JP5405505B2 - Ｈａｒｑを使用するｍｉｍｏｓｃｗ（単一符号語）設計のためのランクの段階的低下 - Google Patents

Description

下記の記載は、一般に無線通信に係わり、特に、無線通信環境において単数又は複数の伝送フレーム内の伝送数が増大するに従って利用者デバイスに関係付けられるランク（rank）を低減することに関する。

［３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９に基づく優先権の主張］
本特許出願は、２００５年５月３１日に提出された“ランク予測を用いるＭＩＭＯ単一符号語設計のための方法及び装置”と題する米国特許仮出願番号第６０／６８６，１１１号、及び２００５年１０月２８日に提出された“ＨＡＲＱを利用するＭＩＭＯ単一符号語設計のためのランクの段階的低下”と題する米国特許仮出願番号第６０／７３１，１４６号に優先権を主張するもので、両者は共に本出願の譲受人に譲渡され、そして、本明細書中に参照としてここに明確に組み込まれる。

無線通信システムは、広く行き渡った手段となり、それによって世界中の多数の人々が通信するようになってきた。無線通信デバイスは、消費者のニーズに合わせて携帯性と利便性を改善するために益々小型にそして強力になってきた。セルラ電話機のような移動体デバイスにおける処理電力の増大は、無線ネットワーク伝送システムへの要求の増加を招いてきた。そのようなシステムは、一般的にはそれ等を介して通信するセルラデバイスほどには容易に更新されない。移動体デバイスの能力が拡大するに従い、新しい且つ改良された無線デバイスの能力を全面的に活用することを促進するやり方で、より古い無線ネットワーク・システムを維持することは、困難だと云える。

更に特別には、周波数分割を基礎とする技術は、一般的にスペクトルを一様なチャンク（chunk）の帯域幅に分割することによって別々のチャネルに分離する、例えば、無線通信に割り当てられる周波数帯の分割は、３０チャネルに分離されることが出来て、それぞれのチャネルは、音声会話を運ぶことが出来る、或いは、デジタル・サービスを用いて、デジタル・データを運ぶことが出来る。それぞれのチャネルは、同時に唯１つの利用者に割り当てられることが出来る。１つの公知の変形は、全システムの帯域幅を複数の直交副帯域に効果的に分割する直交周波数分割技術である。これ等の副帯域は、又、トーン、キャリア、副搬送波、ビン、及び／又は周波数副帯域とも呼ばれる。それぞれの副帯域は、データで変調されることが出来る副搬送波と関連付けられる。時分割を基礎とする技術に関しては、帯域は、順次的タイム・スライス、即ちタイム・スロット、へと時間に関して分離される。あるチャネルのそれぞれの利用者は、順繰り方式で情報を送信するためそして受信するためにタイム・スライスを供給される。例えば、任意の与えられた時刻ｔにおいて、ある利用者が短いバーストの間該チャネルへの接続を与えられる。次に、接続は、別の利用者に切り替わり、その者は、情報を送信するためそして受信するために短時間バーストを与えられる。“交替”のサイクルは続き、そして結局それぞれの利用者は、複数の送信バースト及び受信バーストを与えられる。

符号分割を基礎とする技術は、一般的にはある範囲内で任意の時間において利用可能な多数の周波数を介してデータを送信する。一般には、データは、デジタル化されそして利用可能な帯域幅全体に拡散され、該帯域において多数の利用者がチャネル上に重ね合わされることが出来て、それぞれの利用者は、独自のシーケンス符号を割り当てられることが出来る。利用者達は、同じ広帯域スペクトル・チャンク内で送信することが出来て、該帯域内で各利用者の信号は、それぞれ独自の拡散符号によって帯域全体に亘って拡散される。この技術は、共有することを提供することが出来て、そこでは１又は複数の利用者が並行して送信しそして受信することが出来る。このような共有は、拡散スペクトル・デジタル変調を介して達成されることが出来る、そこでは利用者のビット・ストリームは、符号化されそして疑似ランダム法で非常に広い伝送路に亘って拡散される。受信機は、関係付けられた独自のシーケンス符号を認識し且つ特定利用者に対するビットを首尾一貫した方法で集めるためにランダム化を元に戻すように設計される
（例えば、周波数分割技術、時分割技術、及び符号分割技術を採用する）一般的な無線通信ネットワークは、ある交信範囲を供給する１又は複数の基地局及び該交信範囲内でデータを送信できそして受信できる１又は複数の移動（例えば無線）端末を含む。一般的な基地局は、同報通信サービス、マルチキャスト・サービス、及び／又はユニキャスト・サービスのために複数のデータ・ストリームを同時に送信することが出来る。ユニキャストでは、データ・ストリームは、移動端末にとって独立した受信権のものであることが出来るデータの流れである。該基地局の交信範囲内の移動端末は、合成された流れによって運ばれる１つのデータ・ストリーム、１を超える或いは全てのデータ・ストリーム、を受信することに関係させられることがあり得る。同様に、移動端末は、データを基地局又は別の移動端末へ送信できる。基地局と移動端末との間の或いは複数の移動端末間のこのような通信は、伝送路変動及び／又は干渉強度変動のために劣化されることがあり得る。

従来のＭＩＭＯ無線システムは、単数又は複数パケットの多重送信のために“変化の無いＭＩＭＯ伝送ランク”を利用する。このような伝送の制約が性能低下を招く可能性がある多数のシナリオがある。

逆方向リンク制御オーバーヘッド制限：一般的なＭＩＭＯシステムは、アクセス端末からアクセス・ポイントへのフィードバック・チャネルを利用し、該チャネル上でＣＱＩと望ましいＭＩＭＯ伝送のランク情報が数ｍｓｅｃ毎に送られる。重負荷のシナリオ（多数の利用者による大量の通信量）の場合、制限された逆方向リンク・フィードバック能力又は大きな逆方向リンク通信路イレイジュア（erasure）のために、前記ＣＱＩ及びランクのフィードバックの遅延があり得る。最新のＣＱＩ情報及びランク情報が欠如すると、１又は複数のパケットの複数の伝送を介してＭＩＭＯ伝送ランクを間断なく更新することが出来ない従来のＭＩＭＯシステムは、チャネル状態や干渉レベルの変動には、頑強であるとは云えず、遅いＨＡＲＱ伝送の復号又はパケット復号の失敗をもたらす。

順方向リンク制御オーバーヘッド制限：良好なパケット復号を可能にするために、アクセス・ポイントは、順方向リンクの共通制御チャネルを使用して、受信側にランクとパケット・フォーマットの信号を送る必要がある。しかしながら、重負荷のシナリオの場合、オーバーヘッド制限のために、アクセス・ポイントは、全ての送信されるパケットに対して、受信側にランクとパケット・フォーマットの信号を送ることが出来るとは限らない。結果として、１又は複数のパケットの複数の伝送を介してＭＩＭＯ伝送ランクを間断なく更新することが出来ない、従来のＭＩＭＯシステムは、チャネル状態や干渉レベルの変動には頑強であるとは云えず、遅いＨＡＲＱ伝送の復号又はパケット復号の失敗をもたらす。

部分的な負荷のシナリオ：部分的に負荷されるシナリオ（極めて大量の通信量を持つネットワーク中のほんの少数の利用者）では、フレームの複数ＨＡＲＱ伝送を介する干渉レベルは、根本的に異なる可能性がある。その上、アクセス端末において計算されるＣＱＩ情報とランク情報は、データ伝送と比べて異なる干渉レベルを受けるパイロットを使用して一般的には計算される。パケットの複数ＨＡＲＱ伝送に対して“変化の無いＭＩＭＯ伝送ランク”を利用するＭＩＭＯ伝送方式は、そのような干渉の変動に対して頑強であるとは云えず、遅い終了及びパケット復号の失敗をもたらす。

