(57)【要約】本明細書では、無線通信ネットワーク（例えば、ＨＳＰＤＡ第３世代通信ネットワーク）において効果的に実装される選択的アンテナ対応速度制御（Ｓ−ＰＡＲＣ）技術を可能にする方法を記載する。一実施形態においては、移動端末装置の「完全」フィードバック信号の生成およびその基地局への送信を可能とし、基地局が「完全」フィードバック信号を分析し、選択された送信アンテナから移動端末装置へのデータサブストリームの送信に使用しようとするモードおよび送信速度を決定することにより、本方法によりＳ−ＰＡＲＣ技術を無線通信ネットワークに実装することを可能にする。別の実施形態では、移動端末装置の「縮小」フィードバック信号の生成およびその基地局への送信を可能とし、基地局が「縮小」フィードバック信号を分析し、選択された送信アンテナから移動端末装置へのデータサブストリームの送信に使用しようとするモードおよび送信速度を決定することにより、本方法によりＳ−ＰＡＲＣ技術を無線通信ネットワークに実装することを可能にする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ本の送信アンテナのそれぞれから信号を受信するための受信部と、
前記Ｎ本の送信アンテナからの前記信号の受信に応じて、Ｍ個の送信モードに対するＭ個の送信速度指標と、前記Ｍ個の送信モードのそれぞれに対応する前記信号の検出のために使用することのできる順序を示すアンテナ処理順序とを含む縮小フィードバック信号を生成するためのプロセッサと、
前記縮小フィードバック信号を送信するための送信部と
を含む移動端末装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記Ｎ本の送信アンテナのそれぞれにより送信される信号の信号対干渉プラス雑音比（ＳＩＮＲ）を判定することにより前記Ｍ個の送信速度指標のそれぞれを決定する請求項１に記載の移動端末装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記Ｍ個の送信モードのそれぞれに対する送信速度の最大総和をサポートするアンテナの選択を決定することにより前記アンテナ処理順序を決定する請求項１に記載の移動端末装置。
【請求項４】
前記Ｍ個の送信速度指標は送信速度である請求項１に記載の移動端末装置。
【請求項５】
前記Ｍ個の送信速度指標は信号対干渉プラス雑音比（ＳＩＮＲｓ）である請求項１に記載の前記移動端末装置。
【請求項６】
前記Ｍ個の送信速度指標は、可能な変調と符号化との組み合わせを表すテーブルに対する索引である請求項１に記載の前記移動端末装置。
【請求項７】
前記送信モードＭの数は前記送信アンテナＮの数より少ない請求項１に記載の移動端末装置。
【請求項８】
Ｋ−１モードに対する前記アンテナの選択はＫモードの前記アンテナの選択のサブセットであり、
前記アンテナ処理順序は前記サブセットの特性に従う請求項１に記載の移動端末装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記アンテナ処理順序を利用して、前記縮小フィードバック信号における前記Ｍ個の送信速度指標を識別するのに必要なビット数を縮小する請求項８に記載の移動端末装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記アンテナ処理順序を利用して、より高速の変調と符号化の組み合わせの使用を可能にする請求項８に記載の移動端末装置。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記Ｎ本の送信アンテナのそれぞれにより送信される信号の第１のステージのＳＩＮＲを判定することにより、前記Ｍ個の送信速度指標のそれぞれを決定する請求項８に記載の移動端末装置。
【請求項１２】
前記Ｍ個の送信速度指標は送信速度である請求項１１に記載の移動端末装置。
【請求項１３】
前記Ｍ個の送信速度指標は第１のステージのＳＩＮＲである請求項１１に記載の移動端末装置。
【請求項１４】
前記Ｍ個の送信速度指標は、可能な変調と符号化の組み合わせを表すテーブルに対する索引である請求項１１に記載の移動端末装置。
【請求項１５】
移動端末装置からフィードバック信号を受信するための受信部と、
前記フィードバック信号を処理し、該フィードバック信号に含まれない少なくとも１つの送信速度指標を導出するための速度計算部と、
信号に対する電力割り当てか、または符号割り当てファクタに従い前記少なくとも１つの導出された送信速度指標を調整するための速度変更部と、
前記少なくとも１つの調整された送信速度指標に基づいて送信モードを選択するためのモードセレクタと、
アクティブアンテナのセットを選択するためのアンテナセレクタと、
選択された前記アンテナセットと、選択された前記送信モードと、選択された前記モードに従い選択された前記アンテナに対して決定した前記送信データ速度とを使用してパケットデータ信号を送信するための送信部と
を含む基地局。
【請求項１６】
前記フィードバック信号は複数の送信速度指標およびアンテナ処理順序を含む請求項１５に記載の基地局。
【請求項１７】
前記速度計算部は、前記少なくとも１つの送信モードに従い前記フィードバック信号に含まれる前記アンテナ処理順序から符号化順序を導出する請求項１６に記載の基地局。
【請求項１８】
前記速度計算部は、前記フィードバック信号に含まれる前記アンテナ処理順序に従い前記少なくとも１つの送信速度指標を計算する請求項１６に記載の基地局。
【請求項１９】
前記速度変更部は、導出された前記送信速度指標を補正項により補正する請求項１５に記載の基地局。
【請求項２０】
前記補正項は、アンテナ索引、および瞬時符号割り当てファクタと該符号割り当てファクタの基準値との比に依存する請求項１９に記載の基地局。
【請求項２１】
前記補正項は、アンテナ索引、および瞬時電力割り当てファクタと該電力割り当てファクタの基準値との比に依存する請求項１９に記載の基地局。
【請求項２２】
前記補正項は、アンテナ索引と、瞬時符号割り当てファクタと該符号割り当てファクタの基準値との比と、瞬時電力割り当てファクタと該電力割り当てファクタの基準値との比とに依存する請求項１９に記載の基地局。
【請求項２３】
前記速度変更部は、拡大縮小演算を利用して前記電力および符号割り当てファクタの変動に対応する請求項１５に記載の基地局。
【請求項２４】
前記モードセレクタは、各モードのデータ速度の総和に基づいて前記送信モードを選択する請求項１５に記載の基地局。
【請求項２５】
前記モードセレクタは、データ速度の最大総和を与える前記送信モードの中で最低の送信モードを選択する請求項２４に記載の基地局。
【請求項２６】
前記送信部は、選択された前記モードに従い選択された前記アンテナに対して決定した前記送信データ速度に基づいて、各アンテナに対する前記送信電力を決定する送信電力計算部を含む請求項２４に記載の基地局。
【請求項２７】
前記アンテナセレクタは、前記フィードバック信号に含まれる前記アンテナ処理順序に基づいて送信アンテナを選択する請求項１６に記載の基地局。
【請求項２８】
前記パケットデータ信号はデータサブストリームの数を含む請求項１５に記載の基地局。
【請求項２９】
前記パケットデータ信号は前記データサブストリームの前記構成に関するフィードフォワワード信号通知を含む請求項２８に記載の基地局。
【請求項３０】
前記送信部は前記アンテナ処理順序を利用して、フィードフォワワード信号通知のビット数を縮小する請求項１５に記載の基地局。
【請求項３１】
前記速度変更部は、キューにバッファされたデータビット量に従い導出された前記送信速度指標を変更する請求項１５に記載の基地局。
【請求項３２】
ネットワークであって、
少なくとも１台の移動端末装置と、
少なくとも１つの基地局と
を含み、
前記基地局は、
複数の送信アンテナと、
前記移動端末装置から縮小フィードバック信号を受信するプロセッサとを含み、
