JP2011024217A

JP2011024217A - マルチユーザスケジューリング方法およびその装置、ならびにマルチユーザビーム形成方法およびその装置

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Publication number: JP2011024217A
Application number: JP2010162965A
Authority: JP
Inventors: Yo Ran; 洋蘭; Zhan Zhang; 戰張; Hidetoshi Kayama; 英俊加山
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2011-02-03
Anticipated expiration: 2030-07-20
Also published as: CN101958736A; CN101958736B; JP5597465B2

Abstract

【課題】性能と複雑度とのバランスを取ることができるマルチユーザスケジューリング方法およびビーム形成方法を提供する。
【解決手段】マルチユーザスケジューリング方法は、少なくとも１つのスケジューリング対象ユーザをグループリーダーユーザとして選択し、各グループリーダーユーザに対して、システム容量に基づいて、グループリーダーユーザ以外の所定数のスケジューリング対象ユーザから、グループリーダーユーザに対応するグループメンバーユーザを検索し、グループリーダーユーザおよびその対応するグループメンバーユーザを用いて候補ユーザグループを構成し、システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する。マルチユーザスケジューリング方法で選択されたスケジューリングユーザグループ内の各ユーザを用いて、ゼロフォーシングに基づくビーム形成を行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は多入力多出力（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）技術に関し、特に、高次ＭＩＭＯシステムにおけるマルチユーザスケジューリング方法およびその装置、ならびにマルチユーザビーム形成方法およびその装置に関する。

通信技術の発展により、伝送レート、性能およびシステムサービス容量などの面で、無線通信システムに対する要求がさらに高まる。ＭＩＭＯに基づく移動通信システム、即ちＭＩＭＯシステムでは、送信側、受信側ともマルチアンテナ構成を採用することで、システム容量、データ伝送の信頼性、および周波数利用効率が倍的に向上でき、高い伝送レートおよび大きなシステムサービス容量の要求が満たされる。これにより、空間ダイバーシティ利得または多重化利得を十分に利用して、通信システムの性能を向上させることができる。したがって、ＭＩＭＯシステムに関連する技術、即ちＭＩＭＯ技術は、既に現在の移動通信分野の研究の焦点の１つになっている。

ＭＩＭＯシステムにおいて、基地局から複数のユーザへの下り伝送過程中で、送信側である基地局は、通常、ビーム形成技術を用いてマルチユーザ空間分割多重化の目的を実現する。いわゆるビーム形成技術とは、アレイアンテナの各アレイ素子の励起を調整することにより、アンテナのビーム方向を所定のビーム形状に調整させることを指す。時分割複信（ＴＤＤ：ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）システムにおけるゼロフォーシングビーム形成を例として、基地局は既知のチャネル情報に基づいて、１グループの最適なユーザを選択して、選択されたユーザに対してビーム形成を行うことで、システム容量の最大化を実現する。上記からわかるように、複数のユーザからスケジューリングユーザを如何に選択するか、即ちマルチユーザスケジューリング技術は、ＭＩＭＯシステムにおけるゼロフォーシングビーム形成技術の核心である。

ランダムビーム形成アルゴリズムは、比較的に基本的なゼロフォーシングビーム形成方法である。該アルゴリズムにおいて、毎回も、ランダム方式ですべてのユーザからＭ個のユーザを選択してスケジューリングすることで、ビームを形成する。ここで、Ｍは基地局の送信アンテナ数である。このようなアルゴリズムのメリットとして、各ユーザがスケジューリングされるチャンスは均等であり、即ち、公平性は比較的よく、そして基本的にユーザ選択に複雑度を消耗する必要がない。しかし、ランダム方式のユーザスケジューリングではユーザのチャネル条件要素が考慮されないため、このようなアルゴリズムの性能が比較的悪い。

貪欲法も常用のゼロフォーシングビーム形成方法である。該アルゴリズムでは、まず、チャネル利得を最大化する原則に基づいて、最適なユーザを検索して、１番目のスケジューリングユーザとする。その後、１番目のスケジューリングユーザから、既に選択されたスケジューリングユーザと最適な組み合わせを構成する後続スケジューリングユーザを検索し、そして、システム容量が低減する場合、ユーザスケジューリングを終了する。その後、選択されたスケジューリングユーザを用いてビーム形成を行う。図１は、従来の貪欲法に基づくゼロフォーシングビーム形成方法のフローチャートを示す。図１を参照すると、該方法は下記のステップを含む。

ステップ１０１で、チャネル利得を最大化する原則に基づいて、最適なユーザを選択して、１番目のスケジューリングユーザとする。

本ステップでは、まず、チャネル情報に基づいて各ユーザのチャネル利得を算出して、チャネル利得が最適となるユーザを検索して１番目のスケジューリングユーザ

とし、即ち

にする。ここで、

はｉ番目のユーザのチャネルベクトルであり、（＊）^Ｈは括弧内の内容を共役転置することを表し、Ｋはスケジューリング対象ユーザ数であり、かつ

である。

ステップ１０２で、選択されていないユーザから、既に選択されたスケジューリングユーザと最適な組み合わせを構成するユーザを決定して、現在選択されるスケジューリングユーザとして、現在のスケジューリングユーザ集合を構成する。

