(57)【要約】  無線アクセス・ネットワークにおけるランク・アダプテーションおよびマルチストリーム逆方向リンク通信のための技術が開示される。遠隔ユニットは、別個の識別子を使用して、１又は複数の逆方向リンク・データ・ストリームを、基地局に送信する。逆方向リンク・データ・ストリームの数は、基地局からのフィードバックに従って決定されうる、または、１又は複数のマルチアンテナ送信仮説をテストすることによって決定されうる。基地局は、１又は複数の逆方向リンク・データ・ストリームから得られた情報を使用して、チャネル条件を推定しうる、また、通信チャネルの空間ランクを決定しうる。遠隔ユニットは、基地局と協働している各逆方向リンク・データ・ストリームについて、別個の誤り制御および電力制御処理を実行しうる。
2012523206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを有するアクセス端末によって実行される、ＥＶ−ＤＯ（Evolution Data Optimized)ネットワークにおいて通信する方法であって、前記方法は、
送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定することと、
前記複数のアンテナから、前記逆方向リンク・データ・ストリームを送信するための、アンテナ選択を決定することと、
前記アンテナ選択を使用して、第１の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを備える第１のデータ・ストリームを送信し、前記逆方向リンク・データ・ストリームの数が少なくとも２つであると決定することに応答して、第２のＭＡＣインデックスを備える第２のデータ・ストリームを同時に送信することと
を備える方法。
【請求項２】
前記逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定することは、基地局からのフィードバックを受信することを備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定することは、前記アクセス端末の１又は複数のマルチプルアンテナ仮説をテストすることを備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のデータ・ストリームは、前記第１のデータ・ストリームのビーム方向に対して直交するビーム方向で送信される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記逆方向リンク・データ・ストリームの数が１つであると決定することに応答して、前記複数のアンテナにおけるアンテナの対を使用して、前記ＥＶ−ＤＯネットワークに単一データ・ストリームを送信することを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ＥＶ−ＤＯネットワークからのビームフォーミング情報を受信することを更に備え、前記第１のデータ・ストリームのための前記アンテナ選択は、前記ＥＶ−ＤＯネットワークからのビームフォーミング情報に基づく請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ビームフォーミング情報に基づいて、第１のアンテナを使用して第１の位相で、および、第２のアンテナを使用して第２の位相で、前記第１のデータ・ストリームを送信することを更に備える請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ＥＶ−ＤＯネットワークからビームフォーミング識別子を受信することと、
前記アクセス端末のメモリから前記ビームフォーミング識別子に対応するビームフォーミング・パラメータを検索することと、
前記ビームフォーミング・パラメータに従って、前記複数のアンテナにおける第１および第２のアンテナを使用して、前記第１のデータ・ストリームを前記ＥＶ−ＤＯネットワークに送信することと、
前記第１のデータ・ストリームのビーム方向に対して直交するビーム方向を使用して、前記第１および第２のアンテナで前記第２のデータ・ストリームを送信することと
を更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ＥＶ−ＤＯネットワークから、第１の電力制御メッセージを受信することと、
前記ＥＶ−ＤＯネットワークから、第２の電力制御メッセージを受信することと、
前記第１の電力制御メッセージに基づいて、前記第１のデータ・ストリームを送信するための第１の電力レベルを決定することと、
前記第２の電力制御メッセージに基づいて、前記第２のデータ・ストリームを送信するための第２の電力レベルを決定することと
を更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＥＶ−ＤＯネットワークから、前記第１のデータ・ストリームに関する第１の誤り制御メッセージを受信することと、
前記ＥＶ−ＤＯネットワークから、前記第２のデータ・ストリームに関する第２の誤り制御メッセージを受信することと、
前記第１の誤り制御メッセージに基づいて、前記第１の逆方向リンク・データ・ストリームのための第１の誤り制御処理を実行することと、
前記第２の誤り制御メッセージに基づいて、前記第２の逆方向リンク・データ・ストリームのための第２の誤り制御処理を実行することと
を更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のデータ・ストリームは、第１のパイロット信号と、前記第１のパイロット信号に対して直交する第２のパイロット信号とを備え、前記第２のパイロット信号がなければ、前記第２のデータ・ストリームが送信される請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のデータ・ストリームを、第１のデータ・レートで送信することと、
前記第２のデータ・ストリームを、第２のデータ・レートで送信することと
を更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のデータ・ストリームは、前記第１のデータ・レートの第１のインジケータを備え、前記第２のデータ・ストリームは、前記第２のデータ・レートの第２のインジケータを備える請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
エボリューション・データ最適化（ＥＶ−ＤＯ）ネットワークにおいて通信する方法であって、
アクセス端末と通信するのに必要なチャネル条件を推定することと、
前記アクセス端末が前記ＥＶ−ＤＯネットワークの逆方向リンクで送信しうるデータ・ストリームの数に対応する空間ランクを、前記推定されたチャネル条件に基づいて決定することと、
前記データ・ストリームの数の各々について、前記アクセス端末に、別個の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを割り当てることと、
前記アクセス端末によって送信されたデータ・ストリームに応じて、各々割り当てられたＭＡＣインデックスを使用して電力制御メッセージを送ることと
を備える方法。
【請求項１５】
前記アクセス端末から伝送を受信することは更に、第１のパイロットおよび第２のパイロットを備え、前記チャネル条件を推定することは、前記第１のパイロットおよび第２のパイロットから得られた情報に基づいている請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記推定されたチャネル条件に対応するビームフォーミング・パラメータを備える複数のステアリング・ベクトルを決定することと、
前記アクセス端末に、前記複数のステアリング・ベクトルを送信することと
を更に備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ビームフォーミング・パラメータは、少なくとも前記アクセス端末の第１のアンテナおよび第２のアンテナを使用して、第１のデータ・ストリームを送信するための位相情報を備える請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記アクセス端末によって使用されるために割り当てられた対応する第１および第２のＭＡＣインデックスを有する第１および第２のデータ・ストリームを受信することと、
前記基地局において前記第２のデータ・ストリームを復号する前に、前記第１のデータ・ストリームからの干渉を除去することと
を更に備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
ＥＶ−ＤＯ（Evolution Data Optimized)使用可能なアクセス端末であって、前記アクセス端末は、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナにおける対応するアンテナに各々が結合された複数のトランシーバと、
送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定するように構成され、前記トランシーバに結合されたコントローラと
を備え、前記コントローラは更に、
前記複数のアンテナから、前記逆方向リンク・データ・ストリームを送信するための、アンテナ選択を決定し、前記アンテナ選択を使用して、第１の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを備える第１のデータ・ストリームを送信させ、前記逆方向リンク・データ・ストリームの数が少なくとも２つであると決定することに応答して、第２のＭＡＣインデックスを備える第２のデータ・ストリームをそれと同時に送信させる
ように構成されるアクセス端末。
【請求項２０】
前記コントローラは、基地局からのフィードバックに基づいて前記逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定するように構成される請求項１９に記載のアクセス端末。
