JP4875063B2 - 無線通信ネットワークにおける配信型送信ダイバーシティに係る方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、一般的に通信信号処理に関し、特に無線通信ネットワークにおける配信型送信ダイバーシティに関する。

携帯通信環境において許容できる通信性能を維持することは、大きな課題である。例えば、無線通信送信機と受信機の間の相対的移動は、チャネルのフェーディング条件の複雑かつ動的な変化を引き起こす。動きが大きくない状況下においても、障害物が原因となって、特定の送信機と受信機の間の１つ以上の伝播経路に、強いフェーディングが起こり得る。

従来の無線通信ネットワークは、前述のフェーディング問題の少なくともいくつかを和らげるために、様々な形式の送信ダイバーシティを採用している。例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）ネットワークは、ある条件下で受信性能を改善するために、単純な空間ダイバーシティを使用している。空間ダイバーシティを用いる場合、同一信号が２つ以上のアンテナから送信され、目的の受信機へ異なる伝播チャネルを通って伝達される。各伝播チャネルは一般的に独立したフェーディング特性を有しているため、送信アンテナが近接して設置されたアンテナアレイ内に位置する要素同士でないという前提において、受信状況は改善される。

共設された（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ）送信アンテナ用としては、異なる形式の送信ダイバーシティが用いられ得る。例えば、所与の情報信号の送信を同じ場所に設置された送信アンテナ要素を介して行うために、時空間符号化を用いることが知られている。共設されたアンテナアレイ要素の使用は従来の時空間符号化システムの一般的特徴であり、その場合、送信アンテナアレイ内の異なるアンテナ要素が時空間符号化信号を送信するために用いられる。１つの例として、よく知られたアラモウティ（Ａｌａｍｏｕｔｉ）方式は、適切に構成された受信機によって復号化可能なａ２×２の時空間符号ワード（ＳＴＣ：Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｃｏｄｅ ｗｏｒｄ）を送信するために、一般的に２つの共設されたアンテナアレイ要素を使用する。

本発明の１つの観点によれば、所与の情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号（ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ−ｃｏｄｅｄ ｖｅｒｓｉｏｎｓ）が、対象セクタにわたる一連のダイバーシティ符号の利用に基づき、無線通信ネットワークの複数のセクタから送信される。このようにして、対象受信機は、空間的及び時間的（またはスペクトルの）ダイバーシティ受信の効果を得る。ここで述べた意味において、“ダイバーシティ符号”という用語は、特に断りのない限り、時空間符号セット及び空間周波数符号セットの両方を包含するものとする。

本明細書で開示されているように、１つの実施形態に係るダイバーシティ送信方法は、一連のダイバーシティ符号に応じて情報信号のダイバーシティ符号化信号を生成することによる無線通信ネットワークの２つ以上のセクタから少なくとも１つの移動局（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）への情報信号の送信と、情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号の２つ以上の各セクタからの送信と、少なくとも１つの移動局におけるダイバーシティ符号強度の実質的平衡を生じさせる送信の制御とを備える。

ダイバーシティ符号は、例えばアラモウティ符号などの時空間符号であってもよい。一方、より一般的には、一連のダイバーシティ符号に応じた情報信号のダイバーシティ符号化信号の生成は、一連のダイバーシティ符号に応じた情報信号のＭ個のダイバーシティ符号化信号の生成を含む。この手法に伴い、ダイバーシティ送信は、無線通信ネットワークのＮ個のセクタからの情報信号のＭ個のダイバーシティ符号化信号の送信を含むこととなる。Ｍ＝Ｎの場合には、情報信号のダイバーシティ符号化信号のうち異なる信号が、対象の各セクタから送信される。Ｍ＜Ｎの場合には、情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号のうち少なくとも１つが、２つ以上の対象のセクタから送信される。

移動局において受信される際にダイバーシティ符号強度を平衡化させるために、情報の各ダイバーシティ符号化信号について用いられる単一セクタまたは複数セクタ送信強度は制御される。その代わりに、または追加的に、情報信号の各ダイバーシティ符号化信号の送信に用いられる個々のセクタ数を、移動局におけるダイバーシティ符号強度の平衡化のために制御することもできる。遠隔受信機では平衡化された符号強度によってダイバーシティ利得が改善されることから、平衡化は有益である。

本明細書で開示されるダイバーシティ送信は、様々な信号の形態に適用され得る。例えば、少なくとも１つの実施形態において、専用チャネル信号などの個々の利用者用の情報信号のためにダイバーシティ送信は用いられる。例えば、基地局システムは、基地局システムに対するソフトハンドオフまたはソフターハンドオフ中の移動局向けに、ダイバーシティ送信を用いるよう構成することができる。ソフターハンドオフのシナリオにおいては、同一の無線基地局の２つ以上のセクタ送信機が、同一の利用者の情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号を送信する。その利用者の情報信号のダイバーシティ符号化を実行するダイバーシティ符号化回路は、無線基地局、または関連付けられた基地局制御部に位置することができる。

