JP2017532859A - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、無線通信装置と無線通信方法を提供する。当該無線通信装置は、アンテナアレイに関する無線通信に関与し、無線通信装置のターゲット通信装置から、ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を受信するように構成される通信ユニットと、信号に基づいてターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置を確定するように構成されるアンテナアレイの幾何学的情報解析ユニットとを含み、アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおける、アンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する。本発明に開示された技術案によれば、アンテナアレイの幾何学的情報を十分に利用することができる。【選択図】図５

Description

本開示は、一般に、無線通信分野に関し、特に、アンテナアレイを利用する無線通信に関与する無線通信装置及び無線通信方法に関する。

モバイル通信システムの高速、大容量、信頼性の高い伝送要求を満たす技術として、近年、マルチアンテナシステムが、広く研究されている。研究を経て、マルチアンテナシステムは、伝統的シングルアンテナシステムよりもより高い容量を提供することができ、且つ一定の条件の下で、その容量がアンテナ数の増加につれて線形的に増加することが分かった。

アンテナアレイは複数の同じアンテナ素子が一定の規律に従って配列されて構成されるマルチアンテナシステムである。アンテナ素子の配列方式によって、アンテナアレイはラインアレイ、面アレイなどに分類されることができる。通常のラインアレイは、各アンテナ素子の中心が直線上に等距離で順に配列される直線アレイである。ラインアレイには、各アンテナ素子が非等距離で配列されるものもある。各アンテナ素子の中心は、直線上に配列されず、例えば円周上に配列されてもよい。複数の直線アレイが、ある平面上に一定の間隔で配列されて平面アレイが構成される。各ユニットの中心が球面上に配列されると、球面アレイが構成される。

マルチアンテナシステムにおいて、送信端は、ある種の方式でフォワードチャネル情報を取得することができれば、フォワードチャネル特性に基づいて送信信号を最適化することにより、受信品質を向上させるとともに受信端の複雑度に対する要求を低減させることが可能である。実際の周波数分割複信（FDD）システムでは、一般にチャネル情報を量子化する方式を採用してフォワードチャネル情報をフィードバックして、フィードバックオーバーヘッドを低減させ、システム伝送効率を向上させる。

ＬＴＥ（Long Time Evolved）周波数分割複信（FDD）システムでは、コードブックに基づく暗黙的ＣＳＩ（Channel State Information：チャネル状態情報）フィードバック方法が採用されている。ＵＥ（User Equipment：ユーザー機器即ち、端末機器）はパイロットに基づいて下りリンクチャネルを測定し、自身の受信処理アルゴリズムにより基地局へ下りリンクがサポート可能なＲＩ（Rank Indication）及びプリコーディングマトリクス指示（Precoding Matrix Indicator：PMI）情報を報告する。また、UEは、さらに、それぞれのコードワードのチャネル品質指示（Channel Quality Indicator：CQI）を報告する必要がある。

ＰＭＩに関するプリコーディングは、マルチアンテナシステムにおける自己適応技術である。この技術では、送信端がＣＳＩに応じてプリコーディングマトリクスを適応的に変更することで、信号が経由するチャネルを変更する作用を奏する。送受信端の両端のそれぞれは、若干のプリコーディングマトリクスを含む、１セットのコードブックを記憶している。このように、受信端は、推定されたチャネル行列と、ある基準とに基づいて、その中の一つのプリコーディングマトリクスを選択し、そのインデックス値と量子化後のチャネル状態情報を送信端にフィードバックすることができる。次の時刻に、送信端は新しいプリコーディングマトリクスを採用し、フィードバックされた量子化チャネル状態情報に応じてコードワードの符号化及び変調の方式を確定する。

本発明の一局面によれば、アンテナアレイに関する無線通信に関与する無線通信装置を提供し、無線通信装置のターゲット通信装置から、当該ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を受信するように構成される通信ユニットと、信号に基づいてターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置を確定するように構成されるアンテナアレイの幾何学的情報解析ユニットとを含み、アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する。

本発明の他の一局面によれば、アンテナアレイが配置される無線通信装置を提供し、無線通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成するように構成されるアンテナアレイの幾何学的情報生成ユニットと、無線通信装置のターゲット通信装置へ、アンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を送信するように構成される通信ユニットとを含み、アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する。

本発明の一局面によれば、アンテナアレイに関する無線通信のための無線通信方法を提供し、ターゲット通信装置から、当該ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を受信し、信号に基づいてターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置を確定することを含み、アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する。

