(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線機器において干渉を管理する方法であって、前記方法は、
前記無線機器による、
送信期間の間に、所定の数Ｎ（Ｎ＞１）までの複数の受信信号を受信することであって、各受信信号は、（ｉ）遠隔の送信機から送信された送信信号の一連の冗長な送信、および、（ｉｉ）前記遠隔の送信機による少なくとも一つの他の無線機器への同時の送信に対応する干渉信号と、を含み、
前記送信信号を復号するために前記複数の受信信号を結合して処理することと、
前記送信信号の復号が成功したかを判定することと、
前記送信信号の復号が成功した場合、次の送信期間まで前記無線機器への冗長な送信を停止するために、前記遠隔の送信機へ肯定的な指標を送信することと、
を含み、
前記送信信号の第１の送信は、整形されず、
前記送信信号の第２の送信は、前記送信信号の前記第１の送信と関連して前記送信信号の前記第２の送信の形状を変える整形係数により整形され、
前記整形係数は、フェージングチャネル係数と前記無線機器により決定されるノイズパワーを含むチャネル状態情報（ＣＳＩ）に基づき、
前記整形係数は、前記無線機器における信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を最大化するために前記遠隔の送信機により選択される、方法。
【請求項２】
前記複数の受信信号を結合して処理することは、前記送信期間の間に受信した直近の受信信号の受信より後に、前記送信期間に受信された当該直近の受信信号を含む全ての受信信号に基づいて、結合受信機処理を実行することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記無線機器よる、
前記送信期間の間に受信した累積の受信信号に基づいて受信機の性能を計算することをさらに含み、前記無線機器は、前記計算された受信機の性能が所定の閾値を満足する場合に、前記送信信号の復号が成功したと判定する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記性能の閾値は、目標の信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記性能の閾値は、最小の信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）に対応する目標のビットエラー率（ＢＥＲ）を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記無線機器は、Ｎ個より少ない受信信号を用いて前記送信信号の復号に成功した場合のみに、前記次の送信期間まで前記無線機器への冗長な送信を停止するために、前記遠隔の送信機へ前記肯定的な指標を送信する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記次の送信期間まで前記無線機器への冗長な送信を停止するために、前記遠隔の送信機へ送信される前記肯定的な指標は、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）の肯定応答（ＡＣＫ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記無線機器による、
前記送信信号の復号に成功せず、前記送信期間の間にＮより少ない受信信号が受信された場合に、前記送信期間の間に前記無線機器に冗長な送信を続けるために、前記遠隔の送信機に否定的な指標を送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記送信期間の間に前記無線機器に冗長な送信を続けるために前記遠隔の送信機に送信される否定的な指標は、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）の否定応答（ＮＡＣＫ）を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
無線機器であって、
送信期間の間に、所定の数Ｎ（Ｎ＞１）までの複数の受信信号を受信し、ここで、各受信信号は、（ｉ）遠隔の送信機から送信された送信信号の一連の冗長な送信、および、（ｉｉ）前記遠隔の送信機による少なくとも一つの他の無線機器への同時の送信に対応する干渉信号と、を含み、
前記送信信号を復号するために前記複数の受信信号を結合して処理し、
前記送信信号の復号が成功したかを判定するように構成された受信機と、
前記送信信号の復号が成功した場合、次の送信期間まで前記無線機器への冗長な送信を停止するために、前記遠隔の送信機へ肯定的な指標を送信するように構成された送信機と、を有し、
前記送信信号の第１の送信は、整形されず、
前記送信信号の第２の送信は、前記送信信号の前記第１の送信と関連して前記送信信号の前記第２の送信の形状を変える整形係数により整形され、
前記整形係数は、フェージングチャネル係数と前記無線機器により決定されるノイズパワーを含むチャネル状態情報（ＣＳＩ）に基づき、
前記整形係数は、前記無線機器における信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を最大化するために前記遠隔の送信機により選択される、無線機器。
【請求項１１】
前記送信期間の間に受信した直近の受信信号の受信より後に、前記送信期間に受信された当該直近の受信信号を含む全ての受信信号に基づいて、結合受信機処理を実行することにより、前記受信信号を結合して処理する、請求項１０に記載の無線機器。
【請求項１２】
前記受信機は、さらに、前記送信期間の間に受信した累積の受信信号に基づいて受信機の性能を計算するように構成され、前記計算された受信機の性能が所定の閾値を満足する場合に、前記送信信号の復号が成功したと判定するように構成される、請求項１０に記載の無線機器。
【請求項１３】
前記性能の閾値は、目標の信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を含む、請求項１２に記載の無線機器。
【請求項１４】
前記送信機は、さらに、前記送信信号の復号に成功せず、前記送信期間の間にＮより少ない受信信号が受信された場合に、前記送信期間の間に前記無線機器に冗長な送信を続けるために、前記遠隔の送信機に否定的な指標を送信するように構成される、請求項１０に記載の無線機器。
【請求項１５】
複数の送信アンテナを有する基地局装置において干渉を管理する方法であって、前記方法は、
前記基地局装置よる、
