(57)【要約】  ワイヤレス通信システムにおいてワイヤレスデバイスからネットワークノードにプリコーダのパラメータを示すための方法が提供される。方法は、複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを判定することと、複数の直交ビームからビームのサブセットを選択することと、選択されたビームのサブセットおよび少なくとも１つの回転ファクタをネットワークノードに送出することとを含み、選択されたビームのサブセットおよび少なくとも１つの回転ファクタはプリコーダのパラメータの一部分である。この方法を実行するためのワイヤレスデバイスも提供される。【選択図】図１０
2019518349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信システムにおいてワイヤレスデバイスからネットワークノードにプリコーダのパラメータを示すための方法であって、
複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを判定することと、
前記複数の直交ビームからビームのサブセットを選択することと、
前記選択されたビームのサブセットおよび前記少なくとも１つの回転ファクタを前記ネットワークノードに送出することと
を含み、前記選択されたビームのサブセットおよび前記少なくとも１つの回転ファクタが前記プリコーダの前記パラメータの一部分である、方法。
【請求項２】
前記選択されたビームのサブセットの電力レベルおよび前記選択されたビームのサブセットの位相を取得することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電力レベルが前記選択されたビームのサブセット同士の間の相対電力レベルであり、前記位相が前記選択されたビームのサブセットのコフェージングファクタである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記選択されたビームのサブセットの前記取得された電力レベルおよび前記位相を前記ネットワークノードに送出することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記プリコーダの前記パラメータを送出することが、前記選択されたビームのサブセットに対応するインデックスを送出することを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの回転ファクタが前記選択されたビームのサブセットに関して同じである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ビームの前記サブセットを選択することが、最大広帯域受信電力を有するビームを選択することを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の直交ビームが前記少なくとも１つの回転ファクタによって回転される２次元離散フーリエ変換（２Ｄ−ＤＦＴ）行列の列に対応する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記回転された２Ｄ−ＤＦＴ行列がビーム空間変換行列を表す、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ビーム空間変換行列の前記列が、ベクトル空間
2019518349.tif 000076
の正規直交基底を備え、ＮＶが縦寸法に対応するアンテナ行の数であり、ＮＨが横寸法に対応するアンテナ列の数である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記選択されたビームのサブセットが、低減されたビーム空間変換行列を作成する、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの回転ファクタが、ビーム空間チャネルのスパース性を変更するために使用される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの回転ファクタを判定することが、複数の最強のビームの受信電力を最大化する回転ファクタを選択することを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記選択されたビームのサブセットの第１のビームの前記電力レベルおよび前記位相が、それぞれの固有値に固定され、前記取得された電力レベルの前記電力レベルおよび前記選択されたビームのサブセットの前記位相を前記ネットワークノードに送出することが、前記第１のビームの前記電力レベルおよび前記位相を前記ネットワークノードに送出することを控えることをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１５】
前記プリコーダがチャネル値から導出される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダのパラメータをネットワークノードに示すためのワイヤレスデバイスであって、処理回路を備え、前記処理回路が、
複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを判定し、
前記複数の直交ビームからビームのサブセットを選択し、
前記選択されたビームのサブセットおよび前記少なくとも１つの回転ファクタを含む、前記プリコーダの前記パラメータを前記ネットワークノードに送出する
ように設定されている、ワイヤレスデバイス。
【請求項１７】
前記処理回路が、ネットワークインターフェースに接続されたプロセッサとメモリとを備え、前記メモリが、命令を含み、前記命令は、実行されると、前記プロセッサに、選択する動作、判定する動作、および送出する動作を実行させる、請求項１６に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項１８】
前記プロセッサが、前記選択されたビームのサブセットの電力レベルおよび前記選択されたビームのサブセットの位相を取得するように設定されている、請求項１７に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項１９】
前記電力レベルが前記選択されたビームのサブセット同士の間の相対電力レベルであり、前記位相が前記選択されたビームのサブセット同士の間のコフェージングファクタである、請求項１７に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２０】
前記プロセッサが、前記選択されたビームのサブセットの前記取得された電力レベルおよび位相を前記ネットワークノードに送出するようにさらに設定されている、請求項１８に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２１】
前記プロセッサが、前記選択されたビームのサブセットに対応するインデックスを送出するように設定されている、請求項１７から２０のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの回転ファクタが前記選択されたビームのサブセットに関して同じである、請求項１６から２１のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２３】
前記プロセッサが、最大広帯域受信電力を有するビームを選択するようにさらに設定されている、請求項１７から２２のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２４】
前記複数の直交ビームが前記少なくとも１つの回転ファクタによって回転された２次元離散フーリエ変換（２Ｄ−ＤＦＴ）行列の列に対応する、請求項１６から２３のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２５】
前記回転された２Ｄ−ＤＦＴ行列がビーム空間変換行列を表す、請求項２４に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２６】
前記ビーム空間変換行列の前記列が、ベクトル空間
2019518349.tif 000077
の正規直交基底を備え、ＮＶが縦寸法に対応するアンテナ行の数であり、ＮＨが横寸法に対応するアンテナ列の数である、請求項２５に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２７】
前記選択されたビームのサブセットが、低減されたビーム空間変換行列を作成する、請求項２５に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの回転ファクタが、ビーム空間チャネルのスパース性を変更するために使用される、請求項１６から２７の一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２９】
前記プロセッサが、複数の最強のビームの受信電力を最大化する回転ファクタを選択するように設定されている、請求項１７から２８のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３０】
前記選択されたビームのサブセットの第１のビームの前記電力レベルおよび前記位相が、それぞれの固有値に固定され、前記プロセッサが、前記第１のビームの前記電力レベルおよび前記位相を前記ネットワークノードに送出することを控えるように設定されている、請求項１８に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３１】
前記プリコーダがチャネル値から導出される、請求項１６から３０のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３２】
ワイヤレス通信システムにおいてワイヤレスデバイスに関する送信パラメータを判定するための方法であって、
前記ワイヤレスデバイスに対する参照信号を送信することに応じて、複数の直交ビームから選択されたビームのサブセットおよび前記複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを含むプリコーダパラメータを受信することと、
前記受信されたプリコーダパラメータに基づいて前記送信パラメータを判定することと
を含む、方法。
【請求項３３】
ワイヤレス通信システムにおいてワイヤレスデバイスに関する送信パラメータを判定するためのネットワークノードであって、処理回路を備え、前記処理回路が、前記ネットワークに、
前記ワイヤレスデバイスに対する参照信号を送信することに応じて、複数の直交ビームから選択されたビームのサブセットおよび前記複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを含むプリコーダパラメータを受信させ、
前記受信されたプリコーダパラメータに基づいて前記送信パラメータを判定させる
ように設定されている、ネットワークノード。
【請求項３４】
前記処理回路が、ネットワークインターフェースに接続されたメモリとプロセッサとを備え、前記メモリが、命令を含み、前記命令は、実行されると、前記プロセッサに、受信する動作および判定する動作を実行させる、請求項３３に記載のネットワークノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本非仮特許出願は、以下に基づいて優先権を主張するものである：
１）Ｓｅｂａｓｔｉａｎ  ＦＡＸＥＲおよびＳｖａｎｔｅ  ＢＥＲＧＭＡＮの名で、２０１６年４月１日に出願された、「ＦＡＣＴＯＲＩＺＥＤ  ＰＲＥＣＯＤＥＲ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ  ＦＯＲ  ＭＵＬＴＩ−ＢＥＡＭ  ＰＲＥＣＯＤＥＲ  ＣＯＤＥＢＯＯＫＳ」と題された出願番号第６２／３１６８２０号の先行米国仮特許出願、
２）Ｓｅｂａｓｔｉａｎ  ＦＡＸＥＲおよびＳｖａｎｔｅ  ＢＥＲＧＭＡＮの名で、２０１６年３月３１日に出願された、「ＢＥＡＭ  ＳＰＡＣＥ  ＲＯＴＡＴＩＯＮ  ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＦＯＲ  ＭＵＬＴＩ−ＢＥＡＭ  ＰＲＥＣＯＤＥＲ  ＣＯＤＥＢＯＯＫＳ」と題された出願番号第６２／３１５９７２号の先行米国仮特許出願、
３）Ｓｅｂａｓｔｉａｎ  ＦＡＸＥＲおよびＳｖａｎｔｅ  ＢＥＲＧＭＡＮの名で、２０１６年４月１日に出願された、「ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＰＡＲＡＭＥＴＲＩＺＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＢＥＡＭ  ＣＯ−ＰＨＡＳＩＮＧ  ＦＯＲ  ＭＵＬＴＩ−ＢＥＡＭ  ＰＲＥＣＯＤＥＲ  ＣＯＤＥＢＯＯＫＳ」と題された出願番号第６２／３１６８５７号の先行米国仮特許出願。
【０００２】
本開示は、ワイヤレス通信に関し、特に、マルチビームプリコーダコードブックに関するファクタ化プリコーダ構造（ｆａｃｔｏｒｉｚｅｄ  ｐｒｅｃｏｄｅｒ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に関する。
