(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ機器(UE)において動作可能なワイヤレス通信の方法であって、
前記UEの速さまたは前記UEの1つまたは複数のアンテナがブロックされたという検出のうちの少なくとも1つに基づいてダウンリンク送信の第1の多入力多出力(MIMO)構成を改変することを判断するステップと、
ダウンリンクMIMO構成を改変することを要求する能力を示すように構成された能力指示メッセージを、前記UEから送信するステップであって、前記能力指示メッセージが、無線リソース制御(RRC)プロトコルメッセージまたは拡張アップリンク専用物理制御チャネル(E-DPCCH)順序のうちの1つの上で搬送される情報要素(IE)を含む、ステップと、
前記ダウンリンク送信の前記第1のMIMO構成を改変する要求を送信するステップであって、前記要求が、前記第1のMIMO構成を改変するという前記判断に基づいて送信される、ステップと、
前記要求に対応する第2のMIMO構成に基づいて前記ダウンリンク送信を受信するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記要求が、コードワードのセットに対応するコードワードを利用して高速専用物理制御チャネル(HS-DPCCH)上で送信され、コードワードの前記セットが、チャネル品質情報および/またはプリコーディング情報(CQI/PCI)報告情報を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記要求が、拡張アップリンク専用物理制御チャネル(E-DPCCH)上で送信される、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記UEの速さまたは速度に関する情報に従って、前記第1のMIMO構成をオフにする要求をすることを判断するステップ
をさらに含み、
前記第1のMIMO構成を改変することを求める前記要求が、前記第1のMIMO構成を前記オフにすることを要求するように構成された、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記UEの1つまたは複数のアンテナがブロックされたという検出に従って、前記第1のMIMO構成を改変することを判断するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記第1のMIMO構成を改変することを求める前記要求が、前記ダウンリンク送信を送信するための基地局における複数のアンテナの中から選択されたサブセットを示すように構成された、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
ワイヤレス通信のために構成されたユーザ機器(UE)であって、
少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に結合されたメモリと、
前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に結合されたトランシーバと
を備え、
前記少なくとも1つのプロセッサが、
前記UEの速さまたは前記UEの1つまたは複数のアンテナがブロックされたという検出のうちの少なくとも1つに基づいてダウンリンク送信の第1の多入力多出力(MIMO)構成を改変することを判断することと、
ダウンリンクMIMO構成を改変することを要求する能力を示すように構成された能力指示メッセージを送信することであって、前記能力指示メッセージが、無線リソース制御(RRC)プロトコルメッセージまたは拡張アップリンク専用物理制御チャネル(E-DPCCH)順序のうちの1つの上で搬送される情報要素(IE)を含む、送信することと、
前記ダウンリンク送信の前記第1のMIMO構成を改変する要求を送信することであって、前記要求が、前記第1のMIMO構成を改変するという前記判断に基づいて送信される、送信することと、
前記要求に対応する第2のMIMO構成に基づいて前記ダウンリンク送信を受信することと
を行うように構成された、ユーザ機器(UE)。
【請求項８】
前記要求が、コードワードのセットに対応するコードワードを利用して高速専用物理制御チャネル(HS-DPCCH)上で送信され、コードワードの前記セットが、チャネル品質情報および/またはプリコーディング情報(CQI/PCI)報告情報を含む、請求項7に記載のUE。
【請求項９】
前記要求が、拡張アップリンク専用物理制御チャネル(E-DPCCH)上で送信される、請求項7に記載のUE。
【請求項１０】
前記少なくとも1つのプロセッサが、前記UEの速さまたは速度に関する情報に従って、前記第1のMIMO構成をオフにする要求をすることを判断するようにさらに構成され、
前記第1のMIMO構成を改変することを求める前記要求が、前記第1のMIMO構成を前記オフにすることを要求するように構成された、請求項7に記載のUE。
【請求項１１】
少なくとも1つのプロセッサが、前記UEの1つまたは複数のアンテナがブロックされたという検出に従って、前記第1のMIMO構成を改変することを判断するようにさらに構成された、請求項7に記載のUE。
【請求項１２】
前記第1のMIMO構成を改変することを求める前記要求が、前記ダウンリンク送信を送信するための基地局における複数のアンテナの中から選択されたサブセットを示すように構成された、請求項11に記載のUE。
【請求項１３】
ワイヤレス通信のために構成されたユーザ機器(UE)であって、
前記UEの速さまたは前記UEの1つまたは複数のアンテナがブロックされたという検出のうちの少なくとも1つに基づいてダウンリンク送信の第1の多入力多出力(MIMO)構成を改変することを判断するための手段と、
ダウンリンクMIMO構成を改変することを要求する能力を示すように構成された能力指示メッセージを送信するための手段であって、前記能力指示メッセージが、無線リソース制御(RRC)プロトコルメッセージまたは拡張アップリンク専用物理制御チャネル(E-DPCCH)順序のうちの1つの上で搬送される情報要素(IE)を含む、手段と、
前記ダウンリンク送信の前記第1のMIMO構成を改変する要求を送信するための手段であって、前記要求が、前記第1のMIMO構成を改変するという前記判断に基づいて送信される、手段と、
前記要求に対応する第2のMIMO構成に基づいて前記ダウンリンク送信を受信するための手段と
を備えるユーザ機器(UE)。
【請求項１４】
前記要求が、コードワードのセットに対応するコードワードを利用して高速専用物理制御チャネル(HS-DPCCH)上で送信され、コードワードの前記セットが、チャネル品質情報および/またはプリコーディング情報(CQI/PCI)報告情報を含む、請求項13に記載のUE。
【請求項１５】
前記要求が、拡張アップリンク専用物理制御チャネル(E-DPCCH)上で送信される、請求項13に記載のUE。
【請求項１６】
コンピュータに、
前記コンピュータの速さまたは前記コンピュータの1つまたは複数のアンテナがブロックされたという検出のうちの少なくとも1つに基づいてダウンリンク送信の第1の多入力多出力(MIMO)構成を改変することを判断することと、
ダウンリンクMIMO構成を改変することを要求する能力を示すように構成された能力指示メッセージを、前記コンピュータから送信することであって、前記能力指示メッセージが、無線リソース制御(RRC)プロトコルメッセージまたは拡張アップリンク専用物理制御チャネル(E-DPCCH)順序のうちの1つの上で搬送される情報要素(IE)を含む、送信することと、
前記ダウンリンク送信の前記第1のMIMO構成を改変する要求を送信することであって、前記要求が、前記第1のMIMO構成を改変するという前記判断に基づいて送信される、送信することと、
前記要求に対応する第2のMIMO構成に基づいて前記ダウンリンク送信を受信することと
を行わせるための命令を含む、非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項１７】
前記要求が、コードワードのセットに対応するコードワードを利用して高速専用物理制御チャネル(HS-DPCCH)上で送信され、コードワードの前記セットが、チャネル品質情報および/またはプリコーディング情報(CQI/PCI)報告情報を含む、請求項16に記載の非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項１８】
前記要求が、拡張アップリンク専用物理制御チャネル(E-DPCCH)上で送信される、請求項16に記載の非一時的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】
関連出願の相互参照
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明確に組み込まれる、2013年2月22日に出願された仮出願第61/768,309号、および2014年2月20日に出願された非仮出願第14/185,736号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示の態様は、一般に、ワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、MIMOおよびビームフォーミングのために構成された技術などの複数アンテナ送信技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
電話、ビデオ、データ、メッセージング、ブロードキャストなどの様々な通信サービスを提供するために、ワイヤレス通信ネットワークが広範囲に展開されている。そのようなネットワークは、たいていは多元接続ネットワークであり、利用可能なネットワークリソースを共有することによって、複数のユーザ向けの通信をサポートする。そのようなネットワークの一例は、UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)である。UTRANは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によってサポートされる第3世代(3G)モバイルフォン技術である、ユニバーサルモバイル通信システム(UMTS)の一部として定義される無線アクセスネットワーク(RAN)である。
【０００４】
UTRANにおいて利用可能になったより最近の強化のうちの1つは、マルチアンテナ技術に関し、データ送信パフォーマンスを強化するためにワイヤレスリンク中で複数の送信アンテナおよび/または複数の受信アンテナが使用され得、それによってマルチパスフェージングを低減し、伝送品質を増加させるためのダイバーシティ利得が使用可能になり、ならびにデータスループットを増加させるための空間多重化利得が使用可能になる。
【０００５】
空間多重化は、同じ周波数で同時に、データの様々なストリームを送信するために使用され得る。データストリームを単一の受信デバイスに送信してデータレートを上げること、または複数の受信デバイスに送信して全体的なシステム容量を拡大し得る。これは、各データストリームを空間的にプリコードし、次いで空間的にプリコードされた各ストリームを異なる送信アンテナを介して送信することによって達成される。空間的にプリコードされたデータストリームは、様々な空間シグネチャを伴い受信デバイスに到着し、これにより受信デバイスの各々は、当該受信デバイスに向けられた1つまたは複数のデータストリームを復元することができる。
【０００６】
空間多重化は、チャネル状態が良好なときに使用され得る。チャネル状態がさほど好ましくないときは、送信エネルギーを1つもしくは複数の方向に集中させるために、またはチャネルの特性に基づいて送信を改善するために、ビームフォーミングが使用され得る。これは、複数のアンテナを通じて送信するデータストリームを空間的にプリコーディングすることによって達成され得る。たとえば、ダウンリンク送信では、セルの端において良好なカバレージを達成するために、シングルストリームビームフォーミング送信が送信ダイバーシティと組み合わせて使用され得る。
