JP5595746B2 - 空間分割多元接続のためのマルチアンテナ送信 - Google Patents

Description

本発明は、概ね、データ通信、より具体的には、多数入力多数出力(multiple-input multiple-output, MIMO)通信システムにおける空間分割多元接続(spatial division multiple access, SDMA)のためのマルチアンテナ送信に関する。

ＭＩＭＯシステムは、データ送信のために多数(Ｎ_Ｔ)の送信アンテナと多数（Ｎ_Ｒ）の受信アンテナとを採用する。Ｎ_Ｔ本の送信アンテナとＮ_Ｒ本の受信アンテナとによって形成されるＭＩＭＯチャネルは、Ｎ_Ｓ本の空間チャネルへ分解され得る（なお、Ｎ_Ｓ＜ｍｉｎ｛Ｎ_Ｔ，Ｎ_Ｒ｝）。Ｎ_Ｓ本の空間のチャネルを使用して、Ｎ_Ｓ本の独立データストリームを送信し、より大きい総スループットを達成し得る。

多元接続ＭＩＭＯシステムでは、アクセスポイントは、任意の所与の瞬間において、１つ以上のユーザ端末と通信することができる。アクセスポイントが、１つのユーザ端末と通信するとき、Ｎ_Ｔ本の送信アンテナは、１つの送信エンティティ(アクセスポイントまたはユーザ端末の何れか)と関係付けられ、Ｎ_Ｒ本の受信アンテナは、１つの受信エンティティ(ユーザ端末またはアクセスポイントの何れか)と関係付けられる。アクセスポイントは、ＳＤＭＡによって多数のユーザ端末と同時に通信することもできる。ＳＤＭＡでは、アクセスポイントは、データの送信および受信のための多数のアンテナを利用し、ユーザ端末の各々は、通常、データ送信のための１本のアンテナと、データ受信のための多数のアンテナとを利用する。

多元接続ＭＩＭＯシステムにおけるＳＤＭＡのいくつかの重要な問題は、（１）同時送信のためのユーザ端末の適切な組を選択すること、および（２）良好なシステム性能を達成するように、データを各選択されたユーザ端末との間で送受信することである。したがって、多元接続ＭＩＭＯシステムにおいてＳＤＭＡを効率的に支援する技術が当分野において必要とされている。

ＭＩＭＯシステムにおけるＳＤＭＡのマルチアンテナ送信を行う技術が、本明細書に記載されている。これらの技術は、符号分割多元接続(Code Division Multiple Access, CDMA)、直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)、時分割多元接続(Time Division Multiple Access, TDMA)、等のような種々の無線技術と組合せて使用され得る。多数のユーザ端末による１つのアクセスポイントへのアップリンク送信では、各アクティブなユーザ端末(例えば、アップリンク上で送信したい端末)のために、アップリンクチャネル応答行列を得て、分解し、ユーザ端末のステアリングベクトルを得る。各ユーザ端末は、アップリンク送信に選択されると、アップリンク上で送信するために空間処理にそのステアリングベクトルを使用する。“有効”アップリンクチャネル応答ベクトルが、各ユーザ端末のために、ユーザ端末のステアリングベクトルおよびアップリンクチャネル応答行列に基づいて形成される。

各スケジューリング間隔(例えば、各時間スロット)において、アクティブなユーザ端末の多数の組を、有効チャネル応答ベクトル(または、チャネル応答行列)に基づいて形成し、評価し、そのスケジューリング間隔におけるアップリンク送信のためのＮ_ｕｐ個のユーザ端末の最良の組を判断する。例えば、最高総スループットをもつユーザの組が選択され得る。実際に、別途記載されるように、ユーザ端末の空間署名およびマルチユーザダイバーシティを利用して、アップリンク上での同時送信のための“空間的に共存できる”ユーザ端末の組を選択する。同じまたは異なる数のユーザ端末が、異なるスケジューリング間隔において、アップリンク送信のために選択され得る。

アップリンク送信のために選択された各ユーザ端末は、基礎となる無線技術(例えば、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ、またはＴＤＭＡ)にしたがって、そのデータストリームを処理し、データシンボルストリームを得る。各ユーザ端末は、そのデータシンボルストリームに対してそのステアリングベクトルで空間処理を行い、ユーザ端末における各アンテナに１本の送信シンボルストリームずつ、１組の送信シンボルストリームを得る。次に、各ユーザ端末は、その送信シンボルストリームを、その多数のアンテナから、そのＭＩＭＯチャネルを介して、アクセスポイントへ送信する。Ｎ_ｕｐ個の選択されたユーザ端末は、それらのＮ_ｕｐ本のデータシンボルストリーム(例えば、各端末に対して１本のデータシンボルストリームずつ)を、それらの各ＭＩＭＯチャネルを介して、アクセスポイントへ同時に送信する。アクセスポイントは、多数のアンテナから、多数の受信シンボルストリームを得る。次に、別途記載されるように、アクセスポイントは、受信シンボルストリームに対して、線形または非線形の受信機空間処理技術にしたがって受信機空間処理を行い、Ｎ_ｕｐ個の選択されたユーザ端末によって送信されたＮ_ｕｐ本のデータシンボルストリームを復元する。

ダウンリンク上でのＳＤＭＡ送信を支援する技術も、本明細書に記載されている。本発明の種々の態様および実施形態は、さらに詳しく別途記載される。

図１は、多元接続ＭＩＭＯシステムを示す図である。 図２は、ＳＤＭＡのためのアップリンク上でマルチアンテナ送信を行う処理を示す図である。 図３は、アップリンク上での同時送信のためのユーザ端末を評価し、選択する処理を示す図である。 図４は、アクセスポイントおよび２つのユーザ端末のブロック図である。 図５Ａは、ＣＤＭＡのための送信(ＴＸ)データプロセッサのブロック図である。 図５Ｂは、ＯＦＤＭのための送信(ＴＸ)データプロセッサのブロック図である。 図６は、ダウンリンクおよびアップリンク送信のためのアクセスポイントおよび１つのユーザ端末における空間処理を示す図である。 図７は、受信空間プロセッサおよび受信データプロセッサを示す図である。 図８は、アクセスポイントにおける制御装置およびスケジューラを示す図である。

詳細な説明

“例示的”という用語は、本明細書において“例、事例、または実例としての役割を果たす”ことを意味するために使用されている。本明細書に記載されている何れの実施形態も、他の実施形態よりも好ましいまたは好都合であると、必ずしも解釈されると限らない。

本明細書に記載されているマルチアンテナ送信技術は、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＴＤＭＡ、等のような、種々の無線技術と組合せて使用され得る。多数のユーザ端末は、（１）ＣＤＭＡのための異なる直交符号チャネル、（２）ＴＤＭＡのための異なる時間スロット、または（３）ＯＦＤＭのための異なるサブバンドを介して、データを同時に送信／受信することができる。ＣＤＭＡシステムは、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５、ＩＳ−８５６、広帯域ＣＤＭＡ(Wideband-CDMA, W-CDMA)、または何か他の標準を実施し得る。ＯＦＤＭシステムは、ＩＥＥＥ ８０２．１１または何か他の標準を実施し得る。ＴＤＭＡシステムは、ＧＳＭまたは何か他の標準を実施し得る。これらの種々の標準は、当技術において知られている。別途記載されるように、マルチアンテナ送信のための空間処理は、基礎となる無線技術におけるデータ処理に加えて(前または後の何れかにおいて)行われ得る。

図１は、アクセスポイントとユーザ端末とをもつ多元接続ＭＩＭＯシステム100を示している。簡潔にするために、１つのみのアクセスポイント110が、図１に示されている。アクセスポイントは、通常、ユーザ端末と通信する固定局であり、基地局または何か他の用語でも呼ばれ得る。ユーザ端末は、固定または移動形であり、移動局、無線デバイス、または他のある用語でも呼ばれ得る。アクセスポイント110は、所与の瞬間において、ダウンリンクおよびアップリンク上で１つ以上のユーザ端末120と通信し得る。ダウンリンク(すなわち、順方向リンク)は、アクセスポイントからユーザ端末への通信リンクであり、アップリンク(すなわち、逆方向リンク)は、ユーザ端末からアクセスポイントへの通信リンクである。ユーザ端末は、別のユーザ端末とピアツーピア通信も行い得る。システム制御装置130は、アクセスポイントと接続し、それを調整し、制御する。

システム100は、ダウンリンクとアップリンク上でのデータ送信のために多数の送信および多数の受信アンテナを採用する。アクセスポイント110は、Ｎ_ａｐ本のアンテナを備え、ダウンリンク送信のための多数の入力(multiple-input, MI)と、アップリンク送信のための多数の出力(multiple-output, MO)とを表わしている。Ｎ_ｕ個の選択されたユーザ端末120の組は、まとめて、ダウンリンク送信のための多数の出力とアップリンク送信のための多数の入力とを表わしている。純粋なＳＤＭＡにおいて、Ｎ_ｕ個のユーザ端末のデータシンボルストリームが、符号、周波数、または時間において、何らかの手段によって多重化されないときは、Ｎ_ａｐ≧Ｎ_ｕ≧１をもつことが望ましい。データシンボルストリームが、ＣＤＭＡで異なる符号チャネル、ＯＦＤＭでサブバンドのばらばらの組、等を使用して、多重化されることができるときは、Ｎ_ｕが、Ｎ_ａｐよりも大きいであろう。各選択されたユーザ端末は、ユーザ別のデータをアクセスポイントに送信するか、またはユーザ別のデータをアクセスポイントから受信するか、あるいはこの両者を行う。一般に、各選択されたユーザ端末は、１または多数本のアンテナを備え得る(すなわち、Ｎ_ｕｔ≧１)。Ｎ_ｕ個の選択されたユーザ端末は、同じ、または異なる数のアンテナをもつことができる。

システム100は、時分割デュープレックス(time division duplex, TDD)システムまたは周波数デュープレックス(frequency division duplex, FDD)システムであり得る。ＴＤＤシステムでは、ダウンリンクおよびアップリンクは、同じ周波数帯を共有する。ＦＤＤシステムでは、ダウンリンクおよびアップリンクは、異なる周波数帯を使用する。また、ＭＩＭＯシステム100は、送信のために１本の搬送波か、または多数の搬送波を利用し得る。簡潔にするために、次の記載では、（１）システム100が１本の搬送波のシステムであることと、（２）各ユーザ端末が、多数のアンテナを備えていることと仮定する。分かり
易くするために、以下では、アップリンク上でのデータ送信が記載される。

ここで、エントリｈ_ｉ，ｊ（なお、ｉ＝１．．．Ｎ_ａｐおよびｊ＝１．．．Ｎ_ｕｔ，ｍ）
は、アクセスポイントのアンテナｉとユーザ端末のアンテナｊとの結合（すなわち、複素利得）である。簡潔にするために、ＭＩＭＯチャネルは、非分散的(すなわち、フラットフェージング)であり、各送信および受信アンテナの対間の結合は、１つの複素利得ｈ_ｉ，ｊで表わされる。通常、各ユーザ端末は、そのユーザ端末におけるアンテナの数によって判断される次元をもつ、異なるアップリンクチャネル応答行列と関係付けられる。

