(57)【要約】【課題】  多入力・多出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける上りリンク資源の割り当て。【解決手段】  無線通信システムにおいていくつかの端末（１０６）に対する上りリンクデータ伝送を予定するための技術。一つの方法は、可能なデータ伝送に対して端末（１００）のいくつかの組み合わせが形成され、各組み合わせは端末の独自の組み合わせを含み、そして評価されるべき仮説に対応する。各仮説に関する特性が評価され、そして評価された仮説の一つが特性に基づいて選定される。選定された仮説内の端末はデータ伝送に対して予定される。連続取消受信機処理体系が予定された端末によって送信された信号を処理するために使用することが可能である。この場合１個あるいはそれ以上の各組み合わせ内の端末の順序が、評価されるべきサブ仮説に対応する各端末の順序で形成されることが可能である。各サブ仮説の特性がそこで評価されそしてサブ仮説の一つが選定される。
2005514801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて複数の端末に対して上りリンクデータ伝送を予定するための方法であって、
チャネル上の可能な伝送のために１個あるいはそれ以上の端末の組み合わせを形成し、ここで各組み合わせは独自の端末の組み合わせを含みそして評価されるべき仮説に対応しており、
各仮説の特性を評価し、
それらの特性に基づいて１個あるいはそれ以上の評価された仮説のうち１個を選定し、そして、
そのチャネル上のデータ伝送に対して選定された仮説内の端末を予定する
ことを含む方法。
【請求項２】
さらに、選定された仮説内の各端末の各データストリームに対するデータレートを決定することを含む、そして
ここでデータは選定された仮説内の端末から、決定されたデータレートで送信される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
さらに、選定された仮説内の各端末の各データストリームに対して使用されるべきコーディングおよび変調体系を決定することを含む、そして
ここで、データは、決定されたコーディングおよび変調体系に基づいて伝送に先立って処理される、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
ここで各仮説は、部分的に、仮説内の各端末に対するチャネル応答推定に基づいて評価される、ここでチャネル応答推定は、端末および受信システム間のチャネル特性を表示している、請求項１記載の方法。
【請求項５】
ここで、チャネル応答推定は、信号対雑音プラス干渉比（ＳＮＲ）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
ここで、評価することは、各仮説に対する特性メトリックを計算することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
ここで、特性メトリックは、仮説内の各端末によって達成可能なスループットの関数である、請求項６記載の方法。
【請求項８】
ここで、最高の特性メトリックを有する仮説が予定のために選定される、請求項６記載の方法。
【請求項９】
さらに、予定のために考慮されるべき端末を順位づけすることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
さらに、予定のために処理されるべき端末をＮ個の最高の優先順位の端末の群に限定することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
さらに、予定のために考慮されるべき各端末に対する１個あるいはそれ以上のメトリックを保存することを含み、そして
ここで、各端末の優先順位は一部はその端末に対して保存される１個あるいはそれ以上のメトリックに基づいて決定される、
請求項９記載の方法。
【請求項１２】
ここで、各端末に対して保存される１個のメトリックは、その端末によって達成される平均スループットレートに関係する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
ここで、１個あるいはそれ以上の組み合わせは、複数の形式の端末から形成され、ここで、第１の形式の各端末は、１個の伝送チャネル上に１個のデータストリームを送信する能力を有し、そして第２の形式の各端末は、複数の伝送チャネル上に複数の独立したデータストリームを送信する能力を有する、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
ここで、各伝送チャネルは通信システム内の空間的サブチャネルに対応する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
ここで、１個あるいはそれ以上の組み合わせの各々は、同様なリンクマージンを有する端末を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
さらに、各組み合わせ内の端末に関する１個あるいはそれ以上の順序を形成することを含む、ここで各端末の順序は評価されるべきサブ仮説に対応しており、そして
ここで、各サブ仮説の特性が評価されそして複数のサブ仮説のうちの１個がそれらの特性に基づいて選定される、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
ここで、各サブ仮説に対する評価は、
後処理された信号を与えるために、空間的な、あるいは空間‐時間的な等化に基づいてサブ仮説内の端末から仮に送信された信号を処理し、そして
サブ仮説内の端末のための後処理された信号に対する信号対雑音プラス干渉比（ＳＮＲ）を決定する
ことを含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
ここで、端末のための後処理された信号に対するＳＮＲは、その端末が処理される特定の順序に依存し、そしてここで端末から送信された信号は、選定されたサブ仮説によって定義される順序で処理される、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
ここで、１個のサブ仮説は各仮説に対して形成され、そしてここでサブ仮説内の順序は、仮説内の端末のための後処理された信号に対するＳＮＲに基づいている、請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
ここで、各サブ仮説の特性は、連続取消受信機処理体系に基づいて評価される、請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
ここで、連続取消受信機処理体系は、サブ仮説内の端末から仮に送信された信号を回復するために複数の反復を実行する、なお一つの反復は、回復されるべき各々仮に送信された信号に対するものである、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
ここで、各反復は、
複数の入力信号を、複数の後処理された信号を与えるために特定の線形、あるいは非線形処理体系に従って処理し、
復号されたデータストリームを与えるために、反復内に回復されている仮に送信された信号に対応する後処理された信号を検出し、そして
入力信号に基づいて、そして近似的には除去された復号されたデータストリームに起因する干渉成分を有している複数の修正された信号を選択的に導出することを含む、そして
ここで、第１の反復に対する入力信号は、サブ仮説内の端末から受信された信号であり、そして各々次の反復に対する入力信号は、その前の反復から修正された信号である、
請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
無線通信システムにおいて、複数の端末に対するデータ伝送を予定するための方法であって、方法は、
チャネル上の可能な伝送に対する１個あるいはそれ以上の端末の組み合わせを形成し、ここで、各組み合わせは端末の独自の組み合わせを含み、そして評価されるべき仮説に対応しており、
各組み合わせ内の端末に関する１個あるいはそれ以上の順序を形成し、ここで各端末の順序は評価されるべきサブ仮説に対応しており、
各サブ仮説の特性を評価し、
複数の評価されたサブ仮説の一つを、それらの特性に基づいて選定し、そして
チャネル上のデータ伝送に対する選定されたサブ仮説内の端末を予定することを含む、そして
ここで、予定された端末から送信された信号は選定されたサブ仮説によって定義された順序に処理される、
方法。
【請求項２４】
ここで、評価することは、
サブ仮説内の各端末から仮に送信された信号を、後処理された信号を与えるために、特定の受信機処理体系に基づいて処理し、そして
サブ仮説内の各端末に対する後処理された信号に対する、信号対雑音プラス干渉比（ＳＮＲ）を決定する
ことを含む、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
ここで、１個のサブ仮説は、各仮説に対して形成され、そしてここで、サブ仮説内の順序は、仮説内の端末の優先順位に基づいて選定される、請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
ここで、仮説内の最低の優先順位の端末は最初に処理され、そして最高の優先順位の端末は、最後に処理される、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
ここで、１個のサブ仮説は、各仮説に対して形成され、そしてここで、サブ仮説内の順序は仮説に対する最高の特性を達成するために選定される、請求項２３記載の方法。
【請求項２８】
多入力・多出力（ＭＩＭＯ）通信システムであって、
複数のシンボルストリームを与えるために複数の端末から受信された複数の信号を処理するよう形成された複数のフロントエンド処理装置と、
このフロントエンド処理装置に結合され、そして複数の復号されたデータストリームを与えるための、そしてさらに複数の端末に対するチャネル推定を表示しているチャネル状態情報（ＣＳＩ）を導出するための、連続取消受信機処理体系に従ってシンボルストリームを処理するよう形成された、少なくとも１個の受信処理装置と、
ＣＳＩを受信し、上りリンク上のデータ伝送のために１個あるいはそれ以上の端末の組み合わせを選定し、１個あるいはそれ以上の選定された端末に対する処理に関する特定の順序を割り当て、そして１個あるいはそれ以上の選定された端末に対する予定、およびそれらの伝送パラメータを与えるよう形成されたスケジューラと、そして
受信処理装置と動作的に結合され、そして１個あるいはそれ以上の選定された端末に対する伝送のために予定を処理するよう形成された送信データ処理装置とを含む
基地局と、そして
１個あるいはそれ以上の端末を含む、なお、各端末は、
送信された予定を回復するために基地局からの１個あるいはそれ以上の信号を受信し、そして処理するよう形成された少なくとも１個の復調器と、そして
回復された予定内に含まれる端末に対する伝送パラメータに基づいて基地局に対する伝送のためのデータを適応するように処理するよう形成された送信データ処理装置とを含んでいる、
通信システム。
【請求項２９】
多入力・多出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける基地局であって、
複数の受信されたシンボルストリームを与えるために、複数の端末から受信された複数の信号を処理するよう形成された複数のフロントエンド処理装置と、
このフロントエンド処理装置と結合され、そして複数の復号されたデータストリームを与えるために、そして復号されたデータストリームと組み合わせられたチャネル状態情報（ＣＳＩ）を導出するために、受信されたシンボルストリームを処理するように形成された少なくとも１個の受信処理装置と、
ＣＳＩを受信し、上りリンク上のデータ伝送のために１個あるいはそれ以上の端末の組み合わせを選定し、そして１個あるいはそれ以上の選定された端末に対する予定および各選定された端末に対する１個あるいはそれ以上の伝送パラメータの組み合わせを与えるよう形成されたスケジューラと、そして
複数の端末に対する伝送のために予定を受信しそして処理するよう形成された送信処理装置を含む、そして
ここで各予定された端末からの１個あるいはそれ以上のデータストリームは伝送に先立って、一部は予定内に含まれた端末に対する伝送パラメータに基づいて、適応するように処理される
基地局。
【請求項３０】
ここで、少なくとも１個の受信処理装置は、さらに受信されたシンボルストリーム上に線形空間的処理を実行する能力のある、請求項２９記載の基地局。
【請求項３１】
ここで、少なくとも１個の受信処理装置は、さらに受信されたシンボルストリーム上に空間‐時間処理を実行する能力のある、請求項２９記載の基地局。
【請求項３２】
ここで、少なくとも１個の受信処理装置は、さらに組み合わせられた復号されたデータストリームに対するＣＳＩを導出するために、各受信されたシンボルストリームの品質を推定する能力のある、請求項２９記載の基地局。
【請求項３３】
ここで、品質推定は、空間的あるいは空間‐時間処理後の受信されたシンボルストリームに対する、信号対雑音プラス干渉比（ＳＮＲ）である、請求項３２記載の基地局。
【請求項３４】
ここで、各選定された端末に対する１個あるいはそれ以上の伝送パラメータの組み合わせは、選定された端末によって送信されるべき各データストリームに対するデータレートを含む、請求項２９記載の基地局。
【請求項３５】
ここで、各選定された端末に対する１個あるいはそれ以上の伝送パラメータの組み合わせは、選定された端末によって送信されるべき各データストリームに対する、使用されるべきコーディングおよび変調体系を含む、請求項２９記載の基地局。
【請求項３６】
多入力・多出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける基地局であって、
複数の受信されたシンボルストリームを与えるために、複数の端末から受信された複数の信号を処理するよう形成された複数のフロントエンド処理装置と、
そのフロントエンド処理装置に結合され、そして複数の復号されたデータストリームを与えるために、受信されたシンボルストリームを処理するよう形成された少なくとも１個の受信処理装置と、なお各受信処理装置は複数の処理段階を含み、なお各段階はそれぞれの復号されたデータストリームを与え、そして復号されたデータストリームと組み合わせられたチャネル状態情報（ＣＳＩ）を導出するために、入力シンボルストリームを処理するよう形成されており、
ＣＳＩを受信し、上りリンク上のデータ伝送のために１個あるいはそれ以上の端末の組み合わせを選定し、１個あるいはそれ以上の選定された端末に対する処理の特定の順序を割り当て、そして１個あるいはそれ以上の選定された端末に対する予定および各選定された端末に対する１個あるいはそれ以上の伝送パラメータの組み合わせを与えるよう形成されたスケジューラと、そして
