(57)【要約】  本出願の目的は、加重集約に基づいて制御信号を伝送するための方法および装置を提供することである。具体的には、本出願が提案する方法は、共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定するステップと、集約レベル重みベクトルに基づいて、複数のアンテナ素子を介して制御信号を伝送するステップとを備える。従来技術と比べて、本出願は、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムにおける共通制御チャネルのカバレッジの強化を実現し、２Ｄ平面アレイの導入による３Ｄ−ＭＩＭＯにおけるカバレッジ・ホールの問題を解決し、さらに、本出願のアンテナ・アレイ利得は、ＥＯＤ（デパーチャ仰角）スパン全体においてより均一に分散しており、利得が顕著である。
2017539110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局側で、加重集約に基づいて制御信号を伝送するための方法であって、
共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される前記制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定するステップａと、
前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて前記複数のアンテナ素子を介して前記制御信号を伝送するステップｂと、
を備える、方法。
【請求項２】
前記ステップａが、
前記集約レベル重みベクトルのそれぞれにおけるあらゆる重み成分を、
【数１】
2017539110.tif 000047
によって決定し、対応する前記集約レベル重みベクトルを取得するステップ
を備え、
ｗａ，ｎは前記複数のアンテナ素子の第ｎアンテナ素子および第ａ集約レベルについての前記重み成分であり、ｄはアンテナ素子間隔であり、Ｎは前記複数のアンテナ素子におけるアンテナ素子の数であり、ｎは前記複数のアンテナ素子の第ｎアンテナ素子であり、λは前記制御信号を伝送するために採用される波長であり、θａは前記第ａ集約レベルに対応するダウンチルト角度である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
目標角度カバレッジ範囲および集約レベル適用情報に基づいて、各集約レベルに対応するダウンチルト角度を決定するステップ
をさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のアンテナ素子内の前記アンテナ素子の数と、前記目標角度カバレッジ範囲とに基づいて、対応する基本集約レベルを決定するステップ
をさらに備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ＤＣＩブラインド検出のために、前記それぞれの集約レベル重みベクトルを、対応するユーザ機器に送信するステップ
をさらに備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップｂが、
前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて、前記複数のアンテナ素子を介して前記制御信号を対応するユーザ機器に送信するステップ
を備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ユーザ機器側において、加重集約に基づく制御信号の伝送を促進するための方法であって、
共通制御チャネルに対応する複数のアンテナ素子を介して対応する基地局により伝送される制御信号を受信するステップであって、前記制御信号が前記複数のアンテナ素子に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて伝送される、受信するステップ
を備え、
前記基地局により送信される前記それぞれの集約レベル重みベクトルを受信してＤＣＩブラインド検出操作を行うことによって前記制御信号に対応するダウンリンク制御情報を取得するステップ
をさらに備える、方法。
【請求項８】
加重集約に基づいて制御信号を伝送するための基地局であって、
共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される前記制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定するように構成されるベクトル決定装置と、
前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて前記複数のアンテナ素子を介して前記制御信号を伝送するように構成される伝送装置と、
を備える、基地局。
【請求項９】
前記ベクトル決定装置が、
前記集約レベル重みベクトルのそれぞれにおけるあらゆる重み成分を、
【数２】
2017539110.tif 000048
によって決定し、対応する前記集約レベル重みベクトルを取得する
ように構成され、
ｗａ，ｎは前記複数のアンテナ素子の第ｎアンテナ素子および第ａ集約レベルについての前記重み成分であり、ｄはアンテナ素子間隔であり、Ｎは前記複数のアンテナ素子におけるアンテナ素子の数であり、ｎは前記複数のアンテナ素子の第ｎアンテナ素子であり、λは前記制御信号を伝送するために採用される波長であり、θａは前記第ａ集約レベルに対応するダウンチルト角度である、請求項８に記載の基地局。
【請求項１０】
目標角度カバレッジ範囲および集約レベル適用情報に基づいて、各集約レベルに対応するダウンチルト角度を決定するように構成されるダウンチルト角度決定装置
をさらに備える、請求項９に記載の基地局。
【請求項１１】
前記複数のアンテナ素子における前記アンテナ素子の数と、前記目標角度カバレッジ範囲とに基づいて、対応する基本集約レベルを決定するように構成される基本決定装置
をさらに備える、請求項１０に記載の基地局。
【請求項１２】
ＤＣＩブラインド検出のために、前記それぞれの集約レベル重みベクトルを、対応するユーザ機器に送信するように構成される送信装置
をさらに備える、請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１３】
前記伝送装置が、
前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて前記複数のアンテナ素子を介して前記制御信号を対応するユーザ機器に送信する
ように構成される、請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１４】
加重集約に基づく制御信号の伝送を促進するためのユーザ機器であって、
共通制御チャネルに対応する複数のアンテナ素子を介して対応する基地局により伝送される制御信号を受信するように構成される第１の受信装置であって、前記制御信号が前記複数のアンテナ素子に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて伝送される、第１の受信装置
を備え、
前記基地局により送信される前記それぞれの集約レベル重みベクトルを受信してＤＣＩブラインド検出操作を行うことによって前記制御信号に対応するダウンリンク制御情報を取得するように構成される第２の受信装置
をさらに備える、ユーザ機器。
【請求項１５】
加重集約に基づいて制御信号を伝送するためのシステムであって、請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の基地局と、請求項１４に記載のユーザ機器とを備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、通信技術の分野に関し、より詳細には、加重集約（ｗｅｉｇｈｔｅｄ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）に基づいて制御信号を伝送するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＭＩＭＯ（多入力多出力：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）の一例を示している図１のような従来のＭＩＭＯシステムでは、ｅＮＢ（発展型ノードＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）は主に地上のＵＥ（ユーザ機器：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）にサービス提供するように最適化されている。垂直次元において、同一のナロー・ビームが、データと制御の両方に適用される。この垂直ビームは通常、トラフィック・フローの大部分を有する地上のＵＥを指し示す。