(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチビームチャネル状態情報（CSI）を報告するための、無線通信ネットワークにおける第1のノード（12、50）に接続された第2のノード（14）の動作方法であって、
第1の送信においてランクインジケータとビームカウントインジケータを前記第1のノード（12、50）に報告すること（300A）と、
第2の送信においてコフェージングインジケータを前記第1のノード（12、50）に報告すること（302A）であって、前記コフェージングインジケータは、コフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、前記コフェージングインジケータにおけるビットの数は、前記ビームカウントインジケータおよび前記ランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別されることと、
第3の送信においてビームインデックスを前記第1のノード（12、50）に報告すること、を含む方法。
【請求項２】
請求項1に記載の方法であって、
前記第1の送信において前記ランクインジケータおよび前記ビームカウントインジケータを報告することは、アップリンク制御チャネルでの第1の送信において前記ランクインジケータおよび前記ビームカウントインジケータを報告することを含み、
前記第2の送信において前記コフェージングインジケータを報告することは、前記アップリンク制御チャネルでの前記第2の送信において前記コフェージングインジケータを報告することを含み、および／または、
前記ビームカウントインジケータは、ビームの数および相対パワーのインジケーションからなる少なくとも1つのグループを含み、および／または、
ビームカウントインジケータおよびコフェージングインジケータのうちの少なくとも1つの可能な値は、ゼロ値および非ゼロ値の両方を含み、および／または、
前記第3の送信はまた、ビーム回転および第2のビームインデックスからなる少なくとも1つのグループを含む、方法。
【請求項３】
請求項1または2に記載の方法であって、更に、
マルチビームCSI報告におけるビームの数および前記ビームのインデックスを合同で識別することを含み、 
前記第1の送信、前記第2の送信、および前記第3の送信は、前記マルチビームCSI報告を前記第1のノード（12、50）に送信することを含み、
前記マルチビームCSI報告における前記ビームの数および前記ビームのインデックスを合同で識別することは、
前記マルチビームCSI報告を構築するために使用されるビームの数Lを決定すること（304A）と、
l番目のビームのためのビームインジケータを決定すること（306A）であって、前記ビームインジケータは、Lが少なくともlである場合に前記マルチビームCSI報告のl番目のビームのインデックスを識別し、そうでない場合にLがl未満であることを識別する、ことを含む、方法。
【請求項４】
請求項1から3のいずれか1項に記載の方法であって、更に、
前記CSIが第1のランクに対応する場合、第1のビーム数に対応するCSIを報告すること（400A）と、
前記CSIが第2のランクに対応する場合、第2のビーム数に対応するCSIを報告すること（402A）を含み、オプションとして、
前記第1のランクは前記第2のランクより小さく、
前記第1のビーム数は前記第2のビーム数より大きい、方法。
【請求項５】
請求項1から4のいずれか1項に記載の方法であって、ビームインデックスを報告することは、更に、
ビームd(k)に対応する少なくとも1つのビームインデックスペアインデックス(lk,mk)のインジケーションを提供することを含む、方法。
【請求項６】
請求項5に記載の方法であって、
各ビームd(k)は複素数のセットを含み、前記複素数のセットの各要素は、
0006980024.tif 000054
のように、少なくとも1つの複素位相シフトによって特徴付けられ、
dn(k)とdi(k)は、それぞれ、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素であり、
αi,nは、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素に対応する実数であり、
pとqは整数であり、
ΔI,kとΔ2,kは、それぞれの次元における複素位相シフトej2πΔ1,kおよびej2πΔ2,kをそれぞれ決定するインデックスペア(lk,mk)を有する2次元ビームに対応する実数である、方法。
【請求項７】
請求項1から6のいずれか1項に記載の方法であって、第1のノード（12、50）は無線アクセスノード（12）であり、および／または、
第2のノード（14）は無線デバイス（14）であり、および／または、
前記無線通信ネットワークはロングタームエボリューション（LTE）無線通信ネットワークである、方法。
【請求項８】
マルチビームチャネル状態情報（CSI）を報告するための、無線通信ネットワークにおける第2のノード（14）に接続された第1のノード（12、50）の動作方法であって、
前記第2のノード（14）から第1の送信においてランクインジケータとビームカウントインジケータを受信すること（300B）と、
前記第2のノード（14）から第2の送信においてコフェージングインジケータを受信すること（302B）であって、前記コフェージングインジケータは、コフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、前記コフェージングインジケータにおけるビットの数は、前記ビームカウントインジケータおよび前記ランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別されることと、、
前記第2のノード（14）から第3の送信においてビームインデックスを受信することを含む方法。
【請求項９】
請求項8に記載の方法であって、
前記第1の送信において前記ランクインジケータおよび前記ビームカウントインジケータを受信することは、アップリンク制御チャネルでの第1の送信において前記ランクインジケータおよび前記ビームカウントインジケータを受信することを含み、
前記第2の送信において前記コフェージングインジケータを受信することは、前記アップリンク制御チャネルでの前記第2の送信において前記コフェージングインジケータを受信することを含み、および／または、
前記ビームカウントインジケータは、ビームの数および相対パワーのインジケーションからなる少なくとも1つのグループを含み、および／または、
ビームカウントインジケータおよびコフェージングインジケータのうちの少なくとも1つの可能な値は、ゼロ値および非ゼロ値の両方を含み、および／または、
前記第3の送信はまた、ビーム回転および第2のビームインデックスからなる少なくとも1つのグループを含む、方法。
【請求項１０】
請求項8または9に記載の方法であって、更に、
前記CSIが第1のランクに対応する場合、第1のビーム数に対応するCSIを受信すること（400B）と、
前記CSIが第2のランクに対応する場合、第2のビーム数に対応するCSIを受信すること （402B）を含み、オプションとして、
前記第1のランクは前記第2のランクより小さく、
前記第1のビーム数は前記第2のビーム数より大きい、方法。
【請求項１１】
請求項8から10のいずれか1項に記載の方法であって、更に、
ビームd(k)に対応する少なくとも1つのビームインデックスペアインデックス(lk,mk)のインジケーションを受信することを含む、方法。
【請求項１２】
請求項8から11のいずれか1項に記載の方法であって、
ビームd(k)は複素数のセットを含み、複素数のセットの各要素は、
0006980024.tif 000055
のように、少なくとも1つの複素位相シフトによって特徴付けられ、
dn(k)とdi(k)は、それぞれ、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素であり、
αi,nは、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素に対応する実数であり、
pとqは整数であり、
ΔI,kとΔ2,kは、それぞれの次元における複素位相シフトej2πΔ1,kおよびej2πΔ2,kをそれぞれ決定するインデックスペア(lk,mk)を有する2次元ビームに対応する実数である、方法。
【請求項１３】
請求項8から12のいずれか1項に記載の方法であって、第1のノード（12、50）は無線アクセスノード（12）であり、および／または、
第2のノード（14）は無線デバイス（14）であり、および／または、
前記無線通信ネットワークはロングタームエボリューション（LTE）無線通信ネットワークである、方法。
【請求項１４】
第2のノード（14）であって、
少なくとも1つのプロセッサ（20）と、
前記少なくとも1つのプロセッサ（20）によって実行可能な命令を含むメモリ（22）とを備え、それによって、前記第2のノード（14）は、
第1の送信においてランクインジケータとビームカウントインジケータを第1のノード（12、50）に報告し、
第2の送信においてコフェージングインジケータを前記第1のノード（12、50）に報告し、ここで、前記コフェージングインジケータは、コフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、前記コフェージングインジケータにおけるビットの数は、前記ビームカウントインジケータおよび前記ランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別され、
第3の送信においてビームインデックスを前記第1のノード（12、50）に報告する、ように動作可能な第2のノード。
【請求項１５】
第1のノード（12、50）であって、
少なくとも1つのプロセッサ（36）と、
前記少なくとも1つのプロセッサ（36）によって実行可能な命令を含むメモリ（38）を備え、それによって第1のノード（12、50）は、
第2のノード（14）から第1の送信においてランクインジケータとビームカウントインジケータを受信し、
前記第2のノード（14）から第2の送信においてコフェージングインジケータから受信し、ここで、前記コフェージングインジケータは、コフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、前記コフェージングインジケータにおけるビットの数は、前記ビームカウントインジケータおよび前記ランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別され、
前記第2のノード（14）から第3の送信においてビームインデックスを受信する、ように動作可能な第1のノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、マルチビームチャネル状態情報（CSI）報告に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願
本出願は2017年2月6日に出願された仮特許出願第62/455,440号の利益を主張し、その開示は、その全体が基準により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
物理アップリンク制御チャネル（PUCCH）ペイロードは制約されるので、ロングタームエボリューション（LTE）は、（チャネル品質インジケータ（CQI）、プリコーディング行列インジケータ（PMI）、ランクインジケータ（RI）、およびCSI-RSリソースインジケータ（CRI）などの）CSIコンポーネントのサブセットを搬送するチャネル状態情報（CSI）報告タイプを定義する。PUCCH報告モードおよび「モード状態」と共に、各報告タイプは、第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）技術仕様（TS）36.213、表7.2.2-3で与えられる、所与のPUCCH送信で搬送され得るペイロードを定義する。Rel-13では、すべてのPUCCH報告タイプは11ビット以下のペイロードを持っており、すべてのペイロードは単一のPUCCHフォーマット2送信で搬送することができる。
【発明の概要】
【０００４】
マルチビームチャネル状態情報（CSI）報告のためのシステムおよび方法が提供される。いくつかの実施形態ではマルチビームCSIを報告するための、無線通信ネットワークにおける第1のノードに接続された第2のノードの動作の方法は、第1のノードへの第1の送信において、ランクインジケータおよびビームカウントインジケータを報告することを含む。この方法はまた、第1のノードへの第2の送信において、コフェージングインジケータを報告することを含む。コフェージングインジケータは、コフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、コフェージングインジケータにおけるビット数（いくつかのビット）は、ビームカウントインジケータおよびランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別される。このようにして、ランクインジケータおよびビームカウントインジケータの両方のためのフィードバックが可能であり得、これは、ロバストなフィードバック、ならびに可変サイズのコフェージングインジケータおよびビームインデックスインジケータを可能にし得る。
【０００５】
いくつかの実施形態では、第1の送信においてランクインジケータおよびビームカウントインジケータを報告することは、アップリンク制御チャネルでの第1の送信においてランクインジケータおよびビームカウントインジケータを報告することを含む。第2の送信においてコフェージングインジケータを報告することは、アップリンク制御チャネルでの第2の送信においてコフェージングインジケータを報告することを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態では、ビームカウントインジケータは、ビームの数および／またはビーム間の相対パワーのインジケーション（指標）を含み、ゼロパワーを有するビームはビームの不在を暗黙的に示す。いくつかの実施形態では、ビームカウントインジケータおよびコフェージングインジケータのうちの少なくとも1つの可能な値は、ゼロ値および非ゼロ値の両方を含む。
【０００７】
いくつかの実施形態では、方法はまた、第3の送信においてビームインデックスを第1のノードに報告することを含む。いくつかの実施形態では、第3の送信はまた、ビーム回転および／または第2のビームインデックスのうちの少なくとも1つも含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、この方法はまた、マルチビームCSI報告中のビームの数およびビームのインデックスを共同で識別することを含む。第1の送信および第2の送信は、マルチビームCSI報告を第1のノードに送信することを含む。いくつかの実施形態では、マルチビームCSI報告におけるビームの数およびビームのインデックスを共同で識別することは、マルチビームCSI報告を構築するために使用されるビームの数Lを決定することと、l番目のビームのためのビームインジケータを決定することであって、ビームインジケータは、Lが少なくともlである場合にマルチビームCSI報告のビームのインデックスを識別し、そうでなければ、Lがl未満であることを識別する。
【０００９】
いくつかの実施形態では、方法はまた、CSIが第1のランクに対応する場合、第1の数のビーム（第1のビーム数）に対応するCSIを報告することと、CSIが第2のランクに対応する場合、第2の数のビーム（第2のビーム数）に対応するCSIを報告することとを含む。いくつかの実施形態では第1のランクが第2のランクよりも小さく、第1の数のビームは第2数のビームよりも大きい。
【００１０】
いくつかの実施形態では、方法はまた、ビームd(k)に対応する少なくとも1つのビームインデックスペアインデックス(lk,mk)のインジケーションを提供することを含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、ビームd(k)は複素数のセットを含み、複素数のセットの各要素は、
