(57)【要約】  ＳＵ−ＭＩＭＯモードとＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替えるＭＩＭＯ制御局におけるスケジューリング装置は、複数のＭＩＭＯ端末の各々からフィードバック情報を受信する。スケジューリング装置は、すべての前記端末のうちＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末を選択するＳＵ−ＭＩＭＯ選択部と、前記端末を少なくとも１つの集合にグループ化して、ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末の集合を選択するＭＵ−ＭＩＭＯ選択部と、前記ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度と前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度とを比較して、前記ＳＵ−ＭＩＭＯモードと前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替える切り替え部とを含む。
2010537597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータストリームを受信するとき、マルチユーザ・複数入力・複数出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）モードのＭＩＭＯ端末集合のうちのＭＩＭＯ端末として動作するＭＩＭＯ端末からＭＩＭＯ制御局にフィードバック情報を提供する方法であって、
前記複数のデータストリームにそれぞれ対応する複数のチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を計算する段階と、
好ましいシングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）性能尺度が得られるコードワードをコードブックから決定する段階と、
決定したコードワードのプリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）と、対応するＣＱＩとを前記ＭＩＭＯ制御局に送信する段階とを含む方法。
【請求項２】
複数のデータストリームを受信するとき、マルチユーザ・複数入力・複数出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）モードのＭＩＭＯ端末集合のうちのＭＩＭＯ端末として動作して、ＭＩＭＯ制御局と通信するＭＩＭＯ端末のフィードバック装置であって、
前記複数のデータストリームにそれぞれ対応する複数のＣＱＩを決定するチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）計算部と、
好ましいシングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）性能尺度が得られるコードワードをコードブックから決定するプリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）選択部と、
決定したコードワードのＰＶＩと、対応するＣＱＩとを前記ＭＩＭＯ制御局に送信する送信部とを含むフィードバック装置。
【請求項３】
シングルユーザ・複数入力・複数出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）モードとマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）モードとを切り替えるＭＩＭＯ制御局におけるスケジューリング方法であって、
プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）と、対応するチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とを含むフィードバック情報を、複数のＭＩＭＯ端末の各々から受信する段階と、
すべての前記端末のうちＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末を決定する段階と、
前記端末を少なくとも１つの集合にグループ化して、ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末の集合を選択する段階であって、各集合に含まれる端末は互いにコードワードが一致する、グループ化する段階と、
前記ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度と前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度とを比較して、前記ＳＵ−ＭＩＭＯモードと前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替える、比較する段階とを含むスケジューリング方法。
【請求項４】
前記ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度は最大ＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティであり、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度は最大ＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティである、請求項３に記載のスケジューリング方法。
【請求項５】
前記端末の集合は、前記集合中の各端末のプリコーディングコードワードの列が前記集合中の他の端末のプリコーディングコードワードの置換したものであるように選択される、請求項３に記載のスケジューリング方法。
【請求項６】
前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末の集合を選択する段階は、前記集合中の各端末の最良のＣＱＩを用いて行う、請求項３に記載のスケジューリング方法。
【請求項７】
プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）と、対応するチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とを含むフィードバック情報を複数の複数入力・複数出力（ＭＩＭＯ）端末の各々から受信する、シングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）モードとマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）とを切り替えるＭＩＭＯ制御局におけるスケジューリング装置であって、
すべての前記端末のうちＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末を選択するＳＵ−ＭＩＭＯ選択部と、
前記端末を少なくとも１つの集合にグループ化して、ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末の集合を選択するＭＵ−ＭＩＭＯ選択部であって、各集合に含まれる端末は互いにコードワードが一致する、ＭＵ−ＭＩＭＯ選択部と、
前記ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度と前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度とを比較して、前記ＳＵ−ＭＩＭＯモードと前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替える切り替え部とを含むスケジューリング装置。
