(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークの基地局機器において、前記基地局機器によって支配されるセクタ内のモバイル端末にマルチセクタ協調通信を提供する方法であって、前記マルチセクタ協調通信のタイプはネットワークＭＩＭＯ通信及びＣｏ−ＭＩＭＯ通信を含み、前記セクタはセルに属し、
ｉ.  前記モバイル端末の１つまたは複数の協調セクタを決定するステップと、
ｉｉ.  事前定義された規則に従い、前記１つまたは複数の協調セクタの情報に基づいて、前記モバイル端末に前記１つまたは複数の協調セクタと協調的に提供される前記マルチセクタ協調通信のタイプを決定するステップと、
ｉｉｉ.  前記１つまたは複数の協調セクタと協調し、前記モバイル端末に対して、前記対応する決定されたタイプの前記マルチセクタ協調通信を提供するステップとを備える方法。
【請求項２】
前記１つまたは複数の協調セクタは、同じセルに属する同種セル協調セクタ、および／または異なるセルに属する異種セル協調セクタを備え、前記ステップｉは、
−  前記１つまたは複数の協調セクタの情報を、前記モバイル端末から受信するステップを備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１つまたは複数の協調セクタは、同じセルに属する同種セル協調セクタ、および／または異なるセルに属する異種セル協調セクタを備え、前記ステップｉは、
ｉ１.  前記モバイル端末から、前記モバイル端末と前記モバイル端末に隣接する前記１つまたは複数のセクタの各々との間のチャネル品質情報を受信するステップと、
ｉ２  前記モバイル端末と前記１つまたは複数の隣接セクタの各々との間の前記チャネル品質情報に従って、前記１つまたは複数の協調セクタを決定するステップとを備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ステップｉ２は、
−  前記モバイル端末と前記同種セルに属する前記１つまたは複数の隣接セクタ内の１つまたは複数の候補セクタとの間のチャネル品質が、第１の条件を満足する場合、前記１つまたは複数の候補セクタを前記同種セル協調セクタとして決定するステップと、
−  前記モバイル端末と異種セルに属する前記１つまたは複数の隣接セクタ内の１つまたは複数の候補セクタとの間のチャネル品質が、第２の条件を満足する場合、前記１つまたは複数の候補セクタを前記異種セル協調セクタとして決定するステップとを備える請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記事前定義された規則は、
−  前記基地局機器が前記１つまたは複数の同種セル協調セクタと協調することを決定し、前記１つまたは複数の協調セクタが１つまたは複数の同種セル協調セクタを備える場合、前記モバイル端末に対して、ネットワークベースのマルチセクタ協調通信を提供するステップと、
−  前記基地局機器が前記１つまたは複数の異種セル協調セクタと協調することを決定し、前記１つまたは複数の協調セクタが１つまたは複数の異種セル協調セクタを備える場合、前記モバイル端末に対して、共同ベースのマルチセクタ協調通信を提供するステップとを備える請求項２乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ネットワークベースのマルチセクタ協調通信はネットワークＭＩＭＯ通信であり、前記基地局機器が前記１つまたは複数の同種セル協調セクタと協調し、前記モバイル端末にネットワークＭＩＭＯ通信を提供する場合、前記ステップｉｉｉは、
ｉｉｉ１.  それぞれ前記１つまたは複数の同種セル協調セクタに位置する１つまたは複数の協調モバイル端末を決定するステップと、
ｉｉｉ２.  前記基地局機器および前記モバイル端末ならびに前記１つまたは複数の協調モバイル端末の間の第１のチャネル状態情報を決定し、前記１つまたは複数の同種セル協調セクタの前記基地局機器と、それらおよび前記モバイル端末ならびに前記１つまたは複数の協調モバイル端末の間の第２のチャネル状態情報を交換するステップと、
ｉｉｉ３.  前記１つまたは複数の同種セル協調セクタの前記基地局機器と、それらから前記被支配モバイル端末または前記協調モバイル端末へのトラフィックデータを交換するステップと、
ｉｉｉ４.  前記第１のチャネル状態情報および前記第２のチャネル状態情報に従って、事前定義された方法に基づいて前記ネットワークＭＩＭＯ通信の第１の事前コード化規則を決定するステップと、
ｉｉｉ５.  前記第１の事前コード化規則に基づいて、現在のセクタの前記トラフィックデータおよび前記協調トラフィックデータに重み付けして、前記現在のセクタの前記重み付けトラフィックデータおよび前記協調トラフィックデータを前記モバイル端末および前記１つまたは複数の協調モバイル端末に伝送するステップとを備える請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップｉｉｉ２および／またはｉｉｉ３において、現在の基地局機器は基地局機器間の相互接続を使用して、前記チャネル状態情報の交換および／またはトラフィックデータの交換を行う請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記共同ベースのマルチセクタ協調通信はＣｏ−ＭＩＭＯ通信であり、前記基地局機器が前記１つまたは複数の異種セル協調セクタと協調し、前記モバイル端末にＣｏ−ＭＩＭＯ通信を提供する場合、前記ステップｉｉｉは、
ｉｉｉ１'.  それぞれ前記１つまたは複数の異種セル協調セクタに位置する１つまたは複数の協調モバイル端末を決定するステップと、
ｉｉｉ２'.  前記基地局機器および前記モバイル端末ならびに前記１つまたは複数の協調モバイル端末の間の第３のチャネル状態情報を決定するステップと、
ｉｉｉ３'.  前記第３のチャネル状態情報に従って、事前定義された方法に基づいて前記Ｃｏ−ＭＩＭＯ通信の第２の事前コード化規則を決定し、第３の事前コード化規則を前記１つまたは複数の異種セル協調セクタの前記基地局機器と交換するステップと、
ｉｉｉ４'.  前記第２の事前コード化規則および前記第３の事前コード化規則に基づいて、前記現在のセクタの前記トラフィックデーに重み付けして、前記現在のセクタの前記重み付けトラフィックデータを前記モバイル端末に伝送するステップとを備える請求項５または６に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップｉｉｉ２’は、
−  前記１つまたは複数の異種セル協調セクタの前記基地局機器と、前記基地局機器および前記モバイル端末ならびに前記１つまたは複数の協調モバイル端末の間のチャネル品質に関連する情報を交換するステップをさらに備える請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップｉｉｉ２’および／またはｉｉｉ３’において、前記現在の基地局機器は基地局間の相互接続を使用して、チャネル品質および／または前記事前コード化規則に関連する前記情報を交換する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ステップｉの前に、
−  前記モバイル端末に対して、前記単一基地局通信または前記マルチセクタ協調通信のいずれかを提供することを、隣接セクタから前記モバイル端末への干渉の状態に従って決定するステップと、
−  前記モバイル端末に対して、前記マルチセクタ協調通信を提供することを決定するとき、前記ステップｉ乃至ステップｉｉｉを実行するステップとをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
無線通信ネットワークのモバイル端末において、前記モバイル端末が位置するセクタの前記基地局機器が前記モバイル端末にマルチセクタ協調通信を提供するのを補助する補助方法であって、前記マルチセクタ協調通信のタイプはネットワークＭＩＭＯ通信及びＣｏ−ＭＩＭＯ通信を含み、前記セクタはセルに属し、
Ｉ.  前記モバイル端末と前記モバイル端末に隣接する１つまたは複数の隣接セクタとの間のチャネル品質情報を取得するステップと、
ＩＩ.  前記モバイル端末と前記１つまたは複数の隣接セクタとの間の前記チャネル品質情報に従って、前記モバイル端末の１つまたは複数の協調セクタを決定するステップと、
ＩＩＩ.  前記１つまたは複数の協調セクタの情報を、前記基地局機器に伝送するステップとを備え、
前記１つまたは複数の協調セクタは、同じセルに属する同種セル協調セクタ、および／または異なるセルに属する異種セル協調セクタを備え、前記ステップＩＩは、
−  前記モバイル端末と前記同種セルに属する前記１つまたは複数の隣接セクタ内の１つまたは複数の候補セクタとの間の前記チャネル品質が、第１の条件を満足する場合、前記１つまたは複数の候補セクタを前記同種セル協調セクタとして決定するステップと、