【背景技術】
【０００３】
マルチアンテナ技法は、ワイヤレス通信システムのデータレートおよび信頼性を著しく高めることができる。送信機と受信機の両方が複数のアンテナを備え、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信チャネルをもたらす場合、性能は特に改善される。そのようなシステムおよび／または関連技法は、一般にＭＩＭＯと呼ばれる。
【０００４】
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格は、拡張ＭＩＭＯサポートを用いて現在進化している。ＬＴＥにおける構成要素は、ＭＩＭＯアンテナ配備およびＭＩＭＯ関連技法のサポートである。現在、ＬＴＥアドバンストは、チャネル依存プリコーディングを用いて８個の送信（Ｔｘ）アンテナに対する８レイヤ空間多重化モードをサポートする。空間多重化モードは、好ましいチャネル状態における高データレートを目的とする。ＮＴ個のアンテナ１１０ポートおよびＮＴ個の逆高速フーリエ変換器（ＩＦＦＴ）１２０が存在する空間多重化動作１００の図が図１に提供される。
【０００５】
図から分かるように、シンボルベクトルｓ１３０を搬送する情報は、（ＮＴ個のアンテナポートに対応する）ＮＴ次元ベクトル空間のサブスペース内で送信エネルギーを分配するようにサーブするＮＴ×ｒプリコーダ行列Ｗ１４０によって多重化される。プリコーダ行列Ｗ１４０は、一般に、取り得るプリコーダ行列のコードブックから選択され、一般に、所与の数のシンボルストリームに対するコードブック内の一意のプリコーダ行列を指定するプリコーダ行列インジケータ（ＰＭＩ）によって示される。ｓ１３０内のｒ個のシンボルは各々、レイヤ１５０に対応し、ｒは、送信ランクと呼ばれる。このようにして、同じ時間／周波数リソースエレメント（ＴＦＲＥ）にわたって複数のシンボルが同時に送信され得るため、空間多重化が達成される。シンボルｒの数は、一般に、現在のチャネル特性に適するように適合される。
【０００６】
ＬＴＥは、ダウンリンクにおいて直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）（および、アップリンクにおいて離散フーリエ変換（ＤＦＴ）プリコードＯＦＤＭ）を使用し、したがって、サブキャリアｎ（または、代替として、データＴＦＲＥ数ｎ）上の一定のＴＦＲＥに対して受信されるＮＲ×１ベクトルｙｎは、これにより、
ｙｎ＝ＨｎＷｓｎ＋ｅｎ  方程式１
によってモデル形成され、式中、ｅｎは、ランダムプロセスの実現化として取得される雑音／干渉ベクトルであり、ＮＲは、受信アンテナの数である。プリコーダＷは、周波数にわたって一定であるか、または周波数選択的である広帯域プリコーダであり得る。
【０００７】
プリコーダ行列Ｗは、しばしば、ＮＲ×ＮＴ  ＭＩＭＯチャネル行列Ｈｎの特性に整合するように選定され、いわゆる、チャネル依存プリコーディングをもたらす。これはまた、通常、閉ループプリコーディングと呼ばれ、本質的に、ワイヤレスデバイスに伝えるという意味で強力なサブスペースに送信エネルギーの大部分を集中させようと努める。加えて、プリコーダ行列は、チャネルを直交させようと努めるために選択される場合もあり、これは、ワイヤレスデバイスにおける適切な線形等化の後で、レイヤ間干渉が低減されることを意味する。
【０００８】
ワイヤレスデバイスがプリコーダ行列Ｗを選択するための１つの例示的な方法は、仮説等化チャネルのフロベニウスノルムを最大化するＷｋを選択することであり得る：
2019518349.tif 000003
式中、
2019518349.tif 000004
は、場合によっては、以下で説明するようなチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）から導出されるチャネル推定であり、
Ｗｋは、インデックスｋを有する仮説プリコーダ行列Ｗであり、
2019518349.tif 000005
は、仮説等化チャネルである。
【０００９】
ＬＴＥダウンリンクに関する閉ループプリコーディングでは、ワイヤレスデバイスは、順方向リンク（ダウンリンク）におけるチャネル測定に基づいて、使用するのに好適なプリコーダの推奨を基地局、たとえば、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）に送信する。基地局は、ワイヤレスデバイスの送信モードに従ってフィードバックを提供するようにワイヤレスデバイスを設定し、ＣＳＩ−ＲＳを送信し、ワイヤレスデバイスがコードブックから選択する推奨されるプリコーディング行列をフィードバックするためにＣＳＩ−ＲＳの測定を使用するようにワイヤレスデバイスを設定することができる。大きな帯域幅をカバーするようにサポートされる単一のプリコーダ（広帯域プリコーダ）がフィードバックされ得る。チャネルの周波数変化に整合させ、代わりに、周波数選択的プリコーディング報告、たとえば、いくつかのプリコーダをサブ帯域単位で１個フィードバックすることが有益な場合もある。これは、ワイヤレスデバイスに対する後続の送信において基地局を支援するために推奨されるプリコーダ以外の情報のフィードバックをも含む、チャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバックのより一般的な事例の一例である。そのような他の情報は、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）ならびに送信ランクインジケータ（ＲＩ）を含み得る。
【００１０】
ワイヤレスデバイスからのＣＳＩフィードバックを考慮して、基地局は、プリコーディング行列、送信ランク、および変調符号化方式（ＭＣＳ）を含めて、自らがワイヤレスデバイスに送信するために使用することを望む送信パラメータを判定する。これらの送信パラメータは、ワイヤレスデバイスが行う推奨とは異なる場合がある。したがって、ランクインジケータおよびＭＣＳがダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）内でシグナリングされ得、プリコーディング行列がＤＣＩ内でシグナリングされ得るか、または基地局はそこから等化チャネルが測定され得る復調用参照信号を送信することができる。送信ランク、したがって、空間的に多重化されるレイヤの数は、プリコーダＷの列の数に反映される。効率的な性能のために、チャネル属性に整合する送信ランクが選択されることが重要である。
【００１１】
ＬＴＥリリース１０（Ｒｅｌ−１０）では、ダウンリンクチャネル状態情報（ＣＳＩ−ＲＳ）を推定するために、新しい参照シンボルシーケンス（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｙｍｂｏｌ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）が導入された。ＣＳＩ−ＲＳは、前のリリースにおいて、その目的で使用された、ＣＳＩフィードバックの基準を共通の参照シンボル（ＣＲＳ）に置くことに対していくつかの利点を提供する。第１に、ＣＳＩ−ＲＳは、データ信号の復調のために使用されず、したがって、同じ密度を必要としない（すなわち、ＣＳＩ−ＲＳのオーバヘッドは実質的に少ない）。第２に、ＣＳＩ−ＲＳは、ＣＳＩフィードバック測定を設定するためにさらにより柔軟な手段を提供する（たとえば、測定するＣＳＩ−ＲＳリソースがワイヤレスデバイス特定の方法で設定され得る）。
【００１２】
基地局から送信されるＣＳＩ−ＲＳを測定することによって、ワイヤレスデバイスは、無線伝搬チャネルおよびアンテナ利得を含めて、ＣＳＩ−ＲＳが横断する効果的なチャネルを推定することができる。算術的により厳密には、これは、既知のＣＳＩ−ＲＳ信号ｘが送信される場合、ワイヤレスデバイスは、送信信号と受信信号との間の結合（すなわち、効果的なチャネル）を推定し得ることを暗示する。したがって、送信において仮想化が実行されない場合、受信信号ｙは、
Ｙ＝Ｈｘ＋ｅ  方程式３
として表現可能であり、ワイヤレスデバイスは効果的なチャネルＨを推定することができる。
【００１３】
最高で８個のＣＳＩ−ＲＳポートがＬＴＥ  Ｒｅｌ−１０において設定され得、すなわち、ワイヤレスデバイスは、最高で８個の送信アンテナからチャネルを推定することができる。
【００１４】
ＣＳＩ−ＲＳに関係するのは、正規のＣＳＩ−ＲＳリソースとして単に設定され、その結果、ワイヤレスデバイスが、データ送信がそれらのリソース周囲にマッピングされることを知る、ゼロ電力ＣＳＩ−ＲＳリソース（ミュートＣＳＩ−ＲＳとしても知られている）の概念である。ゼロ電力ＣＳＩ−ＲＳリソースの意図は、場合によっては、近隣セル／送信点において送信される、対応する非ゼロ電力ＣＳＩ−ＲＳの信号対干渉プラス雑音比（ＳＩＮＲ）をブーストするために、ネットワークが対応するリソース上の送信をミュートすることを可能にすることである。ＬＴＥのリリース１１（Ｒｅｆ−１１）の場合、ワイヤレスデバイスが干渉プラス雑音を測定するための使用することを余儀なくされる、専用ゼロ電力ＣＳＩ−ＲＳが導入された。ワイヤレスデバイスは、当該送信点（ＴＰ）はゼロ電力ＣＳＩ−ＲＳリソース上で送信されず、したがって、干渉プラス雑音の測定として受信電力が使用され得ると仮定することができる。
【００１５】
指定されたＣＳＩ−ＲＳリソース、および干渉測定設定（たとえば、ゼロ電力ＣＳＩ−ＲＳリソース）に基づいて、ワイヤレスデバイスは、効果的なチャネル干渉および雑音プラス干渉を推定することができ、したがって、特定のチャネルに最も整合するために推奨するためのランク、プリコーディング行列、およびＭＣＳを判定することもできる。
【００１６】
一部の設備は２次元アンテナアレイを備え、提示される実施形態のいくつかはそのようなアンテナを使用する。そのようなアンテナアレイは、横寸法Ｎｈに対応するアンテナ列の数、縦寸法Ｎｖに対応するアンテナ行の数、および異なる偏波Ｎｐに対応する次元の数によって（部分的に）説明される。アンテナの総数は、したがって、Ｎ＝ＮｈＮｖＮｐである。アンテナは物理的なアンテナエレメントのいずれの仮想化（たとえば、線形マッピング）を指す場合もあるという意味で、アンテナの概念は非限定的であることが指摘されるべきである。たとえば、物理的サブエレメントの対は、同じ信号を供給されてよく、したがって、同じ仮想化アンテナポートを共有する。
【００１７】
横寸法「ｌ」がＮｈを表し、縦寸法「ｍ」がＮｖを表す、交差偏波アンテナエレメント２００を備えた４×４アレイの一例が図２に示される。
【００１８】
プリコーディングは、送信に先立って各アンテナに関して異なるビーム形成重みで信号を多重化するものと解釈され得る。一般的な手法は、プリコーダをアンテナフォームファクタに合わせて調整すること、すなわち、プリコーダコードブックを設計するとき、Ｎｈ、Ｎｖ、およびＮｐを考慮に入れることである。
【００１９】
一般的なタイプのプリコーディングは、ＤＦＴプリコーダを使用することであり、この場合、Ｎ個のアンテナを備えた単一偏波均一線形アレイ（ＵＬＡ）を使用してシングルレイヤ送信をプリコードするために使用されるプリコーダベクトルは、
2019518349.tif 000006
として規定される。
【００２０】
式中、ｋ＝０、１、．．．ＱＮ−１は、プリコーダインデックスであり、Ｑは、整数オーバサンプリング係数である。２次元均一平面アレイ（ＵＰＡ）に対して対応するプリコーダベクトルは、２個のプリコーダベクトルのクロネッカー積を
2019518349.tif 000007
として利用することによって作成され得る。次いで、二重偏波ＵＰＡに対するプリコーダの拡張を
2019518349.tif 000008
として行うことができ、式中、ｅｊφは、たとえば、ＱＰＳＫアルファベット
2019518349.tif 000009
から選択され得るコフェージング（ｃｏ−ｐｈａｓｉｎｇ）係数である。マルチレイヤ送信に対するプリコーダ行列Ｗ２Ｄ、ＤＰは、ＤＦＴプリコーダベクトルの付属列によって、Ｗ２Ｄ，ＤＰ＝［ｗ２Ｄ，ＤＰ（ｋ１，ｌ１，φ１）  ｗ２Ｄ，ＤＰ（ｋ２，ｌ２，φ２）．．．ｗ２Ｄ，ＤＰ（ｋＲ，ｌＲ，φＲ）］として作成され得、式中、Ｒは、送信レイヤの数、すなわち、送信ランクである。ランク２ＤＦＴプリコーダに対する一般的な特殊事例では、ｋ１＝ｋ２＝ｋおよびｌ１＝ｌ２＝ｌであり、
2019518349.tif 000010
を意味する。
【００２１】
マルチユーザＭＩＭＯの場合、同じセル内の２人以上のユーザは、同じ時間周波数リソース上で共同スケジュールされる（ｃｏ−ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ）。すなわち、２個以上の独立したデータストリームが同時に異なるワイヤレスデバイスに送信され、それぞれのストリームを分離するために空間領域が使用される。いくつかのストリームを同時に送信することによって、システムの容量は増大され得る。しかしながら、電力はストリーム間で共有されなければならず、ストリームは互いに干渉を引き起こすことになるため、これはストリーム単位のＳＩＮＲの低減という代償を伴って生じる。
【００２２】
