(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワーク（ＲＣＳ１）において移動局のセットを構築する方法であって、
基地局（ＢＳ１）と少なくとも２つの移動局の間のダウンリンクチャネル（ＤＬ１）のチャネルの性質を決定できるように前記基地局（ＢＳ１）から基準信号を送信するステップ（Ｍ１／１）、
前記少なくとも２つの移動局によって前記基準信号を受信するステップ（Ｍ１／２）、
前記少なくとも２つの移動局の第１のものにおける第１のフィードバック情報及び前記少なくとも２つの移動局の第２のものにおける第２のフィードバック情報を決定するステップであって、第１のフィードバック情報及び第２のフィードバック情報はそれぞれ、前記ダウンリンクチャネル（ＤＬ１）の少なくとも３つのダウンリンクビームの最大の受信搬送波電力を有するダウンリンクビームのチャネル品質を示す第１の構成要素及び前記最大の受信搬送波電力を有する前記ダウンリンクビームを示す第２の構成要素を備える、ステップ（Ｍ１／３、Ｍ１／４、Ｍ１／５、Ｍ１／６）、
前記第１のフィードバック情報及び前記第２のフィードバック情報を前記少なくとも２つの移動局の前記第１のもの及び前記第２のものから前記基地局（ＢＳ１）に送信するステップ（Ｍ１／７）、
前記第１のフィードバック情報及び前記第２のフィードバック情報を前記基地局（ＢＳ１）において受信するステップ（Ｍ１／８）、及び
前記基地局（ＢＳ１）において前記第１のフィードバック情報及び前記第２のフィードバック情報により前記少なくとも２つの移動局の少なくとも２つからなる移動局セットを構築するステップ（Ｍ１／９）
を備え、
前記少なくとも２つの移動局をスケジューリングするために前記少なくとも３つのダウンリンクビームの第１のもの及び第２のものを選択し、空間的に前記少なくとも３つのダウンリンクビームの第１のものと第２のものの間に位置する前記少なくとも３つのダウンリンクビームの少なくとも第３のものを選択し、前記少なくとも３つのダウンリンクビームの前記第３のものはスケジューリングに使用されない、最短ビーム距離モード、及び
前記少なくとも２つの移動局の前記第１のもの及び前記第２のものが、前記少なくとも２つの移動局の前記第１のもの及び前記第２のものの送受信機（ＴＲ２）の出力によって推定される信号対干渉比又は信号対干渉及び雑音比に基づいて、前記少なくとも３つのダウンリンクビーム間の固定関係を用いてチャネル品質を決定する、固定関係モードを更に備え、
前記最短ビーム距離モード又は前記固定関係モードの使用が、前記少なくとも３つのダウンリンクビームの現在のビーム角度広がりによって決まることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記チャネル品質がＣＱＩ値であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、少なくとも２つの移動局が、特定の時間枠に含まれるフィードバック情報を報告した場合、前記基地局（ＢＳ１）において前記第１のフィードバック情報及び前記第２のフィードバック情報により前記少なくとも２つの移動局の少なくとも２つからなる移動局セットを構築するステップ（Ｍ１／９）を更に備えることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記少なくとも３つのダウンリンクビームのビーム角度広がりが第１の閾値より小さいか又は値の第１の範囲に含まれる場合、前記最短ビーム距離モードが適用されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記最短ビーム距離モードが、電力分割指数パラメータ又は電力分割指数及び干渉マージン指数パラメータを考慮することによって、前記少なくとも２つの移動局の前記第１のもの及び前記第２のものの転送フォーマットを選択するステップ（Ｍ３／１）を更に備えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記最短ビーム距離モードが適用される場合、前記基地局（ＢＳ１）が、前記基地局（ＢＳ１）のアンテナシステム（ＡＳ１）の少なくとも３つのアンテナ素子（ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＥ３）を使用して前記少なくとも３つのダウンリンクビームのビームサイドローブを減少させるためにテーパ処理を施すことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記少なくとも３つのダウンリンクビームのビーム角度広がりが第２の閾値より大きいか又は値の第２の範囲に含まれる場合、前記固定関係モードが適用されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、延長されたフィードバック報告用のコマンドが前記少なくとも２つの移動局の前記第１のもの及び前記第２のものにおいて受信された場合、
最小の受信搬送波電力を有する更なるダウンリンクビームを決定するステップ（Ｍ６／２）、及び
最大の受信搬送波電力を有する前記ダウンリンクビーム及び最小の受信搬送波電力を有する前記更なるダウンリンクビームにより信号対干渉比情報又は信号対雑音及び干渉比情報を決定するステップ（Ｍ６／３）を更に備え、
前記第１のフィードバック情報及び前記第２のフィードバック情報が、前記少なくとも３つのダウンリンクビームの最小の受信搬送波電力を有する前記更なるダウンリンクビームを示す第３の構成要素を更に備え、最大の受信搬送波電力を有する前記ダウンリンクビーム及び最小の受信搬送波電力を有する前記更なるダウンリンクビームにより信号対干渉比情報又は信号対雑音及び干渉比情報を示す第４の構成要素を更に備え、
前記基地局（ＢＳ１）が、前記最短ビーム距離モード、前記固定関係モード、及び前記基地局（ＢＳ１）から送信された前記少なくとも３つのダウンリンクビームの前記現在のビーム角度広がりによって決まる前記第３の構成要素及び前記第４の構成要素を更に備えるフィードバック情報を有するモードの間で切り替わることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項４、請求項８、及び請求項７に記載の方法であって、前記ビーム角度広がりのパラメータが前記第１の閾値と前記第２の閾値の間にある場合、延長されたフィードバック報告が使用される、方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法であって、運用及び保守センター（ＯＭＣ１）が、前記最短ビーム距離モード、前記固定関係モード、又は前記基地局（ＢＳ１）において前記第３の構成要素及び前記第４の構成要素を更に備えるフィードバック情報を有するモードを構成することを特徴とする方法。
【請求項１１】
無線通信システム（ＲＣＳ１）で使用するための基地局（ＢＳ１）であって、少なくとも２つの移動局をカバーする基地局であり、
前記基地局（ＢＳ１）と前記少なくとも２つの移動局の間のダウンリンクチャネル（ＤＬ１）のチャネルの性質を決定できるように基準信号を送信するための手段（ＡＳ１、ＴＲ１）、前記少なくとも２つの移動局の第１のものの第１のフィードバック情報及び前記少なくとも２つの移動局の第２のものの第２のフィードバック情報を受信するための手段であって、第１のフィードバック情報及び第２のフィードバック情報がそれぞれ、前記ダウンリンクチャネル（ＤＬ１）の少なくとも３つのダウンリンクビームの最大の受信搬送波電力を有するダウンリンクビームのチャネル品質を示す第１の構成要素及び前記最大の受信搬送波電力を有する前記ダウンリンクビームを示す第２の構成要素を備える手段（ＡＳ１、ＴＲ１）、及び
前記基地局（ＢＳ１）において前記第１のフィードバック情報及び前記第２のフィードバック情報により前記少なくとも２つの移動局の少なくとも２つからなる移動局セットを構築するための手段（ＣＰＵ１、ＰＲＯＧ１）
を備え、
前記少なくとも２つの移動局をスケジューリングするために前記少なくとも３つのダウンリンクビームの第１のもの及び第２のものを選択し、空間的に前記少なくとも３つのダウンリンクビームの前記第１のものと前記第２のものの間に位置する前記少なくとも３つのダウンリンクビームの少なくとも第３のものを選択し、前記少なくとも３つのダウンリンクビームの前記第３のものがスケジューリングに使用されない、最短ビーム距離モードを適用するための手段（ＣＰＵ１、ＰＲＯＧ１）を更に備え、
前記手段（ＣＰＵ１、ＰＲＯＧ１）が、前記少なくとも２つの移動局の前記第１のもの及び前記第２のものが、前記少なくとも２つの移動局の前記第１のもの及び前記第２のものの送受信機（ＴＲ２）の出力によって推定される信号対干渉比又は信号対干渉及び雑音比に基づいて前記少なくとも３つのダウンリンクビームの間の固定関係を有する固定関係モードを使用してチャネル品質を決定する固定関係モードを考慮して移動局セットを構築し、前記最短ビーム距離モード又は前記固定関係モードの使用が、前記少なくとも３つのダウンリンクビームの現在のビーム角度広がりによって決まることを特徴とする基地局（ＢＳ１）。