符号反復：ＨＡＲＱを採用するシステムでは、ＨＡＲＱ伝送の増大と共に符号化率は減少する。これは、ＨＡＲＱ伝送の増大と共により多くの冗長シンボルが送られるからである。基準符号化率（例えば、１／５）未満の符号化率がシンボル反復を介して到達される。不幸にして、シンボル反復は性能低下をもたらす。シンボル反復を避けるための１つの方法は、基準符号化率よりも大きな実効符号化率を維持するために、後の伝送よりもより少ない冗長ビットを伝送することである。ＭＩＭＯ伝送方式は、後のＨＡＲＱ伝送よりもＭＩＭＯ伝送のランクを下げることによって前記方法を（恐らく）容易に達成できる。不幸にも、“変化の無いＭＩＭＯ伝送ランク”を利用するＭＩＭＯシステムは、ランク変更を遂行できない。結果として、“変化の無いＭＩＭＯ伝送ランク”を利用するＭＩＭＯシステムの動作性能は、増大するＨＡＲＱ伝送で苦しむ。

上述の多くの理由のために、当該技術においては、複数のＨＡＲＱフレームの全体にわたり及び複数のパケットの全体にわたりＭＩＭＯ伝送のランクを間断なく変更することによって、ＭＩＭＯ無線ネットワーク・システムにおけるスループットと信頼性を改良するシステム及び／又は方法に対する必要性が存在する。

下記は、１又は複数の実施形態の簡単化された概要を、そのような実施形態の基本的な理解を提供するために、提示する。この概要は、必ずしも全ての予想される実施形態の広範囲の概観ではないし、必ずしも全ての実施形態の不可欠な又は決定的に重要な要素を特定することも、ありとあらゆる実施形態の範囲を正確に概説することのいずれも意図していない。その唯一の目的は、１又は複数の実施形態のある概念を後に提示される更に詳細な説明への前奏として簡単化された形で提示することである。

１又は複数の実施形態とその対応する開示に従って、干渉とチャネル変動、ＣＱＩとランクのフィードバックの遅延、順方向リンク制御チャネル・オーバーヘッドの信号遅延に対する頑健性を改良するために、そしてシンボル反復を最小化するために、ＭＩＭＯへの伝送数とパケット数が増大するに従い、ＭＩＭＯ伝送のランクを低減することに関連して種々の態様が説明される。このようなシステム及び／又は方法は、ハイブリッド自動要求（hybrid automatic request）（ＨＡＲＱ）プロトコルを持つ単一符号語（single code word）（ＳＣＷ）無線通信環境で利用されることが出来る。

関連する態様に従えば、アクセス・ポイントにおいて１伝送フレームのランクの段階的低下を実行する方法は、該アクセス・ポイントにおいて複数の符号化シンボルを生成すること、利用者デバイスへのＭＩＭＯ伝送に対するランク“Ｍ”を更新すること、該符号化シンボルをそのＭ個のＭＩＭＯ伝送レイヤを生成するために逆多重化すること、及び“空間マッピング行列”を使用して該“Ｍ”個のＭＩＭＯ伝送レイヤを空間的にマッピングすること、を具備する。該“空間マッピング”は、一般化された遅延ダイバシティ行列、置換行列等々であることが出来て、Ｍ_Ｔ×Ｍ行列、但し１≦Ｍ≦Ｍ_Ｔ、であることが出来る。該方法は、更に、事前に定義されたランクを有するパケット・フォーマットを使用して該符号化シンボルを送信すること、及び／又は、該符号化シンボルを復号するときに使用するためのランクを該アクセス端末に示すために該符号化シンボルと共にアクセス端末にランク指示信号を送信するための命令を送信すること、を具備することが出来る。

関連する態様に従えば、アクセス・ポイントにおいて１伝送フレームのランクの段階的低下を実行する方法は、該アクセス・ポイントにおいて複数の符号化シンボルを生成すること、利用者デバイスへのＭＩＭＯ伝送に対するランク“Ｍ”を更新すること、情報シンボルを持つＭ個のＭＩＭＯ伝送レイヤとイレイジュア・シンボルを持つ（Ｍ_Ｔ−Ｍ）個のＭＩＭＯレイヤを生成するために該符号化シンボルを逆多重化すること、及び“空間マッピング行列”を使用して該“Ｍ_Ｔ”個のＭＩＭＯ伝送レイヤを空間的にマッピングすること、を具備することが出来る。該“空間マッピング”は、一般化された遅延ダイバシティ行列、置換行列等々であることが出来て、Ｍ_Ｔ×Ｍ_Ｔ行列、但し１≦Ｍ≦Ｍ_Ｔ、であることが出来る。該方法は、更に、事前に定義されたランクを有するパケット・フォーマットを使用して該符号化シンボルを送信すること、及び／又は、該符号化シンボルを復号するときに使用するためのランクを該アクセス端末に示すために該符号化シンボルと共にアクセス端末にランク指示信号を送信するための命令を送信すること、を具備することが出来る。

別の態様に従えば、アクセス端末においてＣＱＩ更新情報及びランク更新情報を生成する方法は、１又は複数の候補ＭＩＭＯ伝送ランクに対する実効ＳＮＲを決定すること、該実効ＳＮＲに対応する容量数を生成すること、候補容量数の集合から容量を最大にするランクを選択すること、及び、該選択されたランクに対応する該実効ＳＮＲを量子化することによってＣＱＩ情報を生成すること、を具備することが出来る。

別の態様は、無線通信環境において１伝送フレーム内部で利用者デバイスのためにＭＩＭＯ伝送ランクを更新することを促進する無線通信装置に係わり、該装置は、１又は複数の候補ＭＩＭＯ伝送ランクに対する実効ＳＮＲを決定するために、前記実効ＳＮＲ数に対応する容量数を生成するために、候補容量数の前記集合から容量を最大にするランクを選択するために、及び、該選択されたランクに対応する該実効ＳＮＲを量子化することによってＣＱＩ情報を生成するために、必要とされる受信機、プロセッサ及びメモリ機能を具備することが出来る。該受信機は、例えば、候補ＭＩＭＯ伝送ランクに対する実効ＳＮＲ値を生成する最小平均二乗誤差（minimum mean-squared error）（ＭＭＳＥ）受信機であることが出来る。該装置は、尚、更新されたＣＱＩと更新されたランク情報を送信するアクセス端末送信機を更に具備することが出来る。関連する態様に従えば、該信号は、関連する事前に定義されたランクを有するパケット・フォーマットにおいて符号化シンボルを含むことが出来る。追加として又はそれに代わって、該受信機は、アクセス・ポイントからの情報信号を復号するときに用いるためのランクをアクセス端末に示すランク指示信号を受信することが出来る。

また別の態様は、無線通信装置に係わり、該装置は、アクセス端末において、複数のＭＩＭＯ伝送レイヤを含む信号を受信するための手段、Ｍの全ての候補値に対して信号を復調して復号するための手段、及び、ＭＩＭＯ伝送ランクを決定するために、Ｍの全ての候補値の全体にわたり仮説復号技術（hypothesis decoding technique）を実行するための手段、を具備する。

また別の態様は、無線通信装置に係わり、該装置は、アクセス端末において信号を受信するための手段、該信号は複数のＭＩＭＯ伝送レイヤを含む、イレイジュア信号を持つＭ_Ｔ−Ｍ個のＭＩＭＯレイヤを復調して復号するための手段、及び、少なくとも１つのＭＩＭＯ伝送のためにＭＩＭＯ伝送ランクＭを決定するための手段、を具備する。該装置は、更に、該決定されたランク、Ｍ、を使用して、その中に情報シンボルを有する少なくとも１つのＭＩＭＯレイヤを復号するためのモジュール、を具備することが出来る。ある態様によれば、該信号は、関連する事前に定義されたランクを有するパケット・フォーマットにおいて符号化されてきた符号化シンボルを含むことが出来る。追加として又はそれに代わって、該受信機は、アクセス・ポイントから受信された該信号を復号するときに用いるためのランクをアクセス端末に示す、ランク指示信号を受信することが出来る。

