(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受信アンテナを介して受信された送信に対応する入力シンボルを得て、時間−周波数ブロックのシーケンスで受信された正しく復号されたパケットに起因した干渉を推定し、干渉除去されたシンボルを取得するために前記時間−周波数ブロックのシーケンスに関連づけられた前記入力シンボルのそれぞれから前記推定された干渉を差し引くように動作する干渉プロセッサと、
前記干渉除去されたシンボルに対してレシーバ空間処理を実行し、前記時間−周波数ブロックのシーケンスについての検出シンボルを提供するように動作する空間プロセッサと、
前記正しく復号されたパケットと少なくとも部分的にオーバーラップする少なくとも１つのパケットについての検出シンボルを復調し復号するように動作する受信データプロセッサと、
を備える装置。
【請求項２】
各時間−周波数ブロックは、少なくとも１つのシンボル期間中における少なくとも１つのサブキャリアに対応し、時間−周波数ブロックごとの前記少なくとも１つのサブキャリアは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、インターリーブされた周波数分割多元接続（ＩＦＤＭＡ）、または狭帯域周波数分割多元接続（ＮＦＤＭＡ）を用いて形成される複数のサブキャリアのうちにある、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記パケットについて使用される周波数ホッピングパターンに基づいて前記時間−周波数ブロックのシーケンスのおのおのについて少なくとも１つのサブキャリアの組を決定するように動作するコントローラ、
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記空間プロセッサは、前記少なくとも１つのパケットについての検出シンボルを取得するために前記時間−周波数ブロックのシーケンスについての前記入力シンボルに対してレシーバ空間処理を実行するように動作し、前記受信データプロセッサは、前記少なくとも１つのパケットについての前記検出シンボルを復調し復号化するように動作する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記正しく復号されたパケットについてのデータシンボルを生成するように動作する送信データプロセッサをさらに備え、前記干渉プロセッサは、前記正しく復号されたパケットに起因した前記推定された干渉を取得するために前記正しく復号されたパケットについての前記データシンボルを前記正しく復号されたパケットについてのチャネル推定値と乗算するように動作する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記受信データプロセッサは、前記干渉除去されたシンボルから取得される前記検出シンボルと干渉除去のない受信シンボルから取得される検出シンボルとに基づいて前記少なくとも１つのパケットのおのおのについての検出シンボルをアセンブルするように動作する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
無線通信システムにおいてデータを処理する方法であって、
複数の受信アンテナを介して受信された送信に対応する入力シンボルを得ることと、
時間−周波数ブロックのシーケンスで受信された正しく復号されたパケットに起因した干渉を推定することと、
干渉除去されたシンボルを取得するために前記時間−周波数ブロックのシーケンスに関連づけられた前記入力シンボルのそれぞれから前記推定された干渉を差し引くことと、
前記正しく復号されたパケットと少なくとも部分的にオーバーラップする少なくとも１つのパケットについての前記干渉除去されたシンボルを処理することと、
を備える方法。
【請求項８】
各時間−周波数ブロックは、少なくとも１つのシンボル期間中における少なくとも１つのサブキャリアに対応し、時間−周波数ブロックごとの前記少なくとも１つのサブキャリアは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、インターリーブされた周波数分割多元接続（ＩＦＤＭＡ）、または狭帯域周波数分割多元接続（ＮＦＤＭＡ）を用いて形成される複数のサブキャリアのうちにある、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記パケットについて使用される周波数ホッピングパターンに基づいて前記時間−周波数ブロックのシーケンスのおのおのについて少なくとも１つのサブキャリアの組を決定すること、
をさらに備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのパケットについての検出シンボルを取得するために前記時間−周波数ブロックのシーケンスについての前記入力シンボルに対してレシーバ空間処理を実行することと、
前記少なくとも１つのパケットについての前記検出シンボルを復調し復号することと、
をさらに備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記正しく復号されたパケットに起因した前記干渉を推定することは、
前記正しく復号されたパケットについて使用される符号化スキームと変調スキームとに基づいて前記正しく復号されたパケットについてのデータシンボルを生成することと、
前記正しく復号されたパケットについての前記データシンボルを前記正しく復号されたパケットについてのチャネル推定値と乗算することと、
を備える、
請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記干渉除去されたシンボルを処理することは、
前記時間−周波数ブロックのシーケンスについての検出シンボルを取得するために前記干渉除去されたシンボルに対してレシーバ空間処理を実行することと、
前記少なくとも１つのパケットのおのおのについての検出シンボルを復調し復号することと、
を備える、
請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
複数の受信アンテナを介して受信された送信に対応する入力シンボルを得るための手段と、
時間−周波数ブロックのシーケンスで受信された正しく復号されたパケットに起因した干渉を推定するための手段と、
干渉除去されたシンボルを取得するために前記時間−周波数ブロックのシーケンスに関連づけられた前記入力シンボルのそれぞれから前記推定された干渉を差し引くための手段と、
前記正しく復号されたパケットと少なくとも部分的にオーバーラップする少なくとも１つのパケットについての前記干渉除去されたシンボルを処理するための手段と、
を備える装置。
【請求項１４】
前記パケットについて使用される周波数ホッピングパターンに基づいて前記時間−周波数ブロックのシーケンスのおのおのについて少なくとも１つのサブキャリアの組を決定するための手段、
をさらに備える請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記正しく復号されたパケットに起因した前記干渉を推定するための前記手段は、
前記正しく復号されたパケットについて使用される符号化スキームと変調スキームとに基づいて前記正しく復号されたパケットについてのデータシンボルを生成するための手段と、
前記正しく復号されたパケットについての前記データシンボルを前記正しく復号されたパケットについてのチャネル推定値と乗算するための手段と、
を備える、
請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記干渉除去されたシンボルを処理するための前記手段は、
前記時間−周波数ブロックのシーケンスについての検出シンボルを取得するために前記干渉除去されたシンボルに対してレシーバ空間処理を実行するための手段と、
前記少なくとも１つのパケットのおのおのについての検出シンボルを復調し復号するための手段と
を備える、
請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
各パケットが可変数のシンボルブロック中で送信されている複数のパケットを受信して、前記複数のパケットのおのおのを復号するように動作する受信データプロセッサと、
前記複数のパケットの間で正しく復号化された少なくとも１つのパケットのおのおのの伝送を終了させる信号を生成するように動作するコントローラと、
正しく復号化された各パケットに起因した干渉を推定し、正しく復号化された各パケットに起因した前記推定された干渉を除去するように動作する干渉プロセッサと、
を備え、前記受信データプロセッサは、正しく復号された前記少なくとも１つのパケットと少なくとも部分的にオーバーラップする１つまたは複数のパケットのおのおのを復号するように動作する、
装置。
【請求項１８】
前記受信データプロセッサは、前記パケットについてのハイブリッド自動反復要求（Ｈ−ＡＲＱ）伝送を経由して前記複数のパケットのおのおのを受信するように動作する、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記コントローラは、前記パケットの前記伝送を終了させるために正しく復号化されたパケットごとに肯定応答（ＡＣＫ）を送信するように動作する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記受信データプロセッサは、前記複数のパケットのおのおのについて少なくとも１つのシンボルブロックを受信し、前記パケットについて受信される前記少なくとも１つのシンボルブロックに基づいて前記複数のパケットのおのおのを復号するように動作する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記パケットについて使用される少なくとも１つの時間−周波数ブロックを経由して前記複数のパケットのおのおのを受信するように動作する複数のレシーバユニット、
をさらに備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