前記プロセッサは、前記縮小フィードバック信号を処理し、選択された送信アンテナから前記少なくとも１台の移動端末装置へのデータサブストリームの送信に使用しようとするモードおよび送信速度を決定するネットワーク。
【請求項３３】
前記送信アンテナは、一の同じ基地局サイトか、または相異なる基地局サイトに位置し得る請求項３２に記載のネットワーク。
【請求項３４】
各移動端末装置は、
前記Ｎ本の送信アンテナのそれぞれから信号を受信するための受信部と、
前記Ｎ本の送信アンテナからの前記信号の受信に応じて、Ｍ個の送信モードに対するＭ個の送信速度指標と、前記Ｍ個の送信モードのそれぞれに対応する前記信号の検出のために使用することのできる順序を示すアンテナ処理順序とを含む縮小フィードバック信号を生成するためのプロセッサと、
前記縮小フィードバック信号を送信するための送信部と
を含む請求項３２に記載のネットワーク。
【請求項３５】
各基地局は、
前記少なくとも１台の移動端末装置から前記縮小フィードバック信号を受信するための受信部と、
前記フィードバック信号を処理し、該フィードバック信号に含まれない少なくとも１つの送信速度指標を導出するための速度計算部と、
信号に対する電力割り当てか、または符号割り当てファクタに従い前記少なくとも１つの導出された送信速度指標を調整するための速度変更部と、
前記少なくとも１つの調整された送信速度指標に基づいて送信モードを選択するためのモードセレクタと、
アクティブアンテナのセットを選択するためのアンテナセレクタと、
選択された前記アンテナセットと、選択された前記送信モードと、選択された前記モードに従い選択された前記アンテナに対して決定された前記送信データ速度とを使用してパケットデータ信号を送信するための送信部と
を含む請求項３２に記載のネットワーク。
【請求項３６】
無線通信ネットワークにおいて選択的アンテナ対応速度制御（Ｓ−ＰＡＲＣ）技術を実装するための方法であって、
基地局のＮ本の送信アンテナのそれぞれから移動端末装置へ信号を送信するステップと、
前記信号の受信に応じて、前記移動端末装置において、Ｍ個の送信速度と、前記移動端末装置へデータサブストリームを送信するために使用することができる送信アンテナの選択を各モードについて示すアンテナ処理順序とを含む縮小フィードバック信号を生成するステップと、
前記基地局へ前記移動端末装置から前記縮小フィードバック信号を送信するステップと、
前記基地局において、前記縮小フィードバック信号を処理し、選択された送信アンテナから前記移動端末装置へのデータサブストリームの送信に実際に使用しようとするモードおよび送信速度を決定するステップと
を含む方法。
【請求項３７】
前記基地局は、前記移動端末装置へのデータサブストリームの送信に実際に使用しようとするモードおよび送信速度を決定するステップにおいて、全ての前記モードに対する送信速度も決定する請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記基地局は、送信電力、利用可能な符号数、および利用可能なキューのデータに加えて、前記Ｍ個の送信速度を使用して、前記移動端末装置へのＮ個のデータサブストリームの送信に実際に使用しようとするモードおよび送信速度を決定する請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記移動端末装置は、Ｎ本の送信アンテナのそれぞれにより送信される信号の信号対干渉プラス雑音比（ＳＮＩＲ）を判定するステップにより、Ｍ個の送信速度のそれぞれを決定する請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
前記移動端末装置は、前記Ｎ本の送信アンテナの各サブセットに対する送信速度の最速総和をサポートするアンテナの選択を決定するステップにより前記アンテナ処理順序を決定する請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
Ｋ−１モードに対する前記アンテナの選択は、Ｋモードの前記アンテナの選択のサブセットであり、
前記移動端末装置は、前記サブセットの特性に従うステップにより前記アンテナ処理順序を決定する請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】
前記移動端末装置は、最大Ｍ＋１のワードを使用して、前記縮小フィードバック信号を生成し、最初のＭワードは、前記縮小フィードバック信号における前記Ｍ個の送信速度を特定するのに必要なビットを含み、
最後のワードは、前記縮小フィードバック信号における前記アンテナ処理順序を特定するのに必要なビットを含む請求項３６に記載の方法。
【請求項４３】
前記移動端末装置は、前記アンテナ処理順序を利用して、前記縮小フィードバック信号における前記Ｍ個の送信速度を特定するのに必要な前記ビット数をさらに縮小する請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記移動端末装置は、前記アンテナ処理順序を利用して、より高速の変調符号化方式（ＭＣＳ）速度の使用を可能としてＭＣＳの制限を回避する請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
前記基地局は、前記アンテナ処理順序を利用して、前記移動端末装置に送信する前記データサブストリームの構成を前記移動端末装置に通知するのに必要なフィードフォワード信号通知における前記ビット数を縮小する請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記移動端末装置は、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）規格の高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）規格を使用するように構成される請求項３６に記載の方法。
【請求項４７】
基地局であって、
Ｎ本の送信アンテナと、
移動端末装置から、Ｍ個の送信速度と、前記移動端末装置へデータサブストリームを送信するのに使用することができる送信アンテナの選択を各モードについて示すアンテナ処理順序とを含むフィードバック信号を受信するプロセッサとを含み、
前記プロセッサは、前記フィードバック信号を処理し、選択された送信アンテナから前記移動端末装置へのデータサブストリームの送信に実際に使用しようとするモードおよび送信速度を決定する基地局。
【請求項４８】
前記プロセッサは、前記移動端末装置へのデータサブストリームの送信に実際に使用しようとするモードおよび送信速度の決定において、全ての前記モードに対する送信速度も決定する請求項４７に記載の基地局。
【請求項４９】
前記プロセッサは、送信電力、利用可能な符号数、および利用可能なキューのデータに加えて、前記Ｍ個の送信速度を使用して、前記移動端末装置への前記データサブストリームの送信に実際に使用しようとするモードおよび送信速度を決定する請求項４７に記載の基地局。
【請求項５０】
移動電話機であって、
基地局内に位置するＮ本の送信アンテナのそれぞれから信号を受信するための受信部と、
前記基地局内の前記Ｎ本の送信アンテナからの前記信号の受信に応じて、各モードに対するストリーム当たりの速度と、各モードが送信アンテナにより前記移動電話機に送信されることができるデータストリームの数に対応する、各モードに対するアンテナの選択とを含む完全フィードバック信号を生成するためのプロセッサと、
前記完全フィードバック信号を前記基地局に送信するための送信部であって、前記基地局がその後前記完全フィードバック信号を処理し、選択された送信アンテナから前記移動電話機へのデータサブストリームの送信に実際に使用しようとするモードおよび送信速度を決定する送信部と
