(57)【要約】  時間周波数リソースが第１のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）送信方式又は当該第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる第２のＭＩＭＯ送信方式に従って選択的に使用され得る無線通信システムにおいて、モバイル端末に時間周波数リソースを割り当てるための方法及び装置である。例示的な方法は、少なくとも第１のスケジューリングインスタンスについて、上記第１のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第１のグループ、及び上記第２のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第２のグループを識別するステップと、第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、上記第１のグループに属するモバイル端末のみに割り当てるステップと、１つ以上のさらなる所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、上記第２のグループに属する１つ以上のモバイル端末に割り当てるステップとを含む。この方法は、例えば、ＷｉＭＡＸシステムの基地局において実装され得る。【選択図】図９
2013505620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
割り当てられる時間周波数リソースが第１のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）送信方式又は当該第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる第２のＭＩＭＯ送信方式に従って選択的に使用され得る無線通信システムにおいて、モバイル端末に時間周波数リソースを割り当てる方法であって、少なくとも第１のスケジューリングインスタンスについて：
前記第１のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第１のグループ、及び前記第２のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第２のグループを識別するステップと：
第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、前記第１のグループに属するモバイル端末のみに割り当てるステップと；
１つ以上のさらなる所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、前記第２のグループに属する１つ以上のモバイル端末に割り当てるステップと；
を含む方法。
【請求項２】
前記割り当てられる時間周波数リソースは、ダウンリンク時間周波数リソースであり、
前記方法は、前記第１のＭＩＭＯ送信方式及び前記第２のＭＩＭＯ送信方式をそれぞれ使用して前記第１のグループ及び前記第２のグループの中のモバイル端末にデータを送信するステップをさらに含む、
請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能なモバイル端末の前記第１のグループのサブセットを識別するステップをさらに含み、
前記第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを前記第１のグループに属するモバイル端末のみに割り当てる前記ステップは、前記第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースの、識別される前記サブセットの中のモバイル端末への割り当てを優先することを含む、
請求項２の方法。
【請求項４】
モバイル端末の前記第１のグループのサブセットを識別する前記ステップは、前記サブセットの１つ以上のモバイル端末の各々からの端末ケイパビリティメッセージを受信することを含み、
各端末ケイパビリティメッセージは、対応する前記モバイル端末が前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能であることを示す、
請求項３の方法。
【請求項５】
モバイル端末の前記第１のグループ及びモバイル端末の前記第２のグループを識別する前記ステップは：
前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能な１つ以上のモバイル端末を識別することと；
前記２つ以上の受信機モードを利用できることを前提として、前記第１のＭＩＭＯ送信方式及び前記第２のＭＩＭＯ送信方式のいずれが各モバイル端末へのより高いデータレートをサポートするかを判定することにより、１つ以上のデュアル受信機モードのモバイル端末の各々を前記第１のグループ及び前記第２のグループに割り当てることと；
を含む、請求項２の方法。
【請求項６】
前記割り当てられる時間周波数リソースは、アップリンク時間周波数リソースであり、
前記方法は、第１の受信機処理モードに従って、前記第１の所定の時間周波数区域の中で受信される信号を処理し、第２の受信機処理モードに従って、前記第２の所定の時間周波数区域の中で受信される信号を処理するステップ、をさらに含み、
前記第２の受信機処理モードは、前記第１の受信機処理モードよりも、前記第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる１つ以上のＭＩＭＯ送信方式に従って送信される同一チャネル干渉信号への感度がより低い、
請求項１の方法。
【請求項７】
前記第１のグループに属するが、前記第１の所定の時間周波数区域からの時間周波数リソースを割り当てられていない１つ以上のモバイル端末に、前記１つ以上のさらなる所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを割り当てるステップ、をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項８】
前記第１のＭＩＭＯ送信方式は、時空間符号化送信方式を含み、
前記第２のＭＩＭＯ送信方式は、空間多重化送信方式を含む、
請求項１の方法。
【請求項９】
前記第１のＭＩＭＯ送信方式は、空間周波数符号化送信方式を含む、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記第１の所定の時間周波数区域が前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従った信号のみに対応することを示す報知制御メッセージを送信するステップをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項１１】
前記第１の所定の時間周波数区域の全て又は実質的に全てにおける、前記無線通信システムの１つ以上の近隣のアクセスポイントからの同一チャネル干渉信号が、前記第１のＭＩＭＯ方式に従って送信される信号に限定されるように、モバイル端末の前記第１のグループ及びモバイル端末の前記第２のグループ、並びに前記近隣のアクセスポイントと通信して、第１のアクセスポイントの中で前記第１の所定の時間周波数区域への時間周波数リソースのマッピングを調整するステップ、をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項１２】
割り当てられる時間周波数リソースが第１のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）送信方式又は当該第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる第２のＭＩＭＯ送信方式に従って選択的に使用され得る無線通信システムの中での使用のための無線アクセスポイントであって、当該アクセスポイントは、２つ以上のアンテナ、送信機部分、受信機部分、並びに、前記送信機部分及び前記受信機部分に動作可能に接続されるスケジューリング部を含み、前記無線アクセスポイントは、少なくとも第１のスケジューリングインスタンスについて：
前記第１のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第１のグループ、及び前記第２のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第２のグループを識別し；
第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、前記第１のグループに属するモバイル端末のみに割り当て；
１つ以上のさらなる所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、前記第２のグループに属する１つ以上のモバイル端末に割り当てる；
ように構成される、無線アクセスポイント。
【請求項１３】
前記割り当てられる時間周波数リソースは、ダウンリンク時間周波数リソースであり、
前記送信機部分は、前記第１のＭＩＭＯ送信方式又は前記第２のＭＩＭＯ送信方式のいずれかに従って前記２つ以上のアンテナを介してデータを選択的に送信するように構成され、
前記無線アクセスポイントは、前記第１のＭＩＭＯ送信方式及び前記第２のＭＩＭＯ送信方式をそれぞれ使用して前記割り当てられる時間周波数リソースに従って前記第１のグループ及び前記第２のグループの中のモバイル端末にデータを送信するように構成される制御部をさらに含む、
請求項１２の無線アクセスポイント。
【請求項１４】
前記スケジューリング部は、前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能なモバイル端末の前記第１のグループのサブセットを識別し、前記第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースの、識別される前記サブセットの中のモバイル端末への割り当てを優先するように、さらに構成される、請求項１３の無線アクセスポイント。
【請求項１５】
前記スケジューリング部は、前記受信機部分を介して、前記サブセットの１つ以上のモバイル端末の各々からの端末ケイパビリティメッセージを受信することにより、モバイル端末の前記第１のグループの前記サブセットを識別するように構成され、
各端末ケイパビリティメッセージは、対応する前記モバイル端末が前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機処理モード間で選択可能であることを示す、
請求項１４の無線アクセスポイント。
【請求項１６】
前記スケジューリング部は：
前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能な１つ以上のモバイル端末を識別し；
前記２つ以上の受信機モードを利用できることを前提として、前記第１のＭＩＭＯ送信方式及び前記第２のＭＩＭＯ送信方式のいずれが各モバイル端末へのより高いデータレートをサポートするかを判定することにより、１つ以上のデュアル受信機モードのモバイル端末の各々を前記第１のグループ及び前記第２のグループに割り当てる；
ようにさらに構成される、請求項１３の無線アクセスポイント。
【請求項１７】