パケットごとの各時間−周波数ブロックは、少なくとも１つのシンボル期間中における少なくとも１つのサブキャリアに対応し、時間−周波数ブロックごとの前記少なくとも１つのサブキャリアは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、インターリーブされた周波数分割多元接続（ＩＦＤＭＡ）、または狭帯域周波数分割多元接続（ＮＦＤＭＡ）を用いて形成される複数のサブキャリアのうちにある、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記複数のパケットのおのおのについての前記少なくとも１つの時間−周波数ブロックは、前記複数のパケットのうちの残りの各パケットについての前記少なくとも１つの時間−周波数ブロックに関して疑似ランダムである、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記コントローラは、正しく復号されるパケットごとに使用される少なくとも１つの時間−周波数ブロックを決定するように動作し、前記干渉プロセッサは、正しく復号された各パケットに起因した前記推定された干渉を正しく復号された前記パケットについて使用される前記少なくとも１つの時間−周波数ブロックから除去するように動作する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２５】
前記コントローラは、正しく復号された前記少なくとも１つのパケットのおのおのに起因した干渉の量を推定するように動作し、干渉の前記推定された量があらかじめ決定されたしきい値を超える場合に、前記干渉プロセッサは、正しく復号された各パケットに起因した前記干渉を推定し、除去するように動作する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２６】
逆方向リンクを経由して複数の端末から前記複数のパケットを受信するように動作する複数のレシーバユニット、
をさらに備える請求項１７に記載の装置。
法。
【請求項２７】
各パケットが可変数のシンボルブロック中で送信されている複数のパケットを受信するための手段と、
前記複数のパケットのおのおのを復号するための手段と、
正しく復号された少なくとも１つのパケットのおのおのの伝送を終了させるための手段と、
正しく復号された各パケットに起因した干渉を推定するための手段と、
正しく復号された各パケットに起因した前記推定された干渉を除去するための手段と、
正しく復号された前記少なくとも１つのパケットと少なくとも部分的にオーバーラップする１つまたは複数のパケットのおのおのを復号するための手段と、
を備える装置。
【請求項２８】
前記パケットについてのハイブリッド自動反復要求（Ｈ−ＡＲＱ）伝送を経由して前記複数のパケットのおのおのを受信するための手段、
をさらに備える、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記パケットについて使用される少なくとも１つの時間−周波数ブロックを経由して前記複数のパケットのおのおのを受信するための手段をさらに備え、前記複数のパケットのおのおのについての前記少なくとも１つの時間−周波数ブロックは、前記複数のパケットの残りの各パケットについての前記少なくとも１つの時間−周波数ブロックに関して疑似ランダムである、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
コンピュータプログラムによって符号化されており、無線通信システムにおけるデータ処理のためのコンピュータ可読記録媒体であって、
コンピュータに、複数の受信アンテナを介して受信された送信に対応する入力シンボルを得て、時間−周波数ブロックのシーケンスで受信された正しく復号されたパケットに起因した干渉を推定し、干渉除去されたシンボルを取得するために前記時間−周波数ブロックのシーケンスに関連づけられた前記入力シンボルのそれぞれから前記推定された干渉を差し引くように動作させるためのコードと、
コンピュータに、前記干渉除去されたシンボルに対してレシーバ空間処理を実行し、前記時間−周波数ブロックのシーケンスについての検出シンボルを提供するように動作させるためのコードと、
コンピュータに、前記正しく復号されたパケットと少なくとも部分的にオーバーラップする少なくとも１つのパケットについての検出シンボルを復調し復号するように動作させるためのコードと、
を備える、コンピュータ可読記録媒体。
【請求項３１】
各時間−周波数ブロックは、少なくとも１つのシンボル期間中における少なくとも１つのサブキャリアに対応し、時間−周波数ブロックごとの前記少なくとも１つのサブキャリアは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、インターリーブされた周波数分割多元接続（ＩＦＤＭＡ）、または狭帯域周波数分割多元接続（ＮＦＤＭＡ）を用いて形成される複数のサブキャリアのうちにある、請求項３０に記載のコンピュータ可読記録媒体。
【請求項３２】
コンピュータに、前記パケットについて使用される周波数ホッピングパターンに基づいて前記時間−周波数ブロックのシーケンスのおのおのについて少なくとも１つのサブキャリアの組を決定するように動作させるためのコードをさらに備える、請求項３０に記載のコンピュータ可読記録媒体。
【請求項３３】
コンピュータに、前記少なくとも１つのパケットのおのおのについての検出シンボルを取得するために前記時間−周波数ブロックのシーケンスについての前記入力シンボルに対してレシーバ空間処理を実行するように動作させるためのコードと、
コンピュータに、前記少なくとも１つのパケットのおのおのについての前記検出シンボルを復調し復号するように動作させるためのコードと、
をさらに備える、請求項３０に記載のコンピュータ可読記録媒体。
【請求項３４】
コンピュータに、前記正しく復号されたパケットについてのデータシンボルを生成するように動作させるためのコードと、
コンピュータに、前記正しく復号されたパケットに起因した前記推定された干渉を取得するために前記正しく復号されたパケットについての前記データシンボルを前記正しく復号されたパケットについてのチャネル推定値と乗算するように動作させるためのコードと、
をさらに備える、請求項３０に記載のコンピュータ可読記録媒体。
【請求項３５】
コンピュータに、前記干渉除去されたシンボルから取得される前記検出シンボルと干渉除去のない受信シンボルから取得される検出シンボルとに基づいて前記少なくとも１つのパケットのおのおのについての検出シンボルをアセンブルするように動作させるためのコードをさらに備える、請求項３０に記載のコンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に通信に関し、より詳細には無線通信システム中においてデータを受信するための技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線多元接続通信システムは、順方向リンクおよび逆方向リンク上で複数の(multiple)端末と同時に通信することができる。順方向リンク（またはダウンリンク）は、基地局から端末への通信リンクを意味し、逆方向リンク（またはアップリンク）は、端末から基地局への通信リンクを意味する。複数の端末は、同時に逆方向リンク上でデータを送信し、かつ／または順方向リンク上でデータを受信することができる。これは、多くの場合に時間ドメイン、周波数ドメイン、および／または符号ドメイン中において互いに直交する各リンク上で、複数の(multiple)データ伝送を多重化することにより達成される。複数のデータ伝送の間の完全な直交性は、一般的にチャネル状態やレシーバ不完全性など、様々なファクタに起因してほとんどの場合において達成されない。それにもかかわらず、直交多重化は、各端末についてのデータ伝送が他の端末についてのデータ伝送と最少に干渉することを保証する。
【０００３】
直交多元接続システム中においては、与えられた任意の瞬間において基地局と通信することができる端末の数は、データ伝送について使用可能な直交次元(orthogonal dimension)の数によって制限される。使用可能な直交次元の数は、符号分割多元接続(code division multiple access)（ＣＤＭＡ）システム中における使用可能な直交符号の数、周波数分割多元接続(frequency division multiple access)（ＦＤＭＡ）システム中における使用可能な周波数サブバンドの数、または時分割多元接続(time division multiple access)（ＴＤＭＡ）システム中における使用可能なタイムスロットの数によって決定されることができる。多くの場合において、より多くの端末が、システム容量を改善するために基地局と同時に通信することができるようにすることが望ましい。しかしながら、通信端末の数が使用可能な直交次元の数を超える場合、このときは、これらの端末は互いに干渉することになり、干渉はすべての端末についての性能を悪化させる可能性がある。
【０００４】
したがって、多元接続通信システム中における、より多くの端末についての同時通信をサポートする技法についての必要性が当技術分野においては存在する。
【発明の概要】
【０００５】
干渉除去(interference cancellation)を伴うパケットを処理するための技法が、ここにおいて説明される。それらのパケットは、周波数ホッピング(frequency hopping)とハイブリッド自動反復要求(hybrid automatic repeat request)（Ｈ−ＡＲＱ）とを使用して同じ時間周波数リソースを共用する端末によって伝送される(transmitted)ことができる。各パケットは、パケットについて使用される１つまたは複数の時間−周波数ブロック(time-frequency blocks)上の１つまたは複数のブロック中において伝送されることができる。パケットが正しく復号化される、あるいは、ブロックの最大数がそのパケットについて伝送されているときはいつでも、各パケットについてのＨ−ＡＲＱ伝送は終了することができる。
