(57)【要約】  ネットワーク性能を促進させるように、無線ネットワークでの干渉を軽減するシステムおよび方法が提供される。ある態様では、無線データパケットを送信する方法が提供される。この方法は、無線分配ネットワークからデータパケットを受信することを含む。送信機信号状態の観点からデータパケットのサブセットが抑制されるべきかどうかを判定するためにデータパケットが解析され、データパケットのサブセットが抑制するべきであると判定された場合、データパケットのサブセットに対して空パケットを置換する。
2009543466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線データパケットを送信する方法であって、
無線分配ネットワークからデータパケットを受信することと、
送信機信号状態の観点から前記データパケットのサブセットが抑制されるべきであるかどうかを判定するために前記データパケットを解析することと、
前記データパケットの前記サブセットが抑制されるべきであると判定された場合、前記データパケットの前記サブセットを空パケットで置換することとを備える方法。
【請求項２】
前記データパケットの前記サブセットが抑制されるべきであると判定された場合、前記データパケットの前記サブセットをランダムデータパケットで置換することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データパケットが直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワークで送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＯＦＤＭネットワークがマルチメディアデータ転送に関して順方向リンク専用（ＦＬＯ）プロトコルを用いる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
空パケットまたはランダムデータパケットが用いられるべきであるかどうかを判定するために、初期化ルーチンを用いることをさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
特定のアプリケーションに従って、空パケット置換とランダムデータ置換との間で切り替えることをさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
１つまたは複数の無線送信機で空データパケット置換アルゴリズムまたはランダムデータパケット置換アルゴリズムを用いることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
データ破損を判定するために巡回冗長検査（ＣＲＣ）、検査合計、誤り訂正符号または復号符号を用いることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ＯＦＤＭ物理層で空置換またはランダムデータ置換を実行することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
指定商圏領域（ＤＭＡ）、ローカルエリアオペレーションインフラストラクチャ（ＬＯＩ）、物理層パケット（ＰＬＰ）、空パケット、ランダムデータパケット、およびワイドエリアオペレーションインフラストラクチャ（ＷＯＩ）のうちの少なくとも１つを決定することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
可能性のある攻撃を軽減し、非ブラックアウトコンテンツの、隣接ＤＭＡまたはＬＯＩの干渉を低減することによって、プログラミングブラックアウトの安全範囲を増大させることをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
非ブラックアウトコンテンツが極端にブラックアウトＬＯＩまたはＤＭＡの中で利用可能であるかどうかを判定し、ブラックアウト商圏内の隣接商圏信号のサービスエリアを低減するようにランダムパケットを適用することをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
１つまたは複数の通信リンクが失われているかどうかを判定し、ＬＯＩパケットまたはＷＯＩパケットを発信することをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
ランダムデータパケットを自動的に生成することをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
Ｎを正の整数として、いつ送信機でＮ個の連続パケットが誤りで受信されたか判定し、前記Ｎ個の連続パケットが受信された後にランダムパケットの生成をすることをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
Ｋを正の整数として、送信機でＫ個の連続の有効パケットが受信された場合、空パケット生成が再度、使用可能にされることをさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
衛星リンク、地上マイクロ波リンク、ＷＡＮネットワーク、およびＬＡＮ有線ネットワークのうちの少なくとも１つを含む複数の通信リンクからデータを生成することをさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ブラックアウトＬＯＩのマルチプレックスのＷＯＩ部分のデータを抑制することをさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
無線ネットワークでデータ送信を管理するシステムであって、
１つまたは複数の無線コンポーネントにデータを分配するための手段と、
前記データに関する抑制パターンを決定するために前記データを解析するための手段と、
前記抑制パターンに部分的に基づいてデータパケットを生成するために前記データを処理するための手段とを備えるシステム。
【請求項２０】
ブラックアウト規則またはデータ破損規則に基づいて前記抑制パターンを生成するための手段をさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
機械実行可能命令が記憶されている機械可読媒体であって、
送信機でデータパケットを受信することと、
前記データパケットの一部分が破損しているかどうかを判定するために前記データパケットを処理することと、
