(57)【要約】  第１メッセージの空間伝搬特性を示す情報を含む、前記第１メッセージが受信される。ビーム構成が、前記情報に基づいて決定される。次に、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージが前記ビーム構成を使用して伝送される。【選択図】図３
2020511813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１装置（３、５）が、少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を無線リンク（２）で第２装置（３、５）から受信すること（１２０）であって、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の空間伝搬特性を示す情報を含む、ことと、
前記情報に基づいて前記第１装置（３、５）の複数のアンテナ（６）のビーム構成を決定すること（１３０）と、
前記第１装置が、前記ビーム構成を使用して、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージ（５２）を前記無線リンク（２）で伝送すること（１４０）と、を含む、方法（１００、１０１）。
【請求項２】
前記情報は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の伝搬方向を示す、請求項１に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項３】
前記情報は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の前記伝搬方向の方位角（φ）および仰角（θ）のうち少なくとも１つを示す、請求項２に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項４】
前記情報は、前記第２装置（３、５）の高さを示す、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項５】
前記情報は、前記第２装置（３、５）のジオロケーションを示す、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、前記第２装置（３、５）と通信している第３装置（８）の高さおよび／またはジオロケーションを示す別の情報を含み、  前記ビーム構成の前記決定は、前記別の情報にさらに基づき、
前記第２メッセージ（５２）は、前記第３装置（８）に伝送される、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項７】
前記ビーム構成は、前記第１装置（３、５）の位置と前記第２装置（３、５）の位置との比較に基づいて決定される、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項８】
前記第１装置（９９）は、無指向性受信ビーム構成を使用して、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を受信する、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、方向付けられてビームフォーミングされたメッセージである、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１０】
前記第１装置（９９）が、少なくとも１つの別の第１メッセージ（５１）を前記無線リンク（２）で前記第２装置（３、５）から受信すること（１２１）であって、前記少なくとも１つの別の第１メッセージ（５１）は、方向付けられてビームフォーミングされたメッセージである、ことと、
前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）と前記少なくとも１つの別の第１メッセージ（５１’）との受信特性を比較することと、をさらに含み、前記ビーム構成は、前記受信特性の前記比較に基づいてさらに決定される（１２２）、
請求項９に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１１】
前記第１装置（９９）による前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を前記受信すること（１２０）は、前記第１装置および前記第２装置を含むネットワーク（１３）への前記第１装置（９９）の初期アクセス時に行われる、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１２】
前記第１装置（９９）の位置および向きのうち少なくとも１つを監視することと、
前記監視に基づいて前記ビーム構成をリアルタイムで適合することと、
をさらに含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１３】
前記ビーム構成は、メッセージの見通し内伝搬が前記第１装置（９９）と前記第２装置（３、５）との間で前記無線リンク（２）で伝送される想定に基づいて決定される、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの第１メッセージ（４）は、第１コンスタレーションを使用して前記情報を符号化し、前記第２メッセージ（５２）は、第２コンスタレーションを使用して別の情報を符号化し、前記第１コンスタレーションは前記第２コンスタレーションより低い、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１５】
前記ビーム構成は、複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナを示すものであり、前記少なくとも１つのアンテナは、前記空間伝搬特性を示す前記情報に基づいて決定される、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ビーム構成は、前記少なくとも１つのアンテナのアンテナウェイトを示すものである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記アンテナウェイトは、前記第１装置（３、５）の受信ビームスイープに基づいて決定される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの第１メッセージは、２つ以上の第１メッセージを含み、前記少なくとも１つのアンテナは、前記２つ以上の第１メッセージ（５１）のうち第１のものに基づいて決定され、前記アンテナウェイトは、前記２つ以上の第１メッセージ（５１）のうち第２のものに基づいて決定される、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を受信することに先だって、前記第１装置（３、５）が、別のメッセージを前記第２装置（３、５）に伝送することをさらに含み、前記別のメッセージは、前記第１装置のジオロケーションおよび高さのうち少なくとも１つを示す情報を含む、
請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項２０】
少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を無線リンク（２）で別の装置（３、５）から受信するように適合され、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の空間伝搬特性を示す情報を含み、
前記情報に基づいて前記装置（３、５）の複数のアンテナ（６）のビーム構成を決定するように適合され、
前記ビーム構成を使用して、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージ（５２）を前記無線リンク（２）で伝送するように適合された、制御回路（１２、１８）を備える、
装置（３、５）。
【請求項２１】
第２装置が、少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を無線リンク（２）で第１装置（３、５）に伝送すること（１２０）であって、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の空間伝搬特性を示す情報を含む、ことと、
前記第２装置が、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージ（５２）を前記無線リンク（２）で前記第１装置（３、５）から受信すること（１４０）と、を含む、方法（２００）。
