(57)【要約】本開示は、マルチキャリア通信システムにおけるスループットを向上するためのナイキストより速い（ＦＴＮ）変調方式のための方法および装置に関連し、そこではフィルタバンクマルチキャリアシステム（ＦＢＭＣ）に固有の待ち時間問題は、サブフレームまたはパケットの一部においてのみ非直交波形（すなわちナイキストより速い変調）を、および他の部分では直交波形を使用することによって低減または除去される。ＦＴＮパルスの数および間隔は、最後のパルスの最後のサンプルが、サブフレーム／パケットに割り当てられたタイムスロット内で受信されるように選択されることができ、それによって、追加された待ち時間を除去する。ＦＴＮ変調方式は、時間的におよび周波数においての両方に用いられうる（例えば、チャネルの周波数間隔は、ナイキスト周波数間隔条件よりも厳しい）。ＦＴＮシグナリングはまた、異なるノード間の干渉を制御／調整する方法として用いられ得る。例えばノードがＦＴＮを用いた場合は、時間領域において所与の期間内により多くのパルスが詰め込まれ得、および／または、周波数領域において所与の帯域幅内により多くのチャネルが詰め込まれうる。ゆえに、帯域のいくつかの部分は、他によって使用されるために、追加のチャネルのために同じノードによって使用されるために、または低減された電力で用いられるために、空けられ得る。干渉制御／調整は、時間および周波数に拡張され得る。このようなＦＴＮ方式が、種々のタイプのマルチキャリアシステムと共に用いられ得る。
2016531522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号のフィルタバンクマルチキャリア変調の方法であって、
シンボルの複数のストリームを受信するステップであって、各ストリームは異なるキャリア周波数上の送信のためである、ステップと、
シンボルの各ストリームをそれぞれのキャリア周波数上に変調して、各変調されたストリームにおいて、前記シンボルのいくつかがナイキストレートよりも速いレートで時間的に間を空けられ、および、前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレート以下で時間的に間を空けられる、ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
各変調されたストリームは、少なくとも１つのデータパケットを含み、各データパケットは、複数のシンボルを含み、かつ、送信のための継続期間を割り当てられ、各パケット内の前記シンボルは、各パケット内で前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレートよりも速いレートで時間的に間を空けられおよび前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレート以下で時間的に間を空けられて、各パケットを送信するために要求される全体の時間が前記割り当てられた継続期間よりも長くないように変調されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パケットは、通信システム内のサブフレームを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
各ストリームをアップサンプリングするステップと、
各ストリームをフィルタリングするステップと、
前記ストリームを加算するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記変調されたデータストリームの受信機へ、前記変調されたデータストリーム内の前記シンボルの前記間を空けることの表示を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
ネットワークから、シンボル間で使用されることになる時間および／または周波数間隔の表示を受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
各送信される変調されたデータストリームは、
【数１】
2016531522.tif 000009
であり、
y(t)は、前記送信される変調されたデータストリームであり、
tは、時間であり、
g(t)は、フィルタ関数であり、 
T0は、ナイキストレートでのシンボル区間であり、
【数２】
2016531522.tif 000010
は、ｋ番目のサブキャリアおよびｎ番目のシンボル上で送信されることになる入力データシーケンスであり、
Ｍは、サブキャリアの総数であり、
【数３】
2016531522.tif 000011
は、ナイキスト間隔でのキャリア間の間隔であり、
【数４】
2016531522.tif 000012
は、ナイキストレートの比として表される前記ナイキストレートに関するｋ番目のサブキャリア上のｎ番目のシンボルと（ｎ−１）番目のシンボルとの間の時間的な圧縮であり、
【数５】
2016531522.tif 000013
は、ナイキスト周波数分離レートの比として表される前記ナイキスト周波数分離に関するｎ番目のシンボルのｋ番目のキャリアと（ｋ−１）番目のキャリアとの間の周波数圧縮であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記キャリア周波数の隣接ペア間の周波数間隔は、前記キャリア周波数のいくつかの隣接ペアがナイキスト周波数間隔条件を満たさないように離れて間を空けられ、および、前記キャリア周波数の他の隣接ペアが前記ナイキスト周波数間隔条件を満たすまたは超えるように離れて間を空けられることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項９】
受信された信号のフィルタバンクマルチキャリア処理の方法であって、
異なるキャリア周波数上の、シンボルの複数のストリームを含む無線信号を受信するステップであって、前記複数のストリームの各々は、ナイキストレートよりも速いレートで時間的におよび／または周波数の間を空けられるいくつかのシンボル、および、前記ナイキストレート以下のレートで時間的におよび／または周波数の間を空けられるいくつかのシンボルを含む、ステップと、
前記複数のデータストリームの周波数間隔に従って、前記複数のデータストリームの中へ前記無線信号を周波数逆多重化するステップと、
各データストリームをフィルタリングするステップと、
各データストリーム内の前記シンボルの時間的な間隔に従って、各データストリーム内の前記シンボルを検出するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
送信機から受信機への送信のためにデータを変調する方法であって、
シンボルレートおよび帯域幅を有する入力信号を複数のストリームの中へ分割するステップであって、各ストリームは、前記入力信号よりも低いシンボルレートおよび狭い帯域幅のうちの１つまたは両方を有する、ステップと、
各ストリームをフィルタリングするステップと、
前記ストリームを加算するステップと、
シンボルの各ストリームをそれぞれのキャリア周波数上に変調して、各変調されたストリームにおいて、前記シンボルのいくつかがナイキストレートよりも大きいレートで時間的におよび／または周波数の間を空けられ、および、前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレート以下で時間的におよび／または周波数の間を空けられる、ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
フィルタバンクマルチキャリア変調装置であって、
シンボルの複数のストリームを受信し、各ストリームは異なるキャリア周波数上の送信のためであり、
シンボルの各ストリームをそれぞれのキャリア周波数上に変調して、各変調されたストリームにおいて、前記シンボルのいくつかがナイキストレートよりも速いレートで時間的に間を空けられ、および、前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレート以下で時間的に間を空けられる、
ように構成されたプロセッサを備えたことを特徴とするフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【請求項１２】
各変調されたストリームは、少なくとも１つのデータパケットを含み、各データパケットは、複数のシンボルを含み、かつ、送信のための継続期間を割り当てられ、前記プロセッサは、各パケット内で前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレートよりも速いレートで時間的に間を空けられおよび前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレート以下で時間的に間を空けられて、各パケットを送信するために要求される全体の時間が前記割り当てられた継続期間よりも長くないように、各パケット内の前記シンボルを変調するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１２に記載のフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【請求項１３】
前記パケットは、通信システム内のサブフレームを含むことを特徴とする請求項１２に記載のフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【請求項１４】
前記プロセッサは、各ストリームをアップサンプリングし、各ストリームをフィルタリングし、および、前記ストリームを結合するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１１に記載のフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【請求項１５】
各送信される変調されたデータストリームは、
【数６】
2016531522.tif 000014
であり、
y(t)は、前記送信される変調されたデータストリームであり、
tは、時間であり、
g(t)は、フィルタ関数であり、 
T0は、ナイキストレートでのシンボル区間であり、
【数７】
2016531522.tif 000015
は、ｋ番目のサブキャリアおよびｎ番目のシンボル上で送信されることになる入力データシーケンスであり、
Ｍは、サブキャリアの総数であり、
【数８】
2016531522.tif 000016
は、ナイキスト間隔でのキャリア間の間隔であり、
【数９】
2016531522.tif 000017
は、ナイキストレートの比として表される前記ナイキストレートに関するｋ番目のサブキャリア上のｎ番目のシンボルと（ｎ−１）番目のシンボルとの間の時間的な圧縮であり、
【数１０】
2016531522.tif 000018
は、ナイキスト周波数分離レートの比として表される前記ナイキスト周波数分離に関するｎ番目のシンボルのｋ番目のキャリアと（ｋ−１）番目のキャリアとの間の周波数圧縮であることを特徴とする請求項１１に記載のフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【請求項１６】
前記プロセッサは、前記キャリア周波数の隣接ペア間の周波数間隔を確立して、前記キャリア周波数のいくつかの隣接ペアがナイキスト周波数間隔条件を満たさないように離れて間を空けられ、および、前記キャリア周波数の他の隣接ペアが前記ナイキスト周波数間隔条件を満たすように離れて間を空けられるようにさらに構成されることを特徴とする請求項１２に記載のフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、本明細書にその内容がすべて組み込まれている、２０１３年８月２９日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｆａｓｔｅｒ  ｔｈａｎ  Ｎｙｑｕｉｓｔ  Ｒａｔｅ  Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」という名称の米国仮出願第６１／８７１，５５９号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本出願は、ナイキストレートより速い（ＦＴＮ（Faster-than-Nyquist rate））変調方式のための技法に関する。より詳細には、本出願は、フィルタバンクマルチキャリア変調方式における待ち時間（latency）を低減し、ＦＴＮ変調方式における干渉を低減するための技法に関する。
