(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多入力多出力通信システムで通信する方法であって、
少なくとも第１基地局および第２基地局によるマルチセル多入力多出力協調を実行すると決定するステップと、
前記第２基地局によって前記第１基地局の判定されたダウンリンク送信制御情報を獲得するステップであって、前記判定されたダウンリンク送信制御情報は、前記第１基地局が配置されているセル内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む、ステップと、
前記第２基地局によって前記第１基地局の前記ダウンリンク送信制御情報に従って協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択するステップと、
前記第２基地局によって前記第１基地局に前記選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を送信するステップと、
前記第１基地局によって前記協調モバイル端末（１つまたは複数）の前記ダウンリンク・データおよび前記ダウンリンク送信制御情報に従って前記第１基地局から前記少なくとも１つの判定されたモバイル端末へのダウンリンク・データ送信を調整するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第２基地局によって前記協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する前記ステップは、
前記第１基地局の前記判定されたダウンリンク送信制御情報に従い、第１の所定のルールに基づいて、前記第２基地局が関係するセル内の少なくとも１つのモバイル端末のそれぞれの組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列を構成するステップであって、前記第１基地局と前記少なくとも１つの判定されたモバイル端末との間のダウンリンク・プリコーディング行列は、前記組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列の部分行列である、ステップと、
第２の所定のルールに基づいて、前記少なくとも１つのモバイル端末から前記協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列は、ブロック三角行列であり、前記第１の所定のルールは、対応するモバイル端末の信号が最大信号対妨害雑音比を満足するように前記組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列が構成されなければならないこと、または前記組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列がブロック対角化を満足するように構成されなければならないことである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の所定のルールは、システム・スループットを最大にすることまたは前記モバイル端末の間での公平性を満足することである、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
多入力多出力通信システム内の基地局で通信する方法であって、
Ａ．少なくとも１つの判定されたセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を獲得するステップであって、前記判定されたダウンリンク送信制御情報は、前記少なくとも１つの判定されたセルのそれぞれ内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む、ステップと、
Ｂ．前記少なくとも１つの判定されたセルの前記ダウンリンク送信制御情報に従って、前記基地局が関係するセル内の協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択するステップと、
Ｃ．前記選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を前記少なくとも１つの判定されたセル内の基地局（１つまたは複数）に送信するステップと
を含む方法。
【請求項６】
前記ステップＢは、
Ｂ１．前記少なくとも１つの判定されたセルの前記判定されたダウンリンク送信制御情報に従い、第１の所定のルールに基づいて、前記基地局が関係する前記セル内の少なくとも１つのモバイル端末のそれぞれの組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列を構成するステップであって、前記判定されたセル内の各判定されたモバイル端末に関係するダウンリンク・プリコーディング行列は、前記組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列の部分行列である、ステップと、
Ｂ２．第２の所定のルールに基づいて、前記基地局が関係する前記セル内の前記少なくとも１つのモバイル端末から前記協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択するステップと
を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列は、ブロック三角行列である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の所定のルールは、対応するモバイル端末の信号が最大信号対妨害雑音比を満足するように前記組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列が構成されなければならないことである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の所定のルールは、前記組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列がブロック対角化を満足するように構成されなければならないことである、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の所定のルールは、システム・スループットを最大にすることまたは前記モバイル端末の間での公平性を満足することである、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記多入力多出力通信システムは、分散システムであり、前記基地局は、前記少なくとも１つの判定されたセル内の基地局（１つまたは複数）のスケジューリング優先順位とは異なるスケジューリング優先順位を有し、組み合わされたプリコーディングおよびスケジューリングは、スケジューリング優先順位の順番に従って実行される、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
多入力多出力通信システム内の基地局で通信する方法であって、
ａ．前記基地局が配置されているセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を少なくとも１つの他の基地局に送信するステップであって、前記判定されたダウンリンク送信制御情報は、前記基地局が配置されているセル内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む、ステップと、
ｂ．前記少なくとも１つの他の基地局から選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を獲得するステップと、
ｃ．前記協調モバイル端末（１つまたは複数）の前記ダウンリンク・データおよび前記ダウンリンク送信制御情報に従って前記基地局から前記少なくとも１つの判定されたモバイル端末へのダウンリンク・データ送信を調整するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
前記多入力多出力通信システムは、分散システムであり、前記基地局は、前記少なくとも１つの他の基地局のスケジューリング優先順位とは異なるスケジューリング優先順位を有し、組み合わされたプリコーディングおよびスケジューリングは、スケジューリング優先順位の順番に従って実行される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
多入力多出力通信システム内の基地局で通信する第１通信装置であって、
少なくとも１つの判定されたセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を獲得する第１獲得デバイスであって、前記判定されたダウンリンク送信制御情報は、前記少なくとも１つの判定されたセルのそれぞれ内の基地局と少なくとも１つの判定されたモバイル端末との間のダウンリンク・プリコーディング行列および前記少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む、第１獲得デバイスと、
前記少なくとも１つの判定されたセルの前記ダウンリンク送信制御情報に従って、前記基地局が関係するセル内の協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する第１判定デバイスと、
前記選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を前記少なくとも１つの判定されたセル内の基地局（１つまたは複数）に送信する第１送信デバイスと
を含む第１通信装置。
【請求項１５】
多入力多出力通信システム内の基地局で通信する第２通信装置であって、
前記基地局が配置されているセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を少なくとも１つの他の基地局に送信する第２送信デバイスであって、前記判定されたダウンリンク送信制御情報は、前記基地局が配置されている前記セルと少なくとも１つの判定されたモバイル端末との間のダウンリンク・プリコーディング行列および前記少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む、第２送信デバイスと、