複数の端末に対する伝送のための予定を受信しそして処理するよう形成された送信処理装置とを含む、そして
ここで、各選定された端末からの１個あるいはそれ以上のデータストリームは、伝送に先立って、一部は選定された端末に対する１個あるいはそれ以上の伝送パラメータの組み合わせに基づいて適応するように処理される、
基地局。
【請求項３７】
ここで、最終段階を除く各処理段階は
復号されたデータストリームを与えるために入力シンボルストリームを処理するよう形成されたチャネル処理装置と、そして
復号されたデータストリームおよび入力シンボルストリームに基づいて修正されたシンボルストリームを導出するよう形成された干渉キャンセラと
を含む、請求項３６記載の基地局。
【請求項３８】
ここで、各処理段階は
組み合わせられた、復号されたデータストリームに対するＣＳＩを導出するために、回復されたシンボルストリームの品質を推定する能力のあるチャネル品質推定器を含む、請求項３７記載の基地局。
【請求項３９】
ここで、チャネル品質推定器は、回復されたシンボルストリームに対する信号対雑音プラス干渉比（ＳＮＲ）を推定する能力のある、請求項３８記載の基地局。
【請求項４０】
多入力・多出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける端末であって、
少なくとも１個の受信されたシンボルストリームを与えるために、少なくとも１個の受信された信号を処理するよう形成された少なくとも１個のフロントエンド処理装置と、
少なくとも１個のフロントエンド処理装置と結合され、そして端末に対する予定を回復するために、少なくとも１個の受信されたシンボルストリームを処理するよう形成された少なくとも１個の受信処理装置と、ここで、予定は、端末がデータ伝送に対して予定される、特定の時間間隔の表示、および、データ伝送のために端末によって使用されるべき１個あるいはそれ以上の伝送パラメータの組み合わせを含んでおり、
１個あるいはそれ以上の伝送パラメータの組み合わせに従って、伝送のためのデータを受信しそして適応するように処理するよう形成された送信処理装置とを含み、そして
ここで端末は、特定の時間間隔でデータ伝送のために予定された組み合わせに含まれる、１個あるいはそれ以上の端末の内の１個であり、そしてここで、データ伝送のために予定された１個あるいはそれ以上の端末の組み合わせは、各組み合わせに対して評価された特性に基づいて１個あるいはそれ以上の端末の組み合わせの中から選定されている、
端末。
【請求項４１】
ここで、１個あるいはそれ以上の伝送パラメータを回復された組み合わせは、端末によって送信されるべき各データストリームに対して使用されるべきコーディングおよび変調体系を含む、請求項４０記載の端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にデータ通信、そしてとくにチャネル状態情報（ＣＳＩ；channel state information）を有利に利用することが可能であり、そしてさらに改善されたシステム特性を与えるために連続取消(ＳＣ；successive cancellation)受信機処理を使用することが可能な、多入力・多出力（ＭＩＭＯ；multiple-input multiple-output）通信システムにおける、上りリンク資源の割り当てのための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムは、いくつかのユーザに対する音声、データなどのような種々の形式の通信を与えるために広く展開されている。これらのシステムは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、あるいは若干の他の多元接続技術に基づくことが可能である。
【０００３】
多入力・多出力（ＭＩＭＯ）通信システムは、データ伝送のために複数（ＮＴ）の送信アンテナおよび複数（ＮＲ）の受信アンテナを使用する。一つの通常のＭＩＭＯシステム実施においては、 ＮＴ個の送信アンテナは単一の送信機システムに置かれ、そして組み合わせられる。そしてＮＲ個の受信アンテナは、同様に単一の受信機システムに置かれ、そして組み合わせられる。ＭＩＭＯシステムはまた、いくつかの端末と同時に通信する基地局を有する多元接続通信システムに対して効率的に形成されることが可能である。この場合、基地局はいくつかのアンテナを使用し、そして各端末は１個あるいはそれ以上のアンテナを使用することが可能である。
【０００４】
ＮＴ個の送信およびＮＲ個の受信アンテナによって形成されるＭＩＭＯチャネルは、 ＮＣ≦ｍｉｎ｛ ＮＴ、 ＮＲ｝である、ＮＣ個の独立したチャネルに分解することが可能である。 ＮＣ個の独立したチャネルの各々はまた、ＭＩＭＯチャネルの空間的なサブチャネルとして参照されそして次元に対応する。ＭＩＭＯシステムは、複数の送信および受信アンテナによって作り出された付加的な次元の数が利用される場合は、改善された特性（たとえば増加された伝送容量）を与えることが可能である。
【０００５】
端末から基地局への上りリンク伝送のために利用可能な資源は制限されている。典型的には、端末の一部のみが、利用可能な空間的サブチャネル上への伝送に対して計画されることが可能である。そしてそれは、基地局において使用されるアンテナの数によって制限されるかも知れない。端末および基地局間の各“可能な”空間的サブチャネルは、典型的には異なったリンク特性を経験して来ており、そして異なった伝送能力と組み合わせられている。利用可能な上りリンク資源の効率的な使用（たとえばより高いスループット）は、利用可能な空間的サブチャネルが、データがＭＩＭＯシステム内の“適切な”端末の組み合わせによってこれらのサブチャネル上に送信されるように割り当てられる場合に達成することが可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
その結果、当業界においては、改善されたシステム特性を与えるためにＭＩＭＯシステム内の上りリンク資源を割り当てるための技術に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の観点は無線通信システムの上りリンク特性を増加させるための技術を与える。一つの観点においては、単一のアンテナを使用する端末（すなわちＳＩＭＯ端末）および／あるいは複数のアンテナを使用する端末（すなわちＭＩＭＯ端末）からデータ伝送を予定するために予定体系が与えられる。複数のデータ伝送が、複数のＳＩＭＯ端末、１個あるいはそれ以上のＭＩＭＯ端末、あるいはこれらの組み合わせから同時に（たとえば同一の周波数帯域上に）生じることを可能とすることによって、従来の時間分割多重（ＴＤＭ）システムにおいて典型的に実行されるように、与えられた時間間隔の中で１個の端末のみが送信を可能とされる場合に達成されるそれに比較してシステムの容量は増加する。予定体系は以下にさらに詳細に記述される。
【０００８】
他の観点においては、ＭＩＭＯ受信機処理技術が、システム容量を増加するために基地局において使用される。ＭＩＭＯを用いて、予定された端末はいくつかの送信アンテナから複数の独立したデータストリームを送信する。伝搬環境が十分な散乱を有している場合は、ＭＩＭＯ受信機処理技術は、端末に対する増加されたデータレートをサポートするためにＭＩＭＯチャネルの空間的な次元の数を効率的に拡大する。ＭＩＭＯ受信機（すなわち上りリンクに対する基地局）においては、複数の受信アンテナが、１個あるいはそれ以上の端末から送信されたデータストリームを回復するために、アレイ信号処理技術（以下に記述される）とともに使用される。
【０００９】
本発明の特定の実施例は、無線通信システム内のいくつかの端末に対する上りデータ伝送を計画するための方法を与える。この方法に従って、いくつかの端末の組み合わせが、端末の独自の組み合わせを含みそして評価されるべき仮説（hypothesis）に対応する各組み合わせとともに、可能なデータ伝送のために形成される。各仮説に関する特性が評価されそして評価された仮説の一つが特性に基づいて選定される。仮説は、一部は仮説の中の各端末に対するチャネル応答推定に基づいて、端末および基地局間のチャネル特性を表示しているチャネル応答推定とともに評価されることが可能である。選定された仮説内の端末はデータ伝送に対して予定される。
【００１０】
連続取消受信機処理体系（successive cancellation receiver processing scheme）は、予定された端末によって送信された信号を処理するために使用することが可能である。この場合、各組み合わせ内の端末の１個あるいはそれ以上の順序が、評価されるべきサブ仮説に対応する各端末順序とともに形成されることが可能である。各サブ仮説（sub-hypotheses）の特性はそこで評価され、そしてサブ仮説の一つが選定される。
【００１１】
各予定された端末の各送信アンテナは、独立したデータストリームを送信することが可能である。高特性を得るために、各データストリームは選定された体系に基づいて、たとえば、データストリームを送信するために使用されたアンテナに対する、信号対雑音プラス干渉（ＳＮＲ；signal-to-noise-plus-interference）推定に基づいて符号化され、そして変調されることが可能である。
【００１２】
データ伝送を希望している端末（すなわち“アクティブ”端末）は、種々のメトリックおよび因子に基づいて順位づけられることが可能である。アクティブな端末の優先順位はそこで、いずれの端末が予定のために考慮されるべきかを選定し、そして／あるいは選定された端末に対する利用可能な伝送チャネルおよび処理命令を割り当てるために使用することが可能である。
【００１３】
本発明はさらに、以下にさらに詳細に記述されるように、種々の観点、実施例、および発明の特徴を実現する方法、システム、および装置を与える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の特徴、性質、および利点が、図面と関連させた場合に、以下に示す詳細な記述からより明白になろう。図面において同様の参照符号は全体を通して、そしてその中で同一のものと認定する。
図１は、本発明の種々の観点および実施例を実現するために設計しそして動作することが可能な、多入力・多出力（ＭＩＭＯ）通信システム１００に関する線図である。ＭＩＭＯシステム１００はデータ伝送のために、複数の（ＮＴ）送信アンテナおよび複数の（ＮＲ）受信アンテナを使用する。ＭＩＭＯシステム１００は、いくつかの端末（Ｔ）１０６と同時に通信する基地局（ＢＳ）１０４を有する、多元接続通信システムに対して効率的に形成されている。この場合、基地局１０４は複数のアンテナを使用し、そして上り伝送に対する複数出力（ＭＯ）および下り伝送に対する複数入力（ＭＩ）を示している。“通信している”端末１０６の組み合わせは、上りリンク伝送に対する複数入力および下りリンク伝送に対する複数出力を一括して示している。通信している端末は、ユーザ固有のデータを基地局に送信し、あるいはユーザ固有のデータを基地局から受信している一つ（端末）である。もしも各通信している端末１０６が一つのアンテナを使用する場合は、そこでそのアンテナは、もしも端末がデータを送信しつつある場合はＮＴ個の送信アンテナの一つを、そしてもしも端末がデータを受信しつつある場合はＮＲ個の受信アンテナの一つを示している。端末はまた、複数のアンテナ（簡素化のために図１には示されない）を使用することが可能であり、そしてこれらのアンテナはデータ伝送に対して有利に使用することが可能である。
【００１５】
ＭＩＭＯシステム１００は、いくつかの伝送チャネルを介してデータを送信するために動作することが可能である。１個のＭＩＭＯチャネルは、 ＮＣ≦ｍｉｎ｛ ＮＴ、 ＮＲ｝である、ＮＣ個の独立したチャネルに分解されることが可能である。 ＮＣ個の独立したチャネルの各々はまた、ＭＩＭＯチャネルの空間的サブチャネルとして参照される。直交周波数分割変調（ＯＦＤＭ）を利用していないＭＩＭＯシステムに対しては、典型的には１個のみの周波数サブチャネルがあり、そして各空間的サブチャネルは、“伝送チャネル”として参照することが可能である。ＯＦＤＭを利用しているＭＩＭＯシステムに対しては、各周波数サブチャネルの各空間的サブチャネルは伝送チャネルとして参照することが可能である。
【００１６】
図１に示された例に対しては、基地局１０４は端末１０６ａから１０６ｄと（実線で示したように）基地局において利用可能な複数のアンテナを介して同時に通信している。休止中の端末１０６ｅから１０６ｈは（破線で示したように）基地局１０４からパイロット参照および他のシグナリング情報を受信することが可能である。しかし、ユーザ固有のデータを基地局に対して送信しているか、あるいは基地局から受信していることはない。下りリンク（すなわち順方向リンク）は基地局から端末への伝送に関連しており、そして上りリンク（すなわち逆方向リンク）は端末から基地局への伝送に関連している。
【００１７】
ＭＩＭＯシステム１００は、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、および他の多元接続体系に対するいくつかの標準および設計を実現するために設計することが可能である。ＣＤＭＡ標準は、ＩＳ‐９５、ｃｄｍａ２０００、Ｗ‐ＣＤＭＡ標準を含み、そしてＴＤＭＡ標準は、移動通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ）を含む。これらの標準は当業界においてはよく知られ、そしてこの中に参照によって組み込まれている。
【００１８】
本発明の観点は、無線通信システムの特性を増加させるための技術を与える。これらの技術は、多元接続セルラシステムの上りリンク容量を増加するために好都合に使用することが可能である。一つの観点においては、予定体系は、単一アンテナを使用する端末（すなわちＳＩＭＯ端末）および／あるいは複数のアンテナを使用する端末（すなわちＭＩＭＯ端末）からのデータ伝送を予定するために与えられる。両形式の端末は、同一の搬送周波数上で同時にサポートされることが可能である。複数のデータ伝送が、複数のＳＩＭＯ端末、１個あるいはそれ以上のＭＩＭＯ端末、あるいはこれらの組み合わせから同時に生起することを可能とすることによって、システムの容量は、従来の時間分割多重（ＴＤＭ）システムにおいて典型的に実現されるように、１個の端末のみが与えられた時間間隔内に送信することが可能とされる場合に達成されるもの（容量）に比較して増加する。予定体系は以下にさらに詳細に記述される。
【００１９】
他の観点においては、ＭＩＭＯ受信機処理技術はシステム容量を増加するために基地局において使用される。ＭＩＭＯを用いて、予定された端末はいくつかの送信アンテナから複数の独立したデータストリームを送信する。もしも伝搬環境が十分な散乱を有していれば、ＭＩＭＯ受信機処理技術はその端末に対する増加されたデータレートをサポートするために、ＭＩＭＯチャネルの空間的次元の数を効率的に拡大する。ＭＩＭＯ受信機（すなわち上りリンクに対する基地局）においては、１個あるいはそれ以上の端末から送信されたデータストリームを回復するために、アレイ信号処理技術（以下に記述する）とともに、複数の受信アンテナが使用される。
