(57)【要約】【解決手段】  ビームフォーミングされた送信の調整されたビーム管理。方法は、第１のデバイス（１０１）と第２のデバイス（１０２）との間で、第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）のための第１の時間周波数リソース（２３１）、および第２のアップリンク基準信号送信（３８０）のための第２の時間周波数リソース（２３２）を示す、少なくとも１つのスケジューリング制御メッセージ（４１０２）を通信することを含む。第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）が、第１の開き角（３５２）を有する受信ビーム（３１１〜３１３、３１５）に対応付けられる。第２のアップリンク基準信号送信（３８０）が、第２の開き角（３５２）を有する受信ビーム（３１１〜３１３、３１５）に対応付けられる。第１の開き角（３５２）が、第２の開き角（３５２）よりも小さい。
2021515493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデバイス（１０１、１０２）と第２のデバイス（１０１、１０２）との間で、前記第２のデバイス（１０１、１０２）から前記第１のデバイス（１０１、１０２）への第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）のための第１の時間周波数リソース（２３１）を示し、かつ前記第２のデバイス（１０１、１０２）から前記第１のデバイス（１０１、１０２）への第２のアップリンク基準信号送信（３８０）のための第２の時間周波数リソース（２３２）をさらに示す、スケジューリング制御メッセージ（４１０２）を通信することを含む方法であって、
前記第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）は、第１の開き角（３５２）を有する受信ビーム（３１１〜３１３、３１５）に対応付けられ、
前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）は、第２の開き角（３５２）を有する受信ビーム（３１１〜３１３、３１５）に対応付けられ、
前記第１の開き角（３５２）は、前記第２の開き角（３５２）よりも小さく、
前記第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）は、前記第１のデバイスでビームスイープされ、
前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）は、前記第１のデバイスでビームスイープされない、方法。
【請求項２】
前記第２のデバイス（１０１、１０２）から前記第１のデバイス（１０１、１０２）へ、前記第１の時間周波数リソースおよび前記第２の時間周波数リソース（２３２）のうちの少なくとも１つで少なくとも１つのアップリンク基準信号（１５２、４０２１）を通信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのアップリンク基準信号（１５２、４０２１）の受信特性に基づいて、前記第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）を選択的に無効にすることをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のアップリンク基準信号送信の少なくとも１つのアップリンク基準信号（１５２、４０２１）の受信特性に基づいて、前記第１のデバイス（１０１、１０２）から前記第２のデバイス（１０１、１０２）へのダウンリンクデータ送信（３８６）の送信ビーム（３１５）、および前記第２のデバイス（１０１、１０２）から前記第１のデバイス（１０１、１０２）へのアップリンクデータ送信（３８５）の受信ビーム（３１５）のうちの少なくとも１つのアンテナ重みを計算することをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記アンテナ重みが、前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間のチャネルの相互関係およびリッチネスのうちの少なくとも１つに応じて前記送信ビームまたは前記受信ビームのいずれかについて計算される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）が、送信ビーム（３２１）に対応付けられ、
前記方法は、
前記第１のデバイス（１０１、１０２）から前記第２のデバイス（１０１、１０２）へ、少なくとも１つのダウンリンク基準信号（１５２、４００３）を通信することと、
前記少なくとも１つのダウンリンク基準信号（１５２、４００３）の受信特性に基づいて、前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）に対応付けられる前記送信ビーム（３２１）を決定することと、をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つのダウンリンク基準信号（１５２、４００３）の前記受信特性に基づいて、前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）に対応付けられる前記送信ビーム（３２１）の配向を決定することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の時間周波数リソース（２３１）および前記第２の時間周波数リソース（２３２）が、少なくとも部分的に重複している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の時間周波数リソース（２３１）および前記第２の時間周波数リソース（２３２）が、時間領域および周波数領域のうちの少なくとも１つに少なくとも部分的に挿入される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のデバイス（１０１、１０２）から前記第２のデバイス（１０１、１０２）へ、前記第１のデバイス（１０１、１０２）のビームフォーミング能力を示すダウンリンク能力制御メッセージ（４１０１）を通信することと、
前記ビームフォーミング能力に基づいて、前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）を選択的に有効にすることと、をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ビームフォーミング能力が、前記第１のデバイス（１０１、１０２）の受信機のデジタルビームフォーミングに対応付けられる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２のデバイス（１０１、１０２）での干渉レベルに基づいて、前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）を選択的に有効にすることをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２のデバイス（１０１、１０２）のエネルギーバランスに基づいて、前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）を選択的に有効にすることをさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）はビームスイープされ、
前記方法は、
前記ビームスイープされた第１のアップリンク基準信号送信（３０１〜３０２）に基づいて、前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）を選択的に有効にすることをさらに含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ビームスイープされた第１のアップリンク基準信号送信（３０１〜３０２）のうちの少なくとも１つの基準信号（１５２、４００３、４０１３）の受信信号強度が、前記ビームスイープされた第１のアップリンク基準信号送信（３０１〜３０２）のビーム（３００、３０１、３０２）の予め定義された数についての閾値を超える場合、前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）が有効にされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間のチャネルの相互関係およびリッチネスのうちの少なくとも１つに基づいて、前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）を選択的に有効にする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記スケジューリング制御メッセージ（４１０２）が、前記第２の時間周波数リソース（２３２）を半永久的にまたは永久的に割り当てる、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）が、第３の開き角（３５２）を有する送信ビーム（３１１〜３１３）に対応付けられ、
前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）が、第４の開き角（３５２）を有する送信ビーム（３２１）に対応付けられ、
前記第３の開き角（３５２）が、前記第４の開き角（３５２）よりも小さい、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）のための第１の時間周波数リソース（２３１）、および第２のアップリンク基準信号送信（３８０）のための第２の時間周波数リソース（２３２）を示す、スケジューリング制御メッセージ（４１０２）を基地局（１０１、１０２）から受信するように構成された、端末（１０２）であって、
前記第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）は、第１の開き角（３５２）を有する受信ビーム（３１１〜３１３、３１５）に対応付けられ、
前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）は、第２の開き角（３５２）を有する受信ビーム（３１１〜３１３、３１５）に対応付けられ、
前記第１の開き角（３５２）は、前記第２の開き角（３５２）よりも小さく、
前記第１のアップリンク基準信号送信（３００〜３０２）は、前記基地局（１０１）でビームスイープされ、
前記第２のアップリンク基準信号送信（３８０）は、前記基地局（１０１）でビームスイープされない、端末（１０２）。
【請求項２０】
前記端末（１０２）は、請求項２〜１８のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されている、請求項１９に記載の端末（１０２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の様々な例は、一般に、ビームフォーミングされた送信に関する。本発明の様々な例は、具体的には、ビームフォーミングされた送信のために使用されるビームのビーム管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線のビームフォーミングされた送信が、ますます普及してきている。ビームフォーミングの１つの利点は、例えば、６ＧＨｚ超、さらには最高６０ＧＨｚまたはそれを超えて、アンテナ開口を増加させることによって高搬送周波数で送信できることである。広帯域幅が達成され得る。ビームフォーミングの別の利点は、空間多重化の利用可能性であり、それによってスペクトル効率が増加することである。全体的なアンテナ効率が増加し得る。