本発明の一局面によれば、アンテナアレイが配置される無線通信装置に用いられる無線通信方法を提供し、無線通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成し、無線通信装置のターゲット通信装置へ、アンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を送信することを含み、アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する。

配置されているアンテナアレイの、アンテナアレイの幾何学的情報を通信の両方の間で交換することで、アンテナアレイの幾何学的情報を十分に利用することができる。

以下で図面に基づいて、本開示の実施例を説明することにより、本開示の以上の目的、特徴、長所及びその他の目的、特徴、長所はより明らになる。図面において、同一或いは対応する技術特徴、部品は、同一或いは対応する符号で示す。図面において、比例に従ってユニットのサイズと相対的位置を描くことはない。
本開示の実施例による無線通信装置の構成を例示するブロック図である。 本開示の実施例によるアンテナアレイの採用しているアンテナアレイ配置を例示する模式図。 本開示の実施例による無線通信方法を例示するフローチャートである。 本開示の実施例による無線通信装置の構造を例示するブロック図である。 本開示の実施例による無線通信方法を例示するフローチャートである。 本開示の実施例による無線通信装置の構成を例示するブロック図である。 本開示の実施例による無線通信装置の構造を例示するブロック図である。 本開示の実施例による無線通信装置を例示するブロック図である。 単一分極化アンテナアレイにおける同一種類のアンテナペアの例を例示する模式図である。 本開示の実施例による平面アンテナアレイを例示する模式図である。 平面アレイにおけるアンテナ素子の番号付与方式を例示する模式図である。 本発明を実現できるコンピュータの例示的構成を例示するブロック図である。 本開示の技術を応用できるeNBの例示的配置の第１の例を例示するブロック図である。 本開示の技術を応用できるeNBの例示的配置の第２の例を例示するブロック図である。 本開示の技術を応用できるスマートフォン１５００の例示的配置を例示するブロック図である。

以下、図面を参照して本開示の実施例を説明する。なお、目的を明らかにするために、図面と説明において本開示に関係のない、当業者が知られている部品、処理の表示及び記述を省略する。

従来のマルチアンテナシステムにおいては、アンテナアレイの幾何学的情報は十分に利用されていない。ここでは、アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配置方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向などを含むが、これに限定されない。従来技術では、アンテナアレイが配置される基地局はユーザー機器（UE）に、当該アンテナアレイにおけるアンテナ数に関する情報のみを提供し、アンテナアレイの幾何学的情報を提供しなかった。大規模なアンテナアレイの使用、及びマルチアンテナMIMO（多入力多出力）システムの提案においては、如何にアンテナアレイの幾何学的情報を十分に効率よく利用するかがチャネル効率を向上させるキーとなる。

図１は本開示の実施例による無線通信装置１００の構成を例示するブロック図である。無線通信装置１００にアンテナアレイ１００Xが配置されている。相手側の通信装置によるアンテナアレイ構成情報に対する具体的要求に応じて、無線通信装置１００は、基地局として実現されてもよく、UE又は他のネットワークデバイス、例えば中継装置として実現されてもよい。アンテナアレイ１００Xは、必要に応じて任意の形で配置することが可能である。例えば、図２はアンテナアレイ１００Xが採用可能なアンテナアレイの配置を非限定的に例示する。

以下で、記述の便を図るために、アンテナアレイ１００XはM個のアンテナ素子を含み、且つMが４の整数倍であるものとする。図２の（a）に示す第１種のアンテナアレイはM個の同一分極アンテナ素子からなる均一ラインアレイである。当該第１種のアンテナアレイのアンテナ素子の間隔は０.５波長（０.５λ）で、アンテナアレイの総長さは

である。図２（b）に示す第２種のアンテナアレイはＭ／２個の並び方が同一の直交アンテナクラスタが線形に配列されて構成されるアンテナアレイである。なお、一つの直交アンテナクラスタは、二つの、分極方向が直交し且つ位置が重なるアンテナ素子により構成され、直交アンテナクラスタの間の間隔は０.５波長である。従って、当該アンテナアレイの総長さは

である。図２の（c）に示す第３種のアンテナアレイはＭ／２×２個の同一の分極アンテナ素子からなる均一な面アレイである。当該第３種のアンテナアレイのアンテナ素子の間隔は０.５波長であり、アンテナアレイの長さ及び幅はそれぞれ

及びλ／２である。図２（d）に示す第４種のアンテナアレイはＭ／４×２個の並べる直交アンテナクラスタが矩形に配列されて構成されるアンテナアレイであり、直交アンテナクラスタの間の間隔が０.５波長であり、アンテナアレイの長さ及び幅がそれぞれ