【００２０】
ＭＩＭＯ受信機処理技術は、個々の端末のデータレートを増加するために使用することが可能であり、そしてそれはシステムの容量を同様に増加する。 ＭＩＭＯ受信機処理技術は、単一の送信アンテナを備えた複数の端末（たとえばＳＩＭＯ端末）から送信された信号を処理するために使用することが可能である。基地局の視点からは、単一の端末（たとえば単一のＭＩＭＯ端末）からのＮ個の異なった信号を処理することと、Ｎ個の異なった端末（すなわちＮ個のＳＩＭＯ端末）の各々からの１個の信号を処理することには、識別できる差は存在しない。
【００２１】
図１に示されるように、端末は基地局の有効範囲（すなわち“セル”）内にランダムに分散することが可能である。さらに、リンク特性は典型的にはフェージングおよびマルチパス等のいくつかの因子に起因して時刻とともに変化する。簡素化のために、セル内の各端末は単一のアンテナを備えていると仮定する。特定の時刻においては、各端末のアンテナおよび基地局のＮＲ個の受信アンテナのアレイは、それらの要素が独立したガウシアンランダム変数から構成されるベクトル
【００２２】
【数１】
2005514801.tif 000003
によって次のように特性づけられる。
【００２３】
【数２】
2005514801.tif 000004
ここで、ｈｉ，ｊは、ｉ番目の端末から基地局におけるｊ番目の受信アンテナまでのチャネル応答推定である。式（１）に示されるように、各端末に対するチャネル推定は、基地局における受信アンテナの数に対応するＮＲ個の要素を有するベクトルである。ベクトル
【００２４】
【数３】
2005514801.tif 000005
の各要素は、端末および基地局間のそれぞれの送信‐受信アンテナ対に対する応答を表している。簡素化のために、式（１）はフラットフェージングチャネル模型（すなわち全システム帯域幅に対する１個の複素数値）に基づいたチャネル特性づけを表している。実際の動作環境においては、チャネルは周波数選択的である（すなわちチャネル応答はシステムの帯域幅によって変化する）かも知れない。そしてさらに詳細なチャネル特性づけが使用されるかも知れない（たとえばベクトル
【００２５】
【数４】
2005514801.tif 000006
の各要素は、異なった周波数サブチャネルあるいは時刻遅延に対する一連の値を含むことが可能である）。
また、簡素化のために各端末からの平均受信電力は、基地局における信号処理後の、共通の目標ビット当たりのエネルギー対全雑音プラス干渉比（Ｅｂ／Ｎｔ）を達成するために正規化されていると仮定される。この目標Ｅｂ／Ｎｔは、しばしば電力制御セットポイント（あるいは単純にセットポイント）として参照され、そして特性のそれぞれのレベル（たとえば、それぞれのパケット誤り率（ＰＥＲ））を与えるために選定される。共通のセットポイントは、各送信中の端末の送信電力が調整されることが可能な（たとえば基地局からの電力制御信号に基づいて）、閉ループ電力制御メカニズムによって達成されることが可能である。代わりに、独自のセットポイントもまた、各端末に対して使用することが可能であり、そしてここに記述された技術は、この動作モードをカバーするために一般化することが可能である。また、異なった端末からの同時の伝送は、伝送が規定された時刻ウインドウの中に基地局に到着するように同期化されると仮定している。
【００２６】
基地局は周期的に、今度の、あるいは将来の伝送間隔期間中にデータを送信することを希望している端末である、“アクティブな”端末に対してチャネル応答を推定する。アクティブ端末は、現在送信中の端末を含むことが可能である。チャネル推定は、以下にさらに詳細に記述されるように、たとえば、パイロットおよび／あるいはデータ決定指向(pilot and/or data decision directed)技術の使用等のいくつかの方法で促進することが可能である。
【００２７】
利用可能なチャネル推定に基づいて、種々の予定体系は端末を、利用可能な伝送チャネルに対してそれらが同時に送信可能なように、予定し割り当てることによって、上りリンクのスループットを最大とするように設計されることが可能である。スケジューラは、いずれの特定の端末の組み合わせが、いかなるシステム制約および要求条件にも従いながら、最高のシステム特性（たとえば最高のスループット）を与えるかを評価するために設計しそして使用することが可能である。個々の端末の空間的な（そしてあるいは周波数）“記号”（すなわちそれらのチャネル応答推定）を利用することによって、平均的な上りリンクスループットは、単一の端末で達成されるものに比較して増加することが可能である。さらに、マルチユーザダイバーシティを利用することによって、スケジューラは、同一チャネル上に同時に送信することを許容されることが可能な、単一のユーザ予定あるいは複数のユーザに対するランダムな予定に比較してシステム容量を効果的に高める、“相互に両立する”端末の組み合わせを見出すことが可能である。
【００２８】
端末は、種々の因子に基づいてデータ伝送に対して選定されることが可能である。一つの因子の組み合わせは、必要とされるサービスの品質（ＱｏＳ）、最大待ち時間、平均データレート、等のシステム制約および要求条件に関係するかも知れない。これらの因子のいくつか、あるいはすべては、多元接続システム内において、端末当たりの基準で（すなわち各端末に対して）満足されることを必要とするかも知れない。因子の他の組み合わせは、システム特性に関係するかも知れない。そしてそれらは、平均的なシステムスループットレートあるいは若干の他の特性の表示によって測られるかも知れない。これらの種々の因子は以下にさらに詳細に記述される。
【００２９】
予定体系は、システム制約および要求条件に適合する一方で、システム特性が最高となるように、利用可能な伝送チャネル上に同時に伝送するための、端末の最高の組み合わせを選定するよう設計される。ＮＴ個の端末が伝送のために選定され、そして各端末が１個のアンテナを使用する場合は、選定された端末の組み合わせ（ｕ＿＝｛ｕ１，ｕ２，…ｕＮｔ｝）に対応するチャネル応答マトリックスＨは、次のように表すことが可能である。
【００３０】
【数５】
2005514801.tif 000007
本発明の観点に従った、連続した等化および干渉取消（すなわち連続取消）受信機処理技術は、複数の端末からの伝送を受信し処理するために基地局において使用される。この技術はＮＲ個の受信された信号を、１個の送信された信号は各反復の間に回復されるようにして端末から送信された信号を回復するために、いくらかの時間（あるいは反復）で、連続的に処理する。各反復の間に、この技術はＮＲ個の受信された信号に対して、送信された信号の１個を回復するために、線形あるいは非線形処理（すなわち空間的あるいは空間‐時間等化）を実行し、そして、干渉成分が除去されている“修正された”信号を導出するために、受信された信号から回復された信号に起因する干渉を取消す。修正された信号は、そこで、他の送信された信号を回復するために次の反復までに処理される。受信された信号から各々回復された信号に起因する干渉を除去することによって、ＳＮＲは、修正された信号の中に含まれているしかしまだ回復されていない送信された信号に対して改善される。改善されたＳＮＲはシステムと同様に端末に対して、改善された特性に対応する。連続取消受信機処理技術は、以下にさらに詳細に記述される。
【００３１】
連続取消受信機処理技術を受信された信号を処理するために使用する場合、各送信中の端末と組み合わせられたＳＮＲは、端末が基地局において処理される特定の順序の関数である。一つの観点においては予定体系はこれを、伝送を可能とされる端末の組み合わせの選定にあたって考慮に入れる。
【００３２】
図２は、本発明の一つの実施例に従った、伝送に対して端末を予定するための処理２００に関するフロー線図である。明快のために、全過程が最初に述べられそして過程内のいくつかのステップに対する詳細が続けて記述される。
最初に、伝送に対する“最高の”端末の組み合わせを選定するために使用されるメトリックが、ステップ２１２において初期化される。種々の特性メトリックが端末選定を評価するために使用可能であり、そしてこれらのいくつかは、以下にさらに詳細に記述される。たとえば、システムスループットを最大とする特性メトリックが使用可能である。また、基地局における処理後の送信された信号（すなわち“後処理された”信号）に対するＳＮＲ等の端末メトリックがまた、評価にあたって使用可能である。
【００３３】
アクティブな端末の（新しい）組み合わせがそこで、今度の伝送間隔中にデータを送信することを希望しているすべてのアクティブ端末の中から、ステップ２１４において選定される。以下に記述されるように、予定に対して考慮されるべきアクティブ端末の数を限定するために、種々の技術が使用可能である。選定された端末の特定の組み合わせ（たとえばｕ＿＝｛ｕａ，ｕｂ，…ｕＮｔ｝）は、評価されるべき仮説を形成する。組み合わせ内の各選定された端末ｕｉに対してチャネル推定ベクトル
【００３４】
【数６】
2005514801.tif 000008
が、ステップ２１６において回収される。
連続取消受信機処理技術が基地局において使用される場合、端末が処理される順序はその特性に直接に影響を与える。したがって、ステップ２１８において、特定の（新しい）順序が組み合わせ内の端末を処理するために選定される。この特定の順序は評価されるべきサブ仮説(sub-hypothesis)を形成する。
【００３５】
サブ仮説はそこで評価され、そしてサブ仮説に対する端末メトリックがステップ２２０において与えられる。端末メトリックは、組み合わせ内の端末から仮に送信された（後処理された）信号に対するＳＮＲであることが可能である。ステップ２２０は連続取消受信機処理技術に基づいて達成されることが可能である。そしてそれは、以下に図３Ａおよび３Ｂの中に記述される。このサブ仮説に対応する特性メトリック（たとえばシステムスループット）はそこで、ステップ２２２において（たとえば、端末からの後処理された信号に対するＳＮＲに基づいて）決定される。この特性メトリックはそこで、またステップ２２２において現在の最高のサブ仮説に対応する特性メトリックを更新するために使用される。とくに、もしもこのサブ仮説に対する特性メトリックが、現在の最高のサブ仮説に関するそれよりもより良い場合はそこで、このサブ仮説が新しい最高のサブ仮説となり、そしてこのサブ仮説に対応する特性および端末メトリックが保存される。
【００３６】
現在の仮説に対するすべてのサブ仮説が評価されてしまっているか否かの決定がステップ２２４においてなされる。もしもすべてのサブ仮説が評価されてしまっていない場合は、処理はステップ２１８に戻り、そして組み合わせ内の端末に対する、異なったそしてまだ評価されていない順序が評価のために選定される。ステップ２１８から２２４までは、評価されるべき各サブ仮説に対して繰り返される。
【００３７】
ステップ２２４において、もしも特定の仮説に対するすべてのサブ仮説が評価されてしまっている場合は、ステップ２２６において、すべての仮説が考慮されてしまっているか否かの決定がなされる。もしもすべての仮説が考慮されてしまっていなければ、処理はステップ２１４に戻りそして、異なったそしてまだ考慮されていない端末の組み合わせが評価に対して選定される。ステップ２１４から２２６は、考慮されるべき各仮説に対して繰り返される。
【００３８】
もしもアクティブ端末に対するすべての仮説がステップ２２６において考慮されてしまっている場合は、そこで、最高のサブ仮説に対する結果が保存され、最高のサブ仮説内の端末に対するデータレートが決定され（たとえばそれらのＳＮＲに基づいて）、そして予定された伝送間隔およびデータレートが、ステップ２２８において予定された伝送間隔に先立って端末に通知される。もしも予定体系が維持されるべき他のシステムおよび端末メトリック（たとえば、過去のＫ個の伝送間隔に亙る平均データレート、データ伝送に対する待ち時間など）を必要とする場合は、そこでこれらのメトリックは、ステップ２３０において更新される。端末メトリックは、個々の端末の特性を評価するために使用することが可能であり、そして以下にさらに詳細に記述される。予定は、典型的には各伝送間隔に対して実行される。
【００３９】
図３Ａは、連続取消受信機処理体系２２０ａに対するフロー線図である。ここで処理順序は順序づけられた端末の組み合わせによって課せられる。このフロー線図は、図２におけるステップ２２０に対して使用することが可能である。図３に示された処理は順序づけられた端末の組み合わせ（たとえばｕ＿＝｛ｕａ，ｕｂ，…ｕＮｔ｝）に対応する特定のサブ仮説に対して実行される。最初に、順序づけられた組み合わせ内の第１の端末が、処理されるべき（すなわちｕｉ＝ｕａ）現在の端末としてステップ３１２において選定される。
【００４０】
連続取消受信機処理技術のために、基地局は最初にステップ３１４において、組み合わせ内の端末によって送信された個々の信号を分離することを企てるために、受信された信号に線形（すなわち空間的）あるいは非線形（すなわち空間‐時間）等化を実行する。線形あるいは非線形等化は、以下に記述されるようにして達成することが可能である。達成可能な信号分離の総量は、送信された信号間の相関の総量によって決まり、そしてより多い信号の分離は、これらの信号がより少なく相関されている場合に得ることが可能である。ステップ３１４は、組み合わせ内の端末によって送信されたＮＴ個の信号に対応するＮＴ個の後処理された信号を与える。線形あるいは非線形処理の部分として、現在の端末ｕｉに対する後処理された信号に対応するＳＮＲがまた決定される（たとえば以下に記述される方法で）。
【００４１】
端末ｕｉに対応する後処理された信号は、そこでさらに、ステップ３１６において、その端末に対する復号されたデータストリームを得るために処理される（すなわち“検出される”）。検出は、復調、デインターリーブ、および復号されたデータストリームを導出するために、後処理された信号を復号することを含むかも知れない。
【００４２】
ステップ３１８において、組み合わせ内のすべての端末が処理されてしまっているか否かの決定がなされる。もしもすべての端末が処理されてしまっている場合はそこで、ステップ３２６において端末のＳＮＲが与えられ、そして受信機処理は終了する。そうでなければ、ステップ３２０において受信された信号各々の上の端末ｕｉに起因する干渉が推定される。干渉は組み合わせ内の端末に対するチャネル応答マトリックスＨに基づいて推定される（たとえば以下に記述されるように）ことが可能である。端末ｕｉに起因する推定された干渉はそこで、ステップ３２２において、修正された信号を導出するために受信された信号から減じられる。これらの修正された信号は、端末ｕｉが送信してしまっていなかった場合（すなわち干渉取消が有効に実行されたと仮定して）は、受信された信号の推定を表す。修正された信号は、次の反復において組み合わせ内の次の端末に対して送信された信号を処理するために使用される。組み合わせ内の次の端末はそこで、ステップ３２４において現在の端末ｕｉとして選定される。とくに、第２の反復に対してはｕｉ＝ｕｂ、第３の反復に対してはｕｉ＝ｕｃ等であり、順序づけられた組み合わせに対しては、ｕ＿＝｛ｕａ，ｕｂ，…ｕＮｔ｝である。
