JP2009512272A

JP2009512272A - サブセット・リストおよびサブセット・マスクを用いたアンテナ選択のための信号サポート

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Publication number: JP2009512272A
Application number: JP2008534500A
Authority: JP
Inventors: ステファングラント，; ジョナスビー．カールッソン，; レオニードクラスニー，; カールジェームスモリナール，; カムビズザンギー，
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2006-10-05
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2026-10-05
Also published as: US8897834B2; US9397731B2; HUE057006T2; CN101278499A; HK1125506A1; EP1932253A4; BRPI0616838A2; US20070135161A1; WO2007040456A2; CN101278499B; EP2787657A3; US8068872B2; EP2787657A2; EP1932253A2; US20150080005A1; US20160329944A1; EP3926854A1; WO2007040456A9; US20120058767A1; ES2891723T3

Abstract

１つ以上の基地局の仮想アンテナを伝送に使用するための制御（少なくとも一部の制御）を行う移動電話を開示する。１つの実施形態では、移動電話は以下のステップを実行する。即ち、（１）アンテナ・サブセット・リストを（スケジュール・ユニットから）受信して、基地局関連付けられた仮想アンテナ構成を特定し、（２）アンテナ・サブセット・リストを使用して、仮想アンテナ構成の中のどの仮想アンテナを伝送に使用すべきか選択し、そして、（３）伝送のために選択した仮想アンテナを使用するため、基地局／スケジュール・ユニットに命令／要求する情報を含むアンテナ選択信号を（スケジュール・ユニットに）送信する。

Description

本発明は、少なくとも１つの基地局のカバレージ領域内でスケジュール・ユニットの制御を受けるアンテナを移動電話への伝送に使用するための制御の少なくとも一部を、移動電話が行うことを可能とするのに必要なシグナリングに関する。

無線通信分野では、移動電話（ユーザ装置（ＵＥ））に対する信号の送受信のために、１つ以上の基地局の中から適切なアンテナを使用する手段を講じることに関心が持たれてきた。例えば、米国特許第６４２１５４３号は、アンテナ・アレーを用いて移動電話からのセルラ無線電話通信エネルギを受信し、受信した通信エネルギを処理して少なくとも３個の処理した無線電話通信信号を生成し、これらの処理した信号から少なくとも２個の信号を選択して従来の復号器で復号する基地局を開示している。この手法は、固定されたビームフォーミング・アレー・アンテナ（beamforming array antenna）を組み込んだ基地局で異なる受信信号を選択することを含んでいる。

他方、幾つかの文献では、移動電話に信号を伝送するためのアンテナを基地局が選択することで得られる潜在的性能利得（potential performance gain）について議論している。例えば、基地局はアップリンク伝送から情報を取得し、次に、移動電話が移動している方向を推定し、その情報を使用して移動電話に対し今後の伝送に使用すべき適切なアンテナを選択する。文献としては以下のようなものがある。

D. Gore, R. Heath, A. Paulraj, Statistical antenna selection for spatial multiplexing systems, In Proc. IEEE Int. Conf., on Communications, New York, Apr. 2002, p. 450-454. D. Gore and A. Paulraj, Statistical antenna subset selection with space-time coding, IEEE Trans. on Signal Processing, 50:2580-8, Oct. 2002. R. Narasimham, Spatial multiplexing with transmit antenna and constellation selection for correlated MIMO fading channels, IEEE Trans. on Signal Processing, 51(11):2829-38, Nov. 2003.

上記のとおり、アンテナ選択はそれ自体は新しい概念ではない。しかし、基地局に関連付けられたアンテナ構成から伝送のために使用すべきアンテナを選択するための制御の少なくとも一部を、移動電話自身が行うことができれば、それは望ましいことであろう。例えば、干渉環境については移動電話自身が監視可能であり最も良く把握できるのであるから、この点でかかる能力を持つことは基地局が移動電話の干渉環境を推定／予測するよりは望ましいものである。さらに、移動電話は１つのセルに対応する１つの基地局からのアンテナによってサービスを受けるという概念は変化し、現在では、カバレージ領域全体に亘って分布し１つ以上の基地局に接続される多数のアンテナから１つのセルが構成される可能性がある。この場合、移動電話と通信するアンテナを決定する必要があり、対応するシグナリングも工夫する必要がある。本発明は、これらの具体的なニーズ並びにその他のニーズを満足させるものである。

以下では、少なくとも１つの基地局内のアンテナを伝送のために使用するための制御（または少なくとも一部の制御）を行う移動電話について述べる。一実施形態において、移動電話は以下に示すステップを実行する。即ち、（１）基地局に関連付けられた仮想アンテナの構成を特定するアンテナ・サブセット・リストを（スケジュール・ユニットから）受信し、（２）前記アンテナ・サブセット・リストを使用して、伝送のために使用する仮想アンテナを選択し、（３）選択された仮想アンテナを伝送のために使用するよう基地局／スケジュール・ユニットに命令／要求する情報を含むアンテナ選択信号を（スケジュール・ユニットに）送信する。

図１に、（スケジュール・ユニット（scheduling unit）１０４に接続された）基地局１０２と、移動電話１０６（ＵＥ１０６）とを含む通信システム１００のブロック図を示す。
ここでは、基地局１０２に関連付けられた複数の仮想アンテナ（virtual antennas）からなる構成１１０のうちの１又は２以上の仮想アンテナを、移動電話１０６に対するその後の伝送に使用するための制御の少なくとも一部を、移動電話１０６が行うべく、相互に信号をやりとりする。以下の説明においては、上記した複数の仮想アンテナの構成のことを、アンテナ構成（antenna configuration）といい、物理アンテナ素子（physical antenna elements）への信号の割り当て（mapping）を表す。スケジュール・ユニット１０４は基地局１０２に接続されて示されているが、スケジュール・ユニット１０４は基地局１０２内に組み込まれていてもよい。なお、基地局１０２や移動電話１０６の構成の詳細については、当業界で周知であり、本発明の理解に必要でもないので、それらの説明は省略する。

