JP2013529397A - アップリンクのアンテナ送信ダイバーシティを行う方法および装置 - Google Patents

Abstract

アンテナの送信ダイバーシティを提供するシステム、方法、および手段が開示される。ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）は複数個のアンテナを備える場合がある。各アンテナのチャネル条件を判定することができる。チャネル条件を判定するためにプローブ段階を使用することができる。プローブ段階の期間内に、各アンテナからのプローブ信号をそれぞれの時間間隔中に送信することができる。ＷＴＲＵの送信電力は一定に保持する場合もしない場合もある。ノードＢは各プローブ信号を受信し、チャネル品質情報を判定することができる。ノードＢは、信号間に電力オフセットがある場合は、判定されたチャネル品質情報を調整することができる。ノードＢは、チャネル品質情報をＷＴＲＵに送信することができる。ＷＴＲＵは、受信したチャネル品質情報に基づいて、アップリンクの送信で使用するアンテナを切り替えることができる。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１０年１月７日に出願された米国仮特許出願第６１／２９３，０８５号、および２０１０年１０月１日に出願された米国仮特許出願第６１／３８９，００３号に基づき、それらの優先権を主張するものであり、それらの内容は全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本出願は、ワイヤレス通信に関するものである。

スマートアンテナ技術は、データ送信のロバスト性を向上させ、より高いデータスループットを実現するための有効な手段としてセルラ通信システムで広く使用されている。アンテナ切替え技術は、複数の送信アンテナからなる構成を有し、異なるアンテナで交互にデータ送信を行うことにより、フェージングチャネルに対処するための空間ダイバーシティを実現する。しかし、例えば３ＧＰＰ ＷＣＤＭＡ準拠のセルラ通信システムではアップリンクの送信（ＴＸ）ダイバーシティは利用することができない。

アンテナの送信ダイバーシティを提供するシステム、方法、および手段が開示される。例えば、ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）は複数個のアンテナを備える場合がある。アップリンク送信で使用するアンテナを選択するために各アンテナのチャネル条件を判定することができる。チャネル条件を判定するためにプローブ（ｐｒｏｂｉｎｇ）段階を使用することができる。プローブ段階の期間中は、ＷＴＲＵの送信電力を一定に保持することができる。プローブ期間内に、各アンテナからのプローブ信号をそれぞれのアンテナの時間間隔中に送信することができる。ＷＴＲＵは、送信したプローブ信号に関するチャネル品質情報を（例えばノードＢから）受信することができる。ＷＴＲＵは、受信したチャネル品質情報に基づいてアップリンク送信で使用するアンテナを切り替える（例えば選択する）ことができる。チャネル品質情報は、例えば、特定のアンテナを使用するようにＷＴＲＵに命じる指示を提供することができ、またはチャネル品質情報は、ＷＴＲＵによって評価できる情報を含むことができ、その場合ＷＴＲＵはその評価に基づいてアンテナを選択する。

各アンテナのチャネル条件は、送信電力を一定に保持せずに判定することもできる。例えば、ノードＢは、プローブ段階の期間中に各アンテナからプローブ信号を受信することができる。各プローブ信号は、それぞれのアンテナの測定時間に送信することができる。送信電力は、例えばアップリンクで実施される電力制御の調整のためにプローブ信号ごとに異なる場合がある。ノードＢは、測定時間間の電力変化のオフセットを判定することができる。ノードＢは、受信したプローブ信号に関連するチャネル品質情報を計算することができる。チャネル品質情報を計算する際、ノードＢは、電力変化のオフセットを使用してプローブ信号間の送信電力の差を補償することができる。ノードＢは、チャネル品質情報をＷＴＲＵに送信することができる。

添付図面との関連で例として与えられる以下の説明からより詳細な理解を得ることができる。

複数のＷＴＲＵ、ノードＢ、制御無線ネットワークコントローラ（ＣＲＮＣ）、サービング無線ネットワークコントローラ（ＳＲＮＣ）、およびコアネットワークを含む例示的なワイヤレス通信システムの図である。 図１のワイヤレス通信システムのＷＴＲＵおよびノードＢの例示的機能ブロック図である。 ＷＣＤＭＡ／ＨＳＰＡ向けのＳＩＳＯ方式の送信機の構造を示す図である。 ＷＣＤＭＡ／ＨＳＰＡ向けのＳＩＳＯ方式の受信機の構造を示す図である。 アンテナ切替え（ＡＳ）ダイバーシティを用いる例示的なＷＴＲＵ送信機の構造を示す図である。 ＡＳを用いる例示的な電力制御ループの制御図である。 ＡＳ用の例示的なＤＰＣＣＨ利得制御部の図である。 状態機械の一例を示す図である。 アンテナの例示的な切替えタイミング図である。 ガード間隔を有するアンテナの例示的な切替えタイミング図である。 閉ループのアンテナ切替えシステムの例示的な高レベルブロック図である。 共通利得機能の例示的実装を示す図である。 共通利得機能の例示的実装を示す図である。 仮想的な電力制御ループの概念の例示的実装を示す図である。 ノードＢの例示的な切替え制御機能を示す図である。 ＵＥの切替え制御機能の例示的機能ブロック図である。 ノードＢからＵＥに送信される例示的シグナリングを示す図である。 ノードＢで制御され、ＵＥで支援されるＡＳの例を示す図である。 ＵＥで制御されるＡＳの例を示す図である。 全プローブモードで一定のＴＸ電力の例を示す図である。 １切替え周期内にＴＸ電力を一定にする例を示す図である。 最後の切替え周期にＴＸ電力を一定にする例を示す図である。 測定が行われる際のタイミング図の例を示す図である。 単一パイロットの例示的ビーム形成システムの図である。 固定パターンのプローブモードの例を示す図である。 複数のプローブ状態を有する例示的な測定タイミングの図である。 １つまたは複数の開示される実施形態を実施することが可能な例示的通信システムのシステム図である。 図１７Ａに示す通信システムで使用することが可能な例示的ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。 図１７Ａに示す通信システムで使用することが可能な例示的無線アクセスネットワークおよび例示的コアネットワークのシステム図である。

以下で言及する場合、用語「ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）」は、これらに限定されないが、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定または移動型の加入者ユニット、ページャ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、コンピュータ、またはワイヤレス環境で動作することが可能な他の種のユーザ装置を含む。本明細書で使用する場合、用語「ＵＥ」と「ＷＴＲＵ」は同義の場合がある。以下で言及する場合、用語「基地局」はこれらに限定されないが、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、またはワイヤレス環境で動作することが可能な他の種のインタフェース装置を含む。

図１は例示的ワイヤレス通信システム１００を示し、システム１００は、複数のＷＴＲＵ１１０、ノードＢ１２０、制御側無線ネットワークコントローラ（ＣＲＮＣ）１３０、サービング無線ネットワークコントローラ（ＳＲＮＣ）１４０、およびコアネットワーク１５０を含む。ノードＢ１２０およびＣＲＮＣ１３０をまとめてＵＴＲＡＮと呼ぶことができる。

図１に示すように、ＷＴＲＵ１１０はノードＢ１２０と通信状態にあり、ノードＢ１２０は、ＣＲＮＣ１３０およびＳＲＮＣ１４０と通信状態にある。図１には３つのＷＴＲＵ１１０、１つのノードＢ１２０、１つのＣＲＮＣ１３０、および１つのＳＲＮＣ１４０を示すが、ワイヤレス装置と有線装置の任意の組み合わせがワイヤレス通信システム１００に含まれてよいことに留意されたい。

図２は、図１のワイヤレス通信システム１００のＷＴＲＵ１１０およびノードＢ１２０の例示的な機能ブロック図２００である。図２に示すように、ＷＴＲＵ１１０はノードＢ１２０と通信状態にあり、両者ともＴＰＣに基づくアンテナ切替え送信ダイバーシティを行う方法を行うように構成されている。

典型的なＷＴＲＵに見られる構成要素に加えて、ＷＴＲＵ１１０はプロセッサ１１５、受信機１１６、送信機１１７、メモリ１１８、およびアンテナ１１９を備えることができる。メモリ１１８は、オペレーティングシステム、アプリケーション等のソフトウェアを記憶するために提供される。プロセッサ１１５は、単独で、またはソフトウェアとの関連で、ＴＰＣに基づくアンテナ切替え送信ダイバーシティを行う方法を行うために提供される。受信機１１６および送信機１１７はプロセッサ１１５と通信状態にある。アンテナ１１９は受信機１１６および送信機１１７の両方と通信状態にあって、ワイヤレスデータの送受信を容易にする。

典型的なノードＢに見られる構成要素に加えて、ノードＢ１２０は、プロセッサ１２５、受信機１２６、送信機１２７、メモリ１２８、およびアンテナ１２９を備えることができる。プロセッサ１２５は、ＴＰＣに基づくアンテナ切替え送信ダイバーシティを行う方法を行うように構成される。受信機１２６および送信機１２７は、プロセッサ１２５と通信状態にある。アンテナ１２９は受信機１２６および送信機１２７の両方と通信状態にあって、ワイヤレスデータの送受信を容易にする。

以下に説明するのは、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ユニバーサルモバイル遠隔通信システム（ＵＭＴＳ）の通信システムでアップリンク送信に使用することが可能なアンテナ切替え技術である。この技術は、既存のアップリンクの電力制御ループから導出される情報を再使用してアンテナの選択を誘導することにより、暗黙的な閉ループの送信ダイバーシティを実現する。高速のアップリンクリソースのスケジューリングが非常に動的なＴＸ電力制御に依拠するＨＳＵＡＰのニーズに対処するために、各種のプローブ技術が特別に設計されている。さらに、提案される技術の一部は、２つのアンテナ経路を同時に推定することが不可能なシナリオにおけるビーム形成送信ダイバーシティに適応される。ＷＴＲＵとネットワークの間の連携を向上させ、他の処理への影響を最小に抑えるために、関連する制御およびシグナリングの機構も提示される。

２アンテナの構成を参照して例を説明するが、本明細書に開示されるシステム、方法、および手段は、多アンテナシステムに一般化することができる。また、本明細書の説明に関して各種の標準および技術を挙げるが、他の標準および／または技術も適用されてよい。

アップリンク送信のための従来のＳＩＳＯ方式のＷＣＤＭＡ／ＨＳＰＡ通信システムを図３および図４に示し、同図にはそれぞれＷＴＲＵの送信システムと基地局の受信システムを示す。ＤＰＣＣＨおよびＤＰＤＣＨは、主に音声のデータトラフィックを低伝送レートで搬送できる、Ｒｅｌｅａｓｅ９９で規定される物理チャネルである。Ｅ−ＤＰＣＣＨ、Ｅ−ＤＰＤＣＨ、およびＨＳ−ＤＰＣＣＨのチャネルは、高速データを搬送できるＨＳＰＡ動作のためのチャネルである。各物理チャネルは、符号化処理後に、変調して異なるチャネライゼーション（ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ）コードで個々に拡散することができる。各チャネルには送信電力管理のために異なる利得係数を適用することができ、係数は、アップリンクリソースの割り当ておよび干渉制御のためにネットワークにより管理することができる。チャネルは、複素信号の同相成分または直角成分に組み合わせることができ、その信号をさらにＷＴＲＵ固有のスクランブラで処理し、次いで送信のためにアンテナに送ることができる。

送信アンテナは１つなので、上記のような処理ブロックの組み合わせ全体をＴＸチェーンと呼ぶ。

基地局の受信機側では、受信アンテナから受信された信号を等化器で処理してＩＳＩを取り外し、マルチパス効果の影響を緩和することができる。等化器は、低い複雑度で従来のレーキ受信機として設計するか、または、ＬＭＭＳＥ等化器など、より高い性能の高度な受信機として設計することができる。いずれの場合も、伝搬チャネルによって生じる歪みを解消するために、チャネル推定が必要となる可能性がある。各物理チャネルを分離するために、そのチャネルに対応するチャネライゼーションコードを使用して逆拡散処理を行うことができる。分離された信号は、個々に復号して最終的な２値データを得るために送ることができる。これは、図示を簡略にするためにシステムブロック図には示していない。

ＷＣＤＭＡ／ＨＳＰＡにはアップリンク送信のための電力制御機構があり、アップリンクおよびダウンリンク両方向にまたがって内部電力制御ループが設計される。基地局のＵＬ受信機内で、アップリンクのＤＰＣＣＨの信号対干渉比（ＳＩＲ）を監視し、上位層から指定された値に維持する。設定された目標値と異なる場合は、ＴＰＣ（送信電力制御）コマンドをダウンリンクのＤＰＣＣＨまたはＦ−ＤＣＨチャネルを介してＷＴＲＵにフィードバックすることにより、調整を行うことができる。ＴＰＣを受信すると、利得係数ｇ_iを調整で増減して、ＴＰＣコマンドに応じてＤＰＣＣＨの送信電力を制御することができる。それ以外のチャネルの送信電力は、各自の性能目標に達するようにＤＰＣＣＨを基準として設定することができる。すなわち、ＤＰＣＣＨの電力が変更されると、総ＷＴＲＵ送信電力がそれに比例して変動することができる。

