(57)【要約】  本発明は、送信ユニットから宛先受信ユニットへのデータのビーム形成送信用のアンテナ重みの改良された計算のための、マルチアンテナシステムの送信ユニットにおける方法及び装置に関するものであり、それによって、宛先受信ユニット以外の受信ユニットについての干渉信号成分と、宛先受信ユニットにおける所望の通信信号とが、干渉抑圧及び信号強調の少なくとも何れかについての能力の観点から上記のユニットの受信能力を表現する受信機固有のパラメータによって重み付けされる。本発明はまた、各受信ユニットの受信信号についての信号処理能力に関する上記の情報を用いることによって、ユーザ装置をスケジューリングするための方法及び装置に関するものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチアンテナシステム（１１）の送信ユニット（１１１）に接続されたスケジューラ（１１２）において実行される、受信ユニット（１２１，１２２，１２３）をそれぞれ備える複数のユーザ装置（ＵＥ0，ＵＥ1，ＵＥn）の、１つ又は数個の後続するタイムスロットにおけるスケジューリングのための方法であって、
複数の前記受信ユニット（１２１，１２２，１２３）の信号抑圧特性及び信号強調特性の少なくとも何れかについての１つ以上の重み付けパラメータを含む信号処理能力を決定するステップ（３１）と、
複数の前記受信ユニットの少なくとも前記信号処理能力の情報に基づいて、複数のデータストリームのビーム形成送信のために１つ以上のユーザ装置（ＵＥ0，ＵＥ1，ＵＥn）をスケジューリングするステップ（３３）と、
前記スケジューリングされた複数のユーザ装置（ＵＥ0，ＵＥ1，ＵＥn）について、請求項６に記載の方法に従って複数のアンテナ重みを計算するステップ（３４）と、
前記スケジューリングされた複数のユーザ装置（ＵＥ0，ＵＥ1，ＵＥn）への複数のデータストリームの送信を開始するステップ（３５）と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記スケジューリングするステップは、
信号を第２閾値以下へ抑圧する受信ユニットの第２サブセットに対する干渉の寄与を最小にするために、信号を第１閾値以上に抑圧する受信ユニットの第１サブセットに対してビームを方向付けるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スケジューリングするステップは、
第３サブセットのそれぞれの受信ユニットへの方向においてビームのピークを最大にするために、信号を第３閾値以下に抑圧する受信ユニットの該第３サブセットに対してビームを方向付けるステップを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法を実行するためのコンピュータ・プログラムを含むコンピュータ・プログラム製品。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法を実行するためのコンピュータ・プログラムを格納した記録媒体（６１）。
【請求項６】
マルチアンテナシステム（１１）の送信ユニット（１１１）において実行される、該送信ユニット（１１１）からそれぞれの宛先受信ユニットへの複数のデータストリームに対するビーム形成送信用の複数のアンテナ重みを計算するための方法であって、
前記宛先受信ユニット（１２１）以外の複数の受信ユニット（１２２，１２３）について、受信機固有の干渉抑圧パラメータδを用いて、複数の干渉信号成分を重み付けするステップ（２１）と、
前記重み付けされた複数の信号成分と、各受信ユニット（１２１，１２２，１２３）についてのアンテナ伝搬ベクトルとから、前記送信ユニット（１１１）のアンテナアレイ（Ａ1...Ａk）における送信信号ｘ(ｔ)を決定するステップ（２３）と、
前記送信信号についての共分散行列と、該送信信号と所望の通信信号の少なくとも十分な近似との間の共分散とから、前記複数のアンテナ重みｗopt,mを導出するステップ（２４）と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記宛先受信ユニット（１２１）における前記所望の通信信号を、信号強調パラメータμを用いて重み付けするステップ（２２）をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法を実行するためのコンピュータ・プログラムを含むコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９】
請求項６に記載の方法を実行するためのコンピュータ・プログラムを格納した記録媒体（６０）。
【請求項１０】