現在ｋ番目のスケジューリングユーザを選択すべくとすると、該ｋ番目のスケジューリングユーザは、前の（ｋ−１）個のスケジューリングユーザとの組み合わせによって最大のシステム容量を取得できることを満たすべきである。このとき、得られた現在のスケジューリングユーザ集合は、

である。

ステップ１０３で、現在のスケジューリングユーザ集合に対応するシステム容量が、前のスケジューリングユーザ集合に対応するシステム容量以上であるかどうかを判断し、前のスケジューリングユーザ集合に対応するシステム容量以上である場合、ステップ１０２に戻り、前のスケジューリングユーザ集合に対応するシステム容量以上でない場合、ステップ１０４に進む。

本ステップでは、

は現在のスケジューリングユーザ集合に対応するシステム容量であり、

は前のスケジューリングユーザ集合に対応するシステム容量であるとすると、

である場合、現在のスケジューリングユーザを追加した後、システム容量が増加することを表すため、マルチユーザスケジューリングを引き続き実行することができるが、逆の場合、マルチユーザスケジューリングを停止する。

ステップ１０４で、選択されるスケジューリングユーザに基づいて、ゼロフォーシングに基づくビーム形成処理を行う。

ここまで、貪欲法に基づくゼロフォーシングビーム形成のプロセスを終了する。

以上の説明からわかるように、貪欲法に基づくゼロフォーシングビーム形成方法において、毎回、選択されていないユーザを走査し、選択されていない各ユーザと既に選択されたスケジューリングユーザとに対応するシステム容量を算出し、最大システム容量に対応するユーザを選択して、ｋ番目のスケジューリングユーザとする必要がある。しかし、システム容量は、ユーザのチャネルベクトルとプリコーディング行列との積の絶対値の二乗に関連し、１つのスケジューリングユーザを選択するたびに、システム容量を１回算出する必要があるので、このような算出は比較的に高い複雑度につながる。

したがって、現在、性能と複雑度とのバランスを取ることができるマルチユーザスケジューリング方法およびビーム形成方法が必要となる。

本発明は、比較的に低い複雑度で良好な性能を保証することができるマルチユーザスケジューリング方法を提供している。

本発明に係るマルチユーザスケジューリング方法は、少なくとも１つのスケジューリング対象ユーザをグループリーダーユーザとして選択し、各グループリーダーユーザに対して、システム容量に基づいて、該グループリーダーユーザ以外の所定数のスケジューリング対象ユーザから、該グループリーダーユーザに対応するグループメンバーユーザを検索し、該グループリーダーユーザおよびその対応するグループメンバーユーザを用いて候補ユーザグループを構成し、システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する、ことを含む。

ここで、前記少なくとも１つのスケジューリング対象ユーザをグループリーダーユーザとして選択することは、スケジューリング対象ユーザの総チャネル利得に基づいて、候補ユーザグループ数を決定し、チャネル利得が最大となる、候補ユーザグループ数に等しい個数のスケジューリング対象ユーザを、それぞれ各候補ユーザグループのグループリーダーユーザとして選択する、ことを含む。

ここで、前記スケジューリング対象ユーザの総チャネル利得に基づいて、候補ユーザグループ数を決定することは、前記スケジューリング対象ユーザをチャネルチャネル利得の降順にソートし、すべてのスケジューリング対象ユーザの総チャネル利得を算出し、

によって前記候補ユーザグループ数を決定し、ここで、Ｊは前記候補ユーザグループ数であり、且つＪは区間

内の整数であり、Ｍは送信アンテナ数であり、

はソート後のｉ番目のスケジューリング対象ユーザのチャネル利得であり、

はすべてのスケジューリング対象ユーザの総チャネル利得であり、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは所定の閾値であり、その値の範囲が

であり、Ｋはスケジューリング対象ユーザ数である、ことを含む。

ここで、前記該グループリーダーユーザ以外の所定数のスケジューリング対象ユーザから、該グループリーダーユーザに対応するグループメンバーユーザを検索し、該グループリーダーユーザおよびその対応するグループメンバーユーザを用いて候補ユーザグループを構成することは、グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザから１つを現在のグループリーダーユーザとして選択するステップＢ１と、現在のグループリーダーユーザ以外のスケジューリング対象ユーザから、チャネル利得が最大となる所定数のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合として選択するステップＢ２と、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルと、対応の予備候補グループメンバー集合内の予備候補グループメンバーのチャネルベクトルとに基づいて、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から、現在選択される予備候補グループメンバーとして、最適な予備候補グループメンバーを選択するステップＢ３と、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらす場合、現在選択される予備候補グループメンバーを、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループに追加して、予備候補グループメンバー集合から削除するステップＢ４と、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達していない場合、ステップＢ３に戻るステップＢ５と、を含む。

ここで、ステップＢ２において前記現在のグループリーダーユーザ以外のスケジューリング対象ユーザから、チャネル利得が最大となる所定数のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合として選択することは、現在のグループリーダーユーザ以外の各スケジューリング対象ユーザそれぞれのチャネルベクトルと、現在のグループリーダーユーザのチャネルベクトルとを用いて、各スケジューリング対象ユーザに対応する一時行列を構成し、
各スケジューリング対象ユーザに対応する一時行列を直交分解し、直交分解して得られたユニタリ行列における各スケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルの列番号がその対応の一時行列における列番号とそれぞれ同じである列を用いて、各スケジューリング対象ユーザに対応する直交チャネル利得値を算出し、前記所定数がＬであることを仮定し、直交チャネル利得値が最大となるＬ個のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合として選択し、ここで、