【０００６】
レシーバ（例えば、基地局）においては、パケットについてのブロック伝送は、これらのパケットによって使用される時間−周波数ブロック上で受信される。レシーバ空間処理は、以下で説明されるように検出されたシンボルを取得するために入力シンボル上で実行される。各パケットは、そのパケットについて受信されるすべてのブロック伝送について取得されるすべての検出されたシンボルに基づいて復調され、復号化される。少なくとも１つのパケットが正しく復号化される場合、そのときは、正しく復号化された各パケットについてのＨ−ＡＲＱ伝送は、例えばそのパケットについての肯定応答(acknowledgement)（ＡＣＫ）を送信することにより終了させられる。正しく復号化された各パケットに起因した干渉は、例えば、トランスミッタによって実行される同じ方法でパケットを符号化し変調すること、および、結果のシンボルをそのパケットについてのチャネル推定値と乗算すること、によって推定される。正しく復号化された各パケットに起因した推定された干渉は、そのパケットによって使用される１つ（または複数）の時間−周波数ブロックについての入力シンボルから差し引かれる。次いでレシーバ空間処理は、誤って(in error)復号化され、正しく復号化されたパケットとして同じ時間−周波数ブロック上で伝送されるパケットについての新しい検出されたシンボルを取得するために正しく復号化されたパケットによって使用されるすべての時間周波数ブロックについて干渉除去されたシンボル上で実行される。誤って復号化され、正しく復号化された任意のパケットと少なくとも部分的にオーバーラップする（すなわち、任意の時間−周波数ブロックを共用する）各パケットは、そのパケットについて使用可能なすべての検出されたシンボルに基づいて復調され復号化されることができる。
【０００７】
本発明の様々な態様および実施形態が、以下でさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】多元接続通信システムを示す図である。
【図２】時間及び周波数を時間−周波数ブロックへと分割することを示す図である。
【図３】逆方向リンク上のＨ−ＡＲＱ伝送を示す図である。
【図４】３つの端末についてのＨ−ＡＲＱ伝送を示す図である。
【図５】時間−周波数プレーン上のＨ−ＡＲＱ伝送を示す図である。
【図６】Ｈ−ＡＲＱを用いて送信されるパケットを受信するためのプロセスを示す図である。
【図７】基地局と２つの端末のブロック図である。
【図８】送信（ＴＸ）データプロセッサのブロック図である。
【図９】１つのアンテナについてのトランスミッタユニットのブロック図である。
【図１０】基地局の一部分のブロック図である。
【図１１】受信（ＲＸ）データプロセッサのブロック図である。
【発明の詳細な説明】
【０００９】
本発明の特徴及び性質は、同様の参照文字が全体にわたって対応して識別する図面と併せて以下に述べられる詳細な説明からより明らかになるであろう。
【００１０】
用語「例示の(exemplary)」は、ここにおいては、「例(example)、インスタンス(instance)、または例証(illustration)として機能している」を意味するように使用される。「例示」としてここにおいて説明されるどの実施形態あるいは設計も、他の実施形態または設計よりも、好ましい、あるいは有利であるとして必ずしも解釈されるべきものではない。
【００１１】
図１は、準直交多元接続通信システム(quasi-orthogonal multiple-access communication system)１００を示しており、この準直交多元接続通信システムは、準直交分割接続(quasi-orthogonal division access)（ＱＯＤＡ）システムとも呼ばれる。システム１００は、基地局１１０と端末１２０とを含んでいる。基地局は、一般に端末と通信する固定された局であり、アクセスポイント、ノードＢ、または他の何らかの専門用語で呼ばれることもできる。各基地局１１０は、特定の地理的区域１０２についての通信カバレージ(communication coverage)を提供する。用語「セル(cell)」は、その用語が使用される情況(context)に応じて基地局(base station)および／またはそのカバレージ区域(coverage area)を意味することができる。システム容量を改善するために基地局カバレージ区域は、複数のより小さな区域、例えば３つのより小さな区域１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃへと分割される(partitioned)ことができる。より小さな各区域は、それぞれのベーストランシーバサブシステム(base transceiver subsystem)（ＢＴＳ）によってサーブされる(served)。用語「セクタ(sector)」は、その用語が使用される情況に応じてＢＴＳおよび／またはそのカバレージ区域を意味することができる。セクタ化されたセルでは、そのセルのすべてのセクタについてのＢＴＳは、一般的にそのセルについての基地局内に共に設置される。簡単にするために、用語「基地局(base station)」は、セルにサーブする固定された局(a fixed station that serves a cell)と、セクタにサーブする固定された局(a fixed station that serves a sector)の両方についてここにおいては包括的に使用される。中央集中されたアーキテクチャでは、システムコントローラ１３０は、基地局１１０についての調整(coordination)および制御(control)を提供する。
【００１２】
端末は、固定されていても、または移動可能とすることもでき、移動局、無線デバイス、ユーザ装置、または他の何らかの専門用語で呼ばれることもできる。各端末は、与えられた任意の瞬間にゼロ個、１個、または複数の基地局と通信することができる。以下の説明においては、用語「端末(terminal)」と「ユーザ(user)」とは、交換可能に使用される。
【００１３】
システム１００は、直交周波数分割多重化(orthogonal frequency division multiplexing)（ＯＦＤＭ）を利用することができ、この直交周波数分割多重化は、全体のシステム帯域幅を複数の（Ｋ個の）直交周波数サブバンドへと分割するマルチキャリア変調技法である。これらのサブバンドは、トーン、サブキャリア、ビン、周波数チャネルなどとも呼ばれる。各サブバンドは、データを用いて変調されることができるそれぞれのサブキャリアに関連づけられる。変調シンボルは、ＯＦＤＭを伴う周波数ドメイン中において効果的に送信される。システム１００はまた、インターリーブされたＦＤＭＡ(interleaved FDMA)（ＩＦＤＭＡ）または狭帯域ＦＤＭＡ(narrowband FDMA)（ＮＦＤＭＡ）を利用することもできる。ＩＦＤＭＡは、Ｋ個のサブバンドにまたがって一様に間隔をあけて配置されるサブバンド上でデータおよび／またはパイロットを伝送する。ＮＦＤＭＡは、Ｋ個のサブバンドのうちの隣接するサブバンド上でデータおよび／またはパイロットを伝送する。変調シンボルは、ＩＦＤＭＡおよびＮＦＤＭＡを伴う時間ドメイン中において効果的に送信される。
【００１４】
システム１００は、使用可能なシステムリソースの割付けと使用を容易にするためにトラフィックチャネルを定義することができる。トラフィックチャネルは、オーバーザエア(over the air)でデータを送信するための手段であり、チャネル、物理チャネル、データチャネル、伝送チャネルなどと呼ばれることもできる。トラフィックチャネルは、周波数や時間など様々なタイプのシステムリソースについて定義されることができる。
【００１５】
図２は、時間及び周波数の時間−周波数ブロックへの例示の分割を示している。時間−周波数ブロックは、伝送ユニット(transmission unit)または他の何らかの専門用語で呼ばれることもできる。各時間−周波数ブロックは、特定のタイムスロット中における特定のサブバンドセット(subband set)に対応する。サブバンドは、ＯＦＤＭ技法、ＩＦＤＭＡ技法、ＮＦＤＭＡ技法、または他の何らかの変調技法を用いて形成されることができる。サブバンドセットは、１つまたは複数のサブバンドを含むことができ、これらは、システム帯域幅にまたがって隣接していても、分散していてもよい。タイムスロットは、１つまたは複数のシンボル期間にまたがることができ、スロット、時間間隔、ホップ期間などと呼ばれることもできる。シンボル期間は、変調シンボルが伝送される存続時間である。Ｎ個の時間−周波数ブロックが、各タイムスロット中において使用可能である、但しＮ＞１である。
【００１６】
図２はまた、トラフィックチャネルの特定のシーケンスの時間−周波数ブロックへの例示のマッピングを示してもいる。トラフィックチャネルについての時間−周波数ブロックは、図２に示されるように周波数ダイバーシティ(frequency diversity)を達成するために異なるタイムスロット中における周波数にまたがってホップすることができる。トラフィックチャネルは、データ伝送のために使用可能な各タイムスロット中におけるトラフィックチャネルのために使用する特定の時間−周波数ブロックを示す周波数ホッピング(frequency hopping)（ＦＨ）パターンに関連づけられることができる。
【００１７】
準直交多重化(quasi-orthogonal multiplexing)（ＱＯＭ）の一実施形態においては、各組が複数（Ｎ個）トラフィックチャネルを含んでいる、複数（Ｍ個）組のトラフィックチャネルが定義される。各トラフィックチャネルは、データ伝送のために使用される各タイムスロット中における１つの時間−周波数ブロックにマッピングされ、特定のシーケンスの時間−周波数ブロックに関連づけられる。各組中におけるＮ個のトラフィックチャネルは、互いに直交しており、その組中におけるどの２つのトラフィックチャネルも、同じ時間−周波数ブロックを使用してはいない。Ｍ個のチャネルセット(channel set)は、互いにオーバーラップしており、Ｍ個の組中におけるＭ個のトラフィックチャネルは、各時間周波数に対してマッピングする。ここにおいて使用されるように、「オーバーラップ(overlap)」または「オーバーラッピング(overlapping)」は、複数のトラフィックチャネル、パケット、伝送などについての同じ時間−周波数ブロックの使用を意味する。