特異値分解および固有値分解は、当技術において知られており、例えば、Gilbert Strangによる文献（"Linear Algebra and Its Applications," Second Edition, Academic Press, 1980）に記載されている。

ＳＤＭＡでは、Ｎ_ｕｐ個のユーザ端末が、データをアップリンク上でアクセスポイントへ同時に送信することができる。各ユーザ端末は、ステアリングベクトルを使用して、そのデータに対して空間処理を行う。ステアリングベクトルは、（１）その端末のための無線チャネルの主な固有モードの固有ベクトル

に基づいて、または（２）何か他のやり方で導き出され得る。別途記載されるように、Ｎ_ｕｐ個のユーザ端末の各々は、“ビームフォーミング”または“ビームステアリング”の何れかを使用して、そのアップリンクのＭＩＭＯチャネルの主な固有モードでデータを送信することができる。

１.ビームフォーミング

本明細書に使用されているように、“データシンボル”は、データの変調シンボルを指し、“パイロットシンボル”は、パイロットの変調シンボルを指す。簡潔にするために式（４）には示されていないが、各ユーザ端末ｍは、さらに、ベクトル

におけるＮ_ｕｔ，ｍ個の送信シンボルの各々を、基準化因数Ｇ_ｍで基準化し、その結果、Ｎ_ｕｔ，ｍ個の送信シンボルの総エネルギは、１または何か他の選択された値になる。各ユーザ端末ｍは、Ｎ_ｕｔ，ｍ本の送信シンボルストリームを、そのアップリンクのＭＩＭＯチャネルを介して、アクセスポイントへ送信する。

アクセスポイントにおいて、各ユーザ端末ｍのための得られた受信シンボルは、次のように表現され得る。

同時に送信した全部でＮ_ｕｐ個のユーザ端末に対する、アクセスポイントにおける受信シンボルは、次のように表現され得る

アクセスポイントは、チャネル相関行列反転(channel correlation matrix inversion, CCMI)技術(これは、一般に、ゼロフォーシング技術とも呼ばれる)、最小平均平方誤差(minimum mean square error, MMSE)技術、連続干渉消去(successive interference cancellation, SIC)技術、等のような、種々の受信機処理技術を使用して、Ｎ_ｕｐ個のユーザ端末によって送信されたＮ_ｕｐ本のデータシンボルストリームを復元することができる。

Ａ．ＣＣＭＩ空間処理
ＣＣＭＩ技術では、アクセスポイントは、次のように受信機空間処理を行う。

Ｂ．ＭＭＳＥ空間処理

Ｃ．連続的な干渉消去の空間処理
アクセスポイントは、ＳＩＣ技術を使用して、Ｎ_ａｐ本の受信シンボルストリームを処理して、Ｎ_ｕｐ本のデータシンボルストリームを復元することができる。ＳＩＣ技術において、アクセスポイントは、最初に、Ｎ_ａｐ本の受信シンボルストリームに対して(例えば、ＣＣＭＩ、ＭＭＳＥ、または何か他の技術を使用して)空間処理を行い、１本の復元されたデータシンボルストリームを得る。次に、アクセスポイントは、この復元されたデータストリームを処理し（例えば、復調／シンボルデマッピング、デインターリーブ、および復号）、復号されたデータシンボルストリームを得る。次に、アクセスポイントは、このストリームが他のＮ_ｕｐ−１本のデータシンボルストリームに対してもたらす干渉を推定し、推定干渉を、Ｎ_ａｐ本の受信シンボルストリームから消去し、Ｎ_ａｐ本の修正されたシンボルストリームを得る。次に、アクセスポイントは、Ｎ_ａｐ本の修正されたシンボルストリームに対して同じ処理を反復し、別のデータシンボルストリームを復元する。

次に、アクセスポイントは、復元するためのＮ_ｎｒ本のシンボルストリームの中の１本を選択する。ここで、選択基準は、ＳＮＲまたは他の要因、あるいはこの両者に基づき得る。例えば、Ｎ_ｎｒ本の検出されたシンボルストリームの中で最高のＳＮＲをもつ検出されたシンボルストリームが、復元のために選択され得る。

アクセスポイントは、Ｎ_ｕｐ個の連続段においてＮ_ａｐ本の受信シンボルストリームを処理する。各段において、アクセスポイントは、（１）Ｎ_ａｐ本の受信シンボルストリーム、または前段からのＮ_ａｐ本の修正されたシンボルストリームの何れかに対して受信機空間処理を行い、１本の復元されたデータシンボルストリームを得て、（２）この復元されたデータシンボルストリームを処理して、対応する復号されたデータストリームを得て、（３）このストリームによる干渉を推定し、消去し、（４）次の段のためのＮ_ａｐ本の修正されたシンボルストリームを得る。各データストリームによる干渉が、正確に推定され、消去されることができると、後で復元されるデータストリームは、より小さい干渉を経験し、より高いＳＮＲを達成することができ得る。

ＳＩＣ技術において、各復元されたデータシンボルストリームのＳＮＲは、（１）各段に使用される空間処理技術(例えば、ＣＣＭＩまたはＭＭＳＥ)、（２）データシンボルストリームが復元される特定の段、および（３）後続の段において復元されるデータシンボルストリームによる干渉量に依存する。一般に、前の段において復元されたデータシンボルストリームからの干渉は消去されるので、ＳＮＲは、より後の段において復元されるデータシンボルストリームにおいて次第に向上する。したがって、これは、より後で復元されるデータシンボルストリームにおいて、より高いレートが使用されることを可能にする。

２．ビームステアリング

３．ＳＤＭＡ送信
図２は、ＳＤＭＡにおいてアップリンク上でマルチアンテナ送信を行う処理200を示している。

評価は、別途記載されるように行われ得る。Ｎ_ｕｐ個のユーザ端末の最良の組が、送信のために選択される(同じく、ブロック220)。（ブロック220における評価から得られる）各選択されたユーザ端末による使用レートは、ユーザ端末へ送られる(ブロック222)。ブロック220および222は、ユーザのスケジューリングについてであり、一般に、アクセスポイントによって行われる。

各選択されたユーザ端末は、そのデータシンボルストリーム{ｓ_ｕｐ，ｍ}に対して、そのステアリングベクトル

で空間処理を行い、Ｎ_ｕｔ，ｍ本の送信シンボルストリームを、そのＮ_ｕｔ，ｍ本のアンテナから、そのＭＩＭＯチャネルを介して、アクセスポイントへ送信する(ブロック230)。Ｎ_ｕｐ個の選択されたユーザ端末は、それらのＮ_ｕｐ本のデータシンボルストリームを、それらのＭＩＭＯチャネルを介して、アクセスポイントへ同時に送信する。ブロック230は、データ送信についてであり、各選択されたユーザ端末によって行われる。

アクセスポイントは、Ｎ_ａｐ本のアンテナからＮ_ａｐ本の受信シンボルストリームを得る（ブロック240）。次に、アクセスポイントは、ＣＣＭＩ、ＭＭＳＥ、ＳＩＣ、または何か他の技術にしたがって、Ｎ_ａｐ本の受信シンボルストリームに対して受信機空間処理を行い、Ｎ_ｕｐ本の復元されたデータシンボルストリーム、すなわちＮ_ｕｐ個の選択されたユーザ端末によって送信されたＮ_ｕｐ本のデータシンボルストリームの推定値を得る(ブロック242)。ブロック240および242は、データ受信についてであり、アクセスポイントによって行われる。

アップリンク上での同時送信において、多数のユーザ端末を選択することができる。ユーザ選択は、種々の要因に基づき得る。いくつかの要因は、サービス品質、最大待ち時間、平均データレート、等のような、システムの制約および要件に関係し得る。これらの要因は、各ユーザ端末において満たされる必要があり得る。他の要因は、システムの性能に関係し、これは、総システムスループット、または何か他の性能指標によって量子化され得る。スケジューリング方式は、１つ以上のメトリックおよび１つ以上の要因に基づいて、送信のためにユーザ端末を評価することができる。異なるスケジューリング方式では、
異なるメトリックを使用し、異なる要因を考慮に入れ、および／またはメトリックおよび要因に異なる重み付けをしてもよい。

使用するために選択された個々のスケジューリング方式に関係なく、異なる組のユーザ端末をスケジューリング方式にしたがって評価することができる。個々のユーザ端末の“空間署名”(例えば、ＭＩＭＯチャネル応答)およびマルチユーザのダイバーシティを利用して、同時送信のための“空間的に共存できる”ユーザ端末の“最良”の組を選択することができる。空間的共存性は、総スループットまたは何か他の性能基準のようなメトリックによって量子化され得る。最良のユーザの組は、メトリックにおける最高スコア(例えば、最高総スループット)を達成し、一方でシステムの制約および要件に一致するものであり得る。

分かり易くするために、総スループットに基づいてユーザ端末を選択する特定のスケジューリング方式が、別途記載される。次の記載では、Ｎ_ａｃｔ個のユーザ端末が、アクティブであり、アップリンク上でデータを送信することを望んでいる。

図３は、アップリンク上で送信するユーザ端末を評価し、選択する処理220aを示している。処理220aは、特定のスケジューリング方式を表わし、図２のブロック220のために使用され得る。最初に、最高総スループットの変数Ｒ_ｍａｘが、ゼロに設定される(ブロック310)。

ユーザ端末の新しい組が、Ｎ_ａｃｔ個のアクティブなユーザ端末の中から選択される(ブロック312)。

ユーザ端末のＳＮＲは、ＣＣＭＩおよびＭＭＳＥ技術では、ぞれぞれ、式（８）および（１２）に示されているように計算されることができる。ユーザ端末のＳＮＲは、ＳＩＣ技術では、ユーザ端末が復元される順番に依存する。ＳＩＣ技術では、１つのユーザ端末または多数のユーザ端末の順序が評価され得る。例えば、特定の順序が評価され、それによって各段において最高のＳＮＲをもつユーザ端末が、アクセスポイントによって処理される。何れの場合においても、組ｎ内のＮ_ｕｐ個のユーザ端末のＳＮＲは、

として示される。

次に、組ｎ内の各ユーザ端末のスループットは、ユーザ端末のＳＮＲに基づいて、次のように計算される（ブロック318）。

ここで、ｃ_ｎ，ｉは、ユーザ端末ｕ_ｎ，ｉによって使用される符号化および変調方式によって達成される理論容量の一部を反映する正の定数であり（例えば、シャノン容量から３デシベルである符号化および変調方式において、Ｃ_ｎ，ｉ＝２）、ｒ_ｎ，ｉは、ユーザ端末ｕ_ｎ，ｉのスループットまたはスペクトル効率であり、ビット秒ヘルツ（bits per second per Hertz, bps/Hz）の単位で与えられる。ユーザの組ｎによって達成される総スループットＲ_ｎは、次のように計算することができる(ブロック320)。

次に、ユーザの組ｎの総スループットＲ_ｎが、達成された最大総スループットよりも大きく、したがって評価された全ユーザの組に対して離れているかどうかが判断される(ブロック330)。答えが、イエスであるときは、ユーザの組ｎと、この組の総スループットＲ_ｎとがセーブされる(ブロック332)。そうでなければ、ユーザの組ｎは、捨てられる。

