(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの基地局と複数の移動局とを含む通信システムにおいて、仮想MIMO（V-MIMO：virtual  multiple-input  multiple-output）で使用される移動局の候補を選択する方法であって、
第１の移動局について少なくとも１つの下りリンクのメトリックを決定し、
上りリンクのV-MIMO候補リストの選択についての適格性を決定するために前記少なくとも１つの下りリンクのメトリックを使用し、
前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していることを決定したことに応じて、前記第１の移動局を上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適した第２の移動局とペアリングさせ、
V-MIMOのために前記ペアリングされた移動局を使用することを有し、
前記少なくとも１つの下りリンクのメトリックは、下りリンク参照信号受信品質と、下りリンク参照信号受信電力と、チャネル品質情報の報告と、変調符号化方式の報告と、電力空き高及び前記電力空き高に使用されるトーン数とのうち少なくとも１つであり、
前記下りリンクのメトリックは、電力空き高及び前記電力空き高に使用されるトーン数を含み、
前記方法は、
前記第１の移動局について平均の送信電力スペクトル密度を推定し、
前記平均の送信電力スペクトル密度が第１の所定の閾値未満であることを決定したことに応じて、前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していると決定することを更に有する方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの下りリンクのメトリックは、下りリンク参照信号受信品質と、下りリンク参照信号受信電力とのうち少なくとも１つであり、
前記方法は、
前記第１の移動局について下りリンクのジオメトリーを推定し、
前記下りリンクのジオメトリーが所定の閾値を超えたことを決定したことに応じて、前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していると決定することを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の移動局についてセル内ジオメトリーを計算し、
前記平均の送信電力スペクトル密度が前記第１の所定の閾値未満であり、前記セル内ジオメトリーが第２の所定の閾値より大きい場合にのみ、前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していると決定することを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記通信システムは、複数のビームを有する少なくとも１つのセルを含み、
セル内ジオメトリーを計算することは、
前記第１の移動局から各ビームへの上りリンク受信信号対干渉比を測定し、
前記第１の移動局から各ビームへの電気距離を推定し、
前記第１の移動局から各ビームへの前記電気距離に基づいて前記セル内ジオメトリーを計算することを有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
複数の移動局を含む通信システムにおいて使用される装置であって、
第１の移動局について少なくとも１つの下りリンクのメトリックを受信するように動作可能なトランシーバと、
前記トランシーバに電気接続され、上りリンクの仮想MIMO（V-MIMO：virtual  multiple-in  multiple-out）候補リストの選択についての適格性を決定するために、前記少なくとも１つの下りリンクのメトリックを使用し、前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していると決定したことに応じて、前記第１の移動局を上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適した第２の移動局とペアリングさせるように動作可能な候補リスト生成器と
を有し、
前記少なくとも１つの下りリンクのメトリックは、下りリンク参照信号受信品質と、下りリンク参照信号受信電力と、電力空き高及び前記電力空き高に使用されるトーン数とのうち少なくとも１つであり、
前記下りリンクのメトリックは、電力空き高及び前記電力空き高に使用されるトーン数を含み、
前記候補リスト生成器は、
前記第１の移動局について平均の送信電力スペクトル密度を推定し、
