(57)【要約】  本発明の実施形態は、レシーバ方法によるビーム形成重みのセットの決定をサポートするためのトランスミッタ方法に関する。トランスミッタ方法は、第１のアンテナ・アレイと、第２のアンテナ・アレイとの間の送信チャネルの無線リソース・ユニット（ＲＲＵ−Ｇ１ａ、ＲＲＵ−Ｇ２ａ）の少なくとも１つのグループに対して、所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ）を割り付けるステップと、第１のアンテナ・アレイから第２のアンテナ・アレイへと送信チャネルを経由して、前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ）を送信するステップとを含む。本発明の実施形態は、さらに、ビーム形成重みのセットの決定のためのレシーバ方法に関する。レシーバ方法は、第１のアンテナ・アレイから送信チャネルを経由して、第２のアンテナ・アレイの第１のアンテナ要素と、第２のアンテナ・アレイの少なくとも１つのさらなるアンテナ要素において、送信チャネルの無線リソース・ユニット（ＲＲＵ−Ｇ１ａ、ＲＲＵ−Ｇ２ａ）の少なくとも１つのグループに割り付けられた所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ）を受信するステップと、受信された所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ）に基づいて、第１のアンテナ要素についての送信チャネルの第１のチャネル推定値と、少なくとも１つのさらなるアンテナ要素についての送信チャネルの少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とを決定するステップと、第１のチャネル推定値と、少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とに基づいて、第２のアンテナ・アレイからの送信および／または第２のアンテナ・アレイにおける受信のためのビーム形成重みのセットを決定するステップとを含む。本発明の実施形態は、さらに、トランスミッタ装置とレシーバ装置とを含むトランスミッタ装置と、レシーバ装置と、ネットワーク・ノードとに関する。
2017500826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レシーバ方法（ＭＥＴ−ＲＥＣ）によるビーム形成重みのセットの決定をサポートするためのトランスミッタ方法（ＭＥＴ−ＴＲＡ）であって、
第１のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）と、第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）との間の送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の隣接する無線リソース・ユニット（ＲＲＵ−Ｇ１ａ、ＲＲＵ−Ｇ２ａ、ＲＲＵ−Ｇ１ｂ、ＲＲＵ−Ｇ２ｂ）の少なくとも１つのグループに対して、所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を割り付けるステップ（ＴＲＡ−Ｓ２）と、
前記第１のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）から前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）へと前記送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）を経由して、前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を送信するステップ（ＴＲＡ−Ｓ５）と
を含むトランスミッタ方法（ＭＥＴ−ＴＲＡ）。
【請求項２】
前記割り付けるステップ（ＴＲＡ−Ｓ２）は、好ましくは、ビーム形成重みの前記セットについての初期調整のために、隣接する無線リソース・ユニット（ＲＲＵ−Ｇ１ａ、ＲＲＵ−Ｇ２ａ、ＲＲＵ−Ｇ１ｂ、ＲＲＵ−Ｇ２ｂ）の前記少なくとも１つのグループに対して前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）だけを割り付け、あるいは前記割り付けるステップ（ＴＲＡ−Ｓ２）は、好ましくはビーム形成重みの前記セットの微調整のために、前記データ信号に対する前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）のオーバーレイのために、隣接する無線リソース・ユニット（ＲＲＵ−Ｇ１ａ、ＲＲＵ−Ｇ２ａ、ＲＲＵ−Ｇ１ｂ、ＲＲＵ−Ｇ２ｂ）の前記少なくとも１つのグループに対してデータ信号をさらに割り付ける、請求項１に記載のトランスミッタ方法（ＭＥＴ−ＴＲＡ）。
【請求項３】
前記割り付けるステップ（ＴＲＡ−Ｓ２）は、周波数もしくは時間において、または周波数と時間とにおいて、基準シンボルを拡散するステップを含み、あるいは好ましくはビーム形成重みの前記セットの微調整のために、時間または周波数において、所定のビット・シーケンスを反復するステップを含む、請求項１または２に記載のトランスミッタ方法（ＭＥＴ−ＴＲＡ）。
【請求項４】
前記送信するステップ（ＴＲＡ−Ｓ５）は、前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）についてのビーム形成重みの前記セットの前記決定のために、前記第１のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）の単一のアンテナ要素を経由して、前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を送信し、または前記送信するステップ（ＴＲＡ−Ｓ５）は、前記第１のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）について決定されているビーム形成重みのさらなるセットを適用することにより、指向性ビーム・パターンを有する前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を送信し、あるいは前記送信するステップ（ＴＲＡ−Ｓ５）は、前記第１のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）のすべてのアンテナ要素（ＢＳ１−ＡＥ１、ＢＳ１−ＡＥ２）を経由して、単一のアンテナ要素（ＢＳ１−ＡＥ１、ＢＳ１−ＡＥ２）について区別可能な前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を送信する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトランスミッタ方法（ＭＥＴ−ＴＲＡ）。
【請求項５】
前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）の前記送信するステップ（ＴＲＡ−Ｓ１１）の前に、前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）のネットワーク・ノード（ＢＳ２、ＵＥ１）と、前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）の少なくとも１つの送信パラメータをネゴシエイトするステップ（ＴＲＡ−Ｓ１）をさらに含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトランスミッタ方法（ＭＥＴ−ＴＲＡ）。
【請求項６】
前記送信するステップ（ＴＲＡ−Ｓ５）は、第１の波長範囲、好ましくは、ミリメートル波長範囲において、前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を送信し、前記ネゴシエイトするステップ（ＴＲＡ−Ｓ１）は、第２の波長範囲において、好ましくは、センチメートル波長範囲において、少なくとも１つの信号メッセージを送信するステップを含む、請求項５に記載のトランスミッタ方法（ＭＥＴ−ＴＲＡ）。
【請求項７】
前記送信するステップ（ＴＲＡ−Ｓ５）は、さらなるトランスミッタ装置によって送信されているさらなる所定の基準信号に対して区別可能な、トランスミッタ装置（ＴＲＡ−ＡＰＰ）からの前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を送信する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のトランスミッタ方法（ＭＥＴ−ＴＲＡ）。
【請求項８】
ビーム形成重みのセットを決定するためのレシーバ方法（ＭＥＴ−ＲＥＣ）であって、
第１のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）から送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）を経由して、第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）の第１のアンテナ要素（ＵＥ１−ＡＥ１）において、また前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）の少なくとも１つのさらなるアンテナ要素（ＵＥ１−ＡＥ２）において、前記送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の隣接する無線リソース・ユニット（ＲＲＵ−Ｇ１ａ、ＲＲＵ−Ｇ２ａ、ＲＲＵ−Ｇ１ｂ、ＲＲＵ−Ｇ２ｂ）の少なくとも１つのグループに割り付けられた所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を受信するステップ（ＲＥＣ−Ｓ４）と、
前記受信された所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）に基づいて、前記第１のアンテナ要素（ＵＥ１−ＡＥ１）についての前記送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の第１のチャネル推定値と、前記少なくとも１つのさらなるアンテナ要素（ＵＥ１−ＡＥ２）についての前記送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とを決定するステップ（ＲＥＣ−Ｓ６）と、
前記第１のチャネル推定値と、前記少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とに基づいて、前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）からの送信および／または前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）における受信のためのビーム形成重みの前記セットを決定するステップ（ＲＥＣ−Ｓ７）と
を含むレシーバ方法（ＭＥＴ−ＲＥＣ）。
【請求項９】
隣接する無線リソース・ユニット（ＲＲＵ−Ｇ１ａ、ＲＲＵ−Ｇ２ａ、ＲＲＵ−Ｇ１ｂ、ＲＲＵ−Ｇ２ｂ）の前記少なくとも１つのグループが前記送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の周波数帯域を完全にはカバーしないときに、受信信号から前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を抽出するために、前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を含む前記受信信号にスペクトル的にフィルタをかけるステップ（ＲＥＣ−Ｓ５）をさらに含む、請求項８に記載のレシーバ方法（ＭＥＴ−ＲＥＣ）。
【請求項１０】
前記第１のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）が、単一のアンテナ要素（ＢＳ１−ＡＥ１、ＢＳ１−ＡＥ２）により、前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を送信するときに、前記受信するステップ（ＲＥＣ−Ｓ４）は、前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）のすべてのアンテナ要素（ＵＥ１−ＡＥ１、ＵＥ１−ＡＥ２）において、または前記第２のアンテナ・アレイ（ＵＥ１−ＡＳ）のアンテナ要素のすべてのサブグループ（ＡＥ−ＳＧ１）において、前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を受信し、評価する、請求項８または請求項９に記載のレシーバ方法（ＭＥＴ−ＲＥＣ）。
【請求項１１】
レシーバ装置（ＲＥＣ−ＡＰＰ）によるビーム形成重みのセットの決定をサポートするためのトランスミッタ装置（ＴＲＡ−ＡＰＰ）であって、
第１のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）と、第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）との間の送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の隣接する無線リソース・ユニット（ＲＲＵ−Ｇ１ａ、ＲＲＵ−Ｇ２ａ、ＲＲＵ−Ｇ１ｂ、ＲＲＵ−Ｇ２ｂ）の少なくとも１つのグループに対して、所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を割り付けるための手段（ＲＲＡＭ）と、
前記第１のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）から前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）へと前記送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）を経由して、前記所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を送信するための手段（ＴＲＡ−ＡＮ−Ｍ）と
を備えるトランスミッタ装置（ＴＲＡ−ＡＰＰ）。
【請求項１２】
ビーム形成重みのセットを決定するためのレシーバ装置（ＲＥＣ−ＡＰＰ）であって、
第１のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）から送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）を経由して、第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）の第１のアンテナ要素（ＵＥ１−ＡＥ１）において、また前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）の少なくとも１つのさらなるアンテナ要素（ＵＥ１−ＡＥ２）において、前記送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の隣接する無線リソース・ユニット（ＲＲＵ−Ｇ１ａ、ＲＲＵ−Ｇ２ａ、ＲＲＵ−Ｇ１ｂ、ＲＲＵ−Ｇ２ｂ）の少なくとも１つのグループに割り付けられた所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）を受信するための手段（ＲＥＣ−ＡＭ−Ｍ）と、
