(57)【要約】ダウンリンク・チャネル状態情報の関数として、基地局（ＢＳ）から移動局（ＭＳ）へデータをダウンロードし且つ／又はＭＳへのダウンロードの速度を制御するようにＭＳをスケジュールするための方法及び装置が記載されている。ＢＳでの２つ又はそれ以上の送信アンテナの使用を通して、スケジューリングの目的のためにＭＳで測定されることのできる人工的チャネル変動とＢＳへのフィードバックとが導入される。該アンテナの各々は、例えば変調されたデータなどの同じ情報内容を有する同じ周波数の信号を送信する。しかし、該信号は、その位相及び／又は振幅に関して時間と共に異ならしめられる。同じ送信周波数及び情報内容を有する複数の信号が、受信するＭＳによって単一の複合信号として受信されて解釈される。同じ情報内容を有する信号の組み合わせを送信するために使用される電力の総量が時間に関して一定にとどまるときにも、受信される信号と該信号に導入される意図的変動との相互作用の結果としてＭＳは時間の経過につれて異なる信号振幅及び／又は位相を検出する。或る実施態様ではデータ伝送速度がチャネル状態の関数として制御され、例えばチャネル状態が良好であるほど、より速いデータ伝送速度が使用される。データ速度をチャネル状態の関数として変動させ、且つ良好なチャネル状態を有するＭＳを悪いチャネル状態を有するそれより優先させることによって、ＢＳは既知のシステムと比べてダウンリンクに関して改善された総スループットを達成することができる。
2004513539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１装置と第２装置とを包含する通信システムに用いられる通信方法であって、該方法は：
該第１装置と該第２装置との間に存在する第１通信チャネルの状態に関する第１通信チャネル状態情報を受け取るように該第１装置を操作し；かつ
該第１通信チャネル状態情報の関数として、該第１装置から前記第２装置へデータを何時送信するか決定する
ステップを含む。
【請求項２】
該第１通信チャネル状態情報の関数としてデータを該第１装置へ送信する速度を決定するステップを更に含む、請求項１の通信方法。
【請求項３】
決定されたデータ伝送速度の関数として帯域幅を割り当てるステップを更に含む、請求項２の通信方法。
【請求項４】
帯域幅を割り当てる該ステップは：
決定されたデータ伝送速度が第１速度であるときには第１の量の帯域幅を割り当て；かつ
決定されたデータ伝送速度が該第１速度より大きい第２速度であるときには該第１の量より大きい第２の量の帯域幅を割り当てる
ことを包含する、請求項３の通信方法。
【請求項５】
決定されたデータ伝送速度の関数として該第１装置から該第２装置へデータを送信するのに使われる電力量を制御するステップを更に含む、請求項２の通信方法。
【請求項６】
決定されたデータ伝送速度が第１速度であるときには該第１装置から該第２装置へデータを送信するために第１の電力量を使用し；かつ
決定されたデータ伝送速度が該第１速度より大きい第２速度であるときには、該第１装置から該第２装置へデータを送信するために、該第１の電力量より多い第２の電力量を使用する
ことを更に含む、請求項２の通信方法。
【請求項７】
該システムは第３装置を更に包含しており、該方法は更に：
該第１装置と該第３装置との間に存在する第２通信チャネルの状態に関する第２通信チャネル状態情報を受け取るように該第１装置を操作し；かつ
該第２通信チャネル状態情報の関数として、前記第３装置へデータを何時送信するか決定する
ことを含む、請求項１の方法。
【請求項８】
該第１装置から受信された第１信号の振幅を測定するように該第２装置を操作し；かつ
前記第１通信チャネル状態情報が包含される第１信号振幅情報を該第２装置から該第１装置へ送る
ステップを更に含む、請求項７の方法。
【請求項９】
該第１装置から受信された第２信号の振幅を測定するように該第３装置を操作し；かつ
前記第２通信チャネル状態情報が包含される第２信号振幅情報を該第３装置から該第１装置へ送る
ステップを更に含む、請求項８の方法。
【請求項１０】
該第１装置は基地局であり、該第２及び第３の装置は移動局である、請求項９の方法。
【請求項１１】
データを何時送信するか決定するステップは：
悪い方のチャネル状態に関連する装置よりも良い方のチャネル状態に関連する装置にスケジューリング優先権が与えられることとなるように前記の第２及び第３の装置へのデータ送信をスケジュールすることを包含する、請求項７の方法。
【請求項１２】
該第１装置から該第２装置へ第１データ信号を送信するステップを含み、この送信のステップは：
時間の経過に伴う該第１データ信号の変化として該第２装置により検出され得る変動を該第１データ信号に導入することを更に包含する、請求項７の方法。
【請求項１３】
該第１データ信号に導入される該変動は位相変動及び振幅変動のうちの少なくとも１つを包含する、請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記第１データ信号はパイロット信号を包含する、請求項１２の方法。
【請求項１５】
前記の導入される変動は位相変動である、請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記の導入される変動は振幅変動である、請求項１４の方法。
【請求項１７】
複数Ｎ個のアンテナを用いて同じデータを該第２装置へ送信するステップを含んでおり、Ｎは１より大きい正の整数であり、該送信するステップは：
前記複数Ｎ個のアンテナの中の第１アンテナから前記データを包含する第１データ信号を送信し；かつ
前記複数Ｎ個のアンテナの中の第２アンテナから前記第１データ信号と同じデータを包含すると共に該第１データ信号とは異なる位相を有する、第２データ信号を送信する
ことを更に包含する、請求項７の方法。
【請求項１８】
送信される該第１及び第２のデータ信号のうちの少なくとも１つの位相を時間の関数として変動させるステップを更に含む、請求項１７の方法。
【請求項１９】
該第１及び第２のデータ信号は同じ中心周波数ｆｃを有する、請求項１８の方法。
【請求項２０】
該第１及び第２のアンテナを少なくとも波長の二分の一離隔させるステップを更に含んでおり、該波長はＣ÷ｆｃに等しく、このＣは光の速度である、請求項１９の方法。
【請求項２１】
該第１及び第２のデータ信号は同じ搬送波周波数ｆｃを有する、請求項１７の方法。
【請求項２２】
該第１及び第２のアンテナを少なくとも波長の二分の一離隔させるステップを更に含んでおり、該波長はＣ÷ｆｃに等しく、このＣは光の速度である、請求項２０の方法。
【請求項２３】
時間が経過するにつれて該第１及び第２のデータ信号の相対振幅を変動させるステップを更に含む、請求項１８の方法。
【請求項２４】
該第１及び第２のデータ信号はシンボル周期を有するシンボルを包含しており、該方法は：
該第１及び第２のデータ信号の組み合わせを送信するために少なくとも１シンボル周期にわたって一定の電力平均量を使用するステップを更に含む、請求項２３の方法。
【請求項２５】
該第１及び第２のデータ信号の相対振幅が変動される期間にわたって該第１及び第２のデータ信号の組み合わせ平均送信電力を殆ど一定の値に保ちながら該第１及び第２のデータ信号の相対振幅を時間の関数として変動させるステップを更に含む、請求項１７の方法。
【請求項２６】
Ｎは２より大きい、請求項２５の方法。
【請求項２７】
通信方法であって、該方法は：
複数の移動局の各々からチャネル状態情報を受け取るように基地局を操作するステップを含んでおり、各移動局から受け取られる該チャネル状態情報は該移動局に関連する通信チャネルの品質を示す情報を含んでおり；かつ
それぞれの移動局に関連する通信チャネルの品質の関数として前記基地局から前記移動局への送信をスケジュールするステップを含む
