JP6746698B2 - Ｄｆｔ−ｓｐｒｅａｄ−ｏｆｄｍにおけるサイクリックプレフィックスとゼロテールの両方の使用 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信に関する。

関連出願の相互参照
本出願は、その内容が参照により本明細書に組み込まれている、２０１５年１２月３日に出願した米国特許仮出願第６２／２６２，６５５号明細書の利益を主張するものである。

直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）波形および離散フーリエ変換−拡散−ＯＦＤＭ（ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ）波形は、周期性および／または直交性を保つために固定されたサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を利用することができる。しかしながら、固定されたＣＰ長の使用は、非効率的である場合がある。たとえば、チャネルの遅延拡散が固定されたＣＰよりも小さい場合がある見通し内のシナリオにおいて。ＣＰが固定された波形は、高い帯域外放射を有することにより不利にされる場合がある。

固定されたＣＰを置き換えるためにゼロテール（ＺＴ）のような適応波形が使用されることができるが、そのようなＺＴ波形は、たとえば、不完全なゼロテールを有する欠点を被る場合がある。そのような不完全なＺＴは、信号の周期性を壊し、誤りフロア（error floor）をもたらす場合がある。したがって、異なるチャネル条件の下で動的に構成されることができ、少なくとも、低い帯域外（ＯＯＢ）放射システムを提供することができる柔軟な波形に対する必要性が存在する場合がある。

ハイブリッド拡散波形、たとえば、ハイブリッド−拡散−ＯＦＤＭ波形を生成し、送信し、および／または受信するためのシステム、方法、および手段が提供されることができる。ハイブリッド拡散波形は、データ部分と、ハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）部分とを含むことができる。ＨＧＩ部分は、固定されたプレフィックス部分または固定されたサフィックス部分と、適応低電力テール（ＬＰＴ）部分とを含むことができる。固定されたプレフィックス部分または固定されたサフィックス部分は、低電力サイクリックプレフィックス（ＬＰＣＰ）とすることができる。ＬＰＣＰは、少なくとも１つのチャネル遅延拡散と電力再成長長とに基づいて生成されることができる。適応ＬＰＴ部分は、ゼロテール（ＺＴ）を使用して発生されることができる。ＬＰＴは、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理ステージまたは離散フーリエ変換（ＤＦＴ）処理ステージにおいてゼロを挿入することによって発生されることができる。適応ＬＰＴ部分の一部は、データまたは制御情報を搬送するために使用される。

ハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）長、適応低電力テール（ＬＰＴ）長、または、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）もしくは離散フーリエ変換（ＤＦＴ）の前に挿入されたゼロの数の指標のうちの１つまたは複数が、物理層（ＰＨＹ）制御チャネル、ＭＡＣ層シグナリング、または、より上位の層のシグナリング（たとえば、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリング）のうちの１つまたは複数を介して受信されることができる。

シンボル持続時間（duration）は、データ部分、適応ＬＰＴ部分、固定されたプレフィックス部分、または固定されたサフィックス部分のうちの１つまたは複数を備えることができる。シンボル持続時間は、固定されることができる。固定されたプレフィックス部分は、ゼロ電力プレフィックスとすることができる。ゼロ電力プレフィックスは、ゼロパディング（ＺＰ）に基づいて生成される。

波形は、たとえば、制御シグナリングを介して、ハイブリッド拡散波形と固定されたサイクリックプレフィックス（ＣＰ）波形との間で切り替えられる（たとえば、シームレスに切り替えられる）ことができる。

より詳細な理解は、添付の図面と関連して例として与えられる以下の説明から得られることができる。
１つまたは複数の開示される実施形態が実装されることができる例示的な通信システムのシステム図である。 図１Ａに示された通信システム内で使用されることができる例示的なワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。 図１Ａに示された通信システム内で使用されることができる例示的な無線アクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。 図１Ａに示された通信システム内で使用されることができる別の例示的な無線アクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。 図１Ａに示された通信システム内で使用されることができる別の例示的な無線アクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。 ミリメートル波（ｍｍＷ）スモールセル配置のシステム図である。 周波数フィルタリングおよび空間フィルタリングの例示的な比較を示す図である。 例示的な直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）フレーム構造を示す図である。 ｍｍＷシステムにおける例示的なダウンリンク論理チャネル、トランスポートチャネル、および物理チャネルを示す図である。 例示的なミリメートルＷＴＲＵ（ｍＷＴＲＵ）デジタル化されたビームフォーミングを示す図である。 １つの位相アンテナアレイ（ＰＡＡ）と１つの無線周波数（ＲＦ）チェーンとを用いるｍＷＴＲＵアナログビームフォーミングの例を示す図である。 １つのＰＡＡと２つのＲＦチェーンとを用いるｍＷＴＲＵアナログビームフォーミングの例を示す図である。 ２つのＰＡＡと２つのＲＦチェーンとを用いるｍＷＴＲＵアナログビームフォーミングの例を示す図である。 たとえば、スイッチを使用する、２つのＰＡＡと１つのＲＦチェーンとを用いるｍＷＴＲＵアナログビームフォーミングの例を示す図である。 例示的な２次元（２Ｄ）ナロービームパターンと現実的な３次元（３Ｄ）ナロービームパターンとを示す図である。 例示的な現実的な３Ｄブロードサイドブロードビームパターンを示す図である。 例示的なゼロテール離散フーリエ変換−拡散直交周波数分割多重（ＺＴ ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ）送信機を示す図である。 固定されたプレフィックスと適応低電力テール（ＬＰＴ）を有する例示的なハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ波形およびシステムを示す図である。 ゼロテール（ＺＴ）を使用する低電力サイクリックプレフィックス（ＬＰＣＰ）および低電力テール（ＬＰＴ）の生成を伴うハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭの例を示す図である。 ゼロ挿入および補間の例を示す図である。 ＺＴにおけるサイクリックの損失の例を示す図である。 ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭベースの波形対ＣＰ−ＯＦＤＭベースの波形の例を示す図である。 異なる遅延拡散に対して同じヌメロロジー（numerology）を維持するハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭシステムの例を示す図である。 例示的なシンボル構造を示す図である。 シンボルのシーケンスの例を示す図である。 ゼロの２つのフラグメントを作成することの例を示す図である。 ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭシステムに関する低電力ＣＰ生成の例を示す図である。 ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭシステムに関するＺＴ技法を使用する低電力テール（ＬＰＴ）生成の例を示す図である。 ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭシステムに関するＴ技法を使用する低電力テール（ＬＰＴ）生成の例を示す図である。 ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭシステムによる構成切替えの例を示す図である。 ゼロパディング（ＺＰ）ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭの例を示す図である。 ゼロパディング（ＺＰ）を使用するハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭの例を示す図である。 ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ送信機およびハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ受信機の例を示す図である。 追加のゼロがＤＴＦ−Ｓの上部に挿入されたハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ送信機およびハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ受信機の例を示す図である。 ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭに関するマルチユーザ多重化ソリューションの例を示す図である。 ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭに関するマルチユーザ多重化ソリューションの例を示す図である。

例示的な実施形態の詳細な説明が、様々な図を参照してここで説明される。この説明は、可能な実装形態の詳細な例を提供するが、詳細は、例示的なものであり、決して本出願の範囲を限定することが意図されたものではないことが留意されるべきである。加えて、図は、例であることが意図されたフローチャートを示すことができる。他の実施形態が使用されることができる。メッセージの順序は、適切である場合、変更されることができる。メッセージは、必要とされない場合、省略されることができ、追加のフローが追加されることができる。

図１Ａは、１つまたは複数の開示された実施形態が実装されることができる例示的な通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのようなコンテンツを複数のワイヤレスユーザに提供する多元接続システムとすることができる。通信システム１００は、ワイヤレス帯域幅を含むシステムリソースの共有を介して、複数のワイヤレスユーザがそ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。たとえば、通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）などのような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１Ａに示されているように、通信システム１００は、ワイヤレス送信ユニット／受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、および／または１０２ｄ（全体的にまたは集合的に、ＷＴＲＵ１０２と呼ばれることができる）と、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０３／１０４／１０５と、コアネットワーク１０６／１０７／１０９と、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１０８と、インターネット１１０と、他のネットワーク１１２とを含むことができるが、開示された実施形態は、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考慮することが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、ワイヤレス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、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されることができ、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定された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、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、民生用電子機器などを含むことができる。

通信システム１００はまた、基地局１１４ａと基地局１１４ｂとを含むことができる。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、コアネットワーク１０６／１０７／１０９、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２のような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ために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つとワイヤレスでインターフェース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）、ワイヤレスルータなどとすることができる。基地局１１４ａ、１１４ｂは、各々、単一の要素として示されているが、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むことができることが理解されよう。

基地局１１４ａは、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）、リレーノードなどのようなネットワーク要素（図示せず）を含むこともできるＲＡＮ１０３／１０４／１０５の一部とすることができる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることがある特定の地理的領域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されることができる。セルは、さらに、セルセクタに分割されることができる。たとえば、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ることができる。したがって、一実施形態において、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つのトランシーバを含むことができる。別の実施形態において、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技法を用いることができ、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。

基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の適切なワイヤレス通信リンク（たとえば、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１１５／１１６／１１７を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つ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１１５／１１６／１１７は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立されることができる。

より具体的には、上述のように、通信システム１００は、多元接続システムとすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなどのような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。たとえば、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５内の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用してエアインターフェース１１５／１１６／１１７を確立することができるユニバーサル移動体通信システム（ＵＴＭＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）のような無線技術を実装することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）のような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。

別の実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ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）を使用してエアインターフェース１１５／１１６／１１７を確立することができる進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）のような無線技術を実装することができる。

他の実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、ワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェーブアクセス（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ ＩＸ、ＣＤＭＡ２０００ＥＶ−ＤＯ、暫定規格２０００（ＩＳ−２０００）、暫定規格９５（ＩＳ−９５）、暫定規格８５６（ＩＳ−８５６）、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ）、エンハンスドデータレートフォーＧＳＭエボリューション（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などのような無線技術を実装することができる。

図１Ａにおける基地局１１４ｂは、ワイヤレスルータ、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、たとえば、事業所、住宅、車両、キャンパスなどのようなローカライズされたエリアにおけるワイヤレス接続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。一実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立するために、ＩＥＥＥ８０２．１１のような無線技術を実装することができる。別の実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立するために、ＩＥＥＥ８０２．１５のような無線技術を実装することができる。さらに別の実施形態において、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（たとえば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用することができる。図１Ａに示されているように、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１０６／１０７／１０９を介してインターネット１１０にアクセスすることを要求されない場合がある。

ＲＡＮ１０３／１０４／１０５は、音声サービス、データサービス、アプリケーションサービス、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のうちの１つまたは複数に提供する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コアネットワーク１０６／１０７／１０９と通信することができる。たとえば、コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、呼制御、課金サービス、移動***置に基づくサービス、プリペイドコーリング、インターネット接続、ビデオ配信などを提供することができ、および／または、ユーザ認証のような高レベルセキュリティ機能を実行することができる。図１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５および／またはコアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いる他のＲＡＴと直接または間接的に通信することができることが理解されよう。たとえば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用している場合があるＲＡＮ１０３／１０４／１０５に接続されることに加えて、コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ＧＳＭ無線技術を用いる別のＲＡＮ（図示せず）と通信することもできる。

コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとしてサービスすることもできる。ＰＳＴＮ１０８は、プレインオールドテレフォンサービス（ＰＯＴＳ）を提供する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、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートにおける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）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）のような共通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ネットワークおよびデバイスのグローバル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／または操作される有線通信ネットワークまたはワイヤレス通信ネットワークを含むことができる。たとえば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いることができる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１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちのいくつかまたはすべては、マルチモード機能を含むことができ、すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なるワイヤレスリンクを介して異なる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。たとえば、図１Ａにおいて示されたＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を用いることができる基地局１１４ａおよびＩＥＥＥ８０２無線技術を用いることができる基地局１１４ｂと通信するように構成されることができる。

図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示されているように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８と、トランシーバ１２０と、送信／受信要素１２２と、スピーカ／マイクロフォン１２４と、キーパッド１２６と、ディスプレイ／タッチパッド１２８と、非リムーバブルメモリ１３０と、リムーバブルメモリ１３２と、電源１３４と、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６と、他の周辺機器１３８とを含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と一致したまま、前述の要素の任意の部分的組合せを含むことができることが理解されよう。また、実施形態は、基地局１１４ａおよび１１４ｂ、ならびに／または、限定はされないが、とりわけ、トランシーバ局（ＢＴＳ）、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ホームノードＢ、進化型ホームノードＢ（ｅノードＢ）、ホーム進化型ノードＢ（ＨｅＮＢ）、ホーム進化型ノードＢゲートウェイ、およびプロキシノードのような、基地局１１４ａおよび１１４ｂが表すことができるノードが、図１Ｂに示され、本明細書で説明される要素のうちのいくつかまたはすべてを含むことができることを考慮する。

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コアに関連する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）、状態機械などとすることができる。プロセッサ１１８は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／または、ＷＴＲＵ１０２がワイヤレス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実行することができる。プロセッサ１１８は、送信／受信要素１２２に結合されることができるトランシーバ１２０に結合されることができる。図１Ｂは、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０とを別々の構成要素として示しているが、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０は、電子パッケージまたはチップ内に一緒に集積されることができることが理解されよう。

送信／受信要素１２２は、エアインターフェース１１５／１１６／１１７を介して、基地局（たとえば、基地局１１４ａ）に信号を送信するか、または基地局（たとえば、基地局１１４ａ）から信号を受信するように構成されることができる。たとえば、一実施形態において、送信／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。別の実施形態において、送信／受信要素１２２は、たとえば、ＩＲ信号、ＵＶ信号、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。さらに別の実施形態において、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号の両方を送信および受信するように構成されることができる。送信／受信要素１２２は、ワイヤレス信号の任意の組合せを送信および／または受信するように構成されることができることが理解されよう。

加えて、送信／受信要素１２２は、図１Ｂにおいて単一の要素として示されているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を含むことができる。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を用いることができる。したがって、一実施形態において、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１５／１１６／１１７を介してワイヤレス信号を送信および受信するための２つ以上の送信／受信要素１２２（たとえば、複数のアンテナ）を含むことができる。

トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２によって送信されるべき信号を変調し、送信／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ることができる。上述のように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード機能を有することができる。したがって、トランシーバ１２０は、たとえば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１のような複数のＲＡＴを介してＷＴＲＵ１０２が通信することを可能にするための複数のトランシーバを含むことができる。

ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン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（たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニットもしく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、そこ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、ユーザデータをスピーカ／マイクロフォン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に出力することもできる。加えて、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のような任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスすることができ、その中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）、読出し専用メモリ（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デバイス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）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態において、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）上のような、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に配置されていないメモリからの情報にアクセスすることができ、メモリにデータを記憶することができる。

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、電力をＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に分配および／または制御するように構成されることができる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に給電するための任意の適切なデバイスとすることができる。たとえば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（たとえば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル金属水素化物（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。

プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２の現在の位置に関する位置情報（たとえば、経度および緯度）を提供するように構成されることができるＧＰＳチップセット１３６に結合されることもできる。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、基地局（たとえば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１５／１１６／１１７を介して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、実施形態と一致したまま、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を取得することができることが理解されよう。