【０００３】
第３世代パートナーシッププロジェクト（Third  Generation  Partnership  Project：３ＧＰＰ）の新無線（New  Radio：ＮＲ）または５Ｇ通信システムにおいて、ビームフォーミングの様々な用途が想定されている。３ＧＰＰ  ＮＲの範囲内で、端末／ユーザ装置（User  Equipment：ＵＥ）および基地局（Base  Station：ＢＳ）などのデバイスは、広帯域符号分割多重アクセス（Wideband  Code  Division  Multiple  Access：ＷＤＣＭＡ）およびロングタームエボリューション（Long  Term  Evolution：ＬＴＥ）などの既存の３ＧＰＰ規格よりも大幅に高い無線周波数で通信することができなければならない。そのようなより高い周波数の例は、旧来の３ＧＰＰ規格に対して指定されている１〜２ＧＨｚ辺りの通信帯域幅に加えて、２０〜４０ＧＨｚの範囲内である。より高い周波数は、波長がミリメートルと同程度のオーダーに近いため、「ミリ波」周波数と称されることがある。
【０００４】
これらの高周波数、それによって小さい波長で通信するとき、各アンテナ素子の寸法は非常に小さくなる。したがって、モジュールまたはパネルと称されることもあるアンテナパッチの所与の物理的サイズに対して、例えば１ＧＨｚモデムに対する場合よりもさらに多くのミリ波通信用アンテナ素子を含める機会がある。また、電波伝搬損失は周波数と共に変化するため、ミリ波周波数を使用して通信するときに妥当なシステムカバレッジを提供するために高いアンテナゲインが要求される。
【０００５】
概して、これにより、送信機および／または受信機の典型的な実装がもたらされ、そこでは、アンテナパッチが同一のデータストリームのために複数のアンテナ素子のアンテナ重みについて決定される特定の値に従ってフェーズドアレイ送信／受信を組み合わせて、効率的に送信指向性を生成する。ここでは、特定の方向のゲインが、多くの場合、単一のアンテナ素子（ビームフォーミングゲイン）からのゲインよりも数デシベル高い。経験則として、アンテナ素子の数の２倍ごとに６デシベルのゲイン増加が観察されている。アンテナパッチの複数のアンテナ素子上での送信および／または受信の（通信の）位相コヒーレントな重ね合わせは、ビームフォーミングまたはビームフォーミングされた送信と称される。
【０００６】
異なるアンテナ素子間の振幅および位相の関係は、アンテナ重みの特定の値によって指定され、そこでは、アンテナ重みの各値は、アンテナパッチの所与のアンテナ素子の振幅および位相を示す。アンテナ重みの異なる値は、ビームフォーミングされた送信の異なるビームに対応付けられ、ビームは、方向、ビーム幅などの点で異なり得る。アンテナ重みの値を変更するか、または異なるアンテナ素子を交互に使用してビームを形成することによって、異なるビーム間の切り替え（ビームスイッチング）をすることができる。異なるゲインは、異なる方向で達成され得る。
【０００７】
ビームフォーミングされた送信は、一般に、信号の受信（受信ビームフォーミング）および／または信号の送信（送信ビームフォーミング）のために採用され得る。受信ビームフォーミングは、受信ビームを使用する。送信ビームフォーミングは、送信ビームを使用する。
【０００８】
ビームフォーミングされた送信は、アップリンク（Uplink：ＵＬ）および／またはダウンリンク（Downlink：ＤＬ）で実施され得る。
【０００９】
複数のアンテナ素子の使用は、多入力多出力（Multiple  Input  Multiple  Output：ＭＩＭＯ）と称されることがある。
【００１０】
ビームフォーミングされた送信を実施するとき、１つまたは複数のビームの方向が、リンクパフォーマンスに大きな影響を与え得る。これは、ビームによって画定される空間伝搬経路が異なると送信特性が変わるためである。例えば、見通し内空間伝搬チャネルに沿った送信については、特定の低い経路損失が予想され得る。一般に、正しい方向に配向されるビームは、ビームフォーミングゲインに応じて、多くのデシベルでリンクバジェットを改善する。
【００１１】
参照の実装によれば、通常、複数のビームを含むビームスイープされた送信は、アンテナ重みの値を決定するために、すなわち、ＵＬデータ送信および／またはＤＬデータ送信の適切なビームを決定するために採用される。具体的には、使用されるビームに適切な配向が決定されなければならない。
【００１２】
ビームスイープされた送信では、１つまたは複数の基準信号（パイロット信号と称されることもある）が送信される。ＵＬ基準信号のＵＬビームスイープされた送信が可能である。また、ＤＬ基準信号のＤＬビームスイープされた送信が可能である。
【００１３】
ビームスイープされた送信は、送信ビームフォーミングを含み得、ここでは、１つまたは複数の基準信号が、複数のビーム上で送信される。もしくは、あるいはさらに、受信ビームフォーミングが可能である。ここでは、１つまたは複数の基準信号が、複数のビーム上で受信される。そして、基準信号の受信特性に基づいて、適切なビームを識別することが可能である。
【００１４】
ビーム管理は、適切なビームを選択するのに役立つか、またはビームスイッチングが必要であることを示すのに役立つなどのすべてのそのような技術を含み得る。ビーム管理は、例えば、ＵＥモビリティによるリンクパフォーマンスの劣化を回避するために繰り返されるビームスイープのためのルーチンを含み得る。
【００１５】
ビームスイープを採用することにより大きなリソースが要求されることが観察されている。モビリティの理由で、ビームスイープは、比較的高い周期性で繰り返されなければならない場合があり、したがって、制御オーバーヘッドが重要である。多くの場合、ビーム管理は、余分なビームをサーチするために連続的な専用のビームスイープを要求する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、例えば、アプリケーションデータまたは制御データのＵＬ送信および／またはＤＬ送信についてのビームを決定する先進技術の必要性が存在する。具体的には、上で特定された制約および欠点の少なくともいくつかを克服または軽減する技術の必要性が存在する。この必要性は、独立請求項の特徴によって満たされる。従属請求項の特徴は、実施形態を規定する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
方法は、少なくとも１つのスケジューリング制御メッセージを通信することを含む。少なくとも１つのスケジューリング制御メッセージは、第１のデバイスと第２のデバイスとの間で通信される。少なくとも１つのスケジューリング制御メッセージは、第１のＵＬ基準信号送信のための第１の時間周波数リソースを示す。少なくとも１つのスケジューリング制御メッセージは、第２のＵＬ基準信号送信のための第２の時間周波数リソースをさらに示す。第１のＵＬ基準信号送信は、第１の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第２のＵＬ基準信号送信は、第２の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第１の開き角は、第２の開き角よりも小さい。例えば、第１のＵＬ基準信号送信は、第２のデバイスから第１のデバイスへ送信され、第２のＵＬ基準信号送信は、第２のデバイスから第１のデバイスへ送信される。例えば、第１のＵＬ基準信号送信は、第１のデバイスでビームスイープされ、第２のＵＬ基準信号送信は、第１のデバイスでビームスイープされない。
【００１８】
ＤＬ方向およびＵＬ方向は、反対の送信方向を示す。例えば、本明細書で使用されるように、ＤＬ方向は、第１のデバイスから第２のデバイスへの方向を示し得、本明細書で使用されるように、ＵＬ方向は、第２のデバイスから第１のデバイスへの方向を示し得る。
【００１９】
第１のデバイスは、ＢＳまたはＵＥであり得る。第２のデバイスは、ＵＥまたはＢＳであり得る。また、２つのＵＥまたは２つのＢＳの間のピアツーピア通信が可能である。
【００２０】
スケジューリング制御メッセージは、ＵＬスケジューリング制御メッセージまたはＤＬスケジューリング制御メッセージであり得る。通常、ＢＳが、スケジューリング機能を実施し得る。
【００２１】
ＵＥは、少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージを受信するように構成されている。少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージは、ＢＳから受信される。少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージは、第１のＵＬ基準信号送信のための第１の時間周波数リソースを示し、第２のＵＬ基準信号送信のための第２の時間周波数リソースをさらに示す。第１のＵＬ基準信号送信は、第１の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第２のＵＬ基準信号送信は、第２の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第１の開き角は、第２の開き角よりも小さい。
【００２２】
ＵＥは、少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージを受信するように構成されている。少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージは、ＢＳから受信される。少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージは、第１のＤＬ基準信号送信のための第１の時間周波数リソースを示し、第２のＤＬ基準信号送信のための第２の時間周波数リソースをさらに示す。第１のＤＬ基準信号送信は、第１の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第２のＤＬ基準信号送信は、第２の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第１の開き角は、第２の開き角よりも小さい。
【００２３】
ＢＳは、少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージを送信するように構成されている。少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージがＵＥへ送信される。少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージは、第１のＵＬ基準信号送信のための第１の時間周波数リソースを示し、第２のＵＬ基準信号送信のための第２の時間周波数リソースをさらに示す。第１のＵＬ基準信号送信は、第１の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第２のＵＬ基準信号送信は、第２の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第１の開き角は、第２の開き角よりも小さい。