更に別の態様は、コンピュータ可読媒体に係わり、その上に記憶されたコンピュータ実行可能な命令を有し、該命令は、アクセス・ポイントにおいて複数の符号化されたシンボルを生成するため；アクセス端末からのフィードバックに応じて、又はランクの段階的低下を反映する確定的方法で、ＭＩＭＯ伝送ランク、Ｍ、を更新するため；ＭＩＭＯレイヤの値、Ｍ、を決定するために該符号化シンボルを逆多重化するため、ここにＭは整数である；及び空間マッピング行列を使用してＭ個のレイヤを空間マッピングするため、である。該コンピュータ可読媒体は、更に、情報シンボルを持つＭ個のＭＩＭＯ伝送レイヤとイレイジュア・シンボルを持つ（Ｍ_Ｔ−Ｍ）個のＭＩＭＯレイヤを生成するために該符号化シンボルを逆多重化するための命令を含むことが出来る。ここにＭとＭ_Ｔは、整数でありそして１≦Ｍ≦Ｍ_Ｔである。該コンピュータ可読媒体は、また更に、事前に定義されたランクを有するパケット・フォーマットを使用して該符号化シンボルを送信するための命令、及び／又は、該符号化シンボルを復号するときに使用するためのランクをアクセス端末に示すために該符号化シンボルと共にアクセス端末にランク指示信号を送信するための命令、を記憶できる。

更に別の態様は、プロセッサを提供し、該プロセッサは、アクセス・ポイントにおいて複数の符号化されたシンボルを生成するための；アクセス端末からのフィードバックに応じて或いはランクの段階的低下を反映する確定的な方法で、ＭＩＭＯ伝送ランクＭを更新するための；ＭＩＭＯレイヤの値、Ｍ、ここにＭは整数である、を決定するための該符号化シンボルを逆多重化するための；及び空間マッピング行列を用いてＭレイヤを空間的にマッピングするための、命令を実行する。該プロセッサは、更に、情報シンボルを持つＭ個のＭＩＭＯ伝送レイヤとイレイジュア・シンボルを持つ（Ｍ_Ｔ−Ｍ）個のＭＩＭＯレイヤを生成するために該符号化シンボルを逆多重化するための命令を実行することが出来る、ここにＭとＭ_Ｔは、整数であって１≦Ｍ≦Ｍ_Ｔである。該プロセッサは、また更に、事前に定義されたランクを有するパケット・フォーマットを使用して該符号化シンボルを送信するための命令、及び／又は、該符号化シンボルを復号するときに使用するためのランクをアクセス端末に示すために該符号化シンボルと共にアクセス端末にランク指示信号を送信するための命令、を実行することができる。

更に別の態様は、無線通信環境における利用者デバイスに対するランクの段階的低下を実行することを促進する装置に係わり、該装置は、利用者デバイスからの信号を受信する受信機と、該受信信号を復号する復号器と、ＣＱＩ、ランク、送信スケジュール、パケット・フォーマット、及び該利用者デバイスに関係するリソース割り当て、の内少なくとも１つを評価するために復号された情報を解析するプロセッサと、該利用者デバイスへの伝送のためのプロセッサによって生成された信号に更新情報を添付する順方向リンク割り当てメッセージ（forward link assignment message）（ＦＬＡＭ）生成器と、該利用者デバイスにＦＬＡＭを送信する送信機、を具備する。該ＦＬＡＭ生成器は、利用者デバイスへの伝送のための補足ＦＬＡＭを生成できる、ここに補足ＦＬＡＭは、ランクの段階的低下に関する情報を含む。その上、該ＦＬＡＭは、パケット・フォーマットに関する情報を含み、複数のパケット・フォーマットのそれぞれは、それと関連付けられる独自のランクを有することが出来て、該複数のフォーマットは、該利用者デバイスが自身のランクを決定することを可能にする。

前述及び関係する目的の達成のために、前記の１又は複数の実施形態は、請求項において下記に完全に説明されそして特別に指摘される諸特徴を具備する。下記の説明と添付図は、該１又は複数の実施形態のある一定の実例となる態様を詳細に説明する。これ等の態様は、しかしながら、種々の実施形態の諸原理が利用されることが可能な種々の方法の内の単なる数例を示しており、そして説明される諸実施形態は、全てのこのような態様及びそれ等の同等物を含むように意図される。

図１は、本明細書で提示される種々の実施形態に従う無線ネットワーク通信システムを図示する。 図２は、１又は複数の実施形態に従う多元接続無線通信システムの一説明図である。 図３は、種々の態様に従って、ランク予測プロトコルを実行するＳＣＷ送信機の一説明図である。 図４は、種々の態様に従って、容量を基準とするランク予測を促進するシステムの一説明図である。 図５は、１又は複数の態様に従って、ランク予測を実行し且つ１伝送フレームの内部で利用者ランクを更新するための方法を図示する。 図６は、種々の態様に従って、ランク予測を実行し且つ１伝送フレームの内部で利用者ランクを更新するための方法を図示する。 図７は、本明細書で説明された１又は複数の態様に従い、ＭＩＭＯ−ＳＣＷ無線通信環境においてランクの段階的低下を実行することを促進する利用者デバイスの一説明図である。 図８は、種々の態様に従って、無線通信環境において伝送が行われる期間中にランクの段階的低下を実行することを促進するシステムの一説明図である。 図９は、本明細書で説明される種々のシステムと方法に関連して利用されることが出来る無線ネットワーク環境の一説明図である。 図１０は、種々の態様に従い、無線通信環境においてランクの段階的低下を実行することを促進するシステムの一説明図である。 図１１は、種々の態様に従い、無線通信環境においてランクの段階的低下を実行することを促進するシステムの一説明図である。

種々の実施形態が図面を参照してここに説明される。図面では同じ参照番号は、全体に亘って同じ要素を参照するために使用される。下記の説明では、説明の目的のために、多くの具体的な詳細が１又は複数の実施形態の完全な理解を提供するために説明される。しかしながら、そのような（諸）実施形態は、これ等の具体的な詳細がなくても実行されることが可能であることは明らかであると云える。他の例では、周知の構成及びデバイスが１又は複数の実施形態を説明することを容易にするためにブロック図の形式で示される。

本願で使用されるように、用語“コンポーネント”、“システム”及び類似の用語は、コンピュータ関連の構成要素、ハードウェア、ソフトウェア、実行中のソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、及び／又はそれ等の任意の組合せ、を指すように意図される。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上で走る処理、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであることが出来るが、これ等に限定されない。１又は複数のコンポーネントが処理及び／又は実行のスレッド内に常駐出来る、そして、あるコンポーネントは、１つのコンピュータ上に局在されることが出来るそして／又は２以上のコンピュータ間に分散されることも出来る。又、これ等のコンポーネントは、種々のデータ構造を記憶させた種々のコンピュータ可読媒体から実行することも出来る。該コンポーネントは、例えば、１又は複数のデータ・パケットを有する信号に従って局所及び／又は遠隔プロセスによって通信することが出来る（例えば、１つのコンポーネントからのデータは、局所システム、分散型システム内の別のコンポーネントと、及び／又はインターネットのようなネットワークの全体にわたり信号によって他のシステムと、相互作用する）。その上、当業者によって認められるように、本明細書で説明されるシステムのコンポーネントは、再配列される、及び／又は、該システムに関して記載される種々の態様、目標、利点、等々を達成することを促進するために、追加のコンポーネントによって補完されることが出来る、そして、与えられた図面で説明される精確な構成には限定されない。

更に、種々の実施形態が加入者局に関連して本明細書で説明される。加入者局は、又、システム、加入者ユニット、移動局、モバイル、遠隔局、アクセス・ポイント、遠隔端末、アクセス端末、利用者端末、利用者エージェント、利用者デバイス、又は利用者設備、とも呼ばれる。加入者局は、セルラ電話機、コードレス電話機、セッション・イニシエーション・プロトコル（Session Initiation Protocol）（ＳＩＰ（シップ））電話機、無線ローカル・ループ（wireless local loop）（ＷＬＬ）局、個人デジタル補助装置（personal digital assistant）（ＰＤＡ）、無線接続能力を有するハンドヘルド・デバイス、或いは無線モデムに接続される他の処理デバイス、であることが出来る。

