(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートするためのシステムであって、
複数のアンテナと、
受信されたデータストリームから複数のTDM（時分割多重化）スロットを生成するように構成されたTDMモジュールと、
複数のOFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを前記複数のTDMスロット内に挿入し、前記TDMスロットを複数のデータサブストリームと関連させるように構成された逆多重化回路と、および
前記複数のデータサブストリームを複数のトーンと関連させるように構成されたプリコード化回路であって、前記それぞれのトーンの各々は、前記アンテナのそれぞれの1つに対応し、前記複数のアンテナは、前記複数のトーンを使用する前記複数のデータサブストリームを送信する、プリコード化回路と
前記複数のアンテナの各々と関連する回路であって、パイロットの第1のセットを前記アンテナの各々と関連する送信内に挿入するように構成された回路と、
を具備し、
前記逆多重化回路は、パイロットの第2のセットを前記OFDMシンボル内に埋め込み、
前記プリコード化回路は、前記パイロットの第２のセットをデータ部分において均等に空間を空けられたトーン上で送信するシステム。
【請求項２】
パイロットの前記第1のセットは、
Ｎ個のスロットごとに前記それぞれのアンテナの各々の上で送信されるパイロットの前記第1のセットを具備する、請求項１に記載のシステムであって、Ｎは、1よりも大きい整数であり、パイロットの前記第1のセットは、前記送信においてデータとオーバーラップする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
パイロットの前記第2のセットは、セクターにわたって実質的に乱数パターンで前記複数のOFDMシンボルにわたってスタガリングされる、請求項1に記載のシステム。
【請求項４】
前記プリコード化回路は、遠隔デバイスから第1の信号を受信し、およびビームフォーミングマトリクスの選択と前記複数のデータサブストリームへの適用とのために前記第1の信号を使用する、請求項1に記載のシステム。
【請求項５】
各々のデータサブストリームは、複数のパケットを具備し、各々のデータサブストリームは共通のプリアンブルを共有する、請求項1に記載のシステム。
【請求項６】
前記プリアンブルの少なくともいくつかは、メディアアクセス制御（MAC）識別情報およびデータレートチャネル（DRC）情報を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記逆多重化回路は、パイロットの第2のセットをOFDMシンボル内に埋め込み、および前記プリアンブルは、パイロットの前記第２のセットのスクランブリング・シーケンスによって送信される、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
逆方向リンクのフィードバックを受信し、EVDO(Evolution Data Optimized)Rev.Bおよび多元入力多元出力（MIMO）送信のためのプリコード化オペレーションの表示を含む逆方向リンクのフィードバックを受信するように構成された受信機をさらに具備し、MIMO逆方向リンクのフィードバックおよびEVDO Rev.B逆方向リンクのフィードバックは、異なる長いコードマスクを割り当てられる、請求項1に記載のシステム。
【請求項９】
前記逆多重化回路は、EVDO Rev.A/B信号を単一のデータサブストリームに割り当て、および前記プリコード化回路は、前記単一のデータサブストリームを前記複数のアンテナにマップし、可変の位相シフトを前記複数のアンテナに適用しつつ、前記複数のアンテナ上で前記EVDO Rev.A/B信号を送信する、請求項1に記載のシステム。
【請求項１０】
順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートするための方法であって、
受信されたデータストリームからTDM（複数の時分割多重化）スロットを生成することと、
前記複数のTDMスロットを複数のデータサブストリームに関連させることと、
OFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを前記TDMスロットの中に挿入することと、
プリコード化マトリクスを使用して前記OFDMシンボルを備える前記TDMスロットを処理し、それによって、前記データサブストリームを複数のトーンと関連させることと、ここにおいて、前記トーンの各々は、複数のアンテナのそれぞれの1つに対応する、および
前記複数のトーンおよび前記複数のアンテナを使用して前記データサブストリームを遠隔ユニットに送信することと
１セットの専用空間パイロットを前記ＯＦＤＭシンボルの中に挿入することと、を具備し、
前記１セットの専用空間パイロットはデータ部分において均等に空間を空けられたトーン上で送信される、
する方法。
【請求項１１】
前記データサブストリームは、仮想アンテナを具備する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
共通空間パイロットとのオーバーラップを低減するために1セットの専用空間パイロットを挿入することをさらに具備する請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
セクターにわたって実質的に乱数であるパターンで、前記複数のOFDMシンボルにわたってスタガリングされる1セットの共通空間パイロットを挿入することをさらに具備する請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートするためのシステムであって、
複数のアンテナと、
複数のTDMスロットを生成するための手段と、
複数のOFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを前記複数のTDMスロット内に挿入し、前記TDMスロットを複数のデータサブストリームと関連させるための手段と、および
前記複数のデータサブストリームを複数のトーンと関連させるための手段であって、前記それぞれのトーンの各々は、前記アンテナのそれぞれの1つに対応し、前記複数のアンテナは、前記複数のトーンを使用して前記複数のデータサブストリームを送信する、手段と
パイロットの第1のセットを前記OFDMシンボルに挿入するための手段と、および
前記複数のアンテナにおいてパイロットの第2のセットを挿入するための手段と、
前記パイロットの第２のセットをデータ部分において均等に空間を空けられたトーン上で送信する手段と、
を具備するシステム。
【請求項１５】
データサブストリームの数は、アンテナの数と異なる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記TDMスロットは、EVDO(Evolution Data Optimized)パイロットを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
EVDOネットワークにおいて採用される請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
コンピュータプログラム論理を格納するコンピュータ可読媒体を実体的に具体化する、順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートするためのコンピュータ読み取り可能記録媒体であって、前記コンピュータ読み取り可能記録媒体は、
受信されたデータストリームから複数のTDM（時分割多重化）スロットを生成するコードと、
前記複数のTDMスロットを複数のデータサブストリームと関連させるコードと、
OFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを前記TDMスロットの中に挿入するコードと、および
プリコード化マトリクスを使用して前記OFDMシンボルを備える前記TDMスロットを処理し、それによって、前記データサブストリームを複数のトーンと関連させるコードであって、前記トーンの各々は、複数のアンテナのそれぞれの1つに対応する、コードと、
共通空間パイロットを前記複数のアンテナにおける送信に挿入するコードと、
専用空間パイロットを挿入するコードと、
前記専用空間パイロットをデータ部分において均等に空間を空けられたトーン上で送信するコードと、
を具備するコンピュータ読み取り可能記録媒体。
【請求項１９】
遠隔ユニットからのフィードバックに応答して前記プリコード化マトリクスを選択するコードをさらに具備する請求項１８に記載のコンピュータ読み取り可能記録媒体。
【請求項２０】
順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートするためのシステムであって、
モバイルデバイス内に定義され、複数のトーン上で複数のデータサブストリームを受信するように複数のアンテナであって、前記データサブストリームの各々は、
内部にOFDM（直交周波数分割多重化）シンボルが挿入されている複数のTDM（時分割多重化）スロットと、
データ送信におけるデータとオーバーラップする可能性のある複数の第1のパイロットと、および
前記OFDMシンボル内に埋め込まれている複数の第2のパイロットと
を含む、アンテナと、
前記データサブストリームを多重化し、前記データサブストリームにおける前記データを復号し、前記第１のパイロットを用いて、プリコード化情報、空間多重化オーダー情報、およびデータレート情報を導き出し、
