(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直参照信号（ＲＳ）に基づいて鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた鉛直参照信号を取得する鉛直マッピング部と、
前記マッピングされた鉛直参照信号をユーザ機器に送信する鉛直ＲＳ送信部と、
前記マッピングされた鉛直参照信号に基づいて前記ユーザ機器で取得された傾斜指標を該ユーザ機器から受信する第１の受信部と、
受信された前記傾斜指標に基づいてアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定する第１の決定部と、
前記傾斜ベクトルによって前記トラフィックデータを調整する調整部と、
を備える３次元（３Ｄ）ビームフォーミングの装置。
【請求項２】
前記鉛直マッピング部は、
前記鉛直参照信号と、あらかじめ定められた鉛直仮想化ウェイトと、に基づいて前記マッピングされた鉛直参照信号を取得する第１の取得部、
を備える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記鉛直仮想化ウェイトはそれぞれの鉛直仮想アンテナポートの電波ビームの電力半値幅が最大化されるように選択される請求項２に記載の装置。
【請求項４】
水平参照信号に基づいて水平仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた水平参照信号を取得する水平マッピング部と、
前記マッピングされた水平参照信号をユーザ機器に送信する水平ＲＳ送信部と、
をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記マッピングされた鉛直参照信号の送信は前記マッピングされた水平参照信号の送信と直交し、
個々の前記鉛直仮想アンテナポートに対応する前記マッピングされた鉛直参照信号の送信は直交し、
個々の前記水平仮想アンテナポートに対応するマッピングされた前記水平参照信号は直交する、
請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ユーザ機器からチャネル品質指標を受信する第２の受信部と、
受信された前記チャネル品質指標に基づいてチャネル品質測定値を取得する第２の取得部と、
前記チャネル品質測定値に基づいて前記トラフィックデータの変調及び符号化方式を選択する選択部と、
をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記選択部はあらかじめ定められた水平仮想化ウェイトと、取得された前記チャネル品質指標と、前記傾斜ベクトルと、に基づいて候補チャネル品質測定値を計算する計算部と、
候補チャネル品質測定値をチャネル品質測定値として更新する更新部と、
更新された前記チャネル品質測定値に基づいてトラフィックデータ送信の変調及び符号化方式を決定する第２の決定部と、
をさらに備える請求項６に記載の装置。
【請求項８】
マッピングされた鉛直参照信号（ＲＳｓ）を基地局から受信する第１の受信部と、
前記マッピングされた鉛直参照信号に基づいて鉛直チャネル情報を取得する第１の取得部と、
前記鉛直チャネル情報に基づいてアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定する第１の決定部と、
前記傾斜ベクトルを示す傾斜指標を前記基地局に送信する第１の送信部と、を備え、
前記第１の取得部は、
前記基地局で鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングするときに使用したものと同じ鉛直参照信号を取得する鉛直ＲＳ取得部を備える３Ｄビームフォーミングの装置。
【請求項９】
鉛直参照信号（ＲＳｓ）に基づいて鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた鉛直参照信号を取得することと、
前記マッピングされた鉛直参照信号をユーザ機器に送信することと、
前記マッピングされた鉛直参照信号に基づいて、前記ユーザ機器が取得した傾斜指標を該ユーザ機器から受信することと、
受信された前記傾斜指標に基づいて、アンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定することと、
前記傾斜ベクトルによってトラフィックデータを調整することと、
を含む３次元（３Ｄ）ビームフォーミングの方法。
【請求項１０】
マッピングされた鉛直参照信号（ＲＳｓ）を基地局から受信することと、
前記マッピングされた鉛直参照信号に基づいて鉛直チャネル情報を取得することと、
前記鉛直チャネル情報に基づいてアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定することと、
前記傾斜ベクトルを示す傾斜指標を前記基地局に送信することと、を含み、
前記マッピングされた鉛直参照信号に基づいて鉛直チャネル情報を取得することは、
前記基地局で鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングするときに使用したものと同じ鉛直参照信号を取得することを含む三次元（３Ｄ）ビームフォーミングの方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般的に通信技術に関する。特に、本発明の実施形態は、三次元ビームフォーミングの方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ビームフォーミングを用いたワイヤレス通信システムは固定化された、又は適応性のある送信及び／又は受信ビームパターンを作るために、多くの送信及び／又は受信アンテナと信号処理を利用する。ビームパターンは単一指向性の送信及び／又は受信アンテナと比較するときに重要なパフォーマンスを生むための指向性を持ってもよい。ビームパターンの使用は、ワイヤレス通信システムが使用する単一指向性の送信及び／又は受信アンテナ全体の送信及び／又は受信利得を得てもよい。ビームフォーミングは、それゆえにセルの範囲を広げ、セル端末のスペクトル効率を向上させることを促進してもよい。
【０００３】
既存のビームフォーミング解法によると、下向きに固定された傾斜角は、一般的に鉛直方向に向けられている。例えば、セル内のユーザ機器（ＵＥ）ごとに固定ビームを鉛直方向に向けている。このような解法は鉛直方向のビームフォーミングウェイトを、狭く細いビームを鉛直方向に向けるように固定するので、近接するセルの影響を減らし、システムスループットをある程度向上させてもよい。
【０００４】
しかし、傾斜角を下方に固定する解法はセルのスループットをある程度改善することができるが、アンテナの放射パターンのメジャーローブはセル内のある方向のＵＥにしか向けられず、ある方向から逸れた他のＵＥ（ｓ）は、受信感度が急激に落ちる。さらに、その鉛直方向の固定ビームによる解法は、ビームスケジューリングにネガティブな効果を及ぼす可能性があり、近隣のセル同士の鉛直方向の調整に干渉する可能性がある。
【０００５】
前述の問題を考慮して、ＵＥを鉛直方向にも水平方向にも効率よく追跡するような、水平方向のビームを調整すると同時に鉛直方向のビームを調整する三次元（３Ｄ）ビームフォーミングの解法を発見することを必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、３次元ビームフォーミングの解法を提案する。特に、本発明はＵＥを鉛直方向にも水平方向にも効率的に追跡できる３次元ビームフォーミングの方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態の第１の観点によると、発明の実施形態は３次元ビームフォーミングの方法を提供する。その方法は、鉛直参照信号（ＲＳｓ）に基づいて鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた鉛直参照信号を取得することと、ユーザ機器にマッピングされた鉛直参照信号を送信することと、マッピングされた鉛直参照信号に基づいてユーザ機器で取得された傾斜指標をユーザ機器から受信することと、受信された傾斜指標に基づいてアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定することと、傾斜ベクトルに合わせてトラフィックデータを調整すること、を備えてもよい。
【０００８】
本発明の実施形態の第２の観点によると、本発明の実施形態は３次元ビームフォーミングの方法を提供する。その方法は、基地局からマッピングされた鉛直参照信号（ＲＳｓ）を受信することと、マッピングされた鉛直参照信号に基づいて鉛直チャネル情報を取得することと、鉛直チャネル情報に基づいてアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定することと、傾斜指標が示す傾斜ベクトルを基地局へ送信すること、を備えてもよい。
