(57)【要約】  複数のセクタを有する無線接続ネットワークであって、移動局へのデータ送信のために各セクタへサービスを提供する２つ以上のセクタ送信機と、各セクタ送信機へそれぞれ割当てられる複数のアンテナと、セクタアンテナの割当てを制御して第一のセクタ内のセクタ送信機に関連付けられたセクタアンテナを第二のセクタ内のセクタ送信機へ動的に再割当てさせることのできるアンテナ管理プロセッサと、を備える無線接続ネットワークが開示される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセクタを含む無線接続ネットワークであって：
移動局へのデータ送信のために各セクタへサービスを提供する２つ以上のセクタ送信機と；
各セクタ送信機へそれぞれ割当てられる複数のアンテナと；
セクタアンテナの割当てを制御し、第一のセクタ内のセクタ送信機に関連付けられたセクタアンテナを第二のセクタ内のセクタ送信機へ動的に再割当てさせることのできるアンテナ管理プロセッサと；
を備えるネットワーク。
【請求項２】
前記セクタ送信機は、共有パケットデータチャネルを介して複数の移動局にパケットデータを送信するために複数のセクタアンテナを用いることを特徴とする、請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項３】
前記セクタ送信機は、選択した移動局向けのデータストリームを異なるセクタアンテナを介して送信される複数のサブストリームに分割する多重化器を含むことを特徴とする、請求項２に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項４】
前記データストリームの少なくとも１つは、２つ以上のセクタアンテナから送信されることを特徴とする、請求項３に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項５】
さらに、各セクタ送信機に関連付けられたスケジューラであって、割当てられたセクタアンテナから複数の移動局への前記共有パケットデータチャネルを介するパケットデータ送信をスケジューリングするスケジューラを備える、請求項２に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項６】
前記スケジューラは、セクタアンテナを複数同時にスケジューリングすることを特徴とする、請求項５に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項７】
前記スケジューラは、所与の時点でセクタに割当てられた全てのセクタアンテナのパケットデータチャネルを介して１つの移動局のみがパケットデータ伝送を受信するように、割当てられた全てのセクタアンテナを併せて一単位としてスケジューリングすることを特徴とする、請求項５に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項８】
前記スケジューラは、前記パケットデータチャネルを介して２つ以上の移動局がパケットデータを並列に受信できるように、割当てられた全てのセクタアンテナの一部を第一の移動局に、残りのセクタアンテナを１つ以上の他の移動局に対してスケジューリングさせられることを特徴とする、請求項５に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項９】
前記スケジューラは、割当てられたセクタアンテナを独立してスケジューリングすることを特徴とする、請求項８に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項１０】
前記アンテナ管理プロセッサは、セクタの負荷に基づいてセクタアンテナの割当てを決定することを特徴とする、請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項１１】
前記アンテナ管理プロセッサは、前記セクタアンテナから１つ以上の移動局へのチャネル条件に基づいてセクタアンテナの割当てを決定することを特徴とする、請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項１２】
前記アンテナ管理プロセッサは、異なるセクタ内の移動局に対するチャネル条件の比較に基づいて、第一のセクタ内のセクタ送信機に割当てられたセクタアンテナを第二のセクタ内のセクタ送信機へ再割当てすることを特徴とする、請求項１１に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項１３】
前記アンテナ管理プロセッサは、第二のセクタ内のセクタアンテナから移動局へのチャネル条件が第一のセクタ内の移動局へのチャネル条件よりも良好だと判定した場合に、前記第一のセクタ内のセクタ送信機と関連付けられたセクタアンテナを前記第二のセクタ内のセクタ送信機へ再割当てすることを特徴とする、請求項１２に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項１４】
移動局へデータを送信するための２つ以上のセクタ送信機を有する無線接続ネットワーク内に実装される方法であって：
