(57)【要約】  本発明は、基地局からの選択メッセージの受信への応答として即時チャネルフィードバック情報が移動端末から送信され、及び上記即時チャネルフィードバック情報が上記基地局においてリアルタイムな資源割当て及び適応のために使用される、無線通信システムにおけるリンク資源の制御に関する。上記フィードバック情報は、パイロット信号及び事前割当てされた送信の重みから導かれるチャネル品質情報を含む。【選択図】図１
2010515313.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リンク資源を制御する方法であって、
前記リンク資源は、基地局から複数の移動端末への通信を可能とするために前記システムの前記基地局により提供され、
前記方法は：
前記基地局との間で通信する前記複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択するステップと；
前記選択された移動端末のサブセットにおける前記移動端末へリンク資源を事前割当てするステップと；
前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末のそれぞれについて送信の重みを決定するステップと；
前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、関係する前記移動端末についての事前割当て情報を含み、及び関係する前記移動端末についての前記決定された送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で送信される当該個々の選択メッセージ、を送信するステップと；
前記選択されたサブセットにおける前記移動端末から、選択メッセージの受信への応答として提供され、チャネル干渉情報を含むフィードバック情報を取得するステップと；
前記取得されたフィードバック情報に応じて、前記選択されたサブセットにおける前記移動端末について送信モード適応を実行するステップと；
を含む方法。
【請求項２】
前記複数の移動端末における前記移動端末は、パケットデータ受信モードでアクティブに待機している、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
リンク資源の事前割当ては、送信ビームを事前割当てすることを含む、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記移動端末のサブセットの選択は、事前に決定された選択基準に応じて行われる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記事前に決定された基準は、サービスの特性、送信機のバッファサイズ、送信プライオリティ、及びハンドオーバの予測を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
送信モード適応の実行は、前記選択された移動端末について送信モードを選択することを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
送信モードの選択は、変調モード及び符号化レートを選択することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
送信モードの選択は、マルチアンテナモード、シングルストリームモード、マルチストリームモード、及びビーム形成モードを含むグループから１以上のモードを選択することを含む、請求項６又は請求項７に記載の方法。
【請求項９】
送信モード適応の実行は、前記選択された移動端末について送信電力を割り当てることを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記フィードバック情報は、明確な時間分割された部分において取得される、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記明確な時間分割された部分は、個々の品質パラメータに関連する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
無線通信システムの移動端末において基地局からデータを受信する方法であって：
チャネル資源の事前割当て情報を含み、及び前記移動端末について決定された送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で送信される選択メッセージを、基地局から受信するステップと；
前記選択メッセージの受信への応答として、前記基地局へチャネル干渉情報を含むフィードバック情報を送信するステップと；
事前割当てされた資源を使用して前記基地局からデータを受信するステップと；
を含む方法。
【請求項１３】
前記無線通信システムは、広帯域システムである、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記広帯域システムは、Ｗ−ＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）、ＨＤＳＰＡ（高速ダウンリンクパケット接続）、及びＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）システムを含むグループから選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
無線通信システムにおける使用のための基地局であって：
前記基地局との間で通信する複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択するように動作可能なコントローラと；
前記選択された移動端末のサブセットにおける前記移動端末へリンク資源を事前割当てし、及び前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末のそれぞれについて送信の重みを決定するように動作可能な資源割当て部と；
前記選択された移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、事前割当て情報を含み、及び関係する前記移動端末について決定された個々の送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で送信される当該個々の選択メッセージ、を前記資源割当て部に応答して送信するように動作可能な送信機と；
前記選択メッセージの受信への応答として提供されるフィードバック情報を前記選択されたサブセットにおける移動端末から取得するように動作可能な受信機と；
取得されたフィードバック情報に応じて、前記選択されたサブセットにおける前記移動端末について送信モード適応を実行するように動作可能な資源割当て部と；
を含む基地局。
【請求項１６】