【０００９】
本発明の実施形態の第３の観点によると、本発明の実施形態は３次元ビームフォーミングの装置を提供する。その装置は、鉛直参照信号（ＲＳ）に基づいて鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた鉛直参照信号を取得する鉛直マッピング部と、マッピングされた鉛直参照信号をユーザ機器へ送信する鉛直ＲＳ送信部と、マッピングされた鉛直参照信号に基づいてユーザ機器で取得された傾斜指標をユーザ機器から受信する第１の受信部と、受信された傾斜指標に基づいてアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定する第１の決定部と、傾斜ベクトルに合わせてトラフィックデータを調整する調整部と、を備えてもよい。
【００１０】
本発明の実施形態の第４の観点によると、本発明の実施形態は３次元ビームフォーミングの装置を提供する。その装置は、基地局からマッピングされた鉛直参照信号（ＲＳｓ）を受信する第１の受信部と、マッピングされた鉛直参照信号に基づいて鉛直チャネル情報を取得する第１の取得部と、鉛直チャネル情報に基づいてアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータのための調整を示す傾斜ベクトルを決定する第１の決定部と、傾斜指標が示す傾斜ベクトルを基地局へ送信する第１の送信部と、を備えてもよい。
【００１１】
また、本発明の実施形態に係る他の特徴や利点は、以下に示す実施形態の説明を、本発明に係る実施形態を例示する添付図面を参照しつつ読めば明らかになる。
【００１２】
本発明の実施形態は例示的な位置づけであり、これらの利点については、添付の図面とともに以下の実施形態で詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係る３Ｄビームフォーミングの概略図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態に係る３Ｄビームフォーミングの鉛直図の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る３Ｄビームフォーミングを実現する方法２００を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係る３Ｄビームフォーミングを実現する方法３００を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る３Ｄビームフォーミングを実現する方法４００を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る３Ｄビームフォーミングを実現する方法５００を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る３Ｄビームフォーミングを実現する装置６００のブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る３Ｄビームフォーミングを実現する装置７００のブロック図である。
【図８】本発明の実施形態に係る３Ｄビームフォーミングを実現させた通信システム８００のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
全ての図面において、同一の又は類似の参照番号は同一の又は類似の要素を示す。
【００１５】
本発明に係る種々の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図におけるフローチャート及びブロック図は、本発明の実施形態に係る装置、方法、並びにアーキテクチャ、機能、及び製品のコンピュータプログラムにより実行可能な動作を示す。この点に関して、フローチャート又はブロック図における各ブロックは、モジュールやプログラム、コードの一部を表すものであり、特定の論理的機能を実現するための１以上の実行可能な命令を含むものである。いくつかの変形例では、ブロックで示す機能が図に示す順序とは異なる順序で実行されることに留意すべきである。例えば、連続する形で図示されている２つのブロックが、実際には、関連する機能に応じて、実質的に並行して実行されたり、逆の順序で実行されたりしてもよい。また、ブロック図及び／又は、フローチャート及びこれらの組み合わせにおける各ブロックは、特定の機能や動作を実行する専用のハードウェアシステムにより実行されたり、専用のハードウェアとコンピュータの命令とが協働することにより実行されたりしてもよいことに留意すべきである。
【００１６】
本発明は第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）及びワイヤレスセルラネットワークのような、具体的な実施形態に関して説明される。本発明は、しかしながら、他のワイヤレス通信システムと同様３ＧＰＰ  ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、世界規模で相互運用可能な、マイクロ波を用いたワイヤレスアクセスシステム（ＷｉＭＡＸ）、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）のような、他のワイヤレス通信システムにも適用されてよい。
【００１７】
そのようなワイヤレス通信システムにおいて、ユーザ機器（ＵＥ）は端末、移動体端末（ＭＴ）、加入者設備（ＳＳ）、携帯加入者設備（ＰＳＳ）、移動局（ＭＳ）、アクセス端末（ＡＴ）、又は基地局の範囲内でのオーバレイ低出力ノード（ピコセル基地局、中継局、フェムトセル基地局を含む）であってよく、そして、ＵＥ、端末、ＭＴ、ＳＳ、ＰＳＳ、ＭＳ、又はＡＴのいくつか又は全ての機能が含まれてよい。基地局（ＢＳ）は基地局トランシーバ（ＢＴＳ）、アクセスポイント（ＡＰ）、アクセスネットワーク（ＡＮ）、ノードＢ（ＮｏｄｅＢ又はＮＢ）、進化型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ又はｅＮＢ）、又はその他適切なデバイスであってもよい。
【００１８】
ワイヤレスセルラネットワークにおいて、３Ｄビームフォーミングは基地局にアンテナ鉛直傾斜を提供する。一般的に３Ｄビームフォーミングは、メインローブが示す鉛直面の角度と異なるアンテナビームを生成する。一般的に、アンテナ鉛直傾斜は基地局の受信範囲と近隣の基地局間の影響の制御を支援する。基地局の鉛直傾斜が大きくなるにつれ、一般的にアンテナはセルの電波到達範囲を狭くし、近隣のセルの影響を受けにくくする。データサービスのためのセルのキャパシティ／スループットはセル内のユーザ間の干渉（セル内の干渉）のレベルと近隣セルからの干渉（セル間の干渉）のレベルによって大部分が決まる。
【００１９】
３Ｄビームフォーミングはユーザ固有のアンテナ鉛直傾斜をＢＳに提供するために使用される。セル内の特定のＵＥへの高出力データ信号の傾斜角度を調整することによって、ＵＥはより強い信号をＢＳから受信する。加えて、セル内又は近隣セルの他のＵＥへの干渉は低減され、それに伴い全てのＵＥへの信号の干渉比率が向上し、それ故にシステムのスループットとキャパシティが向上する。その効果は、特にセルの端の方にあるＵＥにおいて顕著である。なぜなら、それらは近隣セルからの干渉をより強く受けるからである。
【００２０】
まずは本発明の実施形態による３Ｄビームフォーミングの概略を示す図１Ａを参照されたい。実施形態において、ＢＳはセルを管理し、２つのＵＥ、例えばＵＥ１  １０２及びＵＥ２  １０３がセル内にある。ＢＳは、例えばＵＥ１へのビーム１０４とＵＥ２へのビーム１０５のように、２つのビームを発射する平面アレイ１０１を備える。２つのビームは、本願発明の３Ｄビームフォーミングの方法に基づいて生成される。特に、ＵＥ１  １０２へのビーム１０４の鉛直方向はＵＥ１  １０２に対するアンテナ鉛直傾斜に調整され、ＵＥ２へのビーム１０５の鉛直方向はＵＥ２  １０３に対するアンテナ鉛直傾斜に調整される。
【００２１】
図１Ｂは発明の実施形態による図１Ａで示された３Ｄビームフォーミングの鉛直面の概略図を説明する。鉛直面において、ＵＥ１  １０２へのビームとＵＥ２  １０３へのビームは異なり、それはＵＥ１へのビームの鉛直方向のアンテナ鉛直傾斜の調整とＵＥ２へのビームの鉛直方向のアンテナ鉛直傾斜の調整が異なるからである。
【００２２】