複数のセクタアンテナのそれぞれを各セクタ送信機に割当てるステップと；
第一のセクタ内のセクタ送信機に関連付けられたセクタアンテナを第二のセクタ内のセクタ送信機に動的に再割当てするステップと；
を備える方法。
【請求項１５】
さらに、選択した移動局へ送信されるデータを２つ以上のサブストリームに分割するステップと、異なるセクタアンテナ上に各サブストリームを送信するステップと、を備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記サブストリームのうち少なくとも１つは、２つ以上のセクタアンテナから送信されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記データは共有パケットデータチャネル上に送信されることを特徴とし、さらに前記共有パケットデータチャネル上の前記移動局への送信をスケジューリングするステップを備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記共有パケットデータチャネル上の前記移動局への送信をスケジューリングするステップは、割当てられた全てのセクタアンテナを同時に使用して前記共有パケットデータチャネル上のパケットデータ伝送を一度に１つの移動局で受信するようスケジューリングすることを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記共有パケットデータチャネル上の前記移動局への送信をスケジューリングするステップは、前記共有パケットデータチャネル上のパケットデータ伝送を２つ以上の移動局で並行して受信するようスケジューリングすることを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
さらに各移動局へのデータ送信用のセクタアンテナを選択するステップを備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記各移動局へのデータ送信用のセクタアンテナを選択するステップは、各セクタアンテナを独立してスケジューリングすることを含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記各移動局へのデータ送信用のセクタアンテナを選択するステップは、前記セクタアンテナを複数同時にスケジューリングすることを含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第一のセクタ内のセクタ送信機に関連付けられたセクタアンテナを第二のセクタ内のセクタ送信機に動的に再割当てするステップは、セクタの負荷に基づくセクタアンテナの割当ての決定を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
前記セクタアンテナを動的に再割当てするステップは、前記セクタアンテナと前記移動局との間のチャネル条件に基づいてのセクタアンテナの割当ての決定を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
前記セクタアンテナと前記移動局との間のチャネル条件に基づくセクタアンテナの割当ての決定は、２つ以上のセクタ内でのセクタアンテナと移動局との間のチャネル条件の比較を含むことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記セクタアンテナを動的に再割当てするステップは、第二のセクタ内のセクタアンテナから移動局へのチャネル条件が第一のセクタ内の移動局へのチャネル条件よりも良好だと判定した場合に、前記第一のセクタ内のセクタ送信機と関連付けられたセクタアンテナを前記第二のセクタ内のセクタ送信機へ再割当てすることを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に複数入力複数出力（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）システムに関し、特に高速パケットデータチャネルのためのマルチセクタ式のＭＩＭＯシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型のインターネット、ビデオストリーミング、及びＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）といった無線データサービスへの要求を受けて、そうしたサービスに求められる高いデータレートを提供する高速パケットデータチャネルが開発されるに至った。ＩＳ−２０００標準のリビジョンＣでは、高速パケットデータサービス向けの転送パケットデータチャネル（Ｆ−ＰＤＣＨ：Ｆｏｒｗａｒｄ−Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  ＣＨａｎｎｅｌ）が導入された。Ｆ−ＰＤＣＨは、転送パケットデータチャネルのチャネルの条件が適しているときを見計らってユーザのデータ受信をスケジューリングすることにより、マルチユーザのダイバーシティの利点を活用している。予め定義された基準に従って、直交符号や電力といった全ての転送リンクの資源が最適なチャネル条件、即ちサポートされ得る最高のデータレートと共に移動局に割当てられれば、通信容量は最大化される。一般的に、移動局は、良好な無線条件においてのみデータを受信する。また、移動局は、チャネル品質情報を逆方向リンクのオーバーヘッドチャネル上に送信する。このチャネル品質情報は、基地局において移動局をスケジューリングし、最も効率的な変調及び符号化方式を選択するために用いられる。
