JP2011526106A - セルラ・ネットワーク内のマルチユーザ・アンテナ・ビーム形成をサポートするシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、各アンテナからユーザ装置への信号の大きさおよび位相を設定および調節するプロセスを含む、複数ユーザ・モバイル・ブロードバンド通信ネットワーク内のビーム形成アンテナ・システムをサポートする方法およびシステムである。すなわち、本発明は、セル・サイト上の伝送の動的スケジューリングで生じる出力レベルの急速な変動について行く方式で、ユーザ装置に対する出力信号値または出力信号レベルの通信をサポートする。本発明は、複数のユーザがセル・サイト上に位置する状況について、ユーザ装置に対する信号強度シグナリングの改善のこの必要性を満たす。

Description

関連出願データ
本願は、２００８年６月２４日出願の仮特許出願第６１／０７５２１５号に関連し、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下で先のこの出願に対する優先権を主張する。この仮特許出願は、参照により本特許出願に組み込まれる。

本発明は、セル・セグメント内の複数のユーザに対する空間ビームに関する信号出力変動をサポートすることに関する。

音声サービスおよび高速データ・サービスを提供することがモバイル・ワイヤレス・オペレータに対してますます求められており、同時に、こうしたオペレータは、全体のネットワーク・コストを削減し、サービスが加入者にとって手頃なものとなるように、基地局ごとにサポートするユーザをより多くすることを望む。その結果、データ転送速度をより高速にし、キャパシティを高めることを可能にするワイヤレス・システムが求められている。ワイヤレス・サービスにとって利用可能なスペクトルは限られており、固定帯域幅内のトラフィックを増大させる以前の試みにより、システム内の干渉が増大し、信号品質が低下している。

ワイヤレス通信ネットワークは通常、セルに分割され、各セルはさらにセル・セクタに分割される。各セル内に基地局が設けられ、セル内に位置する移動局とのワイヤレス通信が可能となる。従来技術の全方向性アンテナが基地局で使用されるとき、１つの問題が存在する。各ユーザの信号の送信／受信が、ネットワーク上の同一のセル位置内に位置する他のユーザに対する干渉源となり、全体のシステム干渉が限定されるからである。そのような全方向性アンテナが図１（ａ）に示されている。

こうした従来の全方向性アンテナ・セルラ・ネットワーク・システムでは、基地局は、セル内のモバイル・ユニットの位置に関する情報を持たず、無線カバレッジを提供するためにセル内のすべての方向に信号を放射する。この結果、同一周波数を使用する隣接セル、いわゆる同一チャネル・セルについて干渉が引き起こされることに加えて、到達するモバイル・ユニットがないときに送信時の電力が浪費される。同様に、受信では、アンテナが、雑音および干渉を含む、すべての方向から来る信号を受信する。

帯域幅使用の効率を向上させ、このタイプの干渉を低減するための効果的な方法は、送信機および受信機で複数のアンテナをサポートする多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を使用することである。セルラ・ネットワーク上のダウンリンクなどの複数アンテナ・ブロードキャスト・チャネルについて、セルを複数のセクタに分割し、セクタ化アンテナを使用して複数のユーザと同時に通信することによってダウンリンク・スループットを最大にする送信／受信方法が開発されている。そのようなセクタ化アンテナ技術は、著しく改善された解決策を提供して、干渉レベルを低減し、システム・キャパシティを改善する。

セクタ化アンテナ・システムは、通信セッションに関係する複数の受信機（ユーザ装置、携帯電話など）と同時に通信する中央送信機（セル・サイト／タワー）によって特徴付けられる。この技術では、各ユーザの信号が、基地局によってその特定のユーザの方向のみで送信および受信される。これにより、システムがシステム内の全体的干渉を著しく低減することが可能となる。図１（ｂ）に示されるセクタ化アンテナ・システムは、セルのセクタのカバレッジ・エリア内に位置する各ユーザに向けて、異なる送信／受信ビームを送るアンテナのアレイからなる。

セクタ化セル・セクタの性能を改善するために、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）システムとも呼ばれる直交周波数領域多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムを使用する方式が実装されている。こうしたシステムでは、移動局は、こうした空間ビームのうちの１つまたは複数を使用して基地局と通信することができる。ビーム形成と呼ばれる、信号の送信および受信を直交するように向ける［ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙ ｄｉｒｅｃｔｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｇｎａｌｓ］この方法は、基地局での高度な信号処理によって可能にされる。