図１Ａと図１Ｂは本願発明の実施形態による３Ｄビームフォーミングによってユーザ特有のアンテナ鉛直傾斜が提供されることを説明する。セル内のＵＥ１とＵＥ２へのトラフィックデータの傾斜角度を個々に調整することによって、ＵＥ１とＵＥ２はＢＳからより強い信号を個々に受信する。
【００２３】
本願発明の他の実施形態によると、通信システムのセルは１つ又はそれ以上のＵＥをＢＳとの通信時に含んでもよいことに留意すべきである。それ故に、図１Ａと図１Ｂに示すようにセルにいくつかのＵＥがある。図１Ａと図１Ｂに示されるＵＥ１  １０２とＵＥ２  １０３は一例に過ぎず、制限されない。
【００２４】
本発明の実施形態に基づく３Ｄビームフォーミングを実現するための方法２００のフローチャートを説明する図２を参照されたい。本願発明の実施形態によると、３Ｄビームフォーミングを実現するための通信システムは、ＵＭＴＳシステムやＬＴＥシステムなどでもよい。本願発明の実施形態に従って、方法２００は例えば送信機、基地局、基地局制御機（ＢＳＣ）、ゲートウェイ、中継器、サーバ、あるいはその他適切なデバイスによって実行されてもよい。
【００２５】
方法２００の開始後、ステップＳ２０１では、鉛直仮想アンテナポートはマッピングされた鉛直参照信号を取得するために鉛直参照信号に基づいて物理アンテナポートにマッピングされる。
【００２６】
本願発明の実施形態に従って、マッピングされた鉛直参照信号は、鉛直参照信号とあらかじめ定められた鉛直仮想ウェイトに基づいて取得される。いくつかの実施形態において、鉛直仮想化ウェイトは電波ビームの電力半値幅が最大化されるように選択されてもよい。
【００２７】
物理アンテナポートに鉛直仮想アンテナポートをマッピングした後、マッピングされた鉛直参照信号は基地局からＵＥへ、傾斜指標を取得するために送信される。このステップはステップＳ２０２で示され、マッピングされた鉛直参照信号はＵＥへ送信される。ＵＥは、セルのＢＳにサーブされる特定のＵＥ（例えば、図１Ａに示すＵＥ１  １０２）であってもよく、ＵＥへのビーム（例えば、ＵＥ１に向けられたビーム１０４）は鉛直傾斜アンテナで調整されてもよい。本願発明の実施形態によると、マッピングされた鉛直参照信号を受信した後、ＵＥはアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータのための調整を示す傾斜ベクトルを決定してもよく、そして決定された傾斜ベクトルを示す傾斜指標をＢＳに送信してもよい。それ故にステップＳ２０３で、傾斜指標がユーザ機器から受信される。それから、ステップＳ２０４で傾斜ベクトルが受信された傾斜指標に基づいて決定される。ステップＳ２０５で、傾斜ベクトルによってトラフィックデータを調整する。調整後、アンテナ鉛直傾斜を実現し、その結果、特定のＵＥ、例えばＵＥ１  １０２に対して鉛直ビームが調整される。
【００２８】
本願発明の実施形態に従って、ステップＳ２０１−Ｓ２０５に加え、図２に示すように、方法は、マッピングされた水平参照信号を取得するために水平参照信号に基づいて水平仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングするステップと、マッピングされた水平参照信号をユーザ機器に送信するステップと、をさらに含む。いくつかの実施形態で、マッピングされた鉛直参照信号の送信はマッピングされた水平参照信号の送信と直交してもよい。いくつかの実施形態で、それぞれの鉛直仮想アンテナポートに相当するマッピングされた鉛直参照信号の送信は直行し、それぞれの水平仮想アンテナポートに相当するマッピングされた水平参照信号の送信は直交する。本願発明の実施形態によると、その直行性は周波数分割多重化（ＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、符号分割多重化（ＣＤＭ）、及び／又は当該技術分野の他の適切な技術を通して達成される。上記の例は説明のためであり、制限されるものではないことに留意すべきである。
【００２９】
本願発明の実施形態に従って、ステップＳ２０１−Ｓ２０５に加えて、図２に示すように、方法は、ユーザ機器からチャネル品質指標を受信するステップと、受信されたチャネル品質指標に基づいてチャネル品質測定値を取得するステップと、チャネル品質測定値に基づいてトラフィックデータ送信の変調及び符号化方式を選択するステップと、をさらに含む。いくつかの実施形態で、トラフィックデータ送信の変調及び符号化方式の選択の間、候補チャネル品質測定値はあらかじめ定められた水平仮想化ウェイト、取得されたチャネル品質計測値と傾斜ベクトルに基づいて計算されてもよく、チャネル品質計測値は候補チャネル品質計測値に更新されてもよく、更新されたチャネル品質計測値に基づいてトラフィックデータ送信の変調及び符号化方式が決定されてもよい。
【００３０】
本発明の実施形態に係る３Ｄビームフォーミングを実現するための方法３００のフローチャートを記載した図３を参照されたい。方法３００は図２に関連して記述された方法２００の実施形態とみなしてよい。以下のような方法３００の説明で、任意に、マッピングされた水平参照信号はＵＥに任意に取得され、送信される。そして、ＵＥからフィードバックされたチャネル品質測定値に基づいて選択された変調及び符号化方式（ＭＣＳ）に合わせてトラフィックデータは任意に変調及び符号化されてよい。ただし、これは本願発明の動作原理を説明するためのものにすぎず、その範囲を制限するものではないということに留意すべきである。
【００３１】
方法３００の開始後、ステップＳ３０１では、鉛直仮想アンテナポートはマッピングされた鉛直参照信号を取得するために鉛直参照信号に基づいて物理アンテナポートにマッピングされる。
【００３２】
本願発明の実施形態によると、物理アンテナポート、アンテナポート（ＡＰ）とも呼ばれる、は１つ又はそれ以上の物理アンテナ要素を含んでもよい。仮想アンテナポート（ＶＡＰ）に関して、２種類あってもよく、１つは水平ＶＡＰで、もう１つは鉛直ＶＡＰである。例えば、もしＰ−ｂｙ−Ｑアンテナポートが構成された場合、Ｐは鉛直ＶＡＰｓで、Ｑは水平ＶＡＰｓであってもよい。鉛直ＶＡＰｓのＡＰｓへのマッピングは、いくつかの方法でなされてもよい。本願発明の実施形態で、マッピングされた鉛直参照信号は鉛直参照信号とあらかじめ定められた鉛直仮想化ウェイトに基づいて取得されてもよい。例えば、マッピングはあらかじめ定められた鉛直仮想化ウェイトによる鉛直ＶＡＰに関連する参照信号がかけ合わさることによってなされてもよい。
【００３３】
本開示において、“参照信号（ＲＳ）”は参照信号シーケンスを参照してもよい点に留意すべきである。すなわち、本願発明の実施形態では、参照信号は複数の参照信号のシーケンスか、単独参照信号シーケンスであってもよく、複数の参照信号は複数の参照信号のいくつかのシーケンスか、単独の参照信号のいくつかのシーケンスであってもよい。
【００３４】
鉛直ＶＡＰに関して、それに関連づけられた鉛直参照信号シーケンスが存在してもよい。ｐ番目の鉛直ＶＡＰをａｖ（ｐ）（０）、ａｖ（ｐ）（１）、．．．ａｖ（ｐ）（Ｎｖ−１）、ｐ＝０、１、．．．、Ｐ−１として関連づけられる鉛直参照信号シーケンスを表すと、マッピングは次式で与えられてもよい。
【数１】
0005913740.tif 000002
ここで、ｑ＝０、１、．．．、Ｑ−１；ｉ＝０、１、．．．、Ｎｖ−１；ｗ＝［ｗｖ（０）  ｗｖ（１）  ．．．  ｗｖ（Ｑ−１）］Ｔはあらかじめ定められた鉛直仮想化ウェイト、Ｎｖは鉛直参照信号シーケンスの長さ、Ｐは鉛直参照信号の総数である。
【００３５】
鉛直仮想化ウェイトは、アンテナ要素の放射線状パターンに依存してもよい。本願発明の実施形態によると、鉛直仮想化ウェイトは、それぞれの鉛直仮想アンテナポートの電波ビームの電力半値幅（ＨＰＢＷ）が最大化されるように選択される。例えば、４０度鉛直ＨＰＢＷに合わせたアンテナ要素の４−ｂｙ−４ＡＰコンフィギュレーション用に、鉛直仮想化ウェイトは次式で表されてもよい。
【数２】
0005913740.tif 000003
【００３６】
ステップＳ３０２では、水平仮想アンテナポートはマッピングされた水平参照信号を取得するために水平参照信号に基づいて物理アンテナポートにマッピングされる。
【００３７】
鉛直仮想アンテナポートの物理アンテナポートへのマッピングと同様に、水平ＶＡＰｓのＡＰｓへのマッピングもまたいくつかの方法によってなされてもよい。本願発明の実施形態で、マッピングされた水平参照信号は水平参照信号とあらかじめ定められた水平仮想化ウェイトに基づいて取得されてもよい。例えば、マッピングはあらかじめ定められた水平仮想化ウェイトによる水平ＶＡＰに関連する参照信号がかけ合わさることによってなされてもよい。
【００３８】
水平ＶＡＰに対して、それと関連づけられた水平参照信号シーケンスであってもよい。ｑ番目の水平ＶＡＰをａＨ（ｑ）（０）、ａＨ（ｑ）（１）、．．．ａＨ（ｑ）（ＮＨ−１）、ｑ＝０、１、．．．、Ｑ−１として関連づけられる水平参照信号シーケンスを表すと、マッピングは次式で与えられてもよい。