【請求項８】
前記ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度は最大ＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティであり、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度は最大ＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティである、請求項７に記載のスケジューリング装置。
【請求項９】
前記ＭＵ−ＭＩＭＯ選択部は、前記集合中の各端末のプリコーディングコードワードの列が前記集合中の他の端末のプリコーディングコードワードの置換したものであるように前記端末の集合を選択する、請求項７に記載のスケジューリング装置。
【請求項１０】
前記ＭＵ−ＭＩＭＯ選択部は、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末の集合を選択する際、前記集合中の各端末の最良のＣＱＩを用いる、請求項７に記載のスケジューリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関し、特に複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおけるフィードバック装置、フィードバック方法、スケジューリング装置及びスケジューリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＭＯ無線チャネルは、制御局と端末においてアンテナアレイを利用するものであり、高いキャパシティと高品質の無線通信リンクを約束する。ＭＩＭＯ方式は、端末が複数あるセルラネットワークに配置すると、１つの端末の複数のストリーム間の干渉だけでなく、複数の端末の複数のストリーム間の干渉も考慮しないとならない。ＩＥＥＥ８０２．１６Ｅ（ドキュメント１）等の現在の産業界における無線通信標準では、ＭＩＭＯ（すなわち、両者が複数のアンテナを有する制御局と１つの端末との間で通信するシングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ））において、１つのユーザの複数のストリーム間の干渉をいかに制御するかという問題は、フィードバックを限定した設計で解決されている。
【０００３】
ＭＩＭＯ（すなわち、全部が複数のアンテナを有する制御局と複数の端末との間で通信するマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ））における複数のユーザの送信制御に関しては、その方法にはまだコンセンサスがとれていない。しかし、３ＧＰＰ  ＬＴＥの研究では、同一ＭＩＭＯチャネルにおける複数のユーザ送信をいかにサポートするかについては、すでに多くの提案がなされている（ドキュメント２−６）。
【０００４】
これらの方法は、基本的に、制御局におけるチャネル状態情報の利用可能性に関して、２つのクラスに分類できる。１つは「コードブックベース」と呼ばれ、制御局は完全なチャネル情報を必要とせず、（チャネルベクトルインデックスフィードバックの形の）量子化チャネルベクトルがあればよい。もう１つは「非コードブックベース」と呼ばれ、制御局は上りリンクサウンディング方法による完全なチャネル情報を必要とする。
【０００５】
現在、３ＧＰＰ  ＬＴＥでは、コードブックベース方式の名の下にＭＵ−ＭＩＭＯについて主に２種類の提案がなされている。すなわち、ユニタリプリコーディング（ドキュメント３）と非ユニタリプリコーディングである。ここで、ユニタリとはコードブック（例えば、ＤＦＴマトリックスの形式のコードブック）中のコードワードが直交していることを意味し、非ユニタリとはコードブック中のコードワードが直交していないことを意味する。
【０００６】
コードブックベース方式では、コードブックはＭＩＭＯ制御局とＭＩＭＯ端末で保持される。コードブックは、所定の重みベクトル、すなわちコードワードを含み、各コードワードにはコードワードインデックスが付随する。動作中、ＭＩＭＯ端末は最良のＣＱＩ（チャネル品質インジケータ）を決定し、その最良のＣＱＩに応じて最適なコードワードをコードブックから選択する。ＭＩＭＯ端末は、ＭＩＭＯ制御局に、ＣＱＩと、選択したコードワードのインデックスとをフィードバック情報として送信する。ＭＩＭＯ制御局は、複数のＭＩＭＯ端末のユーザ信号をそのＣＱＩに応じてスケジューリングし、そのユーザ信号をＭＩＭＯ端末に送信する前に、スケジューリングした端末からのインデックスに対応した重みベクトルを決定し、決定した重みベクトルをそのユーザ信号に適用してプリコーディングする。
【０００７】
ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の場合、ユニタリプリコーディングでは、直交ベクトルのコードブックは基本的な数学的規則により構成する。例えば、サイズＮ（Ｎ＝２Ｂ）のＤＦＴ行列の上側ｎＴ行を、以下の式（１）に示すようなコードブックとする。
【数１】
2010537597.tif 000003
ここで、Ｂはコードブックのサイズを示すビット数であり（コードワードが４つのコードブックの場合、Ｂは２である）、ｊは虚数単位であり、ｆｎ（ｌ）はｎ番目のベクトルのｌ番目の要素であり、ｍとＮはそれぞれ送信アンテナ数とコードブックサイズである。ユニタリプリコーディングでは、コードブックはユニタリ行列に基づく。すなわち、Ｎ個のベクトルがＰ＝Ｎ／Ｍ個のユニタリ行列を構成する。ここで、Ｍは送信ストリームの数であり、ｐ番目のユニタリ行列はＦｐ＝［ｆｐ，ｆｐ＋Ｐ，ｆｐ＋２Ｐ，．．．］（ｐ＝０，．．．，Ｐ−１）で表され、ｆｐはｐ番目のベクトルである。同じユニタリ行列ベースのコードブックが制御局（ノードＢ）と端末（ＵＥ側）の両方でユニタリプリコーディングに利用される。
【０００８】
ユニタリプリコーディングでは、ＣＱＩは以下の式で計算できる：
【数２】
2010537597.tif 000004
ここで、Ｈはチャネル行列、Ｆは重み行列、σ２はノイズパワー、ｋはユーザインデックスである。ＣＱＩの計算では自機のプリコーディングベクトルを除く他のプリコーディングベクトルからのすべての干渉を考慮することに留意する。この場合、ＣＱＩは過小に評価され、複数ユーザ全体のスループットを十分活かせない。
【０００９】
一方、非ユニタリ・プリコーディングの場合、ＣＱＩを以下の式により計算する：
【数３】
2010537597.tif 000005
ここで、Ｆは非直交コードブックからの重みマトリックスである。ＣＱＩの計算では他のストリームからの干渉をすでに考慮しているが、制御局（基地局）がこのＣＱＩの計算のプリコーディングインデックスを本当に使用するか保証できない。それゆえ、ＣＱＩ計算も実際のキャパシティとミスマッチを起こすこともある。
【００１０】
基地局は、各端末に複数の受信アンテナがあるので、ランクが１より大きい１つのユーザのみを選択して各時間スロットで送信するか、各時間スロットで各々ランクが１である複数のユーザを選択して空間的に多重する。基地局において適切な決定をするため、ユーザは、過不足の無いチャネル情報をフィードバックしなければならない。すなわち、フィードバックメカニズムは、ＢＳが、限られたオーバーヘッドでＳＵ−ＭＩＭＯとするかＭＵ−ＭＩＭＯとするかを決定できるように支援できなければならない。
【００１１】