前記受信された所定の基準信号（ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂ）に基づいて、前記第１のアンテナ要素（ＵＥ１−ＡＥ１）についての前記送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の第１のチャネル推定値と、前記少なくとも１つのさらなるアンテナ要素（ＵＥ１−ＡＥ２）についての前記送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とを決定するための手段（Ｃｈ−ＥＳＴ−Ｍ）と、
前記第１のチャネル推定値と、前記少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とに基づいて、前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）からの送信および／または前記第２のアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）における受信のためのビーム形成重みの前記セットを決定するための手段（ＢＳ−Ｄ−Ｍ）と
を備えるレシーバ装置（ＲＥＣ−ＡＰＰ）。
【請求項１３】
請求項１１に記載のトランスミッタ装置（ＴＲＡ−ＡＰＰ）および／または請求項１２に記載のレシーバ装置（ＲＥＣ−ＡＰＰ）を備えるネットワーク・ノード（ＮＮ）。
【請求項１４】
さらなるネットワーク・ノードのアンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ１−ＡＳ）と、前記アンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）との間の送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の隣接する無線リソース・ユニットの第１のグループを通して配信される第１の所定の基準信号を受信すること、および前記送信チャネル（ＢＬ１、ＡＬ１）の隣接する無線リソース・ユニットの少なくとも１つの第２のグループを通して配信される第２の所定の基準信号を前記アンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）から前記さらなるネットワーク・ノードの前記アンテナ・アレイ（ＢＳ２−ＡＳ２、ＵＥ２−ＡＳ）に送信することにより、前記ネットワーク・ノード（ＮＮ）のアンテナ・アレイ（ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ１−ＡＳ）についてのビーム形成重みの前記セットの初期較正を同時に実行するように適合されている、請求項１３に記載のネットワーク・ノード（ＮＮ）。
【請求項１５】
前記レシーバ装置（ＲＥＣ−ＴＲＡ）を適用することによる前記ネットワーク・ノード（ＮＮ）のアンテナ・アレイについてのビーム形成重みの前記セットの初期較正が完了するときに、無指向性のやり方で、前記ネットワーク・ノード（ＮＮ）の前記アンテナ・アレイの１つのアンテナ要素を経由して、隣接する無線リソース・ユニットの少なくとも１つのさらなるグループに割り付けられたさらなる所定の基準信号を送信すること、あるいは指向性のやり方で、ビーム形成重みの前記較正されたセットを適用することにより、前記ネットワーク・ノード（ＮＮ）の前記アンテナ・アレイの少なくとも２つのアンテナ要素またはすべてのアンテナ要素を経由して前記さらなる所定の基準信号を送信することにより、前記トランスミッタ装置（ＴＲＡ−ＡＰＰ）を動作させるように適合されている、請求項１３に記載のネットワーク・ノード（ＮＮ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ要素を経由した無線送信に関し、より詳細には、それだけに限らないが、アンテナ・アレイの多数のアンテナ要素によりミリメートル波を送信し、かつ／または受信するためのビーム形成重みのセットを決定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
本節は、本発明のよりよい理解を容易にする際に助けになり得る態様を導入するものである。したがって、本節で述べることは、この観点から読まれるべきであり、また先行技術に何があるかについて承認するものと理解されるべきではない。
【０００３】
アンテナ・アレイのビーム形成重みについての推定のために、通常、チャネル推定が、各アンテナ要素のために個々に実行される。チャネル推定値に基づいて、次いで、ビーム形成重みは、受信電力を最大にするために、適切なアルゴリズム、例えばよく知られているＭＲＣアルゴリズム（ＭＲＣ＝最大比合成（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｒａｔｉｏ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ））を使用して算出される。
【０００４】
例えばスモール・セル・バックホール、またはアクセス・アプリケーションのいずれかのために、ｍｍ波（ｍｍ＝ミリメートル（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ））を使用するときに、経路損失は、セルラー方式モバイル通信システムの、例えば２．６ＧＨｚにおける通常の動作周波数よりも遙かに高い。それゆえに、適切な努力によりｍｍ波長範囲におけるより高い経路損失を補償するために、またｍｍ波リンクを成功するように動作させるために、３０から４５ｄＢの範囲、さらにはこの範囲よりも上の利得を有する高利得アンテナが、トランスミッタ側において、またレシーバ側において必要とされる。高利得アンテナは、ｍｍ波リンクのためのアンテナが、多数の（例えば、５０個より多い、さらには１００個より多い）アンテナ要素を有するアレイとして実現されることになり、またそれによって狭いビーム幅が取得され得ることを意味している。しかしながら、正しい重みを用いてビーム・パターンをセットアップすることは、２．６ＧＨｚの周波数におけるのと同じやり方では不可能である。個別のアンテナ要素の利得が極めて低く、またｍｍ波周波数における経路損失が高くなるために、それぞれの個別のアンテナ要素によって提供される信号は、知られている基準の信号またはパイロット、および関連した重みの導出に基づいて十分に正確なチャネル推定を保証するには小さすぎる。
【０００５】
そのようなリンクをセットアップする直截な問題解決手法は、トランスミッタ・ロケーションと、レシーバ・ロケーションとの周囲ですべての空間方向をスキャンすることであろう。アンテナ・アレイを有する実用的なシステムにおいては、そのようなスキャンは、送信ビーム・パターンと、受信ビーム・パターンとの適切な組合せが見出されるまで逐次的に適用されるすべての可能な空間方向をカバーする複数のあらかじめ算出されたビームを用いて実行され得る。トランスミッタにおける各方向について、すべての可能なレシーバ方向がスキャンされる必要があるので、この方法の短所は、比較的長いトライアル・アンド・エラー・フェーズである。したがって、この方法は、チャネル調査のためには適しているが、柔軟で動的な通信システムのオペレーションには非常に不利である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｓ．Ｓ．Ｊｅｏｎ、Ｙ．Ｗａｎｇ、Ｙ．ＱｉａｎおよびＴ．Ｉｔｏｈ、「Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｐｌａｎａｒ  ａｒｒａｙ  ｓｍａｒｔ  ａｎｔｅｎｎａ  ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  ｈｙｂｒｉｄ  ａｎａｌｏｇｕｅ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ」、ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｉｎｔ．  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｙｍｐ．  Ｄｉｇ．、ｖｏｌ．１、１２１〜１２４頁、２００１年、５月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の実施形態の一目的は、特に、ｍｍ波アプリケーションのための、トランスミッタ・アンテナ・アレイにおける、またレシーバ・アンテナ・アレイにおける高利得アンテナ・パターンを取得するための柔軟な、また動的な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、レシーバ方法によるビーム形成重みのセットの決定をサポートするためのトランスミッタ方法によって達成される。トランスミッタ方法は、第１のアンテナ・アレイと、第２のアンテナ・アレイとの間の送信チャネルの無線リソース・ユニットの少なくとも１つのグループに対して所定の基準信号を割り付けるステップを含む。トランスミッタ方法は、第１のアンテナ・アレイから第２のアンテナ・アレイへと送信チャネルを経由して所定の基準信号を送信するステップをさらに含む。所定の基準信号は、第１のアンテナ・アレイの単一のアンテナ要素を経由して送信されることもあることが好ましい。代わりに、所定の基準信号は、準無指向性ビーム・パターンによって送信されることもあり、この準無指向性ビーム・パターンでは、第１のアンテナ・アレイにおいて適用されるべきビーム形成重みは、第１のアンテナ・アレイが、既に較正されている場合には、先験的に知られていることもある。
【０００９】
目的は、さらに、ビーム形成重みのセットを決定するためのレシーバ方法によって達成される。レシーバ方法は、第１のアンテナ・アレイから送信チャネルを経由して、第２のアンテナ・アレイの第１のアンテナ要素と、第２のアンテナ・アレイの少なくとも１つのさらなるアンテナ要素とにおいて、所定の基準信号を受信するステップを含み、この所定の基準信号は、送信チャネルの無線リソース・ユニットの少なくとも１つのグループに対して割り付けられる。レシーバ方法は、受信された所定の基準信号に基づいて、第１のアンテナ要素についての送信チャネルの第１のチャネル推定値と、少なくとも１つのさらなるアンテナ要素についての送信チャネルの少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とを決定するステップをさらに含む。レシーバ方法は、第１のチャネル推定値と、少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とに基づいて、第２のアンテナ・アレイからの送信、および／または第２のアンテナ・アレイにおける受信についてのビーム形成重みのセットを決定するステップをさらに含む。
【００１０】
目的は、レシーバ装置によるビーム形成重みのセットの決定をサポートするためのトランスミッタ装置によってさらに達成される。トランスミッタ装置は、第１のアンテナ・アレイと、第２のアンテナ・アレイとの間の送信チャネルの無線リソース・ユニットの少なくとも１つのグループに対して所定の基準信号を割り付けるための手段を含む。トランスミッタ装置は、第１のアンテナ・アレイから第２のアンテナ・アレイへと送信チャネルを経由して所定の基準信号を送信するための手段をさらに含む。
【００１１】
実施形態においては、所定の基準信号を割り付けるための手段は、任意の割り付けユニット、割り付けモジュール、スケジューラ・ユニット、スケジューラ・モジュールなどに対応することができる。それゆえに、実施形態においては、所定の基準信号を割り付けるための手段は、所定の基準信号の送信のために必要とされる無線リソース・ユニットの数についての情報のための入力と、無線リソース・ユニットの少なくとも１つのグループを選択し、また無線リソース・ユニットの少なくとも１つのグループに対して所定の基準信号を割り付けるアルゴリズムと、無線リソース・ユニットの割り付けられた少なくとも１つのグループについての情報のための出力とを含むことができる。いくつかの実施形態においては、所定の基準信号を割り付けるための手段は、コンピュータ・プログラムと、その上でコンピュータ・プログラムが実行されるＤＳＰ（ＤＳＰ＝デジタル信号プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ））、ＡＳＩＣ（ＡＳＩＣ＝特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ））、ＦＰＧＡ（ＦＰＧＡ＝フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ））、任意の他のプロセッサなどのハードウェア・コンポーネントとの観点から、実施される可能性がある。
【００１２】
実施形態においては、所定の基準信号を送信するための手段は、無線トランスミッタや無線トランシーバの電力増幅器を有するアナログ部分など、任意のトランスミッタ・ユニット、トランスミッタ・モジュールなどに対応することができる。それゆえに、実施形態においては、所定の基準信号を送信するための手段は、所定の基準信号のための入力と、所定の基準信号をアナログ信号へと変換し、また所定の基準信号を増幅するコンポーネントと、増幅された所定の基準信号のための出力とを含むことができる。いくつかの実施形態においては、所定の基準信号を送信するための手段は、コンピュータ・プログラムと、その上でコンピュータ・プログラムが実行される、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、任意の他のプロセッサなどのハードウェア・コンポーネントとの観点から、部分的に実施される可能性がある。
【００１３】
目的は、ビーム形成重みのセットを決定するためのレシーバ装置によってさらに達成される。レシーバ装置は、第１のアンテナ・アレイから送信チャネルを経由して、第２のアンテナ・アレイの第１のアンテナ要素と、第２のアンテナ・アレイの少なくとも１つのさらなるアンテナ要素とにおいて、所定の基準信号を受信するための手段を含み、この所定の基準信号は、送信チャネルの無線リソース・ユニットの少なくとも１つのグループに対して割り付けられる。レシーバ装置は、受信された所定の基準信号に基づいて、第１のアンテナ要素についての送信チャネルの第１のチャネル推定値と、少なくとも１つのさらなるアンテナ要素についての送信チャネルの少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とを決定するための手段をさらに含む。レシーバ装置は、第１のチャネル推定値と、少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とに基づいて、第２のアンテナ・アレイからの送信、および／または第２のアンテナ・アレイにおける受信についてのビーム形成重みのセットを決定するための手段をさらに含む。
【００１４】