図示の如く、移動電話１０６は、プロセッサ１１２とメモリ１１４を含む。メモリ１１４は、プロセッサ１１２によってアクセスされ処理されうる命令を記憶している。これにより以下の動作が実行される（図２の方法２００を参照。）。
（１）（例えば、スケジュール・ユニット１０４から）アンテナ・サブセット・リスト（antenna subset list）１１６を取得し、基地局１０２内の仮想アンテナ構成を特定する（図２のステップ２０２参照）。
（２）アンテナ・サブセット・リスト１１６を用いて、次の伝送のために使用するべき、仮想アンテナ構成に関連付けられた１つ以上の仮想アンテナを選択する（図２のステップ２０４参照。）。
（３）次の伝送のための、仮想アンテナ構成内の選択された仮想アンテナを使用するため、スケジュール・ユニット１０４に命令／要求する情報を含むアンテナ選択信号１１８を送信する（図２のステップ２０６参照。）。

次に、詳細に次に説明するが、幾つかの異なるシグナリングの手法（すなわち、異なる種類のアンテナ・サブセット・リスト１１６）を説明するここで、これらのいずれかの手法（あるいはアンテナ・サブセット・リスト１１６）により、移動電話１０６への次の伝送のため使用するべき、基地局１０２の仮想アンテナ構成１１０内の１つ以上の仮想アンテナを、移動電話１０６が選択できるようになる。

図３Ａ、図３Ｂは、移動電話１０６がコンカレント・アンテナ・サブセット・リスト（concurrent antenna subset list）１０６ａを取得したときに、基地局１０２ａに関連付けられたダイバーシチ・アンテナ構成から、伝送に使用するための１つ以上のアンテナを選択できることを説明する図である。図３Ａでは、一例として１つの基地局１０２ａがスケジュール・ユニット１０４ａに接続され、４個の仮想アンテナＶＡ１ａ、ＶＡ２ａ、ＶＡ３ａ、ＶＡ４ａを使用して、移動電話１０６に対する伝送のために４個のダイバーシチ・アンテナ３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ、３０４ｄにデータ信号を割り当てる（map）。この例では、基地局１０２ａは（スケジュール・ユニット１０４ａと協働して）、移動局１０６にコンカレント・アンテナ・サブセット・リスト１１６ａも送信する（図２のステップ２０２参照）。図３Ｂに示すように、コンカレント・アンテナ・サブセット・リスト１１６ａは、仮想アンテナ構成３０２が４個のダイバーシチ・アンテナ３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ、３０４ｄを含むことを示すように構成される。

移動電話１０６は、コンカレント・アンテナ・サブセット・リスト１１６ａを受信すると、基地局１０２ａに関連付けられた４個の仮想アンテナＶＡ１ａ、ＶＡ２ａ、ＶＡ３ａ、ＶＡ４ａのうちの１つ以上のあらゆる組み合わせを、伝送に使用するために選択できる（図２のステップ２０４参照）ことを知る。この選択をするため、移動電話１０６は、各送信アンテナ３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ、３０４ｄの少なくともいずれかに関連すると想定されるパイロット信号を測定でき、さらに、仮想アンテナＶＡ１ａ、ＶＡ２ａ、ＶＡ３ａ、ＶＡ４ａの少なくともいずれかのうちどれを伝送に使用するかについて決定することができる。続いて、移動電話１０６は、スケジュール・ユニット１０４ａに命令／要求する情報を含むアンテナ選択信号１１８ａを送信し、選択した仮想アンテナ（例えば）ＶＡ１ａおよびＶＡ４ａを、今後の伝送に使用（図２のステップ２０６参照）する。ある実施形態においては、移動電話１０６は、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）通信ネットワーク１００におけるダウンリンク高速パケットデータ・アクセス（ＨＳＤＰＡ）モードのためのリンク適応プロセスのフィードバックの一部として、アンテナ選択信号１１８ａを送信することができる。

図４Ａ〜４Ｃは、移動電話１０６が相互排他的アンテナ・サブセット・リスト（mutually exclusive antenna subset list）１１６ｂを取得したときに、基地局１０２ｂに関連付けられた固定ビームアンテナ構成４０２から、伝送のために使用するための、１つの仮想アンテナ（即ちビーム）をどのように選択するかを説明する図である。図４Ａでは、一例である１つの基地局１０２ｂはスケジュール・ユニット１０４ｂに接続され、４個の仮想アンテナＶＡ１ｂ、ＶＡ２ｂ、ＶＡ３ｂ、ＶＡ４ｂを使用して、移動電話１０６に対する伝送のために固定ビームアンテナ構成４０２内の４個のアンテナ４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄにデータ信号を割り当てる。この具体的な固定ビームアンテナ構成４０２では、仮想アンテナＶＡ１ｂ、ＶＡ２ｂ、ＶＡ３ｂ、ＶＡ４ｂのうちの１つだけが移動電話１０６にいつでも送信する。４ビームで固定ビームアンテナ構成４０２がカバーする典型的な１２０°セクタのビーム・パターンを図４Ｂに示す。

この例では、スケジュール・ユニット１０４ｂは、基地局１０２ｂに対し、相互排他的アンテナ・サブセット・リスト１１６ｂを移動電話１０６に送信（図２のステップ２０２参照）するよう命令する。図４Ｃに示すように、相互排他的アンテナ・サブセット・リスト１１６ｂは、仮想アンテナ構成４０２が４個のビームの固定ビームアンテナ構成４０２であることを示すように構成されている。移動電話１０６は、相互排他的アンテナ・サブセット・リスト１１６ｂを受信した後、そこから伝送信号を受信する基地局１０２ｂに関連付けられた仮想アンテナＶＡ１、ＶＡ２、ＶＡ３、ＶＡ４のうち１個のみを選択（図２のステップ２０４参照）できることを知る。移動電話１０６は、この選択をした後、スケジュール・ユニット１０４ｂに命令／要求する情報を含むアンテナ選択信号１１８ｂを送信し、選択した（例えば）仮想アンテナＶＡ２ｂを今後の伝送のために使用（図２のステップ２０６参照）する。