【請求項１２】
無線通信システム（ＲＣＳ１）で使用するための移動局（ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３）であって、基地局（ＢＳ１）によってカバーされ、
前記基地局（ＢＳ１）と前記移動局（ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３）の間のダウンリンクチャネル（ＤＬ１）のチャネルの性質を決定できるように前記基地局（ＢＳ１）から基準信号を受信するための手段（Ｍ１／２）、
前記ダウンリンクチャネル（ＤＬ１）の少なくとも３つのダウンリンクビームの最大の受信搬送波電力を有するダウンリンクビームのチャネル品質を示す第１の構成要素及び前記最大の受信搬送波電力を有する前記ダウンリンクビームを示す第２の構成要素を備える第１のフィードバック情報を決定するための手段（Ｍ１／３、Ｍ１／４、Ｍ１／５、Ｍ１／６）、及び
前記第１のフィードバック情報を前記基地局（ＢＳ１）に送信するための手段（Ｍ１／７）
を備え、
前記移動局（ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３）が、前記少なくとも３つのダウンリンクビームの間の固定関係が前記少なくとも２つの移動局の前記第１のもの及び前記第２のものの送受信機（ＴＲ２）の出力によって推定される信号対干渉比又は信号対干渉及び雑音比に基づく固定関係モードを使用してチャネル品質を決定するための手段を更に備え、前記固定関係モードの使用が前記少なくとも３つのダウンリンクビームの現在のビーム角度広がりによって決まることを特徴とする移動局（ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３）。
【請求項１３】
請求項１１に記載の基地局（ＢＳ１）及び請求項１２に記載の少なくとも２つの移動局を有する無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ１）を備える無線通信システム（ＲＣＳ１）。
【請求項１４】
無線通信システム（ＲＣＳ１）で使用するための運用及び保守センター（ＯＭＣ１）であって、
少なくとも２つの移動局をスケジューリングするために少なくとも３つのダウンリンクビームの第１のもの及び第２のものを選択し、空間的に前記少なくとも３つのダウンリンクビームの前記第１のものと前記第２のものの間に位置する前記少なくとも３つのダウンリンクビームの少なくとも第３のものを選択し、前記少なくとも３つのダウンリンクビームの前記第３のものがスケジューリングに使用されない最短ビーム距離モード、又は移動局（ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３）のセットを構築するための前記少なくとも３つのダウンリンクビームの間の固定関係が、前記少なくとも２つの移動局の１つの送受信機（ＴＲ２）の出力によって推定される信号対干渉比又は信号対干渉及び雑音比に基づいてチャネル品質を決定する固定関係モードを基地局（ＢＳ１）において構成及び／又は選択するための手段を備え、
構成及び／又は選択するための前記手段が、前記基地局（ＢＳ１）から送信されるダウンリンクビーム（ＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＢ４）の現在のビーム角度広がりを考慮することを特徴とする運用及び保守センター（ＯＭＣ１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の無線通信システムにおいて移動局のセットを構築する方法、請求項１１のプリアンブルに記載の基地局、請求項１２のプリアンブルに記載の移動局、並びに請求項１４のプリアンブルに記載の運用及び保守センターに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて移動局をスケジューリングする方法は、通常、無線通信システムのデータスループットに関する性能が最適化されるように実施される。
【０００３】
ＳＤＭＡ無線通信システム（ＳＤＭＡ＝空間分割多元接続（ｓｐａｃｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ））では、複数の移動局は、移動局の空間的な分離によって同じ周波数／時間リソース又は同じ周波数／時間／符号リソースでＭＩＭＯ技術（ＭＩＭＯ＝複数入力、複数出力（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ））を使用して基地局によってスケジューリング可能である。
【０００４】
同じ周波数／時間リソースとは、２つ以上の移動局が同じ周波数及び同じ時間でダウンリンクデータを受信することを意味する。この場合、空間は、クロストークを回避し干渉の影響を最小限に抑える目的でダウンリンクデータの直交成分を有するために、時間及び周波数の代わりに追加の多元接続範囲（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）として使用される。
【０００５】
同じ周波数／時間／符号リソースとは、ダウンリンクチャネルのＣＤＭＡ成分の場合に２つ以上の移動局が同じ周波数、同じ時間、及び拡散符号でダウンリンクデータを受信することを意味する。この場合、空間は、クロストークを回避し干渉の影響を最小限に抑える目的でダウンリンクデータの直交成分を有するために、時間、周波数、及び符号の代わりに追加の多元接続範囲として使用される。
【０００６】
ＥＰ１７８４０３２Ａ１では、基地局における同一の基本リソース単位のために移動局のセットを決定する方法が開示されている。この決定は、送信共分散行列に関連するアップリンクフィードバックチャネル情報及びチャネル品質に関連する情報（例えば、移動局受信機のＳＩＮＲ推定値（ＳＩＮＲ＝信号対干渉及び雑音比（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−ｐｌｕｓ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）））に基づいている。
【０００７】
フィードバック報告情報は、以下の無線通信システムのタイプに応じて異なる方法で使用される。
【０００８】
ＧＳＭ無線通信システム又はＵＭＴＳ無線通信システム（ＧＳＭ＝移動通信用グローバルシステム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＵＭＴＳ＝ユニバーサル移動通信システム（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ））では、例えば、ダウンリンクチャネルに関連するダウンリンク経路のいくつかの性質に従って基地局から移動局へのダウンリンクチャネルを調整するために、フィードバック報告が使用される。このような性質は例えば、基地局と移動局の間の距離、基地局と移動局の間の領域の構成（例えば都市、郊外）、他の送信機によるダウンリンク経路のスペクトルの使用、移動局の移動の速度及び方向などである。フィードバック報告の範囲内で、移動局は、ダウンリンクチャネルのビーコン又はパイロットを測定し、測定情報（例えばチャネル品質指標、受信信号強度指標）をアップリンクチャネルを介して基地局に報告する。基地局は、この測定情報を使用して、パラメータ（例えば伝送電力、伝送チャネル）を調整し、ダウンリンクチャネルの特性（例えば電力消費、伝送誤り率）を改善する。
【０００９】
１つの送信アンテナを使用するＳＩＳＯ無線通信システム及びＳＩＭＯ無線通信システム（ＳＩＳＯ＝単一入力、単一出力（ｓｉｎｇｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｓｉｎｇｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）、ＳＩＭＯ＝単一入力、複数出力（ｓｉｎｇｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ））では、この送信アンテナから時間単位当たり１つのデータ信号が送信され、その結果、ダウンリンクチャネルの単一のダウンリンクビームが生成される。このような場合、これはチャネル品質指標又は受信信号強度指標を報告するのに十分であり、ダウンリンクビームを識別して測定情報内でダウンリンクビームのビーム指標を報告する必要はない。
【００１０】
