JP2010537521A

JP2010537521A - 複数の移動局から受信される信号間の干渉を消去するための方法及び装置

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Publication number: JP2010537521A
Application number: JP2010521282A
Authority: JP
Inventors: ヤン，ホンウェイ; サイ，リーユー; ウー，ケイン; リー，ドン
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 2007-08-19
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2028-08-13
Also published as: US20110063989A1; WO2009024021A1; CN101370241A; EP2182649B1; US8238307B2; EP2182649A4; KR20100057857A; CN101370241B; KR101467960B1; JP5319677B2; EP2182649A1

Abstract

マルチユーザＭＩＭＯに基づくマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン（ＭＤＨＯ）が提供される。複数の基地局（ＢＳ）がＭＤＨＯゾーンをサービングする。送信されるべき被変調信号を協働してプリコーディングすることによって、複数のＢＳがプリコーディング済み信号を複数の移動局（ＭＳ）に同じ時間−周波数リソースを介して送信する。送信されるべき信号がＭＤＨＯゾーン内の複数のＭＳに送信される。プリコーディング技術の採用により、各ＭＳは他のＭＳとの干渉をなくし、又は小さくする。ＭＤＨＯゾーンをサービングする複数のＢＳが、同じ時間−周波数リソースを介して複数のＭＳをサービングし、ＭＤＨＯゾーンのシステム容量が大幅に向上する。

Description

本発明は無線通信ネットワークにおける基地局及び移動局に関し、具体的には、マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンにおいて複数の移動局によって受信される信号間の干渉を消去するための、基地局及び移動局における方法及び装置に関する。

ＩＥＥＥ８０２.１６ｅの発展的標準として、ＩＥＥＥ８０２.１６はダウンリンク（ＤＬ）においてＩＥＥＥ８０２.１６ｅと比べて平均ユーザスループット、セルエッジユーザのスループットを倍にすることを目標とする。これらの目標は、低い周波数再利用シナリオでの重度のセル間干渉のために達成するのが非常に難しそうである。

マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）は、単一の基地局（ＢＳ）が複数のデータストリームを複数の移動局（即ちユーザ）にプリコーディング技術によって同じ時間−周波数リソースを介して送信することによる、容量向上のための効率的な空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）技術である。プリコーディング技術のおかげで、各移動局による他のユーザとの干渉は無い、或いは小さい。

単一ユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）に基づくマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバー（ＭＤＨＯ）技術はＩＥＥＥ８０２.１６ｅにおいて標準化されている。この技術では、移動局が１つのＭＤＨＯゾーンに位置するとき、このＭＤＨＯゾーンをサービングする複数の基地局は同じダウンリンク信号を同じ時間−周波数リソースを介して移動局に送信する。複数の基地局が同じ時間−周波数リソースを使用して同一の移動局のみをサービングするためにＭＤＨＯゾーンにおけるシステム容量は非常に低い。

ＭＵ−ＭＩＭＯに基づくマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーの方法を提案するのは有益である。ＭＤＨＯゾーンをサービングする複数のＢＳは、ＭＤＨＯゾーンにおける複数のＭＳに送信される被変調信号を共同でプリコーディングし、その後、プリコーディングされた信号を複数のＭＳに同じ時間−周波数リソースを介して送信する。プリコーディング技術の採用によって、ＭＤＨＯゾーンにおける各ユーザによる他のユーザとの干渉はなくなり、或いは小さくなる。

本発明の第１の側面によると、無線通信ネットワーク内の制御装置において、制御装置によって支配されるマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンにおいて複数の移動局の受信信号間での干渉の消去を制御する方法であって、（ａ）マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局とマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局との間のダウンリンクのチャネル関連情報を取得するステップ、（ｃ）チャネル関連情報及び予め定められた規則に基づいて複数の基地局のプリコーディング係数を、複数の移動局の受信信号間の干渉を消去するように決定するステップであって、プリコーディング係数が、同じ時間−周波数リソースを介して複数の基地局によって複数の移動局に協働して送信されるべきマルチストリーム被変調信号をプリコーディングするために複数の基地局によって使用されるように構成されたものである、決定するステップ、及び（ｄ）各基地局にその対応のプリコーディング係数を通知するステップを備える方法が提供される。

本発明の第２の側面によると、無線通信ネットワーク内の基地局において、基地局によってサービングされるマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉を消去する方法であって、基地局についてマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンを支配する制御装置によって決定されたプリコーディング係数を取得するステップ、プリコーディング係数に基づいてマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局に同じ時間−周波数リソースを介して基地局及びマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする他の複数の基地局によって協働して送信されるべき被変調信号をプリコーディングして、送信されるべきプリコーディング済み信号を取得するプリコーディングステップ、及びプリコーディング済み信号を複数の移動局に送信するステップを備える方法が提供される。

本発明の第３の側面によると、無線通信ネットワーク内の移動局において、移動局がマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内に位置するときに、移動局の受信信号とマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の他の少なくとも１つの移動局の受信信号との間の干渉の消去を補助する方法であって、（ii）移動局とマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を測定するステップ、及び（iii）移動局とマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を対応のネットワーク装置に送信するステップを備える方法が提供される。

本発明の第４の側面によると、制御装置であって、無線通信ネットワークにおいて、制御装置によって支配されるマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉の消去を制御するための制御装置であって、マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局とマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局との間のダウンリンクのチャネル関連情報を取得するように構成された第１の取得手段、チャネル関連情報及び予め定められた規則に基づいて複数の基地局のプリコーディング係数を決定するように構成された第１の決定手段であって、プリコーディング係数が、同じ時間−周波数リソースを介して複数の基地局によって複数の移動局に協働して送信されるべきマルチストリーム被変調信号をプリコーディングするために複数の基地局によって使用されて複数の移動局の受信信号間の干渉を消去するように構成された第１の決定手段、及び基地局の各々にその対応のプリコーディング係数を通知するように構成された第１の通知手段を備えた制御装置が提供される。

本発明の第５の側面によると、干渉消去装置であって、無線通信ネットワークの基地局において、基地局によってサービングされるマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉を消去するための干渉消去装置であって、基地局についてマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンを支配する制御装置によって決定されるプリコーディング係数を取得するように構成された第３の取得手段、プリコーディング係数に基づいてマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局に同じ時間−周波数リソースを介して基地局及びマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする他の複数の基地局によって協働して送信されるべき被変調信号をプリコーディングして、送信されるべきプリコーディング済み信号を取得するように構成されたプリコーディング手段、及びプリコーディング済み信号を複数の移動局に送信するように構成された第２の送信手段を備えた干渉消去装置が提供される。

本発明の第５の側面によると、無線通信ネットワーク内の移動局において、移動局がマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内に位置するときに、移動局の受信信号とマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の他の少なくとも１つの移動局の受信信号との間の干渉の消去を補助する補助装置であって、移動局とマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を測定するように構成された測定手段、及び移動局とマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を対応のネットワーク装置に送信するように構成された第４の送信手段を備えた補助装置が提供される。

本発明による提供される方法及び装置を用いることによって、ＭＤＨＯゾーンをサービングする複数のＢＳが同じ時間−周波数リソースを介して複数のＭＳをサービングすることができ、これによってＭＤＨＯゾーンのシステム容量を大幅に改善し、かつ、複数のＢＳが協働プリコーディングを採用するので、各ＭＳによる他のＭＳへの干渉はなくなり、或いは小さくなる。

本発明の他の構成、側面及び有利な効果が、添付図面の補助とともに以降の非限定的な実施例の説明を読むことによって明らかなものとなる。なお、同一又は類似の参照符号は同一又は類似のステップ又は手段を指すものとする。

