(57)【要約】本出願は、無線通信装置（２０）を動作させるための方法に関する。一実施形態によれば、この方法は、無線通信装置（２０）と更なる無線通信装置（３０、４０、５０）の間の無線リンク上で、第１の偏波（５０１）を使用して少なくとも１つの第１の信号（３０１）を送信することと、無線リンク上で、第２の偏波（５０２）を使用して少なくとも１つの第２の信号（３０２）を送信することと、無線リンク上で、第３の偏波（５０３）を使用して少なくとも１つの第３の信号（３０３）を送信することを含む。第１の偏波（５０１）、第２の偏波（５０２）、及び第３の偏波（５０３）は互いに異なる。少なくとも１つの第１の信号（３０１）、少なくとも１つの第２の信号（３０２）、及び少なくとも１つの第３の信号（３０３）に基づいて、少なくとも１つの第１の信号（３０１）、少なくとも１つの第２の信号（３０２）、及び少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた無線リンクのチャネルの特性を測定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置を動作させる方法であって、
‐無線通信装置（２０）と更なる無線通信装置（３０、４０、５０）との間の無線リンク上で、第１の偏波（５０１）を使用して少なくとも１つの第１の信号（３０１）を送信することと、
‐前記無線リンク上で、第２の偏波（５０２）を使用して少なくとも１つの第２の信号（３０２）を送信することと、
‐前記無線リンク上で、第３の偏波（５０３）を使用して少なくとも１つの第３の信号（３０３）を送信することと、
‐前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に基づいて、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクのチャネルの特性を測定することを含み、
前記第１の偏波（５０１）、前記第２の偏波（５０２）及び前記第３の偏波（５０３）は互いに異なる、無線通信装置を動作させる方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）は、第１の角度のビーム掃引（４０１）を形成する複数の第１の信号を含み、
前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）は、第２の角度のビーム掃引（４０２）を形成する複数の第２の信号を含み、
前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）は、第３の角度のビーム掃引（４０３）を形成する複数の第３の信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の偏波（５０１）の方向と前記第２の偏波（５０２）の方向との間の第１の角度は、前記第２の偏波（５０２）の方向と前記第３の偏波（５０３）の方向との間の第２の角度の８０％〜１２０％の範囲にある、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）、及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）の各々が、対応する一意の識別子を含んだデータを運ぶ、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記無線リンクの前記チャネルの特性を測定することは、
‐前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）から、少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号（３０１、３０２、３０３）のうちの少なくとも１つに関連付けられた前記識別子及び受信信号電力を受信することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号（３０１、３０２、３０３）の各々に対して、対応するアップリンク資源が割り当てられ、前記無線リンクの前記チャネルの特性を測定することは、
‐前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）から、前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）が前記少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号（３０１、３０２、３０３）のうちの少なくとも１つを受信したことを示す、前記割り当てられた対応するアップリンク資源内の指標を受信することを含む、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
対応するアップリンク資源が、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）、及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）の各々に割り当てられ、前記無線リンクの前記チャネルの特性を測定することは、
‐前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）から、前記割り当てられた対応するアップリンク資源内の、前記少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号（３０１、３０２、３０３）のうちの少なくとも１つに関連付けられた前記受信信号電力を受信することを含む、請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）が第１の同期信号を含み、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）が第２の同期信号を含み、前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）が第３の同期信号を含む、請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）が第１のパイロット信号を含み、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）が第２のパイロット信号を含み、前記少なくとも１つの第３の信号が第３のパイロット信号（３０３）を含む、請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの少なくとも１つがブロードキャストされる、請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の偏波（５０１）、前記第２の偏波（５０２）及び前記第３の偏波（５０３）のうちの少なくとも２つが互いに直交する、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
‐第４の偏波（５０４）を使用して少なくとも１つの第４の信号（３０４）を送信することを含み、
前記第１の偏波（５０１）の方向と前記第２の偏波（５０２）の方向との間の第１の角度、前記第２の偏波（５０２）の方向と前記第３の偏波（５０３）の方向との間の第２の角度（５０２）、及び、前記第３の偏波の方向（５０３）と前記第４の偏波（５０４）の方向との間の第３の角度は全て等しい、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
前記第１、第２及び第３の角度がそれぞれ３０°である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
無線通信装置を動作させる方法であって、
‐前記無線通信装置（３０；４０；５０）と更なる無線通信装置（２０）との間の無線リンク上で、第１の偏波を有する少なくとも１つの第１の信号（３０１）、第２の偏波を有する少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び第３の偏波を有する少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの少なくとも１つを受信することと、
‐前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの少なくとも１つについて、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクの対応するチャネルサウンディング情報を、前記更なる無線通信装置（２０）に送信することを含む、方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号（３０１、３０２、３０３）の各々が、対応する一意の識別子を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記チャネルサウンディング情報は、受信信号電力と前記受信信号（３０１、３０２、３０３）に関連付けられた前記識別子のうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号（３０１、３０２、３０３）の各々に対して対応するアップリンク資源が割り当てられ、前記サウンディング情報が、前記割り当てられた対応するアップリンク資源において報告される、請求項１４〜１６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１８】