水平次元では、ナロー・ビームがデータのみに適用される。ワイド・ビームが制御に適用されて、ターゲットのカバレッジ・エリアにおける信頼性が保証される。しかしながら、３Ｄ−ＭＩＭＯシステム、たとえば図２に示された３Ｄ−ＭＩＭＯの一例では、ｅＮＢは、地上と上階の両方のＵＥをカバーする必要がある。この目標を達成するために、ｅＮＢは、異なる垂直ビームを用いて、異なる階のＵＥにサービス提供する。ＰＤＣＣＨ（物理ダウンリンク制御チャネル：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）の信頼性の高い復号を保証するために、固定のナロー垂直ビームを用いることは、特に上階のＵＥにとってリスクが高い場合がある。したがって、ｅＮＢは、ＰＤＣＣＨ伝送のためにワイド垂直ビームを実装する必要がある。このワイド垂直ビームは、垂直次元においてナロー垂直ビームにより生じるＰＤＣＣＨのカバレッジ・ホールを塞ぐことができる。また、それは、ｅＮＢごとに合理的な３Ｄセル・カバレッジを生成し、それによってｅＮＢは、ＰＤＣＣＨの３Ｄカバレッジ・エリア内にある限り、いずれのＵＥにもデータを伝送できるようにナロー垂直ビームを調整することができる。しかしながら、３ＧＰＰ  ＲＡＮ１  Ｒ１−１４２８６０、「Ｏｎ  ｃｅｌｌ  ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｉｎ  ＦＤ−ＭＩＭＯ  ｓｙｓｔｅｍｓ」などの、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムにおける制御チャネル伝送のための既存のワイド・ビーム・パターンは、垂直次元におけるＰＤＣＣＨ伝送についてカバレッジ・ホールを有さない。しかしながら、問題は、単一のアンテナ素子に対する１０個の素子のアンテナ・アレイの利得が減少することである。カバレッジ・ホールは、カバレッジ範囲減少の犠牲を伴って回避される。したがって、垂直次元におけるカバレッジ・ホールを回避できるだけでなく、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムにおける共通制御チャネルのカバレッジを強化して特定の性能目標を実現する、たとえば少なくとも２Ｄ−ＭＩＭＯシステムの性能に匹敵することを可能とする手法が必要とされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＲＡＮ１  Ｒ１−１４２８６０、「Ｏｎ  ｃｅｌｌ  ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｉｎ  ＦＤ−ＭＩＭＯ  ｓｙｓｔｅｍｓ」
【非特許文献２】ＴＲ３６．９７３
【非特許文献３】ＴＲ３６．８７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願の目的は、加重集約（アグリゲーション）に基づいて制御信号を伝送するための方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本出願の一態様によれば、基地局側で、加重集約に基づいて制御信号を伝送するための方法であって、
共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定するステップａと、
前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を伝送するステップｂと、
を備える、方法が提供される。
【０００６】
本出願の他の態様によれば、ユーザ機器側において、加重集約に基づく制御信号の伝送を促進するための方法であって、
共通制御チャネルに対応する複数のアンテナ素子を介して対応する基地局により伝送される制御信号を受信するステップであって、制御信号が複数のアンテナ素子に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて伝送される、受信するステップ
を備え、
基地局により送信される前記それぞれの集約レベル重みベクトルを受信してＤＣＩブラインド検出操作を行うことによって制御信号に対応するダウンリンク制御情報を取得するステップ
をさらに備える、方法が提供される。
【０００７】
本出願の一態様によれば、加重集約に基づいて制御信号を伝送するための基地局であって、
共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定するように構成されるベクトル決定装置と、
前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を伝送するように構成される伝送装置と、
を備える、基地局が提供される。
【０００８】
本出願の他の態様によれば、加重集約に基づく制御信号の伝送を促進するためのユーザ機器であって、
共通制御チャネルに対応する複数のアンテナ素子を介して対応する基地局により伝送される制御信号を受信するように構成される第１の受信装置であって、制御信号が複数のアンテナ素子に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて伝送される、第１の受信装置
を備え、
基地局により送信される前記それぞれの集約レベル重みベクトルを受信してＤＣＩブラインド検出操作を行うことによって制御信号に対応するダウンリンク制御情報を取得するように構成される第２の受信装置
をさらに備える、ユーザ機器が提供される。
【０００９】
本出願の他の態様によれば、加重集約に基づいて制御信号を伝送するためのシステムであって、本出願の一態様による前述の基地局と、本出願の他の態様による前述のユーザ機器とを備える、システムが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
従来技術と比べて、共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される制御信号に対応する集約レベル重みベクトルを決定し、集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を伝送することによって、本出願の一実施形態は、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムにおける共通制御チャネルのカバレッジの強化を実現し、２Ｄ平面アレイの導入による３Ｄ−ＭＩＭＯにおけるカバレッジ・ホールの問題を解決し、さらに、本出願のアンテナ・アレイ利得は、ＥＯＤ（デパーチャ仰角：ｅｌｅｖａｔｉｏｎ  ａｎｇｌｅ  ｏｆ  ｄｅｐａｒｔｕｒｅ）スパン全体においてより均一に分散しており、利得が顕著である。
【００１１】
本出願の他の特徴、目的、および利点は、添付の図面を参照しながら非限定的な実施形態の詳細な説明を読むことによってより明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来のＭＩＭＯの一例の概略図である。
【図２】３Ｄ−ＭＩＭＯの一例の概略図である。
【図３】本出願の一態様による、加重集約に基づいて制御信号を伝送するための基地局のデバイス概略図である。
【図４】異なる構成の下での異なるシナリオ（「３Ｄ  ＵＭａ」および「３Ｄ  ＵＭｉ」）の累積分布関数の概略図である。
【図５】同一の集約レベルであるが異なる時間／周波数領域反復についての加重集約の概略図である。
【図６】半波長の間隔を有する、異なる数の素子のアンテナ・アレイ利得パターンの概略図である。
【図７】本出願の解決方法による、ＰＤＣＣＨポートごとに８つの垂直アンテナ素子を有するアンテナ・アレイ（すなわち、Ｎ＝８）を模擬することから得られる利得パターンの
【図８】本出願の他の態様による、加重集約に基づいて制御信号を伝送するための方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付の図面における同一または類似の参照数字は、同一または類似の構成要素を表す。
【００１４】
以下、本出願は、添付の図面を参照して詳細に説明される。
【００１５】
図３は、本出願の一態様による、加重集約に基づいて制御信号を伝送するための基地局１のデバイス概略図を示し、ここで基地局１はベクトル決定装置１１と伝送装置１２とを備える。具体的には、ベクトル決定装置１１は、共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定し、伝送装置１２は、当該それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を伝送する。ここで、基地局１とは、移動通信システムにおける固定部および無線部を接続し、空中無線伝送を介して移動局に接続されるデバイス、たとえば、限定はされないが、ノードＢ基地局、ｅＮＢ基地局などを指す。当業者であれば、基地局が例に過ぎず、他の既存のまたは今後登場し得る基地局もまた、本出願に適用可能であれば、本出願の保護範囲に含まれるべきであり、引用により本明細書に組み込まれていることを理解するべきである。
