JP6644585B2 - チャンネルマトリックスのランクの最適化方法、無線基地局及び移動局 - Google Patents

Description

本発明は、チャンネルマトリックスのランクの最適化方法、無線基地局及び移動局に関する。より具体的には、本発明は、移動局のステータスデータ最適化チャンネルマトリックスのランクの方法、及び無線基地局と移動局に関する。

マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおいて、移動局自らの通信ステータスを検知することで当該移動局に適用するチャンネルマトリックスのランクを特定する。無線基地局が当該移動局が特定したチャンネルマトリックスのランク及び対応するチャンネル検知結果によってその移動局に送信するデータフローを特定できるように、移動局は特定されたチャンネルマトリックスのランクによってチャンネルステータスインジケーション（ＣＳＩ）検知を行い、無線基地局に検知結果を報告する。ところで、トラディショナルチャンネルマトリックスのランクを特定する当該方法において、移動局自らの通信ステータスの検知結果のみによって当該移動局に適用するチャンネルマトリックスのランクを特定するが、移動局同士の互いの干渉は考慮しなかった。

一方、通信システムの容量を向上するために、複数の移動局が同じ時間および／または周波数リソースを共有できる通信システムが提案されている。例えば、非直交多元接続（ＮＯＭＡ）システムにおいて、同一の無線基地局に接続される複数の移動局は移動局ペアを形成でき、各移動局ペアにおける移動局は同じ時間と周波数リソースを共有し、発射パワーによって移動局ペアにおける移動局を区別する。ところで、このような通信システムにおいて、同じ時間および／または周波数リソースを共有する複数の移動局同士に互いの干渉を有する問題はさらに著しくなる。故に移動局自らの通信ステータスの検知結果だけによって特定する当該移動局のチャンネルマトリックスのランクが最適ではないかもしれなくて、移動局の、例えばスループットなどの通信ステータスに影響を与える。

上記問題に鑑みて、特定された移動局のチャンネルマトリックスのランクが最適になるように、チャンネルマトリックスのランクの最適化方法、無線基地局と移動局を提供することが望ましい。

本発明の一実施例によれば、複数の移動局が接続される無線基地局に応用する、チャンネルマトリックスのランクの最適化方法を提供する。前記方法は、複数の移動局に関する履歴ステータスデータを取得するステップと、取得した複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって、複数の移動局のうちの第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定するステップと、第１の移動局がそのチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットするように、第１の移動局に最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信するステップと、を含む。

本発明の他の実施例によれば、第１の移動局に応用するチャンネルマトリックスのランクの最適化方法を提供する。前記方法は、無線基地局から第１の移動局に対する最適ランクインジケータを送信したかないかを検知し、その中、第１の移動局を含む複数の移動局が無線基地局に接続されるステップと、第１の移動局に対する最適ランクインジケータが検知された時、第１の移動局のチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットし、その中、無線基地局が複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって最適ランクを特定するステップと、第１の移動局に対する最適ランクインジケータが検知されない時、チャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行するステップと、を含む。

本発明の他の実施例によれば、複数の移動局と接続する無線基地局を提供する。前記無線基地局は、複数の移動局に関する履歴ステータスデータを取得するために構成されるデータ取得部と、取得した複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって、複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定するために構成される処理部と、第１の移動局がそのチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットするように、第１の移動局に最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信するために構成される送信部と、を備える。

本発明の他の実施例によれば、移動局を提供し、当該移動局は、無線基地局から移動局に対する最適ランクインジケータを送信したかないかを検知するために構成される受信部と、移動局に対する最適ランクインジケータが検知された時、移動局のチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットし、移動局に対する最適ランクインジケータが検知されない時、チャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行し、その中、移動局を含む複数の移動局が無線基地局に接続され、無線基地局が複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって最適ランクを特定するために構成される処理部と、を備える。

本発明に係る実施例による方案において、無線基地局により、当該無線基地局に接続される複数の移動局の履歴ステータスデータによって一つの移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する。無線基地局が移動局に対してチャンネルマトリックスの最適ランクを選択する時、当該移動局自らのステータスを考慮するだけでなく、他の移動局が当該移動局に与える干渉も考慮することで、移動局の通信ステータスを改善するように、より正確に選択できる。

本発明の一実施例による通信システムを示す模式図である。 本発明の一実施例によるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による、取得した複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する方法を示すフローチャートである。 本発明の他の一実施例によるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による無線基地局を示す模式的な構成ブロック図である。 本発明の一実施例による移動局を示す模式的な構成ブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例を詳述する。本明細書と図面において、基本的に同じステップと要素を有することは同じ符号で表し、これらのステップと要素に対する重複な解釈は省略されることに留意すべきである。

本発明の一実施例によるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法は複数の移動局と接続する無線基地局に応用できる。本発明の一例によれば、前記複数の移動局のうちの第１の移動局は複数の移動局のうちの他の移動局と移動局ペアを構成でき、各移動局ペアにおける移動局は同じ時間および／または周波数リソースを共有する。

