(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信のための方法であって、
第1の基地局と通信するワイヤレス通信デバイスにおいて、第2の基地局から干渉信号を受信するステップと、
前記ワイヤレス通信デバイスにおいて、前記干渉信号の空間的方向を決定するステップと、
前記ワイヤレス通信デバイスを用いて、第1の時間期間内に前記干渉信号の前記空間的方向に基づいて前記第1の基地局に前記ワイヤレス通信デバイスの第1のアンテナを介して第1の信号を送信するステップと、
前記ワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第1のアンテナから前記ワイヤレス通信デバイスの第2のアンテナに切り換えるステップと、
前記第1のアンテナから前記第2のアンテナに切り換えた後、前記ワイヤレス通信デバイスを用いて、第2の時間期間内に前記干渉信号の前記空間的方向に基づいて前記第1の基地局に前記第2のアンテナを介して第2の信号を送信するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第1の基地局に前記第1の信号を送信する前記ステップが、
ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を前記第1の基地局に送信するステップ
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記ビームフォーミングされたSRSが、前記干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有する、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記ビームフォーミングされたSRSがビームコードブックに基づいて確立される、請求項2に記載の方法。
【請求項５】
前記ビームフォーミングされたSRSが、前記干渉信号からの干渉に関連付けられた計算に基づいて確立される、請求項2に記載の方法。
【請求項６】
前記ワイヤレス通信デバイスにおいて、前記第1の基地局からダウンリンク通信を受信するステップをさらに含み、ダウンリンク通信層が、前記第1の基地局に送信された前記第1の信号および前記第2の信号に基づいて前記空間的方向にビームフォーミングされる、
請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記第1の信号および前記第2の信号が、経時的に順次送信される、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記第1の信号および前記第2の信号が各々、異なる位相を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
第1の基地局と通信するワイヤレス通信デバイスであって、
第2の基地局からの干渉信号を受信するように動作可能なトランシーバと、
前記トランシーバと通信するコンピューティングデバイスであって、前記干渉信号の空間的方向を決定するように動作可能なコンピューティングデバイスと
を備え、
前記トランシーバが、
第1の時間期間内に、前記干渉信号の前記空間的方向に基づいて前記第1の基地局に前記トランシーバと通信する第1のアンテナを介して第1の信号を送信し、
前記第1のアンテナから、前記トランシーバと通信する第2のアンテナに切り換え、
前記第1のアンテナから前記第2のアンテナに切り換えた後、第2の時間期間内に前記干渉信号の前記空間的方向に基づいて、前記第1の基地局に前記第2のアンテナを介して第2の信号を送信する
ようにさらに動作可能である、ワイヤレス通信デバイス。
【請求項１０】
前記トランシーバが、
ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を前記第1の基地局に送信する
ことによって、前記第1の基地局に前記第1の信号を送信するように動作可能である、請求項9に記載のワイヤレス通信デバイス。
【請求項１１】
前記ビームフォーミングされたSRSが、前記干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有する、請求項10に記載のワイヤレス通信デバイス。
【請求項１２】
前記コンピューティングデバイスが、ビームコードブックに基づいて、または、前記干渉信号からの干渉に関連付けられた計算に基づいて、前記ビームフォーミングされたSRSを確立するようにさらに動作可能である、請求項10に記載のワイヤレス通信デバイス。
【請求項１３】
前記トランシーバが、
前記第1の基地局からダウンリンク通信を受信するようにさらに動作可能であり、ダウンリンク通信層が、前記第1の基地局に送信される前記第1の信号および前記第2の信号に基づいて前記空間的方向にビームフォーミングされる、請求項9に記載のワイヤレス通信デバイス。
【請求項１４】
前記第1の信号および前記第2の信号が、経時的に順次送信される、請求項9に記載のワイヤレス通信デバイス。
【請求項１５】
前記第1の信号および前記第2の信号が各々、異なる位相を有する、請求項9に記載のワイヤレス通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
《関連出願の相互参照》
本出願は、2015年9月25日に出願された米国非仮出願第14/866,768号の優先権および利益を主張し、米国非仮出願第14/866,768号は、2015年3月14日に出願された米国仮特許出願第62/133,366号の利益を主張し、これらの出願の両方は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、ワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、ユーザ機器によって受信された干渉の空間的方向に対処することによるユーザ機器と基地局との間の通信の改善に関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信ネットワークは、いくつかのユーザ機器(UE)に対する通信をサポートすることができるいくつかの基地局を含み得る。近年、基地局およびUEが通信する搬送周波数は、帯域幅を引き続き増加させており、より広い帯域幅を含む。これらのより高い周波数を利用するために、同じ物理空間内のより多くのアンテナが使用されている。しかしながら、これらのより高い周波数帯域を有用にし、従来の技術(2G、3G、または4Gなど)と同じカバレージ半径に近づけるために、より多くのビームフォーミング利得(および、より正確な)が必要になりつつある。
【０００４】
さらに、従来のシステムは、変化する固定構造を有する様々なタイプの参照信号を用いて、アップリンク方向および/またはダウンリンク方向におけるアダプティブマルチアンテナ動作に関する十分な測定値および推定値を提供する。たとえば、チャネル状態情報参照信号(CSI-RS: Channel State Information Reference Signal)は、基地局からのダウンリンク上で使用されて、基地局がビームフォーミング決定を行う助けとなり得、各UEに固有のアップリンク復調参照信号(DM-RS: Demodulation Reference Signal)が、特にアップリンクに関するチャネル情報を推定するために使用され得、各UEは、アップリンク上でサウンディング参照信号(SRS: Sounding Reference Signal)を使用して、スケジューリングの助けとなり得る(たとえば、どの周波数帯域がデータにとって良好または不良かを決定する)。UEに関する上記の機能のすべてを達成することが可能な単一の信号はない。
【０００５】
可逆性とは、局が別のチャネル(たとえば、ダウンリンク)に関する決定を行う際にあるチャネル(たとえば、アップリンク)からの情報(マルチパス遅延プロファイルなど)を使用する機能を示す。現在の手法は、ロングタームエボリューション(LTE)文脈におけるCSI-RSなどの、特定のアンテナに固有の参照信号を必要とするので、可逆性は、セルラーネットワークには利用可能でない。さらに、CSI-RSおよび他のタイプの信号はあまり拡大縮小せず、このことは、モバイルブロードバンドの需要が引き続き増加しているので、大きくなる一方の問題になりつつある。
【０００６】
基地局から受信される意図された通信に加えて、ユーザ機器は、干渉信号も受信することができる。これらの干渉信号は、様々な源から生じることができる。たとえば、干渉は、別のデバイスと別の基地局との間で通信チャネルが確立された結果であり得る。ユーザ機器と基地局との間の通信は、意図されたダウンリンク通信が干渉とともに受信されるとき、妨げられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様では、第1の基地局と通信するワイヤレス通信デバイスにおいて、第2の基地局(または他の基地局)から干渉信号を受信することと、ワイヤレス通信デバイスにおいて、干渉信号の空間的方向を決定することと、ワイヤレス通信デバイスを用いて、干渉信号の空間的方向に基づいて第1の基地局に信号を送信することとを含む、ワイヤレス通信のための方法が提供される。
【０００８】
本開示の別の態様では、第1の基地局に信号を送信することは、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を第1の基地局に送信することを含む。別の態様では、ビームフォーミングされたSRSは、干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有する。別の態様では、ビームフォーミングされたSRSは、ビームコードブックに基づいて確立される。別の態様では、ビームフォーミングされたSRSは、干渉信号からの干渉に関連付けられた計算に基づいて確立される。別の態様では、方法は、第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、基地局からダウンリンク通信を受信することをさらに含み、ダウンリンク通信層は、第1の基地局に送信された信号に基づいて、空間的方向にビームフォーミングされる。別の態様では、第1の基地局に信号を送信することは、ワイヤレス通信デバイスを用いて、干渉信号の空間的方向に基づいて第1の基地局に複数の信号を送信することを含む。別の態様では、複数の信号は同時に送信される。別の態様では、複数の信号は各々、異なる位相を有する。別の態様では、複数の信号は、経時的に順次送信される。別の態様では、複数の信号は各々、異なる位相を有する。別の態様では、複数の信号を送信することは、第1の時間において、モバイル通信デバイスの第1のアンテナを介して、少なくとも1つのサウンディング参照信号(SRS)を送信することと、第2の時間において、モバイル通信デバイスの第2のアンテナを介して、少なくとも1つのSRSを送信することとを含む。
