(57)【要約】  レーダーアシストされた無線データ通信の実行方法  第１のデバイスおよび第２のデバイスを使用し、ａ）前記第１のデバイスにより出射レーダー信号を送信するステップ、ｂ）前記出射レーダー信号と関連した入射レーダー信号の受信特性を、前記第１のデバイスにより決定するステップ、およびｃ）前記入射レーダー信号の前記受信特性に基づき、前記第１のデバイスにより前記無線データ通信を実行するための少なくとも１つのパラメーターを設定するステップ、を含む、無線データ通信を実行するための方法が開示される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデバイス（１）と第２のデバイス（２）との間で無線データ通信を実行するための方法（１００）であって、
前記第１のデバイス（１）により出射レーダー信号（３）を送信すること（１１０）、
前記出射レーダー信号（３）と関連した入射レーダー信号（４）の受信特性を、前記第１のデバイス（１）により決定すること（１２０）、および
前記入射レーダー信号（４）の前記受信特性に基づき、前記第１のデバイス（１）により前記無線データ通信を実行するための少なくとも１つのパラメーターを設定すること（１３０）、
を含む方法（１００）。
【請求項２】
前記少なくとも１つのパラメーターは、前記無線データ通信の送信電力を含む、請求項１に記載の方法（１００）。
【請求項３】
前記送信電力を設定すること（１３０）は前記送信電力の削減をもたらし、これは、ａ）前記送信電力を小さくしてある一定のレベル未満に維持すること、および／または、ｂ）周波数ドメインにおけるリソースの使用を少なくすること、および／または、ｃ）時間ドメインにおけるリソースの使用を少なくすること、により達成されうる、請求項２に記載の方法（１００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つのパラメーターは、前記無線データ通信の空間伝搬経路を決定するためのビームスイープ（５）のビームスイープ構成を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項５】
前記少なくとも１つのパラメーターは、前記無線データ通信の空間伝搬経路を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのパラメーターは、アンテナパネルの選択を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項７】
前記入射レーダー信号（４）の前記受信特性に基づき、物体（７）の移動プロファイルを分析すること、および
前記分析した移動プロファイルにしたがって、前記少なくとも１つのパラメーターを設定すること、
をさらに含む、請求項４から６のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項８】
前記少なくとも１つのパラメーターは、前記無線データ通信の周波数値νｓｅｔまたは周波数帯Δνｓｅｔを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つのパラメーターは、前記無線データ通信の送信プロトコルを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項１０】
前記受信特性は、前記入射レーダー信号（４）の信号レベルを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項１１】
前記受信特性は、前記入射レーダー信号（４）の受信と前記出射レーダー信号（３）の送信との間の時間遅延Δｔｒａｄａｒ、および前記出射レーダー信号と比較した前記入射レーダー信号（４）のドップラーシフトΔνｒａｄａｒの少なくとも一方を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのパラメーターにしたがって、前記無線データ通信を実行すること（１４０）をさらに含み、
前記無線データ通信は、前記第２のデバイス（２）から前記第１のデバイス（１）、および／または、前記第１のデバイス（１）から前記第２のデバイス（２）に向けたものである、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項１３】
前記無線データ通信と前記出射レーダー信号（３）が少なくとも重複した周波数を有する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項１４】
前記第１のデバイス（１）により前記出射レーダー信号（３）を送信すること、および前記入射レーダー信号（４）の受信特性を決定することが、前記無線データ通信の中断中、および／または前記無線データ通信と同時に実行される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項１５】
前記入射レーダー信号（４）は、前記無線データ通信の制御信号である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項１６】
第２のデバイス（２）と無線データ通信を実行するように構成された第１のデバイス（１）であって、
前記第１のデバイス（１）により出射レーダー信号（３）を送信すること（１１０）、
前記出射レーダー信号（３）と関連した入射レーダー信号（４）の受信特性を、前記第１のデバイス（１）により決定すること（１２０）、および
前記入射レーダー信号（４）の前記受信特性に基づき、前記第１のデバイス（１）により前記無線データ通信を実行するための少なくとも１つのパラメーターを設定すること（１３０）、
を含む方法（１００）を実行するように構成された制御回路（８）を含む、第１のデバイス（１）。