現在の３ＧＰＰ  ＬＴＥワーキンググループでは、ＳＵ−ＭＩＭＯとＭＵ−ＭＩＭＯとの間の切り替えは深く検討されていない。その理由は、これらの２つの方法におけるＣＱＩの生成は、それぞれを最適化するために異なるものと考えられ、または戦略的に独立なものと考えられているからである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Part  １６:  Air  Interface  for  Fixed  Broadband  Wireless  Access  Systems,  IEEE  P８０２.１６  (Draft  Mar  ２００７),  Revision  of  IEEE  Std  ８０２.１６-２００４,  as  amended  by  IEEE  Std  ８０２.１６f-２００５  and  IEEE  ８０２.１６e-２００５
【非特許文献２】３GPP  Rl  -０７２４２２,  NTT  DoCoMo,  "Investigating  on  precoding  scheme  for  MU-MIMO  in  E-UTRA  downlink"
【非特許文献３】３GPP,  Rl  -０６０３３５,  Samsung,  "Downlink  MIMO  for  EUTRA"
【非特許文献４】３GPP,  Rl  -０６０４９５,  Huawei,  "Precoded  MIMO  concept  with  system  simulation  results  in  macrocells"
【非特許文献５】３GPP,  Rl  -０６２４８３,  Philips,  "Comparison  between  MU-MIMO  codebook-based  channel  reporting  techniques  for  LTE  downlink"
【非特許文献６】３GPP,  Rl-０７１５１０,  Freescale  Semiconductor  Inc.,  "Details  of  zero-forcing  MU-MIMO  for  DL  EUTRA"
【発明の概要】
【００１３】
本発明の一目的は、ＳＵ−ＭＩＭＯとＭＵ−ＭＩＭＯの統一的フィードバック情報を生成する、ＭＩＭＯ端末からＭＩＭＯ制御局へフィードバック情報を提供する方法を提供することである。
【００１４】
本発明の他の一目的は、ＳＵ−ＭＩＭＯとＭＵ−ＭＩＭＯの統一的フィードバック情報を生成する、ＭＩＭＯ端末におけるフィードバック装置を提供することである。
【００１５】
本発明のさらに他の一目的は、端末からのフィードバック情報に応じてＳＵ−ＭＩＭＯモードとＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替えられる、ＭＩＭＯ制御局におけるスケジューリング装置を提供することである。
【００１６】
本発明のさらに他の一目的は、端末からのフィードバック情報に応じてＳＵ−ＭＩＭＯモードとＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替えられる、ＭＩＭＯ制御局におけるスケジューリング方法を提供することである。
【００１７】
本発明のさらに他の一目的は、ＳＵ−ＭＩＭＯとＭＵ−ＭＩＭＯの統一的フィードバック情報を生成する、ＭＩＭＯ端末におけるフィードバック方法を実行するコードを含むコンピュータプログラム製品を提供することである。
【００１８】
本発明のさらに他の一目的は、ＭＩＭＯ端末からのフィードバック情報に応じてＳＵ−ＭＩＭＯモードとＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替えられる、ＭＩＭＯ制御局におけるスケジューリング方法を実行するコードを含むコンピュータプログラム製品を提供することである。
【００１９】
本発明の一態様によると、複数のデータストリームを受信するとき、ＭＵ−ＭＩＭＯモードのＭＩＭＯ端末集合のうちのＭＩＭＯ端末として動作するＭＩＭＯ端末からＭＩＭＯ制御局にフィードバック情報を提供する方法であって、前記複数のデータストリームにそれぞれ対応する複数のＣＱＩを計算する段階と、好ましいＳＵ−ＭＩＭＯ性能尺度が得られるコードワードをコードブックから決定する段階と、決定したコードワードのプリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）と、対応するＣＱＩとを前記ＭＩＭＯ制御局に送信する段階とを含む方法である。
【００２０】
さらに、上記フィードバック方法において、ＳＵ−ＭＩＭＯ性能尺度はＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティであってもよい。
【００２１】
さらに、上記フィードバック方法において、コードワードを決定するステップにおいて、ＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティを最大化するコードワードを決定してもよい。
【００２２】
さらに、上記フィードバック方法において、ＣＱＩを計算するステップは、リニアまたは非リニアのＭＩＭＯ検出方法を用いて実行してもよい。
【００２３】
さらに、上記フィードバック方法において、ＣＱＩを計算するステップは、リニアＺＦまたはＭＭＳＥのＭＩＭＯ検出方法を用いて実行してもよい。
【００２４】
本発明の他の一態様によると、複数のデータストリームを受信するとき、ＭＵ−ＭＩＭＯモードのＭＩＭＯ端末集合のうちのＭＩＭＯ端末として動作して、ＭＩＭＯ制御局と通信するＭＩＭＯ端末のフィードバック装置であって、前記複数のデータストリームにそれぞれ対応する複数のＣＱＩを決定するＣＱＩ計算部と、好ましいＳＵ−ＭＩＭＯ性能尺度が得られるコードワードをコードブックから決定するＰＶＩ選択部と、決定したコードワードのＰＶＩと、対応するＣＱＩとを前記ＭＩＭＯ制御局に送信する送信部とを有するフィードバック装置である。
【００２５】
さらに、上記フィードバック装置において、ＳＵ−ＭＩＭＯ性能尺度はＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティであってもよい。
【００２６】
さらに、上記フィードバック装置において、ＰＶＩ選択部により選択されたコードワードは、ＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティを最大化するコードワードであってもよい。
【００２７】
さらに、上記フィードバック装置において、ＣＱＩ計算部は、リニアまたは非リニアのＭＩＭＯ検出方法を用いてＣＱＩを計算してもよい。
【００２８】
さらに、上記フィードバック装置において、ＣＱＩ計算部は、リニアＺＦまたはＭＭＳＥのＭＩＭＯ検出方法を用いてＣＱＩを計算してもよい。
【００２９】
本発明のさらに他の一態様によると、ＳＵ−ＭＩＭＯモードとＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替えるＭＩＭＯ制御局におけるスケジューリング方法は、ＰＶＩと、対応するＣＱＩとを含むフィードバック情報を、複数のＭＩＭＯ端末の各々から受信する段階と、すべての前記端末のうちＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末を決定する段階と、前記端末を少なくとも１つの集合にグループ化して、ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末の集合を選択する段階であって、各集合に含まれる端末は互いにコードワードが一致する、グループ化する段階と、前記ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度と前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度とを比較して、前記ＳＵ−ＭＩＭＯモードと前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替える、比較する段階とを含む方法である。
【００３０】
