(57)【要約】  本発明は、無線通信システム内の基地局に関連する複数のアンテナから複数の移動局ユーザのうちの少なくとも１つの移動局ユーザへのダウンリンクを介した無線周波数送信を制御するための方法および装置を提供する。この方法は、移動局ユーザからのチャネルの状態を示すフィードバック情報に基づいて、複数の移動局ユーザの移動局ユーザに対応するチャネルを追跡するステップを含む。この方法はさらに、少なくとも１つの移動局ユーザについて、複数の移動局ユーザの追跡されたチャネルに基づいて指向性送信をスケジューリングするステップを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システム内の基地局に関連する複数のアンテナから複数の移動局ユーザのうちの少なくとも１つの移動局ユーザへのダウンリンクを介した無線周波数送信を制御する方法であって、
前記少なくとも１つの移動局ユーザからの前記チャネルの状態を示すフィードバック情報に基づいて、前記少なくとも１つの移動局ユーザに対応するチャネルを追跡するステップと、
前記少なくとも１つの移動局ユーザについて、前記複数の移動局ユーザの前記追跡されたチャネルに基づいて指向性送信をスケジューリングするステップとを含む方法。
【請求項２】
前記移動局ユーザへの指向性送信をスケジューリングするステップが、
前記スケジューリングされた移動局ユーザの前記追跡されたチャネルに基づいて前記指向性送信についての複数の表示を生成するステップと、
前記スケジューリングされた移動局ユーザに前記無線周波数送信を送信するために前記基地局に関連する前記複数のアンテナを使用するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記追跡されたチャネルに関連する前記フィードバック情報のサンプルの使用可能性に基づいて、前記スケジューリングされた移動局ユーザの前記チャネルの推定の表示を使用するステップをさらに含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の移動局ユーザの各移動局に、対応するユーザの前記チャネルのチャネル利得を推定させるステップをさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記基地局で、前記複数の移動局ユーザの前記各移動局からの前記チャネル利得を、量子化されたフィードバックとしてのフィードバック・シグナリングで受信するステップと、
前記複数の移動局ユーザの前記各移動局のフィードバック・データレートを制御するステップと、
フィードバック情報の目標レベルに基づいて前記フィードバック・データレートを、所望のフィードバック・レート制御を提供するレートに減少させるステップとをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の移動局ユーザの各移動局のチャネル状態を監視するステップと、
前記監視されたチャネル条件について前記スケジューリングされた移動局ユーザの前記移動局で所望の性能を得るために、前記移動局からの比較的低いレートのフィードバックを使用するステップとをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の移動局ユーザの前記少なくとも１つの移動局ユーザに対応するチャネルを追跡するステップが、
カルマン・フィルタリングを使用して前記複数の移動局ユーザの各移動局に対応する前記チャネルを適応時に追跡するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の移動局ユーザの前記少なくとも１つの移動局ユーザに対応するチャネルを追跡するステップが、
カルマン・フィルタリングを使用して前記複数の移動局ユーザの各移動局に対応する前記チャネルをリアルタイムに追跡するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの移動局ユーザについて指向性送信をスケジューリングするステップが、
前記複数の移動局ユーザについて前記指向性送信を時間、周波数および空間次元のうちの少なくとも１つでスケジューリングために、前記基地局で前記複数のアンテナのスケジューリング・アルゴリズムを使用するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの移動局ユーザについて指向性送信をスケジューリングするステップが、
前記基地局で複数のユーザ・チャネルの各チャネルのチャネル複素利得の前記フィードバックを取得するためにフィードバック・シグナリングを割り当てるステップと、
前記基地局がビームフォーミング重み系列を取得することを可能にするステップと、
前記基地局に、前記ダウンリンクのスループットの最大化のため、比較的ゆっくり変化する通信環境内で所望のチャネル推定を取得させるステップとをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、通信に関し、より詳細には、無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムまたは移動通信システム一般に、無線通信装置のそれぞれ異なるユーザまたは加入者に、異なるタイプのサービスを提供する。無線通信システムは一般に、移動局（ＭＳ：ｍｏｂｉｌｅ  ｓｔａｔｉｏｎ）との無線通信リンクを確立することができる１つまたは複数の基地局（ＢＳ  ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ）を含む。基地局は、アクセスポイントと呼ばれることもある。移動局（ＭＳ）と基地局（ＢＳ）の間の無線通信リンクは、移動局から基地局へのアップリンク、およびその逆方向のダウンリンクを使用してもよい。
【０００３】
アップリンクおよびダウンリンクを使用して、制御情報とユーザ情報の両方がエア・インターフェースを介して移動局と基地局の間で送信されてもよく、このエア・インターフェースは、無線周波数（ＲＦ：ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号などの適切な無線通信媒体を使用してもよい。接続またはセッションのための無線通信リンクを確立するために、基地局は一般に、無線周波数信号を送受信するための無線トランシーバを含む。アップリンク上では、シグナリング情報およびユーザ情報が、エア・インターフェースを介して基地局で受信されてもよい。ダウンリンク上では、シグナリング情報およびユーザ情報が、基地局から、指定された無線周波数チャネル上でエア・インターフェースを介して送信されてもよい。
【０００４】
