(57)【要約】  複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信した無線信号を受信して処理する受信機が開示される。受信機は、無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、受信信号に基づいて、送信機における各レイヤおよび送信アンテナに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、各空間遅延プリコーダは、関連する送信アンテナに対して、それぞれ、対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義し、決定された遅延を明示的または暗黙的に、ならびに決定された複素プリコーダ係数を明示的または暗黙的に、送信機にフィードバックし、送信機は、フィードバックされた遅延および複素プリコーダ係数を使用して受信機に送信される信号をプリコーディングする。
2020537455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理し、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信アンテナに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、各空間遅延プリコーダは、前記関連する送信アンテナに対して、それぞれ、前記対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義し、
前記決定された遅延を明示的または暗黙的に、ならびに前記決定された複素プリコーダ係数を明示的または暗黙的に、前記送信機にフィードバックし、前記送信機は、前記フィードバックされた遅延および複素プリコーダ係数を使用して前記受信機に送信される前記信号をプリコーディングする、ように構成された受信機。
【請求項２】
前記受信機は、前記送信機で使用される周波数領域コードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連するインデックスを含む遅延識別子を暗黙的に使用して、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成される、請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記空間遅延プリコーダは、前記周波数領域で表され、前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延を明示的または暗黙的にフィードバックするように構成される、請求項１または２に記載の受信機。
【請求項４】
前記暗黙的遅延フィードバックは、１つまたは複数の遅延識別子ＤＩを含み、各遅延識別子は、周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000642
の列ベクトルに関連する一組の
2020537455.tif 000643
個のインデックスを含み、
2020537455.tif 000644
遅延の総数である、請求項２または３に記載の受信機。
【請求項５】
前記コードブック行列
2020537455.tif 000645
の前記コードブックサイズは、前記遅延の必要な解像度に基づいて柔軟に設計される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記遅延
2020537455.tif 000646
は離散化され、集合
2020537455.tif 000647
の要素によって与えられ、
2020537455.tif 000648
の各値は、前記周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000649
の列ベクトルに関連付けられ、
2020537455.tif 000650
であり、
2020537455.tif 000651
サブキャリア、またはサブバンド、または物理リソースブロックの総数であり、
前記周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000652
は、オーバーサンプリングされたコードブックＤＦＴ行列
2020537455.tif 000653
であり、
2020537455.tif 000654
、
2020537455.tif 000655
であり、
2020537455.tif 000656
は前記周波数領域コードブックＤＦＴ行列のオーバーサンプリング係数である、請求項４または５に記載の受信機。
【請求項７】
前記受信機は、前記送信機から前記オーバーサンプリング係数
2020537455.tif 000657
を受信するように構成される、請求項６に記載の受信機。
【請求項８】
ＤＩは空間ビームに関連付けられ、前記フィードバックは
2020537455.tif 000658
個の空間ビームの
2020537455.tif 000659
個のＤＩを含み、
2020537455.tif 000660
ビームの総数であり、
2020537455.tif 000661
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000662
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000663
である、請求項２から７のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項９】
前記プリコーダは、２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000664
個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000665
ビームの総数、
2020537455.tif 000666
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000667
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000668
であり、
（ｖ）すべての
2020537455.tif 000669
個のビームについて遅延が同一である場合には、前記
2020537455.tif 000670
個のビームについて、前記フィードバックは１個の遅延識別子、１個のＤＩを含み、または
（ｖｉ）偏波依存およびビーム依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記
2020537455.tif 000671
個のビームについて、
2020537455.tif 000672
個の遅延識別子
2020537455.tif 000673
個のＤＩを含み、各ＤＩは、単一の空間ビームに関連する前記遅延のインデックスを含み、または
（ｖｉｉ）偏波非依存およびビーム依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記
2020537455.tif 000674
個のビームについて、
2020537455.tif 000675
個の遅延識別子
2020537455.tif 000676
個のＤＩを含み、または
（ｖｉｉｉ）偏波依存およびビーム非依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記
2020537455.tif 000677
個のビームについて、２個の遅延識別子
2020537455.tif 000678
個のＤＩを含む、請求項２から８のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１０】
前記ＤＩのインデックスの数は、前記空間ビームに関して同一または異なる、請求項８または９に記載の受信機。
【請求項１１】
第
2020537455.tif 000679
の空間ビームに関連する遅延識別子ＤＩの
2020537455.tif 000680
個の遅延インデックスのうちの
2020537455.tif 000681
個の遅延インデックスは、１つまたは複数の他の空間ビームに関連するＤＩの前記遅延インデックスと同一であり、前記第
2020537455.tif 000682
の空間ビームの前記ＤＩは、
2020537455.tif 000683
個のインデックスの代わりに
2020537455.tif 000684
個のインデックスを含む、請求項２から１０のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１２】
前記フィードバックは、特定の空間ビームのインデックスを含むビーム固有ＤＩに加えて、
2020537455.tif 000685
個の空間ビームに共通の共通ＤＩを含み、前記共通ＤＩは、
2020537455.tif 000686
個の空間ビームに共通のインデックスを示す、請求項２から１１のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１３】
ＤＩ構成が前記送信機から前記受信機に通知されてもよく、前記ＤＩ構成は、
ビーム固有ＤＩのインデックスの総数、または
共通ＤＩの数、または
共通ＤＩごとのインデックスの数
に関する情報を含んでもよい、請求項２から１２のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１４】
空間ビームに関連する前記遅延が単一の平均遅延の周りの所定のウィンドウ内にある場合には、前記空間ビームの前記遅延識別子は、前記平均遅延に関連する単一のインデックスのみを含む、請求項２から１３のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１５】
前記受信機は、前記所定のウィンドウサイズを指定する前記ウィンドウパラメータを前記送信機から受信するように構成される、請求項１４に記載の受信機。
【請求項１６】
2020537455.tif 000687
個のビームの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000688
個のビームについて
2020537455.tif 000689
個のＤＩを含み、各ＤＩは単一のインデックスのみを含む、請求項１４または１３１５に記載の受信機。
【請求項１７】
前記フィードバックは、前記空間ビームに対して単一または複数のＤＩを含み、各ＤＩは単一または複数のインデックスを含み、各インデックスは前記ビームの特定の平均遅延に関連する、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１８】
前記
2020537455.tif 000690
個の空間ビームは、同一または異なる平均遅延を有する、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１９】
第
2020537455.tif 000691
の空間ビームの前記
2020537455.tif 000692
個の複素遅延領域結合係数は、特定の平均遅延インデックスに関連付けられ、前記特定の平均遅延インデックスに対する残りのビームまたは他の
2020537455.tif 000693
個のビームの前記複素結合係数を計算するために使用される、請求項１４から１８のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項２０】
前記第
2020537455.tif 000694
のビームの平均遅延インデックス
2020537455.tif 000695
に対応する前記残りの
2020537455.tif 000696
個のビームの前記複素係数は、
2020537455.tif 000697
によって与えられ、
2020537455.tif 000698
は第
2020537455.tif 000699
のビーム
2020537455.tif 000700
に関連する前記スカラー複素係数であり、
2020537455.tif 000701
は、第
2020537455.tif 000702
のビームおよび平均遅延インデックス
2020537455.tif 000703
に関連する
2020537455.tif 000704
個の遅延結合係数を含む、請求項１９に記載の受信機。
【請求項２１】
前記フィードバックは、プリコーディング行列識別子ＰＭＩなどの一組のインデックスを含み、前記一組のインデックスは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームを示す第１のインデックス数と、前記それぞれの複素遅延領域結合係数を示す第２のインデックス数と、前記遅延識別子に含まれる前記遅延に関連する第３のインデックス数と、を含む、請求項２から２０のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項２２】
前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
（ｉ）明示的にすべてのアンテナまたはビームに基準遅延を設定することにより、前記基準遅延に対する前記
2020537455.tif 000705
個の遅延差が前記送信機にフィードバックされる、または
（ｉｉ）暗黙的にすべてのアンテナまたはビームに基準遅延を設定することにより、前記基準遅延に対する前記
2020537455.tif 000706
個の遅延差に関連する
2020537455.tif 000707
個のインデックスがフィードバックされる、請求項１または２に記載の受信機。
【請求項２３】
前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
（ｉ）明示的にアンテナまたはビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの前記基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの前記
2020537455.tif 000708
個の遅延差が前記送信機にフィードバックされる、または
（ｉｉ）暗黙的にアンテナまたはビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの前記基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの前記
2020537455.tif 000709
個の遅延差に関連するアンテナまたはビームごとの
2020537455.tif 000710
個のインデックスが前記送信機にフィードバックされる、請求項１または２に記載の受信機。
【請求項２４】
前記遅延は、アンテナ固有かつレイヤ固有であるか、または前記遅延は、非アンテナ固有かつ非レイヤ固有である、請求項１または２に記載の受信機。
【請求項２５】
前記遅延
2020537455.tif 000711
がアンテナ固有かつレイヤ固有である場合には、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000712
は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000713
とは異なり、
2020537455.tif 000714
2020537455.tif 000715
であって、前記遅延
2020537455.tif 000716
が非アンテナ固有かつ非レイヤ固有である場合には、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000717
は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000718
と同じであり、
2020537455.tif 000719
である、請求項２４に記載の受信機。
【請求項２６】
アンテナ固有かつレイヤ固有の遅延および前記複素プリコーダ係数の明示的なフィードバックの場合には、
前記遅延の明示的なフィードバックの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000720
個の複素プリコーダ係数および
2020537455.tif 000721
個の遅延を含み、
前記遅延の暗黙的なフィードバックの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000722
個の複素プリコーダ係数および
2020537455.tif 000723
個の遅延識別子を含み、
2020537455.tif 000724
は送信アンテナの数を示し、
2020537455.tif 000725
はレイヤごとおよびアンテナごとの遅延の数を示し、
2020537455.tif 000726
はレイヤの数を示す、請求項２４または２５に記載の受信機。
【請求項２７】
非アンテナ固有かつ非レイヤ固有の遅延および前記複素プリコーダ係数の明示的なフィードバックの場合には、
前記遅延の明示的なフィードバックの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000727
個の複素プリコーダ係数および
2020537455.tif 000728
個の遅延を含み、前記
2020537455.tif 000729
個の遅延はすべての
2020537455.tif 000730
個の送信アンテナおよび
2020537455.tif 000731
個のレイヤと同じであり、
前記遅延の暗黙的なフィードバックの場合、前記フィードバックは、
2020537455.tif 000732
個の複素プリコーダ係数および
2020537455.tif 000733
個の遅延を指定する
2020537455.tif 000734
個の遅延識別子を含み、前記遅延識別子で指定される前記遅延は、すべての
2020537455.tif 000735
個の送信アンテナおよび
2020537455.tif 000736
個のレイヤに対して同一の前記プリコーダタップの前記遅延である、請求項２４または２５に記載の受信機。
【請求項２８】
アンテナ固有かつレイヤ固有の遅延および前記複素プリコーダ係数の暗黙的なフィードバックの場合には、遅延ごとおよびレイヤごとの前記複素プリコーダ係数は、１つまたは複数のコードブックに基づいており、前記フィードバックは、
2020537455.tif 000737
個の送信アンテナ、
2020537455.tif 000738
個の遅延、および
2020537455.tif 000739
個のレイヤに関連する複素プリコーダ係数の行列（ＰＭＩ）を指定し、
前記遅延の明示的なフィードバックの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000740
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000741
個の遅延を含み、
前記遅延の暗黙的なフィードバックの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000742
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000743
個の遅延識別子を含む、請求項２４または２５に記載の受信機。
【請求項２９】
非アンテナ固有かつ非レイヤ固有の遅延および前記複素プリコーダ係数の暗黙的なフィードバックの場合には、遅延ごとおよびレイヤごとの前記複素プリコーダ係数は、１つまたは複数のコードブックに基づいており、前記フィードバックは、
2020537455.tif 000744
個の送信アンテナ、
2020537455.tif 000745
個の遅延、および
2020537455.tif 000746
個のレイヤに関連する複素プリコーダ係数の行列（ＰＭＩ）を指定し、
前記遅延の明示的なフィードバックの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000747
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000748
個の遅延を含み、
前記遅延の暗黙的なフィードバックの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000749
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および１個の遅延識別子を含む、請求項２４または２５に記載の受信機。
【請求項３０】
前記コードブックベースの方式は、すべての遅延について同一のレイヤごとのプリコーダ行列を使用する、請求項２８または２９に記載の受信機。
【請求項３１】
前記プリコーダは、ビームセット行列と、前記
2020537455.tif 000750
個の送信アンテナの遅延ごとおよびレイヤごとの複素結合係数を含む少なくとも１つの結合ベクトルまたは結合行列と、遅延ベクトルと、を含む多段構造を含み、前記フィードバックは、遅延ごとに、ベクトルインジケータを使用して明示的または暗黙的に前記複素結合係数をさらに識別して、前記複素結合係数を明示的に通知するときに、前記フィードバックが前記複素結合係数をさらに含むように、または、前記複素結合係数を暗黙的に通知するときに、前記フィードバックが
2020537455.tif 000751
個のベクトルインジケータをさらに含むようにする、請求項２８から３０のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項３２】
前記プリコーダは、２段構造または３段構造を含む、請求項３１に記載の受信機。
【請求項３３】
遅延ごとおよびレイヤごとの前記複素プリコーダ係数は、
第１の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第１の偏波、例えば水平偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第１の複素プリコーダ係数と、
前記第１の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第２の偏波、例えば垂直偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第２の複素プリコーダ係数と、
第２の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の前記第１の偏波、例えば前記水平偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第３の複素プリコーダ係数と、
前記第２の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の前記第２の偏波、例えば前記垂直偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第４の複素プリコーダ係数と、を含み、
前記フィードバックは、前記第１の偏波と前記第１のアンテナの向き、前記第２の偏波と前記第１のアンテナの向き、前記第２の偏波と前記第１のアンテナの向き、および前記第２の偏波と前記第２のアンテナの向きにそれぞれ関連する遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数の行列のそれぞれの行列識別子を含む、請求項２８から３２のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項３４】
１つまたは複数の受信機との無線通信のための複数のアンテナを有するアンテナアレイと、
前記アンテナアレイに接続されたプリコーダであって、前記アンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに一組のビームフォーミングウェイトを適用して、前記アンテナアレイによって、１つまたは複数の送信ビームを形成するプリコーダと、を含み、
前記送信機は、受信機から受信したフィードバックに応じて前記ビームフォーミングウェイトを決定するように構成され、前記フィードバックは、明示的または暗黙的に遅延を示し、明示的または暗黙的に複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信アンテナに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、各空間遅延プリコーダは、前記関連する送信アンテナに対して、それぞれ、前記対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義する、送信機。