【００１６】
ここで、本出願をより良く理解するために、最初に、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムのカバレッジ強化の要求の分析が説明される。
【００１７】
３Ｄ−ＭＩＭＯの下でＰＤＣＣＨチャネルのカバレッジ強化を特定するために、ＴＲ３６．９７３標準における３ＧＰＰ  ３Ｄ−ＭＩＭＯチャネル・モデルに基づくＵＭａシナリオ（高い（屋外／屋内）ＵＥ密度を有するアーバン・マクロ・セル、以下、「３Ｄ  ＵＭａ」と呼ばれる）と、ＵＭｉシナリオ（高い（屋外／屋内）ＵＥ密度を有するアーバン・マイクロ・セル、以下、「３Ｄ  ＵＭｉ」と呼ばれる）との両方について、２つのシステム・レベルのシミュレーションがそれぞれ行われる。１つは、ポートごとに１つのアンテナ素子を有する構成１（すなわち、直線アレイを有する従来の２Ｄ−ＭＩＭＯ）のためのものであり、もう１つは、ポートごとに１０個の素子を有する構成２（すなわち、平面アレイを有する３Ｄ−ＭＩＭＯ）のためのものである。所与のポート（たとえばポート０）における全てのＵＥのＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を測定することによって、図４に示された異なるシナリオおよび異なる構成のＣＤＦ（累積分布関数：ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が得られ、それによって対応するＳＩＮＲの差が示される。図４から、構成１（直線アレイを有する従来の２Ｄ−ＭＩＭＯ）のポート別ＳＩＮＲが、構成２（平面アレイを有する３Ｄ−ＭＩＭＯ）のそれよりもほぼ常に３ｄＢ高いことが分かる。この観察は、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムの共通制御チャネルが、相当する２Ｄ−ＭＩＭＯシステムのそれよりも３ｄＢ悪いことを示している。その理由は、２Ｄ−ＭＩＭＯシステムでは、各アンテナ・ポートが複数のアンテナ素子からなるが、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムでは、各ポートが１つの素子のみからなり得るので、より小さい結合利得を有するためである。
【００１８】
現在のＬＴＥ仕様では、ＰＤＣＣＨおよびＥＰＤＣＣＨ（拡張型ＰＤＣＣＨ）のそれぞれの探索空間
【数１】
2017539110.tif 000003
および
【数２】
2017539110.tif 000004
は、各集約レベルＬおよびサブフレームＫについての制御チャネル候補のセットを定義する。各候補に属するＣＣＥ（制御チャネル要素：Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）またはＥＣＣＥ（拡張型制御チャネル要素：Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）は、３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１３における探索空間の式によって与えられる。ＬおよびＫに加えて、ＲＮＴＩ（無線ネットワーク一時識別子：Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）およびＥＰＤＣＣＨセットのインデックスおよびサイズは、探索空間の表現に影響する。
【００１９】
３Ｄ−ＭＩＭＯにおける制御チャネルのカバレッジを強化するために、簡単な方法は、サブバンド／時間窓、たとえばいくつかの連続したＲＢ／サブフレームにおいて同じ探索空間により与えられるＣＣＥ／ＥＣＣＥの伝送を反復するものである。集約レベルがＬであり、開始サブフレームがｋ０であり、反復する時間窓が最大Ｋサブフレームだけ、サブフレームｋｅｎｄまで広がると仮定する。強化されたカバレッジＵＥについての制御チャネル候補の間での衝突を回避するために、反復するサブバンド／時間窓における全ての集約されたＣＣＥ／ＥＣＣＥは、同一の探索空間を共有することができ、すなわち、ａ＝１、．．．、Ａについて、
【数３】
2017539110.tif 000005
および
【数４】
2017539110.tif 000006
であり、ここでＡは、周波数（従来の集約レベルＬにより与えられる）と時間領域（時間領域反復因子Ｋにより与えられる）の両方における総集約レベルである。したがって、ＵＥは、加重集約サブバンド／時間窓において、各集約されたＣＣＥ／ＥＣＣＥリソース・ブロックにおける同一の候補ｍを監視する。
【００２０】
カバレッジ強化目標に到達するために、特定のＵＥは、図５に示されたように、各サブフレームの候補ｍの集約レベルがＫサブフレームにわたって合計された場合の、総ＣＣＥまたはＥＣＣＥ集約レベルＡを必要とする。各サブフレームにおける集約レベルＬについて、関係Ａ＝Ｌ・Ｋが成り立つ。図５において、同一の集約レベルであるが異なる時間／周波数領域反復であって異なる色についての加重集約は、異なる重みを示す。ｅＮＢは、３つのパラメータのうち２つを決定し、性能目標に応じてもう１つを決定することができる。
【００２１】
各アンテナ・ポートが複数の垂直アンテナ素子からなり得る３Ｄ−ＭＩＭＯアンテナ・アレイの特性を考慮されたい。３Ｄ−ＭＩＭＯ共通制御チャネルのカバレッジを強化して性能目標を実現し、たとえば少なくとも２Ｄ−ＭＩＭＯシステムの性能に匹敵し、垂直次元のカバレッジ・ホールを回避するために、本出願の加重集約に基づいて制御信号を伝送するための基地局１が、図３を参照して説明される。
【００２２】
具体的には、ベクトル決定装置１１は、共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定する。
【００２３】
ここで、前記それぞれの集約レベル重みベクトルは、各集約レベルが対応する集約レベル重みベクトルを有することを意味し、異なる集約レベルの集約重みベクトルは、式（１）：
ｗａ＝（ｗａ，１，ｗａ，２，．．．，ｗａ，Ｎ）  （１）
によって統一的に表現することができる。ここで、ＮはＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨポートごとのアンテナ素子の数であり、ａは集約レベルであり、ｗａは集約レベルａに対応する集約レベル重みベクトルである。
【００２４】
ここで、集約レベル重みベクトルは、ＤＦＴ（離散フーリエ変換：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）ベクトル、または３Ｄ−ＭＩＭＯシナリオのダウンチルト角度ベクトルとすることができる。
【００２５】
集約レベル重みベクトルの各重み成分について、ベクトル決定装置１１はこれを以下の式（２）：
【数５】
2017539110.tif 000007
によって決定することができ、ここでｗａ，ｎは複数のアンテナ素子の第ｎアンテナ素子および第ａ集約レベルについての重み成分であり、ｄはアンテナ素子間隔であり、Ｎは複数のアンテナ素子におけるアンテナ素子の数であり、ｎは複数のアンテナ素子の第ｎアンテナ素子であり、λは前記制御信号を伝送するために採用される波長であり、θａは第ａ集約レベルに対応するダウンチルト角度である。
【００２６】
さらに、ベクトル決定装置１１は、集約レベルａに対応する集約レベル重みベクトルｗａを取得することができる。たとえば、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムにおいて、ＰＤＣＣＨポートに対応するアンテナ・アレイが４つのアンテナ素子を含み（すなわち、Ｎ＝４）、システム内の基地局１が集約レベル１および集約レベル２を採用すると仮定する。このとき、式（２）に従って、集約レベルＬ＝１の場合、４つの重み成分（ｗ１，１，ｗ１，２，ｗ１，３，ｗ１，４）が得られる。これに対応して、対応する集約レベル重みベクトルはｗ１＝（ｗ１，１，ｗ１，２，ｗ１，３，ｗ１，４）であり、同様に、集約レベルＬ＝２について、ベクトル決定装置１１は、式（２）に従って対応する４つの重み成分ｗ２，１、ｗ２，２、ｗ２，３、ｗ２，４を得ることができ、これに対応して、対応する集約レベル重みベクトルはｗ２＝（ｗ２，１，ｗ２，２，ｗ２，３，ｗ２，４）である。
【００２７】
当業者であれば、前記集約レベル重みベクトルのそれぞれの各重み成分を決定する上記の方法が一例に過ぎず、または今後登場し得るものもまた、本出願に適用可能であれば、本出願の保護範囲に含まれるべきであり、引用により本明細書に含まれていることを理解するべきである。
【００２８】
ここで、探索空間
【数６】
2017539110.tif 000008
または
【数７】