前記コントローラは、パケットデータ受信モードでアクティブに待機している複数の移動から移動端末を選択するように動作可能である、請求項１５に記載の基地局。
【請求項１７】
前記資源割当て部は、送信ビームを事前割当てするように動作可能である、１５又は１６に記載の基地局。
【請求項１８】
前記移動端末のサブセットの選択は、事前に決定された選択基準に応じて行われる、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１９】
前記事前に決定された基準は、サービスの特性、送信機のバッファサイズ、送信プライオリティ、及びハンドオーバの予測を含む、請求項１８に記載の基地局。
【請求項２０】
前記資源割当て部は、前記選択された移動端末のサブセットにおける前記移動端末のそれぞれに前記選択を知らせるように動作可能である、請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項２１】
前記選択メッセージは、必要とされるフィードバック情報の型に関する情報を含む、請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項２２】
前記必要とされるフィードバック情報の型は、フレームレベルの情報及びブロックレベルの情報から選択される、請求項２１に記載の基地局。
【請求項２３】
送信モード適応は、選択された移動端末について送信モードを選択することを含む、請求項１５〜２２のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項２４】
送信モードの選択は、変調モード及び符号化レートを選択することを含む、請求項２３に記載の基地局。
【請求項２５】
送信モードの選択は、マルチアンテナモード、シングルストリームモード、マルチストリームモード、及びビーム形成モードを含むグループから１以上のモードを選択することを含む、請求項２３又は請求項２４に記載の基地局。
【請求項２６】
送信モード適応は、選択された移動端末について送信電力を割り当てることを含む、請求項１５〜２５のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項２７】
前記フィードバック情報は、明確な時間分割された部分において取得される、請求項１５〜２６のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項２８】
前記明確な時間分割された部分は、個々の品質パラメータに関連する、請求項２７に記載の基地局。
【請求項２９】
無線通信システムにおける使用のための移動端末であって：
事前割当てされたチャネル資源に関する事前割当て情報を含み、及び前記移動端末について決定された送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で基地局から送信される選択メッセージを、前記基地局から受信するように動作可能な受信機と；
受信された事前割当て情報及び専用のパイロットチャネル情報を利用して、チャネル干渉情報を含むフィードバック情報を生成するように動作可能なフィードバック生成部と；
選択メッセージの受信への応答として、基地局へフィードバック情報を送信するための送信機と；
を含み、
前記受信機は、事前割当てされたチャネル資源を介してデータを受信するようにも動作可能である、
移動端末。
【請求項３０】
前記パイロット信号は、共通のパイロット信号である、請求項２９に記載の移動端末。
【請求項３１】
前記フィードバック生成部は、前記選択メッセージを使用してチャネル干渉を評価するように動作可能である、請求項２９又は請求項３０に記載の移動端末。
【請求項３２】
前記フィードバック生成部は、共通のパイロット信号を使用して信号電力及びチャネル行列パラメータを評価するように動作可能である、請求項２９〜３１のいずれか１項に記載の移動端末。
【請求項３３】
前記フィードバック生成部は、評価された信号電力及びチャネル行列パラメータを使用してチャネル品質指標を評価するように動作可能である、請求項３２に記載の移動端末。
【請求項３４】
無線通信システムにおいてアップリンク資源を制御する方法であって、
前記アップリンク資源は、複数の移動端末及び基地局からの通信を可能とするために前記システムの前記基地局により提供され、
前記方法は：
複数の移動端末から個々の送信要求メッセージを受信するステップと；
前記複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択するステップと；
前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ個々のリンク資源を事前割当てするステップと；
前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末のそれぞれについて送信の重み情報を決定するステップと；
前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、関係する前記移動端末についての事前割当て情報及び送信の重み情報を含む当該個々の選択メッセージ、を送信するステップと；
前記選択されたサブセットにおける前記移動端末に関連し及びチャネル干渉情報を含むフィードバック情報を取得するステップと；
前記取得されたフィードバック情報に応じて、前記選択されたサブセットにおける前記移動端末について送信モード適応を実行するステップと；
を含む方法。
【請求項３５】
前記フィードバック情報は、前記選択された移動端末のサブセットにおける前記移動端末から受信されたパイロット信号に基づく、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
関係する前記移動端末へ送信モード適応情報を送信するステップ、をさらに含む、請求項３４又は請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記取得されたフィードバック情報に応じて資源割当てを実行するステップ、を含む、請求項３４、請求項３５、又は請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記移動端末のサブセットの選択は、事前に決定された選択基準に応じて行われる、請求項３４〜３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記事前に決定された基準は、サービスの特性、送信機のバッファサイズ、送信プライオリティ、及びハンドオーバの予測を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
送信モード適応の実行は、前記選択された移動端末について送信モードを選択することを含む、請求項３４〜３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