相互排他的アンテナ・サブセット・リスト１１６ｂ（図４Ｃ参照）はコンカレント・アンテナ・サブセット・リスト１１６ａ（図３Ｂ参照）と異なる。これは、本発明による異なる形式のシグナリングを使用することにより、どのような具体的な仮想アンテナ構成を特定するかで行った。ダイバーシチ・アンテナ構成３０２に対しては、移動電話１０６は、伝送信号を受信する４個の仮想アンテナＶＡ１ａ、ＶＡ２ａ、ＶＡ３ａ、ＶＡ４ａから１つ以上を選択することができる。これは、垂直にリンクするアンテナ・サブセット・リスト１１６ａ（図３Ｂ参照）によって示される。一方、固定ビームアンテナ構成４０２に対しては、移動電話１０６は、伝送信号を受信する４個の仮想アンテナＶＡ１ｂ、ＶＡ２ｂ、ＶＡ３ｂ、ＶＡ４ｂから１つだけ選択することができる。これは、水平にリンクするアンテナ・サブセット・リスト１１６ａ（図４Ｃ参照）によって示される。かくして、同時に伝送できる（即ち、コンカレント伝送の）一組の仮想アンテナを示すのに垂直構成を使用し、一方、一度に１個の仮想アンテナのみを伝送に使用できること（即ち、相互排他的伝送）を示すのに水平構成を使用する。

図５Ａ〜５Ｃは、移動電話１０６が同時組み合わせアンテナ・サブセット・リスト（concurrently combined antenna subset list）１１６ｃを取得したときに、伝送に使用するために、２個の別々の固定ビームアンテナ構成５０２ａおよび５０２ｂからなる仮想アンテナ構成５０２から、１つ以上の仮想アンテナを、どのように選択するかを説明する図である。固定ビームアンテナ構成５０２ａは水平偏波を持つアンテナ素子からなる。一方、固定ビームアンテナ構成５０２ｂは垂直偏波を持つアンテナ素子からなる。両アンテナ構成５０２ａおよび５０２ｂは基地局１０２ｃに関連付けられる。図５Ａでは、一例である１つの基地局１０２ｃがスケジュール・ユニット１０４ｃに接続され、８個の仮想アンテナＶＡ１ｃ、ＶＡ２ｃ・・・、ＶＡ８ｃを使用して、移動電話１０６に対する伝送のために２偏波固定ビームアンテナ構成５０２内の８個のアンテナ５０４ａ、５０４ｂ・・・、５０４ｈにデータ信号を割り当てる。典型的な１２０°２偏波固定ビームフォーマ・アンテナアレー５０２のビーム・パターンを図５Ｂに示す。この図では、点線で示すビーム・パターンは水平偏波のビームフォーマ５０２ａからのビームに相当し、一方、実線で示すビーム・パターンは水平偏波のビームフォーマ５０２ｂからのビームに相当する。

この例では、基地局１０２ｃはスケジュール・ユニット１０４ｃと協働して、同時組み合わせアンテナ・サブセット・リスト１１６ｃを移動電話１０６に送信（図２のステップ２０２参照）する。図５Ｃに示すように、同時組み合わせアンテナ・サブセット・リスト１１６ｃは、基地局１０２ｃ内の仮想アンテナ構成５０２が、固定ビームアンテナ構成５０２ａおよび固定ビームアンテナ構成５０２ｂを含むことを示すように構成されている。移動電話１０６は、同時組み合わせアンテナ・サブセット・リスト１１６ｃを受信した後、伝送信号を受信する各固定ビームアンテナ構成５０２ａおよび５０２ｂから１個までの仮想アンテナＶＡ１ｃ、ＶＡ２ｃ、・・・、ＶＡ８ｃを選択（図２のステップ２０４参照）できることを知る。例えば、移動電話１０６は、固定ビーム（水平偏波）アンテナ構成５０２ａから仮想アンテナＶＡ２ｃを選択できる。あるいは、移動電話１０６は、両方の固定ビームアンテナ構成５０２ａおよび５０２ｂから仮想アンテナＶＡ３ｃおよびＶＡ８ｃを選択できる。この選択をした後、移動電話１０６は、スケジュール・ユニット１０４ｃに命令／要求する情報を含むアンテナ選択信号１１８ｃを送信し、選択した（例えば）アンテナＶＡ３ｃおよびＶＡ８ｃを次の伝送のために使用（図２のステップ２０６参照）する。

図５Ａ、５Ｂ、５Ｃが示す上記の例は、第１のアンテナ・サブセット・リストおよび第２のアンテナ・サブセット・リストを組み合わせて、いかにして第１の仮想アンテナ構成ＶＡ１ｃ、ＶＡ３ｃ、ＶＡ５ｃ、ＶＡ７ｃ、並びに、第２の仮想アンテナ構成ＶＡ２ｃ、ＶＡ４ｃ、ＶＡ６ｃ、ＶＡ８ｃの同時組み合わせを表わすことができるかということを示すものである。この同時組み合わせにより、第１の仮想アンテナ構成および／または第２の仮想アンテナ構成から仮想アンテナを選択することができる。しかし、上記２つの仮想アンテナ構成ＶＡ１ｃ、ＶＡ２ｃ、・・・、ＶＡ３ｃを組み合わせて相互排他的な組み合わせにすることも可能である。その場合、第１の仮想アンテナ構成ＶＡ１ｃ、ＶＡ３ｃ、ＶＡ５ｃ、ＶＡ７ｃ、あるいは、第２の仮想アンテナ構成ＶＡ２ｃ、ＶＡ４ｃ、ＶＡ６ｃ、ＶＡ８ｃのどちらから１つのアンテナを選択することができる。この相互排他的組み合わせのためのアンテナ・リスト１１６ｃを図５Dに示す。即ち、移動電話１０６は、第１の仮想アンテナ構成ＶＡ１ｃ、ＶＡ３ｃ、ＶＡ５ｃ、ＶＡ７ｃから、あるいは、第２の仮想アンテナ構成ＶＡ２ｃ、ＶＡ４ｃ、ＶＡ６ｃ、ＶＡ８ｃから、１つの仮想アンテナを選択できるが、両方の仮想アンテナ構成からは選択しない。