【請求項３５】
請求項１から３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの受信機と、
請求項３４に記載の少なくとも１つの受信機と、
を含む無線通信ネットワーク。
【請求項３６】
前記送信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含み、あるいは、前記受信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含む、請求項３２に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項３７】
複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理するステップと、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信アンテナに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定するステップであって、各空間遅延プリコーダは、前記関連する送信アンテナに対して、それぞれ、前記対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義する、ステップと、
前記決定された遅延を明示的または暗黙的に、ならびに前記決定された複素プリコーダ係数を明示的または暗黙的に、前記送信機にフィードバックするステップであって、前記送信機は、前記フィードバックされた遅延および複素プリコーダ係数を使用して前記受信機に送信される前記信号をプリコーディングする、ステップと、
を含む方法。
【請求項３８】
送信機と１つまたは複数の受信機との間の無線通信のための１つまたは複数のビームを形成するための方法であって、
前記ビームを形成するために、一組のビームフォーミングウェイトをアンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに適用するステップを含み、前記ビームは送信ビームを含み、
前記ビームフォーミングウェイトは、受信機から受信したフィードバックに応じて決定され、前記フィードバックは、明示的または暗黙的に遅延を示し、明示的または暗黙的に複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信アンテナに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、各空間遅延プリコーダは、前記関連する送信アンテナに対して、それぞれ、前記対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義する、方法。
【請求項３９】
コンピュータ上で実行された場合に、請求項３７または３８に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体を含む非一時的コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信ネットワークなどの無線通信システムの分野に関する。本発明の実施形態は、フィードバックが低減されたプリコーディング、例えば、ミリ波システム用の空間遅延広帯域ＭＩＭＯ（多重入力多重出力）プリコーディングを使用する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、コアネットワーク１０２および無線アクセスネットワーク１０４を含む無線ネットワーク１００の一例の概略図である。無線アクセスネットワーク１０４は、複数の基地局ｅＮＢ１〜ｅＮＢ５を含むことができ、各基地局は、それぞれのセル１０６１〜１０６５によって概略的に表される基地局を囲む特定のエリアにサービスを提供する。基地局は、セル内のユーザにサービスを提供するために設けられている。ユーザは、固定デバイスまたはモバイルデバイスであってもよい。さらに、無線通信システムは、基地局またはユーザに接続するモバイルまたは固定ＩｏＴデバイスによってアクセスされてもよい。モバイルデバイスまたはＩｏＴデバイスは、物理デバイス、ロボットや車などの地上ビークル、有人または無人の航空ビークル（ＵＡＶ）などの航空ビークル（後者はドローンとも呼ばれる）、電子機器、ソフトウェア、センサ、アクチュエータなどが埋め込まれた建物およびその他のアイテム、ならびにこれらのデバイスが既存のネットワークインフラストラクチャ全体でデータを収集および交換できるようにするネットワーク接続を含んでもよい。図１は、５つのセルのみの例示的な図を示しているが、無線通信システムは、より多くのそのようなセルを含んでもよい。図１は、セル１０６２内にあり、基地局ｅＮＢ２によってサービスされる、ユーザ機器（ＵＥ）とも呼ばれる２人のユーザＵＥ１およびＵＥ２を示す。別のユーザＵＥ３がセル１０６４内に示されており、これは基地局ｅＮＢ４によってサービスされる。矢印１０８１、１０８２、および１０８３は、ユーザＵＥ１、ＵＥ２、およびＵＥ３から基地局ｅＮＢ２、ｅＮＢ４にデータを送信するため、または基地局ｅＮＢ２、ｅＮＢ４からユーザＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３にデータを送信するためのアップリンク／ダウンリンク接続を概略的に表す。さらに、図１は、セル１０６４内の２つのＩｏＴデバイス１１０１、１１０２を示しており、これらは固定またはモバイルデバイスであってもよい。ＩｏＴデバイス１１０１は、矢印１１２１によって概略的に表されるように、基地局ｅＮＢ４を介して無線通信システムにアクセスしてデータを送受信する。ＩｏＴデバイス１１０２は、矢印１１２２によって概略的に表されるように、ユーザＵＥ３を介して無線通信システムにアクセスする。それぞれの基地局ｅＮＢ１〜ｅＮＢ５は、図１において「コア」を指す矢印によって概略的に表されるそれぞれのバックホールリンク１１４１〜１１４５を介して、コアネットワーク１０２におよび／または互いに接続される。コアネットワーク１０２は、１つまたは複数の外部ネットワークに接続されてもよい。
【０００３】
データ伝送には、物理リソースグリッドが使用されてもよい。物理リソースグリッドは、様々な物理チャネルおよび物理信号がマッピングされる一組のリソース要素を含んでもよい。例えば、物理チャネルは、ダウンリンクおよびアップリンクペイロードデータとも呼ばれる、ユーザ固有のデータを搬送する物理ダウンリンクおよびアップリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨ）、例えばマスター情報ブロック（ＭＩＢ）とシステム情報ブロック（ＳＩＢ）を搬送する物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）、例えば、ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）などを搬送する物理ダウンリンクおよびアップリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＵＣＣＨ）などを含んでもよい。アップリンクの場合、物理チャネルは、ＵＥがＭＩＢとＳＩＢを同期して取得した後にネットワークにアクセスするためにＵＥが使用する物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨまたはＲＡＣＨ）をさらに含んでもよい。物理信号は、基準信号（ＲＳ）、同期信号などを含んでもよい。リソースグリッドは、時間領域における特定の持続時間と、周波数領域における所与の帯域幅と、を有するフレームを含んでもよい。フレームは、所定の長さの特定の数のサブフレームを有してもよく、各サブフレームは、ＯＦＤＭシンボルのようなシンボルを含んでもよい。
【０００４】
無線通信システムは、例えば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｒｏ規格、または５ＧまたはＮＲ（新無線）規格に従って動作してもよい。
【０００５】
無線通信システムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）システム、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システム、またはＣＰの有無にかかわらず他のＩＦＦＴベースの信号、例えばＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭのような、周波数分割多重化に基づく任意のシングルトーンまたはマルチキャリアシステムであってもよい。マルチアクセス用の非直交波形、例えばフィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ）、汎用周波数分割多重化（ＧＦＤＭ）、またはユニバーサルフィルタマルチキャリア（ＵＦＭＣ）などの他の波形が使用されてもよい。
【０００６】
図１に概略的に示されているような無線通信システムでは、例えばＬＴＥまたはＮＲに従ってマルチアンテナ技術を使用して、ユーザデータレート、リンク信頼性、セルカバレッジおよびネットワーク容量を改善することができる。マルチストリームまたはマルチレイヤ伝送をサポートするために、通信システムの物理レイヤで線形プリコーディングが使用される。線形プリコーディングは、データのレイヤをアンテナポートにマッピングするプリコーダ行列によって実行される。プリコーディングは、ビームフォーミングの一般化と見なすことができ、目的の受信機に向けてデータ送信を空間的に指示／集中する技法である。
【０００７】
以下において、モバイル多入力多出力通信システムにおけるダウンリンク（ＤＬ）送信、すなわち、基地局（ｅＮｏｄｅＢ）からモバイルユーザ機器（ＵＥ）へのデータトラフィックを搬送する通信リンクが考慮される。
2020537455.tif 000003
アンテナを備えた基地局（ｅＮｏｄｅＢ）および
2020537455.tif 000004
アンテナを備えたモバイルユーザ機器（ＵＥ）を考慮すると、ＵＥでのＤＬ送信で特定の瞬間に受信されたシンボル
2020537455.tif 000005
は、次のように書くことができる。
2020537455.tif 000006
ここで、
2020537455.tif 000007
はチャネル行列を示し、
2020537455.tif 000008
はｅＮｏｄｅＢでのプリコーダ行列を表し、
2020537455.tif 000009
は受信機での加法性ノイズであり、
2020537455.tif 000010
ＵＥで復号化する必要があるｅＮｏｄｅＢで送信されるデータベクトルであり、
2020537455.tif 000011
は送信されるデータストリームの数を示す。ｅＮｏｄｅＢでデータ
2020537455.tif 000012
を
2020537455.tif 000013
アンテナポートにマッピングするために使用されるプリコーダ行列は、瞬間的なチャネル情報
2020537455.tif 000014
に基づく最適化問題を解くことによって決定される。通信の閉ループモードでは、ＵＥはチャネルの状態を推定し、チャネル状態情報（ＣＳＩ）などのレポートを、アップリンク（ＵＥからｅＮｏｄｅＢにトラフィックを搬送する通信リンク）のフィードバックチャネルを介してｅＮｏｄｅＢに送信して、ｅＮｏｄｅＢがプリコーディング行列を決定できるようにする（参考文献［１］を参照）。プリコーディング行列を決定するために、ＵＥからのフィードバックなしで複数レイヤの送信が実行される場合もある。このような通信モードは「オープンループ」と呼ばれ、ｅＮｏｄｅＢは信号ダイバーシティと空間多重化を利用して情報を送信する（参考文献［１］を参照）。
【０００８】
図２は、ＬＴＥリリース８に準拠したコードブックベースのプリコーディングを使用したＭＩＭＯ  ＤＬ送信のブロックベースのモデルを示している。図２は、基地局２００、ユーザ機器３００、および基地局２００とユーザ機器３００との間の無線データ通信のための無線チャネルのようなチャネル４００を概略的に示す。基地局は、複数のアンテナまたはアンテナ素子を有するアンテナアレイ２０２と、コードブック２０８からデータベクトル２０６およびプリコーダ行列Ｆを受信するプリコーダ２０４と、を含む。チャネル４００は、チャネル行列４０２によって記述されてもよい。ユーザ機器３００は、アンテナまたは複数のアンテナもしくはアンテナ素子を有するアンテナアレイ３０４を介してデータベクトル３０２を受信する。ユーザ機器３００と基地局２００との間のフィードバックチャネル５００は、フィードバック情報を送信するために提供される。
【０００９】
暗黙的なフィードバックの場合、ＵＥ  ３００によってフィードバックチャネル５００を介して送信されたＣＳＩは、ランクインデックス（ＲＩ）、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）、およびｅＮｏｄｅＢ  ２００でプリコーディング行列を決定できるチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）、および送信されるシンボルの変調次数とコーディング方式（ＭＣＳ）を含む。ＰＭＩおよびＲＩは、「コードブック」２０８と呼ばれる所定の行列のセット
2020537455.tif 000015
からプリコーディング行列を決定するために使用される。コードブック２０８は、例えば、ＬＴＥに従って、テーブルの各エントリに行列を有するルックアップテーブルであってもよく、ＵＥからのＰＭＩとＲＩは、使用されるプリコーダ行列がテーブルのどの行と列から取得されるかを決定する。
【００１０】
明示的なＣＳＩフィードバックでは、プリコーダを決定するためにコードブックは使用されない。プリコーダ行列の係数は、ＵＥによって明示的に送信される。あるいは、瞬時チャネル行列の係数が送信されてもよく、そこからプリコーダがｅＮｏｄｅＢによって決定される。
【００１１】
プリコーダ２０４およびコードブック２０８の設計および最適化は、固定ダウンチルトを有する１次元均一線形アレイ（ＵＬＡ）または２次元均一平面アレイ（ＵＰＡ）を備えたｅＮｏｄｅＢに対して実行されてもよい。これらのアンテナアレイ２０２により、ｅＮｏｄｅＢ２００での方位角のみのビームフォーミングが可能になるように、水平（方位）方向に電波を制御することが可能になる。他の例によれば、コードブック２０８の設計は、垂直（仰角）方向および水平（方位角）方向の両方で送信ビームフォーミングのためのＵＰＡをサポートするように拡張され、これは全次元（ＦＤ）ＭＩＭＯとも呼ばれる（参考文献［２］を参照）。コードブック２０８は、例えば、ＦＤ−ＭＩＭＯなどの大規模アンテナアレイの場合、アレイのアレイ応答ベクトルを使用して空間的に分離された電磁送信／受信ビームを形成する一組のビームフォーミングウェイトであってもよい。アレイのビームフォーミングウェイト（または「アレイステアリングベクトル」）は、特定の方向に向かって（または特定の方向から）放射を送信（または取得）するためにアンテナに送られる信号（またはアンテナから受信した信号）に適用される振幅ゲインと位相調整である。プリコーダ行列の成分は、アレイのコードブックから取得され、ＰＭＩとＲＩは、コードブックを「読み取り」、プリコーダを取得するために使用される。アレイステアリングベクトルは、２次元離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列の列で記述できる（参照［３］を参照）。
【００１２】
３ＧＰＰ  Ｎｅｗ  Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｌｅａｓｅ  １５のＴｙｐｅ−ＩおよびＴｙｐｅ−ＩＩ  ＣＳＩレポート方式で使用される周波数領域プリコーダ行列は、２段構造
2020537455.tif 000016
を有する（参照［７］を参照）。ここで、
2020537455.tif 000017
はサブバンド／サブキャリアの数または物理リソースブロック（ＰＲＢ）を示す。行列
2020537455.tif 000018
は、インデックス
2020537455.tif 000019
に依存しない広帯域行列であり、ＤＦＴコードブック行列
2020537455.tif 000020
から選択された
2020537455.tif 000021
ビームフォーミングベクトル
2020537455.tif 000022
を含む。
【００１３】
ここで、
2020537455.tif 000023
は偏波ごとの送信アンテナの数を示し、
2020537455.tif 000024
はアンテナの偏波の数を示し、
2020537455.tif 000025
は偏波ごとのビームフォーミングベクトルの数である。共偏波アンテナアレイでは、
2020537455.tif 000026
であるが、二重偏波アンテナアレイでは、
2020537455.tif 000027
である。さらに、二重偏波アンテナアレイでは、第
2020537455.tif 000028
のビームベクトル
2020537455.tif 000029
は両方の偏波で同一である。行列
2020537455.tif 000030
は、各サブバンド／サブキャリアまたは物理リソースブロック（ＰＲＢ）
2020537455.tif 000031
について
2020537455.tif 000032
で定義されたビームを選択／結合／同相する選択／結合／同相行列である。異なる方向に向けられた複数のアンテナ要素をアレイアンテナの各位置に配置して、信号を送受信しながら偏波ダイバーシティを利用できることに留意されたい。多くの場合、アンテナ要素の向きは、アンテナが応答する偏波角と同じであるため、「アンテナの偏波」と「アンテナの向き」という用語は、文献間で交換可能に使用される。本明細書では、アンテナを指すときに「向き」という用語を使用して、送信波面または受信波面の偏波と混同しないようにする。
【００１４】
ランク１送信およびＴｙｐｅ−Ｉレポートの場合、
2020537455.tif 000033
は二重偏波アンテナアレイ（
2020537455.tif 000034
）に対して［７］
2020537455.tif 000035
により与えられる。
【００１５】
ここで、
2020537455.tif 000036
は、
2020537455.tif 000037
位置を除くすべての位置でゼロを含む。
2020537455.tif 000038
のこのような定義は、各偏波の
2020537455.tif 000039
ベクトルを選択し、異なる偏波でそれらを結合する。さらに、
2020537455.tif 000040
は、第２の偏波に対する量子化された位相調整である。
【００１６】
ランク１送信およびＴｙｐｅ−ＩＩレポートの場合、
2020537455.tif 000041
は二重偏波アンテナアレイ（
2020537455.tif 000042
）に対して［７］
2020537455.tif 000043
により与えられる。
【００１７】
ここで、量子化された値
2020537455.tif 000044
および
2020537455.tif 000045
は、それぞれ振幅と位相のコーミング係数である。
【００１８】
ランク
2020537455.tif 000046
送信の場合、
2020537455.tif 000047
は
2020537455.tif 000048
ベクトルを含み、各偏波内の単一または複数のビームを組み合わせたり、異なる偏波間でそれらを組み合わせたりするために各ベクトルのエントリが選択されるベクトルが含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、プリコーディングを採用する無線通信システムにおけるフィードバックオーバーヘッドを低減するための改良された手法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この目的は、独立請求項で定義される主題によって達成される。
【００２１】
実施形態は、従属請求項で定義されている。
【００２２】
次に、本発明の実施形態を添付図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】無線通信システムの一例の概略図である。
【図２】暗黙的なＣＳＩフィードバックを使用したＭＩＭＯ通信システムのブロックベースのモデルを示す図である。
【図３】本発明の手法の実施形態によるＭＩＭＯシステムのブロック図である。
【図４】本発明の手法のさらなる実施形態によるＭＩＭＯシステムのブロック図である。
【図５】平均遅延インデックスｂｕ，１を中心とする第ｕのビームのＬ遅延インデックスを示す図である。
【図６】サンプリンググリッドの始まりおよび／または終わりにある図５の平均遅延の可能な位置（図６（ａ）および図６（ｂ）を参照）を示す図である。
【図７】第Ｕのビームの２つの平均遅延インデックスｂｕ，１およびｂｕ，２を中心とするＣ個の遅延インデックスを示す図である。
【図８】平均遅延ｂｕ，ｌに対する基準ビームに対する（２Ｕ−１）個のビームの複素係数の計算を示す図である。
【図９】本発明の手法に従って記載されたユニットまたはモジュールならびに方法のステップが実行されるコンピュータシステムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照してさらに詳細に説明され、添付の図面では、同じまたは類似の機能を有する要素が同じ符号によって参照されている。
【００２５】
本発明の実施形態は、複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信される無線信号を受信して処理する受信機を提供する。受信機は、無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、受信信号に基づいて、送信機における各レイヤおよび送信アンテナに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、各空間遅延プリコーダは、関連する送信アンテナに対して、それぞれ、対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義し、決定された遅延を明示的または暗黙的に、ならびに決定された複素プリコーダ係数を明示的または暗黙的に、送信機にフィードバックし、送信機は、フィードバックされた遅延および複素プリコーダ係数を使用して受信機に送信される信号をプリコーディングする。
【００２６】
本発明のさらなる実施形態は、１つまたは複数の受信機との無線通信のための複数のアンテナを有するアンテナアレイと、アンテナアレイに接続されたプリコーダと、を有する送信機を提供し、プリコーダは、アンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに一組のビームフォーミングウェイトを適用して、アンテナアレイによって、１つまたは複数の送信ビームを形成する。送信機は、受信機から受信したフィードバックに応じてビームフォーミングウェイトを決定し、フィードバックは、明示的または暗黙的に遅延を示し、明示的または暗黙的に複素プリコーダ係数を示し、示された遅延と複素プリコーダ係数は、受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、送信機の各レイヤと送信アンテナに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、各空間遅延プリコーダは、関連する送信アンテナに対して、それぞれ、対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義する。
【００２７】
上述したように、従来、プリコーディングは、ＯＦＤＭベースのシステムにおいて、サブキャリアごとに、またはサブバンドごとに、複数の隣接するサブキャリアを含むサブバンドごとに実行される。多数のサブキャリア／サブバンドのため、サブキャリア／サブバンドごとに単一のＰＭＩ／ＲＩをｇＮＢに送信すると、フィードバックオーバーヘッドが非常に大きくなる。このような大きなフィードバックオーバーヘッドの問題は、次のように、サブキャリアごとまたはサブバンドごとに周波数領域でプリコードする従来のＯＦＤＭシステムで対処されている。フェーディングゲインは、複数の隣接するサブキャリア間で高度に相関しているため、単一のプリコーディング行列をサブキャリアの数、すなわちサブバンドごとに計算することができ、これにより、サブキャリアごとに単一のプリコーディング行列を計算する場合に比べて、フィードバックのオーバーヘッドが削減され得る。