【請求項１７】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法（１００）を実行するように構成された、請求項１６に記載の第１のデバイス（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は一般に無線データ通信を実行する技術に関する。特定の実施形態において、無線データ通信の実行はレーダー信号測定に基づく。
【背景技術】
【０００２】
ギガヘルツ（gigahertz：ＧＨｚ）周波数帯の電磁波は、さまざまな物体検出のために使用されている。このようなレーダー技術は、たとえば、航空機や自動車などの物体の分布範囲、角度、または速度の検出に使用されている。これらのレーダー探査技術の動作範囲は、第３世代パートナーシッププロジェクト（Third  Generation  Partnership  Project：３ＧＰＰ）が定めた第５世代モバイルネットワーク（新無線（New  Radio：ＮＲ）とも呼ばれる）で提案されている周波数帯と重複する場合があり、約２４ＧＨｚ〜４１ＧＨｚがそれにあたる。
【０００３】
その結果として、そして３ＧＰＰ第５世代ＮＲ無線データ通信を提供するために、データ通信とレーダー技術の共存を確保する必要がある。
【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、無線データ通信をそれぞれのローカル環境に適応させることができる、第１のデバイスおよび第２のデバイスを使用した無線データ通信を実行するための方法、および対応するデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
独立請求項に係る方法およびデバイスを提供する。従属項にさらなる実施形態を定義する。
【０００６】
実施形態にしたがって、無線データ通信の実行方法を開示する。前記無線データ通信は、第１のデバイスおよび第２のデバイス間のものである。前記方法は、第１のデバイスにより出射レーダー信号を送信することを含む。前記方法は、前記出射レーダー信号と関連した入射レーダー信号の受信特性を、前記第１のデバイスにより決定することをさらに含む。前記方法は、前記入射レーダー信号の前記受信特性に基づき、前記第１のデバイスにより前記無線データ通信を実行するための少なくとも１つのパラメーターを設定することをさらに含む。
【０００７】
このような手法は、第１のデバイスに近接して位置する物体の有無といった、第１のデバイスのローカル環境に関する情報を得ることに、このようなレーダー信号に基づいたレーダー探査が適しているという知見に基づいてよい。本技術にしたがい、第１のデバイスは無線データ通信を現在の特定の環境に適応させることに、得られたローカル環境情報を使用してよい。したがって、ローカル環境を考慮に入れることにより、無線データ通信が改善されうる。たとえば、伝送の信頼性が向上しうる。
【０００８】
別の実施形態によれば、第１のデバイスが開示される。第１のデバイスは、第２のデバイスと無線データ通信を実行するように構成される。前記第１のデバイスは、方法を実行するように構成された制御回路を含む。前記方法は、第１のデバイスにより出射レーダー信号を送信することを含む。前記方法は、前記出射レーダー信号と関連した入射レーダー信号の受信特性を、前記第１のデバイスにより決定することをさらに含む。前記方法は、前記入射レーダー信号の前記受信特性に基づき、前記第１のデバイスにより無線データ通信を実行するための少なくとも１つのパラメーターを設定することをさらに含む。
【０００９】
したがって、前記デバイスの制御回路は上述した方法の実行に適応しうる。たとえば、前記制御回路は、少なくとも１つのプロセッサー、特定用途向け集積回路（Application-Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）などを含んでよい。
【００１０】
本開示の意味の範囲では、デバイスとは、ユーザー端末または基地局またはリレーであってよい。このようなユーザー端末の例としては、スマートフォン、携帯用デバイス、電話、ラップトップ型コンピューター、タブレットＰＣ、スマートテレビ、ＩｏＴ（Internet  of  Things）センサーまたはアクチュエーターなどが挙げられる。
【００１１】
本開示の意味の範囲では、レーダー信号とはＧＨｚ〜ＴＨｚの周波数帯の電磁波に基づく信号を指してよい。レーダー信号を任意のデバイスで検出することにより、それぞれのデバイスの環境によって囲まれた（および、それぞれのデバイスに対する）任意の物体の分布範囲、角度または速度に関する情報が提供されうる。これをレーダー探査と呼ぶ場合もある。
【００１２】
本開示の意味の範囲では、受信特性とは、第１のデバイスにより受信されうる入射レーダー信号の任意の特性を指してよい。受信特性とは、第１のデバイスにより検出される特性であってよい。受信特性とは、入射レーダー信号のタイムオブフライト、伝搬損失、ドップラーシフト、信号レベルといった物理的パラメーターであってよい。
【００１３】
前記方法の実施形態において、前記少なくとも１つのパラメーターは、前記無線データ通信の送信電力を含む。別の実施形態において、送信電力を設定することは送信電力の削減をもたらし、これは、ａ）送信電力を小さくしてある一定のレベル未満に維持すること、および／または、ｂ）周波数ドメインにおけるリソースの使用を少なくすること、および／または、ｃ）時間ドメインにおけるリソースの使用を少なくすること、により達成されうる。
【００１４】
このような手法に基づくと、第１のデバイスの環境における無線データ通信に関わる電力密度と電界強度は、第１のデバイスに近接した物体の存在に依存しうる。したがって、高い電力密度と電界強度による物体への影響を回避しつつ、同時に、そのような物体がない領域では効率的な無線データ通信を維持することができる。
【００１５】