その上、本明細書で説明される種々の態様又は特徴は、方法、装置、或いは標準プログラムを使用する製造の物品及び／又は工業技術、として実装されることが出来る。本明細書で使用される用語“製造の物品”は、任意のコンピュータ可読デバイス、キャリア、又は媒体から接続可能なコンピュータ・プログラムを含むように意図される。例えば、コンピュータ可読媒体は、磁気記憶デバイス（例えば、ハード・ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ…）、光学ディスク（例えば、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（digital versatile disk）（ＤＶＤ）…）、スマート・カード、及びフラッシュ・メモリ・デバイス（例えば、カード、スティック、キー・ドライブ…）を含むことが出来るが、これ等に限定されない。その上、本明細書中に記載される種々の記憶媒体は、情報を記憶するための１又は複数のデバイス及び／又は機械可読媒体を表すことが出来る。用語“機械可読媒体”は、限定的なものではないが、無線チャネル、及び（複数の）命令及び／又はデータを記憶すること、含むこと、及び／又は運ぶことが可能な種々の他の媒体、を含むことが出来る。

従来の多元入力多元出力（multiple input-multiple output）（ＭＩＭＯ）単一符号語（single code word）（ＳＣＷ）設計では、ＳＣＷチャネル品質指標（channel quality index）（ＣＱＩ）フィードバックは、５ビットのＣＱＩと２ビットのランク情報から成る。ランクは、過去の伝送フレーム中の順方向リンク（forward link）（ＦＬ）パイロットに基づいて、アクセス端末、即ち利用者デバイス、において計算される。伝送容量を（ある誤りに対する許容範囲を持って）最大化するランクが最適ランクとして選択される。干渉変動を有する部分的に負荷されたシステムでは、最適ランクは、それぞれのハイブリッド自動再送要求（hybrid automatic request）（ＨＡＲＱ）伝送毎に変動することがある。

ここで図１を参照すると、無線ネットワーク通信システム１００が本明細書で提示される種々の実施形態に従って図示される。ネットワーク１００は、１又は複数のセクタ内に１又は複数の基地局１０２（例えば、アクセス・ポイント）を含むことが出来て、該基地局は、互いへの及び／又は１又は複数の移動体デバイス１０４への無線通信信号を受信する、送信する、繰り返し送信する、等々を行う。それぞれの基地局１０２は、送信機チェーンと受信機チェーンとを具備し、それ等のそれぞれは、当業者によって理解されるように、信号送信及び受信に関連付けられる複数のコンポーネント（例えば、プロセッサ、変調器、多重化器、復調器、逆多重化器、アンテナ、等々）を順次具備することが出来る。移動体デバイス１０４は、例えば、セルラ電話機、スマート・フォン、ラップトップ、ハンドヘルド通信デバイス、ハンドヘルド計算機、衛星ラジオ、全地球測位システム、ＰＤＡ、及び／又はネットワーク１００を介して通信するためのその他任意の適切なデバイス、であることが出来る。

種々の態様に従って、ネットワーク１００のような無線通信ネットワークにおいて利用されることが出来る、ランク予測を備えるＳＣＷ設計が説明される。例えば、性能の定量化と頑健なランク予測のためのアルゴリズムが利用されることが出来る。例えば、信号対雑音比（signal-to-noise ratio）（ＳＮＲ）＜１５ｄＢ（例えば、利用者の約９０％）のために、低複雑性ＭＭＳＥ受信機とランク予測を備えるＳＣＷ設計の性能は、逐次干渉除去法（successive interference cancellation）（ＳＩＣ）を備える複数符号語（multiple code word）（ＭＣＷ）設計の性能に近づくことが出来る。ＨＡＲＱプロトコルのない場合、ＳＣＷは、ＭＣＷの性能を超える改良された性能を示すことが出来る、というのはＭＣＷが、チャネル推定誤りにはより敏感だからである。これ等の諸要因は、ＭＣＷシステムと比べて低減された実装の複雑性と計算のオーバーヘッドのために、ＭＩＭＯシステムに関連する用途に対してＳＣＷを好ましい選択としている。

例えば、ＳＮＲ［１５，２０］ｄＢ（例えば、約１０％の利用者）の場合、ＳＣＷとＭＣＷの性能差は、低Ｋ帯チャネルに対しては、１．０ｄＢ未満であり、高Ｋ帯チャネルに対しては２−５ｄＢである。高Ｋ帯チャネルに対しては、高ＳＮＲにおける性能低下は、偏波共用アンテナを利用することによって１−２ｄＢまで下げられることが出来る。このようにして、実効的には、ＳＣＷ設計は、高ＳＮＲにおいてすらＭＣＷ設計の２ｄＢ以内に納まり、他方では、上述で論じられた好ましい低減された複雑性と処理オーバーヘッドを示す。

さて図２を参照すると、１又は複数の実施形態に従う多元接続無線通信システム２００が図示される。３セクタ基地局２０２は、複数のアンテナ・グループを具備する。１つのグループは、アンテナ２０４と２０６を含み、別のグループは、アンテナ２０８と２１０を含み、第３のグループは、アンテナ２１２と２１４を含む。図面によれば、それぞれのアンテナ・グループには唯２つのアンテナが示される、しかしながら、より多くの又はより少ないアンテナがそれぞれのアンテナ・グループに対して利用されることが出来る。移動体デバイス２１６は、アンテナ２１２と２１４と通信している、ここでアンテナ２１２と２１４は、順方向リンク２２０を介して移動体デバイス２１６に情報を送信し、逆方向リンク２１８を介して移動体デバイス２１６から情報を受信する。移動体デバイス２２２は、アンテナ２０４と２０６と通信している、ここでアンテナ２０４と２０６は、順方向リンク２２６を介して移動体デバイス２２２に情報を送信し、逆方向リンク２２４を介して移動体デバイス２２２から情報を受信する。

それぞれのグループのアンテナ及び／又は該アンテナが通信するために指定されている領域は、しばしば基地局２０２のセクタと呼ばれる。ある実施形態では、アンテナ・グループは、基地局２０２による通信範囲とされる領域の１セクタ内の移動体デバイスに通信するように設計される。順方向リンク２２０と２２６を介する通信では、基地局２０２の送信アンテナは、異なる移動体デバイス２１６と２２２に対する順方向リンクの信号対雑音比を改良するためにビーム・フォーミング技術を利用することが出来る。更に、通信範囲全体にわたってばらばらに散らばった移動体デバイスへ送信するためにビーム・フォーミングを用いる基地局は、通信範囲内の全ての移動体デバイスに単一のアンテナを介して送信する基地局よりも、隣接セル／セクタにおける移動体デバイスに引き起こす干渉はより少ない。基地局は、複数の端末と通信するために使用される固定局であることが出来る、そして又、アクセス・ポイント、ノードＢ、又は何か他の用語で呼ばれることが出来る。移動体デバイスも又、移動局、利用者設備（user equipment）（ＵＥ）、無線通信デバイス、端末、アクセス端末、利用者デバイス、又は何か他の用語で呼ばれることが出来る。

本明細書で提示される１又は複数の態様によれば、干渉制限されたシステム内でＨＡＲＱを備えるＳＣＷ設計が提供されることが出来て、該設計において利用者ランクは、伝送の数が増大するに従い低減される。ランクの段階的低下は、遅延されたＣＱＩ及びランクフィードバック、ＦＬ制御チャネルのオーバーヘッド制限、時間的に変動する干渉レベルを有する部分負荷されたシナリオ、に対する頑健性を改良することが出来る。

本明細書で説明される種々の他の態様によれば、ランクの段階的低下は、ＳＩＳＯシステムにおけるように、十分なビット数が各伝送において送られることを保証するために、及び、実効的な符号化率が望ましい範囲（例えば、１／５＜符号化率＜１／２）内にあることを確かにするために、変調の段階的低減又は段階的増加と関連して利用されることが出来る。ランクの段階的低下は、該ランクの段階的低下のプロトコルが最初の伝送に直ぐ引き続いては実行される必要がないように、^＊Ｎ^＊回の伝送の後まで遅延されることが出来る。