ビーム形成方式は、セル・セクタを異なるカバレッジ・エリアに分割するための、セル・セクタ内の複数の空間ビームの形成によって定義される。基地局の放射パターンは、送信と受信のどちらでも、各ユーザがそのユーザの方向で最高の利得を得るように適合される。セクタ化アンテナ技術を使用することにより、かつセル内のモバイル・ユニットの空間位置およびチャネル特性を活用することにより、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）と呼ばれる通信技法が性能を向上させるために開発された。空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）技法は、本質的には、ビーム形成および／またはプリコーディングによって同時に送信する複数の無相関空間パイプ［ｕｎｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｓｐａｔｉａｌ ｐｉｐｅｓ］を作成し、それにより、多元接続無線通信システムで優れた性能を提供することができる。

ビーム形成方式の１タイプは、移動局の位置に動的にビームを向ける適応ビーム形成方式である。そのような適応ビーム形成方式は、適応ビームを生成するために移動局の位置および空間特性を追跡する移動度追跡を必要とする。位置および空間特性に応じて、各ユーザの信号に、各アンテナへの信号および各アンテナからの信号の大きさおよび位相を調節する複素数の重みが乗じられる。これにより、セクタ化アンテナのアレイからの出力が所望の方向の送信／受信ビームを形成し、他の方向の出力が最小限に抑えられ、そのことを図２で図式的に見ることができる。プリコーディングは、所定の符号語を使用するビーム形成の一実装であり、各符号語は、アンテナ素子に関する１組の重みである。

ユーザ装置に対する通信をサポートするために、ユーザ装置は、複数のユーザがセル・サイト上に位置するときは特に、ユーザ装置への伝送のために設定する必要のある出力信号値または信号レベルについて指令を受ける。従来技術では、ユーザ装置２０５および２１０が、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３規格の初期のリリース（例えばＴＳ ３６．２１３ ｖ８．３．０）で示されるように、Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＲＲＣ）シグナリングによってリソース要素当たりのエネルギー割振り［ｅｎｅｒｇｙ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｐｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ］（ＥＰＲＥ）出力レベルに関して指令を受ける。しかし、スケジューリングの動的性質のために、出力レベルのＲＲＣシグナリングが、システム上で直面する出力レベルの急速な変動に付いて行くには遅すぎることが判明している。この問題により、複数ユーザＭＩＭＯシステム［ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｕｓｅｒ−ＭＩＭＯ ｓｙｓｔｅｍ］上のユーザがＲＲＣシグナリングの周波数よりも高いレートで変更される可能性があるので、性能の損失が生じる。さらに、ＲＲＣシグナリングを使用してユーザ装置に対する出力レベルを指定することには、スケジューラの複雑さが増大すること、および出力レベルのＲＲＣシグナリングがより多く必要になることを含む別の欠点がある。

ユーザ装置への伝送に関する信号強度値または信号強度レベルである、リソース要素当たりのエネルギー割振り（ＥＰＲＥ）についてユーザ装置に指令する現在周知の方法は、セル・サイト上の伝送の動的スケジューリングで生じる出力レベルの急速な変動に付いて行くのに十分な速さではないので、同一のチャネル・リソースを使用して同一のセル・サイト上に位置する複数のユーザを伝送に関してスケジューリングすることができる場合には特に、ユーザ装置に対する改良型の信号強度シグナリングまたは信号レベル・シグナリングが求められている。上記で明らかにした問題を解決することを含む、複数ユーザ・モバイル・ブロードバンド通信ネットワーク内のセクタ化ビーム形成アンテナ・システムのサポートも求められている。

特定のネットワーク構成または通信システム上で使用される用語に応じて、システム上の様々な構成要素が異なる名前で呼ばれることがある。例えば、「ユーザ装置」は、ケーブル・ネットワーク［ｃａｂｌｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ］上のＰＣ、ならびにインターネット・アクセス、Ｅメール、メッセージング・サービスなどの様々な特徴および機能を有する移動端末（「携帯電話」）の様々な構成およびモデルで体験することのできる、ワイヤレス接続性によってセルラ・ネットワークに直接的に結合された他のタイプの装置を包含する。

