JP2013509766A - 無線通信システムのアップリンク送信のスケジューリング - Google Patents

Abstract

無線通信システムの多数の端末についてのアップリンク送信を多数のグループにスケジューリングする方法を開示し、ここで各グループは、それぞれの時間期間の間に同時アップリンク送信を意図された端末を含んでいる。端末の多数の部分集合の各々について、部分集合の端末から受信された送信に基づいて部分集合メトリックが算出されてもよい。部分集合メトリックは、部分集合の端末についての同時送信適合性尺度を示す。部分集合は、最低の同時送信適合性を示す部分集合メトリックを有する部分集合から始めて、部分集合メトリックの順に処理されてもよい。処理の間、グループにまだスケジューリングされていない部分集合の各端末は、部分集合のうちの他の端末をまだ含んでいないグループにスケジューリングされてもよい。スケジューリングされた端末が送信することを意図された時間期間を示す情報が、スケジューリングされた端末の各々に対して送信されてもよい。対応するコンピュータプログラムプロダクト、スケジューラおよび装置も開示する。

Description

本発明は一般に、無線通信システムにおけるアップリンク送信のスケジューリングの分野に関する。詳細には、本発明は、複数の端末を多数のグループにスケジューリングすることに関し、ここで各グループの端末は、同時アップリンク送信を意図されている。

無線通信システムのアップリンク（ＵＬ）では、多数の移動端末（ＭＴ）が、同時にアクティブ（すなわち送信中）であることがある。一例として、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）セルが、およそ２００のＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ユーザを同時にサポートすることがある。これらの端末からの送信が基地局に到着する時、多くの場合、受信信号が相互に干渉し合う。異なる端末からの信号の間の干渉に起因して、異なる端末に属する信号を単一の基地局で区別することは困難（もしくは不可能）であろう。関係するさらなる障害は、特定の端末からの信号の強度が弱いか、および／または、時間と共に急速に変化しうることである。

これらの問題を、少なくともある程度まで、軽減する可能性のある１つのやり方は、基地局で複数の受信アンテナを用いることである。マルチアンテナ受信機は、干渉抑制および／または干渉除去（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ：ＩＣ）の実装を可能にする。また、マルチアンテナ受信機は、フェージングを軽減するのに用いられうるダイバーシティ利得を提供する。無線通信システムのための従来のマルチアンテナ解決策は、同じ基地局設置場所に位置する２本以上のアンテナを利用しており、それゆえ、アンテナの地理的分離には限界がある。

マルチアンテナによる解決策で用いられる原理のさらなる拡張は、２つ以上の基地局からＵＬ受信信号を収集することである。そのような手法の１つの利点は、受信地点の地理的分離の拡大が達成できることである。この文脈における信号の収集には、典型的には、異なる基地局からベースバンド信号を収集した上で、それらを用いた協調信号処理を、関与する基地局に共通する処理ユニットで行うことが含まれてもよい。この手法の一つの応用例は、ＵＭＴＳ ＬＴＥ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）について評価されたＣｏＭＰ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ：ダウンリンクマルチセル協調送信）である。

そのような手法が用いられる場合には、異なる複数の端末からの信号を受信してそれぞれの信号を相互に分離することで、平均的な信頼性を高めることができるであろう。これは、少なくとも部分的には、干渉抑制、干渉除去、および／または、使用されるその他の処理アルゴリズムが、異なる複数の端末から送信された信号について得られるようになる追加的な結合情報を利用しうることに起因する。例えば、干渉抑制および／または干渉除去アルゴリズムについては、より高い自由度が得られる。さらに、送信された同じ信号の複数のバージョン（典型的には、異なる信号経路の組み合わせを有し、それによって、異なるフェージングパターンを有する）が利用可能であることを利用することによって、フェージングに対するロバスト性がさらに向上しうる。

複数の基地局からの信号を協調処理（例えばＣｏＭＰ）において利用する場合、高度な干渉除去／抑制アルゴリズムおよび／またはその他の協調信号処理には、かなりの信号処理リソースが必要となることがある。これが特に当てはまるのは、処理が非常に多くの端末からの信号の分離を含んでいるような場合であり、その場合、異なる端末からの個々の信号の少なくとも一部が、それらの伝搬チャネルが基地局の観点から見て類似した特性を有することに起因して、強く結合されている。典型的には、このようにして強く結合された信号を信号処理によって分離するのは、さらに難しい。

端末は、非線形の受信機構造（例えば、ＳＩＣ−ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ（逐次干渉除去）またはＰＩＣ−ｐａｒａｌｌｅｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ（並列干渉除去）に基づいた受信機）を用いることによって、協調信号処理において効果的に分離されてもよい。あるいは、線形の干渉抑制方法（例えば、ＧＲＡＫＥＸ＋のような修正されたＲＡＫＥベースの受信機であり、ここでＸは、設置場所毎のＲＸ−受信機−アンテナの数である）が適用されてもよい。線形アルゴリズムを使っても、典型的には、非線形アルゴリズムほど効率的な干渉抑制はもたらされない。しかし、線形アルゴリズムは、典型的には、複雑性が低い。さらに、例えば基地局内の既存のハードウェアの中にすでに実装可能でありうるために、線形アルゴリズムを採用することは有利であることがあり、他方、非線形アルゴリズムを採用すると、ハードウェアの更新が必要となることがある。

端末からのＵＬ送信のスケジューリングについての従来の戦略は、単一ユーザのＳＩＲ（信号対干渉比）を最小化することに的を絞っている。それゆえ、複数の端末が存在する場合に、基地局における、および／または調整処理（例えばＣｏＭＰ）用のユニットにおける、多大な残余端末間干渉に起因して、顕著な性能劣化をもたらす他の端末からの見込まれる干渉は、考慮されていない。この性能損失は、線形干渉抑制受信機が使用された場合に、特に顕著であるが、なぜならば、それらの干渉抑制能力が、非線形アルゴリズム受信機の能力より劣っているからである。

それゆえ、端末分離を向上させ、従って、全体的な性能を向上させるために、代替的なスケジューリングの手法が開発されてきた。

例えば、複数の端末から受信した信号は、基地局および／または調整処理用のユニット（例えばＣｏＭＰ）においてＭＵ−ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ）信号として扱われてもよく、それによって、既存のＭＵ−ＭＩＭＯスケジューリング手法が、同時に送信する端末間の空間的直交性を最大化する目的で、適用されてもよい。

別の例示的なスケジューリング手法では、複数の仮説が評価され、端末は、各仮説について異なるやり方で多数のグループに分けられてもよい。あるグループの中の端末は、同時送信が意図される。評価は、各端末および仮説についてのＳＩＲまたは達成可能なデータレートの算出を含んでいてもよく、そして、最大累積ＳＩＲまたは最大累積レートを持つグループを有する仮説が、スケジューリング用に用いられてもよい。

ＭＵ−ＭＩＭＯを重視するスケジューリング手法は、比較的単純である。しかし、同時に送信する端末の数には、基地局におけるＲＸアンテナの数（または調整処理（例えばＣｏＭＰ）セルにおけるＲＸアンテナの総数）を超えることができないという点で、限度がある。そのような限度があるため、調整処理セルが数十（または数百）のアクティブな端末を取り扱うように設計されるべき場合には、この手法を用いるのは適切ではない。

原理的には、仮説に基づいた方法では、無制限の数の端末の取扱が可能である。しかし、端末の数が増えるにつれて、関連する演算の複雑性も急速に高まる。例えば、Ｎ＝６０端末という中くらいの大きさの集合を想定し、端末がそれぞれＬ＝２０端末のＫ＝３グループに分割されると仮定しよう。この現実的な例について最大の複雑性の探索をしようとすれば、２０端末のすべての見込まれるグループ（６０！／（２０！４０！）≒４．２ １０１５グループ）について、ＳＩＲまたはデータレートを評価し、評価に従って最高の成果を有する３つの重ならないグループを選択する必要があるであろう。これは明らかに好ましくなく、場合によっては実行不可能である。

すべての仮説を評価するのではない欲張りアルゴリズムが、極端な複雑性の増大を軽減するために適用されてもよい。そのようなアルゴリズムでは、グループは、一時に１つの端末によって、連続的に拡大されうる。特定の端末を各グループに追加するという仮説を評価しながら、端末は１つずつ処理され、端末は最後に、その特定の端末についての仮説を所与とした場合に結果として生じるＳＩＲまたは達成可能なデータレートが最適化されるようなグループに追加される。それゆえ、端末が１つ追加される度に、対応する蓄積された成果の尺度が増加する。そのような手法は、網羅的な評価より複雑性は低いが、そうはいってもやはり、大きな複雑性から逃れられない。さらに、すべての端末は１つのグループの中に収容されなければならず、そして、最後に処理される（またはアルゴリズムの最後に近い）端末のいずれかが、それがどのグループに追加されるかにかかわらず、成果を損なうという可能性は無視できない。