アップリンク送信は、アンテナ切替えによるＴＸダイバーシティを用いて行うことができる。アンテナ切替えは、１つまたは複数の送信アンテナを導入し、一方でなお１つのＴＸチェーンをＷＴＲＵで維持することによって実装することができる。アンテナ切替え向けに構成された送信機の例示的なシステムブロック図を図５に示し、この例ではＳＩＳＯシステムと同じＴＸチェーンが維持され、例えば１つのＰＡと１つの処理ブロックセットがある。ＤＰＣＣＨチャネルの利得制御機能の数は各アンテナに１つ、すなわち２つに増やされる。新たに導入された切替え制御ブロックの制御を使用して、２つのアンテナの切替えと同時に２つの利得制御機能の切替えを行うことができる。

以下の下位項目でＨＳＵＰＡ向けのＴＰＣに基づくアンテナ切替えと閉ループのアンテナ切替えＡＳシステムの２つの例を提案する。これらは、切替えの制御がネットワークからの暗黙的なフィードバックを介して行われるか、明示的なフィードバックを介して行われるかに応じて決まることができる。

ＴＰＣに基づくアンテナ切替えの設計は、基地局における構成への影響を最小に抑えることにより、アンテナ切替え（ＡＳ）を用いるＷＴＲＵを既存の配備に導入できるようにする。例えばアップリンク送信ダイバーシティによる性能の強化は、ＡＳ技術の使用を基地局側で認識せずに実現することができる。その目的のために、基地局のＵＬ受信機は図４と同じままでよい。ノードＢ側の電力制御ループは変更しなくてよい場合がある。詳細には、ＳＩＲおよびＴＰＣコマンドは、ＷＴＲＵ側でＡＳを適用しない場合と同様に設定することができる。ＡＳの全電力ループ構成の例を図６に示す。

ＡＳは、プローブモードと動作モードの２つの異なるモードで動作することができる。プローブモードでは、２つのアンテナのチャネル条件を個々に調査するように設計された所定のパターン（例えば等しいデューティサイクル）でＡＳを行うことができる。このモードでもＵＬデータの送信は行われるが、その性能の最適化はできない場合がある。

プローブモードで定常状態に達する、例えばＷＴＲＵがどちらのアンテナで送信を行っているかに関係なくＳＩＲが安定に近づきつつあると仮定すると、電力制御機能から得られる利得係数ｇ１またはｇ２は、そのアンテナのチャネル品質情報を含むことができる。動作モードでは、アンテナの選択は、利得係数を入力として作成される条件に基づいて適応的に行うことができる。例えば、ｇ１＞ｇ２の場合は、アンテナ２が大半の時間動作することができ、アンテナ１は、可能性としては電力制御ループの維持だけのために非常に小さなデューティサイクルを与えられる。

性能の点から見ると、このような切替えは、ＷＴＲＵの送信電力を下げる助けとなり、その結果干渉レベルを下げ、システム容量を改善することができる。より広い意味では、チャネル条件情報が電力制御ループ機構を介して間接的にＷＴＲＵにフィードバックされるので、これは暗黙的な閉ループのＴＸダイバーシティを実装することができる。

ノードＢ受信機からの直接のフィードバックが利用できる場合は、ＵＥにおけるアンテナ切替え動作は、ＵＥおよび／またはノードＢにおける切替え制御機能を介してネットワークの厳重な制御下で行われる場合がある。ＵＥとノードＢは、ノードＢ受信機からの明示的なフィードバックを搬送するダウンリンクシグナリングで接続される。アップリンクにフィードバック用のシグナリングリンクを確立して、アップリンク送信の信頼性を高めることができる。そのリンクを使用してＵＥのアンテナ切替えに関するステータス情報を搬送することができる。閉ループのアンテナ切替えシステムの高レベルブロック図の例を図１１に示す。

プローブ／動作モードの概念は閉ループのＡＳにも応用することができる。違いは、より正確で最新のアップリンク信号品質とチャネル条件に関する情報を得ることができるノードＢの切替え制御機能が、それらモードの使用の制御に完全に関与できる点である。

閉ループのアンテナ切替えの利得制御機能は、利得制御機能の出力がアンテナ切替えの決定の支援に使用される場合も使用されない場合もある点を除いて、上記で述べたように電力制御ループの安定化において同様の目的を果たすことができる。

利得制御機能はＴＰＣコマンドを実行し、コマンドを利得係数に変換し、その係数がＤＰＣＣＨ信号に乗算されて、送信アンテナのコネクタで測定される最終的な送信電力を制御する。アンテナ切替えを使用して利得制御部を図７に示す。

ＴＰＣコマンドは、ダウンリンクのフィードバックチャネルから受信されると、復号して０または１に等しい２進値とすることができる。そして、下記のアルゴリズム例の１つに基づいてこの２進値をＴＰＣ＿ｃｍｄに変換することができる。

アルゴリズム１
ＴＰＣコマンド＝０の場合、ＴＰＣ＿ｃｍｄ＝−１
ＴＰＣコマンド＝１の場合、ＴＰＣ＿ｃｍｄ＝１。

アルゴリズム２
５つのスロットからなるセットの最初の４スロットについては、ＴＰＣ＿ｃｍｄ＝０。
セットの５番目のスロットについては
セット中の５つの硬判定がすべて１の場合は、ＴＰＣ＿ｃｍｄ＝１
セット中の５つの硬判定がすべて０の場合は、ＴＰＣ＿ｃｍｄ＝−１
それ以外の場合は、５番目のスロットはＴＰＣ＿ｃｍｄ＝０。

アルゴリズム３
Ｎが任意の非ゼロの整数とする。
Ｎ個のスロットからなるセットの最初のＮ−１個のスロットについてはＴＰＣ＿ｃｍｄ＝０。
セット中の５番目のスロットについては、
セット中のＮ個の硬判定がすべて１の場合は、ＴＰＣ＿ｃｍｄ＝１
セット中のＮ個の硬判定がすべて０の場合は、ＴＰＣ＿ｃｍｄ＝−１
それ以外の場合は、Ｎ番目のスロットはＴＰＣ＿ｃｍｄ＝０。

Ｎの値の選択は、ＡＳ＿ｓｔａｔｅのステータスに依存する。

上記のアルゴリズムの使用は、上位層からの設定、ならびに、ＷＴＲＵがプローブモードであるか動作モードであるかを示す制御信号ＡＳ＿ｓｔａｔｅに依存することができる。

導出されたＴＰＣ＿ｃｍｄで、式１のようにＤＰＣＣＨ電力を調整することができる。

ここで、Ρ_{DPCCH_old}は、１つ前のスロットでメモリに記憶されたＤＰＣＣＨ電力値である。Δ_TCPは、電力更新のステップサイズであり、切替え制御部から出力されるＡＳ＿ｓｔａｔｅに基づいて調整可能とすべきである。

式１から、Ｐ_DPCCHは、関連するアンテナが送信を行っていない時は更新されない場合がある。これは、図７に示すように、ｐｏｗｅｒ＿ｕｐｄａｔｅで制御される切替えを介して実装することができる。ｐｏｗｅｒ＿ｕｐｄａｔｅはＡＳ＿ｃｍｄを遅らせたバージョンであり、利得制御部に関連付けられたアンテナへの切替えが発生した時に１に設定できることに留意されたい。この遅延は、ＴＰＣコマンドのフィードバックで生じる待ち時間を考慮するように設定することができる。ＡＳ＿ｓｔａｔｅおよびＡＳ＿ｃｍｄは、切替え制御機能から出力される制御信号である。

Ｐ_DPCCHOは、ｇ＝１の時に得られる較正後のＤＰＣＣＨ電力と定義することができる。Ｐ_DPCCHで指定される所与の電力目標を達成するために、現在の時間スロットの利得係数を式２で計算することができる。

２アンテナ切替えシステムの場合は、図５に示すように、そのような電力制御ブロックの２つが必要とされる場合がある。利得係数ｇ１、ｇ２のどちらを使用するかは、アンテナ切替えが発生するたびに、それに応じてＴＤＭ方式で切り替えられる。

遅延させた更新機構、調整可能なステップサイズΔ_TCP、およびＡＳ状態に基づくＴＰＣコマンド生成アルゴリズムの選択により、特にアンテナ較正の変化が原因で生じる不連続性がある時に、電力制御ループの安定化を促進させる必要性に対処することができる。ここに提案される手法は、ＴＰＣに基づくおよび閉ループ両方のアンテナ切替え技術に適用できることに留意されたい。

利得制御機能は、両方のアンテナに適用される共通の利得によって実装することができる。上記の電力制御アルゴリズムは、ｐｏｗｅｒ＿ｓｔａｔｅ変数を使用できないためＴＰＣコマンドが受信される限り利得を常に更新する点を除いては、なお有効である。共通の利得機能の実装を図１２および図１３に示す。ステップサイズはＡＳ＿ｓｔａｔｅおよびＡＳ＿ｃｍｄで共同して制御できることに留意されたい。

アンテナ切替えの動作によって生じる影響を緩和することができる、アップリンク電力制御ループの収束を改善する方法が記載される。各アンテナの電力制御ループの状態は個別に記憶することができる。アンテナの切替えが発生すると、それまで使用されていたアンテナの設定を引き続き使用するのではなく、現在のアンテナに対応してメモリに記憶された設定を使用することができる。時間的にはＴＰＣコマンドの１つのストリームを見ているが、実質的には１つのアンテナにつき１つの２つの制御ループが動作していることができる。この概念は、図７に示す利得制御機能構造でＵＥ側で実装することができ、アンテナに応じて２つの利得係数が交互に使用される。ノードＢ側では、ＵＥにおける実装に対応する交互の使用に、測定値の２つのセットが必要とされる場合がある。仮想的な電力制御ループの概念の例示的な実装を図１４に示し、ｇ１およびｇ２、ＳＩＲ１およびＳＩＲ２は、各アンテナに独立して使用することが可能な２つの設定のセットである。

ＴＰＣに基づくＡＳの切替え制御機能は、切替えのタイミングを制御しシステムの他の機能処理ブロックの動作を連携させることができる状態機械（図８の状態機械など）を介して、ＵＥで実装することができる。状態機械の設計では、２つの異なるアンテナ経路のチャネル条件を迅速に調べ、プローブモードで電力制御ループを高速に安定化し、動作モードでアップリンク送信の性能利得を最大にするという必要性を考慮することができる。

図８に示すように、状態機械（切替え制御機能に含めることができる）の出力は２つの信号を含むことができる。ＡＳ＿ｃｍｄは、２つのアンテナに切替え制御を提供する２値の制御信号である。ＡＳ＿ｃｍｄ＝０の場合はアンテナ１をオンにし、アンテナ２をオフにする。ＡＳ＿ｃｍｄ＝１の場合は、アンテナ２をオンにし、アンテナ１をオフにする。ＡＳ＿ｓｔａｔｅは、ＷＴＲＵをプローブモードにすべきか動作モードにすべきかを指示することができるステータス信号である。

切替え制御機能は、状態機械を適宜調整して電力制御ループの収束を促進するために、利得制御機能のステータスを監視することができる。

閉ループのＡＳの場合、切替え制御機能はノードＢ側に移すことができるが、動作を支援するために残る部分がＵＥになおあってよい。

図１５に示すように、ノードＢにおける例示的な切替え制御機能は、判定部および状態機械の２つの下位機能を含むことができる。

ノードＢで切替え制御機能がアップリンク受信機に直接アクセスすると、より効果的なアンテナ切替え制御と、チャネル条件の変化へのより迅速な反応を可能にすることができる。アップリンク受信機から提供される情報は、チャネル推定の結果、ＳＩＲまたはＳＩＮＲ、ＢＬＥＲ、推定受信電力（例えばノードＢにおけるＲｘ信号電力）、または推定ＵＥの速度／ドップラーシフト、の１つまたは組み合わせを含むことができる。

これらの情報入力の１つまたは組み合わせに基づき、切替え機能は、ＵＥ送信機の電力使用を最小にし、アップリンクの受信性能を最適化する等のために、ＵＥで送信に使用するアンテナを決定することができる。

状態機械は、プローブモードと動作モードの適切な制御により、アンテナの選択／検索プロセスを最適化することができる。プローブ段階の詳細については下記で説明する。

アンテナ制御コマンドやプローブモードのステータス等、ノードＢで切替え制御機能から供給される制御信号は、ダウンリンクのシグナリングを介してＵＥに送信することができる。ノードＢの受信機にもこの情報を転送すると、受信アルゴリズムを適合してアンテナステータス変化の遷移の影響を緩和できるため有益である場合がある。

ＵＥの切替え制御機能は、異なるアンテナへの送信信号を改変するスイッチ構造とするか、または特に、頻繁なアンテナの切替えのためにシステムが遷移から迅速に安定化する必要があるプローブモード時に、アップリンク送信を改善するために送信機機能の一部に何らかの制御信号を提供するように設計することができる。ＵＥの切替え制御機能の機能ブロック図を図１６に示す。

閉ループＡＳの場合、ノードＢは、上記のノードＢ受信機からの未処理情報の一部を、ダウンリンクのシグナリングでＵＥの切替え制御機能にフィードバックすることができる。これにより、ＵＥは、ソフトハンドオーバー（ＳＨＯ）モードでマクロダイバーシティ利得を最適化するために、アンテナ選択の決定を行うことができる。ＵＥへのこの情報の送信は、ＳＯＨモードに限定することができる。