ＭＩＳＯ無線通信システム又はＭＩＭＯ無線通信システム（ＭＩＳＯ＝複数入力、単一出力（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｓｉｎｇｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ））では、少なくとも２つの送信アンテナと１つ（ＭＩＳＯ）又はそれ以上（ＭＩＭＯ）の受信アンテナが使用される。別々に符号化されたデータ信号は、同じ時間／周波数／符号−複数接続リソースでダウンリンクチャネルの２つ以上のダウンリンクビームを介して送信アンテナ当たり送信することができる。このような場合、スペクトル雑音に加えて、ダウンリンクビーム間の干渉が発生する。
【００１１】
ＬＴＥリリース８（３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１３  Ｖ８．２．０）のＳＵ−ＭＩＭＯ（ＳＵ＝単一ユーザ）の場合、単一ストリームコードブックに基づくプリコーディング／ビームフォーミング（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｔｒｅａｍ  ｃｏｄｅｂｏｏｋ  ｂａｓｅｄ  ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ／ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）が使用され、単一ユーザＭＩＭＯフィードバック情報は３つのパラメータ即ちＣＱＩ（ＣＱＩ＝チャネル品質指標）、ＰＭＩ（ＰＭＩ＝プリコーディング行列指標）、及びＲＩ（ＲＩ＝ランク指標）を備える。ＣＱＩは、最大の平均受信変調搬送波電力を有するダウンリンクビームのチャネル品質を示すパラメータである。ＬＴＥリリース８では、ＣＱＩパラメータはダウンリンクチャネルの転送フォーマットのインデックスである。ＰＭＩはビームインデックスを示すパラメータであり、ビームインデックスは、そのチャネル品質が報告されるダウンリンクビームのプリコーディングベクトルに対応する。ビームインデックスはコードブックの項目に属し、コードブックはすべての許容されるＴｘアンテナ重みの組み合わせを有するプリコーディングベクトルを含む。ＲＩは、移動局によって推定されるパラメータであり、最良のデータスループットを期待できるストリームの数を示す。
【００１２】
ＥＰ１７８４０３２Ａ１に記載されているＭＩＭＯ技術では複数のダウンリンクビームを使用し、これらは複数の移動局に向けられている。これは、特定の移動局に向けられたダウンリンクビームが、他の移動局に向けられたダウンリンクビームに対するできる限り少ない干渉を生成する場合に、無線セルにおける又は無線セルのセクタにおける性能及び全体的なデータスループットにとって有益である。従って、基地局は、同じ周波数時間リソースに適切な移動局のセットを構築する。これは、このようなセットの移動局が同じ時間に同じ周波数であるがダウンリンクビームが空間的に分離されてスケジューリングされ、従って複数のダウンリンクビームが互いの間に生成する干渉が最も少ないことを意味する。
【００１３】
米国特許出願公開第２００７／０２４９４０２号では、無線通信システムは、複数の無指向性アンテナの間でビームフォーミングを実施してさまざまな空間方向にビームを作成する。この無線通信システムは、対応する干渉を増加させずに、改良された受信可能範囲を実現するために、ビームセットの組み合わせ及びほぼ直交するリソースを使用して通信リンクにリソースを割り当てる。
【００１４】
米国特許出願公開第２００７／０２４９４０２号の開示から、このような適切な移動局のセットを構築するために適切なフィードバック情報が移動局から基地局に報告されることが必要であり、アップリンクチャネルのあまり多くのリソースを消費すべきではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】ＥＰ１７８４０３２Ａ１
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０２４９４０２号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的は、無線通信システムにおいて移動局のセットを構築する方法によって達成される。この方法は、基地局と少なくとも２つの移動局の間のダウンリンクチャネルのチャネルの性質を決定できるように基地局から基準信号を送信するステップ、この基準信号を少なくとも２つの移動局によって受信するステップ、少なくとも２つの移動局の第１のものにおいて第１のフィードバック情報を、及び少なくとも２つの移動局の第２のものにおいて第２のフィードバック情報を決定するステップであって、第１のフィードバック情報及び第２のフィードバック情報がそれぞれダウンリンクチャネルの少なくとも３つのダウンリンクビームの最大の受信搬送波電力を有するダウンリンクビームのチャネル品質を示す第１の構成要素、及び最大の受信搬送波電力を有するダウンリンクビームを示す第２の構成要素を備えるステップ、少なくとも２つの移動局の第１のもの及び第２のものから基地局に第１のフィードバック情報及び第２のフィードバック情報を送信するステップ、第１のフィードバック情報及び第２のフィードバック情報を基地局において受信するステップ、及び基地局において第１のフィードバック情報及び第２のフィードバック情報により前記少なくとも２つの移動局の少なくとも２つからなる移動局セットを構築するステップを備える。この方法は、少なくとも２つの移動局をスケジューリングするために少なくとも３つのダウンリンクビームの第１のもの及び第２のものを選択し、空間的に少なくとも３つのダウンリンクビームの第１のものと第２のものの間に位置する少なくとも３つのダウンリンクビームの少なくとも第３のものを選択し、少なくとも３つのダウンリンクビームの第３のものはスケジューリングに使用されない最短ビーム距離モード、及び少なくとも２つの移動局の第１のもの及び第２のものが、少なくとも２つの移動局の第１のもの及び第２のものの送受信機の出力によって推定される信号対干渉比又は信号対干渉及び雑音比に基づいて少なくとも３つのダウンリンクビームの間の固定関係を用いてチャネル品質を決定する固定関係モードを更に備え、最短ビーム距離モード又は固定関係モードの使用は、少なくとも３つのダウンリンクビームの現在のビーム角度広がりによって決まる。
【００１７】
第１のフィードバック情報及び第２のフィードバック情報は、ダウンリンクビームの１つに関する情報のみを備える。ダウンリンクビームすべてのチャネル品質指標が報告され、それと共に無線セルの最大アップリンク容量のかなりの量が消費される場合と比較して、この情報のみを報告することによって報告オーバーヘッドがかなり減少する。
【００１８】
例えば、８つの許容プリコーディングベクトルを有する３ビットのコードブックを使用する場合、最大の受信搬送波電力を有するダウンリンクビームのチャネル品質のみを報告することにより、ダウンリンクビームすべてのチャネル品質情報が報告される場合と比較して、報告オーバーヘッドは８分の１に減少する。
【００１９】
ダウンリンクチャネルのダウンリンクビーム角度広がりに適合された追加の特性は、方法に関する従属請求項によって、無線通信システムに関する独立請求項１２によって、基地局に関する独立請求項１３によって、移動局に関する独立請求項１４によって、及び運用及び保守センターに関する独立請求項１５によって示される本発明の他の好ましい実施形態によって達成される。
【００２０】
本発明の実施形態は以下の詳細な説明において明らかになり、非限定的な図として示される添付の図面によって図示されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態による方法を実施するための無線通信ネットワークのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による方法を実施するための基地局のブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による方法を実施するための移動局のブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による基地局によってカバーされる無線セルのブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による方法の流れ図である。
【図６】本発明の他の実施形態による基地局によってカバーされる無線セルのブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による方法の流れ図である。