たとえば、多数のアンテナＮｔを有する基地局からの無線通信システムのダウンリンクは、一般に同じ無線通信リソースを求めて争う複数のユーザＫにサービスしてもよい。移動局などのユーザ端末は、１つの受信アンテナ、または多数の受信アンテナを含んでもよい。ユーザ・チャネルを使用して、基地局からＭＳへの送信は、ダウンリンクを介して、たとえばサイズＴのタイムスロットで実施されてもよい。それぞれ異なるユーザ・チャネルは、タイムスロットの間、一定のままであり得るが、タイムスロットごとに変化してもよい。ベースバンド複素表現では、第ｋのユーザ（ｋ＝１…Ｋ）の受信信号は、ｙｋ（ｎ）＝ｈｋ（ｎ）ｘ（ｎ）＋ｖｋ（ｎ）、（１）によって与えられ、ただし、ｙｋ（ｎ）：１×Ｔは、受信信号であり、ｈｋ（ｎ）：１×Ｎｔは、タイムスロットｎの第ｋのユーザ・チャネルであり、ｘ（ｎ）：Ｎｔ×Ｔは、ＢＳ上の送信信号であり、｛ｖｋ（ｎ）：１×Ｔ｝ｎ，ｋは、分布ＣＮ（０，σ２ＩＴ）を有する複素ランダム・ベクトル系列である。送信電力は、Ｐ（Ｅ（‖ｘ（ｎ）‖２）＝ＴＰ）に固定され、信号対雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を、
【数１】
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で表す。‖‖は、フロベニウス・ノルムを指す。
【０００５】
基地局は、所定のときに、単一のユーザにサービスしてもよい。しかし、複数のユーザにサービスするとき、基地局は、無線ネットワークのネットワーク性能を最適化するために、それぞれ異なるユーザへの送信をスケジューリングしてもよい。無線通信システム容量を最大にするために、基地局は、最良の瞬時チャネルでユーザに送信してもよい。しかし、こうした解決策は、ユーザ間のリソース割当ての公平さを保障できていないことがある。さらに、この解決策によって、遅延の増加に基づく低品質のサービス、ならびに低い移動性を有するユーザおよび／または基地局から比較的大きい距離に位置し得るユーザへの減少したスループットを提供することになり得る。
【０００６】
単一の送信アンテナを備えた基地局では、公平さおよび所望のサービス提供をもたらす１つの手法は、比例公平スケジューリング（ＰＦＳ：Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）を伴う。Ｔｃタイムスロットの所与の最大遅延制約値の下でユーザ間のリソース割当ての公平さを保証するために、ＰＦＳに基づくスケジューリング・アルゴリズムは、基地局で単一の送信アンテナを使用する。このアルゴリズムでは、それぞれのユーザは、移動局から基地局へなど、ユーザ端末からのフィードバックに基づく、要求されたデータレートＲｋ（ｎ）を有する。スケジューリング・アルゴリズムは、すべてのアクティブ・ユーザのうちで最大の
【数２】
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を有するユーザｋ＊に送信することを決定し、ただし、
【数３】
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であり、平均スループットであるＴｋ（ｎ）は、以下のように更新され、
【数４】
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だたし、Ｒｋ（ｎ）は、基地局で受信されたチャネル・フィードバックに基づく。
【０００７】
基地局がすべてのユーザの瞬時チャネルについての完全な知識を取得し得ることを考慮し、またガウス入力および強力な符号について考慮すると、基地局は、Ｒｋ（ｎ）＝Ｉｎ２（１＋ρ｜ｈｋ（ｎ）｜２）によって与えられたチャネル容量を達成することができ、ただし、｜｜は複素スカラのノルムを指す。ＰＦＳに基づくスケジューリング・アルゴリズムは、元来、あるタイムスロットから次のタイムスロットまでＲｋ（ｎ）がほぼ同じになるほどにユーザ・チャネルがゆっくり変化すると仮定しているが、ＰＦＳに基づくスケジューリング・アルゴリズムは、チャネル変動の大きさが小さい、ゆっくり変化する環境の場合には非効率的になる。
【０００８】
性能を向上させるために、無線通信システムは、多入力／多出力（ＭＩＭＯ：ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ／ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）通信技術を使用してもよい。ＭＩＭＯ通信技術は一般に、複数のアンテナを使用して、無線で高速に信号を送受信し、無線ネットワークの容量を増加させる。たとえば、ＭＩＭＯ無線ネットワークは、移動端末および基地局で、多数のアンテナを使用してもよい。ＭＩＭＯ無線ネットワークが高速移動データ伝送を提供することを可能にするために、基地局は、複数のアンテナを含み、空間処理利得を得てもよい。マルチアンテナの手法では、空間処理のいくつかの特定の利点は、ビームフォーミング、空間多重化および空間ダイバーシチの利得を含む。すなわち、マルチアンテナ手法の空間処理は、アレイ利得、ダイバーシチ利得、空間多重化利得および干渉抑制利得を含めて、基本の利得を利用してもよい。
【０００９】
マルチアンテナ技術の使用は、基地局のトランシーバ、および複数のアンテナを有する移動局などの受信機のための無線アクセスネットワークに組み込まれてもよい。基地局で多数のアンテナを使用することはビームフォーミングを伴い得るので、単一のアンテナ用に設計されたＰＦＳに基づくスケジューリング・アルゴリズムは、マルチアンテナ手法には不適切であり得る。ビームフォーミングの使用によって、ＭＩＭＯ無線ネットワーク内の指向性送信の実施が可能になる。たとえば、ビームフォーミングは、アレイおよび干渉除去利得を利用するために、複数のアンテナを使用してビームを特定の空間方向に集中させる。単一リンクの場合では、送信機および／または受信機は、そのアンテナの重みをチャネル知識の量に従って適応させ、したがって、アレイ利得を達成することができる。マルチユーザの場合では、ビームフォーミングは、それぞれ異なるユーザに異なるアンテナ重みを割り当てることによって空間の選択性を可能にし、それによって、干渉除去およびマルチユーザ・ダイバーシチ利得を達成する。
【００１０】
高速データ送信を提供するために、１つのビームフォーミング手法は、多数の送信アンテナを有する基地局のための機会主義的ビームフォーミング（ＯＢ：Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ  Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）を使用する。機会主義的ビームフォーミングは、チャネル・ダイナミックスを人為的に増加させるために、ランダム・ビームフォーミング・ベクトルｗ（ｎ）：Ｎｔ×１を使用する。次いで、受信信号は、‖ｗ（ｎ）‖２＝１として、ｙｋ（ｎ）＝ｈｋ（ｎ）ｗ（ｎ）ｂ（ｎ）＋ｖｋ（ｎ）の形を取る。系列ｗ（ｎ）は、総チャネル利得｜ｈｋ（ｎ）ｗ（ｎ）｜が、あるスロットから別のスロットまで、ほぼ同じままであるほどゆっくり変化してもよい。ＯＢベースのスケジューリング・アルゴリズムにＰＦＳを適用して、フィードバックは、｜ｈｋ（ｎ−１）ｗ（ｎ−１）｜として定量化され、ガウス入力の要求されたデータレートは、Ｒｋ（ｎ）＝ｌｎ２（１＋ρ｜ｈｋ（ｎ−１）ｗ（ｎ−１）｜２）によって与えられてもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
