(57)【要約】【課題】チャネル状況の変化に基づいて、スケジューリングされるユーザーが調整でき、高いシステム容量が取得できるＭＩＭＯ通信システムを提供する。【解決手段】ＭＩＭＯ通信システムは、少なくともチャネル推定信号とユーザーデータを有するデータフレームを送信するに用いる送信側と、送信側が送信したデータフレームを受信し、送信側と受信側の間におけるチャネルフェージングマトリックスに基づいてそれに対応するユーザーフィードバック信号を生成し、ユーザーデータを回復する受信側とを含む。【選択図】図１
2007020188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともチャネル推定信号とユーザーデータを有するデータフレームを送信する送信側（１０）と、送信側（10）が送信したデータフレームを受信し、送信側（10）と受信側（20）の間におけるチャネルフェージングマトリックスに基づいて、このチャネルフェージングマトリックスに対応するユーザーフィードバック信号を生成し、ユーザーデータを回復する受信側とを含むＭＩＭＯ通信システム（１１０）であって、
前記送信側（１０）は、
信号を送信し、受信側（２０）からのユーザーフィードバック信号を受信するデュプレクサーグループ（１３０）及びその上に位置する送信アンテナと、
前記ユーザーフィードバック信号に基づいてスケジューリング情報を生成するＭＩＭＯスケジューラ（１２０）と、
スケジューリング情報に基づいて、ユーザーデータの時空間信号処理を行うＭＩＭＯデータプロセッサ（１１０）とを含み、
前記受信側（２０）は、
送信側（10）からのデータフレームを受信し、ユーザーフィードバック信号を送信するデュプレクサーグループ（230）及びその上に位置する受信アンテナと、
送信側（10）と受信側（20）間のチャネルフェージングマトリックスに基づいて、ユーザーフィードバック情報を生成してユーザーデータを回復する受信信号プロセッサ（２１０）と、
ユーザーフィードバック情報をこのユーザーフィードバック情報に対応するユーザーフィードバック信号に変換するフィードバック情報プロセッサ（２２０）を含むことを特徴とするＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２】
前記ＭＩＭＯスケジューラ（１２０）は、
受信したユーザーフィードバック信号をこのユーザーフィードバック信号に対応するシンボルストリームに変換する受信RFリンクグループ（１２３）と、
変換されたシンボルストリームの時空間信号処理を行い、対応するユーザーフィードバック情報を取得するＭＩＭＯ受信信号プロセッサ（１２２）と、
前記ユーザーフィードバック情報に基づいてスケジューリング情報を生成し、前記スケジューリング情報を利用してＭＩＭＯデータプロセッサ（１１０）の信号処理を制御するスケジューラ（１２１）を含むことを特徴とする請求項１記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項３】
受信信号プロセッサ（２１０）は、送信側（１０）と受信側（２０）間のチャネルフェージングマトリックスに基づいて、前記受信側（２０）に最適な送信アンテナグループと、前記送信アンテナグループ中の各アンテナによって前記受信側（２０）に提供するチャネル容量と、選択されなかった送信アンテナの最適な送信アンテナグループ中の各送信アンテナに対する性能損失比とを含むユーザーフィードバック情報を生成し、
前記スケジューラ（１２１）は、前記ユーザーフィードバック情報に基づいて、スケジューリングされるユーザーと、各スケジューリングユーザーのサポートすべきデータストリームと、スケジューリングユーザーのユーザーデータを送信するのに用いられる送信アンテナとを含むスケジューリング情報を生成することを特徴とする請求項２記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項４】
前記ＭＩＭＯデータプロセッサ（１１０）は、
スケジューリング情報に基づいて、スケジューリングされるユーザーのユーザーデータを選択するユーザー選択器（１１１）と、
スケジューリング情報に基づいて、スケジューリングされるユーザーのユーザーデータに対して分流処理を行い、複数のシンボルストリーム(symbol streams)を出力する複数の並列に配列された分流器（１１２）と、
スケジューリング情報に基づいて、分流器（１１２）から出力した複数のシンボルストリームに対して階層時空間信号処理を行うＭＩＭＯ送信信号プロセッサ（１１３）と、
ＭＩＭＯ送信信号プロセッサ（１１３）で処理された複数のシンボルストリームを複数の前記シンボルストリーム)に対応するRF信号に変換する送信RFリンクグループ（１１４）と、
スケジューリング情報に基づいて送信アンテナを選択し、送信アンテナを介してユーザーデータに対応するRF信号を送信する送信アンテナ選択器（１１５）とを含むことを特徴とする請求項３記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項５】
前記受信信号プロセッサ（２１０）は、
受信したRF信号に対して復調処理と周波数変換処理を行い、対応するシンボルストリームを取得する受信RFリンクグループ（２１１）と、
前記シンボルストリームに基づいて前記シンボルストリームに対応するユーザーフィードバック情報を生成するとともに、ユーザーデータを回復し、出力するＭＩＭＯ受信信号プロセッサ（２１２）とを含み
前記フィードバック情報プロセッサ（２２０）は、
ユーザーフィードバック情報をユーザーフィードバック信号に変化するＭＩＭＯ送信信号プロセッサ（２２１）と、
前記ユーザーフィードバック信号を前記ユーザーフィードバック信号に対応するRF信号に変換する送信RFリンクグループ（２２２）とを含むことを特徴とする請求項４記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項６】
前記送信RFリンクグループ（１１４）は、複数の並列する送信RFリンクを含み、前記の各送信RFリンクが、それぞれ直列に接続された変調器（１１６）と、アップコンバーター（１１７）及び電力増幅器（１１８）とを含み、ＭＩＭＯ送信信号プロセッサ（１１３）から出力した複数のシンボルストリームを対応するRF信号に変調することを特徴とする請求項４または５記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項７】
前記電力増幅器（１１８）は、大電力直線増幅器であることを特徴とする請求項６記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項８】
受信信号プロセッサ（２１０）は、送信側（１０）と受信側（２０）間のチャネルフェージングマトリックスに基づいて、前記受信側に最適な送信ビームグループと、前記最適な送信ビームグループ中の各送信ビームの等価チャネルゲインと、選択されなかった送信ビームグループ中の各送信ビームの前記最適な送信ビームに対する性能損失比とを含むユーザーフィードバック情報を生成し、
前記スケジューラ（１２１）は、前記ユーザーフィードバック情報に基づいて、スケジューリングされるユーザーと、各スケジューリングユーザーのサポートすべきデータストリームと、前記の各データストリームを送信するのに用いられる送信アンテナとを含むスケジューリング情報を生成することを特徴とする請求項２記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項９】
前記ＭＩＭＯデータプロセッサ（１１０）は、
スケジューリング情報に基づいて、スケジューリングされるユーザーのユーザーデータを選択するユーザー選択器（１１１）と、
スケジューリングされるユーザーのユーザーデータに対して分流処理を行い、複数のシンボルストリームを出力する複数の並列に配列される分流器（１１２）と、
分流器（１１２）から出力したシンボルストリームを処理し、前記シンボルストリームと前記シンボルストリームに対応する送信ビームとを一対一対応させるビーム分配器（３１３）と、
ランダムマトリックスを生成して出力するランダムマトリックス発生器（３１６）と、
ビーム分配器（３１３）からの、前記送信ビームと対応関係になったシンボルストリームと、ランダムマトリックス発生器（３１６）からのランダムマトリックスに基づいて、複数の送信信号を生成するビーム生成器（３１４）と、
ビーム生成器（３１４）から出力した複数の送信信号を受信し、対応するRF信号に変化する送信RFリンクグループ（１１４）とを含むことを特徴とする請求項８記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１０】
ビーム生成器（３１４）は、複数の乗算器と複数の加算器からなり、前記送信ビームに対応する複数の送信信号を生成することを特徴とする請求項９記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１１】
前記送信RFリンクグループ（１１４）は、複数の並列する送信RFリンクを含み、前記の各送信RFリンクは、それぞれ直列に接続された変調器（１１６）と、アップコンバーター（１１７）及び電力増幅器（１１８）とを含み、ビーム生成器（３１４）からの複数送信信号を前記複数送信信号に対応するRF信号に変化することを特徴とする請求項１０記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１２】
前記受信信号プロセッサ（２１０）は、
受信したRF信号に対して復調処理と周波数変換処理を行い、前記RF信号に対応するシンボルストリームを取得する受信RFリンクグループ（２１１）と、
前記シンボルストリームに基づいて、前記シンボルストリームに対応するユーザーフィードバック情報を生成するとともに、ユーザーデータを回復し、出力するＭＩＭＯ受信信号プロセッサ（２１２）とを含む、
前記フィードバック情報プロセッサ（２２０）は、
ユーザーフィードバック情報をユーザーフィードバック信号に変化するＭＩＭＯ送信信号プロセッサ（２２１）と、
前記ユーザーフィードバック信号を前記ユーザーフィードバック信号に対応するRF信号に変化する送信RFリンクグループ（２２２）とを含むことを特徴とする請求項１0記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１３】
受信信号プロセッサ（２１０）が、前記受信側（２０）に最適な送信アンテナグループと、前記アンテナグループにおける各アンテナの信号対干渉比と、受信側に対する干渉の最小の送信アンテナグループとを含むユーザーフィードバック情報を生成し、
前記スケジューラ（１２１）が、前記ユーザーフィードバック情報に基づいて、スケジューリングされるユーザーと、スケジューリングされる各ユーザーのサポートすべきデータストリームと、各データストリームを送信するのに用いられる送信アンテナとを含むスケジューリング情報を生成することを特徴とする請求項２記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１４】
前記受信側（２０）に最適な送信アンテナグループ中の送信アンテナ数は、前記受信側（２０）の受信アンテナ数と等しいことを特徴とする請求項１３記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１５】
前記スケジューラ（１２１）は、
ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ（１２２）の生成するユーザーフィードバック情報を利用して、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報及びそれの提供できるシステム容量を算出するスケジューリング情報計算器（１２４）と、
前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報とシステム容量を記憶するスケジューリング情報メモリ（１２６）と、
スケジューリング情報計算器（１２４）から出力した現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量とスケジューリング情報メモリ（１２６）から読み出した前スケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量とを比較するスケジューリング状態変換制御器（１２５）とを含み、
もし、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量が記憶したシステム容量よりも大きければ、スケジューリング情報メモリ（１２６）に記憶したスケジューリング情報とシステム容量を、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報とシステム容量に更新し、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行い、
一方、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量が前スケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量よりも小さければ、前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行い、
また、前記スケジューリング状態変換制御器（１２５）は、前記比較結果に基づいて、チャネル推定信号の先頭にフィード・フォワード情報を加えることによって、受信信号プロセッサ（２１０）にユーザーフィードバック情報中の受信側に対する干渉の最小の送信アンテナクループの送信アンテナ数を増加或いは減少するように通知し、それにより、スケジューリング状態の変換を行うことを特徴とする請求項１４記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１６】
前記ＭＩＭＯデータプロセッサ（１１０）は、