【背景技術】
【０００３】
マルチキャリア変調（ＭＣＭ）は、高速広帯域信号を、サブチャネルと呼ばれるより狭い帯域幅を各信号が占有する、より低速の信号に分割することに基づく。直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は、最もポピュラーなＭＣＭ技法の１つとして示されており、現在３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）およびＩＥＥＥ８０２．１１などの多くの無線通信システムにおいて用いられている。
【０００４】
ＯＦＤＭの代替として、フィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ）変調方式、特にＯＦＤＭ−オフセットＱＡＭ（ＯＦＤＭ−ＯＱＡＭ）が最近では注目を集めている。ＦＢＭＣシステムは、トランスマルチプレクサ構成におけるフィルタバンクである。トランスマルチプレクサ（合成−分析構成）は、送信器として合成フィルタバンク（ＳＦＢ）、および受信器として分析フィルタバンク（ＡＦＢ）を有する。合成フィルタバンクでは並列信号が、アップサンプリングされた後にフィルタリングされ、加算されて複合信号となる。フィルタは、サイドローブが大幅に低減されるように適切に設計される。一般にＦＢＭＣは、図１に１つの可能な簡略化された形で示されるように、一般のＮチャネル、離散時間モデルにおけるＬ間引きフィルタバンク構造として表され得る。送信器１１では、ｋ番目のサブチャネル上で送信されることになるデータシンボル１２は、アップサンプラ１３においてアップサンプリングされ、フィルタ１４によってフィルタリングされる。すべてのフィルタ１４からの出力は加算器１５において加算され、信号は遅延回路１６において遅延されて送信信号となる。受信器１９では受信信号は、Ｍ個のサブチャネルに逆多重化され、分析フィルタ１７においてフィルタリングされ、ダウンサンプラ２３によってダウンサンプリングされてデータシンボルの推定２５を発生する。
【０００５】
ＯＦＤＭ−ＯＱＡＭ（直交周波数分割多重−オフセット直交振幅変調）はＦＢＭＣ技法であり、そこでは各サブキャリア上のデータは、サイドローブが大幅に低減されるように適切に設計されたパルスによって整形される。ＯＦＤＭ−ＯＱＡＭでは、ＱＡＭシンボルの実際の同相および直交成分はシンボル区間の半分だけ互いに対して時間オフセットされ、同じサブキャリア内で送信される。隣接したサブキャリアは、スペクトル効率を最大化するように重なり合い、キャリア間干渉（ＩＣＩ）を生じる。さらにいくつかの連続したＯＦＤＭ−ＯＱＡＭシンボルは、長いパルスにより互いに干渉し、シンボル間干渉（ＩＳＩ）を生じる。歪みのないチャネルでは、直交性は適切なトランシーバアーキテクチャによって達成されることができ、これはポリフェーズフィルタによって効率的に実装され得る。
【０００６】
ナイキストより速い（ＦＴＮ）シグナリングとは、理想的なチャネル条件のもとではキャリア間および／またはシンボル間干渉がゼロとなるナイキストレートより速いレートにおいてパルスが現れるように、波形の時間および／または周波数間隔が選ばれるシグナリングを指す。言い換えればナイキストレートより、多くのパルスが時間／周波数グリッド内に詰め込まれ、結果として非直交波形および自己干渉を生じる。自己干渉は、受信器においてキャンセルされ得る。ＦＴＮでは同じ時間／周波数リソースにおいて、より多くのパルスが送信されるので、スループットが向上され得る。
【発明の概要】
【０００７】
本開示は、マルチキャリア通信システムにおけるスループットを向上するためのナイキストより速い変調方式のための方法および装置に関連し、そこではフィルタバンクマルチキャリアシステムに固有の待ち時間問題は、サブフレームの一部においてのみ非直交波形（すなわちナイキストより速い変調）を、および他の部分では直交波形を使用することによって低減または除去される。ＦＴＮパルスの数および間隔は、最後のパルスの最後のサンプルが、対応するサブフレーム／パケットに割り当てられたタイムスロット内で受信されるように選択されることができ、それによって、追加された待ち時間を除去する。
【０００８】
ＦＴＮシグナリングはまた、互いにそれらの送信が干渉する可能性がある、異なるノード間の干渉を制御／調整する方法として用いられ得る。例えばノードがＦＴＮを用いた場合は、時間領域において所与の期間内により多くのパルスが詰め込まれ得る。この場合は、時間領域ではより多くのリソースが利用可能であるので、周波数領域において必要なリソースは、より少なくなり得る。したがって帯域のいくつかの部分、例えばサブチャネルは未使用のまま残され得る（または低減された送信電力で用いられ得る）。これらのサブチャネルは、他のノードによって使用され得る。干渉制御／調整は、時間および／または周波数に拡張され得る。本明細書において開示されるＦＴＮ方式は、種々のタイプのマルチキャリアシステムと共に用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
添付の図面と共に例として示される以下の説明から、より詳細な理解が得られ得る。
【図１】ＦＢＭＣ送信器および受信器の対のブロック図である。
【図２】直交変調方式と比較したＦＴＮを示すタイミング図である。
【図３】異なる送信器の間の干渉キャンセル／調整のための、空いたスペクトルの使用を示す時間および周波数図である。
【図４Ａ】実施形態によるＦＴＮ変調方式のためのいくつかのオプションを示すタイミング図の対を示す図である。
【図４Ｂ】実施形態によるＦＴＮ変調方式のためのいくつかのオプションを示すタイミング図の対を示す図である。
【図５Ａ】１または複数の開示される実施形態が実装され得る例示の通信システムのシステム図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示される通信システム内で使用され得る例示の無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。
【図５Ｃ】図５Ａに示される通信システム内で使用され得る例示の無線アクセスネットワークおよび例示のコアネットワークのシステム図である。
【図５Ｄ】図５Ａに示される通信システム内で使用され得る例示の無線アクセスネットワークおよび例示のコアネットワークのシステム図である。
【図５Ｅ】図５Ａに示される通信システム内で使用され得る例示の無線アクセスネットワークおよび例示のコアネットワークのシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．概観
ＦＢＭＣの１つの潜在的な欠点は、長いフィルタによって導入される大きな待ち時間である。具体的には受信器は通常は、シンボルを回復するように信号を処理する前に、送信された最後のフィルタリングされたパルスのすべてのサンプルを受信するために待たなければならない。結果としてサブフレームの長さが固定されている場合は（例えばＬＴＥでのように）、受信器はシンボルを回復するように信号を処理する前に、サブフレーム全体を受信するために、フィルタの長さに比例した追加の期間、待たなければならない。
【００１１】
１つの可能な解決策は、フィルタ長さを低減することを含む。しかしこの解決策は、結果としてより大きなスペクトル漏洩を生じる。別の可能な解決策は、最後のいくつかのパルスを送信しないことである。しかしこの解決策は、結果として大幅なスループット損失を生じる。
【００１２】
いくつかの実施形態の態様によれば、待ち時間問題は、サブフレームの一部においてのみ非直交波形を、および他の部分では直交波形を使用することによって除去される。より具体的には、非直交波形を用いた待ち時間の低減または除去は、サブフレーム／パケット内でのナイキストレート以下で送信されるパルスと、ナイキストレートより速く送信されるパルスとの組み合わせの使用を通して達成される。ＦＴＮパルスの数および間隔は、最後のパルスの最後のサンプルが、サブフレーム／パケットに割り当てられたタイムスロット内で受信されるように選択される。データの符号化およびインターリーブは、ビット誤り率（ＢＥＲ）における損失が最小化されるように、サブフレーム／パケット全体にわたって行われる。同様な圧縮は、サブキャリアチャネルの周波数間隔にも組み入れられ得る。すなわち隣接したサブキャリアのいくつかの対の間の周波数間隔は、非ＦＴＮ間隔とする（すなわち隣接したサブキャリア間の干渉を避けるのに必要な間隔以上の周波数間隔に相隔てられる）ことができ、その他はできない（すなわち他の隣接したサブキャリアは、キャリア間干渉（ＩＣＩ）が存在するように一緒に、より密接した間隔が置かれる）。パルスの周波数間隔（時間間隔ではなく）の関連において、ＦＴＮは隣接したサブキャリア周波数が、２つのチャネルの周波数直交性を確保するのに必要なものより小さい周波数区間で相隔てられることを意味する。しかしながら本明細書ではＦＴＮという用語は時には、周波数間隔および時間間隔の両方に関連して用いられる。
【００１３】
干渉調整は、事実上すべての無線通信においてもう１つの基本的な問題である。別々の送信器の間の干渉を管理および制御するために多くの技法が提案されている。
【００１４】
他の態様によればＦＴＮシグナリングはまた、異なるノード間の干渉を制御／調整する方法として用いられ得る。具体的には例として、ノードがＦＴＮを用いた場合は、時間領域において所与の期間内により多くのパルスが詰め込まれることができ、および／または所与の帯域幅により多くの周波数チャネルが詰め込まれ得る。結果として時間／周波数リソースのいくつかは必要でなくなる場合があり、それらのリソースは未使用のまま保たれ得る（または低減された送信電力で使用され得る）。それにより他のユーザはこれらのリソースを利用することができ、結果として干渉は生じずまたは低減される。
【００１５】
より具体的には、非直交波形による干渉調整は、少なくとも時間の一部および／または周波数帯域の一部において、ナイキストレートより速く（ＦＴＮ）送信する送信器を備えることができる。ＦＴＮ変調方式に特有である、所与の信号を送信するために用いられる送信リソースの低減は、送信器がいくつかの時間／周波数リソースを空けることを可能にする。新たに生成された空きリソースは、次いで他の、例えば干渉する、ノードによって用いられ得る。あるいはそれらは、同じノードによって追加の通信チャネルのために用いられ得る。どのリソースが解放されることになるかの決定は、中央コントローラによって、または分散型のやり方で制御され得る。例えば分散型技法の１つの例では、１つのノードは直交変調方式からＦＴＮ方式に切り換わることができ、それによっていくつかの時間および／または周波数リソースを解放する。第２のノードはいくつかのよく知られている検知機構のいずれか、例えばエネルギー検出を用いて、解放されたリソースを検出することができる。特定のリソースにおけるエネルギーレベルが閾値未満である場合は、このリソースは第２のノードによって使用され得る。
【００１６】
２．干渉制御／調整のためのＦＴＮ  ＭＣＭ
一般のマルチキャリア変調方式に対して、ｋ番目のサブキャリア上で送信されることになる入力データシーケンス、およびｎ番目のシンボルは、ｘk［ｎ］として表される。このとき入力送信信号は、以下のように書き表されることができ、
【００１７】
【数１】
2016531522.tif 000003
【００１８】
ただし、ｇ（ｔ）はプロトタイプフィルタ、Ｔ0はシンボル区間、Ｍはサブキャリアの総数、および
【００１９】
【数２】
2016531522.tif 000004
【００２０】