【０００７】
本分野内では、MIMO(多入力多出力)という用語は空間多重化を指すために頻繁に使用され、一方、別の複数アンテナ技術であるビームフォーミングは、MIMOの従来の定義から除外されることがある。しかしながら、本文献内では、MIMOという用語は、空間多重化を含むだけでなく、ビームフォーミングをも含む、すべてのそのようなマルチアンテナ技術を概括的に指すために使用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下で、本開示の1つまたは複数の態様の基本的理解を与えるために、そのような態様の簡略化された概要を提示する。この概要は、本開示のすべての考えられる特徴の包括的な概観ではなく、本開示のすべての態様の主要なまたは重要な要素を特定するものでも、本開示のいずれかまたはすべての態様の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明の導入として、本開示の1つまたは複数の態様のいくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
【０００９】
本開示の様々な態様は、モバイルワイヤレスデバイスが、ダウンリンクMIMO機能を動的にオンおよびオフに切り替えることを可能にする。本開示のさらなる態様は、モバイルデバイスが、ビームフォーミング、2xMIMO、および4xMIMOなど、異なるダウンリンクMIMOモードまたは構成の間で動的に切り替えることを可能にする。本開示のまたさらなる態様は、3つ以上のアンテナを有するUEが、ダウンリンクMIMO送信を受信するために使用されるべきアンテナの特定のサブセットを動的に選択することを可能にし、さらに、UEが、ダウンリンクMIMO送信を送信するために使用されるべき基地局におけるアンテナの特定のサブセットを要求することを可能にする。ダウンリンクMIMOモードまたは構成のこの動的制御は、CQIフィードバック送信における拡大コードワードセットを介して暗黙的シグナリングを使用することによって、またはE-DPCCH順序を介して明示的シグナリングを使用することによって達成され得る。このようにして、MIMO対応モバイルデバイスは、条件が要求するようにダウンリンクMIMO送信のために動的に構成され、それによって、MIMOの使用が場合によってはパフォーマンスを悪化させることがあるとき、MIMOをオフに切り替えることが可能になり得る。
【００１０】
一態様では、本開示は、ユーザ機器(UE)において動作可能なワイヤレス通信の方法を提供する。本方法は、ダウンリンク送信の第1の多入力多出力(MIMO)構成を改変する要求を送信するステップと、その要求に対応する第2のMIMO構成に基づいてダウンリンク送信を受信するステップとを含む。
【００１１】
本開示の別の態様は、少なくとも1つのプロセッサと、少なくとも1つのプロセッサに通信可能に結合されたメモリと、少なくとも1つのプロセッサに通信可能に結合されたトランシーバとを含む、ワイヤレス通信のために構成されたUEを提供する。ここで、少なくとも1つのプロセッサは、ダウンリンク送信の第1の多入力多出力(MIMO)構成を改変する要求を送信することと、その要求に対応する第2のMIMO構成に基づいてダウンリンク送信を受信することとを行うように構成される。
【００１２】
本開示の別の態様は、ダウンリンク送信の第1の多入力多出力(MIMO)構成を改変する要求を送信するための手段と、その要求に対応する第2のMIMO構成に基づいてダウンリンク送信を受信するための手段とを含む、ワイヤレス通信のために構成されたUEを提供する。
【００１３】
本開示の別の態様は、ダウンリンク送信の第1の多入力多出力(MIMO)構成を改変する要求を送信することと、その要求に対応する第2のMIMO構成に基づいてダウンリンク送信を受信することとをコンピュータに行わせるための命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を提供する。
【００１４】
本発明のこれらの態様および他の態様は、以下の発明を実施するための形態を概観することによってより完全に理解されるであろう。本発明の他の態様、特徴、および実施形態は、添付の図面とともに本発明の特定の例示的な実施形態の以下の説明を検討すれば、当業者には明らかとなるであろう。本発明の特徴は、以下のいくつかの実施形態および図面に対して論じられ得るが、本発明のすべての実施形態は、本明細書で論じられる有利な特徴の1つまたは複数を含み得る。言い換えると、1つまたは複数の実施形態は、いくつかの有利な特徴を有するものとして論じられる一方、そのような特徴の1つまたは複数はまた、本明細書で論じられる本発明の様々な実施形態に従って使用され得る。同様に、例示的な実施形態はデバイスの実施形態、システムの実施形態、または方法の実施形態として以下で論じられることがあるが、そのような例示的な実施形態は様々なデバイス、システム、および方法において実施され得ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電気通信システムの一例を概念的に示すブロック図である。
【図２】アクセスネットワークの一例を示す概念図である。
【図３】ユーザプレーンおよび制御プレーンの無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す概念図である。
【図４】処理システムを採用するユーザ機器(UE)のハードウェア実装形態の一例を示すブロック図である。
【図５】一例による、異なるダウンリンクMIMO構成におけるUEの状態遷移を示す状態図である。
【図６】一例による、ダウンリンクMIMO構成を動的に改変するプロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
添付の図面に関して下記に記載される発明を実施するための形態は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書に記載される概念が実践され得る唯一の構成を表すことは意図されていない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解をもたらす目的で、具体的な詳細を含んでいる。しかし、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実践され得ることが、当業者には明らかであろう。場合によっては、そのような概念を曖昧にするのを回避するために、よく知られている構造および構成要素がブロック図の形式で示されている。
【００１７】
本開示全体にわたって提示される様々な概念は、広範な電気通信システム、ネットワークアーキテクチャ、および通信規格にわたって実装され得る。ここで図1を参照すると、限定ではなく例示として、本開示の様々な態様は、ユニバーサルモバイル通信システム(UMTS)システム100に関して示されている。UMTSネットワークは、コアネットワーク104、無線アクセスネットワーク(RAN)(たとえばUMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)102)、およびユーザ機器(UE)110という3つの相互作用する領域を含む。UTRAN102に利用可能ないくつかのオプションの中で、この例では、図示されたUTRAN102は、電話、ビデオ、データ、メッセージング、放送、および/または他のサービスを含む様々なワイヤレスサービスを可能にするためのW-CDMAエアインターフェースを採用し得る。UTRAN102は、無線ネットワークコントローラ(RNC)106などのそれぞれのRNCによって各々が制御される、無線ネットワークサブシステム(RNS)107などの複数のRNSを含み得る。ここで、UTRAN102は、図示されたRNC106およびRNS107に加えて、任意の数のRNC106およびRNS107を含み得る。RNC106は、とりわけ、RNS107内の無線リソースを割り当て、再構成し、解放することを担う装置である。RNC106は、任意の適切なトランスポートネットワークを使用して、直接の物理接続、仮想ネットワークなどの様々なタイプのインターフェースを介して、UTRAN102中の他のRNC(図示せず)に相互接続され得る。
【００１８】
RNS107によってカバーされる地理的領域は、いくつかのセルに分割され得、無線トランシーバ装置が各セルをサービスする。無線トランシーバ装置は、通常、UMTS用途ではノードBと呼ばれるが、当業者によって、基地局(BS)、送受信基地局(BTS)、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、アクセスポイント(AP)、または何らかの他の適切な用語で呼ばれることもある。明快な説明のために、各RNS107内に3つのノードB108が示されているが、RNS107は、任意の数のワイヤレスノードBを含み得る。ノードB108は、任意の数のモバイル装置のためのコアネットワーク104にワイヤレスアクセスポイントを提供する。モバイル装置の例には、携帯電話、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ラップトップ、ノートブック、ネットブック、スマートブック、携帯情報端末(PDA)、衛星ラジオ、全地球測位システム(GPS)デバイス、マルチメディアデバイス、ビデオ装置、デジタルオーディオプレーヤ(たとえばMP3プレーヤ)、カメラ、ゲーム機、または任意の他の類似の機能デバイスがある。モバイル装置は、通常、UMTS用途ではユーザ機器(UE)と呼ばれるが、当業者によって、移動局(MS)、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、遠隔ユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、遠隔デバイス、モバイル加入者局、アクセス端末(AT)、モバイル端末、ワイヤレス端末、遠隔端末、ハンドセット、端末、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または何らかの他の適切な用語で呼ばれることもある。UMTSシステムでは、UE110は、ネットワークへのユーザの加入情報を含む汎用加入者識別モジュール(USIM)111をさらに含み得る。説明のために、1つのUE110がいくつかのノードB108と通信しているように示されている。順方向リンクとも呼ばれるダウンリンク(DL)は、ノードB108からUE110への通信リンクを指し、逆方向リンクとも呼ばれるアップリンク(UL)は、UE110からノードB108への通信リンクを指す。
【００１９】
コアネットワーク104は、UTRAN102のような1つまたは複数のアクセスネットワークとインターフェースすることができる。図示のように、コアネットワーク104はUMTSコアネットワークである。しかしながら、当業者が認識するように、UMTSネットワーク以外のタイプのコアネットワークへのアクセスをUEに提供するために、本開示全体にわたって提示される様々な概念が、RANまたは他の適切なアクセスネットワークにおいて実装され得る。
【００２０】
図示されたUMTSコアネットワーク104は、回線交換(CS)ドメインおよびパケット交換(PS)ドメインを含む。回線交換要素のいくつかは、モバイルサービス交換センター(MSC)、ビジターロケーションレジスタ(VLR)、およびゲートウェイMSC(GMSC)である。パケット交換要素には、サービングGPRSサポートノード(SGSN)、およびゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)が含まれる。EIR、HLR、VLR、およびAuCのようないくつかのネットワーク要素は、回線交換ドメインとパケット交換ドメインの両方によって共有され得る。
【００２１】