【請求項２１】
前記コントローラは、前記アクセス端末の１又は複数のマルチプルアンテナ仮説をテストした結果に基づいて、前記逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定するように構成される請求項１９に記載のアクセス端末。
【請求項２２】
前記第１のデータ・ストリームは、第１のパイロットと、前記第１のパイロットに直交する第２のパイロットとを備える請求項１９に記載のアクセス端末。
【請求項２３】
前記コントローラは、前記ＥＶ−ＤＯネットワークからビームフォーミング情報を受信し、前記ビームフォーミング情報を使用して、前記第１データ・ストリームを送信させるように構成される請求項１９に記載のアクセス端末。
【請求項２４】
前記コントローラは、前記ＥＶ−ＤＯネットワークからの伝送における、第１の電力制御メッセージおよび第２の電力制御メッセージを検出し、前記第１の電力制御メッセージに基づいて、前記第１のデータ・ストリームを送信するための電力レベルを決定することと、前記第２の電力制御メッセージに基づいて、前記第２のデータ・ストリームを送信するための電力レベル決定することとを実行するように構成された請求項１９に記載のアクセス端末。
【請求項２５】
前記コントローラは、順方向リンク信号における、前記第１のデータ・ストリームに関する第１の誤り制御メッセージと、前記第２のストリームに関する第２の誤り制御メッセージとを検出することと、前記第１の誤り制御メッセージに基づいて、前記第１のデータ・ストリームのための第１の誤り制御処理を行い、前記第２の誤り制御メッセージに基づいて、前記第２のデータ・ストリームのための第２の誤り制御処理を行うこととを実行するように構成された請求項１９に記載のアクセス端末。
【請求項２６】
ＥＶ−ＤＯ（Evolution Data Optimized)基地局であって、前記基地局は、
複数のアンテナと、
アクセス端末と通信するのに必要なチャネル条件を推定し、前記推定されたチャネル条件に基づいて、前記アクセス端末の空間ランクを決定するように構成されたチャネル・モジュールと、
前記ＥＶ−ＤＯネットワークの逆方向リンクで送信する場合に、前記アクセス端末によって使用されるための複数のステアリング・ベクトルを決定するように構成されたビームフォーミング・モジュールとを備え、前記複数のステアリング・ベクトルは、前記推定されたチャネル条件に適合されたビームフォーミング・パラメータを備え、
前記基地局は更に、
前記アクセス端末によって使用されるために割り当てられた１又は複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを使用して、前記空間ランクと、前記複数のステアリング・ベクトルとに関する情報を、前記アクセス端末に送信するように構成されたフィードバック・モジュール
を備える基地局。
【請求項２７】
前記チャネル・モジュールは、第１のパイロットおよび第２のパイロットを備える前記アクセス端末からの伝送を受信し、前記第１のパイロットおよび第２のパイロットから得られた情報に基づいて、前記チャネル条件を推定するように構成される請求項２６に記載の基地局。
【請求項２８】
前記ビームフォーミング・パラメータは、少なくとも前記アクセス端末の第１のアンテナおよび第２のアンテナを使用して、第１のデータ・ストリームを送信するための位相情報を備える請求項２６に記載の基地局。
【請求項２９】
前記アクセス端末によって使用されるために割り当てられた、第１および第２のＭＡＣインデックスをそれぞれ有する第１および第２のデータ・ストリームを受信し、前記第２のデータ・ストリームを復号する前に、前記第１のデータ・ストリームからの干渉を除去するように構成された干渉除去モジュールを更に備える請求項２６に記載の基地局。
【請求項３０】
ＥＶ−ＤＯ（Evolution Data Optimized)使用可能なアクセス端末であって、
送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定する手段と、
複数のアンテナから、前記逆方向リンク・データ・ストリームを送信するための、アンテナ選択を決定する手段と、前記アンテナ選択を使用して、第１の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを備える第１のデータ・ストリームを送信し、
前記逆方向リンク・データ・ストリームの数が少なくとも２つであると決定することに応答して、第２のＭＡＣインデックスを備える第２のデータ・ストリームをそれと同時に送信する手段と
を備えるアクセス端末。
【請求項３１】
前記送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定する手段は、基地局からフィードバックを受信する手段を備える請求項３０に記載のアクセス端末。
【請求項３２】
前記送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定する手段は、前記アクセス端末の１又は複数のマルチプルアンテナ仮説をテストする手段を備える請求項３０に記載のアクセス端末。
【請求項３３】
前記逆方向リンク・データ・ストリームの数が１つであることに応じて、前記複数のアンテナから選択されたアンテナの対を使用して、前記ＥＶ−ＤＯネットワークに単一データ・ストリームを送信する手段を更に備える請求項３０に記載のアクセス端末。
【請求項３４】
前記ＥＶ−ＤＯネットワークからのビームフォーミング情報を受信する手段を更に備え、
前記第１のデータ・ストリームのための前記アンテナ選択は、前記ＥＶ−ＤＯネットワークからのビームフォーミング情報に基づいて決定される請求項３０に記載のアクセス端末。
【請求項３５】
前記ＥＶ−ＤＯネットワークからのビームフォーミング識別子を受信する手段と、
前記アクセス端末のメモリからのビームフォーミング識別子に対応するビームフォーミング・パラメータを検索する手段と、
前記ビームフォーミング・パラメータ従って、前記複数のアンテナにおける第１および第２のアンテナを使用して、前記ＥＶ−ＤＯネットワークに前記第１のデータ・ストリームを送信する手段と、
前記第１のデータ・ストリームのビーム方向に直交するビーム方向を使用して、前記第１および第２のアンテナで前記第２のデータ・ストリームを送信する手段と
を更に備える請求項３０に記載のアクセス端末。
【請求項３６】
第１の電力制御メッセージを受信する手段と、
第２の電力制御メッセージを受信する手段と、
前記第１の電力制御メッセージに基づいて、前記第１のデータ・ストリームを送信するための電力レベルを決定する手段と、
前記第２の電力制御メッセージに基づいて、前記第２のデータ・ストリームを送信するための電力レベルを決定する手段と
を更に備える請求項３０に記載のアクセス端末。
【請求項３７】
前記第１のデータ・ストリームに関する第１の誤り制御メッセージを受信する手段と、
前記第２のデータ・ストリームに関する第２の誤り制御メッセージを受信する手段と、
前記第１の誤り制御メッセージに基づいて、前記第１のデータ・ストリームのための第１の誤り制御処理を実行する手段と、
前記第２の誤り制御メッセージに基づいて、前記第２のストリームのための第２の誤り制御処理を実行する手段と
を更に備える請求項３０に記載のアクセス端末。
【請求項３８】
第１のデータ・レートで前記第１のデータ・ストリームを送信する手段と、
第２のデータ・レートで前記第２のデータ・ストリームを送信する手段と
を更に備える請求項３０に記載のアクセス端末。
【請求項３９】
ＥＶ−ＤＯ（Evolution Data Optimized)基地局であって、
複数のアンテナ手段と、アクセス端末と通信するのに必要なチャネル条件を推定する手段と、
前記推定されたチャネル条件に基づいて、前記アクセス端末のための空間ランクを決定する手段と、
前記ＥＶ−ＤＯネットワークの逆方向リンクで送信する場合に、前記アクセス端末によって使用されるための複数のステアリング・ベクトルを決定する手段とを備え、前記複数のステアリング・ベクトルは、前記推定されたチャネル条件に適合されたビームフォーミング・パラメータを備え、
前記基地局は更に、
前記アクセス端末によって使用されるために割り当てられた１又は複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを使用して、前記空間ランクと、前記複数のステアリング・ベクトルとに関する情報を、前記アクセス端末に送信する手段と
を備える基地局。
【請求項４０】
第１のパイロットおよび第２のパイロットを備える前記アクセス端末から伝送を受信する手段を更に備え、前記チャネル条件は、前記第１のパイロットと、前記第２のパイロットとから得られた情報に基づいて推定される請求項３９に記載の基地局。
【請求項４１】
前記ビームフォーミング・パラメータは、少なくとも前記アクセス端末の第１のアンテナおよび第２のアンテナを使用して、第１のデータ・ストリームを送信するための位相情報を備える請求項３９に記載の基地局。
【請求項４２】
前記アクセス端末によって使用されるために割り当てられた第１および第２のＭＡＣインデックスをそれぞれ有する第１および第２のデータ・ストリームを受信し、前記第２のデータ・ストリームを復号する前に、前記第１のデータ・ストリームからの干渉を除去する手段を更に備える請求項３９に記載の基地局。
【請求項４３】
ＥＶ−ＤＯ（Evolution Data Optimized)ネットワークにおいて、アクセス端末で使用するためのプロセッサ読取可能命令群を格納するプロセッサ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品であって、前記命令群は、プロセッサに、
送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定することと、
複数のアンテナから、前記逆方向リンク・データ・ストリームを送信するための、アンテナ選択を決定することと、