スペクトル効率（spectral efficiency）（ＳＥ）は、下記のように評価されることが出来る：
ＳＥ＝ランク×変調（ビット）×符号化率×伝送回数。

１例によると、そこでは、所定の伝送に対する最小許容符号化率は、１／５であると定められ、そしてＳＥは、仮に６ｂｐｓ／Ｈｚに設定される、その場合ランクの段階的低下がないとすると伝送は、下記のように進行する：
１回目の伝送： ランク＝３、ビット＝４、符号化率＝１／２
２回目の伝送： ランク＝３、ビット＝４、符号化率＝１／４
３回目の伝送： ランク＝３、ビット＝４、符号化率＝１／６。

３回目の伝送までに、符号化率は、１／６まで減少した、この値は、１／５に事前設定された許容符号化率閾値レベルに満たない、ということが注目される。しかしながら、複数の連続的な伝送のそれぞれと共にランクを段階的に低下することによって、符号化率は、より長期間許容閾値レベル超に維持されることが出来る。例えば、同じ例であるが但しランクの段階的低下のある例に従えば、該伝送は、下記のように進行する：
１回目の伝送： ランク＝３、ビット＝４、符号化率＝１／２
２回目の伝送： ランク＝２、ビット＝４、符号化率＝３／８
３回目の伝送： ランク＝１、ビット＝４、符号化率＝１／４
ランクの段階的低下シーケンスは、伝送信号のパケット・フォーマットの関数であることが出来る（例えば、端末はどの伝送でどのランクが使用されるべきかを自動的に知る）、この場合明示的信号は必要ない、ことが注目される。それに代わって、基地局は、伝送信号を復号するときに使用されるべきランクについて端末に報知するために、それぞれの伝送に対してランク指示信号を提供することが出来る。

図３は、種々の態様に従って、ランク予測プロトコルを実行するＳＣＷ送信機３００の説明図である。送信機３００は、ターボ符号器３０２、ＱＡＭマッピング・コンポーネント３０４、及び図３に関して上述で説明された方法に類似の方法で受信入力をうまく処理しそして符号化されマッピングされた信号を逆多重化器３０８に供給するレート予測コンポーネント３０６、を具備する。符号化シンボルは、次に逆多重化器３０８によって逆多重化されて、１≦Ｍ≦Ｍ_ＴであるＭ個のストリーム又はレイヤを生成する、ここにＭは、５ビットのＣＱＩフィードバック信号に加えて、（例えば５ｍｓｅｃ毎に）フィードバックを介して受信機３１８によって指定される１≦Ｍ≦Ｍ_Ｔである２ビットの整数である。該Ｍ個のストリームは、次に空間マッピング・コンポーネント３１０によってＭ_Ｔ個のアンテナに空間マッピングされる。その後残りの送信処理は、ＳＩＳＯ設計と同様である。複数の個別ＯＦＤＭ変調器３１２、３１４及び３１６は、次にＭ_Ｔ個のアンテナによる送信のためにＭ_Ｔ個のストリームを変調する。

空間マッピング・コンポーネント３１０（例えば、プリコーダ（precoder））は、Ｍ個のシンボルをそれぞれＯＦＤＭトーン、ｋ、に対するＭ_Ｔ個のアンテナ上にマッピングするＭ_Ｔ×Ｍ行列Ｐ（ｋ）を生成することが出来る。空間マッピング・コンポーネント３１０は、複数シンボルを複数アンテナにマッピングする際に複数のオプションを利用することが出来る。

例えば、空間マッピング・コンポーネント３１０は、置換行列を生成でき、その結果：

ここに、Π（０），Π（１），．．．．，Π（Ｍ_Ｔ−１）は単位行列Ｉ_{ＭＴ×ＭＴ}のＭ個の列から導かれるＭ_Ｔ×Ｍ部分置換行列であり、そしてＢは等化伝送路の周波数選択を制御するためのパラメータである。本例を更に進めると、もしＭ_Ｔ＝４，Ｍ＝２ならば、その場合：

別の例によれば、空間マッピング・コンポーネント３１０は、下記のように、一般化された遅延ダイバシティ行列を生成することができ、その結果：

ここに、Θ_ＭＴ×ＭはＭ_Ｔ×Ｍ_Ｔ離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列のＭ個の列から求められるＭ_Ｔ×Ｍ部分ＤＦＴ行列であり、そして、Δ_{ＭＴ×ＭＴ}はｅｘｐ［ｊ２π（ｋ−１）δ／Ｎ］により与えられる（ｊ，ｊ）番目の成分を持つ、Ｍ_Ｔ×Ｍ_Ｔ対角行列である。パラメータδは遅延パラメータであって、これも又伝送路の周波数選択を制御する、そしてＮはＯＦＤＭトーンの数である。

図４は、種々の態様に従って、容量に基づくランク予測を促進するシステムの一説明図である。システム４００は、複数の受信トーンのそれぞれに対する、複数のＭＭＳＥ受信機４０２から４０４を含む。図４は、簡明を期するため４アンテナの例に関して説明されるけれども、より少ない又はより多いトーン及びそれぞれのコンポーネントが本明細書で説明される種々の態様に関連して採用されることが出来ることは、当業者によって認められる。それぞれのトーンに対して、第１から第４レイヤ伝送に対する後処理ＳＮＲ、ＳＮＲ_１（ｋ）、ＳＮＲ_２（ｋ）、ＳＮＲ_３（ｋ）、ＳＮＲ_４（ｋ）、は、それぞれのトーンに対して下記のように計算される：

６４ＱＡＭの制約された容量マッピングが次にそれぞれのトーンに対して容量マッピング・コンポーネント４０６−４０８によって実行され、第１から第４レイヤ伝送に対する、全てのトーンにわたって平均された実効ＳＮＲを生成する。該実効ＳＮＲは、ＥｆｆＳＮＲ_１、ＥｆｆＳＮＲ_２、ＥｆｆＳＮＲ_３、ＥｆｆＳＮＲ_４、と表わされることが出来る。該実効ＳＮＲに対応する容量は、Ｃａｐ_１、Ｃａｐ_２、Ｃａｐ_３、Ｃａｐ_４と表わされることが出来る。最適ランクは、以下のように、全体的なスペクトル効率を最大にするために選択／量子化コンポーネント８１０によって選択されることができ、その結果：

次に５ビットのＣＱＲが、図３に関連して説明された受信機３１８のような、受信機にフィードバックされる、ここに、

図５と図６を参照して、受信伝送フレームにおける複数の連続的な伝送のためのメッセージ・レイヤに対するランクを低減することに関する方法が図示される。例えば、方法は、ＦＤＭＡ環境、ＯＦＤＭＡ環境、ＣＤＭＡ環境、ＷＣＤＭＡ環境、ＴＤＭＡ環境、ＳＤＭＡ環境、若しくはその他任意の適切な無線環境、におけるランク予測に係わることが出来る。説明を簡明にするために、該方法は、一連の動作として示されそして説明されるけれども、該方法は、動作の順序には限定されないことは理解されそして認められるべきである、というのは、１又は複数の実施形態に従えば、ある複数の動作は、異なる順序で及び／又は本明細書に示されそして説明される動作とは異なる諸動作と並行して、行われるからである。例えば、当業者等は、方法は、代わりに、状態線図のように、一連の相互関係のある状態或いは事象として表わされることが出来ることを理解しそして認める。更に、１又は複数の実施形態に従い方法を実装するためには必ずしも全ての図説された動作が必要とされなくても良い。

