(57)【要約】      （修正有）【課題】ＵＥと基地局との間で利用可能な帯域幅の効率を拡張する相反チャネルサウンディング基準信号（ＳＲＳ）の多重化方法および基地局を提供する。【解決手段】ＵＥはＳＲＳを基地局へ送信する。基地局は、受信されたＳＲＳに基づいてアップリンク（ＵＬ）チャネルの特性を明らかにし、相反性を使用して、そのチャネル特性をダウンリンク（ＤＬ）チャネルに対して適用する。その際、基地局は、ＳＲＳから取得されたULチャネル情報に基づいてUEへのビームを形成する。ＵＥは、アンテナのアレイを含み、各UEは基地局がＤの特性を明らかにするために受信および使用する異なるＳＲＳを送信する。複数の（または複数アンテナを有する単一のＵＥ）は、同じ時間および周波数割振り（非直交の）において、それぞれがそれ自体の固有のＳＲＳを送信し、さらに、固有の時間／周波数割振り（直交の）においてそれらのＳＲＳを送る。【選択図】図９
2020115662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局におけるワイヤレス通信の方法であって、
第1のユーザ装置(UE)から第1のサウンディング基準信号(SRS)を受信するステップであって、前記第1のSRSが第1のSRSリソース上で送信され、前記第1のSRSリソースが1つまたは複数の時間リソースおよび1つまたは複数の周波数リソースを含む、ステップと、
第2の異なるUEから第2のSRSを受信するステップであって、前記第2のSRSが第2のSRSリソース上で送信され、前記第2のSRSリソースが1つまたは複数の時間リソースおよび1つまたは複数の周波数リソースを含み、前記第1のSRSリソースの少なくともいくつかが前記第2のSRSリソースと重なる、ステップと、
前記受信した第1のSRSを使用して、前記基地局から前記第1のUEへの送信のための第1のビームフォーミングパラメータを決定するステップと、
前記受信した第2のSRSを使用して、前記基地局から前記第2のUEへの送信のための第2のビームフォーミングパラメータを決定するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記第1のSRSリソースおよび前記第2のSRSリソースが特定のサブフレームに含まれ、前記方法が、
前記第1のビームフォーミングパラメータを使用して前記特定のサブフレームの間にダウンリンク信号を前記第1のUEに送信するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記第2のビームフォーミングパラメータを使用して前記特定のサブフレームの間にダウンリンク信号を前記第2のUEに送信するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記第1のSRSリソースおよび前記第2のSRSリソースが特定のサブフレームに含まれ、前記方法が、
前記第1のビームフォーミングパラメータを使用して前記特定のサブフレームの後続のサブフレームの間にダウンリンク信号を前記第1のUEに送信するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記第1のUEに関連する第1のスクランブリングコードを使用して前記受信した第1のSRSを処理するステップと、前記第2のUEに関連する第2の異なるスクランブリングコードを使用して前記受信した第2のSRSを処理するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記第1のUEに関連する第1の並べ替え情報を使用して前記受信した第1のSRSを処理するステップと、前記第2のUEに関連する第2の異なる並べ替え情報を使用して前記受信した第2のSRSを処理するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記第1の並べ替え情報が、前記第1のUEによる前記第1のSRSの送信のための第1のインターリービング情報を含み、
前記第1のUEに関連する第1の並べ替え情報を使用して前記受信した第1のSRSを処理するステップが、前記第1のインターリービング情報に基づいて前記受信した第1のSRSをデインターリーブするステップを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記第1のSRSリソースの前記1つまたは複数の時間リソースが少なくとも1つの共有シンボルを含み、前記第2のSRSリソースの前記1つまたは複数の時間リソースが前記少なくとも1つの共有シンボルを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記第1のSRSリソースの前記1つまたは複数の周波数リソースが少なくとも1つの共有サブキャリアを含み、前記第2のSRSリソースの前記1つまたは複数の周波数リソースが前記少なくとも1つの共有サブキャリアを含む、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
ワイヤレス通信のための基地局であって、
メモリと、
プロセッサと、
トランシーバとを備え、
前記トランシーバが、第1のユーザ装置(UE)から第1のサウンディング基準信号(SRS)を受信するように構成され、前記第1のSRSが第1のSRSリソース上で送信され、前記第1のSRSリソースが1つまたは複数の時間リソースおよび1つまたは複数の周波数リソースを含み、前記トランシーバが、第2の異なるUEから第2のSRSを受信するようにさらに構成され、前記第2のSRSが第2のSRSリソース上で送信され、前記第2のSRSリソースが1つまたは複数の時間リソースおよび1つまたは複数の周波数リソースを含み、前記第1のSRSリソースの少なくともいくつかが前記第2のSRSリソースと重なり、
前記プロセッサおよびメモリが、
前記受信した第1のSRSを使用して、前記基地局から前記第1のUEへの送信のための第1のビームフォーミングパラメータを決定し、
前記受信した第2のSRSを使用して、前記基地局から前記第2のUEへの送信のための第2のビームフォーミングパラメータを決定するように構成される、基地局。
【請求項１１】
前記第1のSRSリソースおよび前記第2のSRSリソースが特定のサブフレームに含まれ、前記トランシーバが、前記第1のビームフォーミングパラメータを使用して前記特定のサブフレームの間にダウンリンク信号を前記第1のUEに送信するようにさらに構成される、請求項10に記載の基地局。
【請求項１２】
前記トランシーバが、前記第2のビームフォーミングパラメータを使用して前記特定のサブフレームの間にダウンリンク信号を前記第2のUEに送信するようにさらに構成される、請求項11に記載の基地局。
【請求項１３】
前記第1のSRSリソースおよび前記第2のSRSリソースが特定のサブフレームに含まれ、前記トランシーバが、前記第1のビームフォーミングパラメータを使用して前記特定のサブフレームの後続のサブフレームの間にダウンリンク信号を前記第1のUEに送信するようにさらに構成される、請求項10に記載の基地局。
【請求項１４】
前記プロセッサおよびメモリが、前記第1のUEに関連する第1のスクランブリングコードを使用して前記受信した第1のSRSを処理し、前記第2のUEに関連する第2の異なるスクランブリングコードを使用して前記受信した第2のSRSを処理するようにさらに構成される、請求項10に記載の基地局。
【請求項１５】
前記プロセッサおよびメモリが、前記第1のUEに関連する第1の並べ替え情報を使用して前記受信した第1のSRSを処理し、前記第2のUEに関連する第2の異なる並べ替え情報を使用して前記受信した第2のSRSを処理するようにさらに構成される、請求項10に記載の基地局。
【請求項１６】
前記第1の並べ替え情報が、前記第1のUEによる前記第1のSRSの送信のための第1のインターリービング情報を含み、前記プロセッサおよびメモリが、前記第1のインターリービング情報に基づいて前記受信した第1のSRSをデインターリーブすることによって、前記第1のUEに関連する第1の並べ替え情報を使用して前記受信した第1のSRSを処理するように構成される、請求項15に記載の基地局。
【請求項１７】
前記第1のSRSリソースの前記1つまたは複数の時間リソースが少なくとも1つの共有シンボルを含み、前記第2のSRSリソースの前記1つまたは複数の時間リソースが前記少なくとも1つの共有シンボルを含む、請求項10に記載の基地局。
【請求項１８】
前記第1のSRSリソースの前記1つまたは複数の周波数リソースが少なくとも1つの共有サブキャリアを含み、前記第2のSRSリソースの前記1つまたは複数の周波数リソースが前記少なくとも1つの共有サブキャリアを含む、請求項17に記載の基地局。
【請求項１９】
ワイヤレス通信のための基地局であって、
第1のユーザ装置(UE)から第1のサウンディング基準信号(SRS)を受信するための手段であって、前記第1のSRSが第1のSRSリソース上で送信され、前記第1のSRSリソースが1つまたは複数の時間リソースおよび1つまたは複数の周波数リソースを含む、手段と、
第2の異なるUEから第2のSRSを受信するための手段であって、前記第2のSRSが第2のSRSリソース上で送信され、前記第2のSRSリソースが1つまたは複数の時間リソースおよび1つまたは複数の周波数リソースを含み、前記第1のSRSリソースの少なくともいくつかが前記第2のSRSリソースと重なる、手段と、
前記受信した第1のSRSを使用して、前記基地局から前記第1のUEへの送信のための第1のビームフォーミングパラメータを決定するための手段と、
前記受信した第2のSRSを使用して、前記基地局から前記第2のUEへの送信のための第2のビームフォーミングパラメータを決定するための手段と
を備える、基地局。
【請求項２０】
前記第1のSRSリソースおよび前記第2のSRSリソースが特定のサブフレームに含まれ、前記基地局が、
前記第1のビームフォーミングパラメータを使用して前記特定のサブフレームの間にダウンリンク信号を前記第1のUEに送信するための手段をさらに備える、請求項19に記載の基地局。