【００１８】
ランダムオーバーラッピング(random overlapping)または共通オーバーラッピング(common overlapping)が、Ｍ個のチャネルセットについて使用されることができる。ランダムオーバーラッピングでは、１つのチャネルセット中におけるトラフィックチャネルについてのチャネルツーリソースマッピング(channel-to-resource mapping)は、他のＭ−１個のチャネルセットのおのおのにおけるトラフィックチャネルについてのチャネルツーリソースマッピングに関して疑似ランダムである。ランダムオーバーラッピングは、セクタ内の干渉ダイバーシティを実現することができる。共通オーバーラッピングでは、１つのチャネルセット中におけるトラフィックチャネルについてのチャネルツーリソースマッピングは、他のＭ−１個のチャネルセットのおのおのにおける１つのトラフィックチャネルについてのチャネルツーリソースマッピングと同じである。したがって、Ｍ個のトラフィックチャネルは、同じシーケンスの時間−周波数ブロックに対してマッピングし、排他的に同じシーケンスの時間−周波数ブロックを再使用する。共通オーバーラッピングは、空間的に無相関化させられた(decorrelated)端末について使用されることができる。ランダムオーバーラッピングでも共通オーバーラッピングでも、レシーバ空間処理技法が、同じ時間−周波数ブロック上でオーバーラッピング伝送を分離するために使用されることができる。
【００１９】
合計Ｍ・Ｎ個のトラフィックチャネルが、そのシステム中における使用のために利用可能である。簡単のために、以下の説明は、各端末に１つのトラフィックチャネルが割り当てられることができることを仮定している。伝送のためにスケジュールされた所定の数の端末（Ｕ）の場合、セクタ内の干渉を最小にするために、最小数のチャネルセット（Ｌ）が、これらの端末に対して使用されることができる、ここで
【数１】
0005461592.tif 000002
【００２０】
であり、
【数２】
0005461592.tif 000003
【００２１】
は、ｘ以上の整数値を与えるシーリングオペレータ(ceiling operator)を示す。スケジュールされた各端末には、Ｌ個のチャネルセットのうちから１つのトラフィックチャネルが割り当てられることができる。
【００２２】
本システムは、Ｈ−ＡＲＱを使用することができ、このＨ−ＡＲＱは、増分冗長(incremental redundancy)（ＩＲ）伝送とも呼ばれる。Ｈ−ＡＲＱを用いて、トランスミッタは、パケットがレシーバによって正しく復号化されるまで、あるいは伝送の最大数が送信されるまで、データパケットについて１つまたは複数の伝送を送信する。Ｈ−ＡＲＱは、データ伝送についての信頼性を改善し、チャネル状態の変化が存在する中でパケットについてのレート適応をサポートする。
【００２３】
図３は、逆方向リンク上のＨ−ＡＲＱ伝送を示している。端末は、データパケット（パケット１）を処理し（例えば、符号化し、変調し）、複数の（Ｑ）データブロックを生成する、なおここでＱ＞１である。データブロックは、フレーム、サブパケット、または他の何らかの専門用語で呼ばれることもできる。パケットについての各データブロックは、基地局が、好ましいチャネル状態の下でパケットを正しく復号化することができるようにする十分な情報を含むことができる。Ｑ個のデータブロックは、そのパケットについての異なる冗長情報を含んでいる。各データブロックは、任意数のタイムスロットで送信されることができる。図３に示される例では、各データブロックは、１つのタイムスロット中に送信される。
【００２４】
端末は、タイムスロット１においてパケット１についての第１のデータブロック（ブロック１）を送信する。基地局は、ブロック１を受信し、処理し（例えば、復調し、復号化し）、パケット１が誤って復号化されていることを決定し、タイムスロット２において否定応答(negative acknowledgement)（ＮＡＫ）をその端末に対して送信する。端末は、ＮＡＫを受信し、タイムスロット３においてパケット１についての第２のデータブロック（ブロック２）を送信する。基地局は、ブロック２を受信し、ブロック１および２を処理し、パケット１が依然として誤って復号化されていることを決定し、タイムスロット４においてＮＡＫを返信する。ブロック伝送及びＮＡＫ応答は、任意数の回数だけ継続することができる。図３に示される例では、端末は、タイムスロットｍにおいてパケット１についてのデータブロックｑ（ブロックｑ）を送信する、なおここでｑ≦Ｑである。基地局は、ブロックｑを受信し、パケット１についてブロック１からｑまでを処理し、パケットが正しく復号化されていることを決定し、タイムスロットｍ＋１においてＡＣＫを返信する。端末は、ＡＣＫを受信し、パケット１の伝送を終了させる。端末は、次のデータパケット（パケット２）を処理し、同様な方法でパケット２についてのデータブロックを送信する。
【００２５】
図３においては、ブロック伝送ごとにＡＣＫ／ＮＡＫ応答についての１つのタイムスロットの遅延が存在する。チャネル利用を改善するために、端末は、インターレースされた方法(interlaced manner)で複数のパケットを送信することができる。例えば、端末は、奇数番号付けされたタイムスロットにおいて１つのパケットを送信し、偶数番号付けされたタイムスロットにおいて別のパケットを送信することができる。２つよりも多いパケットが、より長いＡＣＫ／ＮＡＫ遅延の間にインターレースされることもできる。
【００２６】
図３は、ＮＡＫとＡＣＫの両方の伝送を示している。以下の説明の場合に仮定されるＡＣＫ−ベースのスキームでは、ＡＣＫは、パケットが正しく復号化される場合だけに送信され、また、ＮＡＫは、送信されずに、ＡＣＫの不在によって推定される。
【００２７】
図４は、３つの端末ａ、ｂ、およびｃについてのＨ−ＡＲＱ伝送を示している。各端末は、任意のタイムスロットに開始される新しいパケットを送信することができる。各端末は、パケットごとに任意数のデータブロックを送信することもでき、現行のパケットについてのＡＣＫを受信するとすぐに別のパケットを送信することができる。したがって、各端末によって送信されるパケットは、他の端末によって送信されるパケットに関して非同期に現れる。
【００２８】
共通オーバーラッピングでは、端末ａ、ｂ、およびｃは、同じシーケンスの時間−周波数ブロック上で送信する。その場合には各端末は、ブロック伝送ごとに他の２つの端末と干渉することになる。ランダムオーバーラッピングでは、これらの端末は、異なるシーケンスの時間−周波数ブロック上で送信する。各端末は、ブロック伝送ごとに他の２つの端末のうちのゼロ個、１個、または両方と干渉する可能性がある。
【００２９】
図５は、時間−周波数プレーン上の端末ａについてのＨ−ＡＲＱ伝送を示している。その端末からのブロック伝送は、異なるタイムスロットにおいて周波数にまたがってホップする。各ブロック伝送は、同じ時間−周波数ブロックが割り当てられる他の端末と干渉する。
【００３０】
複数の端末は、準直交多重化を用いて同じ時間−周波数ブロック上で送信することができる。図４および５に示されるように、各端末は、他のオーバーラップする端末からの干渉を観測し、他のオーバーラップする端末に対して干渉を引き起こし、このオーバーラップする端末は、同じ時間−周波数ブロックを使用する端末である。オーバーラップする端末は、ランダムオーバーラッピングと共通オーバーラッピングとでは異なる。オーバーラッピングのタイプとは関係なく、干渉は、すべての影響を受ける端末についての性能を悪化させる可能性がある。干渉の悪影響は、以下に説明されるように緩和されることができる。
【００３１】
各基地局は、データの伝送および受信のために使用されることができる複数の（Ｒ個の）アンテナを装備している。各端末は、データの送信および受信のための１つまたは複数のアンテナを装備することができる。逆方向リンク上で、基地局は、各時間−周波数ブロック上でゼロ個、１個、または複数の端末からデータを受信することができる。一般に、同じ時間−周波数ブロック上で送信することができる端末の数は、基地局におけるアンテナの数によって制限され、これは、オーバーラップする伝送を分離する基地局の能力を決定する。簡単のために、以下の説明は、各端末が単一のアンテナを装備していること、および基地局が、各時間−周波数ブロック上のＬ個の端末からの伝送を受信することを仮定している。
【００３２】
単一入力マルチ出力(single-input multiple-output)（ＳＩＭＯ）チャネルは、端末における単一のアンテナと基地局におけるＲ個のアンテナとの間に形成される。ＳＩＭＯチャネルは、Ｒ×１のチャネル応答ベクトル
【数３】
0005461592.tif 000004
【００３３】
によって特徴づけられることができ、この応答ベクトルは、
【数４】
0005461592.tif 000005
【００３４】
として表現されることができる、なお式中で、ｊ＝１、...、Ｒの場合のｈｕ，ｊ（ｋ，ｔ）は、タイムスロットｔにおけるサブバンドｋについての端末ｕにおけるアンテナから基地局アンテナｊへの複素チャネル利得(complex channel gain)であり、「Ｔ」は、転置(transpose)を示す。タイムスロットｔは、１つまたは複数のシンボル期間にまたがる(span)ことができる。簡単のために、チャネル応答は、タイムスロットｔにわたって一定であると仮定され、シンボル期間ｎの関数ではない。
【００３５】
