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課題・解決手段

本開示のある態様は、全次元MIMO(FD−MIMO)システムにおける線形プリコーディングのための方法および装置を提供している。態様にしたがうと、eNBは、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポート圧縮する。eNBは、ポートプリコーディング行列を使用して、基準信号をUEに送信し、基準信号に基づくCSIに関するフィードバックを受信し、複数のデータレイヤマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをUEに送信する。さらに、態様は、エレベーションドメインにおけるUEフィードバックに基づいて1つ以上の垂直セクタを動的に形成することによって、エレベーションビーム形成を実行することを含んでいる。

概要

背景

概要

本開示のある態様は、全次元MIMO(FD−MIMO)システムにおける線形プリコーディングのための方法および装置を提供している。態様にしたがうと、eNBは、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポート圧縮する。eNBは、ポートプリコーディング行列を使用して、基準信号をUEに送信し、基準信号に基づくCSIに関するフィードバックを受信し、複数のデータレイヤマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをUEに送信する。さらに、態様は、エレベーションドメインにおけるUEフィードバックに基づいて1つ以上の垂直セクタを動的に形成することによって、エレベーションビーム形成を実行することを含んでいる。

目的

背景
[0003]
ワイヤレス通信システムは、電話ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストのような、さまざまな電気通信サービスを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

進化ノードB(eNB)によるワイヤレス通信のための方法において、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポート圧縮するポートプリコーディング行列を発生させることと、前記ポートプリコーディング行列を使用して、ユーザ機器(UE)特有ポート基準信号をUEに送信することと、前記UE特有ポート基準信号に基づいて前記UEによって測定された、チャネル状態情報(CSI)に関するフィードバックを受信することと、前記CSIに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをUE特有アンテナポートにマッピングすることと、前記UE特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングすることと、前記複数のデータレイヤのマッピングと、前記物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データを前記UEに送信することとを含む方法。

請求項2

前記ポートプリコーディング行列は、アップリンクチャネル推定に基づいて発生される請求項1記載の方法。

請求項3

前記物理アンテナエレメントは、多次元アレイで配列されている請求項1記載の方法。

請求項4

パイロットシーケンスをUE特有アンテナポートにマッピングすることをさらに含む請求項1記載の方法。

請求項5

前記フィードバックは、好ましい行列インジケータPMI)とランク表示RI)とのうちの少なくとも1つを含む、量子化されたフィードバックを含む請求項1記載の方法。

請求項6

前記量子化されたフィードバックは、予め規定されたコードブックから選択される請求項5記載の方法。

請求項7

前記アンテナエレメントのサブアレイパーティションに関する情報を、前記UEに送信することをさらに含む請求項1記載の方法。

請求項8

前記情報は、サブアレイパーティションのタイプ、アンテナポートの構造、または、アンテナポートの数、のうちの少なくとも1つを含む請求項7記載の方法。

請求項9

複数のタイプのサブアレイパーティションと、関係するコードブックとをサポートする、UEの能力にしたがって、UEは複数のカテゴリに分割される請求項1記載の方法。

請求項10

あるタイプのUEは、他のタイプのUEよりも、少ないタイプのサブアレイパーティションをサポートするかもしれない請求項9記載の方法。

請求項11

ユーザ機器(UE)によるワイヤレス通信のための方法において、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用して進化型ノードB(eNB)によって送信された、UE特有ポート基準信号を受信することと、前記UE特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームCSIを測定および量子化することと、前記量子化したショートタームCSIに関するフィードバックを、前記eNBに送信することとを含む方法。

請求項12

前記フィードバックは、好ましい行列インジケータ(PMI)とランク表示(RI)とのうちの少なくとも1つを含む、量子化されたフィードバックを含む請求項11記載の方法。

請求項13

前記量子化されたフィードバックは、予め規定されたコードブックから選択される請求項12記載の方法。

請求項14

前記アンテナエレメントのサブアレイパーティションに関する情報を受信することをさらに含む請求項11記載の方法。

請求項15

前記情報は、サブアレイパーティションのタイプと、アンテナポートの構造と、アンテナポートの数とのうちの少なくとも1つを含む請求項14記載の方法。

請求項16

前記情報に基づいて、複数の予め規定されたコードブックから1つを選択することと、前記選択したコードブックを使用して、前記フィードバックを報告することとをさらに含む請求項14記載の方法。

請求項17

ワイヤレス通信の方法において、進化型ノードB(eNB)において、複数のユーザ機器(UE)からのフィードバックを受信することと、前記eNBによって、前記複数のUEの間の相関を決定することと、前記eNBによって、前記相関に基づいて、1つ以上のUEクラスターを構成することと、前記eNBによって、前記1つ以上のUEクラスターの各UEクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、前記eNBによって、前記1つ以上のUEクラスターの各UEクラスターに対して、前記垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することとを含み、前記1つ以上のUEクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、前記複数のUEのうちの2つ以上のUEを含む方法。

請求項18

前記1つ以上のUEクラスターの各々における前記2つ以上のUEに対して、前記エレベーションビームを送信することをさらに含む請求項17記載の方法。

請求項19

チャネル品質情報基準信号を前記複数のUEに送信することをさらに含む請求項17記載の方法。

請求項20

前記eNBにおいて、2次元アンテナアレイを利用することをさらに含む請求項17記載の方法。

請求項21

前記受信したフィードバックは、プリコーディング行列インジケータ(PMI)と、チャネル固有ベクトルと、好ましいビームのインデックスとのうちの1つ以上を含む請求項17記載の方法。

請求項22

前記PMIと前記チャネル固有ベクトルとのうちの1つまたは両方は、物理アップリンク制御チャネル物理アップリンク共有チャネルとのうちの1つ以上から、前記eNBにおいて受信される請求項21記載の方法。

請求項23

前記複数のUEの間の相関を決定することは、前記複数のUEの各UEの好ましいビームの分布解析することと、少なくとも類似する好ましいビームを有する2つ以上のUEをグループ化して、前記1つ以上のUEクラスターの各々を形成することとを含む請求項17記載の方法。

請求項24

各エレベーションビームは、他のエレベーションビームに直交する請求項17記載の方法。

請求項25

前記複数のUEの間の相関を決定することは、エレベーションドメインにおいて、前記複数のUEのうちのUEの各ペアに対して、ペア相関を算出することを含む請求項17記載の方法。

請求項26

UEの各ペアのすべての組み合わせの前記ペア相関の値は、Ci,j=(hi)Hhj;0<i,j≦Nにしたがって示され、Ci,jは、UEiとUEjのペア間のチャネル類似性を示す行列であり、hiは、UEiのランク1PMIまたはチャネル固有ベクトルのうちの1つであり、hjは、UEjのランク1PMIまたはチャネル固有ベクトルのうちの1つであり、Nは、前記複数のUEの総数である請求項25記載の方法。

請求項27

前記ペア相関の値を第1の予め定められたしきい値と比較し、前記第1の予め定められたしきい値は、前記UEのペアが互いに相関することを示す、相関の最小値であることと、互いに相関するUEの数を算出し、前記数を第2の予め定められたしきい値と比較し、前記第2の予め定められたしきい値は、前記1つ以上のUEクラスターの各々を形成するための、UEの最小数であることと、前記相関するUEの数が、前記第2の予め定められたしきい値と少なくとも同一であるときに、互いに相関する前記2つ以上のUEをグループ化して、前記1つ以上のUEクラスターの各々を形成することとをさらに含む請求項25記載の方法。

請求項28

前記UEの数の各UEは、前記1つ以上のUEクラスターのうちの1つのUEクラスターに割当てられる請求項27記載の方法。

請求項29

各垂直セクタは、複合チャネル主固有ベクトルに等しいビーム形成重みを有しており、前記複合チャネルは、前記1つ以上のUEクラスターの各々における前記2つ以上のUEからの、エレベーションドメインにおける前記フィードバックに基づいて形成される請求項17記載の方法。

請求項30

前記複数のUEのうちのUEからの、エレベーションドメインにおける前記フィードバックに基づいて、UE特有エレベーションビームを形成することをさらに含む請求項17記載の方法。

請求項31

前記垂直セクタの前記エレベーションビームと前記UE特有エレベーションビームとの間の干渉緩和させることをさらに含む請求項30記載の方法。

請求項32

前記干渉を緩和させることは、ゼロフォーシング法とブロック対角化法とのうちの1つまたは両方により、前記UE特有エレベーションビームを形成することを含む請求項31記載の方法。

請求項33

周期的なスーパーフレームの時間期間の間、前記エレベーションビームは変化しないままである請求項17記載の方法。

請求項34

前記1つ以上のUEクラスターに関係する1つ以上のUEがエレベーションドメインにおいて移動するときに、前記1つ以上のUEクラスターの構成は変化する請求項17記載の方法。

請求項35

前記エレベーションビームは、時間多重化方式と周波数多重化方式とのうちの1つ以上によって送信される請求項17記載の方法。

関連出願に対する相互参照

0001

[0001]
本出願は、2013年5月31日に出願されたPCT/CN2013/076567号と、2013年6月14日に出願されたPCT/CN2013/077277とに対して優先権の利益を主張しており、それらの出願の両方は、その全体が参照によってここで明確に組み込まれている。

背景

0002

分野
[0002]
本開示は、概して、ワイヤレス通信に関連している。より詳細には、FDMIMOシステム中での処理に、ある態様は関連している。さらに、eNBによる動的垂直セクタ化に、態様は関係している。

0003

背景
[0003]
ワイヤレス通信システムは、電話ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストのような、さまざまな電気通信サービスを提供するように、幅広配備されている。典型的なワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース(例えば、帯域幅送信電力)を共有することによって複数のユーザとの通信サポートすることができる、多元接続技術を用いるかもしれない。このような多元接続技術の例には、コード分割多元接続(CDMA)システム時分割多元接続TDMA)システム、周波数分割多元接続FDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、単一搬送波周波数分割多元接続(SC−FDMA)システム、および時分割同期コード分割多元接続(TD−SCDMA)システムが含まれる。