無線通信装置であって、
‐アンテナ設備（２２）と、
‐前記アンテナ設備（２２）に結合されたロジック（２１）とを具備し、前記ロジックは
‐前記無線通信装置（２０）と更なる無線通信装置（３０、４０、５０）との間の無線リンク上で、第１の偏波（５０１）を使用して少なくとも１つの第１の信号（３０１）を送信し、
‐前記無線リンク上で、第２の偏波（５０２）を使用して少なくとも１つの第２の信号（３０２）を送信し、
‐前記無線リンク上で、第３の偏波（５０３）を使用して少なくとも１つの第３の信号（３０３）を送信し、
‐前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）、及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に基づいて、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクのチャネルの特性を測定するように構成され、
前記第１の偏波（５０１）、前記第２の偏波（５０２）及び前記第３の偏波（５０３）は互いに異なる、無線通信装置。
【請求項１９】
前記無線通信装置（２０）は、請求項２〜１３のいずれか１つに記載の方法を実行するように構成される、請求項１８に記載の無線通信装置。
【請求項２０】
無線通信装置であって、
‐アンテナ設備（３２、３３）と、
‐前記アンテナ設備（３２、３３）に結合されたロジック（３１）とを具備し、前記ロジックは、
‐前記無線通信装置（３０、４０、５０）と更なる無線通信装置（２０）との間の無線リンク上で、少なくとも１つの第１の信号（３０１）、少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうち少なくとも１つを受信し、
‐前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの各少なくとも１つの受信信号について、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクの対応するチャネルサウンディング情報を、前記更なる無線通信装置（２０）に報告するように構成される、無線通信装置。
【請求項２１】
前記無線通信装置（３０、４０、５０）は、請求項１５〜１７のいずれか１つの方法を実行するように構成される、請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２２】
無線通信システムを動作させる方法であって、
‐前記無線通信システム（１０）の無線通信装置（２０）によって、前記無線通信システム（１０）の前記無線通信装置（２０）と更なる無線通信装置（３０、４０、５０）との間の無線リンク上で、第１の偏波（５０１）を使用して少なくとも１つの第１の信号（３０１）を送信することと、
‐前記無線通信装置（２０）によって、前記無線リンク上で、第２の偏波（５０２）を使用して少なくとも１つの第２の信号（３０２）を送信することと、
‐前記無線通信装置（２０）によって、前記無線リンク上で、第３の偏波（５０３）を使用して少なくとも１つの第３の信号（３０３）を送信することと、
‐前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）において、前記無線リンク上で、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの少なくとも１つを受信することと
‐前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）によって、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの少なくとも１つについて、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクの対応するチャネルサウンディング情報を、前記無線通信装置（２０）に送信することと、
‐前記受信されたチャネルサウンディング情報に基づいて、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクのチャネルの特性を測定することを含み、
前記第１の偏波（５０１）、前記第２の偏波（５０２）及び前記第３の偏波（５０３）は互いに異なる、無線通信システムを動作させる方法。
【請求項２３】
無線通信装置の少なくとも１つのプロセッサによって実行可能なプログラムコードを含み、前記プログラムコードを実行することにより、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の方法を前記少なくとも１つのプロセッサに実行させる、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の様々な実施例は、無線通信システムにおいて無線通信装置を動作させるための方法、特に多入力多出力（multiple  input  and  multiple  output：ＭＩＭＯ）技術に従って無線通信装置を動作させるための方法に関する。本発明はさらに、この方法を利用する無線通信装置及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
増大するモバイル音声通信及びモバイルデータ通信の使用には、利用可能な高周波資源のより効率的な利用が必要とされ得る。データ送信の性能及び信頼性の向上は、装置間で、例えば基地局とユーザ機器との間で情報を送信するための無線ラジオ波電気通信システムで使用できる、いわゆる多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術によって実現できる。ユーザ機器には、携帯電話、モバイルコンピュータ、タブレットコンピュータ又はウェアラブル装置のようなモバイル装置、及びパーソナルコンピュータ又はキャッシュレジスタのような固定装置が含まれ得る。ＭＩＭＯ技術を使用するシステムにおいて、当該装置は複数の送信アンテナ及び受信アンテナを使用することができる。例えば、基地局及びユーザ機器は、それぞれ複数の送信アンテナ及び受信アンテナを備えることができる。ＭＩＭＯ技術は、情報を送信するために時間次元及び空間次元を使用するコード化技術の基礎を形成する。ＭＩＭＯシステムで提供される強化されたコード化は、ワイヤレス通信のスペクトル及びエネルギ効率を向上させ得る。
【０００３】
空間次元は、空間多重化によって使用され得る。空間多重化は、ＭＩＭＯ通信における送信技術であり、独立の個別にコード化されたデータ信号、いわゆるストリームを、複数の送信アンテナの各々又はそれらの組み合わせから送信する。したがって、空間次元は複数回再利用又は多重化される。
【０００４】
いわゆる全次元ＭＩＭＯ（full  dimensional  MIMO：ＦＤＭＩＭＯ）とは、アンテナに送信された信号（複数）を、複数の受信機に電力を供給できるビームの形で３次元に配置する技術を指称するものである。例えば、基地局は２次元グリッド内に多数の能動アンテナ素子を含むことができ、ＦＤＭＩＭＯ技術を使用することにより、同じ時間／周波数資源ブロックにある多くの空間的に離れたユーザを同時にサポートできる。これにより、他の受信機への重複した送信による干渉を減少させ、信号の電力を増大させることができる。ビームは、基地局の観点から静的又は動的であり得る仮想セクタを形成し得る。基地局の多数のアンテナは、送信において電波エネルギを空間的に集中させることを可能にし、また指向性に敏感な受信を可能にし、これによりスペクトル効率及び放射エネルギ効率が改善される。基地局の個々のアンテナでの送信信号を現時点においてアクティブな受信ユーザ機器に従って適合させるために、基地局ロジックは、ユーザ機器と基地局アンテナとの間の無線チャネル特性に関する情報を必要とし得る。逆に、ユーザ機器の個々のアンテナにおいて送信信号を適合させるために、ユーザ機器ロジックは、基地局とユーザ機器のアンテナとの間の無線チャネル特性に関する情報を必要とし得る。この目的のために、ユーザ機器と基地局の間の無線チャネル特性を決定するために、いわゆるチャネルサウンディングを実行し得る。チャネルサウンディングは、事前に定義された信号、例えばパイロット信号を送信することを含むことができ、これにより、基地局及びユーザ機器は電波エネルギを集束するように、又は特定の方向からの電波信号を受信するように、信号を送信するための構成アンテナパラメータを設定することができる。
【０００５】
動作周波数が高くなって結果的に波長が短くなると、アンテナ開口が小さくなり、したがって複数のアンテナを使用して受信電力を増大させることができる。特に、例えば３０ＧＨｚ以上の高い送信周波数及び小さな開口を有する複数のアンテナの場合、受信感度は、送信された高周波信号の偏波に大きく依存し得る。しかしながら、特にユーザ機器がモバイル装置である場合、ユーザ機器のアンテナの偏波は、基地局のアンテナ設備に関して変化し得る。
【０００６】
