(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナ構成で配備された複数のアンテナを使用して信号を送信または受信するように構成されたトランシーバと、
前記第１のアンテナ構成とは異なる第２のアンテナ構成のために定義された複数のプリコーディング行列を含むコードブックを生成または格納するためのプリコーディング行列生成器と、
前記第１のアンテナ構成のために定義されたチャネル行列を前記第２のアンテナ構成のために定義されたチャネル行列に変換する、少なくとも１つの変換行列を生成または格納するための変換行列生成器であって、前記トランシーバは、信号を送信する前に前記少なくとも１つの変換行列および前記コードブックから選択されたプリコーディング行列を前記信号に適用するように構成可能である、変換行列生成器と
を含む送信機。
【請求項２】
前記送信機は基地局に実装され、前記変換行列を適用することは、ユーザ機器のロケーション情報に基づいて変換行列を選択することを含み、前記トランシーバは、ダウンリンク上で前記ユーザ機器に向けて送信される信号に対して前記選択された変換行列を適用するように構成可能であり、前記変換行列が、前記第１のアンテナ構成で配備された前記複数のアンテナを介して送信される前記ダウンリンク信号の送信波形を、前記第２のアンテナ構成で配備された複数のアンテナを介して送信されることとなる送信波形に変換する、請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
前記送信機はユーザ機器に実装され、前記変換行列生成器は、基地局から受信された前記少なくとも１つの変換行列を格納するように構成されている、請求項１に記載の送信機。
【請求項４】
前記変換行列生成器は、前記ユーザ機器のロケーションに基づいて前記少なくとも１つの変換行列を生成するように構成可能である、請求項３に記載の送信機。
【請求項５】
第１のアンテナ構成で配備された複数のアンテナと、
前記複数のアンテナを使用して信号を送信するように構成された送信機と、
前記第１のアンテナ構成とは異なる第２のアンテナ構成のために定義された複数のプリコーディング行列を含むコードブックを生成または格納するためのプリコーディング行列生成器と、
前記第１のアンテナ構成のために定義されたチャネル行列を前記第２のアンテナ構成のために定義されたチャネル行列に変換する、少なくとも１つの変換行列を生成または格納するための変換行列生成器であって、前記送信機は、信号を送信する前に前記少なくとも１つの変換行列および前記コードブックから選択されたプリコーディング行列を前記信号に適用するように構成可能である、変換行列生成器と
を含む基地局。
【請求項６】
前記基地局は、ユーザ機器のロケーション情報に基づいて変換行列を選択するように構成可能であり、前記送信機は、ダウンリンク上で前記ユーザ機器に向けて送信される信号に対して前記選択された変換行列を適用するように構成可能である、請求項５に記載の基地局。
【請求項７】
前記送信機は、前記複数のアンテナを使用して送信される少なくとも１つの基準信号に対して前記変換行列を適用するように構成可能であり、前記基地局は、前記少なくとも１つの基準信号に応答してユーザ機器によって提供されるフィードバックに基づいて前記プリコーディング行列を選択するように構成可能であり、前記変換行列が、前記第１のアンテナ構成で配備された前記複数のアンテナを介して送信される前記少なくとも１つの基準信号の送信波形を、前記第２のアンテナ構成で配備された複数のアンテナを介して送信されることとなる送信波形に変換する、請求項５に記載の基地局。
【請求項８】
前記送信機は、前記ユーザ機器がその中から１つの符号語を選択することができるフィードバック符号語のサブセットを示す信号を前記ユーザ機器に送信するように構成可能であり、前記ユーザ機器によって提供される前記フィードバックは前記サブセットから選択される１つの符号語を含む、請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記基地局によって示される前記サブセットは、前記第１のアンテナ構成から導き出される、請求項８に記載の基地局。
【請求項１０】
前記送信機は、複数のユーザ機器に関連した複数の変換行列を複数の基準信号構成に適用し、前記複数の基準信号構成を複数の異なる時間間隔で送信するように構成されている、請求項５に記載の基地局。
【請求項１１】
第１のアンテナ構成で配備された複数のアンテナと、
前記複数のアンテナを使用して信号を送信するように構成された送信機と、
前記第１のアンテナ構成とは異なる第２のアンテナ構成のために定義された複数のプリコーディング行列を含むコードブックを生成または格納するためのプリコーディング行列生成器と、
前記第１のアンテナ構成のために定義されたチャネル行列を前記第２のアンテナ構成のために定義されたチャネル行列に変換する、少なくとも１つの変換行列を生成または格納するための変換行列生成器であって、前記送信機は、信号を送信する前に前記少なくとも１つの変換行列および前記コードブックから選択されたプリコーディング行列を前記信号に適用するように構成可能である、変換行列生成器と
を含むユーザ機器。
【請求項１２】
前記ユーザ機器は、前記少なくとも１つの変換行列を示す情報を受信するように構成可能であり、前記送信機は、前記複数のアンテナを使用して送信される信号に前記少なくとも１つの変換行列を適用するように構成可能である、請求項１１に記載のユーザ機器。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの変換行列は、前記ユーザ機器のロケーションに基づいて決定される、請求項１１に記載のユーザ機器。
【請求項１４】
前記変換行列生成器は、前記ユーザ機器によって行われた基準信号送信に対して基地局によって行われた測定に基づいて前記少なくとも１つの変換行列を決定するように構成可能である、請求項１１に記載のユーザ機器。
【請求項１５】
前記送信機は、共有アップリンク・チャネル上で送信される信号、あるいは前記アップリンク上で送信されるサウンディング参照信号のうちの少なくとも１つに前記変換行列を適用するように構成され、前記変換行列が、前記第１のアンテナ構成で配備された前記複数のアンテナを介して送信される前記アップリンク信号の送信波形を、前記第２のアンテナ構成で配備された複数のアンテナを介して送信されることとなる送信波形に変換する、請求項１１に記載のユーザ機器。
【請求項１６】
前記ユーザ機器は、基地局がダウンリンク信号を送信するために使用する少なくとも１つのプリコーディング行列を選択するように構成され、前記少なくとも１つのプリコーディング行列は、前記基地局から受信される少なくとも１つのダウンリンク信号に対して行われる測定に基づいて選択される、請求項１１に記載のユーザ機器。
【請求項１７】