【００２８】
しかし、サブキャリア／サブバンドの数が非ゼロチャネルインパルス応答係数の数よりもはるかに多い状況では、時間領域でのプリコーディングが計算の複雑さとフィードバックのオーバーヘッドの両方の点で有益である。
【００２９】
したがって、サブキャリア／サブバンドごとのプリコーディングの代わりに、遅延ごとのプリコーディングが、本発明の手法に従って実行される。実施形態によれば、本発明の手法は、サブキャリア／サブバンドプリコーディングと比較してフィードバックが低減され、より高い相互情報またはレートなどを備えた新規の空間遅延プリコーダを使用する。本発明の実施形態によれば、シングルおよび／またはマルチキャリアＭＩＭＯ通信システムのためのプリコーディングおよびフィードバック方式が提供され、それは、ＰＭＩ、ＲＩ、ＣＱＩのような３ＧＰＰＲｅｌ．１０（参考文献［４］を参照）に記載されているフィードバックパラメータに加えて、送信機の信号プリコーダのタップ遅延などの追加のフィードバックパラメータを提供する。本発明のフィードバック方式は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ  Ｒｅｌ  １４（参考文献［５］を参照）までに議論された最先端のビームフォーミング／プリコーディング方式と比較して、相互情報やレートなどの点で性能が向上した方向および遅延ベースのビームフォーミング／プリコーディングを可能にする。
【００３０】
本発明の実施形態によれば、ＭＩＭＯ通信システムはミリ波周波数で動作してもよい。ミリ波周波数では、通信チャネルはまばらであり、マルチパス成分のエネルギーはわずかなチャネルクラスタまたはチャネルタップに集中し、多くの放射が各クラスタに関連付けられる。各チャネルクラスタまたはチャネルタップは、異なる遅延と空間方向に対応してもよい。したがって、支配的なチャネルクラスタまたはチャネルタップの数は、通常、サブキャリアの数よりはるかに少なくなる。したがって、ミリ波周波数で動作するシステムでは、空間遅延プリコーディングは、従来の周波数領域のサブキャリアベースまたはサブバンドベースのプリコーディングと比較して、複雑さとフィードバックのオーバーヘッドの点で有益である。本発明の手法によれば、支配的なチャネルクラスタ方向に対応する追加のタップ遅延情報が活用され、ｇＮＢにフィードバックされてもよい。プリコーダの設計でクラスタ方向の追加の遅延情報を利用すると、考慮される追加の自由度により、相互情報やレートなどの点でシステム性能が向上し得る。
【００３１】
本発明は、サブ６ＧＨｚ周波数で動作するＭＩＭＯ通信システムにも適用可能である。
【００３２】
実施形態によれば、受信機は、送信機で使用される周波数領域コードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連するインデックスを含む遅延識別子を暗黙的に使用して、空間遅延プリコーダの遅延をフィードバックするように構成される。
【００３３】
実施形態によれば、空間遅延プリコーダは、周波数領域で表され、受信機は、空間遅延プリコーダの遅延を明示的または暗黙的にフィードバックするように構成される。
【００３４】
実施形態によれば、暗黙的遅延フィードバックは、１つまたは複数の遅延識別子ＤＩを含み、各遅延識別子は、周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000049
の列ベクトルに関連する一組の
2020537455.tif 000050
個のインデックスを含み、
2020537455.tif 000051
遅延の総数である。
【００３５】
実施形態によれば、コードブック行列
2020537455.tif 000052
のサイズは、遅延の必要な解像度に基づいて柔軟に設計される。
【００３６】
実施形態によれば、
遅延
2020537455.tif 000053
は離散化され、集合
2020537455.tif 000054
の要素によって与えられ、
2020537455.tif 000055
の各値は、周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000056
の列ベクトルに関連付けられ、
2020537455.tif 000057
であり、
2020537455.tif 000058
サブキャリア、またはサブバンド、または物理リソースブロックの総数であり、
周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000059
は、オーバーサンプリングされたコードブックＤＦＴ行列
2020537455.tif 000060
であり、
2020537455.tif 000061
、
2020537455.tif 000062
であり、
2020537455.tif 000063
は周波数領域コードブックＤＦＴ行列のオーバーサンプリング係数である。
【００３７】
実施形態によれば、受信機は、送信機からオーバーサンプリング係数
2020537455.tif 000064
を受信するように構成される。
【００３８】
実施形態によれば、ＤＩは空間ビームに関連付けられ、フィードバックは
2020537455.tif 000065
個の空間ビームの
2020537455.tif 000066
個のＤＩを含み、
2020537455.tif 000067
ビームの総数であり、
2020537455.tif 000068
＝偏波の数であり、送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000069
であり、送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000070
である。
【００３９】
実施形態によれば、
プリコーダは、２段プリコーディング構造を含み、２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000071
個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000072
ビームの総数、
2020537455.tif 000073
＝偏波の数であり、送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000074
であり、送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000075
であり
【００４０】
（ｉ）すべての
2020537455.tif 000076
ビームについて遅延が同一である場合には、
2020537455.tif 000077
ビームについて、フィードバックは１個の遅延識別子、１個のＤＩを含み、また
【００４１】
（ｉｉ）偏波依存およびビーム依存遅延の場合には、フィードバックは、
2020537455.tif 000078
個のビームについて、
2020537455.tif 000079
個の遅延識別子
2020537455.tif 000080
個のＤＩを含み、各ＤＩは、単一の空間ビームに関連する遅延のインデックスを含み、また
【００４２】
（ｉｉｉ）偏波非依存およびビーム依存遅延の場合には、フィードバックは、
2020537455.tif 000081
個のビームについて、
2020537455.tif 000082
個の遅延識別子
2020537455.tif 000083
個のＤＩを含み、また
【００４３】
（ｉｖ）偏波依存およびビーム非依存遅延の場合には、フィードバックは、
2020537455.tif 000084
個のビームについて、
2020537455.tif 000085
個の遅延識別子
2020537455.tif 000086
個のＤＩを含む。
【００４４】
実施形態によれば、ＤＩ内のインデックスの数は、空間ビームに関して同一または異なる。
【００４５】
実施形態によれば、第
2020537455.tif 000087
の空間ビームに関連する遅延識別子ＤＩの
2020537455.tif 000088
遅延インデックスのうちの
2020537455.tif 000089
遅延インデックスは、１つまたは複数の他の空間ビームに関連するＤＩの遅延インデックスと同一であり、次に、第
2020537455.tif 000090
の空間ビームのＤＩには、
2020537455.tif 000091
インデックスの代わりに
2020537455.tif 000092
インデックスが含まれる。
【００４６】
実施形態によれば、特定の空間ビームのインデックスを含むビーム固有のＤＩに加えて、
2020537455.tif 000093
空間ビームに共通のＤＩを使用して、
2020537455.tif 000094
空間ビームに共通のインデックスを示すことができる。このような複数の共通ＤＩは、異なる空間ビームのＤＩ間に同じ遅延のセットが複数ある場合に関連する可能性がある。
【００４７】
実施形態によれば、ＤＩ構成は、送信機から受信機に通知されてもよい。ＤＩ構成は、例えば、
−ビーム固有ＤＩごとのインデックスの総数、または
−共通ＤＩの数、共通ＤＩごとのインデックスの数に関する情報を含んでもよい。
【００４８】
実施形態によれば、空間ビームに関連する遅延が単一の平均遅延の周りの所定のウィンドウ内にある場合には、空間ビームの遅延識別子は、平均遅延に関連する単一のインデックスのみを含む。
【００４９】
実施形態によれば、受信機は、所定のウィンドウサイズを指定するウィンドウパラメータを送信機から受信するように構成される。
【００５０】
実施形態によれば、
2020537455.tif 000095
個のビームの場合、フィードバックは
2020537455.tif 000096
個のビームについて
2020537455.tif 000097
個のＤＩを含み、各ＤＩは単一のインデックスのみを含む。
【００５１】
実施形態によれば、フィードバックは、空間ビームに対して単一または複数のＤＩを含み、各ＤＩは単一または複数のインデックスを含み、各インデックスはビームの特定の平均遅延に関連する。
【００５２】
実施形態によれば、
2020537455.tif 000098
個の空間ビームは、同じまたは異なる平均遅延を有する。
【００５３】
第
2020537455.tif 000099
の空間ビームの
2020537455.tif 000100
個の複素遅延領域結合係数は、特定の平均遅延インデックスに関連付けられ、特定の平均遅延インデックスに対する残りのビームまたは他の
2020537455.tif 000101
個のビームの複素結合係数を計算するために使用される。
【００５４】
実施形態によれば、第
2020537455.tif 000102
のビームの平均遅延インデックス
2020537455.tif 000103
に対応する残りの
2020537455.tif 000104
個のビームの複素係数は、
2020537455.tif 000105
によって与えられ、
2020537455.tif 000106
は第
2020537455.tif 000107
のビーム
2020537455.tif 000108
に関連するスカラー複素係数であり、
2020537455.tif 000109
は、第
2020537455.tif 000110
のビームおよび平均遅延インデックス
2020537455.tif 000111
に関連する
2020537455.tif 000112
個の遅延結合係数を含む。
【００５５】
実施形態によれば、フィードバックは、プリコーディング行列識別子ＰＭＩなどの一組のインデックスを含み、一組のインデックスは、無線信号のそれぞれの空間ビームを示す第１のインデックス数と、それぞれの複素遅延領域結合係数を示す第２のインデックス数と、遅延識別子に含まれる遅延に関連する第３のインデックス数と、を含む。
【００５６】
実施形態によれば
受信機は
【００５７】
（ｉ）すべてのアンテナまたはビームに基準遅延を設定することにより、基準遅延に対する
2020537455.tif 000113
個の遅延差が送信機にフィードバックされる、また
【００５８】
（ｉｉ）アンテナまたはビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの
2020537455.tif 000114
個の遅延差が送信機にフィードバックされる、ことにより、空間遅延プリコーダの遅延を明示的にフィードバックするように構成され、または
受信機は
【００５９】
（ｉ）すべてのアンテナまたはビームに基準遅延を設定することにより、基準遅延に対する
2020537455.tif 000115
個の遅延差に関連する
2020537455.tif 000116
個のインデックスがフィードバックされる、また
【００６０】
（ｉｉ）アンテナまたはビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの
2020537455.tif 000117
個の遅延差に関連するアンテナまたはビームごとの
2020537455.tif 000118
個のインデックスが送信機にフィードバックされる、ことにより、空間遅延プリコーダの遅延を暗黙的にフィードバックするように構成される。
【００６１】
実施形態によれば、遅延
2020537455.tif 000119
はアンテナ固有かつレイヤ固有か、または非アンテナ固有かつ非レイヤ固有である。アンテナ固有かつレイヤ固有の遅延
2020537455.tif 000120
の場合には、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000121
は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000122
とは異なり、すなわち、
2020537455.tif 000123
および
2020537455.tif 000124
である。非アンテナ固有かつ非レイヤ固有の遅延
2020537455.tif 000125
の場合には、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000126
は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000127
と同じであり、すなわち
2020537455.tif 000128
である。
【００６２】
実施形態によれば、アンテナ固有かつレイヤ固有の遅延および複素プリコーダ係数の明示的なフィードバックの場合には、
遅延の明示的なフィードバックの場合には、フィードバックが
2020537455.tif 000129
個の複素プリコーダ係数と
2020537455.tif 000130
個の遅延を含むか、または総フィードバックが
2020537455.tif 000131
個の複素プリコーダ係数と
2020537455.tif 000132
個の遅延になり、
遅延の暗黙的なフィードバックの場合には、フィードバックが
2020537455.tif 000133
個の複素プリコーダ係数と
2020537455.tif 000134
個の遅延を含むか、または総フィードバックが
2020537455.tif 000135
個の複素プリコーダ係数と
2020537455.tif 000136
個の遅延になり、
2020537455.tif 000137
は送信アンテナの数を示し、
2020537455.tif 000138
はレイヤごとおよびアンテナごとの遅延の数を示し、
2020537455.tif 000139
はレイヤの数を示す。
【００６３】
実施形態によれば、非アンテナ固有かつ非レイヤ固有の遅延および複素プリコーダ係数の明示的なフィードバックの場合には、
遅延の明示的なフィードバックの場合、フィードバックは
2020537455.tif 000140
個の複素プリコーダ係数および
2020537455.tif 000141
個の遅延を含むか、または総フィードバックが
2020537455.tif 000142
個の複素プリコーダ係数および
2020537455.tif 000143
個の遅延になり、
2020537455.tif 000144
個の遅延はすべての
2020537455.tif 000145
個の送信アンテナおよび
2020537455.tif 000146
個のレイヤと同じであり、
遅延の暗黙的なフィードバックの場合、フィードバックは、
2020537455.tif 000147
個の複素プリコーダ係数および
2020537455.tif 000148
個の遅延を指定する
2020537455.tif 000149
個の遅延識別子を含み、遅延識別子で指定される遅延は、すべての
2020537455.tif 000150
個の送信アンテナおよび
2020537455.tif 000151
個のレイヤに対して同一のプリコーダタップの遅延である。
【００６４】
実施形態によれば、アンテナ固有かつレイヤ固有の遅延および複素プリコーダ係数の暗黙的なフィードバックの場合には、
遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数は、１つまたは複数のコードブックに基づいており、フィードバックは、Ｎ個の送信アンテナ、
2020537455.tif 000152
個の遅延、および
2020537455.tif 000153
個のレイヤに関連する複素プリコーダ係数の行列（ＰＭＩ）を指定し、
遅延の明示的なフィードバックの場合、フィードバックは
2020537455.tif 000154
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000155
個の遅延を含むか、または総フィードバックが
2020537455.tif 000156
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000157
個の遅延になり、
遅延の暗黙的なフィードバックの場合、フィードバックは
2020537455.tif 000158
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000159
個の遅延識別子を含むか、または総フィードバックが
2020537455.tif 000160
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000161
個の遅延識別子になる。
【００６５】
実施形態によれば、非アンテナ固有かつ非レイヤ固有の遅延および複素プリコーダ係数の暗黙的なフィードバックの場合には、遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数は、１つまたは複数のコードブックに基づいており、フィードバックは、
2020537455.tif 000162
個の送信アンテナ、
2020537455.tif 000163
個の遅延、および
2020537455.tif 000164
個のレイヤに関連する複素プリコーダ係数の行列（ＰＭＩ）を指定し、
遅延の明示的なフィードバックの場合、フィードバックは
2020537455.tif 000165
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000166
個の遅延を含むか、または総フィードバックが
2020537455.tif 000167
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000168
個の遅延になり、
遅延の暗黙的なフィードバックの場合、フィードバックは
2020537455.tif 000169
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000170
個の遅延識別子を含むか、または総フィードバックが
2020537455.tif 000171
個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および
2020537455.tif 000172
個の遅延識別子になる。
【００６６】
実施形態によれば、コードブックベースの方式は、すべての遅延について同一のレイヤごとのプリコーダ行列を使用する。
【００６７】
実施形態によれば、プリコーダは、多段構造、例えば、二段構造または三段構造を含む。多段構造は、ビームセット行列と、
2020537455.tif 000173
個の送信アンテナの遅延ごとおよびレイヤごとの複素結合係数を含む少なくとも１つの結合ベクトルまたは結合行列と、遅延ベクトルと、を含み、フィードバックは、遅延ごとに、ベクトルインジケータを使用して明示的または暗黙的に複素結合係数をさらに識別して、複素結合係数を明示的に通知するときに、フィードバックが複素結合係数をさらに含むように、または、複素結合係数を暗黙的に通知するときに、フィードバックが
2020537455.tif 000174
個のベクトルインジケータをさらに含むようにする。
【００６８】
実施形態によれば、遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数は、１つまたは複数の非偏波測定コードブックまたは偏波測定コードブックに基づいている。偏波測定コードブックの場合、遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数は、
・第１の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第１の偏波、例えば水平偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第１の複素プリコーダ係数と、
・第１の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第２の偏波、例えば垂直偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第２の複素プリコーダ係数と、
・第２の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第１の偏波、例えば水平偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第３の複素プリコーダ係数と、
・第２の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第２の偏波、例えば垂直偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第４の複素プリコーダ係数と、を含む。
【００６９】
フィードバックは、第１の偏波と第１のアンテナの向き、第２の偏波と第１のアンテナの向き、第２の偏波と第１のアンテナの向き、および第２の偏波と第２のアンテナの向きにそれぞれ関連する遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数の行列のそれぞれの行列識別子を含む。
【００７０】
本発明は、ＯＦＤＭ、離散フーリエ変換拡散ＯＦＤＭ（ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ）などの周波数分割多重化に基づくシングルキャリアまたはマルチキャリア無線通信システムに適用されてもよい。以下の実施形態の説明は、
2020537455.tif 000175
個の送信アンテナおよび
2020537455.tif 000176
個の受信アンテナを備えたマルチキャリアＭＩＭＯシステムのＯＦＤＭシステムモデルに基づいている。
2020537455.tif 000177
個のＴｘアンテナと
2020537455.tif 000178
個のＲｘアンテナとの間の周波数選択チャネル
2020537455.tif 000179
は、
2020537455.tif 000180
個のパス構成要素
2020537455.tif 000181
で構成される。
【００７１】
送信データは送信ブロックに編成され、各ブロック
2020537455.tif 000182
の長さ
2020537455.tif 000183
は、サブキャリアの数である
2020537455.tif 000184
によりプリコーディング行列
2020537455.tif 000185
で線形にプリコーディングされる。その結果、
2020537455.tif 000186
個のデータレイヤはブロックごとに送信され、ランク
2020537455.tif 000187