発展し続ける規格、例えば３ＧＰＰ  ＲＡＮ１リリース１５では、基地局がビーム形状の同期信号（いわゆるＳＳバースト）をブロードキャストすることが規定されている。異なる方向を標的とする異なるＳＳバーストは、各ビームが時間の経過とともに各サブ帯域で発生するように、時間領域及び周波数領域の両方で分配される。ユーザ機器はＳＳバーストを傾聴し、受信信号を使用して周波数及びタイミングを較正することができる。ユーザ機器は、最強のＳＳバーストに関連付けられた方向を見つけるために、受信ビームをスキャン又は調節することができる。ただし、ユーザ機器のアンテナの現在の配置によっては、ＳＳバースト信号の偏波がユーザ機器にとって最適でない場合があり得る。ユーザ機器の受信ビーム調節を改善するために、基地局は、直交偏波を用いて各ＳＳバースト信号を繰り返すことができる。しかしながら、ユーザ機器は他のセクタ、例えば隣接セクタで送信されたＳＳバースト信号をも受信し得るため、又は反射に起因して、ユーザ機器が最強のビームを見つけ、受信ビームの偏波を最適化するのが困難な場合があり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記を考慮すれば、従来のＭＩＭＯシステムにおける上記欠点の少なくとも幾つかに対処する方法及び装置が必要とされている。特に、無線通信システムにおける装置の動作を改善して、偏波の不整合による無線通信の妨害及び電力損失を低減することが必要とされている。
【０００８】
本発明によれば、この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。従属請求項は、本発明の実施形態を定義するものである。
【０００９】
本発明によれば、無線通信装置を動作させる方法が提供される。この無線通信装置は、無線通信システムにおいて動作することができ、アンテナ設備を介して送信されるべき信号、例えば、高周波信号の偏波を調節するように構成されたアンテナ設備を有することができる。例えば当該無線通信装置には、無線通信システムの基地局又はアクセスポイントが含まれ得る。この方法によれば、少なくとも１つの第１の信号は、第１の偏波を使用して、無線通信装置と更なる無線通信装置との間の無線リンク上で送信される。当該更なる無線通信装置には、ユーザ機器、特にモバイル端末装置が含まれ得る。さらに、当該無線リンクでは、第２の偏波を使用する少なくとも１つの第２の信号が送信され、また、第３の偏波を使用する少なくとも１つの第３の信号が送信される。これら当該少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号、及び少なくとも１つの第３の信号に基づいて、少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号、及び少なくとも１つの第３の信号に関連付けられた無線リンクのチャネルの特性が測定される。ここでの第１の偏波、第２の偏波、及び第３の偏波は互いに異なる。
【００１０】
例えば、第１、第２及び第３の偏波の各々は、対応する直線偏波であり得る。したがって、第１の直線偏波の電界ベクトルの方向、第２の直線偏波の電界ベクトルの方向及び第３の直線偏波の電界ベクトルの方向は、互いに異なり得る。
【００１１】
例えば、第１の偏波、第２の偏波及び第３の偏波を使用して信号を送信することは、偏波ビーム掃引に対応し得る。
【００１２】
無線リンクは、複数の伝搬チャネルを含み得る。
【００１３】
一般に、無線リンクの特性を測定するために、基準信号が、無線通信装置（例えば、基地局）から更なる無線通信装置（例えば、ユーザ機器）へと送信され得る。そのような基準信号は、一般に、基準信号の受信特性に基づいて無線リンクの特性測定が可能であるように、明確に定義された記号シーケンス及び／又は送信電力を有することができる。上記で定義したように、基準信号は、異なる偏波を有する第１、第２、及び第３の信号を含む。更なる無線通信装置は、受信された基準信号の受信特性に関する情報、例えば、受信信号電力を無線通信装置へとフィードバックすることができる。ある信号から他の信号への偏波を小さなステップ、特に９０°よりも小さいステップで変更することにより単一の偏波が支配的なビームを識別し、更なる無線通信装置によって報告することができる。環境又は更なる無線通信装置のアンテナの偏波特性の故に、単一の偏波が支配的であり得る。したがって、そのような支配的なビームの偏波及び方向は、好ましくは、更なる無線通信装置と通信するために無線通信装置によって使用され得る。
【００１４】
少なくとも１つの第１の信号は、第１の角度ビーム掃引を形成する複数の第１の信号を含むことができ、少なくとも１つの第２の信号は、第２の角度ビーム掃引を形成する複数の第２の信号を含むことができ、少なくとも１つの第３の信号は、第３の角度ビーム掃引を形成する複数の第３の信号を含むことができる。例えば、複数の空間セクタが、無線通信装置によりサポートされるセル内において定義され得る。無線通信装置は、第１の偏波を有する複数の第１の信号を使用して、複数の空間セクタの全部又は少なくとも一部をカバーする第１のビーム掃引を実行することができる。例えば、複数の空間セクタの各々に、複数の第１の信号のうちの対応する１つを割り当てることができる。第１のビーム掃引を実行するとき、無線通信装置は、その後、例えばＭＩＭＯ技術又はビームフォーミングを使用して、複数の割り当てられた空間セクタへと複数の第１の信号を送信することができる。別の方法として、第１のビーム掃引を実行するために、無線通信装置は、複数の割り当てられた空間セクタに対して複数の第１の信号を同時にブロードキャストすることができる。第１のビーム掃引が無線通信装置によって実行された後、第２のビーム掃引が、第２の偏波を有する第２の信号を使用して同じ方法で、無線通信装置によって実行される。したがって、第２のビーム掃引が実行された後には、第３のビーム掃引が、第３の偏波を有する第３の信号を使用して実行され得る。更なるビーム掃引、例えば４又はそれを超えるビーム掃引、例えば５〜１０のビーム掃引が、更なる偏波を有する更なる信号を使用して実行され得る。
【００１５】
理解されるように、送信方向は内側ループの一部として変更され得、各内側ループは空間ビーム掃引に対応し、また、内側ループに沿った各反復ステップは送信方向における変化に対応する。それとは別に、偏波は外側ループの一部として変更され得る。外側ループに沿った各反復ステップについて、完全な内側ループを実施することができる。したがって、空間ビーム掃引は、偏波ビーム掃引に関して入れ子にすることができる。
【００１６】
ペイロードデータの通信は、無線通信装置と更なる無線通信装置との間で、ビーム掃引チャネルサウンディングからは独立して、例えば、第１、第２及び第３の信号について使用される時間及び周波数高周波資源以外の時間及び周波数高周波資源を使用して実行することができる。例えば、第２の角度ビーム掃引と第３の角度ビーム掃引との間で、ペイロードデータを符号化する更なる信号が送信され得る。当該更なる信号は、更なる偏波を使用して送信され得るものであり、当該偏波は、少なくとも１つの第１の信号及び少なくとも１つの第２の信号に基づいて特性測定されたチャネルの比較に基づいて選択される。
【００１７】
第１の偏波の方向と第２の偏波の方向との間の第１の角度は、第２の偏波の方向と第３の偏波の方向との間の第２の角度に対して本質的に等しくてもよい。換言すれば、偏波角は均等に分布され得る。例えば、共通の基準（例えば垂直基準又は水平基準）に対して、第１の偏波は０°、第２の偏波は４５°、また、第３の偏波は９０°であり得る。「本質的に等しい」とは、例えば、第１の角度が第２の角度の８０％〜１２０％の範囲内にあることを含み得る。上記の例において、第２の偏波と第３の偏波との間の角度は４５°であり、したがって、第１の偏波と第２の偏波との間の角度は、３６°〜５４°の範囲であり得る。
【００１８】
別の例において、第１の偏波は０°、第２の偏波は３０°、第３の偏波は６０°であってよく、また無線通信装置によって送信され且つ無線通信装置のチャネルをチャネルサウンディングするために使用され得る第４の偏波は９０°であってよい。この例では、偏波間の角度間隔は本質的に３０°に等しい。
【００１９】
様々な例において、少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号の各々は、対応する一意の識別子を含み、例えば、少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号の各々は、対応する一意の識別子を含むデータを運ぶことができる。フィードバック情報を提供するとき、更なる無線通信装置は、一意の識別子によって受信信号を識別することができる。したがって、無線リンクのチャネルの特性を測定することは、更なる無線通信装置から、受信された信号電力と、前記少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号のうちの少なくとも１つに関連付けられた識別子を受信することを含み得る。
【００２０】
他の例において、前記少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号の各々に対して、対応するアップリンク資源が割り当てられる。アップリンク資源は、無線通信システムで定義された時間及び周波数高周波資源に関連し得る。無線リンクのチャネルの特性を測定するために、割り当てられた対応するアップリンク資源内の指標が、更なる無線通信装置から受信される。この指標は、当該更なる無線通信装置が、当該少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号のうちの少なくとも１つを受信したことを示す。