【０００９】
本開示の別の態様では、第1の基地局において、ワイヤレス通信デバイスから信号を受信することであって、この信号は、第2の基地局(または他の基地局)からワイヤレス通信デバイスによって受信された干渉信号の空間的方向に基づく、受信することと、第1の基地局を用いて、ワイヤレス通信デバイスにダウンリンク通信を送信することとを含み、ダウンリンク通信層は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて、空間的方向にビームフォーミングされる、ワイヤレス通信のための方法が提供される。
【００１０】
本開示の別の態様では、ワイヤレス通信デバイスから信号を受信することは、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を受信することを含む。別の態様では、ビームフォーミングされたSRSは、ワイヤレス通信デバイスにおいて干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有する。別の態様では、方法は、第1の基地局において、ビームフォーミングされたSRSに基づいて、第1の基地局とワイヤレス通信デバイスとの間の通信チャネルを確立することをさらに含む。別の態様では、ダウンリンク通信は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて空間的方向に沿って送信するように動作可能な第1の基地局の少なくとも1つのアンテナを使用して送信され、第1の基地局は、異なる空間的方向に沿って送信するように動作可能な複数のアンテナを有する。別の態様では、ダウンリンク通信を送信することは、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて複数のパスの中から選択されるパスに沿ってダウンリンク通信を送信することを含む。別の態様では、ダウンリンク通信は、ビームコードブックに基づいて確立される。別の態様では、ダウンリンク通信は、可逆的(reciprocal)ビーム計算に基づいて確立される。
【００１１】
本開示の別の態様では、第1の基地局と通信するワイヤレス通信デバイスであって、第2の基地局(または他の基地局)からの干渉信号を受信するように動作可能なトランシーバと、このトランシーバと通信するコンピューティングデバイスであって、干渉信号の空間的方向を決定するように動作可能なコンピューティングデバイスとを含み、トランシーバは、干渉信号の空間的方向に基づいて第1の基地局に信号を送信するようにさらに動作可能である、ワイヤレス通信デバイスが提供される。
【００１２】
本開示の別の態様では、トランシーバは、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を第1の基地局に送信することによって、第1の基地局に信号を送信するように動作可能である。別の態様では、ビームフォーミングされたSRSは、干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有する。別の態様では、コンピューティングデバイスは、ビームコードブックに基づいて、ビームフォーミングされたSRSを確立するようにさらに動作可能である。別の態様では、コンピューティングデバイスは、干渉信号からの干渉に関連付けられた計算に基づいて、ビームフォーミングされたSRSを確立するようにさらに動作可能である。別の態様では、トランシーバは、基地局からダウンリンク通信を受信するようにさらに動作可能であり、ダウンリンク通信層は、第1の基地局に送信される信号に基づいて空間的方向にビームフォーミングされる。別の態様では、トランシーバは、干渉信号の空間的方向に基づいて第1の基地局に複数の信号を送信することによって、第1の基地局に信号を送信するように動作可能である。別の態様では、複数の信号は同時に送信される。別の態様では、複数の信号は各々、異なる位相を有する。別の態様では、複数の信号は、経時的に順次送信される。別の態様では、複数の信号は各々、異なる位相を有する。別の態様では、トランシーバは、第1の時間において、トランシーバと通信する第1のアンテナを介して、少なくとも1つのサウンディング参照信号(SRS)を送信し、第2の時間において、トランシーバと通信する第2のアンテナを介して、少なくとも1つのSRSを送信することによって、複数の信号を送信するように動作可能である。
【００１３】
本開示の別の態様では、第1の基地局において、ワイヤレス通信デバイスから信号を受信し、この信号は、第2の基地局(または他の基地局)からワイヤレス通信デバイスによって受信された干渉信号の空間的方向に基づき、ワイヤレス通信デバイスにダウンリンク通信を送信するように動作可能であり、ダウンリンク通信層は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて、空間的方向にビームフォーミングされる、トランシーバを含む基地局が提供される。
【００１４】
本開示の別の態様では、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を受信することによってワイヤレス通信デバイスから信号を受信するように動作可能なトランシーバ。別の態様では、ビームフォーミングされたSRSは、ワイヤレス通信デバイスにおいて干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有する。別の態様では、基地局は、トランシーバと通信するコンピューティングデバイスであって、ビームフォーミングされたSRSに基づいてワイヤレス通信デバイスとの通信チャネルを確立するように動作可能なコンピューティングデバイスをさらに備える。別の態様では、基地局は、トランシーバと通信し、異なる空間的方向に沿って送信するように動作可能な複数のアンテナをさらに備え、ダウンリンク通信は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて空間的方向に沿って送信するように動作可能な少なくとも1つのアンテナを使用して送信される。別の態様では、トランシーバは、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて複数のパスの中から選択されるパスに沿ってダウンリンク通信を送信することによって、ダウンリンク通信を送信するように動作可能である。別の態様では、基地局は、ビームコードブックに基づいてダウンリンク通信を確立するように動作可能なコンピューティングデバイスをさらに備える。別の態様では、基地局は、可逆的ビーム計算に基づいてダウンリンク通信を確立するように動作可能なコンピューティングデバイスをさらに備える。
【００１５】
本開示の別の態様では、第1の基地局と通信するワイヤレス通信デバイスであって、第2の基地局(または他の基地局)からの干渉信号を受信するための手段と、干渉信号の空間的方向を決定するための手段と、干渉信号の空間的方向に基づいて第1の基地局に信号を送信するための手段とを含むワイヤレス通信デバイスが提供される。
【００１６】
本開示の別の態様では、第1の基地局に信号を送信するための手段は、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を第1の基地局に送信するための手段を含む。別の態様では、ビームフォーミングされたSRSは、干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有する。別の態様では、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を送信するための手段は、ビームコードブックに基づいてビームフォーミングされたSRSを確立するための手段を含む。別の態様では、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を送信するための手段は、干渉信号からの干渉に関連付けられた計算に基づいてビームフォーミングされたSRSを確立するための手段を含む。別の態様では、ワイヤレス通信デバイスは、基地局からダウンリンク通信を受信するための手段をさらに含み、ダウンリンク通信層は、第1の基地局に送信された信号に基づいて空間的方向にビームフォーミングされる。別の態様では、第1の基地局に信号を送信するための手段は、干渉信号の空間的方向に基づいて第1の基地局に複数の信号を送信するための手段を含む。別の態様では、複数の信号を送信するための手段は、複数の信号を同時に送信するための手段を含む。別の態様では、複数の信号は各々、異なる位相を有する。別の態様では、複数の信号を送信するための手段は、複数の信号を経時的に順次送信するための手段を含む。別の態様では、複数の信号は各々、異なる位相を有する。別の態様では、複数の信号を送信するための手段は、第1の時間において少なくとも1つのサウンディング参照信号(SRS)を送信するための手段と、第2の時間において少なくとも1つのSRSを送信するための手段とを含む。
【００１７】
本開示の別の態様では、ワイヤレス通信デバイスから信号を受信するための手段であって、この信号は、第2の基地局(または他の基地局)からワイヤレス通信デバイスによって受信された干渉信号の空間的方向に基づく、受信するための手段と、ワイヤレス通信デバイスにダウンリンク通信を送信するための手段とを含み、ダウンリンク通信層は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて、空間的方向にビームフォーミングされる、基地局が提供される。
【００１８】