であり、Ｍは送信アンテナ数であり、Ｋはスケジューリング対象ユーザ数である、ことを含む。

ここで、ステップＢ３において前記現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルと、対応の予備候補グループメンバー集合内の予備候補グループメンバーのチャネルベクトルとに基づいて、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から、現在選択される予備候補グループメンバーとして、最適な予備候補グループメンバーを選択することは、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザのチャネルベクトルを用いて、第１補助行列

を構成し、ここで、

は前記グループメンバーユーザのチャネルベクトルであり、（＊）^Ｔは括弧内の内容を転置することを表し、第１補助行列Ｂと、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合内の各予備候補グループメンバーそれぞれのチャネルベクトル

とを組合せて、第２補助行列

を構成し、各第２補助行列を直交分解し、直交分解して得られたユニタリ行列における予備候補グループメンバーユーザのチャネルベクトルの列番号がその対応の第２補助行列における列番号とそれぞれ同じである列を用いて、各予備候補グループメンバーユーザに対応する直交チャネル利得値を算出し、直交チャネル利得値が最大となる予備候補グループメンバーユーザを、最適な予備候補グループメンバーとして選択する、ことを含む。

好ましくは、前記ステップＢ５は、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達した場合、グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断し、存在するとき、ステップＢ１に戻り、存在しないとき、前記システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択することを実行する、ことをさらに含む。

好ましくは、前記ステップＢ４は、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらすことがない場合、前記グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断することを実行する、ことをさらに含む。

また、本発明は、比較的に低い複雑度で良好な性能を保証することができるマルチユーザスケジューリング装置を提供している。

本発明に係るマルチユーザスケジューリング装置は、少なくとも１つのスケジューリング対象ユーザをグループリーダーユーザとして選択するグループリーダー選択モジュールと、各グループリーダーユーザに対して、システム容量に基づいて、該グループリーダーユーザ以外の所定数のスケジューリング対象ユーザから、該グループリーダーユーザに対応するグループメンバーユーザを検索し、該グループリーダーユーザおよびその対応するグループメンバーユーザを用いて候補ユーザグループを構成する検索モジュールと、システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する比較モジュールと、を含む。

ここで、前記グループリーダー選択モジュールは、スケジューリング対象ユーザの総チャネル利得に基づいて、候補ユーザグループ数を決定し、チャネル利得が最大となる、候補ユーザグループ数に等しい個数のスケジューリング対象ユーザを、それぞれ各候補ユーザグループのグループリーダーユーザとして選択する。

ここで、前記検索モジュールは、グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザから１つを現在のグループリーダーユーザとして選択し、現在のグループリーダーユーザ以外のスケジューリング対象ユーザから、チャネル利得が最大となる所定数のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合として選択する予備候補グループメンバー集合構成サブモジュールと、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルと、対応の予備候補グループメンバー集合内の予備候補グループメンバーのチャネルベクトルとに基づいて、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から、現在選択される予備候補グループメンバーとして、最適な予備候補グループメンバーを選択し、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらす場合、現在選択される予備候補グループメンバーを、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループに追加して、予備候補グループメンバー集合から削除し、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達していない場合、前記現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から最適な予備候補グループメンバーを選択する処理に戻るグループメンバーユーザ決定サブモジュールと、を含む。

好ましくは、前記グループメンバーユーザ決定サブモジュールは、さらに、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達した場合、グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断し、存在するとき、前記予備候補グループメンバー集合構成サブモジュールに対し、前記グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザから１つを現在のグループリーダーユーザとして選択することを実行するよう通知し、存在しないとき、候補ユーザグループを比較モジュールに提供する。

好ましくは、前記グループメンバーユーザ決定サブモジュールは、さらに、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらすことがない場合、前記グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断することを実行する。

また、本発明は、比較的に低い複雑度で良好な性能を保証することができるマルチユーザビーム形成方法を提供している。

本発明に係るマルチユーザビーム形成方法は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法に基づいて、スケジューリングユーザグループを決定し、前記スケジューリングユーザグループ内の各ユーザを用いて、ゼロフォーシングに基づくビーム形成を行う、ことを含む。

また、本発明は、比較的に低い複雑度で良好な性能を保証することができるマルチユーザビーム形成装置を提供している。

本発明に係るマルチユーザビーム形成装置は、請求項９〜１３のいずれか１項に記載のグループリーダー選択モジュール、検索モジュールおよび比較モジュールと、前記比較モジュールで選択されたスケジューリングユーザグループ内の各ユーザを用いて、ゼロフォーシングに基づくビーム形成を行うビーム形成モジュールと、を含む。

好ましくは、前記装置が基地局に位置する。

上記の解決手段からわかるように、本発明では、各グループリーダーユーザに対して、所定数のスケジューリング対象ユーザのみを検索してグループメンバーユーザを決定するが、すべてのスケジューリング対象ユーザを走査する必要がない。したがって、貪欲法のマルチユーザスケジューリングに比べて、本発明では複雑度が大幅に低減され、特にスケジューリング対象ユーザが比較的に多い場合、この優位性がさらに明らかになる。また、本発明では、各グループリーダーユーザに対して、システム容量に基づいて、対応のグループメンバーユーザを検索して候補ユーザグループを構成してから、システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する。このようなグループ分け処理は、グループダイバーシティを十分に利用することができるため、システム性能を十分に保証することができる。さらに、本発明のグループ分け処理、および検索されるスケジューリング対象ユーザ数の決定は、実際の必要に応じて配置することができ、柔軟性が比較的に高い。