【図８】本発明の第３の実施形態による方法の流れ図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態による基地局によってカバーされる無線セルのブロック図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態による方法の流れ図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態による方法の流れ図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態による方法を実施するための無線通信ネットワークのブロック図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態による方法を実施するための基地局のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１を参照すると、第１の無線通信ネットワークＲＣＳ１は第１の無線アクセスネットワークＲＡＮ１を含む。第１の無線アクセスネットワークＲＡＮ１は第１の無線セルＣ１を含む。簡略化するために、第１の無線アクセスネットワークＲＡＮ１の他の無線セルは図示しない。
【００２３】
第１の無線セルＣ１は、第１の基地局ＢＳ１、第１の移動局ＭＳ１、第２の移動局ＭＳ２、及び第３の移動局ＭＳ３を含む。簡略化するために、第１の無線セルＣ１の他の移動局は図示しない。
【００２４】
第１の移動局ＭＳ１、第２の移動局ＭＳ２、及び第３の移動局ＭＳ３は、第１のダウンリンクチャネルＤＬ１を介して第１の基地局ＢＳ１に接続される。
【００２５】
加えて、第１の移動局ＭＳ１、第２の移動局ＭＳ２、及び第３の移動局ＭＳ３は、第１のアップリンクチャネルＵＬ１を介して第１の基地局ＢＳ１に接続される。
【００２６】
第１のダウンリンクチャネルＤＬ１及び第１のアップリンクチャネルＵＬ１の代わりに、ダウンリンクタイムスロット及びアップリンクタイムスロットを有する複合チャネルを使用することもできる。別の選択肢として、第１の移動局ＭＳ１、第２の移動局ＭＳ２、及び第３の移動局ＭＳ３は、異なるアップリンクチャネルを介して第１の基地局ＢＳ１に接続することができる。
【００２７】
第１の基準信号は、第１の基地局ＢＳ１から第１のダウンリンクチャネルＤＬ１を介して第１の移動局ＭＳ１、第２の移動局ＭＳ２、及び第３の移動局ＭＳ３に送信される。第１のフィードバック情報は、第１のアップリンクチャネルＵＬ１を介して第１の移動局ＭＳ１から第１の基地局ＢＳ１に送信される。同様に、第２の移動局ＭＳ２は第２のフィードバック情報を、第３の移動局ＭＳ３は第３のフィードバック情報を、第１のアップリンクチャネルＵＬ１を介して第１の基地局ＢＳ１に送信する。
【００２８】
図２を参照すると、図１の第１の基地局ＢＳ１は、第１のアンテナシステムＡＳ１、第１の送受信機ＴＲ１、第１のＣＰＵ（ＣＰＵ＝中央処理装置）ＣＰＵ１、及び第１のコンピュータ読み取り可能な媒体ＭＥＭ１を含む。
【００２９】
第１のアンテナシステムＡＳ１は第１のアンテナ素子ＡＥ１及び第２のアンテナ素子ＡＥ２を含む。第１のアンテナシステムＡＳ１は、第３のアンテナ素子ＡＥ３によって示されるように、２つ以上のアンテナ素子を含むこともできる。
【００３０】
第１のアンテナ素子ＡＥ１及び第２のアンテナ素子ＡＥ２は、第１のダウンリンクチャネルＤＬ１及び第１のアップリンクチャネルＵＬ１のために使用される。任意選択で、第１のアンテナ素子ＡＥ１及び第２のアンテナ素子ＡＥ２を第１のダウンリンクチャネルＤＬ１のみのために使用し、追加の受信機アンテナを第１のアップリンクチャネルＵＬ１のために使用してもよい。第１のアンテナ素子ＡＥ１又は第２のアンテナ素子ＡＥ２と第１のアップリンクチャネルＵＬ１との間の他のマッピングが可能である。
【００３１】
第１の送受信機ＴＲ１は第１の基準信号を送信し、第１のフィードバック情報、第２のフィードバック情報、及び第３のフィードバック情報を第１のアンテナシステムＡＳ１を介して受信する。
【００３２】
第１のコンピュータ読み取り可能な媒体ＭＥＭ１は第１のコンピュータ読み取り可能なプログラムＰＲＯＧ１を格納するために想定されている。
【００３３】
第１のコンピュータ読み取り可能なプログラムＰＲＯＧ１は、本発明の第１の実施形態による方法のステップを実行するために想定されている。第１のＣＰＵ  ＣＰＵ１は第１のコンピュータ読み取り可能なプログラムＰＲＯＧ１を実行するために想定されている。
【００３４】
図３を参照すると、図１の第１の移動局ＭＳ１は、第２のアンテナシステムＡＳ２、第２の送受信機ＴＲ２、第２のＣＰＵ  ＣＰＵ２、及び第２のコンピュータ読み取り可能な媒体ＭＥＭ２を含む。
【００３５】
第２のアンテナシステムＡＳ２は第４のアンテナ素子ＡＥ４及び第５のアンテナ素子ＡＥ５を含む。第２のアンテナシステムＡＳ２は受信及び／又は送信用の２つ以上のアンテナ素子を含むこともできる。しかし、簡略化するために、これは図示していない。
【００３６】
第４のアンテナ素子ＡＥ４及び第５のアンテナ素子ＡＥ５は、第１のダウンリンクチャネルＤＬ１及び第１のアップリンクチャネルＵＬ１のために使用される。或いは、他のアンテナ素子を使用して、ダウンリンク及びアップリンクの送信を異なるアンテナ素子に分割してもよい。
【００３７】
第２の送受信機ＴＲ２は第１の基準信号を受信し、第２のアンテナシステムＡＳ２を介して第１のフィードバック情報を送信する。任意選択で、第１の基準信号を受信するために別個の受信機を使用し、第１のフィードバック情報を送信するために別個の送信機を使用する。
【００３８】
第２のコンピュータ読み取り可能な媒体ＭＥＭ２は第２のコンピュータ読み取り可能なプログラムＰＲＯＧ２を格納するために想定されている。
【００３９】
第２のコンピュータ読み取り可能なプログラムＰＲＯＧ２は、本発明の第１の実施形態による方法のステップを実行するために想定されている。第２のＣＰＵ  ＣＰＵ２は第２のコンピュータ読み取り可能なプログラムＰＲＯＧ２を実行するために想定されている。
【００４０】
以下の説明では、第２の移動局ＭＳ２及び第３の移動局ＭＳ３は、第１の移動局ＭＳ１と類似した、類似の機能を有する構成要素を含む。本発明による機能を有さない第１のグループの移動局及び本発明による機能を有する第２のグループの移動局が第１の無線通信システムＲＣＳ１内にある場合、第１のグループの移動局を本発明による移動局セットの構築を改良するために使用することはできず、第２のグループの移動局のみが移動局セットの構築を改良するために使用される。第１のグループの移動局については、良く知られている仕組みを使用して移動局セットを構築するか、又は移動局セットを使用せずに移動局をスケジューリングする。
【００４１】
第１の無線セルＣ１を示す図４を参照すると、第１のダウンリンクチャネルＤＬ１は、例として４つのダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４を備える。第１のダウンリンクチャネルＤＬ１は、更なるダウンリンクビームを備えることもできる。しかし、簡略化するために、これは図示していない。第１のダウンリンクビームＤＢ１、第２のダウンリンクビームＤＢ２、第３のダウンリンクビームＤＢ３、及び第４のダウンリンクビームＤＢ４は、第１のアンテナシステムＡＳ１で使用することを許容されるすべてのアンテナ重みの組み合わせを示す。各ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４は空間内の僅かに異なる方向に向けられる。この例では、第１の移動局ＭＳ１は第２のダウンリンクビームＤＢ２の第２の受信可能領域及び第３のダウンリンクビームＤＢ３の第３の受信可能領域内にあり、第２の移動局ＭＳ２は第１のダウンリンクビームＤＢ１の第１の受信可能領域内にあり、第３の移動局ＭＳ３は第３のダウンリンクビームＤＢ３の第３の受信可能領域内にある。
【００４２】
第１のダウンリンクビームＤＢ１は第１のビームインデックスＢＩ１に割り当てられ、第２のダウンリンクビームＤＢ２は第２のビームインデックスＢＩ２に割り当てられ、第３のダウンリンクビームＤＢ３は第３のビームインデックスＢＩ３に割り当てられ、第４のダウンリンクビームＤＢ４は第４のビームインデックスＢＩ４に割り当てられる。
【００４３】
表１に示されるいわゆるコードブックでは、各ビームインデックスＢＩ１、ＢＩ２、ＢＩ３、及びＢＩ４は、許容されるアンテナ重みの組み合わせに対応し、許容されるいわゆるプリコーディングベクトルに等しい。第１のＴｘアンテナ重み（Ｔｘ＝送信）ｗ１＿ｉ（ｉ＝１、２、３、４）は第１のアンテナ素子ＡＥ１用の第１の重みパラメータとして使用され、第２のＴｘアンテナ重みｗ２＿ｉ（ｉ＝１、２、３、４）は第２のアンテナ素子ＡＥ２用の第２の重みパラメータとして使用される。
【００４４】