マルチ入力マルチ出力(multiple-input multiple-output)（ＭＩＭＯ）チャネルは、Ｌ個の端末におけるＬ個のアンテナとＲ個の基地局アンテナとの間に形成される。ＭＩＭＯチャネルは、Ｒ×Ｌのチャネル応答行列
【数５】
0005461592.tif 000006
【００３６】
によって特徴づけられることができ、このチャネル応答行列は、
【数６】
0005461592.tif 000007
【００３７】
として表現されることができる。
【数７】
0005461592.tif 000008
【００３８】
の各列は、１つの端末についてのチャネル応答ベクトルに対応する。チャネル応答行列
【数８】
0005461592.tif 000009
【００３９】
は、タイムスロットｔにおけるサブバンドｋを使用した端末の組に依存している。
【００４０】
各端末は、そのアンテナから基地局へとデータおよびパイロットを送信することができる。基地局は、Ｌ個の端末によって送信される伝送についてのＲ個のアンテナからの受信シンボルを取得する。受信シンボルは、
【数９】
0005461592.tif 000010
【００４１】
として表現されることができ、式中でｓｕ（ｋ，ｔ，ｎ）は、タイムスロットｔのシンボル期間ｎ中におけるサブバンドｋ上の端末ｕによって送信されるデータシンボルである。
【数１０】
0005461592.tif 000011
【００４２】
は、タイムスロットｔのシンボル期間ｎ中におけるサブバンドｋ上のＬ個の端末によって送信されるＬ個のデータシンボルを有するＬ×１のベクトルである。
【数１１】
0005461592.tif 000012
【００４３】
は、タイムスロットｔのシンボル期間ｎ中におけるサブバンドｋについてのＲ個の基地局アンテナから取得されるＲ個の受信シンボルを有するＲ×１のベクトルである。
【数１２】
0005461592.tif 000013
【００４４】
は、タイムスロットｔのシンボル期間ｎ中におけるサブバンドｋについての雑音ベクトルである。
【００４５】
ここにおいて使用されるように、データシンボルは、トラフィック／パケットデータについての変調シンボルであり、パイロットシンボルは、パイロット（これは、トランスミッタによってもレシーバによっても先験的に知られているデータである）についてのシンボルであり、変調シンボルは、変調スキーム（例えば、Ｍ−ＰＳＫまたはＭ−ＱＡＭ）についての信号コンステレーション(signal constellation)中におけるポイントについての複素値であり、シンボルは、複素値である。簡単のために、雑音は、ゼロの平均ベクトル(mean vector)と
【数１３】
0005461592.tif 000014
【００４６】
の共分散行列(covariance matrix)とを有する加法的ホワイトガウス雑音(additive white Gaussian noise)（ＡＷＧＮ）であると仮定されることができる、なおここでσｎ２は、雑音の分散であり、
【数１４】
0005461592.tif 000015
【００４７】
は、恒等行列(identity matrix)である。
【００４８】
基地局は、同じ時間−周波数ブロック上でオーバーラップする伝送を分離するために様々なレシーバ空間処理技法を使用することができる。これらのレシーバ空間処理技法は、ゼロフォーシング(zero-forcing)（ＺＦ）技法、最小平均２乗誤差(minimum mean square error)技法、最大比結合(maximal ratio combining)（ＭＲＣ）技法などを含む。基地局は、次のようにＺＦ技法、ＭＭＳＥ技法、またはＭＲＣ技法に基づいてＬ×Ｒの空間フィルタ行列を導き出すことができる：
【数１５】
0005461592.tif 000016
【００４９】
なお式中、
【数１６】
0005461592.tif 000017
【００５０】
であり、また、
【数１７】
0005461592.tif 000018
【００５１】
である。  
基地局は、端末によって送信されるパイロットに基づいて
【数１８】
0005461592.tif 000019
【００５２】
の推定値を導き出すことができる。簡単のために、ここにおける説明は、チャネル推定誤りがないことを仮定している。
【００５３】
基地局は、次のようにレシーバ空間処理を実行することができる：
【数１９】
0005461592.tif 000020
【００５４】
なお式中で、
【数２０】
0005461592.tif 000021
【００５５】
は、
【数２１】
0005461592.tif 000022
【００５６】
、
【数２２】
0005461592.tif 000023
【００５７】
、または
【数２３】
0005461592.tif 000024
【００５８】
に等しくすることができる。
【数２４】
0005461592.tif 000025
【００５９】
は、時間スロットｔのシンボル期間ｎ中におけるサブバンドｋについてのＬ個の検出シンボルを有するＬ×１のベクトルである。そして、
【数２５】
0005461592.tif 000026
【００６０】
は、レシーバ空間処理後の雑音である。  
検出シンボルは、トランスミッタによって送信されるデータシンボルの推定値である。
【００６１】
基地局は、そのサブバンドおよびシンボル期間についての検出シンボルを取得するために、各シンボル期間ｎ中における各サブバンドｋについて式（７）に示されるようにレシーバ空間処理を実行することができる。基地局は、すべてのサブバンドとシンボル期間についての検出シンボルを個々の端末についての検出シンボルの別々のストリームへと逆多重化することができる。基地局は、端末についての復号化されたパケットを取得するために各端末についての検出シンボルを（例えば、各ブロック伝送後に）処理する（例えば、復調し復号化する）ことができる。
【００６２】
基地局は、正しく復号化された各パケットによって引き起こされる干渉を推定し、パケットが伝送される時間−周波数ブロックについての受信シンボルからその推定された干渉を差し引くことができる。推定された干渉が適度に正確である場合、そのときは、その干渉除去されたシンボルは、より高い品質を有することになり、１つまたは複数のこれらの時間−周波数ブロック上で送信される待ち状態のパケットを正しく復号化する可能性は、改善することになる。待ち状態のパケットは、正しく復号化されてはいないが、復号化が試みられることができるパケットである。パケットは、一般的に最後のブロック伝送が受信された後にパージされ、復号化は、そのパケットについてのすべてのＱ個のブロック伝送と共に失敗する。
【００６３】
端末ｕについての正しく復号化されたパケットｄに起因した干渉を推定するために、基地局は、まず再変調されたデータシンボルを取得するために端末ｕによって実行される同じ方法でパケットｄを処理する（例えば、符号化し、変調する）。次いで基地局は、次のように、端末ｕについての再変調されたデータシンボルとチャネル応答ベクトルに基づいてパケットｄに起因した干渉を推定する：
【数２６】
0005461592.tif 000027
【００６４】
なお式中で、
【数２７】
0005461592.tif 000028
【００６５】
は、タイムスロットｎのシンボル期間ｔ中におけるサブバンドｋ上のパケットｄに起因した推定された干渉のＲ×１のベクトルである。
【００６６】
次いで基地局は、次のように、干渉除去されたシンボルを取得するために入力シンボルから推定された干渉を除去する：
【数２８】
0005461592.tif 000029
【００６７】
なお式中で、
【数２９】
0005461592.tif 000030
【００６８】
は、タイムスロットｔのシンボル期間ｎ中におけるサブバンドｋについてのＲ個の入力シンボルを有するＲ×１のベクトルである。また、
【数３０】
0005461592.tif 000031
【００６９】
は、タイムスロットｔのシンボル期間ｎ中におけるサブバンドｋについてのＲ個の干渉除去されたシンボルを有するＲ×１のベクトルである。  
一般に、
【数３１】
0005461592.tif 000032
【００７０】
中における入力シンボルは、基地局アンテナから取得される受信シンボル、または先行する干渉除去から取得される干渉除去されたシンボルに等しくすることができる。
【００７１】
基地局は、新しい検出シンボルを取得するために干渉除去されたシンボル上でレシーバ空間処理を実行する。端末ｕだけからの干渉が除去されている場合、そのときは、基地局は、まず端末ｕについての列を除いて
【数３２】
0005461592.tif 000033
【００７２】
のすべての列を含むＲ×（Ｌ−１）のチャネル応答行列
【数３３】
0005461592.tif 000034
【００７３】
を形成する。次いで基地局は、
【数３４】
0005461592.tif 000035
【００７４】
に基づいて、そしてＺＦ技法、ＭＭＳＥ技法、またはＭＲＣ技法を使用して、（Ｌ−１）×Ｒの空間フィルタ行列
【数３５】
0005461592.tif 000036
【００７５】
を導き出す。次いで基地局は、次のように、空間フィルタ行列
【数３６】
0005461592.tif 000037
【００７６】
を用いて干渉除去されたシンボル上でレシーバ空間処理を実行する：
【数３７】
0005461592.tif 000038
【００７７】
なお式中で、
【数３８】
0005461592.tif 000039
【００７８】
は、タイムスロットｔのシンボル期間ｎ中におけるサブバンドｋについてのＬ−１個の新しい検出シンボルを有する（Ｌ−１）×１のベクトルである。これらの新しい検出シンボルは、端末ｕからのパケットｄに起因した干渉を除去している。
【００７９】
式（８）、（９）、および（１０）は、１つのタイムスロットｔの１つのシンボル期間ｎ中における１つのサブバンドｋについてのそれぞれ干渉推定、干渉除去、およびレシーバ空間処理についてのものである。基地局は、パケットｄを送信するために使用されるすべてのサブバンド、シンボル期間、およびタイムスロットについての干渉推定、干渉除去、およびレシーバ空間処理を実行する。次いで基地局は、パケットｄについて使用される時間−周波数ブロック上で送信する端末についての新しい検出シンボルを逆多重化する。基地局は、そのパケットについて使用可能な新しい検出シンボルと他の検出シンボルに基づいてパケットｄと少なくとも部分的にオーバーラップする各パケットを復号化することができる。