【００４３】
ステップ３１４および３１６において実行された処理は、組み合わせ内の次の各端末に対して、修正された信号上に（受信された信号の代わりに）反復される。ステップ３２０から３２４はまた、最後の反復に対するものを除き各反復に対して実行される。
連続取消受信機処理技術を用いて、ＮＴ個の端末の各仮説に関して、 ＮＴの階乗個の可能な順序が存在する（たとえば、 ＮＴ＝４の場合は、ＮＴ！＝２４）。与えられた仮説内の端末の各々の順序（すなわち各サブ仮説）に対して連続取消受信機処理（ステップ２２０）は、端末に対する後処理された信号に対する一組のＳＮＲを与える。そしてそれは、次のように表現されることが可能である。
【００４４】
【数７】
2005514801.tif 000009
ここでγｉは、サブ仮説内のｉ番目の端末に対する受信機処理後のＳＮＲである。
各サブ仮定はさらに、種々の因子の関数であることが可能な、特性メトリックＲhyp,orderと組み合わせられる。たとえば、端末に関するＳＮＲに基づいた端末メトリックは、次のように表すことが可能である。
【００４５】
【数８】
2005514801.tif 000010
ここで、ｆ（・）は、括弧内の引き数(arguments)に関する特定の正の実関数である。
特性メトリックを定式化するために種々の関数を使用することが可能である。一つの実施例においては、サブ仮説に対するすべての ＮＴ個の端末に対する達成可能なスループットの関数を使用することが可能である。そしてそれは次のように表現することが可能である。
【００４６】
【数９】
2005514801.tif 000011
ここでｒｉは、サブ仮説中のｉ番目の端末と組み合わせられたスループットであって、そして次のように表現することが可能である。
ｒｉ＝ｃｉ・ｌｏｇ２（１＋γｉ ）                    式（４）
ここでｃｉは、この端末に対して選定されたコーディングおよび変調体系によって達成された理論的容量の部分を反映する正の定数である。
【００４７】
評価されるべき各サブ仮説に対して、連続取消受信機処理によって与えられるＳＮＲの組み合わせは、たとえば式（３）および（４）の中に示されるように、そのサブ仮説に対する特性メトリックを導出するために使用することが可能である。各サブ仮説に対して計算された特性メトリックは、現在の最高の仮説に関するそれと比較される。もしも現在のサブ仮説に対する特性メトリックがより良い場合は、そこで、そのサブ仮説および組み合わせられた特性メトリック、およびＳＮＲは、新しい最高のサブ仮説に対するメトリックとして保存される。
【００４８】
一度すべてのサブ仮説が評価されてしまえば、最高のサブ仮説が選定され、そしてサブ仮説内の端末は今度の伝送間隔における伝送のために予定される。最高のサブ仮説は、端末の特定の組み合わせと組み合わせられる。もしも連続取消受信機処理が基地局において使用される場合は、最高のサブ仮説はさらに基地局における特定の受信機処理順序と組み合わせられる。すべての場合に、サブ仮説はさらに端末に対する達成可能なＳＮＲと組み合わせられる。そしてそれは、選定された処理順序に基づいて決定することが可能である。
【００４９】
端末に対するデータレートはそこで、式（４）の中に示されるように、それらの達成されたＳＮＲに基づいて計算することが可能である。部分的ＣＳＩ（それはデータレートあるいはＳＮＲを含むことが可能である）は、予定された端末に報告されることが可能であり、そしてそれはそこで、特性の必要とされるレベルを達成するためにそれらのデータ処理をそれに応じて調整する（すなわち適合させる）ために部分的ＣＳＩを使用する。
【００５０】
図２および３Ａに記述された第１の予定体系は、今度の伝送間隔にデータを伝送することを希望しているアクティブ端末の、各可能な組み合わせに関するすべての可能な順序を評価する特定の体系を与える。スケジューラによって評価されるべき可能性のあるサブ仮説の総数は、アクティブ端末の少数に対してさえも、非常に大きいことが可能である。事実、サブ仮説の総数は次のように表現されることが可能である。
【００５１】
【数１０】
2005514801.tif 000012
ここでＮＵは予定のために考慮すべきアクティブ端末の数である。たとえば、もしもＮＵ＝８、そしてＮＴ＝４の場合はそこでＮsub-hyp=1680である。最高のサブ仮説を選定するために使用された特性メトリックによって測られたように、最適のシステム特性を与えるサブ仮説を決定するために、徹底的な探索を用いることが可能である。
【００５２】
いくつかの技術は、端末を予定するための処理の複雑さを減少するために使用することが可能である。いくつかのこれらの技術に基づいたいくつかの予定体系が以下に記述される。他の体系もまた実行することが可能であり、そして本発明の範囲内にある。これらの体系はまた、端末を予定するのに必要とされる処理の量を減らすと同時に、高いシステム特性を与えることが可能である。
【００５３】
第２の予定体系においては、評価されるべき各々の仮説の中に含まれる端末は、特定の定義された規則に基づいて決定された特定の順序で処理される。この体系は、仮説内の端末を処理するための特定の順序を決定するために連続取消受信機処理に頼っている。たとえば、そして以下に記述されるように、各反復の間に連続取消受信機処理体系は、等化後に最高のＳＮＲを有する送信された信号を回復することが可能である。この場合、順序は仮説内の端末に対する後処理されたＳＮＲに基づいて決定される。
【００５４】
図３Ｂは、連続取消受信機処理体系２２０ｂに対するフロー線図である。ここで、処理順序は後処理されたＳＮＲに基づいて決定される。このフロー線図はまた、図２におけるステップ２２０に対して使用することが可能である。しかしながら、処理順序は、連続取消受信機処理によって発生された、後処理されたＳＮＲに基づいて決定されるために、ただ１個のサブ仮説が、各仮説に対して有効に評価され、そして図２におけるステップ２１８および２２４は省略することが可能である。
【００５５】
最初に、線形あるいは非線形等化がステップ３１４において、個々の送信された信号を分離することを企てるために受信された信号上に実行される。等化後の送信された信号のＳＮＲはそこで（たとえば以下に記述されるように）、ステップ３１５において推定される。一つの実施例においては、最高のＳＮＲをもった端末に対応する送信された信号は、ステップ３１６においてその端末に対する復号されたデータストリームを得るために選定され、そしてさらに処理（すなわち復調されそして復号される）される。ステップ３１８において仮説内のすべての端末が処理されてしまっているか否かの決定がなされる。もしもすべての端末が処理されてしまっている場合はそこで、ステップ３２８において端末の順序およびそれらのＳＮＲが与えられ、そして受信機処理は終了する。そうでなければ、まさに処理された端末に起因する干渉がステップ３２０において推定される。推定された干渉はそこで、ステップ３２２において修正された信号を導出するために受信された信号から差し引かれる。図３Ｂにおけるステップ３１４、３１６、３１８、３２０、および３２２は、図３Ａにおける同様に付番されたステップに対応する。
【００５６】
第３の予定体系においては、各仮説に含まれる端末は特定の順序に基づいて処理される。連続取消受信機処理によって、処理されない端末のＳＮＲは、各処理された端末からの干渉が除去されるために、各反復とともに改善される。したがって平均的には、処理されるべき第１の端末は最低のＳＮＲを有するであろうし、処理されるべき第２の端末は、２番目に最も低いＳＮＲを有するであろう等である。この考えを用いて、端末に対する処理順序は仮説に対して定義することが可能である。
【００５７】
第３の計画体系に関する一つの実施例においては、評価されるべき各仮説に対する順序は、仮説内の端末に関する優先順位に基づいている。種々の因子が、端末の優先順位を決定するために使用されることが可能であり、そしてこれらの因子のいくつかは以下に記述される。この実施例においては、仮説内の最低の優先順位の端末が最初に処理されることが可能であり、次に最も低い優先順位の端末が次に処理されることが可能であり等で、そして最高の優先順位の端末は最後に処理されることが可能である。この実施例は、最高の優先順位の端末が仮説に対して可能な最高のＳＮＲを達成することを可能とし、そしてそれは最高の可能なデータレートをサポートする。このようにして、端末に対するデータレートの割り当ては優先順位に基づいて整然と有効に実行することが可能である（すなわち最高の優先順位の端末は、最高の可能性あるデータレートを割り当てられる）。
【００５８】
第３の予定体系に関する他の実施例においては、考慮されるべき各仮説に対する順序は、ユーザのペイロード、待ち時間要求条件、緊急サービス優先度等に基づいている。
第４の予定体系においては、端末はその優先順位に基づいて予定される。各端末の優先順位は、１個あるいはそれ以上のメトリック（たとえば平均スループット）、システム制約および要求条件（たとえば最大待ち時間）、他の因子、あるいは以下に記述されるようなこれらの組み合わせに基づいて導出することが可能である。今度の伝送間隔（それはまた“フレーム”として参照される）に、データを送信することを希望しているすべてのアクティブな端末に対して、表を保持することが可能である。端末がデータを送信することを希望する場合は、それは表に加えられそしてそのメトリックは初期化される（たとえば０に）。表内の各端末のメトリックはその後各フレーム毎に更新される。一度端末がデータを送信することをもはや希望しない場合は、それは表から除かれる。
【００５９】
各フレームに対して、表内のいくつかの端末は予定に対して考慮されることが可能である。考慮されるべき端末の特定の数は、種々の因子に基づくことが可能である。一つの実施例においては、ＮＴ個だけの最高の優先順位の端末がＮＴ個の利用可能な伝送チャネル上に送信するために選定される。他の実施例においては、表中のＮＸ個の最高の優先順位の端末は、ＮＵ＞ＮＸ＞ＮＴをもって、予定に対して考慮される。
【００６０】
図４は、優先順位に基づいた予定体系４００に対するフロー線図である。ここでＮＴ個の最高の優先順位の端末は、本発明の実施例に従って予定に対して考慮される。各フレーム間隔において、スケジューラは表内のすべてのアクティブな端末に対して優先順位を点検し、そしてステップ４１２において ＮＴ個の最高の優先順位の端末を選定する。この実施例においては、表内の残っている（ＮＵ−ＮＴ）個の端末は予定に対して考慮されない。各選定された端末に対するチャネル推定ｈ＿は、ステップ４１４において回収される。 ＮＴ個の選定された端末によって形成された仮説に関する各サブ仮説が評価され、そしてステップ４１６において、各サブ仮説に対する後処理された信号に対するＳＮＲ、
【００６１】
【数１１】
2005514801.tif 000013
に関する対応したベクトルが導出される。最高のサブ仮説が選定され、そして最高のサブ仮説に関するＳＮＲに対応するデータレートが、ステップ４１８において決定される。さらに、予定された伝送間隔およびデータレートは、仮説内の端末に報告されることが可能である。表内の端末に関するメトリックおよびシステムメトリックは、そこでステップ４２０において更新される。一つの実施例において、最高のサブ仮説はそれらのメトリックが更新された後に正規化する端末の優先順位に最も近くなるものに対応するかもしれない。
【００６２】
種々のメトリックおよび因子が、アクティブな端末に関する優先順位を決定するために使用可能である。一つの実施例においては、“スコア”が表内の各端末に対して、そして予定のために使用されるべきメトリックに対して、保存されることが可能である。一つの実施例においては、特定の平均化時間間隔に亙る平均スループットの表示であるスコアは、各アクティブ端末のために保存される。一つの実施においては、フレームｋにおける端末ｕｎに対するスコアφｎ（ｋ）は、若干の時間間隔に亙って達成された線形平均スループットとして計算され、そして次のように表現することができる。
【００６３】
【数１２】
2005514801.tif 000014
ここでｒｎ（ｉ）は、フレームｉにおける端末ｕｎに対する実行されたデータレート（ビット／フレームの単位の）であって、そして式（４）に示されるように計算することが可能である。典型的には、 ｒｎ（ｉ）は、特定の最大の到達可能なデータレートｒmaxおよび特定の最小のデータレート（たとえば０）によって制限されている。他の実施においては、フレームｋ内の端末ｕｎに対するスコアφｎ（ｋ）は、若干の時間間隔に亙って達成された指数的平均スループットであり、そして次のように表現することが可能である。
φｎ（ｋ）＝（１−α）・φｎ（ｋ−１）＋α・ｒｎ（ｋ）／ｒmax，    式（７）
ここでαは指数平均に関する時定数であり、αに関するより大きい値はより長い平均時間間隔に対応する。
【００６４】
端末がデータを送信することを希望する場合は、それは表に加えられそしてそのスコアは０に初期化される。表内の各端末に対するスコアは、各フレームごとにその後で更新される。端末があるフレーム内で伝送に対して予定されない場合はつねに、そのデータレートは０にセットされ（すなわちｒｎ（ｋ）＝０）、そしてそのスコアはそれに応じて更新される。もしもフレームが端末によって誤って受信される場合は、そのフレームに対する端末の有効なデータレートはまた、０にセットされる。フレーム誤りはすぐには知られないかも知れないが（たとえば、データ伝送に対して使用される受領通知／非受領通知（Ａｃｋ／Ｎａｋ）体系の周回遅延(round trip delay)によって）、しかしスコアは一度この情報が利用可能であれば、それに応じて調整されることが可能である。
【００６５】
アクティブな端末に対する優先順位はまた、一部はシステム制約および要求条件に基づいて決定することが可能である。たとえば、もしも特定の端末に対する最大の待ち時間がしきい値を超える場合は、そこでその端末は高い優先順位に高められることが可能である。
【００６６】
アクティブな端末の優先順位を決定するにあたって、他の因子がまた考慮されることが可能である。一つのこのような因子は、端末によって送信されるべきデータの形式に関係されることが可能である。遅延に敏感なデータは、高い優先順位と組み合わせられることが可能であり、そして遅延に鈍感なものはより低い優先順位と組み合わせられることが可能である。さきの伝送に対する復号誤りに起因して再送信されたデータはまた、他の過程が再送信されたデータを待っているかも知れないためにより高い優先順位と組み合わせられることが可能である。他の因子は、端末に対して与えられているデータサービスの形式に関係されることが可能である。他の因子はまた、優先順位を決定するにあたり考慮されることが可能であり、そして本発明の範囲内にある。