マルチアンテナシステム（１１）の送信ユニット（１１１）内の、該送信ユニット（１１１）からそれぞれの宛先受信ユニットへの複数のデータストリームのビーム形成送信用の複数のアンテナ重みを計算する装置であって、
前記宛先受信ユニット（１２１）以外の複数の受信ユニット（１２２，１２３）について、受信機固有の干渉抑圧パラメータδを用いて干渉する複数の信号成分を重み付けする重み付けする手段（５１）と、
前記重み付けされた複数の信号成分と、各受信ユニット（１２１，１２２，１２３）についてのアンテナ伝搬ベクトルとから、前記送信ユニット（１１１）のアンテナアレイ（Ａ1...Ａk）における送信信号ｘ(ｔ)を決定する手段（５３）と、
前記送信信号についての共分散行列と、該送信信号と所望の通信信号の少なくとも十分な近似との間の共分散とから、前記複数のアンテナ重みｗopt,mを導出する手段（５４）と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記宛先受信ユニット（１２１）における前記所望の通信信号を、信号強調パラメータμを用いて重み付けする手段（５２）をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記マルチアンテナシステム（１１）は無線基地局であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
請求項５に記載の記録媒体（４０）をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
マルチアンテナシステム（１１）の送信ユニット（１１１）に接続され、受信ユニット（１２１，１２２，１２３）をそれぞれ備える複数のユーザ装置（ＵＥ0，ＵＥ1，ＵＥn）の、１つ又は数個の後続するタイムスロットにおけるスケジューリングを行うスケジューラ（１１２）であって、
複数の前記受信ユニット（１２１，１２２，１２３）の信号抑圧特性及び信号強調特性の少なくとも何れかについての１つ以上の重み付けパラメータを含む信号処理能力を決定するする手段（５５）と、
複数の前記受信ユニットの少なくとも前記信号処理能力の情報に基づいて、複数のデータストリームのビーム形成送信のために１つ以上のユーザ装置（ＵＥ0，ＵＥ1，ＵＥn）をスケジューリングするスケジューラ（５６）と、
請求項６に記載の方法に従って計算される、前記スケジューリングされた複数のユーザ装置（ＵＥ0，ＵＥ1，ＵＥn）の複数のアンテナ重みを導出する手段（５７）と、
前記スケジューリングされた複数のユーザ装置（ＵＥ0，ＵＥ1，ＵＥn）への複数のデータストリームの送信を開始する手段（５８）と
を備えることを特徴とするスケジューラ（１１２）。
【請求項１５】
請求項９に記載の記録媒体（４１）をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のスケジューラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気通信システムにおける方法及び装置に関するものであり、具体的には無線通信ネットワークにおける改良されたビーム形成送信のための方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
送信ユニットから受信ユニットへのビーム形成データ送信において、干渉信号を抑圧しつつ、同時に所望信号の受信を強調し得るように、スケジューリングされた様々な受信ユニットへのビームを計算する必要がある。最適化基準として最小平均２乗誤差を適用する場合、最適化されたアンテナ重みは、以下のアルゴリズムで説明するようにウィーナ・ホッフ解から決定できる。
【０００３】
図１に描かれた基地局１１に関するシステム・モデルは、ここでは等間隔リニア・アレイ（ＵＬＡ）として配置されたアンテナ１３（Ａ0....ＡK-1）を備えるマルチアンテナ基地局に言及している。しかしながら、これは、下記の式を適応させる場合に、円形配置等の他の配置を除外しない非限定的な例としてのみ理解されるべきである。
【０００４】
基地局１１の送信ユニット１１１のアンテナ・アレイにおける信号は、
2010534027.tif 000003
のように、表すことができる。ここで、ｓ（ｔ）は、着目ユーザＵＥ0に送信されるデータ信号を示し、一方でｕi（ｔ）は、他の装置、すなわち、ＵＥ1，...，ＵＥNからの干渉信号ベクトルの寄与を表す。νは、所望信号ｓ（ｔ）についてのアレイ伝搬ベクトルであり、そしてηiは、ユーザ装置ＵＥiからの干渉信号ｕi（ｔ）についてのアレイ伝搬ベクトルである。アレイ伝搬は、信号が受信ユニットのアンテナにより受信される相対的な位相によって表わされる信号の空間シグネチャ（signature）をも意味し得る。ｅは、白色雑音成分であり、とりわけ熱雑音及び外部セル干渉の寄与を含む。
【０００５】