同じ実施形態において、または基地局システムの他の実施形態として、ダイバーシティ送信は、特定の移動局が様々な無線基地局に対してソフトハンドオフの状況下にある場合の、所与の利用者信号のソフトハンドオフ送信に適用される。こうしたソフトハンドオフの条件内において、移動局の情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号が、様々な無線基地局から送信される。無線基地局は同一の基地局制御部の制御下にあるか、または異なる基地局制御部が関与する可能性がある。どちらの場合にも、基地局制御部がダイバーシティ符号化を実行して利用者用の情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号を対象の無線基地局へ送信のために受け渡すか、または、無線基地局がそれぞれ同一の情報信号を受信してダイバーシティ符号化を送信処理の一部として実行する。基地局制御部は、情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号の送信に用いられるダイバーシティ符号について互いに通信するよう設定される。

さらに、少なくとも１つの実施形態において、無線通信ネットワークは、本明細書で開示された通りのダイバーシティ送信をブロードキャスト−マルチキャストサービス（ＢＣＭＣＳ）信号のために用いるよう構成される。例えば、基地局を、自身の１つ以上のセクタから所与のＢＣＭＣＳ信号の様々なダイバーシティ符号化信号をブロードキャストするよう構成することができる。より一般的には、所与のＢＣＭＣＳ信号の様々なダイバーシティ符号化信号を、通信ネットワークの異なるセクタから、そのセクタが同一の基地局システムの一部であるか複数の基地局システムに属するかに関わらず、送信することができる。

どちらの場合にも、対象のセクタ送信機への配信のために、無線通信ネットワークのノードをＢＣＭＣＳ信号の様々なダイバーシティ符号化信号を生成するよう構成することができる。その代わりに、ダイバーシティ符号化を送信処理の一部として実行するようそれぞれ構成された対象のセクタ送信機に向けて、ＢＣＭＣＳ信号を配信してもよい。後者の場合にも、中心となるノードを、各セクタ送信機で用いられる所定の時空間（または空間周波数）符号を設定、追跡、及び／または管理するよう構成することができる。これら同一ノードに基づく集中型の配信、符号化、及び／または符号管理の概念は、１つ以上の専用チャネル信号に適用され得ることにも留意すべきである。また、様々なダイバーシティ符号または符号セットを、様々な情報信号に対して用いることができることも留意すべき点である。

さらに、ＢＣＭＣＳまたは専用データチャネル信号の様々なダイバーシティ符号化信号の生成に用いられる特定の符号を、複数セクタダイバーシティ符号配信パターンに応じて、所与の地理領域のセクタ送信機にまたがって取り決めてもよい。所与の領域用に選定された特定のダイバーシティ符号の配信は、分析的、または経験的データに基づいて行うことができる。

所与のダイバーシティ符号配信パターンは、それがどういった方法で決定されるかに関わらず、継続するダイバーシティ送信処理の一部として、動的に更新され得る。つまり、特定の情報信号のダイバーシティ符号化に用いられるダイバーシティ符号を、その情報信号のダイバーシティ符号化信号を送信している１つ以上のセクタにおいて、動的に変更することができる。予め設定された情報に従って、またはネットワークから対象の移動局へ伝達される情報に従って、そうした変更を実行してもよい。また、ネットワークから移動局へ送信されるダイバーシティ符号の再配信に関する情報を、オンザフライで、及び／または呼設定（ｃａｌｌ ｓｅｔｕｐ）の一部として送信してもよい。

当然ながら、本発明は、前述の特徴及び利点に限定されない。いわゆる当業者であれば、以降の詳細な説明を読むことにより、及び添付図面を参照することにより、追加的な特徴及び利点を認識するであろう。

図１は、本明細書で開示されているダイバーシティ符号化送信の１つの実施形態に応じて構成された無線通信ネットワークを、部分的に描いたブロック図である。空間的に離れてている多数の送信機１２はそれぞれ、ネットワーク１０内で独立したノードとして実装することのできる１つ以上のダイバーシティ符号化回路１４から、同一の情報信号ｓの様々なダイバーシティ符号化信号を受信する。限定ではなく例として、送信機１２は、１つの無線基地局に位置する複数のセクタ送信機を備え、または様々な無線基地局におけるセクタ送信機を備えることができる。ダイバーシティ符号化回路１４は、無線基地局に関連付けられた基地局制御部内に位置する処理回路を備えることができる。

いずれにしろ、情報信号には特定の移動局１６を対象とする専用チャネル信号が含まれ、または情報信号は、ブロードキャストマルチキャストサービス（ＢＣＭＣＳ）信号、若しくは潜在的に非常に多くの移動基地局１６を対象とする他の形態のブロードキャスト信号であってもよい。さらに、ネットワーク１０により、専用チャネル信号、ブロードキャスト信号、またはそれらの組合せである追加的な情報信号のための同様のダイバーシティ符号化送信を提供し得ることは、理解されるべきである。

より一般的には、本明細書で開示される送信ダイバーシティを、地上波の通信ネットワーク、衛星通信ネットワーク、及び地上波と衛星通信局の両方を含む混合ネットワークに対して適用し得ることが、理解されるべきである。衛星による実装においては、“セクタ”という用語は、より大きいネットワーク内のノードと見なすことのできる所与の衛星送信局の特定のアンテナアレイまたはビームの対象とされる、定義されたサービス領域を含み得る。よって、ネットワーク１０の図示された実施形態は、限定ではなく例として理解されるべきである。