実施形態においては、所定の基準信号を受信するための手段は、無線レシーバや無線トランシーバの前置増幅器を有するアナログ部分など、任意のレシーバ・ユニット、レシーバ・モジュールなどに対応することができる。それゆえに、実施形態においては、所定の基準信号を受信するための手段は、所定の基準信号を含む受信無線周波数信号のための入力と、受信無線周波数信号を前置増幅し、また前置増幅された受信無線周波数信号をデジタル信号へと変換するコンポーネントと、前置増幅されたデジタル化無線周波数信号のための出力とを含む。いくつかの実施形態においては、所定の基準信号を受信するための手段は、コンピュータ・プログラムと、その上でコンピュータ・プログラムが実行される、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、任意の他のプロセッサなどのハードウェア・コンポーネントとの観点から、部分的に実施される可能性がある。
【００１５】
実施形態においては、第１のチャネル推定値と、少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とを決定するための手段は、任意の推定ユニット、推定モジュール、チャネル推定器などに対応することができる。それゆえに、実施形態においては、第１のチャネル推定値と、少なくとも１つのさらなるチャネル推定値とを決定するための手段は、受信された所定の基準信号のための入力と、第１のアンテナ要素や少なくとも１つのさらなるアンテナ要素に関する送信チャネルのインパルス応答などの送信チャネル・パラメータを決定するアルゴリズムと、送信チャネル・パラメータのための出力とを含むことができる。いくつかの実施形態においては、第１のチャネル推定値と、少なくとも１つの第２のチャネル推定値とを決定するための手段は、コンピュータ・プログラムと、その上でコンピュータ・プログラムが実行される、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、任意の他のプロセッサなどのハードウェア・コンポーネントとの観点から実施される可能性がある。
【００１６】
実施形態においては、ビーム形成重みのセットを決定するための手段は、任意の決定ユニット、決定モジュールなどに対応することができる。それゆえに、実施形態においては、ビーム形成重みのセットを決定するための手段は、送信チャネル・パラメータのための入力と、送信チャネル・パラメータに基づいて、ビーム形成重みのセットを決定するアルゴリズムと、ビーム形成重みのセットのための出力とを含むことができる。いくつかの実施形態においては、ビーム形成重みのセットを決定するための手段は、コンピュータ・プログラムと、その上でコンピュータ・プログラムが実行される、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、任意の他のプロセッサなどのハードウェア・コンポーネントとの観点から実施される可能性がある。
【００１７】
目的は、トランスミッタ装置および／またはレシーバ装置を含むネットワーク・ノードによってさらに達成される。ネットワーク・ノードは、例えば、基地局、マクロ基地局、マイクロ基地局、または移動局とすることができる。
【００１８】
実施形態は、特にｍｍ波長のリンクが、初期のビーム形成重みを見出し、またこれらのビーム形成重みを動的に追跡し、また高い利得を有するアンテナ・パターンを実現するための問題解決手法を提供しており、この高い利得は、それぞれの個別のアンテナ要素の利得よりもかなり高い。アンテナ・パターンに基づいて、ビーム形成のためのよく知られている追跡アルゴリズムと、最適化アルゴリズムとが、適用されることもあり、これらのアルゴリズムは、本発明の実施形態に従って生成される高利得アンテナ・パターンによって提供されるような十分に高いＳＮＲ（ＳＮＲ＝信号対雑音比（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ））を有する無線周波数信号に依存している。実施形態は、特に、極めて高い経路損失の場合に、無線リンク調整と、無線リンク適応とのための高速で信頼できる柔軟なメカニズムを提案する利点を提供している。それらの実施形態は、トライアル・アンド・エラー・フェーズを必要としないというさらなる利点を提供している。
【００１９】
本発明の実施形態についてのさらなる有利な特徴は、従属請求項の中で規定され、また以下の詳細な説明において説明される。
【００２０】
本発明の実施形態は、以下の詳細な説明の中で明らかになり、また非限定的な例証として与えられる添付の図面によって示される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１のアプリケーション・シナリオによる無線通信システムのブロック図を概略的に示す図である。
【図２】第２のアプリケーション・シナリオによるさらなる無線通信システムのブロック図を概略的に示す図である。
【図３】例示の実施形態による、レシーバ方法によるビーム形成重みのセットの決定をサポートするためのトランスミッタ方法の流れ図を概略的に示す図である。
【図４】第１の実施形態による、送信チャネルの無線リソース・ユニットに対する２つの所定の基準信号の割り付けを概略的に示す図である。
【図５】第２の実施形態による、送信チャネルのさらなる無線リソース・ユニットに対する２つのさらなる所定の基準信号の割り付けを概略的に示す図である。
【図６】例示の一実施形態による、ビーム形成重みのセットを決定するためのレシーバ方法の流れ図を概略的に示す図である。
【図７】例示の一実施形態によるチャネル推定のためのブロック図を概略的に示す図である。
【図８】例示の一実施形態による、レシーバ装置によるビーム形成重みのセットの決定をサポートするためのトランスミッタ装置のブロック図を概略的に示す図である。
【図９】例示の一実施形態による、ビーム形成重みのセットについて決定するためのレシーバ装置のブロック図を概略的に示す図である。
【図１０】例示の一実施形態によるネットワーク・ノードのブロック図を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本説明と、図面とは、単に本発明の原理を示しているにすぎない。したがって、当業者なら、本明細書において、明示的に説明されても、または示されてもいないが、本発明の原理を実施し、またその精神と範囲との内部に含まれる様々な構成を考案することができるようになることが、理解されるであろう。さらに、本明細書において列挙されるすべての例は、主として、本発明の原理と、当技術分野を推進するために本発明者等によって寄与される概念とを理解する際に、読者を支援する教育上の目的のためだけであることを明示的に意図しており、またそのように具体的に列挙された例および状態だけに限定することのないように解釈されるべきである。さらに、本発明の原理と、態様と、実施形態とを列挙した本明細書におけるすべての陳述、ならびにその特定の例は、その同等形態を包含することを意図している。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態についての第１のアプリケーション・シナリオを有する無線通信システムＲＣＳを概略的に示すものである。簡単にするためだけに、無線通信システムＲＣＳの単一の基地局ＢＳ１−１と、２つの移動局ＵＥ１、ＵＥ２とが、示されている。
【００２４】
用語「基地局」は、基地トランシーバ局、アクセス・ポイント基地局、アクセス・ポイント、マクロ・セル、マイクロ・セル、スモール・セル、フェムト・セル、ピコ・セルなどに対する同義語と考えられることもあり、かつ／または基地トランシーバ局、アクセス・ポイント基地局、アクセス・ポイント、マクロ・セル、マイクロ・セル、スモール・セル、フェムト・セル、ピコ・セルなどと称されることもあり、また１つまたは複数の移動局に対して１つまたは複数の無線リンクを経由してワイヤレス接続を提供する機器を説明することができる。基地局ＢＳ１−１は、例えば、ＬＴＥノードＢ（ＬＴＥ  Ｎｏｄｅ  Ｂ））、ＩＥＥＥ８０２．１１アクセス・ポイント、ＷｉＭＡＸ基地局などとすることができる。
【００２５】
用語「移動局」は、モバイル・ユニット、モバイル・ユーザ、アクセス端末、ユーザ機器、加入者、ユーザ、リモート局、モバイル・スモール・セル、モバイル・ピコ・セル、モバイル・フェムト・セルなどに対する同義語と考えられることもあり、またモバイル・ユニット、モバイル・ユーザ、アクセス端末、ユーザ機器、加入者、ユーザ、リモート局、モバイル・スモール・セル、モバイル・ピコ・セル、モバイル・フェムト・セルなどと以降で時に称されることもある。移動局ＵＥ１、ＵＥ２のそれぞれは、例えば、セルラー方式電話、スマートフォン、ポータブル・コンピュータ、ポケット・コンピュータ、ハンドヘルド・コンピュータ、スマート・ウォッチ、スマート・グラス（例えば、グーグル・グラス）、携帯情報端末、移動基地局、あるいはバス、列車、または自動車の中のリピータやリレーなど、乗り物に取り付けられたモバイル・デバイスとすることができる。
【００２６】
無線通信システムＲＣＳは、ＬＴＥもしくはＬＴＥ進化型（ＬＴＥ＝ロング・ターム・エボリューション（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ））、ＷｉＭＡＸ（ＷｉＭＡＸ＝マイクロ波アクセスのためのワールドワイド・インターオペラビリティ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ））、ＷＬＡＮ（ＷＬＡＮ＝ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ））などの無線アクセス技術を適用することができる。
【００２７】
基地局ＢＳ１−１は、２つ以上のアンテナ要素ＢＳ１−ＡＥ１、ＢＳ１−ＡＥ２を有するアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳを含むことができる。特にｍｍ波の送信では、アンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳは、例えば、８×８のアンテナ要素（８行および８列に配列されている）、または極めて高い利得と、狭い、いわゆる、ＨＰＷＢビーム（ＨＰＷＢ＝電力半値幅）のための１００×１００までのアンテナ要素さえも含むことができる。アンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳは、無線セルＣについてのワイヤレス・アクセスを提供することができる。
【００２８】
用語「無線セル」は、無線セル、セル、無線セクタ、セクタなどに対する同義語と考えられることもあり、かつ／または無線セル、セル、無線セクタ、セクタなどと称されることもある。
【００２９】
第１の移動局ＵＥ１と、第２の移動局ＵＥ２とは、無線セルＣの内部に位置していることができ、また基地局ＢＳ１−１によってサービスされることもある。第１の移動局ＵＥ１は、２つ以上のアンテナ要素ＵＥ１−ＡＥ１、ＵＥ１−ＡＥ２を有するアンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳを含むことができる。同様にして、第２の移動局ＵＥ２は、２つ以上のアンテナ要素ＵＥ２−ＡＥ１、ＵＥ２−ＥＡ２を有するアンテナ・アレイＵＥ２−ＡＳを含むことができる。特にｍｍ波の送信では、アンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳ、ＵＥ２−ＡＳは、例えば、６４個の（８×８構成の形の）アンテナ要素を、２５６個の（１６×１６構成の形の）アンテナ要素を、またはより多くのアンテナ要素さえも含むことができる。
【００３０】
基地局ＢＳ１−１から移動局ＵＥ１、ＵＥ２へのダウンリンク方向においては、第１の移動局ＵＥ１と、基地局ＢＳ１−１との間の第１のアクセス・リンクＡＬ１と、第２の移動局ＵＥ２と、基地局ＢＳ１−１との間の第２のアクセス・リンクＡＬ２とについての無線リソース・ユニットの少なくとも１つのグループを通してそれぞれ配信される、１つまたはいくつかの所定のダウンリンク基準信号は、移動局ＵＥ１、ＵＥ２のアンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳ、ＵＥ２−ＡＳのためのビーム形成重みの決定および適応を可能にするために、第１のアクセス・リンクＡＬ１と、第２のアクセス・リンクＡＬ２とを経由して、移動局ＵＥ１、ＵＥ２に対して送信されることもある。
【００３１】
移動局ＵＥ１、ＵＥ２から基地局ＢＳ１−１へのアップリンク方向においては、第１のアクセス・リンクＡＬ１についての無線リソース・ユニットの少なくとも１つの第１のグループを通してそれぞれ配信される、１つまたはいくつかの第１の所定のアップリンク基準信号と、第２のアクセス・リンクＡＬ２についての無線リソース・ユニットの少なくとも１つの第２のグループを通して配信される、１つまたはいくつかの第２の所定の基準信号とは、基地局ＢＳ１−１のアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳのためのビーム形成重みの決定および適応を可能にするために、基地局ＢＳ１−１に対して送信されることもある。
【００３２】
用語「基準信号」は、基準シンボル、ＣＳＩ−基準シンボル（ＣＳＩ＝チャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ））、パイロット、パイロット信号、パイロット・シンボル、ビーコン、ビーコン信号などに対する同義語と考えられることもあり、かつ／または基準シンボル、ＣＳＩ−基準シンボル、パイロット、パイロット信号、パイロット・シンボル、ビーコン、ビーコン信号などと称されることもある。
【００３３】
第１のアクセス・リンクＡＬ１と、第２のアクセス・リンクＡＬ２とは、例えば、１２０ｄＢというかなり高い経路損失（８０ＧＨｚと３００ｍの距離とにおける、自由空間経路損失）を有するアクセス・リンクとすることができる。そのような高い経路損失は、特にｍｍ波のリンクに関して存在している。より多くの詳細は、図３から９に関する以下の説明の中で与えられるであろう。
【００３４】
図２は、本発明の実施形態についての第２のアプリケーション・シナリオを有する異機種無線アクセス・ネットワーク、またはＨｅｔＮｅｔ  ＨＥＴ−ＲＡＮを概略的に示すものである。簡単にするためだけに、異機種無線アクセス・ネットワークＨＥＴ−ＲＡＮの単一のマクロ基地局ＢＳ１−２と、２つのマイクロ基地局ＢＳ２、ＢＳ３とが、示されており、また移動局は示されていない。
【００３５】
用語「異機種無線アクセス・ネットワーク」または「ＨｅｔＮｅｔ」は、ワイヤレス・ネットワークにおける複数のタイプのアクセス・ノードの使用に対する同義語と考えられることもあり、かつ／またはワイヤレス・ネットワークにおける複数のタイプのアクセス・ノードの使用と称されることもある。ワイヤレス・ネットワークは、マクロ・セルと、マイクロ・セルとの混合物を使用して、オープンな屋外環境からオフィス・ビルディング、住居、地下エリアへと広がっている多種多様なワイヤレス・カバレッジ・ゾーンを環境の中のワイヤレス・カバレッジに提供することができる。
【００３６】
用語「マクロ基地局」は、数百メートルから数キロメートルまでの範囲におけるサイズを有する無線セルを提供する基地局に対する同義語と考えられることもあり、かつ／または数百メートルから数キロメートルまでの範囲におけるサイズを有する無線セルを提供する基地局と称されることもある。マクロ基地局は、通常、一般的に、数十ワットの最大出力電力を有している。
【００３７】
用語「マイクロ基地局」は、数十メートルから数百メートルまでの範囲におけるサイズを有する無線セルを提供する基地局に対する同義語と考えられることもあり、かつ／または数十メートルから数百メートルまでの範囲におけるサイズを有する無線セルを提供する基地局と称されることもある。マイクロ基地局は、通常、一般的に、数ワットの最大出力電力を有している。