【００２４】
ＢＳは、少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージを送信するように構成されている。少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージがＵＥへ送信される。少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージは、第１のＤＬ基準信号送信のための第１の時間周波数リソースを示し、第２のＤＬ基準信号送信のための第２の時間周波数リソースをさらに示す。第１のＤＬ基準信号送信は、第１の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第２のＤＬ基準信号送信は、第２の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第１の開き角は、第２の開き角よりも小さい。
【００２５】
方法は、第１の時間周波数リソースでビームスイープされた第１の基準信号送信を含むコードブックチャネルサウンディング動作モードを選択的に有効にすることと、第２の時間周波数リソースで第２の基準信号送信を含む非コードブックチャネルサウンディング動作モードを選択的に有効にすることと、を含む。第１の基準信号送信は、第１の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第２の基準信号送信は、第２の開き角を有する第２の受信ビームに対応付けられる。第１の開き角は、第２の開き角よりも小さい。例えば、第１の基準信号送信に対応付けられる受信ビームはビームスイープされ、第２の基準信号送信に対応付けられる受信ビームはビームスイープされない。
【００２６】
ＵＥまたはＢＳなどのデバイスは、第１の時間周波数リソースでビームスイープされた第１の基準信号送信を含むコードブックチャネルサウンディング動作モードを選択的に有効にし、かつ第２の時間周波数リソースで第２の基準信号送信を含む非コードブックチャネルサウンディング動作モードを選択的に有効にするように構成されている。第１の基準信号送信は、第１の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第２の基準信号送信は、第２の開き角を有する第２の受信ビームに対応付けられる。第１の開き角は、第２の開き角よりも小さい。例えば、第１の基準信号送信に対応付けられる受信ビームはビームスイープされ、第２の基準信号送信に対応付けられる受信ビームはビームスイープされない。
【００２７】
コンピュータプログラムまたはコンピュータプログラム製品は、プログラムコードを含む。プログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサによって実行され得る。プログラムコードを実行することにより、少なくとも１つのプロセッサが方法を実行し得る。方法は、少なくとも１つのスケジューリング制御メッセージを通信することを含む。少なくとも１つのスケジューリング制御メッセージは、第１のデバイスと第２のデバイスとの間で通信される。少なくとも１つのスケジューリング制御メッセージは、第１のＵＬ基準信号送信のための第１の時間周波数リソースを示し、第２のＵＬ基準信号送信のための第２の時間周波数リソースをさらに示す。第１のＵＬ基準信号送信は、第１の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第２のＵＬ基準信号送信は、第２の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第１の開き角は、第２の開き角よりも小さい。例えば、第１のＵＬ基準信号送信に対応付けられる受信ビームはビームスイープされ、第２のＵＬ基準信号送信に対応付けられる受信ビームはビームスイープされない。
【００２８】
コンピュータプログラムまたはコンピュータプログラム製品は、プログラムコードを含む。プログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサによって実行され得る。プログラムコードを実行することにより、少なくとも１つのプロセッサが方法を実行し得る。方法は、第１の時間周波数リソースでビームスイープされた第１の基準信号送信を含むコードブックチャネルサウンディング動作モードを選択的に有効にすることと、第２の時間周波数リソースで第２の基準信号送信を含む非コードブックチャネルサウンディング動作モードを選択的に有効にすることと、を含む。第１の基準信号送信は、第１の開き角を有する受信ビームに対応付けられる。第２の基準信号送信は、第２の開き角を有する第２の受信ビームに対応付けられる。第１の開き角は、第２の開き角よりも小さい。例えば、第１の基準信号送信に対応付けられる受信ビームはビームスイープされ、第２の基準信号送信に対応付けられる受信ビームはビームスイープされない。
【００２９】
上記の特徴および以下でさらに説明される特徴は、示されるそれぞれの組み合わせだけでなく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組み合わせで、または単独で、使用され得ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、様々な例に係る無線ネットワークを概略的に示す。
【図２】図２は、図１のネットワークをより詳細に概略的に示す。
【図３】図３は、様々な例に係る方法のフローチャートである。
【図４】図４は、様々な例に係るビームスイープされた送信を概略的に示す。
【図５】図５は、様々な例に係るコードブック動作モードに対応付けられるビームスイープされたＤＬ基準信号送信を概略的に示す。
【図６】図６は、様々な例に係るコードブック動作モードに対応付けられるビームスイープされたＵＬ基準信号送信を概略的に示す。
【図７】図７は、様々な例に係る非コードブック動作モードに対応付けられるＵＬ基準信号送信を概略的に示す。
【図８】図８は、様々な例に係る時間周波数リソースの割り当てを概略的に示す。
【図９】図９は、様々な例に係る時間周波数リソースの割り当てを概略的に示す。
【図１０】図１０は、様々な例に係る時間周波数リソースのスケジューリングを概略的に示す。
【図１１】図１１は、様々な例に係る方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に記載する。以下の実施形態の説明は限定的な意味で解釈されるべきではないことを理解されたい。本発明の範囲は、以下に記載される実施形態または図面によって限定されることを意図するものではなく、その実施形態または図面は、単なる例にすぎないと見なされる。
【００３２】
図面は概略的表現であると見なされるべきであり、要素は必ずしも縮尺どおりに示されていない。むしろ、様々な要素は、それらの機能および一般的な目的が当業者に明らかになるように表されている。図面に示されるかまたは本明細書に記載される機能ブロック、デバイス、構成要素、または他の物理的もしくは機能的ユニット間のいかなる接続または結合も、間接的な接続または結合によって実施され得る。構成要素間の結合は、無線接続を介して確立され得る。機能ブロックは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせにおいて実装され得る。
【００３３】
以下に、ネットワークにおける無線通信の技術を開示する。例えば、ネットワークは、複数のセルを含むセルラーネットワークであり得、各セルは、１つまたは複数のＢＳによって規定される。例示的なネットワークアーキテクチャは、３ＧＰＰ  ＬＴＥアーキテクチャを含む。３ＧＰＰ  ＬＴＥによれば、無線チャネルは、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Evolved  UMTS  Terrestrial  Radio  Access：ＥＵＴＲＡＮ）に従って規定される。同様の技術が、３ＧＰＰ仕様の各種アーキテクチャおよび関連するセルラーネットワークの対応するアーキテクチャに容易に適用され得る。各種アーキテクチャは、モバイル通信のためのグローバルシステム（Global  System  for  Mobile  Communications：ＧＳＭ（登録商標））、広帯域符号分割多重通信（Wideband  Code  Division  Multiplex：ＷＣＤＭＡ（登録商標））、汎用パケット無線サービス（General  Packet  Radio  Service：ＧＰＲＳ）、ＧＳＭ進化型高速データレート（Enhanced  Data  Rates  for  GSM  Evolution：ＥＤＧＥ）、拡張ＧＰＲＳ（Enhanced  GPRS：ＥＧＰＲＳ）、ユニバーサル移動体通信システム（Universal  Mobile  Telecommunications  System：ＵＭＴＳ）、および高速パケットアクセス（High  Speed  Packet  Access：ＨＳＰＡ）などのアーキテクチャである。特に、そのような技術は、３ＧＰＰ  ＮＢ−ＩｏＴまたはｅＭＴＣネットワーク、および３ＧＰＰのＮＲネットワークに適用され得る。さらに、それぞれの技術は、ブルートゥース（登録商標）、衛星通信、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘＷｉ−Ｆｉ技術などの非３ＧＰＰ仕様の各種アーキテクチャに容易に適用され得る。
【００３４】
以下に、ＵＥとＢＳとの間の通信の技術が記載される。通例、例えば、サイドリンクチャネルなどのピアツーピア通信において他種のデバイス間の通信のために、同様の技術も適用され得る。
【００３５】
単純化のために、ＢＳからＵＥへの通信の方向をＤＬ方向と称し、ＵＥからの通信の方向をＵＬ方向と称する。通例、ＤＬ送信について本明細書に記載される様々な例示的な技術が、ＵＬ送信に同等に適用され得、逆もまた同様である。
【００３６】
本明細書に記載の技術は、データ、例えば、レイヤ２またはレイヤ３制御データなどのアプリケーションデータまたは制御データなどのペイロードデータの送信のために使用されるビームの決定を容易にし得る。よって、本明細書に記載の技術は、一般に、効率的なビームフォーミングおよび／または空間ダイバーシティを容易にし得る。ビームフォーミングを容易にすることにより、その結果、空間多重化および、例えば、６ＧＨｚ超または１０ＧＨｚ超、さらには５０ＧＨｚを超える高周波数が容易になり得る。帯域幅は、１００ＭＨｚおよび１ＧＨｚのレンジにあり得る。
【００３７】
アンテナ重みの特定の値を使用することによって、通常、ビームと称される、複数のアンテナ素子を介した無線送信の明瞭な空間プロファイルを取得することができる。したがって、ビームは、送信および／または受信の指向性を規定し得る。空間プロファイルは、ビームの特定の開き角および振幅を規定し得る。空間プロファイルは、ビームの中心ピークと比較した場合に抑制され得るサイドローブを規定し得る。空間プロファイルは、それぞれの信号の伝搬チャネルに対応付けられ得、ここでは、伝搬チャネルは、１つまたは複数の反射などを含み得る。
【００３８】