前記データパケットの前記サブセットが破損していると判定された場合、前記データパケットの前記サブセットに対してランダムデータパケットを用いることを備える機械可読媒体。
【請求項２２】
前記データパケットの前記サブセットが破損していると判定された場合、前記データパケットの前記サブセットに対して空データパケットを生成することをさらに備える、請求項２１に記載の機械可読媒体。
【請求項２３】
前記データパケットの前記サブセットがブラックアウトされるべきであると判定された場合、前記データパケットの前記サブセットに対してランダムデータパケットまたは空データパケットを生成することをさらに備える、請求項２１に記載の機械可読媒体。
【請求項２４】
無線通信プロセッサであって、
受信されたデータパケットをデータパケット破損またはデータブラックアウト状態に関して解析するためのコンポーネントを含むメモリと、
前記データパケット破損または前記データブラックアウト状態に部分的に基づいて無線送信に対して空データパケットまたはランダムデータパケットを生成するための少なくとも１つのプロセッサとを備える無線通信プロセッサ。
【請求項２５】
無線通信装置であって、
分配ネットワークからのデータ送信を処理するための受信機と、
前記データ送信に対して、データ破損またはブラックアウト基準に基づく抑制基準を決定するためのプロセッサと、
前記抑制基準の観点からデータのサブセットを送信するためのジェネレータとを備える装置。
【請求項２６】
前記抑制基準の観点から空列またはランダムデータ列を生成するためのコンポーネントをさらに備える、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
無線通信システム用の基地局であって、
少なくとも１つの無線分配ネットワークから受信されるデータを処理するためのコンポーネントと、
空データパケット規則またはランダムデータパケット規則に部分的に基づいてデータサブセットを決定するためのプロセッサと、
受信された前記データおよび前記データサブセットを、無線ネットワークを介して送信するための送信機を備える無線通信システムに関する基地局。
【請求項２８】
無線通信システム用の受信機であって、
無線送信機からデータを受信するためのコンポーネントと、
前記無線送信機からの、抑制されたデータサブセットおよび抑制されていないデータサブセットを含む前記データを処理するためのコンポーネントと、
前記抑制されていないデータサブセットを記憶し、前記抑制されたデータサブセットを破棄するコンポーネントとを備える無線通信システムに関する受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、一般に、通信システムおよび方法に関し、特に、順方向リンク専用無線ネットワークでネットワーク状態に基づいてパケットデータコンテンツを調整するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＬＯ（Forward Link Only／順方向リンク専用）は、サービスプロバイダおよび無線装置の産業主導型の集団によって開発されてきたデジタル無線技術である。１つの事例では、ＦＬＯ技術が移動体マルチメディア環境向けに設計されており、携帯電話機上での使用に適した性能特性を提示する。ＦＬＯ技術は、リアルタイムコンテンツストリーミングと他のデータサービスのどちらに対しても高品質の受信を達成するためにコーディングおよびインターリービングの進歩を利用する。ＦＬＯ技術は、電力消費を犠牲にすることなしに、ロバストな移動性能および高い容量を提供し得る。この技術は、さらに、展開される必要がある送信機の数を激減させることによって、マルチメディアコンテンツ配信のネットワーク費用を低減させる。加えて、ＦＬＯ技術に基づくマルチメディアマルチキャスティングは、無線オペレータの携帯電話ネットワークデータおよび音声サービスを補完し、例えば、３Ｇネットワーク上で使用される同じ携帯電話機にコンテンツを配信する。
【０００３】
ＦＬＯ無線システムは、非リアルタイムサービスの他に、リアルタイム音声および映像信号を移動体ユーザに放送するように設計されている。各ＦＬＯ送信は、所与の地理的領域での広範なサービスエリアを確保するように、背が高い高出力の送信機を使用して実行される。さらに、ＦＬＯ信号が所与の商圏内の全人口のうちの有意な部分に到達することを確実にするように、大部分の商圏では３〜４個の送信機を展開するのが一般的である。ＦＬＯデータパケットの取得処理中に、各無線受信機に対する周波数オフセットなどの側面を決定するために複数の測定および計算がなされる。マルチメディアデータ取得をサポートするＦＬＯ放送の性質を考えると、そのようなデータおよび関連するオーバーヘッド情報の効率的な処理は最優先事項である。例えば、周波数オフセットまたは他のパラメータを決定する際に、複雑な処理および測定が必要とされ、その場合、位相および関連する角度の測定が、データのＦＬＯ送信および受信を容易にするために用いられる。
【０００４】
ＦＬＯなどの無線通信システムは、著しいエネルギーを有するチャネルタップの数、経路利得および経路遅延で表したチャネル特性がある期間にわたって極めて大きく変化することが予想される移動体環境で機能するように設計されている。ＦＬＯ技術が関連する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムでは、ＦＦＴ窓に捕捉されたエネルギーを最大化するようにＯＦＤＭ記号境界を適切に選択することによって、受信機のタイミング同期ブロックが、チャネルプロフィルの変化に対応する。そのようなタイミング補正が行われる場合、所与のＯＦＤＭ記号を復調するために使用されるチャネル推定を計算する間に、チャネル推定アルゴリズムがタイミング補正を考慮することが重要である。
【０００５】
タイミングの考慮すべき点に加えて、所与の無線ネットワークで雑音および送信品質の問題が考慮される必要がある。ＦＬＯシステムで提供され得るような単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）では、一般に複数のＳＦＮが存在する。特に、ローカルエリアＳＦＮおよびワイドエリアＳＦＮの両方が存在し、そこではネットワークの送信機が複数の通信リンクで接続されている。所与のＳＦＮに対するデータは一般に同じであることが望ましいが、送信機を接続する通信リンク内に誤りがある場合、これらの誤りがＳＦＮの品質を落とす可能性がある。同様に、あるＳＦＮではコンテンツがブラックアウトしているが、別のＳＦＮでは活動状態である場合、ブラックアウト領域がブラックアウトされたコンテンツの場所内で無作為または異なるように暗号化されたデータを発すると、非ブラックアウト領域に対する弱め合う干渉になり得る。