前記送信機は、前記少なくとも１つのプリコーディング行列を示すフィードバックを送信するように構成される、請求項１６に記載のユーザ機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、通信システムに関し、より詳細には、ワイヤレス通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス通信システムは、一般に、送信機と受信機の間でエア・インタフェースを介して情報を伝送するために、無線周波数信号を使用する。例えば、基地局（またはｅＮｏｄｅＢ）は、基地局およびユーザ機器に実装された送受信機を使用して、ユーザ機器（ＵＥ）と通信できる。最も単純な送受信機は、無線周波数信号を送信および受信するために、単一のアンテナを使用する。しかし、より高度な送受信機は、エア・インタフェースを介して送信される信号の送信および受信のために、２個以上のアンテナを使用できる。例えば、基地局は、エア・インタフェースを介して無線周波数信号を送信および受信するために、２、４、８個、またはより多くのアンテナのアレイを利用できる。ユーザ機器も、２個以上のアンテナを実装できる。受信機側および／または送信機側で複数のアンテナを利用するシステムは、一般に、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムと呼ばれる。ＭＩＭＯシステムは、シングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）システムまたはマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）システムとしても実施できる。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムにおけるワイヤレス通信チャネルは、受信機側アンテナで受信される信号強度を送信側アンテナによって送信された信号強度の関数として決定する、チャネル行列によって定義される。したがって、チャネル行列は、送信機アンテナ構成と受信機アンテナ構成の関数であり、送信機と受信機の間の散乱環境の関数でもある。チャネル行列の次元は、送信機側アンテナおよび受信機側アンテナの数によって決定される。アンテナ間干渉は、チャネル行列の非対角要素によって表され、理論的には、チャネル行列を対角化するために送信信号をプリコードすることによって、除去できる。例えば、ダウンリンク・チャネル行列を対角化するプリコーディング行列は、対称チャネル行列の場合はチャネル行列の従来の固有値／固有ベクトル分解を使用して、また非対称チャネル行列の場合はチャネル行列の特異値分解を使用して、ＵＥ毎に決定できる。しかし、ＵＥ毎に正確なプリコーディング行列を定義するには、ダウンリンク・チャネル行列を正確に決定するためのＵＥからの十分なフィードバックが必要であり、リアルタイムでプリコーダを計算するための十分な計算能力も必要である。実際問題としては、アップリンク・チャネル・オーバヘッドと送受信機設計とに課される制約が、これを困難にする。
【０００４】
したがって、従来のＭＩＭＯシステムは、所定の１組の量子化されたプリコーディング行列を含む、コードブックを使用する。コードブックは、特定のアンテナ構成および非散乱環境のために定義された理想的なチャネル行列を対角化する、１組のプリコーディング行列を含む。その場合、送信機は、受信機から受信したフィードバックに基づいて、プリコーディング行列の１つを選択できる。例えば、ＵＥは、ダウンリンクを介してＵＥに送信される信号に適用するプリコーディング行列を選択するために使用できる、チャネル状態情報をフィードバックできる。例示的なチャネル状態情報（ＣＳＩ）は、チャネル品質情報（ＣＱＩ）、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）、ランク・インジケータ、およびプリコーディング・タイプ表示（ＰＴＩ）などを含む。ＣＱＩは、一般に、ダウンリンク送信のために使用すべき、推奨される変調方式および符号化レートを表し、ＲＩは、チャネルのランクについての情報を提供し、空間多重化システムにおけるダウンリンク送信のために使用すべき、レイヤの最適数を決定するために使用でき、ＰＭＩは、例えば、閉ループ空間多重化システムにおいて、どのプリコーディング行列を使用すべきかを示す。プリコーディング・コードブックの大きさは、必要なフィードバックを提供するために利用可能な制御シグナリング・オーバヘッドによって制約される。
【０００５】
コードブックは、一般に、交差偏波アンテナ・アレイまたはリニア・アンテナ・アレイなど、１つの前提となるアンテナ構成に対して標準化される。例えば、ダウンリンクに関して、ＳＵ−ＭＩＭＯおよびＭＵ−ＭＩＭＯをサポートするために、Ｒｅｌ−１０  ＬＴＥ技術仕様書において、ＴＸアンテナが２、４、および８個のリニア・アレイのためのコードブックが標準化された。規格に従って動作するｅＮｏｄｅＢおよびＵＥは、エア・インタフェースを介して送信するためには、実際のアンテナ構成に関係なく、これらのコードブックを使用しなければならない。さらに、ＤＬ  ＭＩＭＯについてのＣＳＩフィードバック機構設計は、標準化されたコードブックに基づいており、各ＵＥは、受信した信号が、前提となるアンテナ構成を実装したｅＮｏｄｅＢによって生成されたことを仮定する。別の例では、アップリンクに関して、ＵＬ  ＳＵ−ＭＩＭＯまたはＭＵ−ＭＩＭＯのためにＵＥに割り当てられるプリコーディング・ベクトルは、第３世代パートナシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）によって制定された仕様書において定義された、ＴＸアンテナが２および４個の場合のコードブックに基づいている。ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥによって使用される実際のアンテナ構成に関係なく、各ＵＥに指定された組からコードブックを割り当てる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
開示される発明は、上述の問題の１つまたは複数による影響に対処することを目的とする。開示される発明のいくつかの態様について基本的な理解が得られるように、開示される発明の簡潔な要約を以下に提示する。この要約は、開示される発明に対する網羅的な概説ではない。この要約は、開示される発明の主要もしくは必須の要素を識別すること、または開示される発明の範囲を確定することを意図していない。要約の唯一の目的は、後で行われるより詳細な説明への導入として、いくつかの概念を簡潔な形で提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態では、ＭＩＭＯワイヤレス通信システムにおいてエア・インタフェースを介して送信するために、プリコードされた信号を変換するための方法が提供される。方法の実施形態は、第１のアンテナ構成で配備された複数のアンテナを使用して信号を送信する前に、送信機において、変換行列およびプリコーディング行列を信号に適用するステップを含むことができる。プリコーディング行列は、非散乱環境において配備された第２のアンテナ構成のために定義されたコードブックから選択される。変換行列は、第１のアンテナ構成と送信機に関連付けられた散乱環境とに基づいて定義される。
【０００８】
別の実施形態では、ＭＩＭＯワイヤレス通信システムにおいてエア・インタフェースを介して送信するために、プリコードされた信号に適用する変換を選択するための方法が提供される。方法の実施形態は、ワイヤレス通信ネットワーク内の機能エンティティにおいて、ユーザ機器に関連付けられた変換行列を選択するステップを含むことができる。変換行列およびプリコーディング行列は、第１のアンテナ構成で配備された複数のアンテナを使用して信号を送信する前に信号に適用するために選択される。プリコーディング行列は、非散乱環境において配備された第２のアンテナ構成のために定義されたコードブックから選択される。変換行列は、第１のアンテナ構成と送信機に関連付けられた散乱環境とに基づいて定義される。