0004

[0004]
これらの多元接続技術は、さまざまな電気通信標準規格において採用されており、都市ベルで、国家レベルで、地域レベルで、およびグローバルレベルでさえ、異なるワイヤレスデバイスが通信することを可能にする、共通のプロトコルを提供している。新興の電気通信標準規格の例は、ロングタームエボリューションLTE)である。LTEは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって公表された、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)移動体標準規格に対する1セットの拡張である。LTEは、スペクトル効率性を改善することによって移動体ブロードバンドインターネット接続をより良くサポートし、コストを下げサービスを改善し、新たなスペクトルを使用し、ならびに、ダウンリンク(DL)上でOFDMAを、アップリンク(UL)上でSC−FDMAを、および複数入力複数出力MIMO)アンテナ技術を使用する他のオープン標準規格とより良く統合されるように設計されている。しかしながら、移動体ブロードバンドアクセスに対する需要が増加し続けるので、LTE技術におけるさらなる改良に対する必要性が存在する。好ましくは、これらの改良が、他のマルチアクセス技術に、および、これらの技術を用いる電気通信標準規格に、適用可能であるべきである。

概要

0005

[0005]
以下は、1つ以上の態様の基本的な理解を提供するために、このような態様の簡略化した概要提示する。この概要は、すべての考えられる態様の広範囲にわたる全体像ではなく、すべての態様のキーエレメントまたは重要なエレメント識別することや、何らかまたはすべての態様の範囲を線引きすることのどちらも意図していない。その唯一の目的は、後に提示するさらに詳細な説明に対する前置きとして、1つ以上の態様のうちのいくつかの概念を、簡略化した形態で提示することである。

0006

[0006]
本開示の態様は、進化ノードB(eNB)によるワイヤレス通信のための方法を提供している。方法は、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポート圧縮するポートプリコーディング行列を発生させることと、ポートプリコーディング行列を使用して、ユーザ機器(UE)特有ポート基準信号をUEに送信することと、UE特有ポート基準信号に基づいてUEによって測定された、チャネル状態情報(CSI)に関するフィードバックを受信することと、CSIに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをUE特有アンテナポートにマッピングすることと、UE特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングすることと、複数のデータレイヤのマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをUEに送信することとを含んでいる。

0007

[0007]
本開示の態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するポートプリコーディング行列を発生させる手段と、ポートプリコーディング行列を使用して、UE特有ポート基準信号をUEに送信する手段と、UE特有ポート基準信号に基づいてUEによって測定された、CSIに関するフィードバックを受信する手段と、CSIに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをUE特有アンテナポートにマッピングする手段と、UE特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングする手段と、複数のデータレイヤのマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをUEに送信する手段とを備えている。

0008

[0008]
本開示の態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、少なくとも1つのプロセッサと、少なくとも1つのプロセッサに結合されているメモリとを備えている。少なくとも1つのプロセッサは、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するポートプリコーディング行列を発生させ、ポートプリコーディング行列を使用して、UE特有ポート基準信号をUEに送信し、UE特有ポート基準信号に基づいてUEによって測定された、CSIに関するフィードバックを受信し、CSIに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをUE特有アンテナポートにマッピングし、UE特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングし、複数のデータレイヤのマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをUEに送信するように構成されている。

0009

[0009]
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラムプロダクトを提供している。コンピュータプログラムプロダクトは、その上に記憶されたコードを有する一時的でないコンピュータ読み取り可能媒体を備えていてもよい。コードは、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するポートプリコーディング行列を発生させるための命令と、ポートプリコーディング行列を使用して、UE特有ポート基準信号をUEに送信するための命令と、UE特有ポート基準信号に基づいてUEによって測定された、CSIに関するフィードバックを受信するための命令と、CSIに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをUE特有アンテナポートにマッピングするための命令と、UE特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングするための命令と、複数のデータレイヤのマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをUEに送信するための命令とを含んでいる。

0010

[0010]
本開示の態様は、ユーザ機器(UE)によるワイヤレス通信のための方法を提供している。方法は、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用して進化型ノードB(eNB)によって送信された、UE特有ポート基準信号を受信することと、UE特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームチャネル状態情報(CSI)を測定および量子化することと、量子化したショートタームCSIに関するフィードバックを、eNBに送信することとを含んでいる。

0011

[0011]
本開示の態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用してeNBによって送信された、UE特有ポート基準信号を受信する手段と、UE特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームチャネル状態情報(CSI)を測定および量子化する手段と、量子化したショートタームCSIに関するフィードバックを、eNBに送信する手段とを備えている。

0012

[0012]
本開示の態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、少なくとも1つのプロセッサと、少なくとも1つのプロセッサに結合されているメモリとを備えている。少なくとも1つのプロセッサは、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用してeNBによって送信された、UE特有ポート基準信号を受信し、UE特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームチャネル状態情報(CSI)を測定および量子化し、量子化したショートタームCSIに関するフィードバックを、eNBに送信するように構成されている。

0013

[0013]
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラムプロダクトを提供している。コンピュータプログラムプロダクトは、その上に記憶されたコードを有する一時的でないコンピュータ読み取り可能媒体を備えていてもよい。コードは、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用して進化型ノードB(eNB)によって送信された、UE特有ポート基準信号を受信するための命令と、UE特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームチャネル状態情報(CSI)を測定および量子化するための命令と、量子化したショートタームCSIに関するフィードバックを、eNBに送信するための命令とを含んでいる。

0014

[0014]
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のための方法を提供している。方法は、一般的に、進化型ノードB(eNB)において、複数のユーザ機器(UE)からのフィードバックを受信することと、eNBによって、複数のUEの間の相関を決定することと、eNBによって、相関に基づいて、1つ以上のUEクラスターを構成し、1つ以上のUEクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、複数のUEのうちの2つ以上のUEを含んでいることと、eNBによって、1つ以上のUEクラスターの各UEクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、eNBによって、1つ以上のUEクラスターの各UEクラスターに対して、垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することとを含んでいる。

0015

[0015]
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、進化型ノードB(eNB)において、複数のユーザ機器(UE)からのフィードバックを受信する手段と、eNBによって、複数のUEの間の相関を決定する手段と、eNBによって、相関に基づいて、1つ以上のUEクラスターを構成し、1つ以上のUEクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、複数のUEのうちの2つ以上のUEを含んでいる手段と、eNBによって、1つ以上のUEクラスターの各UEクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成する手段と、eNBによって、1つ以上のUEクラスターの各UEクラスターに対して、垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成する手段とを備えている。

0016

[0016]
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、少なくとも1つのプロセッサと、少なくとも1つのプロセッサに結合されているメモリとを備えている。少なくとも1つのプロセッサは、一般的に、eNBにおいて、複数のUEからのフィードバックを受信し、eNBによって、複数のUEの間の相関を決定し、eNBによって、相関に基づいて、1つ以上のUEクラスターを構成し、1つ以上のUEクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、複数のUEのうちの2つ以上のUEを含んでおり、eNBによって、1つ以上のUEクラスターの各UEクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成し、eNBによって、1つ以上のUEクラスターの各UEクラスターに対して、垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成するように構成されている。

0017

[0017]
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラムプロダクトを提供している。コンピュータプログラムプロダクトは、その上に記憶されたコードを有する一時的でないコンピュータ読み取り可能媒体を備えていてもよい。コードは、一般的に、eNBにおいて、複数のUEからのフィードバックを受信するための命令と、eNBによって、複数のUEの間の相関を決定するための命令と、eNBによって、相関に基づいて、1つ以上のUEクラスターを構成し、1つ以上のUEクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、複数のUEのうちの2つ以上のUEを含んでいるための命令と、eNBによって、1つ以上のUEクラスターの各UEクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成するための命令と、eNBによって、1つ以上のUEクラスターの各UEクラスターに対して、垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成するための命令とを含んでいる。

0018

[0018]
先述の目的、および関連する目的を達成するために、1つ以上の態様は、以後で完全に記述する特徴、および、特許請求の範囲中で特に指摘する特徴を含んでいる。以下の記述、および添付した図面により、1つ以上の態様のうちのある例示的な特徴を詳細に明らかにする。しかしながら、これらの特徴は、さまざまな態様の原理を用いることができるさまざまな方法のうちのただいくつかだけを示しており、この記述は、このようなすべての態様およびそれらの均等物を含むことを意図している。

図面の簡単な説明

0019

[0019]図1は、ネットワークアーキテクチャの例を図示するダイヤグラムである。
[0020]図2は、アクセスネットワークの例を図示するダイヤグラムである。
[0021]図3は、アクセスネットワーク中で使用するためのフレーム構造の例を図示するダイヤグラムである。
[0022]図4は、LTEにおけるUL用の例示的なフォーマットを示している。
[0023]図5は、ユーザプレーン制御プレーンとに対する無線プロトコルアーキテクチャの例を図示するダイヤグラムである。
[0024]図6は、アクセスネットワーク中の進化型ノードBとユーザ機器との例を図示するダイヤグラムである。
[0025]図7は、1次元アンテナアレイによる従来のMIMOの例を図示している。
[0026]図8は、本開示の態様にしたがって、2次元アンテナアレイによる例示的なFD−MIMOを図示している。
[0027]図9は、ここで記述する方法にしたがって使用される、例示的なコンポーネントを図示している。
[0028]図10は、ここで記述する方法にしたがって、2ステージプリコーディングシステム中で使用する例示的なコンポーネントを図示している。
[0029]図11は、本開示の態様にしたがって、例えばeNBによって実行される例示的な動作を図示している。
[0030]図12は、本開示の態様にしたがって、例えばUEによって実行される例示的な動作を図示している。
[0031]図13は、本開示の態様にしたがって、アンテナエレメントの例示的なアレイを図示している。
[0032]図14は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。
図15は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。
図16は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。
図17は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。
図18は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。
図19は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。
図20は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。
[0033]図21は、eNBにおける例示的な8×8アンテナアレイを図示している。
[0034]図22は、従来の垂直セクタ化カバレッジを提供する2つのeNBを有するワイヤレスネットワークエリアを図示している。
[0035]図23は、eNBによってサービスされるワイヤレスカバレッジエリアを図示している。
図24は、eNBによってサービスされるワイヤレスカバレッジエリアを図示している。
[0036]図25は、本開示の態様にしたがって、例えばeNBによって実行される例示的な動作を図示している。
[0037]図26は、本開示の態様にしたがって、動的垂直セクタ化に対する送信タイムラインを図示している。
[0038]図27は、本開示の態様にしたがって、動的垂直セクタ化用に構成されているeNBのカバレッジエリアを図示している。
[0039]図28は、本開示の態様にしたがって、開ループエレベーションフィードバックスキームを実現するための、eNBによって実行される例示的な動作を図示している。
[0040]図29は、例えば図28において示される開示の態様にしたがって、開ループエレベーションフィードバック用に構成されているeNBを図示している。
[0041]図30は、本開示の態様にしたがって、閉ループエレベーションフィードバックスキームを実現するための、eNBによって実行される例示的な動作を図示している。