本開示の別の態様では、ワイヤレス通信デバイスから信号を受信するための手段は、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を受信するための手段を含む。別の態様では、ビームフォーミングされたSRSは、ワイヤレス通信デバイスにおいて干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有する。別の態様では、基地局は、ビームフォーミングされたSRSに基づいてワイヤレス通信デバイスとの通信チャネルを確立するための手段をさらに含む。別の態様では、基地局は、異なる空間的方向に沿って送信するための手段をさらに含み、ダウンリンク通信は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて空間的方向に沿って送信される。別の態様では、ダウンリンク通信を送信するための手段は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて複数のパスの中から選択されるパスに沿ってダウンリンク通信を送信するための手段を含む。別の態様では、ダウンリンク通信を送信するための手段は、ビームコードブックに基づいてダウンリンク通信を確立するための手段を含む。別の態様では、ダウンリンク通信を送信するための手段は、可逆的ビーム計算に基づいてダウンリンク通信を確立するための手段を含む。
【００１９】
本開示の追加の態様、特徴、および利点は、以下の詳細な説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本開示の様々な態様による、ワイヤレス通信ネットワークを示す図である。
【図２】本開示の様々な態様による、サウンディング参照信号を使用して基地局におけるビームフォーミングを可能にするワイヤレス通信ネットワークを示す図である。
【図３】本開示の様々な態様による、例示的なサブフレーム構造を示す図である。
【図４】本開示の様々な態様による、干渉信号がユーザ機器において受信されるワイヤレス通信ネットワークの一部分を示す図である。
【図５】本開示の様々な態様による、ワイヤレス通信方法の流れ図である。
【図６】本開示の様々な態様による、ワイヤレス通信方法の流れ図である。
【図７】本開示の様々な態様による、干渉信号がユーザ機器において受信されるワイヤレス通信ネットワークの一部分を示す図である。
【図８】本開示の様々な態様による、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号がユーザ機器から基地局に送信されるワイヤレス通信ネットワークの一部分を示す図である。
【図９】本開示の様々な態様による、全方向性ビームフォーミングされたサウンディング参照信号がユーザ機器から基地局に送信されるワイヤレス通信ネットワークの一部分を示す図である。
【図１０】本開示の様々な態様による、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号に基づいてダウンリンク通信が基地局によってユーザ機器に送信されるワイヤレス通信ネットワークの一部分を示す図である。
【図１１】本開示の様々な態様による、パスが複数のパスの間で選択されるワイヤレス通信ネットワークの一部分を示す図である。
【図１２】本開示の様々な態様による、複数のサウンディング参照信号がユーザ機器によって送信されるワイヤレス通信ネットワークの一部分を示す図である。
【図１３】本開示の様々な態様による、複数のサウンディング参照信号がユーザ機器によって送信されるワイヤレス通信ネットワークの一部分を示す図である。
【図１４】本開示の実施形態による、ユーザ機器などの例示的なワイヤレス通信デバイスのブロック図である。
【図１５】本開示の実施形態による、基地局などの例示的なワイヤレス通信デバイスのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に記載される詳細な説明は、添付の図面とともに、様々な構成の説明として意図されており、本明細書において説明される概念が実施され得る唯一の構成を表すことを意図されたものではない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を提供することを目的とする具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念はこれらの具体的な詳細なしで実施され得ることは、当業者には明らかであろう。いくつかの例では、よく知られている構造および構成要素が、そのような概念を不明瞭にすることを避けるためにブロック図形式で示されている。
【００２２】
本明細書において説明される技法は、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA、および他のネットワークなどの様々なワイヤレス通信ネットワークに使用され得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は、互換的に使用されることが多い。CDMAネットワークは、ユニバーサル地上無線アクセス(UTRA)、cdma2000などの無線技術を実施し得る。UTRAは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))およびCDMAの他の変形態を含む。cdma2000は、IS-2000規格、IS-95規格、およびIS-856規格を包含する。TDMAネットワークは、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))などの無線技術を実施し得る。OFDMAネットワークは、発展型UTRA(E-UTRA)、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDMAなどの無線技術を実施し得る。UTRAおよびE-UTRAは、ユニバーサルモバイル通信システム(UMTS)の一部である。3GPPロングタームエボリューション(LTE)およびLTEアドバンスト(LTE-A)は、E-UTRAを使用するUMTSの新しいリリースである。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A、およびGSM(登録商標)は、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)という名称の組織からの文書において説明されている。CDMA2000およびUMBは、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)という名称の組織からの文書において説明されている。本明細書において説明される技法は、上記で言及されたワイヤレスネットワークおよび無線技術ならびに次世代(たとえば、第5世代(5G))ネットワークなどの他のワイヤレスネットワークおよび無線技術に使用され得る。
【００２３】
本開示は、ユーザ機器(UE)によって受信された干渉信号の空間的方向に対処するUEと基地局との間の通信について説明する。UEは、別の基地局によって別のUEに送信されたダウンリンク信号から生じる干渉を経験することができる。UEは、干渉信号の方向を決定し、干渉信号の方向に基づいて基地局に信号を送信する。たとえば、信号は、干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有するビームフォーミングされたサウンディング参照信号(BF-SRS: Beamformed Sounding Reference Signal)であり得る。基地局は、UEから信号を受信して、UEからによって受信された信号に基づいて空間的方向にビームフォーミングされたダウンリンク通信を送信する。したがって、基地局は、UEによって受信された干渉の空間的方向に対処する集束ビームを送信することが可能である。UEは、干渉を制限する空間的方向に沿って、ダウンリンク通信を受信する。
【００２４】
図1は、本開示の様々な態様による、ワイヤレス通信ネットワーク100を示す。ワイヤレス通信ネットワーク100は、いくつかのUE102、ならびにいくつかの基地局104を含んでよい。基地局104としては、発展型ノードB(eNodeB)があり得る。基地局は、送受信基地局、ノードB、またはアクセスポイントとも呼ばれることがある。基地局104は、UE102と通信する局であってよく、基地局、ノードB、アクセスポイントなどとも呼ばれることがある。
【００２５】
基地局104は、通信信号106によって示されるUE102と通信する。UE102は、アップリンクおよびダウンリンクを介して基地局104と通信し得る。ダウンリンク(または順方向リンク)は、基地局104からUE102への通信リンクを指す。アップリンク(または逆方向リンク)は、UE102から基地局104への通信リンクを指す。基地局104はまた、通信信号108によって示されるように、ワイヤード接続および/またはワイヤレス接続上で、直接的または間接的に、互いと送信し得る。
【００２６】
UE102は、図示のように、ワイヤレスネットワーク100全体を通して分散されてよく、各UE102は、固定されてもよいし、可搬性であってもよい。UE102は、端末、移動局、加入者ユニットなどとも呼ばれることがある。UE102は、セルラー電話、スマートフォン、携帯情報端末、ワイヤレスモデム、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータなどであってよい。ワイヤレス通信ネットワーク100は、本開示の様々な態様が適用されるネットワークの一例である。
【００２７】
各基地局104は、特定の地理的エリアに通信カバレージを提供し得る。3GPPでは、「セル」という用語は、用語が使用される文脈に応じて、カバレージエリアにサービスする基地局および/または基地局サブシステムのこの特定の地理的カバレージエリアを指すことができる。この点に関して、基地局104は、マクロセル、ピコセル、フェムトセル、および/または他のタイプのセルに、通信カバレージを提供し得る。マクロセルは一般に、比較的大きい地理的エリア(たとえば、半径数キロメートル)をカバーし、ネットワークプロバイダのサービスに加入したUEによる無制限アクセスを可能にし得る。ピコセルは一般に、比較的小さい地理的エリアをカバーし得、ネットワークプロバイダのサービスに加入したUEによる無制限アクセスを可能にし得る。フェムトセルも一般に、比較的小さい地理的エリア(たとえば、自宅)をカバーし得、無制限アクセスに加えて、フェムトセルとの関連を有するUE(たとえば、限定加入者グループ(CSG)内のUE、自宅内のユーザのためのUEなど)による制限付きアクセスも提供し得る。マクロセルのための基地局は、マクロ基地局と呼ばれることがある。ピコセルのための基地局は、ピコ基地局と呼ばれることがある。フェムトセルのための基地局は、フェムト基地局またはホーム基地局と呼ばれることがある。
【００２８】