前記第２のパイロットを用いて前記データサブストリームのパケットのプリアンブルを検出し、
前記データサブストリームを復調しおよび復号し、
前記プリコード化情報、空間多重化オーダー情報、およびデータレート情報を基地局にフィードバックする、
ように構成された回路と、
を具備し、前記回路は前記第２のパイロットをデータ部分において均等に空間を空けられたトーン上で送信する、システム。
【請求項２１】
前記データレート情報は、データレートチャネル（DRC）情報を具備する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記プリコード化情報は、
複数の次のデータサブストリームを送信することに使用するためのビームフォーミングマトリクスを表示するデータを具備する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
逆方向リンクのフィードバックにおいて前記プリコード化情報、空間多重化オーダー情報、およびデータレート情報を送信し、およびEVDO(Evolution Data Optimized)Rev.Bおよび多元入力多元出力（MIMO）送信上で前記逆方向リンクのフィードバックを送信するよう作動可能な請求項２０に記載のシステムであって、MIMO逆方向リンクのフィードバックおよびEVDO Rev.B逆方向リンクのフィードバックは、異なる長いコードマスクを割り当てられる、請求項２０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の参照】
【０００１】
本件特許出願は、2008年8月22日に出願された「EV - DO FL MIMO」という名称の米国仮出願61/091,306に基づいて優先権を主張するものであって、当該仮出願は、本件出願の被譲渡人に譲渡され、参照によって本件明細書に明白に組み込まれている。
【技術分野】
【０００２】
本件開示は、一般に、多元入力多元出力（MIMO）アンテナ方式を使用する技術に関係し、より詳細には、データを送信するためにMIMOおよび直交周波数分割多重化（OFDM）を採用する技術に関係する。
【背景技術】
【０００３】
現在のところ、データ送信を増強するために、２つ以上のデバイスが、各々１つ以上のアンテナを使用して互いに通信する多元入力多元出力（MIMO）システムのような多元アンテナシステムへの関心がある。いくつかの多元アンテナシステムは、別々の信号上で同じデータを送信するために、またはデータを送信するための位相配列を生成するために、空間多重化および／またはアンテナダイバーシティを利用することにより処理能力および／または品質を高めている。
【０００４】
EVDO(Evolution Data Optimized)は、CDMA2000ファミリーの一部として第3世代パートナーシップ・プロジェクト2によって公表された電気通信規格である。EVDOは、ワイヤレスネットワークにおいて高いデータレートを容易にする。EVDOは、いくつかの発展を経てきた。EVDOの最新版は、複数の搬送波（トーン）上でデータサブストリームを送信するために時分割多元接続（TDMA）原理を使用する順方向リンクに備える。しかしながら、EVDOの最新版は、いくつかのモバイルデバイスにおいて利用可能であり得るMIMO能力を利用していない。MIMO能力を有するユーザにEVDOネットワークにおいてそのような能力を使用する機会を提供しつつ、MIMO能力を欠くユーザもサポートする（つまり、旧版互換性を有する）ことができるとすれば、それは望ましいことであろう。
【０００５】
直交周波数分割多重化（OFDM）は、複数の直交性の副搬送波上でデータを送信する技術である。ここにおいて、副搬送波の各々は、並行のデータストリームに対応する。OFDMは、拡充BCMCS（拡充ブロードキャストおよびマルチキャストサービス）のような従来のデータシステムにおける使用を見つけ出した。しかしながら、拡充BCMCSは、マルチキャストおよびブロードキャストの機能性に備えるのに対し、EVDOは、ユニキャストの機能性に備える。さらに、OFDMを組込む拡充BCMCSは、MIMOをサポートしない。現在のところ、初期版に対する旧版互換性を維持しつつ、OFDMおよびMIMOの利点をTDMA順方向リンクに組み込むユニキャストシステムは利用可能ではない。
【発明の概要】
【０００６】
1つの実施形態にしたがって、あるシステムは、順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートする。前記システムは、アンテナと、TDM（時分割多重化）スロットを生成するTDMモジュールとを含む。前記システムはまた、TDMスロット内に複数のOFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを挿入し、およびTDMスロットをデータサブストリームと関連させる逆多重化回路を含む。プリコード化回路は、データサブストリームをトーンと関連させる。前記それぞれのトーンの各々は、前記アンテナのうちのそれぞれの１つに対応する。前記アンテナは、前記トーンを使用して前記データサブストリームを送信する。
【０００７】
他の実施形態において、ある方法は、順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートする。前記方法は、TDM（時分割多重化）スロットを生成することと、TDMスロットをデータサブストリームと関連させることとを含む。前記方法はまた、OFDM（直交周波数分割多重化）シンボルをTDMスロットの中に挿入することと、プリコード化マトリクスを使用して前記OFDMシンボルを備える前記TDMスロットを処理し、それによって、前記データサブストリームを複数のトーンと関連させることとを含む。前記トーンの各々は、アンテナに対応する。前記データサブストリームは、前記トーンおよびアンテナを使用して遠隔ユニットに送信される。
【０００８】
さらに他の実施形態において、あるシステムは、順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートする。前記システムは、アンテナと、TDMスロットを生成するための手段と、および複数のOFDM（直交周波数分割多重化）シンボルをTDMスロット内に挿入し、前記TDMスロットをデータサブストリームと関連させるための手段とを含む。前記システムはまた、前記データサブストリームを複数のトーンと関連させるための手段を含む。前記それぞれのトーンの各々は、前記アンテナのうちのそれぞれの１つに対応する。前記アンテナは、前記トーンを使用して前記データサブストリームを送信する。
【０００９】
さらに他の実施形態において、あるコンピュータプログラム・プロダクトは、順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートする。前記プロダクトは、コンピュータプログラム論理を格納するコンピュータ可読媒体上で実体的に具体化される。前記コンピュータプログラム・プロダクトは、TDM（時分割多重化）スロットを生成するコードを含む。それはまた、前記TDMスロットをデータサブストリームと関連させるコードを含む。前記プログラム・プロダクトは、OFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを前記TDMスロットの中に挿入するコードと、プリコード化マトリクスを使用して前記OFDMシンボルを備える前記TDMスロットを処理し、それによって、前記データサブストリームを複数のトーンと関連させるコードとをさらに含む。前記トーンの各々は、複数のアンテナのうちのそれぞれの１つに対応する。
【００１０】
他の実施形態において、あるシステムは、順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートする。前記システムは、複数のトーン上でデータサブストリームを受信するアンテナを含む。前記データサブストリームの各々は、内部にOFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを備えるTDM（時分割多重化）スロットを含む。前記データサブストリームはまた、データ送信におけるデータとオーバーラップする可能性のある第１のパイロットと、および前記OFDMシンボル内に埋め込まれている第２のパイロットとを含む。前記システムは、前記データサブストリームを多重化し、前記データサブストリームにおける前記データを復号する回路と、および前記第１のパイロットおよび前記第２のパイロットを使用する回路とをさらに含む。前記第1のパイロットは、プリコード化情報、空間多重化オーダー情報、およびデータレート情報を導き出すために使用される。前記第２のパイロットは、前記データサブストリームのパケットのプリアンブルを検出し、および前記データサブストリームを復調および復号するために使用される。前記システムはまた、前記プリコード化情報、空間多重化オーダー情報、およびデータレート情報を基地局にフィードバックする回路を有する。
【００１１】