本明細書に記載の技術は、データ送信のためのビームの決定を容易にする。具体的には、本明細書に記載の様々な例によれば、アンテナ重みのそれぞれの値は、効率的にかつ正確に決定され得る。例えば、ビームの決定に要求される制御オーバーヘッドは、参照シナリオと比較した場合に低減され得る。ビームの決定のレイテンシーが低減され得る。同時に、適切なビームが高精度で識別され得る。
【００３９】
例によれば、ＵＥとＢＳとの間の無線リンクのビーム管理についての複数の動作モードが有効化に利用可能である。ここでは、異なる動作モードが、ビームの決定の異なるストラテジーに対応付けられ得る。よって、異なる動作モードは、チャネルサウンディング動作モードと称され得る（単純化のために、以下で動作モードと称され得る）。これは、ＵＥとＢＳとの間のチャネルが適切なビームを識別するようにサウンディングされるためである。異なる動作モードを有効にする柔軟性を有することによる状況認識ビーム管理。
【００４０】
具体的には、様々な決定基準に応じて、有効にされた動作モードを調整することが可能であり得る。適切な動作モードの有効化は、以下のパラメータ、すなわち、ＢＳの受信機のデジタルビームフォーミング能力などのＢＳのビームフォーミング能力、ＵＥと１つまたは複数のさらなるＵＥとの間の干渉レベル、ＵＥのエネルギーバランス、ＵＥとＢＳとの間のビームスイープされた基準信号送信、例えば、ビームスイープされたＵＬ基準信号送信および／またはビームスイープされたＤＬ基準信号送信、そのようなビームスイープされた基準信号送信のうちの少なくとも１つの基準信号の受信信号強度、ＵＥとＢＳとの間のチャネルの相互関係および／またはリッチネス、無線リンク上の通信のチャネル強度、ＢＳでの受信された電力レベル、ＵＥでの受信された電力レベル、ＢＳでの送信電力レベル、ＵＥでの送信電力レベル、ビットエラーレート（Bit  Error  Rate：ＢＥＲ）、例えば、モビリティを考慮したロバストネスの必要性、低レイテンシーの必要性、例えば、チャネルのリッチネスの表示に対応付けられる利用可能なビームの数、ＢＳによって要求される電力設定、例えば、別のビームと比較してより低い電力で信号が分配されるように、選択されたビームが信号の干渉状況を変更し得ることを想定した干渉状況のうち１つまたは複数に基づき得る。
【００４１】
通例、有効にされる動作モードの選択は、ＢＳでのロジックを伴い得、および／またはＵＥでのロジックを伴い得る。例えば、決定作成プロセスは、ＵＥまたは少なくとも部分的にＢＳにあり得る。
【００４２】
ビーム管理の第１の動作モードは、コードブック（Codebook：ＣＢ）動作モードと称され得る。ＣＢ動作モードは、複数の予め定義された候補ビームから所与のビームを選択することによってビームを決定し得る。よって、ＣＢ動作モードは、アンテナ重みの複数の予め定義された候補値からアンテナ重みについて対応付けられた値を決定し得る。例えば、これらの候補値は、ＣＢに含まれ得る。ＣＢでの各エントリーは、ビームに対応付けられ得る。ＣＢは、ネットワーク制御され得、例えば、複数の候補値が利用可能である場合、ＢＳは、適切な値を有効にし、その選択をＵＥに信号で送り得る。これによって、ＣＢ動作モードでは、決定されるアンテナ重みの可能な値の結果スペースが限定され分離される。言い換えれば、適切なビームが選択される候補ビームの数が事前に限定される。そのようなシナリオは、通常、アンテナ重みの値が基準信号の１つまたは複数のビームスイープされた送信に従って決定される場所で発生する。そして、ＢＳとＵＥとの間のビームスイープされた基準信号送信に基づいて、例えば、ＵＬデータ送信についての受信ビームおよび／またはＤＬデータ送信についての送信ビームが、複数の候補受信ビームから選択され得る。例えば、ＤＬ送信ビームスイープがＢＳで採用され得、ＤＬ受信ビームスイープがＵＥで採用され得る。もしくは、あるいはさらに、ＵＥでＵＬ送信ビームスイープを実行し、ＢＳでＵＬ受信ビームスイープを実行することも可能である。ここでは、ビームスイープは、ビームスイープされた送信の複数のビーム上に基準信号の送信および／または受信を含み得る。例えば、ＣＢに含まれるアンテナ重みのすべてまたは少なくともいくつかの候補値は、ビームスイープされた送信によってカバーされ得る。ビームスイープされた送信の様々なビーム上で通信される基準信号の受信特性、例えば、振幅および／もしくは位相ならびに／または信号強度などを比較することによって、どのビームが適切かをさかのぼって結論を出すことが可能になる。そして、アンテナ重みの値は、そのビームに従って決定され得る。相互関係が想定されるシナリオでは、それは、ビームスイープされたＤＬ基準信号送信またはビームスイープされたＵＬ基準信号送信のいずれかに依存するのに十分であり得る。フィードバック制御シグナリングは、選択されたビームに相当するものを通知するためにＢＳとＵＥとの間で採用され得る。ビームスイープされた送信を含む対応付けられたビーム管理の詳細は、例えば、３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１会議♯８６，Ｒ１−１６６０８９；Ｒ１−１６７４６６；Ｒ１−１６７５４３；Ｒ１−１６６３８９に記載されている。
【００４３】
ビーム管理の第２の動作モードは、非ＣＢ動作モードと称され得る。非ＣＢ動作モードは、ＣＢ動作モードと異なり得、予め定義された候補値に依存するのではなく、むしろＵＥとＢＳとの間で入力として通信される基準信号の受信特性を使用する計算を使用し得る。基準信号は、例えば、サウンディング基準信号（Sounding  Reference  Signal：ＳＲＳ）、復調基準信号（Demodulation  Reference  Signal：ＤＭ−ＲＳ）、またはチャネル状態情報基準信号などのＵＬ基準信号および／またはＤＬ基準信号である。これによって、アンテナ重みの可能性のある値の結果スペースは、分離されるのではなく、むしろ連続的であり得る。結果スペースは、候補値によって事前に限定されなくてもよい。事前に規定された候補ビームはなくてもよい。計算は、チャネルマトリクスのマトリクス反転を含み得る。具体的には、送信された基準信号は、受信機に既知であり得、実際の受信特性を対応する送信特性と比較することに基づいて、チャネルマトリクスが導き出され得る。チャネルマトリクスは、伝搬経路に沿った信号に対する任意の修正、例えば、フェーディング、位相シフト、および／または経路損失などを示し得る。受信特性は、振幅および／または位相を含み得る。そして、チャネルマトリクス、例えば、信号へのチャネルの任意の影響を補うためのプレコーディングを提供するためのその反転に基づいて、アンテナ重みに適切な値が決定され得る。通常、非ＣＢ動作モードは、ＵＥによって送信されＢＳによって受信されるＵＬ基準信号に依存し得る。そして、ＢＳは、ＢＳによって使用されるアンテナ重みについての値を決定するために、ＵＬ基準信号の受信特性を使用し得る。例えば、少なくとも１つのＵＬ基準信号の受信特性に基づいて、ＵＬデータ送信に対応付けられる受信ビームのアンテナ重みを計算すること、および／またはＤＬデータ送信に対応付けられる送信ビームのアンテナ重みを計算することが可能であり得る。同様に、少なくとも１つのＤＬ基準信号の受信特性に基づいて、ＤＬデータ送信に対応付けられる受信ビームのアンテナ重みを計算すること、および／またはＵＬデータ送信に対応付けられる送信ビームのアンテナ重みを計算することが可能であり得る。
【００４４】
様々な技術は、以下の知見に基づく。すなわち、参照の実装によれば、非ＣＢ動作モードは、ＵＬ基準信号の送信についてＵＥによって使用される対応付けられた送信ビームの広い開き角に利用可能である、利用可能な送信電力によって限定されるという知見である。例えば、参照の実装では、ＵＬ基準信号は、単一のアンテナから送信され得る（ここでは、他のアンテナのアンテナ重みについての値はゼロで選択され得る）か、または疑似全方向性であるようにプレコーディングされ得る。これは、例えば、１２０°よりも大きく、任意選択的に２６０°よりも大きく、さらに任意選択的に３４０°よりも大きい、送信ビームの比較的広い開き角を提供することに対応し得る。したがって、参照の実装によれば、非ＣＢ動作モードは、限定された指向性により、大きな干渉レベルおよび／または大きな経路損失に適していない場合がある。さらに、非ＣＢ動作モードにより、セルでの干渉の増加がもたらされ得る。これは、広い開き角が、従来から、ＵＬ基準信号送信のそれぞれの送信ビームについて採用されているためである。さらに、広い開き角に要求される大きな送信電力のために、参照の技術は、非ＣＢ動作モードの電力効率の点で制約に直面する。
【００４５】
さらに、様々な技術は、リッチに散乱するシナリオが多くの場合、空間伝搬チャネルに沿って非見通し内（Line  Of  Sight：ＬＯＳ）伝搬に依存するという知見に基づく。そのようなシナリオは多くの場合、「リッチなチャネルシナリオ」と称される。リッチネスは、非ＬＯＳ伝搬の度合いに相関し得る。そのようなリッチなチャネルシナリオでは、ビームフォーミングから取得可能なゲインが増加するため、非ＣＢ動作モードを使用することが有利であり得る。これによって、チャネルがより高いランクを有し得、能力が増加する。
【００４６】
一方、様々な技術は、ＣＢ動作モードがそのような送信電力制約および干渉制約によって大幅には限定されないという知見に基づく。また、ＣＢ動作モードは、非ＣＢ動作モードと比較した場合に、より大きなビームフォーミングゲインを提供し、ここでは、ビームフォーミングゲインは、ビームフォーミングにより最大の達成可能なゲインとして規定され得る。
【００４７】
ビームフォーミングゲインは、（Ｉ）アナログビームフォーミング、または（ＩＩ）デジタルビームフォーミングによって達成され得る。通常、アナログビームフォーミングは、時間ユニットごとに単一の受信された／送信された信号に限定される。したがって、最適なアンテナ重みを、単一のパイロット信号の受信に基づいて決定することができない。通常、アナログビームフォーミングにＣＢ動作モードが要求される。
【００４８】
それとは異なり、デジタルビームフォーミングは、受信する／送信する複数の信号を同時にサポートする。これは通常、受信について、例えば、デジタル領域で、すべてのアンテナから信号を記録すること、およびすべてのアンテナを後処理することによって可能になる。アナログビームフォーミングについて達成されたビームフォーミングゲインは、処理ゲインと称されることがある。
【００４９】
通常、ＣＢ動作モードは、非ＣＢ動作モードと比較した場合に、処理ゲインがより低いという欠点を有する。
【００５０】
本明細書に記載される様々な技術によれば、非ＣＢ動作モードを少なくともある程度そのような限定を克服することが可能になる。これにより、ＣＢ動作モードおよび非ＣＢ動作モードなどの異なる動作モードの状況認識ならびに動的な有効化および無効化が容易になる。非ＣＢおよびＣＢ動作モードが必要に応じて有効にされ得るため、調整されたビーム管理が可能になる。
【００５１】
本明細書に記載される様々な技術によれば、そのような効果は、ＵＬ基準信号送信のための専用の時間周波数リソースを提供することによって達成され、ＵＬ基準信号送信は、特に広い開き角を有するＢＳで実装される受信ビームに対応付けられる。
【００５２】