仮説の数をさらに減らすために、追加の単純化を行うことも考えられる。しかし、非常に少ない数の仮説の場合であっても、仮説の各々を評価するには、仮説固有の干渉モデルを構築して、対応する成果尺度を演算することが必要となる。これらは、有意の演算リソースを必要とする操作である。

従って、端末を多数のグループに分割することによってＵＬ送信用に端末を効果的にスケジューリングするためのスケジューリング手法の必要性がある。この手法は、任意の数の端末を取り扱うことができ、（例えば、各グループ内の端末間干渉に関して）最適に近い結果を達成する、低複雑性のアルゴリズムであることが望ましい。

強調されるべきだが、本明細書で用いられた場合の「含む／含んでいる」という用語は、述べられた特徴、整数、ステップ、またはコンポーネントの存在を明記するとみなされるが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、コンポーネント、またはそれらのグループの存在もしくは追加を除外するものではない。

多数のアクティブ端末を多数のグループに分割し、上記の不利点の少なくとも一部を未然に防ぐような方法、コンピュータプログラムプロダクト、装置（システム）およびスケジューラを提供することは、本発明の１つの目的である。

本発明の第１の態様により、これは、無線通信システムの第１の複数の端末のアップリンク送信を第２の複数のグループへとスケジューリングするようにスケジューラを操作する方法によって達成され、ここで各グループには、各々の時間期間の間に同時アップリンク送信を意図された端末が含まれる。本方法は、第１の複数の端末の各々からのそれぞれの送信信号を受信することと、第１の複数の端末の第３の複数の部分集合の中の各部分集合について部分集合メトリックを算出することとを含んでおり、ここで、各部分集合のサイズは、第２の複数のグループのサイズより小さいかまたはそれと等しく、かつ、部分集合メトリックは、部分集合の端末から受信した送信信号に基づいて算出され、部分集合の端末についての同時送信適合性尺度を示す。本方法はさらに、第３の複数の部分集合の中に含まれる第４の複数の部分集合を形成することと、第４の複数の部分集合の中の各部分集合を、第４の複数の部分集合の部分集合のうちで同時送信の最低の適合性を示す部分集合メトリックを有する部分集合からスタートして部分集合メトリックの順に、処理することとを含む。本処理は、部分集合のうちの他の端末を含んでいない第２の複数のグループのうちの或るグループに、グループにまだスケジューリングされていない、部分集合の各端末をスケジューリングすることを含む。また、本方法は、スケジューリングされた端末の各々に対して、スケジューリングされた端末が送信することを意図されているそれぞれの時間期間を示す情報を送信することを含む。

一部の実施形態では、第２の複数のグループのサイズは、少なくとも、第１の複数の端末のうちの或る端末のアップリンク送信と、それぞれの時間期間の長さ（すなわち、その端末についての各送信機会の送信時間）との間の最大遅延に基づいていてもよい。

部分集合メトリックは、少なくとも、部分集合の端末から受信した送信信号の優勢な到着方向に基づいていてもよい。部分集合メトリックは、さらに、送信の優先度と、送信電力と、予想される符号化レートと、所望のサービス品質尺度と、再送許容尺度とのうちの１つ以上に基づいていてもよく、それらはすべて、部分集合の端末のうちの少なくとも１つに関連するものである。

一部の実施形態では、部分集合のサイズは２であって、部分集合のメトリックは、一対のメトリックであってもよい。そのような実施形態では、ペアを成す端末の各々は、対応するチャネル推定ベクトルを有してもよく、一対のメトリックは、少なくとも、ペアを成す２つの端末の対応する２つのチャネル推定ベクトルの正規化された内積に基づいていてもよい。

第４の複数のサブセットのサイズは、第３の複数のサブセットのサイズと等しくてもよい。

あるいは、第４の複数のサイズは、第３の複数のサイズより小さい所定の数に等しくてもよい。そのような実施形態では、第４の複数の部分集合の中の部分集合の各々は、第４の複数の中に含まれていないいずれかの部分集合の部分集合メトリックより低い同時送信適合性を示す部分集合メトリックを有していてもよい。

一部の実施形態では、第４の複数のサイズは、第３の複数のサイズより小さくてもよく、第４の複数の部分集合は、同時送信適合性尺度閾値の第１の側に入っていて、かつ、同時送信適合性尺度閾値の第２の側に入っている部分集合メトリックより低い同時送信適合性を示す部分集合メトリックを有するすべての部分集合を含んでいてもよい。

或る部分集合の各端末を、その部分集合のうちの他の端末を含んでいないグループにスケジューリングするステップは、部分集合のうちの他の端末を含んでいない、第２の複数のグループのうちの各グループについて、スケジューリングされることになる端末とグループの中にすでにスケジューリングされた端末とを含む部分集合のうちで最も低い同時送信適合性を示す部分集合メトリックを含む端末固有グループメトリックを判定することと、判定された端末固有グループメトリックのうちで最も高い同時送信適合性を示す端末固有グループメトリックを有するグループの中の端末をスケジューリングすることとを含んでいてもよい。

本発明の第２の態様は、プログラム命令を含むコンピュータプログラムを有するコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラムプロダクトであり、コンピュータプログラムは、データ処理ユニットにロード可能であって、コンピュータプログラムがデータ処理ユニットによって実行される場合、第１の態様に従って少なくとも以下のステップ、すなわち、第１の複数の端末の第３の複数の部分集合の中の各部分集合について部分集合メトリックを算出するステップと、第３の複数の部分集合に含まれる第４の複数の部分集合を形成するステップと、第４の複数の部分集合の中の各部分集合を、第４の複数の部分集合の部分集合のうちで最も低い同時送信適合性を示す部分集合メトリックを有する部分集合から始めて部分集合メトリックの順に、グループにまだスケジューリングされていない部分集合の各端末を、部分集合のうちの他の端末を含んでいない第２の複数のグループのうちの或るグループにスケジューリングすることによって、処理するステップとを、データ処理ユニットに実行させるように構成されている。

本発明の第３の態様は、無線通信システムの第１の複数の端末のアップリンク送信を第２の複数のグループへとスケジューリングするように構成されたスケジューラであり、ここで各グループは、各々の時間期間の間に同時アップリンク送信を意図された端末を含んでいる。スケジューラは、第１の複数の端末の第３の複数の部分集合の中の各部分集合について部分集合メトリックを算出するように構成されており、ここで、各部分集合のサイズは、第２の複数より小さいかまたはそれと等しくなっており、かつ、部分集合メトリックは、部分集合の各端末から受信したそれぞれの送信に基づいて算出され、部分集合の中の端末についての同時送信適合性尺度を示しており、そしてスケジューラは、第３の複数の部分集合の中に含まれる第４の複数の部分集合を形成するように構成され、第４の複数の部分集合の中の各部分集合を、第４の複数の部分集合の部分集合のうちで最も低い同時送信適合性を示す部分集合メトリックを有する部分集合から始めて部分集合メトリックの順に、グループにまだスケジューリングされていない部分集合の各端末を、部分集合のうちの他の端末を含んでいない第２の複数のグループのうちの或るグループにスケジューリングすることによって、処理するように構成されている。

本発明の第４の態様は、本発明の第３の態様によるスケジューラと、第１の複数の端末の各々からそれぞれの送信を受信するように構成された少なくとも１つの受信機と、スケジューリングされた端末が送信することを意図されているそれぞれの時間期間を示す情報を、スケジューリングされた端末の各々に対して送信するように構成された送信機とを含む装置である。

一部の実施形態では、本発明の第３および第４の態様は、さらに、本発明の第１の態様について上記で説明した各種の特徴のいずれかと同じかまたはそれに相当する特徴を有していてもよい。

本発明の一部の実施形態の利点は、低複雑性のアルゴリズムが提供されることである。

本発明の一部の実施形態の別の利点は、端末間干渉に関して最適に近い結果が達成されることである。

本発明の一部の実施形態の別の利点は、端末がどの順序で処理されるかを判定する簡単なやり方が提供されることである。

本発明の一部の実施形態の別の利点は、何個のどの端末が、スケジューリングされる前に評価される必要があるのかを判定する簡単なやり方が提供されることである。従って、さらに複雑性の少ないアルゴリズムを用いて（例えば、任意のスケジューリングまたは単一ユーザシナリオに基づくスケジューリング）、何個のどの端末がスケジューリングされうるかを判定するやり方が提供される。