を含む移動電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広く無線通信ネットワーク（例えば、第３世代通信ネットワーク）における選択的アンテナ対応速度制御（Ｓ−ＰＡＲＣ）技術の実装に関する。特に、移動端末装置の（例えば、「完全」か、または「縮小」）フィードバック信号の生成およびその基地局への送信を可能とし、基地局がフィードバック信号を分析し、移動端末装置へのデータサブストリームの送信に使用しようとするモードおよび送信速度を決定することにより、Ｓ−ＰＡＲＣ技術を無線通信ネットワークに効果的に実装することができる。
【背景技術】
【０００２】
今日、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）規格の高速ダウンリンクパケットアクセス（high-speed-downlink-packet-access、ＨＳＤＰＡ）規定を実装する、第３世代セルラシステムにおいて使用される多元入力多元出力（multiple-input-multiple-output、ＭＩＭＯ）アンテナシステムのデータ速度の高速化に対する関心は非常に高い。最近、第３世代セルラシステムにおいて使用されるＭＩＭＯアンテナシステムのデータ転送速度の高速化に、ＰＡＲＣ（Per-Antenna-Rate-Control、アンテナ毎速度制御）と呼ばれる有望な新しいＭＩＭＯ技術が提案された。ＰＡＲＣ技術は、アンテナストリームを種々の速度により別々に符号化し、これを移動端末装置に送信し、移動端末装置において復号化する送受信結合アーキテクチャを有する基地局を基本としている。残念ながらＰＡＲＣ技術は、送信データストリームの数が基地局における送信アンテナの数に厳密に等しい場合に限られる。この問題は解決が困難である。なぜなら、基地局が移動端末装置に送信可能なデータストリームが多過ぎ、これが移動端末装置において干渉を起こしうるからである。本発明は、基地局にＰＡＲＣ技術の場合のような制限のない、選択的ＰＡＲＣ技術、即ち要するにＳ−ＰＡＲＣの実装によりこの問題を解決する。それは、送信データストリームの数は送信アンテナの数に等しくなくても良く、これにより移動端末装置における干渉を減少させ、移動端末装置へのスループットを改善することができるからである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、無線通信ネットワーク（例えば、ＨＳＰＤＡ第３世代通信ネットワーク）におけるＳ−ＰＡＲＣ技術の効果的実装を可能にする方法を含む。一実施形態においては、移動端末装置による「完全」フィードバック信号の生成およびその基地局への送信を可能とし、基地局が「完全」フィードバック信号を分析し、選択された送信アンテナから移動端末装置へのデータサブストリームの送信に使用しようとするモードおよび送信速度を決定することにより、本方法はＳ−ＰＡＲＣ技術を無線通信ネットワークに実装することを可能にする。別の実施形態では、移動端末装置による「縮小」フィードバック信号の生成およびその基地局への送信を可能とし、基地局が「縮小」フィードバック信号を分析し、選択された送信アンテナから移動端末装置へのデータサブストリームの送信に使用しようとするモードおよび送信速度を決定することにより、本方法はＳ−ＰＡＲＣ技術を無線通信ネットワークに実装することを可能にする。
【０００４】
添付図面と共に以下の詳細な説明を参照することにより、本発明をより完全に理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１には、本発明の２つの方法２００および３００のいずれか１つを使用することによりＳ−ＰＡＲＣ技術を実装することができる、好ましい無線通信ネットワーク１００（例えば、ＷＣＤＭＡ規格のＨＳＤＰＡ規定を実装する第３世代セルラシステム）のブロック図が示される。当然のことながら、移動端末装置１０４（１台のみを図示）および基地局１０６（１つの局のみを図示）のような無線通信ネットワーク１００内のコンポーネントに関するある程度の詳細は産業界では良く知られている。それ故明確化のため、移動端末装置１０４および基地局１０６に関して以下に行う説明では、本発明の理解に必要ではない良く知られた詳細事項および構成要素を省略する。
【０００６】
図１に示すように、基地局１０６はプロセッサ１１０と、デマルチプレクサ１１２と、複数の符号化器１１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｋと、複数の符号マッパ／拡散器１１６−１、１１６−２、…、１１６−Ｋと、アンテナマッパ１１８と、複数の送信アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎとを含む。Ｓ−ＰＡＲＣ技術に従い、データビットストリーム１２２がデマルチプレクサ１１２に入力され、１または複数のサブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋに分離される。デマルチプレクサ１１２から出力されるサブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋの実際の数は、プロセッサ１１０によりデマルチプレクサ１１２に送信されるモードＫの信号１２１に依存する。そしてデマルチプレクサ１１２により出力されるサブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋのそれぞれは、対応する符号化器１１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｋおよび符号マッパ／拡散器１１６−１、１１６−２、…、１１６−Ｋにより処理される。各サブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋの速度は、プロセッサ１１０により対応する符号化器１１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｋに送信される速度信号１２３−１、１２３−２、…、１２３−Ｋに依存する。次いで符号化されたサブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋ（まとめて送信データ１２６として示される。）は、送信アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎのサブセットにより移動端末装置１０４に送信される。符号化されたサブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋの送信のために選択されるアンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎの特定のサブセットは、プロセッサ１１０によりアンテナマッパ１１８に送信される最良のアンテナの選択信号１２５に依存する。当然のことながら、Ｋは送信されたモードであり、Ｎに等しいか、またはＮより小さい。
【０００７】
以上を全て遂行するためにプロセッサ１１０は、移動端末装置１０４から受信するフィードバック信号１０２（チャネル品質指標（ＣＱＩ）フィードバック信号１０２）を処理し、次いでモードＫ信号１２１、速度信号１２３−１、１２３−２、…、１２３−Ｋおよび最良のアンテナ選択信号１２５を出力し、デマルチプレクサ１１２、符号化器１１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｋおよびアンテナマッパ１１８の動作をそれぞれ制御する。移動端末装置１０４がフィードバック信号１０２（「完全」フィードバック信号１０２ａおよび「縮小」フィードバック信号１０２ｂ）を生成し、プロセッサ１１０がフィードバック信号１０２を処理し、デマルチプレクサ１１２、符号化器１１４−１、１１４−２、…、１１４−Ｋおよびアンテナマッパ１１８を制御することのできる方法に関するより詳細な説明は、図２および図３に示す方法２００および３００に関して以下に行われる。
【０００８】