具体的には、ＢＳからＵＥへ、少なくとも１つのＤＬスケジューリング制御メッセージを送信および／または受信（通信）することが可能である。ＤＬスケジューリング制御メッセージは、送信第１のＵＬ基準信号送信のための第１の時間周波数リソースを示し得る。ＤＬスケジューリング制御メッセージはまた、第２のＵＬ基準信号送信のための第２の時間周波数リソースを示し得る。ここでは、第１のＵＬ基準信号送信は、第１の開き角を有する、ＢＳで実装される受信ビームに対応付けられ得る。第２のＵＬ基準信号送信は、第２の開き角を有する、ＢＳで実装される受信ビームに対応付けられ得る。第１の開き角は、第２の開き角よりも、例えば、少なくとも２倍、任意選択的に少なくとも４倍、さらに任意選択的に少なくとも１２倍小さくあり得る。
【００５３】
例えば、ＤＬスケジューリング制御メッセージを使用してＢＳによってスケジューリングもされる、ＵＥからＢＳへのＵＬ基準信号送信について同様の技術も適用され得る。
【００５４】
この理由で、以下で、第１の時間周波数リソースが狭角時間周波数リソースと称され、第２の時間周波数リソースが広角時間周波数リソースと称される。同様に、第１の基準信号送信に対応付けられる受信ビームは狭角受信ビームと称され、一方、第２のＵＬ基準信号送信に対応付けられる受信ビームは広角受信ビームと称される。第１のＵＬ基準信号送信は、狭角ＵＬ基準信号送信と称される。第２のＵＬ基準信号送信は、広角ＵＬ基準信号送信と称される。
【００５５】
例えば、少なくとも１つのＵＬ基準信号は、広角時間周波数リソース上でＵＥからＢＳへ通信され得る。もしくは、あるいはさらに、少なくとも１つのＵＬ基準信号は、狭角時間周波数リソース上でＵＥからＢＳへ通信され得る。一般に、同一または異なる基準信号が、異なるリソースで通信され得る。
【００５６】
そのような技術により、広角時間周波数リソース上で通信される少なくとも１つの広角ＵＬ基準信号の受信特性に基づいて実施される非ＣＢ動作モードが容易になる。したがって、広角ＵＬ基準信号送信は、非ＣＢ動作モードに対応付けられ得る。
【００５７】
同様に、狭角ＵＬ基準信号送信は、ＣＢ動作モードに対応付けられ得る。よって、狭角ＵＬ基準信号送信は、例えば、ＢＳで受信ビームスイープを使用し、および／またはＵＥで送信ビームスイープを使用してビームスイープされ得る。
【００５８】
ＵＬ基準信号送信について広角受信ビームを使用することによって、狭角送信ビームが、ＵＥでＵＬ基準信号送信について容易になり得る。これは、送信電力制約を軽減する。さらに、エネルギー消費がＵＥで低減され得る。広角時間周波数リソースを使用することによって、ＢＳは、広角受信ビームを使用して永久に動作することを要求されない。これにより、電力消費および干渉が低減される。ＢＳは、広角ＵＬ基準信号送信について受信ビームスイープを実施することを要求されなくてもよく、これにより、電力消費が低減される。
【００５９】
例えば、広角ＵＬ基準信号送信に対応付けられる広角受信ビームの開き角は、８０°よりも小さくなくてもよく、任意選択的に１２０°よりも小さくなくてもよく、任意選択的に３００°よりも小さくなくてもよい。これは、デジタルビームフォーミングによって容易になり得る。
【００６０】
通例、様々なストラテジーが、広角ＵＬ基準信号送信に対応付けられる送信ビームを決定するのに利用可能である。例えば、少なくとも１つのＤＬ基準信号は、ＢＳからＵＥへ通信され得る。ＵＥは、ＢＳに達し得る方向または方向（複数）を決定するために、そのようなＤＬ基準信号、例えば、同期信号および／または別のブロードキャスト信号を使用し得る。具体的には、少なくとも１つのＤＬ基準信号の受信特性に基づいて、広角ＵＬ基準信号送信に対応付けられる送信ビームを決定することが可能である。そして、受信特性に基づいて、広角ＵＬ基準信号送信に対応付けられる送信ビームの配向を決定することが可能である。例えば、ＤＬ基準信号が、ビームスイープされたＤＬ基準信号送信に従って通信されるということが可能である。例えば、複数のＤＬ基準信号は、対応する送信ビームスイープの異なるビームに対応付けられる、２つ以上の方向でＢＳによってブロードキャストされ得、ＵＥは、ビームスイープに対応付けられる対応するセットの候補ビームから、広角ＵＬ基準信号送信に適切な送信ビームを選択し得る。これによって、言い換えれば、少なくとも時には、ＢＳによってブロードキャストされ得るＤＬ基準信号をリッスンすることによって、送信ビームを使用して送信されるＵＬ基準信号がＢＳに達する１つまたは複数の方向の推定が行われ得る。そして、ＵＥは、この評価に基づいて、支配的な方向または方向（複数）にＵＬ基準信号を送信し得る。これにより、ビーム管理についての非ＣＢ動作モードが容易になる。
【００６１】
広角ＵＬ基準信号送信のそのような送信ビームの開き角は、例えば、ＵＥによって推定される最も強いいくつかの方向を含むサブセットで完全なＵＥカバレッジのサブセットを規定し得る。
【００６２】
それにもかかわらず、比較的大きな幅を有する広角ＵＬ基準信号送信について送信ビームを使用することが望ましくあり得る。例えば、広角ＵＬ基準信号送信に対応付けられる送信ビームの幅は、狭角ＵＬ基準信号送信に対応付けられる送信ビームの幅よりも大きくあり得る。例えば、狭角ＵＬ基準信号送信は、ＵＥでビームスイープされ得、それによって、ビームスイープの各個別のビームが、比較的小さな開き角を有し得る。
【００６３】
例えば、広角ＵＬ基準信号送信に対応付けられる送信ビームの幅は、４０°よりも小さくなくてもよく、任意選択的に１２０°よりも小さくなくてもよい。
【００６４】
そして、広角ＵＬ基準信号送信が、ＵＥ位置に応じて、異なる方向から生じ得るため、ＢＳは、広角ＵＬ基準信号送信について広角受信ビームを採用する。また、リッチな散乱シナリオは、それによって説明され得る。
【００６５】
ＢＳは、広角受信ビームを使用して動作することさえできないことがあり得る。そして、この限定は、それぞれのＤＬ能力制御メッセージで示され得る。例えば、ＢＳの受信機のデジタルビームフォーミングが、アナログビームフォーミングと比較した場合に、そのような広角受信ビームをサポートし得るということが観察されている。
【００６６】
デジタルビームフォーミングは、通常、時間における各瞬間で単一のビームよりも多くを送信および／または受信することができる時複信構成を採用し得る。したがって、ビームスイープの異なるビームは、同時に送信および／または受信され得る。これにより、同時に有効にされる複数のサブビームの重ね合わせによって形成され得る広い開き角が容易になる。例えば、複数の送信機チェーンが提供され得、各々が、それぞれのデジタルアナログ変換器を備える。複数の受信機チェーンが提供され得、各々が、それぞれのアナログデジタル変換器を備える。これは、アナログビームフォーミングと対照的であり得、そこでは、通常、複数の受信機チェーンが共通の変換器を共有する。
【００６７】
様々な例によれば、そのような広角基準信号送信、およびそれに加えて非ＣＢ動作モードは、柔軟に有効および無効にされ得る。例えば、ＵＥは、広角受信ビームを使用して動作することができるＢＳを示す、ＢＳからのＤＬ能力制御メッセージを受信することに応じて、広角ＵＬ基準信号送信を有効にし得る。同様に、ＢＳが、広角受信ビームを使用して動作することができるＵＥを示す、ＵＥからのＵＬ能力制御メッセージを受信することに応じて、広角ＤＬ基準信号送信を有効にし得ることが可能である。上記のように、他の決定基準が、例えば、ＵＥまたはＢＳでローカルに考慮に入れられ得る。そして、それぞれのデバイスは、適切な決定基準に応じて、広角基準信号送信を有効または無効のいずれかにするように決定し得る。そして、それぞれのデバイスは、有効化または無効化に応じて、広角時間周波数リソースにアクセスしてもよく、またはアクセスしなくてもよい。
【００６８】
通例、異なる動作モードが、ＵＬ送信およびＤＬ送信のために使用され得る。例えば、上で、広角時間周波数リソースに基づいて、非ＣＢ動作モードが広角ＵＬ基準信号送信を使用して容易にされる様々な技術が記載されている。そして、次のＵＬデータ送信についての受信ビームがそれに応じて設定され得る。同時に、ＤＬ送信についてＣＢ動作モードを使用することが可能である。ここでは、ＢＳは、ビームスイープされたＤＬ基準信号送信を使用し得る。ＵＥは、それぞれの１つまたは複数のＤＬ基準信号から推定される最も強いＤＬビームを報告するために、フィードバック制御シグナリングを使用し得る。他のシナリオでは、ＤＬ送信についてもＣＢ動作モードが採用され得る。例えばＵＥは、複数の方向に１つまたは複数のＵＬ基準信号を送信し得、一方、ＵＬデータは、単一のビームで送信され得る。ＢＳは、ＤＬデータをプレコーディングするためにＵＬ基準信号を使用し得る。
【００６９】
図１は、本明細書に開示される技術による恩恵を受け得る無線通信ネットワーク１００を概略的に示す。ネットワークは、３Ｇ、４Ｇ、または来るべき５Ｇ  ＮＲなどの３ＧＰＰ標準化ネットワークであり得る。他の例は、例えば、８０２．１１ｘＷｉ−Ｆｉプロトコルまたはブルートゥースプロトコルなどの電気電子技術者協会（Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers：ＩＥＥＥ）規定ネットワークなどのポイントツーポイントネットワークを含む。さらなる例は、３ＧＰＰ  ＮＢ−ＩＯＴまたはｅＭＴＣネットワークを含む。
【００７０】
ネットワーク１００は、ＢＳ１０１と、ＵＥ１０２と、を含む。ＢＳ１０１、例えば、３ＧＰＰ  ＮＲフレームワークにおけるｇＮＢとＵＥ１０２との間には、無線リンク１１１が確立される。無線リンク１１１は、ＢＳ１０１からＵＥ１０２へのＤＬ無線リンクを含み、ＵＥ１０２からＢＳ１０１へのＵＬ無線リンクをさらに含む。ＵＬとＤＬとの間の干渉を軽減するために、時分割複信（Time-Division  Duplexing：ＴＤＤ）、周波数分割複信（Frequency-Division  Duplexing：ＦＤＤ）、および／または符号分割複信（Code-Division  Duplexing：ＣＤＤ）が採用され得る。同様に、無線リンク１１１（図１には図示せず）上で通信している複数のＵＥ間の干渉を軽減するために、ＴＤＤ、ＦＤＤ、ＣＤＤ、および／または空間分割複信（Spatial  Division  Duplexing：ＳＤＤ）が採用され得る。
【００７１】
無線リンク１１１は、６ＧＨｚを超える周波数を占有し得、ミリ波技術が採用され得る。
【００７２】
ＵＥ１０２は、以下、すなわち、スマートフォン、携帯電話、タブレット、ノートブック、コンピュータ、スマートＴＶ、ＭＴＣデバイス、ｅＭＴＣデバイス、ＩｏＴデバイス、ＮＢ−ＩｏＴデバイス、センサ、アクチュエータなどのうちの１つであり得る。
【００７３】
図２は、ＢＳ１０１およびＵＥ１０２をより詳細に概略的に示す。ＢＳ１０１は、プロセッサ１０１１と、フロントエンドと称されることもあるインターフェース１０１２と、を含む。インターフェース１０１２は、複数のアンテナ１０１４を含むアンテナパッチ１０１３に、アンテナポート（図２には図示せず）を介して接続されている。いくつかの例では、アンテナパッチ１０１３は、少なくとも３０個のアンテナ１０１４、任意選択的に少なくとも１１０個のアンテナ、さらに任意選択的に少なくとも２００個のアンテナを含み得る。アンテナパネルは、アンテナパッチと称されることもある。多数のアンテナ１０１４を実装するシナリオは、全次元多入力多出力（Full  Dimension  Multi-Input  Multi-Output：ＦＤ−ＭＩＭＯ）または大規模多入力多出力（大規模ＭＩＭＯまたはＭａＭｉ）と称されることがある。各アンテナ１０１４は、無線周波数電流を搬送するための１つまたは複数の電気トレースを含み得る。各アンテナ１０１４は、電気トレースによって実装される１つまたは複数のＬＣ発振器を含み得る。各トレースは、特定のビームパターンを有する電磁波を放射し得る。いくつかの例では、ＢＳ１０１は、複数のアンテナパッチを含み得る。