第１の送信信号の第１の所定の数Ｎ（Ｎ＞１）までの複数の冗長な送信の第１のセットを、送信期間の間に、前記複数の送信アンテナの第１の送信アンテナを介して、第１の無線機器に順次送信することと、
第２の送信信号の第２の所定の数Ｍ（Ｍ＞１）までの複数の冗長な送信の第２のセットを、送信期間の間に、前記複数の送信アンテナの第２の送信アンテナを介して、第２の無線機器に順次送信することと、
前記第１の無線機器による前記第１の送信信号の復号が成功したかを判定することと、
前記第１の無線機器による前記第１の送信信号の復号が成功した場合に、前記送信期間の残りの期間の間に、前記第１の送信信号の前記複数の冗長な送信を前記第１の無線機器に送信することを停止することと、
を含み、
前記第１の送信信号の第１の送信は、整形されず、
前記第１の送信信号の第２の送信は、前記第１の送信信号の前記第１の送信と関連して前記第１の送信信号の前記第２の送信の形状を変える整形係数により整形され、
前記整形係数は、フェージングチャネル係数と前記無線機器により決定されるノイズパワーを含むチャネル状態情報（ＣＳＩ）に基づき、
前記整形係数は、前記無線機器における信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を最大化するために前記基地局装置により選択される、方法。
【請求項１６】
前記基地局装置による、
前記第２の無線機器による前記第２の送信信号の復号が成功したかを判定することと、
前記送信期間が終わる前に、前記第１の無線機器による前記第１の送信信号の復号が成功し、前記第２の無線機器による前記第２の送信信号の復号が成功した場合に、前記送信期間を終わらせることにより、次の送信期間を早めにスタートさせて、当該次の送信期間の間に、次の第１の送信信号を前記第１の無線機器へ送信し、次の第２の送信信号を前記第２の無線機器に送信することと、をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記基地局装置は、前記第１の無線機器から受信された指標に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の無線機器による前記第１の送信信号の復号が成功したかを判定する、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本願は、２０１２年３月７日に出願された、共同所有され、同時係属中の米国仮特許出願第６１／６０７，９９４号「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＲＦＥＲＥＮＣＥ  ＣＯＯＲＤＩＮＡＴＥＤ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＡＮＤ  ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ  ＩＮ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＮＥＴＷＯＲＫＳ」に対する優先権を主張する、２０１３年３月６日に出願された、共有で、同時係属中の米国特許出願第１３／７８７，６８４号「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＲＦＥＲＥＮＣＥ  ＣＯＯＲＤＩＮＡＴＥＤ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＡＮＤ  ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ  ＩＮ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＮＥＴＷＯＲＫＳ」に対する優先権を主張する。これらの各開示は、参照によりその全てが本願に組込まれている。
【０００２】
１．技術分野
本開示は、一般的には、無線通信及びデータネットワークの分野に関する。より詳細には、例示的な一実施形態において、無線ネットワーク内の送信性能及び受信性能を改善する干渉調整の方法並びに装置が開示されている。
【０００３】
２．関連技術の説明
電気通信において、データは無線周波数を介して無線で送信されている。無線リンク性能は、ノイズ及び干渉の量によって制限される。ノイズは、一般的に、データ信号のエラー又は意図しないランダムな外乱に関する。ノイズは、自然の発生源（例えば、熱雑音）及び／又は人工発生源（例えば、放射エネルギー）によって導かれ得る。しかし、ノイズは、典型的には、データ信号には不要な信号の追加である干渉（例えば、クロストーク、近隣送信からの不要な漏れ）とは区別される。ノイズ及び干渉は、無線リンクの性能を劣化させる。しかし、干渉の特定の性質は、その影響を低減するために用いられる。
【０００４】
干渉低減のための技術の中には、干渉する状況を回避することに基づくものがある（例えば、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）等である）。残念ながら、多元接続方式は、一般的に、リソースがユーザ間で「再利用」できないため、リソース当たりのスループットという点で効率が悪い。
【０００５】
他の技術、干渉を背景ノイズとして処理し得るように干渉レベルを低減する。例えば、重複するセル境界で、１つのセルだけに高パワーでの出力が許可され、他のセルは低パワーに制限される。残念ながら、干渉低減技術は、ユーザ当たりのスループットを低減し得る送信電力の制約を強いる。
【０００６】
更に別の技術は、干渉を検出し、除去できるように干渉を増幅する。逐次干渉除去は、干渉増幅方式の１つの典型的な例である。逐次干渉除去の欠点としては、例えば、復号の複雑性が進むことと、エラー伝搬が挙げられる。
【０００７】
したがって、無線システムにおける送信性能及び／又は受信性能を向上させるために改良された方法と装置が必要とされている。
【発明の概要】
【０００８】
本開示は、とりわけ、無線ネットワーク内の送信及び受信性能を改善するための干渉調整の装置並びに方法を提供する。
【０００９】
干渉調整の方法が開示される。例示的な一実施形態において、当該方法は、第１の数の送信を受信することと、第１の数の受信された送信を加法的に結合して元の信号を復元することと、を含む。一変形において、第１の数の受信された送信は、少なくとも元の信号と１つ以上の干渉信号を含む。
【００１０】
モバイル装置が開示される。例示的一実施形態において、当該モバイル装置は、受信機と、受信機とデータ通信するプロセッサと、第１の数の送信を受信し、第１の数の受信された送信を加法的に結合するように構成されたロジックと、を含む。第１の数の受信された送信は、少なくとも元の信号及び１つ以上の干渉を含む。