マルチユーザ・ダイバーシチ利得の使用によって、ランダムな機会主義的ビームフォーミングは一般に、性能を向上させることができる。しかし、場合によっては、こうしたＯＢベースのスケジューリング・アルゴリズムは、性能利得を提供できないことがあり、そうではなく、最適に満たない処理によって性能の損失がもたらされることがある。たとえば、ＯＢベースのスケジューリング・アルゴリズムの使用が、基地局でチャネルが完全に知られており、ＰＦＳが使用される場合と比較される場合、ＯＢベースのスケジューリング・アルゴリズムは、いずれのｗ（ｎ）についても、比較的より低い性能をもたらす。すなわち、利得｜ｈｋ（ｎ）ｗ（ｎ）｜≦‖ｈｋ（ｎ）‖は、最適ビームフォーミングより低くなることが分かり、ただし、
【数５】
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である。性能の差は、特にユーザの数が限られ、かつ／または最大遅延制約値Ｔｃが比較的に小さい場合には重要になる。
【００１２】
さらに、ＯＢベース・スケジューリング・アルゴリズムによって、フィードバックの信頼性を低下させ、無線通信システムの性能を劣化させる、変化するビームが生じる。最適ビームフォーミングの使用は、無線通信システムが可能な最大利得を達成することを可能にすることができる。しかし、この手法によって、チャネル状態情報のフィードバック・レート要件が比較的により高くなることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
下記は、本発明のいくつかの態様についての基本的な理解を促すために、本発明の簡略化された要約を示している。この要約は、本発明の網羅的に概観するものでない。本発明の重要なまたは重大な要素を識別するものでも、本発明の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、以下で論じられるより詳細な説明の序文として、いくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
【００１４】
本発明は、上記で述べた諸問題のうちの１つまたは複数の影響を克服し、少なくともそれを緩和することを対象とする。
【００１５】
本発明の例示的な一実施形態では、無線通信システム内の基地局に関連する複数のアンテナから複数の移動局ユーザのうちの少なくとも１つの移動局ユーザへのダウンリンクを介した無線周波数送信を制御するための方法が提供される。この方法は、少なくとも１つの移動局ユーザからのチャネルの状態を示すフィードバック情報に基づいて、少なくとも１つの移動局ユーザに対応するチャネルを追跡するステップを含む。この方法はさらに、少なくとも１つの移動局ユーザについて、複数の移動局ユーザの追跡されたチャネルに基づいて指向性送信をスケジューリングするステップを含む。
【００１６】
本発明は、以下の説明を、添付の図面と併せて参照することによって理解することができる。図面では、同じ参照番号は、同様の要素を識別する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、様々な修正および代替の形が可能であるが、その特定の実施形態が、例示するために図面に示されており、また本明細書で詳細に述べられる。しかし、特定の実施形態について本明細書で述べることは、本発明を開示された特定の形に限定するものではなく、その反対に、添付の特許請求の範囲に定められた本発明の精神および範囲内に含まれるすべての修正物、等価物および代替物を網羅するものであることを理解されたい。
【００１８】
本発明の例示的な実施形態について以下に述べる。分かり易くするために、本明細書では、実際の実装形態のすべての特徴について述べるとは限らない。もちろん、こうした実際のいずれかの実施形態の開発において、実装形態によって異なるシステム関連およびビジネス関連の制約の遵守など、開発者の特定の目標を達成するために、実装形態特有の複数の決定が行われてもよいことが理解されよう。さらに、こうした開発努力は、複雑であり、多大な時間を要するものであり得るが、この開示の利益を得る当業者にとっては日常的な仕事であり得ることを理解されたい。
【００１９】
一般には、無線通信システム内の基地局に関連する多数のアンテナから複数のユーザへのダウンリンクを介した無線周波数送信を制御するための方法および装置が提供される。この方法は、複数のユーザの各ユーザに対応するチャネルを、ユーザからのチャネルの状態を示すフィードバック情報に基づいて追跡するステップを含む。この方法はさらに、追跡されたチャネルに基づいて、複数の移動局のうちのユーザの移動局への指向性送信のためにユーザをスケジューリングするステップを含む。このように、マルチユーザ送信は、高速無線データ通信ネットワーク内の基地局の複数のアンテナからのダウンリンクでスケジューリングされてもよい。マルチユーザ・スケジューリングは、ユーザ・チャネルを追跡するために、アクセスポイント、たとえば基地局の送信機で使用可能な量子化されたフィードバックの形のチャネル状態情報を使用し、最適なビームフォーミング重みを使用して最良のチャネル状態を有する複数のユーザへの送信（スケジューリング）を行ってもよい。チャネル・トラッキングを伴うこうしたマルチユーザ・スケジューリングは、多入力／多出力通信のシステム容量を最大にすることができる。それぞれ異なるユーザ・チャネルが、各ユーザから見られるチャネルを量子化する低レートのフィードバックに基づいて再構成されてもよい。マルチユーザ・スケジューリングのコンテキストは、基地局での小さい修正を伴って、複数の移動局の受信機アーキテクチャを比較的単純に維持しながらこの再構成を行うために使用されてもよい。
【００２０】
図１を参照すると、多入力／多出力（ＭＩＭＯ）通信可能な無線通信システム１００が、本発明の例示的な一実施形態によるマルチアンテナ環境に関連するダウンリンク１１０のマルチユーザ送信をスケジューリングしてもよい第１および第２の基地局（ＢＳ）１０５（１〜ｋ）など、第１および第２アクセスポイント（ＡＰ）を含むように示されている。無線通信システム１００では、第１および第２の基地局１０５（１〜ｋ）は、複数の移動局（ＭＳ）１１５（１〜Ｎ）への高速無線データ通信ネットワーク１２０など、無線ネットワークを介して無線接続性を提供してもよい。