【０００３】
これまで、高速転送パケットデータチャネルの利用は、単一の送信アンテナを持つシステムに限られてきた。複数の送信及び受信アンテナを伴う通信リンクを採用する複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムであれば、より速いデータレートを達成し、及び／または信頼性を向上させることができる。こうした利点は、送信アンテナをまたがってデータが多重化される空間多重化を用いることで実現される。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、ＩＳ−２０００システムの転送パケットデータチャネル（Ｆ−ＰＤＣＨ）やＨＳＤＰＡシステムの高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）などの共有転送リンクチャネルを介した、無線接続ネットワーク内の１つ以上のセクタから複数の移動局へのパケットデータの送信に関する。各セクタは、セクタ送信機及び複数のセクタアンテナを有する。セクタ送信機は、例えば、移動局へ向けたデータストリームをそれぞれのアンテナから当該移動局へ送信するために２つ以上のサブストリームへ分割する空間多重化送信機を備える。各セクタ内のスケジューラは、基地局からのパケットデータを受信する１つ以上の移動局を、予め定義されたスケジューリングの基準に基づいて都度選択する。１つの実施形態において、スケジューラは、通信データ容量を最大化してサービスを提供するように一度に１つ以上の移動局を選択する。スケジューラはさらに、公平の基準、サービス品質、または他の要因を考慮に入れてもよい。選択された移動局は、サービス中のセクタ内の全てのセクタ送信機、またはサービス中のセクタ内の一部のセクタ送信機からサービスを受けることができる。選択された移動局へのデータ送信にサービス中のセクタ内の一部のセクタ送信機が用いられる場合には、スケジューラは、用いるべき最適なアンテナの組合せを決定する。
【０００５】
セクタアンテナは、動的かつ一時的に１つのセクタから他のセクタへ再割当てされることができる。１つのセクタから他のセクタへのセクタアンテナの再割当ては、例えば、セクタ間の境界領域にある移動局との間のチャネル条件が良好なときに有益である。セクタアンテナを、セクタ相互の負荷のバランスが取れていないときに再割当てしてもよい。本発明の１つの実施形態では、基地局のアンテナ管理プロセッサが、セクタアンテナの再割当てを取り扱う。
【０００６】
図１は、移動局４０へパケットデータサービスを提供する無線通信ネットワーク１０の一例における論理的な構成要素を描いている。図１には、ｃｄｍａ２０００（ＩＳ２０００）標準に従って構成された無線通信ネットワーク１０が示されている。広帯域ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＤＭＡ：Ｗ−ＣＤＭＡ）もまた採用され得る。無線通信ネットワーク１０は、移動局へのデータ送信のために高速転送パケットデーチャネル（Ｆ−ＰＤＣＨ）を採用するパケット切替ネットワークである。無線通信ネットワーク１０は、パケット切替コアネットワーク２０と、無線接続ネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）とを備える。コアネットワーク２０は、インターネットなどの外部パケットデータネットワーク（ＰＤＮ：Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）１６と接続されるパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ：Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｎｏｄｅ）２２を含み、移動局４０との間の相互のＰＰＰ接続をサポートする。コアネットワーク２０は、ＲＡＮ３０とやり取りするＩＰストリームの追加と削除とを行い、外部パケットデータネットワーク１６とＲＡＮ３０との間でパケットをルーティングする。
【０００７】
ＲＡＮ３０はコアネットワーク２０に接続され、移動局４０にコアネットワーク２０への接続を与える。ＲＡＮ３０は、パケット制御機能（ＰＣＦ：Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）３２、１つ以上の基地局制御部（ＢＳＣｓ：Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ）３４、及び１つ以上の無線基地局（ＲＢＳｓ：Ｒａｄｉｏ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎｓ）３６を含む。ＰＣＦ３２の主な機能は、ＰＤＳＮ２２との接続を確立し、維持し、及び終了することである。ＢＳＣ３４は、それぞれのサービスエリア内の無線資源を管理する。ＲＢＳ３６は、移動局４０との無線インターフェース（ａｉｒ  ｉｎｅｒｆａｃｅ）を介した通信のための無線機器を含む。ＢＳＣ３４は、１つ以上のＲＢＳ３６を管理することができる。ｃｄｍａ２０００ネットワークにおいて、ＢＳＣ３４及びＲＢＳ３６は、基地局３８を備える。他の標準に基づく他のネットワーク構造において、基地局３８を備えるネットワークのコンポーネントが異なってもよいが、全体としての機能は同じであり、または類似する。