ＡＳは、ノードＢによって完全に制御することができる。図１７に示すように、ノードＢから１ビットのシグナリングをＵＥに、例えばＴＴＩ単位、無線フレーム単位等で定期的に送信することができる。このビットの状態で送信にどちらのアンテナを使用すべきかを指示することができる。例えば、０の場合はアンテナ１をオンにし、アンテナ２はその逆となることを示す。１ビットのシグナリングは、切替え動作が行われる時に限定することができる。これは、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令（Ｏｒｄｅｒ）として、または他のダウンリンク制御チャネルで搬送することができる。他の例としては、Ｆ−ＤＰＣＨ、Ｅ−ＨＩＣＨ／Ｅ−ＲＧＣＨの符号化方式および形式を使用して情報を搬送することが挙げられる。

その場合、受信機におけるチャネルと信号の条件を監視し、適宜プローブモードを開始してアンテナ切替えを制御することはノードＢの役割とすることができる。この動作のモードでは、ＵＥは、シグナリングビットに従って切替え命令を実行することにより、スレーブモードにある。ＵＥは、プローブモードがいつ発生するかの直接の知識は持たず、したがって切替えの遷移で生じるアップリンク受信機の損失を補償しなくてよい場合がある。例示的な実装を図１７に示す。

ＡＳは、ＵＥからの支援を受けてノードＢで制御することもできる。その場合、上記の１ビットの切替えコマンドシグナリングに加えて、追加的なシグナリングを介してＵＥにプローブモードの使用を通知すると有用である場合がある。追加的なシグナリングは、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令など、ダウンリンク制御チャネルのどれかにもう１ビットまたは複数ビットを追加することにより搬送することができる。ＵＥは、例えばタイマを利用した実装により、自律的にプローブモードを判定することができる。

シグナリングを利用する場合には、フィードバックシグナリングで、プローブモードの開始と終了を明示的に知らせることができる。

本明細書に記載されるＴＸ電力が一定のプローブモードでは、フィードバックシグナリングは、以下の１つまたは組み合わせからなることができる。
１ビットでプローブモードの開始を示す。
１ビットでプローブモードの終了を示す。
１ビットのフラグでＴＸ電力一定制御モードを有効にするか否かを示す。ＴＸ電力一定制御を有効にするフラグを受信すると、データ送信が原因の性能の低下が望まれない場合は、ＵＥは、ＴＸ電力が一定に制御される期間中はデータを送信せず、それによりＵＬＰＣがオフであることを示唆することができる。

タイマを利用する場合は、フィードバックシグナリングは、プローブモードの開始の通知に限定することができる。そして、ＵＥの切替え制御機能内でタイマを開始し、タイマが満了すると、ＵＥとノードＢ間の取り決めに従ってプローブモードが終了したと見なすことができる。タイマの長さは、ＲＲＣシグナリングを介してネットワークにより事前定義または事前設定することができる。この方式でシグナリングを行うと信号のオーバーヘッドを低減する助けとなるが、柔軟性に影響する可能性がある。

より多くの情報を得ると、ＵＥの切替え制御機能は、送信機側の処理ブロックの一部を調整して遷移の影響を緩和し、したがってノードＢにおける受信機損失を減らす制御信号を生成することができる。例えば、電力制御ループのステップサイズを適宜変えて、電力制御ループの収束を速めることができる。図１８に、ＵＥからの支援を受けてＡＳを制御するノードＢの例を示す。さらなる詳細については下記で説明する。

ＵＥがＡＳを制御することもできる。その場合、切替えの決定はＵＥに委ねることができる。ＵＥは、例えばダウンリンクのフィードバックを通じてノードＢ受信機のチャネルおよび信号の条件が通知されることを必要とする場合がある。ＵＥの決定を支援するために有用である可能性のある情報には、チャネル推定の結果、ＳＩＲ、ＢＬＥＲ、推定受信電力、またはＵＥの速度、など測定結果の１つまたは複数についての真の値または差分値が含まれる。

その結果、ＵＥの切替え制御機能はＡＳ動作を担い、一方、ノードＢの対応部分は最小限の設計とすることができる。

この実装は、多大なダウンリンクのオーバーヘッドを課す可能性がある。利点としては、ＵＥが、アクティブセット／Ｅ−ＤＣＨアクティブセットを構成する種々のセルから受け取る情報を組み合わせ、適切な決定を行うことができるため、ソフトハンドオーバー（ＳＨＯ）のシナリオでマクロダイバーシティ利得を最適化できることが挙げられる。

切替えのステータスは、追加的なアップリンクのシグナリングを介してノードＢにフィードバックすることができる。追加的なアップリンクのフィードバックは、どちらのアンテナが送信に使用されているか、および／またはいつプローブモードが行われるかについての情報を含むことができる。図１９にＵＥがＡＳを制御する例を示す。

アンテナに関する伝送品質についての情報を提供することができるプローブモードが開示される。プローブモードには、図９の例に示すように、所定のパターンを使用することができる。この場合、データ送信は、所定のパターンで２つのアンテナを交互に使用して動作することができる。この動作ではチャネル条件は考慮しなくてもよい。

アンテナ１がオンで、アンテナ２がオフになる時間間隔をＴ₁とし、アンテナ２がオンでアンテナ１がオフになる時間間隔をＴ₂とする。図９に示すように、１切替え周期の合計継続時間Ｔは、和Ｔ＝Ｔ₁＋Ｔ₂となる。時間間隔の単位は、時間スロット、ＴＴＩ、または無線フレームとすることができる。

プローブモードは、１切替え周期または何切替え周期か持続することができ、これはネットワークにより事前定義または設定することができる。

切替えパターンは、１切替え周期内でいくつかの異なる方式で定義することができる。例えば、２つのアンテナについてデューティサイクルを等しくしてよい。例えば、Ｔ₁／Ｔ₂を一定の比に設定する等、２つのアンテナに対して等しくないデューティサイクルとしてもよい。この比は、事前に定義または設定するか、同じアンテナを使用するダウンリンク受信機から得られる統計結果で制御することができる。等しくないデューティサイクルとしてもよく、例えばＴ₁／Ｔ₂を異なる切替え周期にわたって可変とする。例えば、時間と共に２つの極値間の種々の比を動くことができる。

切替え周期Ｔ₁の長さは、以下の１つまたは組み合わせにより選択することができる。常に一定にする。その場合は、ＲＲＣシグナリングを介してネットワークが事前定義または設定することができる。大きな値を選択し、電力ループが定常状態になるにつれて徐々に値を小さくする（すなわち、初めは切替えの速度を非常に遅くし、プローブ段階の最後により速くする）。プローブ段階の最後までＴの長さを周期的に変化させる。または、プローブ段階の最後までＴの長さをランダムに変化させる。

図１０の例に示すように、アンテナの切替え間にガード間隔を追加することが可能である場合がある。ガード間隔中は、どちらのアンテナでも送信は行われない。ガード間隔は、全プローブ段階にわたって一定のＴｇとして設計し、ＲＲＣシグナリングを介してネットワークにより事前定義または設定するか、またはプローブ段階の最後にゼロまで減らすことができるようにＴｇを徐々に減らすことができる。

プローブモードは、データトラフィックのステータス、フェージングチャネル条件等のいくつかの考慮対象の要素に応じて、複数の所定のパターンで使用することができる。例えば、実装の複雑度に基づいて選択される速度の粒度に応じて、Ｍ個の所定の速度目標Ｖ（ｍ）に対応してＭ個の所定のパターンＴ（ｍ）を定義することができる。ここで、ｍ＝１，２，．．．，Ｍである。Ｔ（ｍ）は、同じであっても（その場合は上記の方法と同じになる）、または異なってもよい（例えば、Ｖ（ｍ）が増加すると、対応するＴ（ｍ）は短くなるように選択する）。現在の推定速度がＶ（ｍ−１）とＶ（ｍ）の間である場合は、次のプローブモードでは所定のパターンＴ（ｍ）を使用することができる。さらに、Ｔ（ｍ）内のＴ１（ｍ）／Ｔ２（ｍ）の定義には、上記のいずれかを共通に、または独立して使用することができる。同様に、ガード間隔Ｔｇ（ｍ）も、独立して、またはＭ個の所定のパターンに共通に使用することができる。

プローブモードでは可変のパターンを使用することもできる。電力制御ループの安定性を考慮する必要がある場合がある。アンテナが切り替わると、チャネル経路の変化のために急な受信電力の変化がノードＢ受信機で起こる場合がある。そのため、２つのアンテナ経路のチャネルおよび信号条件を比較する際には電力制御ループを安定させることが望ましい場合がある。一例として、ＵＥのＴＸ電力の低下を要求するＴＰＣコマンドの数をＮｄとし、ＵＥのＴＸ電力の増大を要求するＴＰＣコマンドの数をＮｕとする。両方の数は、特定の時間内に測定することができる（例えば時間スロット、サブフレーム、または無線フレーム単位）。ＮｄとＮｕは、電力制御ループが安定に近づきつつある場合にほぼ等しくなる可能性がある。アンテナ切替えは次の条件に応じてトリガすることができる。
ａ_min＜Ｎ₁／Ｎ₂＜ａ_max
ここで、ａ_min＜１およびａ_max＞１は１前後の定数であり、事前に定義または設定することができる。

ＳＩＮＲ（またはＳＩＲ）の安定性を考慮する必要がある場合がある。アンテナ切替え動作が行われた後にノードＢ受信機におけるＳＩＮＲの推定を一定の定常状態に到達させることが望ましい場合がある。ノードＢ受信機の整定のために（例えばチャネル推定、電力制御ループ、またはその他の要因）ＳＩＮＲの推定結果がなお変動（減少または増大）している場合は、アンテナの切替えは行ってはならない。例として、ＳＩＮＲの長期間の平均をＳＩＮＲ_lとし、短期間の平均をＳＩＮＲ_sとすると、アンテナ切替えは、次の条件がいくつかの無線フレーム（またはサブフレーム）にわたって連続して（または大半にわたって）に発生する場合にトリガすることができる。
ａ_min＜ＳＩＮＲ_l／ＳＩＮ_N＜ａ_max
ここで、ａ_min＜１およびａ_max＞１は、１前後の定数であり、事前に定義または設定することができる。ＢＬＥＲは、ＳＩＮＲが定常状態に達するかどうかの判定を助けることができる。例えば、ＢＬＥＲの長期間の統計をＢＬＥＲ_lとし、短期間の統計をＢＬＥＲ_sとする。アンテナ切替えは、次の条件がいくつかの無線フレーム（またはサブフレーム）にわたって連続して（または大半にわたって）に発生する場合にトリガすることができる。
ａ_min＜ＢＬＥＲ_l／ＢＬＥＲ_s＜ａ_max
ここで、ａ_min＜１およびａ_max＞１は、１前後の定数であり、事前に定義または設定することができる。これは、ＵＥが必ずしもプローブモードにない時に使用することができ、また送信されるデータに依存することに留意されたい。ＢＬＥＲの測定値は、ソフトハンドオーバーの場合にＲＮＣで取得することが可能なＨＡＲＱ ＢＬＥＲまたは残余ＢＬＥＲである。

アンテナ切替え動作が行われた後にノードＢ受信機におけるアップリンクの受信電力の推定が一定の定常状態に達するようにすることが望ましい場合がある。電力制御ループの整定のために受信電力推定結果がなお変動（減少または増加）している場合は、アンテナの切替えは行ってはならない。長期間にわたる受信電力の平均をＰ_lとし、短期間の平均をＰ_sとすると、アンテナ切替えは、次の条件がいくつかの無線フレーム（またはサブフレーム）にわたって連続して（または大半にわたって）に発生する場合にトリガすることができる。
ａ_min＜Ｐ_l／Ｐ_s＜ａ_max
ここで、ａ_min＜１およびａ_max＞１は、１前後の定数であり、事前に定義または再設定することができる。

プローブモードは、第１のアンテナである期間動作している時に第２のアンテナに切り替えた時から開始することができる。現在プローブを行っているアンテナの方が劣るという兆候をノードＢが測定から受け取った場合は、プローブモードを終了し、前のアンテナに戻ることを決定することができる。そうでない場合は現在のアンテナを引き続き使用する。プローブモード中に監視対象とする測定内容は、ＳＩＮＲ、受信電力、チャネル推定の結果、電力制御ループのステータス等である。

プローブの継続時間が一方のアンテナに過度に長く続くのを防ぐために、最大継続時間パラメータＴｍａｘを定義することができる。アンテナがオンに切り替えられた時にタイマをＴｍａｘに設定することができる。タイマが満了するまでに上記で提案した基準の１つで受信機が定常状態に達していない場合は、別のアンテナへの切替えをトリガすることができる。

事前定義されたパターンと可変のパターンの混合として、信号品質およびチャネル条件の測定結果に応じて、Ｔ１を固定されるように選択し、Ｔ２を可変とするか、またはその逆とすることができる。

プローブモードでは一定のＴＸ電力を使用することができる。電力制御ループの動的な性質のために、プローブモードで各アンテナの測定が行われる時に、送信電力を同じにすることができない場合がある。そのため、ノードＢがアンテナの公平な比較を行うことが難しくなる可能性がある。以下の１つまたは複数を実装することができる。

ＵＥに強制的に電力制御ループを停止させて、プローブ段階全体を通じてＵＥが一定の電力で送信するようにすることができる。ＵＥは、プローブモードに入る時にＴＸ電力レベルを取得し、プローブモード中に一定となるように維持することができる。電力制御ループを停止する例を図２０に示す。この実装の予想される不利点は、この期間中にアップリンクデータが送信された場合、伝送品質に影響する可能性があることである。