上述したような等間隔アンテナ・アレイを備える基地局について、アレイ伝搬ベクトルは、
2010534027.tif 000004
及び
2010534027.tif 000005
のように表すことができる。νTは、アンテナ要素間の距離ｄを有する等間隔アンテナ・アレイのＫ個のアンテナＡ0....ＡK-1における位相関係のベクトルを示し、当該位相関係は、波長λを有する信号ｓ（ｔ）をアンテナ平面に対して角度θで受信する場合に、正規化シグネチャ１を有する基準アンテナに対する位相関係である。ηiTは、信号ｕi（ｔ）に対応するベクトルを表す。
【０００６】
アンテナ重みのベクトルｗ＝［ｗ0，ｗ1，....，ｗK-1］を定義する場合、ビーム形成器の出力信号ｗH・ｘ（ｔ）の最適化を実現するために考えられる１つの基準は、当該ビーム形成器の出力信号と所望信号ｓ（ｔ）（又は、ｓ（ｔ）を十分近似的に表す、若しくは少なくともｓ（ｔ）の特性に対してある程度の相関を有する信号ｄ*（ｔ））との間の誤差ε（ｔ）を最小化することである。ε2（ｔ）＝（ｄ*（ｔ）−ｗH・ｘ（ｔ））の最小化は、同様に式∇ｗ（Ｅ｛ε2（ｔ）｝）＝０によって表すことができる。
【０００７】
ｒ＝Ｅ｛ｄ*（ｔ）・ｘ（ｔ）｝及びＲ＝Ｅ｛ｘ（ｔ）・ｘH（ｔ）｝を定義する場合、上式の解は、ｗopt＝Ｒ-1・ｒである。ベクトルｗoptのＫ個の複素要素の各々は、所望信号ｓ（ｔ）をユーザ装置ＵＥ0に送信するために最適化されたビームを形成するために、対応するアンテナ要素を重み付けするための振幅及び位相の要求条件を表現する。
【０００８】
特許文献１は、複数のユーザの第１セットと、第１セットに含まれない第２セットとを選択するとともに、第１セット及び第２セットへの送信用の通信パラメータに従って、当該第１セット及び第２セットへの送信用の通信パラメータを適用させることによる、ＭＩＭＯネットワークに対する最適化について開示している。このようにして、１人又は少数のユーザとの通信を最適化しつつ、他のユーザに対してもネットワーク・リソースを効率的な方法で使用することができる。
【０００９】
特許文献２は、アンテナ・ビームのステアリングの有効性と効率性とを強化するための、移動局からのフィードバックを用いる（セクタ）アンテナのビーム・ステアリングを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００５／０６０１２３号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／００９４８４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
マルチアンテナ伝送システムにおけるビーム形成送信について、スケジューリングされる受信ユニットに対する最適なアンテナ重みのベクトルｗoptは、例えば、上記で明示したウィーナ・ホッフ解から決定できる。しかしながら、そのような解は、受信信号の処理に関して受信ユニットが同一の能力を有するという限定的な仮定を暗黙的に含むので、最新技術に係る最適化アルゴリズムでは、いずれにせよ、スケジューリングされた受信ユニットに対しては、最適化されたアンテナ・ビームの重み付けにならないという問題が認められてきている。
【００１２】
このように、本発明の目的は、受信ユニットの様々な能力を考慮に入れることができる、ビーム形成送信用のアンテナ重みの最適化を提供する一般化された方法及び装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
簡潔にいえば、本発明は、マルチアンテナ・システムの送信ユニットにおいて実行される、送信ユニットから宛先受信ユニットへのビーム形成送信用のアンテナ重みの改良された計算のための方法に適用され、それにより、宛先受信ユニット以外の受信ユニットについての干渉信号成分と、宛先受信ユニットにおける所望の通信信号とが、干渉抑圧及び信号強調の少なくとも何れかについての受信ユニットの能力の観点から当該ユニットの受信能力を表す受信機固有のパラメータによって、重み付けされる。その結果、これらのパラメータは、ビーム形成送信用のアンテナ重みを決定するために用いられる。
【００１４】
本発明はまた、各受信ユニットの受信信号に対する信号処理能力に関する上記の情報を用いることによってユーザ装置のスケジューリングを行うための方法に関するものである。１つ以上のユーザ装置のためのデータ送信用のスケジューリングは、少なくとも、それぞれの受信ユニットの信号処理能力に関する上記の情報に基づいていてもよい。
【００１５】
本発明は、スケジューリングされたユニットについてビーム形成送信用の、スケジューラの知識を増加させる利点を含む。従って、スケジューリングされたユニットの受信能力に関する事前情報を用いることによって、より良好なスケジューリングを決定できる。
【００１６】