図１は本発明の適用シナリオを示す。図２は本発明の実施例によるシステム的なモデル図である。図３は本発明の実施例による無線通信のアップリンク（ＵＬ）フレームのフレーム構造の図である。図４は、本発明の実施例による、無線通信ネットワークの制御装置において制御装置によって支配されるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉の消去を制御する方法のフローチャートである。図５は、本発明の実施例による、無線通信ネットワークのＢＳにおいてＢＳによってサービングされるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉を消去する方法のフローチャートである。図６は、本発明の実施例による、無線通信ネットワークの移動局において移動局がＭＤＨＯゾーンに位置するときにＭＤＨＯゾーン内の移動局の受信信号と他の少なくとも１つの移動局の受信信号の間の干渉の消去を補助する方法のフローチャートである。図７は、本発明の実施例による、無線通信ネットワークにおいて制御装置によって支配されるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉の消去を制御するための制御装置１０のブロック図である。図８は、本発明の実施例による、無線通信ネットワークのＢＳにおいてＢＳによってサービングされるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉のを消去するための干渉消去装置２０のブロック図である。図９は、本発明の実施例による、無線通信ネットワークにおいて移動局がＭＤＨＯゾーンに位置するときに移動局の受信信号と他の少なくとも１つの移動局の受信信号の間の干渉の消去を補助するための移動局内の補助装置３０のブロック図である。

図１に本発明の適用シナリオを示す。図１において、ＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″によってカバーされる重複領域はマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンＭ１２３である。さらに、ＢＳ１及びＢＳ１′のみによってカバーされる重複領域はマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンＭ１２であり、ＢＳ１′及びＢＳ１″のみによってカバーされる重複領域はマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンＭ２３である。マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンとは、従来のハンドオーバーゾーンにおいて、ハンドオーバーゾーンをサービングできる複数のＢＳが１つのＭＳに同じ時間−周波数リソースを介してサービングすることをいう。各ＭＤＨＯゾーンに対して、ネットワーク管理者は、ＭＤＨＯゾーンをサービングする複数のＢＳの中から、ＭＤＨＯゾーンをサービングできる各ＢＳのプリコーディング係数を決定すること及びＭＤＨＯゾーン内の複数のＭＳに協働して信号を送信するために各ＢＳを制御することの責任を担うべき１つのＢＳ（主ＢＳともいわれる）を選択できる。

ＭＳ２、ＭＳ２′及びＭＳ２″がＭＤＨＯゾーンＭ１２３にあるとき、ＢＳ１、ＢＳ′及びＢＳ１″が、プリコーディングによって同じ時間−周波数リソースを介してＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に信号を協働して送信できる。詳細な実施処理は以下のとおりである。

ＢＳ１が、ＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングできる各ＢＳのプリコーディング係数を決定し、ＭＤＨＯゾーンＭ１２３内のＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に協働して信号を送信するよう各ＢＳを制御する責任を担うものとする。

ＭＳ１がＭＤＨＯゾーンにあるか否かをＢＳ１が判断するための処理はは以下の通りである。ＢＳ１がＭＳ１からのＵＬ信号の信号強度が閾値（閾値の具体的値はネットワークトポロジーの相違によって異なり得る）よりも低いことを検出すると、ＢＳ１は測定インストラクションをＭＳ１に送信し、測定インストラクションは、ＭＳ１とＭＳ１が通信する複数のＢＳ（図１のＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ″）との間のＤＬの情報に関するチャネルを測定し、チャネル関連情報をＢＳ１に送信するようＭＳ１に指示する。ＭＳ１がインストラクションを受信した後に、ＭＳ１はＭＳ１とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報を測定する。ＢＳ１は、ＭＳ１によってフィードバックされたチャネル関連情報に従って現在ＭＳ１がＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″と通信していることを知り、ＭＳ１がＭＤＨＯゾーンＭ１２３にあると判断する。ＭＳ１によってフィードバックされたチャネル関連情報に従って現在ＭＳ１がＢＳ１及びＢＳ１′と通信していることをＭＳ１が知った場合、それはＭＳ１がＭＤＨＯゾーンＭ１２内にあると判断する。

同様に、ＢＳ１がＭＳ１′からのＵＬ信号の信号強度が閾値よりも低いことを検出すると、ＢＳ１は、ＭＳ１′とＭＳ１′が通信する複数のＢＳ（図１のＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″）との間のＤＬの情報に関するチャネルを測定してチャネル関連情報をＢＳ１に送信するよう指示するよう測定インストラクションをＭＳ１′に送信する。
同様のことがＭＳ１″でも行われる。

ＢＳ１はＭＤＨＯゾーン内のＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″とのそれぞれの間のチャネル関連情報を取得し、各ＢＳに対応するプリコーディング係数を計算し、各ＢＳに対応のプリコーディング係数を通知する。

さらに、ＢＳ１はＭＳ１がどのＭＤＨＯゾーン内にあるかを知得することもできる。例えば、ＭＳはＭＤＨＯゾーンに移動する前にＢＳ１′に近付く、即ち、ＢＳ１′と通信する。ＭＳ１がＭＤＨＯゾーンＭ１２に移動すると、ＢＳ１′はＭＳがハンドオーバー条件（例えば、ＢＳ′によってＭＳ１から受信したＵＬ信号の信号強度が閾値より低い）を満たしていることを知り、ＭＳ１が通信できるＢＳをサーチしてＢＳ１′に報告するするよう指示するためのサーチインストラクションをＭＳ１に送信する。ＭＳ１２がＭＤＨＯゾーン内にある場合、ＢＳ１を見つけ、ＢＳ１′に報告する。ＢＳ１′はＭＳによる報告によってＭＳ１がＭＤＨＯゾーンＭ１２内にあると判断し、ＢＳ１に報告する。要するに、どのＭＤＨＯゾーン内にＭＳがあるかを判断する方法は多数あり、それは従来技術における単一ユーザに基づくＭＤＨＯ解決手段におけるものと同様であるので、その詳細は省略する。

なお、チャネル関連情報はチャネル推定値及び信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を含み、それは瞬間チャネル推定値及び信号対ノイズ比、又はチャネル推定値の長期間統計的平均値及び信号対ノイズ比となり得る。

好ましくは、ＢＳ１はＭＤＨＯゾーンをサービングする複数のＢＳにおいて、ＭＤＨＯゾーン内の各ＭＳと各ＢＳの間でチャネル関連情報によってＭＤＨＯゾーン内の各ＭＳに協働して信号を送信するＢＳの一部を選択できる。例えば、ＭＳ１とＢＳ１″の間のＤＬのチャネル推定値の振幅はＭＳ１とＢＳ１又はＢＳ１′の間の値よりも小さく、又はＢＳ１″からＭＳ１によって受信されたＤＬ信号のＳＮＲはＢＳ１又はＢＳ１′からＭＳ１によって受信されたＤＬ信号の値よりも低い。同様に、ＭＳ１′とＢＳ１″の間のＤＬのチャネル推定値の振幅はＭＳ１′とＢＳ１又はＢＳ１′の間の値よりも小さく、又はＢＳ１″からＭＳ１′によって受信されたＤＬ信号のＳＮＲはＢＳ１及びＢＳ１′からＭＳ１′によって受信されたＤＬ信号の値よりも低い、或いは、ＭＳ１″とＢＳ１″の間のＤＬのチャネル推定値の振幅はＭＳ１″とＢＳ１及びＢＳ１′の間の値よりも小さく、又はＢＳ１″からＭＳ１″によって受信されたＤＬ信号のＳＮＲはＢＳ１及びＢＳ１′からＭＳ１″によって受信されたＤＬ信号の値よりも低い。