2017539110.tif 000009
におけるチャネル制御情報の加重集約の結合ブラインド検出（ｊｏｉｎｔ  ｂｌｉｎｄ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）性能が最適化され得るように、集約レベル重みベクトルを選択することができる。
【００２９】
探索空間
【数８】
2017539110.tif 000010
または
【数９】
2017539110.tif 000011
におけるＣＣＥ／ＥＣＣＥの加重集約について、重みベクトル・セットＷ＝｛ｗ１，．．．，ｗＡ｝を、
【数１０】
2017539110.tif 000012
となるように決定する。
【００３０】
Ｎ個の垂直アンテナ素子からなるポートについて、第ｎアンテナ素子および第ａ集約についての重みが、上記の式（１）で表現されるように、この集約に割り当てられた所与のダウンチルト角度から得ることができる。
【００３１】
式（３）において、全ての加重信号の合計電力は、任意の個別の加重信号の電力より高くなければならず、すなわち、
【数１１】
2017539110.tif 000013
である。換言すれば、制御チャネルの結合検出性能を強化するために、増大した電力を有する制御信号の少なくとも１つのバージョンをＵＥが常に受信できるように、Ｗ内の個々のベクトルを決定することができる。他方、加重集約信号のいずれかが増大した電力を有する場合、加重集約手法は、従来の集約／反復手法を凌ぐ。
【００３２】
ＴＲ３６．８７３中の３ＧＰＰ  ３Ｄ−ＭＩＭＯチャネル・モデル（ＵＭａおよびＵＭｉシナリオ）におけるＵＥドロップ・モデルを考慮すると、ＥＯＤは、ＵＭｉについては（７０〜１２０）度の範囲内であり、ＵＭａについては（９０〜１２０）度の範囲内である。したがって、ＥＯＤのスパンは、ＵＭｉシナリオでは５０度、ＵＭａシナリオでは３０度である。図６はそれぞれ半波長の間隔を有する２、４、８個のアンテナ素子を有するアレイのビーム利得パターンを示す。図６から分かるように、３ｄＢのカバレッジ利得に到達するために、図６の３ｄＢ利得において、２つのアンテナ素子を有するアンテナ・アレイについてのビーム利得は０ｄＢ未満であり、４つのアンテナ素子を有するアンテナ・アレイについての３ｄＢビーム利得に対応する角度範囲は（−１８度〜＋１８度）であり、８つのアンテナ素子を有するアンテナ・アレイについての３ｄＢビーム利得に対応する角度範囲は（−１１度〜＋１１度）である。したがって、図６の３ｄＢ利得について、最大角度カバレッジ範囲は、２、４、８個のアンテナ素子（ＡＥ：ａｎｔｅｎｎａ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を有するアレイについて、それぞれ０、３６、２２度である。
【００３３】
次に、伝送装置１２は、制御信号を複数のアンテナ素子を介して前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて伝送する。たとえば、それぞれの集約レベル重みベクトルをそれぞれの制御信号に適用し、すなわち、それぞれの集約レベル重みベクトルと、それぞれ制御信号に対応するベクトルとを乗算して、制御信号を複数のアンテナ素子を介して送信する。
【００３４】
探索空間
【数１２】
2017539110.tif 000014
または
【数１３】
2017539110.tif 000015
における集約されたＣＣＥ／ＥＣＣＥについて、式（１）の重みベクトルｗａ＝（ｗａ，１，ｗａ，２，．．．，ｗａ，Ｎ）を、各集約された制御信号の信号
【数１４】
2017539110.tif 000016
に適用し、ここで、
【数１５】
2017539110.tif 000017
は、制御信号がＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨポートの複数のアンテナを介して送出されるように、ＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨ伝送ポートの複数のアンテナから送出される探索空間により与えられるＣＣＥまたはＥＣＣＥにおける制御信号を表す。
【００３５】
基地局１のそれぞれの装置は、互いの間で持続的に動作する。具体的には、ベクトル決定装置１１は、共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを持続的に決定し、伝送装置１２は、前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を持続的に伝送する。ここで、当業者であれば、「持続的に」とは、基地局が比較的長い時間のダウンリンク制御シグナリングの伝送を停止するまで、基地局１のそれぞれの装置が、持続的にそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定し、制御信号の互いの間で伝送することを指すことを理解するべきである。
【００３６】
好ましくは、基地局１は、ダウンチルト角度決定装置（図示せず）をさらに備える。具体的には、ダウンチルト角度決定装置は、目標角度カバレッジ範囲および集約レベル適用情報に基づいて、各集約レベルに対応するダウンチルト角度を決定する。ここで、集約レベル適用情報とは、システムにより採用される集約レベルの数を指し、たとえば４つの集約レベルを採用する、または２つの集約レベルを採用するなどである。ここで、目標角度カバレッジ範囲とは、カバーされる必要がある角度、たとえば、カバーされる必要がある垂直角度を指す。
【００３７】
たとえば、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムにおいて、４つの集約レベル、たとえばＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４が存在し、カバーされる必要がある垂直角度は８０〜１２０度であって、全部で４０度のスパン内であると仮定すると、ダウンチルト角度決定装置は、４０度を各集約レベルに均等に割り当てることができ、すなわち各集約レベルは１０度のスパンをカバーすることができ、それによって集約レベルＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４に対応するダウンチルト角度をそれぞれ８５、９５、１０５、１１５とすることができ、または、ダウンチルト角度決定装置は、各集約レベルに対応するダウンチルト角度を所定の方法で決定することもでき、たとえば、集約レベルＬ１およびＬ２が５度のスパンをカバーする必要があり、Ｌ３およびＬ４が１５度のスパンをカバーする必要があると仮定すると、ダウンチルト角度決定装置は、集約レベルＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４に対応するダウンチルト角度をそれぞれ８２．５、８７．５、９７．５および１１２．５とすることができる。
【００３８】
当業者であれば、各集約レベルに対応するダウンチルト角度を決定する上記の方法が一例に過ぎず、または今後登場し得るものもまた、本出願に適用可能であれば、本出願の保護範囲に含まれるべきであり、引用により本明細書に含まれていることを理解するべきである。
【００３９】
より好ましくは、基地局１は、基本決定装置（図示せず）をさらに備える。具体的には、基本決定装置は、複数のアンテナ素子内のアンテナ素子の数と、前記必要な角度カバレッジ範囲とに基づいて、対応する基本集約レベルを決定する。ここで、基本集約レベルとは、必要な角度カバレッジ範囲の集約の最小数を指す。
【００４０】
探索空間
【数１６】
2017539110.tif 000018
または
【数１７】
2017539110.tif 000019
におけるＣＣＥ／ＥＣＣＥの加重集約について、制御チャネル・カバレッジ利得目標を実現するために、ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨポートごとのアンテナ素子の数（Ｎ）、アンテナ・アレイ・パターンに関して、必要な角度カバレッジ範囲の集約の最小数、すなわち基本集約レベル（Ａｍｉｎ）を決定することができる。
【００４１】
たとえば、アンテナ・アレイ・パターンおよび３ＧＰＰ  ３Ｄ−ＭＩＭＯのＵＥドロップ・モデルによれば、基本決定装置は以下を得ることができる：
１）ＵＭｉシナリオについて、アンテナ素子の数Ｎ＝４であり、対応する最大角度カバレッジ範囲が３６度であり、ＵＭｉシナリオのＥＯＤスパンが５０度である場合、
【数１８】
2017539110.tif 000020
であり、同様にＮ＝８の場合、Ａｍｉｎ＝３であり、
２）ＵＭａシナリオについて、Ｎ＝４の場合、Ａｍｉｎ＝１であり、Ｎ＝８の場合、Ａｍｉｎ＝２である。
【００４２】