【発明の概要】
【０００６】
３５．Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９に基づく優先権主張
本出願は、参照によりその全文が本明細書の一部とされる、「空パケットの管理（MANAGING NULL PACKETS）」と題された、２００６年６月２９日に出願された米国仮特許出願第６０／８１７，８７７号の利益を主張する。
【０００７】
以下は、実施形態のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、種々の実施形態の単純化された概要を示す。この概要は、広範囲の概説ではない。それは、本明細書で開示されている実施形態の鍵となる／重要なコンポーネントを特定することや、本明細書で開示されている実施形態の範疇を線引きすることを意図していない。その唯一の目的は、後で示されるより詳細な説明の導入部として、いくつかの概念を単純化された形式で示すことである。
【０００８】
順方向リンク専用無線ネットワークでの種々の状態下での放送情報を管理するためにシステムおよび方法が提供される。１つの例示的状態では、無線送信機が分配層またはネットワークからパケット情報を受信する。パケット情報は、巡回冗長検査（ＣＲＣ）または他の検証手順を介して検証され得る。破損したパケットがＣＲＣまたは他の方法を介して検出された場合、物理層情報はその後、送信されず、したがって、各送信機から無線ネットワークを越えて受信機に発信されない。このようにして、破損した情報の送信を抑制することによって、単一周波数ネットワークでの干渉を軽減することによりネットワーク性能が高められ得る。代替として、ネットワーク性能を促進するために、送信機で誤りが検出された場合、ランダムデータが物理層を介して送信されてよい。別の例示的な状態では、ネットワーク送信に対するブラックアウト要件が考慮される。この態様では、無線送信の所定の領域が、所与の地理的領域に対する指定されたデータコンテンツのブラックアウトを受ける可能性がある。これらの場合、空データパケットが物理層上のブラックアウトコンテンツと置換され得て、そこでそのような情報は上述されたように発信されない。代替として、ブラックアウトを受ける領域に対して、物理層上にランダムデータが提供されてよい。誤りパケットが検出された場合と同様に、ブラックアウト領域へのデータ送信を抑制することによって、ネットワーク性能が高められ得る。
【０００９】
前述および関連する目的の達成のために、以下の説明および付属の図面に関連して所定の例示的な実施形態が本明細書で説明される。これらの態様は、実施形態が実行され得る種々のやり方を示すものであり、それらすべてが網羅することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】無線ネットワークに関する動的なデータ管理を示す概略的なブロック図。
【図２】破損したデータパケット送信に関するデータ送信処理を示すフロー図。
【図３】ブラックアウトデータパケット送信に関するデータ送信処理を示すフロー図。
【図４】無線システムに関する例示的なネットワーク層を示す図。
【図５】無線システムに関する例示的なデータ構造および信号を示す図。
【図６】無線ネットワークでのローカルエリアおよびワイドエリアに関する代替的なデータ構造を示す図。
【図７】無線データ送信を管理するためのコンポーネントを示す図。
【図８】無線システムに関する例示的なユーザ装置を示す図。
【図９】無線システムに関する例示的な基地局を示す図。
【図１０】無線システムに関する例示的なトランシーバを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ネットワーク性能を促進するように無線ネットワークでの干渉を軽減するためにシステムおよび方法が提供される。ある態様では、無線データパケットを送信する方法が提供される。この方法は、無線分配ネットワークからデータパケットを受信することを含む。このデータパケットは、送信機信号状態の観点からデータパケットのサブセットが抑制されるべきであるかどうかを判定するために解析され、それにより、データパケットのサブセットが抑制されるべきであると判定された場合、データパケットのサブセットを空パケットで置換する。一般に、空パケットは、複数のアプリケーションにサービスを提供する無線送信内に挿入され得る。そのようなパケットは、利用可能なデータが商圏に不適切であるか破損している場合、ワイドエリアオペレーションインフラストラクチャ（ＷＯＩ）またはローカルエリアオペレーションインフラストラクチャ（ＬＯＩ）単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）内で可能性のある干渉を軽減するために用いられ得て、そこでは、複数のアプリケーションがそのようなデータを処理するために提供され得る。これらのアプリケーションは、誤りデータパケット抑制およびブラックアウトプログラミング抑制を含む。いくつかの例では、取って代わられるパケットに対してのランダムデータの使用は、所望の効果に従って、所定の状態下で適用され得る代替的な手法である。
【００１２】
このアプリケーションで使用されるように、用語「コンポーネント」、「ネットワーク」、「システム」などは、コンピュータ関連のエンティティ、ハードウェア、ハードウェアおよびソフトウェアの組合せ、ソフトウェアまたは実行中ソフトウェアのいずれかを示すことが意図されている。例えば、コンポーネントは、限定されるものではないが、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、スレッド、プログラム、および／またはコンピュータであってよい。例として、通信装置上で実行中のアプリケーションと装置との両方がコンポーネントであってよい。１つまたは複数のコンポーネントがプロセスおよび／またはスレッド内に存在してよいし、コンポーネントが１つのコンピュータ上に局在、および／または２以上のコンピュータの間に分散してよい。さらに、これらのコンポーネントは、種々のデータ構造が記憶されている種々のコンピュータ可読媒体から実行されてよい。コンポーネントは、１つまたは複数のデータパケット（例えば、ローカルシステムで、分散システムで、ならびに／またはインターネットなどの有線もしくは無線ネットワークを介して別のコンポーネントと対話する１つのコンポーネントからのデータ）を有する信号に従うなどして、ローカルおよび／またはリモート処理を介して通信されてよい。