以上の記述は、以下の詳細な説明がよりよく理解されるように、本件開示の特徴および技術的利点をやや大まかに概説したものである。本件開示の特許請求の範囲の主題を形成する更なる特徴および利点が以下において説明される。開示される概念および特定の実施形態は、本件開示の同じ目的を実行するために変更するためのベースとしてまたは他の構成を設計するためのベースとしてたやすく利用されることができることが当業者によって認識されるはずである。そのような同様の構造は、添付の特許請求の範囲において述べられているような本件開示の技術から逸脱しないことが当業者によって理解されるはずである。オペレーションの構成および方法の両方について本件開示の特徴であると考えられる新規な特徴、ならびにさらなる目的および利点は、付随の図面と関連して考慮されるとき以下の説明からより良く理解されるであろう。しかしながら、図面の各々は、例示および説明の目的のみのために提供されているものであって、本件開示の制限を定義するものとして意図されているものではないことが明白に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図1は、本件開示の実施形態が有利に採用されることができる例示的ワイヤレス通信システムを図示している。
【図２】図2は、１つの実施形態にしたがって適合させられている例示的順方向リンクスロットの実例である。
【図３】図3は、１つの実施形態にしたがって適合させられている例示的システムの実例である。
【図４】図4は、１つの実施形態にしたがって２つのOFDMシンボルを結合するオーバーラップおよび追加の実例である。
【図５】図5は、１つの実施形態にしたがって適合させられている例示的CSPスロットの実例である。
【図６】図6は、CSPを生成するための実施形態にしたがって適合させられている例示的システムの実例である。
【図７Ａ】図7Aは、１つの実施形態にしたがって、Mの様々な値に対するDSPパターンの実例である。
【図７Ｂ】図7Bは、１つの実施形態にしたがって、Mの様々な値に対するDSPパターンの実例である。
【図７Ｃ】図7Cは、１つの実施形態にしたがって、Mの様々な値に対するDSPパターンの実例である。
【図７Ｄ】図7Dは、１つの実施形態にしたがって、Mの様々な値に対するDSPパターンの実例である。
【図８】図8は、１つの実施形態にしたがって適合させられている例示的システムの実例である。
【図９】図9は、１つの実施形態にしたがって、CSPをデータと結合するための例示的システムの実例である。
【図１０】図10および11は、１つの実施形態にしたがって、図3の遠隔ユニットのモジュールを例示している。
【図１１】図11は、１つの実施形態にしたがって、図3の遠隔ユニットのモジュールを例示している。
【図１２】図12は、１つの実施形態にしたがう例示的プロセスの実例である。
【図１３】図13は、１つの実施形態にしたがう例示的プロセスの実例である。
【発明の詳細な説明】
【００１３】
図1は、本件開示の実施形態が有利に採用されることができる例示的ワイヤレス通信システム100を図示する。例示の目的のために、図1は、3個の遠隔ユニット120、130、および140、ならびに2個の基地局150および160を図示する。ワイヤレス通信システムは、より多くの遠隔ユニットおよび基地局を有してもよいことが認識される。遠隔ユニット120、130、および140は、プロセッサデバイス125A、125B、および125Cをそれぞれ含む。これらは、様々な実施形態において、以下でさらに議論されるように、多元入力多元出力（MIMO）技術をEVDO（Evolution Data optimized）のようなワイヤレスブロードバンド技術に組み込むための機能性を提供する。以下でより詳細に説明される機能性は、プロセッサデバイス125A、125B、および125Cに統合されたまたは当該プロセッサデバイスと分離したコンピュータ可読媒体に記憶される実行可能なコードを使用して実装されることができる。図1は、基地局150および160から遠隔ユニット120、130、および140への順方向リンク信号180、および遠隔ユニット120、130、および140から基地局150および160への逆方向リンク信号190を図示する。
【００１４】
図1において、遠隔ユニット120は、モバイル電話として図示され、遠隔ユニット130は、ポータブルコンピュータとして図示され、および遠隔ユニット140は、ワイヤレスローカルループシステムにおけるコンピュータとして図示されている。例えば、遠隔ユニットは、携帯電話、携帯用のパーソナル通信システム（PCS）ユニット、パーソナルデータアシスタントのようなポータブルデータユニットを含んでもよい。当該遠隔ユニットはまた、メーター読み出し設備のような固定位置データユニットを含んでもよい。図1は、本件開示の技術にしたがって、遠隔ユニットを例示しているが、本件開示は、これらの例示的な実例のユニットに制限されない。本件開示は、複数のアンテナを含む任意のデバイスにおいて適切に採用されてもよい。
【００１５】
さらに、以下の事例は、特にEVDOネットワークにおける基地局および遠隔ユニットを指すが、実施形態の範囲はそのように制限されない。例えば、以下で説明される特徴の多くは、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)、GSM（登録商標）/EDGE(Global System for Mobile Communications/Enhanced Data Rates for GSM Evolution)などを使用するシステムのようなEVDOシステムとは異なるシステムにおける使用に適応可能である。
【００１６】
図2は、１つの実施形態にしたがって適合させられている例示的な順方向リンクスロット200の実例である。順方向リンクスロット200は、内部にOFDMデータが挿入されているTDM（時分割多重化）スロットである。この事例において、OFDMデータは、1600個のチップ（ここで、各々のチップは、１マイクロセカンドよりもわずかに短い）にわたって送信され、およびパイロットセグメント201およびメディアアクセス制御（MAC）セグメント202は、EVDO Rev.0,AまたはBを使用するシステムを備える旧版互換性のために保存される。
【００１７】
本件開示の実施形態は、サンプルレート、ガード時間、サイクリック・プリフィックス（CP）長などのような様々な特定の特徴のうちのいずれかを使用することができる。当該特徴は、高い移動性および長い遅延拡散のような様々な何らかの理由で選ばれてもよい。順方向リンクスロット200の例示的ヌメロロジーが表1に示されている。実施形態の範囲は表1に示される特定の事例に制限されないことが理解される。
【表１】
0005567017.tif 000002
【００１８】
この事例において、EVDO Rev.AおよびBと互換性を持つように同じサンプリングレート1.2288Mspsが維持される。OFDMシンボルにおけるトーンの数は、180になるように選ばれる。CPを追加し、ウィンドウした後、OFDMシンボル持続時間の合計は200チップであり、スロット200は、8個のOFDMシンボルを含む。
【００１９】
各々のOFDMシンボルの180個のトーンの中で、いくつかのトーンは、専用空間パイロット（DSP）のために予約される。DSPは、復調目的のためのチャネル推定および干渉推定に使用される。さらに、DSPは、OFDMプリアンブルの検出のためにも使用される。というのは、DSPは、所望のユーザMAC識別といっしょにDSP上で送信される変調シンボルをスクランブル化することによって生成されることができるからである。DSPは、OFDMシンボルの中に挿入される。それゆえ、DSPは、データによってみられるのと同じチャネルを経験し、したがって、同じビームフォーミング利得を取り込み、および同じ有害な現象を経験する。
【００２０】
本件明細書において共通空間パイロット（CSP）と呼ばれるパイロットの他のセットは、各々のアンテナにおいていくつかのスロット上で送信され、チャネル品質推定に使用される。以下でさらに説明されるように、CSPは、いくつかのデータとオーバーラップする。
【００２１】
図3は、本件開示の１つの実施形態にしたがって適合させられている例示的システム300の実例である。システム300は、基地局301および遠隔ユニット302を含む。基地局301は、Mt個のアンテナ310を含み、遠隔ユニット302は、Mr個のアンテナ320を含み、したがって、MIMO技術を使用する通信を容易にする。MrおよびMtは、1と等しいかまたは1よりも大きい整数であり、互いに等しいかもしれないしまたは等しくないかもしれない。
【００２２】
基地局301は、データを受信し、ターボ符号化器311および直交振幅変調器（QAM）マップ312によって当該データを処理する。TDMスロットの形式をしている符号化および変調されたデータは、その後、アンテナ逆多重化313に供給される。アンテナ逆多重化313は、TDMスロットを複数のデータサブストリームMと関連させる。なお、Mは、1と等しいかまたは1よりも大きい整数である。データサブストリームはまた、本件明細書において仮想アンテナと呼ばれてもよい。データサブストリームは、その後、逆高速フーリエ変換（IFFT）モジュール314およびプリコーダーモジュール315に搬送される。プリコーダーモジュール315は、Mt個のチャネルを生成するためにM個のデータサブストリームをMt個のトーンに関連させる。なお、Mtは、Mと等しいかまたは等しくなくてもよい。プリコーダーモジュール315はまた、コードブックから選択されるステアリングベクトルのプリコード化マトリクスをデータサブストリームに掛ける。Mt個の複素数出力のプリコード化されたサブストリームは、その後、OFDM変調器に供給され、アンテナ素子310のうちの１つのアンテナ上で送信される。OFDM変調モジュール316は、CPおよびウィンドウのようなOFDM特有の特徴をそれぞれのチャネル上のデータサブストリームに追加する。物理アンテナ310は、当該データを送信する。
【００２３】