前記平均の送信電力スペクトル密度が第１の所定の閾値未満であることを決定したことに応じて、前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していると決定するように更に動作可能である、装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの下りリンクのメトリックは、下りリンク参照信号受信品質と、下りリンク参照信号受信電力とのうち少なくとも１つであり、
前記候補リスト生成器は、
前記第１の移動局について下りリンクのジオメトリーを推定し、
前記下りリンクのジオメトリーが所定の閾値を超えたことを決定したことに応じて、前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していると決定するように更に動作可能である、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記候補リスト生成器は、
前記第１の移動局についてセル内ジオメトリーを計算し、
前記平均の送信電力スペクトル密度が前記第１の所定の閾値未満であり、前記セル内ジオメトリーが第２の所定の閾値より大きい場合にのみ、前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していると決定するように更に動作可能である、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記通信システムは、複数のビームを有する少なくとも１つのセルを含み、
前記候補リスト生成器は、
前記第１の移動局から各ビームへの上りリンク受信信号対干渉比を測定し、
前記第１の移動局から各ビームへの電気距離を推定し、
前記第１の移動局から各ビームへの前記電気距離に基づいてセル内ジオメトリーを計算することにより、セル内ジオメトリーを計算する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
仮想MIMO（V-MIMO：virtual  multiple-input  multiple-output）を使用する通信システムであって、
複数の移動局と、
前記複数の移動局のうち少なくとも一部と通信する少なくとも１つの基地局と
を有し、
前記少なくとも１つの基地局は、
第１の移動局について少なくとも１つの下りリンクのメトリックを決定し、
上りリンクのV-MIMO候補リストの選択についての適格性を決定するために、前記少なくとも１つの下りリンクのメトリックを使用し、
前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していることを決定したことに応じて、前記第１の移動局を上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適した第２の移動局とペアリングさせ、
V-MIMOのために前記ペアリングされた移動局を使用するように動作可能であり、
前記少なくとも１つの下りリンクのメトリックは、下りリンク参照信号受信品質と、下りリンク参照信号受信電力と、電力空き高及び前記電力空き高に使用されるトーン数とのうち少なくとも１つであり、
前記下りリンクのメトリックは、電力空き高及び前記電力空き高に使用されるトーン数を含み、
前記少なくとも一つの基地局は、
前記第１の移動局について平均の送信電力スペクトル密度を推定し、
前記平均の送信電力スペクトル密度が第１の所定の閾値未満であることを決定したことに応じて、前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していると決定するように更に動作可能である、通信システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの下りリンクのメトリックは、下りリンク参照信号受信品質と、下りリンク参照信号受信電力とのうち少なくとも１つであり、
前記基地局は、
前記第１の移動局について下りリンクのジオメトリーを推定し、
前記下りリンクのジオメトリーが所定の閾値を超えたことを決定したことに応じて、前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していると決定するように更に動作可能である、請求項９に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記基地局は、
前記第１の移動局についてセル内ジオメトリーを計算し、
前記平均の送信電力スペクトル密度が前記第１の所定の閾値未満であり、前記セル内ジオメトリーが第２の所定の閾値より大きい場合にのみ、前記第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していると決定するように更に動作可能である、請求項９に記載の通信システム。
【請求項１２】
複数のビームを有する少なくとも１つのセルを更に有し、
セル内ジオメトリーを計算することは、
前記第１の移動局から各ビームへの上りリンク受信信号対干渉比を測定し、
前記第１の移動局から各ビームへの電気距離を推定し、