前記割り当てられる時間周波数リソースは、アップリンク時間周波数リソースであり、
前記受信機部分は、第１の受信機処理モード又は第２の受信機処理モードのいずれかを使用して、前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従って送信される受信信号を選択的に処理するように構成され、
前記第２の受信機処理モードは、前記第１の受信機処理モードよりも、前記第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる１つ以上のＭＩＭＯ送信方式に従って送信される同一チャネル干渉信号への感度がより低く、
前記受信機部は、前記第１の受信機処理モードのみを使用して、前記第１の所定の時間周波数区域の中の受信信号を処理するように構成される、
請求項１２の無線アクセスポイント。
【請求項１８】
前記スケジューリング部は、前記第１のグループに属するが、前記第１の所定の時間周波数区域からの時間周波数リソースを割り当てられていない１つ以上のモバイル端末に、前記１つ以上のさらなる所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを割り当てるようにさらに構成される、請求項１２の無線アクセスポイント。
【請求項１９】
前記第１のＭＩＭＯ送信方式は、時空間符号化送信方式を含み、
前記第２のＭＩＭＯ送信方式は、空間多重化送信方式を含む、
請求項１２の無線アクセスポイント。
【請求項２０】
前記第１のＭＩＭＯ送信方式は、空間周波数符号化送信方式を含む、請求項１２の無線アクセスポイント。
【請求項２１】
前記送信部分を使用して、前記第１の所定の時間周波数区域が前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従った信号のみに対応することを示す報知制御メッセージを送信するように構成される制御部をさらに含む、請求項１２の無線アクセスポイント。
【請求項２２】
前記スケジューリング部は、前記第１の所定の時間周波数区域の全て又は実質的に全てにおける、前記無線通信システムの１つ以上の近隣のアクセスポイントからの同一チャネル干渉信号が、前記第１のＭＩＭＯ方式に従って送信される信号に限定されるように、第１のアクセスポイント及び前記近隣のアクセスポイントの中で前記第１の所定の時間周波数区域への時間周波数リソースのマッピングを調整するように、さらに構成される、請求項１２の無線アクセスポイント。
【請求項２３】
第１のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）送信方式に従ってアクセスポイントにより送信される受信データを処理するための無線モバイル端末における方法であって、少なくとも第１のスケジューリングインスタンスについて：
前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従ったダウンリンク信号に専用の制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースを前記モバイル端末が割り当てられたかを判定するステップと；
割り当てられた前記ダウンリンク時間周波数リソースが前記制限された時間周波数区域の中にある場合に、第１の処理モードに従って、割り当てられた前記ダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号を処理し、それ以外の場合に、第２の処理モードに従って、割り当てられた前記ダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号を処理するステップと；
前記第２の処理モードは、前記第１の処理モードよりも、前記第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる第２のＭＩＭＯ送信方式に従って送信される同一チャネル干渉信号への感度がより低いことと；
を含む方法。
【請求項２４】
前記第１のＭＩＭＯ送信方式は、時空間符号化送信方式を含み、
前記第２のＭＩＭＯ送信方式は、空間多重化送信方式を含む、
請求項２３の方法。
【請求項２５】
前記第１の処理モードは、時空間干渉除去合成（ＩＲＣ）受信機モードを含み、
前記時空間ＩＲＣ受信機モードでは、干渉信号の空間的な特性及び時間的な特性が使用されて、割り当てられた前記ダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号への干渉が特徴づけられ、
前記第２の処理モードは、干渉信号の時間的な特性が使用されずに前記干渉が特徴付けられる受信機モードを含む、
請求項２４の方法。
【請求項２６】
前記第１のＭＩＭＯ送信方式は、空間周波数符号化送信方式を含む、請求項２３の方法。
【請求項２７】
前記制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースを前記モバイル端末が割り当てられたかを判定する前記ステップは、
前記アクセスポイントにより送信されるダウンリンク割り当てマップから、割り当てられた時間周波数区域を検出することと、
前記割り当てられた時間周波数区域と、前記制限された時間周波数区域に対応し、前記モバイル端末のメモリ内に記憶される予め構成された区域識別子とを、比較することと、
を含む、請求項２３の方法。
【請求項２８】
前記制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースを前記モバイル端末が割り当てられたかを判定する前記ステップは、
前記アクセスポイントにより送信される制御メッセージを受信することと；
前記制御メッセージは、前記制限された時間周波数区域についての識別子を含むことと；
前記アクセスポイントにより送信されるダウンリンク割り当てマップから、割り当てられた時間周波数区域を検出することと；
前記割り当てられた時間周波数区域と、前記制限された時間周波数区域についての前記識別子とを比較することと；
請求項２３の方法。
【請求項２９】
前記アクセスポイントに端末ケイパビリティメッセージを送信するステップをさらに含み、
前記端末ケイパビリティメッセージは、前記モバイル端末が前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能であることを示す、
請求項２３の方法。
【請求項３０】
前記制限された時間周波数区域の存在に少なくとも部分的に基づいて、好ましいＭＩＭＯ送信モードを選択するステップと；
前記好ましいＭＩＭＯ送信モードを識別するＭＩＭＯモード要求メッセージを前記アクセスポイントに送信するステップと；
さらに含む、請求項２３の方法。
【請求項３１】
前記制限された時間周波数区域の存在に少なくとも部分的に基づいて、前記好ましいＭＩＭＯ送信モードを選択する前記ステップは、前記制限された時間周波数区域の利用可能性に基づいて受信信号についての信号対干渉雑音比を推定することを含む、請求項３０の方法。
【請求項３２】
無線モバイル端末であって：
第１のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）送信方式に従ってアクセスポイントにより送信される受信データを処理するための第１の処理モード又は第２の処理モードのいずれかで選択的に動作するように構成される受信機回路；
を備え、
前記第２の処理モードは、前記第１の処理モードよりも、前記第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる第２のＭＩＭＯ送信方式に従って送信される同一チャネル干渉信号への感度がより低く、
前記無線モバイル端末は：
前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従ったダウンリンク信号に専用の制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースを前記モバイル端末が割り当てられたかを判定し、
割り当てられた前記ダウンリンク時間周波数リソースが前記制限された時間周波数区域の中にある場合に、第１の処理モードに従って、割り当てられた前記ダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号を処理し、それ以外の場合に、第２の処理モードに従って、割り当てられた前記ダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号を処理するように、前記受信機回路を制御する
ように構成される制御回路；
を備える、無線モバイル端末。
【請求項３３】
前記第１のＭＩＭＯ送信方式は、時空間符号化送信方式を含み、
前記第２のＭＩＭＯ送信方式は、空間多重化送信方式を含む、
請求項３２の無線モバイル端末。
【請求項３４】
前記第１の処理モードは、時空間干渉除去合成（ＩＲＣ）受信機モードを含み、
前記時空間ＩＲＣ受信機モードでは、干渉信号の空間的な特性及び時間的な特性が使用されて、割り当てられた前記ダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号への干渉が特徴づけられ、
前記第２の処理モードは、干渉信号の時間的な相関特性が使用されずに前記干渉が特徴付けられる受信機モードを含む、
請求項３３の無線モバイル端末。
【請求項３５】
前記第１のＭＩＭＯ送信方式は、空間周波数符号化送信方式を含む、請求項３２の無線モバイル端末。
【請求項３６】
前記制御回路は、
前記アクセスポイントにより送信されるダウンリンク割り当てマップから、割り当てられた時間周波数区域を検出し、
前記割り当てられた時間周波数区域と、前記制限された時間周波数区域に対応し、前記モバイル端末のメモリ内に記憶される予め構成された区域識別子とを、比較する
ことによって、前記制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースを前記モバイル端末が割り当てられたかを判定するように、構成される、
請求項３２の無線モバイル端末。
【請求項３７】
前記制御回路は、
前記アクセスポイントにより送信される、前記制限された時間周波数区域についての識別子を含む制御メッセージを受信し、
前記アクセスポイントにより送信されるダウンリンク割り当てマップから、割り当てられた時間周波数区域を検出し、
前記割り当てられた時間周波数区域と、前記制限された時間周波数区域についての前記識別子とを比較する
ことによって、前記制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースを前記モバイル端末が割り当てられたかを判定するように、構成される、
請求項３２の無線モバイル端末。
【請求項３８】
送信機回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記送信機回路を使用して端末ケイパビリティメッセージを前記アクセスポイントに送信するように構成され、
前記端末ケイパビリティメッセージは、前記モバイル端末が前記第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能であることを示す、
請求項３２の無線モバイル端末。
【請求項３９】
前記制御回路は、
前記制限された時間周波数区域の存在に少なくとも部分的に基づいて、好ましいＭＩＭＯ送信モードを選択し、