【請求項２２】
前記第２装置（３、５）が、別のメッセージを前記第１装置（３、５）から受信することであって、前記別のメッセージは、前記第１装置のジオロケーションおよび高さのうち少なくとも１つを示す情報を含む、ことと、
前記第２装置が、前記第１装置の前記ジオロケーションおよび前記高さのうち前記少なくとも１つに依存して前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の前記空間伝搬特性を決定することと、
をさらに含む、請求項２１に記載の方法（２００）。
【請求項２３】
制御回路（１２、１８）を備える装置（３、５）であって、
前記制御回路（１２、１８）は、
少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を無線リンク（２）で別の装置（３、５）に伝送する（１２０）ように適合され、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の空間伝搬特性を示す情報を含み、前記空間伝搬特性は前記装置での伝搬方向を含み、
方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージ（５２）を前記無線リンク（２）で前記第１装置（３、５）から受信する、ように適合されている、
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、概して、決定されたビーム構成に基づいてメッセージを無線リンクで伝送する技術に関する。ある特定の実施形態にて、メッセージは、高周波無線伝送向けに使用されるビームフォーミングされたメッセージによって実現される。
【背景技術】
【０００２】
ビームフォーミング技術は、無線伝送向けにますます一般的になりつつある。ビームフォーミングの利点の１つは、例えば、６ＧＨｚを上回る、また６０ＧＨｚまでの、またはそれを超える高キャリア周波数での伝送と親和性があることである。広い帯域幅が実現され得る。ビームフォーミングの別の利点は、空間多重化の有効性であり、それによってスペクトル効率が向上する。
【０００３】
ビームフォーミングの様々な応用が、第３世代パートナーシッププロジェクト（Third  Generation  Partnership  Project：３ＧＰＰ）新無線（New  Radio：ＮＲ）または５Ｇ通信システムにおいて想定されている。
【０００４】
ビームフォーミング技術は、伝送装置と受信装置との間のビーム構成の同期に基づき得る。ここで、パイロット信号が、様々なビームで伝送され得、次に、チャネルサウンディングが、様々なビームのパイロット信号に基づいて実行され、該チャネルサウンディングに基づいて最良のビームが選択され得る。別の手法では、同期信号が様々なビームで伝送され得、次に、ビームスイーピング動作が実行され得、最良のビームが検出された最良の同期信号に基づいて選択され得る。
【０００５】
伝送装置と受信装置との間のビーム構成の同期に関して、現在、様々な手法が使用されている。第１の手法によれば、受信装置は、最初に無指向性受信ビーム構成を使用し、これによって空間において受信装置は任意の向きをとり得る。これにより、第２装置によって伝送されたパイロット信号が第１装置によって受信されることを保証する。無指向性受信ビーム構成を使用する場合、ビーム構成の同期の精度は、特に高周波数において、無指向性受信の制限された信号対雑音に起因して制限される場合がある。
【０００６】
第２の手法によれば、ビームスイーピングが、受信装置によって用いられてよい。ここで、様々な受信ビーム構成が順々に作動され得、空間において様々な方向に向けられた受信の感度プロファイルが引き続いて実現され得る。受信装置のこのようなビームスイーピングは、概して、伝送装置によって伝送されたパイロット信号を検出するために、受信装置の周囲全体にわたる。ビームスイープは、著しく時間がかかり、それにより遅延が増大する可能性がある。さらに、このようなビームスイーピングプロシージャは、概して、受信装置がモバイルバッテリ型デバイスである場合に特に好ましくない、高エネルギー消費量をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本出願の目的は、低遅延およびエネルギー節約型無線通信を可能にするメッセージを無線リンクで伝送するための方法および対応する装置を提供することである。
【０００８】
独立請求項にかかる方法および装置が提供される。さらなる実施形態が従属請求項で定義される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態によれば、方法が開示される。本方法は、第１装置が、少なくとも１つの第１メッセージを無線リンクで第２装置から受信することを含む。少なくとも１つの第１メッセージは、該少なくとも１つの第１メッセージの空間伝搬特性を示す情報を含む。本方法は、情報に基づいて第１装置の複数のアンテナのビーム構成を決定することをさらに含む。本方法は、ビーム構成を使用して、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージを無線リンクで伝送することをさらに含む。例えば、第２メッセージは、第２装置または第３装置に伝送されてよい。
【００１０】
かかる技術は、第２装置によって受信された第１メッセージが、パイロット信号に基づく従来のチャネルサウンディング手法を使用して、第１装置と第２装置との間のビーム構成を同期するために提供されるだけでなく、代替的または追加的に、第１装置と第２装置との間の無線通信のためのビーム構成決定を容易化および／または向上してもよい情報を含むといった発見に基づいてよい。
【００１１】
別の実施形態によれば、装置は制御回路を含む。制御回路は、少なくとも１つの第１メッセージを無線リンクで別の装置から受信するように適合される。少なくとも１つの第１メッセージは、該少なくとも１つの第１メッセージの空間伝搬特性を示す情報を含む。制御回路は、情報に基づいて装置の複数のアンテナのビーム構成を決定するようにさらに適合される。制御回路は、ビーム構成を使用して、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージを無線リンクで別の装置に伝送するようにさらに適合される。
【００１２】
したがって、装置の制御回路は、上記方法を実施するように適合されてよい。
【００１３】
本開示の意味におけるメッセージは、情報を含み、かつ上記情報を第１装置から第２装置に伝達するように適合される任意のデータ対象物を意味してよい。メッセージは、無線リンクで実装される伝送プロトコルスタックの論理データ構造であってよい。メッセージは、所定のビーム構成を使用して、すなわち、明瞭な空間伝搬特性を有する所定のビームで、伝送されてよい。
【００１４】
本開示の意味における無線リンクは、２つの装置間の無線伝送媒体で実現されるデータ接続を意味してよい。無線伝送媒体は、第１装置から第２装置への電磁放射線の伝送を可能にしてよい。変調信号を使用してメッセージを伝送し、それにより情報を符号化してよい。無線リンクは、例えば、上りリンクチャネル、下りリンクチャネル、データチャネル、制御チャネル、サイドリンクチャネルなどの１つ以上のチャネルを含んでよい。
【００１５】
本開示の意味における装置とは、ユーザー端末または基地局またはリレーであってよい。ユーザー端末の例としては、スマートフォン、ハンドヘルドデバイス、電話機、ラップトップ、タブレットｐｃ、スマートＴＶ、モノのインターネット（Internet  of  Things：ＩｏＴ）センサーまたはアクチュエーターなどが挙げられる。
【００１６】
本開示の意味におけるメッセージの空間伝搬特性とは、無線リンクでメッセージによって利用される空間的配置または空間を通過する経路を意味してよい。方向付けられてビームフォーミングされたメッセージが伝送される場合、空間伝搬特性は、対応するビームの向きおよび／または発信源を示すものであってよい。
【００１７】