次に、全てのユーザの組が評価されたかどうかが判断される(ブロック340)。答えが、ノーであるときは、処理は、ブロック312に戻り、評価のためにユーザ端末の別の組を選択する。そうでなければ、セーブされた組内のユーザ端末が、アップリンク上での送信のためにスケジュールされる(ブロック342)。

上述の実施形態では、(補償因数ｃ_ｎ，ｉであっても)理論容量に基づくメトリックが、アップリンク送信のための最良のユーザの組を選択するのに使用される。別の実施形態では、実現可能なスループットに基づくメトリックが、最良のユーザの組を選択するのに使用される。この実施形態において、ユーザの組は、システムによって支援される“レート”の組に基づいて評価され得る。これらのレートは、式（２０）において計算されるスループットの量子化された値として考えられ得る。各ゼロ以外のレートは、特定の符号化および変調方式、（一般に、ビット秒／ヘルツの単位で与えられる）特定のスペクトル効率、および特定の要求されるＳＮＲに関係付けられる。各レートの要求されるＳＮＲは、コンピュータのシミュレーション、経験的測定、等によって、ＡＷＧＮチャネルの仮定に基づいて判断され得る。ルックアップテーブル(look-up table, LUT)は、支援されるレートおよびそれらの要求されるＳＮＲの組を記憶することができる。各ユーザ端末のＳＮＲは、選択されたレート、すなわち、ユーザ端末のＳＮＲ以下の要求されるＳＮＲをもつルックアップテーブル内の最高レートにマップされる。各組内の全ユーザ端末の選択されたレートを蓄積し、その組の総レートを得る。最高総レートをもつユーザの組は、送信のためにスケジュールされる。

送信のための最良のユーザの組を判断するために、異なるサイズのユーザの組が評価され得る。例えば、最初に、１つのユーザ端末をもつ組(すなわち、Ｎ_ｕｐ＝１)が評価され、次に、２つのユーザ端末をもつ組(すなわち、Ｎ_ｕｐ＝２)が評価される、等で、最後に、Ｎ_ａｐ個のユーザ端末をもつ組(すなわち、Ｎ_ｕｐ＝Ｎ_ａｐ)が評価され得る。

最良のユーザの組の徹底的なサーチのために、Ｎ_ｕｐ、Ｎ_ａｃｔ、およびＮ_ａｐの値に依存して、多数のユーザの組を評価する必要があり得る。評価するユーザの組の数は、アクティブなユーザ端末を優先すること、他の要因を検討すること、等によって低減され得る。各アクティブなユーザ端末の優先度は、ユーザ端末のサービスカテゴリ(例えば、プレミアムまたは標準)、ユーザ端末によって達成される平均スループット、ユーザ端末が送らなければならないデータ量、ユーザ端末によって経験される遅延、等のような、種々の要因に基づいて判断され得る。各ユーザ端末の優先度は、ユーザ端末の現在の状態を反映するように、時間にしたがって更新され得る。例として、Ｎ_ａｐ個のみの最高優先度の
ユーザ端末のみが、各スケジューリング間隔において評価され得る。

例えば、組ｎ内のユーザ端末のステアリングベクトルの位相は、決定論的なやり方で(例えば、いくらか±割合によって)、または各副仮説の擬似ランダムなやり方で修正され、各ステアリングベクトルの電力を１(すなわち、各ステアリングベクトルの単位標準)に維持し得る。

例として、多数の副仮説が、ユーザの組ｎに対して評価される。ここでは、各副仮説は、組内のユーザ端末のためのステアリングベクトルの異なる組に対応する。次に、ユーザの組のために、最良の副仮説が選択される。多数のユーザの組が、同様のやり方で評価され、最良のユーザの組がアップリンク送信のために選択される。

種々の他のスケジューリング方式も実施され、これは、本発明の範囲内である。異なるスケジューリング方式では、各組のユーザ端末を選択する際の異なる要因の考慮、ユーザ端末のステアリングベクトルの異なるやり方での導出、各ユーザの組の性能の量子化する他のメトリックの使用、等を行い得る。

各ユーザ端末ｍのアップリンクチャネル応答行列

は、種々のやり方で推定され得る。異なるチャネル推定技術は、ＴＤＤおよびＦＤＤシステムに使用され得る。

ＦＤＤシステムでは、ダウンリンクとアップリンクとは、異なる周波数帯を使用する。１つのリンクのチャネル応答は、別のリンクのチャネル応答と相関しなくてもよい。この場合に、アクセスポイントは、ユーザ端末によって送信されたパイロットに基づいて、各ユーザ端末のアップリンクＭＩＭＯチャネル応答を推定することができる。

ＦＤＤシステムでは、各ユーザ端末ｍは、アンステアドパイロット（unsteered pilot）(またはＭＩＭＯパイロット)を送信し、アクセスポイントがアップリンクＭＩＭＯチャネル応答を推定し、行列

を得ることを可能にすることができる。アンステアドパイロットは、Ｎ_ｕｔ，ｍ本のユーザ端末アンテナから送られるＮ_ｕｔ，ｍ本の直交パイロット送信を含む。ここで、直交性は、時間、周波数、符号、またはその組合せで達成され得る。符号直交性において、ユーザ端末ｍは、Ｎ_ｕｔ，ｍ本のアンテナから、Ｎ_ｕｔ，ｍ本のパイロット送信を同時に送り、各アンテナからのパイロット送信は、異なる直交(例えば、ウォルシュ)系列で“カバー”される。アクセスポイントは、各アクセスポイントアンテナｉからの受信パイロットシンボルを、ユーザ端末ｍによって使用される同じＮ_ｕｔ，ｍ本の直交系列で“デカバー”し、アクセスポイントアンテナｉとＮ_ｕｔ，ｍ本のユーザ端末アンテナの各々との間の複素チャネル利得の推定値を得る。ユーザ端末におけるカバリングと、アクセスポイントにおけるデカバリングとは、符号分割多元接続(ＣＤＭＡ)システムと同様のやり方で行われることができる。周波数直交性において、Ｎ_ｕｔ，ｍ本のユーザ端末アンテナのＮ_ｕｔ，ｍ本のパイロット送信は、全システム帯域幅の異なるサブバンド上で同時に送られることができる。時間直交性において、Ｎ_ｕｔ，ｍ本のユーザ端末アンテナのＮ_ｕｔ，ｍ本のパイロット送信は、異なる時間スロットで送られることができる。何れの場合においても、Ｎ_ｕｔ，ｍ本のパイロット送信間の直交性は、アクセスポイントが、各ユーザ端末アンテナからのパイロット送信を区別するのを可能にする。

多数のユーザ端末は、アップリンク上でアンステアドパイロットをアクセスポイントへ同時に送信することができる。全ユーザ端末のパイロット送信は、符号、時間、および／または周波数において直交し、アクセスポイントが、各ユーザ端末のアップリンクチャネル応答を推定するのを可能にする。

ＴＤＤシステムでは、ダウンリンクとアップリンクとは、同じ周波数帯を共有する。ダウンリンクとアップリンクのチャネル応答間には、通常、高い相関性が存在する。しかしながら、アクセスポイントにおける送信／受信チェーンの応答は、ユーザ端末における送信／受信チェーンの応答と同じでなくてもよい。相違は、較正によって判断され、アクセスポイントまたはユーザ端末、あるいはこの両者において適切な訂正行列を適用することによって、明細を明らかにされることができるとき、全てのダウンリンクチャネル応答とアップリンクチャネル応答とが、互いに交換的（すなわち、転置）であると仮定され得る
。

ＴＤＤシステムでは、アクセスポイントは、Ｎ_ａｐ本のアクセスポイントアンテナから、アンステアドパイロットを送信することができる。

分かり易くするために、ＳＤＭＡの送信技術は、アップリンク送信について記載された。これらの技術は、ダウンリンク送信にも使用され得る。

アクセスポイントは、(例えば、アップリンクのために既に記載したのと同様のやり方で)ダウンリンク送信のためのユーザ端末の異なる組を評価し、ダウンリンク送信のためのＮ_ｄｎ個のユーザ端末の最良の組を選択することができる。

ダウンリンク送信では、アクセスポイントは、次のように、Ｎ_ｄｎ個の選択されたユーザ端末のために、Ｎ_ｄｎ本のデータシンボルストリームをＮ_ｄｎ本のステアリングベクトルで空間的に処理し、Ｎ_ａｐ本の送信シンボルストリームを得る。

ユーザ端末が、少なくともＮ_ａｐ本のアンテナを備えているときは(すなわち、Ｎ_ｕｔ，ｍ≧Ｎ_ａｐ)、ユーザ端末は、ＣＣＭＩ、ＭＭＳＥ、または何か他の技術を使用して、受信機空間処理を行って、そのダウンリンクデータシンボルストリームを切り離して、復元することができる。ユーザ端末が、Ｎ_ａｐ本よりも少ないアンテナを備えているときは(すなわち、Ｎ_ｕｔ，ｍ＜Ｎ_ａｐ)、ユーザ端末は、そのダウンリンクデータシンボルストリームを、他のデータシンボルストリームから漏話がある状態で、復元することができる。

分かり易くするために、ＳＤＭＡ送信技術は、フラットフェージングをもつ単一搬送波狭帯域ＭＩＭＯシステムについて記載された。これらの技術は、広帯域ＭＩＭＯシステムおよびマルチキャリアＭＩＭＯシステムにも使用され得る。広帯域ＭＩＭＯシステムは、基礎となる無線技術として、ＣＤＭＡを利用し得る。マルチキャリアＭＩＭＯシステムは、ＯＦＤＭまたは何か他のマルチキャリア変調技術を使用し得る。ＯＦＤＭは、全システム帯域幅を、多数（Ｎ_Ｆ）の直交するサブバンドへ効率的に分割する。各サブバンドは、データで変調され得る各搬送波と関係付けられる。

ＭＩＭＯ ＯＦＤＭシステムでは、各ユーザ端末のために、チャネル推定をＮ_Ｆ本のサブバンドの各々に対して行い、Ｎ_Ｆ本のサブバンドのためのＮ_Ｆ個の周波数領域チャネル応答行列を得ることができる。空間処理は、種々のやり方で行われ得る。１つの実施形態では、Ｎ_Ｆ本のチャネル応答行列の各々を個々に分解し、Ｎ_Ｆ本のサブバンドのためのＮ_Ｆ個のステアリングベクトルを得る。次に、各サブバンドに対して、そのサブバンドのために得られたステアリングベクトルで空間処理を行う。別の実施形態では、各ユーザ端末のために、１つの周波数に依存しないステアリングベクトルが、Ｎ_Ｆ個のチャネル応答行列に基づいて導き出される。次に、全てのＮ_Ｆ本のサブバンドに対して、この１本のステアリングベクトルで空間処理を行う。何れの場合においても、各ユーザ端末のために、１本またはＮ_Ｆ本のステアリングベクトルで、Ｎ_Ｆ本の有効アップリンクチャネル応答ベクトル