【０００８】
図２を参照すると、各ＲＢＳ３６は、セル１２として言及される地理的領域の中に位置し、そこにある移動局４０にサービスを提供している。セル１２は、干渉を低減するために複数のセクタ１４に分割される。個々のセクタ１４は、図２において、それぞれＳ１、Ｓ２、及びＳ３と表されている。図２では、ＲＢＳ３６はセル１２の中心の近くに位置しているが、他の配置も可能である。
【０００９】
図３は、ＲＢＳ３６の１つのセクタ１４のコンポーネントを描いている。ＲＢＳ３６は、複数のセクタアンテナ５６、スケジューラ５８、及びアンテナ管理プロセッサ６０を有するセクタ送受信機５０を含む。送受信機は、セクタ１４内の移動局４０との間の信号の送信及び信号の受信を行う。各セクタ１４は、複数のセクタアンテナ５６を含む。スケジューラ５８は、各セクタアンテナ５６からのパケットデータ送信のスケジューリングを行う。スケジューラ５８は、予め定義されるどういったスケジューリング基準を採用してもよい。１つの実施形態において、スケジューラ５８は、通信データ容量を最大化するように移動局のスケジューリングを行う。他の実施形態においては、スケジューラは、サービス品質や公平性といった他の要因を考慮に入れることができる。公平の基準を組み入れたスケジューラ５８の一例は、比例配分スケジューラ（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｌｙ  ｆａｉｒ  ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ）である。アンテナ管理回路６０は、セクタ送受信機５０が用い得るセクタ１４に割当てるセクタアンテナ５６の数を決定する。
【００１０】
図３に示された実施形態の例において、送受信機５０は、受信機５２及び空間多重化送信機５４を備える。空間多重化送信機５４は、例えば、アンテナ別速度制御（ＰＡＲＣ：Ｐｅｒ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｒａｔｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）送信機を備えてもよい。空間多重化送信機５４は、所与の移動局４０に対するデータストリームを複数のサブストリームに分割し、サブストリームごとに異なるセクタアンテナ５６を用いて各サブストリームを移動局４０へ送信する。
【００１１】
空間多重化送信機５４は、ｃｄｍａ２０００システムの転送パケットデータチャネル（Ｆ−ＰＤＣＨ）などの高速パケットデータチャネルを介して移動局４０にパケットデータを送信する実施例の中で用いられる。スケジューラ５８は、マルチユーザダイバーシティの利点を生かし、転送パケットデータチャネルのチャネルの条件が適しているときを見計らって移動局４０のデータ受信をスケジューリングし、システムの通信容量を増加させる。予め定義された公平の基準に従い、直交符号や電力といった全ての転送リンクの資源が、最適なチャネル条件、即ちサポートされ得る最高のデータレートと共に移動局４０に割当てられれば、通信容量は最大化される。一般的に、移動局４０は、良好な無線条件においてのみデータを受信する。移動局４０は、ＲＢＳ３６に向けてチャネル品質情報を逆方向リンクのオーバーヘッドチャネル上に送信する。ＲＢＳ３６のスケジューラ５８は、移動局４０のスケジューリングと、最も効率的な変調及び符号化方式の選択のために、このチャネル品質情報を用いる。
【００１２】
複数アンテナシステムにおいて、１つの移動局に対して一度に全てのアンテナを割当てるとすると、チャネル内で自由度が得られない。全てのセクタアンテナ５６から同時にサービスを受けるように１つの移動局を選択するという制約をスケジューラ５８に加えるならば、選択される移動局４０が平均的に最もよいチャネル条件を持つ移動局であっても、選択される移動局４０と１つ以上のセクタアンテナ５６との間のチャネル条件は最適とはならない。ユーザ数が多い場合、ＲＢＳ３６が一度に複数の移動局４０へ送信を行うことを可能にし、本明細書においてアンテナ選択として言及する技術を用いることで、通信容量のさらなる向上を達成することができる。アンテナ選択については、スケジューラ５８は、一部のセクタアンテナ５６のみを用いて移動局４０へサービスを提供することを選択してもよい。スケジューラ５８は、移動局４０に対する最良のチャネル条件を伴うセクタアンテナ５６を選択する。ここで最良とは、セクタアンテナ５６が最も高速なデータレートをサポートできることを意味する。残ったセクタアンテナ５６はいずれも、他の移動局４０へサービスを提供するために用いられ得る。Ｍ個のセクタアンテナ５６があれば、Ｍ個の移動局４０に同時にサービスを提供することができる。