実際には、Ａｍｉｎより大きいＫの値を使用することができ、カバレッジ利得がより大きくなるが、ひきかえにＣＣＥ／ＥＣＣＥリソースの占有がより多くなる。ＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨポートごとのアンテナ素子の数（Ｎ）は、事前定義されたシステム・パラメータである。
【００４３】
好ましい実施形態（図３参照）では、基地局１は、送信装置（図示せず）をさらに備え、ユーザ機器２は、第１の受信装置（図示せず）と、第２の受信装置（図示せず）とを備える。具体的には、基地局１の伝送装置１２は、前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を対応するユーザ機器に送信し、これに対応して、ユーザ機器２の第１の受信装置は、共通制御チャネルに対応する複数のアンテナ素子を介して対応する基地局により伝送される制御信号を受信し、ここで制御信号は複数のアンテナ素子に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて伝送され、基地局１の送信装置は、ＤＣＩブラインド検出のために、それぞれの集約レベル重みベクトルを、対応するユーザ機器に送信し、これに対応して、ユーザ機器２の第２の受信装置は、基地局により送信される前記それぞれの集約レベル重みベクトルを受信してＤＣＩブラインド検出操作を行うことによって制御信号に対応するダウンリンク制御情報を取得する。
【００４４】
ここで、ユーザ機器２とは、ネットワークとの間で無線伝送を終端し、端末デバイスの能力を無線伝送に適合させる移動通信デバイスの一部、すなわち、ユーザがモバイル・ネットワークにアクセスするためのデバイスを指す。ユーザ機器２は、限定はされないが、キーボード、タッチパネル、または音響制御デバイスを介してユーザとの間で人間−機械インタラクションを行うことが可能であって、モバイル・ネットワークおよび基地局の間で信号を相互に送信および受信することによって移動通信信号を送信することが可能な任意の電子製品、たとえば、タブレット・コンピュータ、スマートフォン、ＰＤＡ、車載コンピュータなどを含む。ここで、モバイル・ネットワークは、限定はされないが、ＧＳＭ、３Ｇ、ＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭａｘ、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＨＳＰＡ、ＬＴＤなどを含む。当業者であれば、上記のユーザ機器が一例に過ぎず、または今後登場し得るものもまた、本出願に適用可能であれば、本出願の保護範囲に含まれるべきであり、引用により本明細書に含まれていることを理解するべきである。
【００４５】
具体的には、基地局１の伝送装置１２は、前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を対応するユーザ機器に送信する。
【００４６】
たとえば、探索空間
【数１９】
2017539110.tif 000021
または
【数２０】
2017539110.tif 000022
における集約されたＣＣＥ／ＥＣＣＥについて、伝送装置１２は、式（１）の重みベクトルｗａ＝（ｗａ，１，ｗａ，２，．．．，ｗａ，Ｎ）を、各集約された制御信号の信号
【数２１】
2017539110.tif 000023
に適用し、ここで、
【数２２】
2017539110.tif 000024
は、制御信号がＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨポートの複数のアンテナを介して送出されるように、ＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨ伝送ポートの複数のアンテナから送出される探索空間により与えられるＣＣＥまたはＥＣＣＥにおける制御信号を表す。
【００４７】
これに対応して、ユーザ機器２の第１の受信装置は、共通制御チャネルに対応する複数のアンテナ素子を介して対応する基地局により伝送される制御信号を受信し、ここで制御信号は複数のアンテナ素子に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて伝送される。
【００４８】
基地局１の送信装置は、ＤＣＩブラインド検出のために、それぞれの集約レベル重みベクトルを、対応するユーザ機器に送信する。たとえば、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムにおいて、ＰＤＣＣＨポートに対応するアンテナ・アレイが４つのアンテナ素子を含み（すなわち、Ｎ＝４）、システム内の基地局１により採用される２つの集約レベルがそれぞれ１および２であると仮定すると、式（２）に従って、集約レベルＬ＝１について、４つの重み成分ｗ１，１、ｗ１，２、ｗ１，３、ｗ１，４を得ることができ、これに対応して、対応する集約レベル重みベクトルｗ１＝（ｗ１，１，ｗ１，２，ｗ１，３，ｗ１，４）となり、同様に、集約レベルＬ＝２について、ベクトル決定装置１１はまた、式（２）に従って対応する４つの重み成分ｗ２，１、ｗ２，２、ｗ２，３、ｗ２，４を得ることができ、これに対応して、対応する集約レベル重みベクトルｗ２＝（ｗ２，１，ｗ２，２，ｗ２，３，ｗ２，４）となり、次いで送信装置は、ｗ１＝（ｗ１，１，ｗ１，２，ｗ１，３，ｗ１，４）とｗ２＝ｗ２，１，ｗ２，２，ｗ２，３，ｗ２，４）の両方をユーザ機器２に送信する。
【００４９】
これに対応して、ユーザ機器２の第２の受信装置は、基地局により送信される前記それぞれの集約レベル重みベクトルを受信してＤＣＩブラインド検出操作を行うことによって制御信号に対応するダウンリンク制御情報を取得する。たとえば、上記の例に続いて、ユーザ機器２の第２の受信装置は、基地局１により送信される集約レベル重みベクトルｗ１＝（ｗ１，１，ｗ１，２，ｗ１，３，ｗ１，４）およびｗ２＝（ｗ２，１，ｗ２，２，ｗ２，３，ｗ２，４）を受信し、第２の受信装置は、それぞれの集約レベルを集約重みベクトルに基づいて決定して、最初に集約レベルに対応するＣＣＥ／ＥＣＣＥにおける空間探索を行い、すなわち、最初にｗ１に対応する集約レベル１およびｗ２に対応する集約レベル２における空間探索を行って、ブラインド検出処理を促進する。
【００５０】
ここで、当業者であれば、特定の実施形態では、基地局１の伝送装置１２および送信装置は、シリアルまたはパラレルに実行することができ、伝送装置１２および送信装置は一体化することができ、または互いに独立した装置とすることができることを理解するべきである。
【００５１】
ここで、当業者であれば、特定の実施形態では、ユーザ機器２の第１の受信装置および第２の受信装置は、シリアルまたはパラレルに実行することができ、第１の受信装置および第２の受信装置は一体化することができ、または互いに独立した装置とすることができることを理解するべきである。
【００５２】
図７は、本出願の解決方法による、ＰＤＣＣＨポートごとに８つの垂直アンテナ素子を有するアンテナ・アレイ（すなわち、Ｎ＝８）を模擬することから得られる利得パターンの概略図を示す。図７から分かるように、（３Ｄ  ＵＭｉシナリオについて）５０度のＥＯＤスパンが必要であり、カバレッジ・ホールが許可されていない（全てのＵＥが３ｄＢビーム幅内である）場合、Ａ＝３の最小集約因子を有する本出願の加重集約手法（すなわち、図７のシナリオ４（加重集約Ａ＝３））を採用することができる。好ましくは、Ａ＝４の最小集約因子を有する本出願の加重集約手法（すなわち、図７のシナリオ３（加重集約Ａ＝４））を採用することができる。いずれにせよ、一方では、通常の単純な集約Ａ＝４（すなわち、図７のシナリオ２（従来の単一集約））と比較して、本出願のアンテナ・アレイ利得は、ＥＯＤスパン全体にさらに一様に分散している。他方、非集約（すなわち、図７のシナリオ１（非集約））および単一アンテナ素子（すなわち、図７のシナリオ５（単一アンテナ素子））の場合の両方に対する利得は、なおも顕著である。
【００５３】
図８は、本出願の他の態様による、加重集約に基づいて制御信号を伝送するための方法の流れ図を示す。
【００５４】
ここで、方法は、ステップＳ１およびステップＳ２を備える。具体的には、ステップＳ１において、基地局１は、共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定し、ステップＳ２において、基地局１は、前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を伝送する。ここで、基地局１とは、移動通信システムにおける固定部および無線部を接続し、空中無線伝送を介して移動局に接続されるデバイス、たとえば、限定はされないが、ノードＢ基地局、ｅＮＢ基地局などを指す。当業者であれば、基地局が例に過ぎず、他の既存のまたは今後登場し得る基地局もまた、本出願に適用可能であれば、本出願の保護範囲に含まれるべきであり、引用により本明細書に組み込まれていることを理解するべきである。