さらに、「受信機」および「送信機」という語が、どの方向に通信が送信および受信されているかに応じて、「アクセス・ポイント（ＡＰ）」、「基地局」、および「ユーザ」と呼ばれることがある。例えば、ダウンリンク環境では、アクセス・ポイントＡＰまたは基地局（ｅＮｏｄｅＢまたはｅＮＢ）は送信機であり、ユーザは受信機であるのに対して、アップリンク環境では、アクセス・ポイントＡＰまたは基地局（ｅＮｏｄｅＢまたはｅＮＢ）は受信機であり、ユーザは送信機である。こうした用語（送信機や受信機など）は、制限的に定義されることを意味するものではなく、ネットワーク上に位置する様々な移動体通信ユニットまたは送信装置を含むことができる。

本発明は、各アンテナからユーザ装置への信号の大きさおよび位相を設定および調節するプロセスを含む、複数ユーザ・モバイル・ブロードバンド通信ネットワーク内のビーム形成アンテナ・システムをサポートする方法およびシステムである。すなわち、本発明は、セル・サイト上の伝送の動的スケジューリングで生じる出力レベルの急速な変動について行く方式で、ユーザ装置に対する出力信号値または出力信号レベルの通信をサポートする。本発明は、複数のユーザがセル・サイト上に位置する状況について、ユーザ装置に対する信号強度シグナリングの改善のこの必要性を満たす。

同様の番号が同様の要素を表す添付の図面と共に読むときに、以下の詳細な説明および添付の特許請求の範囲から、本発明の目的および特徴をより容易に理解されよう。

全方向性アンテナ（ａ）およびセクタ化アンテナ（ｂ）の図である。 所望のユーザに向けられる重み付けセクタ化伝送ビームの図である。 基地局および移動局の例示的構成要素のブロック図である。

図１（ａ）では、矢印１２５、１１５、１３５、および１４０で示される様々な方向に、半径方向外向きに等しく送信する全方向性アンテナ１０５の全体的伝送アーキテクチャ１００。カバレッジ・エリアの外周が、伝送アーキテクチャ１００に関するエリア１２０で示されている。図１（ｂ）に示されるセクタ化アンテナ・アーキテクチャ１４１を使用することにより、効率の改善が達成されている。

複数のアンテナ１４５、１４７、および１４８がアーキテクチャ１４０内に示されており、各アンテナが、カバレッジ・エリア１５０に関する指向性伝送１７５、カバレッジ・エリア１５７に関する伝送１９０、およびカバレッジ・エリア１５５に関する指向性伝送１８０で示される、セルラ・ネットワークの異なる領域に向けられる。この状況では、セクタ化アーキテクチャによってシステム・キャパシティを改善することが可能である。

様々な伝送信号の強度を変更することにより、セクタ化アーキテクチャ２００について図２に示されるように、追加の効率および干渉の低減を達成することができる。複数のアンテナ２１５、２２０、２２７、および２３０が、セクタ化アンテナ・アーキテクチャ２００内で伝送を送る（または伝送を受信する）。指向性アンテナ・ビーム２３５が、アンテナ素子２３０からのその信号の強度を増大させることによって形成される。高信号強度カバレッジ・エリア２３５内の所望の伝送２４５を受信する所望のユーザ２０５が示されており、所望の伝送２４５は、そのユーザ２０５に向けられることが意図される、より高出力のビームである。干渉ユーザ２１０が、より低強度の伝送信号２４０と共に示されており、より低強度の伝送信号２４０は、そのユーザ２１０に関係するシステムで受ける干渉を低減する。

いくつかの好ましい実施形態によれば、「オポチューニスティック」時空多元接続［ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｓｐａｃｅ ｔｉｍｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ］（ＯＳＴＭＡ）技法が、ワイヤレス通信ネットワークで使用するために提供される。ＯＳＴＭＡ技法は、セル・セグメント（セルまたはセル・セクタ）での複数の空間ビームの形成を可能にし、セル・セグメントの複数の空間ビームの少なくとも一部が、異なる出力レベルに関連付けられ、セル・セグメント内の異なるカバレッジ・エリアが提供される。空間ビーム（または、より簡潔には「ビーム」）とは、基地局と移動局（複数可）との間のワイヤレス通信をその中で実施することのできる、セル・セグメント内の地理的に別個のカバレッジ領域を指す。