通信方法。
【請求項２８】
前記基地局から前記移動局へのデータ送信のために、それぞれの移動局に関連する通信チャネルの品質の関数として帯域幅を割り当てるステップを更に含む、請求項２７の通信方法。
【請求項２９】
帯域幅を割り当てる該ステップは：
１つの移動局に関連する通信チャネルの品質が第１状態にあるときには、１つの移動局に関連する通信チャネルが該第１状態より通信のためには悪い第２状態にあるときよりも大きい帯域幅を割り当てることを包含する、請求項２８の通信方法。
【請求項３０】
該基地局から該移動局のうちの１つへデータを送信するために使われる電力量を該移動局のうちの前記の１つに関連する通信チャネルの品質の関数として制御するステップを更に含む、請求項２７の通信方法。
【請求項３１】
電力量を制御するステップは：
該移動局のうちの前記の１つに関連する通信チャネルの品質が第１の程度の品質であるときには該基地局から該移動局のうちの前記の１つへデータを送信するための第１の電力量を使用し；かつ
該移動局のうちの前記の１つに関連する通信チャネルの品質が通信のためには該第１の程度の品質より良好な第２の程度の品質であるときには、該第１装置から該第２装置へデータを送信するために該第１の電力量より多い第２の電力量を使用する
ステップを包含する、請求項３０の通信方法。
【請求項３２】
前記移動局の各々へデータを送信する速度を、該移動局の各々に関連する通信チャネルの品質の関数として決定するステップを更に含む、請求項２７の通信方法。
【請求項３３】
前記移動局への送信をスケジュールするステップは：
良好なチャネル状態を有する通信チャネルに関連する移動局への送信を悪い方のチャネル状態を有する通信チャネルに関連する移動局への送信よりも先に行わせる優先権を包含するスケジューリング・ルーチンを動作させるステップを包含する、請求項２７の通信方法。
【請求項３４】
同じ情報を包含する第１及び第２の信号を各移動局へ送信するステップを含んでおり、この送信するステップは：
該第１信号を送信するための第１アンテナを使用し；かつ
該第２信号を送信するための第２アンテナを使用する
ことを更に包含する、請求項３３の通信方法。
【請求項３５】
該第１及び第２の信号は、位相及び振幅のうちの少なくとも１つに関して時間の経過につれて互いに関連して変動するが同じ中心周波数を有する、請求項３４の通信方法。
【請求項３６】
該第１及び第２の信号は、位相及び振幅のうちの少なくとも１つに関して時間の経過につれて互いに関連して変動するが同じ搬送波周波数を有する、請求項３４の通信方法。
【請求項３７】
該第２アンテナは第２基地局に置かれており、該方法は：
該第２基地局に置かれている該第２アンテナを用いて該第２信号を放送するように該第２基地局を制御するために該第１基地局を操作するステップを更に含む、請求項３４の通信方法。
【請求項３８】
前記移動局の各々へデータを送信する速度を受信されたチャネル状態情報の関数として決定するステップを更に含む、請求項３７の通信方法。
【請求項３９】
基地局と移動局との間の通信チャネルの状態を、該移動局から受信される信号から評価するように該基地局を操作し；かつ
前記移動局から前記基地局への送信を、それぞれの移動局と該基地局との間の通信チャネルの評価した品質の関数としてスケジュールする
ステップを含む通信方法。
【請求項４０】
前記移動局のうちの少なくとも１つへデータを送信する速度を、評価したチャネル状態情報の関数として決定するステップを更に含む、請求項３９の通信方法。
【請求項４１】
前記移動局のうちの少なくとも１つへの通信のための帯域幅を、決定されたデータ伝送速度の関数として割り当てるステップを更に含む、請求項４０の通信方法。
【請求項４２】
前記移動局のうちの少なくとも１つへデータを送信するために使用される電力量を、決定されたデータ伝送速度の関数として制御するステップを更に含む、請求項４０の通信方法。
【請求項４３】
前記移動局への送信をスケジュールするステップは：
良好なチャネル状態を有する通信チャネルに関連する移動局が悪い方のチャネル状態を有する通信チャネルに関連する移動局より先に送信を行うことを許す優先権を包含するスケジューリング・ルーチンを動作させるステップを包含する、請求項４０の通信方法。
【請求項４４】
第１装置と第２装置との間でデータを送信する方法であって、この方法は：
複数Ｎ個の別々のアンテナを設けるステップを含み、前記複数は少なくとも第１アンテナと第２アンテナとを包含し、Ｎは１より大きい正の整数であり；
前記データを包含する第１信号を該第１アンテナから送信するように該第１装置を操作するステップを含み、該第１信号は搬送波周波数ｆｃを有し、該第１アンテナからの放送領域は該第２装置を包含し；
前記データを包含する第２信号を該第２アンテナから送信するように該第１装置を操作するステップを含み、該第２信号は該第１信号と同じ搬送波周波数ｆｃを有し、該第２アンテナからの放送領域は該第２装置を包含し、該第２信号の位相及び振幅のうちの少なくとも１つは時間の経過につれて該第１信号に関して変動する、方法。
【請求項４５】
該第２信号の位相は時間の経過につれて該第１信号の位相に関して変動し、該方法は：
該第２信号を送信する該第２アンテナの操作に先立って時間の関数として該第２信号の位相に変動を導入するステップを更に含む、請求項４４の方法。
【請求項４６】
該第１信号の一部としてデータが送信される速度を、送信チャネル品質情報の関数として制御するステップを更に含む、請求項４５の方法。
【請求項４７】
該第１装置は基地局であり、該第２装置は移動局である、請求項４５の方法。
【請求項４８】
該第１装置は移動局であり、該第２装置は基地局である、請求項４５の方法。
【請求項４９】
第１装置と第２装置との間でデータを送信する方法であって、この方法は：
複数Ｎ個の別々のアンテナを設けるステップを含み、前記複数は少なくとも第１アンテナと第２アンテナとを包含し、Ｎは１より大きい正の整数であり；
前記データを包含する第１信号を該第１アンテナから送信するように該第１装置を操作するステップを含み、該第１信号は中心周波数を有し、該第１アンテナからの放送領域は該第２装置を包含し；
前記データを包含する第２信号を該第２アンテナから送信するように該第１装置を操作するステップを含み、該第２信号は該第１信号と同じ中心周波数を有し、該第２アンテナからの放送領域は該第２装置を包含し、該第２信号の位相及び振幅のうちの少なくとも１つは時間の経過につれて該第１信号に関して変動する、方法。
【請求項５０】
該第２信号を送信する該第２アンテナの操作に先立って時間の関数として該第２信号の位相に変動を導入し；かつ
該第１信号の一部としてデータが送信される速度を、送信チャネル品質情報の関数として制御する
ステップを更に含む、請求項４９の方法。
【請求項５１】
通信装置であって、この装置は：
データのソースを含み；
該データのソースに結合されて複数のデータ信号を作るための送信回路を含み、各データ信号は同じデータを包含し、その複数のデータ信号は第１データ信号と第２データ信号とを包含し、該第１及び第２のデータ信号は位相及び振幅のうちの少なくとも１つに関して時間の関数として互いに異なり；かつ
前記送信回路に結合されて前記データ信号を並列に受信し送信する複数のアンテナを含み、各アンテナは前記データ信号のうちの１つを受信し送信する
通信装置。
【請求項５２】
該送信回路は該第１及び第２のデータ信号のうちの少なくとも１つの位相を時間の関数として独立に変動させるための手段を包含する、請求項５１の装置。
【請求項５３】
通信チャネル状態情報を受け取るための受信装置；と
前記の第１及び第２のデータ信号でデータが送信されるべき速度を、該通信チャネル情報の関数として決定するための手段