はサブキャリアの間の間隔である。ＯＦＤＭ−ＯＱＡＭに対して、入力データシンボルは実数および虚数部に分離され、シンボル区間の半分だけ分離されたパルスによって送信される。ＯＦＤＭ−ＯＱＡＭ送信信号は、以下の式（２）に示されるように書き表されることができ（例えば、Ｐ．  Ｓｉｏｈａｎ，  Ｃ．  Ｓｉｃｌｅｔ  ａｎｄ  Ｎ．  Ｌａｃａｉｌｌｅ  ”Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ＯＦＤＭ／ＯＱＡＭ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｆｉｌｔｅｒ  ｂａｎｋ  ｔｈｅｏｒｙ”，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓ．，  ｖｏｌ．５０，  ｐｐ．１１７０−１１８３，  ２００２参照）、
【００２１】
【数３】
2016531522.tif 000005
【００２２】
ただし、
【００２３】
【数４】
2016531522.tif 000006
【００２４】
である。
【００２５】
直交ＭＣＭに対して、サンプリング周波数およびシンボルタイミングは、Ｔ0ＦS＝１の関係を満たす。シグナリングシステムは、ＩＳＩのない送信のために許されるナイキスト条件を超えるレートでパルスが現れる場合は、ナイキストより速いと言われる。例えば、Ｊ．Ｅ．  Ｍａｚｏ，  ”Ｆａｓｔｅｒ−ｔｈａｎ−Ｎｙｑｕｉｓｔ  ｓｉｇｎａｌｉｎｇ，”  Ｂｅｌｌ  Ｓｙｓｔ．  Ｔｅｃｈ．  Ｊ．，  Ｏｃｔ．  １９７５、およびＤａｓａｌｕｋｕｎｔｅ，  Ｄ；Ｒｕｓｅｋ，  Ｆ；Ｏｗａｌｌ，  Ｖ．，  ”Ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ  Ｆａｓｔｅｒ−Ｔｈａｎ−Ｎｙｑｕｉｓｔ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ：  Ｈａｒｄｗａｒｅ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ，”  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉ：  Ｒｅｇｕｌａｒ  Ｐａｐｅｒｓ，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ，  ｖｏｌ．５８，  ｎｏ．４，  ｐｐ．８２７，８３８，  Ａｐｒｉｌ  ２０１１を参照されたい。ＦＴＮシグナリングは、従来の直交変調方式の帯域幅効率を改善する方法である。パルスは、ナイキストレートより速いレートで、および互いに重なり合うチャネルにおいて送信されるので、時間および周波数の両方において誘起される干渉が存在し、これらは一般にそれぞれシンボル間干渉（ＩＳＩ）およびキャリア間干渉（ＩＣＩ）と呼ばれる。
【００２６】
ΔＴおよびΔＦが、（ΔＴＴ0）（ΔＦＦS）＜１となるように圧縮を定義する場合は、式（１）はＦＴＮ  ＭＣＭ方式の送信信号を表すときは、式（３）に示されるように表され得る。
【００２７】
【数５】
2016531522.tif 000007
【００２８】
図２は、ＦＴＮの概念を示す。この図は、単一のサブチャネルを示し、それにより時間は横軸で表され、電力は縦軸で表され、周波数は図には明示的に表されていないことに留意されたい。図の上の部分は、例えばＯＦＤＭにおけるような、４つの時間的に直交するパルス２０１、２０２、２０３、２０４を示す。図解を簡単にするために、パルスは完全な矩形パルスとして、および同一として表される。しかし実際のパルスは完全に矩形にはならず、パルスが実際のデータを運ぶときはそれらは同一でない可能性が高いことが十分理解されるであろう。
【００２９】
ΔＴ＜１でありΔＦは変わらないＦＴＮ変調方式における同じ４つのパルスが、図の下の部分に示される。図においてパルスを互いに視覚的に区別するのを助けるだけのために、第１および第３のパルス２０１、２０３は実線で示され、第２および第４のパルス２０２、２０４は破線で示される。この場合、パルスはより高いレートで送信され、結果としてスループットの向上を生じる（発生される自己干渉が受信器において（部分的に）キャンセルされ得ると仮定して）ことが分かる。
【００３０】
伝送方式全体のスループットが不変に保たれた場合は、サブチャネルのいくつかを解放することができ、すなわちΔＦ＞１となり、それによって、空いたサブキャリアは、このノードと干渉する可能性がある、別のノードによる使用のために利用可能となる。
【００３１】
あるいは、ΔＦ＝１に保つが、利用可能な合計より少ない帯域幅を使用し、残りの帯域幅を未使用に保つことができ、それによって、スペクトルの空いた部分は、別のノード、このノードと干渉する可能性のあるものによる使用のために利用可能となる。
【００３２】
ここで一般に、利用可能な時間リソース内により多くのデータが押し込められるので、送信器は帯域幅全体より少なく利用することができる。十分に利用されていない周波数は、異なる送信器の間の干渉キャンセル／調整のために使用され得る。図３はアイデアを示す。図３では、時間は横軸上に表され、周波数（または異なるキャリア／サブキャリア／チャネル）は縦軸上に表される。図３は、ネットワークの２つの異なるノードに対する同じ時間および周波数リソース、すなわち周波数サブキャリアｆ1およびｆ2、ならびにタイムスロットｔ1〜ｔ5を示す。黒い矩形３００は特定の送信器によって使用されている時間および周波数リソースを表し、明るい矩形３１０はその特定の送信器によって使用されていない時間および周波数リソースを表す。１つの送信器によって使用されない周波数リソースは、別の送信器によって使用され得る。一般に別々の送信器は、できるだけばらばらの周波数リソースの組を利用するように試みることができる。
【００３３】
送信器の間の調整を可能にするいくつかの方法が可能である。１つの場合には、システムがセルラシステムにおける基地局などの中央コントローラを有する場合は、そのコントローラは利用可能なリソースを個々の送信器にシグナリングすることができる。あるいは送信器は、それら自体が基地局である場合は、いくつかの制御情報を交換することができる。別の場合でシステムが分散されている場合は、送信器はエネルギー検出などの検知技法を用いて、それらが使用できる空きリソースを見つけることができる。トラフィック要件は突然に変化しないので、これらのリソースの利用可能性がパケットごとに変わることは想定されない。
【００３４】
上記の例は、システムスループットを最適化するためにΔＴおよびΔＦを選択するように一般化され得る。例えば１つの場合、サブキャリアは、周波数領域において詰め込まれることができ、時間におけるリソースは十分には利用されないようにすることができる。
【００３５】
３．待ち時間低減のためのＦＴＭ  ＭＣＭ
上記のようにＦＢＭＣの欠点は、長いフィルタの使用によって導入される追加の待ち時間である。受信器は、送信された最後のフィルタリングされたパルスのすべてのサンプルを受信するために待たなければならない。これによって、例えばＬＴＥでのようにサブフレームの長さが固定されている場合は、受信器は、サブフレーム全体を受信するために追加の期間、待たなければならない。例えばＦＦＴサイズが１０２４である（すなわちＯＦＤＭシンボルは１０２４サンプルからなる（サイクリックプレフィックスを考慮せず））ＬＴＥシステムを仮定する。ＯＦＤＭ−ＯＱＡＭフィルタ長さが４０９６（１０２４×４）である場合はＯＦＤＭと比べて、受信器は４０９６−１０２４＝３０７２個の追加のサンプルを受信するために待たなければならないことになり、これは３個のＯＦＤＭシンボルの持続時間に相当する。これが追加の待ち時間となる。
【００３６】
待ち時間は、いくつかの方法によって低減され得る。最も直接的な方法は、短いフィルタを用いることである。しかし短いフィルタは、長いフィルタより小さい帯域外放射低減をもたらすことになる。別の方法は、最後の送信されたシンボルの最終のサンプルがサブフレームのタイムスロット内で受信されるように、より少ないシンボルを送信することである。しかしこの方法は、ＦＴＮに使用によって得られるスループット増加の多くを結果として失うことになる。
【００３７】
実施形態によれば待ち時間は、非直交波形（すなわちＦＴＮ）をサブフレーム／パケットの一部分においてのみ使用することによって除去または低減される。このアイデアは、ナイキストレートで（または未満で）送信されるパルスと、ナイキストレートより速く送信されるパルスとの組み合わせに基づく。サブフレーム／パケットのための変調方式は、最後のパルスの最後のサンプルが、サブフレームのために通信システムによってもたらされるタイムスロット内で受信されるように、ナイキストレートより高いレートで送信されるパルスと、ナイキストレートで（または未満で）送信されるパルスとの組み合わせとして構成され得る。このことが本質的に意味することは、ＦＴＮ  ＭＣＭは以下のように一般化され得るということである。
【００３８】
【数６】
2016531522.tif 000008
【００３９】
これは、ΔＴおよびΔＦは潜在的にシンボルおよびサブチャネルインデックスｎおよびｋの関数になることを意味する。これは、ΔＴおよびΔＦが一定であった式（３）と対比されるべきである。この方式は、一定の時間／周波数リソースのみに、より多くのパルスを詰め込む融通性をもたらす。
【００４０】
ΔＴk,nおよびΔＦk,nの値は、復号が可能となるように送信器および受信器の両方によって先験的に知られているべきである。これは、送信器および受信器を所定の値によって予めプログラムすること、ペイロードデータをペイロードチャネルにおいて送信する前に送信器がこのようなデータを制御チャネルにおいて受信器に送信すること、および送信器と受信器の間でＦＴＮ通信を開始する前に基地局または他のネットワークノードがこの値を制御チャネル上で送信器および受信器に送信することを含めて、いくつもの方法で達成され得る。
【００４１】
ΔＴk,nおよびΔＦk,nの値は、任意の物理的または機能的構成要素にて送信器および受信器において、および／または当技術分野で知られている、または任意のフィルタバンクマルチキャリア変調方式においてＴ0およびＦSを設定するためにこれまで発見されている任意のやり方で確立され得る。単に例としてサブキャリアにおけるパルス間の時間間隔は、アップサンプラにおいて（例えば図１を参照）、またはアナログ−デジタル／デジタル−アナログ変換プロセスにおいて設定され得る。サブキャリア間の周波数間隔は、フィルタ自体において（図１を参照）、またはデバイス内の他の構成要素において確立され得る。
【００４２】
図４Ａおよび４Ｂは、提案される方式の例示を助けるものである。図４Ａは、ナイキストレートで所与のサブキャリアチャネル内に送信された、４つの連続したパルス４０１、４０２、４０３、４０４を示す。図面を不明瞭にしないように、この図は４つすべてのパルスを同一として示す（例えば、すべてのパルスが同じ振幅でゼロの位相シフトであるという意味で、データがその上にない、またはそれぞれが同一のデータを含んだパルスのみを示している）。各パルスの長さは４０９６サンプルであり、ΔＴはすべてのパルスに対して１０２４サンプルに設定される。図４Ｂでは、第１および第２のパルス４１１および４１２の間のΔＴは１０２４サンプルであるが、第２および第３のパルス４１２および４１３の間、ならびに第３および第４のパルス４１３および４１４の間のΔＴはそれぞれ１０２４サンプルではなく５１２サンプルである。したがってこれらのパルスはＦＴＮであると見なされ、なぜならそれらは、受信器においてサンプリングされる値が２つのパルスの組み合わせで決定付けられる（すなわち互いに干渉する）形で、互いに重なり合うからである。この例では、図４Ｂの第４のパルス４１４の最後のサンプルは、図４Ａの第４のパルスの最後のサンプルより、１０２４サンプル早く送信される。これは、第２のパルスが送信された後に、ΔＴを５１２サンプルに半減させていることによる。
【００４３】
サブフレーム内の最後のパルスが、サブフレームのために通信システムによってもたらされるタイムスロット内で受信されるように、すべてのパルスの間のΔＴをまとめて設定することにより、ＦＴＮ変調方式によって待ち時間は導入されない。
【００４４】
ΔＴにおける変化は、例えばΔＴはサブフレームの間で増加する（徐々にまたは他の形で）、ΔＴはサブフレームの間で減少する（徐々にまたは他の形で）、ΔＴはサブフレームの間で初めに増加し次いで減少するなど、ほとんど任意の形をとることができ、サブフレーム内の最後のパルスが、サブフレームのために通信システムによってもたらされるタイムスロット内で受信される限り、ＦＴＮ変調方式によって待ち時間は導入されない。