そして、ＢＳ１はＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に協働して信号を送信するためにＢＳ１及びＢＳ１′を選択する。ＢＳ１、ＢＳ１′、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の間のチャネル関連情報によってＢＳ１及びＢＳ１′のプリコーディング係数を決定し、プリコーディング係数をＢＳ１′からＢＳ１′に通知する。

プリコーディング係数の決定処理を明解にする一例としてＢＳ１及びＢＳ１′がＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）規則で協働して信号を送信する場合を採り上げる。なお、ＢＳ１及びＢＳ１′の各々は４個の送信アンテナを有し、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の各々は１個の受信アンテナを有する。従って、ＢＳ１、ＢＳ′、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の間の全体チャネル送信行列は以下の式（１）によって与えられる。

なお、Ｈ_１１、Ｈ_１２はＭＳ１とＢＳ１、ＭＳ１とＢＳ１′それぞれの間のチャネル送信行列を表し、Ｈ_２１、Ｈ_２２はＭＳ１′とＢＳ１、ＭＳ１′とＢＳ１′それぞれの間のチャネル送信行列を表し、Ｈ_３１、Ｈ_３２はＭＳ１″とＢＳ１、ＭＳ１″とＢＳ１′それぞれの間のチャネル送信行列を表す。ＢＳ１及びＢＳ１′の各々は４個の送信アンテナを有し、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の各々は１個の受信アンテナを有するので、Ｈ_ｊｉ（ｉ＝１、２；ｊ＝１、２、３）は１×４複素行列であり、４個のチャネル推定値からなる。

マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）のＭＭＳＥ規則によると、プリコーディング行列は以下の通りである。

なお、Ｈは式（１）で説明したようにＢＳ１、ＢＳ１′、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の間の全体チャネル送信行列を表し、ＳＮＲはＢＳ１及びＢＳ１′からＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″によって受信されたＤＬ信号のＳＮＲの平均値であり、平均値は瞬間ＳＮＲの平均値であってもよいし、長期間統計的平均ＳＮＲの平均値であってもよい。

Ｗは８×３複素行列であり、Ｗ_１＝Ｗ（１：４，：）（Ｗの第１から第４行）はＢＳ１のプリコーディング係数であり、Ｗ_２＝Ｗ（５：８，：）（Ｗの第５から第８行）はＢＳ１′のプリコーディング係数である。

図２に示すシステムのモデル図では、Ｓ１、Ｓ２及びＳ３はＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″にそれぞれ送信される被変調信号である。ＢＳ１及びＢＳ１′は送信される被変調信号

をＷ１及びＷ２でプリコーディングした。

なお、ｉ＝１、２であり、Ｓは１×４ベクトルであり、その要素の各々はＢＳの４個の送信アンテナでそれぞれ送信される。そして、ＢＳ１及びＢＳ１′はプリコーディングされた信号を同じ時間−周波数リソースを介してＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に協働して送信する。

プリコーディングの課題はＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″によって受信された信号間の干渉を消去することである。ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″が上記の信号を受信した後に、受信信号はＭＭＳＥ規則に基づいて復号され、Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は図２に示すようにそれぞれ復号される。

なお、各ＢＳに対してプリコーディング係数を決定する処理は、２つのＢＳが３つのＭＳに協働して信号を送信する場合に基づいて説明したが、当業者であれば、本発明の教示によって複数のＢＳが複数のＭＳと通信する他の場合における各ＢＳに対するプリコーディング係数を決定する処理を導出できる。

さらに、各ＢＳに対してプリコーディング係数を決定する処理を説明するための一例として、ＭＭＳＥ規則が適用されて各ＭＳが１つの受信アンテナを有する場合が採り上げられたが、当業者であれば、本発明はこれに限られず、従来技術におけるＭＵ−ＭＩＭＯでのプリコーディング係数の他の決定規則とともにＭＳが複数の受信アンテナを有する状況にも適用可能であり、プリコーディング係数を決定する処理の詳細が従来技術におけるＭＵ−ＭＩＭＯのプリコーディング行列を意味し得ることを理解すべきである。

なお、同等のチャネル行列規則のブロック対角化（ＢＤ）が使用される場合、各ＢＳと各ＭＳの間のＤＬのチャネル送信行列のみが必要とされ、ＤＬ信号のＳＮＲを知る必要はない。各ＢＳのプリコーディング係数を決定するのに連続ＭＭＳＥ（ＳＭＭＳＥ）が使用される場合には、ＭＭＳＥ規則と同様に、各ＢＳと各ＭＳの間のＤＬのチャネル送信行列及びＤＬ信号のＳＮＲが必要となる。ＭＵ−ＭＩＭＯのプリコーディング係数を決定する既存の規則を用いてプリコーディング係数を決定する処理の詳細は、「Zero-forcing methods for downlinks spatial multiplexing in multi-user MIMO channels」２００４年２月、Q.H. Spencer, A.L. Sindlehurst及びM. Haardt, IEEE. Transactions of Single Processing, vol.52, No.2, pp.461-471で見ることができ、その詳細はここでは省略する。

さらに、ＢＳ１は、各ＭＳからＭＤＨＯゾーン内の各ＢＳによって受信されたＵＬ信号の信号強度に基づいて各ＭＳに信号を協働して送信するＢＳを選択できる。具体的には、ＢＳ１はＢＳ１′及びＢＳ１″それぞれに、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″から受信されたＵＬ信号の信号強度を測定し、それらをＢＳ１にフィードバックするよう通知する。その間、ＢＳ１もＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″からそれ自身によって受信したＵＬ信号の信号強度を測定する。ＢＳ１は、各ＭＳから各ＢＳによって受信されたＵＬ信号の信号強度に基づいて各ＭＳに信号を協働して送信するために、各ＭＳからのより強い受信ＵＬ信号の信号強度を持つＢＳを選択する。

好ましくは、ＢＳ１はまた、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″がチャネル推定値を決定するために、直交パイロットシンボルを各送信アンテナでＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に送信するようＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″を制御する。なお、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″はＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″によって送信された非直交パイロットシンボルに基づいてＤＬのチャネル推定値を決定できる。

なお、各ＭＳに信号を協働して送信するためにＭＤＨＯゾーンをサービングする複数のＢＳのうちの一部のＢＳを選択するための選択規則は、各ＢＳと各ＭＳ間のＤＬのチャネル関連情報又は各ＭＳから各ＢＳによって受信されたＵＬ信号の信号強度情報に限定されない。各ＢＳと各ＭＳの間のチャネル状態、特にＤＬチャネル状態を示す他のパラメータが選択規則として採用できる。

あるＭＤＨＯゾーンをサービングできるＢＳの数は所与のものであるので、ＭＤＨＯゾーン内のＭＳの数が多過ぎて複数のＢＳが１つの時間−周波数リソースを介してサービングできるＭＳの数を超えるときは、ＭＤＨＯゾーン内のＭＳはグループに分割される必要があり、それにより異なるＭＳグループが異なる時間−周波数リソースを介してサービングされることができる。同様に、ＭＤＨＯゾーンをサービングするＢＳもグループに分割でき、異なるＢＳグループが異なるＭＳグループをサービングされることができる。各ＢＳグループ及び各ＭＳグループを選択する規則は上述したチャネル関連情報若しくはチャネル強度情報又はチャネル状態を表すことができる他のパラメータであればよい。例えば、ＭＤＨＯゾーン内に７個のＭＳがあり、３個のＢＳがＭＤＨＯゾーンをサービングできるものとする。各ＢＳは４個の送信アンテナを有し、複数のＢＳが４個のＭＳを同じ時間−周波数リソースを介してサービングできるものとする。第１のＢＳが各ＢＳのプリコーディング計算及び通信スケジューリングの責任を担うものとする。第１から第４のＭＳと第１及び第２のＢＳとの間のＤＬチャネルのチャネル状態が良い場合（上述のように、チャネル関連情報若しくは信号強度情報又はチャネル状態を表す他のパラメータによって決定される）、及び第５から第７のＭＳと第２及び第３のＢＳとの間のＤＬチャネルのチャネル状態が良い場合には、第１及び第２のＢＳが、第１の時間−周波数リソースを介してプリコーディングして第１から第４のＭＳに信号を協働して送信するようにスケジューリングされ、第２及び第３のＢＳが、第２の時間−周波数リソースを介してプリコーディングして第５から第４のＭＳに信号を協働して送信するようにスケジューリングされる。