送信になる。
【００７２】
少なくとも長さ
2020537455.tif 000188
がＣＰである巡回プレフィックス（ＣＰ）送信を想定すると、ＵＥでの受信信号ベクトル（ＣＰ除去後）は、次のように書くことができ、
2020537455.tif 000189
ここで、
2020537455.tif 000190
はブロック循環ＭＩＭＯチャネル行列を示し、
2020537455.tif 000191
、
2020537455.tif 000192
は、第１の列にある
2020537455.tif 000193
を有するリンク
2020537455.tif 000194
の
2020537455.tif 000195
サイズ付き循環行列であり、
2020537455.tif 000196
はノイズである。
【００７３】
ランク１送信のプリコーダ行列は、
2020537455.tif 000197
で与えられ、
ランクＲ伝送のプリコーダ行列は、
2020537455.tif 000198
で与えられ、
2020537455.tif 000199
はサイズ
2020537455.tif 000200
の循環プリコーダ行列である。
【００７４】
ブロック循環ＭＩＭＯチャネル行列とプリコーダ行列の周波数領域表現は、それぞれ
2020537455.tif 000201
および
2020537455.tif 000202
で与えられ、ここで、
2020537455.tif 000203
であり、
2020537455.tif 000204
はサイズ
2020537455.tif 000205
のＤＦＴ行列である。
【００７５】
周波数領域のＭＩＭＯチャネル行列は、
2020537455.tif 000206
で与えられ、
2020537455.tif 000207
は、主対角線
2020537455.tif 000208
上のすべてのサブキャリアのチャネル係数を有する対角行列
2020537455.tif 000209
である。
【００７６】
第ｒのレイヤの周波数領域のプリコーダ行列は、
2020537455.tif 000210
で与えられ、
2020537455.tif 000211
は、主対角線上のすべてのサブキャリアのプリコーダ係数で構成される対角行列である。
【００７７】
再配置により、サブキャリア
2020537455.tif 000212
に関連するＭＩＭＯチャネル行列は、
2020537455.tif 000213
である。
【００７８】
サブキャリアｓに関連するランク１送信のプリコーダ行列は、
2020537455.tif 000214
であり、
サブキャリアｓに関連するランクＲ送信のプリコーダ行列は、
2020537455.tif 000215
である。
【００７９】
図３は、本発明の手法の実施形態によるＭＩＭＯシステムのブロック図である。図２を参照して上述した要素に対応するＭＩＭＯシステムの要素には、同じ符号が割り当てられている。ユーザ機器３００は、アンテナまたはアンテナアレイ３０４で、チャネル４００からの無線信号を受信する。符号３０６で示されるように、巡回プレフィックスを除去した後に、ユーザ機器３００は、受信信号を処理してデータベクトル３０２を取得する。本発明の実施形態によれば、受信信号は、３０８で示されるように決定し、符号３１０で示されるように、基地局２００の各レイヤおよび送信アンテナのそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定するために処理され、無線チャネルを介した通信のための所定の特性を達成する。例えば、符号３０８で、複素係数および空間遅延プリコーダの遅延（以下の式（１）を参照）をＵＥ３００で最適化して、例えば、以下により詳細に説明するように、長期および短期のチャネル状態情報に基づいて相互情報またはレートなどのコスト関数を最大化することにより、無線チャネルを介した通信の所定の特性を達成することができる。最適化されたプリコーダのタップと遅延は、暗黙的または明示的なフィードバック方式または両方の組み合わせを介して、フィードバックチャネル５００を介してｇＮＢ  ２００にフィードバックされる。偏波測定および非偏波測定の場合のフィードバック方式の実施形態について、以下でより詳細に説明する。実施形態によれば、フィードバックは、従来の手法でも使用されるような、例えばＣＱＩおよびＲＩなどのさらなるパラメータを含んでもよい。
【００８０】
図４は、本発明の手法のさらなる実施形態によるＭＩＭＯシステムのブロック図である。図２または図３を参照して上述した要素に対応するＭＩＭＯシステムの要素には、同じ符号が割り当てられている。基地局２００では、巡回プレフィックス２１０を追加する前の波形変調器２１２も示されている。ユーザ機器３００は、アンテナまたはアンテナアレイ３０４で、チャネル４００からの無線信号を受信する。符号３０６および波形復調３１２で示されるように、巡回プレフィックスを除去した後に、ユーザ機器３００は、受信信号を処理してデータベクトル３０２を取得する。本発明の実施形態によれば、受信信号は、符号３０８で示されるように決定され、符号３１０’で示されるように、空間ビームならびに遅延領域結合係数および遅延（明示的なフィードバック）、あるいは無線チャネルを介した通信のための所定の特性を達成するために、基地局２００で各レイヤおよび送信アンテナのための単一または複数の遅延識別子（暗黙的フィードバック）を決定するために処理される。例えば、符号３０８で、複素係数および空間遅延プリコーダの遅延をＵＥ３００で最適化して、例えば、以下により詳細に説明するように、長期および短期のチャネル状態情報に基づいて相互情報またはレートなどのコスト関数を最大化することにより、無線チャネルを介した通信の所定の特性を達成することができる。最適化されたプリコーダ係数と遅延は、暗黙的または明示的なフィードバック方式または両方の組み合わせを介して、フィードバックチャネル５００を介してｇＮＢ  ２００にフィードバックされる。例えば、フィードバックは、ＣＱＩ、ＲＩ、ＰＭＩまたはビームベースのフィードバックを示すＣＳＩ、遅延の明示的フィードバックまたは遅延識別子（ＤＩ）を使用した遅延の暗黙的フィードバックと係数を組み合わせた遅延領域複合体を使用してもよい。
【００８１】
第１の実施形態：空間遅延プリコーダの時間領域表現
実施形態によれば、符号３０８で空間遅延プリコーダは、関連する送信アンテナに対して、それぞれ、対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義する。したがって、パラメトリック空間遅延プリコーダ方式が提供され、送信アンテナ
2020537455.tif 000216
とランク
2020537455.tif 000217
のプリコーダ係数は次のように定義される。
2020537455.tif 000218
（１）
ここで、
2020537455.tif 000219
は遅延
2020537455.tif 000220
における複素係数を示す。
【００８２】
遅延
2020537455.tif 000221
はアンテナ固有であってもよく、そうでなくてもよい。さらに、
2020537455.tif 000222
であるように（
2020537455.tif 000223
は正の整数を示す）、特定のサンプリンググリッドに対して遅延を定義してもよく、あるいは
2020537455.tif 000224
であるように（
2020537455.tif 000225
は正の実数を示す）、サンプリンググリッドから遅延を定義してもよい。サンプリンググリッドは、チャネル係数が利用可能な一組の遅延の整数値である。サンプリンググリッドで定義された遅延の場合、チャネル係数は補間によって取得される。遅延
2020537455.tif 000226
がアンテナ固有かつレイヤ固有であり得るので、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000227
は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000228
とは異なり、
2020537455.tif 000229
、
2020537455.tif 000230
、または
遅延
2020537455.tif 000231
が非アンテナ固有かつ非レイヤ固有であり得るので、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000232
は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延
2020537455.tif 000233
と同じであり、
2020537455.tif 000234
である。
【００８３】
オングリッド遅延の場合、ＤＦＴを使用して、空間遅延プリコーダの周波数応答を計算できる。オフグリッド遅延は、遅延ドメインでの空間遅延プリコーダの不均一なサンプリング（式（１）を参照）を示し、空間遅延プリコーダの周波数応答の計算にＤＦＴを使用することはできない。遅延での不均一サンプリングの場合、サブキャリア
2020537455.tif 000235
ごとの離散周波数応答は、次で与えられる不均一離散フーリエ変換（ＮＵＤＦＴ）を使用して計算され、
2020537455.tif 000236
ここで、
2020537455.tif 000237
はＮＵＤＦＴベクトルで、
2020537455.tif 000238
であり、
2020537455.tif 000239
はサブキャリア
2020537455.tif 000240
と送信アンテナ
2020537455.tif 000241
およびレイヤ
2020537455.tif 000242
に関連するプリコーダ係数である。空間遅延プリコーダの複素係数
2020537455.tif 000243
と遅延
2020537455.tif 000244
（式（１）を参照）は、ＵＥで計算され、非常に少ないフィードバックでｇＮＢに送信される。
【００８４】
図３または図４の実施形態では、基地局２００は、図２を参照して上で説明したような従来のプリコーダを実装し、アンテナ２０２に適用される信号に巡回プレフィックス２１０を追加することができる。プリコーダで従来のプリコーダを使用する場合、ＵＥ  ２００からのフィードバックに応答する基地局２００は、上記のように空間遅延プリコーダの周波数応答を計算し、取得したサブキャリアごとの周波数応答に応じて周波数領域でプリコーディングを実行する。実施形態によれば、基地局２００は、上述のように空間遅延プリコーダを実装してもよい。実施形態によれば、基地局２００は、オーバーサンプリングされたＤＦＴコードブックに基づいて、すなわち、参照により本明細書に組み込まれる、Ｓｕｔｈａｒｓｈｕｎ  Ｖａｒａｔｈａｒａａｊａｎ、Ｍａｒｃｕｓ  Ｇｒｏｓｍａｎｎ、Ｍａｒｋｕｓ  Ｌａｎｄｍａｎｎによる、「Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ  ｃｏｄｅｂｏｏｋ  ａｄａｐｔｉｏｎ  ｔｏ  ａｎｔｅｎｎａ  ａｒｒａｙ  ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎｓ」という名称の、２０１７年２月２日に出願された欧州特許出願第１７１５４４８６．９号に記載されている、アンテナアレイの欠陥に適合したコードブックに基づいて、あるいは、参照により本明細書に組み込まれる、Ｖｅｎｋａｔｅｓｈ  Ｒａｍｉｒｅｄｄｙ、ＭａｒｃｕｓＧｒｏｓｍａｎｎ、Ｍａｒｋｕｓ  Ｌａｎｄｍａｎｎによる、「Ａｎｔｅｎｎａ  ａｒｒａｙ  ｃｏｄｅｂｏｏｋ  ｗｉｔｈ  ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ  ａｄａｐｔｅｄ  ｔｏ  ａ  ｐｒｅｄｅｆｉｎｅｄ  ａｎｔｅｎｎａ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｎｔｅｎｎａ  ａｒｒａｙ」という名称の、２０１７年２月２日に出願された欧州特許出願第１７１５４４８７．７号に記載されている、アンテナアレイの所定のアンテナ応答に適合したコードブックに基づいて、動作してもよい。
【００８５】
上述のように、ユーザ機器３００では、空間遅延プリコーダの複素係数および遅延（式（１）を参照）を最適化して、例えば、相互情報や受信信号対雑音比（ＳＮＲ）などのコスト関数を、長期および短期のチャネル状態情報に基づいて最大化することにより、無線チャネルを介した通信の所定の特性を達成することができる。フィードバック遅延がグリッド上にある場合、システムモデルはＤＦＴ行列によって周波数応答を計算する。遅延がグリッド上にない場合、ＮＵＤＦＴを使用してサブキャリアごとの周波数応答を計算できる。
【００８６】
以下では、ランク１伝送が考慮され、ランク１伝送の最適化問題とフィードバック方式が提示される。簡単にするために、ランク１の送信に言及する場合、下付き文字
2020537455.tif 000245
は省略される。しかし、本発明は、そのような実施形態に限定されず、より高いランクまたはレイヤの通信を使用する通信システムで実装されてもよく、ランク
2020537455.tif 000246
送信への拡張は簡単であることに留意されたい。
【００８７】
ランク１送信の場合、ＵＥでの平均相互情報量を最大化する最適化問題は、次のように定式化できる。
2020537455.tif 000247
2020537455.tif 000248
2020537455.tif 000249
【００８８】
（２）
ここで、
2020537455.tif 000250
は、
2020537455.tif 000251
個の遅延に関連するプリコーダ複素係数を含む長さ
2020537455.tif 000252
のベクトルである。
【００８９】
式（２）の最適化問題を解くと、ＵＥでＳＮＲを最大化するプリコーダ係数と遅延が発生し、複素係数フィードバックとは別に、
2020537455.tif 000253
個の遅延がｇＮＢにフィードバックされる。
【００９０】
ランク１送信の場合、遅延がすべてのアンテナで同一である非アンテナ固有の場合、ＵＥでの平均相互情報を最大化する最適化問題は次のとおりである。
2020537455.tif 000254
【００９１】
（３）
ここで
2020537455.tif 000255
および
2020537455.tif 000256
は、
2020537455.tif 000257
個の遅延に関連するプリコーダ複素係数を含む長さ
2020537455.tif 000258
のベクトルである。
【００９２】
式（３）の最適化問題を解くと、プリコーダ係数と遅延が生じる。方程式（３）を解くことにより得られた空間遅延プリコーダは、方程式（２）からの
2020537455.tif 000259
個の遅延の代わりに、ｇＮＢへの
2020537455.tif 000260
個の遅延のみのフィードバックをもたらす。
【００９３】
ここで、ランク１またはレイヤ１の通信を使用するシステムについて、偏波測定および非偏波測定の場合のフィードバック方式の実施形態を説明する。アンテナ固有の遅延
2020537455.tif 000261
の場合、すなわち、
2020537455.tif 000262
個の遅延は送信アンテナ間で異なる。非アンテナ固有の遅延
2020537455.tif 000263
の場合、すなわち、
2020537455.tif 000264
個の遅延はすべての送信アンテナで同一である。
【００９４】
非偏波測定の場合
空間遅延プリコーダの複素係数は、コードブックまたは非コードブックベースの方式を使用してフィードバックされ、遅延も明示的または暗黙的にフィードバックされる。暗黙的な遅延フィードバックは、遅延識別子（ＤＩ）を介して行われる。各ＤＩは、一組の特定の遅延を指し、各組は、サンプリンググリッドで定義されているかどうかに関係なく、遅延の組み合わせで構成されている。各ＤＩは、コードブックからのベクトルに関連する特定の一組の遅延を参照でき、各組は、サンプリンググリッドで定義された遅延の組み合わせで構成される。
【００９５】
すべてのアンテナの
2020537455.tif 000265
遅延位置に対応する複素係数は、次のようにベクトルに収集される
2020537455.tif 000266
フィードバック方式１：プリコーダ係数と遅延の明示的なフィードバック
明示的なフィードバックを使用して、遅延ごとに、
2020537455.tif 000267
個の送信アンテナに関連する
2020537455.tif 000268
個の複素係数と
2020537455.tif 000269
個の遅延がそれぞれｇＮＢ  ２００にフィードバックされる。したがって、総フィードバックは
2020537455.tif 000270
個の複素係数と
2020537455.tif 000271
個の遅延になる。
【００９６】
非アンテナ固有の場合、フィードバックは
2020537455.tif 000272
個の複素係数と
2020537455.tif 000273
個の遅延になる。
【００９７】
コードブックベースの空間遅延プリコーディング
上記のような２段プリコーディング構造
2020537455.tif 000274
を考慮すると、対応する
2020537455.tif 000275
遅延領域プリコーダ
2020537455.tif 000276
は次のように記述できる。
2020537455.tif 000277
ここで、遅延固有行列
2020537455.tif 000278
は、
2020537455.tif 000279
ベクトルを含むサイズ
2020537455.tif 000280
のブロック対角行列であり、
2020537455.tif 000281
は
2020537455.tif 000282
個のベクトルを結合するサイズ
2020537455.tif 000283
１の結合／選択／共位相ベクトルである。
【００９８】
行列
2020537455.tif 000284
内のビームフォーミングベクトルは、参照により本明細書に組み込まれる、上記の欧州特許出願第１７１５４４８６．９号または第１７１５４４８７．７号に記載されている任意のアンテナアレイ構成用に設計されたアレイ応答一致コードブック
2020537455.tif 000285
と同様のオーバーサンプリングＤＦＴコードブック行列から、あるいは該アレイ応答一致コードブック
2020537455.tif 000286
から選択できる。
【００９９】
フィードバック方式２：
2020537455.tif 000287
および
2020537455.tif 000288
の暗黙的なフィードバック
ＵＥ  ３００からｇＮＢ  ２００への行列
2020537455.tif 000289
およびベクトル
2020537455.tif 000290
に対応するフィードバックは、それぞれＰＭＩ１およびＰＭＩ２を介して暗黙的に示す。
2020537455.tif 000291
遅延位置に関連するプリコーダは、
2020537455.tif 000292
個の送信アンテナに関連する
2020537455.tif 000293
個の遅延と共にＰＭＩ１およびＰＭＩ２によって指定される。したがって、
2020537455.tif 000294
個の遅延の場合、総フィードバックは、
2020537455.tif 000295
個のＰＭＩ１＋
2020537455.tif 000296
個のＰＭＩ２＋アンテナ固有の場合の
2020537455.tif 000297
個の遅延、および
2020537455.tif 000298
個のＰＭＩ１＋
2020537455.tif 000299
個のＰＭＩ２＋非アンテナ固有の場合の
2020537455.tif 000300
個の遅延になる。
【０１００】
実施形態によれば、
2020537455.tif 000301
遅延に対応する空間遅延プリコーダは、次のように分解されてもよい。
2020537455.tif 000302
ここでは、
2020537455.tif 000303
は、すべての遅延
2020537455.tif 000304
にわたって同一である広帯域プリコーダ行列であり、
2020537455.tif 000305
は遅延固有の選択／結合／共位相ベクトルである。フィードバックは、１個のＰＭＩ１＋
2020537455.tif 000306
個のＰＭＩ２＋アンテナ固有の場合の
2020537455.tif 000307
個の遅延、および１個のＰＭＩ１＋
2020537455.tif 000308
個のＰＭＩ２＋非アンテナ固有の場合の
2020537455.tif 000309
個の遅延になる。
【０１０１】
フィードバック方式３：
2020537455.tif 000310
の暗黙的なフィードバックと
2020537455.tif 000311
の明示的なフィードバック
2020537455.tif 000312
行列に関連するフィードバックは、フィードバック方式２で説明したものと同様である。
2020537455.tif 000313
サイズが設定されたベクトル
2020537455.tif 000314
のフィードバックは、
2020537455.tif 000315
個の複素エントリでｇＮＢ  ２００に明示的に示す。
2020537455.tif 000316
遅延位置に関連するプリコーダは、
2020537455.tif 000317
個の送信アンテナに関連する
2020537455.tif 000318
個の遅延と共にＰＭＩ１および
2020537455.tif 000319
個の複素数値によって指定される。
2020537455.tif 000320
個の遅延の場合、アンテナ固有の場合、総フィードバックは
2020537455.tif 000321
個のＰＭＩ１＋
2020537455.tif 000322
個の複素係数＋
2020537455.tif 000323
個の遅延になり、非アンテナ固有の場合では、フィードバックは
2020537455.tif 000324
個のＰＭＩ１＋
2020537455.tif 000325
個の複素係数＋
2020537455.tif 000326
個の遅延に等しくなる。
【０１０２】
上記の広帯域プリコーダ行列を使用する実施形態では、フィードバックは、アンテナ固有の場合には１個のＰＭＩ１＋
2020537455.tif 000327
個の複素係数＋
2020537455.tif 000328
個の遅延、非アンテナ固有の場合には１個のＰＭＩ１＋
2020537455.tif 000329
個の複素係数＋
2020537455.tif 000330
個の遅延になる。
【０１０３】
フィードバック方式１、２、および３の場合、遅延は遅延識別子（ＤＩ）を介して暗黙的にｇＮＢにフィードバックすることもできる。アンテナ固有の場合、遅延を示すために
2020537455.tif 000331
個のＤＩが必要であり、各ＤＩは、アンテナ全体の遅延に対して定義される。非アンテナ固有の場合、単一のＤＩでｇＮＢへの遅延を示すだけで十分であり、遅延はアンテナ間で同一であるため、この場合のＤＩはプリコーダタップ全体の遅延を定義する。
【０１０４】
以下の表１は、非偏波測定の場合について上記で説明したフィードバック方式のフィードバックをまとめたものである
【０１０５】
【表１】
2020537455.tif 000332
偏波測定の場合
フィードバック方式１：プリコーダ係数と遅延の明示的なフィードバック
明示的なフィードバックを使用して、遅延ごとに、
2020537455.tif 000333
個の送信アンテナに関連する
2020537455.tif 000334
個の複素係数と
2020537455.tif 000335
個の遅延がそれぞれｇＮＢ  ２００にフィードバックされる。したがって、総フィードバックは
2020537455.tif 000336
個の複素係数と
2020537455.tif 000337
個の遅延になる。
【０１０６】
非アンテナ固有の場合、フィードバックは
2020537455.tif 000338
個の複素係数と
2020537455.tif 000339
個の遅延になる。
【０１０７】
コードブックベースの空間遅延プリコーディング
上記のような２段プリコーディング構造
2020537455.tif 000340
を考慮すると、
2020537455.tif 000341
遅延のプリコーダ
2020537455.tif 000342
は次のように記述できる。
2020537455.tif 000343
ここで、遅延固有行列
2020537455.tif 000344
は、
2020537455.tif 000345
ベクトルを含むサイズ
2020537455.tif 000346