【００４５】
ＦＴＮ方式において導入される非直交性は、受信器で対処されるべき追加の干渉をもたらすことになる。しかし干渉は既知であるので（チャネルの知識を仮定して）、例えばＢＥＲ（ビット誤り率）として測定される損失は顕著ではない。例えば、Ｂ．  Ｆａｒｈａｎｇ−Ｂｏｒｏｕｊｅｎｙ，  ”ＯＦＤＭ  Ｖｅｒｓｕｓ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｂａｎｋ  Ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ，”  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，  ＩＥＥＥ，  ｖｏｌ．２８，  ｎｏ．３，  ｐｐ．９２−１１２，  Ｍａｙ  ２０１１を参照されたい。さらに送信されるデータは、サブフレーム全体にわたって、すなわちナイキストレート未満またはそれより速く送信されるすべてのパルスにわたって、符号化されインターリーブされる。したがって干渉による損失は、限定されるようになる。
【００４６】
ＦＴＮ送信器に対する受信器は、干渉キャンセルに基づくことができる。ナイキストレートおよびＦＴＮパルスの両方が送信される場合は、受信器の性能は、初めにナイキストパルス上で送信されたシンボルを検出し、それらのパルスを再生し、次いで再生されたパルスをパケットから減じることによって改善され得る。これで、ＦＴＮパルスのみを残すようになり、次いでこれはＦＴＮパルスのためだけの別の検出動作において検出され得る。
【００４７】
４．実装のためのネットワーク
図５Ａは、１または複数の開示される実施形態が実装され得る、例示の通信システム１００の図である。通信システム１００は、複数の無線ユーザに、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送その他などのコンテンツをもたらす多元接続方式とすることができる。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有を通して、このようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。例えば通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）、および同種のものなどの、１または複数のチャネルアクセス方法を使用することができる。
【００４８】
図５Ａに示されるように通信システム１００は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４、コアネットワーク１０６、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、および他のネットワーク１１２を含むことができるが、開示される実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図することが理解されるであろう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれは、無線環境において動作および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。例としてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成されることができ、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定またはモバイル加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ノートブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家庭用電化製品、および同種のものを含むことができる。
【００４９】
通信システム１００はまた、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂを含むことができる。基地局１１４ａ、１１４ｂのそれぞれは、コアネットワーク１０６、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２などの、１または複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの少なくとも１つと無線でインターフェース接続するように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。例として基地局１１４ａ、１１４ｂは、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータ、および同種のものとすることができる。基地局１１４ａ、１１４ｂはそれぞれ単一の要素として示されるが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含み得ることが理解されるであろう。
【００５０】
基地局１１４ａはＲＡＮ１０４の一部とすることができ、これはまた他の基地局、および／または基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードその他などのネットワーク要素（図示せず）を含むことができる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれ得る特定の地理的領域内で無線信号を送信および／または受信するように構成され得る。セルはさらにセルセクタに分割され得る。例えば基地局１１４ａに関連付けられたセルは、３つのセクタに分割され得る。したがって一実施形態では基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、すなわちセルの各セクタに対して１つを含むことができる。他の実施形態では基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を使用することができ、したがってセルの各セクタに対して複数のトランシーバを利用することができる。
【００５１】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の適切な無線通信リンク（例えば無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）とすることができるエアインターフェース１１６を通して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１または複数と通信することができる。エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を用いて確立され得る。
【００５２】
より具体的には、上記のように通信システム１００は、多元接続方式とすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ、および同種のものなどの１または複数のチャネルアクセス方式を使用することができる。例えばＲＡＮ１０４内の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができ、これらは広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））を用いてエアインターフェース１１６を確立することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、および／またはＥｖｏｌｖｅｄ  ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。
【００５３】
他の実施形態では基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができ、これはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）を用いて、エアインターフェース１１６を確立することができる。
【００５４】
他の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわちマイクロ波アクセス用世界規模相互運用性（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００  １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００  ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））、ＧＳＭ進化型高速データレート（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ  ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）、および同種のものなどの無線技術を実装することができる。
【００５５】
図５Ａの基地局１１４ｂは、例えば無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントとすることができ、事業所、ホーム、乗り物、キャンパス、および同種のものなどの、局所的領域における無線接続性を容易にするための任意の適切なＲＡＴを利用することができる。一実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立するために、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装することができる。他の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立するために、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装することができる。さらに他の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ピコセルまたはフェムトセルを確立するために、セルラベースのＲＡＴ（例えばＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用することができる。図５Ａに示されるように基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接接続を有することができる。したがって基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６を通じてインターネット１１０にアクセスする必要はない。
【００５６】
ＲＡＮ１０４はコアネットワーク１０６と通信することができ、これは音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１または複数にもたらすように構成された任意のタイプのネットワークとすることができる。例えばコアネットワーク１０６は、呼制御、料金請求サービス、モバイル位置ベースのサービス、プリペイドコール、インターネット接続性、ビデオ配信などをもたらすことができ、および／またはユーザ認証などの高レベルセキュリティ機能を行うことができる。図５Ａに示されないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを使用する他のＲＡＮと、直接または間接に通信できることが理解されるであろう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用し得るＲＡＮ１０４に接続されることに加えて、コアネットワーク１０６はまた、ＧＳＭ無線技術を使用する別のＲＡＮ（図示せず）と通信することができる。
【００５７】