前記送信機回路を使用して、前記好ましいＭＩＭＯ送信モードを識別するＭＩＭＯモード要求メッセージを前記アクセスポイントに送信する
ように、さらに構成される、請求項３２の無線モバイル端末。
【請求項４０】
前記制御回路は、前記制限された時間周波数区域の利用可能性に基づいて受信信号についての信号対干渉雑音比を推定し、推定される前記信号対干渉雑音比に基づいて前記好ましいＭＩＭＯに送信モードを選択することにより、前記制限された時間周波数区域の存在に少なくとも部分的に基づいて前記好ましいＭＩＭＯ送信モードを選択するように構成される、請求項３９の無線モバイル端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、無線通信システムに関する。より具体的には、本発明は、２つ以上のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）送信方式が同時に使用される無線通信の中で時間周波数リソースを割り当てるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１６−２００５の仕様（IEEE  Standard  for  Local  and  Metropolitan  Area  Networks-Part  16:  Air  Interface  for  Fixed  Broadband  Wireless  Access  Systems）は、ＷｉＭＡＸとして広く知られる無線通信システムについての無線通信システムについてのエアインターフェースを規定する。具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００５の仕様は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）物理（ＰＨＹ）層の時分割複信（ＴＤＤ）及び周波数分割複信（ＦＤＤ）の展開（deployment）のためのフレーム構造を定義する。モバイルＷｉＭＡＸについて展開されるような標準の現在の開発は、ＴＤＤシステムに集中する。当該ＴＤＤシステムでは、ダウンリンク（ＤＬ）方向とアップリンク（ＵＬ）方向との間で、キャリアが時間的に分割される、
【０００３】
モバイルＷｉＭＡＸにより使用されるようなシステムの１つの展開候補では、キャリアが５又は１０ＭＨｚのいずれかの帯域幅を有することができる。いずれの場合でも、フレーム期間は、５ミリ秒であり、送信−受信遷移ギャップ（ＴＴＧ）及び受信−送信遷移ギャップ（ＲＴＧ）により分離されるダウンリンクサブフレーム並びにアップリンクサブフレームに分配されて、送信方向と受信方向との間での切り替えを可能にする。同様に、アップリンクサブフレーム及びダウンリンクサブフレームが、サブチャネルへと分割されて、それにより、サブチャネルは、２つ又は３つのシンボル時間を含む「スロット」（時間領域リソース）にわたる特定の数のＯＦＤＭＡサブキャリア（周波数リソース）を含む。アップリンクサブチャネル及びダウンリンクサブチャネルの正確な構造は、争点となる時間周波数リソースがサブキャリア部分使用（ＰＵＳＣ）区域（zone）、サブキャリア全使用（ＦＵＳＣ）区域、又は適応変調符号化（ＡＭＣ）区域の中にあるかによって決まる。ＩＥＥＥ８０２．１６−２００５の標準は、区域の種類に再度従ったパイロット信号についての時間周波数要素の割り当ても規定する。
【０００４】
いくつかの送信フォーマットが、モバイルＷｉＭＡＸについて定義される。特定の送信フォーマットの選択は、基地局及び移動局の信号処理のケイパビリティ、並びに各無線で配置されるアンテナの数に基づく。これらの送信フォーマットの中で、いくつかのマルチアンテナ構成は、マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）モードとして集合的に知られる。これらのＭＩＭＯモードは、アラマウティ（Alamouti）符号化を使用する時空間符号化モード、及び空間多重化モードを含む。
【０００５】
モバイルＷｉＭＡＸは、アラマウティ符号化と空間多重化との間で、ダウンリンク上での最良のＭＩＭＯモードを効果的に選択すること、即ち動的切り替え（dynamic  switching）と呼ばれる技術を、ユーザに可能にする。移動局は、ダウンリンクチャネル上の信号対干渉比（ＳＩＮＲ）の推定値とともに、チャネル品質指標（ＣＱＩ）報告を送信する。さらに、移動局は、関連付けられる高速フィードバックチャネルを使用して、ダウンリンク上で使用すべきＭＩＭＯモードを示し得る。基地局は、この情報を使用してダウンリンク上の時間周波数リソースを割り当て、各ダウンリンクフレームの開始付近で送信されるＤＬマップ（ＤＬ−ＭＡＰ）メッセージの中でリソース割り当てをシグナリングする。
【０００６】
チャネルがサポートできるいくつかの空間的に多重化されたストリームにおいて送信チャネルのランクが重要な役割を果たすということは、よく知られている。Ｍ×ＮのＭＩＭＯ方式（Ｍ個の送信アンテナ及びＮ個の受信アンテナ）について、ランクは、１とＭ及びＮのうちのより小さい方との間で変化できる。ランクよりも多くのストリームの送信を試みることは、悪化した性能をもたらす。したがって、例えば、Ｍ×ＮのＭＩＭＯチャネルがランクＰを有する場合に、サポートされる送信レートは、Ｐ個のストリームが送信される場合に最大である。ランク適応は、キャパシティ向上の手段として第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）により開発されたＬＴＥ（Long-Term  Evolution）システム等の、様々なシステムの中で使用される。
【０００７】
ＷｉＭＡＸは、２×２のアラマウティ時空間符号化方式をサポートする。当該方式は、単一ストリームのＭＩＭＯ信号を表す。さらに、ＷｉＭＡＸは、２×２の空間多重化モードをサポートする。当該モードは、２つのストリームのＭＩＭＯ信号を表す。したがって、モバイルＷｉＭＡＸの中で使用されるような動的な切り替えを、ランク適応の形式をエミュレートすることとみなすことができる。動的な切り替えで、同一区域の中の異なるユーザが、いずれかの所与の時間に異なるＭＩＭＯ送信方式を使用し得る。
【発明の概要】
【０００８】
本明細書では、割り当てられる時間周波数リソースが第１のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）送信方式又は当該第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる第２のＭＩＭＯ送信方式に従って選択的に使用され得る無線通信システムにおいて、モバイル端末に時間周波数リソースを割り当てるための様々な方法及び装置が開示される。時空間符号化方式のようなＭＩＭＯ方式に従ってアクセスポイントにより送信される受信データを処理するための方法及び装置も開示される。
【０００９】
本発明のいくつかの実施形態に従って構成される無線システムでは、アラマウティ（又は他の時空間符号化）ユーザに対応する帯域幅の割り当ては、必須（mandatory）区域と異なる単一の分離された区域に置かれる。いくつかの実施形態では、アラマウティユーザ及び空間多重化のユーザは、異なる区域に割り当てられる。これらの実施形態のいくつかでは、これらの分離された区域は、前もって又は動的に区分されて、アラマウティユーザ及び空間多重化のユーザの期待される中央集中（median  expected  concentration）を提供できる。システムレベルで、区域は、地域にわたって又はシステム全体で同期されて、それにより、「全てのアラマウティ」区域内のアラマウティユーザは、アラマウティ干渉のみを「経験する（see）」。アラマウティ符号化された信号への干渉信号のこの限定は、ＷｉＭＡＸで用いられる通常の動的な切り替えと組み合わせて時空間干渉除去合成（ＳＴＩＲＣ）のような受信機を使用する能力を開放する。
【００１０】
本明細書の技術に従ったシステムのいくつかの実施形態では、特定の区域が例えばアラマウティのみ等のあるＭＩＭＯモードに制限されるか否かは、（ＤＬマップの中の）区域切り替え情報要素の一部として移動局に示される。これらのシステムでは、移動局は、ＳＴＩＲＣ受信機（又は他の先進受信機（advanced  receiver）処理）の使用が所与の干渉環境に適当であるか否かを判定し得る。いくつかのシステムでは、移動局は、自装置のケイパビリティをシステムにアナウンスすることができる。例えば、移動局は、アラマウティ信号のためのアラマウティ−ＩＲＣ受信機又はＳＴＩＲＣ受信機等の、ある種類の信号のための先進受信機を使用する能力を伝達できる。このように、システムスケジューラは、アラマウティのみ区域等の特定の区域への割り当てからどの移動局が最も利益を得そうかを判定し、適当な区域内でのこれらの移動局のスケジューリングを優先することができる。
【００１１】
本明細書に開示される本発明の技術に従って適合されるいくつかの移動局では、移動局は、全ての干渉が時空間符号化を使用していることが既知である区域の中のリソースを割り当てられたと判定する。この情報により、受信機は、干渉信号の時間的な相関及び空間的な相関の両方を利用できるＳＴＩＲＣ受信機又はアラマウティ−ＩＲＣ受信機等の先進受信機を作動させることができる。実際には、関連する移動局の形態は、ＳＴＩＲＣ受信機又はアラマウティ−ＩＲＣ受信機を動的な切り替えと組み合わせて使用することである。これらのシステムの中の移動局にとって、アラマウティのみ区域に割り当てられることが可能か否かは既知であるため、改善された性能に加えて、時空間符号化モード又は空間多重化モードのいずれが好ましいかを判定する要因として先進受信機プロセスの利用可能性を使用することができる。
【００１２】
したがって、上記技術のいくつかに従った例示的な方法は、少なくとも第１のスケジューリングインスタンスについて、上記第１のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第１のグループ、及び上記第２のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第２のグループを識別するステップと、第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、上記第１のグループに属するモバイル端末のみに割り当てるステップと、１つ以上のさらなる所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、上記第２のグループに属する１つ以上のモバイル端末に割り当てるステップとを含む。この方法は、例えば、ＷｉＭＡＸシステムの基地局において実装され得る。したがって、本発明の他の実施形態は、上記方法及びその様々な変形を実行するように構成される無線アクセスポイントを含む。
【００１３】
