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特開2022-109308ミリ波の変調およびプリアンブル設計のための方法および装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022109308
(43)【公開日】2022-07-27
(54)【発明の名称】ミリ波の変調およびプリアンブル設計のための方法および装置
(51)【国際特許分類】
H04L 27/26 20060101AFI20220720BHJP
H04L 27/34 20060101ALI20220720BHJP
H04B 7/0452 20170101ALI20220720BHJP
H04W 16/28 20090101ALI20220720BHJP
H04W 72/04 20090101ALI20220720BHJP
【ＦＩ】
H04L27/26 110
H04L27/34
H04B7/0452 100
H04W16/28 130
H04W72/04 111
H04W72/04 130
【審査請求】有
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022078918
(22)【出願日】2022-05-12
(62)【分割の表示】P 2018559872の分割
【原出願日】2017-05-11
(31)【優先権主張番号】62/335,521
(32)【優先日】2016-05-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/365,286
(32)【優先日】2016-07-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】510030995
【氏名又は名称】インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ハンチン・ロウ
(72)【発明者】
【氏名】ルイ・ヤン
(72)【発明者】
【氏名】フェンジュン・シー
(72)【発明者】
【氏名】ニラヴ・ビー・シャー
(57)【要約】
【課題】ミリ波を変調することを、複数の手段を介して、具現する。
【解決手段】少なくとも１つの実施形態では、送信機において、ビットのセットを受け取ることを含む。プロセスは、少なくとも部分的に、（ｉ）第１のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第１のシンボルにマッピングすること、（ｉｉ）第２のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第２のシンボルにマッピングすることによって、パイプライン化された変調を使用し、ビットのセットに基づいて、少なくとも２つの複素シンボルを生成することも含む。第１のシンボルのために、第１のシングルキャリアチャネル内において、第１のデータ通信リソースを選択すること、第２のシンボルのために、第２のシングルキャリアチャネル内において、第２のデータ通信リソースを選択することも含む。送信機を介し、第１のシンボルおよび第２のシンボルを、それぞれの選択されたデータ通信リソースを使用して、送信することも含む。
【選択図】図８
【解決手段】少なくとも１つの実施形態では、送信機において、ビットのセットを受け取ることを含む。プロセスは、少なくとも部分的に、（ｉ）第１のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第１のシンボルにマッピングすること、（ｉｉ）第２のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第２のシンボルにマッピングすることによって、パイプライン化された変調を使用し、ビットのセットに基づいて、少なくとも２つの複素シンボルを生成することも含む。第１のシンボルのために、第１のシングルキャリアチャネル内において、第１のデータ通信リソースを選択すること、第２のシンボルのために、第２のシングルキャリアチャネル内において、第２のデータ通信リソースを選択することも含む。送信機を介し、第１のシンボルおよび第２のシンボルを、それぞれの選択されたデータ通信リソースを使用して、送信することも含む。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アグリゲーションされたチャネルを使用するシンボルの送信のための無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）によって実施される方法であって、
前記ＷＴＲＵにおいて、ビットのセットを受け取るステップと、
ビットの前記セットを複数の区分されたビットセットに区分するステップと、
少なくとも部分的に、（ｉ）第１のコンスタレーションと関連付けられた第１のコンスタレーションマッピングを使用して、前記区分されたビットセットを第１のシンボルセットにマッピングすること、および（ｉｉ）第２のコンスタレーションと関連付けられた第２のコンスタレーションマッピングを使用して、前記区分されたビットセットを第２のシンボルセットにマッピングすることによって、デュアル変調を使用して、前記区分されたビットセットに基づいて、複素数値シンボルの第１のセットおよび複素数値シンボルの第２のセットを生成するステップであって、前記第１のコンスタレーションマッピングおよび前記第２のコンスタレーションマッピングは、各々、それぞれの区分されたビットセットを異なるコンスタレーション信号ポイントにマッピングする、ステップと、
前記ＷＴＲＵによって、前記アグリゲーションされたチャネルを使用して、第１のシングルキャリア（ＳＣ）チャネルを使用した前記第１のシンボルセットの第１の送信、および、第２のＳＣチャネルを使用した前記第２のシンボルセットの第２の送信を送信するステップと
を備える方法。
前記ＷＴＲＵにおいて、ビットのセットを受け取るステップと、
ビットの前記セットを複数の区分されたビットセットに区分するステップと、
少なくとも部分的に、（ｉ）第１のコンスタレーションと関連付けられた第１のコンスタレーションマッピングを使用して、前記区分されたビットセットを第１のシンボルセットにマッピングすること、および（ｉｉ）第２のコンスタレーションと関連付けられた第２のコンスタレーションマッピングを使用して、前記区分されたビットセットを第２のシンボルセットにマッピングすることによって、デュアル変調を使用して、前記区分されたビットセットに基づいて、複素数値シンボルの第１のセットおよび複素数値シンボルの第２のセットを生成するステップであって、前記第１のコンスタレーションマッピングおよび前記第２のコンスタレーションマッピングは、各々、それぞれの区分されたビットセットを異なるコンスタレーション信号ポイントにマッピングする、ステップと、
前記ＷＴＲＵによって、前記アグリゲーションされたチャネルを使用して、第１のシングルキャリア（ＳＣ）チャネルを使用した前記第１のシンボルセットの第１の送信、および、第２のＳＣチャネルを使用した前記第２のシンボルセットの第２の送信を送信するステップと
を備える方法。
【請求項2】
前記第２のコンスタレーションマッピングは、回転された第１のコンスタレーションと関連付けられているマッピングを表している請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１のシンボルセットの前記第１の送信および前記第２のシンボルセットの前記第２の送信は、少なくともお互いから空間的にオフセットされている請求項１に記載の方法。
【請求項4】
第１の区分されたビットセットは、前記第１のシンボルセットの第１のシンボルおよび前記第２のシンボルセットの第１のシンボルへマッピングされ、
さらなる区分されたビットセットは、前記第１のシンボルセットのさらなるシンボルおよび前記第２のシンボルセットのさらなるシンボルへマッピングされる
請求項１に記載の方法。
さらなる区分されたビットセットは、前記第１のシンボルセットのさらなるシンボルおよび前記第２のシンボルセットのさらなるシンボルへマッピングされる
請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記ＷＴＲＵによって、ＳＣモードを示している情報を受信するステップと、
前記送信することに先立って、前記示されたＳＣモードにしたがって、前記アグリゲーションされたチャネルを選択するステップと
をさらに備える請求項１の方法。
前記送信することに先立って、前記示されたＳＣモードにしたがって、前記アグリゲーションされたチャネルを選択するステップと
をさらに備える請求項１の方法。
【請求項6】
前記第１のＳＣチャネルは、ＭＩＭＯ送信の第１の空間ストリームを含み、前記第２のＳＣチャネルは、前記ＭＩＭＯ送信の第２の空間ストリームを含む請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記第２のＳＣチャネルは、前記第１のＳＣチャネルから、時間的にオフセットされている請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記第１のコンスタレーションマッピングおよび前記第２のコンスタレーションマッピングは、前記第１のコンスタレーションマッピングにおける隣接コンスタレーションポイントペアが、前記第２のコンスタレーションマッピングにおいて、隣接しないように選択される請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記デュアル変調を使用して、複素数値シンボルの前記第１のセットおよび複素数値シンボルの前記第２のセットを生成する前記ステップは、（ｉ）前記それぞれの区分されたビットセットを前記第２のシンボルセットの対応するシンボルへマッピングする前の、前記それぞれの区分されたビットセットに対するビット単位の操作、および（ｉｉ）前記第２のシンボルセットを獲得するために、前記第１のシンボルセットに対して実行される時間とともに変化するシンボル単位の操作のうちのいずれかを実行するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記第２のコンスタレーションマッピングを使用して、前記区分されたビットセットを前記第２のシンボルセットにマッピングすることは、前記第２のシンボルセットの対応するシンボルを生成するために、少なくとも前記第１のシンボルセットの対応するシンボルのＩＱ値を変更することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記第１のコンスタレーションマッピングおよび前記第２のコンスタレーションマッピングのうちの少なくとも一方は、正方形６４－ＱＡＭコンスタレーションマッピングである請求項１に記載の方法。
【請求項12】
アグリゲーションされたチャネルを使用してシンボルを送信するよう構成された無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）において、
ビットのセットを複数の区分されたビットセットに区分し、
デュアル変調を使用して、前記区分されたビットセットに基づいて、複素数値シンボルの第１のセットおよび複素数値シンボルの第２のセットを生成して、前記区分されたビットセットを、（１）第１のコンスタレーションと関連付けられた第１のコンスタレーションマッピングを使用して第１のシンボルセットに、および、（２）第２のコンスタレーションと関連付けられた第２のコンスタレーションマッピングを使用して第２のシンボルセットにマッピングし、前記第１のコンスタレーションマッピングおよび前記第２のコンスタレーションマッピングは、各々、それぞれの区分されたビットセットを異なるコンスタレーション信号ポイントにマッピングするよう構成されたプロセッサと、
前記アグリゲーションされたチャネルを使用して、第１のシングルキャリア（ＳＣ）チャネルを使用した前記第１のシンボルセットの第１の送信、および、第２のＳＣチャネルを使用した前記第２のシンボルセットの第２の送信を送信する送受信機と
を備えたＷＴＲＵ。
ビットのセットを複数の区分されたビットセットに区分し、
デュアル変調を使用して、前記区分されたビットセットに基づいて、複素数値シンボルの第１のセットおよび複素数値シンボルの第２のセットを生成して、前記区分されたビットセットを、（１）第１のコンスタレーションと関連付けられた第１のコンスタレーションマッピングを使用して第１のシンボルセットに、および、（２）第２のコンスタレーションと関連付けられた第２のコンスタレーションマッピングを使用して第２のシンボルセットにマッピングし、前記第１のコンスタレーションマッピングおよび前記第２のコンスタレーションマッピングは、各々、それぞれの区分されたビットセットを異なるコンスタレーション信号ポイントにマッピングするよう構成されたプロセッサと、
前記アグリゲーションされたチャネルを使用して、第１のシングルキャリア（ＳＣ）チャネルを使用した前記第１のシンボルセットの第１の送信、および、第２のＳＣチャネルを使用した前記第２のシンボルセットの第２の送信を送信する送受信機と
を備えたＷＴＲＵ。
【請求項13】
前記第２のコンスタレーションマッピングは、回転された第１のコンスタレーションと関連付けられているマッピングを表している請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項14】
前記第１のシンボルセットの前記第１の送信および前記第２のシンボルセットの前記第２の送信は、少なくとも空間的にお互いからオフセットされている請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項15】
第１の区分されたビットセットは、前記第１のシンボルセットの第１のシンボルおよび前記第２のシンボルセットの第１のシンボルへマッピングされ、
さらなる区分されたビットセットは、前記第１のシンボルセットのさらなるシンボルおよび前記第２のシンボルセットのさらなるシンボルへマッピングされる
請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
さらなる区分されたビットセットは、前記第１のシンボルセットのさらなるシンボルおよび前記第２のシンボルセットのさらなるシンボルへマッピングされる
請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項16】
前記送受信機は、ＳＣモードを示している情報を受信するよう構成され、
前記プロセッサは、前記示されたＳＣモードにしたがって、前記アグリゲーションされたチャネルを選択するよう構成された
をさらに備える請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
前記プロセッサは、前記示されたＳＣモードにしたがって、前記アグリゲーションされたチャネルを選択するよう構成された
をさらに備える請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項17】
前記第１のＳＣチャネルは、ＭＩＭＯ送信の第１の空間ストリームを含み、前記第２のＳＣチャネルは、前記ＭＩＭＯ送信の第２の空間ストリームを含む請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項18】
前記第２のＳＣチャネルは、前記第１のＳＣチャネルから、時間的にオフセットされている請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項19】
前記プロセッサは、（ｉ）前記それぞれの区分されたビットセットを前記第２のシンボルセットの対応するシンボルへマッピングする前の、前記それぞれの区分されたビットセットに対するビット単位の操作、および（ｉｉ）前記第２のシンボルセットを獲得するために、前記第１のシンボルセットに対して実行される時間とともに変化するシンボル単位の操作のうちの少なくとも１つ実行するよう構成された請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項20】
前記第２のコンスタレーションマッピングを使用して、前記区分されたビットセットを前記第２のシンボルセットにマッピングすることは、前記第２のシンボルセットの対応するシンボルを生成するために、少なくとも前記第１のシンボルセットの対応するシンボルのＩＱ値を変更することを含む請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【請求項21】
前記第１のコンスタレーションマッピングおよび前記第２のコンスタレーションマッピングのうちの少なくとも一方は、正方形６４－ＱＡＭコンスタレーションマッピングである請求項１２に記載のＷＴＲＵ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ミリ波の変調およびプリアンブル設計のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
関連出願の相互参照
本出願は、以下の米国仮特許出願、すなわち、２０１６年５月１２日に出願された「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＰＲＥＡＭＢＬＥ ＤＥＳＩＧＮＳ ＦＯＲ ＭＭＷ」と題する第６２／３３５５２１号、および２０１６年７月２１日に出願された「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＰＲＥＡＭＢＬＥ ＤＥＳＩＧＮＳ ＦＯＲ ＭＭＷ」と題する第６２／３６５２８６号の非仮出願であり、米国特許法第１１９条（ｃ）の下で、それらからの利益を主張するものであり、両仮特許出願の全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。
本出願は、以下の米国仮特許出願、すなわち、２０１６年５月１２日に出願された「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＰＲＥＡＭＢＬＥ ＤＥＳＩＧＮＳ ＦＯＲ ＭＭＷ」と題する第６２／３３５５２１号、および２０１６年７月２１日に出願された「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＰＲＥＡＭＢＬＥ ＤＥＳＩＧＮＳ ＦＯＲ ＭＭＷ」と題する第６２／３６５２８６号の非仮出願であり、米国特許法第１１９条（ｃ）の下で、それらからの利益を主張するものであり、両仮特許出願の全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。
【0003】