前記少なくとも１つの他の基地局から選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を獲得する第２獲得デバイスと、
前記協調モバイル端末（１つまたは複数）の前記ダウンリンク・データおよび前記ダウンリンク送信制御情報に従って前記基地局から前記少なくとも１つの判定されたモバイル端末へのダウンリンク・データ送信を調整する第１調整デバイスと
を含む第２通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には多入力多出力テクノロジに関し、より具体的には、複数の基地局によって協調して実行される多入力多出力伝送のテクノロジに関する。
【背景技術】
【０００２】
システムのユーザ容量を増やすために、既存の無線通信ネットワークは、通常は低い周波数再利用係数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｒｅｕｓｅ  ｆａｃｔｏｒ）を採用する、すなわち、すべてのセルが同一の時間周波数リソースを共有する。しかし、低い周波数再利用係数によって引き起こされるセル間干渉は、ダウンリンク容量を制限する重要な要因である。セルの縁（すなわち、隣接するセルの間の区域）に配置されたモバイル端末について、そのモバイル端末が関係する基地局からの有用な信号を受信しながら、そのモバイル端末は、同一の時間周波数リソースを用いて他の基地局によって送信された信号をも受信する。また、他の基地局からの信号は、そのモバイル端末への干渉を構成する。
【０００３】
全体的なセル・スループットの損失を伴わずに（またはその増加を伴って）セルの縁でのユーザ性能を改善するために、本発明の出願人は、マルチセル多入力多出力（マルチセルＭＩＭＯ）テクノロジを提供した。
【０００４】
マルチセルＭＩＭＯは、テクノロジ・ファミリであり、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）プロジェクトおよびＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍの候補技術解決策として提案された。マルチセルＭＩＭＯテクノロジでは、協調区域に配置されたモバイル端末に、複数の基地局によって供給することができる。複数の基地局のデータ送信および受信を緊密に調整することによって、マルチセルＭＩＭＯテクノロジは、セル間干渉を有用な信号に変更し、これによって、従来のセルラ・システムでの周波数スペクトル効率からの制限を打ち破る。
【０００５】
しかし、リアルタイム・システムでは、マルチセルＭＩＭＯテクノロジによって引き起こされるバックホール・ネットワークでの情報交換が、大きいオーバーヘッドであり、追加の遅延などの問題をもたらすことに留意されたい。
【０００６】
マルチセルＭＩＭＯの技術的解決策は、高い計算的複雑さを有するネットワークＭＩＭＯ解決策などの集中マルチセルＭＩＭＯの技術的解決策を含む。
【０００７】
マルチセルＭＩＭＯの技術的解決策は、協調ＭＩＭＯ解決策などの分散マルチセルＭＩＭＯの技術的解決策をも含む。マルチセル・スケジューリングでは、分散マルチセルＭＩＭＯシステムのシステム利得に直接に影響する、隣接するセルの間の協調戦略をよりよく定義することが、いまだに大きい課題である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「Ｍａｔｒｉｘ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」（Ｒ．Ａ．ＨｏｒｎおよびＣ．Ｒ．Ｊｏｈｎｓｏｎ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ、米国、１９８５年）
【非特許文献２】「Ｍａｔｒｉｘ  Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｓ」（Ｇ．Ｈ．ＧｏｌｕｂおよびＣ．Ｆ．Ｖ．Ｌｏａｎ、３ｒｄ  ｅｄ．、ロンドン：Ｊｏｈｎｓ  Ｈｏｐｋｉｎｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ、１９９６年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来技術の問題を解決するためにＭＩＭＯシステムで通信する方法および装置を提供する。
【００１０】
図１に、本発明の実施形態によるＭＩＭＯシステムを示す概略図を示す。図１に示されているように、基地局１および２は、それぞれ、２つの隣接するセル内に配置され、モバイル端末２１および２２に協調ＭＩＭＯ伝送を提供する。図２に、その実施形態での等価チャネル（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  ｃｈａｎｎｅｌ）モデルを示す。図２に示されているように、Ｓ１は、基地局１によってモバイル端末２１に送信されるデータ・ストリームを表し、Ｓ２は、基地局２によってモバイル端末２２に送信されるデータ・ストリームを表し、ｔｉｊは、基地局ｊでのデータ・ストリームＳｉのプリコーディング・ベクトルまたはプリコーディング行列を表し、ｈｉｊは、モバイル端末２ｉと基地局ｊとの間のチャネル状態行列を表す。次に、データ・ストリームＳ１およびＳ２からモバイル端末２１および２２へのプリコーディングをカウントする等価チャネルを、次のように表すことができる。
【００１１】
【数１】
0005297557.tif 000002
上の式からわかるように、２つのデータ・ストリームと２つのモバイル端末との間の等価チャネルは、セル間チャネルおよびプリコーディング要素に密接に関係する。いくつかの従来技術では、完全なチャネル状態情報およびデータ情報が、協調基地局の間で交換される必要があり、これによって、大量のバックホール伝送オーバーヘッドおよびプリコーディング最適化のための高い計算的複雑さがもたらされる。本発明では、１つの重要な目的は、協調基地局の間で交換される情報の量を減らすことである。たとえば、上の実施形態では、基地局２だけが、プリコーディングされたデータ・ストリームＳ２’すなわちｔ１２Ｓ２を基地局１に送信し、基地局１は、データ・ストリームＳ１を基地局２に送信する必要がない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、多入力多出力通信システムで通信する方法が提供される。この方法は、少なくとも第１基地局および第２基地局によるマルチセル多入力多出力協調を実行すると決定するステップと、第２基地局によって第１基地局の判定されたダウンリンク送信制御情報を獲得するステップであって、判定されたダウンリンク送信制御情報は、第１基地局が配置されているセル内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む、ステップと、第２基地局によって第１基地局のダウンリンク送信制御情報に従って協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択するステップと、第２基地局によって第１基地局に選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を送信するステップと、第１基地局によって協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報に従って第１基地局から少なくとも１つの判定されたモバイル端末へのダウンリンク・データ送信を調整するステップとを含む。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、多入力多出力通信システム内の基地局で通信する方法が提供される。この方法は、Ａ．少なくとも１つの判定されたセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を獲得するステップであって、判定されたダウンリンク送信制御情報は、少なくとも１つの判定されたセルのそれぞれ内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む、ステップと、Ｂ．少なくとも１つの判定されたセルのダウンリンク送信制御情報に従って、基地局が関係するセル内の協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択するステップと、Ｃ．選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を少なくとも１つの判定されたセル内の基地局（１つまたは複数）に送信するステップとを含む。
【００１４】
本発明の第３の態様によれば、多入力多出力通信システム内の基地局で通信する方法が提供される。この方法は。ａ．基地局が配置されているセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を少なくとも１つの他の基地局に送信するステップであって、判定されたダウンリンク送信制御情報は、基地局が配置されているセル内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む、ステップと、ｂ．少なくとも１つの他の基地局から選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を獲得するステップと、ｃ．協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報に従って基地局から少なくとも１つの判定されたモバイル端末へのダウンリンク・データ送信を調整するステップとを含む。
【００１５】