【００１３】
図１は、無線ネットワークでの動的なデータパケット管理に関する無線ネットワークシステム１００を示す。このシステム１００は、無線ネットワーク１１２を介して１つまたは複数の受信機１２０に通信する１つまたは複数の送信機１１０を含む。受信機１２０は、携帯電話、コンピュータ、携帯端末、ハンドヘルド型またはラップトップ型装置などのほとんどあらゆる種類の通信装置を含んでよい。受信機１２０の諸部分は、データ記号サブセット１３０およびマルチメディアデータなどの他のデータを復号するために用いられる。記号サブセット１３０は、通常、マルチメディアデータ転送に対して順方向リンク専用（ＦＬＯ）プロトコルを用いる直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワークで送信される。チャネル推定は、一般的に、各ＯＦＤＭ記号に、周波数領域に挿入されて一様に間隔付けられたパイロットトーンに基づく。例えば、合計４０９６キャリアを備えるシステムでは、パイロットは８キャリア離れ、パイロットキャリアの数は５１２に設定され得る。
【００１４】
一般に、送信機１１０は、分散ネットワーク１４０からデータパケットを受信し、各送信機は、送信されるデータセット１３０を決定する１つまたは複数の方法またはアルゴリズムを適用し得る。一態様では、データ破損が生じているかどうかを判定するために分散ネットワーク１４０からのデータが試験される。そのような試験は、巡回冗長検査（ＣＲＣ）、検査合計、復号符号、誤り訂正符号またはパケットが破損しているかどうかを判定する他の方法を含み得る。破損が検出されると、１５０に図示されるデータセットの一部分（例えば、物理層）が抑制され得て、実際に受信機１２０に発信されない。代替的な態様では、破損が検出されると、１５０でランダムデータが供給され得る。このように、破損データパケットを発信することにより生じる可能性のある干渉問題を軽減することによってネットワーク性能が高められ得る。さらに別の態様では、分散ネットワーク１４０から送信機１１０に送信されるデータの諸部分が、特定の地理的領域に関するブラックアウトデータとして指定され得る。これらのアプリケーションでは、空データまたはランダムデータ情報が１５０で置換され得る。
【００１５】
続ける前に、以下の用語が与えられる。
【００１６】
指定商圏領域（ＤＭＡ）−ＤＭＡは、その最大視聴率が同じ商圏領域の放送局に与えられる郡（または他の領域指定）を含む。さらに、この領域は、例えば、郵便番号によって特定されてよい。
【００１７】
ローカルエリアオペレーションインフラストラクチャ（ＬＯＩ）−ＬＯＩは、ＤＭＡまたは同様の大都市領域に対する共通のプログラミングを備える単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）として動作する１つまたは複数の送信機の集合である。
【００１８】
物理層パケット（ＰＬＰ）−物理層パケットは、物理層コンテナ（ＰＬＣ）で搬送されるオーバーヘッドデータを含むターボ符号化データパケットである。
【００１９】
空パケット−その中にデータを有さず、発信キャリアを生じないＰＬＰである。
【００２０】
ワイドエリアオペレーションインフラストラクチャ（ＷＯＩ）−ＷＯＩは、共通のプログラミングを備えるＳＦＮとして動作するＤＭＡの集合である。
【００２１】
一般に、空キャリアパケットに関する複数のアプリケーション／実装が特定されている。１つのアプリケーションは、全システム性能上での通信誤りの悪影響を低減する。別のアプリケーションは、可能性のある攻撃を除去することによってプログラミングブラックアウトの安全性（有効性）を向上させ、非ブラックアウトコンテンツの、隣接ＤＭＡ／ＬＯＩへの干渉を低減する。非ブラックアウトコンテンツが非常に先までブラックアウトＬＯＩ／ＤＭＡの中で利用可能である場合、ブラックアウト商圏内の隣接商圏信号のサービスエリアを低減するように、ランダムパケット方法が適用され得る。
【００２２】
１つまたは複数の通信リンクが失われると、ＬＯＩまたはＷＯＩコンテンツだけを発信することが許容可能でない可能性があり、これは、空パケット方法の考え得る正味の影響である。これらの状況の下では、ランダムパケット方法が自動的に適用され得る。例えば、送信機１１０でＮ個の連続パケットが誤りで受信された場合、送信機は、代わりにランダムパケットの送信を開始する。同様に、送信機でＫ個の連続の有効パケットが受信された場合、空パケット方法が再度、使用可能にされる。
【００２３】
ネットワーク１１２内で、複数の通信リンクが存在する可能性があり、これらは、限定ではないが、衛星、地上マイクロ波リンク、ＷＡＮ、ＬＡＮ有線ネットワークを含む。これらのリンクのうちの１つを介した送信の際に、個々または複数のＰＬＰの破損が起こり得る。送信機１１０で修正不可能なパケットが検出されると、影響を受けた特定のＰＬＰはデータパケット１３０に発信されない。したがって、物理層でパケットに割り当てられた時間および周波数は、データパケット１３０にＲＦキャリアを有さない。誤りパケットがネットワーク１１２の残りに干渉し得る、ネットワーク１１２のＳＦＮ性質に起因してこの予防措置がとられる。代替実施形態は、ＳＦＮ性能の付随損失と共に、ランダムデータパケットを発信することである。
【００２４】
別の実施形態では、システム１００は、ＬＯＩ／ＤＭＡネットワーク内で契約により許可されないプログラムコンテンツのブラックアウトをサポートする。このコンテンツは、通常、ＷＯＩマルチプレックス内に含まれ、１３０でＷＯＩサービスエリアデータの残りと共に正常に発信される。ブラックアウト状態の下では、ＬＯＩマルチプレックスの一部として、影響を受けるＬＯＩ内に置換プログラミングが提供される。ブラックアウトプログラミングは、ブラックアウトＬＯＩマルチプレックスのＷＯＩ部分で抑制される。これは、ブラックアウトを受けないＬＯＩ／ＤＭＡから取得される鍵を利用した成功プログラム鍵再配布攻撃（successful program key redistribution attack）の可能性を低減する。代替実施形態は、ＳＦＮ性能の付随損失と共に、ブラックアウトコンテンツに対してランダムデータパケットを発信することである。使用されるデータ抑制技術の種類は動的に選択され得るが、一般に、初期化処理の際に１つまたは他の技術が選択されることに留意されたい。例えば、いくつかの例では、検出される状況および／またはシステム状態に依存して、空パケット生成またはランダムデータ生成の間で切り替えることが望ましい可能性がある。