（なお、ｋ＝１．．．Ｎ_Ｆ）が形成される。ユーザ端末は、周波数に依存する有効チャネル応答ベクトルに基づいて評価され得る。

広帯域ＭＩＭＯシステムでは、各ユーザ端末のために、時間領域チャネルインパルス応答行列を、ＭＩＭＯチャネル内の多数（Ｎ_Ｐ）本の分解可能な信号経路の各々のために得ることができる。１つの実施形態では、Ｎ_Ｐ本のステアリングベクトルが、各ユーザ端末のために、Ｎ_Ｐ個のチャネルインパルス応答行列に基づいて導き出され、ＭＩＭＯチャネルの周波数選択性の明細を明らかにするために使用される。別の実施形態では、１本のステアリングベクトルが、各ユーザ端末のために、例えば、最も高いエネルギをもつ主な信号経路のためのチャネルインパルス応答行列に基づいて導き出される。何れの場合においても、ステアリングベクトルは、１本以上の有効チャネル応答ベクトルを導き出すために使用されることができ、次に、これは、送信のためのユーザ端末を評価し、選択するために使用される。

４．例示的なＭＩＭＯシステム
図４は、ＭＩＭＯシステム100におけるアクセスポイント110と２つのユーザ端末120mおよび120xとのブロック図を示している。アクセスポイント110は、Ｎ_ａｐ本のアンテナ424aないし424apを備えている。ユーザ端末120mは、Ｎ_ｕｔ，ｍ本のアンテナ452maないし452muを備え、ユーザ端末120xは、Ｎ_ｕｔ，ｘ本のアンテナ452xaないし452xuを備えている。アクセスポイント110は、ダウンリンクにおいては送信エンティティであり、アップリンクにおいては受信エンティティである。各ユーザ端末120は、アップリンクにおいては送信エンティティであり、ダウンリンクにおいては受信エンティティである。本明細書において使用されているように、“送信エンティティ”は、無線チャネルを介してデータを送信することができる独立して動作する装置またはデバイスであり、“受信エンティティ”は、無線チャネルを介してデータを受信することができる独立して動作する装置またはデバイスである。次の記述において、下付き添字“ｄｎ”は、ダウンリンクを示し、下付き添字“ｕｐ”は、アップリンクを示す。Ｎ_ｕｐ個のユーザ端末が、アップリンク上での同時送信のために選択され、Ｎ_ｄｎ個のユーザ端末が、ダウンリンク上での同時送信のために選択され、Ｎ_ｕｐは、Ｎ_ｄｎと等しくても、または等しくなくてもよく、Ｎ_ｕｐおよびＮ_ｄｎは、静的な値であってもよく、または各スケジューリング間隔において変わること
ができる。簡潔にするために、次の記述では、ビームステアリングが使用される。

アップリンク上では、アップリンク送信のために選択された各ユーザ端末120において、ＴＸデータプロセッサ488が、データ源486からトラヒックデータを制御装置480から制御データを受信する。ＴＸデータプロセッサ488は、ユーザ端末のトラヒックデータ｛ｄ_ｕｐ，ｍ｝を、そのユーザ端末のために選択されたレートと関係付けられた符号化および変調方式に基づいて処理し(例えば、符号化、インターリーブ、および変調)、データシンボルストリーム{ｓ_ｕｐ，ｍ}を与える。

各送信機ユニット(transmitter unit, TMTR)454は、各送信シンボルストリームを受信し、処理し(例えば、アナログへの変換、増幅、フィルタリング、および周波数アップコンバート)、アップリンク信号を生成する。Ｎ_ｕｔ，ｍ個の送信機ユニット454は、Ｎ_ｕｔ，ｍ本のアンテナ452からアクセスポイントへ送信されるＮ_ｕｔ，ｍ個のアップリンク信号を与える。

Ｎ_ｕｐ個のユーザ端末が、アップリンク上での同時送信のためにスケジュールされ得る。これらのユーザ端末の各々は、そのデータシンボルストリームに対してステアリングベクトルで空間処理を行い、送信シンボルストリームのその組をアップリンク上でアクセスポイントへ送信する。

アクセスポイント110では、Ｎ_ａｐ本のアンテナ424aないし424apは、アップリンク上で送信する全てのＮ_ｕｐ個のユーザ端末からアップリンク信号を受信する。各アンテナ424は、受信信号を各受信機ユニット(receiver unit, RCVR)422に与える。各受信機ユニット422は、送信機ユニット454によって行われた処理と相補的な処理を行い、受信シンボルストリームを与える。ＲＸ空間プロセッサ440は、Ｎ_ａｐ個の受信機ユニット422からのＮ_ａｐ本の受信シンボルストリームに対して受信機空間処理を行い、Ｎ_ｕｐ本の復元されたアップリンクデータシンボルストリームを与える。受信機空間処理は、ＣＣＭＩ、ＭＭＳＥ、ＳＩＣ、または何か他の技術にしたがって行われる。

各ユーザ端末の復号されたデータは、記憶のためにデータシンク444に、またはさらに処理するために制御装置430に、あるいはこの両者に与えられ得る。

ダウンリンク上では、アクセスポイント110において、ＴＸデータプロセッサ410は、ダウンリンク送信のためにスケジュールされたＮ_ｄｎ個のユーザ端末のトラヒックデータをデータ源408から、制御データを制御装置430から、および恐らくは他のデータをスケジューラ434から受信する。種々のタイプのデータが、異なるトランスポートチャネル上で送られ得る。ＴＸデータプロセッサ410は、各ユーザ端末のトラヒックデータを、そのユーザ端末のために選択されたレートに基づいて処理する(例えば、符号化、インターリーブ、および変調)。ＴＸデータプロセッサ410は、Ｎ_ｄｎ個のユーザ端末のためのＮ_ｄｎ本のダウンリンクデータシンボルストリームを与える。ＴＸ空間プロセッサ420は、Ｎ_ｄｎ本のダウンリンクデータシンボルストリームに対して、Ｎ_ｄｎ個のユーザ端末のＮ_ｄｎ個のステアリングベクトルの行列

で空間処理を行い、パイロットシンボルにおいて多重化し、Ｎ_ａｐ本のアンテナのためのＮ_ａｐ本の送信シンボルストリームを与える。各送信機ユニット422は、各送信シンボルストリームを受信し、処理し、ダウンリンク信号を生成する。Ｎ_ａｐ個の送信機ユニット422は、Ｎ_ａｐ本のアンテナ424からユーザ端末へ送信されるＮ_ａｐ個のダウンリンク信号を与える。

各ユーザ端末120において、Ｎ_ｕｔ，ｍ本のアンテナ452は、アクセスポイント110からＮ_ａｐ個のダウンリンク信号を受信する。各受信機ユニット454は、関係付けられたアンテナ452から受信信号を処理し、受信シンボルストリームを与える。

ＲＸデータプロセッサ470は、復元されたダウンリンクデータシンボルストリームを処理し(例えば、復調、デインターリーブ、および復号)、ユーザ端末の復号されたデータを得る。

各ユーザ端末120において、チャネル推定器478は、ダウンリンクチャネル応答を推定し、ダウンリンクチャネル推定値を与える。これは、チャネル利得推定値、ＳＮＲ推定値、等を含み得る。同様に、チャネル推定器428は、アップリンクチャネル応答を推定し、アップリンクチャネル推定値を与える。ダウンリンクおよびアップリンク送信のためのステアリングベクトルは、既に記載したように、ＭＩＭＯシステムがＴＤＤシステムであるか、またはＦＤＤシステムであるかに依存して、種々のやり方で導き出され得る。ステアリングベクトルが、１つのエンティティ(例えば、アクセスポイント)によって導き出され、
別のエンティティ(例えば、ユーザ端末)によって必要とされるとき、一方のエンティティは他方のエンティティにステアリングベクトルを送る。

各ユーザ端末の制御装置480は、アクセスポイントへのフィードバック情報(例えば、ダウンリンクおよび／またはアップリンクステアリングベクトル、ＳＮＲ推定値、等)を送り得る。制御装置430および480は、アクセスポイント110およびユーザ端末120における種々の処理ユニットの動作も制御する。

図５Ａは、ＣＤＭＡを支援するＴＸデータプロセッサ410aのブロック図を示している。ＴＸデータプロセッサ410aは、図４におけるＴＸデータプロセッサ410および488に使用され得る。ＴＸデータプロセッサ410a内では、符号器512は、ユーザ端末ｍのデータストリーム{ｄ_ｍ}を受信し、選択されたレートの符号化方式に基づいて符号化し、符号ビットを与える。データストリームは、１つ以上のデータパケットを保持することができ、各データパケットは、通常は、別々に符号化され、符号化されたデータパケットを得る。符号化は、データ送信の信頼性を高める。符号化方式は、巡回冗長検査(cyclic redundancy check, CRC)符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化、ブロック符号化、等、またはその組合せを含み得る。チャネルインターリーバ514は、インターリービング方式に基づいて、符号ビットをインターリーブする。インターリービングは、符号ビットに時間、周波数および／または空間のダイバーシティを与える。シンボルマッピングユニット516は、選択されたレートのための変調方式に基づいて、インターリーブされたビットをマップし、データシンボルを与える。ユニット516は、Ｂ個のインターリーブされたビットの各組をグループ化して、Ｂビットの２値（なお、Ｂ≧１）を形成し、さらに加えて、各Ｂビット値を、変調方式(例えば、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、またはＭ−ＱＡＭ、なお、Ｍ＝２^Ｂ)に基づいて、特定の変調シンボルにマップする。各変調シンボルは、変調方式によって定められる信号配置図における複素数値である。

ＣＤＭＡ変調器520は、ＣＤＭＡのための変調を行う。ＣＤＭＡ変調器520内では、チャネライザ522は、データシンボルおよびパイロットシンボルを受信し、異なる符号チャネル上へチャネル化する。各符号チャネルは、各直交系列と関係付けられ、直交系列は、ウォルシュ系列、直交変数拡散因子(orthogonal variable spreading factor, OVSF)系列、等であり得る。チャネル化は、ＩＳ−２０００およびＩＳ−９５では“カバリング”、Ｗ−ＣＤＭＡでは“拡散”と呼ばれる。スクランブラ524は、多数の符号チャネルのチャネル化されたデータを受信し、擬似乱数(pseudo-random number, PN)系列でスペクトル拡散し、データチップのストリームを与える。これは、簡潔にするために、データシンボルストリーム｛ｓ_ｍ｝として示される。スペクトル拡散は、ＩＳ−２０００およびＩＳ−９５では“拡散”、Ｗ−ＣＤＭＡでは、“スクランブリング”と呼ばれる。チャネル化およびスペクトル拡散は、当技術において知られており、本明細書では説明されない。

アップリンクでは、各データシンボルストリームは、各符号チャネル上で送信され、これは、直交系列でのチャネル化によって達成される。Ｎ_ｕｐ個の選択されたユーザ端末は、Ｎ_ｕｐ本以上のデータストリームを異なる直交符号チャネル上で同時に送信し得る。各ユーザ端末は、そのデータシンボルストリーム(またはそのデータチップストリーム)の全てに対して、同じステアリングベクトル