【００２１】
セルラ・ネットワークなど、高速無線データ通信ネットワーク１２０は、望ましい無線アクセス技術またはプロトコルのうちのいずれか１つまたは複数を使用してもよい。無線アクセス技術またはプロトコルの例には、符号分割多元接続方式（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、ｃｄｍａ２０００）プロトコル、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ：ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＤＭＡ）プロトコル、ユニバーサル移動システム（ＵＭＴＳ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）プロトコル、移動通信用グローバル・システム（ＧＳＭ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）プロトコルなどが含まれる。無線接続性は、第３世代（３Ｇ：ｔｈｉｒｄ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）および第４世代（４Ｇ：ｆｏｕｒｔｈ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）ネットワークを含めて、望ましいネットワーク世代のいずれか１つに従って提供されてもよい。無線接続性は、高いデータレートおよびアドホック・ネットワークのために多くの搬送波にわたってデータを送信する変調技術を使用する直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）ネットワーク含めて、望ましい変調方式のうちのいずか１つに従って提供されてもよい。
【００２２】
第１の基地局１０５（１）は、複数のＭＳ  １１５（１〜Ｎ）からＭＩＭＯ通信を送受信するために多数のアンテナ１２５（１〜ｍ）を含んでもよい。第１の基地局１０５（１）は、無線通信システム１００内の複数のユーザへのダウンリンク１１０を介した無線周波数（ＲＦ）送信を制御してもよい。第１の基地局１０５（１）は、ユーザからのチャネル状態を示すフィードバック１４０（１〜Ｎ）情報に基づいて、複数のユーザの各ユーザに対応するチャネル、すなわちユーザ・チャネル１３５を追跡してもよい。第１の基地局１０５は、追跡されたユーザ・チャネル１３５に基づいて、複数の移動局１１５（１〜Ｎ）のうちのユーザの移動局１１５（１）への指向性送信のためにユーザをスケジューリングしてもよい。移動局１１５（１）は、第１の基地局１０５（１）からＭＩＭＯ通信を送受信するための多数のアンテナ１４２（１〜Ｎ）を含んでもよい。
【００２３】
複数の移動局１１５（１〜Ｎ）へのＲＦ送信を可能にするために、第１の基地局１０５（１）は、送信機１４５を含んでもよい。ユーザ・チャネル１３５の追跡のために、送信機１４５は、チャネル・トラッカー１５０を含んでもよい。送信機１４５は、追跡されたユーザ・チャネル１３５に基づく指向性送信についての複数の表示を生成するためのビームフォーマ１５５を含んでもよい。送信機１４５は、選択されたユーザの移動局１１５（１）への指向性送信のためにユーザをスケジューリングするためのスケジューラ１６０をさらに含んでもよい。
【００２４】
第１の基地局１０５（１）に関連する多数のアンテナ１２５（１〜ｍ）を使用して、送信機１４５は、スケジューリングされたユーザの移動局１１５（１）に無線周波数送信を送信してもよい。第１の基地局１０５（１）は、追跡されたユーザ・チャネル１３５に関連するフィードバック１４０（１）情報のサンプルの使用可能性に基づいて、スケジューリングされたユーザのチャネルの推定についての表示を使用してもよい。
【００２５】
複数の移動局１１５（１〜Ｎ）の各移動局１１５は、対応するユーザのチャネルのチャネル利得を推定してもよい。第１の基地局１０５（１）は、量子化されたフィードバックとしてのフィードバック・シグナリングで、複数の移動局１１５（１〜Ｎ）の各移動局からチャネル利得を受信してもよい。フィードバック情報の目標レベルに基づいて移動局１１５（１〜Ｎ）の複数の各移動局のフィードバック・データレートを制御することによって、フィードバック・データレートは、所望フィードバック・レート制御を提供するレートに減少されてもよい。所望のレートのフィードバック制御を提供するために、無線通信システム１００は、適応フィードバック・ループを使用してもよい。
【００２６】
図１に２つの基地局１０５（１〜ｋ）が示されているが、本開示の利益を得る当業者には、任意の所望の数の基地局１０５を使用してもよいことを理解されたい。アクセスポイントと呼ばれることがある第１および第２の基地局１０５（１〜ｋ）はそれぞれ、高速無線データ通信ネットワーク１２０内の関連する地理的領域への接続性を提供してもよい。図１で高速無線データ通信ネットワーク１２０は、第１および第２の基地局１０５（１〜ｋ）を含むように示されているが、高速無線データネットワーク１２０の一部は、ハードウェア、ソフトウェアまたはその組合せを使用して他の構成要素を含むように任意の数のやり方で適切に実施されてもよいことを当業者には理解されたい。高速無線データ通信ネットワークは当業者には知られており、したがって、分かり易くするために、本発明に関連する高速無線データネットワーク１２０の態様についてだけ本明細書に述べる。
【００２７】
移動局１１５（１）は、基地局１０５（１〜ｋ）のセルと呼ばれた重複するサービスエリア区域にわたって移動してもよい。しかし、移動局１１５（１）は、２つ以上のセルと同時に通信しても、場合によっては同じセル上の２つのセクタと同時に通信してもよく、いずれか１つのセルからの信号が呼を持続できるほど強力でない場合でも呼の継続を可能にする。移動局１１５（１〜Ｎ）の例には、それだけに限らないが、高速無線データネットワーク１２０内で動作するために無線通信システム１００を使用するセルラ電話および携帯情報端末（ＰＤＡ：ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ）を含めて、多数の無線通信装置が含まれてもよい。移動局１１５の他の例には、スマートフォン、テキスト・メッセージング装置などが含まれてもよい。
【００２８】
無線通信システム１００では、第１の基地局１０５（１）と移動局１１５（１）間でメッセージを通信する移動通信は、無線周波数（ＲＦ）によってエア・インターフェース１６５を介して行われてもよい。一実施形態によれば、ダウンリンク１１０は、複数の移動局１１５（１〜Ｎ）にメッセージを提供してもよい。メッセージは、トラフィック・パケットとシグナリング・メッセージとを含んでもよい。移動局１１５（１）は、逆方向リンク（図示せず）を介して第１の基地局１０５（１）にメッセージを送信してもよい。