【００３８】
用語「マクロ・セル」は、すべての無線セル・サイズのうちで最も広い範囲を提供する無線セルに対する同義語と考えられることもあり、かつ／またはすべての無線セル・サイズのうちで最も広い範囲を提供する無線セルと称されることもある。マクロ・セルは、通常、田舎エリアにおいて、またはハイウェイに沿って見出される。
【００３９】
用語「マイクロ・セル」は、モール、ホテル、交通ハブなどの限られたエリア（マクロ・セルのエリアよりも小さい）をカバーする、低電力セルラー方式基地局によってサービスされるセルラー方式ネットワークの中の無線セルに対する同義語と考えられることもあり、かつ／またはモール、ホテル、交通ハブなどの限られたエリア（マクロ・セルのエリアよりも小さい）をカバーする、低電力セルラー方式基地局によってサービスされるセルラー方式ネットワークの中の無線セルと称されることもある。マイクロ・セルは、ピコ・セルと、フェムト・セルとを含む無線セルのグループと称される。
【００４０】
用語「ピコ・セル」は、ビルディングの中（オフィス、ショッピング・モール、列車の駅、証券取引所など）や、より最近では航空機の中などの小規模エリアを一般的にカバーするスモール・セルラー方式基地局に対する同義語と考えられることもあり、かつ／またはビルディングの中（オフィス、ショッピング・モール、列車の駅、証券取引所など）や、より最近では航空機の中などの小規模エリアを一般的にカバーするスモール・セルラー方式基地局と称されることもある。セルラー方式ネットワークにおいては、ピコ・セルを一般的に使用して、屋外信号がうまく到達しない屋内エリアへとカバレッジを拡張し、または列車の駅など非常に密度の高い電話の使用を伴うエリアにおいて、ネットワーク容量を追加する。
【００４１】
用語「フェムト・セル」は、一般的に、住居または小企業における使用のために設計された小規模の、低電力セルラー方式基地局に対する同義語と考えられることもあり、かつ／または一般的に、住居または小企業における使用のために設計された小規模の、低電力セルラー方式基地局と称されることもある。業界においてより広く行き渡っているより広い用語は、サブセットとしてフェムト・セルを用いた、スモール・セルである。
【００４２】
異機種無線アクセス・ネットワークＨＥＴ−ＲＡＮは、ＬＴＥもしくはＬＴＥ進化型、ＷｉＭＡＸ、ＷＬＡＮなどの無線アクセス技術を適用することができる。
【００４３】
マクロ基地局ＢＳ１−２は、移動局（簡単にするために図示されず）に対するワイヤレス・カバレッジを提供するための２つ以上のアンテナ要素を有する第１のアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳ１を含むことができ、これらの移動局は、マクロ・セルＣ１の内部に位置している。マクロ基地局ＢＳ１−２は、第１のマイクロ基地局ＢＳ２に対する第１のバックホール・リンクＢＬ１を可能にするために、また第２のマイクロ基地局ＢＳ３に対する第２のバックホール・リンクＢＬ２を可能にするために、２つ以上のアンテナ要素を有する第２のアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳ２を含むことができる。特にｍｍ波の送信のために、第２のアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳ２は、６４個のアンテナ要素を、２５６個のアンテナ要素を、またはより多くのアンテナ要素さえも含むことができる。第１の無線周波数信号は、第１の周波数範囲において第１のバックホール・リンクＢＬ１を経由して送信され、また第２の無線周波数信号は、第１のアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳ１と、移動局との間の第２の周波数範囲において送信されることが好ましく、これらの移動局は、マクロ基地局ＢＳ１−２によってサービスされる。第１のバックホール・リンクＢＬ１と、第２のバックホール・リンクＢＬ２とは、例えば、１２０ｄＢのかなり高い経路損失（８０ＧＨｚと３００ｍの距離とにおける、自由空間経路損失）を有するアクセス・リンクとすることができる。そのような高い経路損失は、特に、ｍｍ波のリンクに関して存在している。より多くの詳細は、図３から９に関する以下の説明の中で与えられるであろう。
【００４４】
同様にして、第１のマイクロ基地局ＢＳ２は、第２の周波数範囲におけるワイヤレス・カバレッジを移動局（簡単にするために図示されず）に対して提供するための２つ以上のアンテナ要素を有する第１のアンテナ・アレイＢＳ２−ＡＳ１を含むことができ、これらの移動局は、第１のマイクロ・セルＣ２の内部に位置している。第１のマイクロ基地局ＢＳ２は、マクロ基地局ＢＳ１−２に対する、第１の周波数範囲の中の第１のバックホール・リンクＢＬ１を可能にするための、２つ以上のアンテナ要素を有する第２のアンテナ・アレイＢＳ２−ＡＳ２を含むことができる。特にｍｍ波の送信のために、第２のアンテナ・アレイＢＳ２−ＡＳ２は、６４個のアンテナ要素を、２５６個のアンテナ要素を、またはより多くのアンテナ要素さえも含むことができる。同様にして、第２のマイクロ基地局ＢＳ３は、第２の周波数範囲におけるワイヤレス・カバレッジを移動局（簡単にするために図示されず）に対して提供するための２つ以上のアンテナ要素を有する第１のアンテナ・アレイＢＳ３−ＡＳ１を含むことができ、これらの移動局は、第２のマイクロ・セルＣ３の内部に位置している。第２のマイクロ基地局ＢＳ３は、マクロ基地局ＢＳ１−２に対する、第１の周波数範囲の中の第２のバックホール・リンクＢＬ２を可能にするための、２つ以上のアンテナ要素を有する第２のアンテナ・アレイＢＳ３−ＡＳ２を含むことができる。特にｍｍ波の送信のために、第２のアンテナ・アレイＢＳ３−ＡＳ２は、６４個のアンテナ要素を、２５６個のアンテナ要素を、またはより多くのアンテナ要素さえも含むことができる。
【００４５】
代替的な一実施形態によれば、この実施形態は、図２においては示されていないが、マクロ基地局ＢＳ１−２と、第１のマイクロ基地局ＢＳ２と、第２のマイクロ基地局ＢＳ３とは、それぞれ、単一のアンテナ・アレイだけを含むことができ、このアンテナ・アレイは、バックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２のうちの一方のために、また移動局に対する直接アクセス・リンクのために同時に適用される可能性がある。
【００４６】
図１に関して上記で説明されるのと同様にして、マクロ基地局ＢＳ１−２からマイクロ基地局ＢＳ２、ＢＳ３への方向において、それぞれ、第１のバックホール・リンクＢＬ１の無線リソース・ユニットと、第２のバックホール・リンクＢＬ２の無線リソース・ユニットとの少なくとも１つのグループを通して配信される、１つまたはいくつかの所定の基準信号は、マクロ基地局ＢＳ１−２に対する無線周波数信号の送信と、マクロ基地局ＢＳ１−２からの無線周波数信号の受信とのために、マイクロ基地局ＢＳ２、ＢＳ３のアンテナ・アレイＢＳ２−ＡＳ２、ＢＳ３−ＡＳ２についてのビーム形成重みの決定および適応を可能にするために、マイクロ基地局ＢＳ２、ＢＳ３に対して送信されることもある。
【００４７】
マイクロ基地局ＢＳ２、ＢＳ３からマクロ基地局ＢＳ１−２への方向においては、それぞれ、第１のバックホール・リンクＢＬ１の無線リソース・ユニットの少なくとも１つの第１のグループを通して配信される１つまたはいくつかの第１の所定の基準信号と、それぞれ、第２のバックホール・リンクＢＬ２の無線リソース・ユニットの少なくとも１つの第２のグループを通して配信される１つまたはいくつかの第２の所定の基準信号とは、マイクロ基地局ＢＳ２、ＢＳ３に対する無線周波数信号の送信と、マイクロ基地局ＢＳ２、ＢＳ３からの無線周波数信号の受信とのために、マクロ基地局ＢＳ１−２のアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳ２についてのビーム形成重みの決定および適応を可能にするために、マクロ基地局ＢＳ１−２に対して送信されることもある。
【００４８】
図３は、レシーバ方法によるビーム形成重みのセットの決定をサポートするためのトランスミッタ方法ＭＥＴ−ＴＲＡの流れ図を示すものである。方法ＭＥＴ−ＴＲＡを実行するためのステップの数は、クリティカルなものではなく、また当業者によって理解され得るように、ステップの数と、ステップのシーケンスとは、添付の特許請求の範囲において規定されるように、本発明の実施形態の範囲を逸脱することなく、変化することができる。
【００４９】
方法ＭＥＴ−ＴＲＡは、ネットワーク・ノードＢＳ１−１、ＵＥ１、ＵＥ２、ＢＳ１−２、ＢＳ２、ＢＳ３のうちの１つによって実行され、または遂行されることもあり、これらのネットワーク・ノードは、図１および図２に関して上記で説明される。方法ＭＥＴ−ＴＲＡは、例えば、対応するネットワーク・ノードが、オンに切り替えられるとき、またはアクセス・リンクＡＬ１、ＡＬ２、またはバックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２のうちの１つについてのビーム形成重みの微調整が、必要とされるときに、開始されることもある。
【００５０】
第１のオプションのステップＴＲＡ−Ｓ１においては、トランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰ（図８参照）は、少なくとも１つの所定の基準信号の送信が、開始される前に、１つまたはいくつかの所定の基準信号の送信のための１つまたはいくつかの送信パラメータをレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰ（図９を参照）とネゴシエイトすることができる。送信パラメータは、例えば、少なくとも１つの所定の基準信号のために適用されるべき、周波数サブキャリアの数、周波数範囲、時間範囲、および／またはタイム・スロットの数など、無線リソース・ユニットの識別情報とすることができる。さらなる送信パラメータは、例えば、トランスミッタ装置において、かつ／またはレシーバ装置において必要とされるべき処理利得とすることができる。さらに多くの送信パラメータは、例えば、少なくとも１つの所定の基準信号のために適用されるべき拡散コードとすることができる。
【００５１】
ネゴシエイションは、トランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰ（例えば、第１の移動局ＵＥ１の一部分、またはマイクロ基地局ＢＳ２の一部分として）が、少なくとも１つのさらなる所定の基準信号から区別可能な少なくとも１つの所定の基準信号を送信する命令を取得するようにして行われることもあり、この少なくとも１つのさらなる所定の基準信号は、少なくとも１つのさらなるトランスミッタ装置（例えば、第２の移動局ＵＥ２の一部分、またはマイクロ基地局ＢＳ３の一部分として）から送信される。差別化は、例えば、異なるコードを有する少なくとも１つの所定の基準信号と、少なくとも１つのさらなる所定の基準信号とを送信することにより、または無線リソース・ユニットの異なるグループにより（すなわち、異なるタイム・スロットおよび／または異なる周波数サブキャリアにより）達成されることもある。
【００５２】
ネゴシエイションは、トランスミッタ装置と、レシーバ装置との間のメッセージ交換に基づいたものとすることができる。メッセージ交換は、第１の波長範囲の中に、または第１の周波数範囲の中に存在するよりもかなり低い経路損失を有する第２の波長範囲において、または第２の周波数範囲において実行されることもあることが好ましく、この第１の波長範囲、またはこの第１の周波数範囲は、少なくとも１つの所定の基準信号の送信のために適用される。第２の波長範囲は、第１の波長範囲の波長よりも長い波長から構成されることが好ましいこともある。第１の波長範囲は、例えば、ｍｍ波長範囲とすることができ、また第２の波長範囲は、例えば、センチメートル波長範囲とすることができる。第２の波長範囲は、例えば、ＧＳＭ／ＧＰＲＳランダム・アクセス・チャネル（ＧＳＭ＝移動通信用グローバル・システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＧＰＲＳ＝汎用パケット無線サービス（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ））、ＵＭＴＳランダム・アクセス・チャネル（ＵＭＴＳ＝ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ））、またはＬＴＥランダム・アクセス・チャネルによって提供されることもある。
【００５３】
代替的な一実施形態によれば、１つまたはいくつかの送信パラメータはまた、基地局機器および／または移動局機器の製造またはインストール中に、いくつかのデフォルト設定を用いて構成されることもある。
【００５４】
ステップＴＲＡ−Ｓ２の次のサブステップＴＲＡ−Ｓ２−１においては、トランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰは、例えば、図４においてスケッチされるような無線リソース割り付けモードを使用することにより、アクセス・リンクＡＬ１、ＡＬ２（図１を参照）のうちの一方を経由して、またはバックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２（図２を参照）のうちの一方を経由して、送信するために、無線リソース・ユニットの１つのグループに対して１つの所定の基準信号を割り付け、または無線リソース・ユニットのいくつかのグループに対していくつかの所定の基準信号を割り付ける。この図は、アクセス・リンクＡＬ１、ＡＬ２またはバックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２についての無線リソース・ユニットのグリッドＲＲＧ１を示すものである。時間方向（グリッドＲＲＧ１のｘ座標）に、いくつかのタイム・スロットＴＳ１、．．．、ＴＳＭが、示されている。タイム・スロットＴＳ１、．．．、ＴＳＭは、例えば、いわゆるタイプ１のＬＴＥフレーム構造のために適用されるような例えば、０．５ｍｓの持続時間を有することができる。グリッドＲＲＧ１のｙ座標は、いくつかの周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳＮを示している。周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳＮは、例えば、ＬＴＥにおいて適用されるなど、１５ｋＨｚの間隔を有することができる。すべての周波数サブキャリアは、例えば、ＬＴＥにおいて、合計して１．４ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚまたは２０ＭＨｚのチャネル帯域幅になる。ＬＴＥの場合には、信号データまたはユーザ・データのための１つのＯＦＤＭデータ・シンボルＤＡＴＡ−Ｓ１は、各無線リソース・ユニットに対して割り付けられる可能性がある。
【００５５】