0006980024.tif 000002
のように、少なくとも1つの複素位相シフトによって特徴付けられ、dn(k)とdi(k)は、それぞれ、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素であり、αi,nは、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素に対応する実数であり、pとqは整数であり、ΔI,kとΔ2,kは、第1および第2の次元における複素位相シフトej2πΔ1,kおよびej2πΔ2,kをそれぞれ決定する2次元ビームd(k)のビーム方向に対応する実数である。
【００１２】
いくつかの実施形態では、マルチビームCSIを受信するための、無線通信ネットワークにおける第2のノードに接続された第1のノードの動作方法は、第2のノードからの第1の送信においてランクインジケータおよびビームカウントインジケータを受信することと、第2のノードからの第2の送信においてコフェージングインジケータを受信することを含む。コフェージングインジケータは、コフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、コフェージングインジケータにおけるビット数（いくつかのビット）は、ビームカウントインジケータおよびランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別される。
【００１３】
いくつかの実施形態では、第1の送信においてランクインジケータおよびビームカウントインジケータを受信することは、アップリンク制御チャネルでの第1の送信においてランクインジケータおよびビームカウントインジケータを受信することを含み、第2の送信においてコフェージングインジケータを受信することはアップリンク制御チャネルでの第2の送信においてコフェージングインジケータを受信することを含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、ビームカウントインジケータは、ビームの数（複数のビーム）および／または相対パワーのインジケーションのうちの少なくとも1つを含む。
【００１５】
いくつかの実施形態では、ビームカウントインジケータおよびコフェージングインジケータのうちの少なくとも1つの可能な値は、ゼロ値および非ゼロ値の両方を含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、方法はまた、第2のノードからの第3の送信においてビームインデックスを受信することを含む。いくつかの実施形態では、第3の送信はまた、ビーム回転および第2のビームインデックスからなる少なくとも1つのグループを含む。
【００１７】
いくつかの実施形態では、方法はまた、CSIが第1のランクに対応する場合、第1の数のビーム（第1のビーム数）に対応するCSIを受信することと、CSIが第2のランクに対応する場合、第2の数のビーム（第2のビーム数）に対応するCSIを受信することを含む。いくつかの実施形態では第1のランクが第2のランクよりも小さく、第1の数のビームは第2の数のビームよりも大きい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、方法はまた、ビームに対応する少なくとも1つのビームインデックスペアインデックスのインジケーションを受信することを含む。
【００１９】
いくつかの実施形態では、ビームd(k)は複素数のセットを含み、複素数のセットの各要素は、
0006980024.tif 000003
のように、少なくとも1つの複素位相シフトによって特徴付けられ、dn(k)とdi(k)は、それぞれ、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素であり、αi,nは、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素に対応する実数であり、pとqは整数であり、ΔI,kとΔ2,kは、第1および第2の次元における複素位相シフトej2πΔ1,kおよびej2πΔ2,kをそれぞれ決定する2次元ビームd(k)のビーム方向に対応する実数である。
【００２０】
いくつかの実施形態では、第2のノードは、少なくとも1つのプロセッサおよびメモリを備える。メモリは少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な命令を含み、それによって、第2のノードは第1のノードへの第1の送信においてランクインジケータおよびビームカウントインジケータを報告し、第1のノードへの第2の送信においてコフェージングインジケータを報告するように動作可能である。コフェージングインジケータはコフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、コフェージングインジケータにおけるビット数（いくつかのビット）は、ビームカウントインジケータおよびランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別される。
【００２１】
いくつかの実施形態では、第2のノードは、第1のノードへの第1の送信においてランクインジケータおよびビームカウントインジケータを報告し、第1のノードへの第2の送信においてコフェージングインジケータを報告するように動作可能な報告モジュールを含む。コフェージングインジケータはコフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、コフェージングインジケータにおけるビット数（いくつかのビット）は、ビームカウントインジケータおよびランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別される。
【００２２】
いくつかの実施形態では、第1のノードは、少なくとも1つのプロセッサおよびメモリを備える。メモリは少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な命令を含み、第1のノードは第2のノードからの第1の送信においてランクインジケータおよびビームカウントインジケータを受信し、第2のノードからの第2の送信においてコフェージングインジケータを受信するように動作可能である。コフェージングインジケータはコフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、コフェージングインジケータにおけるビット数（いくつかのビット）は、ビームカウントインジケータおよびランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別される。
【００２３】
いくつかの実施形態では、第1のノードは、第2のノードからの第1の送信においてランクインジケータおよびビームカウントインジケータを受信し、第2のノードからの第2の送信においてコフェージングインジケータを受信するように動作可能な受信モジュールを含む。コフェージングインジケータはコフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、コフェージングインジケータにおけるビット数（いくつかのビット）は、ビームカウントインジケータおよびランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別される。
【００２４】
いくつかの実施形態では、第1のノードは無線アクセスノードである。いくつかの実施形態では、第2のノードは無線デバイスである。いくつかの実施形態では、無線通信ネットワークはロングタームエボリューション（LTE）無線通信ネットワークである。いくつかの実施形態では、無線通信ネットワークはNew Radio（NR）または第5世代（5G）無線通信ネットワークである。
【００２５】
いくつかの実施形態では、第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）ではRel-14でのアドバンストCSI報告のために、ビームインデックスの情報を含むW1が13ビットのペイロードで報告され、一方、コフェージング係数の情報を含むW22がランク=1に対して6ビット、またはランク=2に対して12ビットのペイロードで報告される。これは、フィードバックペイロードが制約されていない物理アップリンク共有チャネル（PUSCH）での非周期的報告を暗黙的に仮定する。しかしながら、物理アップリンク制御チャネル（PUCCH）での周期的CSI報告に対して、ロングタームエボリューション（LTE）は、現在、11ビットのペイロードを有するPUCCHフォーマット2上のCSIフィードバックのみをサポートする。W1もW2も（ランク2のケースでは）、ペイロードが11ビットよりも大きいので、単一のPUCCHフォーマット2伝送で直接的に報告することはできない。
【００２６】
3GPPにおけるアドバンストCSIコードブックのためのW1およびもW2のインジケーション（指標）は、（少なくともいくつかの場合において）PUCCHフォーマット2上でサポートされることができるよりも大きく、したがって、アドバンストCSIはPUCCH報告に対してまだ十分にサポートされていない。
【００２７】
本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、以下のことに関する。
【００２８】
2つのベクトルが直交するようにランク2内の2つのコフェージングベクトル（各レイヤに1つ）をリンクし、各コフェージング係数に四位相シフトキーイング（QPSK）アルファベットを使用することによってW2をサブサンプリングし、その結果、W2フィードバックに対して4ビットが得られる。
【００２９】
ランク2の独立したコフェージングベクトルを持つ2つの偏波に対して同じコフェージング係数を使用し、それぞれのコフェージング係数に対してバイナリ位相シフトキーイングアルファベットを使用することによって、W2をサブサンプリングし、その結果、W2フィードバックに対して4ビットが得られる。
【００３０】
PUCCH送信におけるランクインジケータおよびビームカウントインジケータの両方をフィードバックして、ロバストなフィードバックを可能にし、可変サイズのコフェージングインジケータおよびビームインデックスインジケータがPUCCHで搬送されることを可能にする。
【００３１】
いくつかの実施形態は十分なCSI精度および信頼性を依然として維持しながら、PUCCHといった小さい（小規模な）ペイロードチャネル上でリッチCSIフィードバックを報告するためのフィードバックメカニズムを構築することに関する。いくつかの実施形態では、これは、コードブックのサブセットについて報告し、CSI報告コンポーネントのために可変サイズのインジケータを使用し、互換性のあるCSIコンポーネントを一緒に多重化するメカニズムを含む、様々なメカニズムによって達成される。これらの実施形態は、既存のPUCCHフォーマット2上のアドバンストCSIの周期的なフィードバックを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付の図面は本開示のいくつかの態様を示し、説明とともに本開示の原理を説明するのに役立つ。
【図１】図1は、いくつかの実施形態による無線通信システムを示す。
【図２】図2は、ロングタームエボリューション（LTE）無線通信システムにおいて使用され得るようなダウンリンク物理リソースを示す。
【図３】図3は、LTE無線通信システムにおいて使用され得る時間領域構造を示す。
【図４】図4は、LTE無線通信システムにおいて使用され得るダウンリンクサブフレームを図示する。
【図５】図5は、本開示のいくつかの実施形態による、物理アップリンク制御チャネル（PUCCH）上のアップリンクL1/L2制御信号送信を示す。
【図６】図6は、本開示のいくつかの実施形態による、LTE無線通信システムにおいて使用され得る、プリコードされた空間多重化モードの送信構造を示す。
【図７】図7は、本開示のいくつかの実施形態による、サブバンドとワイドバンドとの例示的な比較を示す。
【図８】図8は、本開示のいくつかの実施形態による例示的な2次元アンテナアレイを示す。
【図９】図9は、本開示のいくつかの実施形態による、(N1,N2) = (4,2)および(O1,O2) = (4,4)を用いてオーバーサンプリングされた離散フーリエ変換（DFT）ビームの例を示す。
【図１０Ａ】図10Aは、本開示のいくつかの実施形態による、物理チャネルでCSIフィードバックを報告するための手順を示す。
【図１０Ｂ】図10Bは、本開示のいくつかの実施形態による、物理チャネルでCSIフィードバックを受信するための手順を示す。
【図１１Ａ】図11Aは、本開示のいくつかの実施形態による、物理チャネルでCSIフィードバックを報告するための手順を示す。
【図１１Ｂ】図11Bは、本開示のいくつかの実施形態による、物理チャネルでCSIフィードバックを受信するための手順を示す。
【図１２Ａ】図12Aは、本開示のいくつかの実施形態による、物理チャネルでCSIフィードバックを報告するための手順を示す。
【図１２Ｂ】図12Bは、本開示のいくつかの実施形態による、物理チャネルでCSIフィードバックを受信するための手順を示す。
【図１３Ａ】図13Aは、本開示のいくつかの実施形態による、物理チャネルでCSIフィードバックを報告するための手順を示す。
【図１３Ｂ】図13Bは、本開示のいくつかの実施形態による、物理チャネルでCSIフィードバックを受信するための手順を示す。
【図１４】図14は、本開示のいくつかの実施形態による無線デバイスの例示的な実施形態を示す。
【図１５】図15は、本開示のいくつかの実施形態による無線デバイスの例示的な実施形態を示す。
【図１６】図16は、本開示のいくつかの実施形態による無線ネットワークノードの例示的な実施形態を示す。
【図１７】図17は、本開示のいくつかの実施形態による無線ネットワークノードの例示的な実施形態を示す。
【図１８】2図18は、本開示のいくつかの実施形態による無線ネットワークノードの例示的な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に記載される実施形態は当業者が実施形態を実施し、実施形態を実施する最良の形態を示すことを可能にする情報を表す。添付の図面に照らして以下の説明を読むと、当業者は本開示の概念を理解し、本明細書で特に対処されないこれらの概念の適用を認識するであろう。これらの概念およびアプリケーションは、本開示の範囲内にあることを理解されたい。
【００３４】
本開示では3GPP LTEからの用語が使用されているが、これは本開示の範囲を前述のシステムのみに限定するものと見なされるべきではないことに留意されたい。New Radio（NR）（すなわち、第5世代（5G））、広帯域符号分割多元接続（WCDMA）、WiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、UMB（Ultra Mobile Broadband）、およびGSM（Global System for Mobile Communications）を含む他の無線システムも、本開示内でカバーされるアイデアを活用することから利益を得ることができる。
【００３５】
また、進化型または拡張型ノードB（eNodeB）およびユーザ装置（UE）などの用語は非限定的であると見なされるべきであり、当該2つの間のある階層関係を暗示するものではなく、一般に、「eNodeB」はデバイス1および「UE」デバイス2と見なすことができ、これらの2つのデバイスは、何らかの無線チャネルを介して互いに通信することに留意されたい。本明細書ではダウンリンクにおける無線送信が詳細に説明されるが、本開示のいくつかの実施形態はアップリンクにおいて等しく適用可能である。
【００３６】