別の実施形態において、前記少なくとも１つのパラメーターは、無線データ通信の空間伝搬経路を決定するための、ビームスイープのビームスイープ構成を含む。別の実施形態において、前記少なくとも１つのパラメーターは、無線データ通信の空間伝搬経路を含む。
【００１６】
本開示の意味の範囲では、ビームスイープ構成は、複数のアンテナの複数のアンテナ重み付けセットに対応してもよく、ビームスイープにより、異なるアンテナ重み付けセットを使用して、無線データ通信をテストすることが可能である。アンテナ重み付けセットは、信号の送信および／または受信においてさまざまなアンテナが用いる振幅および位相を規定しうる。最も好適なアンテナ重み付けセット（対応する空間伝搬経路を規定する）が、ペイロードデータまたは制御データなどの通信に使用されうる。
【００１７】
本開示の意味の範囲では、前記空間伝搬経路は、送信方向および／または受信方向に一致してよい。たとえば、前記空間伝搬経路は、送信アンテナ重み付けおよび／または受信アンテナ重み付けなどのアンテナ重み付けセットに関連付けられてよい。
【００１８】
このような手法を用いて、ビーム内の局所的な電力密度と電界強度の方向を、物体の位置に基づいて変更してよい。したがって、高い電力密度と電界強度による物体への影響を回避しつつ、同時に、方向を変更した効率的な無線データ通信をさらに維持することができる。
【００１９】
別の実施形態において、前記少なくとも１つのパラメーターはアンテナパネルの選択を含む。
【００２０】
本開示の意味の範囲では、アンテナパネルとは複数のアンテナを指してよく、ビームスイープ構成を形成するように構成されるものである。複数のアンテナを含むパネルは、アンテナ重み付けセットを使用して位相を変化させて送信および／または受信を行うためのアンテナアレイとして形成されてよい。
【００２１】
したがって、検出された物体の位置により、ビームスイープを構成するアンテナパネル（アンテナアレイと呼ぶ場合もある）がそれぞれ選択されうる。実施形態において、選択されたパネルをビームスイープに使用してもよい。したがって、ビームスイープによりもたらされ、入射レーダー信号により認識される、物体における電力密度と電界強度が最小となるようにパネルを選択することができる。
【００２２】
別の実施形態において、前記方法はさらに、入射レーダー信号の受信特性に基づいて、（たとえばレーダー信号の反射により提供される）物体の移動プロファイルを分析すること、および前記分析した移動プロファイルにしたがって、少なくとも１つのパラメーターを設定することを含む。
【００２３】
そのため、検出される物体情報には、物体の位置と物体の動きの両方が含まれてよい。したがって、物体の予測位置の評価をしてもよく、ビームスイープの方向を変更してもよく、それにより物体に影響する任意の放射効果を回避することもできる。
【００２４】
別の実施形態において、前記少なくとも１つのパラメーターは、無線データ通信の周波数値または周波数帯を含む。
この手法に基づくと、第１のデバイスに近接した物体が存在する場合、送信する周波数および周波数帯をそれぞれ調整してよく、それにより、物体による周波数に依存した吸収を減少させうる。
【００２５】
別の実施形態において、前記少なくとも１つのパラメーターは、無線データ通信の送信プロトコルを含む。たとえば、送信プロトコルは、３ＧＰＰ  ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）および３ＧＰＰ  ＮＲを含む群から選択されてよい。たとえば、異なる送信プロトコルは、異なる通信帯域幅、異なる送信フレーム構造、および／または異なる時間周波数リソースマッピングなどを使用してよい。
【００２６】
この手法に基づくと、より頑健な変調方式および／またはより頑健なプリコーディングアルゴリズムが達成されうる。
【００２７】
別の実施形態において、前記受信特性は、前記入射レーダー信号の信号レベルを含む。換言すれば、無線データ通信の調整は、入射レーダー信号の大きさに基づき実行してもよい。入射レーダー信号の大きさは第１のデバイスに対する物体の近接度（または、換言すれば、伝搬損失）に依存しうるため、無線データ通信の調整は、物体との近接度に関連して実行されうる。一例として、無線データ通信の電力削減は、第１のデバイスと物体との距離が短い場合、より強力な方法で実行可能であるが、第１のデバイスと物体との距離が長い場合、より弱い方法で実行可能である。したがって、第１のデバイスのローカル環境を具体的に考慮に入れることにより、無線データ通信の調整を改善しうる。
【００２８】
別の実施形態において、前記受信特性は、入射レーダー信号受信と出射レーダー信号送信の間の時間遅延（すなわちタイムオブフライト）、および出射レーダー信号と比較した入射レーダー信号のドップラーシフトの少なくとも一方を含む。
【００２９】
時間遅延に関して言えば、無線データ通信の調整は、それぞれの時間遅延に基づいて実施されてよい。時間遅延は第１のデバイスに対する物体の近接度に依存しうるため、無線データ通信の調整は、物体との近接度に関連して実行されうる。一例として、無線データ通信の電力削減は、第１のデバイスと物体との距離が短い場合、より強力な方法で実行可能であるが、第１のデバイスと物体との距離が長い場合、より弱い方法で実行可能である。したがって、第１のデバイスのローカル環境を具体的に考慮に入れることにより、無線データ通信の調整を改善しうる。
【００３０】
ドップラーシフトに関して言えば、少なくとも１つのパラメーターの設定に、検出された物体の動きおよび／または速度をさらに考慮に入れてよい。したがって、電力密度と電界強度から物体を保護することがさらに改善されうる。
【００３１】
別の実施形態において、前記方法はさらに、少なくとも１つのパラメーターにしたがって無線データ通信を実行することを含み、前記無線データ通信は第２のデバイスから第１のデバイスへ、および／または第１のデバイスから第２のデバイスへと実行される。たとえば、無線データ通信はアップリンク通信、ダウンリンク通信、および／またはサイドリンク通信であってよい。