いくつかの例では、ビーム構成は複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナを示すものであり得る。例えば、第１装置において利用可能な全てのアンテナのサブセットが選択されてよい。例えば、ビーム構成は、アンテナモジュール（場合により、アンテナパネルまたはアンテナパッチとも呼ばれる）を示すものであり得る。例えば、第１装置が複数のアンテナモジュールを含むことが可能であり、各アンテナモジュールは、複数のアンテナを含み得る。所定のアンテナモジュールのアンテナが、互いに電気的に連結され、アレイ状に配列される場合に、位相コヒーレント伝送のために使用されてよい。例えば、別々のアンテナモジュールが、それぞれ異なるように構成され、および／またはそれぞれ異なる方向に向けられ得る。例えば、別々のアンテナモジュールが、それぞれ異なる指向性で関連付けられてよい。例えば、別々のアンテナモジュールが、互いに直交するように構成されてよい。少なくとも１つのアンテナを選択することによって（例えば、特定のアンテナモジュールを指定することによって）、ビーム構成の粗い決定を実行することが可能であり、これは、アンテナの選択が、その空間的配置に基づく所定の指向性を既に暗示していてもよいためであってよい。次に、第２ステップにおいて、アンテナウェイトが、細かい調整ステップで、ビーム構成として決定され得る。
【００１８】
いくつかの例では、少なくとも１つのアンテナを決定するときに、空間伝搬特性が考慮されてよく、少なくとも１つのアンテナに対するアンテナウェイトを決定するときは、空間伝搬特性は考慮されても、または考慮されなくてもよい。例えば、他の方法、例えば、伝送および受信ビームスイープを使用するコードブックベースの手法が、少なくとも１つのアンテナに対するアンテナウェイトの決定のために用いられてよい。
【００１９】
それゆえ、ビーム構成は、伝送のために選択される複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナに対応してよい。
【００２０】
ビーム構成は、複数のアンテナのアンテナウェイトに対応してよい。複数のアンテナは、単一のアンテナアレイ、または複数のアンテナアレイを形成してよい。ビーム構成は、種々のアンテナが信号の伝送および／または受信に寄与する振幅および位相を定義してよい。寄与しないアンテナは、ゼロ振幅およびゼロ位相を有してよい。
【００２１】
例えば、ビーム構成は、選択された少なくとも１つのアンテナのアンテナウェイトを示すものであってよい。これは、２ステップ手法で有用であってよい。まず、少なくとも１つのアンテナの選択によるビーム構成の粗い決定が実行され、次に、アンテナウェイトの決定によるビーム構成の細かい決定が実行される。
【００２２】
そのようなシナリオでは、２つ以上の第１メッセージが、例えば、１つは粗い決定のために、もう１つは細かい決定のために通信されることが可能である。
【００２３】
方向付けられてビームフォーミングされたメッセージが、所定のビーム構成を使用して伝送されるメッセージに関連してよい。方向付けられてビームフォーミングされたメッセージは、非無指向性伝搬特性を使用して、すなわち、所定のビームで伝送されてよい。例えば、鉛筆形ビームが、方向付けられてビームフォーミングされたメッセージのために用いられてよい。
【００２４】
本方法の一実施形態では、情報は、第１メッセージの伝搬方向を示すものである。例えば、伝搬方向は、グローバル基準座標系、例えば、世界測地系１９８４（World  Geodetic  System  1984：ＷＧＳ８４）で定義されてよい。
【００２５】
別の実施形態では、情報は、第１メッセージの伝搬方向の方位角および仰角のうち少なくとも１つを示すものである。例えば、このような角度は、第１装置および第２装置によって用いられるグローバル基準座標系で定義されてよい。
【００２６】
別の実施形態では、情報は、第２装置の高さを示すものである。例えば、高さは、海抜またはＷＧＳ８４などの任意の他のグローバル基準座標系に関するものであってよい。
【００２７】
別の実施形態では、情報は、第２装置のジオロケーション、例えば、緯度および経度を示すものである。
【００２８】
高さおよび／またはジオロケーションに基づいて、第１メッセージの発信源、すなわち第２装置の位置について結論付けることが可能である。高さおよび／またはジオロケーションに基づいて、第１装置に対する第２装置の空間における相対位置について結論付けることが可能である。これにより、ビーム構成の決定が容易になる。
【００２９】
例えば、基地局のジオロケーションは、通常、静止していることが予測される。モバイルデバイスのジオロケーションは、通常、例えば、秒、分、または時間の順序で、デバイスの移動性に起因して変化する。ジオロケーションは、ＧＰＳ、もしくは例えばＷｉ−Ｆｉまたはブルートゥース位置特定、観測到達時間差（Observed  Time  Difference  Of  Arrival：ＯＴＤＯＡ）などの到達時間差位置特定などの任意の他の位置特定技術を使用して決定されてよい。
【００３０】
別の実施形態では、第１メッセージは、第２装置と通信している第３装置（例えば、ターゲット基地局またはリレー）のジオロケーションを示す別の情報をさらに含む。それにより、第２装置から発信する第１メッセージは、第２装置と通信している第３装置のジオロケーションに関する情報を第１装置に追加的に提供する。第２装置のジオロケーションは、第３装置のジオロケーションとは異なってよい。例えば、第３装置は、第２装置を実装する基地局とは異なる別の基地局であってよい。別の例では、第３装置は、例えば、リレー機能を実装する別のユーザー端末であってよい。一般に、第１装置は、第１装置周辺の複数の潜在的通信相手先（例えば、基地局、他のモバイルデバイスおよび／またはリレー）に関するジオロケーション情報を受信してよい。これにより、基地局間のハンドオーバおよびリレーの発見を容易にしてよい。
【００３１】
別の実施形態では、ビーム構成は、第１装置の位置と、第２装置の位置との比較に基づいて決定される。したがって、第１装置に対する第２装置の相対位置が考慮されてよい。第１装置は、比較に基づいて、無線リンクによって第２装置に伝送される第２メッセージの伝搬方向を計算してよい。これは、ビーム構成の決定のために使用され得る。
【００３２】
別の実施形態では、無指向性受信ビーム構成を使用して第１装置は第１メッセージを受信する。
【００３３】
無指向性構成は、比較的大きな立体角にわたる感度に対応し得る。例えば、略反対の方向が、同等の感度に対応付けられてよい。例えば、高感度角度は、１００°以上、任意選択で１２０°以上、さらに任意で１８０°以上であってよい。例えば、鉛筆形ビームとは対照的に、無指向性構成はより大きな立体角にわたってよい。
【００３４】
少なくとも１つの第１メッセージに含まれている情報は、ビーム構成を決定するために使用されてよい。特に、第１装置によって実行される受信ビームスイープに基づいてビーム構成を決定することが必要でない場合がある。これにより、低遅延、かつ低エネルギー消費量で、ビーム構成を決定することが容易になる。
【００３５】
別の実施形態では、少なくとも１つの第１メッセージは、方向付けられてビームフォーミングされたメッセージである。これは、空間的選択性に起因する高信号対雑音比を使用して、少なくとも１つの第１メッセージの受信を容易にしてよい。例えば、第２装置は、少なくとも１つの第１メッセージがその一部として伝送されるビームスイープを実行してよい。
【００３６】
別の実施形態では、方法は、第１装置が、ａ）少なくとも１つの別の第１メッセージを無線リンクで第２装置から受信し、該少なくとも１つの別の第１メッセージは方向付けられてビームフォーミングされたメッセージであり、ｂ）少なくとも１つの第１メッセージと、少なくとも１つの別の第１メッセージとの受信特性を比較し、ビーム構成は、受信特性の上記比較に基づいてさらに決定される、ことをさらに含む。
【００３７】
例えば、第１メッセージおよび少なくとも１つの別の第１メッセージは、第２装置によって実行される共通ビームスイープの一部として伝送されてよい。次いで、チャネルサウンディングが、最も高い信号対雑音比を提供するビームスイープのビームを発見するために用いられてよい。次いで、第２メッセージ伝送のためのビーム構成を決定するときに、最も高い信号対雑音比を提供するそれぞれのビームで伝送されたメッセージの空間伝搬特性を示す情報を頼りにすることが可能になる。
【００３８】
別の実施形態では、第１装置による第１メッセージの上記受信は、第１装置と第２装置とのネットワークへの第１装置の初期アクセス時に行われる。それによって、第１装置がアイドルモードから起動して第２装置からデータを受信可能な状態のアクティブモードに遷移するときに、正確なビーム構成が実現されてよい。
【００３９】
別の実施形態では、本方法は第１装置の位置および向きのうち少なくとも１つを監視することをさらに含み、ビーム構成のリアルタイム適合が、上記監視に基づいて行われる。
【００４０】
これにより第２装置に対する第１装置の相対移動および向きの変化を追跡することを容易にしてよい。したがって、第１および第２装置のうち少なくとも１つがモバイルデバイスとして使用される場合であっても、ビーム構成の同期が長期的に継続されてよい。