この点に関して、図1は本開示の実施形態を実施することができる無線システム10（例えば、セルラ通信システム）の一例を示す。無線システム10は、この例では無線アクセスノードである第1のノード12を含む。しかしながら、第1のノード12は、無線アクセスノードに限定されず、以下に説明するような無線デバイスを含む、無線ネットワーク内での通信を可能にする一般的な無線ノードのような別のデバイスであってもよい。無線アクセスノード12は、無線アクセスノード12のカバレッジエリア16（例えば、セル）内の、無線デバイス（WD）のような他のノード、または第2のノード14のような他のアクセスノードへの無線アクセスを提供する。いくつかの実施形態では、第2のノード14がロングタームエボリューションユーザ装置（LTE UE）である。用語「UE」は本明細書では任意の無線デバイスを意味するために、その広い意味で使用されることに留意されたい。したがって、「無線デバイス」および「UE」という用語は、本明細書では互換的に使用される。
【００３７】
LTEはダウンリンクでは直交周波数分割多重（OFDM）を使用し、アップリンクでは離散フーリエ変換（DFT）拡散OFDMを使用する。したがって、基本的なLTEダウンリンク物理リソースは図2に示されるような時間-周波数グリッドとして見ることができ、各リソースエレメントは、1つのOFDMシンボル間隔中に1つのOFDMサブキャリアに対応する。
【００３８】
図3は、LTE無線通信システムにおいて使用され得る時間領域構造を示す。時間領域ではLTEダウンリンク送信が10msの無線フレームに編成され、各々の無線フレームは長さTsubframe = 1msの10個の等しいサイズのサブフレームからなる。
【００３９】
さらに、LTEにおけるリソース割り当ては、典型的にはリソースブロックに関して記述され、ここで、リソースブロックは時間領域において1スロット（0.5ms）に対応し、周波数領域において12個の連続するサブキャリアに対応する。リソースブロックは、システム帯域の一方の端から0から始まり、周波数領域で番号が付けられる。
【００４０】
ダウンリンク送信は動的にスケジュールされ、すなわち、各サブフレームにおいて、基地局は、どの端末データが送信され、どのリソースブロック上でデータが現在のダウンリンクサブフレームにおいて送信されるかに関する制御情報を送信する。この制御信号は、典型的には各サブフレームにおける最初の1、2、3または4個のOFDMシンボルで送信される。制御として3個のOFDMシンボルを有するダウンリンクシステムが図4に示されている
【００４１】
LTEはハイブリッド自動再送要求（HARQ）を使用し、サブフレームにおいてダウンリンクデータを受信した後、端末はそれを復号しようと試み、復号が成功した（ACK）か、成功しなかったか（NACK）を基地局に報告する。復号の試みが失敗した場合、基地局は、誤ったデータを再送信することができる。
【００４２】
端末から基地局へのアップリンク制御シグナリングは、
受信されたダウンリンクデータに対するHARQ肯定応答、 
ダウンリンクスケジューリングに対する支援として使用される、ダウンリンクチャネル状態に関連する端末報告、
移動端末がアップリンクデータ送信のためにアップリンクリソースを必要とすることを示す、スケジューリング要求、からなる。
【００４３】
周波数ダイバーシティを提供するために、これらの周波数リソースはスロット境界上での周波数ホッピングであり、すなわち、1つの「リソース」は、サブフレームの第1のスロット内のスペクトルの上部の12個のサブキャリアと、サブフレームの第2のスロット中のスペクトルの下部の等しいサイズのリソースとから構成され、またはその逆である。アップリンクL1/L2制御信号のためにより多くのリソースが必要とされる場合、例えば、多数のユーザをサポートする非常に大きな全体的な送信帯域幅の場合、追加のリソースブロックが、以前に割り当てられたリソースブロックの次に割り当てられ得る。図5は、物理アップリンク制御チャネル（PUCCH）でのアップリンクL1/L2制御信号送信を示す。
【００４４】
上述のように、アップリンクL1/L2制御信号は、HARQ肯定応答、チャネル状態情報、およびスケジューリング要求を含む。これらのタイプのメッセージの異なる組み合わせは以下でさらに説明されるように可能であるが、これらの場合の構造を説明するために、HARQおよびスケジューリング要求から始めて、最初に、タイプのそれぞれの別々の送信を議論することが有益である。Rel-13（リリース13）でPUCCHに対して定義された5つのフォーマットがあり、それぞれが異なるビット数を搬送することができる。この背景技術では、PUCCHフォーマット2および3が最も重要である。
【００４５】
UEはチャネル依存スケジューリングを支援するために、端末におけるチャネル特性の推定値をeNodeB（eノードB）に提供するためにチャネル状態情報（CSI）を報告することができる。そのようなチャネル特性はアンテナ素子間のチャネルの相対利得および位相、所与のサブフレームにおける信号対干渉雑音比（SINR）などのように、チャネルのフェージングまたは干渉によって変化する傾向があるものである。そのようなCSIフィードバックは、多入力多出力（MIMO）プリコーディングおよび変調およびコーディング状態を適応させるために使用される。LTEは受信信号強度インジケータ（RSSI）、基準信号受信電力（RSRP）、および基準信号受信品質（RSRQ）といった、チャネル特性の他の尺度を提供するが、これらはMIMO送信を適応させるために、または変調および符号化状態を選択するために使用されない長期特性であり、したがって、本開示の文脈においてCSIとはみなされない。
【００４６】
CSI報告は、アップリンク制御情報（UCI）報告で送信されるサブフレーム当たり複数のビットからなる。サブフレーム当たり多くとも2ビットの情報が可能であるPUCCHフォーマット1は、明らかにこの目的のために使用することができない。Rel-13のPUCCHに関するCSI報告の送信は、サブフレームごとに複数の情報ビットが可能なPUCCHフォーマット2、3、4、および5で処理される。
【００４７】
PUCCHフォーマット2リソースは、半静的に構成される。フォーマット2報告は、多くても11ビットのペイロードを搬送することができる。フォーマット2の変形はフォーマット2aおよび2bであり、これらはまた、通常のサイクリックプレフィックスに対して、それぞれ1および2ビットのHARQ-ACK情報を搬送する。拡張サイクリックプリフィックスの場合、PUCCHフォーマット2もHARQ-ACK情報を運ぶことができる。簡単にするために、これらはすべて、本明細書ではフォーマット2と呼ばれる。
【００４８】
PUCCHフォーマット3は、より大きなHARQ-ACKペイロードをサポートするように設計され、それぞれFDDおよびTDDに対して10または20までのHARQ-ACKビットを搬送することができる。それはまた、スケジューリング要求（SR）を搬送することができ、したがって、全21ビットまでをサポートする。PUCCHフォーマット3は、CSIを搬送することもできる。PUCCHフォーマット4および5は、さらに大きなペイロードを搬送する。
【００４９】
PUCCHペイロードは制約されるので、LTEは、CSIコンポーネントのサブセットを搬送するCSI報告タイプ（チャネル品質インジケータ（CQI）、プリコーディング行列インジケータ（PMI）、ランクインジケータ（RI）、およびCSI-RSリソースインジケータ（CRI）など）を定義する。PUCCH報告モードおよび「モード状態」と一緒に、各報告タイプは、3GPP TS 36.213、表7.2.2-3に与えられる、所与のPUCCH送信において搬送され得るペイロードを定義する。Rel-13では、すべてのPUCCH報告タイプは11ビット以下のペイロードを持っているので、すべては単一のPUCCHフォーマット2伝送で搬送することができる。
【００５０】
Rel-13 LTEでは、各種CSI報告タイプが定義されている。 
タイプ1報告は、UE選択サブバンドに対するCQIフィードバックをサポートする。 
タイプ1a報告は、サブバンドCQIおよび第2のPMIフィードバックをサポートする。
タイプ2、タイプ2b、およびタイプ2c報告は、ワイドバンド（広帯域）CQIおよびPMIフィードバックをサポートする。
タイプ2a報告は、ワイドバンドPMIフィードバックをサポートする。
タイプ3の報告は、RIフィードバックをサポートする。
タイプ4報告は、ワイドバンドCQIをサポートする。
タイプ5報告は、RIとワイドバンドPMIフィードバックをサポートする。
タイプ6の報告は、RIおよびPMIフィードバックをサポートする。
タイプ7報告は、CRIおよびRIフィードバックをサポートする。
タイプ8報告は、CRI、RI、およびワイドバンドPMIフィードバックをサポートする。
タイプ9報告は、CRI、RI、およびPMIフィードバックをサポートする。
タイプ10報告は、CRIフィードバックをサポートする。
【００５１】
これらの報告タイプは、CQI、クラスAの第1のPMI、RI、またはCRIが報告タイプによって搬送されるかどうかに従って決定される周期性およびオフセット（サブフレームの単位で）を用いてPUCCH上で送信される。
【００５２】
以下の表1は、ワイドバンドCSI報告が単一のCSIサブフレームセットと共に使用されると仮定して、様々な報告タイプが送信されるときのサブフレームを示す。同様のメカニズムが、サブバンド報告および複数のサブフレーム設定のために使用される。
0006980024.tif 000004
【００５３】
CRIは、2つ以上のCSI-RSリソースが構成される場合のためのものであることに留意されたい。ここで、（3GPP TS 36.213および36.331で定義されているように）、
nf は、システムフレーム番号である。
nsは、無線フレーム内のスロット番号である。
Npdは、上位レイヤパラメータcqi-pmi-ConfigIndexによって設定されるサブフレームにおける周期性である。
NOFFSET,CQIは、上位レイヤパラメータcqi-pmi-ConfigIndexによって設定されたサブフレームにおけるオフセットである。
H’ は、上位レイヤのパラメータperiodicityFactorWBで設定される。
MRIは、上位レイヤパラメータri-ConfigIndexによって設定されたサブフレームにおける周期性多重である。
NOFFSET,RIは、上位レイヤパラメータri-ConfigIndexによって設定されたサブフレームにおけるオフセットである。
MCRIは、上位レイヤパラメータcri-ConfigIndexによって設定されたサブフレームにおける周期性多重である。
【００５４】
PUCCH CSI報告はNpd個のサブフレームの基本周期性を有し、CQIは、この速度で報告されることができる。RIが設定される場合、オフセットNOFFSET,RIはRIがCQIと同じ周期性の異なるサブフレームシフトを有することを可能にすることができるので、RIはMRI=1を設定することによって、CQIと同じレートで報告されることもできる。一方、クラスAの第1のPMIはCQIと時間多重化され、クラスAの第1のPMIはCQIのH’送信のうちの1つにおいてCQIの代わりに送信される。CRIは同様の方法でRIと時間多重化される、すなわち、CRIは、RIのMCRI 送信のうちの1つにおいてRIの代わりに送信される。
【００５５】
また、PUCCHフォーマット3は同じPUCCH送信においてACK/NACKおよびCSIを搬送することができるが、CSIはただ1つのサービングセルからでなければならない。さらに、Rel-13では、UEがACK/NACKを送信する際に、PUCCHフォーマット3上でのみCSIを送信する。所与のサブフレームにおいて送信されるACK/NACKがなく、CSIがPUCCHで送信される場合、UEは、そのサブフレームにおいてPUCCHフォーマット2を使用する。
【００５６】
LTE制御シグナリングは、物理ダウンリンク制御チャネル（PDCCH）、拡張物理ダウンリンク制御チャネル（EPDCCH）、またはPUCCH上で制御情報を搬送すること、（PUSCH）内に埋め込まれること、媒体アクセス制御（MAC）制御要素（「MAC CE」）内に埋め込まれること、または無線リソース制御（RRC）シグナリング内で制御情報を搬送することを含む、様々な方法で搬送され得る。これらのメカニズムはそれぞれ、特定の種類の制御情報を搬送するようにカスタマイズされている。本明細書で使用されるように、制御チャネルは、これらのメカニズムのいずれかを指すことができる。さらに、制御チャネルにおける送信は、情報を搬送する別個の送信、または特定の情報を搬送する送信の一部を指すことができる。
【００５７】
PDCCH、EPDCCH、PUCCH上で搬送されるか、またはPUSCHに埋め込まれる制御情報は3GPP TS 36.211、36.212、および36.213に記載されるように、ダウンリンク制御情報（DCI）、アップリンク制御情報（UCI）などの物理レイヤ関連制御情報である。DCIは、一般に、何らかの物理レイヤ機能を実行するようにUEに指示し、その機能を実行するために必要な情報を提供するために使用される。UCIは一般に、ネットワークに必要な情報、例えばHARQ-ACK、スケジューリング要求（SR）、CQI、PMI、RI、および／またはCRIを含むチャネル状態情報（CSI）を提供する。UCIおよびDCIは、サブフレームごとに送信することができ、したがって、高速フェージング無線チャネルとともに変化し得るものを含む、急速に変化するパラメータをサポートするように設計されている。UCIおよびDCIは全てのサブフレームで送信されることができるので、所与のセルに対応するUCIまたはDCIは、制御オーバーヘッドの量を制限するために、数十ビット程度になる傾向がある。
【００５８】
MAC CEで搬送される制御情報は3GPP TS 36.321に記載されているように、アップリンクおよびダウンリンク共有トランスポートチャネル（UL-SCHおよびDL-SCH）上のMACヘッダで搬送される。MACヘッダは固定サイズを有さないので、MAC CEにおける制御情報はそれが必要とされるときに送信されることができ、固定オーバーヘッドを必ずしも表さない。さらに、MAC CEはより大きな制御ペイロードを効率的に運ぶことができる。なぜなら、それらはリンクアダプテーション、HARQから恩恵を受け、ターボコード化することができるUL-SCHまたはDL-SCHトランスポートチャネルにおいて搬送されるからである（一方、UCIおよびDCIはRel-13にはできない）。MAC CEはタイミングアドバンスまたはバッファステータス報告を維持するなど、固定されたパラメータのセットを使用する反復タスクを実行するために使用されるが、これらのタスクは一般に、サブフレームごとにMAC CEの送信を必要としない。その結果、PMI、CQI、RI、CRIなどの高速フェージング無線チャネルに関連するチャネル状態情報は、Rel-13のMAC CEでは搬送されない。
【００５９】
個別RRC制御情報はまた、3GPP TS 36.331で論じられているように、シグナリング無線ベアラ（SRB）を使用して、UL-SCHおよびDL-SCHを介して搬送される。その結果、大きな制御ペイロードを効率的に搬送することもできる。しかしながら、SRBは一般に、大きなペイロードの非常に頻繁な送信を意図されておらず、ハンドオーバを含むモビリティ手順などのために、高度に信頼性をもって送信されるべきより頻繁でない信号をサポートするために利用可能である必要がある。従って、MACと同様に、RRCシグナリングは、Rel-13におけるPMI、CQI、RI、およびCRIのような高速フェージング無線チャネルに関連するチャネル状態情報を伝送しない。実際、この種類のCSIは、PUSCHまたはPUCCH上のUCIシグナリングにおいてのみ搬送される。
【００６０】
マルチアンテナ技術は、無線通信システムのデータレートおよび信頼性を著しく高めることができる。送信機および受信機の両方が複数のアンテナを備えている場合、性能は特に改善され、その結果、多入力多出力（MIMO）通信チャネルが得られる。そのようなシステムおよび／または関連技術は、一般にMIMOと呼ばれる。