従来の貪欲法に基づくゼロフォーシングビーム形成方法のフローチャートである。本発明に係るマルチユーザスケジューリング方法の例示的なフローチャートである。本発明に係るマルチユーザスケジューリング装置の例示的な構成図である。本発明の実施例に係るマルチユーザスケジューリング方法のフローチャートである。本発明の実施例に係るマルチユーザスケジューリング装置の構成を示す図である。本発明の実施例に係るマルチユーザビーム形成装置の構成を示す図である。ランダムビーム形成と、貪欲法に基づくビーム形成と、本実施例に係るビーム形成との性能の比較シミュレーション図である。ランダムビーム形成と、貪欲法に基づくビーム形成と、本実施例に係るビーム形成との複雑度の比較シミュレーション図である。

本発明の目的、解決手段をさらに明確にするために、以下、図面を参照して実施例を挙げながら、本発明をさらに詳しく説明する。

本発明では、マルチユーザスケジューリングを行うとき、まず、少なくとも１つの候補ユーザグループを作成してから、作成された候補ユーザグループからシステム容量が最大となるグループを選択し、選択された候補ユーザグループ内のユーザをスケジューリングユーザとする。その後、スケジューリングユーザに基づいて、ゼロフォーシングに基づくビーム形成処理を行うことができる。

図２は、本発明に係るマルチユーザスケジューリング方法の例示的なフローチャートを示す。図２を参照すると、該方法は下記のステップを含む。

ステップ２０１で、少なくとも１つのスケジューリング対象ユーザをグループリーダーユーザとして選択する。

ステップ２０２で、各グループリーダーユーザに対して、システム容量に基づいて、該グループリーダーユーザ以外の所定数のスケジューリング対象ユーザから、該グループリーダーユーザに対応するグループメンバーユーザを検索し、該グループリーダーユーザおよびその対応するグループメンバーユーザを用いて候補ユーザグループを構成する。

ステップ２０３で、システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する。

図３は、本発明に係るマルチユーザスケジューリング装置の例示的な構成図を示す。図３を参照すると、該装置は、少なくとも１つのスケジューリング対象ユーザをグループリーダーユーザとして選択するグループリーダー選択モジュールと、各グループリーダーユーザに対して、システム容量に基づいて、該グループリーダーユーザ以外の所定数のスケジューリング対象ユーザから、該グループリーダーユーザに対応するグループメンバーユーザを検索し、該グループリーダーユーザおよびその対応するグループメンバーユーザを用いて候補ユーザグループを構成する検索モジュールと、システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する比較モジュールと、を含む。

以上の説明からわかるように、本発明では、各グループリーダーユーザに対して、所定数のスケジューリング対象ユーザのみを検索してグループメンバーユーザを決定するが、すべてのスケジューリング対象ユーザを走査する必要がない。したがって、貪欲法のマルチユーザスケジューリングに比べて、本発明では複雑度が大幅に低減され、特にスケジューリング対象ユーザが比較的に多い場合、この優位性がさらに明らかになる。また、本発明では、各グループリーダーユーザに対して、システム容量に基づいて、対応のグループメンバーユーザを検索して候補ユーザグループを構成してから、システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する。このようなグループ分け処理は、グループダイバーシティを十分に利用することができるため、システム性能を十分に保証することができる。さらに、本発明のグループ分け処理、および検索されるスケジューリング対象ユーザ数の決定は、実際の必要に応じて配置することができ、柔軟性が比較的に高い。

以下、本発明の具体的な解決手段を詳しく説明する。

図４は、本発明の実施例に係るマルチユーザスケジューリング方法のフローチャートである。図４を参照すると、該方法は下記のステップを含む。

ステップ４０１で、スケジューリング対象ユーザの総チャネル利得に基づいて、候補ユーザグループ数を決定する。

スケジューリング対象ユーザ数がＫであるとすると、本ステップでは、まず、スケジューリング対象ユーザをチャネル利得の降順にソートし、即ち、

にする。ここで、

はｉ番目のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルであり、

はソート後のｉ番目のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルであり、（＊）^Ｔは括弧内の内容を転置することを表し、ｒａｎｋｉｎｇ（＊）は括弧内の内容を降順にソートすることを表す。

その後、数式

（ここで、

）によってすべてのスケジューリング対象ユーザの総チャネル利得を算出する。ここで、Ｅはスケジューリング対象ユーザの総チャネル利得であり、

はソート後のｉ番目のスケジューリング対象ユーザに対応するチャネル利得であり、（＊）^Ｈは括弧内の内容を共役転置することを表し、

は絶対値演算である。

仮に、候補ユーザグループ数はＪであり、Ｊは区間

内の整数であり、Ｍは送信アンテナ数であるとすると、条件

を満たすべきである。ここで、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは所定の閾値であり、その値の範囲が