図４に示されるように、例えば、ＤＳ−スペクトル拡散またはＤＳ−ＣＤＭＡ（ＤＳ＝直接シーケンス（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）、ＣＤＭＡ＝符号分割多元接続（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ））の場合に、隣接する無線リソース・ユニットのグループＲＲＵ−Ｇ１ａに対してＯＦＤＭシンボルの数を割り付ける代わりに、所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａが、隣接する無線リソース・ユニットのグループＲＲＵ−Ｇ１ａに対して割り付けられることもある。これは、所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａが、ＯＦＤＭシンボルのグリッドの内部で送信されることになることを意味している。それによって、所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａは、隣接する無線リソース・ユニットのグループＲＲＵ−Ｇ１ａを通して配信される。
【００５６】
ＯＦＤＭ送信中に、ＯＦＤＭシンボルのシンボル持続時間Ｔシンボルは、例えば、以下の式、すなわち、
Ｔシンボル＝Ｎ・Ｔサンプル    （１）
によって与えられることもあり、式中で、
Ｎ：巡回プレフィックスのないＯＦＤＭシンボルの時間サンプルの数に対応するＦＦＴサイズ（ＦＦＴ＝高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ））であり、
Ｔサンプル：ＯＦＤＭサンプル期間
である。
【００５７】
サブキャリア間隔と、サンプル期間との間の関係は、例えば、以下の式、すなわち、
Δｆサブキャリア＝１／（Ｔサンプル・Ｎ）    （２）
によって与えられることもあり、式中で、
Δｆサブキャリア：周波数サブキャリアの帯域幅
である。
【００５８】
所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａを挿入するときに、所定の基準信号は、例えば、以下の式、すなわち、
Ｔチップ＝１／ｆチップ＝Ｔサンプル    （３）
に従って、チップ周波数ｆチップを用いて、周波数において拡散されることもあり、式中で、
Ｔチップ：チップの持続時間
である。
【００５９】
これは、ＯＦＤＭシンボルの代わりに、ＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａが、ＯＦＤＭサンプリング周波数と同一のチップ・レートで送信される可能性があり、このようにして、Ｎのファクタによる拡散を実現していることを意味している。
【００６０】
レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにおける処理利得ＰＧは、そのような場合に、例えば、以下の式、すなわち、
ＰＧ＝１０・ｌｏｇ（Ｎ）    （４）
によって与えられることもある。
【００６１】
全体的なシステム設計に応じて、パラメータＮは、数百から千または２千までの範囲の中にあることが好ましいこともある。これは、およそ３０ｄＢまたはそれより多くさえもある処理利得をもたらすことになる。
【００６２】
いくつかの可能性が、パラメータＮを選択するために存在している（図４および５を参照）。
【００６３】
所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａだけが、単一のタイム・スロットＴＳｍと、Ｎという数の周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳＮとを通して配信され、また信号データまたはユーザ・データのためのＯＦＤＭシンボルは、単一のタイム・スロットＴＳｍと、Ｎという数の周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳＮとに対して割り付けられることはない。周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳＮは、１．４ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚまたは２０ＭＨｚの全体のチャネル帯域幅をカバーすることができる。代わりに、周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳＮは、１．４ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚまたは２０ＭＨｚのチャネル帯域幅の一部分だけをカバーすることもできる。そのような無線リソースの割り付けは、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにおいて既にビーム形成重みのセットについての初期の決定および較正のために適用されることが好ましいこともある。
【００６４】
さらなる所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａは、必要とされるときに、またはレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにおいてビーム形成重みのセットについての定期的な微調整のために、初期の決定および較正のさらなるサポートのために、または不規則的な微調整のためのいずれかで、時々隣接する無線リソース・ユニットのさらなるグループＲＲＵ−Ｇ２ａによって送信されることもある。そのような場合には、さらなる所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａと、ＯＦＤＭデータ・シンボルとは、隣接する無線リソース・ユニットのさらなるグループＲＲＵ−Ｇ２ａに対して割り付けられることもある。代わりに、微調整オペレーションでは、さらなる所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａは、ＯＦＤＭデータ・シンボルにオーバーレイされることもある。
【００６５】
図５は、無線リソース・ユニットのさらなる例示のグリッドＲＲＧ２の隣接する無線リソース・ユニットのグループＲＲＵ−Ｇ１ｂ、ＲＲＵ−Ｇ２ｂに対して、それぞれ所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂを割り付けるためのさらなる一実施形態を示すものである。グリッドＲＲＧ２は、タイム・スロットＴＳ１、．．．、ＴＳＮ＋２の数ＴＳＮ＋２と、周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳＯの数ＦＳＯとを示している。グリッドＲＲＧ２は、例えば、グリッドＲＲＧ１（図４を参照）に関して説明されるようなＬＴＥ無線リソース・ユニットのグリッドとすることもできる。ＬＴＥの場合には、信号データまたはユーザ・データのための１つのＯＦＤＭデータ・シンボルＤＡＴＡ−Ｓ２が、各無線リソース・ユニットに対して割り付けられる可能性がある。
【００６６】
所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂは、単一の周波数サブキャリアＦＳｏ１の上だけであるが、Ｎ個のタイム・スロットＴＳ１、．．．、ＴＳＮのグループの上で、第１の所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂを拡散させることにより、隣接する無線リソース・ユニットのグループＲＲＵ−Ｇ１ｂに対して割り付けられる。
【００６７】
既にレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにあるビーム形成重みのセットについての初期の決定および較正を改善するために、さらなる所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂは、さらなる単一の周波数サブキャリアＦＳｏ２の上だけであるが、Ｎ個のタイム・スロットＴＳ１、．．．、ＴＳＮのグループの上でもまた、さらなる所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂを拡散させることにより、隣接する無線リソース・ユニットのさらなるグループＲＲＵ−Ｇ２ｂに対して割り付けられることもある。
【００６８】
レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにおけるビーム形成重みのセットについての不規則的な微調整のために、または定期的な微調整のために、さらなる所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号は、さらなる単一の周波数サブキャリアの上だけであるが、Ｎ個のタイム・スロット（簡単にするために図５の中には示されていない）のさらなるグループの上で、さらなる所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号を拡散させることにより、隣接する無線リソース・ユニットのさらなるグループに対して割り付けられることもある。
【００６９】
さらなる代替的な一実施形態（簡単にするために、図４および図５の中には示されていない）によれば、所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号は、いくつかの隣接する周波数サブキャリアの上で、また合計して無線リソース・ユニットの数Ｎをカバーするいくつかのタイム・スロットの上で、所定のＤＳ−スペクトル拡散基準信号を拡散させることにより、隣接する無線リソース・ユニットのグループに対して割り付けられることもある。そのような実施形態は、既にレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにあるビーム形成重みのセットについての初期の決定および較正のために適用されることが好ましいこともある。
【００７０】
さらなる一実施形態においては、時間における、かつ／または周波数における少なくとも１つの所定の基準信号を拡散させる代わりに、所定のビット・シーケンスが、反復されることもあり、またその全体の反復されたビット・シーケンスは、少なくとも１つの所定の基準信号の拡散のために、図４および図５の中に示されるのと類似したやり方で、隣接する無線リソース・ユニットのグループに対して割り付けられることもある。
【００７１】
レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにおけるビーム形成重みのセットについての不規則的な微調整を、または定期的な微調整を可能にする所定の基準信号を拡散するために必要とされ、あるいは時間において、または周波数においてビット・シーケンスを反復するために必要とされる無線リソース・ユニットの数Ｎは、アクセス・リンクＡＬ１、ＡＬ２、またはバックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２の変化する経路損失に適合されることもあることが、好ましい。
【００７２】
図３に戻ると、さらなるステップＴＲＡ−Ｓ３において、ユーザ・データおよび／または信号データが、送信される必要があるかどうかが、検証されることもある。ユーザ・データも、信号データも送信される必要がないときに、ステップＴＲＡ−Ｓ２は、次のステップとすることができる。ユーザ・データおよび／または信号データが、送信される必要があるときに、ステップＴＲＡ−Ｓ４は、さらなるステップとすることができる。
【００７３】
さらなるステップＴＲＡ−Ｓ４により、トランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰは、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにおけるビーム形成重みのセットの初期較正のための少なくとも１つの所定の基準信号を送信するか、またはレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにおけるビーム形成重みのセットの微調整のための少なくとも１つの所定の基準信号を送信するかが、検証されることもある。
【００７４】
少なくとも１つの所定の基準信号が、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰ（初期較正のない）におけるビーム形成重みのセットの微調整のために送信されることになるとき、ステップＴＲＡ−Ｓ２のサブステップＴＲＡ−Ｓ２−２が、次のステップになることができる。ステップＴＲＡ−Ｓ２−２により、少なくとも１つのＯＦＤＭデータ信号など、少なくとも１つのデータ信号が、少なくとも１つの所定の基準信号のために適用されるように無線リソース・ユニットの同じグループに対して割り付けられることもある。それによって、少なくとも１つの所定の基準信号は、少なくとも１つのＯＦＤＭデータ信号にオーバーレイされる。そのようなオーバーレイは、各リソース・ユニットの上の所定の基準信号の送信電力が、ＯＦＤＭデータ信号の十分に高い信号対雑音比を保証するために十分に小さい場合に、無線リソースを節約し、また行われる可能性がある。所定の基準信号が、複数のリソース・ユニットの上で拡散させられるので、逆拡散は、処理利得を使用することができ、その結果、基準信号は、基礎となるＯＦＤＭデータ信号によって混乱させられることはない。
【００７５】
少なくとも１つの所定の基準信号が、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにおけるビーム形成重みのセットの初期較正のために送信されることになるときに、ステップＴＲＡ−Ｓ２のサブステップＴＲＡ−Ｓ２−３は、次に実行される可能性がある。サブステップＴＲＡ−Ｓ２−３は、少なくとも１つの無線リソース・ユニットに対して、少なくとも１つのＯＦＤＭデータ信号など、少なくとも１つのデータ信号を割り付け、この少なくとも１つの無線リソース・ユニットは、無線リソース・ユニットの少なくとも１つのグループとは異なり、この無線リソース・ユニットの少なくとも１つのグループは、少なくとも１つの所定の基準信号のために適用される。これは、少なくとも１つの所定の基準信号と、少なくとも１つのＯＦＤＭデータ信号との間にオーバーレイが存在していないことを意味している。
【００７６】
次のステップＴＲＡ−Ｓ５においては、無線リソース・ユニットの少なくとも１つのグループＲＲＵ−Ｇ１ａ、ＲＲＵ−Ｇ２ａ、ＲＲＵ−Ｇ１ｂ、ＲＲＵ−Ｇ２ｂに対して割り付けられる少なくとも１つの所定の基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂは、アクセス・リンクＡＬ１、ＡＬ２のうちの一方、またはバックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２のうちの一方を経由して、送信される。ユーザ・データおよび／または信号データが、同時に送信される必要があるときに、ユーザ・データおよび／または信号データもまた、アクセス・リンクＡＬ１、ＡＬ２のうちの一方、またはバックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２のうちの一方を経由して、少なくとも１つの所定の基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂと一緒に送信されることもある。
【００７７】