【０００９】
また別の実施形態では、ＭＩＭＯワイヤレス通信システムにおいてエア・インタフェースを介して送信するために、プリコードされた信号に適用する変換行列を決定するための方法が提供される。方法の実施形態は、第１のアンテナ構成、第２のアンテナ構成、および送信機に関連付けられた散乱環境に基づいて、送信機のための変換行列を決定するステップを含むことができる。変換行列およびプリコーディング行列は、第１のアンテナ構成で配備された複数のアンテナを使用して信号を送信する前に信号に適用されるように構成される。プリコーディング行列は、非散乱環境において配備された第２のアンテナ構成のために定義されたコードブックから選択される。
【００１０】
開示される発明は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって理解でき、図面における同様の参照番号は、同様の要素を識別する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ワイヤレス通信システムの第１の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図２】ワイヤレス通信システムの第２の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図３Ａ】等間隔円形アレイから等間隔リニア・アレイへの変換を概念的に示す図である。
【図３Ｂ】第１の方向を向いた等間隔リニア・アレイから、第１の方向に対して特定の角度だけ傾いた第２の方向を向いた等間隔リニア・アレイへの変換を概念的に示す図である。
【図４】８個のアンテナ・ポートを介する送信のために基準信号をプリコードすることによって生成される波形を示す図である。
【図５】ワイヤレス通信システムの第３の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図６】ワイヤレス通信システムの第４の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図７】ユーザ固有の変換行列に従って変更された基準信号を提供するのに使用できるタイミング図を概念的に示す図である。
【図８】エア・インタフェースのダウンリンクを介する送信のために、プリコードされた信号を変換するための方法の第１の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図９】エア・インタフェースのアップリンクを介する送信のために、プリコードされた信号を変換するための方法の第１の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図１０】変換行列を決定するための方法の例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
開示される発明は、様々な変更および代替形態を許容できるが、開示される発明の特定の実施形態が、図面には例によって示されており、本明細書では詳細に説明される。しかし、特定の実施形態についての本明細書の説明は、開示される発明を開示された特定の形態に限定することを意図しておらず、反対に、添付の特許請求の範囲内に包含されるすべての変更形態、均等物、および代替形態を包含することを意図していることを理解されたい。
【００１３】
説明的な実施形態が以下で説明される。明瞭にするため、実際の実施の特徴が、必ずしもすべて本明細書において説明されるわけではない。そのような任意の実際の実施形態の開発において、システム関連およびビジネス関連制約の順守など、実施毎に様々な開発者の特定の目標を達成するために、数々の実施固有の決定が行われるべきであることが当然理解されよう。さらに、そのような開発努力は、複雑で時間を消費し得るが、それにも係わらず、本開示から利益を得る当業者にとってはルーチン作業であることが理解されよう。
【００１４】
開示される発明が、添付の図面を参照して今から説明される。図面では、様々な構造、システム、およびデバイスが、もっぱら説明を目的として、また当業者によく知られた細部によって本発明を曖昧にしないように、概略的に示される。それにも係わらず、開示される発明の説明的な例を記述および説明するために、添付の図面が含まれる。本明細書で使用される語および句は、当業者によるそれらの語および句の理解と矛盾しない意味を有すると理解および解釈すべきである。用語または句の特別な定義、すなわち、当業者によって理解された通常の慣例的な意味とは異なる定義は、本明細書におけるその用語または句の一貫した使用によって暗示されることを意図していない。用語または句が特別な意味、すなわち、当業者による理解とは異なる意味を有することが意図される限りにおいて、そのような特別な定義は、その用語または句の特別な定義を直接的かつ明白に提供する定義的な方法で、本明細書において明示的に説明される。
【００１５】
一般に、本出願は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス通信システムにおける異なるアンテナ構成および／または環境条件を考慮して、プリコーディング行列を変換する技法の実施形態を説明する。オーバヘッド制約が、一般に、従来のプリコーディング行列の数を、選択されたアンテナ構成および非散乱環境のために定義された所定の量子化された組に制限し、すなわち、無線周波数信号は、送信アンテナと受信アンテナの間において、いかなる障害物にも遭遇せずに、完全な真空中を伝わると仮定される。したがって、所定のコードブックは、散乱および／またはフェージングといった環境の影響を、エア・インタフェースを介する通信チャネルを表すチャネル行列に正確に反映していない。さらに、実際のアンテナ構成は、前提となる標準的な構成とは大きく異なることがある。したがって、所定のコードブック内のプリコーディング行列は、必ずしもすべての可能な配備に対して、アンテナ間干渉を低減するように最適化されているわけではない。送信信号をプリコードするプリコーディング行列を選択するのに使用される従来のチャネル状態情報フィードバックは、前提となるアンテナ構成を使用して受信信号が送信されたという仮定の下で決定される。したがって、フィードバックは、非標準的なアンテナ構成の場合、および／または散乱環境においては、エア・インタフェースを介する実際のチャネルを正確に示していない。
【００１６】
従来の実施におけるこれらの難点に少なくとも部分的に対処するため、変換行列を適用することによって、送信機（例えば、基地局またはユーザ機器）に関連付けられた散乱環境における第１のアンテナ構成のためのチャネル行列を、非散乱環境における第２のアンテナ構成のために定義されたチャネル行列に変換できるように、変換行列を定義できる。例えば、変換行列は、プリコーディング行列を定義するのに使用される標準的なアンテナ構成、配備されたアンテナ構成、および配備されたシステムの地理的ロケーションにおける環境条件のシミュレーションに基づいて計算できる。変換行列は、変換行列を配備およびテストすることによって較正もできる。その後、基地局およびユーザ機器内の送信機は、エア・インタフェースを介して信号を送信する前に、１つまたは複数の変換行列および選択されたプリコーディング行列を信号に適用できる。非散乱環境における標準的なアンテナ構成のために定義された標準的なチャネル行列に基づいて、受信機がフィードバック情報を正確に決定できるように、基準信号も、標準的なプリコーディング行列および変換行列を使用してプリコードできる。