アンテナアレイサイズを増大させるとき、増大したビーム形成利得は、より高いＳＩＮＲをもたらすことになるが、ユーザスループットはＳＩＮＲ（大きなＳＩＮＲの場合）に単に対数的に依存するため、代わりに、多重化されたユーザの数とともに線形に増大する多重化利得に対してＳＩＮＲ内の利得をトレードすることが有益である。
【００２３】
共同スケジュールされたユーザ同士の間で適切なヌル形成を実行するために正確なＣＳＩが必要とされる。現在のＬＴＥリリース１３（Ｒｅｌ−１３）規格では、ＭＵ−ＭＩＭＯに関する専用ＣＳＩモードは存在せず、したがって、ＭＵ−ＭＩＭＯスケジューリングおよびプリコーダ構築は、シングルユーザＭＩＭＯ用に設計された既存のＣＳＩ報告（すなわち、ＤＦＴベースのプリコーダを示すＰＭＩ、ＲＩ、およびＣＱＩ）に基づかなければならない。報告されるプリコーダは、ユーザに関する最強のチャネル方向に関する情報のみを含み、したがって、適切なヌル形成を行うために十分な情報を含まない可能性があり、共同スケジュールされたユーザ同士の間に大量の干渉をもたらし、ＭＵ−ＭＩＭＯの利益を低減させる可能性があるため、これはＭＵ−ＭＩＭＯにかなりの課題を提供し得る。
【００２４】
マルチビームプリコーダは、いくつかのＤＦＴプリコーダベクトルの線形の線形結合として、
2019518349.tif 000011
として規定され得、式中、｛ｃｉ｝は、一般的な複素係数であり得る。そのようなマルチビームプリコーダは、ワイヤレスデバイスのチャネルをより正確に説明することができ、したがって、特に、共同スケジュールされたワイヤレスデバイス同士の間でヌル形成を実行するために、豊富なチャネル知識が望まれるＭＵ−ＭＩＭＯに関して、ＤＦＴプリコーダと比較して追加の性能利益をもたらし得る。
【００２５】
ＤＦＴベースのプリコーダを用いた暗示的なＣＳＩ報告に基づくＭＵ−ＭＩＭＯに関する既存の解決策は、正確に推定し、共同スケジュールされたユーザ同士の間の干渉を低減させることに関して問題があり、不十分なＭＵ−ＭＩＭＯ性能をもたらす。
【００２６】
マルチビームプリコーダ方式は、より良好なＭＵ−ＭＩＭＯ性能をもたらし得るが、ＣＳＩフィードバックオーバヘッドおよびワイヤレスデバイスプリコーダ探索複雑性の増大という代償が伴う。良好なＭＵ−ＭＩＭＯ性能をもたらすが、フィードバックオーバヘッドは低い、効果的なマルチビームコードブックをどのように構築すべきか、および、ワイヤレスデバイスによってＣＳＩフィードバックをどのように導出すべきか、は未解決の問題である。
【発明の概要】
【００２７】
いくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダのパラメータを判定するための方法およびデバイスを有利に提供する。
【００２８】
第１の態様によれば、ワイヤレス通信システムにおいてワイヤレスデバイスからネットワークノードにプリコーダのパラメータを示すための方法が提供される。方法は、複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを判定することと、複数の直交ビームからビームのサブセットを選択することと、選択されたビームのサブセットおよび少なくとも１つの回転ファクタをネットワークノードに送出することとを含み、選択されたビームのサブセットおよび少なくとも１つの回転ファクタはプリコーダのパラメータの一部分である。
【００２９】
本態様のいくつかの実施形態では、方法は、選択されたビームのサブセットの電力レベルおよび選択されたビームのサブセットの位相を取得することをさらに含む。取得された電力レベルおよび位相は、次いで、ネットワークノードに送出される。また、少なくとも１つの回転ファクタは、ビーム空間チャネルのスパース性を変更するために使用され得、選択されたビームのサブセットに関して同じであり得る。
【００３０】
第２の態様によれば、ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダのパラメータをネットワークノードに示すためのワイヤレスデバイスが提供される。ワイヤレスデバイスは、処理回路を備え、処理回路は、複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを判定し、複数の直交ビームからビームのサブセットを選択し、選択されたビームのサブセットおよび少なくとも１つの回転ファクタを含むプリコーダのパラメータをネットワークノードに送出するように設定される。処理回路は、プロセッサとメモリとを備える。
【００３１】
第３の態様によれば、ワイヤレス通信システムにおいてワイヤレスデバイスに関する送信パラメータを判定するための方法が提供される。方法は、ワイヤレスデバイスに対する参照信号を送信することに応じて、複数の直交ビームから選択されたビームのサブセットおよび複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを含むプリコーダパラメータを受信することと、受信されたプリコーダパラメータに基づいて送信パラメータを判定することを含む。
【００３２】
第４の態様によれば、ワイヤレス通信システムにおいてワイヤレスデバイスに関する送信パラメータを判定するためのネットワークノードが提供される。ネットワークノードは、処理回路を備え、処理回路は、ネットワークに、ワイヤレスデバイスに対する参照信号を送信することに応じて、複数の直交ビームから選択されたビームのサブセットおよび複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを含むプリコーダパラメータを受信させ、受信されたプリコーダパラメータに基づいて送信パラメータを判定させるように設定される。
【００３３】
本開示の他の態様および特徴は、添付の図面とともに本発明の特定の実施形態の以下の説明を検討すれば当業者に明らかになるであろう。
【００３４】
本実施形態のより完全な理解、およびそれらの付随する利点および特徴は、添付の図面とともに考慮されると、以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】デジタルビーム形成を実装する既知の送信機のブロック図である。
【図２】共同偏波（ｃｏ−ｐｏｌａｒｉｚｅｄ）アンテナエレメントの平面アレイの図である。
【図３】ワイヤレス通信システム／ネットワークの概略図である。
【図４Ａ−４Ｄ】４つの異なるビーム空間回転係数に関するチャネルの角拡散のグラフである。
【図５】プリコーダ情報を交換するためのワイヤレスデバイスとネットワークノードとの間のシグナリング図である。
【図６】一実施形態による、ワイヤレスデバイスに関するプリコーダパラメータを判定するための方法のフローチャートである。
【図７】一実施形態による、プリコーダのパラメータを判定するように設定されたワイヤレスデバイスのブロック図である。
【図８】別の実施形態による、プリコーダのパラメータを判定するように設定されたワイヤレスデバイスのブロック図である。
【図９】一実施形態による、ワイヤレスデバイスに関する送信パラメータを判定するように設定された、ｅＮｏｄｅＢなどのネットワークノードのブロック図である。
【図１０】一実施形態による、ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダパラメータを示すための方法のフローチャートである。
【図１１】別の実施形態による、ワイヤレス通信システムにおいて送信パラメータを判定するためのフローチャートである。
【図１２】別の実施形態による、ワイヤレスデバイスに関する送信パラメータを判定するように設定されたネットワークノードのブロック図である。
【図１３】別の実施形態による、プリコーダのパラメータを示すように設定されたワイヤレスデバイスのブロック図である。
【図１４】別の実施形態による、プリコーダのパラメータを示すように設定されたワイヤレスデバイスのブロック図である。
【図１５】別の実施形態による、ワイヤレスデバイスに関する送信パラメータを判定するように設定されたネットワークノードのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
詳細な例示的な実施形態を説明する前に、これらの実施形態は、マルチビームプリコーダコードブックに関するファクタ化プリコーダ構造に関する装置構成要素および処理ステップの組合せにおいて存在することに留意されたい。したがって、構成要素は、本明細書の説明の利益を有する当業者に容易に明らかになる詳細で本開示をあいまいにしないように、適切な場合、実施形態の理解に関する特定の詳細のみを示す図面における従来のシンボルによって表現されている。
【００３７】
本明細書で使用される、「第１の」および「第２の」、「上部」および「下部」などの関係を示す用語は、そのような実体同士または要素同士の間に何らかの物理的または論理的な関係または順序を必ずしも必要とせず、または暗示せずに、ある実体または要素を別の実態または要素と単に区別するために使用される場合がある。
【００３８】
本開示の実施形態は、図３に示す例示的なワイヤレス通信ネットワーク／システムなど、ワイヤレスネットワークにおいて実装され得る。しかしながら、これらの実施形態は、任意の好適な構成要素を使用して、任意の適切なタイプのシステムにおいて実装され得る。
【００３９】
図３は、ワイヤレス通信のために使用され得るワイヤレス通信ネットワーク３００の一例を示す。ワイヤレス通信ネットワーク３００は、ワイヤレスデバイス３１０（たとえば、ユーザ機器（ＵＥ））、および相互接続ネットワーク３３０を介して１つまたは複数のコアネットワークノード３４０に接続された複数のネットワークノード３２０（たとえば、ｅＮＢ、ｇＮＢ、基地局など）を含む。カバレージエリア内のワイヤレスデバイス３１０は、各々、ワイヤレスインターフェースを介してネットワークノード３２０と直接通信することが可能であり得る。いくつかの実施形態では、ワイヤレスデバイス３１０はまた、デバイスツーデバイス（Ｄ２Ｄ）通信を介して互いと通信することが可能であり得る。いくつかの実施形態では、ネットワークノード３２０はまた、たとえば、インターフェース（たとえば、ＬＴＥにおけるＸ２または他の好適なインターフェース）を介して互いと通信することが可能であり得る。
【００４０】
一例として、ワイヤレスデバイス３１０は、ワイヤレスインターフェースを介してネットワークノード３２０と通信することができる。すなわち、ワイヤレスデバイス３１０は、ネットワークノード３２０に／からワイヤレス信号を送信すること／ワイヤレス信号を受信することができる。ワイヤレス信号は、音声トラフィック、データトラフィック、制御信号、および／または任意の他の好適な情報を含み得る。いくつかの実施形態では、ネットワークノード３２０に関連するワイヤレス信号カバレッジのエリアは、セルと呼ばれる場合がある。
【００４１】
いくつかの実施形態では、ワイヤレスデバイス３１０は、非限定的な用語、ユーザ機器（ＵＥ）と交換可能に呼ばれる場合がある。ワイヤレスデバイス３１０は、ネットワークノードと、かつ／またはセルラー通信システムまたは移動体通信システム内の別のＵＥと通信する任意のタイプのワイヤレスデバイスを指す。ＵＥの例は、ターゲットデバイス、デバイスツーデバイス（Ｄ２Ｄ）ＵＥ、マシンタイプＵＥまたはマシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）通信が可能なＵＥ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレットコンピュータ、移動端末、スマートフォン、ラップトップ埋込式装置（ＬＥＥ）、ラップトップ装着装置（ＬＭＥ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ドングル、狭帯域モノのインターネット（ＮＢ−ＩｏＴ）ＵＥなどである。ワイヤレスデバイス３１０の例示的な実施形態は、図１３〜図１４を参照して下記でより詳細に説明される。
【００４２】
「ネットワークノード」は、ＵＥと、かつ／または別のネットワークノードと通信する、任意のタイプの無線ネットワークノードまたは任意のネットワークノードに対応し得る。ネットワークノードの例は、使用される技術および用語学に応じて、本明細書において、たとえば、エボルブドＮｏｄｅＢ「ｅＮＢ」、「ｅＮｏｄｅＢ」、「ＮｏｄｅＢ」、「Ｂノード」、「ｇＮＢ」、またはＢＴＳ（ベーストランシーバステーション）と呼ばれることが時としてあり得る、基地局、たとえば、無線基地局（ＲＢＳ）である。基地局は、送信電力に基づいて、それにより、セルサイズにやはり基づいて、たとえば、マクロｅＮｏｄｅＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、またはピコ基地局など、様々なクラスのものであり得る。セルは、基地局サイトにおいて基地局によって無線カバレッジが提供される地理的エリアである。基地局サイトに位置する１つの基地局は、１つまたはいくつかのセルにサーブし得る。さらに、各基地局は、１つまたはいくつかの通信技術をサポートし得る。基地局は、基地局の範囲内の端末と無線周波数上で動作するエアインターフェースを介して通信する。本開示の文脈において、ダウンリンク（ＤＬ）という表現は、基地局から移動局への通信経路に関して使用される。アップリンク（ＵＬ）という表現は、反対方向、すなわち、移動局から基地局への通信経路に関して使用される。