本発明によって提案されるＭＵ−ＭＩＭＯに基づくＭＤＨＯ手法がＷｉＭａｘ無線通信ネットワークにおいて実施されるとき、図３に示すように、ＩＥＥＥ８０２.１６標準で規定されるフレーム構造のＤＬサブフレームがＭＵ−ＭＩＭＯゾーンに付加され、それが、ＭＤＨＯゾーン内の複数のＭＳに他のＢＳと協働してＤＬ信号を送信するために専用に使用される。図３に示すＰＵＳＣ、ＦＵＳＣ等の他のフィールド（その具体的意味はＩＥＥＥ８０２.１６標準が参照される）はここでは省略する。一方、パラメータＭＤＨＯＭＵ−ＭＩＭＯが、上記のＭＤＨＯＭＵ−ＭＩＭＯが使用されるか否かを示すためにＤＬ＿ＭＡＰのＳＴＣ＿ＤＬ＿ＺｏｎｅスイッチＩＥ（）に付加されるべきである。同時に、ＭＤＨＯＭＵ−ＭＩＭＯゾーンにおける全種のパラメータを定義するために新たな情報要素（ＩＥ）が定義されるべきである。テーブル２に示すように、テーブル２はＩＤｃｅｌｌを定義し、それはサービングされているＭＤＨＯゾーンを識別するために使用され、Ｘで示すビットサイズは現実のアプリケーションに対して決定されるものである。テーブル１及びテーブル２に示す他のパラメータの物理的な意味は既存のＩＥＥＥ８０２.１６標準と同じであり、ここでは省略する。

なお、ＭＤＨＯゾーン内の各ＭＳと各ＢＳの間のチャネル関連情報を取得し、対応のＢＳに対するプリコーディング係数を決定し、対応の基地局にそれらの対応のプリコーディング係数を通知する制御機能は、ＭＤＨＯゾーンをサービングする所定のＢＳ、又は３Ｇネットワークにおける無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）の制御装置のような他のネットワーク装置によって実施できる。
テーブル１ＳＴＣ／ＤＬ＿Ｚｏｎe ｓｗｉｔｃｈＩＥ（）

図４に、無線通信ネットワークの制御装置において制御装置によって支配されるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉の消去を制御する本発明の実施例による方法のフローチャートを示す。

一例として図１の適用シナリオを採り上げるとともに図４を参照すると、制御装置において、制御装置によって支配されるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉の消去を制御するフローチャートの説明の詳細が与えられる。ここで、制御装置はＢＳ１に位置するものとすると、制御装置はＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングする各ＢＳを制御する、即ち、ＤＬ信号をＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に協働して送信するようにＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″を制御する責任を担う。

まず、ステップＳ１１において、制御装置はＭＤＨＯゾーンＭ１２３内のＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報を取得する。チャネル関連情報はチャネル推定値、又はチャネル推定値及びＳＮＲを含む。

具体的には、制御装置がＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報を取得する態様は様々である。
テーブル２ＭＤＨＯ＿ＭＵ−ＭＩＭＯ＿ＤＬ＿Ｂａｓｉｃ＿ＩＥ（）

１つの取得態様は、制御装置が測定インストラクションをＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″にそれぞれ送信し、測定インストラクションが各ＭＳと複数のＢＳの間のＤＬのチャネル関連情報を測定してチャネル関連情報を制御装置に送信するように各ＭＳを指示し、その後、制御装置がＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報をＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″からそれぞれ受信する、というものである。

他の取得態様は、制御装置がＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″それぞれに通知し、ＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″の各々がＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の各々にチャネル関連情報を測定すること及びそれらを対応のＢＳにフィードバックすることを通知し、ＢＳがそれらを制御装置に送信する、というものである。

さらに他の取得態様は、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の各々がＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″のと間のチャネル関連情報を能動的に測定し、それらをＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″に能動的に報告し、その後、ＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″の各々がそれらを対応の装置に能動的に送信する、というものである。

さらに、時分割二重（ＴＤＤ）システムにおける対称ＵＬ・ＤＬチャネルの場合について、ＢＳはチャネル推定値を直接決定してそれらを制御装置に送信することができる。

その後、ステップＳ１２では、制御装置はＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″のプリコーディング係数をチャネル関連情報及び予め定められた規則に基づいて決定し、ここでプリコーディングの目的はＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の受信信号間の干渉を消去することである。

既存のＭＵ−ＭＩＭＯにおけるプリコーディング係数の決定方法を参照すると、プリコーディング係数は、各ＢＳと各ＭＳの間のＤＬチャネルのチャネル送信行列及び等価チャネル行列のＢＤ規則に基づいて決定でき、又は各ＢＳと各ＭＳの間のＤＬチャネルのチャネル送信行列並びにＤＬ信号のＳＮＲ及びＭＭＳＥ規則若しくはＳＭＭＳＥ規則によって決定できる。

最後に、ステップＳ１３において、各ＢＳの対応プリコーディング係数が各ＢＳに通知される。

好ましくは、制御装置は、チャネル関連情報に基づいて同じ時間−周波数リソースを介してＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″にプリコーディング済みＤＬ信号を協働して送信するために、ＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングするＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″から２つのＢＳを選択できる。

好ましくは、制御装置は、チャネル関連情報に基づいて、所定のＭＤＨＯゾーンをサービングする複数のＢＳを複数ＢＳグループに分割し、ＭＤＨＯゾーン内の複数のＭＳを複数のＭＳグループに分割することができ、ここで、各ＢＳグループは対応の複数のＭＳグループに同じ時間−周波数リソースを介してＤＬ信号を協働して送信し、各ＢＳグループは異なる時間−周波数リソースを占有する。

さらに、制御装置は、ＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングするＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″によってＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″から受信されるＵＬ信号の信号強度に基づいて、同じ時間−周波数リソースを介してＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″にプリコーディング済みＤＬ信号を協働して送信するために、ＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングするＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″から２つのＢＳを選択できる。具体的には、制御装置はＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″からＵＬ信号の信号強度を検出するためにＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″に通知し、各ＭＳからのＵＬ信号の信号強度を制御装置に報告する。

さらに、制御装置は、各ＭＳから各ＢＳによって受信されたＵＬ信号の信号強度に基づいて、所定のＭＤＨＯゾーンをサービングする複数のＢＳを複数ＢＳグループに分割し、ＭＤＨＯゾーン内の複数のＭＳを複数のＭＳグループに分割することができ、ここで、各ＢＳグループは対応の複数のＭＳグループに同じ時間−周波数リソースを介してＤＬ信号を協働して送信し、各ＢＳグループは異なる時間−周波数リソースを占有する。

好ましくは、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″がチャネル推定値を都合良く決定できるように、制御装置はＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングするＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″を制御して直交パイロットシンボルを各送信アンテナでＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に送信する。