図１は本発明の一実施例による通信システム１００を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施例によるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法は非直交多元接続（ＮＯＭＡ）システム１００に応用できる。具体的には、通信システム１００において移動局１１０と１２０が同じ時間と周波数リソースを使用する移動局ペアを構成する。無線基地局１３０は、移動局１１０に対してパワーレベル１でデータを伝送し、移動局１２０に対してパワーレベル２でデータを伝送する。また、通信システム１００はＳＵ−ＭＩＭＯ技術も採用できる。図１に示すように、無線基地局１３０は、システム容量をさらに増加するように、パワーレベル１にある移動局１１０とパワーレベル２にある移動局１２０に対してそれぞれ複数のビーム伝送データを使用できる。

図２は本発明の一実施例によるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法２００を示すフローチャートである。図２に示す方法２００は無線基地局に応用できる。以下、図２を参照しながら、本発明の一実施例によるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法２００を説明する。

図２に示すように、ステップＳ２０１において、複数の移動局に関する履歴ステータスデータを取得する。例えば、当該複数の移動局の履歴ステータスデータとして、所定時間帯において複数の移動局から受信されたステータスデータを取得できる。言い換えると、無線基地局は、所定時間帯において当該無線基地局と接続する複数の移動局のステータスを観察できる。

ステータスデータは移動局の通信ステータスデータであってもよい。例えば、移動局の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ、及び現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータである。この場合、ステップＳ２０１において、所定時間帯において複数の移動局から受信された移動局の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ、及び前記現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータを取得できる。本発明による一例において、移動局の現在ランクを指示する現在ランクインジケータはランクインジケーション（ＲＩ）であってもよく、また、現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータは、ＲＩが指示する現在ランクに対応する一群のプリエンコーダマトリックスインジケーション（ＰＭＩ）とチャンネル品質インジケーション（ＣＱＩ）であってもよい。

ステップＳ２０２において、取得した複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって、複数の移動局のうちの第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する。好ましいのは、第１の移動局のチャンネルマトリックスのランクが最適ランクである時、第１の移動局の構成できる複数の移動局ペアにおけるスループットの和が最大になる。

図３は本発明の一実施例による、取得した複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する方法３００を示すフローチャートである。図３に示すように、ステップＳ３０１において、複数の移動局の所定時間帯における現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算する。具体的には、所定時間帯は特定時刻を終了時刻とする所定時間帯である。

本発明の一例によれば、所定時間帯において、複数の移動局から受信された移動局の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ及び前記現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータの場合、ステップＳ３０１において、まず、受信された複数の移動局の所定時間帯における現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の各々の構成できる移動局ペアにおける瞬時ステータスを計算し、また、所定時間帯において取得された第１の移動局の現在ステータスインジケータよって、第１の移動局の所定時間帯における平均ステータスを計算する。その後、ステップＳ３０１において、計算された瞬時ステータスと平均ステータスによって、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを取得できる。

例えば、推定ランクは、所定時間帯において、第１の移動局から受信された異なる現在ランクが対応するスケジューリングメトリックの和が最大になる時に対応するチャンネルマトリックスのランクである。言い換えると、第１の移動局の特定時刻における推定値は、所定時間帯において第１の移動局から受信された異なる現在ランクが対応するスケジューリングメトリックによって計算される。そこで、無線基地局の操作を減少するために、好ましいのは、所定時間帯において第１の移動局から複数の現在ランクを指示する現在ランクインジケータを受信された時だけ、ステップＳ３０１によって第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算し、さらに第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する。一方、所定時間帯において第１の移動局から一つの現在ランクだけを指示する現在ランクインジケータを受信された時、ステップＳ３０１によって第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算しなく、第１の移動局に対してチャンネルマトリックスの最適ランクを特定しなくてもよい。

ステップＳ３０２において、取得された第１の移動局の特定時刻における現在ランクインジケータによって、第１の移動局の当該特定時刻における現在ランクを特定する。その後、ステップＳ３０３において、第１の移動局の特定時刻における推定ランクと現在ランクによって、第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する。

式（２）に示すように、所定時間帯において第１の移動局から受信された異なる現在ランクのうちの各々に対し、第１の移動局の構成できる複数の移動局ペアにおけるスループットの和がいずれも最大になるように、第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクとして、推定ランクと現在ランクのうち最大のランクを選択する。

また、本発明の一例によれば、図３に示す方法は、ステップＳ３０２の後、第１の移動局の特定時刻における現在ランクが当該時刻における推定ランクと同じであるかないかを特定するステップを含める。第１の移動局の特定時刻における現在ランクが推定ランクと同じであれば、第１の移動局の現在ランクが最適ランクであることを示す。好ましいのは、この場合、複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する操作をしない、即ち、ステップＳ３０３を実行しない。また、第１の移動局の特定時刻における現在ランクが推定ランクと異なる時だけ、複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する操作を行う。したがって、無線基地局が行うべき操作を減少した。