【００８０】
基地局は、パケットが任意の端末について正しく復号化されるときはいつでも、干渉推定、干渉除去、およびレシーバ空間処理を実行することができる。図４に示される例では、基地局は、時刻Ｔ１における第１のブロック伝送（Ｂ１）の後に、そして時刻Ｔ２における第２のブロック伝送（Ｂ２）の後にもう一度、そして時刻Ｔ３における第３のブロック伝送（Ｂ３）の後にもう一度、端末ａについてのパケットＰ１ａを復号化することができる。時刻Ｔ３においてパケットＰ１ａを正しく復号化するとすぐに、基地局は、時刻Ｔ０からＴ３の間の入力シンボルからのこのパケットに起因した干渉を推定し、除去することができる。基地局はまた、各ブロック伝送の後に端末ｂおよびｃについての各パケットを復号化することもできる。時刻Ｔ４において、端末ｃについてのパケットＰ１ｃを正しく復号化するとすぐに、基地局は、時刻Ｔ２からＴ４の間の入力シンボルからのこのパケットに起因した干渉を推定し除去することができる。時刻Ｔ６において、端末ｂについてのパケットＰ１ｂを正しく復号化するとすぐに、基地局は、時刻Ｔ１からＴ６の間の入力シンボルからのこのパケットに起因した干渉を推定し除去することができる。同じ処理は、残りの伝送について実行されることができる。
【００８１】
干渉の推定および除去は、与えられた時間−周波数ブロックについての入力シンボル上でＬ−１回まで実行されることができる。干渉の推定および除去が実行されるたびに、チャネル応答行列は、１列縮小(reduces by one column)し、空間フィルタ行列は、１行縮小し、ダイバーシティ次数(diversity order)は、１増大し、新しい検出シンボルが、より少ない１つの端末についての干渉除去されたシンボルから導き出され、新しい検出シンボルについての信号対雑音干渉比(signal-to-noise-and-interference ratio)（ＳＩＮＲ）は改善する。
【００８２】
干渉の推定および除去は、与えられた時間−周波数ブロックについての１つまたは複数の正しく復号化されたパケットについて実行されることができる。タイムスロットｔのシンボル期間ｎ中におけるサブバンドｋについての全干渉
【数３９】
0005461592.tif 000040
【００８３】
は、（１）そのサブバンドおよびシンボル期間についてのすべての正しく復号化されたパケットについてのデータシンボルのベクトル
【数４０】
0005461592.tif 000041
【００８４】
を形成すること、および（２）
【数４１】
0005461592.tif 000042
【００８５】
を、そのサブバンドおよびシンボル期間についてのすべての正しく復号化されたパケットについてのチャネル推定値の行列
【数４２】
0005461592.tif 000043
【００８６】
と乗ずること、によって取得されることができ、すなわち
【数４３】
0005461592.tif 000044
【００８７】
となる。次いで、全干渉は、干渉除去されたシンボル
【数４４】
0005461592.tif 000045
【００８８】
を取得するために、入力シンボル
【数４５】
0005461592.tif 000046
【００８９】
から除去されることができ、すなわち
【数４６】
0005461592.tif 000047
【００９０】
となる。次いで干渉除去されたシンボル
【数４７】
0005461592.tif 000048
【００９１】
は、入力シンボル
【数４８】
0005461592.tif 000049
【００９２】
を置き換える（例えば、その入力シンボル上に記憶される）。
【００９３】
基地局は、例えばデータ受信のために必要とされる処理の量を低減させるために干渉の推定および除去を選択的に実行することができる。
【００９４】
基地局は、様々な方法でパケットを復号化することができる。一実施形態においては、基地局は、各タイムスロット中において逐次的順序で端末からのパケットを復号化する。図４に示される例では、基地局は、最初に端末ａからのパケットを、次いで次に端末ｂからのパケットを、次いで最後に端末ｃからのパケットを復号化することができる。パケットが正しく復号化されるときはいつでも、基地局は、パケットに起因した干渉を推定し除去することができ、正しく復号化されたパケットからの干渉が除去されて各待ち状態のパケットを復号化することができる。例えば、時刻Ｔ３において、基地局は、端末ａについての正しく復号化されたパケットＰ１ａに起因した干渉を推定し除去することができ、次いで端末ｂについてのパケットＰ１ｂと端末ｃについてのパケットＰ１ｃとを復号化することができる。時刻Ｔ４において、基地局は、端末ｃについての正しく復号化されたパケットＰ１ｃに起因した干渉を推定し除去することができ、次いで端末ａについてのパケットＰ２ａと端末ｂについてのパケットＰ１ｂとを再復号化することができる。再復号化は、新しい検出シンボルを用いた新しい復号化の試みを意味する。代わりに、基地局は、時刻Ｔ４においてパケットＰ２ａおよびＰ１ｂの再復号化をスキップすることもでき、時刻Ｔ５において新しい検出シンボルを用いてこれらのパケットをただ単に復号化することもできる。
【００９５】
別の実施形態においては、基地局は、各タイムスロット中において実質的に並列なすべての端末からのパケットを復号化する。次いで基地局は、タイムスロットについてのすべての正しく復号化されたパケットを識別し、これらのパケットに起因した干渉を推定し除去する。次いで基地局は、正しく復号化された任意のパケットと少なくとも部分的にオーバーラップする各パケットを再復号化することができる。
【００９６】
さらに別の実施形態においては、基地局は、逐次的な干渉除去および復号化を実行する。基地局は、各タイムスロット中における実質的に並列なすべての端末からのパケットを復号化し、そのタイムスロットについてのすべての正しく復号化されたパケットを識別する。基地局は、最強の端末からの正しく復号化されたパケットに起因した干渉を推定し除去し、次いでこの正しく復号化されたパケットと少なくとも部分的にオーバーラップする各パケットを再復号化する。任意のパケットが依然として誤って復号化される場合、そのときは、基地局は、（もしあれば）次の最強のユーザからの正しく復号化されたパケットに起因した干渉を推定し除去し、次いでこの正しく復号化されたパケットと少なくとも部分的にオーバーラップする各パケットを再復号化する。逐次的なプロセスは、（１）すべての正しく復号化されたパケットが除去されるまで、あるいは（２）すべてのパケットが正しく復号化されるまで、のいずれかまで継続される。
【００９７】
一般に、基地局は、（１）正しく復号化されるパケットに起因した干渉を除去する結果として、新しい検出シンボルがそのパケットについて取得されるときにはいつでもパケットを再復号化し、あるいは（２）そのパケットについての次のブロック伝送の後にそのパケットを復号化することができる。新しい検出シンボルが取得されるときはいつでもそのパケットを再復号化することは、パケットのより早期の終了をもたらすことができ、より多くの復号化の試みを犠牲にしてシステム性能を改善することができる。基地局はまた、再復号化を選択的に実行することもできる。例えば、もし、（１）最後のブロック伝送がそのパケットについて受信されており、（２）Ｂが１以上の任意の値とすることができる場合に、新しい検出シンボルが、Ｂ個以上のデータブロックについて取得され、（３）新しい検出シンボルが、そのパケットについて受信されるあらかじめ決定されたパーセンテージ以上のすべてのシンボルについて取得され、あるいは（４）他の何らかの判断基準(criteria)が満たされるのであれば、基地局は、パケットを再復号化することができる。
【００９８】
図６は、Ｈ−ＡＲＱを用いて送信されるパケットを受信するためのプロセス６００を示している。プロセス６００は、新しいブロック伝送が受信されるタイムスロットごとに基地局によって実行されることができる。基地局は、これらのパケットによって使用される時間−周波数ブロック上でパケットについてのブロック伝送を受信する（ブロック６１２）。基地局は、ブロック伝送を送信する端末ごとにチャネル応答を推定し、検出シンボルを取得するために、それらのチャネル推定値を用いて入力シンボルに対してレシーバ空間処理を実行する（ブロック６１４）。次いで基地局は、そのパケットについて受信されるすべてのブロック伝送について取得されたすべての検出シンボルに基づいて各パケットを復調し復号化する（ブロック６１６）。
【００９９】
次いで少なくとも１つのパケットが正しく復号化されているかどうかについての決定が行われる（ブロック６１８）。その答えが「Ｎｏ（ノー）」である場合、そのときは、その処理は、終了する。そうでなければ、正しく復号化されるパケットごとのＨ−ＡＲＱ伝送は、例えばそのパケットについてのＡＣＫを送信することにより終了される（ブロック６２０）。正しく復号化される各パケットに起因した干渉は、例えばそのパケットを符号化し変調すること、および結果のシンボルをそのパケットについてのチャネル推定値と乗ずることにより推定される（ブロック６２２）。正しく復号化される各パケットに起因した推定される干渉は、そのパケットによって使用される１つ（または複数）の時間−周波数ブロックについての入力シンボルから差し引かれる（ブロック６２４）。
【０１００】