このように、本発明の利点は、ビーム形成送信のためのユーザ装置の改良されたスケジューリングと、それにより改良されたシステム・スループットを実現することである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用可能なマルチアンテナ無線通信システムの一部を示す図である。
【図２】本発明に係る、マルチアンテナ・システムにおけるビーム形成送信用のアンテナ重みを決定するためのフローチャートを示す図である。
【図３】本発明が適用されるマルチアンテナ・システムの基地局におけるフローチャートを示す図である。
【図４ａ】最新の技術において適用される送信ビームを示す図である。
【図４ｂ】本発明を用いる場合に適用される送信ビームを示す図である。
【図５】本発明に係る装置を含む無線基地局を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、マルチアンテナ基地局システムにおける様々なアンテナの重み付けに関する最適化問題に言及する。最適化は、アンテナ重み等の１つの特性を同時に最適化するか、又は結合最適化（jointed optimization）を用いるかの何れかによって実行され得る。
【００１９】
マルチアンテナ基地局１１のアンテナ配置は、等間隔リニア・アレイ（ＵＬＡ）を用いて説明してきた。しかしながら、これは、円形配置等の他のアンテナ配置を除外しない非限定的な例としてのみ理解されるべきである。
【００２０】
最新技術のアルゴリズムに係る最適化されたアンテナ重みのベクトルｗoptは、受信ユニットの各々が受信信号の処理に関して同様の能力を有しているという暗黙の仮定に対してのみ、最適化されたビームを実現するためのアンテナ要素に関する要求条件を表現する。そのような能力特性には、例えば、様々な信号強調、又は干渉抑圧に適用される手段が含まれる。例えば、図１に描かれているようなシナリオにおいて、基地局１１は、例えば単純なＲＡＫＥ受信機を有する低性能な端末から、２つの受信アンテナ及び干渉抑圧能力を場合によっては備える高性能な端末までに及ぶ、広範囲の信号受信能力を有する受信ユニットを含む端末について、待ち受けをすることが考えられる。その結果、受信能力の差異に起因して、上述の最適化アルゴリズムは、最適化されたアンテナ・ビームをもたらさないであろう。
【００２１】
従って、本発明の基本的な着想は、受信能力に関する付加情報を導入し、それにより、上記の最適化アルゴリズムを用いる場合にアンテナ重みの改良された計算を実現するための修正されたシステム・モデルを創出することである。
【００２２】
本発明の第１の態様は、適切なシステム・パラメータからそのような付加情報を取り出す方法であり、第２の態様は、この付加情報を用いる方法である。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、受信能力に関する付加情報は、推定処理によって決定される。本発明の第２実施形態によれば、上記の受信能力は、ユーザ装置から基地局に既に送信されている情報から取り出される。この情報は、例えば、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）により発行された文書、3GPP TS 25.101,“User Equipment (UE) radio transmission and reception (FDD)（ユーザ装置(UE)の無線送信及び受信 (FDD)”に記載されているように、ＵＥカテゴリ情報から取り出すことができるであろう。上記の文書の中で、表９．１は、あるＨＳ−ＤＳＣＨカテゴリに属する特定のＵＥについて、性能の最低限の要求条件を決定する。別の実現性は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）によって同様に発行された文書、TS 25.433,“UTRAN Iub interface Node B application part (NBAP) signalling（UTRAN Iubインタフェース・ノードBのアプリケーション部(NBAP)信号方式）”であろう。
【００２４】
従って、これらの実施形態のいずれかに対して、本発明に係る方法では、受信能力の具合を表現する付加的な性能パラメータを、以下のような形式化された手法で導出する。
【００２５】
第１パラメータμは、受信機における信号強調性能に関するものであり、μは、所望信号ｓ（ｔ）、すなわちこの受信機によって受信されることを目的とした信号を、受信信号から抽出する、受信機の能力についての測度を提供する。本発明の実施形態の例では、μは理想的な受信機については値μ＝１を取り得るが、実際の受信システムでは、値０＜μ＜１を実現する。
【００２６】