この事例において、1つのOFDMシンボルあたりNFFT = 180個の複素変調シンボルのシーケンスは、アンテナ逆多重化モジュール313における逆高速フーリエ変換（IFFT）オペレーションを使用して時間ドメイン複素数ベースバンド波形に変換される。プリコード化の後、OFDM変調モジュール316は、マルチパス・チャネルフェージングによるシンボル間干渉（ISI）と奮闘するために長さNcp = 16チップのサイクリック・プリフィックスを時間サンプルに加える。その後、OFDM信号のスペクトル特性を改善するため（例えば、より良いスペクトル減衰のため）にNFFT+Ncpサンプルにウィンドウ・オペレーションが適用される。ウィンドウ関数は、2乗余弦になるよう選ばれる。図4において図示されているように、２つの連続的なOFDMシンボルは、ガード持続時間（TG）にわたるオーバーラップおよび追加プロセスによって結合される。TGは、4個のチップに等しい。
【００２４】
遠隔ユニット側では、データサブストリームは、物理アンテナ320によって受信され、高速フーリエ変換（FFT）回路321に送信される。FFT回路321は、CSPおよびDSPを検出する。受信したデータおよびDSPは、チャネル干渉推定およびMIMO検出ユニット322に供給される。MIMO検出ユニット322は、DSPを使用してチャネル状態を検出し、M個の送信されたデータサブストリームについてのソフトシンボルを抽出する。DSPはまた、プリアンブル検出モジュールに供給される。プリアンブル検出モジュールは、パケットプリアンブルを検出するためにDSPを使用し、およびプリアンブル情報を復調器323に供給する（パケット形式は、プリアンブル検出によって識別される）。当該データは、その後、チャネル・デインターリーブおよびターボ復号を実行する多重化装置325に送信される。データ出力は、その後、さらに処理され、スピーカーの音声またはスクリーン上のビデオのような人間が知覚できる形式で提供される。
【００２５】
MIMO送信は、全ての空間次元にわたって同じ符号語が送信される単一符号語（SCW）アプローチに基づいている。システム300の設計の事例は、空間次元を量子化する（ビームフォーミング・ベクトルの）コードブックが定義されるSCWの閉ループ形式を提供する。遠隔ユニット302は、データレートチャネル（DRC）／ランク／プリコード化マトリクス・インデックス（PMI）計算モジュール326を含む。当該計算モジュール326は、様々な情報を導き出すためにCSPを使用する。DRC情報は、遠隔ユニット302が、許容可能なフレームエラーレートを扱うことができるというデータレートの表示を含む。遠隔ユニット302はまた、同時に送信される変調シンボルの数（つまり、空間多重化オーダー）として定義される対応するMIMOランクMをフィードバックする。これは、基地局301によって扱われることができる。基地局301は、DRC情報およびランクに基づいてパケット形式を選ぶ。
【００２６】
追加的に、遠隔ユニット302は、次の送信においてステアリングベクトルのマトリクスのうちのどれが使用されるべきかを決定するためにCSPを使用する。例えば、遠隔ユニットは、利用可能なプリコード化マトリクスのうちのどれが現在のチャネル実現の推定された正しい固有値マトリクスに最も近いかを決定するためにCSPを使用し、および遠隔ユニット302は、選択されたマトリクスのインデクス（つまり、PMI）を基地局301に渡す。
【００２７】
上で述べられたように、図3のシステムの事例は、パイロットCSPおよびDSPの２つのセットを含む。図5は、１つの実施形態にしたがって適合させられている例示的CSPスロット500の実例である。CSPは、ビームフォーミングによらずに物理アンテナ素子上で直接送信される。１つの実施形態において、1セットのCSPは、いくつかのサブセットに分割される。ここにおいて、各々のサブセットは、潜在的なデータサブストリームのうちの１つに関係する。すなわち、MIMO送信における同時のサブストリームの最大数（つまり、Mについての最大見込み値）がＮlayers,maxによって表示される場合、CSPは、パイロットのＮlayers,max個のサブセットに分割される。ここで、パイロットの各々のサブセットは、Ｎcsp個のパイロットを含む。なお、Ｎcsp は、設定可能なセクターワイド・パラメーターである。
【００２８】
CSPは、本件明細書においてCSP-slotsと呼ばれるいくつかのスロット上で送信される（名目上4スロットごとであるが、いくつかの実施形態では異なる）。CSP-slot上で、CSPは、図5において図示されるようにデータ部分において均等に空間を空けられたトーン上で送信される。その結果として、データがOFDMではなくて符号分割多重化（CDM）である場合、CSPは、CSP-slot上の最大到達可能な信号対干渉比（SINR）を減少するノイズフロアを提供する。いくつかの実施形態は、いくつかのスロットのためにCDMも使用することが注目されるべきである。データがOFDMである場合、CSPは、データと共有されるトーン上のみでノイズフロアを提供する。反対に、CSPは、データからの干渉を経験するが、同時に高い処理利得も潜在的に経験する。
【００２９】
図6は、CSPを生成するための実施形態にしたがって適合させられている例示的システム600の実例である。図6は、図3のアンテナ逆多重化313、IFFTモジュール314、プリコーダーモジュール315、およびOFDM変調モジュール316の機能的ユニットのうちのいくつかについて、より高いレベルの詳細を図示する。システム600は、1つのアンテナあたりのCSPパイロットの数（Ncsp）、トーンの対応する位置およびCSP上の電力空間密度（PSD）（PSDcspによって表示される）を知っており、CSP OFDMシンボルを形成するためにそのような情報を使用する。CSPトーンは、モジュール601によって配置され、残りのトーンは、ゼロアウトされる。当該トーンは、IFFTモジュール602に進む。ここで、IFFTオペレーションが行われる。その後、モジュール603は、サイクリック・プリフィックスを追加し、ウィンドウ・オペレーションを実行する。各々のアンテナ素子のために、送信されるトラフィックデータ（もしあれば）に最後のサンプルが追加さる。PSDcspは、この事例の実施形態における各々のアンテナ素子のための全体の電力のうちの1パーセントの名目値を備えるパラメータであるが、他の実施形態において異なってもよい。以下でより詳細に説明されるように、CSPトーン割り当ては、DSPパターンによって影響される。
【００３０】
DSPは、この実施形態において2つの主な役割を果たす。第１に、それらは、プリアンブル検出のために使用される。第2に、それらは、OFDMデータ復調のために使用される。DSPは、トラフィックによって使用される同じビーム上でビームフォームされる。ランクM送信の場合、DSPトーンは、M ≦ Ｎlayer,max個のサブセットに分割される。ここで、各々のサブセットは、NDSP個のトーンを有する。表2は、Mの様々な値に対するDSPトーンの数を表しているが、その数は他の実施形態では異なったものであってもよい。
【表２】
0005567017.tif 000003
【００３１】
DSPトーンは、より良いチャネル推定のためにOFDMシンボルにおいて均等に空間を空けられる。DSPトーンの位置は、セクターにわたって擬似乱数的であるので、一般的にDSPは、データとオーバーラップする。これは、トラフィック対パイロット電力比（T/P）が1と等しくない場合に干渉を乱数化することを助けることができる。以下のプロセスの事例は、DSPトーンを割り当てる（しかしながら、他の実施形態は、異なる割り当て方法を使用してもよい）。  
DSP(m、n、k)が仮想アンテナm上のスロットにおけるOFDMシンボルにおいてｋ番目の専用空間パイロット副搬送波の副搬送波インデックスであると定義する。なお、k = 0、...、NDSP - 1、n = 0、...、7、およびm = 0、...、M - 1である。  
Mは、この順方向MIMO-OFDMトラフィックチャネル送信のための仮想アンテナの数である。  
Sは、ランクに対するスタガリングのレベルである。  
DSP(0、0、0) = fPHY_HASH(x)mod NFFTである。ここで、x = p × 210 + sである。なお、pは、セクターのPilotPNであり、sは、スロット・モジュール1024におけるCDMAシステム時間である。  
q = NFFT/NDSPであると定義する。これは、副搬送波のユニットにおける同じ仮想アンテナ上のDSP副搬送波間の空間である。そうすると、DSP(0、0、k) = (DSP(0、0、0) + q × k)mod NFFTである。  
すべてのn = 0、...、6およびk = 0、...、NDSP - 1について、DSP(0、n + 1、k) = DSP(0、n、k) + q/S mod NFFTである。  
すべてのn = 0、...7、k = 0、...、NDSP - 1、およびm = 0、...、M - 2について、DSP(m + 1、n、k) = DSP(m、n、k) + q/M mod NFFTである。
【００３２】
以下の性質は、上で説明された割り当てアルゴリズムの場合に真である。  
NFFT = 180である場合、パラメータが設計されていると仮定すると、すべてのDSPトーンは、6k + fまたは5k + fを満たすインデックスを備える副搬送波上にある。なお、f = fPHY_HASH(x) mod NFFTである。  