【００５５】
ここで、本出願をより良く理解するために、最初に、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムのカバレッジ強化の要求の分析が説明される。
【００５６】
３Ｄ−ＭＩＭＯの下でＰＤＣＣＨチャネルのカバレッジ強化を特定するために、ＴＲ３６．９７３標準における３ＧＰＰ  ３Ｄ−ＭＩＭＯチャネル・モデルに基づくＵＭａシナリオ（高い（屋外／屋内）ＵＥ密度を有するアーバン・マクロ・セル、以下、「３Ｄ  ＵＭａ」と呼ばれる）と、ＵＭｉシナリオ（高い（屋外／屋内）ＵＥ密度を有するアーバン・マイクロ・セル、以下、「３Ｄ  ＵＭｉ」と呼ばれる）との両方について、２つのシステム・レベルのシミュレーションがそれぞれ行われる。１つは、ポートごとに１つのアンテナ素子を有する構成１（すなわち、直線アレイを有する従来の２Ｄ−ＭＩＭＯ）のためのものであり、もう１つは、ポートごとに１０個の素子を有する構成２（すなわち、平面アレイを有する３Ｄ−ＭＩＭＯ）のためのものである。所与のポート（たとえばポート０）における全てのＵＥのＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を測定することによって、図４に示された異なるシナリオおよび異なる構成のＣＤＦ（累積分布関数）が得られ、それによって対応するＳＩＮＲの差が示される。図４から、構成１（直線アレイを有する従来の２Ｄ−ＭＩＭＯ）のポート別ＳＩＮＲが、構成２（平面アレイを有する３Ｄ−ＭＩＭＯ）のそれよりもほぼ常に３ｄＢ高いことが分かる。この観察は、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムの共通制御チャネルが、相当する２Ｄ−ＭＩＭＯシステムのそれよりも３ｄＢ悪いことを示している。その理由は、２Ｄ−ＭＩＭＯシステムでは、各アンテナ・ポートが複数のアンテナ素子からなるが、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムでは、各ポートが１つの素子のみからなり得るので、より小さい結合利得を有するためである。
【００５７】
現在のＬＴＥ仕様では、ＰＤＣＣＨおよびＥＰＤＣＣＨ（拡張型ＰＤＣＣＨ）のそれぞれの探索空間
【数２３】
2017539110.tif 000025
および
【数２４】
2017539110.tif 000026
は、各集約レベルＬおよびサブフレームＫについての制御チャネル候補のセットを定義する。各候補に属するＣＣＥ（制御チャネル要素）またはＥＣＣＥ（拡張型制御チャネル要素）は、３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１３における探索空間の式によって与えられる。ＬおよびＫに加えて、ＲＮＴＩ（無線ネットワーク一時識別子）およびＥＰＤＣＣＨセットのインデックスおよびサイズは、探索空間の表現に影響する。
【００５８】
３Ｄ−ＭＩＭＯにおける制御チャネルのカバレッジを強化するために、簡単な方法は、サブバンド／時間窓、たとえばいくつかの連続したＲＢ／サブフレームにおいて同じ探索空間により与えられるＣＣＥ／ＥＣＣＥの伝送を反復するものである。集約レベルがＬであり、開始サブフレームがｋ０であり、反復する時間窓が最大Ｋサブフレームだけ、サブフレームｋｅｎｄまで広がると仮定する。強化されたカバレッジＵＥについての制御チャネル候補の間での衝突を回避するために、反復するサブバンド／時間窓における全ての集約されたＣＣＥ／ＥＣＣＥは、同一の探索空間を共有することができ、すなわち、ａ＝１、．．．、Ａについて、
【数２５】
2017539110.tif 000027
および
【数２６】
2017539110.tif 000028
であり、ここでＡは、周波数（従来の集約レベルＬにより与えられる）と時間領域（時間領域反復因子Ｋにより与えられる）の両方における総集約レベルである。したがって、ＵＥは、加重集約サブバンド／時間窓において、各集約されたＣＣＥ／ＥＣＣＥリソース・ブロックにおける同一の候補ｍを監視する。
【００５９】
カバレッジ強化目標に到達するために、特定のＵＥは、図５に示されたように、各サブフレームの候補ｍの集約レベルがＫサブフレームにわたって合計された場合の、総ＣＣＥまたはＥＣＣＥ集約レベルＡを必要とする。各サブフレームにおける集約レベルＬについて、関係Ａ＝Ｌ・Ｋが成り立つ。図５において、同一の集約レベルであるが異なる時間／周波数領域反復であって異なる色についての加重集約は、異なる重みを示す。ｅＮＢは、３つのパラメータのうち２つを決定し、性能目標に応じてもう１つを決定することができる。
【００６０】
各アンテナ・ポートが複数の垂直アンテナ素子からなり得る３Ｄ−ＭＩＭＯアンテナ・アレイの特性を考慮されたい。３Ｄ−ＭＩＭＯ共通制御チャネルのカバレッジを強化して性能目標を実現し、たとえば少なくとも２Ｄ−ＭＩＭＯの性能に匹敵し、垂直次元のカバレッジ・ホールを回避するために、本出願の加重集約に基づいて制御信号を伝送するための基地局１が、図８を参照して説明される。
【００６１】
具体的には、ステップＳ１において、基地局１は、共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定する。
【００６２】
ここで、前記それぞれの集約レベル重みベクトルは、各集約レベルが対応する集約レベル重みベクトルを有することを意味し、異なる集約レベルの集約重みベクトルは、式（４）：
ｗａ＝（ｗａ，１，ｗａ，２，．．．，ｗａ，Ｎ）  （４）
によって統一的に表現することができる。ここで、ＮはＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨポートごとのアンテナ素子の数であり、ａは集約レベルであり、ｗａは集約レベルａに対応する集約レベル重みベクトルである。
【００６３】
ここで、集約レベル重みベクトルは、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）ベクトル、または３Ｄ−ＭＩＭＯシナリオのダウンチルト角度ベクトルとすることができる。
【００６４】
集約レベル重みベクトルの各重み成分について、ステップＳ１において、基地局１はこれを以下の式（５）：
【数２７】
2017539110.tif 000029
によって決定することができ、ここでｗａ，ｎは複数のアンテナ素子の第ｎアンテナ素子および第ａ集約レベルについての重み成分であり、ｄはアンテナ素子間隔であり、Ｎは複数のアンテナ素子におけるアンテナ素子の数であり、ｎは複数のアンテナ素子の第ｎアンテナ素子であり、λは前記制御信号を伝送するために採用される波長であり、θａは第ａ集約レベルに対応するダウンチルト角度である。
【００６５】
さらに、ステップＳ１において、基地局１は、集約レベルａに対応する集約レベル重みベクトルｗａを取得することができる。たとえば、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムにおいて、ＰＤＣＣＨポートに対応するアンテナ・アレイが４つのアンテナ素子を含み（すなわち、Ｎ＝４）、システム内の基地局１が集約レベル１および集約レベル２を採用すると仮定する。このとき、式（５）に従って、集約レベルＬ＝１の場合、４つの重み成分（ｗ１，１，ｗ１，２，ｗ１，３，ｗ１，４）が得られる。これに対応して、対応する集約レベル重みベクトルはｗ１＝（ｗ１，１，ｗ１，２，ｗ１，３，ｗ１，４）であり、同様に、集約レベルＬ＝２について、ステップＳ１において、基地局１は、式（５）に従って対応する４つの重み成分ｗ２，１、ｗ２，２、ｗ２，３、ｗ２，４を得ることができ、これに対応して、対応する集約レベル重みベクトルはｗ２＝（ｗ２，１，ｗ２，２，ｗ２，３，ｗ２，４）である。
【００６６】
当業者であれば、前記集約レベル重みベクトルのそれぞれの各重み成分を決定する上記の方法が一例に過ぎず、または今後登場し得るものもまた、本出願に適用可能であれば、本出願の保護範囲に含まれるべきであり、引用により本明細書に含まれていることを理解するべきである。
【００６７】
ここで、探索空間
【数２８】
2017539110.tif 000030
または
【数２９】
2017539110.tif 000031
におけるチャネル制御情報の加重集約の結合ブラインド検出性能が最適化され得るように、集約レベル重みベクトルを選択することができる。
【００６８】
探索空間
【数３０】
2017539110.tif 000032
または
【数３１】
2017539110.tif 000033
におけるＣＣＥ／ＥＣＣＥの加重集約について、重みベクトル・セットＷ＝｛ｗ１，．．．，ｗＡ｝を、
【数３２】
2017539110.tif 000034
となるように決定する。
【００６９】