【００２９】
第１の基地局１０５（１）のチャネル・トラッカー１５０は、ビームフォーマ１５５が最適なビームフォーミングを実施することを可能にする低いフィードバック・レートを使用してユーザ・チャネル１３５を追跡してもよい。このために、一実施形態では、スケジューラ１６０は、マルチユーザ・スケジューリングを実施するための比例公平スケジューリング（ＰＦＳ）に基づくスケジューリング・アルゴリズムを使用する。
【００３０】
マルチユーザ・スケジューリングは、ユーザ・チャネル１３５を追跡するために、送信機１４５で使用可能な量子化されたフィードバックの形のチャネル状態情報を使用し、最適なビームフォーミング重みを使用して最良のチャネル状態を有する複数のユーザへの送信（スケジューリング）を行ってもよい。チャネル・トラッキングを伴うこうしたマルチユーザ・スケジューリングは、ＭＩＭＯ通信用の無線通信システム１００のシステム容量を最大にすることができる。第１の基地局１０５（１）は、各ユーザから見られるチャネルを量子化する低レートのフィードバックに基づいて、それぞれ異なるユーザ・チャネル１３５を再構成してもよい。マルチユーザ・スケジューリングのコンテキストは、第１の基地局１０５（１）での小さい修正を伴って、複数の移動局１１５（１〜Ｎ）の受信機（図示せず）アーキテクチャを比較的単純に維持しながらこの再構成を行うために使用されてもよい。
【００３１】
このようにして、無線通信システム１００は、ＭＩＭＯ通信用の多数のアンテナ１２５（１〜ｍ）を含む第１の基地局１０５（１）のマルチユーザ・スケジューリングを最適化してもよい。低レート・フィードバック・シグナリングを使用することによって、（最良のチャネル状態を有するユーザの）スケジューリングと送信ビームフォーミング重みの両方が最適化されてもよい。無線通信システム１００は、単一アンテナ用の比例公平スケジューリングを使用するのではなく、マルチアンテナ利得を使用してもよい。同様に、無線通信システム１００は、機会主義的ビームフォーミングを使用するのではなく、最適ビームフォーミング利得を得てもよい。マルチアンテナ処理（推定／検出）が提供されない場合、受信機の修正は望まれないことがある。たとえばカルマン・フィルタリングを使用して、チャネル・トラッキングを適応時／リアルタイムに実施してもよいので、第１の基地局１０５（１）のＢＳの複雑さは、著しくは影響を受けないことがある。
【００３２】
ビームフォーマ１５５は、ビームフォーミング重み系列を使用して、時空フィルタを提供してもよい。ビームフォーミングは、追跡されたユーザ・チャネル１３５に基づく信号対雑音比を最大にしてもよい。
【００３３】
ランダム・ビームフォーマなどのビームフォーマ１５５を使用して、無線通信システム１００は、ユーザ・チャネル１３５の完全な各チャネルのフィードバックを回避してもよい。その結果、特に多数のマルチアンテナを使用する場合では、オーバヘッド・シグナリングの著しい節約が行われる。この限られた量のフィードバック・シグナリングは、各ユーザによって見られるチャネル複素利得のフィードバック１４０（〜１ｍ）情報に割り当てられてもよい。第１の基地局（ｎ）１０５は、所望のビームフォーミングの重みｗ（ｎ）系列を使用することによって、それぞれ異なるユーザのユーザ・チャネル１３５をトラッキングしてもよい。それぞれの移動局１１５は、対応するユーザ・チャネル利得を評価し、量子化されたフィードバック報告として第１の基地局１０５（１）にチャネル利得を送信してもよい。たとえば、量子化されたフィードバック報告は、
αｋ（ｎ）＝ｈｋ（ｎ−１）ｗ（ｎ−１）＋ηｋ（ｎ）
によって示されてもよく、ただし、ηｋ（ｎ）は、量子化されたフィードバックによって生じた誤りを示し、それは、ゼロ平均複素ガウス分布
【数６】
2009505573.tif 000008
に基づいてもよく、複素利得ｈｋ（ｎ−１）ｗ（ｎ−１）の推定および量子化誤差を考慮に入れてもよい（ａｃｃｏｕｎｔ  ｆｏｒ）。示された実施形態では、それぞれ異なるユーザ・チャネル１３５は、従来の自己回帰モデルに基づいて時間的に異なってもよい。こうした自己回帰モデルでは、チャネルは、過去認識と、チャネル・ダイナミックスに関するパラメータとの１次結合であってもよい。最もアプリオリでない情報を使用する例示的な１つの自己回帰モデルはＡＲ（１）として知られており、それによれば、チャネルの状態進化の数式は、ｈｋ（ｎ）＝λｋｈｋ（ｎ−１）＋ｕｋ（ｎ）であり、ただし、λｋは、チャネル・ダイナミックス｜λｋ｜＜１に関するパラメータである。ｕｋ（ｎ）は、タイムスロット「ｎ」のユーザｋのチャネルを示しており、分散
【数７】
2009505573.tif 000009
を有するゼロ平均複素ガウス分布
【数８】
2009505573.tif 000010
に基づく。
【００３４】
実際のチャネルとチャネル推定の結合ガウス性では、（αｋ（ｎ），αｋ（ｎ−１），・・・）が与えられたｈｋ（ｎ）のアポステリオリ分布は、平均値
【数９】
2009505573.tif 000011
および共分散
【数１０】
2009505573.tif 000012
を有するガウス型である。平均値
【数１１】
2009505573.tif 000013
は、ｈｋ（ｎ）の最小平均二乗誤差推定値に対応する。ｈｋ（ｎ）のリアルタイム推定（追跡）は、各ユーザについてカルマン・フィルタリング・アルゴリズムを使用して、計算の小さい複雑さを伴って実施されてもよい。
【００３５】
カルマン・フィルタは、以下の更新方程式
【数１２】
2009505573.tif 000014
を使用して、実際のフィードバック測定値αｋ（ｎ）および過去の推定値
【数１３】
2009505573.tif 000015
に基づいて
【数１４】
2009505573.tif 000016
を出力する（ｄｅｌｉｖｅｒ）。
【００３６】
カルマン・フィルタリングに基づくチャネル・トラッキングは、ビームフォーミング重みｗ（ｎ）の選択とは独立してもよい。各ユーザのチャネルの推定は、機会主義的ビームフォーマ（ＯＢ）ではなく、従来のビームフォーミングの使用を可能にする。したがって、ユーザｋ、すなわち移動局１１５（１）に送信するとき、第１の基地局１０５（１）は、推定されたチャネルを実際のチャネルとして使用してもよい。第１の基地局１０５は、対応するビームフォーミング・ベクトル
【数１５】
2009505573.tif 000017
を使用し、
【数１６】
2009505573.tif 000018
に基づいて、（２）の選択手順を適用する。Ｒｋ（ｎ）は、
【数１７】
2009505573.tif 000019
のアポステリオリ分布を使用して、数学的に効率的なやり方で評価することができる。
【００３７】