図５は、１又は複数の態様に従って、所定の利用者に対し及び新しい伝送フレームに対しＭＩＭＯ伝送ランクを更新するための方法５００を図示する。５０２で、符号化シンボルが生成されることが出来る。５０４で、該符号化シンボルは、Ｍ個のストリーム又はレイヤ（例えば、ここに１≦Ｍ≦Ｍ_Ｔ）に逆多重化されることが出来る、ここにＭは、１とＭ_Ｔの間の２ビットの“ランク”であって、５ビットのＣＱＩとは別に受信機フィードバックによって（例えば約５ｍｓｅｃ毎に）指定される。５０６で、該Ｍ個のストリームは、Ｍ_Ｔ個のアンテナに空間的にマッピングされることが出来る。その後直ちに、５０８で、残りの送信処理が、ＭＩＭＯ無線通信環境での伝送のために、一般的なＳＩＳＯプロトコルと類似或いは同等の方法で進行することが出来る。更に、これによりランクは、５１０で次の伝送のために更新され、そして、次の伝送に関連付けられた符号化シンボルが５５１２で送信されることが出来る。

図６は、アクセス・ポイントにおいて１伝送フレームにおけるランクの段階的低下を実行する方法の一説明図であって、該方法は、６０２で、アクセス・ポイントにおいて複数の符号化シンボルを生成することを具備することが出来る。６０４では、利用者デバイスへのＭＩＭＯ伝送に対するランク“Ｍ”が更新されることが出来る。該符号化シンボルは、逆多重化される（例えば、復調されそして復号される）ことが出来て、情報シンボルに関するＭ個のＭＩＭＯ伝送レイヤとイレイジュア（erasure）シンボルに関する（Ｍ_Ｔ-Ｍ）個のＭＩＭＯレイヤを生成する。６０８では、Ｍ_Ｔ個のＭＩＭＯ伝送レイヤが“空間マッピング行列”を用いて空間的にマッピングされる。該“空間マッピング行列”は、一般化された遅延ダイバシティ行列、置換行列等々であることが出来て、Ｍ_Ｔ×Ｍ_Ｔ行列であることが出来る。付け加えると、Ｍ及びＭ_Ｔは整数値であることが出来る。

空間マッピングは、それぞれのＯＦＤＭトーン、ｋ、に対してＭ個のシンボルをＭ_Ｔ個のアンテナ上にマッピングするＭ_Ｔ×Ｍ行列Ｐ（ｋ）を生成することが出来る。種々の態様によれば、空間マッピングは、図３に関連して上述で説明されたように、置換行列、一般化された遅延ダイバシティ行列等々の生成及び／又は利用を含むことが出来る。

本明細書で説明される１又は複数の態様に従えば、ランクの段階的低下、伝送終了、等々に関して推論が行われることが出来ることが認められる。ここで使用されるように、“推論する”或いは“推論”という用語は、システム、環境、及び／又は利用者の諸状態を事象及び／又はデータを介して捕捉された観察の集合から論ずる又は推論する過程を一般に指す。推論は、ある特別な文脈或いは動作を特定するために利用されることが出来る、或いは、例えば、諸状態の確率分布を生成することが出来る。推論は、確率的であって―即ち、データ及び事象の考察に基づく関心のある諸状態の確率分布の計算、であることが出来る。推論は、又事象及び／又はデータの集合からより高い水準の事象を構成するために利用される技術を指すことも出来る。このような推論は、観察された諸事象及び／又は事象データの集合による新しい事象又は動作の構成、該諸事象が近接未来に相互に関係させられるか否か、及び、該事象とデータは、１又は数個の事象とデータ源から来るのかどうか、を結果として与える。

一例によれば、上述で提示された１又は複数の方法は、何時ランクの段階的低下を実行すべきか、あるレイヤ又はトーンを如何に最初にランクすべきか、何時不十分な符号化率に基づく伝送を終了すべきか、等々に関する推論を行うことを含むことが出来る。例えば、利用者デバイスにおける干渉がほんの短時間（例えば、数μｓｅｃ、ｍｓｅｃ）にわたり鋭く上昇したことが判断される可能性がある。一態様によれば、該利用者デバイスのランクは、許容符号化率を維持することを促進するために、それに応じて低下されることが出来る。もし更なるランクの段階的低下が可能ではない又は望ましくないならば、その場合、伝送のセッションは終了されることが出来る。このような場合、利用者デバイスは、ランク変動又はセッションの終了のために数フレームの伝送（例えば、数１０ｍｓｅｃ）待つ必要はない。

別の例によれば、推論は、１つの伝送フレームにおける複数の連続的な伝送のランクに関して行われることが出来る。例えば、４トーン・シナリオでは、符号化率が上述で説明されたように維持されることが出来るように、第１の伝送は、ランク４を有すると推論されることが出来る、第２の伝送は、ランク３を有すると推論されることが出来る、等々。先述の諸例は、本来説明的なものであって、行われることが出来る推論の数、或いは、本明細書で説明される種々の実施形態及び／又は方法に関連してそのような推論が行われる方法、を限定するようには意図されない。

図７は、本明細書で説明される１又は複数の態様に従って、ＭＩＭＯ−ＳＣＷ無線通信環境においてランクの段階的低下を実行することを促進する利用者デバイス７００の一説明図である。利用者デバイス７００は、例えば、受信アンテナ（図示されない）から信号を受信する受信機７０２を具備し、そして、該受信信号について一般的な動作（例えば、フィルタ処理、増幅、ダウンコンバート、等々）を実行し、そして、その調整された信号をデジタル化してサンプルを取得する。受信機７０２は、例えば、ＭＭＳＥ受信機であることが出来る、そして、受信シンボルを復調してそれ等をチャネル推定のためにプロセッサ７０６へ供給することが出来る復調器７０４を具備することが出来る。プロセッサ７０６は、受信機７０２によって受信された情報を解析すること及び／又は送信機７１６による送信のための情報を生成することに専ら用いられるプロセッサ、利用者デバイス７００の１又は複数のコンポーネントを制御するプロセッサ、及び／又は受信機７０２によって受信された情報を解析し、送信機７１６による送信のための情報を生成し、そして利用者デバイス７００の１又は複数のコンポーネントの制御も行う、プロセッサであることが出来る。

利用者デバイス７００は、更にメモリ７０８を具備することが出来て、該メモリは、プロセッサ７０６に機能的に接続される、そして、該メモリは、ＭＩＭＯチャネル行列に関する情報、ランク予測、該利用者デバイスのランク及び／又は伝送レイヤのランク、ＳＮＲ閾値参照表、パケット・フォーマット、リソース割り当て、及び本明細書中の種々の図面と関連して説明されたようなＭＩＭＯ−ＳＷＣ無線通信システムにおけるランクの段階的低下を実行するためのその他任意の適切な情報、を記憶する。メモリ７０８は、更に、（例えば、性能基準の、容量基準の、…）ランク予測を実行すること、チャネル行列を生成すること、レイヤ毎に最適ランクを選択すること、ランク更新情報を生成すること、等々に関連付けられる諸プロトコルを記憶することが出来る、その結果、利用者デバイス７００は、記憶されたプロトコル及び／又はアルゴリズムを利用することが出来て、符号化率を本明細書で説明されたような望ましい許容範囲内に維持するためにランク調整を実行する。

本明細書中で説明されるデータ記憶（例えば、メモリ）コンポーネントは、揮発性メモリ又は不揮発性メモリの何れかであることが出来る、或いは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの両者を含むことが出来る。限定としてではなく説明として、不揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（read only memory）（ＲＯＭ）、書き込み可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的書き込み可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）或いはフラッシュ・メモリを含むことが出来る。揮発性メモリは、外部キャッシュ・メモリとして働く、ランダム・アクセス・メモリ（random access memory）（ＲＡＭ）を含むことが出来る。限定としてではなく説明として、ＲＡＭは、例えば、シンクロナスＲＡＭ（synchronous RAM）（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（dynamic RAM）（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブル・データ・レート（double data rate）ＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンスト（enhanced）ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンク（Synclink）ＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、及びダイレクト・ラムバス（direct Rambus）ＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）のような、多数の形態が利用可能である。本題のシステムと方法のメモリ７０８は、限定されることはないが、これ等とその他任意の適切な型のメモリを含むように意図される。受信機７０２は、更に、上述で説明されたようなランクの段階的低下及びＣＱＩ情報生成を実行する、ＣＱＩ及びランク・コンピュータ７１０に動作上で接続されている。