前記アンテナ選択を使用して、第１の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを備える第１のデータ・ストリームを送信し、前記逆方向リンク・データ・ストリームの数が少なくとも２つであると決定することに応答して、第２のＭＡＣインデックスを備える第２のデータ・ストリームをそれと同時に送信することと
を実行するように構成されるコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４４】
前記命令群は、基地局からのフィードバックに基づいて、前記送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定するように構成される請求項４３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４５】
前記命令群は、前記アクセス端末の１又は複数のマルチプルアンテナ仮説をテストした結果に基づいて、前記送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定するように構成される請求項４３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４６】
前記命令群は、前記逆方向リンク・データ・ストリームの数が１つであることに応じて、前記複数のアンテナから選択されたアンテナの対を使用して、前記ＥＶ−ＤＯネットワークに単一データ・ストリームを送信することを、前記プロセッサに実行させるように構成される請求項４３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４７】
前記命令群は、前記ＥＶ−ＤＯネットワークからビームフォーミング情報を受信することを、前記プロセッサに実行させるように構成され、前記第１のデータ・ストリームのための前記アンテナ選択は、前記ビームフォーミング情報に基づいて決定される請求項４３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４８】
前記命令群は、前記プロセッサに、
ビームフォーミング識別子を受信することと、
前記アクセス端末のメモリから、前記ビームフォーミング識別子に対応するビームフォーミング・パラメータを検索することと、
前記ビームフォーミング・パラメータに従って、前記複数のアンテナにおける第１および第２のアンテナを使用して前記第１のデータ・ストリームを前記ＥＶ−ＤＯネットワークに送信することと、
前記第１のデータ・ストリームのビーム方向に直交するビーム方向を使用して、前記第１および第２のアンテナで前記第２のデータ・ストリームを送信することと
を実行させるように構成されたコンピュータ・プログラム製品。
【請求項４９】
前記命令群は、前記プロセッサに、
第１の電力制御情報を受信することと、
第２の電力制御情報を受信することと、
前記第１の電力制御情報に基づいて、前記第１のデータ・ストリームを送信するための第１の電力レベルを決定することと、
前記第２の電力制御情報に基づいて、前記第２のデータ・ストリームを送信するための第２の電力レベルを決定することと
を実行させるように構成された請求項４３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項５０】
ＥＶ−ＤＯ（Evolution Data Optimized)ネットワークにおける基地局で使用されるコンピュータ読取可能命令群を格納するプロセッサ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品であって、前記命令群は、プロセッサに、
前記基地局においてアクセス端末と通信するのに必要なチャネル条件を推定することと、
前記アクセス端末が前記ＥＶ−ＤＯネットワークの逆方向リンクで送信しうるデータ・ストリームの数に対応する前記アクセス端末の空間ランクを、前記推定されたチャネル条件に基づいて決定することと、
前記データ・ストリームの数の各々について、前記アクセス端末に別個の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを割り当てることと、
前記アクセス端末によって送信されたデータ・ストリームに応じて、各割り当てられたＭＡＣインデックスを使用して、電力制御信号を送ることと
を実行させるように構成されたコンピュータ・プログラム製品。
【請求項５１】
前記命令群は、前記プロセッサに、
第１のパイロットおよび第２のパイロットを備える前記アクセス端末から伝送を受信することと、
前記第１および第２のパイロットから得られた情報に基づいて、チャネル条件を推定することと
を実行させる請求項５０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項５２】
前記命令群は、前記プロセッサに、
前記推定されたチャネル条件に対応するビームフォーミング・パラメータを備える複数のステアリング・ベクトルを決定することと、
前記複数のステアリング・ベクトルを前記アクセス端末に送信することと
を実行させる請求項５０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項５３】
前記命令群は、前記プロセッサに、
前記アクセス端末によって使用されるために割り当てられた、第１および第２のＭＡＣインデックスを有する第１および第２のデータ・ストリームを受信することと、
前記基地局において前記第２のデータ・ストリームを復号する前に、前記第１のデータ・ストリームから干渉を除去することと
を実行させる請求項５０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、“RL MIMO for EV-DO,”と題され、２００９年４月６日に提出された、米国特許仮出願６１／１６７１１８号の利益を権利主張する。また、本願は、“Systems and Methods Providing Mobile Transmit Diversity,”と題され、２００９年１０月２０日に提出された米国特許出願１２／５８２５１４号の利益を権利主張する、上記出願の一部継続出願である。上記出願は、“Mobile Transmit Diversity for EVDO,”と題され、２００９年６月１１日に提出された米国特許仮出願６１／１８６１２４号と、“Mobile Transmit Diversity for EVDO,”と題され、２００８年１０月２４日に提出された米国特許仮出願６１／１０８３５２号との利益を権利主張する。以上の全ての出願は、譲受人に譲渡され、参照によって本明細書に明確に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、送信機はデータ伝送のために複数の送信アンテナを使用しうる。無線通信システムにおける受信機は、データ伝送を受信するための異なる性能（capability）を有しうる。受信機と通信するのに必要な条件は、１つのタイプの通信が、与えられた時間および場所における別の通信よりも適切なものになるように変化しうる。条件および性能における差異にかかわらず、送信機はそれら特有の環境に従って異なる受信機と通信可能であるべきである。
【発明の概要】
【０００３】
無線アクセス・ネットワークにおけるランク・アダプテーション（rank adaptation）およびマルチストリーム逆方向リンク通信のための技術が開示される。遠隔ユニットは、別個の識別子を使用して、１又は複数の逆方向リンク・データ・ストリームを基地局に送信する。逆方向リンク・データ・ストリームの数は、基地局からのフィードバックに従って決定されうる、あるいは、１又は複数のマルチアンテナ送信仮説(multiple-antenna transmit hypotheses)をテストすることによって決定されうる。基地局は、１又は複数の逆方向リンク・データ・ストリームから得られた情報を使用してチャネルを推定しうる、また、通信チャネルの空間ランク(spatial rank)を決定しうる。遠隔ユニットは、基地局と協働して、各逆方向リンク・データ・ストリームのための、別個の誤り制御および電力制御処理を実行しうる。
【０００４】
ＥＶ−ＤＯ（Evolution Data Optimized)ネットワークにおいて、アクセス端末によって使用されるための方法が開示される。この方法は、送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定することと、この逆方向リンク・データ・ストリームを送信するために、複数のアンテナからアンテナの選択（selection of antenna）を決定することとを含む。送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数は、基地局からのフィードバックに基づきうる、あるいは、これは、基地局からの特定のガイダンスがなければ、異なるマルチプルアンテナ仮説（multiple-antenna hypotheses）をテストすることを含みうる。方法は更に、アンテナ選択を使用して、第１の媒体アクセス制御（ＭＡＣ;medium access control）インデックスを備える第１のデータ・ストリームを送信することと、逆方向リンク・データ・ストリームの数が少なくとも２つである場合、第２のＭＡＣインデックス（medium access control index）を備える第２のデータ・ストリームを同時に送信することとを含む。
【０００５】
ＥＶ−ＤＯ使用可能なアクセス端末も開示される。このアクセス端末は、送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定する手段と、複数のアンテナから、これらの逆方向リンク・データ・ストリームを送信するための、アンテナ選択を決定する手段とを含む。アクセス端末は更に、アンテナ選択を使用して、第１の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを備える第１のデータ・ストリームを送信し、逆方向リンク・データ・ストリームの数が少なくとも２つであると決定することに応答して、第２のＭＡＣインデックスを備える第２のデータ・ストリームを同時に送信する手段を含む。