【００１７】
図１は、ワイヤレス通信システム１００の第１の例示的な実施形態を概念的に示している。説明される実施形態では、ワイヤレス通信システム１００は、１つまたは複数のｅＮｏｄｅＢまたは基地局１０５と１つまたは複数のモバイル・ユニットまたはユーザ機器１１０との間におけるエア・インタフェースを介するＭＩＭＯ送信をサポートする、規格および／またはプロトコルに従って動作する。例えば、基地局１０５は、無線周波数信号を送信および／または受信するための４個のアンテナ１１５を含むアレイを使用できる。アンテナ１１５は、リニア・アレイ、交差偏波アレイ、および円形アレイなどを含む、様々な構成で配備できる。さらに、本開示から利益を得る当業者は、アンテナ１１５のアレイが任意の数のアンテナ１１５を含むことができることを理解されたい。例えば、２、４、８、および１２個のアンテナのアレイが、様々な構成でしばしば配備される。ユーザ機器１１０も、無線周波数信号を送信および／または受信するための（図１には示されていない）複数のアンテナを実装できる。
【００１８】
基地局１０５とユーザ機器１１０との間で交換される無線周波数信号は、一般に、真空中を伝わるわけではない。説明される実施形態では、無線周波数信号は、ビルディング１２０、ならびに山、木、車、および人など、他の固定および／または変化する存在といった、様々な障害物および／または散乱体に遭遇することがある。さらに、環境条件も、エア・インタフェースを介する無線周波数信号の伝搬に影響を与えることがある。これらの障害物および／または条件は、一括して、基地局１０５および／またはユーザ機器１１０に関連付けられた散乱環境１２５と呼ばれることがある。散乱環境１２５は、ロケーション、時間、および／または周波数依存であり得る。散乱環境１２５のロケーション、時間、および／または周波数依存性は、無線周波数信号が異なるロケーション間を伝わる、異なる時間に伝わる、および／または異なる周波数を有する場合に、それらが異なる条件により伝搬することを示すために、空間ダイバーシティ、時間ダイバーシティ、および／または周波数ダイバーシティと呼ばれることがある。図１では、散乱環境１２５は、基地局１０５とユーザ機器１１０との間に割り込むように示されているが、本開示から利益を得る当業者は、基地局１０５および／またはユーザ機器１１０も、散乱環境１２５に取り込まれ得ること、および／または散乱環境１２５に包含され得ることを理解されたい。
【００１９】
基地局１０５とユーザ機器１１０との間のエア・インタフェースを介する通信チャネルは、慣例的にチャネル行列Ｈと呼ばれる行列によって定義できる。チャネル行列の次元は、基地局１１５に実装されるアンテナの数（Ｍ）とユーザ機器１１０に実装されるアンテナの数（Ｎ）とによって決定され、そのため、チャネル行列Ｈは、Ｍ×Ｎ行列である。チャネル行列の対角要素は、各アンテナに対応するエア・インタフェース・チャネルを表すことができ、非対角要素は、アンテナ間干渉を表す。エア・インタフェースを介して送信されるプリコーディング信号は、ＭＩＭＯチャネル行列を対角化し、アンテナ間干渉を低減または最小化するのに使用できる。例えば、受信信号におけるアンテナ間干渉を低減または最小化するために、プリコーディング行列を送信信号に適用できる。
【００２０】
基地局１０５からユーザ機器１１０へのダウンリンクの場合、ユーザ機器１１０への送信のために基地局１０５が任意のプリコーディング行列を選択できるように、基地局１０５によって送信される基準信号もプリコードできる。しかし、いくつかの実施形態では、量子化されたプリコーディング行列の有限の大きさもつ組、例えばコードブックから選択された、好ましいプリコーディング行列のインジケータをフィードバックすることによって、ユーザ機器１１０がプリコーディング行列の選択を支援してもよい。例えば、ユーザ機器１１０は、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）をフィードバックでき、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、ランク・インジケータ（ＲＩ）、および／またはプリコーディング・タイプ表示（ＰＴＩ）などの他のフィードバックも行うことができる。ユーザ機器１１０によって提供されるフィードバック情報は、一括して、チャネル状態情報（ＣＳＩ）として知られていることがある。本明細書で説明するように、プリコーディング・コードブックの大きさは、制御シグナリングおよびフィードバックに利用可能なオーバヘッドの限界によって制約され得る。結果として、ＴＸアンテナが２、４、および８個の場合のコードブックが、ダウンリンク送信のために標準化され、例えば、Ｒｅｌ−１０  ＬＴＥ技術仕様書は、ＳＵ−ＭＩＭＯおよびＭＵ−ＭＩＭＯをサポートするために、特定のアンテナ・コードブックを定義している。ＤＬ  ＭＩＭＯについてのＣＳＩフィードバック機構設計は、指定されたコードブックに基づいている。これらのコードブックは、非散乱環境に配備された標準的なリニア・アンテナ・アレイ構成に適用するプリコーディング行列のために定義される。
【００２１】
ユーザ機器１１０から基地局１０５へのアップリンクの場合、基地局１０５（またはネットワーク１００内の他のエンティティ）が、プリコーディング・ベクトルをユーザ機器１１０に割り当てることができる。例えば、第３世代パートナシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）規格および／またはプロトコルに従って動作する基地局１０５は、仕様書で定義されたＴＸアンテナが２および４個の場合のコードブックに基づいて定義された、アップリンクＳＵ−ＭＩＭＯまたはＭＵ−ＭＩＭＯのためのプリコーディング・ベクトルを割り当てることができる。３ＧＰＰ規格で定義されたコードブックは、特定のアンテナ構成（例えば、リニア・アレイ・アンテナ）に対して最適化されており、他のアンテナ構成に対しては最適化されていない。コードブックがアンテナ構成と一致しない場合、アンテナ間干渉が増加し得、プリコーディング利得が減少することがある。さらに、現在および将来の可能なアンテナ構成毎にコードブックを定義することは、不可能でないにしても非現実的であり、その理由は、少なくとも部分的には、そのような多数の潜在的なコードブックを設計および実装しようという試みが、ユーザ機器１１０を著しく複雑化し、コードブックを実装およびテストするのに必要な労力を増加させることにある。
【００２２】
したがって、基地局１０５および／またはユーザ機器１１０は、１つのアンテナ構成および／または散乱環境のために定義されたチャネル行列を、異なるアンテナ構成および／または散乱環境のために定義されたチャネル行列に変換するために、変換行列を使用できる。例えば、任意のアンテナ構成から生成されたＭＩＭＯチャネルを、標準的なプリコーディング・コードブックを定義するのに使用される標準的なＭＩＭＯチャネルに変換するために、変換行列を定義できる。変換行列は、
【数１】
0005965033.tif 000002
として定義でき、ここで、
・
【数２】
0005965033.tif 000003