本発明の一部の実施形態の別の利点は、少なくとも、同時送信に最も適さない端末の分離が保証されることである。

本発明の一部の実施形態の別の利点は、演算リソース（ハードウェアおよび／またはソフトウェア）が限られている場合でさえ、効率的な調整信号処理が可能であることである。

本発明の一部の実施形態の別の利点は、既存のシステムにおいて調整信号処理への移行が容易になることである。

本発明の一部の実施形態の別の利点は、それらが、調整信号処理解決策にも単一基地局解決策にも適用されうることである。

本発明の一部の実施形態の別の利点は、２つ以上の特定の端末の同時送信を可能にすることはどれくらい適切であるかを示す、異なるメトリックが提供されることである。メトリックは、特定の端末から受信した信号の空間性の検討（例えば、到着方向がどれくらい近いか）に基づいていてもよい。

本発明のさらなる目的、特徴、利点は、添付の図面を参照する以下の本発明の実施形態の詳細記述から明らかになるであろう。

無線リンクを通して複数の基地局設置場所に接続される多数の移動端末を略示する図であり、基地局設置場所は、スケジューリングユニットに関連付けられている。 図１Ａと同様の状況を略示する図であり、ここで、スケジューリングユニットは、本発明の一部の実施形態による装置を含んでいてもよい。 本発明の一部の実施形態による例示的な方法のステップを示すフローチャートである。 本発明の一部の実施形態による例示的な方法のステップを示すフローチャートである。 本発明の一部の実施形態による例示的な方法のステップを示すフローチャートである。 本発明の一部の実施形態による例示的な装置を備えたシステムを略示する図である。 本発明の一部の実施形態による例示的な装置を備えた基地局設置場所を略示する図である。 本発明の一部の実施形態による処理ユニットとコンピュータ可読媒体とを略示する図である。

多数の同時ユーザを管理するため、部分集合全体の共有特性の複雑な演算を必要としない、上記のものよりもっと効率的な手法が必要である。

下記で、端末のグループ分けの新たな手法が用いられている本発明の実施形態を記述しよう。以下で記述することになる一部の実施形態の目的は、（各グループ内の端末は同時に送信し、異なるグループにある端末は同時に送信しない場合に）端末間干渉が最小化されるような端末グループ分けを見つけることである。（例えばグループ分けすべき端末の数が急速に増加するなど）最適解を見つけるのは非常に複雑でありうるため、本発明の実施形態は、やはりロバスト性があってうまく機能する、次善の（例えば、最小の端末間干渉に近いけれども、それより落ちる）低複雑性の解決策を提示する。

図１Ａは、５つの端末１０４、１０５、１０６、１０７、１０８がアップリンク（図１Ａの矢印で表す送信）で２つの基地局設置場所１０１、１０２へ送信する状況を例示する図である。基地局設置場所１０１、１０２はいずれも、共通のコンバイナおよび／またはスケジューラ１０３に接続されており、ここで端末と基地局との間の通信が調整される。図で明らかに分かるように、各基地局および／または共通のコンバイナが、端末１０４および１０５からの同時アップリンクシグナリングを分離するのは難しい可能性があるが、それは、両方の基地局では、これらの端末からの信号は、類似する空間的方向から到着するからである。同様の理由で、端末１０６および１０８からの同時アップリンクシグナリングおよび、端末１０７および１０８からの同時アップリンクシグナリングを分離するのは難しい可能性がある。

図１Ｂは、図１Ａと同様の状況を示す図である。しかし、図１Ｂでは、５つの端末１０４、１０５、１０６、１０７、１０８のアップリンク送信は、端末１０４および１０８が（点線の矢印で示すように）第１の時間期間の間に同時に送信し、端末１０５、１０６、１０７が（実線の矢印で示すように）第２の時間期間の間に同時に送信するように時間的に分離されている。典型的には、第２の時間期間は、第１の時間期間から分離している。従って、図１Ｂは、同じグループ内の端末が受信機によって比較的容易に分離されるという点で、アップリンク送信をスケジューリングする際に使用するのに適した端末のグループ分けを示す。

グループ分けを行うには、どの端末が他の端末と同時に送信するのに適しているかまたはあまり適していないかを示す何らかのタイプの尺度を有することが有利でありうる。そのために、端末の各ペア（またはより大きな部分集合（サブセット））について（例えばそれらの相互干渉の影響を考慮に入れて）メトリック（基準値）が集計されてもよい。次いで、有意の相互干渉を持つ端末同士を同じ部分集合の中に配分することは避けるべきだという基準を用いて、部分集合を順次処理することによって、端末がグループへとソートされてもよい。

グループ分けの後、同じグループ内の端末は、信号を同時に送信してもよい。この手法を用いると、干渉抑制／除去（単一セルまたはＣｏＭＰ）処理ユニットにおける端末の信号の分離が容易になり、特に、ハードウェア能力が限定されている状況において有益でありうる。しかし、（例えば、本格的な複雑性のＣｏＭＰユニットにおいて）厳しいハードウェアの限定がない場合であっても、本発明の実施形態を用いることによって、成果が改善されうるか、および／または、複雑性（例えば、必要とされるＳＩＣ／ＰＩＣ反復の回数）が軽減されうる。

注目に値することだが、ＣｏＭＰに関して多くの例が挙げられているが、本発明の実施形態は、複数の基地局設置場所についての信号が結合される他のシステムにも、および／または、アップリンク受信機が複数のアンテナを使用する単一基地局または単一セルの文脈においても、等しく適用されうる。

また、留意されるべきだが、本発明の一部の実施形態によるグループ分けでは、端末間干渉以外のパラメータも考慮されてよい。例えば、異なる端末（または異なるタイプの通信）に、異なる優先度が与えられてもよい。

同時送信に特に適した端末を一緒にグループ分けするという原理を用いうる、端末のグループ分けの問題に対するその他の次善の手法とは対照的に、本発明の一部の実施形態は、同時送信に特に適さない端末を、別のグループへと分離しようとする原理を用いる。欲張りアルゴリズムにおいては、仮説がテストされる順序がよく構成されていないことは問題である。この結果、グループ分けプロセスの最後に近いグループに追加されることになる端末が、いずれのグループにも適合せず、それゆえにグループ分け全体を壊してしまうことがあるという、上記の問題が生じる。そのような端末から開始すれば、もっと有利であっただろうが、この結論が出るのは、グループ分けプロセスにおいてかなり後になってからである。ゆえに、これらの手法が用いられる場合、多量の算出およびその他の処理が無駄になる。

さらに、本発明の実施形態では、各グループに収容されうる端末の数には上限がない。これは、１つのグループの中のユーザの数が基地局設置場所における受信機アンテナの数および／または結合プロセスに含まれる設置場所の数によって制限される、上記のグループ分け手法の一部とは反対である。

ゆえに、本発明の実施形態は、グループ分けプロセスの複雑性が低く保たれる一方で、各グループは多くの端末を収容することができる手法を提供する。これも注目に値することだが、この手法は、高い成果とロバスト性とを提供する。例えば、成果は、グループ分けが最適なグループ分けにどのくらい似ているかとして測られてもよい。もう１つの成果の尺度の例は、このグループ分けが、例えばデータスループットの点で、最適なグループ分けと比べてどのくらい良い成果を出すかであってもよい。ロバスト性は、例えば、この手法が、例えば着信信号の方向、信号強度等の小さな変化には敏感でないことを示してもよい。

本発明の一部の実施形態によれば、部分集合のサイズが設定され、その特定のサイズの見込まれる部分集合の各々についてメトリックが算出され、この場合、部分集合は、アップリンク送信を検討中の複数の端末から選ばれる。一部の実施形態では、すべての見込まれる部分集合が検討されるのではなく、ほぼ同じ方向からの着信信号に関連するものだけが検討される。

典型的には、部分集合のサイズは、２である（ゆえに、すべての見込まれる端末のペアを検討する）か、またはスケジューリング用として利用可能なグループの数に等しいか、あるいは、その間のいずれかの数であってもよい。典型的には、部分集合のサイズが大きくなるにつれて演算の複雑性も高まる。