いずれにしろ、図示された実施形態において信号ｓとして描かれている情報信号はダイバーシティ符号化回路１４によってダイバーシティ符号化され、その信号の様々なダイバーシティ符号化信号が、（１２−１から１２−Ｎとして示されている）送信機１２のそれぞれから送信され得る。例えば、送信機１２−１は信号ｓの第一のダイバーシティ符号化信号ｓ_１を送信し、送信機１２−２は信号ｓの第二のダイバーシティ符号化信号ｓ_２を送信する、などとなる。少なくとも１つの実施形態において、ダイバーシティ符号化回路１４が時空間符号セットを用いるよう構成される一方、他の１つ以上の実施形態では、同回路は空間周波数符号セットを用いるよう構成される。時空間または空間周波数符号化のいずれを用いるかは、ネットワークの形態に関わる問題である。例えば、時空間符号化は、一般的に複数の基地局の間で同一のキャリア周波数を用いるＣＤＭＡネットワークを補完する。一方、他の形態のネットワークにおいては、空間周波数符号化がより補完的な選択肢となる。“ダイバーシティ符号”という用語は、特に文脈において指定のない限り、時空間符号または空間周波数符号のいずれをも意味するように用いられるものとする。

図２にはネットワーク１０の他の実施形態が描かれており、ダイバーシティ符号化回路１４は送信機１２に共設されている。実際に、ダイバーシティ符号化回路を各送信機１２に組み込むことがでる。その場合、ダイバーシティ符号化は、少なくとも送信機から送信される信号の中で少なくとも選択されたいくつかに対する、送信機１２による送信処理の一部として実装される。図２の実施形態では、所与の情報信号が、１つ以上の基地局制御部（図示されていない）によって送信機１２へ配信され得る。各送信機１２で用いられる所定の符号は、設計によって固定化され、または送信機１２に保存されてネットワークにより提供される情報に応じて設定され、若しくは例えば関連付けられた基地局制御部から送信機１２へ伝達される。

送信機１２及びダイバーシティ符号化回路１４の機能は、図３に示したような無線基地局の実施形態中で実装することができる。図示されている無線基地局（ＲＢＳ）２０は、例えば、関連付けられた基地局制御部から受信した１つ以上の情報信号をダイバーシティ符号化するために構成される。ＲＢＳ２０は、ダイバーシティ符号化回路２４を含むインタフェース／制御回路２２、及び複数のセクタ送信機２６（セクタ送信機２６−１、２６−２、及び２６−３として示されている）を備える。ＲＢＳ２０は、ＣＤＭＡ、または直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号の形態に基づく場合を含め、無線通信ネットワークの様々な標準に応じた運用のために構成することができる。

１つの実施形態において、ＲＢＳ２０は、自身に対してソフトハンドオフの状況にある移動局１６向けにダイバーシティ符号化を行うように構成することができる。つまり、ＲＢＳの２つ以上のセクタ送信機２６から所与の移動局１６へ同一の情報が送信される状況下で、ＲＢＳ２０は、対象のセクタ送信機２６のそれぞれから、その移動局の情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号を送信する。こうしたダイバーシティ符号化は、ＲＢＳの階層において、その中に含まれるダイバーシティ符号化回路２４を介して管理することができる。

異なるＲＢＳ２０に位置する２つ以上のセクタから所与の移動局１６がサービスの提供を受ける転送リンク上のソフトハンドオフ条件のために、ダイバーシティ符号化は、対象となるＲＢＳ２０に関連付けられた１つ以上の基地局制御部（ＢＳＣ）によって実装され得る。図４には、情報信号のＢＳＣレベルのダイバーシティ符号化用に構成されたＢＳＣ３０の１つの実施形態が描かれており、ＢＳＣ３０は、ダイバーシティ符号化回路３４を含む通信／制御回路３２と、ＲＢＳインタフェース回路３６とを備えている。

図４に示したダイバーシティ符号化のＢＳＣレベルの実装を行う場合、ダイバーシティ符号化回路２４を、ＲＢＳ２０から省略し得ることに留意すべきである。しかしながら、ＲＢＳ２０にダイバーシティ符号化回路を残すことは、ソフトハンドオフのシナリオにとって有益であり、あるシナリオにおいてＢＳＣ−ＲＢＳ間の通信の負荷を低減することができる。例えば、所与の情報信号が所与のＲＢＳ２０の２つ以上のセクタから送信される場合に、ＢＳＣ３０からＲＢＳ２０への単一の情報信号として送信することができ、ＲＢＳ２０はその信号についての複数のダイバーシティ符号化信号を送信のために生成することができる。またその代わりに、ダイバーシティ符号化がＢＳＣレベル（またはより上位レベル）で行われる場合に、同じ情報信号についての各ダイバーシティ符号化信号がＢＳＣ３０からＲＢＳ２０へ送信される。明らかなこととして、後者の実施形態は、ネットワーク１０においてダイバーシティ符号化を行うためのより集中化された手法という観点で一定の利点を提供するものであるが、異なるネットワークエンティティ間で潜在的により多くの通信資源を要するというコストを伴うものでもある。