少なくとも１つの所定の基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ａ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ、ＲＥＦ−ＳＩＧ−２ｂは、基地局ＢＳ１−１など、２つのネットワーク・ノードと、第１の移動局ＵＥ１との間のビーム・パターン確立プロシージャの現在の状態に応じて、アンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳ、ＵＥ１−ＡＳ、ＵＥ２−ＡＳ、ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ２−ＡＳ２、ＢＳ３−ＡＳ２のアンテナ要素ＢＳ１−ＡＥ１、ＢＳ１−ＡＥ２、ＵＥ１−ＡＥ１、ＵＥ１−ＡＥ２、ＵＥ２−ＡＥ１、ＵＥ２−ＡＥ２を経由して、異なるやり方で送信される可能性がある（図１を参照；類似したプロシージャが、アクセス・リンクＡＬ２と、バックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２とについての他のネットワーク・ノード対の間に適用されることもある）。
【００７８】
第１の移動局ＭＳ１のアンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳにおけるビーム形成重みのセットの初期較正のためのビーム・パターン確立プロシージャの始めに、基地局ＢＳ１−１は、第１のフェーズにおいて、アンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳの単一のアンテナ要素を経由して、実施形態に従って、第１の所定の基準信号を送信することができ、また第１の移動局ＭＳ１は、アンテナ要素ＵＥ１−ＡＥ１において、またアンテナ要素ＵＥ１−ＡＥ２において、第１の所定の基準信号を受信し、また第１の所定の基準信号に基づいて、アンテナ要素ＵＥ１−ＡＥ１についての第１のチャネル推定値と、送信チャネルＡＬ１のアンテナ要素ＵＥ１−ＡＥ２についての第２のチャネル推定値とを決定し、またアンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳについてのビーム形成重みのセットを決定する。
【００７９】
第２のフェーズにおいて、または基地局ＢＳ１−１のアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳにおけるビーム形成重みのさらなるセットの初期較正のための第１のフェーズと並行して、第１の移動局ＵＥ１は、アンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳの単一のアンテナ要素を経由して、実施形態に従って、第２の所定の基準信号を送信することができる。基地局ＢＳ１−１は、アンテナ要素ＢＳ１−ＡＥ１において、またアンテナ要素ＢＳ１−ＡＥ２において、第２の所定の基準信号を受信し、また第２の所定の基準信号に基づいて、アンテナ要素ＢＳ１−ＡＥ１についての第１のチャネル推定値と、送信チャネルＡＬ１のアンテナ要素ＢＳ１−ＡＥ２についての第２のチャネル推定値とを決定し、またアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳについてのビーム形成重みのさらなるセットを決定、これについては、図６および７に関してより詳細に以下で説明される。
【００８０】
ビーム形成重みのさらなるセットが決定されているときに、基地局ＢＳ１−１は、第３のフェーズにおいて、ビーム形成重みのさらなるセットを適用することにより、アンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳのいくつかのアンテナ要素またはすべてのアンテナ要素からの指向性ビーム・パターンを用いて、実施形態に従って、さらなる第１の所定の基準信号を送信することができる。第３のフェーズ中に、さらなる第１の所定の基準信号は、初期較正のために適用されるよりも小さな送信電力で送信されることもあるか、またはさらに第１の送信電力を有するさらなる第１の所定の基準信号と、第１の送信電力よりも大きな第２の送信電力を有するデータ信号とを同時に同じ無線リソース・ユニットに対して、割り付けることができる。それによって、実施形態に従って所定の基準信号を送信することによる、基地局ＢＳ１−１と、第１の移動局ＵＥ１との間のユーザ・データおよび信号データの定期的な通信のひずみが、低減されることもある。
【００８１】
一実施形態においては、ビーム形成重みのさらなるセットが、初期較正によって決定されているときに、基地局ＢＳ１−１は、ビーム形成重みの第１のセットを適用することにより、また無線リソース・ユニットの少なくとも１つのさらなる第１のグループを適用することにより、アンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳのいくつかのアンテナ要素またはすべてのアンテナ要素からの第１の指向性ビーム・パターンを用いて、実施形態に従って、第１のＤＳ−ＣＤＭＡ信号など、さらなる第１の所定の基準信号を送信することができ、またビーム形成重みの第１のセットとは異なるビーム形成重みの少なくとも１つの第２のセットを適用することにより、また無線リソース・ユニットの少なくとも１つのさらなる第２のグループを適用することにより、アンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳのいくつかのアンテナ要素またはすべてのアンテナ要素からの少なくとも１つの第２の指向性ビームを用いて、実施形態に従って、第２のＤＳ−ＣＤＭＡ信号など、少なくとも１つのさらなる第１の所定の基準信号を同時に送信することができる。それによって、第１の移動局ＭＳ１のアンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳにおけるビーム形成重みのセットの微調整が、改善され、また加速されて、最適なビーム形成重みを決定することができる。
【００８２】
さらなる一実施形態においては、基地局ＢＳ１−１は、無指向性のやり方で、アンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳのアンテナ要素ＢＳ１−ＡＥ１、ＢＳ１−ＡＥ２のうちのそれぞれから実施形態に従って、区別可能な所定の基準信号を送信することができる。これは、例えば、実施形態による第１の所定の基準信号が、第１のコードを用いて符号化されることもあり、またアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳの第１のアンテナ要素ＢＳ１−ＡＥ１から送信されることもあり、また実施形態による第２の所定の基準信号は、差別化のために第２のコードを用いて符号化されることもあり、またアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳの第２のアンテナ要素ＢＳ１−ＡＥ２から送信されることもあることを意味している。代わりに、実施形態による第１の所定の基準信号と、第２の所定の基準信号とは、差別化のために、無線リソース・ユニットの別個のグループによって送信されることもある。そのような送信を使用して、基地局ＢＳ１−１と、第１の移動局ＵＥ１との間のＭＩＭＯ送信スキームを較正し、かつ／また最適化し、かつ／または可能にすることができる。
【００８３】
トランスミッタ方法ＭＥＴ−ＴＲＡについての上記で説明される実施形態は、ＤＳ−スペクトル拡散またはＤＳ−ＣＤＭＡに基づいている。類似した原理が、ＭＣ−ＣＤＭＡ（ＭＣ＝マルチ・キャリア（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ））など、他のアクセス方法のために適用されることもある。当業者なら、直截的なやり方で上記で説明された実施形態を他のアクセス方法に適応させることができることになるので、これは、さらに詳細には、説明されないであろう。
【００８４】
図６は、ビーム形成重みのセットを決定するためのレシーバ方法ＭＥＴ−ＲＥＣの流れ図を示すものである。方法ＭＥＴ−ＲＥＣを実行するためのステップの数は、クリティカルではなく、また当業者によって理解され得るように、ステップの数と、ステップのシーケンスとは、添付の特許請求の範囲において規定されるように、本発明の実施形態の範囲を逸脱することなく変化することができる。
【００８５】
本方法ＭＥＴ−ＲＥＣは、ネットワーク・ノードＢＳ１−１、ＵＥ１、ＵＥ２、ＢＳ１−２、ＢＳ２、ＢＳ３のうちの１つにより、実行され、または遂行されることもあり、これらのネットワーク・ノードは、図１および図２に関して上記で説明される。方法ＭＥＴ−ＲＥＣは、例えば、対応するネットワーク・ノードが、オンに切り替えられるときに、またはアクセス・リンクＡＬ１、ＡＬ２、またはバックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２のうちの１つについてのビーム形成重みの微調整が、必要とされるときに、開始されることもある。
【００８６】
第１のオプションのステップＲＥＣ−Ｓ１においては、２つ以上の送信装置が、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰに対して同時に、実施形態に従って、所定の基準信号を送信することができるかどうかが、検証されることもあり、このレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰは、レシーバ方法ＭＥＴ−ＲＥＣを実行することができる。そのような同時の送信が、計画されるときに、ステップＲＥＣ−Ｓ２は、次のステップとすることができる。他にそのような同時の送信が、必要とされないときには、ステップＲＥＣ−Ｓ３は、さらなるステップとすることができる。
【００８７】
ステップＲＥＣ−Ｓ２により、少なくとも１つの区別可能な送信パラメータが、少なくとも２つの送信装置からレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰへの、実施形態による所定の基準信号の送信のために決定されることもある。少なくとも２つの送信装置のうちの第１のものからの第１の送信装置では、第１の送信コード、または無線リソース・ユニットの第１のグループが、決定されることもあり、また少なくとも２つの送信装置のうちの第２のものからの少なくとも１つの第２の送信では、第２の送信コード、または無線リソース・ユニットの第２のグループが、決定されることもある。
【００８８】
代替的な一実施形態によれば、送信コード、または無線リソース・ユニットのグループは、基地局機器および／または移動局機器の製造またはインストール中に、いくつかのデフォルトの設定を用いて構成されることもある。
【００８９】
さらなるステップＲＥＣ−Ｓ３は、トランスミッタ方法ＭＥＴ−ＴＲＡのステップＴＲＡ−Ｓ１の相手のステップである。それによって、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰを含む、基地局ＢＳ１−１などのネットワーク・ノードは、トランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰを含む、第１の移動局ＵＥなど、さらなるネットワーク・ノードに対して、１つまたはいくつかの送信パラメータを送信することができ、この１つまたはいくつかの送信パラメータは、例えば、ステップＲＥＣ−Ｓ２によって決定されていることもある。
【００９０】
次のステップＲＥＣ−Ｓ４により、無線周波数信号ＲＦＳは、アンテナ・アレイのアンテナ要素において、個別に受信されることもあり、このアンテナ・アレイは、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰに接続されている。無線周波数信号ＲＦＳは、実施形態に従って、また少なくとも１つのデータ信号に加えてオプションとして、少なくとも１つの所定の基準信号を含むことができる。無線周波数信号ＲＦＳの受信は、図７に関して、より詳細に説明され、この図は、例示として、第１の移動局ＵＥのアンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳを示している。アンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳは、Ｋという数のアンテナ要素を有することができる。
【００９１】
一実施形態においては、図７の中に示されるように、Ｋという数の相関器ＣＯＲ−１、ＣＯＲ−２、ＣＯＲ−３、．．．、ＣＯＲ−Ｋ−２、ＣＯＲ−Ｋ−１、ＣＯＲ−Ｋのうちのそれぞれ１つが、Ｋという数のアンテナ要素のうちの１つのアンテナ要素に接続されることもある。そのような場合には、実施形態による所定の基準信号は、アンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳの各アンテナ要素において受信され、また評価される。
【００９２】
代替的な一実施形態によれば、各場合において、例えば、４つのアンテナ要素は、アンテナ要素のサブグループに対してグループ分けされ、また各サブグループは、専用の相関器に接続されていることもある。サブグループのうちの１つのサブグループＡＥ−ＳＧ１だけが、簡単にするために、図７の中でスケッチされている。各サブグループＡＥ−ＳＧ１が、較正される必要がある。これは、単一のサブグループのうちのアンテナ要素のうちの位相の関係が、知られる必要があり、その結果、サブグループは、特定の知られているビーム・パターンを有する１つの要素のように動作していることを意味しており（例えば、Ｓ．Ｓ．Ｊｅｏｎ、Ｙ．Ｗａｎｇ、Ｙ．ＱｉａｎおよびＴ．Ｉｔｏｈ、「Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｐｌａｎａｒ  ａｒｒａｙ  ｓｍａｒｔ  ａｎｔｅｎｎａ  ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  ｈｙｂｒｉｄ  ａｎａｌｏｇｕｅ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ」、ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｉｎｔ．  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｙｍｐ．  Ｄｉｇ．、ｖｏｌ．１、１２１〜１２４頁、２００１年、５月を参照）、またそれゆえに、さらに説明されることはない。代替的な実施形態に基づいて、実施形態による所定の基準信号は、アンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳのアンテナ要素の各サブグループＡＥ−ＳＧ１において、受信され、また評価される。
【００９３】