前記第１の移動局から各ビームへの前記電気距離に基づいて前記セル内ジオメトリーを計算することを有する、請求項９に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して無線通信方法及びシステムに関し、特に仮想MIMO（V-MIMO：virtual  multiple-input  multiple-output）を使用する通信システムで使用される候補を選択する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
LTE（Long  Term  Evolution）は、3GPP（Third  Generation  Partnership  Project）内でのプロジェクトを表し、UMTS（Universal  Mobile  Telecommunications  System）標準を改善することを目的とする。この目的は、将来の要件をサポートすることであり、システム容量及びカバレッジの改善、待ち時間の低減、高いピークデータレート、低いコストを含む。LTEプロジェクトは、実際には標準ではないが、UMTS標準の進展したリリースをもたらしている。スペクトラム割り当て、高いデータレートの要件及び配備の柔軟性の観点から、帯域幅は拡張性がある。
【０００３】
LTE物理レイヤは、高いデータレートを実現するように設計されており、ターボ符号化／復号化及び高いオーダーの変調（例えば、64-QAMまで）により円滑にされている。LTEは、周波数分割双方向（FDD：frequency  division  duplexing）及び時分割双方向（TDD：time  division  duplexing）動作モードをサポートする。
【０００４】
直交周波数分割多重アクセス（OFDMA：orthogonal  frequency  division  multiple  access）は下りリンク（基地局から移動局へ）に使用され、シングルキャリア周波数分割多重アクセス（SC-FDMA：single  carrier  frequency  division  multiple  access）は上りリンク（移動局から基地局へ）に使用される。このような方式の主な利点は、マルチパス環境が全体域幅で周波数選択的になったとしても、チャネル応答がサブキャリアで平坦である点にある。このことは、簡単な単一タップの周波数領域の等化器が受信機で使用可能になるため、等化に関する複雑性を低減する。OFDMAにより、LTEは、オペレータに対するコストの低減と共に、高いデータレート、待ち時間の低減、容量／カバレッジの改善というその目的を実現することが可能になる。単一の端末への複数の並列のデータストリーム送信を使用することにより、データレートはかなり増加し得る。マルチパス環境では、このような多重アクセス方式はまた、スケジューリング方式を拡張する性能の機会を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の移動局（MS：mobile  station）を通じて空間多重（SM：spatial  multiplexing）を使用する上りリンクの仮想MIMO（V-MIMO：virtual  multiple-input  multiple-output）は、MSでの更なる送信アンテナを必要とせずに、スペクトル効率の利得（向上）を期待させる。通常のMIMOは、単一のMSで複数のアンテナを使用する。単一の送信アンテナをそれぞれ使用する複数の移動局は、仮想MIMO送信機を生成するために、同じ物理リソースを割り当てられてもよい。更に、特徴として、V-MIMOは完全に移動機にトランスペアレントであり、更なる移動機の処理を必要としない。しかし、マルチセル環境でV-MIMOを使用して性能の利得を抽出することは、単一ユーザのMIMOの場合に比べて困難である。スケジューラは、更なるレイヤ間干渉の存在においてロバストなリングを維持できるユーザを選択し、適切な変調符号化方式（MCS：modulation  coding  scheme）の低下を決定しなければならない。同じサブキャリアでの複数の移動機のスケジューリングは、更なるセル間干渉を生じる可能性があり、このことは、低い信号対干渉比（SINR：signal  to  interference  ratio）のユーザ及びカバレッジに悪影響を与える。ユーザのスケジューリング、ユーザのペアリング及びリンクアダプテーションは、カバレッジに影響を与えずに性能の利得が実現されることを確保するために最適化を必要とする領域である。更に、ペアリングによる干渉の増加も緩和される必要がある。
【０００６】