少なくとも１つの実施形態において、ソフターハンドオフ及びソフトハンドオフのために、ダイバーシティ符号化回路はＲＢＳ２０に位置する。ソフトハンドオフのシナリオでは、ＢＳＣ３０は、ＲＢＳ２０のダイバーシティ符号化に対して命令を行う（例えば、ＢＳＣ３０は、ＲＢＳ２０に対してどの符号または符号のタイプを用いるかを通知する）。

他の実施形態において、少なくともダイバーシティ符号化回路の一部は、より上位のネットワーク階層のレベルに属し、及び／または、例えばＢＳＣ３０やＲＢＳ２０のような他の多くのネットワークノード間の全部若しくは一部のダイバーシティ符号化制御を提供する集中化資源を備える。よって、少なくとも１つの実施形態において、ダイバーシティ送信は無線通信ネットワークで用いられるシステム内で実装され、そのシステムには、それぞれ情報信号のダイバーシティ符号化信号を送信するよう構成された２つ以上のセクタ送信機２６と、２つ以上のセクタ送信機からの送信用に情報信号のダイバーシティ符号化信号を生成するよう構成され及び少なくとも１つの移動局１６のダイバーシティ符号強度の実質的平衡を実現するために情報信号のダイバーシティ符号化信号の送信を制御するよう構成された１つ以上のダイバーシティ符号化回路とが含まれる。

システムは、２つ以上のセクタ送信機２６を含む１つ以上のＲＢＳ２０と、ＲＢＳ２０を制御するよう構成されたＢＳＣ３０とを含む無線基地局システムであってもよい。さらに、ＢＳＣ３０は、情報信号の各ダイバーシティ符号化信号の送信に用いられるセクタ２６の数を制御することにより、及び／または情報信号のダイバーシティ符号化信号の送信に用いられるセクタ２６の送信電力を制御することにより、少なくとも１つの移動局１６におけるダイバーシティ符号強度を平衡化するよう構成することのできるダイバーシティ符号化回路を含んでもよい。

さらに、ダイバーシティ符号化回路を、２つ以上のＢＳＣ３０の間で分散させ、または少なくとも部分的にＢＳＣ３０からは分離して配置してもよい。そうすることで、異なるＢＳＣ３０の下で動作するＲＢＳ２０が協調して少なくとも１つの移動局１６におけるダイバーシティ符号強度の実質的平衡を生じさせるように、２つ以上のＢＳＣ３０により情報信号のダイバーシティ符号化信号の送信を制御するようダイバーシティ符号化回路を構成することができる。

これらの実施形態及び他の実施形態に留意しながら、図３及び図４は、限定としてではなく、基地局システム内で実用化され得る配信型送信ダイバーシティの変化形を描いている。配信型ダイバーシティ送信に焦点を置くと、基地局システムは一般的には、セクタ送信機（例えばＲＢＳセクタ送信機２６）と、ダイバーシティ符号化回路（例えばダイバーシティ符号化回路２４及び／または３４）とを備える。１つの実施形態においては、基地局システムはＢＳＣ３０と少なくとも１つのＲＢＳ２０とを備え、ＲＢＳ２０がダイバーシティ符号化機能を含み、若しくはＢＳＣ３０がダイバーシティ符号化機能を含み、またはそれら両方が成り立つ。他の実施形態においては、ダイバーシティ符号化機能のいくつかまたは全てがネットワーク１０内で集中化され、または少なくとも所与のセクタの集合について集中化がなされる。

図５には、集中化したダイバーシティ符号化の他の観点を検討するために有効なネットワーク１０の１つの実施形態が描かれている。図示されている通り、ネットワーク１０は無線接続ネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）４０を備え、ＲＡＮ４０は、多くのＢＳＣ３０及びＲＢＳ２０を含み、さらに少なくともいくつかの種類の情報信号のダイバーシティ符号化のために構成される集中化ノード４２を含む。ネットワーク１０は、ＲＡＮ４０にサポートされる移動局１６と１つ以上の外部ネットワークとを通信接続させる、パケット交換コアネットワーク（ＰＳＣＮ：Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）４４及び／または回路交換コアネットワーク（ＣＳＣＮ：Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）４６をさらに含む。外部ネットワークには、インターネットなどの公衆データ網（ＰＤＮ：Ｐｕｂｌｉｃ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）５０、または公衆交換電話網（ＰＳＴＮ：Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）５２が含まれ得る。

いずれにしろ、各ＢＳＣ３０は１つ以上のＲＢＳ２０を制御し、各ＲＢＳは無線セル（例えばセル“Ｃ１”、“Ｃ２”など）を定義し、それら各セルは複数の無線セクタ（例えばセクタ“Ｓ１”、“Ｓ２”、及び“Ｓ３”）に分割される。ＢＳＣ３０は、処理された後に適切なＲＢＳ２０による送信のために受け渡される情報信号を受信する。前述の通り、これら情報信号は、移動局１６の集合に向けられるブロードキャスト信号、若しくは移動局１６の特定の１つ向けの専用チャネル信号、またはそれらの組合せであってもよい。