スケジューリング情報に基づいて、スケジューリングされるユーザーのユーザーデータを選択するユーザー選択器（１１１）と、
スケジューリング情報に基づいて、スケジューリングされるユーザーのユーザーデータに対して分流処理を行い、複数のシンボルストリームを出力する複数の並列に配列された分流器（１１２）と、
スケジューリング情報に基づいて、前記分流器（１１２）からの複数のシンボルストリームに対し、階層時空間信号処理を行うＭＩＭＯ送信信号プロセッサ（１１３）と、
ＭＩＭＯ送信信号プロセッサ（１１３）で処理された複数の前記シンボルストリームを複数の前記シンボルストリームに対応するRF信号に変化する送信RFリンクグループ（１１４）と、
前記スケジューリング情報に基づいて送信アンテナを選択し、前記送信アンテナを介してユーザーデータに対応するRF信号を送信する送信アンテナ選択器（１１５）とを含むことを特徴とする請求項１５記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１７】
前記送信RFリンクグループ（１１４）は、複数の並列する送信RFリンクを含み、複数の前記送信RFリンクは、直列に接続された変調器（１１６）と、アップコンバーター（１１７）と、電力増幅器（１１８）とを含み、それぞれＭＩＭＯ送信信号プロセッサ（１１３）から出力する複数のシンボルストリームを前記シンボルストリームに対応するRF信号に変調することを特徴とする請求項１６記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１８】
前記電力増幅器（１１８）は、大電力直線増幅器であることを特徴とする請求項１７記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項１９】
前記受信信号プロセッサ（２１０）は、
受信したRF信号に対し復調処理と周波数変換処理を行い、前記RF信号に対応するシンボルストリームを取得する受信RFリンクグループ（２１１）と、
前記シンボルストリーム中のフィード・フォワード情報とチャネルフェージングマトリックスに基づいて、対応するユーザーフィードバック情報を生成するとともに、ユ−ザーデータを回復し、出力するＭＩＭＯ受信信号プロセッサ（２１２）を含み、
前記フィードバック情報プロセッサ（２２０）は、
前記ユーザーフィードバック情報をユーザーフィードバック信号に変化するＭＩＭＯ送信信号プロセッサ（２２１）と、
前記ユーザーフィードバック信号を前記ユーザーフィードバック信号に対応するRF信号に変化する送信RFリンクグループ（２２２）を含むことを特徴とする請求項１８記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２０】
受信信号プロセッサ（２１０）は、受信側（２０）に最適な送信ビームグループと、最適な送信ビームグループ中の各送信ビームに対応する信号対干渉比と、前記受信側（２０）に対する干渉の最小の送信ビームグループとを含むユーザーフィードバック情報を生成し、
前記スケジューラ（１２１）は、前記ユーザーフィードバック情報に基づいて、スケジューリングされるユーザーと、各スケジューリングされるユーザーのサポートすべきデータストリームと、各データストリームを送信するのに用いられる送信アンテナとを含むスケジューリング情報を生成することを特徴とする請求項２記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２１】
前記受信側（２０）に最適な送信ビームグループにおける送信ビームの数量が、前記受信側（２０）の受信アンテナの数量と同一であることを特徴とする請求項２０記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２２】
前記スケジューラ（１２１）は、
ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ（１２２）の生成するユーザーフィードバック情報を利用して、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報及びそれの提供できるシステム容量を算出するスケジューリング情報計算器（１２４）と、
前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報とシステム容量を記憶するスケジューリング情報メモリ（１２６）と、
スケジューリング情報計算器（１２４）からの現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量と、スケジューリング情報メモリ（１２６）から読み出した前スケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量を比較するスケジューリング状態変換制御器（１２５）とを含み、
もし、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量が記憶したシステム容量よりも大きければ、スケジューリング情報メモリ（１２６）に記憶したスケジューリング情報とシステム容量を、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報とシステム容量に更新し、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行い、
一方、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量が前スケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量よりも小さければ、前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報を利用して、ユーザーのスケジューリングを行い、
また、前記スケジューリング状態変換制御器（１２５）は、前記比較結果に基づいて、チャネル推定信号の先頭にフィード・フォワード情報を加えることによって、受信信号プロセッサ（２１０）にユーザーフィードバック情報中の受信側に対する干渉の最小の送信ビームループの送信ビーム数を増加或いは減少するように通知し、それにより、スケジューリング状態の変換を行うことを特徴とする請求項２１記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２３】
前記ＭＩＭＯデータプロセッサ（１１０）は、
スケジューリング情報に基づいて、スケジューリングされるユーザーのユーザーデータを選択するユーザー選択器（１１１）と、
スケジューリングされるユーザーのユーザーデータに対して分流処理を行い、複数のシンボルストリームを出力する複数の並列に配列される分流器（１１２）と、
分流器（１１２）から出力したシンボルストリームを処理し、前記シンボルストリームと前記シンボルストリームに対応する送信ビームとを一対一対応させるビーム分配器（３１３）と、
ランダムマトリックスを生成して出力するランダムマトリックス生成器（３１６）と、
ビーム分配器（３１３）からの、前記送信ビームと対応関係になったシンボルストリームと、ランダムマトリックス発生器（３１６）からのランダムマトリックスに基づいて、複数の送信信号を生成するビーム生成器（３１４）と、
ビーム生成器（３１４）から出力した複数の送信信号を受信し、対応するRF信号に変化する送信RFリンクグループ（１１４）とを含むことを特徴とする請求項２２記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２４】
ビーム生成器（３１４）は、複数の乗算器と複数の加算器からなり、送信ビームに対応する複数の送信信号を生成することを特徴とする請求項２３記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２５】
前記送信RFリンクグループ（１１４）は、複数の並列する送信RFリンクを含み、前記の各送信RFリンクは、直列に接続された変調器（１１６）と、アップコンバーター（１１７）と、電力増幅器（１１８）とを含み、それぞれビーム生成器（３１４）から出力する複数の送信信号を前記送信信号に対応するRF信号に変化することを特徴とする請求項２４記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２６】
前記受信信号プロセッサ（２１０）は、
受信したRF信号に対して復調処理と周波数変換処理を行い、前記RF信号に対応するシンボルストリームを取得する受信RFリンクグループ（２１１）と、
前記シンボルストリームに基づいて前記シンボルストリームに対応するユーザーフィードバック情報を生成するとともに、ユーザーデータを回復して出力するＭＩＭＯ受信信号プロセッサ（２１２）とを含み
前記フィードバック情報プロセッサ（２２０）は、
ユーザーフィードバック情報をユーザーフィードバック信号に変化するＭＩＭＯ送信信号プロセッサ（２２１）と、
前記ユーザーフィードバック信号を前記ユーザーフィードバック信号に対応するRF信号に変化する送信RFリンクグループ（２２２）とを含むことを特徴とする請求項２５記載のＭＩＭＯ通信システム。
【請求項２７】
（ａ）受信側は、送信アンテナと受信アンテナ間のチャネルフェージング状況に基づいてフィードバック信号を生成し、送信側にフィードバックするステップと、
（ｂ）送信側により前記フィードバック信号を受信し、前記フィードバック信号に基づいてスケジューリング情報を生成し、前記スケジューリング情報を利用してユーザースケジューリングを行うステップとを含み、
前記フィードバック信号は、前記受信側に最適な送信アンテナグループと、前記送信アンテナグループにおける各アンテナにより前記受信側に提供するチャネル容量と、選択されなかった送信アンテナの最適な送信アンテナグループにおける各送信アンテナに対する性能損失比とを含み、
前記スケジューリング情報は、スケジューリングされるユーザーと、各スケジューリングされるユーザーのサポートすべきシンボルストリームと、スケジューリングユーザーのユーザーデータを送信するのに用いられる送信アンテナとを含むことを特徴とするＭＩＭＯ通信システムにおけるユーザースケジューリング方法。
【請求項２８】
前記ステップ（ｂ）は、
１）スケジューリングユーザー表と割り当てられたアンテナ表を空にするステップと、
２）フィードバック情報における容量情報を比較し、最大チャネル容量値を有するユーザーを１つ選出してスケジューリングユーザー表に加え、前記ユーザーに対応する送信アンテナを割り当てられたアンテナ表に追加するステップと、
３）スケジューリングユーザー表中のユーザーに対し、前記ユーザーに対応する性能損失比の最小の送信アンテナを探し、この送信アンテナに対応する最大チャネル容量を有するユーザーを探し出すステップと、
４）前記ユーザーの加入によりシステムの容量が増加するかを判定し、もし前記ユーザーの加入により前記システムの容量が増加すると、前記ユーザーをスケジューリングユーザー表に加え、前記ユーザーに対応するアンテナを割り当てられたアンテナ表に加え、その後、ステップ３）を実行し、一方、前記ユーザーの加入により前記システムの容量が減少すると、スケジューリングを終了するステップと、
５）最終のスケジューリングユーザー表と最終の割り当てられたアンテナ表に基づいて、前記システムのユーザースケジューリングを行うステップとを含む請求項２７記載のユーザースケジューリング方法。
【請求項２９】
（ａ）受信側は、送信アンテナと受信アンテナ間のチャネルフェージング状況に基づいてフィードバック信号を生成し、送信側にフィードバックするステップと、
（ｂ）送信側により前記フィードバック信号を受信し、前記フィードバック信号に基づいてスケジューリング情報を生成し、前記スケジューリング情報を利用してユーザースケジューリングを行うステップとを含み、
前記フィードバック信号は、前記受信側に最適な送信ビームのグループと、前記最適な送信ビームのグループにおける各送信ビームの等価チャネルゲインと、選択されなかった送信ビームのグループ中の各送信ビームの前記ユーザーに最適な送信ビームに対する性能損失比とを含み、
前記スケジューリング情報は、スケジューリングされるユーザーと、スケジューリングされる各ユーザーのサポートすべきデータストリームと、各データストリームを送信するのに用いられる送信ビームとを含むことを特徴とするＭＩＭＯ通信システムにおけるユーザースケジューリング方法。
【請求項３０】
前記ステップ（ｂ）は、
１）スケジューリングユーザー表と割り当てられた送信ビーム表を空にするステップと、
２）すべてのフィードバックしてきた等価チャネルゲインを比較し、最大等価チャネルゲインを有するユーザーを１つ選出してスケジューリングユーザー表に加え、前記ユーザーに対応する送信ビームを割り当てられた送信ビーム表に加えるステップと、
３）スケジューリングユーザー表中のユーザーに対し、このユーザーに対応する性能損失比の最小の送信ビームを探し出し、この性能損失比の最小の送信ビームに対応する最大等価チャネルゲインを有するユーザーを探し出すステップと、
４）前記ユーザーの加入によりシステムの容量が増加するかを判定し、もし前記ユーザーの加入により前記システムの容量が増加すると、前記ユーザーをスケジューリングユーザー表に加え、前記ユーザーに対応する送信ビームを割り当てられた送信ビーム表に加え、一方、前記ユーザーの加入により前記システムの容量が減少すると、前記ユーザーをスケジューリングユーザー表に加えず、スケジューリングを終了するステップと、
５）前記ユーザーを加えると、スケジューリングが終了するまで、ステップ３とステップ４を繰り返すステップと、
６）最後のスケジューリングユーザー表と最後の割り当てられた送信ビーム表に基づいて、システムのユーザースケジューリングを行うステップとを含む請求項２９に記載のユーザースケジューリング方法。
【請求項３１】
（ａ）受信側は、送信側から送信したフィード・フォワード情報と、送信アンテナと受信アンテナ間のチャネルフェージング状況に基づいてフィードバック信号を生成し、送信側にフィードバックするステップと、