は、標準仕様書において定義されたアンテナ構成から生成されるＭ×Ｎ  ＭＩＭＯチャネルである。３ＧＰＰ  ＬＴＥシステムでは、ＤＬ  ４×４および２×２コードブックが、ハウスホルダ変換（Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を使用して、ユニタリ・ベクトルに基づいて生成される。ＤＬ  ８×８コードブックは、ユニタリ・ベクトルに基づいて、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）から導出される。
・
【数３】
0005965033.tif 000004
は、配備された任意のアンテナ構成から生成されるＫ×Ｎ  ＭＩＭＯチャネルである。
・
【数４】
0005965033.tif 000005
は、配備されたアンテナ構成を標準的なＭ×Ｎ  ＭＩＭＯチャネルに変換するＭ×Ｋ変換行列である。変換行列
【数５】
0005965033.tif 000006
は、任意の特定のアンテナ構成の送信波形を、等間隔リニア・アレイ・アンテナ構成によって生成された場合の波形に変換するように設計できる。特定のアンテナ構成の変換後の有効ＭＩＭＯチャネルは、受信機において見た場合、リニア・アレイ・アンテナ構成から生成されたＭＩＭＯチャネルと同様に見える。したがって、規格で定義されたコードブックを任意のアンテナ構成に対して使用でき、新しいコードブックを定義する必要がない。
【００２３】
図２は、ワイヤレス通信システム２００の第２の例示的な実施形態を概念的に示している。説明される実施形態では、基地局２０５およびユーザ機器２１０はともに、エア・インタフェースを介するＭＩＭＯ通信をサポートする。基地局２０５は、アンテナ２２５を使用して、エア・インタフェースを介して信号を送信および受信するのに使用される、送信機２１５および受信機２２０を含む。ユーザ機器２１０は、アンテナ２４０を使用して、エア・インタフェースを介して信号を送信および受信するための、送信機２３０および受信機２３５を含む。本開示から利益を得る当業者は、アンテナ２２５、２４０の数および構成は、例示的であることが意図されており、基地局２０５および／またはユーザ機器２１０の代替実施形態は、異なる数および／または構成のアンテナを使用できることを理解されたい。
【００２４】
基地局２０５およびユーザ機器２１０は、エア・インタフェースを介して送信される信号をプリコードするのに使用されるプリコーディング行列を生成および／または記憶するための機能２４５、２５０を含む。説明される実施形態では、機能２４５、２５０は、コードブック２４５、２５０と呼ばれることがある。各コードブック２４５、２５０は、基地局２０５とユーザ機器２１０との間のＭＩＭＯチャネルのアンテナ間干渉を低減または最小化するために送信信号をプリコードするのに使用できる、１組の（コードワードとしても知られる）量子化されたプリコーディング行列（またはその組を生成するための機能）である。例えば、ダウンリンク・コードブック２４５は、閉ループ空間多重化のために、ユーザ機器２１０がＤＬ  ＭＩＭＯチャネルをフィードバックすることを可能にするように設計できる。別の例として、アップリンク・コードブック２５０は、最適化されたＭＩＭＯ性能を達成するために、基地局２０５がアップリンク送信のためのプリコーディング・ベクトルを割り当てることを可能にするように設計できる。一般に、標準化されたコードブックは、プリコーディング行列によって定義されるビーム間に最大空間分離が生じるように設計される。実際に配備されたアンテナ構成が、コードブックのために設計されたデフォルトのアンテナ構成と異なる場合、コードブック内のプリコーディング・ベクトル間における空間分離は、最適化されない。さらに、散乱環境の変化が、標準的なプリコーディング・ベクトルによる非最適ビームの生成をもたらすことがある。
【００２５】
いくつかの実施形態では、基地局２０５は、さらに、コードブックに属するコードワードのサブセットをユーザ機器２１０に指示することがある。ユーザ機器２１０は、サブセットからコードワードを選択できる。基地局２０５は、例えば、そのアンテナ構成からサブセットを導出できる。一実施形態では、ユーザ機器２１０は、フィードバック・コードワードからなる記憶された所定のコードブックを含むメモリ２５０を含み、基地局２０５は、ユーザ機器２０５がそこからコードワードを選択できるフィードバック・コードワードのサブセットをユーザ機器２１０に指示できる。したがって、ユーザ機器２１０によって提供されるフィードバックは、サブセットから選択されたコードワードを含むことができる。
【００２６】
異なるアンテナ構成および／または散乱環境の効果を補償するために、変換行列２５５、２６０を定義できる。変換行列２５５、２６０は、特定のユーザ機器２１０に宛てたデータ・トラフィックなど、異なるユーザ機器２１０に送信される信号を変更するのに使用でき、エア・インタフェースを介してブロードキャストされる様々な基準信号を変更するのにも使用できる。例えば、変換行列２５５は、ＤＬ  ＭＩＭＯ送信についてのＣＳＩフィードバックに適用するのに適するように設計でき、変換行列２６０は、ＵＬ  ＭＩＭＯ送信のための送信プリコーダに適用するために設計できる。ダウンリンクの場合、ユーザ機器２１０におけるＣＳＩ導出をサポートするために、アップリンク・チャネルを推定して、ユーザ機器２１０からのアップリンク送信を復号するために、基地局２０５によって使用されるＭＩＭＯ関連の基準信号（ＲＳ）に変換行列２５５を適用できる。例えば、ＣＳＩ−ＲＳはＵＥ固有の構成であるので、ＣＳＩ−ＲＳに変換行列２５５を適用できる。ＣＳＩ−ＲＳは、最大８レイヤのビームフォーミングをサポートする送信モード９のための、ＣＳＩ測定およびフィードバック導出のための基準信号として使用される。ＣＳＩ−ＲＳは、各地理的ロケーションに対して異なるように、または垂直ロケーションの異なるレベル、例えば、異なる高度に配置されたユーザ機器２１０に対して異なるように構成できる。セル固有のＲＳ（ＣＲＳ）には、変換行列２５５を適用しなくてよく、その理由は、ＣＲＳは、一般に、単一のアンテナ・ポートが前提とされる、非ビームフォーミングＤＬ送信ならびに関連する無線リンク・モニタリング（ＲＬＭ）および無線リソース管理（ＲＲＭ）手順のために使用されるからである。ＵＬ  ＭＩＭＯの場合、ＣＳＩ情報は、サウンディング基準信号（ＳＲＳ）を使用して、基地局２０５によって推定され、ＳＲＳは、定期的および非定期的ＳＲＳを含むことができる。したがって、変換行列２６０は、ユーザ機器２１０のアンテナ構成および／またはロケーションに基づいて、ＳＲＳに適用できる。
【００２７】
水平領域において、ＴＸアンテナが８個の等間隔円形アレイ（ＵＣＡ）を、ＴＸアンテナが８個の等間隔リニア・アレイ（ＵＬＡ）に変換できる、固定２−Ｄ変換行列
【数６】
0005965033.tif 000007
の一例は、
【数７】
0005965033.tif 000008
であり、ここで、
【数８】
0005965033.tif 000009
である。
【００２８】
図３Ａは、等間隔円形アレイ３０５から等間隔リニア・アレイ３１０への変換３００を概念的に示している。変換３００の一実施形態は、固定２−Ｄ変換行列
【数９】
0005965033.tif 000010
に対応し得る。しかし、本開示から利益を得る当業者は、他のタイプのアンテナ・アレイ間で変換を実行するために、他の変換行列も使用できることを理解されたい。例えば、図３Ｂは、第１の方向を向いた等間隔リニア・アレイ３２０から、第１の方向に対して特定の角度だけ傾いた第２の方向を向いた等間隔リニア・アレイ３２５への変換３１５を概念的に示している。異なる変換行列を使用して、他のタイプのアンテナ構成間の他の変換も実施できる。