図３に示す方法３００の各々のステップは示した順序で実行する必要がない。逆または並列的に、あるステップは実行できることに留意すべきである。例えば、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算するステップ（Ｓ３０１）は第１の移動局の特定時刻における現在ランクを特定するステップ（Ｓ３０２）と同時に実行してもよいし、先にステップＳ３０２を実行し、その後ステップＳ３０１を実行してもよい。

図２に返し、ステップＳ２０３において、第１の移動局がそのチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットするように、第１の移動局に最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信する。チャンネルマトリックスのランクの最小値が１であるので、最適ランクが１である時、第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信しても、第１の移動局はそのチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットすることでスループットを向上するようにそのチャンネルマトリックスのランクをインクリメントすることができない。そこで、好ましいのは、最適ランクが１に等しくない時だけ、第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信し、最適ランクが１に等しい時、第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信しない、即ち、ステップＳ２０３を実行しない。したがって、最適ランクインジケータを報告するために必要なシグナリングを減少した。また、本発明の一例によれば、ステップＳ２０３において無線基地局または無線基地局の上位レイヤー機器によって、生成された最適ランクインジケータを送信する。

上述のとおり、無線基地局が図２に示す方法によって最適ランクインジケータを生成して第１の移動局に送信する場合、第１の移動局は受信された最適ランクインジケータの指示によって対応する操作を行う。図４は本発明の他の一実施例によるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法４００を示すフローチャートである。図４に示す方法４００は第１の移動局に応用できる。図４に示す実施例において、第１の移動局を含む複数の移動局が同一の無線基地局に接続される。また、本発明の一例によれば、第１の移動局は前記複数の移動局のうちの他の移動局と移動局ペアを構成でき、各移動局ペアにおける移動局は同じ時間および／または周波数リソースを共有する。以下、図４を参照しながら、本発明の一実施例によるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法４００を説明する。

図４に示すように、ステップＳ４０１において、無線基地局から第１の移動局に対する最適ランクインジケータを送信したかしていないかを検知する。例えば、無線基地局は図２に示す方法２００によって第１の移動局に対する最適ランクインジケータを生成できる。

第１の移動局は、無線基地局または無線基地局の上位レイヤーからのシグナリングの中から第１の移動局に対する最適ランクインジケータが検知された時、ステップＳ４０２において、第１の移動局のチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットする。以上、図２と図３に合わせて記述したように、無線基地局は当該無線基地局に接続される複数の移動局の履歴ステータスデータによって、第１の移動局の最適ランクを特定する。一方、第１の移動局は、無線基地局または無線基地局の上位レイヤーからのシグナリングの中から当該第１の移動局に対する最適ランクインジケータが検知されない時、ステップＳ４０３において、チャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する。

本発明に係る実施例によるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法において、無線基地局により、当該無線基地局に接続される複数の移動局の履歴ステータスデータによって、一つの移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する。無線基地局が移動局に対してチャンネルマトリックスの最適ランクを選択する時、当該移動局自らのステータスを考慮するだけでなく、他の移動局が当該移動局に与える干渉も考慮することで、移動局の通信ステータスを改善するように、より正確に選択できる。

また、本発明の一例によれば、ステップＳ４０３のチャンネルマトリックスのランクの適応処理において、移動局自らの通信ステータスの検知結果によって当該移動局に適用するチャンネルマトリックスのランクを特定できる。代わりに、本発明の他の一例によれば、第１の移動局と無線基地局に予めパワーパターンセットを記憶し、その中、パワーパターンセットは複数のパワーパターンを含み、各パワーパターンはそれぞれ移動局ペアにおける複数の移動局についてのパワーパラメータを含む。例えば、第１の移動局と無線基地局に予めパワーパターンセットＰを記憶し、その中、パワーパターンセットＰは、以下の式（３）で表す。

図４に示す方法４００は、無線基地局からパワーパターンインジケータを受信するステップを含め、そして、ステップＳ４０３において、図５に示す方法５００によって、チャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行することができる。図５は本発明の一実施例によるチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する方法５００を示すフローチャートである。

図５に示すように、ステップＳ５０１において、受信されたパワーパターンインジケータによって、パワーパターンセット中から特定移動局ペアの目標パワーパターンを特定する。特定移動局ペアは第１の移動局が現在所在する移動局ペアであってもよい。例えば、上述のとおり、パワーパターンは移動局ペアのうち二つの移動局に対するパワーパラメータを含める。この場合、ステップＳ５０１において目標パワーパターンを特定でき、さらに、特定された目標パワーパターンによって、特定移動局ペアのうち第１の移動局の第１のパワーパラメータと第１の移動局以外の移動局の第２のパワーパラメータを取得できる。無線基地局またはその上位レイヤー装置からのシグナリングによって、移動局ペアのうちのよい通信ステータスを有する移動局と悪い通信ステータスを有する移動局を指示できる。代わりに、移動局ペアのうちのよい通信ステータスを有する移動局は、無線基地局またはその上位レイヤー装置からの最適ランクインジケータを受信する可能性があるので、移動局が無線基地局またはその上位レイヤー装置からの、当該移動局についての最適ランクインジケータを受信しなければ、それは移動局ペアのうちの悪い通信ステータスを有する移動局であることを自動的に認定でき、無線基地局またはその上位レイヤー装置のシグナリングによって報告する必要がない。