【００２５】
図２および３は、無線システムに関するデータ送信処理を示す。説明の簡易化を目的として、方法論が、一連の、または複数の動作が示されて説明されているが、本明細書で説明される処理は、動作の順序によって限定されず、動作によっては異なる順序および／または本明細書で示されて説明されている他の動作と同時に行われ得ることを理解および認識されたい。例えば、当業者は、方法論が、状態図などで一連の相関する状態またはイベントとして代替として示され得ることを理解および認識するであろう。さらに、本明細書で開示されている本方法論により方法論を実装するのに、示されているすべての動作が必要でない可能性がある。
【００２６】
図２は、破損データパケット送信に関するデータ送信処理２００を示す。２１０に進むと、１つまたは複数の送信機で分散ネットワークまたは層からデータパケットが受信される。２２０で、受信されたパケットが可能性のあるデータ破損に関して解析される。前述したように、ほとんどあらゆる種類のデータ検証スキームが用いられ得る。例えば、データ破損を判定するために、各データパケット上でＣＲＣアルゴリズムが実行され得る。２３０で、分散ネットワークから受信されるデータパケットの破損が各送信機で検出されているかどうかに関して判定がなされる。２３０で破損が検出されない場合、処理が２４０に進み、受信されたデータパケットを１つまたは複数の受信機に送信する。２３０でデータパケット破損が検出された場合、処理が２５０に進み、そこで空パケットがデータセットに挿入されるか、または破損データに対してランダム列が生成される。上述したように、空列および／またはランダムデータが各データセットの物理層に適用され得る。
【００２７】
図３は、ブラックアウトデータパケット送信に関するデータ送信処理３００を示す。３１０に進むと、上記と同様に、１つまたは複数の送信機で分散ネットワークまたは層からデータパケットが受信される。３２０で、受信されたパケットが可能性のあるブラックアウト要件に関して解析される。前述したように、ほとんどあらゆる種類のデータ検証スキームが用いられ得る。これは、ある地理的領域に関して指定されているデータサブセットが他の地理的領域に対するデータ送信に対してブラックアウトされるべきことを示す符号またはフラグを含み得る。３３０で、分散ネットワークから受信される、各送信機で検出されたデータパケットが、所与の地理的領域毎にブラックアウト要件に関してタグ付けられたデータのうちのいくつかを有するべきかどうかに関して判定がなされる。３３０でブラックアウトされるべきデータがない場合、処理が３４０に進み、受信されたデータパケットを、各送信ネットワークの１つまたは複数の受信機に送信する。３３０でデータパケットがいくつかのブラックアウトされるデータを有する場合、処理が３５０に進み、そこで空パケットがデータセットに挿入されるか、またはブラックアウトに関してそのように指定された領域データに対してランダム列が生成される。３６０で、非ブラックアウト領域に対するデータが、ブラックアウトに関して指定されていない各地理領域に送信される。ブラックアウト要件を課せられるデータは、前述したように、物理層で空またはランダムデータと共に送信される。
【００２８】
図４は、無線システムに関する例示的なネットワーク層４００を示し、そこでは、そこから受信されるデータが上述の周波数ブロックで用いられ得る。一般に、ＦＬＯ無線インターフェース仕様は、層１（物理層）４０２および層２（データリンク層）４０４を有する開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）ネットワーキングモデルに対応するプロトコルおよびサービスを対象としている。データリンク層は、さらに、２つの副層、即ち、媒体アクセス（ＭＡＣ）副層４０６およびストリーム副層４０８に分割される。上位層４１０は、ＯＳＩ層３〜７を含み、制御情報のコンテンツおよび形式と共に、マルチメディアコンテンツの圧縮、マルチメディアへのアクセス制御を含み得る。ＭＡＣ層４０６は、多重化およびサービス品質（ＱｏＳ）配信機能４１２を含む。ＭＡＣ層４０６は、論理チャネル４１４をさらに含む。
【００２９】
ＦＬＯ無線インターフェース仕様は、通常、種々のアプリケーションおよびサービスを支援して設計の柔軟性を可能にするために上位層を特定しない。これらの層は、状況を提供するために示されている。ストリーム層は、各論理チャネルに対するストリームへの上位層パケットの結合である、１つの論理チャネルに入る上位層流３つまでのマルチプレックスを含み、パケット化および見逃し誤り処理機能を提供する。媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層の特性は、物理層への制御アクセスを含み、論理チャネルと物理チャネルとの間のマッピングを実行し、物理チャネルを介した送信に対して論理チャネルを多重化し、移動体装置で論理チャネルを逆多重化し、および／またはサービス品質（ＱｏＳ）要件を実施する。物理層の特性は、順方向リンクに関するチャネル構造を提供することと、周波数、変調、および符号化要件を規定することとを含む。
【００３０】
一般に、ＦＬＯ技術は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用し、それはさらに、デジタルオーディオ放送（ＤＡＢ）、地上デジタル映像放送（ＤＶＢ−Ｔ）、および地上総合サービスデジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ）によって利用される。概して、ＯＦＤＭ技術は、高いスペクトル効率を達成し得るうえに、巨大セルＳＦＮでの移動体要件に効果的に合致する。さらに、ＯＦＤＭは、適切な長さの巡回プレフィックス、即ち、直交性を促進し、キャリア間干渉を低減するために記号の前部に付加されるガードインターバル（データシンボルの最後の部分のコピーである）を用いて複数の送信機からの長い遅延を処理可能である。この間隔の長さが最大チャネル遅延よりも大きい限り、前の記号の影響が除去され、直交性が維持される。