基本的に方法２００では、移動端末装置１０４の「完全」フィードバック信号１０２ａの生成およびその基地局１０６への送信を可能にし、基地局が「完全」フィードバック信号１０２ａを分析し、送信アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎの「最良の」サブセットから移動端末装置１０４へのデータサブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋの送信に使用しようとするモードおよび送信速度を決定することにより、無線通信ネットワーク１００においてＳ−ＰＡＲＣ技術を効果的に実装することが可能になる。やはりＳ−ＰＡＲＣ技術では、送信データサブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋの数は、送信アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎの数より少ないことがありうる。
【０００９】
明確化のため、旧来の「単一送信アンテナ」ＨＳＤＰＡ技術に関する簡単な説明を行った後に、方法２００に関する詳細を記述する。従来の「単一アンテナ」ＨＳＤＰＡ技術には１つの考え方があり、利用可能な送信電力、利用可能な符号数、およびキューにおける利用可能なデータを使用することにより、基地局は移動端末装置１０４に送信するデータストリームの速度を制御することができる。移動端末装置１０４が基地局１０６にフィードバックする送信速度は提案としてのみ扱われる。実際の割り当てに応じて、送信速度は、移動端末装置１０４の提案する速度とは異なっても良い。Ｓ−ＰＡＲＣ技術を利用するために基地局１０６は、送信データストリームの実際の数およびその速度に対する制御を行い、上記の考え方に従う。従って、方法２００を実装するために基地局１０６は、採り得るモードのそれぞれに対するストリーム当たりの速度と共に対応する「最良の」アンテナ選択に関する移動端末装置１０４からの情報を必要とする。用語「最良の」アンテナの選択は、所与のモードに対する速度総和を最大にする特定のアンテナを表す。
【００１０】
図２に示すように、方法２００は、移動端末装置１０４がこの情報を生成し、それを「完全」フィードバック信号１０２ａで基地局１０６に送信する方法を示す。まず基地局１０６は、アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎのそれぞれから移動端末装置１０４の受信機１３０へ信号（図示せず）を送信する（ステップ２０２）。これらの信号は以下の任意のものでありうる。（１）パイロット信号、（２）Ｋ個のデータ信号プラス１または複数のパイロット信号（必要であれば）、 （３）送信アンテナからの任意の他の信号。移動端末装置１０４のプロセッサ１３１は、次いでこれらの信号を処理し、「完全」フィードバック信号１０２ａを生成するが（ステップ２０４）、この信号は、（１）あり得るモードのそれぞれに対するストリーム当たりの速度指標１３２（即ち、モード＝１の場合１つのストリームの送信があり、モード＝２の場合２つのストリームの送信がある、など）、および、（２）移動端末装置１０４へデータストリームを送信するのに使用することができる各モードに対する「最良の」アンテナ選択１３３を含む。ステップ２０４において、ストリーム当たりの速度指標は、取り決められた基地局の電力および符号割り当てに基づいて決定されることに注意されたい。取り決められた電力割り当てはアクティブなアンテナ間で平等に分配することができる。例えば電力割り当てがＰである場合、アクティブアンテナ当りの送信電力がＰ／ｋであると仮定して、移動端末装置１０４はモードｋに対するストリーム当たりの速度指標を決定する。次いで、移動端末装置１０４の送信機１３８は基地局１０６に「完全」フィードバック信号１０２ａを送信する（ステップ２０６）。その後、基地局１０６内のプロセッサ１１０は「完全」フィードバック信号１０２ａを処理し、送信アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎの「最良の」サブセットから移動端末装置１０４へのデータ１２６（１または複数の符号化サブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋ）の送信に使用しようとするモードおよび送信符号化速度を決定する。この処理においてプロセッサ１１０は、瞬時電力および符号割り当てに従い、報告されたストリーム当たりの速度指標を調整するが、この瞬時割り当ては、移動端末装置１０４がストリーム当たりの速度指標を決定しようとしていたときに取り決めた以前の値と異なってもよい。この場合ストリーム当たりの速度指標は、まずストリーム当たりのＳＩＮＲに変換される。次いでストリーム当たりのＳＩＮＲを簡単な拡大縮小演算を通じて調整し、取り決めたのと瞬時のとの電力および符号割り当ての間の相違に対応する。例えば送信アンテナｉに対する取り決めた電力および符号割り当てがそれぞれＰiおよびＪiであり、送信アンテナｉに対する瞬時電力および符号割り当てがそれぞれＰ’iおよびＪ’iであれば、元の報告されたストリーム当たりのＳＩＮＲは次式を用いて調整することができる。
【００１１】
【数１】
2007536858.tif 000002
上式で、ｑp,iおよびｑc,iは、それぞれ電力調整および符号割り当て調整に対する拡大縮小率であり、表記（ｘ）ｄＢは１０ｌｏｇ10（ｘ）である。注記のように、拡大縮小係数はアンテナによって変化することがある。拡大縮小率ｑp,iは０と１との間の正の数であるが、ｑc,iは−１と０との間の負の数であることが見出された。さらにこれら拡大縮小係数は、アンテナ処理順序に従い後に処理されるアンテナに対してより大きな大きさを有する。調整されたＳＩＮＲは新しいストリーム当たりの速度指標にマッピングすることができる。これら拡大縮小演算の後に、プロセッサ１１０はモード１を選択することができ、その場合送信データ１２６は、「最良の」アンテナ１２０−２（例えば）により送信される１つの符号化サブストリーム１２４−１（例えば）を含む。あるいは、プロセッサ１１０はモード３を選択することができ、その場合送信データ１２６は、「最良の」アンテナ１２０−１と１２０−２と１２０−４（例えば）とにより送信される３つの異なる符号化サブストリーム１２４−１と１２４―２と１２４−３とを含む。やはり、基地局１０６は「完全」フィードバック信号１０２ａにおける情報により各モードに対する「最良の」アンテナを知る。
【００１２】
基地局１０６がＮ本の送信アンテナおよびＭ個の可能なモードを持てば、その場合方法２００のこの完全フィードバック手法を使用するのに必要なビット数は次式の通りである。
【００１３】
【数２】
2007536858.tif 000003
上式で、Ｍは選択されるモード数の設定された限界であり、移動端末装置１０４および基地局１０６は、呼の設定中に（例えば）この数値を決定する。選択されるモードは送信データストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋの数に対応する。
【００１４】
Ｎは基地局１０６の送信アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎの数（Ｍ≦Ｎ）である。
【００１５】
ｎはモードを指示する。
【００１６】
総和における５Ｍの項はＭ個の速度をフィードバックするのに必要なビット数である。ＨＳＰＤＡ／ＷＣＤＭＡ規格は現在３０通りの採り得る変調符号化方式（ＭＣＳ）速度を規定しているので、速度当りの必要なビット数は５である。５ビットは現行ＨＳＰＤＡ／ＷＣＤＭＡ規格において使用されるものであり、従ってこの数値は変更される可能性があることに注意すべきである。ｌｏｇの項は、取り得るＮ本からｎ本のアンテナのみが選択されるときの最良のアンテナ選択をフィードバックするのに必要なビット数である。従ってＮ＝４の送信アンテナおよびＭ個の可能なモードを有するＭＩＭＯアンテナシステムの場合、フィードバックの必要量はＮb＝５７ビットである。５７ビットはモード１からモード４（例えば、モード１は１つのストリーム当たりの速度を持ち、モード３は３つのストリーム当たりの速度を有する）に対する１０個のストリーム当たりの速度の特定、およびモード１からモード４に対する４本の最良のアンテナ選択の特定に必要である。「完全」フィードバック信号１０２ａおよび方法２００は良好に動作するが、次に図３から図６に関して説明する方法３００の「縮小」フィードバック信号１０２ｂにより行われるように、移動端末装置１０４のフィードバック負荷を減らすことが望ましい。