【００２１】
例えば、無線リンクのチャネルの特性を測定することは、無線通信装置が、更なる無線通信装置から、割り当てられた対応するアップリンク資源において少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号の少なくとも１つに関連付けられた受信信号電力に関する情報を受信することを含み得る。
【００２２】
第１の信号は第１の同期信号を含むことができ、第２の信号は第２の同期信号を含むことができ、第３の信号は第３の同期信号を含むことができる。特に、当該第１、第２及び第３の信号は、通信システムにおいて動作する装置を同期させ、また無線通信システムで動作する無線通信装置間の通信チャネルを、例えばチャネルサウンディングにより分析するための成形された同期信号、いわゆるＳＳバースト、又はパイロット信号を含み得る。
【００２３】
様々な例において、第１の信号、第２の信号及び第１の信号はブロードキャストされることができ、例えば、第１の信号、第２の信号及び第１の信号はブロードキャストチャネルを使用して送信され得る。
【００２４】
更なる例では、第１の偏波、第２の偏波及び第３の偏波（及び、定義されるときは、更なる偏波）のうちの、少なくとも２つは互いに直交し得る。例えば、第１の偏波は第３の偏波に対して直交することができ、第２の偏波は、第１の偏波と第３の偏波の間の値を有することができる。したがって、直線偏波の全偏波範囲をカバーすることができる。
【００２５】
様々な例によれば、無線通信装置を操作するための更なる方法が提供される。この無線通信装置は無線通信システムで動作することができ、例えばユーザ機器、特に、携帯電話、モバイルコンピュータ、タブレットコンピュータ、ウェアラブル装置、モノのインターネット（ＩｏＴ）又はモバイルアクセサリーのような、モバイルユーザ機器を含むことができる。ウェアラブル装置又はモバイルアクセサリーは、身体で運ばれるコンピュータ又は単にウェアラブルとも呼ばれるウェアラブルコンピュータを備えており、これはユーザが衣類の下に、衣類と共に、又は衣類の上に着用できる小型電子装置である。この方法によれば、無線通信装置と更なる無線通信装置、例えば基地局との間の無線リンク上で、少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号、及び少なくとも１つの第３の信号のうちの少なくとも１つが受信される。少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号、及び少なくとも１つの第３の信号のうちの少なくとも１つについて、当該少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号、及び少なくとも１つの第３の信号に関連付けられた無線リンクの対応するチャネルサウンディング情報が、例えば、１つ又は複数の対応するメッセージを送信することによって、更なる無線通信装置に報告される。当該更なる無線通信装置は、このチャネルサウンディング情報に基づき、例えば適切な偏波を構成することによってペイロードデータ送信を適応させることができる。
【００２６】
当該少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号の各々は、対応する一意の識別子を含み得る。
【００２７】
チャネルサウンディング情報は、受信信号電力、信号対雑音比、ならびに第１、第２及び第３の信号のうちの１つであり得る受信信号に関連付けられた識別子のうちの、少なくとも１つを含むことができる。したがって、当該一意の識別子は信号を識別するために寄与することができ、チャネルサウンディング情報は当該信号のために無線通信装置によって提供される。
【００２８】
様々な例では、少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号の各々に対して、対応するアップリンク資源が割り当てられる。サウンディング情報は、この割り当てられた対応するアップリンク資源において報告される。アップリンク資源は、無線通信システムで定義された時間及び／又は周波数資源を含み得る。
【００２９】
例えば、第１の信号は第１の同期信号を含むことができ、第２の信号は第２の同期信号を含むことができ、第３の信号は第３の同期信号を含むことができる。別の例において、第１の信号、第２の信号及び第３の信号は各々が、更なる無線通信装置、例えば基地局又は無線通信システムのアクセスポイントと、受信側の無線通信装置、例えばユーザ機器、との間の通信チャネルをチャネルサウンディングするためのパイロット信号を含み得る。
【００３０】
更なる態様によれば、無線通信装置が提供される。この無線通信装置は、例えば、基地局又はアクセスポイントとして、無線通信システムにおいて動作させることができる。当該無線通信装置は、アンテナ設備と、当該アンテナ設備に結合されたロジックとを備える。当該アンテナ設備は、このアンテナ設備を介して送信される信号の偏波を調節するように構成することができる。当該ロジックは、アンテナ設備を介して、無線通信装置と更なる無線通信装置との間の無線リンク上で、第１の偏波を使用して少なくとも１つの第１の信号を送信し、第２の偏波を使用して少なくとも１つの第２の信号を当該無線リンク上で送信し、また、第３の偏波を使用して少なくとも１つの第３の信号を当該無線リンク上で送信するように構成される。当該ロジックはさらに、少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号及び少なくとも１つの第３の信号に基づいて、当該少なくとも１つの第１の信号、当該少なくとも１つの第２の信号及び当該少なくとも１つの第３の信号に関連付けられた無線リンクのチャネルの特性を測定するように構成される。第１の偏波、第２偏波及び第３の偏波は相互に異なる。
【００３１】
当該無線通信装置は、送信する無線通信装置として、例えば、基地局として、上記の方法及びその実施形態を実行するように構成することができる。
【００３２】
別の態様によれば、無線通信装置が提供される。この無線通信装置は、無線通信システムにおいて、例えばユーザ機器として動作することができる。当該無線通信装置は、アンテナ設備と、このアンテナ設備に結合されたロジックとを備える。当該ロジックは、アンテナ設備を介して、無線通信装置と更なる無線通信装置との間の無線リンク上で、少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号及び少なくとも１つの第３の信号のうちの少なくとも１つを受信するように構成される。当該ロジックはさらに、少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号及び少なくとも１つの第３の信号のうちの少なくとも１つの各受信された信号について、少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号及び少なくとも１つの第３の信号に関連付けられた無線リンクの対応するチャネルサウンディング情報を、更なる無線通信装置に報告するように構成される。
【００３３】
当該無線通信装置は、上記の方法を実行するように、例えば、ユーザ機器として構成することができる。
【００３４】
更なる態様によれば、無線通信システムを動作させる方法が提供される。この方法は、無線通信システムの無線通信装置によって、無線通信システムの無線通信装置と更なる無線通信装置との間の無線リンク上で、第１の偏波を使用して少なくとも１つの第１の信号を送信することを含む。この方法は更に、無線リンク上において、無線通信装置によって、第２の偏波を使用して少なくとも１つの第２の信号を送信し、また無線通信装置によって、無線リンク上で、第３の偏波を使用して少なくとも１つの第３の信号を送信する。さらに、この方法によれば、更なる無線通信装置において、無線リンク上で、少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号及び少なくとも１つの第３の信号のうちの少なくとも１つが受信される。当該更なる無線通信装置によって、少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号及び少なくとも１つの第３の信号のうちの少なくとも１つについて、当該少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号及び少なくとも１つの第３の信号のうちの少なくとも１つに関連付けられた無線リンクの対応するチャネルサウンディング情報が、無線通信装置へと送信される。受信されたチャネルサウンディング情報に基づいて、少なくとも１つの第１の信号、少なくとも１つの第２の信号及び少なくとも１つの第３の信号に関連付けられた無線リンクのチャネルは、当該無線通信装置において特性が測定される。第１の偏波、第２の偏波及び第３の偏波は互いに異なる。
【００３５】
さらに、上記の無線通信装置、例えば、送信用無線通信装置として機能する少なくとも１つの無線通信装置、例えば、無線通信システムの基地局又はアクセスポイント及び受信用無線通信装置として機能する少なくとも１つの無線通信装置、例えば、ユーザ機器を含む無線通信システムが提供される。当該無線通信システムは、上記の方法を実行するように構成することができる。
