(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デュアル偏波アンテナアレイ（１）を用いたビーム形成のための方法であって、
デュアル偏波アンテナアレイを用いて第１偏波方向（１ｆ）及び第２偏波方向（１ｇ）でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第１のセットのリファレンス信号を交互に送信するステップ（Ｓ１０２）と、
無線送受信デバイスから、１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に各々が対応する２つの量子化チャネル情報値を含む、前記第１のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信するステップ（Ｓ１０４）と、
前記量子化チャネル情報に含まれる前記２つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する２つの角度情報値を推定するステップと、
推定された前記２つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定するステップと、
前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定するステップ（Ｓ１０８）と、前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記量子化チャネル情報は、１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記重み付け平均を決定することは、前記無線送受信デバイスから受信されるチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）の値に基づく重み係数を使用することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記プリコーダベクトルのうちの少なくとも１つは、前記デュアル偏波アンテナアレイの１つの偏波方向における複数の共偏波アンテナ素子にわたる線形的な位相進行に対応する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記送信ビームは、共通の電力放射パターンを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記送信ビームを決定することは、決定された前記角度情報に従ってビーム形成のための相対的直交偏波を決定すること、を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記リファレンス信号は、時間にわたって交互に送信される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記リファレンス信号は、周波数にわたって交互に送信され、前記第１偏波方向の前記１つのリファレンス信号は、第１の周波数サブバンドで送信され、前記第２偏波方向の前記１つのリファレンス信号は、第２の周波数サブバンドで送信される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記リファレンス信号は、異なるコードリソースを使用して交互に送信される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記デュアル偏波アンテナアレイは、Ｎ１×Ｎ２の２次元アンテナアレイであり、Ｎ１＞１及びＮ２＞１である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記角度情報は、前記無線送受信デバイスに対する発射角（ＡＯＤ）を表す、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記リファレンス信号は、チャネル状態情報リファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ）である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記量子化チャネル情報は、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）レポートである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記リファレンス信号は、サウンディングリファレンス信号（ＳＲＳ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
デュアル偏波アンテナアレイ（１）を用いたビーム形成のための方法であって、
デュアル偏波アンテナアレイを用いて、第１偏波方向（１ｆ）でチャネル状態情報を取得するための第１のセットのリファレンス信号を、及び、前記デュアル偏波アンテナアレイを用いて、第２偏波方向（１ｇ）でチャネル状態情報を取得するための第２のセットのリファレンス信号を、それぞれ同時に送信するステップ（Ｓ２０２）と、
無線送受信デバイスから、１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に各々が対応する２つの量子化チャネル情報値を含む、前記第１のセットのリファレンス信号及び前記第２のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信するステップ（Ｓ２０４）と、
前記量子化チャネル情報に含まれる前記２つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する２つの角度情報値を推定するステップと、
推定された前記２つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定するステップと、
前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定するステップ（Ｓ２０８）と、前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有することと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記量子化チャネル情報は、１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に対応する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記重み付け平均を決定することは、前記無線送受信デバイスから受信されるチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）の値に基づく重み係数を使用することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記プリコーダベクトルのうちの少なくとも１つは、前記デュアル偏波アンテナアレイの１つの偏波方向における複数の共偏波アンテナ素子にわたる線形的な位相進行に対応する、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記送信ビームは、共通の電力放射パターンを有する、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記送信ビームを決定することは、決定された前記角度情報に従ってビーム形成のための複数の相対的直交偏波を決定すること、を含む、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記デュアル偏波アンテナアレイは、Ｎ１×Ｎ２の２次元アンテナアレイであり、Ｎ１＞１及びＮ２＞１である、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記角度情報は、前記無線送受信デバイスに対する発射角（ＡＯＤ）を表す、請求項１５〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記リファレンス信号は、チャネル状態情報リファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ）である、請求項１５〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記量子化チャネル情報は、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）レポートである、請求項１５〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記リファレンス信号は、サウンディングリファレンス信号（ＳＲＳ）である、請求項１５〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