単一セル環境で使用されるVMIMOペアリング技術は、マルチセル環境に配備されたときに、低いスループットの利得を提供する。マルチセルのレイアウトで上りリンクの性能の利得を抽出することは、MSの適切なペアリングを必要とし、このことは複数の基準に基づき得る。現在のペアリングアルゴリズムは、まず、MS毎の上りリンクの受信SINRに基づいて、V-MIMO候補リストを生成することに焦点を当てている。このリストのMSは、ランダムに又はチャネルメトリック（直交係数（OF：Orthogonal  Factor）等）に基づいてペアリングされる。現在の方式は、セクタのスループット利得を提供しないが、セル端のユーザにとってスループットの低減又は機能停止（outage）の増加をもたらす可能性がある。
【０００７】
上りリンクの受信SINRに基づく候補リストの生成は、それぞれペアリングされたMSが低いフレームエラー率（FER：frame  error  rate）で少なくとも最低の変調符号化方式（MCS：modulation  coding  scheme）をサポートできることを確保し、V-MIMOがホットスポットに配備されたときに利得を生じる。しかし、V-MIMOが複数のセルで配備されたときのペアリングにより生成される更なる干渉量を考慮していない。現在のペアリング方式は、セル間干渉及び温度干渉（IoT：interference  over  thermal）の増加を生じる可能性がある。IoTの増加は、MIMO利得を低減し、セル端のユーザにとって全体のスループットのロス及び悪い性能をもたらす。
【０００８】
他の方策は、UEを候補リストに追加するために、高い上りリンクのSINRの閾値を使用する。しかし、V-MIMO候補リストの生成が上りリンクのSINRの閾値に基づくため、この方法は有効に働かない。上りリンク送信は電力制御されるため、セル端のUEは、高い受信SINRを達成するために、高い送信電力を使用する可能性がある。この実行により、このようなUEが候補リストの資格を得ることが可能であるが、ペアリングされたときに、周辺セルにかなりの干渉量を生成する。この閾値が増加すると、非常に少ないUEが候補リストの資格を得ることになる。しかし、これらのUEは、周辺セクタにかなりの干渉を生成し得る。このようにして、全体の干渉の増加が緩和されず、ほとんどのUEが候補リストの資格を得なくなるため、SM利得が最小になる。
【０００９】
従って、必要であるものは、V-MIMOの利点を最大化する候補リストを生成する方法及びシステムである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、有利には、仮想MIMO（V-MIMO：virtual  multiple-input  multiple-output）で使用される移動局の候補を選択する方法、装置及びシステムを提供する。本発明の実施例は、移動局にV-MIMO候補の資格を与える異なる基準を提供する。これらの更なる基準は、セル端のユーザの性能を低下させずに、全体のスループット利得が最大化されるよう、全体のセクタ間干渉レベルが非V-MIMOシステムと同じままであることを確保する。
【００１１】
本発明の一実施例によれば、通信システムにおいて仮想MIMO（V-MIMO：virtual  multiple-input  multiple-output）で使用される移動局の候補を選択する方法が提供される。通信システムは、少なくとも１つの基地局と複数の移動局とを含む。第１の移動局について、少なくとも１つの下りリンクのメトリックが決定される。少なくとも１つの下りリンクのメトリックは、上りリンクのV-MIMO候補リストの選択についての適格性を決定するために使用される。第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していることを決定したことに応じて、第１の移動局は、上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適した第２の移動局とペアリングされる。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、通信システムにおいて使用される装置が提供される。通信システムは複数の移動局を含む。装置は、トランシーバと候補リスト生成器とを含む。トランシーバは、第１の移動局について少なくとも１つの下りリンクのメトリックを受信するように動作可能である。候補リスト生成器は、トランシーバに電気接続される。候補リスト生成器は、上りリンクのV-MIMO候補リストの選択についての適格性を決定するために、少なくとも１つの下りリンクのメトリックを使用し、第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適している場合、第１の移動局を上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適した第２の移動局とペアリングさせる。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、V-MIMOを使用する通信システムは、複数の移動局と、複数の移動局のうち少なくとも一部と通信する少なくとも１つの基地局とを含む。