送信モードの選択は、変調モード及び符号化レートを選択することを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
送信モードの選択は、マルチアンテナモード、シングルストリームモード、マルチストリームモード、及びビーム形成モードを含むグループから１以上のモードを選択することを含む、請求項４０又は請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
リンク適応の実行は、前記割り当てられたリンク資源について送信電力を割り当てることを含む、請求項３４〜４２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
リンク適応の実行は、送信の重み又はビームを割り当てることを含む、請求項３４〜４３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
無線通信システムにおける使用のための基地局であって：
複数の移動端末から個々の送信要求メッセージを受信するように動作可能な受信機；
前記複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択し、及び前記選択されたサブセットにおける前記移動端末に関連するフィードバック情報を取得し、及び前記取得されたフィードバック情報に応じて、前記選択されたサブセットにおける前記移動端末について送信モード適応を実行するように動作可能なコントローラ；
並びに：前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ個々のリンク資源を事前割当てし；前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末のそれぞれについて送信の重み情報を決定し；及び前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、関係する前記移動端末についての事前割当て情報及び送信の重み情報を含む当該個々の選択メッセージ、を送信するように動作可能な資源割当て部；
を含む基地局。
【請求項４６】
請求項３４〜４４のいずれか１項に記載の方法に従って動作可能である、請求項４５に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、特に高速リンク適応（fast  link  adaptation）をサポートする任意の電気通信ネットワーク、例えば、ＨＳＰＡ及び３ＧＰＰ  ＬＴＥ（Long-Term  Evolution）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一例としての無線通信システム１は、添付図面の図１において示されており、無線周波数（ＲＦ）エアインターフェイス（air  interface）上で移動端末２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、及び２０ｅと通信する、複数の基地局１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃを含む。上記移動端末は、“ユーザ機器（ＵＥ：user  equipment）”と呼ばれる場合がある。当然のことながら、基地局及び移動端末の数は単なる例に過ぎず、上記システムは、このような装置をいかなる適当な数でも含んでもよい。
【０００３】
通信、即ち、データ伝送が基地局１０と移動端末２０の間で成功するために、各移動端末には通信チャネルが割り当てられている。これらのチャネル、あるいは“リンク”は、周知のとおり、時間領域及び／又は周波数領域において割り当てられ得る。基地局１０から移動端末２０への通信は、ダウンリンク通信として知られており、移動端末２０から基地局１０への通信は、アップリンク通信として知られている。このようなデータ伝送のために割り当てられた上記通信チャネルは、それぞれダウンリンク（ＤＬ）及びアップリンク（ＵＬ）として知られている。
【０００４】
キャパシティ及びカバレージを増加させるために、いくつかの無線通信システムは、リンク適応及びスケジューリングを利用している。このような技術をサポートするためには、チャネル状態情報（ＣＳＩ）又はチャネル品質指標（ＣＱＩ）といったフィードバック情報が必要である。このようなフィードバック情報は、上記システムに割り当てられた通信チャネルが適当な品質レベルで維持されるよう、頻繁かつ正確に提供されなければならない。周知のように、送信モード適応及びリンク適応は、無線リンクの条件（例えば、他の送信機から送られてくる信号に起因する干渉、受信機の感度、利用可能な送信電力のマージンなど）に、変調、符号化、並びに他の信号及びプロトコルパラメータを適合させることを意味する、無線通信において使われる用語である。リンク適応のプロセスは、動的であり、信号及びプロトコルパラメータは、無線リンクの条件の変化に応じて変化してもよい。
【０００５】
多数の移動端末をサポートする広帯域無線システムにとって、ＣＳＩ／ＣＱＩ及び他のフィードバック情報の信号伝達のために要する帯域幅は、非常に高く、アップリンクにおける非常に重大な負荷を表している。このことは、時間領域のシステムにも、時間及び周波数領域のシステムにも当てはまるが、総資源はより細かい粒度に合わせて切り出され、より多くの小さいサイズのサブユニットによってより多くのＣＳＩ／ＣＱＩ信号が必要とされるため、影響が最も大きいのは、時間及び周波数領域のシステムである。
【０００６】
３ＧＰＰ（登録商標）リリース５（Third  Generation  Partnership  Project）は、ＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケット接続）システムにおいてリンク適応及びスケジューリングの概念を導入している。資源割当て（resource  allocation）、並びに伝送フォーマット及び資源関連情報（ＴＦＲＩ）は、高速共有制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）によって伝えられる。ＨＳ−ＳＣＣＨは、データ送信の２タイムスロット前にあり、高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）上を伝えられる。従って、スケジューリング及びリンク適応は、データ送信の２タイムスロット前に、同時に実行される。このようなシグナリングが、上記システムにおける各チャネルについて継続的に送信されるように、上記システムにおける全ての移動端末は、一定の間隔でチャネル品質リポートを実行する。
【０００７】
加えて、予符号化（precoding）のみをする送信機を使用するシステムが正確なフィードバックをサポートすることは、非常に困難であろう。理想的には、（高速リンク適応をサポートするための）ＣＱＩフィードバック及び（チャネル行列並びに干渉及びノイズの共分散行列の基礎とするための）好適な送信時の重み、又はチャネル行列及び共分散行列自体が、正確なリンク適応のために必要とされる。