第２パラメータδは、所望信号以外の受信信号からもたらされる干渉を抑圧する、受信機の能力、すなわち受信機が信号を抑圧できない干渉の測度に関するものである。本発明の実施形態の例では、δは、すべての干渉を抑圧できる理想的な受信機については値δ＝０を取り得るが、実際の受信システムでは、値０＜δ＜１を実現する。
【００２７】
従って、送信ユニットのアンテナ・アレイでの信号に関する上記の性能パラメータによって表わされるような受信能力の影響は、
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のように、表すことができる。
【００２８】
基地局のユニットに実装されている実施形態の例は、スケジューリングされた受信ユニットへのデータ送信用に最適化された複数のアンテナ重みのセットを計算することによって、最適化されたビーム形成の形状を導出する。スケジューリングされるＮ個の受信ユニットが存在し、それにより、受信ユニットは添え字ｎによって表わされるものと仮定する。また、限定することなく簡単化のために、送信ユニットと受信ユニットとの間の伝送パスについて、等しいパス利得及び所要信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）が存在することを仮定する。
【００２９】
第１ステップで、スケジューラは、スケジューリングされる受信ユニットの各々について、アレイ伝搬ベクトルνT（ｎ）及び干渉抑圧パラメータδi（ｎ）を取り出す。その後、次のステップで、各ユーザｎについて、セル内干渉
2010534027.tif 000007
及び白色雑音の寄与（すなわち、熱雑音及び外部セル干渉）σ2・Ｉが計算される。このように、係数δi（ｎ）はスケジューリングされる様々な受信ユニットの受信能力の影響を表す。
【００３０】
このように、改良されたアンテナ重みベクトルｗopt,mは、次に送信ユニットのアンテナ・アレイにおける修正された信号ｘm（ｔ）を適用することによって、
2010534027.tif 000008
のように計算できる。直交性因子をも意味するユーザ信号間の相関は、推定される必要がある。例えば、ＷＣＤＭＡに基づく無線ネットワークにおいてこの相関は、符号及びチャネルに依存した量であり、一般化を損なうことなく、直交性因子は１に設定できる。
【００３１】
図２は、マルチアンテナ基地局システムの送信ユニット内で行われるアンテナ重み計算のためのフローチャートを示す。上述のように、本発明は、上記の受信ユニットへのデータ送信用のビームを決定するための、受信ユニットの能力に関する付加情報を提供することを目標としている。この付加情報は、宛先受信ユニット及び他の受信ユニットにおける信号成分の重み付けによって含まれる。宛先受信ユニット以外の受信ユニットについての干渉信号成分は、上述の受信機固有の干渉抑圧パラメータδで重み付けされる（２１）。宛先受信ユニットにおける所望の通信信号は、上記で同様に定義したように、信号強調パラメータμで重み付けされ得る（２２）。その後、送信ユニットのアンテナ・アレイにおける修正された送信信号ｘm（ｔ）を、各受信ユニットについて重み付けされた信号成分及び対応するアンテナ伝搬ベクトルから決定することができる（２３）。その後、送信ビーム用のアンテナ重みは、送信信号についての共分散行列、及び上記の送信信号と所望の通信信号の少なくとも十分な近似との間の共分散から導出される（２４）。
【００３２】
本発明の利点を明らかにするために、図４ａは、最新技術に係る、干渉制限シナリオにおいて同時にスケジューリングされた２つの受信ユニットに対する下りリンクのビーム形成パターン４１ａ、４２ａを示しており、一方で図４ｂは、本発明を適用した場合の当該下りリンクのビーム形成パターン４１ｂ、４２ｂを示している。両図は、ｄＢで表わされるアンテナ利得Ｇ対到来角の方向Θの図における上記のパターンを表わしており、それにより、Θ1は第１受信ユニットについての方向角を示し、同様に、Θ2は第２受信ユニットについての方向角を示す。スケジューラは、一方ではそれぞれの受信ユニットの方向における最大化されたビーム電力の要求条件と、他方では干渉ビームからの最小化された影響の要求条件との間でバランスを取ることを強制される。図４ａで、ビーム・パターン４１ａは、他ユニットの方向（ここでは方向角Θ2により示されている）における当該ビームの寄与４１１ａが、対象とする受信ユニットの方向Θ1に当該ビームのピークを向けるよりもむしろ最小となるように、第１受信ユニットへ方向付けられる。第２受信ユニットへのビーム・パターン４２ａについて、同様の観察がなされ得る。これは、スケジューラが、ビーム・ピークの最適化された方向付けに起因して実現され得る可能性のある利得よりも、干渉ビームの負の影響が高いものと考える事実の結果である。しかしながら、ビーム・ピークのこの偏りは、受信ユニットの方向における利得の損失、すなわちビーム合わせの損失Δ1及びΔ2につながる。