処理ユニット（４１）を備える、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナ構成（４０）であって、前記処理ユニット（４１）は、
ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイ（１）に、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第１偏波方向（１ｆ）及び第２偏波方向（１ｇ）でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第１のセットのリファレンス信号を交互に送信させ、
ビーム形成のための前記デュアル偏波アンテナアレイ（１）に、無線送受信デバイスから、１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に各々が対応する２つの量子化チャネル情報値を含む、前記第１のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信させ、
前記量子化チャネル情報に含まれる前記２つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する２つの角度情報値を推定し、
推定された前記２つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定し、
前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定する、
ように構成され、
前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する、
デュアル偏波アンテナ構成（４０）。
【請求項２７】
処理ユニット（４１）を備える、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナ構成（４０）であって、前記処理ユニット（４１）は、
ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイ（１）に、第１偏波方向（１ｆ）でチャネル状態情報を取得するための第１のセットのリファレンス信号を、及び、第２偏波方向（１ｇ）でチャネル状態情報を取得するための第２のセットのリファレンス信号を、それぞれ同時に送信させ、
ビーム形成のための前記デュアル偏波アンテナアレイ（１）に、無線送受信デバイスから、１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に各々が対応する２つの量子化チャネル情報値を含む、前記第１のセットのリファレンス信号及び前記第２のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信させ、
前記量子化チャネル情報に含まれる前記２つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する２つの角度情報値を推定し、
推定された前記２つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定し
前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定する、
ように構成され、
前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する、
デュアル偏波アンテナ構成（４０）。
【請求項２８】
請求項２６又は２７に記載のデュアル偏波アンテナアレイを含むネットワークノード（５１）。
【請求項２９】
請求項２６又は２７に記載のデュアル偏波アンテナアレイを含むワイヤレス端末（６１）。
【請求項３０】
ビーム形成のためのコンピュータプログラム（７１）であって、前記コンピュータプログラムは、処理ユニット（２２）上で実行されると、前記処理ユニットに、
ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイ（１）に、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第１偏波方向（１ｆ）及び第２偏波方向（１ｇ）でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第１のセットのリファレンス信号を交互に送信させること（Ｓ１０２）と、
ビーム形成のための前記デュアル偏波アンテナアレイ（１）に、無線送受信デバイスから、１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に各々が対応する２つの量子化チャネル情報値を含む、前記第１のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信させること（Ｓ１０４）と、
前記量子化チャネル情報に含まれる前記２つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する２つの角度情報値を推定することと、
推定された前記２つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定することと、
前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定すること（Ｓ１０８）と、
を行わせるコンピュータプログラムコードを含み、
前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する、
コンピュータプログラム（７１）。
【請求項３１】
ビーム形成のためのコンピュータプログラム（７１）であって、前記コンピュータプログラムは、処理ユニット（２２）上で実行されると、前記処理ユニットに、
ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイ（１）に、第１偏波方向（１ｆ）でチャネル状態情報を取得するための第１のセットのリファレンス信号を、及び、第２偏波方向（１ｇ）でチャネル状態情報を取得するための第２のセットのリファレンス信号を、それぞれ同時に送信させること（Ｓ２０２）と、
ビーム形成のための前記デュアル偏波アンテナアレイ（１）に、無線送受信デバイスから、１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に各々が対応する２つの量子化チャネル情報値を含む、前記第１のセットのリファレンス信号及び前記第２のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信させること（Ｓ２０４）と、
前記量子化チャネル情報に含まれる前記２つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する２つの角度情報値を推定することと、
推定された前記２つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定することと、
前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定すること（Ｓ２０８）と、
を行わせるコンピュータプログラムコードを含み、
前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する、
コンピュータプログラム（７１）。
【請求項３２】