−  前記モバイル端末と前記異種セルに属する前記１つまたは複数の隣接セクタ内の１つまたは複数の候補セクタとの間の前記チャネル品質が、第２の条件を満足する場合、前記１つまたは複数の候補セクタを前記異種セル協調セクタとして決定するステップとを備える補助方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関し、特にマルチセクタ協調通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえばＩＥＥＥ８０２．１６ｅおよび３ＧＰＰ  ＬＴＥのような規格のＩＭＴ−ａｄｖａｎｃｅｄ、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍおよび３ＧＰＰ  ＬＴＥ＋への展開として、システムははるかに高い平均セクタ・スループットおよびセル境界ユーザのスループットを目標としている。現在の無線通信ネットワークにおける低周波の再使用により、セクタおよびセルの境界に特定のセル間干渉（ＩＣＩ：ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）があり、そのためシステム・パフォーマンスを増大させることが困難になっている。これに対処するため、ＩＣＩ認識の電力制御、柔軟な周波数再使用、マクロダイバーシティ、受信機での干渉除去によるＩＣＩランダム化などのような、ＩＣＩの問題を解決する数多くの技法が、たとえばＩＥＥＥ８０２．１６ｅおよび３ＧＰＰ  ＬＴＥに登場した。これらの技術のほとんどは、セル境界ユーザのスループットを効果的に向上させることができるが、いずれも、たとえば過剰なシステム・スペクトル効率を犠牲にするものもあり、また受信機の複雑さが高度に要求されるものもあるといった、何らかの欠点を有している。
【０００３】
マルチセル多入力多出力（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）技術のようなマルチセル（マルチセクタ）協調通信は、複数のセルにわたり伝送された信号を合同で事前コード化することを介する効果的なＩＣＩ軽減のための有望な複数アンテナ技法であり、そのため平均セクタ・スループットおよびセル境界ユーザのスループットは共に大幅に向上されうる。現在、マルチセルＭＩＭＯは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステム記述文書（ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ仕様策定のための基本概念／機能記述文書）に採用されており、研究分野のみならず産業界においても最新の実際的なトピックとなっている。これはＡｌｃａｔｅｌ−Ｌｕｃｅｎｔ社に主導され、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍおよび３ＧＰＰ  ＬＴＥ＋のいずれにおいても重要な標準化要素となっている。
【０００４】
たとえばネットワークＭＩＭＯのようなネットワークベースのマルチセル協調通信と、共同ＭＩＭＯ（Ｃｏ−ＭＩＭＯ：ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ  ＭＩＭＯ）のような共同ベースのマルチセル協調ＭＩＭＯという、２つの標準的なマルチセル協調通信技術がある。これらはいずれも、複数の協調基地局または基地局機器間の協調に関連する。ネットワークＭＩＭＯにおいて、すべての基地局からＭＩＭＯに参加しているすべてのモバイル端末へのチャネル情報に基づいて、各参加基地局は、ゼロフォーシング（ＺＦ）、ブロック対角化（ＢＤ）、最大固有モード伝送（ＭＥＴ：ｍａｘｉｍｕｍ  ｅｉｇｅｎ−ｍｏｄｅ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）などのようなアルゴリズムに基づいて合同マルチユーザ事前コード化を実行して、マルチユーザチャネル容量を最大化する事前コード化スキームを決定し、各基地局は、ＭＩＭＯに参加している被支配モバイル端末のトラフィックデータを他の基地局と交換し、事前コード化規則に従ってすべてのトラフィックデータ・シンボルに重み付けして、それらを各モバイル端末に送信し、モバイル端末受信機によって結合された受信信号は直交であるので、ＩＣＩは完全に回避され、システム・パフォーマンスは大幅に改善される。図１は、ネットワークＭＩＭＯのネットワーク・アーキテクチャを示す。ＭＩＭＯに参加している各基地局機器は、相互に、そのチャネル状態情報（ＣＳＩ）をＭＩＭＯに参加しているすべてのモバイル端末と交換するか、またはＭＩＭＯに参加している被支配モバイル端末へのトラフィックデータさえも交換するが、これには多大な伝送帯域幅およびネットワーク待ち時間を要することが分かる。たとえばバックボーン・ネットワークのような、帯域幅リソースが不足した基地局間ネットワークが、この情報を交換するために使用される場合、結果として待ち時間の増大とパフォーマンスの低下が生じるおそれもある。
【０００５】
Ｃｏ−ＭＩＭＯにおいては、ネットワークＮＩＭＯとは異なり、各基地局機器は、他の基地局とモバイル端末との間のチャネル状態情報を必要としないが、自身とＭＩＭＯに参加している各モバイル端末との間のチャネル状態情報のみに基づいて事前コード化規則を決定する。加えて、各基地局は、トラフィックデータを交換する必要はない。比較的小さいデータ量で事前コード化規則を他の基地局と交換した後、基地局は、事前コード化規則に従って被支配セルのトラフィックデータ・シンボルに重み付けして、被支配モバイル端末に送信する。ＩＣＩはある程度まで回避され、システム・パフォーマンスはＣｏ−ＭＩＭＯにより向上する。図２は、Ｃｏ−ＭＩＭＯのネットワーク・アーキテクチャを示す。トラフィックデータおよびチャネル状態情報は各参加基地局の間で通信される必要はないので、膨大量の伝送帯域幅が節約されることが分かるが、事前コード化が現在のセクタのチャネル状態情報にしか基づいていないのでＭＩＭＯゲインは制限されている。
【０００６】
ネットワークベースのマルチセル協調通信および共同ベースのマルチセル協調通信は、それぞれ独自の利点および欠点を有することが分かる。しかし、現在の基地局または基地局機器は、セル内またはセクタの境界にあるモバイル端末に対して、ネットワークＭＩＭＯのようなネットワークベースのマルチセル（マルチセクタ）協調通信を固定的に提供するか、またはＣｏ−ＭＩＭＯのような共同ベースのマルチセル（マルチセクタ）協調通信を固定的に提供するように限定される。
【０００７】
本発明における一部の概念および用語は、以下のように定義される。
セル：通常、セルラー・ネットワーク・アーキテクチャにおける六角形セルを示す。
セクタ：通常、アンテナ給電システムの信号によりカバーされる、セル内のサービス提供セクタ領域を示す。セクタは、独立した論理ネットワーク領域である。ＭＩＭＯ技術において、指向性アンテナが使用される場合、セルは複数のセクタを含む。たとえば、セルラーセルは、それぞれの角度が１２０度である同じ大きさの３つのセクタで構成されてもよい。
基地局機器：各セクタのために構成され、各セクタに対応する物理ネットワーク・エンティティ、たとえばエンコーダのような物理レイヤ・デバイス、スケジューリング手段および測定手段のような変調器およびＭＡＣレイヤ・デバイスを含むベースバンドボード。基地局機器は、セクタに対応するアンテナ給電システムに直接接続され、セクタ内の制御およびデータ通信をつかさどる。同じセル内の１つのセクタを支配する各基地局機器は、そのセルの基地局の同じラックに配置されてもよく、高速で情報を交換するために、たとえば高速データケーブルなど、基地局機器間の高速相互接続を介して相互に接続するが、一方、各基地局機器は、他の基地局および自身の他の内部基地局機器と交換するために、バックボーン・ネットワークのような、基地局間のインターネットワークに接続する。
【０００８】
上記の定義によれば、マルチ基地局協調通信は、本発明の説明において、マルチセクタ協調通信技術として説明されてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発明者は、協調方式が固定されているので、協調基地局機器の実際的な状況に従って最適化された協調通信を実行することができない、という欠点を当技術が有することを認識している。たとえば、ネットワークＭＩＭＯのようなネットワークベースのマルチセクタ協調通信が固定的に実施されるとき、協調基地局機器が現在のセクタのセルとは異なるセルに属する場合、その間の通信は、基地局間のインターネットワークによってのみ実行されうるが、ネットワークベースのマルチセクタ協調通信によって必要とされる膨大量のトラフィックデータおよびチャネル状態情報の交換は、基地局間のすでに不足している帯域幅を消費することになり、待ち時間が増大してパフォーマンスが低下する。Ｃｏ−ＭＩＭＯのような共同ベースのマルチセクタ協調通信が固定的に実施されるとき、協調基地局機器が現在のセクタのセルと同じセルに属する場合、情報の交換は、最適化ＭＩＭＯゲインのために共同ベースのマルチセクタ協調通信を認識するように高速ケーブルのような高速相互接続によって実行されるが、共同ベースのマルチセクタ協調通信は固定的に実施されるので、ゲインは最適化されない。したがって、マルチセクタ協調通信技術がこれらの既存の技術的問題を解決することが重要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの懸念事項に対処するため、本発明の１つの態様によれば、無線通信ネットワークの基地局機器において、基地局機器によって支配されるセクタ内のモバイル端末にマルチセクタ協調通信を提供する方法であって、前記セクタはセルに属する方法が提案され、方法は、
ｉ.  モバイル端末の１つまたは複数の協調セクタを決定するステップと、
ｉｉ.  事前定義された規則に従い、前記１つまたは複数の協調セクタの情報に基づいて、モバイル端末に前記１つまたは複数の協調セクタと協調的に提供されるマルチセクタ協調通信のタイプを決定するステップと、
ｉｉｉ.  前記１つまたは複数の協調セクタと協調し、モバイル端末に対して、対応する決定されたタイプのマルチセクタ協調通信を提供するステップとを備える。
【００１１】