【００４３】
いくつかの実施形態では、ネットワークノード３２０は、無線ネットワークコントローラ（図示せず）とインターフェース接続することができる。無線ネットワークコントローラは、ネットワークノード３２０を制御することができ、いくつかの無線リソース管理機能、モビリティ管理機能、および／または他の好適な機能を提供し得る。いくつかの実施形態では、無線ネットワークコントローラの機能は、ネットワークノード３２０内に含まれ得る。無線ネットワークコントローラは、コアネットワークノード３４０とインターフェース接続することができる。いくつかの実施形態では、無線ネットワークコントローラは、相互接続ネットワーク３３０を介してコアネットワークノード３４０とインターフェース接続することができる。
【００４４】
相互接続ネットワーク３３０は、オーディオ、ビデオ、信号、データ、メッセージ、または前述の任意の組合せを送信することができる任意の相互接続システムを指す場合がある。相互接続ネットワーク３３０は、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）、パブリックデータネットワークまたはプライベートデータネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、インターネットなど、ローカルの、地域の、または世界的な通信ネットワークまたはコンピュータネットワーク、ワイヤラインネットワークまたはワイヤレスネットワーク、企業イントラネット、またはこれらの組合せを含めて、任意の他の好適な通信リンクのすべてまたは一部分を含み得る。
【００４５】
いくつかの実施形態では、コアネットワークノード３４０は、通信セッションの確立およびワイヤレスデバイス３１０に関する様々な他の機能を管理することができる。いくつかの実施形態では、ネットワークノード３２０は、ノード間インターフェースを介して１つまたは複数の他のネットワークノードとインターフェース接続することができる。たとえば、ネットワークノード３２０は、Ｘ２インターフェースを介して互いとインターフェース接続することができる。
【００４６】
図３は、ネットワーク３００の特定の構成を示すが、本開示は、本明細書で説明する様々な実施形態が任意の好適な設定を有する様々なネットワークに適用され得ることを企図する。たとえば、ネットワーク３００は、任意の好適な数のワイヤレスデバイス３１０およびネットワークノード３２０、ならびにワイヤレスデバイス同士の間またはワイヤレスデバイスと別の通信デバイス（固定電話など）との間の通信をサポートするのに好適な任意の追加要素を含み得る。これらの実施形態は、任意の好適な通信規格をサポートし、任意の好適な構成要素を使用する任意の適切なタイプの通信システムで実装可能であり、ワイヤレスデバイスが信号（たとえば、データ）を受信および／または送信する任意の無線アクセス技術（ＲＡＴ）またはマルチＲＡＴシステムに適用可能である。いくつかの実施形態は、Ｎｅｗ  Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）および／またはＬＴＥに関して説明されるが、これらの実施形態は、ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、狭帯域モノのインターネット（ＮＢ−ＩｏＴ）、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、次世代ＲＡＴ（ＮＲ、ＮＸ）、４Ｇ、５Ｇ、ＬＴＥ周波数分割複信（ＦＤＤ）／時分割複信（ＴＤＤ）など、任意のＲＡＴに適用可能であり得る。
【００４７】
基地局によって実行されるとして本明細書で説明する機能は、複数の基地局および／またはネットワークノードにわたって分散されてよいことに留意されたい。さらに、実施形態は基地局を参照して説明されるが、実施形態は、そのタイプが基地局である、任意の好適なネットワークノード内でまたは任意の好適なネットワークノードにわたって実装され得ることを理解されたい。また、ネットワーク３００は、マルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）送信を可能にし得る。したがって、ネットワーク３００は、ＭＵ−ＭＩＭＯワイヤレス通信ネットワークまたはＭＵ−ＭＩＭＯシステムと呼ばれる場合がある。
【００４８】
実施形態は、フィードバックオーバヘッドを抑えるために様々な特性を利用するマルチビームプリコーダフィードバックに関するプリコーダ構造を提供する。いくつかの実施形態は、合理的なフィードバックオーバヘッドを用いた豊富なプリコーダフィードバックを有することによって既知の構成と比較して、増大されたＭＵ−ＭＩＭＯ性能を提供する。低いフィードバックオーバヘッドを可能にする、特定の構造を有するマルチビームプリコーダを有するコードブックが開示される。
【００４９】
波長においてｄλアンテナエレメント分離を有するサイズＮ共同偏波均一線形アレイ（ＵＬＡ）と単一の受信アンテナとの間の時間領域チャネルを最初に検討する。チャネル行列は、一般的な形態で表現され得る
2019518349.tif 000012
すなわち、Ｍ個のマルチパス成分の和からなり、式中、ｃｉは、複素チャネル係数であり、
2019518349.tif 000013
は、アレイステアリングベクトルであり、θｉは、マルチパス成分ｉのＵＬＡに対する発射角（ＡｏＤ）であり、τｉは、その伝搬遅延である。
【００５０】
チャネル行列の周波数領域表現は、その場合、
2019518349.tif 000014
として導出される。
【００５１】
次に、一定周波数ｆ＝ｆ０に対するチャネル行列を考慮する。チャネルベクトルは、その場合、
2019518349.tif 000015
になり、式中、
2019518349.tif 000016
は、別の複素係数である。このチャネルを完全に反転する最適なプリコーダは、最大無線送信（ＭＲＴ）プリコーダｗＭＲＴ＝（ｈＴ（ｆ））Ｈ＝ｈ＊であり、式中、＊は、複素共役を示す。
【００５２】
ＤＮは、サイズＮ×ＮのＤＦＴ行列として規定され、すなわち、ＤＮの要素は
2019518349.tif 000017
として規定される。さらに、
2019518349.tif 000018
は、０＜ｑ＜１に対して規定される、サイズＮ×Ｎの回転行列になる。ＤＮを左からＲＮ（ｑ）で乗算することは、エントリー
2019518349.tif 000019
を有する回転ＤＦＴ行列を作成する。回転ＤＦＴ行列ＲＮ（ｑ）ＤＮ＝［ｄ１  ｄ２．．．ｄＮ］は、ベクトル空間
2019518349.tif 000020
をさらに広げる、正規化直交列ベクトル
2019518349.tif 000021
からなる。すなわち、任意のｑに対して、ＲＮ（ｑ）ＤＮの列は、
2019518349.tif 000022
の正規直交基底である。
【００５３】
ＭＲＴプリコーダは、いわゆる、アンテナ空間からビーム空間への基底変更を行うために、回転ＤＦＴ行列で多重化される。結果として生じる、プリコーダベクトルのビーム空間表現は、その場合、
2019518349.tif 000023
として表現され得る。
【００５４】
ステアリングベクトル
2019518349.tif 000024
は、回転ＤＦＴ行列［ＲＮ（ｑ）ＤＮ］：，ｌのスケーリング列（ｓｃａｌｅｄ  ｃｏｌｕｍｎ）として表現され得、ｌ＝［ｄλｃｏｓ（θ）］、およびｑ＝ｄλｃｏｓ（θλ）−［ｄλｃｏｓθ］であることに最初に留意されたい。共役ステアリングベクトルａ＊（θ）は、アレイのブロードサイドにおいてミラリングされた角度を有する別のステアリングベクトルに等しい、すなわち、ａ＊（θ）＝ａ（π−θ）であることに留意されたい。
【００５５】
次に、プリコーダベクトル
2019518349.tif 000025
のビーム空間表現に戻ると、ａＴ（θｉ）ｄｌは、共役ステアリングベクトルと回転ＤＦＴ行列の列との間の内積であることに留意されたい。任意のステアリングベクトルは、（ｑ＝ｑ０およびｌ＝ｌ０に対して適切な値を設定して）回転ＤＦＴ行列のスケーリング列として表現され得ることに前に留意した。その場合、（共役）ステアリングベクトルとｄｌとの間の内積は、
2019518349.tif 000026
になる。
【００５６】
ここでも、これは、ビーム空間がマルチパス係数ｉのステアリングベクトルに完全に整合するように回転するようにｑが適切に設定されることを必要とする。そうでない場合、ステアリングベクトルは、１つまたは２つの係数が大きな絶対値を有し、残りの係数が小さな絶対値を有する状態で、ビーム空間座標系内で依然としてスパースであることになる。各マルチパス成分は、したがって、おおむね、１つまたは少数のビーム空間係数のみに寄与することになる。ビーム空間チャネルのスパース性に及ぼすビーム空間回転の影響は、見通し線（ＬｏＳ）チャネルを示す図４Ａ〜図４Ｄに示されている。図４Ａは、ｑ＝０の回転インデックス／ファクタに関する。図４Ｂは、ｑ＝２／４の回転インデックス／ファクタに関する。図４Ｃは、ｑ＝１／４の回転インデックス／ファクタに関する。図４Ｄは、ｑ＝３／４の回転インデックス／ファクタに関する。
【００５７】
しかしながら、周波数領域チャネルは、各々がおそらく異なる発射角θｉを有する、Ｍ個のマルチパス成分の和である。チャネルのビーム空間スパース性は、したがって、マルチパス成分ＡｏＤ  θｉの分散に依存する。この分散における拡散は、チャネルの角拡散として示されることが多い。純粋な見通し線（ＬｏＳ）チャネルは、低角拡散を有し、図４Ａ〜図４Ｄに示すように、ビーム空間内に非常にスパースに表れる場合がある。他方で、非常に大きな角拡散を有するチャネルは、ビーム空間内にスパースに表れない場合があるが、多くのビーム空間係数によって表されることが必要になる。しかしながら、セルラーワイヤレスチャネルは、一般に、十分に強力なマルチパス成分を少数のみ有し、したがって、少数のビーム空間係数のみを用いて効果的に表される場合がある。すなわち、マルチビームコードブックによって活用されるものが本明細書において提示される。
【００５８】
いくつかの実施形態のプリコーダ構造を解明するために、単一偏波ＵＬＡに対して適切な変換であった（回転）ＤＦＴ行列は、デュアル偏波２Ｄ均一平面アレイ（ＵＰＡ）のより一般的な事例にもやはり適合するように拡張される。
【００５９】
回転２Ｄ−ＤＦＴ行列は、
2019518349.tif 000027
として規定される。
2019518349.tif 000028
の列
2019518349.tif 000029
は、ベクトル空間
2019518349.tif 000030
の正規直交基底を構成する。そのような列ｄｉは、以後、（ＤＦＴ）ビームと示される。
【００６０】
次に、チャネル行列Ｈ＝［Ｈｐｏｌ１  Ｈｐｏｌ２］であるデュアル偏波ＵＰＡを考慮する。
【００６１】
デュアル偏波ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000031
を作成する。
2019518349.tif 000032
の列
2019518349.tif 000033
は、ベクトル空間
2019518349.tif 000034
の正規直交基底を構成する。そのような列ｂｉは、単一偏波上で送信されるビームｄによって構築される（すなわち、
2019518349.tif 000035
）ため、そのような列ｂｉは、以後、単一偏波ビーム（ＳＰビーム）と示される。やはり導入されるのは、両方の偏波上で送信された（すなわち、（任意の）コフェージングファクタｅｊａ、でコフェージングされた）、すなわち、
2019518349.tif 000036
を指す「デュアル偏波ビーム」という表記である。コフェージングファクタは、そのレイヤの受信電力を増大させるために、（多相送信の）レイヤ内で２つの偏波から送信されたビームが受信機においてコヒーレントに（すなわち、同相で）加算するように使用され得、これは、そのレイヤの受信ＳＩＮＲを増大させることに留意されたい。コフェージングファクタはまた、レイヤ間干渉を最小限に抑えるために、異なるレイヤ（ランク２送信以上の場合）を互いに向けて直交に受信させることができ、これは、レイヤの受信ＳＩＮＲの増大をやはりもたらす。
【００６２】
チャネルが若干スパースであるという仮定を利用して、チャネルエネルギーの大部分は、
2019518349.tif 000037
の列サブセットを選択することによってのみ十分にキャプチャされ得る。すなわち、これは、フィードバックオーバヘッドを抑える２、３のＳＰビームを説明するに十分である。
2019518349.tif 000038
ＮＳＰ個の列からなる列サブセットｌｓは、低減されたビーム空間変換行列
2019518349.tif 000039
を作成するために選択される。言い換えれば、１つの非限定的な例として、低減されたビーム空間変換行列
2019518349.tif 000040
を作成するために、列数ｌｓ＝［１  ５  １０  ２５］を選択する。
【００６３】