図６A、６Ｂは、移動電話１０６が同時組み合わせアンテナ・サブセット・リスト１１６ｄを取得したときに、基地局１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆのそれぞれに関連付けられた分散型仮想アンテナ構成６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃから、伝送に使用するための１つ以上のアンテナをどのように選択するかを説明する図である。図６Ａでは、一例である基地局１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆはスケジュール・ユニット１０４ｄに接続され、８個の仮想アンテナＶＡ１ｄ、ＶＡ２ｄ、・・・、ＶＡ８ｄを使用して、（ダイバーシチ・アンテナ構成６０２ａ内の）２個のアンテナ構成６０４ａおよび６０４ｂと、（固定ビームアンテナ構成６０２ｂ内の）４個のアンテナ６０４ｃ、６０４ｄ、６０４ｅ、６０４ｆと、（ダイバーシチ・アンテナ構成６０２ｃ内の）２個のアンテナ６０４ｇおよび６０４ｈとにデータ信号を割り当てる。なお、スケジュール・ユニット１０４ｄは基地局の１つ（例えば、基地局１０２ｄ）内に内蔵される構成であってもよい。その場合、基地局１０２ｅと基地局１０２ｆは、基地局１０２ｄを介してスケジュール・ユニット１０４ｄに接続されることになる。この例では、スケジュール・ユニット１０４ｄは同時組み合わせアンテナ・サブセット・リスト１１６ｄを移動局１０６に送信する（図２のステップ２０２参照）。図６Ｂに示すように、全てがスケジュール・ユニット１０４ｄと協働する２個の仮想アンテナ構成ＶＡ１ｄおよびＶＡ２ｄを持つダイバーシチ・アンテナ構成６０２ａと、４個の仮想アンテナＶＡ３ｄ、ＶＡ４ｄ、ＶＡ５ｄ、ＶＡ６ｄを持つ固定ビームアンテナ構成６０２ｂと、２個の仮想アンテナＶＡ７ｄとＶＡ８ｄを持つダイバーシチ・アンテナ構成６０２ｃとがあることを示すように、同時組み合わせアンテナ・サブセット・リスト１１６ｄを構成する。移動電話１０６は、同時組み合わせアンテナ・サブセット・リスト１１６ｄを受信して、そこから伝送信号を受信する仮想アンテナＶＡ１ｄ、および／または、仮想アンテナＶＡ２ｄ、および／または、仮想アンテナＶＡ３ｄ、ＶＡ４ｄ、ＶＡ５ｄ、ＶＡ６ｄ、および／または、仮想アンテナＶＡ７ｄ、および／または、仮想アンテナＶＡ８ｄのうちの１つを選択可能である（図２のステップ２０４参照）ことを知る。この選択をした後、移動電話１０６は、スケジュール・ユニット１０４ｂに命令／要求する情報を含むアンテナ選択信号１１８ｄを送信し、選択した（例えば）仮想アンテナＶＡ３ｄおよびＶＡ８ｄを今後の伝送のために使用する（図２のステップ２０６参照）。

シグナリングに関しては、アンテナ・サブセット・リスト１１６（例えば、アンテナ・サブセット・リスト１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ）は、例えば、移動電話１０６が基地局１０２（例えば、基地局１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆ）および１０４（例えば、スケジュール・ユニット１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ）と通信を確立する際の設定期間中に、移動電話１０６と通信できる。また、このシグナリングは、もう１つのセルにハンドオーバする処理過程の間または異なるセットの仮想アンテナ構成間で行われうる。アンテナ・サブセット・リスト１１６へのシグナリングに加え、基地局１０２はまた、特定のアンテナのためにパイロット・チャネル構造についての情報をシグナリングでき、これにより、移動電話１０６が復調のためにチャネル評価をし、基地局１０２にチャネル品質情報の報告を返すことができる。

別の実施形態では、基地局１０２は、移動電話１０６のアンテナ・サブセット・リスト１１６を送信する必要がない。代わりに、移動電話１０６は、幾つかの割り当て情報 (mapping information) とともに多くのアンテナ・サブセット・リスト１１６を蓄積できる。このように、もし移動電話１０６が、例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）を使用して通信ネットワーク内における自身の現在位置が分かるのであれば、関連するアンテナ・サブセット・リスト１１６を容易に活用することができる。さらに別の実施形態では、移動電話１０６が特別な基地局１０２の仮想アンテナ構成における仮想アンテナからの伝送を受けている時間中に、移動電話１０６はアンテナ・サブセット・リスト１１６を構築できる。この場合には、移動電話１０６は、アンテナ・サブセット・リスト１１６を形成している間に、受信したアンテナのセル識別数のような追加情報を蓄積することを要件とすることができる。

本発明のもう１つの特徴を次に説明する。移動電話１０６が伝送アンテナの選択についての制御をフルに行うことをスケジュール・ユニット１０４が望まない場合は、その特徴を具備することができる。幾つかの制御を維持するため、スケジュール・ユニット１０４は、１個のアンテナ・サブセット・リストを使用して、アンテナ・サブセット・リスト１１６において特定した１つ以上のアンテナが移動電話１０６によって選択されるのに利用できることを、防ぐことができる。例えば、アンテナ・サブセット・リスト１１６は移動電話１０６が見ることのできる領域より大きなカバー領域を表すということを、スケジュール・ユニット１０４が知っているなら、スケジュール・ユニット１０４は、あるアンテナが移動電話１０２によって選択されるのを防ぐことを望むことができる。