図８は、種々の態様に従って、無線通信環境において伝送が行われる期間中にランクの段階的低下を実行することを促進するシステム８００の一説明図である。システム８００は、１又は複数の利用者デバイス８０４からの信号を複数の受信アンテナ８０６を介して受信する受信機８１０と、１又は複数の利用者デバイス８０４に対し送信アンテナ８０８を介して送信する送信機８２４、を備える基地局８０２を含む。受信機８１０は、受信アンテナ８０６から情報を受信することが出来て、受信情報を復調する復調器８１２と動作上で関連する。復調されたシンボルは、図１２に関連して上述で説明されたプロセッサと同様であることが出来るプロセッサ８１４によって解析され、そして、該プロセッサは、メモリ８１６に接続されて、該メモリは、利用者ランク、ランク更新及び／又はランクの段階的低下、利用者デバイス８０４から受信されるＣＱＩ情報、ＣＱＩ送信スケジュール（例えば、５ｍｓｅｃ毎、…）、パケット・フォーマット、リソース割り当て、に関する情報、及び／又は本明細書で説明される種々の動作と機能を実行することに関するその他任意の適切な情報、を記憶する。プロセッサ８１４は、更に、利用者デバイスに対する割り当てメッセージを生成する、順方向リンク割り当てメッセージ（ＦＬＡＭ）生成器８１８に接続される。このメッセージは、ＦＬ共有制御チャネル上で送られる。例えば、１又は複数の態様によれば、ＦＬＡＭ生成器８１８は、所定の利用者デバイス８０４に対する割り当て、パケット・フォーマット、ランク等々に関する情報を、該利用者デバイスへの伝送のためにプロセッサによって生成される信号に添付することが出来る。変調器８２０は、利用者デバイス８０４への送信アンテナ８０８を介する送信機８２２による伝送のために該信号を多重化することが出来る。

一例によれば、ＦＬＡＭ生成器８１８は、ＦＬＡＭ、又は、利用者ランクが改められている、変えられている、段階的に低下されている、等々を利用者デバイスに指示する補足ＦＬＡＭ、を生成することが出来る。

ある場合には、ＦＬＡＭは、利用者デバイスへの伝送のためのパケット・フォーマットに関する情報を含むことが出来る、そして、パケット・フォーマットの定義は、固有のランクの属性を具備することが出来る。例えば、第１のパケット・フォーマットは、それに関連付けられるランク３を有することが出来、他方、第２のパケット・フォーマットは、それに関連付けられるランク２を有することが出来る、等々。パケット・フォーマット及び関連付けられるランクは、関連付けの任意の好ましい置換（例えば、直接的関係、反転関係、昇順及び又は降順関係又はそれ等の反転、無作為相関、…）を含むことが出来て、上述で説明された例には限定されない。

補足ＦＬＡＭは、利用者ランク更新に関する情報を利用者デバイス８０４に供給することが出来て、次に該利用者デバイスは、該情報によって今度は自身のランクを決定することが出来る。例えば、ランクがパケット・フォーマットに連結される場合、利用者デバイス８０４は、受信されたパケット・フォーマットから自身の新しいランク割り当てを推論することが出来る。

関連する態様によれば、利用者デバイス８０４は、先行の図面に関連して上述で説明されたように、自身の新しいランク割り当てを決定するために、仮説復号（hypothesis decoding）技術（例えば、複数のＭＩＭＯ行列を生成して閾値ＳＮＲレベルとの比較によりランクを見積もる、…）を実行することが出来る。

関連する態様によれば、利用者デバイス８０４は、イレイジュア復調器８２４を利用することが出来て、新しいＭＩＭＯ伝送ランクを決定するために１又は複数のＭＩＭＯレイヤのイレイジュア復調を実行する。

このようにして、基地局８０２は、マイクロ秒の粗さでもってランクの段階的低下を実行すること、及び、利用者を１つのランクに数秒以上不要に拘束する可能性がある、従来の変化の無いランク割り当てシステム及び／又は方法によって示されるランク更新に関連付けられる待ち時間を軽減することによって、より頑健な利用者通信の体感を提供すること、を促進することが出来る。

図９は、具体例の無線通信システム９００を示す。無線通信システム９００は、簡単化するため１つの基地局と１つの端末を表す。しかしながら、該システムは、１を超える基地局及び／又は１を超える端末を含むことが出来て、そこでは追加の基地局及び／又は端末は、下記に説明される具体例の基地局及び端末に対して実質的に同等或いは異なることが出来る、ということは認められるべきである。更に、基地局及び／又は端末は、その間の無線通信を促進するために、本明細書で説明されたシステム（図１−４及び図７−８）及び／又は方法（図５及び図６）を採用することが出来る。

さて図９を参照すると、下り回線上で、アクセス・ポイント９０５では、送信（ＴＸ）データ・プロセッサ９１０は、通信データを受信し、フォーマットし、符号化し、インターリーブし、そして変調する（又はシンボル・マッピングする）、そして変調シンボル（ “データ・シンボル”）を供給する。シンボル変調器９１５は、データ・シンボルとパイロット・シンボルを受け取って処理し、そしてシンボルのストリームを供給する。シンボル変調器９１５は、データ・シンボルとパイロット・シンボルを多重化してそれ等を送信機ユニット（ＴＭＴＲ）９２０に供給する。それぞれの送信シンボルは、データ・シンボル、パイロット・シンボル、又はゼロの信号値であることが出来る。パイロット・シンボルは、シンボル周期毎に連続して送られることが出来る。パイロット・シンボルは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、又は符号分割多重化（ＣＤＭ）であることが出来る。

ＴＭＴＲ９２０は、シンボルのストリームを受け取り１又は複数のアナログ信号に変換し、そして更に該アナログ信号を調整して（例えば、増幅し、フィルタ処理し、そして周波数アップコンバートする）無線通信路を介する伝送にとって適切な下り回線信号を生成する。該下り回線信号は、次にアンテナ９２５を介して端末に送信される。端末９３０では、アンテナ９３５は、該下り回線信号を受信して、受信信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）９４０に供給する。受信機ユニット９４０は、該受信信号を調整する（例えば、フィルタ処理し、増幅し、そして周波数ダウンコンバートする）、そしてサンプルを求めるために該調整された信号をデジタル化する。シンボル復調器９４５は、受信パイロット・シンボルを復調してチャネル推定のためにプロセッサ９５０に供給する。シンボル復調器９４５は、更に、プロセッサ９５０から下り回線に対する周波数応答推定値を受け取り、受信データ・シンボルに関するデータ復調を実行しデータ・シンボル推定値（これは送信されたデータ・シンボルの推定値である）を求める、そして該データ・シンボル推定値をＲＸデータ・プロセッサ９５５に供給する。該プロセッサは、該データ・シンボル推定値を復調し（即ち、シンボル・デマッピングし）、デインターリーブし、そして復号して、送信された通信データを復元する。シンボル復調器９４５とＲＸデータ・プロセッサ９５５による処理は、アクセス・ポイント９０５におけるシンボル変調器９１５とＴＸデータ・プロセッサ９１０による処理にそれぞれ相補的である。

上り回線上で、ＴＸデータ・プロセッサ９６０は、通信データを処理してデータ・シンボルを供給する。シンボル変調器９６５は、データ・シンボルをパイロット・シンボルと共に受け取って多重化し、変調を実行し、そしてシンボルのストリームを供給する。送信機ユニット９７０は、次に該シンボルのストリームを受け取り処理して、アンテナ９３５によってアクセス・ポイント９０５に送信される、上り回線信号を生成する。