【００６７】
端末の優先順位は（１）考慮されるべき各メトリックに対する端末に対して保存されているスコア、（２）システム制約および要求条件に対して保存されている他のパラメータ値、そして（３）他の因子、の任意の組み合わせの関数であることが可能である。一つの実施例においては、システム制約および要求条件は、“ハードな値”（すなわち制約および要求条件が違反されているか否かに依存する高い、あるいは低い優先順位）を表し、そしてスコアは、“ソフトな値”を表す。この実施例に対しては、システム制約および要求条件が満足されてきていない端末は、それらのスコアに基づいて直ちに他の端末と共に考慮される。
【００６８】
優先順位を基にした予定体系は、表内のすべての端末に対して等しい平均スループット（すなわち等しいＱｏＳ）を達成するよう設計することが可能である。この場合、アクティブな端末は、その達成された平均スループットに基づいて順位づけられる。そしてそれは、式（６）あるいは（７）の中に示されるように決定することが可能である。この優先順位を基にした予定体系においては、スケジューラは、利用可能な伝送チャネルへの割り当てに対して端末を順序づけするためにスコアを使用する。表内のアクティブな端末は、最低のスコアを有する端末が最高の優先順位を与えられ、そして最高のスコアを有する端末が最低の優先順位を与えられるように、順序づけられることが可能である。端末を分類するための他の方法がまた使用可能である。順序付けはまた、端末スコアに対する不均一な重み付け因子を割り当てることが可能である。
【００６９】
端末がその優先順位に基づいて選定されそして伝送のために予定される予定体系に関し、不十分な端末グループ分けが時々生ずることがあり得る。“不十分な”端末の組み合わせは、その仮定されたチャネル応答マトリックスＨ内の強い線形依存性をもたらすものの一つであり、そしてそれはそこで、組み合わせ内の各端末に対して低い全スループットをもたらす。これが生じる場合、端末の優先順位はいくつかのフレームに亙り実質的に変更が不可能である。このようにしてスケジューラは、優先順位の変化が十分に組み合わせ内のメンバーシップの変化の原因となるまで、この特定の端末組み合わせと接触する。
【００７０】
上に記述した“密集する”効果を避けるために、スケジューラは、端末を利用可能な伝送チャネルに割り当てるに先立って、この条件を認めるように、そして／あるいは一度起きてしまっている条件を検出するように設計されることが可能である。いくつかの異なった技術が仮定されたマトリックスＨにおける線形依存性の程度を決定するために使用されることが可能である。これらの技術は、Ｈの固有値を解くこと、連続取消受信機処理技術あるいは線形空間的等化技術およびその他を用いて、後処理された信号のＳＮＲを解くことを含む。さらに、この密集する条件の検出は典型的には実行が簡単である。密集する条件が検出される場合、スケジューラはマトリックスＨ内の線形依存性を減らそうとして、端末を再配列（たとえばランダムな方法で）することが可能である。混合してしまう体系がまた、スケジューラに“良い”仮定されたマトリックスＨに帰着する端末組み合わせ（すなわち線形依存性の最小総量を有する一つ）を選定するよう強制するために考案されるかも知れない。
【００７１】
優先順位をもととした予定体系（たとえば上に記述された第３および第４の体系）に対しては、端末のスコアは、それらの伝送チャネルへの割り当てあるいは非割り当てに基づいて更新される。一つの実施例においては、すべての予定体系に対して、端末に対するサポートされたデータレートはそれらのＳＮＲに基づいて決定され、そして予定された伝送間隔における使用のために端末に通知される。このようにして、予定された端末は、端末に対して推定されたＳＮＲによってサポートされたデータレートで送信が可能である。基地局はまた、いずれの端末が与えられたフレーム内で処理しそしていかなる順序でそれらを処理するかを知る。
【００７２】
上に記述された予定体系のいくつかは、端末を予定するために必要とされる処理の総量を減少するための技術を使用する。これらのそして他の技術はまた、他の予定体系を導出するために結合されることが可能であり、そしてこれは本発明の範囲内にある。たとえば、ＮＸ個の最高の優先順位の端末は、第１の、第２の、あるいは第３の体系を使用して、予定に対して考慮されることが可能である。
【００７３】
最適により近いスループットを達成することができるかも知れない、さらに複雑な予定体系がまた考案可能である。これらの体系は、与えられたチャネル（すなわちタイムスロット、コードチャネル、周波数サブチャネル等）上へのデータ伝送に対する最高の端末の組み合わせを決定するために、仮説およびサブ仮説のより多数を評価するために必要とされるかも知れない。他の予定体系もまた、上に記述されたように、各処理の順序によって達成されたデータレートの統計的分布を利用するように設計することが可能である。この情報は評価されるべき仮説の数を減少するのに有用であるかも知れない。さらに若干の応用に対しては、時間にわたる特性を分析することによって、いかなる端末グループ分け（すなわち仮説）がよく動作するかを学ぶことが可能であるかも知れない。この情報はそこで、保存され、更新され、そして将来の予定間隔においてスケジューラによって使用されることが可能である。
【００７４】
簡素化のために本発明の種々の観点及び実施例が、（１）ＮＴ個の端末が伝送のために選定されている、なお各端末は単一の送信アンテナを使用しており、（２）送信アンテナの数は受信アンテナの数に等しく（すなわちＮＴ＝ＮＲ）、そして（３）各予定された端末に対しては１個の受信アンテナが使用されている通信システムに対して記述されてきている。この動作モードにおいては、各端末は有効に、ＭＩＭＯチャネルのそれぞれの利用可能な空間的なサブチャネルに割り当てられる。
【００７５】
端末はまた、受信アンテナのマルチプレクスアレイを共有することが可能であり、そしてこれは本発明の範囲内にある。この場合、予定された端末に対する送信アンテナの数は基地局における受信アンテナの数よりも大きいことが可能である。そして端末は、他の多元接続技術を使用する利用可能な伝送チャネルを共有するかも知れない。共有は、時間分割多重化（たとえば異なった端末に対するフレームの異なった部分を割り当てる）、周波数分割多重化（たとえば異なった端末に対する異なった周波数サブチャネルを割り当てる）、符号分割多重化（たとえば異なった端末に対する異なった直交符号を割り当てる）、あるいは前述の技術の組み合わせを含む若干の他の多重化体系によって達成することが可能である。
【００７６】
簡素化のために、本発明の種々の観点および実施例は、各端末が１個のアンテナを含むシステムに対して記述されてきている。しかしながら、ここに記述された技術はまた、単一アンテナ端末（すなわちＳＩＭＯ端末）および複数アンテナ端末（すなわちＭＩＭＯ端末）の任意の組み合わせを含む、ＭＩＭＯシステムに対しても適用することが可能である。たとえば、４個の受信アンテナを備えた基地局は、（１）単一の４×４  ＭＩＭＯ端末、（２）２個の２×４  ＭＩＭＯ端末、（３）４個の１×４  ＳＩＭＯ端末、（４）１個の２×４  ＭＩＭＯ端末および２個の１×４  ＳＩＭＯ端末、あるいは任意の他の端末の組み合わせからの伝送をサポートすることが可能である。スケジューラは、同時に送信している端末の仮定された組み合わせに対する、仮定された後処理されたＳＮＲに基づいて、端末の最高の組み合わせを選定するように設計されることが可能であり、そこで組み合わせはＳＩＭＯおよびＭＩＭＯ端末の任意の組み合わせを含むことが可能である。
【００７７】
ここに記述された予定体系は、端末からの特定の送信電力レベルに基づいて端末に対するＳＮＲを決定する。簡素化のために、すべての端末に対して同一の送信電力レベルが仮定されている（すなわち送信電力に関する電力制御はない）。しかしながら、端末の送信電力を制御することによって、達成可能なＳＮＲは調整することが可能である。たとえば、特定の端末の送信電力を電力制御により減少することによって、この端末に対するＳＮＲは減らされ、この端末に起因する干渉もまた減らされるであろう。そして他の端末はより良いＳＮＲを達成することが可能になるかも知れない。このように、電力制御はまたここに記述された予定体系と共に使用することが可能であり、そしてこれは本発明の範囲内にある。
【００７８】
優先順位に基づいた端末の予定はまた、“無線通信システムにおける利用可能な送信電力を決定するための方法および装置”と題された、２０００年９月２９日に出願された、米国特許出願シリアル番号０９／６７５，７０６の中に記述されている。上りリンクに対するデータ伝送の予定はまた、“逆方向リンクレート予定のための方法および装置”と題された、１９９９年７月１３日に発行された、そして参照によってこの中に組み入れられた米国特許番号５，９２３，６５０の中に記述されている。
【００７９】
ここに記述された予定体系は、いくつかの特徴を組み入れてそして多くの利点を与える。これらの特徴および利点の若干は以下に記述される。
第１に、予定体系は“混合モード動作”をサポートする。ここで、ＳＩＭＯおよびＭＩＭＯ端末の任意の組み合わせは、逆方向リンク上に送信するために予定されることが可能である。各ＳＩＭＯ端末は、式（１）に示されるチャネル推定ベクトルｈ＿と組み合わせられ、そして各ＭＩＭＯ端末は、一連のベクトルｈ＿と組み合わせられる。なお、１個のベクトルは各送信アンテナに対するものであり、そしてそれは、さらに利用可能な伝送チャネルに対応することが可能である。各組み合わせ内の端末に対するベクトルは、上に記述された方法で順序づけられそして評価されることが可能である。
【００８０】
第２に、予定体系はそれらの空間的なシグネチャ(signatures)に基づいて、一連の（最適のあるいはほぼ最適の）“相互に両立可能な”端末を含む各伝送間隔に対する予定を与える。相互の両立性は、同一のチャネル上の伝送の共存、そして同時に端末データレートの要求条件、送信電力、リンクマージン、ＳＩＭＯおよびＭＩＭＯ端末間の能力、および多分他の因子に関する与えられた特定の制約を意味するために使用することが可能である。
【００８１】
第３に、予定体系は端末によって送信された後処理された信号に関するＳＮＲに基づいて、可変的なデータレート適応をサポートする。各予定された端末は、いつ通信するか、いずれのデータレートを（たとえば送信アンテナ基準で）使用するか、そして特定のモード（たとえばＳＩＭＯ，ＭＩＭＯ）を知らされる。
【００８２】
第４に、予定体系は同様のリンクマージンを有する端末の組み合わせを考慮するように設計することが可能である。端末は、それらのリンクマージン特性に従って分類することが可能である。スケジューラはそこで、相互に両立可能な空間的シグネチャを探索するときに、同じ“リンクマージン”グループ内の端末の組み合わせを考慮することが可能である。リンクマージンに従ったこの分類は、リンクマージンを無視することによって達成されるそれに比して、予定体系の全体のスペクトルの効率を改善することが可能である。さらに、送信のために同様のリンクマージンをもった端末を予定することによって、上りリンク電力制御は、全体のスペクトル再使用を改善するために、（たとえば端末の完全な組み合わせの上で）より容易に用いることが可能である。このことは、ＳＩＭＯ／ＭＩＭＯに対する空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）とともに上りリンク適応再使用の予定の組み合わせとして見られることが可能である。リンクマージンに基づいた予定は、さらに詳細に、“通信システムの伝送を制御するための方法および装置”と題された、２０００年３月３０日に出願された、米国特許出願シリアル番号０９／５３２，４９２および、“無線通信システムの上りリンク伝送を制御するための方法および装置”と題された、２００１年５月３日に出願された、米国特許出願シリアル番号０９／８４８，９３７、ともに、本出願の譲受人に譲渡され、そして参照によってこの中に組み込まれた中に記述されている。
【００８３】
第５に、予定体系は連続取消受信機処理体系が基地局において使用される場合、端末が処理される特定の順序を考慮に入れることが可能である。連続取消受信機処理体系は、後処理された信号に対する改善されたＳＮＲを与え、そして達成可能なＳＮＲは、送信された信号が処理される順序に関係する。予定体系は、送信された信号が処理される順序を最適化するために使用することが可能である。処理する順序は後処理されたＳＮＲに影響を与えるために、このことは、スケジューラに余分な自由度を可能にする。
【００８４】
特性
いくつかの端末からの複数のＳＩＭＯおよび／あるいはＭＩＭＯ伝送を処理するために、基地局において連続取消受信機処理を使用することは、改善されたシステム特性（たとえばより高いスループット）を与える。これらの技術の若干に伴う、システムスループットにおける可能な改善を測るために、シミュレーションが実施されてきている。シミュレーションにおいては、送信アンテナおよび受信アンテナのアレイを結合するチャネル応答マトリックスＨは、分散の等しい、平均値が０のガウシアンランダム変数（すなわち、“独立複素ガウシアン仮定”）から構成されていると仮定される。ＮＴ個の１×ＮＲチャネルのランダムな選定に対する平均スループットが評価される。スループットは、シャノン（Ｓｈａｎｏｎ）の理論的容量限界によって決定されるように、チャネル容量の５０％であるとされることに注意すべきである。
【００８５】
図９Ａは、干渉が制限された環境（すなわち、干渉電力は熱雑音電力よりもずっと大きい）における独立複素ガウシアン仮定に対する、４個の受信アンテナ（すなわちＮＲ＝４）およびいろいろな数の単一アンテナ端末（すなわちＮＴ＝１、２、および４）と組み合わせられた平均スループットを示している。４個の送信アンテナの場合（すなわちＮＴ＝４）は、ＳＮＲとともに増加する利得をもって、１個の送信アンテナの場合（すなわちＮＴ＝１）よりもより大きい容量を有している。非常に高いＳＮＲにおいては、ＮＴ＝４の場合の容量は、ＮＴ＝１の場合のそれの４倍に近づく。非常に低いＳＮＲにおいては、これら二つの場合の間の利得は減少し、そして無視できる程度になる。
【００８６】
低いあるいは無干渉の環境（たとえば熱雑音に限定された）においては、ＮＴ＝４の場合のスループットは図９Ａに示されたものよりも一層大きい。熱雑音に限定された環境においては、干渉電力は低く（たとえば０）、そして達成されたＳＮＲは、本質的にＮＴ＝４の場合に対して図９Ａに与えられるそれよりも６ｄＢ大きい。一例として、１個の端末が１０ｄＢのＳＮＲで受信される場合、この端末に対して達成される平均スループットは２．５８ｂｐｓ／Ｈｚである。４個の端末が同時に送信することを許可される場合、達成される全スループットは、ＳＮＲ＝１０ｄＢ＋１０・ｌｏｇ10（４）＝１６ｄＢにおける、ＮＴ＝４曲線に等価である。したがって、熱雑音に限定された環境においては、４個の端末に対する全スループットは、８．６８ｂｐｓ／Ｈｚすなわち、１個の端末送信のそれの約３．４倍である。