例として、第１のアンテナ重みパラメータの組み合わせｗｉ＿１、ｗ２＿１は、第１のダウンリンクビームＤＢ１に対応する第１のプリコーディングベクトルｗＢＩ１＝（ｗ１＿１，ｗ２＿１）として使用される。他のダウンリンクビームＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４に対して同様のマッピングが存在する。
【００４５】
コードブックは、第１の基地局ＢＳ１に、及びその時点で第１の無線セルＣ１にあるすべての移動局に知られているべきである。
【００４６】
【表１】
0005199473.tif 000002
【００４７】
図５は、本発明の第１の実施形態による第１の無線通信システムＲＣＳ１で使用する方法Ｍ１を示す。
【００４８】
ステップＭ１／１では、第１の基地局ＢＳ１が、第１のアンテナ素子ＡＥ１及び第２のアンテナ素子ＡＥ２を介して第１の基準信号を定期的に送信するが、第１の基準信号は、重みを付けずに例えば同じ振幅で、変化させずに例えば一定の振幅で、及び両方のアンテナ素子ＡＥ１、ＡＥ２に対して直交するように送信される。第１の基準信号の直交性は例えば、両方のアンテナ素子ＡＥ１、ＡＥ２上で異なる符号又は異なる周波数又は異なる送信時間を使用することによって達成することができる。このような第１の基準信号の候補は、例えばＷｉＭＡＸ方式（ＷｉＭＡＸ＝Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）のＯＦＤＭ技術（ＯＦＤＭ＝直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ））で使用される一般的なパイロットである。第１の基地局ＢＳ１の第１の無線セルＣ１に属するすべての移動局は第１の基準信号の送信パラメータを知っている。
【００４９】
更なるステップＭ１／２では、第１の移動局ＭＳ１が第１の基準信号を受信し、受信した第１の基準信号の受信ベクトルｇ＝（ｇ１，ｇ２）を決定する。ＯＦＤＭ無線通信システムの場合、受信ベクトルｇはある一定の副搬送波に対して決定することができる。第１のアンテナ素子ＡＥ１及び第２のアンテナ素子ＡＥ２を介して第１の基地局ＢＳ１によって送信され、かつ第４のアンテナ素子ＡＥ４を介して第１の移動局ＭＳ１によって測定される第１の基準信号の受信電力Ｐ＿ｇ１＿ｓ１及びＰ＿ｇ１＿ｓ２は期待値｜ｇ１｜２（ｓ１）及び｜ｇ１｜２（ｓ２）に等しく、第１のアンテナ素子ＡＥ１及び第２のアンテナ素子ＡＥ２を介して第１の基地局ＢＳ１によって送信され、かつ第５のアンテナ素子ＡＥ５を介して第１の移動局ＭＳ１によって測定される第１の基準信号の受信電力Ｐ＿ｇ２＿ｓ１及びＰ＿ｇ２＿ｓ２は期待値｜ｇ２｜２（ｓ１）及び｜ｇ２｜２（ｓ２）に等しい。
【００５０】
次のステップＭ１／３では、第１の移動局ＭＳ１がＭＩＭＯチャネル行列Ｈを計算する。このＭＩＭＯチャネル行列Ｈは時間依存性及び周波数依存性である。第１の基地局ＢＳ１に２つのアンテナ素子ＡＥ１、ＡＥ２があり、第１の移動局ＭＳ１に２つのアンテナ素子ＡＥ４、ＡＥ５がある場合、送信される第１の基準信号に対する既知の送信ベクトルｓ、受信ベクトルｇ、及びＭＩＭＯチャネル行列Ｈの関係は次式で与えられる。
【００５１】
【数１】
0005199473.tif 000003
【００５２】
アンテナ素子ＡＥ１、ＡＥ２から第１の基準信号が直交して送信されるために、ＭＩＭＯチャネル行列Ｈの要素ｈ１１、ｈ１２、ｈ２１、及びｈ２２に関して以下の４つの式がある。
ｇ１＝ｈ１１×ｓ１、ｇ２＝ｈ２１×ｓ１（第１のアンテナ素子ＡＥ１を介して送信される第１の基準信号）
ｇ１’＝ｈ１２×ｓ２、ｇ２’＝ｈ２２×ｓ２（第２のアンテナ素子ＡＥ２を介して送信される第１の基準信号）
【００５３】
第１の移動局ＭＳ１は、ステップＭ１／２で事前に決定された受信ベクトルｇに基づいて及び既知の送信ベクトルｓに基づいてＭＩＭＯチャネルベクトルＨの要素ｈ１１、ｈ１２、ｈ２１、及びｈ２２を計算することができる。
【００５４】
次のステップＭ１／４では、第１の移動局ＭＳ１が、許容されたプリコーディングベクトル毎に受信搬送波電力Ｐ＿Ｓ＿ｉを計算する。このような受信搬送波電力Ｐ＿Ｓ＿ｉは例えば、平均受信変調搬送波電力とすることができる。第１の移動局ＭＳ１は、計算されたＭＩＭＯチャネルベクトルＨに表１の各プリコーディングベクトルｗＢＩ＿ｉ（ｉ＝１，２，３，４）を乗算することによってプリコーディングベクトルｗＢＩ＿ｉ（ｉ＝１、２、３、４）毎に同等のチャネル（有効チャネルとしても知られる）のベクトルｈ＿ｉ’を計算する。
【００５５】
【数２】
0005199473.tif 000004
【００５６】
Ｎは許容されるプリコーディングベクトルの数であり、表１の例示的なプリコーディングベクトルの選択により４に等しい。
【００５７】
平均受信変調搬送波電力Ｐ＿Ｓ＿ｉは、各ベクトルｈ＿ｉ’の絶対値の二乗を計算し、ある一定の量の第１の基準信号に関してある一定の時間にわたって絶対値の二乗を平均することによって得られる。
【００５８】
【数３】
0005199473.tif 000005
【００５９】
更なるステップＭ１／５では、第１の移動局ＭＳ１が、最大の受信搬送波電力を有するダウンリンクビームを決定する。このダウンリンクビームを以下では最良のダウンリンクビームと称する。
【００６０】
図４によれば、第３のダウンリンクビームＤＢ３は、例として第１の移動局ＭＳ１の最良のダウンリンクビームであるべきである。
【００６１】
更なるステップＭ１／６では、第１の移動局ＭＳ１が最良のダウンリンクビームのチャネル品質を決定する。チャネル品質の一例はＣＱＩ値である。
【００６２】
ＣＱＩ値を決定するために、第１の移動局は、例えば次式を使用して最良のダウンリンクビームのＳＩＲ（ＳＩＲ＝信号対干渉比）を計算する。
【００６３】
【数４】
0005199473.tif 000006
【００６４】
総和は、最良のダウンリンクビームの受信した同一チャネル干渉電力の推定平均値（ｅｓｔｉｍａｔｅｄ  ａｖｅｒａｇｅ  ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｃｏ−ｃｈａｎｎｅｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ）に加算しないことによってなされる。
【００６５】
Ｐ＿Ｓは最良のダウンリンクビームの平均受信変調搬送波電力である。Ｐ＿Ｉは、第１の基地局ＢＳ１及び他の基地局から送信された、最良のダウンリンクビームを除くすべてのダウンリンクビームの受信した同一チャネル干渉電力の推定平均値であり、Ｐ＿Ｉ＿ｉは単一のダウンリンクビームの受信した同一チャネル干渉電力の推定平均値である。このような推定値は各移動局製造業者の実装の特徴である。
【００６６】
代替形態として、第１の移動局ＭＳ１は、次式を使用してＳＩＮＲ（ＳＩＮＲ＝信号対干渉及び雑音比）を計算する。
【００６７】
【数５】
0005199473.tif 000007
【００６８】
Ｐ＿Ｎは他の無線源からの雑音電力の推定平均値である。この雑音は典型的には加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）である。
【００６９】
Ｐ＿Ｎの推定値も各移動局製造業者の実装の特徴である。
【００７０】
ＣＱＩ値は、例えば次の表２を使用して第１の移動局ＭＳ１によって決定することができる。
【００７１】
【表２】
0005199473.tif 000008
【００７２】
表２では、以下の関係が使用されている。
ＳＩＲ１＜ＳＩＲ２＜ＳＩＲ３＜ＳＩＲ４＜ＳＩＲ５＜ＳＩＲ６＜ＳＩＲ７＜ＳＩＲ８
ＳＩＮＲ１＜ＳＩＮＲ２＜ＳＩＮＲ３＜ＳＩＮＲ４＜ＳＩＮＲ５＜ＳＩＮＲ６＜ＳＩＮＲ７＜ＳＩＮＲ８
【００７３】
例えばＳＩＲが区間ＳＩＲ２≦ＳＩＲ＜ＳＩＲ３に含まれるか又はＳＩＮＲが区間ＳＩＮＲ２≦ＳＩＮＲ＜ＳＩＮＲ３に含まれる場合、最良のダウンリンクビームのＣＱＩ値は２である。
【００７４】
最良のダウンリンクビームのＣＱＩ値は第１のフィードバック情報の第１の構成要素として使用される。最良のダウンリンクビームのビームインデックスは第１のフィードバック情報の第２の構成要素として使用される。
【００７５】
更なるステップＭ１／７では、第１の移動局ＭＳ１が、第１のアップリンクチャネルＵＬ１を介して第１の基地局ＢＳ１に第１のフィードバック情報を送信する。
【００７６】
次のステップＭ１／８では、第１の基地局ＢＳ１が、第１の移動局ＭＳ１から第１のフィードバック情報を受信する。
【００７７】
第２の移動局ＭＳ２及び第３の移動局ＭＳ３は、ステップＭ１／２、Ｍ１／３、Ｍ１／４、Ｍ１／５、Ｍ１／６、及びＭ１／７を同時に実施するか、又はこれらのステップを既に実施しているか、又はこれらのステップを後で実施する。
【００７８】
図４によれば、第１のダウンリンクビームＤＢ１は例として第２の移動局ＭＳ２の最良のダウンリンクビームであるべきであり、第３のダウンリンクビームＤＢ３は例として第３の移動局ＭＳ３の最良のダウンリンクビームであるべきである。