とを更に含む、請求項５２の装置。
【請求項５４】
複数の移動局から前記の複数の移動局のそれぞれに関連する通信チャネルの状態に関する通信チャネル状態情報を受け取るための受信装置；と
その受け取られた通信チャネル状態情報の関数としてそれぞれの移動局へのデータの送信をスケジュールするための手段
とを更に含む、請求項５２の装置。
【請求項５５】
スケジューリングのための該手段は、悪い方の通信チャネルを有する移動局と比べて良好な通信チャネルを有する移動局へのデータ送信のスケジューリングに優先的な取り扱いを与えるスケジューリング・ルーチンを包含する、請求項５４の装置。
【請求項５６】
前記の第１及び第２のデータ信号でデータが送信されるべき速度を、該通信チャネル情報の関数として決定するための手段を更に含む、請求項５５の装置。
【請求項５７】
該第１及び第２のデータ信号は、同じ中心周波数ｆｃと、該中心周波数での波長Ｗとを有し；かつ
該第１及び第２のアンテナは波長Ｗの距離の少なくとも二分の一互いに離隔している
請求項５４の装置。
【請求項５８】
該第１及び第２のデータ信号は、同じ搬送波周波数ｆｃと、該搬送波周波数での波長Ｗとを有し；かつ
該第１及び第２のアンテナは波長Ｗの距離の少なくとも二分の一互いに離隔している
請求項５４の装置。
【請求項５９】
該第１及び第２のデータ信号は、同じ中心周波数ｆｃと、該中心周波数での波長Ｗとを有し；かつ
該第１及び第２のアンテナは波長Ｗの距離の少なくとも二分の一互いに離隔している
請求項５１の装置。
【請求項６０】
該第１及び第２のデータ信号は、同じ搬送波周波数ｆｃと、該搬送波周波数での波長Ｗとを有し；かつ
該第１及び第２のアンテナは波長Ｗの距離の少なくとも二分の一互いに離隔している
請求項５１の装置。
【請求項６１】
時間の経過につれて該第１及び第２のデータ信号の組み合わせを送信するために一定の電力量を使用するための手段を更に含む、請求項５１の装置。
【請求項６２】
該第１及び第２のデータ信号の相対振幅が変動される期間にわたって、該第１及び第２のデータ信号の組み合わせ平均送信電力を殆ど一定の値に維持しながら、該第１及び第２のデータ信号の相対振幅を時間の関数として変動させるための手段を更に含む、請求項６１の装置。
【請求項６３】
移動局；と
基地局とを含む通信システムであって、該基地局は：
ｉ．　　該第１装置との間に存在する第１通信チャネルの状態に関する通
信チャネル状態情報を受け取るための受信装置；と
ｉｉ．　データが前記移動局へ送信される速度を、該チャネル状態情報の
関数として決定するための手段
とを包含する、通信システム。
【請求項６４】
複数の追加の移動局を更に含み、該基地局受信装置は該基地局と前記追加の移動局との間に存在する追加の通信チャネルの状態に関する追加の通信チャネル状態情報を受け取る、請求項６３の通信システム。
【請求項６５】
該基地局がデータを種々の移動局へ送信する順序を、前記通信チャネル状態情報と前記の追加の通信チャネル状態情報との関数として決定するための手段を更に含む、請求項６４の通信システム。
【請求項６６】
該基地局は：
同じデータを包含する第１及び第２の信号を前記移動局のうちの１つへ放送するための少なくとも第１及び第２のアンテナを更に包含しており、該第１及び第２の信号は異なる位相を有する、請求項６５の通信システム。
【請求項６７】
該基地局は：
同じデータを包含する第１及び第２の信号を前記移動局のうちの１つへ放送するための少なくとも第１及び第２のアンテナを更に包含しており、該第１及び第２の信号は異なる振幅を有する、請求項６５の通信システム。
【請求項６８】
該基地局は：
該移動局が受信された信号電力の揺らぎを検出するように該移動局へ送信される信号に信号変動を導入するための手段を更に包含する、請求項６５の通信システム。
【請求項６９】
信号に信号変動を導入するための前記手段は、同じデータを並列に送信するための複数のアンテナを包含する、請求項６８の通信システム。
【請求項７０】
携帯用のハウジングと；
前記の携帯用ハウジングに取り付けられて、同じデータ内容を包含するが時間の経過につれて互いに関連して変動する位相を持つ複数の信号を生成するための送信回路と；
前記ハウジングに取り付けられた複数のアンテナとを含んでおり、前記アンテナは前記送信回路に結合され、各アンテナは同じデータ内容を包含する前記の複数の信号のうちの異なる１つを送信するために使用される
移動通信装置。
【請求項７１】
基地局から信号を受信するための受信回路；と
該基地局から受信された信号から通信チャネル状態情報を生成するための手段とを更に含む、請求項７０の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２０００年９月１５日に出願された米国仮特許出願Ｓ．Ｎ．６０／２３２，９２８の利益を主張する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、通信システムに関し、特に基地局と移動局との間で通信を行うための方法及び装置に関する。
【０００３】
（背景技術）
無線データ及び／又は音声サービスを提供するため種々な技術が競い合っている。競い合っている技術は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）を使用する第３世代（３Ｇ）無線規格と；クォルコムによるハイデータレート（ＨＤＲ）と；本出願の譲受人フラリオン・テクノロジーズによるフラッシュ−ＯＦＤＭとを含む。そのようなサービスは、個々の基地局（ＢＳ）と、それぞれのＢＳによりサービスされる移動局（ＭＳ）との間での通信資源の効率的割り当てに関する同様の問題に直面する。無線通信システムのダウンリンクを考察する。ここで１つのＢＳがＭＳの集合、例えば複数のＭＳ、と通信する。ユーザーに伝送される情報には一定の遅延及び速度要件が伴う。例えば、音声には一定ではあるがかなり小さな速度要件とかなり厳しい遅延要件とがある。一方、例えばインターネット・ダウンロード、ストリーミング・ビデオ、ファイル転送などのデータ・トラフィックは、トラフィックの類型から逸脱する要件を有し、音声トラフィックと比べて本来非常にバースト的であり得る。従って、一定速度のチャネルを一人のユーザーに永久的に割り当てるのは普通は資源に関して不経済である。上の議論に鑑み、複数のユーザーに帯域幅を割り当てるための改良された方法及び装置が必要である。
【０００４】
（発明の開示）
本発明は、例えばいろいろな局に対応するユーザーへの伝送時間のスケジューリングにおいて多少の融通がきくような、例えば移動体通信システムなどの通信システムにおいて全体としてのスループットを増大させるための方法及び装置に向けられている。データがユーザーに何時到来するかスケジュールすると、生の音声会話が支援されているセルラー電話で一般に行われているように彼等に一定量の資源を一定に割り当てるよりは、例えば電力及び帯域幅などのシステム資源がより柔軟に使用されるという結果がもたらされる。
【０００５】
本出願では、本発明が移動体通信システムに関連して記述されるので、システム・ユーザーにより使用される通信局はここでは移動局（ＭＳ）と称される。しかし、本発明の技術はチャネル状態が変動することのあるところで適用できることが理解されなければならない。従って、本発明の技術は、移動通信局及び静止通信局の両方に適用することができる。
【０００６】
本発明の１実施態様によれば、基地局（ＢＳ）はデータを種々のＭＳに送る。ＢＳは、与えられた任意の時にどのＭＳに送るかを決定する。例えばデータなどの情報を多数のＭＳに送る必要があるとすると、該ＭＳのニーズを調停（アービトレイト）して何時、そしてどれほどの長さのデータを各ＭＳに送るべきか決定するのはＢＳの責任である。このプロセスは、データが種々のＭＳに送られるべくスケジュールされるので、時にはスケジューリングと呼ばれる。スケジューリング・プロセスの一部として、基地局は、例えば使用されるべき周波数の範囲などの帯域幅と、送信目的に使用されるべき電力量とを割り当てることができる。