なお、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″はＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″によって送信された非直交パイロットシンボルに基づいてＤＬチャネル推定値を決定できる。

図５に、無線通信ネットワークのＢＳにおいてＢＳによってサービングされるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉を消去する本発明の実施例による方法のフローチャートを示す。

一例として図１の適用シナリオを採り上げるとともに図５を参照すると、本発明のＢＳにおいて、ＢＳによってサービングされるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉を消去する方法のフローチャートの説明の詳細が与えられる。

まず、ステップＳ２１において、ＢＳ１はＢＳ１に対するＭＤＨＯゾーンを支配する制御装置によって決定されたプリコーディング係数を取得する。

その後、ステップＳ２２において、ＢＳ１は、プリコーディング係数に基づいてＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に同じ時間−周波数リソースを介してＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″によって協働して送信されるべき被変調信号をプリコーディングする。

最後に、ステップＳ２３において、ＢＳ１はプリコーディングされた信号をＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に送信する。

好ましくは、ＢＳ１はそれ自身とＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″との間のチャネル関連情報を取得し、そのチャネル関連情報を制御装置に送信することができる。具体的には、一例として、ＢＳ１がＭＳ１のチャネル関連情報を取得する場合を採り上げる。ＢＳ１が制御装置から通知を受信し、又はＭＳ１からのＵＬシグナルの信号強度が閾値よりも低いことを検出したときは、それはＭＳ１にチャネル関連情報を推定するように通知し、それをＢＳ１に送信する。その後、ＢＳ１はＭＳ１の受信チャネル関連情報を制御装置に送信する。或いは、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″はそれら自身とＢＳ１の間のチャネル関連情報を能動的に測定し、ＢＳ１に能動的に報告を行い、ＢＳ１はそれらを制御装置に能動的に送信する。

さらに、時分割二重（ＴＤＤ）システムにおける対称ＵＬ・ＤＬチャネルの場合について、ＢＳ１はチャネル推定値を直接特定し、それらを制御装置に送信することができる。

好ましくは、ＢＳ１は制御装置の通知に基づいて又は能動的に、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″からＢＳ１によって受信されたＵＬ信号の信号強度を検出でき、ＭＳ１、ＭＳ′及びＭＳ１″からのＵＬ信号の信号強度を制御装置に通知する。

好ましくは、ＢＳ１は、制御装置によって通知された直交パイロットパターンに従って対応のパイロットシンボルをＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に送信する。

なお、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″はＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″によって送信された非直交パイロットシンボルに基づいてＤＬのチャネル推定値を決定することができる。

図６は、無線通信ネットワークの移動局において、移動局がＭＤＨＯゾーンに位置するときにＭＤＨＯゾーン内の移動局の受信信号と他の少なくとも１つの移動局の受信信号の間の干渉の消去を補助する本発明の実施例による方法のフローチャートである。

図１に示す適用シナリオにおいてＭＳ１を一例として採り上げるとともに図６を参照すると、移動局が上記ＭＤＨＯゾーンに配置されるときのＭＳとＭＤＨＯゾーン内の他の１つ又は複数の移動局の受信信号間での干渉の消去を補助する、本発明におけるＭＳでのフローチャートの詳細が与えられる。

まず、Ｓ３１において、ＭＳ１は対応のネットワーク装置からの測定インストラクションを受信し、測定インストラクションは、移動局１と上記ＭＤＨＯゾーンをサービングする複数の基地局、即ち、ＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報を測定するよう移動局１を指示する。対応のネットワーク装置は、ＭＤＨＯゾーンを支配する制御装置又はＭＤＨＯゾーンをサービングする複数の基地局のうちの１つを含み、チャネル関連情報はチャネル推定値、又はチャネル推定値及び信号対ノイズ比を含む。

その後、ステップＳ３２において、ＭＳ１は移動局１とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のダウンリンクのチャネル関連情報をそれぞれ測定する。

最後に、ステップＳ３３において、ＭＳ１はＭＳとＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のチャネル関連情報を対応のネットワーク装置に送信する。なお、ステップＳ３１はＭＳが本発明の方法を実施するのに必須のステップではない。ＭＳ１はそれ自身とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のチャネル関連情報を能動的に測定し、制御装置に能動的に報告を行い、又はＭＳはあるＢＳに能動的に報告を行い、そのＢＳが制御装置に報告を行う。または、ＭＳ１はそれ自身とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報をＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″の各々に報告し、その後各ＢＳは制御装置に報告を行う。

図７に、無線通信ネットワークにおいて、制御装置によって支配されるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉の消去を制御するための本発明の実施例による制御装置１０のブロック図を示す。制御装置１０は第１の取得手段１１、決定手段１２、第１の通知手段１３、第１の選択手段１４、第２の取得手段１５及び第２の選択手段１６を含み、第１の取得手段１１は２つの下位手段である第１の送信手段１１１及び第１の受信手段１１２を含む。ここで、説明の便宜上、好適な実施例における多数の選択的下位手段が図７に示されているが、当業者であれば第１の取得手段１１、決定手段１２及び第１の通知手段１３が本発明の実施に必須であり、他の下位手段は全て選択的であることが分かるはずである。

図１の適用シナリオを一例として採り上げるとともに図７を参照すると、制御装置１０によってＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉を消去する制御についての、本発明の制御装置１０における処理の詳細が与えられる。ここで、制御装置１０は、ＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングする各ＢＳを制御する、即ち、ＤＬ信号をＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に協働して送信するようにＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″を制御する責任を担う。

まず、第１の取得手段１１はＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″とＭＤＨＯゾーン１２３内のＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報を取得する。チャネル関連情報はチャネル推定値、又はチャネル推定値及びＳＮＲを含む。

具体的には、第１の取得手段１１がＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報を取得する態様は様々である。

１つの取得態様は、第１の送信手段１１１が測定インストラクションをＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″にそれぞれ送信し、測定インストラクションが、各ＭＳと複数のＢＳの間のＤＬのチャネル関連情報を測定し、チャネル関連情報を制御装置に送信するよう各ＭＳに指示するために使用され、第１の受信手段１１２がその後ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″からそれぞれＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報を受信する、というものである。

他の取得態様は、第１の取得手段１１がＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″にそれぞれ通知し、ＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″の各々がＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の各々にチャネル関連情報を測定することを通知してそれらを対応のＢＳにフィードバックし、ＢＳがそれらを制御装置１０に送信する、というものである。

さらに他の取得態様は、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の各々がＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の各々とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のチャネル関連情報を能動的に測定し、それらをＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″に能動的に報告し、その後ＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″の各々がそれらを制御装置１０に能動的に送信する、というものである。

さらに、時分割二重（ＴＤＤ）システムにおける対称なＵＬ・ＤＬチャネルの場合について、各ＢＳはチャネル推定値を直接特定し、それらを制御装置１０に送信することができる。

その後、決定手段１２は、チャネル関連情報及び予め決められた規則に基づいてＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″のプリコーディング係数を決定し、ここでプリコーディングの目的はＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″の受信信号間の干渉を消去することである。

既存のＭＵ−ＭＩＭＯにおけるプリコーディング係数の決定方法について、プリコーディング係数は、各ＢＳと各ＭＳの間のＤＬチャネルのチャネル送信行列及び等価チャネル行列のＢＤ規則に基づいて決定手段１２によって決定され、又は、各ＢＳと各ＭＳの間のＤＬチャネルのチャネル送信行列並びにＤＬ信号のＳＮＲ及びＭＭＳＥ若しくはＳＭＭＳＥ規則によって決定される。