【００６１】
LTE規格は、現在、強化されたMIMOサポートを伴って発展している。LTEにおけるコア要素は、MIMOアンテナ配備およびMIMO関連技術のサポートである。LTEリリース12は、チャネル依存プリコーディングを有する8つのTx（送信）アンテナのための8レイヤ空間多重化モードをサポートする。空間多重化モードは、好ましいチャネル条件における高データレートを目的としている。空間多重化動作の図を図6に示す。
【００６２】
図6に示すように、情報搬送シンボルベクトルsは、NT × rプリコーダ行列Wによって乗算され、これは送信エネルギーをNT（NTアンテナポートに対応する）次元ベクトル空間の部分空間に分配するのに役立つ。プリコーダ行列は典型的には考えられるプリコーダ行列のコードブックから選択され、典型的には所与の個数の記号ストリームのためのコードブック内の一意のプリコーダ行列を指定するPMIの手段によって示される。s内のr個のシンボルはそれぞれレイヤに対応し、rは送信ランクと呼ばれる。このようにして、同じ時間／周波数リソース要素（TFRE）上で複数のシンボルを同時に送信することができるので、空間多重化が達成される。シンボルの数rは、通常、現在のチャネル特性に合うように調整されている。
【００６３】
LTEはダウンリンクにおいてOFDM（およびアップリンクにおいてDFTプリコーディングされたOFDM）を使用し、したがって、サブキャリアn上の特定のTFRE（または代替として、データTFRE番号n）についての受信されたNR × 1 ベクトルyn は、以下によってモデル化される。
0006980024.tif 000005
ここでenは、ランダムプロセスの実現として得られた雑音／干渉ベクトルである。プリコーダWは、周波数にわたって一定でまたは周波数選択性であるワイドバンドプリコーダとすることができる。
【００６４】
プリコーダ行列Wはしばしば、NT MIMOチャネル行列Hnの特性に一致するように選択され、その結果、いわゆるチャネル依存性プリコーディングが生じる。これはまた、一般に閉ループプリコーディングとも呼ばれ、本質的に、送信エネルギーの大部分をUEに伝達するという意味で強いサブスペースに集束することを目指している。更に、プリコーダ行列はまた、チャネルを直交化するように努めるように選択されてもよく、これは、UEにおける適切な線形等化の後に、レイヤ間干渉が低減されることを意味する。
【００６５】
UEがプリコーダ行列Wを選択するための1つの例示的な方法は、仮定された等価チャネルのフロベニウスノルムを最大化するWkを選択することであり得る。
0006980024.tif 000006
ここで、H^nは、以下に説明するように、おそらくCSI-RSから導出される、チャネル推定値である。Wkは、インデックスkを有する仮定されたプリコーダ行列である。H^nWkは、仮定された等価チャネルである。
【００６６】
CSIフィードバックに関して、サブバンドは、隣接する物理リソースブロック（PRB）ペアの数として定義される。LTEでは、サブバンドサイズ（すなわち、隣接するPRBペアの数）はシステム帯域幅、CSI報告が周期的または非周期的であるように構成されているかどうか、およびフィードバックタイプ（すなわち、上位レイヤ構成フィードバックまたはUE選択サブバンドフィードバックが構成されているかどうか）に依存する。サブバンドとワイドバンド（広帯域）の違いを示す例を図7に示す。この例では、サブバンドは6つの隣接するPRBで構成されている。説明を簡単にするために、図7には2つのサブバンドのみが示されていることに留意されたい。一般に、システム帯域幅内のすべてのPRBペアは異なるサブバンドに分割され、各サブバンドは固定数のPRBペアからなる。これとは対照的に、ワイドバンドは、システム帯域幅内の全てのPRBペアを含む。上述のように、UEは、eNodeBによってワイドバンドPMIを報告するように構成されている場合、システム帯域幅内のすべてのPRBペアからの測定値を考慮に入れる単一のプリコーダをフィードバックし得る。あるいはUEがサブバンドPMIを報告するように構成されている場合、UEはサブバンドごとに1つのプリコーダを用いて複数のプリコーダをフィードバックし得る。サブバンドプリコーダに加えて、UEは、ワイドバンドPMIをフィードバックし得る。
【００６７】
LTEダウンリンクのための閉ループプリコーディングでは、UEが順方向リンク（ダウンリンク）におけるチャネル測定に基づいて、使用する適切なプリコーダの推奨をeNodeBに送信する。eNBはUEの送信モードに応じてフィードバックを提供するためにUEを構成し、CSI-RSを送信し、UEがコードブックから選択する推奨される予めコード化マトリクスをフィードバックするためにCSI-RSの測定値を使用するようにUEを構成することができる。広い帯域幅（ワイドバンドプリコーディング）をカバーすると想定される単一のプリコーダをフィードバックすることができる。また、チャネルの周波数変動を整合させ、代わりに、サブバンド毎に1つの周波数選択プリコーディング報告、例えば、いくつかのプリコーダをフィードバックすることも有益であり得る。これは、チャネル状態情報フィードバックのより一般的な場合の例であり、UEへの後続の送信においてeNodeBを支援するために推奨されるプリコーダ以外の他の情報をフィードバックすることも包含する。そのような他の情報は、送信RIだけでなくCQIも含み得る。
【００６８】
UEからのCSIフィードバックが与えられると、eNodeBは、プリコーディング行列、送信ランク、および変調および符号化状態（MCS）を含む、UEに送信するために使用することを望む送信パラメータを決定する。これらの送信パラメータは、UEが行う推奨とは異なり得る。したがって、ランクインジケータおよびMCSはDCIにおいてシグナリングされ得、プリコーディング行列はDCIにおいてシグナリングされ得るか、またはeNodeBは等価チャネルが測定され得る復調参照（基準）信号を送信し得る。送信ランク、したがって空間的に多重化されたレイヤの数は、プリコーダWの列の数に反映される。効率的な性能のために、チャネル特性と一致する送信ランクが選択されることが重要である。
【００６９】
TM9およびTM10といった閉ループMIMO送信方式では、UEがダウンリンクCSIを推定し、eNodeBにフィードバックする。eNBは、フィードバックCSIを使用して、ダウンリンクデータをUEに送信する。CSIは、送信RIと、PMIと、CQIとから構成される。プリコーディング行列のコードブックはある基準、例えば、UEスループットに基づいて、推定されたダウンリンクチャネルHnとコードブック内のプリコーディング行列との間の最良の一致を見つけるために、UEによって使用される。チャネルHn は、TM9およびTM10のダウンリンクで送信される非ゼロパワー（電力）CSI基準信号（NZP CSI-RS）に基づいて推定される。
【００７０】
CQI/RI/PMIは、一緒になって（共に）、ダウンリンクチャネル状態をUEに提供する。これは、Hnの推定値が直接フィードバックされないので、暗黙的なのCSIフィードバックとも呼ばれる。CQI/RI/PMIは、どの報告モードが構成されるかに応じて、ワイドバンドまたはサブバンドとすることができる。
【００７１】
RIは、空間的に多重化され、したがって、ダウンリンクチャネルを介して並列に送信されることになる推奨される数のストリームに対応する。PMIは、チャネルの空間特性に関連する、送信のための推奨されるプリコーディング行列コードワード（CSI-RSポートの数と同じ数の行を有するプリコーダを含むコードブック内の）を識別する。CQIは推奨されるトランスポートブロックサイズ（すなわち、コードレート）を表し、LTEはサブフレーム中のUEへのトランスポートブロック（すなわち、情報の別々に符号化されたブロック）の1つまたは2つの同時（異なるレイヤ上で）送信の送信をサポートする。したがって、1つまたは複数のトランスポートブロックが送信される空間ストリーム（1つまたは複数）のCQIとSINRとの間には関係がある。
【００７２】
リリース（Rel）13までのLTEでは、最大16本（個）のアンテナポートのコードブックが定義されている。1次元（1D）および2次元（2D）アンテナアレイの両方がサポートされる。LTEリリース12 UE以前では1Dポートレイアウトのためのコードブックフィードバックのみが、2、4、または8本のアンテナポートを用いてサポートされる。したがって、コードブックは、これらのポートが1次元において直線上に配置されると仮定して設計される。LTE Rel-13では、2Dポートのレイアウトのためのコードブックが8、12、または16のアンテナポートの場合について指定された。さらに、16本のアンテナポートの場合の1Dポートレイアウトのためのコードブックも、LTE Rel-13で規定された。
【００７３】
LTE Rel-13では2つのタイプのCSI報告、すなわちクラスAおよびクラスBが導入され、クラスA CSI報告では、UEは8、12、または16のアンテナポートを有する構成された2Dアンテナアレイのための新しいコードブックに基づいてCSIを測定し、報告する。クラスAコードブックは5つのパラメータ、すなわち、（N1,N2,Q1,Q2,CodebookConfig）によって定義され、ここで、（N1,N2）は、それぞれ、第1および第2の次元におけるアンテナポートの数である。（Q1, Q2）は、それぞれ、第1および第2の次元に対するDFTオーバーサンプリング係数である。CodebookConfigは、1から4の範囲であり、コードブックが形成される4つの異なる方法を定義する。CodebookConfig = 1の場合、単一の2Dビームに対応するPMIはシステム帯域幅全体についてフィードバックされ、一方、CodebookConfig = {2,3,4}の場合、4つの2Dビームに対応するPMIはフィードバックされ、各サブバンドは異なる2Dビームに関連付けられ得る。CSIはRI、PMI、およびCQIまたはCQIからなり、プレRel-13（Rel-13前）におけるCSI報告と同様である。
【００７４】
クラスB CSI報告では、1つのシナリオ（「KCSI-RS ＞ 1」とも呼ばれる）では、eNBが一方のアンテナ次元で複数のビームを事前形成することができる。他方のアンテナ次元での各ビーム内に複数のポート（1、2、4、または8ポート）が存在することができる。「ビームフォーミングされた」CSI-RSは、各ビームに沿って送信される。UEはまず、構成されたビームのグループから最良のビームを選択し、次いで、2、4、または8ポートのためのレガシープリリリース13 LTEコードブックに基づいて、選択されたビーム内のCSIを測定する。次いで、UEは、選択されたビームインデックスと、選択されたビームに対応するCSIとを報告する 別のシナリオ（「KCSI-RS = 1」とも呼ばれる）では、eNBは各偏波（偏光）で最大4（2D）ビームを形成し、「ビームフォーミングされた」 CSI-RSは各ビームに沿って送信される。UEは「ビームフォーミングされた」CSI-RSでCSIを測定し、2、4、または8ポートのための新しいクラスBコードブックに基づいてCSIをフィードバックする。
【００７５】
LTEリリース10では、ダウンリンクチャンネルの状態情報を推定する目的で、CSI-RSという新しい参照シンボルシーケンスが導入された。CSI-RSは、その目的のために以前のリリースで使用されたCRSに基づくCSIフィードバックよりもいくつかの利点を提供する。第1に、CSI-RSはデータ信号の復調のために使用されず、したがって、同じ密度を必要としない（すなわち、CSI-RSのオーバーヘッドは実質的に少ない）。第2に、CSI-RSは、CSIフィードバック測定値を設定するためのはるかに柔軟な手段を提供する（例えば、どのCSI-RSリソースを測定するかは、UE特有の方法で設定することができる）。
【００７６】
eNodeBから送信されたCSI-RSを測定することにより、UEは、CSI-RSが伝搬する無線伝搬チャネルおよびアンテナゲインを含む有効チャネルを推定することができる。より数学的に厳密に言えば、これは、既知のCSI-RS信号 xが送信される場合、UEは送信信号と受信信号との間の結合（すなわち、有効チャネル）を推定できることを意味する。したがって、送信において仮想化が実行されない場合、受信信号yは以下のように表すことができる。
0006980024.tif 000007
UEは、有効チャネルHを推定することができる。
【００７７】
LTE Rel-10では最大8本のCSI-RSポートを構成することができ、すなわち、UEは最大8つの送信アンテナポートからチャネルを推定することができる。LTEリリース13では、構成可能なCSI-RSポートの数が最大16ポート（3GPP TS 36.213、3GPP TS 36.211）まで拡張される。LTEリリース14では、32本までのCSI-RSポートをサポートすることが検討されている。
【００７８】
CSI-RSに関連するのはゼロパワーCSI-RSリソース（ミュートされたCSI-RSとしても知られる）の概念であり、これは正規のCSI-RSリソースとして構成され、その結果、UEはデータ送信がそれらのリソースの周りにマッピングされることを知る。ゼロパワーCSI-RSリソースの意図は、ネットワークがおそらく隣接セル／送信ポイントにおいて送信される、対応する非ゼロパワーCSI-RSのSINRをブーストするために、対応するリソース上の送信をミュートすることを可能にすることである。LTEのRel-11については、UEが干渉プラス雑音を測定するために使用することを義務付けられる特別なゼロパワーCSI-RSが導入された。UEは関心のある送信ポイント（TP）がゼロパワーCSI-RSリソース上で送信していないと仮定することができ、したがって、受信電力（パワー）は、干渉プラス雑音の尺度として使用されることができる。
【００７９】
規定されたCSI-RSリソースおよび干渉測定構成（例えば、ゼロパワー電力CSI-RSリソース）に基づいて、UEは有効チャネルおよび雑音プラス干渉を推定することができ、その結果、特定のチャネルに最もよく一致することを推奨するために、ランク、プリコーディング行列、およびMCSも決定することができる。
【００８０】
本開示のいくつかの実施形態は2次元アンテナアレイと共に使用されてもよく、提示された実施形態のいくつかはそのようなアンテナを使用する。そのようなアンテナアレイは、（部分的に）水平次元Nhに対応するアンテナ列の数、垂直次元Nvに対応するアンテナ行の数、および様々な偏波Npに対応する次元の数によって記述され得る。したがって、アンテナの総数は、N = Nh Nv Npである。アンテナの概念は物理アンテナ素子の任意の仮想化（例えば、線形マッピング）を指すことができるという意味で非限定的であることを指摘すべきである。例えば、物理的サブエレメントのペアは同じ信号を供給されることができ、したがって、同じ仮想化アンテナポートを共有することができる。
【００８１】
交差偏波アンテナ素子を有する4×4アレイの例を図8に示す。
【００８２】
プリコーディングは、送信前に各アンテナについて異なるビームフォーミング重みを信号に乗算することとして解釈されてもよい。典型的なアプローチはアンテナフォームファクタにプリコーダを調整することであり、すなわち、プリコーダコードブックを設計するときにNh, Nvおよび Npを考慮することである。そのような2Dコードブックは、アンテナポートが関連付けられる寸法に垂直または水平寸法を厳密に関連付けることはできない。したがって、2Dコードブックは第1および第2の数のアンテナポートN1 およびN2を有すると考えることができ、ここで、N1は水平次元または垂直次元のいずれかに対応することができ、したがって、N2は残りの次元に対応する。すなわち、N1 = NhであればN2 = Nvであり、N1 = NvであればN2 = Nhである。同様に、2Dコードブックはアンテナポートを偏波に厳密に関連付けず、以下で説明するように、2つのビームまたは2つのアンテナポートを結合するために使用されるコフェージングメカニズムを用いて設計され得る。