図示の例では、コアネットワーク104は、MSC112およびGMSC114を用いて回線交換サービスをサポートする。いくつかの適用例では、GMSC114は、メディアゲートウェイ(MGW)と呼ばれることがある。RNC106などの1つまたは複数のRNCが、MSC112に接続され得る。MSC112は、呼設定、呼ルーティング、およびUEモビリティ機能を制御する装置である。MSC112はまた、UEがMSC112のカバレージエリア内にある継続時間にわたって、加入者関連情報を含んでいる、ビジターロケーションレジスタ(VLR)を含む。GMSC114は、UEが回線交換ネットワーク116にアクセスするためのゲートウェイを、MSC112を通じて提供する。GMSC114は、特定のユーザが加入したサービスの詳細を反映するデータなどの加入者データを収容する、ホームロケーションレジスタ(HLR)115を含む。HLRは、加入者固有の認証データを収容する認証センター(AuC)にも関連する。特定のUEについて、呼が受信されると、GMSC114は、UEの位置を判断するためにHLR115に問い合わせ、その位置でサービスする特定のMSCに呼を転送する。
【００２２】
図示されたコアネットワーク104はまた、サービングGPRSサポートノード(SGSN)118およびゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)120を用いてパケット交換データサービスをサポートする。汎用パケット無線サービス(GPRS)は、標準の回線交換データサービスで可能なものより速い速度でパケットデータサービスを提供するよう設計されている。GGSN120は、パケットベースネットワーク122へのUTRAN102の接続を提供する。パケットベースネットワーク122は、インターネット、プライベートデータネットワーク、または何らかの他の適切なパケットベースネットワークであり得る。GGSN120の主な機能は、UE110にパケットベースネットワーク接続を提供することである。データパケットは、MSC112が回線交換領域において実行するものと同じ機能をパケットベース領域において主に実行するSGSN118を通じて、GGSN120とUE110との間で転送され得る。
【００２３】
UTRANエアインターフェースは、W-CDMA規格を利用するような、スペクトラム拡散Direct-Sequence Code Division Multiple Access(DS-CDMA)システムであり得る。スペクトラム拡散DS-CDMAは、チップと呼ばれる一連の疑似ランダムビットとの乗算によってユーザデータを拡散させる。UTRAN102のW-CDMAエアインターフェースは、そのようなDS-CDMA技術に基づいており、さらに周波数分割複信(FDD)を必要とする。FDDは、ノードB108とUE110との間のアップリンク(UL)およびダウンリンク(DL)に異なるキャリア周波数を使用する。DS-CDMAを利用し、時分割複信(TDD)を使用するUMTSの別のエアインターフェースは、TD-SCDMAエアインターフェースである。本明細書に記載される様々な例は、W-CDMAエアインターフェースを指す場合があるが、基礎をなす原理は、TD-SCDMAエアインターフェースまたは任意の他の適切なエアインターフェースに等しく適用可能であることを、当業者は認識されよう。
【００２４】
UTRAN102は、本開示によって使用され得るRANの一例である。図2を参照すると、限定ではなく例として、UTRANアーキテクチャにおけるRAN200の簡略化された概略図が示されている。システムは、セル202、204、および206を含む複数のセルラー領域(セル)を含み、セルの各々は、1つまたは複数のセクタを含み得る。セルは、(たとえばカバレージエリアによって)地理的に定義され得、かつ/または、周波数、スクランブリングコードなどに従って定義され得る。すなわち、図示された地理的に定義されたセル202、204、および206は各々、たとえば異なるスクランブリングコードを利用することによって、複数のセルにさらに分割され得る。たとえば、セル204aは、第1のスクランブリングコードを利用し得、セル204bは、同じ地理的領域にあり同じノードB244によってサービスされる間、第2のスクランブリングコードを利用することによって区別され得る。
【００２５】
セクタに分割されたセルでは、セル内の複数のセクタは、アンテナのグループによって形成することができ、各アンテナがセルの一部にあるUEとの通信を担う。たとえば、セル202において、アンテナグループ212、214、および216は、各々異なるセクタに対応し得る。セル204において、アンテナグループ218、220、および222は、各々異なるセクタに対応し得る。セル206において、アンテナグループ224、226、および228は、各々異なるセクタに対応し得る。
【００２６】
セル202、204、および206は、各セル202、204、または206の1つまたは複数のセクタと通信中であり得る、いくつかのUEを含み得る。たとえば、UE230および232は、ノードB242と通信していることがあり、UE234および236は、ノードB244と通信していることがあり、UE238および240は、ノードB246と通信していることがある。ここで、各ノードB242、244、および246は、それぞれのセル202、204、および206の中のすべてのUE230、232、234、236、238、および240のために、コアネットワーク104(図1参照)へのアクセスポイントを提供するように構成され得る。
【００２７】
以下でさらに説明するように、RAN200中のセクタのうちの1つまたは複数は、ダウンリンク方向において任意の数のキャリアを利用し得、キャリアのこの数は、アップリンク方向におけるキャリアの数と同じであるか、またはそれとは異なり得る。さらに、RAN200中のセクタのうちの1つまたは複数は、ビームフォーミングおよび/またはMIMOなどのマルチアンテナ技術を利用し得る。
【００２８】
高速パケットアクセス(HSPA)エアインターフェースは、ユーザに対してスループットの向上および待ち時間の低減を容易にする、UE110とUTRAN102/200との間の3G/W-CDMAエアインターフェースに対する一連の拡張を含む。前の規格に対する他の修正の中でも、HSPAは、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)、共有チャネル送信、ならびに適応変調符号化を利用する。HSPAを定義する規格は、HSDPA(高速ダウンリンクパケットアクセス)およびHSUPA(拡張アップリンクまたはEULとも呼ばれる高速アップリンクパケットアクセス)を含む。
【００２９】
ワイヤレス電気通信システムでは、通信プロトコルアーキテクチャは、特定の用途に応じて様々な形態を取り得る。たとえば、3GPP UMTSシステムでは、シグナリングプロトコルスタックは、非アクセス層(NAS)とアクセス層(AS)とに分けられる。NASは、UE110とコアネットワーク104(図1参照)との間のシグナリングのために上位レイヤを提供し、回線交換プロトコルとパケット交換プロトコルとを含み得る。ASは、UTRAN102とUE110との間のシグナリングのために下位レイヤを提供し、ユーザプレーンと制御プレーンとを含み得る。ここで、ユーザプレーンまたはデータプレーンはユーザのトラフィックを搬送し、一方、制御プレーンは、制御情報(すなわちシグナリング)を搬送する。
【００３０】
図3を参照すると、HSPAのために構成されたときのUE110の見地からのASが、レイヤ1、レイヤ2、およびレイヤ3の3つのレイヤとともに示されている。レイヤ1は、最下位レイヤであり、様々な物理レイヤの信号処理機能を実装する。レイヤ1を、本明細書では物理レイヤ306と呼ぶ。レイヤ2 308と呼ばれるデータリンクレイヤは、物理レイヤ306の上にあり、物理レイヤ306を通じたUE110とノードB108との間のリンクを担う。
【００３１】
レイヤ3において、無線リソース制御(RRC)レイヤ316は、UE110とノードB108との間の制御プレーンのシグナリングを扱う。RRCレイヤ316は、上位レイヤのメッセージのルーティング、ブロードキャスト機能およびページング機能の処理、無線ベアラの確立および構成などのための、いくつかの機能的なエンティティを含む。以下でさらに説明するように、RRCメッセージは、限定はしないが、ダウンリンクMIMO構成の改変を要求するUE能力を含むUE能力を示し、確認応答するために、UE110とUTRAN102との間でシグナリングされ得る。
【００３２】
図示されたエアインターフェースでは、L2レイヤ308はサブレイヤに分割される。制御プレーンでは、L2レイヤ308は、2つのサブレイヤ、すなわち、媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ310および無線リンク制御(RLC)サブレイヤ312を含む。ユーザプレーンでは、L2レイヤ308は、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)サブレイヤ314をさらに含む。図示されていないが、UEは、ネットワーク側のPDNゲートウェイで終端されるネットワークレイヤ(たとえばIPレイヤ)と、接続の他端(たとえば、遠端のUE、サーバなど)で終端されるアプリケーションレイヤとを含めて、L2レイヤ308の上にいくつかの上位レイヤを有し得る。
【００３３】
PDCPサブレイヤ314は、様々な無線ベアラと論理チャネルとの間の多重化を実現する。PDCPサブレイヤ314はまた、無線送信のオーバーヘッドを低減する上位層のデータパケットのヘッダ圧縮、データパケットの暗号化によるセキュリティ、およびノードB間のUE向けのハンドオーバーサポートを実現する。
【００３４】
RLCサブレイヤ312は、一般に、(肯定応答および再送信処理がエラー訂正に使用され得る)確認型モード(AM)、非確認型モード(UM)、およびデータ転送用の透過型モードをサポートし、上位層のデータパケットのセグメント化およびリアセンブリ、ならびにMAC層でのハイブリッド自動再送要求(HARQ)による順序の乱れた受信を補償するデータパケットの並べ替えを提供する。確認型モードでは、RNCおよびUEなどのRLCピアエンティティは、特にRLCデータPDU、RLCステータスPDU、およびRLCリセットPDUを含む様々なRLCプロトコルデータユニット(PDU)を交換し得る。本開示では、「パケット」という用語は、RLCピアエンティティ間で交換される任意のRLCのPDUを指すことがある。
【００３５】
MACサブレイヤ310は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を行う。MACサブレイヤ310はまた、1つのセルの中の様々な無線リソース(たとえばリソースブロック)の複数のUEへの割振りを担う。MACサブレイヤ310はまた、HARQ動作も担う。
【００３６】
HSPAエアインターフェースの多くの態様は、追加の拡張および特徴が利用可能になるにつれて、および技術が可能になるにつれて、時間とともに進化し続けてきた。たとえば、3GPP規格ファミリーのリリース5では、HSDPAが導入された。HSDPAは、いくつかのUEによって共有され得る高速ダウンリンク共有チャネル(HS-DSCH)を、そのトランスポートチャネルとして利用する。HS-DSCHは、高速物理ダウンリンク共有チャネル(HS-PDSCH)、高速共有制御チャネル(HS-SCCH)、および高速専用物理制御チャネル(HS-DPCCH)という、3つの物理チャネルによって実装される。
【００３７】
HS-SCCHは、HS-DSCHの送信に関連するダウンリンク制御情報を搬送するために利用され得る、物理チャネルである。ここで、HS-DSCHは、1つまたは複数のHS-SCCHに関連付けられ得る。UEは、いつHS-DSCHからそのデータを読み取るべきかを決定するため、および、割り当てられる物理チャネルにおいて使用される変調方式を決定するために、HS-SCCHを継続的に監視し得る。
【００３８】