図５Ａ〜５Ｃに関して上述した２偏波固定ビームフォーマの例を考察し、移動電話１０６が−８度に位置すると仮定する。移動電話１０６が−８度に位置する場合、番号｛３、４，５｝の仮想アンテナのみが、移動電話１０６に見えるビームである（即ち、仮想アンテナ｛３、４，５｝からの信号のみが、雑音レベルを超えて移動電話１０６が観測するに十分な強さを持つ信号である）。結局、スケジュール・ユニット１０４が利用可能な仮想アンテナ／ビームは８個の可能性があるが、−８度に位置した場合には、３個だけがこの移動電話１０６への伝送に使用可能である。（例えば）移動電話１０６の方向／位置を計算するためにアップリンクを使用する場合、基地局１０２（具体的にはスケジュール・ユニット１０４）にはこの状況を観測できる。この場合、スケジュール・ユニット１０４は、アンテナ・サブセット・マスク１２０を使用できる。これはアンテナ・サブセット・リスト１１６と同じサイズのリストで、移動電話１０６に利用可能なアンテナも特定する（図７参照）。この特別なアンテナ・サブセット・マスク１２０によって、移動電話１０６が選択できる仮想アンテナ（即ちビーム）は、仮想アンテナ｛３，４，５｝のみとなる。図示のように、アンテナ・サブセット・マスク１２０は、アンテナ・サブセット・リスト１１６内で特定する仮想アンテナをより効率的に使用するのに役立つ。アンテナ・サブセット・マスク１２０を使用するもう１つに利点は、基地局１０２へチャネル品質を報告する場合、移動電話１０６に対するフィードバック要求条件を低減できることである。上記の例では、移動電話１０６は、仮想アンテナ｛３、４、５｝に対してチャネル品質報告を送信する必要があるのみで、仮想アンテナの全セット｛１、２、・・・８｝について報告する必要はない。

もし望むなら、アンテナ・サブセット・マスクはまた、今後の伝送のためにアンテナを選択する場合、移動電話１０６が選ぶべきアンテナの優先度を示してもよい。図８に示すアンテナ・サブセット・マスク１３０は、２進数１と０の代わりに重み付け値を組み込むことにより、この特別な特徴を示す。重み付け値０は、相当する仮想アンテナＶＡ１ｃ、ＶＡ２ｃ、ＶＡ６ｃ、ＶＡ７ｃ、ＶＡ８ｃを使用すべきではないということを示し、一方、より高い重み値は、仮想アンテナＶＡ３ｃ、ＶＡ４ｃ、ＶＡ５ｃに優先度を与える。かくして、この仮想アンテナ構成に対する優先度は、高いものから低いものへ、アンテナ・サブセット・マスク１３０が示すように仮想アンテナ｛３、４、５｝で与えられる。

もう１つの実施形態では、移動電話１０６自身が、例えば、アンテナから移動電話１０６への伝搬、同じくセル間またはセル内干渉の効果の両方を正確に反映する信号強度を測定した後、アンテナ・サブセット・マスク１２０を作り出すことができる。さらに、もし移動電話１０６が干渉消去能力を持つなら、その信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ : signal-to-interference-plus-noise）の測定をした後、アンテナ・サブセット・マスク１２０を作り出すことができる。一度、移動電話１０６がアンテナ・サブセット・マスク１２０を作り出すと、基地局１０２および／またはスケジュール・ユニット１０４とアンテナ・サブセット・マスク１２０との通信が可能になる。基地局１０２および／またはスケジュール・ユニット１０４に対するアンテナ・サブセット・マスク１２０の通信は、アンテナ・サブセット・リスト１１６と通信するのに要した速度と異なる速度で行ってもよい。例えば、呼設定またはハンドオーバの間、アンテナ・サブセット・リスト１１６と通信してもよく、一方、アンテナ・サブセット・マスク１２０と周期的にまたは変化して通信する。

以下の説明では、全てのアンテナ（仮想アンテナ）が単一のスケジュール・ユニット１０４に属するという状況で、本発明を説明する。しかし、移動電話は位置が変わるので、他のスケジュール・ユニットからのアンテナ（仮想アンテナ）は移動電話１０６に見えるようになってもよい。この場合、これらの新しいアンテナ（仮想アンテナ）のために、新しいアンテナ・サブセット・リストおよび新しいアンテナ・サブセット・マスクを作り出すことができ、隣接するセルとハンドオーバするために、どの仮想アンテナ／ビームを使用すべきかについて、そのネゴシエーションが行われることになる。これは、以下のように、異なる方法で実行できるであろう。

・他のスケジュール・ユニットに関連付けられたアンテナ（仮想アンテナ）に関して、第２のアンテナ・サブセット・リストおよび第２のアンテナ・サブセット・マスクを作り出すことができる。上述と同様の処理手順をこの目的に使用する。幾つかの点で、古いスケジュール・ユニット１０４から新しいスケジュール・ユニットにスケジュール制御を切り替え、この変更を移動電話１０６に通信する。

・別の方法は、現行のアンテナ・サブセット・リスト１１６および現行のアンテナ・サブセット・マスク１２０を拡張し、他のスケジュール・ユニットからのアンテナ（仮想アンテナ）を含めることである。他のスケジュール・ユニットに関連付けられたアンテナ（仮想アンテナ）に対する信号品質は（例えば、ＳＩＮＲ測定を改善することに基づき）改善するので、もしアンテナ・サブセット・マスク１２０が許すのであれば、伝送にこれらの新しいアンテナ（仮想アンテナ）を使用できる。同様に、現行のスケジュール・ユニット１０４からのアンテナ（仮想アンテナ）に対する信号品質は劣化するので、最初のアンテナ・サブセット・リスト１１６および最初のアンテナ・サブセット・マスク１２０を消去することができる。