さらに、上記スケジューリング方法において、前記ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度は最大ＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティであり、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度は最大ＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティであってもよい。
【００３１】
さらに、上記スケジューリング方法において、前記端末の集合は、前記集合中の各端末のプリコーディングコードワードの列が前記集合中の他の端末のプリコーディングコードワードの置換したものであるように選択されてもよい。
【００３２】
さらに、上記スケジューリング方法において、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末の集合を選択する段階は、前記集合中の各端末の最良のＣＱＩを用いて行ってもよい。
【００３３】
さらに、上記スケジューリング方法において、ＳＵ−ＭＩＭＯモードのとき、集合に含まれる端末数はデータストリームの数に等しくてもよい。
【００３４】
さらに、上記スケジューリング方法において、ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を計算する段階と、ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を計算する段階とのうち少なくとも一方において、ＣＱＩに反映されたデータレートに重み付け係数を適用することにより、重み付け最適化性能尺度を計算してもよい。
【００３５】
さらに、上記スケジューリング方法において、ＳＵ−ＭＩＭＯモードとＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替える段階において、ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度がＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度より大きいとき、ＳＵ−ＭＩＭＯに切り替え、逆のとき、ＭＵ−ＭＩＭＯに切り替える。
【００３６】
さらに、上記スケジューリング方法は、さらに、比較する段階の後に、選択された端末のデータレートをＳＵ−ＭＩＭＯモードに割り当てるか、または選択された端末の集合のデータレートをＭＵ−ＭＩＭＯモードに割り当てる段階を含んでもよい。
【００３７】
さらに、上記スケジューリング方法において、ＳＵ−ＭＩＭＯモードに切り替える時、選択された端末のデータレートを、端末によりフィードバックされたＣＱＩから、キャパシティまたはエラーレート基準に基づきマッピングし、ＭＵ−ＭＩＭＯモードに切り替える時、選択された集合の各端末のデータレートを、端末の集合によりフィードバックされたＣＱＩから、キャパシティまたはエラーレート基準に基づきマッピングしてもよい。
【００３８】
さらに、上記スケジューリング方法は、比較する段階で決定された情報を関係端末に送信する段階を含んでいてもよい。
【００３９】
さらに、上記スケジューリング方法において、情報を送信する段階は、選択された集合のすべての端末のＰＶＩをブロードキャストする段階を含んでいてもよい。
【００４０】
本発明のさらに他の一態様によると、ＳＵ−ＭＩＭＯモードとＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替えるＭＩＭＯ制御局におけるスケジューリング装置は、ＰＶＩと、対応するＣＱＩとを含むフィードバック情報を複数のＭＩＭＯ端末の各々から受信し、前記スケジューリング装置は、すべての前記端末のうちＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末を選択するＳＵ−ＭＩＭＯ選択部と、前記端末を少なくとも１つの集合にグループ化して、ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末の集合を選択するＭＵ−ＭＩＭＯ選択部であって、各集合に含まれる端末は互いにコードワードが一致する、ＭＵ−ＭＩＭＯ選択部と、前記ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度と前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度とを比較して、前記ＳＵ−ＭＩＭＯモードと前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替える切り替え部とを含むスケジューリング装置である。
【００４１】
さらに、上記スケジューリング装置において、前記ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度は最大ＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティであり、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度は最大ＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティであってもよい。
【００４２】
さらに、上記スケジューリング装置において、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ選択部は、前記集合中の各端末のプリコーディングコードワードの列が前記集合中の他の端末のプリコーディングコードワードの置換したものであるように前記端末の集合を選択してもよい。
【００４３】
さらに、上記スケジューリング装置において、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ選択部は、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末の集合を選択する際、前記集合中の各端末の最良のＣＱＩを用いてもよい。
【００４４】
さらに、上記スケジューリング装置において、ＳＵ−ＭＩＭＯモードのとき、集合に含まれる端末数はデータストリームの数に等しくてもよい。
【００４５】
さらに、上記スケジューリング装置において、ＳＵ−ＭＩＭＯ選択部とＭＵ−ＭＩＭＯ選択部のうち少なくとも一方は、ＣＱＩに反映されたデータレートに重み付け計数を適用することにより、重み付け最適性能尺度を計算する重み付け部を有していてもよい。
【００４６】
さらに、上記スケジューリング装置において、切り替え部は、ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度がＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度より大きいとき、ＳＵ−ＭＩＭＯに切り替え、逆のとき、ＭＵ−ＭＩＭＯに切り替えてもよい。
【００４７】
さらに、上記スケジューリング装置は、さらに、選択された端末のデータレートをＳＵ−ＭＩＭＯモードに割り当てるか、または選択された端末の集合のデータレートをＭＵ−ＭＩＭＯモードに割り当てるレートマッチング部を有していてもよい。
【００４８】
さらに、上記スケジューリング装置において、レートマッチング部は、ＳＵ−ＭＩＭＯモードに切り替える時、選択された端末のデータレートを、端末によりフィードバックされたＣＱＩからキャパシティまたはエラーレート基準に基づきマッピングし、ＭＵ−ＭＩＭＯモードに切り替える時、選択された集合の各端末のデータレートを、端末の集合によりフィードバックされたＣＱＩから、キャパシティまたはエラーレート基準に基づきマッピングしてもよい。
【００４９】
さらに、上記スケジューリング装置は、切り替え部により決定された情報を関係端末に送信する送信部を有していてもよい。