本発明のもう１つの態様によれば、無線通信ネットワークのモバイル端末において、モバイル端末が位置するセクタの基地局機器がモバイル端末にマルチセクタ協調通信を提供するのを補助する方法であって、前記セクタはセルに属する方法が提案され、方法は、
Ｉ.  モバイル端末と前記モバイル端末に隣接する１つまたは複数の隣接セクタとの間のチャネル品質情報を取得するステップと、
ＩＩ.  モバイル端末と１つまたは複数の隣接セクタとの間のチャネル品質情報に従って、モバイル端末の１つまたは複数の協調セクタを決定するステップと、
ＩＩＩ.  前記１つまたは複数の協調セクタの情報を、基地局機器に伝送するステップとを備え、
前記１つまたは複数の協調セクタは、同じセルに属する同種セル協調セクタ、および／または異なるセルに属する異種セル協調セクタを備え、前記ステップＩＩは、
−  モバイル端末と同種セルに属する前記１つまたは複数の隣接セクタ内の１つまたは複数の候補セクタとの間のチャネル品質が、第１の条件を満足する場合、前記１つまたは複数の候補セクタを前記同種セル協調セクタとして決定するステップと、
−  モバイル端末と異種セルに属する前記１つまたは複数の隣接セクタ内の１つまたは複数の候補セクタとの間のチャネル品質が、第２の条件を満足する場合、前記１つまたは複数の候補セクタを前記異種セル協調セクタとして決定するステップとを備える。
【００１２】
本発明の第３の態様によれば、無線通信ネットワークの基地局機器において、基地局機器によって支配されるセクタにおいてモバイル端末にマルチセクタ協調通信を提供するデバイスであって、前記セクタはセルに属するデバイスが提案され、デバイスは、
−  モバイル端末の１つまたは複数の協調セクタを決定するための、協調セクタの第１の決定手段と、
−  事前定義された規則に従い、前記１つまたは複数の協調セクタの情報に基づいて、モバイル端末に前記１つまたは複数の協調セクタと協調的に提供されるマルチセクタ協調通信のタイプを決定するための、協調タイプの決定手段と、
−  前記１つまたは複数の協調セクタと協調し、モバイル端末に対して、対応する決定されたタイプのマルチセクタ協調通信を提供するための、通信手段とを備える。
【００１３】
本発明の第４の態様によれば、無線通信ネットワークのモバイル端末において、モバイル端末にマルチセクタ協調通信を提供するために、モバイル端末が位置するセクタの基地局機器を補助するための補助デバイスであって、前記セクタはセルに属する補助デバイスが提供され、デバイスは、
−  モバイル端末と前記モバイル端末に隣接する１つまたは複数の隣接セクタとの間のチャネル品質情報を取得するための、チャネル品質の取得手段と、
−  モバイル端末と１つまたは複数の隣接セクタとの間のチャネル品質情報に従って、モバイル端末の１つまたは複数の協調セクタを決定するための、協調セクタの第２の決定手段と、
−  前記１つまたは複数の協調セクタの情報を、基地局機器に伝送するための送信機とを備え、
−  前記１つまたは複数の協調セクタは、同じセルに属する同種セル協調セクタ、および／または異なるセルに属する異種セル協調セクタを備え、協調セクタの前記第２の決定手段は、
−  モバイル端末と同種セルに属する前記１つまたは複数の隣接セクタ内の１つまたは複数の候補セクタとの間のチャネル品質が、第１の条件を満足する場合、前記１つまたは複数の候補セクタを前記同種セル協調セクタとして決定するため、
−  モバイル端末と異種セルに属する前記１つまたは複数の隣接セクタ内の１つまたは複数の候補セクタとの間のチャネル品質が、第２の条件を満足する場合、前記１つまたは複数の候補セクタを前記異種セル協調セクタとして決定するために使用される。
【００１４】
本発明は、協調セクタのタイプに従って、ネットワークベースのマルチセクタ協調通信または共同ベースのマルチセクタ協調通信のような、マルチセクタ協調通信の適正なタイプを選択することができる、マルチセクタ協調通信のための新しい実施スキームを提案する。このようにして、完全なチャネル状態情報およびデータが同種セル・セクタ間で交換され、協調ゲインが得られ、しかも、チャネル情報およびトラフィックデータは異種セル・セクタ間でフィードバックされないかまたはわずかしかフィードバックされず、セル間の協調通信の待ち時間は短縮され、セクタ境界のユーザのスループットおよびシステム・パフォーマンスは増大する。本発明はまた、システムが、たとえばネットワーク−ＭＩＭＯおよびＣｏ−ＭＩＭＯなど、複数の協調タイプを切り替えることができるようにする独自の技法を提案する。この技法は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ、ＬＴＥ＋、およびＩＭＴ−ＡｄｖａｎｃｅｄにおけるマルチセルＭＩＭＯの魅力および競争力を高める。本発明はまた、基地局間のインターネットワークにおける伝送待ち時間に対して特定の頑強性を有する。
【００１５】
本発明のその他の特徴、目的、および利点は、以下の図面を参照して非限定的な実施形態の詳細な説明を読むことにより明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】当技術分野におけるネットワークＭＩＭＯのネットワーク・アーキテクチャを示す図である。
【図２】当技術分野におけるＣｏ−ＭＩＭＯのネットワーク・アーキテクチャを示す図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による、無線ネットワークにおいてセクタを備えるセルのトポロジを示す図である。
【図４】本発明の１つの実施形態による、モバイル端末Ｂにマルチセクタ協調通信を提供するために、セクタ１１がセクタ１３または２２と協調するトポロジを示す図である。
【図５】本発明の１つの実施形態による、被支配セクタ１１内のモバイル端末Ｂにマルチセクタ協調通信を提供する基地局機器Ａにおける方法を示す図である。
【図６】それぞれ１つのセル内の各セクタを支配するベースバンドボード（基地局機器）が、ベースバンドボード間高速ケーブルを介してトラフィックデータおよびチャネル状態情報を交換することを概略的に示す図である。
【図７】本発明の１つの実施形態による、被支配セクタ１１のモバイル端末Ｂにマルチセクタ協調通信を提供するための、基地局機器Ａにおけるデバイスのブロック図および操作フローを示す図である。
【００１７】
図面において、同一または類似した参照符号は、同一または類似したコンポーネントを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
後段では、図３から図６を参照することにより、本発明の実施形態を方法の観点から明らかする。
【００１９】
図３に示されるように、セクタ内のモバイル端末に影響を及ぼす、隣接セクタからの干渉に従って、セルラー・システム内のセクタの通信可能範囲エリアは、セクタ中央、同種セル・セクタ境界、および異種セル・セクタ境界という３つの部分に分割されてもよい。一般的に言うと、無線信号のフェーディングにより、セクタ中央における無線チャネルは、隣接セクタからの信号によって影響を受けることはないが、一方、同種セル・セクタ境界または異種セル・セクタ境界における無線チャネルは、隣接セクタからの信号によって干渉されることもある。しかし、同種セル・セクタ境界において影響を及ぼすセクタ間干渉は、異種セル・セクタ境界におけるセクタ間干渉とは異なり、同種セル・セクタ境界において影響を及ぼすセクタ間干渉は、同種セル内の隣接セクタから生じているが、一方、異種セル・セクタ境界において影響を及ぼすセクタ間干渉は、別のセル内の隣接セクタから生じている。本発明によれば、セクタ中央にあるモバイル端末の場合、隣接セクタによって干渉されることはないので、隣接セクタを使用するマルチセクタＭＩＭＯではなく、単一セクタ通信が提供され、セクタ境界にあるモバイル端末の場合、マルチセクタＭＩＭＯの異なるタイプが、使用可能な隣接セクタの異なるタイプに従って選択されてもよい。後段では、セクタ１１を一例として説明する。図４に示されるように、セクタ１１は基地局機器Ａに支配され、モバイル端末Ｂはセクタ境界に位置し、基地局機器Ａはモバイル端末ＢにマルチセクタＭＩＭＯ通信を提供する。本発明は、マルチセクタ協調通信技術における本発明の適用を明らかにするため、マルチセクタＭＩＭＯ通信を一例として説明するが、本発明はマルチセクタＭＩＭＯ技術に限定されることはなく、任意の他のマルチセクタ協調通信に適用可能であることに留意されたい。加えて、本発明は、図３に示されるネットワーク・トポロジに限定されることはなく、任意の他のネットワーク・トポロジに適用可能である。
【００２０】
図５に示されるように、最初に、ステップＳ１０において、基地局機器Ａは、モバイル端末Ｂの協調セクタを決定する。
【００２１】
１つの実施形態において、モバイル端末Ｂの協調セクタが決定され、モバイル端末Ｂ自身によって基地局機器Ａに提供される。具体的には、ステップＳ２０において、モバイル端末Ｂは、モバイル端末と隣接セクタとの間のチャネル品質情報を取得する。たとえば、モバイル端末Ｂは、受信したプリアンブルまたは隣接セクタによって伝送されセクタの特徴を搬送するパイロットに従って、隣接セクタからの干渉信号のレベルを測定する。
【００２２】
次いで、ステップＳ２１において、モバイル端末Ｂは、モバイル端末Ｂと隣接セクタとの間のチャネル品質情報に従って、モバイル端末Ｂの協調セクタを決定する。
【００２３】