【００４１】
別の実施形態では、ビーム構成は、第１装置と第２装置との間でメッセージの見通し内伝搬が無線リンクで伝送される想定に基づいて決定される。
【００４２】
見通し内伝搬の想定は、ビーム構成の上記決定を簡単にしてよい。例えば、第１メッセージの反射を考慮することが必要でない場合がある。例えば、空間伝搬特性が第１メッセージの伝搬方向を含む場合、第１メッセージの発信源（すなわち第２装置）が、伝搬方向に一致する向きに第１装置に対して配置されていると想定され得る。特に、これは、伝搬方向が伝送第２装置と受信第１装置とで同じであることが想定されるシナリオに対応してよい。
【００４３】
別の実施形態では、第１メッセージは、第１コンスタレーションを使用して情報を符号化し、第２メッセージは、第２コンスタレーションを使用して、別の情報を符号化し、第１コンスタレーションは第２コンスタレーションより低い。
【００４４】
それによって、第１装置と第２装置との間のビーム同期がまだ実現されていなくても、第１メッセージに含まれている情報の確実な復号が容易になる。これは、低いコンスタレーションが、無線リンクでノイズまたは干渉が存在しても、概してロバスト復号を容易にするためである。
【００４５】
方法は、第２装置が、少なくとも１つの第１メッセージを無線リンクで伝送することを含む。少なくとも１つの第１メッセージは第１装置に伝送される。少なくとも１つの第１メッセージは、該少なくとも１つの第１メッセージの空間伝搬特性を示す情報を含む。第２装置は、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージを無線リンクで第１装置から受信する。
【００４６】
装置は、少なくとも１つの第１メッセージを無線リンクで別の装置に伝送するように適合された制御回路を含む。少なくとも１つの第１メッセージは、該少なくとも１つの第１メッセージの空間伝搬特性を示す情報を含む。制御回路は、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージを無線リンクで第１装置から受信するようにさらに適合される。
【００４７】
上記概要は、いくつかの実施形態および実装形態のいくつかの特徴にわたる簡潔な概要を提示することを単に意図したものであり、限定するものとして解釈されるべきではない。他の実施形態は、上記で説明したもの以外の他の特徴を含んでよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
本開示の上述および他の要素、特徴、ステップならびに特性は、以下の図を参照して、実施形態の以下の詳細な説明により明らかとなるであろう。
【００４９】
【図１】図１は、種々の例に従った基地局とユーザー端末との間の無線リンクを含むネットワークの概略図である。
【図２】図２は、種々の例に従った基地局およびユーザー端末のより詳細な概略図である。
【図３】図３は、種々の例に従ってユーザー端末によって実施される方法のフロー図である。
【図４】図４は、種々の例に従った基地局とユーザー端末とリレーとの間の無線リンクを含むネットワークの概略図である。
【図５】図５は、種々の例に従ってユーザー端末によって実施される方法のフロー図である。
【図６】図６は、種々の例に従って互いに相対して移動するユーザー端末および基地局の概略図である。
【図７】図７は、種々の例に従って基地局によって実施される方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に述べる。実施形態の以下の説明が、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、以下の記載する実施形態または図面によって限定されることを意図するものではなく、それらは、単に例示的なものである。
【００５１】
図面は、図面に示す概略図および要素として見なされるべきであり、必ずしも縮尺通りに示されているわけではない。むしろ、各種要素は、それらの機能および一般的な目的が当業者に明らかになるように表される。図中に示すまたは本明細書で記載する、機能ブロック、装置、構成要素、もしくは他の物理的または機能的ユニットの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って実現されてよい。構成要素間の連結は、無線接続を介して確立されてよい。機能的ブロックは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実装されてよい。
【００５２】
以下、ネットワークにおける無線通信技術を開示する。例えば、ネットワークは、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によって画定される。例示的ネットワークアーキテクチャは３ＧＰＰ  ＬＴＥアーキテクチャを含む。３ＧＰＰ  ＬＴＥに従って、無線チャネルは、発展型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Evolved  UMTS  Terrestrial  Radio  Access：ＥＵＴＲＡＮ）に従って規定される。類似の技術が、モバイル通信用グローバルシステム（Global  Systems  for  Mobile  communications：ＧＳＭ）、広帯域コード分割多重（Wideband  Code  Division  Multiplex：ＷＣＤＭＡ）、汎用パケット無線サービス（General  Packet  Radio  Service：ＧＰＲＳ）、ＧＳＭ進化型高速データレート（Enhanced  Data  rates  for  GSM  Evolution：ＥＤＧＥ）、発展型ＧＰＲＳ（Enhanced  GPRS：ＥＧＰＲＳ）、ユニバーサルモバイル電気通信システム（Universal  Mobile  Telecommunications  System：ＵＭＴＳ）、高速パケットアクセス（High  Speed  Packet  Access：ＨＳＰＡ）などの、様々な種類の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するアーキテクチャに容易に適用され得る。特に、このような技術は、３ＧＰＰ  ＮＢ−ＩｏＴまたはｅＭＴＣネットワーク、および３ＧＰＰ新無線（ＮＲ）ネットワークで適用され得る。さらに、それぞれの技術は、例えば、ブルートゥース、衛星通信、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｘ  Ｗｉ−Ｆｉ技術などの様々な種類の非３ＧＰＰ規定アーキテクチャに容易に適用されてよい。
【００５３】
本明細書にて開示される技術は、ビームフォーミングを容易にしてよい。特に、本明細書にて開示する技術は、装置の複数のアンテナのビーム構成を決定し、その決定されたビーム構成に基づいて方向付けられてビームフォーミングされたメッセージを伝送することによって、ビームフォーミングを容易にしてよい。本明細書に記載される技術は、高精度および／または低遅延でビーム構成を決定することを容易にしてよい。
【００５４】
ビーム構成は、複数のアンテナの各々についての位相シフトおよび／または利得設定および／または他のプリコーディング特性を示すものであってよい。
【００５５】
伝送メッセージおよび受信メッセージのための無線リンクは、例えば、６ＧＨｚまたは１０ＧＨｚを上回る、あるいは５０ＧＨｚを上回る高周波数で実現されてよい。
【００５６】
本明細書にて開示される種々の例は、メッセージの見通し内伝搬が、そのような高周波数に対する有効な想定になり得るという発見に基づく。この点において、エクイスト（Oｋｖｉｓｔ）ら（P.  Okvist,  H.  Asplund,  A.  Simonsson,  B.  Halvarsson,  J.  Medbo,  N.  Seifi,  “15  GHz  Propagation  Properties  Assessed  with  5G  Radio  Access  Prototype”,  2015  IEEE  26th  Annual  International  Symposium  on  Personal,  Indoor,  and  Mobile  Radio  Communications  (PIMRC),  p.2220-2224）が、１５ＧＨｚでの都市環境におけるカバレッジおよび侵入損失の測定値を提示したが、これは、建物の角の周囲を通過するときに、信号強度の著しい損失を示すものであった。したがって、本出願の一実施形態では、ビーム構成を決定する際に無線リンクで装置間で伝送されるメッセージの見通し内伝搬を想定する。