しかし、本開示の利点を有する当業者には、本発明がカルマン・フィルタリングに限定されないことを理解されたい。代替の実施形態では、適切なフィルタによって、第１の基地局１０５（１）がダウンリンク１３０のマルチユーザ送信を制御するための異なる能力および／または追加の能力を提供することを可能にしてもよい。
【００３８】
次に図２に移ると、第１の基地局１０５（１）が、本発明の例示的な一実施形態に従ってＭＩＭＯチャネル２００上のダウンリンク１１０を介した複数のユーザへの無線周波数（ＲＦ）送信を制御するためにチャネル・トラッカー１５０とスケジューラ１６０とビームフォーマ１５５とを含むように概略的に示されている。さらに、移動局１０５（１）が、チャネル推定量２０５と検出器２１０とを含む受信機２０２を含むように示されている。ＭＩＭＯチャネル２００は、マルチアンテナ／マルチユーザ信号処理を伴うマルチユーザ移動通信を可能にしてもよい。
【００３９】
ダウンリンク１１０では、第１の基地局１０５（１）すなわちアクセスポイント（ＡＰ）上のチャネル状態情報は、アクティブ・ユーザからの信号を処理し、性能を著しく向上させ、データレートを大幅に増大させることを可能にする。第１の基地局１０５（１）でチャネル状態情報がフィードバック・データ２１５として使用可能になるとき、送信機１４５は、チャネル状態情報に基づくビームフォーミングによってマルチユーザ干渉を減少させてもよい。第１の基地局１０５（１）は、使用可能な各アンテナを介してそれぞれ異なるデータ・ストリームを送信することによって空間多重化利得を得るために、多数のアンテナ１２５（１〜ｍ）を使用する。移動局１１５（１）によって伝えられたチャネル品質の表示としてフィードバックされている限られたチャネル状態情報だけを使用することによって、送信機１４５は、スケジューリングに適したユーザを選択してもよい。
【００４０】
送信機１４５は、マルチアンテナ／マルチユーザ信号処理を使用したマルチユーザ移動通信のためのビームフォーミングを提供してもよい。ほとんどの伝搬状態において、エネルギーは、空間の立体角の小区分を通って受信端末に到着するにすぎない。他の方向で送信されたエネルギーは、受信機では一般に失われ、他の受信機への有害な干渉さえもたらす。移動局１１５（１）からのチャネル状態情報に基づいたビームフォーミングは、送信されたエネルギーを適切な領域に、すなわち好ましい方向からのエネルギーを受信するように集中させてもよい。したがって、エネルギーは、他の移動局１１５への有害な干渉を引き起こし得ない受信機２０２、すなわち移動局１１５（１）の方向に送信されてもよい。こうしたビームフォーミングに基づいて得られた関連の利得によって、ダウンリンク１１０の信号対雑音比（ＳＮＲ）が増加することになり得る。こうしたビームフォーミングは、干渉をアクティブに制御しまたは回避し、それと共にデータ２００のＲＦ送信２２０の指向性を増加させ、また周波数および時間分散の対応する減少を伴うことによって干渉状態を向上させてもよい。
【００４１】
図３を参照すると、図１に示されたスケジューラが、本発明の例示的な一実施形態に従って時間、周波数および／または空間のスケジューリング・アルゴリズム３０５を使用するマルチユーザＭＩＭＯスケジューラ３００を含むように概略的に示されている。一実施形態では、マルチユーザＭＩＭＯスケジューラ３００は、監視されたチャネル状態のうちから比較的によいチャネル状態を有する、複数のユーザからのユーザをスケジューリングしてもよい。複数のユーザから選択されたユーザをスケジューリングするために、マルチユーザＭＩＭＯスケジューラ３００は、所望のビームフォーミング利得と共に複数のアンテナ利得を使用してもよい。
【００４２】
マルチユーザＭＩＭＯスケジューラ３００は、無線通信システム１００の所与の最大システム容量目標を提供するために、マルチユーザ・スケジューリング・コンテキストを使用してもよい。高速無線データネットワークなどの無線データネットワーク内のマルチユーザ・スケジューリング・コンテキストに基づいて、マルチユーザＭＩＭＯスケジューラ３００は、ダウンリンク１１０のスケジューリング性能指標を最適化してもよい。高速無線データ通信ネットワーク１２０内でマルチユーザ・コンテキストを提供するために、マルチユーザＭＩＭＯスケジューラ３００は、ビームフォーミング重みベクトルの性能指標を最適化してもよい。このように、マルチユーザＭＩＭＯスケジューラ３００は、ユーザの移動局１０５への指向性送信のために選択されたユーザをスケジューリングしてもよい。
【００４３】
マルチユーザＭＩＭＯスケジューラ３００のために複数のユーザの各ユーザに対応するチャネルを追跡するために、チャネル・トラッカー１５０は、適応時にカルマン・フィルタリングを使用してもよい。あるいは、チャネル・トラッカー１５０は、カルマン・フィルタリングを使用して、複数のユーザの各ユーザに対応するチャネルをリアルタイムに追跡してもよい。
【００４４】
一実施形態によれば、スケジューリング・アルゴリズム３０５は、従来の比例公平スケジューリング技術に基づいてもよい。スケジューリング・アルゴリズム３０５は、第１の基地局１０５（１）の多数のアンテナ１２５（１〜ｋ）からの複数のユーザの指向性送信を時間、周波数および／または空間次元でスケジューリングしてもよい。ユーザの移動局１１５（１）への指向性送信のためにユーザをスケジューリングするために、第１の基地局１０５（１）は、第１の基地局１０５（１）上でユーザ・チャネル１３５の各チャネルのチャネル複素利得のフィードバック・データ２１５を得るためのフィードバック・シグナリングを割り当ててもよい。第１の基地局１０５（１）は、ダウンリンク１１０のスループットを最大にするために、ビームフォーミング重み系列を取得することが可能にされてもよい。時空フィルタは、一実施形態では、追跡されたユーザ・チャネル１３５に基づいて信号対雑音比を最大にするようにビームフォーミングを提供するために、ビームフォーミング重み系列を使用してもよい。
【００４５】
次に図４に移ると、本発明の一実施形態による、図１に示された無線通信システム１００内の第１の基地局１０５（１）でビームフォーミング送信を最適化するための時空フィルタ内のビームフォーミング重み４００（１〜ｋ）の使用について定型的に表す図が示されている。ビームフォーミング重み４００（１〜ｋ）は、監視されたチャネル状態に基づいてスケジューリングされたユーザへの無線周波数送信を送信するために、多数のアンテナ１２５（１〜ｋ）を使用して所望のビームフォーミングを提供してもよい。このために、ビームフォーマ１５５は、送信アンテナ１２５ａ（１〜ｋ）など、多数のアンテナ１２５（１〜ｋ）のアンテナ出力信号ベクトル４１０に、所望のビームフォーミング利得を提供するビームフォーミング重みベクトル４０５を掛けてもよい。複数の重み付きアンテナ・ストリーム４１５（１〜ｋ）は、複数のユーザ４２５（１〜ｍ）のうちの選択されたユーザ４２５（１）にビームフォーミング信号４２０を供給するために組み合わせてもよい。