【００８３】
一般的なタイプのプリコーディングはDFTプリコーダを使用することであり、N1アンテナを有する単一偏波均一線形アレイ（ULA）を使用して単一レイヤ送信をプリコーディングするために使用されるプリコーダベクトルは、以下のように定義される。
0006980024.tif 000008
ここで、l = 0,1,…,O1N1 - 1はプリコーダインデックスであり、O1は整数オーバーサンプリングファクタである。偏波当たりのN1アンテナ（したがって、全体としての 2N1アンテナ）を有する二重偏波均一線形アレイ（ULA）のためのプリコーダは、以下のように同様に定義することができる。
0006980024.tif 000009
ここで、ejφは例えば、QPSKアルファベットφ∈{0, π/2,π,3π/2から選択され得る2つの偏波間のコフェージングファクタである。
【００８４】
N1 × N2アンテナを有する2次元均一平面アレイ（UPA）のための対応するプリコーダベクトルは、
0006980024.tif 000010
としての2つのプリコーダベクトルのクロネッカ積を、N2次元における整数オーバーサンプリングファクタであるとしてとることによって生成されることができる。各プリコーダw2D(l,m)はDFTビームを形成し、全てのプリコーダ
0006980024.tif 000011
はDFTビームのグリッド（格子）を形成する。一例を図9に示す。ここで、(N1, N2) = (4,2)であり、(O1, O2) = (4,4)である。以下のセクションを通して、「DFTビーム」および「DFTプリコーダ」という用語は、互換的に使用される。
【００８５】
より一般的には、インデックスペア（対）(l,m)を有するビームが、プリコーディング重みw2D(l,m)が送信において使用されるときに最大のエネルギーが送信される方向によって識別されることができる。また、ビームのサイドローブを下げるために、DFTビームと共に振幅テーパを使用することができる。1D DFTプリコーダは、大きさテーパリングを伴うN1 およびN2 次元に沿って、次のように表すことができる。
0006980024.tif 000012
ここで、
0006980024.tif 000013
は振幅スケーリングファクタである。
0006980024.tif 000014
は、テーパがないことに相当する。DFTビーム（マグニチュードテーパの有無にかかわらず）は、2つの次元の各々に沿った要素間の線形位相（フェーズ）シフトを有する。一般性を失うことなく、隣接する要素は次元N2に沿った隣接するアンテナエレメントに対応し、間隔N2のw(l,m)のエレメントは次元N1に沿って隣接するアンテナエレメントに対応するように、w(l,m)のエレメントが
0006980024.tif 000015
に従って順序付けられると仮定することができる。この場合、2つのエレメント、w(l,m)のws1(l,m)とws2(l,m)間の位相シフトは、以下のように表すことができる。
0006980024.tif 000016
ここで、s1 = i1N2 + i2とs2 =k1N2 + k2（0≦ i2 ＜ N2, 0≦ k2 ＜ N2, および0≦ k1 ＜ N1）は、(i1, i2)が第1のアンテナエレメント（またはポート）にマッピングされるビームw(l,m)の第1のエントリと、第2のアンテナエレメント（またはポート）にマッピングされるビームw(l,m)の第2のエントリを示すように、ビームw(l,m)の2つのエントリを識別する整数である。
【００８６】
αs1 = βi1γi2とαs2 = βk1γk2は実数である。マグニチュードテーパリングを使用する場合、αi≠1(i = s1,s2)であり、それ以外の場合、αi = 1である。
【００８７】
0006980024.tif 000017
は、軸、例えば水平軸（「方位角」）に沿った方向に対応する位相シフトである。
【００８８】
0006980024.tif 000018
は、軸、例えば垂直軸（「仰角」）に沿った方向に対応する位相シフトである。
【００８９】
したがって、プリコーダw(lk,mk)で形成されたk番目のビームd(k)は、対応するプリコーダw(lk,mk)によって参照されることも可能であり、すなわちd(k) = w(lk,mk)である。したがって、ビームd(k)は複素数のセットとして記述することができ、セットの各要素はビームの要素（エレメント）がビームの任意の他の要素に関連するように、少なくとも1つの複素位相シフトによって特徴付けられ、ここで、
0006980024.tif 000019
であり、ここで、di(k)はビームd(k)のi 番目の要素であり、αi,n要素はビームd(k)のi 番目およびn番目の要素に対応する実数であり、pとqは整数であり、ΔI,kとΔ2,kは複素位相シフトej2πΔ1,kおよびej2πΔ2,kをそれぞれ決定するインデックスペア(lk,mk)を有するビームに対応する実数である。インデックスペア(lk,mk)は、UPAまたはULAにおける送信または受信のためにビームd(k)が使用されるときの平面波の到来または発進の方向に対応する。ビームd(k)は単一のインデックスkを用いて識別することができ、ここでk = lk + N1O1mk、すなわち、垂直またはN2次元に沿って第一に、あるいは代わりに、k = N2O2lk + mk、すなわち、水平またはN2次元に沿って第一に識別することができる。
【００９０】
二重（デュアル）偏波ULAのプリコーダの拡張は、次のように行うことができる。
0006980024.tif 000020
【００９１】
マルチレイヤ送信のためのプリコーダ行列W2D,DP は、DFTプリコーダベクトルの列を以下のように付加することによって生成されてもよい。
0006980024.tif 000021
ここで、R は送信レイヤの数、すなわち送信ランクである。ランク2のDFTプリコーダm1 = m2 = mおよびl1 = l2 = lの特別なケースでは、次のようになる。
0006980024.tif 000022
【００９２】
各ランクについて、すべてのプリコーダ候補は、「プリコーダコードブック」または「コードブック」を形成する。UEはまず、CSI-RSに基づいて推定されたダウンリンクワイドバンドチャネルのランクを決定することができる。ランクが識別された後、各サブバンドについて、UEは次いで、サブバンドのための最良のプリコーダを見つけるために、決定されたランクについてコードブック中のすべてのプリコーダ候補を探索する。例えば、ランク=1の場合、UEは、全ての可能な(k,l,φ)値について、w2D,DP(k,l,φ)を探索する。ランク=2の場合、UEは、全ての可能な(k,l,φ1,φ2)値について、w(2)2D,DP(k,l,φ1,φ2)を探索する。
【００９３】
マルチユーザMIMO（MU-MIMO）では、同じセル内の2つ以上のユーザが同じ時間-周波数リソース上で同時スケジュールされる。すなわち、2つ以上の独立したデータストリームが異なるUEに同時に送信され、空間領域は、それぞれのストリームを分離するために使用される。いくつかのストリームを同時に送信することによって、システムの容量を増加させることができる。しかしながら、これは、パワーがストリーム間で共有されなければならず、ストリームが互いに干渉を引き起こすので、ストリーム当たりのSINRを低減するという犠牲を伴う。
【００９４】
アンテナアレイサイズを増大させた場合、ビームフォーミングゲインが増大すると、SINRが高くなるが、ユーザスループットはSINR（大きなSINRの場合）に対数的にしか依存しないので、代わりに、多重化されたユーザの数と共に線形に増大する多重化ゲインに対してSINRのゲインを交換することが有益である。
【００９５】
正確なCSIは、予定されたユーザ間で適切なヌルフォーミングを実行するために必要とされる。現在のLTE Rel.13規格では、MU-MIMOのための特別なCSIモードは存在せず、したがって、MU-MIMOスケジューリングおよびプリコーダ構成はシングルユーザMIMOのために設計された既存のCSI報告（すなわち、DFTベースのプリコーダ、RI、およびCQIを示すPMI）に基づく必要がある。このことはMU-MIMOにとって非常に困難であることを証明するかもしれない。なぜなら、報告されたプリコーダはユーザのための最強のチャネル方向に関する情報のみを含んでおり、従って、適切なヌルフォーミングを行うのに十分な情報を含んでいない可能性があり、これは同時スケジュールされたユーザ間の大量の干渉を招き、MU-MIMOの利益を減少させる。
【００９６】
上述し、LTE Rel-13で使用されるDFTベースのプリコーダは、（典型的には異なる偏波の）ポートの対にわたるコフェージングを算出する。2つ以上のビームd(k)がCSI報告において使用される場合、ビームはコフェージングと結合されないが、選択されたビームに関連するポート対はコフェージングされる。その結果、そのようなDFTベースのプリコーダは、「シングルビーム」プリコーダと見なすことができる。したがって、マルチビームプリコーダは拡張であり、ここでは、コフェージングがビームならびにポート対にわたって適用される。ここでは、1つのそのようなコードブックについて説明する。マルチビームコードブックは具体的には水平および垂直次元に関連するコードブックの2つの次元を用いて説明されるが、コードブックは上述のように、第1または第2の次元が水平または垂直アンテナポートに関連する一般的な場合にも同様に適用可能である。
【００９７】
DNはサイズN × N DFT行列として定義される、すなわちDNの要素は、
0006980024.tif 000023
として定義される。
0006980024.tif 000024
は、0≦ q ＜1に対して定義される、サイズN × Nの回転行列であるようにさらに定義される。左からDNにRN(q)を乗算すると、エントリ
0006980024.tif 000025
を有する回転されたDFT行列が生成される。回転されたDFT行列
0006980024.tif 000026
は、さらにベクトル空間
0006980024.tif 000027
に及ぶ正規化された直交列ベクトル{di}Ni=1からなる。すなわち、あらゆるqに対するRN(q)DNの列は、
0006980024.tif 000028
の正規直交基底である。
【００９８】
いくつかの実施形態では、コードブック設計は、二重偏波2D UPAのより一般的な場合にも適合するように、上述のような単一偏波ULAのための適切な変換であった（回転された）DFT行列を拡張することによって作成される。
【００９９】
回転された2D DFT行列は、
0006980024.tif 000029
として定義される。DNV,NH(qV, qH)の列{di}N DPi=1は、ベクトル空間
0006980024.tif 000030
の正規直交基底を構成する。このような列diは、以下、（DFT）ビームと称される。 
【０１００】
左上および右下の要素が2つの偏波に対応する場合、UPAに適した二重偏波ビーム空間変換行列が生成される。
0006980024.tif 000031
【０１０１】
BNV,NH(qV, qH)の列{bi}2NV NHi=1は、ベクトル空間
0006980024.tif 000032
の正規直交基底を構成する。このような列biは単一偏波（すなわち、
0006980024.tif 000033
）で送信されるビームdによって構成されるので、以下、単一偏波ビーム（SPビーム）として示される。二重（デュアル）偏波ビームという表記は両方の偏波（すなわち、偏波コフェージングファクタejα、すなわち
0006980024.tif 000034
と組み合わされる）で送信されるビームを指すためにも導入される。
【０１０２】
チャネルが多少疎であるという仮定を利用すると、チャネルエネルギーの大部分は、BNV,NH(qV, qH)の列サブセットを選択するだけで捕捉され、フィードバックオーバーヘッドを抑える一対のSPビームを記述するだけで十分である。したがって、BNV,NH(qV, qH)のNSP列からなる列サブセットISを選択すると、縮小ビーム空間変換行列
0006980024.tif 000035
が生成され、列数IS = [1 5 10 25]を選択すると、縮小ビーム空間変換行列
0006980024.tif 000036
が生成される。
【０１０３】
単一レイヤのプリコーディングのための一般的なプリコーダ構造は、
0006980024.tif 000037
である。ここで、{ci}N SP i=1は複素ビームコフェージング係数である。
【０１０４】
上式のプリコーダｗは、k番目のビームbkをコフェージング係数ckでコフェージングすることによって構築されたビームの線形結合として説明することができる。このようなビームコフェージング係数は、ckbkに従って他のビームに対して少なくともビームの位相を調整するスカラー複素数である。ビームコフェージング係数が相対位相のみを調整する場合、それは単位振幅複素数である。一般に、ビームの相対ゲインも調整することが望ましく、この場合、ビームコフェージング係数は単位の大きさではない。
【０１０５】
より洗練されたマルチビームプリコーダ構造は、パワー（または振幅）および位相部分における複素係数を以下のように分離することによって達成される。
0006980024.tif 000038
【０１０６】
プリコーダベクトルwに複素定数Cを乗算することは、そのビームフォーミング特性を変化させないので（他の単一偏波ビームに対する位相及び振幅のみが重要であるので）、一般性を失うことなく、例えばSPビーム1に対応する係数がp1 = 1およびejα1 = 1に固定され、その結果、1つ少ないビームに対するパラメータがUEから基地局にシグナリングされる必要があると仮定することができる。さらに、プリコーダは例えば、合計パワー制約が満たされるように、すなわち||w||2 = 1となるように、正規化係数で乗算されるとさらに仮定され得る。このような正規化係数は明確にするために、本明細書の式から省略されている。
【０１０７】
場合によっては、BNV,NH(qV, qH)列の可能な選択肢が制限されているため、列i = i0が選択された場合に列i = i0 + NV NHが選択される。すなわち、第1の偏波にマッピングされた特定のビームに対応するSPビームが選択される場合、例えば、
0006980024.tif 000039
の場合、SPビーム
0006980024.tif 000040
が同様に選択されることを意味する。すなわち、第2の偏波にマッピングされた当該特定のビームに対応するSPビームも選択される。これにより、BNV,NH(qV, qH)のNDP = NSP/2列のみを選択して基地局にシグナリングする必要があるため、フィードバックのオーバーヘッドが削減される。換言すれば、列選択は、SPビームレベルではなくビーム（またはDPビーム）レベルで行われる。あるビームが偏波の1つで強い場合、それは典型的には少なくともワイドバンドの意味で、ビームが他の偏波でも強いことを意味し、したがって、このように列選択を制限することの損失は性能を著しく低下させない。以下の説明では、DPビームの使用が一般的に仮定される（特に明記しない限り）。
【０１０８】
場合によっては、マルチビームプリコーダがフィードバックオーバーヘッドを低減するために、異なる周波数粒度で選択される2つ以上のファクタに因数分解される。そのような場合、SPビーム選択（すなわち、行列BISの選択）および相対SPビームパワー／振幅（すなわち、行列√Pの選択）はある周波数粒度で選択され、SPビーム位相（すなわち行列、
0006980024.tif 000041
の選択）は、別のある周波数粒度で選択される。そのような場合の1つでは、ある周波数粒度はワイドバンド選択（すなわち、帯域幅全体に対する1つの選択）に対応し、前記の別のある周波数粒度はサブバンドごとの選択に対応する（すなわち、搬送波帯域幅は通常、1〜10個のPRBからなるいくつかのサブバンドに分割され、各サブバンドに対して別個の選択が行われる）。
