異なる偏波をもつ複数のアンテナを使用するための方法及び装置

专利摘要:
ＭＩＭＯ無線通信デバイスは、二重偏波アンテナオペレーションモード及び単一偏波アンテナオペレーションモードをサポートする。アンテナモード選択は、通信チャネル・マトリックスに対応する信号対雑音比情報及び／又はランク情報に応じて実行される。通信デバイスの処理チェーンのうちの一つは、アンテナモード選択に応じて、第１及び第２の偏波方向アンテナ（例えば、垂直偏波アンテナ及び水平偏波アンテナ）間で切り替えられる。様々な実施態様において、高ＳＮＲユーザのために二重偏波モードが有利に使用されるが、受信電力によりキャパシティーが制限される低ＳＮＲの領域では、単一偏波アンテナ構成（時々、空間ＭＩＭＯ構成と呼ばれる）が使用される。
公开号:JP2011514748A
申请号:JP2010546919
申请日:2009-02-13
公开日:2011-05-06
发明作者:アンレディー、ビクラム・アール．；ウ、シンジョウ；ラロイア、ラジブ
申请人:クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ；
IPC主号:H04B7-10

专利说明:

[0001] 様々な実施態様は、無線通信デバイスに関し、より詳しくは通信デバイスにおいて二重偏波オペレーションモード及び単一偏波オペレーションモードをサポートするための方法及び装置に関する。]
背景技術

[0002] 多重入力多重出力システム（ＭＩＭＯ）において複数のアンテナを使用することの重要性がよく理解された。しかし、多くの焦点は、垂直偏波空間アンテナ・アレイ構成（vertically polarized spatial antenna array configurations）の使用にあった。]
[0003] 空間ＭＩＭＯ構成が非常に効果的であることがわかったが、幾つかの問題がそのような空間構成に依然として存在する。大部分のセルラーの伝播シナリオ（propagation scenarios）は、空間ＭＩＭＯチャネル・マトリックスにランク落ち（rank deficient）をもたらす強い支配的な経路（strong dominant path）の存在によって、特徴付けられる。さらにまた、空間構成における素子間スペーシングの要求は、モバイルデバイスをますますコンパクトにする一つの試みとして、モバイルデバイスの許されるスケールダウンの量を制限する。また、空間アンテナ・アレイのために生じる干渉は、垂直偏波アンテナと水平偏波アンテナとの間の干渉と比較して、非常に高い。それゆえ、上記の理由の一つ又は複数のために、単一偏波アンテナ方向をもって空間アンテナ・アレイを使用するアプローチの上に、異なって偏波した複数のアンテナを使用するアプローチを実装することに利点が存在し得る。]
[0004] 上記の議論を考慮して、モバイルデバイスの小型性及びサイズを損なうことなく、また、使用中にあまりにたくさんの複雑さを現システムに加えることなく、強い支配的な経路により特徴付けられる伝播シナリオにおけるユーザ・エクスペリエンス（user experience）を改善するために、改善された方法及び装置が開発されることができるならば、それは望ましいであろう。]
[0005] 単一偏波アンテナオペレーションモード及び二重偏波アンテナオペレーションモードを使用することができる通信デバイスを操作するための方法及び装置が説明される。]
[0006] 偏波ダイバーシティーは、情報信号が直交偏波上で同時に送信及び受信されるシグナリング・ストラテジーを指し示す。一つの例示的な実施態様において、通信デバイスは、基地局において及び／又はモバイル局においてコンパクトなアレイ構成を与えるために、配列された（collocated）複数の直交偏波素子をもつ二重偏波アンテナを使用する。強い支配的な成分をともなう伝播シナリオにおいてさえ、そのような二重偏波アンテナ構成は、少なくとも２の自由度を提供する。また、それはＭＩＭＯチャネル・マトリックスの素子間の低い相関関係を達成し、その一方で、コンパクトなアレイ構成を持つ。]
[0007] 様々な実施態様は、無線通信デバイスに向けられ、それにおいて、賢明に（judiciously）選択されたアンテナ・サブセットがデバイスにより使用されるように、アンテナ選択技術が適用された。デバイスは、二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとの間で切り替わる。幾つかの実施形態においては、二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとの間の選択は、チャネル品質推定（例えば、ＳＮＲ測定値（measurement）、ランク情報、及び／又は、チャネル品質表示値（indicator value））に基づき、又は、アンテナモード表示信号に応答する。幾つかの（ただし、必ずしもすべてではない）実施態様において、二重偏波モードが使用される場合に、異なるデータが、異なる偏波アンテナの各々の上で（例えば、データがそれを通して送信され得る異なる通信パイプとして動作している各々の偏波で）通信される。単一偏波オペレーションモードにおいて、幾つかの実施態様では、同一のデータは、同一の偏波をもつ二つ以上のアンテナ素子を使用して送信される。単一偏波オペレーションモードにおいて、幾つかの実施態様では、複数のアンテナ素子は、送信デバイスと受信デバイスとの間の単一偏波に対応するデータ・パイプをサポートするために、共に動作する。あるいは、幾つかの実施態様では、チャネル・マトリックスが、二つのストリームが受信機で分離されることができることを示すランク２である場合に、単一偏波オペレーションモードにおいて、二つの異なるデータは、異なるアンテナから通信される。]
[0008] 通信デバイス（例えば、基地局のようなアクセスノード又はモバイルノードのような無線端末）は、様々な実施態様に従って、第１の方向に偏波した第１のアンテナ素子と、第２の方向に偏波した第２のアンテナ素子（前記第１及び第２の方向は少なくとも４５度異なっている）と、前記第１のアンテナ素子に接続された第１の信号処理モジュールと、前記第２のアンテナ素子に接続された第２の信号処理モジュールとを含む。無線通信デバイス（例えば、アクセスノード又は無線端末）を操作する例示的な方法は、様々な実施態様に従って、二重偏波アンテナオペレーションモードにおける第１の期間の間に動作することと、単一偏波アンテナオペレーションモードにおける第２の期間の間に動作することを含み、前記第１及び第２の期間は異なるものである。]
[0009] 様々な実施態様が上記概要で述べられたが、必ずしもすべての実施態様が同一の特徴を含むというわけではなく、また、上述された特徴の幾つかは必ずしも必要ではなく、幾つかの実施態様において望ましい場合があることは、認識されるべきである。様々な実施態様の多数の更なる特徴、実施態様及び利点は、後に続く詳細な説明で述べられる。]
図面の簡単な説明

[0010] 図１は、様々な実施態様に従って実装される例示的な通信デバイスを説明する。
図２は、実施態様に従った、選択されたオペレーションモードにおいて通信デバイスを操作するための例示的な方法のステップを示すフローチャートを説明する。
図３は、更に他の実施態様に従った、選択されたオペレーションモードにおいて通信デバイスを操作するための例示的な方法のステップを示すフローチャートを説明する。
図４は、図１に示される無線通信デバイスにおいて使用され得る例示的なメモリを説明する。
図５は、ＭＩＭＯオペレーション及びアンテナ切り替えをサポートする二つの無線通信デバイス（各々のデバイスは、垂直方向に偏波された二つのアンテナ及び水平方向に偏波された一つのアンテナを含む）を含む例示的な通信システムの図である。
図６は、空間又は二重偏波構成による２×２のＭＩＭＯのキャパシティー性能を説明する図である。
図７は、一つの例示的な実施態様に従った、例示的なタイミング構造における評価インターバル及びデータ・インターバルを含む例示的なインターバルのシーケンスを説明する図を含む。
図８は、一つの例示的な実施態様に従った、例示的なタイミング構造における評価インターバル及びデータ・インターバルを含むインターバルの他の例示的なシーケンスを説明する図を含む。] 図１ 図２ 図３ 図４ 図５ 図６ 図７ 図８
詳細な説明

[0011] 図１は、様々な例示的な実施態様に従って実装される、例示的な通信デバイス２００を説明する。例示的な通信デバイス２００は、例えば、例えば基地局のようなアクセスノード又はモバイルノードのような無線端末である。無線端末は、時々、アクセス端末又はエンドノードと呼ばれる。無線通信デバイス２００は、第１のアンテナ２０２、第２のアンテナ２０４、第３のアンテナ２０６、アンテナ切り替えモジュール２０８、受信／送信（Ｒｘ／Ｔｘ）切り替えモジュール２１０、第１の送信機モジュール２１２、第１の受信機モジュール２１４、第２の送信機モジュール２１８、第２の受信機モジュール２１６、アンテナモード選択モジュール２２４、チャネル品質判定モジュール２３４（例えば、チャネル品質を推定するためのチャネル推定器モジュール）、合成モジュール２３６、第１のシンボル・リカバー・モジュール２３８、第２のシンボル・リカバー・モジュール２４０、入力デバイス２４２、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース２４４、出力デバイス２４６、プロセッサ２５０、メモリ・ユニット２４８、送信機／受信機制御モジュール２４７、及び、出力信号モジュール２４９を含む。Ｉ／Ｏインタフェース２４４は、通信デバイス２００とインターラクトするためにユーザにより使用されることができる、入力デバイス２４２（例えば、キーパッド、マイクロフォン、カメラ、キーボード、マウスなど）、及び、出力デバイス２４６（例えば、ディスプレイ、スピーカなど）に接続される。幾つかの実施形態においては、複数の個々のアンテナが使用されるように説明される;個々の異なるアンテナの代わりに、複数のアンテナ素子付きの単一のアンテナ・アセンブリが使用されても良いことは、認識されるべきである。例えば、アンテナ・アセンブリの一部である、第１の方向で偏波する第１のアンテナ素子、第２の方向で偏波する第２のアンテナ素子、及び、第１の方向で偏波する第３のアンテナ素子が、幾つかの実施態様で使用される。] 図１
[0012] 送信機モジュール１ ２１２は、エンコーダ２１５及び変調器２１３を含む。エンコーダ・モジュール２１５は、ＤＴ１情報（例えば、ユーザ・データを表す情報のビット、制御信号など）を処理し、送信されるべきシンボルを生成するために変調器２１３により用いられる符号化ビットを生成する。送信機モジュール２ ２１８は、エンコーダ２２７及び変調器２２５を含む。エンコーダ・モジュール２２７は、ＤＴ２情報（例えば、ユーザ・データを表す情報のビット、制御信号など）を処理し、送信されるべきシンボルを生成するために変調器２２５により用いられる符号化ットを生成する。受信機モジュール１ ２１４は、フィルタ２１７及びアナログ・デジタル・コンバータ２１９を含む。フィルタ２１７は、望ましくない周波数及び雑音を除去し、Ａ／Ｄコンバータ２１９は、フィルタリングされたアナログ信号を、デジタル信号に変換する。受信機モジュール２ ２１６は、フィルタ２２１及びアナログ・デジタル・コンバータ２２３を含む。フィルタ２２１は、望ましくない周波数及び雑音を除去し、Ａ／Ｄコンバータ２２３は、フィルタリングされたアナログ信号を、デジタル信号に変換する。]
[0013] Ｉ／Ｏインタフェース２４４、プロセッサ２５０、メモリ２４８、出力信号モジュール２４９及び送信機／受信機制御モジュール２４７は、様々なエレメントがデータ及び情報を交換できるバス２５２を介して連結される。メモリ２４８は、ルーチン群及びデータ／情報を含む。プロセッサ２５０（例えば、ＣＰＵ）は、通信デバイス２００のオペレーションを制御するために、また、方法（例えば、図２のフローチャート１００の方法又は図３のフローチャート３００の方法）を実行するために、メモリ２４８中のルーチン群を実行し、データ／情報を使用する。] 図２ 図３
[0014] 幾つかの（ただし、必ずしもすべてではない）実施態様において、通信デバイス２００は、チャネル品質情報送信制御モジュール２３２に接続されたチャネル品質表示（ＣＱＩ）信号生成モジュール２３０をもっても良い。様々な実施態様において、通信デバイスは、アンテナモード表示信号送信制御モジュール２２２に接続されたアンテナモード表示信号生成モジュール２２０を含む。幾つかの実施形態においては、Ｉ／Ｏインタフェース２４４は、通信デバイス２００を他のデバイスに（例えば有線又は光ファイバー・コネクションによって）接続させるためのコネクションを持つ。]