【００３２】
たとえば、無線データ通信の実行のため、少なくとも１つの受信パラメーターおよび／または少なくとも１つの送信パラメーターが設定されてよい。したがって、上記のレーダー信号に基づく方法を実行する第１のデバイスは、無線データ通信を実行する受信ユニットであってよい。さらに別の例によれば、上記のレーダー信号に基づく方法を実行する第１のデバイスは、無線データ通信を実行する送信ユニットであってよい。したがって、検出されたレーダー信号に基づく無線データ通信の調節は、受信ユニットを用いて、および／または送信ユニットを用いて実行可能である。これにより、無線データ通信の方法を実行することに対する柔軟性が増す。
【００３３】
別の実施形態において、無線データ通信および出射レーダー信号は少なくとも重複した周波数を有する。
【００３４】
本手法に基づけば、電磁波の送信は、レーダー用と無線データ通信用の両方に対して同じ技術手段を用いて実行可能である。一例として、複数のアンテナを含む同一のアンテナパネルを使用してよい。したがって、前記方法は効率的に、すなわち前記方法を実行するそれぞれのデバイスを単純な構成にすることで運用可能であり、かつ、好ましく単純な方法で実行可能である。
【００３５】
別の実施形態において、前記第１のデバイスによる出射レーダー信号の送信、および入射レーダー信号による受信特性の決定は、無線データ通信の中断中、および／または無線データ通信と同時に実行される。したがって、換言すれば、時分割複信技術を使用してよい。あるいは、またはさらに、周波数分割複信技術および／または符号分割多元接続（Code  Division  Multiple  Access：ＣＤＭＡ）を使用してよい。
【００３６】
レーダー信号測定が、無線データ通信の中断中に実行される場合、無線データ通信実行とレーダー探査実行との間の干渉を低減しうる。
【００３７】
レーダー信号測定が、無線データ通信と同時に実行される場合、無線データ通信は中断されず、少なくとも１つのパラメーターを設定することによる調節をリアルタイムに実行しうる。
【００３８】
別の実施形態において、レーダー信号は、無線データ通信の制御信号である。たとえばレーダー信号は、無線データ通信のパイロット信号または同期信号であってよい。前記制御信号は、シンボルシーケンスおよび／または信号レベルなどの、明確な信号波形を有しうる。
【００３９】
上記概要は、単にいくつかの実施形態および実装のいくつかの特徴に関する簡単な概略を提供することを意図したものであり、限定と解釈されるものではない。そのほかの実施形態には、上述したもの以外の特徴が含まれるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
本開示の上述した、およびそのほかの要素、特徴、ステップおよび特性は、下記の図を参照して以下に述べる実施形態の詳細な記述により明らかとなるであろう。
【００４１】
【図１】図１は、さまざまな実施例に係る、基地局（Base  Station：ＢＳ）とユーザー端末（User  Equipment）ＵＥ間において無線データ通信を実行するネットワークの模式図である。
【図２】図２は、さまざまな実施例に係る、基地局とユーザー端末ＵＥのより詳細な模式図である。
【図３】図３は、ユーザー端末ＵＥが物体に近接している場合の、本開示に係るアップリンクデータ通信の模式図である。
【図４】図４は、さまざまな実施例に係る、ユーザー端末ＵＥにより実行される方法のフローチャートである。
【図５ａ】図５ａ〜図５ｄは、少なくとも１つのパラメーターが設定される場合の、図３に係る物体が近接するアップリンクデータ通信の模式図である。
【図５ｂ】図５ａ〜図５ｄは、少なくとも１つのパラメーターが設定される場合の、図３に係る物体が近接するアップリンクデータ通信の模式図である。
【図５ｃ】図５ａ〜図５ｄは、少なくとも１つのパラメーターが設定される場合の、図３に係る物体が近接するアップリンクデータ通信の模式図である。
【図５ｄ】図５ａ〜図５ｄは、少なくとも１つのパラメーターが設定される場合の、図３に係る物体が近接するアップリンクデータ通信の模式図である。
【図６】図６は、実施形態に係る、受信特性決定のための技術の模式図である。
【図７】図７は、別の実施形態に係る、受信特性決定のためのさらなる技術の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の実施形態を、添付図面を参照して以下に詳細に述べる。以下の実施形態に関する記述は、限定的な意味で解釈されるべきではないことを理解されたい。本発明の範囲は、例示目的にのみ使用される以下に記載する実施形態または図面によって、限定されるものではない。
【００４３】
図面は、模式図であると見なされるべきであり、図中の構成要素は必ずしも縮尺通りに示されているわけではない。さまざまな構成要素はむしろ、それらの機能および一般的な目的が当業者に明らかとなるように示されている。図面または本明細書に記載される、機能ブロック、デバイス、構成要素、またはそのほかの物理的もしくは機能的ユニット間の任意の接続または連結は、間接的な接続または連結により実装されてもよい。構成要素間の連結は、無線接続により確立されてもよい。機能ブロックは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせとして実装されてよい。
【００４４】