で空間処理を行う。同様の処理は、ダウンリンクに対して行われる。

図５Ｂは、ＯＦＤＭを支援するＴＸデータプロセッサ410bのブロック図を示している。ＴＸデータプロセッサ410bも、図４におけるＴＸデータプロセッサ410および488に使用され得る。ＴＸデータプロセッサ410bは、符号器512、チャネルインターリーバ514、およびシンボルマッピングユニット516を含み、これらは、図５Ａにおいて既に記載したように動作する。ＴＸデータプロセッサ410bは、ＯＦＤＭの変調を行うＯＦＤＭ変調器530も含む。ＯＦＤＭ変調器530内では、逆高速フーリエ変換(inverse fast Fourier transform, IFFT)ユニット532が、シンボルマッピングユニット516からのデータシンボルと、パイロットシンボルとを受信し、データおよびパイロット送信のために指定されたサブバンド上にデータおよびパイロットシンボルを与え、データ／パイロット送信に使用されない各サブバンドに０の信号値（“ゼロ”シンボル）を与える。各ＯＦＤＭシンボル期間においては、ＩＦＦＴユニット532は、Ｎ_Ｆポイントの逆高速フーリエ変換を使用して、Ｎ_Ｆ個のデータ、パイロット、および０シンボルの組を時間領域に変換し、Ｎ_Ｆチップを含む対応する変換されたシンボルを与える。循環プレフィクス生成器534は、各変換されたシンボルの一部を反復し、Ｎ_Ｆ＋Ｎ_ｃｐチップを含む対応するＯＦＤＭシンボルを得る。反復された部分は、循環プレフィクスと呼ばれ、Ｎ_ｃｐは、反復されたチップ数である。循環プレフィクスは、ＯＦＤＭシンボルが、周波数選択性フェージング(すなわち、フラットでない周波数応答)によって生じるマルチパス遅延拡散がある状態で、その直交性を維持することを保証する。循環プレフィクス生成器534は、ＯＦＤＭシンボルのストリームを与える。これも、簡潔にするために、データシンボルストリーム{ｓ_ｍ}として示される。

アップリンクでは、各データシンボルストリームは、そのストリームに割り当てられた各組のサブバンド上で送信される。Ｎ_ｕｐ個の選択されたユーザ端末は、Ｎ_ｕｐ本以上のデータストリームを、サブバンドの異なるばらばらの組の上で同時に送信し得る。Ｎ_Ｆ本のサブバンドの各々は、多くとも１つの組に割り当てられる。各ユーザ端末は、全てのそのデータシンボルストリーム(またはそのＯＦＤＭシンボルストリーム)に対して、同じステアリングベクトル

で空間処理を行う。同様の処理が、ダウンリンクに対して行われる。

簡潔にするために、図５Ａおよび５Ｂは、データシンボルストリーム{ｓ_ｍ}を得るための１本のデータストリーム{ｄ_ｍ}に対する処理を示している。(例えば、ダウンリンク上の多数のユーザ端末のための)多数のデータストリームを、ＴＸデータプロセッサの多数のインスタンスで処理し、多数のデータシンボルストリームを得ることができる。

図５Ａおよび５Ｂは、マルチアンテナ送信のための空間処理の前に、ＣＤＭＡおよびＯＦＤＭの処理が行われる特定の実施を示している。この場合に、図５Ａおよび５Ｂにおいて示されているように、ＴＸデータプロセッサは、ＣＤＭＡ変調器またはＯＦＤＭ変調器を含む。ＣＤＭＡおよびＯＦＤＭのための処理は、マルチアンテナ送信のための空間処理の後に行われ得る。この場合に、各送信機ユニット(ＴＭＴＲ)は、各送信シンボルストリームに対してＣＤＭＡまたはＯＦＤＭの処理を行って、対応する被変調信号を生成するＣＤＭＡ変調器またはＯＦＤＭ変調器を含むであろう。

図６は、ダウンリンクおよびアップリンク送信のために、アクセスポイント110および１つのユーザ端末120mにおける空間処理を示している。

図７は、ＲＸ空間プロセッサ440bおよびＲＸデータプロセッサ442bのブロック図を示しており、これらはＳＩＣ技術を実施し、アクセスポイント110のために使用され得る。ＲＸ空間プロセッサ440bおよびＲＸデータプロセッサ442bは、Ｎ_ｕｐ個のユーザ端末によって送信されたＮ_ｕｐ本のデータシンボルストリームのための、Ｎ_ｕｐ個の連続(つまり、カスケード形)の受信機処理段を構成している。段１ないしＮ_ｕｐ−１の各々は、空間プロセッサ710、干渉消去器720、ＲＸデータストリームプロセッサ730、およびＴＸデータストリームプロセッサ740を含む。最後の段は、空間プロセッサ710uおよびＲＸデータストリームプロセッサ730uのみを含む。

段２ないしＮ_ｕｐ−１の各々は、Ｎ_ａｐ本の受信シンボルストリームではなく、前段からのＮ_ａｐ本の修正されたシンボルストリームに対して、段１と同じ処理を行う。最後の段では、段Ｎ_ｕｐ−１からのＮ_ａｐ本の修正されたシンボルストリームに対して空間処理および復号を行い、干渉推定および消去を行わない。

空間プロセッサ710aないし710uは、それぞれ、ＣＣＭＩ、ＭＭＳＥ、または何か他の技術を実施し得る。

図８は、ダウンリンクおよびアップリンク上で送信するためのユーザ端末を評価し、スケジュールする制御装置430およびスケジューラ434のブロック図を示している。制御装置430内では、要求プロセッサ810が、ユーザ端末120によって送られたアクセス要求と、恐らくは他の源からのアクセス要求とを受信する。これらのアクセス要求は、ダウンリンクまたはアップリンク、あるいはこの両者上でのデータ送信に対するものである。分かり易くするために、アップリンク送信のためのスケジューリングを次に記載する。

要求プロセッサ810は、受信アクセス要求を処理し、識別（identity, ID）および全てのアクティブなユーザ端末の状態を与える。ユーザセレクタ820は、評価のために、全てのアクティブなユーザ端末の中から、異なる組のユーザ端末を選択する。ユーザ端末は、ユーザの優先度、送信データ量、システム要件、等のような、種々の要素に基づく評価に対して選択され得る。

評価ユニット830は、ユーザ端末の各組を評価し、その組のメトリック値を与える。簡潔にするために、次の記述は、（１）メトリックとして、総スループットが使用されることと、（２）有効アップリンクチャネル応答ベクトルが、各アクティブなユーザ端末にとって使用可能であることとを仮定する。評価ユニット830は、行列計算ユニット840とレートセレクタ850とを含む。行列計算ユニット840は、ユーザ端末の各組のＳＮＲを計算する。

レートセレクタ850は、各ユーザの組のＳＮＲの組を受信し、組内の各ユーザ端末のレートと、その組内の総スループットＲ_ｎとを判断する。レートセレクタ850は、ルックアプテーブル（ＬＵＴ）852にアクセスすることができ、ＬＵＴ852は、システムによって支援されるレートの組と、それらの要求されるＳＮＲとを記憶する。レートセレクタ850は、各ユーザ端末によるアップリンク送信のために、そのユーザ端末のために計算されたＳＮＲに基づいて使用され得る最高レートを判断する。さらに加えて、レートセレクタ850は、各組内の全ユーザ端末のレートまたはスループットを蓄積し、その組の総スループットＲ_ｎを得る。

スケジューラ434は、（１）ユーザセレクタ820からの異なる組のユーザ端末と、（２）レートセレクタ850からのユーザ端末のレートおよび各組の総スループットとを受信する。スケジューラ434は、各スケジューリング間隔において評価される全ての組の中からユーザ端末の最良の組を選択し、アップリンク上で送信するための選択されたユーザ端末をスケジュールする。スケジューラ434は、選択されたユーザ端末の識別、それらのレート、スケジュールされた送信時間（例えば、送信の開始および継続期間）、等を含むスケジューリング情報を与える。スケジューリング情報は、選択されたユーザ端末へ送られる。

ダウンリンク送信のためのスケジューリングは、同様のやり方で行われ得る。

本明細書に記載されたＳＤＭＡ送信技術は、種々の手段によって実施され得る。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェア、またはその組合せにおいて実施され得る。ハードウェアの実施では、基礎となる無線技術(例えば、ＣＤＭＡまたはＯＦＤＭ)、およびＳＤＭＡ送信（例えば、アクセスポイントおよびユーザ端末における送信および受信空間処理、異なるユーザの組の評価、等）を支援するのに使用される処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit, ASIC）、ディジタル信号プロセッサ（digital signal processor, DSP）、ディジタル信号処理デバイス（digital signal processing device, DSPD）、プログラマブル論理デバイス（programmable logic device, PLD）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array, FPGA）、プロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、本明細書に記載されている機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはこの組合せの中で構成され得る。

ソフトウェアの実施では、本明細書に記載されているＳＤＭＡ送信技術は、本明細書に記載されている機能を行うモジュール(例えば、手続き、機能、等)を用いて実施され得る。ソフトウェアコードは、メモリユニット(例えば、図４のメモリユニット432および482)に記憶され、プロセッサ(例えば、制御装置430および480)によって実行され得る。メモリユニットは、プロセッサ内またはプロセッサの外部に構成されることができ、プロセッサの外部に構成される場合は、メモリユニットは、当技術において知られている種々の手段によってプロセッサに通信上で接続されることができる。

見出しは、本明細書において、参照のため、およびある特定のセクションの位置を検索するのを助けるために含まれている。これらの見出しは、見出しの下に記載されている概念の範囲を制限することを意図しておらず、これらの概念は、明細書全体における他のセクションに適用可能であり得る。