【０００６】
複数のアンテナと複数のトランシーバとを有する、ＥＶ−ＤＯ使用可能なアクセス端末が開示される。各トランシーバは、複数のアンテナにおける対応するアンテナに結合される。アクセス端末は更に、トランシーバに結合されたコントローラを含む。このコントローラは、送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定し、また、複数のアンテナから、逆方向リンク・データ・ストリームを送信するための、アンテナ選択を決定する。送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数は、基地局から受信されたフィードバックに基づきうる。コントローラは更に、基地局からの特定のガイダンスがなければ、１又は複数のマルチプルアンテナ仮説をテストした結果に基づいて、送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定しうる。このコントローラによって、第１の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを備える第１のデータ・ストリームが、アンテナ選択を使用して送信され、逆方向リンク・データ・ストリームの数が少なくとも２つであると決定することに応じて、第２のＭＡＣインデックスを備える第２のデータ・ストリームがそれらと同時に送信される。
【０００７】
ＥＶ−ＤＯネットワークにおいて、アクセス端末で使用するためのプロセッサ読取可能命令群を格納するプロセッサ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品が開示される。この命令群は、プロセッサに、送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数を決定させ、複数のアンテナから、これらの逆方向リンク・データ・ストリームを送信するための、アンテナ選択を決定させるように構成される。命令群は更に、アクセス端末に、アンテナ選択を使用して、第１の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを備える第１のデータ・ストリームを送信することと、逆方向リンク・データ・ストリームの数が少なくとも２つである場合に、第２のＭＡＣインデックスを備える第２のデータ・ストリームを同時に送信することとを実行させるように構成される。
【０００８】
ＥＶ−ＤＯネットワークにおいて、基地局によって使用されるための方法が開示される。この方法は、アクセス端末と通信するのに必要なチャネル条件を推定することと、推定されたチャネル条件に基づいて、アクセス端末の空間ランクを決定することとを含む。アクセス端末の空間ランクは、アクセス端末がＥＶ−ＤＯネットワークの逆方向リンクで送信しうるデータ・ストリームの数に対応する。方法は更に、前述のデータ・ストリームの数の各々について、アクセス端末に別個の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを割り当てることと、アクセス端末によって送信されたデータ・ストリームに応じて、各割り当てられたＭＡＣインデックスを使用して電力制御信号を送ることとを含む。
【０００９】
ＥＶ−ＤＯ基地局が開示される。この基地局は、複数のアンテナ手段と、アクセス端末と通信するのに必要なチャネル条件を推定する手段と、推定されたチャネル条件に基づいてアクセス端末の空間ランクを決定する手段とを備える。基地局は更に、ＥＶ−ＤＯネットワークの逆方向リンクで送信する場合に、アクセス端末によって使用されるための複数のステアリング・ベクトル(steering vector)を決定する手段を備え、各ステアリング・ベクトルは、推定されたチャネル条件に適合されたビームフォーミング・パラメータ(beamforming parameter)を含む。基地局は、アクセス端末によって使用されるために割り当てられた、１又は複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを用いて、複数のステアリング・ベクトルおよび空間ランクに関する情報をアクセス端末に送信する手段を含む。
【００１０】
複数のアンテナを有するＥＶ−ＤＯ基地局が開示される。この基地局は、アクセス端末と通信するのに必要なチャネル条件を推定し、推定されたチャネル条件に基づいて、アクセス端末の空間ランクを決定するように構成されたチャネル・モジュールを備える。基地局は更に、ＥＶ−ＤＯネットワークの逆方向リンクで送信する場合に、アクセス端末によって使用されるための複数のステアリング・ベクトルを決定するように構成されたビームフォーミング・モジュールを含み、この複数のステアリング・ベクトルは、推定されたチャネル条件に適合されたビームフォーミング・パラメータを備える。基地局は更に、アクセス端末によって使用されるために割り当てられた、１又は複数の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを有する複数のステアリング・ベクトルおよび空間ランクに関する情報をアクセス端末に送信するように構成されたフィードバック・モジュールを含む。
【００１１】
ＥＶ−ＤＯネットワークにおいて基地局で使用するためのプロセッサ読取可能命令群を格納するプロセッサ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品が開示される。この命令群は、アクセス端末と通信するのに必要なチャネル条件を推定することと、推定されたチャネル条件に基づいて、アクセス端末の空間ランクを決定することとを、プロセッサに実行させるように構成される。アクセス端末の空間ランクは、アクセス端末がＥＶ−ＤＯネットワークの逆方向リンクで送信しうるデータ・ストリームの数に対応する。命令群は、前述のデータ・ストリームの数の各々について、アクセス端末に別個の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスを割り当てることと、アクセス端末によって送信されたデータ・ストリームに応じて、各割り当てられたＭＡＣインデックスを使用して電力制御信号を送ることとを、プロセッサに実行させるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、無線通信システムのブロック図を示す。
【図２】図２は、基地局およびアクセス端末のブロック図を示す。
【図３】図３は、逆方向リンクＭＩＭＯデータ伝送のための処理を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、典型的な誤り制御処理を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、典型的な電力制御処理を示す。
【図５】図５は、基地局およびアクセス端末のブロック図を示す。
【図６】図６は、逆方向リンク・データ伝送で使用されるランク・アダプテーション処理を示す。
【図７】図７は、閉ループＭＩＭＯシステムにおけるデータ伝送のための処理を示す。
【図８】図８は、ビームフォーミングおよびアンテナ選択の態様を示す。
【００１３】
これらの図において、同様の構成要素および／あるいは特徴は、同じ参照ラベルを有しうる。同様の構成要素は、ダッシュが後に続く第１の参照ラベルと、同様の構成要素を区別する第２の参照ラベルとを使用して識別されうる。第１の参照ラベルのみが使用される場合、説明は第１の参照ラベルによって指定される同様の構成要素のうちの任意のものに適用可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、３つの遠隔ユニット（また、「アクセス端末」）１２０、１３０、１４０と、２つの基地局１５０、１６０とを含む典型的な無線通信システム１００を示す。基地局１５０、１６０は、アクセス・ネットワーク（ＡＮ）の一部であり、これによって、遠隔ユニット１２０、１３０、１４０は音声サービスおよびデータ・サービスを受信しうる。説明のために、デバイスが小数だけ図示されるが、無線通信システム１００は、より多くの遠隔ユニットおよび基地局を有しうる。
【００１５】
遠隔ユニット１２０、１３０、１４０は、半導体プロセッサ・デバイス１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃのそれぞれを含む。これらは、様々な実施形態において、アンテナ選択、ビームフォーミング、電力制御、誤り訂正などを含む多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）データ伝送のための機能を提供する。本明細書において説明される動作は、プロセッサ・デバイス１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃに統合される、あるいはそれらからは独立しているコンピュータ読取可能媒体に格納された実行可能コードを使用して実現されうる。このコードは、プロセッサが直接あるいは間接的に実行すると、説明されたような機能をプロセッサ１２５に実行させるように構成された命令群を含みうる。
【００１６】
遠隔ユニットは、セル電話、ハンドヘルド・パーソナル通信システム（ＰＣＳ）デバイス、および／あるいは、携帯情報端末や、ノートブックや、ネットブックなどのようなポータブル・データ・ユニットといった、モバイル・デバイスを含みうる。遠隔ユニットは更に、固定されたロケーション・データ・ユニットを含みうる。ここで、遠隔ユニット１２０はモバイル電話であり、遠隔ユニット１３０はポータブル・コンピュータであり、遠隔ユニット１４０は無線ローカル・ループ・システムにおけるコンピュータである。図１は、本開示の教示に従って遠隔ユニットを例示しているが、本開示は、例示されたこれら典型的なユニットに限定されない。本開示は、複数のアンテナを含む任意のデバイスを使用して、適切に用いられうる。