基地局から移動局への順方向ワイヤレス・リンクに対してＯＳＴＭＡ方式が提供される。代替実施形態では、移動局から基地局への逆方向ワイヤレス・リンクに対してＯＳＴＭＡ方式を使用することもできる。データが基地局から移動局に流れる通信接続は、順方向リンク（ＦＬ）と呼ばれる。同様に、データが移動局から基地局に流れる通信接続は、逆方向リンク（ＲＬ）と呼ばれる。通信条件は、ＦＬとＲＬの両方について常に同じであるわけではない。例えば、移動局［ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ］は、非常に輻輳している［ｈｉｇｈｌｙ ｃｏｎｇｅｓｔｉｖｅ］ＲＬトラフィックを有するが、比較的オープンなＦＬフローを有するサービング基地局［ｓｅｒｖｉｎｇ ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ］と通信していることがある。移動局は、そのＲＬ接続を調節する必要があることがある。ＦＬとＲＬの両方について同じ基地局にとどまることは（よりオープンなＲＬ接続が別の基地局から利用可能である場合）、通信リソースの最良の使用ではないことがあるからである。

好ましい実施形態での例示的構成要素は、図３に示される基地局１０００および移動局１００２を含む。基地局１０００は、移動局１００２内のワイヤレス・インターフェース１００６とワイヤレス・リンクを介してワイヤレスに通信するワイヤレス・インターフェース１００４を含む。基地局１０００は、基地局のタスクを実施するために基地局１０００内の１つまたは複数の中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０１０上で実行可能なソフトウェア１００８を含む。ＣＰＵ（複数可）１０１０はメモリ１０１２に接続される。ソフトウェア１００８は、スケジューラおよび他のソフトウェア・モジュールを含むことができる。基地局１０００はまた、バックホール情報および／または調整情報［ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ］などの情報を別の基地局と通信するための基地局間インターフェース１０１４をも含む。

同様に、移動局１００２は、メモリ１０２０に接続された１つまたは複数のＣＰＵ１０１８上で実行可能なソフトウェア１０１６を含む。ソフトウェア１０１６は、移動局１００２のタスクを実施するように実行可能である。そのようなソフトウェア（１００８および１０１６）の命令は、ＣＰＵまたは他のタイプのプロセッサ上で実行するためにロードすることができる。プロセッサは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プロセッサ・モジュールまたはサブシステム（１つまたは複数のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含む）、あるいは他の制御装置またはコンピューティング装置を含むことができる。「プロセッサ」は、単一の構成要素または複数の構成要素を指すことができる。

（ソフトウェアの）データおよび命令は、それぞれの記憶装置内に格納され、記憶装置は、１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体またはコンピュータ使用可能記憶媒体として実装される。記憶媒体は、動的または静的ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭまたはＳＲＡＭ）、消去可能およびプログラム可能読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気消去可能およびプログラム可能読取り専用メモリ（ＥＲＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリなどの半導体メモリ装置、固定ディスク、フロッピィ・ディスク、取外し可能ディスクなどの磁気ディスク、テープを含む他の磁気媒体、コンパクト・ディスク（ＣＤ）やデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）などの光学媒体を含む様々な形態のメモリを含む。

図２上に示されるような複数のユーザ２０５および２１０が同一のセル・サイト・セクタ上でサービスを受けているとき、こうした複数のユーザの間で、伝送アンテナ２３０からの信号出力を分割しなければならない。複数ユーザＭＩＭＯモードでのユーザ２０５または２１０は、そのセル・サイト・セクタ上で同時にサービスを受ける複数のユーザ数に応じて、ユーザのＥＰＲＥ出力レベルがいくつかの値のうちの１つを取る可能性があることを予期すべきである。

従来技術では、ユーザ装置２０５および２１０は、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３規格の初期のリリース（例えばＴＳ ３６．２１３ ｖ８．３．０）で示されるように、Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＲＲＣ）シグナリングによってＥＰＲＥ出力レベルに関して指令を受ける。しかし、スケジューリングの動的性質のために、出力レベルのＲＲＣシグナリングが、システム上で直面する出力レベルの急速な変動に付いて行くには遅すぎることが判明している。この問題により、複数ユーザＭＩＭＯシステム上のユーザがＲＲＣシグナリングの周波数よりも高いレートで変更される可能性があるので、性能の損失が生じる。さらに、ＲＲＣシグナリングを使用してユーザ装置に対する出力レベルを指定することには、スケジューラの複雑さが増大すること、および出力レベルのＲＲＣシグナリングがより多く必要になることを含む別の欠点がある。