１つの実施形態において、ダイバーシティ符号化は、本明細書で既に述べた通り、ＢＳＣレベル及び／またはＲＢＳレベルで行うことができる。一方、これらダイバーシティ符号化のレベルに加えて、またはＢＳＣやＲＢＳでのダイバーシティ符号化の代わりとして、集中化ノード４２を、少なくとも情報信号のいくつかの形態の集中化されたダイバーシティ符号化のために構成してもよい。よって、１つの実施形態において、集中化ノード４２を、１つ以上のブロードキャスト信号のダイバーシティ符号化信号を生成するよう構成しもよい。この手法においてもなお、ソフトハンドオフまたはソフターハンドオフの送信モードにとって適当であれば、専用チャネル信号のダイバーシティ符号化を、ＢＳＣレベルまたはＲＢＳレベルで実行してもよい。もちろん、他の集中化または非集中化ダイバーシティ符号化もここに予期されることは理解されるべきである。

ネットワーク１０の少なくとも１つの実施形態において、少なくとも複数セクタダイバーシティ符号化のいくつかの観点には、集中化された機能が含まれる。例えば、集中化ノード４２は、信号強度フィードバック、チャネル情報、またはダイバーシティ送信を受けている１つ以上の移動局１６からの他の形式の受信信号情報フィードバックを処理するよう構成することができる。ノード４２はその後、制御メッセージ、命令、または他の信号情報を１つ以上のＢＳＣ３０に送信し、１つ以上の移動局１６において要求されるダイバーシティ符号強度の平衡化を生じるように複数のＢＳＣ３０及びＲＢＳ２０を制御してもよい。他の実施形態において、ＢＳＣ３０はフィードバック処理及び対応する報告のノード４２への提供を行ってもよく、その場合ノード４２は、個々のまたは配信される制御情報の送信を、特定の移動局１６へのダイバーシティ符号化信号の送信に関与するＢＳＣ３０に対して行い、それにより移動局１６において要求されるダイバーシティ符号強度の平衡化が達成される。

他の観点として、ノード４２をダイバーシティ符号化に用いられるダイバーシティ符号の１つ以上のセットを維持するように構成することができ、ノード４２が特定のダイバーシティ符号をネットワーク１０の特定のセクタに割当てるよう構成してもよい。さらに、集中化ノード４２は、セクタ別符号割当てをダイバーシティ符号化送信の対象の１つ以上の情報信号について動的に更新するよう構成され得る。この方法において、対象セクタ間のダイバーシティ符号の配信パターンは変化するが、これはある条件下の受信にとって有効である。動的パターン変更を実行するために用いられる仕組みは、経験的データに基づくか、または分析的データに基づく。

限定ではなく例として、ダイバーシティ符号化の性能利得は、移動局１６にて受信される際の情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号の相対的強度に依存し得る。例えば、２つの時空間符合の形態を用いる場合のアラモウティ符号について考えてみて欲しい。アラモウティ符号では、移動局１６における受信性能利得は、一般的に移動局１６が扱う２つの符号の強度が等しい場合に最大となる。

従って、１つの符号が支配的である場合には、性能利得はごく僅かである。そのため、動的符号パターン変更においては、移動局１６について、特に専用チャネルの場合に、符号の強度を等しくすることが考慮される。即ち、ネットワーク１０は、情報信号の送信対象となる１つ以上の移動局１６が様々な符号化信号を実質的に等しい信号強度で受け取るように、所与の情報信号のダイバーシティ符号化信号を送信するよう構成され得る。

１つの実施形態において、ネットワーク１０は、前記目的のために移動局１６から返されたチャネル情報を使用する。本明細書において“チャネル情報”という用語は、広く移動局と所与の情報信号のダイバーシティ符号化信号の送信に関与するネットワーク１０のセクタとの間の伝播チャネルに、直接的または間接的に関連する情報を意味するものとする。限定ではなく例として、所与の移動局１６から返されるチャネル情報には、１つ以上のチャネル品質通知情報、パイロット強度測定報告、及び部分的なまたは全体のチャネル情報フィードバック（例えば伝播チャネル係数フィードバック）を含むことができる。

そうした詳細に留意し、ソフターまたはソフトハンドオフのサービスシナリオにおいて、所与の移動局１６が現在３つのセクタからサービスを受けているとする。このとき、セクタＳ１について移動局１６から報告されたパイロット強度がセクタＳ２及びＳ３についてのものよりも良好であれば、セクタＳ１が第一の符号（“ｃｏｄｅ１”）、セクタＳ２及びセクタＳ３の両方が第二の符号（“ｃｏｄｅ２”）を用いるように構成することが適している。この手法により、セクタＳ２及びＳ３からの“ｃｏｄｅ２”の合成された受信信号強度を、セクタＳ１からの“ｃｏｄｅ１”の受信信号強度とより平衡に近くすることができる。言い換えれば、所与の情報信号の特定の信号のダイバーシティ符号化信号の生成に用いるセクタ送信機の選択を、異なるダイバーシティ符号化信号について受信信号強度の観点で移動局１６において平衡化させるように、変化させることができる。