のブロック対角行列であり、
2020537455.tif 000347
は
2020537455.tif 000348
個のベクトルを結合するサイズ
2020537455.tif 000349
１の結合／選択／共位相ベクトルである。
【０１０８】
行列
2020537455.tif 000350
内のビームフォーミングベクトルは、オーバーサンプリングされたＤＦＴコードブック行列、または参照により本明細書に組み込まれる、前述の欧州特許出願第１７１５４４８６．９号または第１７１５４４８７．７号で説明されている任意のアンテナアレイ構成用に設計されたアレイ応答一致コードブックから選択できる。
【０１０９】
フィードバック方式２：
2020537455.tif 000351
および
2020537455.tif 000352
の暗黙的なフィードバック
水平偏波と垂直偏波のプリコーダ行列インデックスは、プリコーダ行列
2020537455.tif 000353
のＰＭＩ１ｈとＰＭＩ１ｖでそれぞれ示される。ベクトル
2020537455.tif 000354
に対応するフィードバックは、ＰＭＩ２を介してｇＮＢに示す。
2020537455.tif 000355
遅延については、それぞれ
2020537455.tif 000356
に関連するＰＭＩ１ｈおよびＰＭＩ１ｖ、および
2020537455.tif 000357
に関連するＰＭＩ２が
2020537455.tif 000358
個の遅延と共にＵＥ  ３００からｇＮＢ  ２００にフィードバックされる。
【０１１０】
アンテナ固有の場合、フィードバックは
2020537455.tif 000359
個のＰＭＩ１ｈ＋
2020537455.tif 000360
個のＰＭＩ１ｖ＋
2020537455.tif 000361
個のＰＭＩ２＋
2020537455.tif 000362
個の遅延になり、非アンテナ固有の場合、フィードバックは
2020537455.tif 000363
個のＰＭＩ１ｈ＋
2020537455.tif 000364
個のＰＭＩ１ｖ＋
2020537455.tif 000365
個のＰＭＩ２＋
2020537455.tif 000366
個の遅延になる。
2020537455.tif 000367
が上記のように広帯域プリコーダ行列として選択された場合には、アンテナ固有の場合、総フィードバックは１個のＰＭＩ１ｈ＋１個のＰＭＩ１ｖ＋
2020537455.tif 000368
個のＰＭＩ２＋
2020537455.tif 000369
個の遅延であり、非アンテナ固有の場合、フィードバックは１個のＰＭＩ１ｈ＋１個のＰＭＩ１ｖ＋
2020537455.tif 000370
個のＰＭＩ２＋
2020537455.tif 000371
個の遅延になる。
【０１１１】
フィードバック方式３：
2020537455.tif 000372
の暗黙的なフィードバックと
2020537455.tif 000373
の明示的なフィードバック
行列
2020537455.tif 000374
に関連するフィードバックは、偏波測定の場合のフィードバック方式２で説明したものと同様である。
2020537455.tif 000375
遅延位置については、プリコーダ行列
2020537455.tif 000376
および行列
2020537455.tif 000377
の
2020537455.tif 000378
個の複素係数の水平偏波のプリコーダ行列インデックス（ＰＭＩ１ｈ）および垂直偏波のプリコーダ行列インデックス（ＰＭＩ１ｖ）は、
2020537455.tif 000379
個の遅延と共にＵＥ  ３００からｇＮＢ  ２００にフィードバックされる。
2020537455.tif 000380
個の遅延の場合、フィードバックは
2020537455.tif 000381
個のＰＭＩ１ｈ＋
2020537455.tif 000382
個のＰＭＩ１ｖ＋
2020537455.tif 000383
個の複素係数＋アンテナ固有の場合の
2020537455.tif 000384
個の遅延、および
2020537455.tif 000385
個のＰＭＩ１ｈ＋
2020537455.tif 000386
個のＰＭＩ１ｖ＋
2020537455.tif 000387
個の複素係数＋非アンテナ固有の場合の
2020537455.tif 000388
個の遅延になる。
2020537455.tif 000389
が上記のように広帯域プリコーダ行列として選択された場合には、アンテナ固有の場合、フィードバックは１個のＰＭＩ１ｈ＋１個のＰＭＩ１ｖ＋
2020537455.tif 000390
個の複素係数＋
2020537455.tif 000391
個の遅延であり、非アンテナ固有の場合、総フィードバックは１個のＰＭＩ１ｈ＋１個のＰＭＩ１ｖ＋
2020537455.tif 000392
個の複素係数＋
2020537455.tif 000393
個の遅延になる。
【０１１２】
フィードバック方式１、２、および３の場合、遅延は遅延識別子（ＤＩ）を介して暗黙的にｇＮＢにフィードバックすることもできる。アンテナ固有の場合、遅延を示すために
2020537455.tif 000394
個のＤＩが必要であり、各ＤＩは、アンテナ全体の遅延に対して定義される。非アンテナ固有の場合、単一のＤＩでｇＮＢへの遅延を示すだけで十分であり、遅延はアンテナ間で同一であるため、この場合のＤＩはプリコーダタップ全体の遅延を定義する。
【０１１３】
以下の表２は、偏波測定の場合について上記で説明したフィードバック方式のフィードバックをまとめたものである
【０１１４】
【表２】
2020537455.tif 000395
実施形態によれば、本発明の手法は、ＭＩＳＯシステムにも使用することができる。チャネル推定に基づいて、時間領域チャネルの
2020537455.tif 000396
個の支配的なピークに対応する遅延は、プリコーダの
2020537455.tif 000397
個の遅延になるように選択または選択でき、時間領域で計算されたＭＲＴ（最大比伝送）プリコーダに基づいて、プリコーダの
2020537455.tif 000398
個の遅延になるように
2020537455.tif 000399
個の支配的なピークを選択または選択できる。
【０１１５】
チャネルの遅延も推定される場合、チャネルの第１の
2020537455.tif 000400
個の支配的なピークに対応する遅延をプリコーダの
2020537455.tif 000401
個の遅延となるように選択または選択することができ、ＭＲＴプリコーダの第１の
2020537455.tif 000402
個の支配的なピークに対応する遅延はプリコーダの
2020537455.tif 000403
個の遅延になるように選択または選択される。
【０１１６】
チャネル遅延がグリッドから外れている場合、高解像度パラメータ推定手法、例えば、空間交互一般化期待値最大化（ＳＡＧＥ）アルゴリズムを使用して遅延を推定できる。（参考文献［６］を参照）。
【０１１７】
本発明の実施形態のいくつかは、２段／２重構造コードブックを使用する２次元（２Ｄ）均一平面アレイ（ＵＰＡ）を参照して上記で説明された。しかし、本発明は、そのような実施形態に限定されず、５ＧまたはＮＲ（新無線）標準に従う三重構造コードブックを使用して実施することもできる。さらに、本発明は２Ｄアレイに限定されない。本発明の手法は、円筒形アレイまたは円錐形アレイのような３次元（３Ｄ）アレイアンテナ上の１次元（１Ｄ）均一線形アレイ（ＵＬＡ）のような任意のアンテナアレイ構成に等しく適用可能である。３次元（３Ｄ）アレイアンテナは、例えば、２０１７年６月１６日に出願されたＰＣＴ特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１７／０６４８２８「Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，Ｒｅｃｅｉｖｅｒ，Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓａｍｅ」に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【０１１８】
各行に
2020537455.tif 000404
個のパネルがあり、各列に
2020537455.tif 000405
個のパネルがあるマルチパネルアレイを考慮する場合、パネルの総数は以下で与えられる。
2020537455.tif 000406
パネルあたりのアンテナの数は、２段構造について前述したものと同じである。このようなマルチパネルアンテナ構造の場合、プリコーダは３成分／３段構造
2020537455.tif 000407
で与えられる。
【０１１９】
ここで、
2020537455.tif 000408
はサイズ
2020537455.tif 000409
の広帯域位相補償行列であり、次の式で与えられる複数のパネル間の位相オフセットを補償するために使用される。
2020537455.tif 000410
ここで、
2020537455.tif 000411
は、パネルごとの位相補償係数である。ここで、
2020537455.tif 000412
は、すべての偏波／方向を含むパネルあたりのアンテナの総数を示す。行列
2020537455.tif 000413
および
2020537455.tif 000414
は、パネル内のプリコーディングに使用され、２段構造で説明したものと同じ機能を備えている。
【０１２０】
本発明では、遅延ｌおよびパネル
2020537455.tif 000415
のプリコーダ係数は次のように書くことができる。
2020537455.tif 000416
行列
2020537455.tif 000417
は、次の式で与えられる位相補償係数によって定義される広帯域行列であり、
2020537455.tif 000418
行列
2020537455.tif 000419
とベクトル
2020537455.tif 000420
はパネル全体で同一または異なる場合がある。すなわち、パネル固有またはパネル非固有の可能性がある。
【０１２１】
パネル固有の場合、パネルごとの位相補償係数と共に行列
2020537455.tif 000421
とベクトル
2020537455.tif 000422
のフィードバックがそれぞれｇＮＢにフィードバックされる。
【０１２２】
パネル非固有の場合では、パネルごとの位相補償係数と共に、単一パネルの行列
2020537455.tif 000423
とベクトル
2020537455.tif 000424
のフィードバックがｇＮＢにフィードバックされる。
【０１２３】
パネル固有の場合とパネル非固有の場合、偏波測定および非偏波測定場合のフィードバック方式１、フィードバック２およびフィードバック３で説明されている行列
2020537455.tif 000425
とベクトル
2020537455.tif 000426
のフィードバックが適用される。
【０１２４】
パネル間での位相補償係数のフィードバックは、変調方式のコンスタレーションまたはＤＦＴコードブックから選択または選択されたインデックス（ＰＭＩ３）を介して暗黙的であるか、明示的である場合がある。明示的な場合には、
2020537455.tif 000427
個の位相補償係数がフィードバックされるが、暗黙的な場合はフィードバックにＰＭＩ３が使用される。
【０１２５】
以下の表３は、パネル固有の場合とパネル非固有の場合の行列
2020537455.tif 000428
のフィードバックをまとめたものである
【０１２６】
【表３】
2020537455.tif 000429
第２の実施形態：空間遅延プリコーダの周波数領域表現
これまでに説明した実施形態では、空間遅延プリコーダ
2020537455.tif 000430
は時間領域で表されている。しかし、本発明の手法はそのような実施形態に限定されず、本発明の手法のさらなる実施形態によれば、空間遅延プリコーダ
2020537455.tif 000431
は周波数領域で表される。
【０１２７】
空間遅延プリコーダの周波数領域表現に基づいたフィードバック方式は、ランク１またはレイヤ１通信を使用するシステムの非偏波測定の場合について説明する。アンテナ固有の遅延
2020537455.tif 000432
の場合、すなわち、
2020537455.tif 000433
個の遅延は送信アンテナ間で異なる。非アンテナ固有の遅延
2020537455.tif 000434
の場合、すなわち、
2020537455.tif 000435
個の遅延はすべての送信アンテナで同一である。上述のように、本発明は、ランク１の実施形態に限定されず、より高いランクまたはレイヤの通信を採用する通信システムにおいても実施され得、ランク
2020537455.tif 000436
送信への拡張は簡単である。さらに、偏波測定の場合への拡張は簡単である（上記を参照）。
【０１２８】
空間遅延プリコーダを記述する複素係数は、コードブックおよび非コードブックベースの方式を使用して、例えば、第１の実施形態を参照して上述した方法でフィードバックされ、遅延は明示的または暗黙的にフィードバックされてもよい。暗黙的な遅延フィードバックでは、遅延識別子ＤＩを使用できる。各ＤＩは、送信機で使用されるコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連するインデックスを含んでもよい。
【０１２９】
空間遅延プリコーダ
2020537455.tif 000437
は、すべてのアンテナの
2020537455.tif 000438
遅延位置に対応する複素係数を使用して次のように記述される。
2020537455.tif 000439
ＮＵ−ＤＦＴ行列を適用することにより、空間遅延プリコーダ
2020537455.tif 000440
を周波数領域に変換できる。これを行うために、
2020537455.tif 000441
個の遅延のベクトル
2020537455.tif 000442
は行列
2020537455.tif 000443
に積み上げられ、
2020537455.tif 000444
以下では、アンテナ固有の場合とアンテナ非固有の場合は別々に扱われる。さらに、以下では、３ＧＰＰ（参考文献［７］を参照）で使用される２段プリコーダ構造が採用され、ランク１の送信が考慮される。さらに、以下では、
2020537455.tif 000445
などの二重偏波アンテナアレイの場合を考慮する。次に、サブキャリア
2020537455.tif 000446
のプリコーダは、以下で与えられ、
2020537455.tif 000447
2020537455.tif 000448
、
ここで、
2020537455.tif 000449
、
2020537455.tif 000450
、
2020537455.tif 000451
は、ビーム
2020537455.tif 000452
とサブキャリア
2020537455.tif 000453
に関連する複素係数を示す。
【０１３０】
行列
2020537455.tif 000454
内のすべてのサブキャリアのプリコーダを収集すると、次式を得る。
2020537455.tif 000455
【０１３１】
（ａ）アンテナ固有の場合：
アンテナ固有の場合、
2020537455.tif 000456
の対応する周波数領域プリコーダは、次式で与えられ、
2020537455.tif 000457
、
2020537455.tif 000458
のエントリがブロック対角行列
2020537455.tif 000459
に配置されている場合、
2020537455.tif 000460
2020537455.tif 000461
は、
2020537455.tif 000462
個の遅延および第
2020537455.tif 000463
の送信アンテナの空間遅延プリコーダの遅延領域プリコーダ係数であり、
2020537455.tif 000464
は、サイズ
2020537455.tif 000465
がすべてゼロ要素の列ベクトルである。サイズ
2020537455.tif 000466
のＮＵ−ＤＦＴ行列
2020537455.tif 000467
は、次式で与えられ、
2020537455.tif 000468
ＮＵ−ＤＦＴ部分行列
2020537455.tif 000469
は
2020537455.tif 000470
個のベクトルを含み、
2020537455.tif 000471
ベクトル
2020537455.tif 000472
は、遅延
2020537455.tif 000473
とアンテナインデックス
2020537455.tif 000474
に依存する。
【０１３２】
アンテナごとに定義される遅延の数は異なる場合がある。
【０１３３】
（ｂ）非アンテナ固有の場合：
非アンテナ固有の場合、
2020537455.tif 000475
の対応する周波数領域プリコーダは次式で与えられ、
2020537455.tif 000476
、
ここで、
2020537455.tif 000477
は
2020537455.tif 000478
個の遅延用に定義されたＮＵ−ＤＦＴ行列であり、
2020537455.tif 000479
は遅延
2020537455.tif 000480
に関連するＮＵ−ＤＦＴベクトルである。
2020537455.tif 000481
暗黙的な遅延（ＤＩ）フィードバック：
実施形態によれば、周波数領域で表される空間遅延プリコーダ
2020537455.tif 000482
の遅延は、例えば受信機で使用される周波数領域コードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する１つまたは複数のインデックスを使用して暗黙的にフィードバックされてもよい。例えば、プリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）を使用でき、ＰＭＩは一組のインデックスに対応でき、各インデックスはＤＦＴコードブックの特定の列を参照する。実施形態によれば、ＰＭＩのインデックスの第１の数はそれぞれのビームを示し、ＰＭＩのインデックスの第２の数はそれぞれの遅延領域プリコーダ係数を示し、インデックスの第３の数は遅延識別子ＤＩのインデックスである。
【０１３４】
（ａ）コードブックベースのＤＩフィードバック
暗黙的なＤＩフィードバックの場合には、実施形態によれば、ＤＩは、周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000483
の列ベクトルに関連する一組の
2020537455.tif 000484
個のインデックスを含む。遅延
2020537455.tif 000485
は離散化され、集合
2020537455.tif 000486
の要素によって与えられる。さらに、
2020537455.tif 000487
の各値は、周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000488
の列ベクトルに関連付けられる。したがって、ＮＵ−ＤＦＴベクトル
2020537455.tif 000489
は、次のようにＤＦＴベクトルで表すことができる。
2020537455.tif 000490
2020537455.tif 000491
は、コードブックＤＦＴ行列
2020537455.tif 000492
および
2020537455.tif 000493
のオーバーサンプリング係数である。
【０１３５】
コードブック行列
2020537455.tif 000494
は、サブキャリアの数とオーバーサンプリング係数
2020537455.tif 000495
によってパラメータ化される。
2020537455.tif 000496
である場合、コードブック行列
2020537455.tif 000497
は
2020537455.tif 000498
ＤＦＴ行列で与えられる。
2020537455.tif 000499
である場合、コードブック行列
2020537455.tif 000500
はサイズ
2020537455.tif 000501
のオーバーサンプリングされたＤＦＴ行列で与えられる。
【０１３６】
オーバーサンプリング係数
2020537455.tif 000502
は、受信機がコードブック行列を構築できるように、送信機から受信機に通知される。
【０１３７】
上記の周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000503
の定義に基づいて、
2020537455.tif 000504
の対応する周波数領域プリコーダは次のように定義される。
2020537455.tif 000505
であり、
2020537455.tif 000506
（ｂ）２段プリコーディング構造
2020537455.tif 000507
−すべての
2020537455.tif 000508
個のビームについて同一の遅延
実施形態によれば、周波数領域の２段プリコーダ構造
2020537455.tif 000509
と同様に、第ｌの遅延に対する空間遅延プリコーダは、次のように表される。
2020537455.tif 000510
ここで、
2020537455.tif 000511
は、
2020537455.tif 000512
個の空間ビームを含むサイズ
2020537455.tif 000513
の行列であり、
2020537455.tif 000514
はサイズ
2020537455.tif 000515
のベクトルであり、
2020537455.tif 000516
2020537455.tif 000517
は、第の
2020537455.tif 000518
のビームと第ｌの遅延に関連するスカラー複素遅延領域結合係数である。
2020537455.tif 000519
が広帯域行列の場合、空間遅延プリコーダ行列
2020537455.tif 000520
は次のように表される。
2020537455.tif 000521
ここで、
2020537455.tif 000522
は行列
2020537455.tif 000523
および
2020537455.tif 000524
と同じである。したがって、２段プリコーディング構造
2020537455.tif 000525
は次のように記述できる。
2020537455.tif 000526
、
2020537455.tif 000527
行列
2020537455.tif 000528
で使用されるＤＩの遅延
2020537455.tif 000529
は、行列
2020537455.tif 000530
のすべての
2020537455.tif 000531
個のビームと同じである。
【０１３８】
（ｃ）ビーム固有遅延への拡張−偏波およびビーム依存遅延
実施形態によれば、
2020537455.tif 000532
が非広帯域行列であり、第ｌの遅延のビームの組み合わせが他の遅延と異なる場合があり、
2020537455.tif 000533
個のビームに関連する遅延が異なる場合がある。したがって、
2020537455.tif 000534
個のビームは
2020537455.tif 000535
個のＤＩに関連付けることができる。次に、第
2020537455.tif 000536
のＤＩは、ビームインデックス
2020537455.tif 000537
と
2020537455.tif 000538
個の遅延
2020537455.tif 000539
に関連付けられ、
2020537455.tif 000540
個の遅延は、異なるビームに対して同一または非同一であってもよい。また、各ビームは異なる数の遅延
2020537455.tif 000541
を有することができる。周波数領域プリコーダは、次式で与えられ、
2020537455.tif 000542
ここで、行列
2020537455.tif 000543
は次のように定義される空間遅延領域結合係数行列である。
2020537455.tif 000544
2020537455.tif 000545
は、ビーム
2020537455.tif 000546
に関連する遅延領域結合係数である。さらに、
2020537455.tif 000547
は次式で与えられ、
2020537455.tif 000548
2020537455.tif 000549
はビーム
2020537455.tif 000550
に関連するＤＦＴ行列であり、その
2020537455.tif 000551
個の列がコードブック
2020537455.tif 000552
から選択される。
【０１３９】
周波数領域結合係数
2020537455.tif 000553