【００１７】
基本的に方法３００により、移動端末装置１０４から基地局１０６に送信されるフィードバック信号１０２に必要なビット数を縮小することにより、Ｓ−ＰＡＲＣ技術の無線通信ネットワーク１００における効果的な実装が可能になる。やはりＳ−ＰＡＲＣ技術では、送信データストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋの数は送信アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎの数より少ないとすることができる。これは、基地局１０６のアンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎのそれぞれから移動端末装置１０４の受信機１３０に信号（図示せず）を送信することにより行われる（ステップ３０２）。これらの信号は以下の任意のものでありうる。（１）パイロット信号と、（２）Ｋ個のデータ信号プラス１または複数のパイロット信号（必要であれば）と、 （３）送信アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎからの任意の他の信号。移動端末装置１０４のプロセッサ１３１は、次にこれらの信号を処理し、「縮小」フィードバック信号１０２ｂを生成するが（ステップ３０４）、この信号は（１）Ｍ個の送信速度１３４および（２） 移動端末装置１０４へのデータサブストリームの送信に使用することができる各モードに対する「最良の」送信アンテナの選択を指示する、単一アンテナの処理順序１３６のみを含む。ステップ３０４でストリーム当たりの速度指標が、取り決めた基地局の電力および符号割り当てに基づいて決定されることに注意されたい。取り決めた電力割り当てはアクティブアンテナ間で平等に分配することができる。例えば電力割り当てがＰである場合、アクティブアンテナ当りの送信電力がＰ／ｋであると仮定して、移動端末装置はモードｋに対するストリーム当たりの速度指標を決定する。次いで、移動端末装置１０４の送信機１３８は基地局１０６に「縮小」フィードバック信号１０２ｂを送信する（ステップ３０６）。その後、基地局１０６内のプロセッサ１１０は「縮小」フィードバック信号１０２ｂを処理し（ステップ３０８）、アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎの「最良の」サブセットから移動端末装置１０４へのデータ１２６（１または複数の符号化サブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋ）の送信に使用しようとするモードおよび送信符号化速度を決定する。この処理においてプロセッサ１１０は、瞬時電力および符号割り当てに従い、報告されたストリーム当たりの速度指標を調整するが、この瞬時割り当ては、移動端末装置がストリーム当たりの速度指標を決定しようとしていたときに取り決めた以前の値と異なっていてもよい。この場合ストリーム当たりの速度指標は、まずストリーム当たりのＳＩＮＲに変換される。次いでストリーム当たりのＳＩＮＲを簡単な拡大縮小演算を通じて調整し、取り決めた電力および符号割り当てと瞬時電力および符号割り当てとの間の相違に対応する。例えば送信アンテナｉに対する合意した電力および符号割り当てがそれぞれＰiおよびＪiであり、送信アンテナｉに対する瞬時電力および符号割り当てがそれぞれＰ’iおよびＪ’iであれば、元の報告されたストリーム当たりのＳＩＮＲは次式を用いて調整することができる。
【００１８】
【数３】
2007536858.tif 000004
上式で、ｑp,iおよびｑc,iは、それぞれ電力調整および符号割り当て調整に対する拡大縮小率であり、表記（ｘ）ｄＢは１０ｌｏｇ10（ｘ）である。よく知られているように、拡大縮小率はアンテナによって変化することがある。拡大縮小率ｑp,iは０と１との間の正の数であるが、ｑc,iは−１と０との間の負の数であることが見出された。さらにこれら拡大縮小率は、アンテナ処理順序に従い後に処理されるアンテナに対してより大きな大きさを有する。調整されたＳＩＮＲは新しいストリーム当たりの速度指標にマッピングすることができる。これら評価演算の後に、プロセッサ１１０はモード１を選択することができ、その場合送信データ１２６は、「最良の」アンテナ１２０−２により送信される１つの符号化サブストリーム１２４−１（例えば）を含む。あるいは、プロセッサ１１０はモード３を選択することができ、その場合送信データ１２６は、「最良の」アンテナ１２０−１と、１２０−２と、１２０−４（例えば）とにより送信される３つの異なる符号化サブストリーム１２４−１と、１２４―２と、１２４−３とを含む。やはり基地局１０６は「縮小」フィードバック信号１０２ｂにおけるアンテナ処理順序１３６により各モードに対する「最良の」アンテナを知る。
【００１９】
理解できるように、移動端末装置１０４からの「縮小」フィードバック信号１０２ｂを使用する基地局１０６は、最良のモードを選択するタスクを有し、移動端末装置１０４へのデータストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋの送信のために選択したモードに対して使用する符号化速度を決定する。モードの選択はＭ個の送信速度１３４および受信した「縮小」フィードバック信号１０２ｂにおけるアンテナ処理順序１３６に部分的に基づく。通常、（サブストリームに亘る）最大の速度総和を持つモードが選ばれるが、決定には電力および符号割り当てと共にキューにおける伝送待ちデータ量などのファクタも考慮される。基地局１０６により選ばれたサブストリーム当たりの符号化速度もこれらのファクタを考慮する。基地局１０６は、また「縮小」フィードバック信号１０２ｂを使用して、アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎの「最良の」サブセットをアクティブにする最良のアンテナ選択信号１０５を生成する。やはり、移動端末装置１０４は、最大速度総和をサポートする各モードに対するアンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎのサブセットを決定し、単一のアンテナ処理順序１３６における全モードに対する最良のサブセットを折り返し報告する。
【００２０】
理想的には、基地局１０６がモードおよび速度を選択するためには、ｎ個の速度およびｎ＝１、２、…、Ｍの可能なモードのそれぞれに対する１つのアンテナ選択が必要である。「完全」フィードバック信号１０２ａおよび方法２００に関して以上に説明したように、このフィードバック量に必要なビット総数は式１において与えられ、以前に注記したように、この数はきわめて大きくなりうる。例えば、Ｎ＝４の送信アンテナの場合、４個のモード全てに対するフィードバックビット総数はＮb＝５７ビットである。５７ビットはモード１からモード４（例えば、モード１は１つのストリーム当たりの速度を持ち、モード３は３つのストリーム当たりの速度を有する）に対する１０個のストリーム当たりの速度の特定、およびモード１からモード４に対する４つの最良のアンテナ選択の特定に必要である。「完全」フィードバック信号１０２ａは良好に動作することができるが、「縮小」フィードバック信号１０２ｂおよび方法３００により行われるように、移動端末装置１０４のフィードバック負荷を減らすことは依然望ましい。やはり方法３００により、このフィードバック量をかなり縮小する手法を提案する。縮小するには、採り得るアンテナの選択を制限し、全てのモードに対する選択が本明細書において「サブセットの特性」として説明する或る特性に従うことに部分的に基づく。移動端末装置１０４が、アンテナ処理順序１３６を生成することができる方法に関する詳細な説明は、表１の例に関して以下に行う。