本発明の実施形態は、（アラマウティ符号化方式のような）第１のＭＩＭＯ送信方式に従ってアクセスポイントにより送信される受信データを処理するための方法をさらに含む。また、モバイル端末は、これらの方法を実行するように構成される。例示的な方法は、少なくとも第１のスケジューリングインスタンスについて、上記第１のＭＩＭＯ送信方式に従ったダウンリンク信号に専用の制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースを上記モバイル端末が割り当てられたかを判定するステップと、割り当てられる上記ダウンリンク時間周波数リソースが上記制限された時間周波数区域の中にある場合に、第１の処理モードに従って、割り当てられる上記ダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号を処理し、それ以外の場合に、第２の処理モードに従って、割り当てられる上記ダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号を処理するステップと、上記第２の処理モードは、上記第１の処理モードよりも、上記第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる第２のＭＩＭＯ送信方式に従って送信される同一チャネル干渉信号への感度がより低いこととを含む。
【００１４】
当然ながら、本発明は、本発明の不可欠な特徴を逸脱することなく、本明細書で具体的に説明される手法以外の手法において実行され得る。以下の説明を読み、添付の図面を見るにあたって、説明される実施形態は限定のためではなく説明のためのものであり、添付の特許請求の範囲の意味及び等価な範囲内から生じる全ての変更は特許請求の範囲に包含されるよう意図されているということを、当業者は認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】例示的な無線通信システムを説明する。
【図２】ＷｉＭＡＸシステムについてのＴＤＤフレーム構造を説明する。
【図３】ダウンリンクサブフレームにおける区域の使用及び区域の切り替えを説明する。
【図４】２×２のＭＩＭＯチャネルにおけるチャネルパスを説明する。
【図５】例示的なモバイル端末を説明するブロック図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態に従った例示的な処理回路の詳細を説明する。
【図７】ＷｉＭＡＸフレーム内の区域へのＭＩＭＯユーザの例示的なマッピングを説明する。
【図８】ＷｉＭＡＸフレーム内の区域へのＭＩＭＯユーザの別の例示的なマッピングを説明する。
【図９】無線システムにおいて時間周波数リソースを割り当てるための例示的な方法を説明するプロセスフロー図である。
【図１０】モバイル端末においてリソース割り当て情報を処理するための例示的な方法を説明するプロセスフロー図である。
【図１１】ＭＩＭＯモードを決定するための方法を説明するプロセスフロー図である。
【図１２】例示的な基地局を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のいくつかの実施形態は、無線都市域ネットワーク（ＷＭＡＮ）についてのＩＥＥＥ８０２．１６の仕様、及び、ＷｉＭＡＸフォーラムモバイルシステムプロファイルリリース１．０により定義されるようなモバイルＷｉＭＡＸと名付けられる派生仕様に関連し、また、リリース１．５の中で定義されるような上記プロファイルの拡張に関連する。本明細書で開示される本発明の技術は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍプロジェクトの一部に同様に適用可能である。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍプロジェクトは、ＩＥＥＥ８０２．１６の仕様の２００５年版をより広い帯域及びより高いデータレートに拡張するという目標を有し、また、ＩＴＵ−Ｒにおいて定義されるＩＴＭ−Ａｄｖａｎｃｅｄの指定の目標に整合する。当然ながら、本明細書で説明される技術は、これらの具体的なシステムの中での適用に限定されず、既に開発されているか又はまだ計画されているかによらず他の無線システムに適用され得る、ということを当業者は理解するであろう。
【００１７】
ＷｉＭＡＸネットワークの説明のための概略図が、図１において与えられる。図１は、いくつかのアクセスポイント１２０、いくつかのモバイル端末１１０、及びゲートウェイ１３０を示す。ゲートウェイ１３０は、アクセスポイント１２０を、プライベートネットワーク、又はインターネット等の公衆データネットワークに接続する。本明細書で説明される技術のいくつかの形態は、（本明細書では置き換え可能に基地局と呼ばれる）アクセスポイント１２０及び（同様に本明細書では置き換え可能に移動局と呼ばれる）モバイル端末１１０に集中し、エアインターフェースが構成される手法に反映される。
【００１８】
上述したように、現在の標準の開発は、一般的にＴＤＤシステムに集中するが、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００５の仕様は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）物理（ＰＨＹ）層の時分割複信（ＴＤＤ）及び周波数分割複信（ＦＤＤ）の展開のためのフレーム構造を定義する。ＴＤＤシステムの１つの展開候補では、キャリアは、５又は１０ＭＨｚの帯域幅を有することができる。フレーム期間は、５ｍｓであり、ＴＴＧ及びＲＴＧにより分離されるダウンリンクサブフレーム並びにアップリンクサブフレームに分配されて、送信方向と受信方向との間での切り替えを可能にする。ＰＵＳＣ区域では、１０ＭＨｚのダウンリンク信号は、２つのＯＦＤＭＡシンボルのスロットに及ぶ、周波数における２８個のサブキャリアから構成されるサブチャネルへ分割される。各ＯＦＤＭＡシンボルは、（データ及びパイロットから構成される）８４０個の使用されるサブキャリア、及び１８４個のガードサブキャリアを有する。各ダウンリンクサブチャネルは、２８個のサブキャリアのうちの４つのサブキャリアをパイロットシンボルのために予約する。ダウンリンクＰＵＳＣ区域は、３０個のサブチャネルを含む。
【００１９】
ＰＵＳＣ区域におけるアップリンク信号は、７２個のサブキャリアのサブチャネルに分割される。各サブチャネルは、３つのＯＦＤＭＡシンボルのスロットに及ぶ。各アップリンクサブチャネルでは、７２個のサブキャリアのうちの２４個のサブキャリアが、パイロットのために予約される。アップリンクＰＵＳＣ区域は、３５個のサブチャネルを含む。各送信ユニットは、３つのＯＦＤＭＡシンボルに及ぶ単一のサブチャネルに及ぶ。
【００２０】
各サブキャリアは、１０．９３８ｋＨｚに及ぶ。これは、１０２．８６マイクロ秒のシンボル期間を意味する。これは、有用なシンボル期間の１／８のガード時間を含む。そして、５ミリ秒のフレーム時間は、４８．６１個のシンボルを含む。４８．６１個のシンボルのうちの１．６１個のシンボルは、送信時間ギャップ（ＴＴＧ）と受信時間ギャップ（ＲＴＧ）との間で分割される。ＴＤＤが使用される場合には、これらが使用されて、システムにダウンリンク送信とアップリンク送信とを切り替えることを可能にする。
【００２１】
ＩＥＥＥ８０２．１６−２００５の仕様は、基地局と移動局との間のダウンリンク及び移動局と基地局との間のアップリンクのためにそれぞれ使用される２つのサブフレームに分割されるＴＤＤ信号についてのフレーム構造の使用を定義する。フレーム期間は、３５：１２、３２：１５、２９：１８等の様々なＤＬ対ＵＬシンボル比で構成され得るダウンリンクサブフレーム及びアップリンクサブフレームに分割される。
【００２２】
例示的なＴＤＤフレーム構造が、図２において説明される。図２は、ＤＬサブフレーム２１０、アップリンクサブフレーム２２０、及び別のダウンリンクサブフレーム２１０の一部を含む。サブチャネルフォーマットは、区域の種類によって変わるが、図２に示されるように、一般的に上から下まで論理的に番号を付けられる。各ダウンリンクサブフレーム２１０は、プリアンブルから始まる。プリアンブルに続いて、ＤＬマップがある。ＤＬマップは、モバイル端末のダウンリンク割り当てを含む。ＤＬマップに続く第１のＤＬバーストは、アップリンクマップを含む。図示されたダウンリンクサブフレームでは、単一の必須区域のみが示されている。
【００２３】
使用されるＷｉＭＡＸの具体的な展開は、一般的に、本明細書で開示される本発明の技術とは関係ない。当業者は、これらの技術がＷｉＭＡＸ及び同様のシステムの様々な展開に適用され得るということを理解するであろう。
【００２４】
ＯＦＤＭＡサブフレームは、複数の区域（ＰＵＳＣ、ＦＵＳＣ、全てのサブチャネルを伴うＰＵＳＣ、任意ＦＵＳＣ、ＡＭＣ、ＴＵＳＣ１、及びＴＵＳＣ２等）を含み得る。時間周波数リソースは、これらの区域の種類の各々で異なる手法で、サブチャネルにマッピングされる。サブキャリア部分使用（ＰＵＳＣ）区域は、概して上述したような、サブキャリアのサブチャネルへの分配置換（distributed  permutation）を使用する。一方、帯域適応変調符号化（ＡＭＣ）区域は、周波数において隣接してさらに帯域にグループ化されたサブキャリアを伴うサブチャネルから構成される。帯域ＡＭＣ区域の中のサブチャネルは、３つのシンボルに広がる４８個のデータサブキャリア及び６個のパイロットサブキャリアから構成される。単一のＯＦＤＭＡシンボルの中の８６４個の使用されるサブキャリア及び１６０個のガードサブキャリアからなる１０ＭＨｚのキャリアは、４８個のサブチャネルに分割される。サブチャネルの定義は、帯域ＡＭＣ区域において、ダウンリンク方向及びアップリンク方向について同一である。適応アンテナシステム（ＡＡＳ）区域等の他の区域の定義も可能である。これらの区域を本明細書で詳細に全てを議論することはないが、本明細書で開示される本発明の技術はいずれの種類の区域にも適用可能である。
【００２５】
プリアンブル及び制御信号は、必須ＰＵＳＣ区域の一部である。したがって、各ダウンリンクサブフレームは、ＰＵＳＣ区域から開始する。別の例示的なフレーム構造を図３において説明する。図３は、ダウンリンクサブフレーム３１０及びアップリンクサブフレーム３２０を描く。ダウンリンクサブフレーム３１０には、プリアンブル３１２に続いて、フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ）及びＤＬマップを含むＰＵＳＣ区域がある。このＰＵＳＣ区域に続いて、様々な種類の１つ以上のさらなる区域３１６があってもよい。各区域の開始は、ＤＬマップの中のいわゆる区域切り替え情報要素により示される。上述したように、プリアンブル及び最初のＰＵＳＣ区域は、各フレーム内に現れなければならない。一方、後続の区域の使用は、任意である。
【００２６】
いくつかの送信フォーマットは、モバイルＷｉＭＡＸについて定義される。これらの送信フォーマットは、基地局及び移動局の信号処理ケイパビリティ、並びに各無線に配置されるアンテナの数に基づいて、選択的に適用される。これらの送信フォーマットの中には、マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）モードとして集合的に知られるいくつかのマルチアンテナ構成が含まれる。一般的に、変調シンボルが変換されて、送信信号Ｓが生成される。また、受信信号Ｒは、以下のように表され得る。
【００２７】
【数１】
2013505620.tif 000003
【００２８】
Ｈは、伝搬チャネル応答であり、ｎは、受信する雑音をモデル化する。ＭＩＭＯモードでは、以下でより詳細に説明されるように、これらの項の各々はベクトル量又は行列量である。
【００２９】
２×２アンテナシステムでの空間多重化の場合に、等式（１）の送信信号Ｓは、２つの異なるシンボルｓ０及びｓ１を含む。この場合に、等式（１）を以下のように展開できる。