インフラストラクチャ基本サービスセット（ＢＳＳ）モードにおける無線ローカルエリアネットワーク（ＷＡＮ）は、ＢＳＳのためのアクセスポイント（ＡＰ／ＰＣＰ）、およびＡＰ／ＰＣＰと関連付けられた１つまたは複数の局（ＳＴＡ）を有する。ＡＰ／ＰＣＰは、一般に、トラフィックをＢＳＳに、またＢＳＳから搬送する、ディストリビューションシステム（ＤＳ）または別のタイプの有線／無線ネットワークに対するアクセスまたはインターフェースを有する。ＢＳＳの外部から発信されたＳＴＡへのトラフィックは、ＡＰ／ＰＣＰを通して到着し、ＳＴＡに配信される。ＳＴＡから発信されたＢＳＳの外部の送信先へのトラフィックは、ＡＰ／ＰＣＰに送信されてから、それぞれの送信先に配信される。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のトラフィックも、ＡＰ／ＰＣＰを通して送信することができ、送信元ＳＴＡは、トラフィックをＡＰ／ＰＣＰに送信し、ＡＰ／ＰＣＰは、トラフィックを送信先ＳＴＡに配信する。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のそのようなトラフィックは、ピアツーピアトラフィックである。そのようなピアツーピアトラフィックは、８０２．１１ｅ ＤＬＳまたは８０２．１１ｚトンネルドＤＬＳ（ＴＤＬＳ）を使用する、直接リンクセットアップ（ＤＬＳ）を用いて、送信元ＳＴＡと送信先ＳＴＡとの間で直接的に送信することもできる。独立ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）モードを使用するＷＬＡＮは、ＡＰ／ＰＣＰを有さず、および／または互いに直接的に通信するＳＴＡを有する。このモードの通信は、「アドホック」モードの通信と呼ばれる。
【0004】
８０２．１１ａｃインフラストラクチャ動作モードを使用して、ＡＰ／ＰＣＰは、固定されたチャネル、通常は、プライマリチャネル上において、ビーコンを送信することができる。このチャネルは、２０ＭＨｚ幅であることができ、ＢＳＳの動作チャネルである。このチャネルは、ＡＰ／ＰＣＰとの接続を確立するために、ＳＴＡによっても使用される。８０２．１１システムにおける基本チャネルアクセスメカニズムは、キャリアセンス多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）である。この動作モードにおいては、ＡＰ／ＰＣＰを含む、あらゆるＳＴＡが、プライマリチャネルをセンスする。チャネルがビジーであると検出された場合、ＳＴＡは、バックオフする。したがって、与えられたＢＳＳ内においては、任意の与えられた時間に、１つのＳＴＡだけが、送信することができる。
【0005】
８０２．１１ｎにおいては、高スループット（ＨＴ）ＳＴＡは、通信のために、４０ＭＨｚ幅チャネルも使用することができる。これは、プライマリ２０ＭＨｚチャネルを隣接する２０ＭＨｚチャネルと組み合わせて、４０ＭＨｚ幅の連続チャネルを形成することによって達成される。
【0006】
８０２．１１ａｃにおいては、超高スループット（ＶＨＴ）ＳＴＡは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、および１６０ＭＨｚ幅チャネルをサポートすることができる。４０ＭＨｚおよび８０ＭＨｚチャネルは、上で説明された８０２．１１ｎと同様に、連続する２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成される。１６０ＭＨｚチャネルは、８つの連続する２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって、または２つの非連続な８０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成することができ、これは、８０＋８０構成と呼ばれることもある。８０＋８０構成については、データは、チャネルエンコーディングの後、それを２つのストリームに分割する、セグメントパーサを通過させられる。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）、および時間領域処理が、各ストリームに対して別々に行われる。その後、ストリームは、２つのチャネルにマッピングされ、データが、送信される。受信機においては、このメカニズムは、逆転され、組み合わされたデータは、ＭＡＣに送られる。
【0007】
サブ１ＧＨｚ動作モードは、８０２．１１ａｆおよび８０２．１１ａｈによってサポートされる。これらの仕様については、チャネル動作帯域幅およびキャリアは、８０２．１１ｎおよび８０２．１１ａｃにおいて使用されるそれらに比べて低減される。８０２．１１ａｆは、ＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）スペクトルにおいて、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、および２０ＭＨｚ帯域幅をサポートし、８０２．１１ａｈは、非ＴＶＷＳスペクトルを使用して、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、および１６ＭＨｚ帯域幅をサポートする。８０２．１１ａｈについての可能な使用事例は、マクロカバレージエリアにおける、メータタイプコントロール（ＭＴＣ）デバイスに対するサポートである。ＭＴＣデバイスは、限られた帯域幅に対するサポートだけを含む、限られた能力を有することができるが、非常に長いバッテリ寿命を求める要件も含むことができる。
【0008】
８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｆ、および８０２．１１ａｈなど、複数のチャネルおよびチャネル幅をサポートするＷＬＡＮシステムは、プライマリチャネルとして指定されたチャネルを含む。プライマリチャネルは、ＢＳＳ内のすべてのＳＴＡによってサポートされる、最大共通動作帯域幅に等しい、帯域幅を有することができる。したがって、プライマリチャネルの帯域幅は、与えられたＢＳＳ内において動作するすべてのＳＴＡのうちの、最小帯域幅動作モードをサポートする特定のＳＴＡによって制限される。８０２．１１ａｈの例においては、１ＭＨｚモードだけをサポートするＳＴＡ（例えば、ＭＴＣタイプデバイス）が、存在する場合、ＢＳＳ内のＡＰ／ＰＣＰおよび他のＳＴＡが、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、１６ＭＨｚ、または他のチャネル帯域幅動作モードをサポートすることができる場合であっても、プライマリチャネルは、１ＭＨｚ幅であることができる。すべてのキャリアセンシングおよびＮＡＶ設定は、プライマリチャネルのステータスに依存し、すなわち、例えば、１ＭＨｚ動作モードだけをサポートするＳＴＡが、ＡＰ／ＰＣＰに送信しているせいで、プライマリチャネルが、ビジーである場合、利用可能な周波数バンド全体は、それらのほとんどがアイドルであり、利用可能であっても、ビジーと見なされる。
【0009】
米国においては、８０２．１１ａｈによって使用することができる利用可能な周波数バンドは、９０２ＭＨｚから９２８ＭＨｚである。韓国においては、それらは、９１７．５ＭＨｚから９２３．５ＭＨｚであり、日本においては、それらは、９１６．５ＭＨｚから９２７．５ＭＨｚである。８０２．１１ａｈについての利用可能な全帯域幅は、国コードに応じて、６ＭＨｚから２６ＭＨｚである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
スペクトル効率を改善するために、８０２．１１ａｃは、同じシンボルのタイムフレームにおける、例えば、ダウンリンクＯＦＤＭシンボル中における、複数のＳＴＡに対するダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ－ＭＩＭＯ）送信の概念を導入した。ＭＵ－ＭＩＭＯを用いると、それが８０２．１１ａｃにおいて使用されるように、複数のＳＴＡに対する波形伝送の干渉は、問題にならないことに留意することが重要である。しかしながら、ＡＰ／ＰＣＰとともにＭＵ－ＭＩＭＯ送信に関与させられるすべてのＳＴＡは、同じチャネルまたはバンドを使用しなければならず、これは、動作帯域幅を、ＡＰ／ＰＣＰとともにＭＵ－ＭＩＭＯ送信に含まれるＳＴＡによってサポートされる、最小チャネル帯域幅に制限する。
【課題を解決するための手段】
【0011】
ミリ波送信変調およびプリアンブル設計のための、本明細書において説明されるシステムおよび方法が、提供される。本明細書においては、デュアルパイプライン化された変調、再設計されたＯＦＤＭ ＰＰＤＵフォーマット、およびＷＬＡＮにおける制御ＰＨＹのより信頼性の高い送信のための手段についての技法に取り組む。
【0012】
２０１５年３月にＩＥＥＥによって承認された、タスクグループａｙ（ＴＧａｙ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１物理レイヤ（ＰＨＹ）およびＩＥＥＥ８０２．１１媒体アクセス制御レイヤ（ＭＡＣ）の両方に対する標準化された変更を定義する、修正案を開発することを期待されている。修正案は、局当たりの電力効率を維持または改善しながら、（ＭＡＣデータサービスアクセスポイントにおいて測定された）少なくとも毎秒２０ギガビットの最大スループットをサポートすることが可能な、少なくとも１つの動作モードを可能にすることを望んでいる。この修正案は、同じバンド内において動作する（ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ－２０１２修正案によって定義された）レガシ指向性マルチギガビット局との後方互換性および共存を保証しながら、４５ＧＨｚよりも上の免許不要バンドについての動作パラメータを定義することもできる。
【0013】
８０２．１１ａｄのそれよりもはるかに高い最大スループットは、ＴＧａｙの主要な目標であるが、モビリティおよび屋外サポートを含む可能性が存在する。８０２．１１ａｙは、レガシ規格と同じバンド内において動作するので、新しいシステムおよび方法が、同じバンド内において、レガシ規格との後方互換性および共存を保証することは必須である。
【0014】
個々のどの図においても、同じ参照番号が、同一または機能的に類似の要素を参照する、添付の図は、以下の詳細な説明と一緒に、本明細書に包含され、それの一部を形成し、特許請求される本発明を含む概念の実施形態をさらに図説し、それらの実施形態の様々な原理および利点を説明するのに役立つ。
【0015】
図内の要素は、簡潔および明瞭に示されており、実寸に比例して描かれているとは限らないことを、当業者は理解されよう。例えば、図内の要素のいくつかについての寸法は、本発明の実施形態の理解を改善する助けとなるように、他の要素に対して誇張されることがある。
【0016】
装置および方法の構成要素は、適切な場合は、図面における従来のシンボルによって表されており、当業者には容易に明らかな詳細で本開示を曖昧にしないように、本発明の実施形態の理解に関連し、本明細書における説明にとって利益がある、特定の詳細のみを示している。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1A】１つまたは複数の開示される実施形態を実施することができる、例示的な通信システムを示す図である。
【図2】異なる変調方式についての例示的な容量限界を示す図である。
【図3】少なくとも１つの実施形態に従った、例示的ＯＦＤＭ ＰＰＤＵフォーマットを示す図である。
【図4】少なくとも１つの実施形態に従った例示的プロセスフローチャートである。
【図5】少なくとも１つの実施形態に従った、例示的デュアルパイプライン化された変調器の構成要素図である。
【図6】少なくとも１つの実施形態に従った、例示的正方形コンスタレーションマップを示す図である。
【図7】少なくとも１つの実施形態に従った、例示的円形コンスタレーションマップを示す図である。
【図8】少なくとも１つの実施形態に従った、２つのシンボル上へのビットのデュアルパイプライン化された変調についての例示的な方式を示す図である。
【図10】少なくとも１つの実施形態に従った、第１の例示的な６４－ＱＡＭセットパーティションマッピングを示す図である。
【図12】少なくとも１つの実施形態に従った、ＡＷＧＮチャネル上におけるデュアルパイプライン化された変調のＢＥＲ性能結果を示す図である。
【図13】少なくとも１つの実施形態に従った、時間的ずれのない２つのＭＩＭＯストリームの視覚的表現を示す図である。
【図14】少なくとも１つの実施形態に従った、時間的ずれのある２つのＭＩＭＯストリームの視覚的表現を示す図である。
【図15】少なくとも１つの実施形態に従った、時間的ずれのない４つのＭＩＭＯストリームの視覚的表現を示す図である。
【図16】少なくとも１つの実施形態に従った、例示的な新しいＥＤＭＧ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵを示す図である。
【図17】本開示に従った、制御ＰＨＹのための送信ブロック図の例示的な実施形態を示す図である。
【図18】少なくとも１つの実施形態に従った、ＭＩＭＯを用いる、ＥＤＭＧ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵの例示的な実施形態を示す図である。
【図19】少なくとも１つの実施形態に従った、チャネルボンディング／アグリゲーションを用いる、ＥＤＭＧ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵの例示的な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
ミリ波のための変調およびプリアンブル設計についての教示が、この詳細な説明の残りの部分において開示される。少なくとも１つの実施形態は、送信機において、ビットのセットを受け取ることを含む、プロセスの形態を取る。プロセスは、少なくとも部分的に、（ｉ）第１のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第１のシンボルにマッピングすること、および（ｉｉ）第２のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第２のシンボルにマッピングすることによって、パイプライン化された変調を使用して、ビットのセットに基づいて、少なくとも２つの複素シンボルを生成することをさらに含む。プロセスは、第１のシンボルのために、第１のシングルキャリアチャネル内において、第１のデータ通信リソースを選択することと、第２のシンボルのために、第２のシングルキャリアチャネル内において、第２のデータ通信リソースを選択することとをさらに含む。プロセスは、送信機を介して、第１のシンボルおよび第２のシンボルを、それぞれの選択されたデータ通信リソースを使用して、送信することをさらに含む。
【0019】
少なくとも１つの実施形態においては、第１のシングルキャリアチャネルおよび第２のシングルキャリアチャネルは、同じ中心周波数を有する。両方のチャネルは、シングルキャリア周波数チャネルであるので（すなわち、何らかの形態の周波数分割多重を利用するチャネル、例えば、ＯＦＤＭチャネルではないので）、時間的および／または空間的に異なる通信チャネルを有することが必要である。そうしないと、干渉によって、受信機が２つのシンボルを区別することができなくされる。第１のデータ通信リソースは、ＭＩＭＯ送信の第１の空間ストリームであることができ、第２のデータ通信リソースは、ＭＩＭＯ送信の第２の空間ストリームであることができる。代わりに、または加えて、第２のデータ通信リソースは、第１のデータ通信リソースから、時間的にずらすことができる。さらなる実施形態においては、第１のシングルキャリアチャネルおよび第２のシングルキャリアチャネルは、チャネルボンディングされる。
【0020】
異なる実施形態においては、第１のシングルキャリアチャネルおよび第２のシングルキャリアチャネルは、異なる中心周波数を有し、一緒に、キャリアアグリゲーションされたチャネルを構成する。キャリアアグリゲーションは、データ容量を高めるために、２つ以上のキャリアを組み合わせて、１つのデータチャネルにする技術である。同じまたは異なる周波数バンド内のキャリアを組み合わせることが可能である。キャリアアグリゲーションは、本技術に関連するある分野においては、しばしば、チャネルボンディングと呼ばれる。先の例と同様に、第２のデータ通信リソースは、第１のデータ通信リソースから、時間的にずらすことができる。
【0021】
少なくとも１つの実施形態においては、第１のコンスタレーションマッピングおよび第２のコンスタレーションマッピングは、第１のマッピングにおける隣接コンスタレーションポイントペアが、第２のマッピングにおいては、隣接しないように選択される。それぞれのコンスタレーションポイントペアは、共通しない隣接ポイントを有するので、これは、受信機において、最尤デコーディング方式の有効性を改善することを助ける。
【0022】
少なくとも１つの実施形態においては、第１のコンスタレーションマッピングおよび第２のコンスタレーションマッピングは、各々、ビットのセットを異なるコンスタレーション信号ポイントにマッピングする。すなわち、マッピングは、各々、ビットのセットを異なるＩＱ値にマッピングする。ビットのセットを異なるコンスタレーション信号ポイントにマッピングするために、様々な手段を実施することができる。一例においては、第１のコンスタレーションは、正方形コンスタレーションであり、第２のコンスタレーションは、円形コンスタレーションである。別の例においては、コンスタレーション形状は、ともに、正方形であるが、しかしながら、併置されたコンスタレーションポイントは、異なる２進ワードにマッピングされる。もちろん、当業者は、同様により多くの例を列挙することができるが、列挙は、決して限定によらず、簡潔にするためにこの辺で止めておく。
【0023】
少なくとも１つの実施形態においては、パイプライン化された変調を使用して、少なくとも２つの複素シンボルを生成することは、（ｉ）ビットのセットを第２のシンボルにマッピングする前の、ビットのセットに対するビット単位の操作、および（ｉｉ）第２のシンボルを獲得するために、第１のシンボルに対して実行されるシンボル単位の操作のうちの少なくとも一方を実行することをさらに含む。そのような実施形態においては、２つのマッピングが、同じである場合、シンボル間に何らかの多様性が、存在する。したがって、ビットのセットの第２のシンボルへのマッピングは、第１のマッピングと同じマッピング、または第１のマッピングとは異なるマッピングを用いて、実施することができる。ビット単位の操作は、循環ビットシフトを使用した、ビットのセットの並べ替えであることができる。それは、ビットのセットを並べ替えるための、ビットのセットに適用される、置換であることができる。いずれかの選択的ビット反転方式が、有効である。少なくとも１つの実施形態においては、シンボル単位の操作は、時間とともに変化する。シンボル単位の操作の他の例は、回転、鏡映、および歪曲など、ＩＱ空間における様々な複素数値の操作を含む。
【0024】
いくつかの実施形態においては、第２のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第２のシンボルにマッピングすることは、第２のシンボルを生成するために、少なくとも第１のシンボルのＩＱ値を変更することを含む。この方式においては、第２のシンボルは、第１のシンボルに小規模な操作を施した後直ちに、生成することができる。しばしば、最大信号経路持続時間を最小化することが、好ましい。両方のシンボルが、並列して生成される場合、それは、広げられたデータ経路を収容するために、より大きい物理的ハードウェアリソースを必要とする。あるいは、第２のシンボルが、第１のものから生成される場合、実行時間が、僅かに増加することがあるが、しかしながら、回路要素は、確実に再使用され、コストが、低減される。
【0025】
一実施形態においては、第１のコンスタレーションマッピングおよび第２のコンスタレーションマッピングのうちの少なくとも一方は、正方形６４－ＱＡＭコンスタレーションマッピングである。
【0026】