【請求項２１】
前記第2のビームフォーミングパラメータを使用して前記特定のサブフレームの間にダウンリンク信号を前記第2のUEに送信するための手段をさらに備える、請求項20に記載の基地局。
【請求項２２】
前記第1のSRSリソースおよび前記第2のSRSリソースが特定のサブフレームに含まれ、前記基地局が、
前記第1のビームフォーミングパラメータを使用して前記特定のサブフレームの後続のサブフレームの間にダウンリンク信号を前記第1のUEに送信するための手段をさらに備える、請求項19に記載の基地局。
【請求項２３】
前記第1のUEに関連する第1のスクランブリングコードを使用して前記受信した第1のSRSを処理するための手段と、前記第2のUEに関連する第2の異なるスクランブリングコードを使用して前記受信した第2のSRSを処理するための手段とをさらに備える、請求項19に記載の基地局。
【請求項２４】
前記第1のUEに関連する第1の並べ替え情報を使用して前記受信した第1のSRSを処理するための手段と、前記第2のUEに関連する第2の異なる並べ替え情報を使用して前記受信した第2のSRSを処理するための手段とをさらに備える、請求項19に記載の基地局。
【請求項２５】
前記第1の並べ替え情報が、前記第1のUEによる前記第1のSRSの送信のための第1のインターリービング情報を含み、
前記第1のUEに関連する第1の並べ替え情報を使用して前記受信した第1のSRSを処理するための手段が、前記第1のインターリービング情報に基づいて前記受信した第1のSRSをデインターリーブするための手段を備える、請求項24に記載の基地局。
【請求項２６】
前記第1のSRSリソースの前記1つまたは複数の時間リソースが少なくとも1つの共有シンボルを含み、前記第2のSRSリソースの前記1つまたは複数の時間リソースが前記少なくとも1つの共有シンボルを含む、請求項19に記載の基地局。
【請求項２７】
前記第1のSRSリソースの前記1つまたは複数の周波数リソースが少なくとも1つの共有サブキャリアを含み、前記第2のSRSリソースの前記1つまたは複数の周波数リソースが前記少なくとも1つの共有サブキャリアを含む、請求項26に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照および優先権主張
本出願は、2015年3月14日に出願した米国仮特許出願第62/133,334号の利益を主張する、2015年9月25日に出願した米国非仮出願第14/866,778号の優先権および利益を主張するものであり、両出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、ワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、ターゲット受信者へのビームフォーミングダウンリンクメッセージへの非直交または直交の適用において、アップリンクサウンディング信号から取得されるチャネル状態情報を使用することに関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信ネットワークは、いくつかのユーザ機器(UE)のための通信をサポートできるいくつかの基地局を含み得る。近年、基地局およびUEが通信するキャリア周波数は、高くなり続けてきており、より大きな帯域幅を含む。より高いこれらの周波数を利用するために、同じ物理的スペースの中のより多くのアンテナが使用されてきた。しかしながら、より高いこれらの周波数帯域が有用であり従来技術(2G、3G、または4Gなどの)と同じカバレージ半径に近づくために、より大きな(かつ、より正確な)ビームフォーミング利得が必要となりつつある。
【０００４】
さらに、従来のシステムは、アップリンク方向および/またはダウンリンク方向における適応型マルチアンテナ動作にとって十分な測定値および推定値を提供するために、様々な固定構造を有する様々なタイプの基準信号を採用する。たとえば、ビームフォーム決定の際に基地局の助けとなるために、基地局からのダウンリンク上でチャネル状態情報基準信号(CSI-RS)が使用され得、特にアップリンクに対するチャネル情報を推定するために、各UEに固有のアップリンク復調基準信号(DM-RS)が使用され得、スケジューリングする(たとえば、データにとってどの周波数帯域がよいのか、または悪いのかを決定する)際の助けとなるために、各UEはアップリンク上でサウンディング基準信号(SRS)を使用し得る。UEのために上記の機能のすべてを達成することができる単一の信号はない。
【０００５】
相反性とは、ステーションが、あるチャネル(たとえば、アップリンク)からの情報(マルチパス遅延プロファイルなどの)を、別のチャネル(たとえば、ダウンリンク)に関する決定を行う際に使用するための能力を示す。現在の手法が、ロングタームエボリューション(LTE)のコンテキストにおけるCSI-RSなどの、特定のアンテナにとって固有の基準信号を必要とするので、相反性はセルラーネットワークにとって利用可能でなかった。さらに、CSI-RSおよび他のタイプの信号は良好にスケーリングされず、モバイル広帯域に対する需要が増大し続けているので、そのことは絶えず増大する問題になりつつある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下のことは、説明する技術の基本的な理解をもたらすように本開示のいくつかの態様を要約する。本概要は、本開示の企図するすべての特徴の広範な概要でなく、本開示のすべての態様の鍵となる要素または重要な要素を特定することも、本開示の任意またはすべての態様の範囲を示すことも意図されない。その唯一の目的は、後で提示するより詳細な説明の導入として、本開示の1つまたは複数の態様のいくつかの概念を要約の形で提示することである。
【０００７】
本開示の一態様では、方法は、基地局においてアップリンクチャネルを介してユーザ機器(UE)からサウンディング基準信号(SRS)を受信することと、アップリンクチャネルに関する情報をSRSから基地局によって取得し、情報をダウンリンクチャネルに適用することと、SRSから取得された情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、ダウンリンクチャネルを介して基地局からUEへ送信することとを含む。
【０００８】
本開示の追加の態様では、基地局と通信するための方法は、複数のサウンディング基準信号(SRS)を複数のユーザ機器(UE)から送信することであって、複数のSRSが、対応するアップリンクチャネルを介して非直交の物理リソースを使用して送信されることと、アップリンクチャネルに関して複数のSRSから取得されダウンリンクチャネルに適用される情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、基地局から受信することとを含む。
【０００９】
本開示の追加の態様では、基地局と通信するための方法は、複数のアンテナを備えるユーザ機器(UE)において、複数のアンテナのうちの異なるアンテナに対応する異なるサウンディング基準信号(SRS)を構成することと、複数のアンテナの各アンテナからの異なるサウンディング基準信号(SRS)を、UEから送信することと、複数のアンテナの各アンテナに対応する異なるSRSから取得された情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、基地局から受信することとを含む。
【００１０】
本開示の追加の態様では、複数のユーザ機器(UE)と通信するための方法は、基地局において、複数のサウンディング基準信号(SRS)を、複数のUEの中からの各UEから1つ受信することであって、各SRSが、各それぞれのUEから直交の物理リソースを使用して送信されることと、それぞれのアップリンクチャネルに関する情報を各SRSから基地局によって取得し、情報をそれぞれのダウンリンクチャネルに適用することと、各SRSから取得された情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、それぞれのダウンリンクチャネルを介して各UEへ基地局から送信することとを含む。
【００１１】
本開示の追加の態様では、基地局と通信するための方法は、1つのサブフレームの間に異なる周波数サブバンドにおいて、複数の狭帯域サウンディング基準信号(SRS)をユーザ機器(UE)から送信することと、異なる周波数サブバンドの各々に対応するSRSから取得された情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、基地局から受信することとを含む。
【００１２】
本開示の追加の態様では、基地局は、アップリンクチャネルを介してユーザ機器(UE)からサウンディング基準信号(SRS)を受信するように構成されたトランシーバと、アップリンクチャネルに関する情報をSRSから取得し、情報をダウンリンクチャネルに適用するように構成されたプロセッサとを含み、トランシーバは、SRSから取得された情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、ダウンリンクチャネルを介してUEへ送信するようにさらに構成される。
【００１３】
本開示の追加の態様では、ユーザ機器は、複数のアンテナと、複数のアンテナのうちの異なるアンテナに対応する異なるサウンディング基準信号(SRS)を構成するように構成されたプロセッサと、複数のアンテナの各アンテナからの異なるサウンディング基準信号(SRS)を基地局へ送信し、複数のアンテナの各アンテナに対応する異なるSRSから取得された情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、基地局から受信するように構成されたトランシーバとを含む。
【００１４】