本発明は、複数ユーザＭＩＭＯモードのユーザに関するスケジューリング・メッセージで指定されるビットを介してユーザ装置２０５または２１０に出力レベル情報を提供することにより、出力レベルのＲＲＣシグナリングに関連する問題を解決する。ＲＲＣシグナリングではなく、スケジューリング・メッセージを使用して出力レベル情報を通信することの利点には、完全なスケジューラ柔軟性、性能の改善、およびスケーリング因子更新のためのＲＲＣシグナリングの必要の削減が含まれる。さらに、複数ユーザＭＩＭＯユーザに関する信号対雑音比がかなり高くなる傾向があるので、出力レベル情報をＧｒａｎｔメッセージ内に含めるための制御チャネル・オーバヘッドの（達成可能なスループットの割合としての）増大が、かなり小さくなる。

本発明は、基地局１０００からユーザ２０５および２１０（または移動局１００２）に送信されるスケジューリング・メッセージ内のいくつかのビットを使用する。スケジューリングＧｒａｎｔメッセージは、複数ユーザＭＩＭＯ伝送用のシグナリング・フォーマットで識別されるＰｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ（ＰＤＳＣＨ）伝送モードと関係すると述べることができる。本発明は、複数ユーザＭＩＭＯモードと閉ループＲａｎｋ−１プリコーディング伝送モード［ｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐ Ｒａｎｋ−１ ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅ］を、伝送アンテナ指定ビットを有する単一の指定モードとしてマージする。閉ループ・プリコーディング伝送モードは、複数ユーザＭＩＭＯモードのサブセットであるからである。すなわち、本発明は、ある伝送モードから別の伝送モードに変更するために従来技術で必要となる上位層ＲＲＣシグナリングを必要とすることなく、スケジューリング・メッセージ内の指定ビットを介して、複数ユーザＭＩＭＯと、閉ループＲａｎｋ−１およびＲａｎｋ−２プリコーディング伝送との動的切換えを可能にする。ユーザに送信されるスケジューリング・メッセージ内の指定ビットを使用することにより、本発明は、２つの別々の伝送モード指定［ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅ ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ］を単一の伝送モード指定として組合せ、それにより、制御メッセージのオーバヘッドが低減され、システム内の伝送モード指定が単純化される。

本発明では、ｅＮｏｄｅＢが、図２の２０５および２１０などの複数のユーザ装置に送信しているとき、ｅＮｏｄｅＢは、別々のユーザ装置間で出力を分割しなければならない。出力分割の量は、同一のチャネル・リソースを使用してセル・セグメント上でサービスを受けなければならないユーザ装置数に依存する。例えば、２つのユーザ装置がサービスを受けているとき、ユーザ装置２０５に対する出力分割が、プリコーディング・テーブル［１ １ １ １］／ｓｑｒｔ（２）で指定され、ユーザ装置２１０に対する出力分割が、プリコーディング・テーブル［１ −１ １ −１］／ｓｑｒｔ（２）で指定される。ただし、１／ｓｑｒｔ（２）は、それぞれのユーザ装置に送信されている出力信号を低減する２つのプリコーダに関するスケーリング因子として使用される。４送信機アンテナ・システムがｅＮｏｄｅＢでサポートされる場合、同一のチャネル・リソースに対してスケジューリングされるＮ人のユーザについて、プリコーダは、プリコーディング・テーブル［ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｔａｂｌｅ］［１ １ １ １］／ｓｑｒｔ（Ｎ）を使用してユーザ装置２０５に対する出力レベルをスケーリングすることができ、他のユーザ装置に対する他の信号が、そうした他のユーザ装置に対して割り当てられる所定のプリコーディング・テーブルで指定される比例因子だけ低減される。

本発明では、スケーリング因子が、ユーザ装置に送信されるメッセージ内の追加の指定ビットを使用してユーザ装置にシグナリングされる。一実施形態では、新しいフォーマット・メッセージ（例えばＦｏｒｍａｔ １Ｂ）に追加のビットを追加することができ、または既存のメッセージ・フォーマット（例えば、複数ユーザＭＩＭＯ Ｇｒａｎｔメッセージ内のユーザに関するＦｏｒｍａｔ ２）の指定ビットから指定ビットを再解釈することができる。セル・セグメント上にいるユーザが１人から２人であるので必要な送信機が２つだけである場合、必要となるフォーマット・メッセージ内の追加の指定ビットは１つだけである。セル・セグメント上に最大で４人のユーザがいるので４つの送信機が必要である場合、フォーマット・メッセージ内に２つの追加の指定ビットが必要となる。