【００８７】
セルラネットワーク等の干渉に限定されたシステムにおいては、基地局におけるＳＣ受信機処理と共に、複数のＳＩＭＯ伝送で与えられたセル当たりのスループットは、端末に対して選定されたＳＮＲセットポイントの関数である。たとえば、１０ｄＢ  ＳＮＲにおいては、容量は、４個の１×４  ＳＩＭＯ端末が、同時に送信することを可能とされる場合２倍以上にされる。２０ｄＢ  ＳＮＲにおいては、容量は１個の１×４端末で達成されたものの２．６倍の割合で増加する。しかしながら、より高い動作セットポイントは、典型的にはより大きい周波数再使用係数を意味する。これは、同時に同じ周波数チャネルを使用するセルの部分は、より高い動作セットポイントに対応する、必要とされるＳＮＲを達成するために減少される必要があるかも知れず、そしてそれはそこで全体のスペクトル効率（ｂｐｓ／Ｈｚ／セルで測定されるように）を減少する原因になるかも知れないということである。この体系に対するネットワーク容量を最大とするにあたって、したがってそこには、特定の動作セットポイントの選定および、必要とされる周波数再使用係数の間の基本的なトレードオフが存在する。
【００８８】
図９Ｂは、ＮＴ＝１、２、および４個の同時の端末をもったセルのシミュレートされたネットワークに対するセルスループットにおける感度を示している。各セルサイトは、ＮＲ＝４受信アンテナを使用している。すべての端末は、与えられたセットポイントを達成するために電力制御される。検査は、 それに対して、ＮＴ＝４端末に対するセルスループットがただ１個の端末が送信を可能とされる場合に達成されるそれの２倍以上である、ＳＮＲセットポイントの範囲が存在することを示している。
【００８９】
ここに記述された種々の革新的な技術はまた、下りリンクデータ伝送の予定に対して適用可能である。
ＭＩＭＯ通信システム
図５は、ＭＩＭＯ通信システム１００内の基地局１０４および端末１０６に関するブロック線図である。予定された端末１０６において、データソース５１２は、データ（すなわち情報ビット）を送信（ＴＸ）データ処理装置５１４に与える。データ伝送のために割り当てられた各送信アンテナに対して、ＴＸデータ処理装置５１４は、（１）特定のコーディング体系に従ってデータを符号化し、（２）特定のインターリービング体系に基づいて符号化されたデータをインターリーブ（すなわち再配列）し、そして（３）インターリーブされたビットを変調シンボルの中にマップする。符号化は、データ伝送に関する信頼性を増加する。インターリービングは、符号化されたビットに対する時間ダイバーシティを与え、送信アンテナに対する平均ＳＮＲに基づいてデータが送信されることを許可し、フェージングに対抗し、そしてさらに各変調シンボルを形成するために使用される符号化されたビット間の相関を除去する。インターリービングはさらにもしも符号化されたビットが複数の周波数サブチャネル上に送信される場合は、周波数ダイバーシティを与えることが可能である。一つの観点においては、コーディングおよびシンボルマッピングは、制御器５３４によって与えられる制御信号に基づいて実行することが可能である。
【００９０】
符号化、インターリービング、および信号マッピングは、種々の体系に基づいて達成することが可能である。若干のこのような体系は、“チャネル状態情報を利用する多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおいてデータを処理するための方法および装置”と題された、２００１年５月１１日に出願された、米国特許出願シリアル番号０９／８５４，２３５、“無線通信システムにおいてチャネル状態情報を利用するための方法および装置”と題された、２００１年３月２３日に出願された米国特許出願シリアル番号０９／８２６，４８１、そして“無線通信に対するコーディング体系”と題された、２００１年２月１日に出願された米国特許出願シリアル番号０９／７７６，０７５、すべて本出願の譲受人に譲渡されそして参照によってこの中に組み込まれた中に、記述されている。
【００９１】
もしも複数の送信アンテナがデータ伝送に対して使用される場合は、ＴＸ  ＭＩＭＯ処理装置５２０は、ＴＸデータ処理装置５１４から変調シンボルを受信し、そしてデマルチプレクスし、そして各伝送チャネル（たとえば各送信アンテナ）に対してタイムスロットあたり１個の変調シンボルで、変調シンボルのストリームを与える。ＴＸ  ＭＩＭＯ処理装置５２０は、もしもフルＣＳＩ（たとえばチャネル応答マトリックスＨ）が利用可能な場合は、各選定された伝送チャネルに対する変調シンボルをさらに予備調整(precondition)する。ＭＩＭＯおよびフルＣＳＩ処理は、“多搬送波変調を用いる高効率、高特性通信システム”と題された、２０００年３月２２日に出願された、本出願の譲受人に譲渡され、そして参照によってこの中に組み込まれた米国特許出願シリアル番号０９／５３２，４９２の中にさらに詳細に記述されている。
【００９２】
もしもＯＦＤＭが使用されなければ、ＴＸ  ＭＩＭＯ処理装置５２０はデータ伝送に対して使用される各アンテナに対して変調シンボルのストリームを与える。そしてもしもＯＦＤＭが使用される場合は、ＴＸ  ＭＩＭＯ処理装置５２０は、データ伝送に対して使用される各アンテナに対して変調シンボルベクトルのストリームを与える。そしてもしもフルＣＳＩ処理が実行される場合は、ＴＸ  ＭＩＭＯ処理装置５２０は、データ伝送に対して使用される各アンテナに対して、予備調整された変調シンボルあるいは予備調整された変調シンボルベクトルのストリームを与える。各ストリームはそこで受信されそしてそれぞれの変調器（ＭＯＤ）５２２によって変調され、そして組み合わせられたアンテナ５２４を経て送信される。
【００９３】
基地局１０４においていくつかの受信アンテナ５５２は送信された信号を受信し、そして各受信アンテナは、受信された信号をそれぞれの復調器（ＤＥＭＯＤ）５５４に与える。各復調器（すなわちフロントエンドユニット）５５４は、変調器５２２において実行されたと相補的な処理を実行する。すべての復調器５５４からの変調シンボルはそこで受信（ＲＸ）ＭＩＭＯ／データ処理装置５５６に与えられそして、予定された端末によって送信されたデータストリームを回復するために処理される。ＲＸ  ＭＩＭＯ／データ処理装置５５６は、ＴＸデータ処理装置５１４およびＴＸ  ＭＩＭＯ処理装置５２０によって実行されたそれと相補的な処理を実行し、そして復号されたデータをデータシンク５６０に与える。一つの実施例においては、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データ処理装置５５６は連続取消受信機処理技術を、改善された特性を与えるために実行する。基地局１０４による処理は、前述の米国特許出願シリアル番号０９／８５４，２３５および０９／７７６，０７５の中にさらに詳細に記述されている。
【００９４】
各アクティブな端末１０６に対して、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データ処理装置５５６は、さらにリンク状態を推定しそしてＣＳＩ（たとえば後処理されたＳＮＲあるいはチャネル利得推定）を導出する。ＣＳＩはそこで、ＴＸデータ処理装置５６２およびスケジューラ５６４に与えられる。
【００９５】
スケジューラ５６４は、（１）データ伝送に対する最高の端末の組み合わせを選定し、（２）選定された端末からの信号が回復されるべき特定の順序を決定し、そして（３）各予定された端末の各送信アンテナに対して使用されるべきコーディングおよび変調体系を決定する等の若干の機能を実行するためにＣＳＩを使用する。スケジューラ５６４は、以上に記述されたように、高いスループットを達成するために、あるいは若干の他の基準あるいはメトリックに基づいて、端末を予定することが可能である。各予定間隔の間にスケジューラ５６４は、いずれのアクティブな端末がデータ伝送に対して選定されているかおよび各予定端末に対する割り当てられた伝送パラメータを示す予定を与える。各予定された端末の各割り当てられた送信アンテナに対する伝送パラメータは、使用されるべきデータレートおよびコーディングおよび変調体系を含むことが可能である。図５において、スケジューラ５６４は、基地局１０４内において実現されているとして示されている。他の実施においては、スケジューラ５６４は、通信システム１００の若干の他のエレメント（たとえば、いくつかの基地局と結合しそして相互に影響する基地局制御器）内において実現することが可能である。
【００９６】
ＴＸデータ処理装置５６２は、予定を受信しそして処理し、そして予定を示している処理されたデータを１個あるいはそれ以上の変調器５５４に与える。変調器５５４はさらに、処理されたデータを調整し、そして予定を順方向チャネルを経て端末に送信する。予定は、端末によって種々のシグナリングおよびメッセージング技術を用いて報告することが可能である。
【００９７】
各アクティブな端末１０６において、送信された予定信号はアンテナ５２４によって受信され、復調器５２２によって復調され、そしてＲＸデータ処理装置５３２に与えられる。 ＲＸデータ処理装置５３２は、ＴＸデータ処理装置５６２によって実行されたそれと相補的な処理を実行し、そしてその端末に対する予定を（もしあるなら）回復する。そしてそれはそこで、制御器５３４に与えられ、そして端末によるデータ伝送を制御するために使用される。
【００９８】
図６は、端末によって利用可能なＣＳＩに基づいて基地局に対する伝送に対してデータを処理する能力のある（たとえば基地局によって予定の中に報告されたように）端末１０６ｘの実施例に関するブロック線図である。端末１０６ｘは、図５における端末１０６の送信機部分の一つの実施例である。端末１０６ｘは、（１）変調シンボルを与えるために情報ビットを受信しそして処理するＴＸデータ処理装置５１４ｘ、（２）ＮＴ個の送信アンテナに対して変調シンボルをデマルチプレクスする、ＴＸ  ＭＩＭＯ処理装置５２０ｘを含む。
【００９９】
図６に示された特定の実施例において、ＴＸデータ処理装置５１４ｘは、いくつかのチャネルデータ処理装置６１０と結合されたデマルチプレクサ６０８、データ伝送に対して割り当てられたＮＳ個の伝送チャネルの各々に対する１個の処理装置を含む。デマルチプレクサ６０８は、全情報ビットを受信しそしていくつかの（ＮＳ個までの）データストリームの中にデマルチプレクスする。なお１個のデータストリームは各割り当てられた伝送チャネルに対する。各データストリームは、それぞれのチャネルデータ処理装置６１０に与えられる。
【０１００】
図６に示された実施例において、各チャネルデータ処理装置６１０は、符号器６１２、チャネルインターリーバ６１４、そしてシンボルマッピングエレメント６１６を含む。符号器６１２は、受信し、符号化されたビットを与えるための特定のコーディング体系に従って、受信されたデータストリーム内の情報ビットを符号化する。チャネルインターリーバ６１４は、時間ダイバーシティを与えるために特定のインターリービング体系に基づいて、符号化されたビットをインターリーブする。そしてシンボルマッピングエレメント６１６は、インターリーブされたビットを、データストリームを送信するために使用される伝送チャネルに対する変調シンボルの中にマップする。
【０１０１】
パイロットデータ（たとえば既知のパターンのデータ）はまた、処理された情報ビットと共に符号化されそしてマルチプレクスされることが可能である。処理されたパイロットデータは情報ビットを送信するために使用された伝送チャネルのすべてあるいはサブセットの中に（たとえば、時間分割多重化（ＴＤＭ）方法で）送信することが可能である。パイロットデータは、チャネル推定を実行するために基地局において使用することが可能である。
【０１０２】
図６に示されるように、データの符号化、インターリービング、および変調（あるいはこれらの組み合わせは）は、利用可能なＣＳＩに基づいて調整することが可能である（たとえば基地局によって報告されたように）。一つのコーディングおよび変調体系においては、固定された基本符号（たとえばレート１／３ターボ符号）を使用し、そして必要とされるコードレートを達成するために、データを送信するために使用された伝送チャネルのＳＮＲによってサポートされたように、パンクチャリングを調整することによって、適応符号化が達成される。この体系に対して、パンクチャリングは、チャネルインターリービングの後で実行することが可能である。他のコーディングおよび変調体系においては、報告されたＣＳＩに基づいて異なったコーディング体系が使用可能である。たとえば、データストリームの各々は、独立した符号で符号化される。この体系と共に、連続取消受信機処理体系は、以下にさらに詳細に記述されるように、送信されたデータストリームに関するより信頼できる推定を導出するために、基地局においてデータストリームを検出しそして復号するために使用することが可能である。
【０１０３】
シンボルマッピングエレメント６１６は、２進数でないシンボルを形成するために、インターリーブされたビットの組み合わせを分類し、そして各２進数でないシンボルを、伝送チャネルに対して選定された特定の変調体系（たとえばＱＰＳＫ、Ｍ‐ＰＳＫ、Ｍ‐ＱＡＭ、あるいは若干の他の体系）に対応する信号コンスタレーション内の一点にマップするように設計することが可能である。各マップされた信号ポイントは変調シンボルに対応する。特性の特定のレベル（たとえば１％パケット誤り率（ＰＥＲ））に対する各変調シンボルに対して、送信することが可能な情報ビットの数は、伝送チャネルのＳＮＲに依存する。したがって各伝送チャネルに対するコーディングおよび変調体系は、利用可能なＣＳＩに基づいて選定することが可能である。チャネルインターリービングはまた、利用可能なＣＳＩに基づいて調整することが可能である。
【０１０４】
ＴＸデータ処理装置５１４ｘからの変調シンボルは、図５におけるＴＸ  ＭＩＭＯ処理装置５２０の一つの実施例であるＴＸ  ＭＩＭＯ処理装置５２０ｘに与えられる。ＴＸ  ＭＩＭＯ処理装置５２０ｘの中で、デマルチプレクサ６２２は、ＮＳ個（まで）の変調シンボルストリームをＮＳ個のチャネルデータ処理装置６１０から受信し、そして受信された変調シンボルをいくつかの（ＮＴ個の）変調シンボルストリームの中にデマルチプレクスする。なお、１個のストリームは変調シンボルを送信するために使用された各アンテナに対する。各変調シンボルストリームは、それぞれの変調器５２２に与えられる。各変調器５２２は、変調シンボルをアナログ信号に変換し、そしてさらに増幅し、濾波し、直交変調し、そして無線リンク上への伝送に適した変調された信号を発生するために信号をアップコンバートする。
【０１０５】
ＯＦＤＭを実現する送信機設計は、前述の米国特許出願シリアル番号０９／８５４，２３５、０９／８２６，４８１、０９／７７６，０７５、および０９／５３２，４９２の中に記述されている。