本発明の実施形態に関して述べた例から明らかであろうが、各部分集合についてのメトリックは、多くの異なるやり方で算出されうる。例えば、メトリックは、検討中のそれぞれの端末から受信された信号に基づいていてもよい。メトリックは、部分集合の端末同士が相互に及ぼし合う干渉のレベルを示していてもよい。一部の実施形態では、部分集合の端末同士が相互に及ぼし合う干渉のレベルは、メトリックを算出する場合に考慮に入れられるパラメータの１つに過ぎない。メトリックの算出の際に考慮されるべきその他のパラメータとして、所定の端末または所定のタイプの送信に与えられる優先度（例えば警察および／または緊急通話のような何らかの公共機関の通信デバイスに高優先度が与えられてもよい）と、端末の送信電力レベル（例えば、認可された送信電力）と、予想される符号化レートと、所望のサービス品質と、および／または、端末の現行サービスが再送信に関してロバストであるか否か（例えば、複数の当事者を含むゲーミングのようなリアルタイムアプリケーションでは、応答時間の必要条件に起因して再送信が受け入れられない場合があり、この端末を、この端末に対する干渉が少ないグループへとグループ分けする確率を高めるため、それがメトリックに反映されることがある）などがありうる。

一部の実施形態では、その中に端末をスケジューリングするのに利用可能なグループの数は限られている。例えば、リアルタイムアプリケーション（例えばＶｏＩＰ−Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＩＰ電話）を検討する時、アップリンクで送信されるデータ単位（パケット、フレーム、またはそれらに類似したもの）間には最大遅延が規定されていることが多い。そのような規定は、各データ単位の持続時間と併せて、使用されうるグループの数の限度に直接関係する。

その他の実施形態（例えば、リアルタイム以外の状況）では、グループの数に制限はなく、低干渉（多数のグループ）と端末毎の高スループット（少数のグループ）との間のトレードオフが考慮されてもよい。

或るグループに対してスケジューリングされる端末の数は、各グループについて同じであってもよいし、類似していてもよい。あるいは、グループ毎の端末の数はさまざまであってもよい。例えば、非常に高い優先度の通信を持つ端末が、それ自身のグループの中でスケジューリングされてもよい。

各グループにスケジューリングすることのできる端末の数（それゆえ、或るセルの中に収容することのできる端末の数）は、一部の実施形態では、制限されてもよい。例えば、受信アンテナの数および／または関与する基地局設置場所の数だけでなく処理チェーン（例えば、ＰＩＣ、ＳＩＣ、ＧＲＡＫＥ等）の干渉処理能力も、各グループ内の端末数に制限を課すことがある。

メトリックが算出された場合、一部の実施形態は、同時送信に特に適さない端末を異なるグループへと分離する手法に従って、どの部分集合を何個処理するのかに関する選択肢を提供する。一部の実施形態では、すべての部分集合が、この手法に従って処理される。一部の実施形態では、一部の部分集合だけが、この手法に従って処理される。

後者の場合、この手法に従って処理されることになる部分集合は、特定の数の部分集合として選択されてもよいし、最悪の尺度を有する（すなわち、同時送信に最も適さない）部分集合が処理されるように選択されてもよい。特定の数は、例えば、処理容量を考慮に入れて判定されてもよい。特定の数は、所定の数であってもよいし、動的に変更されてもよい。例えば、問題が見込まれるすべての部分集合がきちんと取り扱われることを保証するために、動的メカニズムがあってもよい（これは次のパラグラフで詳述する）。あるいは、または、それに加えて、現在利用可能な処理リソースに関して、特定の数についての動的メカニズムがあってもよい（例えば、低分散のチャネルが取り扱われる場合、スケジューリングプロセスではより多くのＤＳＰリソースが使用可能であることがありうるし、および／または、ＲＡＫＥフィンガが少数しか使用されない場合、他のシナリオがありうる）。所定の数を用いる利点は、演算負荷が一定に保たれ、かつ、事前に分かることであり、他方、動的選択は、全体として利用可能なリソースのより効率的な利用が可能となり、および／または、何らかの最小限の成果レベルの保証を提供しうることであろう。

一部の実施形態では、この手法によって処理されることになる部分集合は、メトリック閾値の特定の側に入るメトリックを有する（すなわち、閾値の他の側にあるメトリックより低い同時送信適合性を示すメトリックを有する）部分集合として選択されてもよい。ゆえに、処理される部分集合の数は、これらの実施形態では、さまざまであってもよい。メトリック閾値は、所定の閾値であってもよいし、例えば地理的要因または目標ＳＩＲ操作ポイントに関して動的に変更されてもよい（ＳＩＲが高いシナリオほど、マルチユーザ干渉に対して感度が高い）。

同時送信に特に適さない複数の端末をそれぞれ異なるグループへと分離する手法によって一部のサブセット（部分集合）だけが処理される実施形態では、残余の部分集合は、いずれかの他のアルゴリズム、できればさらに複雑性の低いアルゴリズムを用いて処理される。例えば、まだグループに配分されていない端末は、（場合によっては、異なるグループ内の端末の数を特定の値に、あるいはそれ未満に維持しながら）ランダムにグループに配分されてもよい。あるいは、まだ配分されていない端末は、上述したように欲張りアルゴリズムを用いて、あるいはいずれかの他の周知の方法または将来の方法を用いて配分されてもよい。

同時送信に特に適さない端末を異なるグループへと分離する手法に従って処理されることになる部分集合は、典型的には、最低の同時送信適合性を示すメトリックを有する部分集合から始めて、メトリックの順に処理される。処理されることになる部分集合は、メトリックの順にソートされ、処理の残余部分を円滑化するためにリストまたは同様のデータ構造の中に保存されてもよい。ただし、これは任意であって、アルゴリズムは、新たな部分集合が処理されることになる度に、まだ処理されていない最悪のケースのメトリックを探索してもよい。

また、注目に値することだが、ソートされたリストは、上記で説明したように一部の部分集合だけが選択される場合、判定プロセスにおいて役立ちうる。

メトリックの順に部分集合を処理する場合、各部分集合の各端末は、まだ端末がどのグループにも配分されていないならば、それぞれのグループに配分される。配分は、部分集合の端末を異なるグループへとソートすることを目的としている。これは、例えば、（まだ配分されていない）各端末を、グループのうちの他の端末が常駐していないようなグループに単純に配分することによって、達成することができる。これは、部分集合のサイズがグループの数より少ないかそれと等しい場合には常に可能である。また、部分集合の端末を異なるグループへとソートするもう１つのやり方は、見込まれるグループのうちのどれが、検討中の端末について最適であるかを考慮に入れるものであり、それについては後述する。

すべての端末がグループへとソートされた場合、端末にそれぞれの配分が通知される。例えば、いつアップリンクで各端末が送信すると予想されるかという指標が、各端末に送信されてもよい。

また、グループ分けプロセスにおいて（例えば、グループの数を選択する時、メトリックを判定する時、および／または、実際のグループ分けを行う時）追加的な基準が用いられてもよい。例えば、同時送信に特に適さない端末を異なるグループに分離する手法によって部分集合のうちの何個が処理されることになるかを判定する場合、関連の演算負荷あるいはＣｏＭＰ処理ユニットにおける電力消費が考慮に入れられてもよい（例えば、処理されることになる部分集合が部分集合の動的な特定の数として選択される、上記の実施形態を参照のこと−動的な特定の数は、瞬間的な演算負荷に依存してもよい）。

以下では、検討中のＮ個の端末とＭ個の受信アンテナが存在すると仮定する（最大Ｍ個の異なる地理的位置に位置していても位置していなくてもよい）。Ｍ個のアンテナは、Ｍ／２個の地理的設置場所にペアで、あるいは、Ｍ／４個の設置場所に４個ずつ、あるいはいずれかのその他の適切なコンステレーションで位置していてもよい。

そのようなシナリオでは、各設置場所でそれぞれの受信機においてかまたは集中的にコンバイナユニット（例えばＣｏＭＰ処理ユニット）で推定されうる、少なくともＭＮ個の見込まれる無線チャネルが存在する。チャネル推定は、いずれかの周知のまたは将来のチャネル推定アルゴリズムによって行われてもよいし、システムの中で用いられる無線アクセス技術（ＲＡＴ）、および、受信機がどの程度高度であるかに依存しうる。部分集合メトリックが、チャネル推定に基づいて算出されてもよい。

上記のように、本発明の実施形態は、各グループ内の端末間の重大な相互干渉事例が回避されるようなグループを定義することを目的としている。本発明の一部の実施形態によって用いられる原理は、同時送信に最も適さない（例えば、相互に最も著しく妨害し合う）端末の部分集合（例えば、ペア）を識別して、これらの端末が異なるグループへと分離されるようにグループを形成することである。

そのような端末を異なるグループへと分離する１つの見込まれるやり方を例示するため、部分集合のサイズが２（すなわち、ペア）である手法を検討してみよう。Ｎ個の端末から成る集合の場合、一般に、評価するのはＮ（Ｎ−１）個のペアである。しかし、メトリックが対称的である（例えば、端末ｉによって端末ｊに与えられる干渉が、端末ｊによって端末ｉに与えられる干渉と等しい）場合、Ｎ（Ｎ−１）／２個のペアだけのメトリックを評価すればよい。端末ｉとｊとの間のメトリックは、Ｄ（ｉ、ｊ）と表すことができる。