【００２９】
図４は、８個のアンテナ・ポートを介する送信のために基準信号をプリコードすることによって生成される波形４００を示している。説明される実施形態では、縦軸は、ｄＢ単位で測定された実質的なアンテナ利得を表し、横軸は、基準角度０に対する角度（度単位）を表す。プリコードされた波形４００は、非散乱環境を前提とする。ユーザ機器は、ダウンリンクにおけるＣＳＩフィードバックを導出するために、プリコードされたＣＳＩ−ＲＳにおいて生成された波形４００を使用できる。説明される実施形態では、ポート１および７に関する実質的なアンテナ利得は、三角形によって示され、ポート２および６は、四角形によって示され、ポート３および５は、円によって示され、ポート４は、菱形によって示され、ポート８は、逆三角形によって示される。各ポートの実質的なアンテナ利得は、太い破線によって示された理想的な全方向性の実質的なアンテナ利得に対して決定される。
【００３０】
図５は、ワイヤレス通信システム５００の第３の例示的な実施形態を概念的に示している。説明される実施形態では、セル５１０にワイヤレス接続性を提供するメイン・アンテナ５０５と、各々がセルまたはホットスポット５２０内におけるワイヤレス接続性を提供する一群のリモート無線ヘッド（ＲＲＨ）５１５とを含む統合システムによって、ワイヤレス接続性が提供される。したがって、ユーザ機器５２５は、メイン・アンテナ５０５および／または１つもしくは複数のＲＲＨ５１５の異なる組み合わせからワイヤレス接続性を受け取ることができる。例えば、モバイル・ユニット５２５（１）は、メイン・アンテナ５０５およびＲＲＨ５１５（１〜２）からワイヤレス接続性を受け取ることができ、モバイル・ユニット５２５（２）は、ＲＲＨ５１５（３）だけからワイヤレス接続性を受け取ることができ、モバイル・ユニット５２５（３）は、メイン・アンテナ５０５だけからワイヤレス接続性を受け取ることができ、モバイル・ユニット５２５（４）は、メイン・アンテナ５０５およびＲＲＨ５１５（４）からワイヤレス接続性を受け取ることができる。
【００３１】
したがって、アンテナ５０５、５１５と異なるモバイル・ユニット５２５との間のエア・インタフェースを介するチャネルを表すチャネル行列は、大きく異なることがあり、関連するプリコーディング行列は、所定および／または標準化されたアンテナ構成のために定義された標準的なコードブックから著しく乖離することがある。したがって、説明される実施形態では、異なるアンテナ構成および／または異なる地理的エリアにおける伝搬条件をサポートするために、変換行列は、異なるユーザ機器のロケーションに固有とすることができる。例えば、アンテナ構成と、メイン・アンテナ５０５およびＲＲＨ５１５の配備によって定められる対応するカバレージ・エリアとに基づいて、１組の変換行列を決定できる。その後、各ユーザ機器５２５の座標と、ユーザ機器５２５のロケーションにおいてワイヤレス接続性を提供するアンテナ構成を形成するアンテナ５０５、５１５のカバレージ・エリアとに基づいて、変換行列の１つまたは複数を選択できる。例示的なアンテナ構成は、ユーザ機器５２５のロケーションに応じて、ただ１つの中央アンテナ５０５、ただ１つもしくは複数のＲＲＨ５１５、または中央アンテナ５０５と１つもしくは複数のＲＲＨ５１５の組み合わせを含むことができる。
【００３２】
図６は、ワイヤレス通信システム６００の第４の例示的な実施形態を概念的に示す図である。説明される実施形態では、セル６１０にワイヤレス接続性を提供するメイン・アンテナ６０５によって、ワイヤレス接続性が提供される。セル６１０内には、ビルディング６１５が配置され、地面レベルに、または様々な異なる高度、例えば、ビルディング６１５内に、ユーザ機器６２０を見出すことができる。したがって、アンテナ６０５と異なる高度にいるモバイル・ユニット６２０との間のエア・インタフェースを介するチャネルを表すチャネル行列は、大きく異なることがあり、関連するプリコーディング行列は、所定および／または標準化されたアンテナ構成のために定義された標準的なコードブックから著しく乖離することがある。したがって、説明される実施形態では、３−Ｄ変換行列は、モバイル・ユニット６２０の高度の変化を考慮して定義できる。例えば、標準的な非散乱行列を、セル６１０の散乱環境内にいる地面レベルのモバイル・ユニット６２０（１）との通信に適した行列に変換するために、１組の変換行列を使用できる。ビルディング６１５（１）内にいるモバイル・ユニット６２０（２）の高度６２５（１）を考慮して、別の１組の変換行列を使用できる。ビルディング６１５（２）内にいるモバイル・ユニット６２０（３）の高度６２５（２）を考慮して、さらに別の１組の変換行列を使用できる。一実施形態では、垂直変位および／または角度の特定の範囲に対して、変換行列の異なる組を定義できる。
【００３３】
図７は、ユーザ固有の変換行列に従って変更された基準信号を提供するのに使用できるタイミング図７００を概念的に示している。説明される実施形態では、１つまたは複数のタイムスロット７０５（図７では、ただ１つのタイムスロットしか番号で指示されていない）内で、基準信号を送信できる。異なる変換行列を適用することによって変更された基準信号は、タイムスロット７０５の異なる系列内で送信できる。例えば、変換行列の第１の組を適用することによって変更された基準信号は、矢印７１０によって指示されるスロット内で送信できる。変換行列の第１の組は、特定のアンテナ構成、メイン・アンテナおよび／またはＲＲＨの組、ならびに特定の垂直または高度変位などに関連付けることができる。変換行列の第２の組を適用することによって変更された基準信号は、矢印７１５によって指示されるスロット内で送信でき、変換行列の第３の組を適用することによって変更された基準信号は、矢印７２０によって指示されるスロット内で送信できる。割り当てられたＵＥ固有の変換行列によって変更された基準信号をユーザ機器が受信するように、タイムスロット７０５の適切な組をモニタリングするようユーザ機器に命じることができる。
【００３４】
図８は、エア・インタフェースのダウンリンクを介する送信のために、プリコードされた信号を変換するための方法８００の第１の例示的な実施形態を概念的に示している。説明される実施形態では、方法８００は、基地局またはｅＮｏｄｅＢにおいて実施できる。本開示から利益を得る当業者は、図８は、特定の順序で実行される特定の１組の動作として方法８００を示していることを理解されたい。しかし、方法８００の代替実施形態は、異なる順序でこれらの動作を実行でき、および／またはいくつかの動作を他の動作と同時に実行できる。説明される実施形態では、基地局は、（８０５において）１つまたは複数のユーザ機器のロケーションを示す情報にアクセスする。その情報は、全地球測位システム（ＧＰＳ）情報、ユーザ機器またはネットワークによって提供される情報、および測距情報などを含むことができる。その後、ユーザ機器のロケーションに基づいて、（８１０において）１つまたは複数の変換行列を選択できる。
【００３５】