例えば図２１の例に示すように、プローブモードが複数の切替え周期を含む場合には、１切替え周期中に一定のＴＸ電力を維持することができる。ＴＸ電力は切替え周期単位で変動させてよい。アップリンクデータ送信への影響を緩和するために、例えば迅速な切替えパターンが望まれる場合には、切替え周期の継続時間Ｔは、小さな値に設定することができる。

一定のＴＸ電力は、事前定義または設定された切替え周期のうちいずれにおいても維持することができる。一例を図２２に示し、この例では最後の周期が一定のＴＸ電力となるように制約される。

プローブモード中のＴＸ電力を一定とする代わりに、アップリンクの電力制御手順に小さなステップサイズを選択して、ノードＢが、発行したＴＰＣコマンドからＴＸ電力の変化を追跡できるようにすることもできる。電力追跡の精度を保証するために、ＵＥには、プローブモード中に受信する各ＴＰＣコマンドに従うことを要求することができる。

プローブモードをいつ開始するかを判断する必要がある場合がある。時間の経過に伴うアンテナ切替えのＴＸダイバーシティの動作に伴い、例えばチャネル条件が高速に変化する場合に、プローブ段階に戻って性能を改善することが必要となる場合がある。いつプローブモードを適用するかに関しては、以下の１つまたは複数を適用することができる。最初にプローブ段階を適用する。その後、動作モード中の電力制御ループのステータスに依拠してアンテナ切替えパターンを適合することができる。プローブモードは、事前に設定されたタイマの制御に従って周期的に適用することができる。プローブモードは、利得係数、ｇｉおよびｇｌで制御することができる。その一方が安定しない場合にプローブモードを開始することができる。これは、ＵＥがプローブモードを開始する時に限定することができる。プローブモードの開始は、トラフィックの統計に基づくことができる。データにバースト性がある場合は、プローブモードは、データトラフィックが多くない時に適用することができる。プローブモードの開始は、ＨＡＲＱ再送の統計に基づくことができる。多数の再送要求が見られる場合に、プローブモードを開始することができる。

ノードＢで行われる開始は、以下の要因の１つまたは組み合わせに基づくことができる。ノードＢ受信機がアップリンクの電力制御ループから、ＵＥ送信電力の増加を要求するニーズの増大および／または一定のニーズを感知する。ノードＢ受信機が過度のＨＡＲＱ障害を経験している。ノードＢ受信機が顕著なＳＩＮＲの低下を経験している。ノードＢ受信機が顕著なＢＬＥＲの増加を経験している。ノードＢ受信機が顕著な受信ＤＰＣＣＨ電力の低下を経験している。ノードＢ受信機が、急なＵＥの速度の変化を感知したか、またはＵＥ測定の報告からこの事象を通知される。

プローブモード中は、各アンテナが動作している時に個々に測定を行うことができる。閉ループのＡＳの場合は、ノードＢは、アップリンクの受信機およびチャネル推定の結果に直接アクセスできる場合がある。アップリンク受信機の各構成要素がアンテナの切替えで生じた遷移から安定したと見なされる時間中に複数回の測定を行い、記録することができる。プローブモードの終了時には、ノードＢが動作モードで使用するアンテナを決定するために２つの測定結果のセットが使用できる状態となっている。

図２３の例では、アンテナ１の測定はｔ₁で記録され、アンテナ２の測定結果はｔ₂で記録される。測定は関連するアンテナが動作している期間に行われるので、ｔ₁はｔ₂と異なる可能性がある。アップリンクの電力制御手順が動作中の場合は、ＵＥのＴＸ電力はｔ₁からｔ₂の間に動的に調整することができる。このＵＥのＴＸ電力の変動は、２つの測定結果を比較する際にオフセットで補償する必要がある。補償しないと、測定結果を正確に比較することが難しくなる可能性がある。

ＵＥのＴＸ電力の変動をΔｐと表記することができる。これは、例えばｔ₁からｔ₂の間にＤＰＣＣＨまたはＦＤＰＣＨでＵＥに発行した各ＴＰＣコマンドを記録していれば、ノードＢで追跡することができる。例えば、

ここで、Δ_TPC（ｄＢ単位）は、アップリンクの電力制御手順で使用するステップサイズであり、ＴＰＣｉは、１つの時間スロットにつきｔ₁からｔ₂の間に発行されるＴＣＰコマンドである。ｔ₁またはｔ₂の境界前後で電力制御ループの待ち時間に調整を行う必要がある場合がある。

追跡したＴＸ電力の変動は、比較の際に電力オフセットとして使用することができる。例えば本明細書に開示されるように、ＵＥがプローブモードに一定ＴＸ電力の選択肢を採用していることが分かっている場合は、電力オフセットΔｐを０に設定することができる。

ＵＥがＳＨＯモードの時には、プローブの目的で、ＵＥは非サービングノードＢから（またはそれと同等にサービングノードＢの無線リンクセットの外側にある無線リンクから）のＴＰＣコマンドを無視してよい。これにより、ノードＢは、ＵＥに送信されたＴＰＣコマンドを完全に把握することができるため、電力の変動を推定することができる。

ノードＢは、平均ＳＩＮＲを使用して動作モードで使用するアンテナを決定することができる。アンテナ１の信号対干渉およびノイズ比をＳＩＮＲ１、アンテナ２をＳＩＮＲ２とすると、ＳＩＮＲ１＞ＳＩＮＲ２−Δｐの場合にアンテナ１を選択する。それ以外の場合はアンテナ２を選択する。ＳＩＮＲはｄＢ単位で表すことができる。

ノードＢは平均受信電力を使用して、動作モードで使用するアンテナを決定することができる。アンテナ１が動作している時のノードＢ受信機の受信電力をＰ１とし、アンテナ２が動作している時の受信電力をＰ２とすると、Ρ１＞Ρ２−Δｐの場合にアンテナ１を選択する。それ以外の場合はアンテナ２を選択する。受信電力はｄＢ単位で表すことができる。

ノードＢはチャネル推定を使用して動作モードで使用するアンテナを決定することができる。アンテナ１が動作している時のアップリンクの複合チャネル推定結果をｈ１とし、アンテナ２が動作している時の結果をｈ２とする。２０ｌｏｇ１０（｜ｈ１｜）＞２０ｌｏｇ１０（｜ｈ２｜）−Δｐであればアンテナ１を選択する。それ以外の場合はアンテナ２を選択する。

ノードＢは電力制御を使用して動作モードで使用するアンテナを決定することができる。Δｐ＞０の場合はアンテナ１を選択する。それ以外の場合はアンテナ２を選択する。

ノードＢはＢＬＥＲを使用して動作モードで使用するアンテナを決定することができる。期間Ｔ₁のアンテナ１のブロックエラーレート（例えばＨＡＲＱ ＢＬＥＲ）をＢＬＥＲ １とし、期間Ｔ₂のアンテナ２のエラーレートをＢＬＥＲ２とする。ＢＬＥＲ１＜ＢＬＥＲ２の場合はアンテナ１を選択する。それ以外の場合はアンテナ２を選択する。ＢＬＥＲの適切な評価を得るために、本明細書に記載されるように一定ＴＸ電力のプローブモードを使用することを推奨することができる。

性能損失を緩和する対策を採ることができる。電力制御ループの安定化を介して各アンテナ経路のチャネル条件を調査する間、プローブモードはなおデータ送信のタスクを持つ可能性がある。アンテナの切替えが原因の不連続性と急な伝搬経路の変更は、アップリンクのデータ送信品質に影響する可能性がある。

プローブモード中の性能損失を緩和するために以下の１つまたは複数を実施することができる。Ｅ−ＤＰＣＣＨにより高い送信電力を割り当てて、基地局のチャネル推定を支援する。Ｅ−ＤＰＤＣＨにより高い送信電力を割り当てて、高速データ送信の信頼性を高める。または、電力ループのアルゴリズムを変更して、電力制御ループの収束を速める。例えば、電力制御ループのステップサイズを調整する、Ｅ−ＴＦＣＩ選択のデータ割り当てを減らす、ＨＡＲＱ再送の回数を増す、異なるＲＶおよびレート一致の設定を使用する、等が可能である。

以下の１つまたは複数をＵＥ側の送信機に適用することができる。本明細書に記載のようにＵＥで制御または支援されるＡＳを実装している場合にＵＥがプローブモードについて通知されると、上記を直ちに実装することができる。しかし、完全にノードＢで制御されるＡＳの場合は、プローブモード専用のシグナリングがない場合があるため、ＵＥはプローブモードの使用を認識しない場合がある。その場合は、ＵＥは自身の観察に基づいて本方法を自律的に適用することができる。

別のアンテナへの切替えが発生すると、次の無線フレーム（またはサブフレームもしくは時間スロット）の数にわたり以下の例の１つまたは複数を適用することができる。

切替えの頻度（所与の時間枠中の切替えの回数で測定することができる）が事前定義または設定された閾値を超える場合は、上記方法の１つを一定の持続時間にわたり提供する。一定の持続時間は、無線フレーム、サブフレーム、または時間スロットで測定することができる。持続時間の長さは、ネットワークにより事前定義または設定することができる。

事前定義または事前設定された閾値より短い時間間隔中に２回の切替えが指令された場合は、次の無線フレーム（またはサブフレーム、もしくは時間スロット）の数にわたり、２番目の切替えから上記方法の１つの適用を開始する。

本明細書に開示されるプローブモードを開始するトリガ条件は、個別に、または任意形態の組み合わせで共に適用することができる。

プローブモードが終了すると、ＷＴＲＵは動作モードに切り替えることができ、このモードでは通常のデータ送信を行うことができる。このモードでは、ＷＴＲＵは、ＵＬ制御ループがすでに定常状態に達したと見なしてよい。そのため、アンテナの切替えパターンは、両アンテナからのＤＰＣＣＨ利得係数に従って適応的に決定することができる。

動作モード時のアンテナ切替えパターンは、以下の１つまたは複数で設計することができる。ｇ₁＞ｇ₂の場合はアンテナ１を完全にオフにし、その逆も同様である。ｇ₁＞ｇ₂の場合は、電力制御ループを維持するためにＴ₁を可能な限り小さくし、その逆も同様である。デューティサイクル比を利得比とほぼ等しく設定する（Ｔ₁／Ｔ₂≒ｇ₂／ｇ₁）。デューティサイクル比を電力比とほぼ等しく設定する（Ｔ₁／Ｔ₂≒ｇ₂ ²／ｇ₁ ²）。

ＤＰＣＣＨ利得係数は時間と共に変動するので、アンテナ切替えパターンはそれに応じて、上記に従って、または上記の組み合わせに従って変更することができる。

アップリンクの送信は、ビーム形成のＴＸダイバーシティと共に行うことができる。図２４に示すようにプローブモードの概念を単一パイロットビーム形成（ＢＦ）による送信ダイバーシティ方式に適用することができ、同図ではパイロットを搬送するＤＰＣＣＨが両方のアンテナで送信される。プリコーディング（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）重み（ｗ₁およびｗ₂と表す）を各アンテナにそれぞれ適用することができ、例えば、それによりＵＥのＴＸ電力を最小にするか、同様にアップリンク送信品質を改善することができる。

閉ループのＢＦの場合、ダウンリンクのシグナリングリンクは、ノードＢから送信されるフィードバック情報を搬送する必要がある場合があり、ＵＥはその情報に従ってプリコーディング重みの使用を制御する。

図２４に示すようにＢＦ制御機能を導入して最適なプリコーディング重みを見つけ、所望の性能目標を達成する。ＢＦ制御機能は、ＵＥおよび／またはノードＢに常駐する２つの部分からなり、それぞれの内部に異なる機能を実装することができる。

下記はプローブモードの設計に適用することができる。実装を簡略化するために、プリコーディング重みに限られた数の項目を持つコードブックを定義することができる。例えば、ｗ₁およびｗ₂は以下の４つの可能なベクトル値を有することができる。

アンテナ切替えは、ＢＦの特殊事例と考えることができ、次の２つのプリコーディングベクトルが使用される。

コードブックのプリコーディングベクトルの数をＮとし、個々のプリコーディングベクトルをそれぞれ送信に使用できるプローブ状態の長さをＴｉ（ｉ＝１，２，．．，Ｎ）とする。本明細書に記載の固定または可変いずれかのプローブパターンの方法は、各切替え周期にＴｉ（ｉ＝１，２，．．，Ｎ）を連続して、またはランダムに（ただし事前定義されたパターンで）配置することができるという違いを考慮すると、複数のプローブ状態を持つ事例に適用できる可能性がある。例えば、例示的な固定パターンのプローブモードを図２５に示す。ここでＮ＝４であり、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４はそれぞれ、各プローブ状態で使用されるプリコーディングベクトルを表す。

本明細書に記載される一定のＴＸ電力の概念と本明細書に記載されるプローブモードの導入をこの場合に適用することができる。違いは、アンテナをプリコーディングベクトルに置き換えることができる点である。

ノードＢで制御されるプローブモードの場合は、ダウンリンクのフィードバックにｌｏｇ２（Ｎ）ビットのシグナリングが一般に必要とされ、ノードＢは、そのフィードバックから、使用するプリコーディングを指示するコマンドを送信する必要がある。