移動電話１０６が制御（または、少なくとも一部の制御）をして、移動電話への伝送に基地局１０２に関連付けられた仮想アンテナを使用する場合の利点はいくつかある。例えば、移動電話１０６が基地局１０２における送信アンテナを選択できれば、同じ数のデータ・ストリームと送信アンテナで送信するＨＳＰＤＡ手法のようなマルチアンテナの仕組みに対して、性能が大幅に改善されるであろう。また、（リンク適応を使用しないでも）マルチアンテナ伝送が直交偏波を持つアンテナと結合すれば、他の偏波と比較して１つの偏波の伝搬が支配的である可能性があるということが、実験的に発見されている。したがって、移動電話１０６が、より強力な偏波を持つアンテナを使用して伝送するように、基地局１０２に命令すれば、それは好ましいことであろう。さらに、ビームフォーマシステムでは、移動電話１０６が、どのアンテナ／ビームを伝送に使用すべきかを決定できれば、それは好ましいことである。その理由は、移動電話１０６はすでに他のチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を決定し、報告しなければならないからである。言い換えれば、もし移動電話１０６がまた、基地局１０２がこの決定をすることに依存するより、伝送にどのアンテナ／ビームを使用すべきかを報告すれば、これは利点となりうる。この場合、移動電話１０６が変調に使用し、別々のセクタ・アンテナから送信する場合に起こりうる不整合を全て避ける同じアンテナ／ビームで、ＣＱＩ測定を行うことができる、という利点が得られる。

本発明の幾つかの実施形態を添付の図面に示し、前述の詳細な説明で述べたが、本発明は開示した実施形態に制限されるものではなく、特許請求の範囲で定義される。本発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな変更、修正、置換が可能であることを理解すべきである。

スケジュール・ユニット、基地局、移動電話を含む通信システムのブロック図であり、本発明により、相互に信号をやりとりして、移動電話が、基地局に関連付けられたアンテナを、移動電話に対する伝送に使用するための制御の少なくとも一部を行うことを説明する図。本発明による、スケジュール・ユニットに関連付けられたアンテナを次の伝送のために使用するための制御の少なくとも一部を移動電話が行うことを可能にする方法の基本ステップを示すフローチャート。、本発明により、移動電話がコンカレント・アンテナ・サブセット・リストを取得したときに、スケジュール・ユニットに関連付けられた仮想アンテナ構成から、次の伝送のために使用するための１つ以上の仮想アンテナをどのように選択するかを説明する図。、、本発明により、移動電話が相互排他的アンテナ・サブセット・リストを取得したときに、スケジュール・ユニットに関連付けられた仮想アンテナ構成から、次の伝送のために使用するための１のみの仮想アンテナをどのように選択するかを説明する図。、、本発明により、移動電話が２つの相互排他的アンテナ・サブセット・リストの同時組み合わせであるアンテナ・サブセット・リストを取得したときに、後続の伝送に使用するために、スケジュール・ユニットに関連付けられた第１の相互排他的アンテナ・サブセット・リストに記述された仮想アンテナの構成から、１つの仮想アンテナを、どのように選択するか、及び／又は、第２の相互排他的アンテナ・サブセット・リストに記述された仮想アンテナの構成から、１つの仮想アンテナを、どのように選択するかを説明する図。本発明により、移動電話が２つの仮想アンテナ構成の相互排他的な組み合わせであるアンテナ・サブセット・リストを取得したときに、スケジュール・ユニットに関連付けられた第１の仮想アンテナの構成又は第２の仮想アンテナの構成から、後続の伝送に使用するための１つの仮想アンテナをどのように選択するかを説明する図。、本発明により、移動電話が同時組み合わせアンテナ・サブセット・リストを取得したときに、スケジュール・ユニットに関連付けられた、分散している基地局から、後続の伝送に使用するための１つ以上のアンテナをどのように選択するかを説明する図。本発明により、後続の伝送のために移動電話によって選択されうるようになったアンテナ・サブセット・リストにおいて特定されるアンテナの数を制限するために、スケジュール・ユニットがどのようにアンテナ・サブセット・マスクを使用するかを説明する図。本発明により、後続の伝送のために移動電話によって選択されうるようになったアンテナ・サブセット・リストにおいて特定されるアンテナの数を制限するために、スケジュール・ユニットがどのように重み付けしたアンテナ・サブセット・マスクを使用するかを説明する図。