【００２１】
表１は、Ｎ＝４のアンテナがある場合に可能な各モードに対する採り得るアンテナの組み合わせの完全セットを示す。ｎ＝１、２、…、Ｎにより索引付けられるモードに対して、それぞれ４、６、４、１の取り得るアンテナの組み合わせが存在する。太字で示す特定のアンテナの組み合わせは、以下に規定するサブセットの特性に従うアンテナ選択の一例を説明する。ｎ＝２、３、…、Ｎの場合にモード（ｎ−１）に対するアンテナ選択が、モードｎの場合のアンテナ選択のサブセットであれば、アンテナ選択はサブセットの特性に従う。さらにアンテナ選択は順序付けされ、モードｎに対する最後のｎ−１のアンテナの索引はモード（ｎ−１）に対するアンテナの索引と同じ順序で現れることになる。
【００２２】
【表１】
2007536858.tif 000005
アンテナ選択がサブセットの特性に従うことを保証するために、以下の選択方法を移動端末装置１０４に実装することができる。以下に記載する方法は、Ｎ＝４の送信アンテナおよびｎ＝１、２、３、４のモードの場合のものであるが、この手法は種々の数のアンテナおよびモードに拡張できることに注意すべきである。
【００２３】
モード１の場合、移動端末装置１０４は最高の送信速度をサポートする送信アンテナを選択する。一実施形態では移動端末装置１０４は、各アンテナ１、２、３、４からの受信信号のＳＩＮＲの評価により、アンテナ１、２、３、４の送信速度を計算することができる。次にＨＳＤＰＡに使用する種々の変調および符号化方式のための切り替えポイントを含むルックアップテーブルにより各ＳＩＮＲを速度にマッピングする。あるいはＳＩＮＲの速度へのマッピングは、サブストリーム当たりの容量公式（即ち、使用チャネル当りのビットはｌｏｇ2（１＋ＳＩＮＲ）に等しい）に基づくことができる。表１に示す例では、「最良の」アンテナ（即ち、最大のＳＩＮＲを有し、従って最大速度を有するもの）は太字で示すアンテナ３である。
【００２４】
モード２の場合移動端末装置１０４は、モード２で採り得るアンテナの組み合わせを、モード１のアンテナがその組み合わせのサブセットであるものに制限する。表１に示す例では、これらの組み合わせは｛１、３｝、｛２、３｝および｛４、３｝である。後者の組み合わせの順序を逆にし、採り得る３つのアンテナの組み合わせの全てが第２の入力としてモード１のアンテナ選択（アンテナ３）を有するようにする。この理由は、直列干渉キャンセル（successive interference cancellation、ＳＩＣ）を移動端末装置１０４の受信機１３０において採用するからである。その結果、採り得るアンテナの組み合わせのそれぞれにおける第１のアンテナによる干渉は、ＳＩＣの第１のステージの後に除去される。その結果、ＳＩＣの第２のステージに対するＳＩＮＲは、ある拡大縮小率の範囲内で、モード１に対して評価されたＳＩＮＲと同一である。拡大縮小率は複数の送信アンテナに亘る送信電力の分割を考慮する。採り得るアンテナの組み合わせを、サブセットの特性に従うように制限しなければ、以上のことは成立しない。結果として、採り得る３つのアンテナの組み合わせのそれぞれに対するＳＩＣの第１のステージについてＳＩＮＲを評価し、次いでそのＳＩＮＲを速度にマッピングするだけでよい。第２のステージに対応する速度は、拡大縮小率の範囲内で、モード１に対して決定されたものと同一である。表１に示す例では、「最良の」アンテナの組み合わせ（即ち、最大の速度総和を有するもの）は、太字で示す｛２、３｝である。基地局１０６も拡大縮小率を知っている。その理由は電力の送信アンテナ１、２、３、４の間での分割方法を知っているからである。
【００２５】
モード３の場合、移動端末装置１０４は、モード３に採り得るアンテナの組み合わせを、モード２のアンテナがその組み合わせのサブセットであるものに制限する。表１に示す例では、これらの組み合わせは｛１、２、３｝および｛４、２、３｝である。後者の組み合わせの順序を変更し、採り得る２つのアンテナの組み合わせが共に、第２および第３のエントリとしてそれぞれモード２のアンテナ選択（即ち、アンテナ｛２、３｝）を有するようにする。これは、採り得るアンテナの両方の組み合わせにおける第１のアンテナによる干渉がＳＩＣの第１のステージの後に除去されることを意味する。この結果、第２および第３のステージのＳＩＮＲは、拡大縮小率の範囲内で、モード２およびモード１に対して評価されたものと同一である。採り得るアンテナの組み合わせをサブセットの特性に従うように制限しなければ、以上のことは成立しない。やはりアンテナの両方の組み合わせに対するＳＩＣの第１のステージについてＳＩＮＲを評価し、次いでそのＳＩＮＲを速度に対応させるだけでよい。第２および第３のステージに対応する速度は、拡大縮小率の範囲内で、モード２およびモード１に対して決定されたものと同一である。表１に示す例では、「最良の」アンテナの組み合わせ（即ち、最大の速度総和を有するもの）は太字で示す｛４、２、３｝である。
【００２６】
モード４の場合、この時点で移動端末装置１０４は唯１つの採り得るアンテナの組み合わせ｛１、４、２、３｝を有し、この組み合わせはサブセットとして自動的にモード３の選択｛４、２、３｝を含む。順序付けは、モード３のアンテナ選択がそれぞれ第２と第３と第４のエントリとして現れるように選択される。これは、この組み合わせにおける第１のアンテナによる干渉がＳＩＣの第１のステージにおいて除去された後、他の３つのステージの残りのＳＩＮＲは、拡大縮小率の範囲内で、モード３およびモード２およびモード１に対して評価されたものと同一であることを意味する。その結果、ＳＩＣの第１のステージについてＳＩＮＲを評価し、次いでそのＳＩＮＲを速度にマッピングするだけでよい。第２、第３、第４のステージに対応する速度は、拡大縮小率の範囲内で、モード３およびモード２およびモード１に対して決定されたものと同一である。表１に示す例では、「最良の」組み合わせ（即ち、最大の速度総和を有するもの）は太字で示す｛１、４、２、３｝である。この「最良の」アンテナの組み合わせ｛１、４、２、３｝はフィードバック信号１０２におけるアンテナ処理順序１３６の項である。
【００２７】
一般に各モードに対して、ＳＩＣの第１のステージについてＳＩＮＲを評価し、それを速度にマッピングするだけでよい。残りのステージに対応する速度は、拡大縮小率の範囲内で、第１のステージの後そのモードに対して同じアンテナ処理順序が続けば、以前のモードに対して決定された速度と同一である。結果として、基地局１０６は、Ｍ個の速度１３４のみのセットおよび１つのアンテナ処理順序１３６のフィードバックに基づいて全モードの速度を導出することができる。Ｍ個の速度１３４は、モード１、２、…、Ｍに対するＳＩＣの第１のステージに対応するものであり、アンテナ処理順序１３６は、以上の選択方法、例えばＭ＝Ｎの場合、表１の例から１−４−２−３を使用してモードＭに対して単に決定されるものである。アンテナ処理順序１３６は、アンテナの選択および全モードに対するアンテナ処理順序の双方を規定する二重の目的に役立つ。モードｎに対するアンテナの選択およびアンテナ処理順序は規定された順序のＭ個の整数の単に最後のｎである。
【００２８】
代替手法は、移動端末装置１０４が、モードＭについて、ＳＩＣのＭ個のステージに対応するＭ個の速度をフィードバックすることである。サブセットの特性がアンテナの選択になお使用されれば、その場合基地局１０６は、若干異なる拡大縮小率を除いて、以上に説明したのと同様に他の全てのモードに対して速度を導出することができる。
【００２９】
Ｍ≦Ｎの採り得るモードの場合、フィードバック信号１０２における必要なビット数は次式の通りである。
【００３０】
【数４】
2007536858.tif 000006