【００１３】
アンテナ選択を採用する場合、スケジューラ５８は、どの移動局４０に一度にサービスを提供するのか、選択した移動局４０ごとにいくつのセクタアンテナ５６を使うのか、及び選択した移動局４０ごとの送信にどのセクタアンテナ５６を使うのかを決定しなければならない。全ての決定をスケジューラ５８にて行う場合は、移動局４０は、ＲＢＳ３６の各送信アンテナと移動局４０の各受信アンテナとの間の伝播チャネルについてのチャネル情報をフィードバックする必要がある。チャネル情報フィードバックには、伝播チャネルの信号対干渉及び雑音比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）、チャネル品質情報（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、チャネル係数、または速度情報を含むことができる。
【００１４】
いくつかの実施形態としては、求められるチャネル情報フィードバックの量を低減するために、アンテナ選択処理の一部を移動局４０によって実行することができる。アンテナ選択処理は、２つのステップに詳細化され得る。第一のステップでは、ある移動局について、本明細書においてモードとして言及する送信に使用されるセクタアンテナ５６の数を選択する。後の検討においては、移動局４０への送信のために選択されたセクタアンテナ５６の数をＮとし、“モードＮ”という表記によって選択されるモードを表す。第二のステップでは、使用される特定のセクタアンテナ５６が選択される。
【００１５】
アンテナ選択を２つに分けた中の第一段階では、移動局４０は、各モードに関して取り得る全てのアンテナの組合せについてＳＩＮＲを評価し、データレートの合計が最大となるように、可能性のある各モードに関するアンテナの組合せを選択する。ＲＢＳ３６のスケジューラ５８は、どの移動局４０にサービスを提供するか、及びモードを、チャネル情報フィードバックに基づいて選択する。この手法では、移動局４０は、各モードにおいて選択したセクタアンテナ５６に対応する伝播チャネルについてのチャネル情報をフィードバックする必要がある。フィードバックは、チャネル品質情報（ＣＱＩ）、または速度情報を含んでもよい。Ｍ＝４の送信アンテナによる例では、フィードバック負荷は、モード１に対してＣＱＩ１つ、モード２に対してＣＱＩ２つ、モード３に対してＣＱＩ３つ、そしてモード４に対してＣＱＩ４つとなり、合計でＣＱＩが１０個となる。
【００１６】
アンテナ選択を２つに分けた中の第二段階では、移動局４０は、取り得る全てのアンテナの組合せについてＳＩＮＲを評価し、最適なモードについて最適なアンテナの組合せを選択する。そして、移動局は、選択された各セクタアンテナ５６についてのＣＱＩまたは速度情報をフィードバックする。即ち、モードＮが選択されると、Ｎ個のＣＱＩがフィードバックされる。さらに、２Ｍ−１個の可能性の中からのアンテナ選択結果を通知する、Ｍビットを要する情報を送る必要もある。
【００１７】
１つの実施形態の例として、移動局がソフトハンドオフまたはソフターハンドオフの状況下にある場合に、アンテナ選択の概念を他のセクタ１４内のセクタアンテナ５６を含むように拡張することで、システムの通信容量のさらなる向上を達成することができる。図４を参照すると、文字Ｍにより示される移動局４０が、第一のセクタＳ１内の第二のセクタＳ２との境界に近い位置にある。この例では、移動局Ｍが現在セクタＳ１からサービスを受けていることが前提となっている。さらに、この例では、移動局Ｍと文字Ａにより示されるセクタＳ２内に位置するセクタアンテナ５６との間のチャネル条件が相当に良好であるということを前提とする。このシナリオにおいて、移動局Ｍは、Ｓ２内のアンテナＡと移動局Ｍとの間の良好なチャネル条件について、ＲＢＳ３６に報告を行うことができる。これは、アンテナＡと移動局Ｍとの間の伝播チャネルについてのチャネル情報のフィードバックにより、またはアンテナＡからサービスを受ける移動局Ｍによる要求という手段によってなされ得る。ＲＢＳ３６は、システムの通信容量を向上させるために、良好なチャネル条件に基づき、図４に破線で示しているように、アンテナＡをセクタＳ２からセクタＳ１へ再割当てすることを選択することができる。これにより、セクタＳ２内の利用可能なアンテナの数は４から３に減少し、セクタ１内のセクタアンテナ５６の数は４から５に増加する。
【００１８】
本発明の１つの実施形態において、ＲＢＳ３６は、全てのセクタ１４について集中化されたアンテナ管理プロセッサ６０を含む。アンテナ管理プロセッサ６０は、セクタ１４間でセクタアンテナ５６の再割当てを行う。アンテナ管理プロセッサ６０は、１つ以上のプログラム可能なプロセッサ内に実装することができる。また、集中化されたアンテナ管理プロセッサ６０はＢＳＣ３４に配置され、複数のＲＢＳにおけるセクタ１４をサポートすることができる。ＢＳＣ３４にアンテナ管理プロセッサを配置することにより、異なるセル１２内のセクタ間でセクタアンテナ５６の再割当てが可能となる。また別の実施形態では、アンテナ管理プロセッサ６０を各セクタ１４内に配置するという分散型の手法を用いることができ、その場合別々のアンテナ管理プロセッサ６０は、セクタ１４間の信号のやり取りによってそれらの動作を協調させる。