であり、Ｍは送信側である基地局の送信アンテナ数であり、Ｋはスケジューリング対象ユーザ数である。言い換えれば、前の（Ｊ−１）個のグループリーダーユーザのチャネル利得和はスケジューリング対象ユーザの平均チャネル利得と閾値との積より小さいが、すべてのグループリーダーユーザのチャネル利得和はスケジューリング対象ユーザの平均チャネル利得と閾値との積より大きい、という条件を満たすべきである。このような方式は、チャネル利得窓選択法と呼ぶことができる。シミュレーションによると、好ましくは、ここでの閾値Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄが１、５、１０に等しいようにしてもよい。

各候補ユーザグループに１つのみのグループリーダーユーザがあるため、候補グループリーダーユーザ数は候補ユーザグループ数に等しく、即ち、グループリーダーユーザ数もＪに等しい。

ステップ４０２で、チャネル利得が最大となる、候補ユーザグループ数に等しい個数のスケジューリング対象ユーザを、それぞれ各候補ユーザグループのグループリーダーユーザとして選択する。

ステップ４０１において、既にスケジューリング対象ユーザをチャネル利得によってソートしたので、本ステップでは、ソート後のスケジューリング対象ユーザから前のＪ個のユーザを選択するだけでよい。各選択されたユーザそれぞれは、１つの候補ユーザグループ内のグループリーダーユーザである。

ステップ４０３で、グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザから１つを現在のグループリーダーユーザとして選択する。

ステップ４０４で、現在のグループリーダーユーザ以外のスケジューリング対象ユーザから、チャネル利得が最大となる所定数のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合として選択する。

ここで、現在のグループリーダーユーザに対応するグループメンバーユーザの検索を開始していないため、その所属する候補ユーザグループには、１つのみのユーザ、即ち、現在のグループリーダーユーザが含まれる。現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループを

で表すと、現在のグループリーダーユーザを該候補ユーザグループ内の１番目のグループメンバーユーザ

と見なすことができるため、

となる。

その後、現在のグループリーダーユーザ以外の各スケジューリング対象ユーザそれぞれのチャネルベクトルと、現在のグループリーダーユーザのチャネルベクトルとを用いて、各スケジューリング対象ユーザに対応する一時行列を構成し、具体的に、ｋ番目のスケジューリング対象ユーザに対応する一時行列は

である。その後、各スケジューリング対象ユーザに対応する一時行列を直交分解する。例えば、ＱＲ分解の場合、

となる。行列

におけるｋ番目のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルの列番号がその対応の一時行列における列番号と同じである列

を用いて、ｋ番目のスケジューリング対象ユーザに対応する直交チャネル利得値

を算出し、即ち、

はユニタリ行列

内の第２列である。最後に、所定数がＬであることを仮定し、直交チャネル利得値が最大となるＬ個のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバーとして選択し、これらの予備候補グループメンバーによって現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合を構成し、ここで、

であり、Ｍは送信アンテナ数であり、Ｋはスケジューリング対象ユーザ数である。

本ステップでは、予備候補グループメンバー集合を決定する処理は、実際に現在のグループリーダーユーザ以外のすべてのスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ

の直交空間に射影し、その中から射影が最も長いＬ個のスケジューリング対象ユーザを選択することである。

ステップ４０５で、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルと、対応の予備候補グループメンバー集合内の予備候補グループメンバーのチャネルベクトルとに基づいて、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から、現在選択される予備候補グループメンバーとして、最適な予備候補グループメンバーを選択する。

本ステップでは、実際に現在のグループリーダーユーザのグループメンバーユーザを選択し、ここで選択された予備候補グループメンバーは、後続のステップで当選が決定されると、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザになる。

具体的に、本ステップでは、まず、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザのチャネルベクトルを用いて、第１補助行列

を構成し、第１補助行列Ｂと、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合内の各予備候補グループメンバーそれぞれのチャネルベクトル

とを組合せて、第２補助行列

を構成する。ここで、

は前記グループメンバーユーザのチャネルベクトルであり、（＊）^Ｔは括弧内の内容を転置することを表す。その後、各第２補助行列を直交分解し、ＱＲ分解を例として、

となる。ユニタリ行列

における予備候補グループメンバーユーザのチャネルベクトルの列番号がその対応の一時行列における列番号と同じである列

、即ち行列

における第ｉ列を用いて、各予備候補グループメンバーユーザに対応する直交チャネル利得値

を算出する。最後に、直交チャネル利得値が最大となる予備候補グループメンバーユーザを、最適な予備候補グループメンバーとして選択し、即ち、

にする。

現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内の２番目のグループメンバー

を選択するとき、候補ユーザグループ内に含まれるグループメンバーユーザは現在のグループリーダーユーザのみであり、このときの第１補助行列は

であり、第２補助行列は

である。ここからわかるように、第２補助行列は即ち前述のステップ４０４における一時行列

であり、

はステップ４０４で算出された直交チャネル利得値である。現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内の３番目のグループメンバーユーザ

を選択するとき、候補ユーザグループに含まれるグループメンバーは現在のグループリーダーユーザおよび２番目のグループメンバーユーザ

であり、このときの第１補助行列は

であり、第２補助行列は

である。

ステップ４０６〜４０７で、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらすかどうかを判断し、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらす場合、現在選択される予備候補グループメンバーを、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループに追加して、予備候補グループメンバー集合から削除してから、ステップ４０８に進み、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらすことがない場合、ステップ４０９に進む。