【０１０９】
典型的な場合、マルチビームプリコーダベクトルは、w = W1 W2として因数分解され、ここで、W1はある周波数粒度で選択され、W2は別のある周波数粒度で選択される。この場合、プリコーダベクトルは、
0006980024.tif 000042
のように表すことができる。この表記法を使用して、前記の特定の周波数粒度がワイドバンド選択に対応し、前記の別の特定の周波数粒度がサブバンドW2ごとの選択に対応する場合、サブバンドlのプリコーダベクトルは、wl = W1 W2(l)として表すことができる。すなわち、W2のみがサブバンドインデックスlの関数である。 
【０１１０】
したがって、UEによってeNodeBにフィードバックされる必要があるのは、以下の通りである。
BNV,NH(qV, qH)の選択された列、すなわち、NSP単一偏波ビーム。これは、多くてもNSP・log2(2NV NH)ビットを必要とする。
垂直及び水平DFT基底回転係数qVおよびqH。例えば、Qのある値の場合、q(i) = i/Q, i = 0,1,…,Q-1。対応するオーバーヘッドは2・log2Qビットである。
SPビームの（相対的な）パワーレベル{p2, p3,…, pNSP}。Lが可能な離散電力レベルの数である場合、SPビーム電力レベルをフィードバックするために(NSP-1) ・log2Lが必要である。
SPビームのコフェージング係数{ejα2, ejα3,…, ejαNSP }。例えばKのある値について、α(k) = 2πk/k, k = 0,1,…,K-1である。対応するオーバーヘッドは、W2(l)報告当たりのランク当たりの(2NDP-1) ・log2Kビットである。
【０１１１】
近年、3GPPは、マルチビームプリコーダに基づくRel-14アドバンストCSIのための物理レイヤ仕様を開発するために使用される以下の作業仮定に合意した。ここでは「ビーム結合係数」という用語がコフェーズ係数cr,l,iに使用されているが、コフェーズ係数は異なる偏波ならびに異なるビームを有する要素を結合（合成）することができることに留意されたい。
【０１１２】
プリコーダは、以下の式で正規化される。
0006980024.tif 000043
0006980024.tif 000044
【０１１３】
PUSCH上のフィードバックがサポートされ、PUCCH上のフィードバックがサポートされる。PUCCH上のフィードバックがサポートされるべきであり、W1およびW2のインジケーションが（少なくともいくつかの場合において）PUCCHフォーマット2上でサポートされることができるよりも大きいので、W1および／またはW2のためのフィードバックは、PUCCHフォーマット2での報告が構成されるときに修正されなければならない。
【０１１４】
図10A〜図13Aは、本開示のいくつかの実施形態による、物理チャネル上でCSIフィードバックを報告するための手順を示す。
【０１１５】
図10Aは、第2のノード14が小さな（小規模な）ペイロードを用いて（小さなペイロードを有する）物理チャネルで第1のノード12にCSIフィードバックを報告する（ステップ100A）手順を示す。いくつかの実施形態によるCSIフィードバックは、本明細書ではリッチ（豊富な）CSIフィードバックと呼ばれる。本明細書で使用されるリッチCSIは、従来のCSIよりも多くの情報を伝達するCSIを指す。例えば、リッチCSIは、LTEアドバンストまたはNRタイプ2に対するCSIであってもよい。追加の例および説明を以下に含める。いくつかの実施形態によれば、CSIフィードバックの報告は、小さなペイロードである。また、本明細書で使用されるように、小さいペイロードは、他のアプリケーションで通常送信される必要があるものよりも少ない全ビットを含むペイロードである。例えば、アドバンストCSIに対するアプリケーションは、サブバンド当たりのビット数（実質的であると考えられる）を使用して、サブバンドPMIを送信することである。本願と比較して、いくつかの開示された実施形態によれば、ペイロードはワイドバンドPMIを送信し、さらに、フィードバックチャネルに適合するようにPMIをサブサンプリングする必要があるときに制約される。そのような場合、小さいペイロードは、フィードバックチャネルに適合するのに十分小さいか、またはそれより小さいペイロードである。これは、多くの異なる方法で達成することができ、そのうちのいくつかを以下に説明する。具体的には図11Aに示すように、第2のノード14は係数のアドバンストCSIコードブックからコードブックエントリのサブセットを識別する（ステップ200A）。次に、第2のノード14は、サブセットからコードブックエントリを選択する（202A）。選択されたコードブックエントリのインデックスは、第1のノード12に報告される（ステップ204A）。このようにして、リッチCSIを送信する場合であっても、小さなペイロードを有する物理チャネルの制約が満たされる。
【０１１６】
図12Aは、第2のノード14が第1の送信においてランクインジケータおよびビームカウントインジケータを報告し（ステップ300A）、第2の送信においてコフェージングインジケータを報告する（ステップ302A）手順を示す。いくつかの実施形態では、これらの送信の両方が同じアップリンク制御チャネル上で送信される。いくつかの実施形態では、これらの送信が制御チャネルとして動作しているチャネルで送信される。いくつかの実施形態では、第2のノード14がマルチビームCSI報告を構築するために使用されるビームLの数を決定する（ステップ304A）。次に、第2のノード14はLが少なくともlである場合にマルチビームCSI報告のビームのインデックスを識別し、そうでない場合にLがl未満であることを識別する、l番目のビームのためのビームインジケータを決定する（ステップ306A）。
【０１１７】
図13Aは、CSIが第1のランクに対応する場合に第2のノード14が第1の数のビーム（第1のビーム数）に対応するCSIを報告し（ステップ400A）、CSIが第2のランクに対応する場合に第2の数のビーム（第2のビーム数）に対応するCSIを報告する（ステップ402A）手順を示す。
【０１１８】
図10B〜図13Bは、第1のノード12などの受信側における類似の動作を示す図である。
【０１１９】
LTE Rel-13 Class Aでは、周期的CSIフィードバックに基づくコードブックが少なくとも3つの送信にわたってPUCCHフォーマット2上で搬送される。すなわち、
・第1の送信：RI
・第2の送信：W1
・第3の送信：W2とCQI
【０１２０】
各送信に対して、11ビットまで送信することができる。主な目的は、PUCCHフォーマット2を介したアドバンスト高度なCSIフィードバックのための3つの送信も有することである。
【０１２１】
いくつかのPUCCH送信にわたって周期的CSIフィードバックを多重化することができるので、W1およびW2 の選択を示すPMIフィードバックを含む個々の構成要素が繰り返される。
【０１２２】
W1の報告は背景技術でさらに詳述したように、別々の構成要素に分割することができる。
・リーディング（主要な）ビーム選択：log2(NV・NH) = 4ビット、2 NVNH = 32アンテナポートの最悪の場合
・ビーム回転：log2(QH・QV) = log2(4・4) = 4ビット
・第2のビーム選択:[log2(7)]（天井関数） = 3ビット
・ビーム相対パワー：2 ビット
【０１２３】
コードブックはプリコーダを、L=2ビーム（または上記のマルチビームプリコーダの記述における表記を使用するNDPビーム）の線形結合として定義するが、第2のビームの相対的なビーム電力を0に設定することができ、L=1ビームのみを含む有効プリコーダをもたらす。そのような場合、第2のビームを記述するプリコーダ構成要素は、プリコーダを構成するために知られる必要はなく、それに対応して、当該プリコーダ構成要素を示す信号は必要とされない。
【０１２４】
したがって、W2行列の報告は（2L-1）Np rビット／サブバンドを使用し、ここで、Lはビームの数であり、NpはW2の要素当たりの位相ビットの数（または、上述のマルチビームプリコーダの表記を使用するlog2 Kビット）であり、rはランクである。QPSKコンステレーションが使用されるので、Np  = 2であり、L=1およびL=2の場合のサブバンド当たりのW2のビット数は、表2に要約される。
0006980024.tif 000045
【０１２５】
PUCCH送信においてW2をCQIと一緒に報告することが有利であり得るので、PUCCHフォーマット2の場合、全ペイロードは11ビット以下であり得る。CQIは、1および2コードワードに対してそれぞれ4および7ビットを占有するので、W2はランク1または2に対して7または4ビット以下を占有することができる（ランク1は1コードワードを使用し、ランク2はLTEにおいて2コードワードを使用するため）。従って、ランク1に対するワイドバンドW2は、サブサンプリングなしにPUCCHフォーマット2に適合することができ、一方L = 2に対して、、12ビットから4ビットへのサブサンプリングはランク2に対して必要とされる。これは実質的なサブサンプリングを構成する。
【０１２６】
上記の制約が与えられると、3つの異なったペイロード・サイズ(2、4、または6)がPUCCHフォーマット2上のW2のために使用されることが可能である。eNBは、ペイロードサイズが変化する場合、W2を計算するために使用されるビームの数および順位を認識しなければならない。Rel-13では、eNBはRIに基づいてCQIフィールドのサイズを決定するので、この原理を再利用してW2を計算するために使用されるランクを決定することができる。ビームパワーフィールドがW2とは独立に符号化される場合、W2を決定するために使用されるビームの個数は、報告されたビームパワーフィールドからeNBによって決定されることもできる。
【０１２７】
以下の表は、W2ペイロードサイズを示している。
0006980024.tif 000046
【０１２８】
LTE Rel-14におけるリッチW2 CSIフィードバックは各レイヤに対するビームコフェージングおよび偏波コフェージングのスカラー量子化を実施し、ここで、ランク2に対するW2行列は、以下のように表され得る。
0006980024.tif 000047
ここで、各々ci ∈ [1, j, -1, -j]、すなわち、各要素は、QPSKコンステレーションから独立して選択されてもよい。さらに明確にするために、c1jは第1の偏波上の第1および第2のビームの相対位相を示し、c2jは第1のビームの2つの偏波間の相対位相を示し、c3jは第1の偏波上の第1のビームおよび第2の偏波上の第2のビームの相対位相を示す。スカラー量子化が使用されるので、W2は、D = 6次元ベクトルc = [c10 c20 c30 c11 c21 c31]Tを使用してパラメータ化することができ、したがって、6自由度を有すると考えることができ、12ビットによって表されるS = NpD = 46 = 4096の可能な状態をもたらす。したがって、W2 コードブックは、k = 0,1,…,S-1でインデックス付けされ得る。
【０１２９】
W2コードブックをサブサンプリングする1つの手法は、インデックスkを単にサブサンプリングして、すべてのX番目のインデックスのみが選択され、代わりにインデックスk~ = 0,1,…,(s/x)-1（ここでk = X・k~）を報告することである。しかしながら、そのようなサブサンプリングは、コードブックの構造を利用せず、低いCSI粒度を提供することができる。
【０１３０】
コードブックをサブサンプリングする別のアプローチはコンステレーションアルファベットサイズを下げることであり、その結果、例えば、cI,j ∈ [1, -1]と二位相シフトキーイング（BPSK）コンステレーションが使用される。しかし、この例では、これは依然として6ビットのフィードバックオーバーヘッドを必要とし、ランク2に対して4ビットの目標をオーバーシュートする。BPSKコンステレーション点はQPSKコンステレーションに含まれるので、そのような方法でコンステレーションアルファベットサイズを下げることは、サブサンプリングされたコードブック内の結果として生じるすべてのプリコーダがサブサンプリングされていないコードブックに含まれるので、コードブックサブサンプリングを構成することに留意されたい。
【０１３１】
しかしながら、フィードバックオーバーヘッドをさらに低減するために、リッチCSI W2コードブックサブサンプリング法がここに提示される。この方法は、コードブック全体に及ぶのに必要なDパラメータよりも少ない数のパラメータMを使用してW2コードブックをパラメータ化することによって機能する。すなわち、サブサンプリングされたW2内のプリコーダは、サイズMベクトルc~ = [c~0,…, c~M-1]Tと、c~からプリコーダ行列への固定マッピングとから生成され得る。
【０１３２】
例示的な実施形態として、M=1を考慮してc~ = c~0とする。サブサンプリングされたプリコーダコードブックは例えば、以下のように生成され得る。
0006980024.tif 000048
【０１３３】
c~0 ∈ {1, j, -1, -j}の場合、サブサンプリングされたコードブックに41 = 4の可能なW2行列が存在する。全ての可能なW~2は、サブサンプリングされていないコードブックに含まれ、したがって、W~2は、新しい別個のコードブックではなく、コードブックサブサンプリングを構成することに留意されたい。これが真であるためには、サブサンプリングされたコードブック内のプリコーダ行列の各要素ci,jがサブサンプリングされていないコードブックと同じコンステレーションに属することが必要である（例えば、QPSK{1, j, -1, -j}）。位相シフトキーイング（PSK）コンステレーションが乗算の下で閉じられるので、任意の数のPSKシンボルを乗算することによってci,jを構成することができる。したがって、c~の要素がサブサンプルされていないコードブック内の要素と同じコンステレーションからのものであり、W~2がc~の要素または他のPSKシンボル（「-1」はPSKシンボルであることに留意されたい）の要素を乗算することによって形成される場合、W~2は、サブサンプルされていないコードブックに含まれることが保証される。本方法に従ってコードブックサブサンプリングを生成するためのこれらの規則に基づいて、性能とフィードバックオーバーヘッドとの間の良好なトレードオフを与えるW~2行列を設計することができる。
【０１３４】
いくつかの実施形態では、コードブックサブサンプリングが2つの特性を利用して生成される。
・ビーム間の位相オフセットは（部分的に）伝搬遅延の差によるものであり、したがって、両方の偏波で同様であり得る
・異なるレイヤ上のプリコーディングはしばしば、相互に直交するように選択される
【０１３５】
第1の特性は、比率ci,j/1 およびc3,j/ c2,jがある種の伝播条件において類似している可能性があることを示唆している。これは、単一レイヤのプリコーディングが以下のように表現され得るように、サブサンプリング設計において利用され得る。
0006980024.tif 000049
ここで、cはビームコフェージング係数であり、φは偏波コフェージング係数であり、両方ともQPSKシンボルである。したがって、この設計では、比率(ci,j/1) = (c3,j)/(c2,j) = cは第1の所望の特性を満たす。
【０１３６】
第2の特性を満たすために、W~2H W~2 = σ・Iとなるように、第2のレイヤは、第1のレイヤと直交するように設計されてもよい。（ここでIは単位（恒等）行列であり（全て1を含む対角線上を除くすべてのゼロの行列）、σは負でないスカラーである）。これは第1のレイヤの係数をコピーするが、第2の偏波に対応するエントリを次のようにネゲートすることによって達成することができる。
0006980024.tif 000050
【０１３７】