対称的なメトリックを仮定し、かつ、メトリックが高いほど同時送信適合性が低いことを示すと仮定すると、端末をグループへとソートする１つの見込まれるやり方は、以下のように行うことができる。

・メトリックＤ（ｉ、ｊ），ｉ＞ｊを降順にソートし、対応する情報を長さｋ＝Ｎ（Ｎ−１）／２のリストに記憶する。リストは、データ構造、リンクされたリスト、およびアレー、またはそれに類似した形式であってもよい。各エントリは、その特定のぺアの端末指標を含んでいてもよい。また、一部の実施形態では、エントリはそのペアのメトリックを含んでおり、一部の実施形態では含んでいない。

・ｋ個すべてについて、最高のメトリックを持つペア｛ｉ（ｋ），ｊ（ｋ）｝からはじめて、
ａ．端末ｉ（ｋ）について：
ｉ．端末がすでに或るグループに配分されている場合、次の端末へ進み、そうでない場合：
・各グループＳについて最大の端末固有メトリックを判定し、ここで、ｊ（ｋ）には（ｊ（ｋ） not∈ Ｓ）がｄ（ｉ（ｋ），Ｓ）＝ｍａｘ_ｓ∈Ｓ（Ｄ（ｉ（ｋ），ｓ））として配分されておらず、それを端末固有グループメトリックとする
・ユーザｉ（ｋ）を最小のｄ（ｉ（ｋ），Ｓ）を持つグループに追加する
ｂ．端末ｊ（ｋ）について：
ｉ．端末がすでに或るグループに配分されている場合、次の端末へ進み、そうでない場合：
・各グループＳについて最大の端末固有メトリックを判定し、ここで、ｉ（ｋ）はｄ（ｉ（ｋ），Ｓ）＝ｍａｘ_ｓ∈Ｓ（Ｄ（ｊ（ｋ），ｓ））として配分されていない
・ユーザｊ（ｋ）を最小のｄ（ｊ（ｋ），Ｓ）を持つグループに追加する
先述のように、プロセスは、ｋ個のペアすべてに適用されてもよいし、（例えば、閾値を超えるメトリックを持つペアまたは最高メトリックを持つ所定の数のペアまででリストを切り捨てることによって）一部のペアだけに適用されてもよい。

すでに述べたように、メトリックは各種のやり方で算出することができるので、ここでそれについていくつかの例示的な実施形態を通して示すことにする。

多くのシナリオでは、アップリンクにおける残余の端末間干渉（すなわち、受信機における干渉除去／抑制の後）の主要な発生源には、他の端末から送信され、検討中の端末の信号と同じ空間的方向から到着する信号が含まれる。そのような場合、基地局における空間的選択性（例えば、受信機のローブの成形）を用いた干渉端末の抑制は、基地局アンテナパターンの解決策（独立ｎｕｌｌの数）および、それをステアリングする能力は限定されているため、効率的ではないことがある。ＬＯＳ（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ：見通し線）条件では、干渉パターンは、比較的一定であり、典型的には、基地局から同じ物理的方向に位置している端末によって作成される。他方、フェージング条件では、見かけ上の到着方向は、関与する信号の各々についての瞬間的に優勢なマルチパス反射に依存して、フェージングと共に変化する。それゆえ、所与の端末ペアについての端末間干渉は、時間と共に有意に変化しうる。

端末間干渉を示すメトリックを判定する１つのやり方は、検討中の異なる端末からの信号の優勢な瞬間的到着方向についての情報を用いることである。

提案を単純化するために、例としてＣＤＭＡシステム（例えばＷＣＤＭＡ／ＨＳＰＡ）を用いる。例示するシステムでは、各ＴＸ−ＲＸアンテナペアに対応するチャネルは、１つの優勢な複素係数によって特徴付けられる。端末はそれぞれ、１本の送信アンテナを含んでいると仮定する。留意されるべきだが、このシステムの設定は単なる一例であって、限定的であることは決して意味されていない。逆に、本発明の実施形態は、他のシステム（例えばＯＦＤＭＡに基づくシステム）にも、より分散的なマルチパスチャネルにも、および／または端末における複数の送信アンテナにも、等しく適用可能である。

メトリックは、例えば、関与する端末のチャネル推定値間の相関に基づいていてもよい。

端末ｉと受信機アンテナｍとの間の伝搬環境は、複素係数

のリストによって記述されてもよく、ここで各係数は、単独で変化するマルチパスコンポーネントについてのチャネル推定値であってもよい。（物理的マルチパスコンポーネントの数がＴより少ない場合、残りのエントリは、ゼロでパディングされてもよい。）
多くの状況では、伝搬チャネルは分散値が小さいか、またはマルチクラスタチャネル内の１つのパスが優勢である。次いで、干渉分析の目的で、チャネルは、単一のチャネル係数

によって十分に近似され、ここで、

は、最大の大きさを持つチャネル係数の指標である。次いで、端末ｉからすべての受信機アンテナへの複合チャネルがベクトル

によって記述される。

メトリック算出においてそれぞれの伝搬チャネルの端末固有推定値間の相関係数を用いると、低複雑性のグループ分け方法が得られる。相関係数を分析することによって、（例えば、同じ方向または類似の方向から到着する信号を有する）「空間的に重なり合う」端末を識別することができる。

この情報を用いて、同時送信のための同一グループ内にそのような端末を置くことを回避してもよい。各グループの端末が、最大限に相互に直交するチャネルを有することは、有利でありうる。典型的には、相関が低いほど（すなわち、ペアに関して、部分集合に関して、直交性が良好であればあるほど）、干渉抑制／除去方法の成果は、より良好になる可能性があり、特に、複雑性に限度がある場合にそうである。

推定では、上記のように、Ｎ個の端末の各々が、それに関連付けられた１×Ｍのチャネル推定値の列ベクトルを有する。２つの端末間の相関係数は、それぞれのチャネル推定ベクトルの正規化された内積の絶対値として演算されうる。

相関係数は、その特定の端末ペアに関連するメトリックとして直接用いられてもよい。相関係数は、例えば、Ｎ×ＮのテーブルＴとして体系化されてもよい。（この例と同様に）メトリックが対称的である場合、テーブルの上方（または下方）の三角形だけが演算されればよい。

受信機アンテナ毎に複数の優勢なパスが存在する場合、チャネル推定は、上記の例の場合のように、列ベクトルによって正確に近似されることはない。そのような状況では、所望しない方向から到着するエネルギーを除外するために複数の到着方向とマルチアンテナ基地局受信機とを考慮に入れると、結果として、別のメトリックが得られる。端末と受信機アンテナとの間のマルチパスプロフィール

の各々について、適切なメトリックのためには、中程度の干渉を持つ１つのパスを用いれば十分でありうる。そのパスは、比較的強力であるべきだが（すなわち、強いフェージングにはない）、必ずしも最強のパスではない。加えて、そのパスは、できれば、同じ端末の他のパス、および、ペアのうちの他方の端末のパスから分離可能であるべきである。ゆえに、見込まれるメトリックの定義は、

であり、ここでＡおよびＢは、それぞれ、

および

からそれぞれ抽出された係数の部分集合であり、上記で説明した候補パスを表している（端末およびＲＸアンテナ毎に１つのパス）。最小化空間は徹底的であってもよいし、最大係数の部分集合だけが、探索プロセスを制限するために含まれてもよい。後者の場合、残余のパスが、複数アンテナ設定を用いて抑制されてもよい。

このメトリックは、正規化された内積の絶対値の方法の変形と考えられてもよく、ここで、用いられるパスは、チャネル推定値の最大絶対値に基づいて識別されるのではなく、受信機の能力を考慮に入れる場合に成功した組み合わせに含まれるパスとして識別される。

一部の実施形態では、上述したチャネル推定ベクトルを別のやり方で用いて、ペア毎の直交性を評価するためのメトリックを形成してもよい。そのような実施形態では、一対の端末のそれぞれの１×Ｍ列チャネル推定ベクトルを用いて、２×Ｍチャネル係数行列を形成してもよい。チャネル係数行列は、ＳＶＤ（Ｓｉｎｇｕｌａｒ Ｖａｌｕｅ Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ：特異値分解）を用いて因数分解されてもよい。結果として生じる対角行列の特異値の二乗は、（ＳＶＤの結果の中に見つかり得る）理想的な事前符号化を端末が適用し、かつ、（これもＳＶＤの結果の中に見つかり得る）信号分離について適切な線形合成をＣｏＭＰユニットが用いることを条件として、検討中の２つの端末からＭ個の受信アンテナへ送信するための最適な信号エネルギーに相当する。また、結果は、端末での事前符号化を備えていない（または理想的でない事前符号化を備えた）非線形ＣｏＭＰユニットの成果指標と考えてもよい。そのような成果指標は楽観的であり、３つ以上の端末を取り扱っている実際的な受信機には直接適用できないことがありうる一方で、端末ペア間の相対的な成果の差を用いてスケジューリンググループを判定することも可能である。