【００１１】
無線システムが開示される。一実施形態において、当該システムは、少なくとも１つの基地局と、少なくとも１つの無線モバイル機器と、を含む。基地局及び無線モバイル装置は、更に、複数の送信を加法的に組み合わせることによって干渉を低減するように構成されている。
【００１２】
コンピュータ可読装置が開示される。一実施形態において、当該装置は、実行されると第１の数の送信を受信し、第１の数の受信された送信を加法的に結合するように構成されたコンピュータプログラムを有する記憶媒体を含む。一変形において、第１の数の受信された送信は、少なくとも元の信号及び１つ以上の干渉信号を含む。
【００１３】
基地局装置が開示される。例示的一実施形態において、当該基地局装置は、受信機と、当該受信機とデータ通信するプロセッサと、第１の数の送信を受信し、第１の数の受信された送信を加法的に結合するように構成されたロジックとを有する。第１の数の受信された送信は、例えば、少なくとも元の信号及び１つ以上の干渉を含む。
【００１４】
無線システムを作動する方法が開示される。
【００１５】
干渉調整の方法が開示される。一実施形態において、当該方法は、第１の数の送信を受信することと、第１の数の受信された送信を加法的に結合することを含む、元の信号を復元することと、を含み、第１の数の受信された送信は、少なくとも元の信号と、１つ以上の干渉信号と、を含む。
【００１６】
一変形において、元の信号に復元する動作は、信号整形処理を第１の数の受信された送信に適用することを更に含む。いくつかの場合において、信号整形処理は複素スカラ値を受信した第１の送信に適用することを含む。他のシナリオにおいて、信号整形処理は、擬似乱数（ＰＮ）を第１の数の受信された送信に適用することを含む。
【００１７】
別の変形において、上記の方法は、また、受信動作時の受信性能特性を判定することと、受信性能特性を所定の閾値と比較することと、受信性能特性が所定の閾値を上回る時、残りの第１の数の送信を受信する行為を停止することと、を含む。
【００１８】
受信した信号から干渉を除去するように構成されたモバイル装置が開示される。一実施形態において、当該モバイル装置は、当該受信機と、受信機とデータ通信するプロセッサと、受信機及びプロセッサとデータ通信するロジックと、を含む。例示的な一実施形態において、当該ロジックは、第１の数の送信を受信し、第１の数の受信された送信を加法的に組み合わせるように構成されており、第１の数の受信された送信は、少なくとも元の信号及び１つ以上の干渉を含む。
【００１９】
一変形において、前記ロジックは、加法的に結合された、第１の数の受信された送信から元の信号を復元するように更に構成されている。いくつかの場合、前記ロジックは、また、第１の数の受信された送信の一部分に関連付けられたチャネル品質の示度を決定し、決定された示度を閾値レベルと比較し、決定した示度が閾値レベルを上回っている時、第１の数の送信の未受信の残りの部分の更なる受信を停止し得る。
【００２０】
いくつかの変形において、前記ロジックは、信号整形処理を第１の数の受信された送信に適用するように更に構成されている。
【００２１】
非一時的コンピュータ可読媒体が開示される。一実施形態において、当該非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行された時に、元の信号の複数の再送信を受信し、２つ以上の受信した複数の送信を結合して加法信号を形成し、加法信号の少なくとも一部分を用いて元の信号を復元するように構成された命令を含む。
【００２２】
無線システムを作動する方法が開示される。一実施形態において、当該方法は、信号をモバイル機器に決定された回数送信することを含み、信号を送信する動作は、モバイル機器での信号の受信を改善する上で有用である。
【００２３】
いくつかの場合において、決定された回数は、無線システム内の利用可能なリソースの少なくとも一部分に基づいて動的に調節される。
【００２４】
他の変形において、決定された回数は、１つ以上の測定された信号品質特性の少なくとも一部分に基づいて動的に調節される。
【００２５】
更に他の場合において、送信される１つ以上の信号は、少なくとも所定の送信回数において少なくとも１つの整形係数を用いて整形される。
【００２６】
基地局装置が開示される。一実施形態において、当該基地局は、プロセッサと、当該プロセッサとデータ通信する１つ以上の無線インターフェースと、当該プロセッサと１つ以上の無線インターフェースとデータ通信するロジックと、を含む。例示的一実施形態において、当該ロジックは、信号を繰り返しモバイル機器に送信する回数を決定し、信号を決定された回数送信するように構成されており、信号の決定された回数の送信は、モバイル機器での信号の受信特性を改善するように構成されている。
【００２７】
一変形において、前記ロジックは、基地局の利用できるリソース能力に基づいて回数を決定するように更に構成されている。
【００２８】
他の変形において、前記ロジックは、決定された回数送信される信号の少なくとも一部の数に対してシーケンスを付与するように更に構成されている。
【００２９】
いくつかの変形において、前記ロジックは、更に、モバイル機器に少なくとも部分的に関連付けられた受信特性を判定するように構成されており、信号を決定された回数送信するために用いられる変調方式は、少なくとも部分的に判定された受信特性に基づく。
【００３０】
いくつかの変形において、決定された信号送信回数の少なくとも一部は、１つ以上の整形係数を用いて変更される。
【００３１】
非一時的コンピュータ可読記憶媒体が開示される。一実施形態において、当該非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行された時、特定の信号がモバイル機器に送信される回数を評価し、特定の信号が評価された回数送信されるように構成された命令を有する。
【００３２】
本開示の他の特徴及び優位性は、添付図面、及び以下に記載されるような例示的実施形態の詳細な説明を参照することで、当業者によって即座に認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】様々な実施形態を本明細書で説明するために有用な１つの無線ネットワークの論理ブロック図である。
【図２】実質的に干渉のない通信を提供する従来技術の多重アクセス無線ネットワークの論理ブロック図である。
【図３】開示された様々な実施形態に係る、干渉調整の一般化された方法の論理フローチャートである。