【０００８】
従って、広帯域無線通信システムにおいてリンク適応及びスケジューリングを使用することは、システムのキャパシティを増加させるために望ましいが、移動端末によるチャネル品質リポートが、利用可能なアップリンクの帯域幅のうち望ましくない程高い割合を使用するという重大な問題も有しているということは、理解されるだろう。高品質なフィードバック情報がリンク適応の前段階で提供され得るような技術を備えていることが望ましいということも、容易に理解されるだろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施形態は、無線通信システムにおけるスケジューリング及び送信モード適応に要するフィードバック情報の信号伝達の量を削減するための技術を提供する。このような削減は、スケジューリング、リンク適応、及び他の送信モード適応を一度に行うために基地局との間で通信する全ての移動端末のサブセットのみを選択することによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある観点によれば、無線通信システムにおいてリンク資源を制御する方法であって、上記リンク資源は、基地局から複数の移動端末への通信を可能とするために上記システムの上記基地局により提供され、上記方法は：上記基地局との間で通信する上記複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択するステップと；上記選択された移動端末のサブセットにおける上記移動端末へリンク資源を事前割当てするステップと；上記移動端末のサブセットにおける上記移動端末のそれぞれについて送信の重みを決定するステップと；上記移動端末のサブセットにおける上記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、関係する上記移動端末についての事前割当て情報を含み、及び関係する上記移動端末についての上記決定された送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で送信される当該個々の選択メッセージ、を送信するステップと；上記選択されたサブセットにおける上記移動端末から、選択メッセージの受信への応答として提供され、チャネル干渉情報を含むフィードバック情報を取得するステップと；上記取得されたフィードバック情報に応じて、上記選択されたサブセットにおける上記移動端末について送信モード適応を実行するステップと；を含む方法、が提供される。
【００１１】
本発明の別の観点によれば、無線通信システムの移動端末において基地局からデータを受信する方法であって：チャネル資源の事前割当て情報を含み、及び上記移動端末について決定された送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で送信される選択メッセージを、基地局から受信するステップと；上記選択メッセージの受信への応答として、上記基地局へチャネル干渉情報を含むフィードバック情報を送信するステップと；事前割当てされた資源を使用して上記基地局からデータを受信するステップと；を含む方法、が提供される。
【００１２】
本発明の別の観点によれば、無線通信システムにおける使用のための基地局であって：上記基地局との間で通信する複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択するように動作可能なコントローラと；上記選択された移動端末のサブセットにおける上記移動端末へリンク資源を事前割当てし、及び上記移動端末のサブセットにおける上記移動端末のそれぞれについて送信の重みを決定するように動作可能な資源割当て部と；上記選択された移動端末のサブセットにおける上記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、事前割当て情報を含み、及び関係する上記移動端末について決定された個々の送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で送信される当該個々の選択メッセージ、を上記資源割当て部に応答して送信するように動作可能な送信機と；上記選択メッセージの受信への応答として提供されるフィードバック情報を上記選択されたサブセットにおける移動端末から取得するように動作可能な受信機と；取得されたフィードバック情報に応じて、上記選択されたサブセットにおける上記移動端末について送信モード適応を実行するように動作可能な資源割当て部と；を含む基地局、が提供される。
【００１３】
本発明の別の観点によれば、無線通信システムにおける使用のための移動端末であって：事前割当てされたチャネル資源に関する事前割当て情報を含み、及び上記移動端末について決定された送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で基地局から送信される選択メッセージを、上記基地局から受信するように動作可能な受信機と；受信された事前割当て情報及び専用のパイロットチャネル情報を利用して、チャネル干渉情報を含むフィードバック情報を生成するように動作可能なフィードバック生成部と；選択メッセージの受信への応答として、基地局へフィードバック情報を送信するための送信機と；を含み、上記受信機は、事前割当てされたチャネル資源を介してデータを受信するようにも動作可能である、移動端末、が提供される。
【００１４】
本発明の別の観点によれば、無線通信システムにおける使用のための基地局であって：複数の移動端末から個々の送信要求メッセージを受信するように動作可能な受信機；上記複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択し、及び上記選択されたサブセットにおける上記移動端末に関連するフィードバック情報を取得し、及び上記取得されたフィードバック情報に応じて、上記選択されたサブセットにおける上記移動端末について送信モード適応を実行するように動作可能なコントローラ；並びに：上記移動端末のサブセットにおける上記移動端末へ個々のリンク資源を事前割当てし；上記移動端末のサブセットにおける上記移動端末のそれぞれについて送信の重み情報を決定し；及び上記移動端末のサブセットにおける上記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、関係する上記移動端末についての事前割当て情報及び送信の重み情報を含む当該個々の選択メッセージ、を送信するように動作可能な資源割当て部；を含む基地局、が提供される。
【００１５】