本発明の第４の態様によれば、多入力多出力通信システム内の基地局で通信する第１通信装置が提供される。第１通信装置は、少なくとも１つの判定されたセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を獲得する第１獲得デバイスであって、判定されたダウンリンク送信制御情報は、少なくとも１つの判定されたセルのそれぞれ内の基地局と少なくとも１つの判定されたモバイル端末との間のダウンリンク・プリコーディング行列および少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む、第１獲得デバイスと、少なくとも１つの判定されたセルのダウンリンク送信制御情報に従って、基地局が関係するセル内の協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する第１判定デバイスと、選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を少なくとも１つの判定されたセル内の基地局（１つまたは複数）に送信する第１送信デバイスとを含む。
【００１６】
本発明の第５の態様によれば、多入力多出力通信システム内の基地局で通信する第２通信装置が提供される。第２通信装置は、基地局が配置されているセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を少なくとも１つの他の基地局に送信する第２送信デバイスであって、判定されたダウンリンク送信制御情報は、基地局が配置されているセルと少なくとも１つの判定されたモバイル端末との間のダウンリンク・プリコーディング行列および少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む、第２送信デバイスと、少なくとも１つの他の基地局から選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を獲得する第２獲得デバイスと、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報に従って基地局から少なくとも１つの判定されたモバイル端末へのダウンリンク・データ送信を調整する第１調整デバイスとを含む。
【００１７】
本発明の方法および装置を使用することによって、複数基地局ＭＩＭＯテクノロジを使用する無線通信ネットワークは、基地局の間で交換される情報の量が、複数基地局協調ＭＩＭＯ伝送中に大幅に減らされ、セル間干渉が、効率的に抑制され、１つまたは複数の基地局が同一の時間周波数リソースを用いて複数のユーザに供給し、ユーザ間干渉を抑制するので、システム・スループットが高まるという特徴を有する。
【００１８】
本発明の他の特徴、目的、および利益は、添付図面を参照して、非限定的な実施形態の次の詳細な説明を呼んだ後により明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態によるＭＩＭＯシステムを示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態による等価チャネル・モデルを示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるＭＩＭＯシステムを示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態による多入力多出力通信システムで通信する方法を示す流れ図である。
【図５】本発明の実施形態による多入力多出力通信システム内の基地局で通信する方法を示す流れ図である。
【図６】本発明の実施形態による多入力多出力通信システム内の基地局で通信する方法を示す流れ図である。
【図７】本発明の実施形態による多入力多出力通信システム内の基地局で通信する第１通信装置を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態による多入力多出力通信システム内の基地局で通信する第２通信装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態による分散多入力多出力通信システムを示すセル・トポロジを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面では、同一のまたは同様の符号が、同一のまたは同様のステップ特徴またはデバイス（モジュール）を表す。
【００２１】
図３に、本発明の実施形態によるＭＩＭＯシステムを示す概略図を示す。図３に示されているように、基地局１、２、および３は、それぞれ、３つの隣接するセル内に配置され、モバイル端末２１、２２、および２３に協調ＭＩＭＯ伝送を提供する。
【００２２】
図４は、本発明の実施形態による多入力多出力通信システムで通信する方法を示す流れ図である。本発明を、図１、２、および４に関連して次のようにシステムの観点から説明する。
【００２３】
ステップ４０１では、システムは、少なくとも第１基地局および第２基地局によるマルチセルＭＩＭＯ協調を実行すると決定する。
【００２４】
具体的に言うと、基地局１は、モバイル端末２１にＭＩＭＯ伝送を提供する。モバイル端末２１が基地局１および基地局２からの信号のオーバーラップする区域すなわち基地局１および２の協調区域に移動する時に、システムは、基地局１および２によるマルチセルＭＩＭＯ協調を実行すると決定し、ここで、基地局１は第１基地局に対応し、基地局２は第２基地局に対応する。
【００２５】
ステップ４０２では、第２基地局が、第１基地局の決定されたダウンリンク送信制御情報を獲得し、ここで、決定されたダウンリンク送信制御情報は、第１基地局が配置されているセル内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む。
【００２６】
具体的に言うと、基地局１は、モバイル端末２１へのデータ送信中にプリコーディングｔ１１を保持し、基地局２は、モバイル端末２１の表示情報を獲得し、これによって、モバイル端末２１がマルチセル協調に参加することを知る。
【００２７】
基地局の間で使用される異なる相互作用モードに従って、本発明のいくつかの他の実施形態では、決定されたダウンリンク送信制御情報が、判定されたセル（１つまたは複数）内の基地局（１つまたは複数）と判定されたモバイル端末（１つまたは複数）との間のチャネル情報およびダウンリンク・プリコーディング情報のうちの１つまたは複数をさらに含むことができる。
【００２８】
ステップ４０３では、第２基地局が、第１基地局のダウンリンク送信制御情報に従って協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する。
【００２９】
具体的に言うと、基地局２は、モバイル端末２１の表示情報に従って、基地局２が配置されているセル内の協調モバイル端末としてモバイル端末２２を選択する。
【００３０】
ステップ４０４では、第２基地局は、選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を第１基地局に送信する。
【００３１】
具体的に言うと、基地局２は、モバイル端末２２に送信されるプリコーディングされたデータ・ストリームＳ２’およびモバイル端末２２の表示情報を基地局１に送信する。
【００３２】
基地局の間で使用される異なる相互作用モードに従って、本発明のいくつかの他の実施形態では、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク送信制御情報が、協調モバイル端末（１つまたは複数）に関係するチャネル情報およびダウンリンク・プリコーディング情報のうちの１つまたは複数をさらに含むことができ、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データは、生データまたはプリコーディングされたデータとすることができる。
【００３３】
ステップ４０５では、第１基地局は、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報に従って、第１基地局から少なくとも１つの判定されたモバイル端末へのダウンリンク・データ送信を調整する。
【００３４】
具体的に言うと、基地局１は、受信されたデータ・ストリームＳ２’およびモバイル端末２２の表示情報に従って、データ・ストリームＳ１の送信を調整し、これによって、データ・ストリームＳ２の干渉除去を実現する。データ・ストリームＳ１を調整する時に、モバイル端末２１に関する基地局１のプリコーディングは、変更されないままになる。
【００３５】
本発明の基本的な方法は、マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する基地局を１つずつスケジューリングすることである。まず、第１基地局は、協調に参加するモバイル端末（１つまたは複数）を選択し、プリコーディング・セッティングを含む送信セッティングを実行する。次に、第１基地局のスケジューリング結果およびセッティング結果を未変更に保ち、第１基地局のスケジューリング結果およびセッティング結果に従って、第２基地局が、協調に参加するモバイル端末（１つまたは複数）を選択し、組み合わされたプリコーディング・セッティングを含む送信セッティングを実行する。マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する第３基地局がある場合には、第１基地局および第２基地局のスケジューリング結果およびセッティング結果を未変更に保ち、第１基地局および第２基地局のスケジューリング結果およびセッティング結果に従って、第３基地局が、協調に参加するモバイル端末（１つまたは複数）を選択し、組み合わされたプリコーディング・セッティングを含む送信セッティングを実行する。マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する他の基地局がある場合には、残りを、同一の形で行うことができる。
【００３６】