したがって、このサブサンプリング設計では、両方の所望の特性が満たされる。さらに、サブサンプルコードブックは、c~ = [c φ]Tから、すなわち2つのパラメータを用いて作成され、ここでc~における各要素はQPSKコンステレーションに属する。したがって、W2のためのPUCCHフィードバックオーバーヘッドに関する要件を満たす、サブサンプリングされたコードブック内の要素を示すために、2 + 2 = 4ビットが必要とされる。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、レイヤが相互に直交するように選択されることが多いという特性がいくつかの伝搬条件に対してチャネル量子化に不必要な制約を課すので、サブサンプリング設計では利用されない。その代わりに、各レイヤは独立して符号化される。しかしながら、前述の第1の特性は依然として利用され、その結果、別個のビームコフェージング係数および偏波係数が使用され、その結果、以下の行列設計が得られる。
0006980024.tif 000051
【０１３９】
したがって、この実施形態では、サブサンプリングされたコードブックが4つのパラメータc~ = [c0 c1 φ0 φ1]Tから生成することができる。しかし、4ビット W2報告の要求を満たすために、それぞれのパラメータは、8ビット報告を必要とするので、QPSKコンステレーションから選択することができない。しかしながら、BPSKコンステレーション点はQPSKコンステレーション内に含まれるので、パラメータのためのより低い次数のコンステレーションを使用することは、依然として、W~2がサブサンプルされたコードブックを構成することを保証する。したがって、各パラメータがBPSKコンステレーションから選択される場合、サブサンプリングされたコードブックは、4ビットで報告されてもよく、要件が満たされる。
【０１４０】
UEは、W2を報告するために、ランク=1であれば、L=2が使用され、ランク=2であれば、L=1が使用されると仮定する。このケースではランク=1またはランク=2 W2のいずれにもサブサンプリングは必要とされないが、これはW2ペイロードの代替処理に関して上述したように、6ビットおよび4ビットがそれぞれランク1およびランク2のためのCQIを用いて搬送され得るからである。ランク=1の場合、W2のフル解像度が保存され、フルサイズのW2（Rel-14コードブックのケースでは6ビット）が報告される。ランク=2の場合、単一のビームがW22のために使用され、これは、サブサンプリングされていないマルチビームコードブックを有するW2に対応し、したがって、Rel-14コードブックを使用してW2をシグナリングするために4ビットを必要とする。
【０１４１】
PUCCHフォーマット2について、Rel-13動作との整合性のための以下の設計目標が識別される。
1.すべてのCSI報告タイプは、11ビットに収まる必要がある。
2.RI、CQI、PMI、およびCRIを報告するためには、最大3回の送信が必要である。
a. RIは、1つの送信で搬送される
b. 4または7ビットを有するワイドバンドCQIはそれぞれ1または2コードワード送信のために使用することができ、別のPUCCH送信で搬送される。
c. 少なくともビームインデックスは、第3のPUCCH送信において搬送される。
3. 各送信は、他の送信がない場合、eNodeBにとって可能な限り有用であるべきである。
【０１４２】
RIは、CQI及びPMIのような他のCSIフィールドのサイズを決定するためにしばしば復号化される必要があるので、それが確実に受信されることが重要である。その結果、RIは必要とされるCSIを依然として提供しながら、可能な限り少ない他のフィールドでPUCCH送信において多重化されるべきである。RIを搬送するPUCCHに存在するビット数がより少ないことを意味して、できるだけ少ない余分な情報を送信することにより、所与の受信SINRにおいてより確実に受信される。
【０１４３】
ビームパワーインジケーションおよび第2のビームインデックスは、それぞれ2ビットおよび3ビットを必要とする。一方、第1のビームインデックスは少なくとも4ビットを必要とする（Rel-14コードブック合意で行われるように、インデックスがローテーションを含む場合、8ビット）。第1のビームインデックスはビーム回転と一緒に（または直接的に）報告されるべきであるので、これらの8ビットは1つのPUCCH送信において報告されるべきである。したがって、全体として、ビームパワーインジケーションおよび第2のビームインデックスはRIと多重化するのに合理的な候補であるが、第1のビームインデックスおよび/またはビーム回転はそうではない。
【０１４４】
RIが第2ビームインデックスと多重化される場合、もしRel-13 PUCCH報告タイミングが使用されるならば、RI（例えば、PUCCH報告タイプ3または7）はワイドバンドPMI（すなわち、PUCCH報告タイプ2a）よりもゆっくりと報告される可能性が高いので、2つのビームは異なるレートで報告されるのであろう。なぜなら、それらのビームは同一の基本的特性を有し、同じ速度での伝搬と共に変化するので、望ましくない。この不均等な報告率もまた、性能を低下させる可能性がある。したがって、第2のビームインデックスをRIで報告することは望ましくないように思われる。
【０１４５】
ビームの数はランクがするようにチャネルを近似するのに必要なパラメータの数を識別するので、チャネル内のビームの数はそのランクに類似しているので、ビームパワー指示をRIで報告することは直感的に意味をなす。さらに、ビームパワーインジケーションは第2のビームのプリコーダパラメータを知る必要があるかどうかを識別し、したがって、ビームカウントインジケータと見なすことができる。
【０１４６】
ビームパワーフィールド（「ビームカウントインジケータ」でもある）は、 W2コフェージングインジケータの大きさおよび第2のビームを識別する情報の存在を識別するために使用することができる。第２のビームに対応するビームパワーフィールドが非ゼロ値（例えば、1、√0.5または√0.25）を示す場合、CSI報告は2つのビームに対応する。このケースでは第2のビームインデックスが報告され、PUCCH上で報告されるワイドバンドコフェージングインジケータW2の大きさは4ビットである（上述のように、W2サブサンプリングを伴う）。ビームパワーフィールドが0を示す場合、第2のビームインデックスは報告されず、PUCCH上で報告されるワイドバンドコフェージングインジケータW2の大きさは、ランク1またはランク2がそれぞれRIによって示されるかどうかに応じて、（サブバンド当たりのW2ビームコフェージングオーバヘッドに関して上述したように）2または4ビットになる。
【０１４７】
したがって、一実施形態では、ランクインジケータおよびビームカウントインジケータは両方とも、1回の送信で送信される。ランクインジケータは、ランクが関係するCSIフィードバックを計算するときに使用されるランクを識別する。ビームカウントインジケータは、少なくとも、CSIフィードバックを計算するときに使用されるビームの数を識別し、さらに、CSIフィードバックにおいて識別されるビームの相対パワーを示すことができる。ランクインジケータおよびビームカウントインジケータは、コフェージングインジケータ（W2）またはビームインデックス（W1）のような、別個の送信において送信されるCSIフィードバックフィールドの大きさを識別することができる。この実施形態では、アドバンストCSIフィードバックが少なくとも3つの送信にわたってPUCCHフォーマット2上で搬送されることができる。
・第1の送信： RI + ビームパワー（またはビームカウントインジケータ）
・第2の送信：W1（第1ビームインデックス+ビーム回転+第2のビームインデックス）
・第3の送信：W2およびRI
【０１４８】
送信はそれらの番号付けの順序で時間的に順序付けられてもよいが、これは必須ではないことに留意されたい。また、これらは、完全に別個の送信として、または同じ送信の別個の部分として送信されてもよい。
【０１４９】
関連する実施形態では、後の送信がCQIフィールドおよびコフェージングインジケータフィールド（W2）を搬送する。コフェージングインジケータフィールドのサイズは少なくとも以前の送信において送信されたビームカウントインジケータによって決定され、CQIフィールドのサイズは少なくとも以前の送信において送信されたRIによって決定される。
【０１５０】
また、マルチビームCSI報告で使用されるビームの数の代替指示を提供することが望ましい場合がある。これにより、RIが一般にまれにしか報告されないので、ビームの数がRIを含む報告においてのみ提供される場合よりも、ビームの数がeNBに報告されることをより頻繁に可能にすることができる。この場合、第2（より弱い）ビームに対するCSI報告は、ビームの数と第2のビームのインデックスとを共同で（合同で／一緒に）識別する。3GPPで使用される特定のコードブック設計は第2のビームインデックスが7つの可能な値を有し、したがって、第2のビームが存在するかどうかを示す8番目の値が3ビットインジケータに適合することができるので、これによく適している。
【０１５１】
したがって、一実施形態では、第1の送信は、第2のビームが存在しない場合に第２のビームのビームパワー0に対応するときに第2のビームが存在しない場合の指標と合同で符号化されるビームインデックスを搬送する。さらに、第2の送信は、コフェージングインジケータフィールドを搬送することができる。コフェージングインジケータフィールドのサイズは、少なくとも第2のビームが存在しないかどうかの指示によって決定される。
【０１５２】
図14および図15は、本開示のいくつかの実施形態による、無線デバイス14などの第2のノード14の例示的な実施形態を示す。図14は本開示のいくつかの実施形態による、無線デバイス14（たとえば、UE 14）の概略ブロック図である。図示のように、無線デバイス14は1つまたは複数のプロセッサ20（たとえば、中央処理装置（CPU）、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）およびメモリ22を備える回路18を含む。無線デバイス14はまた、1つまたは複数のアンテナ30に結合された1つまたは複数の送信器（TX）26および1つまたは複数の受信器（RX）28をそれぞれが含む1つまたは複数の送受信器24を含む。いくつかの実施形態では、上述した無線デバイス14の機能が例えば、メモリ22に記憶され、プロセッサ20によって実行されるソフトウェアにおいて、完全にまたは部分的に実装されてもよい。
【０１５３】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるときに、本明細書で説明される実施形態のうちのいずれかによる無線デバイス14の機能を少なくとも1つのプロセッサに実行させる命令を含むコンピュータプログラムが提供される。いくつかの実施形態では、前述のコンピュータプログラム製品を含むキャリアが提供される。キャリアは、電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読記憶媒体（例えば、メモリなどの非一時的なコンピュータ可読媒体）のうちの1つである。
【０１５４】
図15は、本開示のいくつかの他の実施形態による無線デバイス14の概略ブロック図である。無線デバイス14は1つ以上のモジュール32を含み、それぞれがソフトウェアで実装される。モジュール32は本明細書で説明される無線デバイス14（たとえば、UE 14）の機能を提供する。
【０１５５】
図16〜図18は、本開示のいくつかの実施形態による無線ネットワークノードの例示的な実施形態を示す。図16は、本開示のいくつかの実施形態によるノード12の概略ブロック図である。他のタイプのネットワークノードは（特に、プロセッサ、メモリ、およびネットワークインタフェースを含むことに関して）同様のアーキテクチャを有することができる。図示のように、無線アクセスノード12は1つまたは複数のプロセッサ36（たとえば、CPU、ASIC、FPGAなど）およびメモリ38を備える回路を含む制御システム34を含む。制御システム34はまた、ネットワークインタフェース40を含む。無線アクセスノード12は、1つまたは複数のアンテナ48に結合された1つまたは複数の送信器44および1つまたは複数の受信器46をそれぞれ含む1つまたは複数の無線部42も含む。いくつかの実施形態では、上述した無線アクセスノード12の機能が例えば、メモリ38に記憶され、プロセッサ36によって実行されるソフトウェアにおいて、完全にまたは部分的に実装されてもよい。
【０１５６】
図17は、本開示のいくつかの実施形態による無線アクセスノード12の仮想化された実施形態を示す概略ブロック図である。他のタイプのネットワークノードは（特に、プロセッサ、メモリ、およびネットワークインタフェースを含むことに関して）同様のアーキテクチャを有することができる。
【０１５７】
本明細書で使用されるように、「仮想化された」無線アクセスノード12は無線アクセスノード12の機能の少なくとも一部が仮想コンポーネントとして（例えば、ネットワーク内の物理処理ノード上で実行される仮想マシンを介して）実装される無線アクセスノード12である。無線アクセスノード12は、1つまたは複数のアンテナ48に結合された1つまたは複数の送信器44および1つまたは複数の受信器46をそれぞれ含む1つまたは複数の無線部42も含む。制御システム34（存在する場合）は、例えば光ケーブル等を介して無線部42に接続される。制御システム34（存在する場合）は、ネットワークインターフェース40を介してネットワーク52に結合されるか、またはネットワーク52の一部として含まれる1つまたは複数の処理ノード50に接続される。あるいは、制御システム34が存在しない場合、1つまたは複数の無線部42は1つまたは複数のネットワークインタフェースを介して1つまたは複数の処理ノード50に接続される。各処理ノード50は1つまたは複数のプロセッサ54（例えば、CPU、ASIC、FPGAなど）、メモリ56、およびネットワークインタフェース58を含む。
【０１５８】
この例では、本明細書で説明する無線アクセスノード12の機能60が1つまたは複数の処理ノード50で実装されるか、または制御システム34（存在する場合）および1つまたは複数の処理ノード50にわたって任意の所望の方法で分散される。いくつかの特定の実施形態では、本明細書で説明される無線アクセスノード12の機能60のいくつかまたはすべては処理ノード50によってホストされる仮想環境で実装される1つまたは複数の仮想マシンによって実行される仮想コンポーネントとして実装される。当業者には理解されるように、処理ノード50と制御システム34（存在する場合）または無線部42との間の追加のシグナリングまたは通信は、所望の機能の少なくともいくつかを実行するために使用される。特に、いくつかの実施形態では制御システム34は含まれなくてもよく、その場合、無線部42は適切なネットワークインタフェースを介して処理ノード50と直接通信する。
【０１５９】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるときに、本明細書で説明される実施形態のいずれかによる無線アクセスノード12または処理ノード50の機能を少なくとも1つのプロセッサに実行させる命令を含むコンピュータプログラムが提供される。いくつかの実施形態では、前述のコンピュータプログラム製品を含むキャリアが提供される。キャリアは、電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読記憶媒体（例えば、メモリなどの非一時的なコンピュータ可読媒体）のうちの1つである。
【０１６０】
図18は、本開示のいくつかの他の実施形態による無線アクセスノード12の概略ブロック図である。無線アクセスノード12は1つ以上の部62を含み、それぞれがソフトウェアで実装される。モジュール62は、本明細書で説明する無線アクセスノード12の機能を提供する。
【０１６１】
＜例示的な実施形態＞
これらに限定されるものではないが、本開示のいくつかの例示的な実施形態が以下に提供される。
1. 無線通信ネットワークにおける第1のノード（12、50）に接続された第2のノード（14）の動作方法であって、