図７は、本発明の種々の観点および実施例を実現することが可能な基地局１０４ｘの実施例に関するブロック線図である。基地局１０４ｘは、図５における基地局１０４の受信部分の一つの特定の実施例であり、そして予定された端末によって送信された信号を受信し回復するために連続取消受信機処理を実行する。端末から送信された信号は、ＮＲ個のアンテナ５５２ａから５５２ｒの各々によって受信されそしてそれぞれの復調器（ＤＥＭＯＤ）５５４（それはまたフロントエンド処理装置として参照される）に発送される。各復調器５５４は、それぞれの受信された信号を調整（たとえば濾波および増幅）し、調整された信号を中間周波数あるいはベースバンドにダウンコンバートし、そしてダウンコンバートされた信号をサンプルを与えるためにディジタイズする。各復調器５５４は、さらに受信された変調シンボルのストリームを発生するために、受信されたパイロットと共にサンプルを復調することが可能である。そしてそれは、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データ処理装置５５６ｘに与えられる。
【０１０６】
図７に示される実施例においては、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データ処理装置５５６ｘ（それは、図５におけるＲＸ  ＭＩＭＯ／データ処理装置５５６の一つの実施例である）は、いくつかの連続した（すなわち縦続接続された）受信機処理段階７１０を含む。なお、送信されたデータストリームの各々に対する一つの段階は、基地局１０４ｘによって回復されるべきものである。一つの送信処理体系においては、１個のデータストリームは、データ伝送に割り当てられた各伝送チャネル上に送信され、そして各データストリームは、独立に処理され（たとえばそれ自身のコーディングおよび変調体系で）そしてそれぞれの送信アンテナから送信される。この送信処理体系に対して、回復されるべきいくつかのデータストリームの数は、割り当てられた伝送チャネルの数に等しく、そしてそれはまた予定された端末によってデータ伝送のために使用される送信アンテナの数に等しい。明確のために、 ＲＸ  ＭＩＭＯ／データ処理装置５５６ｘは、この送信処理体系に対して記述される。
【０１０７】
各受信機処理段階７１０は（最終段階７１０ｎに対するものを除き）、干渉キャンセラ７３０に結合されたチャネルＭＩＭＯ／データ処理装置７２０を含み、そして最終段階７１０ｎは、チャネルＭＩＭＯ／データ処理装置７２０ｎのみを含む。第１の受信機処理段階７１０ａに対しては、チャネルＭＩＭＯ／データ処理装置７２０ａは、第１の伝送チャネル（すなわち第１の送信された信号）に対する復号されたデータストリームを与えるために、復調器５５４ａから５５４ｒのＮＲ個の変調シンボルストリームを受信し処理する。そして第２から最終段階、７１０ｂから７１０ｎの各々に対しては、この段階に対するチャネルＭＩＭＯ／データ処理装置７２０は、その段階によって処理されている伝送チャネルに対する復号されたデータストリームを導出するために、その前の段階における、干渉キャンセラ７３０が正しいと思われる》からのＮＲ個の修正されたシンボルストリームを受信しそして処理する。各チャネルＭＩＭＯ／データ処理装置７２０は、さらに組み合わせられた伝送チャネルに対するＣＳＩ（たとえばＳＮＲ）を与える。
【０１０８】
第１の受信機処理段階７１０ａに対して干渉キャンセラ７３０ａはすべてのＮＲ個の復調器５５４からＮＲ個の変調シンボルストリームを受信する。そして第２から、第２から最終段階までの各々に対しては、干渉キャンセラ７３０はその前の段階における干渉キャンセラからのＮＲ個の修正されたシンボルストリームを受信する。各干渉キャンセラ７３０はまた、同じ段階の中の チャネルＭＩＭＯ／データ処理装置７２０から復号されたデータストリームを受信し、そして、この復号されたデータストリームに起因する受信された変調シンボルストリームに関する干渉成分の推定である、ＮＲ個の再変調されたシンボルストリームを導出するために、処理（たとえば、コーディング、インターリービング、変調、チャネル応答、等）を実行する。再変調されたシンボルストリームはそこで、すべてのしかし減算された（すなわち取消された）干渉成分を含む ＮＲ個の修正されたシンボルストリームを導出するために、受信された変調シンボルストリームから減じられる。 ＮＲ個の修正されたシンボルストリームはそこで次の段階に与えられる。送信された信号が回復される順序は、予定によって決定される。そしてそれは、各送信された信号に対するデータレート、およびコーディング、および変調体系を選定するために、処理の特定の順序によって達成される特性を考慮に入れていることが可能である。
【０１０９】
図７において、制御器７４０が、ＲＸ  ＭＩＭＯ／データ処理装置５５６ｘと結合して示され、そして処理装置５５６ｘによって実行される連続取消受信機処理における、種々のステップを指示するために使用することが可能である。
図７は、各データストリームがそれぞれの送信アンテナ（すなわち各送信された信号に対応する１個のデータストリーム）上に送信される場合の素直な方法に使用することが可能な受信機構成を示している。この場合、各受信機処理段階７１０は、送信された信号の１個を回復し、そして回復された送信された信号に対応する、復号されたデータストリームを与えるように動作することが可能である。若干の他の送信処理体系に対しては、データストリームは複数の送信アンテナ、周波数サブチャネル、および／あるいは空間的な、周波数のおよび時間ダイバーシティそれぞれを与えるための時間間隔上に送信することが可能である。これらの体系に対しては、受信機処理は最初に各周波数サブチャネルの各送信アンテナ上に送信された信号に対する、受信された変調シンボルストリームを導出する。複数の送信アンテナ、周波数サブチャネル、および／あるいは時間間隔に対する変調シンボルはそこで、端末において実行されたデマルチプレクシングと相補的な方法で結合することが可能である。結合された変調シンボルのストリームはそこで、対応する復号されたデータストリームを与えるために処理される。
【０１１０】
図８Ａは、図７におけるチャネルＭＩＭＯ／データ処理装置７２０の一つの実施例である、チャネルＭＩＭＯ／データ処理装置７２０ｘの実施例に関するブロック線図である。この実施例においては、チャネルＭＩＭＯ／データ処理装置７２０ｘは、空間的／空間‐時間処理装置８１０、ＣＳＩ処理装置８１２、選択器８１４、復調エレメント８１６、デインターリーバ８１８、および復号器８２０を含む。
【０１１１】
空間的／空間‐時間処理装置８１０は、非分散的なＭＩＭＯチャネル（すなわちフラットフェージングで）に対するＮＲ個の受信された信号に線形空間的処理を、あるいは分散的なＭＩＭＯチャネル（すなわち周波数選択的フェージングで）に対するＮＲ個の受信された信号に空間‐時間処理を実行する。空間的処理は、チャネル相関マトリックス反転(ＣＣＭＩ；channel correlation matrix inversion)技術、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）技術、そしてその他の線形空間的処理技術を用いて達成することが可能である。これらの技術は必要のない信号をヌルアウト(null out)し、あるいは他の信号からの雑音および干渉の存在下における各成分信号に関する受信されたＳＮＲを最大とするために使用することが可能である。空間‐時間処理は、ＭＭＳＥ線形等化器（ＭＭＳＥ‐ＬＥ）、決定帰還等化器（ＤＦＥ）、最尤シーケンス推定器（ＭＬＳＥ）、そしてその他の、線形空間‐時間処理技術を用いて達成することが可能である。ＣＣＭＩ、ＭＭＳＥ、ＭＭＳＥ‐ＬＥ、およびＤＦＥ技術は、前述の米国特許出願シリアル番号０９／８５４，２３５の中にさらに詳細に記述されている。ＤＦＥおよびＭＬＳＥ技術はまた、“分散的干渉を備えた最適な空間‐時間処理装置：統合化された解析および必要とされた濾波スパン”と題された、ＩＥＥＥ通信トランザクション、第７巻、第７号、１９９９年７月発行論文の中にアリヤビスタクル（Ｓ．Ｌ．Ａｒｉｙａｖｉｓｔａｋｕｌ）ほかによってさらに詳細に記述され、参照によってこの中に組み込まれている。
【０１１２】
ＣＳＩ処理装置８１２はデータ伝送に対して使用される各伝送チャネルに対するＣＳＩを決定する。たとえば、ＣＳＩ処理装置８１２は、受信されたパイロット信号に基づいて雑音共分散行列(noise covariance matrix)を推定し、そしてそこで、復号されるべきデータストリームに対して使用される、 ｋ番目の伝送チャネルに関するＳＮＲを計算することが可能である。 ＳＮＲは、当業界において知られる、従来のパイロットアシストされた単一および複数搬送波システムと同様に推定することが可能である。データ伝送に対して使用されるすべての伝送チャネルに対するＳＮＲは、データ伝送を予定するために基地局によって使用されるＣＳＩを含むことが可能である。ある実施例においては、ＣＳＩ処理装置８１２は、さらにこの受信機処理段階によって回復されるべき、特定のデータストリームを識別する制御信号を選択器８１４に与える。
【０１１３】
選択器８１４は、空間的／空間‐時間処理装置８１０からいくつかのシンボルストリームを受信し、そして復号されるべきデータストリームに対応するシンボルストリームを抽出する。抽出された変調シンボルのストリームは、そこで復調エレメント８１４に与えられる。
【０１１４】
各伝送チャネルに対するデータストリームが、チャネルのＳＮＲに基づいて独立に符号化されそして変調されている図６に示される実施例に対しては、選定された伝送チャネルに対する回復された変調シンボルは、伝送チャネルに対して使用された変調体系と相補的な復調体系（たとえば、Ｍ‐ＰＳＫ、Ｍ‐ＱＡＭ）に従って復調される。復調エレメント８１６からの復調されたデータはそこで、チャネルインターリーバ６１４によって実行されたそれと相補的な方法で、デインターリーバ８１８によってデインターリーブされ、そしてデインターリーブされたデータはさらに、符号器６１２によって実行されたそれと相補的な方法で復号器８２０によって復号される。たとえば、ターボ復号器あるいはビタビ復号器が、もしもターボあるいは畳み込みコーディングそれぞれが端末において実行される場合は、復号器８２０に対して使用することが可能である。復号器８２０からの復号されたデータストリームは、回復されている送信されたデータストリームに関する推定を与える。
【０１１５】
図８Ｂは、図７における干渉キャンセラ７３０の一つの実施例である、干渉キャンセラ７３０ｘに関するブロック線図である。干渉キャンセラ７３０ｘの中で、同じ段階内のチャネルＭＩＭＯ／データ処理装置７２０からの復号されたデータストリームは、ＭＩＭＯ処理（もしあるなら）およびチャネルひずみより前の端末における変調シンボルの推定である再変調されたシンボルを与えるために、チャネルデータ処理装置６１０ｘによって再符号化され、インターリーブされ、そして再変調される。チャネルデータ処理装置６１０ｘは、データストリームに対して端末において実行されたそれと同様の処理（すなわち符号化、インターリービング、および変調）を実行する。再変調されたシンボルはそこで、復号されたデータストリームに起因する干渉に関する推定
【０１１６】
【数１３】
2005514801.tif 000015
を与えるために、シンボルを推定されたチャネル応答と共に処理するチャネルシミュレータ８３０に与えられる。チャネル応答推定は、アクティブな端末によって送信されたパイロットおよび／あるいはデータに基づいて、そして前述の米国特許出願シリアル番号０９／８５４，２３５に記述された技術に従って導出することが可能である。
【０１１７】
干渉ベクトル
【０１１８】
【数１４】
2005514801.tif 000016
内のＮＲ個のエレメントは、ｋ番目の送信アンテナ上に送信されたシンボルストリームに起因する、ＮＲ個の受信アンテナの各々において受信された信号の成分に対応する。ベクトルの各エレメントは、対応する受信された変調シンボルストリーム内の、復号されたデータストリームに起因する推定された成分を表している。これらの成分は、ＮＲ個の受信された変調シンボルストリーム（すなわちベクトル
【０１１９】
【数１５】
2005514801.tif 000017
）内の、残っている（まだ検出されていない）送信された信号に対する干渉であり、そして加算器８３２によって、復号されたデータストリームから除去された成分を有する修正されたベクトル
【０１２０】
【数１６】
2005514801.tif 000018
を与えるために、受信された信号ベクトル
【０１２１】
【数１７】
2005514801.tif 000019
から減算される（すなわち取消される）。修正されたベクトル
【０１２２】
【数１８】
2005514801.tif 000020
は、図７に示されるように、次の受信機処理段階に入力ベクトルとして与えられる。
連続取消受信機処理に関する種々の観点が、前述の米国特許出願シリアル番号［代理人整理番号ＰＡ０１０２１０］の中にさらに詳細に記述されている。
【０１２３】
連続取消受信機処理技術を使用していない受信機設計は、また、送信されたデータストリームを受信し、処理し、そして回復するために使用することが可能である。若干のこのような受信機設計は、前述の米国特許出願シリアル番号０９／７７６，０７５、および０９／８２６，４８１、および“多搬送波変調を使用する高効率、高特性通信システム”と題された、２０００年３月３０日に出願された、本発明の譲受人に譲渡されたそして参照によってこの中に組み込まれた米国特許出願シリアル番号０９／５３９，１５７の中に記述されている。
【０１２４】
ここに使用されているように、ＣＳＩは通信リンクの特性の表示である情報の任意の形式を含むことが可能である。情報の種々の形式は、各予定された端末に対するＣＳＩとして与えることが可能であり、そしてＣＳＩは予定内の端末に対して与えることが可能である。
【０１２５】
一つの実施例においては、ＣＳＩは各送信データストリームに対するデータレートインジケータを含む。データ伝送に対して使用されるべき伝送チャネルの品質は、最初に（たとえば、伝送チャネルに対して推定されたＳＮＲに基づいて）決定することが可能であり、そして決定されたチャネル品質に対応するデータレートはそこで識別することが（たとえばルックアップテーブルに基づいて）可能である。識別されたデータレートは、必要とされる特性のレベルに対して伝送チャネル上に送信することが可能である最大データレートの表示である。このデータレートはそこでマップされ、効率的に符号化されることが可能なデータレートインジケータ（ＤＲＩ）によって表示される。たとえば、もしも７個（までの）可能なデータレートがサポートされる場合は、そこで３ビットの値がＤＲＩを表すために使用可能である。ここでたとえば０は、０のデータレート（すなわちデータ伝送はない）を表示することが可能であり、そして１から７は、７個の異なったデータレートを表示するために使用することが可能である。典型的な実施においては、品質測定（たとえばＳＮＲ推定）は、たとえばルックアップテーブルに基づいて直接にＤＲＩマップされる。
【０１２６】