アクセス・ポイント９０５では、端末９３０からの上り回線信号は、アンテナ９２５によって受信されそして受信機ユニット９７５によって処理されてサンプルを求める。シンボル復調器９８０は、次に該サンプルを処理して、上り回線に対する受信パイロット・シンボルとデータ・シンボル推定を供給する。ＲＸデータ・プロセッサ９８５は、該データ・シンボル推定を処理して端末９３０によって送信された通信データを復元する。プロセッサ９９０は、上り回線上で送信するそれぞれの動作中の端末に対するチャネル推定を実行する。多数の端末が上り回線上でパイロットをそれぞれ割り当てられたパイロット副帯域の集合上に並列して送信することが出来る、ここに該パイロット副帯域は、インターレースされることが出来る。

プロセッサ９９０と９５０は、それぞれ、アクセス・ポイント９０５と端末９３０における動作を監督する（例えば、制御する、調整する、管理する、等々）。それぞれのプロセッサ９９０と９５０は、プログラム・コード及びデータを記憶するメモリ・ユニット（図示されない）と関連付けられることが出来る。プロセッサ９９０と９５０は、それぞれ、上り回線及び下り回線に対する周波数応答推定値及びインパルス応答推定値を導出するための計算を実行することも出来る。

多元接続システム（例えば、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ等々）に関しては、多数の端末が上り回線上で並列して送信することが出来る。このようなシステムに関しては、パイロット副帯域は、異なる端末間で共有されることが出来る。チャネル推定技術は、それぞれの端末に対する該パイロット副帯域が動作帯域全体に及ぶ（恐らく、帯域端を除いて）場合に、使用されることが出来る。そのようなパイロット副帯域構造は、それぞれの端末に対する周波数ダイバシティを得るために望ましい。本明細書で説明された技術は、様々な手段によって実装されることが出来る。例えば、これ等の技術は、ハードウェア、ソフトウェア、或いはこれらの組合せにおいて実装されることが出来る。ハードウェア実装に関しては、チャネル推定のために使用される処理ユニットは、１又は複数の特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit）（ＡＳＩＣｓ）、デジタル信号プロセッサ（digital signal processors）（ＤＳＰｓ）、デジタル信号処理デバイス（digital signal processing devices）（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブル・ロジックデバイス（programmable logic devices）（ＰＬＤｓ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（field programmable gate arrays）（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサ、制御器、マイクロ制御器、マイクロプロセッサ、本明細書中で説明された諸機能を実行するために設計された他の電子ユニット、又はそれ等の組合せ、の内部に実装されることが可能である。ソフトウェア関しては、実装は、本明細書中で説明された諸機能を実行するモジュール（例えば、処理手順、関数、等々）を介して可能である。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニットの中に記憶されることが出来、そして、プロセッサ９９０及び９５０により実行されることが出来る。

図１０は、１又は複数の態様に従って、無線通信環境で仮説復号技術と連携してランクの段階的低下を実行することを促進するシステムである。システム１０００は、一連の相互に関係のある機能ブロック、又は“モジュール”として表わされ、該モジュールは、プロセッサ、ソフトウェア、或いはそれ等の組合せ（例えば、ファームウェア）によって実装される機能を表すことが出来る。例えば、システム１０００は、例えば先行の図面に関連して上述で説明されるような、種々の動作を実行するためのモジュールを提供できる。システム１０００は、複数のＭＩＭＯ伝送レイヤを含む信号を受信するためのモジュール１００２を具備する。システム１０００は、更に、複数の候補ランク値、Ｍ、を決定するために受信信号を復調して復号するためのモジュール１００４を具備する。例えば、それぞれのＭＩＭＯ伝送レイヤが特定の候補ランク値と既に関連付けられていたことはあり得る。次に、仮説復号技術を実行するためのモジュールが、種々の先行の図面に関連して上述で説明されたように、利用者デバイスに対するＭＩＭＯ伝送ランクを決定するために実装されることが出来る。システム１０００とそれに含まれる種々のモジュールは、上述で説明された方法を遂行できる、及び／又は本明細書で説明された種々のシステムに任意の必要な機能性を分け与えることが出来る、ことは理解されるべきである。

図１１は、本明細書で説明された種々の態様に従って、イレイジュア・シンボル復調と連携してランクの段階的低下を実行することを促進するシステム１１００の説明図である。システム１１００は、一連の相互に関係のある機能ブロック、又は“モジュール”として表わされ、該モジュールは、プロセッサ、ソフトウェア、或いはそれ等の組合せ（例えば、ファームウェア）によって実装される機能を表すことが出来る。例えば、システム１１００は、例えば先行の図面に関連して上述で説明されるような、種々の動作を実行するためのモジュールを提供できる。システム１１００は、複数のＭＩＭＯ伝送レイヤを有する信号を受信するためのモジュール１１０２を具備する。復調し復号するためのモジュール１１０４は、その中にイレイジュア・シンボルを有する、Ｍ_Ｔ−Ｍ個のレイヤ、ここにＭ_ＴとＭは整数である、を検出するために該受信信号を復調しそして復号することが出来る。ランクを決定するためのモジュール１１０６は、少なくとも１つのＭＩＭＯ伝送レイヤに対してランク、Ｍ、を決定することが出来る、そして、情報シンボルを有する少なくとも１つの伝送レイヤを復号するためのモジュール１１０８は、該決定されたランク、Ｍ、を用いて該少なくとも１つの情報ＭＩＭＯレイヤを復号することが出来る。このようにして、システム１１００とそれに含まれる種々のモジュールは、上述で説明された方法を遂行できる、及び／又は本明細書で説明された種々のシステムに任意の必要な機能性を分け与えることが出来る。

ソフトウェアの実装に関しては、本明細書中で説明された技術は、本明細書中で説明された諸機能を実行するモジュール（例えば、処理手順、関数、等々）を用いて実装されることが出来る。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニットの中に記憶されることが出来、そして、プロセッサにより実行されることが出来る。メモリ・ユニットは、プロセッサの内部又はプロセッサの外部に実装されることが出来る、後者の場合、メモリ・ユニットは、当業者に公知の各種の手段を介してプロセッサに通信上で接続されることが出来る。

上述で説明されてきた内容は、１又は複数の実施形態の具体例を含む。無論、前述の諸実施形態を説明する目的のために、コンポーネントや方法の全ての考え得る組合せを説明することは不可能である。しかし、当業者は、種々の実施形態の多くの更なる組合せと置き換えが可能であることを認識する。従って、説明された諸実施形態は、添付された請求項の精神と範囲の中に入る全てのその様な改変、変更及び変形を含んでいると意図される。更に、用語“含む（include）”が詳細な説明或いは請求項で使用される範囲では、その用語は、“具備する（comprising）”が請求項中で移行語として使用される場合に解釈されるように、用語“具備する（comprising）”と同様な意味において包括的であるように意図される。

Claims (2)

1. 無線通信環境において利用者デバイスに対するランクの段階的低下を実行することを促進する装置であって、
   利用者デバイスからの信号を受信する受信機、
   該受信信号を復調する復調器、
   該利用者デバイスに関するＣＱＩ、ランク、伝送スケジュール、パケット・フォーマット、及びリソース割り当て、の内少なくとも１つを評価するために復調された情報を解析するプロセッサ、
   該利用者デバイスへの伝送のために該プロセッサによって生成された信号に更新情報を添付する順方向リンク割り当てメッセージ（ＦＬＡＭ）生成器、及び
   該利用者デバイスに該ＦＬＡＭを送信する送信機
   を具備し、
   前記ランクは、スペクトル効率、変調、符号化率、および伝送回数に基づいて決定され、
   前記ＦＬＡＭは、複数のパケット・フォーマットに関連する情報を具備し、前記複数のパケット・フォーマットのそれぞれは、該それぞれと関係づけられる固有のランクを有し、該利用者デバイスが自身のランクを決定することを可能にする装置。
2. 該ＦＬＡＭ生成器は、該利用者デバイスへの伝送のために補足ＦＬＡＭを生成する、ここにおいて、補足ＦＬＡＭはランクの段階的低下に関連する情報を具備する、請求項１の装置。

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