次いで基地局は、誤って復号化され、正しく復号化された１つ（または複数）のパケットと同じ１つ（または複数）の時間−周波数ブロック上で伝送されるパケットについての新しい検出シンボルを取得するために、正しく復号化された１つ（または複数）のパケットによって使用される１つ（または複数）の時間−周波数ブロックについての干渉除去されたシンボルに対してレシーバ空間処理を実行する（ブロック６２６）。基地局は、誤って復号化され、正しく復号化された１つ（または複数）のパケットのうちの任意のものと少なくとも部分的にオーバーラップする各パケットを復調し復号化することができる（ブロック６２８）。１つまたは複数のパケットは、正しく復号化された１つ（または複数）のパケットに起因した干渉を除去する結果としてブロック６２８において正しく復号化されることができる。次いでプロセスは、任意のパケットがブロック６２８において正しく復号化されているかどうかを決定するために、そしてｙｅｓ（そう）である場合にもう一度干渉除去と復号化を実行するために、ブロック６１８へと戻る。
【０１０１】
図７は、逆方向リンク上のデータ伝送のための１つの基地局１１０と２つの端末１２０ｘおよび１２０ｙとのブロック図を示している。端末１２０ｘは、単一のアンテナ７１８ｘを装備しており、端末１２０ｙは、複数の（Ｔ個の）アンテナ７１８ａから７１８ｔを装備しており、基地局１１０は、Ｒ個のアンテナ７５２ａから７５２ｒを装備している。
【０１０２】
各端末１２０において、ＴＸデータプロセッサ７１０は、トラフィック／パケットデータを処理し（例えば、符号化し変調し）、データシンボルを生成する。端末１２０ｘにおいて、マルチプレクサ（Ｍｕｘ）７１２は、データシンボルをパイロットシンボルと多重化し、送信シンボルのストリームをトランスミッタユニット(transmitter unit)（ＴＭＴＲ）７１６ｘへと供給する。各送信シンボルは、１つのシンボル期間中における１つのサブバンド上で１つのアンテナから送信されるべきシンボルである。端末１２０ｙにおいて、ＴＸ空間プロセッサ７１４は、データシンボル上で空間処理を実行し、パイロットシンボル中において多重化し、送信シンボルのＴ個のストリームをＴ個のトランスミッタユニット７１６ａから７１６ｔへと供給する。オーバーラップする端末についてのパイロットシンボルは、異なる直交符号を用いて生成され、あるいは基地局が端末ごとにチャネル応答を推定することができるようにするために他の何らかの方法で多重化されることができる。端末１２０ｘでも１２０ｙでも、各トランスミッタユニット７１６は、その送信シンボルストリームを処理し、逆方向リンク(reverse link)（ＲＬ）被変調信号を生成し、この被変調信号は、関連するアンテナ７１８から送信される。
【０１０３】
基地局１１０において、Ｒ個のアンテナ７５２ａから７５２ｒは、端末によって送信されるＲＬ被変調信号を受信し、各アンテナは、受信信号をそれぞれのレシーバユニット(receiver unit)（ＲＣＶＲ）７５４へと供給する。各レシーバユニット７５４は、トランスミッタユニット７１６によって実行される処理と相補的な処理を実行し、受信パイロットシンボルをチャネル推定器(channel estimator)７５８へと供給し、受信データシンボルを干渉除去器(interference canceller)７６０へと供給する。チャネル推定器７５８は、その端末から受信されるパイロットに基づいて端末１２０ごとにＲＬチャネル推定値を導き出す。干渉除去器７６０は、正しく復号化されたパケットに起因した推定された干渉を受け取り、入力シンボルからその推定された干渉を除去し、干渉除去されたシンボルをＲＸ空間プロセッサ７６２に対して供給する。干渉除去されたシンボルは、干渉除去が実行されない場合には、受信シンボルに等しい。
【０１０４】
ＲＸ空間プロセッサ７６２は、チャネル推定器７５８からのＲＬチャネル推定値を用いて干渉除去されたシンボル上でレシーバ空間処理を実行し、検出シンボルを供給する。ＲＸデータプロセッサ７６４は、検出シンボルを処理し（例えば、復調し復号化し）、端末ごとに復号化されたパケットを供給する。ＴＸデータプロセッサ７６６は、正しく復号化された各パケットを処理し（例えば、符号化し変調し）、被再変調信号データシンボルを供給する。干渉推定器７６８は、正しく復号化された各パケットに起因した干渉を推定し、その推定された干渉を干渉除去器７６０に対して供給する。
【０１０５】
Ｈ−ＡＲＱでは、ＲＸデータプロセッサ７６４は、パケットについての各ブロック伝送後にパケットを復号化することができる。コントローラ７８０は、ブロック伝送ごとに復号化結果を受信し、パケットが正しく復号化される場合にはＡＣＫを生成する。すべての端末についてのＡＣＫは、シグナリングプロセッサ(signaling processor)７８４とＴＸ空間プロセッサ７８６によって処理され、トランスミッタユニット７５４によって条件づけられ、アンテナ７５２から送信される。各端末１２０において、基地局１１０によって送信される順方向リンク信号は、１つ（または複数）のアンテナ７１８によって受信され、受信シンボルを取得するために１つ（または複数）のレシーバユニット７１６によって条件づけられる。端末１２０ｘにおいて、シグナリング検出器７３４ｘは、受信シンボルを処理し、端末１２０ｘのために送信されるＡＣＫを供給する。端末１２０ｙにおいて、受信シンボルは、端末１２０ｙのために送信されるＡＣＫを取得するためにＲＸ空間プロセッサ７３２とシグナリング検出器７３４ｙによって処理される。コントローラ７２０ｘおよび７２０ｙは、それぞれシグナリング検出器７３４ｘおよび７３４ｙによって供給されるＡＣＫに基づいて、それぞれ端末１２０ｘおよび１２０ｙについてのブロックおよびパケットの伝送を制御する。
【０１０６】
コントローラ７２０ｘおよび７２０ｙと７８０は、それぞれ端末１２０ｘおよび１２０ｙと基地局１１０において、様々な処理ユニットのオペレーションを制御する。メモリユニット７２２ｘ、７２２ｙおよび７８２は、それぞれコントローラ７２０ｘ、７２０ｙおよび７８０によって使用されるデータおよびプログラムコードを記憶する。
【０１０７】
図８は、ＴＸデータプロセッサ７１０の一実施形態のブロック図を示しており、このＴＸデータプロセッサは、図７中におけるＴＸデータプロセッサ７１０ｘ、７１０ｙ、および７６６のために使用されることができる。明確にするために、１つのデータパケットについての処理は、以下で説明される。ＴＸデータプロセッサ７１０内において、巡回冗長検査(cyclic redundancy check)（ＣＲＣ）ジェネレータ８１２は、データパケットについてのＣＲＣ値を生成し、フォーマットされたパケットを形成するためにデータパケットの後にＣＲＣ値を追加する。ＣＲＣ値は、そのパケットが正しく復号化されているか誤って復号化されているかを検査するためにレシーバによって使用される。ＣＲＣ以外の他の誤り検出符号が使用されてもよい。次いで順方向誤り訂正(forward error correction)（ＦＥＣ）エンコーダ８１４は、選択された符号化スキームまたは符号レートに従ってフォーマットされたパケットを符号化し、符号化されたパケットを供給する。ＦＥＣエンコーダ８１４は、ブロックコード、重畳コード、ターボコード、他の何らかのコード、またはそれらの組合せをインプリメントすることができる。
【０１０８】
分割ユニット(partitioning unit)８１６は、符号化されたパケットをＱ個の符号化されたサブパケットへと分割し、ここでＱは、そのパケットのために選択されるレートに依存することができる。第１の符号化されたサブパケットは、すべてのシステマティックビット(systematic bit)とゼロ個以上のパリティビット(parity bit)を含むことができる。これにより、レシーバは、好ましいチャネル状態下でちょうど第１の符号化されたサブパケットを有するデータパケットを回復することができるようになる。他のＱ−１個の符号化されたサブパケットは、各サブパケットが全体の符号化されたパケットにまたがって取られるパリティビットを含んで、残りのパリティビットを含むことができる。インターリーバ(interleaver)８１８は、Ｑ個の符号化されたサブパケットを受信し、インターリービングスキーム(interleaving scheme)に従って各サブパケット中における符号ビットをインターリーブし（すなわち、再順序づけし）、一度に１つのインターリーブされたサブパケットを供給する。そのインターリービングは、符号ビットについての時間、周波数、および／または空間のダイバーシティを提供する。シンボルマッパ(symbol mapper)８２０は、選択された変調スキームに基づいて各サブパケット中におけるインターリーブされたデータを変調シンボルにたいしてマッピングする。シンボルマッパ８２０は、符号化されたサブパケットごとにデータシンボルのブロックを供給する。
【０１０９】
マルチアンテナ端末１２０ｙは、Ｔ個のアンテナから１つまたは複数のストリームを送信することができる。例えば、端末１２０ｙは、ビーム形成を実行し、すべてのＴ個のアンテナからデータおよびパイロットの１つのストリームを送信することができる。次いで基地局１１０は、すべてのＴ個のアンテナについての複合ＲＬチャネル推定値を取得することになり、チャネル応答行列
【数４９】
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【０１１０】
は、すべてのＴ個のアンテナについての単一の列を含むことになるであろう。別の例としては、端末１２０ｙは、Ｔ個のアンテナのおのおのからデータおよびパイロットの１つのストリームを送信することができる。次いで基地局１１０は、アンテナごとにＲＬチャネル推定値を取得することになり、チャネル応答行列
【数５０】
0005461592.tif 000051
【０１１１】
は、Ｔ個のアンテナについてのＴ個の列を含むことになるであろう。端末１２０ｙは、また、他の方法でＴ個のアンテナから複数のストリームを送信することもできる。
【０１１２】