プリコーディング行列も、（８１５において）標準的な所定の１組のプリコーディング行列を含むコードブックなどの、コードブックから選択できる。一実施形態では、（８１５において）プリコーディング行列を選択するために、１つまたは複数のユーザ機器から受信したフィードバックを使用できる。基地局からエア・インタフェースを介して信号を送信する前に信号を変更するために、（８２０において）変換行列およびプリコーディング行列を信号に適用できる。その後、変更された信号が、（８２５において）エア・インタフェースを介して送信される。一実施形態では、基地局は、（８３０において）ユーザ機器からフィードバックを受信するのを待つ。受信されるフィードバックは、基準信号などの送信信号に基づいて、ユーザ機器によって生成できる。説明される実施形態では、基地局は、（８３５において）ユーザ機器が新しいロケーションに移動したかどうかを判断する。この判断は、（８３０において）ユーザ機器から受信した、訂正されたロケーション情報および／またはフィードバックに基づくことができる。ユーザ機器が同じロケーションに留まっている場合、（８１０における）新しい変換行列の選択を必要としなくてよく、方法８００は、（８１５において）後続の送信のためのプリコーディング行列を選択することによって継続できる。ユーザ機器が移動した場合、（８１５において）プリコーディング行列の決定に着手する前に、（８１０において）新しいロケーションについての新しい変換行列を選択できる。方法８００は、このようにして、エア・インタフェースを介して送信する情報が存在する限り継続できる。
【００３６】
図９は、エア・インタフェースのアップリンクを介する送信のために、プリコードされた信号を変換するための方法９００の第１の例示的な実施形態を概念的に示している。説明される実施形態では、方法９００の部分は、基地局、ｅＮｏｄｅＢ、モバイル・ユニット、またはユーザ機器において実施できる。本開示から利益を得る当業者は、図９は、特定の順序で実行される特定の１組の動作として方法９００を示していることを理解されたい。しかし、方法９００の代替実施形態は、異なる順序でこれらもしくは他の動作を実行でき、および／またはいくつかの動作を他の動作と同時に実行できる。説明される実施形態では、基地局またはユーザ機器は、（９０５において）ユーザ機器のロケーションを示す情報にアクセスする。その情報は、全地球測位システム（ＧＰＳ）情報、ユーザ機器またはネットワークによって提供される情報、および測距情報などを含むことができる。その後、ユーザ機器のロケーションに基づいて、（９１０において）１つまたは複数の変換行列を選択できる。基地局が（９１０において）変換行列を選択する実施形態では、選択された行列の標示を（９１５において）伝達できる。この情報は、実際の変換行列、またはユーザ機器によって記憶もしくは生成されたある特定の変換行列をユーザ機器が使用すべきことを示す標示を含むことができる。
【００３７】
ユーザ機器は、（９２０において）標準的な所定の１組のプリコーディング行列を含むコードブックなどの、コードブックからプリコーディング行列を選択する。ユーザ機器は、アップリンクを介して信号を送信する前に信号を変更するために、（９２５において）変換行列およびプリコーディング行列を信号に適用できる。その後、変更された信号が、（９３０において）エア・インタフェースのアップリンクを介して送信される。一実施形態では、ユーザ機器は、（９３５において）基地局からダウンリンク送信を受信でき、場合によっては、受信したダウンリンク送信に基づいて、フィードバックを提供できる。基地局またはユーザ機器は、（９４０において）ユーザ機器が新しいロケーションに移動したかどうかを、例えば、訂正されたロケーション情報および／またはフィードバックを使用して判断できる。ユーザ機器が同じロケーションに留まっている場合、（９１０における）新しい変換行列の選択を必要としなくてよく、方法９００は、（９２０において）後続の送信のためのプリコーディング行列を選択することによって継続できる。ユーザ機器が移動した場合、継続する前に、（９１０において）新しい変換行列を選択できる。方法９００は、このようにして、アップリンクを介して送信する情報が存在する限り継続できる。
【００３８】
図１０は、変換行列を決定するための方法１０００の例示的な一実施形態を概念的に示している。説明される実施形態では、標準的なコードブックを定義するのに使用される標準的なアンテナ構成、配備されたアンテナ構成、および散乱環境についての情報に基づいて、１つまたは複数の変換行列
【数１０】
0005965033.tif 000011
（ｊ＝１，２，．．．，ｌは、各行列のインデックス）を計算できる。計算は、理論的な関係、経験的な関係、または他の関係もしくは情報に基づいたシミュレーションを使用して、例えば、セル・プランニング中など、オフラインで実行できる。一実施形態では、各変換行列
【数１１】
0005965033.tif 000012
は、それ自体の特別なアンテナ構成もしくはアンテナ構成のサブセットのカバレージ、地理的に連なったもしくは離れたアンテナ・アロケーションなどの地理的ロケーション情報、および／または異なる変換行列の異なる角度広がりなどの垂直カバレージ情報と関連付けられる。説明される実施形態では、第１のアンテナ構成に基づき、また散乱のないことを前提として、（１００５において）第１のチャネル行列が生成される。例えば、第１のチャネル行列は、標準化されたアンテナ構成のために、（１００５において）定義できる。
【００３９】
その後、（１０１０において）散乱環境のモデルを生成できる。一実施形態では、モデルは、配備されたアンテナ・アレイの地理的ロケーションについての情報を使用して、（１０１０において）生成される。その情報は、理論的に、経験的に、人手で、および／または他の技法もしくは技法の組み合わせを使用して導出できる。その後、配備されたアンテナ構成と散乱環境のモデルとに基づいて、（１０１５において）第２のチャネル行列を生成できる。配備されたアンテナ構成および散乱環境のための第２のチャネル行列を定義するために、例えば、レイ・トレーシング技法などの技法を使用できる。第１および第２のチャネル行列を使用して、（１０２０において）変換行列を決定できる。例えば、変換行列は、
【数１２】
0005965033.tif 000013
と定義できる。しかし、代替実施形態では、第１および第２のチャネル行列から（１０２０において）変換行列を定義するために、他の技法を使用できる。
【００４０】
一実施形態では、異なるアンテナ構成もしくはサブセット、異なる地理的ロケーション、およびビームの異なる垂直角度広がりなどへの配備の一環として、１組の変換行列
【数１３】
0005965033.tif 000014
を較正できる。ＤＬ  ＭＩＭＯの場合、変換行列は、基地局にフィードバックされたＵＥ測定を使用して較正できる。対応するアンテナ構成のカバレージ内のユーザ機器のロケーションに基づいて、事前計算された変換行列をテストし、これらの行列のパラメータを調整して、ユーザ機器において最高の受信信号対雑音比を達成するために、較正手順を使用できる。ＵＬ  ＭＩＭＯの場合、較正プロセス中に、いくつかの変換行列をテストＵＥにダウンロードできる。各ＵＥ製造業者は、各ＵＥモデルに対して異なるアンテナ設計を実施するので、モデル毎に変換行列をテストする。一実施形態では、基地局は、受信信号品質を測定でき、各ＵＥアンテナ構成および地理的ロケーションに対して最良の変換行列を決定できる。
【００４１】