HS-PDSCHは、いくつかのUEによって共有され得、かつ高速ダウンリンクに対するダウンリンクデータを搬送し得る、物理チャネルである。HS-PDSCHは、4位相シフトキーイング(QPSK)、16-直交振幅変調(16-QAM)、およびマルチコード送信をサポートし得る。
【００３９】
HS-DPCCHは、そのスケジューリングアルゴリズムにおいてノードBを支援するためにUEからのフィードバックを搬送し得る、アップリンク物理チャネルである。フィードバックは、チャネル品質インジケータ(CQI)と、プリコーディング制御情報(PCI)と、前のHS-DSCH送信の肯定応答または否定応答(ACK/NAK)とを含み得る。ここで、CQIは、最大トランスポートブロックサイズと、変調タイプと、妥当なブロック誤り率で正しく受信され得る並列コードの数とを示すために使用され、一方、PCIは、ダウンリンクMIMO送信のプリコーディングベクトルを与えるために使用される。
【００４０】
3GPPのリリース6の規格は、拡張アップリンク(EUL)または高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)と呼ばれる、アップリンクの拡張を導入した。HSUPAは、EUL専用チャネル(E-DCH)をトランスポートチャネルとして利用する。E-DCHは、リリース99のDCHとともに、アップリンクで送信される。DCHの制御部分、すなわちDPCCHは、パイロットビットおよびダウンリンク電力制御命令を、アップリンク送信で搬送する。本開示では、DPCCHは、チャネルの制御の側面に言及がなされているか、またはパイロットの側面に言及がなされているかに従って、制御チャネル(たとえば一次制御チャネル)またはパイロットチャネル(たとえば一次パイロットチャネル)と呼ばれ得る。
【００４１】
E-DCHは、E-DCHの高速アップリンクデータを搬送するE-DCH専用物理データチャネル(E-DPDCH)と、E-DCHに関連する制御情報を搬送するE-DCH専用物理制御チャネル(E-DPCCH)とを含む物理チャネルによって実装される。加えて、HSUPAは、E-DCH HARQインジケータチャネル(E-HICH)、E-DCH絶対許可チャネル(E-AGCH)、およびE-DCH相対許可チャネル(E-RGCH)を含む、追加の物理チャネルを利用する。
【００４２】
3GPP規格のリリース7は、様々なエンハンスメントをダウンリンクに導入しており、それらのうちの1つは、多入力、多出力(MIMO)の実装を含む。MIMOは、マルチアンテナ技術、すなわち複数の送信アンテナ(チャネルへの複数の入力)および複数の受信アンテナ(チャネルからの複数の出力)を指す際に一般に使用される用語である。MIMOシステムは一般にデータ伝送パフォーマンスを高め、ダイバーシティ利得がマルチパスフェージングを低減させて伝送品質を高めること、および空間多重化利得がデータスループットを向上させることを可能にする。
【００４３】
空間多重化は、同じ周波数で同時にデータの様々なストリームを送信するために使用され得る。データストリームを単一のUE110に送信してデータレートを増大させるか、または、複数のUE110に送信して全体的なシステム容量を増大させ得る。これは、各データストリームを空間的にプリコーディングし、次いで空間的にプリコーディングされた各ストリームをダウンリンク上で異なる送信アンテナを介して送信することによって達成される。空間的にプリコーディングされたデータストリームは、様々な空間シグネチャを伴いUE110に到着し、これによりUE110の各々は、そのUE110に向けられた1つまたは複数のデータストリームを回復することが可能になる。アップリンク上では、各UE110は、1つまたは複数の空間的にプリコーディングされたデータストリームを送信することができ、これによりノードB108は空間的にプリコーディングされた各データストリームのソースを識別することが可能になる。
【００４４】
空間多重化は、チャネル状態が良好なときに使用され得る。チャネル状態がさほど好ましくないときは、送信エネルギーを1つもしくは複数の方向に集中させるために、またはチャネルの特性に基づいて送信を改善するために、ビームフォーミングが使用され得る。これは、複数のアンテナを通じて送信するデータストリームを空間的にプリコーディングすることによって達成され得る。セルの端において良好なカバレージを達成するために、シングルストリームビームフォーミング伝送が送信ダイバーシティと組み合わせて使用され得る。
【００４５】
3GPP規格のリリース8は、ノードB108によって送信された、隣接する2つの5MHzダウンリンクキャリアをUE110がアグリゲートできるようにする、デュアルキャリアHSDPA(DC-HSDPA)を導入した。デュアルキャリアの手法は、マルチキャリアサイトにおけるより高速なダウンリンクデータレートおよびより良好な効率を実現する。一般に、DC-HSDPAは1次キャリアおよび2次キャリアを利用し、1次キャリアはダウンリンクデータ送信のためのチャネルおよびアップリンクデータ送信のためのチャネルを提供し、2次キャリアはダウンリンク通信のためのHS-PDSCHおよびHS-SCCHの第2のセットを提供する。ここで、1次キャリアは、Ec/I0のUE測定によれば、一般に、最良のサービングHS-DSCHセルである。
【００４６】
図4は、処理システム414を採用する装置(たとえばUE110)のハードウェア実装形態の一例を示す概念図である。本開示の様々な態様によれば、要素または要素の任意の一部分または要素の任意の組合せは、1つまたは複数のプロセッサ404を含む処理システム414を用いて実装され得る。プロセッサ404の例として、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明される様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアがある。
【００４７】
この例では、処理システム414は、バス402によって全般的に表されるバスアーキテクチャを用いて実装され得る。バス402は、処理システム414の具体的な用途および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続するバスおよびブリッジを含み得る。バス402は、(プロセッサ404によって全般に表される)1つまたは複数のプロセッサ、メモリ405、および(コンピュータ可読媒体406によって全般に表される)コンピュータ可読媒体を含む、様々な回路を互いにリンクする。バス402は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの様々な他の回路をリンクさせることもできるが、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがってこれ以上は記載しない。バスインターフェース408は、バス402とトランシーバ410との間のインターフェースを与える。トランシーバ410は、送信媒体を介して様々な他の装置と通信するための手段を与える。トランシーバ410は、任意の好適な数のアンテナ403を含み得る。いくつかの例では、ダウンリンク2xMIMOのために構成されたUE110は、2つ以上のアンテナ403を含み得る。いくつかの例では、ダウンリンク4xMIMOのために構成されたUE110は、4つ以上のアンテナ403を含み得る。またさらに、いくつかの例では、トランシーバ410は、任意の好適な数の受信チェーンまたは受信回路を含み得、任意の好適な数のダウンリンクキャリアを受信するように構成され得る。1つの非限定的な例として、トランシーバ410は、2つの受信回路を含み得、DC-HSDPAのために構成され得る。装置の性質に応じて、ユーザインターフェース412(たとえば、キーパッド、ディスプレイ、スピーカー、マイクロフォン、ジョイスティックなど)も設けられ得る。
【００４８】
プロセッサ404は、バス402の管理、およびコンピュータ可読媒体406上に記憶されたソフトウェアの実行を含む全般的な処理を担う。ソフトウェアは、プロセッサ404によって実行されたとき、以下で説明する、任意の特定の装置の様々な機能を処理システム414に実行させる。コンピュータ可読媒体406は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ404によって操作されるデータを記憶するためにも使用され得る。
【００４９】
トランシーバ410の受信機は、1つまたは複数のアンテナ403を通じてダウンリンク送信を受信し、その送信を処理してキャリア上に変調された情報を復元する。トランシーバ410によって復元された情報は、プロセッサ404に与えられる。プロセッサ404は、シンボルを逆スクランブルおよび逆拡散し、変調方式に基づいて、ノードB108によって送信された、最も可能性の高い信号配置点を判定する。これらの軟判定は、プロセッサ404によって計算されるチャネル推定に基づき得る。次いで、軟判定は、データ信号、制御信号、および基準信号を復元するために、復号されデインターリーブされる。次いで、フレームの復号に成功したかどうかを判断するために、巡回冗長検査(CRC)コードが検査される。次いで、復号に成功したフレームによって搬送されるデータがデータシンク472に与えられ、データシンク472は、UE110および/または様々なユーザインターフェース412(たとえばディスプレイ)において実行されるアプリケーションを表す。復号に成功したフレームによって搬送される制御信号が、プロセッサ404に与えられる。フレームの復号に失敗すると、プロセッサ404はまた、確認応答(ACK)プロトコルおよび/または否定応答(NACK)プロトコルを用いて、そうしたフレームの再送信要求をサポートし得る。
【００５０】
アップリンクでは、データソース478からのデータとプロセッサ404からの制御信号とが与えられる。データソース478は、UE110において実行されるアプリケーションおよび様々なユーザインターフェース412(たとえばキーボード)を表し得る。ノードB108によるダウンリンク送信に関して説明される機能と同様に、プロセッサ404は、CRCコード、前方誤り訂正を支援するための符号化およびインターリービング、信号配置へのマッピング、OVSFによる拡散、および一連のシンボルを生成するためのスクランブリングを含む、様々な信号処理機能を提供する。ノードB108によって送信される基準信号から、またはノードB108によって送信されるミッドアンブル中に含まれるフィードバックから、プロセッサ404によって導出されるチャネル推定が、適切な符号化方式、変調方式、拡散方式、および/またはスクランブリング方式を選択するために、使用され得る。プロセッサ404によって生成されるシンボルは、フレーム構造を作成するために利用される。プロセッサ404は、追加の情報とシンボルとを多重化することによって、このフレーム構造を作成し、一連のフレームが得られる。次いで、このフレームは、トランシーバ410の送信機に与えられ、送信機は、1つまたは複数のアンテナ403を通じたワイヤレス媒体によるアップリンク送信のために、増幅、フィルタリング、およびフレームのキャリア上への変調を含む、様々な信号調整機能を提供する。
【００５１】