その後、ステップＳ５０２において、第１の移動局の構成できる複数の移動局ペアにおけるスループットの和が最大になるように、目標パワーパターンと第１の移動局の信号、干渉とノイズのパワーを利用してチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する。好ましいのは、ステップＳ５０２において、第１の移動局は特定移動局ペアのうち第１の移動局以外の移動局からの信号を第１の移動局の干渉とし、そして、第１のパワーパラメータと第２のパワーパラメータ、第１の移動局の信号、干渉とノイズのパワーによって第１の移動局の信号干渉ノイズ比を計算し、第１の移動局の信号干渉ノイズ比によってチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する。

以下、式（５）−（７）に合わせて、本発明の一例によって第１の移動局の信号干渉ノイズ比を計算する方法を説明する。本実施例において、移動局と無線基地局はＮＯＭＡシステムにおける移動局と無線基地局であるとし、本実施例のＮＯＭＡシステムにおいて、パワーレベルの数が２未満または２に等しいとする。

図５及び式（５）−（７）に合わせて記述する方法において、チャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する時、第１の移動局自らの検知結果を考慮するだけでなく、第１の移動局が現在所在する移動局ペアにおける他の移動局が第１の移動局に与える干渉も考慮することで、第１の移動局に適用するチャンネルマトリックスのランクをより正確に選択できる。

以下、図６を参照しながら、本発明に係る実施例の無線基地局を説明する。図６は本発明の一実施例による無線基地局６００を示す模式的な構成ブロック図である。図６に示すように、本実施例の無線基地局６００はデータ取得部６１０、処理部６２０および送信部６３０を含む。無線基地局６００の各部はそれぞれ上記図２におけるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法２００の各ステップ／機能を実行する。そこで、以下、無線基地局６００の主要手段しか記述しなく、以上の図２と図３に合わせて記述した詳細内容は省略する。

無線基地局６００は複数の移動局と接続できる。本発明の一実施例によれば、無線基地局６００と接続する複数の移動局のうちの第１の移動局は、複数の移動局のうちの他の移動局と移動局ペアを構成し、各移動局ペアにおける移動局は同じ時間および／または周波数リソースを共有する。上述のとおり、例えば、無線基地局６００と、それと接続する複数の移動局は、ＮＯＭＡシステムにおける無線基地局と移動局であってもよい。

データ取得部６１０は前記複数の移動局に関する履歴ステータスデータを取得する。例えば、データ取得部６１０は受信手段と記憶手段を含め、その中、受信手段が複数の移動局からのステータスデータを受信し、受信されたステータスデータを記憶手段に記憶してもよい。データ取得部６１０は、当該複数の移動局の履歴ステータスデータとして、記憶手段に記憶された、所定時間帯において複数の移動局から受信されたステータスデータを取得してもよい。

ステータスデータは移動局の通信ステータスデータであってもよい。例えば、移動局の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ、及び現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータである。この場合、データ取得部６１０は、所定時間帯において複数の移動局から受信された移動局の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ、及び前記現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータを取得できる。本発明による一例において、移動局の現在ランクを指示する現在ランクインジケータはランク指示ＲＩであってもよく、また現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータは、ＲＩが指示する現在ランクに対応する一群のプリエンコーダマトリックスインジケーション（ＰＭＩ）とチャンネル品質インジケーション（ＣＱＩ）であってもよい。

処理部６２０は取得した複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって、複数の移動局のうちの第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定できる。好ましいのは、第１の移動局のチャンネルマトリックスのランクが最適ランクである時、第１の移動局の構成できる複数の移動局ペアにおけるスループットの和が最大になる。

処理部６２０は、図３に示す方法３００で第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定してもよい。具体的には、処理部６２０は、複数の移動局の所定時間帯における現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算してもよい。例えば、所定時間帯は特定時刻を終了時刻とする所定時間帯であってもよい。所定時間帯において、複数の移動局から受信された移動局の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ、及び前記現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータの場合、処理部６２０は、まず、受信された複数の移動局の所定時間帯における現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の各々の構成できる移動局ペアにおける瞬時ステータスを推定し、そして、所定時間帯において取得された第１の移動局の現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の所定時間帯における平均ステータスを計算してもよい。その後、処理部６２０は計算された瞬時ステータスと平均ステータスによって、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを取得してもよい。