【００３１】
図５に進むと、ＦＬＯ物理層スーパーフレーム５００が示されている。ある実施形態では、スーパーフレームが１秒の継続時間で１２００個のＯＦＤＭ記号に概ね等しい。このＦＬＯ物理層は、４Ｋモード（４０９６個の副キャリアの変換サイズをもたらす）を使用し、８Ｋモードと比較して上回る移動性能を提供するうえに、かなり巨大なＳＦＮセルで有用である充分に長いガードインターバルを維持する。高速チャネル取得は、最適化されたパイロットおよびインターリーバ構造の設計を介して達成され得る。ＦＬＯ無線インターフェースに組み込まれるインターリービングスキームは時間ダイバーシティを促進する。パイロット構造およびインターリーバ設計は、ユーザを長い取得時間で悩ますことなしにチャネル利用を最適化する。一般に、ＦＬＯ送信された信号は、５００で示されるようにスーパーフレームに組織される。各スーパーフレームは、ＴＤＭパイロット（時間分割多重）５０４、オーバーヘッド情報記号（ＯＩＳ）５０６、ならびにワイドエリアデータ５１６およびローカルエリアデータ５１８を含むフレーム５０８、５１０、５１２、５１４を含む４つのデータのフレームを備える。ＴＤＭパイロットはＯＩＳの高速取得を可能にするために提供される。ＯＩＳは、スーパーフレームの各媒体サービスに関するデータの位置を説明している。
【００３２】
通常、各スーパーフレームは、割り当てられる帯域幅のＭＨｚ毎に２００個のＯＦＤＭ記号で構成され（６ＭＨｚに対して１２００個の記号）、各記号は活動状態の副キャリアのインターレースを７個含む。各インターレースは、利用可能な帯域幅内で完全な周波数ダイバーシティを達成するように、周波数に一様に分配される。これらのインターレースは、使用される実際のインターレースの継続時間および数に関して変化する論理チャネルに割り当てられる。これは、あらゆる所与のデータ送信装置によって達成される時間ダイバーシティに柔軟性をもたらす。より低いデータ転送速度のチャネルは、時間ダイバーシティを改善するためにより少ないインターレースが割り当てられ得るのに対し、より高いデータ転送速度のチャネルは、無線のオン時間を最小化し、電力消費を低減するためにより多くのインターレースを利用する。
【００３３】
低データ転送速度チャネルおよび高データ転送速度チャネルの両方に対する取得時間は一般に同じである。したがって、周波数および時間ダイバーシティは、取得時間を劣化させずに維持され得る。ほとんどの場合、ＦＬＯ論理チャネルは、可変速度コーデック（圧縮器および逆圧縮器を１つにしたもの）で可能な統計的多重化利得を取得するために、リアルタイム（ライブストリーミング）コンテンツを搬送するために可変速度で使用される。各論理チャネルは、様々なアプリケーションの種々の信頼性およびサービス品質要件をサポートするために、種々の符合化速度および変調を有し得る。ＦＬＯ多重化スキームは、電力消費を最小化することに関心のある、受信機（device receivers）が単一論理チャネルのコンテンツを復調することを可能にする。移動体装置は、映像および関連する音声が異なるチャネルに送信されることを可能にするように、複数の論理チャネルを同時に復調し得る。
【００３４】
さらに、誤り訂正および符号化の技術が用いられ得る。一般に、ＦＬＯは、ターボ内側符号１３およびリードソロモン（ＲＳ）１４外側符号を組み込んでいる。通常、ターボ符号パケットは、巡回冗長検査（ＣＲＣ）を含む。ＲＳコードは、追加電力の節約がもたらされる、好ましい単一状態で正しく受信されるデータに対して計算される必要はない。別の態様は、ＦＬＯ無線インターフェースが、例えば、５、６、７および８ＭＨｚの周波数帯域をサポートするように設計されているものである。単一無線周波数チャネルを用いて非常に望ましいサービス提供が達成され得る。
【００３５】
図６は、無線ネットワークでのローカルおよびワイドエリアに関する代替的なデータ構造６００を示す。この実施形態では、付加的なパイロット記号がローカルエリアおよびワイドエリアのデータ境界の間に用いられ得る。これは、６１０および６２０で示されており、そこでは、ローカルエリア遷移パイロットチャネル（ＬＴＰＣ）およびワイドエリア遷移パイロットチャネル（ＷＴＰＣ）記号が記号のサブセットとして示されている。６２０で示されているように、ＬＴＰＣおよびＷＴＰＣのそのような集合は、ＯＦＤＭ構造に出現するローカルエリアおよびワイドエリア境界の間に出現し得る。一般に、ＬＴＰＣはローカルエリアデータ構造の最後のパケットを復号するために用いられ、ここで、最後のローカルエリア記号がローカルエリア記号Ｌと呼ばれてよい。したがって、各受信機は、最後のローカルエリア記号Ｌを決定するために、ローカルエリア記号Ｌ、ローカルエリア記号Ｌ−１、および各ＬＴＰＣを含む３つの記号パケットを処理し得る。第１のワイドエリア記号Ｎに関して復号する場合、受信機の復号に関する３つの記号パケットは、ＷＴＰＣ、第１のワイドエリア記号Ｎ、および次のワイドエリア記号Ｎ＋１になる。３個以上の記号がローカルエリアおよびワイドエリアのデータ境界の間に同様に用いられ得ることを理解されたい。
【００３６】
ＬＴＰＣおよびＷＴＰＣに関して用いられる記号構造は、通常のデータ記号のものと同様である。これは、占有されている８個のスロットを含み、スクランブリング前にすべてが「０」である各データ記号であり、ここで、インターレースはキャリアのサブセットであり、インターレースの充填をランダム化するためにスロットはインターレースにマッピングされている。スクランブリングシードおよびマスク、スロットからインターレースへのマッピング、および変調記号エネルギーは、データ記号のものと同様である。特に、ワイドエリア記号ＷＴＰＣは、シード内にワイドエリアＩＤおよびローカルエリアＩＤの両方を用いてスクランブリングされる。概して、受信機は、１つの例示的な変復調装置実装で記号位置を決定する必要がない。
【００３７】