【００３６】
最後に、プログラムコードを含むコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品が提供される。当該コンピュータプログラム製品は、非一時的メモリ、例えばプログラムコードが格納されるＣＤ、ＤＶＤ、ディスク、又はフラッシュメモリを含み得る。当該プログラムコードは、メモリ（例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭ）に格納され、少なくとも１つのプロセッサによって、又は、例えば上記の無線通信装置もしくは更なる無線通信装置の制御ロジックによって実行され得る。このプログラムコードを実行すると、当該少なくとも１つのプロセッサが上記の方法を実行する。
【００３７】
上記の概要及び以下の詳細な説明に記載される特定の特徴は、本発明の特定の実施形態及び態様に関連して説明されるが、例示的な実施形態及び態様の特徴は、特に明記しない限り、互いに組み合わせる得ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
次に、添付の図面を参照して、本発明の様々な実施例をより詳細に説明する。
【００３９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による無線通信システムを概略的に示す。
【図２】図２は、本発明の実施形態による基地局とユーザ機器との間の通信を示すフローチャートを示す。
【図３】図３は、本発明の更なる実施形態による、基地局とユーザ機器との間の通信を示すフローチャートを示す。
【図４】図４は、本発明の一実施形態による、基地局により実行される方法ステップを概略的に示す。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による、ユーザ機器により実行される方法ステップを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下では、本発明の例示的な実施形態をより詳細に説明する。本明細書に記載の様々な例示的な実施形態の特徴は、特に明記しない限り、互いに組み合わせ得ることを理解されたい。様々な図面の同じ参照記号は、類似又は同一の構成要素を示している。図に示されている構成要素又は装置間の結合は、特に明記されていない限り、直接結合又は間接結合であってよい。
【００４１】
図１は、一実施形態による無線通信システム１０を示している。この無線通信システム１０は、基地局２０及び複数のユーザ機器装置を含む。図１には、３つのユーザ機器装置３０、４０及び５０が示されている。基地局２０は、いわゆる多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術をサポートすることができ、したがって、基地局２０は多数のアンテナ、例えば数十又は百を超えるアンテナを有することができる。
【００４２】
基地局２０は、図１の円で示される複数のアンテナを含むアンテナ設備２２を具備する。複数のアンテナのうち１つの例示的なアンテナは、参照記号２３によって参照される。アンテナ２３は、キャリア上の２次元又は３次元アンテナアレイに配置され得る。基地局２０は、アンテナ２３のためにさらに関連付けられた（図示せず）トランシーバを含み得る。基地局２０は、さらに、基地局ロジック２１を含む。基地局ロジック２１は、アンテナ設備２２に結合され、例えば、コントローラ、コンピュータ又はマイクロプロセッサを含み、これは以下に説明する方法ステップを実行するためのコンピュータプログラムを実行できる。当該コンピュータプログラムは、例えば、非一時的な記憶媒体又は同様のコンピュータプログラム製品に格納され得る。図１では、１つのアンテナ設備２２のみが示されているが、基地局２０は、複数のアンテナ設備、例えば、２つ、３つ、４つ、又は、それ以上、例えば、数十のアンテナ設備を含むことができ、これらは互いに協働することができ、また互いに近くに配置されてもよく、又は間隔を空けて配置されてもよい。
【００４３】
アンテナ設備２２は、信号、例えば高周波信号を特定の方向、いわゆる空間セクタへと送信するように構成され得る。これらのセクタのうちの３つを図１に示し、参照記号６０、６１及び６２で示す。セクタ６０〜６２の構成は、静的又は動的であることができる。高周波信号の特定の方向への送信は、ＭＩＭＯ技術で知られているビームフォーミング技術によって実現できる。
【００４４】
アンテナ設備２２は、二重偏波又は多重偏波アンテナを装備することができ、したがって、任意の偏波、例えば、第１の直線偏波、第２の直線偏波及び第３の直線偏波を有する信号を送信及び／又は受信する能力を有することができる。例えば、第１及び第３の偏波は互いに直交し、第２の偏波は、第１の偏波と第３の偏波との間に、例えば、第１の偏波に対して４５°の偏波角を有し得る。他の実施例において、アンテナ設備２２は、４つの異なる偏波で信号を送信及び受信することができ、地形的基準、例えば水平基準に対して０°、３０°、６０°及び９０°の偏波角を有する。
【００４５】
通信システム１０では、図１に示すように、携帯電話、モバイル及び固定のコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートウェアラブル装置又はスマートモバイル装置のような複数のユーザ機器装置を配置することができる。３つの例示的なユーザ機器装置３０、４０、及び５０が図１に示されている。ユーザ機器装置３０、４０及び５０の各々は、基地局２０と通信するように構成され得る。
【００４６】
以下では、ユーザ機器３０についてより詳細に説明する。しかしながら、ユーザ機器４０又はユーザ機器５０は、ユーザ機器３０と同様の特徴を含むことができ、したがって同様に動作し得る。ユーザ機器３０は、１つ又は複数のアンテナを具備する。図１に示される例示的な実施形態において、ユーザ機器３０は、２つのアンテナ３２及び３３を備えている。例えば、アンテナ３２、３３は、それぞれアンテナパネル又はアンテナアレイを含み得るか、或いは、アンテナ３２、３３は、複数のアンテナを含むアンテナアレイによって形成され得る。さらに、ユーザ機器３０はロジック３１を含む。ロジック３１は、例えば、コントローラ又はマイクロプロセッサを具備することができ、これは以下に説明するような方法ステップを実行するためのコンピュータプログラムを実行することができる。当該コンピュータプログラムは、例えば、非一時的な記憶媒体又は同様のコンピュータプログラム製品に格納され得る。ユーザ機器３０は、より多くの構成要素、例えば、グラフィックユーザインターフェース及びバッテリーを含み得るが、明確化のために、これらの構成要素は、図１には示されていない。ユーザ機器３０のアンテナ３２、３３は、互いに離間して配置することができ、例えば、２つのアンテナ３２及び３３は、エッジ付近のユーザ機器の頂面に配置することができる。別の方法として、１つ又は複数のアンテナをユーザ機器３０の頂面に配置し、他の幾つかのアンテナを底面に配置することができる。
【００４７】
上記で述べた設定は、例えば、以下のシナリオで有利に使用することができる。例えば、１つのワイヤレス通信装置、例えば、基地局２０又はアクセスポイントは、任意の偏波で通信でき得る。他の無線通信装置、例えば、ユーザ機器３０は、単一の偏波に制限され得る。さらに、装置の少なくとも１つはモバイルであり得る。さらに、アップリンク及びダウンリンクのアンテナ／アンテナパネルは同じでない場合があり、その結果、相反性が適用されない場合や、アップリンク及びダウンリンクのリンク数が異なる場合がある。
【００４８】
ユーザ機器装置３０、４０及び５０に関連した基地局２０の動作を、図２〜５に関連してより詳細に説明する。図２〜５では、主にユーザ機器３０を参照するが、ユーザ機器４０又はユーザ機器５０に関連して基地局２０を動作させる場合にも、同じ動作手順を実行することができる。
【００４９】
図２は、基地局ＢＳ２０とユーザ機器ＵＥ３０との間の例示的な信号伝達のフローチャートを示す。第１のビーム掃引４０１では、複数の第１のダウンリンク信号３０１が、第１の偏波５０１を用いて基地局２０により送信される。当該ダウンリンク信号３０１は、例えば、パイロット信号又は同期信号を含み得る。図１に示されるように、第１のビーム掃引４０１は、例えば、セクタ６０の方向に第１の偏波５０１を用いてダウンリンク信号３０１を送信すること、セクタ６１の方向に第１の偏波５０１を用いてダウンリンク信号３０１を送信すること及びセクタ６２の方向に第１の偏波５０１を用いてダウンリンク信号３０１を送信することを含み得る。ダウンリンク信号３０１は、続いてセクタ６０から６２の方向に送信され得るか、或いは空間多重化を使用して、例えばＭＩＭＯ技術を使用して同時にブロードキャストされ、又は少なくとも部分的に同時に送信され得る。
【００５０】
第１のダウンリンク信号３０１の各々は、一意の識別子を含み得る。
【００５１】