さらに、プリコーダ行列ｗはチャネル行列Ｈの固有値から導出され得ることに留意されたい。より具体的には、プリコーダｗは、チャネル行列Ｈの主固有ベクトルにおよそ等しくなるように計算され得る。たとえば、これにより単層送信のみをサポートし得る単一の受信アンテナの場合、最強固有ベクトル（ｖｌ）は、ＭＲＴプリコーダに等しい、すなわち、ｗＭＲＴ＝ｈ＊−ｖｌである。
【００６４】
単層をプリコーディングするための一般的なプリコーダ構造は、以下の通りである：
2019518349.tif 000041
式中、
2019518349.tif 000042
は、複素係数である。
2019518349.tif 000043
のように、電力（または、振幅）における複素係数および位相部分を分離することによって、より改良されたマルチビームプリコーダ構造が達成される。
【００６５】
プリコーダベクトルｗを複素定数Ｃで乗算することは、そのビーム形成特性を変更しないため（他の単一偏波ビームに対する位相および振幅のみが重要であるため）、１つ少ないビームに関するパラメータがワイヤレスデバイスから基地局にシグナリングされるように、一般性を失わずに、たとえば、ＳＰビームｌに対応する係数はｐ１＝１および
2019518349.tif 000044
に固定されると仮定することができる。さらに、合計電力制約が満たされるように、すなわち、｜｜ｗ｜｜２＝１であるように、プリコーダは正規化ファクタで乗算されるとさらに仮定され得る。いずれのそのような正規化ファクタも、本明細書では明快のために式から省略される。
【００６６】
ワイヤレスデバイスがプリコーダ行列を判定すると、以下の情報がＣＳＩフィードバック報告内でワイヤレスデバイスによって基地局、たとえば、ｅＮｏｄｅＢにフィードバックされるべきである。たとえば、
●  
2019518349.tif 000045
の選ばれた列、すなわち、ＮＳＰ単一偏波ビーム。これは、多くてもＮＳＰ・ｌｏｇ２２ＮＶＮＨビットを必要とする。
●  垂直および水平のＤＦＴベース回転ファクタｑＶおよびｑＨ。たとえば、Ｑの何らかの値に関して、
2019518349.tif 000046
である。対応するオーバヘッドは、その場合、２・ｌｏｇ２Ｑビットである。
●  ＳＰビームの（相対）電力レベル
2019518349.tif 000047
。Ｌが取り得る離散的電力レベルの数である場合、ＳＰビーム電力レベルをフィードバックするために（ＮＳＰ−１）・ｌｏｇ２Ｌが必要とされる。
●ＳＰビームのコフェージングファクタ
2019518349.tif 000048
。たとえば、Ｋの何らかの値に関して、
2019518349.tif 000049
である。対応するオーバヘッドは、（ＮＳＰ−１）・ｌｏｇ２Ｋである。
【００６７】
ワイヤレスデバイスは、どのＳＰビームがプリコーダ内に含まれるべきか、すなわち、低減されたビーム空間変換行列
2019518349.tif 000050
を形成するために、デュアル偏波ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000051
から列をどのように選択するかを選択しなければならない。最初に、ワイヤレスデバイスは、Ｒ＝ΣｆＨＨＨとして（たとえば、帯域幅全体にわたり）ビーム選択の周波数粒度に対応する周波数の点で平均することによって、平均チャネル相関行列を形成することができる。次いで、ワイヤレスデバイスは、行列積
2019518349.tif 000052
の対角元を利用することによって、各ＳＰビームの広帯域受信電力を計算することができる。ワイヤレスデバイスは、次いで、最大帯域幅受信電力を有するＮＳＰビームを選択することができる。（仮説）ビームｉの受信電力は、｜｜Ｈｂｉ｜｜２によって与えられる。プリコーダ内の（仮説）ビームの相対電力レベルｐは、ビームの相対受信電力、すなわち、
2019518349.tif 000053
に対応するように設定され得る。
【００６８】
一実施形態は、回転ファクタｑＶおよびｑＨがワイヤレスデバイスによってどのように計算され得るかを考慮する。Ｑの何らかの値に関して、取り得る値の固定セット、たとえば、
2019518349.tif 000054
から回転ファクタが選択され得ることが仮定される。ワイヤレスデバイスは、次いで、回転ファクタ（ｑＶ、ｑＨ）の各取り得る値に関して、前の「ビーム選択方法」実施形態に従って、回転ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000055
に対応するＮＳＰ個の強力ビームの受信電力を計算する。ワイヤレスデバイスは、次いで、低減されたビーム空間内の受信電力を最大化する回転仮説を選択することができる。
【００６９】
ビームの選択において、ビームはネットワークノードによって送信されたビームではなく、ビームは、ワイヤレスデバイスが評価する仮説送信であることに留意されたい。ネットワークノード／基地局は、ワイヤレスデバイスによって測定された、非プリコードＣＳＩ−ＲＳのセットを（たとえば、アンテナアレイの各アンテナエレメントから）送信し、そのセットは、次いで、チャネル推定Ｈを判定するために使用され得る。このチャネル推定に基づいて、ワイヤレスデバイスは、（直交ＤＦＴビームの和からなる）最適プリコーダを選択することになる。たとえば、最善のビームを選択するために、ワイヤレスデバイスは、以下を行うために、異なって回転された直交ＤＦＴ基底／行列
2019518349.tif 000056
にわたって探索を実行することになる：
【００７０】
１）最善の回転直交ＤＦＴ基底／行列
2019518349.tif 000057
および対応する回転ファクタｑＶ、ｑＨを選択する。
【００７１】
２）基底／行列
2019518349.tif 000058
から最善のＮＳＰビームを選択する。
【００７２】
たとえば、図５は、たとえば、ワイヤレスデバイスからｅＮＢにＣＳＩフィードバックを報告するための、ワイヤレス通信ネットワーク／システム３００における、ｅＮＢなどのネットワークノード３２０とワイヤレスデバイス３１０との間のシグナリング図５００を示す。
【００７３】
ネットワークノード３２０は、最初に、ＣＳＩ−ＲＳもしくはＣＲＳ、またはチャネル推定を判定することを可能にする任意の他の信号など、参照信号をワイヤレスデバイス３１０に送出する（ステップ５１０）。
【００７４】
受信された参照信号に基づいて、ワイヤレスデバイス３１０は、プリコーダのパラメータを判定する（ステップ５２０）。たとえば、ワイヤレスデバイスは、受信された参照信号に基づいて取得されたチャネル条件／品質に関して最適なプリコーダを判定することができる。
【００７５】
プリコーダパラメータが判定されると、ワイヤレスデバイス３１０は、ＣＳＩ報告をネットワークノードに送出し、ＣＳＩ報告は判定されたプリコーダパラメータを含む（ステップ５３０）。
【００７６】
ネットワークノード３２０がＣＳＩ報告を受信すると、ネットワークノード３２０は、受信された情報に基づいて送信パラメータ（たとえば、プリコーダのパラメータ）を判定する。たとえば、ネットワークノード３２０は、変調符号化方式（ＭＣＳ）を判定するために、ワイヤレスデバイスによって推奨されたプリコーダを使用し、ワイヤレスデバイスのデータ送信のためにプリコーダのプリコーディング方式を使用することを決定することができる。しかしながら、受信された情報に基づいて、ネットワークノード３２０は、別のプリコーダを使用することを決定して、このプリコーダに基づいてＭＣＳおよびプリコーディング方式を判定することができる（ステップ５４０）。
【００７７】
シグナリング図５００は当技術分において知られていることに留意されたい。本開示の実施形態は、ワイヤレスデバイス３１０がネットワークノード３２０に推奨するためのプリコーダのパラメータをどのように判定するかに関する。一例として、ワイヤレスデバイス３１０は、最大受信電力を有する、いくつかのビームを、たとえば、複数の直交ビームの中から選択することができる。ビームの電力レベルを計算するために、ワイヤレスデバイスは、行列積
2019518349.tif 000059
の対角元を利用し、この場合、上記で説明したようにＲ＝ΣｆＨＨＨである。したがって、ビームの電力レベルが計算される。ワイヤレスデバイスはまた、選択されたビームの位相を判定する。位相を判定するために、ワイヤレスデバイス３１０は、上記で説明したように、順次コフェージング方法を使用することができる。ワイヤレスデバイスは、直交ビーム（ｄ）を取得するために使用される回転ファクタｑＶおよびｑＨをやはり計算し、ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000060
を計算することができる。電力レベルを判定する他の方法を使用することもできる。たとえば、ワイヤレスデバイスは、すべてのプリコーダ仮説に関して完全に網羅的な探索を潜在的に行い、各プリコーダを用いて達成可能なスループットの推定を計算することができる。
【００７８】
プリコーダのパラメータが判定されると、ワイヤレスデバイスは、ＣＳＩ報告を基地局に送出し、ＣＳＩ報告はプリコーダのパラメータを含む。いくつかの実施形態によれば、プリコーダのパラメータは、選択されたビームに対応するインデックス、それらの電力レベルおよび位相、ならびに回転ファクタを含む。
【００７９】
一実施形態では、図６は、ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダコードブック構造の構築を可能にするためのパラメータを判定するためにワイヤレスデバイスにおいて実行される例示的なプロセス６００のフローチャートである。プロセスは、ｑＶおよびｑＨなど、回転ファクタを判定すること（ブロック６１０）を含む。プロセスはまた、各列が単一の偏波ビームに対応する、ビーム空間転送行列
2019518349.tif 000061
の列のサブセットを選択すること（ブロック６２０）を含む。プロセスはまた、列の選択されたサブセットに対応する単一偏波ビームの相対電力レベルを判定すること（ブロック６３０）を含む。プロセスはまた、単一偏波ビームのコフェージングファクタを判定すること（ブロック６４０）を含む。
【００８０】
図７は、一実施形態による、ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダコードブック構造の構築を可能にするためのプリコーダ情報を判定するように設定された例示的なワイヤレスデバイス３１０のブロック図である。
【００８１】
ワイヤレスデバイス３１０は処理回路７００を有する。いくつかの実施形態では、処理回路７００は、メモリ７１０とプロセッサ７２０とを含み、メモリ７１０は、プロセッサ７２０によって実行されると、方法６００のステップなど、本明細書で説明する１つまたは複数の機能を実行させるようにプロセッサ７２０を設定する命令を含む。典型的なプロセッサおよびメモリに加えて、処理回路７００は、処理および／または制御のための集積回路、たとえば、１つまたは複数のプロセッサおよび／またはプロセッサコアおよび／またはＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）および／またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）を備え得る。
【００８２】
メモリ７１０は、回転ファクタ、相対電力レベル、およびコフェージングファクタを含む、プリコーダコードブックの構築のためのプリコーダ情報７３０を記憶するように設定される。プロセッサ７２０はまた、回転ファクタｑＶおよびｑＨを判定するように設定される（７４０）。プロセッサ７２０はまた、各列が単一偏波ビームに対応する、ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000062
の列のサブセットを選択するように設定される（７５０）。プロセッサ７２０はまた、列の選択されたサブセットに対応する単一偏波ビームの相対電力レベルを判定し（７６０）、単一偏波ビームのコフェージングファクタを判定する（７７０）ように設定される。
【００８３】
図８は、別の実施形態による、ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダコードブック構造の構築を可能にするためのパラメータを判定するように設定されたワイヤレスデバイス３１０の代替実施形態のブロック図である。ワイヤレスデバイス３１０は、プリコーダ情報７３０を記憶するメモリモジュール８００（図７の７１０と同様）を含む。ワイヤレスデバイス３１０はまた、回転ファクタを判定するように設定された回転ファクタ判定器モジュール８１０を含む。列サブセット選択器モジュール８２０は、各列が単一偏波ビームに対応する、ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000063
の列のサブセットを選択するように設定される。相対電力レベル判定器モジュール８３０は、列の選択されたサブセットに対応する単一偏波ビームの相対電力レベルを判定するように設定され、コフェージングファクタ判定器モジュール８３０は、単一偏波ビームのコフェージングファクタを判定するように設定される。
【００８４】
