量をサポートし得る、前記無線受信機を介して通信することと、
   現在の信号品質測定値を容量条件と比較することと、現在の接続品質を接続性条件と比較することと、
   前記第１のダイバーシティ方式で動作する時、
   前記現在の信号品質測定値が前記容量条件を満たし、前記現在の接続品質が前記接続性条件を満たす時、前記第２のダイバーシティ方式に移行することと、
   前記第２のダイバーシティ方式で動作する時、
   前記現在の信号品質測定値が前記容量条件を満たさないか、前記現在の接続品質が前記接続性条件を満たさない時、前記第１のダイバーシティ方式に移行すること、
   とを含む方法。
8. 前記第１のダイバーシティ方式が、多入力／多出力（ＭＩＭＯ）ダイバーシティ方式を含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記第２のダイバーシティ方式が非ダイバーシティ方式を含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記第２のダイバーシティ方式が下位ＭＩＭＯダイバーシティ方式を含む、請求項８に記載の方法。
11. 前記信号品質測定値が、信号対干渉電力と雑音比（ＳＩＮＲ）を含む、請求項７に記載の方法。
12. 前記信号品質測定値がチャネル品質指標（ＣＱＩ）を含む、請求項７に記載の方法。
13. 前記信号品質測定値が、前記第１のダイバーシティ方式に関連付けられる第１の信号品質測定値と前記第２のダイバーシティ方式に関連付けられる第２の信号品質測定値との間の差を含む、請求項７に記載の方法。
14. 前記現在の接続品質が、閾値又は１つ以上の制御チャネルの１つ以上の巡回冗長検査より大きい基準信号対干渉電力と雑音比（ＲＳ＿ＳＩＮＲ）に基づく、請求項７に記載の方法。
15. ランク命令を動的に上書きする方法であって、
    無線送信機から受信したランク指標信号、及びオーバーライド信号に基づいて少なくとも第１のダイバーシティ方式と第２のダイバーシティ方式とを選択するように構成された無線受信機を介して通信することであって、
    前記第１のダイバーシティ方式は、前記第２のダイバーシティ方式より多くのデータ容量をサポートし得る、前記無線受信機を介して通信することと、
    現在の信号品質測定値を容量条件と比較することと、現在の接続品質を接続性条件と比較することと、
    前記現在の信号品質測定値が前記容量条件を満たし、前記現在の接続品質が前記接続性条件を満たす時、前記オーバーライド信号を有効にして前記第２のダイバーシティ方式を選択することを有効にすることと、
    それ以外の場合は、前記ランク指標信号によって特定されたダイバーシティ方式を選択することと、
    を含むランク命令を動的に上書きする方法。
16. 前記第１のダイバーシティ方式が、多入力／多出力（ＭＩＭＯ）ダイバーシティ方式を含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記第２のダイバーシティ方式が非ダイバーシティ方式を含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記オーバーライド信号を有効にすることにより、電力消費を低減する、請求項１７に記載の方法。
19. ランク命令を動的に上書きするように構成されたモバイル装置であって、
    プロセッサと、
    少なくとも第１のダイバーシティモードお帯非ダイバーシティモードで動作するように構成された１つ以上の無線受信機と、
    前記プロセッサ及び１つ以上の無線受信機とデータ通信するコンピュータ化ロジックであって、
    容量条件及び接続性条件を評価し、
    前記容量条件及び前記接続性条件が満たされた時、前記非ダイバーシティモードで動作し、
    それ以外の場合は、無線送信機から受信したランク指標信号に基づいて前記少なくとも前記第１のダイバーシティモードと前記非ダーバーシティモードとから選択する、
    ように構成されたコンピュータ化ロジックと、
    を備えるモバイル装置。
20. 前記モバイル装置が、２×２多入力／多出力（ＭＩＭＯ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ユーザ機器（ＵＥ）を備える、請求項１９に記載のモバイル装置。

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