【００４６】
図５を参照すると、本発明の例示的な一実施形態による、図２に示された無線通信システム１００内の第１の基地局１０５（１）に関連する複数のアンテナ１２５（〜ｋ）から複数のユーザ４２５（１〜ｍ）へのダウンリンク１１０を介した無線周波数送信を制御する方法の実施について定型的に表す図が示されている。
【００４７】
ブロック５００で、チャネル・トラッカー１５０は、ユーザからのチャネル状態を示すフィードバック１４０（１〜Ｎ）情報に基づいて複数のユーザ４２５（１〜ｍ）の各ユーザに対応するチャネル、すなわちユーザ・チャネル１３５を追跡してもよい。ブロック５０５で、マルチユーザＭＩＭＯスケジューラ３００は、ブロック５１０に示されるように、追跡されたユーザ・チャネル１３５に基づいて、複数の移動局１１５（１〜Ｎ）のうちのユーザの移動局１１５（１）への指向性送信のためにユーザ４２５（１）をスケジューリングしてもよい。ビームフォーマ１５５は、追跡されたユーザ・チャネル１３５に基づいて、指向性送信についての複数の表示、たとえばビームフォーミング重み４００（１〜ｋ）を生成してもよい。複数のアンテナ１２５（１〜ｋ）についてのビームフォーミング重み４００（１〜ｋ）を使用して、送信機１４５は、選択されたユーザの移動局１１５（１）へのダウンリンク１１０を介した指向性送信として、スケジューリングまたは選択されたユーザ４２５（１）のための無線周波数（ＲＦ）送信を送信してもよい。このようにして、第１の基地局１０５（１）は、ブロック５１５に示されるように、無線通信システム１００内のＲＦ送信を制御してもよい。
【００４８】
図６を参照すると、単一送信アンテナ用の従来のＰＦＳアルゴリズム、マルチ送信アンテナ用の機会主義的ビームフォーミング、および本発明の例示的な一実施形態によるチャネル・トラッキングを用いた最適化マルチユーザＭＩＭＯスケジューリングを使用した性能利得の比較が示されている。単一送信アンテナ用の従来のＰＦＳアルゴリズムの従来手法（ＰＦＳ−Ｎｔ＝１−ｐｅｒｆｅｃｔ−ＦＢ）、ＯＢ（Ｏｐｐ−ＢＦ−ｐｅｒｆｅｃｔ−ＦＢ）、およびチャネル・トラッキングを用いた最適化マルチユーザＭＩＭＯスケジューリング（Ｔｒａｃｋ−ＢＦ−ｐｅｒｆｅｃｔ−ＦＢ）の達成された性能利得が示されている。３つのすべての場合において、理想的なフィードバック（ｐｅｒｆｅｃｔ−ＦＢ）は、量子化誤差を無視するように示されている。
【００４９】
最後に、図７は、本発明の例示的な一実施形態による、それぞれ異なるフィードバック・レートを伴うチャネル・トラッキングを用いた最適化マルチユーザＭＩＭＯスケジューリングの性能利得の比較を示している。図６と７の両方で、２０４８のＦＦＴサイズを有するＯＦＤＭシステムについてシミュレーションが実施されている。チャネルは、空間チャネル・モデル（ＳＣＭ：Ｓｐａｔｉａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｍｏｄｅｌ）に従って生成される。ＳＣＭモデルは、５ＧＨｚの中心周波数および１００ＭＨｚの帯域幅についての第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ：ｔｈｉｒｄ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  ｐｒｏｊｅｃｔ）チャネル・モデルの一般化である。チャネルの最大遅延広がりは５μｓであり、それぞれのフレームは、０．１ｍｓに対応する５ＯＦＤＭシンボル期間にわたる。受信機上のチャネル測定と、ＡＰ上の更新されたチャネル推定の間に２フレームの遅延があると仮定する。すべてのユーザは、１０ｋｍ／時の同じ速度を有する。ビームフォーミングとリソース割当ては、副搬送波ごとに独立に適用され、受信アンテナの数はＮｒ＝１に固定され、遅延制約は、Ｔｃ＝５０に固定される。性能について、それぞれ異なる数のユーザのスループット（ｂ／ｓ／Ｈｚ）に関して述べる。
【００５０】
本発明および対応する詳細な説明の一部は、コンピュータ・メモリ内のデータ・ビットに対する操作のアルゴリズムまたは記号表現によって提示される。これらの説明および表現は、当業者がその仕事の内容を他の当業者に有効に伝えるためのものである。アルゴリズムは、その用語が本明細書で使用されるように、また一般に使用されるように、所望の結果をもたらす自己一貫性のある工程シーケンスと考えられる。諸工程は、物理量の数学的な操作を必要とする工程である。必ずしも必要ではないが、通常、これらの量は、格納され、転送され、組み合わされ、比較され、他のやり方で操作することができる光学的、電気的または磁気的信号の形を取る。主として共通使用のために、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、数字などと呼ぶことが時として便利であることが分かっている。
【００５１】
しかし、これらのおよび類似の用語はすべて、適切な物理量と関連付けられるものであり、これらの量に付けられた便宜的なラベルにすぎないことに留意されたい。他に特に述べられていない限り、または議論から明らかでない限り、「処理する」、「コンピュータ処理する」、「計算する」、「判断する」または「表示する」などの用語は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理量、電子量として表されるデータを操作し、かつコンピュータシステムのメモリまたはレジスタ、あるいは他のこうした情報格納、伝送または表示装置内の物理量として同様に表される他のデータに変換するコンピュータシステムまたは類似の電子コンピューティング装置のアクションおよびプロセスを指す。
【００５２】
ソフトウェアで実施される本発明の態様は一般に、何らかの形のプログラム記憶媒体内で符号化され、または何らかのタイプの伝送媒体を介して実施されることにも留意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気的（たとえばフロッピー・ディスクまたはハード・ドライブ）であっても、光学的（たとえばコンパクト・ディスク読出し専用メモリ、すなわち「ＣＤ−ＲＯＭ：ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｋ  ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ」）であってもよく、また読出し専用であっても、ランダム・アクセスであってもよい。同様に、伝送媒体は、ツイストペア線、同軸ケーブル、光ファイバ、または当技術分野で知られている他の何らかの適切な伝送媒体とすることができる。本発明は、所与のいずれかの実装形態のこれらの態様によって限定されるものではない。