【００１７】
図１は更に、基地局１５０、１６０から遠隔ユニット１２０、１３０、１４０への順方向リンク（ＦＬ）信号１８０と、遠隔ユニット１２０、１３０、１４０から基地局１５０、１６０への逆方向リンク（ＲＬ）信号１９０とを図示する。１つの実例において、システム１００は、順方向リンクが時分割多重化され、逆方向リンクが符号分割多重化された、ＥＶ−ＤＯネットワークである。逆方向リンクでのいくつかの伝送は、復号に役立つパイロット信号を含み、いくつかの順方向リンク伝送は、本明細書において説明されたような通信を改良するための、遠隔ユニットによって使用されるフィードバックを含む。
【００１８】
以下の実例は特に、ＥＶ−ＤＯネットワークにおける基地局および遠隔ユニットに関するが、実施形態の技術的範囲はそれらに限定されない。例えば、本明細書において説明された特徴の多くは、高速パケット・アクセス（ＨＳＰＡ）を使用するシステム、ユニバーサル・モバイル電気通信システム（ＵＭＴＳ）、ＧＳＭ(登録商標)エボリューションのための強化データ・レート（ＥＤＧＥ）、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）などのような、ＥＶ−ＤＯシステム以外のシステムにおける使用にも適応する。
【００１９】
図２は、アクセス端末２５０および基地局２１０を含む典型的なシステム２００を示す。基地局２１０は、複数（Ｔ）個のアンテナ２３４１乃至２３４ｔを装備しており、それらの各々は、順方向リンクでのデータ送信と、逆方向リンクでのデータ受信とのために、対応するトランシーバ２３２に結合される。アクセス端末２５０も、順方向リンクでのデータ受信と、逆方向リンクでのデータ送信のためにトランシーバ２５４に結合された複数（Ｒ）個のアンテナ２５２１乃至２５２ｒを装備している。各アンテナ２３４、２５２は、物理アンテナあるいはアンテナ・アレイでありうる。
【００２０】
順方向リンクでは、基地局２１０において、送信（ＴＸ）データ・プロセッサ２２０が、データ・ソース２１２からトラフィック・データを受信し、パケット・フォーマットに従ってトラフィック・データを処理（例えば、フォーマット、符号化、インタリーブ、およびシンボル・マッピング）し、データ・シンボルを生成する。本明細書において使用される場合に、シンボルは通常、複素数値を有する。データ・シンボルは、データについてのシンボルであり、パイロット・シンボルはパイロットについてのシンボルである。パイロットは、送信機と受信機の両方ともによって、アプリオリに知られているデータを含む。パケット・フォーマットは、データ・レート、符号化スキームあるいは符号レート、変調スキーム、パケット・サイズ、および／あるいはその他のパラメータを示しうる。ＴＸデータ・プロセッサ２２０は、データ・シンボルをＭ個のストリームに逆多重化する。ここで、コントローラ／プロセッサ２４０によって決定されたように、１≦Ｍ≦Ｔである。Ｍ個のデータ・シンボル・ストリームは、データ・ストリーム、空間ストリーム、出力ストリーム、あるいはその他の用語でも称されうる。
【００２１】
ＴＸ空間プロセッサ２３０は、データ・シンボルと共にパイロット・シンボルを多重化し、多重化されたデータおよびパイロット・シンボルにビームフォーミングを実行し、Ｔ個の出力シンボル・ストリームをＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）２３２に提供する。各送信機２３２は、出力シンボル・ストリームを処理（例えば、変調、アナログにコンバート、フィルタ、増幅、およびアップコンバート）し、順方向リンク信号を生成する。送信機２３２１乃至２３２ｔからのＴ個の順方向リンク信号は、アンテナ２３４１乃至２３４ｔからそれぞれ送信される。
【００２２】
アクセス端末２５０において、Ｒ個のアンテナ２５２１乃至２５２ｒは、Ｔ個の順方向リンク信号を受信し、各アンテナ２５２は、受信された信号をそれぞれの受信機（ＲＣＶＲ）２５４に提供する。各受信機２５４は、受信された信号を処理（例えば、フィルタ、増幅、ダウンコンバート、デジタル化、および復調）し、受信されたデータ・シンボルを受信（ＲＸ）空間プロセッサ２６０に提供し、受信されたパイロット・シンボルをチャネル・プロセッサ２９４に提供する。チャネル・プロセッサ２９４は受信されたパイロット・シンボルに基づいて順方向リンク・チャネル応答を推定し、チャネル推定値をＲＸ空間プロセッサ２６０に提供する。ＲＸ空間プロセッサ２６０は、チャネル推定値を使用して、受信されたデータ・シンボルにＭＩＭＯ検出を実行し、データ・シンボル推定値を提供しうる。ＲＸデータ・プロセッサ２７０は更に、データ・シンボル推定値を処理し、復号されたデータをデータ・シンク２７２に提供する。
【００２３】
アクセス端末２５０は、１又は複数のデータ・ストリームを、チャネル条件によって決定されたように、逆方向リンクで同時に送信しうる。ＲＬ−ＭＩＭＯ動作モードにおいて、アクセス端末２５０は、基地局２１０によって少なくとも２つの識別子を割り当てられうる。これらの識別子は、別個のＲＬデータ・ストリームをアクセス端末２５０と関連付けるために、ＡＮによって使用されうる。例えば、ＥＶ−ＤＯネットワークにおいて、識別子は、順方向リンク信号に対応する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）インデックスでありうる。アクセス端末２５０は更に、単一ストリーム送信ダイバーシティ・モードで動作しうる。この場合は、単一データ・ストリームが、例えば、アンテナ２５２の対を使用して、逆方向リンクで送信される。アクセス端末２５０の動作モードは、以下に更に詳細に説明されるように、チャネル条件に基づいて変化しうる。
【００２４】
開ループあるいは閉ループ制御メカニズムは、ＲＬ−ＭＩＭＯおよび単一ストリーム送信ダイバーシティ・モードで使用されることができる。開ループ制御では、アクセス端末２５０は、送信するべき逆方向リンク・データ・ストリームの数と、この逆方向リンク・データ・ストリームの数を基地局２１０からの明示的なガイダンスなしに送信するのに使用するためのアンテナ選択あるいはビームフォーミング・パラメータとを決定しうる。アクセス端末２５０は、逆方向リンクで送信するための複数のアンテナの使用に関して様々な仮説をテストし、１又は複数の予め定められた基準を満たす仮説を選択しうる。このような予め定められた基準は、逆方向リンクでの送信電力を低減することと、誤りレートを低減することとを含みうる。
【００２５】
その一方で、閉ループ制御では、アクセス端末２５０および基地局２１０は、チャネル条件に基づいて、アンテナ選択あるいはビームフォーミング・パラメータを決定するために協働する。アクセス端末２５０は、２つ以上のパイロットを同じ電力レベルで送信しうる、また、基地局２１０は、パイロットから得られた情報に基づいて、チャネル条件を推定しうる。基地局２１０は、逆方向リンク伝送のためのアンテナ選択および／あるいはビームフォーミングを支援するために、ステアリング・ベクトルあるいはコードブック情報をアクセス端末２５０に送りうる。ステアリング・ベクトルおよび／あるいはコードブックは、命令群と共にメモリ２９２に格納されうる。この命令群は、コンロトーラ／プロセッサ２９０によって実行されると、本明細書において説明された動作を実行するために使用されうる。
【００２６】
アクセス端末のコントローラ／プロセッサ２９０は、データ・ソース２８０からの１又は複数のデータ・ストリームを送信するように、ＴＸデータ・プロセッサ２８２に指示する。ＴＸデータ・プロセッサ２８２は、各データ・ストリームのためのデータ・シンボルを処理し、それらをパイロット・シンボルと共に多重化する。ＴＸ空間プロセッサ２８４は更に、多重化されたストリームを処理して、１又は複数の逆方向リンク信号を生成する。ＴＸ空間プロセッサ２８４は、アンテナ２５２の選択に関連付けられた送信機２５４にＲＬ信号を配信する。ここで、これらは、ビームフォーミング・パラメータによって決定された重みと位相で送信される。メモリ２９２はコントローラ／プロセッサ２９０に結合され、データおよびプログラム命令群を格納する。この命令群は、コントローラ／プロセッサ２９０によって実行されると、アクセス端末２５０に本明細書において説明された動作を実行させる。
【００２７】
基地局２１０において、ＲＬ信号は、アクセス端末２５０によって送られたフィードバック情報およびトラフィック・データを復元するために、アンテナ２３４によって受信され、受信機（ＲＣＶＲ）２３２によって処理され、ＲＸ空間プロセッサ２３６によって空間的に処理され、ＲＸデータ・プロセッサ２３８によって更に処理される。ＥＶ−ＤＯネットワークでは、例えば、フィードバック情報は、対応する逆方向リンク・データ・ストリームのデータ・レートを特定する逆方向レート・インジケータ（ＲＲＩ）と、Ｈ−ＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）処理からのアクノレッジメントおよびＤＲＣ（データ・レート制御）情報とを含みうる。ＲＬ信号から復元されたトラフィック・データは、データ・シンク２３９に配信される。データ・シンク２３９は、ＡＮに結合されうる。ここにおいて、アクセス端末２５０からの別個のデータ・ストリームが、ネットワーク・サービスを提供することに関連して結合される。
【００２８】
コントローラ／プロセッサ２４０は、アクセス端末２５０へのデータ送信を制御する。閉ループ・モードにおいて、コントローラ／プロセッサ２４０は、現行の（prevailing）条件に基づいて、チャネルの空間ランクと、アクセス端末２５０と通信するための適切なアンテナ選択あるいはビームフォーミング・パラメータとを決定しうる。空間ランクＳは、アクセス端末２５０が逆方向リンクで同時に送信しうるＲＬデータ・ストリームの数を定義し、Ｓ≦ｍｉｎ（Ｔ、Ｒ）として示されうる。例えば、基地局２１０が１６個のアンテナを有し（Ｔ＝１６）、アクセス端末２５０が２つのアンテナを有する（Ｒ＝２）場合、アクセス端末２５０が同時に送信できるデータ・ストリームの最大数は２である。