具体的には、モバイル端末Ｂが、セクタ１１と同じセル１内にある同種セル・セクタ境界隣接セクタ１３に位置する場合、モバイル端末Ｂは、モバイル端末Ｂとセクタ１３の基地局機器Ａ’との間のチャネル品質が第１の条件を満足するとモバイル端末Ｂが判断するならば、隣接セクタ１３をモバイル端末Ｂの同種セル協調セクタとして決定する。ある場合には、第１の条件は、隣接セクタ１３（を支配する基地局機器Ａ’）からモバイル端末Ｂへの受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）のような通信品質が、特定量のｄＢのような事前定義されたしきい値よりも大きいことであってもよく、これはセクタ１３からの干渉信号が比較的強く、現在のセクタ１１がマルチセクタＭＩＭＯ通信を実行するためにセクタ１３を使用できることを意味し、別の場合には、第１の条件は、一方の基地局機器Ａ’からモバイル端末Ｂへの信号強度ともう一方の基地局機器Ａからモバイル端末Ｂへの信号強度との差が、特定量のｄＢのような事前定義されたしきい値よりも大きいことであってもよく、これはまたセクタ１３からの干渉信号が比較的強く、現在のセクタ１１がマルチセクタＭＩＭＯ通信を実行するためにセクタ１３を使用できることを意味する。後者の場合、モバイル端末Ｂはまた、基地局機器Ａからモバイル端末Ｂへの信号強度を測定する必要もあることを理解されたい。
【００２４】
モバイル端末Ｂが、セクタ１１が位置するセル１とは異なるセル２内にある異種セル・セクタ境界隣接セクタ２２に位置する場合、モバイル端末Ｂは、モバイル端末Ｂとセクタ２２の基地局機器Ａ”との間のチャネル品質が第２の条件を満足するとモバイル端末Ｂが判断するならば、隣接セクタ２２をモバイル端末Ｂの異種セル協調セクタとして決定する。ある場合には、第２の条件は、隣接セクタ２２（を支配する基地局機器Ａ”）からモバイル端末Ｂへの信号強度が、特定量のｄＢのような事前定義されたしきい値よりも大きいことであってもよく、これはセクタ２２からの干渉信号が比較的強く、現在のセクタ１１がマルチセクタＭＩＭＯ通信を実行するためにセクタ２２を使用できることを意味し、別の場合には、第２の条件は、一方の基地局機器Ａ”からモバイル端末Ｂへの信号強度ともう一方の基地局機器Ａからモバイル端末Ｂへの信号強度との差が、特定量のｄＢのような事前定義されたしきい値よりも大きいことであってもよく、これはまたセクタ２２からの干渉信号が比較的強く、現在のセクタ１１がマルチセクタＭＩＭＯ通信を実行するためにセクタ２２を使用できることを意味する。
【００２５】
それぞれ同種セル協調セクタおよび異種セル協調セクタを決定するための、しきい値のような第１の条件および第２の条件が、同じであっても異なっていてもよいことに留意されたい。加えて、モバイル端末Ｂが同種セル・セクタ１３および隣接する異種セル・セクタ２２からの強い干渉によって影響を受ける場合、モバイル端末Ｂは、好ましくは、マルチセクタＭＩＭＯのゲインを向上させるように、同種セル・セクタ１３をその協調セクタとして選択することができる。もちろん、モバイル端末はまた、選択規則に従って、異種セル・セクタをその協調セクタとして選択することも、またはその両方を協調セクタとして選択することもできる。
【００２６】
その後、ステップＳ２２において、モバイル端末Ｂは、セクタの識別およびそれらのモバイル端末Ｂへの信号強度のような、選択された協調セクタの情報を基地局機器Ａに伝送する。
【００２７】
このように、ステップＳ１０において、基地局機器Ａは、協調セクタの情報をモバイル端末Ｂから受信する。
【００２８】
もう１つの実施形態において、基地局機器Ａは、モバイル端末Ｂによって報告されたチャネル品質情報および現在のセクタのスケジュール状況に従って、適正な協調セクタを選択する。具体的には、上記のステップＳ２０と同様に、モバイル端末Ｂは、隣接する１つまたは複数のセクタからモバイル端末Ｂへのチャネル品質情報を測定する。そしてモバイル端末Ｂは、１つまたは複数の隣接セクタの識別およびそれらの対応するチャネル品質情報を基地局機器Ａに伝送する。次いで、ステップＳ１００において、基地局機器Ａは、それぞれ隣接する１つまたは複数のセクタからモバイル端末Ｂへのチャネル品質情報をモバイル端末Ｂから受信する。
【００２９】
次いで、ステップＳ１０１において、基地局Ａは、隣接する１つまたは複数のセクタからモバイル端末Ｂへのチャネル品質情報に従って、１つまたは複数の協調セクタを決定する。
【００３０】
上記のステップＳ２１と同様に、同種セル１内の候補セクタ１３が１つまたは複数の隣接セクタ内に存在し、モバイル端末Ｂとセクタ１３との間のチャネル品質が第１の条件を満足する場合、基地局機器Ａは、候補セクタ１３を同種セル協調セクタとして決定することができる。
【００３１】
異種セル内の候補セクタ２２が１つまたは複数の隣接セクタ内に存在し、モバイル端末Ｂとセクタ２２との間のチャネル品質が第２の条件を満足する場合、基地局機器Ａは、候補セクタ２２を異種セル協調セクタとして決定することができる。
【００３２】
さらに、第１の条件を満足する同種セル隣接セクタ１３および第２の条件を満足する異種セル隣接セクタ２２が同時に存在する場合、基地局機器Ａが決定する権利を有し、基地局機器Ａは、マルチセクタＭＩＭＯのゲインを向上させるために、同種セル隣接セクタ１３をモバイル端末Ｂの協調セクタとして選択することができる。もちろん、基地局機器Ａは、ＭＩＭＯゲインを均一にするなどのために、マルチセクタＭＩＭＯスケジューリングに基づいて、異種セル隣接セクタを協調セクタとして選択することができるか、またはその両方を協調セクタとして選択することができるか、またはいずれのセクタも選択せずにモバイル端末Ｂに単一セクタ通信を提供することもできる。
【００３３】
ステップＳ１１において、モバイル端末Ｂの協調セクタを決定した後、基地局機器Ａは、事前定義された規則に従って、協調セクタの情報に基づいて、協調セクタと協調的にモバイル端末Ｂに提供されるＭＩＭＯ通信のタイプを決定する。
【００３４】
具体的には、協調セクタが同種セル協調セクタ１３である場合、基地局機器Ａは、このセクタと協調してモバイル端末ＢにネットワークベースのマルチセクタＭＩＭＯ通信を提供することを決定し、協調セクタが異種セル協調セクタ２２である場合、基地局機器Ａは、このセクタと協調してモバイル端末Ｂに共同ベースのマルチセクタＭＩＭＯ通信を提供することを決定する。そして協調セクタが、同種セル協調セクタおよび異種セル協調セクタを同時に備える場合、基地局機器Ａは、ネットワークベースのマルチセクタＭＩＭＯを同種セル協調セクタと共に提供し、共同ベースのマルチセクタＭＩＭＯ通信を異種セル協調セクタと共に提供するように決定することができる。
【００３５】
協調通信のタイプを決定した後、ステップＳ１２において、基地局機器Ａは協調セクタと協調し、モバイル端末Ｂに対して、対応する決定されたタイプのマルチセクタＭＩＭＯ通信を提供する。説明では最初に、ネットワークＭＩＭＯ通信の提供を一例として説明する。
【００３６】
ステップＳ１２０において、基地局機器Ａは、チャネル容量を最大化する、伝送速度を最大化する、またはセクタ間干渉を最小化するなどの基準に従って、同種セル協調セクタ１３内の協調モバイル端末Ｂ’を、モバイル端末Ｂと無線リソースを共有する協調モバイル端末として決定する。基地局機器Ａは、セクタ１３を支配する基地局機器Ａ’と通信して、適正なモバイル端末Ｂ’を決定する。適正な協調モバイル端末が見つからない場合、セクタ１１は、単一ユーザ事前コード化を介してセクタ１３と共にモバイル端末Ｂにサービスを提供することもできる。ネットワークＭＩＭＯにおいて協調モバイル端末を決定する方法は、ＭＩＭＯ技術分野の当業者にはよく知られており、さらに詳細な説明は行われない。
【００３７】
次いで、ステップＳ１２１において、基地局機器Ａは、モバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’への第１のチャネル状態情報を決定し、モバイル端末Ｂへの同種セル協調セクタ１３の基地局機器Ａ’と協調モバイル端末Ｂ’との間の第２のチャネル状態情報を取得する。具体的には、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ’はそれぞれ、モバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’の直交アップリンク通信リソースを割り振り、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ’に音響信号を伝送し、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ’は、音響信号に従って、モバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’へのそれぞれのチャネル行列を推定する。便宜上、Ｈ１１およびＨ１２は、基地局機器Ａからモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’へのチャネル行列を示すために使用され、Ｈ２１およびＨ２２は、基地局機器Ａ’からモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’へのチャネル行列を示すために使用される。各基地局機器が４つの送信アンテナを有し、各モバイル端末が２つの受信アンテナを有する場合、Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ２１、およびＨ２２のすべては２×４行列である。チャネル行列を決定した後、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ’は相互に通信して、チャネル行列を交換する。
【００３８】