ユーザ装置２０５がフォーマット・メッセージ内のビット指定を受信したとき、ユーザ装置２０５は、指定ビットで指定される送信機アンテナ数およびユーザ数に基づいて、そのユーザ装置に関する出力レベルに適用すべきスケーリング因子を計算する。出力スケーリング因子Ｐ＿ＡおよびＰ＿Ｂは、この方式でユーザによって決定することができ、出力スケーリング因子を受信機で使用して、受信した信号を復調することができる。システムは、指定ビットを使用して非常に迅速な方式で伝送信号の出力を動的に調節し、ユーザは、スケーリング因子を使用して、受信機で信号を復調する。ユーザ装置は、１ビットを使用する２送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２として−１０ｌｏｇ_１０Ｎ、または２ビットを使用する４送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２、３、４として−１０ｌｏｇ_１０Ｎ、またはプリコーディング・テーブルからの値などの所定のスケーリング因子を使用して、スケーリング因子Ｐ＿ＡおよびＰ＿Ｂを計算することができる。この実施形態を新しいフォーマット・メッセージ（例えばＦｏｒｍａｔ １Ｂ）と共に使用することができ、または既存のメッセージ・フォーマット（例えば、複数ユーザＭＩＭＯ Ｇｒａｎｔメッセージ内のユーザに関するＦｏｒｍａｔ ２）の指定ビットから指定ビットを再解釈することができる。あるいは、指定ビットを使用して、プリコーディング・ルックアップ・テーブルまたはシステム上の他のテーブル・リソースからスケーリング因子を探すこともできる。

あるいは、フォーマット・メッセージ内のビット指定は、ユーザ装置に実際のスケーリング値Ｐ＿ＡおよびＰ＿Ｂを提供することもでき、ユーザ装置は、従来の指定方法よりも多くのビットを使用するが、ユーザ装置によるＰ＿ＡおよびＰ＿Ｂスケーリング値の計算をなくすことによってより高速なプロトコル処理を可能にする。Ｐ＿ＡおよびＰ＿Ｂスケーリング値の実際の値は、指定ビットで指定することができ、あるいはテーブルで定義され、またはシステム内で既知の所定の因子を表すことができる。例えば、Ｐ＿Ａを指定する３ビットが、信号強度に関する出力に適用すべきｄＢ値（例えばｄＢ＝３、２、１、０、−１、−２、−３、−６）を定義することができ、指定ビットが、指定されたスケーリング・テーブル内のテーブル・エントリを定義することができ（例えば、３ビットが、スケーリング・テーブルまたはプリコーディング・テーブル上のエントリを指定する）、またはシステムにとって既知のスケーリング因子が、２送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２としてＰ＿Ａ＝−１０ｌｏｇ_１０Ｎ、または４送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２、３、４としてＰ＿Ａ＝−１０ｌｏｇ_１０Ｎで指定される。出力スケーリング因子Ｐ＿ＡおよびＰ＿Ｂは、この方式でユーザによって決定することができ、出力スケーリング因子を受信機で使用して、受信した信号を復調することができる。システムは、指定ビットを使用して非常に迅速な方式で伝送信号の出力を動的に調節し、ユーザは、スケーリング因子を使用して、受信機で信号を復調する。この実施形態を新しいフォーマット・メッセージ（例えばＦｏｒｍａｔ １Ｂ）と共に使用することができ、または既存のメッセージ・フォーマット（例えば、複数ユーザＭＩＭＯ Ｇｒａｎｔメッセージ内のユーザに関するＦｏｒｍａｔ ２）の指定ビットから指定ビットを再解釈することができる。

上記の説明では、本発明の理解を与えるために多数の詳細を述べた。しかし、本発明はこうした詳細なしに実施できることを当業者は理解されよう。限られた数の実施形態に関して本発明を開示したが、それらの多数の修正形態および変形形態を当業者は理解されよう。添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲の中に含まれる修正形態および変形形態を包含するものとする。

Claims (22)