図５は、本発明の実施形態による多入力多出力通信システム内の基地局で通信する方法を示す流れ図である。図６は、本発明の実施形態による多入力多出力通信システム内の基地局で通信する方法を示す流れ図である。本発明を、図１、２、３、５、および６に関連して次のように基地局の観点から説明する。
【００３７】
ステップ５０１では、最も最近にマルチセルＭＩＭＯ協調に参加した基地局が、少なくとも１つの判定されたセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を獲得し、ここで、判定されたダウンリンク送信制御情報は、少なくとも１つの判定されたセルのそれぞれ内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む。
【００３８】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調は、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局１は、完成したユーザ・スケジューリングとプリコーディング・セッティングを含む送信セッティングとを有し、ここで、モバイル端末２１が、マルチセルＭＩＭＯ協調に含まれ、基地局１が配置されているセルは、判定されたセルと呼ばれ、モバイル端末２１は、判定されたモバイル端末と呼ばれる。基地局２は、モバイル端末２１の表示情報を獲得し、これによって、モバイル端末２１がマルチセル協調に参加することを知る。
【００３９】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調は、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局１および２は、完成したユーザ・スケジューリングとプリコーディング・セッティングを含む送信セッティングとを有し、ここで、モバイル端末２１および２２が、マルチセルＭＩＭＯ協調に含まれ、基地局１および２が配置されているセルは、判定されたセルと呼ばれ、モバイル端末２１および２２は、判定されたモバイル端末と呼ばれる。基地局３は、モバイル端末２１および２２の表示情報を獲得し、これによって、モバイル端末２１および２２がマルチセル協調に参加することを知る。
【００４０】
基地局の間で使用される異なる相互作用モードによれば、本発明のいくつかの他の実施形態では、判定されたダウンリンク送信制御情報は、判定されたセル（１つまたは複数）内の基地局（１つまたは複数）と判定されたモバイル端末（１つまたは複数）との間のチャネル情報およびダウンリンク・プリコーディング情報のうちの１つまたは複数をさらに含むことができる。
【００４１】
ステップ５０２では、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局が、少なくとも１つの判定されたセルのダウンリンク送信制御情報に従って、その基地局が関係するセル内の協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する。
【００４２】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局２が、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局であり、基地局１が配置されているセルのダウンリンク送信制御情報に従って、基地局２は、基地局２が配置されているセル内のモバイル端末からの選択を行い、協調モバイル端末としてモバイル端末２２を判定する。
【００４３】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局３が、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局であり、基地局１および２が配置されているセルのダウンリンク送信制御情報に従って、基地局３は、基地局３が配置されているセル内のモバイル端末からの選択を行い、協調モバイル端末としてモバイル端末２３を判定する。
【００４４】
ステップ５０３では、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局が、選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を少なくとも１つの判定されたセル内の基地局（１つまたは複数）に送信する。
【００４５】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局２が、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局であり、基地局２によって判定された協調モバイル端末が、モバイル端末２２であり、基地局２は、モバイル端末２２に送信されるプリコーディングされたデータおよびモバイル端末２２のダウンリンク送信制御情報を基地局１に送信する。
【００４６】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局３が、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局であり、基地局３によって判定された協調モバイル端末が、モバイル端末２３であり、基地局３は、モバイル端末２３に送信されるプリコーディングされたデータおよびモバイル端末２３のダウンリンク送信制御情報を基地局１および２に送信する。
【００４７】
基地局の間で使用される異なる相互作用モードによれば、本発明のいくつかの他の実施形態では、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク送信制御情報は、協調モバイル端末（１つまたは複数）に関係するチャネル情報およびダウンリンク・プリコーディング情報のうちの１つまたは複数をさらに含むことができ、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データは、生データまたはプリコーディングされたデータとすることができる。
【００４８】
ステップ６０１では、マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する判定されたセル内の基地局が、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局に、そのセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を送信し、ここで、判定されたダウンリンク送信制御情報は、判定されたセル内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む。
【００４９】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局１が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１が、判定されたモバイル端末であり、基地局２は、それが配置されているセル内のマルチセルＭＩＭＯ協調に参加するモバイル端末（１つまたは複数）およびそのモバイル端末（１つまたは複数）の送信セッティングを判定する必要がある。その後、基地局１は、モバイル端末２１の表示情報を基地局２に送信する。
【００５０】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局１および２が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１および２２が、判定されたモバイル端末であり、基地局３は、それが配置されているセル内のマルチセルＭＩＭＯ協調に参加するモバイル端末（１つまたは複数）およびそのモバイル端末（１つまたは複数）の送信セッティングを判定する必要がある。その後、基地局１および２は、それぞれモバイル端末２１および２２の表示情報を基地局３に送信する。
【００５１】
基地局の間で使用される異なる相互作用モードによれば、本発明のいくつかの他の実施形態では、判定されたダウンリンク送信制御情報は、判定されたセル（１つまたは複数）内の基地局（１つまたは複数）と判定されたモバイル端末（１つまたは複数）との間のチャネル情報およびダウンリンク・プリコーディング情報のうちの１つまたは複数をさらに含むことができる。
【００５２】
ステップ６０２では、判定されたセル内の基地局が、最も最近にマルチセルＭＩＭＯ協調に参加した基地局から、選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を獲得する。
【００５３】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局１が配置されているセルが、判定されたセルであり、基地局１は、選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を基地局２から獲得する。
【００５４】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局１および２が配置されているセルが、判定されたセルであり、基地局１および２は、選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を基地局３から獲得する。
【００５５】
基地局の間で使用される異なる相互作用モードによれば、本発明のいくつかの他の実施形態では、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク送信制御情報は、協調モバイル端末（１つまたは複数）に関係するチャネル情報およびダウンリンク・プリコーディング情報のうちの１つまたは複数をさらに含むことができ、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データは、生データまたはプリコーディングされたデータとすることができる。
【００５６】