図1に示される例では、基地局104a、104b、および104cはそれぞれ、カバレージエリア110a、110b、および110cのためのマクロ基地局の例である。基地局104dおよび104eはそれぞれ、カバレージエリア110dおよび110eのためのピコ基地局および/またはフェムト基地局の例である。認識されるように、基地局104は、1つまたは複数(たとえば、2つ、3つ、4つなど)のセルをサポートし得る。
【００２９】
ワイヤレスネットワーク100は、中継局も含んでよい。中継局は、上流局(たとえば、基地局、UEなど)からデータおよび/または他の情報の送信を受信し、データおよび/または他の情報の送信を下流局(たとえば、別のUE、別の基地局など)に送る局である。中継局はまた、他のUEに対する送信を中継するUEであってもよい。中継局は、中継基地局、中継UE、中継機などとも呼ばれることがある。
【００３０】
ワイヤレスネットワーク100は、同期動作または非同期動作をサポートし得る。同期動作では、基地局104は、類似のフレームタイミングを有してよく、異なる基地局104からの送信は、時間的にほぼ並べられることがある。非同期動作では、基地局104は、異なるフレームタイミングを有してよく、異なる基地局104からの送信は、時間的に並べられないことがある。
【００３１】
いくつかの実装形態では、ワイヤレスネットワーク100は、ダウンリンク上では直交周波数分割多重(OFDM)を、アップリンク上ではシングルキャリア周波数分割多重(SC-FDM)を利用する。OFDMおよびSC-FDMは、システム帯域幅を複数の(K)直交サブキャリアに分割し、直交サブキャリアは、通常、トーン、ビンなどとも呼ばれる。各サブキャリアは、データを用いて変調され得る。一般に、変調シンボルは、周波数領域内ではOFDMを用いて、時間領域内ではSC-FDMを用いて、送られる。隣接するサブキャリア間の間隔は固定されてよく、サブキャリア(K)の総数はシステム帯域幅に依存してよい。たとえば、Kはそれぞれ、1.4、3、5、10、15、または20メガヘルツ(MHz)の対応するシステム帯域幅に対する72、180、300、600、900、および1200に等しくてよい。システム帯域幅はまた、サブバンドに分割されてよい。たとえば、サブバンドは1.08MHzをカバーすることがあり、それぞれ、1.4、3、5、10、15、または20の対応するシステム帯域幅に対する1、2、4、8、または16のサブバンドがあることがある。
【００３２】
次に図2を参照すると、上記で図1に関して説明されたように、1つまたは複数のUE102と1つまたは複数の基地局104との間のワイヤレス通信チャネル内での利用可能な帯域幅の使用の効率を高めるために使用され得るシステムの一例が示されている。図2は、説明を簡単にするために1つの基地局104および1つのUE102を示しているが、本開示の実施形態がさらに多くのUE102および/または基地局104に拡大縮小し得ることが認識されよう。UE102と基地局104は、様々な周波数において互いと通信し得る。たとえば、たった2つの例を挙げると、一実施形態では、UE102と基地局104は、6GHzより下の周波数において通信し得るが、別の実施形態では、6GHzより上の周波数で通信し得る。
【００３３】
UE102は、基地局104によって受信されるサウンディング参照信号(SRS)202をブロードキャストする。一実施形態では、SRS202は全方向性送信であってよいが、別の実施形態では、SRS202は広幅ビーム送信であってよい。SRS202を受信すると、基地局104は、SRS202から、明示的または暗黙的に、UE102と基地局104との間のアップリンクチャネルに関するチャネル情報を収集することができる。次いで、基地局104は、そのアップリンクチャネル情報を使用して、そのアンテナを、ダウンリンク204を同じUE102にビームフォーミングするように調整(train)し得る。
【００３４】
可逆性から利益(アップリンクにおいてSRS202から取得されたチャネル情報を適用すること)を得るために、基地局104は、チャネル相関除去の影響を最小にするように、ダウンリンク送信をUE102にビームフォーミング(または集束)するために、その情報を(トレーニングによって)迅速に再適用し得る。ダウンリンクにおけるチャネル情報の迅速な再適用の助けとなるために、本開示の実施形態は、ショートサブフレーム構造を利用する。次に図3を参照すると、チャネル内の相関除去の影響を最小にするように短時間フレーム内で動作する例示的なサブフレーム構造300が示されている。一実施形態では、短時間フレームはほぼ500マイクロ秒であってよいが、それよりも短くてもよいし、長くてもよい。短時間フレームによって、基地局104は、サブフレームの持続時間にわたって状態チャネルを本質的に「凍結する」ことができ、その間、基地局104は、ダウンリンクのためのビームを調整およびフォーミングし、次いで、ダウンリンクバーストを提供し得る。
【００３５】
UE102と基地局104との間の通信は、時間領域内で、図3に示されるサブフレーム(SF)300などのSF300に分割され得る。図を簡略化するため、図3には、単一のサブフレームが示されている。認識されるように、SF300の構造は、必要に応じて、または要望通り、任意の数のサブフレームに拡大縮小可能である。各SF300は、移行部分U/Dによって分離されたアップリンク(UL)部分302とダウンリンク(DL)部分304に分割される。UL部分302の一部として、UE102は、様々なタイプの信号を基地局104に送り得る。これらとしては、たとえば、SRS(ここでは、基地局における送信ビームフォーミングのために、アップリンクDMRSの代わりに使用される)、アップリンクデータ、および任意選択で、情報の要求があり得る。移行部分U/Dは、UL部分302とDL部分304との間に提供される。DL部分において、基地局104は、たとえばユーザ機器参照信号(UERS: User-Equipment Reference Signal)および(たとえば、ダウンリンクバースト内の)ダウンリンクデータを含む様々なタイプの信号をUE102に送る。
【００３６】
いくつかの実施形態では、基地局104は、UL部分302内のSRSを使用して、UE102と基地局104との間のダウンリンクを容易にする複数の情報を導出し得る。たとえば、SRSに基づいて、複数のアンテナを有する基地局104は、たとえば、基地局104の範囲内での他のワイヤレス通信デバイスとの干渉が減少されるように、UE102に送信されたDLデータをビームフォーミングするようにそのアンテナを調整することができる。ビームフォーミングは、基地局104がアップリンクSRSから導出し、次いで可逆性に基づいてダウンリンクに適用される、UE102と基地局104との間のチャネルについての情報に依拠する。基地局104は、チャネルが経時的に(たとえば、周期的に、またはランダムに)変化すると、たとえばUE102から受信されたその後のSRSに従って、そのアンテナを再調整することができる。これは、たとえば、UE102が移動している場合、または他の移動している物体がエリアに入るまたは出る/アップリンク(またはダウンリンク)チャネルに干渉する場合に、起こり得る。本開示の実施形態によれば、サブフレーム300が、同期システムの一部として提供され、したがって、サブフレーム300は、基地局104が、UE102の動きならびにその移動に関連するチャネル相関除去(および/または他の影響)に対応するようにビームを再調整し得るように、経時的に繰り返し提供される。
【００３７】
チャネル可逆性によって、基地局104が、UL方向におけるチャネルについての情報を適用して、DL方向における1つまたは複数のチャネル性質を推定することができ、これは、DL送信をビームフォーミングするために使用可能である。このようにして、基地局104は、UE102からのSRSに基づいて、そのアンテナを調整することができる。SRSは、SF300のUL部分においてUE102から受信されたデータを基地局104が復調することを可能にする情報をさらに含み得る。基地局104はさらに、SRSから、基地局104がUE102と通信するために将来のSF300(たとえば、周波数帯域など)をスケジュールすることを可能にするスケジューリング情報を決定し得る。SF300の例示的な構造は、本出願と同日に出願され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿号(代理人整理番号152520P1/49606.279PV01)に記載されている。
【００３８】
図4は、本開示の実施形態による、ワイヤレスネットワーク100の一部分の図である。ワイヤレスネットワーク100は、基地局402および406と、ユーザ機器(UE)404および408とを含んでよい。
【００３９】
本開示の態様によれば、UE404などのターゲット受信機と基地局402などのターゲット送信機との間の通信は、ターゲット受信機によって経験される干渉に対処する。図4の図示の実施形態では、基地局402はUE404と通信し、基地局406は408と通信する。たとえば、基地局406は、通信信号410によって示されるように、ダウンリンク通信をUE408にサービスする。基地局406がUE408と通信する結果として、干渉は、UE404を含む、ネットワーク内の他のUEによって経験可能である。基地局406はUE408の方向にビーム410を集束し得るにもかかわらず、UE404は、干渉信号412から干渉を受けることができる。干渉信号412は、基地局406の指向性アンテナによって送信されるビームのサイドローブまたはバックローブなどの、ビーム410の構成要素であってよい。UE404は、干渉信号412を受信し、それに関連付けられた空間的方向を決定する。数学的に、UE404は、雑音の相関行列Rnnを決定することができる。
【００４０】
UE404は、それぞれのUEと通信する複数の基地局から干渉信号を受信し得る。たとえば、UE404は、基地局406および476から干渉信号412および472をそれぞれ受信することができる。基地局406は(ビーム410によって示されるように)UE408と通信し、基地局476は(ビーム480によって示されるように)UE478と通信する。干渉基地局(たとえば、基地局406および476)は、UE404に対して様々に空間的に設置可能である。本開示は、UE404および/またはそのサービング基地局402は、複数の基地局から受信された複数の干渉信号の空間的方向に対処することができることを企図するものである。
【００４１】