請求項３０及び３１のうちの少なくとも一項に記載のコンピュータプログラムと、前記コンピュータプログラムが格納されたコンピュータ可読手段（７２）と、を含むコンピュータプログラムプロダクト（７０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで提示される実施形態は、ビーム形成に関し、具体的には、方法、デュアル偏波アンテナ構成及びビーム形成のためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークにおいて、所与の通信プロトコル、そのパラメータ及び通信ネットワークが配備される物理的環境について良好な性能及びキャパシティを獲得することは、困難であり得る。
【０００３】
良好な性能及びキャパシティを獲得することが困難であり得るワイヤレス通信ネットワークの１つのコンポーネントは、ワイヤレス通信のために構成されるネットワークノードのアンテナであり、それは他のネットワークノードとの間、及び／又はワイヤレスユーザ端末との間のいずれかである。
【０００４】
例えば、マルチアンテナ送信技法が、システムキャパシティ及びカバレッジを増加させる目的で、例えば３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）のＬＴＥ（Long  Term  Evolution）電気通信標準といった複数のワイヤレス通信標準において使用されている。具体的な送信モードは、コードブックベースのプリコーディングであり、ネットワークの（拡張ＮｏｄｅＢあるいはｅＮＢなどの）無線基地局が、（ユーザ機器あるいはＵＥとして表記される）ワイヤレスエンドユーザ端末へ、１つ又は複数のビーム形成されたデータストリームを送信する。ビーム形成重みは、ＵＥから送信される推奨に基づいて、標準化されたコードブックから選択される。ＵＥがビーム形成重みを推奨することを可能とする目的で、無線基地局はまず予め決定されたリファレンス信号を送信し、リファレンス信号がＵＥにより無線基地局とＵＥとの間の複素チャネル行列を推定するために使用される。次いで、この推定が、ＵＥにとってコードブック内のどの重みがその時点のチャネル状態について最良の性能をもたらすことになるかを判定するために使用され得る。コードブックにより記述されているように、有効なビーム形成重みは有限個しか存在しないことから、ＵＥから無線基地局へ返送される必要があるのはインデックスのみである。このインデックスを、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）という。次いで、無線基地局は、ＵＥにより推奨されたプリコーディング行列で、又は何らかの他のプリコーディング行列でユーザデータを送信することを選択し得る。例えば、送信モード４（ＴＭ４）において、無線基地局は、コードブック内の他のプリコーディング行列を使用してよく、一方で送信モード９（ＴＭ９）では、無線基地局がどのプリコーディング行列を使用すべきかに関する制限は無い。後者のケースにおいて、コードブックは、量子化されたチャネル状態情報（ＣＳＩ）をフィードバックするためにのみ使用され、一方で、ユーザデータの復調は、プリコーディング済みのユーザ固有リファレンス信号に依拠する。この理由のために、ＴＭ９を非コードブックベースのプリコーディングということがある。
【０００５】
さらに、ＬＴＥリリース１０のコードブックでは、アンテナポートの最大数は８個である。これが、ＣＳＩ取得における角度解像度及び達成可能なビーム形成利得に限界を課す。
【０００６】
よって、改善されたビーム形成についてのニーズが存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここでの実施形態の１つの目的は、効率的なビーム形成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様によれば、デュアル偏波アンテナアレイを用いたビーム形成のための方法が提示される。この方法は、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第１偏波方向及び第２偏波方向でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第１のセットのリファレンス信号を交互に送信することを含む。この方法は、無線送受信デバイスから、第１のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信することを含む。この方法は、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定することを含む。この方法は、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定することを含み、その送信は、プリコーダベクトルを含み、角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。
【０００９】
有利には、これは、効率的なビーム形成を提供する。
【００１０】
有利には、これは、高いビーム形成利得及びチャネル状態情報取得における高い角度解像度を可能にし得る。
【００１１】
第２の態様によれば、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナ構成が提供される。デュアル偏波アンテナ構成は、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイに、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第１偏波方向及び第２偏波方向でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第１のセットのリファレンス信号を交互に送信させるように構成される処理ユニットを含む。処理ユニットは、デュアル偏波アンテナアレイに、無線送受信デバイスから、第１のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信させるように構成される。処理ユニットは、デュアル偏波アンテナアレイに、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定させるように構成される。処理ユニットは、デュアル偏波アンテナアレイに、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定させるように構成され、送信は、プリコーダベクトルを含み、角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。
【００１２】
第３の態様によれば、第２の態様によるデュアル偏波アンテナ構成を含むネットワークノードが提示される。
【００１３】
第４の態様によれば、第２の態様によるデュアル偏波アンテナ構成を含むワイヤレス端末が提示される。
【００１４】
第５の態様によれば、ビーム形成のためのコンピュータプログラムが提示され、コンピュータプログラムは、処理ユニット上で実行されると、処理ユニットに、第１の態様による方法を実行させるコンピュータプログラムコードを含む。
【００１５】
第６の態様によれば、第５の態様によるコンピュータプログラム、及びコンピュータプログラムが格納されるコンピュータ可読手段を含むコンピュータプログラムプロダクトが提示される。
【００１６】
第７の態様によれば、デュアル偏波アンテナアレイを用いたビーム形成のための方法が提供される。この方法は、それぞれ、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第１偏波方向でチャネル状態情報を取得するための、第１のセットのリファレンス信号と、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第２偏波方向でチャネル状態情報を取得するための、第２のセットのリファレンス信号とを同時に送信することを含む。この方法は、無線送受信デバイスから、第１のセットのリファレンス信号及び第２のセットのリファレンス信号のうちの少なくとも一方に基づく量子化チャネル情報を受信することを含む。この方法は、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定することを含む。この方法は、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定することを含み、その送信は、プリコーダベクトルを含み、角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。