少なくとも１つの基地局は、第１の移動局について少なくとも１つの下りリンクのメトリックを決定し、上りリンクのV-MIMO候補リストの選択についての適格性を決定するために、少なくとも１つの下りリンクのメトリックを使用する。第１の移動局が上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適していることを決定したことに応じて、基地局は、第１の移動局を上りリンクのV-MIMO候補リストの選択に適した第２の移動局とペアリングさせるように更に動作可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に原理に従って構成された例示的なOFDM通信システムのブロック図
【図２】本発明の原理に従って構成された例示的なLTE（Long  Term  Evolution）上りリンクチャネルのブロック図
【図３】本発明の原理による下りリンクのジオメトリーメトリックに基づく例示的な候補選択リスト生成処理のフローチャート
【図４】本発明の原理による電力空き高（power  headroom）メトリックに基づく例示的な候補リスト生成処理のフローチャート
【図５】本発明の原理によるセル内ジオメトリーメトリック及び電力空き高メトリックに基づく例示的な候補選択リスト生成処理のフローチャート
【図６】ランダムなペアリング及びベースラインのランダムなペアリングでの異なる選択方法を使用してスループット結果を比較したテーブル
【図７】直交係数（OF：orthogonal  factor）に基づくペアリング及びベースラインのOFペアリングでの異なる選択方法を使用してスループット結果を比較したテーブル
【図８】高速ユーザについての１つのVMIMO候補選択リスト生成方法のピーク性能利得を示すテーブル
【図９】低速ユーザについての１つのVMIMO候補選択リスト生成方法のピーク性能利得を示すテーブル
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の完全な理解及びその付随する利点及び特徴は、添付図面と共に検討されたときに、以下の詳細な説明を参照することで容易に理解される。
【００１６】
まず、3GPP（3rd  Generation  Partnership  Project）の発展（例えば、LTE（Long  Term  Evolution）標準等）に従って動作する無線ネットワークに関して特定の実施例を説明するが、本発明はこの点に限定されず、WiMAX（IEEE802.16）及びUMB（Ultra-Mobile  Broadband）等を含む他の直交周波数分割多重（OFDM：orthogonal  frequency  division  multiplexing）に基づくシステムに従って動作するものを含み、他のブロードバンドネットワークに適用可能である。同様に、本発明は、単にOFDMに基づくシステムに限定されず、他のシステム技術（例えば、符号分割多重アクセス（CDMA：code  division  multiple  access）、シングルキャリア周波数分割多重アクセス（SC-FDMA：single  carrier  frequency  division  multiple  access）等）に従って実装されてもよい。
【００１７】
本発明に従った例示的な実施例を詳細に説明する前に、主に、実施例は、仮想MIMO（V-MIMO：virtual  multiple-in  multiple-out）方式を使用した通信システムの候補選択リストの生成を改善することに関する装置構成要素及び処理ステップの組み合わせにある点に留意すべきである。従って、システム及び方法の構成要素は、適切な場合には図面で通常のシンボルで表されている。図面は、この開示の利益を有する当業者に容易に明らかになる詳細でこの開示をあいまいにしないように、本発明の実施例を理解するのに関する特定の詳細のみを示している。
【００１８】
ここで使用される“第１”及び“第２”、“上”及び“下”等のような関係を示す用語は、エンティティ又は要素の間の物理的又は論理的関係若しくは順序を必ずしも要求又は暗示することなく、単に或るエンティティ又は要素を他のエンティティ又は要素から区別するために使用され得る。
【００１９】
本発明の一実施例は、有利には、移動局にV-MIMO候補リストの資格を与える異なる基準を提供する。これらの更なる基準は、セル端のユーザの性能を低下させずに、全体のスループット利得が最大化されるよう、全体のセクタ間干渉レベルが非V-MIMOシステムと同じままであることを確保する。V-MIMO候補リストの選択は、周辺セル／セクタに少なくとも干渉を与える移動機に基づく。
【００２０】