本開示は、UEと基地局とを含むセルラーネットワークに参照することがあるが、本明細書において説明される特徴は一般に、ワイヤレス通信ネットワーク内の任意のターゲット受信機と任意のターゲット送信機との間の通信に適用可能であることが理解される。たとえば、本明細書において説明される特徴は、UEと基地局またはアクセスポイントとの間の通信のために、WiFiシステム内で実施され得る。
【００４２】
UE404は、サウンディング参照信号(SRS)を基地局402に送信するとき、干渉信号412の空間的方向に対処することができる。いくつかの実施形態では、UE404は、指向的に固有の(directionally specific)情報が通信可能であるように、複数のアンテナを含むことができる。たとえば、UE404は、どの空間的方向が(たとえば、干渉のために)望ましくないまたはあまり望ましくないか、および/またはどの空間的方向がより望ましいか(たとえば、経験する干渉がより少ない方向)を示す情報を送信するように動作可能である。
【００４３】
図5は、ワイヤレス通信の方法500の流れ図である。方法500のステップは、たとえば、UE404などの、ワイヤレス通信デバイスのコンピューティングデバイス(たとえば、プロセッサ、処理回路、および/または他の適切な構成要素)によって実行可能である。方法500は、図1〜図4および図7〜図13を参照すると、より良く理解可能である。図示のように、方法500は、いくつかの列挙されたステップを含むが、方法500の実施形態は、列挙されたステップの前、後、およびその間に、追加のステップを含んでよい。いくつかの実施形態では、列挙されたステップのうちの1つまたは複数は、省略されてもよいし、異なる順序で実行されてもよい。
【００４４】
ステップ510では、方法500は、第1の基地局(たとえば、基地局402)と通信するワイヤレス通信デバイス(たとえば、UE404)において、第2の基地局(または他の基地局)(たとえば、基地局406)から干渉信号を受信することを含む。ステップ520では、方法500は、ワイヤレス通信デバイスにおいて、干渉信号の空間的方向を決定することを含む。ステップ530では、方法500は、ワイヤレス通信デバイスを用いて、干渉信号の空間的方向に基づいて第1の基地局に信号を送信することを含む。第1の基地局に信号を送信すること(ステップ530)は、図8に関してより詳細に説明されるように、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を第1の基地局に送信することを含むことができる。
【００４５】
ビームフォーミングされたSRSは、干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有することができる。ビームフォーミングされたSRSは、ビームコードブックに基づいて確立可能である。ビームフォーミングされたSRSは、干渉信号からの干渉に関連付けられた計算にも基づいて確立可能である。第1の基地局に信号を送信すること(ステップ530)は、ワイヤレス通信デバイスを用いて、干渉信号の空間的方向に基づいて第1の基地局に複数の信号を送信することを含むことができる。複数の信号を送信することは、図12および図13に関してより詳細に説明される。複数の信号は、同時に、または経時的に順次、送信可能である。複数の信号を送信することは、第1の時間において、モバイル通信デバイスの第1のアンテナを介して、少なくとも1つのサウンディング参照信号(SRS)を送信することと、第2の時間において、モバイル通信デバイスの第2のアンテナを介して、少なくとも1つのSRSを送信することとを含むことができる。ステップ540では、方法500は、第1のワイヤレス通信デバイスにおいて、基地局からダウンリンク通信を受信することを含む。ダウンリンク通信層は、第1の基地局に送信された信号に基づいて、空間的方向にビームフォーミングされる。
【００４６】
図6は、ワイヤレス通信の方法600の流れ図である。方法600のステップは、たとえば、基地局402などの、ワイヤレス通信デバイスのコンピューティングデバイス(たとえば、プロセッサ、処理回路、および/または他の適切な構成要素)によって実行可能である。方法600は、図1〜図4および図7〜図13を参照すると、より良く理解可能である。図示のように、方法600は、いくつかの列挙されたステップを含むが、方法600の実施形態は、列挙されたステップの前、後、およびその間に、追加のステップを含んでよい。いくつかの実施形態では、列挙されたステップのうちの1つまたは複数は、省略されてもよいし、異なる順序で実行されてもよい。
【００４７】
ステップ610では、方法600は、第1の基地局(たとえば、基地局402)において、ワイヤレス通信デバイス(たとえば、UE404)から信号を受信することを含む。信号は、第2の基地局(または他の基地局)からワイヤレス通信デバイスによって受信された干渉信号の空間的方向に基づいてよい。ワイヤレス通信デバイスから信号を受信すること(ステップ610)は、図8に関してより詳細に説明されるように、ビームフォーミングされたサウンディング参照信号(SRS)を受信することを含むことができる。ビームフォーミングされたSRSは、干渉信号からの、ワイヤレス通信デバイスにおいて干渉を制限する空間的方向を有することができる。ステップ620では、方法600は、第1の基地局において、ビームフォーミングされたSRSに基づいて、第1の基地局とワイヤレス通信デバイスとの間の通信チャネルを確立することを含む。ステップ630では、方法600は、第1の基地局を用いて、ワイヤレス通信デバイスにダウンリンク通信を送信することを含む。ダウンリンク通信層は、ワイヤレス通信デバイスから受信される信号に基づいて、空間的方向にビームフォーミングされる。ダウンリンク通信は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて空間的方向に沿って送信するように動作可能な第1の基地局の少なくとも1つのアンテナを使用して送信可能であり、第1の基地局は、異なる空間的方向に沿って送信するように動作可能な複数のアンテナを有する。ダウンリンク通信を送信すること(ステップ630)は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて、複数のパスの中から選択されたパスに沿ってダウンリンク通信を送信することを含むことができる。ダウンリンク通信は、ビームコードブックおよび/または可逆的ビーム計算に基づいて確立可能である。
【００４８】
図7は、ワイヤレスネットワーク100の一部分を示す。UE404は、干渉基地局406からの干渉信号412からの干渉を受信する。UE404は、干渉信号412に関連付けられた方向と、干渉を受けない方向を決定することができる。干渉信号412の決定された方向に基づいて、UE404は、そのサービング基地局(たとえば、図4の基地局402)から信号を受信するために、望ましい方向および望ましくない方向を決定することができる。このようにして、UE404は、干渉信号412と衝突しないビームを使用するように、そのサービング基地局に指示することができる。UE404は、望ましくない受信ビームu2の方向も決定することができる。図7のUE404および干渉信号412に対する望ましくない方向としては、ローブ416aおよび416bがある。図示のように、ローブ416bは、干渉信号412から電力を捕捉する。UE404は、望ましくないビームu2の方向に沿って送信するのを避けるように、そのサービング基地局(たとえば、図4の基地局402)に指示することができる。UE404は、望ましい受信ビームu1の方向も決定することができる。図7のUE404および干渉信号412に対する望ましい方向としては、ローブ414aおよび414bがある。ローブ414aおよび414bは、干渉信号412から比較的小さい電力を捕捉する。UE404は、望ましいビームu1の方向に沿って送信するように、そのサービング基地局に指示することができる。図示の実施形態では、ビームu1に関連付けられた望ましい空間的方向は、干渉が実質的または完全にゼロにされるように、干渉信号412に対して向けられる。したがって、望ましいビームu1の方向に沿った送信は、干渉信号412からの干渉を最小にするように空間的方向を最適化する。
【００４９】
図8は、ワイヤレスネットワーク100の一部分を示す。UE404は、サウンディングビームまたはビームフォーミングされた(BF: Beamformed)SRS418をその基地局402に送信することができる。BF-SRS418は、干渉信号412からの干渉に基づいた空間的方向を有することができる。UE404は、ローブ414aおよび414bの方向と同じであるとBF-SRS418の空間的方向を決定することができ、ローブ414aおよび414bは、干渉基地局406からの干渉信号412を包含(または最小に)しない。UE404が複数の基地局から干渉信号を受信すると、BF-SRS418は、複数の干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有することができる。BF-SRSを送信することは、図9に示される全方向性サウンディングビーム420と対比可能である。図9の実施形態では、UE484は、単一のサウンディングビーム420の送出とともに干渉信号412からの干渉の方向(または通信の好ましい方向)を通信しない。しかしながら、以下で図13に関して説明されるように、いくつかの実装形態では、全方向性サウンディングビームが、干渉情報および/または望ましい空間的通信方向を通信するために利用可能である。
【００５０】
再び図8を参照すると、基地局402は、SRSを使用して、干渉信号412からの干渉を制限する、チャネル推定を含む、UE404との通信チャネルを確立することができる。いくつかの実施形態では、BF-SRS418が、ビームコードブックに基づいて確立される。いくつかの実施形態では、BF-SRS418の1つまたは複数のパラメータ(大きさ、方向など)が、UE404において受信された干渉に基づいて計算される。たとえば、干渉に基づいた計算は、相関行列Rnnの零空間に沿って、またはより一般的には、干渉信号412からの干渉を制限する空間的方向に沿った白色チャネル推定に基づいて、BF-SRS418を送信することを決定することができる。干渉に基づいた計算は、UE404が白色チャネルRnn-1/2Hを発するように、BF-SRS418を送信することもでき、白色チャネルRnn-1/2Hは、チャネルに対する干渉がガウス分布を有するように修正された白色チャネルを指す。