コアネットワーク１０６はまた、ＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするように、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのためのゲートウェイとして働くことができる。ＰＳＴＮ１０８は、従来型電話サービス（plain old telephone service）（ＰＯＴＳ）をもたらす回線交換電話ネットワークを含むことができる。インターネット１１０は、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、およびＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコル群におけるインターネットプロトコル（ＩＰ）などの、共通通信プロトコルを用いる相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスの、地球規模のシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される有線もしくは無線通信ネットワークを含むことができる。例えばネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴ、または異なるＲＡＴを使用することができる１または複数のＲＡＮに接続された、別のコアネットワークを含むことができる。
【００５８】
通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのいくつかまたはすべては、マルチモード能力を含むことができ、すなわちＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンクを通して異なる無線ネットワークと通信するための複数のトランシーバを含むことができる。例えば図５Ａに示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を使用することができる基地局１１４ａ、およびＩＥＥＥ８０２無線技術を使用することができる基地局１１４ｂと通信するように構成され得る。
【００５９】
図５Ｂは、例示のＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図５Ｂに示されるようにＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送受信要素１２２、スピーカ／マイク１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、非リムーバブルメモリ１３０、リムーバブルメモリ１３２、電源１３４、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６、および他の周辺装置１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と一貫性を保ちながら、上記の要素の任意のサブコンビネーションを含み得ることが理解されるであろう。
【００６０】
プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連した１または複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、任意の他のタイプの集積回路（ＩＣ）、状態機械、および同種のものとすることができる。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電源制御、入出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境において動作することを可能にする任意の他の機能を行うことができる。プロセッサ１１８はトランシーバ１２０に結合されることができ、これは送受信要素１２２に結合され得る。図５Ｂはプロセッサ１１８およびトランシーバ１２０を別々の構成要素として示すが、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０は、電子回路パッケージまたはチップ内に一緒に統合され得ることが理解されるであろう。
【００６１】
送受信要素１２２は、エアインターフェース１１６を通して、基地局（例えば基地局１１４ａ）に信号を送信し、またはそれから信号を受信するように構成され得る。例えば一実施形態では送受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナとすることができる。他の実施形態では送受信要素１２２は、例えばＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成された、放射器／検出器とすることができる。さらに他の実施形態では送受信要素１２２は、ＲＦおよび光信号の両方を送信および受信するように構成され得る。送受信要素１２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成され得ることが理解されるであろう。
【００６２】
さらに図５Ｂでは送受信要素１２２は単一の要素として示されるが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送受信要素１２２を含むことができる。より具体的にはＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を使用することができる。したがって一実施形態ではＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を通して無線信号を送信および受信するための、２つ以上の送受信要素１２２（例えば複数のアンテナ）を含むことができる。
【００６３】
トランシーバ１２０は、送受信要素１２２によって送信されることになる信号を変調し、送受信要素１２２によって受信された信号を復調するように構成され得る。上記のようにＷＴＲＵ１０２は、マルチモード能力を有することができる。したがってトランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が例えばＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴを通じて通信することを可能にするために複数のトランシーバを含むことができる。
【００６４】
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイク１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば液晶表示（ＬＣＤ）ディスプレイユニット、または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合されることができ、それらからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ１１８はまた、スピーカ／マイク１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力することができる。さらにプロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２などの任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスし、それにデータを記憶することができる。非リムーバブルメモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶装置を含むことができる。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカード、および同種のものを含むことができる。他の実施形態ではプロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）上など、物理的にＷＴＲＵ１０２上にないメモリからの情報にアクセスし、それにデータを記憶することができる。
【００６５】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に対して電力を分配および／または制御するように構成され得る。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力供給するための任意の適切なデバイスとすることができる。例えば電源１３４は、１または複数の乾電池（例えばニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉイオン）など）、太陽電池、燃料電池、および同種のものを含むことができる。
【００６６】
プロセッサ１１８はまた、ＧＰＳチップセット１３６に結合されることができ、これはＷＴＲＵ１０２の現在の位置に関する位置情報（例えば経度および緯度）をもたらすように構成され得る。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えてまたはその代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を通して基地局（例えば基地局１１４ａ、１１４ｂ）から位置情報を受信することができ、および／または２つ以上の近くの基地局から受信される信号のタイミングに基づいてその位置を決定することができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と一貫性を保ちながら、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を取得できることが理解されるであろう。
【００６７】
プロセッサ１１８はさらに他の周辺装置１３８に結合されることができ、これはさらなる特徴、機能、および／または有線もしくは無線接続性をもたらす、１または複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば周辺装置１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、ブルートゥース（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、および同種のものを含むことができる。
【００６８】
図５Ｃは、実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上記のようにＲＡＮ１０４は、ＵＴＲＡ無線技術を使用して、エアインターフェース１１６を通してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４はまた、コアネットワーク１０６と通信することができる。図５Ｃに示されるようにＲＡＮ１０４は、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができ、これらはそれぞれ、エアインターフェース１１６を通してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１または複数のトランシーバを含むことができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃはそれぞれ、ＲＡＮ１０４内の特定のセル（図示せず）に関連され得る。ＲＡＮ１０４はまた、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂを含むことができる。ＲＡＮ１０４は、実施形態と一貫性を保ちながら、任意の数のノードＢおよびＲＮＣを含み得ることが理解されるであろう。
【００６９】
図５Ｃに示されるようにノードＢ１４０ａ、１４０ｂは、ＲＮＣ１４２ａと通信することができる。さらにノードＢ１４０ｃは、ＲＮＣ１４２ｂと通信することができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｉｕｂインターフェースを通じて、それぞれＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂと通信することができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、Ｉｕｒインターフェースを通じて互いに通信することができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂのそれぞれは、それが接続されるそれぞれのノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを制御するように構成され得る。さらにＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂのそれぞれは、外側ループ電源制御、負荷制御、アドミッション制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、データ暗号化、および同種のものなどの他の機能を、実行またはサポートするように構成され得る。