複数の異なる関連する実施形態においては、第２のシンボルに対して第２のデータ通信リソースを割り当てることは、第１のデータ通信リソースのパラメータに基づいた関数に従って、実施される。少なくとも１つのそのような実施形態においては、送信機は、事前定義された関数およびパラメータを示すための、シグナリングフィールドを使用する。別の実施形態においては、事前定義された関数は、第１のデータ通信リソースのチップインデックスに基づいており、第１のデータ通信リソースからコヒーレンス時間によって分離された第２のデータ通信リソースに対してチップインデックスを割り当てる。別の実施形態においては、事前定義された関数は、第１のデータ通信リソースの空間サンプルストリームインデックスに基づく。別の実施形態においては、事前定義された関数は、第１のデータ通信リソースの時空間ストリームインデックスに基づく。別の実施形態においては、事前定義された関数は、第１のシンボルに対応する第１の信号処理経路と、第２のシンボルに対応する第２の信号処理経路との間の処理時間差に基づく。
【0027】
少なくとも１つの実施形態においては、送信機は、パイプライン化された変調の使用を示すための、ＰＬＣＰヘッダ内のシグナリングフィールドを使用する。
【0028】
少なくとも１つの実施形態においては、方法は、第１のデータ通信リソースおよび第２のデータ通信リソースを選択する前に、第１のシンボルおよび第２のシンボルをインターリーブするステップをさらに含む。この方式においては、第１のシンボルの同相データは、第２のシンボルの直交データになることができ、第２のシンボルの直交データは、第１のシンボルの同相データになることができる。同様に、第１のシンボルの直交データは、第２のシンボルの同相データになることができ、第２のシンボルの同相データは、第１のシンボルの直交データになることができる。任意選択で、２つの変調されたシンボルが、同じ同相（Ｉ）および直交位相（Ｑ）成分を有さないケースにおいては、それらにＩ／Ｑ成分単位のインターリービングを適用することができる。その後、２つの新たに構成された変調されたシンボルは、２つの異なる時間、周波数、または空間リソースであることができる、２つの異なるリソース上において、送信することができる。そうすることによって、送信されるシンボルのＩおよびＱ成分は、独立したフェージングを経験することができる。受信機においては、Ｉ／Ｑ成分単位のデインターリービングの後、２つの変調されたシンボルを、最尤（ＭＬ）基準によって検出することができる。
【0029】
本明細書において開示されるシステムおよびプロセスの少なくとも１つの実施形態は、ビットのセットを受け取るように構成された入力を備える、装置の形態を取る。装置は、少なくとも部分的に、（ｉ）第１のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第１のシンボルにマッピングすることによって、および（ｉｉ）第２のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第２のシンボルにマッピングすることによって、ビットのセットから複素ベースバンドシンボルを生成するように構成された、パイプライン化されたコンスタレーションポイント生成器をさらに備える。装置は、第１のシンボルのために、第１のシングルキャリアチャネル内において、第１のデータ通信リソースを、また第２のシンボルのために、第２のシングルキャリアチャネル内において、第２のデータ通信リソースを選択するように構成された、データ通信リソース選択器をさらに備える。装置は、第１のシンボルおよび第２のシンボルを、それぞれの選択されたデータ通信リソースを使用して、送信するように構成された、変調器を有する送信機をさらに備える。
【0030】
本明細書において開示されるシステムおよびプロセスの少なくとも１つの実施形態は、送信機において、（２ｎ＋１）×２ビットのセットを受け取るステップであって、ｎは、正の整数であることができる、ステップを含む、方法の形態を取る。方法は、ビットのセットを第１の信号処理経路内において処理するステップをさらに含み、処理は、従来の偶数次数の変調方式と、複素領域内において第１のコンスタレーションポイントにマッピングされる、第１のマッピングされるシンボルを生成するための、周波数サブキャリアおよび空間リソースユニットへの割り当てとを備える。方法は、ビットのセットを第２の信号処理経路内において処理するステップをさらに含み、処理は、（ｉ）並べ替えられたビットのセットを生成するために、事前定義された方式に従って、ビットのセットを並べ替えることと、（ｉｉ）第２の変調されたビットのセットを生成するために、偶数次数の変調方式を使用して、並べ替えられたビットのセットを変調することと、（ｉｉｉ）複素領域内において、第２の変調されたビットのセットを、第２のマッピングされるシンボルとして、第２のコンスタレーションポイントにマッピングすることと、（ｉｖ）事前定義された関数に基づいて、第２のマッピングされるシンボルを、時間－周波数－空間リソースに割り当てることとを含む。方法は、送信機から、第１のシンボルおよび第２のシンボル、ならびに第２のマッピングされるシンボルを出力するステップをさらに含む。
【0031】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、事前定義された関数は、第１のマッピングされるシンボルおよび第２のマッピングされるシンボルの割り当て間の時間差についての因子を含む。
【0032】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、事前定義された関数は、単一の送信のために事前定義される。
【0033】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、事前定義された関数は、規格において指定される。
【0034】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、事前定義された関数は、時間、周波数、および空間ストリームのうちの少なくとも１つの関数である。
【0035】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、事前定義された関数は、第１のマッピングされるシンボルおよび第２のマッピングされるシンボルを、コヒーレンス帯域幅によって、分離するように構成される。
【0036】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、事前定義された関数は、第１のマッピングされるシンボルおよび第２のマッピングされるシンボルを、コヒーレンス時間によって、分離するように構成される。
【0037】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、事前定義された関数は、第１のマッピングされるシンボルおよび第２のマッピングされるシンボルを、空間ストリームインデックスまたは時空間ストリームインデックスによって、分離するように構成される。
【0038】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、方法は、送信機から、パイプライン化された変調が送信機の変調モードとして使用されている旨の信号を出力するステップをさらに含む。
【0039】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、方法は、送信機から、送信機がパイプライン化された変調を実行することを可能にする旨の信号を出力するステップをさらに含む。
【0040】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、ｎは、ゼロ以上の正の整数を含む。
【0041】
少なくとも１つのそのような実施形態においては、方法は、第１の変調されたシンボルのＱまたはＩ成分が、それぞれ、第２の変調されたシンボルのＩまたはＱ成分と交換されるように、第１の変調されたシンボルおよび第２の変調されたシンボルに、Ｉ／Ｑ成分単位のインターリービングを適用するステップをさらに含む。
【0042】
本明細書において開示されるシステムおよびプロセスの少なくとも１つの実施形態は、プロセッサと、プロセッサ上において実行されたときに、送信機において（２ｎ＋１）×２ビットのセットを受け取ることを含む機能を実行するように動作する命令を記憶する、非一時的記憶媒体とを備える、システムの形態を取る。機能は、ビットのセットを第１の信号処理経路内において処理することをさらに含み、処理は、従来の偶数次数の変調方式と、複素領域内において第１のコンスタレーションポイントにマッピングされる、第１のマッピングされるシンボルを生成するための、周波数サブキャリアおよび空間リソースユニットへの割り当てとを備える。機能は、ビットのセットを第２の信号処理経路内において処理することをさらに含み、処理は、（ｉ）並べ替えられたビットのセットを生成するために、事前定義された方式に従って、ビットのセットを並べ替えることと、（ｉｉ）第２の変調されたビットのセットを生成するために、偶数次数の変調方式を使用して、並べ替えられたビットのセットを変調することと、（ｉｉｉ）複素領域内において、第２の変調されたビットのセットを、第２のマッピングされるシンボルとして、第２のコンスタレーションポイントにマッピングすることと、（ｉｖ）事前定義された関数に基づいて、第２のマッピングされるシンボルを、時間－周波数－空間リソースに割り当てることとを含む。機能は、送信機から、第１のシンボルおよび第２のシンボル、ならびに第２のマッピングされるシンボルを出力することをさらに含む。
【0043】
１つのそのような実施形態においては、命令は、第１の変調されたシンボルのＱまたはＩ成分が、それぞれ、第２の変調されたシンボルのＩまたはＱ成分と交換されるように、第１の変調されたシンボルおよび第２の変調されたシンボルに、Ｉ／Ｑ成分単位のインターリービングを適用するようにさらに動作する。
【0044】
本明細書において開示されるシステムおよびプロセスの別の実施形態は、ＰＰＤＵを送信するステップであって、ＰＰＤＵは、少なくとも２つの部分を含む、ステップを含む、方法の形態を取る。第１の部分は、レガシＳＴＦ（Ｌ－ＳＦＴ）、レガシＣＥフィールド（Ｌ－ＣＥ）、レガシヘッダ（Ｌ－Ｈｅａｄｅｒ）、およびＥＤＭＧヘッダＡを含み、第１の部分は、ＳＣ変調を使用して、変調される。第２の部分は、ＯＦＤＭ用のＥＤＭＧ ＳＴＦ（ＥＤＭＧ－Ｏ－ＳＴＦ）、ＯＦＤＭ用のＥＤＭＧ ＣＥＦ（ＥＤＭＧ－Ｏ－ＣＥ）、ＥＤＭＡヘッダＢ（ＥＤＭＧ Ｈｅａｄｅｒ－Ｂ）、およびデータファイルを含み、第２の部分は、ＯＦＤＭ変調を使用して、変調される。
【0045】
１つのそのような実施形態においては、Ｌ－ＨｅａｄｅｒまたはＥＤＭＧ Ｈｅａｄｅｒ－Ａのうちの少なくとも一方は、現在のＰＰＤＵがＯＦＤＭか、それともＳＣかを示す信号と、ＰＰＤＵの残りの持続時間とを含む。
【0046】
１つのそのような実施形態においては、ＯＦＤＭフィールドは、ＯＦＤＭ波形を用いて送信されるそれ自体のＣＥＦを有する。
【0047】
１つのそのような実施形態においては、受信機は、レガシＳＣ部分からのチャネル推定を使用する必要がない。
【0048】
１つのそのような実施形態においては、送信されるＰＰＤＵの構造は、シングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＭＯ、チャネルボンディング、およびチャネルアグリゲーションのうちの少なくとも１つをサポートする。
【0049】
本明細書において開示されるシステムおよびプロセスの別の実施形態は、（ｉ）スクランブラモジュール、（ｉｉ）ＬＤＰＣエンコーダモジュール、（ｉｉｉ）差動エンコーダモジュール、（ｉｖ）拡散モジュール、（ｖ）拡散ビットを分散させ、バーストタイプエラーを補償するように構成された、インターリーバモジュール、および（ｖｉ）変調モジュールを備える、制御ＰＨＹ ＰＰＤＵエンコーダの形態を取る。
【0050】
エンコーダのいくつかの実施形態においては、変調モジュールは、π／２－ＢＰＳＫ変調のために構成される。エンコーダのいくつかの実施形態においては、拡散モジュールは、３２×拡散のために構成される。
【0051】
さらに、先行する段落および本開示の他のいずれかの箇所において説明される、実施形態、変形、および置換のいずれも、任意の方法実施形態、および任意のシステム実施形態を含む、任意の実施形態に関して、実施することができる。
【0052】
この詳細な説明を進める前に、様々な図に示される－関連して説明される－エンティティ、接続、および配置などは、例として提示されており、限定として提示されていないことに留意されたい。そのため、特定の図が、何を「示す」か、特定の図内の特定の要素またはエンティティが、何で「ある」か、または何を「有する」かに関する、いずれかおよびすべての言明または他の指摘、ならびに独立して、文脈の外で、絶対的なものとして、したがって、限定的に読むことができる、いずれかおよびすべての言明は、「少なくとも１つの実施形態においては」などの句が、構造的に前に置かれているものとして、適切な読み方でのみ読むことができる。この暗示される先導的な句が、この詳細な説明において、しつこく繰り返されないのは、提示の簡潔さおよび明瞭さに通じる理由からである。
【0053】
本明細書において開示されるシステムおよび方法は、図１Ａ～図１Ｆに関して説明される、無線通信システムとともに使用することができる。最初に、これらの無線システムが、説明される。図１Ａは、１つまたは複数の開示される実施形態を実施することができる、例示的な通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する、多元接続システムであることができる。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共用を通して、そのようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。例えば、通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、およびシングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ－ＦＤＭＡ）など、１つまたは複数のチャネルアクセス方法を利用することができる。
【0054】
図１Ａに示されるように、通信システム１００は、（一般にまたは一括してＷＴＲＵ１０２と呼ばれることがある）ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、および／または１０２ｄ、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５、コアネットワーク１０６／１０７／１０９、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、ならびに他のネットワーク１１２を含むことができるが、開示される実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図していることが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、無線環境において動作および／または通信するように構成された、任意のタイプのデバイスであることができる。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成することができ、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、および家電製品などを含むことができる。
【0055】
通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂも含むことができる。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、コアネットワーク１０６／１０７／１０９、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２など、１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つと無線でインターフェース接続するように構成された、任意のタイプのデバイスであることができる。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、基地送受信機局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、および無線ルータなどであることができる。基地局１１４ａ、１１４ｂは、各々が、単一の要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含むことができることが理解されよう。
【0056】
基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５の部分であることができ、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５は、他の基地局、および／または基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどのネットワーク要素（図示せず）も含むことができる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることがある、特定の地理的領域内において無線信号を送信および／または受信するように構成することができる。セルは、さらにセクタに分割することができる。例えば、基地局１１４ａと関連付けられたセルは、３つのセクタに分割することができる。したがって、一実施形態においては、基地局１１４ａは、送受信機を３つ、例えば、セルのセクタ毎に１つずつ含むことができる。別の実施形態においては、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を利用することができ、したがって、セルのセクタ毎に複数の送受信機を利用することができる。
【0057】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインターフェース１１５／１１６／１１７上において、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数と通信することができ、エアインターフェース１１５／１１６／１１７は、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、および可視光など）であることができる。エアインターフェース１１５／１１６／１１７は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立することができる。
【0058】
より具体的には、上で言及されたように、通信システム１００は、多元接続システムであることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、およびＳＣ－ＦＤＭＡなどの、１つまたは複数のチャネルアクセス方式を利用することができる。例えば、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５内の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））を使用してエアインターフェース１１５／１１６／１１７を確立することができる、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実施することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。