（ｂ）前記送信側により前記フィードバック信号を受信し、前記フィードバック信号に基づいてスケジューリング情報を生成し、前記スケジューリング情報を利用してユーザースケジューリングを行うステップとを含み、
前記フィードバック信号は、前記受信側に最適な送信アンテナグループと、前記アンテナグループにおける各アンテナの信号対干渉比と、受信側に対する干渉の最小の送信アンテナのグループとを含み、前記スケジューリング情報は、スケジューリングされるユーザーと、前記各ユーザーのサポートすべきデータストリームと、スケジューリングユーザーデータを送信するのに用いられる送信アンテナとを含むことを特徴とするＭＩＭＯ通信システムにおけるユーザースケジューリング方法。
【請求項３２】
前記ステップ（ｂ）は、
１）スケジューリングユーザー表と割り当てられた送信アンテナ表を空にするステップと、
２）すべてのフィードバックしてきた信号対干渉比を比較して、最大信号対干渉比を有するユーザーを１つ探し出してスケジューリングユーザー表に加え、このユーザーに対応する送信アンテナを割り当てられた送信アンテナ表に加えるステップと、
３）スケジューリングユーザー表中のユーザーに対し、このユーザーに対応する干渉の最小の送信アンテナグループから、このユーザーに対応する干渉の最小の送信アンテナを探し出し、前記干渉の最小の送信アンテナに基づいて前記送信アンテナに対応する最大信号対干渉比を有するユーザーを探し出し、前記ユーザーをスケジューリングユーザー表に加えるとともに、前記ユーザーに対応する送信アンテナを割り当てられた送信アンテナ表に加えるステップと、
４）スケジューリングが終了するまでステップ３を繰り返すステップを含む請求項３１記載のユーザースケジューリング方法。
【請求項３３】
（ａ）受信側は、送信側から送信したフィード・フォワード情報と、送信アンテナと受信アンテナ間のチャネルフェージング状況に基づいてフィードバック信号を生成し、送信側にフィードバックするステップと、
（ｂ）前記送信側により前記フィードバック信号を受信し、前記フィードバック信号に基づいてスケジューリング情報を生成し、前記スケジューリング情報を利用してユーザースケジューリングを行うステップとを含み、
前記フィードバック信号は、前記受信側に最適な送信ビームループと、前記最適な送信ビームループにおける各送信ビームの信号対干渉比と、前記受信側に対する干渉の最小の送信ビームグループとを含み、前記スケジューリング情報は、スケジューリングされるユーザーと、前記各ユーザーのサポートすべきデータストリームと、スケジューリングユーザーのデータを送信するのに用いられる送信ビームとを含むことを特徴とするＭＩＭＯ通信システムにおけるユーザースケジューリング方法。
【請求項３４】
前記ステップ（ｂ）は、
１）スケジューリングユーザー表と割り当てられた送信アンテナ表を空にするステップと、
２）すべてのフィードバックしてきた信号対干渉比を比較して、最大信号対干渉比を有するユーザーを１つ探し出してスケジューリングユーザー表に加え、このユーザーに対応する送信アンテナを割り当てられた送信アンテナの表に加えるステップと、
３）スケジューリングユーザー表中のユーザーに対し、このユーザーに対応する干渉の最小の送信アンテナのグループから、このユーザーに対応する干渉の最小の送信ビームを探し出し、前記干渉の最小の送信ビームに基づいて前記送信ビームに対応する最大信号対干渉比を有するユーザーを探し出し、前記ユーザーをスケジューリングユーザー表に加えるとともに、前記ユーザーに対応する送信ビームを割り当てられた送信ビーム表に加えるステップと、
４）スケジューリングが終了するまでステップ３を繰り返すステップを含む請求項３１記載のユーザースケジューリング方法。
【請求項３５】
スケジューリング情報に基づき、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量を計算し、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量と前スケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量を比較し、もし現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量が前スケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量よりも大きければ、前スケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量とスケジューリング情報を現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量とスケジューリング情報に更新し、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行うとともに、次のスケジューリングタイムスロットにおいて受信側へフィード・フォワード情報を送信することにより、前記受信側にフィードバック情報における前記受信側に対する干渉の最小の送信アンテナ／ビームグループにおける送信アンテナ／ビームの数量を増加するように通知し、また、このスケジューリングタイムスロットにおいて生成するスケジューリング情報に基づいてステップ１に戻るステップ１と、
もし現在のスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量が、前スケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量よりも小さければ、更新せず、前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報を利用してユーザースケジューリングを行い、さらに次のステップに入り、
次のスケジューリングタイムスロットにおいて、前記受信側へフィード・フォワード情報を送信することにより、フィードバック情報における前記受信側に対する干渉の最小の送信アンテナ／ビームグループ中の送信アンテナ／ビームの数量を減少するように前記受信側に通知し、このスケジューリングタイムスロットにおいて生成するスケジューリング情報とシステム容量に基づき、前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報とシステム容量を更新し、前記スケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行うステップ２と、
次のスケジューリングタイムスロットにおいて、前記受信側へフィード・フォワード情報を送信することにより、フィードバック情報における前記受信側に対する干渉の最小の送信アンテナ／ビームグループ中の送信アンテナ／ビームの数量を減少するように前記受信側に通知し、このタイムスロットにおいて生成するスケジューリング情報に基づいてこの場合のシステム容量を計算し、このスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量を前ステップにおいて更新したシステム容量と比較し、もしこのスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量が前ステップにおいて更新したシステム容量よりも大きければ、前ステップにおいて更新したシステム容量とスケジューリング情報をこのスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量とスケジューリング情報に更新し、このスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行い、その後、ステップ３に戻るステップ３と、
もしこのスケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量が、前ステップにおいて更新したシステム容量よりも小さければ、前ステップにおいて更新したスケジューリングタ情報を利用してユーザーのスケジューリングを行い、その後、ステップ４に入り、
次のスケジューリングタイムスロットにおいて前記受信側へフィード・フォワード情報を送信することにより、フィードバック情報における前記受信側に対する干渉の最小の送信アンテナ／ビームグループ中の送信アンテナ／ビームの数量を増加するように前記受信側に通知し、このスケジューリングタイムスロットにおいて生成するスケジューリング情報とシステム容量に基づいて、ステップ２において更新したスケジューリング情報とシステム容量を更新し、この場合のスケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行い、その後、ステップ１に戻るステップ４とをさらに含む請求項３２または３４に記載のユーザースケジューリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、ＭＩＭＯ通信システム及びユーザースケジューリング方法に関するものであり、特にアンテナ選択・ビームフォーミングによる適応・半適応ユーザースケジューリングにおけるＭＩＭＯ通信システムとユーザースケジューリング方法である。
【背景技術】
【０００２】
将来の無線通信システムは、非常に高速なデータ業務をサポートすることが要求される。たとえば、ビデオ会議、ビデオオンデマンド、イントラクティブビデオゲームなどである。ＩＴＵ−Ｒ  Ｍ１６４５文書においては、高速無線業務（High  Mobility）に対して最高１００Ｍｂｐｓの速度が要求され、低速（Low  Mobility）または固定無線（Fixed  Wireless）業務に対しては、さらに１Ｇｂｐｓの速度が要求される。
【０００３】
無線通信において、チャネルの速度は、そのチャネルの周波数スペクトラム帯域幅とその応用技術である周波数スペクトラム効率との積に等しい。そのチャネルの周波数スペクトラム帯域幅を向上させ、またはそのチャネルの応用技術である周波数スペクトラム効率を向上させることにより、速度を向上させることができる。しかし、周波数資源は限られているため、無制限に周波数スペクトラム帯域幅を増加させて通信速度を速めることはできない。最も良い方法は、その応用技術である周波数スペクトラム効率を増大させることである。
【０００４】
周波数スペクトラム効率の増加は、以下2つの仕様によって実現することができる。１つは、物理レイヤの技術、例えば先進的なコーディング技術、信号処理技術などを通じてリンクレベルの周波数スペクトラム効率を向上させる。もう1つは、上位層の制御を通じて更にフレクシブルに資源を割当、それによって、システムレベルの周波数利用の効率化を実現する。
【０００５】
大体に、マルチインプット・マルチアウトプット技術（以下MIMO:multiple input multiple output）とチャネルに基づくユーザースケジューリング方法（Channel-Aware  User  Scheduling）は、前記の2つの仕様に対応する、目標を実現する可能性の高い２種類の方法である。どのようにこの2種類の技術を結合させてさらにシステムの周波数スペクトラム効率を向上させるかが、関心の持つ課題である。
【０００６】
マルチユーザーMIMOシステムにおいて、すべてのユーザーが共有のシステム資源を共有する。具体的な方法は、ユーザーのチャネル状況に基づいて、ユーザースケジューリングを行う。マルチアンテナシステムにおいて、ユーザーのチャネル状況は使用される空間信号処理方法と直接関連する。具体的には、各ユーザーはチャネル推定によって十分に正確であるチャネル情報を得ることができる。その後、フィードバックチャネルの帯域幅に基づいて、すべて或いは一部分のチャネル情報を基地局にフィードバックする。基地局は、通知されたフィードバック情報の数によって異なるユーザースケジューリングを行う。最後に、ベース・ステーションは、スケジューリングされたユーザーのユーザーデータに対して相応する空間信号処理を行い、送信アンテナを介して発信する。
【０００７】
以前のいくつかの研究成果によると、MIMOシステムは、適当な空間信号処理を通じてのみ、マルチユーザーシステムにおいて良好な結果ができる。不適当に空間資源を利用した場合は、マルチアンテナシステムの性能が従来のシングルアンテナシステムに及ばない可能性がある。従来の方法では、送信アンテナの選択とランダムビームフォーミング2種類方法が、マルチユーザースケジューリングにおいて有効な空間処理方法であることはすでに証明されている（例えば、非特許文献１〜４参照。）。
【非特許文献１】D. J. Mazzarese and W.A.Krzymien, 2003,“High throughput downlink cellular packet data access with multiple antennas and multiuser diversity”；
【非特許文献２】D. Aktas and H.E.Gamal, 2003,“Multiuser scheduling  for MIMO wireless systems”；
【非特許文献３】P. Viswanath, D. N. C. Tse and R. Laroia,“Opportunistic beamforming using dumb Antennas,” IEEE  Trans. Infor. Theory, Vol.48, No.6, pp.1277-1294.  June. 2002；
【非特許文献４】R. Laroia, J. Li, S.Rangan and M. srinivasan, “Enhanced Opportunistic beamforming,” IEEE VTC2003-Fall, Vol.3, PP. 1762-1766, Oct.2003.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このうち、アンテナ選択方法では、マルチユーザースケジューリングでの有益な選択ダイバーシティ（Selective  Diversity）を提供することができるが、ランダムビームフォーミングは、マルチユーザースケジューリングに有利な通信チャネル環境を人為的に創造することによって、システムの性能を向上させることができる。ランダムビームフォーミングという方法は、チャネル環境がよくない場合、たとえば視線伝搬（以下LOS:Light Of Sight）やスローフェージングの場合に特に有用である。