詳細な説明

0020

[0042]
添付した図面に関連して以下で述べる詳細な説明は、さまざまなコンフィギュレーションの記述として意図しており、ここで記述する概念を実施できる唯一のコンフィギュレーションを表すことを意図していない。詳細な説明は、さまざまな概念の完全な理解を提供する目的のために、特有な詳細を含んでいる。しかしながら、これらの概念をこれらの特有な詳細なしで実施できることが、当業者に明白となるだろう。いくつかのインスタンスでは、このような概念を曖昧にすることを避けるために、よく知られている構造およびコンポーネントをブロックダイヤグラムの形態で示している。

0021

[0043]
さまざまな装置および方法を参照して、電気通信システムのいくつかの態様をこれから提示する。これらの装置および方法を、(集合的には“エレメント”と呼ばれる)さまざまなブロック、モジュール、コンポーネント、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズム等によって、以下の詳細な説明において記述し、添付した図面において図示している。これらのエレメントは、電子ハードウェアコンピュータソフトウェア、またはこれらの何らかの組み合わせを使用して実現することができる。このようなエレメントを、ハードウェアとして、またはソフトウェアとして実現するか否かは、特定のアプリケーションとシステム全体に課せられる設計の制約とに依存している。

0022

[0044]
例として、エレメント、または、エレメントの何らかの部分、または、エレメントの何らかの組み合わせを、1つ以上のプロセッサを備える“処理システム”により実現できる。プロセッサの例には、マイクロプロセッサマイクロ制御装置デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラム可能ゲートアレイFPGA)、プログラム可能論理デバイスPLD)、状態機械ゲート論理ディスクリートハードウェア回路、および、本開示全体を通して記述するさまざまな機能性を実行するように構成されている他の適切なハードウェアが含まれる。処理システム中の1つ以上のプロセッサは、ソフトウェアを実行できる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェアミドルウェアマイクロコードハードウェア記述言語、またはその他のものとして言及されるかに関わらず、命令、命令セット、コード、コードセグメントプログラムコードプログラムサブプログラムソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーションソフトウェアパッケージルーチンサブルーチンオブジェクト実行ファイル、実行のスレッド、手順、関数等を意味するように広く解釈されるものである。

0023

[0045]
したがって、1つ以上の例示的な実施形態において、記述する機能は、ハードウェアで、ソフトウェアで、ファームウェアで、または、これらの任意の組み合わせたもので実現してもよい。ソフトウェアで実現した場合、コンピュータ読み取り可能媒体上に、機能を、記憶してもよい、あるいは1つ以上の命令またはコードとしてエンコードしてもよい。コンピュータ読み取り可能媒体はコンピュータ記憶媒体を含んでいる。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスすることができる何らかの利用可能な媒体であってもよい。例として、これらに限定されるものではないが、このようなコンピュータ読み取り可能媒体は、RAM、ROM、EEPROM登録商標)、CD−ROMまたは他の光ディスク記憶装置磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは、コンピュータによってアクセスでき、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを運ぶまたは記憶するために使用できる他の何らかの媒体を含むことができる。ここで使用するディスク(diskおよびdisc)には、コンパクトディスク(CD)、レーザディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク、およびブルーレイ(登録商標)ディスクが含まれる。ここで、ディスク(disk)が通常、データを磁気的に再生する一方で、ディスク(disc)はデータをレーザによって光学的に再生する。上記のものの組み合わせも、コンピュータ読み取り可能媒体の範囲内に含まれるべきである。

0024

[0046]
図1は、LTEネットワークアーキテクチャ100を図示するダイヤグラムである。LTEネットワークアーキテクチャ100は、進化型パケットシステムEPS)100と呼んでもよい。EPS100は、1つ以上のユーザ機器(UE)102と、進化型UMTS地上無線アクセスネットワーク(E−UTRAN)104と、進化型パケットコア(EPC)110と、ホーム加入者サーバ(HSS)120と、オペレータIPサービス122とを備えている。EPSは、他のアクセスネットワークと相互接続することができるが、簡潔にするために、それらのエンティティインターフェースは示していない。示しているように、EPSはパケット交換サービスを提供するが、本開示全体を通して提示するさまざまな概念を、回線交換サービスを提供するネットワークに拡張してもよいことを、当業者は容易に認識するだろう。

0025

[0047]
E−UTRANは、進化型ノードB(eNB)106と他のeNB108とを備えている。eNB106は、ユーザプレーンおよび制御プレーンのプロトコル終端を、UE102に向けて提供する。eNB106は、X2インターフェース(例えば、バックホール)を介して他のeNB108に接続されていてもよい。eNB106はまた、基地局、基地トランシーバ局無線基地局無線トランシーバトランシーバ機能、基本サービスセットBSS)、拡張サービスセットESS)、または、他の何らかの適切な専門用語で呼ばれるかもしれない。eNB106は、EPC110へのアクセスポイントを、UE102に対して提供する。UE102の例には、セルラ電話機スマートフォンセッション開始プロトコルSIP電話機ラップトップパーソナルデジタルアシスタント(PDA)、衛星無線機グローバルポジショニングシステムマルチメディアデバイス、ビデオデバイスデジタルオーディオプレイヤ(例えば、MP3プレイヤ)、カメラゲームコンソール、または、他の何らかの類似する機能デバイスが含まれる。UE102はまた、当業者によって、移動局加入者局移動体ユニット加入者ユニットワイヤレスユニット遠隔ユニット移動体デバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス遠隔デバイス移動体加入者局、アクセス端末移動体端末ワイヤレス端末遠隔端末ハンドセットユーザエージェント移動体クライアントクライアント、または、他の何らかの適切な専門用語で呼ばれるかもしれない。

0026

[0048]
eNB106は、S1インターフェースによって、EPC110に接続される。EPC110は、移動性管理エンティティ(MME)112と、他のMME114と、担当ゲートウェイ116と、パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ118とを備えている。MME112は、UE102とEPC110との間のシグナリングを処理する制御ノードである。一般的に、MME112は、ベアラおよび接続の管理を提供する。すべてのユーザIPパケットは担当ゲートウェイ116を通して転送され、担当ゲートウェイ116自体はPDNゲートウェイ118に接続される。PDNゲートウェイ118は、他の機能とともにIPアドレス割り振りをUEに提供する。PDNゲートウェイ118はオペレータIPサービス122に接続される。オペレータIPサービス122には、インターネットイントラネットIPマルチメディアサブシステムIMS)、およびPSストリーミングサービス(PSS)が含まれる。

0027

[0049]
図2は、LTEネットワークアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク200の例を図示するダイヤグラムである。この例では、アクセスネットワーク200は多数のセルラ領域セル)202に分割されている。1つ以上のより低い電力クラスのeNB208が、セル202の1つ以上とオーバーラップするセルラ領域210を有している。より低い電力クラスのeNB208は、遠隔無線ヘッドRRH)と呼ばれるかもしれない。より低い電力クラスのeNB208は、フェムトセル(例えば、ホームeNB(HeNB))、ピコセル、またはマイクロセルであってもよい。マクロeNB204は、それぞれのセル202に各々割り当てられており、セル202中のすべてのUE206に対して、EPC110へのアクセスポイントを提供するように構成されている。アクセスネットワーク200のこの例では集中制御装置が存在しないが、代替のコンフィギュレーションにおいて集中制御装置を使用してもよい。eNB204は、担当ゲートウェイ116に対する、無線ベアラ制御、アドミッション制御移動性制御、スケジューリングセキュリティ、および接続性を含むすべての無線関連機能を担っている。

0028

[0050]
アクセスネットワーク200によって用いられる変調および多元接続スキームは、配備されている特定の電気通信標準規格に依存して変化してもよい。LTEアプリケーションでは、DL上でOFDMが使用され、UL上でSC−FDMAが使用されて、周波数分割デュプレクス(FDD)と時分割デュプレクス(TDD)の両方をサポートする。以下に続く詳細な説明から当業者が容易に認識するように、ここで提示するさまざまな概念はLTEアプリケーションに対してよく適している。しかしながら、他の変調および多元接続技術を用いる他の電気通信標準規格に、これらの概念を容易に拡張することができる。例として、エボリューションデータ最適化EVDO)またはウルトラモバイルブロードバンド(UMB)にこれらの概念を拡張することができる。EV−DOおよびUMBは、第3世代パートナーシッププロジェクト2(3GPP2)によって、CDMA2000ファミリーの標準規格の一部として公表されたエアインターフェース標準規格であり、CDMAを用いて、ブロードバンドインターネット接続を移動局に提供する。ワイドバンドCDMA(W−CDMA(登録商標))、および、TD−SCDMAのようなCDMAの他の変形、を用いるユニバーサル地上無線アクセス(UTRA)や、TDMAを用いるグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション(GSM(登録商標))や、ならびに、OFDMAを用いる、進化型UTRA(E−UTRA)、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、IEEE802.11(Wi−Fi(登録商標))、IEEE802.16(WiMAX(登録商標))、IEEE802.20、およびフラッシュOFDMにも、これらの概念を拡張することができる。UTRA、E−UTRA、UMTS、LTE、およびGSMは、3GPP機関による文書中に記述されている。CDMA2000およびUMBは、3GPP2機関による文書中に記述されている。用いられる実際のワイヤレス通信標準規格および多元接続技術は、特有なアプリケーションと、システムに課される全体的な設計の制約とに依存するだろう。

0029

[0051]
eNB204は、MIMO技術をサポートする複数のアンテナを有していてもよい。MIMO技術の使用により、eNB204が、空間ドメイン活用して、空間多重化ビーム形成、および送信ダイバーシティをサポートすることが可能になる。空間多重化を使用して、同一の周波数上で、異なるデータのストリームを同時に送信することができる。データストリームを単一のUE206に送信してデータレートを増加させてもよい、または、複数のUE206に送信して全体的なシステム容量を増加させてもよい。各データストリームを空間的にプリコーディング(すなわち、振幅および位相スケーリングを適用)し、その後、空間的にプリコーディングした各ストリームを、複数の送信アンテナを通してDL上で送信することによって、これは達成される。空間的にプリコーディングしたデータストリームは、異なる空間シグニチャでUE206に到着し、これにより、UE206の各々が、そのUE206に宛てられている1つ以上のデータストリームを復元することが可能になる。UL上で、空間的にプリコーディングしたデータストリームを各UE206が送信し、これにより、空間的にプリコーディングされた各データストリームの発信元を、eNB204が識別することが可能になる。