【0059】
別の実施形態においては、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ－Ａ）を使用してエアインターフェース１１５／１１６／１１７を確立することができる、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ－ＵＴＲＡ）などの無線技術を実施することができる。
【0060】
他の実施形態においては、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、マイクロ波アクセス用の世界的相互運用性（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ－ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ－２０００）、暫定標準９５（ＩＳ－９５）、暫定標準８５６（ＩＳ－８５６）、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））、ＧＳＭエボリューション用の高速データレート（ＥＤＧＥ）、およびＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実施することができる。
【0061】
図１Ａにおける基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントであることができ、職場、家庭、乗物、およびキャンパスなどの局所的エリアにおける無線接続性を容易にするために、任意の適切なＲＡＴを利用することができる。一実施形態においては、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実施して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することができる。別の実施形態においては、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実施して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することができる。また別の実施形態においては、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、およびＬＴＥ－Ａなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図１Ａに示されるように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接的な接続を有することがある。したがって、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６／１０７／１０９を介してインターネット１１０にアクセスするために必要とされないことがある。
【0062】
ＲＡＮ１０３／１０４／１０５は、コアネットワーク１０６／１０７／１０９と通信することができ、コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数に提供するように構成された、任意のタイプのネットワークであることができる。例として、コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、呼制御、請求サービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイド通話、インターネット接続性、およびビデオ配信などを提供することができ、ならびに／またはユーザ認証など、高レベルのセキュリティ機能を実行することができる。図１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５および／またはコアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用する他のＲＡＮと直接的または間接的に通信することができることが理解されよう。例えば、Ｅ－ＵＴＲＡ無線技術を利用することができる、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５に接続されるのに加えて、コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ＧＳＭ無線技術を利用する別のＲＡＮ（図示せず）とも通信することもできる。
【0063】
コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするための、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのためのゲートウェイとしての役割も果たすことができる。ＰＳＴＮ１０８は、基本電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイート内の伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、およびＩＰなど、共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスからなるグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される有線および／または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用することができる１つまたは複数のＲＡＮに接続された、別のコアネットワークを含むことができる。
【0064】
通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちのいくつかまたはすべては、マルチモード機能を含むことができ、すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンク上において異なる無線ネットワークと通信するための複数の送受信機を含むことができる。例えば、図１Ａに示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を利用することができる基地局１１４ａと通信するように、またＩＥＥＥ８０２無線技術を利用することができる基地局１１４ｂと通信するように構成することができる。
【0065】
図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示されるように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８と、送受信機１２０と、送信／受信要素１２２と、スピーカ／マイクロフォン１２４と、キーパッド１２６と、ディスプレイ／タッチパッド１２８と、非リムーバブルメモリ１３０と、リムーバブルメモリ１３２と、電源１３４と、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６と、他の周辺機器１３８とを含むことができる。送受信機１２０は、デコーダロジック１１９の構成要素として実施することができる。例えば、送受信機１２０およびデコーダロジック１１９は、単一のＬＴＥまたはＬＴＥ－Ａチップ上において実施することができる。デコーダロジックは、非一時的コンピュータ可読媒体内に記憶された命令を実行するように動作する、プロセッサを含むことができる。代わりに、または加えて、デコーダロジックは、カスタムおよび／またはプログラマブルデジタルロジック回路を使用して実施することができる。
【0066】
ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、上記の要素の任意のサブコンビネーションを含むことができることが理解されよう。また、実施形態は、基地局１１４ａ、１１４ｂ、ならびに／またはとりわけ、送受信機局（ＢＴＳ）、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ホームノードＢ、進化型ノードＢ（ｅノードＢ）、ホーム進化型ノードＢ（ＨｅＮＢ）、ホーム進化型ノードＢゲートウェイ、およびプロキシノードなどの、しかし、それらに限定されない、基地局１１４ａ、１１４ｂが代表することができるノードが、図１Ｂに示され、本明細書で説明される要素のいくつかまたはすべてを含むことができることを企図している。
【0067】
プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、および状態機械などであることができる。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境において動作することを可能にする他の任意の機能性を実行することができる。プロセッサ１１８は、送受信機１２０に結合することができ、送受信機１２０は、送信／受信要素１２２に結合することができる。図１Ｂは、プロセッサ１１８と送受信機１２０を別個の構成要素として示しているが、プロセッサ１１８と送受信機１２０は、電子パッケージまたはチップ内に一緒に統合することができることが理解されよう。
【0068】
送信／受信要素１２２は、エアインターフェース１１５／１１６／１１７上において、基地局（例えば、基地局１１４ａ）に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成することができる。例えば、一実施形態においては、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナであることができる。別の実施形態においては、送信／受信要素１２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成された放射器／検出器であることができる。また別の実施形態においては、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号および光信号の両方を送信および受信するように構成することができる。送信／受信要素１２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成することができることが理解されよう。
【0069】
加えて、図１Ｂにおいては、送信／受信要素１２２は単一の要素として示されているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を含むことができる。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を利用することができる。したがって、一実施形態においては、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１５／１１６／１１７上において無線信号を送信および受信するための２つ以上の送信／受信要素１２２（例えば、複数のアンテナ）を含むことができる。
【0070】
送受信機１２０は、送信／受信要素１２２によって送信されることになる信号を変調し、送信／受信要素１２２によって受信された信号を復調するように構成することができる。上で言及されたように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード機能を有することができる。したがって、送受信機１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例として、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの、複数のＲＡＴを介して通信することを可能にするための、複数の送受信機を含むことができる。
【0071】
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶表示（ＬＣＤ）ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合することができ、それらからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力することもできる。加えて、プロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２など、任意のタイプの適切なメモリから情報を入手することができ、それらにデータを記憶することができる。非リムーバブルメモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスクまたは他の任意のタイプのメモリ記憶デバイスを含むことができる。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、およびセキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態においては、プロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）上などに配置された、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に配置されていないメモリから情報を入手することができ、それらにデータを記憶することができる。
【0072】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素への電力の分配および／または制御を行うように構成することができる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に給電するための任意の適切なデバイスであることができる。例として、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（例えば、ニッケル－カドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル－亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ－ｉｏｎ）など）、太陽電池、および燃料電池などを含むことができる。
【0073】
プロセッサ１１８は、ＧＰＳチップセット１３６に結合することもでき、ＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在ロケーションに関するロケーション情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成することができる。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはそれの代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１５／１１６／１１７上においてロケーション情報を受信することができ、および／または２つ以上の近くの基地局から受信している信号のタイミングに基づいて、自らのロケーションを決定することができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切なロケーション決定方法を用いて、ロケーション情報を獲得することができることが理解されよう。
【0074】
プロセッサ１１８は、他の周辺機器１３８にさらに結合することができ、他の周辺機器１３８は、追加的な特徴、機能性、および／または有線もしくは無線接続性を提供する、１つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、ｅコンパス、衛星送受信機、（写真またはビデオ用の）デジタルカメラ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、バイブレーションデバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、およびインターネットブラウザなどを含むことができる。
【0075】
図１Ｃは、実施形態に従った、ＲＡＮ１０３およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上で言及されたように、ＲＡＮ１０３は、ＵＴＲＡ無線技術を利用して、エアインターフェース１１５上においてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０３は、コアネットワーク１０６と通信することもできる。図１Ｃに示されるように、ＲＡＮ１０３は、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができ、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、各々が、エアインターフェース１１５上においてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数の送受信機を含むことができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、各々、ＲＡＮ１０３内の特定のセル（図示せず）と関連付けることができる。ＲＡＮ１０３は、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂを含むこともできる。ＲＡＮ１０３は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のノードＢおよびＲＮＣを含むことができることが理解されよう。
【0076】
図１Ｃに示されるように、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂは、ＲＮＣ１４２ａと通信することができる。加えて、ノードＢ１４０ｃは、ＲＮＣ１４２ｂと通信することができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｉｕｂインターフェースを介して、それぞれのＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂと通信することができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、Ｉｕｒインターフェースを介して、互いに通信することができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂの各々は、それが接続されたそれぞれのノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを制御するように構成することができる。加えて、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂの各々は、アウタループ電力制御、負荷制御、アドミッションコントロール、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、およびデータ暗号化など、他の機能性を実施またはサポートするように構成することができる。
【0077】
図１Ｃに示されるコアネットワーク１０６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）１４４、モバイル交換センタ（ＭＳＣ）１４６、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１４８、および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１５０を含むことができる。上記の要素の各々は、コアネットワーク１０６の部分として示されているが、これらの要素のうちのいずれの１つも、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営することができることが理解されよう。