【００５７】
ビーム構成を使用することにより、通常はビームと称される、無線伝送の明瞭な空間プロファイルを取得することが可能である。このように、ビームは、伝送および／または受信メッセージの指向性を画定し、空間伝搬経路に対応してよい。ここで、伝送ビーム構成がメッセージの伝送に用いられ、受信ビーム構成がメッセージの受信に用いられてよい。空間プロファイルは、ビームの所定の幅および振幅を画定してよい。空間プロファイルは、ビームの中心ピークと比較する場合に抑制されてよいサイドローブを画定してよい。
【００５８】
図１は、本明細書にて開示される技術によって効果を得る可能性のある無線通信ネットワーク１３を概略的に示す。ネットワーク１３は、３Ｇ、４Ｇ、または今後に予定されている５Ｇなどの３ＧＰＰ標準化ネットワークであり得る。他の例としては、米国電気電子技術者協会（Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers：ＩＥＥＥ）規格化ネットワークの、例えば、８０２．１１ｘ  Ｗｉ−Ｆｉプロトコルまたはブルートゥースプロトコルなどの、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。
【００５９】
ネットワーク１３は、ユーザー端末（User  Equipment：ＵＥ）３および基地局（Base  Station：ＢＳ）５を含む。一例として、このようなＵＥ３はおそらく、スマートフォン、セルラー電話、タブレット、ノートブック、コンピュータ、スマートＴＶ、ＭＴＣデバイス、ｅＭＴＣデバイス、ＩｏＴデバイス、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つである。ＢＳ５もまたおそらく、Ｎｏｄｅ−Ｂ（ＮＢ）、発展型Ｎｏｄｅ−Ｂ（evolved  Node-B：ｅ−ＮＢ）、ＮＲにおけるｇＮＢのうちの１つである。
【００６０】
無線リンク２は、ＵＥ３とＢＳ５の間で確立される。無線リンク２は、下りリンク（Down  Link：ＤＬ）チャネル４を実装してよい。ＤＬチャネル４は、ＢＳ５からＵＥ３に向かうメッセージ５１を伝送するために使用され得る。無線リンク２は、ＵＥ３からＢＳ５に向かうメッセージ５２を伝送するための上りリンク（Up  Link：ＵＬ）チャネル１も実装してよい。
【００６１】
図２は、ＢＳ５およびＵＥ３のより詳細な概略図である。ＢＳ５は、プロセッサ１４と、場合によりフロントエンドとも呼ばれるインターフェース１５とを含む。インターフェース１５は、アンテナポートを介して、複数のアンテナ６を含むアンテナアレイ１６と連結される。いくつかの例では、ＢＳ５は、各々が複数のアンテナを含む複数のアンテナアレイを含んでよい。それぞれのアンテナアレイ２１が、それぞれ異なる方向に向けられてよい。各アンテナ６は、無線周波数電流を搬送する１つ以上の電気線を含んでよい。各アンテナ６は、電気線によって実装される１つ以上のＬＣ発振器を含んでよい。各線は、所定のビームパターンで電磁波を放射してよい。
【００６２】
ＢＳ５は、メモリ１７、例えば、不揮発性メモリ１７をさらに含む。メモリ１７は、プロセッサ１４によって実行可能なプログラムコードを記憶してよい。プログラムコードの実行により、プロセッサ１４は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実施してよい。したがって、プロセッサ１４およびメモリ１７は制御回路１８を形成する。
【００６３】
ＵＥ３は、プロセッサ１９と、場合によりフロントエンドとも呼ばれるインターフェース２０とを含む。インターフェース２０は、アンテナポート（図２に図示せず）を介して、複数のアンテナ２２を含むアンテナアレイ２１と連結される。いくつかの例では、ＵＥ３は、各々が複数のアンテナを含む複数のアンテナアレイ２１を含んでよい。それぞれのアンテナアレイ２１は、それぞれ異なる方向に向けられてよい。各アンテナ２２は、無線周波数電流を搬送する１つ以上の電気線を含んでよい。各アンテナ２２は、電気線によって実装される１つ以上のＬＣ発振器を含んでよい。各線は、所定のビームパターンで電磁波を放射してよい。
【００６４】
ＵＥ３は、メモリ２３、例えば、不揮発性メモリ２３をさらに含む。メモリ２３は、プロセッサ１９によって実行可能なプログラムコードを記憶してよい。プログラムコードの実行により、プロセッサ１９は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実施してよい。したがって、プロセッサ１９およびメモリ２３は制御回路１２を形成する。
【００６５】
図２は、ビーム２４に関する態様を示す。図２は、別々のビーム２４（図２の破線）が無線リンク２に実装されることを概略的に示す。別々のビーム２４が、それぞれ異なるビーム構成で対応付けられている。例えば、ＤＬ通信用に所定のビーム２４を実装するために、所定のＤＬ伝送ビーム構成が、ＢＳ５のアンテナアレイ１６用に選択されてよい。ここで、ビーム構成は、一般的に、各アンテナアレイ１６、２１のそれぞれのアンテナ６、２２の所定のアンテナウェイトによって実装されてよい。複数の利用可能なアンテナアレイ１６、２１からの所与のアンテナアレイの選択が、任意選択でビーム構成によって実行され得る。場合によっては、アンテナウェイトは、操向ベクトルとも称される。したがって、それぞれ異なるビーム構成が、各アンテナアレイ１６、２１のそれぞれのアンテナ６、２２用に様々な振幅および位相構成を使用して達成され得る。概して、ビーム構成は、伝送（伝送ビーム構成）および／または受信（受信ビーム構成）に適用され得る。さらに、概して、ビーム構成は、ＤＬ通信（ＤＬビーム構成）および／またはＵＬ通信（ＵＬビーム構成）に適用され得る。
【００６６】
ビーム２４のそれぞれは、反射の数、パス損失、および、一般的に、伝送信頼性および／または容量などの様々な伝送特性を有してよい。特に、それぞれ異なるビーム２４は、それぞれの受信部の位置でそれぞれ異なるフェージングプロファイルを有し得る。フェージングは、概して、受信部の位置での信号を搬送する反射電磁波の弱め合いの干渉に起因して発生する。適切なビーム２４を使用することにより、ダイバーシチが、フェージングを低減するために提供され得る。本明細書に記載される種々の例によれば、適切なビーム２４の選択が容易になる。
【００６７】
図３は、種々の例に従ってＵＥ３によって実施される方法１００のフロー図である。
【００６８】
まず、１１０で、ＵＥ３は初期化される。１１０は任意選択である。上記初期化は、ＵＥ３がアイドルモードからアクティブモードへ遷移することを含んでよく、任意選択で、ＵＥ３がアクティブモードを維持することを含んでよい。初期化は、ＢＳ５によって、例えば、当技術分野において既知のページングによって引き起こされてよい。これは、初期アクセスと呼ばれることもある。
【００６９】
ＵＥ３がアクティブモードのとき、メッセージ５１（図３において受信メッセージと明示されている）は、１２０でＵＥによって受信されてよい。メッセージ５１は、ＢＳ５によって伝送されてよい。いくつかの例では、メッセージ５１は、ビーム２４の１つを通して伝搬され、方向付けられてビームフォーミングされたメッセージである。メッセージ５１の受信は、無指向性受信ビーム構成を使用して、無指向性式に実施されてよい。
【００７０】
特に、ＵＥ３とＢＳ５との間のビーム構成の同期が実現されていない時点で、メッセージ５１がＵＥ３によって受信されることが可能である。ここで、ビーム構成の同期（ビームアライメント用）は、時間領域および／または周波数領域の同期とは異なり得る。例えば、ＢＳ５との時間領域および／または周波数領域の同期が、例えば同期信号によって既に実現されているときに、メッセージ５１はＵＥ３によって受信されてよい。したがって、受信メッセージ５１の信号対雑音比が、比較的低い可能性がある。とはいえ情報の正常検出および／または復号を確実にするために、この情報は比較的低いコンスタレーションを使用して、メッセージ５１によって符号化される可能性がある。概して、低いコンスタレーションは、ノイズと干渉がかなり大きい場合でも、ロバスト復号を容易にする。
【００７１】
種々の実施形態によれば、ＵＥ３によって受信されるメッセージ５１は、情報、例えば対応する符号化されたデータを含む。情報は、メッセージ５１の空間伝搬特性を示すものであってよい。
【００７２】