【００１７】
有利には、これは、リファレンス信号を送信するために多数のアンテナポートが同時に使用されることを可能にする。
【００１８】
有利には、これは、このようにして送信されたリファレンス信号に対するあり得る応答信号の取得におけるより高密度のサンプリングを可能にし、チャネル推定の精度を向上させ、それによって、例えば、その後のデータ送信において、より高いビーム形成利得を可能にする。
【００１９】
第８の態様によれば、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナ構成が提供される。デュアル偏波アンテナ構成は、処理ユニットを含む。処理ユニットは、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイに、それぞれ、第１偏波方向でチャネル状態情報を取得するための、第１のセットのリファレンス信号と、第２偏波方向でチャネル状態情報を取得するための、第２のセットのリファレンス信号とを同時に送信させるように構成される。処理ユニットは、無線送受信デバイスから、第１のセットのリファレンス信号及び第２のセットのリファレンス信号のうちの少なくとも一方に基づく量子化チャネル情報を受信するように構成される。処理ユニットは、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定するように構成される。処理ユニットは、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定するように構成され、送信は、プリコーダベクトルを含み、角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。
【００２０】
第９の態様によれば、第８の態様によるデュアル偏波アンテナ構成を含むネットワークノードが提示される。
【００２１】
第１０の態様によれば、第８の態様によるデュアル偏波アンテナ構成を含むワイヤレス端末が提示される。
【００２２】
第１１の態様によれば、ビーム形成のためのコンピュータプログラムが提示され、コンピュータプログラムは、処理ユニット上で実行されると、処理ユニットに、第７の態様による方法を実行させるコンピュータプログラムコードを含む。
【００２３】
第１２の態様によれば、第１１の態様によるコンピュータプログラム、及びコンピュータプログラムが格納されるコンピュータ可読手段を含むコンピュータプログラムプロダクトが提示される。
【００２４】
第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１及び第１２の態様の任意の特徴は、適切である場合には、任意の他の態様に適用されることができることに留意されたい。同様に、第１の態様の任意の利点は、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１及び／又は第１２の態様にそれぞれ等しく当てはまり、逆も同様であり得る。包含される実施形態の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な開示、添付の従属クレーム及び図面から明らかであろう。
【００２５】
一般に、ここで別段の明示的な定義の無い限り、特許請求の範囲において使用されるすべての用語は、本技術分野における一般の意味に従って解釈されるものとする。特に明記しない限り、「１つの（ａ）／１つの（ａｎ）／その（ｔｈｅ）要素、装置、コンポーネント、手段、ステップなど」へのすべての言及は、要素、装置、コンポーネント、手段、ステップなどの少なくとも１つの例を指すものと率直に解釈されるものとする。特に明記しない限り、本明細書において開示された任意の方法のステップは、開示される正確な順序で実行される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
次に、一例として、添付の図面を参照して、発明の概念について説明する。
【００２７】
【図１】一実施形態に係る２次元アンテナアレイの態様を示す概略図である。
【図２】一実施形態に係る２次元アンテナアレイの態様を示す概略図である。
【図３】一実施形態に係る２次元アンテナアレイの態様を示す概略図である。
【図４ａ】一実施形態に係るアンテナ構成の機能ユニットを示すブロック図である。
【図４ｂ】一実施形態に係るアンテナ構成の機能モジュールを示すブロック図である。
【図５】複数の実施形態に係るアンテナ構成を含むネットワークノードを概略的に示す図である。
【図６】複数の実施形態に係るアンテナ構成を含むワイヤレス端末を概略的に示す図である。
【図７】一実施形態に係るコンピュータプログラムプロダクトを概略的に示す図である。
【図８】一実施形態に係る方法のフローチャートである。
【図９】一実施形態に係る方法のフローチャートである。
【図１０】一実施形態に係る２次元アンテナアレイの態様を示す概略図である。
【図１１】一実施形態に係る２次元アンテナアレイの態様を示す概略図である。
【図１２】一実施形態に係る方法のフローチャートである。
【図１３】一実施形態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】
【００２８】
次に、本発明の概念のいくつかの実施形態が示される添付図面を参照しながら、本発明の概念について以下でより充分に説明する。しかし、本発明の概念は、多くの異なる形で具現化することができ、ここに記載される実施形態に限定されるものとは解釈されないものとし、むしろ、これらの実施形態は、本開示を完璧かつ完全なものとし、本発明の概念の範囲を当業者に十分伝えるように、一例として提供される。類似の番号は、説明の全体にわたって類似の要素を指す。破線で示されるいかなるステップもオプションと見なされるものとする。
【００２９】
大まかに言えば、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）電気通信標準において指定されているコードブックは、典型的には水平線形アレイである１次元（１−Ｄ）アンテナアレイと共に使用されるために設計されている。上述したように、ＬＴＥリリース１０コードブックのアンテナポートの最大数は８個である。これが、ＣＳＩ取得によって与えられる角度解像度及び達成可能なビーム形成利得に限界を課す。
【００３０】
より詳細には、ＬＴＥリリース１０のコードブックは、デュアル偏波アンテナアレイを念頭に設計された。コードブックは、２つの別個のコードブックに属する２つの行列Ｗ１、Ｗ２を乗算することによってプリコーダ行列Ｗが得られることを意味する、いわゆるダブルコードブック構造を有しており、さらなる詳細については、２０１２年９月の３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１３  Ｖｌｌ．０．０を参照されたい。この原理は、Ｗ１は長期的なチャネル特性を捕捉することを目標とし、一方、Ｗ２は短期的な変動を追跡することを想定されていることである。したがって、Ｗ１及びＷ２についてのフィードバックレートを相違させることができる。デュアル偏波アンテナアレイに適用されると、Ｗ１の重みベクトルは、典型的には時間の経過とともにゆっくり変化する最も好ましい方向でのビーム操舵の目的での複数の共偏波（co-polarized）アンテナ素子にわたって適用されてよく、一方、Ｗ２は、チャネルの偏波状態の素早い変動の追跡を考慮に入れる。
【００３１】
リリース１０のコードブックは、最高８個の送信アンテナをサポートしており、これは、デュアル偏波アンテナアレイが使用される場合、現在、偏波当たり４個の共偏波アンテナが実際のビーム形成に利用されることを意味する。これは、例えば、チャネル状態情報取得における角度解像度、並びに送信において達成可能なビーム形成利得に制限を設ける。
【００３２】
ここに開示された実施形態のうちのいくつかによれば、この制限は、一度（又は１周波数サブバンド、又は１コードリソース）に１つの偏波上に全コードブックをシーケンシャルに適用する（及びしたがって、すべてのリファレンス信号を送信する）ことによって２分の１に改善することができる。これは、８個の代わりに１６個のアンテナ素子でコードブックが使用され得ることを意味する。より具体的には、例えば、チャネル状態情報取得において、一度（又は１周波数サブバンド、又は１コードリソース）に８個の共偏波アンテナ素子が使用されてもよく、一方で、１６個すべてのアンテナ素子が同時に送信に使用されてもよい。この手法は、例えば、ＬＴＥ標準におけるプリコーディングされた復調リファレンス信号（ＤＭ−ＲＳ）の導入によって可能にされ、チャネル状態情報のフィードバックにおいて使用されるプリコーディング重みからユーザデータの送信のために使用されるプリコーディング重みが切り離される。