現在選択される予備候補グループメンバーを決定した後に、現在選択される予備候補グループメンバーに対応する直交行列

を用いて、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザのシステム容量

、および現在選択される予備候補グループメンバーを該候補ユーザグループに追加した後のシステム容量

を算出する。ここで、

であり、

である。

である場合、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらすことを表し、該予備候補グループメンバーを１つのグループメンバーユーザとして現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループに追加することができる。逆に、

である場合、該予備候補グループメンバーをグループメンバーユーザとして選択することがなく、そして、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループにグループメンバーユーザを追加することがなく、即ち、該候補ユーザグループのグループメンバーユーザの選択を終了する。

ステップ４０８で、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達したかどうかを判断し、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達した場合、ステップ４０９に進み、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達していない場合、ステップ４０５に戻る。

本実施例で、基地局の送信アンテナ数がＭであるため、本ステップにおける最大ユーザ数もＭに等しい。現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数がＭに達した場合、現在のグループリーダーユーザに対するグループメンバーユーザの選択の終了を表す。

ステップ４０９で、グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断し、存在する場合、ステップ４０３に戻り、存在しない場合、ステップ４１０に進む。

グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在する場合で、前述のステップ４０３の現在のグループリーダーユーザの選択から、他のグループリーダーユーザのためにグループメンバーユーザを選択し、すべてのグループメンバーユーザが自分のグループメンバーユーザを有すると、本実施例での候補ユーザグループ全体の構成の完了を表す。

ステップ４１０で、システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する。

すべての候補ユーザグループの構成が完了した後に、合計Ｊ個の候補ユーザグループが存在するため、システム容量の最大化を原則として、最適な候補ユーザグループを選択して、スケジューリングユーザグループとして決定する。

ここまで、本実施例に係るマルチユーザスケジューリングプロセスを終了する。

その後、スケジューリングユーザグループ内の各ユーザを用いて、ゼロフォーシングに基づくビーム形成を行うことができる。具体的に、ビーム形成行列は

である。ここで、

はスケジューリングユーザグループであり、

はビーム形成行列であり、

はスケジューリングユーザグループ

に対応するチャネル行列である。

本実施例のステップ４０３〜ステップ４０８における各候補ユーザグループの構成過程について、１つの候補ユーザグループの次に他の１つの候補ユーザグループの構成過程が実行されるシリアル方式を採用してもよいし、複数の候補ユーザグループの構成過程が一緒に実行されるパラレル方式を採用してもよい。

図５は、本発明の実施例に係るマルチユーザスケジューリング装置の構成を示す。図５を参照すると、該装置は、グループリーダー選択モジュールと、検索モジュールと、比較モジュールと、を含む。ここで、図３の検索モジュールを、予備候補グループメンバー集合構成サブモジュールとグループメンバーユーザ決定サブモジュールとに細分化する。

具体的に、グループリーダー選択モジュールは、スケジューリング対象ユーザの総チャネル利得に基づいて、候補ユーザグループ数を決定し、チャネル利得が最大となる、候補ユーザグループ数に等しい個数のスケジューリング対象ユーザを、それぞれ各候補ユーザグループのグループリーダーユーザとして選択する。

検索モジュール内の予備候補グループメンバー集合構成サブモジュールは、グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザから１つを現在のグループリーダーユーザとして選択し、現在のグループリーダーユーザ以外のスケジューリング対象ユーザから、チャネル利得が最大となる所定数のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合として選択する。検索モジュール内のグループメンバーユーザ決定サブモジュールは、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルと、対応の予備候補グループメンバー集合内の予備候補グループメンバーのチャネルベクトルとに基づいて、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から、現在選択される予備候補グループメンバーとして、最適な予備候補グループメンバーを選択し、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらす場合、現在選択される予備候補グループメンバーを、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループに追加して、予備候補グループメンバー集合から削除し、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達していない場合、前述の現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から最適な予備候補グループメンバーを選択する処理に戻る。該グループメンバーユーザ決定サブモジュールは、さらに、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達した場合、グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断し、存在するとき、前記予備候補グループメンバー集合構成サブモジュールに対し、前記グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザから１つを現在のグループリーダーユーザとして選択することを実行するよう通知し、存在しないとき、候補ユーザグループを比較モジュールに提供する。そして、グループメンバーユーザ決定サブモジュールは、さらに、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらすことがない場合、前記グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断することを実行する。

比較モジュールは、システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する。

図６は、本発明の実施例に係るマルチユーザビーム形成装置の構成を示す。図６を参照すると、該装置は、グループリーダー選択モジュールと、検索モジュールと、比較モジュールと、ビーム形成モジュールとを含む。グループリーダー選択モジュール、検索モジュール、比較モジュールは、前述の図３と図５における対応のモジュールと同じであるが、ビーム形成モジュールは、比較モジュールで選択されたスケジューリングユーザグループ内の各ユーザを用いて、ゼロフォーシングに基づくビーム形成を行う。

本発明に係るマルチユーザスケジューリングおよびビーム形成処理はいずれも基地局で実行されるようにしてよい。

図７は、ランダムビーム形成と、貪欲法に基づくビーム形成と、本実施例に係るビーム形成との性能の比較シミュレーション図である。ここでのシミュレーションパラメータについて、送信アンテナ数はＭ＝８であり、各ユーザの受信アンテナ数は１であり、プリコーディング方式はゼロフォーシング方式であり、スケジューリング対象ユーザ数はＫ＝１０〜１００であり、信号対雑音比は１０ｄＢであり、チャネルタイプはフラットフェージングチャネルである。