ステップ６０３では、判定されたセル内の基地局が、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報に従って、判定された基地局から少なくとも１つの判定されたモバイル端末へのダウンリンク・データ送信を調整する。
【００５７】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局１が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１が、判定されたモバイル端末であり、基地局１は、基地局２によって判定された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報に従って、モバイル端末２１へのダウンリンク・データ送信を調整し、これによって干渉除去を実行する。データ送信を調整する時に、モバイル端末２１に関する基地局１のプリコーディングは、変更されないままになる。
【００５８】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局１および２が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１および２２が、判定されたモバイル端末であり、基地局１および２は、基地局３によって判定された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報に従って、それぞれモバイル端末２１および２２へのダウンリンク・データ送信を調整し、これによって干渉除去を実行する。データ送信を調整する時に、モバイル端末２１に関する基地局１のプリコーディングおよびモバイル端末２１に関する基地局２のプリコーディングは、変更されないままになる。
【００５９】
同様の特定の動作を、前述のステップ４０３および５０２で使用することができる。マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する基地局によって協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する手順を、次で詳細に説明する。
【００６０】
たとえば、基地局１と２との間の２セルＭＩＭＯ協調をとりあげるが、ここでは、基地局１が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１が、判定された端末である。基地局２によって協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する詳細なステップは、次の通りである。
【００６１】
まず、基地局２は、基地局２が配置されているセル内の少なくとも１つのモバイル端末の最適プリコーディングを判定する。基地局１とモバイル端末２１との間のダウンリンク・プリコーディング行列は、ｔ’１である。基地局１および２とモバイル端末２１および基地局２が配置されているセル内の任意のモバイル端末との間の組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列を、
【００６２】
【数２】
0005297557.tif 000003
によって表すことができる。
【００６３】
基地局１は、モバイル端末２１に送信されるデータ・ストリームＳ１について基地局２に通知しないので、ｔ”２１＝０になる。組み合わされたプリコーディング行列Ｔ２は、ブロック上三角行列（ｂｌｏｃｋ  ｕｐｐｅｒ  ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ  ｍａｔｒｉｘ）である。基地局１が配置されているセル内の送信セッティングを保存するために、ｔ”１１＝ｔ’１になる。２つの基地局と２つのモバイル端末との間の等価チャネルを、
【００６４】
【数３】
0005297557.tif 000004
によって表すことができる。
【００６５】
次に、第１の所定のルールに基づいて、基地局２は、基地局２が配置されているセル内の少なくとも１つのモバイル端末のそれぞれの最適プリコーディングを判定する。
【００６６】
本発明の実施形態によれば、第１の所定のルールは、信号対妨害雑音比（ＳＪＮＲ）に基づく判断基準である。
【００６７】
Ｋ個のユーザを有するマルチユーザＭＩＭＯシステムでは、第ｋユーザの干渉電力は、第ｋユーザによって引き起こされ、他のユーザによって受信される総干渉電力と定義され、これを
【００６８】
【数４】
0005297557.tif 000005
によって表すことができる。ここで、ｔｋは、第ｋユーザのＭ×１プリコーディング・ベクトルであり、第ｋユーザのＭＩＭＯチャネルは、Ｎｉ×Ｍ行列Ｈｉである。異なるユーザのＳＪＮＲは独立なので、異なるユーザのプリコーディングを、別々に指定することができる。最大ＳＪＮＲに基づいてプリコーディングを判定するための判断基準は、式
【００６９】
【数５】
0005297557.tif 000006
によって表すことができる。
【００７０】
「Ｍａｔｒｉｘ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」（Ｒ．Ａ．ＨｏｒｎおよびＣ．Ｒ．Ｊｏｈｎｓｏｎ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ、米国、１９８５年）によれば、第ｋユーザの最適プリコーディングｔｋは、
【００７１】
【数６】
0005297557.tif 000007
および
【００７２】
【数７】
0005297557.tif 000008
の行列対の最大固有値に対応する固有ベクトルである。
【００７３】
「Ｍａｔｒｉｘ  Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｓ」（Ｇ．Ｈ．ＧｏｌｕｂおよびＣ．Ｆ．Ｖ．Ｌｏａｎ、３ｒｄ  ｅｄ．、ロンドン：Ｊｏｈｎｓ  Ｈｏｐｋｉｎｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ、１９９６年）によれば、上の行列対の後者が可逆行列である時に、最適プリコーディングの結果を
【００７４】
【数８】
0005297557.tif 000009
によって表すことができ、ここで、ζｍ（Ｙｋ）は、Ｙｋの最大固有値に対応する固有ベクトルであり、Ｐｋは、第ｋユーザの送信電力であり、
【００７５】
【数９】
0005297557.tif 000010
である。
【００７６】
上の２セルＭＩＭＯ協調の場合では、モバイル端末について基地局２によって判定される最適プリコーディングは
【００７７】
【数１０】
0005297557.tif 000011
である。
【００７８】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第１の所定のルールは、ブロック対角化に基づく判断基準である。
【００７９】
複数のユーザを有するＭＩＭＯチャネルについて、ブロック対角化を満足することは、あるユーザに関する他のユーザのチャネルからなる部分空間の零空間を探すことを意味し、これは、式ＨｉＧｊ＝０、（ｉ≠ｊ）によって表され、ここで、Ｇｊは、第ｊユーザのプリコーディング行列である。
【００８０】
ダウンリンク・ブロック対角化アルゴリズムでは、第ｋユーザのプリコーディング行列は、２つの行列の積
【００８１】
【数１１】
0005297557.tif 000012
であり、ここで、
【００８２】
【数１２】
0005297557.tif 000013
は、他のチャネル空間の零空間であり、
【００８３】
【数１３】
0005297557.tif 000014
によって表され、
【００８４】
【数１４】
0005297557.tif 000015
は、
【００８５】
【数１５】
0005297557.tif 000016
の特異値分解の後の右ユニタリ行列である。
【００８６】
上の２セルＭＩＭＯ協調の場合には、モバイル端末について基地局２によって判定される最適プリコーディングは、
【００８７】
【数１６】
0005297557.tif 000017
であり、ここで、
【００８８】
【数１７】
0005297557.tif 000018
は、モバイル端末２１のチャネル空間の零空間である、すなわち、
【００８９】
【数１８】
0005297557.tif 000019
であり、
【００９０】
【数１９】
0005297557.tif 000020
は、
【００９１】
【数２０】
0005297557.tif 000021
の特異値分解の後の右ユニタリ行列である。すなわち、組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列Ｔ２は、ブロック対角化を満足する。
【００９２】
本発明のもう１つの実施形態によれば、所定の第１のルールを、最大信号対雑音比に基づく判断基準とすることができる。
【００９３】
次に、第２の所定の判断基準に基づいて、基地局２は、判定された最適プリコーディングを有する少なくとも１つのモバイル端末から協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する。
【００９４】
本発明の実施形態によれば、第２の所定のルールは、システム・スループットを最大にすることである。
【００９５】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第２の所定のルールは、モバイル端末の間での公平性を満足することである。
【００９６】
たとえば、図１に示されているように、判定された協調モバイル端末は、モバイル端末２２である。
【００９７】
たとえば、基地局１、２、および３の間の３セルＭＩＭＯ協調をとりあげるが、ここでは、基地局１および２が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１および２２が、判定された端末である。基地局３によって協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する詳細なステップは、次の通りである。
【００９８】