【数３】
0005913740.tif 000004
ここで、ｐ＝０、１、．．．、Ｐ−１；ｉ＝０、１、．．．、ＮＨ−１；ｗＨ＝［ｗＨ（０）  ｗＨ（１）  ．．．  ｗＨ（Ｐ−１）］Ｔはあらかじめ定められた水平仮想化ウェイト、ＮＨは水平参照信号シーケンスの長さ、Ｑは水平参照信号の総数である。
【００３９】
同じように、水平仮想化ウェイトは、アンテナ要素の放射線状パターンに依存してもよい。本願発明の実施形態によると、水平仮想化ウェイトは、それぞれの水平仮想アンテナポートの電波ビームの電力半値幅（ＨＰＢＷ）が最大化されるように選択される。例えば、１２０度水平ＨＰＢＷに合わせたアンテナ要素の４−ｂｙ−４ＡＰコンフィギュレーションについて、水平仮想化ウェイトは次式で表してもよい。
【数４】
0005913740.tif 000005
【００４０】
マッピングされたＶＡＰ参照信号シーケンス｛ａＨ（ｐ、ｑ）（ｉ）：ｉ＝０、１、．．．ＮＨ−１｝と｛ａＶ（ｐ、ｑ）（ｉ）：ｉ＝０、１、．．．ＮＶ−１｝は、（ｐ、ｑ）番目のＡＰに割り当てられたリソース要素（ＲＥｓ）にマッピングされてもよい。ｐ番目の鉛直ＶＡＰとｑ番目の水平ＶＡＰに占有されたＲＥｓは、その間の干渉が効果的に低減されるように直交すべきである。直交性はＦＤＭ、ＴＤＭ、ＣＤＭなどを通して得られる。
【００４１】
いくつかの実施形態で、個々の鉛直仮想アンテナポートに相当するマッピングされた鉛直参照信号の送信は直交する。それゆえに、鉛直仮想アンテナポートのうちの１つに相当するマッピングされた鉛直参照信号に占有されたＲＥｓは、他の鉛直仮想アンテナポートに相当するマッピングされた鉛直参照信号に占有されたそれらと直交する。
【００４２】
いくつかのその他実施形態で、個々の水平仮想アンテナポートに相当するマッピングされた水平参照信号の送信は直交する。それゆえに、水平仮想アンテナポートのうちの１つに相当するマッピングされた水平参照信号に占有されたＲＥｓは、他の水平仮想アンテナポートに相当するマッピングされた水平参照信号に占有されたそれらと直交する。
【００４３】
ステップＳ３０３では、マッピングされた鉛直参照信号とマッピングされた水平参照信号はユーザ機器に送信される。
【００４４】
前述のように、個々の水平仮想アンテナポートに相当するマッピングされた水平参照信号の送信は直交する。本願発明の実施形態では、マッピングされた鉛直参照信号の送信と、マッピングされた水平参照信号の送信はＴＤＭ方式用に設定されている。特に、マッピングされた鉛直参照信号とマッピングされた水平参照信号はＲＥｓの同じグループに選択的に割り当てられる。ｎｖをマッピングされた鉛直参照信号の送信周期とし、ｎｏｆｆｓｅｔをマッピングされた水平ＲＳｓのオフセットとする。ここで、ｎｏｆｆｓｅｔ＝０、１、．．．、ｎｖ−１である。サブフレームｎ＝ｌ＋ｋｎｖ＋ｎｏｆｆｓｅｔ、ここでｋ＝０、１、．．．；ｌ＝０、１、．．．、ｎｖ−２、では、いくつかのＲＥｓはマッピングされた水平ＲＳｓに割り当てられてもよい。サブフレームｎ＝（ｋ＋１）ｎｖ＋ｎｏｆｆｓｅｔ−１では、同じＲＥｓはマッピングされた鉛直ＲＳｓに割り当てられてもよい。マッピングされた鉛直ＲＳｓの送信間隔ｎｖとマッピングされた水平ＲＳｓの送信オフセットｎｏｆｆｓｅｔはともに準静的に上位レイヤ又は例えばオペレータ、プロバイダ、ベンダなどによって設定されてもよい。
【００４５】
サブキャリア又はＲＥｓのようなリソースがマッピングされた鉛直参照信号とマッピングされた水平参照信号に割り当てられた後、これらのマッピングされたＲＳｓは割り当てられたリソースを役立てるためにＢＳからＵＥへ送信されてもよい。
【００４６】
ステップＳ３０４では、傾斜指標はユーザ機器から受信される。
【００４７】
上記のように、ＵＥはセル内のＢＳに提供された特定のＵＥ（例えば図１Ａに示されたＵＥ１  １０２）であってもよく、ＵＥへのビーム（例えばＵＥ１へのビーム１０４）はアンテナ鉛直傾斜によって調整されてもよい。マッピングされた鉛直参照信号を受信後、ＵＥはアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータのための調整を示す傾斜ベクトルを決定してもよい。そして、ＵＥは鉛直傾斜方向を示すあらかじめ定められた傾斜符号帳から最も近い傾斜ベクトルである符号語を選択してもよい。次に、ＵＥは選択された傾斜符号語のインデックスを傾斜指標のように決定してもよく、傾斜指標をＢＳに送信してもよい。そのようにして、ＢＳはユーザ機器から傾斜指標を受信してもよい。
【００４８】
ステップＳ３０５では、傾斜ベクトルが受信された傾斜指標に基づいて決定される。
【００４９】
本願発明の実施形態によると、あらかじめ定められた傾斜符号帳はＢＳとＵＥの両方によって識別されてもよい。傾斜ベクトルはあらかじめ定められた傾斜符号帳の、受信された傾斜指標に相当する符号語から決定されてもよい。ステップＳ３０５で決定された傾斜ベクトルがあらかじめ定められた傾斜符号帳の符号語となってから、ＵＥで定義された実傾斜ベクトルの推定値であることに留意すべきである。
【００５０】
ステップＳ３０６では、トラフィックデータは傾斜ベクトルに合わせて調整される。
【００５１】
傾斜ベクトルはアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す。それゆえに、傾斜ベクトルを決定した後、決定された傾斜ベクトルによってトラフィックデータを調整する。その際、それに従ってＵＥへの鉛直ビームを調整してもよい。
【００５２】
ステップＳ３０７では、チャネル品質指標はユーザ機器から受信される。
【００５３】
チャネル品質指標（ＣＱＩ）はワイヤレスチャネルの通信品質の測定値である。ＣＱＩは与えられたチャネルへのチャネル品質測定値の代表値であってもよい。チャネル品質測定値はＢＳとＵＥ間のチャネルの品質を表示してもよい。一般的に、高いＣＱＩは高品質なチャネルを示しており、逆もまた同様である。本願発明の実施形態では、ＵＥは既存の技術手段や既に知られた方法を使ってＣＱＩを取得してもよい。チャネルへのＣＱＩは信号対雑音比（ＳＮＲ）や信号対雑音干渉比（ＳＩＮＲ）や信号対雑音歪比（ＳＮＤＲ）や、4つめのチャネルのような性能測定基準を用いることで計算されることが可能である。これらの値とその他は与えられたチャネルのために計測されてもよく、チャネルへのＣＱＩの計算に使用される。与えられたチャネルへのＣＱＩは送信／変調方式、例えば通信システムに利用されるＭＣＳによって決定されることが可能である。
【００５４】
通信システムが空間多重化を用いるケースでは、ＢＳとＵＥ間に多数のチャネルがあることに留意すべきである。そのようなＵＥからフィードバックされたＣＱＩｓがあってもよい。つまり、その時は、ＣＱＩｓはＣＱＩではなくＣＱＩシーケンスであってもよい。
【００５５】
ステップＳ３０８では、チャネル品質測定値は受信されたチャネル品質指標に基づいて取得される。
【００５６】
いくつかの本願発明の実施形態によると、受信されたチャネル品質指標に基づいて、ＣＱ測定値はＳＩＮＲやＳＮＲやＳＮＤＲなど、ＵＥとＢＳ間の１つのチャネルを関連づけるような形で取得される。通信システムが空間多重化を用いるために、チャネル品質測定値はｋ番目のチャネルと関連づけられるＳＩＮＲを意味するγｋによって表示される。
【００５７】
本願発明のいくつかのその他実施形態によると、取得されたチャネル品質測定値は傾斜ベクトルによってＵＥで調整されてもよい。実施形態では、ＵＥは基地局からあらかじめ定められた水平仮想化ウェイトを受信してもよく、あらかじめ定められた水平仮想化ウェイトと、取得されたチャネル品質測定値と、傾斜ベクトルとに基づいて候補チャネル品質測定値（γ’ｋとして表される）を計算してもよく、チャネル品質測定値γｋを候補チャネル品質測定値γ’ｋとして更新してもよい。そのような実施形態では、ステップＳ３０８で受信されたチャネル品質指標に基づいて取得されたチャネル品質測定値はγ’ｋであってもよい。
【００５８】
ステップＳ３０９では、変調及び符号化方式はチャネル品質測定値に基づくトラフィックデータ送信のために選択される。
【００５９】
本願のいくつかの実施形態によると、ステップＳ３０８で受信されたチャネル品質指標に基づいて取得されたチャネル品質測定値はγ’ｋである。そして、ＭＣＳはチャネル品質測定値γ’ｋによって選択されてもよい。ＭＣＳの選択は当該技術分野のいくつかの既存の手法で実装されてもよく、詳細はここでは述べない。
【００６０】