【０００９】
非特許文献１〜４に基づいて、スケジューリングされるユーザー数が固定かどうか分類すると、非特許文献１〜４では２つの仕様の２種類の利用可能なスケジューリング方法を開示している。各スケジューリング方法が必要とするチャネル情報のフィードバック量は異なり、その提供するシステム性能もすべて異なっている。
【００１０】
１．上記非特許文献１，３，４において、固定ユーザー数のスケジューリング方法を開示している。非特許文献１と非特許文献４において、各スケジューリングタイムスロットにスケジューリングされるユーザー数は、常にシステムの送信アンテナ数（仮にｎTとする）と等しく、非特許文献３において、各スケジューリングタイムスロットにスケジューリングされるユーザー数は、常に１である。
【００１１】
２．上記非特許文献２において、ユーザー数が調整できるスケジューリング方法を開示している。この方法を利用すると、各スケジューリングタイムスロットに、スケジューリングされるユーザー数は同じであり、仮にＬとする。Ｌの値は１とｎTの間において可変なパラメータである。注意すべきなのは、ここで、Ｌはシステムの固定パラメータであり、前記スケジューリング方法自体は、現在のチャネル状況に基づいて１つの最優スケジューリングユーザー数を得ることができない。
【００１２】
以上２種類の方法を比較すると、ユーザー数の調整できるスケジューリング方法によると、最適なシステム性能を得ることができるが、それの必要とするシステムフィードバック情報も多い。一方、固定ユーザーを方法の性能は最も悪いが、必要とするフィードバック情報も少ない。
【００１３】
しかし、以上の２種類の方法は、それぞれ欠点がある。つまり、固定ユーザー数スケジューリング方法は、常にｎT個のユーザーをスケジューリングするため、ユーザー間に干渉が存在し、さらにその干渉は深刻であり、或いはチャネル状況が悪い場合は、比較的に高いシステム容量が確保できなくなる。さらにスケジューリングされるユーザー数が多いためシステム容量が著しく低下する可能性がある。ユーザー数の調整可能なスケジューリング方法でも、一定の時間間隔においてまたは一定の条件下でそのスケジューリングされるユーザー数は固定されたＬであるため、干渉が深刻である場合およびチャネル状況が悪い場合に、ユーザー数を固定するスケジューリング方法と同じ問題が存在する。そして、実際のシステムにおいて、最適なＬ値を決定する要素が多くて、送信アンテナ、システムユーザー数、送信電力などを含む。これらの要素はすべて時々刻々と変化するため、最適なLを事前に決めることができない。
【００１４】
上記2種類方法の共通の欠点は、チャネル状況の変化に基づいてスケジューリングされるユーザー数を調整することができないため、高いシステム容量を取得することはできないという点である。
【００１５】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、チャネル状況の変化に基づいて、スケジューリングされるユーザーが調整でき、高いシステム容量が取得できるＭＩＭＯ通信システム及びユーザースケジューリング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の特徴は、送信側と受信側とを含み、送信側は少なくともチャネル推定信号とユーザーデータを有するデータフレームを送信するに使用され、受信側は送信側から送信されたデータフレームを受信し、送信側と受信側の間におけるチャネルフェージングマトリックスに基づいてそれに対応するユーザーフィードバック信号を生成し、ユーザーデータを回復するに使用されるＭＩＭＯ通信システムを提供することである。このうち、前記送信側は、信号を送信し、受信側からのユーザーフィードバック信号を受信するデュプレクサーグループ及びその上に位置する送信アンテナと、前記ユーザーフィードバック信号に基づいてスケジューリング情報を生成するＭＩＭＯスケジューラと、スケジューリング情報に基づいて、ユーザーデータの時空間信号処理を行うＭＩＭＯデータ処理器とを含む。前記受信側は、送信側からのデータフレームを受信し、ユーザーフィードバック信号を送信するデュプレクサーグループ及びその上に位置する受信アンテナと、送信側と受信側間のチャネルフェージングマトリックスに基づいて、ユーザーフィードバック情報を生成してユーザーデータを回復する受信信号処理器と、ユーザーフィードバック情報をこのユーザーフィードバック情報に対応するユーザーフィードバック信号に変換するフィードバック情報処理器を含む。
【００１７】
本発明の第2の特徴に基づいて、ＭＩＭＯ通信システムにおけるユーザースケジューリング方法を提供し、受信側は、送信アンテナと受信アンテナ間のチャネルフェージング状況に基づいてフィードバック信号を生成し、そのフィードバック信号を送信側にフィードバックするステップ（ａ）と送信側より前記フィードバック信号を受信し、前記フィードバック信号に基づいてスケジューリング情報を生成し、前記スケジューリング情報を利用してユーザースケジューリングを行うステップ（ｂ）を含む。
【００１８】
このうち、前記フィードバック信号は、前記受信側に最適な送信アンテナグループと、前記送信アンテナグループ中の各アンテナが前記受信側に提供するチャネル容量、及び選択されなかった送信アンテナによる最適な送信アンテナグループ中の各送信アンテナへの性能損失比とを含むことができ、前記スケジューリング情報は、スケジューリングされるユーザーと、各スケジューリングユーザーがサポートすべきデータストリーム及びスケジューリングユーザーのユーザーデータを送信するために用いられる送信アンテナを含む。
【００１９】
このうち、前記フィードバック信号は、前記受信側に最適な送信ビームグループと、前記最適な送信ビームグループ中の各送信ビームの等価チャネルゲインと、及び選択されなかった送信ビームグループ中の各送信ビームによる前記最適な送信ビームへの性能損失比をも含むことができ、前記スケジューリング情報は、スケジューリングされるユーザーと、各スケジューリングユーザーが支持すべきデータストリーム、及び各データストリームを送信するのに用いられる送信ビームを含む。
【００２０】
このうち、前記フィードバック信号は、前記受信側に最適な送信アンテナグループと、前記アンテナグループにおける各アンテナの信号対干渉比と、及び受信側に対して干渉が最小である送信アンテナグループをも含むこともでき、前記スケジューリング情報は、スケジューリングされるユーザーと、各ユーザーがサポートすべきデータストリームと、スケジューリングユーザーのデータを送信するのに用いられる送信アンテナを含む。
【００２１】
この他、前記フィードバック信号は、前記受信側に最適な送信ビームグループと、最適な送信ビームグループ中の各送信ビームに対応する信号対干渉比と、前記受信側に対して干渉が最小である送信ビームグループとを含むことができ、前記スケジューリング情報は、スケジューリングされるユーザーと、各ユーザーがサポートすべきデータストリーム、及びスケジューリングユーザーのデータを送信するのに用いられる送信ビームを含む。
【００２２】
従来技術と比較して、本発明のＭＩＭＯ通信システムは、適応スケジューリング及び半適応スケジューリングに対応したシステムアーキテクチャとスケジューリング方法を採用したため、チャネル状況に基づいてユーザーのスケジューリングを行い、ＭＩＭＯ通信システムのシステム容量を向上させることができる。そして、半適応スケジューリングを採用することによって、高いシステム容量が実現できるとともに、フィードバック情報量を減少させ、システム資源を節約することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、チャネル状況の変化に基づいて、スケジューリングされるユーザーが調整でき、高いシステム容量が取得できるＭＩＭＯ通信システム及びユーザースケジューリング方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明のＭＩＭＯ通信システム及びそのユーザースケジューリング方法について説明する。本発明のＭＩＭＯ通信システムは、適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムと半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムを含む。次に、この2種類のＭＩＭＯ通信システムおよびそのユーザースケジューリング方法について、それぞれ説明する。
【００２５】
<適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システム>
本発明の適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムにおいて、アンテナ選択を採用した場合とビームフォーミング技術を採用した場合の適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムについて、それぞれ説明する。
【００２６】
第１実施例
図１は、本発明におけるアンテナ選択による適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システム図である。前記適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムは、１つの送信側１０（ベース・ステーション）及び複数の受信側２０（ユーザー）を含む。図２は図１で示すＭＩＭＯ通信システムの適応スケジューリングのフローチャートである。図３は、前記ＭＩＭＯ通信システムが採用するフレーム構造の説明図である。
【００２７】
図１−３で示すように、送信側１０は、ＭＩＭＯデータプロセッサ１１０と、ＭＩＭＯスケジューラ１２０と、デュプレクサーグループ１３０及びｎT個の送信アンテナを含む。各受信側２０は、受信信号プロセッサ２１０と、フィードバック情報プロセッサ２２０と、デュプレクサーグループ２３０及びｎR個の受信アンテナを含む。各受信側２０の受信アンテナ数は異なってもよい。前記フレーム構造は、チャネル推定タイムスロットと、チャネルフィードバックタイムスロット及びデータ伝送タイムスロットを含み、そして、システムの要求に応じてその他のタイムスロットを設定することができ、ここで、説明しやすいために簡略化する。
【００２８】
スケジューリング情報取得プロセス
図３からわかるように、送信側１０はユーザーデータ信号を送信する前に、まず、デュプレクサーグループ１３０を介してｎT個の送信アンテナから受信側２０へチャネル推定信号を送信する。各アンテナは、同じチャネル推定信号を送信し、前記チャネル推定信号は従来技術における多重方法で送信することができる。
【００２９】
仮に送信側１０の送信信号がｎT次元の複素数ベクトル
【数１】
2007020188.tif 000003
【００３０】
、各受信側２０が受信するのが１つのｎR次元の複素数ベクトル
【数２】
2007020188.tif 000004
【００３１】
で、送信側１０と受信側２０間には、１つのｎR×ｎT次元のチャネルフェージングマトリックス：
【数３】
2007020188.tif 000005
【００３２】
が存在する。
【００３３】
ここで、 
【数４】
2007020188.tif 000006
【００３４】
は、送信側１０の第ｉ送信アンテナと受信側２０の第ｊアンテナ間のチャネル伝送特性を示す（ｋは、第ｋユーザーを示す）。
【００３５】
すると、システムの伝達関数は次のように表示できる。
【数５】
2007020188.tif 000007
【数６】
2007020188.tif 000008
【００３６】
は、１つのｎR次元の複素数ベクトルであり、受信側２０のホワイトノイズを示す。
【００３７】
各受信側２０は、確実なチャネルフェージングマトリックスＨkを知っている。各受信側２０は、前記チャネルフェージングマトリックスに基づいて、受信信号プロセッサ２１０を介して前記チャネルフェージングマトリックスを処理することにより、次の情報を取得することができる：
（１）すべてのｎT個送信アンテナから、前記受信側２０に最適な送信アンテナグループＡｎＩkを一つ探し、選択されたアンテナグループＡｎＩk中の送信アンテナ数は前記受信側２０の受信アンテナ数と等しい。
【００３８】
（２）その後、前記アンテナグループＡｎＩkのうちに、各アンテナの前記受信側２０に提供するチャネル容量
【数７】
2007020188.tif 000009
【００３９】
を計算する。計算方法は次のとおりである。
【数８】
2007020188.tif 000010
【００４０】
式で、
【数９】
2007020188.tif 000011
【００４１】
は ｎR指数正定値マトリックスを示し、Ｐは電力を示す。
【００４２】
よって、前記アンテナグループＡｎＩkのうちに、各アンテナの前記受信側２０に提供するチャネル容量
【数１０】
2007020188.tif 000012
【００４３】
を計算することができる。以上は、利用できる計算方法の１つであり、この方法に限らない。
【００４４】
（３）ｎT個送信アンテナ中で選択されなかったアンテナについて、受信信号プロセッサ２１０は、この選択されなかったアンテナの選択されたアンテナグループＡｎＩk中の各アンテナに対する性能損失比Ｄfをすべて計算する。例えば、
【数１１】
2007020188.tif 000013
【００４５】
受信信号プロセッサ２１０は、以上の処理を介して計算した情報を、ユーザーフィードバック情報としてフィードバックプロセッサ２２０に送信する。前記ユーザーフィードバック情報は、最適な送信アンテナグループＡｎＩkと、前記送信アンテナグループＡｎＩk中の各アンテナの前記受信側２０に提供するチャネル容量