本開示の追加の態様では、プログラムコードを記録したコンピュータ可読媒体は、基地局に、アップリンクチャネルを介してユーザ機器(UE)からサウンディング基準信号(SRS)を受信させるためのコードと、基地局に、アップリンクチャネルに関する情報をSRSから取得させ、情報をダウンリンクチャネルに適用させるためのコードと、基地局に、SRSから取得された情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、ダウンリンクチャネルを介してUEへ送信させるためのコードとを備えるプログラムコードを含む。
【００１５】
本開示の追加の態様では、プログラムコードを記録したコンピュータ可読媒体は、複数のアンテナを備えるユーザ機器(UE)に、複数のアンテナのうちの異なるアンテナに対応する異なるサウンディング基準信号(SRS)を構成させるためのコードと、UEに、複数のアンテナの各アンテナからの異なるサウンディング基準信号(SRS)を、基地局へ送信させるためのコードと、UEに、複数のアンテナの各アンテナに対応する異なるSRSから取得された情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、基地局から受信させるためのコードとを備えるプログラムコードを含む。
【００１６】
本開示の追加の態様では、基地局は、アップリンクチャネルを介してユーザ機器(UE)からサウンディング基準信号(SRS)を受信するための手段と、アップリンクチャネルに関する情報をSRSから取得し、情報をダウンリンクチャネルに適用するための手段と、SRSから取得された情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、ダウンリンクチャネルを介してUEへ送信するための手段とを含む。
【００１７】
本開示の追加の態様では、複数のアンテナを備えるユーザ機器(UE)は、複数のアンテナのうちの異なるアンテナに対応する異なるサウンディング基準信号(SRS)を構成するための手段と、複数のアンテナの各アンテナからの異なるサウンディング基準信号(SRS)を、基地局へ送信するための手段と、複数のアンテナの各アンテナに対応する異なるSRSから取得された情報に基づいてビームフォーミングされたダウンリンク通信を、基地局から受信するための手段とを含む。
【００１８】
添付の図とともに本発明の特定の例示的な実施形態の以下の説明を検討すれば、本発明の他の態様、特徴、および実施形態が当業者に明らかになろう。本発明の特徴は、以下のいくつかの実施形態および図に対して説明され得るが、本発明のすべての実施形態は、本明細書で説明する有利な特徴のうちの1つまたは複数を含むことができる。言い換えれば、1つまたは複数の実施形態は、いくつかの有利な特徴を有するものとして説明され得るが、そのような特徴のうちの1つまたは複数はまた、本明細書で説明する本発明の様々な実施形態に従って使用され得る。同様に、例示的な実施形態は、デバイス、システム、または方法の実施形態として以下で説明され得るが、そのような例示的な実施形態が様々なデバイス、システム、および方法において実施され得ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本開示の様々な態様によるワイヤレス通信ネットワークを示す図である。
【図２】基地局におけるビームフォーミングを可能にするためのサウンディング基準信号を使用するワイヤレス通信ネットワークを示す図である。
【図３】例示的なサブフレーム構造を示す図である。
【図４】周期的なチャネル無相関化を伴う同期サブフレームシステムのための例示的なフレーム構造を示す図である。
【図５】ランダムなチャネル無相関化を伴う同期サブフレームシステムのための例示的なフレーム構造を示す図である。
【図６】マルチアンテナユーザ機器からの多重化されたSRSのための例示的なサブフレーム構造を示す図である。
【図７】干渉が小さい環境における、長さが拡張されたSRS用の例示的なフレーム構造を示す図である。
【図８】干渉が大きい環境における、長さが拡張されたSRS用の例示的なフレーム構造を示す図である。
【図９】本開示の様々な態様による、チャネル推定のためにアップリンクサウンディング基準信号を使用するための例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１０】本開示の様々な態様による、チャネル推定のためにアップリンクサウンディング基準信号を使用するための例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１１】本開示の様々な態様による、チャネル推定のためにアップリンクサウンディング基準信号を使用するための例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１２】本開示の様々な態様による、チャネル推定のためにアップリンクサウンディング基準信号を使用するための例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１３】本開示の実施形態によるユーザ機器などの例示的なワイヤレス通信デバイスのブロック図である。
【図１４】本開示の実施形態による基地局などの例示的なワイヤレス通信デバイスのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
添付の図面に関して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書で説明する概念が実践され得る唯一の構成を表すことが意図されるものではない。発明を実施するための形態は、様々な概念の完全な理解をもたらすための具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの具体的な詳細なしにこれらの概念が実践され得ることは当業者には明らかであろう。いくつかの事例では、よく知られている構造および構成要素が、そのような概念を不明瞭にすることを避けるためにブロック図の形態で示される。
【００２１】
本明細書で説明する技法は、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMAおよび他のネットワークなどの、様々なワイヤレス通信ネットワークのために使用され得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は、しばしば、互換的に使用される。CDMAネットワークは、ユニバーサル地上波無線アクセス(UTRA:Universal Terrestrial Radio Access)、cdma2000などの無線技術を実装し得る。UTRAは、ワイドバンドCDMA(WCDMA(登録商標))、およびCDMAの他の変形態を含む。cdma2000は、IS-2000規格、IS-95規格、およびIS-856規格をカバーする。TDMAネットワークは、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))などの無線技術を実装し得る。OFDMAネットワークは、発展型UTRA(E-UTRA)、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDMAなどの無線技術を実装し得る。UTRAおよびE-UTRAは、ユニバーサル移動体電気通信システム(UMTS)の一部である。3GPPロングタームエボリューション(LTE)およびLTEアドバンスト(LTE-A)は、E-UTRAを使用するUMTSの新たなリリースである。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A、およびGSM(登録商標)は、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)という名称の組織からの文書に記載されている。CDMA2000およびUMBは、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)という名称の組織からの文書に記載されている。本明細書で説明する技法は、上述のワイヤレスネットワークおよび無線技術、ならびに、次世代(たとえば、第5世代(5G))ネットワークなどの他のワイヤレスネットワークおよび無線技術のために使用され得る。
【００２２】
本開示の実施形態は、UEと基地局との間のワイヤレス通信チャネルの中で利用可能な帯域幅の使用の効率を拡張するためのシステムおよび技法を導入する。一実施形態では、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)、符号分割多元接続(CDMA)、または空間分割多元接続(SDMA)などの、チャネルリソースの使用の効率を高める際の助けとなるために、多重化が使用され得る。SDMAを実現する1つの方法、すなわち、空間分割多重化は、ビームフォーミングの使用によるものである。デバイスは、複数のアンテナを有する場合、建設的干渉および破壊的干渉を生み出すように各アンテナからの信号の位相を変えながら、すべてのアンテナから一度に信号を送信し得る。干渉は、特定の方向への建設的干渉と、他のすべての方向への破壊的干渉とを生み出すように較正され得、したがって、他のいかなる空間エリアの中にも干渉をもたらさない、情報の「ビーム」を本質的に送信する。したがって、複数のビームが干渉なく異なる方向に一度に送信され得る。首尾よくビームフォーミングするために、複数のアンテナデバイスは、それ自体とその意図された受信者デバイスとの間のチャネルに関する情報を使用して、受信者に到達するビームを作り出す。
【００２３】
したがって、本開示の実施形態によれば、UEから基地局へのアップリンクチャネルから取得されたチャネル情報をダウンリンク用に使用するために、基地局はチャネル相反性を利用し得る。UEは単一のサブフレーム内でサウンディング基準信号(SRS)を基地局へ送信し得る。今度は基地局が、受信されたSRSに基づいてアップリンクチャネルの特性を明らかにし得、相反性を使用して、UEへ戻るダウンリンクチャネルに対して同じチャネル特性を適用し得る。チャネル情報をダウンリンクに適用することの一部として、基地局は、SRSから取得されたアップリンクチャネル情報に基づいて、UEへのビームを形成し得る。