プロセッサ１１８は、追加の特徴、機能、および／または有線接続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の含むことができる他の周辺機器１３８にさらに結合されることができる。たとえば、周辺機器１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、（写真またはビデオ用の）デジタルカメラ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビジョントランシーバ、ハンズ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）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などを含むことができる。

図１Ｃは、実施形態によるＲＡＮ１０３およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上述のように、ＲＡＮ１０３は、エアインターフェース１１５を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するためにＵＴＲＡ無線技術を用いることができる。ＲＡＮ１０３は、コアネットワーク１０６と通信することもできる。図１Ｃに示されているように、ＲＡＮ１０３は、エアインターフェース１１５を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを各々が含むことができるノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、各々、ＲＡＮ１０３内の特定のセル（図示せず）に関連付けられることができる。ＲＡＮ１０３は、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂを含むこともできる。ＲＡＮ１０３は、実施形態と一致したまま、任意の数のノードＢおよびＲＮＣを含むことができることが理解されよう。

図１Ｃに示されているように、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂは、ＲＮＣ１４２ａと通信することができる。加えて、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介してそれぞれの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介して互いに通信することができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂの各々は、それが接続されたそれぞれのノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを制御するように構成されることができる。加えて、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂの各々は、外部ループ電力制御、負荷制御、受付制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マイクロダイバーシティ、セキュリティ機能、データ暗号化などのような他の機能を実行またはサポートするように構成されることができる。

図１Ｃに示されているコアネットワーク１０６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）１４４、移動交換局（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。前述の要素の各々は、コアネットワーク１０６の一部として示されているが、これらの要素のうちの任意の１つは、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／または操作されることができることが理解されよう。

ＲＡＮ１０３内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＣＳインターフェースを介してコアネットワーク１０６内のＭＳＣ１４６に接続されることができる。ＭＳＣ１４６は、ＭＧＷ１４４に結合されることができる。ＭＳＣ１４６およびＭＧＷ１４４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来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のような回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができる。

ＲＡＮ１０３内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＰＳインターフェースを介してコアネットワーク１０６内のＳＧＳＮ１４８に接続されることもできる。ＳＧＳＮ１４８は、ＧＧＳＮ１５０に接続されることができる。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のようなパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができる。

上述のように、コアネットワーク１０６は、他のサービスプロバイダによって所有および／または操作される他の有線ネットワークまたはワイヤレスネットワークを含むことができるネットワーク１１２に接続されることもできる。

図１Ｄは、実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０７のシステム図である。上述のように、ＲＡＮ１０４は、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するために、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を用いることができる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０７と通信することもできる。

ＲＡＮ１０４は、ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は、実施形態と一致したまま、任意の数のｅノードＢを含むことができることが理解されよう。ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、各々、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態において、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、ｅノードＢ１６０ａは、たとえば、ＷＴＲＵ１０２ａにワイヤレス信号を送信し、ＷＴＲＵ１０２ａからワイヤレス信号を受信するために複数のアンテナを使用することができる。

ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々は、特定のセル（図示せず）に関連付けられることができ、無線リソース管理の決定、ハンドオーバの決定、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扱うように構成されることができる。図１Ｄに示されているように、ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、Ｘ２インターフェースを介して互いに通信することができる。

図１Ｄに示されているコアネットワーク１０７は、移動性管理ゲートウェイ（ＭＭＥ）１６２と、サービングゲートウェイ１６４と、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１６６とを含むことができる。前述の要素の各々は、コアネットワーク１０７の一部として示されているが、これらの要素のうちの任意の１つは、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／または操作されることができることが理解されよう。

ＭＭＥ１６２は、ＳＩインターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続されることができ、制御ノードとしてサービスすることができる。たとえば、ＭＭＥ１６２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ベアラの活性化／不活性化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期接続中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどを担当することができる。ＭＭＥ１６２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡのような他の無線技術を用いる他のＲＡＮ（図示せず）との間で切り替えるための制御プレーン機能を提供することもできる。

サービングゲートウェイ１６４は、ＳＩインターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続されることができる。サービングゲートウェイ１６４は、一般に、ユーザデータパケットをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに／から経路選択し、転送することができる。サービングゲートウェイ１６４は、ｅノードＢ間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに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実行することもできる。

サービングゲートウェイ１６４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のようなパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができるＰＤＮゲートウェイ１６６に接続されることもできる。

コアネットワーク１０７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。たとえば、コアネットワーク１０７は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来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のような回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができる。たとえば、コアネットワーク１０７は、コアネットワーク１０７とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとしてサービスするＩＰゲートウェイ（たとえば、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。加えて、コアネットワーク１０７は、他のサービスプロバイダによって所有および／または操作される他の有線ネットワークまたはワイヤレスネットワークを含むことができるネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができる。

図１Ｅは、実施形態によるＲＡＮ１０５およびコアネットワーク１０９のシステム図である。ＲＡＮ１０５は、エアインターフェース１１７を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するためにＩＥＥＥ８０２．１６無線技術を用い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、ＲＡＮ１０５、およびコアネットワーク１０９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ることができる。

図１Ｅに示されているように、ＲＡＮ１０５は、基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃとＡＳＮゲートウェイ１８２を含むことができるが、ＲＡＮ１０５は、実施形態と一致したまま、任意の数の基地局とＡＳＮゲートウェイとを含むことができることが理解されよう。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、各々、ＲＡＮ１０５内の特定のセル（図示せず）に関連付けられることができ、各々、エアインターフェース１１７を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態において、基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。したがって、基地局１８０ａは、たとえば、ＷＴＲＵ１０２ａにワイヤレス信号を送信し、ＷＴＲＵ１０２ａからワイヤレス信号を受信するために複数のアンテナを使用することができる。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、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、サービスの品質（ＱｏＳ）ポリシー強制などのような移動性管理機能を提供することもできる。ＡＳＮゲートウェイ１８２は、トラフィック集約点としてサービスすることができ、ページング、加入者プロファイルのキャッシュ、コアネットワーク１０９への経路選択などを担当することができる。

ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＲＡＮ１０５との間のエアインターフェース１１７は、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様を実装するＲ１基準点として定義されることができる。加えて、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々は、コアネットワーク１０９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１０９との間の論理インターフェースは、認証、承認、ＩＰホスト構成管理、および／または移動性管理のために使用されることができるＲ２基準点として定義されることができる。

基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの各々の間の通信リンクは、基地局間のＷＴＲＵハンドオーバとデータの転送と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ることができる。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃとＡＳＮゲートウェイ１８２との間の通信リンクは、Ｒ６基準点として定義されることができる。Ｒ６基準点は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々に関連付けられた移動性イベントに基づいて移動性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。

図１Ｅに示されているように、ＲＡＮ１０５は、コアネットワーク１０９に結合されることができる。ＲＡＮ１０５とコアネットワーク１０９との間の通信リンクは、たとえば、データ転送機能および移動性管理機能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ることができる。コアネットワーク１０９は、モバイルＩＰホームエージェント（ＭＩＰ−ＨＡ）１８４と、認証、承認、課金（ＡＡＡ）サーバ１８６と、ゲートウェイ１８８とを含むことができる。前述の要素の各々は、コアネットワーク１０９の一部として示されているが、これらの要素のうちの任意の１つは、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／または操作されることができることが理解されよう。

ＭＩＰ−ＨＡは、ＩＰアドレスの管理を担当することができ、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間をローミングすることを可能にすることができる。ＭＩＰ−ＨＡ１８４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のようなパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができる。ＡＡＡサーバ１８６は、ユーザ認証と、ユーザサービスをサポートすることとを担当することができる。ゲートウェイ１８８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ことができる。たとえば、ゲートウェイ１８８は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来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のような回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができる。加えて、ゲートウェイ１８８は、他のサービスプロバイダによって所有および／または操作される他の有線ネットワークまたはワイヤレスネットワークを含むことができるネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができる。

図１Ｅには示されていないが、ＲＡＮ１０５は、他のＡＳＮに接続されることができ、コアネットワーク１０９は、他のコアネットワークに接続されることができることが理解されよう。ＲＡＮ１０５と他のＡＳＮとの間の通信リンクは、ＲＡＮ１０５と他のＡＳＮとの間のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの移動性を調整するためのプロトコルを含むことができるＲ４基準点として定義されることができる。コアネットワーク１０９と他のコアネットワークとの間の通信リンクは、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Ｒ５基準として定義されることができる。

６ＧＨｚよりも上の周波数、たとえば、センチメートル波（ｃｍＷ）周波数および／またはミリメートル波（ｍｍＷ）周波数において利用可能な帯域幅は、より大きいデータレートと増大された容量とを達成するために活用されることができる。たとえば、次世代のセルラ通信システムのために必要とされる場合があるデータレート（たとえば、高いデータレート）を満たすために、６ＧＨｚよりも上の周波数において利用可能な大きい帯域幅を活用するために、様々な技法が考えられることができる。

これらの周波数において利用可能とすることができる大きい帯域幅は、ユーザ固有のデータ伝送のための実質的な改善を提供することができる。しかしながら、６ＧＨｚよりも上の周波数を使用することの課題のうちの１つは、特に屋外環境において、ワイヤレス通信にとって好ましくない場合がある伝搬特性である場合がある。たとえば、より高い周波数の伝送は、より高い自由空間経路損失を経験する場合がある。降雨および／または大気ガス（たとえば、酸素）は、さらに減衰を加える場合があり、木の葉は、減衰および／または脱分極を引き起こす場合がある。これらの損失に対抗するために使用されることができる狭いビームパターンは、セル固有の情報および／またはブロードキャスト情報を配信する際に基地局（たとえば、ｅＮＢ）にとって課題をもたらす可能性がある。ｍｍＷアクセスリンクシステム設計（たとえば、初期のｍｍＷアクセスリンクシステム設計）は、既存のネットワーク、たとえば、スモールセルＬＴＥネットワークへのアドオンのｍｍＷデータ伝送（たとえば、少なくともダウンリンク伝送）を可能にするセルラシステムに焦点を合わせることができる。

ｍｍＷ展開の例が提供されることができる。たとえば、スモールセルｍｍＷ ｅＮＢ（たとえば、ＳＣｍＢ）展開は、スモールセル展開（たとえば、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）、リリース１２（Ｒ１２）ベースのスモールセル展開）に基づくことができる。ｍｍＷ動作は、たとえば、２つのネットワークノードによって実行されることができる。

第１のネットワークノードは、スモールセルｍｍＷ ｅＮＢ（ＳＣｍＢ）とすることができる。スモールセルｍｍＷ ｅＮＢ（ＳＣｍＢ）について、ＬＴＥスモールセルｅＮＢは、ＬＴＥエアインターフェースと並列にｍｍＷエアインターフェースを動作させることが可能である場合がある。高度なアンテナ構成および／またはビームフォーミング技法を備えている場合、ＳＣｍＢは、広いビームパターンにおけるＬＴＥダウンリンクチャネルと、狭いビームパターンにおけるｍｍＷチャネルとを送信する（たとえば、同時に送信する）ことができる。ＳＣｍＢは、たとえば、ｍｍＷアップリンク伝送なしでｍｍＷ ＵＥ（ｍＵＥ）および／またはｍｍＷ ＷＴＲＵ（ｍＷＴＲＵ）をサポートするために、ＬＴＥアップリンク動作における特徴および／または手順をサポートすることができる。

第２のネットワークノードは、ｍＵＥまたはｍＷＴＲＵとすることができる。ｍＵＥおよびｍＷＴＲＵは、本明細書では互換的に使用される用語とすることができる。ｍｍＷ ＷＴＲＵについて、ＷＴＲＵは、ＬＴＥとｍｍＷエアインターフェースとを並列に動作させることができる場合がある。ｍＷＴＲＵは、一方がＬＴＥ帯域において動作し、および／あるいは他方がｍｍＷ周波数帯域において動作する、アンテナおよび／または付随されるＲＦチェーンの２つのセットを有することができる。２つの独立したベースバンド処理機能が存在することができる。２つのベースバンド機能は、たとえば、ｍｍＷエアインターフェースがＬＴＥシステムとの類似性を持つ場合、特定のハードウェアブロックを共有することができる。

アドオンｍｍＷチャネルは、たとえば、異なるエアインターフェースに適合することができるｍｍＷ周波数帯におけるキャリアタイプを用いる、ＬＴＥキャリアアグリゲーション方式の拡張とすることができる。ｍｍＷチャネルは、高スループットおよび／または低遅延のトラフィックデータ用途に対して日和見的に使用するのに役立つことができる。

制御シグナリングは、ＬＴＥチャネルにおいて搬送されることができる。たとえば、システム情報更新、ページング、ＲＲＣ、および／もしくはＮＡＳシグナリング（たとえば、シグナリング無線ベアラ）、ならびに／またはマルチキャストトラフィックを含む制御シグナリングは、ＬＴＥチャネルにおいて搬送されることができる。ｍｍＷ Ｌ１制御シグナリングは、ＬＴＥチャネルにおいて搬送されることができる。

ＳＣｍＢおよび／またはｍＷＴＲＵは、狭いビームフォーミングを用いることができる。たとえば、ＳＣｍＢおよび／またはｍＷＴＲＵは、（たとえば、ｍｍＷ周波数帯におけるＮＬＳＯにおける）高い伝搬損失のために、狭いビームフォーミングを用いることができる。ＳＣｍＢおよび／またはｍＷＴＲＵは、高スループットおよび／または低遅延のデータ伝送に十分なリンクバジェットを提供するために狭いビームフォーミングを用いることができる。

送信および受信の狭いビームペアリングを備えることができる。都市部において、たとえば、２８ＧＨｚおよび／または３８ＧＨｚにおいて、２００メートルまでのセル半径を有する一貫したカバレッジが、送信機および受信機において、操縦可能な１０°のビーム幅および２４．５ｄＢｉのホーンアンテナを使用して達成されることができる。

図２は、例示的なＳＣｍＢ展開２００を示す。図２に示されているように、それぞれ、ＳＣｍＢおよびｍＷＴＲＵによって使用されるダウンリンクの送信および受信の狭いビームに加えて、ＳＣｍＢおよびｍＷＴＲＵは、セルサーチ、ランダムアクセス、セル選択／再選択などを含む従来のＬＴＥ動作のために広いビームパターンを用いることができる。

ｍＷＴＲＵ受信ビームフォーミングは、図３に示されているように、狭い空間フィルタリングとみなされることができる。空間フィルタリングまたは角度フィルタリングの効果を実証するために、周波数領域のフィルタリングとの比較が図３に示されている。

図３に示されているように、望ましくない周波数成分を除去する周波数フィルタリングと同様に、空間フィルタリングは、ｍＷＴＲＵが、たとえば、狭い受信ビームによって補足される別個の角度方向において、チャネルインパルス応答を検出することを可能にすることができる。これは、ｍＷＴＲＵビーム幅の外側の経路に到来する角度を排除することによって平坦な実効チャネルをもたらすことができる。ＷＴＲＵ（たとえば、Ｒ１２ＬＴＥ ＷＴＲＵ）は、全指向性受信ビームパターンを有することができ、および／または全角度領域にわたって重畳されたチャネルインパルス応答を知覚することができる。整列されたｍｍＷ送信ビームおよび受信ビームの対は、たとえば、ＬＴＥシステムと比較して、角度領域において追加の自由度を提供することができる。

ｍｍＷシステム（たとえば、ダウンリンクシステム）設計は、指向性、たとえば、狭い送信ビームおよび／または受信ビームの対の指向性をセルラシステム手順に統合することに焦点を合わせることができる。これは、レイヤー１（Ｌ１）制御シグナリング、データスケジューリング、狭いビームのペアリング、ビーム測定、Ｌ１制御情報のフィードバックなどを含むことができる。