0030

[0052]
空間多重化は、一般的に、チャネル条件が良好なときに使用される。チャネル条件が好適なものを満たさないときは、ビーム形成を使用して、送信エネルギーを1つ以上の方向に集中させてもよい。複数のアンテナを通した送信のために、データを空間的にプリコーディングすることによって、これを達成してもよい。セルの端において良好なカバレッジを達成するために、単一ストリームビーム形成送信を、送信ダイバーシティと組み合わせて使用してもよい。

0031

[0053]
以下に続く詳細な説明において、DL上でのOFDMをサポートするMIMOシステムを参照して、アクセスネットワークのさまざまな態様を記述する。OFDMは、OFDMシンボル内の多数の副搬送波にわたってデータを変調するスペクトル拡散技術である。副搬送波は、正確な周波数だけスペースが空けられている。スペーシングは、受信機が副搬送波からデータを復元することを可能にする“直交性”を提供する。時間ドメインにおいて、各OFDMシンボルにガード間隔(例えば、循環プリフィックス)を付加して、OFDMシンボル間の干渉を抑制してもよい。ULは、DFT拡散OFDM信号の形態でSC−FDMAを使用して、高いピーク対平均電力比PAPR)を補償してもよい。

0032

[0054]
図3は、LTEにおけるDLフレーム構造の例を図示するダイヤグラム300である。フレーム(10ms)が、10個の等しいサイズのサブフレームに分割されている。各サブフレームは、2個の連続するタイムスロットを含んでいる。リソースグリッドを使用して2個のタイムスロットを表してもよく、各タイムスロットは、リソースブロックを含んでいる。リソースグリッドは、複数のリソースエレメントに分割されている。LTEでは、リソースブロックは、周波数ドメインにおける12個の連続する副搬送波と、各OFDMシンボル中の通常循環プリフィックスに対して、時間ドメインにおける7個の連続するOFDMシンボルとを含んでいる、すなわち、84個のリソースエレメントを含んでいる。R 302、304として示しているような、リソースエレメントのいくつかは、DL基準信号(DL−RS)を含む。DL−RSは、セル特有なRS(CRS)(時には共通RSとも呼ばれる)302と、UE特有なRS(UE−RS)304とを含む。UE−RS304は、対応する物理DL共有チャネルPDSCH)がマッピングされているリソースブロック上でのみ送信される。各リソースエレメントにより運ばれるビットの数は、変調スキームに依存する。したがって、UEが受信するリソースブロックが多ければ多いほど、および、変調スキームが高ければ高いほど、UEに対するデータレートが高くなる。

0033

[0055]
図4は、LTEにおけるULフレーム構造の例を図示するダイヤグラム400である。ULに対して利用可能なリソースブロックは、データセクション制御セクションとに区分されている。制御セクションは、システム帯域幅の2つの端において形成されており、構成可能なサイズを有している。制御セクション中のリソースブロックが、制御情報の送信のためにUEに割り当てられてもよい。データセクションは、制御セクション中に含まれていないすべてのリソースブロックを含んでいる。ULフレーム構造は、結果として、連続する副搬送波を含むデータセクションとなり、これにより、データセクション中の連続する副搬送波のすべてを単一のUEに割り当てることが可能になる。

0034

[0056]
制御セクション中のリソースブロック410a、410bを、制御情報をeNBに送信するようにUEに割り当ててもよい。また、データセクション中のリソースブロック420a、420bを、データをeNBに送信するようにUEに割り当ててもよい。制御セクション中の割り当てられたリソースブロック上における物理UL制御チャネル(PUCCH)中で、UEは制御情報を送信することができる。データセクション中の割り当てられたリソースブロック上における物理UL共有チャネル(PUSCH)中で、UEは、データのみを、または、データと制御情報の両方を送信することができる。UL送信は、サブフレームの両方のスロットにまたがっていてもよく、周波数にわたってホッピングしていてもよい。

0035

[0057]
1セットのリソースブロックを使用して、初期システムアクセスを実行し、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)430中のUL同期化を達成してもよい。PRACH430は、ランダムシーケンスを運び、何らかのULデータ/シグナリングを運ぶことはできない。各ランダムアクセスプリアンブルは、6個の連続するリソースブロックに対応する帯域幅を占有する。開始周波数は、ネットワークによって指定される。すなわち、ランダムアクセスプリアンブルの送信は、ある時間および周波数リソースに制限される。PRACHに対しては、周波数ホッピングは存在しない。単一のサブフレーム(1ms)中で、または、少数しかない連続するサブフレームのシーケンス中で、PRACH試行が運ばれ、UEは、フレーム(10ms)あたり単一のPRACH試行のみを行うことができる。

0036

[0058]
図5は、LTEにおける、ユーザプレーンと制御プレーンとに対する無線プロトコルアーキテクチャの例を図示するダイヤグラム500である。UEおよびeNBに対する無線プロトコルアーキテクチャを、3つのレイヤ:レイヤ1、レイヤ2、およびレイヤ3により示している。レイヤ1(L1レイヤ)は、最下位レイヤであり、さまざまな物理レイヤ信号処理機能を実現する。L1レイヤは、ここでは物理レイヤ506と呼ばれるだろう。レイヤ2(L2レイヤ)508は、物理レイヤ506より上にあり、物理レイヤ506を通してのUEとeNBとの間のリンクを担う。

0037

[0059]
ユーザプレーンでは、L2レイヤ508は、メディアアクセス制御(MAC)サブレイヤ510と、無線リンク制御(RLC)サブレイヤ512と、パケットデータ収束プロトコル(PDCP)514サブレイヤとを含み、これらは、ネットワーク側におけるeNBにおいて終端する。示してはいないが、UEは、L2レイヤ508より上にいくつかの上位レイヤを有していてもよい。L2レイヤ508より上のいくつかの上位レイヤには、ネットワーク側におけるPDNゲートウェイ118において終端するネットワークレイヤ(例えば、IPレイヤ)、および、接続のもう一端(例えば、離れた端のUE、サーバ等)において終端するアプリケーションレイヤが含まれる。

0038

[0060]
PDCPサブレイヤ514は、異なる無線ベアラと論理チャネルとの間での多重化を提供する。PDCPサブレイヤ514はまた、無線送信オーバーヘッドを低減させるための、上位レイヤデータパケットに対するヘッダ圧縮と、データパケットを暗号化することによるセキュリティと、eNB間でのUEに対するハンドオーバーサポートとを提供する。RLCサブレイヤ512は、上位レイヤデータパケットのセグメント化および再組み立てと、消失データパケット再送信と、ハイブリッド自動反復要求HARQ)による順序通りでない受信を補償するための、データパケットの再順序付けとを提供する。MACサブレイヤ510は、論理チャネルと伝送チャネルとの間での多重化を提供する。MACサブレイヤ510は、1つのセル中で、UEの間に、さまざまな無線リソース(例えば、リソースブロック)を割り振ることも担う。MACサブレイヤ510は、HARQ動作も担う。

0039

[0061]
制御プレーンでは、制御プレーンに対してはヘッダ圧縮機能が存在しないことを除いて、UEとeNBとに対する無線プロトコルアーキテクチャは、実質的に、物理レイヤ506とL2レイヤ508とに対して同一である。制御プレーンは、レイヤ3(L3レイヤ)中の無線リソース制御(RRC)サブレイヤ516も含む。RRCサブレイヤ516は、無線リソース(すなわち、無線ベアラ)を取得することと、eNBとUEとの間のRRCシグナリングを使用して、下位レイヤを構成することとを担う。

0040

[0062]
図6は、アクセスネットワーク中の、UE650と通信するeNB610のブロックダイヤグラムである。DLにおいて、コアネットワークからの上位レイヤパケットが、制御装置/プロセッサ675に提供される。制御装置/プロセッサ675は、L2レイヤの機能性を実現する。DLにおいて、制御装置/プロセッサ675は、ヘッダ圧縮と、暗号化と、パケットのセグメント化および再順序付けと、論理チャネルと伝送チャネルとの間での多重化と、さまざまな優先メトリックに基づく、UE650への無線リソース割り振りとを提供する。制御装置/プロセッサ675はまた、HARQ動作と、消失パケットの再送信と、UE650へのシグナリングとを担う。

0041

[0063]
TXプロセッサ616は、L1レイヤ(すなわち、物理レイヤ)に対するさまざまな信号処理機能を実現する。信号処理機能は、UE650における順方向誤り訂正(FEC)を促進するために、コード化およびインターリーブすることと、さまざまな変調スキーム(例えば、2進位相シフトキーイング(BPSK)、直角位相シフトキーイング(QPSK)、M位相シフトキーイング(M−PSK)、M直角振幅変調(M−QAM))に基づいて、信号配列にマッピングすることとを含む。コード化され変調されたシンボルは、その後、パラレルストリーム中に分けられる。各ストリームは、その後、OFDM副搬送波にマッピングされ、時間および/または周波数ドメイン中で基準信号(例えば、パイロット)と多重化され、その後、逆高速フーリエ変換IFFT)を使用して一緒に組み合わされて、時間ドメインOFDMシンボルストリームを運ぶ物理チャネルが生成される。OFDMストリームは、空間的にプリコーディングされて、複数の空間ストリームが生成される。チャネル推定器674からのチャネル推定を使用して、コーディングおよび変調のスキームとともに、空間処理に対するスキームを決定してもよい。UE650によって送信された基準信号および/またはチャネル条件フィードバックからチャネル推定を導出してもよい。各空間ストリームは、その後、別々の送信機618TXを介して、異なるアンテナ620に提供される。各送信機618TXは、RF搬送波を、送信に対するそれぞれの空間ストリームで変調する。

0042

[0064]
UE650において、各受信機654RXは、そのそれぞれのアンテナ652を通して信号を受信する。各受信機654RXは、RF搬送波上に変調された情報を復元し、情報を受信機(RX)プロセッサ656に提供する。RXプロセッサ656は、L1レイヤのさまざまな信号処理機能を実現する。RXプロセッサ656は、情報上で空間処理を実行して、UE650に宛てられている任意の空間ストリームを復元する。複数の空間ストリームがUE650に宛てられている場合は、RXプロセッサ656によって、これらを単一のOFDMシンボルストリームに合成してもよい。RXプロセッサ656は、その後、高速フーリエ変換FFT)を使用して、時間ドメインから周波数ドメインにOFDMシンボルストリームをコンバートする。周波数ドメイン信号は、OFDM信号の各副搬送波に対して、別々のOFDMシンボルストリームを含んでいる。各副搬送波上のシンボル、および基準信号は、eNB610によって送信された可能性が最も高い信号配列点を決定することによって、復元および復調される。これらのソフト判定は、チャネル推定器658によって計算したチャネル推定に基づいていてもよい。その後、ソフト判定をデコードおよびデインターリーブして、物理チャネル上でeNB610によって元々送信されたデータおよび制御信号を復元する。データおよび制御信号は、その後、制御装置/プロセッサ659に提供される。