一例として、上記空間伝搬特性とは、それを通してメッセージ５１がＢＳ５からＵＥ３に伝搬された経路を意味してよい。例えば、経路は、空間におけるその起点および／または方向あるいは向きによって画定されてよい。メッセージ５１の経路は、見通し内伝送、すなわち直線経路に十分に近似し得る。概して、メッセージ５１は、無指向性式にまたは指向性式に伝送されてよい。
【００７３】
一実施形態によれば、情報は、メッセージ５１の伝搬方向を示すものであってよい。一例では、上記伝搬方向は、メッセージ５１がＢＳ５によって伝送される時間のある所定のポイントにおける伝搬方向を意味する。一実施形態によれば、伝搬方向は、メッセージ５１の伝搬方向の方位角φおよび仰角θのうち少なくとも１つを含んでよい。本実施形態によれば、ＵＥ３は、メッセージ５１の伝搬に関する極座標情報を受信してよい。一実施形態によれば、伝搬方向は、絶対角を含んでよい。ルックアップテーブルが使用されてよい。例えば、２ビットまたは３ビットのルックアップテーブルが使用されてよい。例えば、絶対角は、おおよそ１〜２０°の範囲内で符号化されてよく、任意に１０°±５°の増分で符号化されてよい。
【００７４】
別の実施形態によれば、メッセージ５１の情報は、ＢＳ５の絶対位置に対応する空間伝搬特性を示すものである。これは、ＢＳ５の少なくとも１つの絶対位置値を使用して実現されてよい。上記少なくとも１つの絶対位置値は、ＢＳ５の高さを意味してよい。さらに、上記少なくとも１つの位置値は、例えば、２次元または３次元で画定されたＢＳ５のジオロケーションも意味してよい。一実施形態によれば、本情報は、ＢＳ５の高さおよびジオロケーションの両方に対応する。後者の場合、ＵＥ３は、ＢＳ５の位置に関する３次元座標情報を受信してよく、したがってＢＳ５の空間における位置に関する特に正確な情報を受信してよい。
【００７５】
一実施形態によれば、１２０でのＵＥ３によるメッセージ５１の上記受信は、例えば、３ＧＰＰ  ＬＴＥランダムアクセスプロシージャ（Random  Access  Procedure：ＲＡＣＨ）または無線リソース制御（Radio  Resource  Control：ＲＲＣ）セットアッププロシージャなどの、ＵＥ３に対する初期アクセスの一部である。この文脈において、また一例として、上記初期アクセスとは、ＵＥ３の起動に応じて、またはネットワーク１３に初めて接続するときなどに、ＵＥ３によるＲＡＣＨメッセージ２／４の一部として、または、下りリンク制御情報（Downlink  Control  Information：ＤＣＩ）の一部として、メッセージ５１を受信することを意味してよい。
【００７６】
１３０でＵＥ３は、１２０で受信した情報に基づいてアンテナ２２のビーム構成を決定する。このビーム構成は、ＢＳ５へのメッセージ５２の伝送向けのものである。ビーム構成は、ＵＥ３とＢＳ５との間のビーム構成の同期を支援する。
【００７７】
いくつかの例では、２ステップ、または一般的に多ステップ手法が用いられる可能性がある。例えば、粗い決定から細かい決定までのビーム構成が実施されてよい。一般的に、このような多ステップ手法においては、複数のメッセージ５１が、１２０の複数回の繰り返しで受信されてよい。受信された各メッセージ５１に基づいて、１３０のそれぞれの繰り返しで、ビーム構成の一部が決定され得る。例えば、最初に（粗い決定で）、例えば適切なアンテナモジュールの選択によって、伝送に使用される少なくとも１つのアンテナが決定され、次に（細かい決定で）、少なくとも１つのアンテナに対するアンテナウェイトが決定されてよい。それゆえ、方法１００は、サブループで１２０および１３０の複数回の繰り返しを含んでよい。
【００７８】
一般に、１３０でビーム構成を決定する場合、種々の判断基準が考慮され得る。
【００７９】
一実施形態によれば、ＵＥ３によって受信されるメッセージ５１の空間伝搬特性は、少なくともビーム構成の一部を決定するためにＵＥ３によって使用される。一例として、ＵＥ３は、メッセージ５１の伝搬方向とは反対の向きになるビーム２４に対応するように、上記ビーム構成を決定してよい。別の例では、ＵＥ３は、例えば、ＢＳ５の高さおよび／またはジオロケーションによって画定されたＢＳ５の位置に向けられるビーム２４に対応するように、上記ビーム構成を決定してよい。次に、ＵＥ３は、それに応じてそのアンテナアレイ２１のアンテナ２２を制御してよい。さらに別の例では、ＵＥ３は、空間伝搬特性に基づいて利用可能な全てのアンテナから少なくとも１つのアンテナを決定してよい。例えば、メッセージ５１の空間伝搬特性とは逆の空間伝搬特性をサポートする特定のアンテナモジュールが選択されてよい。この選択は、選択された少なくとも１つのアンテナに対する特定のアンテナウェイトがまだ不明である可能性があるので、ビーム構成の粗い決定に相当する。
【００８０】
さらなる実施形態によれば、ＵＥ３の受信ビームスイープが、ビーム構成の少なくとも一部を決定するために用いられる。例えば、ＢＳ５が伝送ビームスイープを実施してよく、それと同時にＵＥ３が受信ビームスイープを実施してよい。伝送ビームスイープと受信ビームスイープとで異なるビーム構成が起動される。次に、特に好ましいビーム構成が、例えば信号対雑音などの性能指数の比較から選択され得る。例えば、（初めに、空間伝搬特性に基づく粗いステップで選択された）アンテナモジュールの少なくとも１つのアンテナの特定のアンテナウェイトが、受信ビームスイープに基づくかかる方式で決定されてよい。
【００８１】
種々の例によれば、ＢＳ５の複数のアンテナ６のビーム構成は、ＵＥ３の位置とＢＳ５の位置との比較に基づいて決定されてよい。例えば、ＵＥ３のＢＳ５に対する相対位置が使用され、メッセージ５２を伝送するのに使用されるビームの方向について結論付けられてよい。
【００８２】
１４０で、次にメッセージ５２（図３にて発信メッセージと明示されている）は、ビーム構成を使用して、方向付けられてビームフォーミングされたメッセージとして無線リンク２に伝送される。次いで、メッセージ５２は、対応するビーム２４を通してＢＳ５に到達し得る。
【００８３】
１４０で、メッセージ５２がＵＥ３によって伝送されるときには、ＢＳ５とＵＥ３との間のビーム構成の同期は既に達成されている。この理由により、メッセージ５２の伝送に使用されるビームは、比較的高い信号対雑音比で、メッセージ５２をＢＳ５に運搬するのに適していると予測され得る。この理由により、比較的高いコンスタレーションを使用して、別の情報（例えば、ＵＬ制御データまたはＵＬペイロードデータ）を符号化するメッセージ５２の実現が可能である。特に、対応する別の情報を符号化するためにメッセージ５２によって用いられるコンスタレーションは、メッセージ５１の空間伝搬特性を示す情報を符号化するためにメッセージ５１によって用いられるコンスタレーションよりも、高いものであってよい。
【００８４】
図４は、種々の例に従って、ａ）ＵＥ３とＢＳ５との間、ｂ）ＵＥ３とリレー８との間の無線リンク２を含むネットワーク１３、の概略図である。このような構成を参照すると、ＢＳ５は一般的に、様々な装置に接続されてよく、この場合はＵＥ３およびリレー８、に接続されてよい。リレー８は、無線リンク２のサイドリンクチャネル上のＵＥ３へサイドリンク通信（図４には示さず）を提供してよい。別のＤＬチャネル４’および別のＵＬチャネル１’が、ＢＳ５とリレー８との間で提供されてよい。
【００８５】
かかる構成によれば、ＵＥ３は別のメッセージ５１’を無線リンク２でＢＳ５から受信してよく、別のメッセージ５１’は、ＢＳ５と通信しているリレー８のジオロケーションを示す情報を含む。一例によると、リレー８のジオロケーションを示す上記追加情報が、リレー８との制御シグナリングを使用してＢＳ５によって決定されてよい。
【００８６】
図４の例では専用の別のメッセージ５１’が基地局５からＵＥ３に伝送されているが、他の例では、リレー８のジオロケーションを示す情報がメッセージ５１に含まれてよい。
【００８７】
リレー８のジオロケーションを示す情報に基づいて、ＵＥ３によるリレー８の発見、またはその逆が、容易になり得る。次に、無線リンク４のサイドリンクチャネルでの通信（図４にサイドリンクチャネルは示されず）が、リレー８とＵＥ３との間で実現され得る。
【００８８】
図４の例ではメッセージ５１’は、リレー８のジオロケーションを示す情報を含むが、他の例では、ネットワーク１３の他の装置のジオロケーションを示す情報が提供され得る。例として、別の基地局が挙げられる。１つ以上の別の基地局のジオロケーションを示す情報は、サービング基地局５からそれぞれのターゲット基地局へのＵＥ３のハンドオーバのために有用であり得る。基地局間の通信には、バックボーンが実装され得、そうすると無線リンク２について詳述する必要はない。
【００８９】