例示的なｍｍＷシステムパラメータおよび／または仮定が提供されることができる。パラメータおよび／または仮定は、変化することができる。これらのパラメータおよび／または仮定は、制限的であることを意図されない場合があり、例示的なｍｍＷシステムのパラメータおよび／または仮定の１つまたは複数の可能なセットを説明するのに役立つことができる。例示的なｍｍＷシステムパラメータおよび／または仮定は、搬送波周波数とすることができる。搬送波周波数は、（たとえば、例示的なシステムヌメロロジーを意図された）２８ＧＨｚとすることができる。設計は、他のｍｍＷ周波数、たとえば、３８ＧＨｚ、６０ＧＨｚ、７２ＧＨｚなどに及ぶことができる。例示的なｍｍＷシステムパラメータおよび／または仮定は、システム帯域幅とすることができる。システム帯域幅は、より高い帯域幅への集約によって、たとえば、１ＧＨｚまで可変とすることができる。例示的なｍｍＷシステムパラメータおよび／または仮定は、推定されたＲＭＳ遅延拡散とすることができる。推定されたＲＭＳ遅延拡散は、狭いビームパターンに対して１００〜２００ナノ秒とすることができる。例示的なｍｍＷシステムパラメータおよび／または仮定は、要求される待ち時間（たとえば、１ミリ秒）とすることができる。例示的なｍｍＷシステムパラメータおよび／または仮定は、波形とすることができる。波形は、ＯＦＤＭベース、および／または広帯域−単一搬送波ベースとすることができる。例示的なｍｍＷシステムパラメータおよび／または仮定は、接続性とすることができる。接続性は、たとえば、ｍｍＷアドオンチャネルを有するＬＴＥスモールセルｅＮＢ、ならびに／または、２つの異なるアンテナソリューションに接続された２つの別個のアンテナおよび／もしくはＲＦチェーンとすることができる。例示的なｍｍＷシステムパラメータおよび／または仮定は、データレート（たとえば、ｍＷＴＲＵの少なくとも９５％について、ＤＬ最小３０Ｍビット／秒）とすることができる。例示的なｍｍＷシステムパラメータおよび／または仮定は、移動性（たとえば、３ｋｍ／時において最適化されたデータ接続、および／または３０ｋｍ／時における接続を維持する）とすることができる。例示的なｍｍＷシステムパラメータおよび／または仮定は、カバレッジとすることができる。カバレッジは、たとえば、１００ｍ未満のセル半径に対するデータレート要件および／または移動性要件を満たすことができる。

システムのためのフレーム構造は、適用される波形に依存する場合がある。たとえば、短い待ち時間（latency）を達成するために、送信時間間隔（ＴＴＩ）長（たとえば、１００マイクロ秒）が使用されることができる。たとえば、高いデータレートを達成するために、システム帯域幅（たとえば、５０ＭＨｚから２ＧＨｚの範囲内のもの）が使用されることができる。

ＯＦＤＭフレーム構造を備えることができる。ＯＦＤＭベースの波形のｍｍＷフレーム構造は、たとえば、ＬＴＥおよび／またはｍｍＷチャネルの間の調整において、柔軟性を提供することができる。ＯＦＤＭベースの波形のｍｍＷフレーム構造は、たとえば、ｍＷＴＲＵデバイスにおける、共通の機能ブロックの共有を提供することができる。

ｍｍＷサンプリング周波数は、１．９２ＭＨｚのＬＴＥ最小サンプリング周波数の整数倍として選択されることができる。そのようなサンプリング周波数は、１５ｋＨｚのＬＴＥ副搬送波間隔の整数倍であるｍｍＷ ＯＦＤＭ副搬送波間隔Δｆにつながることができ、たとえば、Δｆ＝１５×Ｋ ｋＨｚである。整数倍Ｋおよび／または結果として生じるΔｆの選択は、ドップラーシフトに対する感度、異なるタイプの周波数誤差、および／または、チャネル時間分散を除去する能力を考慮に入れることができる。たとえば、副搬送波間隔に比例して、ドップラーシフトが増加すると、副搬送波間隔の直交性は、悪化する場合があり、および／または、副搬送波間の干渉は、増加する場合がある。たとえば、２８ＧＨｚに対する３０ｋｍ／時における最大ドップラーシフトは、７７８Ｈｚである場合がある。密集した都市部における例示的な２８ＧＨｚチャネル時間分散測定は、ＲＭＳ遅延拡散σが１００ナノ秒と２００ナノ秒との間の（たとえば、２００ｍのセル半径まで）であることを示す場合がある。９０％のコヒーレンス帯域幅は、１００ｋＨｚの１／５０σにおいて推定されることができ、および／または、５０％のコヒーレンス帯域幅は、１ＭＨｚの１／５σにおいて推定されることができる。

１００ｋＨｚと１ＭＨｚとの間の副搬送波間隔Δｆは、妥当である場合がある。３００ｋＨｚ（Ｋ＝２０）の副搬送波間隔は、たとえば、ドップラーシフトおよび／または他のタイプの周波数誤差に対して、および／または実装形態の複雑さを低減するために堅牢とすることができる。対応するシンボル長（１／Δｆ）は、３．３３マイクロ秒とすることができる。

サイクリックプレフィックス（ＣＰ）長は、たとえば、シンボル間干渉を排除することを試みるために、チャネル時間分散の長さ（たとえば、全長）にわたることができる。ＣＰは、有用なデータを搬送しないので、長いＣＰは、過剰なシステムオーバヘッドを引き起こす場合がある。３．３３マイクロ秒のＴ_symbolに対するＣＰ長の例は、Ｔ_symbolの１／１４において選択されることができ、および／または、対応するＣＰオーバヘッドは、ＴＣＰ／（ＴＣＰ＋Ｔ_symbol）によって計算されるように、７％とすることができる。

ｍｍＷ送信のＴＴＩ長は、ＬＴＥシステムの１ミリ秒のＴＴＩ長と比較して短縮される（たとえば、大幅に短縮される）場合がある。ＴＴＩ長は、短い待ち時間を達成するために短縮されることができる。１ミリ秒のｍｍＷサブフレーム長は、ＬＴＥの１ミリ秒のサブフレームタイミングと整合するために使用されることができる。ｍｍＷサブフレームは、複数のｍｍＷ ＴＴＩを含むことができる。ｍｍＷ ＴＴＩの長さは、たとえば、副搬送波間隔、シンボル長、ＣＰ長、ＦＦＴサイズなどを含む１つまたは複数のパラメータに結び付けられることができる。

表１は、保守的なＣＰ長（たとえば、４×チャネル遅延拡散）を有する例示的なｍｍＷダウンリンクＯＦＤＭヌメロロジーを示す。ＣＰ長の選択は、可能なｍｍＷ周波数帯域にわたる遅延拡散が２００ナノ秒よりも短い場合があるという仮定に基づくことができる。

図４は、表１に開示された例に対応する例示的なフレーム構造４００を示す。例において、システム帯域幅は、１ＧＨｚとすることができ、および／または、３００ｋＨｚの副搬送波間隔が、３．３３マイクロ秒の対応するシンボル長で使用されることができる。０．８３３マイクロ秒に等しいＴ_symbolの１／４の例示的なサイクリックプレフィックス（ＣＰ）長が使用されることができる。

フレーム構造は、ＯＦＤＭベースのＬＴＥスモールセルネットワークに組み込まれることができるＯＦＤＭベースのｍｍＷ波形を想定することができる。提案されたシステム手順の設計は、このフレーム構造によって束縛されないことができ、および／または、他の波形候補に適用されることができる。

ｍｍＷ物理チャネルを備えることができる。ＳＣｍＢ展開は、ＬＴＥ物理チャネルに加えて、本明細書で説明されるように、ｍｍＷ物理層チャネルおよび／または基準信号を用いることができる。たとえば、ビーム固有の基準信号（ＢＳＲＳ）が用いられることができる。ビーム固有の基準信号について、送信ビームごとに送信される固有のシーケンスは、ビーム取得、タイミング／周波数同期、物理ダウンリンク指向性制御チャネル（ＰＤＤＣＣＨ：physical downlink directional control channel）、ビーム追跡および測定などのために使用されることができる。ビーム固有の基準信号は、ビーム識別ビーム情報を搬送（たとえば、非明示的に搬送）することができる。たとえば、ビーム識別情報は、ＢＳＲＳシーケンスインデックスを含むことができる。異なるタイプのＢＳＲＳを備えることができる。ＢＳＲＳリソースの割り当ては、予め定義されることができる。

適応アンテナ基準信号（ＡＡＲＳ：adaptive antenna reference signal）が用いられることができる。適応アンテナ基準信号について、シーケンス（たとえば、固有のシーケンス）がスケジュールおよび／または送信されることができる。シーケンスは、動的にスケジュールおよび／または送信されることができる。シーケンスは、アンテナポートに関連付けられたビーム対の測定のためにスケジュールおよび／または送信されることができる。適応アンテナ基準信号は、埋め込まれた（たとえば、非明示的に埋め込まれた）ビーム識別情報を有することができる。ビーム識別情報は、シーケンスインデックス内にあることができ、および／または、小さいペイロード、たとえば、同じ情報を含む小さいペイロードを搬送することができる。

物理ダウンリンク指向性制御チャネル（ＰＤＤＣＣＨ）が用いられることができる。ＰＤＤＣＣＨは、制御情報に関連するデータ（たとえば、すべてのデータ）を搬送することができる。制御情報は、ｍＷＴＲＵが、関連付けられたＰＤＤＤＣＨを正確に識別し、復調し、および／または復号するためのものとすることができる。ＰＤＤＣＣＨは、ｍｍＷの狭いビームにおいて、および／または広いビームにおいて搬送されることができる。ＰＤＤＣＣＨは、異なる多重アクセスを用いることができる。たとえば、送信される共通のＰＤＤＣＣＨは、セクタおよび／もしくはセルをカバーするダウンリンクのｍｍＷの広いビームにおいて送信されることができ、ならびに／または、専用のＰＤＤＣＣＨは、たとえば、ｍＷＴＲＵ固有のデータが送信されるとき、狭いビーム対において送信（たとえば、単に送信）されることができる。専用ＰＤＤＣＣＨは、たとえば、その関連付けられたＰＤＤＤＣＨのためのスケジューリング情報を搬送することができる。専用ＰＤＤＣＣＨは、ＴＴＩベースごとに搬送されることができる。

ＰＤＤＣＣＨ（たとえば、共通ＰＤＤＣＣＨ）は、セル固有の情報、たとえば、セクタ／セグメントアイデンティティおよび／またはビームアイデンティティを含むことができる。ｍＷＴＲＵは、共通ＰＤＤＣＣＨから、たとえば、狭いビームのデータ伝送を開始するために、たとえば、狭いビームのペアリング手順のためにそれがスケジュールされているかどうかを決定することができる。

物理ダウンリンク指向性データチャネル（ＰＤＤＤＣＨ）が用いられることができる。ＰＤＤＤＣＨは、ペイロード情報を搬送することができる。たとえば、ペイロード情報は、たとえば、ｍｍＷ ＭＡＣ層から、媒体アクセス制御プロトコルデータユニット（ＭＡＣ ＰＤＵ）として受信されることができる。このチャネルのリソース割り当て（たとえば、完全なリソース割り当て）は、ダウンリンクスケジューリング情報、たとえば、ＰＤＤＣＣＨにおいて搬送されるダウンリンクスケジューリング情報によって決定されることができる。ｍＷＴＲＵのために意図されたＰＤＤＤＣＨは、狭いＴｘビームにおいて送信されることができ、および／または、適切に対にされた狭いＲｘビーム、たとえば、狭いビーム対において受信されることができる。異なるビーム対における異なるＷＴＲＵに関するＰＤＤＤＣＨは、たとえば、空間的分離のために、時間、周波数、および／またはコードリソースを再使用することができる。複数のＰＤＤＤＣＨは、時間領域、周波数領域、および／またはコード領域における多重アクセスを使用して、１つの送信／受信ビーム対において動作することができる。共通ＰＤＤＤＣＨが、データを搬送するために使用されることができる。たとえば、共通ＰＤＤＤＣＨは、共通ＰＤＤＣＣＨに関連付けられた広いｍｍＷアンテナパターンにおいてデータを搬送するために使用されることができる。

復調基準信号（ＤＭＲＳ：demodulation reference signal）が用いられることができる。復調基準信号について、ＰＤＤＤＣＨのためのチャネル推定のためのシンボルが伝送に埋め込まれることができる。信号は、時間領域および／または周波数領域（たとえば、時間領域と周波数領域の両方）に置かれることができる。信号は予め定義されたパターンに従って、たとえば、正確な補間および／またはチャネルの再構築と置き換えられることができる。

狭いビーム対の中のチャネルおよび／または基準信号のうちの１つまたは複数は、物理的なアンテナポートを介して送信されるようにビームフォーミング（たとえば、同一にビームフォーミング）および／または考慮されることができる。ブロードキャスト情報および／またはマルチキャスト情報を搬送することは、たとえば、チャネルの伝送の指向性を考慮すると、最適なアプリケーションではない場合がある。ｍｍＷダウンリンクデータ伝送を伴うＳＣｍＢ展開は、（たとえば、図５に示されているように）チャネルマッピングを採用することができる。図５は、ｍｍＷシステム５００における例示的なダウンリンク論理チャネル、トランスポートチャネル、および物理チャネルを示す。図５におけるｍｍＷチャネルは、チャネルダウンリンク指向性データチャネル（ＤＬ−ＤＤＣＨ）５０２、物理ダウンリンク指向性データチャネル（ＰＤＤＤＣＨ）５０４、および物理ダウンリンク指向性制御チャネル（ＰＤＤＣＣＨ）５０６である。

ｍＷＴＲＵビームフォーミングを備えることができる。ｍＷＴＲＵは、ビームフォーミング利得を達成するために位相アンテナアレイを使用することができる。ビームフォーミング利得は、短い波長がデバイス設計のコンパクトなフォームファクタを可能にするｍｍＷ周波数における高い経路損失を補償するために使用されることができる。０．５λの要素間隔が使用されることができる。大きい要素間隔、たとえば、０．７λの要素間隔が使用されることができる。

位相アンテナは、異なるビームフォーミングアルゴリズムを適用することができる。図６に示されているように、たとえば、各アンテナ要素に対するデジタル化されたビームフォーミング手法は、ＲＦチェーン、たとえば、専用ＲＦチェーン、ＲＦ処理ユニット、および／またはＡＤＣを有することができる。アンテナ要素によって処理された信号は、位相および／または振幅において制御（たとえば、独立して制御）されることができる。信号処理は、たとえば、チャネル容量を最適化するために制御されることができる。

構成は、１つまたは複数のＲＦチェーンを有することができる。ＡＤＣの数は、アンテナ要素の数と同じとすることができる。非常に高い性能を提供する一方で、ｍＷＴＲＵアンテナ構成は、実装においてコスト（たとえば、高いコスト）および／もしくは複雑さを課する場合があり、ならびに／または、動作において高いエネルギー消費を引き起こす場合がある。