最後に、第１の情報手段１３は各ＢＳにその対応プリコーディング係数を通知する。

好ましくは、第１の選択手段１４は、チャネル関連情報に基づいて、同じ時間−周波数リソースを介してＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″にプリコーディング済みＤＬ信号を協働して送信するために、ＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングするＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″から２つのＢＳを選択できる。

好ましくは、第１の選択手段１４は、チャネル関連情報に基づいて、あるＭＤＨＯゾーンをサービングする複数のＢＳを複数のＢＳグループに分割し、ＭＤＨＯゾーン内の複数のＭＳを複数のＭＳグループに分割し、ここで、各ＢＳグループはＤＬ信号を対応の複数のＭＳグループに同じ時間−周波数リソースを介して協働して送信し、各ＢＳグループは異なる時間−周波数リソースを占有する。

さらに、第２の選択手段１６は、ＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングするＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″によってＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″から受信されたＵＬ信号の信号強度に基づいて、同じ時間−周波数リソースを介してＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″にプリコーディング済みＤＬ信号を協働して送信するために、ＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングするＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″から２つのＢＳを選択できる。具体的には、第２の取得手段１５はＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″に、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″からのＵＬ信号の信号強度を検出し、各ＭＳからのＵＬ信号の信号強度を制御装置に報告するよう通知する。

さらに、第２の選択手段１６は、各ＭＳから各ＢＳによって受信されたＵＬ信号の信号強度に基づいて、あるＭＤＨＯゾーンをサービングする複数のＢＳを複数のＢＳグループに分割し、ＭＤＨＯゾーン内の複数のＭＳを複数のＭＳグループに分割し、ここで、各ＢＳグループはＤＬ信号を対応の複数のＭＳグループに同じ時間−周波数リソースを介して協働して送信し、各ＢＳグループは異なる時間−周波数リソースを占有する。

好ましくは、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″がチャネル推定値を適宜決定するために、第１の通知手段１３は、直交パイロットシンボルを各送信アンテナでＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に送信するようＭＤＨＯゾーンＭ１２３をサービングするＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″に通知する。

なお、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″は、ＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″によって送信される非直交パイロットシンボルに基づいてＤＬチャネル推定値を決定できる。

図８に、無線通信ネットワークのＢＳにおいて、ＢＳによってサービングされるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉のを消去するための本発明の実施例による干渉消去装置２０のブロック図を示す。干渉消去装置２０は第３の取得手段２１、プリコーディング手段２２、第２の送信手段２３、第４の送信手段２４、第３の送信手段２５、検出手段２６及び第２の通知手段２７を含む。ここで説明の便宜上、好適な実施例における多数の選択的下位手段が図８に示されているが、当業者であれば第３の取得手段２１、プリコーディング手段２２及び第２の送信手段２３が本発明の実施に必須であり、他の下位手段は全て選択的であることが分かるはずである。

図１の適用シナリオを一例として採り上げるとともに図７を参照すると、本発明の干渉消去装置において、ＢＳによってサービングされるＭＤＨＯゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉を消去する処理の詳細が与えられる。

まず、第２の取得手段２１はＢＳ１に対する上記ＭＤＨＯゾーンを支配する制御装置１０によって決定されたプリコーディング係数を取得する。

そして、プリコーディング手段２２は、送信されるべきプリコーディング済み信号を取得するために、プリコーディング係数に基づいて同じ時間−周波数リソースを介してＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″によってＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に協働して送信されるべき被変調信号をプリコーディングする。

最後に、第２の送信手段２３はプリコーディング済み信号をＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に送信する。

好ましくは、第４の取得手段２４はそれ自身とＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″との間のチャネル関連情報を取得することができ、第３の送信手段２５はチャネル関連情報を制御装置に送信する。具体的には、第４の取得手段２４がＭ２のチャネル関連情報を取得する場合を例として採り上げる。第４の取得手段２４は制御装置１０から通知を受信し、ＭＳ１からのＵＬ信号の信号強度が閾値よりも低いことを検出すると、Ｍ２に、チャネル関連情報を推定し、それを第４の取得手段２４に送信するよう通知する。その後、第３の送信手段２５は受信したＭＳ１のチャネル関連情報を制御装置１０に送信する。或いは、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″はそれら自身とＢＳ１の間のチャネル関連情報を能動的に測定し、第４の取得手段２４に能動的に報告を行い、第３の送信手段２５はそれらを能動的に制御装置１０に送信する。

さらに、時分割二重（ＴＤＤ）システムにおける対称なＵＬ・ＤＬチャネルの場合について、第４の取得手段２４はチャネル推定値を直接特定してそれらを制御装置１０に送信することができる。

好ましくは、制御装置１０の通知に基づいて、又は能動的にＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″からＢＳ１によって受信されたＵＬ信号の信号強度を検出することができ、第２の通知手段２７はＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″からのＵＬ信号の信号強度を制御装置１０に通知する。

好ましくは、制御装置１０によって通知される直交パイロットパターンに従って第２の送信手段２３は対応のパイロットシンボルをＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″に送信する。

なお、ＭＳ１、ＭＳ１′及びＭＳ１″はＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″によって送信された非直交パイロットシンボルに基づいてＤＬのチャネル推定値を特定することができる。

図９に、無線通信ネットワークにおいて、移動局がＭＤＨＯゾーンに位置するときに移動局の受信信号と他の少なくとも１つの移動局の受信信号の間の干渉の消去を補助するための移動局内の本発明の実施例による補助装置３０のブロック図を示す。補助装置３０は第２の受信手段３１、測定手段３２及び第４の送信手段３３を含む。本発明の実施において測定手段３２及び第４の送信手段３３のみが必須であり、第２の受信手段３１は選択的である。

図１に示す適用シナリオにおけるＭＳ１を一例として採り上げるとともに図９を参照すると、本発明の補助装置３０において、移動局が上記ＭＤＨＯゾーン内に位置するときにＭＳとＭＤＨＯゾーン内の他の１又は複数の移動局の受信信号間の干渉を消去することを補助する処理の詳細が与えられる。

まず、第２の受信手段３１は対応のネットワーク装置からの測定インストラクションを受信し、測定インストラクションは、移動局１と上記ＭＤＨＯゾーンをサービングする複数の基地局、即ち、ＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報を測定するよう移動局１に指示するために使用される。対応のネットワーク装置はＭＤＨＯゾーンを支配する制御装置又はＭＤＨＯゾーンをサービングする複数の基地局のうちの１つを含み、チャネル関連情報はチャネル推定値、又はチャネル推定値及び信号対ノイズ比を含む。

その後、測定手段３２は移動局１とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のダウンリンクのチャネル関連情報を測定する。

最後に、第４の送信手段３３は移動局１とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のダウンリンクのチャネル関連情報を対応のネットワーク装置に送信する。

なお、第２の受信手段３１はＭＳ１が本発明の方法を実施するのに必須の手段ではない。測定手段３２はそれ自身とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のチャネル関連情報を能動的に測定でき、第４の送信手段３３は制御装置１０に能動的に報告を行う。或いは、第４の送信手段３３はあるＢＳに能動的に報告を行い、そのＢＳが制御装置１０に能動的に報告を行う。或いは、第４の送信手段３３はＭＳ１とＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″との間のＤＬのチャネル関連情報をＢＳ１、ＢＳ１′及びＢＳ１″の各々に報告し、その後各ＢＳが制御装置１０に報告を行う。

本発明を詳説するための一例としてＷｉＭａｘ無線通信ネットワークを採り上げたが、当業者であれば、本願書類の教示によって本発明はこれに限定されないことが分かるはずである。本発明はまた、他の無線通信ネットワークにも適用できる。また、本発明の技術的解決手段はソフトウェア又はハードウェアによって実施できる。