1. セル・セクタ内のカバレッジを実現する少なくとも２つの空間ビームを有する通信システム上のアクセス・ノードから受信機への伝送ビームに関する出力スケーリング因子を指定する方法であって、
   前記受信機のうちの１つへの伝送信号に適用するために使用すべき前記出力スケーリング因子を前記アクセス・ノードで求めることであって、前記出力スケーリング因子が、ネットワーク上のリソース割振りと、同一のリソースを介して通信される受信機数とに基づいて求められること、
   前記アクセス・ノードで求めた前記出力スケーリング因子に基づいて、前記アクセス・ノードで指定ビット・フォーマット・メッセージを準備すること、
   １つまたは複数の空間ビーム伝送を介してアクセス・ノードから前記指定ビット・フォーマット・メッセージを周期的に送信することであって、前記指定ビット信号が、前記受信機で使用され、前記受信機への前記伝送ビームに関する前記出力スケーリング因子が計算されること、および
   前記出力スケーリング因子に基づいて、前記受信機への前記伝送信号の出力を動的に調節することであって、前記伝送信号が、前記指定ビット・フォーマット・メッセージから計算された前記出力スケーリング因子を使用して前記受信機で復調されること
   を含む方法。
2. 前記セル・セグメント上に１人から２人のユーザがいるために２つの送信機が必要である場合、前記指定ビット・フォーマット・メッセージが、前記フォーマット・メッセージ内の１つの追加の指定ビットを必要とする請求項１に記載の方法。
3. 前記セル・セグメント上に最大で４人のユーザがいるために４つの送信機が必要である場合、前記指定ビット・フォーマット・メッセージが、前記フォーマット・メッセージ内の２つの追加の指定ビットを必要とする請求項１に記載の方法。
4. 前記出力スケーリング因子が、前記フォーマット・メッセージ内で１ビットを使用する２送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２として式−１０ｌｏｇ_１０Ｎを使用して計算される請求項１に記載の方法。
5. 前記出力スケーリング因子が、前記フォーマット・メッセージ内で２ビットを使用する４送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２、３、４として式−１０ｌｏｇ_１０Ｎを使用して計算される請求項１に記載の方法。
6. 前記出力スケーリング因子が、前記システム内の所定の値のテーブルからの値指定を使用して計算される請求項１に記載の方法。
7. セル・セクタ内のカバレッジを実現する少なくとも２つの空間ビームを有する通信システム上のアクセス・ノードから受信機への伝送ビームに関する出力スケーリング因子を指定する方法であって、
   前記受信機のうちの１つへの伝送信号に適用するために使用すべき前記出力スケーリング因子を前記アクセス・ノードで求めることであって、前記出力スケーリング因子が、ネットワーク上のリソース割振りと、同一のリソースを介して通信される受信機数とに基づく、前記伝送ビームに対する値調節であること、
   前記アクセス・ノードで求めた前記出力スケーリング因子に基づいて、前記アクセス・ノードで指定ビット・フォーマット・メッセージを準備すること、
   １つまたは複数の空間ビーム伝送を介してアクセス・ノードから前記指定ビット・フォーマット・メッセージを周期的に送信することであって、前記指定ビット信号が、前記受信機への前記伝送ビームに関する前記出力スケーリング因子の実際の値を前記受信機に対して指定すること、および
   前記出力スケーリング因子に基づいて、前記受信機への前記伝送信号の出力を動的に調節することであって、前記伝送信号が、前記指定ビット・フォーマット・メッセージから計算された前記出力スケーリング因子を使用して前記受信機で復調されること
   を含む方法。
8. 指定ビット・フォーマット・メッセージが、前記伝送信号に適用すべきｄＢ［ｄＢ ｒａｔｉｎｇ］率を指定する請求項７に記載の方法。
9. 前記指定ビット・フォーマットが、前記システム内の所定の値のテーブルから実際の値を指定する請求項７に記載の方法。
10. 前記指定ビット・フォーマットが、前記フォーマット・メッセージ内で１ビットを使用する２送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２として式−１０ｌｏｇ_１０Ｎを使用して実際の出力スケーリング値を指定する請求項７に記載の方法。
11. 前記出力スケーリング因子が、前記フォーマット・メッセージ内で２ビットを使用する４送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２、３、４として式−１０ｌｏｇ_１０Ｎを使用して計算される請求項７に記載の方法。