ネットワーク１０は、ネットワーク１０の所与のセクタまたはセクタ群の中で符号強度の平衡化を制御するために、他の基準または他の測定を用いてもよい。例えば、ネットワーク１０は、所与の利用者または所与の利用者の集合に対して等しい符号強度での受信を提供するために、符号／セクタ送信電力を制御してもよく、及び／またはどの符号がどのセクタから送信されるかについて制御してもよい。限定ではなく例として、集合としてまたは個別の利用者としての所与の利用者のクラスについて符号強度の平衡化を行うように、ネットワーク１０を構成してもよい。即ち、符号強度の平衡化を、優先されるクラス（“ｇｏｌｄ”クラス）の利用者に対して実行し、その他のクラス（“ｂｒｏｎｚｅ”クラス）の利用者には必ずしも実行しないこととしてもよい。他の状況においては、ネットワーク１０は、同一の地理的範囲に位置する対象の利用者集合に対して、符号強度の平衡化を試行してもよい。例えば、複数の移動局１６がスポーツイベントに集められた場合に、そのイベントに関連付けられたＢＣＭＣＳ信号をスタジアムエリア内またはその近くにおいて実質的に等しい符号強度で受信されるように送信してもよい。

こうした平衡化には、近い位置にある送信機の送信電力を相対的に低い電力に設定し、離れた位置にある送信機を相対的に高い電力に設定することが含まれる。限定ではなく例として、ある情報信号の２つのダイバーシティ符号化信号が、集まった利用者の集合に向けて送信されると仮定する。さらに、１つの送信機が相対的に利用者集合に近く、他の２つの送信機が相対的に離れているとする。これら仮定の下で、ネットワーク１０は、情報信号の第一のダイバーシティ符号化信号を近くの送信機から所与の送信電力で送信し、第二のダイバーシティ符号化信号を遠くの２つの送信機からそれぞれ送信することができる。近くの送信機と遠くの送信機の送信電力を、遠くの２つの送信機の合計電力が近くの送信機の電力と平衡になるように、別個にまたは併せて制御することができ、それにより利用者集合に対する求めていたダイバーシティ符号強度の平衡化を達成できる。

どういった符号強度の平衡化処理を行うかに関わらず、符号パターン変更の集中的制御の代わりとして、ダイバーシティ符号化を担当する分散ノードが自身のダイバーシティ符号を事前に合意した時間に事前の合意の通りに変更するように、ネットワーク１０を構成してもよい。そうした手法は、特にネットワーク内で広く多様なノード間の同期が行われるＣＤＭＡネットワークなどでは容易に行うことができ、その場合、ＢＳＣ３０及び／またはＲＢＳ２０は全て共通参照時間に応じて動作する。そうした実施形態では、個々のＲＢＳ２０は、自身の２つ以上のセクタ送信機で用いられるダイバーシティ符号を、何らかのタイムスケジュールに従って（または例えば集中化ノード４２から送信されるような配信トリガに従って）変更するよう構成され得る。

ネットワーク１０が符号化配信パターンの動的変更を使用するよう構成されない場合でも、ダイバーシティ符号は、セクタ間での符号の再使用を最適化するよう定義されたパターンに応じて、ネットワークセクタの集合の中で配信され得る。例えば、複数の情報信号をダイバーシティ符号化する際に、情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号間の潜在的な干渉を低減させるために、ダイバーシティ符号の特定のセットのうちの一部を使用し、またはダイバーシティ符号の特定のセットを使用するように、所与のＲＢＳ２０、または近傍のＲＢＳ２０を構成することができる。

この手法において、ネットワークの運用者は、ダイバーシティ符号の使用パターンをネットワークセクタの集合のために規定し、そして対象のネットワークエンティティ（例えば、ＢＳＣ、ＲＢＳなど）が採用された符号使用パターンを実装するように設定してもよい。前述の通り、セクタ間の符号配信の特定のパターンは、経験的データ、分析的データ等に基づく。

一般的に、複数セクタでのセクタ間のダイバーシティ符号配信のいくつかのパターンは他のパターンよりも好適であり、１つ以上の実施形態において特定の複数セクタでの配信パターンを静的に採用することができ、また他の実施形態ではそうしたパターンをダイバーシティ送信対象の情報信号の送信中に動的に更新してもよいことが理解されるべきである。

さらに一般的には、そうした複数セクタでの符号配信パターンが用いられるかどうかに関わらず、本発明は、所与の情報信号のダイバーシティ符号化信号の生成と、時空間符号または空間周波数符号のいずれかの使用と、そしてそれら情報信号のダイバーシティ符号化信号の無線通信ネットワーク１０の２つ以上の無線セクタからの送信を意図していることが理解されるべきである。セクタは、ＲＢＳ２０と同一でも、ＲＢＳ２０とは異なってもよい。

本発明は、長距離（例えば数キロメートル）離れた複数の送信位置からのダイバーシティ符号化信号の送信を考慮に入れている。ダイバーシティ送信は、例えばアラモウティ符号に基づいてもよく、または他の時空間若しくは空間周波数符号セットに基づいてもよい。さらに、そうしたダイバーシティ送信を、１以上の多くの移動局１６を対象とするブロードキャスト信号に適用してもよく、及び／または移動局１６のいくつかを対象とする専用チャネル信号に適用してもよい。その上、本発明は、同一の情報信号のダイバーシティ符号化信号の送信に関与する２つ以上のセクタが同じダイバーシティ符号を用いる、結合配信型送信ダイバーシティの使用をも考慮に入れている。