無線リソース・ユニットのグループを通して配信され、また例えば、最小でも、知られている変調を有する１ビットだけを含む所定の基準信号の処理利得のために、所定の基準信号は、各アンテナ要素において、またはアンテナ要素の各サブグループにおいて、個別に検出される可能性があり、また相関器ＣＯＲ−１、ＣＯＲ−２、ＣＯＲ−３、．．．、ＣＯＲ−Ｋ−２、ＣＯＲ−Ｋ−１、ＣＯＲ−Ｋに対して供給される可能性がある。相関器ＣＯＲ−１、ＣＯＲ−２、ＣＯＲ−３、．．．、ＣＯＲ−Ｋ−２、ＣＯＲ−Ｋ−１、ＣＯＲ−Ｋのうちのそれぞれ１つは、対応する位相値と振幅値とを有する時間ドメインにおいて、信号ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−１、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−２、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−３、．．．、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−Ｋ−２、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−Ｋ−１、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−Ｋを出力する。これらの位相値と振幅値とは、基地局ＢＳ１−１のアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳと、第１の移動局ＵＥ１のアンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳの各アンテナ要素との間のチャネル推定値を表すことができる。
【００９４】
さらなるオプションのステップＲＥＣ−Ｓ５においては、各アンテナ要素またはアンテナ要素の各サブグループの信号は、実施形態による所定の基準信号が、アクセス・リンクＡＬ１の周波数帯域を完全にはカバーしないときに、相関器ＣＯＲ−１、ＣＯＲ−２、ＣＯＲ−３、．．．、ＣＯＲ−Ｋ−２、ＣＯＲ−Ｋ−１、ＣＯＲ−Ｋに対して供給される前に、スペクトル的にフィルタがかけられることもある。それによって、実施形態による所定の基準信号は、信号ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−１、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−２、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−３、．．．、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−Ｋ−２、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−Ｋ−１、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−Ｋから抽出される可能性があり、これらの信号はまた、少なくとも１つのデータ信号を含むこともできる。
【００９５】
次のステップＲＥＣ−Ｓ６においては、送信チャネルのチャネル推定値は、例えば、基地局ＢＳ１−１と、第１の移動局ＵＥ１との間のアクセス・リンクＡＬ１は、各アンテナ要素ごとに決定されることが好ましい可能性がある。その目的のために、信号ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−１、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−２、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−３、．．．、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−Ｋ−２、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−Ｋ−１、ＣＯＲ−ＯＵＴＳ−Ｋの位相値と振幅値とが、例えば、適用されることもある。そのような推定により、チャネル・インパルス応答などの送信チャネル・パラメータが、取得されることもあるが、これについては、当業者の一般的な知識であるために、ここでは、さらに詳細に説明されることはない。
【００９６】
さらなるステップＲＥＣ−Ｓ７により、アンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳにおいて適用されるべきビーム形成重みのセットは、送信チャネル・パラメータに基づいて決定されることもあり、これらの送信チャネル・パラメータは、先行ステップによって取得されている。ビーム形成重みのセットは、例えば、ＭＲＣビームフォーマ（ＭＲＣ＝最大／最高比合成（Ｍａｘｉｍｕｍ／Ｍａｘｉｍａｌ  Ｒａｔｉｏ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ））によって決定されることもある。ビーム形成重みのセットは、アンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳからのさらなる無線周波数信号の送信のために、またはアンテナ・アレイＵＥ１−ＡＳにおけるさらなる無線周波数信号さえの受信のために、以下において使用される可能性がある。
【００９７】
レシーバ方法ＭＥＴ−ＲＥＣについての上記で説明された実施形態は、ＤＳ−スペクトル拡散またはＤＳ−ＣＤＭＡに基づいたものとすることができる。類似した原理が、ＭＣ−ＣＤＭＡ（ＭＣ＝マルチ・キャリア（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ））など、他のアクセス方法のために適用されることもある。当業者なら、直截的なやり方で、他のアクセス方法に対して上記で説明された実施形態を適応させることができるようになるので、これは、さらに詳細には説明されないであろう。
【００９８】
図８は、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰ（図９を参照）によるビーム形成重みのセットの決定をサポートするためのトランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰのブロック図を概略的に示すものである。図８の中で示される処理ユニットを通しての処理機能の分割は、クリティカルではなく、また当業者によって理解され得るように、処理ユニットの数と、処理機能の数と、それらの処理機能の処理ユニットに対する割り付けとは、添付の特許請求の範囲の中で規定されるように、本発明の実施形態の範囲を逸脱することなく、変化することができる。
【００９９】
例示的に示されたトランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰは、デジタル・ベースバンド・ボードＴＲＡ−ＢＢと、アナログ処理モジュールＴＲＡ−ＡＮ−Ｍとを含んでいる。デジタル・ベースバンド・ボードＴＲＡ−ＢＢは、無線リソース割り付けモジュールＲＲＡＭを含んでおり、この無線リソース割り付けモジュールＲＲＡＭは、例えば、図５に従って、信号データまたはユーザ・データを周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳｏ１−１、ＦＳｏ１＋１、．．．、ＦＳＮに対して割り付ける。無線リソース割り付けモジュールＲＲＡＭは、信号データまたはユーザ・データを周波数サブキャリアＦＳｏ１に対して割り付けることはなく、これは、図８の中の×印ＣＲ１によって示される。無線リソース割り付けモジュールＲＲＡＭは、さらに、例えば、所定の基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂを周波数サブキャリアＦＳｏ１に対して割り付ける。
【０１００】
デジタル・ベースバンド・ボードＴＲＡ−ＢＢは、変換モジュールＩＦＦＴ−Ｍをさらに含んでおり、この変換モジュールＩＦＦＴ−Ｍは、例えば、ＩＦＦＴ（ＩＦＦＴ＝逆高速フーリエ変換（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ））により、周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳｏ１−１、ＦＳｏ１＋１、．．．、ＦＳＮを時間ドメインの中の第１の信号ＴＲＡ−ＴＳ−１へと変換する。
【０１０１】
デジタル・ベースバンド・ボードＴＲＡ−ＢＢは、符号化モジュールＣＯＤ−Ｍをさらに含むことができ、この符号化モジュールＣＯＤ−Ｍは、符号化された所定の基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ−ＣＯＤを取得するために所定の基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂを符号化することができ、この符号化された所定の基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂ−ＣＯＤは、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰにおいて、さらなる所定の基準信号から区別可能であり、このさらなる所定の基準信号は、さらなるトランスミッタ装置から送信される。
【０１０２】
デジタル・ベースバンド・ボードＴＲＡ−ＢＢは、変調モジュールＭＯＤ−Ｍをさらに含んでおり、この変調モジュールＭＯＤ−Ｍは、周波数サブキャリアＦＳｏ１についての情報ＩＮＦＯを無線リソース割り付けモジュールＲＲＡＭから受信することができ、この周波数サブキャリアＦＳｏ１は、所定の基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂに対して割り付けられる。変調モジュールＭＯＤ−Ｍは、（符号化された）所定の基準信号ＲＥＦ−ＳＩＧ−１ｂを変調し、また第２の信号ＴＲＡ−ＴＳ−２が、周波数サブキャリアＦＳｏ１のスペクトル成分を有するにすぎないようなやり方で、時間ドメインにおいて第２の信号ＴＲＡ−ＴＳ−２を供給する。
【０１０３】
デジタル・ベースバンド・ボードＴＲＡ−ＢＢは、デジタル加算器などの加算モジュールＡＤＤ−Ｍをさらに含んでおり、この加算モジュールＡＤＤ−Ｍは、第１の信号ＴＲＡ−ＴＳ−１と、第２の信号ＴＲＡ−ＴＳ−２とをオーバーレイし、また時間ドメインにおいて、全体信号ＴＲＡ−ＴＳを供給する。代わりに、第１の信号ＴＲＡ−ＴＳ−１と、第２の信号ＴＲＡ−ＴＳ−２とが、別々にアナログ信号へと変換されるときには、加算モジュールＡＤＤ−Ｍは、能動的なアナログ加算器または受動的な抵抗回路網とすることもできる。
【０１０４】
アナログ処理モジュールＴＲＡ−ＡＮ−Ｍは、入力信号として全体信号ＴＲＡ−ＴＳを取得し、またデジタル・アナログ変換、プリディストーション、無線周波数信号ＲＦＳを生成する増幅など、共通の処理機能を実行し、この無線周波数信号ＲＦＳは、トランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰによって出力され、またアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳ、ＵＥ１−ＡＳ、ＵＥ２−ＡＳ、ＢＳ１−ＡＳ２、ＢＳ２−ＡＳ２、ＢＳ３−ＡＳ２のうちの１つなど、接続されたアンテナ・アレイに対して供給される。
【０１０５】
当業者は、図５の中に示される実施形態に関する説明に基づいて、デジタル・ベースバンド・ボードＴＲＡ−ＢＢをさらなる実施形態に対して簡単に適応させることができ、この実施形態は、図４に関して説明されている。それゆえに、さらなる実施形態についてのデジタル・ベースバンド・ボードＴＲＡ−ＢＢのバージョンは、簡単にするために説明されていない。
【０１０６】
図９は、ビーム形成重みのセットを決定するためのレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰのブロック図を概略的に示すものである。図９の中に示される処理ユニットを通しての処理機能の分割は、クリティカルではなく、また当業者によって理解され得るように、処理ユニットの数と、処理機能の数と、処理機能の処理ユニットに対する割り付けとは、添付の特許請求の範囲において規定されるような本発明の実施形態の範囲を逸脱することなく、変化することができる。
【０１０７】
例示的に示されるレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰは、各アンテナ要素と、ビーム形成重みのセットを決定するための決定モジュールＢＳ−Ｄ−Ｍと、重み付けユニットＷＵと、変換モジュールＦＦＴ−Ｍと、データ回復モジュールＤＲＭとについてのサブユニットＳＵＢ−１、．．．、ＳＵＢ−Ｋを含んでいる。
【０１０８】
第１のサブユニットＳＵＢ−１は、例えば、アナログ処理モジュールＡＮＭと、デジタル処理モジュールＤＩＧＭとを含むことができる。アナログ処理モジュールＡＮＭは、接続された受信アンテナ・アレイの第１のアンテナ要素から第１の無線周波数信号ＲＳ１を受信し、また前置増幅やアナログ・デジタル変換などの共通の処理機能を実行し、また時間ドメインにおいて信号ＲＥＣ−ＴＳを出力する。デジタル処理モジュールＤＩＧＭは、アナログ・デジタル変換器ＡＤＣを含むことができ、このアナログ・デジタル変換器ＡＤＣは、信号ＲＥＣ−ＴＳの第１のデジタル・コピーＲＥＣ−ＴＳ−１と、信号ＲＥＣ−ＴＳの第２のデジタル・コピーＲＥＣ−ＴＳ−２とを出力することができる。
【０１０９】
第１のデジタル・コピーＲＥＣ−ＴＳ−１は、重み付けユニットＷＵの第１の重み付けサブユニットＷＳＵ１に対して提供される。第１の重み付けサブユニットＷＳＵ１は、第１の重み付けファクタに従って、第１のデジタル・コピーＲＥＣ−ＴＳ−１を重み付けし、この重み付けファクタは、接続された受信アンテナ・アレイの第１のアンテナ要素のために適用される。第１の重み付けサブユニットＷＳＵ１は、第１の重み付けされた信号ＷＳ−１を出力し、この第１の重み付けされた信号ＷＳ−１は、重み付けユニットＷＵの加算器ＡＤＤに対して供給される。
【０１１０】
同じやり方で、さらなる第１のデジタル・コピーＲＥＣ−ＴＳ−Ｋなど、さらなる第１のデジタル・コピーが、重み付けユニットＷＵのさらなる重み付けサブユニットＷＳＵＫなど、さらなる重み付けサブユニットに対して提供される。さらなる重み付けサブユニットＷＳＵＫは、さらなる重み付けファクタに従ってさらなるデジタル・コピーＲＥＣ−ＴＳ−Ｋを重み付けし、この重み付けファクタは、接続された受信アンテナ・アレイのＫ−番目のアンテナ要素のために適用される。さらなる重み付けサブユニットＷＳＵＫは、さらなる重み付けされた信号ＷＳ−Ｋを出力し、この重み付けされた信号ＷＳ−Ｋはまた、加算器ＡＤＤに対して供給される。加算器ＡＤＤは、重み付けされた信号ＷＳ−１、．．．、ＷＳ−Ｋを加算し、また合計信号ＳＳを出力する。
【０１１１】
合計信号ＳＳは、変換モジュールＦＦＴ−Ｍに対して供給され、この変換モジュールＦＦＴ−Ｍは、例えば、ＦＦＴ（ＦＦＴ＝高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ））により、合計信号ＳＳを周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳｏ１−１、ＦＳｏ１＋１、．．．、ＦＳＮへと変換する。それによって、周波数サブキャリアＦＳＮｏ１は、取得されず、これは、図９において、×印ＣＲ２によってスケッチされている。基準信号についての１つのＯＦＤＭシンボルの持続時間にわたって完全な周波数帯域を使用する場合には、そのＯＦＤＭシンボル中に、サブキャリアのうちのどれも、どのようなデータ信号も含んではいない。
【０１１２】
周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳｏ１−１、ＦＳｏ１＋１、．．．、ＦＳＮは、データ回復モジュールＤＲＭに対して供給され、それは、周波数サブキャリアＦＳ１、．．．、ＦＳｏ１−１、ＦＳｏ１＋１、．．．、ＦＳＮから信号データまたはユーザ・データを回復する。