【００５１】
図10は、ワイヤレスネットワーク100の一部分を示す。基地局402は、基地局402において受信されたBF-SRSに基づいて、ダウンリンク通信をUE404に送信する。ダウンリンク通信は、図示のように、ローブ414a、414bの空間的方向に沿って狭ビームを含む。ダウンリンク通信は、1つまたは複数の層を含んでよい。ダウンリンク通信層は、基地局402に送信されたBF-SRSに基づいて、空間的方向にビームフォーミングされる。したがって、UE404は、干渉信号412からの干渉を制限する様式で、ダウンリンク通信を受信する。ダウンリンク通信は、干渉信号に基づいた方向にビームフォーミングされた1つまたは複数の層を含むことができる。いくつかの実施形態では、ダウンリンク通信は、干渉信号に必ずしも対処しないUE404によって送信されたサウンディングビームに基づいた方向にビームフォーミングされた1つまたは複数の層を含むことができる。たとえば、ダウンリンク通信は、干渉信号を考慮した層と考慮しない層の両方を含むことができる。その点で、ダウンリンク通信の1つまたは複数の層は、UE404によって受信される干渉信号の指向性に対処しない通信を確立するために、チャネル推定ならびに/またはUE404および/もしくは基地局402によって実行される他のステップに基づいた方向にビームフォーミング可能である。ダウンリンク通信に関連付けられたビームは、受信されたBF-SRSおよびビームコードブックに基づいて決定される可逆的ビームであってよい。いくつかの実施形態では、ダウンリンク通信ビームの1つまたは複数のパラメータ(大きさ、方向など)は、可逆的ビーム計算を使用して決定される。
【００５２】
図11は、ワイヤレスネットワーク100の一部分を示す。図11に示されるワイヤレスネットワーク100の部分は、障害物422を含む。障害物422は、基地局402とUE404との間に物理的に挿入された、建物、山などの、人工形成物または自然形成物であってよい。1つまたは複数の障害物422のために、基地局402は、直接パスに沿ってUE404に送信しようとして、著しい干渉に遭遇し得る。したがって、基地局402は、UE404と通信しようとして、パス424または426に沿って送信し得る。パス424および426に沿った送信ビームは、UE404に到達する前に、障害物422のうちの1つまたは複数によって偏向可能である。本開示の態様によれば、基地局402は、干渉信号412からの干渉を制限するパス(たとえば、図11のパス426)に沿って送信することを選ぶことができる。したがって、基地局402は、UE404から受信されたSRSに基づいて、基地局402とUE404との間の複数の利用可能なパスの中からの干渉を制限する方向を決定することができる。
【００５３】
図12は、干渉を考慮した多重化方式に関連付けられた通信環境490を示す。その点で、多重化は、通信チャネルが、チャネルが複数の送信をサポートすることを可能にする比較的低いレベルの干渉を有するとき、実施可能である。たとえば、シングルユーザ(SU)多入力多出力(MIMO)文脈では、UE404およびそのサービング基地局に関連付けられたチャネルランクは、1よりも大きくてよい。1よりも大きいチャネルランクは、複数の送信をサポートするのに十分に低い干渉を有するチャネルを示し得る。
【００５４】
UE404は、干渉信号の方向に基づいて、そのサービング基地局に複数の信号を送信し得る。図12に示されるように、たとえば、UE404は、サブフレーム432のアップリンク部分434においてSRSビーム430および431を送信することができる。2つのSRSビーム430および431が図12に示されているが、任意の適切な数のSRSビームが送信されてよいことが理解される。その点で、SRSビーム430および431は、本出願と同日に出願され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿号(代理人整理番号152559P1/49606.282PV01)に記載された非直交方法または直交方法を使用して多重化され得る。たとえば、複数のビームは、同時に送信されてもよいし、経時的に順次送信されてもよい。様々な実施形態では、複数のビームが、(アンテナ428および429の一方または両方などの)UE404の1つのアンテナまたは複数のアンテナによって送信され得る。図12は、UE404が2つのアンテナ428および429を有することを示しているが、UE404は、他の実施形態では、1つの、または3つ以上のアンテナを有することができる。
【００５５】
プリコードベクトルによって制御された方法によれば、各SRSは、異なる送信アンテナによって送信されてよく、または、複数のSRSは、複数のアンテナによって送信されてよい。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのサウンディング参照信号(SRS)が、第1の時間においてUE404の第1のアンテナ(たとえば、アンテナ428)によって送信され、少なくとも1つのSRSが、第2の時間においてUE404の第2のアンテナ(たとえば、アンテナ429)によって送信される。いくつかの実施形態では、SRS信号430、431は、異なる位相を有する複数のアンテナによって送信されてよい。たとえば、SRS430は、第1の位相を有する両方のアンテナ428および429によって送信されてよく、SRS431は、第2の位相を有する両方のアンテナ428および429によって送信されてよい。SRSビーム430および431の位相は、ビームの方向を示すことができる。位相は、SRS430およびSRS431に対して動作する例示的なベクトル[1、ejθ]および[1,1]によってそれぞれ数学的に示される。したがって、UE404によって送信されたSRSのうちの1つ、複数、またはすべては、干渉信号に基づいた方向にビームフォーミングされる。したがって、複数のSRSビームを受信するサービング基地局は、UE404において受信される(たとえば、本明細書において説明されるように、干渉信号からの)干渉を制限する様式で、サブフレーム432のダウンリンク部分436においてUE404にダウンリンク通信438を送信する。
【００５６】
図13は、干渉を考慮した多重化方式に関連付けられた通信環境492を示す。UE404は、複数のアンテナを含むが、一度に1つのアンテナの上で送信するように動作可能である。たとえば、UE404は、第1の時間においてアンテナ440上で、第2の時間においてアンテナ442上で、送信することができる。そのようなシステムは、受信アンテナにまたがって、電力増幅器および他の構成要素などの電子構成要素を備えた送信チェーンを切り換えることによって実施可能である。一度に1つのアンテナのみがアクティブであるので、各送信は全方向性であってよい。図13に示されるように、サブフレーム452のアップリンク部分454の第1のセグメント458では、アンテナ440は、2つのSRSビーム444および446を送信する。アップリンク部分454の第2のセグメント460では、アンテナ442は、2つのSRSビーム448および450を送信する。SRSビーム444および446ならびにSRSビーム448および450は、図12に関して説明されるように、異なるMIMOストリームに対応することができ、直交様式または非直交様式で多重化可能である。実際にアンテナ440および442(図13に示される)から2つのセグメント458および460からのSRSビームを受信する受信側基地局は、図12に説明されるSRSビーム430および431を受信する。その点で、SRSビーム444、446、448、および450の送信は、異なる位相を有してよい。たとえば、第1のセグメント458において、アンテナ440は、第1の位相を有するSRS444およびSRS446を送信し得る。第2のセグメント460において、アンテナ442は、第2の位相を有するSRS448およびSRS450を送信し得る。SRSビーム444、446、448、および450は各々、明確にラベルされているが、SRSビーム444および448は位相の差を除いて同一であってよいことが理解される。同様に、SRSビーム446および450は位相の差を除いて同一であってよいことが理解される。SRSビーム444、446、448、および450の位相は、ビームの方向を示すことができる。移送は、セグメント458および460において、SRSビーム444、446、448、および450に対して動作する例示的なベクトルによって数学的に示される。したがって、複数のSRSビームを受信するサービング基地局は、受信されたSRSビームに基づいた様式で、サブフレーム452のダウンリンク部分456においてUE404にビームフォーミングされたダウンリンク通信460を送信する。同じ技法は、干渉を考慮したSRSの周波数分割多重(FDM)を提供するために適用されてよい。
【００５７】
図14は、本開示の実施形態による、例示的なワイヤレス通信デバイス1400のブロック図である。ワイヤレス通信デバイス1400は、上記で説明されたベースUE102または404であってよい。図示のように、UE102は、プロセッサ1402と、メモリ1404と、干渉検出モジュール1408と、トランシーバ1410(モデム1412とRFユニット1414とを含む)と、アンテナ1416とを含んでよい。これらの要素は、たとえば1つまたは複数のバスを介して、互いと直接通信してもよいし、互いと間接通信してもよい。
【００５８】
プロセッサ1402としては、中央処理装置(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、コントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)デバイス、別のハードウェアデバイス、ファームウェアデバイス、または本明細書において上記で図1に関して紹介されたUE102に関して説明され、上記でより詳細に論じられた動作を実行するように構成されたその任意の組合せがあり得る。特に、プロセッサ1402は、アップリンクチャネル内に干渉があるかどうか、空間的方向干渉がどこから来るか、および上記でより詳細に説明された干渉を避けるために基地局104/402に対するSRSをどのようにして構築するかを決定することに関連付けられた様々な機能を実行するために、干渉検出モジュール1408を含むUE102の他の構成要素と組み合わせて利用され得る。プロセッサ1402は、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または他の任意のそのような構成としても実施され得る。