を含む行列
2020537455.tif 000554
は、次のように表され、
2020537455.tif 000555
ここで、
2020537455.tif 000556
であり、
2020537455.tif 000557
2020537455.tif 000558
したがって、プリコーダ
2020537455.tif 000559
は次のように記述できる。
2020537455.tif 000560
【０１４０】
（ｃ．１）ビーム固有遅延−偏波非依存およびビーム依存遅延の特殊な場合
実施形態によれば、遅延
2020537455.tif 000561
は偏波非依存およびビーム依存であり、以下が適用される：
2020537455.tif 000562
次に、周波数領域ベクトル
2020537455.tif 000563
について次の関係が成り立つ。
2020537455.tif 000564
したがって、
2020537455.tif 000565
ＤＩフィードバックの代わりに、
2020537455.tif 000566
個のＤＩのみを送信機にフィードバックする必要がある。
【０１４１】
（ｃ．２）ビーム固有遅延−偏波依存およびビーム非依存遅延の特殊な場合
実施形態によれば、遅延は偏波依存およびビーム非依存であり、以下が適用される：
2020537455.tif 000567
ここで
2020537455.tif 000568
。
【０１４２】
次に、周波数領域ベクトル
2020537455.tif 000569
について次の関係が成り立つ。
2020537455.tif 000570
2020537455.tif 000571
である。
【０１４３】
したがって、
2020537455.tif 000572
ＤＩフィードバックの代わりに、２個のＤＩ、２個のＤＩのみを送信機にフィードバックする必要があり、第１のＤＩはアンテナアレイの第１の偏波の遅延を指し、第２のＤＩはアンテナアレイの第２の偏波の遅延を指す。
【０１４４】
次の表は、行列
2020537455.tif 000573
のフィードバックの総量と、様々なフィードバックの実施形態のＤＩの数をまとめたものである
【０１４５】
【表４】
2020537455.tif 000574
【０１４６】
（ｃ．３）ビーム固有遅延−
2020537455.tif 000575
個の遅延のうちの
2020537455.tif 000576
個の同一の遅延の特殊な場合
実施形態によれば、第
2020537455.tif 000577
のビームに関連するＤＩの
2020537455.tif 000578
個のインデックスのうちの
2020537455.tif 000579
個のインデックスは、他のビームに関連するＤＩの遅延インデックスと同一であってもよい。このような場合、第
2020537455.tif 000580
のビームのＤＩには
2020537455.tif 000581
個のインデックスではなく
2020537455.tif 000582
個のインデックスのみが含まれる場合がある。
【０１４７】
特定の空間ビームのインデックスを含むビーム固有のＤＩに加えて、
2020537455.tif 000583
個の空間ビームに共通のＤＩを使用して、
2020537455.tif 000584
個の空間ビームに共通のインデックスを示すことができる。このような複数の共通ＤＩは、異なる空間ビームのＤＩ間に同じ遅延のセットが複数ある場合に関連する可能性がある。
【０１４８】
ＤＩ構成は、送信機から受信機に通知されてもよい。ＤＩ構成は、例えば、
−ビーム固有ＤＩごとのインデックスの総数、または
−共通ＤＩの数、共通ＤＩごとのインデックスの数に関する情報を含んでもよい。
【０１４９】
（ｃ．４）ビーム固有遅延−遅延の制限
さらなる実施形態によれば、各ビームについて、
2020537455.tif 000585
個の遅延は、単一の平均遅延の周りに位置するように中心化または制限されてもよい。次に、第
2020537455.tif 000586
のビームの周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000587
は、次式で与えられ、
2020537455.tif 000588
、
ここで、
2020537455.tif 000589
であり、
2020537455.tif 000590
はウィンドウパラメータであり、
2020537455.tif 000591
は平均遅延に関連するインデックスであり、平均遅延インデックス
2020537455.tif 000592
を中心とする第
2020537455.tif 000593
のビームの
2020537455.tif 000594
個の遅延インデックスを示す図５を参照されたい。ウィンドウサイズパラメータ
2020537455.tif 000595
は、空間ビームで同一でも異なっていてもよく、制御チャネルを介して、または送信機から受信機への上位レイヤの信号を介して通知される。
【０１５０】
ビームごとに、
2020537455.tif 000596
個の遅延領域複素結合係数が送信機にフィードバックされる。しかし、ビームごとの
2020537455.tif 000597
個の遅延のフィードバックの代わりに、関連する平均遅延の単一のインデックス
2020537455.tif 000598
で送信機にフィードバックするのに十分である。
【０１５１】
例えば、ウィンドウサイズパラメータ
2020537455.tif 000599
がすべてのビームで同一の場合、総フィードバックは、各ＤＩに単一のインデックスのみが含まれる、
2020537455.tif 000600
個のビームについての
2020537455.tif 000601
個の複素遅延領域係数と
2020537455.tif 000602
個のＤＩになる。
【０１５２】
最適化された平均遅延は、図６に示すように、定義されたサンプリンググリッドの始まりまたは終わりにある。図６（ａ）および図６（ｂ）は、サンプリンググリッドの始まりおよび／または終わりにある図５の平均遅延の可能な位置を示している。そのような場合、モジュロ演算を使用して、平均遅延の周りの遅延の正しい位置（インデックス）を計算できる。モジュロ演算が必要なインデックスは、ボックスｂ１、ｂ２で強調表示されている。
【０１５３】
ビームごとの複数の平均遅延の拡張：
実施形態によれば、単一の平均遅延を有する代わりに、上記の場合は複数の平均遅延に拡張されてもよい。単一の平均遅延の場合と同様に、図７に示すように、
2020537455.tif 000603
個の遅延は各平均遅延の周りで最適化され、図７は、第
2020537455.tif 000604
のビームの２つの平均遅延インデックス
2020537455.tif 000605
および
2020537455.tif 000606
を中心とする
2020537455.tif 000607
個の遅延インデックスを示す。
【０１５４】
例えば、ウィンドウサイズパラメータ
2020537455.tif 000608
がすべてのビームとすべての平均遅延で同一である場合、ビームごとの
2020537455.tif 000609
個の平均遅延について、総フィードバックは、
2020537455.tif 000610
個の複素遅延領域結合係数と
2020537455.tif 000611
個のビームの
2020537455.tif 000612
個のＤＩになり、各ＤＩは
2020537455.tif 000613
個のインデックスを含む。
【０１５５】
（ｃ．５）ビーム固有遅延−遅延が制限されている場合の遅延領域結合係数のクロネッカ積構造
さらに他の実施形態によれば、平均遅延インデックス
2020537455.tif 000614
に関連する第
2020537455.tif 000615
のビームの
2020537455.tif 000616
個の複素遅延領域係数は、他のすべての
2020537455.tif 000617
個のビームの結合係数を計算するために使用される。以下では、単一の平均遅延と単一の空間ビームを考慮する。行ベクトル
2020537455.tif 000618
の第
2020537455.tif 000619
のビームと平均遅延インデックス
2020537455.tif 000620
（ｌは１〜
2020537455.tif 000621
の範囲）に関連する
2020537455.tif 000622
個の遅延結合係数を収集すると、平均遅延インデックス
2020537455.tif 000623
に関連する残りの
2020537455.tif 000624
個のビーム
2020537455.tif 000625
の複素遅延領域結合係数を次式により計算できる。
2020537455.tif 000626
ここで、
2020537455.tif 000627
は、第
2020537455.tif 000628
のビームに関連するスカラー複素係数である。図８は、平均遅延
2020537455.tif 000629
に対する基準ビーム（ボックスＲ）に対する
2020537455.tif 000630
個のビームの複素係数の計算を示している。
【０１５６】
上記のクロネッカ積の構造では、
2020537455.tif 000631
個の遅延領域結合係数ベクトル
2020537455.tif 000632
のフィードバックに加えて、送信機に複素結合係数
2020537455.tif 000633
をフィードバックする必要があることに留意されたい。
【０１５７】
遅延の正規化
他の実施形態によれば、遅延は単一の基準遅延に関して正規化されてもよい。基準遅延を設定し、すべてのビームまたはすべてのアンテナに対応する
2020537455.tif 000634
個の遅延を単一の基準遅延から差し引くことができる。一組の
2020537455.tif 000635
個の遅延セット内の任意の第ｌの遅延を基準遅延として選択できる。遅延の明示的なフィードバックの場合には、
2020537455.tif 000636
個の遅延差が遅延の代わりに送信機にフィードバックされる。遅延の暗黙的なフィードバックの場合には、
2020537455.tif 000637
個の遅延差が集合
2020537455.tif 000638
の要素によって与えられ、ＤＩは遅延差に関連するインデックスを含む。
【０１５８】
ビーム／アンテナごとの正規化の特定の場合：
基準遅延は、ビームごとまたはアンテナごとに設定することもでき、各ビームまたは各アンテナに対応する
2020537455.tif 000639
個の遅延は、ビームまたはアンテナ固有の基準遅延から差し引かれる。遅延の暗黙的なフィードバックの場合、
2020537455.tif 000640
個の遅延差は集合
2020537455.tif 000641
の要素によって与えられ、ＤＩには遅延差に関連するインデックスが含まれる。
【０１５９】
本明細書で説明される実施形態では、図２、図３または図４に示すように、フィードバックは、ユーザ機器と基地局との間のフィードバックチャネルを使用して通知されてもよい。フィードバックは、ＰＵＣＣＨなどの制御チャネルを介して通知または送信することも、ＲＲＣ通知などの上位通知を介して通知することもできる。
【０１６０】
本発明の実施形態は、ランク１またはレイヤ１の通信を使用する通信システムを参照して上述されてきた。しかし、本発明は、そのような実施形態に限定されず、より高いランクまたはレイヤの通信を使用する通信システムで実施することもできる。そのような実施形態では、フィードバックは、レイヤごとの遅延およびレイヤごとの複素プリコーダ係数を含む。
【０１６１】
本発明の実施形態は、送信機がユーザ機器にサービスを提供する基地局であり、受信機が基地局によりサービスが提供されるユーザ機器である通信システムに関して上記で説明された。しかし、本発明はそのような実施形態に限定されず、送信機が基地局によってサービス提供されるユーザ機器であり、受信機がユーザ機器にサービスを提供する基地局である通信システムにおいても実施されてもよい。
【０１６２】
記載した概念のいくつかの態様を装置のコンテキストで説明したが、これらの態様は対応する方法の説明も表し、ブロックまたはデバイスが方法ステップまたは方法ステップの特徴に対応することは明らかである。同様に、方法ステップのコンテキストで説明される態様は、対応するブロックまたは項目または対応する装置の機能の説明も表す。
【０１６３】
本発明の様々な要素および特徴は、アナログおよび／またはデジタル回路を使用するハードウェア、ソフトウェア、１つまたは複数の汎用もしくは専用プロセッサによる命令の実行を通じて、あるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実施することができる。例えば、本発明の実施形態は、コンピュータシステムまたは別の処理システムの環境で実施されてもよい。図９は、コンピュータシステム７００の一例を示している。ユニットまたはモジュール、ならびにこれらのユニットによって実行される方法のステップは、１つまたは複数のコンピュータシステム７００で実行することができる。コンピュータシステム７００は、特殊目的または汎用デジタル信号プロセッサのような１つまたは複数のプロセッサ７０２を含む。プロセッサ７０２は、バスまたはネットワークのような通信インフラストラクチャ７０４に接続されている。コンピュータシステム７００は、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメインメモリ７０６と、例えばハードディスクドライブおよび／またはリムーバブルストレージドライブなどの二次メモリ７０８と、を含む。二次メモリ７０８は、コンピュータプログラムまたは他の命令がコンピュータシステム７００にロードされることを可能にしてもよい。コンピュータシステム７００は、コンピュータシステム７００と外部デバイスとの間でソフトウェアおよびデータを転送できるようにする通信インターフェース７１０をさらに含むことができる。通信は、電子的、電磁的、光学的、または通信インターフェースによって処理可能な他の信号の形態であってもよい。通信は、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話回線、携帯電話リンク、ＲＦリンク、および他の通信チャネル７１２を使用できる。
【０１６４】
「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータ可読媒体」という用語は、一般に、リムーバブルストレージユニットまたはハードディスクドライブにインストールされたハードディスクなどの有形の記憶媒体を指すために使用される。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム７００にソフトウェアを提供する手段である。コンピュータ制御ロジックとも呼ばれるコンピュータプログラムは、メインメモリ７０６および／または二次メモリ７０８に格納される。コンピュータプログラムは、通信インターフェース７１０を介して受信されてもよい。コンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム７００が本発明を実施することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ７０２が本明細書に記載の方法のいずれかなどの本発明のプロセスを実施できるようにする。したがって、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム７００のコントローラを表してもよい。本開示がソフトウェアを使用して実施される場合、ソフトウェアは、コンピュータプログラム製品に格納され、リムーバブルストレージドライブ、通信インターフェース７１０のようなインターフェースを使用してコンピュータシステム７００にロードされてもよい。
【０１６５】
ハードウェアまたはソフトウェアでの実施は、電子的に読み取り可能な制御信号が格納されており、それぞれの方法が実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働する（または協働することができる）デジタル記憶媒体、例えばクラウドストレージ、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ブルーレイ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリを使用して実行できる。したがって、デジタル記憶媒体はコンピュータで読み取り可能であってもよい。
【０１６６】
本発明によるいくつかの実施形態は、本明細書に記載の方法の１つが実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働することができる電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータキャリアを含む。
【０１６７】
一般に、本発明の実施形態は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実施することができ、プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに方法の１つを実行するように動作する。プログラムコードは、例えば、機械可読なキャリアに格納されてもよい。
【０１６８】
他の実施形態は、機械可読なキャリアに格納された、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含む。言い換えれば、したがって、本発明の方法の実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【０１６９】
したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含み、それが記録されたデータキャリア（またはデジタル記憶媒体、またはコンピュータ可読媒体）である。したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号シーケンスである。データストリームまたは信号シーケンスは、例えばインターネットなどのデータ通信接続を介して転送されるように構成されてもよい。さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するように構成または適合された処理手段、例えばコンピュータ、またはプログラマブルロジックデバイスを含む。さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。
【０１７０】
いくつかの実施形態では、プログラマブルロジックデバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ）を使用して、本明細書に記載の方法の機能の一部またはすべてを実行することができる。いくつかの実施形態では、フィールドプログラマブルゲートアレイは、本明細書に記載の方法の１つを実行するためにマイクロプロセッサと協働してもよい。一般に、これらの方法は、任意のハードウェア装置によって実行されることが好ましい。
【０１７１】
上述の実施形態は、本発明の原理の単なる例示にすぎない。本明細書に記載の配置および詳細の修正および変更は、他の当業者には明らかであることを理解されたい。したがって、本明細書の実施形態の説明および説明として提示される特定の詳細によってではなく、差し迫った特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図されている。
【０１７２】
参考文献
［１］  Ｅｒｉｋ  Ｄａｈｌｍａｎ，Ｓｔｅｆａｎ  Ｐａｒｋｖａｌｌ，Ｊｏｈａｎ  Ｓｋｏｅｌｄ，“４Ｇ：  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ，”Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，２０１１．（ＩＳＢＮ：０１２３８５４８９Ｘ  ９７８０１２３８５４８９６
【０１７３】
［２］  ３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．８９７  Ｖ１３．０．０，“３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｓｔｕｄｙ  ｏｎ  ｅｌｅｖａｔｉｏｎ  ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ  ／  Ｆｕｌｌ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（ＦＤ）Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）ｆｏｒ  ＬＴＥ（Ｒｅｌｅａｓｅ  １３），”Ｊｕｎｅ  ２０１５
【０１７４】
［３］  Ｃｈｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  ｂａｓｅｄ  Ｃｏｄｅｂｏｏｋ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ  Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ，”Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｐａｔｅｎｔ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ＵＳ ２０１６／０１７３１８０ Ａ１，Ｊｕｎｅ  ２０１６
【０１７５】
［４］  ３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１１，“Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ  １０），”Ｖ１０．４．０，Ｄｅｃ．２０１１
【０１７６】
［５］  ３ＧＰＰ  ＴＲ  ３８．８０２  Ｖ１４．１．０，“３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｓｔｕｄｙ  ｏｎ  Ｎｅｗ  Ｒａｄｉｏ  ａｃｃｅｓｓ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ  ａｓｐｅｃｔｓ（ｒｅｌｅａｓｅ  １４），”Ｊｕｎｅ  ２０１７
【０１７７】
［６］  Ｊ．Ａ．Ｆｅｓｓｌｅｒ  ａｎｄ  Ａ．Ｏ．Ｈｅｒｏ，“Ｓｐａｃｅ−ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ−ｍａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，”ＩＥＥＥ  ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｖｏｌ．４２，ｎｏ．１０，ｐｐ．２６６４−２６７７，Ｏｃｔｏｂｅｒ  １９９９
【０１７８】
［７］  ３ＧＰＰ  ＴＳ  ３８．２１４  Ｖ１３．０．０，“３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＮＲ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ  ｆｏｒ  ｄａｔａ（Ｒｅｌｅａｓｅ  １５），”Ｊａｎｕａｒｙ  ２０１８．
【図１】
2020537455.tif 000752
【図２】
2020537455.tif 000753
【図３】
2020537455.tif 000754
【図４】
2020537455.tif 000755
【図５】
2020537455.tif 000756
【図６】
2020537455.tif 000757
【図７】
2020537455.tif 000758
【図８】
2020537455.tif 000759
【図９】
2020537455.tif 000760
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月23日(2019.9.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理し、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、
各空間遅延プリコーダは、２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000761