【0078】
ＲＡＮ１０３内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＣＳインターフェースを介して、コアネットワーク１０６内のＭＳＣ１４６に接続することができる。ＭＳＣ１４６は、ＭＧＷ１４４に接続することができる。ＭＳＣ１４６およびＭＧＷ１４４は、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと固定電話回線通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
【0079】
ＲＡＮ１０３内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＰＳインターフェースを介して、コアネットワーク１０６内のＳＧＳＮ１４８に接続することもできる。ＳＧＳＮ１４８は、ＧＧＳＮ１５０に接続することができる。ＳＧＳＮ１４８とＧＧＳＮ１５０は、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
【0080】
上で言及されたように、コアネットワーク１０６は、ネットワーク１１２に接続することもでき、ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線および／または無線ネットワークを含むことができる。
【0081】
図１Ｄは、実施形態に従った、ＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０７のシステム図である。上で言及したように、ＲＡＮ１０４は、エアインターフェース１１６上においてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するため、Ｅ－ＵＴＲＡ無線技術を利用することができる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０７と通信することもできる。
【0082】
ＲＡＮ１０４は、ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｅノードＢを含むことができることが理解されよう。ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、各々が、エアインターフェース１１６上においてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数の送受信機を含むことができる。一実施形態においては、ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実施することができる。したがって、ｅノードＢ１６０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、ＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信することができる。
【0083】
ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々は、特定のセル（図示せず）と関連付けることができ、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ならびにアップリンクおよび／またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成することができる。図１Ｄに示されるように、ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、Ｘ２インターフェース上において互いに通信することができる。
【0084】
図１Ｄに示されるコアネットワーク１０７は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）１６２と、サービングゲートウェイ１６４と、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１６６とを含むことができる。上記の要素の各々は、コアネットワーク１０７の部分として示されているが、これらの要素のうちのいずれの１つも、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営することができることが理解されよう。
【0085】
ＭＭＥ１６２は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続することができ、制御ノードとしての役割を果たすことができる。例えば、ＭＭＥ１６２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザの認証、ベアラのアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期接続中における特定のサービングゲートウェイの選択などを担うことができる。ＭＭＥ１６２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を利用する他のＲＡＮ（図示せず）との間の交換のためのコントロールプレーン機能を提供することもできる。
【0086】
サービングゲートウェイ１６４は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続することができる。サービングゲートウェイ１６４は、一般に、ユーザデータパケットのＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃへの／からのルーティングおよび転送を行うことができる。サービングゲートウェイ１６４は、ｅノードＢ間ハンドオーバ中におけるユーザプレーンのアンカリング、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに利用可能なときのページングのトリガ、ならびにＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストの管理および記憶など、他の機能を実行することもできる。
【0087】
サービングゲートウェイ１６４は、ＰＤＮゲートウェイ１６６に接続することもでき、ＰＤＮゲートウェイ１６６は、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
【0088】
コアネットワーク１０７は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク１０７は、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと固定電話回線通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク１０７は、コアネットワーク１０７とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとしての役割を果たすＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むことができ、またはそれと通信することができる。加えて、コアネットワーク１０７は、ネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができ、ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線および／または無線ネットワークを含むことができる。
【0089】
図１Ｅは、実施形態に従った、ＲＡＮ１０５およびコアネットワーク１０９のシステム図である。ＲＡＮ１０５は、ＩＥＥＥ８０２．１６無線技術を利用して、エアインターフェース１１７上においてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信する、アクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）であることができる。以下でさらに説明されるように、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、ＲＡＮ１０５、およびコアネットワーク１０９の異なる機能エンティティ間の通信リンクは、参照点として定義することができる。
【0090】
図１Ｅに示されるように、ＲＡＮ１０５は、基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと、ＡＳＮゲートウェイ１８２とを含むことができるが、ＲＡＮ１０５は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数の基地局およびＡＳＮゲートウェイを含むことができることが理解されよう。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、各々、ＲＡＮ１０５内の特定のセル（図示せず）と関連付けることができ、各々が、エアインターフェース１１７上においてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数の送受信機を含むことができる。一実施形態においては、基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実施することができる。したがって、基地局１８０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、ＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信することができる。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、およびサービス品質（ＱｏＳ）ポリシ実施などの、モビリティ管理機能を提供することもできる。ＡＳＮゲートウェイ１８２は、トラフィック集約ポイントとしての役割を果たすことができ、ページング、加入者プロファイルのキャッシング、およびコアネットワーク１０９へのルーティングなどを担うことができる。
【0091】
ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＲＡＮ１０５との間のエアインターフェース１１７は、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様を実施する、Ｒ１参照点として定義することができる。加えて、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々は、コアネットワーク１０９との論理インターフェース（図示せず）を確立することができる。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとコアネットワーク１０９との間の論理インターフェースは、Ｒ２参照点（図示せず）として定義することができ、Ｒ２参照点は、認証、認可、ＩＰホスト構成管理、および／またはモビリティ管理のために使用することができる。
【0092】
基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの各々の間の通信リンクは、Ｒ８参照点として定義することができ、Ｒ８参照点は、ＷＴＲＵハンドオーバおよび基地局間におけるデータの転送を容易にするためのプロトコルを含む。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃとＡＳＮゲートウェイ１８２との間の通信リンクは、Ｒ６参照点として定義することができる。Ｒ６参照点は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々と関連付けられたモビリティイベントに基づいたモビリティ管理を容易にするためのプロトコルを含むことができる。
【0093】
図１Ｅに示されるように、ＲＡＮ１０５は、コアネットワーク１０９に接続することができる。ＲＡＮ１０５とコアネットワーク１０９との間の通信リンクは、Ｒ３参照点として定義することができ、Ｒ３参照点は、例として、データ転送およびモビリティ管理機能を容易にするためのプロトコルを含む。コアネットワーク１０９は、モバイルＩＰホームエージェント（ＭＩＰ－ＨＡ）１８４と、認証認可課金（ＡＡＡ）サーバ１８６と、ゲートウェイ１８８とを含むことができる。上記の要素の各々は、コアネットワーク１０９の部分として示されているが、これらの要素のうちのいずれの１つも、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営することができることが理解されよう。
【0094】
ＭＩＰ－ＨＡ１８４は、ＩＰアドレス管理を担うことができ、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが、異なるＡＳＮおよび／または異なるコアネットワークの間でローミングを行うことを可能にすることができる。ＭＩＰ－ＨＡ１８４は、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。ＡＡＡサーバ１８６は、ユーザ認証、およびユーザサービスのサポートを担うことができる。ゲートウェイ１８８は、他のネットワークとの網間接続を容易にすることができる。例えば、ゲートウェイ１８８は、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと固定電話回線通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。加えて、ゲートウェイ１８８は、ネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができ、ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線および／または無線ネットワークを含むことができる。
【0095】
図１Ｅには示されていないが、ＲＡＮ１０５は、他のＡＳＮに接続することができ、コアネットワーク１０９は、他のコアネットワークに接続することができることが理解されよう。ＲＡＮ１０５と他のＡＳＮとの間の通信リンクは、Ｒ４参照点（図示せず）として定義することができ、Ｒ４参照点は、ＲＡＮ１０５と他のＡＳＮとの間でＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのモビリティを調整するためのプロトコルを含むことができる。コアネットワーク１０９と他のコアネットワークとの間の通信リンクは、Ｒ５参照点（図示せず）として定義することができ、Ｒ５参照点は、ホームコアネットワークと在圏コアネットワークとの間の網間接続を容易にするためのプロトコルを含むことができる。
【0096】
図１Ｆは、図１Ａの通信システム１００内において使用することができる、例示的なネットワークエンティティ１９０を示している。図１Ｆに示されるように、ネットワークエンティティ１９０は、通信インターフェース１９２と、プロセッサ１９４と、非一時的データストレージ１９６とを含み、それらのすべては、バス、ネットワーク、または他の通信経路１９８によって、通信可能にリンクされる。
【0097】
通信インターフェース１９２は、１つもしくは複数の有線通信インターフェース、および／または１つもしくは複数の無線通信インターフェースを含むことができる。有線通信インターフェースに関して、通信インターフェース１９２は、例として、イーサネット（登録商標）インターフェースなどの、１つまたは複数のインターフェースを含むことができる。無線通信インターフェースに関して、通信インターフェース１９２は、１つもしくは複数のアンテナ、１つもしくは複数のタイプの無線（例えば、ＬＴＥ）通信のために設計および構成された、１つもしくは複数の送受信機／チップセット、ならびに／または当業者によって適切と見なされる他の任意の構成要素などの、構成要素を含むことができる。さらに、無線通信に関して、通信インターフェース１９２は、無線通信（例えば、ＬＴＥ通信およびＷｉＦｉ通信など）の－クライアント側ではなく－ネットワーク側において動作するのに適した、規模および構成を用いて装備することができる。したがって、通信インターフェース１９２は、カバレージエリア内の複数の移動局、ＵＥ、または他のアクセス端末にサービスするための（おそらくは複数の送受信機を含む）適切な機器および回路を含むことができる。
【0098】
プロセッサ１９４は、当業者によって適切であると見なされた、任意のタイプの１つまたは複数のプロセッサを含むことができ、いくつかの例は、汎用マイクロプロセッサ、および専用ＤＳＰを含む。
【0099】
データストレージ１９６は、任意の非一時的コンピュータ可読媒体、またはそのような媒体の組み合わせの形態を取ることができ、いくつかの例は、フラッシュメモリ、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むが、当業者によって適切であると見なされた、任意の１つまたは複数のタイプの非一時的データストレージを使用することができるので、名前を挙げたのは、僅かにすぎない。図１Ｆに示されるように、データストレージ１９６は、本明細書において説明される様々なネットワークエンティティ機能の様々な組み合わせを実施するための、プロセッサ１９４によって実行可能な、プログラム命令１９７を含む。
【0100】
いくつかの実施形態においては、本明細書において説明されるネットワークエンティティ機能は、図１Ｆのネットワークエンティティ１９０のそれに類似した構造を有する、ネットワークエンティティによって実施される。いくつかの実施形態においては、そのような機能のうちの１つまたは複数は、複数のネットワークエンティティを組み合わせたセットによって実施され、各ネットワークエンティティは、図１Ｆのネットワークエンティティ１９０のそれに類似した構造を有する。様々な異なる実施形態においては、ネットワークエンティティ１９０は、ＲＡＮ１０３（内の１つもしくは複数のエンティティ）、ＲＡＮ１０４（内の１つもしくは複数のエンティティ）、ＲＡＮ１０５（内の１つもしくは複数のエンティティ）、コアネットワーク１０６（内の１つもしくは複数のエンティティ）、コアネットワーク１０７（内の１つもしくは複数のエンティティ）、コアネットワーク１０９（内の１つもしくは複数のエンティティ）、基地局１１４ａ、基地局１１４ｂ、ノードＢ１４０ａ、ノードＢ１４０ｂ、ノードＢ１４０ｃ、ＲＮＣ１４２ａ、ＲＮＣ１４２ｂ、ＭＧＷ１４４、ＭＳＣ１４６、ＳＧＳＮ１４８、ＧＧＳＮ１５０、ｅノードＢ１６０ａ、ｅノードＢ１６０ｂ、ｅノードＢ１６０ｃ、ＭＭＥ１６２、サービングゲートウェイ１６６、ＰＤＮゲートウェイ１６６、基地局１８０ａ、基地局１８０ｂ、基地局１８０ｃ、ＡＳＮゲートウェイ１８２、ＭＩＰ ＨＡ１８４、ＡＡＡ１８６、およびゲートウェイ１８８のうちの１つもしくは複数であり－または１つもしくは複数を少なくとも含む。上記のリストは、例として提供されており、限定として提供されていないので、もちろん、様々な実施形態においては、本明細書において説明されるネットワークエンティティ機能を実施するために、他のネットワークエンティティおよび／またはネットワークエンティティの組み合わせを使用することができる。
【0101】