図９は、一実施形態による、ワイヤレスデバイスから受信された情報に基づいて送信パラメータに従ってワイヤレスデバイスに送信するように設定された、ｅＮｏｄｅＢまたはネットワークノードなどの基地局３２０のブロック図である。基地局３２０は、メモリ９１０とプロセッサ９２０とを有する処理回路９００を有する。メモリ９１０は、ワイヤレスデバイスによって送出されたＣＳＩ報告から受信されたプリコーダ情報９３０を記憶するように設定される。プロセッサ９２０は、ランクインジケータ、変調符号化方式を含む送信パラメータ９４０を判定するように設定される。基地局３２０は、回転ファクタｑＶおよびｑＨ、各列が単一偏波ビームに対応する、ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000064
の列のサブセット、列の選択されたサブセットに対応する単一偏波ビームの相対電力レベル、および単一偏波ビームのコフェージングファクタを含むプリコーダ情報をワイヤレスデバイスから受信するように設定された受信機９５０を有する。次いで、受信された情報に基づいて、基地局は、ワイヤレスデバイスのデータ送信に関する送信パラメータを判定する。基地局３２０はまた、送信パラメータをワイヤレスデバイスに送信するように設定された送信機９６０を有する。
【００８５】
図１０は、３００など、ワイヤレス通信システムにおいて、ワイヤレスデバイスがネットワークノードにプリコーダのパラメータを示すための方法１０００のフローチャートを示す。
【００８６】
方法は、複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを判定すること（ブロック１０１０）で開始する。たとえば、各行列
2019518349.tif 000065
は、いくつかの回転ファクタに関連付けられ、すなわち、各行列は回転ファクタに基づいて取得される。言い換えれば
2019518349.tif 000066
は、回転ファクタｑＶ、ｑＨに相関する。回転ファクタは、２次元離散フーリエ変換（２Ｄ−ＤＦＴ）行列を回転させるために使用され、そのような回転２Ｄ−ＤＦＴ行列はビーム空間変換行列
2019518349.tif 000067
を表す。回転ファクタはまた、ビーム空間チャネルのスパース性を変更するために使用される。
【００８７】
次いで、方法は、続いて、複数の直交ビームからビームのサブセットを選択する（ブロック１０２０）。たとえば、複数の直交ビームは、
2019518349.tif 000068
の列に対応する。また、ビームのサブセットは、低減された空間ビーム変換行列
2019518349.tif 000069
を作成するために、上記で説明したように選択される。
【００８８】
方法は、続いて、選択されたビームのサブセットおよび少なくとも１つの回転ファクタをネットワークノードに送出し、選択されたビームのサブセットおよび少なくとも１つの回転ファクタはプリコーダのパラメータの一部分である（ブロック１０３０）。ネットワークノード３２０に送出されるプリコーダのパラメータは、選択されたビームの電力レベルおよび位相など、他の情報も備え得ることに留意されたい。また、留意されたように、プリコーダは、チャネル値から（たとえば、チャネル推定から）導出される。
【００８９】
実際に、たとえば、最大広帯域受信電力を有するビームを選択することによって、上記で説明したように、電力レベルおよび位相は同様に取得され得る。選択されたビームの電力レベルおよび位相を取得するための計算は、クラウドコンピューティングによってワイヤレスデバイスによって行われ得る。取得された電力レベルは、選択されたビームのサブセット同士の間の相対電力レベルを含み、位相は、選択されたビーム同士の間のコフェージングファクタを含むことに留意されたい。電力レベルおよび位相は同様にネットワークノードに送出され得る。
【００９０】
プリコーダのパラメータをネットワークノードに送出することは、選択されたビームのサブセットに対応するインデックスを送出することを含むことに留意されたい。また、いくつかの実施形態では、選択されたビームのサブセットの第１のビームの電力レベルおよび位相は、それぞれの特定値に固定される。したがって、選択されたビームのサブセットの取得された電力レベルおよび位相をネットワークノードに送出するとき、ワイヤレスデバイスは、第１のビームの電力レベルおよび位相をネットワークノードに送出することを控える。
【００９１】
いくつかの実施形態では、回転ファクタ、ビームのすべての選択されたサブセットに関して同じである。回転ファクタの計算／選択は、ワイヤレスデバイスによって、またはクラウドコンピューティングを通じて行われ得る。たとえば、ワイヤレスデバイスは、選択されたビームのサブセットの受信電力を最大化する回転ファクタを選択することができる。
【００９２】
当業者が諒解するように、選択されたビームのサブセット、電力レベルおよび位相、ならびに回転ファクタは、１つのメッセージ内でまたはいくつかの（別個の）メッセージ内でネットワークノードに送出されてよいことに留意されたい。
【００９３】
「電力レベル」、「電力係数」、および「振幅」という用語は、振幅／電力レベルおよび位相を備えるビームを特徴づけるために、本開示において交換可能に使用されることにも留意されたい。
【００９４】
図１１は、一実施形態による、３００など、ワイヤレス通信システムにおいて送信パラメータを判定するための方法１１００のフローチャートを示す。方法は、たとえば、３２０など、ネットワークノードによって実行される。
【００９５】
方法１１００は、ブロック１１１０で、ワイヤレスデバイスに対する参照信号を送信することに応じて、複数の直交ビームから選択されたビームのサブセットおよび複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを含むプリコーダパラメータを受信することで開始する。参照信号は、ＣＳＩ−ＲＳ、ＲＳ、またはチャネル推定を判定することを可能にする任意の他の信号を備え得る。
【００９６】
方法１１００は、続いて、受信されたプリコーダパラメータに基づいて送信パラメータを判定する（ブロック１１２０）。たとえば、受信された情報に基づいて、ネットワークノードは、ワイヤレスデバイスのデータ送信に関する変調符号化方式およびプリコーディング方式など、送信パラメータを判定する。そうするために、ネットワークノードは、ワイヤレスデバイスによって示唆されたプリコーダを使用することを決定／選定することができるか、またはネットワークノードは、別のプリコーダを使用することを決定／選定することができる。ネットワークノードは、次いで、判定された送信パラメータをデータ送信のためにワイヤレスデバイスに送出する。
【００９７】
図１２は、いくつかの実施形態による、ワイヤレスデバイスから受信された情報に基づいて送信パラメータを判定するように設定された、ｅＮｏｄｅＢなどの基地局３２０のブロック図である。基地局３２０は、メモリ１２５０とプロセッサ１２４０とを有する処理回路１２１０を有する。基地局３２０は、ネットワークインターフェース１２３０および１つまたは複数のトランシーバ１２２０をさらに備える。いくつかの実施形態では、トランシーバ１２２０は、（たとえば、アンテナを介した）ワイヤレスデバイス３１０へのワイヤレス信号の送信およびワイヤレスデバイス３１０からのワイヤレス信号の受信を円滑にし、１つまたは複数のプロセッサ１２４０は、ネットワークノード３２０によって提供されるとして上記で説明した機能のうちのいくつかまたはすべてを提供するための命令を実行し、メモリ１２５０は、１つまたは複数のプロセッサ１２４０によって実行するための命令を記憶し、ネットワークインターフェース１２３０は、ゲートウェイ、スイッチ、ルータ、インターネット、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）、コアネットワークノード、または無線ネットワークコントローラなど、バックエンドネットワーク構成要素に信号を通信する。ネットワークインターフェース１２３０は、プロセッサおよび／またはメモリに接続され得る。
【００９８】
一例として、プロセッサ１２４０は、方法１１００を実行するように設定される。１つまたは複数のプロセッサ１２４０は、方法１１００で説明した機能など、ネットワークノード３２０の説明した機能のうちのいくつかまたはすべてを実行するために、命令を実行してデータを操作するための１つまたは複数のモジュール内で実装されるハードウェアとソフトウェアの任意の好適な組合せを含み得る。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のプロセッサ１２４０は、たとえば、１つまたは複数のコンピュータ、１つまたは複数の中央処理装置（ＣＰＵ）、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、１つまたは複数のアプリケーション、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、および／または他の論理を含み得る。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のプロセッサ１２４０は、図１５に関して下記で説明するモジュールのうちの１つまたは複数を備え得る。処理回路１２１０は処理回路９００と同様であることに留意されたい。プロセッサ１２４０はプロセッサ９２０と同様であり、メモリ１２５０はメモリ９１０と同様である。
【００９９】
メモリ１２５０は、一般に、論理、規則、アルゴリズム、コード、テーブルなど、および／または１つまたは複数のプロセッサ１２４０によって実行されることが可能な他の命令のうちの１つまたは複数を含む、コンピュータプログラム、ソフトウェア、アプリケーションなど、命令を記憶するように動作することが可能である。メモリ１２５０の例は、コンピュータメモリ（たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）もしくは読取り専用メモリ（ＲＯＭ））、大容量記憶媒体（たとえば、ハードディスク）、取外し可能記憶媒体（たとえば、コンパクトディスク（ＣＤ）またはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ））、および／または情報を記憶する任意の他の揮発性または不揮発性の非一時的コンピュータ可読および／またはコンピュータ実行可能メモリデバイスを含む。
【０１００】
図１３は、３００など、ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダパラメータを判定するように設定された例示的なワイヤレスデバイス３１０を示す。
【０１０１】
ワイヤレスデバイス３１０は、アンテナ１３２０、無線フロントエンド回路１３３０、処理回路１３１０、コンピュータ可読記憶媒体１３４０、入力インターフェース１３６０、および出力インターフェース１３７０を含む。アンテナ１３２０は、１つまたは複数のアンテナまたはアンテナアレイを含んでよく、ワイヤレス信号を送出するようにかつ／または受信するように設定され、無線フロントエンド回路１３３０に接続される。無線フロントエンド回路１３３０は、様々なフィルタおよび増幅器を備えてよく、アンテナ１３２０および処理回路１３１０に接続され、アンテナ１３２０と処理回路１３１０との間で通信される信号を調整するように設定される。いくつかの代替実施形態では、ワイヤレスデバイス３１０は、無線フロントエンド回路１３３０を含まなくてよく、処理回路１３１０は、代わりに、無線フロントエンド回路１３３０なしでアンテナ１３２０に接続され得る。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、処理回路１３１０は、プロセッサ１３８０、および記憶装置／メモリ１３４０などのメモリを備えてよく、プロセッサ１３８０は、入出力インターフェース１３６０および１３７０に接続されている。メモリ１３４０は、プロセッサによって実行されると、たとえば、図１０の方法１０００で説明した１つまたは複数の機能を実行するようにプロセッサを設定する命令を含む。処理回路１３１０は図７の７００と同様である。
【０１０３】
処理回路１３１０は、メモリ１３４０を備えてよく、かつ／もしくはメモリ１３４０に接続されてよく、かつ／またはメモリ１３４０にアクセスする（たとえば、メモリ１３４０に書き込むおよび／またはメモリ１３４０から読み取る）ように適合され得る。そのようなメモリ１３４０は、たとえば、通信に関するデータ、たとえば、ノードの設定および／またはアドレスデータなど、制御回路および／または他のデータによって実行可能なコードを記憶するように設定され得る。処理回路１３１０は、本明細書で説明する方法のいずれかを制御するように、かつ／またはそのような方法をたとえばプロセッサによって実行させるように設定され得る。対応する命令は、読取り可能であり得、かつ／または処理回路１３１０に読取り可能に接続され得るメモリ１３４０内に記憶され得る。メモリ１３４０は、図１２のメモリ１２５０と同様である。
【０１０４】