[0015] 様々な実施態様において、アンテナモード選択モジュール２３４は、アンテナモード表示信号検出モジュール２２６及びチャネルベース・アンテナモード決定モジュール２２８のうちの一つ以上を含む。アンテナモード表示信号検出モジュール２２６は、アンテナモード表示信号の受信を検出するためのものであり、また、二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとのうちの一つを示す情報をリカバーするためのものである。]
[0016] 第１の方向（例えば、垂直方向）で偏波する第１のアンテナ２０２は、アンテナ切り替えモジュール２０８に接続される。第２の方向（例えば、水平方向）で偏波する第２のアンテナ２０４もまた、アンテナ切り替えモジュール２０８に接続される。第１の方向で偏波する第３のアンテナ２０６もまた、アンテナ切り替えモジュール２０８に接続される。第２のアンテナ２０４と第３のアンテナ２０６との間の切り替えは、アンテナ切り替えモジュール２０８により、アンテナモード選択モジュール２２４からの切り替え制御信号に応じて、実行される。それゆえ、アンテナ切り替えモジュール２０８は、第２及び第３のアンテナ（２０４、２０６）を信号処理モジュール（例えば、受信機モジュール２ ２１６又は送信機モジュール２ ２１８）に接続させるのに用いられ、また、アンテナ切り替えモジュール２０８は、その時々で、ｉ）第２のアンテナ２０４及びｉｉ）第３のアンテナ２０６のうちの一つと、信号処理モジュールとの間に信号を選択的に通過させる。]
[0017] 第１及び第２の方向は、互いに他と少なくとも４５度異なる。幾つかの実施形態において、第１及び第２の方向は、実質的に直角である。様々な実施態様において、第１の方向は垂直方向であり、第２の方向は水平方向である。]
[0018] Ｒｘ／Ｔｘ切り替えモジュール２１０は、送信機／受信機制御モジュール２４７からの信号に応じて、アンテナ切り替えモジュールを送信機モジュール（２１２，２１８）又は受信機モジュール（２１４，２１６）のいずれかに接続する。第１のアンテナ２０２に関して、アンテナ切り替えモジュール２０８及びＲＸ／ＴＸ切り替えモジュール２１０は、共同して、第１のアンテナ２０２を、送信機モジュール１ ２１２又は受信機モジュール１ ２１４のいずれかに接続させる。]
[0019] 第２のアンテナ２０４又は第３のアンテナ２０６（いずれがいつアンテナ切り替えモジュール２０８を介して選択されたとしても）は、送信機／受信機制御モジュール２４７からの制御信号に応じて、ＲＸ／ＴＸ切り替えモジュール２１０を介して、受信機モジュール２ ２１６又は送信機モジュール２ ２１８のうちの一つに接続される。]
[0020] 第１のアンテナ２０２が、一つの信号処理モジュールである受信機モジュール１ ２１４に接続され、第２のアンテナ２０４が、もう一つの信号処理モジュールである受信機モジュール２ ２１６に接続されると考えると、受信機モジュール（２１４，２１６）は、同一の周波数をもち且つ異なる偏波をもつ第１及び第２の受信信号からデータをリカバーするために使用される。その代わりに、第１のアンテナ２０２が、一つの信号処理モジュールである送信機モジュール１ ２１２に接続され、第２のアンテナ２０４が、もう一つの信号処理モジュールである送信機モジュール２ ２１８に接続されると考えると、送信機モジュール（２１２，２１８）は、同一の周波数をもち且つ異なる偏波で送信されるべき第１及び第２の信号を生成するために使用される。]
[0021] 幾つかの実施態様については、通信デバイス２００は、各パイロット信号を、それぞれ、第１及び第２の送信機モジュール２１２及び２１８を使用して、複数の第１の偏波方向のアンテナ、アンテナ２０２及び２０６（例えば、垂直偏波アンテナ）を介して、エアーリンク上に送信する。例えば、そのような実施態様において、通信デバイス２００は、二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとの間の初期の選択が基づくチャネル推定を容易にするために無線端末（例えばモバイルノードなど）にパイロット信号を送信する、アクセスノード（例えば基地局など）である。様々な実施態様において、アクセスノードは、オペレーションモードにかかわりなく、選択されたアンテナ上でパイロット信号を送信する。例えば、単一偏波モードにおいて、デバイス２００（例えば、アクセスノード）は、第１のアンテナ２０２及び第３のアンテナ２０６上でパイロット信号を送信し、一方、二重偏波モードにおいて、通信デバイス２００（例えば、アクセスノード）は、第１のアンテナ２０２及び第２のアンテナ２０４上でパイロット信号を送信する。そのような送信されたパイロット信号は、単一偏波オペレーションモードと二重偏波オペレーションモードとの間で切り替わるべきかどうかを判定する際に利用されることができ、そして、幾つかの実施態様において、そのように利用される。]
[0022] さて、通信デバイス２００が、例えば、モバイルノードのような無線端末（時々、アクセス端末と呼ばれる）である例示的な実施態様を考える。幾つかの実施態様については、受信機（２１４，２１６）は、チャネル品質を推定するために、受信信号（例えば、受信されたパイロット信号を含む受信信号）を、チャネル品質判定モジュール２３４（例えば、チャネル推定器モジュール）に供給する。チャネル品質判定モジュール２３４は、受信信号からチャネル品質表示を生成する。該チャネル品質表示は、信号対雑音比値を含む。他のチャネル品質表示は、デバイス２００への送信に使用される送信機アンテナと、該送信機アンテナと同じ偏波をもつデバイス２００中の受信アンテナとの間のチャネル・マトリックスに対するランク情報を含む。他のチャネル品質表示は、更なる信号対雑音比（例えば、各々の送信アンテナ／受信アンテナ・ペアについての独立した信号対雑音比号）を含む。幾つかの実施形態においては、チャネル推定モジュール（例えば、チャネル推定器モジュール２３４）により実行されるチャネル品質推定オペレーションは、複数の信号対雑音比（ＳＮＲ）を判定すること、通信チャネル・マトリックスに対応するランク情報を計算すること、及び／又は、他のチャネル推定情報を判定することを含む。]
[0023] チャネル品質判定モジュール２３４（例えば、推定器モジュール）は、ＳＮＲサブモジュール２５１及びランク・サブモジュール２５３を含む。チャネル推定器モジュール２３４のＳＮＲサブモジュール２５１は、個々の通信チャネルに対応する受信機モジュールから、（例えば個々のフィードに対応する）ＳＮＲ測定を実行する。チャネル推定器モジュール２３４のランク・サブモジュール２５３は、受信機モジュール１ ２１４及び受信機モジュール２ ２１６の両方からの信号に対応する通信チャネル・マトリックスについて、ランク情報（例えば、ランク値）を判定する。]
[0024] チャネル品質判定モジュール２３４は、受信機モジュール（２１４，２１６）に接続され、これを介して、モジュール２３４は、評価のための入力信号を受信する。幾つかの実施形態においては、チャネル判定モジュール２３４はまた、アンテナモード選択モジュール２２４のチャネルベース・アンテナモード決定モジュール２２８に接続される。そういった実施態様では、チャネルベース・アンテナモード決定モジュール２２８は、チャネル推定器モジュール２３４からのチャネル推定情報（例えば、ＳＮＲ及び／又はランク情報）を使用し、また、通信デバイス２００が単一偏波オペレーションモードで動作すべきか又は二重偏波オペレーションモードで動作すべきかを決定する。決定モジュール２２８からの決定信号は、アンテナモード表示信号発生器モジュール２２０に供給され、それはデバイス２００と通信するデバイスに伝達されるアンテナモード表示信号を生成する。アンテナモード表示信号生成モジュール２２０はまた、生成されたアンテナモード表示信号を送信するために、送信機モジュール１ ２１２及び／又は送信機モジュール２ ２１８を制御するために使用される送信表示制御信号を生成するアンテナモード表示信号送信制御モジュール２２２に接続される。]
[0025] アンテナモード選択モジュール２２４は、アンテナモード表示信号検出モジュール２２６及びチャネルベース・アンテナモード決定モジュール２２８のうちの一つ以上を含む。アンテナモード選択モジュール２２４は、デバイスがどのモードで動作するかに関して、すなわち、（ｉ）第１の方向の偏波アンテナ（例えば、垂直偏波アンテナ）だけが信号又はデータを送信及び／又は受信するのに用いられる単一偏波アンテナオペレーションモード、又は、（ｉｉ）第１及び第２の方向の偏波アンテナ（例えば、水平偏波アンテナ及び垂直偏波アンテナ）の両方が信号及びデータを送信及び／又は受信するのに用いられる二重偏波アンテナオペレーションモードのいずれかを決定する。二重偏波オペレーションモードがモジュール２２４により選択される場合に、アンテナ切り替えモジュール２０８は、第２のアンテナ２０４を第２の信号処理モジュール（例えば、受信機モジュール２ ２１６又は送信機モジュール２ ２１８）に接続するように制御される。単一偏波オペレーションモードがモジュール２２４により選択される場合には、アンテナ切り替えモジュール２０８は、第３のアンテナ２０６を第２の信号処理モジュール（例えば、受信機モジュール２ ２１６又は送信機モジュール２ ２１８）に接続するように制御される。それゆえ、二重偏波モードでは、第１及び第２のアンテナ（２０２，２０４）上の信号が通信をサポートするために使用され、一方、単一偏波モードでは、第１及び第３のアンテナ（２０２，２０６）上の信号が通信をサポートするために使用される。]
[0026] 幾つかの実施形態においては、アンテナオペレーションモードの決定は、チャネル推定器によりＳＮＲ及び／又はランクの形で提供されるチャネル品質情報に基づいて、アンテナモード選択モジュール２２４によりなされる。そのような実施態様において、チャネルベース・アンテナモード決定モジュール２２８が、決定実行の役割を果たす。幾つかの実施形態において、アンテナモード選択モジュール２２４は、チャネル品質推定が第１のチャネル品質を示す場合に、二重偏波オペレーションモードを選択し、チャネル品質推定が第１の品質より低い第２の品質を示す場合に、単一偏波オペレーションモードを選択する。]
[0027] そのような実施態様において、チャネルベース・アンテナモード決定モジュールは、アンテナモード表示信号生成モジュール２２０に接続される。アンテナモード表示信号生成モジュール２２０は、選択されたアンテナオペレーションモードを示す表示信号を生成する（該選択は、デバイス２００により実行される）。生成された表示信号は、決定モジュール２２８のモード決定を伝えるのに用いられる。生成された表示信号は、出力信号モジュール２４９に入力される。出力信号モジュール２４９は、受信機１の上での送信のためのデータ（ＤＴ１）及び受信機２の上での送信のためのデータ（ＤＴ２）を生成する。そして、それは、それぞれ、送信機モジュール（２１２，２１８）に入力される。例えば、通信デバイス２００が無線端末であるケースを考えると、デバイス２００は、チャネル推定情報に応じてアンテナモード選択決定を行い、その決定を、表示信号を通してアクセスノードに伝える。表示信号は、二重偏波アンテナモードと単一偏波アンテナモードとのうちの一つを示す。]
[0028] 幾つかの実施形態において、チャネル品質判定モジュール２３４（例えば、推定器モジュール）は、チャネル品質表示（ＣＱＩ）信号生成モジュール２３０に接続される。そして、それはチャネル品質情報信号送信制御モジュール２３２に接続される。チャネル品質判定モジュール２３４は、ＳＮＲ情報、ランク情報、及び／又は、ＳＮＲ情報及び／又はランク情報に基づく情報を得るチャネル品質を推定する。そのような情報は、ＣＱＩ表示信号を生成するＣＱＩ信号生成モジュール２３０にフォワードされる。生成されたＣＱＩ表示信号は、ＤＴ１情報及びＤＴ２情報を生成する出力モジュール２４９への入力である。そして、それらは、それぞれ、送信機モジュール（２１２，２１８）への入力である。ＣＱＩ信号送信制御モジュール２３２は、生成されたＣＱＩ制御信号を送信するために、送信機モジュール（２１２，２１８）を制御するのに用いられるＣＱＩ送信制御信号を生成する。それゆえ、チャネル品質情報送信制御モジュール２３２は、チャネル品質情報の送信を制御する。該チャネル品質情報は、信号対雑音比値、及び、ｉ）デバイス２００への送信に使用される送信機アンテナと、送信機アンテナと同じ偏波をもつデバイス２００中に含まれる受信アンテナとの間のチャネル・マトリックスに対するランク情報と、ｉｉ）更なる信号対雑音比情報とのうちの一つを含む。例えば、通信デバイス２００が無線端末であるケースを考えると、デバイス２００は、チャネル品質情報を推定し、それがアクセスノード（例えば、基地局）に通信するチャネル品質表示信号を生成する。アクセスノードは、通信デバイス２００（例えば、無線端末２００）からの、受信されたチャネル品質表示信号を使用し、また、アクセスノードは、通信デバイス２００により用いられるべきアンテナオペレーションモードに関する決定を行う。]