いくつかの実施形態では、カバレージ・エリアおよびアンテナ構成サブセットは、３次元の地理的座標によってインデックス付けされたデータベースに記録できる。各３−Ｄ座標に対応するエントリは、アンテナ構成のサブセットと、各ロケーションに対応するアップリンク受信信号強度および到着角度の範囲など、アップリンク信号によって決定されるＵＥロケーションの推定とを含むことができる。記録は、ユーザ機器のロケーションおよびダウンリンク・アンテナ構成を決定するために、基地局によって使用できる。例えば、基地局は、受信信号強度および到着角度を測定し、この情報を使用して、受信信号強度および到着角度に対応するロケーションにいるユーザ機器が、中央アンテナ、１つもしくは複数のＲＲＨ、またはそれらの組み合わせによってカバーされるかどうかを決定できる。テスト手順は、１つまたは複数の基地局またはアンテナ構成の配備中または配備後の、適合性テスト・ステージ、相互運用テスト（ＩｏＴ）ステージ、無線周波数（ＲＦ）最適化ステージ、または他の任意のステージにおいて行うことができる。
【００４２】
ひとたび定義および較正が行われると、ユーザ機器のロケーション、およびユーザ機器にワイヤレス接続性を提供するのに使用される関連するアンテナ構成に基づいて、適切な変換行列を選択できる。その後、選択された変換行列は、プリコーディング・コードブックに（またはそれと併せて）適用できる。ダウンリンクおよびアップリンクＭＩＭＯの場合、変換行列は、ユーザ機器のロケーションにワイヤレス接続性を提供するのに使用される与えられたアンテナ構成に基づいて、コードブックに適用できる。様々な代替実施形態では、基地局は、ＤＭ  ＲＳ、ＳＲＳ、ＰＵＣＣＨ、およびＰＵＳＣＨなどのアップリンク受信信号を使用して、ユーザ機器のロケーションを推定できる。各ＵＥの受信信号強度および到着角度は、アップリンク受信信号を使用して推定できる。その後、配備中に収集された記録内の３−Ｄ座標に基づいて、ＵＥロケーションおよび関連するアンテナ構成を決定できる。
【００４３】
異なるユーザ機器に関連付けられた基準信号も、変換行列を使用して変更できる。一実施形態では、構成された基準信号のサブセットに各変換行列を適用できる。基準信号構成は、ＵＥ固有とすることができる。例えば、ＲＲＨカバレージ・エリアおよび垂直ビーム・ロケーションなど、ＵＥの地理的ロケーションに基づいて、ＣＳＩ−ＲＳ構成の１つのサブセットを１つのアンテナ構成に関連付けることができる。ＤＬ  ＭＩＭＯの場合、ＣＳＩ−ＲＳはＵＥ固有の構成であるので、ＣＳＩ−ＲＳに変換行列を適用できる。各ＣＳＩ−ＲＳサブセットは、地理的カバレージ・エリアに基づいて、１つの変換行列に関連付けられる。例えば、中央サイトだけのアンテナ構成、中央サイトおよびＲＲＨを有するアンテナ構成からワイヤレス接続性を受け取るカバレージ・エリアに、異なる変換行列を関連付けることができる。別の例として、高層ビルまたはアパート内の異なる垂直カバレージ・エリアに対して、異なる変換行列を使用できる。ＵＬ  ＭＩＭＯの場合、ＵＬ  ＭＩＭＯのために複数のＳＲＳが特定のＵＥに対して構成される場合、定期的または非定期的ＳＲＳを含むＳＲＳに変換行列を適用できる。異なるユーザ機器によって見える異なるアンテナ構成をカバーするために、プリコードされた各ＳＲＳを設計できる。ＤＬおよびＵＬ  ＭＩＭＯの場合、ユーザ機器に関連付けられたアンテナ構成の変化に応答して、基地局からユーザ機器にＲＲＣ再構成メッセージを送信できる。例えば、ユーザ機器によって見えるダウンリンク・アンテナの数／構成が、中央アンテナから中央アンテナおよび１つまたは複数のＲＲＨの両方に変化した場合、再構成メッセージを送信できる。ユーザ機器は、ＵＬ  ＭＩＭＯのためのＰＵＳＣＨおよびＳＲＳについてのＵＬコードブックに新しい変換行列を適用できる。ＵＥは、新しいプリコードされたＣＳＩ−ＲＳ構成にも基づいて、ＣＳＩをフィードバックできる。
【００４４】
開示される発明および対応する詳細な説明の部分は、ソフトウェア、またはコンピュータ・メモリ内のデータ・ビットに対する操作のアルゴリズムおよびシンボリック表現によって提示された。これらの説明および表現は、当業者が自らの仕事の内容を他の当業者に効果的に伝える際に用いるものである。アルゴリズムは、本明細書でこの用語が使用される場合、また一般に使用される場合も、所望の結果を達成する自己矛盾のない一連のステップであると見なされる。ステップは、物理量の物理的操作を必要とするステップである。必ずしも必要ではないが、通常は、これらの量は、記憶、転送、結合、比較、および他の操作が可能な、光、電気、または磁気信号の形態を取る。主として共通的に使用できるのが理由で、これらの信号をビット、値、要素、シンボル、文字、項、または数などと呼べば、時には便利であることが分かっている。
【００４５】
しかし、上記および類似の用語はすべて、適切な物理量に関連付けられ、これらの量に適用される便利なラベルにすぎないことに留意されたい。別段の言及がない限り、または説明から明らかなように、「処理する」または「計算する」または「算定する」または「決定する」または「表示する」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリ内の物理的な電子量として表されるデータを操作および変換して、コンピュータ・システムのメモリもしくはレジスタ、または他の情報記憶、送信、もしくは表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータにする、コンピュータ・システムまたは類似の電子コンピューティング・デバイスのアクションおよびプロセスを指している。
【００４６】
開示される発明のソフトウェア実施態様は、一般に、何らかの形態のプログラム記憶媒体上に符号化され、または何らかのタイプの伝送媒体上で実施される。プログラム記憶媒体は、磁気的（例えば、フロッピディスクもしくはハードディスク）、または光学的（例えば、コンパクトディスク・リードオンリメモリ、すなわち「ＣＤ  ＲＯＭ」）とすることができ、読み取り専用またはランダム・アクセス可能とすることができる。同様に、伝送媒体は、ツイスト・ワイヤ・ペア、同軸ケーブル、光ファイバ、または当技術分野で知られた他の何らかの適切な伝送媒体とすることができる。開示される発明は、いかなる与えられた実施のこれらの態様によっても限定されない。
【００４７】
上で開示される特定の実施形態は、もっぱら説明的なものであり、開示される発明は、本明細書の教示から利益を得る当業者に明らかな、異なってはいるが等価な方法で変更および実施できる。さらに、以下の特許請求の範囲において説明されること以外は、本明細書で示された構造または設計の細部に限定する意図はない。したがって、上で開示される特定の実施形態は、変更または修正でき、そのような変形のすべてが、開示される発明の範囲内にあると見なされることが明白である。したがって、本明細書で求める保護は、以下の特許請求の範囲において記載される。
【図１】
0005965033.tif 000015
【図２】
0005965033.tif 000016
【図３Ａ】
0005965033.tif 000017
【図３Ｂ】
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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】
0005965033.tif 000023
【図９】
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【図１０】
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