【図４】開示された様々な実施形態に係る、干渉調整の一例示的システムの論理ブロック図である。
【図５】開示された様々な実施形態に係る、干渉調整の一例示的方法の論理ブロック図である。
【図６】従来技術のシステムと比較した、図４及び図５の例示的システムの相対的な性能の図示である。
【図７】異なる送信方式を実施する図４及び図５の例示的システムの実施形態の相対的な性能の図示である。
【図８】図４及び図５の例示的システム上の信号整形の相対的な性能の図示である。
【図９】図４及び図５の例示的システム上の別の信号整形の相対的な性能の図示である。
【図１０】ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）による干渉調整の一例示的方法の論理フローチャートである。
【図１１】ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）を備えない送信方式（図４及び図５）とＨＡＲＱを備えた送信方式の相対的な性能の図示である。
【図１２】例示的な送受信機の論理ブロック図である。
【００３４】
全ての図は、２０１２年から２０１３年に作成され、その全ての著作権はＡｐｐｌｅ  Ｉｎｃ．が保持している。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
ここで図面を参照するが、全体を通して、同様の番号は同様の部分を指す。
【００３６】
＜概要＞
干渉管理の改善されたソリューションが開示される。同時に通信している複数の送信機対によって生じる干渉によって制限される例示的な無線ネットワークを考える。フェージングチャネルは、各送信機／受信機対、及び干渉送信のため時間と共に変化する。したがって、開示された一実施形態において、上記の問題は、複数回送信する各送信機／受信機対によって対処される。各送信の間、送信機／受信機対は、対象の信号と干渉信号の両方を含むネット信号を受信する。複数の送信を組み合わせることによって、元の信号が増幅される。しかし、干渉体のフェージング条件は、加法的に結合しない（フェージング条件は、十分に独立しており、複数の送信ごとに異なる）ので、干渉信号が抑制される。
【００３７】
他の様々な実施形態が干渉抑圧を更に高め得る。例えば、例示的な一実施形態において、受信機は、信号整形を実行して性能を改善するように構成されている。他の実施形態において、送信機／受信機対は、マルチアンテナシステムを含む。
【００３８】
更に他の実施形態において、送信機／受信機対は、早期終了方式（ｅａｒｌｙ  ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｓｃｈｅｍｅ）（例えば、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ））を更に含み得る。加えて、逐次干渉除去等などの上位の処理複雑度を追加し得る。
【００３９】
＜例示的な実施形態に関する記載＞
例示的な実施形態を、ここで詳細に説明する。これらの実施形態は、限定するものではないが、第３世代（３Ｇ）ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）無線ネットワーク、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）無線ネットワーク、他の第４世代（４Ｇ）又はＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）無線ネットワークを含めた、セルラーネットワークのコンテキストで主として論じられるが、当業者には、本開示がそのように限定されるものではないことが認識されるであろう。事実、本明細書で開示されている様々な原理は、本明細書で説明されているように、干渉調整により恩恵を受け、送受信性能を改善し得る任意の無線ネットワークで有用であり、且つ、容易に適合し得る。
【００４０】
＜干渉＞
ここで図１を参照すると、本明細書での様々な実施形態の説明に有用な１つの無線ネットワークが図示されている。図１に示すように、３個の送信機（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３）が３個の受信機（Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３）と通信している状態が示されている。分かりやすくするため、Ｔｘ１はＲｘ１と通信しており、Ｔｘ２はＲｘ２と通信しており、Ｔｘ３はＲｘ３と通信している。各送信機は、チャネルを介して宛先受信機に送信される入力データストリーム（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）を有する。分かりやすくするため、送信チャネル効果は行列Ｈとして表される。ここで、Ｈの各要素は、対応する送信機と対応する受信機との間のパスメトリックに相当する（例えば、ｈ１１はＴｘ１とＲｘ１との間のパスメトリックに相当する）。各受信機は、対応するパスメトリックによって修正された信号を受信し、意図せずにノイズ（ｎ１、ｎ２、ｎ３）を取り込む。この結果、受信信号（ｙ１、ｙ２、ｙ３）は受信率（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）を有する。図示の様に、各結果的に得られる受信された信号は、干渉の影響を受けた重要な成分を有する。図１の無線ネットワークのコンテキストにおいて、各ユーザの受信率Ｒは、他のユーザから受信した干渉量（例えば、クロスチャネル効果（ｈｉｊ、ここで、ｉ≠ｊ））及びノイズによって制限される。
【００４１】
例示的な一実施形態において、無線ネットワークは、セルラーネットワークのセルを有する。例えば、１つのそのようなシナリオにおいて、送信機は、１つ以上の基地局であり、受信機は１つ以上のユーザ機器デバイス（ＵＥ）である。反対も同等に当てはまることが更に理解されよう（例えば、ＵＥが送信機であり、基地局が受信機である）。送受信機の一般的な例としては、マクロセル（例えば、ノードＢ（ＮＢ）、進化型ノードＢ（ｅＮＢ）等）、マイクロセル、フェムトセル、ピコセル、リモートラジオヘッド（ＲＲＨ）、中継局、ユーザ機器（ＵＥ）、モバイル機器、アクセスポイント（例えば、ＡＰ）等が挙げられるがこれらに限定されない。
【００４２】