【０００７】
本発明のＭＳはチャネル状態に関するフィードバックをＢＳに提供する。本発明の１つの特徴に従って、ＭＳに送られるべきデータは、ＭＳにより得られたチャネル状態フィードバック情報に基づいてスケジュールされる。チャネル状態が良好であるときには、チャネル状態が悪いときよりは高い速度、例えばビット、でデータが転送されることができ、そして転送される。チャネル状態情報を分解することにより、ＭＳが例えば比較的に少数のエラーを、従って高い伝送速度を許す状態など良好なチャネル状態にあるときに送信が行われるように、ＭＳへのデータ送信がスケジュールされる。本発明によれば、ラウンド・ロビンでの送信のスケジューリング即ちＭＳチャネル状態とは無関係のランダムな順序での送信のスケジューリングなどよりは大きな総合ＢＳスループットを達成するために、各移動局（ＭＳ）がどの程度に良好なチャネルを有するかに基づくスケジューリングが使用される。
【０００８】
各々のユーザーが長期にわたって悪いチャネル状態を経験しているときでも或る程度のデータを確実に受け取れるようにするために、本発明の種々の実施態様に従ってＭＳへのデータ送信のスケジューリングは単にチャネル状態だけではなくて他の要素も考慮に入れることができる。例えば、ユーザーが、そのサービスのためにより多くを支払ったから高い優先順位を有するとき、且つ／又は例えばストリーミング・ビデオの場合などのようにユーザーのアプリケーションが厳しい遅延要件を有するならば、基地局（ＢＳ）は、ユーザーのチャネルが望ましい程度の良好さではなかったり或いは他のユーザーのチャネルより悪いときでも、ユーザーをスケジュールすることができる。総合ＢＳスループットは、そのような状況下では、単にまたは主としてチャネル状態に基づいて送信時をスケジュールする実施態様と比べて適合することができる。良好なチャネルを持たない静止しているユーザーがいる場合には、特にそうである。
【０００９】
動かないＭＳや固定位置ユーザー局の場合には、実際の物理的チャネル状態は時間が経過しても割合に一定のままで差し支えない。
【００１０】
本発明の１つの特徴によれば、各ＢＳは、例えば、物理的に離れている複数の異なる送信装置を使って同じ情報を送信することによって人工的なチャネル変動を生じさせる。２つの送信装置、例えばアンテナ、が使用されるとすると、第１の送信装置は第１の情報、例えばデータ内容、を伴う第１信号を放送し、第２の送信装置は同じ情報内容であるが位相及び／又は振幅が異なる第２の信号を送信する。この第１及び第２の信号の差異、例えば位相及び／又は振幅、は時間の経過につれて変動する。受信装置において、該第１及び第２の信号は互いに影響を及ぼしあって単一の受信された信号として解釈される。その受信された信号の振幅が測定されて、該ＢＳとＭＳとの間に存在するチャネル状態の指標として該ＢＳにフィードバックされる。
【００１１】
このようにしてＢＳは、チャネル状態情報を含むフィードバック情報の関数としてＭＳをスケジュールすることができる。上で述べたように、ユーザーのＭＳに関連するチャネルが充分に良好になったとき、該ユーザーをスケジュールする一般的方策の一部として該フィードバック情報が使用される。この方策は、ダウンリンクのスループットを改善するために使用することができ、かつ動かないＭＳがあってそのチャネルが自然には変化しにくいときでも、効果的である。
【００１２】
移動体通信システムの一実施態様に関連して使用する本発明の方策は次の通りである：ＢＳにｎ個のアンテナを持ち、ＭＳに送られる信号（これはベースバンド表示では１つの複素数である）に例えば換算係数などの複素数ａ１，．．．，ａｎをかけて、それを該ｎ個のアンテナを介して放送して送る。これらの複素数は、データが送信される各々の時間区分においてランダムに選択されることができ、そして少なくとも１つの実施態様では実際にそうされる。これらの複素換算係数ａ１，．．．，ａｎのいくつかの望ましい、しかし必須ではない、特性は次の通りである：
１．　例えばシンボル周期或いは複数の搬送波信号周期などの１期間にわたる
ａｉの２乗された大きさの合計は定数に等しい。
２．　時間区分から時間区分へと、該複素換算係数は連続的に変化する。この
ことは、受信装置がチャネル変動を追跡してチャネル強度の信頼できる
評価をフィードバックするのを容易にする。
【００１３】
複数の送信装置から同じ情報信号を送信するＢＳを通して導入される人工的信号変動は、ＢＳがＭＳから得られるチャネル状態フィードバック情報を用いて追跡できるものである。従って、そのチャネルが良好であると表示されているときに、ＭＳをスケジュールするために、ＢＳは実際のチャネル変動に加えてこの変動を用いることができる。スケジューリング・プロセスの一部として、或る実施態様では、ＭＳのチャネル状態が良好であるときには悪いときよりも大きな帯域幅が該ＭＳに割り当てられる。更に、スケジューリング・プロセスの一部として、或る実施態様では、ＭＳのチャネル状態が悪いときとは反対の良好であるときには、より多くの電力が該ＭＳへの送信のために割り当てられる。
【００１４】
実際、以下で更に述べる方策により、ＢＳが本発明に従ってＭＳをスケジュールするときには、ＭＳのチャネルは、信号対混信比の点で元のチャネルと比べて２倍良好であり得る。
【００１５】
第１ＢＳからそのＭＳへのデータ送信のスケジューリングを容易にするのに加えて、本発明の人工的信号変動は、例えば通信領域が重なり合っている場合など、複数のＢＳからの通信が重なり合う場合に有益である。そのような場合には、１つのＢＳからの信号は他のＢＳにはチャネル・ノイズとして見える。本発明は第１ＢＳとＭＳとの間の信号伝送に変動を導入するので、第２の、例えば近隣の、ＢＳはその変動をチャネル・ノイズにおける変動として見る。従って、近隣のＢＳは、自分自身のＭＳへ送信をするために、第１ＢＳからの“ノイズ”が極小となる時点を利用することができる。
【００１６】
ＢＳからＭＳへのデータの送信をスケジュールするためにチャネル状態情報を使用するのに加えて、チャネル状態情報は本発明によればＭＳからＢＳへのデータの送信をスケジュールするためにも使用することができる。そのような１つの実施態様では、各ＭＳは、アップロードするデータを有するときにＢＳに信号する。ＢＳは、データをアップロードしようとしている種々のＭＳ間の調停を行い、種々のＭＳとＢＳとの間に存在するチャネル状態の関数として該アップロードをスケジュールする。このようにして、効率良く行われるように種々のＭＳ間でアップロードをスケジュールすることができる。
【００１７】
以下の詳細な説明において本発明の多数のさらなる特徴、実施態様、及び利点を述べる。
【００１８】
（発明を実施するための最良の形態）
初めに、非常に具体的な例を記述し、もって狭帯域周波数範囲とＢＳに存する２つのアンテナとを使用するダウンリンク送信に関して本発明を説明する。この特定例の次に本発明のより一般的な説明をする。
【００１９】
図１Ａは、無線通信システム１００におけるダウンリンク例（矢印１１０、１１２により表される）を示す。例示したように、通信システム１００は基地局１０２と第１及び第２の移動局１０４、１０６とを含む。基地局（ＢＳ）１０２は、固定された場所を有し、周囲の地域１２０に存する第１の移動局ＭＳ１・１０４及び第２の移動局ＭＳ２・１０６と通信をする。ここで地域１２０は“セル”と呼ばれ、ＢＳ１０２がセル内に放送する。図１は、ＢＳからＭＳへの送信１１０、１１２を意味するダウンリンクだけを示している。図１Ａの例では、２つのＭＳ１０４、１０６だけに言及している。しかし、本発明は、ＢＳ１０２が通信する任意の数ＮのＭＳにも適用可能である。