NFFT = 192である場合、パラメータが設計されていると仮定すると、すべてのDSPトーンは、6k + fまたは4k + fを満たすインデックスを備える副搬送波上にある。なお、f = fPHY_HASH(x) mod NFFTである。
【００３３】
fPHY_HASH(x)は、擬似乱数整数を生成するために根源xを使用する関数である。
【００３４】
上記のルールを適用して、Mの様々な値に対するDSPパターンが図7A-Dにおける特定の実施形態のために図示される。
【００３５】
CSPトーン割り当ては、CSP-slot上のDSPとCSPとの間でオーバーラップすることを回避するために選ばれる。4つの物理アンテナを備える１つの事例において、アンテナ1およびアンテナ2の上のCSPは、OFDMシンボル1、3、5、7のみにおいて現れ、アンテナ2の上のCSPは、OFDMシンボル2、4、6、8のみにおいて現れる。このようにして、CSPトーンの数は、各々のOFDMシンボルにおいて同じであり、同じセクターからのCSP/DSP衝突を回避することができる。CSPのための割り当て技術が以下で与えられるが、他の実施形態は、異なるCSP割り当て技術を使用してもよい。
【００３６】
CSP(m、n、k)が物理アンテナm上のスロットにおけるOFDMシンボルnにおいてｋ番目のCSP副搬送波の副搬送波インデックスであると定義する。なお、k = 0、...、NDSP、m、n - 1、n = 0、...、7、およびm = 0、...、M - 1である。  
NCSP、m、nは、OFDMシンボルn上の物理アンテナmからのCSP副搬送波の数である。  
Mは、アクセスネットワークにおける物理アンテナの数である。  
CSP(0、0、0) = (fPHY_HASH(x) + 1)mod NFFTである。ここで、x = p × 210 + sである。なお、pは、セクターのPilotPNであり、sは、スロット・モジュール1024におけるCDMAシステム時間である。  
q = NFFT/NCSP、0、0であると定義する。これは、副搬送波のユニットにおける同じ物理アンテナ上のCSP副搬送波の間の空間である。  
次に:  
k = 0, ..., NCSP, 0, 0 - 1について、  
CSP(0、0、k) = (CSP(0、0、0) + q × k)mod NFFT    
CSP(0、1、k) = (CSP(0、0、k) + q/2)mod NFFT;および  
CSP(1、0、k) = (CSP(0、0、k) + q/2)mod NFFTである。  
２つの物理アンテナがあるとき、すべてのn = 0、1、…、5、m = 0、1、およびk = 0、…、NCSP、0、0 - 1について、CSP(m, n + 2, k) = CSP(m, n, k)である。  
4つの物理アンテナがあるとき、すべてのn = 0、1、m = 0、1、およびk = 0、…、NCSP、0、0 - 1について、CSP(m, n + 4, k) = CSP(m, n, k)である。  
また、すべてのn = 0、1、4、5、m = 0、1、およびk = 0、…、NSCP、0、0 - 1について、CSP(m + 2、n + 2、k) = CSP(m、n、k)である。
【００３７】
以下の性質は、上で説明された割り当てアルゴリズムの場合に真である。  
NFFT = 180である場合、パラメータが設計されていると仮定すると、すべてのCSPトーンは、10k + f + 1を満たすインデックスを備える副搬送波上にある。なお、fは、同じスロットにおけるDSPトーン割り当てのためのものと同じである。  
NFFT = 192である場合、パラメータが設計されていると仮定すると、すべてのCSPトーンは、12k + f + 1を満たすインデックスを備える副搬送波上にある。なお、fは、同じスロットにおけるDSPトーン割り当てのためのものと同じである。したがって、同じスロット内のDSPトーンとの衝突が除去される。
【００３８】
要するに、上で与えられたDSPおよびCSP割り当て技術の両方が同じ数fから始まる。なお、ｆは、PNOffsetおよび時間の関数としての乱数である。DSP位置選択は、副搬送波ｆから開始する。CSP位置選択は、副搬送波f+1から開始する。1つのOFDMシンボルあたりのDSP/CSPトーンの数は、衝突がないように設計される。
【００３９】
DSP上の送信された変調シンボルは、セクターID、スロットインデックスおよびサブパケット・インデックスの関数である擬似乱数シーケンスによりスクランブルされる。この特定の実施形態において、異なるMIMOデータサブストリームを乱数化するためにレイヤーインデックス(n)に対する依存性がある。さらに、DSPは、プリアンブル検出のために使用されるので、DSPシーケンスはまた、サーブされているユーザのプリアンブル情報の関数でもある。以下で説明されるように、プリアンブル情報は、遠隔デバイスから受信されるDRC情報に依存して8ビットのMAC-IDおよびときには追加の2ビットを含む。
【００４０】
上で述べられたように、実施形態の事例は、プリコード化されたSCW MIMOを使用する。図8は、例示的システム800の実例であって、これは、１つの実施形態にしたがって適合させられており、プリコード化されたSCW MIMOを使用している。図8は、異なるレベルの詳細で図3の主題を図示する。図8において図示されるように、モジュール801によって未処理のデータビットが符号化され、チャネル・インターリーブされ、および座標ポイントにマップされる。その後、データは逆多重化313によってM個のサブストリームに分割される。なお、Mは、遠隔ユニットからフィードバックされるランクである。各々のデータストリームおよびDSPの変調シンボルは、モジュール802によってそれらの対応するトーンにマップされ、その後、IFFTモジュール602によって時間ドメインに変換される。サイクリック・プリフィックスを追加するおよびウィンドウ・オペレーションをする前に、M個のデータサブストリームは、遠隔ユニットによってフィードバックされるPMIに対応するM × Mtマトリクスを使用してモジュール315によってプリコード化される。いくつかの実施形態において、プリコード化オペレーションは、IFFTオペレーションが実行される前に実行されることができる。PMIは、チャネル実現の正確な固有値マトリクスに最も近い予め定義されたコードブックにおけるエントリー（つまり、遠隔ユニットに対する処理能力を増加するまたは最大にするエントリー）である。
【００４１】
MIMOデータサブストリームを分断するために、遠隔ユニットは、線形または非線形の検出スキームを採用することがでる。遠隔ユニットのMIMO検出器は、異なるサブストリーム上のデータシンボルのソフト推定をターボ復号器に出力する。
【００４２】
本件実施形態は、離散フーリエ変換（DFT）ベースであるデフォルト・ランダム・コードブックを採用する。コードブックのサイズは、Mt = 2およびMt = 4についてそれぞれ8（3ビットのフィードバック）および16(4ビットのフィードバック)である。いくつかの実施形態については、非デフォルト・コードブックが遠隔ユニットにシグナルされることもできる。
【００４３】
以下の説明は、Mt = 4についてのデフォルト・コードブックをどのように生成するかを例示する。Mt = 2の場合と同様の手順が使用されることができる。変数tがPMI(つまり、t = 1...16)であるとする。
【００４４】
i番目のPMIマトリクスが方程式1、2、および3によって与えられる。なお、Dは、4×4のDFTマトリクスである。
【数１】
0005567017.tif 000004
【数２】
0005567017.tif 000005
【数３】
0005567017.tif 000006
【００４５】
M < Mtである場合、プリコード化マトリクスの最初のM列は、送信のために使用される。
【００４６】
図9は、１つの実施形態にしたがって、CSPとデータを結合するための例示的システム900の実例である。図9は、図3の基地局301の回路のうちのいくつかを異なるレベルの詳細で図示する。CSP波形およびデータ／DSP波形は、（図3の）OFDM変調器モジュール316においてまたはOFDM変調器モジュール316の後のいずれかにおいてベースバンド・フィルター・モジュール901の前に時間ドメインにおいて結合される。
【００４７】
この実施形態において、OFDMスロットについて、プリアンブルは、DSP上でシグナルされる。プリアンブル情報は、8ビットのMAC識別を含み、また、ときには、遠隔ユニットからのDRCフィードバックに応じて追加の2ビットを含むこともある。DRCは、すべてのランクMについて定義され、この事例の実施形態は、ランクごとに16個のDRCをサポートする。
【００４８】
プリアンブル上で示されるビットの数は、(DRC,M)閾値ThDRCに依存する。シグナルされた(DRC,M)がThDRC未満である場合、8ビットのMAC-IDのみがシグナルされる。この場合、遠隔ユニットは、標準的および非標準的形式（EVDO Rev.A/Bの現在の空間インターフェースに似ている）の中で実際の送信されたパケット形式を見分けるために多元仮説復号にたよる。反対に、シグナルされた(DRC,M)がThDRC以上である場合、プリアンブルは、DRCフィードバックのために4つの潜在的パケットフォーマットのうちの１つを識別する追加の2ビットをシグナルする。当該目的は、要求されたデータレートが合理的に高いときは常に遠隔ユニット上の復号の負担を緩和することである。
【００４９】