アンテナ１３２０、無線フロントエンド回路１３３０、処理回路１３１０、ならびに／または入力インターフェース１３６０および出力インターフェース１３７０は、ワイヤレスデバイスによって実行されるとして本明細書で説明する任意の送信動作を実行するように設定され得る。任意の情報、データ、および／または信号は、ネットワークノードおよび／または別のワイヤレスデバイスに送信され得る。入力インターフェース１３６０および出力インターフェース１３７０は、プロセッサおよび／またはメモリに接続され得る、ネットワークインターフェースと一括して呼ばれる場合がある。
【０１０５】
図１４は、別の実施形態による、ワイヤレスデバイス３１０の例示的な実施形態のブロック図であり、ワイヤレスデバイス３１０は、ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダのパラメータを判定し、示すように設計される。ワイヤレスデバイス３１０は、判定モジュール１４１０、選択モジュール１４２０、および送出モジュール１４３０を含む。判定モジュール１４１０は、複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを判定するように設定される。選択モジュール１４２０は、複数の直交ビーム（たとえば、ビーム空間変換行列の列に対応する複数の直交ビーム）からビームのサブセットを選択するように設定される。送出モジュール１４３０は、選択されたビームのサブセットおよび少なくとも１つの回転ファクタをネットワークノードに送出するように設定される。選択されたビームおよび少なくとも１つの回転ファクタはプリコーダパラメータの一部分である。
【０１０６】
図１５は、別の実施形態による、ｅＮＢまたは基地局など、ネットワークノード３２０の例示的な実施形態のブロック図であり、ネットワークノード３２０は、ワイヤレス通信システムにおいて、ワイヤレスデバイスに関する送信パラメータを判定するように設定される。ネットワークノード３２０は、受信モジュール１５１０および決定モジュール１５２０を備える。
【０１０７】
受信モジュール１５１０は、ワイヤレスデバイスに対する参照番号を送信することに応じて、プリコーダのパラメータを受信するように設定される。プリコーダパラメータは、複数の直交ビームから選択されたビームのサブセットおよび複数の直交ビームに関連する少なくとも１つの回転ファクタを含み得る。
【０１０８】
決定モジュール１５２０は、受信されたプリコーダパラメータに基づいて送信パラメータを判定するように設定される。
【０１０９】
さらなる例示的な実施形態が下記で与えられる。
【０１１０】
実施形態１。ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダコードブック構造の構築を可能にするためのパラメータを判定するための、ワイヤレスデバイスにおける方法であって、回転ファクタｑＶおよびｑＨを判定することと、各列が単一偏波ビームに対応する、ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000070
の列のサブセットを選択することと、列の選択されたサブセットに対応する単一偏波ビームの相対電力レベルを判定することと、単一偏波ビームのコフェージングファクタを判定することとを含む、方法。
【０１１１】
実施形態２。平均チャネル相関行列Ｒ＝ΣｆＨＨＨを形成することをさらに含み、Ｈがチャネル行列の周波数領域表現である、実施形態１の方法。
【０１１２】
実施形態３。ビーム空間変換行列の列が、ベクトル空間
2019518349.tif 000071
の正規直交基底を構成する、実施形態１の方法。
【０１１３】
実施形態４。選択された列が最大帯域幅受信電力を有するビームに対応する、実施形態１の方法。
【０１１４】
実施形態５。回転ファクタが、低減されたビーム空間内の最大受信電力を達成するために判定される、実施形態１の方法。
【０１１５】
実施形態６。ワイヤレスデバイスから受信された情報に基づいてワイヤレスデバイスに送信するための送信パラメータを判定するための基地局であって、メモリとプロセッサとを含む処理回路であって、メモリがプリコーダ情報を記憶するように設定され、プロセッサが、プリコーダ情報に基づいて、ランクインジケータ、変調符号化方式を判定するように設定された、処理回路と、ランクインジケータ、変調符号化方式をワイヤレスデバイスに送信するように設定された送信機と、回転ファクタｑＶおよびｑＨ、各列が単一偏波ビームに対応する、ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000072
の列のサブセット、列の選択されたサブセットに対応する単一偏波ビームの相対電力レベル、および単一偏波ビームのコフェージングファクタを含むプリコーダ情報をワイヤレスデバイスから受信するように設定された受信機とを備える、基地局。
【０１１６】
実施形態７。ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダコードブック構造の構築を可能にするためのパラメータを判定するように設定されたワイヤレスデバイスであって、メモリとプロセッサとを含む処理回路を含み、メモリがプリコーダコードブックの構築に関するプリコーダ情報を記憶するように設定され、プリコーダ情報が、回転ファクタ、相対電力レベル、およびコフェージングファクタを含み、プロセッサが、回転ファクタｑＶおよびｑＨを判定し、各行列が単一偏波ビームに対応する、ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000073
の列のサブセットを選択し、列の選択されたサブセットに対応する単一偏波ビームの相対電力レベルを判定し、単一偏波ビームのコフェージングファクタを判定するように設定される、ワイヤレスデバイス。
【０１１７】
実施形態８。プロセッサが、平均チャネル相関行列Ｒ＝ΣｆＨＨＨを実行するようにさらに設定され、Ｈがチャネル行列の周波数領域表現である、実施形態７のワイヤレスデバイス。
【０１１８】
実施形態９。ビーム空間変換行列の列がベクトル空間
2019518349.tif 000074
の正規直交基底を構成する、実施形態７のワイヤレスデバイス。
【０１１９】
実施形態１０。選択された列が最大帯域幅受信電力を有するビームに対応する、実施形態７のワイヤレスデバイス。
【０１２０】
実施形態１１。回転ファクタが低減されたビーム空間内の最大受信電力を達成するために判定される、実施形態７のワイヤレスデバイス。
【０１２１】
実施形態１２。ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダコードブック構造の構築を可能にするためのパラメータを判定するように設定されたワイヤレスデバイスであって、回転ファクタを判定するように設定された回転ファクタ判定器モジュールと、各列が単一偏波ビームに対応する、ビーム空間変換行列
2019518349.tif 000075
の列のサブセットを選択するように設定された列サブセット選択器モジュールと、列の選択されたサブセットに対応する単一偏波ビームの相対電力レベルを判定するように設定された相対電力レベル判定器モジュールと、単一偏波ビームのコフェージングファクタを判定するように設定されたコフェージングファクタ判定器モジュールとを含む、ワイヤレスデバイス。
【０１２２】
実施形態１３。ワイヤレス通信システムにおけるチャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバックに関するプリコーダを備えたプリコーダコードブックであって、コードブック内のプリコーダが、回転２次元離散フーリエ変換（ＤＦＴ）から選択された複数の直交ビームの加重和を備え、回転が、低減されたビーム空間内の最大受信電力を達成するために選択された回転ファクタに応じる、プリコーダコードブック。
【０１２３】
当業者が諒解するように、本明細書で説明した概念は、方法、データ処理システム、および／またはコンピュータプログラム製品として実装され得る。したがって、本明細書で説明した概念は、すべて、本明細書で、一般に、「回路」または「モジュール」と呼ばれる、完全にハードウェア実施形態の形、完全にソフトウェア実施形態の形、またはソフトウェア態様およびハードウェア態様を結合した実施形態の形をとってよい。さらに、本開示は、コンピュータによって実行され得る媒体内で実施されるコンピュータプログラムコードを有する有形コンピュータ使用可能記憶媒体上でコンピュータプログラム製品の形をとってよい。ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、電子記憶デバイス、光記憶デバイス、または磁気記憶デバイスを含めて、任意の好適な有形コンピュータ可読媒体が利用され得る。
【０１２４】
いくつかの実施形態は、方法、システム、およびコンピュータプログラム製品のフローチャート図および／またはブロック図を参照して本明細書で説明されている。フローチャート図および／またはブロック図の各ブロック、ならびにフローチャート図および／またはブロック図内のブロックの組合せはコンピュータプログラム命令によって実装され得ることを理解されよう。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行する命令が、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロック内で指定された機能／行為を実装するための手段を作成するように機械を生産するために、汎用コンピュータ（この場合、専用コンピュータを形成する）、専用コンピュータ、または他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供され得る。
【０１２５】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読メモリ内に記憶された命令が、フローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロック内で指定された機能／行為を実装する命令手段を含めて、製造品を生産するように特定の方法で機能するようにコンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置に指示することができる、コンピュータ可読メモリまたは記憶媒体内に記憶されてもよい。
【０１２６】
コンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル装置上で実行する命令がフローチャートおよび／またはブロック図の１つまたは複数のブロック内で指定された機能／行為を実装するためのステップを提供するようにコンピュータ実装プロセスを生成するために一連の動作ステップをコンピュータまたは他のプログラマブル装置上で実行させるように、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置上にロードされてもよい。
【０１２７】
ブロック内に記された機能／行為は、動作図に記された順序とは異なる順序で生じ得ることに留意されたい。たとえば、セッション内に示した２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行されてよく、またはこれらのブロックは、時として、関連する機能／行為に応じて、逆の順序で実行されてよい。図のうちのいくつかは、通信の主な方向を示すために通信経路上に矢印を含むが、通信は、示した矢印とは逆の方向に生じる場合もあることを理解されたい。
【０１２８】
本明細書で説明した概念の動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ（登録商標）またはＣ＋＋など、オブジェクト指向プログラミング言語で書かれてよい。しかしながら、本開示の動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、「Ｃ」プログラミング言語など、従来の手順プログラミング言語で書かれてもよい。プログラムコードは、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、ユーザのコンピュータ上で完全に実行することができ、ユーザのコンピュータ上で一部分実行することができ、ユーザのコンピュータ上で一部分かつ遠隔コンピュータ上で一部分実行することができ、または遠隔コンピュータで完全に実行することもできる。後者のシナリオでは、遠隔コンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を通じてユーザのコンピュータに接続されてよく、または接続は外部コンピュータに（たとえば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを通じて）行われてもよい。
【０１２９】
上記の説明および図面に関して、多くの異なる実施形態が本開示で説明されてきた。これらの実施形態のすべての組合せおよび下位組合せを文字通り説明し例示することは過度の繰返しまたは難読化になることを理解されよう。したがって、すべての実施形態は、何らかの方法でかつ／または組合せで組み合わされる場合があり、図面を含めて本明細書は、本明細書で説明した実施形態、および実施形態を作成および使用する方法およびプロセスのすべての組合せおよび下位組合せの完全な明細を構成すると解釈されるべきであり、いずれかのそのような組合せまたは下位組合せに対する特許請求をサポートすべきである。