加えて、ステップＳ１２２において、基地局機器Ａは、同種協調基地局機器Ａ’から被支配協調モバイル端末Ｂ’への協調トラフィックデータＳ２１およびＳ２２を取得し、同種セル協調基地局機器Ａ’に対して、基地局機器Ａからモバイル端末Ｂへの現在のセクタにおけるトラフィックデータＳ１１およびＳ１２を提供する。ステップＳ１２１およびＳ１２２には順次の関係がないことに留意されたい。
【００３９】
好ましくは、上記のステップＳ１２１およびＳ１２２において、図６に示されるように、現在の基地局機器Ａは、チャネル行列およびトラフィックデータを交換するために、協調基地局機器Ａ’と通信するためのベースバンドボード間高速ケーブルのような、基地局機器間の相互接続を使用する。バックボーン・ネットワークのような基地局間のインターネットワークと比較すると、基地局機器間の相互接続は、より少ない待ち時間ですべてのトラフィックデータおよびチャネル行列の高速通信を実現することができるより高速な伝送速度を有するので、基地局機器Ａと基地局機器Ａ’がモバイル端末Ｂおよびモバイル端末Ｂ’のネットワークＭＩＭＯ通信を提供することが保証される。
【００４０】
次いで、ステップＳ１２３において、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ’は、チャネル行列Ｈ１１およびＨ１２、ならびにチャネル行列Ｈ２１およびＨ２２に基づいて、事前定義された方法に従って、ネットワークＭＩＭＯ通信の事前コード化規則を決定する。具体的には、ＺＦ、ＢＤ、およびＭＭＳＥのようなアルゴリズムを使用することにより、事前コード化行列Ｈを決定することができる。説明では、ＺＥアルゴリズムを一例として使用する。行列Ｈは、以下の式に従って構成される。
【００４１】
【数１】
0005450638.tif 000002
【００４２】
次いで、重み行列Ｗは以下のようになる。
Ｗ８×４＝Ｈ＋（ＨＨ＋）−１          （２）
【００４３】
上記では、実施形態を明瞭にするために、２つの基地局機器がネットワークＭＩＭＯ通信を実行し、事前コード化にＺＦアルゴリズムを使用する例を取り上げる。本発明はまた、複数の基地局機器がネットワークＭＩＭＯ通信を実行する場合、およびその他の事前コード化アルゴリズムを使用する場合にも適用可能であるので、さらに詳細な説明は行われないことを理解されたい。
【００４４】
最後に、ステップＳ１２４において、基地局機器Ａは、決定された事前コード化規則に従って、現在のセクタのトラフィックデータＳ１１およびＳ１２ならびに協調トラフィックデータＳ２１およびＳ２２に重み付けし、それらをモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’に伝送する。具体的には、伝送される信号Ｘは、以下の式により定義される。
【００４５】
【数２】
0005450638.tif 000003
【００４６】
ここで、セクタ１１の基地局機器Ａは、その４つの送信アンテナを使用することにより
【００４７】
【数３】
0005450638.tif 000004
を伝送し、協調セクタ１３の基地局機器Ａ’は、その４つの送信アンテナを使用することにより
【００４８】
【数４】
0005450638.tif 000005
を伝送する。モバイル端末Ｂおよびモバイル端末Ｂ’において、基地局機器がマルチユーザ事前コード化を実行したので、いくつかのユーザのデータフローは直交であり、そのため既存の受信機は特定の検出手段を追加することなく再使用されてもよい。
【００４９】
上段では、本発明を説明するために、基地局機器Ａおよび協調基地局機器Ａ’がネットワークＭＩＭＯ通信を提供する例を使用する。本発明はネットワークＭＩＭＯの例に限定されることはなく、完全なチャネル状態情報または完全なトラフィックデータに基づく任意のマルチセクタ協調スキームが、本発明の保護範囲に該当することに留意されたい。下段では、基地局機器Ａおよび協調基地局機器Ａ”がモバイル端末ＢのＣｏ−ＭＩＭＯ通信を提供する例を説明する。
【００５０】
ステップＳ１２０’において、上記のステップＳ１２０と同様に、基地局機器Ａは、チャネル容量を最大化する、伝送速度を最大化する、またはセクタ間干渉を最小化するなどの基準に従って、異種セル協調セクタ２２内の協調モバイル端末Ｂ”を決定する。適正な協調モバイル端末が見つからない場合、セクタ１１は、単一ユーザ事前コード化を介してセクタ２２と共にモバイル端末Ｂにサービスを提供することもできる。Ｃｏ−ＭＩＭＯにおいて協調モバイル端末を決定する方法は、ＭＩＭＯ技術分野の当業者にはよく知られており、さらに詳細な説明は行われない。
【００５１】
次いで、上記のステップＳ１２１と同様に、ステップＳ１２１’において、基地局機器Ａは、現在の基地局機器からモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”への第３のチャネル状態情報を決定する。具体的には、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ”はそれぞれ、モバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”の直交アップリンク通信リソースを割り振り、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ”に音響信号を伝送する。基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ”は、音響信号に従って、基地局機器からモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”へのそれぞれのチャネル行列を推定する。便宜上、Ｈ１１およびＨ１２は、基地局機器Ａからモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”へのチャネル行列を示すために使用され、Ｈ２１およびＨ２２は、基地局機器Ａ”からモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”へのチャネル行列を示すために使用される。各基地局機器が４つの送信アンテナを有し、各モバイル端末が２つの受信アンテナを有する場合、Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ２１、およびＨ２２のすべては２×４行列である。
【００５２】
好ましくは、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ”は、それらの間ならびにモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”の間のチャネル品質に関連する情報、たとえばＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−ｐｌｕｓ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：信号対干渉雑音比）およびＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：受信信号強度指示）のような基地局のスケジューリングを補助するための長期チャネル品質情報などを交換して、ある程度のユーザ・スケジューリングを実行するようにする。
【００５３】
次いで、ステップＳ１２２’において、基地局機器は、決定されたチャネル行列に基づいて、事前定義された方法に従って、Ｃｏ−ＭＩＭＯ通信の第２の事前コード化規則を決定する。モバイル端末ＢおよびＢ”の場合、各モバイル端末は２つのデータフローを受信することができ、２つのデータフローの各々はセクタ１１またはセクタ２２のいずれかから送出される。基地局機器Ａは、ＺＦ、ＢＤ、およびＭＭＳＥのようなマルチユーザ事前コード化アルゴリズムに従って、チャネル行列Ｈ１１およびＨ１２に基づいて、トラフィックデータＳ１１およびＳ１２に重み付けするために重み行列を取得する。一例としてＺＦアルゴリズムを取り上げると、行列Ｈは、以下の式に従って構成される。
【００５４】
【数５】
0005450638.tif 000006
【００５５】
次いで、基地局機器Ａによって使用される重み行列Ｗ１は、以下のようになる。
Ｗ１４×４＝Ｈ＋（ＨＨ＋）−１          （５）
【００５６】
同様に、基地局機器Ａ”の場合、以下の式が存在する。
【００５７】
【数６】
0005450638.tif 000007
【００５８】
次いで、重み行列が取得される。
Ｗ２４×４＝Ｈ＋（ＨＨ＋）−１          （７）
【００５９】
その後、基地局機器Ａは、その重み行列Ｗ１の第３列Ｗ１（：，３）を異種セル協調セクタの基地局機器Ａ”の重み行列Ｗ２の第１列Ｗ２（：，１）と交換する。
【００６０】
好ましくは、上記のステップＳ１２１’およびステップＳ１２２’において、基地局機器Ａは、バックボーン・ネットワークのような、基地局間のインターネットワークを使用して、チャネル品質および／または事前コード化規則に関連する情報を協調基地局機器Ａ”と交換する。チャネル品質および／または事前コード化規則に関連する情報の交換のデータ量は比較的小さいので、バックボーン・ネットワークへの帯域幅要求は低くなり、伝送待ち時間もより小さくなり、それによりＣｏ−ＭＩＭＯ通信のパフォーマンスが、バックボーン・ネットワークを妨害することなく保証される。
【００６１】
最後に、ステップＳ１２３’において、基地局機器Ａは、重み行列Ｗ１およびＷ２に基づいて、現在のセクタのトラフィックデータＳ１１およびＳ１２に重み付けして、重み付け信号をモバイル端末Ｂに伝送する。具体的には、伝送される信号Ｘは、以下の式により定義される。