本発明の実施例が上記に説明された。当業者には、本発明が上記の具体的実施例に限定されず、添付の特許請求の範囲の範囲と精神から離れることなく種々の修正又は変更がなされ得ることが分かるはずである。

Claims

無線通信ネットワーク内の制御装置において、該制御装置によって支配されるマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンにおいて複数の移動局の受信信号間での干渉の消去を制御する方法であって、
（ａ）前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局と前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局との間のダウンリンクのチャネル関連情報を取得するステップ、
（ｃ）前記チャネル関連情報及び予め定められた規則に基づいて前記複数の基地局のプリコーディング係数を、前記複数の移動局の受信信号間の干渉を消去するように決定するステップであって、該プリコーディング係数が、同じ時間−周波数リソースを介して前記複数の基地局によって前記複数の移動局に協働して送信されるべきマルチストリーム被変調信号をプリコーディングするために前記複数の基地局によって使用されるように構成されたものである、決定するステップ、及び
（ｄ）各基地局にその対応のプリコーディング係数を通知するステップ
を備える方法。
請求項１の方法であって、さらに、前記ステップ（ｃ）の前に、
（ｂ）前記チャネル関連情報に基づいて、同じ時間−周波数リソースを介して前記複数の移動局にダウンリンク信号を協働して送信するために、前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする前記複数の基地局から複数の基地局を選択するステップを備え、
前記ステップ（ｃ）がさらに、前記選択された複数の基地局と前記１又は複数の移動局との間のチャネル関連情報及び前記予め定められた規則に基づいて前記選択された複数の基地局のプリコーディング係数を決定するステップからなる、方法。
請求項２の方法において、前記ステップ（ｂ）がさらに、
前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする前記複数の基地局を複数の基地局グループにグループ分けし、前記チャネル関連情報に基づいて前記複数の移動局を前記複数の移動局グループにグループ分けするステップからなり、各グループの基地局がダウンリンク信号を対応の複数の移動局グループに同じ時間−周波数リソースを介してそれぞれ協働して送信し、各基地局グループによって占有される前記時間−周波数リソースが異なるものであり、
前記ステップ（ｃ）がさらに、
前記チャネル関連情報及び前記予め定められた規則に基づいて前記複数の基地局のプリコーディング係数を決定するステップからなり、前記プリコーディング係数が、前記１又は複数の移動局の少なくとも１つに同じ時間−周波数リソースを介して協働して送信されるべき被変調信号をプリコーディングするために前記複数の基地局によって使用されるように構成される、方法。
請求項１の方法であって、さらに、
前記１又は複数の移動局からの前記複数の基地局によってそれぞれ受信されたアップリンク信号の情報を示す信号強度を取得するステップを備え、
前記方法がさらに、前記ステップ（ｃ）の前に、
（ｂ′）前記情報を示す信号強度に基づいて、同じ時間−周波数リソースを介して１又は複数の移動局にダウンリンク信号を協働して送信するために前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする前記複数の基地局から複数の基地局を選択するステップを備え、
前記ステップ（ｃ）がさらに、
前記選択された複数の基地局と前記１又は複数の移動局の間の前記チャネル関連情報及び前記予め定められた規則に基づいて前記選択された複数の基地局のプリコーディング係数を決定するステップを備える方法。
請求項４の方法において、前記ステップ（ｂ′）がさらに、
前記情報を示す信号強度に基づいて、同じ時間−周波数リソースを介して前記１又は複数の移動局の少なくとも１つにダウンリンク信号を協働して送信するために前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする前記複数の基地局から複数の基地局を選択するステップを備え、
前記ステップ（ｃ）がさらに、
前記チャネル関連情報及び前記予め定められた規則に基づいて前記複数の基地局のプリコーディング係数を決定するステップを備え、前記プリコーディング係数が、同じ時間−周波数リソースを介して前記１又は複数の移動局の少なくとも１つに協働して被変調信号をプリコーディングするために前記複数の基地局によって使用されるよう構成される、方法。
請求項１から５いずれか一項の方法であって、さらに、
前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする前記複数の基地局に互いに直交するパイロットシンボルを前記１又は複数の基地局に通知するステップ
を備える方法。
請求項１から６いずれか一項の方法において、前記ステップ（ａ）がさらに、
（ａ１）前記１又は複数の起動局に測定インストラクションを送信するステップであって、該測定インストラクションが前記１又は複数の移動局と前記複数の移動局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を測定し、前記チャネル関連情報を前記制御装置に送信するよう指示するために使用される、ステップ、及び
（ａ２）前記１又は複数の移動局と前記複数の基地局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を前記１又は複数の移動局から受信するステップ
を備える方法。
請求項１から７いずれか一項の方法において、前記チャネル関連情報がチャネル推定値を含み、前記予め定められた規則が等価チャネル行列の対角ブロックの規則を含み、又は前記チャネル関連情報がチャネル推定値及び信号対ノイズ比を含み、前記予め定められた規則が最小平均二乗誤差規則又は連続最小平均二乗規則を含む、方法。
無線通信ネットワーク内の基地局において、該基地局によってサービングされるマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉を消去する方法であって、
前記基地局について前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンを支配する制御装置によって決定されたプリコーディング係数を取得するステップ、
前記プリコーディング係数に基づいて前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局に同じ時間−周波数リソースを介して前記基地局及び前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする他の複数の基地局によって協働して送信されるべき被変調信号をプリコーディングして、送信されるべきプリコーディング済み信号を取得する、プリコーディングステップ、及び
前記プリコーディング済み信号を前記複数の移動局に送信するステップ
を備える方法。
請求項９の方法であって、さらに、
前記基地局と前記複数の基地局間のチャネル関連情報を取得するステップ、及び
前記チャネル関連情報を前記制御装置に送信するステップ
を備える方法。
請求項１０の方法において、前記チャネル関連情報がチャネル推定値、又はチャネル推定値及び信号対ノイズ比を含む、方法。
請求項９から１１いずれか一項の方法であって、さらに、
前記基地局によって受信された前記複数の移動局からアップリンク信号の信号強度をそれぞれ検出するステップ、及び
前記複数の移動局からの前記アップリンク信号の信号強度を前記制御装置に通知するステップ
を備える方法。
請求項９から１２いずれか一項の方法であって、さらに、
前記制御装置からの通知に従って、前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の他の基地局によって前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の前記複数の移動局に送信されるものに対して直交するパイロットシンボルを前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の前記複数の移動局に送信するステップ
を備える方法。
無線通信ネットワーク内の移動局において、前記移動局が前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内に位置するときに、前記移動局の受信信号とマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の他の少なくとも１つの移動局の受信信号との間の干渉の消去を補助する方法であって、
（ii）前記移動局と前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を測定するステップ、及び
（iii）前記移動局と前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を対応のネットワーク装置に送信するステップ
を備える方法。
請求項１４の方法であって、さらに、前記ステップ（ｉ）の前に、
（ｉ）前記対応のネットワーク装置から測定インストラクションを受信するステップであって、該測定インストラクションが、前記移動局と前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局との間のダウンリンクのチャネル関連情報を測定するよう前記移動局に指示するために使用されるものである、方法。
請求項１４又は１５の方法において、前記対応のネットワーク装置が、前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンを支配する制御装置、又は前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする１又は複数の基地局を含み、前記チャネル関連情報がチャネル推定値、又はチャネル推定値及び信号対ノイズ比を含む、方法。
制御装置であって、無線通信ネットワークにおいて、該制御装置によって支配されるマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉の消去を制御するための制御装置であって、