【００２０】
矢印１１０、１１２は、ＢＳからＭＳ１０４、１０６への個々の通信リンク１１０、１１２をそれぞれ表している。これらのリンクは、各ＭＳ１０４、１０６へ情報をダウンロードすることのできる通信経路すなわちチャネルを表すので、今後はチャネルとも呼ばれる。これらのチャネルは、ＭＳの移動とＭＳの周囲の散乱環境とに起因して時間と共に変動することがあり、また、例えば、ＢＳ１０２が該チャネルに関連するＭＳ１０４、１０６と通信をする周波数に依存する傾向がある。チャネル状態情報は、ＭＳ１・１０４及びＭＳ２・１０６からＢＳ１へ送信されて、本発明に従って、ＢＳ１・１０２からＭＳ１・１０４及びＭＳ２・１０６への情報の送信をスケジュールするために使われる。
【００２１】
図１に図解したタイプの通信システムは、図１Ｂのように複数のセル１２０、１６２、１６４を構成するより大きな通信システム１５０を形成するように集団にまとめることができる。システム１５０では、各セルは１つのＢＳ１０２、１７２、１７４と複数のＭＳ（図示しない）とを包含する。１つのＢＳ１０２、１７２、１７２からの通信は他のセルの放送領域内に届いて信号混信を引き起こすことがある。そのような干渉が発生する可能性のある領域は、セル１２０、１６２及び１６４が部分的に重なり合う場所に対応する。以下で述べるように、この干渉は、セルが部分的に重なり合う領域に存するＭＳについてのチャネル状態に否定的影響を及ぼす可能性がある。
【００２２】
図１Ａの例をもう一度参照すると、簡単のために、ＢＳ１０２は１つの周波数、例えばｆｋで、またはｆｋを中心とする割合に狭い（殆どの状況では１ＭＨｚは比較的充分に狭い）帯域で各ＭＳ１０４、１０６へ通信するということを仮定する。このことは、チャネルは、時間の経過につれて変動する可能性があるが、ＢＳ１０２がＭＳ１０４または１０６への送信に使用する周波数範囲にわたって普通は一定であるということを意味する。図１ＡにおいてＭＳ１へのチャネルはｈ１（ｔ）で、ＭＳ２へのチャネルはｈ２（ｔ）で表されている。ｈ１（ｔ）及びｈ２（ｔ）の振幅は時間と共に変動する。代表的信号、ＭＳ１・１０４に関連するｈ１（ｔ）とＭＳ２に関連するｈ２（ｔ）とが図２及び図３に示されている。ここで時間ｔは“スロット化される”、即ち送信されるシンボルの数で時間を測り、従って時間は正の整数値を用いて表示される。チャネル表示は複素数（実数部及び虚数部を有する）により、いわゆる“ベースバンド表示”である。該実数部はＢＳ１０２が固定周波数ｆｋで純粋な余弦波形を送信するときのチャネル利得を表し、該虚数部はＢＳ１０２が固定周波数ｆｋで純粋な正弦波形を送信するときのチャネル利得である。１例として、ＢＳ１０２は送信するデータ（ビット１及び０の列、ｍ１（ｔ）により表示される）を選ぶことができる。ｋ＝０であるとすると、ＢＳ１０２はこれを搬送波、即ち周波数ｆ０での複合音、に変調する。そのような場合、送信される信号は
2004513539.tif 000003
であり、ＭＳ１・１０４が受け取る信号は
ｓ（ｔ）ｈ１（ｔ）＋熱雑音＋他のＢＳからの干渉があれば、その干渉
である。
【００２３】
図４は、通信システム１００をより詳細に示したもので、フィードバック信号が図解されている。特に、図４は、ＭＳ１０４または１０６における“コヒーレント受信”の体制を検討するのに用いられる。コヒーレント受信は、ＭＳ１・１０４及びＭＳ２・１０６がそのチャネルｈ１（ｔ）及びｈ２（ｔ）（バックグラウンド・ノイズ・レベルに関して）が変動するときに該チャネルをそれぞれ追跡するということを説明するために用いられる。このことは、一般には、ＭＳ１０４、１０６に既知のいわゆる“パイロット”と呼ばれる一定のシンボルを既知の時にＢＳ１０２が送信することにより達成される。ＭＳ１０４、１０６は、これらパイロットの例えば振幅及び／又は位相から自分たちのチャネルの品質を評価することができる。ＭＳ１０４、１０６は、受信された信号振幅の形のチャネル状態情報をＢＳ１０２にフィードバックすることができる。このような振幅フィードバック情報は時にはチャネル“振幅”と称される。該チャネル状態情報は、時にはアップリンクと称されるリンクを介してＢＳ１０２へ送られる。
【００２４】
ＭＳ１０４、１０６は自分たちが情報をダウンロードしているチャネルの振幅及び位相の両方をフィードバックし、従って複素チャネル値全体をフィードバックすることができる。本発明は、そのような詳細なチャネル状態情報をフィードバックとして提供する実施態様で使用されることができる。
【００２５】
しかし、それは扱いにくく、さらにＭＳ１０４あるいは１０６により使用されるアップリンクに重荷となることがある。また、チャネル評価をＭＳ１０４、１０６からＢＳ１０２へフィードバックするプロセスには普通は遅延がある。従ってＢＳ１０２が受け取るチャネル評価に関して信頼性の問題がある。チャネル振幅は普通はチャネル位相情報より強い。上で述べた理由により、以下で説明する実施態様においては位相情報無しのチャネル振幅情報の送信が用いられる。
【００２６】
今後は、チャネル振幅の変動のタイムスケールはチャネルが変動するタイムスケールより遅いと仮定する。これは、現存する無線通信システムの殆どのケースである。ＢＳ１０２はＭＳ１０４、１０６の両方に送るのに充分なデータを持つと仮定する。このときＢＳ１０２のジョブは、どちらのＭＳ１０４または１０６に送信するか、或いは両方のＭＳ１０４及び１０６に同時に送信するのかを決定することである。以下に、本発明に従って実施することのできる２つの代表的方策がある。
１．　ＢＳは、ラウンドロビン的に単に各ＭＳ１０４、１０６に、一度に一回
送信する。ＢＳ１０２がＭＳ１０４または１０６に送信する速度は、Ｂ
Ｓにより、チャネル振幅強度の関数として決定される。一般に、より大
きなチャネル強度、即ち、より少ない信号ロスを有するチャネルは、よ
り大きな信号ロスを示すより小さなチャネル振幅強度を有するチャネル
よりは大きなデータ伝送速度を許容する。従って、ＭＳへのデータの伝
送速度は、ＭＳとＢＳとの間に存在するチャネルの品質の関数として変
動する。
２．　より良い方策は、一度に一方のＭＳ１０４、１０６に送信するが、各Ｍ
Ｓ１０４、１０６に関連するチャネル振幅に基づいて最初にどちらかの
ＭＳに送信するかを選択することである。本発明によれば、低い信号ロ
スを示すより大きなチャネル振幅を有するＭＳ１０４または１０６が最
初に送信されるべく選択される。更に、ＢＳ１０２が送信する速度は該
ＢＳによりチャネル振幅の関数として決定される。
【００２７】
方策２は、方策１より多いダウンリンク・スループットを提供しそうである。方策２を用いることによる余分の利得は、定量化可能であって、非常に大きくなる可能性がある。しかし、上で述べたように、公平上の理由から、ＢＳ１０２は、それがたとえ最大のチャネル振幅を持っていなくてもＭＳ１０４または１０６を選ぶように要求されるかも知れない。例えば、図２では、２つのチャネルの振幅は大体対称的に変化するが、図３ではｈ２（ｔ）の振幅は常にｈ１（ｔ）の振幅より下である。１つの極端な場合には１つのＭＳ１０４または１０６は動かないことがあり、従ってそのチャネル振幅は時間がたっても余り変化しないことがある。更に、動かないＭＳのチャネル振幅が他方のＭＳのチャネル振幅より低いと想定しよう。方策２では、動かないＭＳ、例えばＭＳ１０６、に対しては送信は決して行われない。従って、公平上の理由から、例えば与えられた一定の時間にわたって送信が行われなかったＭＳに対して、たとえそのＭＳが最大のチャネル振幅を持っていなくても、送信を行うことを可能にするように方策２を修正するべきである。方策２に対する修正を行うと、チャネル振幅が送信を受けるＭＳ１０４、１０６を選択する際の唯一の決定要因であるときよりも、方策１に対するスループットのゲインをより小さくできる。