小さなペイロードを有する物理チャネルで第1のノード（12,50）へリッチCSIフィードバックを報告すること（100A）を含む。
2. 実施形態1の方法であって、リッチCSIフィードバックを報告することは、
係数のコードブックからコードブックエントリのサブセットを識別すること（200A）と、
サブセットからコードブックエントリを選択すること（202A）と、
選択されたコードブックエントリのインデックスを報告すること（204A）を含む。
3. 実施形態2の方法であって、
コードブックの各エントリは、インデックスkによって識別され、
インデックスkを有するコードブックのエントリは、L'行およびr列を有する複素数のベクトルまたは行列Ckを含み、L'およびrは正の整数であり、
各エントリの（L'-1）r個の要素の各々は、N個の複素数のうちの1つとすることができるスカラー複素数を含み、
||Ck1 - Ck2||F ＞ 0 ここで、k1 ≠ k2は異なるコードブックエントリのインデックスであり、||C||Fは行列またはベクトルCのフロベニウス（Frobenium）ノルムであり、
コードブックはN(L’-1)r エントリを含み、
サブセットはKMエントリのうちの1つを含み、ここで、K ≦ NおよびM ＜ (L’-1) rは正の整数であり、サブセットにおける各エントリは、インデックスによって識別される。
4. 実施形態3の方法であって、r=2のときの選択されたコードブックエントリは、M=2個の別個の変数から構築することができ、各変数はK=N個の複素数のうちの1つとすることができ、サブセットにおける各エントリCkに対してCkH Ck = Iである。
5. 実施形態2の方法であって、
コードブックの各エントリは、ベクトルまたは行列を含み、
各エントリの1つまたは複数の要素は、スカラー複素数を含み、
2つの異なるコードブックエントリ間の行列またはベクトルの差の（間の）ノルムは、ゼロよりも大きい。
6. 実施形態3の方法であって、r=2のときの選択されたコードブックエントリは、M=4個の別個の変数から構築することができ、各変数はK = √N個の複素数のうちの1つとすることができ、サブセットにおける少なくとも1つのエントリCkに対してCkH Ck ≠ Iである。
7. マルチビームCSIを報告するための、無線通信ネットワークにおける第1のノード（12、50）に接続された第2のノード（14）の動作方法であって、:
アップリンク制御チャネルでの第1の送信におけるランクインジケータおよびビームカウントインジケータを報告すること（300A）と、
アップリンク制御チャネルでの第2の送信におけるコフェージングインジケータを報告すること（302A）であって、コフェージングインジケータはコフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、コフェージングインジケータにおけるビットの数は、ビームカウントインジケータおよびランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別される。
8. 実施形態7の方法であって、ビームカウントインジケータは、ビームの数（いくつかのビーム）と相対パワーのインジケーションのうちの少なくとも1つを含み、インジケーションの可能な値が、ゼロ値と非ゼロ値の両方を含む。
9. CSIを報告するための、無線通信ネットワークにおける第1のノードに接続された第2のノード（14）の動作方法であって、
マルチビームCSI報告におけるビームの数およびビームのインデックスを共同で識別すること（304A）と、
マルチビームCSI報告を第1のノード（12、50）に送信することを含む。
10. 実施形態9の方法であって、マルチビームCSI報告におけるビームの数およびビームのインデックスを共同で識別することは、 
マルチビームCSI報告を構築するために使用されるビームLの数を決定すること（304A）と、
Lが少なくともlである場合にマルチビームCSI報告のビームのインデックスを識別し、そうでない場合にLがl未満であることを識別する、l番目のビームのためのビームインジケータを決定すること（306A）を含む。
11. 無線通信ネットワーク内の第1のノード（12、50）に接続された第2のノード（14）の動作方法であって、 
CSIが第1のランクに対応する場合、第1のビーム数に対応するCSIを報告すること（400A）と、
CSIが第2のランクに対応する場合、第2のビーム数に対応するCSIを報告すること（402A）を含む。
12. 実施形態11の方法であって、
第1のランクは第2のランクよりも小さく、
第1のビーム数は第2のビーム数よりも大きい。 
13. 実施形態1から12のいずれかの方法であって、さらに、
各ビームインデックスペアがビームkに対応する、アップリンク制御情報（UCI）における少なくとも1つのビームインデックスペア（lk, mk）のインジケーションを提供することを含む。
14. 実施形態1から13のいずれかの方法であって、
各ビームは、複素数のセットを含み、インデックスペア（lk, mk）を有するk番目のビームd(k)であり、複素数のセットの各要素は、
0006980024.tif 000052
のように、少なくとも1つの複素位相シフトによって特徴付けられ、 
dn(k)とdi(k)は、それぞれ、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素であり、
αi,nは、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素に対応する実数であり、
pとqは整数であり、
ビーム方向ΔI,kとΔ2,kは、複素位相シフトej2πΔ1,kおよびej2πΔ2,kをそれぞれ決定するインデックスペア（lk, mk）を有するビームに対応する実数である。
15. 実施形態1から14のいずれか1つの方法であって、第1のノード（12、50）は無線アクセスノード（12）である。
16. 実施形態1から15のいずれか1つの方法であって、第2のノード（14）は無線デバイス（14）である。
17. 実施形態1から16のいずれか1つの方法に従って動作するように適合された第2のノード（14）。
18. 第2のノード（14）であって、
少なくとも1つのプロセッサ（20）と、
少なくとも1つのプロセッサ（20）によって実行可能な命令を含むメモリ（22）を備え、それによって、第2のノード（14）は、
小さいペイロードを有する物理チャネルで第1のノード（12、50）へリッチCSIフィードバックを報告するように動作可能である。
19. 第2のノード（14）は、
小さいペイロードを有する物理チャネルでリッチCSIフィードバックを第1のノード（12、50）に報告するように動作可能な報告モジュール（32）を備える。
20. 無線通信ネットワークにおける第1のノード（12）の動作方法であって、 
小さなペイロードを有する物理チャネルで第2のノード（14）からリッチCSIフィードバックを受信すること（100B）を含む。
21. 実施形態20の方法であって、リッチCSIフィードバックを報告することは、
係数のコードブックからコードブックエントリのサブセットが選択されること（200B）と、
サブセットからコードブックエントリが選択されること（202B）と、 
選択されたコードブックエントリのインデックスを受信すること（204B）を含む。
22. 実施形態21の方法であって、
コードブックの各エントリはインデックスkによって識別され、
インデックスkを有するコードブックのエントリは、L'行およびr列を有する複素数のベクトルまたは行列Ckを含み、L'およびrは正の整数であり、
各エントリの（L'-1）r個の要素の各々は、N個の複素数のうちの1つとすることができるスカラー複素数を含み、
||Ck1 - Ck2||F ＞ 0 ここで、k1 ≠ k2は異なるコードブックエントリのインデックスであり、||C||Fは行列またはベクトルCのフロベニウス（Frobenium）ノルムであり、
コードブックはN(L’-1)r エントリを含み、
サブセットはKMエントリのうちの1つを含み、ここで、K ≦ NおよびM ＜ (L’-1) rは正の整数であり、サブセットにおける各エントリは、インデックスによって識別される。
23. 実施形態22の方法であって、r=2のときの選択されたコードブックエントリは、M=2個の別個の変数から構築することができ、各変数はK=N個の複素数のうちの1つとすることができ、サブセットにおける各エントリCkに対してCkH Ck = Iである。
24. 実施形態21の方法であって、
コードブックの各エントリは、ベクトルまたは行列を含み、
コードブックの各エントリの1つまたは複数の要素は、スカラー複素数を含み、
2つの異なるコードブックエントリ間の行列またはベクトルの差の（間の）ノルムは、ゼロよりも大きい。
25. 実施形態20から23のいすれかの方法であって、r=2のときの選択されたコードブックエントリは、M=4個の別個の変数から構築することができ、各変数はK = √N個の複素数の少なくとも1つとすることができ、サブセットにおける少なくとも1つのエントリCkに対してCkH Ck ≠ Iである。
26. マルチビームCSIを報告するための無線通信ネットワークにおける第1のノード（12）の動作方法であって、
アップリンク制御チャネルでの第1の送信におけるランクインジケータおよびビームカウントインジケータを受信すること（300B）と、
アップリンク制御チャネルでの第2の送信におけるコフェージングインジケータを受信すること（302B）であって、コフェージングインジケータはコフェージング係数のコードブックの選択されたエントリを識別し、コフェージングインジケータにおけるビットの数は、ビームカウントインジケータおよびランクインジケータのうちの少なくとも1つによって識別される。
27. 実施形態26の方法であって、ビームカウントインジケータは、ビームの数（いくつかのビーム）と相対パワーのインジケーションのうちの少なくとも1つ含み、インジケーションの可能な値が、ゼロ値と非ゼロ値の両方を含む。
28. CSIを報告するための、無線通信ネットワークにおける第1のノードに接続された第1のノード（12）の動作方法であって、
マルチビームCSI報告におけるビームの数およびビームのインデックスを共同で識別することと、
第2のノード（14）からマルチビームCSI報告を受信することを含む。
29. 実施形態28の方法であって、マルチビームCSI報告におけるビームの数およびビームのインデックスを共同で識別することは、
マルチビームCSI報告を構築するために使用されるビームLの数を決定すること（304A）と、
Lが少なくともlである場合にマルチビームCSI報告のビームのインデックスを識別し、そうでない場合にLがl未満であることを識別する、l番目のビームのためのビームインジケータを決定すること（306A）を含む。
30. 無線通信ネットワークにおける第1のノード（12）の動作方法であって、
CSIが第1のランクに対応する場合、第1のビーム数に対応するCSIを受信すること（400B）と、
CSIが第2のランクに対応する場合、第2のビーム数に対応するCSIを受信すること（402B）を含む。
31. 実施形態30の方法であって、
第1のランクは第2のランクよりも小さく、
第1のビーム数は第2のビーム数よりも大きい。 
32. 実施形態20から31のいずれかの方法であって、さらに、
各ビームインデックスペアがビームkに対応する、アップリンク制御情報（UCI）における少なくとも1つのビームインデックスペア（lk, mk）のインジケーションを受信することを含む。
33.実施形態20から32のいずれかの方法であって、
各ビームは、複素数のセットを含み、インデックスペア（lk, mk）を有するk番目のビームd(k)であり、複素数のセットの各要素は、
0006980024.tif 000053
のように、少なくとも1つの複素位相シフトによって特徴付けられ、 
dn(k)とdi(k)は、それぞれ、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素であり、
αi,nは、ビームd(k)のi番目およびn番目の要素に対応する実数であり、
pとqは整数であり、
ビーム方向ΔI,kとΔ2,kは、複素位相シフトej2πΔ1,kおよびej2πΔ2,kをそれぞれ決定するインデックスペア（lk, mk）を有するビームに対応する実数である。
34. 実施形態20から33のいずれか1つの方法であって、第1のノード（12、50）は無線アクセスノード（12）である。
35. 実施形態20から34のいずれか1つの方法であって、第2のノード（14）は無線デバイス（14）である。
36. 実施形態20から35のいずれか1つの方法に従って動作するように適合された第1のノード（12）。
37. 第1のノード（12、50）は、
少なくとも1つのプロセッサ（36）;
少なくとも1つのプロセッサ（36）によって実行可能な命令を含むメモリ（38）を備え、それによって第1のノード（12、50）は、
小さいペイロードを有する物理チャネル上で第2のノード（14）からリッチCSIフィードバックを受信するように動作可能である。
38. 第1のノード（12、50）は、
小さいペイロードを有する物理チャネル上で第1のノード（12、50）へのリッチCSIフィードバックを受信するように動作可能な受信モジュール（62）を有する。
【０１６２】
以下の頭字語は、本開示全体を通して使用される。
1D：一次元
2D：2次元
3GPP：3GPP第3世代パートナーシッププロジェクト
5G：第5世代
ACK：確認（肯定）応答
ARQ：ハイブリッド自動再送要求
ASIC：特定用途向け集積回路
BPSK：二位相シフトキーイング
CE：制御要素
CPU：中央処理装置
CQI：チャネル品質インジケータ
CRI：CSI-RSリソースインジケーション
CSI：チャネル状態情報
DCI：ダウンリンク制御情報 
DFT：離散フーリエ変換
DL-SCH：ダウンリンク共有チャネル
eNodeB：進化型または拡張型ノードB 
EPDCCH：進化型PDCCH
FDD：周波数分割複信
FD-MIMO：フルディメンジョンMIMO
FPGA：フィールドプログラマブルゲートアレイ
GSM：移動体通信用グローバルシステム
HARQ：ハイブリッド自動再送要求
LTE：ロングタームエボリューション
MAC：媒体アクセス制御
MCS：変調及び符号化状態 
MIMO：多入力多出力 
ms：ミリ秒
MU-MIMO：マルチユーザMIMO
NACK：否定応答 
NR：New Radio
NZP：非ゼロパワー
OFDM：直交周波数分割多重 
PDCCH：物理ダウンリンク制御チャネル
PMI：プリコーダ行列インジケータ
PRB：物理リソースブロック
PUCCH：物理アップリンク制御チャネル
PUSCH：物理アップリンク共有チャネル 
QPSK：四位相シフトキーイング
RI：ランクインジケータ
RRC：無線リソース制御
RSRP：受信信号受信電力
RSRQ：受信信号受信品質
RSSI：受信信号強度インジケーション
SINR：信号対干渉雑音比
SR：スケジューリング要求
SRB：信号無線ベアラ
TDD：時間分割複信
TFRE：時間／周波数リソース要素
TS：技術仕様
UCI：アップリンク制御情報
UE：ユーザ装置
ULA：均一線形アレイ（ユニフォームリニアアレイ）
UL-SCH：アップリンク共有チャネル 
UMB：ウルトラモバイルブロードバンド
UPA：均一平面アレイ（ユニフォームプレーナーアレイ）
WCDMA：広帯域（ワイドバンド）符号分割多元接続
WiMax：Worldwide Interoperability for Microwave Access
【０１６３】
当業者は、本開示の実施形態に対する改良および修正を認識するのであろう。全てのそのような改良及び修正は、本明細書に開示された概念の範囲内にあると考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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