0043

[0065]
制御装置/プロセッサ659は、L2レイヤを実現する。制御装置/プロセッサは、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリ660に関係付けることができる。メモリ660は、コンピュータ読み取り可能媒体と呼んでもよい。ULにおいて、制御/プロセッサ659は、伝送チャネルと論理チャネルとの間での多重分離化と、パケットの再組み立てと、解読と、ヘッダ伸張と、制御信号処理とを提供して、コアネットワークからの上位レイヤパケットを復元する。上位レイヤパケットは、その後、データシンク662に提供される。上位レイヤパケットは、L2レイヤより上のすべてのプロトコルレイヤを表す。L3処理のために、さまざまな制御信号もデータシンク662に提供されてもよい。制御装置/プロセッサ659はまた、肯定応答ACK)プロトコルおよび/または否定応答(NACK)プロトコルを使用する誤り検出を担って、HARQ動作をサポートする。

0044

[0066]
ULにおいて、データソース667を使用して、上位レイヤパケットを制御装置/プロセッサ659に提供する。データソース667は、L2レイヤより上のすべてのプロトコルレイヤを表す。eNB610によるDL送信と関連して記述した機能性に類似して、制御装置/プロセッサ659は、ヘッダ圧縮と、暗号化と、パケットのセグメント化および再順序付けと、eNB610による無線リソース割り振りに基づく、論理チャネルと伝送チャネルとの間での多重化とを提供することによって、ユーザプレーンおよび制御プレーンに対するL2レイヤを実現する。制御装置/プロセッサ659はまた、HARQ動作と、消失パケットの再送信と、eNB610へのシグナリングとを担う。

0045

[0067]
eNB610によって送信された基準信号またはフィードバックから、チャネル推定器658によって導出されたチャネル推定を、TXプロセッサ668によって使用して、適切なコーディングスキームおよび変調スキームを選択して、空間処理を促進してもよい。TXプロセッサ668によって発生された空間ストリームは、別々の送信機654TXを介して異なるアンテナ652に提供される。各送信機654TXは、RF搬送波を、送信のためのそれぞれの空間ストリームで変調する。

0046

[0068]
UL送信は、UE650における受信機機能に関連して記述したものと類似する方法で、eNB610において処理される。各受信機618RXは、そのそれぞれのアンテナ620を通して信号を受信する。各受信機618RXは、RF搬送波上に変調された情報を復元し、情報をRXプロセッサ670に提供する。RXプロセッサ670が、L1レイヤを実現する。

0047

[0069]
制御装置/プロセッサ675は、L2レイヤを実現する。制御装置/プロセッサ675は、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリ676に関係付けることができる。メモリ676は、コンピュータ読み取り可能媒体と呼んでもよい。ULにおいて、制御/プロセッサ675は、伝送チャネルと論理チャネルとの間での多重分離化と、パケットの再組み立てと、解読と、ヘッダ伸張と、制御信号処理とを提供して、UE650からの上位レイヤパケットを復元する。制御装置/プロセッサ675からの上位レイヤパケットを、コアネットワークに提供してもよい。制御装置/プロセッサ675は、ACKプロトコルおよび/またはNACKプロトコルを使用する誤り検出も担って、HARQ動作をサポートする。

0048

[0070]
制御装置/プロセッサ675および659はそれぞれ、eNB610およびUE650における動作を指示する。eNB610における、制御装置/プロセッサ675および/または他のプロセッサならびにモジュールは、ここで記述する技術に対するさまざまなプロセスを実行する、または、さまざまなプロセスの実行を指示する。UE650における、制御装置/プロセッサ659および/または他のプロセッサならびにモジュールは、ここで記述する技術に対するさまざまなプロセスを実行する、または、さまざまなプロセスの実行を指示する。例えば、eNB610の1つ以上のコンポーネントが、図9〜11、25、28、および30において図示される動作を、ならびに/あるいは、ここで記述および図示する技術に対する他のプロセスを実行するかもしれない。さらに、UE650の1つ以上のコンポーネントおよびモジュールが、図12において図示される動作を、ならびに/あるいは、ここで記述および図示する技術に対する他のプロセスを実行するかもしれない。

0049

[0071]
メモリ676および660はそれぞれ、eNB610およびUE650に対するデータおよびプログラムコードを記憶することができる。スケジューラ677は、ダウンリンクおよび/またはアップリンク上のデータ送信に対して、UEをスケジューリングすることができる。

0050

FD−MIMOにおける線形プリコーディング
[0072]
次元MIMO(FD−MIMO)技術は、64個までのアンテナポートを有する2次元アンテナアレイを、eNB(例えば、図6のeNB610の1つ以上のモジュールを備えることができる図1のeNB106、108)において使用することによって、システム容量を大いに改良するかもしれない。64個までのアンテナポートをeNBにおいて使用することの利点は、小さなセル間干渉とともに、大きなビーム形成利得を含んでいるかもしれない。2次元アンテナアレイの使用により、アジマスとエレベーションの両方においてUE特有ビーム形成が可能になる。

0051

[0073]
FD−MIMOシステムにおいて、eNBにおける送信アンテナの数を、例えば、レガシー8TX MIMOシステムと比較して8〜10倍に増加させてもよい。これらの追加の送信アンテナが、より大きなビーム形成利得をもたらし、隣接セルに、より少ない干渉しか広げないかもしれない。

0052

[0074]
図7は、アンテナエレメントの1次元アレイによる、従来のMIMO技術の例を図示している。図示しているように、UE特有ビーム形成は、アジマスにおいてのみ実行できる。共通のエレベーション傾斜が適用される。

0053

[0075]
図8は、本開示の態様にしたがって、2次元アンテナアレイ(dHおよびdv)による、例示的なFD−MIMOを図示している。図示しているように、UE特有ビーム形成を、アジマスとエレベーションの両方において実行することができる。

0054

[0076]
従来の線形プリコーディングでは、フルチャネルについてのMIMOチャネル状態情報(CSI)が、eNBによって必要とされる。例えば、従来のワンショットビーム形成/プリコーディング法は、送信次元全体のCSIの利用可能性に依拠する(例えば、各eNB送信アンテナから1つ以上のUE受信アンテナへのチャネルの、瞬間的/統計的な知識が必要とされる)。

0055

[0077]
UEPMIRIフィードバックによってか、または、チャネル相互関係を活用することによってかのいずれかで、このようなCSIは取得される。TDDシステムでは、主に、双方向チャネル相互関係を活用することによって、eNBにおいてCSIを獲得する。FDDシステムでは、CSIは、普通、UEにおいて測定および量子化され、その後、専用アップリンクチャネルを介してeNBにフィードバックされる。一般的に、eNBにおける送信アンテナの数が増加するにしたがって、CSI量子化に対して使用されるコードブックのサイズが増加する。

0056

[0078]
UEPMI/RI報告は、DLフルチャネルの、パイロット支援による推定に基づいていてもよい。パイロット(または共通基準信号)オーバーヘッドと、DLチャネル推定の複雑さは、eNBアンテナの数に比例する。したがって、eNBアンテナの数が増加するにしたがって、PMI/RI選択の複雑さが増加する。

0057

[0079]
UE能力ULチャネル推定誤りとによって、チャネル相互関係アプローチは制限される。例えば、サウンディングアンテナスイッチングをサポートすることができないローエンドのUEに対しては、フルチャネルについてのショートタームCSIは利用できない。さらに、ULチャネル推定の複雑さと、ビームフォーマプリコーダ情報を算出することの複雑さは、eNBアンテナの数に比例する。

0058

[0080]
上述したように、FD−MIMOシステムにおいて、増加された送信アンテナの数が原因で、従来のワンショットビーム形成/プリコーディングは問題を含んでいる。したがって、FD−MIMOをサポートすることの課題は、有効なビーム形成/プリコーディングアルゴリズムと、関係するCSI獲得スキームとを設計することである。FD−MIMOシステムにおいて、各アンテナは、それ自身のRFトランシーバに接続されている。それゆえ、UEフィードバックを介して十分に正確なCSIを提供することは、例えば、チャネル推定およびコードワード選択に関して、UEにおける追加のオーバーヘッドにつながる。

0059

[0081]
したがって、ここで記述する態様は、FD−MIMOシステムにおいて、CSIフィードバックによって生じるオーバーヘッドを低減させるために、より有効なビーム形成/プリコーディングアルゴリズムと、関係するCSI獲得スキームとを採用する。ここで記述するように、FD−MIMOシステムにおいて、2ステージプリコーディングシステムを使用して、CSIフィードバックによって生じるオーバーヘッドを低減させることができる。2次元アレイの構造とチャネル相互関係とを活用する。

0060

[0082]
態様にしたがうと、ULチャネル推定を使用して、ロングタームポートプリコーディング行列を獲得する。ポートプリコーディング行列は、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮する。このような圧縮の例は、図14〜20において見ることができる。eNBは、ポートプリコーディング行列を使用して、UE特有ポート基準信号を送信する。

0061

[0083]
UEは、より大きな数のアンテナエレメントの代わりに、より小さな数のアンテナポートにおいて、ショートタームCSIを測定する。UEは、ショートタームCSIを量子化し、それをeNBにフィードバックしてもよい。eNBは、量子化されたショートタームCSIを使用して、(例えば、レイヤプリコーダを使用して)複数のデータレイヤをUE特有アンテナポートにマッピングしてもよい。eNBは、第2のステージのプリコーダ(例えば、ポートプリコーダ)を使用してもよい。第2のステージのプリコーダは、各アンテナポートをアンテナエレメントにマッピングする。提案する2ステージプリコーディングスキームをサポートするために、いくつかの関連シグナリングをここでより詳細に記述する。

0062

[0084]
図9は、ここで記述する方法にしたがって使用される、例示的なコンポーネント900を図示している。本開示の態様は、データおよびパイロットのプリコーディングに対するプリコーダを提供するハイブリッドCSI獲得モジュール902と、データストリームをアンテナエレメントにプリコーディングするデータプリコーディングモジュール906と、パイロットシーケンスをアンテナエレメントにプリコーディングするパイロットプリコーディングモジュール904とを備えている。

0063

[0085]
本開示の方法にしたがうと、1セットのアンテナポート上で、データとパイロットの両方が送信される。アンテナポートの数は、アンテナエレメントの数よりずっと少ない。結果として、UEにおけるオーバーヘッドと計算の複雑さを、大幅に低減させることができる。