【００３３】
したがって、開示される実施形態は、ここでは、改善されたビーム形成に関する。そのようなビーム形成を得るために、デュアル偏波アンテナ構成、処理ユニットによって実行される方法、処理ユニット上で実行された場合に当該処理ユニットに上記方法を実行させる（例えばコンピュータプログラムプロダクトの形式の）コードを含むコンピュータプログラムが提供される。
【００３４】
図１は、ここで提示される実施形態を適用できるデュアル偏波アンテナアレイ１の例示的なアーキテクチャを示す概略ブロック図である。デュアル偏波アンテナアレイ１は、Ｎ１×Ｎ２の２次元のアンテナアレイとすることができ、Ｎ１＞１及びＮ２＞１である。しかし、図１にはそのような２次元のアンテナアレイを示しているが、ここに開示された実施形態は、１次元のアンテナアレイにも適用可能である。アンテナフロントエンドは、物理的なアンテナ素子のアレイ１ｅを含み、各アンテナ素子は、給電ネットワークを介して物理的な素子ごとに１つの物理アンテナポート（偏波当たり）に接続される、いくつかの放射アンテナ素子のサブアレイであり得る。各物理アンテナポートは、無線アレイ１ｄに含まれる無線チェーンに接続される。ベースバンド信号処理にアクセス可能なブロック１ｂ内のアンテナポートの数は、入力アンテナポートの（線形の）組合せである新しいアンテナポートを作るポート低減ブロック１ｃを介して低減され得る。ベースバンド信号処理ブロック１ａにおいて、行列乗算によって仮想アンテナポートが作られ得る。これらの仮想アンテナポートは、様々なタイプであってよい。例えば、ＬＴＥでは、それらは、無線基地局についての、ポート０〜３における共通リファレンス信号（ＣＲＳ）、ポート１５〜２２におけるチャネル状態情報リファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ）、及びポート７〜１４におけるＵＥ固有リファレンス信号であり得る。いくつかの実装形態では、図１のデュアル偏波アンテナアレイ１における１つ又は複数のブロックが省略されてもよい。
【００３５】
図３は、図１のデュアル偏波アンテナアレイ１の可能な実装形態を示す概略ブロック図である。それは、図１のブロック１ａ、１ｂ、ｌｃ、無線アレイ１ｄ及び物理的なアンテナアレイ１ｅを含むビーム形成器を含む。ビーム形成器１ａ〜ｃは、ユーザデータ、ユーザデータのためのビーム形成重み、及びＣＳＩ−ＲＳのようなリファレンス信号のためのビーム形成重みを受け付けるように構成される。ビーム形成器１ａ〜ｃは、１セットのユーザデータ、ユーザデータのためのビーム形成重み、及びリファレンス信号のためのビーム形成重みを受け付けるように構成されてもよい。但し、以下にさらに開示されるように、ビーム形成器１ａ〜ｃは、少なくとも２セット（図３には、それぞれ、セット１及びセット２によって概略的に示される）のユーザデータ、ユーザデータのためのビーム形成重み、及びリファレンス信号のためのビーム形成重みを受信するように構成されてもよい。
【００３６】
図４ａは、一実施形態に係るアンテナ構成４０のコンポーネントをいくつかの機能ユニットによって概略的に示す。処理ユニット４１は、例えば、記憶媒体４３の形で（図７のような）コンピュータプログラムプロダクト７０に格納されたソフトウェア命令を実行することができる、適切な中央処理装置（ＣＰＵ）、マルチプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などのうちの１つ以上の任意の組合せを使用して提供される。ＡＳＩＣ（又はＦＰＧＡ）として実装される場合、処理ユニット４１は、それ自体、そのような命令を実装することができる。したがって、処理ユニット４１は、それによって、ここに開示された方法を実行するように構成される。記憶媒体４３は、例えば、磁気メモリ、光メモリ、固体メモリ、又は遠隔に搭載されたメモリのうちの任意の１つ又は組合せとすることができる永続的記憶装置も含み得る。アンテナ構成４０は、ネットワークノード５１及びワイヤレス端末６１などの無線送受信デバイスと通信するための通信インターフェース４２をさらに備え得る。したがって、通信インターフェース４２は、アナログ及びデジタルのコンポーネントを含む１つ以上の送信機及び受信機と、無線通信のためのデュアル偏波アンテナアレイ１とを含み得る。処理ユニット４１は、例えば、データ及び制御信号を通信インターフェース４２及び記憶媒体４３に送り、データ及びレポートを通信インターフェース４２から受信し、記憶媒体４３からデータ及び命令を取り出すことによって、アンテナ構成４０の一般的な動作を制御する。本明細書に提示された概念を不明瞭にしないために、アンテナ構成４０の他のコンポーネント及び関連する機能は省略されている。
【００３７】
図４ｂは、一実施形態に係るアンテナ構成４０のコンポーネントをいくつかの機能モジュールによって概略的に示す。図４ｂのアンテナ構成４は、送信モジュール４１ａと、受信モジュール４１ｂと、決定モジュール４１ｃとを含む。図４ｂのアンテナ構成４０は、合成モジュール４１ｄなど、いくつかのオプションの機能モジュールをさらに含み得る。各機能モジュール４１ａ〜ｄの機能は、機能モジュール４１ａ〜ｄが使用され得る状況で、以下でさらに開示される。大まかに言えば、各機能モジュール４１ａ〜ｄは、ハードウェア又はソフトウェアで実装され得る。したがって、処理ユニット４１は、記憶媒体４３から、機能モジュール４１ａ〜ｄによって提供される命令を取得し、これらの命令を実行するように構成され、それによって、以下に開示されるような任意のステップを実行することができる。
【００３８】
デュアル偏波アンテナアレイ１及び／又はアンテナ構成４０は、集積回路として、スタンドアロンデバイスとして、又はさらなるデバイスの一部として設けられてもよい。例えば、デュアル偏波アンテナアレイ１及び／又はアンテナ構成４０は、ネットワークノード５１及び／又はワイヤレス端末６１など、無線送受信デバイスに設けられてもよい。図５は、ここに開示された少なくとも１つのデュアル偏波アンテナアレイ１及び／又はアンテナ構成４０を含むネットワークノード５１を示す。ネットワークノード５１は、ＢＴＳ、ＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ、リピータ、バックホールノードなどであり得る。図６は、ここに開示された少なくとも１つのデュアル偏波アンテナアレイ１及び／又はアンテナ構成４０を含むワイヤレス端末６１を示す。ワイヤレス端末６１は、ユーザ機器（ＵＥ）、携帯電話、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータなどであり得る。
【００３９】
デュアル偏波アンテナアレイ１及び／又はアンテナ構成４０は、さらなるデバイスの一体部分として提供されてもよい。すなわち、デュアル偏波アンテナアレイ１及び／又はアンテナ構成４０のコンポーネントは、さらなるデバイスの他のコンポーネントと一体化されてもよく、さらなるデバイス及びデュアル偏波アンテナアレイ１及び／又はアンテナ構成４０のいくつかのコンポーネントが共有されてもよい。例えば、したがって、さらなるデバイスが処理ユニットを含む場合、この処理ユニットは、アンテナ構成４０に関連する処理ユニット４１の動作を実行するように構成され得る。あるいは、デュアル偏波アンテナアレイ１及び／又はアンテナ構成４０は、さらなるデバイスにおいて別々のユニットとして設けられてもよい。
【００４０】
図８、図９、図１２及び図１３は、ビーム形成のための方法の実施形態を示すフローチャートである。方法は、処理ユニット４１によって実行される。方法は、有利には、コンピュータプログラム７１として提供される。図７は、コンピュータ可読手段７２を含むコンピュータプログラムプロダクト７０の一例を示す。このコンピュータ可読手段７２には、コンピュータプログラム７１を格納することができ、コンピュータプログラム７１は、処理ユニット４１、並びにそれに動作可能に結合された通信インターフェース４２（及びしたがってデュアル偏波アンテナアレイ１）及び記憶媒体４３などのエンティティ及びデバイスに、本明細書に記載された実施形態に係る方法を実行させることができる。したがって、コンピュータプログラム７１及び／又はコンピュータプログラムプロダクト７０は、ここに開示された任意のステップを実行するための手段を提供することができる。