【００５０】
さらに、上記スケジューリング装置において、送信部は、選択された集合のすべての端末のＰＶＩをブロードキャストしてもよい。
【００５１】
本発明の他の一態様によると、複数のデータストリームを受信するとき、ＭＵ−ＭＩＭＯモードのＭＩＭＯ端末集合のうちのＭＩＭＯ端末として動作するものからＭＩＭＯ制御局にフィードバック情報を提供する方法をプロセッサに実行させるコードを含むコンピュータプログラム製品であって、前記方法は、前記複数のデータストリームにそれぞれ対応する複数のチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を決定する段階と、好ましいシングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）性能尺度が得られるコードワードをコードブックから決定する段階と、決定したコードワードのプリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）と、対応するＣＱＩとを前記ＭＩＭＯ制御局に送信する段階とを含む方法である。
【００５２】
本発明の他の一態様によると、シングルユーザ・複数入力・複数出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）モードとマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）モードとを切り替えるＭＩＭＯ制御局におけるスケジューリング方法をプロセッサに実行させるコードを含むコンピュータプログラム製品であって、前記方法は、プリコーディングベクトルインデックス（ＰＶＩ）と、対応するチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）とを含むフィードバック情報を、複数のＭＩＭＯ端末の各々から受信する段階と、すべての前記端末のうちＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末を決定する段階と、前記端末を少なくとも１つの集合にグループ化して、ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度を有する端末の集合を選択する段階であって、各集合に含まれる端末は互いにコードワードが一致する、グループ化する段階と、前記ＳＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度と前記ＭＵ−ＭＩＭＯ最適性能尺度とを比較して、前記ＳＵ−ＭＩＭＯモードと前記ＭＵ−ＭＩＭＯモードとを切り替える、比較する段階とを含む方法である。
【００５３】
本発明の他の目的、特徴、有利性は、以下の本発明の詳細な説明に記載し、添付した図面を参照してこれを読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態によるＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ端末を示すブロック図である。
【図２】図１に示したフィードバック部１７を示すブロック図である。
【図３】フィードバック部１７により実行されるプロセスを示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態によるＭＩＭＯ通信システムの制御局３０を示すブロック図である。
【図５】図４に示したスケジューリング部３５を示すブロック図である。
【図６】スケジューリング部３５により実行されるプロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
本発明の好ましい実施形態を示した添付図面を参照して、本発明をより詳しく説明する。しかし、本発明は、異なる多くの形式で実施することができ、ここで説明する実施形態に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態を説明して、この開示を詳細かつ完全なものにし、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるようにするものである。図面中、同じ数字は同じ要素を示す。
【００５６】
図１は、本発明の一実施形態によるＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ端末を示すブロック図である。図１に示したように、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ端末１０は、Ｎ個の受信アンテナ１１、ＣＰ（サイクリックプレフィックス）除去部１２、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１３、チャネル推定部１４、ＭＩＭＯ検出部１５、ＤＥＭＯＤ＆ＤＥＣ（復調・復号）部１６、及びフィードバック部１７を有する。しかし、端末１０は必ずしもＯＦＤＭ端末である必要はなく、そのため、場合によってはＣＰ除去部１２とＦＦＴ部１３は省略できる。
【００５７】
Ｎ本の受信アンテナ１１は複数の多重データストリームを受信する。ＯＦＤＭの場合、ＣＰ除去部１２は、アンテナ１１が受信したデータストリームからＣＰ部分を除去する。ＯＦＤＭの場合、ＦＦＴ部１３はＣＰを除去したデータストリームにＦＦＴプロセスを実行する。チャネル推定部１４は、データストリームに含まれるパイロット成分を用いてチャネル（ストリーム）を推定し、推定したチャネルマトリックスをフィードバック部１７に送る。ＭＩＭＯ検出部１５は、ＦＦＴ部１３で処理されたデータストリームを検出する。ＤＥＭＯＤ＆ＤＥＣ部１６は、ＭＩＭＯ検出部１５が処理したデータを復調し、復調データをユーザデータに復号する。
【００５８】
フィードバック部１７は、制御局（例えば基地局）から送信されたデータストリームをプリコーディングするコードワードを格納するコードブック（図示せず）を備えている。各端末は、推定したチャネルマトリックスを用いて、フィードバック用のＣＱＩとして、各データストリームの処理後ＳＩＮＲを計算できる。処理後ＳＩＮＲの計算は、制御局においてプリコーディングによる重み付けがあり、端末において上記のＭＩＭＯ復号方法（例えばＺＦ（ゼロフォーシング）、ＭＭＳＥ（最小二乗平均エラー）等）があると仮定して計算する。プリコーディング重みベクトルは次のように決定される。
【００５９】
好ましい性能尺度を求めるよう、例えば、各データストリームについて処理後ＳＩＮＲの合計レートを最大化するように、適切なプリコーディングコードワードをコードブックから選択する。選択プロセスは合計レート最大化、ＢＬＥＲ最小化、またはその他の基準に基づく。制御局と端末の両方が知っているマッピング規則により、１つのＰＶＩがコードブック中の１つのコードワードに対応している。
【００６０】
さらに、決定されたコードワードのＰＶＩと、ＣＱＩとは、フィードバック部１７により制御局にフィードバックされる。
【００６１】
図２は、図１に示したフィードバック部１７を示すブロック図である。フィードバック部１７はＣＱＩ計算部１８、ＰＶＩ選択部１９、コードブック２０、及び送信部２１を含む。
【００６２】
ここで、制御局が４つの送信ストリームを有し、端末１０が２つの受信ストリームを有するＭＩＭＯシステムを用いて本発明を例示する。しかし、本発明は受信ストリームが２つで送信ストリームが４つのＭＩＭＯに限定はされず、受信アンテナと送信アンテナはいくつであってもよい。
【００６３】
ＣＱＩ計算部１８は複数のデータストリームの各々に対して複数のＳＩＮＲ値を次のように計算する：
端末１０が受信した信号Ｙ（ｋ）は、制御局がプリコーディングコードワードで重み付けしたデータを送信したと仮定して、次式４により表すことができる：
【数４】