【００６２】
【数７】
0005450638.tif 000008
【００６３】
セクタ１１の基地局機器Ａは、その４つの送信アンテナを使用して、Ｘ１をモバイル端末Ｂに伝送する。同様に、セクタ２２の基地局機器Ａ”は、
【００６４】
【数８】
0005450638.tif 000009
をモバイル端末Ｂ”に伝送する。モバイル端末Ｂおよびモバイル端末Ｂ”において、基地局機器がマルチユーザ事前コード化を実行したので、複数ユーザのデータフローは直交であり、既存の受信機は特定の検出手段を追加することなく再使用されてもよい。
【００６５】
本発明のパフォーマンス・ゲインを分析するため、発明者は、ＷｉＭＡＸマルチセクタＭＩＭＯシステムのシミュレーション・ツールを使用することにより、本発明のシステムレベルのシミュレーションを実行する。システム・シミュレーションのパラメータを、以下の表に一覧する。
【００６６】
【表１−１】
0005450638.tif 000010
【表２−２】
0005450638.tif 000011
【表３−３】
0005450638.tif 000012
【００６７】
シミュレーションに使用される本発明のシステムにおいて、４×２  ＭＩＭＯ＋ＢＦ（ビーム形成：ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）通信が、セクタ中央における単一ユーザ伝送に提供され、４×２ネットワークＭＩＭＯ通信は、同種セル・セクタ境界におけるモバイル端末に提供され、４×２Ｃｏ−ＭＩＭＯ通信は、異種セル・セクタ境界におけるモバイル端末に提供され、システムがこれらの２つのタイプのＭＩＭＯ間を理想的に切り替えることができると想定される。発明者はまた、参照のためにＣｏ−ＭＩＭＯシステムもシミュレートするが、ここで４×２  ＭＩＭＯ＋ＢＦが単一ユーザ伝送に使用され、４×２Ｃｏ−ＭＩＭＯ通信が、同種セル・セクタ境界および異種セル・セクタ境界におけるモバイル端末に使用される。表２のシミュレーション結果は、協調セクタを決定するための、さまざまな干渉しきい値（干渉セクタからモバイル端末への信号強度とサービス提供セクタからモバイル端末への信号強度との間の差異のしきい値）に対するセクタ平均スペクトル効率（ＳＥ：ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）およびセクタ境界スペクトル効率を示す。
【００６８】
【表４】
0005450638.tif 000013
【００６９】
シミュレーション結果から、本発明が、Ｃｏ−ＭＩＭＯと比較して、平均セクタ・スペクトル効率およびセクタ境界スペクトル効率を大幅に高めることが分かる。本発明において、干渉しきい値を増大させることで、基地局機器間の相互接続の帯域幅をより多く消費することを犠牲にして、パフォーマンス・ゲイン、特にセクタ平均スペクトル効率を高めることができる。
【００７０】
本発明によってもたらされるスペクトル効率の向上を分析した後、発明者は、本発明によって節約されるバックボーン・ネットワークの帯域幅を分析する。協調基地局機器の総数をＭとし、基地局機器の送信アンテナの総数をＮｔとし、モバイル端末の受信アンテナの総数をＮｒとし、基地局機器ごとのユーザの総数をＫとする。次いで、ネットワークＭＩＭＯにおけるトラフィックデータおよびチャネル状態情報（ＣＳＩ）の交換のためのオーバーヘッドを、表３に一覧する。
【００７１】
【表５】
0005450638.tif 000014
【００７２】
Ｇｂｐｓレベルの伝送システムにおいて、異種セル・セクタ境界におけるスループットは一般に３０Ｍｂｐｓ（平均セクタスループットの２３％）である。Ｍ＝Ｋ＝Ｎｒ＝２かつＮｔ＝４のとき、各シンボルが１６ビット長により量子化され、バックボーン・ネットワークを介して伝送される場合、バックボーン・ネットワークの帯域幅は最大１２．８Ｇｂｐｓである必要がある。しかし本発明において、そのような膨大なデータ量は、セル内の基地局機器間の高速相互接続を介して伝送されるように切り替えられるので、システムのコストは大幅に減少する。
【００７３】
要約すると、本発明は、ＭＩＭＯ通信のような、マルチセル／マルチセクタ協調通信のための効率的な解決策を提供する。これは、比較的高いスペクトル効率を有し、基地局間のバックボーン・ネットワークのバックホール帯域幅を大量に節約する。
【００７４】
多様な実施形態において、基地局機器は、モバイル端末に対して、単一基地局通信またはマルチセクタ協調通信のいずれを提供するかを、隣接セクタからモバイル端末への干渉の状態に従って決定することができることを理解されたい。具体的には、モバイル端末がセクタ中央に位置し、隣接セクタによって干渉されないか、または受ける干渉が特定のしきい値よりも小さい場合、基地局機器は、さまざまな最適化規則に従って、モバイル端末に従来のＭＩＭＯ通信のような単一基地局通信を提供するように、具体的には単一ユーザＭＩＭＯ、またはマルチユーザＭＩＭＯ、もしくはＭＩＳＯ（多入力単一出力）またはＳＩＳＯ（単一入力単一出力）を選択するように決定することができる。そして、セクタの境界にあるモバイル端末が隣接セクタから強い干渉を受ける場合、基地局機器は、マルチセクタ協調通信をモバイル端末に提供するように決定することができ、上記のステップを実行する。
【００７５】
上記は、基地局がそれぞれセルの中央、同種セル・セクタ境界、または異種セル・セクタ境界に位置するときに、基地局がモバイル端末に対応する好ましい通信を提供する実施形態を説明する。モバイル端末自身が同種セル・セクタ境界のような位置から異種セル・セクタ境界のような他の位置に移動するとき、基地局機器がマルチセクタ協調通信のタイプを動的に切り替えることを理解されたい。
【００７６】
上記の説明は、本発明の実施形態を方法の観点から明らかにする。以下の説明は、図７を参照することにより、本発明の実施形態をデバイスの観点から明らかにする。
【００７７】
図７に示されるように、基地局機器Ａは、その被支配セクタ内のモバイル端末にマルチセクタ協調通信を提供するためのデバイス１０を備える。デバイス１０は、協調セクタの第１の決定手段１００、協調タイプの決定手段１０１、および通信手段１０２を備える。通信手段１０２は、協調モバイル端末の第１の決定手段１０２０、チャネル状態情報の第１の処理手段１０２１、データトラフィックの処理手段１０２２、事前コード化規則の決定手段１０２３、およびネットワークベースのＭＩＭＯ通信を提供する第１の送信機１０２４をさらに備えることができるか、もしくは図示されていない手段をさらに備えることができる。モバイル端末Ｂは、モバイル端末が位置するセクタの基地局機器を補助して、モバイル端末にマルチセクタ協調通信を提供するための補助デバイス２０を備える。デバイス２０は、チャネル品質の取得手段２００、協調セクタの第２の決定手段２０１、および送信機２０２を備える。図３に示される無線ネットワーク・トポロジと、図４に示される基地局機器Ａがセクタ境界においてモバイル端末Ｂにマルチセクタ協調通信を提供するシナリオは、この場合も同様に、実施形態を明らかにするために一例として説明される。本発明は、これに限定されることはなく、他の無線ネットワーク・トポロジおよびマルチセクタ協調のシナリオに適用可能である。
【００７８】
最初に、基地局機器Ａの協調セクタの第１の決定手段１００は、モバイル端末Ｂの協調セクタを決定する。
【００７９】
１つの実施形態において、モバイル端末Ｂの協調セクタが決定され、モバイル端末Ｂ自身によって基地局機器Ａに提供される。具体的には、モバイル端末Ｂのチャネル品質の取得手段２００は、モバイル端末と隣接セクタとの間のチャネル品質情報を取得する。たとえば、モバイル端末Ｂは、受信したプリアンブルまたは隣接セクタによって伝送されセクタの特徴を搬送するパイロットに従って、隣接セクタからの干渉信号のレベルを測定する。
【００８０】
次いで、協調セクタの第２の決定手段２０１は、モバイル端末Ｂと隣接セクタとの間のチャネル品質情報に従って、モバイル端末Ｂの協調セクタを決定する。
【００８１】
具体的には、モバイル端末Ｂが、セクタ１１と同じセル１内にある同種セル・セクタ境界隣接セクタ１３に位置する場合、協調セクタの第２の決定手段２０１は、モバイル端末Ｂとセクタ１３の基地局機器Ａ’との間のチャネル品質が第１の条件を満足すると協調セクタの第２の決定手段２０１が判断するならば、隣接セクタ１３をモバイル端末Ｂの同種セル協調セクタとして決定する。ある場合には、第１の条件は、隣接セクタ１３（を支配する基地局機器Ａ’）からモバイル端末Ｂへの受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）のような通信品質が、特定量のｄＢのような事前定義されたしきい値よりも大きいことであってもよく、これはセクタ１３からの干渉信号が比較的強く、現在のセクタ１１がマルチセクタＭＩＭＯ通信を実行するためにセクタ１３を使用できることを意味し、別の場合には、第１の条件は、一方の基地局機器Ａ’からモバイル端末Ｂへの信号強度ともう一方の基地局機器Ａからモバイル端末Ｂへの信号強度との差が、特定量のｄＢのような事前定義されたしきい値よりも大きいことであってもよく、これはまたセクタ１３からの干渉信号が比較的強く、現在のセクタ１１がマルチセクタＭＩＭＯ通信を実行するためにセクタ１３を使用できることを意味する。後者の場合、モバイル端末Ｂはまた、基地局機器Ａからモバイル端末Ｂへの信号強度を測定する必要もあることを理解されたい。
【００８２】