0064

[0086]
ハイブリッドCSI獲得モジュール902は、2つのプリコーダ、ポートプリコーダとレイヤプリコーダとを発生させてもよい。図10は、例示的な1000レイヤプリコーダ1002と例示的なポートプリコーダ1004とを図示している。ポートプリコーダは、小さな数のアンテナポートを多数のアンテナエレメントにマッピングするのに使用され、(ロングターム)ULチャネル情報を活用することによって取得してもよい。レイヤプリコーダは、データレイヤをアンテナポートにマッピングするのに使用される。

0065

[0087]
図10において詳細に示しているように、図9のデータプリコーディング(データストリームプリコーディング)は、2つの連続するステージにおいて実行される。第1のステージは、データストリームが最初にレイヤプリコーダ1002によってプリコーディングされる、レイヤからポートへのマッピングである。レイヤプリコーダ1002は、例えば、LデータレイヤをPアンテナポートにマッピングする。

0066

[0088]
第2のステージは、アンテナポートがポートプリコーダ1004によってプリコーディングされる、ポートからエレメントへのマッピングである。ポートプリコーダ1004は、例えば、PアンテナポートをMアンテナエレメントにマッピングする。

0067

[0089]
図10において図示しているように、態様にしたがうと、データストリームに対して使用するのと同一のポートプリコーダによって、Pアンテナポート上のチャネルを推定するためのパイロットシーケンスがプリコーディングされる。

0068

[0090]
図11は、本開示の態様にしたがって、例えばeNBによって実行される、例示的な動作1100を図示している。図6のeNB610の1つ以上のモジュールを備えることができる図1のeNB106が、記載した動作を実行してもよい。

0069

[0091]
1102において、eNBは、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するポートプリコーディング行列を発生させる。1104において、eNBは、ポートプリコーディング行列を使用して、ユーザ機器(UE)特有ポート基準信号をUEに送信する。1106において、eNBは、UE特有ポート基準信号に基づいてUEによって測定された、CSIに関するフィードバックを受信する。1108において、eNBは、UEによって測定されたCSIに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをUE特有アンテナポートにマッピングする。態様にしたがうと、eNBは、パイロットシーケンスをUE特有アンテナポートにマッピングしてもよい。1110において、eNBは、UE特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングする。1112において、eNBは、複数のデータレイヤのマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをUEに送信する。

0070

[0092]
態様にしたがうと、および上述したように、ポートプリコーディング行列は、ULチャネル推定に基づいて発生される。物理送信アンテナエレメントは、多次元アレイで配列されていてもよい。ここで記述するように、eNBはさらに、パイロットシーケンスをUE特有アンテナポートにマッピングしてもよい。

0071

[0093]
態様にしたがうと、CSIに関するフィードバックは、好ましい行列インジケータ(PMI)とランク表示(RI)とのうちの少なくとも1つを含む、量子化されたフィードバックを含んでいてもよい。量子化されたフィードバックは、予め規定されたコードブックから選択されてもよい。

0072

[0094]
eNBはまた、アンテナエレメントのサブアレイパーティションに関する情報を、UEに送信してもよい。図14〜20において、例示的なサブアレイパーティションを図示している。情報は、サブアレイパーティションのタイプ、アンテナポートの構造、または、アンテナポートの数、のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。

0073

[0095]
態様にしたがうと、複数のタイプのサブアレイパーティションと、関係するコードブックとをサポートする、UEの能力にしたがって、UEを複数のカテゴリに分割してもよい。あるタイプのUEは、他のタイプのUEよりも、より少ないタイプのサブアレイパーティションをサポートしてもよい。

0074

[0096]
図12は、本開示の態様にしたがって、例えばUEによって実行される、例示的な動作1200を図示している。図6のUE650の1つ以上のモジュールを備えることができる図1のUE106が、記載した動作を実行してもよい。

0075

[0097]
1202において、UEは、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用してeNBによって送信された、UE特有ポート基準信号を受信する。1204において、UEは、UE特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームCSIを測定および量子化する。1206において、UEは、量子化したショートタームCSIに関するフィードバックを、eNBに送信する。

0076

[0098]
態様にしたがうと、フィードバックは、PMIとRIとのうちの少なくとも1つを含む、量子化されたフィードバックを含んでいてもよい。量子化されたフィードバックは、予め規定されたコードブックから選択されてもよい。UEは、情報に基づいて、複数の予め規定されたコードブックのうちの1つを選択してもよく、選択したコードブックを使用して、フィードバックを報告してもよい。

0077

[0099]
態様にしたがうと、UEは、アンテナエレメントのサブアレイパーティションに関する情報を受信してもよい。情報は、サブアレイパーティションのタイプと、アンテナポートの構造と、アンテナポートの数とのうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。例えば図14〜20において、例示的なサブアレイパーティションを図示している。UEは、サブアレイパーティションに関する情報を、例えばeNBから受信してもよい。

0078

[00100]
図13は、本開示の態様にしたがった、アンテナエレメントの例示的なアレイを図示している。図13は、64個のアンテナエレメントMと、8個のアンテナポートPとを図示している。図示している交差偏波アンテナエレメントは、8行×8列で並べられている。

0079

[00101]
図14〜20は、本開示の態様にしたがった、アンテナエレメントの例示的なサブアレイパーティションを提供している。UEは、例えばアンテナエレメントのサブアレイパーティションに関する情報を、eNBから受信してもよい。サブアレイは、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮することができる。

0080

[00102]
したがって、64個までのアンテナポートを有する2次元アンテナアレイをeNBにおいて使用することによって、FD−MIMO技術のシステム容量を改善するための技術を、本開示の態様は提供している。2次元アンテナアレイの使用により、アジマスとエレベーションの両方においてUE特有ビーム形成が可能になる。

0081

[00103]
ここで記述する2ステージプリコーディングスキームをサポートするために、サブアレイパーティションのタイプとCSIリソースコンフィギュレーションとを含むUE特有パラメータを、準動的に構成してもよい。サブアレイパーティションのタイプは、アンテナポートの構造と、eNBによって使用されるアンテナポートの数とを含んでいてもよい。

0082

[00104]
上記のコンフィギュレーションに基づいて、UEは、いくつかの予め規定されたコードブックから1つを選択し、選択したコードブックを使用して、フィードバック、例えばPMI/RIを、レイヤプリコーダのために報告してもよい。複数のタイプのサブアレイパーティションと、関係するコードブックとをサポートする、UEの能力にしたがって、UEを複数のカテゴリに分割してもよい。態様にしたがうと、ローエンドのUEは、限定されたタイプのサブアレイパーティションをサポートしてもよい。

0083

動的垂直セクタ化
[00105]
システム容量を増加させるために、3次元(3D)−MIMO技術が考えられている。3D−MIMOでは、eNBは、大きな数のアンテナを有する2次元(2D)アンテナアレイを使用する。このタイプのコンフィギュレーションにより、小さなセル内干渉が、大きなビーム形成利得とともに予想されるだろう。

0084

[00106]
ビーム形成は典型的に、水平ディレクシニングのみを使用して実現されている。しかしながら、スマートアンテナ技術における増加により、エレベーションビーム形成が今や、ビーム形成プロセスにおける垂直ディレクショニングを可能にする。エレベーションビーム形成は現在、8個までのアンテナポートをサポートする。

0085

[00107]
図21は、8×8アンテナアレイ2100を図示している。アンテナアレイ2100は、8行8列のアンテナエレメントを含んでおり、アンテナエレメントの各々は、隣接するアンテナエレメントからλ/2の距離だけ離れている。λは、アンテナエレメントからの信号の波長である。アンテナアレイ2100は、水平と垂直の両方のビーム形成において使用することができる、方向2102におけるアジマスエレメントと方向2104におけるエレベーションエレメントとを含んでいる。アンテナアレイ2100のさまざまなインプリメンテーションにおいて、各アンテナエレメントは、個々のトランシーバおよび電力増幅器を備えていてもよい。

0086

[00108]
図22は、従来の垂直セクタ化カバレッジを提供するeNB−A 2202とeNB−B 2204とを有するワイヤレスネットワークエリア2200を図示している。エレベーションビーム形成は現在、カバレッジエリアにわたって固定エレベーションでビームが形成される、垂直セクタ化を用いている。

0087

[00109]
例えば、eNB−A 2202は、eNB−Aのカバレッジエリアの垂直セクタ化において、ビームL 2214とビームH 2216とを有するように構成されている。同様に、eNB−B 2204は、eNB−Bのカバレッジエリアの垂直セクタ化において、ビームL 2218とビームH 2220とを有するように構成されている。

0088

[00110]
ビームL 2214および2218、ならびに、ビームH 2216および2220、のプロビジョンのような、このような従来の垂直セクタ化による問題のいくつかは、固定エレベーションビームが、エレベーションドメインにおける自由度(DOF)の損失、および、柔軟性の損失を引き起こすことである。

0089

[00111]
ビームH 2216および2220が、UE2208および2210のようなセル端におけるUEのカバレッジに向けられている一方で、ビームL 2214および2218は、UE2206および2212のようなセル内部におけるUEのカバレッジに向けられている。

0090

[00112]
しかしながら、セル端2208および2210におけるUEが存在せず、追加のUEがセル内部に位置している場合に、セル端内にUEが位置していなくても、eNB−A 2202とeNB−B 2204が、ビームH 2216および2220を不必要に維持するので、セル容量が制限される。このようなケースでは、ビーム2216および2220は無駄になるだろう。さらに、エレベーションにおける柔軟性がないと、従来の垂直セクタ化は、異なるエレベーションにUEが位置しているシナリオに対して実行可能ではないかもしれない。

0091

[00113]
図23は、eNB2302によってサービスされるワイヤレスカバレッジエリア2300を図示している。eNB2302は、ビーム2306および2304による固定垂直セクタ化を用いている。ビーム2304が、垂直セクタ1のエレベーションカバレッジを提供し、ビーム2306が、垂直セクタ2のエレベーションカバレッジを提供する。

0092

[00114]
示しているように、固定垂直セクタでは、少数のUEしか、規定された垂直セクタ(例えば、垂直セクタ1および2)を占有しないときには、ビームが無駄になるかもしれない。例えば、垂直セクタ1は複数のUE2308を含んでいる。しかしながら、垂直セクタ2中には、UE2310のみが位置している。UE2310のみが垂直セクタ2内に存在するカバレッジに対してビーム2306を維持することに、eNB2302は、システムリソースを消費するかもしれない。さらに多くのUE2308が垂直セクタ1内に位置していたとしても、eNBは、垂直セクタ1の容量を増加させるためにビーム2304を拡張することはできないだろう。