説明される実施形態のうちの１つまたは複数の様々なハードウェア要素は、「モジュール」と呼ばれ、それは、それぞれのモジュールに関連して本明細書において説明される様々な機能を実施する（すなわち、実行および遂行するなどする）ことに留意されたい。本明細書において使用される場合、モジュールは、与えられた実施のために、当業者によって適切であると見なされた、ハードウェア（例えば、１つまたは複数のプロセッサ、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、１つまたは複数のマイクロコントローラ、１つまたは複数のマイクロチップ、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１つまたは複数のメモリデバイス）を含む。説明された各モジュールは、それぞれのモジュールによって実施されるものとして説明された、１つまたは複数の機能を実施するために実行可能な命令も含むことができ、それらの命令は、ハードウェア（すなわち、ハードワイヤード）命令、ファームウェア命令、ソフトウェア命令などの形態を取ること、またはそれらを含むことができ、一般にＲＡＭ、ＲＯＭなどと呼ばれなどする、１つまたは複数の任意の適切な非一時的コンピュータ可読媒体内に記憶することができることに留意されたい。
【0102】
【0103】
２2n－ＱＡＭ変調のために、グレイマッピングが、広く使用されている。例えば、多くの通信システムは、４－ＱＡＭ、１６－ＱＡＭ、および６４－ＱＡＭを利用する。しかしながら、奇数コンスタレーション（２2n+1－ＱＡＭ変調）、例えば、８－ＱＡＭは、めったに利用されない。これは、コンスタレーションポイントが都合よく分布していないときに生じる、グレイコードペナルティが原因である。
【0104】
図２は、少なくとも１つの実施形態に従った、容量対ＳＮＲのグラフを示している。特に、図２は、ＢＰＳＫ２０２、ＱＰＳＫ２０４、１６ＱＡＭ２０６、理論的限界２０８、およびギャップ２１０を有する、プロット２００を示している。図２には、ｋ－ＱＡＭ変調（ｋ＝２、４、１６）についての予想される容量が、示されている。ＱＰＳＫ２０４と１６ＱＡＭ２０６との間に、著しい容量ギャップ、ギャップ２１０が、存在することに留意されたい。ＱＰＳＫ２０４をサポートするには十分良好であるが、１６ＱＡＭ２０６のためには不十分なＳＮＲを有する、ＳＴＡは、ＱＰＳＫ２０４変調を使用しなければならない。したがって、そのＳＮＲ範囲内にあるＳＴＡについてのシステム効率は、理想的ではない。同様に、ギャップが、１６ＱＡＭと６４ＱＡＭ（図示せず）との間に存在し、１６ＱＡＭのためには十分であるが、６４ＱＡＭのためには十分に高くないＳＮＲを有する局に影響する。
【0105】
図３は、少なくとも１つの実施形態に従った、例示的なＯＦＤＭ ＰＰＤＵフォーマットを示している。ＯＦＤＭ ＰＰＤＵフォーマットは、８０２．１１からのものである。８０２．１１ａｄ ＯＦＤＭ ＰＨＹは、互換性問題のせいで、将来の８０２．１１規格には含まれない。さらに、現在の８０２．１１ａｄ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵフォーマットを用いると、ＳＴＦ３０４およびＣＥＦ３０６は、シングルキャリア変調され（ＳＣ３０２）、一方、ヘッダ３１０およびデータ３１２フィールドは、ＯＦＤＭ波形を利用している。ＳＣ３０２波形およびＯＦＤＭ３０８波形は、異なるサンプリングレートを有し、ＯＦＤＭ３０８波形についてのそれは、アップサンプリングおよびフィルタリングを要求する。指定されたフィルタｈＦｉｌｔにおける３／２再サンプリングが、ＯＦＤＭ３０８の受信機において適用される。したがって、フィルタは、一般に、送信機側において指定され、受信機側に知られ、受信機が、ＳＣ３０２およびＣＥＦ３０６に基づいて獲得されたチャネル推定結果を補償し、それをヘッダ３１０およびデータ３１２に適用することができるようする。上述された複雑さのせいで、ＯＦＤＭ ＰＰＤＵフォーマットは、再設計されるのがより望ましい。
【0106】
８０２．１１ａｄにおいては、制御ＰＨＹは、最低データレート送信として定義される。ビームフォーミングトレーニングの前に送信しなければならないフレームは、制御ＰＨＹ ＰＰＤＵを使用することができる。したがって、制御ＰＨＹ送信の信頼性を改善することが、特に低ＳＮＲ範囲において、必要とされる。
【0107】
少なくとも、上の段落において言及された問題に対処するための、方法およびシステムについての説明が、以下のセクションにおいて提供される。
【0108】
図４は、少なくとも１つの実施形態に従った、例示的なプロセスフローチャートを示している。図４は、要素４０２～４１０を含む、プロセス４００を示している。要素４０２は、送信機において、ビットのセットを受け取ることを含む。要素４０４は、少なくとも部分的に、（ｉ）第１のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第１のシンボルにマッピングすること、および（ｉｉ）第２のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第２のシンボルにマッピングすることによって、パイプライン化された変調を使用して、ビットのセットに基づいて、少なくとも２つの複素シンボルを生成することを含む。要素４０６は、第１のシンボルのために、第１のシングルキャリアチャネル内において、第１のデータ通信リソースを選択することと、要素４０８は、第２のシンボルのために、第２のシングルキャリアチャネル内において、第２のデータ通信リソースを選択することとを含む。要素４１０は、送信機を介して、第１のシンボルおよび第２のシンボルを、それぞれの選択されたデータ通信リソースを使用して、送信することを含む。もちろん、本開示において説明される実施形態のいずれも、プロセス４００の文脈内において適用することができる。
【0109】
図５は、少なくとも１つの実施形態に従った、例示的なデュアルパイプライン化された変調器の構成要素図を示している。図５は、ビットのセットを受け取るように構成された入力５０２を備える、デュアルパイプライン化された変調器５００を示している。デュアルパイプライン化された変調器５００は、少なくとも部分的に、（ｉ）第１のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第１のシンボルにマッピングすることによって、および（ｉｉ）第２のコンスタレーションマッピングを使用して、ビットのセットを第２のシンボルにマッピングすることによって、ビットのセットから複素ベースバンドシンボルを生成するように構成された、パイプライン化されたコンスタレーションポイント生成器５０４をさらに備え、デュアルパイプライン化された変調器５００は、第１のシンボルのために、第１のシングルキャリアチャネル内において、第１のデータ通信リソースを、また第２のシンボルのために、第２のシングルキャリアチャネル内において、第２のデータ通信リソースを選択するように構成された、データ通信リソース選択器５０６をさらに備え、デュアルパイプライン化された変調器５００は、第１のシンボルおよび第２のシンボルを、それぞれの選択されたデータ通信リソースを使用して、送信するように構成された、変調器（図示せず）を有する送信機５０８をさらに備える。もちろん、本開示において説明される実施形態のいずれも、デュアルパイプライン化された変調器５００の文脈内において適用することができる。
【0110】
少なくとも１つの実施形態においては、第１のコンスタレーションマッピングおよび第２のコンスタレーションマッピングは、各々、ビットのセットを異なるコンスタレーション信号ポイントにマッピングする。マッピングは、各々、ビットのセットを異なるＩＱ値にマッピングする。ビットのセットを異なるコンスタレーション信号ポイントにマッピングするために、様々な手段を実施することができる。一例においては、第１のコンスタレーションは、正方形コンスタレーションであり、第２のコンスタレーションは、円形コンスタレーションである。図６および図７は、そのようなものの参考として提供されている。別の例においては、コンスタレーション形状は、ともに、正方形であるが、しかしながら、併置されたコンスタレーションポイントは、異なる２進ワードにマッピングされる。図１０および図１１は、そのようなものの参考として提供されている。もちろん、当業者は、同様に、より多くの例を列挙することができるが、列挙は、決して限定によらず、簡潔にするために、この辺で止めておく。
【0111】
【0112】
【0113】
２ｎ＋１ビットを１つのコンスタレーションシンボルにマッピングする、標準的な２2n+1変調を実行するために、システムは、奇数コンスタレーションマッピングを使用することができる。しかしながら、それは、グレイマッピングペナルティに悩まされることがある。代わりに、本明細書において開示されるシステムおよびプロセスは、より高次の偶数コンスタレーションを使用して、（２ｎ＋１）×２ビットのセットに対して、２つの２(2n+1)×2変調を実行する。変調されたシンボルは、周波数、時間、および空間領域を含むことができる、複数の領域において、送信することができる。これは、デュアルパイプライン化された変調方式と呼ばれ、それは、閾値を上回っている、送信機によって使用されているアクティブな変調スキーマと関連付けられた、ＢＥＲまたはＰＥＲに応答して、実施することができる。２つのコンスタレーションマッピングは、同じであること、または同じでないことができる。例えば、第１のコンスタレーションマッピングは、グレイコードマッピングであることができ、一方、第２のコンスタレーションマッピングは、異なるグレイコードマッピングであることができ、または当業者によって理解されるように、セットパーティションマッピング、もしくは他の任意の等しいサイズの（すなわち、同数のビットをマッピングする）コンスタレーションマッピングであることができる。１つのコンスタレーションマッピングの前に、ビット単位の関数または操作を適用することができる。あるいは、１つのコンスタレーション変調の後に、シンボルレベルの関数または操作を適用することができる。ビット単位およびシンボルレベルの操作の組み合わせを、一緒に適用することができる。このように、変調されたシンボルは、それらが、同じ（２ｎ＋１）×２ビットのセットから生成されたとしても、異なることがある。任意選択で、２つの変調されたシンボルが、同じ同相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分を有さないケースにおいては、Ｉ／Ｑ成分単位のインターリービングをシンボルに適用することができる。例えば、第１の変調されたシンボルのＱ（またはＩ）成分は、Ｉ／Ｑ成分単位のインターリービングの後、第２の変調されたシンボルのＩ（またはＱ）成分になる。その後、２つの変調およびインターリーブされたシンボルは、２つの異なる時間、周波数、および／または空間リソースであることができる、２つの異なるデータ通信リソース上において、送信することができる。そうすることによって、送信されるシンボルのＩおよびＱ成分は、独立したフェージングを経験することができる。受信機側においては、Ｉ／Ｑ成分単位のデインターリービングの後、最尤（ＭＬ）基準を利用することによって、２つの変調されたシンボルを識別することができる。
【0114】
図８は、少なくとも１つの実施形態に従った、２つのシンボル上へのビットのデュアルパイプライン化された変調についての例示的な方式を示している。変調手順が、以下に与えられ、すなわち、（２ｎ＋１）×２ビットを含む、ビット８０２は、２つの異なる信号処理経路、信号経路８０４および信号経路８１２を取り、その後、２つの異なる周波数－時間－空間リソース８１０および８２８に割り当てられる。ｎ＝１であると仮定し、したがって、（２ｎ＋１）×２＝６ビットが、変調される。信号経路８０４においては、ビットのセット８０２は、６４－ＱＡＭ ＭＡＰ８０６において、従来の偶数次数変調方式で変調され、その後、リソース８１０において、周波数サブキャリアｋおよび空間リソースユニットｍに割り当てられる。
【0115】
信号経路８１２においては、ビットのセット８０２は、最初に、機能Ｆ１ ８１４において、事前定義された方式に従って、並べ替えられる。並べ替えられたビット８０２は、６４－ＱＡＭ ＭＡＰ８１８において、従来の偶数次数変調方式を使用して変調される。６４－ＱＡＭ ＭＡＰ８１８は、６４－ＱＡＭ ＭＡＰ８０６と同じであることができ、または異なることができる。その後、６４－ＱＡＭ ＭＡＰ８１８からの変調されたシンボルは、図８に示される、機能Ｆ２ ８２２によって、複素領域内において、異なるコンスタレーションポイントにマッピングすることができる。Ｆ２ ８２２からの新たにマッピングされたシンボルは、事前定義された関数ｐ（τ，ｋ，ｍ）に基づいて、時間－周波数－空間リソース８２８に割り当てられ、ここで、τは、遅延８２６であり、すなわち、信号経路８０２および信号経路８１２におけるシンボルリソースの割り当ての間の時間差である。
【0116】
図９は、少なくとも１つの実施形態に従った、成分単位のインターリービングを用いる、図８の変調方式を示している。図９は、Ｉ／Ｑ成分単位のインターリービングが、信号経路８０４および信号経路８１２から生成される、２つの変調されたシンボルに適用される、シナリオ９００を示している。図９においては、Ｉ／Ｑ成分単位のインターリービングは、インターリーバ９０２において示される。信号経路８０４における第１の変調されたシンボルのＱ（またはＩ）成分は、インターリーバ９０２におけるＩ／Ｑ成分単位のインターリービングの後、信号経路８１２における第２の変調されたシンボルのＩ（またはＱ）成分になる。新たにマッピングされた第２の変調されたシンボルは、事前定義された関数ｐ（τ，ｋ，ｍ）に基づいて、時間－周波数－空間リソース９０６に割り当てられ、ここで、τは、遅延９０４であり、すなわち、信号経路８０２および信号経路８１２におけるシンボルリソースの割り当ての間の時間差である。
【0117】
説明された方式は、システムの時間／周波数／空間ダイバーシティを増加させることができることに留意されたい。したがって、それは、任意のコンスタレーションサイズに拡張することができ、奇数コンスタレーションマッピングに制限されない。上で言及された方式においては、Ｕ＝２ｎ＋１ビットを１つのシンボルにマッピングするために、等価的に、２Ｕビットを、より高次のコンスタレーションマッピングを用いる、２つのシンボルにマッピングすることができる。これは、ＪＵビットを、２ＪＵ個のコンスタレーションを使用する、Ｊ個のシンボルにマッピングすることに一般化することができ、結果のＪ個のシンボルは、時間、周波数、および／または空間領域にわたって、分散させることができる。
【0118】
デュアルパイプライン化された変調の使用は、送信機が使用することができる、多くの変調モードのうちの１つであることができ、したがって、それは、送信機によって、受信機に伝達することができる。例えば、８０２．１１フレームフォーマット内において、デュアルパイプライン化された変調の使用を示すために、ＰＬＣＰヘッダ内のシグナリングフィールドを使用することができる。デュアルパイプライン化された変調を送信および受信する能力も、シグナリングを介して、送信機と受信機との間において交換することができる。
【0119】
ｐ（τ，ｋ，ｍ）は、時間／周波数／空間リソースをＪ個の変調されたシンボルに割り当てるための関数である。関数は、単一の送信のために事前定義すること、または規格によって指定することができる。一般に、それは、時間、周波数、および空間ストリームの関数である。しかしながら、それは、３つの次元の各々の提示を必要としないことができる。例えば、
ｐ（τ，ｋ，ｍ）＝ｐ（ｋ）であり、これは、それが、周波数だけの関数であることを意味する。例えば、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡまたはＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ風のマルチキャリア波形を用いると、周波数インデックスは、サブキャリアインデックスであることができる。関数は、周波数ダイバーシティを獲得するために、慎重に設計することができる。例えば、１つの設計基準は、Ｊ個のシンボルを、コヒーレンス帯域幅によって、分離することであることができる。別の例として、シングルキャリア波形を用いると、周波数インデックスは、通信チャネルの中心周波数であることができる。
ｐ（τ，ｋ，ｍ）＝ｐ（ｋ）であり、これは、それが、周波数だけの関数であることを意味する。例えば、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡまたはＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ風のマルチキャリア波形を用いると、周波数インデックスは、サブキャリアインデックスであることができる。関数は、周波数ダイバーシティを獲得するために、慎重に設計することができる。例えば、１つの設計基準は、Ｊ個のシンボルを、コヒーレンス帯域幅によって、分離することであることができる。別の例として、シングルキャリア波形を用いると、周波数インデックスは、通信チャネルの中心周波数であることができる。
【0120】
ｐ（τ，ｋ，ｍ）＝ｐ（τ）であり、これは、それが、時間だけの関数であることを意味する。例えば、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡまたはＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ似のマルチキャリア波形を用いると、時間は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルインデックスを参照することができる。シングルキャリア送信を用いると、時間は、チップインデックスを参照することができる。関数は、信号経路間の遅延または処理時間差に基づくことができる。関数は、時間ダイバーシティを獲得するために、慎重に設計することができる。例えば、１つの設計基準は、Ｊ個のシンボルを、コヒーレンス時間によって、分離することであることができる。
【0121】
ｐ（τ，ｋ，ｍ）＝ｐ（ｍ）であり、これは、それが、空間ストリームだけの関数であることを意味する。例えば、それは、空間ストリームインデックスまたは時空間ストリームインデックスを参照することができる。
【0122】
代替的実施形態においては、関数ｐ（τ，ｋ，ｍ）は、ｐ（τ，ｋ，ｍ）として、すなわち、上述されたパラメータの組み合わせとして、定義することができる。
【0123】
図１０は、少なくとも１つの実施形態に従った、第１の例示的な６４－ＱＡＭセットパーティションマッピングを示している。特に、図１０は、第１の６４－ＱＡＭセットパーティションマッピング１０００を示している。本明細書において開示されるデュアルパイプライン化された変調方式を用いると、システムは、６ビットを２つのシンボルにマッピングすることができ、各々は、異なる６４－ＱＡＭ変調マッピングを用いる。グレイコード組織化されたコンスタレーションポイントは、最適でないことがあり、第１および第２の６４－ＱＡＭ変調マッピングのために、セットパーティション分散を使用することができる。第１の例示的なセットパーティションマッピングが、図１０に示されている。
【0124】
図１１は、少なくとも１つの実施形態に従った、図１０の第１の例示的な６４－ＱＡＭセットパーティションマッピングから生成された、第２の例示的な６４－ＱＡＭセットパーティションマッピングを示している。特に、図１１は、マッピング１０００から生成された、第２の６４－ＱＡＭセットパーティションマッピング１１００を示している。一例においては、第２の信号処理経路において、システムは、同じ６ビットを、別のマッピングを通して、別の６４－ＱＡＭコンスタレーションポイントにマッピングする。第２のマッピングを生成するために、以下の手順を使用することができる。