【００２９】
チャネル・プロセッサ２４４は、アクセス端末２５０からのＲＬ伝送に基づいて、チャネル条件を推定する。１つの実施形態において、アクセス端末２５０からのＲＬ信号の少なくとも１つは、直交１次および２次パイロットを含む。チャネル・プロセッサ２４４は、パイロットから得られた情報に基づいてチャネル条件を推定しうる、また、例えば、チャネル応答行列を生成しうる。コントローラ／プロセッサ２４０は、チャネル・プロセッサ２４４からの情報に基づいて、アクセス端末２５０の空間ランクを決定する。閉ループ・モードにおいて、コントローラ／プロセッサ２４０は更に、アクセス端末によって使用されるためのステアリング・ベクトルを計算しうる、あるいは、予め定められたステアリング・ベクトルに対応するコードブックからエントリを選択しうる。
【００３０】
コントローラ／プロセッサ２４０は、空間ランクおよび／あるいはステアリング・ベクトルに関する情報を、１又は複数の順方向リンク信号において、アクセス端末２５０に通信しうる。ＥＶ−ＤＯネットワークでは、明確な（distinct）ＭＡＣインデックスが、ＲＬ−ＭＩＭＯモードにおけるアクセス端末２５０によって使用されるために割り当てられうる、また、各ＭＡＣインデックスは、別個の逆方向リンク・データ・ストリームを送信するために使用されうる。対応するＭＡＣインデックスを使用して、基地局２１０は、ＲＬ伝送のためのビームフォーミングおよびアンテナ選択情報をアクセス端末２５０に送ることができる、また、各ＲＬデータ・ストリームの送信電力レベルを個別に制御できる。メモリ２４２は、コントローラ／プロセッサ２４０に結合され、また、データおよびプログラム命令群を格納しうる。この命令群は、コントローラ／プロセッサ２４０によって実行されると、本明細書において説明される動作を、基地局２１０に実行させる。
【００３１】
図３は、開ループ・システムにおけるアンテナ選択およびビームフォーミングのための典型的な処理３００を示す。処理３００は、例えば、アクセス端末２５０のような、アクセス端末によって実行されうる（図２）。
【００３２】
ブロック３１０において、アクセス端末は、アクセス・ネットワークとの性能交換処理を実行する。これは、例えば、アクセス端末（ＡＴ）の電源が入ったとき、あるいは、ＡＴが基地局のカバレッジ・エリアに入ったときに生じうる。ＡＴは、ＲＬ−ＭＩＭＯおよび／あるいは単一ストリーム・ダイバーシティ送信モードをサポートしているかどうかを含む自己のデバイス性能を基地局に通信しうる。このデバイス性能に基づいて、ＡＮは、ＲＬデータ・ストリームを送信および受信する場合に、アクセス端末によって使用されるための１又は複数の識別子を割り当てうる。例えば、ＥＶ−ＤＯネットワークでは、２つのＭＡＣインデックスが、ＲＬ−ＭＩＭＯあるいは単一ストリーム・ダイバーシティをサポートするＡＴによって使用されるために、自動的に割り当てられうる。代替的に、単一ＭＡＣインデックスは、空間ランク決定の結果が出るまでの間(pending)割り当てられうる。
【００３３】
ブロック３２０乃至３３０において、アクセス端末は、送信するべきＲＬストリームの数と、対応するビームフォーミングあるいはアンテナ選択パラメータとを決定する。開ループ・モードで動作する場合、ＡＴは、送信するべきＲＬストリームの数を決定するために、異なる送信仮説をテストしうる。例えば、ＡＴは、チャネル条件がＲＬ−ＭＩＭＯをサポートしていると仮定し、２つ（又はそれより多く）のＲＬデータ・ストリームを送信するためのビームフォーミング・パラメータを決定しうる。ＡＴはその後、ＲＬ−ＭＩＭＯ仮説で使用されるビームフォーミング・パラメータを調整する、あるいは、ＲＬストリームの数が１であると決定した場合は、ＲＬ−ＭＩＭＯから単一ストリーム・ダイバーシティ・モードに遷移しうる。ビームフォーミング・パラメータおよび／あるいは送信するべきＲＬデータ・ストリームの数の調整は、アクセス・ネットワークからの間接的なフィードバックに基づきうる。このような間接的なフィードバックの実例は、テスト対象の仮説のための送信電力レベルおよび／あるいは再伝送の数を含みうる。
【００３４】
例として、ＥＶ−ＤＯネットワークにおいて、基地局は各ＡＴに対するＲＬ送信電力を上げる又は下げるための電力制御メッセージ（power control message）をオープン・コネクション(open connection)で送る。基地局は更に、逆方向リンク・データ伝送が正しく復号される、あるいは再送信される必要がある場合、ＡＴに対してアクノレッジする。開ループ制御では、ＡＴは電力制御および／あるいは再伝送メッセージの数をモニタでき、予め定められたしきい値、観測された平均値、あるいはその他の測定に関連して、アンテナ選択あるいはビームフォーミングを調整できる。例えば、ＭＩＭＯモードにおいて、２つのデータ・ストリームを正しく送信するのに必要とされる電力が、予め定められた値を超える場合、ＡＴはアンテナ選択あるいはビームフォーミング・パラメータを変更しうる。この状況が持続する場合、ＡＴはＲＬデータ・ストリームのうちの１つを送信することを中断し、単一ストリーム・ダイバーシティ・モードに戻る（fall back）。
【００３５】
代替的に、閉ループ・モードにおいて、ＡＴは、チャネルの空間ランクに関するＡＮからのフィードバックに基づいて、送信するべきＲＬストリームの数を決定する。例えば、ＡＮからのフィードバックが、空間ランクが２であることを示している場合、アクセス端末は、２つの逆方向リンク・データ・ストリームを同時に送信するＲＬ−ＭＩＭＯモードに入りうる。その一方で、ＡＮからのフィードバックが、それより低いランクを示している場合、アクセス端末は、単一ストリーム・ダイバーシティ・モードで１つだけＲＬデータ・ストリームを送信しうる、あるいは、単一アンテナ・モードで１つのＲＬデータ・ストリームを送信しうる。
【００３６】
ブロック３４０において、第１のＭＡＣインデックスを使用して、ＡＴは、第１のＲＬデータ・ストリームをアクセス・ネットワークに送信する。第１のデータ・ストリームは、先に説明されたように、トラフィック・データと共に多重化された１次パイロットおよび２次パイロットを含みうる。１次パイロットおよび２次パイロットは直交でありうる、また、チャネル条件を推定することと、必要とされる空間ランク・フィードバックを提供することとについて基地局を支援するための情報を提供しうる。様々なパイロットが、異なる長符合、異なるウォルシュ符合、あるいは、異なる直交拡散を用いて送られることができる。
【００３７】
ブロック３５０において、ＭＩＭＯモードでは、ＡＴは第２のＭＡＣインデックスを使用して、逆方向リンクで第２のＲＬデータ・ストリームを送信する。第２のＲＬデータ・ストリーム（および、場合によっては付加的なＲＬデータ・ストリーム）は、第１のＲＬデータ・ストリームと同時に送信されうる。アクセス端末によって送信されるＲＬデータ・ストリームの数は、空間ランク、あるいは異なる送信仮説をテストした結果に従って変化しうる。各ＲＬデータ・ストリームは、アクセス・ネットワークによって個別に制御されうる、また、各々が、独自の電力レベル、データ・レート、誤り制御処理(error control process)などを有しうる。
【００３８】
図４Ａは、逆方向リンクＭＩＭＯデータ伝送で使用されうるような、典型的な誤り制御処理４００Ａを示す。処理４００Ａは、例えば、アクセス端末２５０のような、アクセス端末によって実行されることができる(図２)。
【００３９】
逆方向リンクＭＩＭＯモードにおいて、例えば、２つのＭＡＣインデックスＭ１、Ｍ２が、ＡＴによって使用されるために割り当てられうる。ＭＡＣインデックスは、ＡＴに属するようなデータ・ストリームを識別するのに役立ちうる、また、通信チャネルの空間ランクに従って、ＡＴによって使用されるために割り当てられうる。いくつかの実施形態において、ＭＡＣインデックス値は、アクセス・ネットワークにおいて、その他のＡＴによって再使用されうる。例えば、同じＭＡＣインデックスが、異なるタイムスロットにおいて、異なるＡＴで使用されることができるように、ＡＮは、ＦＬ信号の特定のタイムスロットにおけるそれぞれのＲＬ伝送に関するフィードバックを予期するために、アクセス端末をスケジュールしうる。
【００４０】
ＲＬデータ・ストリームのための誤り制御が、ハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ）処理を使用して実現されうる。ブロック４１０において、ＡＴは、第１のＲＬデータ・ストリーム（ＲＬ１）に関する第１の誤り制御フィードバックを、基地局から受信する。誤り制御フィードバックは、ＲＬ１で送信されたデータが正しく復号されたことを示すＡＣＫメッセージ、ＲＬ１データが正しく復号されなかったことを示すＮＡＣＫメッセージ、あるいはＲＬ１データ・ストリームに関するその他なんらかのメッセージを含みうる。ブロック４２０において、ＡＴは、第２のＲＬデータ・ストリーム（ＲＬ２）に関する第２の誤り制御フィードバックを受信する。
【００４１】
第１および第２の誤り制御メッセージは、対応するＭＡＣインデックス値を使用して順方向リンクでＡＴに送られうる。例えば、ＲＬ１伝送に関するフィードバックは、ＭＡＣインデックＭ１を使用して送られうる、また、ＲＬ２伝送に関するフィードバックは、ＭＡＣインデックスＭ２を使用して送られうる。ブロック４３０において、ＡＴは第１の誤り制御フィードバックに基づいて、第１のＨ−ＡＲＱ処理を実行する。受信されたフィードバックに基づいて、ＡＴはデータ伝送を続けるか、あるいは１又は複数のデータ・ブロックを再送信しうる。ブロック４４０において、ＡＴは第２の誤り制御フィードバックに基づいて、第２のＨＡＲＱ処理を実行する。ＡＴは、基地局からの誤り制御メッセージに応じて、ＲＬデータ・ストリームの各々について、別個の誤り制御処理を実行しうることに留意されたい。
【００４２】
図４Ｂは、逆方向リンクＭＩＭＯデータ伝送で使用されうるような、典型的な電力制御処理４００Ｂを図示する。処理４００Ｂは、誤り制御処理４００Ａと共に、あるいは、それとは別に、アクセス端末２５０のようなアクセス端末によって実行されうる。