本発明のさらに別の観点によれば、無線通信システムにおけるアップリンク資源を制御する方法であって、上記アップリンク資源は、複数の移動端末及び基地局からの通信を可能とするために上記システムの上記基地局により提供され、上記方法は：複数の移動端末から個々の送信要求メッセージを受信するステップと；上記複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択するステップと；上記移動端末のサブセットにおける上記移動端末へ個々のリンク資源を事前割当てするステップと；上記移動端末のサブセットにおける上記移動端末のそれぞれについて送信の重み情報を決定するステップと；上記移動端末のサブセットにおける上記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、関係する上記移動端末についての事前割当て情報及び送信の重み情報を含む当該個々の選択メッセージ、を送信するステップと；上記選択されたサブセットにおける上記移動端末に関連し及びチャネル干渉情報を含むフィードバック情報を取得するステップと；上記取得されたフィードバック情報に応じて、上記選択されたサブセットにおける上記移動端末について送信モード適応を実行するステップと；を含む方法、が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】移動体無線通信システムを示している。
【図２】無線通信システムにおける使用のための基地局の簡易化されたブロック図である。
【図３】無線通信システムにおける使用のための移動端末の簡易化されたブロック図である。
【図４】ダウンリンク資源の制御に使用されるための本発明を具現する方法における基地局によって実行されるステップを示している。
【図５】ダウンリンク資源に関連する本発明を具現する方法における移動端末によって実行されるステップを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を具現する技術は、図１に示されているような無線通信システムに適用可能である。前述したように、図１の一例としてのシステムは、無線周波数（ＲＦ）エアインターフェイス上で移動端末２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、及び２０ｅと通信する複数の基地局１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃを含む。
【００１８】
図２において、本発明を具現する技術に従って使用されるための基地局の簡易化されたブロック図が示されている。基地局１０は、それ自体が資源割当て部１０３を含むコントローラ１０１を含む。また基地局１０は、無線周波数信号をそれぞれアンテナ１０９へ送信及びアンテナ１０９から受信するための送信機（ＴＸ）及び受信機（ＲＸ）の回路も含む。上記アンテナは、移動端末との間の無線通信経路を提供する。コントローラ１０１は、送信機１０５及び受信機１０７との間でデータを通信を行う。また上記コントローラは、（図示しない）運用者ネットワークとの間でも通信する。資源割当て部の運用については、後に詳細に記述する。なお、資源割当て部の機能が、基地局１０のコントローラ１０１の外部で提供されてもよいことは、容易に理解されるだろう。例えば、資源割当て部は、運用者ネットワークの中央部で提供されてもよい。上記資源割当て部は、明瞭さのため基地局の一部として示されている。
【００１９】
図３は、本発明を具現する技術に従って使用されるための移動端末の簡易化されたブロック図を示している。移動端末２０は、コントローラ２０１、マンマシンインタフェース２０５、送信機及び受信機の回路２０７及び２０９、並びにアンテナ２１１を含む。周知かつ理解されているとおり、移動端末２０のコントローラ２０１は、無線通信システムの基地局との間の、送信機２０７、受信機２０９、及びアンテナ２１１を介するデータ通信を制御する。ユーザは、ディスプレイ画面、キーパッド、マイク、及びスピーカといった装置を含み得るマンマシンインタフェース（ＭＭＩ）２０５を経由して、移動端末と対話する。
【００２０】
移動端末２０のコントローラ２０１は、移動端末がアクセスを有するリンク資源に関連するフィードバック情報を生成するために動作する、フィードバック測定部２０３を含む。上記フィードバック情報は、チャネル状態情報（ＣＳＩ）、チャネル品質指標（ＣＱＩ）、マルチアンテナの送信の重み、ビーム選択指標、又はいかなる適切な量であってもよい。
【００２１】
ここで、図２及び図３のブロック図、並びに、図４及び図５のフローチャートを参照しながら、ダウンリンク資源の制御に関連する本発明を具現する方法を説明する。上記方法は、基地局１０から移動端末２０へのダウンリンク通信に関連して詳細に説明され、ここで説明する方法は、各移動端末がシングルチャネル及びサービスを利用することを前提とする。上記技術が、マルチチャネル、マルチサービス環境にも適用され得ることは、容易に理解されるだろう。
【００２２】
ステップ４Ａにおいて、資源割当て部１０３は、基地局１０との間で通信する移動端末のサブセットを選択する。この選択は、どの時点においてもスケジューリング及び送信適応を必要とする移動端末の数を減らすために行われる。上記移動端末は、データパケットの受信のためにパケットデータモードでアクティブに待機している移動端末から好適に選択される。
【００２３】
移動端末のサブセットの選択は、いかなる適切な基準を評価することによって行われてもよい。チャネル依存のスケジューリング及び適応スキームにおいて、チャネルのフィードバック情報が利用可能でない場合には、移動端末のサブセットの選択を行うために、チャネルに依存しない情報が使用されてもよい。例えば、パケットデータユニット（ＰＤＵ）のサイズ、不連続送信（ＤＴＸ：discontinuous  transmission）の時間、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ：block  error  rate）の要件、遅延の要件、及び／又は、ジッタの要件が、サブセットの一部として選択される移動端末を決定するために使用されてもよい。加えて、又は代わりに、送信機のバッファサイズ、移動端末のサービスのプライオリティ、移動端末のハンドオーバの見込み予測、及び／又は、データレートの要件が、移動端末の選択に使用されてもよい。
【００２４】
例えば長時間のＣＱＩフィードバックといったいくつかのフィードバック情報が利用可能な場合は、移動端末の個々のプライオリティが、選択を決定するために好適に使用される。また前述した要素も、移動端末を選択する際に考慮されてもよい。
【００２５】
チャネル非依存のスケジューリングの場合、選択された移動端末のサブセットは、共通の制御チャネルにおいてブロードキャストされたシード信号（seed  signal）を使用して、無作為抽出により決定されてもよい。
【００２６】