例えば、チャネルの非直交性を評価する目的で、（最適な事前符号化重みでありうる）ＳＶＤによって報告された、残された特異ベクトル集合を用いることによってメトリックを判定するためにＳＶＤ出力が用いられてもよく、−特異ベクトル行列が対角線に近ければ近いほど、端末間の相関が低いことになり、そのことが、より低い値Ｄ（ｉ，ｊ）を割り当てることによって、メトリックに反映されてもよい。

あるいは、またはそれに加えて、特異値からチャネルの条件番号を導出することによってメトリックを判定するためにＳＶＤ出力が用いられてもよく、−高条件番号は、受信機において端末を分離する難度を示しており、そのことが、より高い値Ｄ（ｉ，ｊ）を割り当てることによってメトリックに反映されてもよい。

あるいは、またはそれに加えて、利用可能な信号エネルギーの合計にメトリックを基づかせることによってメトリックを判定するためにＳＶＤ出力が用いられてもよく、−より低い値であるＤ（ｉ，ｊ）を割り当てることによって、より高いエネルギーがメトリックに反映されてもよい。

対称的なメトリックＤ（ｉ，ｊ）＝Ｄ（ｊ，ｉ）は、各ペアの中の端末が、相互に等しい干渉を受けることを意味する。状況によっては、これは適切な仮定ではないことがありうる。ゆえに、メトリック算出においては、非対称のメトリックをもたらしうる追加のパラメータを考慮に入れてもよい。

例えば、ペアを成す２つの端末から受信された信号の電力レベルＰ（ｉ）とＰ（ｊ）とが異なっている場合、メトリックは、干渉側の電力によって乗算され、Ｄ’（ｉ，ｊ）＝Ｐ（ｉ）＊Ｄ（ｉ，ｊ）およびＤ’（ｊ，ｉ）＝Ｐ（ｊ）＊Ｄ（ｉ，ｊ）のようであってもよい。

上記の正規化された内積の絶対値の計算が開始点とされ、かつ、チャネル強度の不均衡（すなわち、強い方のチャネルが弱い方を、逆の場合と同様以上に有意に妨害すること）を考慮に入れるべきである場合、非対称メトリックＤ（ｉ，ｊ）≠Ｄ（ｊ，ｉ）は、

または

として形成されてもよい。この非対称のメトリック構造は、上述した電力関連のスケーリングのステップと一緒に用いられることが望ましい。

別の例は、端末ｉからのデータ送信が、例えば、より高い符号化レート（より低いロバスト性）を有すると予想される場合、または、他の理由で端末ｉについてのサービス品質を高めることが望まれる場合である。次いで、他のすべての端末に関してその端末のメトリックが、因子によって増やされてもよいＣ（ｉ）：Ｄ’（ｉ，：）＝Ｃ（ｉ）＊Ｄ（ｉ，：）。Ｄ（ｉ，ｊ）値を修正するため、その他の多くの基準が考慮に入れられてもよく、例えば、各種の基準に基づいてさまざまな優先順位が端末に付けられてもよい（例えば、再送信が特に望ましくない端末、および／または、特に重要な信号を送信することが予想される端末には、送信が良好に受信されることを確実にするため、より高いメトリックが割り当てられてもよい）。メトリックは、そのような検討を反映するため、端末固有の優先度値Ｆ（ｉ）によって乗算されてもよい：Ｄ’（ｉ，：）＝Ｆ（ｉ）＊Ｄ（ｉ，：）。当然、上記で例示した２つ以上のパラメータの組み合わせが、検討されてもよい。

また、非対称のメトリックが適用される場合、どちらのメトリックＤ（ｉ，ｊ）≠Ｄ（ｊ，ｉ）が端末ペアｉ，ｊにタグ付けされるべきかが判定される必要がある。一対のメトリックを選択するための１つの見込まれるやり方は、最悪の場合のメトリックを取ることであるＤ’’（ｉ，ｊ）＝ｍａｘ［Ｄ’（ｉ，ｊ），Ｄ’（ｊ，ｉ）］。もう１つの可能性は、平均を取ることであるＤ’’（ｉ，ｊ）＝（Ｄ’（ｉ，ｊ）＋Ｄ’（ｊ，ｉ）／２。

また、上記のように、２より大きい部分集合のサイズを検討してもよい。次いで、メトリックは、３つ以上の端末間の対話を考慮に入れる必要がある。例えば、３つの端末間のメトリックを用いて、（多くの中から）どの３つの端末が同時送信に最も適さないかが判定され、ゆえに、別個のスケジューリンググループへと分離されることが必要とされてもよい。

この状況に適したメトリックを計算する場合の１つの手法は、同時送信に最も適さない３つの端末は、（３つのうちの）すべてのペアが、大きくて一対を成すメトリックを有するという特徴を持つ可能性が高いと仮定することである。この仮定に従って、３端末の部分集合についての１つの見込まれるメトリックは、
Ｄ（ｉ，ｊ，ｋ）＝Ｄ（ｉ，ｊ）Ｄ（ｊ，ｋ）Ｄ（ｋ，ｉ）
である。３端末の部分集合についての代替メトリックは、
Ｄ（ｉ，ｊ，ｋ）＝ｍｉｎ（Ｄ（ｉ，ｊ），Ｄ（ｊ，ｋ）．Ｄ（ｋ，ｉ））
であってもよい。この代替案は、一対のメトリックの大半が最大値に近い値を有する（例えば、正規化された内積の事例についての値に近い）場合、特に有益である。後者の代替メトリックの利点は、特に、部分集合のサイズが３より大きい一般的事例において、演算するのが容易でありうることである。

上記のように、上述したグループ分けの方法は、複数の送信アンテナを持つ端末へ拡張されてもよい。そのような端末は、複数のアンテナの利点を利用できるように事前符号化の能力を有していてもよい。

見込まれる事前符号化重みがｘであると仮定すると、各端末は（異なる事前符号化を持つ）ｘ個の異なる仮想端末とみなされ、そのうちの厳密に１つがスケジューリングされなければならないという調整を行った上で、上記で提案されたアルゴリズムが用いられてもよい。そのような手法においては、探索空間は、同じ端末の異なる事前符号化を表す仮想端末の組み合わせは評価されなくてもよいだろうという簡素化と、同じ端末の異なる事前符号化を表す仮想端末の中の厳密に１つが、グループの１つへとソートされなければならないという条件とを伴って、Ｎの代わりにＮＸの端末を含むとして扱われてもよい。

他の実施形態では、事前符号化の設定は、グループ分けとは別に判定されてもよく、そのような場合、単一の送信アンテナについてのアルゴリズムが直接用いられてもよい。

低移動性の端末については、高移動性のシナリオについての望ましい事例と同様に、グループ分けはスケジューリングの各瞬間に完全に（またはまったく）行われる必要はない。前者の場合、グループ分けは、より長い時間間隔で更新されてもよい。しかし、グループの適切性を検証して、良好なグループ分け品質を確実にするために、一部の実施形態では、たとえ低移動性シナリオが目前にあって、より長い時間間隔がもっと先で適用されることになっている場合であっても、当初のグループ分けの直後にグループ分けプロセスを（１つ以上）繰り返す方が有利なことがある。これは、チャネル推定品質が当初のチャネル推定からその後のチャネル推定までに改善されうるからであり、それゆえ、グループ分けが改善されうるからである。

本発明の一部の実施形態によって、スケジューラに対して（またはシステムのもっと高位のレイヤに対して）フィードバックが行われてもよい。そのようなフィードバックは、特定のグループ分けがどの程度機能したかを（例えば、最悪のグループメトリック、各グループのうちで最悪の干渉側端末の指標、データスループットの数字等の形で）示してもよい。フィードバックは、グループの数を変えることによって、一部の端末の優先度を変えることによって、および／または相対的認可を変えることによって、グループ分けプロセスを適合させるためにスケジューラによって利用されてもよい。あるいは、またはそれに加えて、フィードバックは、（例えば、干渉を余りに多く引き起こす端末に、他のセル、ＣｏＭＰ、周波数帯、および／またはＲＡＴへのハンドオーバを行わせるために）高位レイヤによって利用されてもよい。