プリアンブル検出は、DSP対トラフィック電力比を増加させることによって、または第1の層および第1のサブパケット上の追加のDSPを使用することによって（つまり、プリアンブルが送信されるときは常に）いくつかのDRC上で改善されることができる。M > 1であるとき、プリアンブル検出においてすべてのDSPが潜在的に使用されることができる。
【００５０】
様々な実施形態は、異なる数のMIMO層について1セットのパケットフォーマットを含む。ここで、各々のパケットフォーマットは、ランクおよびDRCによって特有に識別される。そのようなパケットフォーマットは、EVDO Rev A/Bインターリーバーおよび復号器を十分に利用するよう設計されており、それによって、旧版互換性を容易にする。大きなパケットサイズは、複数のパケットコンポーネント（PC）に分割され、分割された各々のPCは、現在のEVDO Rev.A/Bパケットフォーマットに一致している。
【００５１】
例えば、DRC 10およびランク1の場合、5120ビットの2個のPCがそれぞれある。これらは、この事例において、それぞれAおよびBと表示される。送信スキームは、どのスロットにおいても、まず、PC Aについての変調シンボルを完全に送信し、その後から、PC Bについての変調シンボルを送信する、というものである。PC Aは、スロットの最後が復号されるまで待つ必要がないので、前記技術は、復号器の実装を簡単なものにし、パイプラインの遅延を小さなものにする。加えてまたは代替的に、実装の複雑性を犠牲にして、ある時間ダイバーシティを利用する目的のためにPC AおよびPC Bからの変調シンボルを混合することが可能である。
【００５２】
図3に戻って、順方向リンクにおけるMIMO-OFDMをサポートするために遠隔ユニット302によって3個のメインチャネルが基地局301へフィードバックされる。そのようなチャネルは、DRC（4ビット）350、送信ランク（Nlayers,max = 2および4のそれぞれについて1および2ビット）を搬送する空間ランクチャネル（SRC）340、およびPMI（Nlayers,max = 2および4のそれぞれについて3および4ビット）を搬送する空間署名チャネル（SSC）330である。この実施形態において、3個のチャネル330、340、350におけるMIMOをサポートするビットの全体の数は、Nlayers,max = 2および4のそれぞれについて8および10ビットである。
【００５３】
図3において上で示されたように、遠隔ユニット302は、情報を基地局301にフィードバックする。DRCがレガシーEVDO Rev. A/Bにおいて使用されながら、発明の様々な実施形態は、PMIを搬送するために空間ランクチャネルおよび空間署名チャネルのような他のフィードバックを追加する。逆方向リンク上のフィードバックは、順方向リンクをサポートする。
【００５４】
このEVDOの事例において、逆方向リンクのフィードバックが単一の搬送波のみを使用するとしても、いくつかの例において順方向リンクをサポートするために逆方向リンクのフィードバックにおいてEVDO Rev.B拡充フィードバック多重化が使用される。Rev.B拡充フィードバック多重化に加えて（またはその代わりに）、実施形態はまた、単一のRL搬送波のみが利用可能であるとしても、追加のチャネルを指定するためにLCM（Long Code Mask）を使用することができる。以下で説明されるように、そのような技術は、Rev.A/B実施形態との旧版互換性を提供することができる。この事例のフィードバックメカニズムは、Mt = 2およびＭt = 4のそれぞれについて図10および11において図示されるように、送信ビットについての異なる解釈によってEVDO Rev.B拡充フィードバック多重化設計を再び使用する。図10および11は、図3の遠隔ユニット302のモジュールを異なるレベルの詳細で例示する。本件実施形態のMIMOフィードバックをEVDO Rev.AおよびBにおけるレガシー・フィードバックと区別するためにおよび／またはマルチキャリア能力を備えるMIMOをサポートするために、異なるLCM（Long Code Mask）が使用される。したがって、図10および11の出力において、フィードバックは、レガシー送信または異なる搬送波上の他の送信により使用されるものとは異なるLCMでスクランブルされる。したがって、この事例におけるフィードバックは、EVDO Bを使用するシステムと互換性がある。
【００５５】
部分的アップグレード・シナリオについて以下で事例が与えられる。ここで、ある態様は、EVDO Rev.A/Bを使用し、ある態様は、MIMO実施形態を使用する。部分的アップグレードを備えるネットワークにおいて、いくつかのセクター搬送波上のMIMO-OFDMおよび他のセクター搬送波上のEVDO Rev.A/Bの両方のセクターがアクティブセットの中にあるとき、基地局は、当該MIMO-OFDMおよび当該EVDO Rev.A/Bを使用することができる。MIMOとレガシーRev.A/B態様との間で差別化するために異なるLCMが使用される。
【００５６】
ある事例において、遠隔ユニットは、2つの搬送波を展開するアクティブセット中のただ1つのアクセスポイント（AP）を有する。当該搬送波の1つ目は、上で説明されたようにMIMO実施形態を使用し、2つ目の搬送波は、EVDO Rev.A/Bを使用する。この事例において、第1のLCMは、第1の搬送波のために使用され、第2のLCMは、第2の搬送波のために使用される。
【００５７】
他の事例において、遠隔ユニットのアクティブセットは、2つのセクターAP1およびAP2を有する。AP1は、2つの搬送波を有し、上で説明されたMIMO実施形態にしたがって作動するのに対し、AP2は、4つの搬送波を有し、EVDO Rev.A/Bにしたがって作動する。この事例において、LCM1およびLCM2は、AP1の搬送波のために使用される。加えて、LCM3は、拡充フィードバック多重化を使用するEVDO Rev.A/Bサポートのために使用されることができる。上で示されるように、異なるLCMがMIMO搬送波およびレガシーRev.A/Bに適用される。さらに、各々のMIMO搬送波のために異なるLCMが使用される。本件発明の様々な実施形態は、上で示されたシステムによって実行されるプロセスを含む。図12は、本件発明の1つの実施形態にしたがって適合させられている例示的プロセス1200の実例である。例示的プロセス1200は、例えば、図3および8において示される基地局によって実行されることができる。
【００５８】
ブロック1201において、複数のTDMスロットが生成される。ブロック1202において、複数のTDMスロットは、例えば、仮想アンテナのグループの上へデータサブストリームを多重化することによって複数のデータサブストリームと関連させられる。
【００５９】
ブロック1203において、OFDMシンボルは、TDMスロットの中に挿入される。ブロック1203はまた、同様にDSPをスロットの中に挿入することを含む。
【００６０】
ブロック1204において、OFDMシンボルを備えるTDMスロットは、プリコード化マトリクスを使用して処理され、それによって、データサブストリームを複数のトーンと関連させる。ここにおいて、トーンの各々は、アンテナのそれぞれの1つに対応する。この事例において、プリコード化マトリクスは、どのようにデータサブストリームが送信されるかを定義するビームフォーミング・ベクトルまたは空間多重化ベクトルを含む。物理アンテナの数は、仮想アンテナの数と異なってもよい。ブロック1205において、データサブストリームは、トーンおよびアンテナを使用して遠隔ユニットに送信される。ブロック1205はまた、CSPを挿入することを含んでもよい。
【００６１】
プロセス1200が個別のステップのシリーズとして示されているが、実施形態の範囲は、そのように制限されない。様々な実施形態は、1つまたは複数のステップを追加、省略、再配置、または修正してもよい。例えば、いくつかの実施形態は、遠隔ユニットと通信する過程でプロセス1200を何度も連続的に繰り返す。図13は、本件発明のある実施形態にしたがって適合させられている例示的プロセス1300の実例である。例示的プロセス1300は、例えば、図3において図示される遠隔ユニットによって実行されることができる。
【００６２】
ブロック1301において、複数のアンテナを使用して複数のトーン上で複数のデータサブストリームが受信される。データサブストリームの各々は、内部にOFDMシンボルを備える複数のTDMスロットと、データサブストリームにおけるデータとオーバーラップする可能性のある第1のパイロットと、OFDMシンボル内に埋め込まれている第2のパイロットとを含んでいる。ブロック1302において、データサブストリームは、多重化され、データサブストリームにおけるデータは、復号される。
【００６３】
ブロック1303において、第1のパイロットは、プリコード化情報およびデータレート情報を導き出すために使用され、第2のパイロットは、データサブストリームのパケットのプリアンブルを検出するために使用される。ブロック1304において、プリコード化情報およびデータレート情報は、基地局にフィードバックされる。
【００６４】
プロセス1300は、一連の個別のステップとして示されているが、実施形態の範囲は、そのように制限されない。様々な実施形態は、1つまたは複数のステップを追加、省略、再配列、または修正してもよい。例えば、いくつかの実施形態は、基地局と通信する過程でプロセス1300を何度も連続的に繰り返す。
【００６５】