【００４３】
データが基地局とアクセス端末との間で交換されると、逆方向リンク送信電力が、現行の条件に従って調整されうる。逆方向リンクＭＩＭＯモードにおいて、アクセス端末は、基地局からのフィードバックに基づいて、逆方向リンク・データ・ストリームの各々のための送信電力レベルを個別に調節しうる。ブロック４６５において、ＡＴは、第１の逆方向電力制御コマンドＲＰＣ１を基地局から受信する。ＲＰＣ１メッセージは、第１の逆方向リンク・データ・ストリームＲＬ１の送信電力レベルに関しうる、また、例えば、ＲＬ１送信電力が上げられるか、下げられるか、又は現在のレベルのまま維持されうるかを示しうる。ブロック４７０において、ＡＴは、第２のＲＬデータ・ストリームＲＬ２等の送信電力に関して、第２の逆方向電力制御コマンドＲＰＣ２を受信する。Ｈ−ＡＲＱ処理における誤り制御を用いて、ＲＰＣメッセージは、ＲＬデータ・ストリームの各々に対応するＭＡＣインデックス値を使用して、ＡＴに向けられうる。
【００４４】
ＲＬ伝送のデータ・レートは、送信電力、チャネル条件、アクセス端末のモビリティ、セル・セクタ内のＡＴのロケーション等を含む多数の要因の影響を受けうる。例えば、ＡＴが基地局の近くにある場合よりも、ＡＴがセルの端に位置する場合の方が、指定されたデータ・レートを維持するためにより高い送信電力が必要とされうる。結果として、ＡＴはＲＬデータ・ストリームの各々について、独立してデータ・レートを決定できる。ブロック４７５において、ＡＴはＲＬ１のための第１のデータ・レートを決定する。ブロック４８０において、ＡＴはＲＬ２のための第２のデータ・レートを決定する。ＡＴがＲＬデータ・ストリームに追加する、対応する逆方向レート・インジケータＲＲＩによって、各データ・レートがＡＮに対して示されうる。ブロック４７５に図示されるように、ＡＴは、ＲＰＣ１に従って送信電力を調節した後、ＲＬ１がデータ・レートＲＲＩ１で送信されたことをＡＮにシグナリングする。同様に、ブロック４８０において、ＡＴはＲＬ２の送信電力を調整し、ＲＬ２がデータ・レートＲＲＩ２で送信されたことをＡＮにシグナリングする。
【００４５】
図５は、逆方向リンク・データ伝送のためのビームフォーミングを実行するために協働するアクセス端末５５０および基地局５１０を含む典型的なシステム５００を図示する。基地局５１０および端末５５０は、図２に関連して説明された、基地局２１０およびアクセス端末２５０に類似しうる。
【００４６】
アクセス端末５５０は、第１のストリーム５６５および第２のストリーム５７０を含む、２つのＲＬデータ・ストリームと共に図示される。ストリーム５６５、５７０は、１次パイロット、データ、およびオーバヘッド情報を含む信号の多重送信を備える。これらは、それぞれ、ｘ（ｎ）およびｙ（ｎ）としてビームフォーミング・モジュール５６０に通信される。この実例において、ＡＴビームフォーミング・モジュール５６０は、チャネルを推定することについて基地局５１０を支援するために、１次パイロットに対して直交である２次パイロットを、第１ストリーム５６５に加える。第１および第２ストリームは、異なる長符合マスク、異なるウォルシュ符合、および異なる直交拡散を有しうる。
【００４７】
基地局５１０は、チャネル・モジュール５２０と、ＢＴＳビームフォーミング・モジュール５２５と、フィードバック・モジュール５３０と、干渉除去モジュール５３５と、データ・シンク５４０とを含むように図示される。基地局５１０の閉ループＭＩＭＯ動作が、図６の処理６００を参照して説明される。
【００４８】
ブロック６１０において、チャネル・モジュール５２０は、少なくとも第１のＲＬデータ・ストリーム５６５を、アクセス端末５５０から受信する。ブロック６２０において、チャネル・モジュール５２０は、１次および２次パイロットから得られた情報を使用して、ＭＩＭＯチャネルのランクを推定する。現在の実例において、両方のパイロットが同じ電力レベルで送信されることを確実にするために、それらは同じＲＬストリームに含まれている。このアプローチは、図４Ｂに関連して説明されたように、ＲＬデータ・ストリーム５６５、５７０の各々が独立して電力制御されうるので、チャネル推定を容易にする。
【００４９】
ブロック６３０において、チャネル・モジュール５２０は、異なるチャネル・ランキングの性能を評価し、アクセス端末５５０と通信するための空間ランクを決定する。空間ランクは、性能ベースの評価基準に従って選択されうる。例えば、性能は、チャネル・キャパシティ、スループット、信号品質等のような測定によって、定量化(quantify)されうる。チャネル・モジュール５２０は、その他の可能性に関して、性能評価基準を上げる空間ランクを選択しうる、また、いくつかの実施形態において、信号対雑音比(ＳＮＲ)、信号対雑音および干渉比（ＳＩＮＲ）、シンボル毎のエネルギー対信号比（Ｅｓ／Ｎｏ）等のような、信号品質においての情報を集めうる。
【００５０】
ＢＴＳビームフォーミング・モジュール５２５は、推定されたチャネル・ランクに対応するビームフォーミング（「ステアリング」）ベクトルを決定する。ビームフォーミング・ベクトルは、チャネル・モジュール５２０からのチャネル応答情報に基づいて計算されうる。代替例として、ビームフォーミング・ベクトルは、基地局およびアクセス端末によって共有されるコードブックから検索（retrieve）されうる。コードブックは、予め定められたビームに対応する多数のエントリを有しうる。各ステアリング・ベクトルあるいはコードブック・エントリは、マルチアンテナ・データ伝送のための重み（電力）および位相を含みうる。
【００５１】
２つアンテナでは、例えば、ベクトル［１、１］は、第２のアンテナが、ビームフォーミングにおいて、第１のアンテナと同じ位相を使用することを指定する。［１、−１］ベクトルは、第２のアンテナの位相が、第１のアンテナから１８０度シフトしていることを意味する。ベクトルは、虚数ｊが９０度の相対位相シフトを示し、負数のｊが２７０度の相対位相シフトを示す、複素数値でありうる。特定のアンテナの使用を有効あるいは無効にする方法として、ビームフォーミング・ベクトルに対して、代替的あるいは付加的に、アンテナ選択ベクトル（［０、１］、［１、０］）が含まれうる。
【００５２】
ブロック６４０において、フィードバック・モジュール５３０は、空間ランクおよびビームフォーミング情報をアクセス端末５５０に送信する。基地局５１０は、マルチアンテナ伝送のために使用される各アンテナのために、ビームフォーミング・ベクトルを提供しうる。代替的に、基地局５１０は、第１のアンテナだけのためにビームフォーミング・ベクトルを提供しうる、また、アクセス端末５５０は、付加的なビームフォーミング・ベクトルを計算あるいは検索しうる。例えば、アンテナが２つの場合、ビームフォーミング・モジュール５２５は、第１のアンテナのためのビームフォーミング・ベクトルを計算し、アクセス端末５５０は、第２のアンテナを使用して送信されるデータのための１又は複数の直交ビームフォーミング・ベクトルを決定しうる。代替的に、ビームフォーミング・モジュール５２５は、１又は複数のコードブック・エントリを選択し、基地局５１０は、選択されたエントリについてのインデックスをアクセス端末５５０に送りうる。
【００５３】
フィードバック・モジュール５３０は、割り当てられたＭＡＣインデックス値を使用して、アクセス端末５５０に宛てられたパケットに、空間ランクおよびビームフォーミング情報を追加しうる。１つの実例において、フィードバック・モジュールは、順方向リンクで、ビームフォーミング・フィードバック・チャネル（ＢＦＦＣ）に、ビームフォーミングおよび空間ランク情報を挿入する。アクセス端末５５０によって使用されるために割り当てられた４つのスロット毎に、１又は２つのスロットで、ＢＦＦＣが送信されうる。いくつかの場合において、ＢＦＦＣ情報を運ぶために、既存のＦＬチャネルが使用されうる。例えば、ＥＶ−ＤＯネットワークでは、逆方向電力制御（ＲＰＣ）チャネル、ＤＲＣ  ＬＯＣＫチャネル（制御チャネル）、および／あるいは、（ＡＣＫ／ＮＡＣＫを運ぶために使用される）ＡＲＱチャネルが、アクセス端末５５０に送られるべきチャネル状態／ステアリング・ベクトル・インデックスでパンクチュアリングされている（punctured）。ＢＦＦＣによって運ばれる情報の量（例えば、ビットの数）および更新が提供されるレートは、チャネル条件あるいはアクセス端末における条件に従って変化しうる。例えば、アクセス端末のモビリティの増加および／あるいはチャネル条件の悪化に伴い、更新が提供される頻度は増加しうる。
【００５４】
ブロック６５０において、基地局５１０は、アクセス端末５５０からの各ＲＬデータ・ストリームに応じて、電力制御および／あるいは誤り制御メッセージを送る。これらの動作は、図４Ａおよび図４Ｂに関連して説明されえる。
【００５５】
アクセス端末５５０の閉ループＭＩＭＯ動作が、図７の処理７００を参照してここに説明される。処理７００は、図５に図示されたようなシステム５００におけるアクセス端末５５０によって実行されうる。
【００５６】
ブロック７１０において、アクセス端末５５０は、基地局５１０から空間ランクおよびビームフォーミング情報を受信する。空間ランクは、いくつのデータ・ストリーム５６５、５７０が逆方向リンクで同時に送信されうるかを示しうる。例えば、この実例において、ＭＩＭＯ動作は空間ランク２によって示されうる、また、単一ストリーム送信ダイバーシティ・モードは、空間ランク１によって示されうる。ビームフォーミング情報は、対応するＲＬデータ・ストリームのために使用されるべき重み、位相、アンテナ選択を決定するための、ステアリング・ベクトルあるいはコードブック・エントリを含みうる。
【００５７】