ユーザ機器３０は、第１のビーム掃引４０１の第１のダウンリンク信号３０１のうち少なくとも１つ又は幾つかを受信することができる。例えば、ユーザ機器３０は、受信された第１のダウンリンク信号３０１毎に、対応する受信電力を決定することができる。受信電力は、基地局２０とユーザ機器３０との間の無線リンクのチャネル特性に依存し得る。さらに、受信電力は、第１の偏波５０１に依存し得る。例えば、ユーザ機器３０のアンテナ３２及び３３は、他の偏波よりも幾つかの偏波においてより敏感であり得る。ユーザ機器３０は、受信された第１のダウンリンク信号３０１に基づいて、対応するチャネルサウンディング情報６０１を基地局２０に報告することができる。例えば、チャネルサウンディング情報は、別個のメッセージで報告されてよく、また、チャネルサウンディング情報は、例えば、受信された第１のダウンリンク信号３０１の各々についての受信電力及び識別子を含み得る。追加的又は代替的に、チャネルサウンディング情報は、受信された第１のダウンリンク信号３０１の各々ついて、ユーザ機器３０によって決定された信号対雑音比を含み得る。別の例では、第１のダウンリンク信号３０１の各々について、対応するアップリンク資源を割り当てることができ、サウンディング情報は、割り当てられた対応するアップリンク資源を用いて報告される。アップリンク資源は、無線通信システムで定義された時間及び周波数無線資源に割り当てられることができる。
【００５２】
図２にさらに示すように、第２のビーム掃引４０２が、基地局２０によって実行され得る。第２のビーム掃引４０２では、複数の第２のダウンリンク信号３０２が、第２の偏波５０２を用いて基地局２０により送信される。図１から分かるように、第２のビーム掃引４０２は、各セクタ６０〜６２における指向性送信３０２を含み得る。第１のビーム掃引４０１に関連して上記で説明したように、ユーザ機器３０は、第２のビーム掃引４０２の第２のダウンリンク信号３０２のうち少なくとも１つ又は幾つかを受信でき、また、第２のダウンリンク信号３０２に関連した対応するチャネルサウンディング情報６０２を報告することができる。当該第２のビーム掃引４０２は、第２の偏波５０２が第１の偏波５０１とは異なるという点で、第１のビーム掃引４０１とは本質的に異なり得る。図２に示すように、第１の偏波５０１は垂直偏波であることができ、また第２の偏波５０２は、第１の偏波５０１に対して４５°傾斜した偏波を有し得る。
【００５３】
図２にさらに示すように、第３のビーム掃引４０３が、基地局２０によって実行され得る。第３のビーム掃引４０２においては、複数の第３のダウンリンク信号３０３が、第３の偏波５０３を用いて基地局２０により送信される。図１に示したように、第３のビーム掃引４０３は、各セクタ６０〜６２における指向性送信３０３を含み得る。第１及び第２のビーム掃引４０１及び４０２に関連して上記で説明したように、ユーザ機器３０は、第３のビーム掃引４０３の第３のダウンリンク信号３０３のうち少なくとも１つ又は幾つかを受信することができ、また、第３のダウンリンク信号に関連した対応するチャネルサウンディング情報６０３を報告することができる。第３のビーム掃引４０２は、本質的に、第３の偏波５０３が、第１及び第２の偏波５０１及び５０２とは異なるという点において、第１のビーム掃引４０１及び第２のビーム掃引４０２とは異なり得る。図２に示すように、第３の偏波５０３は水平偏波であり、したがって第２の偏波５０２に対して４５°傾斜し、且つ第１の偏波５０１に対して直交する偏波を有し得る。
【００５４】
第１、第２及び第３の信号３０１、３０２及び３０３は、時分割多元接続技術（Time  Division  Multiple  Access  Technology；ＴＤＭＡ）を使用することによって互いに分離することができ、したがって、次々に送信することができる。別の方法として、第１及び第２の信号３０１、３０２は、周波数分割多元接続技術（Frequency  Division  Multiple  Access  Technology；ＦＤＭＡ）又はコード分割多元接続技術（Code  Division  Multiple  Access  Technology；ＣＤＭＡ）を使用することによって互いに分離され得る。ＦＤＭＡ又はＣＤＭＡを使用するときは、第１、第２及び第３の信号３０１、３０２、３０３を同時に送信することができる。
【００５５】
第１、第２及び第３の信号は、偏波を除いて同一の信号であり得る。別の方法として、第１、第２及び第３の信号は、少なくとも部分的に同一の情報、例えば、同期情報又はチャネルサウンディング（パイロット）情報を含み得るが、異なる一意の識別子を含み得る。
【００５６】
７０３において、基地局２０は、６０１、６０２及び６０３で報告されたチャネルサウンディング情報に基づいて、基地局２０とユーザ機器３０との間でペイロードデータを通信するためのアンテナ構成を決定する。換言すれば、第１、第２及び第３のダウンリンク信号に基づき、基地局２０は、第１、第２及び第３のダウンリンク信号に関連付けられた無線リンクのチャネルサウンディングを実行する。例えば、基地局２０は、第１、第２及び第３のダウンリンク信号の何れついて最大受信電力がユーザ機器３０によって報告されたかを決定し、最高の受信電力に影響を与えたダウンリンク信号の指向性４１０及び偏波５１０を使用して、ユーザ機器２０とのペイロード通信が行われるようにアンテナ構成２２を構成することができる。このアンテナ構成を使用して、ペイロードデータ６１０は、基地局２０とユーザ機器３０との間で通信され得る。
【００５７】
図３は、基地局２０とユーザ機器３０との間での更なる例示的なシグナリングの、更なるフローチャートを示す。図２に関連して説明されたシグナリングと比較すると、この例では、各セクタにおいて、ダウンリンク信号３０１〜３０４を含む４つのビーム掃引４０１〜４０４が実行され、ユーザ機器３０は、ビーム掃引直後にビーム掃引の各々についてではなく、第４のビーム掃引４０４の終了時点において、集約された方法でチャネルサウンディング情報を報告する。
【００５８】
詳細には、複数の第１のダウンリンク信号３０１を含む第１のビーム掃引４０１は、第１の偏波５０１を用いて基地局２０により送信される。図１に示すように、第１のビーム掃引４０１は、例えば、第１の偏波５０１を用いてセクタ６０の方向にダウンリンク信号３０１を送信すること、第１の偏波５０１を用いてセクタ６１の方向にダウンリンク信号３０１を送信すること及び第１の偏波５０１を用いてセクタ６２の方向にダウンリンク信号３０１を送信することを含み得る。ダウンリンク信号３０１は空間多重化を使用して、例えば、ＭＩＭＯ技術を使用して、セクタ６０〜６２へと送信され得る。複数の第２のダウンリンク信号３０２を含む第２のビーム掃引４０２が、第２の偏波５０２を使用して、セクタ６０〜６２をカバーするように実行される。続いて、複数の第３のダウンリンク信号３０３を含む第３のビーム掃引４０３が、第３の偏波５０３を使用して実行され、複数の第４のダウンリンク信号３０４を含む第４のビーム掃引４０４が、第４の偏波５０４を使用して実行される。本質的に、４つのビーム掃引４０１〜４０４は、使用される偏波５０１〜５０４において異なる。図３に示す例として、偏波５０１から偏波５０４までの偏波の変化は本質的に等しく、特に３０°であり、第１の偏波５０１は垂直偏波であり、第２の偏波５０２は、第１の偏波５０１に対して右に３０°回転し、第２の偏波は、第１の偏波５０１に対して右に６０°回転し、第４の偏波５０４は第１の偏波５０１に対して直交（９０°）する。
【００５９】
第１、第２、第３及び第４のダウンリンク信号３０１〜３０４の各々は、一意の識別子を含み得る。
【００６０】
ユーザ機器３０は、第１、第２、第３及び第４のビーム掃引４０１〜４０４における第１、第２、第３及び第４のダウンリンク信号３０１〜３０４の少なくとも一部を受信することができる。例えば、ユーザ機器３０は、受信したダウンリンク信号３０１〜３０４各々について、対応する受信電力を決定することができる。受信電力は、基地局２０とユーザ機器３０との間の無線リンクにおけるチャネル特性に依存し得る。さらに、受信電力は、偏波５０１〜５０４に依存し得る。受信された第１、第２、第３及び第４のダウンリンク信号３０１〜３０４に基づいて、ユーザ機器３０は、対応するチャネルサウンディング情報６０５を基地局２０に報告することができる。例えば、チャネルサウンディング情報は、別個のメッセージで報告されることができ、また、チャネルサウンディング情報は、例えば、ダウンリンク信号３０１〜３０４の各々の受信電力及び識別子を含むことができる。追加的又は代替的に、チャネルサウンディング情報は、受信されたダウンリンク信号３０１〜３０４の各々について、ユーザ機器３０により決定される信号対雑音比を含むことができる。別の例において、チャネルサウンディング情報は、例えば、各々が受信電力及び識別子を含むペアのリストを含んでいる。このリストは、最高の受信電力値を有するものを含む事前に定義された数のペアのみ、例えば、最良の５対又は１０対のペアリストを含み得る。
【００６１】
７０３において、基地局２０は、６０５で報告されたチャネルサウンディング情報に基づき、基地局２０とユーザ機器３０との間でペイロードデータを通信するためのアンテナ構成を決定できる。例えば、受信電力と識別子のペアリストに基づいて、基地局２０は、最良のペアを選択することができ、またユーザ機器２０とのペイロード通信６１０が、当該最良のペアの識別子によって識別されるダウンリンク信号に関連付けられた指向性４１０及び偏波５１０を使用して実行されるように、アンテナ設備２２を構成することができる。基地局２０は、このアンテナ構成を使用して、ペイロード６１０をユーザ機器３０と通信することができる。