ここで図２を参照すると、実質的に干渉のない通信を提供する従来技術の多重アクセス無線ネットワークが図示されている。図示の様に、各ユーザには、非重複タイムスロットが割り当てられる。干渉のない通信は非常に望ましいが、図２の時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式は、スペクトルリソースを十分に活用しない。加えて、図２のＴＤＭＡ方式は、純粋に説明を目的としたものであって、ＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡのアナログスキームが（等価帯域幅、無線状況等について）概ね同等な性能を提供する。
【００４３】
図２の多重アクセス無線ネットワークとは対照的に、いくつかのネットワークはユーザリソースを重複し、結果的に生じる干渉を除去しようと試みる。かかるシステムにおいて、受信機は干渉を雑音として処理する。しかし、干渉は無視できず、性能に大変な悪影響を及ぼし得る。代わりに、受信機は干渉を除去しようと試み得るが、残念ながら、干渉が認識（復号）できるだけの強さがなければ、干渉除去は不可能である。
【００４４】
＜方法＞
したがって、１つの例示的な実施形態において、各信号は、干渉するユーザ間で時間及び／又は周波数にわたって再送信される。各再送信スロットにおける異なるチャネル実現を介して同じ送信された信号（例えば、対象の信号と干渉信号の両方）の複数のサンプルを受信し、合わせて処理することによって、受信機は、その受信信号パワーを増大し、干渉を抑制することによって、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を改善し得る。更に、性能は、典型的には、最適の再送信回数を有する。つまり、低減された帯域幅のロスが、結局は、調整された再送信を通じてＳＩＮＲを増加させる有益性を上回る。
【００４５】
ここで様々な実施形態が更に詳細に説明されている。例えば、一変形において、調整された再送信は、更に、「整形」（セル固有／ユーザ固有の擬似乱数番号（ＰＮ）シーケンスによって変更）し得る。
【００４６】
他の変形において、調整された再送信は様々なアンテナ構成、例えば、多入力／多出力（ＭＩＭＯ）、単一入力／多出力（ＳＩＭＯ）、多入力／単一出力（ＭＩＳＯ）、単一入力／単一出力（ＳＩＳＯ）、について実行し得る。
【００４７】
更に他の変形において、調整された再送信は、更に、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）に基づいた早期終了と組み合わせ得る。
【００４８】
更に他の変形は、高い干渉時に動作を中断するか及び／又は逐次干渉除去（例えば、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）等）を実行する。
【００４９】
当業者には、本開示の内容を検討すれば、上記に関する他の方式及び変形を認識されよう。
【００５０】
図３は、無線ネットワーク内の送受信性能を改善する干渉調整の一般化された方法３００の一実施形態を図示する。明確かつ簡潔に表示する目的で、付属書類Ａで説明されている典型的な表記法が全体で使用されている。
【００５１】
無線ネットワークは、一般的に、第２の数の受信機と通信する第１の数の送信機を有する。例示的な一実施形態において、無線ネットワークは、セルラーネットワークである。セルラーネットワークの一般的な例としては、移動通信用のグローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、ＬＴＥ−アドバンスド（ＬＴＥ−Ａ）、時分割ＬＴＥ（ＴＤ−ＬＴＥ）、符号分割多元接続２０００（ＣＤＭＡ  ２０００）、時分割同期ＣＤＭＡ（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）等が挙げられるが、これらに限定されない。代替的実施形態において、無線ネットワークは、特別な又はピアツーピアベースの無線ネットワークである。かかるネットワークの例には、Ｗｉ−Ｆｉ、ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス（ＷＩＭＡＸ）等などのワイアレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）が挙げられるが、これに限定されない。
【００５２】
一変形において、上記ネットワークの各送信機は、対応する受信機と直接に通信し、各送信機は、通信していない他の受信機と加法的に干渉する。送信機及び受信機のチャネル状態情報は、チャネル行列Ｈと併せて説明されている。
【００５３】
ここで、方法３００のステップ３０２を参照すると、各送信機は（パケット、符号等などの）信号を決定された回数順次送信する。例示的な一実施形態において、送信機は基地局であり、あるいは、送信機はクライアント機器である。複数の送信機を使用した、かかる一変形において、送信機は更に同期化される。
【００５４】
例示的実施形態の各送信機は、同じ信号を複数回送信する。あるいは、各送信機は、同じ信号の変更されたバージョンを送信し得る。例えば、各送信は、「整形」信号を含み得る。整形は、セル固有／ユーザ固有擬似乱数（ＰＮ）シーケンスと信号の掛け算を含む。
【００５５】
決定された送信回数は、静的でも、動的であってもよい。静的な実施形態は、例えば、機器のタイプ、データのタイプ、要求される性能、用途シナリオ等などの公知のパラメータに基づいて決定し得る。いくつかの場合、静的動作は、シミュレーション結果、経験的なデータ、ネットワーク及び／又はユーザ設定等に基づいてあらかじめ決定し得る。
【００５６】
動的な実施形態は、ネットワーク性能等を最適化するように送信回数を調節し得る。再送信回数を増加するとデータ送信のＳＩＮＲが増加する。しかし、再送信回数を増加すると、利用できる帯域幅が減少する。したがって、一実施形態において、送信機は、全体的な性能を最大化するように、消費帯域幅で送信回数を釣合わせるか又は選択的に選ぶルールエンジン（又は、他の最適化処理又はロジック）を用い得る。
【００５７】
更に、異なる符号化及び復号化方式がより多くの（あるいは、より少ない）ロバスト性を提供し、及び／又はより多くの（あるいは、より少ない）帯域幅を消費し得ることが更に理解されよう。このようにして、変形において、例えば、様々な符号化方式及び復号化方式に基づいて適切な送信回数を更に動的に決定し得る。かかる例は、以下で更に詳細に説明されている（＜例示的動作＞を参照）。
【００５８】
１つの実装において、送信は、順次に（固定した予定に従うなどの）定期的に実行される。あるいは、非定期的に（例えば、動的に決定される予定によって）実行され得る。例えば、（ＬＴＥなどの）特定のセルラー技術は、柔軟性のあるスケジューリング機能を使用し得る（例えば、機器は、送信されたスケジュールに従って、時間の経過とともに異なる数のリソースが割り当てられ得る）。更に他の方式において、機器は、例えば、プリアンブル、ミッドアンブル等によって信号を受信するようにトリガーされ得る。