2010537597.tif 000006
【００６４】
式４において、ｋは端末のインデックスであり、Ｈ（ｋ）はチャネルマトリックスであり、Ｗ（ｋ）はプリコーディングマトリックスであり、Ｘ（ｋ）はプリコーディングマトリックスを作用させる前の送信信号であり、ｎ（ｋ）は端末１０におけるノイズである。
【００６５】
ｈ１１（ｋ）は第１の送信アンテナと第１の受信アンテナとの間のチャネルベクトルを表し、ｈ１２（ｋ）は第２の送信アンテナと第１の受信アンテナとの間のチャネルベクトルを表し、以下同様であり、ｈ２４（ｋ）は第４の送信アンテナと第２の受信アンテナとの間のチャネルベクトルを表す。プリコーディングマトリックスＷ（ｋ）はコードブック２０のコードワードであり、ｗ１１（ｋ）〜ｗ１４（ｋ）は端末１０の送信信号ｘ１（ｋ）に作用するプリコーディングベクトルを表し、ｗ２１（ｋ）〜ｗ２４（ｋ）は端末１０′の送信信号ｘ２（ｋ）に作用するプリコーディングベクトルを表す。ｎ１（ｋ）とｎ２（ｋ）は第１と第２の受信アンテナのノイズ成分をそれぞれ表す。
【００６６】
式４は式５と書き換えることができる：
【数５】
2010537597.tif 000007
ここで、
（外１）
2010537597.tif 000008
は等価チャネルである。端末１０がこの受信ベクトルＹ（ｋ）を受信すると、ＭＩＭＯ検出部１５がＺＦ、ＭＭＳＥ、その他の検出方法を用いると仮定して各データストリームを検出する。ここで、ＭＩＭＯ検出部１５はＭＭＳＥ方を用いると仮定する。この方法では、受信信号Ｙ（ｋ）に、ＭＭＳＥの基準により決定した、式（６）に示した行列
【００６７】
（外２）
2010537597.tif 000009
をかける。
【数６】
2010537597.tif 000010
ここで、
（外３）
2010537597.tif 000011
は等価チャネルであり、
（外４）
2010537597.tif 000012
は検出した信号ベクトルであり、
（外５）
2010537597.tif 000013
は
（外６）
2010537597.tif 000014
の共役転置であり、σ２はノイズパワーであり、Ｉ２×２は２×２の単位行列であり、
（外７）
2010537597.tif 000015
は行列
（外８）
2010537597.tif 000016
の逆行列である。ｒ１１（ｋ）はデータストリームｘ１（ｋ）の重み係数であり、ｒ２２（ｋ）はデータストリームｘ２（ｋ）の重み係数であり、ｒ１２（ｋ）とｒ２１（ｋ）はＭＭＳＥによる干渉の相殺が完全ではないことによるクロスファクタ（cross  factor）である。一方、ｒ１２（ｋ）とｒ２１（ｋ）はＺＦ法ではゼロである。ｎ１′（ｋ）とｎ２′（ｋ）は行列
（外９）
2010537597.tif 000017
により重み付けしたノイズである。
【００６８】
次に、これら２つのデータストリームの２つのＳＩＮＲ値を式７で求めることができる：
【数７】
2010537597.tif 000018
ここで、
（外１０）
2010537597.tif 000019
と
（外１１）
2010537597.tif 000020
は、それぞれ重み付けしたノイズｎ１′（ｋ）とｎ２′（ｋ）の統計的期待値である。
【００６９】
これらの２つのＳＩＮＲ値は、実際には各データストリームの信号品質を反映し、各ストリームのサポート可能データレートを決定する。
【００７０】
ＰＶＩ選択部１９は、好ましい性能尺度をもたらすコードワード、例えばデータキャパシティを最大化する、または送信エラーレートを最小化する性能尺度をもたらすコードワードを選択する。好ましい性能尺度は必ずしもベストなもの（例えば、最大化するものや最小化するもの）ではなく、システムが適切に決定する比較的よいものであってもよい。ここで、コードブック２０からコードワードを選択するにあたり、２つのデータストリームのキャパシティ合計を最大化するようなキャパシティ最大化基準を用いる最適化プロセスを説明する：
【数８】
2010537597.tif 000021
ここで、ｗ１とｗ２はコードブック２０から選択したコードワードＷの２つの列であり、各列は１つのデータストリームの重みベクトルに対応する。次に、この端末のＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティは選択したコードワードとＣＱＩとに基づき様々な方法で決定できる。ここでは、理論的にＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティを計算する一例を挙げる：
【数９】
2010537597.tif 000022
ここで、Ｗ＝［ｗ１，ｗ２］は式（８）で選択したコードワードである。
【００７１】
次に、送信部２１は、選択したコードワードのインデックスと、対応するＳＩＮＲとを制御局にフィードバック情報として送信する。
【００７２】
図３は、フィードバック部１７が実行する処理を示すフローチャートである。ステップＳ１において、ＣＱＩ計算部１８は、上記の式４−７により、端末１０が受信した２つのデータストリームの２つの性能尺度（例えば、ＳＩＮＲ値）を計算する。ステップＳ２において、ＰＶＩ選択部１９は、これら２つのデータストリームの好ましい性能尺度を与えるコードワードをコードブック２０から決定する。例えば、上記の式８によりこれら２つのデータストリームのＳＩＮＲのＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティを最大化するコードワードを決定する。選択処理ではコードブック２０のすべてのコードワードを考慮しなければならず、ステップＳ１とＳ２は、式（８）を満たすコードワードを見つけるまで繰り返し実行される。ステップＳ３において、送信部２１は、選択したコードワードのインデックスと、対応するＳＩＮＲとを制御局にフィードバック情報として送信する。
【００７３】
留意すべき点として、ＭＵ−ＭＩＭＯの場合には、決定したスケジューリンググループの他の端末のプリコーディングベクトルを各端末が知っていると仮定すると、従来技術のＳＵ−ＭＩＭＯモード通信の場合と同じ方法を用いてＳＩＮＲを計算できる。そのため、端末１０においてＳＩＮＲを計算する方法は、ＳＵ−ＭＩＭＯモードとＭＵ−ＭＩＭＯモードで同じである。換言すると、本発明は、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて先行技術とは異なるＣＱＩ値の計算方法を受け入れることにより、ＳＵ−ＭＩＭＯとＭＵ−ＭＩＭＯのフィードバック情報の形式を統一するものである。
【００７４】
図４は、本発明の一実施形態によるＭＩＭＯ通信システムの制御局３０を示すブロック図である。図４に示すように、制御局（基地局）３０は、Ｍ個の送信アンテナ３１、Ｍ個のＣＰ付加部３２、Ｍ個のＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）部３３、１つのプリコーディング部３４、及び１つのスケジューリング部３５を有する（ＯＦＤＭシステム以外のシステムで用いる場合、ＣＰ付加部３２とＩＦＦＴ部３３は省略できる）。
【００７５】
スケジューリング部３５は複数のＭＩＭＯ端末からフィードバック情報を受け取る。フィードバック情報はＰＶＩと、対応するＣＱＩ（例えばＳＩＮＲ値）とを含む。スケジューリング部３５は、すべての端末について、ＳＵ−ＭＩＭＯモードとＭＵ−ＭＩＭＯモードのそれぞれで端末選択を実行する。スケジューリング部３５は、すべてのＭＩＭＯ端末と同じ内容のコードブックを備えている。
【００７６】
ＳＵ−ＭＩＭＯモードの場合、スケジューリング部３５は、すべてのＭＩＭＯ端末のうち、式（９）に示したＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティが最大である端末を選択する。
【数１０】
2010537597.tif 000023