処理システム内の1つまたは複数のプロセッサ404は、ソフトウェアを実行し得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、または他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味すると広く解釈されたい。ソフトウェアはコンピュータ可読媒体406上に常駐し得る。コンピュータ可読媒体406は、非一時的コンピュータ可読媒体であり得る。非一時的コンピュータ可読媒体は、例として、磁気記憶デバイス(たとえば、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップ)、光ディスク(たとえば、コンパクトディスク(CD)またはデジタル多目的ディスク(DVD))、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(たとえば、カード、スティック、またはキードライブ)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、プログラマブルROM(PROM)、消去可能PROM(EPROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、レジスタ、取り外し可能ディスク、ならびにコンピュータがアクセスし、読み取ることができるソフトウェアおよび/または命令を保存するための任意の他の適切な媒体を含む。また、コンピュータ可読媒体は、例として、搬送波、伝送路、ならびにコンピュータがアクセスしかつ読み取ることができるソフトウェアおよび/または命令を送信するための任意の他の適切な媒体も含み得る。コンピュータ可読媒体406は、処理システム414の中に、または処理システム414の外に常駐し得、または処理システム414を含む複数のエンティティにわたって分散され得る。コンピュータ可読媒体406は、コンピュータプログラム製品において実施され得る。例として、コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料内のコンピュータ可読媒体を含み得る。当業者なら、特定の適用例およびシステム全体に課される全体的な設計制約に応じて、どのようにして本開示全体にわたって提示する説明した機能を、最善の形で実装することができるかを認識されよう。
【００５２】
上記のように、MIMOおよびビームフォーミングという用語が、概して、異なるマルチアンテナ技法を指すことを当業者は理解し得るが、本開示内では、「MIMO」という用語が概括的に利用され、MIMO技法とビームフォーミング技法の両方を含むものとする。一方、本開示内では、「非MIMO」はシングルアンテナ技術を指す。MIMOは、アップリンク送信ストリーム上とダウンリンク送信ストリーム上の両方で利用され得るが、以下でさらに詳細に説明するように、本開示の様々な態様はダウンリンクMIMOに関する。
【００５３】
さらに、本開示内では、省略表記は、ダウンリンクMIMO送信を受信するためにUE110において使用されるアンテナの数を示すと理解され得る。たとえば、非MIMOは、UE110における単一の受信アンテナがダウンリンク送信を受信することを示し、2xMIMOは、UE110における2つのアンテナがダウンリンク送信を受信することを示し、4xMIMOは、UE110における4つのアンテナがダウンリンク送信を受信することを示す。
【００５４】
(限定はしないが、HSDPAを含む)使用され得る様々な技術において、特にチャネルがゆっくり変動しているとき、ビームフォーミングを含む従来のMIMOは大幅なスループット利得をもたらし得る。しかしながら、MIMOは、すべての状況でそのような利点を提供するとは限らない。たとえば、いかなるMIMO送信でも、概して、異なるアンテナ上の送信間に位相オフセットが存在する。MIMO送信を適切に受信するために、この位相オフセットは、概して推定の必要なパラメータである。しかしながら、位相オフセットは、UEの移動に非常に敏感であり得る。すなわち、UEが極めて速く移動しているとき、送信アンテナ間の実際の位相オフセットをUEが追跡するのが困難になり得、この推定に誤りがもたらされると、スループットパフォーマンスが悪化し得る。したがって、本開示の一態様では、位相オフセットを推定することが困難になる、UEの高速移動中などのシナリオにおいて、UE110が、ダウンリンク送信のMIMOモードをオフにすることが可能になるのは有利であり得る。
【００５５】
さらに、モバイルデバイスの通常使用中に、デバイスの異なる処理または異なる環境条件が不均衡をもたらし得、モバイルデバイスにおけるアンテナの各々において異なる信号強度が達成される。たとえば、マルチアンテナUE110がハンドヘルドデバイスである場合、ユーザの手がアンテナのうちの1つまたは複数をブロックし得る。1つまたは複数のアンテナのそのようなブロッキングはシャドーイングと呼ばれることがある。アンテナのうちの1つまたは複数がブロックされる場合、パフォーマンスおよび/またはスループットの点で、2つ以上のアンテナ間で信号エネルギーを分割するよりも、ブロックされていないアンテナに信号エネルギーのすべてを集中するほうが良いことがある。
【００５６】
ただし、これらの高速UE条件、チャネル変動条件、およびアンテナ不均衡条件は、本質的には例示にすぎない。本開示の様々な態様によれば、任意の好適な理由が、UE110におけるMIMO動作モードが望ましくないことがあるという判断をもたらし得る。すなわち、(たとえば、MIMO判断回路442および/またはMIMO判断命令462を利用する)UE110は、シングルアンテナパフォーマンスと比較してMIMOの使用によって改善が達成され得るかどうかに関する判断で使用されるべき、UEのアンテナ403のうちの1つまたは複数における、UE速度、受信電力、信号対雑音比、ビット誤り率、スループットなどの1つまたは複数のパラメータを監視し得る。同様に、これらのパラメータは、2xMIMOなどの1つのMIMOモードが、4xMIMOなどの別のMIMOモードよりも好ましいかどうかに関する判断において利用され得る。すなわち、4xMIMOモードおよび2xMIMOモードで動作することが可能なUE110では、2xMIMOと比較して様々な異なるシナリオが、4xMIMOがいかなる利得ももたらすことができないという結果を出し得、したがって、UE110は、4xMIMOから2xMIMOにMIMO構成を改変することを判断し得る。
【００５７】
ただし、これら問題となる条件が存在することがわかったとしても、MIMOを用いるHSDPAのために構成された従来のUMTSダウンリンクにおいて、UE110がビームフォーミングを含むMIMOを動的にオンおよびオフにする簡単な方法はない。同様に、UE110が4xMIMOと2xMIMOとの間で切り替えるための従来の手段はない。
【００５８】
いくつかの手法によれば、ダウンリンクMIMOは、いくぶん静的であるか、非常に遅いRRCシグナリングを介してUTRAN102によって制御され得る。すなわち、図1を参照すると、RNC106は、一般に、UE110とノードB108との間の無線リンクの状態に関する、UE110からの瞬時の情報または最近更新された情報を有しない。条件が比較的迅速に変動するとき、RNC106にこの情報を送ることに関与する時間、つまりRRCシグナリングを利用してMIMO構成の状態を変更する時間は遅すぎることがある。さらに、エアインターフェースを維持するノードB108が、MIMOをオンおよびオフに切り替える方法、またはその構成を変更する方法を持つ場合でも、ノードB108がUE110にMIMO構成に関する決定を中継し得る前に、いくつかのラウンドトリップ時間遅延ならびに処理時間が残ることがある。
【００５９】
したがって、本開示の1つまたは複数の態様は、UE110が、動的に、ダウンリンクMIMOをオンおよびオフに切り替えること、および/または限定はしないが、シングルストリームビームフォーミング、4Xmimo、および2xMIMOを含む異なるMIMO構成間での切り替えを提供する。ここで、MIMOをオンまたはオフに切り替えることを指すとき、概括的に、MIMOまたはビームフォーミングを用いた送信とMIMOまたはビームフォーミングを用いない送信(たとえばシングルアンテナダウンリンク送信)との間で切り替えることを指すものとする。
【００６０】
いくつかの例では、本明細書で説明する動的スイッチングは、UMTS規格の範囲外であるが、UMTS規格に違反することのない方式を利用することによって達成され得る。すなわち、UE110とノードB108の両方が、MIMO構成を制御するために特定のシグナリング方式に同意し、それを利用することができる場合、この同意された方式は、メッセージングフォーマットを規定するためにUMTS規格を必要とすることなしに実施され得る。ただし、他の例では、MIMO構成の動的制御は、規格によって定義されたRRCシグナリングの形態であり得る、標準サポート(standards support)を用いて達成され得る。規格を利用することによって、その規格の下で技術を展開するすべてのベンダーが、すべてのUEおよびネットワーク上でMIMO構成のそのような動的制御を可能にすることができることが保証され得る。
【００６１】
UE110は、厳しい状況で、動的に(ビームフォーミングを含む)ダウンリンクMIMOをオフに切り替える能力、または別の例では、4xから2xに切り替える能力を含み得るので、本開示の1つまたは複数の態様を利用することによって、MIMO対応UE110は、動的に変化する状況でパフォーマンスを損なうことなしに、ダウンリンクMIMO送信を静的な方法で受信するようにネットワークによって構成され得る。
【００６２】
以下の説明では、MIMO構成の動的制御についての2つの特定の例について説明する。一例として、MIMO構成を制御する命令を示すためにCQI/PCI報告のための拡大コードワードセットが利用され得る。別の例として、MIMO構成を制御する命令を示すためにE-DPCCH順序が利用され得る。
【００６３】
CQI/PCIコードワード
上記のように、HS-DPCCHは、HSDPAでのダウンリンク送信を改善するために一般に使用されるあるフィードバック情報を搬送する、UEによって送信されるアップリンク物理チャネルである。この情報中に、HS-PDSCH上でのダウンリンク送信に関するCQI/PCIフィードバック、ならびにHARQ機能についてのACK/NACKが含まれる。ACK/NACKは概して、所与のビット数の情報を用いてHS-DPCCHの第1の部分中で示され、一方、CQI/PCI報告は、特定のCQI/PCI値を表すために利用されるビットパターン(コードワード)を持つ所与のビット数、場合によっては、パディングを利用する。HS-DPCCHを受信するノードB108は、使用されるコードワードについての仮定のセットを有し、報告を復号するとき、CQI/PCI報告を判断するために仮定のうちの1つに送信をマッチングする。
【００６４】
HSDPAのためのいくつかの手法に従ってダウンリンク2xMIMOのために構成されたUEでは、CQI/PCI報告は、ノードBに2つのタイプの送信のうちの1つを要求することができる。たとえば、UEは、2つの可能なビームフォーミングベクトルを用いて2つのストリームを利用するダウンリンクMIMO送信を要求し得る。さらに、UEは、4つの可能なビームフォーミングベクトルのうちの1つを用いて1つのストリームを利用するダウンリンクMIMO送信を要求し得る。しかしながら、そのようなUEは、ダウンリンクMIMOのために構成されると、MIMOまたはビームフォーミングを用いない送信を要求することができなくなる。すなわち、そのようなUEにとって利用可能なすべてのオプションは、異なるアンテナ間にダウンリンク送信電力を分割することに関与し、そのようなUEは、MIMOまたはビームフォーミングを用いないダウンリンク送信を要求する能力がない。
【００６５】
同様に、HSDPAのためのいくつかの手法に従って4xMIMOのために構成されたUEでは、MIMO構成は静的であり、非MIMO、シングルストリームビームフォーミング、2xMIMO、または4xMIMOのうちの1つを示す。この場合、2xMIMOの場合とまったく同様に、UEは、速く移動していることがあるか、あるいはアンテナのうちの1つまたは複数がブロックされていることがある。したがって、高速移動するUE、あるいは1つまたは複数のブロック/シャドーイングされたアンテナを持つUEに生じ得る問題を回避するために、UEがダウンリンクMIMO構成の改変を動的に要求するための手段が望ましいことがある。
【００６６】