他の実施例においては、ＣＳＩは各送信データストリームに対する各予定された端末において使用されるべき特定の処理体系の表示を含む。この実施例においては、インジケータは、必要とされる特性レベルが達成されるように、送信データストリームに対して使用されるべき特定のコーディング体系および特定の変調体系を識別可能である。
【０１２７】
なお他の実施例においては、ＣＳＩは雑音プラス干渉電力に対する信号電力の比として導出される、信号対雑音プラス干渉比（ＳＮＲ）を含む。ＳＮＲは典型的には、集合したＳＮＲもまたいくつかの伝送チャネルに対して与えられることが可能であるけれども、データ伝送（たとえば各送信データストリーム）に対して使用される各伝送チャネルに対して推定されそして与えられる。ＳＮＲ推定は特定のビット数を有する値に量子化することが可能である。一つの実施例においては、ＳＮＲ推定はたとえばルックアップテーブルを使用して、ＳＮＲインデックスにマップされる。
【０１２８】
他の実施例においては、ＣＳＩは各伝送チャネルに対する電力制御情報を含む。電力制御情報は、さらなる電力あるいはより少ない電力の何れかに対する要求を示すために、各伝送チャネルに対する１個のビットを含むことが可能であり、あるいはそれは、要求された電力レベルの変化の大きさを示す複数のビットを含むことが可能である。この実施例においては、端末はデータ処理および／あるいは送信電力を調整するために、基地局からフィードバックされた電力制御情報を使用することが可能である。
【０１２９】
さらに他の実施例においては、ＣＳＩは伝送チャネルに対する品質の特定の基準に対する微分的インジケータを含む。最初に、ＳＮＲ、あるいはＤＲＩ、あるいは伝送チャネルに対する若干の他の品質量が決定されそして参照測定値として報告される。その後、伝送チャネルの品質の監視が続き、そして最後に報告された測定および現在の測定間の差が決定される。差はそこで、１個あるいはそれ以上のビットに量子化され、そして量子化された差は、差動的インジケータによってマップされそして表示される。そしてそれらはそこで報告される。差動的インジケータは、特定のステップサイズによって、最後に報告された測定を増加あるいは減少すべきか（あるいは最後に報告された測定を保持するべきか）を指示することが可能である。たとえば、差動的インジケータは、（１）特定の伝送チャネルに対して観察されたＳＮＲは、特定のステップサイズによって増加しあるいは減少している、あるいは（２）データレートは特定の量、あるいは若干の他の変更によって調整されるべきである、ことを指示することが可能である。参照測定は、差動的インジケータにおける誤りおよび／あるいはこれらのインジケータの誤った受信が累積されないことを保証するために、周期的に送信することが可能である。
【０１３０】
さらに他の実施例においては、ＣＳＩは信号電力および干渉プラス雑音電力を含む。これらの２個の成分は、別々に導出しデータ伝送のために使用される各伝送チャネルに対して与えることが可能である。
さらに他の実施例においては、ＣＳＩは信号電力、干渉電力、および雑音電力を含む。これらの３個の成分は、導出しそしてデータ伝送のために使用される各伝送チャネルに対して与えることが可能である。
【０１３１】
さらに他の実施例においては、ＣＳＩは信号対雑音比プラス各観察可能な干渉項に対する干渉電力のリストを含む。この情報は、導出しそしてデータ伝送のために使用される各伝送チャネルに対して与えることが可能である。
さらに他の実施例においては、ＣＳＩはマトリックス形式内の信号成分（たとえば、すべての送信‐受信アンテナ対に対する、ＮＴ×ＮＲ複素エントリー）およびマトリックス形式内の雑音プラス干渉成分（たとえばＮＴ×ＮＲ複素エントリー）を含む。端末はそこで、データ伝送のために使用される各伝送チャネルに対する品質を導出するために、適切な送信‐受信アンテナ対に対する、信号成分および雑音プラス干渉成分を正しく結合することが可能である（たとえば、基地局において受信されたような各送信されたデータストリームに対する後処理されたＳＮＲ）。
【０１３２】
ＣＳＩの他の形式がまた使用することが可能であり、そして本発明の範囲内にある。一般にＣＳＩは、特性の希望されたレベルが送信されたデータストリームに対して達成されるように、各予定された端末における処理を調整するために使用可能などんな形態でも十分な情報を含む。
【０１３３】
ＣＳＩは、端末から送信されたそして基地局において受信された信号に基づいて導出することが可能である。一つの実施例においては、ＣＳＩは送信された信号に含まれるパイロット参照に基づいて導出される。代わりにあるいは付加的に、ＣＳＩは送信された信号内に含まれるデータに基づいて導出することが可能である。
【０１３４】
さらに他の実施例においては、ＣＳＩは基地局から端末への下りリンク上に送信された１個あるいはそれ以上の信号を含む。若干のシステムにおいては、相関の程度は、上りリンクおよび下りリンク間に存在することが可能である（たとえば、そこでは上りリンクおよび下りリンクは、時間分割多重化方法で同じ帯域を共有する、時間分割２重化（ＴＤＤ）システム）。これらのシステムにおいては、上りリンクの品質は、下りリンクの品質に基づいて（必要な精度まで）推定することが可能である。そしてそれは、基地局から送信された信号（たとえばパイロット信号）に基づいて推定することが可能である。パイロット信号はそこで、そのために端末が基地局において観察されたようにＣＳＩを推定することが可能であろう手段を示すであろう。
【０１３５】
信号品質は、種々の技術に基づいて基地局において推定することが可能である。これらの技術の若干は、本出願の譲受人に譲渡され、そしてこの中に参照によって組み込まれている、次の特許の中に記述されている。
・“ＣＤＭＡ通信システムにおける受信されたパイロット電力および経路損失を決定するためのシステムおよび方法”と題された、１９９８年８月２５日に発行された米国特許５，７９９，００５号。
・“スペクトル拡散通信システムにおけるリンク品質を測定するための方法および装置”と題された、１９９９年５月１１日に発行された米国特許５，９０３，５５４号。
・ともに“ＣＤＭＡセルラ移動電話システムにおける伝送電力を制御するための方法および装置”と題された、１９９１年１０月８日、および１９９３年１１月２３日にそれぞれ発行された、米国特許５，０５６，１０９、および５，２６５，１１９、および
・“ＣＤＭＡ移動電話システムにおける電力制御信号を処理するための方法および装置”と題された、２０００年８月１日に発行された、米国特許６，０９７，９７２号。
単一の伝送チャネルを、パイロット信号あるいはデータ伝送に基づいて推定するための方法はまた、当業界において利用可能ないくつかの論文の中に見いだすことが可能である。このようなチャネル推定方法の一つは、リング（Ｆ．Ｌｉｎｇ）によって“応用を伴ったリファレンセスアシステッドコヒーレントＣＤＭＡ通信に関する、最適受信、特性拘束、およびカットオフレート解析”と題された論文、ＩＥＥＥ通信トランザクション１９９９年１０月号の中に述べられている。
【０１３６】
ＣＳＩに対する種々の形式の情報、および種々のＣＳＩ報告メカニズムはまた、“高レートパケットデータ伝送のための方法および装置”と題された、１９９７年１１月３日に提出された、本出願の譲受人に譲渡された、米国特許出願シリアル番号０８／９６３，３８６の中、および“ＴＩＥ／ＥＩＡ／ＩＳ‐８５６  ｃｄｍａ２０００高レートパケットデータエアインタフェース規格”の中に記述されている。これらの両者は、参照によってこの中に組み込まれている。
【０１３７】
ＣＳＩは、種々のＣＳＩ伝送体系を用いて、予定された端末に報告することが可能である。たとえば、ＣＳＩはフルに、差動的に、あるいはこれらの組み合わせで送出することが可能である。一つの実施例においては、ＣＳＩは周期的に報告され、そして差動的更新は、さきに送信されたＣＳＩに基づいて送出される。他の実施例においては、ＣＳＩは変化がある（たとえばもしも変化が特定のしきい値を超える）ときのみに送出される。そしてそれは、帰還チャネルの有効率を低下させることが可能である。一例として、データレートおよび／あるいはコーディングおよび変調体系は、それらが変化するときのみに送り返されることが可能である（たとえば差動的に）。ＣＳＩに対してフィードバックされるべきデータの総量を減らすための、他の圧縮および帰還チャネル誤り回復技術がまた、使用することが可能であり、そして本発明の範囲内にある。
【０１３８】
送信機および受信機システムのエレメントは、１個あるいはそれ以上のディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、処理装置、マイクロ処理装置、制御器、マイクロ制御器、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理デバイス、他の電子ユニット、あるいはこれらの任意の組み合わせで、実現することが可能である。ここに記述された若干の機能および処理は、また処理装置上で実行されるソフトウエアで実現することが可能である。
【０１３９】
本発明のある観点は、ソフトウエアおよびハードウエアの組み合わせによって実現することが可能である。たとえば、線形空間等化、空間‐時間等化およびチャネルＳＮＲ導出のためのシンボル推定に対する計算は、処理装置（図５における制御器５４０）上で実行されるプログラムコードに基づいて実行することが可能である。
【０１４０】
明確のために、図５に示される受信機アーキテクチャは、いくつかの受信処理段階を含む。なお一つの段階は、復号されるべき各データストリームに対するものである。若干の実行においては、これらの複数の段階が、単一のハードウエアユニットあるいは、各段階に対して再実行される単一のソフトウエアモジュールで実行することが可能である。このようにして、ハードウエアあるいはソフトウエアは、受信機設計を簡素化するために、時間を共有することが可能である。
【０１４１】
この中には、参照のために、およびある節を示す助けとするために標題が含まれている。これらの標題は、この下に記述されている考え方の範囲を限定することを意図したものではなく、そしてこれらの考え方は、すべての説明を通じて他の節における適用可能性を有することが可能である。
【０１４２】
開示された実施例に関する以上の記述は、当業界において熟練したいかなる人にも本発明を作成しあるいは使用することを可能とするために与えられる。これらの実施例に対する種々の修正が、当業界において熟練した人々にとっては容易に明白であろうし、そしてこの中に定義された一般的な原理は、本発明の精神あるいは範囲から逸脱することなしに他の実施例に適用することが可能である。したがって本発明は、この中に示された実施例に限定されることを意図したものではなく、ここに開示された原理および新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲に一致されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】図１は、本発明の種々の観点、および実施例を実現するように設計しそして動作することが可能な、多入力・多出力（ＭＩＭＯ）通信システムに関する線図である。
【図２】図２は、本発明の実施例に従った伝送に対する端末を予定するための過程に関するフロー線図である。
【図３Ａ】図３Ａは、２個の連続取消（ＳＣ）受信機処理体系に関するフロー線図である。ここで、処理順序は、（１）順序づけられた端末の組み合わせによって課され、そして（２）後処理されたＳＮＲそれぞれに基づいて決定される。
【図３Ｂ】図３Ｂは、２個の連続取消（ＳＣ）受信機処理体系に関するフロー線図である。ここで、処理順序は、（１）順序づけられた端末の組み合わせによって課され、そして（２）後処理されたＳＮＲそれぞれに基づいて決定される。
【図４】図４は、優先順位に基づいた予定体系に対するフロー線図である。ここで、最高の優先順位の端末が予定に対して考慮される。
【図５】図５は、図１に示されたＭＩＭＯシステムにおけるいくつかの端末、および基地局に関する簡素化されたブロック線図である。
【図６】図６は、利用可能なＣＳＩに基づいて基地局への伝送に対してデータを処理する能力のある、端末の送信部分の実施例に関するブロック線図である。
【図７】図７は、基地局の受信部分の実施例に関するブロック線図である。
【図８Ａ】図８Ａは、基地局における受信（ＲＸ）ＭＩＭＯ／データ処理装置に関する、それぞれ、チャネルＭＩＭＯ／データ処理装置および干渉キャンセラの実施例に関するブロック線図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、基地局における受信（ＲＸ）ＭＩＭＯ／データ処理装置に関する、それぞれ、チャネルＭＩＭＯ／データ処理装置および干渉キャンセラの実施例に関するブロック線図である。
【図９Ａ】図９Ａは、擬似ネットワークに対する、それぞれ、平均スループットおよびセルスループットにおける感度を示している。
【図９Ｂ】図９Ｂは、擬似ネットワークに対する、それぞれ、平均スループットおよびセルスループットにおける感度を示している。
【符号の説明】
【０１４４】
１００…ＭＩＭＯ通信システム、  １０４…基地局、  １０６…端末、  ２００…連続取消受信機処理体系、  ４００…予定体系、  ５１２…データソース、  ５１４…ＴＸデータ処理装置、  ５２０…ＭＩＭＯ処理装置、  ５２２…変調器、  ５２４…アンテナ、  ５３２…ＲＸデータ処理装置、  ５３４…制御器、  ５５２…受信アンテナ、  ５５４…復調器、  ５５６…データ処理装置、  ５６０…データシンク、  ５６２…ＴＸデータ処理装置、  ５６４…スケジューラ、  ６０８…デマルチプレクサ、  ６１０…チャネルデータ処理装置、  ６１２…符号器、  ６１４…チャネルインターリーバ、  ６１６…シンボルマッピングエレメント、  ６２２…デマルチプレクサ、  ７１０…受信機処理段階、  ７１０ｎ…最終段階、  ７１０ａ…第１の受信機処理段階、  ７２０…データ処理装置、  ７３０…干渉キャンセラ、  ７４０…制御器、  ８１０…時間処理装置、  ８１２…ＣＳＩ処理装置、  ８１４…選択器、  ８１６…復調エレメント、  ８１８…デインターリーバ、  ８２０…復号器、  ８３０…チャネルシミュレータ、  ８３２…加算器、
【図１】
2005514801.tif 000021
【図２】
2005514801.tif 000022
【図３Ａ】
2005514801.tif 000023
【図３Ｂ】
2005514801.tif 000024
【図４】
2005514801.tif 000025
【図５】
2005514801.tif 000026
【図６】
2005514801.tif 000027
【図７】
2005514801.tif 000028
【図８Ａ】
2005514801.tif 000029
【図８Ｂ】
2005514801.tif 000030
【図９Ａ】
2005514801.tif 000031
【図９Ｂ】
2005514801.tif 000032
【国際調査報告】
2005514801.tif 000033
2005514801.tif 000034