【００７９】
更なるステップＭ１／９では、第１の基地局ＢＳ１が、第１のフィードバック情報、第２のフィードバック情報、及び第３のフィードバック情報を使用して、少なくとも２つの移動局を有する少なくとも１つの移動局セットを構築し、これは同じ周波数／時間リソース内又は同じ周波数／時間／符号リソース内のダウンリンクデータを用いてスケジューリングすることができる。ステップＭ１／９は、少なくとも２つの移動局が好ましくは特定の時間枠に含まれるフィードバック情報を報告した場合にのみ実施することができる。
【００８０】
移動局ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３が各ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４のビームインデックス及びチャネル品質を報告する場合と比較して、第１のフィードバック情報、第２のフィードバック情報、及び第３のフィードバック情報の最良のダウンリンクビーム及び最良のダウンリンクのチャネル品質を示す指標のみを使用することにより、報告オーバーヘッドがかなり減少する。
【００８１】
各ダウンリンクビームのビームインデックス及びチャネル品質を報告する仕組みと比較して、フィードバック情報が減少された、本発明の第１の実施形態による移動局セットの構築は、以下で説明する追加の改善によって更に改善することができる。
【００８２】
図６は、本発明の他の実施形態によりダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４のビーム角度広がりが小さい第１の無線セルＣ１を示す。図４の要素に対応する、図６に示される要素は、同じ参照番号で指定されている。
【００８３】
ビーム角度広がりは、隣接するダウンリンクビームの受信可能領域間の重なり具合を示す指標である。この重なり具合は、第１の基地局ＢＳ１の周囲の状況によって決まる。第１の基地局ＢＳ１の周囲に多数の障害物がある場合のビーム角度広がりは、障害物がほとんどない（ビーム角度広がりが小さい）場合と比較して大きい（ビーム角度広がりが大きい）。
【００８４】
図７は、第１の無線通信システムＲＣＳ１において使用する方法Ｍ２を示す。方法Ｍ２は、ビーム角度広がりを示すパラメータが第１の閾値より小さいか又は値の第１の範囲に含まれる場合に本発明の第２の実施形態による改善として使用される。ビーム角度広がりは、ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４のビーム間干渉によって決まる。パラメータは、例えば移動局ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３によって報告されるＣＱＩ値から導き出すことができる。
【００８５】
図５のステップに対応する、図７に示されるステップは、同じ参照番号で指定されている。本発明の第１の実施形態で実施されるステップＭ１／１、Ｍ１／２、Ｍ１／３、Ｍ１／４、Ｍ１／５、Ｍ１／６、Ｍ１／７、Ｍ１／８、及びＭ１／９に加えて、本発明の第２の実施形態では、以下のステップＭ２／１がステップＭ１／８の後に実施され、ステップＭ１／９又はステップＭ２／２のどちらかがステップＭ２／１の後に実施される。
【００８６】
更なるステップＭ２／１では、第１の基地局ＢＳ１がビーム角度広がりのパラメータを第１の閾値と比較する。パラメータが第１の閾値より大きい場合、ステップＭ１／９が次のステップである。パラメータが第１の閾値に等しいか又はこれより小さい場合、ステップＭ２／２が次のステップである。
【００８７】
ステップＭ２／２では、第１の基地局ＢＳ１が、移動局セットを構築するために最短ビーム距離法を適用する。この最短ビーム距離法とは、移動局セットを構築するために、移動局セットの移動局ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３のうちの第１のもののダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４から選択されるダウンリンクビームである第１の移動局のセットのダウンリンクビームと、移動局セットの移動局ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３のうちの第２のもののダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４から選択される更なるダウンリンクビームである第２の移動局セットのダウンリンクビームの間に、ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４のうちの少なくとも１つの更なるダウンリンクビームがあることを意味する。ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４の少なくとも１つの更なるダウンリンクビームは、移動局セットの周波数／時間リソース又は周波数／時間／符号リソースでスケジューリングするために使用されない。
【００８８】
最短ビーム距離法の最短ビーム距離パラメータは空間的に移動局セットのダウンリンクビームの間に位置し、かつ移動局セットの周波数／時間リソース又は周波数／時間／符号リソースでスケジューリングに使用されない隣接するダウンリンクビームの数を定義する。
【００８９】
最短ビーム距離パラメータが例えば値２を有する場合、基地局ＢＳ１は、同じ周波数／時間リソース又は同じ周波数／時間／符号リソースの移動局セットの第１のダウンリンクビームＤＢ１の第１の受信可能領域内に位置する第２の移動局ＭＳ２、及び第３のダウンリンクビームＤＢ３の第３の受信可能領域内に位置する他の移動局ＭＳ１、ＭＳ３のうちの１つを選択することができる。スケジューラは、バッファステータス、チャネル品質、サービスの時間要件などの更なる基準に基づいて移動局を移動局セットに割り当てる決定を下す。
【００９０】
移動局セットで使用されるダウンリンクビームの間のセル内又はセクタ内の干渉は、ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４の間で小さな重なりと少しのクロストークがある環境で基地局ＢＳ１において最短ビーム距離法を適用することによって回避することができる。
【００９１】
最短ビーム距離法の使用により移動局セットの移動局の転送フォーマットの選択を調整することは、本発明の第３の実施形態による更なる改善である。このような調整は、送信電力を複数のダウンリンクビームに分割することを可能にするべきである。
【００９２】
図８は、本発明の第３の実施形態による第１の無線通信システムＲＣＳ１で使用する方法Ｍ３を示す。図７の要素に対応する、図８に示される要素は、同じ参照番号で指定されている。
【００９３】
方法Ｍ２のステップＭ１／１、Ｍ１／２、Ｍ１／３、Ｍ１／４、Ｍ１／５、Ｍ１／６、Ｍ１／７、Ｍ１／８、Ｍ１／９、Ｍ２／１、及びＭ２／２に加えて、以下のステップＭ３／１がステップＭ２／２の後に実施される。
【００９４】
更なるステップＭ３／１では、第１の基地局ＢＳ１が報告されたＣＱＩ値により及びＰＳＦパラメータ（ＰＳＦ＝電力分割指数（ｐｏｗｅｒ  ｓｐｌｉｔ  ｆａｃｔｏｒ））により移動局セットの各移動局の転送フォーマットを選択する。ＰＳＦパラメータが使用されるのは、毎回１つの移動局への１つのデータストリームのみを使用するＳＵ−ＭＩＭＯスケジューリング法と比較して、複数のデータストリームが複数のダウンリンクビームを介して複数の移動局に送信されるからである。
【００９５】
適切な転送フォーマットの選択は、以下の表３に示されるルックアップテーブルに基づいてよい。
【００９６】
【表３】
0005199473.tif 000009
【００９７】
表３の第１列では、異なる転送フォーマット又はそれぞれ異なる符号化速度を有するＭＣＳ（ＭＣＳ＝変調及び符号体系）が列挙されており、ＣＱＩ値区間が増加するにつれて転送フォーマット又はＭＣＳに対する最大データスループットが増加する。
【００９８】
例えばＣＱＩが区間（ＣＱＩ３＋ＰＳＦ）≦ＣＱＩ＜（ＣＱＩ４＋ＰＳＦ）に含まれる場合、転送フォーマット／ＭＣＳ１６−ＱＡＭが選択される。
【００９９】
ＳＵ−ＭＩＭＯに類似したＣＱＩ報告方法もＭＵ−ＭＩＭＯに使用される場合、ＭＵ−ＭＩＭＯで転送フォーマットを選択するためにＰＳＦパラメータを追加して使用することにより、このパラメータが使用されないＳＵ−ＭＩＭＯと比較して、適切な転送フォーマットをより最適に選択することができる。
【０１００】
第１の基地局ＢＳ１はまた、本発明の第４の実施形態によりＩＭＦパラメータ（ＩＭＦ＝干渉マージン指数）を更に考慮することによって適切な転送フォーマットを選択することができる。
【０１０１】