【００２４】
さらなる実施形態では、UEは、アンテナのアレイを含み得る(MIMO)。その状況では、各UEは、基地局が受信し、次いで、それらの様々なアンテナへのダウンリンクのために使用する、異なるSRSを送信し得る(または、代替として、単一のアンテナを有する複数のUEが同じ効果に対して使用され得る)。たとえば、複数のUE(または、複数のアンテナを有する単一のUE)は、同じ時間において同じ周波数割振り(たとえば、非直交の)でSRSを送信し得るが、各UEは、(たとえば、固有のスクランブリングコードまたはインターリービング並べ替えに基づいて)それ自体の固有のSRSを送る。別の例では、複数のUE(または、複数のアンテナを有する単一のUE)は、固有の時間/周波数割振り(直交の)においてそれらのSRSを送り得る。
【００２５】
図1は、本開示の様々な態様によるワイヤレス通信ネットワーク100を示す。ワイヤレス通信ネットワーク100は、いくつかのUE102、ならびにいくつかの基地局104を含み得る。基地局104は、発展型ノードB(eノードB)を含み得る。基地局は、トランシーバ基地局、ノードB、またはアクセスポイントと呼ばれることもある。基地局104は、UE102と通信するステーションであってよく、基地局、ノードB、アクセスポイントなどと呼ばれることもある。
【００２６】
基地局104は、通信信号106によって示されるようにUE102と通信する。UE102は、アップリンクおよびダウンリンクを介して基地局104と通信し得る。ダウンリンク(または、順方向リンク)は、基地局104からUE102への通信リンクを指す。アップリンク(または、逆方向リンク)は、UE102から基地局104への通信リンクを指す。基地局104はまた、通信信号108によって示されるように、有線および/またはワイヤレスの接続を介して互いに直接または間接的に通信し得る。
【００２７】
UE102は、図示のようにワイヤレスネットワーク100全体にわたって分散されてよく、各UE102は、固定またはモバイルであってよい。UE102は、端末、移動局、加入者ユニットなどと呼ばれることもある。UE102は、セルラーフォン、スマートフォン、携帯情報端末、ワイヤレスモデム、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータなどであってよい。ワイヤレス通信ネットワーク100は、本開示の様々な態様が適用されるネットワークの一例である。
【００２８】
各基地局104は、特定の地理的エリアのための通信カバレージを提供し得る。3GPPでは、「セル」という用語は、その用語が使用されるコンテキストに応じて、カバレージエリアをサービスしている基地局および/または基地局サブシステムの、この特定の地理的カバレージエリアを指すことができる。この点について、基地局104は、マクロセル、ピコセル、フェムトセル、および/または他のタイプのセル用の通信カバレージを提供し得る。マクロセルは、概して、比較的大きい地理的エリア(たとえば、半径が数キロメートル)をカバーし、ネットワークプロバイダを伴うサービスに加入しているUEによる無制限アクセスを可能にし得る。ピコセルは、概して、比較的小さい地理的エリアをカバーし得、ネットワークプロバイダを伴うサービスに加入しているUEによる無制限アクセスを可能にし得る。フェムトセルも、概して、比較的小さい地理的エリア(たとえば、自宅)をカバーし得、無制限アクセスに加えて、フェムトセルとの関連付けを有するUE(たとえば、限定加入者グループ(CSG:closed subscriber group)の中のUE、自宅の中のユーザ用のUEなど)による制限付きアクセスも提供し得る。マクロセル用の基地局は、マクロ基地局と呼ばれることがある。ピコセル用の基地局は、ピコ基地局と呼ばれることがある。フェムトセル用の基地局は、フェムト基地局またはホーム基地局と呼ばれることがある。
【００２９】
図1に示す例では、基地局104a、104b、および104cは、それぞれ、カバレージエリア110a、110b、および110cのためのマクロ基地局の例である。基地局104dおよび104eは、それぞれ、カバレージエリア110dおよび110eのためのピコ基地局および/またはフェムト基地局の例である。認識されるように、基地局104は、1つまたは複数(たとえば、2つ、3つ、4つなど)のセルをサポートし得る。
【００３０】
ワイヤレスネットワーク100はまた、中継局を含み得る。中継局は、データおよび/または他の情報の送信を上流のステーション(たとえば、基地局、UEなど)から受信するとともに、データおよび/または他の情報の送信を下流のステーション(たとえば、別のUE、別の基地局など)へ送るステーションである。中継局はまた、他のUEのための送信を中継するUEであってよい。中継局は、中継基地局、中継UE、リレーなどと呼ばれることもある。
【００３１】
ワイヤレスネットワーク100は、同期動作または非同期動作をサポートし得る。同期動作の場合、基地局104は、類似のフレームタイミングを有し得、異なる基地局104からの送信は、時間的にほぼ位置合わせされ得る。非同期動作の場合、基地局104は、異なるフレームタイミングを有し得、異なる基地局104からの送信は、時間的に位置合わせされないことがある。
【００３２】
いくつかの実装形態では、ワイヤレスネットワーク100は、ダウンリンク上で直交周波数分割多重(OFDM)、およびアップリンク上でシングルキャリア周波数分割多重(SC-FDM)を利用する。OFDMおよびSC-FDMは、システム帯域幅を、通常、トーン、ビンなどとも呼ばれる複数(K本)の直交サブキャリアに区分する。各サブキャリアは、データを用いて変調され得る。概して、変調シンボルは、OFDMでは周波数領域において、SC-FDMでは時間領域において送られる。隣接するサブキャリアの間の間隔は一定であってよく、サブキャリアの総数(K)はシステム帯域幅に依存し得る。たとえば、Kは、1.4、3、5、10、15、または20メガヘルツ(MHz)としての対応するシステム帯域幅に対して、それぞれ、72、180、300、600、900、および1200に等しくてよい。システム帯域幅はまた、サブバンドに区分され得る。たとえば、サブバンドは1.08MHzをカバーし得、1.4、3、5、10、15、または20MHzとしての対応するシステム帯域幅に対して、それぞれ、1、2、4、8、または16個のサブバンドがあり得る。
【００３３】
次に図2を参照すると、図1に関して上記で説明したような1つまたは複数のUE102と1つまたは複数の基地局104との間のワイヤレス通信チャネルにおいて、利用可能な帯域幅の使用の効率を拡張するために使用され得るシステムの一例が示される。図2は、説明を簡単にするために1つの基地局104および1つのUE102を示すが、本開示の実施形態がはるかに多くのUE102および/または基地局104にスケーリングし得ることが認識されよう。UE102および基地局104は、様々な周波数において互いに通信し得る。たとえば、単に2つの例を挙げれば、一実施形態では、UE102および基地局104は6GHz以下の周波数において通信し得るが、別の実施形態では6GHzを超える周波数において通信し得る。
【００３４】
UE102は、基地局104によって受信されるサウンディング基準信号(SRS)202をブロードキャストする。一実施形態では、SRS202は全指向性送信であってよく、別の実施形態では、SRS202はビームの広い送信であってよい。SRS202を受信すると、基地局104は、UE102と基地局104との間のアップリンクチャネルに対するチャネル情報を、明示的または暗示的のいずれかでSRS202から収集することができる。基地局104は、次いで、そのアップリンクチャネル情報を使用して、同じUE102へのダウンリンク204をビームフォーミングするためにそのアンテナをトレーニングし得る。
【００３５】
相反性(アップリンクの中のSRS202から取得されたチャネル情報を適用すること)の最大の利点を引き出すために、基地局104は、チャネル無相関化の影響を最小限に抑えるようにUE102へのダウンリンク送信をビームフォーミングする(または、集中させる)ために、その情報を(トレーニングによって)急速に再適用し得る。ダウンリンクにおけるチャネル情報の急速な再適用を支援するために、本開示の実施形態は、ショートサブフレーム構造を利用する。次に図3を参照すると、チャネルにおける無相関化の影響を最小限に抑えるように、短い時間フレーム内で動作する例示的なサブフレーム構造300が示される。一実施形態では、短い時間フレームは、ほぼ500マイクロ秒であってよいが、同様にそれよりも短くまたは長くてもよい。短い時間フレームは、基地局104がサブフレームの持続時間にわたってチャネル状態を本質的に「フリーズ(freeze)」させることを可能にし、その持続時間の間に、基地局104はダウンリンク用のビームをトレーニングおよび形成し得、次いで、ダウンリンクバーストを提供し得る。
【００３６】
UE102と基地局104との間の通信は、時間領域において図3に示すSF300のようなサブフレーム(SF)300に分割され得る。説明しやすいように単一のサブフレームが図3に示され、認識されるように、SF300の構造は、必要または要望に応じて任意の数のサブフレームにスケーラブルである。各SF300は、遷移部分U/Dによって分離されたアップリンク(UL)部分302およびダウンリンク(DL)部分304に分割される。UL部分302の一部として、UE102は、様々なタイプの信号を基地局104へ送り得る。これらは、たとえば、SRS(ここで、基地局における送信ビームフォーミングのためにアップリンクDMRSの代わりに使用される)、アップリンクデータ、および情報を求める随意の要求を含み得る。遷移部分U/Dは、UL部分302とDL部分304との間に設けられる。DL部分の間、基地局104は、たとえば、ユーザ機器基準信号(UERS)およびダウンリンクデータ(たとえば、ダウンリンクバーストの中の)を含む、様々なタイプの信号をUE102へ送る。