開示されている実施形態の上記説明は、当業者が本発明を作成または使用することを可能にすべく提供されている。これらの実施形態への種々の変更は当業者には容易に明らかになり、本明細書において定義されている一般的な原理は、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用され得る。したがって、本発明は本明細書に示されている実施形態に制限されることを意図されるものではなく、本明細書に開示されている原理および新規な特徴と合致する最大の範囲に一致すべきものである。
出願時の請求項１−５２に対応する記載を付記１−５２として下記に表記する。
付記１
多数入力多数出力(multiple-input multiple-output, MIMO)通信システムにおいてデータを受信する方法であって、
各送信エンティティに対して１本のデータシンボルストリームずつ、複数の送信エンティティによって送られた複数のデータシンボルストリームに対する複数の受信シンボルストリームを、受信エンティティにおける複数の受信アンテナから得ることであって、各送信エンティティのデータシンボルストリームが、送信エンティティのステアリングベクトルで空間的に処理され、送信エンティティにおける複数の送信アンテナから送られることと、
複数の受信シンボルストリームを受信機空間処理技術にしたがって処理し、複数の復元されたデータシンボルストリーム、すなわち複数のデータシンボルストリームの推定値を得ることとを含む方法。
付記２
受信機空間処理技術が、チャネル相関行列反転(channel correlation matrix inversion, CCMI)技術、または最小平均平方誤差(minimum mean square error, MMSE)技術である付記１記載の方法。
付記３
受信機空間処理技術が、連続干渉消去(successive interference cancellation, SIC)技術である付記１記載の方法。
付記４
各送信エンティティのステアリングベクトルが、
送信エンティティのチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得ることと、
複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、送信エンティティのステアリングベクトルを形成することとによって導き出される付記１記載の方法。
付記５
各送信エンティティのステアリングベクトルが、最大の特異値に対応する固有ベクトルに等しい付記４記載の方法。
付記６
各送信エンティティのステアリングベクトルが、同じ大きさと、最大の特異値に対応する固有ベクトルの複数の要素の位相に等しい位相とをもつ複数の要素を含む付記４記載の方法。
付記７
可能な送信のための送信エンティティの複数の組の各々を、組内の送信エンティティのメトリックおよびステアリングベクトルに基づいて評価することと、
送信のための最高のメトリック値をもつ１組の送信エンティティを選択することとをさらに含む付記１記載の方法。
付記８
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の受信エンティティにおける装置であって、
各送信エンティティに対して１本のデータシンボルストリームずつ、複数の送信エンティティによって送られた複数のデータシンボルストリームに対する複数の受信シンボルストリームを複数の受信アンテナから得るように動作する複数の受信機ユニットであって、各送信エンティティのデータシンボルストリームが、送信エンティティのステアリングベクトルで空間的に処理され、送信エンティティにおける複数の送信アンテナから送られる複数の受信機ユニットと、
複数の受信シンボルストリームを受信機空間処理技術にしたがって処理し、複数の復元されたデータシンボルストリーム、すなわち複数のデータシンボルストリームの推定値を得るように動作する受信空間プロセッサとを含む装置。
付記９
受信機空間処理技術が、チャネル相関行列反転(ＣＣＭＩ)技術、または最小平均平方誤差(ＭＭＳＥ)技術である付記８記載の装置。
付記１０
各送信エンティティのステアリングベクトルが、
送信エンティティのチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得ることと、
複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、送信エンティティのステアリングベクトルを形成することとによって導き出される付記８記載の装置。
付記１１
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の受信エンティティにおける装置であって、
各送信エンティティに対して１本のデータシンボルストリームずつ、複数の送信エンティティによって送られた複数のデータシンボルストリームに対する複数の受信シンボルストリームを複数の受信アンテナから得る手段であって、各送信エンティティのデータシンボルストリームが、送信エンティティのステアリングベクトルで空間的に処理され、送信エンティティにおける複数の送信アンテナから送られる手段と、
複数の受信シンボルストリームを受信機空間処理技術にしたがって処理し、複数の復元されたデータシンボルストリーム、すなわち複数のデータシンボルストリームの推定値を得る手段とを含む装置。
付記１２
受信機空間処理技術が、チャネル相関行列反転(ＣＣＭＩ)技術、または最小平均平方誤差(ＭＭＳＥ)技術である付記１１記載の装置。
付記１３
各送信エンティティのステアリングベクトルが、
送信エンティティのチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得ることと、
複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、送信エンティティのステアリングベクトルを形成することとによって導き出される付記１１記載の装置。
付記１４
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおいてデータを受信する方法であって、
各送信エンティティに対して１本のデータシンボルストリームずつ、複数の送信エンティティによって送られた複数のデータシンボルストリームに対する複数の受信シンボルストリームを受信エンティティにおける複数の受信アンテナから得ることであって、各送信エンティティのデータシンボルストリームが、送信エンティティの独立して導き出されるステアリングベクトルで空間的に処理され、送信エンティティにおける複数の送信アンテナから送られ、複数のデータシンボルストリームが、複数の送信エンティティによって同時に送信されることと、
複数の受信シンボルストリームを受信機空間処理技術にしたがって処理し、複数の復元されたデータシンボルストリーム、すなわち複数のデータシンボルストリームの推定値を得ることとを含む方法。
付記１５
各送信エンティティのステアリングベクトルが、送信エンティティの無線チャネルのチャネル推定値に基づいて導き出される付記１４記載の方法。
付記１６
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の受信エンティティにおける装置であって、
各送信エンティティに対して１本のデータシンボルストリームずつ、複数の送信エンティティによって送られた複数のデータシンボルストリームに対する複数の受信シンボルストリームを複数の受信アンテナから得るように動作する複数の受信機ユニットであって、各送信エンティティのデータシンボルストリームが、送信エンティティの独立して導き出されるステアリングベクトルで空間的に処理され、送信エンティティにおける複数の送信アンテナから送られ、複数のデータシンボルストリームが複数の送信エンティティによって同時に送信される複数の受信機ユニットと、
複数の受信シンボルストリームを受信機空間処理技術にしたがって処理し、複数の復元されたデータシンボルストリーム、すなわち複数のデータシンボルストリームの推定値を得るように動作する受信空間プロセッサとを含む装置。
付記１７
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおいて送信エンティティからデータを送信する方法であって、
各受信エンティティに対して１つのステアリングベクトルずつ、複数の受信エンティティの複数のステアリングベクトルを得ることであって、各受信エンティティのステアリングベクトルが、送信エンティティと受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導き出されることと、
複数のデータシンボルストリームに対して複数のステアリングベクトルで空間処理を行って、送信エンティティにおける複数の送信アンテナから複数の受信エンティティへ送信する複数の送信シンボルストリームを得ることとを含む方法。
付記１８
各受信エンティティのステアリングベクトルが、
受信エンティティのチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得ることと、
複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、受信エンティティのステアリングベクトルを形成することとによって導き出される付記１７記載の方法。
付記１９
複数のデータストリームを符号分割多元接続(Code Division Multiple Access, CDMA)にしたがって処理し、複数のデータシンボルストリームを得ることをさらに含み、各データシンボルストリームが、各符号チャネル上で送られ、擬似乱数(pseudo-random number, PN)系列でスペクトル拡散される付記１７記載の方法。
付記２０
複数のデータストリームを直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)にしたがって処理し、複数のデータシンボルストリームを得ることをさらに含み、各データシンボルストリームが、各組のサブバンドの上で送られる付記１７記載の方法。
付記２１
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の送信エンティティにおける装置であって、
各受信エンティティに対して１つのステアリングベクトルずつ、複数の受信エンティティの複数のステアリングベクトルを得るように動作する制御装置であって、各受信エンティティのステアリングベクトルが、送信エンティティと受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導き出される制御装置と、
複数のデータシンボルストリームに対して複数のステアリングベクトルで空間処理を行って、送信エンティティにおける複数の送信アンテナから複数の受信エンティティへ送信する複数の送信シンボルストリームを得るように動作する送信空間プロセッサとを含む装置。
付記２２
制御装置が、各受信エンティティのチャネル応答行列を分解し、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得て、複数の特異値の中で最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、受信エンティティのステアリングベクトルを形成するように動作する付記２１記載の装置。
付記２３
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の送信エンティティにおける装置であって、
各受信エンティティに対して１本のステアリングベクトルずつ、複数の受信エンティティの複数のステアリングベクトルを得る手段であって、各受信エンティティのステアリングベクトルが、送信エンティティと受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導き出される手段と、
複数のデータシンボルストリームに対して複数のステアリングベクトルで空間処理を行って、送信エンティティにおける複数の送信アンテナから複数の受信エンティティへ送信する複数の送信シンボルストリームを得る手段とを含む装置。
付記２４
各受信エンティティのチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得る手段と、
複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、受信エンティティのステアリングベクトルを形成する手段とをさらに含む付記２３記載の装置
付記２５
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおける送信のためのユーザ端末をスケジュールする方法であって、
複数のユーザ端末の中から１組のユーザ端末を選択することと、
組内のユーザ端末の有効チャネル応答ベクトルに基づいて、組の有効チャネル応答行列を形成することであって、各ユーザ端末の有効チャネル応答ベクトルが、ユーザ端末のステアリングベクトルおよびチャネル応答行列に基づいて得られ、ステアリングベクトルが、ユーザ端末によって送信空間処理のために使用されることと、
組の有効チャネル応答行列に基づいて、組のメトリック値を導き出すことと、
ユーザ端末の複数の組の各々のために選択、形成、および導出を反復して、複数の組の複数のメトリック値を得ることと、
送信のための最高メトリック値をもつ１組のユーザ端末をスケジュールすることを含む方法。
付記２６
メトリックが総スループットであり、最高総スループットをもつユーザ端末の組が、送信のためにスケジュールされる付記２５記載の方法。
付記２７
組のメトリック値を導き出すことが、
組の有効チャネル応答行列および受信機空間処理技術に基づいて、組内の各ユーザ端末の信号対雑音および干渉比（signal-to-noise-and-interference ratio, SNR）を計算することと、