【００７４】
ＢＳ１０１は、メモリ１０１５、例えば、不揮発性メモリをさらに含む。メモリは、プロセッサ１０１１によって実行され得るプログラムコードを記憶し得る。プログラムコードを実行することにより、プロセッサ１０１１が、本明細書に開示されるように、１つまたは複数のＵＬおよび／またはＤＬ基準信号、ビームスイープ、ならびにスケジューリング広角時間周波数リソースおよび狭角時間周波数リソースを通信することに関する技術を実行し得る。したがって、プロセッサ１０１１およびメモリ１０１５が制御回路を構成している。
【００７５】
ＵＥ１０２は、プロセッサ１０２１と、フロントエンドと称されることもあるインターフェース１０２２と、を含む。インターフェース１０２２は、複数のアンテナ１０２４を含むアンテナパッチ１０２３に、アンテナポート（図２には図示せず）を介して接続されている。いくつかの例では、アンテナパッチ１０２３は、少なくとも６個のアンテナ、任意選択的に少なくとも１６個のアンテナ、さらに任意選択的に少なくとも３２個のアンテナを含み得る。一般に、ＵＥ１０２のアンテナパッチ１０２３は、ＢＳ１０１のアンテナパッチ１０１３よりも少ないアンテナ１０２４を含み得る。各アンテナ１０２４は、無線周波数電流を搬送するための１つまたは複数の電気トレースを含み得る。各アンテナ１０２４は、電気トレースによって実装される１つまたは複数のＬＣ発振器を含み得る。各トレースは、特定のビームパターンを有する電磁波を放射し得る。また、ＵＥ１０２は、複数のアンテナパッチ１０２３を含み得る。
【００７６】
ＵＥ１０２は、メモリ１０２５、例えば、不揮発性メモリをさらに含む。メモリ１０２５は、プロセッサ１０２１によって実行され得るプログラムコードを記憶し得る。プログラムコードを実行することにより、プロセッサ１０２１が、本明細書に記載されるように、１つまたは複数のＵＬおよび／またはＤＬ基準信号、ビームスイープ、ならびにビーム管理を通信することに関する技術を実行し得る。したがって、プロセッサ１０２１およびメモリ１０２５が制御回路を構成している。
【００７７】
図２はまた、伝搬チャネル１５１に関する態様を示す。図２は、異なる伝搬チャネル１５１（図２の破線）が無線リンク１１１上に実装されることを概略的に示す。異なる伝搬チャネル１５１は、異なるビーム３１１、３２１に対応付けられる（図２では、単純化のために、ＵＥ１０２によって実装される単一のビーム３２１およびＢＳ１０１によって実装される単一のビーム３１１だけが示されている）。例えば、ＤＬ通信用の特定の伝搬チャネル１５１を実装するために、特定のＤＬ送信ビームが、ＢＳ１０１のアンテナパッチ１０１３について選択され得る。
【００７８】
ここでは、ビームは、一般に、それぞれのアンテナパッチ１０１３、１０２３のアンテナ１０１４、１０２４／アンテナポートのアンテナ重みの特定の値によって実装され得る。アンテナ重みは、ステアリングベクトルまたはプレコーディングパラメータと称されることもある。したがって、異なるビーム３１１、３２１は、それぞれのアンテナパッチ１０１３、１０２３の様々なアンテナ１０１４、１０２４／アンテナポートについて異なる振幅および位相構成、すなわち、アンテナ重みについての異なる値を使用することによってアドレス指定され得る。
【００７９】
図２では、ＬＯＳ伝搬チャネル１５１が示されているが、他の例では、非ＬＯＳ伝搬チャネル１５１が可能である。非ＬＯＳ伝搬チャネル１５１の量は、チャネルのリッチネスを規定する。
【００８０】
図２では、伝搬チャネル１５１の相互関係を含むシナリオが示されている。いくつかのシナリオでは、ＢＳ１０１からＵＥ１０２への経路は、ＵＥ１０２からＢＳ１０２への経路と異なり得る。
【００８１】
伝搬チャネル１５１のうちの異なるものは、反射数、経路損失、ならびに一般に送信信頼性および／または能力などの異なる送信特性を有し得る。特に、異なる伝搬チャネル１５１は、それぞれの受信機の位置で異なるフェーディングプロファイルを有し得る。フェーディングは、通常、受信機の位置で信号を搬送する反射電磁波の相殺的干渉により発生する。したがって、リンクパフォーマンスは、選択されたビーム３１１、３２１／伝搬チャネル１５１に応じて大幅に変わる。これは、ビームフォーミングゲインと称される。適切な伝搬チャネル１５１を使用することによって、すなわち、アンテナ重みについて適切な値を決定することによって、フェーディングを低減するためのダイバーシティが提供され得る。
【００８２】
本明細書に記載される様々な例によれば、アンテナ重みについて適切な値を決定すること、したがって、高いビームフォーミングゲインを達成することは、ビーム管理の対応する動作モードの柔軟な有効化を通じて容易になる。送信および／または受信に適切なビームがそれによって決定され、適切な伝搬経路１５１上の送信が実施され得る。送信信頼性が増加し得る。レイテンシーが低減され得る。電力消費が低減され得る。
【００８３】
一般に、そのようなマルチビーム動作は、６ＧＨｚを超える搬送周波数で動作するＮＲネットワークで使用されることが予想される。ここでは、信号損失を回避するために、ＢＳ１０１およびＵＥ１０２の両方からのビームが整列されるべきである。無線リンク１１１および様々な伝搬チャネル１５２をサウンディングするために、１つまたは複数の基準信号１５２が送信および受信され得る。
【００８４】
本明細書に記載されているようなそのような基準信号１５２は、一般に、基準信号の受信特性に基づいて無線リンクをサウンディングすることが可能であるように、明瞭なシンボルシーケンスおよび／または送信電力を有し得る。基準信号１５２は、パイロット信号または同期信号と称されることもあり得る。特定のシナリオでは、基準信号は、それが送信されるビーム３１１、３２１を示し得る。例えば、ＣＢ動作モードでは、所与の基準信号のために使用されるベースシーケンスは、それぞれのビームに従って選択され得る。
【００８５】
図３は、様々な例に係る方法のフローチャートである。例えば、図３の方法は、ＢＳ１０１の制御回路１０１１、１０１５および／またはＵＥ１０２の制御回路１０２１、１０２５によって実行され得る。
【００８６】
ブロック２００１において、ＣＢ動作モードが有効にされる。これは、チャネルサウンディングについてＵＬ送信および／またはＤＬ送信を容易にし得る。これは、ビーム管理の一部であり得る。
【００８７】
ＣＢ動作モードは、例えば、ＵＬまたはＤＬで、ビームスイープされた狭角基準信号送信を含み得る。ビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信について、ＵＥは、複数のビームを含む送信ビームスイープを採用し得る。異なるビームが、異なるＵＬ基準信号に対応付けられ得る。ビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信は、狭角時間周波数リソースを使用し得る。また、ＢＳは、受信ビームスイープを採用し得る。これによって、狭角ＵＬ基準信号送信は、ＢＳでビームスイープされ得る。
【００８８】
ＢＳは、最も強い受信信号レベルを有するそれぞれのＵＬ基準信号を識別することによって、最も強いビームを報告し得る。ＢＳは、伝搬チャネルの相互関係の仮定の下、ビームスイープされたＵＬ基準信号送信全体にわたって使用される予め定義された候補送信ビームからＤＬデータ送信について送信ビームを選択し得る。
【００８９】
ブロック２００２において、特定の決定基準が満たされたかどうかがチェックされる。通例、様々な決定基準が、単独または組み合わせのいずれかで考慮され得る。
【００９０】
例えば、ＤＬ能力制御メッセージは、ＢＳのビームフォーミング能力を示し得る。そして、決定基準は、ビームフォーミング能力を考慮に入れ得る。ビームフォーミング能力は、ＢＳのインターフェースの受信機のデジタルビームフォーミングに対応付けられ得る。具体的には、ビームフォーミング能力が、広角受信ビームを実装するためにＢＳの受信機の能力を示すことが可能である。いくつかの例では、ブロック２００２での決定テストの肯定的な結果は、ＢＳのインターフェースの受信機によって広角受信ビームのサポートを要求する。
【００９１】
いくつかの例では、ＵＬ能力制御メッセージは、ＵＥのビームフォーミング能力を示し得る。これは、広角ＤＬ基準信号送信についての決定基準と見なされ得る。
【００９２】
さらなる例では、決定基準は、それぞれのＵＥと１つまたは複数のさらなるＵＥとの間の干渉レベルを考慮に入れ得る。例えば、ブロック２００２での決定テストの肯定的な結果は、低干渉レベル、すなわち、特定の予め定義された閾値よりも低い低干渉レベルを要求し得る。
【００９３】
さらなる例では、決定基準は、ＵＥのエネルギーバランスを考慮に入れ得る。例えば、ＵＥのバッテリーの充電状態および／または健全状態が考慮に入れられ得る。例えば、ブロック２００２での決定テストの肯定的な結果は、バッテリーの充電が多い状態および／または良好な健全状態を示すエネルギーバランスを要求し得る。
【００９４】
さらなる例では、ブロック２００１のビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信をブロック２００２での決定基準として考慮することが可能である。例えば、ビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信のうちの１つまたは複数のＵＬ基準信号の受信信号強度が、ブロック２００２での決定基準として考慮に入れられ得る。例えば、ブロック２００２での決定テストの肯定的な結果は、ビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信のうちの少なくとも１つの基準信号の受信信号強度が、ビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信のビームの予め定義された数の閾値を超えることを要求し得る。例えば、受信信号強度は、少なくとも１つまたは２つなどのビームについて特定の閾値を超えるべきである。
【００９５】
よりさらなる例では、決定基準は、チャネルのリッチネスおよび／またはチャネルの相互関係を考慮に入れ得る。例えば、ブロック２００２での決定テストの肯定的な結果は、大きなチャネルのリッチネスおよび／または大きなチャネルの相互関係を要求し得る。
【００９６】
決定テストの肯定的な結果がブロック２００２で取得される場合、方法は、ブロック２００３で始まる。ここでは、非ＣＢ動作モードが有効にされる。非ＣＢ動作モードを有効にすることは、ＵＥとＢＳとの間の広角ＵＬ基準信号送信を有効にすることを含む。もしくは、あるいはさらに、広角ＤＬ基準信号送信が有効にされ得る。
【００９７】
広角ＵＬ基準信号送信を有効にすることは、ＢＳで広角受信ビームを使用してＵＥからＢＳへ１つまたは複数のＵＬ基準信号を送信することに対応し得る。ＢＳは、受信ビームスイープを採用しなくてもよい。ＢＳは、１つまたは複数のＵＬ基準信号、すなわち、１つまたは複数のＵＬ基準信号を受信する試みをリッスンするように構成され得る。