さらに、本発明の少なくともいくつかの実施形態は、情報信号のダイバーシティ符号化信号の送信を、対象の移動局１６が強度の等しいダイバーシティ符号を受信するように行うことを考慮に入れている（即ち、ネットワーク１０は、移動局１６における情報信号の各ダイバーシティ符号化信号の相対的受信信号強度を平衡化することを試みる）。そうした処理は、パイロット強度の報告等のチャネル情報に基づいて行うことができる。符号強度の平衡化の１つの実施形態において、利用者の位置やチャネル情報等に基づく最適な（または凡そ最適な）ダイバーシティ符号配信パターンに従って、１つ以上の情報信号のダイバーシティ符号化を実行するように、ネットワーク１０内の１つ以上のノードを構成してもよい。

より一般的には、ダイバーシティ符号化送信の少なくとも１つの実施形態には、本明細書で説明している通り、無線通信ネットワーク１０のＮ個のセクタからの情報信号のＭ個のダイバーシティ符号化信号の送信が含まれ、ここでＭはＮよりも小さいかまたは等しい。ＭがＮと等しい場合には、Ｎ個のセクタは、情報信号のＭ個のダイバーシティ符号化信号のそれぞれ異なる信号を送信する。ＭがＮよりも小さい場合には、１つより多くのセクタから、情報信号の同一のダイバーシティ符号化信号が送信される。

つまり、情報信号の少なくとも１つのダイバーシティ符号化信号が、情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号の送信に用いられるＮ個のセクタのうち少なくとも２つから併せて送信される。情報信号のダイバーシティ符号化信号よりも多くのセクタを有することで、どの符号化信号をどのセクタから併せて送信するかの選択の柔軟性が得られ、これを移動局１６における様々なダイバーシティ符号化信号の受信信号強度の優れた平衡化の仕組みとして用いることができる。一般的な手法として、ネットワーク１０の１つの実施形態は、１つ以上の移動局１６から返されるチャネル情報の関数として、異なる合計送信電力にて情報信号のダイバーシティ符号化信号の中の異なる信号の送信を行うよう構成される。その方法において、１つ以上の移動局１６からのチャネル情報の関数としての様々な合計送信電力での情報信号のダイバーシティ符号化信号の中の異なる信号の送信を、情報信号の各ダイバーシティ符号化信号の送信に用いられるセクタ数と、そのセクタで用いられる送信電力とに基づいて行い、１つ以上の移動局１６における情報信号の様々なダイバーシティ符号化信号の受信信号強度を平衡化させてもよい。

前述の変形の範囲に留意しながら、本発明は、ここまでの説明によって限定されるものではなく、また添付図面によって限定されるものではないことが理解されるべきである。実際、本発明本発明は、別途記載の特許請求の範囲及びそれらの法上の均等物によってのみ限定される。

無線通信ネットワークの１つの実施形態における配信型の送信ダイバーシティのブロック図である。 無線通信ネットワークの別の実施形態における配信型の送信ダイバーシティのブロック図である。 ダイバーシティ符号化のために構成された無線基地局の１つの実施形態のブロック図である。 ダイバーシティ符号化のために構成された無線基地局制御部の１つの実施形態のブロック図である。 無線通信ネットワークのまた別の実施形態における配信型の送信ダイバーシティのブロック図である。

Claims (17)