図７は、無線ネットワークでデータ送信を管理するシステム７００を示す。システム７００は、プロセッサ、ソフトウェア、またはそれらの組合せ（例えば、ファームウェア）によって実装される機能を示し得る機能ブロックを含んで示されている。システム７００は、基地局および／または受信機に実装され得て、７０２にある、１つまたは複数の無線コンポーネントにデータを分配する論理モジュールを含み得る。これは、１つまたは複数の無線送信機にデータを分配する１つまたは複数の分配層またはコンポーネントを含み得る。７０４で、データに対する抑制パターンを決定するように、データを解析するために論理モジュールが提供されている。これは、破損パターン、ブラックアウトパターン、または他の指定に対してデータを検査するアルゴリズムを規定するソフトウェアを含み得る。７０６で、抑制パターンに部分的に基づいてデータパケットを生成するように、データを処理するために論理モジュールが提供されている。これは、破損データ検出および／または指定領域に関するブラックアウトパターンを示す規則に部分的に基づいて送信に空パターンまたはランダムデータ構造を置換するプロセッサ（または一連のプロセッサ）を含み得る。７０８で、ブラックアウト規則、データ破損規則、ならびに／または空パターンおよび／またはランダムデータパターンが各無線送信の中に挿入されるべきであることを特定する他の規則に基づいて抑制パターンを生成するために論理モジュールが提供されている。
【００３８】
図８は、本明細書で示される１つまたは複数の態様による、無線通信環境で用いられるユーザ装置８００の図である。ユーザ装置８００は、例えば、受信アンテナ（図示せず）から信号を受信し、そこで受信した信号に典型的な動作を実行（例えば、フィルタリング、増幅、ダウンコンバート、その他）し、サンプルを取得するために調整済信号をデジタル化する受信機８０２を備える。復調器８０４は、受信したパイロット記号を復調し、チャネル推定のためにプロセッサ８０６に提供し得る。ＦＬＯチャネルコンポーネント８１０は、前述したようにＦＬＯ信号を処理するために提供されている。これは、他の処理の中でも、デジタルストリーム処理および／またはポジショニング位置計算を含み得る。プロセッサ８０６は、受信機８０２によって受信される情報を解析する、かつ／もしくは送信機８１６による送信に関する情報を生成すること専用のプロセッサ、ユーザ装置８００の１つまたは複数のコンポーネントを制御するプロセッサ、ならびに／または受信機８０２によって受信される情報を解析し、送信機８１６による送信に関する情報を生成することと、ユーザ装置８００の１つまたは複数のコンポーネントを制御することとの両方を行うプロセッサであってよい。
【００３９】
ユーザ装置８００は、動作可能にプロセッサ８０６に結合され、無線ネットワークデータ処理に関する情報を記憶するメモリ８０８をさらに備え得る。本明細書で説明されるデータ記憶（例えば、メモリ）コンポーネントは、揮発性メモリもしくは不揮発性メモリであってもよいし、または揮発性および不揮発性メモリの両方を含んでもよい。限定ではなく、例示として、非揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）またはフラッシュメモリを含んでよい。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして機能するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含んでよい。限定ではなく、例示として、ＲＡＭは、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、およびダイレクトラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）などの多数の形態で利用可能である。本システムおよび本方法のメモリ８０８は、限定されるものではないが、これらおよびあらゆる他の適切な種類のメモリを備えることを意図している。ユーザ装置８００は、ＦＬＯデータを処理するバックグラウンドモニター８１４、記号変調器８１４、および変調された信号を送信する送信機８１６をさらに備えている。
【００４０】
図９は、複数の受信アンテナ９０６を介して１つまたは複数のユーザ装置９０４から信号（１つまたは複数）を受信する受信機９１０と、送信アンテナ９０８を介して１つまたは複数のユーザ装置９０４に送信する送信機９２４とを備える基地局９０２を備える例示的なシステム９００を示す。受信機９１０は、受信アンテナ９０６から情報を受信可能であり、受信した情報を復調する復調器９１２に動作可能に関連付けられている。上述したプロセッサと同様であり、無線データ処理に関連する情報を記憶するメモリ９１６に結合されているプロセッサ９１４によって、復調された記号が解析される。プロセッサ９１４は、１つまたは複数の各ユーザ装置９０４に関連付けられているＦＬＯ情報の処理を容易にするＦＬＯチャネル９１８コンポーネントにさらに結合されている。
【００４１】
変調器９２０は、送信機９２２による送信アンテナ９０８を介したユーザ装置９０４への送信のために信号を多重化し得る。ＦＬＯチャネルコンポーネント９１８は、ユーザ装置９０４と通信するための所与の送信ストリームに関する更新されたデータストリームに関連する信号に情報を付加することが可能であり、それは、新規の最適なチャネルが特定および認識されたことの指示を提供するために、ユーザ装置９０４に送信され得る。
【００４２】
図１０は、例示的な無線通信システム１０００を示す。簡潔さのために、無線通信システム１０００は、１つの基地局および１つの端末が描かれている。しかしながら、このシステムが２つ以上の基地局および／または２つ以上の端末を含んでよく、追加の基地局および／または端末が以下で説明される例示的な基地局および端末と概ね同様または異なっていてよいことを理解されたい、
次に図１０を見ると、下りリンク上で、アクセスポイント１００５で、送信（ＴＸ）データプロセッサ１０１０がトラヒックデータを受信し、初期化し、符号化し、インターリーブし、および変調（または記号マッピング）して変調記号（「データ記号」）を提供する。記号変調器１０１５が、データ記号およびパイロット記号を受信および処理して記号のストリームを提供する。記号変調器１０２０は、データおよびパイロット記号を多重化してそれらを送信機装置（ＴＭＴＲ）１０２０に提供する。各送信記号は、データ記号、パイロット記号、またはゼロの信号値であってよい。パイロット記号は、各記号周期で連続的に送信され得る。パイロット記号は、周波数分割多重（ＦＤＭ）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、時分割多重（ＴＤＭ）、周波数分割多重（ＦＤＭ）、または符号分割多重（ＣＤＭ）であってよい。
【００４３】