ネットワークにおける無線通信技術を以下に開示する。たとえば、ネットワークとは複数のセルを含むセルラーネットワークであってよく、各セルは１つ以上のＢＳにより定義される。ネットワークアーキテクチャの例には、３ＧＰＰ  ＬＴＥアーキテクチャが挙げられる。３ＧＰＰ  ＬＴＥにおいては、無線チャネルは発展型無線アクセスネットワーク（evolved  UMTS  Terrestrial  Radio  Access：ＥＵＴＲＡＮ）にしたがって定義される。同様の技術を、グローバルモバイル通信システム（Global  Systems  for  Mobile  Communications：ＧＳＭ）、広帯域符号分割多元接続（Wideband  Code  Division  Multiplex  Access：ＷＣＤＭＡ）、汎用パケット無線サービス（General  Packet  Radio  Service：ＧＰＲＳ）、ＥＤＧＥ（Enhanced  Data  Rates  for  GSM  Evolution）、拡張型汎用パケット無線システム（Enhanced  GPRS：ＥＧＰＲＳ）、ユニバーサル移動体通信システム（Universal  Mobile  Telecommunications  System：ＵＭＴＳ）、および高速パケットアクセス（High  Speed  Packet  Access：ＨＳＰＡ）などの、さまざまな種類の３ＧＰＰ規定アーキテクチャならびに関連するセルラーネットワークの対応アーキテクチャに容易に適用することができる。特に、このような技術を３ＧＰＰ  ＮＢ−ＩｏＴ、またはｅＭＴＣネットワークおよび３ＧＰＰ  ＮＲネットワークに適用してよい。さらに、それぞれの技術は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、衛星通信、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ  Ｗｉ−Ｆｉ技術など、３ＧＰＰ規定ではないさまざまな種類のアーキテクチャへ容易に適用可能である。
【００４５】
本明細書に開示された技術により、無線データ通信の少なくとも１つのパラメーターの決定が容易になりうる。さまざまな実施例において、たとえば、送信電力、アンテナ重み付けにより決定されうる空間伝搬経路、または空間伝搬経路を決定するためのビームスイープのビームスイープ構成など、さまざまな種類および型のパラメーターが決定されうる。
【００４６】
本明細書に開示された技術によれば、少なくとも１つのパラメーターは、レーダー探査により決定されうる。出射レーダー信号に対応した入射レーダー信号が受信されてよく、受信特性に基づき、少なくとも１つのパラメーターが決定されてもよい。
【００４７】
図１は、本明細書に開示する技術の利益を受けうる無線データ通信を実行するための、無線通信ネットワーク９の模式図である。ネットワーク９は、３Ｇ、４Ｇ、または来たる５Ｇなどの３ＧＰＰが標準化したネットワークであってよい。そのほかの例としては、たとえば８０２．１１ｘ  Ｗｉ−ＦｉプロトコルやＢｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルといった、米国電気電子技術者協会（Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers：ＩＥＥＥ）が定めたネットワークなどのポイントツーポイントネットワークが挙げられる。さらなる例としては、３ＧＰＰ  ＮＢ−ＩＯＴまたはｅＭＴＣネットワークが挙げられる。
【００４８】
無線データ通信のための無線通信ネットワーク９は、ユーザー端末（ＵＥ）１または基地局（ＢＳ）１として構成可能な第１のデバイス１、および基地局（ＢＳ）２またはユーザー端末（ＵＥ）２として構成可能な第２のデバイス２を含む。一例として、そのようなＵＥは、スマートフォン、携帯電話、タブレット、ノート型パソコン、コンピューター、スマートテレビ、マシン型通信（Machine  Type  Communication：ＭＴＣ）デバイス、拡張型ＭＴＣ（enhance  MTC：ｅＭＴＣ）デバイス、ＩｏＴ（Internet  of  Things）デバイス、狭帯域ＩｏＴ（Narrowband  IOT：ＮＢ−ＩｏＴ）デバイス、センサー、アクチュエーターなどのうちの１種類であってよい。ＢＳもまた、ＮＢ（Node-B）、ｅ−ＮＢ（evolved  Node-B）、ＮＲにおけるｇＮＢなどのうちの１種類であってよい。
【００４９】
無線データ通信を提供する無線データリンク１０が、ＵＥ１とＢＳ２間に確立される。無線データリンク１０は、ダウンリンク（DownLink：ＤＬ）データチャネル１１を実装してよい。ＤＬデータチャネル１１は、ＢＳ２からＵＥ１に向けたダウンリンク（ＤＬ）データ１２の送信に使用することができる。無線データリンク１０は、ＵＥ１からＢＳ２に向けたアップリンク（UpLink：ＵＬ）データ１４送信のための、アップリンク（ＵＬ）データチャネル１３も実装してよい。しかし、別の実施形態によれば、ａ）ＵＥ１とＵＥ２の間、またはｂ）ＢＳ１とＢＳ２の間で通信を確立することもできる。
【００５０】
図２はＢＳ２およびＵＥ１のより詳細な模式図である。ＢＳ２は、場合によりフロントエンドとも呼ばれるプロセッサー１５およびインターフェイス１６を含む。インターフェイス１６は複数のアンテナ１８を含むアンテナパネル１７（以下、パネル）と、アンテナポートを介して連結される。図２には１つのパネル１７しか示していないが、ＢＳ２はこのようなパネル１７を複数個含んでよく、パネル１７はそれぞれインターフェイス１６と連結される。各アンテナ１８は高周波電流を伝搬する１つ以上の電気経路を含んでよい。各アンテナ１８は、電気経路によって実装されるＬＣ発振器を１つ以上含んでよい。各経路は特定のビームパターンで電磁波を放射してよい。
【００５１】
ＢＳ２はさらに、不揮発性メモリ１９などのメモリ１９を含んでよい。メモリ１９はプロセッサー１５により実行可能なプログラムコードを格納してよい。プログラムコードを実行することにより、本明細書に開示されるようなビーム構成の決定に関する技術をプロセッサー１５に実行させてもよい。したがって、プロセッサー１５およびメモリ１９は制御回路２０を形成する。
【００５２】