【００３０】
【数２】
2013505620.tif 000004
【００３１】
この等式は、より多くのアンテナに容易に拡張される。図４に示されるように、チャネル応答行列Ｈは、アンテナからアンテナへの伝搬パスの各々についての複素チャネル係数を含む。送信アンテナ４１０の各々は、受信アンテナ４２０の各々により受信される信号を送信する。
【００３２】
空間的に多重化されるシンボルは、単一の符号化されたブロックから、又は２つの分離された符号化されたブロックから生成されることが可能である。空間多重化のこれらの２つの方法は、それぞれ垂直符号化又は水平符号化と呼ばれる。
【００３３】
別のＭＩＭＯモードは、一般的に時空間符号化と呼ばれ得る。アラマウティ符号化が、２×２の時空間符号化システムにおいて使用される場合に、受信信号は、以下の等式を満たす。
【００３４】
【数３】
2013505620.tif 000005
【００３５】
ｓ０及びｓ１は、２つのＯＦＤＭシンボルにわたって送信されるシンボルであり、ｓｉ＊は、複素共役を示す。アラマウティ符号化された信号は、信号の実数成分及び虚数成分を分離することにより、線形分散符号（linear  dispersive  code）として表されることが可能である。
【００３６】
【数４】
2013505620.tif 000006
【００３７】
Ｍ＝２は、分散符号が作用するシンボル期間の数である。ｘｋ，ｍ＋ｊｙｋ，ｍ、及びｍ＝１，２は、２つの送信アンテナを使用して２つのＯＦＤＭシンボルの中の１つのサブキャリアにわたってユーザｋに送信されるシンボルである。これは、以下の受信信号につながる。
【００３８】
【数５】
2013505620.tif 000007
【００３９】
ここで、以下の関係が適用できる。
【００４０】
【数６】
2013505620.tif 000008
【００４１】
【数７】
2013505620.tif 000009
【００４２】
以下のシンボルは、２つの行列のクロネッカー積を示す。
【００４３】
【数８】
2013505620.tif 000010
【００４４】
また、以下のシンボルは、それぞれ複素数の実部及び虚数部を示す。
【００４５】
【数９】
2013505620.tif 000011
【００４６】
【数１０】
2013505620.tif 000012
【００４７】
行列Ｃは、以下のようにＡ及びＢに関連する。
【００４８】
【数１１】
2013505620.tif 000013
【００４９】
【数１２】
2013505620.tif 000014
【００５０】
ｖｅｃ（．）の演算子は、単一のベクトルとして行列の列を再構成する。
【００５１】
等式（４）の中のインデックスｋは、セルラーシステム内のｋ番目のユーザを表す。等式（４）のインデックスｋ＝０が所望の信号を示し、全ての他のｋが干渉を表すとすると、全ての干渉も時空間符号化を使用する場合に、受信信号及び干渉は以下を満たす。
【００５２】
【数１３】
2013505620.tif 000015
【００５３】
モバイルＷｉＭＡＸは、例えばアラマウティ時空間符号化と空間多重化との間で、ダウンリンク上での最良のＭＩＭＯモードを選択することをユーザに可能にする。移動局は、チャネル上のＳＩＮＲの推定値とともに、チャネル品質指標（ＣＱＩ）報告を送信する。さらに、移動局は、関連付けられる高速フィードバックチャネルの中で、ダウンリンク上で使用すべきＭＩＭＯモードを示してもよい。基地局は、この情報を使用して、ＤＬマップメッセージの中で帯域幅を割り当てる。
【００５４】
チャネルがサポートできるいくつかのストリームにおいて送信チャネルのランクが重要な役割を果たすということは、よく知られている。Ｍ×ＮのＭＩＭＯ方式（Ｍ個の送信アンテナ及びＮ個の受信アンテナ）について、ランクは、１とＭ及びＮのうちのより小さい方との間で変化できる。ランクよりも多くのストリームの送信を試みることは、悪化した性能をもたらす。即ち、Ｍ×ＮのＭＩＭＯチャネルがランクＰを有する場合に、サポートされるＭ×Ｎ  ＭＩＭＯ送信レートは、Ｐ個のストリームが送信される場合に最大である。一般的に、最も高いＳＩＮＲを伴うチャネルは、より良好にマルチストリーム送信をサポートできる。ランク適応は、キャパシティ向上の手段としてＬＴＥのようなシステムの中で使用される。
【００５５】
２×２のアラマウティ方式は単一ストリームの信号を表し、２×２のＳＭモードは２つのストリームの信号を表すということが、留意されるべきである。したがって、モバイルＷｉＭＡＸの中で使用されるような動的な切り替えは、ランク適応の形式をエミュレートできる。仕様は、割り当てられる帯域が異なる区域の中にあることを可能にするが、動的な切り替えは、同一の区域の中でユーザ間で使用されることを期待される。
【００５６】
説明された両方のＭＩＭＯモードについて、候補となるいくつかの受信機の実装がある。２×２のＭＩＭＯシステムの中で受信信号を処理するための１つのアプローチは、ＭＭＳＥ受信機又は干渉除去合成（ＩＲＣ）受信機を仕様することである。当該受信機は、各アンテナからの受信シンボルの線形結合を使用して、送信シンボルｓ０及びｓ１を推定する。空間多重化の場合には、送信シンボルＳ０＝［ｓ０  ｓ１］Ｔの推定値Ｓ＾０（＾がＳの上にあることを示す）は、以下により与えられる。
【００５７】
【数１４】
2013505620.tif 000016
【００５８】
それに応じて、送信シンボルは、アラマウティ符号化についての以下の等式を使用して推定される。
【００５９】
【数１５】
2013505620.tif 000017
【００６０】
ｚ０は、等式（７）の中で定義される。
【００６１】
雑音干渉共分散行列Ｑは、最も一般的には以下のように定義される。
【００６２】
【数１６】
2013505620.tif 000018
【００６３】
以下のダガーは、複素共益の転置行列（又はエルミート転置行列）を表す。
【００６４】
【数１７】
2013505620.tif 000019
【００６５】
一般的に、干渉が使用される特定のＭＩＭＯモードについて未知である場合に、上述した一般的な定式化（formulation）が使用されて、雑音共分散行列を決定される。その結果として、ユーザが、互いに空間多重化及び時空間符号の干渉の混合を使用する場合に、アンテナ及びシンボル期間のぞれぞれの間での空間的な相関又は時間的な相関についてのいずれの仮定も行うことができない。
【００６６】
無線パーソナルマルチメディア通信、ｖｏｌ．２、ｐｐ７０６−７１０、２００２年１２月という紀要の中の、Ｇ．Ｋｌａｎｇ及びＢ．Ｏｔｔｅｒｓｔｅｎ、"Space-time  interference  rejection  cancellation  in  transmit  diversity,"において、Ｋｌａｎｇ及びＯｔｔｅｒｓｔｅｎは、全てのユーザが同様の送信を使用するという仮定の下に、時空間符号化についての干渉共分散についてのいくつかの定式化を記載している。３つの受信機アルゴリズムが考えられる。第１に、最大比合成（Maximal  Ratio  Combining）である。第２に、干渉除去合成（ＩＲＣ）プロセスである。しかし、受信アンテナ間の空間的な相関は、干渉ユーザがアラマウティ信号のみを使用するという知識を使用してモデル化される。また、等式（６）の中の干渉のＧ行列の特殊な構造が利用される。続く議論では、この受信機プロセスは、アラマウティ−ＩＲＣと呼ばれる。第３のプロセスである時空間ＩＲＣ（ＳＴＩＲＣ）は、空間的な相関及び時間的な相関を利用して、干渉共分散を、等式（６）のような行列Ｇについての特殊な構造に押し込める。
【００６７】
続く議論のために、最も一般的な等式（１３）の定式化を使用する受信機は、従来型のＩＲＣ受信機と呼ばれる。この受信機では、空間的な相関特性又は時間的な相関特性のいずれの知識も仮定されない。
【００６８】
一方、空間的に多重化された信号は、等式（１１）において定式化されるＩＲＣ受信機モデルを使用して受信されることが可能である。ＩＲＣ受信機の他に、垂直符号化されたＳＭは、最尤検出（ＭＬＤ）を使用して受信されることも可能である。ＭＬＤでは、所望の信号が以下のように推定される。
【００６９】
【数１８】
2013505620.tif 000020
【００７０】
代わりに、水平符号化された空間的に多重化された信号は、チャネルのオープンループキャパシティを達成できる受信機のような逐次干渉除去（ＳＩＣ）受信機を使用して受信されることが可能である。ＳＩＣ受信機は、第２のストリームが有色雑音であるという仮定の下で、より高いＳＩＮＲを有する符号語を推定し、受信信号から、再符号化後の受信信号による符号語の影響を差し引く。そして、第２のストリームは、残りから復号され得る。
【００７１】
ＩＲＣ受信機と、アラマウティ符号化された信号を処理するためのアラマウティＩＲＣ受信機及びＳＴＩＲＣ受信機との性能の比較は、所与の信号環境についてＳＴＩＲＣが最も高いＳＩＮＲを生み出し、アラマウティＩＲＣ受信機が続き、そして従来型のＩＲＣ受信機が続くことを示す。ＳＩＮＲは、より大きいＳＩＮＲに伴い増加するサポートされるデータレートに一様に置き換えられることが可能であるので、当然ながら、より高いＳＩＮＲは、より良好な性能を示す。干渉共分散行列の定式化における信号の構造の時間的な特徴及び空間的な特徴の両方を利用できるより複雑な受信機の定式化が与えられると、ＳＴＩＲＣ受信機についてのこの改善された性能は直感的に期待される。
【００７２】
同様の効果は、動的切り替えの方策の一部として使用される垂直符号化空間多重化のためのより先進的な受信機（例えば、最尤復調受信機）及び水平符号化空間多重化のためのより先進的な受信機（例えば、逐次干渉除去受信機）に関連するスペクトル効率の算出について観測される。アラマウティ符号化のためにＳＴＩＲＣを使用できる受信機のスペクトル効率は、従来型のＩＲＣ受信機プロセスを使用する受信機のスペクトル効率よりも高い。
【００７３】
モバイルＷｉＭＡＸにおける最先端での動的な切り替えの１つの問題は、アラマウティユーザ及び空間多重化のユーザを同一の区域内で混合して実装されることが期待されているということである。両方の種類の干渉信号が存在すると仮定すると、アラマウティについての従来型のＩＲＣ受信機が使用されなければならない。例えば、干渉する基地局により利用されるこれらの時間周波数リソース上で使用される空間送信方式の知識を移動局が有しないので、ＳＴＩＲＣ受信機を使用できない。従来型のＩＲＣ受信機を使用するというこの要件は、干渉がアラマウティ信号のみを使用し、ＳＴＩＲＣ受信機が使用可能である場合と比べて、悪化した性能をもたらす。
【００７４】
この問題への１つのソリューションは、アラマウティユーザに対応する全ての帯域幅の割り当てを、必須区域とは異なる単一の分離された区域に置くことである。いくつかの実施形態では、アラマウティユーザ及び空間多重化のユーザは、異なる区域に割り当てられる。これらの実施形態のいくつかでは、これらの分離された区域が前もって又は動的に区分されて、アラマウティユーザ及び空間多重化のユーザの期待される中央集中を提供できる。システムレベルで、区域は、地域にわたって又はシステム全体で同期されて、それにより、「全てのアラマウティ」区域内のアラマウティユーザは、アラマウティ干渉のみを「経験する（see）」。アラマウティ符号化された信号への干渉信号のこの限定は、ＷｉＭＡＸの通常の動的な切り替えと組み合わせてＳＴＩＲＣのような受信機を使用する能力を開放する。