【００４１】
図７の例では、コンピュータプログラムプロダクト７０は、ＣＤ（コンパクトディスク）又はＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）又はブルーレイディスクなどの光ディスクとして示されている。コンピュータプログラムプロダクト７０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、又は電気的消去可能プログラム可能読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、及び、より具体的には、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）メモリのような外部メモリにおけるデバイスの不揮発性記憶媒体として具現化することもできる。したがって、コンピュータプログラム７１は、ここでは図示の光ディスク上のトラックとして概略的に示されているが、コンピュータプログラム７１は、コンピュータプログラムプロダクト７０に適した任意の方法で格納することができる。
【００４２】
次に、一実施形態に係るデュアル偏波アンテナアレイ１を用いたビーム形成のための方法を示す図８を参照する。
【００４３】
この方法は、ステップＳ１０２で、デュアル偏波アンテナアレイ１を用いて第１偏波方向１ｆ（図２参照）及び第２偏波方向１ｇ（図２参照）でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第１のセットのリファレンス信号を交互に送信することを含む。処理ユニット４１は、アンテナアレイ１にステップＳ１０２を実行させるように構成され得る。
【００４４】
図１０は、一実施形態に従って、そのうちの１つが参照番号１０２で識別される複数の位相中心位置、及び第１偏波方向１ｆ’及び第２偏波方向１ｇ’を用いた、２つの連続する時間インスタント（又は周波数サブバンド、又はコードリソース、以下を参照）における仮想アンテナポートの偏波を概略的に示す。仮想アンテナポートは、図１のものなどのアンテナアーキテクチャによって作られ得る。図１０では、仮想アンテナポートは、８×１（偏波当たり）の線形アンテナアレイを形成する。
【００４５】
図１１は、一実施形態に従って、第１偏波方向１ｆ’’及び第２偏波方向１ｇ’’を用いた、２つの連続する時間インスタント（又は周波数サブバンド、又はコードリソース、以下を参照）における、複数の位相中心位置及び仮想アンテナポートの偏波を概略的に示す。仮想アンテナポートは、図１のものなどのアンテナアーキテクチャによって作られ得る。図１１では、仮想アンテナポートは、位相中心位置１０２によって示されるような４×２（偏波当たり）の矩形アンテナアレイを形成する。
【００４６】
無線送受信デバイスは、ステップＳ１０２で送信されたチャネル状態情報リファレンス信号を受信し、それに対して、量子化されたチャネル情報の観点での応答を提供するものと想定される。したがって、方法は、ステップＳ１０４において、無線送受信デバイスから、第１のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信することを含む。処理ユニット４１は、アンテナアレイ１にステップＳ１０４を実行させるように構成され得る。
【００４７】
量子化チャネル情報は、無線送受信デバイスへの相対的な方向を決定するために使用される。したがって、この方法は、ステップＳ１０６において、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定することを含む。角度情報のさらなる態様を以下に提供する。処理ユニット４１は、アンテナアレイ１にステップＳ１０６を実行させるように構成され得る。
【００４８】
さらに、無線送受信デバイスへの送信ビームが決定される。したがって、この方法は、ステップＳ１０８において、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定することを含む。送信ビームは、プリコーダベクトルを含み、上記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。これは、ランク２の送信、又はランク２Ｋの送信とすることができ、ここでＫは方向の数であり、すなわち、ビーム及び偏波当たり１つのレイヤ（又はユーザデータストリーム）が送信される。処理ユニット４１は、アンテナアレイ１にステップＳ１０８を実行させるように構成され得る。
【００４９】
次に、デュアル偏波アンテナアレイ１を用いたビーム形成のさらなる詳細に関する実施形態を開示する。
【００５０】
量子化チャネル情報は、１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に対応し得る。
【００５１】
角度情報は、無線送受信デバイスへの発射角（ＡＯＤ）を表すことができる。
【００５２】
リファレンス信号は、チャネル状態情報リファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ）であってもよい。上述したように、ネットワークノード５１は、ここに開示された２次元アンテナ構成１を含み得る。したがって、ネットワークノード５１は、ステップＳ１０２に概説されるように、ＣＳＩ−ＲＳを送信するように構成され得る。
【００５３】
量子化チャネル情報は、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）レポートであり得る。したがって、ネットワークノード５１は、ステップＳ１０４に概説されるように、ＰＭＩレポートを受信するように構成され得る。例えば、Ｓ１０２で送信されたリファレンス信号を受信する無線送受信デバイスからのそのようなＰＭＩレポートに基づいて、アンテナアレイ全体を使用してビーム形成を実行することができる。
【００５４】
リファレンス信号は、サウンディングリファレンス信号（ＳＲＳ）でもよい。上述したように、ワイヤレス端末６１は、ここに開示されたような２次元アンテナ構成１を含み得る。したがって、ワイヤレス端末６１は、ステップＳ１０２に概説されるようにＳＲＳを送信するように構成され得る。
【００５５】
プリコーダベクトルのうちの少なくとも１つは、デュアル偏波アンテナアレイ１の１つの偏波方向における複数の共偏波アンテナ素子にわたる線形的な位相進行に対応し得る。
【００５６】
例えば、すべてのＣＳＩ−ＲＳポートが同じ電力パターンを有するように（但し、オプションで異なる偏波を有することができる）、十分多くの放射素子を組み合わせることによって、８つのＣＳＩ−ＲＳポートを形成することができるものと想定され得る。
【００５７】
ここに開示された実施形態は、様々なタイプのデュアル偏波アンテナアレイ１に適用可能である。例えば、一実施形態によれば、デュアル偏波アンテナアレイは、Ｎ１×Ｎ２の２次元アンテナアレイであり、Ｎ１＞１及びＮ２＞１は整数である。しかし、他の実施形態によれば、デュアル偏波アンテナアレイは、例えば、円形の２次元アンテナアレイ又は１次元アンテナアレイであるなど、別の形状を有し得る。
【００５８】
ステップＳ１０２の場合のように、リファレンス信号を交互に送信する様々な方法が存在し得る。例えば、リファレンス信号は、時間領域、周波数領域、及びコード領域において交互に送信され得る。
【００５９】
この点に関し、ＬＴＥにおける複数のＣＳＩ−ＲＳプロセスは、完全に同じ周波数において完全に同時に送信されるわけでない。いくつかのＣＳＩ−ＲＳ信号は、異なる物理リソースエレメントで、すなわち、異なるサブキャリア及び直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを使用して送信される。しかし、複数のＣＳＩ−ＲＳプロセスは、同じ物理リソースブロック（１２個のサブキャリアと７個のＯＦＤＭシンボルから成る）で送信されるので、時間−周波数グリッドにおけるこの粒度レベルでは、同じ周波数帯域内で同時に送信されると見なされる。したがって、ＬＴＥにおいて同じ周波数で同時に送信するという場合は、同じ物理リソースブロック内においてということを意味する。