５Ｍの項はＭ個の速度１３４のフィードバックに必要なビット数である。現行ＨＳＤＰＡ規格は３０通りの採り得る変調符号化方式（ＭＣＳ）を規定するので、速度当たりに必要なビット数は５である。以上に説明したように、５ビットはただの例である。第２の項はアンテナ処理順序１３６のフィードバックに必要なビット数である。Ｎ！は単に整数１，２、３、…、Ｎの順列の数（Ｎ！＝１×２×３×…Ｎ）である。例えば、Ｎ＝４の送信アンテナおよびＭ個の採り得るモードを持つＭＩＭＯアンテナシステムの場合、フィードバックの必要量はＮb＝２５ビットである。これは、Ｎb＝５７ビットを必要とする方法２００に関して以前に説明した完全フィードバック手法と比較してフィードバック負荷のかなりの減少である。
【００３１】
移動端末装置１０４および基地局１０６が、方法３００に従い表１を考慮して動作することのできる方法の例は以下の通りである。
【００３２】
−時間０：Ｎ＝４であり、Ｍ＝３であり、Ｋ＝１，２，３のいずれか。
【００３３】
−時間１：基地局はＫ＝２を選択し、アンテナ３と２およびこれらのアンテナに割り当てられた速度を使用して、移動端末装置へ２つのデータストリームを送信する。
【００３４】
移動端末装置は、３個の送信速度および４、２、３のアンテナ処理順序をフィードバックする。
【００３５】
−時間２：基地局はＫ＝１を選択し、アンテナ３およびそのアンテナに割り当てられた速度を使用して、移動端末装置へ１つのデータストリームを送信する。
【００３６】
移動端末装置は、３個の送信速度および３、２、４のアンテナ処理順序をフィードバックする。
【００３７】
−時間３：基地局はＫ＝３を選択し、アンテナ３と２と４およびこれらのアンテナに割り当てられた速度を使用して、移動端末装置へ３つのデータストリームを送信する。
【００３８】
移動端末装置は３個の送信速度および１、３、４の復号化順序をフィードバックする。
【００３９】
−など。
【００４０】
方法３００は、方法２００の完全フィードバック手法と比較して、ＨＳＤＰＡ／ＷＣＤＭＡ無線通信ネットワークに適用されるＳ−ＰＡＲＣのフィードバック負荷をかなり減少させることのできる技術を提供することが当業者には容易に理解されうる。この減少は、移動端末装置１０４が以前に記述した「サブセットの特性」に従う最良のアンテナの選択を決定する際に移動端末装置に課せられる制限による。この特性を強いることにより、所与のモードに対するアンテナの選択（即ち、サブストリームの数）は、以前のモードに対するアンテナの選択をサブセットとして含む。結果として、基地局１０６はＭ個の速度およびアンテナ処理順序の１つの基本的なセットから全てのモードに対する速度を導出することができる。
【００４１】
方法３００を実装することのできる好ましい基地局１０６の例を次に説明する。好ましい基地局１０６には、移動端末装置１０４からフィードバック信号１０２ｂを受信するための受信機１４０がある。基地局１０６は、フィードバック信号１０２を処理し、フィードバック信号１０２ｂに含まれない少なくとも１つの送信速度指標を導出する速度計算機１４４（例えば、プロセッサ１１０）を含む。次いで、速度変更器１４６（例えば、プロセッサ１１０）は、信号に対する電力割り当てか、または符号割り当てファクタに従い、少なくとも１つの導出された送信速度指標を調整する。次にモードセレクタ１４８（例えば、プロセッサ１１０）は、少なくとも１つの調整された送信速度指標に基づいて、送信モードを選択する。その後、アンテナセレクタ１５０はアクティブアンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎのサブセットを選択する。最後に、送信機１５２は、アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎの選択したサブセット、選択した送信モード１２１、および選択したモード１２１に従いアンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎの選択したサブセットに対して、決定した送信データ速度１２３−１、１２３−２、…、１２３−Ｋを使用して、パケットデータ信号１２６を送信する。当然のことながら、上記の実装において、以下の構成要素もまた次のタスクを実行することができる。
【００４２】
−速度計算機１４４は、フィードバック信号１０２ｂに含まれるアンテナ処理順序１３６からの送信モードに従い、符号化順序を導出することができる。
【００４３】
−速度計算機１４４は、フィードバック信号１０２ｂに含まれるアンテナ処理順序１３６に従い、送信速度指標を計算することができる。
【００４４】
−速度変更器１４６は、以下の任意の１つに依存し得る補正項により導出された送信速度指標を補正することができる。
【００４５】
−補正項は、アンテナ索引および、瞬時符号割り当てファクタと符号割り当てファクタの基準値との間の比に依存するか、
−補正項は、アンテナ索引および、瞬時電力割り当てファクタと電力割り当てファクタの基準値との間の比に依存するか、または
−補正項は、アンテナ索引、および瞬時符号割り当てファクタと符号割り当てファクタの基準値との間の比、および瞬時電力割り当てファクタと電力割り当てファクタの基準値との間の比に依存する。
【００４６】
−速度変更器１４６は、導出された送信速度指標をキューにバッファされたデータビット量に従い変更することができる。
【００４７】
−モードセレクタ１４８は、各モードのデータ速度の総和に基づいて、送信モードを選択することができる。
【００４８】
−モードセレクタ１４８は、データ速度の最大総和を与える送信モードの中で最小の送信モードを選択する。
【００４９】
−送信機１５２は、選択したモードに従い選択したアンテナに対して決定した送信データ速度に基づいて、アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎのそれぞれに対する送信電力を決定する送信電力計算機を含む。
【００５０】
−アンテナセレクタ１５０は、フィードバック信号１０２ｂに含まれるアンテナ処理順序１３６に基づいて、送信アンテナ１２０−１、１２０−２、…、１２０−Ｎを選択することができる。
【００５１】
−パケットデータ信号１２６は、データサブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋの幾つかを含み、データサブストリーム１２４−１、１２４−２、…、１２４−Ｋの構成に関するフィードフォワード信号通知を含む。
【００５２】
本発明のさらなる利益は、最良のアンテナ選択の検索が順序的であるので、検索空間が全面検索の場合より小さいことである。従って、移動端末装置１０４が各モードに対して評価を必要とするＳＩＮＲの数、ひいては速度の数はかなり減らされる。表１に関連する例から、移動端末装置１０４は１０通りの異なるアンテナの組み合わせを考慮し、各組み合わせに対して１つのＳＩＮＲを計算するだけでよい。これは、１５通りの完全なアンテナの組み合わせ、および各組み合わせに対して１または複数のＳＩＮＲの計算を考慮する方法２００に関連する全面検索と対比される。
【００５３】
さらに、最良のアンテナ選択を決定する順序検索方針の使用により得られるアンテナ処理順序１３６は、ＳＩＮＲが昇順に順序付けされ、例えば表１のモード４の場合、最小のＳＩＮＲ（ＳＩＮＲ１）を有するサブストリームがまず復号化され、最大のＳＩＮＲ（ＳＩＮＲ３）を有するサブストリームを最後に復号化することを保証する。この順序付けは以下の３つの実施形態を可能にする。
【００５４】