【００７５】
本明細書の技術に従ったシステムのいくつかの実施形態では、特定の区域が例えばアラマウティのみ等のあるＭＩＭＯモードに制限されるか否かは、（ＤＬマップの中の）区域切り替え情報要素の一部として移動局に示される。これらのシステムでは、移動局は、ＳＴＩＲＣ受信機（又は他の先進受信機（advanced  receiver）処理）の使用が所与の干渉環境に適当であるか否かを判定し得る。いくつかのシステムでは、移動局は、自装置のケイパビリティをシステムにアナウンスすることができる。例えば、移動局は、アラマウティ信号のためのアラマウティ−ＩＲＣ受信機又はＳＴＩＲＣ受信機等の、ある種類の信号のための先進受信機を使用する能力を伝達できる。このように、システムスケジューラは、アラマウティのみ区域等の特定の区域への割り当てからどの移動局が最も利益を得そうかを判定し、適当な区域内でのこれらの移動局のスケジューリングを優先することができる。
【００７６】
本明細書に開示される本発明の技術に従って適合されるいくつかの移動局では、移動局は、全ての干渉が時空間符号化を使用していることが既知である区域の中のリソースを割り当てられたと判定する。この情報により、受信機は、干渉信号の時間的な相関及び空間的な相関の両方を利用できるＳＴＩＲＣ受信機又はアラマウティ−ＩＲＣ受信機等の先進受信機を作動させることができる。実際には、関連する移動局の形態は、ＳＴＩＲＣ受信機又はアラマウティ−ＩＲＣ受信機を動的な切り替えと組み合わせて使用することである。これらのシステムの中の移動局にとって、アラマウティのみ区域に割り当てられることが可能か否かは既知であるため、改善された性能に加えて、時空間符号化モード又は空間多重化モードのいずれが好ましいかを判定する要因として先進受信機プロセスの利用可能性を使用することができる。
【００７７】
本明細書で開示される本発明の技術は、ＷｉＭＡＸエアインターフェースの構成に反映される。より具体的には、当該技術は、本発明の様々な実施形態に従って構成されるシステムにより使用されるフレーム構造に反映される。したがって、本発明のいくつかの実施形態に従ったフレーム構造は、時空間符号化のユーザのみに使用される単一の区域を含む。当該フレーム構造の例は、図７において示される。図７では、ダウンリンクサブフレームは、必須ＰＵＳＣ区域及びアラマウティのみ区域７３８を含む。そして、当該必須ＰＵＳＣ区域は、プリアンブル７３２、ＦＣＨ及びＭＡＰ領域７３４、並びにデータ領域７３６を含む。アラマウティのみ区域７３８に続いて、他のダウンリンク区域７４０がある。ＲＴＧ間隔の後に、アップリンクサブフレーム７２０は、アップリンク区域７２２及び７２４を含む。
【００７８】
アラマウティのみ区域（又は、より一般的には、時空間符号のみ区域）のような特定の区域の指定は、ＰＵＳＣ区域に限られない。帯域ＡＭＣ区域も、アラマウティのみ区域に指定され得る。空間多重化のユーザは、必須ＰＵＳＣ区域のデータ部分の中の帯域幅又は他のＤＬ区域の中の帯域幅を割り当てられ得る。また、所与のモバイルが、アラマウティ符号化された信号を受信するためにアラマウティのみ区域に割り当てられることがあり、また空間的に多重化された信号を処理するためにある時には別の区域に割り当てられるように、動的な切り替えが用いられ得る。これらの技術をアップリンクに適用可能な一般的な通信システムを容易に予測できるということも、当業者は留意するであろう。
【００７９】
本発明の他の実施形態に従った例示的なフレーム構造が、図８において説明される。このフレーム構造を使用するシステムでは、アラマウティのみ区域と他の区域との間の動的な切り替えが用いられる。したがって、ダウンリンクサブフレーム８１０は、（プリアンブル８３２、ＦＣＨ及びＭＡＰ領域８３４、及びデータ領域８３６を伴う）必須ＰＵＳＣ区域、アラマウティのみ区域８３８、空間多重化のユーザ及び他のユーザに割り当てられる（「ＳＭ及び混合ユーザ」と名前を付けられた）追加ＭＩＭＯ区域８４０、並びに１つ以上の他の区域を含む。ダウンリンクサブフレーム８１０に続いて、アップリンク区域８２２及び８２４を伴う、図７の中に描かれたものと同様のアップリンクサブフレーム８２０がある。このフレーム構造を使用するシステムでは、アラマウティのみ区域８３８に割り当てられるアラマウティユーザは、アラマウティ−ＩＲＣ受信機若しくはアラマウティ−ＳＴＩＲＣ受信機（又はアラマウティ−ＭＲＣ受信機等のいずれかの他の受信機）を使用して、干渉信号の空間的な相関特性及び時間的な相関特性が既知であるという事実を十分に利用できる。
【００８０】
図７及び図８は、ＴＤＤ  ＷｉＭＡＸシステムについての２つの例示的なフレーム構造を説明するが、他のフレーム構造が可能であるということ、及び、ＦＤＤ  ＷｉＭＡＸシステム又は２つ以上の動的に選択可能なＭＩＭＯモードを用いる他のシステムの中でこれらの技術の変形が用いられ得るということを、当業者は理解するであろう。
【００８１】
移動局が、特定の区域についてのＤＬマップメッセージの中のリソース割り当て情報要素を自律的に読み込み、干渉はアラマウティ符号化された信号からのみであると推測するように、上述したフレーム構造のいずれもモバイルＷｉＭＡＸについて展開されることが可能である。このアプローチは、基地局にわたって一様に且つ同調して区域を定義するという、ベンダ及び運用者の間での暗黙の合意を意味する。
【００８２】
代わりに、アラマウティのみ区域を定義するための正式なプロトコルが、標準の将来版に書き込まれ得る。１つのアプローチでは、ネットワークケイパビリティのアナウンスの一部としてシステムにより送信される報知メッセージが、このプロトコルに関連付けられる。このメッセージは、システムが「強化された（enhanced）ＳＴＣ区域」、「強化された動的切り替え区域」等を実装することを示す。このメッセージは、ダウンリンクチャネル記述子（ＤＣＤ）に追加されることが可能である。当該ＤＣＤは、基地局により周期的に送信され、ＤＩＵＣマッピングの定義及び他のシステム固有の情報を提供する。
【００８３】
本発明に従った移動局のいくつかの実施形態は、１つより多くの受信機プロセスの実装を含み得る。その場合に、移動局は、アラマウティ−ＳＴＩＲＣ受信機、若しくはアラマウティ信号のための従来型のＩＲＣ受信機、又は垂直符号化された空間多重化信号のためのＭＬＤ受信機若しくはＩＲＣ受信機のいずれかを使用することを選択できる。これらの又は他の受信機は、従来型のＩＲＣ受信機、又は水平符号化された空間的に多重化された信号のためのＳＩＣ受信機の間でも選択し得る。
【００８４】
本発明のいくつかの実施形態に従った例示的なモバイル端末５００が、図５において示される。モバイル端末５００は、２つ（以上）のアンテナ５５０を備える。当該アンテナ５５０は、空間的に多重化された信号（例えば、２×２）及びアラマウティ符号化された信号を処理することを受信機に可能にする。モバイル端末５００は、従来型のデュプレクサ／スイッチ５１０（周波数分割複信を使用するシステムの中では周波数デュプレクサが使用され、時分割複信のシステムについてはスイッチが使用される）、受信機フロントエンド回路５２０、及び送信機回路５３０を含む。これらのほとんどアナログの回路の詳細は当業者に周知であり、これらの詳細は本発明の十分な理解に不用である。
【００８５】
受信機処理（並びに送信信号の生成及び他の制御処理）は、ベースバンド処理及び制御回路５４０の中で実行される。この処理回路は、ＷｉＭＡＸのような１つ以上の通信プロトコルを実行するための適当なソフトウェア及び／若しくはファームウェアで構成される、１つ又はいくつかのマイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ等、又はカスタムハードウェアを含み得るということを、当業者は理解するであろう。したがって、例示的なベースバンド及び制御処理回路５４０は、図６において説明され、１つ以上のプロセッサ６１０及び他のデジタルハードウェア６２０を含む。１つ以上のこれらのプロセッサ６１０及び他のデジタルハードウェア６２０は、単一のＡＳＩＣ（Application-Specific  Integrated  Circuit）、又はいくつかのプロセッサ６１０の中に含まれ得る。また、様々なデジタルハードウェア６２０は、個々にパッケージされるか又はシステムオンチップ（ＳｏＣ）に集積されるかによらず、いくつかの分離したコンポーネントに分散され得る。
【００８６】
いずれの場合も、ベースバンド及び制御処理回路５４０は、（プロセッサ６１０及び他のハードウェア６２０とともに、単一のＡＳＩＣ上に全体又は一部実装され、又は分離したコンポーネントで実装され得る）メモリ６３０をさらに含む。当該メモリ６３０は、プロセッサ６１０による実行のためのプログラムコードで構成される。具体的には、（フラッシュ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光学式記憶装置、磁気記憶装置等の様々な種類を含み得る）メモリ６３０は、受信機処理コード６４０を含む。受信機処理コード６４０は、モード固有のコードモジュール６４２及び６４４を含み得る。例示的な実施形態では、モード１コード６４２は、従来型のＩＲＣ処理モードについてのプログラムコードに対応し、一方、モード２コード６４４は、ＳＴＩＲＣ処理についてのプログラムコードを含む。当然ながら、これらの２つの代わりに、又はこれらの２つに加えて、他の受信機モードが利用可能であってもよい。メモリ６３０は、（例えば、ランダムアクセスメモリの中に記憶され得る）プログラムデータ６４６、受信機処理コード６４０及び他の処理モジュールについての構成データ６４８、並びに他の制御データ６４９をさらに含む。
【００８７】
図１０は、時空間符号化された信号を受信し、処理するための、モバイル端末５００のような移動局についての例示的な手順を説明する。この手順は、一般的に、第１のＭＩＭＯ送信方式に従ってアクセスポイントにより送信される受信データを処理するための第１の処理モード又は第２の処理モードのいずれかで選択的に動作するように構成される受信機回路を含む無線モバイル端末に適用可能である。第２の処理モードは、第１の処理モードよりも、（第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる）第２のＭＩＭＯ送信方式に従って送信される同一チャネル干渉信号への感度がより低い。したがって、例えば、図１０において説明される方法は、ＳＴＩＲＣ処理モード又は従来型のＩＲＣ処理モードのいずれかでアラマウティ符号化された信号を処理可能なモバイル端末の中で実装され得る。
【００８８】
描かれたプロセスでは、移動局は、アラマウティユーザ及び空間多重化のユーザが分離された区域に隔離されることを、基地局により明示的には伝えられない。したがって、いくつかの実施形態では、移動局は、モバイルＷｉＭＡＸシステムの最新版において、ＤＬマップメッセージの中に含まれる割り当て情報に基づいて、制限された区域（例えば、アラマウティのみ区域）が利用可能であることを導く。これは、ある区域構成が制限されるという暗黙の合意に従い、又は、制限される区域についての標準化されたフォーマットに基づき得る。
【００８９】