【００３７】
いくつかの実施形態では、基地局104は、UE102と基地局104との間のダウンリンクを容易にする情報の複数の区画を導出するSRSを、UL部分302の中で使用し得る。たとえば、SRSに基づいて、複数のアンテナを有する基地局104は、基地局104の範囲の中の他のワイヤレス通信デバイスとの干渉が低減されるように、UE102へ戻して送信されるDLデータをビームフォーミングするためにそのアンテナをトレーニングすることができる。ビームフォーミングは、基地局104がアップリンクSRSから導出するUE102と基地局104との間のチャネルに関する情報に依拠し、次いで、相反性に基づいてダウンリンクに適用される。基地局104は、チャネルが時間的に(たとえば、周期的またはランダムに)変化するとき、たとえば、UE102から受信される後続のSRSに従って、そのアンテナを再トレーニングすることができる。このことは、たとえば、UE102が移動している場合、または他の移動する物体がエリアに入りもしくはエリアから去る/アップリンク(または、ダウンリンク)チャネルと干渉する場合に起こり得る。本開示の実施形態によれば、サブフレーム300は、UE102の運動、およびその移動(および/または、他の影響)に関係するチャネル無相関化に対して対応するために、基地局104がビームを再トレーニングし得るようにサブフレーム300が時間的に反復して設けられるような、同期システムの一部として提供される。
【００３８】
チャネル相反性は、基地局104が、DL送信をビームフォーミングするために使用され得るDL方向における1つまたは複数のチャネル特性を推定するために、UL方向におけるチャネルに関する情報を適用することを可能にし得る。このようにして、基地局104は、UE102からのSRSに基づいてそのアンテナをトレーニングすることができる。SRSは、基地局104がSF300のUL部分の間にUE102から受信されたデータを復調することを可能にする情報をさらに含み得る。基地局104は、追加として、UE102と通信するための将来のSF300(たとえば、周波数帯域など)を基地局104がスケジュールすることを可能にするスケジューリング情報を、SRSから決定し得る。
【００３９】
いくつかの実施形態では、基地局104が1つのSF300のDL部分304の間に複数のUE102と通信することを可能にするために、多重化が使用され得る。ビームフォーミングは、基地局104が周波数分割多重および/または符号分割多重などの他のタイプの多重化とともに空間分割多重を利用することを可能にするので、有利であり得る。したがって、基地局104は、複数のUE102が1つのSF300の間にSRSを送ることを要求してよく、基地局104がそのSF300の間に通信するUE102ごとに、基地局104がそのアンテナビームフォーミングを再トレーニングすることを可能にする。
【００４０】
次に図4を参照すると、マルチユーザMIMO(MU-MIMO)シナリオにおけるSF400のSFリソースの割振りの一実施形態が示される。図4の実施形態では、説明を簡単にするために、2つのUE102がSRS1、SRS2によって表される。様々な実施形態ではより多くのUE102が含まれてよいことが認識されよう。MU-MIMOシステムの中の各UE102は、たとえば、各SRSを固有にさせるために並べ替えまたはスクランブリングを使用することによって、同じ時間において同じ周波数割振り上で(すなわち、非直交の物理リソースを使用して)衝突なしにそれらのSRSを送信し得る。この場合、基地局104は、SF400の冒頭におけるDL部分402の間に要求を送ることによって、同じSF400の間に複数のUE102にSRSを要求し得る。この要求は、干渉を回避するためにそれらの特定のSRS(たとえば、第1のUE102用のSRS1および第2のUE102用のSRS2)をどのようにスクランブルし、または並べ替えるべきかをUE102に命令する情報を含み得る。代替として、UE102は、他のUE102からの干渉に気づくことがあり、非直交の物理リソースを使用してSRSを送信するために、並べ替え、スクランブリングなどを使用すべきと決定してよい。UE102は、固有のSRSを作成するためにそれらがどの並べ替え、スクランブリング、または他の方法を使用するのかを、SF400のUL部分の間に基地局104に通知し得る。
【００４１】
次に代替実施形態を示す図5を参照すると、UE102または基地局104のいずれかは、たとえば、UE102が基地局104から遠方にあるとき、劣悪なチャネルに対して補償するために必要とされる最小処理利得(PG)を決定し得る。UE102は、SYNC信号を基地局104から首尾よく受信するためにどのくらい長くかかるのかを監視することによって、最小PGを決定し得る。基地局104は、UE102とのランダムアクセスチャネル(RACH)をセットアップするためにどのくらい長くかかるのかを監視することによって、最小PGを決定し得る。
【００４２】
最小PGを達成するために、SRSの長さは、UL部分502に割り振られたSF500の部分を上回るようにスケーリングされる必要があり得る。基地局104は、SF500の冒頭におけるDL部分504の間に、細長いSRS(SRS2として図5に示す)をUE102に要求し得、または、代替として、UE102は、細長いSRSを送る必要があることを、SF500のUL部分502の間に基地局104に通知し得る。しかしながら、SF500に示すように、UE102は、その低電力信号が環境の中の他のUE102に影響を及ぼす危険がないので、依然として非直交の物理リソースを使用してその細長いSRSを送信できることがある。したがって、基地局104は、環境の中の他のUE102にそれらの挙動を修正するように命令しなくてよく、環境の中の他のUE102にそれらの挙動を事前に修正する必要があると命令しなくてよい。
【００４３】
別の実施形態では、シングルユーザMIMO(SU-MIMO)システムにおけるような複数のアンテナを有する単一のUE102は、各アンテナにおける各SRSを他のアンテナにおける他のSRSから固有にさせるために、アンテナにわたる並べ替え、スクランブリング、または異なるプリコーダを使用することによって、そのアンテナの各々から同時に同じ周波数上で(すなわち、非直交の物理リソースを使用して)衝突なしにSRSを送り得る。単一のUE102上の複数のアンテナが複数のUE102上の単一のアンテナと同様に機能するとき、図4のSF400(当初は、複数のUE102上の単一のアンテナに関して説明された)はこの実施形態を示す。この場合(この代替実施形態について次に図4を参照する)、基地局104は、アンテナごとに固有のSRSをどのように作成すべきかを、SF400の冒頭におけるDL部分402の間にUE102に通知してよく、または、代替として、UE102は、アンテナごとにそれ自体の固有のSRSを選んでよく、どれを予期すべきかを基地局104に通知してもよい。
【００４４】
次に図6を参照すると、別のMU-MIMO実施形態が示される。この実施形態では、複数のUE102(ユーザ1、2、3、および4として表される)が、同じSF600の間にそれぞれのSRSを送り得る。図6の実施形態によれば、複数のUE102は、時間および周波数割振りの固有のセットを使用し得、すなわち、各それぞれのUE102からのSRS用に直交の物理リソースを使用し得る。このことは、UE102が基地局104の近くにあるときに必要であり得、基地局104において極めて高い電力の信号が受信される、すなわち、極めて高いUL信号対雑音比(SNR)という結果となる。そのような強力な信号は、スクランブリングまたは並べ替えを使用するときであっても互いとの干渉を引き起こすことがあり、そのため、信号は、衝突を回避するために直交の物理リソース上に割り振られ得る。割振りは、システム帯域幅の連続する部分であってよい。代替として、割振りは、UE102によって使用される部分の中間に帯域幅を残すようにトーンにわたって間隔を空けられてよい。割振りは、UE102の間で対称的である必要がない。たとえば、SF600に示すように、第1および第2のUE102はそれぞれ、第1の時間期間内で周波数スペクトルの2つの連続しない区画が割り振られてよく(それぞれ、SRS1およびSRS2によって表される)、第3および第4のUE102はそれぞれ、第2の時間期間内で周波数スペクトルの連続するブロックが割り振られてよい(それぞれ、SRS3およびSRS4によって表される)。概して、UE102は、1つまたは複数の連続するかまたは連続しない時間期間にわたって、スペクトルの1つまたは複数の連続するかまたは連続しないブロックが割り振られてよい。基地局104は、たとえば、UE102とのRACHを確立するための時間が極めて短いことに基づいて、UE102から受信された信号の電力レベルが極めて高いこと、およびUE102のうちの1つまたは複数からのSRS用に直交のリソースが使用されるべきであることを認識し得る。したがって、基地局104は、各UE102のSRS用の物理リソースを割り振る命令を、SF600のDL部分の間にUE102へ送り得る。代替として、所与のUE102は、たとえば、基地局104からSYNC信号を受信するための時間が極めて短いことに基づいて、極めて高いUL SNRを有すると認識し得、UE102がそのSNRに対して物理リソースのそれ自体の割振りを必要とすることを基地局104に通知し得る。代替として、UE102は、可能性がある割振りを基地局104に提案してもよい。
【００４５】