ＵＥ１は、場合によりフロントエンドとも呼ばれるプロセッサー２０およびインターフェイス２１を含む。インターフェイス２１は複数のアンテナ２２を含むパネル６と、アンテナポート（図２に図示しない）を介して連結される。図２は１つのパネル６しか示していないが、ＵＥ１はこのようなパネル６ａ〜６ｅを複数個含んでよく、パネル６ａ〜６ｅはそれぞれインターフェイス２１と連結される。各アンテナ２２は高周波電流を伝搬する１つ以上の電気経路を含んでよい。各アンテナ２２は、電気経路によって実装されるＬＣ発振器を１つ以上含んでよい。各経路は特定のビームパターンで電磁波を放射してよい。
【００５３】
ＵＥ１はさらに、不揮発性メモリ２３などのメモリ２３を含んでよい。メモリ２３はプロセッサー２０により実行可能なプログラムコードを格納してよい。プログラムコードを実行することにより、本明細書に記載されるようなビーム構成の決定に関する技術をプロセッサー２０に実行させてもよい。したがって、プロセッサー２０およびメモリ２３は制御回路８を形成する。
【００５４】
図２は、空間伝搬経路５に関する態様も示している。図２は、無線データリンク１０に実装される異なる空間伝搬経路５（図２中の破線）を示す模式図である。異なる空間伝搬経路５は異なるビーム構成と関連付けられる。たとえば、ＤＬデータ通信用に特定の空間伝搬経路５を実装するために、特定のＤＬ送信ビーム構成をＢＳ２のパネル１７に対して選択してもよい。ここで、前記ビーム構成は一般に、各パネル６、１７および複数のパネル６ａ〜６ｅ、１７のそれぞれに含まれるアンテナ１８、２２の特定のアンテナ重み付けセットにより、それぞれ実装されてよい。前記アンテナ重み付けセットは、ステアリングベクトルとも称される場合がある。したがって、各パネル６、１７および複数のパネル６ａ〜６ｅ、１７のそれぞれに含まれるさまざまなアンテナ１７８、２２に対して異なる振幅および位相構成をそれぞれ使用することにより、異なるビーム構成としてもよい。一般にビーム構成は、送信（送信ビーム構成）および／または受信（受信ビーム構成）に対して適用してよい。一般にビーム構成はさらに、ＤＬデータ通信（ＤＬビーム構成）および／またはＵＬデータ通信（ＵＬビーム構成）に対して適用してよい。
【００５５】
各空間伝搬経路５は、反射回数、伝搬損失、および一般的な伝送信頼性および／または伝送容量などの異なる送信特性を有してよい。特に、空間伝搬経路５が異なれば、各受信機の位置におけるフェージング特性も異なる場合がある。フェージングは通常、受信機の位置において、信号を乗せた反射電磁波が相殺的干渉をすることにより発生する。適切な空間伝搬経路５を使用することにより、フェージングを減少させるダイバーシティを提供することができる。本明細書に記載のさまざまな実施例によると、適切な空間伝搬経路５の選択が容易になる。
【００５６】
図３は、本開示に係る方法が有用となりうる状況に係る、アップリンクデータ通信の模式図である。ここでは、ＵＥ１は物体７に近接している。ＵＥ１は、周波数帯または周波数（たとえば周波数ν０など）を含むデータ送信用の電磁波が伝搬しうる複数の空間伝搬経路５の提供にそれぞれ適応した、複数のパネル６ａ〜６ｅを含む（簡略化のため、図３ではパネル６ｃの空間伝搬経路１つのみを示す）。
【００５７】
本開示の方法によれば、ＵＥ１のローカル環境に応じて、無線データ通信が調整される。すなわちここでは少なくとも１つのパラメーターが設定される。パラメーターを設定するために、ＢＳ２への無線データ通信を実行するＵＥ１は、さらにレーダー測定も実行してよい。本開示によれば、このレーダー測定は無線データ通信と同時に実行されてよく、および／または無線データ通信の中断中に実行されてよい。したがって、レーダー信号は無線データ通信実行にも使用される同じパネル６ａ〜６ｅにより送信されてよい。レーダー信号は、たとえばパイロット信号および／または同期信号および／またはサウンディングリファレンス信号（Sounding  Reference  Signal：ＳＲＳ）または他の３ＧＰＰ関連のサウンディング信号といった、無線データ通信の制御信号として構成されてよい。任意のパネル６ａ〜６ｅから送信された、またはパネル６ａ〜６ｅの複数から送信された出射レーダー信号３は、無線データ通信と少なくとも重複した周波数を有してよい。これは、出射レーダー信号３は無線データ通信と同一の周波数を有することも意図している。
【００５８】
出射レーダー信号３は物体７と相互干渉する場合があり、その結果レーダー信号の散乱過程および／またはレーダー信号の反射が生じることがある。出射レーダー信号３が反射される場合、物体７に干渉すると、反射したレーダー信号（図３では入射レーダー信号４として図示する）はＵＥ１に到達する。次に、入射レーダー信号４は複数のパネル６ａ〜６ｅのうち少なくとも１つのパネル６ａ〜６ｅによって受信されてよい。入射レーダー信号４を受信する少なくとも１つのパネル６ａ〜６ｅは、それぞれの出射レーダー信号３を送信する少なくとも１つのパネル６ａ〜６ｅと同一であってよい。しかし、入射レーダー信号４を受信する任意のパネル６ａ〜６ｅが、それぞれの出射レーダー信号３を送信するパネル６ａ〜６ｅと同一であることも意図している。少なくとも１つのパネル６ａ〜６ｅによって受信された入射レーダー信号４は、次に、ＵＥ１のプロセッサー２０により処理されてよい。本処理に基づき、物体７が存在する場合等のＵＥ１のローカル環境に基づいた無線データ通信の調整が実現されうる。
【００５９】
図４は、さまざまな実施例に係る、ユーザー端末ＵＥ１により実行される方法１００のフローチャートである。一例として、図４に係る方法１００は、図３に図示する環境下で実行されてよい。方法１００は、ＵＥ１のローカル環境に基づいてＵＥ１からＢＳ２への無線データ通信を調整するためのものであり、レーダー測定の使用によりローカル環境に関する情報を得る。方法１００の開始前に、ＵＥ１からＢＳ２への無線データ通信がすでに実行されていてもよいが、ＵＥ１からＢＳ２への無線データ通信が未確立でもよい。