12. セル・セクタ内のカバレッジを実現する少なくとも２つの空間ビームを有する通信システム上のアクセス・ノードから受信機への伝送ビームに関する出力スケーリング因子を指定する伝送システムであって、
    ネットワーク上のリソース割振りと、同一のリソースを介して通信される受信機数とに基づいて、前記受信機への伝送ビームに適用すべき前記出力スケーリング因子を求め、前記出力スケーリング因子に基づいて指定ビット・フォーマット・メッセージを準備するプロセッサと、１つまたは複数の空間ビーム伝送を介して指定ビット・フォーマット・メッセージを周期的に送信する送信機とを有するアクセス・ノードであって、前記指定ビット・フォーマット・メッセージが前記受信機で使用され、受信機への前記伝送ビームに関する出力スケーリング因子が計算されるアクセス・ノードを備え、
    前記アクセス・ノードが、前記ネットワーク上の他の伝送との干渉を生み出すことなく、前記出力スケーリング因子に基づいて、前記受信機への前記伝送信号の出力を動的に調節し、前記伝送信号が、前記アクセス・ノードから受信した前記出力スケーリング因子を使用して前記受信機で復調される伝送システム。
13. 前記セル・セグメント上に１人から２人のユーザがいるために２つの送信機が必要である場合、前記指定ビット・フォーマット・メッセージが、前記フォーマット・メッセージ内の１つの追加の指定ビットを必要とする請求項１２に記載のシステム。
14. 前記セル・セグメント上に最大で４人のユーザがいるために４つの送信機が必要である場合、前記指定ビット・フォーマット・メッセージが、前記フォーマット・メッセージ内の２つの追加の指定ビットを必要とする請求項１２に記載のシステム。
15. 前記出力スケーリング因子が、前記フォーマット・メッセージ内で１ビットを使用する２送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２として式−１０ｌｏｇ_１０Ｎを使用して計算される請求項１２に記載のシステム。
16. 前記出力スケーリング因子が、前記フォーマット・メッセージ内で２ビットを使用する４送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２、３、４として式−１０ｌｏｇ_１０Ｎを使用して計算される請求項１２に記載のシステム。
17. 前記出力スケーリング因子が、前記システム内の所定の値のテーブルからの値指定を使用して計算される請求項１２に記載のシステム。
18. セル・セクタ内のカバレッジを実現する少なくとも２つの空間ビームを有する通信システム上のアクセス・ノードから受信機への伝送ビームに関する出力スケーリング因子を指定する伝送システムであって、
    ネットワーク上のリソース割振りと、同一のリソースを介して通信される受信機数とに基づいて、前記受信機への伝送ビームに適用すべき実際の値調節である前記出力スケーリング因子を求め、前記出力スケーリング因子に基づいて指定ビット・フォーマット・メッセージを準備するプロセッサと、１つまたは複数の空間ビーム伝送を介して指定ビット・フォーマット・メッセージを周期的に送信する送信機とを有するアクセス・ノードであって、前記指定ビット・フォーマット・メッセージが、受信機への前記伝送ビームに関する前記受信機に対する前記出力スケーリング因子の実際の値を指定するアクセス・ノードを備え、
    前記アクセス・ノードが、前記ネットワーク上の他の伝送との干渉を生み出すことなく、前記出力スケーリング因子に基づいて、前記受信機への前記伝送信号の出力を動的に調節し、前記伝送信号が、前記アクセス・ノードから受信した前記出力スケーリング因子を使用して前記受信機で復調される伝送システム。
19. 指定ビット・フォーマット・メッセージが、前記伝送信号に適用すべきｄＢ率を指定する請求項１６に記載のシステム。
20. 前記指定ビット・フォーマットが、前記システム内の所定の値のテーブルから実際の値を指定する請求項１６に記載のシステム。
21. 前記指定ビット・フォーマットが、前記フォーマット・メッセージ内で１ビットを使用する２送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２として式−１０ｌｏｇ_１０Ｎを使用して実際の出力スケーリング値を指定する請求項１６に記載のシステム。
22. 前記出力スケーリング因子が、前記フォーマット・メッセージ内で２ビットを使用する４送信機アンテナ・ビット指定について、Ｎ＝１、２、３、４として式−１０ｌｏｇ_１０Ｎを使用して計算される請求項１６に記載のシステム。

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