本願発明のいくつかのその他実施形態では、ステップＳ３０８で受信されたチャネル品質指標に基づいて取得されたチャネル品質測定値はγｋである。変調及び符号化方式又はＭＣＳを選択する間、チャネル品質測定値γｋはまず最適化されてもよく、そして、選択されたＭＣＳがトラフィックデータ送信のためにより適切となるようにＭＣＳの選択に利用されてもよい。いくつかの実施形態では、チャネル品質測定値γｋはあらかじめ定められた水平仮想化ウェイト、取得されたチャネル品質測定値と傾斜ベクトルに基づいて計算された候補チャネル品質測定値γ’ｋに更新されてもよく、そして、ＭＣＳは更新されたチャネル品質測定値に基づいて決定されてもよい。例えば、候補チャネル品質測定値γ’ｋは次式で計算される。
【数５】
0005913740.tif 000006
ここでｗＨはあらかじめ定められた水平仮想ウェイトで、ｆｖはＵＥで決定された実傾斜ベクトルの概算量であるあらかじめ定められた傾斜符号帳から選択された符号語である。
【００６１】
当業者が適宜実施できるように、前述のステップＳ３０７からＳ３０９は本願発明による方法へのオプションのステップである。３Ｄビームフォーミングの間に変調及び符号化方式が固定されるケースでは、ステップＳ３０７からＳ３０９がなくとも、本願発明による３Ｄビームフォーミングを実現する方法もまた動作してもよい。
【００６２】
本願発明の実施形態に従って、本願発明は空間多重化を用いる通信システムに適用できる。このような通信システムにおいて、複数のビームがＢＳから特定のＵＥへ発射されてもよく、ＵＥは複数のビームに対して複数のチャネル品質測定値を取得してもよく、ＢＳにフィードバックしてもよい。ＢＳは複数のＭＣＳｓを複数のチャネル品質測定値に基づいて選択してもよく、複数のビームに送信された変調トラフィックデータのＭＣＳｓをＵＥに使用してもよい。
【００６３】
本発明の実施形態による３Ｄビームフォーミングを実現する方法４００のフローチャートを示す図４を参照されたい。本願発明の実施形態によると、３Ｄビームフォーミングを実現する通信システムはＵＭＴＳシステムやＬＴＥシステムなどであってもよい。本願発明の実施形態に従って、方法４００は例えば受信機、ユーザ機器、端末、あるいは他の適当なデバイスによって実行される。
【００６４】
方法４００の開始後、ステップＳ４０１では、マッピングされた鉛直参照信号は基地局から受信される。マッピングされた鉛直参照信号に基づいて、ステップＳ４０２で鉛直チャネル情報が取得される。本願発明の実施形態に従って、鉛直チャネル情報は、基地局で鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングするために使用するそれらと同じ鉛直参照信号を取得することと、マッピングされた鉛直参照信号と鉛直参照信号に基づいて鉛直チャネル情報を概算することによって取得されてもよい。ステップＳ４０３では、傾斜ベクトルは鉛直チャネル情報に基づいて決定される。傾斜ベクトルはアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を表示してもよい。それから、傾斜ベクトルに最も近い符号語はあらかじめ定められた傾斜符号帳から選択されてもよく、そして、選択された符号語のインデックスは傾斜指標として決定されてもよい。ステップＳ４０４では、傾斜ベクトルを示す傾斜指標は基地局に送信される。本願発明の実施形態では、傾斜指標は、例えば、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）又は物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）のようなアップリンク制御チャネルを通じて定期的又は不定期にＵＥからＢＳへレポートされるプリコード化マトリクス指標（ＰＭＩ）である。
【００６５】
本願発明の実施形態に従って、ステップＳ４０１−Ｓ４０４に加えて、方法４００はマッピングされた水平参照信号を基地局から受信することと、マッピングされた水平参照信号に基づいて水平チャネル情報を取得することと、基地局とユーザ機器間のチャネルの品質を示す水平チャネル情報に基づいてチャネル品質測定値を決定することと、基地局のチャネル品質測定値を示すチャネル品質指標を送信すること、を含むステップをさらに含む。本願発明の実施形態に従って、チャネル品質測定値の決定の間、あらかじめ定められた水平仮想化ウェイトは基地局から受信されてもよく、候補チャネル品質測定値はあらかじめ定められた水平仮想化ウェイト、取得されたチャネル品質測定値と傾斜ベクトルに基づいて計算されてもよく、そしてチャネル品質測定値は候補チャネル品質測定値に更新されてもよい。
【００６６】
本願発明による３Ｄビームフォーミングを実現するための方法５００のフローチャートを示す図５を参照されたい。方法５００は、図４に示すような前述の方法４００の実施形態が考慮されていてもよい。以下の方法５００の説明においては、任意で、マッピングされた水平参照信号は任意にＢＳから受信され、チャネル品質測定値は水平参照信号から任意に取得されてもよい。ただし、これは本願発明の動作原理を説明するためのものにすぎず、その範囲を制限するものではないということに留意すべきである。
【００６７】
ステップＳ５０１では、マッピングされた鉛直参照信号とマッピングされた水平参照信号は基地局から受信される。
【００６８】
マッピングされた鉛直参照信号は前述の方法２００におけるステップＳ２０２と方法３００におけるステップＳ３０３で説明したそれらに相当する。マッピングされた水平参照信号は前述の方法３００におけるステップＳ３０３で説明したそれらに相当する。方法２００と方法３００で説明したマッピングされた鉛直参照信号とマッピングされた水平参照信号に同様に、マッピングされた鉛直参照信号は鉛直参照信号に基づいて鉛直仮想アンテナポートから物理アンテナポートにマッピングする間に取得され、マッピングされた水平参照信号は水平参照信号に基づいて水平仮想アンテナポートから物理アンテナポートにマッピングする間に取得される。
【００６９】
ステップＳ５０２では、鉛直チャネル情報はマッピングされた鉛直参照信号に基づいて取得される。
【００７０】
本願発明の実施形態に従って、鉛直参照信号（ａｖ（ｐ）（０）、ａｖ（ｐ）（１）、．．．ａｖ（ｐ）（Ｎｖ−１）、ｐ＝０、１、．．．、Ｐ−１で表される）及び／又は水平参照信号（ａＨ（ｑ）（０）、ａＨ（ｑ）（１）、．．．ａＨ（ｑ）（ＮＨ−１）、ｑ＝０、１、．．．、Ｑ−１で表される）はＵＥとＢＳの両方にとって同じである。つまり、３Ｄビームフォーミングの間、ＢＳとＵＥはともに同じ鉛直参照信号及び／又は同じ水平参照信号を識別し使用している。鉛直参照信号及び／又は水平参照信号はＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリのような、ＢＳとＵＥにアクセス可能なメモリやストレージデバイスに記憶されてもよい。
【００７１】
ステップＳ５０１でＵＥはマッピングされた鉛直参照信号を受信したが、ＵＥはマッピングされた鉛直参照信号が鉛直ＶＡＰｓをＡＰにマッピングした結果であることを識別せず、受信されたマッピングされた鉛直参照信号が鉛直参照信号の変調と送信の結果であることを識別するだけであり、そのためＵＥは鉛直参照信号を用いて受信されたＲＳｓからチャネル情報を概算してもよい。受信されたＲＳｓ（例えばマッピングされた鉛直参照信号）は式（１）で示される参照信号シーケンスＰを含んでもよい。
【００７２】
マッピングされた鉛直参照信号と既知の鉛直参照信号とに基づいて鉛直チャネル情報は取得されてもよい。鉛直チャネル情報は多くの利用可能なパイロット支援チャネルの推定アルゴリズム、例えば、最小二乗（ＬＳ）推定や最小二乗誤差（ＭＭＳＥ）推定により概算されてよい。本願発明の実施形態では、ＵＥのアンテナポートの数をＮｒとすれば、鉛直チャネル情報は鉛直参照信号ａｖ（ｐ）（０）、ａｖ（ｐ）（１）、．．．ａｖ（ｐ）（Ｎｖ−１）、ｐ＝０、１、．．．、Ｐ−１に関連するＨ＾Ｖとして表されるＮｒ−ｂｙ−Ｐチャネルマトリクスとして取得されてよい。
【００７３】
ステップＳ５０３では、傾斜ベクトルが鉛直チャネル情報に基づいて決定される。
【００７４】
上記の鉛直チャネル情報はチャネルマトリクスとして取得される。本願発明のいくつかの実施形態において、傾斜ベクトルはチャネルマトリックスの主要右特異ベクトルであってもよい。
【００７５】
そして、ＵＥはあらかじめ定められた傾斜符号帳から傾斜ベクトルと一致する符号語を選択してもよく、そして選択された符号語のインデックスを傾斜指標として決定してもよい。あらかじめ定められた傾斜符号帳は鉛直傾斜方向を示す符号帳である。あらかじめ定められた傾斜符号帳は、
【数６】
0005913740.tif 000007
で表される。ここでＢＴＩは傾斜指標に使用するビット数で、ｆｖは符号語で傾斜符号帳である。傾斜ベクトルと一致する符号語を選択するための基準は次式で表される。
【数７】
0005913740.tif 000008