【００５９】
かかる一実施形態において、送信機が他の受信機に過大な干渉を加えると、送受信機が、その時点で意図的に送信をスキップし得る。他の送信機／受信機対及びそれ独自の対応する受信機は、それに伴って動作を調節する。
【００６０】
１つの実装において、各送信機は更に「時間合わせ」される。具体的には、各送信機は、その送信が型にはまって又はいくつかの他の時間的パターンによって発生するように構成される。
【００６１】
方法３００のステップ３０４において、各受信機は、送信された信号を受信し、送信された信号を復元することを試みる。例示的な一実施形態において、全ての多重送信の送信信号は、回収され併せて処理される。多重送信は重複しており、フェージングチャネル入力は、時間の経過とともに変化し、独立していると予想される。このようにして、各受信機は、対象の信号が拡大され、干渉効果が抑制されるように、受信した信号を複数回反復して結合し、併せて処理し得る。
【００６２】
様々な実施形態が干渉抑圧を更に高め得る。例えば、例示的な一実施形態において、送信機及び受信機は、信号整形を実行して性能を改善するように構成されている。かかる一変形において、各送信された信号は、複素スカラを掛けられる。受信機では、送信機で用いられた複素スカラが受信機の組み合わせプロセス時に組込まれる。各送信された信号のスカラは、受信機における結合後、結果的に得られるＳＩＮＲが、信号整形がない場合に比較して改善されるように最適化し得る。信号整形のための複素スカラを見つける複雑さを減らすために、送信される側の整形は、離散的位相に限定され得る。別のかかる変形において、各送信機／受信機対は、擬似乱数シーケンス（ＰＮ）が一意に割り当てられる。（典型的には、単位利得と反転単位利得のパターンから成る）ＰＮシーケンスは、送信機の（信号の同相成分と直交成分における）信号に適用される。各受信時、元の信号を復元するために受信された対象の信号に適切なＰＮシーケンスが掛けられる。同様に、ＰＮを掛けた干渉が受信され復元される。このようにして、受信機は、その送信機のＰＮシーケンス並びに干渉する送信機のＰＮシーケンスを受信機の結合処理に組込み、ＳＩＮＲ性能を改善し得る。
【００６３】
更に、上記は、主として単一アンテナ送信機及び単一アンテナ受信機に関して考察されたが、本明細書で説明されている様々な原理は、複数アンテナシステムにも同様に適用し得る。既存のマルチアンテナシステムは、多入力／多出力（ＭＩＭＯ）、単一入力／多出力（ＳＩＭＯ）、多入力／単一出力（ＭＩＳＯ）、単一入力／単一出力（ＳＩＳＯ）のうちの１つに分類される。複数の送信アンテナは、送信ビーム形成／整形機能を提供する時に使用し得る。複数の受信アンテナは、受信信号の多重実現性を提供し、受信機性能を向上させる（つまり、干渉及びノイズは各アンテナに異なって影響を及ぼすので、結合することによって、干渉とノイズの効果が抑制される）時に使用し得る。
【００６４】
上記のスキームは複数の送信を受信する受信機に基づいているが、受信機が十分な性能を有しておれば送信機が再送信を停止し得ることが理解されよう。一変形において、受信機性能は、（例えば、ＳＩＮＲ、ＳＮＲ等の）許容閾値に基づいて測定される。あるいは、受信機性能は、例えば、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ）などの明示的なシグナリングに基づき得る。
【００６５】
かかる一実施形態において、全ての受信機が、決定された送信回数までにパケットの復号に成功した場合、送信機は次のパケット、次のシンボル等にインクリメントし得る。又は、一部の受信機だけが、決定された回数の送信までにパケットの復号に成功した場合、成功した送信機／受信機対はその後の送信を停止して、成功しなかった送信機／受信機対に対する干渉を低減し得る。早期インクリメントする実施形態及び送信停止する実施形態は、送信機／受信機対間の肯定応答（ＡＣＫ）信号に基づいて実施され得る。更に複雑な実施形態において、送信機は、干渉送信機／受信機対からのＡＣＫ信号を付加的に検査する。
【００６６】
例示的な一実施形態において、閾値の性能は、要求されるサービスパラメータ（例えば、最小ＳＩＮＲに対応する最大許容ビットエラーレート（ＢＥＲ））によって決定される。代替的実施形態において、閾値は、例えば、それぞれの受信機の公平性制約に基づく。更に他の実施形態において、閾値は、例えば、電力消費、復号複雑性等などの他の考察に基づき得る。
【００６７】
更に他の実施形態において、受信機は、干渉のレベルが高いままである場合、更に他の検出及び／又は復号方式を用い得る。その他の拡張型方式の一般的な例としては、例えば、連続干渉除去等が挙げられる。
【００６８】
再び図３の方法に戻ると、ステップ３０６において、送信機／受信機対が元の信号の受信に成功した場合、プロセスは次の信号へインクリメントする（ステップ３０２に戻る）。あるいは、プロセスが終了することがある。
【００６９】
＜例示的動作＞
図４は、説明されている様々な実施形態に係る、無線ネットワーク内の送受信性能を改善するための干渉調整の一例示的なシステム４００を示す。図示の様に、３個の送信機（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３）が３個の受信機（Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３）と通信している状態が示されている。分かりやすくするため、Ｔｘ１はＲｘ１と通信しており、Ｔｘ２はＲｘ２と通信しており、Ｔｘ３はＲｘ３と通信している。各送信機は、チャネルを介して宛先受信機に送信される入力データストリーム（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）を有する。ここで、以下で用いるシステムモデルの表記法と説明を提供する付属書類Ａを参照する。
【００７０】
ここで図５を参照すると、開示されている様々な実施形態に係る、無線ネットワーク内の送受信を改善するための干渉調整の一例示的方法５００が示されている。
【００７１】
方法５００のステップ５０２において、送信は、全ての送信機にわたって同期化されており、所定の回数（Ｔ）送信される。
【００７２】
ステップ５０４において、送信が受信機で受信される。結果的に受信される信号は（式１）に従って説明される（式中ｉは、受信機のインデックスである）。
（式１）
0006397447.tif 000002
【００７３】