[0029] 幾つかの実施形態においては、アンテナモード決定は、アンテナモード表示信号検出モジュール２２６により検出されるような、アンテナモード表示信号の検出に基づいて、アンテナモード選択モジュール２２４によりなされる。例えば、通信デバイス２００は、アンテナオペレーションモードに関して決定を行わず、むしろ、それ自体に対するリモートなデバイスにおいてなされる決定を実装する一つの例を考える。例えば、通信デバイス２００が無線端末であると考えると、アンテナモード決定を行うデバイスは基地局であり、そして、それはデバイス２００にアンテナモード表示信号を送信する。信号は、受信機モジュール（２１４，２１６）を介して受信され、続いて、モジュール（２３６，２３８及び２４１）により処理され、アンテナモード選択モジュール２２４の検出モジュール２２６により検出される。アンテナモード選択モジュール２２４は、基地局のモード決定を実行するために、切り替え制御信号を生成して、アンテナ切り替えモジュール２０８に送る。]
[0030] あるいは、他の例において、通信デバイス２００は基地局であり、そして、通信システムにおいて使用されるプロトコルは、無線端末がアンテナオペレーションモードに関して決定を行い、基地局に該決定を伝えるようなものである。それから、アンテナモード表示信号検出モジュール２２６は、無線端末アンテナモード決定を検出する。]
[0031] Ｒｘ／Ｔｘ切り替えモジュール２１０は、送信機／受信機制御モジュール２１０の制御下で、デバイス２００によってどのようなオペレーションが実行されることが必要か（すなわち、送信又は受信のいずれか）に基づいて、送信機モジュールと受信機モジュールとの間で選択するのに用いられる。Ｒｘ／Ｔｘ切り替えモジュール２１０は、Ｒｘ／Ｔｘ切り替え制御モジュール２４７により切り替えモジュールに供給される制御信号に基づいて、切り替えオペレーションを実行し、受信機モジュールと送信機モジュールとの間で選択する。]
[0032] 第１の受信機モジュール２１４は、フィルタ２１７を使用して雑音及び干渉に関して受信信号をフィルタリングすることを含むオペレーションによって、第１のアンテナ２０２からの受信信号を処理する。フィルタリングされた信号は、それから、デジタル領域における更なるデータ処理のために、アナログ・データをデジタルに変換するために、Ａ／Ｄコンバータ２１９に供給される。第２の受信機モジュール２１６は、フィルタ２２１を使用して雑音及び干渉に関して受信信号をフィルタリングすることを含むオペレーションによって、第２のアンテナ２０２又は第３のアンテナ２０６からの受信信号を処理する。フィルタリングされた信号２２１は、それから、デジタル領域における更なるデータ処理のために、アナログ・データをデジタルに変換するために、Ａ／Ｄコンバータ２２３に供給される。第１の受信機モジュール２１４及び第２の受信機モジュール２１６からのデジタル出力は、合成モジュール２３６に供給され、ここで、二つの受信機からの出力が合成され、そして、データストリームは、分離され、シンボル・リカバー・モジュール２３８及び２４０に供給される。それから、データストリーム１（ＤＳ１）及びデータストリーム２（ＤＳ２）は、それぞれ、シンボル・リカバー・モジュール（２３８，２４０）からリカバーされることができる。幾つかの実施形態においては、単一のデータストリームのみが存在し、その場合においては、シンボル・リカバー・モジュールのうちの一つが使用されることになる。]
[0033] 図４の例示的なメモリ・ユニット４００として実装され得るメモリ２４８は、ルーチン群及びデータ／情報を含み、図４に関して更に詳述される。プロセッサ２５０（例えば、ＣＰＵ）は、通信デバイス２００のオペレーションを制御し、方法（例えば、図２のフローチャート１００の方法及び／又は図３のフローチャート３００の方法）を実行するために、メモリ２４８中のルーチン群を実行し、データ／情報を使用する。] 図２ 図３ 図４
[0034] 図２は、通信デバイス（例えば図１の通信デバイス２００）を操作するための例示的な方法のステップを示すフローチャート１００を説明する。フローチャート１００の方法を実行する通信デバイスは、例えば、モバイルノードのような無線端末である。通信デバイスは、単一偏波アンテナオペレーションモード又は二重偏波アンテナオペレーションモードのいずれかで操作されることができる。例示的な方法は、ステップ１０２で開始し、ここで、初期化が実行され、開始ステップ１０２からステップ１０４へ進む。ステップ１０４において、現在のオペレーションモードは、単一偏波アンテナオペレーションモード（例えば、垂直アンテナオペレーションモード）に設定される。単一偏波アンテナオペレーションモードにおいて、通信に使用されているアンテナは、同一の方向に偏波する（例えば、通信に使用される二つのアンテナ（例えば、第１のアンテナ及び第３のアンテナ）は、垂直に偏波する）。オペレーションは、ステップ１０４からステップ１０６に進む。] 図１ 図２
[0035] ステップ１０６において、通信デバイスは、第２のデバイス（例えば基地局）からパイロット信号を受信するように操作される。パイロットを受信することは、独立したステップ、ステップ１０６、として示されるが、パイロットの受信は、データオペレーションモードの一部として（例えば、サブステップ１４０及び／又はサブステップ１５０の一部として又はそれらに加えて）発生しても良い。ステップ１０６はまた、例えば、パイロットが、通信データ信号のために使用される前のオペレーションモードとは異なるオペレーションモードにおいて受信されることができるように、オペレーションモードを切り替えることを含んでも良い。オペレーションは、ステップ１０６からステップ１０８へ進む。ステップ１０８において、通信デバイスは、チャネル品質を推定する（例えば、ＳＮＲを得る）。例えば、チャネル品質判定モジュール２３４のＳＮＲサブモジュール２５１（例えば、図１のチャネル推定器モジュール）は、異なるチャネルに対応するＳＮＲを判定する。ステップ１０８において、チャネル品質の推定は、単一偏波オペレーションモードにおいて受信される１又は複数のパイロットに基づく。幾つかの（ただし、必ずしもすべてではない）実施態様において、任意的に、二重オペレーションモードの間に使用されるパイロットは、ステップ１０８において生成される複数のチャネル品質推定のどれとも違うものを生成するために使用されても良い。オペレーションは、ステップ１０８からステップ１１０及び１１２へ進む。] 図１
[0036] ステップ１１０において、通信デバイスは、送信機アンテナと受信機アンテナとの間のチャネル・マトリックスに対するランク情報を生成する。例えば、チャネル品質判定モジュール２３４のランク・サブモジュール２５３は、チャネル・マトリックスに関するランク値を計算する。サブステップ１１２において、通信デバイスは、チャネル品質表示値を生成する。例えば、図１のＣＱＩ信号生成モジュール２３０は、チャネル品質表示信号を生成する。オペレーションは、ステップ１１０及び１１２からステップ１１４へ進む。] 図１
[0037] ステップ１１４において、通信デバイスは、チャネル品質情報（例えば、ＳＮＲ情報、ランク情報、及び／又は、チャネル品質表示（ＣＱＩ）値）を送信する。オペレーションは、ステップ１１４からステップ１１６へ進む。]
[0038] ステップ１１６において、通信デバイスは、例えば実装されたプロトコルに基づいて、リモートデバイスが、フローチャート１００の方法を実装している通信デバイスに関するアンテナモードをの決定を行うかどうか判定する。リモートデバイスが、通信デバイスに関するアンテナモードの決定を行わないならば、オペレーションはステップ１１６からステップ１１８へ進み、さもなければ、オペレーションはステップ１１６からステップ１２０へ進む。]
[0039] ステップ１１８において、通信デバイスは、チャネル品質情報（例えば、ＳＮＲ情報、ランク情報、及び／又は、チャネル品質表示情報）に基づいて、アンテナモードを選択する。幾つかの実施形態においては、通信デバイスは、チャネル品質推定及び生成されたランク情報の両方に基づいて、二重偏波アンテナオペレーションモードと単一偏波アンテナオペレーションモードとの間で選択する。オペレーションは、ステップ１１８からステップ１２２へ進み、そこにおいて、通信デバイスは、アンテナモード信号を生成し、そして、ステップ１２４において、通信デバイスは、生成されたアンテナモード信号を、エアーリンク上に（例えば、ステップ１０６の受信パイロット信号を送信した基地局へ）送信する。オペレーションは、ステップ１２４からステップ１２６へ進む。]
[0040] ステップ１２０に戻って、ステップ１２０において、通信デバイスは、アンテナモード表示信号を受信するように操作される。それから、ステップ１２８において、通信デバイスは、受信されたアンテナモード表示信号に基づいて、通信デバイスのためのアンテナモードを選択する。オペレーションは、ステップ１２８からステップ１２６へ進む。]
[0041] 幾つかの実施形態においては、通信デバイスがリモートデバイスからのアンテナモード表示信号をモニターする代わりの実装が使用される。モニタリングがリモートデバイスからのアンテナモード表示信号を検出しないならば、通信デバイスは、推定されたチャネル品質情報に基づいて、アンテナモードを判定する。しかし、通信デバイスがアンテナモード表示信号を検出するならば、受信されたアンテナモード表示信号により示されるモードが、選択されたアンテナモードである。それゆえ、そのような実施態様において、アンテナモードを選択するための通信デバイスのデフォルトのメカニズムは、それ自身のチャネル品質情報の推定である。しかしながら、受信されたモード表示信号は、アンテナモードを選択するために使用される決定を覆す又はより高いプライオリティーのメカニズムとして、機能することができ、また、時々、そのように機能する。]
[0042] ステップ１２６に戻って、ステップ１２６は、決定実行ステップであり、ステップ１２６において、通信デバイスは、ステップ１１８又はステップ１２８からの選択されたオペレーションモードが、通信デバイスが動作している現在のモードであるかどうか判定する。選択されたモードが、偶然、現在のモードであると判定されたならば、オペレーションは、ステップ１２６からステップ１３２へ進む。選択されたモードが現在のオペレーションモードと同一でないならば、オペレーションは、ステップ１２６からステップ１３０へ進む。]
[0043] ステップ１３０において、通信デバイスは、その現在の進行中のオペレーションモードから選択されたオペレーションモードへ、切り替える。そして、オペレーションは、ステップ１３２へ進む。それゆえ、ステップ１３０において、現在のモードがアップデートされる。（更新された）現在のモード＝（ステップ１１８又は１２８の）選択されたモードである。様々な実施態様において、現在のモードを選択されたモードに切り替えることは、アンテナ切り替えモジュール（例えば、図１のアンテナ切り替えモジュール２０８）に対して切り替え位置を変更するように命令することを含む。幾つかの実施形態において、切り替えは、無線通信デバイスが二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとの間で切り替わるのを許される予め定められたタイミング構造内の特定の時点において実行される。] 図１
[0044] ステップ１３２はまた、決定実行ステップであり、このステップにおいて、通信デバイスは、現在のオペレーションモードが二重偏波アンテナオペレーションモードであるかどうか判定する。それゆえ、ステップ１３２において、通信デバイスは、現在のオペレーションモードが二重偏波オペレーションモードであるか又は単一偏波オペレーションモードであるかに応じて、異なって進む。決定実行ステップ１３２に対する回答が、肯定（yes）であるならば、オペレーションは、ステップ１３２からステップ１３４へ進む。しかし、決定実行ステップ１３２に対する回答が、否定（no）であるならば、オペレーションは、ステップ１３２からステップ１３６へ進む。]