したがって、本開示の一態様によれば、拡大CQI/PCIコードワードセットが提供され得、そのCQI/PCIコードワードセットは、たとえば、ノードB108におけるMIMOダウンリンク送信をオンまたはオフすること、またはMIMO構成(たとえば、シングルストリームビームフォーミング、2xMIMO、および4xMIMO)間での切り替えを行うために、ダウンリンクMIMO構成を改変する要求を送信することをUE110が行うことを可能にするように構成された1つまたは複数のコードワードを含む。一例として、UE110は、選択されたCQI/PCIコードワードを送信するためにトランシーバ410を利用するように構成されたCQI/PCIコードワード送信回路444および/またはCQI/PCIコードワード送信命令464を含み得、選択されたCQI/PCIコードワードは、メモリ405に記憶されたCQI/PCIコードワード452のリストから選択され得る。
【００６７】
(たとえば、CQI/PCIコードワード452のリストに記憶された)ダウンリンクMIMO構成を改変するために利用されるCQI/PCIコードワードのセットは、本開示の範囲内でいくつかの異なる形態を取り得る。たとえば、MIMOをオフにすることを示すために1つのコードワードが使用され得、一方、MIMOをオンにすることを示すために別のコードワードが使用され得る。別の例では、オン構成とオフ構成との間をトグルするために単一のコードワードが使用され得る。さらに別の例では、利用される各CQI/PCIコードワードは、所望のMIMO構成(たとえば、非MIMO、シングルストリームビームフォーミング、2xMIMO、4xMIMO)を表し得る。
【００６８】
ここで、ノードB108は、可能な仮定として、UE110によって利用される1つまたは複数のコードワードを復号するようにさらに構成され得、コードワードは、たとえば、MIMO送信をオンまたはオフにすること、またはMIMO構成(たとえば、シングルストリームビームフォーミング、2xMIMO、および4xMIMO)間での切り替えを行うことによって、ダウンリンクMIMO構成を改変するように構成される。
【００６９】
すなわち、UE110におけるメモリ405は、たとえば、MIMOをオンまたはオフにすること、またはMIMO構成(たとえば、シングルストリームビームフォーミング、2xMIMO、および4xMIMO)間での切り替えを行いMIMO構成を改変するために、CQI/PCIに関する従来のフィードバックを符号化するだけでなく、本開示のいくつかの態様では、さらにUE110からの1つまたは複数の要求/命令/情報要素(IE)をも符号化するように構成されたCQI/PCIコードワード452のセットを含むように構成され得る。いくつかの例では、コードワードセットは、従来のUEが利用し得るコードワードのレガシーセットを含み得、さらに、コードワードセットは、MIMO構成を改変すること、たとえば、MIMOダウンリンク送信をオン/オフにするために、および/またはMIMO構成(たとえば、シングルストリームビームフォーミング、2xMIMO、および4xMIMO)間での切り替えを行うために、本開示のいくつかの態様に従って構成されたUE110が選定し得るコードワードの第2のセットを含み得る。
【００７０】
ノードB108において、コードワードのこの第2のセットは、HS-DPCCHの復号についての仮定のセットに対応し得る。一例として、仮定のセットは、以下の3つの仮定を含み得る。1つの仮定は、非MIMO送信に対応し、(たとえば、H-DPDCHに対応する)ダウンリンク送信が、シングルアンテナ送信上にすべてのエネルギーを含める。第2の仮定は、(たとえば、ダウンリンクビームフォーミングのための)シングルストリームMIMO送信に対応する。第3の仮定は、(たとえば、2xMIMO空間多重化のための)デュアルストリームMIMO送信に対応する。別の例では、仮定のセットは、(たとえば、4xMIMO空間多重化のための)4ストリームMIMO送信に対応する第4の仮定をさらに含み得る。
【００７１】
ノードB108は、HS-DPCCH送信を受信し、CQI/PCIを復号するとき、それに応じて、UE110がMIMOを所望するかどうか、および所望のMIMO構成(たとえば、非MIMO、シングルストリームビームフォーミング、2xMIMO、または4xMIMO)を判断することができる。そのようなフィードバック送信がUMTSにおいて2msごとの頻度で送信され得るので、本開示の本態様は、UE110がダウンリンクMIMO構成を制御するための比較的高速な方法を提供することができる。
【００７２】
この方式を利用することによって、UE110は、任意の好適なファクタまたはパラメータに基づいて、選定すべき最良のダウンリンクMIMO構成を決定し得る。たとえば、UE110は、ダウンリンクMIMO構成に関する1つまたは複数のファクタまたはパラメータを判断するために、MIMO判断回路442および/またはMIMO判断命令462を利用し得る。たとえば、所望のMIMO構成を判断するためのそのようなファクタまたはパラメータは、限定はしないが、チャネルの観測値、アンテナ403のうちの1つまたは複数における信号強度またはデータエラーの観測値などを含み得る。すなわち、上記のように、UE110が高速移動しているとき、MIMOの使用は不適切であり得、したがって、MIMO判断回路442および/またはMIMO判断命令462は、UE110の速さまたは速度(speed or velocity)に関する情報に従って、ダウンリンクMIMO構成をオフにすることを判断し得る。さらに、上記のように、2つの受信アンテナ403のうちの1つがブロックされる場合、2xMIMO構成、さらにはビームフォーミング構成は不適切であり得る。同様に、4つの受信アンテナ403のうちの1つまたは複数のいずれかがブロックされる場合、4xMIMO構成は不適切であり得る。したがって、MIMO判断回路442は、1つまたは複数のアンテナがブロックされたという検出に従って、(たとえば、4xMIMOから2xMIMOまたはビームフォーミングにダウングレードするために、あるいは、2xMIMOからビームフォーミングにダウングレードするために、あるいはMIMO構成を終了し、非MIMO送信を要求するために)MIMO構成を改変することを判断し得る。
【００７３】
すなわち、任意の好適な観測値/ファクタ/パラメータに基づいて、UE110は、所望のMIMO構成を判断するか、またはMIMO構成の変更を判断し、それに応じて、後続のHS-DPCCH送信のために、メモリ405中のCQI/PCIコードワード452の記憶されたリストから対応するCQI/PCIコードワードを選択し得る。このようにして、ノードB108は、ダウンリンク送信のためのパケットをどのように構成するかを判断し得る。
【００７４】
本開示のさらなる態様では、ノードB108においてHS-DPCCH送信を復号することの信頼性を維持するために、UE110は、たとえば、キャリア対パイロット(C2P)電力比を増加させることによって、HS-DPCCH送信の電力を増加させるように構成され得る。すなわち、CQI/PCIコードワードセット中に含まれ得るコードワードの数の起こり得る増加のために、電力が増加されない場合、CQI/PCI送信を復号することの信頼性が低減され得る。したがって、HS-DPCCH送信の電力を増加させることによって、その復号信頼性が維持され得る。
【００７５】
上記のように、UE110がダウンリンクMIMO構成情報を送信することを可能にするためのこの方式の実装形態は、UMTSの規格に実装されることも実装されないこともある。すなわち、いくつかの例では、CQI/PCIコードワードセット中の追加されたコードワードの利用は、HSDPAを利用するアクセスネットワークのために公開された規格にいかなる変更も必要としない。ここで、UE110は、拡張コードセットを含むように構成され得、ノードB108は、可能な仮定として拡張コードセット中に追加のコードワードを追加し、MIMOをオフにすることを求める要求としてこれらのコードワードを解釈するように構成され得るが、これらの変更は、上位レイヤに透過的なものであり、既存の3GPP規格に対応するシグナリングに影響を与える必要がないことがある。それらの規格がこの方式を含む本開示の他の態様では、RRCプロトコルへの1つまたは複数の変更が、拡張CQI/PCIコードワードセットを利用するMIMO制御機能をサポートするように実装され得る。たとえば、本開示のいくつかの態様では、UE110がMIMOモードにある間にUE110がMIMO CQIと非MIMO CQIの両方をシグナリングする能力を有することを示すように構成された情報要素(IE)が、1つまたは複数の既存のRRCメッセージ、または1つまたは複数の新しいRRCメッセージ中に含まれ得る。それに応答して、ネットワークは、復号する準備ができていることを示すために、このメッセージに肯定応答し得る。この合意がなされると、拡大コードワードセットがUE110によって利用され得る。
【００７６】
E-DPCCH順序
本開示のさらなる態様によれば、UE110は、MIMO送信をオンまたはオフにすることを求める要求を含むE-DPCCH順序を送信するように構成され得る。
【００７７】
上記で説明したように、拡張アップリンク(EUL:enhanced uplink)またはHSUPAに関して、E-DPCCHは、E-DPDCH上での高速送信に対応する、UE110からのアップリンク送信において制御情報を搬送する。詳細には、E-DPCCHは、E-DPDCHデータレート/パケットフォーマットに関する情報と、E-DPDCH上のパケットが再送信であるかどうかを示す情報と、UE110がそのデータレートを増加させることができるかどうかを示すハッピービットとを搬送する。概して、E-DPDCH上で送信されるデータがない場合、E-DPCCHも送信されない。
【００７８】
UMTSの規格によれば、E-DPDCHデータレート/パケットフォーマットに関するE-DPCCHの一部分中に、許可されないいくつかのE-DPCCHコードワードが存在する。すなわち、EUL送信で以前は許容されていたいくつかのE-DPDCHパケットフォーマットが、コーディング性能の点で緻密に設計されていないことが発見された。したがって、これらのパケットフォーマットは、使用しないようにUMTSネットワークの仕様に指示されている。しかしながら、本開示の一態様によれば、これらの未使用のパケットフォーマットを表していたE-DPCCHコードワードは、E-DPCCH順序として再利用されるか、または(たとえば、非MIMO、シングルストリームビームフォーミング、2xMIMO、および4xMIMOの間での切り替えを要求するために)ダウンリンクMIMO構成を改変しようとするUEの要望を表すためにシグナリングされ得る。一例として、UE110は、選択されたE-DPCCH順序を送信するためにトランシーバ410を利用するように構成されたE-DPCCH順序送信回路446および/またはE-DPCCH順序送信命令466を含み得、選択されたE-DPCCH順序は、メモリ405に記憶されたE-DPCCH順序454のリストから選択され得る。
【００７９】
(たとえば、E-DPCCH順序454のリストに記憶された)ダウンリンクMIMO構成を改変するために利用されるE-DPCCH順序のセットは、本開示の範囲内でいくつかの異なる形態を取り得る。たとえば、MIMOをオフにすることを示すために1つの順序が使用され得、一方、MIMOをオンにすることを示すために別の順序が使用され得る。別の例では、オン構成とオフ構成との間をトグルするために単一の順序が使用され得る。さらに別の例では、利用される各E-DPCCH順序は、所望のMIMO構成(たとえば、非MIMO、シングルストリームビームフォーミング、2xMIMO、4xMIMO)を表し得る。
【００８０】
ここで、ノードB108は、UE110によって利用される1つまたは複数のE-DPCCH順序を復号するようにさらに構成され得、E-DPCCH順序は、たとえば、MIMO送信をオンまたはオフにすること、またはMIMO構成(たとえば、シングルストリームビームフォーミング、2xMIMO、および4xMIMO)間での切り替えを行うことによって、ダウンリンクMIMO構成を改変するように構成される。
【００８１】