0093

[00115]
図24は、eNB2402によってサービスされるワイヤレスカバレッジエリア2400を図示している。eNB2402は、ビーム2404および2406による垂直セクタ化を用いている。ビーム2406が、垂直セクタ1のエレベーションカバレッジを提供し、ビーム2404が、垂直セクタ2のエレベーションカバレッジを提供している。図示している固定垂直セクタも、エレベーション差を有するUEをカバーする柔軟性を制限する。

0094

[00116]
例えば、ビルディング2408および2410が垂直セクタ1内に位置している一方で、ビルディング2412は垂直セクタ2内に位置している。図示しているように、ビルディングの各々は多層式である。したがって、これらのビルディング内に位置しているUEは、エレベーション差を有しているかもしれない。垂直セクタ2にカバレッジを提供しているビーム2404は、垂直セクタ1内のビルディング2408および2410中の異なるエレベーションにおけるUEに、サービスを提供することができないかもしれない。したがって、図示している固定垂直セクタ化は、おそらく、異なるエレベーションを有するUEをカバーする柔軟性を制限するだろう。

0095

[00117]
本開示のさまざまな態様は、エレベーションドメインにおけるUEフィードバックに基づいていくつかの垂直セクタを動的に形成することによって、エレベーションビーム形成を実行することに向けられている。例えば、エレベーションドメインにおける類似するフィードバックを有するUEは、グループ化されて、クラスターを形成してもよい。担当eNBは、受信したフィードバックに基づいて、これらのUEに対してクラスター特有垂直ビームを形成してもよい。ここでより詳細に記述するように、eNBは、類似するフィードバックを提供するUEに対して、クラスター特有垂直ビームを形成してもよい。

0096

[00118]
態様にしたがうと、ある期間の後に、垂直セクタを動的に変化させてもよい。UEがエレベーションを変化させることは遅い統計的特性であるので、垂直セクタを変化させるための設計期間は、より長い時間期間として規定してもよい。さらに、1つの位置から別の位置へUEが移動するにしたがって、UEのエレベーションドメインフィードバックが別の特定の垂直クラスターに関係付けられるときに、UEは他の垂直クラスターに加わってもよい。

0097

[00119]
図25は、本開示の態様にしたがって実行される例示的な動作2500を図示している。動作2500は、eNBの1つ以上のモジュールによって実行してもよい。上述したように、eNBは、2次元アンテナアレイを利用してもよい。

0098

[00120]
2502において、eNBは、eNBのカバレッジエリア内の複数のUEからのフィードバックを受信する。ここでより詳細に記述するように、開ループスキーム、閉ループスキーム、または、両方を組み合わせたものにしたがって、UEはフィードバックを受信してもよい。フィードバックは、物理アップリンク制御チャネルおよび/または物理アップリンク共有チャネルから、eNBにおいて受信されてもよい。

0099

[00121]
開ループスキームでは、eNBは、複数の直交エレベーションビームを、UEに対して形成してもよい。UEは、ビームを解析し、好ましいビームのインデックスを指定する(例えば、送信する)ことによって、フィードバックをeNBに提供してもよい。

0100

[00122]
閉ループスキームでは、基地局によって受信されるフィードバックは、UEによって取得または算出されたメトリックであってもよい。メトリックは、プリコーディング行列インジケータ(PMI)、チャネル固有ベクトル、または、これらに類するものを含んでいてもよい。

0101

[00123]
2504において、eNBは、ステップ2502において受信したフィードバックを使用して、エレベーションドメインにおける、UE間の相関を決定する。相関は、論理クラスターにUEをグループ化する、eNBの能力を提供する。論理クラスターは、フィードバックに基づいて形成されるエレベーションビームから利益を得るだろう。

0102

[00124]
eNBが開ループスキームを使用して動作するか、または、閉ループスキームを使用して動作するかに依存して、相関は、UEによって報告された好ましいビームインデックスの分布を解析することを含んでいるかもしれない(開ループスキーム)、または、UEの論理グループを決定するために、さまざまなフィードバックメトリックの間の相関を決定することを含んでいるかもしれない(閉ループスキーム)。

0103

[00125]
2506において、eNBは、相関に基づいて、1つ以上のUEクラスターを構成する。UEの各クラスターは、類似する相関を有する、すなわち、予め定められたしきい値内で相関している、1セットのUEを含んでいる。

0104

[00126]
2508において、eNBは、エレベーションドメインにおける、結果的に得られるUE間の相関に基づいて、UEクラスターの各々に対して垂直セクタを動的に構成する。例えば、多数のUEのフィードバックが互いに相関していて、UEクラスターとして構成されていることをeNBが決定したとき、eNBは、そのUEクラスター中の相関しているUEの各々にサービスするだろう垂直セクタを規定および構成してもよい。ある類似する相関を有するUEによって形成されたこのような各UEクラスターに対して、eNBは、このような垂直セクタを動的に構成してもよい。

0105

[00127]
2510において、eNBは、構成した各UEクラスターに対して、垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成する。各エレベーションビームは、他のエレベーションビームと直交していてもよい。各UEクラスターに対して動的垂直セクタを担当するビームを形成するために、eNBは、適切なビーム重みを発生させてもよい。各垂直セクタは、複合チャネル主固有ベクトルに等しいビーム形成重みを有していてもよい。UEクラスターの各々におけるUEから受信した、エレベーションドメインにおけるフィードバックに基づいて、複合チャネルを形成してもよい。eNBは、1つ以上のクラスターの各々における2つ以上のUEに、エレベーションビームを送信してもよい。エレベーションビームは、時間多重化方式または周波数多重化方式を使用して送信してもよい。

0106

[00128]
態様にしたがうと、UEの各クラスターに対するエレベーションビームは、互いに直交していてもよい。さらに、時間多重化方式または周波数多重化方式の1つ以上によって、エレベーションビームを送信してもよい。

0107

[00129]
本開示のさまざまな態様はまた、互換性のあるeNBが、UE特有エレベーションビーム形成のために、いくつかのビームを予約することを可能にする。任意の所定のカバレッジエリアに対して、クラスター特有ビームとUE特有ビームとの間でトレードオフが存在する。UE特有ビームが、個々のUEに対して、より強い通信を提供することができる一方で、クラスター特有ビームは、システム容量における著しい増加を提供することができる。クラスター特有ビーム形成に対して利用した開ループスキームおよび閉ループスキームをまた使用して、論理クラスターに分類されず、UE特有ビームから利益を得るかもしれないUEを決定することができる。

0108

[00130]
図26は、本開示の態様にしたがって構成されている、動的垂直セクタ化手順を図示する送信タイムライン2600を図示している。図示しているように、数10個のフレームからなる周期的なスーパーフレームが規定されている。“X”個のフレームを含むスーパーフレーム2602を、送信タイムライン2600上に図示している。

0109

[00131]
第1のサブフレーム“n”において、eNBが基準信号を送信する。例えば、eNBは、チャネル品質情報−基準信号を複数のUEに送信する。各UEは、それのチャネルをCSI−RSにおいて測定し、エレベーションドメインにおけるフィードバックを、eNBに戻すように提供する。eNBおよびUEによって使用するスキームは、開ループ、閉ループ、または、両方を組み合わせたものであってもよい。上述したように、開ループモードでは、UEは、直交エレベーションビームのうち最良のもののインデックスをフィードバックする。閉ループモードでは、UEは、ランク1、PMI、チャネル固有ベクトル、または、これらに類するもののようなメトリックをフィードバックする。

0110

[00132]
eNBは、エレベーションドメインにおける、UEからフィードバックされたチャネル情報収集し、開ループフィードバック、閉ループフィードバック、または、これらを組み合わせたものの相関に基づいて、UEのクラスターに対して、動的垂直セクタを形成する。

0111

[00133]
上記で着目したように、UEの相関しているクラスター内に収まらないUEに対しては、UE特有ビーム形成が依然として適用可能であるかもしれない。

0112

[00134]
その後、フレーム“n+X”における、スーパーフレーム2602の終端まで、形成された垂直セクタは変化しないだろう。この時間において、eNBは再度、RSを送信してもよく、eNBのカバレッジエリア中のUEは、開ループスキームまたは閉ループスキームのいずれかを使用して、エレベーションドメインにおけるフィードバックを、eNBに提供してもよい。

0113

[00135]
UEからのエレベーションフィードバックのためにRS(例えば、CSI−RS)を送信するためにeNBによって使用されるオーバーヘッドが、非常に小さいことに着目すべきである。したがって、本開示の図示している態様は、オーバーヘッド、あるいは、基地局またはUEの処理要件を、実質的に増加させないだろう。

0114

[00136]
図27は、本開示の態様にしたがって構成されている、eNB2702のカバレッジエリア2700を図示している。eNB2702は、動的垂直セクタ化用に構成されており、カバレッジエリア2700内に位置するUEからのエレベーションフィードバックのためにCSI−RSを送信することによって、セクタ化プロセスを開始する。

0115

[00137]
UE2704と、ビルディング2706のさまざまなフロア上のUE2706−A、2706−Bと、ビルディング2708中のUE2708−Aとを含む複数のUEが、eNB2702のカバレッジエリア内に位置している。カバレッジエリア2700内のUEは各々、エレベーションドメインにおけるフィードバックをeNBに提供する。eNBは、フィードバックを相関させて、垂直セクタを動的に決定する。

0116

[00138]
ビルディング2706は、第3のフロア上のUE2706−Aと、第1のフロア上のUE2706−Bとを含んでいる。ビルディング2706中のUEに対する、エレベーションフィードバックの相関は、eNBに、第3のフロア上のUEのクラスターに対して垂直セクタ2710を、ビルディング2706の第1のフロア上のUEのクラスターに対して垂直セクタ2718を構成させる。

0117

[00139]
eNBは、カバレッジエリア2700中の、屋外の複数のUE間の相関も発見する。eNBは、UEクラスター2712と、UEクラスター2712に関係する垂直セクタ2714とを規定する。ビルディング2708中のUEに対する、エレベーションフィードバックの相関は、eNBに、ビルディング2708の第3のフロア上のUEのクラスターに対して垂直セクタ2716を構成させる。

0118

[00140]
最後に、UE2704から受信したエレベーションフィードバックは、カバレッジエリア2700内に位置する他のUEのいずれとも相関しないかもしれない。したがって、eNBは、UE特有エレベーションビーム2720を構成して、UE2704を担当してもよい。