[0045] ステップ１３４において、通信デバイスは、二重偏波アンテナオペレーションモードで操作される。このオペレーションモードにおいて、使用されるアンテナのうちの一つ（例えば、図１の第１のアンテナ２０２）は、第１の偏波方向（例えば、垂直方向）に偏波し、使用される他のアンテナ（例えば、図１の第２のアンテナ２０４）は、第２の偏波方向（例えば、水平方向）に偏波する。ステップ１３４は、サブステップ１３８，１４０，１４２及び１４４を含む。サブステップ１３８において、通信デバイスは、送信モードと受信モードとの間で選択する。決定ステップ１３８の選択が、受信モードであるならば、オペレーションは、サブステップ１３８からサブステップ１４０へ進む。しかし、サブステップ１３８の決定が送信することならば、オペレーションは、サブステップ１３８からサブステップ１４２へ進む。サブステップ１３８において、通信デバイスは、互いに対して７５度を超えて偏波する第１及び第２のアンテナからの出力信号からデータをリカバーする。サブステップ１４２において、通信デバイスは、第１及び第２のアンテナからデータを送信する。オペレーションは、サブステップ１４０又は１４２からサブステップ１４４へ進む。サブステップ１４４において、通信デバイスは、二重偏波モードで他の受信又は送信の決定を行うためにループバックすべきか、あるいは、抜け出て戻りそのオペレーションモードを再考すべきか、決定する。それがサブステップ１４４で抜け出ることに決定するならば、オペレーションは、ステップ１３４からステップ１０６へ進む。しかし、サブステップ１４４における決定が抜け出ないことならば、オペレーションは、サブステップ１４４からサブステップ１３８へ進む。幾つかの実施形態においては、サブステップ１４４の抜け出る決定は、時間に基づく。幾つかのそのような実施形態において、二重偏波アンテナモードと単一偏波アンテナモードとの間のモード切り替えの許されるレートは、送信オペレーションモードと受信オペレーションモードとの間の切り替えの許されるレートより小さい。] 図１
[0046] ステップ１３６に戻って、ステップ１３６において、通信デバイスは、単一偏波アンテナオペレーションモードで操作される。このオペレーションモードにおいて、通信のために使用される複数のアンテナは、同一の方向に偏波する。例えば、両方の、使用される図１の第１のアンテナ２０２は、第１の（例えば、垂直の）方向に偏波し、他のアンテナ、例えば、図１の第３のアンテナ２０６も、同じ第１の（例えば、垂直の）方向に偏波し、異なる方向に偏波する他のアンテナは使用しない。例えば、第２の方向（例えば、水平方向）で偏波する図１の第２のアンテナ２０４は、単一偏波オペレーションモードでは使用されない。] 図１
[0047] ステップ１３６は、サブステップ１４６，１４８，１５０及び１５２を含む。サブステップ１４６において、通信デバイスは、送信モードと受信モードとの間で選択する。決定ステップ１３８の選択が、受信モードであるならば、オペレーションは、サブステップ１４６からサブステップ１５０へ進む。しかし、サブステップ１４６の決定が送信することならば、オペレーションは、サブステップ１４６からサブステップ１４８へ進む。サブステップ１５０において、通信デバイスは、異なる方向で偏波するアンテナの出力を使用せずに、第１の方向で偏波する複数のアンテナからの出力信号からデータをリカバーする。例えば、図１に関して、通信デバイス２００は、第１及び第３のアンテナ（２０２，２０６）を介して受信されるデータをそれぞれリカバーするが、第２のアンテナ２０４の出力を使用しない。サブステップ１４８において、通信デバイスは、異なる方向で偏波するアンテナ上でデータを送信せずに、第１の方向で偏波する複数のアンテナからデータを送信する。例えば、図１のデバイス２００に関して、信号は、第１の（例えば、垂直の）方向で偏波する第１及び第３のアンテナ（２０２，２０６）を介して送信される。第２の方向（例えば、水平方向）で偏波する第２のアンテナ２０４を介して送信しない。オペレーションは、サブステップ１４８又は１５０からサブステップ１５２へ進む。サブステップ１５２において、通信デバイスは、単一偏波モードで他の受信又は送信の決定を行うためにループバックすべきか、あるいは、抜け出て戻りそのアンテナオペレーションモードを再考すべきか、決定する。それがサブステップ１５２で抜け出ることに決定するならば、オペレーションは、ステップ１２６からステップ１０６へ進む。しかし、サブステップ１５２における決定が抜け出ないことならば、オペレーションは、サブステップ１５２からサブステップ１４６へ進む。幾つかの実施形態においては、サブステップ１５２の抜け出る決定は、時間に基づく。幾つかのそのような実施形態において、二重偏波アンテナモードと単一偏波アンテナモードとの間のモード切り替えの許されるレートは、送信オペレーションモードと受信オペレーションモードとの間の切り替えの許されるレートより小さい。] 図１
[0048] 図３は、通信デバイス（例えば、図１の通信デバイス２００）を操作するための例示的な方法のステップを示すフローチャート３００を説明する。フローチャート３００の方法を実行する通信デバイスは、例えば、基地局のようなアクセスノードである。通信デバイスは、単一偏波アンテナオペレーションモード又は二重偏波アンテナオペレーションモードのいずれかで操作されることができる。例示的な方法は、ステップ３０２で開始し、ここで、初期化が実行され、開始ステップ３０２からステップ３０４へ進む。ステップ３０４において、現在のオペレーションモードは、単一偏波アンテナオペレーションモード（例えば、垂直アンテナオペレーションモード）に設定される。単一偏波アンテナオペレーションモードにおいて、通信に使用されているアンテナは、同一の方向に偏波する（例えば、通信に使用される二つのアンテナ（例えば、第１のアンテナ及び第３のアンテナ）は、垂直に偏波する。オペレーションは、ステップ３０４からステップ３０６に進む。] 図１ 図３
[0049] ステップ３０６において、通信デバイスは、通信デバイス（例えば、基地局）を接続ポイントとして使用して、パイロット信号を第２のデバイスに（例えば、無線端末に）送信する。オペレーションは、ステップ３０６からステップ３０８へ進む。ステップ３０８において、通信デバイスは、チャネル品質情報（例えば、ＳＮＲ情報、ランク情報、及び／又は、チャネル品質表示値）を受信する。例えば、異なるチャネルに対応する複数のＳＮＲが受信される。他の例として、送信機アンテナと受信機アンテナとの間のチャネル・マトリックスに対するランク情報が受信される。更に他の例として、チャネル品質表示値が受信される。オペレーションは、ステップ３０８からステップ３１０へ進む。]
[0050] ステップ３１０において、通信デバイスは、例えば実装されたプロトコルに基づいて、リモートデバイスが、フローチャート３００の方法を実装している通信デバイスに関するアンテナモードをの決定を行うかどうか判定する。リモートデバイスが、通信デバイスに関するアンテナモードの決定を行わないならば、オペレーションはステップ３１０からステップ３１２へ進み、さもなければ、オペレーションはステップ３１０からステップ３１４へ進む。]
[0051] ステップ３１２において、通信デバイスは、チャネル品質情報（例えば、ＳＮＲ情報、ランク情報、及び／又は、チャネル品質表示情報）に基づいて、アンテナモードを選択する。幾つかの実施形態においては、通信デバイスは、チャネル品質推定及びランク情報の両方に基づいて、二重偏波アンテナオペレーションモードと単一偏波アンテナオペレーションモードとの間で選択を行う。オペレーションは、ステップ３１２からステップ３１６へ進み、そこにおいて、通信デバイスは、アンテナモード信号を生成し、そして、ステップ３１８において、通信デバイスは、生成されたアンテナモード信号を、エアーリンク上に（例えば、ステップ３０８のチャネル品質情報を送信した無線端末へ）送信する。オペレーションは、ステップ３１８からステップ３２２へ進む。]
[0052] ステップ３１４に戻って、ステップ３１４において、通信デバイスは、アンテナモード表示信号を受信するように操作される。それから、ステップ３２０において、通信デバイスは、受信されたアンテナモード表示信号に基づいて、通信デバイスのためのアンテナモードを選択する。オペレーションは、ステップ３２０からステップ３２２へ進む。]
[0053] 幾つかの実施形態においては、通信デバイスがリモートデバイスからのアンテナモード表示信号をモニターする代わりの実装が使用される。モニタリングがリモートデバイスからのアンテナモード表示信号を検出しないならば、通信デバイスは、受信されたチャネル品質情報に基づいて、アンテナモードを判定する。しかし、通信デバイスがアンテナモード表示信号を検出するならば、受信されたアンテナモード表示信号により示されるモードが、選択されたアンテナモードである。それゆえ、そのような実施態様において、アンテナモードを選択するための通信デバイスのデフォルトのメカニズムは、チャネル品質情報に基づくそれ自身の判定である。しかしながら、受信されたモード表示信号は、アンテナモードを選択するために使用される決定を覆す又はより高いプライオリティーのメカニズムとして、機能することができ、また、時々、そのように機能する。]
[0054] ステップ３２２に戻って、ステップ３２２は、決定実行ステップであり、ステップ３２２において、通信デバイスは、ステップ３１２又はステップ３２０からの選択されたオペレーションモードが、通信デバイスが動作している現在のモードであるかどうか判定する。選択されたモードが、偶然、現在のモードであると判定されたならば、オペレーションは、ステップ３２２からステップ３２６へ進む。選択されたモードが現在のオペレーションモードと同一でないならば、オペレーションは、ステップ３２２からステップ３２４へ進む。]
[0055] ステップ３２４において、通信デバイスは、その現在の進行中のオペレーションモードから選択されたオペレーションモードへ、切り替える。そして、オペレーションは、ステップ３２６へ進む。それゆえ、ステップ３２４において、現在のモードがアップデートされる。（更新された）現在のモード＝（ステップ３１２又は３２０の）選択されたモードである。様々な実施態様において、現在のモードを選択されたモードに切り替えることは、アンテナ切り替えモジュール（例えば、図１のアンテナ切り替えモジュール２０８）に対して切り替え位置を変更するように命令することを含む。幾つかの実施形態において、切り替えは、無線通信デバイスが二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとの間で切り替わるのを許される予め定められたタイミング構造内の特定の時点において実行される。] 図１
[0056] ステップ３２６はまた、決定実行ステップであり、このステップにおいて、通信デバイスは、現在のオペレーションモードが二重偏波アンテナオペレーションモードであるかどうか判定する。それゆえ、ステップ３２６において、通信デバイスは、現在のオペレーションモードが二重偏波オペレーションモードであるか又は単一偏波オペレーションモードであるかに応じて、異なって進む。決定実行ステップ３２６に対する回答が、肯定（yes）であるならば、オペレーションは、ステップ３２６からステップ３２８へ進む。しかし、決定実行ステップ３２６に対する回答が、否定（no）であるならば、オペレーションは、ステップ３２６からステップ３３０へ進む。]