【００５３】
上記で述べた本発明について、添付の図を参照して述べる。様々な構造、システムおよび装置が、説明するためだけに、また当業者によく知られている詳細で本発明を不明瞭にしないように図面中に概略的に示されている。しかし、添付の図面は、本発明の例示的な諸実施例について述べ説明するために含まれている。本明細書で使用される単語および語句は、当業者によるこれらの単語および語句の理解に一致する意味を有するものと理解し解釈すべきである。どんな用語または語句の特別な定義、すなわち、当業者によって理解される通常の慣例的な意味とは異なる定義も、本明細書中の用語または語句の一貫した使用によって暗示されるものではない。用語または語句が特別な意味、すなわち当業者によって理解される以外の意味を有することが意図される限りでは、こうした特別な定義は、その用語または語句についての特別な定義を直接かつ明確に提供する定義のやり方で本明細書中で明示的に述べるものとする。
【００５４】
本明細書では、本発明についてセルラ通信ネットワーク環境で有用なものと述べたが、それは、他の無線環境内の応用例をも有する。たとえば、無線環境には、８０２．１１（ａ）、８０２．１１（ｂ）、８０２．１１（ｇ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどが含まれてもよい。本発明は、２人以上のユーザが相互接続され、互いに通信することができる任意の無線環境内の応用例を有してもよい。
【００５５】
本明細書で様々な実施形態に示された様々なシステム層、ルーチンまたはモジュールは、実行可能な制御ユニットであってもよいことが当業者には理解されよう。制御ユニットには、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、（１つまたは複数のマイクロプロセッサまたはコントローラを含む）プロセッサ・カード、あるいは他の制御またはコンピューティング装置、ならびに１つまたは複数の記憶装置内に含まれる実行可能命令を含んでもよい。記憶装置は、データおよび命令を格納するための１つまたは複数のマシン読取り可能記憶媒体を含んでもよい。記憶媒体は、動的または静的ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ：ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙまたはＳＲＡＭ：ｓｔａｔｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ：ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、電気的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、およびフラッシュ・メモリなどの半導体記憶装置、固定、フロッピー、取外し可能ディスクなどの磁気ディスク、テープを含む他の磁気媒体、およびコンパクト・ディスク（ＣＤ：ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｋ）やデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｉｄｅｏ  ｄｉｓｋ）などの光学媒体を含めて、様々な形のメモリを含んでもよい。様々なシステム内で様々なソフトウェア層、ルーチンまたはモジュールを構成する命令は、それぞれの記憶媒体内に格納してもよい。命令は、それぞれの制御ユニットによって実行されるとき、対応するシステムに、プログラムされた行為を実施させる。
【００５６】
上記で開示された特定の諸実施形態は例示的なものにすぎないが、本明細書による教示の利益を得る当業者にとって明らかである、異なるが等価なやり方で本発明を変更し実施してもよい。さらに、添付の特許請求の範囲に記載されたもの以外は、本明細書に示された構成または設計の詳細に限定されるものではない。したがって、上記で開示された特定の諸実施形態は、変更または修正してもよいことが明らかであり、こうしたすべての変形形態は、本発明の範囲および精神の範囲内と見なされる。したがって、本明細書で求められる保護は、添付の特許請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】多入力／多出力（ＭＴＭＯ）通信が可能な無線通信システムを示しており、本発明の例示的な一実施形態に従って基地局のアンテナからのダウンリンクのマルチユーザ送信をスケジューリングしてもよい基地局などのアクセスポイントを含む概略図である。
【図２】本発明の例示的な一実施形態に従ってＭＩＭＯチャネル上のダウンリンクを介した複数のユーザへの無線周波数送信を制御するための、チャネル・トラッカーとスケジューラとビームフォーマとを含む基地局と、チャネル推定器と検出器とを含む移動局とを概略的に示す図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態による、時間、周波数および／または空間のスケジューリング・アルゴリズムを使用するマルチユーザＭＩＭＯスケジューラを概略的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による、図１に示された無線通信システム内の基地局でビームフォーミング送信を最適化するための時空フィルタ内のビームフォーミング重みの使用を定型的に示す図である。
【図５】本発明の例示的な一実施形態に従って、図２に示された無線通信システム内の基地局に関連する多数のアンテナから複数のユーザへのダウンリンクを介した無線周波数送信を制御する方法の実施を定型的に示す図である。
【図６】単一送信アンテナ用の従来のＰＦＳアルゴリズム、マルチ送信アンテナ用の機会主義的ビームフォーミング、および本発明の例示的な一実施形態によるチャネル・トラッキングを用いた最適化マルチユーザＭＩＭＯスケジューリングを使用した性能利得の比較を示す図である。
【図７】本発明の例示的な一実施形態による、それぞれ異なるフィードバック・レートを伴うチャネル・トラッキングを用いた最適化マルチユーザＭＩＭＯスケジューリングの性能利得の比較を示す図である。
【図１】
2009505573.tif 000020
【図２】
2009505573.tif 000021
【図３】
2009505573.tif 000022
【図４】
2009505573.tif 000023
【図５】
2009505573.tif 000024
【図６】
2009505573.tif 000025
【図７】
2009505573.tif 000026
【国際調査報告】
2009505573.tif 000027
2009505573.tif 000028
2009505573.tif 000029