図面を参照すると、同様の参照符号は同様の要素を示している。図１に示すように、例示的な直交周波数分割多重アクセス（OFDMA：orthogonal  frequency  division  multiple  access）通信システム10が本発明の原理に従って提供される。通信システム10は、複数の移動局（MS：mobile  station）14a、14b（併せて移動局14と呼ばれる）と通信する少なくとも１つの基地局（BS：base  station）12を含む。例示目的で唯一の基地局12と２つの移動局14とが図１に示されているが、通信システム10は、如何なる数の基地局12及び移動局14を含んでもよい点に留意すべきである。
【００２１】
一実施例によれば、移動局14は、非限定的に、移動電話、パーソナルデータアシスタント（PDA：personal  data  assistant）及び同様の装置を含み、広範囲のポータブル電子装置を含んでもよい。これらは、LTE、AMPS（advanced  mobile  phone  system）、TDMA（time  division  multiple  access）、CDMA、GSM（global  system  for  mobile  communications）、GPRS（general  packet  radio  service）、EV-DO又は1xEV-DO（1x  evolution-data  optimized）、及びUMTS（universal  mobile  telecommunications  system）のような様々な通信技術を使用する。移動局14はまた、基地局12との無線通信に携わるために必要な制御プレーン機能をサポートするのに適したハードウェア及びソフトウェアを含む。このようなハードウェアは、他のハードウェアの中でも、受信機と、送信機と、中央処理ユニットと、揮発性及び不揮発性メモリの形式の記憶装置と、入出力装置とを含んでもよい。
【００２２】
基地局12は、下りリンクチャネル16a、16bを使用して移動局14に情報を送信する。同様に、移動局14は、上りリンクチャネル18a、18bを使用して基地局12に情報を送信する。基地局12はまた、候補リスト生成器20を含んでもよく、候補リスト生成器20は、V-MIMOに含める移動局14を決定する。候補リスト生成器20は、候補リスト生成器20により実行される機能を実装するために、CPUと、メモリと、I/O装置と、プログラム可能ソフトウェアコードとを含んでもよい。候補リスト生成器20の動作は、以下に詳細に説明する。
【００２３】
図２を参照すると、例示的な上りリンクチャネル18のブロック図が提供される。上りリンクチャネル18は、単一の送信アンテナ24を備えた送信機22を有する移動局14と、２つの受信アンテナ28a、28bを使用する受信機26を有する基地局12とで構成される。送信機22は、８進形式の生成多項式でコントローラ（図示せず）からのデータを符号化するために、ターボ畳み込み符号（TCC：turbo  convolutional  code）符号化器30を使用する。符号化ビットを変調シンボルにマッピングするため、TCC符号化器30に続いて、ランダムインターリーバ32及びコンステレーションマッピング器34があり、SC-FDMA変調器36がある。変調シンボルは、逆高速フーリエ変換（IFFT：inverse  fast  Fourier  transform）38により周波数領域から時間領域に変換され、結果のSC-FDMAがアンテナ24を通じて送信される前に、サイクリックプレフィクス（CP：cyclic-prefix）40が追加される。
【００２４】
受信機26側では、逆の処理が続く。２つの受信アンテナ28a、28bはSC-FDMAシンボルを受信する。CP除去器42a、42bは、信号からCPを取り除き、高速フーリエ変換44a、44bを介して時間領域から周波数領域に変換される。最小平均二乗誤差（MMSE：minimum  mean  square  error）検出器46は、周波数領域の等化を実行する。これに続いて、時間領域のシンボルを回復するためにIFFT47がある。これに続いて、ランダムデインターリーバ48及びターボ復号化器50がある。デインターリーバ48は、送信機22で使用されたインターリーブ動作を補うために使用される。ターボ復号化器50から復号化されたデータは、更なる処理のため、基地局12のコントローラ（図示せず）に送信される。
【００２５】