図７は、１つの位相アンテナアレイ（ＰＡＡ）と１つの無線周波数（ＲＦ）チェーンとを有するｍＷＴＲＵアナログビームフォーミングの例を示す。アナログ（ａｎａｌｏｇ）およびアナログ（ａｎａｌｏｇｕｅ）という用語は、互換的に使用されることができる。図７に示されているように、実際的な手法（たとえば、アナログビームフォーミング）は、位相アンテナアレイ（ＰＡＡ）に対して１つまたは複数の（たとえば、唯一の）ＲＦチェーンを適用することができる。アンテナ要素（たとえば、各アンテナ要素）は、たとえば、ビームフォーミングおよび／またはビームステアリングのための重みを設定するために使用されることができる位相シフタに接続されることができる。ＲＦチェーンの数（たとえば、必要とされるＲＦチェーンの数）および／またはエネルギー消費は、低減（たとえば、大幅に低減）されることができる。

アナログビームフォーミングの場合、アンテナ要素における（たとえば、各アンテナ要素における）信号の位相は、調整されることができる。図７に示されているように、位相シフトおよび／または位相合成は、たとえば、ＲＦステージ、ベースバンド（ＢＢ）アナログ回路ステージ、または局部発振器（ＬＯ）ステージを含む１つまたは複数のステージにおいて実施されることができる。各実施は、信号損失、位相誤差、電力消費などの点で評価されることができる。

ｍＷＴＲＵアナログビームフォーミングアルゴリズムは、固定されたコードブックベースのビームフォーミングおよび／または連続位相シフトビームフォーミングを含むことができる。固定されたコードブックベースのビームフォーミングは、固定されたビームのセットを備えるビームのグリッドを含むことができる。各ビームは、ｍＷＴＲＵ、たとえば、予め定義されたコードブックｖ∈｛ｖ₁、ｖ₂、ｖ₃．．．ｖ_N｝から選択されたビームフォーミング重みベクトルｖを適用するｍＷＴＲＵによって形成されることができ、ここで、Ｎは、固定されたビームの数を示すことができる。ベクトル（たとえば、各ベクトル）は、位相シフタ（たとえば、すべての位相シフタ）のための予め較正された位相シフトを含むことができ、および／または、固有のアナログビームの方向、たとえば、ビームを表すことができる。ビームの数は、ビームフォーミングの半出力ビーム幅（ＨＰＢＷ）および所望のカバレッジに依存することができる。

ｍＷＴＲＵアナログビームフォーミングアルゴリズムは、連続位相シフトビームフォーミングを含むことができる。位相シフタ（たとえば、各位相シフタ）の重み（たとえば、所望の重み）は、推定された短期チャネル情報に基づいて計算されることができ、および／または、たとえば、位相シフタに適応するために高分解能デジタル−アナログ変換機（ＤＡＣ）を使用して変換されることができる。連続位相シフトビームフォーミングは、たとえば、チャネル状態を追跡するために連続的および／または適応的なビームフォーミングを提供することができる。アルゴリズムは、増加されたマルチパス、高い角度拡散、および／または低いＷＴＲＵ移動性を有するシナリオにおいて良好に機能することができる。

デジタル化されたビームフォーミングおよび／またはアナログビームフォーミングの組合せを備えることができる。ｍＷＴＲＵは、ハイブリッド手法を用いることができる。ハイブリッド手法は、位相アレイアンテナ要素にわたって実行されるアナログビームフォーミングを含むことができる。位相シフタに関連付けられたおよび／もしくは１つのＲＦチェーンに接続された（たとえば、すべて接続された）アンテナ要素の各々、ならびに／または、たとえば、２つ以上のＲＦチェーンが存在するとき、各ＲＦチェーンのベースバンド信号に適用されるデジタルプリコーディング。ＭＩＭＯ方式は、デジタルプリコーディングを使用して実装されることができる。

ハイブリッドビームフォーミングのシステムパラメータ（たとえば、基本システムパラメータ）は、１つもしくは複数のデータストリーム（Ｎ_DATA）、１つもしくは複数のＲＦチェーン（ＴＲＸ）（Ｎ_TRX）、１つもしくは複数のアンテナポート（Ｎ_AP）、１つもしくは複数のアンテナ要素（Ｎ_AE）、および／または、１つもしくは複数の位相アンテナアレイ（Ｎ_PAA）を含むことができる。これらのパラメータの構成は、本明細書で説明されるように、システムの機能および／または性能に影響を与える場合がある。

Ｎ_PAA≦Ｎ_AP≦Ｎ_TRX≦Ｎ_AEの例において、位相アンテナアレイ（ＰＡＡ）（たとえば、１つのＰＡＡ）は、複数のアンテナ要素を含むことができる。たとえば、４×４ＰＡＡは、１６のアンテナ要素を有することができる。アンテナポートは、アンテナポート上のシンボルが搬送されることができるチャネルが、同じアンテナポート上の別のシンボルが搬送されることができるチャネルから推測されることができるように規定されることができる。アンテナポートごとに１つまたは複数のリソースグリッドが設けられることができる。ＬＴＥベース（たとえば、ＬＴＥ Ｒ１２ベース）のアンテナポート構成は、セル固有の基準信号、たとえば、１つ、２つ、および／もしくは４つのアンテナポートの構成をサポートすることができ、ならびに／または、アンテナポートｐ＝０、ｐ∈｛０、１｝およびｐ∈｛０、１、２、３｝においてそれぞれ送信されるセル固有の基準信号を含むことができる。ＬＴＥベース（たとえば、ＬＴＥ Ｒ１２ベース）のアンテナポート構成は、マルチキャスト−ブロードキャスト単一周波数ネットワーク（ＭＢＳＦＮ）基準信号を含むことができ、たとえば、ＭＢＳＦＮ基準信号は、アンテナポートｐ＝４において送信されることができる。ＬＴＥベース（たとえば、ＬＴＥ Ｒ１２ベース）のアンテナポート構成は、ＰＤＳＣＨに関連付けられたＷＴＲＵ固有の基準信号を含むことができる。たとえば、ＰＤＳＣＨに関連付けられたＷＴＲＵ固有の基準信号は、アンテナポートｐ＝５、ｐ＝７、ｐ＝８、またはｐ∈｛７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４｝のうちの１つもしくは複数において送信されることができる。ＬＴＥ（たとえば、ＬＴＥ Ｒ１２）アンテナポート構成は、復調基準信号、たとえば、ｐ∈｛１０７、１０８、１０９、１１０｝のうちの１つもしくは複数において送信されるＥＰＤＣＣＨに関連付けられた復調基準信号を含むことができる。ＬＴＥ（たとえば、ＬＴＥ Ｒ１２）アンテナポート構成は、アンテナポートｐ＝６において送信されることができる位置決め基準信号を含むことができる。ＬＴＥ（たとえば、ＬＴＥ Ｒ１２）アンテナポート構成は、ＣＳＩ基準信号を含むことができる。ＣＳＩ基準信号は、アンテナポートｐ＝１５、ｐ∈｛１５、１６｝、ｐ∈｛１５、１６、１７、１８｝、およびｐ∈｛１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２｝においてそれぞれ送信されることができる１つ、２つ、４つ、および／または８つのアンテナポートの構成をサポートすることができる。

アンテナポートは、ビームフォーミングされた基準信号を搬送することができる。たとえば、アンテナポートに関連付けられたビームフォーミングされた基準信号。ビームフォーミングされた基準信号は、アンテナポートを識別するために使用されることができる。アンテナ構成は、たとえば、ＴＲＸの数がアンテナ要素の数と等しい（たとえば、アンテナ要素ごとに１つのＲＦチェーン）とき、図７に示されているように、デジタル化されたソリューション（たとえば、完全にデジタル化されたソリューション）になることができる。

ＰＡＡは、たとえば、システム要件および／またはシステム構成に応じて、１つのＲＦチェーンおよび／または複数のＲＦチェーンに接続されることができる。図８に示されているように、サイズ４×４のＰＡＡは、２つのＲＦチェーンに接続されることができる。各ＲＦチェーンは、１つまたは複数（たとえば、１６）の位相シフタのセットを有することができる。ＰＡＡは、方位平面における＋４５°および−４５°のカバレッジ内の１つまたは複数（たとえば、２）の狭いビームパターンを形成することができる。この構成において、Ｎ_PAA＜Ｎ_AP＝Ｎ_TRX＜Ｎ_AEである。

図９は、２つのＰＡＡの例を示し、各ＰＡＡは、専用のＲＦチェーンを有することができ、たとえば、Ｎ_PAA＝Ｎ_AP＝Ｎ_TRX≦Ｎ_AEである。この構成は、たとえば、ＰＡＡを（たとえば、方位平面において）異なる向きに置くことによって、２つの同時のビーム間の空間的独立を可能にすることができる。整列されたＰＡＡ配置は、図８における構成と比較して、集約されたより大きいカバレッジを提供することができる。構成（たとえば、２つのＲＦチェーンを有する両方の構成）は、２つのデータストリームでＭＩＭＯを適用することができる。

Ｎ_AE＞Ｎ_PAA＞Ｎ_AP＝Ｎ_TRXの例において、複数のＰＡＡが、図１０に示されているように、たとえば、スイッチを使用することによって、ＲＦチェーン（たとえば、単一のＲＦチェーン）に接続されることができる。ＰＡＡの各々は、方位平面において＋４５°から−４５°をカバーする狭いビームパターンを形成することができる。狭いビームパターンは、たとえば、異なる時間インスタンスにおいて異なる方向において狭いビームを使用することによって、単一ビームのソリューションが良好なカバレッジを提供することができるように配向（たとえば、別々に配向）されることができる。

Ｎ_DATA≦Ｎ_TRX≦Ｎ_AEの例において、Ｎ_DATA＝Ｎ_TRX＝１のとき、ｍＷＴＲＵは、単一ビームの構成を有することができ、および／または一度に１つのビームを動作させることができる。ｍＷＴＲＵビームフォーミングは、たとえば、１６×１６ＰＡＡに対して、最も強い角度方向、たとえば、ビーム測定から得られる視線（ＬＯＳ）経路において、図１１に示されたもののような狭いビームパターンを形成することができる。ｍＷＴＲＵは、たとえば、中間に強い角度方向と弱い角度方向の両方を含む連続的な角度方向の範囲をカバーするために、図１２に示されたもののような広いビームパターン（たとえば、広いメインローブ）を形成することができる。アンテナ利得は、広いビームパターンで低減される場合があり、リンクバジェットは、悪くなる場合がある。

Ｎ_DATA＝１＜Ｎ_TRX（たとえば、Ｎ_TRX＝２のとき）の例において、ｍＷＴＲＵは、１つまたは複数（たとえば、２）のビームパターン（たとえば、同時ビームパターン）を有することができ、ならびに／または、ビームパターンは、異なることができ、および／もしくは異なる用途のために使用されることができる。ｍＷＴＲＵは、たとえば、１つまたは複数（たとえば１つ）のデータストリームを受信するために、異なる角度の到来方向において狭いビームパターン（たとえば、２つの狭いビームパターン）を置くことができる。たとえば、空間ダイバーシティを利用するため、ならびに／または、閉塞効果および／もしくは弱いＬＯＳ状態を軽減するために、コヒーレントビーム合成が使用されることができる。ｍＷＴＲＵは、たとえば、異なる用途のために、１つもしくは複数の狭いビームおよび／または１つもしくは複数の広いビームを形成することができる。たとえば、狭いビームは、データ伝送のために使用されることができ、広いビームは、制御シグナリングのために使用されることができる。

１＜Ｎ_DATA＝Ｎ_TRXの例において、伝送は、（たとえば、高いＳＮＲチャネル状態において）容量を増加させるためにＭＩＭＯを適用することができる。ｍＷＴＲＵは、２つのデータストリームを並列に受信するために、異なる角度の到来方向において狭いビームパターン（たとえば、２つの狭いビームパターン）を置くことができる。

ＳＣｍＢビームフォーミング方式は、固定されたビーム、適応ビームフォーミング（たとえば、コードブックベースおよび／もしくは非コードブックベース）、ならびに／または、古典的なビームフォーミング（たとえば、到来方向（ＤｏＡ））推定を含むことができる。方式（たとえば、各方式）は、手順（たとえば、異なる手順）を必要とすることができ、および／またはシナリオ（たとえば、特定のシナリオ）においてうまく機能することができる。たとえば、ＤｏＡ推定は、より小さい角度拡散を必要とすることができ、および／または、ｍＷＴＲＵは、ＤｏＡの精度を提供するためにＬＴＥアップリンク基準信号を送信することができる。固定されたビームシステムは、ビームの循環手順および／または切替え手順を有することができる。

本明細書で論じられるｍＷＴＲＵアンテナ構成および／またはビームフォーミングは、図７に示されているように、たとえば、アナログビームフォーミングを伴う、単一ビームのｍＷＴＲＵアンテナ構成に基づくことができる。

ビームは、ローブ、たとえば、アンテナアレイの送信放射パターンおよび／または受信利得パターンのメインローブ／サイドローブ／グレーティングローブのうちの１つとすることができる。ビームは、たとえば、設定されたビームフォーミング重みによって表された空間方向を示すことができる。ビームは、基準信号、アンテナポート、ビームアイデンティティ（ＩＤ）、スクランブリングシーケンス番号のうちの１つまたは複数を用いて識別されることができ、および／またはそれに関連付けられることができる。ビームは、コードおよび／または空間リソースを使用して、特定の時間および／または周波数において送信および／または受信されることができる。ビームは、デジタル的に、アナログ方式において、および／または両方（たとえば、ハイブリッドビームフォーミング）で形成されることができる。アナログビームフォーミングは、固定されたコードブックまたは連続位相シフトに基づくことができる。

データチャネルビームは、データチャネル、データチャネルビーム、ＰＤＳＣＨ、ｍＰＤＳＣＨ、ｍｍＷ ＰＤＳＣＨ、ｍｍＷデータチャネル、指向性ＰＤＳＣＨ、ビームフォーミングされたデータチャネル、空間データチャネル、データチャネルスライス、および／または高周波数データチャネルを送信するために使用されることができる。データチャネルビームは、基準信号、アンテナポート、ビームアイデンティティ（ＩＤ）、スクランブリングシーケンス番号を用いて識別されることができ、および／もしくはそれに関連付けられることができ、ならびに／または、コードおよび／もしくは空間リソースを使用して、特定の時間および／もしくは周波数において送信および／もしくは受信されることができる。

制御チャネルビームは、制御チャネル、制御チャネルビーム、ＰＤＣＣＨ、ｍＰＤＣＣＨ、ｍｍＷ ＰＤＣＣＨ、ｍｍＷ制御チャネル、指向性ＰＤＣＣＨ、ビームフォーミングされた制御チャネル、空間制御チャネル、制御チャネルスライス、および／または高周波数制御チャネルを送信するために使用されることができる。制御チャネルビームは、基準信号、アンテナポート、ビームアイデンティティ（ＩＤ）、スクランブリングシーケンス番号のうちの１つまたは複数を用いて識別されることができ、および／もしくはそれに関連付けられることができる。制御チャネルビームは、コードおよび／もしくは空間リソースを使用して、特定の時間および／もしくは周波数において送信および／もしくは受信されることができる。制御チャネルビームの持続時間は、１つの制御チャネルビームによって占有されるＴＴＩ内のＯＦＤＭシンボルの数とすることができる。制御領域は、ＴＴＩにおいて送信されるすべての制御チャネルビーム（たとえば、ＴＴＩにおいて送信されるすべての制御チャネルビーム）によって占有されるＴＴＩ内のＯＦＤＭシンボルの数とすることができる。