Ｎ個の垂直アンテナ素子からなるポートについて、第ｎアンテナ素子および第ａ集約についての重みが、上記の式（４）で表現されるように、この集約に割り当てられた所与のダウンチルト角度から得ることができる。
【００７０】
式（６）において、全ての加重信号の合計電力は、任意の個別の加重信号の電力より高くなければならず、すなわち、
【数３３】
2017539110.tif 000035
である。換言すれば、制御チャネルの結合検出性能を強化するために、増大した電力を有する制御信号の少なくとも１つのバージョンをＵＥが常に受信できるように、Ｗ内の個々のベクトルを決定することができる。他方、加重集約信号のいずれかが増大した電力を有する場合、加重集約手法は、従来の集約／反復手法を凌ぐ。
【００７１】
ＴＲ３６．８７３中の３ＧＰＰ  ３Ｄ−ＭＩＭＯチャネル・モデル（ＵＭａおよびＵＭｉシナリオ）におけるＵＥドロップ・モデルを考慮すると、ＥＯＤは、ＵＭｉについては（７０〜１２０）度の範囲内であり、ＵＭａについては（９０〜１２０）度の範囲内である。したがって、ＥＯＤのスパンは、ＵＭｉシナリオでは５０度、ＵＭａシナリオでは３０度である。図６はそれぞれ半波長の間隔を有する２、４、８個のアンテナ素子を有するアレイのビーム利得パターンを示す。図６から分かるように、３ｄＢのカバレッジ利得に到達するために、図６の３ｄＢ利得において、２つのアンテナ素子を有するアンテナ・アレイについてのビーム利得は０ｄＢ未満であり、４つのアンテナ素子を有するアンテナ・アレイについての３ｄＢビーム利得に対応する角度範囲は（−１８度〜＋１８度）であり、８つのアンテナ素子を有するアンテナ・アレイについての３ｄＢビーム利得に対応する角度範囲は（−１１度〜＋１１度）である。したがって、図６の３ｄＢ利得について、最大角度カバレッジ範囲は、２、４、８個のアンテナ素子（ＡＥ）を有するアレイについて、それぞれ０、３６、２２度である。
【００７２】
次に、ステップＳ２において、基地局１は、制御信号を複数のアンテナ素子を介して前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて伝送する。たとえば、それぞれの集約レベル重みベクトルをそれぞれの制御信号に適用し、すなわち、それぞれの集約レベル重みベクトルと、それぞれ制御信号に対応するベクトルとを乗算して、制御信号を複数のアンテナ素子を介して送出する。
【００７３】
探索空間
【数３４】
2017539110.tif 000036
または
【数３５】
2017539110.tif 000037
における集約されたＣＣＥ／ＥＣＣＥについて、式（４）の重みベクトルｗａ＝（ｗａ，１，ｗａ，２，．．．，ｗａ，Ｎ）を、各集約された制御信号の信号
【数３６】
2017539110.tif 000038
に適用し、ここで、
【数３７】
2017539110.tif 000039
は、制御信号がＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨポートの複数のアンテナを介して送出されるように、ＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨ伝送ポートの複数のアンテナから送出される探索空間により与えられるＣＣＥまたはＥＣＣＥにおける制御信号を表す。
【００７４】
基地局１のそれぞれのステップは、互いの間で持続的に動作する。具体的には、ステップＳ１において、基地局１は、共通制御チャネル・ポートに対応する複数のアンテナ素子により伝送される制御信号に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルを持続的に決定し、ステップＳ２において、基地局１は、前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を持続的に伝送する。ここで、当業者であれば、「持続的に」とは、基地局が比較的長い時間のダウンリンク制御シグナリングの伝送を停止するまで、基地局１のそれぞれのステップが、持続的にそれぞれの集約レベル重みベクトルを決定し、制御信号の互いの間で伝送することを指すことを理解するべきである。
【００７５】
好ましくは、方法は、ステップＳ３（図示せず）をさらに備える。具体的には、ステップＳ３において、基地局１は、目標角度カバレッジ範囲および集約レベル適用情報に基づいて、各集約レベルに対応するダウンチルト角度を決定する。ここで、集約レベル適用情報とは、システムにより採用される集約レベルの数を指し、たとえば４つの集約レベルを採用する、または２つの集約レベルを採用するなどである。ここで、目標角度カバレッジ範囲とは、カバーされる必要がある角度、たとえば、カバーされる必要がある垂直角度を指す。
【００７６】
たとえば、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムにおいて、４つの集約レベル、たとえばＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４が存在し、カバーされる必要がある垂直角度は８０〜１２０度であって、全部で４０度のスパン内であると仮定すると、ステップＳ３において、基地局１は、４０度を各集約レベルに均等に割り当てることができ、すなわち各集約レベルは１０度のスパンをカバーすることができ、それによって集約レベルＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４に対応するダウンチルト角度をそれぞれ８５、９５、１０５、１１５とすることができ、または、ステップＳ３において、基地局１は、各集約レベルに対応するダウンチルト角度を所定の方法で決定することもでき、たとえば、集約レベルＬ１およびＬ２が５度のスパンをカバーする必要があり、Ｌ３およびＬ４が１５度のスパンをカバーする必要があると仮定すると、ステップＳ３において、基地局１は、集約レベルＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４に対応するダウンチルト角度をそれぞれ８２．５、８７．５、９７．５および１１２．５とすることができる。
【００７７】
当業者であれば、各集約レベルに対応するダウンチルト角度を決定する上記の方法が一例に過ぎず、または今後登場し得るものもまた、本出願に適用可能であれば、本出願の保護範囲に含まれるべきであり、引用により本明細書に含まれていることを理解するべきである。
【００７８】
より好ましくは、方法は、ステップＳ４（図示せず）をさらに備える。具体的には、ステップＳ４において、基地局１は、複数のアンテナ素子内のアンテナ素子の数と、前記必要な角度カバレッジ範囲とに基づいて、対応する基本集約レベルを決定する。ここで、基本集約レベルとは、必要な角度カバレッジ範囲の集約の最小数を指す。
【００７９】
探索空間
【数３８】
2017539110.tif 000040
または
【数３９】
2017539110.tif 000041
におけるＣＣＥ／ＥＣＣＥの加重集約について、制御チャネル・カバレッジ利得目標を実現するために、ＰＤＣＣＨまたはＥＰＤＣＣＨポートごとのアンテナ素子の数（Ｎ）、アンテナ・アレイ・パターンに関して、必要な角度カバレッジ範囲の集約の最小数、すなわち基本集約レベル（Ａｍｉｎ）を決定することができる。
【００８０】
たとえば、アンテナ・アレイ・パターンおよび３ＧＰＰ  ３Ｄ−ＭＩＭＯのＵＥドロップ・モデルによれば、ステップＳ４において、基地局１は、以下を得ることができる：
１）ＵＭｉシナリオについて、アンテナ素子の数Ｎ＝４であり、対応する最大角度カバレッジ範囲が３６度であり、ＵＭｉシナリオのＥＯＤスパンが５０度である場合、
【数４０】
2017539110.tif 000042
であり、同様にＮ＝８の場合、Ａｍｉｎ＝３であり、
２）ＵＭａシナリオについて、Ｎ＝４の場合、Ａｍｉｎ＝１であり、Ｎ＝８の場合、Ａｍｉｎ＝２である。
【００８１】
実際には、Ａｍｉｎより大きいＫの値を使用することができ、カバレッジ利得がより大きくなるが、ひきかえにＣＣＥ／ＥＣＣＥリソースの占有がより多くなる。ＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨポートごとのアンテナ素子の数（Ｎ）は、事前定義されたシステム・パラメータである。
【００８２】
好ましい実施形態（図８参照）では、方法は、ステップＳ５（図示せず）をさらに備える。具体的には、ステップＳ２において、基地局１は、前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を対応するユーザ機器に送信し、これに対応して、ユーザ機器２は、共通制御チャネルに対応する複数のアンテナ素子を介して対応する基地局により伝送される制御信号を受信し、ここで制御信号は複数のアンテナ素子に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて伝送され、ステップＳ５において、基地局１は、ＤＣＩブラインド検出のために、それぞれの集約レベル重みベクトルを、対応するユーザ機器に送信し、これに対応して、ユーザ機器２は、基地局により送信される前記それぞれの集約レベル重みベクトルを受信してＤＣＩブラインド検出操作を行うことによって、制御信号に対応するダウンリンク制御情報を取得する。