【００２８】
以下で述べる本発明の１つの特徴に従って、ＭＳのチャネル振幅に人工的に変動を生じさせるためにＢＳ１０２が使用することのできる方策を提案する。これはフィードバック・チャネル振幅の変動を保証し、これを用いて送信スケジューリングを制御することにより、純粋なラウンド・ロビン割り当て方式よりも大きなダウンリンク・スループットを考慮に入れることができる。
【００２９】
図５は、ＢＳ５０２と２つのＭＳ５０４、５０６とを含むシステム５００を示している。図６は、代表的基地局５０２を詳しく例示している。
【００３０】
図６に図解したように、基地局５０２は、メモリー６０２と、プロセッサ６１４と、キーボード及び表示装置等のＩ／Ｏ装置６１６と、ネットワーク・インターフェース・カード（ＮＩＣ）６１８と、インターネット・インターフェース６２０と、受信回路６２２と送信回路６２４より構成される。これらはバス６２３を介して互いに結合されている。更に、基地局５０２は、受信回路６２２に結合されている受信アンテナ６３０を含む。基地局５０２は、互いに物理的に離されている複数の送信アンテナ６３２、６３４も含む。送信アンテナ６３２、６３４は基地局へ情報を送るために使われ、受信アンテナ６３０は、ＭＳから、データばかりではなく例えばチャネル状態フィードバック情報などの情報も受け取るために使われる。
【００３１】
プロセッサ６１４は、メモリー６０２に蓄積されているルーチンの制御下で基地局５０２の動作全般を制御する責任を負っている。Ｉ／Ｏ装置６１６は、システム情報を基地局管理者に表示し、該管理者から制御及び／又は管理入力を受け取るために使われる。ＮＩＣ６１８は、基地局５０２をコンピュータ・ネットワークに、且つ任意に他の基地局５０２に結合させるために使われる。従って、ＮＩＣ６１８を介して基地局は、希望に応じて移動局への信号の送信を同期化するだけではなく顧客情報及び他のデータを交換することができる。インターネット・インターフェース６２０は、インターネットへの高速接続を提供し、ＭＳユーザーが基地局５０２を介してインターネット上で情報を受け取り且つ／又は送ることを可能にする。受信回路６２２は、受信アンテナ６３０を介して受信された信号を処理し、受信された信号からそれに含まれている情報内容を引き出す責任を負っている。例えばデータ及びチャネル状態フィードバック情報などの引き出された情報は、バス６２３を介してプロセッサ６１４に伝えられ且つメモリー６０２に蓄積される。送信回路６２４は、例えばアンテナ６３２、６３４などの複数のアンテナを介して例えばデータやパイロット信号などの情報をＭＳへ送信するために使われる。送信アンテナ６３２、６３４の各々に別々の位相／振幅制御回路６２６、６２８が関連している。ＢＳ５０２のアンテナ６３２、６３４は、該アンテナからの信号が統計的に独立している経路を通り、従って該信号が通るチャネルが互いに独立しているように、充分に遠く離れている。アンテナ５０２、５０４の間の距離は、複数のＭＳの角度広がりと、送信の周波数と、散乱環境などの関数である。一般に、送信周波数に基づいて半波長間隔で普通は充分である。従って、種々の実施態様において、アンテナ５０２、５０４は波長の二分の一以上離され、ここで波長は送信される信号の搬送波周波数ｆｋにより決定される。
【００３２】
位相及び振幅制御回路６２６、６２８は、プロセッサ６１４の制御下で信号変調を実行すると共に送信されるべき信号の位相及び／又は振幅を制御する責任を負っている。位相／振幅制御回路６２６、６２８は、ＭＳへ送信される複数例えば２つの信号のうちの少なくとも一方に振幅及び／又は位相変動を導入し、それにより複合信号に時間の経過に伴う変動、例えば振幅変動、を生じさせる。なお、複合信号はＭＳによって受信され、複数のアンテナから情報がＭＳに送られる。制御回路６２６、６２８は、本発明に従ってチャネル状態の関数として、プロセッサ６１４の制御下で、データ伝送速度を変動させることもできる。
【００３３】
上で述べたように、プロセッサ６１４は、メモリー６０２に蓄積されているルーチンの指揮下で基地局５０２の動作を制御する。メモリー６０２は、送信スケジューラ／アービトレーション・ルーチン６０４と、受信スケジューラ／アービトレーション・ルーチン６０６と、通信ルーチン６１２と、顧客／移動局データ６０８と送信データ６０７とを包含する。
【００３４】
送信スケジューラ／アービトレーション・ルーチン６０４は、データがＭＳへ送信、例えばダウンロード、される時をスケジュールする責任を負う。スケジューリング・プロセスの一部としてルーチン６０４は、種々のＭＳの、データを受け取る必要の調停（アービトレーション）を行う。メモリー６０６は受信スケジューラ／アービトレーション・ルーチン６０６も包含する。ルーチン６０６はＭＳがデータをＢＳへアップロードすることを許される時をスケジュールするために使われる。送信スケジューラ６０４の場合と同じく、受信スケジューラ６０６は同時にデータをアップロードしようとしている数個のＭＳ間の調停を行うことができる。本発明に従って、ルーチン６０４、６０６は、受信されたチャネル状態フィードバック情報の関数としてスケジューリング動作を実行する。通信ルーチン６１２は、各ＭＳとの通信に使われる適当な符号化または変調方法だけではなく周波数及びデータ転送速度も決定するために使われる。通信ルーチン６１２は、ルーチン６１２により使用される関連情報を得るため、顧客／移動局データ６０８にアクセスすることができる。例えば、通信ルーチンはＭＳへの通信に使用されるべき適当なデータ転送速度を決定するため、フィードバックから得られたチャネル状態情報６１０にアクセスすることができる。更に、情報を受け取るようにスケジュールされている特定のＭＳと通信する場合、使用されるべき適当な変調方式、送信アンテナの数、及び送信周波数を決定するため、他の蓄積されている顧客情報６０８を引き出して使用することができる。
【００３５】
或る実施態様では情報をＭＳへ送信するために単一のアンテナが使用されるが、複数の物理的に離れているアンテナ６３２、６３３を用いれば、同じ情報を異なる複数の場所から送信し、送信される信号のうちの少なくとも１つに制御された位相及び／又は振幅差を導入して、受信しているＭＳのところに人工的信号変動を生じさせることが可能となる。
【００３６】
図７は、ＭＳ１０４、１０６のうちのいずれか１つとして使用され得る代表的移動局７００を例示している。移動局７００は、バス７２１により互いに結合されている、メモリー７０２と、プロセッサ７１４と、例えばディスプレイ、スピーカー及びキーパッドなどのＩ／Ｏ装置７１６と、受信回路７２２と、送信回路７２４とを包含する。単一のアンテナ７３０が受信回路７２２と送信回路７２４との両方に結合されている。しかし、必要ならば、別々の受信アンテナと送信アンテナとを使用することができる。メモリー７０２は、ＭＳ７００を制御するためにプロセッサ７１４により使用されるデータだけでなくて種々のルーチンも包含する。
【００３７】
メモリー７０２は、顧客／移動局データ７０８と、チャネル状態測定ルーチン７１０と、通信ルーチン７１２と、例えば送信データ７０７などの送信されるべきデータとを包含する。通信ルーチン７１２は、回路７２２、７２４によるデータの送信及び受信を制御する責任を負う。通信ルーチン７１２は、チャネル状態に基づいて本発明によりデータ伝送速度を変動することができる。更に、ＢＳにより認可された時にデータがＭＳによって送信されることを保証するためにＢＳから受信された情報をスケジュールする責任も負う。チャネル測定ルーチン７１０は、チャネル状態を測定して振幅及び／又は位相フィードバック情報を通信ルーチン７１２に供給する責任を負っており、これは次に送信回路７２４を介してそれをＢＳへ送る。通信ルーチン７１２は、Ｉ／Ｏ装置７１６を介するＭＳユーザーへの、受信された情報のディスプレイ及び／又はオーディオ表現を制御する責任も負っている。