上記のプロセス1200および1300に加えて、様々な実施形態は、複数のアンテナを備える基地局上でレガシーEVDO Rev.A/B信号を送信することができる。いくつかの実施形態において、MIMOのために装備された基地局は、各々のアンテナあたり1つの電力増幅器を有するが、レガシー基地局（単一のアンテナのためにのみ装備されたもの）は、全体として1つの電力増幅器を含むことになろう。多くのMIMO装備された基地局は、各々の電力増幅器が単一のアンテナの基地局の単一の電力増幅器ほど強力でない電力増幅器を有することになろう。したがって、レガシーEVDO Rev.A/B信号をMIMO装備された基地局の単一のアンテナに単にマップすることは望ましくないかもしれない。
【００６６】
したがって、いくつかの実施形態は、1つまたは複数のビームフォーミング・ベクトルを使用して物理アンテナにマップされるレガシーEVDO Rev.A/B信号を単一の仮想アンテナ（データサブストリーム）に割り当てる。1つの特定の事例において、単一の仮想アンテナが物理アンテナの各々にマップされ、物理アンテナの遅い位相掃引は、ヌルを補うために含まれる。
【００６７】
本件発明の実施形態は、1つまたは複数の利点を提供することができる。上で示されたように、様々な実施形態は、EVDO Rev.A/Bと旧版互換性のある順方向リンクMIMO OFDM設計を含む。実際に、いくつかの実施形態は、EVDO Rev.A./Bと旧版互換性があるだけでなく、1.25MHz順方向リンクにおいてデータレート18.7Mbpsに到達する。MIMOシステムは、複数の変調シンボルを同時に送信することによって空間次元を利用する能力において線形の増加を漸近的に(SNR→∞)提供すると知られている。MIMOのそのようなモードは、空間多重化（SM）としばしば呼ばれ、様々な実施形態によってサポートされる。MIMOのためのオペレーションの他のモードは、送信ダイバーシティ（TD）を開発し、通信リンクの品質を改善する。また、そのようなモードは、様々な実施形態によってもサポートされる。加えて、遠隔ユニットからの利用可能なチャネル・フィードバックにより、基地局は、ステアリングベクトルのマトリクスの固有値次元に沿って送信することができる。モードは、しばしばビームフォーミングと呼ばれる。
【００６８】
様々な実施形態は、チャネル状態に依存して異なるMIMOモードを採用する。例えば、信号対雑音比(SNR)が高いシナリオの場合、典型的に、SMおよびビームフォーミング（利用可能な場合）が、正しい選択を提供する。低いSNRシナリオの場合、典型的に、TDおよびビームフォーミング(利用可能な場合)が、正しい選択を提供する。高いSINRシナリオのための1つのセットアップは、低コストで、かつ、小さいサイズの基地局（例えば、ピコセルがインストールされる場合にホットスポットにおいてか、またはフェムトセルがカバレッジを提供する場合に家においてかのいずれか）が使用される異種の配備によって備え付けられる。典型的に、そのような配備は、上で説明されたMIMO実施形態によって利用されることができる高いSINRを享受する。
【００６９】
マクロ配備において、セクター処理能力を改善するためにMIMOの異なるモードが使用されることができる。高いSINRを享受しているユーザの場合、SMは、より高いデータレートを見越す（つまり、ピークレートを改善する）。そのようなシナリオは、ある隣接セクターのロードが最大化されない部分的ロードの場合にあっては、特に重要である。一方、低いSINRユーザのためのリンク品質およびカバレッジを改善するためには、ビームフォーミングおよびTDが通常使用される。
【００７０】
様々な実施形態において、OFDM送信は、順方向リンクEVDOのTDM性質が利用されるプラチナ・ブロードキャスト(PB)におけるのと同様の仕方でサポートされる。上記の事例のMIMO設計は、閉ループ設計であって、プリコード化マトリクスを選択し、および固有値ビームフォーミング利得を利用するために遠隔ユニットからのフィードバックを使用する。
【００７１】
さらに、上の事例は、順方向リンクにおけるデータチップのためにOFDMを使用することを説明するが、実施形態はそのように制限されない。例えば、様々な実施形態は、いくつかのデータチップのためにOFDMを使用することができ、他のデータチップのためにCDMAのような他の技術を使用することができる。実際、様々な実施形態は、データチップにおける使用のためにOFDMおよびCDMAの間で交換をすることができる。本件明細書において説明された方法は、アプリケーションに依存して様々な手段によって実装されることができる。例えば、これらの方法は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらのものの任意の組み合わせにおいて実装されてもよい。ハードウェア実装の場合、1つまたは複数の特定用途集積回路（ASIC）、デジタル信号プロセッサ、デジタル信号処理デバイス（DSPD）、プログラム可能な論理デバイス（PLD）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレー（FPGA）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本件明細書において説明された機能を実行するために設計された他の電子ユニット、またはそれらのものの組み合わせの内で実装されてもよい。
【００７２】
ファームウェアおよび／またはソフトウェア実装の場合、当該方法は、本件明細書において説明された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能など）により実装されることができる。命令を具体的に実施する任意の機械またはコンピュータ可読媒体は、本件明細書において説明された方法を実装することにおいて使用されてもよい。例えば、ソフトウェアコードは、メモリに記憶され、プロセッサによって実行されてもよい。プロセッサによって実行されるとき、ソフトウェアコードを実行することは、本件明細書において提供された教示の異なる態様の様々な方法および機能性を実装する操作環境を生成する。メモリは、プロセッサの内部またはプロセッサの外部で実装されてもよい。本件明細書において使用されるように、「メモリ」という用語は、長い期間、短い期間、揮発性、非揮発性、または他のメモリのうちのいずれかのタイプのことを指し、いずれの特定のメモリのタイプまたはメモリの数、もしくはメモリが記憶されるメディアのタイプにも制限されるべきではない。
【００７３】
本件明細書において説明された方法および機能を定義するソフトウェアコードを記憶する機械またはコンピュータ可読媒体は、物理的コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、プロセッサによってアクセスされることができる任意の利用可能な媒体であってもよい。例として、かつ非制限的なものとして、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMまたは他の光ディスク記憶、磁気ディスク記憶または他の磁気記憶デバイス、もしくは、任意の他の媒体であって、命令またはデータ構造の形式において所望のプログラムコードを記憶するために使用可能で、かつコンピュータによってアクセス可能な媒体を含むことができる。本明細書において使用されるように、ディスク（disk and disc）は、コンパクトディスク（CD）、レーザディスク、光ディスク、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、フレキシブルディスクおよびブルーレイ(登録商標)ディスクを含む。ここで、diskは、通常、データを磁気的に再生するものをいい、discは、レーザを用いてデータを光学的に再生するものをいう。上記のものの組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。図1のデバイスは、上で説明されたようなハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェア実装を実装することができ、およびそれぞれのプロセッサに統合された具体的な記憶媒体またはそれぞれのプロセッサから切り離された具体的な記憶媒体も実装することができる。
【００７４】
本件開示および本件開示の利点が詳細に説明されているが、添付の特許請求の範囲によって定義されるような開示の技術から逸脱することなく本件明細書において様々な変化、代用、および変更がなされてもよいことが理解されるべきである。さらに、本件出願の範囲は、詳細な説明において説明されたプロセス、機械、製品、合成物、手段、方法およびステップの特定の実施形態に制限されるよう意図されていない。当該技術分野の技術者が本件開示から容易に理解するように、本件明細書において説明された対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行または実質的に同じ結果を達成する現在存在するまたは後に発展させられるプロセス、機械、製品、合成物、手段、方法、またはステップは、本件開示にしたがって利用されることができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製品、合成物、手段、方法、またはステップをそれらの範囲内に含むよう意図されている。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートするためのシステムであって、
複数のアンテナと、
複数のTDM（時分割多重化）スロットを生成するTDMモジュールと、
複数のOFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを前記複数のTDMスロット内に挿入し、前記TDMスロットを複数のデータサブストリームと関連させる逆多重化回路と、および