第１の実施形態ではアンテナ処理順序１３６を利用して、フィードバック信号１０２のビット数をさらに減らすことができる。図４は、この削減を、表１に関連する例に見られるアンテナ処理順序１−４−２−３を使用して達成する方法を説明するブロック図である。図は、既存の３ＧＰＰ規格における３０通りの採り得るＭＣＳ速度、および移動端末装置１０４により決定される、対応する順序付けされたＳＩＮＲを示す。順序付けを利用しなければ、４つの速度はまとめて２０ビットのフィードバック（各速度に対して｛ｌｏｇ2３０｝＝５ビット）を必要とする。しかしながら、アンテナ処理の順序付けのため、順序付け１−４−２−３における連続するＳＩＮＲのそれぞれに対する採り得る値の範囲が縮小される。図４に示すように、ＳＩＮＲ１は、ＳＩＮＲ４より広い範囲のＭＣＳのレベルをカバーし、同様に、ＳＩＮＲ４は、ＳＩＮＲ２より広い範囲のＭＣＳのレベルをカバーする、などである。従って、Ｎ個の送信速度１３４のそれぞれのフィードバックに５ビットを使用する必要はない。後のステージの速度に対してより少ないビットを使用することができ、従ってフィードバック信号１０２の総ビット数は減少する。例えばＳＩＮＲ１（１の送信速度１３４）は５ビットを必要とし、ＳＩＮＲ４（４の送信速度１３４）は４ビットを必要とし、ＳＩＮＲ２（２の送信速度１３４）は３ビットを必要とし、ＳＩＮＲ３（３の送信速度１３４）は２ビットを必要とする。
【００５５】
第２の実施形態では、アンテナ処理順序１３６をさらに別の方法で利用して、より高速のＭＣＳの組み合わせを提供し、移動端末装置１０４および基地局１０６は生じうるＭＣＳの限界問題を回避することができる。この実施形態では、５ビットをなお使用してＭ個の送信速度１３４のそれぞれをフィードバックするが、後のステージのＳＩＮＲは前のステージより常に大きいので、５ビットにより異なる範囲のＭＣＳ速度を賄うことができる。図５に示すように、後のステージの速度は、３ＧＰＰの既存の３０通りの速度を越えてＭＣＳテーブルをかなり拡張する。例えば、ＳＩＮＲ３は非常に大きく、従ってアンテナ３は規格の３０通りの速度より高速で送信することができる。
【００５６】
第３の実施形態では、アンテナ処理順序１３６をなお、さらに別の方法で利用して、基地局１０６から移動端末装置１０４へのフィードフォワワード信号通知を拡張する。これまで基地局１０６は、ストリームの数および対応する各ストリームの変調サイズを含む、送信信号の正確な構成について移動端末装置１０４に通知する。４送信アンテナの例では、２ビットがストリームの数の通知に、さらに４ビットが各ストリームに使用するＱＰＳＫ（直交位相シフトキーイング）か、または１６ＱＡＭ（直交振幅変調）を指示するのに必要である。従って、合計６ビットが必要である。方法３００に関連するサブセットの特性（アンテナ処理順序１３６）は、後に復号化するストリームのＳＩＮＲが減少することはないことを保証するので、前述の２つの情報フィールドのより効果的な統合符号化を考えることができる。これを図６に示すが、図では以下の通りである。
【００５７】
−まず、ＱＰＳＫか、または１６ＱＡＭのいずれかを使用することができる第１のストリームの選択により開始する。
【００５８】
−次に、第２のストリームに対して３通りの選択が可能である。ＱＰＳＫか、１６ＱＡＭか、または、もはやストリーム無し。一方サブセットの特性（アンテナ処理順序１３６）のために、これらの選択肢からの選択の余地は、第１のストリームに対して選択されるものに依存する。
【００５９】
−第１のストリームにＱＰＳＫが選択されると、３つの選択肢のいずれもが第２のストリームに使用可能である。
【００６０】
−第１のストリームに１６ＱＡＭが選択されると、この場合第２のストリームにＱＰＳＫを使用することはできない。従って、１６ＱＡＭか、または、もはやストリーム無しの選択肢のみが利用可能である。
【００６１】
−同様の論理は第３および第４のストリームに適用できる。
【００６２】
−これらの可能性の全てを列挙することにより、１４通りの有効な場合のみが存在することを見て取ることができる。それ故、４ビットで双方の情報フィールドを符号化するのに十分である。
【００６３】
本発明の幾つかのさらなる特徴、利点および用法は以下の通りである。
【００６４】
−本発明は、ＣＱＩのフィードバック負荷を大きく増大させることなく、ＨＳＤＰＡ規定へＳ−ＰＡＲＣ方式を導入する簡単で、エレガントな方法を提供する。
【００６５】
−方法２００の完全フィードバックの手法と比較して方法３００の縮小フィードバック量によっても、基地局はなお全ての可能なモードに対する速度およびアンテナ選択を導出することができる。従って、基地局はなお送信データサブストリームの実際の数に対する制御を維持することができる。これはＨＳＤＰＡの現行方針に沿うものであり、基地局は、電力および符号の割り当てに関する本来の知識と共にキューの利用可能なデータに基づいて送信データ速度に対する制御を維持する。
【００６６】
−方法２００の完全フィードバックの手法と比較して方法３００の縮小フィードバック手法の使用により性能に最小の劣化がある。
【００６７】
−方法２００の完全フィードバックの手法と比較して、方法３００の縮小フィードバック手法を使用する、最良のアンテナ選択のための検索に複雑さは少ない。
【００６８】
−２００１年１０月、ニュージャージ州アトランティック市（Atlantic City、NJ）でのＶＴＣ‘０２−秋季ＩＥＥＥ会議論文集のセオン  テク  チュン（Seong Taek Chung）他による「速度および電力フィードバックを有するＶ−ＢＬＡＳＴを使用する固有モードＢＬＡＳＴチャネル容量の手法」と題する論文に旧来のＰＡＲＣ技術が詳細に記載されている。この論文の内容は参照により本明細書に組み込まれている。
【００６９】
−本明細書では、無線通信ネットワークはＷＣＤＭＡ規格のＨＳＤＰＡ規定を実装する第３世代セルラシステムとして説明するが、当然のことながら、無線通信ネットワークはＨＳＤＰＡ／ＷＣＤＭＡ規格の他に他の規格を実装できる。
【００７０】
本発明の幾つかの実施形態を添付の図面に図示し、以上に詳細に記載して説明したが、当然のことながら、本発明は開示した実施形態に制限されることはなく、以上の特許請求の範囲により提示し、規定した本発明の精神から逸脱することなく幾多の再配置、変更および置換が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の２つの方法に従いＳ−ＰＡＲＣ技術を実装する基地局および移動端末装置の双方を含む無線通信ネットワークのブロック図である。
【図２】本発明に従い移動端末装置の「完全」フィードバック信号の生成およびその基地局への送信を可能とし、基地局が「完全」フィードバック信号を分析し、選択された送信アンテナから移動端末装置へのデータサブストリームの送信に使用しようとするモードおよび送信速度を決定することにより、図１に示す無線通信ネットワークにＳ−ＰＡＲＣ技術を実装するための方法のステップを説明するフローチャートである。
【図３】本発明に従い移動端末装置の「縮小」フィードバック信号の生成およびその基地局への送信を可能とし、基地局が「縮小」フィードバック信号を分析し、選択された送信アンテナから移動端末装置へのデータサブストリームの送信に使用しようとするモードおよび送信速度を決定することにより、図１に示す無線通信ネットワークにＳ−ＰＡＲＣ技術を実装する方法のステップを説明するフローチャートである。
【図４】移動端末装置が、「縮小」フィードバック信号の一部（アンテナ処理順序）のシーケンス性を利用して、基地局に送信する「縮小」フィードバック信号における別の部分（Ｍ送信速度）の生成に必要なビット数をさらに削減することのできる方法を説明するブロック図である。
【図５】移動端末装置が、「縮小」フィードバック信号の一部（アンテナ処理順序）のシーケンス性を利用して、より速い変調および符号化方式（modulation and coding scheme、ＭＣＳ）を可能にし、無線通信ネットワークにおいて起こりうるＭＣＳの限界を回避する方法を説明するブロック図である。
【図６】基地局が、「縮小」フィードバック信号の一部（アンテナ処理順序）のシーケンス性を利用して、基地局が移動端末装置に送信するデータの正確な構成を移動端末装置に通知するのに必要なビット数を削減することを可能にする方法を説明する図面である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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