プローブモード中は、各プリコーディングベクトルを使用する際に個別に測定を行うことができる。プローブモードの終了時に、動作モードで使用するプリコーディングベクトルを決定するためにノードＢが使用できる測定結果のセットがＮ個ある。Ｎはプリコーディングコードブック中のプリコーディングベクトルの数である。

図２６に示すように、Ｎ＝４の場合に各プリコーディングベクトルｗ_iの測定結果がそれぞれｔ_i（ｉ＝１，２，．．．，Ｎ）に記録されるとする。測定は関連するプリコーディングベクトルが動作している期間中に行わなければならないため、ｔ_iは互いと一致しない場合がある。アップリンクの電力制御手順が動作中の場合、ＵＥのＴＸ電力はｔ₁からｔ_Nの時間に動的に調整することができる。このＵＥのＴＸ電力の変動は、各プリコーディングベクトルに行われた２つの測定を比較する際にオフセットで補償する必要がある可能性がある。補償しないと、得られる測定結果は使用が困難になる可能性がある。

アンテナ切替え技術と同様に、ノードＢは、ｔ₁からｔ_Nの間にＤＰＣＣＨまたはＦ−ＤＰＣＨでＵＥに発行した各ＴＰＣコマンドを記録している場合は電力の変量を追跡することができる。各プリコーディングベクトルの電力変量は

で推定することができ、ここでΔ_TPC（ｄＢ単位）は、アップリンクの電力制御手順で使用されるステップサイズであり、ＴＰＣｎは、１時間スロットにつきｔ₁からｔ_Nの間に発行されるＴＣＰコマンドである。Δｐ₁＝０であり、またｔ₁またはｔ_Nの境界前後で電力制御ループの待ち時間に調整を行う必要がある場合があることに留意されたい。

この追跡されるＴＸ電力の変動は、プリコーディングベクトルの比較時に電力オフセットとして使用することができる。ＵＥが本明細書に開示される一定のＴＸ電力の選択肢をプローブモードに採用していることが分かっている場合は、電力オフセットΔｐ_iは０に設定することができる。

アンテナ切替えの場合と同様に、ＳＨＯモードにあるＵＥはプローブモード中は非サービングノードＢからのＴＰＣコマンドを無視することが望ましい場合がある。それにより、ＵＥの送信電力をより正確に推定できる可能性がある。

最適なプリコーディングベクトルを決定するための性能尺度としてノードＢが選択できるｄＢ単位の性能測定結果をＸとする。Ｘは例えば受信電力、ＳＩＮＲ、またはチャネル推定結果を表すことができる。決定は下記の基準に基づくことができる。
ｉ＝ａｒｇ（ｍａｘ（Ｘ₁，Ｘ₂−Δ_p2，．．．，Ｘ_N−Δ_pN））
の場合にｉ番目のベクトルを選択する。

電力制御のステータスを性能の尺度と見なす場合は、以下を使用することができる。
ｉ＝ａｒｇ（ｍｉｎ（Δ_p1，Δ_p2，．．．，Δ_pN））
の場合にｉ番目のプリコーディングベクトルを選択する。

ＢＬＥＲのステータスを性能の尺度と見なす場合は、以下を使用することができる。
ｉ＝ａｒｇ（ｍｉｎＢＬＥＲ₁，ＢＬＥＲ₂，．．．，ＢＬＥＲ_N）
の場合にｉ番目のプリコーディングベクトルを選択する。

ＴＸ電力が一定のプローブモードの使用はこの場合に望ましい場合があることに留意されたい。

最後に、ノードＢは、動作モードで使用するプリコーディングベクトルをＵＥに通知するためにｌｏｇ２（Ｎ）ビットのダウンリンクシグナリングを必要とする場合がある。

アップリンクの送信ダイバーシティの動作を支援するために、制御およびシグナリングの手順を設定することができる。

ＵＬのダイバーシティ動作を許可または禁止することが可能な有効化／無効化機構を本明細書に記載する。この機能で、ネットワーク側またはＷＴＲＵ側から制御または情報交換を提供することが可能になる。

ＴＸダイバーシティのシステム利得を最適化し、他のアップリンク送信手順への影響を軽減することができるいくつかの起動／停止の実装を開示する。

ネットワークが開始側となることができる。その場合、ネットワークはＷＴＲＵに制御信号を送信して、送信ダイバーシティ動作を有効／無効にすることができる。実装は本明細書に記載されるように明示的であっても暗黙的であってもよい。

明示的な実装は以下の１つまたは複数を含むことができる。ＵＥは、例えばネットワークに接続する時またはＣＥＬＬ＿ＤＣＨ動作に移る時に、ＲＲＣシグナリングを介してＵＬ送信ダイバーシティの設定を受信することができる。ＵＥ（ＵＬ送信ダイバーシティに対応可能）は、ネットワークから明示的に許可される場合は、ＵＬ送信ダイバーシティを使用するように限定することができる（デフォルトではＵＬ送信ダイバーシティは使用しない）。ＵＥは、ＵＬ送信ダイバーシティに対応している場合があり、ネットワークから明示的に否定されない限りＵＬ送信ダイバーシティを使用することができる（デフォルトでは、対応可能な場合にＵＬ送信ダイバーシティを使用する）。ＵＬ送信ダイバーシティの使用を許可された場合、ＵＥは「有効状態」と見なされ、ＵＬ送信ダイバーシティの使用を許可されない場合は「無効状態」と見なされる。

未接続のＵＥについては、ネットワークは、ＵＥがＵＬ送信ダイバーシティの使用を許可されるかどうかをＳＩＢで同報通信することができる。

ＵＬ送信ダイバーシティが有効の場合には、より高速の起動／停止機構を使用することができる（すなわちＵＬ送信ダイバーシティを有効にするＲＲＣシグナリング方式に加えて、実装のセットがある）。

ノードＢは、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令または新規のＬ１シグナリングであるＬａｙｅｒ １シグナリングを介してＴＸダイバーシティ動作を無効／有効化できるようにしてよい。ＴＸダイバーシティ動作を許可または禁止するようにＷＴＲＵを動的に構成するために、新たなＨＳ−ＳＣＣＨ命令を定義することができる。有効化命令を受信すると、ＷＴＲＵは、意図される性能強化のためにＴＸダイバーシティ動作を開始してよいと解釈することができる。無効化命令を受信すると、ＷＴＲＵは、例えば直ちに、または指定された時間枠内に、動作を停止することができる。

例えば以下を使用してＨＳ−ＳＣＣＨ命令シグナリングを実装することができる。ここで命令タイプ（Ｏｒｄｅｒ Ｔｙｐｅ）ビットをＸｏｄｔ，１、Ｘｏｄｔ，２、Ｘｏｄｔ，３と表記し、命令（Ｏｒｄｅｒ）ビットをＸｏｒｄ，１、Ｘｏｒｄ，２、Ｘｏｒｄ，３と表記する。

命令タイプＸｏｄｔ，１、Ｘｏｄｔ，２、Ｘｏｄｔ，３＝‘００１’の場合、Ｘｏｒｄ，１、Ｘｏｒｄ，２、Ｘｏｒｄ，３の対応付けは以下のようになる。

Ｘｏｒｄ，１、Ｘｏｒｄ，２、Ｘｏｒｄ，３は以下から構成される。

−送信ダイバーシティ有効化（１ビット）：Ｘｏｒｄ，１＝Ｘｔｘｄ，１

−２次サービングＥ−ＤＣＨセルの起動（１ビット）：Ｘｏｒｄ，２＝Ｘｓｅｃｏｎｄａｒｙ，２

−２次サービングＨＳ−ＤＳＣＨセルの起動（１ビット）：Ｘｏｒｄ，３＝Ｘｓｅｃｏｎｄａｒｙ，１

Ｘｓｅｃｏｎｄａｒｙ，１＝‘０’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令は２次サービングＨＳ−ＤＳＣＨセル停止命令となる。

Ｘｓｅｃｏｎｄａｒｙ，１＝‘１’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令は２次サービングＨＳ−ＤＳＣＨセル起動命令となる。

Ｘｓｅｃｏｎｄａｒｙ，２＝‘０’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令は２次アップリンク周波数停止命令となる。

Ｘｓｅｃｏｎｄａｒｙ，２＝‘１’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令は、２次アップリンク起動命令となる。

Ｘｓｅｃｏｎｄａｒｙ，２，Ｘｓｅｃｏｎｄａｒｙ，１＝‘１０’の組み合わせは、アップリンクの送信ダイバーシティに使用される組み合わせである。

Ｘｔｘｄ，１＝‘０’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令は、アップリンク送信ダイバーシティ無効化命令となる。

Ｘ_txd,1＝‘１’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令はアップリンク送信ダイバーシティ有効化命令となる。

新しい命令タイプをこの目的専用とすることができる。例えば、これは次のように実装することができる。

命令タイプ、Ｘｏｄｔ，１、Ｘｏｄｔ，２、Ｘｏｄｔ，３＝‘０１０’の場合は、Ｘｏｒｄ，１、Ｘｏｒｄ，２、Ｘｏｒｄ，３の対応付けは次のようになる。

Ｘｏｒｄ，１、Ｘｏｒｄ，２、Ｘｏｒｄ，３は以下からなる。
−予約（２ビット）：Ｘｏｒｄ，１，Ｘｏｒｄ，２＝Ｘｒｅｓ，１ Ｘｒｅｓ，２
−送信ダイバーシティ有効化（１ビット）：Ｘｏｒｄ，３＝Ｘｔｘｄ，１
Ｘｔｘｄ，１＝‘０’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令は送信ダイバーシティ無効化命令となる。

Ｘｔｘｄ，１＝‘１’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令は送信ダイバーシティ有効化命令となる。

Ｘｔｘｄ，１は、他の予約ビット、Ｘｒｅｓ，１またはＸｒｅｓ，２に割り当てることができる。

この手法は、予約ビットを増やすことにより、２つ以上のアップリンク送信ダイバーシティ技術を設定できることから有利である可能性がある。

暗黙的な実装としては以下の１つまたは複数がある。ＷＴＲＵは、アップリンク送信ダイバーシティの使用を暗黙的に許可または禁止する命令をネットワークから受け取ることができる。一例では、ＴＰＣに基づくアップリンク送信ダイバーシティは、連続パケット接続（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）（ＣＰＣ）動作が起動されている時には使用できない場合がある。Ｒｅｌｅａｓｅ７機構では、間欠送信または受信（ＤＴＸ／ＤＲＸ）を停止／起動するＨＳＳＣＣＨ命令を定義することができる。その命令は、アップリンク送信ダイバーシティを暗黙的に有効化／無効化する目的も果たすことができる。実装例を以下に示す。

命令タイプビットをＸｏｄｔ，１、Ｘｏｄｔ，２、Ｘｏｄｔ，３と表記し、命令ビットをＸｏｒｄ，１、Ｘｏｒｄ，２、Ｘｏｒｄ，３とすると、
命令タイプ、Ｘｏｄｔ，１、Ｘｏｄｔ，２、Ｘｏｄｔ，３＝‘０００’の場合、対応付けは以下のようになる。

Ｘｏｒｄ，１、Ｘｏｒｄ，２、Ｘｏｒｄ，３は以下から構成される。

Ｘｄｒｘ，１＝‘０’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令はＤＲＸ停止命令となり、暗黙的なアップリンク送信ダイバーシティ無効化命令となる。

Ｘｄｒｘ，１＝‘１’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令はＤＲＸ起動命令となり、暗黙的なアップリンク送信ダイバーシティ有効化命令となる。

Ｘｄｔｘ，１＝‘０’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令はＤＴＸ停止命令となり、暗黙的なアップリンク送信ダイバーシティ無効化命令となる。

Ｘｄｔｘ，１＝‘１’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令はＤＴＸ起動命令となり、暗黙的なアップリンク送信ダイバーシティ有効化命令となる。

Ｘｈｓ−ｓｃｃｈ−ｌｅｓｓ，１＝‘０’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令は、ＨＳ−ＳＣＣＨ不使用動作停止命令となり、暗黙的なアップリンク送信ダイバーシティ無効化命令となる。

Ｘｈｓ−ｓｃｃｈ−ｌｅｓｓ，１＝‘１’の場合、ＨＳ−ＳＣＣＨ命令はＨＳ−ＳＣＣＨ不使用動作起動の命令となり、暗黙的なアップリンク送信ダイバーシティ有効化の命令となる。

送信ダイバーシティの動作は、ＣＰＣ起動命令が受信された時には継続することができる。しかし、ＤＴＸ／ＤＲＸギャップが経過した際のウェークアップ期間中に、改善の手段を提供して、送信電力制御ループが迅速に安定化し、アンテナ切替え／ビーム形成アルゴリズムがチャネルの変化を追跡し続けられるようにする必要がある場合がある。この目的のために、Ｅ−ＤＣＨの送信の前に、より長い（例えば３時間スロット以上または設定可能な期間）アップリンクのＤＰＣＣＨプリアンブルを適用することができる。プリアンブルの長さは、固定値として事前に定義しても、ネットワークが事前に設定してもよい。また、プリアンブルの長さは、アンテナ切替え／ビーム形成アルゴリズムの収束に応じて可変とし、上限を設けてもよい。送信ダイバーシティが無効にされている時、プリアンブルの長さは通常値（２時間スロット）に戻してよい。