ビーム測定のための信号および／またはチャネル、たとえば、ビーム基準信号、ビーム測定基準信号、共通基準信号（ＣＲＳ）、チャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）、チャネル状態情報干渉測定（ＣＳＩ−ＩＭ）などを送信するために、測定ビームが使用されることができる。測定ビームは、基準信号、アンテナポート、ビームアイデンティティ（ＩＤ）、および／またはスクランブリングシーケンス番号を用いて識別されることができ、および／もしくはそれに関連付けられることができる。測定ビームは、コードおよび／もしくは空間リソースを使用して、特定の時間および／もしくは周波数において送信および／もしくは受信されることができる。

ｍＢ、ＳＣｍＢ、ｅＮＢ、セル、スモールセル、Ｐセル、Ｓセルは、互換的に使用されることができる。動作は、たとえば、送信および／または受信と互換的に使用されることができる。コンポーネント搬送波および／またはｍｍＷ搬送波は、たとえば、サービングセルと互換的に使用されることができる。

本明細書で説明される例の多くは、ダウンリンク動作に関して説明される場合がある。しかしながら、それらは、ＷＴＲＵおよびｅＮＢの役割が逆になる場合があるが、アップリンク動作にも等しく適用可能である場合がある。したがって、本明細書で説明される例において、ｅＮＢおよびＷＴＲＵは、逆にされることができ、ＵＬは、ＤＬの代わりに使用されることができ、逆もまた同様である。チャネルは、中心周波数もしくはキャリア周波数、および／または帯域幅を有することができる周波数帯域を指すことができる。スペクトルは、重複することができ、または重複しなくてもよい１つまたは複数のチャネルを含むことができる。チャネル、周波数チャネル、ワイヤレスチャネル、および／またはｍｍＷチャネルは、互換的に使用されることができる。チャネルにアクセスすることは、チャネルを使用すること（たとえば、チャネルを介して送信することおよび／またはチャネル上で受信すること）と同じとすることができる。

チャネルは、ｍｍＷチャネルおよび／または信号、たとえば、アップリンクチャネルおよび／または信号、ならびにダウンリンク物理チャネルおよび／または信号を指すことができる。ダウンリンクチャネルおよび信号は、ｍｍＷ同期信号、ｍｍＷブロードキャストチャネル、ｍｍＷセル基準信号、ｍｍＷビーム基準信号、ｍｍＷビーム制御チャネル、ｍｍＷビームデータチャネル、ｍｍＷハイブリッドＡＲＱインジケータチャネル、ｍｍＷ復調基準信号、一次同期信号（ＰＳＳ）、二次同期信号（ＳＳＳ）、復調基準信号（ＤＭＲＳ）、セル固有の基準信号（ＣＲＳ）、チャネル状態情報−基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）、物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、物理ハイブリッドＡＲＱインジケータチャネル（ＰＨＩＣＨ）、拡張物理ダウンリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）、および／または物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のうちの１つまたは複数を含むことができる。アップリンクチャネルおよび信号は、ｍｍＷ物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）、ｍｍＷ制御チャネル、ｍｍＷデータチャネル、ｍｍＷビーム基準信号、ｍｍＷ復調基準信号、ＰＲＡＣＨ、物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）、復調基準信号（ＤＭＲＳ）、および／または物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）のうちの１つまたは複数を含むことができる。チャネルおよび／またはｍｍＷチャネルは、互換的に使用されることができる。チャネルおよび／または信号は、互換的に使用されることができる。ＰＲＡＣＨおよび／またはプリアンブルは、互換的に使用されることができる。

データ／制御は、データ信号および／もしくは制御信号、ならびに／または、データチャネルおよび／もしくは制御チャネルを意味することができる。制御は、同期を含むことができる。データ／制御は、ｍｍＷデータ／ｍｍＷ制御とすることができる。データ／制御、ならびに、データチャネル／制御チャネルおよび／またはデータ信号／データチャネルは、互換的に使用されることができる。チャネルおよび／または信号は、互換的に使用されることができる。制御チャネル、制御チャネルビーム、ＰＤＣＣＨ、ｍＰＤＣＣＨ、ｍｍＷ ＰＤＣＣＨ、ｍｍＷ制御チャネル、指向性ＰＤＣＣＨ、ビームフォーミングされた制御チャネル、空間制御チャネル、制御チャネルスライス、および／または高周波数制御チャネルという用語は、互換的に使用されることができる。データチャネル、データチャネルビーム、ＰＤＳＣＨ、ｍＰＤＳＣＨ、ｍｍＷ ＰＤＳＣＨ、ｍｍＷデータチャネル、指向性ＰＤＳＣＨ、ビームフォーミングされたデータチャネル、空間データチャネル、データチャネルスライス、および／または高周波数データチャネルという用語は、互換的に使用されることができる。

チャネルリソースは、時間リソースおよび／または周波数リソースおよび／またはコードリソースおよび／または空間リソースのようなリソース（たとえば、３ＧＰＰ ＬＴＥリソースまたはＬＴＥ−Ａリソース）とすることができる。チャネルリソースは、１つまたは複数のチャネルおよび／または信号を搬送することができる。チャネルリソースは、チャネルおよび／または信号と互換的に使用されることができる。

ｍｍＷビーム基準信号、ビーム測定のためのｍｍＷ基準リソース、ｍｍＷ測定基準信号、ｍｍＷチャネル状態測定基準信号、ｍｍＷ復調基準信号、ｍｍＷサウンディング基準信号、基準信号、ＣＳＩ−ＲＳ、ＣＲＳ、ＤＭ−ＲＳ、ＤＲＳ、測定基準信号、測定のための基準リソース、ＣＳＩ−ＩＭ、および／または測定ＲＳは、互換的に使用されることができる。ｍｍＷセル、ｍｍＷスモールセル、Ｓセル、二次セル、ライセンスアシステッドセル、アンライセンスドセル、および／またはＬＡＡセルは、互換的に使用されることができる。ｍｍＷセル、ｍｍＷスモールセル、Ｐセル、一次セル、ＬＴＥセル、および／またはライセンスドセルは、互換的に使用されることができる。

干渉および／または干渉プラスノイズは、互換的に使用されることができる。ＷＴＲＵは、たとえば、１つまたは複数の受信および／または構成されたＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成に従って、１つまたは複数のサブフレームのＵＬ方向および／またはＤＬ方向を決定することができる。ＵＬ／ＤＬおよびＵＬ−ＤＬは、互換的に使用されることができる。送信電力、電力、および／またはアンテナアレイ送信電力は、互換的に使用されることができる。ｃｍＷおよび／またはｍｍＷは、互換的に使用されることができる。

ワイヤレス通信システムのスループットは、たとえば、ＬＴＥおよびＷｉ−Ｆｉに導入された新しい技術によって、大幅に増加されている。これらの技術は、たとえば、ギガビット／秒のスループットと１ミリ秒の待ち時間とを要求する場合がある、将来のアプリケーションの要求を満たすのに十分ではない場合がある。

新しい無線または５Ｇ無線アクセス技術（ＲＡＴ）の構成要素のうちの１つは、無線波形とすることができる。直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は、たとえば、周波数選択制チャネルをより小さいフラットフェージングサブチャネルに変換する際のその単純さ（たとえば、サブチャネル当たり１タップ等化を可能にする）により、ＬＴＥおよび／またはＷｉ−Ｆｉに使用されている。離散フーリエ変換−拡散−直交周波数分割多重（ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ）は、ＯＦＤＭ伝送のピーク平均電力レート（ＰＡＰＲ）を改善することができる。たとえば、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭは、拡散信号をサブチャネルにロードする前に、データシーケンスをＤＦＴで拡散することができる。

ＯＦＤＭおよび／またはＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭは、たとえば、チャネル遅延拡散によって生じる場合があるシンボル間干渉（ＩＳＩ）を防止するため、および／または循環性を確実にするために、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を付加することができる。サイクリックプレフィックスの長さは、チャネルの最大遅延拡散に対して固定および／または寸法を決められることができる。これは、チャネルの遅延拡散がサイクリックプレフィックスよりも小さいとき、スペクトル効率の損失をもたらす場合がある。損失は、チャネルのＲＭＳ遅延拡散の分散が大きいとき、顕著になる場合がある。たとえば、ｍｍ波チャネルにおいて、遅延拡散は、ＬＯＳ状態における屋内のチャネルについては４ナノ秒未満である場合があり、屋内の非視線（ＮＬＯＳ）状態については最大７０ナノ秒である場合がある。たとえば、サイクリックプレフィックスのサイズを変更することは、サブフレーム内のＯＦＤＭシンボルの数を変更することになるので、異なるＣＰサイズ（たとえば、多くの異なるＣＰサイズ）を構成することは、固定されたサブフレーム持続時間に対して実行できない場合がある。たとえば、ＣＰによって課せられる制限に対処するために、ゼロテール（ＺＴ）ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭおよびユニークワード（ＵＷ）ＯＦＤＭのようないくつかの波形が提供されることができる。

ＺＴ ＤＦＴ−ｓ ＯＦＤＭを備えることができる。ゼロテールベースの波形は、チャネル特性からヌメロロジーを切り離すことができる。ゼロテール持続時間は、チャネル遅延拡散に動的に適合されることができる。たとえば、ゼロテール持続時間は、ＯＦＤＭシンボルの持続時間を変更することなく適合されることができる。ゼロテールは、ｍｍ波チャネルにおけるビーム切替え、ＤＬ／ＵＬ切替え、および／または干渉測定のためのギャップとして使用されることができる。

図１３は、ＺＴ ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ送信機の例を示す。図１３に示されているように、ＺＴ ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭにおいて、ゼロテールは、ＤＦＴ拡散ブロックのヘッド１３０２および／またはテール１３０４にゼロを供給することによって生成されることができる。ＤＦＴブロック１３０６のサイズがＭであり、ＩＦＦＴブロック１３０８がＮ＿ＩＦＦＴである場合、ＩＦＦＴの出力において、Ｍのデータシンボルと、各データシンボル間の（Ｎ＿ＩＦＦＴ／Ｍ−１）の補間されたサンプルとが存在することができる。ＤＦＴブロックへのゼロ入力は、たとえば、ＩＦＦＴの出力において、信号のヘッドおよび／またはテールに分散されることができる。テールは、補間されたサンプルにより、ゼロ（たとえば、正確にゼロ）にならない場合がある。たとえば、補間されたサンプルは、データ依存性である場合があるので、ゼロテールは、１つのＤＦＴ−ｓシンボルから次のＤＦＴ−ｓシンボルで異なる場合がある。循環特性は、保存されない場合があり、それは、たとえば、高次の変調の場合に、高いＳＮＲにおけるビット誤りフロアにつながる場合がある。

ＺＴ ＤＦＴ−ｓ ＯＦＤＭ信号の欠点は、たとえば、ＯＦＤＭシンボルの循環特性を破壊し、および／またはＩＳＩを作成する不完全なゼロテールを含む場合がある。これは、たとえば、高遅延拡散チャネルにおいて、高いＳＮＲにおけるＢＥＲフロアを結果として生じる場合がある。

ＺＴ ＤＦＴ−ｓ ＯＦＤＭに関する誤りフロアの排除、ＢＥＲ性能の改善、信号の非常に低い複雑さと低コストの実装とを可能にしながら、信号の循環性の可能化、テール内の電力スパイクの軽減などのような、既存のＺＴ波形の欠点に対処するために、柔軟な波形フレームワークが提供されることができる。

たとえば、ヌメロロジー、シンボル持続時間、および／または副搬送波間隔を変更することなく、チャネル遅延拡散（たとえば、異なるチャネル遅延拡散）をサポートするために、ガードインターバル持続時間を変更（たとえば、動的に変更）することができる波形システムが提供されることができる。波形および／またはシステムは、屋内のＬＯＳ焦点のために、たとえば、ＮＬＯＳハンドリングおよび／または屋外の拡張のための追加の能力を用いて、設計および／または最適化されることができる。周波数領域のスケジューリングおよびマルチユーザ多重化のための柔軟なサポートが提供されることができる。たとえば、他の代替的設計をカバーするために拡張を用いてハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ波形をサポートすることができる柔軟なおよび／またはユニバーサルなフレームワークが提供されることができる。

ハイブリッド拡散ＯＦＤＭ（ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ）波形を備えることができる。ハイブリッド拡散ＯＦＤＭ（ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ）波形は、波形オーバヘッドを低減することができ、同じヌメロロジー（シンボル持続時間、ＦＦＴウィンドウサイズ、副搬送波間隔）を維持することができ、１タップイコライザを用いて非常に低い複雑度の周波数領域イコライザ（ＦＤＥ）を含むことができ、ＯＦＤＭ送信機構造および／または受信機構造を再使用することができ、より高いＳＮＲにおけるＺＴ、エネルギー効率、ＣＰ波形構成および／もしくはＺＴ波形構成の間のシームレスな切替え、ならびに／または他のハイブリッド代替物（たとえば、ゼロパディングおよび／もしくはゼロテールのハイブリッド）に拡張可能なハイブリッド手法にわたる性能を改善することができる。ハイブリッド手法は、他のハイブリッド代替物に拡張可能であることができ、ならびに／または、低い複雑度のＺＴおよび／もしくは他のＺＴ代替物をサポートすることができる。

波形システムは、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）と低電力テール（ＬＰＴ）とを組み合わせることができ、固定されたＣＰは、低電力ＣＰ（ＬＰＣＰ）から成ることができる。波形システムは、ハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）を利用することができる。ＨＧＩは、固定された短いＬＰＣＰおよび／または適応ＬＰＴを含むことができる。適応ＬＰＴは、ＩＳＩハンドリングのために使用されることができる。

低電力サイクリックプレフィックス（ＬＰＣＰ）は、低電力テール（ＬＰＴ）から生成されることができる。ＬＰＴは、たとえば、ゼロテール（ＺＴ）技法などを使用して生成されることができる。ＬＰＴの長さは、少なくとも遅延拡散に等しくすることができる。

たとえば、同じヌメロロジーおよび／または同じシンボル持続時間を有する、ＣＰ構成とＺＴ構成との間のシームレスな切替えが提供されることができる。波形システムは、ヌメロロジー、シンボル持続時間、および副搬送波間隔を変更することなく、異なるチャネル遅延拡散をサポートするために、ハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）を変更（たとえば、動的に変更）するために提供されることができる。波形および／またはシステムは、たとえば、固定されたプレフィックス、サフィックス、および／またはＣＰを使用し、たとえば、適応低電力テール（ＬＰＴ）を使用する非視線（ＮＬＯＳ）ハンドリングおよび／または屋外拡張のための追加の能力を用いて、屋内ＬＯＳ焦点に対して設計および／または最適化されることができる。

サイクリックプレフィックス（ＣＰ）は、ゼロテール（ＺＴ）と組み合わされることができ、固定されたＣＰは、ゼロ電力ＣＰ（たとえば、正確にゼロ電力のＣＰ）を含むことができる。ゼロ電力ＣＰは、ゼロパディング（ＺＰ）から生成されることができる。ＺＰは、ＩＦＦＴの出力において実行されることができる。ＺＴは、ＤＦＴ拡散を使用して生成されることができる。