ユーザ端末のＳＮＲに基づいて、組内の各ユーザ端末のスループットを判断することと、
組内のユーザ端末のスループットを蓄積して、組の総スループットを得ることとを含む付記２６記載の方法。
付記２８
各ユーザ端末のスループットが、システムによって支援されるレートの組と、レートの組のための要求されるＳＮＲの組とに基づいて判断される付記２７記載の方法。
付記２９
各ユーザ端末のステアリングベクトルが、ユーザ端末のチャネル応答行列に基づいて導き出される付記２５記載の方法。
付記３０
各ユーザ端末のステアリングベクトルが、
ユーザ端末のチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を、各特異値に対して１つの固有ベクトルずつ得ることと、
複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、ユーザ端末のステアリングベクトルを形成することとによって導き出される付記２９記載の方法。
付記３１
各組内のユーザ端末のステアリングベクトルが、組内のユーザ端末のチャネル応答行列に基づいて得られる付記２５記載の方法。
付記３２
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおける装置であって、
複数のユーザ端末の中からユーザ端末の複数の組を形成するように動作するユーザセレクタと、
評価ユニットであって、複数の組の各々のために、
組内のユーザ端末の有効チャネル応答ベクトルに基づいて、組の有効チャネル応答行列を形成し、各ユーザ端末の有効チャネル応答ベクトルが、ユーザ端末のステアリングベクトルおよびチャネル応答行列に基づいて得られ、ステアリングベクトルが、送信空間処理のためにユーザ端末によって使用され、
組の有効チャネル応答ベクトルに基づいて、組のメトリック値を導き出すように動作する評価ユニットと、
ユーザ端末の複数の組の中から、送信のための最高メトリック値をもつ１組のユーザ端末をスケジュールするように動作するスケジューラとを含む装置。
付記３３
評価ユニットが、
各組内の各ユーザ端末の信号対雑音および干渉比（ＳＮＲ）を、組の有効チャネル応答行列および受信機空間処理技術とに基づいて計算するように動作する行列計算ユニットと、
各組内の各ユーザ端末のスループットを、ユーザ端末のＳＮＲに基づいて判断し、各組内のユーザ端末のスループットを蓄積して、組の総スループットを得るように動作するレートセレクタであって、メトリックが総スループットであり、最高総スループットをもつユーザ端末の組が、送信のためにスケジュールされるレートセレクタとを含む付記３２記載の装置。
付記３４
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおける装置であって、
複数のユーザ端末の中からの１組のユーザ端末を選択する手段と、
組内のユーザ端末の有効チャネル応答ベクトルに基づいて、有効チャネル応答行列を形成する手段であって、各ユーザ端末の有効チャネル応答ベクトルが、ユーザ端末のステアリングベクトルおよびチャネル応答行列に基づいて得られ、ステアリングベクトルが、送信空間処理のためにユーザ端末によって使用される手段と、
組の有効チャネル応答ベクトルに基づいて、組のメトリック値を導き出す手段と、
ユーザ端末の複数の組の各々のために選択、形成、および導出を反復し、複数の組の複数のメトリック値を得る手段と、
送信のための最高メトリック値をもつ１組のユーザ端末をスケジュールする手段とを含む装置。
付記３５
組内の各ユーザ端末の信号対雑音および干渉比（ＳＮＲ）を、組の有効チャネル応答行列および受信機空間処理技術に基づいて計算する手段と、
組内の各ユーザ端末のスループットを、ユーザ端末のＳＮＲに基づいて判断する手段と、
各組内のユーザ端末のスループットを蓄積して、組の総スループットを得る手段であって、メトリックが総スループットであり、最高総スループットをもつユーザ端末の組が、送信のためにスケジュールされる手段とをさらに含む付記３４記載の装置。
付記３６
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおいて、複数のユーザ端末の中から１組のユーザ端末を選択し、
組内のユーザ端末の有効チャネル応答ベクトルに基づいて、組の有効チャネル応答行列を形成し、各ユーザ端末の有効チャネル応答ベクトルが、ユーザ端末のステアリングベクトルおよびチャネル応答行列に基づいて得られ、ステアリングベクトルが、送信空間処理のためにユーザ端末によって使用され、
組の有効チャネル応答行列に基づいて、組のメトリック値を導き出し、
ユーザ端末の複数の組の各々のために選択、形成、および導出を反復し、複数の組の複数のメトリック値を得て、
送信のための最高メトリック値をもつ１組のユーザ端末をスケジュールするように実施可能な命令を記憶するプロセッサ読み出し可能媒体。
付記３７
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおけるデータ送信のためのステアリングベクトルを導き出す方法であって、
ＭＩＭＯシステムにおける送信エンティティと受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列を得ることと、
チャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を、各特異値に対して１つの固有ベクトルずつ得ることと、
複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、送信エンティティのステアリングベクトルを導き出すこととを含み、
複数のステアリングベクトルが、複数の送信エンティティのために導き出され、複数の送信エンティティによる空間処理に使用され、複数のデータシンボルストリームを受信エンティティに同時に送信する方法。
付記３８
各送信エンティティのステアリングベクトルが、最大の特異値に対応する固有ベクトルである付記３７記載の方法。
付記３９
各送信エンティティのステアリングベクトルが、同じ大きさと、最大の特異値に対応する固有ベクトルの複数の要素の位相と等しい位相とをもつ複数の要素を含む付記３７記載の方法。
付記４０
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおける装置であって、
ＭＩＭＯシステムにおける送信エンティティと受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列を得るように動作するチャネル推定器と、
チャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を、各特異値に対して１つの固有ベクトルずつ得て、複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、送信エンティティのステアリングベクトルを導き出すように動作する制御装置とを含む装置であって、
複数のステアリングベクトルが、複数の送信エンティティのために導き出され、複数の送信エンティティによる空間処理に使用され、複数のデータシンボルストリームを受信エンティティに同時に送信する装置。
付記４１
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおける装置であって、
ＭＩＭＯシステムにおける送信エンティティと受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列を得る手段と、
チャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を、各特異値に対して１つの固有ベクトルずつ得る手段と、
複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、送信エンティティのステアリングベクトルを導き出す手段とを含み、
複数のステアリングベクトルが、複数の送信エンティティのために導き出され、複数の送信エンティティによる空間処理に使用され、複数のデータシンボルストリームを受信エンティティに同時に送信する装置。
付記４２
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおいて送信エンティティからデータを送信する方法であって、
送信エンティティのステアリングベクトルを得ることであって、ステアリングベクトルが、ＭＩＭＯシステムにおける送信エンティティと受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導き出されることと、
データシンボルストリームに対してステアリングベクトルで空間処理を行って、送信エンティティにおける複数のアンテナから受信エンティティへ送信するための複数の送信シンボルストリームを得ることとを含み、
複数のステアリングベクトルを得て、その送信エンティティを含む複数の送信エンティティによる空間処理に使用し、複数のデータシンボルストリームを受信エンティティに同時に送信する方法。
付記４３
データストリームを符号分割多元接続(ＣＤＭＡ)にしたがって処理し、データシンボルストリームを得ることをさらに含み、データシンボルストリームが、各符号チャネル上で送られ、擬似乱数(ＰＮ)系列でスペクトル拡散される付記４２記載の方法。
付記４４
データストリームを直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)にしたがって処理し、データシンボルストリームを得ることをさらに含み、データシンボルストリームが、割り当てられた組のサブバンド上で送られる付記４２記載の方法。
付記４５
受信エンティティからパイロットを受信することと、
受信パイロットを処理して、チャネル応答行列を得ることと、
チャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を、各特異値に１つの固有ベクトルずつ得ることと、
複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、ステアリングベクトルを導き出すこととをさらに含む付記４２記載の方法。
付記４６
受信エンティティにパイロットを送ることと、
受信エンティティからステアリングベクトルを受信することとをさらに含む付記４２記載の方法。
付記４７
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の送信エンティティにおける装置であって、
送信エンティティのステアリングベクトルを得るように動作する制御装置であって、ステアリングベクトルが、ＭＩＭＯシステムにおける送信エンティティと受信エンティティの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導き出される制御装置と、
データシンボルストリームに対してステアリングベクトルで空間処理を行って、送信エンティティにおける複数のアンテナから受信エンティティへ送信するための複数の送信シンボルストリームを得るように動作する送信空間プロセッサとを含み、
複数のステアリングベクトルを得て、その送信エンティティを含む複数の送信エンティティによる空間処理に使用し、複数のデータシンボルストリームを受信エンティティに同時に送信する装置。
付記４８
受信エンティティからパイロットを受信し、処理し、チャネル応答行列を得るように動作するチャネル推定器をさらに含み、
制御装置が、チャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を、各特異値に対して１つの固有ベクトルずつ得て、複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいてステアリングベクトルを導き出すようにも動作する付記４７記載の装置。
付記４９
データストリームを符号分割多元接続(ＣＤＭＡ)にしたがって処理し、データシンボルストリームを得るように動作する送信データプロセッサをさらに含み、データシンボルストリームが、各符号チャネル上で送られ、擬似乱数(ＰＮ)系列でスペクトル拡散される付記４７記載の装置。
付記５０
データストリームを直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)にしたがって処理し、データシンボルストリームを得るように動作する送信データプロセッサをさらに含み、データシンボルストリームが、割り当てられた組のサブバンド上で送られる付記４７記載の装置。
付記５１
多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の送信エンティティにおける装置であって、
送信エンティティのステアリングベクトルを得る手段であって、ステアリングベクトルが、ＭＩＭＯシステムにおける送信エンティティと受信エンティティの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導き出される手段と、
データシンボルストリームに対してステアリングベクトルで空間処理を行って、送信エンティティにおける複数のアンテナから受信エンティティへ送信する複数の送信シンボルストリームを得る手段とを含み、
複数のステアリングベクトルを得て、その送信エンティティを含む複数の送信エンティティによる空間処理に使用し、複数のデータシンボルストリームを受信エンティティに
同時に送信する装置。
付記５２
受信エンティティからパイロットを受信する手段と、
受信パイロットを処理して、チャネル応答行列を得る手段と、
チャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を、各特異値に対して１つの固有ベクトルずつ得る手段と、
複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、ステアリングベクトルを導き出す手段とをさらに含む付記５１記載の装置。