図３を参照すると、下りリンクのジオメトリー（geometry）メトリックに基づいて候補リストを生成するステップ（以下では、DLジオメトリー方法と呼ばれる）を記載した例示的な動作フローチャートが提供される。このメトリックは、周辺セクタに対するMS14により生成された干渉の真の反映であるため、最適化された性能を提供することができる。この処理は、各MSにより行われ、周期的な報告及び／又はイベント起動の報告の形式でBSに返送される測定を使用する。この処理は、第１のMS14（例えば、MSn）が下りリンクのリファレンス信号受信品質（RSRQ：Reference  Signal  Received  Quality）及びリファレンス信号受信電力（RSRP：Reference  Signal  Received  Power）を推定し、これらの測定をBS12に報告したときに始まる（ステップS102）。代替として、DLジオメトリーはまた、MS14がフィードバックとして提供するDLチャネル品質情報（CQI：channel  quality  information）又は変調符号化方式（MCS：modulation  coding  scheme）の報告を使用して推定されてもよい。平均DLジオメトリーもまた、MS14により選択されたDL  MCSに基づいてリバースエンジニアリングされてもよい。BS12の候補リスト生成器20は、MSnの下りリンク測定報告を平均化することにより、平均の下りリンクジオメトリーを推定する（ステップS104）。MSnの平均のDLジオメトリーが所定の閾値より大きい場合（すなわち、DL_Geometry>DL_Geometry_Thresh）（ステップS106）、MSnは、V-MIMO候補リストの資格を得る（ステップS108）。DL_Geometry_Threshは設定可能なパラメータである点に留意すべきである。テストされていない更なるMS14が存在する場合（すなわち、n≠nlast）（ステップS110）、候補リスト生成器20はnをインクリメントし（ステップS112）、次の候補（すなわち、MSn+1）をテストする。判定ブロックS106に戻り、MSnがV-MIMO選択に適切な候補ではない場合（すなわち、DL_Geometry<DL_Geometry_Thresh）、候補リスト生成器20はnをインクリメントし（ステップS112）、次の候補（すなわち、MSn+1）をテストする。更に、更なるフィルタリングのため、他のフィルタ（上りリンクRx  SINR等）が適用されてもよい点に留意すべきである。
【００２６】
図４を参照すると、電力空き高（PH：power  headroom）メトリックに基づいて候補リストを生成する代替方法（以下ではPH方法と呼ばれる）のステップを記載した例示的な動作フローチャートが提供される。PHメトリックは、MS14の送信（Tx）電力を推定し、低Tx電力を使用するMSに候補リストの資格を与える。このメトリックは、低い電気距離のMSのみがV-MIMOに選択されることを確保し、その結果、セル間干渉を最小化させる。しかし、PHメトリックは、周辺セクタに生成される干渉を考慮しないため、この結果は、DLジオメトリー方法により生成されたものほど実質的ではない。
【００２７】
この処理は、第１のMS14（例えば、MSn）が上りリンクでNのトーン（tone）で送信するときに利用可能なPHを推定し、PH及びPH計算に使用されるトーンの数をBS12に報告したときに始まる（ステップS114）。BS12の候補リスト生成器20は、式Avg  TX  PSD=(全利用可能電力-使用電力(PH)/Nに従って、MSnにより使用される平均送信電力スペクトル密度（PSD：power  spectral  density）を推定する。ただし、Nは、報告されるPHに対応して使用されるトーンの数である（ステップS116）。MSnの平均送信PSDが所定の閾値より小さい場合（すなわち、Avg  UL_Tx_PSD<UL_Tx_PSD_Thresh）（ステップS118）、MSnはV-MIMO候補リストの資格を得る（ステップS120）。UL_Tx_PSD_Threshは設定可能なパラメータである点に留意すべきである。テストされていない更なるMS14が存在する場合（すなわち、n≠nlast）（ステップS110）、候補リスト生成器20はnをインクリメントし（ステップS124）、次の候補（すなわち、MSn+1）をテストする。判定ブロックS118に戻り、MSnがV-MIMO選択に適切な候補ではない場合（すなわち、UL_Tx_PSD>UL_Tx_PSD_Thresh）、候補リスト生成器20はnをインクリメントし（ステップS124）、次の候補（すなわち、MSn+1）をテストする。更に、更なるフィルタリングのため、他のフィルタ（上りリンクRx  SINR等）が適用されてもよい点に留意すべきである。
【００２８】
図５を参照すると、セル内（I-C）ジオメトリーメトリック及び電力空き高メトリックの組み合わせに基づいて候補リストを生成する他の代替方法（以下ではI-Cジオメトリー+PH方法と呼ばれる）のステップを記載した例示的な動作フローチャートが提供される。この方法は、PH情報と共に、サービングBS12の異なるビーム又はセクタへのMS14のパスロスの認識を組み合わせることにより、PH方法からの改善を提供する。組み合わせでは、かなりのセル間干渉及びかなりのセクタ間干渉を生成し得るMSを除去するために使用される。この方法は、非空間分割媒体アクセス（SDMA：Spatial-Division  Medium  Access）セクタのBS12に更なる処理を必要とする。この理由は、BS12が、全てのセクタを通じて各MSの上りリンクSINRを推定しなければならないからである。SDMAセクタの場合、上りリンクSINRは、セクタのビームを通じてMS毎に推定され、更なる計算は必要ない。