【００６２】
基地局は、受信したペアリストを、例えば基地局ロジック２１の揮発性メモリに格納することができる。例えば構成された指向性４１０及び偏波５１０を使用する通信の低下に起因したエラーのある通信の場合、基地局２０は、ユーザ機器３０から受信したリストの中から次善のペアを選択でき、また、ユーザ機器２０とのペイロード通信が、次善のペアの識別子によって識別されるダウンリンク信号に関連付けられた指向性及び偏波を使用して実行されるように、アンテナ設備２２を構成することができる。こうして、アンテナ設備の再構成は、追加のチャネルサウンディングなしで実行することができ、その結果、通信の信頼性を高めることができる。しかしながら、上記のサウンディング手順は、ペアリストが更新され得るように、一定の間隔で繰り返されてよく、又は劣化した信号送信時にトリガーされてよい。
【００６３】
図４は、基地局によって実行される方法ステップを詳細に示している。ステップ７０１において、基地局２０は、偏波ビーム掃引、例えば、ビーム掃引４０１〜４０４を送信することができる。例えば、第１の空間セクタ６０において、それぞれが異なる偏波を有する複数の信号を送信することができる。次に、第２の空間セクタ６１において、それぞれが異なる偏波を有する複数の信号を送信することができる。これは、当該基地局によりサポートされるセルをカバーするために、各空間セクタについて継続することができる。別の方法として、ビーム掃引は、基地局２０によってサポートされるセルの幾つかのより多くのセクタ６０〜６２をカバーするために実行することができ、ここでのビーム掃引の各々は異なる偏波を使用して実行される。偏波角が同じ角度オフセットを有するように異なる偏波を選択することができ、例えば、ｎ個の偏波角を使用する場合、偏波角間のオフセットを９０°／（ｎ−１）に選択することができる。例えば、異なる偏波角を有する４つのビーム掃引が実行される場合、偏波角は、０°、３０°、６０°及び９０°に選択することができる。
【００６４】
ステップ７０２において、基地局２０は、無線通信システム内のユーザ機器装置からフィードバックを受信することができる。各ユーザ機器装置は、各受信信号について、対応する受信信号電力を報告することができる。さらに、各ユーザ機器装置は、各受信信号について、基地局２０と対応するユーザ機器との間の無線リンクのチャネルの特性を測定することに関連し得る更なるパラメータ、例えば、信号対雑音比を報告し得る。受信信号を識別するために、各信号は、ユーザ機器から基地局２０へのフィードバック情報に含まれる識別子を含み得る。
【００６５】
ステップ７０３において、基地局２０は、各ユーザ機器についてのデータ、例えば、ペイロードデータ及び制御データを、対応するユーザ機器と通信するためのアンテナ構成を決定することができる。例えば、ユーザ機器は、最高の受信信号電力もしくは最良の信号対雑音比、又は、それらの組み合わせをもたらした空間セクタ及び偏波を選択することができる。そのような決定されたアンテナ構成は、対応するユーザ機器と通信するときに、基地局２０のアンテナ配置２２を構成するために使用される。
【００６６】
ステップ７０５において、データは、ステップ７０４で構成されたアンテナ構成を使用して、ユーザ機器と通信される。このデータは、制御及び／又はペイロード情報を含み得る。
【００６７】
ステップ７０６では、ビーム障害が検出され得る。例えば、ユーザ機器が受信品質の低下を報告したり、又は基地局がユーザ機器からの頻繁な再送信要求に起因してビーム障害を判断したりし得る。ビーム障害が検出されなければ、又は、特定の時間間隔内のビーム障害の数が閾値を下回るならば、ステップ７０５で更なるデータを通信することができる。ビーム障害の場合、基地局２０は、ステップ７０３において、対応するユーザ機器と通信するための別のアンテナ構成を決定することができる。例えば、上記のように、ユーザ機器は、受信電力及び識別子のペアリストを報告していることができる。基地局２０は、このペアの別の１つ、例えば、２番目又は３番目に最良のペアを選択することができ、ステップ７０５でこの構成を用いて通信することができる。
【００６８】
図５は、各ユーザ機器装置（３０、４０、５０）によって実行される方法ステップを詳細に示している。ステップ８０１において、ユーザ機器３０、４０、５０は、ステップ７０１で基地局２０が送信した偏波ビーム掃引の信号を受信する。各受信信号について、ユーザ機器３０、４０、５０は、ステップ８０２において対応するチャネルサウンディング情報を決定することができる。例えば、ユーザ機器３０、４０、５０は、受信信号電力及び／又は信号対雑音比を決定することができる。ステップ８０３において、ユーザ機器３０、４０、５０は、チャネルサウンディング情報を基地局２０に報告することができる。例えば、各受信信号の後、ユーザ機器３０、４０、５０は、例えば特定のメッセージにおいて、又は当該受信された信号に割り当てられた特別な無線資源において、対応するチャネルサウンディング情報を報告することができる。追加的又は代替的に、ユーザ機器３０、４０、５０は、複数の受信信号について決定された複数のチャネルサウンディング情報を収集し、収集されたチャネルサウンディング情報を含むリストを基地局２０に送信することができる。各信号は、信号を一意に識別する識別子を含むことができ、ユーザ機器３０は、基地局２０が、基地局２０によって送信される信号にチャネルサウンディング情報を割り当てることができるように、識別子に関連したチャネルサウンディング情報を報告することができる。上記のように、基地局２０は、そのアンテナシステムを、報告されたチャネルサウンディング情報に基づいて構成することができ、ステップ８０４においてユーザ機器３０、４０、５０とデータを通信することができる。
【００６９】
要約すると、基地局２０は、偏波が９０°よりも小さいステップで変更され得るように、３つ以上の偏波角を使用することができる。少なくとも３つの異なる偏波角を使用するビーム掃引は、基地局２０のカバレッジ内にある基地局とユーザ機器装置３０、４０、５０との間での無線リンクのチャネルの特性を測定するために、基地局２０によって実行される。各ユーザ機器３０、４０、５０は、独立に、それが各チャネルについて見るチャネルを報告する。これは、環境又はユーザ機器アンテナ３２、３３の偏波特性のいずれかによって引き起こされる単一の偏波が支配的であるビームが、ユーザ機器３０、４０、５０によって識別され且つ報告されることを保証することができる。
【００７０】
送信信号の偏波の最適化に起因して、より低い電力レベルでもより高い信号対雑音比を実現できるように、通信品質が向上し得る。したがって、上記の方法は、例えば３０ＧＨｚを超える非常に高い周波数、特に、例えば８０ＧＨｚに関連して特に有利であることができ、これは、アレイアンテナの使用及び増加した指向性につながり得る。そのため、如何なる偏波についても最適なビームを選択することが重要である。
【図１】
2021532703.tif 000003
【図２】
2021532703.tif 000004
【図３】
2021532703.tif 000005
【図４】
2021532703.tif 000006
【図５】
2021532703.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月27日(2021.1.27)
【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】
無線通信装置を動作させる方法であって、
‐無線通信装置（２０）と更なる無線通信装置（３０、４０、５０）との間の無線リンク上で、第１の偏波（５０１）を使用して少なくとも１つの第１の信号（３０１）を送信することと、
‐前記無線リンク上で、第２の偏波（５０２）を使用して少なくとも１つの第２の信号（３０２）を送信することと、
‐前記無線リンク上で、第３の偏波（５０３）を使用して少なくとも１つの第３の信号（３０３）を送信することと、
‐前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に基づいて、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクのチャネルの特性を測定することを含み、
前記第１の偏波（５０１）、前記第２の偏波（５０２）及び前記第３の偏波（５０３）は互いに異なる、無線通信装置を動作させる方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）は、第１の角度のビーム掃引（４０１）を形成する複数の第１の信号を含み、
前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）は、第２の角度のビーム掃引（４０２）を形成する複数の第２の信号を含み、
前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）は、第３の角度のビーム掃引（４０３）を形成する複数の第３の信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の偏波（５０１）の方向と前記第２の偏波（５０２）の方向との間の第１の角度は、前記第２の偏波（５０２）の方向と前記第３の偏波（５０３）の方向との間の第２の角度の８０％〜１２０％の範囲にある、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）、及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）の各々が、対応する一意の識別子を含んだデータを運ぶ、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記無線リンクの前記チャネルの特性を測定することは、