【００８３】
ここで、ユーザ機器２とは、ネットワークとの間で無線伝送を終端し、端末デバイスの能力を無線伝送に適合させる移動通信デバイスの一部、すなわち、ユーザがモバイル・ネットワークにアクセスするためのデバイスを指す。ユーザ機器２は、限定はされないが、キーボード、タッチパネル、または音響制御デバイスを介してユーザとの間で人間−機械インタラクションを行うことが可能であって、モバイル・ネットワークおよび基地局の間で信号を相互に送信および受信することによって移動通信信号を送信することが可能な任意の電子製品、たとえば、タブレット・コンピュータ、スマートフォン、ＰＤＡ、車載コンピュータなどを含む。ここで、モバイル・ネットワークは、限定はされないが、ＧＳＭ、３Ｇ、ＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭａｘ、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＨＳＰＡ、ＬＴＤなどを含む。当業者であれば、上記のユーザ機器が一例に過ぎず、または今後登場し得るものもまた、本出願に適用可能であれば、本出願の保護範囲に含まれるべきであり、引用により本明細書に含まれていることを理解するべきである。
【００８４】
具体的には、ステップＳ２において、基地局１は、前記それぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて複数のアンテナ素子を介して制御信号を対応するユーザ機器に送信する。
【００８５】
たとえば、探索空間
【数４１】
2017539110.tif 000043
または
【数４２】
2017539110.tif 000044
における集約されたＣＣＥ／ＥＣＣＥについて、ステップＳ２において、基地局１は、式（４）の重みベクトルｗａ＝（ｗａ，１，ｗａ，２，．．．，ｗａ，Ｎ）を、各集約された制御信号の信号
【数４３】
2017539110.tif 000045
に適用し、ここで、
【数４４】
2017539110.tif 000046
は、制御信号がＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨポートの複数のアンテナを介して送出されるように、ＰＤＣＣＨまたはｅＰＤＣＣＨ伝送ポートの複数のアンテナから送出される探索空間により与えられるＣＣＥまたはＥＣＣＥにおける制御信号を表す。
【００８６】
これに対応して、ユーザ機器２は、共通制御チャネルに対応する複数のアンテナ素子を介して対応する基地局により伝送される制御信号を受信し、ここで制御信号は複数のアンテナ素子に対応するそれぞれの集約レベル重みベクトルに基づいて伝送される。
【００８７】
ステップＳ５において、基地局１は、ＤＣＩブラインド検出のために、それぞれの集約レベル重みベクトルを、対応するユーザ機器に送信する。たとえば、３Ｄ−ＭＩＭＯシステムにおいて、ＰＤＣＣＨポートに対応するアンテナ・アレイが４つのアンテナ素子を含み（すなわち、Ｎ＝４）、システム内の基地局１により採用される２つの集約レベルがそれぞれ１および２であると仮定すると、式（５）に従って、集約レベルＬ＝１について、４つの重み成分ｗ１，１、ｗ１，２、ｗ１，３、ｗ１，４を得ることができ、これに対応して、対応する集約レベル重みベクトルｗ１＝（ｗ１，１，ｗ１，２，ｗ１，３，ｗ１，４）となり、同様に、集約レベルＬ＝２について、ステップＳ１において、基地局１はまた、式（５）に従って対応する４つの重み成分ｗ２，１、ｗ２，２、ｗ２，３、ｗ２，４を得ることができ、これに対応して、対応する集約レベル重みベクトルｗ２＝（ｗ２，１，ｗ２，２，ｗ２，３，ｗ２，４）となり、次いでステップＳ５において、基地局１は、ｗ１＝（ｗ１，１，ｗ１，２，ｗ１，３，ｗ１，４）とｗ２＝ｗ２，１，ｗ２，２，ｗ２，３，ｗ２，４）の両方をユーザ機器２に送信する。
【００８８】
これに対応して、ユーザ機器２は、基地局により送信される前記それぞれの集約レベル重みベクトルを受信してＤＣＩブラインド検出操作を行うことによって制御信号に対応するダウンリンク制御情報を取得する。たとえば、上記の例に続いて、ユーザ機器２は、基地局１により送信される集約レベル重みベクトルｗ１＝（ｗ１，１，ｗ１，２，ｗ１，３，ｗ１，４）およびｗ２＝（ｗ２，１，ｗ２，２，ｗ２，３，ｗ２，４）を受信し、ユーザ機器２は、集約重みベクトルに基づいてそれぞれの集約レベルを決定して、最初に集約レベルに対応するＣＣＥ／ＥＣＣＥにおける空間探索を行い、すなわち、最初にｗ１に対応する集約レベル１およびｗ２に対応する集約レベル２における空間探索を行って、ブラインド検出処理を促進する。
【００８９】
ここで、当業者であれば、特定の実施形態では、ステップＳ２およびステップＳ５は、シリアルまたはパラレルに実行できることを理解するべきである。
【００９０】
本出願がソフトウェアまたはソフトウェアおよびハードウェアの組合せで実装することができ、たとえば、専用の集積回路（ＡＳＩＣ）、汎用コンピュータ、または任意の他の類似のハードウェア・デバイスによって実装できることに留意されたい。一実施形態では、本開示のソフトウェア・プログラムをプロセッサにより実行して、上記のステップまたは機能を実施することができる。同様に、本開示のソフトウェア・プログラム（関連するデータ構造を含む）は、コンピュータ可読記録媒体、たとえば、ＲＡＭメモリ、磁気もしくは光学ドライバ、またはフロッピー・ディスク、および類似のデバイスに記憶することができる。さらに、本開示の機能のいくつかのステップは、ハードウェア、たとえば、プロセッサと協力して様々な機能またはステップを実行する回路により実装することができる。
【００９１】
加えて、本出願の一部は、コンピュータ・プログラム製品、たとえば、コンピュータにより実行された場合に、コンピュータの動作を通じて本出願による方法および／または技術的解決方法を呼び出すまたは提供することができるコンピュータ・プログラム命令として利用することができる。本出願の方法を呼び出すプログラム命令は、固定または移動記録媒体に記憶し、ならびに／あるいはブロードキャストおよび／または他の信号搬送媒体におけるデータフローを介して伝送し、ならびに／あるいはコンピュータ・デバイスにおけるプログラム命令に従って動作するワーク・メモリに記憶することができる。ここで、本出願による一実施形態は、コンピュータ・プログラム命令を記憶するためのメモリと、プログラム命令を実行するためのプロセッサとを含む装置を含み、プロセッサにより実行された場合に、コンピュータ・プログラム命令は、装置をトリガして、本出願の様々な実施形態による方法および／または技術的解決方法を実施させる。
【００９２】
当業者にとって、本開示が、上記の例示的な実施形態の細部に限定されず、本開示が他の形で、本開示の精神または基本的特徴から逸脱せずに実装できることは明らかである。したがって、いかなる方法でも、実施形態は例示的であって限定的でないものとみなされるべきであり、本開示の範囲は、上記の記載ではなく添付の特許請求の範囲により限定される。したがって、特許請求の範囲の等価な要素の意義および範囲に入ることが意図される全ての変形は、本開示内にカバーされるべきである。特許請求の範囲において参照符号がないことは、関連する請求項を限定するものとみなされるべきである。また、「備える／備えている／含む／含んでいる」という用語は、他のユニットまたはステップを排除せず、単数形は複数を排除しないことは明らかである。装置の請求項に記載された複数のユニットまたは手段は、単一のユニットまたは手段によって、ソフトウェアまたはハードウェアを介して実装することもできる。第１および第２などの用語は、名前を示すために使用され、任意の特定の順序を示すものではない。
【図１】
2017539110.tif 000049
【図２】
2017539110.tif 000050
【図３】
2017539110.tif 000051
【図４】
2017539110.tif 000052
【図５】
2017539110.tif 000053
【図６】
2017539110.tif 000054
【図７】
2017539110.tif 000055
【図８】
2017539110.tif 000056
【国際調査報告】
2017539110.tif 000057
2017539110.tif 000058
2017539110.tif 000059
2017539110.tif 000060