【００６０】
ＵＥ１からＢＳ２への無線データ通信を、ＵＥ１のローカル環境に応じて調整した伝送として実行することを意図する場合、方法１００を開始してよい。方法１００によれば、次にＵＥ１は出射レーダー信号３を送信（１１０）してよい。出射レーダー信号３は、レーダー探査を使用して、ＵＥ１のローカル環境を調査するためのものである。出射レーダー信号３が物体７（図３に示す物体７など）に到達すると、出射レーダー信号３は物体７と干渉する場合があり、その結果反射レーダー信号となる。そのような反射レーダー信号（図３に入射レーダー信号４として示す）は、ユーザー端末１に再び達する。
【００６１】
次に、本開示に係る方法１００は、入射レーダー信号４の検出（１２０）を行う。つまりＵＥ１は入射レーダー信号４の受信特性を決定してよい。入射レーダー信号４は出射レーダー信号３と関連付けられてよく、そのような関連は物体７における反射や散乱過程を示す場合がある。受信特性の決定とは、入射レーダー信号４の特性を指してよく、そのような入射レーダー信号４の特性はＵＥ１のローカル環境の指標となる。たとえば、そのような受信特性は、入射レーダー信号４の信号レベルを含んでよく、当該信号レベルは物体７とＵＥ１間の距離に対応してよく、および／または物体７のサイズに対応してよい。
【００６２】
加えて、またあるいは、受信特性は入射レーダー信号４の受信と出射レーダー信号３の送信との間の時間遅延も含んでよい。空気媒質など一定の屈折率を有する媒質中の電磁波は、一定の伝搬速度を有するため、入射レーダー信号４の受信と出射レーダー信号３の送信との間の時間遅延が、検出された物体７（図３に示す物体７など）とＵＥ１との距離の指標となりうる。
【００６３】
加えて、またあるいは、受信特性は入射レーダー信号４のドップラーシフトも含んでよい。以下に詳細に説明するように、ドップラーシフトは出射レーダー信号３と入射レーダー信号４間の周波数シフトを指しており、そのような物体７のＵＥ１に対する動きを指す速度値と速度方向の指標となりうる。
【００６４】
入射レーダー信号４の受信特性決定後、次に方法１００は、入射レーダー信号４の受信特性に基づき、ＵＥ１による無線データ通信を実行するための少なくとも１つのパラメーターを設定（１３０）してよい。上述したように、入射レーダー信号４の受信特性がＵＥ１のローカル環境の指標となりうるため、少なくとも１つのパラメーターを設定することで、ＵＥ１のローカル環境を考慮に入れてもよい。一例として、少なくとも１つのパラメーターを設定することで、レーダー探査により判明した物体７の有無を考慮に入れてもよい。また、少なくとも１つのパラメーターにより、物体７とＵＥ１間の距離を考慮に入れてもよい。
【００６５】
入射レーダー信号４の受信電力に基づき、無線データ通信を実行するために設定される少なくとも１つのパラメーターは、無線データ通信の送信電力を含んでもよい。一例として、受信特性が物体７の存在を示す場合、無線データ通信を実行するための送信電力を閾値未満に維持してもよい。加えて、物体７とＵＥ１との距離に応じて送信電力の削減量を調整してもよい。
【００６６】
加えて、またあるいは、入射レーダー信号４の受信電力に基づき、無線データ通信を実行するために設定される少なくとも１つのパラメーターは、無線データ通信の空間伝搬経路を決定するビームスイープ５のビームスイープ構成を含んでもよく、および／または無線データ通信の空間伝搬経路を含んでもよい。つまり、受信特性は物体７の位置の指標であってよく、この少なくとも１つのパラメーターを設定して、無線データ通信の空間伝搬経路を変更してもよい。したがって、特定の位置に物体が検出された場合、変更されたビームスイープ５により物体７への影響を回避できるか、または少なくとも減少させることが可能となる。
【００６７】
加えて、またあるいは、入射レーダー信号４の受信電力に基づき、無線データ通信を実行するために設定される少なくとも１つのパラメーターは、パネル６ａ〜６ｅの選択を含んでもよい。つまり、受信特性は物体７の位置の指標であってもよく、この少なくとも１つのパラメーターを設定して、パネル６ａ〜６ｅを選択することで無線データ通信の送信元を変更し、ここでも無線データ通信の空間伝搬経路を変更してもよい。したがって、物体７が特定の位置に検出された場合、変更されたビームスイープ５による信号と物体７間の相互干渉が調整可能となる。
【００６８】
さらに、少なくとも１つのパラメーターは、無線データ通信の送信プロトコルを含んでもよい。実施形態によれば、送信プロトコルはより頑健な変調方式により定めてもよく、および／またはより頑健なプリコーディングアルゴリズムを達成してもよい。
【００６９】
加えて、またあるいは、少なくとも１つのパラメーターは、無線データ通信の周波数値νｓｅｔまたは周波数帯Δνｓｅｔも含んでもよい。したがって、受信特性が示すＵＥ１のローカル環境に基づき、物体７が存在する場合、無線データ通信を実行する周波数および周波数帯はそれぞれ、時間および帯域幅にわたって積分されたパワーがより低い特定の周波数値νｓｅｔまたは特性の周波数帯Δνｓｅｔに変更してもよい。
【００７０】
また、少なくとも１つのパラメーターを設定することにより、物体７の移動プロファイルを考慮に入れてもよく、受信特性はそのような移動プロファイルの指標であってもよい。
【００７１】
続くステップにおいて、方法１００は、少なくとも１つのパラメーターにしたがって無線データ通信を実行（１４０）してよい。したがって、少なくとも１つのパラメーターの設定により、方法１００は、ＵＥ１のローカル環境を考慮に入れて無線データ通信の実行を調整する。
【００７２】
図５ａ〜５ｄは、少なくとも１つのパラメーターが設定される場合の、図３に係る物体が近接するアップリンクデータ通信の模式図である。
【００７３】