まず、基地局３は、基地局３が配置されているセル内の少なくとも１つのモバイル端末の最適プリコーディングを判定する。基地局１、２、および３とモバイル端末２１、２２および基地局３が配置されているセル内の任意のモバイル端末との間の組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列を、
【００９９】
【数２１】
0005297557.tif 000022
によって表すことができる。
【０１００】
基地局１は、モバイル端末２１に送信されるデータ・ストリームＳ１について基地局３に通知せず、基地局２は、モバイル端末２２に送信されるデータ・ストリームＳ２について基地局３に通知しない。組み合わされたプリコーディング行列Ｔ３は、ブロック上三角行列である。基地局１および２が配置されているセル内の送信セッティングを保存するために、
【０１０１】
【数２２】
0005297557.tif 000023
になる。
【０１０２】
３つの基地局と３つのモバイル端末との間の等価チャネルは、
【０１０３】
【数２３】
0005297557.tif 000024
として更新される。
【０１０４】
次に、第１の所定のルールに基づいて、基地局３は、基地局３が配置されているセル内の少なくとも１つのモバイル端末のそれぞれの最適プリコーディングを判定する。
【０１０５】
本発明の実施形態によれば、第１の所定のルールは、信号対妨害雑音比に基づく判断基準である。上の３セルＭＩＭＯ協調の場合には、最大ＳＪＮＲという判断基準に基づいて、モバイル端末について基地局３によって判定される最適プリコーディングは、
【０１０６】
【数２４】
0005297557.tif 000025
である。
【０１０７】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第１の所定のルールは、ブロック対角化に基づく判断基準である。上の３セルＭＩＭＯ協調の場合には、ブロック対角化判断基準に基づいて、モバイル端末について基地局３によって判定される最適プリコーディングは、
【０１０８】
【数２５】
0005297557.tif 000026
であり、ここで、
【０１０９】
【数２６】
0005297557.tif 000027
は、モバイル端末２１のチャネル空間の零空間である、すなわち、
【０１１０】
【数２７】
0005297557.tif 000028
であり、
【０１１１】
【数２８】
0005297557.tif 000029
は、
【０１１２】
【数２９】
0005297557.tif 000030
の特異値分解の後の右ユニタリ行列である。すなわち、組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列Ｔ３は、ブロック対角化を満足する。
【０１１３】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第１の所定のルールは、最大信号対雑音比に基づく判断基準である。
【０１１４】
次に、第２の所定の判断基準に基づいて、基地局３は、判定された最適プリコーディングを有する少なくとも１つのモバイル端末から協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する。
【０１１５】
本発明の実施形態によれば、第２の所定のルールは、システム・スループットを最大にすることである。
【０１１６】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第２の所定のルールは、モバイル端末の間での公平性を満足することである。
【０１１７】
たとえば、図３に示されているように、判定される協調モバイル端末は、モバイル端末２３である。
【０１１８】
上の実施形態では、各基地局が配置されるセル内に、マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する１つのモバイル端末および１つのデータ・ストリームだけがある。しかし、当業者は、これが本発明に対する限定ではなく、各基地局が配置されるセル内に、マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する複数のモバイル端末およびデータ・ストリームがあってもよいことを理解するであろう。
【０１１９】
図７は、本発明の実施形態による多入力多出力通信システム内の基地局で通信する第１通信装置を示すブロック図である。図７に示されているように、第１通信装置７０は、第１獲得デバイス７１、第１判定デバイス７２、および第１送信デバイス７３を含む。通常、第１獲得デバイス７１は、ＭＩＭＯシステム内の基地局内に配置される。図８は、本発明の実施形態による多入力多出力通信システム内の基地局で通信する第２通信装置を示すブロック図である。図８に示されているように、第２通信装置８０は、第２送信デバイス８１、第２獲得デバイス８２、および第１調整デバイス８３を含む。通常、第２通信装置８０は、ＭＩＭＯシステム内の基地局内に配置される。本発明を、図１、２、３、７、および８に関連して次のように装置の観点から説明する。
【０１２０】
マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局の側で、まず、第１通信装置７０内の第１獲得デバイス７１が、少なくとも１つの判定されたセルのダウンリンク送信制御情報を判定し、ここで、判定されるダウンリンク送信制御情報は、少なくとも１つの判定されたセルのそれぞれ内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む。
【０１２１】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局１が、完成したユーザ・スケジューリングとプリコーディング・セッティングを含む送信セッティングとを有し、ここで、モバイル端末２１が、マルチセルＭＩＭＯ協調に含まれ、基地局１が配置されているセルは、判定されたセルと呼ばれ、モバイル端末２１は、判定されたモバイル端末と呼ばれる。基地局２内の第１獲得デバイス７１は、モバイル端末２１の表示情報を獲得し、これによって、モバイル端末２１がマルチセル協調に参加することを知る。
【０１２２】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局１および２が、完成したユーザ・スケジューリングとプリコーディング・セッティングを含む送信セッティングとを有し、ここで、モバイル端末２１および２２が、マルチセルＭＩＭＯ協調に含まれ、基地局１および２が配置されているセルは、判定されたセルと呼ばれ、モバイル端末２１および２２は、判定されたモバイル端末と呼ばれる。基地局３内の第１獲得デバイス７１は、モバイル端末２１および２２の表示情報を獲得し、これによって、モバイル端末２１および２２がマルチセル協調に参加することを知る。
【０１２３】
基地局の間で使用される異なる相互作用モードによれば、本発明のいくつかの他の実施形態では、判定されたダウンリンク送信制御情報は、判定されたセル（１つまたは複数）内の基地局（１つまたは複数）と判定されたモバイル端末（１つまたは複数）との間のチャネル情報およびダウンリンク・プリコーディング情報のうちの１つまたは複数をさらに含むことができる。
【０１２４】
次に、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局は、その第１通信装置７０内の第１判定デバイス７２を介して、少なくとも１つの判定されたセルのダウンリンク送信制御情報に従って、その基地局が関係するセル内の協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する。
【０１２５】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局２が、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局であり、基地局１が配置されているセルのダウンリンク送信制御情報に従って、基地局２の第１判定デバイス７２は、基地局２が配置されているセル内のモバイル端末からの選択を行い、協調モバイル端末としてモバイル端末２２を判定する。
【０１２６】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局３が、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局であると仮定すると、基地局１および２が配置されているセルのダウンリンク送信制御情報に従って、基地局３の第１判定デバイス７２は、基地局３が配置されているセル内のモバイル端末からの選択を行い、協調モバイル端末としてモバイル端末２３を判定する。
【０１２７】
その後、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局は、第１通信装置７０内の第１送信デバイス７３を介して、選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を少なくとも１つの判定されたセル内の基地局（１つまたは複数）に送信する。
【０１２８】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局２が、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局であり、基地局２によって判定された協調モバイル端末が、モバイル端末２２であり、基地局２内の第１送信デバイス７３は、モバイル端末２２に送信されるプリコーディングされたデータおよびモバイル端末２２のダウンリンク送信制御情報を基地局１に送信する。
【０１２９】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局３が、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局であり、基地局３によって判定された協調モバイル端末が、モバイル端末２３であり、基地局３内の第１送信デバイス７３は、モバイル端末２３に送信されるプリコーディングされたデータおよびモバイル端末２３のダウンリンク送信制御情報を基地局１および２に送信する。