ここでＴＩは傾斜指標を表し、μ（ｆｖ（ｉ）；Ｈ＾ｖ）はチャネルマトリクスＨ＾ｖで与えられるｉ番目の符号語の“良さ”の測定値である。測定値の例は次式で表される。
【数８】
0005913740.tif 000009
ここで、ｕ（Ｈ＾ｖ）は鉛直チャネルマトリクスＨ＾ｖの主要右特異ベクトルを表し、ｕ＊はｕの共役転置を表す。
【００７６】
ステップＳ５０４では、傾斜指標が示す傾斜ベクトルはＢＳに送信される。
【００７７】
本願発明のいくつかの実施形態において、傾斜指標はＵＥからＢＳへ、定期的に、あるいは不定期にアップリンク制御チャネル、例えばＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）又は物理リンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）など、を通じてレポートされる。
【００７８】
ステップＳ５０５では、水平チャネル情報がマッピングされた水平参照信号に基づいて取得される。
【００７９】
鉛直チャネル情報を取得するプロセスと類似しているが、水平チャネル情報は、水平仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングするときに使用したものと同じ水平参照信号を考慮したマッピングされた水平参照信号に基づいてＢＳで取得されてもよい。水平チャネル情報はまた、多くの利用可能なパイロット支援チャネルの推定アルゴリズム、例えば、ＬＳ法やＭＭＳＥ法で概算される。
【００８０】
ステップＳ５０６ではチャネル品質測定値は水平チャネル情報に基づいて決定される。
【００８１】
本願発明の実施形態によると、チャネル情報は単独チャネルの情報を備えてもよい。上記のチャネル品質測定値は基地局とユーザ機器間のチャネルの品質を表示してもよい。チャネルのチャネル品質測定値は当業者が想到する様々な手法で水平チャネル情報に基づいて取得される。特に、ＳＮＲやＳＩＮＲやＳＮＤＲや４番目のチャネルのようなチャネル品質測定値は水平チャネル情報から決定されてもよい。チャネル品質測定値の決定は既存の手段で実行されてもよいことに留意すべきであり、細部は省略される。
【００８２】
ステップＳ５０７では、チャネル品質測定値を示すチャネル品質指標は基地局へ送信される。
【００８３】
本願発明のいくつかの実施形態によると、チャネル品質指標はＢＳとＵＥ間の１つのチャネルと関連づけられたＳＩＮＲ、ＳＮＲ、ＳＮＤＲなどのようなチャネル品質測定値を表示してもよい。空間多重化を用いる通信システムのために、チャネル品質測定値はｋ番目のチャネルと関連づけられたＳＩＮＲを示すγｋとして表されてもよい。
【００８４】
いくつかのその他本願の実施形態によると、チャネル品質指標はＵＥで傾斜ベクトルによって調整されたチャネル品質測定値を示す。いくつかの実施形態で、ＵＥは基地局からあらかじめ定められた水平仮想ウェイトを受信してもよく、候補チャネル品質測定値（γ’ｋとして表される）をあらかじめ定められた水平仮想ウェイト、チャネル品質測定値と傾斜ベクトルに基づいて計算してもよく、そして、候補チャネル品質測定値γ’ｋをチャネル品質測定値γｋとして更新してもよい。そのような実施形態で、チャネル品質指標はチャネル品質測定値γ’ｋをγｋに優先して示す。
【００８５】
本願発明の実施形態による３Ｄビームフォーミングを実現するための装置６００のブロック図を記した図６を参照されたい。本願発明の実施形態に従って装置６００は、例えば、送信機、基地局、基地局制御機（ＢＳＣ）、ゲートウェイ、中継器、サーバ、あるいはその他の適切なデバイスに実装されてもよい。
【００８６】
図のように、装置６００は、鉛直参照信号（ＲＳ）に基づいて鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた鉛直参照信号を取得する鉛直マッピング部６１０と、ユーザ機器にマッピングされた鉛直参照信号を送信する鉛直ＲＳ送信部６２０と、マッピングされた鉛直参照信号に基づいてユーザ機器で取得された傾斜指標をユーザ機器から受信する第１の受信部６３０と、受信された傾斜指標に基づいてアンテナの鉛直傾斜のトラフィックデータの調整を示す傾斜ベクトルを決定する第１の決定部６４０と、傾斜ベクトルのトラフィックデータを調整する調整部６５０と、を備える。
【００８７】
本願発明の実施形態に従って、鉛直マッピング部６１０は、鉛直参照信号とあらかじめ定められた鉛直仮想化ウェイトに基づいてマッピングされた鉛直参照信号を取得する第１の取得部を備えてもよい。
【００８８】
本願発明の実施形態に従って、鉛直仮想化ウェイトはそれぞれの鉛直仮想アンテナポートの電波ビームの電力半値幅が最大化されるように選択されてもよい。
【００８９】
本願発明の実施形態に従って、装置６００はマッピングされた水平参照信号を取得するために水平仮想アンテナポートを物理アンテナポートへ水平参照信号に基づいてマッピングする水平マッピング部と、マッピングされた水平参照信号をユーザ機器へ送信する水平参照信号送信部と、をさらに備えてもよい。
【００９０】
本願発明の実施形態に従って、マッピングされた鉛直参照信号の送信信号はマッピングされた水平参照信号の送信信号と直交してもよいし、それぞれの鉛直仮想アンテナポートに相当するマッピングされた鉛直参照信号の送信信号は直交してもよいし、それぞれの水平仮想アンテナポートに相当するマッピングされた水平参照信号は直交してもよい。
【００９１】
本願発明の実施形態に従って、装置６００はユーザ機器からチャネル品質指標を受信する第２の受信部と、受信されたチャネル品質指標に基づいてチャネル品質測定値を取得する第２の取得部と、トラフィックデータ送信の変調及び符号化方式をチャネル品質測定値に基づいて選択する選択部をさらに備えてもよい。本願発明の実施形態に従って、選択部は、あらかじめ定められた水平仮想化ウェイトと、取得されたチャネル品質測定値と、傾斜ベクトルと、に基づいて候補チャネル品質測定値を計算するための計算部と、候補チャネル品質測定値でチャネル品質測定値を更新する更新部と、更新されたチャネル品質測定値に基づいてトラフィックデータ送信の変調及び符号化方式を決定する第２の決定部をさらに備えてもよい。
【００９２】
本願発明の実施形態による３Ｄビームフォーミングを実現するための装置７００のブロック図を記した図７を参照にされたい。本願発明の実施形態に従って、装置７００は、例えば、受信機、ユーザ機器、端末あるいはその他適当なデバイスで実装されてもよい。
【００９３】
図のように、装置７００はマッピングされた鉛直参照信号（ＲＳｓ）を基地局から受信する第１の受信部７１０と、鉛直チャネル情報をマッピングされた鉛直参照信号に基づいて取得する第１の取得部７２０と、アンテナ鉛直傾斜の送信データの調整を示す傾斜ベクトルを鉛直チャネル情報に基づいて決定する第１の決定部７３０と、傾斜指標が示す傾斜ベクトルを基地局に送信する第１の送信部７４０と、を備えてもよい。
【００９４】
本願発明の実施形態に従って、第１の取得部７２０は基地局で鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングするために使用したものと同じ鉛直参照信号を取得する鉛直ＲＳ取得部と、マッピングされた鉛直参照信号と鉛直参照信号に基づいて鉛直チャネル情報を概算する概算部と、を備えてもよい。
【００９５】
本願発明の実施形態に従って、装置７００はマッピングされた水平参照信号を基地局から受信する第２の受信部と、水平チャネル情報をマッピングされた水平参照信号に基づいて取得する第２の取得部と、基地局とユーザ機器間のチャネルの品質を示すチャネル品質測定値を水平チャネル情報に基づいて決定する第２の決定部と、チャネル品質測定値を示すチャネル品質指標を基地局に送信する第２の送信部と、をさらに備えてもよい。
【００９６】
本願発明の実施形態に従って、第２の決定部は、あらかじめ定められた水平仮想化ウェイトをＢ基地局から受信する第３受信部と、候補チャネル品質測定値をあらかじめ定められた水平仮想化ウェイト、取得されたチャネル品質測定値と傾斜ベクトルに基づいて計算する計算部と、候補チャネル品質測定値をチャネル品質測定値として更新する更新部を備えてもよい。
【００９７】