[0057] ステップ３２８において、通信デバイスは、二重偏波アンテナオペレーションモードで操作される。このオペレーションモードにおいて、使用されるアンテナのうちの一つ（例えば、図１の第１のアンテナ２０２）は、第１の偏波方向（例えば、垂直方向）に偏波し、使用される他のアンテナ（例えば、図１の第２のアンテナ２０４）は、第２の偏波方向（例えば、水平方向）に偏波する。ステップ３２８は、サブステップ３３２，３３４，３３６及び３３８を含む。サブステップ３３２において、通信デバイスは、送信モードと受信モードとの間で選択する。決定ステップ３３２の選択が、受信モードであるならば、オペレーションは、サブステップ３３２からサブステップ３３４へ進む。しかし、サブステップ３３２の決定が送信することならば、オペレーションは、サブステップ３３２からサブステップ３３６へ進む。サブステップ３３４において、通信デバイスは、互いに対して７５度を超えて偏波する第１及び第２のアンテナからの出力信号からデータをリカバーする。サブステップ３３６において、通信デバイスは、第１及び第２のアンテナからデータを送信する。オペレーションは、サブステップ３３４又は３３６からサブステップ３３８へ進む。サブステップ３３８において、通信デバイスは、二重偏波モードで他の受信又は送信の決定を行うためにループバックすべきか、あるいは、抜け出て戻りそのオペレーションモードを再考すべきか、決定する。それがサブステップ３３８で抜け出ることに決定するならば、オペレーションは、ステップ３２８からステップ３０６へ進む。しかし、サブステップ３３８における決定が抜け出ないことならば、オペレーションは、サブステップ３３８からサブステップ３３２へ進む。幾つかの実施形態においては、サブステップ３３８の抜け出る決定は、時間に基づく。幾つかのそのような実施形態において、二重偏波アンテナモードと単一偏波アンテナモードとの間のモード切り替えの許されるレートは、送信オペレーションモードと受信オペレーションモードとの間の切り替えの許されるレートより小さい。] 図１
[0058] ステップ３３０に戻って、ステップ３３０において、通信デバイスは、単一偏波アンテナオペレーションモードで操作される。このオペレーションモードにおいて、通信のために使用される複数のアンテナは、同一の方向に偏波する。例えば、両方の、使用される図１の第１のアンテナ２０２は、第１の（例えば、垂直の）方向に偏波し、他のアンテナ、例えば、図１の第３のアンテナ２０６も、同じ第１の（例えば、垂直の）方向に偏波し、異なる方向に偏波する他のアンテナを使用しない。例えば、第２の方向（例えば、水平方向）で偏波する図１の第２のアンテナ２０４は、単一偏波オペレーションモードでは使用されない。] 図１
[0059] ステップ３３０は、サブステップ３４０，３４２，３４４及び３４６を含む。サブステップ３４０において、通信デバイスは、送信モードと受信モードとの間で選択する。決定ステップ３４０の選択が、受信モードであるならば、オペレーションは、サブステップ３４０からサブステップ３４４へ進む。しかし、サブステップ３４０の決定が送信することならば、オペレーションは、サブステップ３４０からサブステップ３４２へ進む。サブステップ３４４において、通信デバイスは、異なる方向で偏波するアンテナの出力を使用せずに、第１の方向で偏波する複数のアンテナからの出力信号からデータをリカバーする。例えば、図１に関して、通信デバイス２００は、第１及び第３のアンテナ（２０２，２０６）を介して受信されるデータをそれぞれリカバーするが、第２のアンテナ２０４の出力を使用しない。サブステップ３４２において、通信デバイスは、異なる方向で偏波するアンテナ上でデータを送信せずに、第１の方向で偏波する複数のアンテナからデータを送信する。例えば、図１のデバイス２００に関して、信号は、第１の（例えば、垂直の）方向で偏波する第１及び第３のアンテナ（２０２，２０６）を介して送信される。第２の方向（例えば、水平方向）で偏波する第２のアンテナ２０４を介して送信しない。オペレーションは、サブステップ３４２又は３４４からサブステップ３４６へ進む。サブステップ３４６において、通信デバイスは、単一偏波モードで他の受信又は送信の決定を行うためにループバックすべきか、あるいは、抜け出て戻りそのアンテナオペレーションモードを再考すべきか、決定する。それがサブステップ３４６で抜け出ることに決定するならば、オペレーションは、ステップ３３０からステップ３０６へ進む。しかし、サブステップ３４６における決定が抜け出ないことならば、オペレーションは、サブステップ３４６からサブステップ３４０へ進む。幾つかの実施形態においては、サブステップ３４６の抜け出る出決定は、時間に基づく。幾つかのそのような実施形態において、二重偏波アンテナモードと単一偏波アンテナモードとの間のモード切り替えの許されるレートは、送信オペレーションモードと受信オペレーションモードとの間の切り替えの許されるレートより小さい。] 図１
[0060] 図３のフローチャートは、パイロット信号を送信する例示的なアクセスノード（例えば、基地局）の観点から説明され、図２のフローチャートは、パイロット信号を受信する例示的な無線端末（例えば、モバイルノード）の観点から説明された。しかし、幾つかの実施態様では、それらの役割が逆になり、無線端末は、基地局により受信され使用されるアップリンク・パイロット信号を送信する。幾つかの実施態様では、アクセスノード（例えば、基地局）のためのアンテナオペレーションモードは、特定の無線端末とのコネクションを指し示し、そういった実施態様では、アクセスノードの観点から、アクセスノード（例えば、基地局）が、第１の無線端末に関して二重偏波オペレーションモードにあり、一方、第２の無線端末に関して単一偏波オペレーションモードにあることができることは、認識されるべきである。] 図２ 図３
[0061] 図４は、図１に示される無線通信デバイス２００のメモリ２４８であることができる例示的なメモリ４００を説明する。メモリ・ユニット４００は、バス（例えば、図１のバス２５２）を介して他のエレメントに接続される。その上で、様々なエレメントがデータ及び情報を交換することができる。メモリ・ユニット４００は、ルーチン群４０２及びデータ／情報４２０を含む。メモリ・ユニット４００中のルーチン群４０２及びデータ／情報４２０は、通信デバイス（例えば、図１の制御通信デバイス２００）のオペレーションを制御し、方法（例えば、図２のフローチャート１００の方法又は図３のフローチャート３００）を実行するために、プロセッサ（例えばＣＰＵ）により使用される。] 図１ 図２ 図３ 図４
[0062] 幾つかの実施形態において、メモリ４００中の幾つかのモジュールは、図１に示される対応するモジュールの代わりに使用される。例えば、一つの実施態様は、ＳＮＲサブモジュール２５１の代わりにＳＮＲモジュール４１６を含んでも良い。幾つかの実施形態において、図１に示される幾つかのモジュールは、図４に示される対応するモジュールに置き換えて使用される。例えば、一つの実施態様は、ランク計算モジュール４１４の代わりに、ランク・サブモジュール２５３を使用しても良い。それゆえ、幾つかの説明されたモジュールは、代わりの実施態様を表しても良い。幾つかの実施形態において、少なくとも幾つかの機能については、図１に示されるモジュールは、機能を実行し又は方法のステップを実行するために、メモリ４００中の対応するモジュールと協調して動作する。例えば、一つの実施態様において、出力シグナリング制御モジュール４１８は、出力信号モジュール２４９とともに動く。図１の例において示される他のモジュール（例えば、モジュール２２２，２２０，２２４，２２６，２２８，２３０，２３２，２３４，２３６，２３８，２４０，２４７，及び／又は２４９）は、幾つかの実施態様において、全体的に又は部分的に、メモリ中の一つのモジュールで置き換えられる。それゆえ、様々な実施態様の技術、機能及び／又は方法のステップは、ソフトウェア、ハードウェア及び／又はソフトウェアとハードウェアの組み合せを用いて実装されることができる。] 図１ 図４
[0063] ルーチン群４０２は、通信ルーチン群４０４及び制御ルーチン４０６群を含む。通信ルーチン４０４は、メモリ４００を含む通信デバイス（例えば、図１の通信デバイス２００）により用いられる様々な通信プロトコルを実装する。制御ルーチン群４０６は、アンテナ切り替え制御モジュール４０８、Ｒｘ／Ｔｘ切り替え制御モジュール４１０、パイロット信号生成モジュール４１２、ランク計算モジュール４１４、ＳＮＲモジュール４１６及び出力シグナリング制御モジュール４１８を含む。データ／情報４２０は、送信データセット１ ４２２、送信データセット２ ４２４、受信データセット１ ４２６、受信データセット２ ４２８、選択されたアンテナモード情報４３０、チャネル品質情報４３２、現在モード情報４３４、チャネル品質表示信号情報４３６、Ｒｘ／Ｔｘタイミング制御情報４３８、及びアンテナ偏波情報４４０を含む。] 図１
[0064] アンテナ切り替え制御モジュール４０８は、幾つかの実施態様において、アンテナ切り替えモジュール（例えば、図１のアンテナ切り替えモジュール２０８）のオペレーションを制御するために使用される。アンテナ切り替え制御モジュール４０８は、アンテナモード選択モジュール２２４の出力である選択されたアンテナモード情報４３０により与えられる情報に基づいて、アンテナ切り替えオペレーションを制御する。アンテナモードの特定のモードが選択される場合に、アンテナ切り替え制御モジュール４０８は、アンテナ切り替えモジュール（例えば、図１の切り替えモジュール２０８）に、命令信号を送信する。この制御命令に基づいて、アンテナ切り替えモジュール２０８は、第１及び第２のアンテナを選択することができ、または、それは第１及び第３のアンテナを選択することができる。幾つかの他の実施態様において、アンテナモード選択モジュール２２４は、それがアンテナ切り替えモジュール２０８に直接送信する切り替え制御信号を生成する。] 図１
[0065] Ｒｘ／Ｔｘ切り替え制御モジュール４１０は、幾つかの実施態様において、Ｒｘ／Ｔｘ切り替えモジュール２１０のオペレーションを制御する。Ｒｘ／Ｔｘタイミング制御情報４３８に基づいて、Ｒｘ／Ｔｘモード制御モジュール４０８は、受信機モジュールと送信機モジュール（例えば、図１の受信機モジュール（２１４，２１６）と送信機モジュール（２１２，２１８））の間で切り替えるために、Ｒｘ／Ｔｘ切り替えモジュール２１０に、制御信号を送信する。Ｒｘ／Ｔｘ切り替え制御モジュールは、幾つかの実施態様において（例えば、ＦＤＤの実施態様において）、省略されても良い。] 図１
[0066] パイロット信号生成モジュール４１２は、第１の通信デバイスから第２の通信デバイスへ送信されるべきパイロット信号を生成する。例えば、メモリ４００が基地局の一部であると考えると、パイロット信号生成モジュール４１２は、該基地局を接続ポイントとして使用する無線端末へ送信されるべきパイロット信号を生成する。]
[0067] ランク計算モジュール４１４は、送信機アンテナと受信アンテナの間のチャネル・マトリックスに対するランク情報を計算するために、メモリ４００中に実装される。ランク情報は、チャネル品質情報（例えば、ＳＮＲ又は複数のＳＮＲ値、干渉レベル情報など）に基づいて、計算される。]
[0068] ＳＮＲモジュール４１６は、受信信号に対応するＳＮＲ（例えば、ＭＩＭＯ構成における第１のアンテナ・ペアに対応する第１のＳＮＲ及びＭＩＭＯ構成における第２のアンテナ・ペアに対応する第２のＳＮＲ）を判定する。]
[0069] 出力シグナリング制御モジュール４１８は、出力信号モジュール２４９のオペレーション（例えば、チャネル品質表示信号、アンテナモード表示信号、他の制御信号、及び、ユーザ・データを、データセット１情報及びデータセット２情報に組み込むことを制御すること）を制御する。]
[0070] データ／情報４２０は、複数の格納情報セット、例えば、基地局ＩＤ、基地局の様々なセクターに関連するセクター識別値、アンテナ偏波情報などを示す格納情報セット４４２を含む。格納情報セット４４４は、例えば、（例えば異なる通信デバイスに対応する）類似する情報を含んでも良い。データ／情報４２０は、送信されるべきデータセット１ ４２２、送信されるべきデータセット２ ４２４、受信データセット情報４２６、格納された受信データセット２情報４２８、選択されたアンテナモード情報４３０、チャネル品質情報４３２（例えば、ＳＮＲ）、現在モード情報４３４（すなわち、メモリ４００を含む通信デバイスにおける現在のアンテナオペレーションモードに関する情報）、チャネル品質表示信号情報４３６、Ｒｘ／Ｔｘタイミング制御情報４３８（すなわち、メモリ４００を含む通信デバイスがいつ送信し及びそれがいつ受信するであろうかについて制御する情報）、のような情報を更に含む。したがって、Ｒｘ／Ｔｘ切り替え制御モジュール４１０は、情報４３８に応じて、利用できる受信機と送信機モジュールとの間で切り替える。データ／情報４２０はまた、利用できるアンテナ（例えば、メモリ４００を含むデバイス（例えば、図１のデバイス２００）の第１、第２及び第３のアンテナ）の各々について偏波を特徴付ける及び／又は識別する情報を含むアンテナ偏波情報４３６を含む。] 図１