提供される波形および／またはシステムは、以下のうちの１つまたは複数を含むことができる。波形および／またはシステムは、オーバヘッド（たとえば、かなりのオーバヘッド）の低減、改善された性能、および／またはエネルギー効率を可能にすることができる。波形オーバヘッドの低減は、たとえば、屋内のＬＯＳ焦点に最適化された、短いＣＰ長を利用する固定されたＣＰに対する設定（たとえば、積極的な設定）を可能にすることができる。波形オーバヘッドの低減は、（たとえば、ＣＰの使用による）信号の循環性を可能にすることができ、低電力テールまたはゼロテールを生成するためにゼロヘッドを低減または排除することができる（たとえば、ＺＴの使用に関して追加的なオーバヘッドの低減）。改善された性能は、性能を改善するためにより高いＳＮＲにおける固定されたＣＰの使用を可能にすることができ、ＺＴソリューションと比較して、テールにおける電力再成長および／または電力スパイクを軽減することができる。たとえば、極端に低い電力を有する短いＣＰ部分は、エネルギー効率をもたらす場合がある。

波形ソリューションおよび／またはシステムは、システムの同じヌメロロジーを維持することができ、および／または、既存のＯＦＤＭ構造（たとえば、既存のＯＦＤＭ構造の全体）を再使用することができる。同じヌメロロジーは、維持されることができる。たとえば、異なる遅延拡散チャネルについて、同じシンボル持続時間、同じＦＦＴウィンドウサイズ、同じ副搬送波間隔などが維持されることができる。ＯＦＤＭ送信機構造および／または受信機構造（既製品）が再使用されることができる。既存のＯＦＤＭ送信機構造および／または受信機構造（既製品）を再使用することは、低い開発コスト、低い複雑度、より速い市場までの時間などをもたらすことができる。

波形ソリューションおよび／またはシステムは、シームレスな構成の切替えを可能にすることができる。ＣＰ波形とＺＴ波形との間のシームレスな切替えは、たとえば、システムに関する同じヌメロロジー（たとえば、同じシンボル持続時間、同じＦＦＴウィンドウサイズ、同じ副搬送波間隔など）により可能とすることができる。構成の切替えは、より容易であることができる。

本明細書で提供されるソリューションは、ＣＰ−ＯＦＤＭ波形、ＣＰ−ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ波形、およびＺＴ ＤＦＴ−ｓ ＯＦＤＭ波形を上回る利点を有することができる。たとえば、ハイブリッド−拡散−ＯＦＤＭ（ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ）は、ＺＴ ＤＦＴ−ｓ ＯＦＤＭと比較して、信号の循環性を可能にすることができる。これは、高いＳＮＲおよび／または高次変調における性能を改善することができる。ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭの使用は、５Ｇに対して期待される高いピークデータレートを提供することができる。ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭは、たとえば、ＺＴ ＤＦＴ−ｓ ＯＦＤＭと比較して、テールの１つもしくは複数の電力スパイクおよび／または１つもしくは複数の電力再成長を軽減することができ、結果として性能の改善をもたらす。ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭは、たとえば、従来のＣＰ−ＯＦＤＭおよびＣＰ−ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭと比較して、波形オーバヘッドを低減することができ、および／またはスペクトル効率を増加させることができる。利点は、たとえば、１タップの周波数領域の等化（ＦＤＥ）を用いて、送信機および／または受信機に関する低い複雑度を有するハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭソリューションを含むことができる。

従来の固定された波形（たとえば、固定されたプレフィックスまたはサフィックスを使用する）を非従来の適応波形と組み合わせることができるハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ波形システムが提供されることができる。低電力サイクリックプレフィックス（ＬＰＣＰ）と低電力テール（ＬＰＴ）とを実装するために、システム、方法、および手段が提供されることができる。ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ波形は、非適応の固定されたプレフィックスおよび／またはサフィックスと、適応低電力テール波形成分とを組み合わせる（たとえば、インテリジェントに組み合わせる）ことができる。たとえば、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ波形は、非適応波形成分（たとえば、ＣＰ）および／または適応低電力テール（たとえば、ＺＴ）を組み合わせることができる。ハイブリッド拡散波形は、たとえば、いくつかの場合にはプレフィックスおよび／もしくはＣＰ、ならびに／または、他の場合にはＬＰＴを使用することによって、１つまたは複数のチャネルを管理することができる。たとえば、屋内ＬＯＳに最適化されたチャネル状態を処理するために、たとえば、固定されたプレフィックス、サフィックス、および／またはＣＰが利用されることができる。波形の適応部分は、ＬＰＴを利用することによってトリガされることができる。ＬＰＴの利用は、遅延拡散チャネル、たとえば、ＮＬＯＳおよび／または屋外チャネル状態においてより長い遅延拡散を有するチャネルを処理するために利用されることができる。図１４は、固定されたプレフィックスと適応低電力テール（ＬＰＴ）とを利用するハイブリッド拡散波形１４００の例を示す。

プレフィックスは、ＣＰとすることができる。ＬＰＴは、ＺＴ技法を使用して生成されることができる。本明細書でＣＰおよびＺＴ波形を利用するハイブリッド波形が説明されているが、当業者は、他の適応波形がＬＰＴを生成するために利用されることができることを認識することができる。低電力プレフィックスおよび／または低電力ＣＰは、たとえば、波形の電力消費を低減し、ならびに／または、波形および／もしくはシステムのエネルギー効率を高めるために採用されることができる。低電力ＣＰは、信号の循環性を可能にするため、および／または、ＺＴ ＤＦＴ−ｓ ＯＦＤＭシステムにおいて生じる場合があるテールの電力再成長を軽減するために使用されることができる。

図１４に示されているように、ＬＰＴ１４０６および／またはＣＰ１４０８は、データ１４１２の前に置かれることができる。結果として、ＬＰＴ１４０６およびＣＰ１４０８は、前のデータシンボル１４１０からのＩＳＩを克服するために、ガードインターバル（ＧＩ）１４１４を現在のデータシンボル１４１２に提供することができる。ＧＩ１４１４は、ＬＰＴ１４０６および／またはＣＰ１４０８から成ることができる。低電力におけるプレフィックスおよび／またはＣＰを有することが望ましい場合がある。ＣＰ１４０８は、固定された低電力ＣＰ（ＬＰＣＰ）とすることができる。ＬＰＴは、ＺＴなどによって可能にされることができる適応ＬＰＴとすることができる。ＧＩは、構成要素（たとえば、固定されたおよび／または適応構成要素）のハイブリッドとすることができ、ハイブリッドＧＩ（ＨＧＩ）と呼ばれる場合がある。ＨＧＩは、チャネル遅延拡散および／または環境に適応することができる。低電力ＣＰおよび／または低電力テールを有する波形が提供されることができる。

ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭは、データに対してＤＦＴ拡散および／またはＦＦＴ拡散を利用することができる。図１５は、ＺＴを使用するＬＰＣＰおよびＬＰＴの生成を伴うハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭの例を示す。図１５に示されているように、データ１５０２は、たとえば、ＦＦＴ１５０４（またはＤＦＴ）を使用して拡散されることができる。ＬＰＴは、ＺＴ技法を使用して生成されることができる。ＺＴは、たとえば、低電力テールを生成するための低い複雑度の技法とすることができる。ＺＴ技法において、ＦＦＴ１５０４（および／またはＤＦＴ）の入力においてゼロが挿入されることができる。図１５に示されているように、低電力ＣＰ（ＬＰＣＰ）は、Ａｄｄ ＬＰＣＰブロック１５０６によって追加されることができる。ＬＰＣＰは、ＩＦＦＴ１５０８の出力に追加されることができる。

図１６は、ゼロの挿入および補間の例を示す。図１６に示されているように、低電力テールは、（たとえば、ＦＦＴ１６０２の入力における）ゼロの挿入および／または（たとえば、ＩＦＦＴ１６０４の出力における）補間によって生成されることができる。低電力テールは、ＺＴを使用して生成されることができる。ＺＴの使用は、図１７に示されているように、循環性の損失をもたらす場合がある。これは、たとえば、２つの隣接するシンボル、データ１１ １７０２およびデータ１２ １７０４に関するテールにおけるΔｘ≠Δｙのためである場合がある。信号の循環性を可能にするために、ΔｘはΔｙに等しくすることができる。ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ波形は、たとえば、ΔｘおよびΔｙから生成されたＬＰＣＰを利用することによって、循環性の問題を克服することができる。データシンボル データ１１ １７０２について、ＬＰＣＰは、Δｘを使用して生成されることができ、データシンボル データ１２ １７０４について、ＬＰＣＰは、Δｙを使用して生成されることができる。図１７に示されているように、ＬＰＣＰは、データ１１に関するΔｘに等しくすることができ、ＬＰＣＰは、データ１２に関するΔｙに等しくすることができる。これは、図１８においてさらに示されている。

ハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）１８０６は、固定されたＣＰ１８０４（ＣＰは、ＬＰＣＰとすることができる）と適応低電力テール（ＬＰＴ）１８０２とを含むことができる。ＬＰＣＰ１８０４は、たとえば、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭに関する隣接するシンボル１８１４および１８１０間の信号の循環性を可能にすることができる。図１８に示されているように、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭベースの波形は、たとえば、固定されたＣＰベースの波形よりも効率的であることができる。効率は、テール長がチャネル状態または遅延拡散に適合される（たとえば、動的に適合される）場合があるためである場合がある。固定されたＣＰベースの波形とＨＧＩベースの波形との比較が図１８に示されている。遅延拡散が（たとえば、ＬＯＳ状態におけるように）小さい場合、長いＣＰは、利用されない場合がある。ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ方式において、ＬＰＴは、短縮されることができ、ならびに／または、節約されたリソースは、情報（たとえば、追加の情報）、たとえば、データおよび／もしくは制御情報を搬送するために使用されることができる。従来の固定されたＣＰベースのシステムは、遅延拡散および／またはチャネル環境に適応することができないので、したがって、不必要に長いＣＰは、短い遅延拡散のために依然として使用される場合があり、それは、オーバヘッドの非効率とエネルギーの非効率の両方を結果として生じる。固定されたＣＰベースのシステムは、スペクトル効率を低下させる場合がある。

図１９は、異なる遅延拡散に対して同じヌメロロジー（たとえば、同じシンボル持続時間、ＦＦＴウィンドウサイズ、副搬送波間隔など）を維持するハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭシステムの例を示す。図１９に示されているように、たとえば、遅延拡散が短い（たとえば、ＬＯＳ状態における）場合、短いＬＰＴ１９０４が使用されることができる。たとえば、遅延拡散が長い（たとえば、ＮＬＯＳ状態における）場合、長いＬＰＴ１９０２が使用されることができる。ＬＰＴは、たとえば、変化するチャネル環境に基づいて、たとえば、異なる遅延拡散および／または伝搬遅延に対応するために、短縮および／または拡大（たとえば、動的に短縮および／または拡大）されることができる。たとえば、ＬＰＴは、ＦＦＴ内にあることができるので、ならびに／または、ＩＦＦＴウィンドウおよび／もしくはＣＰ（たとえば、ＬＰＣＰ）は、固定されることができるので、シンボル持続時間は、維持されることができる。節約されたリソースは、従来の固定されたＣＰベースのシステムの拡張とすることができる追加の情報（たとえば、データおよび／または制御情報）を搬送するために使用されることができる。

たとえば、ＬＰＴ（および／またはＨＧＩ）の長さを示すために、制御シグナリングが使用されることができる。シグナリング（たとえば、明示的シグナリング）は、たとえば、ＦＦＴ（および／もしくはＤＦＴ）の前に挿入されるゼロの数に関するインジケータ、ならびに／または、（たとえば、ＩＦＦＴの出力における）ＬＰＴ（および／もしくはＨＧＩ）の長さに関するインジケータを搬送することができる。そのような制御シグナリングは、物理層（ＰＨＹ）、制御チャネル、ＭＡＣ、および／もしくはより高次の層のシグナリング（たとえば、ＲＲＣシグナリング）、ならびに／または、物理層（ＰＨＹ）制御チャネル、ＭＡＣ、および／もしくはより高次の層のシグナリング（たとえば、ＲＲＣシグナリング）の組合せを利用することができる。ブラインド検出（たとえば、ブラインドエネルギー検出）は、たとえば、信号コンステレーションレベルにおけるゼロの検出、および／または受信された信号レベルにおける低電力テール（ＬＰＴ）に関する検出のために使用されることができる。ハイブリッドシグナリング方式が利用されることができる。そのようなハイブリッドシグナリング方式は、明示的なシグナリングおよび／または非明示的な検出方法（たとえば、エネルギー検出）を利用することができる。これは、利用されるシグナリングを低減することができ、ブラインド検出の性能を向上させることができ、および／またはブラインド検出の複雑さを低減することができる。たとえば、明示的なシグナリングは、挿入されたゼロの数および／もしくはＬＰＴ（ＨＧＩ）長（たとえば、ゼロの範囲および／もしくは長さ）に関する情報（たとえば、粗い情報）を搬送することができ、ならびに／または、ゼロの数（たとえば、正確な数）および／もしくはＬＰＴ（および／もしくはＨＧＩ）の長さをさらに絞り込む／もしくは正確に検出する方法（たとえば、ブラインド検出のような非明示的な方法）に頼ることができる。

低電力サイクリックプレフィックス（ＬＰＣＰ）を生成するためのシステム、方法、および手段が開示される。データ電力レベルと同様の高電力を利用することができるＣＰの代わりに、ＬＰＣＰが利用されることができる。ＬＰＣＰは、エネルギー消費を低減することができ、および／またはエネルギー効率のよい波形を達成することができる。ＬＰＣＰ波形は、低い（たとえば、極端に低い）電力を利用することができ、たとえば、その電力レベルは、データ部分の電力レベルにかかわらず、データ部分の電力レベルよりも下（たとえば、大幅に下）（たとえば、データ電力レベルよりも１５〜２０ｄＢ下またはそれよりも下）である。たとえば、Ｐｄがデータ電力を表し、ＰｃｐがＣＰ電力を表す場合、Ｐｄ＝Ｐｃｐを有するシステムを利用する代わりに、ＬＰＣＰベースのシステムは、Ｐｃｐ（ｄＢ）＝Ｐｄ（ｄＢ）−ｑを提供されることができ、ここで、ｑは、たとえば、１５から２０ｄＢまたはそれよりも大きくすることができる。

低電力テール（ＬＰＴ）は、ゼロテール技法を利用することによって生成されることができる。低電力ＣＰ（ＬＰＣＰ）は、信号の循環性を可能にし、電力の再成長を軽減するために、ＬＰＴから生成されることができる。低電力でＣＰを生成するために、低電力テールが生成される（たとえば、ＩＦＦＴの終わりに生成される）ことができる。低電力テールの長さ（たとえば、適切な長さ）Ｌ＿ＬＰＴが決定されることができる。低電力テールの長さは、たとえば、最適な性能を達成するために、少なくとも遅延拡散の長さに等しくすることができる。

ＬＰＴは、ＺＴを使用して生成されることができる。ＬＰＣＰは、ＬＰＴを使用して生成されることができる。ＬＰＣＰは、ＬＰＴの循環性を可能にするように設計されることができる。ＬＰＣＰは、低電力テールにおける電力スパイクを軽減するように設計されることができる。ＺＴを使用してＬＰＴを生成するとき、ＬＰＴは、たとえば、ゼロヘッドを使用せずに生成されることができる。ＬＰＴは、入力として遅延拡散を使用し、しきい値としてＬＰＣＰを使用して生成されることができる。