あるいは、本明細書に記載の規則または他の規則でプローブモードを開始しないことで暗黙的にＵＬ送信ダイバーシティを無効にしてもよい。

プローブモードの継続時間をゼロに設定することで、ＵＬ送信ダイバーシティを暗黙的に無効にすることができる。事前に定義されたパターンを用いるプローブモードの例を取り上げると、切替え周期をＴ＝０に設定すると、ＵＬ送信ダイバーシティを暗黙的に無効にすることができる。

ＵＥは、アクティブセットにあるセルに基づいてアップリンク送信ダイバーシティを暗黙的に起動および停止することができる。より具体的には、ＵＬ送信ダイバーシティが有効化または設定されている時に、ＵＥは、サービングノードＢと同じ無線リンクセットにない１つまたは複数の無線リンクを追加するＡＣＴＩＶＥ ＳＥＴ ＵＰＤＡＴＥメッセージを受信した後に送信ダイバーシティを停止することができる。この手法は、ＵＥは異なる無線リンクセットから矛盾するＴＰＣコマンドを受け取る場合があるため望ましい場合がある。その場合は、ＵＥが最適なアンテナまたは送信すべきビームを決定することが難しくなる場合がある。追加的な無線リンクセットで追加的な利得を提供することができ、ＵＬ送信ダイバーシティの停止を原因とする性能損失を補償することができる。ＵＥは、ＡＣＴＩＶＥ ＳＥＴ ＵＰＤＡＴＥメッセージを受信すると、ＵＬ送信ダイバーシティ動作を起動し、その結果得られるアクティブセットは、同じ無線リンクセットに制限されたリンクを有することができる。

ＵＥが開始側となることもできる。ＵＥは、ＷＴＲＵで入手可能な情報に基づいてアップリンク送信ダイバーシティの使用を有効にするか無効にするかを自律的に決定することができる。ＷＴＲＵの決定は、以下の１つまたは複数に基づくことができる。

ＵＥは、アップリンクの電力制御がアンテナ選択を誘導するための有意な決定を行うのに充分に安定していないことを感知すると、アップリンクの送信ダイバーシティの使用を無効にすることができる。

これは、例えば、所与の観察窓にわたってＴＰＣコマンドを観察することによって達成することができる。ＵＥが、例えばそのダウンリンクのドップラーシフトの検出から、自身が高速に移動しているためにＴＰＣがチャネルの変化を追跡することができないと感知した場合は、アップリンク送信ダイバーシティの使用を無効にすることができる。

利得制御機能の２つのアンテナの利得係数が互いと比較的近い状態を保っている場合は、アップリンクの送信ダイバーシティの使用を無効にすることができる。

各アンテナで測定されるＵＥ電力ヘッドルーム（ＵＰＨ）が互いと比較的近い状態を保っている場合は、アップリンク送信ダイバーシティの使用を無効にすることができる。

ＵＥがセルの境界部に向かって移動し、送信ダイバーシティ機能が原因でソフトハンドオーバー（ＳＨＯ）を充分に利用することができないと判定した場合は、アップリンク送信ダイバーシティの使用を無効にすることができる。これは、例えば、ＵＥアクティブセットの各種セルの相対的なＣＰＩＣＨを比較することによって達成することができる。

圧縮（ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ）モードが設定されている場合は、圧縮モードギャップが近づいていることをＵＥが予測すると、アンテナ切替え動作を無効にし、後にオンにすることができる。

ＵＥが、自機の速度が特定の閾値より大きいと判定した場合はＵＬ送信ダイバーシティを停止することができる。同様に、自機の速度が特定の閾値より低いと判定した場合はＵＬ送信ダイバーシティを起動することができる。ＵＥは、ダウンリンクチャネルの測定結果に基づいて自機の速度を推定することができる（例えばドップラーシフト、チャネルの変化率等の測定）。ＵＥは、自律的に起動／停止する代わりに、Ｌ１またはそれより上位層のシグナリングでネットワークに通知することができる。

アップリンク送信が、ＰＲＡＣＨや無線リンク同期段階等で電力急昇モードに該当する場合は、送信ダイバーシティを停止することができる。

ネットワークまたはＷＴＲＵどちらかのトリガによりアップリンクの送信ダイバーシティが無効にされると、アップリンク送信の動作は、例えばそれまで使用していたアンテナを引き続き使用する、または事前定義または事前に設定された主要アンテナに戻る等、いくつかの形で非ダイバーシティモードに戻ることができる。

送信ダイバーシティがビーム形成に基づく場合は、以下の１つまたは複数を使用することができる。プリコーディング重みの更新を停止し、全無効期間にそれらの重みを送信に使用し続ける。または、プリコーディング重みを事前に指定された値に再設定する（例えば、両アンテナで等しい重み、またはアンテナの一方のみの使用を可能にする重み）。

「アップリンクの送信ダイバーシティの使用を無効にする」とは、プリコーディング重みを動的に更新するために、ＴＰＣで誘導される動作を停止することに限定されると解釈することもできる。ＷＴＲＵはそれでも、２つのアンテナの動作を制御するために固定または事前定義された更新パターンを使用する「ブラインド（ｂｌｉｎｄ）」送信ダイバーシティ機構を適用することができる。

ＴＸダイバーシティを起動または停止した後のネットワークの受信または干渉レベルへの著しい影響を回避するために、この過渡期間中のＵＬチャネルの電力設定の実装が必要な場合がある。例示として、起動／停止中に電力比の設定が維持される場合は、以下の１つまたは複数を適用することができる。

ＵＥがＮ＝２のＴＸダイバーシティを起動している場合は、ＵＥは送信アンテナの数を倍にし、その結果ノードＢの受信ＳＩＲが増大し、したがってシステムのノイズの増加に影響を与え、システム容量／受信可能範囲を低下させる可能性がある。

ＵＥがＮ＝２のＴＸダイバーシティを停止すると、ＵＥは１ＴＸアンテナの動作に戻り、その結果、ノードＢの受信ＳＩＲが失われる可能性がある（その時点では古くなっているノードＢのチャネル推定が原因の追加的な復調の損失に加えて）。これは、ノードＢのデータ受信と制御チャネルに悪影響を与える可能性がある（ＨＳ−ＤＰＣＣＨのＡＣ／ＮＡＣおよびＣＱＩのＵＬフィードバック等）。

緩和を提供するために、電力設定および／またはＵＥによる特定のＵＬチャネルの送信に対処することができる。以下の１つまたは複数を起動および／または停止に適用することができる。

起動の場合に、例えば各チャネルに１つ、またはすべてのＵＬチャネルに共通の電力オフセットペナルティを起動の直後に適用することができ、その結果生じる一時的な干渉の増大を何らかの所望レベルに保つことができる。ＲＸ ＳＩＲを増大させるために、例えばチャネルごとに１つ、またはすべてのＵＬチャネルに共通の電力オフセットブーストを停止の直後にノードＢで適用することができる。この期間の継続時間は、充分なＤＬ ＴＰＣコマンドが送信されてＩＬＰＣの安定に達することができるように選択することができる。

ＵＥから送信されるチャネルに共通の電力オフセットを適用することができる。この電力オフセットペナルティの継続時間と値は、ＲＲＣシグナリングなどのＬ３機構を介してネットワークから知らせる、例えばＭＡＣヘッダの新規フィールドでＬ２／Ｌ１メッセージを使用して知らせる、この情報を搬送する新たなＨＳ−ＳＣＣＨ命令を使用して知らせる等できる。この電力オフセットの継続時間と値は、例えば仕様で固定することができる。この手法のそのような事例では、起動／停止の後にＤＰＣＣＨに電力オフセットを適用することができる。この電力オフセットは一度適用すれば、ＩＬＰＣ機構が適正な電力レベルに達することを保証することができる。オフセットは一度適用されるとＤＰＣＣＨ電力の値に取って代わるため、オフセットの適用には継続時間の値は必要ない場合がある。

チャネル固有の電力オフセットをＵＥで適用することができる。継続時間と追加的なチャネルごとの電力オフセットを上位層からＵＥに知らせることができる。ＵＥは、サービスクラスに応じて使用することが可能なチャネル固有の電力オフセットのセットを２つ以上使用して設定することができる（例えば送信されるＨＡＲＱプロファイルに応じて）。それらの電力オフセットは、ＵＥで使用されている電力オフセットに取って代わるか、または設定された電力オフセットに加えて適用することができる。

Ｅ−ＤＣＨでデータが送信されない送信バックオフ（ｂａｃｋ−ｏｆｆ）期間を使用することができ、これは、ＴＰＣコマンドを使用してＩＬＰＣの安定性が満たされるように充分に長くなければならない。この予想される利点は、ノードＢでノイズ増大の急上昇がさらに低減されることである。

このバックオフ期間の継続時間は、上位層を介して（例えばＲＲＣシグナリングで）ネットワークから知らせることができる。ノードＢは、Ｌ２およびＬ１機構を介して継続時間を知らせることができる（例えば新たなＭＡＣフィールドやＨＳ−ＳＣＣＨ命令を使用する）。バックオフ期間は仕様で固定してもよい。

ＨＳ−ＤＰＣＣＨの信頼性は送信期間中には保証することが難しいため、ネットワークは、結果としてＵＥがバックオフ期間にＡＣ／ＮＡＣを送信することになるＴＴＩではＨＳ−ＤＳＣＨを送信しない場合がある。ＵＥがＤＬデータを受信すると、ＨＳ−ＤＰＣＣＨに加えてこのバックオフ期間中の電力ペナルティを適用することができる。このペナルティの値は、一定としても、例えば所定の方式でバックオフ期間中に徐々に減らしてもよい。

基地局受信機は、ＷＴＲＵでアンテナ切替えＴＸダイバーシティが使用されていることを認識していなくてよいが、切替えのタイミングやＷＴＲＵがプローブモードであるかどうか等、アンテナ切替え動作のステータスについてノードＢに知らせると有益である場合がある。より多くの情報を与えられると、基地局受信機は、それに応じて自機の処理を調整して変更に適応することができる。例えば、ＷＴＲＵがプローブモードにあることをノードＢが知っている場合には、ノードＢは、ＳＩＲ平均アルゴリズムの時間定数を変更して、電力制御ループの収束を助けることができ、またはノードＢ受信機がアンテナの切替えが行われるタイミングを知っている場合は、事前に記憶されたチャネル推定係数に切り替えて変更に対応することができる。

この項で提示するシグナリング方法の提案は、アンテナ切替え送信ダイバーシティの文脈で説明することができるが、ＴＰＣに基づくビーム形成等、適用可能であれば他の送信ダイバーシティ技術も対象とし得ることが理解される。

アップリンク送信ダイバーシティの使用を自律的に有効化／無効化すると、ＷＴＲＵは、ネットワークに指示を送信して変更を知らせることができる。

アップリンク送信ダイバーシティのステータスをネットワークに知らせる際には、Ｅ−ＤＰＣＣＨチャネルを使用してＵＬでＥ−ＴＦＣＩの特別の値または予約値を送信することができる。ＷＴＲＵは、その搬送波で送信するデータがない時（例えばＥ−ＤＰＣＣＨが送信されない時）に特別なＥ−ＴＦＣＩを送信することができる。その場合、Ｅ−ＤＰＣＣＨの他の情報フィールドのビットを、種々の目的で種々の命令を搬送するために設定することができる。

ここに提案するＥ−ＤＰＣＣＨ指示のシグナリングは、例えば、以下の方法を使用して実装することができる。情報フィールドは以下のビットで表す。

再送連続番号（ＲＳＮ）：Ｘｒｓｎ，１，Ｘｒｓｎ，２
Ｅ−ＴＦＣＩ：Ｘｔｆｃｉ，１，Ｘｔｆｃｉ，２，．．．，Ｘｔｆｃｉ，７
「Ｈａｐｐｙ」ビット：Ｘｈ，１
データ送信に使用される他のＥ−ＤＰＣＣＨと区別するために、Ｅ−ＴＦＣＩフィールドのビットＸｔｆｃｉ，１、Ｘｔｆｃｉ，２、Ｘｔｆｃｉ，７は、使用中の他の常用値と衝突しない特別な値に設定することができる。ＭＡＣプロトコルについて３ＧＰＰ標準の仕様を参照すると、この目的に利用することが可能な予約Ｅ−ＴＦＣＩ値がいくつかある。それらの値を、２ｍｓのＴＴＩＥ−ＤＣＨについて設定されたＥ−ＴＦＣＩ表ごとに表１に示す。表１は、ＥＤＰＣＣＨ命令シグナリングに使用される予約Ｅ−ＴＦＣＩ値を示す。これらの値は１０進数で表しており、７ビットの２進値に換算し、Ｘｔｆｃｉ，１，Ｘｔｆｃｉ，２，．．．，Ｘｔｆｃｉ，７に対応付けする必要があることに留意されたい。

シグナリングの必要性を助けるために、Ｅ−ＤＰＣＣＨの残りのビット、Ｘｒｓｎ，１、Ｘｒｓｎ，２、Ｘｈ，１を従来とは異なる意味に再解釈することができる。ＩｎｄｉｃａｔｏｒタイプビットをＸｉｄｔ，１、Ｘｉｄｔ，２と表記し、ＩｎｄｉｃａｔｏｒビットをＸｉｎｄ，１とする。これらの新しい情報フィールドは以下のように元のビットに対応付けすることができる。

Ｘｒｓｎ，１＝Ｘｉｄｔ，１、Ｘｒｓｎ，２＝Ｘｉｄｔ，２、Ｘｈ，１＝Ｘｉｎｄ，１
この新しいＥ−ＤＰＣＣＨフィールドの定義により、送信ダイバーシティを有効化／無効化するシグナリングを、例えば次のビット割り当てで実装することができる。