【００１９】
アンテナ管理プロセッサ６０は、現在のチャネル条件、セクタ負荷、通信容量に対する全影響度などといった要因に基づき、セクタアンテナ５６の割当てを決定する。例えば、アンテナ管理プロセッサ６０は、再割当てによって全体のシステム容量が増加することになると判断した場合に、セクタアンテナ５６を１つのセクタ１４から他へ再割当てしてもよい。アンテナ管理プロセッサ６０が１つのセクタ１４から他のセクタへのセクタアンテナ５６の再割当てを決定すると、影響のあるセクタ１４内のスケジューラ５８に通知が行われる。本実施形態では、スケジューラ５８にごくわずかな変更が伴う。スケジューラ５８は、考慮すべき可能なアンテナの組合せの数に変更が生じる点を除いて、前述した通りの動作をする。
【００２０】
本発明の他の実施形態において、ソフトハンドオフまたはソフターハンドオフの状況下にある移動局４０は、移動局４０と１つ以上のセクタ１４内のセクタアンテナ５６との間のチャネル条件を報告することを要求される可能性がある。移動局４０は、１つのセクタ１４内のスケジューラ５８にチャネル条件を報告してもよい。この実施形態では、移動局４０にサービスを提供するスケジューラ５８は、セクタアンテナ５６の他のセクタ１４への一時的な再割当てを、それによる利点がある場合に要求してもよい。例えば、スケジューラ５８は、再割当てがセクタの通信容量を向上させるのであれば、セクタアンテナ５６の再割当てを要求することができる。アンテナ管理プロセッサ６０は、対象のセクタ１４、即ちセクタアンテナ５６を獲得するセクタの通信容量の期待される増加分と、元となるセクタ、即ちセクタアンテナ５６を失うセクタの通信容量の減少との間で平衡を図ることもできる。
【００２１】
アンテナ管理プロセッサ６０は、システムの通信容量を向上させる以外の理由によってセクタアンテナ５６の再割当てを決定してもよい。図５は、セクタ１４間の負荷が平衡していないシナリオを描いている。図５において、Ｓ１として示されたセクタ１４には大きな負荷が掛かっている一方、セクタＳ２及びＳ３に掛かっている負荷は小さい。このシナリオにおいて、アンテナ管理プロセッサ６０は、負荷分散を達成するために１つ以上のセクタアンテナ５６の再割当てを行うことができる。つまり、１つのセクタ１４の負荷が大きく他のセクタ１４の負荷が小さい場合には、アンテナ管理プロセッサ６０は、負荷の小さいセクタ１４から負荷の大きいセクタへセクタアンテナ５６の再割当てを行うことができる。負荷の大きいセクタへのセクタアンテナ５６の再割当ては、負荷の大きいセクタの通信容量を増加させ、よって負荷の大きいセクタがより多くのユーザへサービスを提供することを可能にする。図５では、２つのセクタアンテナ５６が、１つはＳ２から、１つはＳ３から再割当てされる様子が図示されている。
【００２２】
本発明は、２つ以上の移動局４０に対して並列的な送信を可能にし、スケジューリング処理においてアンテナ選択を用いることにより、状況に応じた移動局のより適したスケジューリングを提供する。さらに、本発明は、１つのセクタ内のアンテナの一時的に異なるセクタへの再割当てを可能とすることにより、より高いシステムの通信容量を達成する。そうした再割当ては、再割当てされるセクタアンテナ５６と異なるセクタにある移動局４０との間の良好なチャネル条件を理由として行うことができる。
【００２３】
本発明は、図６に示した送信ダイバーシティの枠組みと組み合わせて用いることもできる。図６に示した通り、移動局４０は、セクタＡ及びセクタＢとして示される２つのセクタ１４との通信状態にある。セクタＡ及びＢは、同一の基地局からサービスを受けている（即ち、ソフターハンドオフ）、または異なる基地局からサービスを受けている（即ち、ソフトハンドオフ）。２つのセクタアンテナ５６がセクタＡから選択され、そして１つのセクタアンテナがセクタＢから選択される。セクタＡにて選択された２つのセクタアンテナ５６は、よく知られたＡｌａｍｏｕｔｉ符号などの時空間符号を用いて、シンボルｓ０及びｓ１を送信する。第一の送信期間においては、セクタＡの２つのセクタアンテナ５６は、それぞれシンボルｓ０及び−ｓ１＊を送信する。セクタＢのセクタアンテナ５６は、シンボルｓ２を送信する。第二の送信期間においては、セクタＡの２つのセクタアンテナ５６は、それぞれシンボルｓ１及びｓ０＊を送信する。セクタＢのセクタアンテナ５６は、シンボルｓ３を送信する。セクタＡにおいて送信ダイバーシティを利用することで、ダイバーシティの次数が増加することにより、セクタＡからのシンボルの信頼性が高められる。このダイバーシティの利得は、相対的に低い平均的ＳＮＲを有するセクタ１４において有益である。
【００２４】
図６に示された実施形態において、移動局４０と通信状態にあるセクタＡ及び／またはセクタＢには、１つ以上の追加的なセクタアンテナ５６が存在してもよい。例えば、セクタＢ内の第二のセクタアンテナ、またはセクタＡ内の第三のセクタアンテナにより、移動局４０へそれぞれ第一のシンボル期間、及び第二のシンボル期間においてシンボルｓ４及びｓ５を送信してもよい。前述の通り、セクタアンテナ５６を、１つのセクタ１４から他のセクタ１４へ、チャネル条件及び／またはセクタの負荷に依存して再割当てしてもよい。