適切な転送フォーマットの選択は、以下の表４に示されるルックアップテーブルに基づいてよい。
【０１０２】
【表４】
0005199473.tif 000010
【０１０３】
例えばＣＱＩが区間（ＣＱＩ４＋ＰＳＦ＋ＩＭＦ）≦ＣＱＩ＜（ＣＱＩ５＋ＰＳＦ＋ＩＭＦ）に含まれる場合、転送フォーマット／ＭＣＳ  ６４−ＱＡＭが選択される。
【０１０４】
ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４が最短ビーム距離により選択されてもなお、ビーム間干渉がいくらか生じる場合があるので、ＩＭＦが使用される。ビーム間干渉では、ＳＵ−ＭＩＭＯに使用するのと同じ転送フォーマットを有するＭＵ−ＭＩＭＯの移動局をスケジューリングできるように、より大きなＣＱＩ値が報告される必要がある。
【０１０５】
本発明の第２の実施形態による移動局セットは、ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４の間の干渉について具体的に知らなくても構築される。本発明の第２の実施形態による方法がビーム角度広がりの小さい環境において使用されても、ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４のビームサイドローブはダウンリンクビームに隣接する干渉を生成することができる。従って、第１の基地局ＢＳ１において第１のアンテナシステムＡＳ１の少なくとも３つのアンテナ素子ＡＥ１、ＡＥ２、及びＡＥ３を使用してテーパ処理を施すことによってビームサイドローブを減少させることは好都合である。
【０１０６】
テーパ処理とは、隣接するダウンリンクビーム間の干渉を減少させる目的で小さいビームサイドローブを有するようにダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４を調整させるために適切な振幅及び位相がアンテナ素子ＡＥ１、ＡＥ２、及びＡＥ３で使用されることを意味する。
【０１０７】
移動局セットに含まれる移動局のスケジューリングに使用されるダウンリンクビーム間の干渉は第１の基地局ＢＳ１で最短ビーム距離、ＰＳＦ、又はＡＩＭＦとＰＳＦを一緒に使用することによって既に最小限に抑えられているので、本発明の第２、第３、又は第４の実施形態に関する更なる改善は、移動局ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３内で低複雑性の（ｌｏｗ−ｃｏｍｐｌｅｘ）ＭＲＣ受信機（ＭＲＣ＝最大比合成）を使用することである。
【０１０８】
図９は、本発明の更に他の実施形態によるダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４のビーム角度広がりが大きい第１の無線セルＣ１を示す。図４の要素に対応する、図９に示される要素は、同じ参照番号で指定されている。
【０１０９】
図１０は、本発明の第５の実施形態による第１の無線通信システムＲＣＳ１で使用する方法Ｍ５を示す。図５の要素に対応する、図１０に示される要素は、同じ参照番号で指定されている。
【０１１０】
方法Ｍ１のステップＭ１／１、Ｍ１／２、Ｍ１／３、Ｍ１／４、Ｍ１／５、Ｍ１／６、Ｍ１／７、Ｍ１／８、及びＭ１／９に加えて、以下のステップＭ５／１がステップＭ１／５の後に実施され、ステップＭ５／２がステップＭ１／６の代替として実施され、ステップＭ５／３がステップＭ１／８の後に実施され、ステップＭ５／４がステップＭ１／９の代替として実施される。
【０１１１】
更なるステップＭ５／１では、第１の移動局ＭＳ１が、相手固定法（ｆｉｘｅｄ  ｃｏｍｐａｎｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ）を使用するためのコマンドを事前に受信したかどうか検証する。コマンドが受信されていない場合、ステップＭ１／６が次のステップである。コマンドが受信されていた場合、ステップＭ５／２が次のステップである。
【０１１２】
相手固定法とは、ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４のそれぞれに対してダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４のうちの別の専用ビームが存在することを意味する。ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４の他の専用ビームは相手固定ダウンリンクビームである。この関係は、第１の基地局ＢＳ１並びに移動局ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３によって知られているべきである。
【０１１３】
ビーム角度広がりのパラメータが第２の閾値に達したか若しくはこれより大きい場合、又はパラメータが値の第２の範囲に含まれる場合、相手固定法が使用される。
【０１１４】
ステップＭ５／２では、第１の移動局ＭＳ１が、最良のダウンリンクビームのチャネル品質を決定するために相手固定法を適用する。
【０１１５】
相手固定法を説明するために、例えば第１のダウンリンクビームＤＢ１の相手固定ダウンリンクビームは第３のダウンリンクビームＤＢ３とし、第２のダウンリンクビームＤＢ２の固定ダウンリンクビームは第４のダウンリンクビームＤＢ４とする。
【０１１６】
第１の移動局ＭＳ１は例えば、第１の移動局ＭＳ１の第２の送受信機ＴＲ２のインタフェースによって出力される信号対干渉比又は信号対干渉及び雑音比の推定値に基づいてＣＱＩ値を決定する。
【０１１７】
例えば、ＣＱＩ値は次式の１つを使用して計算される。
【０１１８】
【数６】
0005199473.tif 000011
【０１１９】
【数７】
0005199473.tif 000012
【０１２０】
Ｐ＿Ｓ＿ｂｅｓｔｂｅａｍは例えば最良のダウンリンクビーム（例では第３のダウンリンクビームＤＢ３）の平均受信変調搬送波電力である。Ｐ＿Ｉ＿ｆｉｘｅｄｃｏｍｐａｎｉｏｎｂｅａｍは例えば相手固定ダウンリンクビーム（例では第１のダウンリンクビームＤＢ１）の平均受信変調搬送波電力である。
【０１２１】
ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４の相手固定ダウンリンクビームの数は、移動局ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３のＲｘアンテナ（Ｒｘ＝受信）−１に等しい。これは、移動局ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３で使用される２つのＲｘアンテナに対して１つの相手固定ダウンリンクビームが使用されることを意味する。移動局で４つのＲｘアンテナが使用される場合、３つの相手固定ダウンリンクビームが使用可能である。
【０１２２】
一般に、これは移動局で使用されるＲｘアンテナの数によって決まる移動局の送受信機における空間自由度の数を考慮したものである。
【０１２３】
第２の送受信機ＴＲ２として、空間ストリームの分離のためのＭＭＳＥ送受信機（ＭＭＳＥ＝最小平均二乗誤差）を使用することができる。第２の送受信機ＴＲ２の代わりに、同様にＭＭＳＥ受信機の形を取る受信機を使用することができる。ゼロフォーシング（ｚｅｒｏ  ｆｏｒｃｉｎｇ）受信機又はゼロフォーシング送受信機も使用することができる。
【０１２４】
ステップＭ５／３では、第１の基地局ＢＳ１が相手固定法が使用中であるどうかを検証する。相手固定法が使用中でない場合、ステップＭ１／９が次のステップである。相手固定法が使用中である場合、ステップＭ５／４が次のステップである。
【０１２５】
ステップＭ５／４では、第１の基地局ＢＳ１が、報告されたＣＱＩ値に使用されたダウンリンクビーム（ＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＢ４）間の固定関係を考慮して、受信した第１のフィードバック情報、第２のフィードバック情報、及び第３のフィードバック情報に基づいて移動局セットを構築する。
【０１２６】
相手を固定する仕組みの利点は、ダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４間のクロストーク及び干渉が大きくても最良のダウンリンクビーム以外の更なるダウンリンクビームに関する追加のフィードバック情報を避けることである。
【０１２７】
これは、本発明のさまざまな実施形態の使用がダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４の現在のビーム角度広がりによって決まる場合に好都合である。本発明のさまざまな実施形態の使用は第１の基地局ＢＳ１によって制御される。例えばビーム角度広がりが特定の量だけ変化したか又は少なくとも特定の閾値に達したので、使用される実施形態の変更が好都合な場合、本発明の別の実施形態に切り替えるためのコマンドが第１の基地局ＢＳ１から移動局ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３に送信される。