【０１１３】
第２のデジタル・コピーＲＥＣ−ＴＳ−２に関して、デジタル処理モジュールＤＩＧＭは、スペクトル・フィルタリング・モジュールＦＩＬ−Ｍをさらに含むことができ、このスペクトル・フィルタリング・モジュールＦＩＬ−Ｍは、所定の基準信号が、アクセス・リンクＡＬ１、ＡＬ２またはバックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２のうちの１つについての全体の周波数帯域をカバーするわけではないときに、第２のデジタル・コピーＲＥＣ−ＴＳ−２から実施形態によるフィルタがかけられた所定の基準信号ＲＥＣ−ＴＳ−２−Ｆを抽出することができる。
【０１１４】
デジタル処理モジュールＤＩＧＭは、復調モジュールＤＥＭＯＤ−Ｍをさらに含んでおり、この復調モジュールＤＥＭＯＤ−Ｍは、フィルタがかけられた所定の基準信号ＲＥＣ−ＴＳ−２−Ｆを復調し、また復調され、またフィルタがかけられた所定の基準信号ＲＥＣ−ＴＳ−２−ＦＤを供給する。
【０１１５】
デジタル処理モジュールＤＩＧＭは、復号モジュールＤＥＣＯＤ−Ｍをさらに含むことができ、この復号モジュールＤＥＣＯＤ−Ｍは、所定の基準信号が、送信された装置ＴＲＡ−ＡＰＰによって符号化されており、また所定の基準信号ＲＥＣ−ＴＳ−２−ＦＤＤを出力するときに、復調され、またフィルタがかけられた所定の基準信号ＲＥＣ−ＴＳ−２−ＦＤを復号することができる。
【０１１６】
デジタル処理モジュールＤＩＧＭは、チャネル推定モジュールＣＨ−ＥＳＴ−Ｍをさらに含んでおり、このチャネル推定モジュールＣＨ−ＥＳＴ−Ｍは、所定の基準信号ＲＥＣ−ＴＳ−２−ＦＤＤに基づいて、アクセス・リンクＡＬ１、ＡＬ２のうちの一方、またはバックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２のうちの一方の送信チャネルを推定し、上記で説明されるように対応する送信チャネル・パラメータを決定し、またそれらの送信チャネル・パラメータの対応する情報ＣＨ−Ｐ−１を出力する。
【０１１７】
類似したやり方で、サブユニットＳＵＢ−Ｋなど、さらなるサブユニットは、接続された受信アンテナ・アレイのＫ−番目のアンテナ要素から受信されるさらなる無線周波数信号ＲＳＫなど、さらなる無線周波数信号についての類似した処理を実行する。サブユニットＳＵＢ−Ｋは、送信チャネル・パラメータのさらなる対応する情報ＣＨ−Ｐ−Ｋを出力する。
【０１１８】
決定モジュールＢＳＤＭは、サブユニットＳＵＢ−１、．．．、ＳＵＢ−Ｋから受信される送信チャネル・パラメータの情報ＣＨ−Ｐ−１、．．．、ＣＨ−Ｐ−Ｋに基づいて、ビーム形成重みのセットを決定する。
【０１１９】
図７の中に示される相関器ＣＯＲ−１は、第１のサブユニットＳＵＢ−１の復調モジュールＤＥＭＯＤ−Ｍと、復号モジュールＤＥＣＯＤ−Ｍとの一部分である。同様にして、相関器ＣＯＲ−２、ＣＯＲ−３、．．．、ＣＯＲ−Ｋ−２、ＣＯＲ−Ｋ−１、ＣＯＲ−Ｋは、サブユニットＳＵＢ−Ｋを含むさらなるサブユニットのさらなる復調モジュールと、復号モジュールとの一部分である。
【０１２０】
実用的なシステムにおいては、信号処理は、所定の基準信号の特定の構造に適合されることもある。特定の構造が、スペクトル拡散信号またはＣＤＭＡである場合、復調は、逆拡散と、ピーク検出（相関関係による最も直截的なもの）とから構成される。相関器ＣＯＲ−１のピークから、位相と振幅とを使用して、チャネル推定モジュールＣＨ−ＥＳＴ−Ｍにおいてチャネルを推定する。
【０１２１】
ＣＤＭＡ信号以外の信号が適用される場合には、復調モジュールＤＥＭＯＤと、復号モジュールＤＥＣＯＤとは、異なっている可能性があり、またレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰは、詳細な実施形態の説明に基づいて、当業者によって簡単に適合されることもある。
【０１２２】
図９の詳細な実施形態と比較すると、上記の図７は、主要な機能説明に関連している。レシーバ方法は、図９に関して説明されるようなデジタル相関関係を用いて、あるいはアナログ相関関係、およびピークのサンプリング、ならびにアナログ相関器のピーク出力のデジタル処理を用いてのいずれかで、機能する。その場合には、スペクトル・フィルタリング・モジュールＦＩＬ−Ｍもまた、相関器の前に位置しているアナログ・デバイスである必要がある。すべての機能は、アナログ・ベース、またはデジタル・ベースのいずれかとすることができることが、当業者にはよく知られている。これは、デジタル処理モジュールＤＩＧＭの一部分としてのアナログ・デジタル変換器ＡＤＣのロケーションが、デジタル処理モジュールＤＩＧＭが図９に関して位置している場合、あるいはデジタル処理モジュールＤＩＧＭが、それらの機能ブロックがアナログのやり方で実現されるか、またはデジタルのやり方で実現されるかに応じて、任意の他の内部インターフェースに位置している可能性がある場合のいずれかとすることができることを意味している。
【０１２３】
当業者なら、図５に示される実施形態に関しての説明に基づいて、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰをさらなる実施形態に対して簡単に適合させることができ、このさらなる実施形態は、図４に関して説明されている。それゆえに、さらなる実施形態についてのレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰのバージョンは、簡単にするために説明されてはいない。
【０１２４】
図１０は、ネットワーク・ノードＮＮのブロック図を示すものであり、このネットワーク・ノードＮＮは、トランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰとレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰとを含んでいる。トランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰと、レシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰとは、トランシーバ装置ＴＲＡＮＣ−ＡＰＰのコンポーネントとすることができる。ネットワーク・ノードＮＮは、基地局ＢＳ１−１、移動局ＵＥ１、ＵＥ２のうちの一方、マクロ基地局ＢＳ１−２、またはマイクロ基地局ＢＳ２、ＢＳ３のうちの一方とすることができる。
【０１２５】
代わりに、アクセス・リンクＡＬ１、ＡＬ２またはバックホール・リンクＢＬ１、ＢＬ２が、単一指向性の送信チャネルとすることができるときに、ネットワーク・ノードＮＮは、トランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰを含むだけであるか、またはレシーバ装置ＲＥＣ−ＡＰＰを含むだけであるかのいずれかとすることができる。
【０１２６】
一実施形態においては、基地局ＢＳ１−１やマクロ基地局ＢＳ１−２などのネットワーク・ノードＮＮは、第１の移動局ＵＥ１やマイクロ基地局ＢＳ２など、さらなるネットワーク・ノードのアンテナ・アレイＢＳ２−ＡＳ２またはＵＥ１−ＡＳと、アンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳ、ＢＳ１−ＡＳ２との間の送信チャネルＢＬ１、ＡＬ１の無線リソース・ユニットの第１のグループを通して配信される第１の所定の基準信号を受信すること、および送信チャネルＢＬ１、ＡＬ１の無線リソース・ユニットの少なくとも１つの第２のグループを通して配信される第２の所定の基準信号をアンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳ、ＢＳ１−ＡＳ２からさらなるネットワーク・ノードのアンテナ・アレイＢＳ２−ＡＳ２またはＵＥ１−ＡＳに送信することにより、アンテナ・アレイＢＳ１−ＡＳまたはＢＳ１−ＡＳ２など、ネットワーク・ノードＮＮのアンテナ・アレイについてのビーム形成重みのセットの初期較正を同時に実行するように適合されていることもある。
【０１２７】
さらなる一実施形態においては、レシーバ装置ＲＥＣ−ＴＲＡを適用することによるネットワーク・ノードＮＮのアンテナ・アレイについてのビーム形成重みのセットの初期較正が完了するときに、ネットワーク・ノードＮＮは、無指向性のやり方で、ネットワーク・ノードＮＮのアンテナ・アレイの１つのアンテナ要素を経由して、実施形態によるさらなる所定の基準信号を送信すること、あるいは指向性のやり方で、ビーム形成重みの較正されたセットを適用することにより、ネットワーク・ノードＮＮのアンテナ・アレイのいくつかのアンテナ要素またはすべてのアンテナ要素を経由して実施形態によるさらなる所定の基準信号を送信することにより、トランスミッタ装置ＴＲＡ−ＡＰＰを動作させるように適合されていることもある。
【０１２８】
本説明および図面は、単に、本発明の原理を示しているものにすぎない。それゆえに、当業者なら、本明細書において明示的に説明されても、または示されてもいないが、本発明の原理を実施し、また本発明の精神および範囲の内部に含まれる様々な構成を考案することができるようになることが、理解されるであろう。さらに、本明細書において列挙されるすべての例は、主として、本発明の原理と、当技術分野を推進するために、本発明者（単数または複数）によって寄与される概念とを理解する際に、読者を助ける教育上の目的のためにすぎないことを明示的に意図しており、またそのように具体的に列挙された例および状態だけに限定することのないように、解釈されるべきである。さらに、本発明の原理、態様、および実施形態を列挙する、本明細書におけるすべての陳述、ならびにその特定の例は、その同等形態を包含することを意図している。
【０１２９】
「送信するための手段」、「受信するための手段」、「決定するための手段」などとして示される（ある種の機能を実行する）機能ブロックは、それぞれ、ある種の機能を実行するように適合されている回路を備える機能ブロックとして、理解されるべきである。それゆえに、「第ｓのための手段」は、同様に「第ｓのために適合されており、または適している手段」として理解されることもある。ある種の機能を実行するように適合されている手段は、それゆえに、そのような手段が、必ずしも、（ある与えられた瞬間に）前記機能を実行していることを暗に伝えるものとは限らない。
【０１３０】
任意の機能ブロックを含む、図面において示される様々な要素の機能は、例えば、プロセッサのような、専用のハードウェア、ならびに適切なソフトウェアに関連してソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用を通して、提供されることもある。プロセッサによって提供されるときに、それらの機能は、単一の専用プロセッサにより、単一の共用プロセッサにより、またはそれらのうちのいくつかが共用され得る複数の個別のプロセッサにより提供されることもある。さらに、用語「プロセッサ」または「制御装置」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアだけを排他的に意味するように解釈されるべきではなく、また限定することなしに、ＤＳＰハードウェアと、ネットワーク・プロセッサと、ＡＳＩＣと、ＦＰＧＡと、ソフトウェアを記憶するためのリード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）と、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）と、不揮発性ストレージとを暗黙のうちに含むことができる。他のハードウェアが、従来のもの、および／またはカスタムもまた、含まれることもある。
【０１３１】
本明細書における任意のブロック図が、本発明の原理を実施する実例となる回路の概念図を表すことが、当業者によって理解されるべきである。同様に、任意のフロー・チャート、流れ図、状態遷移図、擬似コードなどが、そのようなコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているか否かにかかわらず、コンピュータ読取り可能媒体の形で実質的に表され、またそのようにしてコンピュータまたはプロセッサによって実行され得る様々なプロセスを表すことが、理解されるであろう。
【０１３２】
さらに、添付の特許請求の範囲は、これにより、詳細な説明に組み込まれており、ここで、各請求項は、別個の実施形態としてそれ自体に基づいたものとすることができる。各請求項は、別個の実施形態として、それ自体に基づいたものとすることができるが、従属請求項が、それらの請求項の中で、１つまたは複数の他の請求項との特定の組合せに対して言及することができ、他の実施形態はまた、それぞれの他の従属請求項の主題との、従属請求項の組合せを含むこともできることに、注意すべきである。そのような組合せは、特定の組合せが意図されていないことが述べられていない限り、本明細書において提案されている。さらに、たとえこの請求項が、独立請求項に直接に従属させられていないとしても、任意の他の独立請求項に対する請求項の特徴も含むことが、意図されている。
【０１３３】
明細書の中で、または特許請求の範囲の中で開示される方法ＭＥＴは、これらの方法のそれぞれのステップのうちのそれぞれを実行するための手段を有するデバイスによって実施されることもあることに、さらに注意すべきである。コンピュータ・プログラム製品が、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどのプログラマブル・ハードウェア・デバイスの上で実行されるときに、そのコンピュータ・プログラム製品は、方法ＭＥＴを実行するためのコンピュータ実行可能な命令を含むことができることが、好ましい。デジタル・データ・ストレージ・デバイスは、命令のマシン実行可能なプログラムを符号化して、トランスミッタ方法ＭＥＴ−ＴＲＡと、レシーバ方法ＭＥＴ−ＲＥＣとのうちの一方を実行することができることが、好ましい。
【０１３４】
さらに、明細書または特許請求の範囲の中で開示される複数のステップまたは機能についての開示は、特定の順序内にあるべきであるように解釈されなくてもよいことを理解すべきである。それゆえに、複数のステップまたは機能についての開示は、そのようなステップまたは機能が、技術的な理由のために交換可能でないことがない限り、特定の順序だけにこれらを限定しないであろう。さらに、いくつかの実施形態においては、単一のステップは、複数のサブステップを含むことができ、または複数のサブステップへと分解されることもある。明示的に除外されない限り、そのようなサブステップが、含まれることもあり、またこの単一ステップの開示についての一部分が、含まれることもある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2017500826.tif 000009
【図１０】
2017500826.tif 000010
【図４】
2017500826.tif 000011
【図５】
2017500826.tif 000012
【国際調査報告】
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2017500826.tif 000014
2017500826.tif 000015