[0071] 図５は、ＭＩＭＯオペレーション及びアンテナ切り替えをサポートする二つの無線通信デバイス（５０２，５０４）（各々のデバイス（５０２，５０４）は、垂直方向に偏波された二つのアンテナ及び水平方向に偏波された一つのアンテナを含む）を含む例示的な通信システム５００の図である。例示的な第１の通信デバイス５０２は、垂直方向で偏波する第１のアンテナ５１８、水平方向で偏波する第２のアンテナ５２０及び垂直方向で偏波する第３のアンテナ５２２を含む。例示的な第２の通信デバイス５０４は、垂直方向で偏波する第１のアンテナ５３４、水平方向で偏波する第２のアンテナ５３６及び垂直方向で偏波する第３のアンテナ５３８を含む。] 図５
[0072] 第１の通信デバイス５０２は、入力データ５４０を符号化するためのエンコーダ・モジュール５０８、第１のＲＦチェーン５１０、第２のＲＦチェーン５１２、ＲＦ切り替えモジュール５１４、及び、アンテナ選択モジュール５１６を含む。第２の通信デバイス５０４は、ＲＦ切り替えモジュール５２４、第１のＲＦチェーン５２６、第２のＲＦチェーン５２８、及び、アンテナ選択モジュール５３２を含むデコーダ・モジュール５３０を含む。]
[0073] 無線チャネル５０６は、第１及び第２のデバイス（５０２，５０４）の間に存在する。無線チャネル５０６は、無線デバイスの位置、雑音、干渉、障害、気象状況などに応じて、時間とともに変化することがあり、また、時々、そのように変化する。]
[0074] 第１及び第２の通信デバイス（５０２，５０４）は、例示的な通信デバイス２００又はそのバリエーションに従っても良い。例えば、第１の通信デバイス５０２に関して、エンコーダ・モジュール５０８は、図１中の出力信号モジュール２４９により表されることができ、ＲＦチェーン１ ５１０は、図１中の送信機モジュール１ ２１２により表されることができ、ＲＦチェーン２ ５１２は、図１中の送信機モジュール２ ２１８により表されることができ、ＲＦ切り替えモジュール５１４は、図１中のアンテナ切り替えモジュール２０８により表されることができ、アンテナ選択モジュール５１６は、図１中のアンテナモード表示信号検出モジュール２２６を含むアンテナモード選択モジュール２２４により表されることができ、アンテナ（５１８，５２０，５２２）は、図１中のアンテナ（２０２，２０４，２０６）により表されることができる。] 図１
[0075] 例を続けて、第２の通信デバイス５０４に関して、アンテナ（５３４、５３６、５３８）は、それぞれ、図１のアンテナ（２０２、２０４、２０６）により表されることができ、ＲＦ切り替えモジュール５２４は、図１のアンテナ切り替えモジュール２０８により表されることができ、ＲＦチェーン１ ５２６は、図１の受信機モジュール１ ２１４により表されることができ、ＲＦチェーン２ ５２８は、図１の受信機モジュール２ ２１６により表されることができ、デコーダ・モジュール５３０は、図１の、合成モジュール２３６、第１のシンボル・リカバー・モジュール２３８、第２のシンボル・リカバー・モジュール２４０、チャネル品質判定モジュール２３４、チャネルベース・アンテナモード決定モジュール２２８を含むアンテナモード選択モジュール２２４、及び、アンテナモード表示信号生成モジュール２２０の組み合せにより表されることができる。] 図１
[0076] 図５の例において、一つの入力データストリーム５４０及び一つの対応する出力データストリーム５４２がある。幾つかの実施形態においては、複数（例えば、２つの入力データストリーム及び２つの出力データストリーム）がある。説明された実施態様では、単一のデータ入力及びデータ出力をもって示されるが、他の実施態様では、複数のデータ入力及びデータ出力ストリームがサポートされる。] 図５
[0077] さて、この例示的な実施態様において使用される例示的な戦略が説明される。図５は２×２のＭＩＭＯリンクを示すと考える。第１のデバイス５０２（それはデータストリームを送信する）は、二つの垂直に偏波するアンテナ（５１８，５２２）及び一つの水平に偏波するアンテナ５２０を含む。第２のデバイス５０４（それはデータストリームをリカバーする）は、二つの垂直に偏波するアンテナ（５３４，５３８）及び一つの水平に偏波するアンテナ５３６を含む。さらにまた、第１のデバイス５０２は、二つのＲＦチェーン（５１０，５１２）を含み、第２のデバイスは、二つＲＦチェーン（５２６，５２８）を含む。第２のデバイス５０４（それは意図された受信機である）は、観測されたＳＮＲに基づいて使用されるべきアンテナを選択する選択手順を実装する。ＳＮＲが予め定められた閾値より大きいならば、選択手順実装は、二重偏波モードを選択する。他の実施態様では、モード選択決定をする際に、ＳＮＲ情報に加えて、ランク情報が使用される。二重偏波構成（例えば、第２のデバイス５０４のためのアンテナ（５３６，５３８）及び第１のデバイス５０２のためのアンテナ（５２０，５２２））を使用するために、命令が生成され、受信機デバイス５０４のＲＦ切り替えモジュール５２４に、そして、第１のデバイス５０２のＲＦ切り替えモジュール５１４に、送信される。アンテナ選択モジュール５３２は、測定されたＳＮＲ情報に基づいて、決定を行う。切り替え制御信号５４４は、ＲＦ切り替えモジュール５２４に、受信選択セッティングを伝える。送信選択信号５４６（例えば、生成されたアンテナモード選択信号）は、デコーダ・モジュール５３０からアンテナ選択モジュール５１６へ伝えられる。アンテナ選択モジュール５１６は、信号を検出してＲＦ切り替えモジュール５１４に切り替え制御信号５４８を送信する。また、幾つかの実施形態においては、アンテナモード選択に応じて、異なる符号化が使用されることができるように、アンテナモード選択を示す制御信号５５０が、エンコーダ・モジュール５０８に送信される。] 図５
[0078] しかし、ＳＮＲが閾値以下に減少するならば、水平に偏波するアンテナから、現在のところアイドルの垂直に偏波するアンテナにＲＦチェーンのうちの一つを切り替えることによって、空間アレイ構成に切り替えるように、第１及び第２のデバイス（５０２，５０４）に命令することを判定する。例えば、切り替えは、第１のデバイス５０２がアンテナ（５１８と５２２）を使用し、アンテナ５２０をアイドルにし、第２のデバイス５０４は、アンテナ（５３４と５３８）を使用し、アンテナ５３６をアイドルにする空間アレイ構成をもたらす。切り替え情報は、低帯域幅のフィードバック・チャネル（信号５４６を参照）によって、第１のデバイス５０２（それはデータストリームに関しては送信機デバイスである）に伝達される。この戦略は、より高いオーダーのＭＩＭＯ構成に、簡単に一般化されることができる。]
[0079] 選択手順のための閾値ＳＮＲは、キャパシティーに基づいて選択されることができ、また、時々、そのように選択される。図６の線図６００において示されるように、二重偏波するＭＩＭＯは、一つの例示的な考慮された構成に関して、ＳＮＲ＞６ｄＢについては、ランク落ちした空間ＭＩＭＯチャネルより性能が優れている。様々な実施態様において、二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとの間で選択するために使用される閾値を判定する場合に、実装損失を説明（account for）するために、バックオフが、この値に適用される。伝播シナリオにおいて、空間ＭＩＭＯチャネルが、完全なランク又はほとんど完全なランクを達成し、また、図６で示されるように十分に非相関である場合に、二重偏波するＭＩＭＯ構成は、利点を与えない。提案された戦略は、例えば、アンテナ選択決定において判定されたランク情報を用いることによって、同様に、これらのシナリオに対応するために、簡単に修正されることができる。] 図６
[0080] 空間ＭＩＭＯ構成は、その二重偏波する対応物を越えて電力の利益を享受する。この電力の利益は、アンテナ・アレイを実現するために用いられる素子間スペーシングに依存しない。それゆえ、モバイルデバイス上の二つの垂直偏波するアンテナは、遠い距離により分離される必要はない。]
[0081] 幾つかの実施形態において、提案された戦略は、複雑さ及びコストのわずかな増加だけをともなって、セルラ・ネットワークにおける高ＳＮＲユーザのキャパシティーを増加させために用いられる。低ＳＮＲユーザのキャパシティーは受信信号電力により制限されるのに対して、高信号対雑音比ユーザのキャパシティーは自由度により制限される。それゆえに、空間アレイ構成が低ＳＮＲユーザのために好まれるのに対して、二重偏波するＭＩＭＯ構成は高ＳＮＲの領域においてユーザに適している。例示的な提案された戦略は、動作ＳＮＲに応じて、適当なＭＩＭＯ構成を選択する。]
[0082] 図７は、一つの例示的な実施態様に従った例示的なタイミング構造における例示的なインターバルのシーケンス（評価インターバル７０２、データ・インターバル７０４、評価インターバル７０６、データ・インターバル７０８、評価インターバル７１０、データ・インターバル７１２、評価インターバル７１４、．．．）を示す線図７００を含む。幾つかの実施形態においては、いかなるトラフィック・データ信号（例えば、ユーザ・データ信号）も、評価インターバルにおいて通信されない。例示的なインターバルのシーケンスは、例えば、図１のフローチャート１００の方法を実装している通信デバイスにおいて使用されても良い。この例示的な実施態様において、通信デバイスは、データ・インターバルの間、選択されたモード（例えば、単一偏波モード及び二重偏波モードのうちの一つ）のままであり、そして、通信デバイスは、選択されたモードにおいて、データ・インターバルの間、パイロット信号を受信し、評価する（前記パイロット信号は、データ・インターバルの間、トラフィック信号に加えて通信される）。しかし、データ・インターバルの終わりにおいて、通信デバイスは、続く評価インターバルの間に他のモードで通信されるパイロット信号を評価できるように、反対のオペレーションモードへ切り替える。それから、評価インターバルに続いて、通信デバイスは、次のデータ・インターバルのための選択モードに関して決定を行い、モードを切り替える機会をもつ。幾つかの実施態様において、データ・インターバルのためにどのモードを使用するべきかという決定は、前のデータ・インターバルの間に受信されるパイロット信号及び評価インターバルの間に受信されるパイロット信号に基づく。例えば推定されたＳＮＲ及び／又はランク情報のような情報は、決定をするのに用いられる。] 図１ 図７
[0083] 矢印（７１６，７２０，７２４，７２８）は、それぞれ、続くデータ・インターバル（７０４，７０８，７１２）のために実行される切り替えの決定とともに、チャネル推定ベースの切り替え機会を識別する。矢印（７１８，７２２，７２６）は、それぞれ、通信デバイスが、前のデータ・インターバル（７０４，７０８，７１４）で以前に使用されたもの以外のモードにおいてチャネル状況を評価できるように、モード切り替えのための時点を識別する。]
[0084] 線図７５０は、評価目的のモード切り替え及びチャネル推定情報に基づくモード切り替えを説明する一つの例を示す。ブロック７５２は、通信デバイスが、初期の評価インターバルであるインターバル７０２の間、単一偏波オペレーションモード（例えば、二つの垂直偏波アンテナからの受信パイロット信号）で動作することを示す。チャネル品質（例えば、ＳＮＲ及び／又はランク情報）は、受信されたパイロット信号に基づいて、判定される。時点７１６において、通信デバイスは、二重偏波オペレーションモードに切り替える決定を行い、二重偏波オペレーションモードに切り替える。データ・インターバル７０４の間、ブロック７５４により示されるように、通信デバイスは、二重偏波オペレーションモードのままである。二重偏波オペレーションモードの間、通信デバイスは、二つの異なる偏波方向のアンテナから（例えば、垂直偏波アンテナから及び水平偏波アンテナから）、パイロット信号を受信する。それから、時刻７１８において、通信デバイスは、単一偏波オペレーションモードに切り替える。ブロック７５６は、通信デバイスが、評価インターバル７０６の間、単一偏波オペレーションモードで動作すること（例えば、二つの垂直偏波アンテナからパイロット信号を受信する）を示す。チャネル状況に基づいて、通信デバイスは、単一偏波オペレーションモードのままであることに決定し、したがって、時点７２０において切り替えをしない。通信デバイスは、ブロック７５８により示されるデータ・インターバル７０８の間、選択された単一偏波モードのままであり、このインターバルの間、（例えば、二つの垂直偏波アンテナから）パイロット信号を受信する。]