Claims

プロセッサと、
前記プロセッサによってアクセスされ処理される命令を記憶するメモリと、を備え、
前記プロセッサは、
少なくとも１つの基地局と協働するスケジュール・ユニットに関連付けられた仮想アンテナ構成を特定するアンテナ・サブセット・リストを取得する取得手段と、
前記アンテナ・サブセット・リストを利用して前記仮想アンテナ構成のうちのどの仮想アンテナを伝送のために使用するかを選択する選択手段と、
前記スケジュール・ユニットに前記選択した仮想アンテナを伝送のために使用するよう要求する情報を含むアンテナ選択信号を送信する送信手段と、
を有することを特徴とする移動電話。
前記プロセッサは、前記スケジュール・ユニットから前記アンテナ・サブセット・リストを含む信号を受信することにより、前記取得ステップを容易にすることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記アンテナ・サブセット・リストを含む前記信号は、セットアップ期間の間または前記スケジュール・ユニットとのハンドオーバ手順の間に通信されることを特徴とする請求項２に記載の移動電話。
前記プロセッサは、前記スケジュール・ユニットに関連付けられた１つ以上の仮想アンテナから信号を受信した後、前記アンテナ・サブセット・リストを生成することにより、前記取得ステップを容易にすることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記プロセッサは、ＧＰＳユニットと接続し、前記ＧＰＳユニットにより提供される位置情報を利用して前記メモリから前記アンテナ・サブセット・リストを取得することにより前記取得ステップを容易にすることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記プロセッサは、前記スケジュール・ユニット又は前記基地局に前記アンテナ・サブセット・リストを伝送する伝送ステップを容易にすることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記プロセッサは、前記アンテナ・サブセット・リストに利用可能と表示されている１つ以上の仮想アンテナが伝送のために選択されることを防止するためのアンテナ・サブセット・マスクを更に使用することにより、前記利用ステップを容易にすることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記プロセッサは、前記スケジュール・ユニットに関連付けられた仮想アンテナから送信された信号の１つ以上の特性を測定することにより、前記アンテナ・サブセット・マスクの生成を容易にすることを特徴とする請求項７に記載の移動電話。
前記プロセッサは、前記スケジュール・ユニット又は前記基地局からの前記アンテナ・サブセット・マスクの受信を容易にすることを特徴とする請求項７に記載の移動電話。
前記アンテナ・サブセット・リストは、前記スケジュール・ユニットとの間で前記アンテナ・サブセット・マスクを通信する速度とは異なる速度で、前記スケジュール・ユニットとの間で通信されることを特徴とする請求項７に記載の移動電話。
前記プロセッサは、前記アンテナ・サブセット・リストに利用可能と表示されている１つ以上の仮想アンテナに優先度を与えるための重み付けアンテナ・サブセット・マスクを更に使用することにより、前記利用ステップを容易にすることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記アンテナ・サブセット・リストは、少なくとも１つの仮想アンテナを伝送のために選択することが可能なコンカレント・アンテナ・サブセット・リストであることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記アンテナ・サブセット・リストは、最大１つの仮想アンテナを伝送のために選択することが可能な相互排他的アンテナ・サブセット・リストであることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記アンテナ・サブセット・リストは、少なくとも１つの仮想アンテナを第１のアンテナ・サブセット・リストから選択し、および／または、少なくとも１つの仮想アンテナを第２のアンテナ・サブセット・リストから選択することが可能な、第１のアンテナ・サブセット・リストと第２のアンテナ・サブセット・リストとの同時組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記アンテナ・サブセット・リストは、１つの仮想アンテナを第１のアンテナ・サブセット・リスト又は第２のアンテナ・サブセット・リストのいずれかから選択することが可能な、第１のアンテナ・サブセット・リストと第２のアンテナ・サブセット・リストとの相互排他的組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記プロセッサは更に、前記スケジュール・ユニットから当該他のスケジュール・ユニットへのハンドオーバを容易にするべく、当該他のスケジュール・ユニットからの他のアンテナ・サブセット・リストの受信を容易にすることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
前記プロセッサは更に、前記スケジュール・ユニットから他のスケジュール・ユニットへのハンドオーバを容易にするべく、当該他のスケジュール・ユニットに関連付けられた仮想アンテナ構成の情報を含むように拡張されたアンテナ・サブセット・リストの受信を容易にすることを特徴とする請求項１に記載の移動電話。
少なくとも１つの基地局と協働するスケジュール・ユニットに関連付けられたどのアンテナを次の伝送に使用するかの制御の少なくとも一部を移動電話が行うことを可能にするための方法であって、
前記基地局に関連付けられた仮想アンテナ構成を特定するアンテナ・サブセット・リストを取得する取得ステップと、
前記アンテナ・サブセット・リストを利用して前記仮想アンテナ構成のうちのどの仮想アンテナを伝送のために使用するかを選択する選択ステップと、
前記スケジュール・ユニットに前記選択した仮想アンテナを伝送のために使用するよう要求する情報を含むアンテナ選択信号を送信する送信ステップと、
を有することを特徴とする方法。
前記取得ステップは、前記スケジュール・ユニットから前記アンテナ・サブセット・リストを含む信号を受信するステップを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記取得ステップは、前記スケジュール・ユニットに関連付けられた１つ以上の仮想アンテナから信号を受信した後に、前記アンテナ・サブセット・リストを生成するステップを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記取得ステップは、ＧＰＳユニットと通信し、前記ＧＰＳユニットにより提供される位置情報を活用して、メモリに記憶されているアンテナ・サブセット・リストを取得するステップを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記移動電話が前記アンテナ・サブセット・リストを生成した場合、前記移動電話はまた、前記スケジュール・ユニット又は前記基地局に前記アンテナ・サブセット・リストを送信することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記利用ステップは、前記アンテナ・サブセット・リストに利用可能と表示されている１つ以上の仮想アンテナが次の伝送のために選択されることを防止するためのアンテナ・サブセット・マスクを更に利用することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記アンテナ・サブセット・リストは、前記移動電話及び前記スケジュール・ユニットとの間で前記アンテナ・サブセット・マスクを通信する速度とは異なる速度で、前記移動電話及び前記スケジュール・ユニットとの間で通信されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