【数１２】
2007020188.tif 000014
【００４６】
と、選択されなかった送信アンテナの選択された送信アンテナグループＡｎＩk中の各アンテナに対する性能損失比Ｄｆk,iを含む。
【００４７】
フィードバック情報プロセッサ２２０は、受信したユーザー情報を処理し、ＭＩＭＯ通信システムに適するフィードバック信号（RF信号）に変換する。前記フィードバック信号は、受信側２０のアンテナにより、フィードバックチャネルを介して、送信側１０にフィードバックする。
【００４８】
送信側１０のアンテナが前記フィードバック信号を受信すると、ＭＩＭＯスケジューラ１２０に転送する。ＭＩＭＯスケジューラ１２０は、前記信号に基づいてスケジューリング情報を発生し、発生したスケジューリング情報を利用してＭＩＭＯデータプロセッサ１１０の操作を制御することにより、ＭＩＭＯ通信システムが最大システム容量のスケジューリング状態に達するようにする。つまり、スケジューリング情報に基づいて、最適なユーザースケジューリングを行う。前記スケジューリング情報は、少なくともスケジューリングされるユーザーと、各ユーザーがサポートすべきデータストリームと、スケジューリングユーザーのユーザーデータを送信するのに用いる送信アンテナを含む。
【００４９】
さらに、この時にスケジューリングが必要なユーザーと、各ユーザーがサポートすべきデータストリームと送信アンテナを確定すると、ＭＩＭＯデータプロセッサ１１０はスケジューリング情報に基づいて、ユーザーデータを処理し、選定した送信アンテナから選定したユーザーに送信する。
【００５０】
前記ＭＩＭＯ通信システムは次のような特徴がある。
【００５１】
１）各受信側２０にとって、一番多くてその受信アンテナ数と同じ数の送信アンテナに割り当てることが要求できる。
【００５２】
２）各受信側２０は、最適なアンテナグループと、選択されたアンテナの提供できる絶対チャネル容量と、選択されなかったアンテナの選択されたアンテナグループに対する性能損失因子とをフィードバックする。これによって、アンテナ選択時の計算方法の複雑度が低減されることができ、そして、予めスケジューリングするユーザー数を知る必要がないとともに、前記絶対チャネル容量は、最終的にスケジューリングするユーザー数の影響を受けない。
【００５３】
３）送信側１０にとって、スケジューリングできるユーザー数はチャネル状況によって決められるものであり、予め確定する必要がない。
【００５４】
従って、前記ＭＩＭＯ通信システムによると、適応ユーザースケジューリングを実現することができ、それにより、システム制御のインテリジェント化及び通信信頼性を向上させることができ、常に最も大きいシステム容量を保持することができる。
【００５５】
上記チャネルフェージング状況取得方法では、チャネル推定信号（即ちパイロット信号）を利用することによって行われ、フレームにチャネル推定信号を挿入する。受信側２０は、前記チャネル推定信号に基づいて送信側１０と受信側２０間のチャネルフェージング状況を推定し、さらに受信信号プロセッサ２１０によりチャネルフェージング状況を処理して、ユーザーフィードバック情報を取得する。
【００５６】
しかし、本発明においても、チャネルブラインド推定方法を利用してチャネルフェージング状況を推定することができる。つまり、各フレームにチャネル推定タイムスロットを設ける必要はなく、受信側２０は送信側１０が送信したデータを受信するとともに、チャネルブラインド推定を介してチャネルフェージング状況を推定し、受信信号プロセッサ２１０によりチャネルフェージング状況を処理し、ユーザーフィードバック情報を取得する。この場合、チャネル推定信号の挿入による周波数スペクトラム資源の浪費を避けることができる。
【００５７】
図４は、本発明のＭＩＭＯ通信システムにおける送信側１０の構造をさらに説明する図である。図５は、送信側１０の送信RFリンクグループの構造説明図である。図６は、本発明における送信側１０のデュプレクサーグループ１３０の説明図である。図７は、本発明のＭＩＭＯ通信システムにおける受信側２０の構造をさらに説明する図である。図４と図７において、階層時空信号処理方法を用いてＭＩＭＯ通信を説明する。信号処理については、同様にその他の従来技術で開示された信号処理方法と装置、たとえば時空間符号化方法などを利用してもよい。
【００５８】
ユーザーデータ送信・受信及びスケジューリングプロセス
送信側１０
図４において、前記送信側１０は、ＭＩＭＯデータプロセッサ１１０と、ＭＩＭＯスケジューラ１２０と、デュプレクサーグループ１３０及びｎT個の送信アンテナを含む。
【００５９】
前記ＭＩＭＯスケジューラ１２０は、１つの受信RFリンクグループ１２３と、１つのＭＩＭＯ受信信号プロセッサ１２２及びスケジューラ１２１を含む。受信RFリンクグループ１２３は、送信アンテナ数と同じ受信RFリンクを備え、受信したフィードバック信号をこのフィードバック信号に対応するシンボルストリームに変換するのに用いられる。ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ１２２は、前記変換したシンボルストリームに対して階層時空信号処理を行い、このシンボルストリームに対応するユーザーフィードバック信号を取得する。スケジューラ１２１は、ユーザーフィードバック信号に基づいて、スケジューリング情報を生成し、前記スケジューリング情報を利用してＭＩＭＯデータプロセッサ１１０の信号処理を制御する。前記スケジューリング情報は、スケジューリングされるユーザーと、各ユーザーが支持すべきデータストリームと、スケジューリングユーザーのデータを送信するのに用いられる送信アンテナを含む。
【００６０】
前記ＭＩＭＯデータプロセッサ１１０は、一つのユーザー選択器１１１と、複数の並列に配列された分流器１１２と、ＭＩＭＯ送信信号プロセッサ１１３と、送信RFリンクグループ１１４及び送信アンテナ選択器１１５を含む。
【００６１】
スケジューリング情報の制御のもとで、ユーザー選択器１１１はスケジューリングされるユーザーを選択するに用いられ、数をｎＳと設定し、このユーザーに対応するユーザーデータを出力する。ｎＳは送信側１０のアンテナ数ｎT以下である。
【００６２】
スケジューリング情報の制御のもとで、ｎＳ個の分流器１１2が選択され、スケジューリングしたｎＳ個のユーザーのユーザーデータを分流処理する。つまり、スケジューリングされたｎＳ個ユーザーのユーザーデータを、各ユーザーのサポートすべきデータストリームに基づいて対応するシンボルストリームに分割して出力する（ここでは、総シンボルストリームの数をＬとする）。そのうち、Ｌの最大値と送信アンテナ数ｎTは同じである。
【００６３】
その後、ＭＩＭＯ送信信号プロセッサ１１３は分流器１１２の出力したＬ個のシンボルストリームをＬ個の異なる層として処理する。その処理方法は、階層時空信号処理である。
【００６４】
送信RFリンクグループ１１４は、階層時空間信号処理を介したＬ個のシンボルストリームをＬ個の対応するRF信号に変換するのに用いられる。
【００６５】
スケジューリング情報の制御のもとで、送信アンテナ選択器１１５はスケジューリングしたＬ個のアンテナを選択し、送信RFリンクグループ１１４の出力したＬ個RF信号をデュプレクサーグループ１３０を介してスケジューリングされたＬ個のアンテナへ送信する。
【００６６】
最後に、スケジューリングされたＬ個アンテナを介して、RF信号をスケジューリングされたユーザーに送信する。ここで、選択されなかったアンテナの送信する信号にはユーザーデータが含まれてない。
【００６７】
図５において、送信RFリンクグループ１１４の具体的な構成をさらに説明する。送信RFリンクグループ１１４は、複数の（前記と対応するために、仮にＬ個だとする）並列送信RFリンクを含む。各送信RFリンクは、直列に接続された変調器１１６、アップコンバーター１１７及び電力増幅器１１８を有する。前記電力増幅器は大電力直線増幅器でもよい。前記Ｌ個の送信RFリンクは、それぞれＭＩＭＯ送信信号プロセッサ１１３の出力したＬ個のシンボルストリームを対応するRF信号に変換するのに用いられる。
【００６８】
図６は、本発明送信側１０におけるデュプレクサーグループ１３０の説明図である。前記デュプレクサーグループ１３０は、ｎT個の並列されるデュプレクサーを含む。各デュプレクサーは、それぞれ１つの対応する送信アンテナと接続され、また、送信アンテナ選択器１１５と受信RFリンクグループ１２３に接続される。
【００６９】
受信側２０
説明を簡略化するため、ここで、スケジューリングされたユーザーの受信側２０１つだけを説明する。
【００７０】
図７において、前記受信側２０は、受信信号プロセッサ２１０と、フィードバック情報プロセッサ２２０と、デュプレクサーグループ２３０及びｎR個アンテナを含む。
【００７１】
前記受信信号プロセッサ２１０は、１つの受信RFリンクグループ２１１と１つのＭＩＭＯ受信信号プロセッサ２１２を含む。前記フィードバック情報プロセッサ２２０は、１つのＭＩＭＯ送信信号プロセッサ２２１と１つの送信RFリンクグループ２２２を含む。
【００７２】
前記受信RFリンクグループ２１１は、受信アンテナ数ｎRと同じ数の並列受信RFリンク（図には示してない）を有する。前記受信RFリンクは、受信したRF信号を対応するシンボルストリームに回復し、ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ２１２に送信する。
【００７３】
前記ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ２１２は、シンボルストリームを最初のユーザーデータに回復し、出力する。
【００７４】
図８を参照して、本発明のスケジューリングプロセスをさらに説明する。図８は、スケジューラ１２１がフィードバック情報に基づいて、適応にスケジューリングするユーザーを選択するフローチャートである。
【００７５】
図８からわかるように、前記工程には次のステップを含む。
【００７６】
１）スケジューリングユーザー表ＳＵと割り当てられたアンテナ表ＳＡを空にする。
【００７７】
２）すべてのフィードバックされたチャネル容量情報
【数１３】
2007020188.tif 000015
【００７８】
を比較し、最大チャネル容量値を有するユーザーを１つ選出してスケジューリングユーザー表ＳＵに加え、前記ユーザーに対応する送信アンテナを割り当てられたアンテナ表ＳＡに追加する。
【００７９】
３）スケジューリングユーザー表中のユーザーに対し、このユーザーに対応する性能損失比が最小の送信アンテナを探し、この送信アンテナに対応する最大チャネル容量を有するユーザーを探す。
【００８０】
４）前記ユーザーがシステムに追加されたとしてのシステムの総容量を計算し、もしこの総容量が増加すると、前記ユーザーをスケジューリングユーザー表ＳＵに加え、前記ユーザーに対応するアンテナを割り当てられたアンテナ表 ＳＡに追加した後、ステップ３）を実行する。一方、前記総容量が減少すると、スケジューリングを終了する。
【００８１】
５）最終のスケジューリングユーザー表ＳＵと割り当てられたアンテナ表ＳＡに基づいて、ユーザーのデータストリームをそれぞれ独立するシンボルストリームに分け、割り当てられた送信アンテナから送信するように、ＭＩＭＯデータプロセッサ１１０を制御する。
【００８２】
第２実施例
本発明の第２実施例は、ビームフォーミングによる適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムである。前記ＭＩＭＯ通信システムの構造、適応スケジューリング方法と、採用するフレームの構造は、第１実施例における図１から図３を参照することができる。第２実施例の適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムは、ビームフォーミングによるもので、第１実施例のアンテナ選択による適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムと区別される。次に、図を参照して第２実施例におけるＭＩＭＯ通信システムについて詳細に説明する。このうち、同一記号は、同一または相似する素子を示す。
【００８３】
図１で示すように、ランダム送信ビームフォーミングによる適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムは、１つの送信側１０（ベース・ステーション）及び複数の受信側２０（ユーザー）を含む。図２は、ユーザースケジューリングのフローチャートである。図３は、採用するフレーム構造図である。
【００８４】
スケジューリング情報取得プロセス
送信側１０は、ユーザーデータ信号を送信する前に、まずデュプレクサーグループ１３０を介して ｎT個送信アンテナから送信ビームの形でチャネル推定信号を受信側２０へ送信する。
【００８５】
かりに、送信側１０の送信信号をｎT次元の複素数ベクトル
【数１４】
2007020188.tif 000016
【００８６】
とし、各受信側２０の受信信号をｎR次元の複素数ベクトル
【数１５】
2007020188.tif 000017
【００８７】
とする。送信側１０と受信側２０間にはｎR×ｎT次元のチャネルフェージングマトリックスがある。このチャネルフェージングマトリックスと伝達関数はそれぞれ式（１）、（２）と大体似ているが、ここでのチャネルフェージング状況は、チャネルフェージング状況と送信側のランダム複素数ベクトルを結合しているという点にある。
【００８８】
第１実施例と同じように、本実施例においてもチャネルブラインド推定方法を利用してチャネルフェージング状況を取得することができる。
【００８９】
このチャネルフェージング状況に基づいて、各受信側２０は、受信信号プロセッサ２１０を通じてこのチャネルフェージング状況を処理し、ユーザーフィードバック情報を取得することができ、フィードバック情報プロセッサ２２０へ送信する。前記ユーザーフィードバック情報は、前記受信側２０に最適な送信ビームのグループｎkと、前記グループｎk中の各送信ビームの等価チャネルゲインＧＮkと、選択されなかった送信ビームグループＱk中で各送信ビームのグループｎk中の各最適な送信ビームに対する性能損失比Ｄk,iを含む。