個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000762
ビームの総数、
2020537455.tif 000763
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000764
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000765
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックし、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された受信機。
【請求項２】
前記各列ベクトルは、不均一離散フーリエ変換、ＮＵ−ＤＦＴ、ベクトルである、請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記コードブック行列はＤＦＴ行列を含む、請求項１または２に記載の受信機。
【請求項４】
前記遅延
2020537455.tif 000766
は離散化され、集合
2020537455.tif 000767
の要素によって与えられ、
2020537455.tif 000768
の各値は、周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000769
の列ベクトルに関連付けられ、
2020537455.tif 000770
であり、
2020537455.tif 000771
サブバンドの総数である、
請求項１または２または３に記載の受信機。
【請求項５】
前記周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000772
は、オーバーサンプリングされたコードブックＤＦＴ行列
2020537455.tif 000773
であり、
2020537455.tif 000774
、
2020537455.tif 000775
であり、
2020537455.tif 000776
は前記周波数領域コードブックＤＦＴ行列のオーバーサンプリング係数である、請求項４に記載の受信機。
【請求項６】
前記受信機は、前記送信機から前記オーバーサンプリング係数
2020537455.tif 000777
を受信するように構成される、請求項５に記載の受信機。
【請求項７】
ＤＩは空間ビームに関連付けられ、前記フィードバックは
2020537455.tif 000778
個の空間ビームの
2020537455.tif 000779
個のＤＩを含み、
2020537455.tif 000780
ビームの総数であり、
2020537455.tif 000781
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000782
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000783
である、請求項１から６のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項８】
（ｉ）すべての
2020537455.tif 000784
個のビームについて遅延が同一である場合には、前記
2020537455.tif 000785
個のビームについて、前記フィードバックは１個の遅延識別子、１個のＤＩを含み、または
（ｉｉ）偏波依存およびビーム依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記
2020537455.tif 000786
個のビームについて、
2020537455.tif 000787
個の遅延識別子
2020537455.tif 000788
個のＤＩを含み、各ＤＩは、単一の空間ビームに関連する前記遅延のインデックスを示し、または
（ｉｉｉ）偏波非依存およびビーム依存遅延の場合、前記フィードバックは、
2020537455.tif 000789
個のビームの
2020537455.tif 000790
個の遅延識別子、
2020537455.tif 000791
個のＤＩを含み、または
（ｉｖ）偏波依存およびビーム非依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記
2020537455.tif 000792
個のビームについて、２個の遅延識別子
2020537455.tif 000793
個のＤＩを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項９】
前記ＤＩの前記示されたインデックスの数は、前記空間ビームに関して同一または異なる、請求項７または８に記載の受信機。
【請求項１０】
第
2020537455.tif 000794
の空間ビームに関連する遅延識別子ＤＩの
2020537455.tif 000795
個の遅延インデックスのうちの
2020537455.tif 000796
個の遅延インデックスは、１つまたは複数の他の空間ビームに関連するＤＩの前記遅延インデックスと同一であり、前記第
2020537455.tif 000797
の空間ビームの前記ＤＩは、
2020537455.tif 000798
個のインデックスの代わりに
2020537455.tif 000799
個のインデックスを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１１】
前記フィードバックは、ビーム固有ＤＩに加えて共通ＤＩを含み、前記共通ＤＩは、１つまたは複数の空間ビームに共通のインデックスを示す、請求項１から１０のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１２】
ＤＩ構成が前記送信機から前記受信機に通知されてもよく、前記ＤＩ構成は、
ビーム固有ＤＩのインデックスの総数、
共通ＤＩの数、および／または
共通ＤＩごとのインデックスの数
に関する情報を含んでもよい、請求項１から１１のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１３】
空間ビームに関連する前記遅延が単一の平均遅延の周りの所定のウィンドウ内にある場合には、前記空間ビームの前記遅延識別子は、前記平均遅延に関連する単一のインデックスのみを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１４】
前記受信機は、前記所定のウィンドウサイズを指定する前記ウィンドウパラメータを前記送信機から受信するように構成される、請求項１３に記載の受信機。
【請求項１５】
2020537455.tif 000800
個のビームの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000801
個のビームについて
2020537455.tif 000802
個のＤＩを含み、各ＤＩは単一のインデックスのみを含む、請求項１３または１４に記載の受信機。
【請求項１６】
前記フィードバックは、前記空間ビームに対して単一または複数のＤＩを含み、各ＤＩは単一または複数のインデックスを含み、各インデックスは前記ビームの特定の平均遅延に関連する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１７】
前記
2020537455.tif 000803
個の空間ビームは、同一または異なる平均遅延を有する、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１８】
前記第
2020537455.tif 000804
の空間ビームの前記
2020537455.tif 000805
個の複素遅延領域結合係数は、特定の平均遅延インデックスに関連付けられ、前記特定の平均遅延インデックスに対する残りのビームまたは他の
2020537455.tif 000806
個のビームの前記複素結合係数を計算するために使用される、請求項１３から１７のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１９】
前記第
2020537455.tif 000807
のビームの前記平均遅延インデックス
2020537455.tif 000808
に対応する前記残りの
2020537455.tif 000809
個のビームの前記複素係数は、
2020537455.tif 000810
によって与えられ、
2020537455.tif 000811
は前記第
2020537455.tif 000812
のビーム
2020537455.tif 000813
に関連する前記スカラー複素係数であり、
2020537455.tif 000814
は、前記第
2020537455.tif 000815
のビームおよび平均遅延インデックス
2020537455.tif 000816
に関連する
2020537455.tif 000817
個の遅延結合係数を含む、請求項１８に記載の受信機。
【請求項２０】
前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
暗黙的にすべてのビームに基準遅延を設定することにより、前記基準遅延に対する前記
2020537455.tif 000818
個の遅延差に関連する
2020537455.tif 000819
個のインデックスがフィードバックされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項２１】
前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
暗黙的にビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの前記基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの前記
2020537455.tif 000820
個の遅延差に関連するアンテナまたはビームごとの
2020537455.tif 000821
個のインデックスが前記送信機にフィードバックされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項２２】
１つまたは複数の受信機との無線通信のための複数のアンテナを有するアンテナアレイと、
前記アンテナアレイに接続されたプリコーダであって、前記アンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに一組のビームフォーミングウェイトを適用して、前記アンテナアレイによって、１つまたは複数の送信ビームを形成するプリコーダと、を含み、
前記送信機は、受信機から受信したフィードバックに応じて前記ビームフォーミングウェイトを決定するように構成され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000822
個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000823
ビームの総数、
2020537455.tif 000824
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000825
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000826
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された送信機。
【請求項２３】
請求項１から２１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの受信機と、
請求項２２に記載の少なくとも１つの受信機と、
を含む無線通信ネットワーク。
【請求項２４】
前記送信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含み、あるいは、前記受信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含む、請求項２０に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項２５】
複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理するステップと、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定するステップであって、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000827
個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000828
ビームの総数、
2020537455.tif 000829
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000830
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000831
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含む、ステップと、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックするステップであって、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含む、ステップと、を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。
【請求項２６】
送信機と１つまたは複数の受信機との間の無線通信のための１つまたは複数のビームを形成するための方法であって、
前記ビームを形成するために、一組のビームフォーミングウェイトをアンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに適用するステップを含み、前記ビームは送信ビームを含み、
前記ビームフォーミングウェイトは、受信機から受信したフィードバックに応じて決定され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000832
個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000833
ビームの総数、
2020537455.tif 000834
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000835
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000836
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。
【請求項２７】
コンピュータ上で実行された場合に、請求項２５または２６に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体を含む非一時的コンピュータプログラム製品。
〔その他〕
国際出願時における請求の範囲の原請求項１〜３９は、条約３４条により上記の請求項１〜２７に変更する補正がなされた。具体的な補正前後の請求項の対応関係、補正箇所（下線部）、原請求項の削除または新たに規定した請求項の追加について、以下に示す。
〔請求項１〕
複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理し、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、
各空間遅延プリコーダは、２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000837
個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000838
ビームの総数、
2020537455.tif 000839
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000840
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000841
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックし、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された受信機。
〔請求項２〕
前記各列ベクトルは、不均一離散フーリエ変換、ＮＵ−ＤＦＴ、ベクトルである、請求項１に記載の受信機。
〔請求項３〕
前記コードブック行列はＤＦＴ行列を含む、請求項１または２に記載の受信機。
〔請求項４〕
前記遅延
2020537455.tif 000842
は離散化され、集合
2020537455.tif 000843
の要素によって与えられ、
2020537455.tif 000844
の各値は、周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000845
の列ベクトルに関連付けられ、
2020537455.tif 000846
であり、
2020537455.tif 000847
サブバンドの総数である、
請求項１または２または３に記載の受信機。
（原請求項５を削除）
〔請求項５〕（原請求項６対応）
前記周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000848
は、オーバーサンプリングされたコードブックＤＦＴ行列
2020537455.tif 000849
であり、
2020537455.tif 000850
、
2020537455.tif 000851
であり、
2020537455.tif 000852
は前記周波数領域コードブックＤＦＴ行列のオーバーサンプリング係数である、請求項４に記載の受信機。
〔請求項６〕（新規追加）
前記受信機は、前記送信機から前記オーバーサンプリング係数
2020537455.tif 000853
を受信するように構成される、請求項５に記載の受信機。
（原請求項７を削除）
〔請求項７〕（原請求項８対応）
ＤＩは空間ビームに関連付けられ、前記フィードバックは
2020537455.tif 000854
個の空間ビームの
2020537455.tif 000855
個のＤＩを含み、
2020537455.tif 000856
ビームの総数であり、
2020537455.tif 000857
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000858
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000859
である、請求項１から６のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項８〕（原請求項９対応）
（ｉ）すべての
2020537455.tif 000860
個のビームについて遅延が同一である場合には、前記
2020537455.tif 000861
個のビームについて、前記フィードバックは１個の遅延識別子、１個のＤＩを含み、または
（ｉｉ）偏波依存およびビーム依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記
2020537455.tif 000862
個のビームについて、
2020537455.tif 000863
個の遅延識別子
2020537455.tif 000864
個のＤＩを含み、各ＤＩは、単一の空間ビームに関連する前記遅延のインデックスを示し、または
（ｉｉｉ）偏波非依存およびビーム依存遅延の場合、前記フィードバックは、
2020537455.tif 000865
個のビームの
2020537455.tif 000866
個の遅延識別子、
2020537455.tif 000867
個のＤＩを含み、または
（ｉｖ）偏波依存およびビーム非依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記
2020537455.tif 000868
個のビームについて、２個の遅延識別子
2020537455.tif 000869
個のＤＩを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項９〕（新規追加）
前記ＤＩの前記示されたインデックスの数は、前記空間ビームに関して同一または異なる、請求項７または８に記載の受信機。
（原請求項１０を削除）
〔請求項１０〕（原請求項１１対応）
第
2020537455.tif 000870
の空間ビームに関連する遅延識別子ＤＩの
2020537455.tif 000871
個の遅延インデックスのうちの
2020537455.tif 000872
個の遅延インデックスは、１つまたは複数の他の空間ビームに関連するＤＩの前記遅延インデックスと同一であり、前記第
2020537455.tif 000873
の空間ビームの前記ＤＩは、
2020537455.tif 000874
個のインデックスの代わりに
2020537455.tif 000875
個のインデックスを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項１１〕（新規追加）
前記フィードバックは、ビーム固有ＤＩに加えて共通ＤＩを含み、前記共通ＤＩは、１つまたは複数の空間ビームに共通のインデックスを示す、請求項１から１０のいずれか一項に記載の受信機。
（原請求項１２を削除）
〔請求項１２〕（原請求項１３対応）
ＤＩ構成が前記送信機から前記受信機に通知されてもよく、前記ＤＩ構成は、
ビーム固有ＤＩのインデックスの総数、
共通ＤＩの数、および／または
共通ＤＩごとのインデックスの数
に関する情報を含んでもよい、請求項１から１１のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項１３〕（新規追加）
空間ビームに関連する前記遅延が単一の平均遅延の周りの所定のウィンドウ内にある場合には、前記空間ビームの前記遅延識別子は、前記平均遅延に関連する単一のインデックスのみを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項１４〕
前記受信機は、前記所定のウィンドウサイズを指定する前記ウィンドウパラメータを前記送信機から受信するように構成される、請求項１３に記載の受信機。
〔請求項１５〕
2020537455.tif 000876
個のビームの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000877
個のビームについて
2020537455.tif 000878
個のＤＩを含み、各ＤＩは単一のインデックスのみを含む、請求項１３または１４に記載の受信機。
〔請求項１６〕
前記フィードバックは、前記空間ビームに対して単一または複数のＤＩを含み、各ＤＩは単一または複数のインデックスを含み、各インデックスは前記ビームの特定の平均遅延に関連する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項１７〕
前記
2020537455.tif 000879
個の空間ビームは、同一または異なる平均遅延を有する、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の受信機。
（原請求項１８を削除）
〔請求項１８〕（原請求項１９対応）
前記第
2020537455.tif 000880
の空間ビームの前記
2020537455.tif 000881
個の複素遅延領域結合係数は、特定の平均遅延インデックスに関連付けられ、前記特定の平均遅延インデックスに対する残りのビームまたは他の
2020537455.tif 000882
個のビームの前記複素結合係数を計算するために使用される、請求項１３から１７のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項１９〕（原請求項２０対応）
前記第
2020537455.tif 000883
のビームの前記平均遅延インデックス
2020537455.tif 000884
に対応する前記残りの
2020537455.tif 000885
個のビームの前記複素係数は、
2020537455.tif 000886
によって与えられ、
2020537455.tif 000887
は前記第