ブロック７２０において、ビームフォーミング・モジュール５６０は、第１および第２の選択されたアンテナ選択を用いて第１のデータ・ストリーム５６５を送信するためのステアリング可能ビームを生成するために、ビームフォーミング情報を使用する。ブロック７３０において、空間ランクが１より上である場合、ビームフォーミング・モジュール５６０は、第２のデータ・ストリーム５７０を送信するためのビームフォーミング・パラメータを決定する。いくつかの実施形態において、第２のデータ・ストリーム５７０のためのビームフォーミング・パラメータは、計算されるか、さもなければ、第１のデータ・ストリーム５６５のために基地局５１０から受信されたビームフォーミング情報から導出される。例えば、ブロック７４０において、アクセス端末５５０は、第１のデータ・ストリーム５６５のために基地局５１０によって指定されたビーム方向に対して直交する、第２のデータ・ストリーム５７０のためのビーム方向を計算しうる。
【００５８】
ブロック７５０において、アクセス端末５５０は、逆方向リンクで、多数のデータ・ストリームを同時に送信する。このストリームの数は空間ランクによって決定されうる、また、各ストリームは、基地局からのフィードバックによって決定される電力レベルおよび誤り制御を用いて送信されうる。
【００５９】
図８は、ＡＴビームフォーミング・モジュール５６０の典型的な動作に関して、ビームフォーミング８００の態様を示す。例示されたように、ビームフォーミング・モジュール５６０は、第１のストリーム５６５および第２のストリーム５７０のそれぞれに対応する信号ｘ（ｎ）およびｙ（ｎ）を受信する。ビームフォーミング・パラメータ（ｗ０、ｗ１）は信号ｘ（ｎ）に適用され、また、ビームフォーミング・パラメータ情報（ｓ０、ｓ１）も信号ｙ（ｎ）に適用されうる。先に述べられたように、ビームフォーミング・パラメータは、アンテナ選択を用いて各ストリームを送信するための、重み／位相情報を含みうる。
【００６０】
空間ランクが２である場合、ビームフォーミング・モジュール５６０は、選択された送信アンテナＡ１、Ａ２の各々において、ＲＬストリーム５６５、５７０を結合する。その一方で、空間ランクが１の場合、第１のストリーム５６５だけが、選択されたアンテナを使用して送信される。例えば、第２のストリーム５７０の伝送は、ｓ０＝ｓ１＝０に設定することによって、単一ストリーム送信ダイバーシティ・モードにおいて無効にされうる。ＡＴビームフォーミング・モジュール５６０は、ｗ１＝０に設定することによって、ｘ（ｎ）の単一アンテナ伝送に切り替えることもできる。
【００６１】
アクセス端末から複数のＲＬデータ・ストリームを受信すると、基地局５１０は、干渉除去技術を用いうる。図５に図示されたように、基地局５１０は、データ・シンク５４０に結合された干渉除去モジュール５３５を含む。干渉除去モジュール５３５は、第２の送信ストリームが復号される前に、第１のデータ・ストリームからの干渉を除去あるいはゼロにしうる。１つの実例において、干渉除去モジュール５３５は、第１の送信ストリーム５６５を復号し、チャネル・モジュール５２０からのチャネル情報に基づいて、受信された信号に対する寄与を決定し、第２のデータ・ストリーム５７０が復号される前に、受信された信号から第１のデータ・ストリーム５６５の寄与を減じる。その他のストリームの寄与を正しく取り除くことによって、信号対雑音比が増加し、より高いデータ・レートをサポートすることが可能になりうる。
【００６２】
本明細書における開示に関連付けて説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム・ステップは、電子ハードウェア、プロセッサによって実行されるコンピュータ・ソフトウェア、あるいはこれら両方の組み合わせによって実現されうる。このハードウェアおよびソフトウェアの互換性を明確に例示するために、多様な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、一般にそれらの機能の観点から上記で説明されている。そのような機能がハードウェアとソフトウェアのどちらとして実現されるは、システム全体に課せられている特定のアプリケーションおよび設計の制約に依存する。各特定のアプリケーションのために方式を変化させることによって、述べられた機能が実施されうるが、こういった実施の判断は本開示の範囲からの逸脱をまねくものと解釈されるべきではない。
【００６３】
本明細書における開示に関連付けて説明された多様な例示的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーション特有集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル・ロジック・デバイス、離散ゲートもしくはトランジスタ・ロジック、離散ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明された機能を実行するために設計されたそれらの任意の組み合わせで実施あるいは実行されうる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサでありうるが、代替例として、従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいはステート・マシンでありうる。例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連結した１、あるいは複数のマイクロプロセッサ、もしくはその他任意のこのような構成のようなコンピューティング・デバイスの組み合わせとして、プロセッサが実現されうる。
【００６４】
本明細書における開示に関連付けて説明された方法あるいはアルゴリズムのブロックは、ハードウェアか、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールか、あるいはそれら２つの組み合わせにおいて実現されうる。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハード・ディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野において既知のその他任意の形態の記憶媒体に存在しうる。 典型的な記憶媒体は、記憶媒体からの情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるプロセッサのようなプロセッサと結合される。代替例においては、記憶媒体はプロセッサに統合されうる。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣ内に存在しうる。ＡＳＩＣはユーザ端末内に存在しうる。代替例においては、プロセッサおよび記憶媒体は離散的な構成要素としてユーザ端末内に存在しうる。  
１または複数の典型的な設計において、説明される機能は、ハードウェアか、プロセッサによって実行されるソフトウェアか、ファームウェアか、あるいはそれら任意の組み合わせで実現されうる。プロセッサによって実行されるソフトウェアにおいて実現される場合、機能は、１あるいは複数の命令群あるいはコードとして、コンピュータ読取可能媒体に格納されうる、もしくはそれによって送信されうる。コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータ・プログラムの伝達を容易にする任意の媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体は、汎用コンピュータあるいは特殊用途コンピュータによってアクセスされうる任意の利用可能な媒体である。限定ではなく例として、このようなコンピュータ読取可能媒体は、ＲＡＭや、ＲＯＭや、ＥＥＰＲＯＭや、ＣＤ−ＲＯＭもしくはその他の光学ディスク記憶装置や、磁気ディスク記憶装置もしくはその他の磁気記憶デバイスや、あるいは命令群もしくはデータ構造の形態で希望のプログラム・コードを伝えるあるいは格納するために使用され、コンピュータによって処理されうる、その他任意の媒体を備えうる。更に、任意のコネクションが、コンピュータ読取可能媒体と、適切に称される。例えば、同軸ケーブルや、光ファイバ・ケーブルや、ツイスト・ペアや、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）や、あるいは、赤外線、無線、及びマイクロ波のような無線技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、あるいはその他の遠隔ソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブルや、光ファイバ・ケーブルや、ツイスト・ペアや、ＤＳＬや、あるいは赤外線、無線、及びマイクロ波のような無線技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるようなディスク（ｄｉｓｋ）及びディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクト・ディスク（ＣＤ）（ｄｉｓｃ）、レーザ・ディスク（ｄｉｓｃ）、光学ディスク、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）（ｄｉｓｋ）、フロッピー（登録商標）ディスク（ｄｉｓｋ）及びブルーレイ（登録商標）ディスク（ｄｉｓｃ）を含む。ここで、ディスク（ｄｉｓｋ）は通常データを磁気的に再生する一方、ディスク（ｄｉｓｃ）はレーザを用いてデータを光学的に再生する。上記のものによる組合せも、コンピュータ読取可能媒体の範囲内に含まれる。
【００６５】
本開示の以上の説明は、当業者が本開示を製造あるいは使用できるように提供される。本開示に対する様々な変形例が当業者に対して容易に明らかになるだろう。また本明細書で規定された一般的原理は、本開示の精神あるいは範囲から逸脱することなくその他のバリエーションに適用されうる。よって、本開示は、本明細書において説明される実例および設計に限定されたものではなく、本明細書において開示された原理および新規の特徴と矛盾しない最大範囲であると認められるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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