図９は、１つのアンテナについてのトランスミッタユニット７１６の一実施形態のブロック図を示している。トランスミッタユニット７１６内において、シンボルツーサブバンドマッパ(symbol-to-subband mapper)９１２は、データ伝送のために使用される適切なサブバンド上へと送信シンボルをマッピングし、ゼロシンボル（これはゼロの信号値である）を未使用のサブバンド上へとマッピングし、出力シンボルを供給する。逆高速フーリエ変換(inverse fast Fourier transform)（ＩＦＦＴ）ユニット９１４は、Ｋ個の全サブバンドについてのＫ個の出力シンボルの各組をＫ−ポイントＩＦＦＴを用いて時間ドメインへと変換し、Ｋ個の時間ドメインチップを含む変換されたシンボルを提供する。巡回プレフィックスジェネレータ(cyclic prefix generator)９１６は、変換された各シンボルのＣ個のチップを反復し、Ｋ＋Ｃ個のチップを含むＯＦＤＭシンボルを生成する。この反復された部分は、巡回プレフィックス(cyclic prefix)と呼ばれ、周波数選択性フェーディング(frequency selective fading)によって引き起こされるシンボル間干渉(intersymbol interference)（ＩＳＩ）を抑制するために使用される。ＴＸ無線周波数(radio frequency)（ＲＦ）ユニット９１８は、ジェネレータ９１６からのチップのストリームを条件づけ（例えば、アナログへと変換し、フィルタをかけ、増幅し、周波数アップコンバートし）、関連するアンテナからの送信のための被変調信号を生成する。
【０１１３】
図１０は、基地局１１０の一部分のブロック図を示している。Ｒ個のアンテナ７５２ａから７５２ｒは、端末１２０から被変調信号を受信し、それぞれＲ個のレシーバユニット７５４ａから７５４ｒに対してＲ個の受信信号を供給する。各レシーバユニット７５４内において、ＲＸ  ＲＦユニット１０１２は、受信信号を条件づけデジタル化し、サンプルのストリームを供給する。ＯＦＤＭ復調器（Ｄｅｍｏｄ）１０１４は、（１）受信された変換されたシンボルを取得するために各受信ＯＦＤＭシンボル中における巡回プレフィックスを取り除くこと、および（２）Ｋ個のサブバンドについてのＫ個の受信シンボルを取得するために、Ｋ−ポイントの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて受信された変換された各シンボルを周波数ドメインへと変換することにより、サンプルストリーム上でＯＦＤＭ復調を実行する。デマルチプレクサ（Ｄｅｍｕｘ）１０１６は、受信シンボルを逆多重化し、受信パイロットシンボルをチャネル推定器７５８へと供給し、受信データシンボルを干渉除去器７６０へと供給する。干渉除去器７６０は、入力シンボルから推定された干渉を差し引き、干渉除去されたシンボルを供給する。推定された干渉は、干渉除去のない時間−周波数ブロックについてはゼロに等しい。
【０１１４】
ＲＸ空間プロセッサ７６２は、空間検出器１０２２と、シンボルツーサブバンド逆マッパ(symbol-to-subband demapper)１０２４と、行列計算ユニット１０２６とを含む。ユニット１０２６は、チャネル推定器７５８からチャネル推定値を受け取り、各タイムスロット中におけるサブバンドごとにチャネル応答行列を形成し、そのチャネル応答行列に基づいて空間フィルタ行列を生成する。空間検出器１０２２は、空間フィルタ行列を用いて干渉除去されたシンボル上でレシーバ空間処理を実行し、検出シンボルを供給する。逆マッパ１０２４は、Ｋ個の全サブバンドについての検出シンボルを逆多重化し、端末ごとに検出シンボルのストリームを供給する。
【０１１５】
干渉推定器７６８は、シンボルツーサブバンドマッパ１０３２と乗算器１０３４とを含んでいる。マッパ１０３２は、ＴＸデータプロセッサ７６６から正しく復号化されたパケットについての再変調されたデータシンボルを受け取り、これらのシンボルを適切なサブバンド上へとマッピングする。乗算器１０３４は、再変調された各データシンボルを適切なチャネル応答ベクトルと乗算し、推定された干渉を供給する。
【０１１６】
図１１は、ＲＸデータプロセッサ７６４の一実施形態のブロック図を示している。明確にするために、１つの端末からの１つのパケットについての処理が、以下に説明される。ＲＸデータプロセッサ７６４内において、シンボル逆マッパ１１１２は、ブロック伝送ごとに検出シンボルを受け取り、ブロックについて使用される変調スキームに従って検出シンボルを復調し、復調されたデータのブロックを逆インターリーバ１１１４に対して供給する。逆インターリーバ１１１４は、そのデータパケットについての第１のブロックを受信するのに先立って消去して初期化される。消去値は、失われた符号ビット（例えば、まだ受信されていない符号ビット）についての代わりとなる値であり、復号化プロセスにおいて適切な重みが与えられる。逆インターリーバ１１１４は、そのブロックについて実行されるインターリービングと相補的な方法で、復調されたデータの各ブロックを逆インターリーブ(deinterleaves)する。
【０１１７】
ブロック伝送または新しい検出シンボルがパケットについて受信されるときはいつでも、復号化は、そのパケットについて受信されるすべてのブロック上で新たに実行されることができる。再アセンブリユニット１１１６は、（１）パケットについて受信されるすべてのブロックについての逆インターリーブされたデータと、（２）パケットについて受信されないブロックについての消去値とを含む逆インターリーブされたデータのパケットを形成する。再アセンブリユニット１１１６は、端末によって実行される分割と相補的な方法で再アセンブリを実行する。ＦＥＣデコーダ１１１８は、端末によって実行されるＦＥＣ符号化と相補的な方法で逆インターリーブされたデータパケットを復号化し、復号化されたパケットを供給する。例えば、ＦＥＣデコーダ１１１８は、端末がターボ符号化または重畳符号化を実行する場合には、それぞれターボデコーダ(Turbo decoder)またはビタビデコーダ(Viterbi decoder)とすることができる。ＣＲＣチェッカ１１２０は、復号化されたパケットを検査し、パケットが正しく復号化されているか誤って復号化されているかを決定し、復号化されたパケットのステータスを供給する。
【０１１８】
明確にするために、データ受信技法が、逆方向リンク伝送について特に説明されている。これらの技法は、順方向リンク伝送について使用されることもできる。端末は、複数の基地局からパケットを受信することができ、上記の方法における干渉除去を用いてこれらのパケットを処理することができる。
【０１１９】
ここにおいて説明されるデータ受信技法は、様々な手段によってインプリメントされることができる。例えば、これらの技法は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せの形でインプリメントされることができる。ハードウェアインプリメンテーションでは、データ受信のために使用される処理ユニット、例えばプロセッサおよびコントローラは、ここにおいて説明される機能を実行するように設計された１つまたは複数の特定用途向け集積回路(application specific integrated circuit)（ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理プロセッサ(digital signal processor)（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス(digital signal processing device)（ＤＳＰＤ）、プログラマブルロジックデバイス(programmable logic device)（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ(field programmable gate array)（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、他の電子ユニット、あるいはそれらの組合せの内部にインプリメントされることができる。例えば、干渉推定器７６８、干渉除去器７６０、ＲＸ空間プロセッサ７６２、ＲＸデータプロセッサ７６４、およびＴＸデータプロセッサ７６６は、１つまたは複数のプロセッサ、ＤＳＰなどの上にインプリメントされることができる。干渉推定器７６８および干渉除去器７６０は、干渉プロセッサを用いてインプリメントされることもでき、あるいはＲＸ空間プロセッサ７６２をインプリメントすることもあるプロセッサの一部分とすることもできる。処理ユニットの様々な他のインプリメンテーションも可能である。
【０１２０】
ソフトウェアインプリメンテーションでは、それらの技法は、ここにおいて説明される機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、ファンクションなど）を用いてインプリメントされることができる。ソフトウェアコードは、メモリユニット（例えば、図７におけるメモリユニット７８２）に記憶され、プロセッサ（例えば、コントローラ７８０）によって実行されることができる。メモリユニットは、プロセッサ内部に、あるいはプロセッサの外部にインプリメントされることができる。
【０１２１】
開示された実施形態の以上の説明は、当業者なら誰でも本発明を作り使用することができるようにするために提供されている。これらの実施形態に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかであり、ここにおいて定義される包括的な原理は、本発明の趣旨または範囲を逸脱することなく他の実施形態に対しても適用されることができる。したがって、本発明は、ここにおいて示される実施形態だけに限定されるようには意図されておらず、ここにおいて開示される原理および新規特徴と整合する最も広い範囲が与えられるべきである。
【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７】
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【図８】
0005461592.tif 000059
【図９】
0005461592.tif 000060
【図１０】
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【図１１】
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