図２は、本発明の一部の実施形態による例示的な方法２００を示す図である。

ステップ２１０で、複数の端末からアップリンク送信が受信される。受信された送信は、受信機もしくは他の処理デバイスの中で処理されてもよく、例えば、チャネル推定値が各端末について算出されてもよい。ステップ２２０で、すべての部分集合（例えばペア）について、例えば、上記の例示的なメトリック算出方法のいずれかによって、メトリックが算出される。

部分集合は、任意のステップ２３０で、メトリックの順にソートされ、リストまたは同様の構造の中に記憶されてもよい。

任意のステップ２４０で、すべての部分集合または一部の部分集合だけをステップ２５０、２６０、２７０によって処理することが判定されてもよい。上記のように、（所定の数、または、そうでない或る数の）部分集合（例えば最悪のメトリックを持つ部分集合）だけ、あるいは、メトリック閾値の特定の側に入るメトリックを有する部分集合だけを処理することが決定されてもよい。

ステップ２５０で、まだ処理されていない部分集合のうち、同時送信適合性に関して最悪のメトリックを有する部分集合（図２では、最大のメトリックとして示しているが、メトリックの定義によっては最小のメトリックであるかまたはその他のメトリックであってもよい）が選択される。

ステップ２６０で、選択された部分集合のすべての端末が、可能なら、異なるグループに配分されることが分かる。これは、部分集合のサイズがグループの数より小さいかまたは等しい場合、まだ配分されていないすべての端末にとって可能なはずである。配分は、例えば、上記のグループ分けの方法のいずれかに従ってもよい。配分の方法は、単純に、同じ部分集合の中の端末が異なるグループに入れられるように配慮することであってもよいし、端末固有のグループメトリックを最小化するという追加条件が適用されてもよい。

ステップ２７０で、ステップ２５０および２６０の原理によって処理されることになる部分集合がさらにある場合、方法はステップ２５０に戻される。そうでない場合、例えば、すべての部分集合、またはステップ２４０で選出されたすべての部分集合の処理が完了した場合、方法は任意のステップ２８０へと続く。

ステップ２８０で、まだ処理されていない部分集合のいずれかの端末が、例えば恣意的に、またはいずれかの既知のまたは将来の配分方法に従って、それぞれのグループに配分されてもよい。

ステップ２９０で、それぞれの指標が各端末へ送信され、端末に少なくとも端末自身のスケジューリングパラメータ（例えば送信することが意図されている時間期間）を通知する。

また、図３は、本発明の一部の実施形態による例示的な方法３００を示す。

方法３００のステップ３１０、３２０、３３０、３５０、３６０、３８０、３９０は、方法２００のステップ２１０、２２０、２３０、２５０、２６０、２８０、２９０とそれぞれ同様であるかまたは対応しており、従って詳細には記述しない。

方法がステップ３７０に達すると、終了条件がチェックされる。終了条件を満たしていない場合、方法は、ステップ３５０に戻され、ステップ３５０および３６０の原理に従ってさらに部分集合が処理される。終了条件を満たしている場合、方法は、任意のステップ３８０へと続く。終了条件は、例えば、以下の１つであってもよい。

・すべての見込まれる部分集合が処理された？
・すべての端末がグループへとソートされた？（これは、すべての部分集合が処理される前に起こることが非常に多く、この条件を用いると、グループ分けの成果にはまったく影響しない一方で演算負荷を削減しうる。）
・所定数の部分集合が処理された？
・メトリック条件を満たす（例えば、閾値より大きい値を有する）メトリックに関連するすべての部分集合が処理された？
図４は、本発明の一部の実施形態による例示的な方法のステップを示す図である。示された方法のステップは、例えば、方法２００および３００のステップ２６０または３６０のいずれかの一部として行われてもよい。

ステップ４６１で、部分集合のうちのまだグループ分けされていない端末が選択される。ステップ４６２で、同じ部分集合の端末をまだ含んでいないグループが識別される。ステップ４６３で、選択された端末と識別された各グループとの関係が評価される。例えば、各グループのうちのどの端末が、選択された端末との同時送信に最も適さないか（そのグループについての最悪事例メトリックに相当する）を判定されてもよい。ステップ４６４で、選択された端末が、ステップ４６３の評価を考慮に入れて、識別されたグループの１つに追加される。例えば、選択された端末は、最高の最悪事例メトリックを有する（すなわち、選択された端末との同時送信に最も適さないグループの端末は、グループのうちでは最適の端末である）グループに追加されてもよい。ステップ４６５で、まだグループ分けされていない端末が部分集合の中に存在していないかがチェックされ、その場合、処理はステップ４６１へ戻る。

図５は、本発明の一部の実施形態によるスケジューラを少なくとも含むプロセッサ５０３に関連または接続している２つの基地局設置場所５０１、５０２を含むシステムを示す。プロセッサ５０３は、例えば、制御ユニット、ＣｏＭＰプロセッサ、またはコンバイナであってもよい。

図６は、本発明の一部の実施形態によるスケジューラ６１０を少なくとも含む基地局設置場所６０１を示す図である。

図７は、本発明の一部の実施形態による電子デバイス（処理ユニット７１０を含む）およびコンピュータ可読媒体７２０を示す図である。電子デバイスは、例えば、ＣｏＭＰプロセッサ、コンバイナ、基地局プロセッサ、またはスケジューラの中に位置するか、それらを含んでいるか、またはそれらに関連していてもよい。

本発明の実施形態によれば、端末のユーザは、従来の回線交換型電気通信サービス、例えば音声通話、データ呼、ビデオ通話、ファックス送信、および／または、パケットに基づくサービス、例えば電子メッセージング、インターネット電話、インターネット閲覧、電子商取引等を用いてもよい。このために、移動端末および１つ以上の関連の基地局ならびに対応する通信システムは、少なくとも１つの移動通信標準、例えばＵＭＴＳまたはＵＭＴＳ ＬＴＥに準拠していてもよい。

注目に値することだが、本発明の実施形態は、いずれかの特定の無線アクセス技術（ＲＡＴ）に関連する用途に限定されない。逆に、本発明の実施形態は、複数の端末がアップリンクで送信するいかなる通信システムにも、例えば、ＵＭＴＳ／ＨＳＰＡのようなＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システム、または、ＵＭＴＳ ＬＴＥのようなＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムにも適用可能である。

本発明の記述した実施形態およびそれらの等価物は、ソフトウェアとして、またはハードウェアとして、またはそれらの組み合わせとして実施されてもよい。それらは、例えば、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）、ＣＰＵ（中央処理装置）、コプロセッサユニット、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレー）またはその他のプログラム可能なハードウェアのような処理デバイスに関連するかまたはそれと一体化した汎用回路によって、あるいは、例えばＡＳＩＣ（特定用途集積回路）のような専用回路によって行われてもよい。すべてのそのような形式は、本発明の範囲内にあることが意図されている。

本発明は、本発明のいずれかの実施形態による回路部／論理を含むかまたは方法を行う電子装置の中に実施されてもよい。電子装置は、例えば、ＣｏＭＰプロセッサ、スケジューラ、または基地局であってもよい。

本発明の一部の実施形態によれば、コンピュータプログラムプロダクトは、例えば、ディスケット、ＵＳＢスティック、プラグインカード、またはＣＤ−ＲＯＭ（図７と比較すること）のようなコンピュータ可読媒体を含んでいる。コンピュータ可読媒体は、プログラム命令を含むコンピュータプログラムを記憶していてもよい。コンピュータプログラムは、データ処理ユニットの中にロード可能であってもよく、データ処理ユニットは、例えば、ＣｏＭＰプロセッサ、スケジューラ、または基地局の中に含まれていてもよい。データ処理ユニットの中にロードされる場合、コンピュータプログラムは、データ処理ユニットに関連するかまたはそれと一体化されているメモリの中に記憶されてもよい。一部の実施形態によれば、コンピュータプログラムは、データ処理ユニットの中にロードされて実行される場合、例えば図２乃至４のいずれかに示す方法によるステップをデータ処理ユニットに実行させてもよい。

本発明について、本書では、各種の実施形態に関して記述してきた。しかし、当業者であれば、本発明の範囲内にやはり入りうる、記述した実施形態に対する数多くの変形形態を理解するであろう。例えば、本書で記述した方法の実施形態は、例示的な方法を、一定の順序で行われる方法のステップを通して記述している。しかし、これらの事象の連続は、本発明の範囲から逸脱することなく、別の順序でも起こりうる。さらに、一部の方法のステップは、たとえそれらが順に行われると記述されていたとしても、並行して行われてもよい。