【０１３０】
基地局の間で使用される異なる相互作用モードによれば、本発明のいくつかの他の実施形態では、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク送信制御情報は、協調モバイル端末（１つまたは複数）に関係するチャネル情報およびダウンリンク・プリコーディング情報のうちの１つまたは複数をさらに含むことができ、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データは、生データまたはプリコーディングされたデータとすることができる。
【０１３１】
マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する判定されたセルの基地局の側で、まず、基地局は、その第２通信装置８０内の第２送信デバイス８１を介して、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局に、そのセルの判定されたダウンリンク送信制御情報を送信し、ここで、判定されたダウンリンク送信制御情報は、判定されたセル内の少なくとも１つの判定されたモバイル端末の表示情報を含む。
【０１３２】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局１が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１が、判定されたモバイル端末であり、基地局２が、それが配置されているセル内のマルチセルＭＩＭＯ協調に参加するモバイル端末（１つまたは複数）およびそのモバイル端末（１つまたは複数）の送信セッティングを判定する必要がある。次に、基地局１内の第２送信デバイス８１は、モバイル端末２１の表示情報を基地局２に送信する。
【０１３３】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局１および２が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１および２２が、判定されたモバイル端末であり、基地局３が、それが配置されているセル内のマルチセルＭＩＭＯ協調に参加するモバイル端末（１つまたは複数）およびそのモバイル端末（１つまたは複数）の送信セッティングを判定する必要がある。次に、基地局１および２は、それぞれの第２送信デバイス８１を介して、それぞれモバイル端末２１および２２の表示情報を基地局３に送信する。
【０１３４】
基地局の間で使用される異なる相互作用モードによれば、本発明のいくつかの他の実施形態では、判定されたダウンリンク送信制御情報は、判定されたセル（１つまたは複数）内の基地局（１つまたは複数）と判定されたモバイル端末（１つまたは複数）との間のチャネル情報およびダウンリンク・プリコーディング情報のうちの１つまたは複数をさらに含むことができる。
【０１３５】
次に、判定されたセル内の基地局は、その第２通信装置８０内の第２獲得デバイス８２を介して、マルチセルＭＩＭＯ協調に最も最近に参加した基地局から、選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を獲得する。
【０１３６】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局１が配置されているセルが、判定されたセルであり、基地局１は、第２獲得デバイス８２を介して基地局２から選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を獲得する。
【０１３７】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局１および２が配置されているセルが、判定されたセルであり、基地局１および２は、それぞれの第２獲得デバイス８２を介して基地局３から選択された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報を獲得する。
【０１３８】
基地局の間で使用される異なる相互作用モードによれば、本発明のいくつかの他の実施形態では、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク送信制御情報は、協調モバイル端末（１つまたは複数）に関係するチャネル情報およびダウンリンク・プリコーディング情報のうちの１つまたは複数をさらに含むことができ、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データは、生データまたはプリコーディングされたデータとすることができる。
【０１３９】
その後、判定されたセル内の基地局は、その第２通信装置８０内の第１調整デバイス８３を介して、協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク送信制御情報に従って、判定された基地局から少なくとも１つの判定されたモバイル端末へのダウンリンク・データ送信を調整する。
【０１４０】
たとえば、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１と基地局２との間で実行され、基地局１が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１が、判定されたモバイル端末であり、基地局１は、その第１調整デバイス８３を介して、基地局２によって判定された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク制御情報に従って、モバイル端末２１へのダウンリンク・データ送信を調整し、これによって、干渉除去を実行する。データ送信を調整する時に、モバイル端末２１に関する基地局１のプリコーディングは、変更されないままになる。
【０１４１】
もう１つの例として、マルチセルＭＩＭＯ協調が、基地局１、２、および３の間で実行され、基地局１および２が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１および２２が、判定されたモバイル端末であり、基地局１および２は、そのそれぞれの第１調整デバイス８３を介して、基地局３によって判定された協調モバイル端末（１つまたは複数）のダウンリンク・データおよびダウンリンク制御情報に従って、モバイル端末２１および２２へのダウンリンク・データ送信を調整し、これによって、干渉除去を実行する。データ送信を調整する時に、モバイル端末２１に関する基地局１のプリコーディングおよびモバイル端末２１に関する基地局２のプリコーディングは、変更されないままになる。
【０１４２】
マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する基地局内の第１通信装置７０内の第１判定デバイス７２によって協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する手順を、次で詳細に説明する。
【０１４３】
たとえば、基地局１と２との間の２セルＭＩＭＯ協調をとりあげるが、ここでは、基地局１が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１が、判定された端末である。基地局２内の第１判定デバイス７２によって協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する詳細なステップは、次の通りである。
【０１４４】
まず、基地局２内の第１判定デバイス７２は、基地局２が配置されているセル内の少なくとも１つのモバイル端末の最適プリコーディングを判定する。基地局１とモバイル端末２１との間のダウンリンク・プリコーディング行列は、ｔ’１である。基地局１および２とモバイル端末２１および基地局２が配置されているセル内の任意のモバイル端末との間の組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列を、
【０１４５】
【数３０】
0005297557.tif 000031
によって表すことができる。
【０１４６】
基地局１は、モバイル端末２１に送信されるデータ・ストリームＳ１について基地局２に通知しないので、ｔ”２１＝０になる。組み合わされたプリコーディング行列Ｔ２は、ブロック上三角行列である。基地局１が配置されているセル内の送信セッティングを保存するために、ｔ”１１＝ｔ’１になる。２つの基地局と２つのモバイル端末との間の等価チャネルを、
【０１４７】
【数３１】
0005297557.tif 000032
によって表すことができる。
【０１４８】
次に、第１の所定のルールに基づいて、基地局２内の第１判定デバイス７２は、基地局２が配置されているセル内の少なくとも１つのモバイル端末のそれぞれの最適プリコーディングを判定する。
【０１４９】
本発明の実施形態によれば、第１の所定のルールは、信号対妨害雑音比に基づく判断基準である。上の２セルＭＩＭＯ協調の場合には、最大信号対妨害雑音比に基づいて、モバイル端末について基地局２内の第１判定デバイス７２によって判定される最適プリコーディングは、
【０１５０】
【数３２】
0005297557.tif 000033
である。
【０１５１】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第１の所定のルールは、ブロック対角化に基づく判断基準である。上の２セルＭＩＭＯ協調の場合には、モバイル端末について基地局２内の第１判定デバイス７２によって判定される最適プリコーディングは、
【０１５２】
【数３３】
0005297557.tif 000034
であり、ここで、
【０１５３】
【数３４】
0005297557.tif 000035