【数１６】
2007020188.tif 000018
【００９０】
式中、Ｗnは、送信側のランダム複素数ベクトルを示し、Ｈkは送信側１０と受信側２０間のチャネルフェージングマトリックスを示す。前記グループｎk中の最適な送信ビームの数量は、実際のチャネル状況に基づいて選定することができる。
【数１７】
2007020188.tif 000019
【００９１】
式中、Ｓは、ｎT個ビームから（Ｍ−１）個の干渉の最小の異なるビームを選択するすべての可能な集合を表す。
【００９２】
最適な送信ビームグループｎk中の最適な送信ビーム数、及び受信側に対する干渉の最小の（Ｍ−１）個送信ビームグループＱk中の送信ビームの数については、実際のチャネル状況に基づいて選択できる。選択ルールはこの２つのグループに同一送信ビームが同時に含まれることはできない。本実施例において、Ｑkは、すべての選択されなかった送信ビームのグループを表す。
【数１８】
2007020188.tif 000020
【００９３】
フィードバック情報プロセッサ２２０は、受信したユーザーフィードバック情報を処理し、適応ＭＩＭＯ通信システムのフィードバック信号（RF信号）に変換する。このフィードバック信号は、受信側２０のアンテナを介してフィードバックチャネルを経て送信側１０へフィードバックする。
【００９４】
送信側１０のスケジューラ１２１がフィードバック信号を受信すると、システムスケジューリングを行う。このとき、各受信側２０はすべて、受信側２０にとって最適な送信ビームｎkのグループと、このグループ中の各送信ビームの等価チャネルゲインＧＮkと、前記受信側に対して干渉の最小の送信ビームグループＱkと、このグループＱk中の各送信ビームの前記グループｎk中の各送信ビームに対する性能損失比Ｄk,iをフィードバックしたので、スケジューリングプロセスは主に次のステップを含む。
【００９５】
１）スケジューリングユーザー表ＳＵと割り当てられた送信ビームの表ＳＢを空にする。
【００９６】
２）すべてのフィードバックされた等価チャネルゲインＧＮkを比較し、最大等価チャネルゲインＧＮkを有するユーザーを１つ選出してスケジューリングユーザー表ＳＵに加え、このユーザーに対応する送信ビームを割り当てられた送信ビーム表ＳＢに追加する。
【００９７】
３）スケジューリングユーザー表中のユーザーに対し、このユーザーに対応するグループＱkから干渉が最小の送信ビームを探し、この干渉が最小の送信ビームに対応する最大等価チャネルゲインを有するユーザーを探す。
【００９８】
４）フィードバックされた性能損失比Ｄk,iに基づいて、前記ユーザーの加入によってシステム容量が増加されるかどうかを判断する。もし前記ユーザーの加入によってシステム容量が増加されると、前記ユーザーをスケジューリングユーザー列に追加するとともに、前記ユーザーに対応する送信ビームを割り当てられた送信ビーム表に追加する。一方、前記ユーザーの加入によってシステム容量が低下されると、前記ユーザーをスケジューリングユーザー表に加えず、スケジューリングを終了する。
【００９９】
５）前記ユーザー加入後、スケジューリングが終了するまでステップ３）、４）を順次繰り返す。
【０１００】
６）最終のスケジューリングユーザー表ＳＵと割り当てられたアンテナ表ＳＢに基づいて、ユーザーのデータストリームを独立するシンボルストリームに分割し、割り当てられた送信アンテナから送信するように、ＭＩＭＯデータプロセッサ１１０を制御する。
【０１０１】
このように、前記スケジューリング方法は、適応ユーザースケジューリングを行って、チャネル状況を充分に利用し、最大のチャネル容量を提供することができるものである。
【０１０２】
ユーザーデータ送信／受信及びスケジューリングプロセス
送信側１０
図９は、本発明のＭＩＭＯ通信システムにおける送信側１０の構造をさらに説明する説明図である。図１０は、図９で示すビームフォーマ３１４の具体的な構造図である。本実施例のＭＩＭＯ通信システムにおける受信側２０の構造は第１実施例と同じであるため、図７を参考にする。図９と図７において、階層時空間信号処理の方法を用いてＭＩＭＯ通信システムを説明する。信号処理について、その他の従来技術で開示されている信号処理方法や装置、例えば時空間符号化方法などを用いて実行することができる。
【０１０３】
図９において、前記送信側１０は、ＭＩＭＯデータプロセッサ１１０と、ＭＩＭＯスケジューラ１２０と、デュプレクサーグループ１３０及びｎT個の送信アンテナを含む。
【０１０４】
前記ＭＩＭＯスケジューラ１２０は、受信RFリンクグループ１２３と、ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ１２２及びスケジューラ１２１を含む。このうち、受信RFリンクグループ１２３は、送信アンテナ数と同じ数の受信RFリンクを有する。この受信RFリンクは受信したフィードバック信号を対応するシンボルストリームに変換するのに用いられる。ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ１２２は、前記変換したシンボルストリームに対して時空間信号処理を行い、前記シンボルストリームに対応するユーザーフィードバック信号を取得する。スケジューラ１２１は、ユーザーフィードバック信号に基づいてスケジューリング情報を生成し、このスケジューリング情報を利用してＭＩＭＯデータプロセッサ１１０の信号処理を制御する。前記スケジューリング情報は、スケジューリングするユーザーと、各スケジューリングユーザーのデータ送信にサポートするシンボルストリーム、及び各シンボルストリームに対応する送信ビームを含む。
【０１０５】
前記ＭＩＭＯデータプロセッサ１１０は、ユーザー選択器１１１と、複数の並列に配列された分流器１１２と、ビーム分配器３１３と、ビームフォーマ３１４と、送信RFリンクグループ１１５及びランダムマトリックス発生器３１６を含む。
【０１０６】
スケジューリング情報の制御によって、（スケジューリング情報中の「スケジューリングするユーザー」に基づく）、ユーザー選択器１１１は、スケジューリングするユーザーを選択するのに用いられ、数はｎＳと表示し、このスケジューリングされるユーザーに対応するユーザーデータを出力する。ｎＳは送信側１０のアンテナの数ｎT以下である。
【０１０７】
スケジューリング情報の制御によって、ｎＳ個分流器１１２が選択され、スケジューリングされるｎＳ個ユーザーのユーザーデータを分流処理するのに用いられる。つまり、スケジューリング情報中の「各スケジューリングユーザーのデータ送信に必要なシンボルストリーム」に基づき、スケジューリングされるｎＳ個ユーザーのユーザーデータをＬ（ｎＳ≦Ｌ≦ｎT）個シンボルストリームに分割して出力する。Ｌは、各スケジューリングユーザーのデータに割り当てられたシンボルストリームの総和である。実際に、各ユーザーデータの各シンボルストリームは対応する受信側の１つのアンテナに対応する。
【０１０８】
また、ビーム分配器３１３により、分流器１１２が出力したＬ個シンボルストリームをＬ個の異なる層として処理を行い、スケジューリング情報中の「各シンボルストリームの対応する送信ビーム」に基づいて、送信したＬ個のシンボルストリームと、このＬ個のシンボルストリームに対応する送信ビームとを一一対応させ、対応関係になったシンボルストリームを出力する。図９において、出力はｎT個であり、実際に、Ｌ個のシンボルストリームだけがユーザーデータを有し、その他の（ｎT−Ｌ）個シンボルストリーム中にはユーザーデータがない。
【０１０９】
ランダムマトリックス発生器３１６は、ランダムのｎT×ｎT次元マトリックス（Wi,jと表し、ｉ、ｊは１−ｎTの正整数である）を生成し、ビームフォーマ３１４に入力する。前記ランダムのｎT×ｎT次元マトリックスは、経験マトリックス或いはチャネル情報に基づいて生成したチャネルマトリックスでもよい。つまり、前記ランダムマトリックス発生器３１６は、スケジューラ１２１からのスケジューリング情報を受信し、このスケジューリング情報におけるチャネル情報に基づいて対応するランダムマトリックスを生成する、或いはスケジューラに関わらず、単独で経験マトリックスを生成することができる。
【０１１０】
ビームフォーマ３１４は、ランダムマトリックス発生器３１６の発生したランダムのｎT×ｎT次元マトリックスに基づいて、ビーム分配器３１３から入力した 個シンボルストリーム（送信ビームと対応関係になったユーザーデータを有するＬ個シンボルストリームと、ユーザーデータを有さない（ｎT−Ｌ）個シンボルストリームを含む）の重み付けを行い、ｎT個の送信信号を生成する。
【０１１１】
送信RFリンクグループ１１５は、ビームフォーマ３１４から出力したｎT個送信信号を受信し、このｎT個送信信号に対応するRF信号に変換し、デュプレクサーグループ１３０のｎT個送信アンテナを介して送信する。
【０１１２】
図１０は、ビームフォーマ３１４における１つの具体的な構造図である。ビームフォーマ３１４は、ｎT×ｎT個の乗算器とｎT個の加算器からなる。前記ビームフォーマ３１４は、ｎT個シンボルストリームに対応して 個の送信信号を生成することができ、各送信信号の生成方法はほぼ同じである。説明を簡略化するため、第ｉ送信信号を例にして説明する。
【０１１３】
まず、第ｉ送信信号に対し、ランダムマトリックス発生器３１６からのｎT×ｎT次元マトリックスの第ｉ行（W1,ｉからWnT,ｉまで）の各要素（係数）にそれぞれ各シンボルストリームを乗算し、また、乗算で取得したデータの加算を行い、第ｉ送信信号を生成する。
【０１１４】
図７で示す受信側において、受信RFリンクグループ２１１は、受信したRF信号を対応するシンボルストリームに回復し、ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ２１２へ送信する。前記ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ２１２は、シンボルストリームを最初のユーザーデータに回復し、出力する。
【０１１５】
＜半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システム＞
上記適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムは、即時のチャネル状況を有効利用してユーザーの適応スケジューリングを行うことにより、現在のスケジューリングタイムスロットにおいて高いシステム容量を実現することができる。しかし、実際のシステムにおいて、隣接するスケジューリングタイムスロットのチャネル状況は、完全に独立しておらず、例えば、時間相関性（Time  Correlation）のような一定の相関性を有している。従って、時間相関性を利用してユーザースケジューリングを行うことができる。
【０１１６】
仮に、システムのチャネル状況がいくつかのスケジューリングタイムスロットにおいてほぼ同じ、つまり、各スケジューリングタイムスロットにおいて、スケジューリングできる最優ユーザー数が同じだ（仮にＬとする）とすると、システムは、試みる方法でこの最優ユーザー数を探すことができる。つまり、第１スケジューリングタイムスロットにおいてＬ個ユーザーをスケジューリングし、このユーザーが実現可能なシステム容量を保留する。その後、第２スケジューリングタイムスロットにおいて（Ｌ＋１）個ユーザーに対するスケジューリングを試み、現在の（Ｌ＋１）個ユーザーのスケジューリングによる実現可能なシステム容量と前スケジューリングタイムスロットにおいて保留したＬ個ユーザーのスケジューリングによる実現可能なシステム容量とを比較する。もし、現在の（Ｌ＋１）個ユーザーのスケジューリングによる実現可能なシステム容量が、前スケジューリングタイムスロットおいて保留したシステム容量よりも大きくなると、システムが（Ｌ＋１）個或いは（Ｌ＋１）以上のユーザーをスケジューリングすることができる。その後、次のスケジューリングタイムスロットにおいて、引き続きスケジューリングユーザーを１つ増加し、（Ｌ＋２）個のユーザーをスケジューリングするようになる。もし、（Ｌ＋２）個ユーザーのスケジューリングによる実現可能なシステム容量が、前スケジューリングタイムスロットにおける（Ｌ＋１）個ユーザーのスケジューリングによる実現可能なシステム容量よりも小さければ、システムは最適なスケジューリング状態にあると判定する。この方法によって、チャネル時間相関特性を利用した半適応ユーザースケジューリング方法を実現することができる。
【０１１７】
非特許文献２で言及しているユーザー数の調整できるスケジューリング方法に対して、半適応ユーザースケジューリング方法の必要とするフィードバック情報量はほぼ同じである。ただ、システムのスケジューリングユーザー数は絶え間なく変化するため、一つのフィード・フォワード情報の増加によって、フィードバック情報を計算する時にスケジューリングユーザー１つを増加、或いは減少して計算することをすべてのユーザーに通知する。たとえば、システムが増加したフィード・フォワード情報が“１”の場合は、前スケジューリングタイムスロットにおいて算出したスケジューリングユーザーのうえにスケジューリングユーザーを１つ増加することをシステムがすべてのユーザーに通知することを表す。一方、システムが増加したフィード・フォワード情報が“０”の場合、前スケジューリングタイムスロットにおいて算出したスケジューリングユーザーのうえにユーザーを１つ減少することをシステムがすべてのユーザーに通知することを表し、それによってフィードバック情報を計算する。
【０１１８】
次に、アンテナ選択による半適応ユーザースケジューリング方法とビームフォーマによる半適応ユーザースケジューリング方法についてそれぞれ説明する。
【０１１９】
第３実施例
第３実施例は、本発明のアンテナ選択による半適応ＭＩＭＯ通信システム及び半適応スケジューリング方法について説明する。
【０１２０】