【００５９】
メモリ1404としては、キャッシュメモリ(たとえば、プロセッサ1402のキャッシュメモリ)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、磁気抵抗RAM(MRAM)、読取り専用メモリ(ROM)、プログラマブル読取り専用メモリ(PROM)、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(EPROM)、電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリデバイス、ハードディスクドライブ、他の形式の揮発性メモリおよび不揮発性メモリ、または異なるタイプのメモリの組合せがあり得る。一実施形態では、メモリ1404は、非一時的なコンピュータ可読媒体を含む。メモリ1404は、命令1406を記憶し得る。命令1406としては、プロセッサ1402によって実行されると、本明細書において本開示の実施形態に関連してUE102に関して説明される動作を実行することをプロセッサ1402に行わせる命令があり得る。命令1406は、コードとも呼ばれることがある。「命令」および「コード」という用語は、任意のタイプのコンピュータ可読ステートメントを含むように広義に解釈されるべきである。たとえば、「命令」および「コード」という用語は、1つまたは複数のプログラム、ルーチン、サブルーチン、関数、プロシージャなどを指すことがある。「命令」および「コード」は、単一のコンピュータ可読ステートメントを含んでもよいし、多数のコンピュータ可読ステートメントを含んでもよい。
【００６０】
干渉検出モジュール1408は、本開示の様々な態様に使用されてよい。たとえば、干渉検出モジュール1408は、たとえば、プロセス内で他の基地局406、476が他のUE408、478に送信し、サイドローブ送信またはバックローブ送信を発生させることにより、アップリンクチャネル内に干渉があることを決定し得る。干渉検出モジュール1408は、次いで、決定された干渉を使用して、干渉の空間的方向に基づいて基地局104/402に対するビームフォーミングされたSRSを構築し得る。
【００６１】
図示のように、トランシーバ1410は、モデムサブシステム1412と、無線周波数(RF)ユニット1414とを含み得る。トランシーバ1410は、基地局104などの他のデバイスと双方向に通信するように構成可能である。モデムサブシステム1412は、変調符号化方式(MCS)、たとえば、低密度パリティチェック(LDPC)符号化方式、ターボ符号化方式、畳込み符号化方式などに従って、干渉検出モジュール1408ならびにプロセッサ1402および/またはメモリ1404などのUE102の他の態様からのデータを変調および/または符号化するように構成され得る。RFユニット1414は、モデムサブシステム1412(アウトバウンド送信上で)から、またはUE102もしくは基地局104などの別の源から発生する送信の、変調/符号化されたデータを処理する(たとえば、アナログ-デジタル変換またはデジタル-アナログ変換などを実行する)ように構成され得る。トランシーバ1410内で一体化されているように示されているが、モデムサブシステム1412とRFユニット1414は、UE102が他のデバイスと通信することを可能にするためにUE102において互いに結合された別個のデバイスであってよい。
【００６２】
RFユニット1414は、1つまたは複数の他のデバイスへの送信のために、変調および/または処理されたデータ、たとえば、データパケット(または、より一般的には、1つまたは複数のデータパケットおよび他の情報を含み得るデータメッセージ)をアンテナ1416に提供し得る。これには、たとえば、本開示の実施形態によるSRSの送信があり得る。アンテナ1416はさらに、他のデバイスから送信されたデータメッセージを受信し、トランシーバ1410における処理および/または復調のために、受信されたデータメッセージを提供し得る。図14は、アンテナ1416を単一のアンテナとして示しているが、アンテナ1416は、複数の送信リンクを維持するために、類似の設計または異なる設計の複数のアンテナを含んでよい。
【００６３】
図15は、本開示による例示的な基地局104のブロック図を示す。基地局104は、プロセッサ1502と、メモリ1504と、ビームフォーミングモジュール1508と、トランシーバ1510(モデム1512とRFユニット1514とを含む)と、アンテナ1516とを含んでよい。これらの要素は、たとえば1つまたは複数のバスを介して、互いと直接通信してもよいし、互いと間接通信してもよい。
【００６４】
プロセッサ1502は、様々な特徴を特定のタイプのプロセッサとして有してよい。たとえば、これらとしては、CPU、DSP、ASIC、コントローラ、FPGAデバイス、別のハードウェアデバイス、ファームウェアデバイス、または本明細書において上記の図1において紹介された基地局104に関して説明される動作を実行するように構成されたそれらの任意の組合せを含み得る。プロセッサ1502は、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または他の任意のそのような構成としても実施され得る。
【００６５】
メモリ1504としては、キャッシュメモリ(たとえば、プロセッサ1502のキャッシュメモリ)、RAM、MRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、ソリッドステートメモリデバイス、1つもしくは複数のハードディスクドライブ、メモリスタベースアレイ、他の形式の揮発性メモリおよび不揮発性メモリ、または異なるタイプのメモリの組合せがあり得る。いくつかの実施形態では、メモリ1504としては、非一時的なコンピュータ可読媒体があり得る。メモリ1504は、命令1506を記憶し得る。命令1506としては、プロセッサ1502によって実行されると、本明細書において本開示の実施形態に関連して基地局104に関して説明される動作を実行することをプロセッサ1502に行わせる命令があり得る。命令1506はコードとも呼ばれることがあり、これは、上記で図2に関して説明されたように、任意のタイプのコンピュータ可読ステートメントを含むように広義に解釈されてよい。
【００６６】
ビームフォーミングモジュール1508は、本開示の様々な態様に使用され得る。たとえば、ビームフォーミングモジュール1508は、UE102から受信されたSRSからの情報を抽出し、抽出された情報に基づいて、各アンテナ1516においてビームフォーミングを調整し得る。
【００６７】
図示のように、トランシーバ1510は、モデムサブシステム1512と、無線周波数(RF)ユニット1514とを含み得る。トランシーバ1510は、UE102および/または別のコアネットワーク要素などの他のデバイスと双方向に通信するように構成可能である。モデムサブシステム1512は、MCS、たとえば、LDPC符号化方式、ターボ符号化方式、畳込み符号化方式などに従ってデータを変調および/または符号化するように構成され得る。RFユニット1514は、モデムサブシステム1512(アウトバウンド送信上で)から、またはUE102などの別の源から発生する送信の、変調/符号化されたデータを処理する(たとえば、アナログ-デジタル変換またはデジタル-アナログ変換などを実行する)ように構成され得る。トランシーバ1510内で一体化されているように示されているが、モデムサブシステム1512とRFユニット1514は、基地局104が他のデバイスと通信することを可能にするために基地局104において互いに結合された別個のデバイスであってよい。
【００６８】
RFユニット1514は、1つまたは複数の他のデバイスへの送信のために、変調および/または処理されたデータ、たとえば、データパケット(または、より一般的には、1つまたは複数のデータパケットおよび他の情報を含み得るデータメッセージ)をアンテナ1516に提供し得る。これには、たとえば、本開示の実施形態による、ネットワークへの接続および一時的に存在する(camped)UE102との通信を完了するための情報の送信があり得る。アンテナ1516はさらに、他のデバイスから送信されたデータメッセージを受信し、トランシーバ1510における処理および/または復調のために、受信されたデータメッセージを提供し得る。図15は、アンテナ1516を単一のアンテナとして示しているが、アンテナ1516は、複数の送信リンクを維持するために、類似の設計または異なる設計の複数のアンテナを含んでよい。
【００６９】
本開示のさらなる実施形態は、第1の基地局においてワイヤレス通信デバイスから信号を受信し、この受信された信号は第2の基地局からワイヤレス通信デバイスによって受信された干渉信号の空間的方向に基づく、ダウンリンク通信を第1の基地局からワイヤレス通信デバイスに送信するための方法であって、ダウンリンク通信層はワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて空間的方向にビームフォーミングされる方法を含む。
【００７０】
いくつかの実施形態では、受信された信号は、ビームフォーミングされたSRSであってよい。ビームフォーミングされたSRSは、干渉信号からの、ワイヤレス通信デバイスにおいて干渉を制限する空間的方向を有し得る。第1の基地局は、ビームフォーミングされたSRSに基づいて、それ自体とワイヤレス通信デバイスとの間の通信チャネルをさらに確立し得る。基地局は、異なる空間的方向に沿って送信するように動作可能な複数のアンテナを有してよく、基地局からワイヤレス通信デバイスへのダウンリンク通信は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて決定された空間的方向に沿って送信するように動作可能な第1の基地局の少なくとも1つのアンテナを使用して送信されてよい。基地局からワイヤレス通信デバイスにダウンリンク通信を送信することは、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて複数のパスの中から選択されたパスに沿ってダウンリンク通信を送信することを含んでよい。ダウンリンク通信は、ビームコードブックまたは可逆的ビーム計算に基づいて確立され得る。
【００７１】