1. 無線通信ネットワークから少なくとも１つの移動局へ情報信号を送信する方法であって：
   時空間符号または空間周波数符号を含むダイバーシティ符号セットに従って情報信号の２つ以上のダイバーシティ符号化信号を生成するステップと；
   前記情報信号のダイバーシティ符号化信号の中の異なる信号を前記無線通信ネットワークの２つ以上のセクタから送信するステップと；
   前記少なくとも１つの移動局からのチャネル情報に基づいて、前記情報信号の各ダイバーシティ符号化信号の送信に用いられるセクタの数と前記数のセクタにて用いられる送信電力とを制御することにより、前記少なくとも１つの移動局における前記情報信号の前記２つ以上のダイバーシティ符号化信号の受信信号強度を互いに実質的に等しくさせるステップと、
   を含み、
   前記少なくとも１つの移動局における前記２つ以上のダイバーシティ符号化信号の受信信号強度を互いに実質的に等しくさせるステップは、前記少なくとも１つの移動局のより近くにある１つ以上のセクタから前記情報信号の１つ以上のダイバーシティ符号化信号を送信することと、前記少なくとも１つの移動局からより遠くにあるより多くのセクタから前記情報信号の１つ以上のダイバーシティ符号化信号を送信することと、を含む、
   方法。
2. 前記ダイバーシティ符号セットに従って情報信号の２つ以上のダイバーシティ符号化信号を生成するステップは、前記無線通信ネットワークのＮ個のセクタからの送信のために前記情報信号のＭ個のダイバーシティ符号化信号を生成することを含み、ＭはＮよりも大きくないことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. ＭとＮとが等しく、前記情報信号の２つ以上のダイバーシティ符号化信号の中の異なる信号を前記無線通信ネットワークの２つ以上のセクタから送信するステップは、前記情報信号の前記Ｍ個のダイバーシティ符号化信号の中の異なる信号を前記無線通信ネットワークの前記Ｎ個の各セクタから送信することを含む、請求項２に記載の方法。
4. ＭはＮよりも小さく、前記情報信号の２つ以上のダイバーシティ符号化信号の中の異なる信号を前記無線通信ネットワークの２つ以上のセクタから送信するステップは、前記情報信号の前記Ｍ個のダイバーシティ符号化信号の中の同一の信号を前記無線通信ネットワークの前記Ｎ個のセクタの中の２つ以上から送信することと、前記情報信号の前記Ｍ個のダイバーシティ符号化信号の中の少なくとも他の１つを前記無線通信ネットワークの前記Ｎ個のセクタの中の少なくとも他の１つから送信することと、を含む、請求項２に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの移動局は、定義された場所に集められた複数の移動局を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記情報信号はブロードキャスト−マルチキャストサービス（ＢＣＭＣＳ）信号を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
7. 前記情報信号の異なるダイバーシティ符号化信号を前記無線通信ネットワークの２つ以上のセクタから送信するステップは、少なくとも２つの異なるセクタから前記ＢＣＭＣＳ信号の前記ダイバーシティ符号化信号の中の異なる信号を送信することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記情報信号は専用チャネル信号を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
9. 前記情報信号の異なるダイバーシティ符号化信号を前記無線通信ネットワークの２つ以上のセクタから送信するステップは、前記無線通信ネットワークの２つ以上のセクタから前記専用チャネル信号の前記ダイバーシティ符号化信号の中の異なる信号を送信することを含む、請求項８に記載の方法。
10. さらに前記情報信号の前記ダイバーシティ符号化信号の送信に用いられる前記セクタのうちどのセクタがどのダイバーシティ符号を用いるかを複数セクタダイバーシティ符号配信パターンに応じて判定するステップを備える、請求項１に記載の方法。
11. さらに複数セクタダイバーシティ符号配信パターンを動的に変更するステップを備える、請求項１０に記載の方法。
12. 前記無線通信ネットワークは携帯無線ネットワークを含むことを特徴とし、前記ダイバーシティ符号セットに従って情報信号の２つ以上のダイバーシティ符号化信号を生成するステップは、前記携帯無線ネットワークの２つ以上の各セクタにおいて前記情報信号の異なるダイバーシティ符号化信号を生成することを含む、請求項１に記載の方法。
13. 前記ダイバーシティ符号セットに従って情報信号の２つ以上のダイバーシティ符号化信号を生成するステップは、アラモウティ符号セットに基づいて前記情報信号の異なるダイバーシティ符号化信号を生成することを含む、請求項１に記載の方法。
14. 無線通信ネットワークに使用されるシステムであって：
    情報信号のダイバーシティ符号化信号を送信するようそれぞれ構成される２つ以上のセクタ送信機と；
    前記情報信号の前記ダイバーシティ符号化信号を前記２つ以上のセクタ送信機から送信するために生成するよう構成される１つ以上のダイバーシティ符号化回路と；
    を備え、
    前記１つ以上のダイバーシティ符号化回路は、少なくとも１つの移動局からのチャネル情報に基づいて、前記情報信号の各ダイバーシティ符号化信号の送信に用いられるセクタの数と前記数のセクタにて用いられる送信電力とを制御することにより、前記少なくとも１つの移動局における前記情報信号の前記２つ以上のダイバーシティ符号化信号の受信信号強度を互いに実質的に等しくさせ、
    前記少なくとも１つの移動局における前記２つ以上のダイバーシティ符号化信号の受信信号強度を互いに実質的に等しくさせることは、前記少なくとも１つの移動局のより近くにある１つ以上のセクタから前記情報信号の１つ以上のダイバーシティ符号化信号を送信することと、前記少なくとも１つの移動局からより遠くにあるより多くのセクタから前記情報信号の１つ以上のダイバーシティ符号化信号を送信することと、を含む、
    システム。
15. 前記システムは無線基地局システムを含み、前記無線基地局システムは：
    前記２つ以上のセクタ送信機を含む１つ以上の無線基地局と；
    前記無線基地局を制御するよう構成される基地局制御部と；
    を備えることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記基地局制御部は、前記１つ以上のダイバーシティ符号化回路を含み、及び前記無線基地局システムにより送信される所与の情報信号のダイバーシティ符号化信号を１つ以上の前記無線基地局に配信するよう構成されることを特徴とする、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記１つ以上のダイバーシティ符号化回路は、異なる基地局制御部の下で動作する無線基地局が協調して前記少なくとも１つの移動局におけるダイバーシティ符号化信号の受信信号強度を互いに実質的に等しくさせるように、２つ以上の基地局制御部によって前記情報信号の前記ダイバーシティ符号化信号の送信を制御するよう構成されることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。

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