同様に、留意されるべきだが、本発明の実施形態の記述において、機能ブロックを個別のユニットに区分することは、決して本発明を限定しない。逆に、これらの区分は単なる例である。本書で１つのユニットとして記述される機能ブロックは、２つ以上のユニットに分割されてもよい。同様に、本書では２つ以上のユニットとして実装されると記述されている機能ブロックは、本発明の範囲から逸脱することなく単一ユニットとして実装されてもよい。

ゆえに、理解されるべきだが、記述した実施形態の限定は、単に例示することだけを目的としており、決して、制限してはいない。そうではなく、本発明の範囲は、記述によってではなく添付の請求項によって定義されるのであって、請求項の範囲内に入るすべての変形形態は、その中に包含されることが意図される。

Claims (14)

1. 無線通信システムにおける第１の複数の端末からのアップリンク送信を第２の複数のグループにスケジューリングするスケジューラを動作させる方法であって、各グループには時間期間のそれぞれの間における同時並行的なアップリンク送信を対象とした複数の端末が含まれており、
   前記方法は、
   前記第１の複数の端末のそれぞれから送信された送信信号を受信するステップと、
   前記第１の複数の端末における第３の複数の部分集合のうち各部分集合について部分集合メトリックを算出するステップであって、各部分集合のサイズは前記第２の複数のグループのサイズよりも小さいかまたは等しく、前記部分集合メトリックは当該部分集合の前記端末から受信された前記送信信号に基づいて算出され、当該部分集合メトリックは当該部分集合の当該端末について同時送信適合尺度を示している、前記ステップと、
   前記第３の複数の部分集合に含まれる第４の複数の部分集合を形成するステップと、
   前記第４の複数の部分集合における部分集合のうちで同時送信適合尺度が最低であることを示している部分集合メトリックを有している部分集合からスタートして、部分集合メトリック順で、前記第４の複数の部分集合における各部分集合について処理するステップであって、当該部分集合における端末であってグループ内でまだスケジューリングされていない各端末を、前記第２の複数のグループのうちのグループであって、当該部分集合における他の端末を含んでいないグループに対してスケジューリングすることによって処理するステップと、
   前記スケジューリングされた複数の端末のそれぞれに対して、当該スケジューリングされた端末に対して送信を意図された時間期間のそれぞれを示す情報を送信するステップとを有することを特徴とする方法。
2. 前記部分集合メトリックは、前記部分集合の前記端末から受信した前記送信信号の主たる到来方向に少なくとも基づいていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記部分集合メトリックは、さらに、
   前記部分集合の前記端末のうち少なくとも１つの端末からの前記送信信号の優先度と、 前記部分集合の前記端末のうち少なくとも１つの端末の送信電力と、
   前記部分集合の前記端末のうち少なくとも１つの端末の予想された符号化レートと、
   前記部分集合の前記端末のうち少なくとも１つの端末のサービス尺度についての所望の品質と、
   前記部分集合の前記端末のうち少なくとも１つの端末の再送許容尺度と
   とのうち少なくとも１つに基づいていることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記部分集合のサイズは２であり、前記部分集合メトリックは一対のメトリックであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
5. 一対の前記端末のそれぞれは、対応するチャネル推定ベクトルを有し、前記一対のメトリックは、当該一対の端末の前記対応するチャネル推定ベクトルの正規化された内積に少なくとも基づいていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記第４の複数の部分集合のサイズは、前記第３の複数の部分集合のサイズよりも小さい所定の数に等しく、前記第４の複数の部分集合における各部分集合は、前記第４の複数の部分集合には含まれていないいずれの部分集合の前記部分集合メトリックよりも同時送信適合尺度が小さいことを示している部分集合メトリックを有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記第４の複数の部分集合のサイズは、前記第３の複数の部分集合のサイズよりも小さく、前記第４の複数の部分集合は、同時送信適合尺度の閾値に対して第１の側に位置する部分集合メトリックであって、当該同時送信適合尺度の閾値に対して第２の側に位置する部分集合メトリックよりも、同時送信適合尺度が小さいことを示している部分集合メトリックであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
8. グループに属している前記部分集合の各端末に対するスケジューリングには、
   前記部分集合の他の端末を含んでいない前記第２の複数のグループのうちの各グループに対して、前記スケジューリングの対象となっている端末と当該グループにおいてすでにスケジューリング済みの端末とを含む部分集合のうちで同時送信適合尺度が最低であることを示している部分集合メトリックを含む端末固有グループメトリックを決定するステップと、
   前記第２の複数のグループにおける前記グループの前記端末固有グループメトリックのうちで同時送信適合尺度が最高であることを示している端末固有グループメトリックを有しているグループの前記端末に対してスケジューリングを実行するステップと
   が含まれていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
9. コンピュータプログラムプロダクトであって、コンピュータ可読記憶媒体を有して、当該コンピュータ可読記憶媒体は、プログラムインストラクションを含むコンピュータプログラムを記憶しており、当該コンピュータプログラムは、データ処理ユニットに対してロード可能であり、前記コンピュータプログラムが前記データ処理ユニットによって実行されると、請求項１ないし８のいずれか１項に記載されたステップのうち少なくとも
   前記第１の複数の端末における前記第３の複数の部分集合のうち各部分集合について前記部分集合メトリックを算出するステップと、
   前記第３の複数の部分集合に含まれている前記第４の複数の部分集合を形成するステップと、
   前記第４の複数の部分集合における部分集合のうちで同時送信適合尺度が最低であることを示している部分集合メトリックを有している部分集合からスタートして、部分集合メトリック順で、前記第４の複数の部分集合における各部分集合について処理するステップであって、当該部分集合における端末であってグループ内でまだスケジューリングされていない各端末を、前記第２の複数のグループのうちのグループであって、当該部分集合における他の端末を含んでいないグループに対してスケジューリングすることによって処理するステップと
   を当該データ処理ユニットに実行させるプログラムであることを特徴とするコンピュータプログラムプロダクト。
10. 無線通信システムにおける第１の複数の端末からのアップリンク送信を第２の複数のグループにスケジューリングするスケジューラであって、各グループには時間期間のそれぞれの間における同時並行的なアップリンク送信を対象とした複数の端末が含まれており、 前記スケジューラは、
    前記第１の複数の端末における第３の複数の部分集合のうち各部分集合について部分集合メトリックを算出するステップであって、各部分集合のサイズは前記第２の複数のグループのサイズよりも小さいかまたは等しく、前記部分集合メトリックは当該部分集合の前記端末から受信された前記送信信号に基づいて算出され、当該部分集合メトリックは当該部分集合の当該端末について同時送信適合尺度を示している、前記ステップと、
    前記第３の複数の部分集合に含まれる第４の複数の部分集合を形成するステップと、
    前記第４の複数の部分集合における部分集合のうちで同時送信適合尺度が最低であることを示している部分集合メトリックを有している部分集合からスタートして、部分集合メトリック順で、前記第４の複数の部分集合における各部分集合について処理するステップであって、当該部分集合における端末であってグループ内でまだスケジューリングされていない各端末を、前記第２の複数のグループのうちのグループであって、当該部分集合における他の端末を含んでいないグループに対してスケジューリングすることによって処理するステップと
    を実行するように構成されていることを特徴とするスケジューラ。
11. 前記スケジューラは、前記部分集合メトリックを、前記部分集合の前記端末から受信した前記送信信号の主たる到来方向に少なくとも基づいて、算出することを特徴とする請求項１０に記載のスケジューラ。
12. 前記部分集合のサイズは２であり、前記部分集合メトリックは一対のメトリックであることを特徴とする請求項１０または１１に記載のスケジューラ。
13. 前記スケジューラは、グループに属している前記部分集合の各端末をスケジューリングするために、
    前記部分集合の他の端末を含んでいない前記第２の複数のグループのうちの各グループに対して、前記スケジューリングの対象となっている端末と当該グループにおいてすでにスケジューリング済みの端末とを含む部分集合のうちで同時送信適合尺度が最低であることを示している部分集合メトリックを含む端末固有グループメトリックを決定し、
    前記第２の複数のグループにおける前記グループの前記端末固有グループメトリックのうちで同時送信適合尺度が最高であることを示している端末固有グループメトリックを有しているグループの前記端末に対してスケジューリングを実行する
    ように構成されていることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のスケジューラ。
14. 無線通信システムの構造であって、
    請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のスケジューラと、
    前記第１の複数の端末のそれぞれからの各送信信号を受信するように構成された少なくとも１つの受信機と、
    前記スケジューリングされた複数の端末のそれぞれに対して、当該スケジューリングされた端末に対して送信を意図された時間期間のそれぞれを示す情報を送信する送信機と
    を有することを特徴とする無線通信システムの構造。

Images