いずれの場合も、図１０のプロセスは、ダウンリンク割り当てマップの受信を伴うブロック１１０で開始する。当該ダウンリンク割り当てマップは、ダウンリンクサブフレームの中の特定の区域における特定の時間周波数リソース内の信号を復調するようにモバイル端末に指定する。ブロック１２０で示されるように、モバイル端末は、割り当てが時空間符号化されたダウンリンク信号に対応するかを判定する。（この割り当ては、モバイル端末からのフィードバックに基づいて、及び／又は、特定のＭＩＭＯモードについての個別の要求に基づいて、行われ得る。）そうでなければ、割り当てが空間的に多重化された信号についてである場合に、モバイル端末は、ＩＲＣ受信機のように、空間的に多重化された信号を復調するように構成される受信機処理モードを選択する。割り当てられたダウンリンク時間周波数リソース内の信号は、ブロック１０５０に示されるように処理される。
【００９０】
しかしながら、ダウンリンク割り当てが、時空間符号化された信号についてである場合に、ブロック１０３０に示されるように、モバイル端末は、制限された区域の中に割り当てがあるかを次に判定する。そうでない場合、又はモバイル端末が伝えられない場合に、ブロック１０３５に示されるように、受信機は、干渉信号が時空間符号化されると仮定されないように、従来型の時空間符号化の受信機プロセスに従って構成される。ダウンリンク割り当てが制限された区域（例えば、アラマウティのみ区域）についてである場合に、ブロック１０４０に示されるように、受信機は、代わりに、先進的な時空間符号化処理モード用に構成される。いずれの場合にも、ブロック１０５０に示されるように、受信信号の処理は、選択された受信機モードで進む。
【００９１】
上述したように、モバイル端末は、制限された時空間符号化区域の利用可能性を、好ましいＭＩＭＯ送信の選択に織り込む。このアプローチに従った例示的な方法が、図１１において説明される。ブロック１１１０に示されるように、図１１は、サービング基地局からの、制限された区域（即ち、時空間符号化方式に従った信号専用の区域）が利用可能であることを示す報知メッセージの受信から開始する。この制限された区域が利用可能であると仮定すると、ブロック１１２０に示されるように、モバイル端末は、２つ以上の受信機処理モード（例えば、アラマウティのみ区域信号を処理するためのＳＴＩＲＣ、又は垂直符号化された空間的に多重化された信号を処理するためのＭＬＤ）の各々についての期待ＳＩＮＲ（又は他の性能行列）を推定できる。一般的なチャネル状態と制限された区域の利用可能性とによって決まるこの期待性能を前提として、ブロック１１３０に示されるように、好ましいＭＩＭＯモードが選択される。そして、ブロック１１４０に示されるように、好ましいＭＩＭＯモードを要求するメッセージが、基地局へ送信され得る。
【００９２】
図１１において説明される手順は、アラマウティユーザとＳＭユーザとの分離が基地局によりモバイル端末へ明示的にシグナリングされるという点で、図１０の手順とは異なる。いくつかの実施形態では、システムは、基地局等のネットワークノードの中に記憶装置要素を含む。当該記憶装置要素は、必須ＰＵＳＣ区域、アラマウティ若しくは時空間符号化区域、及び他の区間の構成可能な期間を記憶する。これらの実施形態では、基地局は、強化されたアラマウティ動作又は強化された動的切り替え動作のいずれかを示すシステムケイパビリティメッセージであって、任意で、対応して割り当てられたダウンリンクサブフレームの中の帯域幅の一部分を識別する当該システムケイパビリティメッセージを、報知するように構成され得る。
【００９３】
いくつかのシステムでは、１つ以上の移動局は、登録の間に及び／又は周期的にそのケイパビリティをネットワークにアナウンスするように構成され得る。設計の１つの任意の特徴は、（アラマウティ−ＳＴＩＲＣのような受信機を意味する）強化されたアラマウティ受信機を使用する能力をアナウンスすることを移動局に可能にする。これは、特定の移動局がアラマウティ信号を使用する場合にアラマウティのみ区域又は別の区域のいずれにスケジューリングされるべきかについてのスケジューラ情報を基地局に与える。いずれかの区域が帯域幅の利用可能な唯一の区域である場合に、基地局は、アラマウティ信号を使用する帯域幅を割り当てられる移動局を当該いずれかの区域の中にスケジューリングするように構成され得るということを、当業者は理解するであろう。しかしながら、強化された受信機処理を使用する能力を示すそれらの移動局は、制限された時空間符号化のみ区域への割り当てについて優先され得る。当然ながら、特定のスケジューリング間隔の間にアラマウティ信号を使用しない移動局は、アラマウティユーザのみに確保された区域の中にスケジューリングされない。
【００９４】
したがって、大まかに言えば、様々な実施形態に従った、モバイル端末により実装される方法は、第１のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）送信方式に従ってアクセスポイントにより送信される受信データを処理するための方法を含む。当該方法は、少なくとも１つのスケジューリングインスタンスについて、第１のＭＩＭＯ送信方式に従ったダウンリンク信号に専用の制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースをモバイル端末が割り当てられたかを判定するステップと、割り当てられたダウンリンク時間周波数リソースが制限された時間周波数区域の中にある場合に、第１の処理モードに従って、割り当てられたダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号を処理し、それ以外の場合に、第２の処理モードに従って、割り当てられたダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号を処理するステップとを含む。第２の処理モードは、第１の処理モードよりも、第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる第２のＭＩＭＯ送信方式に従って送信される同一チャネル干渉信号への感度がより低い。
【００９５】
いくつかの実施形態では、第１のＭＩＭＯ送信方式は、時空間符号化送信方式を含み、第２のＭＩＭＯ送信方式は、空間多重化送信方式を含む。これらの実施形態のいくつかでは、第１の処理モードは、時空間干渉除去合成（ＩＲＣ）受信機モードを含む。時空間ＩＲＣ受信機モードでは、干渉信号の空間的な特性及び時間的な特性が使用されて、割り当てられたダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される所望の信号への干渉が特徴づけられる。第２の処理モードは、干渉信号の時間的な特性が使用されずに干渉が特徴付けられる受信機モードを含む。
【００９６】
いくつかの実施形態では、制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースをモバイル端末が割り当てられたかを判定するステップは、アクセスポイントにより送信されるダウンリンク割り当てマップから、割り当てられた時間周波数区域を検出することと、割り当てられた時間周波数区域と、制限された時間周波数区域に対応し、モバイル端末のメモリ内に記憶される予め構成された区域識別子とを、比較することと、を含む。このように、モバイル端末は、ある区域構成が制限区域を示すという暗黙の合意に従って、又は、制限区域の割り当てについての標準化された構成に従って、特定の区域が制限区域であると結論を下すことができる。他の実施形態では、制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースをモバイル端末が割り当てられたかを判定するステップは、代わりに、アクセスポイントにより送信される制御メッセージを受信することと、制御メッセージは、制限された時間周波数区域についての識別子を含むことと、アクセスポイントにより送信されるダウンリンク割り当てマップから、割り当てられた時間周波数区域を検出することと、割り当てられた時間周波数区域と、制限された時間周波数区域についての識別子とを比較することと、を含んでもよい。したがって、報知メッセージは、制限された区域の存在を示し得る。また、モバイル端末は、割り当てがその区域内であるかを知るために単純にチェックする。
【００９７】
これらの及び他の実施形態では、モバイル端末により実装される方法は、アクセスポイントに端末ケイパビリティメッセージを送信するステップを含んでもよい。当該端末ケイパビリティメッセージは、モバイル端末が第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能であることを示す。いくつかの実施形態は、制限された時間周波数区域の存在に少なくとも部分的に基づいて、好ましいＭＩＭＯ送信モードを選択するステップと、好ましいＭＩＭＯ送信モードを識別するＭＩＭＯモード要求メッセージをアクセスポイントに送信するステップとを含んでもよい。これらの後者の実施形態のいくつかでは、制限された時間周波数区域の存在に少なくとも部分的に基づいて、好ましいＭＩＭＯ送信モードを選択するステップは、制限された時間周波数区域の利用可能性に基づいて受信信号についての信号対干渉雑音比を推定することを含んでもよい。
【００９８】
本発明の実施形態は、上述した１つ以上の方法及びその変形を実行するように構成される、図５において描かれたモバイル端末５００のような、モバイル端末をさらに含む。したがって、本発明のいくつかの実施形態に従った例示的なモバイル端末は、一般的に、第１のマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）送信方式に従ってアクセスポイントにより送信される受信データを処理するための第１の処理モード又は第２の処理モードのいずれかで選択的に動作するように構成される受信機回路を備える。第２の処理モードは、第１の処理モードよりも、第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる第２のＭＩＭＯ送信方式に従って送信される同一チャネル干渉信号への感度がより低い。また、上記モバイル端末は、第１のＭＩＭＯ送信方式に従ったダウンリンク信号に専用の制限された時間周波数区域の中のダウンリンク時間周波数リソースをモバイル端末が割り当てられたかを判定し、割り当てられたダウンリンク時間周波数リソースが制限された時間周波数区域の中にある場合に、第１の処理モードに従って、割り当てられたダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号を処理し、それ以外の場合に、第２の処理モードに従って、割り当てられたダウンリンク時間周波数リソースの中で受信される信号を処理するように、受信機回路を制御するように、構成される制御回路を備える。本明細書で使用されるような「受信機回路」という用語は、適当なソフトウェア及び／又はファームウェアで構成される１つ以上のプロセッサを含む、アナログ回路及びデジタル回路の組合せを指し得るということを、当業者は理解するであろう。したがって、例えば、受信機回路という用語は、図５及び図６において説明されたベースバンド及び制御処理回路５４０の一部、及び図５の中に描かれた受信機アナログフロントエンド回路５２０の全部又は一部を包含し得る。
【００９９】