別の実施形態では、SU-MIMOシステムにおけるような複数のアンテナを有する単一のUE102は、同じSF600の間に、ただし、時間および周波数割振りの固有のセットを使用して、すなわち、直交の物理リソースを使用して、そのアンテナの各々からSRSを送り得る。たとえば、SF600に示すように、UE102の第1および第2のアンテナはそれぞれ、第1の時間期間内で周波数スペクトルの2つの連続しない区画が割り振られてよく(それぞれ、SRS1およびSRS2によって表される)、UE102の第3および第4のアンテナは、第2の時間期間内で周波数スペクトルの単一の連続するブロックが割り振られてよい(それぞれ、SRS3およびSRS4によって表される)。この場合、基地局104は、アンテナごとのリソース割振りをSF600の冒頭におけるDL部分602の間にUE102に通知してよく、または、代替として、UE102は、アンテナごとにそれ自体のリソース割振りを選んでよく、どれを予期すべきかを基地局104に通知してよい。
【００４６】
次に図7を参照すると、UE102が狭帯域電力増幅器(PA)を有する一実施形態が示される。基地局104がUE102のSRSに基づいてDLチャネルをビームフォーミングすることを可能にするチャネル相反性を利用するために、SRSは、システム帯域幅全体をカバーする必要があり得る。UE102が狭帯域PAを有する場合、狭帯域PAは、いかなる所与の送信を用いてもシステム帯域幅のサブバンドしかカバーすることができない。フレーム構造700に示すように、UE102は、システム帯域幅全体を一緒にカバーするスタッガされた周波数において、複数の連続した狭帯域SRSを送信してよい。基地局104は、ダウンリンクチャネルのシステム帯域幅に関する完全な情報を取得するために、複数の連続した狭帯域SRSを収集し得、組み合わせ得る。
【００４７】
次に図8を参照すると、本開示の実施形態によれば、全体よりも小さいシステム帯域幅のいくつかの部分に関する情報は、保持すべきチャネル相反性にとって十分であり得る。したがって、UE102は、SF構造800によって示すように、チャネル相反性に対するしきい値に到達するために必要とされるのと同数の、スタッガされた狭帯域SRSだけを送信すればよい。
【００４８】
図9は、本開示の様々な態様による、チャネル推定のためにアップリンクサウンディング基準信号を使用するための例示的な方法900を示すフローチャートである。方法900は、基地局104において実施され得る。方法900は、説明を簡単にするために単一の基地局104に関して説明されるが、本明細書で説明する態様が任意の数の基地局104に適用可能であり得ることが認識されよう。方法900のブロックの前に、その中に、およびその後に、追加の方法ブロックが設けられてよく、記載されるブロックのうちのいくつかが方法900の他の実施形態に対して置換または削除されてよいことが理解される。
【００４９】
ブロック902において、基地局104は、上記の様々な実施形態に従って説明されたように、アップリンク通信においてUE102からSRSを受信する。たとえば、基地局104は、図3に示すようなサブフレームのアップリンク部分の一部としてSRSを受信し得る。本開示の様々な実施形態によれば、基地局102は、単一アンテナのUE102から単一のSRS、単一のUE102の複数のアンテナに対応する複数のSRS、複数のUE102の単一のアンテナに対応する複数のSRS、および/または複数のUE102の複数のアンテナに対応する複数のSRSを受信し得る。さらに、SRSは、実施形態に応じて、非直交または直交のSRSに従って基地局104に提供され得る。
【００５０】
ブロック904において、基地局104は、ブロック902において受信されたSRSからアップリンクに関する情報を抽出する。これは、アップリンクチャネルに関するスケジューリング情報およびチャネル情報をサブフレームのアップリンク部分の中に含む、アップリンクデータを復調する際に有用な情報を含み得る。
【００５１】
ブロック906において、基地局104は、ブロック904においてSRSから抽出された情報に基づいて、ダウンリンク通信(たとえば、サブフレームのダウンリンク部分の一部であるダウンリンクバースト)をスケジュールする。
【００５２】
ブロック908において、基地局104は、UE102から受信されたSRSから抽出されたチャネル情報に基づいて、基地局104の1つまたは複数のアンテナに対してビームフォーミングをトレーニングする。SRSに基づくと、ビームフォーミングは、システム内のアンテナの数に対して不変であり得、たとえば、MIMOアレイにおけるもっと多くのアンテナ(たとえば、16本、32本など)を含む将来の技術との前方互換性を本開示の実施形態に与える。
【００５３】
ブロック910において、同じサブフレームの一部として、基地局104は、1つまたは複数の基準信号(UERSなどの)ならびにダウンリンクデータを含むダウンリンクバーストを送信する。基地局104のアンテナのビームフォームがアップリンクSRSから導出されたチャネル情報に基づいてトレーニングされ、サブフレームによってカプセル化された短い時間フレームの間の相反性を利用することによってダウンリンクに適用されて、基地局104は、もっと低い周波数/発展技術(たとえば、2G、3G、4G)を用いて可能である実質的に同等の範囲を依然として提供しながら、もっと高い周波数のその利用をより改善することができる。
【００５４】
方法900がコンピュータ可読媒体上に記憶されたプログラムコードによって実施され得ることが理解される。プログラムコードは、たとえば、コンピュータ可読媒体からコードを読み取るとプロセッサにブロック902〜910を実施させ得る。いくつかの実施形態では、本開示のUE102および基地局104は、そのようなプロセッサ、およびプログラムコードがその中に記憶されているそのようなコンピュータ可読媒体を含み得る。
【００５５】
次に図10を参照すると、本開示の様々な態様による、チャネル推定のために非直交のアップリンクサウンディング基準信号を使用するための例示的な方法1000のフローチャートが示される。方法1000は、UE102において実施され得る。説明する方法1000は、複数のアンテナを有する単一のUE102と、それぞれ単一のアンテナを有する複数のUE102の両方に適用可能である。方法1000のブロックの前に、その中に、およびその後に、追加の方法ブロックが設けられてよく、記載されるブロックのうちのいくつかが方法1000の他の実施形態に対して置換または削除されてよいことが理解される。
【００５６】
ブロック1002において、UE102は、干渉レベルを監視する。複数のアンテナを有する単一のUE102の場合、このことは、UE102の各アンテナにおける干渉レベルを監視することを伴う。それぞれ単一のアンテナを有する複数のUE102の場合、このことは、各UE102がそのアンテナの干渉レベルを監視することを伴う。
【００５７】
ブロック1004において、UE102(ここでは、複数のアンテナ)またはUE102(ここでは、それぞれが単一のアンテナを有する)は、並べ替え(インターリービング)またはスクランブリングコードが、ブロック1002において監視された干渉をより良好に克服するかどうかを決定する。たとえば、このことは、UE102が電力制限されている(たとえば、アップリンクSNRが低い)場合に非直交のコーディングを使用すべきと、またはダウンリンク上でMU-MIMOを可能にすべきと(たとえば、複数のUE102がそれぞれ複数のアンテナを有する場合)、UE102が決定することを伴ってよい。
【００５８】
ブロック1006において、ブロック1004における決定に応答して、UE102は、ブロック1004において決定されたように、そのアンテナの各々(または、単一アンテナのUE102の場合、それのそれぞれのアンテナに対する各UE102)のためのSRSを、固有の並べ替えまたはスクランブリングコードを用いて構成する。
【００５９】
SRS(実施形態に応じて、MIMO UE102に対する各アンテナ、または各UE102に対する各アンテナの)がスクランブルされて、ブロック1008において、UE102(各アンテナまたは各UE102のための各SRS)は、スクランブルされたSRSをアップリンクチャネルを介して基地局104へ送信する。一実施形態では、送信は、全体のチャネル帯域幅および全体のアップリンクサブフレーム部分(図3に関して上記で説明するような)を使用して行われてよい。
【００６０】
基地局104がサブフレームのアップリンク部分の中でUE102の複数のアンテナ(または、実施形態に応じて、各UE102の各アンテナ)からSRSを受信した後、基地局104は、アップリンクチャネル用のSRSからチャネル状態情報を導出し、相反性に基づいて、導出されたチャネル状態情報をダウンリンクチャネルに適用する。このことは、UE102に向かう基地局104のアンテナのためのビームフォーミングをトレーニングすることを含む。
【００６１】
その結果、ブロック1010において、UE102は、同じサブフレームのダウンリンク部分の一部として、ビームフォーミングされたダウンリンクバーストを基地局104から(単一のUE102の複数のアンテナにおいて、または多数のUE102のうちの各UE102の各アンテナにおいて)受信する。
【００６２】
方法1000がコンピュータ可読媒体上に記憶されたプログラムコードによって実施され得ることが理解される。プログラムコードは、たとえば、コンピュータ可読媒体からコードを読み取るとプロセッサにブロック1002〜1010を実施させ得る。いくつかの実施形態では、本開示のUE102および基地局104は、そのようなプロセッサ、およびプログラムコードがその中に記憶されているそのようなコンピュータ可読媒体を含み得る。
【００６３】
図11は、本開示の様々な態様による、チャネル推定のために直交アップリンクサウンディング基準信号を使用するための例示的な方法1100のフローチャートを示す。方法1100は、UE102において実施され得る。説明する方法1100は、複数のアンテナを有する単一のUE102と、それぞれ単一のアンテナを有する複数のUE102の両方に適用可能である。方法1100のブロックの前に、その中に、およびその後に、追加の方法ブロックが設けられてよく、記載されるブロックのうちのいくつかが方法1100の他の実施形態に対して置換または削除されてよいことが理解される。
【００６４】