【００３３】
本発明は、図４ｂを用いて説明するように、スケジューリングの最適化を可能にする。図４ａと同様に、ビーム・パターン４１ｂ、４２ｂは、ｄＢで表わされるアンテナ利得Ｇ対到来角の方向Θの図に表されており、それによって、Θ1及びΘ2は、それぞれ第１受信ユニット及び第２受信ユニットについての方向角を示す。本発明は、先行技術による解と比較して、受信ユニットの干渉抑圧能力を導入することによってスケジューリングを決定するために多くの情報を用いることができ、それにより、図４ｂから明らかなように、様々な受信ユニットに対するビームの方向付けにおける制約が少ないということを意味する。図４ｂにおいて、２つのビーム・パターン４１ｂ、４２ｂに対応する受信ユニットは、例えば、それぞれの干渉抑圧パラメータδ1及びδ2について異なる値によって表わされる、異なる受信能力を有するものと仮定している。例えば、方向Θ1にある第１受信ユニットは、方向Θ2にある受信ユニットよりも干渉を抑圧する高い能力を有しており、すなわちδ１＜δ２であると仮定する。この場合、本発明は、第１受信ユニットへの干渉の影響４２２ｂを考慮することなく、ビーム・ピーク４２１ｂを第２受信ユニットの方向へ向けることを可能にする。このようにして、第１受信ユニットへのビーム・パターン４１ｂは、第２受信ユニットの（既知の）劣悪な干渉抑圧能力に起因する、第２受信ユニットに与える干渉の影響４１１ｂを最小化するように配置され続ける。しかしながら、第２受信ユニットに向けられるビーム４２ｂは、当該ユニットが最大ビーム電力４２１ｂからの利得を得られるように配置され得るものの、このビームの方向付けは、第１受信ユニットにおける干渉４２２ｂの増加につながる。しかしながら、第１受信ユニットは、この余分な干渉を抑圧する、（既知の）より良好な能力を有している。
【００３４】
要約すると、本発明に係る解の基本的な部分は、良好な干渉抑圧能力を有する受信ユニットに向かうビームが他の受信ユニットへの影響を最小化するように方向付けられる一方で、劣悪な干渉抑圧能力の受信ユニットに向かうビームは受信ユニット方向においてビーム・ピークを最大化するように方向付けられ得ることを可能にするスケジューリングを提供することである。望ましくは、干渉の最小化は、少なくとも、劣悪な抑圧能力を有する受信ユニットに関して行われる。これは、様々な受信ユニットの干渉抑圧能力に関する知識を送信ユニットに提供することにより実現される。
【００３５】
本発明は、送信ユニットから受信ユニットへのデータ・スループットの観点から、改良されたシステム性能に貢献する。このように、スケジューラは、より高いシステム利得が得られるように、電力、時間、周波数等の伝送リソースの使用量を最適化できる。
【００３６】
スケジューラは、性能パラメータ、すなわち、上述したＭＭＳＥアルゴリズムの補正パラメータδ及びμの少なくとも何れかから恩恵を受けることができる。図３は、マルチアンテナ・システムの基地局における１つ以上のユーザ装置のスケジューリングに対応するフローチャートを示す。受信ユニットの能力クラスについての情報は、受信ユニットから信号で知らされた情報から取り出され得るか（３１）、場合によっては、基地局それ自体によって推定され得る。この情報から、基地局は、アンテナ重みの改良された計算で用いるために、δ及びμの少なくとも何れか等の補正パラメータを導出するとともに（３２）、それに応じてこれらのパラメータを保存し得る。この情報と、オプションとして他の関連情報とから（３６）、基地局のスケジューラは、１つ又は数個の以後のタイムスロットにおけるスケジューリング対象のユーザについて決定できる（３３）。この決定に基づき、スケジューリングされた受信ユニットへの送信について必要となるアンテナ重みは、本発明に従って改良されたアルゴリズムを適用することにより計算されるとともに（３４）、これらの受信ユニットへの送信が開始される（３５）。
【００３７】
図５は、例えば無線基地局１１に実装される、本発明に係る装置を示す。送信ユニット１１１からそれぞれの宛先受信ユニットへのデータ・ストリームのビーム形成送信についてのアンテナ重みを計算する装置は、受信機固有の干渉抑圧パラメータδを有する宛先受信ユニット１２１以外の複数の受信ユニット１２２、１２３についての干渉信号成分を重み付けする手段５１と、信号強調パラメータμを有する宛先受信ユニット１２１における所望の通信信号を重み付けする手段５２と、重み付けされた信号成分、及び、各受信ユニット１２１、１２２、１２３に対応するアンテナ伝搬ベクトルから、送信ユニット１１１のアンテナ・アレイ（Ａ1...ＡK）における送信信号ｘ（ｔ）を決定する手段５３と、送信信号についての共分散行列、及び、当該送信信号と所望の通信信号の少なくとも十分な近似との共分散から、アンテナ重みｗopt,mを導出する手段５４と、を備える。