【００３８】
もう一度図５を参照すると、単一の受信アンテナを各々有するＭＳ５０４、５０６が、基地局５０２に含まれる２つの基地局アンテナ６３２、６３４から放送された信号の複合物を受信することが分かる。図５は、ＢＳ５０２に存するアンテナ対からＭＳ１・５０４への２つのチャネルをｈ１１（ｔ）及びｈ１２（ｔ）として示している。しかし、ＭＳ５０４、５０６は、単一のアンテナ７３０を各々有し、従ってＭＳ５０４、５０６は該複合信号を受信する。ＢＳ５０２が２つのアンテナ６３２，６３４からｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）を送信すると、ＭＳ１・５０４は
ｈ１１（ｔ）ｓ１（ｔ）＋ｈ１２（ｔ）ｓ２（ｔ）＋熱雑音＋他のＢＳからの干渉（もしあれば）
を受信する。
【００３９】
ＢＳ５０２がＭＳ１・５０４へ送信されるべきデータを選択したと仮定して、ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）の次の選択を考察する。
2004513539.tif 000004
ここで
１．　δｔは、各々の時ｔについて均一に０と１との間でランダムに選択され
る０と１との間の数である。
２．　αｔは、各々の時ｔについて均一に０と１との間でランダムに選択され
る０と１との間の数である。
【００４０】
ｓ１（ｔ）及びｓ２（ｔ）の総エネルギーは単一のアンテナを使用する前の場合と同じであるｍ１（ｔ）のエネルギーに等しい。ここで、我々が関心を持っている通信における時間ｔに関してｈ１１（ｔ）及びｈ１２（ｔ）が一定である場合を考察する。そのときＭＳ１・５０４において受信される信号は
2004513539.tif 000005
である。
【００４１】
複素乱数の振幅の２乗（αｔがランダムなのでランダムである）
2004513539.tif 000006
はゼロから｜ｈ１１｜２＋｜ｈ１２｜２まで変動する。
１．　αｔ ＝｜ｈ１２｜２／（｜ｈ１１｜２＋｜ｈ１２｜２）であって且つδｔ ＝−位相（ｈ１１）−位相（ｈ１２）であるときにはゼロを得る。
２．　αｔ ＝｜ｈ１１｜２／（｜ｈ１１｜２＋｜ｈ１２｜２）であって且つδｔ ＝位相（ｈ１１）−位相（ｈ１２）であるときには最大値｜ｈ１１｜２＋｜ｈ１２｜２を得る。
【００４２】
このように、ＭＳ５０４で受信される複合チャネルの人工的変動を作り出しており、このチャネルは振幅の２乗が時間に関してランダムに０から｜ｈ１１｜２＋｜ｈ１２｜２まで変動する。ＭＳ１へ送信するのに使われるタイムスケールが充分に長ければ、ＭＳ１・５０４への送信を、ＭＳ１の振幅の２乗がチャネル状態フィードバック情報により示される可能性のある最大値即ち｜ｈ１１｜２＋｜ｈ１２｜２であるかまたはそれに近い時に限定することができる。
【００４３】
実際には、２つのアンテナにおいて電力をランダムに変動させるのは良くない可能性がある（該アンテナの前の増幅器に供給される信号は普通は連続的であるべきである）。さて、本発明に従って人工的チャネル変動の効果を連続的に達成するいくつかの方法を以下で述べる。
１．αｔ＝αｔ　ｍｏｄｕｌｏ １とδｔ＝δｔ　ｍｏｄｕｌｏ １とを選択する。信号電力及び位相
が変動する速度α及びδは適宜選択されて良い。これら２つの速度につ
いての設計基準は次の通りである：速度α及びδは、ＭＳ５０４または
５０６が見る複合チャネルが過度に速く変化せず、従ってＭＳ５０４、
５０６によるＢＳ５０２へのアップリンクでのチャネル振幅（干渉レベ
ルに関する）のフィードバックが信頼できるように、充分に小さく選択
されるべきである。また、ＭＳ５０４、５０６がそのチャネル変動の最
大点に達するまでにあまり長く待たなくても良いように該速度が充分に
大きいことが望まれる。不変動チャネルの場合と比べて、ＭＳ５０４、
５０６がスケジュールされるときには必ず、該チャネルは振幅の２乗に
関して平均で少なくとも２倍良好であるべきである。
２．　時間に関してαｔ＝０．５を不変に保つことができる。この場合には位相だ
けが変化し、ＭＳ５０４または５０６における複合チャネルの振幅が今
や｜｜｜ｈ１１｜−｜ｈ１２｜｜から｜ｈ１１｜＋｜ｈ１２｜まで変動することが分かる。
３．　位相回転自体（δにより表される）は下記の手法のうちの１つを用いる
ことにより導入することができ、そして種々の実施態様において実際に
導入する：
（ａ）　既知の量δｔ　ｍｏｄｕｌｏ ２πによりメッセージ・シンボルｍ１（ｔ）自体を回
転させる。
（ｂ）　搬送波周波数ｆ０自体にδに等しいオフセットを与える。
【００４４】
ＢＳ５０２が通信している多くのＭＳ５０４、５０６に関して、任意の時点において、当該ＭＳについてαｔ及びδｔの現在の選択がそのチャネルの振幅の２乗の最大値を与えるようなＭＳ５０４または５０６が少なくとも１つある蓋然性は非常に高いであろう。そのときにはＢＳ５０２は単にそのＭＳ５０４または５０６だけに送信することを決定することができる。各ＭＳ５０２、５０４からの、ＢＳ５０２で必要とされるフィードバックは、ＭＳ５０４、５０６により検出された複合チャネル振幅である。従って、ここに記載されている方策は、ＭＳが２つ以上ある場合にも同じく良く適用される。実際、ＭＳが多いほど、ＢＳ５０２でのスケジュールが柔軟であり、従ってこの方策を用いることによりスループットが増える傾向がある。従って、本発明の方法はＮ個のＭＳを含むシステムに適用することができ、このＮは２に等しいかまたは２より大きな正の整数である。
【００４５】
単一の基地局に結合された２つのアンテナを用いる放送に関して本発明を述べたが、放送は、実際には、図８に図解されているように同じ地域７１２に放送する２つの結合された基地局７０４、７０６によって実行することができる。図８の実施態様では、ＢＳ１・７０４は、チャネル・フィードバック情報を受け取って、ＭＳ７０８、７１０への送信をスケジュールする。しかし、ＢＳ１・７０４で２つのアンテナを使うのではなくて、第１の信号はＢＳ１から送信され、情報内容は同じであるが位相及び／又は振幅が異なる第２の信号がＢＳ２・７０６から送信される。２つの基地局７０４、７０６間で送信及び制御機能を調整し得るように、各ＢＳ７０４、７０６に含まれているＮＩＣ６１８を使ってネットワーク接続を介して基地局７０４、７０６を互いに結合させることができる。
【００４６】
図９は、Ｎ個の基地局９０２、９１６を伴う地域９０１におけるＢＳ９０２と多数のＭＳ９０４、９０６、９０８、９１０との間の送信を示している。システム９００では、同じ放送領域内に複数の基地局があるとすれば、隣り合う基地局からの信号干渉が存在するであろう。ここで、ＢＳ１０２からＭＳへのリンクをｈ１，．．．， ｈｎ、ＭＳからＢＳ９０２へのフィードバックをｇ１，．．．， ｇｎによりシンボル的に表している。各リンクｈ１，．．．， ｈｎは、単一の複合信号と解釈される信号を各ＭＳに提供する別々のアンテナからの複数の独立した信号経路に対応することができる。前の特定例では、例えばチャネル振幅及び／又は位相情報などの、フィードバック信号であり得るものの例が与えられた。しかし、フィードバック信号は、これらの特定の代表的な量だけに限定されなくても良い。フィードバック量ｇ１，．．， ｇｎは、例えばＭＳ９０４、９０６、９０８、９１０がＢＳ９０２からの送信を確実に受信できる速度及び電力の評価などの、チャネルの品質に関する情報をＢＳ９０２に与える。
【００４７】
ＭＳユーザーへの送信を順序づける目的のために品質に基づいてチャネル変動を変化させ、その結果としての送信チャネルの順序づけを使用する１つの方式は次の通りである：