ブロック1102において、UE102は、干渉レベルを監視する。複数のアンテナを有する単一のUE102の場合、このことは、UE102の各アンテナにおける干渉レベルを監視することを伴う。それぞれ単一のアンテナを有する複数のUE102の場合、このことは、図10に関して上記で説明したように、各UE102がそのアンテナの干渉レベルを監視することを伴う。
【００６５】
ブロック1104において、UE102(ここでは、複数のアンテナ)またはUE102(ここでは、それぞれが単一のアンテナを有する)は、SRSが直交であることを可能にするほどアップリンクSNRが十分に高いかどうかを決定し、-ここで、(単一のUE102または複数のUE102のいずれかにおける)各アンテナにおける各SRSは、異なる時間/周波数の組合せの物理リソースが割り振られる。
【００６６】
ブロック1106において、ブロック1104における決定に応答して、UE102は、そのアンテナの各々(または、単一アンテナのUE102の場合、それのそれぞれのアンテナに対する各UE102)のためのSRSを、特定の周波数/時間の組合せを用いて構成する。たとえば、各SRSが割り振られる周波数は、他のSRSに割り当てられる他の周波数に対して連続してよく、またはトーンにわたってスタッガされていてもよい。
【００６７】
MIMO UE102に対する各アンテナ(または、実施形態に応じて、各UE102に対する各アンテナ)のSRSに異なる周波数/時間物理リソースが割り当てられて、ブロック1108において、UE102(各アンテナまたは各UE102のための各SRS)は、固有の周波数/時間物理リソースを使用してアップリンクチャネルを介して基地局104へSRSを送信する。
【００６８】
基地局104がサブフレームのアップリンク部分の中でUE102の複数のアンテナ(または、実施形態に応じて、各UE102の各アンテナ)からSRSを受信した後、基地局104は、アップリンクチャネル用のSRSからチャネル状態情報を導出し、相反性に基づいて、導出されたチャネル状態情報をダウンリンクチャネルに適用する。このことは、UE102に向かう基地局104のアンテナのためのビームフォーミングをトレーニングすることを含む。
【００６９】
その結果、ブロック1110において、UE102は、同じサブフレームのダウンリンク部分の一部として、ビームフォーミングされたダウンリンクバーストを基地局104から(単一のUE102の複数のアンテナにおいて、または多数のUE102のうちの各UE102の各アンテナにおいて)受信する。
【００７０】
方法1100がコンピュータ可読媒体上に記憶されたプログラムコードによって実施され得ることが理解される。プログラムコードは、たとえば、コンピュータ可読媒体からコードを読み取るとプロセッサにブロック1102〜1110を実施させ得る。いくつかの実施形態では、本開示のUE102および基地局104は、そのようなプロセッサ、およびプログラムコードがその中に記憶されているそのようなコンピュータ可読媒体を含み得る。
【００７１】
次に図12を参照すると、本開示の様々な態様による、チャネル推定のためにアップリンクサウンディング基準信号を使用する例示的な方法1200のフローチャートが示される。方法1200は、狭帯域電力増幅器を有するUE102において実施され得る。方法1200のブロックの前に、その中に、およびその後に、追加の方法ブロックが設けられてよく、記載されるブロックのうちのいくつかが方法1200の他の実施形態に対して置換または削除されてよいことが理解される。
【００７２】
ブロック1202において、UE102は、電力増幅器が狭帯域であるかどうかを決定する。上記で説明したように、狭帯域電力増幅器は、いかなる所与の送信を用いてもシステム帯域幅のサブバンドしかカバーし得ない。
【００７３】
ブロック1204において、UE102の電力増幅器が狭帯域であるという決定に応答して、UE102は、たとえば、上記で説明した実施形態によるサブフレームのアップリンク部分の一部として図7に示すような、システム帯域幅の大部分またはシステム帯域幅全体にわたり周波数にわたってスタッガされた連続した一連のSRSを生成および送信する。
【００７４】
それに応答して、基地局104は、連続したSRS(時間的に、周波数にわたってスタッガされた)を受信し、アップリンクチャネル情報の実質的に完全な概観を取得するように組み合わせる。基地局104は、相反性を使用して、次いで、今度はチャネル情報をダウンリンクチャネルに適用し、それに応じてアンテナをビームフォーミングする。
【００７５】
ブロック1206において、UE102は、同じサブフレームの一部として、ビームフォーミングされたダウンリンクバーストを基地局104から受信する。
【００７６】
方法1200がコンピュータ可読媒体上に記憶されたプログラムコードによって実施され得ることが理解される。プログラムコードは、たとえば、コンピュータ可読媒体からコードを読み取るとプロセッサにブロック1202〜1206を実施させ得る。いくつかの実施形態では、本開示のUE102および基地局104は、そのようなプロセッサ、およびプログラムコードがその中に記憶されているそのようなコンピュータ可読媒体を含み得る。
【００７７】
図13は、本開示の実施形態による例示的なワイヤレス通信デバイス1600のブロック図である。ワイヤレス通信デバイス1300は、上記で説明したようなUE102であってよい。図示のように、UE102は、プロセッサ1302、メモリ1304、SRS構成モジュール1308、トランシーバ1310(モデム1312およびRFユニット1314を含む)、およびアンテナ1316を含み得る。これらの要素は、たとえば1つまたは複数のバスを介して互いに直接的または間接的に通信していることがある。
【００７８】
プロセッサ1302は、中央処理装置(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、コントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)デバイス、別のハードウェアデバイス、ファームウェアデバイス、または図1に関して上記で導入され上記でより詳細に説明されたUE102を参照しながら本明細書で説明する動作を実行するように構成された、それらの任意の組合せを含み得る。詳細には、プロセッサ1302は、上記でより詳細に説明したように、直交またはスクランブルされたSRSに関連する、様々な機能を実行するためのSRS構成モジュール1308を含む、UE102の他の構成要素と組み合わせられて利用され得る。プロセッサ1302はまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPおよびマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。
【００７９】
メモリ1304は、キャッシュメモリ(たとえば、プロセッサ1302のキャッシュメモリ)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、磁気抵抗RAM(MRAM)、読取り専用メモリ(ROM)、プログラマブル読取り専用メモリ(PROM)、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(EPROM)、電気消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリデバイス、ハードディスクドライブ、他の形態の揮発性メモリおよび不揮発性メモリ、または異なるタイプのメモリの組合せを含み得る。一実施形態では、メモリ1304は、非一時的コンピュータ可読媒体を含む。メモリ1304は、命令1306を記憶し得る。命令1306は、プロセッサ1302によって実行されたとき、本開示の実施形態に関してUE102を参照しながら本明細書で説明する動作をプロセッサ1302に実行させる命令を含み得る。命令1306は、コードと呼ばれることもある。「命令」および「コード」という用語は、任意のタイプのコンピュータ可読ステートメントを含むものと広く解釈されるべきである。たとえば、「命令」および「コード」という用語は、1つまたは複数のプログラム、ルーチン、サブルーチン、関数、プロシージャなどを指し得る。「命令」および「コード」は、単一のコンピュータ可読ステートメントまたは多数のコンピュータ可読ステートメントを含み得る。
【００８０】
SRS構成モジュール1308は、本開示の様々な態様のために使用され得る。たとえば、SRS構成モジュール1308は、UE102の1つまたは複数のアンテナにおける干渉を測定するために使用され得る。一実施形態では、SRS構成モジュール1308は、次いで、並べ替えまたはスクランブリングが、測定された干渉を克服するかどうかを決定し得、アンテナごとに固有の並べ替えまたはスクランブリングを用いてSRSを構成し得る。別の実施形態では、SRS構成モジュール1308は、SRS送信のために直交の時間および周波数リソース(すなわち、物理チャネルリソース)を使用することが必要であるかどうかを決定し得、SRS送信のために直交の時間および周波数リソースを使用するようにUE102の各アンテナを構成し得る。
【００８１】
図示のように、トランシーバ1310は、モデムサブシステム1312および無線周波数(RF)ユニット1314を含み得る。トランシーバ1310は、基地局104などの他のデバイスと双方向に通信するように構成され得る。モデムサブシステム1312は、SRS構成モジュール1308、ならびにプロセッサ1302および/またはメモリ1304などのUE102の他の態様からのデータを、変調およびコーディング方式(MCS)、たとえば、低密度パリティチェック(LDPC)コーディング方式、ターボコーディング方式、畳み込みコーディング方式などに従って変調および/または符号化するように構成され得る。RFユニット1314は、(アウトバウンド送信上の)モデムサブシステム1312からの、またはUE102もしくは基地局104などの別のソースから発信する送信の被変調/符号化データを処理する(たとえば、アナログデジタル変換またはデジタルアナログ変換などを実行する)ように構成され得る。トランシーバ1310の中で一緒に統合されるように示されるが、モデムサブシステム1312およびRFユニット1314は、UE102が他のデバイスと通信するのを可能にするためにUE102において互いに結合されている別個のデバイスであってよい。