【００２５】
当然ながら、本発明の技術的思想と本質的特性から外れることなく、本発明をこれまでの記載と異なる何らかの方法で実行することは可能である。よって、ここで開示した実施形態は全て説明のためのものであり、限定事項ではなく、そして添付した特許請求の範囲の意味する範囲及び均等の範囲内における全ての変更は、そこに包含されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】移動通信ネットワークの一例としてのコンポーネントを描いたブロック図である。
【図２】各セクタが複数の送信アンテナを有する、移動通信ネットワーク内のマルチセクタセルを描いた概略図である。
【図３】移動通信ネットワーク用の基地局の関連部分を描いたブロック図である。
【図４】１つのセクタ内のアンテナが他のセクタへ再割当てされる１つのシナリオを描いた概略図である。
【図５】１つのセクタ内のアンテナが他のセクタへ再割当てされる他のシナリオを描いた概略図である。
【図６】本発明の１つの実施形態における結合送信ダイバーシティ及び空間多重化を描いた概略図である。
【図１】
2008537442.tif 000003
【図２】
2008537442.tif 000004
【図３】
2008537442.tif 000005
【図４】
2008537442.tif 000006
【図５】
2008537442.tif 000007
【図６】
2008537442.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月9日(2007.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセクタを含む無線接続ネットワークであって：
移動局へのデータ送信のために各セクタへサービスを提供する２つ以上のセクタ送信機と；
各セクタ送信機へそれぞれ割当てられる複数のアンテナと；
セクタアンテナの割当てを制御し、第一のセクタ内のセクタ送信機に関連付けられたセクタアンテナを第二のセクタ内のセクタ送信機へ動的に再割当てさせることのできるアンテナ管理プロセッサと；
を備えるネットワーク。
【請求項２】
前記セクタ送信機は、共有パケットデータチャネルを介して複数の移動局にパケットデータを送信するために複数のセクタアンテナを用いることを特徴とする、請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項３】
前記セクタ送信機は、選択した移動局向けのデータストリームを異なるセクタアンテナを介して送信される複数のサブストリームに分割する多重化器を含むことを特徴とする、請求項２に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項４】
前記データストリームの少なくとも１つは、２つ以上のセクタアンテナから送信されることを特徴とする、請求項３に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項５】
さらに、各セクタ送信機に関連付けられたスケジューラであって、割当てられたセクタアンテナから複数の移動局への前記共有パケットデータチャネルを介するパケットデータ送信をスケジューリングするスケジューラを備える、請求項２に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項６】
前記スケジューラは、セクタアンテナを複数同時にスケジューリングすることを特徴とする、請求項５に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項７】
前記スケジューラは、所与の時点でセクタに割当てられた全てのセクタアンテナのパケットデータチャネルを介して１つの移動局のみがパケットデータ伝送を受信するように、割当てられた全てのセクタアンテナを併せて一単位としてスケジューリングすることを特徴とする、請求項５に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項８】
前記スケジューラは、前記パケットデータチャネルを介して２つ以上の移動局がパケットデータを並列に受信できるように、割当てられた全てのセクタアンテナの一部を第一の移動局に、残りのセクタアンテナを１つ以上の他の移動局に対してスケジューリングさせられることを特徴とする、請求項５に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項９】
前記スケジューラは、割当てられたセクタアンテナを独立してスケジューリングすることを特徴とする、請求項８に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項１０】
前記アンテナ管理プロセッサは、セクタの負荷に基づいてセクタアンテナの割当てを決定することを特徴とする、請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項１１】