‐前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）から、少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号（３０１、３０２、３０３）のうちの少なくとも１つに関連付けられた前記識別子及び受信信号電力を受信することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号（３０１、３０２、３０３）の各々に対して、対応するアップリンク資源が割り当てられ、前記無線リンクの前記チャネルの特性を測定することは、
‐前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）から、前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）が前記少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号（３０１、３０２、３０３）のうちの少なくとも１つを受信したことを示す、前記割り当てられた対応するアップリンク資源内の指標を受信することを含む、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
対応するアップリンク資源が、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）、及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）の各々に割り当てられ、前記無線リンクの前記チャネルの特性を測定することは、
‐前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）から、前記割り当てられた対応するアップリンク資源内の、前記少なくとも１つの第１、第２及び第３の信号（３０１、３０２、３０３）のうちの少なくとも１つに関連付けられた前記受信信号電力を受信することを含む、請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）が第１の同期信号を含み、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）が第２の同期信号を含み、前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）が第３の同期信号を含む、請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）が第１のパイロット信号を含み、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）が第２のパイロット信号を含み、前記少なくとも１つの第３の信号が第３のパイロット信号（３０３）を含む、請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの少なくとも１つがブロードキャストされる、請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
‐第４の偏波（５０４）を使用して少なくとも１つの第４の信号（３０４）を送信することを含み、
前記第１の偏波（５０１）の方向と前記第２の偏波（５０２）の方向との間の第１の角度、前記第２の偏波（５０２）の方向と前記第３の偏波（５０３）の方向との間の第２の角度（５０２）、及び、前記第３の偏波の方向（５０３）と前記第４の偏波（５０４）の方向との間の第３の角度は全て等しい、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
無線通信装置を動作させる方法であって、
‐前記無線通信装置（３０；４０；５０）と更なる無線通信装置（２０）との間の無線リンク上で、第１の偏波を有する少なくとも１つの第１の信号（３０１）、第２の偏波を有する少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び第３の偏波を有する少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの少なくとも１つを受信することと、
‐前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの少なくとも１つについて、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクの対応するチャネルサウンディング情報を、前記更なる無線通信装置（２０）に送信することを含む、方法。
【請求項１３】
無線通信装置であって、
‐アンテナ設備（２２）と、
‐前記アンテナ設備（２２）に結合されたロジック（２１）とを具備し、前記ロジックは
‐前記無線通信装置（２０）と更なる無線通信装置（３０、４０、５０）との間の無線リンク上で、第１の偏波（５０１）を使用して少なくとも１つの第１の信号（３０１）を送信し、
‐前記無線リンク上で、第２の偏波（５０２）を使用して少なくとも１つの第２の信号（３０２）を送信し、
‐前記無線リンク上で、第３の偏波（５０３）を使用して少なくとも１つの第３の信号（３０３）を送信し、
‐前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）、及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に基づいて、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクのチャネルの特性を測定するように構成され、
前記第１の偏波（５０１）、前記第２の偏波（５０２）及び前記第３の偏波（５０３）は互いに異なる、無線通信装置。
【請求項１４】
無線通信装置であって、
‐アンテナ設備（３２、３３）と、
‐前記アンテナ設備（３２、３３）に結合されたロジック（３１）とを具備し、前記ロジックは、
‐前記無線通信装置（３０、４０、５０）と更なる無線通信装置（２０）との間の無線リンク上で、少なくとも１つの第１の信号（３０１）、少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうち少なくとも１つを受信し、
‐前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの各少なくとも１つの受信信号について、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクの対応するチャネルサウンディング情報を、前記更なる無線通信装置（２０）に報告するように構成される、無線通信装置。
【請求項１５】
無線通信システムを動作させる方法であって、
‐前記無線通信システム（１０）の無線通信装置（２０）によって、前記無線通信システム（１０）の前記無線通信装置（２０）と更なる無線通信装置（３０、４０、５０）との間の無線リンク上で、第１の偏波（５０１）を使用して少なくとも１つの第１の信号（３０１）を送信することと、
‐前記無線通信装置（２０）によって、前記無線リンク上で、第２の偏波（５０２）を使用して少なくとも１つの第２の信号（３０２）を送信することと、
‐前記無線通信装置（２０）によって、前記無線リンク上で、第３の偏波（５０３）を使用して少なくとも１つの第３の信号（３０３）を送信することと、
‐前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）において、前記無線リンク上で、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの少なくとも１つを受信することと
‐前記更なる無線通信装置（３０、４０、５０）によって、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）のうちの少なくとも１つについて、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクの対応するチャネルサウンディング情報を、前記無線通信装置（２０）に送信することと、
‐前記受信されたチャネルサウンディング情報に基づいて、前記少なくとも１つの第１の信号（３０１）、前記少なくとも１つの第２の信号（３０２）及び前記少なくとも１つの第３の信号（３０３）に関連付けられた前記無線リンクのチャネルの特性を測定することを含み、
前記第１の偏波（５０１）、前記第２の偏波（５０２）及び前記第３の偏波（５０３）は互いに異なる、無線通信システムを動作させる方法。
【国際調査報告】
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2021532703.tif 000009
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