ここで資源割当て部１０３は、選択された移動端末のそれぞれにリンク資源を割り当ててもよい（ステップ４Ｂ）。時間領域のシステムにおいて、これは、選択された移動端末のサブセットに、そこへのデータ送信のために個々のタイムスロットが割り当てられることを意味する。
【００２７】
時間及び周波数領域のシステムにおいて、時間・周波数の組み合わせは、時間・周波数の資源ブロック（リソースブロック）に分割され、各資源ブロックは、選択された移動端末のサブセットにおける移動端末のそれぞれに割り当てられる。またこのブロック割当ては、選択された移動端末のサブセットについての電力割当て、及び／又は送信時の重みの決定も含む。
【００２８】
代わりに、この段階においてはリンク資源の割当ては実行されなくてもよく、その場合上記方法は、ステップ４Ａから直接ステップ４Ｃへ移行する。
【００２９】
ステップ４Ｃにおいて、選択された移動端末は、基地局の送信機１０５及びアンテナ１０９を介する、基地局１０から関係する移動端末２０への個々の選択メッセージ送信によって、自分が選択されていることを知らされる。本発明の実施形態において、事前割当て情報は、関係する移動端末について決定された各電力割当て、及び／又は送信時の重みを使用する個々の専用のパイロット信号を用いて、選択されたサブセットにおける移動端末へ送信される。また各選択メッセージは、移動端末２０から必要とされるフィードバック情報の型に関する情報も含んでもよい。フィードバック情報の型のバリエーションについての選択については、後述する。選択された移動端末２０は、アンテナ２１１及び受信機２０９を介して選択メッセージを受信し（ステップ５Ａ）、当該受信への応答として、基地局へフィードバック情報を生成し、送信する（ステップ５Ｂ）。
【００３０】
移動端末による選択メッセージの受信は、移動端末２０にＣＳＩ、ＣＱＩ、又はビーム選択指標といったフィードバック情報を基地局１０へ送信させる。資源割当て部１０３が移動局に特定のリンク資源を割り当てた場合、フィードバック情報は、そのような特定の資源に関連する。事前割当て信号は、決定された送信の重み、及び／又は電力割当てを用いて基地局１０から送信されるため、移動端末は、正確にチャネル干渉レベルを評価することが可能となる。これにより、基地局へ提供されるフィードバック情報がより正確なものとなり、そのため、より的確なリンク適応を実行することが可能となる。
【００３１】
フィードバック情報は、選択された移動端末２０のサブセットにおける各移動端末からアンテナ１０９及び受信機１０７を介して基地局１０によって受信される（ステップ４Ｄ）。次に、コントローラ１０１及び資源割当て部１０３は、受信されたフィードバック情報を使用して、選択された移動端末２０のサブセットについてスケジューリング、リンク適応、及び他の必要とされる送信モード適応を実行することができる（ステップ４Ｅ）。この段階において実行される必要があるスケジューリングの実際の量は、ステップ４ａにおける移動端末の選択の直後に実行される量に依存する。ステップ４Ｂにおいて資源が十分割り当てられている場合には、これ以上のスケジューリングは必要ない。当然のことながら、ステップ４Ｂにおけるスケジューリングが完了していない場合には、ステップ４Ｅにおいてスケジューリングを完了する必要がある。
【００３２】
送信適応は、送信モードの選択を含んでもよい。例えば、送信モードの選択は、変調モード及び符号化レートを選択すること、並びに／又は、空間ダイバーシティモード、シングルストリームモード、マルチストリームモード、及びビーム形成マルチストリームモードなどを含むグループから１以上のモードを選択すること、を含んでもよい。
【００３３】
スケジューリング及び送信モード適応に続き、割り当てられた資源を使用して、選択された移動端末のサブセットへ基地局からデータが送信される（ステップ４Ｆ）。次に移動端末が送信されたデータを受信する（ステップ５Ｃ）。
【００３４】
前述したように、移動端末２０へ送られた選択メッセージは、基地局へ返されるフィードバック情報の型を定義する情報を含んでもよい。例えば、ブロックレベルのフィードバック情報かフレームレベルのフィードバック情報かが指定されてもよい。周知のように、フレームレベルのフィードバックは、ブロックレベルのフィードバックよりも必要とするオーバーヘッドが少ない。
【００３５】
高い移動性を持った移動端末については、フレームレベルのフィードバック情報が好適に選択されるべきである。またセルエッジに位置し、従ってブロック式（block-wise）のフィードバックのために十分高いビットレートをサポートできない移動端末については、フレームレベルのフィードバック情報を利用するべきである。資源割当て部がサブセットの選択に続いて移動端末への資源割当てを行う場合には、フィードバックのオーバーヘッドをより削減するために、フレームレベルのフィードバックが使用されてもよい。
【００３６】
フレームレベルのフィードバックに関して、フレームレベルのフィードバックを利用する選択された移動端末全てにわたってフィードバック情報が平均されてもよい。従って、１ユーザ、１フレームにつき、一度のフィードバック情報の送信しか必要とされない。これにより、基地局へ送信されるフィードバック情報の量は大幅に削減される。
【００３７】
周波数領域のスケジューリング及び適応が実行される場合には、選択された移動端末からブロックレベルのフィードバック情報を要求する必要がある。例えば、ＰＦＴＦスケジューリング又はブロック式の予符号化若しくはビーム形成が使用される場合には、ブロックレベルのフィードバック情報が必要とされる。
【００３８】
移動端末のサブセットを選択することによって、基地局へ送信されるフィードバック情報の量は、移動端末が事前に決定されたスケジュールに従って継続的にフィードバック情報を送信する際の量から削減される。本発明の実施形態において、フィードバック情報は、選択された移動端末からしか必要とされない。加えて、フィードバック情報の適切な型を決定することによって、フィードバック機構は、上記システムが送信されるフィードバック情報の量をより削減することを可能とする。
【００３９】
当然のことながら、本発明の実施形態においてリンク適応及び他の送信モード適応のために使用されるフィードバック情報は、関係する無線リンクにとって適切などういった品質測定量によっても提供され得る。例えば、チャネル状態情報（ＣＳＩ）、チャネル品質指標情報（ＣＱＩ）、送信の重み、又はビーム選択指標が利用されてもよい。
【００４０】
ダウンリンクのデータ送信に関連して説明された上記技術は、いくつか相違はあるものの、後述するようにアップリンクの送信にも適用可能である。
【００４１】
基地局１０は、移動端末からの各送信要求の受信に続いて、移動端末に関する選択決定をさらに行う。選択メッセージは、どの移動端末が自分のパイロット送信信号を送信すべきかに関する情報、及びおそらくパイロット送信のための帯域についての追加情報を含む。基地局はパイロット信号を受信し、次に前述されたフィードバック情報と同等のチャネル情報を生成する。コントロール１０１及び資源割当て部１０３は、当該チャネル情報を、送信をスケジューリングし、移動端末へ送信適応情報を提供するために使用する。