本願発明の実施形態によって実行される３Ｄビームフォーミングの通信システム８００のブロック図を記した図８について参照されたい。図に示すように、システム８００はＢＳ８１０とＵＥ８２０を備える。ＢＳ８１０は装置６００を備え、ＵＥ８２０は装置７００を備える。ＢＳ８１０で、鉛直仮想アンテナポートはマッピングされた鉛直参照信号を取得するための鉛直参照信号に基づいて物理アンテナポートにマッピングされてもよいし、マッピングされた鉛直参照信号８０１はＵＥ８２０へ送信されてもよいし、マッピングされた鉛直参照信号に基づいてユーザ機器で取得された傾斜指標８３０はＵＥ８２０からＢＳ８１０で受信されてもよいし、次に、傾斜ベクトルはＢＳ８１０で受信された傾斜指標８０３によって決定されてもよいし、そして、ＢＳ８１０からＵＥ８２０へ送信された送信データは傾斜ベクトルによって調整されてもよい。本願発明の実施形態はさらに、水平仮想アンテナポートもまたマッピングされた水平参照信号を取得するための水平参照信号に基づいて物理アンテナポートにマッピングされてもよいし、そして、マッピングされた水平参照信号８０２はＵＥ８２０に送信されてもよい。ＵＥ８２０はマッピングされた水平参照信号８０２に基づいてチャネル品質測定値を取得してもよいし、チャネル品質測定値を示すチャネル品質指標８０４をＢＳ８１０に送信してもよい。
【００９８】
鉛直マッピング部６１０、鉛直参照信号送信部６２０、第１の受信部６３０、第１の決定部６４０、調整部６５０は現在知られている、あるいは将来開発される何か適切な技術によって個々に実装されてもよいことも留意すべきである。同時に第１の受信部７１０、第１の取得部７２０、第１の決定部７３０や第１の送信部７４０は現在知られている、あるいは将来開発される何か適切な技術によって個々に実装されてもよい。さらに、図６又は図７に示す単独のデバイスは別々の複数のデバイスで代わりに実行されてもよいし、複数の別々のデバイスは単独のデバイスで実装されてもよい。本願発明の範囲はこれらの観点によって限定されない。
【００９９】
装置６００は図２及び３に記載されている機能性を実装されていてもよく、装置７００は図４及び５に記載されている機能性を実装されていてもよいことに留意すべきである。それゆえに方法２００及び３００のいずれかについて説明した機能は相当する装置６００の構成要素に適用してもよく、そして、手法４００及び５００のいずれかについて説明した機能は相当する装置７００の構成要素に適用してもよい。装置６００あるいは装置７００の構成要素はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又はそれらの組み合わせで具体化されてもよいことにさらに留意すべきである。例えば、装置６００又は装置７００の構成要素は回路、プロセッサー又は何か適当なデバイスによって個々に実装されてもよい。当業者は、前記例は単に例示にすぎず、限定されるものではないということが判るだろう。
【０１００】
いくつかの本願開示の実施形態で、装置６００又は装置７００は少なくとも１つのプロセッサーを備えてもよい。本願開示の実施形態での使用に適した少なくとも１つのプロセッサーは、例として、一般的且つ特定の目的の、既に知られた、あるいは将来開発されるプロセッサーを備えてもよい。装置６００又は装置７００は少なくとも１つのメモリーをさらに含んでもよい。少なくとも１つのメモリーは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリーなどの半導体メモリーデバイスを含んでもよい。少なくとも１つのメモリーはコンピュータの実行可能命令プログラムを格納するために使用されてもよい。プログラムは高級及び／又は低級のコンパイル可能な、又はインタープリタ可能なプログラミング言語で書かれることが可能である。実施形態に従って、コンピュータの実行可能命令は、装置６００に少なくとも前述の方法２００及び３００のいずれかに従って実行させる、又は、装置７００に少なくとも前述の方法４００及び５００のいずれかに従って実行させる少なくとも１つのプロセッサーを備えてもよい。
【０１０１】
この分野における当業者には、上述の説明から、本発明が、装置や方法、コンピュータプログラム製品において実現できることが理解できるであろう。例示した種々の実施形態は、一般的に、ハードウェアや専用回路、ソフトウェア、論理回路、これらの組合せにより実現することができる。例えば、いくつかの実施形態は、ハードウェアにおいて実現することができ、他の実施形態は、ファームウェア、あるいは、制御装置、マイクロプロセッサ又は他の情報処理装置により実行可能なソフトウェアにおいて実現することができる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。本明細書に例示した種々の実施形態は、ブロック図やフローチャート、その他の種類の図により示されているが、当然ながら、本明細書で説明したブロックや装置、システム、技術、方法は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、専用回路、論理回路、汎用ハードウェア、制御装置又は他の情報処理装置、あるいは、これらを組み合わせたものにおいて実現可能である。
【０１０２】
図２−５に示すように、種々のブロックは、方法を構成するステップ及び／又はコンピュータプログラムコードに沿って動作することにより得られる処理、及び／又は関連する機能を実行するよう構成された複数の論理回路要素の組み合わせとして表されている。本開示の例示された実施形態の少なくともいくつかの観点は、集積回路チップやモジュールのような種々の要素において実現される。すなわち、本開示に係る例は、装置において実現されてもよいし、本開示の例示された実施形態に従って動作するよう構成されたＦＰＧＡやＡＳＩＣなどの集積回路として具現化されていてもよい。
【０１０３】
この明細書では、多くの実施態様の詳細が記載されているが、開示する発明の範囲、特許請求の範囲は、これらの実施態様に限定して解釈されるべきではない。明細書では、開示する発明の範囲の中の特定の発明の特定の実施形態に関する特徴が記述されているに過ぎないと解釈されるべきである。本明細書に別の実施形態として記載されている所定の特徴は、各実施形態を組み合わせて実現することが可能である。逆に、１つの実施形態に記載されている種々の特徴は、複数の実施形態で別個に実現したり、あるいは適宜部分的に組み合わせて実現したりすることができる。さらに、上述では各特徴が所定の組み合わせにおいて実現できるように説明され、特許請求の範囲でもそのように記載されているが、特許請求の範囲に記載された組み合わせから得られる１以上の特徴は場合によっては削除してもよい。また、特許請求の範囲に係る組み合わせとして、部分的な組み合わせや当該部分的な組み合わせの変形例を採用することができる。
【０１０４】
同様に、図では動作が特定の順序でなされるように示されているが、所望の結果を得るためには、図示されている特定の順序で順番に実行したり、あるいは、図示されている全ての処理を実行したりする必要があると解釈すべきではない。所定の環境においてはマルチタスク処理や並行処理を行うほうがよい。さらに、上述の実施形態では、種々のシステム要素が分離されているが、全ての実施形態において、このようにシステム要素を分離することが必要であると解釈すべきではない。また、開示されているプログラム要素やシステムは、１つのソフトウェア製品に統合する、あるいは、複合ソフトウェア製品として１つにまとめることができると解釈すべきである。
【０１０５】
関連技術分野における当業者にとっては、添付図面及び上述の説明から、本開示の前記例示された実施形態に種々の修正や改変がなされたものも明らかである。任意の修正例や全ての修正例は、本開示の例示された非制限的な実施形態の範囲内である。さらに、本開示の実施形態の分野において上述の説明及びこれに関連する図面の示唆する利益を得る当業者であれば、本明細書に記載された他の実施形態を想到できるものと解する。
【０１０６】
従って、本開示の実施形態は、具体例に限定されるものではなく、請求項を追加することにより、修正例や他の実施形態が当該請求項の範囲内に含まれることが意図されていると解釈すべきである。本明細書で使用されている用語は一般的且つ記述的な意味で使用されるものであり限定する目的で使用されるものではない。
【０１０７】
（付記１）
鉛直参照信号（ＲＳｓ）に基づいて鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた鉛直参照信号を取得することと、
前記マッピングされた鉛直参照信号をユーザ機器に送信することと、
前記マッピングされた鉛直参照信号に基づいて、前記ユーザ機器が取得した傾斜指標を該ユーザ機器から受信することと、
受信された前記傾斜指標に基づいて、アンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定することと、
前記傾斜ベクトルによってトラフィックデータを調整することと、
を含む３次元（３Ｄ）ビームフォーミングの方法。
【０１０８】
（付記２）
前記鉛直参照信号に基づいて前記鉛直仮想アンテナポートを前記物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた鉛直信号を取得することは、