[0085] 時点７２２において、通信デバイスは、ブロック７６０により示されるように、評価インターバル７１０のための二重偏波モードに切り替え、そして、通信デバイスは、第１及び第２の偏波方向アンテナの両方から、パイロット信号を受信する。このケースでは、切り替え機会７２４において、通信デバイスは、二重偏波モードを選択するので、ブロック７６２により示されるように、デバイスは、データ・インターバル７１２の間、二重偏波モードのままである。パイロット信号は、データ・インターバル７１２の間、両方向の偏波アンテナ上で受信される。それから、時刻７２６において、通信デバイスは、他のモード（それは単一偏波モードである）に切り替え、そして、ブロック７６４により示されるように、単一偏波モードが評価インターバル７１４のために使用される。通信デバイスは、時点７２８において、さらなる切り替え決定を行い、実行する。]
[0086] 幾つかの他の実施態様では、通信デバイスは、評価インターバルごとにモードを単一偏波モードに設定する（例えば、前のデータ・インターバルのモード・セッティングにかかわりなく）。幾つかの実施形態では、通信デバイスは、評価インターバルの間、両モードを評価する。例えば、評価インターバルの第１の部分の間、単一偏波モードにあるように制御され、評価インターバルの第２の部分の間、二重偏波モードにあるように制御される。]
[0087] 図８は、一つの例示的な実施態様に従った例示的なタイミング構造における例示的なインターバルのシーケンス（評価インターバル８０２、データ・インターバル８０４、評価インターバル８０６、データ・インターバル８０８、評価インターバル８１０、データ・インターバル８１２、評価インターバル８１４、．．．）を示す線図８００を含む。幾つかの実施形態においては、いかなるトラフィック・データ信号（例えば、ユーザ・データ信号）も、評価インターバルにおいて通信されない。例示的なインターバルのシーケンスは、例えば、図１のフローチャート１００の方法を実装している通信デバイスにおいて使用されても良い。] 図１ 図８
[0088] この例示的な実施態様において、基地局は、幾つかの評価期間において、単一偏波パイロットを送信し、他の評価期間において、二重偏波パイロットを送信する（例えば、予め定められたパターンに従って）。評価期間の間に基地局により送信されるパイロットは、複数のモバイルにより用いられるために利用できる。一つの例示的な予め定められたパターンは、繰り返されるタイミング構造内で連続する評価期間について、単一偏波パイロットと二重偏波パイロットとの間で、送信が交互になることを示す。]
[0089] 通信デバイス（例えば、モバイル無線端末）（それはパイロットを受信し、評価する）は、送信のために使用されている予め定められたパターンを知っており、それゆえ、特定の評価インターバルに対応する指定されたモードに従って、そのオペレーションモードを設定する。]
[0090] この例示的な実施態様において、通信デバイスは、データ・インターバルの間、選択されたモード（例えば、単一偏波モード及び二重偏波モードのうちの一つ）のままであり、そして、通信デバイスは、選択されたモードにおいて、データ・インターバルの間、パイロット信号を受信し、評価する（前記パイロット信号は、データ・インターバルの間、トラフィック信号に加えて通信される）。しかし、データ・インターバルの終わりにおいて、通信デバイスは、特定の評価インターバルのために指定されたモードにおいて通信されるパイロット信号を評価できるように、評価インターバルに対応する予め定められたパターンに従ったオペレーションモードにセットされる。評価インターバルのために指定されたモードが前のデータ・インターバルとは異なるならば、通信デバイスはモードを切り替える。]
[0091] それから、評価インターバルに続いて、通信デバイスは、次のデータ・インターバルのための選択されたモードに関して決定を行い、モードを切り替える機会をもつ。幾つかの実施態様において、データ・インターバルのためにどのモードを使用するべきかという決定は、前のデータ・インターバルの間に受信されるパイロット信号及び／又は評価インターバルの間に受信されるパイロット信号に基づく。例えば推定されたＳＮＲ及び／又はランク情報のような情報は、決定をするのに用いられる。]
[0092] 矢印（８１６，８２０，８２４，８２８）は、それぞれ、続くデータ・インターバル（８０４，８０８，８１２）のために実行される切り替えの決定とともに、チャネル推定ベースの切り替え機会を識別する。矢印（８１８、８２２、８２６）は、通信デバイスが、評価期間のために使用されている予め定められたパターンに従って指定されるモードでチャネル状況を評価できるように、モード切り替えのための時点を識別する。]
[0093] スケッチ８５０は、評価目的のモード・セッティング及びチャネル推定情報に基づくモード切り替えを説明する一つの例を示す。この例では、モード・セッティングは、連続する評価インターバルについて交互になる。ブロック８５２は、通信デバイスが、初期の評価インターバルであるインターバル８０２の間、単一偏波オペレーションモード（例えば、二つの垂直偏波アンテナからの受信パイロット信号）で動作することを示す。チャネル品質（例えば、ＳＮＲ及び／又はランク情報）は、受信されたパイロット信号に基づいて、判定される。時点８１６において、通信デバイスは、二重偏波オペレーションモードに切り替える決定を行い、二重偏波オペレーションモードに切り替える。データ・インターバル８０４の間、ブロック８５４により示されるように、通信デバイスは、二重偏波オペレーションモードのままである。二重偏波オペレーションモードの間、通信デバイスは、二つの異なる偏波方向のアンテナから（例えば、垂直偏波アンテナから及び水平偏波アンテナから）、パイロット信号を受信する。]
[0094] それから、時刻８１８において、通信デバイスは、予め定められた評価インターバル・パターンに従って、二重偏波オペレーションモードにセットされる。この場合、無線端末は、偶然、前データ・インターバルの間、二重偏波モードにあるので、無線端末は、二重モードのままである。幾つかの実施形態において、無線端末は、評価インターバル（例えば、インターバル８０６）を無視することを選択することができる。そこにおいて、それは、データ・インターバル・ウィンドウからパイロットを評価することができるので、評価インターバルのために予め定められた指定されたモードは、前のデータ・インターバルモードと同じである。それゆえ、そのようなシナリオにおいて、無線端末は、そのような評価インターバルの間、電力を節約し又は異なる機能を実行することができ、また、時々、そのようにする。]
[0095] ブロック８５６は、通信デバイスが、評価インターバル８０６の間、二重偏波オペレーションモードで動作すること（例えば、第１及び第２の偏波方向アンテナからパイロット信号を受信する）を示す。データ・インターバル８０４と評価インターバル８０６の両方が二重モードにあったので、通信デバイスは、ブロック８５８により示されるように、次のデータ・インターバル８０８の間、選択された二重偏波モードのままであり、このインターバルの間、（例えば、第１及び第２の偏波方向アンテナの両方から）パイロット信号を受信する。]
[0096] 時点８２２において、通信デバイスは、ブロック８６０により示されるように、評価インターバル８１０のための単一偏波モードに切り替え、そして、通信デバイスは、二つの垂直偏波アンテナからパイロット信号を受信する。このケースでは、切り替え機会８２４において、通信デバイスは、単一偏波モードを選択するので、ブロック８６２により示されるように、デバイスは、データ・インターバル８１２の間、単一偏波モードにセットされる。パイロット信号は、データ・インターバル８１２の間、二つの垂直偏波アンテナ上で受信される。それから、時刻８２６において、通信デバイスは、評価インターバルのために使用されている予め定められたパターンに従って二重偏波モードに切り替え、そして、ブロック８６４により示されるように、二重偏波モードが評価インターバル８１４のために使用される。通信デバイスは、時点８２８において、さらなる切り替え決定を行い、実行する。]
[0097] 幾つかの他の実施態様では、通信デバイスは、評価インターバルごとにモードを単一偏波モードに設定する（例えば、前のデータ・インターバルのモード・セッティングにかかわりなく）。幾つかの実施形態では、通信デバイスは、評価インターバルの間、両モードを評価する。例えば、評価インターバルの第１の部分の間、単一偏波モードにあるように制御され、評価インターバルの第２の部分の間、二重偏波モードにあるように制御される。]
[0098] 様々な実施態様の技術は、ソフトウェア、ハードウェア、及び／又は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを使用して実装されても良い。様々な実施態様は、装置、例えば、モバイル・アクセス端末を始めとするモバイルノード、基地局、通信システムに向けられる。様々な実施態様はまた、方法、例えば、モバイルノード、基地局及び／又は通信システム（例えば、ホスト）を制御及び／又は操作する方法に向けられる。様々な実施態様はまた、機械（例えばコンピュータ）を方法の１又は複数のステップを実行するように制御するための機械読み取り可能なインストラクションを含む機械読み取り可能な媒体（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ、ハード・ディスクなど）に向けられる。]
[0099] 本明細書で説明される様々な実施形態においてノードは、１又は複数の方法に対応するステップ（例えば、信号処理、決定ステップ、メッセージ生成、メッセージ・シグナリング、スイッチング、受信及び／または送信ステップ）を実行するための１又は複数のモジュールを使用して実装される。それゆえ、幾つかの実施態様においては、様々な特徴がモジュールを使用して実装される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア又はソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを使用して実装されても良い。上述した方法又は方法ステップの多くは、メモリ・デバイス（例えば、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクなど）を始めとする機械読み取り可能な媒体中に含まれ、例えば１又は複数のノードにおいて、上述した方法の全部又は一部を実行するように機械（例えば、更なるハードウェアの有無にかかわらない汎用コンピュータ）を制御するための、ソフトウェアを始めとする機械実行可能なインストラクションを用いて、実装されることができる。したがって、とりわけ、様々な実施態様は、機械（例えば、プロセッサ及び関連するハードウェア）に上記の（１又は複数の）方法のステップのうちの１又は複数を実行させるための機械実行可能なインストラクションを含む機械読み取り可能な媒体に向けられる。幾つかの実施態様は、本発明の１又は複数の方法におけるステップのうちの１つ、複数又は全部を実行するように構成されたプロセッサを含むデバイス（例えば、通信デバイス）に向けられる。]
[0100] 幾つかの実施形態においては、１又は複数のデバイス（例えば、無線端末を始めとする通信デバイス）の一つのプロセッサ又は複数のプロセッサ（例えば、複数のＣＰＵ）は、通信デバイスにより実行されるように説明された方法におけるステップを実行するように構成される。したがって、すべてとは限らないが幾つかの実施態様は、プロセッサが含まれるデバイスにより実行される様々な説明された方法における、ステップの各々に対応するモジュールを含むプロセッサを搭載したデバイス（例えば、通信デバイス）に向けられる。すべてとは限らないが幾つかの実施態様において、デバイス（例えば、通信デバイス）は、プロセッサが含まれるデバイスにより実行される様々な説明された方法における、ステップの各々に対応するモジュールを含む。モジュールは、ソフトウェア及び／又はハードウェアを用いて実装されても良い。]
[0101] ＯＦＤＭシステムの文脈において説明されたが、様々な実施態様の方法及び装置の少なくとも一部は、多くの非ＯＦＤＭ及び／又は非セルラー・システムを含む広範囲にわたる通信システムに適用できる。]