【００４２】
前述された技術は、適時のフィードバック情報が望ましい程高品質であることを維持しつつ、広帯域無線通信システムが、移動端末から基地局へのフィードバック情報の送信のためにアップリンクにおいて必要とされる帯域幅の量を削減することを可能にする。このような高品質のフィードバック情報は、高品質の送信適応が実行されることを可能にし、従って基地局と移動端末の間の高品質な通信を可能にする。上記技術は、移動端末によって共通の資源が共有されるいかなるシステムにも適用可能である。例えば、マルチキャリアＣＤＭＡシステム、ＯＦＤＭＡシステム、又はＨＳＤＰＡシステムは全て本発明を具現する技術から恩恵を受け得る。
【図１】
2010515313.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010515313.tif 000006
【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年6月29日(2009.6.29)
【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】
無線通信システムにおいてリンク資源を制御する方法であって、
前記リンク資源は、基地局から複数の移動端末への通信を可能とするために前記システムの前記基地局により提供され、
前記方法は：
前記基地局との間で通信する前記複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択するステップと；
前記選択された移動端末のサブセットにおける前記移動端末へリンク資源を事前割当てするステップと；
前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末のそれぞれについて送信の重みを決定するステップと；
前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、関係する前記移動端末についての事前割当て情報を含み、及び関係する前記移動端末についての前記決定された送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で送信される当該個々の選択メッセージ、を送信するステップと；
前記選択されたサブセットにおける前記移動端末から、選択メッセージの受信への応答として提供され、チャネル干渉情報を含むフィードバック情報を取得するステップと；
前記取得されたフィードバック情報に応じて、前記選択されたサブセットにおける前記移動端末について送信モード適応を実行するステップと；
を含む方法。
【請求項２】
前記複数の移動端末における前記移動端末は、パケットデータ受信モードでアクティブに待機している、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
リンク資源の事前割当ては、送信ビームを事前割当てすることを含む、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記移動端末のサブセットの選択は、サービスの特性、送信機のバッファサイズ、送信プライオリティ、及びハンドオーバの予測を含む事前に決定された選択基準に応じて行われる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
送信モード適応の実行は、前記選択された移動端末について変調モード及び符号化レートを含む送信モードを選択することを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
無線通信システムの移動端末において基地局からデータを受信する方法であって：
チャネル資源の事前割当て情報を含み、及び前記移動端末について決定された送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で送信される選択メッセージを、基地局から受信するステップと；
前記選択メッセージの受信への応答として、前記基地局へチャネル干渉情報を含むフィードバック情報を送信するステップと；
事前割当てされた資源を使用して前記基地局からデータを受信するステップと；
を含む方法。
【請求項７】
無線通信システムにおける使用のための基地局であって：
前記基地局との間で通信する複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択するように動作可能なコントローラと；
前記選択された移動端末のサブセットにおける前記移動端末へリンク資源を事前割当てし、及び前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末のそれぞれについて送信の重みを決定するように動作可能な資源割当て部と；
前記選択された移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、事前割当て情報を含み、及び関係する前記移動端末について決定された個々の送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で送信される当該個々の選択メッセージ、を前記資源割当て部に応答して送信するように動作可能な送信機と；
前記選択メッセージの受信への応答として提供されるフィードバック情報を前記選択されたサブセットにおける移動端末から取得するように動作可能な受信機と；
取得されたフィードバック情報に応じて、前記選択されたサブセットにおける前記移動端末について送信モード適応を実行するように動作可能な資源割当て部と；
を含む基地局。
【請求項８】
前記コントローラは、パケットデータ受信モードでアクティブに待機している複数の移動端末から移動端末を選択するように動作可能である、請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記資源割当て部は、送信ビームを事前割当てするように動作可能である、請求項７又は請求項８に記載の基地局。
【請求項１０】
前記移動端末のサブセットの選択は、事前に決定された選択基準に応じて行われる、請求項７〜９のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１１】
前記資源割当て部は、前記選択された移動端末のサブセットにおける前記移動端末のそれぞれに前記選択を知らせるように動作可能である、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１２】
送信モード適応は、選択された移動端末について変調モード及び符号化レートを含む送信モードを選択することを含む、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１３】