前記鉛直参照信号とあらかじめ定められた鉛直仮想化ウェイトに基づいてマッピングされた前記鉛直参照信号を取得すること、
を含む付記１に記載の方法。
【０１０９】
（付記３）
前記鉛直仮想化ウェイトはそれぞれの前記鉛直仮想アンテナポートの電波ビームの電力半値幅が最大化されるように選択される、
付記２に記載の方法。
【０１１０】
（付記４）
水平参照信号に基づいて水平仮想アンテナポートを前記物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた水平参照信号を取得することと、
前記マッピングされた水平参照信号を前記ユーザ機器に送信することと、
をさらに含む付記１に記載の方法。
【０１１１】
（付記５）
前記マッピングされた鉛直参照信号の送信は、前記マッピングされた水平参照信号の送信と直交することと、
個々の前記鉛直仮想アンテナポートに相当する前記マッピングされた鉛直参照信号の送信と直交することと、
個々の前記水平仮想アンテナポートに相当する前記マッピングされた水平参照信号の送信と直交することと、
を含む付記４に記載の方法。
【０１１２】
（付記６）
前記ユーザ機器からチャネル品質指標を受信することと、
受信された前記チャネル品質指標に基づいてチャネル品質測定値を取得することと、
前記チャネル品質測定値に基づいてトラフィックデータ送信の変調及び符号化方式を選択することと、
をさらに含む付記１に記載の方法。
【０１１３】
（付記７）
前記チャネル品質測定値に基づいて前記トラフィックデータ送信の変調及び符号化方式を選択することは、
あらかじめ定められた水平仮想化ウェイトと、取得された前記チャネル品質測定値と、前記傾斜ベクトルと、に基づいて候補チャネル品質測定値を計算することと、
前記候補チャネル品質測定値を前記チャネル品質測定値として更新することと、
前記更新されたチャネル品質測定値に基づいて前記トラフィックデータ送信の変調及び符号化方式を決定することと、
を含む付記６に記載の方法。
【０１１４】
（付記８）
マッピングされた鉛直参照信号（ＲＳｓ）を基地局から受信することと、
前記マッピングされた鉛直参照信号に基づいて鉛直チャネル情報を取得することと、
前記鉛直チャネル情報に基づいてアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定することと、
前記傾斜ベクトルを示す傾斜指標を前記基地局に送信することと、
を含む三次元（３Ｄ）ビームフォーミングの方法。
【０１１５】
（付記９）
前記マッピングされた鉛直参照信号を前記基地局から受信することは、
前記基地局で鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングするために使用したものと同じ前記鉛直参照信号を取得することと、
前記マッピングされた鉛直参照信号と前記参照信号に基づいて前記鉛直チャネル情報を概算することと、
を含む付記８に記載の方法。
【０１１６】
（付記１０）
マッピングされた水平参照信号を前記基地局から受信することと、
前記マッピングされた水平参照信号に基づいて水平チャネル情報を取得することと、
前記水平チャネル情報に基づいて前記基地局とユーザ機器間のチャネルの品質を示すチャネル品質測定値を決定することと、
前記チャネル品質測定値を示すチャネル品質指標を基地局に送信することと、
をさらに含む付記８に記載の方法。
【０１１７】
（付記１１）
前記鉛直チャネル情報と前記水平チャネル情報に基づいて前期チャネル品質測定値を決定することは、
あらかじめ定められた水平仮想化ウェイトを前記基地局から受信することと、
前記あらかじめ定められた水平仮想化ウェイトと、取得された前記チャネル品質測定値と、前記傾斜ベクトルと、に基づいて候補チャネル品質測定値を計算することと、
前記候補チャネル品質測定値を前記チャネル品質測定値として更新することと、
を含む付記１０に記載の方法。
【０１１８】
（付記１２）
鉛直参照信号（ＲＳ）に基づいて鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた鉛直参照信号を取得する鉛直マッピング部と、
前記マッピングされた鉛直参照信号をユーザ機器に送信する鉛直ＲＳ送信部と、
前記マッピングされた鉛直参照信号に基づいて前記ユーザ機器で取得された傾斜指標を該ユーザ機器から受信する第１の受信部と、
受信された前記傾斜指標に基づいてアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定する第１の決定部と、
前記傾斜ベクトルによって前記トラフィックデータを調整する調整部と、
を備える３次元（３Ｄ）ビームフォーミングの装置。
【０１１９】
（付記１３）
前記鉛直マッピング部は、
前記鉛直参照信号と、あらかじめ定められた鉛直仮想化ウェイトと、に基づいて前記マッピングされた鉛直参照信号を取得する第１の取得部、
を備える付記１２に記載の装置。
【０１２０】
（付記１４）
前記鉛直仮想化ウェイトはそれぞれの鉛直仮想アンテナポートの電波ビームの電力半値幅が最大化されるように選択される付記１３に記載の装置。
【０１２１】
（付記１５）
水平参照信号に基づいて水平仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングし、マッピングされた水平参照信号を取得する水平マッピング部と、
前記マッピングされた水平参照信号をユーザ機器に送信する水平ＲＳ送信部と、
をさらに備える付記１２に記載の装置。
【０１２２】
（付記１６）
前記マッピングされた鉛直参照信号の送信は前記マッピングされた水平参照信号の送信と直交し、
個々の前記鉛直仮想アンテナポートに対応する前記マッピングされた鉛直参照信号の送信は直交し、
個々の前記水平仮想アンテナポートに対応するマッピングされた前記水平参照信号は直交する、
付記１５に記載の装置。
【０１２３】
（付記１７）
前記ユーザ機器からチャネル品質指標を受信する第２の受信部と、
受信された前記チャネル品質指標に基づいてチャネル品質測定値を取得する第２の取得部と、
前記チャネル品質測定値に基づいてトラフィックデータ送信の変調及び符号化方式を選択する選択部と、
をさらに備える付記１２に記載の装置。
【０１２４】
（付記１８）
前記選択部はあらかじめ定められた水平仮想化ウェイトと、取得された前記チャネル品質指標と、前記傾斜ベクトルと、に基づいて候補チャネル品質測定値を計算する計算部と、
候補チャネル品質測定値をチャネル品質測定値として更新する更新部と、
更新された前記チャネル品質測定値に基づいてトラフィックデータ送信の変調及び符号化方式を決定する第２の決定部と、
をさらに備える付記１７に記載の装置。
【０１２５】
（付記１９）
マッピングされた鉛直参照信号（ＲＳｓ）を基地局から受信する第１の受信部と
前記マッピングされた鉛直参照信号に基づいて鉛直チャネル情報を取得する第１の取得部と、
鉛直チャネル情報に基づいてアンテナ鉛直傾斜のトラフィックデータへの調整を示す傾斜ベクトルを決定する第１の決定部と、
前記傾斜ベクトルを示す傾斜指標を前記基地局に送信する第１の送信部と、
を備える３Ｄビームフォーミングの装置。
【０１２６】
（付記２０）
前記第１の取得部は、
前記基地局で鉛直仮想アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングするときに使用したものと同じ鉛直参照信号を取得する鉛直ＲＳ取得部と、
前記マッピングされた鉛直参照信号と前記鉛直参照信号に基づいて前記鉛直チャネル情報を概算する概算部と、
をさらに備える付記１９に記載の装置。
【０１２７】
（付記２１）
前記基地局からマッピングされた水平参照信号を受信する第２の受信部と、
前記マッピングされた水平参照信号に基づいて水平チャネル情報を取得する第２の取得部と、
前記水平チャネル情報に基づいて、前記基地局とユーザ機器間のチャネルの品質を示すチャネル品質測定値を決定する第２の決定部と、
前記チャネル品質測定値を示すチャネル品質指標を前記基地局に送信する第２の送信部と、
をさらに備える付記１９に記載の装置。
【０１２８】
（付記２２）
前記第２の決定部は、
前記基地局からあらかじめ定められた水平仮想化ウェイトを受信する第３受信部と、
前記あらかじめ定められた水平仮想化ウェイトと、取得された前記チャネル品質測定値と、前記傾斜ベクトルと、に基づいて候補チャネル品質測定値を計算する計算部と、
前記候補チャネル品質測定値を前記チャネル品質測定値として更新する更新部と、
を備える付記２１に記載の装置。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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