１．送信されるべき信号（ベースバンドの）をとり、それに複素数ａ１，．．．．， ａｎ
を掛ける。これらの複素数は、その都度ランダムに作られるかまたは前
述のように時間の経過につれてゆっくりと変動させられる。換算係数の
ために望ましい２つの特性は：
（ａ）　ＢＳ９０２における同じ総送信電力を維持するために換算係数の
大きさの２乗の合計が一定であること；及び
（ｂ）　換算係数が可能な範囲全体にわたって連続的に変動すること、で
ある。
２．送信信号をどの順序でＭＳに、従って該ＭＳのユーザーに、送信するのか
を決定するためにＭＳ９０４、９０６、９０８、９１０からのフィード
バックｇ１，．．．， ｇｎを使用する。ここでいくつかのスケジューリング方針
が使用され得るが、良好なチャネル状態を有するＭＳは普通はチャネル
状態の悪いのよりも有利に扱われる。全体としてのスケジューリング方
針は、ユーザーの優先順位、ユーザーに対する公平さ、及び他のその様
な条件を含むことができる。更に、ＭＳへの送信速度はフィードバック
情報に基づいて決定することができる。
【００４８】
要点は次の通りである：即ち、チャネル状態に物理的な変動がない場合にも上記のアンテナ方式によってチャネル変動を生じさせることにより、この方式は、ユーザーへの送信をそれらからのフィードバックに基づいて順序づけることに結びつけて、隣り合うＢＳからの干渉が減少するので無線通信システムのスループットのゲインを可能にする。
【００４９】
例えば図９の場合のように範囲が重なっているためにＭＳが潜在的に複数のＢＳと通信できる場合には、上記の方式はアップリンクにも適用されることができ、そしていくつかの実施態様では実際に適用されるが、ここでアップリンクはＭＳからＢＳへの通信である。１つのそのような場合には、ＭＳ９０４、９０６、９０８、９１０はチャネル状態情報に基づいて複数の可能なＢＳの中から送信する相手のＢＳ９０２または９１６を選択するが、状態が悪いかまたは比較的に悪いチャネルよりも状態が良好なチャネルの方が好まれる。
【００５０】
本発明の方法及び装置は、以下で述べるものを含む他のシナリオにも適用可能である。
【００５１】
本発明のスケジューリング及び速度制御技術は、ＢＳへのアップリンク送信をスケジュールし制御するために使用可能である。そのような場合、各々のＭＳで複数のアンテナが使用されることになろう。図１０は、前記のＭＳ７００と類似するが本発明に従って複数の送信回路１０２４、１０２６及び送信アンテナ１０３０、１０３２を包含するＭＳ１０００を図解している。本発明に従って実現されるＢＳの場合と同じく、送信アンテナ１０３０、１０３２は距離を置いており、それらの信号は異なる経路でＢＳへ進み、該送信回路は２つのアンテナ１０３０、１０３２により送信される信号に位相及び／又は振幅変動を導入するために使用される。このような実施態様ではＢＳは、例えば各ＭＳから送信されるパイロットからチャネル状態を測定し、この情報に基づいてどのＭＳをスケジュールするか決定する。上記のダウンリンク方式との差異は、チャネル状態情報のフィードバックが不要だということである。その理由は、ＢＳ自体が、アップリンクチャネル状態を評価し、チャネル状態の良好なＭＳをチャネル統計の悪いのよりも有利に扱うスケジューリング・アルゴリズムを用いてＭＳをスケジュールすることにある。ＭＳが何時、どんな速度で情報をＢＳへ送信すべきかＭＳが分かるようにアップリンク送信スケジュール情報はＢＳからＭＳへ送られる。
【００５２】
ダウンリンク及びアップリンクに用いられる上記のスケジューリング及びデータ速度制御技術は複数の潜在的に重なっているセルが存在するセルラー環境において適用可能であることに留意すべきである。セル間で帯域幅が再使用されるとすると、ＢＳからＭＳへのリンクはセルラー環境では２つの量により特徴づけることができる：即ち、ＢＳからＭＳへのチャネルの品質と他のセルでの送信により引き起こされる干渉である。これらの量は両方とも上記方式のもとでは同じタイプの揺らぎを経験し、そしてＢＳは、アップリンク及び／又はダウンリンク送信の速度を制御することができるだけではなく、チャネル状態が良好であり且つ他のセルからの干渉が限定されている、ＭＳへの送信及び該ＭＳからの送信をスケジュールすることができる。
【００５３】
本発明の方法及び装置は広範な多重接続技術に適用可能である。上の記述によると、いかにして資源、特に帯域幅及び時間、が複数のＭＳに、つまりいろいろなユーザーに分配されるかという点で大幅なフレキシビリティが存在することがわかる。
【００５４】
ここで種々の場合に適用し得る資源のいろいろな代表的分割方法を述べる。多数の付加的な可能性が存在する。簡潔を目的として、同じ或いは類似の資源割り当て技術をアップリンクにも適用することができるということを理解して、以下の議論をダウンリンクに適用される例に限定する。
（ａ）ＴＤＭＡ：この場合、時間はスロット化され、唯一のＭＳがＢＳから送
信を受ける。この場合、ＢＳにより使用されるスケジュール方針は時間
の任意のスロットにおいてどのＭＳが送信を受けるべきかをただ単に決
定することであって良い。
（ｂ）ＦＤＭＡ：この方式の適用はこの場合にはもう少し複雑である。各々の
周波数スロットにおけるチャネルの品質に関してＭＳからのフィードバ
ックが使用される。このときＢＳはＭＳが最良のチャネル状態を有する
周波数スロットにＭＳをスケジュールすることができる。
（ｃ）ＣＤＭＡ：直交する或いは殆ど直交する符号を有するユーザーだけが送
信を受けるという制限のもとで、上記の方式は直接適用される。特に、
１つのＭＳが送信を受けるのならば、適用可能性は直接的である。
（ｄ）ＯＦＤＭ：このシナリオはＦＤＭＡに非常に良く似ている。ここでは各
スロットが実際には特定のホッピング・シーケンスであるという意味に
おいて周波数スロットは“論理的”である。しかし、該ホッピング・シ
ーケンスは時間に関して重なってはおらず、従って異なるスロット同士
の直交性の見地からはＦＤＭＡと同等。
【００５５】
以上述べた方法及び装置の多数の付加的実施態様や変形例は本発明の上記記載を考慮すれば当業者にとって明白であろう。そのような方法及び装置は、ここに記載されている発明の範囲内で検討されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１Ａは本発明に従って実現される基地局及び複数の移動局を含む通信システムを例示している。
図１Ｂは放送領域が部分的に重なり合う図１に例示されたタイプのシステムを数個含む通信システムを例示している。
【図２】
代表的なチャネル振幅対時間プロットを例示している。
【図３】
代表的なチャネル振幅対時間プロットを例示している。
【図４】
図１の通信システムを図解しており、種々のフィードバック信号を示している。
【図５】
同じ情報内容を有する複数の信号が基地局から各移動局へ送信される本発明の通信システムを例示している。
【図６】
本発明に従って実現される基地局を例示している。
【図７】
本発明に従って実現される第１の代表的移動局を例示している。
【図８】
結合されている２つの基地局が合同して動作、各移動局へ複数の信号を送信する本発明のシステムを例示している。
【図９】
複数の基地局及び移動局が同じ放送領域内に位置する通信システムを例示している。
【図１０】
本発明に従って実現される複数の放送アンテナを含む代表的移動局を例示している。
【符号の説明】
７１２　　通信ルーチン
７０４　　基地局
７０６　　基地局
７０８　　顧客／移動局データ
７１０　　チャネル状態測定ルーチン
【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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