ステップ５０６において、受信機は、結合処理に基づいて結果的にもたらされる性能を計算する。例示的一実施形態において、結果的にもたらされる性能は、（式２）によって与えられる（付属書類Ａも参照）。
（式２）
0006397447.tif 000003
【００７４】
ステップ５０８において、受信機が送信を正確に復号すると、送信機／受信機対は次の送信にインクリメントし得る。
【００７５】
図６は、本明細書で開示されている様々な機能を用いていない従来技術の実施形態と比較した、（３個の送信機／受信機対を含む）例示的システムの相対的な性能を示す。予想されるスループットは、（式３）によって与えられる。
（式３）
0006397447.tif 000004
具体的には、３回の送信６０２を有する性能曲線が、干渉を有する単一送信（つまり、再送信なし）６０４と、時分割を有する単一送信（つまり、干渉なし）６０６に関連して示されている。
【００７６】
図７は、用いられた送信数に基づく性能のトレードオフを示す。図示の様に、単一送信７０２と２回（デュアル）送信（２）７０４との間には、約３０％のスループットの増加がある。性能は、３回の送信７０６及び４回の送信７０８の性能向上が略６０％の時にピークに達する。しかし、８回の送信７１０の時に、性能は、他の方式よりも著しく低下する（つまり、送信のコストが改善された受信の有益性を上回る）。
【００７７】
図８は、信号整形の相対的性能が開示された様々な実施形態に及ぼす影響を示す。第１回の送信の時に信号が整形されずに送信される、二重送信の場合（２）の整形方式を考察する。２回目の送信の時に、信号に整形係数を掛けて、信号が「整形」される。整形係数は、結果的にもたらされるＳＩＮＲを最大化するために（フェージングチャネル係数と受信機で利用可能なノイズパワーなどの）チャネル状態情報（ＣＳＩ）に基づいて決定される。ＳＩＮＲを最大化すると受信機の総和レートが高くなる。このようにして、各送信機から送信された信号が所望の受信機で増幅され、その他の受信機では抑制されるように、送信機での乗算と受信機での結合を構成し得る。結果的にもたらされる性能は、（式４）、（式５Ａ）、（式５Ｂ）、（式５Ｃ）、（式６）によって与えられる。
（式４）
0006397447.tif 000005
ここで
（式５Ａ）
0006397447.tif 000006
（式５Ｂ）
0006397447.tif 000007
（式５Ｃ）
0006397447.tif 000008
そして
（式６）
0006397447.tif 000009
【００７８】
図８に示すように、デュアル送信方式の事前整形性能８０２は、事前整形を有さないデュアル送信８０４よりも著しく優れている（３５％）。参考のために、シングル送信８０６も図示されている。
【００７９】
かかる一変形において、著しい有益性を保持しながら整形性能を簡略化し得る。図９に示すように、整形は（式７）のセット内の離散的な位相シフトに限定され得る。
（式７）
0006397447.tif 000010
【００８０】
図９に示すように、（ｉ）整形を有さないデュアル送信方式９０２、（ｉｉ）２個の離散的位相を有するデュアル送信方式９０４、（ｉｉｉ）４個の離散的位相を有するデュアル送信方式９０６、及び（ｉｖ）８個の離散的位相を有するデュアル送信方式９０８が示されている。参考のために、単一送信９１０も図示されている。
【００８１】
＜ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）動作＞
別の例示的な実施形態において、ＨＡＲＱタイプの動作を追加することで性能を更に改善し得る。図１０に示すように、ＨＡＲＱによる干渉調整の一例示的方法１０００が示される。
【００８２】
ステップ１００２において、ＳＩＮＲ（Ｒｔａｒｇｅｔ／ＳＩＮＲｔａｒｇｅｔ）率に対する目標レートが、それぞれの送信機／受信機対について特定される。かかる一実施形態において、目標（ｔａｒｇｅｔ）ＳＩＮＲは、ＳＮＲαに等しい。この場合、αは、−３〜３の間の値であり、ＳＮＲは干渉効果を含まない平均的な信号対雑音比である。
【００８３】
ステップ１００４において、送信は全ての送信機にわたって同期化され、所定の最大回数（Ｔ）まで、受信機に送信され、この例ではＴは４である。
【００８４】
ステップ１００５において、受信機は、全ての受信された送信（現在の送信までの全ての送信）に基づいて結合受信機処理を実行する。全てのＴ（４）回の反復前に、受信機が送信の復号化を連続して成功した場合（つまり、受信したパケットについてＳＩＮＲがＳＩＮＲｔａｒｇｅｔに到達した場合）、次の送信パケットが送信できる状態になるまで、送信機はオフの状態になる（ステップ１００６）。
【００８５】
同じパケットの送信回数が所定の回数（Ｔ）を越えず、全ての機器が成功しなかった場合、同期化された再送信が実行され、蓄積されたＳＩＮＲｔａｒｇｅｔが再びチェックされる（ステップ１００７）。
【００８６】
全ての受信機がパケットの復号化に成功した（そのＳＩＮＲｔａｒｇｅｔを越えた）場合、送信機は、新たな送信を開始し得る（ステップ１００８）。
【００８７】
図１０の方法１０００の結果的に得られる性能は、（式８）から導き出される（この場合、ｊは、受信機のインデックスであり、Ｋは受信機の数、Ｉ｛．．．｝はインジケータ関数である）。
（式８）
0006397447.tif 000011
【００８８】
図１１は、図１０の方法によって得られた例示的な性能データを図示したものである。図示の様に、ＨＡＲＱを備えていない送信方式１１０２と、ＨＡＲＱを備えた送信方式１１０４が示されている。
【００８９】
＜装置＞
ここで図１２を参照すると、無線ネットワーク内の送受信性能を改善する干渉調整用の例示的な送受信機１２００が示されている。
【００９０】
本明細書で使用されている用語「送受信機」は、セルラー電話、（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）などの）スマートフォン、（例えば、ｉＰａｄ（渡欧六商標）などの）無線対応タブレット機器、又はこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。更に、他の実施形態は、例えば、基地局、ピアツーピア無線ネットワーク機器、無線サーバ、無線アクセスポイント（例えば、ＡＰ）等を含み得る。
【００９１】
１つの特定の機器構成が本明細書で示され、考察されているが、本開示を検討すれば、当業者は、多くの他の構成が容易に実装することができ、図１２の装置１２００は本明細書で説明されているより広範な原理の単なる例示にすぎないことが認識されよう。
【００９２】