例えば、推定ランクは、所定時間帯において第１の移動局から受信された異なる現在ランクが対応するスケジューリングメトリックの和が最大になる時に対応するチャンネルマトリックスのランクであってもよい。言い換えると、第１の移動局の特定時刻における推定値は、所定時間帯において第１の移動局から受信された異なる現在ランクが対応するスケジューリングメトリックによって計算される。そこで、無線基地局の操作を減少するために、好ましいのは、所定時間帯において第１の移動局から複数の現在ランクを指示する現在ランクインジケータを受信された時だけ、処理部６２０は第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算し、さらに、第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する。一方、所定時間帯において第１の移動局から一つの現在ランクだけを指示する現在ランクインジケータを受信された時、処理部６２０は第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算しなく、第１の移動局に対してチャンネルマトリックスの最適ランクを特定しないてもよい。上述のとおり、処理部６２０は、以上の式（１）により、計算された瞬時ステータスと平均ステータスによって、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算してもよい。

続いて、処理部６２０は、取得した第１の移動局の特定時刻における現在ランクインジケータによって、第１の移動局の当該特定時刻における現在ランクを特定してもよい。その後、処理部６２０は、第１の移動局の特定時刻における推定ランクと現在ランクによって、第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定してもよい。以上式（２）に示すように、処理部６２０は、所定時間帯において第１の移動局から受信された異なる現在ランクのうちのそれぞれに対して、第１の移動局の構成できる複数の移動局ペアにおけるスループットの和が最大になるように、第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクとして、推定ランクと現在ランクの中から最大のランクを選択してもよい。

また、本発明の一例によれば、処理部６２０は推定ランクと現在ランクを取得した後、第１の移動局の特定時刻における現在ランクが当該時刻における推定ランクと同じかどうかを特定できる。第１の移動局の特定時刻における現在ランクと推定ランクが同じであると、第１の移動局の現在ランクが最適ランクであることを示す。好ましいのは、この場合、処理部６２０は複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する操作を行わなく、第１の移動局の特定時刻における現在ランクと推定ランクが異なる時だけ、処理部６２０は複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する操作を行ってもよい。したがって、無線基地局が行うべき操作を減少した。

送信部６３０は、第１の移動局がそのチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットするように、第１の移動局に最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信する。チャンネルマトリックスのランクの最小値が１であるので、最適ランクが１である時、第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信しても、第１の移動局はそのチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットすることでスループットを向上するようにそのチャンネルマトリックスのランクをインクリメントすることができない。そこで、好ましいのは、最適ランクが１に等しくない時だけ、送信部６３０は第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信し、最適ランクが１に等しい時、送信部６３０が第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信しない、即ち、ステップＳ１０３を実行しない。したがって最適ランクインジケータを報告するために必要なシグナリングを減少した。また、本発明の一例によれば、無線基地局または無線基地局の上位レイヤー機器によって、生成された最適ランクインジケータを送信する。

上述のとおり、図６に示す無線基地局を利用して最適ランクインジケータを生成し一つの移動局に送信する場合、当該移動局は受信された最適ランクインジケータの指示によって対応する操作を行う。図７は本発明の一実施例による移動局７００を示す模式的な構成ブロック図である。以下、図７を参照しながら本発明に係る実施例の移動局７００を説明する。図７に示すように、本実施例の移動局７００は受信部７１０と処理部７２０を含む。移動局７００の各部はそれぞれ上記図４におけるチャンネルマトリックスのランクの最適化方法４００の各ステップ／機能を実行してもよい。そこで、以下、移動局７００の主要手段しか記述しなく、以上の図４と図５に合わせて記述した詳細内容は省略する。

本実施例において、移動局７００を含む複数の移動局は同一の無線基地局に接続されることができる。また、本発明の一例によれば、移動局７００は前記複数の移動局のうちの他の移動局と移動局ペアを構成でき、各移動局ペアにおける移動局は同じ時間および／または周波数リソースを共有する。

図７に示すように、受信部７１０は無線基地局から移動局７００に対する最適ランクインジケータを送信したかないかを検知してもよい。例えば、無線基地局は図２に示す方法２００によって移動局７００に対する最適ランクインジケータを生成できる。

受信部７１０は無線基地局または無線基地局の上位レイヤーからのシグナリングの中から移動局７００に対する最適ランクインジケータが検知された時、処理部７２０は移動局７００のチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットする。以上の図２と図３に合わせて記述したように、無線基地局は当該無線基地局に接続される複数の移動局の履歴ステータスデータによって移動局７００の最適ランクを特定する。一方、受信部７１０が無線基地局または無線基地局の上位レイヤーからのシグナリングの中から移動局７００に対する最適ランクインジケータが検知されない時、処理部７２０はチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行できる。

本発明に係る実施例による無線基地局と移動局において、無線基地局により、当該無線基地局に接続される複数の移動局の履歴ステータスデータによって一つの移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する。無線基地局は移動局に対してチャンネルマトリックスの最適ランクを選択する時、当該移動局自らのステータスを考慮するだけでなく、他の移動局が当該移動局に与える干渉も考慮することで、移動局の通信ステータスを改善するように、より正確に選択できる。