図５ａは、本開示の実施形態を示しており、ここで少なくとも１つのパラメーターは、無線データ通信の送信電力である。レーダー探査より特定された物体７の存在に基づき、無線データ通信の送信電力が削減される。図３と比較して、図５ａのビームスイープ５は弱く表現された矢印によって図示されている。
【００７４】
図５ｂは、本開示の実施形態を示しており、ここでは無線データ通信の空間伝搬経路が修正されている。図３と比較して、図５ｂでは、別の物体（図５に図示なし）での反射を利用して物体７を回避する、空間伝搬経路５の軌道選択が図示されている。このような状況は少なくとも１つのパラメーターを設定することにより達成してもよく、前記パラメーターは、無線データ通信の空間伝搬経路を決定するための、ビームスイープのビームスイープ構成を指し、または前記パラメーターは無線データ通信の空間伝搬経路を直接含む。
【００７５】
図５ｃは、本開示の実施形態を示しており、ここで少なくとも１つのパラメーターはパネル６ａ〜６ｅの選択を指し、各パネル６ａ〜６ｅはビームスイープ構成を提供する。無線データの送信にパネル６ｃが使用されている図３と比較して、図５ｃでは、無線データ通信の実行に、パネル６ｃの代わりにパネル６ｅを使用することが示されている。したがって、図５ｃに示す例によれば、設定パラメーターはパネル６ｅの選択を指す。図５ｃから分かるように、特に図５ｃと図３を比較した場合、このようなパネル選択により、（方向を変えることにより）物体７との相互干渉が少ない空間伝搬経路５を達成してもよい。
【００７６】
図５ｄは、本開示の実施形態を示しており、ここで少なくとも１つのパラメーターは、無線データ通信の周波数値または周波数帯を指している。図３と比較して、図５ｄではνｓｅｔ≠ν０の周波数を使用したビームスイープ５によるデータ送信が図示される。このような周波数νｓｅｔは、ＵＥ１のローカル環境内に物体７が存在することに関する情報を含んだ入射レーダー信号４の受信特性に基づいて設定してもよい。
【００７７】
図６は、実施形態に係る、受信特性決定のための技術の模式図である。図６の実施形態によれば、受信特性は入射レーダー信号３の受信と出射レーダー信号４の送信との間の時間遅延を指す。前記時間遅延の大きさは、物体７、７’とＵＥ１との距離に関係する。図６では、物体７がＵＥ１に比較的近接した第１の状況が上部に図示され、物体７’がＵＥ１に比較的近接していない第２の状況が下部に図示されている。
【００７８】
上部の状況では、時間ｔｒａｄａｒ，ｏｕｔが出射レーダー信号３に対応し、時間ｔｒａｄａｒ，ｉｎが入射レーダー信号４に対応している。レーダー信号が空気中で伝搬するならば、出射レーダー信号３および入射レーダー信号４の速度は光速に一致する。さらに、入射レーダー信号４の受信と、出射レーダー信号３の送信との間の時間遅延は、Δｔｒａｄａｒ＝ｔｒａｄａｒ，ｏｕｔ＋ｔｒａｄａｒ，ｉｎとなる。
【００７９】
下部の状況では、時間ｔｒａｄａｒ，ｏｕｔ’が出射レーダー信号３に対応し、時間ｔｒａｄａｒ，ｉｎ’が入射レーダー信号４に対応している。レーダー信号が空気中で伝搬するならば、出射レーダー信号３および入射レーダー信号４の速度は光速に一致する。さらに、入射レーダー信号４の受信と、出射レーダー信号３の送信間の時間遅延は、Δｔｒａｄａｒ’＝ｔｒａｄａｒ，ｏｕｔ’＋ｔｒａｄａｒ，ｉｎ’となる。ＵＥ１と物体７との距離と比較したＵＥ１と物体７’との距離に基づき、かつ両ケースにおいてレーダー信号速度が同一であることに基づき、Δｔｒａｄａｒ’＞Δｔｒａｄａｒであることが推測できる。
【００８０】
図７は、別の実施形態に係る、受信特性決定のための技術の模式図である。図７の実施形態によれば、受信特性は出射レーダー信号３に対する入射レーダー信号４の周波数についてのドップラーシフトを指す。図７から分かるように、このような周波数シフトは、物体７とＵＥ１との間の相対的な動きに関係する。このような相対的な動きに基づき、ＵＥ１に対する物体７の予測位置を求めてもよい。
【００８１】
図７および上述のように、出射レーダー信号３はＵＥ１から送信され、物体７により反射されてよく、対応する入射レーダー信号はＵＥ１により受信されてよい。しかし本ケースでは、ＵＥ１はさらに一定速度ν→で動いている。したがって波面２４ａ〜２４ｅの距離はＵＥ１の動きによって変化し、その結果、出射レーダー信号３の周波数と入射レーダー信号４の周波数間にいわゆるドップラーシフトνＤｏｐｐｌｅｒが生じる。したがって、このような周波数シフトνＤｏｐｐｌｅｒは物体７に対するＵＥ１の動きの指標となる。
【００８２】
本開示に係る（第１のデバイス１により実行される）方法１００のさらなる実施形態によれば（図示なし）、無線データ通信の実行（１４０）は異なる方法により実施してよい。このような方法によれば、第１のデバイス１を第１のユーザー端末（ＵＥＡ）１、第２のデバイス２を第２のユーザー端末（ＵＥＢ）２とすることもできる。このようなケースにおいて、ＵＥＢ２からＵＥＡ１へ、および／またはＵＥＡ１からＵＥＢ２へ無線データ通信が行われてよい。換言すれば、少なくとも１つのパラメーターの設定に基づく無線データ通信の調整に使用されうる、無線データ通信を実行するための方法１００は、無線データ通信を実行するための送信ユニットであるＵＥＡ１により実行されてよく、あるいは無線データ通信を実行するための受信ユニットであるＵＥＡ１によって実行されてよい。したがって、図面を参照して無線データ通信の送信パラメーターの設定に関して述べてきたが、代わりにまたは追加的に、無線データ通信の受信パラメーターを、一般に設定してもよい。
【００８３】
さらに一般的に、図面を参照してアップリンク無線データ通信のパラメーターの設定に関して論じてきたが、ダウンリンク無線データ通信またはサイドリンク無線データ通信を設定することも可能であろう。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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