ここで、ＣａｐＳＵ−ＭＩＭＯ（ｋ）は端末ｋのＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティであり、Ｋはシステム中の送信を待つ端末の集合である。そして、この端末と、対応するキャパシティとは、ＳＵ−ＭＩＭＯモードで動作する時の端末及びキャパシティと考えることができる。
【００７７】
ＭＵ−ＭＩＭＯモードの場合、スケジューリング部３５は、コードワードが一致する場合、端末をグループ化する。すなわち、グループ化された端末は、いかなる列置換を行っても、同じコードワード列を有する。例えば、２本の受信アンテナがある場合を考える。２つの端末があり以下のフィードバックコードワードを有するとき、端末１は２つのベクトルよりなるコードワード１をフィードバックし、端末２は２つのベクトルよりなるコードワード２をフィードバックする。
【００７８】
コードブック（以下、ＳＵ−ＭＩＭＯコードブックと呼ぶ）から選択したコードワードは、常に２つのベクトル列よりなる。各ベクトル列は、ＭＵ−ＭＩＭＯで使う場合は１つのコードワード（以下、これらのベクトル列すべてをＭＵ−ＭＩＭＯコードワードと呼ぶ）として使える。すなわち、ＳＵ−ＭＩＭＯコードブックはＭＵ−ＭＩＭＯコードブックからベクトル列を選択することにより形成できる。このように、コードブックに要するメモリ記憶量を低減できる。この場合、ユーザ１が用いるコードワード１はＭＵ−ＭＩＭＯコードブックのベクトル２とベクトル３よりな（ここで、ベクトルはＳＩＮＲに関してソートされているものとする。つまり、ＳＩＮＲが最もよいベクトルを第１のベクトルとし、以下同様である）、端末２が用いるコードワード２はＭＵ−ＭＩＭＯコードブックのベクトル３とベクトル２よりなると仮定する。こう仮定すると、ユーザ１とユーザ２はコードワードが一致すると言える。何故なら、どのコードワードの２つのベクトル列の順序を変えても２つのコードワードは等しいからである。同様に、３つ以上の端末を有する場合にこの方法を適用することもできる。
【００７９】
留意すべき点として、上記のようにＳＩＮＲに関してベクトルをソートするとスケジューリングの精度が上がるが、必ずしもそのようにソートする必要はない。
【００８０】
置換後に同じ列要素を有する端末が複数あるとき、それらの端末をグループ化できる。１つまたは複数のグループ（それぞれ列要素が異なる複数のグループがあってもよい）ができると、各グループのＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティを計算できる。すべての端末が用いる、選択されたグループのすべての端末のコードワードを制御局がブロードキャストすれば、このキャパシティ計算は非常に簡単である。その理由は、各端末は、他のすべてのプリコーディングベクトル列を知っているので、検出しなかったものを除いて他の端末からの他の信号を自機の異なるデータストリームとして取り扱って、ＺＦ、ＭＭＳＥ、またはその他の方法を用いてその信号を検出できるからである。
【００８１】
この場合、ＳＩＮＲの計算はＳＵ−ＭＩＭＯの場合と同様であり、唯一の相違点は、ＭＵ−ＭＩＭＯの場合には１つのＳＩＮＲのみが必要なのに対し、ＳＵ−ＭＩＭＯの場合には複数のＳＩＮＲが必要な点である。各グループの端末数は、ＳＩＮＲまたはＣＱＩによりフィードバックされるデータストリームの数である点に留意する。ＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティを最大化する端末の集合を選択する。次に、スケジューリング部３５は、ＳＵ−ＭＩＭＯモードのキャパシティとＭＵ−ＭＩＭＯモードのキャパシティとを比較して、通信モードを選択するか、及びどの端末の通信を実行するか決定する。
【００８２】
プリコーディング部３４は、選択したコードワードとＣＱＩの情報をスケジューリング部３５から取得し、選択された各ユーザの送信レートを決定し、選択された各ユーザのデータストリームに選択されたコードワードを適用してプリコーディングする。ＩＦＦＴ部３３はプリコーディング部３４がプリコーディングしたデータストリームにＩＦＦＴプロセスを行う。ＣＰ付加部３２は、ＩＦＦＴ部３３から出力された各データストリームにＣＰ部を付加する。その後、データストリームは送信アンテナ３１から対応する端末に送信される。ＯＦＤＭシステム以外で使用する場合、これらの２つのユニット（２２及び２３）は省略できる点に留意する。
【００８３】
図５は、図４に示したスケジューリング部３５を示すブロック図である。スケジューリング部３５は、ＳＵ−ＭＩＭＯ選択部３６、ＭＵ−ＭＩＭＯ選択部３７、コードブック３８、スイッチング部３９、及び送信部４０を含む。スケジューリング部３５は、さらにレートマッチング部４１を含んでいてもよい。コードブック３８は端末のコードブックと同じものである。
【００８４】
ここで再び、４つの送信アンテナと２つの受信アンテナを有するＭＩＭＯシステムを例として用いる。全部でＫ個の端末がある。
【００８５】
ＳＵ−ＭＩＭＯ選択部３６は、式１１、１２により、フィードバックされたＳＩＮＲ１（ｋ）とＳＩＮＲ２（ｋ）に基づきＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティを計算し、ＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティが最大となる端末を選択する：
【数１１】
2010537597.tif 000024
【数１２】
2010537597.tif 000025
ここで、ＣａｐＳＵはＳＵ−ＭＩＭＯで動作しているときのＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティであり、ｋは選択された端末のインデックスを表す。
【００８６】
２つの端末ｉとｊがあると仮定すると、ＭＵ−ＭＩＭＯ選択部３７は、以下の規則すなわち特性により２つの端末をグループ化する：
【数１３】
2010537597.tif 000026
ここでｗ１とｗ２はコードワードの２つのベクトルを指す。
【００８７】
次に、この２つの端末はそれぞれ他の端末が使用したコードワードを知ることができるものとする。これは、制御局においてこの２つの端末のコードワードを両方ともブロードキャストすることにより実現できる。各端末に１つのデータストリームのみが送信される時の各端末のＳＩＮＲは式１４で計算できる：
【数１４】
2010537597.tif 000027
【００８８】
留意すべき点として、本実施形態では、ＳＩＮＲ１がＳＩＮＲ２より大きくなるように、フィードバック時にＳＩＮＲと、対応するコードワードベクトルとがソートされていることが好ましい。それゆえ、式（１４）では、選択された各端末のＳＩＮＲは、フィードバックされたその端末の２つのＳＩＮＲのうち大きい方である。しかし、本発明は、大きい方のＳＩＮＲを用いなくても実施することができる。
【００８９】
次に、式１５により、端末のペアについてＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティを計算する：
【数１５】
2010537597.tif 000028
【００９０】
この特性を有するグループは多数あってもよく、その場合、ＭＵ−ＭＩＭＯ選択部３７は、可能性のあるすべてのグループから端末ペアを含む１つのグループを選択し、選択した端末のＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティが最大になるようにする。
【００９１】
スイッチング部３９は、次の式により、ＳＵ−ＭＩＭＯかＭＵ−ＭＩＭＯの通信モードを決定する：
（外１２）
2010537597.tif 000029
【００９２】