また、本発明の一例によれば、処理部７２０は、チャンネルマトリックスのランクの適応処理において、移動局自らの通信ステータスの検知結果によって当該移動局に適用するチャンネルマトリックスのランクを特定できる。代わりに、本発明の他の一例によれば、図７に示す移動局はさらに、記憶部を含める。移動局の記憶部と無線基地局に予めパワーパターンセットを記憶し、その中、パワーパターンセットは複数のパワーパターンを含み、各パワーパターンはそれぞれ移動局ペアにおける複数の移動局についてのパワーパラメータを含む。

この場合、受信部７１０は、さらに、無線基地局からパワーパターンインジケータを受信し、処理部７２０では受信されたパワーパターンインジケータによってチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する。

例えば、処理部７２０は図５に示す方法５００によってチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行できる。具体的には、処理部７２０は受信されたパワーパターンインジケータによってパワーパターンセット中から特定移動局ペアの目標パワーパターンを特定してもよい。特定移動局ペアは移動局７００現在所在する移動局ペアであってもよく、また、特定移動局ペアは移動局７００と移動局７００以外の他の移動局を含める。パワーパターンは移動局ペアのうち移動局７００と移動局７００以外の他の移動局に対するパワーパラメータを含める。この場合、処理部７２０は目標パワーパターンを特定し、さらに、特定された目標パワーパターンによって、特定移動局ペアのうち移動局７００の第１のパワーパラメータと移動局７００以外の移動局の第２のパワーパラメータを取得してもよい。無線基地局またはその上位レイヤー装置からのシグナリングによって、移動局ペアのうちよい通信ステータスを有する移動局と悪い通信ステータスを有する移動局を指示できる。代わりに、移動局ペアのうちよい通信ステータスを有する移動局は無線基地局またはその上位レイヤー装置からの最適ランクインジケータを受信する可能性があるので、移動局が無線基地局またはその上位レイヤー装置からの、当該移動局についての最適ランクインジケータを受信しなければ、処理部７２０は移動局７００が移動局ペアのうち、悪い通信ステータスを有する移動局であることを自動的に認定し、無線基地局またはその上位レイヤー装置のシグナリングによって報告する必要がない。

その後、処理部７２０は、移動局７００の構成できる複数の移動局ペアにおけるスループットの和が最大になるように、目標パワーパターンと移動局７００の信号、干渉とノイズのパワーを利用してチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する。好ましいのは、処理部７２０は、特定移動局ペアのうち移動局７００以外の移動局からの信号を移動局７００の干渉とし、第１のパワーパラメータと第２のパワーパラメータ、移動局７００の信号、干渉とノイズのパワーによって、移動局７００の信号干渉ノイズ比を計算し、また、移動局７００の信号干渉ノイズ比によってチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行してもよい。上述のとおり、処理部７２０は、以上の式（５）−（７）により、計算された瞬時ステータスと平均ステータスによって、移動局７００の信号干渉ノイズ比を計算できる。

本例において、処理部７２０が特定移動局ペアのうち移動局７００以外の移動局からの信号を移動局７００の干渉とし、それぞれ特定移動局ペアのうち移動局送信パワーを指示する第１のパワーパラメータと第２のパワーパラメータを利用してチャンネルマトリックスのランクを選択するので、チャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する時、処理部７２０は移動局７００自らの検知結果を考慮するだけでなく、移動局７００現在所在する移動局ペアにおける他の移動局が移動局７００に与える干渉も考慮することで、移動局７００に応用するチャンネルマトリックスのランクをより正確に選択できる。

当業者は、本文に公開された実施例に記述した各例の部、モジュール及びアルゴリズムステップが電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたは二者の結合で実現できることを認識できる。そして、コンピュータソフトウェアはいずれの形式のコンピュータ記憶媒体に置くこともできる。ハードウェアとソフトウェアの交換性を明瞭に説明するために、上記説明においてすでに機能によって各例の構成及びステップを一般的に記述した。これらの機能がハードウェアとソフトウェア方式のどちらで実行するのは、技術方案の特定応用と設計制限条件に依存する。当業者は特定のいずれの応用に対し異なる方法を使用して記述した機能を実現できるが、このような実現は本発明の範囲を超えることと考えられない。

当業者は、付する請求の範囲とその等価物の範囲内において、設計要求と他の因素に依頼して当該発明に対して各種の修改、組み合わせ、部分的の組み合わせと交換をすることができることが明らかである。

Claims (20)