本開示のさらなる実施形態は、第2の基地局からワイヤレス通信デバイスによって受信された干渉信号の空間的方向に基づいた信号をワイヤレス通信デバイスから受信し、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて空間的方向にビームフォーミングされた層を有するダウンリンク通信をワイヤレス通信デバイスに送信するように動作可能なトランシーバを備える基地局を含む。ワイヤレス通信デバイスから受信された信号は、干渉信号からのワイヤレス通信デバイスにおける干渉を制限する空間的方向を持ち得るビームフォーミングされたSRSであってよい。基地局は、ビームフォーミングされたSRSに基づいてワイヤレス通信デバイスとの通信チャネルを確立するように動作可能な、トランシーバと通信するコンピューティングデバイスをさらに備えてよい。
【００７２】
基地局は、異なる空間的方向に沿って送信するように動作可能な、トランシーバと通信する複数のアンテナをさらに備えてよい。ダウンリンク通信は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて空間的方向に沿って送信するように動作可能な少なくとも1つのアンテナを使用して送信され得る。基地局は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて複数のパスの中から選択されたパスに沿ってダウンリンク通信を送信し得る。基地局は、ビームコードブックに基づいて、または可逆的ビーム計算に基づいて、ダウンリンク通信を確立するように動作可能なコンピューティングデバイスをさらに備えてよい。
【００７３】
本開示のさらなる実施形態は、第2の基地局からワイヤレス通信デバイスによって受信された干渉信号の空間的方向に基づいた信号をワイヤレス通信デバイスから受信するための手段と、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて層が空間的方向にビームフォーミングされるダウンリンク通信をワイヤレス通信デバイスに送信するための手段とを備える基地局を含む。ワイヤレス通信デバイスから受信された信号は、干渉信号からのワイヤレス通信デバイスにおける干渉を制限する空間的方向を持ち得るビームフォーミングされたSRSであってよい。基地局は、ビームフォーミングされたSRSに基づいてワイヤレス通信デバイスとの通信チャネルを確立するための手段をさらに備えてよい。
【００７４】
基地局は、異なる空間的方向に沿って送信するための手段をさらに備えてよく、ダウンリンク通信は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて空間的方向に沿って送信され得る。基地局は、ワイヤレス通信デバイスから受信された信号に基づいて複数のパスの中から選択されたパスに沿ってダウンリンク通信を送信するための手段をさらに備えてよい。基地局は、ビームコードブックに基づいて、または可逆的ビーム計算に基づいて、ダウンリンク通信を確立するための手段をさらに備えてよい。
【００７５】
本開示のさらなる実施形態は、第2の基地局から干渉信号を受信するための手段と、干渉信号の空間的方向を決定するための手段と、干渉信号の空間的方向に基づいて第1の基地局に信号を送信するための手段とを備える、第1の基地局と通信するワイヤレス通信デバイスを含む。この信号は、干渉信号からの干渉を制限する空間的方向を有してよいビームフォーミングされたSRSであってよい。ワイヤレス通信デバイスは、ビームコードブックに基づいて、または干渉信号からの干渉に関連付けられた計算に基づいて、ビームフォーミングされたSRSを確立するための手段をさらに含んでよい。
【００７６】
ワイヤレス通信デバイスは、第1の基地局からのダウンリンク通信を受信するための手段をさらに備えてよく、ダウンリンク通信層は、第1の基地局に送信された信号に基づいて空間的方向にビームフォーミングされる。ワイヤレス通信デバイスは、干渉信号の空間的方向に基づいて第1の基地局に複数の信号を送信するための手段をさらに備えてよい。複数の信号を送信するための手段は、複数の信号を同時にまたは経時的に順次送信するための手段を含んでよい。複数の信号は各々、異なる位相を有してよい。ワイヤレス通信デバイスは、第1の時間において少なくとも1つのSRSを送信するための手段と、第2の時間において少なくとも1つのSRSを送信するための手段とをさらに含んでよい。
【００７７】
情報および信号は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表されてよい。たとえば、上記の説明全体を通して言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁気粒子、光場または光粒子、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。
【００７８】
本明細書において本開示に関して説明される様々な例示的ブロックおよびモジュールは、汎用プロセッサ、DSP、ASIC、FPGA、もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書において説明される機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せとともに実施または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替形態では、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ(たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または他の任意のそのような構成)として実施され得る。
【００７９】
本明細書において説明される機能は、ハードウェア、プロセッサによって実行されたソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せにおいて実施され得る。これらの機能は、プロセッサで実行されるソフトウェアにおいて実施する場合、コンピュータ可読媒体上に1つまたは複数の命令またはコードとして記憶されてもよいし、送信されてもよい。他の例および実装形態は、本開示および添付の特許請求の範囲内に含まれる。たとえば、ソフトウェアの性質により、上記で説明された機能は、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤリング、またはこれらのいずれかの組合せを使用して実施可能である。機能を実施する特徴も、機能の一部分が異なる物理的ロケーションにおいて実施されるように分散されることを含めて、様々な位置に物理的に配置されてよい。また、特許請求の範囲内を含めて、本明細書で使用されるとき、「すなわち」項目のリスト(たとえば、「のうちの少なくとも1つ」または「のうちの1つまたは複数」などの句によって始まる項目のリスト)内で使用されるとき、たとえば、[A、B、またはCのうちの少なくとも1つ]のリストがAまたはBまたはCまたはABまたはACまたはBCまたはABC(すなわち、AおよびBおよびC)を意味するような包括的リストを示す。
【００８０】
当業者が今では諒解しているように、当面の特定の適用例に応じて、多数の修正、置換、および変形が、その趣旨および範囲から逸脱することなく、本開示のデバイスの材料、装置、構成、および使用の方法内で、ならびにそれらに対してなされてよい。これを考慮すると、本開示の範囲は、単にそのいくつかの例として、本明細書において図示および説明される特定の実施形態の範囲に限定されるべきではなく、むしろ、以下に添付される特許請求の範囲およびそれらの機能的等価物の範囲と完全に同一程度であるべきである。
【符号の説明】
【００８１】
100  ワイヤレス通信ネットワーク、ワイヤレスネットワーク
104  基地局
104a  基地局
104b  基地局
104c  基地局
104d  基地局
104e  基地局
106  通信信号
108  通信信号
110a  カバレージエリア
110b  カバレージエリア
110c  カバレージエリア
110d  カバレージエリア
110e  カバレージエリア
202  サウンディング参照信号、SRS
204  ダウンリンク
300  サブフレーム構造、サブフレーム
302  UL部分
304  DL部分
402  基地局、サービング基地局
404  ユーザ機器、UE
406  基地局、干渉基地局
408  ユーザ機器、UE
410  通信信号、ビーム
412  干渉信号
414a  ローブ
414b  ローブ
416a  ローブ
416b  ローブ
420  サウンディングビーム
422  障害物
424  パス
426  パス
428  アンテナ
429  アンテナ
430  SRSビーム、SRS信号
431  SRSビーム、SRS信号
432  サブフレーム
434  アップリンク部分
436  ダウンリンク部分
438  ダウンリンク通信
440  アンテナ
442  アンテナ
444  SRSビーム
446  SRSビーム
448  SRSビーム
450  SRSビーム
452  サブフレーム
454  アップリンク部分
456  ダウンリンク部分
458  第1のセグメント
460  第2のセグメント、ダウンリンク通信
476  基地局
480  ビーム
490  通信環境
492  通信環境
1400  ワイヤレス通信デバイス
1402  プロセッサ
1404  メモリ
1406  命令
1408  干渉検出モジュール
1410  トランシーバ
1412  モデムサブシステム、モデム
1414  RFユニット
1416  アンテナ
1502  プロセッサ
1504  メモリ
1506  命令
1508  ビームフォーミングモジュール
1510  トランシーバ
1512  モデム、モデムサブシステム
1514  RFユニット
1516  アンテナ
【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】
0006749931.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006749931.tif 000011
【図１１】
0006749931.tif 000012
【図１２】
0006749931.tif 000013
【図１３】
0006749931.tif 000014
【図１４】
0006749931.tif 000015
【図１５】
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