【0125】
第１のマッピングＭ1、Ｍ1：｛［ｂ1，ｂ2，．．．，ｂK］｝→ｍＤ＋ｉ ｎＤは、Ｎ×Ｎ行列によって表すことができ、各成分は、２進系列または２進系列に関連する整数であり、
ここで、Ｋ＝ｌｏｇ2（Ｎ・Ｎ）であり、Ｄは、２つのコンスタレーションポイント間の最小距離である。したがって、２進系列は、図１０に示されるように、ｍ×ｎグリッド内に配置された、複素シンボルにマッピングすることができる。６４－ＱＡＭ変調を用いる、この例においては、Ｎ＝８、Ｋ＝６であり、Ｍ1：（［１ １ １ ０ ０ ０］）＝－４Ｄ＋ｉ ４Ｄ、およびＭ1：（［１ ０ ０ １ ０ ０］）＝Ｄ＋ｉ Ｄを得る。
ここで、Ｋ＝ｌｏｇ2（Ｎ・Ｎ）であり、Ｄは、２つのコンスタレーションポイント間の最小距離である。したがって、２進系列は、図１０に示されるように、ｍ×ｎグリッド内に配置された、複素シンボルにマッピングすることができる。６４－ＱＡＭ変調を用いる、この例においては、Ｎ＝８、Ｋ＝６であり、Ｍ1：（［１ １ １ ０ ０ ０］）＝－４Ｄ＋ｉ ４Ｄ、およびＭ1：（［１ ０ ０ １ ０ ０］）＝Ｄ＋ｉ Ｄを得る。
【0126】
行／列置換操作Ｐ：｛［１：Ｎ］｝→｛［１：Ｎ］｝を定義することができ、それは、整数ｎ∈［１：Ｎ］を、別の整数Ｐ（ｎ）∈［１：Ｎ］にマッピングする。マッピングは、１対１であることができる。第２のマッピングＭ2は、Ｍ2：｛［ｂ1，ｂ2，．．．，ｂK］｝→Ｐ（ｍ）Ｄ＋ｉ Ｐ（ｎ）Ｄによって表すことができ、ｍおよびｎは、第１のマッピングＭ1から来ている。
【0127】
上述された手順に基づいて、置換操作Ｐの選択は、関心のあるものであることができる。様々なマッピング方式は、異なる置換操作を必要とすることができる。この例においては、置換操作Ｐ＝［３ ７ ４ ５ １ ８ ２ ６］が、使用される。結果のコンスタレーションマッピングは、マッピング１１００として、図１１に示されている。
【0128】
図１２は、少なくとも１つの実施形態に従った、ＡＷＧＮチャネル上におけるデュアルパイプライン化された変調のＢＥＲ性能結果を示している。図１２は、ＡＷＧＮチャネル上におけるシミュレーション結果１２００を示している。ベースライン変調は、８－ＱＳＫであり、それは、ＭＬ基準を使用するジョイント検出を用いる、本明細書において教示されるデュアルパイプライン化された変調方法よりも約１．５ｄＢ悪い。
【0129】
デュアルパイプライン化された変調データの信頼性の高い送信および受信のために、受信機は、データ通信リソース割り当て関数についての正確な知識を有さなければならない。これは、複数の方法で達成することができる。
【0130】
デュアルパイプライン化された変調の使用は、送信機によって伝達することができる。送信機によって使用されるモードを示すために、例えば、８０２．１１フレームフォーマット内において、ＰＬＣＰヘッダ内のシグナリングフィールドを使用することができる。デュアルパイプライン化された変調が、オンまたはオフであることができるように、デュアルパイプライン化された変調が、実施される場合、送信機によって、２値インジケータを伝達することができる。パイプライン化された変調が使用されたかどうかを示すために、例えば、８０２．１１フレームフォーマット内において、ＰＬＣＰヘッダ内のシグナリングフィールドを使用することができる。この方式においては、事前定義されたリソース割り当て関数が、使用されなければならない。
【0131】
より高い柔軟性のために、いくつかの実施形態においては、リソース割り当ては、事前定義されないが、代わりに、関数ｐ（τ，ｋ，ｍ）、ｐ（ｋ）、ｐ（ｔ）、またはｐ（ｍ）によって定義される。そのようなシナリオにおいては、関数の形式は、シグナリング方式の一部でなければならない。関数出力を変更する、いずれのパラメータの変化も、シグナリング方式の一部でなければならない。このシグナリングは、クローズドループプロセス、またはオープンループプロセスであることができる。
【0132】
オープンループプロセスにおいては、ＡＰは、ＳＴＡからのアップリンク送信中に、以下のうちの、すなわち、（ドップラ推定を使用する）コヒーレンス時間、（チャネル推定および周波数選択性を使用する）コヒーレンス周波数、ならびに（チャネル推定を使用する）受信アンテナ相関のうちの１つまたは複数を測定する。測定された推定値に基づいて、リソースマッピングのためのパラメータが、選択される。これらのパラメータは、ＰＬＣＰヘッダの一部として送信される。デュアルパイプライン化された変調の使用可能性についてのフィールド、および異なるパラメータを示すためのサブフィールドは、規格化することができる。
【0133】
クローズドループプロセスにおいては、ＡＰは、ＮＤＰ、またはサウンディング基準シンボルを送信する。ＮＤＰを使用して、ＳＴＡは、以下のうちの、すなわち、（ドップラ推定を使用する）コヒーレンス時間、（チャネル推定および周波数選択性を使用する）コヒーレンス周波数、ならびに（チャネル推定を使用する）受信アンテナ相関のうちの１つまたは複数を測定する。測定された推定値に基づいて、リソースマッピングのためのパラメータが、選択される。ＳＴＡは、これらのパラメータを、フィードバック報告の一部として送信する。フィードバック報告は、制御または管理フレームの一部であることができる。フィードバック報告は、同様に、データ上にピギーバックすることができる。
【0134】
ＳＴＡは、それが推定したパラメータを用いて、デュアルパイプライン化された変調を使用するように要求することができる。デュアルパイプライン化された変調が、送信において、すでに使用されており、ＳＴＡが、パラメータの別のセットのほうがより良好であることができると識別した場合、それは、そのことをＡＰに報告する。ＳＴＡは、それが推定したパラメータを用いて、デュアルパイプライン化された変調を使用するように要求することができる。ＳＴＡが、特定のシナリオにおいて、ＡＰは、デュアルパイプライン化された変調を使用すべきではないと識別した場合、それは、代わりに、フィードバックにおいて、そのことを示す。デュアルパイプライン化された変調のモードを初期化する前に、デュアルパイプライン化された変調を送信／受信する能力も、送信機と受信機との間において、交換することができる。
【0135】
本開示の以下の部分は、様々な選択されたデータ通信リソースにわたる、時間、空間、および周波数分割を達成する例示的な手段について重点的に示す。デュアルパイプライン化された変調は、ＳＣ ＭＩＭＯおよび／またはＳＣマルチチャネルのケースに適用することができる。
【0136】
ビットは、Ｋビットセットに区分される。各Ｋビットセットは、２つの信号経路（すなわち、２つのパイプライン）を使用して、２つのシンボルにマッピングすることができる。より詳細には、符号化されるビットの総数は、Ｎである。Ｋは、コンスタレーションマッピングサイズまたは次数に関連する。ＢＰＳＫ変調、または１ビットを１シンボルに変調する方式が、従来の条件において、通常通り、使用される場合、２つの（２ビットを１シンボルに変調する、すなわち、Ｋ＝２である）ＱＰＳＫパイプライン化変調が、好ましいものであることができる。ＱＰＳＫ変調、または２ビットを１シンボルに変調する方式が、従来のものである場合、２つの（４ビットを１シンボルに変調する、すなわち、Ｋ＝４である）１６－ＱＡＭパイプライン化変調が、好ましいものであることができる。８ＰＳＫ変調、または３ビットを１シンボルに変調する方式が、従来の方式において、通常通り、使用される場合、２つの（４ビットを１シンボルに変調する、すなわち、Ｋ＝４である）１６－ＱＡＭパイプライン化変調を、同様に、利用することができる。例えば、２つ以上のパイプを用いるパイプライン変調方式を使用する、第Ｎのビットセット（ＣKN，ＣKN+1，．．．，ＣKN+K-1）は、送信されるコンスタレーションポイントである、２つのシンボルＳ2NおよびＳ2N+1にマッピングすることができる。
【0137】
ＭＩＭＯ送信に関して、第Ｎのビットセットから生成される第１のシンボルは、第１の空間データストリームのためのＳＣブロックＡ上において、第Ｕのシンボルに割り当てることができ、一方、第Ｎのビットセットから生成される第２のシンボルは、第２の空間データストリームのためのＳＣブロックＢ上において、第Ｖのシンボルに割り当てることができる。その後、第（Ｎ＋１）のビットセットから生成される第１のシンボルは、第２のデータストリームのためのＳＣブロックＡ上において、第Ｕのシンボルに割り当てることができ、一方、第（Ｎ＋１）のビットセットから生成される第２のシンボルは、第１のデータストリームのためのＳＣブロックＢ上において、第Ｖのシンボルに割り当てることができる。ここでは、例として、第Ｎのビットセットおよび第（Ｎ＋１）のビットセットを使用したが、しかしながら、いくつかの実施形態においては、それらは、隣接するビットセットでないことができることに留意されたい。
【0138】
図１３は、少なくとも１つの実施形態に従った、時間的ずれのない２つのＭＩＭＯストリームの視覚的表現を示している。図１３においては、Ａ＝Ｂ、およびＵ＝Ｖであり、したがって、２つのＭＩＭＯストリームの間において、時間的ずれは、適用されない。図１３は、ビットの２つのセット１３０２、１３０４と、２つのＭＩＭＯストリームである空間ストリーム１３０６、１３０８と、ＳＣブロック１３１０と、４つの割り当てられたシンボル１３１２～１３１８とを含む、概要１３００を示しており、シンボル１３１２、１３１４は、ビット１３０２を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成され、シンボル１３１６、１３１８は、ビット１３０４を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成される。ビット１３０２から生成される、第１の複素コンスタレーションシンボル１３１２は、ＳＣブロック１３１０内のシンボル１３１２および空間ストリーム１３０６に割り当てられ、一方、ビット１３０２から生成される、第２の複素コンスタレーションシンボルは、ＳＣブロック１３１０内のシンボル１３１４および空間ストリーム１３０８に割り当てられる。ビット１３０４から生成される、シンボル１３１６、１３１８のペアは、２つの空間ストリーム１３０６、１３０８内の、シンボル１３１２、１３１４よりも後の（または場合によっては、前の）時間スロット内に割り当てられる。
【0139】
図１４は、少なくとも１つの実施形態に従った、時間的ずれのある２つのＭＩＭＯストリームの視覚的表現を示している。図１４においては、Ｂ＝Ａ＋Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ、およびＵ＝Ｖであり、したがって、２つのチャネルの間において、ＳＣブロックを単位とする時間的ずれが、存在する。図１４は、ビットの２つのセット１４０２、１４０４と、２つのＭＩＭＯストリームである空間ストリーム１４０６、１４０８と、ＳＣブロック１４１０、１４１２と、４つの割り当てられたシンボル１４１４～１４２０とを含む、概要１４００を示しており、シンボル１４１４、１４１６は、ビット１４０２を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成され、シンボル１４１８、１４２０は、ビット１４０４を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成される。ビット１４０２から生成される、第１の複素コンスタレーションシンボル１４１４は、ＳＣブロック１４１０内のシンボル１４１４および空間ストリーム１４０６に割り当てられ、一方、ビット１４０２から生成される、第２の複素コンスタレーションシンボルは、ＳＣブロックＢ内のシンボル１４１６および空間ストリーム１４０８に割り当てられる。ビット１４０４から生成される、シンボル１４１８は、ＳＣブロック１４１２および空間ストリーム１４０６に割り当てられ、一方、ビット１４０４から生成される、シンボル１４２０は、ＳＣブロック１４１０および空間ストリーム１４０８に割り当てられる。
【0140】
一例においては、Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔは、小さい数、例えば、１であることができる。このように、隣接する２つのＳＣブロックは、ＳＣブロックペアを形成することができる。ＭＩＭＯストリーム上のＳＣブロックペア内に、シンボル１４１４～１４１６のペアを割り当てることができる。別の例においては、Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔは、使用されるＳＣブロックの総数の半分、例えば、Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ＝Ｎ＿ＳＣ＿ｂｌｏｃｋ／２であることができる。Ｎ＿ＳＣ＿ｂｌｏｃｋが奇数であるケースにおいては、Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ＝（Ｎ＿ＳＣ＿ｂｌｏｃｋ＋１）／２である。このように、ＳＣブロック１４１０、１４１２は、ＳＣブロックペアを形成することができる。
【0141】
図１５は、少なくとも１つの実施形態に従った、時間的ずれのない４つのＭＩＭＯストリームの視覚的表現を示している。図１５は、ビットの２つのセット１５０２、１５０４と、４つのＭＩＭＯストリームである空間ストリーム１５０６～１５１２と、ＳＣブロック１５１４と、４つの割り当てられたシンボル１５１６～１５２２とを含む、概要１５００を示しており、シンボル１５１６、１５１８は、ビット１５０２を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成され、シンボル１５２０、１５２２は、ビット１５０４を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成される。ビット１５０２から生成される、第１の複素コンスタレーションシンボル１５１６は、ＳＣブロック１５１４および空間ストリーム１５０６に割り当てられ、一方、ビット１５０２から生成される、第２の複素コンスタレーションシンボル１５１８は、ＳＣブロック１５１４および空間ストリーム１５０８に割り当てられる。ビット１５０４から生成される、シンボル１５２０、１５２２のペアは、２つの空間ストリーム１５１０、１５１２内に割り当てられる。方式は、８つのストリームのケースなどに拡張することができる。そのケースにおいては、第４のストリームから第８のストリームのためのＳＣブロック１５１４内のシンボルスロットに割り当てられる４つのシンボルをそれぞれ生成するために、第（Ｎ＋２）のビットセットおよび第（Ｎ＋３）のビットセットを使用することができる。
【0142】
もちろん、他の多くのリソース割り当て例を、同様に、列挙することができる。時間ダイバーシティ、空間ダイバーシティ、および周波数ダイバーシティの組み合わせは、ＳＮＲを改善する助けとなる。
【0143】
チャネルボンディング／アグリゲーションシナリオを含む、マルチチャネル送信に関して、第Ｎのビットセットから生成される第１のシンボルは、第１のチャネルのためのＳＣブロックＡ上において、第Ｕのシンボルに割り当てることができ、一方、第Ｎのビットセットから生成される第２のシンボルは、第２のチャネルのためのＳＣブロックＢ上において、第Ｖのシンボルに割り当てることができる。その後、第（Ｎ＋１）のビットセットから生成される第１のシンボルは、第２のチャネルのためのＳＣブロックＡ上において、第Ｕのシンボルに割り当てることができ、一方、第（Ｎ＋１）のビットセットから生成される第２のシンボルは、第１のチャネルのためのＳＣブロックＢ上において、第Ｖのシンボルに割り当てることができる。ここでは、例として、第Ｎのビットセットおよび第（Ｎ＋１）のビットセットを使用したが、いくつかの実施形態においては、それらは、隣接するビットセットでないことができることに留意されたい。再び、様々なリソース割り当ての可能性を理解する助けとして役立つように、図１３～図１５を視覚的参考として使用することができる。特に、マルチチャネル実施形態は、以下のように理解することができ、すなわち、図１３においては、Ａ＝Ｂ、およびＵ＝Ｖであり、したがって、２つの異なるチャネルの間において、時間的ずれは、適用されない。代替的実施形態においては、図１３は、ビットの２つのセット１３０２、１３０４と、２つの別個のチャネル１３０６、１３０８と、ＳＣブロック１３１０と、４つの割り当てられたシンボル１３１２～１３１８とを含む、概要１３００を示しており、シンボル１３１２、１３１４は、ビット１３０２を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成され、シンボル１３１６、１３１８は、ビット１３０４を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成される。ビット１３０２から生成される、第１の複素コンスタレーションシンボル１３１２は、ＳＣブロック１３１０内のシンボル１３１２およびチャネル１３０６に割り当てられ、一方、ビット１３０２から生成される、第２の複素コンスタレーションシンボルは、ＳＣブロック１３１０内のシンボル１３１４およびチャネル１３０８に割り当てられる。ビット１３０４から生成される、シンボル１３１６、１３１８のペアは、２つの別個のチャネル１３０６、１３０８内の、シンボル１３１２、１３１４よりも後の（または場合によっては、前の）時間スロット内に割り当てられる。
【0144】
同様に、代替的実施形態においては、図１４は、時間的ずれのある２つのチャネルの視覚的表現を示している。図１４においては、Ｂ＝Ａ＋Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ、およびＵ＝Ｖであり、したがって、２つのチャネルの間において、ＳＣブロックを単位とする時間的ずれが、存在する。図１４は、ビットの２つのセット１４０２、１４０４と、２つのチャネル１４０６、１４０８と、ＳＣブロック１４１０、１４１２と、４つの割り当てられたシンボル１４１４～１４２０とを含む、概要１４００を示しており、シンボル１４１４、１４１６は、ビット１４０２を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成され、シンボル１４１８、１４２０は、ビット１４０４を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成される。ビット１４０２から生成される、第１の複素コンスタレーションシンボル１４１４は、ＳＣブロック１４１０内のシンボル１４１４およびチャネル１４０６に割り当てられ、一方、ビット１４０２から生成される、第２の複素コンスタレーションシンボルは、ＳＣブロックＢ内のシンボル１４１６およびチャネル１４０８に割り当てられる。ビット１４０４から生成される、シンボル１４１８は、ＳＣブロック１４１２およびチャネル１４０６に割り当てられ、一方、ビット１４０４から生成される、シンボル１４２０は、ＳＣブロック１４１０およびチャネル１４０８に割り当てられる。
【0145】