【００６０】
一実施形態によれば、リファレンス信号は、時間の経過とともに（及び同じ周波数帯域内で）交互に送信される。例えば、第１の偏波方向の１セットのリファレンス信号が第１の時間スロットで送信されてよく、第２の偏波方向の１セットのリファレンス信号が第２の時間スロットで（同じ周波数帯域で）送信されてよい。第２のタイムスロットでリファレンス信号を送信した後、リファレンス信号は、第１のタイムスロットの場合のように再度送信され、以下同様である。例えば、第１の偏波方向の１セットのリファレンス信号は、タイムスロットｎ（又は２ｎタイムスロットごと）で送信されてよく、第２の偏波方向の１セットのリファレンス信号は、タイムスロットｎ＋１（２ｎ＋１ごと）で送信されてよく、ｎは整数である。
【００６１】
一実施形態によれば、リファレンス信号は、周波数にわたって（及び時間にわたって同時に）交互に送信される。例えば、第１の偏波方向の１セットのリファレンス信号が第１の周波数サブバンドで送信されてよく、第２の偏波方向の１セットのリファレンス信号が第２の周波数サブバンドで（時間にわたって同時に）送信されてよい。
【００６２】
一実施形態によれば、リファレンス信号は、異なるコードリソースを用いて（及び時間にわたって同時に、及び／又は同じ周波数帯域で）交互に送信される。コードリソースは、バイナリブロックコードに基づいてもよい。例えば、第１の偏波方向の１セットのリファレンス信号が第１のコードリソースを用いて送信されてよく、第２の偏波方向の１セットのリファレンス信号が第２のコードリソースを用いて（時間にわたって同時に、及び／又は同じ周波数帯域で）送信されてよい。第１のコードリソース及び第２のコードリソースは、互いに対して直交し得る。
【００６３】
次に、さらなる実施形態に係るデュアル偏波アンテナアレイ１を用いたビーム形成のための方法を示す図９を参照する。
【００６４】
ＣＳＩ−ＲＳは、複数の共偏波アンテナ素子上でシーケンシャルに送信されることから、ＵＥは、空間的に相関するチャネルにおいて、ランク１をレポートするだけであり得る。しかしながら、互いに直交する偏波は典型的なチャネルにおいて独立的にフェージングすることから、ランク２が通常より高い性能を与えることが先験的に知られている。したがって、アンテナ構成４０（例えば、ネットワークノード５１の一部である）は、無線送受信機デバイスからのランク１の推奨を無効にし、ランク２の送信を強制することができる。この仮説が間違っていることが判明した場合、これは、例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ統計を監視することによって検出することができ、アンテナ構成４０は、ＣＳＩ−ＲＳなどのリファレンス信号の標準送信へとフォールバックし得る。その場合、すべての電力増幅器が依然として完全に利用されるように、仮想アンテナポートマッピングが適用されなければならない。さらに、以下でより詳細に開示されるように、ここに開示された実施形態は、より高いランクの送信にも適用可能である。
【００６５】
ここに開示された実施形態に従ってリファレンス信号の送信が実行される手法は、偏波に関して、ＰＭＩなどの何らかの量子化チャネル情報を破壊するかもしれない。しかしながら、送信における実際の偏波状態は重要ではないであろう。なぜなら、チャネル及びリファレンス信号を受信する無線送受信デバイスにおける受信アンテナの偏波は、いずれにせよ典型的にはランダムであり、無線送受信デバイスの受信機によって推定されることができるからである。２つのレイヤは、レイヤ間にいかなる相関ももたらさないように互いに直交する偏波で送信される。
【００６６】
実施形態によれば、（例えば、２つのＰＭＩレポートとして提供される）２つの量子化チャネル情報値が合成されてもよい。したがって、実施形態によれば、角度情報の決定は、各々が１つの偏波方向における１セットのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に対応する２つの量子化チャネル情報値を合成するという、オプションのステップＳ１０６ａをさらに含む。そして、合成は、２つの量子化チャネル情報値から導出された角度情報の推定値の重み付け平均によって達成されてもよい。実施形態によれば、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）値が重み係数として使用されてもよい。したがって、重み付け平均を決定することは、無線送受信デバイスから受信されたＣＱＩ値に基づく重み係数を使用することを伴ってもよい。
【００６７】
ここに開示された実施形態は、より高いランクの送信に適用可能である。リファレンス信号を受信する無線送受信デバイスがランクｋの送信を推奨する場合、１の代わりにｋのＡＯＤが推定され得る。次いで、これらの方向に直交偏波されたビームを作るプリコーディングベクトルが決定され得る。したがって、実施形態によれば、方法は、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連するさらなる角度情報を決定するオプションのステップＳ１０６ｂをさらに含む。次いで、方法は、さらなる角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有するさらなる送信ビームを決定するという、オプションのステップＳ１０８ａを含み得る。
【００６８】
次に、一実施形態に係るデュアル偏波アンテナアレイ１を用いたビーム形成のための方法を示す図１２を参照する。
【００６９】
上述したように、図３のビーム形成器１ａ〜ｃは、少なくとも２セットのユーザデータ、ユーザデータのためのビーム形成重み、及びリファレンス信号のためのビーム形成重みを受け取るように構成され得る。次に、これに関するさらなる詳細が開示される。実施形態によれば、複数のＣＳＩ−ＲＳプロセスなど、複数のセットのリファレンス信号が、デュアル偏波アンテナアレイ１から同時に送信されてよい。ＣＳＩ推定のために使用されるアンテナポートの数を増加させるために、複数のセットのリファレンス信号が使用されてもよい。これは、ＣＳＩ推定における角度解像度を向上させる（及び／又は密度の高いチャネル推定値をもたらす）ことができ、それにより、対応して増加した数のアンテナポートをユーザデータのビーム形成のために使用することを有用にし、これは転じて、ビーム形成利得を向上させ得る。
【００７０】
デュアル偏波アンテナアレイ１を用いたビーム形成のための方法は、デュアル偏波アンテナアレイ１を用いて第１偏波方向１ｆでチャネル状態情報を取得するための第１のセットのリファレンス信号を、及び、デュアル偏波アンテナアレイ１を用いて第２偏波方向１ｇでチャネル状態情報を取得するための第２のセットのリファレンス信号を、同時に送信するステップＳ２０２を含む。処理ユニット２１は、デュアル偏波アンテナアレイ１にステップＳ２０２を実行させるように構成される。
【００７１】
この方法は、無線送受信デバイスから、第１のセットのリファレンス信号及び第２のセットのリファレンス信号のうちの少なくとも一方に基づく量子化チャネル情報を受信するステップＳ２０４をさらに含む。処理ユニット２１は、デュアル偏波アンテナアレイ１にステップＳ２０４を実行させるように構成される。
【００７２】
この方法は、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定するステップＳ２０６をさらに含む。処理ユニット２１は、ステップＳ２０６を実行するように構成される。
【００７３】
この方法は、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定するステップＳ２０８をさらに含み、その送信は、プリコーダベクトルを含み、角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。処理ユニット２１は、ステップＳ２０８を実行するように構成される。
【００７４】
これは、複数のタイムスロット（又は周波数サブバンド、上記を参照）にわたる単一プロセスのいくつかのＣＳＩ−ＲＳ送信の必要性を軽減することができる。この手法の別の考えられる利点は、Ｓ１０２で送信されたリファレンス信号を受信する無線送受信デバイスが、時間又は周波数にわたるいくつかのＣＳＩ−ＲＳ送信の平均に基づいてＣＳＩをレポートする場合に存在する。そのとき、異なる偏波方向に基づくＣＳＩが混在する可能性がある。複数のＣＳＩ−ＲＳプロセスの同時送信を使用することによって、そのような問題はなくなり得る。