【００８２】
RFユニット1314は、被変調および/または処理済みデータ、たとえば、データパケット(または、より一般に、1つもしくは複数のデータパケットおよび他の情報を含み得るデータメッセージ)を、1つまたは複数の他のデバイスへの送信のためにアンテナ1316に提供し得る。このことは、たとえば、本開示の実施形態による...の送信を含み得る。アンテナ1316は、他のデバイスから送信されるデータメッセージをさらに受信し得、受信されたデータメッセージをトランシーバ1310における処理および/または復調のために提供し得る。図13は、アンテナ1316を単一のアンテナとして示すが、アンテナ1316は、複数の送信リンクを維持するために、類似のまたは異なる設計の複数のアンテナを含んでよい。
【００８３】
図14は、本開示による例示的な基地局104のブロック図を示す。基地局104は、プロセッサ1402、メモリ1404、ビームフォーミングモジュール1408、トランシーバ1410(モデム1412およびRFユニット1414を含む)、およびアンテナ1416を含み得る。これらの要素は、たとえば1つまたは複数のバスを介して互いに直接的または間接的に通信していることがある。
【００８４】
プロセッサ1402は、特定のタイプのプロセッサとして様々な機能を有し得る。たとえば、これらは、CPU、DSP、ASIC、コントローラ、FPGAデバイス、別のハードウェアデバイス、ファームウェアデバイス、または上記の図1で導入された基地局104を参照しながら本明細書で説明する動作を実行するように構成された、それらの任意の組合せを含み得る。プロセッサ1402はまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPおよびマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。
【００８５】
メモリ1404は、キャッシュメモリ(たとえば、プロセッサ1402のキャッシュメモリ)、RAM、MRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリデバイス、1つもしくは複数のハードディスクドライブ、メモリスタベースアレイ、他の形態の揮発性メモリおよび不揮発性メモリ、または異なるタイプのメモリの組合せを含み得る。いくつかの実施形態では、メモリ1404は、非一時的コンピュータ可読媒体を含み得る。メモリ1404は、命令1406を記憶し得る。命令1406は、プロセッサ1402によって実行されたとき、本開示の実施形態に関する基地局104を参照しながら本明細書で説明する動作をプロセッサ1402に実行させる命令を含み得る。命令1406は、コードと呼ばれることもあり、コードは、任意のタイプのコンピュータ可読ステートメントを含むものと広く解釈され得る。
【００８６】
ビームフォーミングモジュール1408は、本開示の様々な態様のために使用され得る。たとえば、ビームフォーミングモジュール1408は、UE102から受信されたSRSから情報を抽出すること、およびUE102とのダウンリンク用の1つまたは複数のアンテナ1416のためのビームフォーミングをトレーニングするために、抽出された情報を使用することに関与し得る。
【００８７】
図示のように、トランシーバ1410は、モデムサブシステム1412および無線周波数(RF)ユニット1414を含み得る。トランシーバ1410は、UE102および/または別のコアネットワーク要素などの他のデバイスと双方向に通信するように構成され得る。モデムサブシステム1412は、MCS、たとえば、LDPCコーディング方式、ターボコーディング方式、畳み込みコーディング方式などに従って、データを変調および/または符号化するように構成され得る。RFユニット1414は、(アウトバウンド送信上の)モデムサブシステム1412からの、またはUE102などの別のソースから発信する送信の被変調/符号化データを処理する(たとえば、アナログデジタル変換またはデジタルアナログ変換などを実行する)ように構成され得る。トランシーバ1410の中で一緒に統合されるように示されるが、モデムサブシステム1412およびRFユニット1414は、基地局104が他のデバイスと通信するのを可能にするために基地局104において互いに結合されている別個のデバイスであってよい。
【００８８】
RFユニット1414は、被変調および/または処理済みデータ、たとえば、データパケット(または、より一般に、1つまたは複数のデータパケットおよび他の情報を含み得るデータメッセージ)を、1つまたは複数の他のデバイスへの送信のためにアンテナ1416に提供し得る。このことは、たとえば、本開示の実施形態に従って情報をUE102に送信するためのビームフォーミングの使用を含み得る。アンテナ1416は、他のデバイスから送信されるデータメッセージをさらに受信し得、受信されたデータメッセージをトランシーバ1410における処理および/または復調のために提供し得る。図14は、アンテナ1416を単一のアンテナとして示すが、アンテナ1416は、複数の送信リンクを維持するために、類似のまたは異なる設計の複数のアンテナを含んでよい。
【００８９】
情報および信号は、様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して表され得る。たとえば、上記の説明全体にわたって参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。
【００９０】
本明細書の本開示に関して説明した様々な例示的なブロックおよびモジュールは、汎用プロセッサ、DSP、ASIC、FPGAもしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ(たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携した1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成)として実装され得る。
【００９１】
本明細書で説明する機能は、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。プロセッサによって実行されるソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されてよく、またはコンピュータ可読媒体を介して送信されてよい。他の例および実装形態は、本開示および添付の特許請求の範囲内にある。たとえば、ソフトウェアの性質に起因して、上記で説明した機能は、プロセッサ、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤリング、またはこれらのうちのいずれかの組合せによって実行されるソフトウェアを使用して実装され得る。機能を実装する特徴はまた、機能の部分が異なる物理的ロケーションにおいて実装されるように分散されることを含む、様々な位置に物理的に位置し得る。また、特許請求の範囲内を含む本明細書で使用するとき、項目のリスト(たとえば、「のうちの少なくとも1つ」または「のうちの1つまたは複数」などの句で始まる項目のリスト)の中で使用されるような「または」は、たとえば、[A、B、またはCのうちの少なくとも1つ]のリストが、AまたはBまたはCまたはABまたはACまたはBCまたはABC(すなわち、AおよびBおよびC)を意味するような包括的リストを示す。
【００９２】
当業者が今では諒解するように、また当面の特定の適用例に応じて、本開示の要旨および範囲から逸脱することなく、本開示のデバイスの材料、装置、構成、および使用方法において、かつそれらに対して、多くの修正、置換、および変形を行うことができる。このことに照らして、本明細書に図示および記載された特定の実施形態は、それらのいくつかの例によるものにすぎないので、本開示の範囲は、そうした実施形態の範囲に限定されるべきではなく、むしろ、以下に添付される特許請求の範囲およびそれらの機能的均等物の範囲と完全に同じであるべきである。
【符号の説明】
【００９３】
100  ワイヤレス通信ネットワーク
102  ユーザ機器(UE)
104  基地局
106  通信信号
108  通信信号
110  カバレージエリア
202  サウンディング基準信号(SRS)
204  ダウンリンク
300  サブフレーム構造
302  アップリンク(UL)部分
304  ダウンリンク(DL)部分
402  ダウンリンク(DL)部分
502  アップリンク(UL)部分
504  ダウンリンク(DL)部分
1302  プロセッサ
1304  メモリ
1306  命令
1308  SRS構成モジュール
1310  トランシーバ
1312  モデム
1314  RFユニット
1316  アンテナ
1402  プロセッサ
1404  メモリ
1406  命令
1408  ビームフォーミングモジュール
1410  トランシーバ
1412  モデム
1414  RFユニット
1416  アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020115662.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2020115662.tif 000013
【図１２】
2020115662.tif 000014
【図１３】
2020115662.tif 000015
【図１４】
2020115662.tif 000016
【外国語明細書】
2020115662000001.pdf