【０１３０】
本明細書で説明した実施形態は、上記において本明細書で具体的に示し説明してきたものに限定されないことを当業者は諒解されよう。加えて、上記において反対の言及がされていない限り、添付の図面のすべては一定の尺度ではないことに留意されたい。上記の教示に照らして、様々な修正および改変が可能である。
【図１】
2019518349.tif 000078
【図２】
2019518349.tif 000079
【図３】
2019518349.tif 000080
【図４Ａ−４Ｄ】
2019518349.tif 000081
【図５】
2019518349.tif 000082
【図６】
2019518349.tif 000083
【図７】
2019518349.tif 000084
【図８】
2019518349.tif 000085
【図９】
2019518349.tif 000086
【図１０】
2019518349.tif 000087
【図１１】
2019518349.tif 000088
【図１２】
2019518349.tif 000089
【図１３】
2019518349.tif 000090
【図１４】
2019518349.tif 000091
【図１５】
2019518349.tif 000092
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月27日(2018.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信システムにおいてワイヤレスデバイスからネットワークノードにプリコーダのパラメータを示すための方法であって、
複数の直交ビームに関連する第１の回転ファクタを判定することであって、前記第１の回転ファクタが、前記複数の直交ビームを前記複数の直交ビームの第１の次元で回転させるために使用される、判定することと、
回転された前記複数の直交ビームからビームのサブセットを選択することと、
選択された前記ビームのサブセットに対応するインデックスおよび前記第１の回転ファクタを前記ネットワークノードに送出することであって、前記プリコーダの前記パラメータが、前記選択されたビームのサブセットに対応する前記インデックスおよび前記第１の回転ファクタを含む、送出することと
を含む、方法。
【請求項２】
前記複数の直交ビームに関連する第２の回転ファクタを判定することであって、前記第２の回転ファクタが、前記複数の直交ビームを前記複数の直交ビームの第２の次元で回転させるために使用される、判定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記選択されたビームのサブセットの電力レベルおよび前記選択されたビームのサブセットの位相を取得することをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記電力レベルが前記選択されたビームのサブセット同士の間の相対電力レベルであり、前記位相が前記選択されたビームのサブセット同士の間のコフェージングファクタである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記選択されたビームのサブセットの取得された前記電力レベルおよび前記位相を前記ネットワークノードに送出することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１および第２の回転ファクタが前記選択されたビームのサブセットに関して同じである、請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ビームの前記サブセットを選択することが、最大広帯域受信電力を有するビームを選択することを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の直交ビームが前記第１および第２の回転ファクタによって回転される２次元離散フーリエ変換（２Ｄ−ＤＦＴ）行列の列に対応する、請求項２から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
回転された前記２Ｄ−ＤＦＴ行列がビーム空間変換行列を表す、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ビーム空間変換行列の列が、ベクトル空間
2019518349.tif 000093
の正規直交基底を備え、ＮＶが縦寸法に対応するアンテナ行の数であり、ＮＨが横寸法に対応するアンテナ列の数である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記選択されたビームのサブセットが、低減されたビーム空間変換行列を作成する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の回転ファクタが、ビーム空間チャネルのスパース性を変更するために使用される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および第２の回転ファクタを判定することが、複数の最強のビームの受信電力を最大化する回転ファクタを選択することを含む、請求項２から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記選択されたビームのサブセットの第１のビームの電力レベルおよび位相が、それぞれの固有値に固定され、前記取得された電力レベルの前記電力レベルおよび前記選択されたビームのサブセットの前記位相を前記ネットワークノードに送出することが、前記第１のビームの前記電力レベルおよび前記位相を前記ネットワークノードに送出することを控えることをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１５】
前記プリコーダがチャネル値から導出される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
ワイヤレス通信システムにおいてプリコーダのパラメータをネットワークノードに示すためのワイヤレスデバイスであって、処理回路を備え、前記処理回路が、
複数の直交ビームに関連する第１の回転ファクタを判定することであって、前記第１の回転ファクタが、前記複数の直交ビームを前記複数の直交ビームの第１の次元で回転させるために使用される、判定することと、
回転された前記複数の直交ビームからビームのサブセットを選択することと、
選択された前記ビームのサブセットに対応するインデックスおよび前記第１の回転ファクタを送出することであって、前記プリコーダの前記パラメータが、前記選択されたビームのサブセットに対応する前記インデックスおよび前記第１の回転ファクタを含む、送出することと
を行うように設定されている、ワイヤレスデバイス。
【請求項１７】
前記処理回路が、ネットワークインターフェースに接続されたプロセッサとメモリとを備え、前記メモリが、命令を含み、前記命令は、実行されると、前記プロセッサに、選択する動作、判定する動作、および送出する動作を実行させる、請求項１６に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項１８】
前記処理回路が、前記複数の直交ビームに関連する第２の回転ファクタを判定することであって、前記第２の回転ファクタが、前記複数の直交ビームを前記複数の直交ビームの第２の次元で回転させるために使用される、判定することを行うように設定されている、請求項１７に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項１９】
前記プロセッサが、前記選択されたビームのサブセットの電力レベルおよび前記選択されたビームのサブセットの位相を取得するように設定されている、請求項１７に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２０】
前記電力レベルが前記選択されたビームのサブセット同士の間の相対電力レベルであり、前記位相が前記選択されたビームのサブセット同士の間のコフェージングファクタである、請求項１９に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２１】
前記プロセッサが、前記選択されたビームのサブセットの取得された前記電力レベルおよび位相を前記ネットワークノードに送出するようにさらに設定されている、請求項１９または２０に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２２】
前記第１の回転ファクタが前記選択されたビームのサブセットに関して同じである、請求項１６から２１のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２３】
前記プロセッサが、最大広帯域受信電力を有するビームを選択するようにさらに設定されている、請求項１７から２２のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２４】
前記複数の直交ビームが前記第１および第２の回転ファクタによって回転された２次元離散フーリエ変換（２Ｄ−ＤＦＴ）行列の列に対応する、請求項１８から２１のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２５】
回転された前記２Ｄ−ＤＦＴ行列がビーム空間変換行列を表す、請求項２４に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２６】
前記ビーム空間変換行列の列が、ベクトル空間
2019518349.tif 000094
の正規直交基底を備え、ＮＶが縦寸法に対応するアンテナ行の数であり、ＮＨが横寸法に対応するアンテナ列の数である、請求項２５に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２７】
前記選択されたビームのサブセットが、低減されたビーム空間変換行列を作成する、請求項２５に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２８】
前記第１の回転ファクタが、ビーム空間チャネルのスパース性を変更するために使用される、請求項１６から２７のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項２９】
前記プロセッサが、複数の最強のビームの受信電力を最大化する回転ファクタを選択することによって前記第１および第２の回転ファクタを判定するように設定されている、請求項１８から２６のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３０】
前記選択されたビームのサブセットの第１のビームの電力レベルおよび位相がそれぞれの固有値に固定され、前記プロセッサが、前記第１のビームの前記電力レベルおよび前記位相を前記ネットワークノードに送出することを控えるように設定されている、請求項１９に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３１】
前記プリコーダがチャネル値から導出される、請求項１６から３０のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス。
【請求項３２】
ワイヤレス通信システムにおいてワイヤレスデバイスに関する送信パラメータを判定するための方法であって、
前記ワイヤレスデバイスに対する参照信号の送信に応じて、複数の直交ビームから選択されたビームのサブセットに対応するインデックスおよび前記複数の直交ビームに関連する第１の回転ファクタを含むプリコーダパラメータを受信することであって、前記第１の回転ファクタが、前記複数の直交ビームを前記複数の直交ビームの１つの次元で回転させるために使用される、受信することと、
受信された前記プリコーダパラメータに基づいて前記送信パラメータを判定することと
を含む、方法。
【請求項３３】
ワイヤレス通信システムにおいてワイヤレスデバイスに関する送信パラメータを判定するためのネットワークノードであって、処理回路を備え、前記処理回路が、前記ネットワークに、
前記ワイヤレスデバイスに対する参照信号の送信に応じて、複数の直交ビームから選択されたビームのサブセットに対応するインデックスおよび前記複数の直交ビームに関連する第１の回転ファクタを含むプリコーダパラメータを受信することであって、前記第１の回転ファクタが、前記複数の直交ビームを前記複数の直交ビームの１つの次元で回転させるために使用される、受信することと、
受信された前記プリコーダパラメータに基づいて前記送信パラメータを判定することと
を行わせるように設定されている、ネットワークノード。
【請求項３４】
前記処理回路が、ネットワークインターフェースに接続されたメモリとプロセッサとを備え、前記メモリが、命令を含み、前記命令は、実行されると、前記プロセッサに、受信する動作および判定する動作を実行させる、請求項３３に記載のネットワークノード。
【国際調査報告】
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