図５は、種々の例に従ってＵＥ３によって実施される別の方法１０１のフロー図を示す。図５による方法１０１は、図３による方法１００の変形形態に相当する。ここで、通信状況は、図４に従って関与するものの増数に応じて適合される。
【００９０】
まず１１０では、ＵＥ３の初期化が、図３に関して記載されているように、実行されてよい。１１０は、この場合も任意選択である。
【００９１】
１２１では、１つ以上のメッセージ５１、５１’が、無線リンク２でＢＳ５から受信される。一実施形態によれば、上記１つ以上のメッセージ５１、５１’のうち少なくとも１つのメッセージ５１、５１’は、ＢＳ５と通信しているリレー８のジオロケーションを示す情報を含む。一実施形態によれば、メッセージ５１および／または別のメッセージ５１’は、方向付けられてビームフォーミングされたメッセージである。
【００９２】
１２２では、ビーム構成は、リレー８のジオロケーションを示す情報に基づいて決定される。
【００９３】
１３１では、メッセージ５２は、無線リンクでリレー８に伝送される。これは、ビーム構成を使用して実行される。この例では、メッセージ５２は、リレー８とＵＥ３との間でサイドリンクチャネルのセットアップを容易にする。例えば、メッセージ５２は、ＵＥ３によるリレー８の発見を容易にしてよい。
【００９４】
図６は種々の例に従って、相対的に移動し、かつ互いに向きを変える（図６内の矢印）、ＵＥ３とＢＳ５とを概略的に示す。
【００９５】
図６に関して、ＢＳ５の伝送発信源が、ｘ、ｙおよびｚ軸で示されるデカルト座標系の原点に位置している。これは、例えば、グローバル座標系から導出される参照系であり得る。ＢＳ５は、ＵＥ３によって受信され得るメッセージ５１を伝送し得る。図６に示す一例に従って、メッセージ５１は、その伝搬方向を示す情報を含み、その際、メッセージ５１の伝搬方向は、デカルト座標系を基準にした方位角φおよび仰角θによって決定され得る。図６に基づく一例として、第１メッセージの伝搬方向を示す情報は、φ＝６０°およびθ＝４５°であってよい。メッセージ５１の空間伝搬特性のこのような情報に基づいて、ＢＳ５に戻すメッセージ５２を伝送するために、ＵＥ３によって使用されるビーム構成を決定することが可能である。
【００９６】
しかし、種々の例によると、かつ図６に示されるように、ＢＳ５とＵＥ３との間の相対移動が、メッセージ５１がＵＥ３によって受信された後に起こる可能性がある。一例として、ＵＥ３は、向きを変えてよく、別の位置に変わってよい（図６の矢印参照）。このようなケースに関して、本出願による方法は、ＵＥ３の位置および向きのうち少なくとも１つを追加的に監視してよく、上記監視に基づいてビーム構成をさらに適合してよい。上記適合は、低遅延のためにリアルタイムで実施されてよい。
【００９７】
図６は、メッセージ５１の見通し内伝搬の想定に関する態様もさらに示す。反射がＢＳ５からＵＥ３へのメッセージ５１の経路を通して起こらないので、ＢＳ５がメッセージを伝送する伝搬方向は、ＵＥ３が受信するメッセージの伝搬方向と同じである。したがって、簡単なシナリオでは、反対の伝搬方向（すなわちデカルト座標系の原点から反転した方向）を使用して、メッセージ５２をＢＳ５に伝送することが可能である。一般的に、ビーム構成は、メッセージの見通し内伝搬の想定に基づいて決定されることが可能である。
【００９８】
図７は、ＢＳ５によって、例えば、ＢＳ５の制御回路によって実行されてよい方法５００のフロー図を示す。
【００９９】
５０１では、メッセージ５１（図７にて発信メッセージと明示されている）の空間伝搬特性を示す情報が決定される。これは、５０２で、メッセージ５１を伝送するために使用されるビーム構成に基づいて実行されてよい。代替または追加として、これは、ＢＳ５のジオロケーションおよび／または高さの情報に基づいて実行されてよい。
【０１００】
例えば、５０２で伝送されるメッセージ５１の空間伝搬特性が、ＵＥ３のジオロケーションおよび／または高さに基づいて決定されることが可能であろう。例えば、ＢＳ５のジオロケーションおよび／または高さと、ＵＥ３のジオロケーションおよび／または高さとの比較から、伝送に使用されるそれぞれのビーム構成の指向性が決定され得、これにより、メッセージ５１の空間伝搬特性に遡って、結論を下すことを可能にし得る。例えば、見通し内伝搬が想定され得る。ＵＥ３のジオロケーションおよび／または高さの情報を取得するために、ＵＥ３は、ジオロケーションおよび高さのうち少なくとも１つを示す情報を含む別のメッセージを伝送してよく、ＢＳ５は、例えば、５０１に先立って、別のメッセージ（図７には図示せず）を受信してよい。
【０１０１】
次に、５０２で、メッセージ５１が伝送される。例えば、メッセージ５１は、ビームスイープの一部として伝送されてよい。ここで、ビームスイープは、複数のビーム２４での複数のメッセージの伝送を含んでよい。各メッセージは、対応する空間伝搬特性を示すそれぞれの情報を含んでよい。例えば、空間伝搬特性が第１メッセージの伝搬方向を含む場合、別々のビーム２４で伝送されるメッセージは、様々な情報を含んでよい。別の例では、空間伝搬特性はＢＳ５のジオロケーションを含み、別々のビーム２４で伝送されるメッセージは、発信源が全てのメッセージに対して同じであるため、同じ情報を含んでよい。ビームスイープを使用することで、ＵＥ３がメッセージ５１を正常に受信する可能性が増大する。例えば、複数のメッセージが別々のビーム２４で伝送される場合、ＵＥは従来のチャネルセンシング技術を実施して、最良の信号対雑音比を提供する特定のビーム２４を識別してよい。別の例では、複数回繰り返されるメッセージが同じビーム２４で伝送される場合、ＵＥは受信ビームスイーピングを実施して、ＢＳからのビーム２４に合致する特定のＵＥビームを識別してよい。この場合、受信特性（例えば、信号レベル、信号フェージング、復号エラーなど）が、複数のメッセージ間で比較され得る。これは、ＵＥ３でのビーム構成の決定時に、考慮され得る。
【０１０２】
次いで、５０３で、メッセージ５２（図７にて受信メッセージと明示されている）が受信される。例えば、メッセージ５２は、５０２で伝送されたメッセージ５１に含まれている情報に基づいて決定されたビーム構成を使用してＵＥ３によって伝送される、方向付けられてビームフォーミングされたメッセージであり得る。
【０１０３】
本発明を所定の好ましい実施形態に関して示し、記載したが、明細書を読み理解した上で、等価物および変更が当業者により行われよう。本発明は、かかる等価物および変更を全て含み、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【０１０４】
例えば、基地局がメッセージの空間伝搬特性を示す情報を含む前記メッセージを伝送する各種技術を開示した。それゆえ、ＤＬメッセージがその空間伝搬特性を示す情報を含む各種技術を開示した。その他の例では、ＵＬメッセージがその空間伝搬特性を示す情報を含むＵＬメッセージを伝送するために、かかる技術を用いることが可能である。さらに別の例では、サイドリンクメッセージがその空間伝搬特性を示す情報を含むサイドリンクメッセージを伝送するために、かかる技術を用いることが可能である。
【図１】
2020511813.tif 000003
【図２】
2020511813.tif 000004
【図３】
2020511813.tif 000005
【図４】
2020511813.tif 000006
【図５】
2020511813.tif 000007
【図６】
2020511813.tif 000008
【図７】
2020511813.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月27日(2019.9.27)
【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】
第１装置（３、５）が、少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を無線リンク（２）で第２装置（３、５）から受信すること（１２０）であって、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の空間伝搬特性を示す情報を含み、前記空間伝搬特性は前記第２装置（３、５）での伝搬方向を含む、ことと、
前記情報に基づいて前記第１装置（３、５）の複数のアンテナ（６）のビーム構成を決定すること（１３０）と、
前記第１装置が、前記ビーム構成を使用して、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージ（５２）を前記無線リンク（２）で伝送すること（１４０）と、を含む、方法（１００、１０１）。