第３実施例におけるアンテナ選択による半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムの構造と、第４図における第１実施例の適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムの構造とはほぼ同じであり、両者の相違点は、半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムは、スケジューリング情報の生成を必要とする以外に、通信容量の比較を行い、各スケジューリングタイムスロットにおいて送信するフレームにフィード・フォワード情報（仮に１つのビットとする。複数のビットでもよい）を挿入する必要もある。従って、スケジューラを適切に配置する必要がある。フレームのチャネル推定信号の先頭に（チャネル推定信号のデータがフィード・フォワード情報の長さだけ増加することに相当）、フィード・フォワード情報を挿入し、或いは多重装置によって多重化し、チャネル推定信号とともに同じ方法で送信する。
【０１２１】
現在のスケジューリングタイムスロット中、仮にシステムの設定したスケジューリングユーザー数がＬで、システム容量がＣ（Ｌ）だとする。この場合、ユーザーの計算すべきのユーザー数はＶＬ（開始時刻において、ＶＬ＝Ｌ）である。簡略化のため、各ユーザーはアンテナ１つを有するとする。各ユーザーが複数のアンテナを有する場合については、各ユーザーがアンテナ１つを有する場合に基づいて、システムのスケジューリングを論証することができる。
【０１２２】
まず、スケジューラは、一つのフィード・フォワード情報を生成し、仮に“１”とすると、システムがすべてのユーザーに（ＶＬ＋１）個ユーザーをスケジューリングするフィードバック情報を計算するように通知することを示す。スケジューラは、このフィード・フォワード情報をチャネル推定信号の開始位置に挿入し、即ち、フレームの第１ビットとなる。
【０１２３】
スケジューリング情報取得プロセス
第３実施例のスケジューリング情報取得プロセスは、第１実施例のスケジューリング情報取得プロセスとほぼ同じであり、相違点は、受信信号プロセッサ２１０が、チャネルフェージングマトリックスに基づいて次の情報を得ることができる点にある。
【０１２４】
（１）すべてのｎT個送信アンテナから、前記受信側２０に最適な送信アンテナグループＡｎＩkを探し出す。このアンテナグループＡｎＩkにおいて、送信アンテナの数量は前記受信側２０の受信アンテナ数と等しい。
【０１２５】
（２）前記アンテナグループＡｎＩkにおいて、各アンテナの信号対干渉比を計算する。
【０１２６】
（３）受信側に対する干渉が最小の送信アンテナのグループＱkを探し出す。本実施例においては、Ｑkをシステムがスケジューリングしようとするユーザーの数量の要求とする送信アンテナグループとする。最適な送信アンテナグループＡｎＩkにおいて、すでに前記受信側に最適な送信アンテナを１つ含んでいるため、前記グループＱk中のアンテナ数は、初期状態時でＶＬ−１であり、フィード・フォワード情報が“１”の場合、前記フィード・フォワード情報が存在するスケジューリングタイムスロットにおいてＶＬになる。一方、フィード・フォワード情報が“０”の場合、前記グループＱk中のアンテナ数は、前記フィード・フォワード情報が存在するスケジューリングタイムスロットにおいて（ＶＬ−２）になる。仮に、この場合フィード・フォワード情報“１”によって受信側２０に、ＶＬでフィードバック情報を計算することを要求したとすると、前記グループＱkにＶＬ個アンテナが含まれる。
【０１２７】
各受信側２０がｎR個受信アンテナを有すると、最適な送信アンテナグループＡｎＩkにおいて、前記受信側に最適な送信アンテナをｎR個含み、前記グループＱk中のアンテナ数量は初期状態でＶＬ−ｎRである。簡単に説明するため、次に各受信側が受信アンテナを１つだけ有する場合についてのみ説明する。
【０１２８】
受信信号プロセッサ２１０は、以上の処理を行って取得した情報をユーザーフィードバック情報としてフィードバック情報プロセッサ２２０に送信する。フィードバック情報プロセッサ２２０は、受信したユーザー情報を処理し、ＭＩＭＯ通信システムに適応したフィードバック信号（RF信号）に変換する。前記フィードバック信号は、受信側２０のアンテナを介してフィードバックチャネルを経て送信側１０にフィードバックする。
【０１２９】
送信側１０のアンテナが前記フィードバック信号を受信した後、ＭＩＭＯスケジューラ１２０に送信する。受信RFリンクグループ１２３は、受信したフィードバック信号を対応するシンボルストリームに変換する。ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ１２２は、この変換したシンボルストリームに対して階層時空間信号処理を行い、シンボルストリームに対応するユーザーフィードバック信号を取得し、スケジューラ１２１に出力する。
【０１３０】
図１１は、第３実施例におけるアンテナ選択による半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムにおけるスケジューラの構造図である。
【０１３１】
スケジューラ１２１は、スケジューリング情報計算器１２４と、スケジューリング状態変換制御器１２５及びスケジューリング情報メモリ１２６をさらに含む。
【０１３２】
スケジューリング情報計算器１２４は、ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ１２２の生成したユーザーフィードバック情報を利用して、スケジューリング情報（スケジューリングされるユーザーと、各ユーザーのサポートすべきデータストリームと、スケジューリングユーザーのユーザーデータを送信するのに用いられる送信アンテナを含む）及び前記スケジューリング情報のもたらすシステム容量を算出する。
【０１３３】
スケジューリング情報の発生プロセスには、次のステップが含まれる。
【０１３４】
１）スケジューリングユーザー表ＳＵと割り当てられた送信アンテナ表ＳＡを空にする。
【０１３５】
２）すべてのフィードバックされた信号対干渉比ＧＮＩkを比較し、最大信号対干渉比ＧＮＩkを有するユーザーを１つ選出してスケジューリングユーザー表ＳＵに加え、このユーザーに対応する送信アンテナを割り当てられた送信アンテナの表ＳＡに追加する。
【０１３６】
３）スケジューリングユーザー表中のユーザーに対し、このユーザーに対応するグループＱkから対応する干渉が最小の送信アンテナを探し、この干渉の最小の送信アンテナに基づいて、この送信アンテナに対応する最大信号対干渉比を有するユーザーを探し、このユーザーをスケジューリングユーザー表ＳＵに加えるとともに、このユーザーに対応する送信アンテナを割り当てられた送信アンテナの表ＳＡに追加する。
【０１３７】
４）スケジューリングが終了するまでステップ３）を繰り返す。
【０１３８】
スケジューリング情報の生成プロセスにおいて、システム容量も同時に簡単に計算される。
【０１３９】
スケジューリング情報変換制御器１２５は、スケジューリング情報計算器１２４からのシステム容量と、スケジューリング情報メモリ１２６から読み出したシステム容量とを比較し、もしこの場合のシステム容量がメモリのシステム容量よりも大きければ、スケジューリング情報メモリ１２６中のスケジューリング情報とシステム容量を、この場合のスケジューリング情報とシステム容量に更新し、この場合のスケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行う。この場合のシステム容量がメモリのシステム容量よりも小さければ更新せず、予め記憶したスケジューリング情報を使用してユーザースケジューリングを行う。半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムは、チャネル状況の緩やかな変化に基づいて行うため、この場合、予め記憶したスケジューリング情報を現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報としてユーザーのスケジューリングを行うことができる。
【０１４０】
スケジューリング状態変換制御器１２５は、スケジューリング状態変換プロセスで、スケジューリング状況によって同時にフィード・フォワード情報を生成し、スケジューリング状態変換制御を行うこともできる。次に、状態変換処理プロセスについて詳細に説明する。
【０１４１】
第３実施例の半適用スケジューリングＭＩＭＯ通信システムの具体的な通信及びスケジューリングプロセスは、第１実施例と同じであるため、説明しない。
【０１４２】
次に、図１２を参照して、本実施例におけるスケジューリング状態変換プロセスを説明する。
【０１４３】
仮に、現在が以下のスケジューリング状態変換プロセスにおける前スケジューリングタイムスロットの状態とすると、送信側１０が有する値は、スケジューリングユーザー数Lとシステム容量Ｃ（Ｌ）であり、受信側２０の有する値はＶＬ＝Ｌである。
【０１４４】
ステップ１
ユーザースケジューリング時に、スケジューラ１２１は、フレームにフィード・フォワードーザー情報“１”を挿入することにより、ＶＬに１を増加することをすべての受信側２０に知らせる。すべての受信側２０は、１を増加したＶＬに基づいてフィードバック情報を計算し、その計算したフィードバック情報を送信側１０に報告する。送信側１０は前記フィードバック情報に基づいて、総システム容量Ｃ（ＶＬ）とユーザースケジューリング情報を計算し、算出したシステム容量と前スケジューリングタイムスロットにおけるシステム容量Ｃ（Ｌ）とを比較する。もしこの場合のシステム容量Ｃ（ＶＬ）が前タイムスロットにおけるシステム容量Ｃ（Ｌ）よりも大きければ、スケジューラ１２１はこの場合のユーザースケジューリング情報に基づいてユーザーをスケジューリングし、Ｃ（Ｌ）をＣ（ＶＬ）に、ＬをＶＬに、前スケジューリングタイムスロットにおけるユーザースケジューリング情報を現在のユーザースケジューリング情報に更新する。その後、ステップ1の処理を繰り返す。
【０１４５】
一方、もしこの場合のシステム容量Ｃ（ＶＬ）がＣ（Ｌ）よりも小さければ、スケジューラ１２１は最初のシステム容量Ｃ（Ｌ）に基づいてユーザーをスケジューリングし、スケジューリング状態変換プロセスは次のステップに入る。
【０１４６】
ステップ２
スケジューラ１２１は、すべての受信側２０にＶＬ（ステップ１において１を増加しており、ＶＬ＋１になる）を１つ減少することを知らせる。すべての受信側２０は、１つ減少されたＶＬに基づいてフィードバック情報を計算し、算出したフィードバック情報を送信側１０に報告する。送信側１０は、前記フィードバック情報に基づいて、総システム容量Ｃ（ＶＬ）とユーザースケジューリング情報を計算し、算出したユーザースケジューリング情報に基づいてユーザーのスケジューリングを行うとともに、最初のシステム容量Ｃ（Ｌ）をＣ（ＶＬ）に、ＬをＶＬに、ユーザースケジューリング情報を現在のユーザースケジューリング情報に更新する。この後、スケジューリング状態変換プロセスにおける次のステップに入る
ステップ３
スケジューラ１２１は、すべての受信側２０にＶＬを１減少することを知らせる。すべての受信側２０は、１減少したＶＬに基づいてフィードバック情報を計算し、計算したフィードバック情報を送信側１０に報告する。送信側１０は、前記フィードバック情報に基づいて、総システム容量Ｃ（ＶＬ）とユーザースケジューリング情報を計算し、算出したシステム容量とステップ２において更新したシステム容量とを比較する。もし、この場合のシステム容量がステップ２において更新したシステム容量よりも大きければ、スケジューラ１２１はこの場合のユーザースケジューリング情報に基づいてユーザーのスケジュールを行い、ステップ２において更新したスケジューリングユーザーの数量と、システム容量と、ユーザースケジューリング情報を、現在のスケジューリングユーザーの数量、システム容量、ユーザースケジューリング情報に更新する。その後、スケジューリング状態変換プロセスはステップ３に戻る。
【０１４７】
一方、もしこの場合のシステム容量が、ステップ２において更新したシステム容量よりも小さければ、スケジューラ１２１は、ステップ２において更新したユーザースケジューリング情報に基づいてユーザーのスケジュールを行う。その後、スケジューリング状態変換プロセスの次のステップを行う。
【０１４８】
ステップ４
スケジューラ１２１は、すべての受信側２０にＶＬ（数値はＶＬの開始値から１減少した値に等しい）を１増加することを知らせる。すべての受信側２０は、１増加したＶＬに基づいてフィードバック情報を計算し、算出したフィードバック情報を送信側１０に報告する。送信側１０は、前記フィードバック情報に基づいて総システム容量Ｃ（ＶＬ）とユーザースケジューリング情報を算出し、算出したユーザースケジューリング情報に基づいてユーザーのスケジュールを行う。その後、ステップ２において更新したスケジューリングユーザーの数量と、システム容量と、ユーザースケジューリング情報を、現在のスケジューリングユーザーの数量、システム容量、ユーザースケジューリング情報に更新する。その後、スケジューリング状態変換プロセスはステップ１に戻る。
【０１４９】
前記スケジューリング状態変換プロセスをさらに明確に理解するため、次に図１２で示す具体的な例を用いて説明する。
【０１５０】
図１３において、仮に半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムが、図１３で示すスケジューリング時間帯内において、２つの最優スケジューリング状況にあるとする。すなわち、第一スケジューリング時間帯における最良なスケジューリングユーザー数は３、第二スケジューリング時間帯における最良なスケジューリングユーザー数は４であるとする。当然、これは単に仮説であり、前記半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムは、すべてのスケジューリング時間帯内において複数の最優スケジューリング状況が存在することがありうる。ここで、仮に送信側の初期状態を、スケジューリングユーザー数Ｌが１、システム容量がＣ（Ｌ）＝Ｃ（１）で、最初に受信側２０はＶＬ＝Ｌ＝１でフィードバック情報を計算するとする。