この方式を利用することによって、UE110は、任意の好適なファクタまたはパラメータに基づいて、選定すべき最良のダウンリンクMIMO構成を決定し得る。たとえば、UE110は、ダウンリンクMIMO構成に関する1つまたは複数のファクタまたはパラメータを判断するために、MIMO判断回路442および/またはMIMO判断命令462を利用し得る。たとえば、所望のMIMO構成を判断するためのそのようなファクタまたはパラメータは、限定はしないが、チャネルの観測値、アンテナ403のうちの1つまたは複数における信号強度またはデータエラーの観測値などを含み得る。すなわち、上記のように、UE110が高速移動しているとき、MIMOの使用は不適切であり得、したがって、MIMO判断回路442および/またはMIMO判断命令462は、UE110の速さまたは速度に関する情報に従って、ダウンリンクMIMO構成をオフにすることを判断し得る。さらに、上記のように、2つの受信アンテナ403のうちの1つがブロックされる場合、2xMIMO構成、さらにはビームフォーミング構成は不適切であり得る。同様に、4つの受信アンテナ403のうちの1つまたは複数のいずれかがブロックされる場合、4xMIMO構成は不適切であり得る。したがって、MIMO判断回路442は、1つまたは複数のアンテナがブロックされたという検出に従って、(たとえば、4xMIMOから2xMIMOまたはビームフォーミングにダウングレードするために、あるいは、2xMIMOからビームフォーミングにダウングレードするために、あるいはMIMO構成を終了し、非MIMO送信を要求するために)MIMO構成を改変することを判断し得る。
【００８２】
すなわち、任意の好適な観測値/ファクタ/パラメータに基づいて、UE110は、所望のMIMO構成を判断するか、またはMIMO構成の変更を判断し、それに応じて、後続のE-DPCCH送信のために、メモリ405中のE-DPCCH順序のリスト454から対応するE-DPCCH順序を選択し得る。このようにして、ノードB108は、ダウンリンク送信のためのパケットをどのように構成するかを判断し得る。
【００８３】
E-DPCCH順序がダウンリンクMIMO構成を改変するために利用される場合、非ゼロ量のシグナリングオーバーヘッドが占有され得る。すなわち、そのようなE-DPCCH順序が特定のTTIで利用される場合、E-DPDCH上でデータを送信することが可能でないことがある。データがE-DPDCH上に送信された場合、E-DPDCHのデータレート/パケットフォーマットを示すためにE-DPCCHコードワードが利用されることになる。しかしながら、E-DPCCHが、ダウンリンクMIMO構成に対応する、本明細書で説明するE-DPCCH順序で占有される場合、そのTTI中の対応するE-DPDCH送信は空であり、オーバーヘッドコストを表し得る。
【００８４】
本開示の別の態様では、これらのE-DPCCH順序は、上記で説明した、ダウンリンクMIMO構成を改変する要求が、(上記で説明した)HS-DPCCH上で搬送されるCQI/PCIフィードバック中で拡張コードワードセットを利用することによって搬送され得ることを示すために、UE110によって利用され得る。すなわち、UE110は、HS-DPCCH上でいくつかのCQI/PCIコードワードを利用することによって、E-DPCCH上で、ダウンリンクMIMO構成を改変することを要求する指示を送信するように構成され得る。ここで、E-DPCCH順序は、ノードB108によって送信される好適なACK/NAKメッセージを利用して肯定応答され得、さらに、そのようなE-DPCCH順序とHS-DPCCHとの間のタイミング関係は、任意の好適なタイミング関係であり得、UE110とノードB108との間で協調され得る。
【００８５】
MC-HSDPA
上記で説明したように、マルチキャリアダウンリンク送信(たとえば、DC-HSDPA、または、より概括的に、MC-HSDPA)は、ダウンリンクキャリアアグリゲーションを提供する。3GPPリリース8のDC-HSDPAで達成されるキャリアアグリゲーション、および3つ以上のダウンリンクキャリアについてのその後の拡張は、バースト性トラフィックの待ち時間の低減を含めて、ユーザエクスペリエンスの点で利益をもたらす。
【００８６】
本開示の一態様によれば、CQI/PCIコードワードおよび/またはE-DPCCH順序は、ダウンリンクMIMOのために構成されたMC-HSDPAシステムにおいてMIMOを利用する2つ以上のキャリアの各々のために利用され得る。
【００８７】
たとえば、ダウンリンクMIMO構成を改変するためにCQI/PCIコードワードを利用するとき、たとえば、HS-DPCCH上でPCI/CQI送信を利用することによってシングルキャリアのMIMOをオン/オフに切り替えるための拡張コードワードセットは、2つ以上のキャリアの各々の上のMIMOのために構成されたMC-HSDPAシステムにおいて2つ以上のキャリアの各々に同等に適用され得る。同様に、E-DPCCH順序は、シングルダウンリンクキャリアについて上記で説明したものと同じまたは同様の方法で、2つ以上のキャリアの各々のためのMIMO構成を改変するためにUE選好を示すように構成され得る。
【００８８】
アンテナ選択
本開示のさらなる態様では、拡大PCI/CQIコードワードセット452および/またはE-DPCCH順序454のセットは、アンテナ選択インジケータを含み得る。すなわち、ノードBにおける各アンテナの1つまたは複数の特性に基づいて、ダウンリンク送信のためのより好適な特性を有するダウンリンク送信アンテナのサブセットがあり得る。したがって、2つよりも多いアンテナを持つノードB108の場合、(たとえば、チャネル特性、信号強度、ビット誤り率、それぞれのストリーム間の位相差、または任意の好適なファクタに対応する)UE110によって行われた好適な測定に基づいて、ダウンリンクMIMO送信がノードB108によって送信されているとき、UE110は、ダウンリンクMIMO送信を送信するためのアンテナの選択されたサブセット(たとえば、2つ、4つ、または任意の好適な数)を要求するように構成されたアンテナ選択インジケータを送信し得る。
【００８９】
本開示の別の態様では、UE110によって送信されたアンテナ選択インジケータは、たとえば、ダウンリンクMIMO送信のための識別されたアンテナのサブセットを明示的に選択するE-DPCCH順序として、E-DPCCH上で搬送され得る。さらに、E-DPCCH順序上の明示的命令を利用することによって、限定はしないが、非ビームフォーミング、2xMIMO、4xMIMO、MIMOの順序の変更を示すための順序のセット(たとえば、4xから2x、2xから4x、2xから非MIMOなど)を含む任意の好適な命令がUEによって送信され得る。このようにして、任意の所望のダウンリンクMIMO構成がUE110によって明示的に要求され得る。
【００９０】
本開示の別の態様では、UE110によって送信されたアンテナ選択インジケータは、UE110がダウンリンクMIMO(または非MIMO)送信を受信するために利用することを望む、UE110における受信アンテナ403のサブセットを示す。すなわち、ダウンリンクを送信するためにノードB108がどのアンテナを使用すべかきを示すように構成されたアンテナ選択インジケータに加えて、またはその代わりに、この例では、アンテナ選択インジケータは、ダウンリンクを受信するためにUE110がどのアンテナ403を使用すべきかを示すように構成され得る。ここで、ダウンリンクを受信するためにUE110が1つまたは複数のどのアンテナを利用すべきかの選択は、たとえば、トランシーバ410と協調してMIMO判断回路442および/またはMIMO判断命令462を利用して、それぞれのアンテナ403が行った測定に従って、アンテナ選択回路448および/またはアンテナ選択命令468によって実行され得る。
【００９１】
図4に示すように、4つのアンテナ403を有する一例について、以上、本明細書で説明してきた。しかしながら、これは、非限定的な例であり、UE110は、本開示の範囲内で、4つよりも多いまたは少ない、2つ、4つ、または任意の他の好適な数のアンテナを含み得る。ここで、アンテナ選択インジケータは、利用可能なアンテナの任意のサブセットの中から、1つのアンテナからすべての利用可能なアンテナまでの利用可能なアンテナの任意の他のサブセットに選択するように構成され得る。
【００９２】
図5は、本開示の様々な態様による、その内にUE110があるダウンリンクMIMO状態の例示的なセットを示す状態図500である。上記で説明したように、選択されたCQI/PCIコードワードおよび/またはE-DPCCH順序などの送信を利用することによって、UE110は、図示された状態のうちの1つから図示された状態のうちの別の1つへの遷移を求める要求を送信し得る。
【００９３】
図示のように、「非MIMO」状態502、「ビームフォーミング」状態504、「2xMIMO」状態506、および「4xMIMO」状態508の4つの状態が示されている。もちろん、これは非限定的な例であり、本開示の範囲内で、より多数またはより少数の状態が任意の特定のUEによって利用され得る。
【００９４】
非MIMO状態502は、UE110がシングルアンテナの使用に対応するシングルストリーム送信を受信する状態に対応する。ビームフォーミング状態504は、UE110がシングルストリームビームフォーミング送信を受信する状態に対応する。2xMIMO状態506は、UE110が2つのアンテナを利用する2xMIMO送信を受信する状態に対応する。4xMIMO状態508は、UE110が4つのアンテナを利用する4xMIMO送信を受信する状態に対応する。
【００９５】
状態502、504、506、または508のいずれかにおいて、UE110は、UE110にとって利用可能なアンテナ403のいずれかまたはすべてを利用するように構成され得る。たとえば、非MIMO状態502およびビームフォーミング状態504では、UE110は、複数のアンテナ403の中からシングルアンテナを利用するように構成され得る。ここで、どのアンテナを利用すべきかの選択は、たとえば、特定の時間における、利用可能なアンテナの各々の信号特性の測定値と最良のアンテナの選択とに対応して、アンテナ選択回路448および/またはアンテナ選択動作468によって行われ得る。他の例では、選択されたアンテナは、そのような測定値なしのデフォルトアンテナであり得、またはアンテナを選択するために任意の他の好適なアルゴリズムが利用され得る。
【００９６】
同様に、2xMIMO状態506では、利用される2つのアンテナは、特定のUE110において利用可能な唯一のアンテナ403であり得、または、他の例では、より多数の利用可能なアンテナ403のサブセットであり得る。たとえば、特定のUE110は、4xMIMOが可能であり得るが、信号条件、ネットワーク容量、または他の理由に対応し得る理由により、このUE110は、2xMIMO状態506であり得る。さらに、4xMIMO状態508では、利用される4つのアンテナは、特定のUE110において利用可能な唯一のアンテナ403であり得、または、他の例では、より多数の利用可能なアンテナ403のサブセットであり得る。ここで、どのアンテナを利用すべきかの選択は、たとえば、特定の時間における、利用可能なアンテナの各々の信号特性の測定値と最良のアンテナの選択とに対応して、アンテナ選択回路448および/またはアンテナ選択動作468によって行われ得る。他の例では、選択されたアンテナは、そのような測定値なしのデフォルトアンテナであり得、またはアンテナのサブセットを選択するために任意の他の好適なアルゴリズムが利用され得る。
【００９７】