Claims (43)

1. 多数入力多数出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおいてデータを受信する方法であって、
   送信エンティティ毎に１つのデータシンボルストリームとして、複数の送信エンティティによって送られる複数のデータシンボルストリームに対して複数の受信されたシンボルストリームを受信エンティティの複数の受信アンテナから取得することと、
   可能な送信のための送信エンティティの複数の組の各々を、前記組内の前記送信エンティティのメトリックおよびステアリングベクトルに基づいて評価することと、
   送信のための最高のメトリック値をもつ１組の送信エンティティを選択することと、を含み、
   前記送信エンティティ毎の前記データシンボルストリームを前記送信エンティティに対して独立的に導出されたステアリングベクトルによって空間的に処理し、前記送信エンティティの複数の送信アンテナから送信し、前記複数のデータシンボルストリームを前記複数の送信エンティティが同時に送信する、方法。
2. 前記複数のデータシンボルストリームを受信機空間処理技術にしたがって処理し、複数の復元されたデータシンボルストリーム、すなわち前記複数のデータシンボルストリームの推定値を得ることをさらに含む請求項１記載の方法。
3. 各送信エンティティに対する前記ステアリングベクトルが、前記受信エンティティの無線チャネルのチャネル推定値に基づいて導き出される請求項１記載の方法。
4. 各送信エンティティのステアリングベクトルは、
   前記送信エンティティのチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得ることと、
   前記複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、前記送信エンティティのステアリングベクトルを形成することとによって導き出される請求項１記載の方法。
5. 多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の受信エンティティにおける装置であって、
   送信エンティティ毎に１つのデータシンボルストリームとして、複数の送信エンティティによって送信される複数のデータシンボルストリームを複数の受信アンテナから取得するように動作する複数の受信機ユニットと、
   可能な送信のための送信エンティティの複数の組の各々を、前記組内の前記送信エンティティのメトリックおよびステアリングベクトルに基づいて評価するように動作する評価ユニットと、
   送信のための最高のメトリック値をもつ１組の送信エンティティを選択するように動作する選択ユニットと、
   を備え、
   送信エンティティ毎の前記データシンボルストリームを前記送信エンティティに対して独立的に導出されるステアリングベクトルによって空間的に処理し、前記送信エンティティの複数の送信アンテナから送信し、前記複数のデータシンボルストリームを前記複数の送信エンティティが同時に送信するように構成される、
   装置。
6. 複数の受信シンボルストリームを受信機空間処理技術にしたがって処理し、複数の復元されたデータシンボルストリーム、すなわち前記複数のデータシンボルストリームの推定値を得るように動作する受信空間プロセッサをさらに備えた請求項５記載の装置。
7. 各送信エンティティのステアリングベクトルは、前記送信エンティティに対する無線チャネルのチャネル推定値に基づいて導き出される請求項５の装置。
8. 各送信エンティティのステアリングベクトルは、
   前記送信エンティティのチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得ることと、
   前記複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、前記送信エンティティのステアリングベクトルを形成することとによって導き出される請求項５記載の装置。
9. 多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の受信エンティティにおける装置であって、
   送信エンティティ毎に１つのデータシンボルストリームとして、複数の送信エンティティによって送信される複数のデータシンボルストリームを複数の受信アンテナから取得する手段と、
   可能な送信のための送信エンティティの複数の組の各々を、前記組内の前記送信エンティティのメトリックおよびステアリングベクトルに基づいて評価するための手段と、
   送信のための最高のメトリック値をもつ１組の送信エンティティを選択するための手段と、
   を備え、
   送信エンティティ毎の前記データシンボルストリームを前記送信エンティティに対して独立的に導出されるステアリングベクトルによって空間的に処理し、前記送信エンティティの複数の送信アンテナから送信し、前記複数のデータシンボルストリームを前記複数の送信エンティティが同時に送信するように構成される、装置。
10. 前記複数のデータシンボルストリームを受信機空間処理技術にしたがって処理し、複数の復元されたデータシンボルストリーム、すなわち前記複数のデータシンボルストリームの推定値を得る手段をさらに備えた請求項９記載の装置。
11. 各送信エンティティのステアリングベクトルは、前記送信エンティティの無線チャネルのチャネル推定値に基づいて導き出される請求項９記載の装置。
12. 各送信エンティティのステアリングベクトルは、
    前記送信エンティティのチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得ることと、
    前記複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、前記送信エンティティのステアリングベクトルを形成することとによって導き出される請求項９記載の装置。
13. 多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおいて送信エンティティからデータを送信する方法であって、
    各受信エンティティ毎に１つのステアリングベクトルとして、複数の受信エンティティに対して複数のステアリングベクトルを取得することと、
    前記送信エンティティの複数の送信アンテナから前記複数の受信エンティティへ送信するための複数の送信シンボルストリームを取得するために前記複数のステアリングベクトルの各々によって複数のデータシンボルストリームの各々に空間処理を行うことと、を含み、
    受信エンティティ毎の前記ステアリングベクトルを前記送信エンティティと前記各受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導出する、
    方法。
14. 各送信エンティティのステアリングベクトルは、
    前記送信エンティティのチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得ることと、
    前記複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、前記送信エンティティのステアリングベクトルを形成することとによって導き出される請求項１３記載の方法。
15. 複数のデータストリームを符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）にしたがって処理し、複数のデータシンボルストリームを得ることをさらに含み、各データシンボルストリームが、各符号チャネル上で送られ、かつ擬似乱数（ＰＮ）系列でスペクトル拡散される請求項１３記載の方法。
16. 複数のデータストリームを直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）にしたがって処理し、複数のデータシンボルストリームを得ることをさらに含み、各データシンボルストリームが、各組のサブバンド上で送られる請求項１３記載の方法。
17. 多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の送信エンティティにおける装置であって、
    各受信エンティティ毎に１つのステアリングベクトルとして、複数の受信エンティティに対して複数のステアリングベクトルを取得するように動作する制御装置と、各受信エンティティのステアリングベクトルが、送信エンティティと各受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導き出される制御装置と、
    前記送信エンティティの複数の送信アンテナから前記複数の受信エンティティへ送信するための複数の送信シンボルストリームを取得するために前記複数のステアリングベクトルの各々によって複数のデータシンボルストリームの各々に空間処理を行うように動作する送信空間プロセッサとを備え、
    受信エンティティ毎の前記ステアリングベクトルを前記送信エンティティと前記各受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導出する、装置。
18. 前記制御装置は、各受信エンティティのチャネル応答行列を分解し、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得て、前記複数の特異値の中で最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、前記受信エンティティのステアリングベクトルを形成するように動作する請求項１７記載の装置。
19. 前記制御装置は、複数のデータストリームを符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）にしたがって処理し、複数のデータシンボルストリームを得るように動作し、各データシンボルストリームが、各符号チャネル上で送られ、かつ擬似乱数(PN)系列でスペクトル拡散される請求項１７記載の装置。
20. 前記制御装置は、複数のデータストリームを直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）にしたがって処理し、複数のデータシンボルストリームを得るように動作し、各データシンボルストリームが、各組のサブバンド上で送られる請求項１７記載の装置。
21. 多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システム内の送信エンティティにおける装置であって、
    各受信エンティティ毎に１本のステアリングベクトルとして、複数の受信エンティティに対して複数のステアリングベクトルを取得する手段と、各受信エンティティのステアリングベクトルが、送信エンティティと各受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導き出される手段と、
    前記送信エンティティの複数の送信アンテナから前記複数の受信エンティティへ送信するための複数の送信シンボルストリームを取得するために前記複数のステアリングベクトルの各々によって複数のデータシンボルストリームの各々に空間処理を行う手段と、を含み手段とを備え、
    受信エンティティ毎の前記ステアリングベクトルを前記送信エンティティと前記各受信エンティティとの間のＭＩＭＯチャネルの応答を示すチャネル応答行列に基づいて導出する、装置。
22. 各受信エンティティのチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を得る手段と、
    複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、受信エンティティのステアリングベクトルを形成する手段とをさらに備えた請求項２１記載の装置。
23. 複数のデータストリームを符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）にしたがって処理し、複数のデータシンボルストリームを得るための手段をさらに備え、各データシンボルストリームが、各符号チャネル上で送られ、かつ擬似乱数(pseudo-random number, PN)系列でスペクトル拡散される請求項２１記載の装置。
24. 複数のデータストリームを直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）にしたがって処理し、複数のデータシンボルストリームを得るための手段をさらに備え、各データシンボルストリームが、各組のサブバンド上で送られる請求項２１記載の装置。
25. 多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおける送信のためのユーザ端末をスケジュールする方法であって、
    複数のユーザ端末の中から１組のユーザ端末を選択することと、
    組内の前記複数のユーザ端末の複数の有効チャネル応答ベクトルに基づいて、前記組のための１つの有効チャネル応答行列を形成することと、各ユーザ端末の１つの有効チャネル応答ベクトルが、１つの前記ユーザ端末のための１つのステアリングベクトルおよび１つのチャネル応答行列に基づいて得られ、前記ステアリングベクトルが、１つの前記ユーザ端末によって送信空間処理のために使用されることと、
    前記組の１つの前記有効チャネル応答行列に基づいて、前記組のメトリック値を導き出すことと、
    ユーザ端末の複数の組の各々のために選択、形成、および導出を反復して、複数の組の複数のメトリック値を得ることと、
    送信のための最高メトリック値をもつ１組のユーザ端末をスケジュールすることを含む方法。
26. メトリックが総スループットであり、最高総スループットをもつユーザ端末の組が、送信のためにスケジュールされる請求項２５記載の方法。
27. 前記組のメトリック値を導き出すことは、
    前記組の前記有効チャネル応答行列および受信機空間処理技術に基づいて、組内の各ユーザ端末の信号対雑音および干渉比（ＳＮＲ）を計算することと、
    前記ユーザ端末の前記ＳＮＲに基づいて、組内の各ユーザ端末のスループットを判断することと、
    前記組内の前記ユーザ端末のスループットを蓄積して、組の総スループットを得ることとを含む請求項２６記載の方法。
28. 各ユーザ端末のスループットが、システムによって支援されるレートの組と、レートの組のための要求されるＳＮＲｓの組とに基づいて判断される請求項２７記載の方法。
29. 各ユーザ端末のステアリングベクトルが、ユーザ端末のチャネル応答行列に基づいて導き出される請求項２５記載の方法。
30. 各ユーザ端末のステアリングベクトルは、
    ユーザ端末のチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を、各特異値に対して１つの固有ベクトルを得ることと、
    複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、ユーザ端末のステアリングベクトルを形成することとによって導き出される請求項２９記載の方法。
31. 各組内のユーザ端末のステアリングベクトルは、組内のユーザ端末のチャネル応答行列に基づいて得られる請求項２５記載の方法。
32. 多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおける装置であって、
    複数のユーザ端末の中から前記ユーザ端末の複数の組を形成するように動作するユーザセレクタと、
    複数の組の各々毎に、
    前記組内の前記複数のユーザ端末のための複数の有効チャネル応答ベクトルに基づいて前記組の有効チャネル応答行列を形成し、
    前記組の前記有効チャネル応答行列に基づいて前記組のメトリック値を導出するように動作する評価ユニットと，
    前記ユーザ端末の前記複数の組の中から、送信のための最高メトリック値をもつ１組のユーザ端末をスケジュールするように動作するスケジューラと、を含み、
    ユーザ端末毎の前記有効チャネル応答ベクトルが前記ユーザ端末ためのチャネル応答行列と送信空間処理のため前記ユーザ端末によって使用されるステアリングベクトルとに基づいて取得される、装置。
33. 前記評価ユニットは、
    各組内の各ユーザ端末の信号対雑音および干渉比（ＳＮＲ）を、組の有効チャネル応答行列および受信機空間処理技術とに基づいて計算するように動作する行列計算ユニットと、
    各組内の各ユーザ端末のスループットを、ユーザ端末のＳＮＲに基づいて判断し、各組内のユーザ端末のスループットを蓄積して、組の総スループットを得るように動作するレートセレクタであって、メトリックが総スループットであり、最高総スループットをもつユーザ端末の組が、送信のためにスケジュールされるレートセレクタとを含む請求項３２記載の装置。
34. 各ユーザ端末のスループットは、システムによってサポートされたレートの組および前記レートの組に対する所要のＳＮＲｓのセットに基づいて判断される請求項３３に記載の装置。
35. 各ユーザ端末のステアリングベクトルは、前記ユーザ端末のチャネル応答行列に基づいて導き出される請求項３２記載の装置。
36. 各ユーザ端末のステアリングベクトルは、
    ユーザ端末のチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を、各特異値に対して１つの固有ベクトルを得ることと、
    複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、ユーザ端末のステアリングベクトルを形成することとによって導き出される請求項３５記載の装置。
37. 各組内のユーザ端末のステアリングベクトルは、前記組内のユーザ端末のチャネル応答行列に基づいて得られる請求項３２記載の装置。
38. 多数入力多数出力(ＭＩＭＯ)通信システムにおける装置であって、
    複数のユーザ端末の中から１組のユーザ端末を選択する手段と、
    前記組内の前記複数のユーザ端末のための複数の有効チャネル応答ベクトルに基づいて、前記有効チャネル応答行列を形成する手段と、
    前記組の前記有効チャネル応答ベクトルに基づいて、前記組のメトリック値を導出する手段と、
    前記複数の組に対して複数のメトリック値を取得するために前記ユーザ端末の複数の組の各々に対して前記選択、形成、および導出を反復する手段と、
    送信のための最高メトリック値をもつ１組のユーザ端末をスケジュールする手段とを含み、
    ユーザ端末毎の前記有効チャネル応答ベクトルが前記ユーザ端末のためのチャネル応答行列と送信空間処理のため前記ユーザ端末によって使用されるステアリングベクトルとに基づいて取得される、装置。
39. 組内の各ユーザ端末の信号対雑音および干渉比（ＳＮＲ）を、組の有効チャネル応答行列および受信機空間処理技術に基づいて計算する手段と、
    組内の各ユーザ端末のスループットを、ユーザ端末のＳＮＲに基づいて判断する手段と、
    各組内のユーザ端末のスループットを蓄積して、組の総スループットを得る手段であって、メトリックが総スループットであり、最高総スループットをもつユーザ端末の組が、送信のためにスケジュールされる手段とをさらに含む請求項３８記載の装置。
40. 各ユーザ端末のスループットは、システムによってサポートされたレートの組および前記レートの組に対する所要のＳＮＲｓのセットに基づいて判断される請求項３９に記載の装置。
41. 各ユーザ端末のステアリングベクトルは、前記ユーザ端末のチャネル応答行列に基づいて導き出される請求項３８記載の装置。
42. 各ユーザ端末のステアリングベクトルは、
    ユーザ端末のチャネル応答行列を分解して、複数の固有ベクトルおよび複数の特異値を、各特異値に対して１つの固有ベクトルを得ることと、
    複数の特異値の中の最大の特異値に対応する固有ベクトルに基づいて、ユーザ端末のステアリングベクトルを形成することとによって導き出される請求項４１記載の装置。
43. 各組内のユーザ端末のステアリングベクトルは、組内のユーザ端末のチャネル応答行列に基づいて得られる請求項３８記載の装置。

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