1. 複数の移動局が接続される無線基地局に応用する、チャンネルマトリックスのランクの最適化方法であって、
   前記複数の移動局に関する履歴ステータスデータを取得するステップと、
   取得した複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって、前記複数の移動局のうちの第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定するステップと、
   第１の移動局がそのチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットするように、第１の移動局に前記最適ランクを指示する前記最適ランクインジケータを送信するステップと、を含み、
   前記複数の移動局に関する履歴ステータスデータを取得するステップは、
   所定時間帯において、複数の移動局のそれぞれから受信された移動局の複数の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ、及び前記現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータを取得するステップを含む方法。
2. 第１の移動局は前記複数の移動局のうちの他の移動局と移動局ペアを構成でき、
   各移動局ペアにおける移動局は同じ時間および／または周波数リソースを共有し、
   第１の移動局のチャンネルマトリックスのランクが前記最適ランクである時、第１の移動局の構成できる複数の移動局ペアにおけるスループットの和が最大になる請求項１に記載の方法。
3. 前記取得した複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって、前記複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定するステップは、
   複数の移動局の所定時間帯における現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算するステップと、
   取得した第１の移動局の特定時刻における現在ランクインジケータによって、第１の移動局の当該特定時刻における現在ランクを特定するステップと、
   第１の移動局の特定時刻における推定ランクと現在ランクによって、第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定するステップと、を含む請求項２に記載の方法。
4. 前記複数の移動局の所定時間帯における現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算するステップは、
   複数の移動局の所定時間帯における現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の各々の構成できる移動局ペアにおける瞬時ステータスを計算するステップと、
   所定時間帯において取得された第１の移動局の現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の所定時間帯における平均ステータスを計算するステップと、
   計算された瞬時ステータスと平均ステータスによって、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを取得するステップと、を含む請求項３に記載の方法。
5. 所定時間帯において第１の移動局から複数の現在ランクを指示する現在ランクインジケータが受信された時、前記複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定し、
   所定時間帯において第１の移動局から一つの現在ランクだけを指示する現在ランクインジケータが受信された時、前記複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定することを行わない請求項３または４に記載の方法。
6. 第１の移動局の特定時刻における現在ランクと推定ランクが異なる時、前記複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定し、
   第１の移動局の特定時刻における現在ランクと推定ランクが同じである時、前記複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定することを行わない請求項３または４に記載の方法。
7. 最適ランクが１に等しくない時、第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信し、
   最適ランクが１に等しい時、第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信しない請求項１に記載の方法。
8. 第１の移動局に応用する、チャンネルマトリックスのランクの最適化方法であって、
   第１の移動局を含む複数の移動局が接続された無線基地局から第１の移動局に対する最適ランクインジケータを送信したかしていないかを検知するステップと、
   第１の移動局に対する最適ランクインジケータが検知された時、第１の移動局のチャンネルマトリックスのランクを前記最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットし、その中、前記無線基地局が前記複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって前記最適ランクを特定するステップと、
   第１の移動局に対する最適ランクインジケータが検知されない時、チャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行するステップと、を含み、
   前記複数の移動局に関する履歴ステータスデータには、
   所定時間帯において、複数の移動局のそれぞれから送信された移動局の複数の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ、及び前記現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータを含む方法。
9. 第１の移動局は前記複数の移動局のうちの他の移動局と移動局ペアを構成でき、
   各移動局ペアにおける移動局は同じ時間および／または周波数リソースを共有し、
   第１の移動局と前記無線基地局に予めパワーパターンセットを記憶し、その中、パワーパターンセットは複数のパワーパターンを含み、各パワーパターンはそれぞれ移動局ペアにおける複数の移動局についてのパワーパラメータを含み、
   前記方法は、
   前記無線基地局からパワーパターンインジケータを受信するステップを含み、
   前記チャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行するステップは、
   受信されたパワーパターンインジケータによって前記パワーパターンセット中から特定移動局ペアの目標パワーパターンを特定するステップと、
   第１の移動局の構成できる複数の移動局ペアにおけるスループットの和が最大になるように、前記目標パワーパターンと第１の移動局の信号、干渉とノイズのパワーを利用してチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行するステップと、を含む請求項８に記載の方法。
10. 特定した目標パワーパターンによって、前記特定移動局ペアのうち第１の移動局の第１のパワーパラメータと第１の移動局以外の移動局の第２のパワーパラメータを取得し、
    前記目標パワーパターンと第１の移動局の信号、干渉とノイズのパワーを利用してチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行するステップは、
    前記特定移動局ペアのうち第１の移動局以外の移動局からの信号を第１の移動局の干渉とするステップと、