【００２９】
BS12は、上りリンクSINR測定を使用して、サービングセルのビーム又はセクタのそれぞれに対する第１のMS（例えばMSn）のパスロス（すなわち、電気距離）を推定する（ステップS126）。典型的には、単一のBS12は３つのセクタをサービス提供するが、SDMAを使用する場合、各セクタは２つのビームによりサービス提供されてもよい。従って、SDMAセルでは、各BS12は、理論的に６個のビームをサポートする。BS12の候補リスト生成器20は、以下の式に従って、パスロス推定を使用してセル内ジオメトリーを計算する（ステップS128）。
【００３０】
【数１】
0005571067.tif 000002
MS14（例えば、MSn）は、上りリンクでNのトーン（tone）で送信するときに利用可能なPHを推定し、PH及びPH計算に使用されるトーンの数をBS12に報告する（ステップS130）。BS12の候補リスト生成器20は、式Avg  TX  PSD=(全利用可能電力-平均PH)/Nに従って、MSnにより使用される平均送信電力スペクトル密度（PSD：power  spectral  density）を推定する。ただし、Nは、報告されるPHに対応して使用されるトーンの数である（ステップS132）。MSnの平均送信PSDが所定の閾値より小さく（すなわち、Avg  UL_Tx_PSD<UL_Tx_PSD_Thresh）、MSnのセル内ジオメトリーが所定の閾値より大きい場合（すなわち、Intracell_Geom>Geom_Thresh）（ステップS134）、MSnはV-MIMO候補リストの資格を得る（ステップS136）。UL_Tx_PSD_Thresh及びGeom_Threshは設定可能なパラメータである点に留意すべきである。テストされていない更なるMS14が存在する場合（すなわち、n≠nlast）（ステップS138）、候補リスト生成器20はnをインクリメントし（ステップS140）、次の候補（すなわち、MSn+1）をテストする。判定ブロックS134に戻り、MSnがV-MIMO選択に適切な候補ではない場合（すなわち、UL_Tx_PSD>UL_Tx_PSD_Thresh）、候補リスト生成器20はnをインクリメントし（ステップS140）、次の候補（すなわち、MSn+1）をテストする。更に、更なるフィルタリングのため、他のフィルタ（上りリンクRx  SINR等）が適用されてもよい点に留意すべきである。
【００３１】
図６及び７を参照すると、通常のSIMO（single-input  multiple-output）システムに関して前述した方法と、候補リストが従来技術の方法により生成されるV-MIMOを使用したシステムのベースライン（baseline）とを使用して、スループット、機能停止（outage）及び温度干渉（IoT）の結果を比較したシミュレーション結果が提供される。図６では、テーブル52の結果は、候補リスト生成方法がランダムなペアリング手段と組み合わせて使用される場合のものである。図７では、テーブル52の結果は、候補リスト生成方法がOFに基づくペアリング方法と組み合わせて使用される場合のものである。本発明の各方法（すなわち、DLジオメトリー方法、PH方法及びI-Cジオメトリー+PH方法）は全体スループットでかなりの利得を提供するが、これらの方法は、通常のV-MIMO方法で見られるような、機能停止又はIoTの増加（例えば、セル端の性能）を生じない。
【００３２】
図８及び９を参照すると、DLジオメトリー方法のピークスループット性能利得を示すシミュレーション結果が提供される。図８では、テーブル56の結果は、32又は96の移動局がシステムでV-MIMOを使用しているときにランダムなペアリングをした高速ユーザについてのものである。図９では、テーブル58の結果は、96の移動局がV-MIMOを使用しているときにOFに基づくペアリングをした低速ユーザについてのものである。明らかにわかるように、DLジオメトリー方法は10〜23%の性能の利得を提供し得る。
【００３３】
本発明は、特に図示及び記載したものに限定されないことが、当業者により分かる。更に、特に言及しない限り、全ての添付図面は縮尺通りではない点に留意すべきである。特許請求の範囲のみにより限定される本発明の範囲及び要旨を逸脱することなく、前述の教示を鑑みて様々な変更及び変形が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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