ＴＭＴＲ１０２０は、記号のストリームを受信して１つまたは複数のアナログ信号に変換し、さらに、無線チャネルを介した送信に適した下りリンク信号を生成するために、このアナログ信号を調整（例えば、増幅、フィルタリング、および周波数アップコンバート）する。この下りリンク信号は、次に、アンテナ１０２５を介して端末に送信される。端末１０３０で、アンテナ１０３５が下りリンク信号を受信して受信した信号を受信機装置（ＲＣＶＲ）１０４０に提供する。受信機装置１０４０は、受信した信号を調整（例えば、フィルタリング、増幅、および周波数ダウンコンバート）し、サンプルを取得するために調整された信号をデジタル化する。記号復調器１０４５は、受信したパイロット信号を復調し、チャネル推定のためにプロセッサ１０５０に提供する。記号変調器１０４５は、プロセッサ１０５０から下りリンクに関する周波数応答推定をさらに受信し、（送信されたデータ記号の推定である）データ記号推定を取得するために受信されたデータ記号にデータ変調を実行し、データ記号推定をＲＸデータプロセッサ１０５５に提供し、ＲＸデータプロセッサ１０５５は、送信されたトラヒックデータを回復するためにデータ記号推定を復調（即ち、記号のデマッピング）し、デインターリーブし、復号する。記号復調器１０４５およびＲＸデータプロセッサ１０５５による処理は、アクセスポイント１００５での記号変調器１０１５およびＴＸデータプロセッサ１０１０による処理と、各々、相補的である。
【００４４】
上りリンク上で、ＴＸデータプロセッサ１０６０がトラヒックデータを処理してデータ記号を提供する。記号変調器１０６５は、データ記号を受信してパイロット記号で多重化し、変調を実行し、記号のストリームを提供する。送信機装置１０７０は、次に、上りリンク信号を生成するために、記号のストリームを受信して処理し、上りリンク信号は、アンテナ１０３５によってアクセスポイント１００５に送信される。
【００４５】
アクセスポイント１００５で、端末１０３０からの上りリンク信号がアンテナ１０２５によって受信され、サンプルを取得するために受信機装置１０７５によって処理される。記号復調器１０８０は、次に、サンプルを処理し、受信されたパイロット記号および上りリンクに関するデータ記号推定を提供する。ＲＸデータプロセッサ１０８５が、端末１０３０によって送信されたトラヒックデータを回復するためにデータ記号推定を処理する。プロセッサ１０９０が、上りリンク上で送信する各活動状態の端末送信に関してチャネル推定を実行する。複数の端末が、上りリンク上にパイロットを、それらの各割り当てられたパイロット副帯域のセット上に同時に送信されてよく、パイロット副帯域セットはインターレースされてよい。
【００４６】
プロセッサ１０９０および１０５０は、各々、アクセスポイント１００５および端末１０３０で動作を命令（例えば、制御、調整、管理、その他）する。各プロセッサ１０９０および１０５０は、プログラムの符号およびデータを記憶するメモリ装置（図示せず）に関連付けられてよい。さらに、プロセッサ１０９０および１０５０は、各々、上りリンクおよび下りリンクに対する周波数およびインパルス応答推定を導出するために計算を実行し得る。
【００４７】
多重アクセスシステム（例えば、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、その他）の場合、複数の端末が上りリンク上に同時に送信することが可能である。そのようなシステムの場合、パイロット副帯域は、異なる端末の間で共有され得る。チャネル推定技術は、各端末に対するパイロット副帯域が全動作帯域（場合により帯域の端は除く）にわたっている場合に使用され得る。そのようなパイロット副帯域構造は、各端末毎に周波数ダイバーシティを得るのに望ましい可能性がある。本明細書で説明されている技術は種々の手段によって実装されてよい。例えば、これらの技術が、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せで実装されてよい。ハードウェア実装の場合、チャネル推定に対して使用される処理装置は、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラム可能論理装置（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（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、本明細書で説明されている機能を実行するように設計されている他の電子装置、またはそれらの組合せの内部に実装されてよい。ソフトウェアに関しては、実装が、本明細書で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、関数など）を介してであってよい。ソフトウェアの符号は、メモリ装置に記憶され、プロセッサ１０９０および１０５０によって実行されてよい。
【００４８】
ソフトウェア実装の場合、本明細書で説明されている技術は、本明細書で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、関数など）で実装されてよい。ソフトウェアの符号は、メモリ装置に記憶され、プロセッサによって実行されてよい。メモリ装置は、プロセッサ内またはプロセッサの外部に実装されてよく、プロセッサの外部に実装される場合、それが、当技術分野で公知の種々の手段を介してプロセッサに通信可能に接続されてよい。
【００４９】
上述は、例示的な実施形態を含む。当然、実施形態を説明する目的のために、すべての考えられるコンポーネントまたは方法論の組合せを説明することは不可能であるが、当業者は、多数のさらなる組合せおよび置換が可能であることを理解するであろう。したがって、これらの実施形態は、添付の特許請求の範囲の精神および範疇に含まれるそのような代替実施形態、修正実施形態、変形実施形態のすべてを包含することを意図している。さらに、詳細な説明または特許請求の範囲のいずれかに用語「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」が使用されている限りにおいて、そのような用語は、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」が特許請求の範囲で移行句として用いられる場合に解釈されるのと同様の形で包含的であることが意図されている。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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