前記アンテナ管理プロセッサは、前記セクタアンテナから１つ以上の移動局へのチャネル条件に基づいてセクタアンテナの割当てを決定することを特徴とする、請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項１２】
前記アンテナ管理プロセッサは、異なるセクタ内の移動局に対するチャネル条件の比較に基づいて、第一のセクタ内のセクタ送信機に割当てられたセクタアンテナを第二のセクタ内のセクタ送信機へ再割当てすることを特徴とする、請求項１１に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項１３】
前記アンテナ管理プロセッサは、第二のセクタ内のセクタアンテナから移動局へのチャネル条件が第一のセクタ内の移動局へのチャネル条件よりも良好だと判定した場合に、前記第一のセクタ内のセクタ送信機と関連付けられたセクタアンテナを前記第二のセクタ内のセクタ送信機へ再割当てすることを特徴とする、請求項１２に記載の無線接続ネットワーク。
【請求項１４】
移動局へデータを送信するための２つ以上のセクタ送信機を有する無線接続ネットワーク内に実装される方法であって：
複数のセクタアンテナのそれぞれを各セクタ送信機に割当てるステップと；
第一のセクタ内のセクタ送信機に関連付けられたセクタアンテナを第二のセクタ内のセクタ送信機に動的に再割当てするステップと；
を備える方法。
【請求項１５】
さらに、選択した移動局へ送信されるデータを２つ以上のサブストリームに分割するステップと、異なるセクタアンテナ上に各サブストリームを送信するステップと、を備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記サブストリームのうち少なくとも１つは、２つ以上のセクタアンテナから送信されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記データは共有パケットデータチャネル上に送信されることを特徴とし、さらに前記共有パケットデータチャネル上の前記移動局への送信をスケジューリングするステップを備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記共有パケットデータチャネル上の前記移動局への送信をスケジューリングするステップは、割当てられた全てのセクタアンテナを同時に使用して前記共有パケットデータチャネル上のパケットデータ伝送を一度に１つの移動局で受信するようスケジューリングすることを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記共有パケットデータチャネル上の前記移動局への送信をスケジューリングするステップは、前記共有パケットデータチャネル上のパケットデータ伝送を２つ以上の移動局で並行して受信するようスケジューリングすることを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
さらに各移動局へのデータ送信用のセクタアンテナを選択するステップを備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記各移動局へのデータ送信用のセクタアンテナを選択するステップは、各セクタアンテナを独立してスケジューリングすることを含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記各移動局へのデータ送信用のセクタアンテナを選択するステップは、前記セクタアンテナを複数同時にスケジューリングすることを含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第一のセクタ内のセクタ送信機に関連付けられたセクタアンテナを第二のセクタ内のセクタ送信機に動的に再割当てするステップは、セクタの負荷に基づくセクタアンテナの割当ての決定を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
前記セクタアンテナを動的に再割当てするステップは、前記セクタアンテナと前記移動局との間のチャネル条件に基づいてのセクタアンテナの割当ての決定を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
前記セクタアンテナと前記移動局との間のチャネル条件に基づくセクタアンテナの割当ての決定は、２つ以上のセクタ内でのセクタアンテナと移動局との間のチャネル条件の比較を含むことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記セクタアンテナを動的に再割当てするステップは、第二のセクタ内のセクタアンテナから移動局へのチャネル条件が第一のセクタ内の移動局へのチャネル条件よりも良好だと判定した場合に、前記第一のセクタ内のセクタ送信機と関連付けられたセクタアンテナを前記第二のセクタ内のセクタ送信機へ再割当てすることを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【国際調査報告】
2008537442.tif 000009
2008537442.tif 000010
2008537442.tif 000011