2020537455.tif 000888
のビーム
2020537455.tif 000889
に関連する前記スカラー複素係数であり、
2020537455.tif 000890
は、前記第
2020537455.tif 000891
のビームおよび平均遅延インデックス
2020537455.tif 000892
に関連する
2020537455.tif 000893
個の遅延結合係数を含む、請求項１８に記載の受信機。
（原請求項２１を削除）
〔請求項２０〕（原請求項２２対応）
前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
暗黙的にすべてのビームに基準遅延を設定することにより、前記基準遅延に対する前記
2020537455.tif 000894
個の遅延差に関連する
2020537455.tif 000895
個のインデックスがフィードバックされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項２１〕（原請求項２３対応）
前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
暗黙的にビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの前記基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの前記
2020537455.tif 000896
個の遅延差に関連するアンテナまたはビームごとの
2020537455.tif 000897
個のインデックスが前記送信機にフィードバックされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信機。
（原請求項２４〜３３を削除）
〔請求項２２〕（原請求項３４対応）
１つまたは複数の受信機との無線通信のための複数のアンテナを有するアンテナアレイと、
前記アンテナアレイに接続されたプリコーダであって、前記アンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに一組のビームフォーミングウェイトを適用して、前記アンテナアレイによって、１つまたは複数の送信ビームを形成するプリコーダと、を含み、
前記送信機は、受信機から受信したフィードバックに応じて前記ビームフォーミングウェイトを決定するように構成され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000898
個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000899
ビームの総数、
2020537455.tif 000900
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000901
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000902
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された送信機。
〔請求項２３〕（原請求項３５対応）
請求項１から２１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの受信機と、
請求項２２に記載の少なくとも１つの受信機と、
を含む無線通信ネットワーク。
〔請求項２４〕（原請求項３６対応）
前記送信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含み、あるいは、前記受信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含む、請求項２０に記載の無線通信ネットワーク。
〔請求項２５〕（原請求項３７対応）
複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理するステップと、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定するステップであって、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000903
個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000904
ビームの総数、
2020537455.tif 000905
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000906
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000907
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含む、ステップと、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックするステップであって、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含む、ステップと、を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。
〔請求項２６〕（原請求項３８対応）
送信機と１つまたは複数の受信機との間の無線通信のための１つまたは複数のビームを形成するための方法であって、
前記ビームを形成するために、一組のビームフォーミングウェイトをアンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに適用するステップを含み、前記ビームは送信ビームを含み、
前記ビームフォーミングウェイトは、受信機から受信したフィードバックに応じて決定され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000908
個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000909
ビームの総数、
2020537455.tif 000910
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000911
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000912
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。
〔請求項２７〕（原請求項３９対応）
コンピュータ上で実行された場合に、請求項２５または２６に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体を含む非一時的コンピュータプログラム製品。
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月17日(2020.4.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナのアンテナポートを使用する送信機から無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理し、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、
各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000913
個の空間ビームを形成するための
2020537455.tif 000914
個のベクトルを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000915
偏波ごとのベクトルの総数、
2020537455.tif 000916
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000917
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000918
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックし、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記空間ビームに関連する前記ベクトルのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された受信機。
【請求項２】
前記各列ベクトルは、不均一離散フーリエ変換、ＮＵ−ＤＦＴベースのベクトルである、請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
各レイヤとＳサブバンドに対する前記空間遅延プリコーダは、
2020537455.tif 000919
により与えられ、
2020537455.tif 000920
は前記ビームフォーミング行列であり、
2020537455.tif 000921
は前記空間遅延領域結合係数ベクトルまたは前記複素遅延領域結合係数を含む行列であり、
2020537455.tif 000922
は、前記遅延に関連するそれぞれのＮＵ−ＤＦＴベースのベクトルの前記行列である、請求項２に記載の受信機。
【請求項４】
前記ビームフォーミング行列の前記
2020537455.tif 000923
個のベクトルは両方の偏波で同一であり、前記ＰＭＩは前記空間ビームに関連する前記ベクトルの
2020537455.tif 000924
個のインデックスを示す、請求項１から３のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項５】
前記ビームフォーミング行列の前記
2020537455.tif 000925
個のベクトルは、ＤＦＴベースのコードブック行列から選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項６】
前記コードブック行列は、ＤＦＴベースの行列を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項７】
前記遅延
2020537455.tif 000926
は離散化され、集合
2020537455.tif 000927
の要素によって与えられ、
2020537455.tif 000928
の各値は、周波数領域コードブック行列
2020537455.tif 000929
の列ベクトルに関連付けられ、
2020537455.tif 000930
であり、
2020537455.tif 000931
サブバンドの総数である、請求項１から６のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項８】
遅延識別子ＤＩは空間ビームに関連付けられ、前記フィードバックは
2020537455.tif 000932
個の空間ビームの
2020537455.tif 000933
個のＤＩを含み、
2020537455.tif 000934
偏波ごとのベクトルの総数であり、
2020537455.tif 000935
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000936
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000937
である、請求項１から７のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項９】
（ｉ）すべての
2020537455.tif 000938
個のビームについて遅延が同一である場合には、前記
2020537455.tif 000939
個のビームについて、前記フィードバックは１個の遅延識別子、１個のＤＩを含み、または
（ｉｉ）偏波依存およびビーム依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記
2020537455.tif 000940
個のビームについて、
2020537455.tif 000941
個の遅延識別子
2020537455.tif 000942
個のＤＩを含み、各ＤＩは、単一の空間ビームに関連する前記遅延のインデックスを示し、または
（ｉｉｉ）偏波非依存およびビーム依存遅延の場合、前記フィードバックは、
2020537455.tif 000943
個のビームの
2020537455.tif 000944
個の遅延識別子、
2020537455.tif 000945
個のＤＩを含み、または
（ｉｖ）偏波依存およびビーム非依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記
2020537455.tif 000946
個のビームについて、２個の遅延識別子
2020537455.tif 000947
個のＤＩを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１０】
前記ＤＩの前記示されたインデックスの数は、前記空間ビームに関して同一または異なる、請求項８または９に記載の受信機。
【請求項１１】
第
2020537455.tif 000948
の空間ビームに関連する遅延識別子ＤＩの
2020537455.tif 000949
個の遅延インデックスのうちの
2020537455.tif 000950
個の遅延インデックスは、１つまたは複数の他の空間ビームに関連するＤＩの前記遅延インデックスと同一であり、前記第
2020537455.tif 000951
の空間ビームの前記ＤＩは、
2020537455.tif 000952
個のインデックスの代わりに
2020537455.tif 000953
個のインデックスを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１２】
前記フィードバックは、ビーム固有ＤＩに加えて共通ＤＩを含み、前記共通ＤＩは、１つまたは複数の空間ビームに共通のインデックスを示す、請求項１から１１のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１３】
ＤＩ構成が前記送信機から前記受信機に通知されてもよく、前記ＤＩ構成は、
ビーム固有ＤＩのインデックスの総数、
共通ＤＩの数、および／または
共通ＤＩごとのインデックスの数
に関する情報を含んでもよい、請求項１から１２のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１４】
空間ビームに関連する前記遅延が単一の平均遅延の周りの所定のウィンドウ内にある場合には、前記空間ビームの前記遅延識別子は、前記平均遅延に関連する単一のインデックスのみを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１５】
2020537455.tif 000954
個のビームの場合、前記フィードバックは
2020537455.tif 000955
個のビームについて
2020537455.tif 000956
個のＤＩを含み、各ＤＩは単一のインデックスのみを示す、請求項１３または１４に記載の受信機。
【請求項１６】
前記フィードバックは、前記空間ビームに対して単一または複数のＤＩを含み、各ＤＩは単一または複数のインデックスを示す、各インデックスは前記ビームの特定の平均遅延に関連する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１７】
前記
2020537455.tif 000957
個の空間ビームは、同一または異なる平均遅延を有する、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１８】
前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
暗黙的にすべてのビームに基準遅延を設定することにより、前記基準遅延に対する前記
2020537455.tif 000958
個の遅延差に関連する
2020537455.tif 000959
個のインデックスがフィードバックされる、請求項１から７のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１９】
１つまたは複数の受信機との無線通信のための複数のアンテナを有するアンテナアレイと、
前記アンテナアレイに接続されたプリコーダであって、前記アンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに一組のビームフォーミングウェイトを適用して、前記アンテナアレイによって、１つまたは複数の送信ビームを形成するプリコーダと、を含み、
前記送信機は、受信機から受信したフィードバックに応じて前記ビームフォーミングウェイトを決定するように構成され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、前記送信機におけるアンテナのための
2020537455.tif 000960
個の空間ビームを形成するための
2020537455.tif 000961
個のベクトルを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000962
偏波ごとのベクトルの総数、
2020537455.tif 000963
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000964
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000965
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記空間ビームに関連する前記ベクトルのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された送信機。
【請求項２０】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の少なくとも１つの受信機と、
請求項１９に記載の少なくとも１つの送信機と、
を含む無線通信ネットワーク。
【請求項２１】
前記送信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含み、あるいは、前記受信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含む、請求項２６に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項２２】
複数のアンテナのアンテナポートを使用する送信機から無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理するステップと、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定するステップであって、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、
2020537455.tif 000966
個の空間ビームを形成するための
2020537455.tif 000967
個のベクトルを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000968
偏波ごとのベクトルの総数、
2020537455.tif 000969
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000970
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000971
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含む、ステップと、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックするステップであって、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含む、ステップと、を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記空間ビームに関連する前記ベクトルのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。
【請求項２３】
送信機と１つまたは複数の受信機との間の無線通信のための１つまたは複数のビームを形成するための方法であって、
前記ビームを形成するために、一組のビームフォーミングウェイトをアンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに適用するステップを含み、前記ビームは送信ビームを含み、
前記ビームフォーミングウェイトは、受信機から受信したフィードバックに応じて決定され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、前記送信機におけるアンテナのための
2020537455.tif 000972
個の空間ビームを形成するための
2020537455.tif 000973
個のベクトルを含むビームフォーミング行列を含み、
2020537455.tif 000974
偏波ごとのベクトルの総数、
2020537455.tif 000975
＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000976
であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは
2020537455.tif 000977
であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記空間ビームに関連する前記ベクトルのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。
【請求項２４】
コンピュータ上で実行された場合に、請求項２２または２３に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体を含む非一時的コンピュータプログラム製品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３８】
（ｃ）ビーム固有遅延への拡張−偏波およびビーム依存遅延
実施形態によれば、
2020537455.tif 000978
が広帯域行列であり、第ｌの遅延のビームの組み合わせが他の遅延と異なる場合があり、
2020537455.tif 000979
個のビームに関連する遅延が異なる場合がある。したがって、
2020537455.tif 000980
個のビームは
2020537455.tif 000981
個のＤＩに関連付けることができる。次に、第
2020537455.tif 000982
のＤＩは、ビームインデックス
2020537455.tif 000983
と
2020537455.tif 000984
個の遅延
2020537455.tif 000985
に関連付けられ、
2020537455.tif 000986
個の遅延は、異なるビームに対して同一または非同一であってもよい。また、各ビームは異なる数の遅延
2020537455.tif 000987
を有することができる。周波数領域プリコーダは、次式で与えられ、
2020537455.tif 000988
ここで、行列
2020537455.tif 000989
は次のように定義される空間遅延領域結合係数行列である。
2020537455.tif 000990
2020537455.tif 000991
は、ビーム
2020537455.tif 000992
に関連する遅延領域結合係数である。さらに、
2020537455.tif 000993
は次式で与えられ、
2020537455.tif 000994
2020537455.tif 000995
はビーム
2020537455.tif 000996
に関連するＤＦＴ行列であり、その
2020537455.tif 000997
個の列がコードブック
2020537455.tif 000998
から選択される。
【国際調査報告】
2020537455.tif 000999
2020537455.tif 001000
2020537455.tif 001001
2020537455.tif 001002
2020537455.tif 001003