【０１５１】
第一スケジューリング時間帯
第１スケジューリングタイムスロットにおいて、送信側１０は、ユーザーにＶＬ＝２でフィードバック情報を計算するように通知し、この時、送信側１０は、ユーザーのフィードバック情報によって計算したＣ（２）＞Ｃ（１）であるため、初期状態のスケジューリングユーザー数と、システム容量及びスケジューリング情報を、それぞれＬ＝２、Ｃ（２）及び現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報に更新し、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるユーザースケジューリング情報を利用してユーザーのスケジュールを行う。
【０１５２】
第２スケジューリングタイムスロットにおいて、送信側１０は、ユーザーにＶＬ＝３でフィードバック情報を計算するように通知する。この時、送信側１０は、ユーザーのフィードバック情報によって計算したＣ（３）＞Ｃ（２）であるため、前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリングユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報を、それぞれＬ＝３、Ｃ（３）及び現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリング情報に更新し、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるユーザースケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行う。
【０１５３】
第３スケジューリングタイムスロットにおいて、送信側１０は、ユーザーにＶＬ＝4でフィードバック情報を計算するように通知する。この時、送信側１０は、ユーザーのフィードバック情報によって計算したＣ（４）＜Ｃ（３）であるため、スケジューリングユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報を更新せず、前スケジューリングタイムスロットにおけるユーザースケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行う。
【０１５４】
以上、第１スケジューリングタイムスロットから第３スケジューリングタイムスロットまで、システムは、ステップ１における操作を繰り返し実行する。
【０１５５】
第４スケジューリングタイムスロットにおいて、送信側１０は、ユーザーにＶＬ＝３（即ち、第３スケジューリングタイムスロットにおけるＶＬから１減少）でフィードバック情報を計算するように通知する。この時、送信側１０は、前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリングユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報を、それぞれ現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリングユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報に更新し、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるユーザースケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行う。
【０１５６】
第４スケジューリングタイムスロットにおいて、システムはステップ２における操作を実行する。
【０１５７】
第５スケジューリングタイムスロットにおいて、送信側１０は、ユーザーにＶＬ＝２（即ち、第４スケジューリングタイムスロットにおけるＶＬから１減少）でフィードバック情報を計算するように通知する。この時、送信側１０は、ユーザーのフィードバック情報によって計算したＣ（２）＜Ｃ（３）であるため、スケジューリングユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報を更新せず、前スケジューリングタイムスロットにおけるユーザースケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行う。
【０１５８】
第５スケジューリングタイムスロットにおいて、システムはステップ３における操作を実行する。
【０１５９】
第６スケジューリングタイムスロットにおいて、送信側１０は、ユーザーにＶＬ＝３（即ち、第５スケジューリングタイムスロットにおけるＶＬに１を加える）でフィードバック情報を計算するように通知する。送信側１０は、前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリングユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報を、それぞれ現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリングユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報に更新し、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるユーザースケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行う。
【０１６０】
第６スケジューリングタイムスロットにおいて、システムは、ステップ４における操作を実行する。
【０１６１】
第二スケジューリング時間帯
第７スケジューリングタイムスロットにおいて、送信側１０は、ユーザーにＶＬ＝４でフィードバック情報を計算することを知らせる。送信側１０は、ユーザーのフィードバック情報によって計算したＣ（４）＞Ｃ（３）であるため、前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリングユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報を、それぞれ現在のスケジューリングスロットにおけるスケジューリングユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報に更新し、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるユーザースケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行う。
【０１６２】
第８スケジューリングタイムスロットにおいて、送信側１０は、ユーザーにＶＬ＝５でフィードバック情報を計算するように通知する。送信側１０は、ユーザーのフィードバック情報によって計算したＣ（５）＜Ｃ（４）であるため、ケジューリンユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報を更新せず、前スケジューリングタイムスロットにおけるユーザースケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行う。
【０１６３】
第７〜第８のスケジューリングタイムスロットにおいて、システムはステップ１における操作を実行する。
【０１６４】
第９スケジューリングタイムスロットにおいて、送信側１０は、ユーザーにＶＬ＝４でフィードバック情報を計算するように通知する。この時、送信側１０は、前スケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリングユーザーの数量と、システム容量及びスケジューリング情報を、それぞれ現在のスケジューリングタイムスロットにおけるスケジューリングユーザーの数量、システム容量及びスケジューリング情報に更新し、現在のスケジューリングタイムスロットにおけるユーザースケジューリング情報を利用してユーザーのスケジューリングを行う。
【０１６５】
前記半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システム及び半適応スケジューリング方法からわかるように、半適応スケジューリングであるスケジューリング方法を採用するため、前記システムは、リアルタイムに現在システムの最良なスケジューリング状態（適応スケジューリング状態）が追跡でき、これによって、適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムとほぼ同じユーザースケジューリング状況（ユーザーの数量とシステム容量を含む）を取得することができる。また、そのフィードバック情報は、適応スケジューリングのフィードバック情報よりも少ないため、システムの情報処理量を減少することができる。
【０１６６】
注意すべきのは、ここでのスケジューリングタイムスロットは、１フレームを１スケジューリングタイムスロットとして採用することもでき、また隣接する複数のフレームを１スケジューリングタイムスロットとして採用することもできる。隣接する複数のフレームを１スケジューリングタイムスロットとして採用する時、この複数のフレームは、同一スケジューリング情報を用いてスケジューリングを行う。
【０１６７】
第４実施例
本発明の第４実施例は、ビームフォーミングによる半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムである。それは、第２実施例における適応スケジューリングＭＩＭＯ通信の構造とほぼ似ており、両者の異なる点は、次の通りである。
【０１６８】
（１）そのユーザーフィードバック情報には、各受信側２０に最適な送信ビームグループと、最適な送信ビームグループにおける各送信ビームに対応する信号対干渉比と、各受信側２０に対する干渉の最小の送信ビームのグループを含み、前記最適な送信ビームグループにおける送信ビーム数と、前記受信側２０の受信アンテナ数とは同じである。
【０１６９】
（２）ユーザーフィードバック情報から生成するスケジューリング情報には、スケジューリングされるユーザーと、各ユーザーのサポートすべきデータストリームと、スケジューリングユーザーデータを送信するための送信ビームとを含む。
【０１７０】
（３）半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムは、必要なスケジューリング情報の生成の以外に、通信容量の比較及び各スケジューリングタイムスロットにおいて送信するフレームに、１ビットのフィード・フォワード情報を挿入する必要があり、従って、実施例３のようにスケジューラ１２１を配置する必要がある。
【０１７１】
また、本発明第４実施例におけるビームフォーミングによる半適応スケジューリングＭＩＭＯ通信システムのスケジューラの構造図は、第３実施例と同じである。両者のフィードバック情報もほぼ似ており、スケジューラの処理方法、スケジューリングプロセス及び状態変換もほぼ同じである。第４実施例は、第３実施例における送信アンテナを第４実施例に対応する送信ビームに替えるだけである。従って、具体的な構造とユーザースケジューリング方法については再び説明をしない。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】本発明第１実施例におけるＭＩＭＯ通信システムのブロック図である。
【図２】図１で示すＭＩＭＯ通信システムにおけるスケジューリングのフローチャートである。
【図３】本発明第１実施例におけるＭＩＭＯ通信システムで用いるフレームの説明図である。
【図４】本発明第１実施例におけるＭＩＭＯ通信システムの送信側１０の構造図である。
【図５】本発明第１実施例におけるＭＩＭＯ通信システムの送信側１０の送信RFリンクグループの構造図である。
【図６】本発明第１実施例におけるＭＩＭＯ通信システムの送信側１０のデュプレクサーグループ１３０の図である。
【図７】本発明第１実施例におけるＭＩＭＯ通信システムの受信側２０の構造図である。
【図８】スケジューラ１２１がフィードバック情報に基づいてスケジューリングされるユーザーを選出するフローチャートである。
【図９】本発明第２実施例におけるＭＩＭＯ通信システムの送信側１０の構造図である。
【図１０】図９で示すビームフォーマ３１４における１つの具体的な構造図である。
【図１１】本発明第３実施例におけるＭＩＭＯ通信システムのスケジューラの構造図である。
【図１２】本発明第３実施例におけるスケジューリング状態変換プロセスのフローチャートである。
【図１３】本発明第３実施例におけるスケジューリング状態変換プロセスの具体例である。
【符号の説明】
【０１７３】
１０…送信側
２０…受信側
１１０…ＭＩＭＯデータプロセッサ
１１１…ユーザー選択器
１１２…分流器
１１３…ＭＩＭＯ送信信号プロセッサ
１１４…リンクグループ
１１５…送信アンテナ選択器
１１６…変調器
１１７…アップコンバーター
１１８…電力増幅器
１２０…ＭＩＭＯスケジューラ
１２１…スケジューラ
１２２…ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ
１２４…スケジューリング情報計算器
１２５…スケジューリング状態変換制御器
１２６…スケジューリング情報メモリ
１３０…デュプレクサーグループ
２０１…受信側
２１０…受信信号プロセッサ
２１１…リンクグループ
２１２…ＭＩＭＯ受信信号プロセッサ
２２０…フィードバックプロセッサ
２２１…ＭＩＭＯ送信信号プロセッサ
３１３…ビーム分配器
３１４…ビームフォーマ
３１６…ランダムマトリックス発生器
【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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