無線通信システムにおける使用のための移動端末であって：
事前割当てされたチャネル資源に関する事前割当て情報を含み、及び前記移動端末について決定された送信の重みを使用して専用のパイロット信号の形で基地局から送信される選択メッセージを、前記基地局から受信するように動作可能な受信機と；
受信された事前割当て情報及び専用のパイロットチャネル情報を利用して、チャネル干渉情報を含むフィードバック情報を生成するように動作可能なフィードバック生成部と；
選択メッセージの受信への応答として、基地局へフィードバック情報を送信するための送信機と；
を含み、
前記受信機は、事前割当てされたチャネル資源を介してデータを受信するようにも動作可能である、
移動端末。
【請求項１４】
前記フィードバック生成部は、前記選択メッセージを使用してチャネル干渉を評価するように動作可能である、請求項１３に記載の移動端末。
【請求項１５】
前記フィードバック生成部は、共通のパイロット信号を使用して信号電力及びチャネル行列パラメータを評価するように動作可能である、請求項１３又は請求項１４に記載の移動端末。
【請求項１６】
前記フィードバック生成部は、評価された信号電力及びチャネル行列パラメータを使用してチャネル品質指標を評価するように動作可能である、請求項１５に記載の移動端末。
【請求項１７】
無線通信システムにおいてアップリンク資源を制御する方法であって、
前記アップリンク資源は、複数の移動端末から基地局への通信を可能とするために前記システムの前記基地局により提供され、
前記方法は：
複数の移動端末から個々の送信要求メッセージを受信するステップと；
前記複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択するステップと；
前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ個々のリンク資源を事前割当てするステップと；
前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末のそれぞれについて送信の重み情報を決定するステップと；
前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、関係する前記移動端末についての事前割当て情報及び送信の重み情報を含む当該個々の選択メッセージ、を送信するステップと；
前記選択されたサブセットにおける前記移動端末に関連し及びチャネル干渉情報を含むフィードバック情報を取得するステップと；
前記取得されたフィードバック情報に応じて、前記選択されたサブセットにおける前記移動端末について送信モード適応を実行するステップと；
を含み、
前記フィードバック情報は、前記選択された移動端末のサブセットの前記移動端末から受信されるパイロット信号に基づいており、前記パイロット信号は、前記個々の決定された送信の重みを使って送信される、
方法。
【請求項１８】
関係する前記移動端末へ送信モード適応情報を送信するステップ、をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記取得されたフィードバック情報に応じて資源割当てを実行するステップ、を含む、請求項１７又は請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記移動端末のサブセットの選択は、事前に決定された選択基準に応じて行われる、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
送信モード適応の実行は、前記選択された移動端末について変調モード及び符号化レートを含む送信モードを選択することを含む、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
リンク適応の実行は、前記割り当てられたリンク資源について送信電力を割り当てることを含む、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
リンク適応の実行は、送信の重み又はビームを割り当てることを含む、請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
無線通信システムにおける使用のための基地局であって：
複数の移動端末から個々の送信要求メッセージを受信するように動作可能な受信機；
前記複数の移動端末から移動端末のサブセットを選択し、及び前記選択されたサブセットにおける前記移動端末に関連するフィードバック情報を取得し、及び前記取得されたフィードバック情報に応じて、前記選択されたサブセットにおける前記移動端末について送信モード適応を実行するように動作可能なコントローラ；
並びに：前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ個々のリンク資源を事前割当てし；前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末のそれぞれについて送信の重み情報を決定し；及び前記移動端末のサブセットにおける前記移動端末へ、個々の選択メッセージであって、関係する前記移動端末についての事前割当て情報及び送信の重み情報を含む当該個々の選択メッセージ、を送信するように動作可能な資源割当て部；
を含み、
前記受信機は、前記選択された移動端末のサブセットの前記移動端末から、前記個々の決定された送信の重みを使って送信されるパイロット信号を受信するようにさらに動作可能である、
基地局。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
移動端末２０のコントローラ２０１は、移動端末がアクセスを有するリンク資源に関連するフィードバック情報を生成するために動作する、フィードバック生成部２０３を含む。上記フィードバック情報は、チャネル状態情報（ＣＳＩ）、チャネル品質指標（ＣＱＩ）、マルチアンテナの送信の重み、ビーム選択指標、又はいかなる適切な量であってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
基地局１０は、移動端末からの各送信要求の受信に続いて、移動端末に関する選択決定をさらに行う。選択メッセージは、どの移動端末が自分のパイロット送信信号を送信すべきかに関する情報、及びおそらくパイロット送信のための帯域についての追加情報を含む。基地局はパイロット信号を受信し、次に前述されたフィードバック情報と同等のチャネル情報を生成する。コントローラ１０１及び資源割当て部１０３は、当該チャネル情報を、送信をスケジューリングし、移動端末へ送信適応情報を提供するために使用する。
【国際調査報告】
2010515313.tif 000008
2010515313.tif 000009
2010515313.tif 000010