状態図500に示すように、UE110は、1つまたは複数の条件が存在するという判断に従って任意の2つの状態間で遷移し得る。たとえば、ある種のダウングレード、たとえば、4xMIMO状態508から2xMIMO状態506、ビームフォーミング状態504、または非MIMO状態502のいずれかへのダウングレードは、1つまたは複数のアンテナがブロックされたことをUE110が検出したとき、あるいはUE110の速度が好適なしきい値よりも速いことをUE110が検出したときに行われ得る。MIMO構成の同様のダウングレードは、2xMIMO状態506からビームフォーミング状態504または非MIMO状態502に行われるか、あるはビームフォーミング状態504から非MIMO状態502に行われ得る。さらに、状態図500に示すように、より上位のMIMO状態へのアップグレードは、UE110によって判断される任意の好適な理由で行われ得る。図5の状態図に示した状態遷移のいずれかを実装するために、UE110は、上記で説明した拡張CQI/PCIコードワードセットを利用し得、または、他の例では、上記で説明した好適なE-DPCCH順序を利用し得る。
【００９８】
図6は、本開示の1つまたは複数の態様による、ダウンリンクMIMO構成を動的に改変するための例示的なプロセス600を示すフローチャートである。いくつかの例では、プロセス600は、上記で説明し図1および図4に示したUE110によって実施され得る。いくつかの例では、プロセス600は、プロセッサ404によって実施され得る。いくつかの例では、プロセス600は、説明した機能を実行するための任意の好適な装置または手段によって実施され得る。
【００９９】
図示された例示的なプロセス600では、ブロック602において、UE110は、たとえば、MIMOをオフすることを要求するか、またはダウンリンクMIMO構成への任意の好適な変更を要求するために、ダウンリンクMIMO構成を改変することを要求するUEの能力を示す好適な能力指示メッセージを随意に送信し得る。一例では、能力指示メッセージは、RRCメッセージ上で搬送される適切に構成された情報要素(IE)の形態を取り得る。別の例では、能力指示メッセージは、E-DPCCH順序上で搬送される適切に構成されたIEの形態を取り得る。他の例では、そのような能力指示メッセージは、そのような能力が想定されるネットワーク、またはそのような能力がプロプライエタリであり、UE110とネットワークとの間で事前に同意され、標準化されたシグナリングから概して隠されるネットワークなどにおいては使用されないことがある。
【０１００】
ブロック604において、ネットワーク(たとえばRNC106)は、ブロック602においてUE110から送信された能力指示メッセージの肯定応答を送信し得る。この肯定応答は、限定はしないが、1つまたは複数のダウンリンクチャネル上で送信されるRRCメッセージ上で搬送されるIEを含む、任意の好適な形態を取り得る。そのような肯定応答メッセージは、UE110が上記で説明した能力指示メッセージを送信するかまたはそれを送信しない例では省略され得る。
【０１０１】
ブロック606において、UE110は、MIMO送信であることもMIMO送信でないこともあるダウンリンク送信を受信し得る。すなわち、ブロック606において、UE110は、上記で説明し、図5の状態図500に示した状態のうちのいずれか1つで動作し得る。ここで、UE110は、UE110における1つのアンテナ、アンテナのサブセット、またはすべてのアンテナ403に対応する、信号強度、誤り率などの1つまたは複数のチャネル特性を判断するために好適なチャネル測定回路を利用し得る。さらに、または代替的に、UE110は、GPS回路、無線チャネル測定回路、またはUE110の速さまたは速度を判断するように構成された別の装置からUE110に送信された情報など、その速さまたは速度を判断するための任意の好適な手段を利用し得る。この情報または他の好適な情報に従って、MIMO判断回路442および/またはMIMO判断命令462は、限定はしないが、UE110の速度がしきい値よりも速いと判断すること、またはUE110のアンテナのうちの1つまたは複数がシャドーイングまたはブロックされていると判断することを含む、ダウンリンクMIMO構成の変更または改変のための条件が存在するかどうかを判断し得る。
【０１０２】
そのような条件が存在しない場合、プロセスは、ブロック606に戻り、UE110は、単に、その現在の構成を利用して通常動作を継続し得る。しかしながら、UE110がそのダウンリンクMIMO構成の改変を要求することを望み得る条件が存在する場合、プロセスはブロック608に進み得、UE110は、たとえば、非MIMO状態、シングルストリームビームフォーミング状態、2xMIMO状態、4xMIMO状態、または任意の他のダウンリンクMIMO状態のいずれかの間を遷移するために、そのダウンリンクMIMO構成を改変する要求を送信し得る。さらに、いくつかの例では、ダウンリンクMIMO構成を改変することを求める送信された要求は、追加または代替として、ダウンリンクMIMO送信を受信する(または、いくつかの例では、ノードBから送信する)ためのアンテナのサブセットを選択する情報を含み得る。
【０１０３】
それに応答して、ブロック610において、UE110は、ブロック608において送信された要求に対応する、改変されたMIMO特性を用いたダウンリンク送信を受信し得る。すなわち、本開示の一態様によれば、ダウンリンクMIMO構成を改変する要求のUE送信によって、ネットワークは、UE110によって要求された対応するMIMO送信で応答し得る。
【０１０４】
W-CDMAシステムに関して電気通信システムのいくつかの態様を提示した。当業者なら容易に諒解するように、本開示全体にわたって説明した様々な態様は、他の電気通信システム、ネットワークアーキテクチャおよび通信規格に拡張され得る。
【０１０５】
例として、様々な態様は、TD-SCDMAおよびTD-CDMAのような、他のUMTSシステムに拡張され得る。様々な態様はまた、(FDDモード、TDDモード、またはその両方の)ロングタームエボリューション(LTE)、(FDDモード、TDDモード、またはその両方の)LTEアドバンスト(LTE-A)、CDMA2000、エボリューションデータオプティマイズド(EV-DO)、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、ウルトラワイドバンド(UWB)、Bluetooth(登録商標)、および/または他の適切なシステムを採用するシステムに拡張され得る。採用される実際の電気通信規格、ネットワークアーキテクチャ、および/または通信規格は、具体的な用途およびシステム全体に課される設計制約に依存することになる。
【０１０６】
開示した方法中のステップの特定の順序または階層は、例示的なプロセスの一例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、方法におけるステップの特定の順序または階層は再構成可能であることを理解されたい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、それらの請求項に特に記載されていない限り、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
【０１０７】
前述の説明は、本明細書に記載された様々な態様を、いかなる当業者も実践することを可能にするために提供するものである。これらの態様に対する様々な修正が当業者には容易に明らかとなり、本明細書で定義する一般的な原理は、他の態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は本明細書で示す態様に限定されるよう意図されているわけではなく、特許請求の範囲の文言と整合するすべての範囲を許容するように意図されており、単数の要素への言及は、特に明記されていない限り、「唯一無二の」ではなく、「1つまたは複数の」を意味するよう意図されている。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は「1つまたは複数の」を指す。項目の列挙「のうちの少なくとも1つ」という語句は、単一の要素を含め、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「a、bまたはcのうちの少なくとも1つ」は、「a」、「b」、「c」、「aおよびb」、「aおよびc」、「bおよびc」、および「a、bおよびc」を含むことが意図されている。当業者が知っているか、または後に知ることになる、本開示全体にわたって説明された様々な態様の要素と構造的にかつ機能的に同等のものはすべて、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されることが意図される。その上、本明細書で開示された内容は、そのような開示が特許請求の範囲で明示的に記載されているかどうかにかかわらず、公に供されるものではない。請求項のいかなる要素も、「のための手段」という語句を使用して要素が明記されている場合、または方法クレームで「のためのステップ」という語句を使用して要素が記載されている場合を除き、米国特許法第112条第6項の規定に基づき解釈されることはない。
【符号の説明】
【０１０８】
100  ユニバーサルモバイル通信システム(UMTS)システム
102  UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)
104  コアネットワーク
106  無線ネットワークコントローラ(RNC)
107  無線ネットワークサブシステム(RNS)
108  ノードB
110  ユーザ機器(UE)
111  汎用加入者識別モジュール(USIM)
112  MSC
114  GMSC
115  ホームロケーションレジスタ(HLR)
116  回線交換ネットワーク
118  サービングGPRSサポートノード(SGSN)
120  ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)
122  パケットベースネットワーク
200  RAN、UTRAN
202  セル
204  セル
204a  セル
204b  セル
206  セル
212  アンテナグループ
214  アンテナグループ
216  アンテナグループ
218  アンテナグループ
220  アンテナグループ
222  アンテナグループ
224  アンテナグループ
226  アンテナグループ
228  アンテナグループ
230  UE
232  UE
234  UE
236  UE
238  UE
240  UE
242  ノードB
244  ノードB
246  ノードB
306  物理レイヤ
308  レイヤ2、L2レイヤ
310  媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ
312  無線リンク制御(RLC)サブレイヤ
314  パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)サブレイヤ
316  無線リソース制御(RRC)レイヤ
402  バス
403  アンテナ
404  プロセッサ
405  メモリ
406  コンピュータ可読媒体
408  バスインターフェース
410  トランシーバ
412  ユーザインターフェース
414  処理システム
442  MIMO判断回路
444  CQI/PCIコードワード送信回路
446  E-DPCCH順序送信回路
448  アンテナ選択回路
452  CQI/PCIコードワード、拡大PCI/CQIコードワードセット
454  E-DPCCH順序、E-DPCCH順序のリスト
462  MIMO判断命令
464  CQI/PCIコードワード送信命令
466  E-DPCCH順序送信命令
468  アンテナ選択命令、アンテナ選択動作
472  データシンク
478  データソース
500  状態図
502  非MIMO状態
504  ビームフォーミング状態
506  2xMIMO状態
508  4xMIMO状態
【図１】
0005981054.tif 000002
【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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