図１２の装置１２００は、１つ以上の無線アンテナ１２０２と、ＲＦスイッチ１２０４と、ＲＦフロントエンド１２０６と、送受信機１２０８と、プロセッサ１２１０と、コンピュータ可読メモリ１２１２とを有する。
【００９３】
ベースバンド処理サブシステム１２１０は、１つ以上の中央処理ユニット（ＣＰＵ）若しくはマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、ＲＩＳＣコア、又は１つ以上の基板上に装着された複数の処理構成要素などのデジタルプロセッサのうちの１つ以上を有する。ベースバンド処理サブシステムは、例えば、ＳＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、ＳＤＲＡＭ及び／又はＨＤＤ（ハードディスクドライブ）構成要素を含み得るコンピュータ可読メモリ１２１２に連結される。本明細書で使用する時、用語「メモリ」とは、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ／２  ＳＤＲＡＭ、ＥＤＯ／ＦＰＭＳ、ＲＬＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、「フラッシュ」メモリ（例えば、ＮＡＮＤ／ＮＯＲ）、及びＰＳＲＡＭを含めた、デジタルデータを記憶するように適合された任意のタイプの集積回路若しくは他の記憶装置を含むが、これらに限定しない。この処理サブシステムは、専用のグラフィックアクセラレータ、ネットワークプロセッサ（ＮＰ）、又はオーディオ／ビデオプロセッサなどの、追加的なコプロセッサも備え得る。図示のように、処理サブシステム１２１０は、個別の構成要素を含むが、いくつかの実施形態において、これらの構成要素は、ＳｏＣ（システムオンチップ）構成に統合又は整形し得ることが理解されよう。
【００９４】
処理サブシステム１２１０は、ＲＦアセンブリ（例えば、無線アンテナ１２０２、ＲＦスイッチ１２０４、ＲＦフロントエンド１２０６、無線送受信機１２０８）から１つ以上のデータストリームを受信及び／又は送信するように構成されている。一実施形態において、処理サブシステム１２１０は、更に、所望の受信信号を拡大して信号干渉源の効果を軽減するために、受信した複数の信号を結合して組み合わせるように構成されている。
【００９５】
別の実施形態において、処理系サブシステム１２１０は、更に、モバイル機器への信号の送信を繰り返す回数を決定するように構成されている。１つの実装において、処理サブシステムは、更に、信号整形処理を１つ以上の反復送信に適用するように構成されており、当該信号整形処理は、送信された信号の信号干渉の効果を更に軽減するように構成されている。
【００９６】
ＲＦアセンブリは、例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格などの無線規格で動作するように構成されている。ＲＦアセンブリは、更に、単一のアンテナを介するか、又は、複数アンテナのダイバーシティスキームを介して動作するように構成されている。
【００９７】
特定の機構が、特定の方法の具体的なステップのシーケンスの観点から説明されているが、これらの説明は、本明細書で開示される、より広範な方法の例示に過ぎないものであり、具体的な適用によって、必要に応じて修正することができる点が、認識されるであろう。特定のステップは、特定の状況下では、不必要又は任意選択とすることができる。更には、特定のステップ又は機能性を、開示される実施形態に追加することができ、あるいは２つ以上のステップの実行の順序を、置き換えることもできる。全てのそのような変形は、本開示及び特許請求の範囲内に包含されると見なされる。
【００９８】
上記の発明を実施するための形態は、様々な実施形態に適用されるような、新規の機構を示し、説明し、指摘しているが、例示された機器若しくはプロセスの形態及び詳細の、様々な省略、置換、並びに変更を、当業者によって実施することができる点が、理解されるであろう。上述の説明は、現時点で想到される最良の実施態様の説明である。本説明は、限定することを決して意図するものではなく、むしろ、本明細書で説明される一般的原理の例示として解釈されるべきである。
【００９９】
＜付属書類Ａ＞
Ｋ個の送信機によりサービスされるＫ個の受信機を有する無線ネットワークについて本明細書において用いられる、タイムスロットｔにおけるチャネル行列は、チャネル行列Ｈ（ｔ）に従って説明される。
（式）
0006397447.tif 000012
【０１００】
このコンテキストにおいて、受信された信号は、（ｉ）所望の信号にパス特性を掛けた数値と、（ｉｉ）干渉の総和（所望でない信号にその対応するパス特性を掛けた数値）と、（ｉｉｉ）ノイズとの総和である。この関係は、（式９）によって表すことができる。
（式９）
0006397447.tif 000013
【０１０１】
送信電力がＰｉであり、分散がσ２である加法的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）を有する無線環境を考察する。こここで、パス特性は独立して、等しく分布されており（ｉｎｄｅｐｅｎｄｎｔ  ａｎｄ  ｉｄｅｎｔｉｃａｌｌｙ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  （ｉｉｄ））、各符号／パケットが同期された送信機によってＴ回送信される。結果的に受信する信号は、（式１０）によって表される。
（式１０）
0006397447.tif 000014
【０１０２】
信号復元を実行するための最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）推定を用いて、結果的にもたらされる信号対干渉電力と雑音比（ＳＩＮＲ）は（式１１）に従って記載される。
（式１１）
0006397447.tif 000015
【図１】
0006397447.tif 000016
【図２】
0006397447.tif 000017
【図３】
0006397447.tif 000018
【図４】
0006397447.tif 000019
【図５】
0006397447.tif 000020
【図６】
0006397447.tif 000021
【図７】
0006397447.tif 000022
【図８】
0006397447.tif 000023
【図９】
0006397447.tif 000024
【図１０】
0006397447.tif 000025
【図１１】
0006397447.tif 000026
【図１２】
0006397447.tif 000027