図７を参照すると、四角印の線は貪欲法に基づくビーム形成を表し、黒丸印の線はランダムビーム形成を表し、短い縦線印の線は１つの候補ユーザグループの本実施例のビーム形成を表し、三角印の線は３つの候補ユーザグループの本実施例のビーム形成を表し、白丸印の線は７つの候補ユーザグループの本実施例のビーム形成を表す。図７からわかるように、本実施例のビーム形成方法は、ランダムビーム形成よりも性能がはるかに優れ、そして、候補ユーザグループ数が多いほど、全体のシステム容量が大きくなり、性能がよくなり、候補ユーザグループ数が７であるとき、その性能が既に貪欲法に基づくビーム形成方法に非常に近づくようになった。

図８は、ランダムビーム形成と、貪欲法に基づくビーム形成と、本実施例に係るビーム形成との複雑度の比較シミュレーション図である。ここでのシミュレーションパラメータは、図７のシミュレーションパラメータと同じである。図８を参照すると、白丸印の線は従来の最適全数検索に基づくビーム形成を表し、短い縦線印の線は貪欲法に基づくビーム形成を表し、菱形印の線は１つの候補ユーザグループの本実施例のビーム形成を表し、黒丸印の線は３つの候補ユーザグループの本実施例のビーム形成を表し、いかなる印もない線は７つの候補ユーザグループの本実施例のビーム形成を表す。図８からわかるように、スケジューリング対象ユーザ数が同じである場合、本実施例のビーム形成方法の複雑度は候補ユーザグループ数の増加に伴って増加するが、候補ユーザ数が７であるときにも、本実施例のビーム形成方法の複雑度は、最適全数検索に基づくビーム形成方法および貪欲法に基づくビーム形成方法よりはるかに低い。

以上のように、本実施例に係るマルチユーザスケジューリングおよびビーム形成方法では、グループ分けの考えが導入され、各候補ユーザグループを構成するとき、一部のみのスケジューリング対象ユーザを検索することで、複雑度が効果的に低減される。そして、グループ分け処理の実施により、グループダイバーシティを十分に利用することができ、複雑度を低減すると共にシステム性能を十分に保証することができ、また、実際の必要に応じて候補ユーザグループおよび予備候補ユーザ数の柔軟な配置を実現することができる。

上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims

マルチユーザスケジューリング方法であって、
少なくとも１つのスケジューリング対象ユーザをグループリーダーユーザとして選択し、
各グループリーダーユーザに対して、システム容量に基づいて、該グループリーダーユーザ以外の所定数のスケジューリング対象ユーザから、該グループリーダーユーザに対応するグループメンバーユーザを検索し、該グループリーダーユーザおよびその対応するグループメンバーユーザを用いて候補ユーザグループを構成し、
システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する、
ことを含むことを特徴とする方法。
前記少なくとも１つのスケジューリング対象ユーザをグループリーダーユーザとして選択することには、
スケジューリング対象ユーザの総チャネル利得に基づいて、候補ユーザグループ数を決定し、
チャネル利得が最大となる、候補ユーザグループ数に等しい個数のスケジューリング対象ユーザを、それぞれ各候補ユーザグループのグループリーダーユーザとして選択する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記スケジューリング対象ユーザの総チャネル利得に基づいて、候補ユーザグループ数を決定することには、
前記スケジューリング対象ユーザをチャネルチャネル利得の降順にソートし、すべてのスケジューリング対象ユーザの総チャネル利得を算出し、

によって前記候補ユーザグループ数を決定し、ここで、Ｊは前記候補ユーザグループ数であり、且つＪは区間

内の整数であり、Ｍは送信アンテナ数であり、

はソート後のｉ番目のスケジューリング対象ユーザのチャネル利得であり、

はすべてのスケジューリング対象ユーザの総チャネル利得であり、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは所定の閾値であり、その値の範囲が

であり、Ｋはスケジューリング対象ユーザ数である、
ことを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記該グループリーダーユーザ以外の所定数のスケジューリング対象ユーザから、該グループリーダーユーザに対応するグループメンバーユーザを検索し、該グループリーダーユーザおよびその対応するグループメンバーユーザを用いて候補ユーザグループを構成することは、
グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザから１つを現在のグループリーダーユーザとして選択するステップＢ１と、
現在のグループリーダーユーザ以外のスケジューリング対象ユーザから、チャネル利得が最大となる所定数のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合として選択するステップＢ２と、
現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルと、対応の予備候補グループメンバー集合内の予備候補グループメンバーのチャネルベクトルとに基づいて、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から、現在選択される予備候補グループメンバーとして、最適な予備候補グループメンバーを選択するステップＢ３と、
現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらす場合、現在選択される予備候補グループメンバーを、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループに追加して、予備候補グループメンバー集合から削除するステップＢ４と、
現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達していない場合、ステップＢ３に戻るステップＢ５と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
ステップＢ２において前記現在のグループリーダーユーザ以外のスケジューリング対象ユーザから、チャネル利得が最大となる所定数のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合として選択することには、
現在のグループリーダーユーザ以外の各スケジューリング対象ユーザそれぞれのチャネルベクトルと、現在のグループリーダーユーザのチャネルベクトルとを用いて、各スケジューリング対象ユーザに対応する一時行列を構成し、
各スケジューリング対象ユーザに対応する一時行列を直交分解し、直交分解して得られたユニタリ行列における各スケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルの列番号がその対応の一時行列における列番号とそれぞれ同じである列を用いて、各スケジューリング対象ユーザに対応する直交チャネル利得値を算出し、
前記所定数がＬであることを仮定し、直交チャネル利得値が最大となるＬ個のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合として選択し、ここで、