ＩｎｄｉｃａｔｏｒタイプＸｉｄｔ，１，Ｘｉｄｔ，２＝‘００’の場合、Ｘｉｎｄ，１の対応付けは次のようになる。

Ｘｉｎｄ，１は以下から構成される。
送信ダイバーシティ有効化（１ビット）：Ｘｉｎｄ，１＝Ｘｔｘｄ，１

Ｘｔｘｄ，１＝‘０’の場合、Ｅ−ＤＰＣＣＨ命令は、アップリンク送信ダイバーシティ無効化の指示となる。

Ｘｔｘｄ，１＝‘１’の場合、Ｅ−ＤＰＣＣＨ命令は、アップリンク送信ダイバーシティ有効化の指示となる。

上記の例は、ネットワークへのシグナリングを目的としたＥ−ＤＰＣＣＨビットの割り当ての一方式であるが、同じ原理に従って多くの他の可能なビット割り当ての形態も適用できることが理解されよう。例えば、Ｉｎｄｉｃａｔｏｒタイプを１ビット、Ｘｈ，１＝Ｘｉｄｔ，１とし、Ｉｎｄｉｃａｔｏｒビットを２ビット、Ｘｒｓｎ，１＝Ｘｉｎｄ，１、Ｘｒｓｎ，２＝Ｘｉｎｄ，２とすることができる。

ＷＴＲＵは、Ｌ２シグナリングを介してこの情報をネットワークに伝達することができる。例えば、ＭＡＣ−ｉヘッダのＬＣＨ−ＩＤの特別な値を使用する、または同フィールドのスペア４ビットの１つまたは２つの値を使用して送信ダイバーシティの使用を知らせることができる。

ＷＴＲＵは、ネットワークに通知せずにアップリンクの送信ダイバーシティを有効／無効にすることもできる。

シグナリングを実装してアンテナ切替えの発生を知らせることができる。アンテナ切替えが発生すると、切替え後に最初のＴＴＩまたは最初のＴＴＩ群でＥ−ＤＰＣＣＨおよび／またはＥ−ＤＰＤＣＨの電力を増大することにより発生を知らせることができ、基地局の受信機は、そこから電力の変化を検出し、プローブモードの開始について知ることができる。さらなる利点は、受信機でＥ−ＤＰＣＣＨ信号に対して決定誘導アルゴリズムが利用されている場合に、より高い電力でチャネル推定を支援できることである。ＷＴＲＵはＥ−ＤＰＣＣＨおよび／またはＥ−ＤＰＤＣＨの電力を下げて、不必要なノイズ増大の増加を回避することができる。電力増大または低下の量は、例えば仕様で固定しても、ネットワークから知らせてもよい。

ｈａｐｐｙビットのフィールドをＥ−ＤＰＣＣＨで再使用することができる。特定のＴＴＩのｈａｐｐｙビットフィールドを「切替えビット」として再指定することができる。この特定のＴＴＩは、ＷＴＲＵと基地局の両方によって特定のＨＡＲＱプロセスとして取り決めるか、または連続するＮ個のＴＴＩのセットの１番目のＴＴＩ（例えば毎１フレームに対応する１５ＴＴＩごと）とすることができる。例えば８回のＨＡＲＱプロセスのうち毎ＨＡＲＱプロセス０を、アンテナ切替えの発生を知らせるＴＴＩと特定することができる。

プローブモードを知らせるためのシグナリングを実装することができる。本明細書に記載されるようにＥ−ＤＰＣＣＨのＥ−ＴＦＣＩフィールドを使用する方法を使用してプローブモードを知らせることができる。より具体的には、表１と同じ予約Ｅ−ＴＦＣＩを適用することができるが、Ｉｎｄｉｃａｔｏｒタイプフィールドは例えば以下のように異なる形で設定することができる。

Ｉｎｄｉｃａｔｏｒタイプ、Ｘｉｄｔ，１，Ｘｉｄｔ，２＝‘０１’の場合、Ｘｉｎｄ，１の対応付けは以下のようになる。

Ｘｉｎｄ，１は以下から構成される。
送信ダイバーシティ有効化（１ビット）：Ｘｉｎｄ，１＝Ｘｐｒｏｂ，１

Ｘｐｒｏｂ，１＝‘０’の場合、ＷＴＲＵは動作モード。

Ｘｐｒｏｂ，１＝‘１’の場合、ＷＴＲＵはプローブモード。

同じ原理に従って他の形のビット割り当てを提供することができる。

プローブモードは、プローブ段階全体または一部の間にＥ−ＤＰＣＣＨおよび／またはＥ−ＤＰＤＣＨの電力を増すことによって知らせることができる。基地局受信機は、電力の変化を検出し、それによりプローブモードの開始について知ることができる。電力を高くすることにより、Ｅ−ＤＰＣＣＨおよび／またはＥ−ＤＰＤＣＨ信号に対して受信機で決定誘導アルゴリズムが利用されている場合に、チャネル推定を支援することができる。Ｅ−ＤＰＣＣＨおよび／またはＥ−ＤＰＤＣＨの電力はプローブ段階では下げることができる。電力増大または低下の量は、事前定義しても、ネットワークから知らせてもよい。

上記では機能および要素について特定の組み合わせで説明したが、各機能または要素は、他の機能および要素を用いずに単独で使用する、または他の機能および要素を用いるか、もしくは用いない各種組み合わせで使用することができる。本明細書に提供される方法またはフローチャートは、汎用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記憶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として実装することができる。コンピュータ可読記憶媒体の例には、読み出しメモリ（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、半導体メモリ装置、内部ハードディスクや取り外し可能ディスク等の磁気媒体、光磁気媒体、およびＣＤ−ＲＯＭディスクやデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光学媒体がある。

適切なプロセッサには、例として、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、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コアと関連した１つ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、および他の種の集積回路（ＩＣ）、および／または状態機械が含まれる。

ソフトウェアと関連したプロセッサを使用して、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）、ユーザ機器（ＷＴＲＵ）、端末、基地局、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、またはホストコンピュータで使用するための無線周波トランシーバを実装することができる。ＷＴＲＵハードウェアおよび／またはソフトウェアとして実装されたモジュールと併せて使用することができ、それらのモジュールは、カメラ、ビデオカメラモジュール、テレビ電話、スピーカ電話、振動装置、スピーカ、マイクロフォン、テレビトランシーバ、ハンドフリーヘッドセット、キーボード、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表示装置、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示装置、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／またはワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）もしくは超広帯域（ＵＷＢ）モジュールなどである。

図２７Ａは、１つまたは複数の開示される実施形態を実施することが可能な例示的通信システム２７００の図である。通信システム２７００は、音声、データ、映像、メッセージング、放送等のコンテンツを複数のワイヤレスユーザに提供する多重接続システムとすることができる。通信システム２７００では、複数のワイヤレスユーザが、ワイヤレス帯域幅を含むシステム資源の共有を通じてそのようなコンテンツにアクセスすることができる。例えば、通信システム２７００は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）等の１つまたは複数のチャネルアクセス方法を用いることができる。

図２７Ａに示すように、通信システム２７００は、ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃ、２７０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２７０４、コアネットワーク２７０６、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）２７０８、インターネット２７１０、および他のネットワーク２７１２を含むことができる。ただし、開示される実施形態では、任意数の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よう。各ＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃ、２７０２ｄは、ワイヤレス環境で動作および／または通信するように構成された任意種の装置であってよい。例として、ＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃ、２７０２ｄは、ワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成することができ、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定型または移動型の加入者ユニット、ページャ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ機、ネットブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、消費者電子製品を含むことができる。

通信システム２７００は、基地局２７１４ａおよび基地局２７１４ｂも含むことができる。各基地局２７１４ａ、２７１４ｂは、ＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃ、２７０２ｄの少なくとも１つとワイヤレスにインタフェースして、コアネットワーク２７０６、インターネット２７１０、および／またはネットワー２７１２等の１つ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構成された任意種の装置であってよい。例として、基地局２７１４ａ、２７１４ｂは、ベーストランシーバ局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ＨｏｍｅノードＢ、Ｈｏｍｅ ｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ワイヤレスルータ等である。図では基地局２７１４ａ、２７１４ｂは１つの要素として図示するが、基地局２７１４ａ、２７１４ｂは任意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んでよいことは理解されよう。

基地局２７１４ａはＲＡＮ２７０４の一部とすることができ、ＲＡＮ２７０４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）、中継ノード等の他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）も含むことができる。基地局２７１４ａおよび／または基地局２７１４ｂは、セルと呼ぶ場合もある特定の地理領域（図示せず）内でワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成することができる。セルはさらにセルセクタに分割することができる。例えば、基地局２７１４ａに関連付けられたセルを３つのセクタに分割することができる。そのため、一実施形態では、基地局２７１４ａは、セルの各セクタに１つの計３つのトランシーバを含むことができる。別の実施形態では、基地局２７１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を用いることができ、したがってセルの各セクタに複数のトランシーバを利用することができる。

基地局２７１４ａ、２７１４ｂは、エアインタフェース２７１６を通じてＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃ、２７０２ｄの１つまたは複数と通信することができる。エアインタフェース２７１６は、任意の適切なワイヤレス通信リンク（例えば無線周波（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光等）。エアインタフェース２７１６は、適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立することができる。

より具体的には、上記のように、通信システム２７００は、多重接続システムであってよく、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ等の１つまたは複数のチャネルアクセス方式を用いることができる。例えば、ＲＡＮ２７０４の基地局 ２７１４ａとＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ）Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができ、その場合は広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用してエアインタフェース２７１６を確立することができる。ＷＣＤＭＡは、Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＰＡ）および／またはＥｖｏｌｖｅｄ ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）等の通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡはＨｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＤＰＡ）および／またはＨｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。

別の実施形態では、基地局２７１４ａおよびＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃは、Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができ、その場合、エアインタフェース２７１６はＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）を使用して確立することができる。

他の実施形態では、基地局２７１４ａおよびＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃはＩＥＥＥ ８０２．１６（すなわちＷｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ ＩＸ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００（ＩＳ−２０００）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ９５（ＩＳ−９５）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８５６（ＩＳ−８５６）、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＧＳＭ）、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実装することができる。

図２７Ａの基地局２７１４ｂは、例えばワイヤレスルータ、ＨｏｍｅノードＢ、Ｈｏｍｅ ｅノードＢ、またはアクセスポイントであり、職場、家庭、乗り物、学校構内等の局所的な領域内でのワイヤレス接続を容易にする任意の適切なＲＡＴを利用することができる。一実施形態では、基地局２７１４ｂおよびＷＴＲＵ２７０２ｃ、２７０２ｄは、ＩＥＥＥ ８０２．１１などの無線技術を実装してワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することができる。別の実施形態では、基地局２７１４ｂおよびＷＴＲＵ２７０２ｃ、２７０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装してワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することができる。さらに別の実施形態では、基地局２７１４ｂおよびＷＴＲＵ２７０２ｃ、２７０２ｄはセルラ方式のＲＡＴ（例えばＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ等）を利用してピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図２７Ａに示すように、基地局２７１４ｂはインターネット２７１０への直接の接続を有することができる。そのため、基地局２７１４ｂは、コアネットワーク２７０６を介してインターネット２７１０にアクセスする必要がない場合もある。

ＲＡＮ２７０４はコアネットワーク２７０６と通信状態にあることができ、コアネットワーク２７０６は、ＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃ、２７０２ｄの１つまたは複数に音声、データ、アプリケーション、および／またはｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＶｏＩＰ）サービスを提供するように構成された任意種のネットワークであってよい。例えば、コアネットワーク２７０６は、呼制御、課金サービス、モバイル位置を利用するサービス、料金前払いの通話、インターネット接続、ビデオ配布等を提供する、かつ／またはユーザ認証などの高レベルなセキュリティ機能を行うことができる。図２７Ａには示さないが、ＲＡＮ２７０４および／またはコアネットワーク２７０６は、ＲＡＮ２７０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いる他のＲＡＮと直接通信状態にあっても、間接的な通信状態にあってもよいことが理解されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用する可能性のあるＲＡＮ２７０４に接続されるのに加えて、コアネットワーク２７０６は、ＧＳＭ無線技術を用いる別のＲＡＮ（図示せず）とも通信状態にあることができる。

コアネットワーク２７０６は、ＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃ、２７０２ｄがＰＳＴＮ２７０８、インターネット２７１０および／または他のネットワーク２７１２にアクセスするためのゲートウェイの役割を果たすこともできる。ＰＳＴＮ２７０８は、従来の電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回路交換電話網を含むことができる。インターネット２７１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートの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）、インターネットプロトコル（ＩＰ）などの一般的な通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータおよび装置からなる世界規模のシステムを含むことができる。ネットワーク２７１２は、他のサービス提供者に所有および／または運営される有線またはワイヤレスの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２７１２は、ＲＡＮ２７０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いる可能性のある１つまたは複数の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。

通信システム２７００のＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃ、２７０２ｄの一部またはすべては、多モード機能を備えることができる。すなわち、ＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃ、２７０２ｄは、種々のワイヤレスリンクを通じて種々のワイヤレス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２７Ａに示すＷＴＲＵ２７０２ｃは、セルラ方式の無線技術を用いる可能性のある基地局２７１４ａ、およびＩＥＥＥ８０２無線技術を用いる可能性のある基地局２７１４ｂと通信するように構成することができる。