モバイル端末Ｂが、セクタ１１が位置するセル１とは異なるセル２内にある異種セル・セクタ境界隣接セクタ２２に位置する場合、協調セクタの第２の決定手段２０１は、モバイル端末Ｂとセクタ２２の基地局機器Ａ”との間のチャネル品質が第２の条件を満足すると協調セクタの第２の決定手段２０１が判断するならば、隣接セクタ２２をモバイル端末Ｂの異種セル協調セクタとして決定する。ある場合には、第２の条件は、隣接セクタ２２（を支配する基地局機器Ａ”）からモバイル端末Ｂへの信号強度が、特定量のｄＢのような事前定義されたしきい値よりも大きいことであってもよく、これはセクタ２２からの干渉信号が比較的強く、現在のセクタ１１がマルチセクタＭＩＭＯ通信を実行するためにセクタ２２を使用できることを意味し、別の場合には、第２の条件は、一方の基地局機器Ａ”からモバイル端末Ｂへの信号強度ともう一方の基地局機器Ａからモバイル端末Ｂへの信号強度との差が、特定量のｄＢのような事前定義されたしきい値よりも大きいことであってもよく、これはまたセクタ２２からの干渉信号が比較的強く、現在のセクタ１１がマルチセクタＭＩＭＯ通信を実行するためにセクタ２２を使用できることを意味する。
【００８３】
それぞれ同種セル協調セクタおよび異種セル協調セクタを決定するための、しきい値のような第１の条件および第２の条件が、同じであっても異なっていてもよいことに留意されたい。加えて、モバイル端末Ｂが同種セル・セクタ１３および隣接する異種セル・セクタ２２からの強い干渉によって影響を受ける場合、モバイル端末Ｂは、好ましくは、マルチセクタＭＩＭＯのゲインを向上させるように、同種セル・セクタ１３をその協調セクタとして選択することができる。もちろん、モバイル端末はまた、選択規則に従って、異種セル・セクタをその協調セクタとして選択することも、またはその両方を協調セクタとして選択することもできる。
【００８４】
その後、送信機２０１は、セクタの識別およびそれらのモバイル端末Ｂへの信号強度のような、選択された協調セクタの情報を基地局機器Ａに伝送する。
【００８５】
このように、基地局機器Ａの協調セクタの第１の決定手段は、協調セクタの情報をモバイル端末Ｂから受信する。
【００８６】
もう１つの実施形態において、基地局機器Ａは、モバイル端末Ｂによって報告されたチャネル品質情報および現在のセクタのスケジュール状況に従って、適正な協調セクタを選択する。協調セクタの第１の決定手段１００は、チャネル品質のための受信機１０００をさらに備える。具体的には、モバイル端末Ｂは、隣接する１つまたは複数のセクタからモバイル端末Ｂへのチャネル品質情報を測定する。そしてモバイル端末Ｂは、１つまたは複数の隣接セクタの識別およびそれらの対応するチャネル品質情報を基地局機器Ａに伝送する。次いで、基地局機器Ａのチャネル品質の受信機１０００は、隣接する１つまたは複数のセクタからモバイル端末Ｂへのチャネル品質情報をモバイル端末Ｂから受信する。
【００８７】
次いで、協調セクタの第１の決定手段１００は、隣接する１つまたは複数のセクタからモバイル端末Ｂへのチャネル品質情報に従って、１つまたは複数の協調セクタを決定する。
【００８８】
上記の協調セクタの第２の決定手段２０１と同様に、同種セル１内の候補セクタ１３が１つまたは複数の隣接セクタ内に存在し、モバイル端末Ｂとセクタ１３との間のチャネル品質が第１の条件を満足する場合、協調セクタの第１の決定手段１００は、候補セクタ１３を同種セル協調セクタとして決定することができる。
【００８９】
異種セル内の候補セクタ２２が１つまたは複数の隣接セクタ内に存在し、モバイル端末Ｂとセクタ２２との間のチャネル品質が第２の条件を満足する場合、協調セクタの第１の決定手段１００は、候補セクタ２２を異種セル協調セクタとして決定することができる。
【００９０】
さらに、第１の条件を満足する同種セル隣接セクタ１３および第２の条件を満足する異種セル隣接セクタ２２が同時に存在する場合、協調セクタの第１の決定手段１００が決定する権利を有し、協調セクタの第１の決定手段１００は、マルチセクタＭＩＭＯのゲインを向上させるために、同種セル隣接セクタ１３をモバイル端末Ｂの協調セクタとして選択することができる。もちろん、協調セクタの第１の決定手段１００は、ＭＩＭＯゲインを均一にするなどのために、マルチセクタＭＩＭＯスケジューリングに基づいて、異種セル隣接セクタを協調セクタとして選択することができるか、またはその両方を協調セクタとして選択することができるか、またはいずれのセクタも選択せずにモバイル端末Ｂの単一セクタ通信を提供することもできる。
【００９１】
モバイル端末Ｂの協調セクタが決定された後、協調タイプの決定手段１０１は、事前定義された規則に従って、協調セクタの情報に基づいて、協調セクタと協調的にモバイル端末Ｂに提供されるＭＩＭＯ通信のタイプを決定する。
【００９２】
具体的には、協調セクタが同種セル協調セクタ１３である場合、協調タイプの決定手段１０１は、このセクタと協調してモバイル端末ＢにネットワークベースのマルチセクタＭＩＭＯ通信を提供することを決定し、協調セクタが異種セル協調セクタ２２である場合、協調タイプの決定手段１０１は、このセクタと協調してモバイル端末Ｂに共同ベースのマルチセクタＭＩＭＯ通信を提供することを決定する。そして協調セクタが、同種セル協調セクタおよび異種セル協調セクタを同時に備える場合、協調タイプの決定手段１０１は、ネットワークベースのマルチセクタＭＩＭＯを同種セル協調セクタと共に提供して、共同ベースのマルチセクタＭＩＭＯを異種セル協調セクタと共に提供するように決定することができる。
【００９３】
協調通信のタイプが決定された後、デバイス１０は協調セクタと協調し、モバイル端末Ｂに対して、対応する決定されたタイプのマルチセクタ協調通信を提供する。説明では最初に、ネットワークＭＩＭＯ通信の提供を一例として説明する。
【００９４】
協調モバイル端末の第１の決定手段１０２０は、チャネル容量を最大化する、伝送速度を最大化する、またはセクタ間干渉を最小化するなどの基準に従って、同種セル協調セクタ１３内の協調モバイル端末Ｂ’を、モバイル端末Ｂと無線リソースを共有する協調モバイル端末として決定する。協調モバイル端末の第１の決定手段１０２０は、セクタ１３を支配する基地局機器Ａ’と通信して、適正なモバイル端末Ｂ’を決定する。適正な協調モバイル端末が見つからない場合、セクタ１１は、単一ユーザ事前コード化を介してセクタ１３と共にモバイル端末Ｂにサービスを提供することもできる。ネットワークＭＩＭＯにおいて協調モバイル端末を決定する方法は、ＭＩＭＯ技術分野の当業者にはよく知られており、さらに詳細な説明は行われない。
【００９５】
次いで、チャネル状態情報の第１の処理手段１０２１は、モバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’への第１のチャネル状態情報を決定し、モバイル端末Ｂへの同種セル協調セクタ１３の基地局機器Ａ’と協調モバイル端末Ｂ’との間の第２のチャネル状態情報を取得する。具体的には、基地局機器Ａおよび基地局Ａ’はそれぞれ、モバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’の直交アップリンク通信リソースを割り振り、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ’に音響信号を伝送し、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ’は、音響信号に従って、モバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’へのそれぞれのチャネル行列を推定する。便宜上、Ｈ１１およびＨ１２は、基地局機器Ａからモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’へのチャネル行列を示すために使用され、Ｈ２１およびＨ２２は、基地局機器Ａ’からモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’へのチャネル行列を示すために使用される。各基地局機器が４つの送信アンテナを有し、各モバイル端末が２つの受信アンテナを有する場合、Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ２１、およびＨ２２のすべては２×４行列である。チャネル行列を決定した後、基地局機器Ａおよび基地局機器Ａ’は相互に通信して、チャネル行列を交換する。
【００９６】
加えて、データトラフィックの処理手段１０２２は、同種協調基地局機器Ａ’から被支配協調モバイル端末Ｂ’への協調トラフィックデータＳ２１およびＳ２２を取得し、同種セル協調基地局機器Ａ’に対して、基地局機器Ａからモバイル端末Ｂへの現在のセクタにおけるトラフィックデータＳ１１およびＳ１２を提供する。チャネル状態情報の第１の処理手段１０２１およびデータトラフィックの処理手段１０２２には、それらの操作に順次の関係がないことに留意されたい。
【００９７】
好ましくは、図６に示されるように、チャネル状態情報の第１の処理手段１０２１およびデータトラフィックの処理手段１０２２は、チャネル行列およびトラフィックデータを交換するために、協調基地局機器Ａ’と通信するためのベースバンドボード間高速ケーブルのような、基地局機器間の相互接続を使用する。バックボーン・ネットワークのような基地局間のインターネットワークと比較すると、基地局機器間の相互接続は、より少ない待ち時間ですべてのトラフィックデータおよびチャネル行列の高速通信を実現することができるより高速な伝送速度を有するので、基地局機器Ａと基地局機器Ａ’がモバイル端末Ｂおよびモバイル端末Ｂ’のネットワークＭＩＭＯ通信を提供することが保証される。
【００９８】