前記複数のデータサブストリームを複数のトーンと関連させるプリコード化回路であって、前記それぞれのトーンの各々は、前記アンテナのそれぞれの1つに対応し、前記複数のアンテナは、前記複数のトーンを使用する前記複数のデータサブストリームを送信する、プリコード化回路と
を具備するシステム。
［Ｃ２］
前記複数のアンテナの各々と関連する回路であって、パイロットの第1のセットを前記アンテナの各々と関連する送信内に挿入する回路をさらに具備するＣ1に記載のシステム。
［Ｃ３］
パイロットの前記第1のセットは、
Ｎ個のスロットごとに前記それぞれのアンテナの各々の上で送信されるパイロットの前記第1のセットを具備する、Ｃ2に記載のシステムであって、Ｎは、1よりも大きい整数であり、パイロットの前記第1のセットは、前記送信においてデータとオーバーラップする、Ｃ2に記載のシステム。
［Ｃ４］
前記逆多重化回路は、パイロットの第2のセットを前記OFDMシンボル内に埋め込む、Ｃ1に記載のシステム。
［Ｃ５］
パイロットの前記第2のセットは、セクターにわたって実質的に乱数パターンで前記複数のOFDMシンボルにわたってスタガリングされる、Ｃ4に記載のシステム。
［Ｃ６］
前記プリコード化回路は、遠隔デバイスから第1の信号を受信し、およびビームフォーミングマトリクスの選択と前記複数のデータサブストリームへの適用とのために前記第1の信号を使用する、Ｃ1に記載のシステム。
［Ｃ７］
各々のデータサブストリームは、複数のパケットを具備し、各々のデータサブストリームは共通のプリアンブルを共有する、Ｃ1に記載のシステム。
［Ｃ８］
前記プリアンブルの少なくともいくつかは、メディアアクセス制御（MAC）識別情報およびデータレートチャネル（DRC）情報を含む、Ｃ7に記載のシステム。
［Ｃ９］
前記逆多重化回路は、パイロットの第2のセットをOFDMシンボル内に埋め込み、および前記プリアンブルは、パイロットの前記第２のセットのスクランブリング・シーケンスによって送信される、Ｃ7に記載のシステム。
［Ｃ１０］
逆方向リンクのフィードバックを受信し、プリコード化オペレーションの表示を含み、およびEVDO(Evolution Data Optimized)Rev.Bおよび多元入力多元出力（MIMO）送信のために前記逆方向リンクのフィードバックを受信するように作動可能なＣ1に記載のシステムであって、MIMO逆方向リンクのフィードバックおよびEVDO Rev.B逆方向リンクのフィードバックは、異なる長いコードマスクを割り当てられる、Ｃ1に記載のシステム。
［Ｃ１１］
前記逆多重化回路は、EVDO Rev.A/B信号を単一のデータサブストリームに割り当て、および前記プリコード化回路は、前記単一のデータサブストリームを前記複数のアンテナにマップし、可変の位相シフトを前記複数のアンテナに適用しつつ、前記複数のアンテナ上で前記EVDO Rev.A/B信号を送信する、Ｃ1に記載のシステム。
［Ｃ１２］
順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートするための方法であって、  TDM（複数の時分割多重化）スロットを生成することと、
前記複数のTDMスロットを複数のデータサブストリームに関連させることと、
OFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを前記TDMスロットの中に挿入することと、
プリコード化マトリクスを使用して前記OFDMシンボルを備える前記TDMスロットを処理し、それによって、前記データサブストリームを複数のトーンと関連させることと、ここにおいて、前記トーンの各々は、複数のアンテナのそれぞれの1つに対応する、および
前記複数のトーンおよび前記複数のアンテナを使用して前記データサブストリームを遠隔ユニットに送信することと
を具備する方法。
［Ｃ１３］
前記データサブストリームは、仮想アンテナを具備する、Ｃ12に記載の方法。
［Ｃ１４］
共通空間パイロットとのオーバーラップを低減するために1セットの専用空間パイロットを挿入することをさらに具備するＣ12に記載の方法。
［Ｃ１５］
1セットの専用空間パイロットを前記OFDMシンボルの中に挿入することをさらに具備するＣ12に記載の方法。
［Ｃ１６］
セクターにわたって実質的に乱数であるパターンで、前記複数のOFDMシンボルにわたってスタガリングされる1セットの共通空間パイロットを挿入することをさらに具備するＣ15に記載の方法。
［Ｃ１７］
順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートするためのシステムであって、
複数のアンテナと、
複数のTDMスロットを生成するための手段と、
複数のOFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを前記複数のTDMスロット内に挿入し、前記TDMスロットを複数のデータサブストリームと関連させるための手段と、および
前記複数のデータサブストリームを複数のトーンと関連させるための手段であって、前記それぞれのトーンの各々は、前記アンテナのそれぞれの1つに対応し、前記複数のアンテナは、前記複数のトーンを使用して前記複数のデータサブストリームを送信する、手段と
を具備するシステム。
［Ｃ１８］
データサブストリームの数は、アンテナの数と異なる、Ｃ17に記載のシステム。
［Ｃ１９］
前記TDMスロットは、EVDO(Evolution Data Optimized)パイロットを含む、Ｃ17に記載のシステム。
［Ｃ２０］
EVDOネットワークにおいて採用されるＣ17に記載のシステム。
［Ｃ２１］
パイロットの第1のセットを前記OFDMシンボルに挿入するための手段と、および
前記複数のアンテナにおいてパイロットの第2のセットを挿入するための手段と
をさらに具備するＣ17に記載のシステム。
［Ｃ２２］
コンピュータプログラム論理を格納するコンピュータ可読媒体を実体的に具体化する、順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートするためのコンピュータプログラム・プロダクトであって、前記コンピュータプログラム・プロダクトは、
複数のTDM（時分割多重化）スロットを生成するコードと、
前記複数のTDMスロットを複数のデータサブストリームと関連させるコードと、
OFDM（直交周波数分割多重化）シンボルを前記TDMスロットの中に挿入するコードと、および
プリコード化マトリクスを使用して前記OFDMシンボルを備える前記TDMスロットを処理し、それによって、前記データサブストリームを複数のトーンと関連させるコードであって、前記トーンの各々は、複数のアンテナのそれぞれの1つに対応する、コードと
を具備するコンピュータプログラム・プロダクト。
［Ｃ２３］
共通空間パイロットを前記複数のアンテナにおける送信に挿入するコードをさらに具備するＣ22に記載のコンピュータプログラム・プロダクト。
［Ｃ２４］
専用空間パイロットを挿入するコードをさらに具備するＣ23に記載のコンピュータプログラム・プロダクト。
［Ｃ２５］
遠隔ユニットからのフィードバックに応答して前記プリコード化マトリクスを選択するコードをさらに具備するＣ22に記載のコンピュータプログラム・プロダクト。
［Ｃ２６］
順方向リンクの多元入力多元出力（MIMO）通信をサポートするためのシステムであって、
複数のトーン上で複数のデータサブストリームを受信する複数のアンテナであって、前記データサブストリームの各々は、
内部にOFDM（直交周波数分割多重化）シンボルが挿入されている複数のTDM（時分割多重化）スロットと、
データ送信におけるデータとオーバーラップする可能性のある複数の第1のパイロットと、および
前記OFDMシンボル内に埋め込まれている複数の第2のパイロットと
を含む、アンテナと、
前記データサブストリームを多重化し、前記データサブストリームにおける前記データを復号する回路と、
プリコード化情報、空間多重化オーダー情報、およびデータレート情報を導き出すために前記第1のパイロットを使用し、前記データサブストリームのパケットのプリアンブルを検出し、および前記データサブストリームを復調しおよび復号するために前記第2のパイロットを使用する回路と、および
前記プリコード化情報、空間多重化オーダー情報、およびデータレート情報を基地局にフィードバックする回路と
を具備するシステム。
［Ｃ２７］
前記データレート情報は、データレートチャネル（DRC）情報を具備する、Ｃ26に記載のシステム。
［Ｃ２８］
前記プリコード化情報は、
複数の次のデータサブストリームを送信することに使用するためのビームフォーミングマトリクスを表示するデータを具備する、Ｃ26に記載のシステム。
［Ｃ２９］
逆方向リンクのフィードバックにおいて前記プリコード化情報、空間多重化オーダー情報、およびデータレート情報を送信し、およびEVDO(Evolution Data Optimized)Rev.Bおよび多元入力多元出力（MIMO）送信上で前記逆方向リンクのフィードバックを送信するよう作動可能なＣ26に記載のシステムであって、MIMO逆方向リンクのフィードバックおよびEVDO Rev.B逆方向リンクのフィードバックは、異なる長いコードマスクを割り当てられる、Ｃ26に記載のシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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