【００９８】
広角ＵＬ基準信号送信のために、広角時間周波数リソースが使用される。具体的には、広角時間周波数リソースは、ＢＳが比較的広い開き角を有する受信ビームを使用する、そのようなリソースであり、具体的には、広角ＵＬ基準信号送信に対応付けられる受信ビームの開き角が、ブロック２００１のビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信のために、すなわち、狭角時間周波数リソースのために使用される受信ビームの開き角よりも大きくあり得る。狭角時間周波数リソースおよび広角時間周波数リソースを示す１つまたは複数の対応するスケジューリング制御メッセージを通信することが可能である。
【００９９】
いくつかの例では、非ＣＢ動作モードは、ＣＢ動作モードに並列で有効にされ得る。いくつかの例では、非ＣＢ動作モードが有効にされ得、非ＣＢ動作モードの上記有効化において、ＣＢ動作モードが無効にされ得る。
【０１００】
非ＣＢ動作モードおよびＣＢ動作モードの両方が同時に有効にされる場合、アンテナ重みが高精度で取得され得る。これは、以下で説明される。
【０１０１】
まず、相互関係を含むシナリオが想定される。これは、例えば、ＴＤＤについての場合であり得る。ビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信のＵＬ基準信号は、ＵＬデータ送信について意図されるチャネルをサウンディングするために使用される。ＢＳは、ＵＬデータ送信について受信ビームを決定し得る。これは、ＣＢ動作モードに対応する。同時に、広角ＵＬ基準信号送信のＵＬ基準信号は、ＢＳによって、ＤＬデータ送信について送信ビームのアンテナ重みを計算するために使用される。これは、非ＣＢ動作モードに対応する。それによって、ＵＥが広角時間周波数リソース上でＵＬ基準信号を送信する場合、ＤＬデータ送信が広角ＵＬ基準信号送信のために使用されるのと同一または少なくとも対応する送信ビームを採用することを、ＵＥは予想し得る。それによって、リッチな環境でのより高いＤＬ能力が提供され得る。比較的大量の広角時間周波数リソースが要求され得る。
【０１０２】
次に、相互関係を含まないシナリオが想定される。これは、例えば、ＦＤＤについての場合であり得、時にはＴＤＤについての場合もあり得る。広角ＵＬ基準信号送信のＵＬ基準信号は、ＵＬデータ送信について意図されるチャネルをサウンディングするために使用され、ＢＳは、それぞれのアンテナ重みを計算し、それらをＵＬデータ送信についての受信ビームとして使用し得る。これは、非ＣＢ動作モードに対応する。同時に、ビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信のＵＬ基準信号は、ＤＬデータ送信について意図されるチャネルをサウンディングするために使用される。ＢＳは、ＤＬデータ送信についてそれぞれの送信ビームを使用し得る。これは、相互関係がないときに、すなわち、ＵＬおよびＤＬ時間周波数リソースが時間または周波数で広く分離されている場合に有用である。
【０１０３】
理解されるように、一般に非ＣＢ動作モードを使用して、ＤＬデータ送信の送信ビームおよびＵＬデータ送信の受信ビームのうちの少なくとも１つのアンテナ重みが、広角ＵＬ基準信号送信のＵＬ基準信号の受信特性に基づいて計算され得る。この決定は、上で説明したように、相互関係および／またはリッチネスに依存し得る。
【０１０４】
他の例では、任意選択的なブロック２００４において、ＣＢ動作モードが無効にされて、それによって、無線リンク上の制御シグナリングオーバーヘッドを低減し得る。再び、ＵＥ１０２とＢＳ１０１との間のチャネルの相互関係および／またはリッチネスが、ＣＢ動作モードを無効にし、それによって、他の使用のために狭角時間周波数リソースを解放するかどうかの決定において考慮に入れられ得る。
【０１０５】
例えば、１つまたは複数のＵＬ基準信号の受信特性に基づいて、ＣＢ動作モードに対応付けられるビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信を選択的に無効にすることが可能である。例えば、受信特性が、強い受信信号強度、例えば、特定の閾値を超える強い受信信号強度を示す場合、それは、非ＣＢ動作モードを使用してチャネルサウンディングを実行するのに十分であるということを判断され得、ＣＢ動作モードがブロック２００４で無効にされ得る。これは、制御シグナリングオーバーヘッドを低減するのに役立つ。
【０１０６】
図４は、ＵＥ１０２のビームスイープされた送信３００を示す。これは、ＵＬ基準信号送信３００であり得る。例えば、送信３００は、送信ビームスイープおよび／または受信ビームスイープを含み得る。ＵＥ１０２の送信ビームスイープは、ＢＳ１０１の受信ビームスイープでタイムアライメントされ得る。別の例では、ＵＥ１０２の受信ビームスイープは、ＢＳ１０１の送信ビームスイープでタイムアライメントされ得る。したがって、ＢＳ１０１が送信している間、ＵＥ１０２はリッスンするように構成され得、逆もまた同様である。
【０１０７】
図４の例で、ビームスイープされた送信３００は、３つのビーム３１１、３１２、３１３を含む。それによって、特定のビームスイープ角３５１が実装される。ビームスイープ角３５１は、ビーム３１１〜３１３のうちの各々１つの開き角３５２によって達成される。特定のビームスイープに応じて、ビームの数、開き角３５２、ビームスイープ角３５１などが変わり得る。通常、ビーム３１１〜３１３の開き角３５２は、比較的小さく、例えば５０°未満または２５°未満である。これによって、図４は、ビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信３００を示しているということが言える。
【０１０８】
ビーム３１１〜３１３の各々１つのために使用されるアンテナ重みの値は、対応するＣＢで予め定義される。そして、例えば、ビーム３１２が、ビーム３１１および３１３と比較した場合に受信機でより大きな信号強度を示す場合、無線リンク１１１上での次の通信のために使用されるアンテナ重みの値は、ビーム３１２を規定するアンテナ重みの値に従って決定され得る。
【０１０９】
そのようなビームスイープされた送信はまた、ＢＳ１０１で実施され得る。
【０１１０】
ビームスイープされた送信は、ＣＢ動作モード８０９８の実施のために使用され得る。ＣＢ動作モード８０９８に関する詳細が図５および図６に関して説明される。
【０１１１】
図５は、ＣＢ動作モード８０９８に関する態様を示す。図５は、ビームスイープされたＤＬ基準信号送信３０１に関する態様を示す。図５は、無線リンク１１１上でのＢＳ１０１とＵＥ１０２との間の通信のシグナリング図である。
【０１１２】
５００２において、ビームフォーミング構成制御メッセージ４００２が、ＢＳ１０１によって送信され、ＵＥ１０２によって受信される。５００２は、任意選択的である。例えば、ビームフォーミング構成制御メッセージ４００２は、ビームスイープされた送信３０１で使用されるビームの数を示し得る。ビームフォーミング構成制御メッセージ４００２は、ビームスイープされた送信３０１のビームのために使用されるＣＢを示し得る。例えば、ＣＢのインデックスが示され得、そして、各インデックスがアンテナ重みのそれぞれの値に対応し得る。
【０１１３】
次に、５００３において、ＢＳ１０１は、ビームスイープされたＤＬ基準信号送信３０１の複数のＤＬ基準信号４００３を送信する。ＤＬ基準信号４００３の異なる信号が、ビームスイープされた送信３０１の異なる送信ビーム上で送信される。ビームは、ビームフォーミング構成制御メッセージ４００２に従い得る。各ＤＬ基準信号４００３は、それが送信されている特定の送信ビームを示し得る。図５では、また、ＵＥ１０２は、一般に任意選択的である受信ビーム３１１〜３１３を使用して受信ビームスイープを採用する。
【０１１４】
ＵＥ１０２は、最も好ましい送信特性を示すビームスイープされた送信３０１の特定の送信ビームおよび／または受信ビームを識別し得る。
【０１１５】
それぞれのフィードバック制御シグナリング４００４は、５００４で実施される。例えば、フィードバック制御シグナリング４００４は、ビームスイープされた送信３０１の適切なビームに対応付けられるＣＢのインデックスを示し得る。そして、ＢＳ１０１は、ＣＢから対応するエントリーを取得することによって、アンテナ重みについての値を決定し得る。そして、それぞれのビームフォーミングは、次のＤＬ送信およびＵＬ受信に適用され得る。例えば、５００４において、ＵＬデータ送信３８５のＵＬデータ４００５、例えば、アプリケーションデータまたは制御データがＵＥ１０２からＢＳ１０１へ通信される。ＢＳ１０１は、選択された受信ビームを使用してＵＬデータ４００５を受信する。受信ビームは、狭い開き角３５２を有する、すなわち、ペンシルビームである。
【０１１６】
理解されるように、図５のシナリオでは、ＢＳ１０１が広角受信ビームをサポートすることが要求されない。
【０１１７】
図６は、ＣＢ動作モード８０９８に関する態様を示す。図６は、ビームスイープされたＵＬ基準信号送信３０２に関する態様を概略的に示す。図６は、無線リンク１１１上でのＢＳ１０１とＵＥ１０２との間の通信のシグナリング図である。
【０１１８】
５０１２は、５００２に対応する。
【０１１９】
５０１３において、ビームスイープされた送信３０２のＵＬ基準信号４０１３は、対応するビームスイープされたＵＬ基準信号送信３０２で、ＵＥ１０２によって送信され、ＢＳ１０１によって受信される。図５の例のビームスイープされたＤＬ基準信号送信３０１に関して上で説明されたのと同様の考慮はまた、図６の例のビームスイープされたＵＬパイロット送信３０２に適用する。
【０１２０】
図６では、ＵＥ１０２でのビームスイープの送信ビーム３１１〜３１３が示されている。再び、これらのビーム３１１〜３１３は、ＣＢで規定される。ＢＳ１０１は、最も好ましい送信特性を有するようにビーム３１２を識別する。このために、ＢＳ１０１は、ビーム３１６〜３１８を使用して受信ビームスイープを採用する。
【０１２１】
ブロック５０１４において、フィードバック制御シグナリング４０１４が、ビーム３１２を示すＤＬで実施される。これにより、再び、ビームスイープされた送信３０２で識別される適切なビーム３１２に従ってＣＢから対応するエントリーを検索することによってアンテナ重みについての値を決定することが容易になる。そして、ＵＥ１０２は、５０１５で、ＵＬデータ送信についてビーム３１２を使用する。
【０１２２】
図５および図６から理解されるように、ＣＢ動作モード８０９８は、ビームスイープされた基準信号送信３０１、３０２に対応付けられる。
【０１２３】
図７は、非ＣＢ動作モード８０９９に関する態様を示す。図７は、計算に基づいてアンテナ重みを決定することに関する態様を示す。図７は、無線リンク１１１上でのＢＳ１０１とＵＥ１０２との間の通信のシグナリング図である。
【０１２４】
５０２１において、ＵＥ１０２は、広角ＵＬ基準信号送信３８０の一部として、ＵＬ基準信号４０２１を送信する。ＵＥ１０２の位置がモビリティのために変わり得、これによって、どの空間伝搬チャネルがＵＬ基準信号４０２１によって占有されるかを容易に予測することができないため、ＢＳ１０１は、受信ビーム３１４について広い開き角３５２を採用する。
【０１２５】