【請求項２】
前記情報は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の前記伝搬方向の方位角（φ）および仰角（θ）のうち少なくとも１つを示す、請求項１に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項３】
前記情報は、前記第２装置（３、５）の高さを示す、請求項１又は２に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項４】
前記情報は、前記第２装置（３、５）のジオロケーションを示す、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、前記第２装置（３、５）と通信している第３装置（８）の高さおよび／またはジオロケーションを示す別の情報を含み、  前記ビーム構成の前記決定は、前記別の情報にさらに基づき、
前記第２メッセージ（５２）は、前記第３装置（８）に伝送される、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項６】
前記ビーム構成は、前記第１装置（３、５）の位置と前記第２装置（３、５）の位置との比較に基づいて決定される、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項７】
前記第１装置（９９）は、無指向性受信ビーム構成を使用して、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を受信する、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、方向付けられてビームフォーミングされたメッセージである、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項９】
前記第１装置（９９）が、少なくとも１つの別の第１メッセージ（５１）を前記無線リンク（２）で前記第２装置（３、５）から受信すること（１２１）であって、前記少なくとも１つの別の第１メッセージ（５１）は、方向付けられてビームフォーミングされたメッセージである、ことと、
前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）と前記少なくとも１つの別の第１メッセージ（５１’）との受信特性を比較することと、をさらに含み、前記ビーム構成は、前記受信特性の前記比較に基づいてさらに決定される（１２２）、
請求項８に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１０】
前記第１装置（９９）による前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を前記受信すること（１２０）は、前記第１装置および前記第２装置を含むネットワーク（１３）への前記第１装置（９９）の初期アクセス時に行われる、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１１】
前記第１装置（９９）の位置および向きのうち少なくとも１つを監視することと、
前記監視に基づいて前記ビーム構成をリアルタイムで適合することと、
をさらに含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１２】
前記ビーム構成は、メッセージの見通し内伝搬が前記第１装置（９９）と前記第２装置（３、５）との間で前記無線リンク（２）で伝送される想定に基づいて決定される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの第１メッセージ（４）は、第１コンスタレーションを使用して前記情報を符号化し、前記第２メッセージ（５２）は、第２コンスタレーションを使用して別の情報を符号化し、前記第１コンスタレーションは前記第２コンスタレーションより低い、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１４】
前記ビーム構成は、複数のアンテナのうち少なくとも１つのアンテナを示すものであり、前記少なくとも１つのアンテナは、前記空間伝搬特性を示す前記情報に基づいて決定される、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ビーム構成は、前記少なくとも１つのアンテナのアンテナウェイトを示すものである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記アンテナウェイトは、前記第１装置（３、５）の受信ビームスイープに基づいて決定される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの第１メッセージは、２つ以上の第１メッセージを含み、前記少なくとも１つのアンテナは、前記２つ以上の第１メッセージ（５１）のうち第１のものに基づいて決定され、前記アンテナウェイトは、前記２つ以上の第１メッセージ（５１）のうち第２のものに基づいて決定される、請求項１４から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を受信することに先だって、前記第１装置（３、５）が、別のメッセージを前記第２装置（３、５）に伝送することをさらに含み、前記別のメッセージは、前記第１装置のジオロケーションおよび高さのうち少なくとも１つを示す情報を含む、
請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法（１００、１０１）。
【請求項１９】
少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を無線リンク（２）で別の装置（３、５）から受信するように適合され、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の空間伝搬特性を示す情報を含み、前記空間伝搬特性は前記別の装置（３、５）での伝搬方向を含み、
前記情報に基づいて前記装置（３、５）の複数のアンテナ（６）のビーム構成を決定するように適合され、
前記ビーム構成を使用して、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージ（５２）を前記無線リンク（２）で伝送するように適合された、制御回路（１２、１８）を備える、
装置（３、５）。
【請求項２０】
第２装置が、少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を無線リンク（２）で第１装置（３、５）に伝送すること（１２０）であって、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の空間伝搬特性を示す情報を含み、前記空間伝搬特性は前記第２の装置（３、５）での伝搬方向を含む、ことと、
前記第２装置が、方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージ（５２）を前記無線リンク（２）で前記第１装置（３、５）から受信すること（１４０）と、を含む、方法（２００）。
【請求項２１】
前記第２装置（３、５）が、別のメッセージを前記第１装置（３、５）から受信することであって、前記別のメッセージは、前記第１装置のジオロケーションおよび高さのうち少なくとも１つを示す情報を含む、ことと、
前記第２装置が、前記第１装置の前記ジオロケーションおよび前記高さのうち前記少なくとも１つに依存して前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の前記空間伝搬特性を決定することと、
をさらに含む、請求項２０に記載の方法（２００）。
【請求項２２】
制御回路（１２、１８）を備える装置（３、５）であって、
前記制御回路（１２、１８）は、
少なくとも１つの第１メッセージ（５１）を無線リンク（２）で別の装置（３、５）に伝送する（１２０）ように適合され、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）は、前記少なくとも１つの第１メッセージ（５１）の空間伝搬特性を示す情報を含み、前記空間伝搬特性は前記装置での伝搬方向を含み、
方向付けられてビームフォーミングされた第２メッセージ（５２）を前記無線リンク（２）で前記第１装置（３、５）から受信する、ように適合されている、
装置。
【国際調査報告】
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