[0102] 上述した様々な実施態様の方法及び装置に対する多数の更なる変形は、上述の説明を考慮すれば当業者にとって明らかであろう。そのような変形は、本範囲内であるとみなされるべきである。本方法及び装置は、ＣＤＭＡ、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、及び／又はアクセスノードとモバイルノードとの間に無線通信リンクを提供するのに使用し得る様々な他のタイプの通信技術とともに用いられても良く、また、様々な実施態様はそれらとともに用いられる。幾つかの実施形態においては、アクセスノードは、ＯＦＤＭ及び／又はＣＤＭＡを使用してモバイルノードとの通信リンクを確立する基地局として実装される。様々な実施態様においては、本方法を実装するために、モバイルノードは、受信機／送信機回路及び論理及び／又はルーチンを含むノートブック・コンピュータ、携帯情報端末（personal data assistant）（ＰＤＡ）又は他の携帯機器として実装される。]

权利要求:

請求項1
第１の方向に偏波した第１のアンテナ素子と、第２の方向に偏波した第２のアンテナ素子（前記第１及び第２の方向は少なくとも４５度異なっている）と、前記第１のアンテナ素子に接続された第１の信号処理モジュールと、前記第２のアンテナ素子に接続された第２の信号処理モジュールとを含む通信デバイス。
請求項2
前記１第及び第２の信号処理モジュールは、ｉ）同一の周波数をもち且つ異なる偏波をもつ第１及び第２の受信信号からデータをリカバーすることと、ｉｉ）異なる偏波で送信される同一の周波数をもつ第１及び第２の信号を生成することのうちの一つのために使用される請求項１の通信デバイス。
請求項3
前記第１の方向に偏波した第３のアンテナ素子と、前記第２及び第３のアンテナ素子を前記第２の信号処理モジュールに接続させるために使用されるアンテナ切り替えモジュールとを更に含み、前記アンテナ切り替えモジュールは、その時々で、ｉ）前記第２のアンテナ素子及びｉｉ）前記第３のアンテナ素子のうちの一つと、前記第２の処理モジュールとの間に、信号を選択的に通過させる請求項１の通信デバイス。
請求項4
受信信号からチャネル品質表示を生成するためのチャネル品質判定モジュールを更に含み、前記チャネル品質表示は、信号対雑音比値を含む請求項３の通信デバイス。
請求項5
チャネル品質情報の送信を制御するためのチャネル品質情報送信制御モジュールを更に含み、前記チャネル品質情報は、前記信号対雑音比値、及び、ｉ）前記通信デバイスへの送信のために使用される送信機アンテナと、該送信機アンテナと同じ偏波をもつ前記通信デバイスに含まれる受信アンテナとの間のチャネル・マトリックスに対するランク情報と、ｉｉ）更なる信号対雑音比情報とのうちの一つを含む請求項４の通信デバイス。
請求項6
アンテナモード表示信号の受信を検出するための、及び、二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとのうちの一つを示す情報をリカバーするための、アンテナモード表示信号検出モジュールを更に含む請求項５の通信デバイス。
請求項7
前記生成されたチャネル品質表示に応じて、二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとの間で選択するためのアンテナモード選択モジュールを更に含む請求項４の通信デバイス。
請求項8
選択されたアンテナオペレーションモードを示す信号を生成するためのアンテナモード表示信号生成モジュールと、前記アンテナモード表示信号の送信を制御するためのアンテナモード表示信号送信制御モジュールとを更に含む請求項７の通信デバイス。
請求項9
前記二重偏波オペレーションモードが選択される場合には、前記アンテナ切り替えモジュールは、前記第２のアンテナ素子を前記第２の信号処理モジュールに接続させるように制御され、前記単一偏波オペレーションモードが選択される場合には、前記アンテナ切り替えモジュールは、前記第３のアンテナ素子を前記第２の信号処理モジュールに接続させるように制御される請求項４の通信デバイス。
請求項10
前記第１の方向は、垂直方向であり、前記第２の方向は、水平方向である請求項９の通信デバイス。
請求項11
受信されたチャネル品質情報に応じて、二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとの間で選択するためのアンテナモード選択モジュールを更に含み、前記二重偏波オペレーションモードが選択される場合には、前記第１及び第２のアンテナからの信号が通信をサポートするのに使用され、前記単一偏波オペレーションモードが選択される場合には、前記第１及び前記第３のアンテナ素子が通信をサポートするのに使用される請求項２の通信デバイス。
請求項12
前記通信デバイスは、送受信機であり、前記通信デバイスは、前記通信デバイスが送信オペレーションモードで動作するか又は受信オペレーションモードで動作するかを制御するための送信機／受信機モード制御モジュールと、受信された信号に応じて、二重偏波オペレーションモードと単一偏波オペレーションモードとの間で選択するためのアンテナモード選択モジュールとを更に備え、前記アンテナモード選択モジュールは、前記アンテナモード表示信号に基づいて二重偏波オペレーションモード又は単一偏波オペレーションモードを選択する請求項２の通信デバイス。
請求項13
前記受信された信号は、アンテナモード表示信号である請求項１２の通信デバイス。
請求項14
前記受信された信号は、これからチャネル品質推定が作られる信号であり、前記アンテナモード選択モジュールは、前記チャネル品質推定が第１のチャネル品質を示す場合には、二重偏波オペレーションモードを選択し、前記チャネル品質推定が前記第１のチャネル品質より低い第２のチャネル品質を示す場合には、単一偏波オペレーションモードを選択する請求項１２の通信デバイス。
請求項15
前記選択されたアンテナオペレーションモードを示す信号を生成するためのアンテナモード表示信号生成モジュールと、前記アンテナモード表示信号の送信を制御するためのアンテナモード表示信号送信制御モジュールとを更に含む請求項１４の通信デバイス
請求項16
無線通信デバイスを操作する方法において、前記方法は、二重偏波アンテナオペレーションモードにおける第１の期間の間に動作することと、単一偏波アンテナオペレーションモードにおける第２の期間の間に動作することを含み、前記第１及び第２の期間は異なるものである方法。
請求項17
ｉ）チャネル品質推定と、ｉｉ）受信されたアンテナモード表示信号とのうちの一つに基づいて、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとの間で選択することを更に含む請求項１６の方法。
請求項18
前記選択ステップが、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとのうち、前記無線通信デバイスが動作している現在のオペレーションモードとは異なる一つを選択する場合に、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとの間で切り替えることを更に含む請求項１７の方法。
請求項19
前記選択することは、チャネル品質推定に基づくものであり、前記方法は、前記無線通信デバイスへの送信のために使用される送信機アンテナと、前記送信機アンテナの偏波と同じ偏波をもつ前記無線通信デバイスに含まれる受信アンテナとの間のチャネル・マトリックスに対するランク情報を生成することと、前記チャネル品質推定及び前記生成されたランク情報に基づいて、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとの間での選択を行うことを更に含む請求項１８の方法。
請求項20
エアーリンク上にアンテナモード表示信号を送信することを更に含む請求項１９の方法。
請求項21
前記選択することは、受信されたアンテナモード表示信号に基づくものであり、前記選択することは、受信された前記アンテナモード表示信号により示されるアンテナオペレーションモードを検出することと、前記受信された信号により示される前記アンテナオペレーションモードを選択することを含む請求項１８の方法。
請求項22
前記二重偏波アンテナオペレーションモードが選択される場合に、前記方法は、互いに対して７５度を超えて偏波された第１及び第２のアンテナにより出力される信号からデータをリカバーすることを更に含み、前記単一偏波アンテナオペレーションモードが選択される場合に、前記方法は、異なる方向に偏波されたアンテナの出力を使用することなしに、前記第１の方向に偏波された複数のアンテナにより出力される信号からデータをリカバーすることを更に含む請求項１７の方法。
請求項23
前記第１及び第２の方向は、それぞれ、垂直及び水平の方向である請求項２２の方法。
請求項24
前記二重偏波アンテナオペレーションモードが選択される場合に、前記方法は、第１のアンテナ及び第２のアンテナ（前記第１及び第２のアンテナは、互いに対して７５度を超えて偏波されたものである）からデータを送信することを更に含み、前記単一偏波アンテナオペレーションモードが選択される場合に、前記方法は、異なる方向に偏波されたアンテナ上でデータを送信することなしに、前記第１の方向に偏波された複数のアンテナからデータを送信することを更に含む請求項１７の方法。
請求項25
前記切り替えることは、前記無線通信デバイスが、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとの間で切り替えることを許される予め定められたタイミング構造内の特定の時間上の時点において実行される請求項１８の方法。
請求項26
通信デバイスにおいて、二重偏波アンテナオペレーションモードにおける第１の期間の間に前記デバイスを操作するための手段と、単一偏波アンテナオペレーションモードにおける第２の期間の間に前記デバイスを操作するための手段とを含み、前記第１及び第２の期間は、異なるものである通信デバイス。
請求項27
ｉ）チャネル品質推定と、ｉｉ）受信されたアンテナモード表示信号とのうちの一つに基づいて、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとの間で選択するための手段を更に含む請求項２６のデバイス。
請求項28
前記切り替えることは、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとのうち、前記無線通信デバイスが動作している現在のオペレーションモードとは異なる一つを選択する場合に、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとの間で実行される請求項２７のデバイス。
請求項29
方法を実行するようにデバイスを制御するための機械実行可能なインストラクションを実現するコンピュータ読み取り可能な媒体において、前記方法は、二重偏波アンテナオペレーションモードにおける第１の期間の間に動作することと、単一偏波アンテナオペレーションモードにおける第２の期間の間に動作することを含み、前記第１及び第２の期間は異なるものであるコンピュータ読み取り可能な媒体。
請求項30
前記方法は、ｉ）チャネル品質推定と、ｉｉ）受信されたアンテナモード表示信号とのうちの一つに基づいて、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとの間で選択することを更に含む請求項２９のコンピュータ読み取り可能な媒体。
請求項31
前記方法は、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとのうち、前記無線通信デバイスが動作している現在のオペレーションモードとは異なる一つを選択する場合に、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとの間で切り替えることを更に含む請求項３０のコンピュータ読み取り可能な媒体。
請求項32
無線通信デバイスにおいて、二重偏波アンテナオペレーションモードにおける第１の期間の間に動作するように、また、単一偏波アンテナオペレーションモードにおける第２の期間の間に動作するように、前記デバイスを制御するように構成されたプロセッサを含み、前記第１及び第２の期間は異なるものである無線通信デバイス。
請求項33
前記プロセッサは、ｉ）チャネル品質推定と、ｉｉ）受信されたアンテナモード表示信号とのうちの一つに基づいて、前記第１及び第２のオペレーションモードの間で選択するように更に構成された請求項３２のデバイス。
請求項34
前記選択ステップが、前記第１及び第２のオペレーションモードのうち、前記無線通信デバイスが動作している現在のオペレーションモードとは異なる一つを選択する場合に、前記二重偏波アンテナオペレーションモードと前記単一偏波アンテナオペレーションモードとの間で切り替えるように更に構成された請求項３３のデバイス。