0119

[00141]
UEのこの分布と、eNB2702によって実現される、結果的に得られる動的垂直セクタ化は、図26において示したように、数10個のフレームに対して同じ場所のままかもしれない。さらに、任意の垂直セクタ中の任意のUEが、別の垂直セクタに移動するとき、UEは、その特定のUEのクラスターの一部になるかもしれない。

0120

[00142]
例えば、ビルディング2706の第3のフロア上のUEの1つが、そのビルディングの第1のフロアに移動する場合に、UEは、垂直セクタ2710が構成されているUEのクラスターを離れて、垂直セクタ2718が構成されている、第1のフロア上のUE2706−Bのクラスターに加わるだろう。したがって、エレベーションドメインにおけるUEからのフィードバックに基づいて垂直セクタを動的に構成することによって、固定垂直セクタを通してシステム容量を無駄にすることなく、eNBは、変化するエレベーションを有するUEをより柔軟に取り扱うことができる。

0121

[00143]
上記で着目したように、開ループスキーム、閉ループスキーム、あるいは、両方の何らかの組み合わせまたはバリエーションを使用して、本開示のさまざまな態様において、エレベーションフィードバックメカニズムを実現することができる。

0122

[00144]
図28は、本開示の態様にしたがって、開ループエレベーションフィードバックスキームを実現するように実行される、例示的な動作2800を図示している。図29は、図28において図示される方法論にしたがって、開ループエレベーションフィードバックメカニズム用に構成されているeNB2902を図示している。

0123

[00145]
ブロック2802において、eNB2902は、共通のCSI−RSリソースを使用して、時間および周波数多重化方式において、複数の直交エレベーションビーム、エレベーションビーム1〜エレベーションビームKを形成する。

0124

[00146]
2804において、eNB2902は、UE2904〜2910の各々からのエレベーションフィードバックを受信する。UE2904〜2910の各々は、エレベーションドメインにおける各々の最良のビームである、エレベーションビーム1〜Kのうちの1つのもののインデックスをフィードバックする。

0125

[00147]
例えば、最良のビームに対するインデックスとしてそれぞれ、UE2904が、エレベーションビームKのインデックスKをフィードバックする一方で、UE2908は、エレベーションビーム2のインデックス2をフィードバックするかもしれない。

0126

[00148]
2806において、eNB2902は、UE2904〜2910の好ましいビームインデックスの分布を解析する。2808において、UEのうちのいくつかが同一または類似の最良のビームインデックスを報告したか否かが決定される。

0127

[00149]
2810において、eNBは、同一または類似の好ましいビームを有するUEに対して、エレベーションビームを形成する。態様にしたがうと、隣接するビームをUEが報告する場合は、それらのUEはまた、統合されたビームでグループ化されるかもしれない。例えば、UE2906および2908の各々が、エレベーションビーム2のインデックス2を、最良のビームとしてフィードバックする一方で、UE2910は、隣接するエレベーションビーム1のインデックス1をフィードバックする。それに応じて、eNB2902は、UE2906、2908、および2910のクラスターを担当する垂直セクタのために、統合されたビームLを構成するかもしれない。

0128

[00150]
この態様で、eNBは、複数のUEの各UEの好ましいビームの分布を解析することができる。その後、eNBは、類似するビームの選好を共有する、UEの2つ以上をグループ化して、1つ以上のUEクラスターを形成するかもしれない。

0129

[00151]
UEに対して、好ましいビームのインデックスが同一でない場合は、2812において、eNB2902は、報告されたビームインデックスを使用して、UE特有ビームを形成するだろう。例えば、UE2904がインデックスKを報告し、インデックスKが、UE2906〜2910によって報告されたエレベーションビームのうちの任意のものと同一でなく、隣接しない。それに応じて、eNB2902は、UE2904に対して、UE特有ビームMを形成するかもしれない。この態様で、UE特有エレベーションビーム形成のために、ビームのいくつかを予約することができる。

0130

[00152]
統合されたビームLによって担当される垂直セクタ中のUE2906、2908、および2910は、2DMIMOシステム中に存在するかのように、同一の態様で動作するかもしれないことに着目すべきである。

0131

[00153]
図30は、本開示の態様にしたがって、閉ループエレベーションフィードバックスキーム中で実現される、例示的な動作3000を図示している。3002において、eNBは、eNBのカバレッジエリア内のUEから、エレベーションフィードバックメトリックを受信する。エレベーションフィードバックメトリックは、ランク1PMI、固有ベクトル、および、これらに類するものを含んでいてもよい。

0132

[00154]
3004において、eNBは、複数のUEのペアのすべての組み合わせに対して相関を決定する。例えば、UE1〜Nに対するエレベーションフィードバックメトリックを、h1、h2、・・・、hNと表す。eNBは、以下のアルゴリズムにしたがって相関を決定する。

0133

[00155]
for i=1:N
[00156]
for j=i:N
[00157]
Ci,j=(hi)Hhj
[00158]
end
[00159]
Ci,jは、UEのペア(UEiとUEj)間のチャネル類似性を表す行列である。態様にしたがうと、hiは、UEiのランク1PMIまたはチャネル固有ベクトルのうちの1つであってもよく、hjは、UEjのランク1PMIまたはチャネル固有ベクトルのうちの1つであってもよい。Nは、複数のUEの総数を表す。

0134

[00160]
3006において、eNBは、任意の相関の値を、第1の予め定められたしきい値T1と比較する。第1の予め定められたしきい値との比較は、UEのペアがどのくらい密接に相関しているかを決定する。その後、3014において相関がT1より小さい場合、そのペアのUEは、クラスターに対する候補ではないとみなされ、3006において、eNBが、他の組み合わせの比較を継続する。

0135

[00161]
ペアの相関がT1に等しい、またはT1より大きい場合は、そのペアのUEは、クラスター候補であると指定され、3008において、相関しているUEとしてeNBによってカウントされる。

0136

[00162]
3010において、eNBは、互いに相関しているとしてカウントしたUEの数を、第2の予め定められたしきい値T2と比較する。動的垂直セクタ化のために、UEのクラスターを形成する前に存在しなければならないマッチングするUEのあるしきい数を、オペレータは、ネットワークの設計に依存して指定してもよい。相関しているUEの数がT2を超えない場合は、3016において、UEのクラスターに対して、統合されたエレベーションビームは形成されない。

0137

[00163]
そうではなく、相関しているUEの数が、第2のしきい値を満たす、または超える場合は、3012において、eNBは、これらの相関しているUEのクラスターに対して、統合されたエレベーションビームにより垂直セクタを形成する。したがって、eNBは、エレベーションドメインにおける、UEから受信したフィードバックに基づいて、UEのクラスターに対して、エレベーションビームを動的に形成してもよい。

0138

[00164]
このベクトルに対するビーム重みを、w(i)=SVD([hi・・・hn(i)])*として選択してもよいことに着目すべきである。ここで、重みw(i)は、相関しているUEのエレベーションメトリックの共役の特異値分解(SVD)である。SVDは、フィードバックメトリックの主固有ベクトルを選択するように機能する。

0139

[00165]
異なる垂直セクタ間の干渉を緩和させるために、ブロック対角化(BD)を適用してもよいことにさらに着目すべきである。態様にしたがうと、垂直セクタのエレベーションビームとUE特有エレベーションビームとの間で、干渉を緩和させることができる。ゼロフォーシング(ZF)法またはBD法を使用してUE特有ビームを形成することによって、干渉を緩和させることができる。

0140

[00166]
開ループスキームと閉ループスキームは各々、インプリメンテーションに利点および不利点を提供する。例えば、開ループフィードバックスキームは、より少ないフィードバックしか必要とせず、したがって、中間のUEスピードによるシナリオに適している。開ループスキームはまた、eNB側とUE側の両方において、より少ない複雑さしか必要としない。それに引き換え、直交ビームの数が制限される。したがって、UEフィードバックを決定するために、より少ないエレベーションビームが使用される。

0141

[00167]
UE特有エレベーションビーム形成と比較して、動的垂直セクタ化は少ないオーバーヘッドしか必要とせず、ビーム形成に関連するシグナリングは、1つのクラスター中のUEへのマルチキャストであってもよく、したがって、UEに1つずつ通知する必要性が回避される。

0142

[00168]
さらに、垂直方向またはエレベーションドメインにおける統計的特性は、時間にわたってゆっくり変化するので、垂直セクタは、より長い期間に対して、同じ場所のままかもしれない。典型的な動作において、UEは、普通、アジマスドメインにおいて移動する。より小さいオーバーヘッドと、より長い垂直セクタ期間とのために、UEが中間のスピードで移動する、または、密集したUE分布内で移動するときに、本開示のさまざまな態様は、より良いパフォーマンスを提供する。UEが中間スピードのシナリオにおいては、正確なチャネル情報を取得することができない。密集したUE分布、例えば空港においては、ビームは、異なるUEを分離するのに十分なほど狭くないかもしれない。

0143

[00169]
開示したプロセスにおけるステップの特有な順序または階層が、例示的なアプローチの実例であることを理解すべきである。設計選択に基づいて、プロセスにおけるステップの特有な順序または階層は並べ替えてもよいことを理解すべきである。添付している方法の請求項は、さまざまなステップのエレメントをサンプルの順序で提示しており、提示した特有な順序または階層に限定されることを意味していない。

0144

[00170]
先の説明は、任意の当業者が、ここで記述したさまざまな態様を実施できるように提供している。これらの態様に対するさまざまな修正は、当業者に容易に明白となり、ここで規定した一般的な原理を、他の態様に適用してもよい。したがって、特許請求の範囲は、ここで示した態様に限定されることを意図するものではなく、特許請求の範囲の文言矛盾しない全範囲を与えられるべきである。エレメントへの単数での言及は、“1つおよび1つのみ”と特に述べられていない限り、“1つおよび1つのみ”を意味することを意図しているのではなく、むしろ“1つ以上”を意味することを意図している。そうでないことが特に述べられていない限り、用語“いくつか”は、1つ以上のことを指している。当業者に知られ、または後に知られることになる、本開示全体を通して記述したさまざまな態様のエレメントに対するすべての構造的および機能的な均等物は、参照によってここで明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって含まれることを意図している。さらに、ここで開示したものは、このような開示が特許請求の範囲中に明示的に記載されているか否かにかかわらず、公共に捧げられることを意図していない。どの請求項のエレメントも、エレメントがフレーズ“する手段”を使用して明確に記載されていない限り、または、方法の請求項のケースでは、エレメントがフレーズ“するステップ”を使用して記載されていない限り、米国特許法第112条第6パラグラフの規定の下で解釈すべきではない。

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