次いで、事前コード化規則の決定手段１０２３は、チャネル行列Ｈ１１およびＨ１２、ならびにチャネル行列Ｈ２１およびＨ２２に基づいて、事前定義された方法に従って、ネットワークＭＩＭＯ通信の事前コード化規則を決定する。具体的には、ＺＦ、ＢＤ、およびＭＭＳＥのようなアルゴリズムを使用することにより、事前コード化行列Ｈを決定することができる。説明では、ＺＥアルゴリズムを一例として使用する。行列Ｈは、以下の式に従って構成される。
【００９９】
【数９】
0005450638.tif 000015
【０１００】
次いで、重み行列Ｗは以下のようになる。
Ｗ８×４＝Ｈ＋（ＨＨ＋）−１          （２）
【０１０１】
上記では、実施形態を明瞭にするために、２つの基地局機器がネットワークＭＩＭＯ通信を実行し、事前コード化にＺＦアルゴリズムを使用する例を取り上げる。本発明はまた、複数の基地局機器がネットワークＭＩＭＯ通信を実行する場合、およびその他の事前コード化アルゴリズムを使用する場合にも適用可能であるので、さらに詳細な説明は行われないことを理解されたい。
【０１０２】
最後に、第１の送信機１０２４は、決定された事前コード化規則に従って、現在のセクタのトラフィックデータＳ１１およびＳ１２ならびに協調トラフィックデータＳ２１およびＳ２２に重み付けし、それらをモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ’に伝送する。具体的には、伝送される信号Ｘは、以下の式により定義される。
【０１０３】
【数１０】
0005450638.tif 000016
【０１０４】
ここで、セクタ１１の基地局機器Ａは、その４つの送信アンテナを使用することにより
【０１０５】
【数１１】
0005450638.tif 000017
を伝送し、協調セクタ１３の基地局機器Ａ’は、その４つの送信アンテナを使用することにより
【０１０６】
【数１２】
0005450638.tif 000018
を伝送する。モバイル端末Ｂおよびモバイル端末Ｂ’において、基地局機器がマルチユーザ事前コード化を実行したので、いくつかのユーザのデータフローは直交であり、そのため既存の受信機は特定の検出手段を追加することなく再使用されてもよい。
【０１０７】
上段では、本発明を説明するために、基地局機器Ａおよび協調基地局機器Ａ’がネットワークＭＩＭＯ通信を提供する例を使用する。本発明はネットワークＭＩＭＯの例に限定されることはなく、完全なチャネル状態情報または完全なトラフィックデータに基づく任意のネットワークベースのＭＩＭＯ方式が、本発明の保護範囲に該当することに留意されたい。下段では、基地局機器Ａおよび協調基地局機器Ａ”がモバイル端末ＢのＣｏ−ＭＩＭＯ通信を提供する例を説明する。この例において、基地局Ａのデバイス１０の通信手段１０２は、協調モバイル端末の第２の決定手段１０２１’、チャネル状態情報の第２の決定手段１０２２’、事前コード化規則の処理手段１０２３’、および第２の送信機１０２４’を備える。
【０１０８】
上記の協調モバイル端末の第１の決定手段１０２１と同様に、協調モバイル端末の第２の決定手段１０２１’は、チャネル容量を最大化する、伝送速度を最大化する、またはセクタ間干渉を最小化するなどの基準に従って、異種セル協調セクタ２２内の協調モバイル端末Ｂ”を決定する。適正な協調モバイル端末が見つからない場合、セクタ１１は、単一ユーザ事前コード化を介してセクタ２２と共にモバイル端末Ｂにサービスを提供することもできる。Ｃｏ−ＭＩＭＯにおいて協調モバイル端末を決定する方法は、ＭＩＭＯ技術分野の当業者にはよく知られており、さらに詳細な説明は行われない。
【０１０９】
次いで、チャネル状態情報の第２の処理手段１０２２’は、現在の基地局機器からモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”への第３のチャネル状態情報を決定する。具体的には、基地局機器Ａおよび基地局Ａ”はそれぞれ、モバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”の直交アップリンク通信リソースを割り振り、基地局機器Ａに音響信号を伝送する。基地局機器Ａは、音響信号に従って、基地局機器からモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”へのそれぞれのチャネル行列を推定する。便宜上、Ｈ１１およびＨ１２は、基地局機器Ａからモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”へのチャネル行列を示すために使用され、Ｈ２１およびＨ２２は、基地局機器Ａ”からモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”へのチャネル行列を示すために使用される。各基地局機器が４つの送信アンテナを有し、各モバイル端末が２つの受信アンテナを有する場合、Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ２１、およびＨ２２のすべては２×４行列である。
【０１１０】
好ましくは、チャネル状態情報の第２の処理手段１０２２’および基地局機器Ａ”は、それらの間ならびにモバイル端末Ｂおよび協調モバイル端末Ｂ”の間のチャネル品質に関連する情報、たとえばＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−ｐｌｕｓ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：信号対干渉雑音比）およびＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：受信信号強度指示）のような基地局のスケジューリングを補助するための長期チャネル品質情報などを交換して、ある程度のユーザ・スケジューリングを実行するようにする。
【０１１１】
次いで、事前コード化規則の処理手段１０２３’は、決定されたチャネル行列に基づいて、事前定義された方法に従って、Ｃｏ−ＭＩＭＯ通信の第２の事前コード化規則を決定する。モバイル端末ＢおよびＢ”の場合、各モバイル端末は２つのデータフローを受信することができ、２つのデータフローの各々はセクタ１１またはセクタ２２のいずれかから送出される。基地局機器Ａは、ＺＦ、ＢＤ、およびＭＭＳＥのようなマルチユーザ事前コード化アルゴリズムに従って、チャネル行列Ｈ１１およびＨ１２に基づいて、トラフィックデータＳ１１およびＳ１２に重み付けするために重み行列を取得する。一例としてＺＦアルゴリズムを取り上げると、行列Ｈは、以下の式に従って構成される。
【０１１２】
【数１３】
0005450638.tif 000019
【０１１３】
次いで、基地局機器Ａによって使用される重み行列Ｗ１は、以下のようになる。
Ｗ１４×４＝Ｈ＋（ＨＨ＋）−１          （５）
【０１１４】
同様に、基地局機器Ａ”の場合、以下の式が存在する。
【０１１５】
【数１４】
0005450638.tif 000020
【０１１６】
次いで、重み行列が取得される。
Ｗ２４×４＝Ｈ＋（ＨＨ＋）−１          （７）
【０１１７】
その後、基地局機器Ａは、その重み行列Ｗ１の第３列Ｗ１（：，３）を異種セル協調セクタの基地局機器Ａ”の重み行列Ｗ２の第１列Ｗ２（：，１）と交換する。
【０１１８】
好ましくは、チャネル状態情報の第２の処理手段１０２２’および事前コード化規則の処理手段１０２３’は、バックボーン・ネットワークのような、基地局間のインターネットワークを使用して、チャネル品質および／または事前コード化規則に関連する情報を協調基地局機器Ａ”と交換する。チャネル品質および／または事前コード化規則に関連する情報の交換のデータ量は比較的小さいので、バックボーン・ネットワークへの帯域幅要求は低くなり、伝送待ち時間もより小さくなり、それによりＣｏ−ＭＩＭＯ通信のパフォーマンスが、バックボーン・ネットワークを妨害することなく保証される。
【０１１９】
最後に、第２の送信機１０２４’は、重み行列Ｗ１およびＷ２に基づいて、現在のセクタのトラフィックデータＳ１１およびＳ１２に重み付けして、重み付け信号をモバイル端末Ｂに伝送する。具体的には、伝送される信号Ｘは、以下の式により定義される。
【０１２０】
【数１５】
0005450638.tif 000021
【０１２１】
第２の送信機１０２４’は、その４つの送信アンテナを使用して、Ｘ１をモバイル端末Ｂに伝送する。同様に、セクタ２２の基地局機器Ａ”は、
【０１２２】
【数１６】
0005450638.tif 000022
をモバイル端末Ｂ”に伝送する。モバイル端末Ｂおよびモバイル端末Ｂ’において、基地局機器がマルチユーザ事前コード化を実行したので、複数ユーザのデータフローは直交であり、既存の受信機は特定の検出手段を追加することなく再使用されてもよい。
【０１２３】
上記のシミュレーションおよび分析によれば、本発明が、ＭＩＭＯ通信のような、マルチセル／マルチセクタ協調通信のための非常に効率的な解決策を提案することが分かる。これは、高いスペクトル効率を有し、基地局間のバックボーン・ネットワークのバックホール帯域幅を大量に節約する。
【０１２４】
上記の記述は、本発明の実施形態を説明する。本発明は上記の特定の実施形態に限定されることはなく、当業者であれば、添付の特許請求の保護範囲内で多くの変形および修正を行うことができることに留意されたい。
【図１】
0005450638.tif 000023
【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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