は、モバイル端末２１のチャネル空間の零空間である、すなわち、
【０１５４】
【数３５】
0005297557.tif 000036
であり、
【０１５５】
【数３６】
0005297557.tif 000037
は、
【０１５６】
【数３７】
0005297557.tif 000038
の特異値分解の後の右ユニタリ行列である。すなわち、組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列Ｔ２は、ブロック対角化を満足する。
【０１５７】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第１の所定のルールを、最大信号対雑音比に基づく判断基準とすることができる。
【０１５８】
次に、第２の所定の判断基準に基づいて、基地局２内の第１判定デバイス７２は、判定された最適プリコーディングを有する少なくとも１つのモバイル端末から協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する。
【０１５９】
本発明の実施形態によれば、第２の所定のルールは、システム・スループットを最大にすることである。
【０１６０】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第２の所定のルールは、モバイル端末の間での公平性を満足することである。
【０１６１】
たとえば、図１に示されているように、判定された協調モバイル端末は、モバイル端末２２である。
【０１６２】
たとえば、基地局１、２、および３の間の３セルＭＩＭＯ協調をとりあげるが、ここでは、基地局１および２が配置されているセルが、判定されたセルであり、モバイル端末２１および２２が、判定された端末である。基地局３内の第１判定デバイス７２によって協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する詳細なステップは、次の通りである。
【０１６３】
まず、基地局３内の第１判定デバイス７２は、基地局３が配置されているセル内の少なくとも１つのモバイル端末の最適プリコーディングを判定する。基地局１、２、および３とモバイル端末２１、２２および基地局３が配置されているセル内の任意のモバイル端末との間の組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列を、
【０１６４】
【数３８】
0005297557.tif 000039
によって表すことができる。
【０１６５】
基地局１は、モバイル端末２１に送信されるデータ・ストリームＳ１について基地局３に通知せず、基地局２は、モバイル端末２２に送信されるデータ・ストリームＳ２について基地局３に通知しない。組み合わされたプリコーディング行列Ｔ３は、ブロック上三角行列である。基地局１および２が配置されているセル内の送信セッティングを保存するために、
【０１６６】
【数３９】
0005297557.tif 000040
になる。
【０１６７】
３つの基地局と３つのモバイル端末との間の等価チャネルは、
【０１６８】
【数４０】
0005297557.tif 000041
として更新される。
【０１６９】
次に、第１の所定のルールに基づいて、基地局３内の第１判定デバイス７２は、基地局３が配置されているセル内の少なくとも１つのモバイル端末のそれぞれの最適プリコーディングを判定する。
【０１７０】
本発明の実施形態によれば、第１の所定のルールは、信号対妨害雑音比に基づく判断基準である。上の３セルＭＩＭＯ協調の場合には、最大信号対妨害雑音比という判断基準に基づいて、モバイル端末について基地局３内の第１判定デバイス７２によって判定される最適プリコーディングは、
【０１７１】
【数４１】
0005297557.tif 000042
である。
【０１７２】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第１の所定のルールを、ブロック対角化に基づく判断基準とすることができる。上の３セルＭＩＭＯ協調の場合には、ブロック対角化判断基準に基づいて、モバイル端末について基地局３内の第１判定デバイス７２によって判定される最適プリコーディングは、
【０１７３】
【数４２】
0005297557.tif 000043
であり、ここで、
【０１７４】
【数４３】
0005297557.tif 000044
は、モバイル端末２１および２２のチャネル空間の零空間である、すなわち、
【０１７５】
【数４４】
0005297557.tif 000045
であり、
【０１７６】
【数４５】
0005297557.tif 000046
は、
【０１７７】
【数４６】
0005297557.tif 000047
の特異値分解の後の右ユニタリ行列である。すなわち、組み合わされたダウンリンク・プリコーディング行列Ｔ３は、ブロック対角化を満足する。
【０１７８】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第１の所定のルールを、最大信号対雑音比に基づく判断基準とすることができる。
【０１７９】
次に、第２の所定の判断基準に基づいて、基地局３内の第１判定デバイス７２は、判定された最適プリコーディングを有する少なくとも１つのモバイル端末から協調モバイル端末（１つまたは複数）を選択する。
【０１８０】
本発明の実施形態によれば、第２の所定のルールは、システム・スループットを最大にすることである。
【０１８１】
本発明のもう１つの実施形態によれば、第２の所定のルールは、モバイル端末の間での公平性を満足することである。
【０１８２】
たとえば、図３に示されているように、判定される協調モバイル端末は、モバイル端末２３である。
【０１８３】
上の実施形態では、各基地局が配置されるセル内に、マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する１つのモバイル端末および１つのデータ・ストリームだけがある。しかし、当業者は、これが本発明に対する限定ではなく、各基地局が配置されるセル内に、マルチセルＭＩＭＯ協調に参加する複数のモバイル端末およびデータ・ストリームがあってもよいことを理解するであろう。
【０１８４】
当業者は、本発明におけるいわゆる装置またはデバイスを、ハードウェア・デバイスまたはソフトウェア機能モジュールのいずれか、あるいはハードウェア・デバイスおよびソフトウェア機能モジュールの組み合わせとすることすらできることを理解するであろう。
【０１８５】
本発明の方法および装置を、分散多入力多出力システム内で使用することができる。図９は、本発明の実施形態による分散多入力多出力通信システムを示すセル・トポロジである。図９の数字１、２、および３は、異なるスケジューリング優先順位を表し、ここで、数字１は、最高の優先順位を表し、数字３は、最低の優先順位を表す。図９に示されているように、この実施形態による多入力多出力通信システムでは、すべての２つの隣接するセルが、異なるスケジューリング優先順位を有する。マルチセルＭＩＭＯ協調中には、各セル内の基地局は、スケジューリング優先順位の順番に従って、組み合わされたプリコーディングおよびスケジューリングを実行する。通常、マルチセルＭＩＭＯ協調は、隣接するセルの間で発生する。したがって、このシステムは、スケジューリング優先順位の順番に従うスケジューリング解決策を採用するための漸進的なマルチセルＭＩＭＯ協調の実現を容易にする。当業者は、このシステム内の各セルのスケジューリング優先順位の分類が、３つのレベルに限定されず、４つまたは５つのスケジューリング優先順位レベルなどが実現可能であることを理解するであろう。
【０１８６】
この実施形態では、まず、スケジューリングが、スケジューリング優先順位１を有するセル内で実行され、そのセル内の基地局は、ユーザ選択とプリコーディング・セッティングを含むダウンリンク送信セッティングとを実行し、スケジューリング結果に従って協調要求を送信する。今や、スケジューリング優先順位１を有するセルは、判定されたセルになる。
【０１８７】
次に、スケジューリング優先順位２を有するセル内の基地局が、その基地局が配置されているセルに隣接する判定されたセルに関係する協調要求を獲得し、その協調要求ならびに判定されたセルのスケジューリング結果およびセッティング結果に従って、スケジューリング優先順位２を有するセルでのスケジューリングを実行し、ユーザ選択と組み合わされたプリコーディング・セッティングを含むダウンリンク送信セッティングとを実行し、スケジューリング結果に従って協調要求を送信する。今や、スケジューリング優先順位１および２のいずれかを有するセルは、判定されたセルになる。
【０１８８】
最後に、スケジューリング優先順位３を有するセル内の基地局が、その基地局が配置されているセルに隣接する判定されたセルに関係する協調要求を獲得し、その協調要求ならびに判定されたセルのスケジューリング結果およびセッティング結果に従って、スケジューリング優先順位３を有するセルでのスケジューリングを実行し、ユーザ選択と組み合わされたプリコーディング・セッティングを含むダウンリンク送信セッティングとを実行する。
【０１８９】
本発明の実施形態は、上で説明される。しかし、本発明は、特定のシステム、機器、および特定のプロトコルに限定されない。当業者は、添付の特許請求の範囲の範囲内で変形形態および修正形態を作ることができる。
【図１】
0005297557.tif 000048
【図２】
0005297557.tif 000049
【図３】
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【図４】
0005297557.tif 000051
【図５】
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【図６】
0005297557.tif 000053
【図７】
0005297557.tif 000054
【図８】
0005297557.tif 000055
【図９】
0005297557.tif 000056