スイッチング部３９が通信モードをＳＵ−ＭＩＭＯまたはＭＵ−ＭＩＭＯと決定すると、送信部４０は決定した情報を関係する端末に送信する。具体的には、ＳＵ−ＭＩＭＯと決定すると、送信部４０は、選択された端末の識別情報、各データストリームのデータレート、及びこの端末のプリコーディング用ＰＶＩを送信する。各データストリームのデータレートは、キャパシティ基準または送信エラーレート基準またはその他の任意の基準により、選択されたこの端末のＳＩＮＲに基づき、レートマッチング部４１により決定される。しかし、ＭＵ−ＭＩＭＯモードと決定すると、送信部４０は、端末ペア（グループ）の識別情報、各端末のデータレート、及びこの端末ペア（グループ）のプリコーディング用ＰＶＩを送信する。各端末のデータレートは、キャパシティ基準または送信エラーレート基準またはその他の任意の基準により、各端末のＳＩＮＲに基づきレートマッチング部４１により決定される。レートマッチング部４１は、必ずしもスケジューリング部３５に配置されていなくてもよく、プリコーディング部３４その他のユニットに配置されていてもよい。
【００９３】
図６は、スケジューリング部３５により実行される処理を示すフローチャートである。ステップＳ１０では、スケジューリング部３５は、すべての端末からフィードバック情報を受信する。このフィードバック情報にはＰＶＩと、対応するＣＱＩとが含まれる。ステップＳ１１では、ＳＵ−ＭＩＭＯモードで動作する場合、ＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティを決定し、端末のうちＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティが最大となる端末を選択する。ステップＳ１２において、ＭＵ−ＭＩＭＯモードで動作する場合、ＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティを決定し、端末を少なくとも１つの集合にグループ化する。各集合中の端末は任意の列置換をしても同じプリコーディングベクトルを有する。ステップＳ１３では、ＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティを最大化する端末グループを、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の候補として選択する。ステップＳ１４において、ステップＳ１１で求めた最大ＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティと、ステップＳ１３で求めた最大ＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティとを比較して、ＳＵ−ＭＩＭＯモードかＭＵ−ＭＩＭＯモードを選択する。そして、ステップＳ１５で、決定した情報を関係する端末にブロードキャストする。
【００９４】
留意すべき点として、図６に示したフローチャートにかかわらず、ＳＵ−ＭＩＭＯキャパシティを計算するプロセス（ステップＳ１１）はＭＵ−ＭＩＭＯキャパシティを計算するプロセス（ステップＳ１２及びＳ１３）の後に実行してもよいし、両プロセスを並行して同時に実行してもよい。
【００９５】
前述の通り、本発明は上記の実施形態には制約されない。本発明は、その技術的思想の範囲内において様々な実施形態（modifications）を有する。
【００９６】
上記の実施形態では、合計キャパシティは、スケジューリング部３５で計算するとき、ＣＱＩの単純な組み合わせであり、その他の問題は考慮していない。スケジューリングをもっと柔軟に行うためには、重み付き合計キャパシティを計算するアルゴリズムを用いてもよい。
【００９７】
具体的には、重み付け部をスケジューリング部３５に設け、合計キャパシティを計算する際に、ＣＱＩを反映するレートに重み係数を適用してもよい。重み係数はユーザの優先順位その他により選択することができる。重み付け合計キャパシティ方式を実施する際、比例公平スケジューリング法（proportional  fair  scheduling  method）等のスケジューリングアルゴリズムを用いることができる。
【００９８】
さらに、上記の実施形態では、本発明を明瞭に説明するために、ＳＵ−ＭＩＭＯモードにおいてスケジューリング部３５でＣＱＩを計算する端末は２とのデータストリームを有し、これに対応して、ＭＵ−ＭＩＭＯモードで選択される端末数も２とした。しかし、本発明は上記の実施形態には限定されず、明細書を考慮すれば当業者に明らかなように、ＳＵ−ＭＩＭＯモードでデータストリーム数が３以上の場合にも適用でき、ＭＵ−ＭＩＭＯモードで３つ以上の端末を選択する場合にも適用できる。
【００９９】
また、ＣＱＩ（ＳＩＮＲ）と合計キャパシティを計算するための式は、計算手順を説明するための単なる例であり、本発明には同様の機能を有するその他の式を適用することもできる。例えば、合計キャパシティの最大化は、最悪のデータストリームによりある程度決まるエラーレートを記述する２つのデータストリームの最小キャパシティの最大化と置き換えることができる。性能尺度の他の例としては、上のレイヤのＱｏＳ情報を合成して物理レイヤキャパシティにすることなどが考えられる。一般に、本発明は、ＭＩＭＯ端末の最適な性能尺度を求めることができる好適なアルゴリズムに適用可能である。
【０１００】
さらに、ＣＱＩを表すリニア後処理ＳＩＮＲを実施形態で説明したが、本発明は、非リニア後処理ＳＩＮＲ等（ＭＬＤ法その他の非リニア方法）のパラメータをＣＱＩとして用いても同様に実施できる。
【０１０１】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実現することができる。本発明は、少なくとも１つのコンピュータシステムにおいて集中的に実現することもでき、相互に接続された複数のコンピュータシステムにわたって要素が広がって分散的に実現することもできる。いかなる種類のコンピュータシステムでも、またはここに説明した方法を実行するように構成されたその他の装置でもよい。ハードウェアとソフトウェアの典型的な組み合わせとしては、汎用コンピュータシステムと、それにロードされ実行されるとそのコンピュータシステムをここで説明した方法を実行するように制御するコンピュータプログラムとの組み合わせがある。
【０１０２】
本発明をコンピュータプログラム製品として実施することもできる。このコンピュータプログラム製品は、ここで説明した方法の実施を可能とするすべての特徴を有し、コンピュータシステムにロードされた時、これらの方法を実行することができる。本発明の場合にコンピュータプログラムとは、情報処理能力を有するシステムに直接、またはａ）他の言語、コード、または記法への変換、またはｂ）異なる素材形式での再生のいずれか、または両方の後に、特定の機能を実行させることを目的とする一組の命令のいかなる言語、コード、または記法のいかなる表現も含む。
【０１０３】
実施形態を参照して本発明を説明したが、当業者には言うまでもなく、本発明の範囲から逸脱することなく、いろいろな変更をしたり均等物で置き換えたりすることも可能である。また、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の教示に多くの修正をして、具体的な状況や構成要素にあてはめてもよい。したがって、本発明は、開示した具体的な実施形態に限定されず、特許請求の範囲に含まれるすべての実施形態を含むものである。
【図１】
2010537597.tif 000030
【図２】
2010537597.tif 000031
【図３】
2010537597.tif 000032
【図４】
2010537597.tif 000033
【図５】
2010537597.tif 000034
【図６】
2010537597.tif 000035
【国際調査報告】
2010537597.tif 000036
2010537597.tif 000037