低電力ＣＰ（ＬＰＣＰ）は、以下のように生成されることができる。低電力ＣＰ（ＬＰＣＰ）は、ＬＰＣＰの長さ、Ｌ＿ＬＰＣＰを決定することによって生成されることができる。Ｌ＿ＬＰＣＰは、遅延拡散および／または電力再成長を考慮することができる。Ｌ＿ＬＰＣＰは、大多数の遅延拡散の長さおよび／または電力再成長に基づいて決定されることができる。ＬＰＣＰは、たとえば、ＬＰＣＰ長が決定されると、システム全体にわたって固定されることができる。Ｌ＿ＬＰＣＰは、ｍａｘ（Ｌｄ、Ｌｐ）に等しくすることができ、ここで、Ｌｄは、大多数の遅延拡散の長さとすることができ、Ｌｐは電力再成長の長さとすることができる。Ｌｄは、Ｌｐよりも大きくすることができる。例示的な設計において、Ｌ＿ＬＰＣＰは、限定はされないが、Ｌｄに等しくすることができる。

低電力テール（ＬＰＴ）は、たとえば、Ｌ＿ＬＰＣＰが決定されると、生成されることができる。Ｌ＿ＬＰＴは、拡散遅延およびＬ＿ＬＰＣＰの関数とすることができる（Ｌ＿ＬＰＴ＝ｆ（遅延拡散、Ｌ＿ＬＰＣＰ）。ＬＰＴは、たとえば、しきい値としてＬＰＣＰ長を使用し、遅延拡散に基づいて生成されることができる。

ＬＰＴは、たとえば、遅延拡散＞Ｌ＿ＬＰＣＰの場合、遅延拡散の長さに等しい長さを有して生成されることができる。遅延拡散＜ＬＰＣＰ長の場合、追加の低電力テールは、生成されないことができる。たとえば、遅延拡散≦Ｌ＿ＬＰＣＰの場合、ＬＰＴは、生成されないことができる。たとえば、遅延拡散＞Ｌ＿ＬＰＣＰの場合、ＬＰＴは、遅延拡散の長さを有して生成されることができる。遅延拡散＞Ｌ＿ＬＰＣＰのとき、高められたスペクトル効率のために、２−ゼロ−フラグメント手法が使用されることができる。例示的なシンボル構造が図２０−１に示されている。図２０−１に示されているように、ＤＦＴウィンドウ内のデータは、データ１ ２００２およびデータ２ ２００４の２つの部分を有することができる。データ２の周りにゼロ２００６および２００８の２つのフラグメントが存在することができる。各ゼロフラグメントは、（遅延拡散）−Ｌ＿ＬＰＣＰに等しい長さを有することができる。たとえばデータ２ ２００４は、ゼロの代わりにデータを搬送することができるので、スペクトル効率は、向上されることができる。遅延拡散≦Ｌ＿ＬＰＣＰの場合、ＬＰＴは、生成されないことができる。遅延拡散＞Ｌ＿ＬＰＣＰの場合、２つのゼロセグメントが生成されることができる。

図２０−２は、シンボルのシーケンスの例を示す。図２０−２は、信号の循環性を可能にすることができるゼロの２つのフラグメントのシンボル構造を示す。たとえば、遅延拡散は、ＣＰ（またはＬＰＣＰ）よりも大きいので、信号の循環性は、主に維持されることができる。本明細書で説明されるように、ＯＦＤＭ信号において時間領域においてゼロ（たとえば、ほぼゼロ）の２つのフラグメントを生成するために、ＦＦＴ（および／またはＤＦＴ）モジュールに入力される１つまたは複数のサンプルは、ゼロに設定（たとえば、選択的に設定）されることができる。

図２０−３は、ゼロの２つのフラグメントを作成する例を示す。２つのゼロセグメントは、たとえば、ＩＦＦＴモジュールの出力における補間特性のため、ゼロに近いが、正確にゼロではない場合がある。ＺＴを使用してＬＰＴを生成するとき、たとえば、ＬＰＴ長が決定（たとえば、最初に決定）されることができる。ＺＴを使用してＬＰＴを生成するとき、たとえば、Ｎ＿ｔが決定（たとえば、次に決定）されることができる。ＬＰＴ長は、Ｌ＿ＬＰＴ＝ｆｌｏｏｒ（（ＩＦＦＦ＿ｓｉｚｅ×Ｎ＿ｔ）／ＤＦＴ＿ｓｉｚｅ）によってＮ＿ｔに関連付けられることができ、ここで、Ｎ＿ｔは、ＤＦＴ（またはＦＦＴ）拡散ブロックの入力において挿入されたゼロの数とすることができる。

低電力ＣＰ（ＬＰＣＰ）波形（たとえば、最終的な低電力ＣＰ（ＬＰＣＰ）波形）が生成されることができる。ＬＰＴは、ＩＦＦＴの出力において生成されることができる。ＬＰＣＰは、たとえば、ＬＰＴの最後のＬ＿ＬＰＣＰ部分、たとえば、ＬＰＣＰの長さに等しいＬＰＴの最後のＬ＿ＬＰＣＰ部分をとることによって生成されることができる。ＬＰＴのコピー（たとえば、ＬＰＣＰ長を有するＬＰＴのコピー）が、データの前の波形の前部に挿入されることができる。ＬＰＣＰと、ＬＰＴを伴うデータ（たとえば、ＬＰＣＰと、ＬＰＴを伴うデータの両方）を送信する。ＨＧＩ長（たとえば、ＨＧＩの全長）は、ＬＰＣＰ長＋ＬＰＴ長に等しくすることができる。

ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭは、ＬＰＣＰを含むことができる。ＬＰＣＰは、１つまたは複数のＺＴ技法を使用して生成されることができる。図２１は、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭベースのシステムのための低電力ＣＰ波形生成の例を示す。図２１に示されているように、ＬＰＣＰ２１０２は、たとえば、ＺＴ技法を使用して、ＬＰＴ２１０４から生成されることができる。ＦＦＴ（またはＤＦＴ）の入力におけるサイズＭのベクトルは、

として表されることができ、ここで、

は、複素データ変調シンボルのベクトルとすることができ、

は、ゼロおよび／またはデータを搬送することができるサイズＮ_h×１のベクトルとすることができる。

図２２および図２３は、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭシステムにおけるＺＴ技法を使用する低電力テール（ＬＰＴ）の生成の例を示す。図２２に示されているように、

は、データを搬送することができる。図２３において、

は、ゼロを搬送することができる。設計のうちの１つまたは複数は、ゼロを搬送するために

を必要としないことができるので、

は、データを搬送するために使用されることができる（たとえば、それは、波形オーバヘッドを低減することができ、および／またはスペクトル効率を高めることができる）。たとえば、

は、本明細書で説明されるように、特定の制御情報（たとえば、波形構成切替えインジケータ（Ｓｗｉｔｃｈ＿ＩＮＤ））を搬送するために使用されることができる。
ｙ_d＝［ｙ₀ ｙ₁．．．ｙ_N-L-1 ｕ₀ ｕ₁．．．ｕ_L-1］^Tおよび

は、ＮサイズのＩＦＦＴの出力におけるベクトルとすることができ、ここで、ｕ_d＝［ｕ₀ ｕ₁．．．ｕ_L-1］^Tは、長さＬの低電力テール（ＬＰＴ）のベクトルとすることができる。Ｌは、Ｌ＿ＬＰＴに等しくすることができる。
ＮサイズのＩＦＦＴの出力における信号ｙ_dは、

と書かれることができ、ここで、Ｆ_NおよびＦ_Mは、それぞれ、サイズＮおよびＭのＦＦＴ（および／またはＤＦＴ）行列とすることができ、Ｐ_dは、副搬送波マッピングのための行列演算とすることができる。ＬＰＣＰを有するハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ信号ｚ_dは、

と書かれることができ、ここで、Ｖ_LPCPは、ＬＰＣＰの生成および追加のための行列演算とすることができる。

循環性を可能にすることによって、固定されたＣＰ波形および／または適応ＺＴ波形間の切替え（たとえば、シームレスな切替え）を実施するためのシステム、方法、および手段が開示される。図２４は、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭシステムにおける構成切替えの例を示す。図２４に示されているように、ＬＰＴは、ＺＴを利用することができ、ＣＰは、ＬＰＣＰとすることができる。ＣＰおよび／またはＺＴ間の動的な切替えが実行されることができる。ＣＰ構成およびＺＴ構成は、シームレスに切り替えられることができる。システムは、たとえば、システムがＬＯＳ状態にあるとき、ＣＰベースの波形（ＣＰ構成）に切り替わることができる。たとえば、システムがＮＬＯＳ状態にあるとき、ＺＴベースの波形（ＺＴ構成）に切り替わることができる。

切替えインジケータ（たとえば、Ｓｗｉｔｃｈ＿ＩＮＤ）は、ｅノードＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ＡＰ）、および／またはネットワークからユーザに送られることができる。切替えインジケータは、ユーザに構成を切り替えることを示すことができる。構成の切替えは、ヌメロロジー、たとえば、シンボル持続時間、ＦＦＴウィンドウサイズ、副搬送波間隔、および／または他のシステムパラメータを変更しないことができる。切替えは、たとえば、高速制御チャネル、層１制御もしくはＭＡＣのいずれかを使用して動的に、および／または、より高次の層のシグナリングを使用して半統計的に実行されることができる。受信機において切替えインジケータＳｗｉｔｃｈ＿ＩＮＤを搬送する制御シグナリングを受信すると、ユーザは、制御チャネルを復号し、Ｓｗｉｔｃｈ＿ＩＮＤを得ることができる。ユーザは、Ｓｗｉｔｃｈ＿ＩＮＤの内容に従って適切な構成に切り替わることができる。たとえば、Ｓｗｉｔｃｈ＿ＩＮＤ＝ＣＰの場合、ユーザは、ＣＰ波形構成を使用するように物理層に指示することができる。Ｓｗｉｔｃｈ＿ＩＮＤ＝ＺＴの場合、ユーザは、ＺＴ波形構成を使用するように物理層に指示することができる。ＣＰとＺＴとの間の構成切替えは、たとえば、サブフレーム構造を変更することなく、シームレスに行われることができる。

シームレスな切替えは、システムの柔軟性を高めることができる。シームレスな切替えは、リソースのスケジューリングをより効率的にすることができる。切替えは、ユーザ単位、ＴＴＩ単位、および／または、ユーザ単位とＴＴＩ単位の組合せで実行されることができる。たとえば、ユーザ単位の場合、１人のユーザは、ＣＰ構成のために構成されＣＰ構成で動作することができ、別のユーザは、ＺＴ構成のために構成されＺＴ構成で動作することができる。

ＴＴＩ単位の場合、構成は、ＣＰとＺＴとの間で動的に切り替えられることができる。たとえば、ＣＰは、ＴＴＩ＃ｘにおいて構成および／または使用されることができる。ＺＴは、ＴＴＩ＃ｙにおいて構成および／または使用されることができる。

異なるユーザグループは、たとえば、ユーザグループ単位に適用するとき、異なる構成において構成されるおよび／または動作することができる。グループ（たとえば、同じグループ）内のユーザは、同じ構成において使用および／または動作することができる。たとえば、ＷＴＲＵグループＡは、ＺＴを用いて構成されるおよび／または動作することができ、ＷＴＲＵグループＢは、ＣＰを用いて構成されるおよび／または動作することができる。

異なるビームは、たとえば、ビーム単位にビームフォーミングシステムを適用するとき、異なる構成において構成されるおよび／または動作することができる。同じビーム内のユーザは、同じ構成において使用および／または動作することができる。たとえば、ビーム＃１は、ＺＴを用いて構成されるおよび／または動作することができ、ビーム＃２は、ＣＰを用いて構成されおよび／または動作することができる。方法は、同じ特定の例およびシナリオを使用して例示されているが、ユーザごと、ＴＴＩごと、ユーザグループごと、ビーム方法ごと、などの組合せ（たとえば、任意の組合せ）が可能である。

ゼロパディングを使用するハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭシステムを備えることができる。ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ波形は、ゼロパディング（ＺＰ）技法を利用することができる。図２５は、ＺＰ ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭの例を示す。図２５に示されているように、データは、たとえば、ＩＦＦＴ２５０４の入力の前に、ＦＦＴ２５０２（および／またはＤＦＴ）を使用して拡散されることができる。ＺＰ２５０６は、ＩＦＦＴ２５０４の出力に追加されることができる。

ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ波形は、たとえば、低電力テール（ＬＴＰ）で、ゼロパディング（ＺＰ）を利用することができる。図２６に示されているように、ＬＰＴ２６０２は、ＺＴを使用して生成されることができ、ＺＰは、ＬＰＴに追加および付加されることができる。ＺＰは、たとえばＬＰＴが生成されるときにＬＰＴに付加されることができる。ＺＰは、ＬＰＴに連結させることができる。

図２７は、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭベースの送信機および受信機の例を示す。ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭの送信機および受信機システムは、ＯＦＤＭ送信機および受信機の設計を再使用することができる。ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ送信機は、以下の、ＤＦＴ−Ｓモジュール２７０２、副搬送波マッピングモジュール２７０４、ＩＦＦＴモジュール２７０６、ＣＰ追加モジュール２７０８うちの１つまたは複数を含むことができる。ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ受信機は、以下の、ＣＰ除去モジュール２７１０、ＦＦＴ２７１２、副搬送波デマッピングモジュール２７１４、１タップイコライザ２７１６、およびＤＦＴ−ＤＳモジュール２７１８のうちの１つまたは複数を含むことができる。たとえば、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ送信機は、ゼロを含む送信された信号またはデータを拡散し、それらを周波数領域に変換するためにＤＦＴ−Ｓモジュール２７０２を使用し、拡散信号またはデータを周波数領域における副搬送波にマッピングするために副搬送波マッピングモジュール２７０４を使用し、周波数領域の信号またはデータを時間領域の信号またはデータに変換し、ＬＰＴを生成するためにＩＦＦＴモジュール２７０６を使用し、結果として生じる時間領域の信号またはデータにＬＰＣＰを追加または付加するためにＣＰ追加モジュール２７０８を使用することができる。

ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ受信機は、受信された時間領域の信号またはデータからＬＰＣＰを除去するためにＣＰ除去モジュール２７１０を使用し、時間領域の信号またはデータを周波数領域の信号またはデータに変換するためにＦＦＴ２７１２を使用し、副搬送波内の対応する信号またはデータを得るために副搬送波をデマッピングするために副搬送波デマッピングモジュール２７１４を使用し、対応する信号またはデータを等化するために１タップイコライザ２７１６を使用し、信号またはデータを逆拡散し、周波数領域の信号またはデータを時間領域の信号またはデータに変換するためにＤＦＴ−ＤＳモジュール２７１８を使用することができる。

ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭは、たとえば、１タップイコライザを有する、低い複雑度の送信機および受信機を有することができる。１タップイコライザを有するＦＤＥを使用する低複雑度の受信機は、
ｘ_est＝（Ｈ^HＨ＋σ²Ｉ）^-1Ｈ^Hｒ
と表されることができ、ここで、ｒは、受信された信号とすることができ、Ｈは、チャネル行列とすることができる。

図２８に示されているように、追加のゼロがＤＦＴ−ｓ２８０２の入力の上部に挿入されることができる。たとえば、いくつかのゼロが、再びいくつかのゼロが続けられるデータによって続けられるＤＦＴ−ｓ入力の第１の部分に追加されることができる。

ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭのためのマルチユーザ多重化を備えることができる。図２９に示されているように、複数のユーザが、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭシステムを使用して多重化されることができる。マルチユーザ多重化は、ＵＬとＤＬの両方で使用されることができる。たとえば、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ送信機２９００は、ゼロを含む送信された信号またはデータをユーザ１からＫに対して拡散し、ユーザ１からＫの信号／データを周波数領域に変換するために、ＦＦＴ（またはＤＦＴ−Ｓ）モジュール２９０２−１から２０９２−Ｋを使用することができる。図２９に示されているように、副搬送波マッピングモジュール２９０１−１から２９０４−Ｋは、ユーザ１からＫの拡散信号またはデータを、周波数領域における対応するＩＦＦＴモジュール２９０６−１から２９０６−Ｋの副搬送波にマッピングするために使用されることができる。ＩＦＦＴモジュール２９０６−１から２９０６−Ｋは、ユーザ１からＫの周波数領域の信号またはデータを時間領域の信号またはデータに変換し、ＬＰＴを生成するために使用されることができる。ＣＰ追加モジュール２９０８−１から２９０８−Ｋは、ユーザ１からＫの結果として生じる時間領域の信号またはデータにＬＰＣＰを追加または付加するために使用されることができる。

図３０は、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭのためのマルチユーザ多重化の例を示す。たとえば、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ送信機３０００は、ユーザ１からＫに関連付けられたゼロを含む送信信号またはデータを拡散し、ユーザ１からＫの信号／データを周波数領域に変換するために、ＦＦＴ（またはＤＦＴ−Ｓ）モジュール３００２−１から３００２−Ｋを使用することができる。送信機３０００は、ユーザ１からＫの拡散信号またはデータを周波数領域における副搬送波にマッピングするために、副搬送波マッピングモジュール３００４−１から３００４−Ｋを使用することができる。送信機３０００は、周波数領域の信号またはデータを時間領域の信号またはデータに変換し、ＬＰＴを生成するために、ＩＦＦＴモジュール３００６を使用することができる。送信機３０００は、結果として生じる時間領域の信号またはデータにＬＰＣＰを追加または付加するためにＣＰ追加モジュール３００８を使用することができる。

ＣＰ波形および／またはハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ波形は、同様のおよび／または同等の性能を有することができる。ＣＰ波形および／またはハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭ波形に基づくシステムは、ＺＴ波形に基づくシステムよりも性能がすぐれている場合がある。

たとえば、動的なテール長の適応のために、ＩＳＩを扱うためのシステム、方法、および手段が開示される。本明細書により開示される方法は、ガード期間および／またはテール長の動的な適応を利用することができる波形に適用可能とすることができる。ＺＴという用語は、おおよそのゼロテール、またはユニークワード、またはガード、または正確なゼロテールで置き換えられることができる。

サブフレームｎ内のシンボルｍは、

として示されることができ、サブフレームｎ内のシンボルｍのＺＴ長は、

とすることができる。サブフレーム内のシンボルの総数は、Ｍとすることができる。サブフレーム内のＫの連続するシンボルは、

によってインデックスされることができる。

切替え点の位置（たとえば、正確な位置）は、適応のタイプ−サブフレーム間の適応、サブフレーム内の適応に依存することができる。

サブフレーム間の対応の場合、ＺＴ長は、サブフレームにわたって切り替えられることができ、１つのサブフレーム内のシンボルは（たとえば、１つのサブフレーム内のすべてのシンボル）は、同じＺＴ長を有することができる。連続するサブフレームに属するシンボルは、少なくとも１つのサブフレームｎ＞１について、同じＺＴ長

を有さない場合がある。サブフレーム内の適応の場合、切替え点は、サブフレーム内に配置されることができ、たとえば、サブフレーム内の少なくとも２つのシンボルは、少なくとも１つのシンボルについて異なるＺＴ長

を有することができ、ここで、ｍ＞１＆ｍ≦Ｍである。

シンボル間干渉（ＩＳＩ）は、切替え点において発生する場合がある。

のとき、シンボル

は、ＩＳＩに悩まされる場合がある。ｍ＞１＆ｍ≦Ｍに対して

のとき、シンボル

は、ＩＳＩに悩まされる場合がある。これは、シンボルｎがサイクリックプレフィックス（たとえば、サイクリックプレフィックスのみ）、たとえば、非ゼロのＺＴ長を有するシンボルｎ＋１が後に続くゼロのＺＴ長を有するシナリオを含む場合がある。たとえば、ＺＴがより短い長さからより長い長さに切り替えられるとき、切替え境界におけるシンボルは、ＩＳＩを経験する場合がある。これは、自己完結型でない、および／または、チャネル遅延拡散を説明するために前のシンボル内のテールに依存するＺＴ波形内のシンボルによる場合がある。

短いＺＴと長いＺＴとの間の切替え点におけるＩＳＩは、本明細書によって開示されるように対処されることができる。ＩＳＩは、たとえば、（たとえば、より短いテール長を有する）２つ以上のシンボルのグループから（たとえば、より長いテール長を有する）１つまたは複数のシンボルに切り替わるときに発生する場合がある。より短いテール長を有するグループ内の最後のシンボルは、後続のシンボルグループのより長いテール長に少なくとも等しい拡張された長さのＺＴを使用することができる。スケジューラは、最後のシンボルの長さをより短い遅延拡散を有する受信機に合図するために、将来の割り当て（たとえば、次の割り当ておよび／またはサブフレーム）を知る（たとえば、事前に知る）ことができる。ＷＴＲＵは、たとえば、最後のシンボル内のＺＴの正確な長さを示すために、ＤＣＩにおいて追加のフィールドを受信することができる。

短いＺＴと長いＺＴとの間の切替え点におけるＩＳＩに対処することは、たとえば、割り当ておよび／またはサブフレームの終わりにおける予め定義されたＺＴ長を含むことができる。例において、割り当ておよび／またはサブフレームの最後のシンボルは、たとえば、共通のチャネルＺＴ長に等しいゼロテール（たとえば、予め定義されたＺＴ長に等しいゼロテール）を使用することができる。ＷＴＲＵは、割り当てまたはサブフレームにおいて他のシンボルのために合図および／または使用されるＷＴＲＵ固有のＺＴ長とは無関係に、割り当ておよび／またはサブフレームの終わりにおける共通のチャネルＺＴ長を想定することができる。たとえば、サブフレームの境界が予め定義されたＺＴ長を使用するが、サブフレーム内のＷＴＲＵ固有の割り当てが拡張されたＺＴ長を使用することができるハイブリッドソリューションを可能とすることができる。拡張されたＺＴおよび／または予め定義されたＺＴのための追加のゼロは、本明細書で開示されるように生成されることができる。

短いＺＴと長いＺＴとの間の切替え点におけるＩＳＩに対処することは、拡張されたゼロヘッド−ｅＺＨを含むことができる。正確なゼロヘッドが使用されることができる（たとえば、ゼロテールの代わりに使用されることができる）。シンボルは、自己完結型とすることができ、チャネル遅延拡散を説明するために前のシンボルに依存しないことができる。この波形は、たとえば、シンボルレベルの粒度においても、ゼロヘッドをオンザフライで切り替えるさらなる柔軟性を提供することができる。

ＬＰＴ長およびＨＧＩ長の適応を実施するためのシステム、方法、および手段が開示される。低電力テール（ＬＰＴ）の長さ、およびしたがってＨＧＩの長さは、シンボルごとに、（たとえば、同じユーザに関する）ＴＴＩへの送信時間間隔（ＴＴＩ）を変化させる場合があり、たとえば、異なるユーザに対して異なるＬＴＰ長および／またはＨＧＩ長を同時にとる場合がある。

ＬＰＴの長さおよび／またはＨＧＩの長さは、たとえば、ハイブリッド−ｓ−ＯＦＤＭに関するＤＦＴのテールに供給されるゼロの数を変更することによって設定されることができる。ヘッドは、たとえば、テール電力および／または帯域外（ＯＯＢ）放射をさらに低減するために、ゼロでない数のゼロを供給されることができる。ゼロヘッドを作成するためのゼロでない数のゼロは、必要とされるテール長を得るために供給されたゼロの数に加えられることができる。

低電力テール（ＬＰＴ）の長さおよび／またはハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）の長さは、１つまたは複数の以下の要因、所与のＴＴＩにおいて対処されるべき遅延拡散の量（たとえば、特定のユーザ、ユーザグループ、および／もしくはビームなどに関する所与のＴＴＩにおいて対処されるべき遅延拡散の量）、プレフィックスおよび／もしくはサフィックスの長さ、または、ＬＰＴおよびＨＧＩが使用されることができる他の目的によって誘導されることができる。プレフィックスおよび／またはサフィックスの要因は、たとえば、パイロットおよび／またはユニークワード（ＵＷ）のようなプレフィックスまたはサフィックスが、異なる目的のため、たとえば、同期、チャネル推定、位相／利得トラッキング、プレフィクスシーケンスまたはサフィックスシーケンスまたは両方の組合せに基づく特定のユーザまたはユーザのグループの識別のために利用される場合、考慮されることができる。

ＬＰＴ（および／またはＨＧＩ）の長さは、異なる物理層制御チャネルに対して異なって設定されることができる。これは、様々な要因によって誘導される場合がある。たとえば、物理層制御チャネル（たとえば、物理層制御チャネルの各々）が送信されることができるビーム幅は、異なる場合があり、ならびに／または、必要とされる遅延拡散を処理するために補償することをＬＰＴ（および／もしくはＨＧＩ）の長さ（たとえば、ＬＰＴ（および／もしくはＨＧＩ）の異なる長さ）に要求する場合がある。

物理層制御チャネルは、ビーム幅、たとえば、物理層データチャネルに比較してより広いビーム幅を用いて送信されることができる。物理層の共通制御チャネルは、たとえば、物理層制御チャネル内であっても、物理層の専用制御チャネルと比較してより広いビーム幅を用いて送信されることができる。これは、利用されるべきＬＰＴおよび／またはＨＧＩの長さが物理層制御チャネルごとに、ならびに／または、物理層制御チャネルおよび／もしくは物理層データチャネル内で変化する場合があり、ＬＰＴ長またはＨＧＩ長が異なる場合があることを伴う場合がある。ビーム幅および／またはＬＰＴ長もしくはＨＧＩ長が同じ（たとえば、物理層制御チャネルおよび／または物理層データチャネルおよび／または物理層共通チャネル対物理層専用チャネルの間で同じ）であることができるシナリオは、制限されない場合がある。

特徴および／または要素が特定の組合せにおいて説明されているが、当業者は、各特徴および要素が、単独で、または他の特徴および要素との任意の組合せにおいて使用されることができることを理解されよう。加えて、本明細書で説明される方法は、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ることができる。コンピュータ可読媒体の例は、（有線接続またはワイヤレス接続を介して送信される）電子信号と、コンピュータ可読記憶媒体とを含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、限定はされないが、読出し専用メモリ（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、内部ハードディスクおよびリムーバブルディスクのような磁気媒体、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）のような光媒体を含む。ソフトウェアに関連するプロセッサは、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、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の無線周波数トランシーバを実装するために使用されることができる。

Claims (15)

1. ハイブリッド拡散波形を生成するための方法であって、
   データ部分とハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）部分とを備える前記ハイブリッド拡散波形を生成するステップであって、前記ＨＧＩ部分は、固定された部分および適応低電力テール（ＬＰＴ）部分とを備え、前記固定された部分は固定されたプレフィックス部分または固定されたサフィックス部分を含み、前記適応ＬＰＴ部分は、チャネル遅延分散および低電力サイクリックプレフィックス（ＬＰＣＰ）長に基づいて動的に適応され、前記固定された部分は固定されたＬＰＣＰを含む、ステップと、
   前記データ部分および前記ＨＧＩ部分を含む前記生成されたハイブリッド拡散波形を送信するステップと
   を備える方法。
2. 前記ＬＰＣＰ長は、遅延分散および電力再成長長に基づいて計算される、請求項１に記載の方法。
3. 前記適応ＬＰＴ部分は、ゼロテール（ＺＴ）を使用して生成され、
   前記ＬＰＴは、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理ステージまたは離散フーリエ変換（ＤＦＴ）処理ステージにおいてゼロを挿入することによって生成される、請求項１に記載の方法。
4. ハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）長、適応低電力テール（ＬＰＴ）長、または逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）もしくは離散フーリエ変換（ＤＦＴ）において挿入されたゼロの数のインジケーションのうちの１つまたは複数を受信するステップをさらに備え、
   前記ハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）長、前記適応低電力テール（ＬＰＴ）長、または前記ゼロの数の前記インジケーションのうちの１つまたは複数は、物理制御チャネル、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）シグナリング、または無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを介して受信される、請求項１に記載の方法。
5. 前記適応ＬＰＴ部分の一部は、データまたは制御情報を搬送するために使用される、請求項１に記載の方法。
6. 前記固定された部分は、ゼロ電力プレフィックスであり、前記ゼロ電力プレフィックスは、ゼロパディング（ＺＰ）に基づいて生成される、請求項１に記載の方法。
7. 固定されたＣＰ波形と前記ハイブリッド拡散波形との間で波形タイプを切り替えることを示している制御シグナリングを受信するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
8. データ部分とハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）部分とを備えるハイブリッド拡散波形を少なくとも生成するように構成されたプロセッサであって、前記ＨＧＩ部分は、固定された部分および適応低電力テール（ＬＰＴ）部分とを備え、前記固定された部分は固定されたプレフィックス部分または固定されたサフィックス部分を含み、前記適応ＬＰＴ部分は、チャネル遅延分散および低電力サイクリックプレフィックス（ＬＰＣＰ）長に基づいて動的に適応され、前記固定された部分は固定されたＬＰＣＰを含む、プロセッサと、
   前記データ部分および前記ＨＧＩ部分を含む前記生成されたハイブリッド拡散波形を少なくとも送信するように構成された送信機と
   を備えたワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
9. 前記ＬＰＣＰ長は、チャネル遅延分散および電力再成長長に基づいて計算される、請求項８に記載のＷＴＲＵ。
10. 前記適応ＬＰＴ部分は、ゼロテール（ＺＴ）を使用して生成され、
    前記ＬＰＴは、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理ステージまたは離散フーリエ変換（ＤＦＴ）処理ステージにおいてゼロを挿入することによって生成される、請求項８に記載のＷＴＲＵ。
11. ハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）長、適応低電力テール（ＬＰＴ）長、または逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）もしくは離散フーリエ変換（ＤＦＴ）において挿入されたゼロの数のインジケーションのうちの１つまたは複数を少なくとも受信するように構成された受信機を備えた、請求項８に記載のＷＴＲＵ。
12. 前記ハイブリッドガードインターバル（ＨＧＩ）長、前記適応低電力テール（ＬＰＴ）長、または前記ゼロの数の前記インジケーションのうちの１つまたは複数は、物理制御チャネル、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）シグナリング、または無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを介して受信される、請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
13. 前記適応ＬＰＴ部分の一部は、データまたは制御情報を搬送するために使用される、請求項８に記載のＷＴＲＵ。
14. 前記固定された部分は、ゼロ電力プレフィックスであり、前記ゼロ電力プレフィックスは、ゼロパディング（ＺＰ）に基づいて生成される、請求項８に記載のＷＴＲＵ。
15. 固定されたＣＰ波形と前記ハイブリッド拡散波形との間で波形タイプを切り替えることを示している制御シグナリングを少なくとも受信するように構成された受信機を備えた、請求項８に記載のＷＴＲＵ。

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