図７では、ＵＥ１０２が比較的狭い送信ビーム３２１を採用するシナリオが示されているが、広角ＵＬ基準信号送信３８０のために使用される送信ビーム３２１の幅３５２が、ビームスイープされた狭角ＵＬ基準信号送信３０２（図６参照）の送信ビーム３１１〜３１３の幅３５２より大きいことが一般に可能である。
【０１２６】
いくつかの例では、送信ビーム３２１の開き角３５２は、広角ＵＬ基準信号送信３８０についての受信ビーム３１４の開き角３５２の２０％〜８０％のレンジにあり得る。
【０１２７】
ＢＳ１０１は、ＵＬ基準信号４０２１の受信特性、例えば、振幅および／または位相を測定する。そして、対応する計算への入力として受信特性を使用して、５０２２において、ＢＳ１０１は、アンテナ重みについての値を決定する。
【０１２８】
５０２４において、ＵＬデータ送信３８５のＵＬデータ４００５は、５０２２で計算されるような受信ビーム３１５を使用して、ＵＥ１０２によって送信され、ＢＳ１０１によって受信される。
【０１２９】
５０２５において、ＤＬデータ送信３８６のＤＬデータ４００５は、ＢＳ１０１によって送信され、ＵＥ１０２によって受信され、ＢＳ１０１は、５０２２で計算されるような送信ビーム３１５を使用する。
【０１３０】
図６を図７と比較することから理解されるように、非ＣＢ動作モード８０９９の広角ＵＬ基準信号送信３８０を有効にすることに応じて、ＢＳ１０１は、狭角受信ビーム３１６〜３１７の代わりに、広角受信ビーム３１４を使用することが要求される。ＢＳ１０１が広角受信ビーム３１４を使用する期間を限定するために、専用の広角時間周波数リソースを使用することが可能である。そして、広角ＵＬ基準信号送信３８０は、この広角時間周波数リソース上で実施され得る。
【０１３１】
図８は、時間周波数リソース２０１に関する態様を示す。図８は、複数の時間周波数リソース２０１を含む時間周波数リソースグリッド２００を概略的に示す。
【０１３２】
例えば、各時間周波数リソース２０１は、直交周波数分割多重（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplex：ＯＦＤＭ）変調方式のうちの１つまたは複数のサブキャリアを含み得る。例えば、各リソース２０１は、ＯＦＤＭ変調方式の所与のサブキャリアの１つまたは複数のシンボルを含み得る。よって、これらの時間周波数リソース２０１は、リソースブロックとも称される。
【０１３３】
狭角時間周波数リソース２３１がスケジューリングされ、さらに広角時間周波数リソース２３２がスケジューリングされるシナリオが図８で示されている。シナリオ図８でのリソース２３１、２３２は、直交、すなわち、重複していない。
【０１３４】
図８から理解されるように、リソース２３１およびリソース２３２は、時間領域および周波数領域の両方に挿入されている。これにより、広角ＵＬ基準信号送信３８０のための十分な機会が提供される。
【０１３５】
リソース２３１は、ＵＬデータ送信３８５（図７参照）のビーム３１５などの１つまたは複数の狭角受信ビームに対応付けられる。一方、リソース２３２は、広角ＵＬ基準信号送信３１８（図７参照）のビーム３１４などの１つまたは複数の広角受信ビームについてである。
【０１３６】
図９は、時間周波数リソースに関する態様を示す。シナリオ図９は、一般に、シナリオ図８に対応する。しかしながら、シナリオ図８では、リソース２３１およびリソース２３２が部分的に重複している。
【０１３７】
重複している時間周波数リソース２３１、２３２では、ＢＳ１０１は、広角受信ビームおよび狭角受信ビームの両方を使用して受信することを試みる。いくつかのシナリオでは、狭角受信ビームが広角受信ビームに含まれ得るが、一般には、狭角受信ビームは、広角受信ビームからオフセットされ得る。
【０１３８】
それによって、スペクトル利用が低減され、同時に、ＵＥは、対応する決定基準（図３のブロック２００２参照）を考慮して適切と見なされる場合に広角ＵＬ基準信号送信を有効にする機会を与えられる。
【０１３９】
図１０は、ＢＳ１０１とＵＥ１０２との間の通信のシグナリング図である。
【０１４０】
５１０１において、ＤＬ能力制御メッセージ４１０１が、ＢＳ１０１によって送信され、ＵＥ１０２によって受信される。シナリオ図１０では、ＤＬ能力制御メッセージ４１０１は、広角受信ビーム３１４を実装するためのＢＳ１０１のインターフェース１０１２の受信機の能力を示す。
【０１４１】
次に、５１０２において、ＤＬスケジューリング制御メッセージ４１０２が、ＢＳ１０１によって送信され、ＵＥ１０２によって受信される。ＤＬスケジューリング制御メッセージ４１０２は、狭角時間周波数リソース２３１および広角時間周波数リソース２３２を示す。
【０１４２】
例えば、ＤＬスケジューリング制御メッセージ４１０２は、広角時間周波数リソース２３２を半永久的にまたは永久的に割り当て得る。例えば、広角時間周波数リソース２３２は、無線リンク１１１上で実施される送信プロトコルの複数のサブフレームにわたって繰り返しパターンで割り当てられ得る。これにより、ＵＥ１０２は、広角ＵＬ基準信号送信３８０を有効にする繰り返しの機会を与えられる。
【０１４３】
いくつかの例では、複数のスケジューリング制御メッセージが使用され得、例えば、異なるスケジューリング制御メッセージがリソース２３１、さらにはリソース２３２（単純化のために図１０には図示せず）のために使用される。
【０１４４】
ＣＢ動作モード８０９８が有効にされているタイム２０１１でのポイントの後にこのすべてが発生する。よって、ビーム管理の一部として、ビームスイープされた基準信号送信３０２は、ＢＳ１０１およびＵＥ１０２によって繰り返し実施され得る（図５および図６参照、単純化のために図１０には図示せず）。
【０１４５】
そして、タイム２０１２でのポイントで、ＵＥ１０２は、例えば、上で説明したような適切な決定基準を考慮することによって、非ＣＢ動作モード８０９９を有効にすることを決定するが、当分の間、同様に、ＣＢ動作モード８０９８を有効に維持する。よって、ビーム管理の一部として、ＢＳ１０１で広角受信ビームを使用する広角ＵＬ基準信号送信３８０は、ＢＳ１０１およびＵＥ１０２によって繰り返し実施され得る（図７参照、単純化のために図１０には図示せず）。
【０１４６】
それぞれの１つまたは複数のＵＬ基準信号４０２１を送信するために、ＵＥ１０２は、送信ビーム３２１（図７参照）を使用する。送信ビーム３２１は、ＢＳ１０１によって繰り返し送信される、例えば、ブロードキャストされるＤＬ基準信号４１０３の受信特性に基づいて決定され得る。例えば、ＤＬ基準信号４１０３は、ビームスイープされたＤＬ基準信号送信３０１（図５参照、単純化のために図１０には図示せず）の一部として送信され得る。そして、ＵＥは、１つまたは複数のＤＬ基準信号４１０３の受信特性に基づいて送信ビーム３２１を決定し得る。具体的には、送信ビーム３２１の配向が決定され得る。
【０１４７】
タイム２０１３でのポイントで、ＵＥ１０２は、例えば、１つまたは複数の適切な決定基準に基づいて、ＣＢ動作モード８０９８が無効にされ得ることを決定する。例えば、ＣＢ動作モード８０８９の一部として、および／または非ＣＢ動作モード８０９９の一部として送信されるＵＬ基準信号の受信信号強度が特定の閾値よりも大きい場合、ＣＢ動作モード８０９８、およびそれに加えてビームスイープされた基準信号送信３０２が無効にされ得る。ＢＳ１０１は、それに応じて、それぞれの時間周波数リソースが解放され得るか、そうでなければ、ビームスイープされた基準信号送信３０１、３０２について割り当てられるように通知され得る。
【０１４８】
タイム２０１４でのポイントで、ＣＢ動作モード８０９８を無効にするためのそれぞれの決定基準、および非ＣＢ動作モード８０９９を有効にするためのそれぞれの決定基準が、それ以上満たされない。これによって、ＵＥ１０２は、非ＣＢ動作モード８０９９を無効にし、ＣＢ動作モード８０９８を有効にし、タイム２０１１でのポイントで初期状況に実質的に戻す。
【０１４９】
図１１は、様々な例に係る方法のフローチャートである。例えば、図１１の方法は、ＢＳ１０１の制御回路１０１１、１０１５によって実行され得、および／またはＵＥ１０２の制御回路１０２１、１０２５によって実行され得る。
【０１５０】
ブロック２０２１において、ＤＬスケジューリング制御メッセージが通信される。例えば、ブロック２０２１において、ＤＬスケジューリング制御メッセージがＢＳによって送信され得る。例えば、ブロック２０２１において、ＤＬスケジューリング制御メッセージがＵＥによって受信され得る（図１０参照、スケジューリング制御メッセージ４１０２）。
【０１５１】
ＤＬスケジューリング制御メッセージは、第１の時間周波数リソースを示し、第２の時間周波数リソースをさらに示す。第１の時間周波数リソースおよび第２の時間周波数リソースは、重複しない／直交であり得、部分的に重複し得、または完全な重複でさえあり得る。第１の時間周波数リソースおよび第２の時間周波数リソースは、時間領域および／または周波数領域で挿入される方法で配置され得る（図８および図９参照、狭角時間周波数リソース２３１および広角時間周波数リソース２３２）。
【０１５２】
第１の時間周波数リソースは、第１のＵＬ基準信号送信のためである。第２の時間周波数リソースは、第２のＵＬ基準信号送信のためである。
【０１５３】
例えば、第１のＵＬ基準信号送信は、チャネルサウンディングのＣＢ動作モードに対応付けられ得、一方、第２のＵＬ基準信号送信は、チャネルサウンディングについての非ＣＢ動作モードに対応付けられ得る。非ＣＢ動作モードでは、１つまたは複数のそれぞれのＵＬ基準信号の受信特性に基づいて、アンテナ重みが計算される。
【０１５４】
次に、任意選択的なブロック２０２２において、１つまたは複数のＵＬ基準信号が、第１の時間周波数リソースで通信される。ここでは、１つまたは複数の狭角受信ビームが、少なくとも、第２の時間周波数リソースと重複しない第１の時間周波数リソースの一部についてＢＳで採用され得る。
【０１５５】
任意選択的なブロック２０２３において、１つまたは複数のＵＬ基準信号が、第２の時間周波数リソースで通信される。ここでは、広角受信ビームがＢＳで採用され得る。第２のＵＬ基準信号送信に対応付けられる受信ビームの開き角は、第１のＵＬ基準信号送信に対応付けられる受信ビームの開き角よりも大きい。
【０１５６】
それによって、広角受信ビームを使用するＢＳの連続的な動作が回避され得、これにより、容易に、干渉が低減され電力消費が低減される。
【０１５７】
特定の好適な実施形態に関して本発明を示しかつ記載してきたが、本明細書を読み、理解することにより、当業者には均等物および修正物が想起されるであろう。本発明は、そのような均等物および修正物すべてを含み、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【０１５８】
例証のために、上で、狭角および広角受信ビームがＵＬ基準信号送信についてＢＳで採用される様々な例が記載されている。しかしながら、それぞれの技術が、狭角受信ビームおよび広角受信ビームがＤＬ基準信号送信についてＵＥで採用される対応するシナリオについて、容易に実施され得る。
【０１５９】
さらなる例証のために、上で、３ＧＰＰ仕様のＢＳとＵＥとの間の通信が実施される様々なシナリオが記載されている。同様の技術が、他の技術、例えば、ＩＥＥＥ  ＷＬＡＮなどに容易に適用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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