本発明の他の実施形態は、本明細書で説明される技術を実行するように構成されるＷｉＭＡＸ基地局、又は、より一般的には、割り当てられる時間周波数リソースが第１のＭＩＭＯ方式又は（当該第１のＭＩＭＯ方式と異なる）第２のＭＩＭＯ方式に従って選択的に使用され得る無線通信システムの中での使用のための無線アクセスポイントを含む。例示的なアクセスポイント１２００が、図１２において説明され、２つ（以上）のアンテナ１２５０、デュプレクサ／スイッチ１２０５、アクセスポイント受信機回路１２２０、アクセスポイント送信機回路１２１０、制御部１２３０、及びスケジューリング部１２４０を含む。制御部１２３０及びスケジューリング部１２４０のいずれか又は両方は、１つ以上の種類のメモリを含み得る。又は、制御部１２３０及びスケジューリング部１２４０の各々は、図１２に示されるように、共有メモリ１２４５へのアクセスを有してもよい。いくつかの実施形態では、スケジューリング部１２４０は、プログラミング命令を含む（例えば、メモリ１２４５に記憶される）適当なソフトウェアで構成される１つ以上のマイクロプロセッサを含み得る。上記プログラミング命令は、上記１つ以上のマイクロプロセッサにより実行されると、スケジューリング部１２４０に、少なくとも第１のスケジューリングインスタンスについて、第１のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第１のグループ及び第２のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第２のグループを識別させ、第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、第１のグループに属するモバイル端末のみに割り当てさせ、１つ以上のさらなる所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、第２のグループに属する１つ以上のモバイル端末に割り当てさせる。
【０１００】
アクセスポイント１２００に実装され得るような例示的な方法が、図９において説明される。ブロック９１０に示されるように、方法は、制限された時間周波数区域を識別する制御メッセージの送信から開始する。上述したように、この報知メッセージは、任意であり、いくつかのシステムでは見つけられなくてもよい。所与のスケジューリングインスタンスについて、ブロック９２０及び９３０に示されるように、スケジューリング部は、時空間符号化のユーザ及び空間多重化のユーザを識別する。この識別は、好ましいＭＩＭＯモードを示す、及び／又は各移動局についての一般的なチャネル状態を示す、移動局から受信されるシグナリングに基づき得る。ブロック９４０で、制限された時間周波数（例えば、アラマウティのみ区域のような時空間符号化のみ区域）の中のリソースは、時空間符号化のユーザのみに割り当てられる。この区域の中での送信ついてのユーザの選択は、移動局で利用可能な処理モード、及び干渉信号により使用されるＭＩＭＯ信号への感度を示す、移動局から受信されるシグナリングに基づき得る。ブロック９５０に示されるように、他の区域のリソースは、空間多重化のユーザ、及び制限された区域に割り当てられなかった時空間符号化のユーザに割り当てられる。最後に、ブロック９６０に示されるように、ダウンリンク割り当てを反映するダウンリンク割り当てマップが送信され、データが、必要に応じて、時空間符号化方式又は空間多重化方式に従って各ユーザに送信される。
【０１０１】
上述した方法は、主として、ダウンリンク時間周波数リソースの割り当てに集中したが、本明細書に開示された技術は、アップリンクリソースの割り当てにも同様に適用されて、時空間符号化のユーザに制限された区域の中のアップリンク信号を処理するための先進受信機処理を利用することを基地局受信機に可能にするということを、当業者は理解するであろう。したがって、大まかに言って、本発明の実施形態は、割り当てられる時間周波数リソースが第１のＭＩＭＯ送信方式又は第２のＭＩＭＯ送信方式に従って選択的に使用され得る無線通信システムにおいて、アップリンク時間周波数リソース又はダウンリンク時間周波数リソースをモバイル端末に割り当てる方法を含む。上記方法は、少なくとも第１のスケジューリングインスタンスについて、第１のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第１のグループ、及び第２のＭＩＭＯ送信方式に対応するモバイル端末の第２のグループを識別するステップと、第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、第１のグループに属するモバイル端末のみに割り当てるステップと、１つ以上のさらなる所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを、第２のグループに属する１つ以上のモバイル端末に割り当てるステップとを含む。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、詳細に説明したように、割り当てられる時間周波数リソースは、ダウンリンク時間周波数リソースである。この場合に、上記方法は、第１のＭＩＭＯ送信方式及び第２のＭＩＭＯ送信方式をそれぞれ使用して第１のグループ及び第２のグループの中のモバイル端末にデータを送信するステップをさらに含む。これらの実施形態のうちのいくつかでは、上記方法は、第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能なモバイル端末の第１のグループのサブセットを識別するステップをさらに含む。それにより、第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを第１のグループに属するモバイル端末のみに割り当てるステップは、第１の所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースの、識別されるサブセットの中のモバイル端末への割り当てを優先することを含む。いくつかの実施形態では、モバイル端末の第１のグループのこのサブセットは、当該サブセットの１つ以上のモバイル端末の各々からの端末ケイパビリティメッセージを受信することにより識別され得る。各端末ケイパビリティメッセージは、対応するモバイル端末が第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能であることを示す。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、ダウンリンク時間周波数リソースを割り当てるためにモバイル端末の第１のグループ及びモバイル端末の第２のグループを識別するステップは、第１のＭＩＭＯ送信方式に従って信号を処理するための２つ以上の受信機モード間で選択可能な１つ以上のモバイル端末を識別することと、２つ以上の受信機モードを利用できることを前提として、第１のＭＩＭＯ送信方式及び第２のＭＩＭＯ送信方式のいずれが各モバイル端末へのより高いデータレートをサポートするかを判定することにより、１つ以上のデュアル受信機モードのモバイル端末の各々を第１のグループ及び第２のグループに割り当てることと、を含む。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、割り当てられる時間周波数リソースは、アップリンク時間周波数リソースである。上記方法は、第１の受信機処理モードに従って、第１の所定の時間周波数区域の中で受信される信号を処理し、第２の受信機処理モードに従って、第２の所定の時間周波数区域の中で受信される信号を処理するステップ、をさらに含み得る。第２の受信機処理モードは、第１の受信機処理モードよりも、第１のＭＩＭＯ送信方式と異なる１つ以上のＭＩＭＯ送信方式に従って送信される同一チャネル干渉信号への感度がより低い。
【０１０５】
上記実施形態のいくつかでは、上記方法は、第１のグループに属するが、第１の所定の時間周波数区域からの時間周波数リソースを割り当てられていない１つ以上のモバイル端末に、１つ以上のさらなる所定の時間周波数区域の中の時間周波数リソースを割り当てるステップ、をさらに含んでもよい。したがって、時空間符号化された信号を使用するためにスケジューリングされる全てのモバイル端末が、制限された時空間符号化のみ区域に割り当てられる必要があるわけではない。当然ながら、いずれの空間多重化のユーザも、制限された区域に割り当てられるべきではない。詳細に上述したように、上述した方法の第１のＭＩＭＯ送信方式は、時空間符号化送信方式を含み得る。一方、第２のＭＩＭＯ送信方式は、空間多重化送信方式を含む。
【０１０６】
いくつかのシステムでは、上述した方法のいずれかは、第１の所定の時間周波数区域が第１のＭＩＭＯ送信方式に従った信号のみに対応することを示す報知制御メッセージの送信をさらに含み得る。いくつかのシステムでは、第１の所定の時間周波数区域への時間周波数リソースのマッピングは、モバイル端末の第１のグループ及びモバイル端末の第２のグループ、並びに無線通信システムの１つ以上の近隣のアクセスポイントと通信して、第１のアクセスポイントの中で調整される。このように、制限された区域の全て又は実質的に全てにおける、近隣の基地局からの同一チャネル干渉信号が、時空間符号化された信号に限定されることを、保証できる。
【０１０７】
詳細に上述した時空間の定式化ではなく、空間周波数の定式化を使用するアラマウティ符号化に基づいてＭＩＭＯ方式を定義することができる。当該空間周波数の定式化は、等式（３）に関連して上述したような時間的に隣接するシンボルの符号化ではなく、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号の隣接する周波数トーン（サブキャリア）上のシンボルのダイバーシチ符号化に関与するということを、当業者は理解するであろう。この場合に、同様の干渉が存在する中で、空間周波数符号化された信号を検出するために好ましい受信機は、空間周波数干渉除去合成（ＳＦＩＲＣ）受信機である。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、空間周波数符号化された信号を送信されるモバイル端末のみが、制限された区域に割り当てられ得る。一方、他のＭＩＭＯ方式を使用するモバイル端末は、他の区域に割り当てられる。同様に、ＳＦＩＲＣ処理モードを使用可能なモバイル端末は、制限された区域に割り当てられる場合に、ＳＦＩＲＣ処理モードを選択的に使用し、それ以外の場合に、別の処理モードを使用するように構成され得る。
【０１０８】
当然ながら、本発明は、本発明の不可欠な特徴から逸脱することなく、本明細書で具体的に説明された手法以外の手法で実行され得るということを、当業者は認識するであろう。したがって、本実施形態は、全ての点において、限定のためではなく説明のためのものとしてみなされるべきであり、添付の特許請求の範囲の意味及び等価な範囲内から生じる全ての変更は、特許請求の範囲に包含されるよう意図されている。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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2013505620.tif 000034
2013505620.tif 000035
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