【００７０】
図５Ｃに示されるコアネットワーク１０６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）１４４、モバイル交換局（ＭＳＣ）１４６、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１４８、および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１５０を含むことができる。上記の要素のそれぞれはコアネットワーク１０６の一部として示されるが、これらの要素のいずれの１つも、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有および／または運用され得ることが理解されるであろう。
【００７１】
ＲＡＮ１０４内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＣＳインターフェースを通じてコアネットワーク１０６内のＭＳＣ１４６に接続され得る。ＭＳＣ１４６はＭＧＷ１４４に接続され得る。ＭＳＣ１４６およびＭＧＷ１４４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来型の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にするために、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにもたらすことができる。
【００７２】
ＲＡＮ１０４内のＲＮＣ１４２ａはまた、ＩｕＰＳインターフェースを通じてコアネットワーク１０６内のＳＧＳＮ１４８に接続され得る。ＳＧＳＮ１４８は、ＧＧＳＮ１５０に接続され得る。ＳＧＳＮ１４８およびＧＧＳＮ１５０は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にするために、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにもたらすことができる。
【００７３】
上記のようにコアネットワーク１０６はまた、ネットワーク１１２に接続することができ、これは他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される他の有線もしくは無線ネットワークを含むことができる。
【００７４】
図５Ｄは、他の実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上記のようにＲＡＮ１０４は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を使用して、エアインターフェース１１６を通してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４はまた、コアネットワーク１０６と通信することができる。
【００７５】
ＲＡＮ１０４はｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は実施形態と一貫性を保ちながら、任意の数のｅノードＢを含み得ることが理解されるであろう。ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃはそれぞれ、エアインターフェース１１６を通してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１または複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態ではｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。したがって例えばｅノードＢ１６０ａは、複数のアンテナを用いてＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、それから無線信号を受信することができる。
【００７６】
ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのそれぞれは、特定のセル（図示せず）に関連することができ、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、アップリンクおよび／またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを取り扱うように構成され得る。図５Ｄに示されるように、ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、Ｘ２インターフェースを通して互いに通信することができる。
【００７７】
図５Ｄに示されるコアネットワーク１０６は、モビリティ管理ゲートウェイ（ＭＭＥ）１６２、サービングゲートウェイ１６４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１６６を含むことができる。上記の要素のそれぞれはコアネットワーク１０６の一部として示されるが、これらの要素のいずれの１つも、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有および／または運用され得ることが理解されるであろう。
【００７８】
ＭＭＥ１６２は、Ｓ１インターフェースを通じてＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのそれぞれに接続されることができ、制御ノードとして働くことができる。例えばＭＭＥ１６２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ベアラ活動化／非活動化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの最初のアタッチ時に特定のサービングゲートウェイを選択することなどに対して責任をもち得る。ＭＭＥ１６２はまた、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を使用する他のＲＡＮ（図示せず）との間の切り換えのための、制御プレーン機能をもたらすことができる。
【００７９】
サービングゲートウェイ１６４は、Ｓ１インターフェースを通じてＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのそれぞれに接続され得る。サービングゲートウェイ１６４は一般に、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにおよびそれらから、ユーザデータパケットを経路指定および転送することができる。サービングゲートウェイ１６４はまた、ｅノードＢ間ハンドオーバ時にユーザプレーンをアンカリングすること、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのためのダウンリンクデータが利用可能であるときにページングをトリガすること、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理および記憶することなどの、他の機能を行うことができる。
【００８０】
サービングゲートウェイ１６４はまた、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にするために、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにもたらすことができる、ＰＤＮゲートウェイ１６６に接続され得る。
【００８１】
コアネットワーク１０６は他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えばコアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来型の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にするために、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにもたらすことができる。例えばコアネットワーク１０６は、コアネットワーク１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとして働くＩＰゲートウェイ（例えばＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むことができ、またはそれと通信することができる。さらにコアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにネットワーク１１２へのアクセスをもたらすことができ、これは他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される他の有線もしくは無線ネットワークを含むことができる。
【００８２】
図５Ｅは、他の実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。ＲＡＮ１０４は、ＩＥＥＥ８０２．１６無線技術を使用してエアインターフェース１１６を通してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信する、アクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）とすることができる。以下でさらに論じられるように、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、ＲＡＮ１０４、およびコアネットワーク１０６の異なる機能エンティティ間の通信リンクは、基準点として定義され得る。
【００８３】
図５Ｅに示されるようにＲＡＮ１０４は、基地局１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ、およびＡＳＮゲートウェイ１７２を含むことができるが、ＲＡＮ１０４は実施形態と一貫性を保ちながら、任意の数の基地局およびＡＳＮゲートウェイを含み得ることが理解されるであろう。基地局１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃはそれぞれＲＡＮ１０４内の特定のセル（図示せず）に関連することができ、それぞれエアインターフェース１１６を通してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１または複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では基地局１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。したがって例えば基地局１７０ａは、複数のアンテナを用いてＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、それから無線信号を受信することができる。基地局１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃはまた、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、サービス品質（ＱｏＳ）ポリシー実施、および同種のものなどのモビリティ管理機能をもたらすことができる。ＡＳＮゲートウェイ１７２は、トラフィック集約ポイントとして働くことができ、ページング、加入者プロファイルのキャッシング、コアネットワーク１０６への経路指定などに対して責任をもち得る。
【００８４】
ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＲＡＮ１０４との間のエアインターフェース１１６は、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様を実装するＲ１基準点として定義され得る。さらにＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのそれぞれは、コアネットワーク１０６との論理インターフェース（図示せず）を確立することができる。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとコアネットワーク１０６との間の論理インターフェースは、Ｒ２基準点として定義されることができ、これは認証、承認、ＩＰホスト構成管理、および／またはモビリティ管理のために用いられ得る。
【００８５】
基地局１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃのそれぞれの間の通信リンクは、ＷＴＲＵハンドオーバおよび基地局間のデータの転送を容易にするためのプロトコルを含むＲ８基準点として定義され得る。基地局１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃとＡＳＮゲートウェイ１７２との間の通信リンクは、Ｒ６基準点として定義され得る。Ｒ６基準点は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのそれぞれに関連するモビリティイベントに基づくモビリティ管理を容易にするためのプロトコルを含むことができる。
【００８６】
図５Ｅに示されるようにＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６に接続され得る。ＲＡＮ１０４とコアネットワーク１０６の間の通信リンクは、例えばデータ転送およびモビリティ管理能力を容易にするためのプロトコルを含むＲ３基準点として定義され得る。コアネットワーク１０６は、モバイルＩＰホームエージェント（ＭＩＰ−ＨＡ）１７４、認証、承認、アカウンティング（ＡＡＡ）サーバ１７６、およびゲートウェイ１７８を含むことができる。上記の要素のそれぞれはコアネットワーク１０６の一部として示されるが、これらの要素のいずれの１つも、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有および／または運用され得ることが理解されるであろう。
【００８７】
ＭＩＰ−ＨＡ１７４は、ＩＰアドレス管理に対して責任をもつことができ、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが、異なるＡＳＮおよび／または異なるコアネットワークの間でローミングすることを可能にすることができる。ＭＩＰ−ＨＡ１７４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にするために、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにもたらすことができる。ＡＡＡサーバ１７６は、ユーザ認証、およびユーザサービスをサポートすることに対して責任をもち得る。ゲートウェイ１７８は、他のネットワークとのインターワーキングを容易にする。例えばゲートウェイ１７８は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来型の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にするために、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにもたらすことができる。さらにゲートウェイ１７８は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにネットワーク１１２へのアクセスをもたらすことができ、これは他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される他の有線もしくは無線ネットワークを含むことができる。
【００８８】
図５Ｅには示されないが、ＲＡＮ１０４は他のＡＳＮに接続されることができ、コアネットワーク１０６は他のコアネットワークに接続され得ることが理解されるであろう。ＲＡＮ１０４と他のＡＳＮの間の通信リンクは、Ｒ４基準点として定義されることができ、これはＲＡＮ１０４と他のＡＳＮとの間のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのモビリティを調整するためのプロトコルを含むことができる。コアネットワーク１０６と他のコアネットワークとの間の通信リンクは、Ｒ５基準として定義されることができ、これはホームコアネットワークと訪問先のコアネットワークとの間のインターワーキングを容易にするためのプロトコルを含むことができる。
【００８９】
５．結論
本開示の全体にわたって当業者は、いくつかの代表的実施形態は、他の代表的実施形態の代替として、またはそれと組み合わせて用いられ得ることを理解する。
【００９０】
特徴および要素は上記では特定の組み合わせにおいて述べられたが、当業者は、各特徴または要素は単独で、または他の特徴および要素との任意の組み合わせにおいて用いられ得ることを理解するであろう。さらに本明細書で述べられた方法は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読媒体に組み込まれた、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアにおいて実装され得る。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体の例は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含むが、それらに限定されない。ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末装置、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータにおける使用のために、無線周波数トランシーバを実装するために、ソフトウェアに関連したプロセッサが用いられ得る。
【００９１】
さらに上述の実施形態では、処理プラットフォーム、コンピューティングシステム、コントローラ、およびプロセッサを含んだ他のデバイスが言及されている。これらのデバイスは、少なくとも１つの中央処理装置（「ＣＰＵ」）およびメモリを含むことができる。コンピュータプログラミングの技術分野に熟達した者の慣例によれば、作用、および動作の記号表現、または命令に対する参照は、様々なＣＰＵおよびメモリによって行われ得る。このような作用および動作または命令は、「実行される」、「コンピュータによって実行される」、または「ＣＰＵによって実行される」と呼ばれ得る。
【００９２】
当業者は、作用、および記号的に表現された動作、または命令は、ＣＰＵによる電気信号の操作を含むことを理解するであろう。電気システムは、結果としての電気信号の変換または減少と、ＣＰＵの動作および信号の他の処理をそれによって再構成または他の形で変えるためのメモリシステム内のメモリロケーションにおけるデータビットの維持とを引き起こすことができる、データビットを表す。データビットが維持されるメモリロケーションは、データビットに対応するまたはそれらを表す、特定の電気的、磁気的、光学的、または有機的特性を有する物理的位置である。
【００９３】
データビットはまた、磁気ディスク、光ディスク、およびＣＰＵによって読み出し可能な任意の他の揮発性（例えばランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」））または不揮発性（例えばリードオンリメモリ（「ＲＯＭ」））大容量記憶システムを含む、コンピュータ可読媒体上に維持され得る。コンピュータ可読媒体は、全く処理システム上だけに存在する、または処理システムに対してローカルまたはリモートとすることができる複数の相互接続された処理システムの間で分散された、協働するまたは相互接続されたコンピュータ可読媒体を含むことができる。代表的実施形態は上述のメモリに限定されず、述べられた方法を他のプラットフォームおよびメモリがサポートし得ることが理解される。
【００９４】
本出願の説明において用いられたいずれの要素、作用、または命令も、明示的にそのように記述されない限り、本発明に決定的に重要または不可欠であると解釈されるべきではない。さらに本明細書で用いられる冠詞「ａ」は、１または複数の項目を含むことが意図される。１つだけの項目が意図される場合は、用語「１つ（ｏｎｅ）」または同様な言葉が用いられる。さらに本明細書で用いられる、複数の項目および／または複数の項目の範疇のリストが後に続く「のいずれか（ａｎｙ  ｏｆ）」という用語は、個々に、または他の項目および／または他の項目の範疇と共に、項目および／または項目の範疇「のいずれか」、「の任意の組み合わせ」、「の任意の複数」、および／または「の複数の任意の組み合わせ」を含むことが意図される。さらに本明細書で用いられる「組」という用語は、ゼロを含む任意の数の項目を含むことが意図される。さらに本明細書で用いられる「数」という用語は、ゼロを含む任意の数を含むことが意図される。
【００９５】
さらに請求項は、その旨の記載がない限り、述べられた順序または要素に限定されるものと読まれるべきではない。さらにいずれの請求項における「手段」という用語は、米国特許法（３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．）第１１２条第６パラグラフを援用することが意図され、「手段」という語句がない請求項はそのように意図されない。
【００９６】
適したプロセッサは、例として汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連した１または複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、特定用途向け標準製品（ＡＳＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、任意の他のタイプの集積回路（ＩＣ）、および／または状態機械を含む。
【００９７】
無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）での使用のための無線周波数トランシーバ、ユーザ機器（ＵＥ）、端末装置、基地局、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）またはＥｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ（ＥＰＣ）、または任意のホストコンピュータを実装するために、ソフトウェアに関連したプロセッサが用いられ得る。ＷＴＲＵは、ソフトウェア無線（ＳＤＲ）、ならびにカメラ、ビデオカメラモジュール、テレビ電話、スピーカフォン、振動デバイス、スピーカ、マイク、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、キーボード、ブルートゥース（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）ラジオユニット、近距離無線通信（ＮＦＣ）モジュール、液晶表示（ＬＣＤ）ディスプレイユニット、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、および／または無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）または超広帯域（ＵＷＢ）モジュールなどの他の構成要素を含む、ハードウェアおよび／またはソフトウェアにおいて実装されるモジュールと共に使用され得る。
【００９８】
本発明は通信システムの観点から述べられたが、システムはマイクロプロセッサ／汎用コンピュータ（図示せず）上のソフトウェアにおいて実装され得ることが企図される。いくつかの実施形態では、様々な構成要素の機能の１または複数は、汎用コンピュータを制御するソフトウェアにおいて実装され得る。
【００９９】