図２７Ｂは、例示的なＷＴＲＵ２７０２のシステム図である。図２７Ｂに示すように、ＷＴＲＵ２７０２は、プロセッサ２７１８、トランシーバ２７２０、送信／受信要素２７２２、スピーカ／マイクロフォン２７２４、キーパッド２７２６、ディスプレイ／タッチパッド２７２８、取り外し不能メモリ２７０６、取り外し可能メモリ２７３２、電源２７３４、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット２７３６、および他の周辺機能２７３８を備えることができる。ＷＴＲＵ２７０２は、実施形態との整合性を保ちながら、上述の要素のサブコンビネーションを含んでよいことが理解されよう。

プロセッサ２７１８は、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、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コアと関連した１つ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、任意の他の種の集積回路（ＩＣ）、状態機械等である。プロセッサ２７１８は、信号の符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および／またはＷＴＲＵ２７０２がワイヤレス環境で動作することを可能にする他の機能を行うことができる。プロセッサ２７１８はトランシーバ２７２０に結合することができ、トランシーバ２７２０は送信／受信要素２７２２に結合することができる。図２７Ｂではプロセッサ２７１８とトランシーバ２７２０を別個の構成要素として示すが、プロセッサ２７１８とトランシーバ２７２０は電子パッケージやチップに共に一体化してよいことが理解されよう。

送信／受信要素２７２２は、エアインタフェース２７１６を通じて基地局（例えば基地局２７１４ａ）との間で信号を送信または受信するように構成することができる。例えば、一実施形態では、送信／受信要素２７２２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。別の実施形態では、送信／受信要素２７２２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エミッタ／検出器とすることができる。さらに別の実施形態では、送信／受信要素２７２２は、ＲＦ信号と光信号の両方を送受信するように構成することができる。送信／受信要素２７２２は、各種ワイヤレス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してよいことが理解されよう。

また、図２７Ｂでは送信／受信要素２７２２を１つの要素として示すが、ＷＴＲＵ２７０２は任意数の送信／受信要素２７２２を含んでよい。より具体的には、ＷＴＲＵ２７０２はＭＩＭＯ技術を用いることができる。そのため、一実施形態では、ＷＴＲＵ２７０２は、エアインタフェース２７１６を通じてワイヤレス信号を送受信するために２つ以上の送信／受信要素２７２２（例えば複数のアンテナ）を含むことができる。

トランシーバ２７２０は、送信／受信要素２７２２から送信される信号を変調し、送信／受信要素２７２２に受信された信号を復調するように構成することができる。上記のように、ＷＴＲＵ２７０２は多モード機能を有することができる。そのため、トランシーバ２７２０は、ＷＴＲＵ２７０２が例えばＵＴＲＡやＩＥＥＥ８０２．１１等の複数のＲＡＴを介して通信することを可能にする複数のトランシーバを含むことができる。

ＷＴＲＵ２７０２のプロセッサ２７１８は、スピーカ／マイクロフォン２７２４、キーパッド２７２６および／またはディスプレイ／タッチパッド２７２８（例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表示装置または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示装置）に結合し、それらからユーザ入力を受け取ることができる。プロセッサ２７１８は、スピーカ／マイクロフォン２７２４、キーパッド２７２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド２７２８にユーザデータを出力することもできる。また、プロセッサ２７１８は、取り外し不能メモリ２７０６および／または取り外し可能メモリ２７３２等の任意種の適切なメモリの情報にアクセスし、データを記憶することができる。取り外し不能メモリ２７０６には、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または他の任意種のメモリ記憶装置が含まれる。取り外し可能メモリ２７３２には、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）メモリカード等が含まれる。他の実施形態では、プロセッサ２７１８は、サーバや家庭コンピュータ（図示せず）など、物理的にＷＴＲＵ２７０２に位置しないメモリの情報にアクセスし、データを記憶することができる。

プロセッサ２７１８は、電源２７３４から電力を受け取り、その電力をＷＴＲＵ２７０２中の他の構成要素に配布および／または制御するように構成することができる。電源２７３４は、ＷＴＲＵ２７０２に電力を供給するのに適した任意の装置でよい。例えば、電源２７３４は、１つ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−ｉｏｎ）等）、太陽電池、燃料電池等を含むことができる。

プロセッサ２７１８はＧＰＳチップセット２７３６にも結合することができ、ＧＰＳチップセット２７３６は、ＷＴＲＵ２７０２の現在の位置に関する位置情報（例えば経度および緯度）を提供するように構成することができる。ＧＰＳチップセット２７３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ２７０２は、基地局（例えば基地局２７１４ａ、２７１４ｂ）からエアインタフェース２７１６を介して位置情報を受信し、かつ／または、信号が２つ以上の近隣の基地局から受信されるタイミングに基づいて自身の位置を判定することもできる。ＷＴＲＵ２７０２は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切な位置判定方法で位置情報を取得してよいことが理解されよう。

プロセッサ２７１８はさらに、他の周辺機能２７３８に結合することができ、それらには、追加的な機能、機能性、および／または有線もしくはワイヤレス接続を提供する１つ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が含まれる。例えば、周辺機能２７３８には、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（写真または映像用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動装置、テレビトランシーバ、ハンドフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲートウェイプレーヤモジュール、インターネットブラウザ等が含まれる。

図２７Ｃは、一実施形態によるＲＡＮ２７０４およびコアネットワーク２７０６のシステム図である。上記のように、ＲＡＮ２７０４は、ＵＴＲＡ無線技術を用いてエアインタフェース２７１６を介してＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ２７０４は、コアネットワーク２７０６とも通信状態にあることができる。図２７Ｃに示すように、ＲＡＮ２７０４は、ノードＢ２７４０ａ、２７４０ｂ、２７４０ｃを含むことができ、各ノードＢは、エアインタフェース２７１６を通じてＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃと通信するために１つまたは複数のトランシーバを備えることができる。ノードＢ２７４０ａ、２７４０ｂ、２７４０ｃは各々、ＲＡＮ２７０４内の特定のセル（図示せず）に関連付けることができる。ＲＡＮ２７０４はＲＮＣ２７４２ａ、２７４２ｂも含むことができる。ＲＡＮ２７０４は実施形態との整合性を保ちながら、任意数のノードＢおよびＲＮＣを含んでよいことが理解されよう。

図２７Ｃに示すように、ノードＢ２７４０ａ、２７４０ｂは、ＲＮＣ２７４２ａと通信状態にあることができる。また、ノードＢ２７４０ｃはＲＮＣ２７４２ｂと通信状態にあることができる。ノードＢ ２７４０ａ、２７４０ｂ、２７４０ｃは、ｌｕｂインタフェースを介してそれぞれのＲＮＣ２７４２ａ、２７４２ｂと通信することができる。ＲＮＣ２７４２ａ、２７４２ｂは、ｌｕｒインタフェースを介して相互と通信することができる。各ＲＮＣ２７４２ａ、２７４２ｂは、接続されたそれぞれのノードＢ２７４０ａ、２７４０ｂ、２７４０ｃを制御するように構成することができる。また、各ＲＮＣ２７４２ａ、２７４２ｂは、外部ループ電力制御、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、ハンドオーバー制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、データ暗号化等の他の機能を実行またはサポートするように構成することができる。

図２７Ｃに示すコアネットワーク２７０６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）２７４４、モバイル交換センター（ＭＳＣ）２７４６、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）２７４８および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）２７５０を含むことができる。上記の各要素はコアネットワーク２７０６の一部として図示するが、これらの要素の任意の１つはコアネットワークの運営者以外のエンティティにより所有および／または運営されてよいことが理解されよう。

ＲＡＮ２７０４内のＲＮＣ２７４２ａは、ｌｕＣＳインタフェースを介してコアネットワーク２７０６内のＭＳＣ２７４６に接続することができる。ＭＳＣ２７４６はＭＧＷ２７４４に接続することができる。ＭＳＣ２７４６およびＭＧＷ２７４４は、ＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃに、ＰＳＴＮ２７０８等の回路交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃと従来の地上通信機器との間の通信を容易にすることができる。

ＲＡＮ２７０４内のＲＮＣ２７４２ａは、ＩｕＰＳインタフェースを介してコアネットワーク２７０６のＳＧＳＮ２７４８に接続することもできる。ＳＧＳＮ２７４８はＧＧＳＮ２７５０に接続することができる。ＳＧＳＮ２７４８およびＧＧＳＮ２７５０は、ＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃに、インターネット２７１０等のパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ２７０２ａ、２７０２ｂ、２７０２ｃとＩＰ対応機器との間の通信を容易にすることができる。

上記のように、コアネットワーク２７０６はネットワーク２７１２にも接続することができ、ネットワーク２７１２は、他のサービス提供者に所有および／または運営される有線またはワイヤレスのネットワークを含むことができる。

Claims (18)

1. 複数個のアンテナを利用するワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）内で複数のアンテナ各々のチャネル条件を判定する方法であって、
   プローブ段階の期間中、送信電力を一定に保持するステップと、
   前記期間中に第１のアンテナおよび第２のアンテナ各々からプローブ信号を送信するステップであって、前記第１のアンテナは第１の時間間隔中に送信し、第２のアンテナは第２の時間間隔中に送信する、ステップと、
   前記送信されたプローブ信号に関するチャネル品質情報を受信するステップと、
   前記受信されたチャネル品質情報に基づいてアンテナを切り替えるステップと
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記受信されたチャネル品質情報は、データ送信に使用する前記第１のアンテナまたは第２のアンテナの１つを特定する指示を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記受信されたチャネル品質情報を評価するステップをさらに備え、前記受信されたチャネル品質情報は、前記送信されたプローブ信号に関連する１つまたは複数の測定結果を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記１つまたは複数の測定結果は、チャネル推定の結果、ＳＩＲ、ＢＬＥＲ、推定受信電力、またはＵＥの速度を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記保持するステップは切替え周期中に行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 複数個のアンテナを利用するワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関連する複数のアンテナ各々のチャネル条件を判定する方法であって、
   第１のアンテナおよび第２のアンテナ各々からプローブ信号を受信するステップであって、各プローブ信号は、送信電力が一定に保持されるプローブ段階の期間に送信され、前記第１のアンテナは第１の時間間隔中に送信し、第２のアンテナは第２の時間間隔中に送信する、ステップと、
   前記受信されたプローブ信号に関するチャネル品質情報を判定するステップであって、前記チャネル品質情報はアンテナの切替えに関する情報を含む、ステップと、
   前記チャネル品質情報を送信するステップと
   を備えることを特徴とする方法。
7. 前記チャネル品質情報は、データ送信に使用する前記第１のアンテナまたは第２のアンテナの１つを特定する指示を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記チャネル品質情報は、前記受信されたプローブ信号に関連する１つまたは複数の測定結果を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. 前記１つまたは複数の測定結果は、チャネル推定の結果、ＳＩＲ、ＢＬＥＲ、推定受信電力、またはＵＥの速度を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 複数個のアンテナを利用するワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関連する複数のアンテナの各々のチャネル条件を判定する方法であって、
    第１の測定時間に第１のアンテナから第１のプローブ信号を受信し、第２の測定時間に第２のアンテナから第２のプローブ信号を受信するステップであって、前記プローブ信号はプローブ段階の期間に送信される、ステップと、
    前記第１の測定時間から前記第２の測定時間までの電力変化のオフセットを判定するステップと、
    前記受信されたプローブ信号に関するチャネル品質情報を計算するステップであって、前記計算は、前記電力変化のオフセットを使用して前記受信されたプローブ信号間の送信電力の差を補償することを含み、前記チャネル品質情報はアンテナの切替えに関連する情報を含む、ステップと、
    前記チャネル品質情報を送信するステップと
    を備えることを特徴とする方法。
11. 前記電力変化のオフセットを判定するステップは、送信電力制御コマンドを追跡するステップを備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記チャネル品質情報は、データ送信に使用する前記第１のアンテナまたは第２のアンテナの１つを特定する指示を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 前記チャネル品質情報は、前記受信されたプローブ信号に関連する１つまたは複数の測定結果を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
14. 前記１つまたは複数の測定は、チャネル推定の結果、ＳＩＲ、ＢＬＥＲ、推定受信電力、またはＵＥの速度を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 複数個のアンテナを利用するワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）内で複数のアンテナ各々のチャネル条件を判定する方法であって、
    プローブ段階の期間中に第１のアンテナおよび第２のアンテナ各々からプローブ信号を送信するステップと、
    前記送信されたプローブ信号に関するチャネル品質情報を受信するステップであって、前記チャネル品質情報は、前記送信されたプローブ信号間の送信電力の差を補償し、前記チャネル品質情報はアンテナの切替えに関する情報を含む、ステップと、
    前記チャネル品質情報に基づいてアンテナを切り替えるステップと
    を備えることを特徴とする方法。
16. 前記受信されたチャネル品質情報は、データ送信に使用する前記第１のアンテナまたは第２のアンテナの１つを特定する指示を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記受信されたチャネル品質情報を評価するステップをさらに備え、前記受信されたチャネル品質情報は、前記送信されたプローブ信号に関連する１つまたは複数の測定結果を備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 前記１つまたは複数の測定結果は、チャネル推定の結果、ＳＩＲ、ＢＬＥＲ、推定受信電力、またはＵＥの速度を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。

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