前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局と前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局との間のダウンリンクのチャネル関連情報を取得するように構成された第１の取得手段、
前記チャネル関連情報及び予め定められた規則に基づいて前記複数の基地局のプリコーディング係数を決定するように構成された第１の決定手段であって、前記プリコーディング係数が、同じ時間−周波数リソースを介して前記複数の基地局によって前記複数の移動局に協働して送信されるべきマルチストリーム被変調信号をプリコーディングするために前記複数の基地局によって使用されて前記複数の移動局の受信信号間の干渉を消去するように構成された第１の決定手段、及び
基地局の各々にその対応のプリコーディング係数を通知するように構成された第１の通知手段
を備えた制御装置。
請求項１７の制御装置であって、さらに、
前記チャネル関連情報に基づいて、同じ時間−周波数リソースを介して前記複数の移動局にダウンリンク信号を協働して送信するために、前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする前記複数の基地局から複数の基地局を選択するように構成された第１の選択手段を備え、
前記第１の決定手段がさらに、
前記選択された複数の基地局と前記複数の移動局の間のチャネル関連情報及び前記予め定められた規則に基づいて、前記選択された複数の基地局のプリコーディング係数を決定するように構成された制御装置。
請求項１８の制御装置において、前記第１の選択手段が、さらに、
前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする前記複数の基地局を複数の基地局グループにグループ分けし、前記チャネル関連情報に基づいて前記複数の移動局を前記複数の移動局グループにグループ分けするステップからなり、各グループの基地局がダウンリンク信号を対応の複数の移動局グループに同じ時間−周波数リソースを介してそれぞれ協働して送信し、各基地局グループによって占有される前記時間−周波数リソースが異なるものであり、
前記第１の決定手段がさらに、
前記チャネル関連情報及び前記予め定められた規則に基づいて前記複数の基地局のプリコーディング係数を決定するステップからなり、前記プリコーディング係数が、前記１又は複数の移動局の少なくとも１つに同じ時間−周波数リソースを介して協働して送信されるべき被変調信号をプリコーディングするために前記複数の基地局によって使用されるように構成される、制御装置。
請求項１７の制御装置であって、さらに、
前記複数の基地局によって前記１又は複数の移動局からそれぞれ受信されたアップリンク信号の情報を示す信号強度を取得するように構成された第２の取得手段、
前記情報を示す信号強度に基づいて、同じ時間−周波数リソースを介して１又は複数の移動局にダウンリンク信号を協働して送信するために前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする前記複数の基地局から複数の基地局を選択するように構成された第２の選択手段を備え、
前記第１の決定手段がさらに、前記選択された複数の基地局と前記１又は複数の移動局との間のチャネル関連情報及び前記予め定められた規則に基づいて前記選択された複数の基地局のプリコーディング係数を決定するように構成された制御装置。
請求項２０の制御装置において、前記第２の選択手段がさらに、
前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする前記複数の基地局を複数の基地局グループにグループ分けし、前記チャネル関連情報に基づいて前記複数の移動局を前記複数の移動局グループにグループ分けするように構成され、各グループの基地局がダウンリンク信号を対応の複数の移動局グループに同じ時間−周波数リソースを介してそれぞれ協働して送信し、各基地局グループによって占有される前記時間−周波数リソースが異なるものであり、
前記前記第１の決定手段がさらに、
前記チャネル関連情報及び前記予め定められた規則に基づいて前記複数の基地局のプリコーディング係数を決定するように構成され、前記プリコーディング係数が、前記１又は複数の移動局の少なくとも１つに同じ時間−周波数リソースを介して協働して送信されるべき被変調信号をプリコーディングするために前記複数の基地局によって使用されるように構成された、制御装置。
請求項１から５いずれか一項の制御装置であって、前記第１の通知手段がさらに、
前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする前記複数の基地局に互いに直交するパイロットシンボルを前記１又は複数の基地局に通知するように構成された制御装置。
請求項１７から２２いずれか一項の制御装置において、前記第１の取得手段がさらに、
前記１又は複数の起動局に測定インストラクションを送信するように構成され、該測定インストラクションが前記１又は複数の移動局と前記複数の移動局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を測定し、前記チャネル関連情報を前記制御装置に送信するよう指示するために使用され、
前記第１の受信手段が、前記１又は複数の移動局と前記複数の基地局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を前記１又は複数の移動局から受信するように構成された制御装置。
請求項１７から２３いずれか一項の制御装置において、前記チャネル関連情報がチャネル推定値を含み、前記予め定められた規則が等価チャネル行列の対角ブロックの規則を含み、又は前記チャネル関連情報がチャネル推定値及び信号対ノイズ比を含み、前記予め定められた規則が最小平均二乗誤差規則又は連続最小平均二乗規則を含む、制御装置。
干渉消去装置であって、無線通信ネットワークの基地局において、前記基地局によってサービングされるマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局の受信信号間の干渉を消去するための干渉消去装置であって、
前記基地局について前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンを支配する制御装置によって決定されるプリコーディング係数を取得するように構成された第３の取得手段、
前記プリコーディング係数に基づいて前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の複数の移動局に同じ時間−周波数リソースを介して前記基地局及び前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする他の複数の基地局によって協働して送信されるべき被変調信号をプリコーディングして、送信されるべきプリコーディング済み信号を取得するように構成されたプリコーディング手段、及び
前記プリコーディング済み信号を前記複数の移動局に送信するように構成された第２の送信手段
を備える干渉消去装置。
請求項２５の干渉消去装置であって、さらに、
前記基地局と前記複数の基地局間のチャネル関連情報を取得するように構成された第４の取得手段、及び
前記チャネル関連情報を前記制御装置に送信するように構成された第３の送信手段
を備える方法。
請求項２６の干渉消去装置において、前記チャネル関連情報がチャネル推定値、又はチャネル推定値及び信号対ノイズ比を含む、消去干渉装置。
請求項２５から２７いずれか一項の干渉消去装置であって、さらに、
前記基地局によって受信された前記複数の移動局からアップリンク信号の信号強度をそれぞれ検出するように構成された検出手段、及び
前記複数の移動局からの前記アップリンク信号の信号強度を前記制御装置に通知するように構成された第２の通知手段
を備えた干渉消去装置。
請求項２５から２８いずれか一項の干渉消去装置であって、さらに、
前記制御装置からの通知に従って、前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の他の基地局によって前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の前記複数の移動局に送信されるものに対して直交するパイロットシンボルを前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の前記複数の移動局に送信するように構成された干渉消去装置。
無線通信ネットワーク内の移動局において、前記移動局が前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内に位置するときに、前記移動局の受信信号とマクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーン内の他の少なくとも１つの移動局の受信信号との間の干渉の消去を補助する補助装置であって、
前記移動局と前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を測定するように構成された測定手段、及び
前記移動局と前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局の間のダウンリンクのチャネル関連情報を対応のネットワーク装置に送信するように構成された第４の送信手段
を備えた補助装置。
請求項３０の補助装置であって、さらに、
前記対応のネットワーク装置から測定インストラクションを受信するように構成された第２の受信手段であって、該測定インストラクションが、前記移動局と前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする複数の基地局との間のダウンリンクのチャネル関連情報を測定するよう前記移動局に指示するために使用されるものである、補助装置。
請求項３０又は３１の補助装置において、前記対応のネットワーク装置が、前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンを支配する制御装置、又は前記マクロ・ダイバシティ・ハンドオーバーゾーンをサービングする１又は複数の基地局を含み、前記チャネル関連情報がチャネル推定値、又はチャネル推定値及び信号対ノイズ比を含む、補助装置。
無線通信ネットワークにおける基地局であって、請求項１７から２４のいずれか一項に記載の制御装置及び／又は請求項２５から２９のいずれか一項に記載の干渉消去装置を備えた基地局。