【００７５】
次に、さらなる実施形態に係るデュアル偏波アンテナアレイ１を用いたビーム形成のための方法を示す図１３を参照する。
【００７６】
上述したように、量子化チャネル情報は、１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に対応し得る。
【００７７】
ステップＳ１０６ａの場合のように、角度情報の決定は、各々が１つの偏波方向における１つのリファレンス信号の少なくとも１回の送信に対応する２つの量子化チャネル情報値を合成するオプションのステップＳ２０６ａをさらに含み得る。処理ユニット２１は、ステップＳ２０６ａを実行するように構成され得る。
【００７８】
上述したように、合成は、２つの量子化チャネル情報値から導出された角度情報の推定値の重み付け平均によって達成され得る。
【００７９】
上述したように、重み付け平均を決定することは、無線送受信デバイスから受信されたチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）値に基づく重み係数を使用することを伴い得る。
【００８０】
上述したように、プリコーダベクトルのうちの少なくとも１つは、デュアル偏波アンテナアレイ１の１つの偏波方向における複数の共偏波アンテナ素子にわたる線形的な位相進行に対応し得る。
【００８１】
上述したように、送信ビームは、共通の電力放射パターンを有し得る。
【００８２】
ステップＳ１０６ｂ及びＳ１０８ａの場合のように、この方法は、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連するさらなる角度情報を決定するオプションのステップＳ２０６ｂと、さらなる角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有するさらなる送信ビームを決定するオプションのステップＳ２０８ａとをさらに含み得る。処理ユニット２１は、ステップＳ２０６ｂ及びステップＳ２０８ａを実行するように構成され得る。
【００８３】
上述したように、デュアル偏波アンテナアレイは、Ｎ１×Ｎ２の２次元のアンテナアレイとすることができ、Ｎ１＞１及びＮ２＞１である。
【００８４】
上述したように、角度情報は、無線送受信デバイスに対する発射角（ＡＯＤ）を表すことができる。
【００８５】
上述したように、リファレンス信号は、チャネル状態情報リファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ）でもよい。
【００８６】
上述したように、量子化チャネル情報は、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）レポートであり得る。
【００８７】
上述したように、リファレンス信号は、サウンディングリファレンス信号（ＳＲＳ）でもよい。
【００８８】
次に、上記で開示された特徴及びステップを組み込む１つの特定の実施形態が開示される。この特定の実施形態は、ネットワークノード５１によって実行される方法に関し、したがって、無線送受信デバイスは、ワイヤレス端末６１として具現化される。
【００８９】
Ｓ３０２：ネットワークノード５１は、第１の偏波方向を有するすべての仮想アンテナポート上でＣＳＩ−ＲＳを送信する。図２、図１０及び／又は図１１の左部分を参照されたい。Ｓ３０２を実行することは、ステップＳ１０２及びＳ２０２のいずれかを実行することを含み得る。
【００９０】
Ｓ３０４：ネットワークノード５１は、Ｓ３０２での送信に応答して、ワイヤレス端末６１から送られたＰＭＩレポートを収集する。Ｓ３０４を実行することは、ステップＳ１０４及びＳ２０４のいずれかを実行することを含み得る。
【００９１】
Ｓ３０６：ネットワークノード５１は、第２偏波方向を有するすべての仮想アンテナポート上でＣＳＩ−ＲＳを送信する。図２、図１０及び／又は図１１の右部分を参照されたい。Ｓ３０６を実行することは、ステップＳ１０２及びＳ２０２のいずれかを実行することを含み得る。
【００９２】
Ｓ３０８：ネットワークノード５１は、Ｓ３０６での送信に応答して、ワイヤレス端末６１から送られた任意のＰＭＩレポートを収集する。Ｓ３０８を実行することは、ステップＳ１０４及びＳ２０４のいずれかを実行することを含み得る。
【００９３】
Ｓ３１０：ネットワークノード５１は、ワイヤレス端末６１に対する発射角（ＡＯＤ）を推定するためにＳ３０４及びＳ３０６において収集されたＰＭＩレポートを使用する。ＡＯＤは、ワイヤレス端末６１への見通し線方向又はワイヤレス端末６１への優勢な伝搬経路とすることができ、これは、例えば、ネットワークノード５１とワイヤレス端末６１との間のチャネルにおける何らかの反射物体などへの異なる方向であり得る。合理的によく較正されたアンテナアレイの場合、ＰＭＩは、別個のＡＯＤに対応する。したがって、ＰＭＩレポートは、ＡＯＤ推定のために使用され得る。例えば、レポートのより高いレベルの信頼度を得るために、場合によっては、対応するチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）値によって重み付けされた、２つの個々のＡＯＤ推定値の平均を取ることによって、Ｓ３０４及びＳ３０８からのレポートが合成され得る。Ｓ３１０を実行することは、ステップＳ１０６、Ｓ１０６ａ、Ｓ１０６ｂ、Ｓ２０６、Ｓ２０６ａ及びＳ２０６ｂのいずれかを実行することを含み得る。
【００９４】
Ｓ３１２：ネットワークノード５１は、第１の送信ビームのためのプリコーディングベクトルを決定する。この送信ビームは、推定されたＡＯＤを指すものとする。最も簡単な場合、このプリコーディングベクトルは、まさに、アンテナアレイの固有の偏波のうちの１つにおいて、例えば、８つの共偏波アンテナ素子にわたる線形的な位相進行である。Ｓ３１２を実行することは、ステップＳ１０８、Ｓ１０８ａ、Ｓ２０８及びＳ２０８ａのいずれかを実行することを含み得る。
【００９５】
Ｓ３１４：ネットワークノード５１は、Ｓ３１２における第１の送信ビームと同じ電力放射パターンを有するが、全方向の送信の第１のビームのものと直交する偏波方向を有する第２の送信ビームのためのプリコーディングベクトルを決定する。このプリコーディングベクトルは、ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００１３４９の方法を使用して決定され得る。Ｓ３１２を実行することは、ステップＳ１０８、Ｓ１０８ａ、Ｓ２０８及びＳ２０８ａのいずれかを実行することを含み得る。
【００９６】
要約すると、ここで開示されたいくつかの実施形態によれば、デュアル偏波アンテナアレイにおける１つの時間での１つの偏波方向のＣＳＩ−ＲＳの交互の送信によって最高１６個のアンテナポートを有するアンテナアレイについて、ＣＳＩが取得され得る。このようにして、ＣＳＩ−ＲＳを受信する無線送受信デバイスの優勢な経路への方向を、高い角度解像度で推定することができる。これらの方向推定に基づいて、最初に１つの偏波についてのビーム形成重みが決定され得る。次に、第１のビームと同じ電力放射パターンを有するが、直交する偏波を有するビームを生成するビーム形成重みが決定され得る。次いで、決定されたビーム形成重みを用いて２つのレイヤにわたって無線送受信デバイスにデータが送信され得る。
【００９７】
本発明の概念は、主に、いくつかの実施形態を参照して上述されている。しかし、当業者には容易に理解されるように、上に開示されたもの以外の他の実施形態が、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の概念の範囲内で同様に可能である。例えば、ＬＴＥリリース１０及び１１に関連するが、ここに開示された実施形態は、セル固有リファレンス信号、及び例えば送信モード７に同様の送信方式を使用することによって、より早期のＬＴＥリリースにも適用可能であり得る。例えば、ＬＴＥ固有の用語を使用するが、ここに開示された実施形態は、必要な変更を加えて、ＬＴＥに基づかない通信ネットワークにも適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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