さらに本発明は、本明細書では特定の実施形態を参照して図示され述べられたが、本発明は示された詳細に限定されるものではない。むしろ、特許請求の範囲の等価なものの領域および範囲内で、および本発明から逸脱せずに詳細において様々な変更がなされ得る。
【図１】
2016531522.tif 000019
【図２】
2016531522.tif 000020
【図３】
2016531522.tif 000021
【図４Ａ】
2016531522.tif 000022
【図４Ｂ】
2016531522.tif 000023
【図５Ａ】
2016531522.tif 000024
【図５Ｂ】
2016531522.tif 000025
【図５Ｃ】
2016531522.tif 000026
【図５Ｄ】
2016531522.tif 000027
【図５Ｅ】
2016531522.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月25日(2015.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号のフィルタバンクマルチキャリア変調の方法であって、
シンボルの複数のストリームを受信するステップであって、各ストリームは異なるキャリア周波数上の送信のためである、ステップと、
シンボルの各ストリームをそれぞれのキャリア周波数上に変調して、各変調されたストリームにおいて、前記シンボルのいくつかがナイキストレートよりも速いレートで時間的に間を空けられ、および、前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレート以下で時間的に間を空けられる、ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
各変調されたストリームは、少なくとも１つのデータパケットを含み、各データパケットは、複数のシンボルを含み、かつ、送信のための継続期間を割り当てられ、各パケット内の前記シンボルは、各パケット内で前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレートよりも速いレートで時間的に間を空けられおよび前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレート以下で時間的に間を空けられて、各パケットを送信するために要求される全体の時間が前記割り当てられた継続期間よりも長くないように変調されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パケットは、通信システム内のサブフレームを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
各ストリームをアップサンプリングするステップと、
各ストリームをフィルタリングするステップと、
前記ストリームを加算するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記変調されたデータストリームの受信機へ、前記変調されたデータストリーム内の前記シンボルの前記間を空けることの表示を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
ネットワークから、シンボル間で使用されることになる時間および／または周波数間隔の表示を受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
各送信される変調されたデータストリームは、
【数１】
2016531522.tif 000029
であり、
y(t)は、前記送信される変調されたデータストリームであり、
tは、時間であり、
g(t)は、フィルタ関数であり、 
T0は、ナイキストレートでのシンボル区間であり、
【数２】
2016531522.tif 000030
は、ｋ番目のサブキャリアおよびｎ番目のシンボル上で送信されることになる入力データシーケンスであり、
Ｍは、サブキャリアの総数であり、
【数３】
2016531522.tif 000031
は、ナイキスト間隔でのキャリア間の間隔であり、
【数４】
2016531522.tif 000032
は、ナイキストレートの比として表される前記ナイキストレートに関するｋ番目のサブキャリア上のｎ番目のシンボルと（ｎ−１）番目のシンボルとの間の時間的な圧縮であり、
【数５】
2016531522.tif 000033
は、ナイキスト周波数分離レートの比として表される前記ナイキスト周波数分離に関するｎ番目のシンボルのｋ番目のキャリアと（ｋ−１）番目のキャリアとの間の周波数圧縮であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記キャリア周波数の隣接ペア間の周波数間隔は、前記キャリア周波数のいくつかの隣接ペアがナイキスト周波数間隔条件を満たさないように離れて間を空けられ、および、前記キャリア周波数の他の隣接ペアが前記ナイキスト周波数間隔条件を満たすまたは超えるように離れて間を空けられることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項９】
受信された信号のフィルタバンクマルチキャリア処理の方法であって、
異なるキャリア周波数上の、シンボルの複数のストリームを含む無線信号を受信するステップであって、前記複数のストリームの各々は、ナイキストレートよりも速いレートで時間的におよび／または周波数の間を空けられるいくつかのシンボル、および、前記ナイキストレート以下のレートで時間的におよび／または周波数の間を空けられるいくつかのシンボルを含む、ステップと、
前記複数のデータストリームの周波数間隔に従って、前記複数のデータストリームの中へ前記無線信号を周波数逆多重化するステップと、
各データストリームをフィルタリングするステップと、
各データストリーム内の前記シンボルの時間的な間隔に従って、各データストリーム内の前記シンボルを検出するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
送信機から受信機への送信のためにデータを変調する方法であって、
シンボルレートおよび帯域幅を有する入力信号を複数のストリームの中へ分割するステップであって、各ストリームは、前記入力信号よりも低いシンボルレートおよび狭い帯域幅のうちの１つまたは両方を有する、ステップと、
各ストリームをフィルタリングするステップと、
前記ストリームを加算するステップと、
シンボルの各ストリームをそれぞれのキャリア周波数上に変調して、各変調されたストリームにおいて、前記シンボルのいくつかがナイキストレートよりも大きいレートで時間的におよび／または周波数の間を空けられ、および、前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレート以下で時間的におよび／または周波数の間を空けられる、ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
フィルタバンクマルチキャリア変調装置であって、
シンボルの複数のストリームを受信し、各ストリームは異なるキャリア周波数上の送信のためであり、
シンボルの各ストリームをそれぞれのキャリア周波数上に変調して、各変調されたストリームにおいて、前記シンボルのいくつかがナイキストレートよりも速いレートで時間的に間を空けられ、および、前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレート以下で時間的に間を空けられる、
ように構成されたプロセッサを備えたことを特徴とするフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【請求項１２】
各変調されたストリームは、少なくとも１つのデータパケットを含み、各データパケットは、複数のシンボルを含み、かつ、送信のための継続期間を割り当てられ、前記プロセッサは、各パケット内で前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレートよりも速いレートで時間的に間を空けられおよび前記シンボルのいくつかが前記ナイキストレート以下で時間的に間を空けられて、各パケットを送信するために要求される全体の時間が前記割り当てられた継続期間よりも長くないように、各パケット内の前記シンボルを変調するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１１に記載のフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【請求項１３】
前記パケットは、通信システム内のサブフレームを含むことを特徴とする請求項１２に記載のフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【請求項１４】
前記プロセッサは、各ストリームをアップサンプリングし、各ストリームをフィルタリングし、および、前記ストリームを結合するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１１に記載のフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【請求項１５】
各送信される変調されたデータストリームは、
【数６】
2016531522.tif 000034
であり、
y(t)は、前記送信される変調されたデータストリームであり、
tは、時間であり、
g(t)は、フィルタ関数であり、 
T0は、ナイキストレートでのシンボル区間であり、
【数７】
2016531522.tif 000035
は、ｋ番目のサブキャリアおよびｎ番目のシンボル上で送信されることになる入力データシーケンスであり、
Ｍは、サブキャリアの総数であり、
【数８】
2016531522.tif 000036
は、ナイキスト間隔でのキャリア間の間隔であり、
【数９】
2016531522.tif 000037
は、ナイキストレートの比として表される前記ナイキストレートに関するｋ番目のサブキャリア上のｎ番目のシンボルと（ｎ−１）番目のシンボルとの間の時間的な圧縮であり、
【数１０】
2016531522.tif 000038
は、ナイキスト周波数分離レートの比として表される前記ナイキスト周波数分離に関するｎ番目のシンボルのｋ番目のキャリアと（ｋ−１）番目のキャリアとの間の周波数圧縮であることを特徴とする請求項１１に記載のフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【請求項１６】
前記プロセッサは、前記キャリア周波数の隣接ペア間の周波数間隔を確立して、前記キャリア周波数のいくつかの隣接ペアがナイキスト周波数間隔条件を満たさないように離れて間を空けられ、および、前記キャリア周波数の他の隣接ペアが前記ナイキスト周波数間隔条件を満たすように離れて間を空けられるようにさらに構成されることを特徴とする請求項１１に記載のフィルタバンクマルチキャリア変調装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
３．待ち時間低減のためのＦＴＮ  ＭＣＭ
上記のようにＦＢＭＣの欠点は、長いフィルタの使用によって導入される追加の待ち時間である。受信器は、送信された最後のフィルタリングされたパルスのすべてのサンプルを受信するために待たなければならない。これによって、例えばＬＴＥでのようにサブフレームの長さが固定されている場合は、受信器は、サブフレーム全体を受信するために追加の期間、待たなければならない。例えばＦＦＴサイズが１０２４である（すなわちＯＦＤＭシンボルは１０２４サンプルからなる（サイクリックプレフィックスを考慮せず））ＬＴＥシステムを仮定する。ＯＦＤＭ−ＯＱＡＭフィルタ長さが４０９６（１０２４×４）である場合はＯＦＤＭと比べて、受信器は４０９６−１０２４＝３０７２個の追加のサンプルを受信するために待たなければならないことになり、これは３個のＯＦＤＭシンボルの持続時間に相当する。これが追加の待ち時間となる。
【国際調査報告】
2016531522.tif 000039
2016531522.tif 000040
2016531522.tif 000041