であり、Ｍは送信アンテナ数であり、Ｋはスケジューリング対象ユーザ数である、
ことを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
ステップＢ３において前記現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルと、対応の予備候補グループメンバー集合内の予備候補グループメンバーのチャネルベクトルとに基づいて、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から、現在選択される予備候補グループメンバーとして、最適な予備候補グループメンバーを選択することには、
現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザのチャネルベクトルを用いて、第１補助行列

を構成し、ここで、

は前記グループメンバーユーザのチャネルベクトルであり、（＊）^Ｔは括弧内の内容を転置することを表し、
第１補助行列Ｂと、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合内の各予備候補グループメンバーそれぞれのチャネルベクトル

とを組合せて、第２補助行列

を構成し、
各第２補助行列を直交分解し、直交分解して得られたユニタリ行列における予備候補グループメンバーユーザのチャネルベクトルの列番号がその対応の第２補助行列における列番号とそれぞれ同じである列を用いて、各予備候補グループメンバーユーザに対応する直交チャネル利得値を算出し、
直交チャネル利得値が最大となる予備候補グループメンバーユーザを、最適な予備候補グループメンバーとして選択する、
ことを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記ステップＢ５は、
現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達した場合、グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断し、存在するとき、ステップＢ１に戻り、存在しないとき、前記システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択することを実行する、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法。
前記ステップＢ４は、
現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらすことがない場合、前記グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断することを実行する、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
マルチユーザスケジューリング装置であって、
少なくとも１つのスケジューリング対象ユーザをグループリーダーユーザとして選択するグループリーダー選択モジュールと、
各グループリーダーユーザに対して、システム容量に基づいて、該グループリーダーユーザ以外の所定数のスケジューリング対象ユーザから、該グループリーダーユーザに対応するグループメンバーユーザを検索し、該グループリーダーユーザおよびその対応するグループメンバーユーザを用いて候補ユーザグループを構成する検索モジュールと、
システム容量が最大となる候補ユーザグループをスケジューリングユーザグループとして選択する比較モジュールと、
を含むことを特徴とする装置。
前記グループリーダー選択モジュールは、スケジューリング対象ユーザの総チャネル利得に基づいて、候補ユーザグループ数を決定し、チャネル利得が最大となる、候補ユーザグループ数に等しい個数のスケジューリング対象ユーザを、それぞれ各候補ユーザグループのグループリーダーユーザとして選択する、
ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
前記検索モジュールは、
グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザから１つを現在のグループリーダーユーザとして選択し、現在のグループリーダーユーザ以外のスケジューリング対象ユーザから、チャネル利得が最大となる所定数のスケジューリング対象ユーザを、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合として選択する予備候補グループメンバー集合構成サブモジュールと、
現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のスケジューリング対象ユーザのチャネルベクトルと、対応の予備候補グループメンバー集合内の予備候補グループメンバーのチャネルベクトルとに基づいて、現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から、現在選択される予備候補グループメンバーとして、最適な予備候補グループメンバーを選択し、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらす場合、現在選択される予備候補グループメンバーを、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループに追加して、予備候補グループメンバー集合から削除し、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達していない場合、前記現在のグループリーダーユーザに対応する予備候補グループメンバー集合から最適な予備候補グループメンバーを選択する処理に戻るグループメンバーユーザ決定サブモジュールと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
前記グループメンバーユーザ決定サブモジュールは、さらに、現在のグループリーダーユーザの所属する候補ユーザグループ内のグループメンバーユーザ数が最大ユーザ数に達した場合、グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断し、存在するとき、前記予備候補グループメンバー集合構成サブモジュールに対し、前記グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザから１つを現在のグループリーダーユーザとして選択することを実行するよう通知し、存在しないとき、候補ユーザグループを比較モジュールに提供する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記グループメンバーユーザ決定サブモジュールは、さらに、現在選択される予備候補グループメンバーによりシステム容量の増加をもたらすことがない場合、前記グループメンバーユーザが決定されていないグループリーダーユーザが存在するかどうかを判断することを実行する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
マルチユーザビーム形成方法であって、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法に基づいて、スケジューリングユーザグループを決定し、
前記スケジューリングユーザグループ内の各ユーザを用いて、ゼロフォーシングに基づくビーム形成を行う、
ことを含むことを特徴とする方法。
マルチユーザビーム形成装置であって、
請求項９〜１３のいずれか１項に記載のグループリーダー選択モジュール、検索モジュールおよび比較モジュールと、
前記比較モジュールで選択されたスケジューリングユーザグループ内の各ユーザを用いて、ゼロフォーシングに基づくビーム形成を行うビーム形成モジュールと、
を含むことを特徴とする装置。
基地局に位置することを特徴とする請求項１５に記載の装置。