前記利用ステップは、前記アンテナ・サブセット・リストに利用可能と表示されている１つ以上の仮想アンテナに優先度を与えるための重み付けアンテナ・サブセット・マスクを使用するステップを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記アンテナ・サブセット・リストは、
仮想アンテナ構成が伝送のために少なくとも１つの仮想アンテナを選択することが可能なコンカレント・アンテナ・サブセット・リスト、または、
仮想アンテナ構成が伝送のために最大１つの仮想アンテナを選択することが可能な相互排他的アンテナ・サブセット・リスト、または、
少なくとも１つの仮想アンテナを第１のアンテナ・サブセット・リストから選択し、および／または、少なくとも１つの仮想アンテナを第２のアンテナ・サブセット・リストから選択することが可能な、第１のアンテナ・サブセット・リストと第２のアンテナ・サブセット・リストとの同時組み合わせ、または、
１つの仮想アンテナを第１のアンテナ・サブセット・リスト又は第２のアンテナ・サブセット・リストのいずれかから選択することが可能な、第１のアンテナ・サブセット・リストと第２のアンテナ・サブセット・リストとの相互排他的組み合わせ、
であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
スケジュール・ユニットと、
仮想アンテナ構成と、を備え、
前記スケジュール・ユニットは、
前記仮想アンテナ構成を特定するアンテナ・サブセット・リストを移動電話に送信する送信手段と、
前記仮想アンテナ構成のうちのどの仮想アンテナを前記移動電話への次の伝送のために使用するかを示す情報を含むアンテナ選択信号を、前記移動電話から受信する受信手段と、
を備えることを特徴とする基地局。
前記スケジュール・ユニットは、前記アンテナ・サブセット・リストで特定される１つ以上の仮想アンテナが前記移動電話によって選択されるのを防止するためのアンテナ・サブセット・マスクを利用することを特徴とする請求項２７に記載の基地局。
前記アンテナ・サブセット・リストは、前記移動電話との間で前記アンテナ・サブセット・マスクを通信する速度とは異なる速度で、前記移動電話との間で通信されることを特徴とする請求項２８に記載の基地局。
前記スケジュール・ユニットは、前記アンテナ・サブセット・リストで特定される１つ以上の仮想アンテナに優先度を与えるための重み付けアンテナ・サブセット・マスクを利用することを特徴とする請求項２７に記載の基地局。
前記アンテナ・サブセット・リストは、
仮想アンテナ構成が伝送のために少なくとも１つの仮想アンテナの選択することが可能なコンカレント・アンテナ・サブセット・リスト、または、
仮想アンテナ構成が伝送のために最大１つの仮想アンテナを選択することが可能な相互排他的アンテナ・サブセット・リスト、または、
少なくとも１つの仮想アンテナを第１のアンテナ・サブセット・リストから選択し、および／または、少なくとも１つの仮想アンテナを第２のアンテナ・サブセット・リストから選択することが可能な、第１のアンテナ・サブセット・リストと第２のアンテナ・サブセット・リストとの同時組み合わせ、または、
１つの仮想アンテナを第１のアンテナ・サブセット・リスト又は第２のアンテナ・サブセット・リストのいずれかから選択することが可能な、第１のアンテナ・サブセット・リストと第２のアンテナ・サブセット・リストとの相互排他的組み合わせ、
であることを特徴とする請求項２７に記載の基地局。
スケジュール・ユニットと少なくとも１個の基地局であって、当該基地局に関連付けられた仮想アンテナ構成を特定するアンテナ・サブセット・リストを送信する基地局と、
前記アンテナ・サブセット・リストを受信し、前記アンテナ・サブセット・リストを使用して、次の伝送のために使用する１つ以上の仮想アンテナを選択し、前記次の伝送のために使用する前記選択された仮想アンテナを示す情報を含むアンテナ選択信号を送信する移動電話と、
を有し、
前記基地局及び前記スケジュール・ユニットは更に、前記アンテナ選択信号を受信し、前記基地局に関連付けられた前記選択された仮想アンテナを使用して、前記移動電話に対して前記次の伝送を行う、
ことを特徴とする通信システム。
前記アンテナ・サブセット・リストは、前記アンテナ・サブセット・リスト毎に利用できる１つ以上の仮想アンテナが前記移動電話によって選択されるのを防止するためのアンテナ・サブセット・マスクと関連付けられていることを特徴とする請求項３２に記載の通信システム。
前記アンテナ・サブセット・リストは、前記移動電話および前記スケジュール・ユニットとの間で前記アンテナ・サブセット・マスクを通信する速度とは異なる速度で、前記移動電話および前記スケジュール・ユニットとの間で通信されることを特徴とする請求項３３に記載の通信システム。
前記アンテナ・サブセット・リストは、前記アンテナ・サブセット・リスト毎に利用できる１つ以上の仮想アンテナに優先度を与えるための重み付けアンテナ・サブセット・マスクと関連付けられていることを特徴とする請求項３２に記載の通信システム。
前記アンテナ・サブセット・リストは、
仮想アンテナ構成が伝送のために少なくとも１つの仮想アンテナの選択することが可能なコンカレント・アンテナ・サブセット・リスト、または、
仮想アンテナ構成が伝送のために最大１つの仮想アンテナを選択することが可能な相互排他的アンテナ・サブセット・リスト、または、
少なくとも１つの仮想アンテナを第１のアンテナ・サブセット・リストから選択し、および／または、少なくとも１つの仮想アンテナを第２のアンテナ・サブセット・リストから選択することが可能な、第１のアンテナ・サブセット・リストと第２のアンテナ・サブセット・リストとの同時組み合わせ、または、
１つの仮想アンテナを第１のアンテナ・サブセット・リスト又は第２のアンテナ・サブセット・リストのいずれかから選択することが可能な、第１のアンテナ・サブセット・リストと第２のアンテナ・サブセット・リストとの相互排他的組み合わせ、
であることを特徴とする請求項３２に記載の通信システム。
前記移動電話は、前記スケジュール・ユニットから他のスケジュール・ユニットへのハンドオーバを容易にするべく、当該他のスケジュール・ユニットから他のアンテナ・サブセット・リストを受信することを特徴とする請求項３２に記載の通信システム。
前記移動電話は、前記スケジュール・ユニットから前記他のスケジュール・ユニットへのハンドオーバを容易にするべく、当該他のスケジュール・ユニットに関連付けられた仮想アンテナ構成の情報を含むように拡張されたアンテナ・サブセット・リストを受信することを特徴とする請求項３２に記載の通信システム。
前記基地局は、前記スケジュール・ユニットと関連付けられた地理的カバレージ領域にわたって分布していることを特徴とする請求項３２に記載の通信システム。