【００３８】
送信ユニット１１１に接続されたスケジューラ１１２は、複数の受信ユニット１２１、１２２、１２３の信号抑圧特性及び信号強調特性の少なくとも何れかについての、１つ以上の重み付けパラメータを含む信号処理能力を決定する手段５５と、複数の受信ユニット１２１、１２２、１２３のそれぞれの信号処理能力に関する少なくとも上記の情報に基づいて、データ・ストリームのビーム形成送信のために、１つ以上のユーザ装置ＵＥ0、ＵＥ1、又はＵＥnをスケジューリングするスケジューラ５６と、上述した方法に従って計算される、スケジューリングされた複数のユーザ装置ＵＥ0、ＵＥ1、又はユーザ装置ＵＥnのアンテナ重みを導出する手段５７と、スケジューリングされたユーザ装置ＵＥ0、ＵＥ1、又はＵＥnへのデータ・ストリームの送信を開始する手段５８と、を備える。
【００３９】
上述した実施形態は、説明のための例として理解されるべきである。当業者には、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な修正、組み合わせ、及び変更が実施形態に対してなされ得ることを理解されよう。特に、技術的に可能な場合には、種々の実施形態における種々の部分的な解が他の構成に組み込まれ得る。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【図１】
2010534027.tif 000009
【図２】
2010534027.tif 000010
【図３】
2010534027.tif 000011
【図４ａ】
2010534027.tif 000012
【図４ｂ】
2010534027.tif 000013
【図５】
2010534027.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月18日(2010.6.18)
【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】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法を実行するためのコンピュータ・プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
マルチアンテナシステム（１１）の送信ユニット（１１１）において実行される、該送信ユニット（１１１）からそれぞれの宛先受信ユニットへの複数のデータストリームに対するビーム形成送信用の複数のアンテナ重みを計算するための方法であって、
前記宛先受信ユニット（１２１）以外の複数の受信ユニット（１２２，１２３）について、受信機固有の干渉抑圧パラメータδを用いて、複数の干渉信号成分を重み付けするステップ（２１）と、
前記重み付けされた複数の信号成分と、各受信ユニット（１２１，１２２，１２３）についての対応するアンテナ伝搬ベクトルとから、前記送信ユニット（１１１）のアンテナアレイ（Ａ1...Ａk）における送信信号ｘ(ｔ)を決定するステップ（２３）と、
前記送信信号についての共分散行列と、該送信信号と所望の通信信号の少なくとも十分な近似との間の共分散とから、前記複数のアンテナ重みｗopt,mを導出するステップ（２４）と
を含むことを特徴とする方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
請求項６に記載の方法を実行するためのコンピュータ・プログラムを含むコンピュータ・プログラム。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
マルチアンテナシステム（１１）の送信ユニット（１１１）内の、該送信ユニット（１１１）からそれぞれの宛先受信ユニットへの複数のデータストリームのビーム形成送信用の複数のアンテナ重みを計算する装置であって、
前記宛先受信ユニット（１２１）以外の複数の受信ユニット（１２２，１２３）について、受信機固有の干渉抑圧パラメータδを用いて干渉する複数の信号成分を重み付けする重み付けする手段（５１）と、
前記重み付けされた複数の信号成分と、各受信ユニット（１２１，１２２，１２３）についての対応するアンテナ伝搬ベクトルとから、前記送信ユニット（１１１）のアンテナアレイ（Ａ1...Ａk）における送信信号ｘ(ｔ)を決定する手段（５３）と、
前記送信信号についての共分散行列と、該送信信号と所望の通信信号の少なくとも十分な近似との間の共分散とから、前記複数のアンテナ重みｗopt,mを導出する手段（５４）と
を備えることを特徴とする装置。
【国際調査報告】
2010534027.tif 000015
2010534027.tif 000016
2010534027.tif 000017