    前記第１のパワーパラメータ、第２のパワーパラメータと第１の移動局の信号、干渉とノイズのパワーによって前記第１の移動局の信号干渉ノイズ比を計算するステップと、
    前記第１の移動局の信号干渉ノイズ比によってチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行するステップと、を含む請求項９に記載の方法。
11. 複数の移動局と接続する無線基地局であって、
    前記複数の移動局に関する履歴ステータスデータを取得するために構成されるデータ取得部と、
    取得した複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって、前記複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定するために構成される処理部と、
    第１の移動局がそのチャンネルマトリックスのランクを最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットするように、第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信するために構成される送信部と、を備え、
    取得した前記複数の移動局に関する前記履歴ステータスデータは、
    所定時間帯において、複数の移動局のそれぞれから受信された移動局の複数の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ、及び前記現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータを含む無線基地局。
12. 第１の移動局は前記複数の移動局のうちの他の移動局と移動局ペアを構成でき、
    各移動局ペアにおける移動局は同じ時間および／または周波数リソースを共有し、
    第１の移動局のチャンネルマトリックスのランクが前記最適ランクである時、第１の移動局の構成できる複数の移動局ペアにおけるスループットの和が最大になる請求項１１に記載の無線基地局。
13. 取得した前記複数の移動局に関する前記履歴ステータスデータは、所定時間帯において、複数の移動局から受信された移動局の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ、及び前記現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータを含み、
    前記処理部は、複数の移動局の所定時間帯における現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを計算し、取得した第１の移動局の特定時刻における現在ランクインジケータによって、第１の移動局の当該特定時刻における現在ランクを特定し、第１の移動局の特定時刻における推定ランクと現在ランクによって、第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定する請求項１２に記載の無線基地局。
14. 前記処理部は、複数の移動局の所定時間帯における現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の各々の構成できる移動局ペアにおける瞬時ステータスを計算し、所定時間帯において取得された第１の移動局の現在ステータスインジケータによって、第１の移動局の所定時間帯における平均ステータスを計算し、計算された瞬時ステータスと平均ステータスによって、第１の移動局の特定時刻における推定ランクを取得する請求項１３に記載の無線基地局。
15. 前記データ取得部が所定時間帯において第１の移動局から複数の現在ランクを指示する現在ランクインジケータが受信された時、前記処理部が前記複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定し、
    前記データ取得部が所定時間帯において第１の移動局から一つの現在ランクだけを指示する現在ランクインジケータが受信された時、前記処理部が前記複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定することを行わない請求項１３または１４に記載の無線基地局。
16. 第１の移動局の特定時刻における現在ランクと推定ランクが異なる時、前記処理部が前記複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定し、
    第１の移動局の特定時刻における現在ランクと推定ランクが同じである時、前記処理部が前記複数の移動局のうち第１の移動局のチャンネルマトリックスの最適ランクを特定することを行わない請求項１３または１４に記載の無線基地局。
17. 最適ランクが１に等しくない時、前記送信部が第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信し、
    最適ランクが１に等しい時、前記送信部が第１の移動局に前記最適ランクを指示する最適ランクインジケータを送信しない請求項１１に記載の無線基地局。
18. 移動局であって、
    無線基地局から前記移動局に対する最適ランクインジケータを送信したかしていないかを検知するために構成される受信部と、
    前記移動局に対する最適ランクインジケータが検知された時、前記移動局のチャンネルマトリックスのランクを前記最適ランクインジケータが指示する最適ランクにセットし、前記移動局に対する最適ランクインジケータが検知されない時、チャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行するために構成される処理部とを備え、
    前記移動局を含む複数の移動局が前記無線基地局に接続され、
    前記無線基地局が前記複数の移動局に関する履歴ステータスデータによって前記最適ランクを特定し、
    前記複数の移動局に関する前記履歴ステータスデータには、
    所定時間帯において、複数の移動局のそれぞれから送信された移動局の複数の現在ランクを指示する現在ランクインジケータ、及び前記現在ランクに対応する、現在ステータスを指示する現在ステータスインジケータを含む移動局。
19. 前記移動局は前記複数の移動局のうちの他の移動局と移動局ペアを構成でき、
    各移動局ペアにおける移動局は同じ時間および／または周波数リソースを共有し、
    前記移動局と前記無線基地局に予めパワーパターンセットを記憶し、その中、パワーパターンセットは複数のパワーパターンを含み、各パワーパターンはそれぞれ移動局ペアにおける複数の移動局についてのパワーパラメータを含み、
    前記受信部は、さらに、前記無線基地局からパワーパターンインジケータを受信するために構成され、
    前記処理部は、受信されたパワーパターンインジケータによって前記パワーパターンセットの中から特定移動局ペアの目標パワーパターンを特定し、前記移動局の構成できる複数の移動局ペアにおけるスループットの和が最大になるように、前記目標パワーパターンと前記移動局の信号、干渉とノイズのパワーを利用してチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する請求項１８に記載の移動局。
20. 前記処理部は、特定した目標パワーパターンによって、前記特定移動局ペアのうち第１の移動局の第１のパワーパラメータと第１の移動局以外の移動局の第２のパワーパラメータを取得し、前記特定移動局ペアのうち第１の移動局以外の移動局からの信号を第１の移動局の干渉とし、前記第１のパワーパラメータ、第２のパワーパラメータと第１の移動局の信号、干渉とノイズのパワーによって前記第１の移動局の信号干渉ノイズ比を計算し、前記第１の移動局の信号干渉ノイズ比によってチャンネルマトリックスのランクの適応処理を実行する請求項１９に記載の移動局。

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