【０１２８】
第１の基地局ＢＳ１においてビーム角度広がりを更に良く評価するために、第１の基地局ＢＳ１が第１のフィードバック情報、第２のフィードバック情報、及び第３のフィードバック情報を介して最良のダウンリンクビームに関する情報だけでなく、少なくとも別のダウンリンクビームに関する情報を受信すると好都合である。
【０１２９】
図１１は、本発明の第６の実施形態による第１の無線通信システムＲＣＳ１で使用する方法Ｍ６を示す。図５、図７、及び図１０の要素に対応する、図１５に示される要素は、同じ参照番号で指定されている。
【０１３０】
ステップＭ１／１、Ｍ１／２、Ｍ１／３、Ｍ１／４、Ｍ１／５、Ｍ１／６、Ｍ１／７、Ｍ１／８、Ｍ１／９、Ｍ２／１、Ｍ２／２、Ｍ５／１、Ｍ５／２、Ｍ５／３、及びＭ５／４に加えて、以下のステップＭ６／１がステップＭ１／６の後又はステップＭ５／２の後に実施され、ステップＭ６／２及びＭ６／３がステップＭ６／１の後に代替として実施され、ステップＭ６／４がステップＭ２／１の後に代替として実施され、Ｍ６／５がステップＭ１／９の代わりに実施される。図１１に示される点は、図１１に示されないステップＭ１／２、Ｍ１／３、及びＭ１／４を表す。
【０１３１】
ステップＭ６／１では、第１の移動局ＭＳ１は、延長されたフィードバック報告用のコマンドが受信されたかどうかを検証する。コマンドが受信されていない場合、ステップＭ１／７が次のステップである。延長されたフィードバック報告用のコマンドが受信されていない場合、ステップＭ６／２が次のステップである。
【０１３２】
更なるステップＭ６／２では、第１の移動局ＭＳ１が、最小の受信搬送波電力を有するダウンリンクビームを決定する。このダウンリンクビームを以下では最良の相手ダウンリンクビーム（ｂｅｓｔ  ｃｏｍｐａｎｉｏｎ  ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｂｅａｍ）と称する。
【０１３３】
ステップＭ６／３では、第１の移動局ＭＳ１は、最良の相手ダウンリンクビームに関して最良のダウンリンクビームのＳＩＲ距離の値ＳＩＲ＿ｄｉｓｔ又はＳＩＮＲ距離の値ＳＩＮＲ＿ｄｉｓｔを決定する。
【０１３４】
第１の移動局ＭＳ１は、例えば次式のＳＩＲ距離の値ＳＩＲ＿ｄｉｓｔ計算に使用する。
【０１３５】
【数８】
0005199473.tif 000013
【０１３６】
Ｐ＿Ｓ＿ｂｅｓｔｂｅａｍは例えば最良のダウンリンクビームの平均受信変調搬送波電力であり、Ｐ＿Ｓ＿ｂｅｓｔｃｏｍｐａｎｉｏｎｂｅａｍは例えば最良の相手ダウンリンクビームの平均受信変調搬送波電力である。
【０１３７】
ＳＩＮＲ距離の値ＳＩＮＲ＿ｄｉｓｔを得るために、第１の移動局ＭＳ１は例えば次式を使用する。
【０１３８】
【数９】
0005199473.tif 000014
【０１３９】
ステップＭ６／２及びＭ６／３は、定期的なタイマの終了、ランダムなプロセス、又は別の仕組みに基づいて第１の移動局ＭＳ１によって時々実施してもよい。
【０１４０】
ステップＭ１／７では、第１の移動局ＭＳ１が第１のフィードバック情報を第１の基地局ＢＳ１に送信する。第１の構成要素及び第２の構成要素に加えて、最良の相手ダウンリンクビームのビームインデックスは第１のフィードバック情報の第３の構成要素として使用され、ＳＩＲ距離の値ＳＩＲ＿ｄｉｓｔ又はＳＩＮＲ距離の値ＳＩＮＲ＿ｄｉｓｔは第４の構成要素として使用される。
【０１４１】
ステップＭ１／８では、第１の基地局ＢＳ１が、追加の第３の構成要素及び追加の第４の構成要素を有する第１のフィードバック情報を受信する。
【０１４２】
それに応じて、第２の移動局ＭＳ２及び第３の移動局ＭＳ３は、第２のフィードバック情報及び第３のフィードバック情報を生成する。
【０１４３】
ステップＭ６／４では、基地局ＢＳ１が、追加の構成要素を有するフィードバック情報が受信されたかどうかを検証する。追加の構成要素を有さないフィードバック情報が受信された場合、ステップＭ２／１が次のステップである。追加の構成要素を有するフィードバック情報が受信された場合、ステップＭ６／５が次のステップである。
【０１４４】
ステップＭ６／５では、第１の基地局ＢＳ１が、第１のフィードバック情報、第２のフィードバック情報、及び／又は第３のフィードバック情報の第３の構成要素及び第４の構成要素を考慮して、受信した第１のフィードバック情報、第２のフィードバック情報、及び第３のフィードバック情報に基づいて移動局セットを構築する。
【０１４５】
第１のフィードバック情報、第２のフィードバック情報、及び／又は第３のフィードバック情報でＳＩＲ距離の値又はＳＩＮＲ距離の値が報告される利点は、その値を使用して、例えばダウンリンクビームＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、及びＤＢ４のビーム角度広がりの程度を決定できることである。ビーム角度広がりの程度は、本発明のさまざまな実施形態に適用されるさまざまな閾値と比較される。ビーム角度広がりが閾値より小さいか又はこれより大きい場合、第１の基地局ＢＳ１は現在使用されている本発明の実施形態を本発明の別の実施形態に換える決定を下す。
【０１４６】
ビーム角度広がりのパラメータが第１の閾値と第２の閾値の間にある場合、延長されたフィードバック報告を使用することが好都合である。
【０１４７】
図１２を参照すると、第１の無線通信ネットワークＲＣＳ１は本発明の第７の実施形態による第１の無線アクセスネットワークＲＡＮ１及びＯＭＣ（ＯＭＣ＝運用及び保守センター）ＯＭＣ１を含む。図１の実施形態の要素に対応する、図１２に示される実施形態の要素は、同じ参照番号で指定されている。
【０１４８】
ＯＭＣ  ＯＭＣ１は接続回線ＢＳ１−ＯＭＣ１を介して第１の基地局ＢＳ１に接続される。
【０１４９】
図１３を参照すると、図１２のＯＭＣ  ＯＭＣ１は接続回線ＢＳ１−ＯＭＣ１へのインタフェースＩ−ＯＭＣ１、第３の送受信機ＴＲ３、第３のＣＰＵ  ＣＰＵ３、及び第３のコンピュータ読み取り可能な媒体ＭＥＭ３を含む。
【０１５０】
第３の送受信機ＴＲ３は、接続回線ＢＳ１−ＯＭＣ１を介して第１の基地局ＢＳ１に構成コマンドを送信し、第１の基地局ＢＳ１から接続回線ＢＳ１−ＯＭＣ１を介して確認メッセージを受信する。
【０１５１】
第３のコンピュータ読み取り可能な媒体ＭＥＭ３は、第３のコンピュータ読み取り可能なプログラムＰＲＯＧ３を格納するために想定されている。第３のコンピュータ読み取り可能なプログラムＰＲＯＧ３は、第１の基地局ＢＳ１のフィードバック構成パラメータ及びフィードバック運用モードを調整するための手段を含む。
【０１５２】
第３のコンピュータ読み取り可能なプログラムＰＲＯＧ３は本発明の第７の実施形態による方法のステップを実行するために想定されている。第３のＣＰＵ  ＣＰＵ３は、第３のコンピュータ読み取り可能なプログラムＰＲＯＧ３を実行するために想定されている。
【０１５３】
ＯＭＣ  ＯＭＣ１は、第１の基地局ＢＳ１のフィードバック構成パラメータの少なくとも１つを決定する。このようなフィードバック構成パラメータは例えば第１の閾値、第２の閾値、値の第１の範囲、値の第２の範囲、電力分割指数パラメータ、及び干渉マージン指数パラメータである。その上、ＯＭＣ  ＯＭＣ１は、第１の基地局ＢＳ１及び第１の基地局ＢＳ１に接続された移動局ＭＳ１、ＭＳ２、及びＭＳ３において本発明の実施形態によるどのフィードバック運用モードを使用する必要があるかを指定することができる。
【０１５４】
ＯＭＣ  ＯＭＣ１は第１の基地局ＢＳ１にフィードバック報告構成パラメータ及び／又はフィードバック運用モードを送信する。更なる運用を行うため、第１の基地局ＢＳ１は、ＯＭＣ  ＯＭＣ１によって決定されるフィードバック報告構成パラメータ及び／又はフィードバック運用モードを使用して、例えば第１の無線セルＣ１のフィードバック報告モード又は第１の無線セルＣ１のセクタを設定する。
【０１５５】
無線セル又は無線セルのセクタの環境（例えば郊外、都市）、セルサイズ、屋根（ｒｏｏｆｔｏｐ）の上下でのアンテナの展開に応じて、又は長期の平均チャネルの性質の測定値に基づいて、恒久的な方法で異なる基地局によって異なるフィードバック報告モードを使用することが好都合である。最適化するためにも、ＯＭＣ  ＯＭＣ１を使用することによって遠隔制御装置毎に基地局のフィードバック報告構成パラメータを構成できることは有利である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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