一例においては、Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔは、小さい数、例えば、１であることができる。このように、隣接する２つのＳＣブロックは、ＳＣブロックペアを形成することができる。２つのチャネル上のＳＣブロックペア内に、シンボル１４１４～１４１６のペアを割り当てることができる。別の例においては、Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔは、使用されるＳＣブロックの総数の半分、例えば、Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ＝Ｎ＿ＳＣ＿ｂｌｏｃｋ／２であることができる。Ｎ＿ＳＣ＿ｂｌｏｃｋが奇数であるケースにおいては、Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ＝（Ｎ＿ＳＣ＿ｂｌｏｃｋ＋１）／２である。このように、ＳＣブロック１４１０、１４１２は、ＳＣブロックペアを形成することができる。
【0146】
代替的実施形態においては、図１５は、時間的ずれのない４つのチャネルの視覚的表現を示している。図１５は、ビットの２つのセット１５０２、１５０４と、４つのチャネル１５０６～１５１２と、ＳＣブロック１５１４と、４つの割り当てられたシンボル１５１６～１５２２とを含む、概要１５００を示しており、シンボル１５１６、１５１８は、ビット１５０２を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成され、シンボル１５２０、１５２２は、ビット１５０４を使用して、デュアルパイプライン化された変調を介して、生成される。ビット１５０２から生成される、第１の複素コンスタレーションシンボル１５１６は、ＳＣブロック１５１４およびチャネル１５０６に割り当てられ、一方、ビット１５０２から生成される、第２の複素コンスタレーションシンボル１５１８は、ＳＣブロック１５１４およびチャネル１５０８に割り当てられる。ビット１５０４から生成される、シンボル１５２０、１５２２のペアは、２つのチャネル１５１０、１５１２内に割り当てられる。方式は、８つのチャネルのケースなどに拡張することができる。そのケースでは、第４のチャネルから第８のチャネルのためのＳＣブロック１５１４内のシンボルスロットに割り当てられる４つのシンボルをそれぞれ生成するために、第（Ｎ＋２）のビットセットおよび第（Ｎ＋３）のビットセットを使用することができる。
【0147】
マルチチャネル（キャリアアグリゲーション／チャネルボンディング）およびマルチストリームＭＩＭＯの両方を利用する、実施形態においては、最初に、符号化ビット（または非符号化ビット）を、２つのストリームに分節することができる。その後、各ストリーム毎に、本開示のデュアルパイプライン化された変調を適用することができ、２つのパイプラインから来た２つのシンボルは、異なるチャネルまたはサブチャネルに割り当てられる。あるいは、符号化ビット（または非符号化ビット）は、最初に２つのチャネルセグメントに分節することができる。その後、それらは、本明細書において説明されるデュアルパイプライン化された変調を使用し、変調することができる。デュアルパイプライン化された変調から来た２つのシンボルは、異なる空間ストリームに割り当てることができる。
【0148】
上述の方法においては、ＳＣブロックＡ（例えば、ＳＣブロック１３１０、１４１０、１５１４）、およびＳＣブロックＢ（例えば、ＳＣブロック１４１２）は、隣接するＳＣブロックであることができる。８０２．１１ａｄにおいては、各ＳＣブロックは、４４８個のシンボルを搬送する。８０２．１１ａｙ、または将来のシステムにおいては、他の個数を適用することができる。あるいは、ＳＣブロックＡおよびＳＣブロックＢは、時間的に分離することができる。例えば、Ｎblocksの総数を送信することができる場合、ＳＣブロックＡおよびＢは、Ｎblocks／２によって分離することができ、すなわち、Ｂ＝Ａ＋Ｎblocks／２であることができる。
【0149】
ＯＦＤＭ ＰＨＹは、互換性問題のせいで、いくつかの８０２．１１規格には含まれない。さらに、現在の８０２．１１ａｄ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵを用いると、ＳＴＦおよびＣＥＦは、シングルキャリア（ＳＣ）変調される波形であり、一方、ヘッダおよびデータフィールドは、ＯＦＤＭ波形を使用する。２つの波形は、異なるサンプリングレートを有し、それは、図３の説明中に言及されたように、ＯＦＤＭ波形についてのアップサンプリングおよびフィルタリングを必要とする。したがって、フィルタが、送信機側において指定されなければならず、受信機が、ＳＣ ＣＥＦに基づいて獲得されたチャネル推定結果を補償し、それをヘッダ／データフィールドに適用することができるように、受信機側において知られなければならない。少なくとも上で言及された複雑さのせいで、ＯＦＤＭ ＰＰＤＵフォーマットは、修正可能であって、再設計される。少なくともこの問題に取り組むための方法および手順が、以下の段落において開示される。
【0150】
図１６は、少なくとも１つの実施形態に従った、例示的な新しいＥＤＭＧ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵを示している。一実施形態においては、例示的な新しいＥＤＭＧ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵは、図１６に示されるように、ＳＣ部１６０２と、ＯＦＤＭ部１６１２とを含む。
【0151】
限定することなく、レガシＳＴＦ（Ｌ－ＳＴＦ１６０４）、レガシＣＥフィールド（Ｌ－ＣＥ１６０６）、およびレガシヘッダ（Ｌ－Ｈｅａｄｅｒ１６０８）、ならびにＥＤＭＧヘッダＡ１６１０から成ることができる、ＳＣ部１６０２は、ＳＣ変調を使用して、変調される。
【0152】
限定することなく、ＯＦＤＭ用のＥＤＭＧ ＳＴＦ（ＥＤＭＧ－Ｏ－ＳＴＦ１６１４）と、ＯＦＤＭ用のＥＤＭＧ ＣＥＦ（ＥＤＭＧ－Ｏ－ＣＥ１６１６）と、ＥＤＭＧヘッダＢ（ＥＤＭＧ Ｈｅａｄｅｒ－Ｂ１６１８）と、ヘッダ１６２０と、データ１６２２とから成ることができる、ＯＦＤＭ部１６１２は、ＯＦＤＭを使用して、変調される。Ｌ－ＨｅａｄｅｒまたはＥＤＭＧ－Ｈｅａｄｅｒ－Ａは、現在のＰＰＤＵがＯＦＤＭか、それともＳＣか、およびＰＰＤＵの残りの持続時間を示すための信号を有する。
【0153】
この設計においては、ＯＦＤＭ部１６１２は、ＯＦＤＭ波形を用いて送信される、それ自体のＣＥＦを有し、受信機は、レガシＳＣ部１６０２からのチャネル推定を使用する必要がないことに留意されたい。
【0154】
８０２．１１ａｄにおいては、制御ＰＨＹが、最低データレート送信として定義される。ビームフォーミングトレーニングの前に送信されなければならないフレームは、制御ＰＨＹ ＰＰＤＵを使用することができる。したがって、制御ＰＨＹ送信の信頼性の改善は、特に低ＳＮＲ状況において、価値がある。少なくともこの懸案に取り組むための方法および手順が、この次のセクションにおいて開示される。
【0155】
図１７は、少なくとも１つの実施形態に従った、制御ＰＨＹのための例示的な送信ブロック図を示している。図１７は、スクランブラ１７０２と、ＬＤＰＣエンコーダ１７０４と、差動エンコーダ１７０６と、拡散１７０８と、インターリーバ１７１０と、Ｐｉ／２－ＢＰＳＫ１７１２とを含む、送信ブロック図１７００を示している。そのような実施形態においては、インターリーバ１７１０は、３２×拡散１７０８の後、Ｐｉ／２－ＢＰＳＫ１７１２変調の前に、使用される。インターリーバ１７１０の少なくとも１つの目的は、拡散されたビットをさらに分散させることであり、したがって、良好なビットは、バースト性エラーを補償する助けとなることができる。
【0156】
図１８は、少なくとも１つの実施形態に従った、ＳＵ／ＭＵ ＭＩＭＯをサポートすることができる、ＰＰＤＵ構造を示している。特に、図１８は、ＳＣ部１８０２と、ＯＦＤＭ部１８０４とを有する、ＰＰＤＵ構造１８００を示している。ＰＰＤＵ構造１８００は、２つのチャネル、チャネル１８０６、１８０８を含む。
【0157】
図１９は、少なくとも１つの実施形態に従った、チャネルボンディングまたはチャネルアグリゲーションをサポートすることができる、ＰＰＤＵ構造を示している。特に、図１９は、ＳＣ部１９０２と、ＯＦＤＭ部１９０４とを有する、ＰＰＤＵ構造１９００を示している。ＰＰＤＵ構造１９００は、２つのチャネル、チャネル１９０６、１９０８を含む。ＯＦＤＭ部１９０４は、チャネル１９０６およびチャネル１９０８の両方によって共用される、アグリゲートされた部分である。
【0158】
好ましい実施形態においては、本発明の特徴および要素が、特定の組み合わせで説明されたが、各特徴または要素は、好ましい実施形態の他の特徴および要素を伴わずに単独で使用することができ、または本発明の他の特徴および要素を伴った、もしくは伴わない、様々な組み合わせで使用することができる。
【0159】
本明細書において説明されるソリューションは、８０２．１１の特定のプロトコルを考えているが、本明細書において説明されるソリューションは、このシナリオに制限されず、他の無線システムにも同様に適用可能であることが理解される。
【0160】
上では、特徴および要素が、特定の組み合わせで説明されたが、各特徴または要素は、単独で使用することができ、または他の特徴および要素との任意の組み合わせで使用することができることを当業者は理解されよう。加えて、本明細書で説明された方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行される、コンピュータ可読媒体内に包含された、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実施することができる。コンピュータ可読媒体の例は、（有線または無線接続上で送信される）電子信号、およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにＣＤ－ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含むが、それらに限定されない。ソフトウェアと連携するプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータにおいて使用するための無線周波数送受信機を実施することができる。
【0161】
上述の明細書においては、特定の実施形態が、説明された。しかしながら、当業者は、以下の特許請求の範囲において説明される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更および改変を施すことができることを理解する。したがって、本明細書および図は、制限的な意味ではなく、説明的な意味に解釈されるべきであり、すべてのそのような変更は、本教示の範囲内に含まれることが意図されている。
【0162】
利益、利点、問題に対するソリューション、およびいずれかの利益、利点、またはソリューションを生じさせ、またはより顕著にすることができる任意の要素は、いずれかまたはすべての請求項の重要な、必要とされる、または必須の特徴または要素として解釈されるべきではない。本発明は、本出願の係属中に行われた任意の修正、および公表されたそれらの請求項のすべての均等物を含む、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される。
【0163】
さらに、本文書においては、第１および第２、ならびに上および下などの、関係を示す語は、そのようなエンティティまたはアクションの間の何らかの実際のそのような関係または順序を必ずしも必要とせずに、または暗示せずに、１つのエンティティまたはアクションを別のエンティティまたはアクションから区別するためだけに、使用されることがある。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という語、またはそれらの他の任意の活用形は、要素のリストを含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）、有する（ｈａｓ）、含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）、含む（ｃｏｎｔａｉｎｓ）、プロセス、方法、物品、または装置が、それらの要素だけを含むのではなく、明白に列挙されていない、またはそのようなプロセス、方法、物品、もしくは装置にとって本質的な、他の要素も含むことができるように、非排他的な包含をカバーすることが意図されている。「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ．．．ａ」、「ｈａｓ．．．ａ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ．．．ａ」、「ｃｏｎｔａｉｎｓ．．．ａ」に後続する要素は、その要素を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）、有する（ｈａｓ）、含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）、含む（ｃｏｎｔａｉｎｓ）、プロセス、方法、物品、または装置内における、追加の同一の要素の存在を、さらなる制約なしに、排除しない。「ａ」および「ａｎ」という語は、本明細書においては、明示的に特段の指摘がない限り、１つまたは複数として定義される。「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、「本質的に（ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ）」、「近似的に（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「約（ａｂｏｕｔ）」、またはそれらの他の任意の異形は、当業者によって理解されるように、～に近いこととして定義され、非限定的な一実施形態においては、その語は、１０％以内であると定義され、別の実施形態においては、５％以内、別の実施形態においては、１％以内、別の実施形態においては、０．５％以内であると定義される。本明細書において使用される場合、「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という語は、必ずしも直接的でなく、また必ずしも機械的でなく、接続されることとして定義される。ある方法で「構成された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」デバイスまたは構造は、少なくともその方法で構成されるが、列挙されていない方法でも構成されることができる。
【0164】
いくつかの実施形態は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、カスタマイズされたプロセッサ、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの、１つまたは複数の汎用または専用プロセッサ（または「処理デバイス」）と、本明細書において説明される方法および／または装置の機能のうちのいくつか、ほとんど、またはすべてを、ある非プロセッサ回路と連携して実施するように、１つまたは複数のプロセッサを制御する、（ソフトウェアおよびファームウェアの両方を含む）固有のストアドプログラム命令とから成ることができることが理解されよう。あるいは、いくつかまたはすべての機能は、ストアドプログラム命令を有さない状態機械によって、または各機能もしくは機能のあるもののいくつかの組み合わせが、カスタムロジックとして実施される、１つもしくは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内において、実施することができる。もちろん、２つの手法の組み合わせを使用することができる。
【0165】
したがって、本開示のいくつかの実施形態、またはそれらの部分は、１つまたは複数の処理デバイスを、有形なコンピュータ可読メモリデバイス内に記憶された、１つまたは複数のソフトウェア構成要素（例えば、プログラムコード、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなど）と組み合わせることができ、それらは、組み合わされて、本明細書において説明された機能を実行する明確に構成された装置を形成する。特別にプログラムされたデバイスを形成する、これらの組み合わせは、本明細書においては、一般に、「モジュール」と呼ばれることがある。モジュールのソフトウェア構成要素部分は、任意のコンピュータ言語で書くことができ、一体的コードベースの一部であることができ、またはオブジェクト指向コンピュータ言語において一般的であるように、より個別的なコード部分として開発することができる。加えて、モジュールは、複数のコンピュータプラットフォーム、サーバ、および端末などにわたって、分散させることができる。与えられたモジュールは、別個のプロセッサデバイスおよび／またはコンピューティングハードウェアプラットフォームが、説明された機能を実行するように、実施することさえできる。
【0166】
さらに、実施形態は、本明細書において説明され、特許請求される方法を実行するように、（例えば、プロセッサを含む）コンピュータをプログラムするための、コンピュータ可読コードがその上に記憶された、コンピュータ可読記憶媒体として、実施することができる。そのようなコンピュータ可読記憶媒体の例は、限定することなく、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、光記憶デバイス、磁気記憶デバイス、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブルリードオンリメモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラマブルリードオンリメモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ）、およびフラッシュメモリを含む。さらに、当業者が、おそらくは、多大な労力、ならびに例えば、利用可能な時間、現在の技術、および経済的な考慮によって動機づけられた、多くの設計上の選択にもかかわらず、本明細書において開示される概念および原理によって導かれたときに、最小限の実験を用いて、そのようなソフトウェア命令およびプログラム、ならびにＩＣを生成することを容易に可能にすることが期待される。
【0167】
本開示の要約書は、読者が、本技術開示の本質を迅速に確認することを可能にするために、提供される。それは、それが、特許請求の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないという理解とともに、提出される。加えて、上述の詳細な説明においては、開示を簡素化する目的で、様々な実施形態において、様々な特徴が、一緒にグループ化されたことを理解することができる。開示のこの方法は、特許請求される実施形態が、各請求項において明示的に列挙されたものよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして、解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が、反映するように、発明の主題は、単一の開示された実施形態のすべての特徴よりも少ない特徴に存する。したがって、以下の特許請求の範囲は、詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別々に特許請求された主題として、自立している。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】