及びλ／２である。上記にて、図２に基づくアンテナアレイ１００Xの可能な配置に対する記述は例示的なものに過ぎず、すべての可能な配置を網羅的挙げることを意図しない。実際に、アンテナアレイにおけるアンテナ素子数、幾何学的配列方式、アンテナ素子の間の間隔、アンテナの分極方向うちの一つ又は複数は必要に応じて配置されることができるが、理解すべきなのは、アンテナアレイ１００Xは、一般に、一旦、アンテナアレイの配置が完了すると、その配置方式が相対的に固定されることである。

図１に戻ると、無線通信装置１００は、アンテナアレイの幾何学的情報生成ユニット１０１と、通信ユニット１０２とを含む。アンテナアレイの幾何学的情報生成ユニット１０１は、アンテナアレイ１００Xの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成するように構成される。ここで、アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイ１００Xにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と（例えばラインアレイ又は面アレイであるが、これに限定されない）、アンテナ素子間隔（例えば、０.５λであるが、これに限定されない）と、アンテナ分極方向（例えば、平行又は直交であるが、これに限定されない）との少なくとも一つを指示する。ある通信システムでは、上記のある一つが予め確定された又は後続の処理に要しない場合に、幾何学的情報は当該項目に対する指示を省略することができる。例えば、デフォルトで通信システムにおける全てのアンテナアレイのアンテナ分極方向が一致するとした場合に、幾何学的情報は、アンテナ分極方向情報を含まなくてもよい。又は、後続の処理ではアンテナ素子間隔を考慮する必要のない場合に、幾何学的情報はアンテナ素子間隔を指示する内容を含まなくてもよい。

アンテナアレイの幾何学的情報生成ユニット１０１は、予め定義されたアンテナアレイデータベースの検索番号を取得することで、無線通信装置１００に対応するアンテナアレイ１００Xの幾何学的情報を得ることができる。オプションとして、アンテナアレイの幾何学的情報生成ユニット１０１は、予め設定されることにより、無線通信装置１００に対応するアンテナアレイ１００Xの幾何学的情報を取得することができる。無線通信装置１００が基地局として実現される場合に、そのアンテナアレイの幾何学的情報生成ユニット１０１は、例えば、s１インタフェースを介してコアネットワークからアンテナアレイ１００Xの幾何学的情報を得てもよい。

通信ユニット１０２は、無線通信装置１００のターゲット通信装置へ、アンテナアレイ１００Xの幾何学的情報を含む信号を送信して、自身に配置されたアンテナアレイの幾何学的情報を通信相手（ターゲット通信装置）に通知するように構成される。例示的に、LTE（LTE-Aを含む）通信システムでは、無線通信装置１００は、基地局として実現される場合、ブロードキャスト制御チャネル（BCCH）によりアンテナアレイ１００Xの幾何学的情報を、例えばシステム情報ブロック（System Information Block）に含ませてUEあるいは他の基地局に送信してもよく、又は、x２インタフェースを介してアンテナアレイ１００Xの幾何学的情報を他の基地局に送信してもよい。例示的に、無線通信装置１００は、UEとして実現される場合、ランダムアクセスプロセス（Random Access Procedure）により自身のアンテナアレイの幾何学的情報を基地局に送信してもよい。当業者であれば、本開示の、通信装置の間に（例えば、基地局とユーザー機器との間、基地局と他のネットワークデバイス、例えば中継装置との間）アンテナアレイの幾何学的情報を交換する技術案を、LTE通信システム以外の、他の、マルチアンテナを採用する通信システムに適用することもでき、例えば、当業者は本開示の設計思想に基づいて上記の技術案を、発展していく第５世代や更なる未来の通信システムに適用可能と理解される。

図３は、本開示の実施例による無線通信装置１００により使用される無線通信方法を例示するフローチャートである。ステップS３０１において、無線通信装置１００のアンテナアレイ１００Xの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成する。システムの要求に応じて、アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイ１００Xにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する。ステップS３０２において、無線通信装置１００のターゲット通信装置へ当該アンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を送信する。具体的生成と送信の方式については、図１に基づいて記述したので、ここでは重複しない。

図４は、本開示の実施例による無線通信装置４００の構成を例示するブロック図である。無線通信装置４００は、上述した無線通信装置１００のターゲット通信装置の例と見なされてもよい。無線通信装置４００はシングルアンテナの通信装置であってもよく、アンテナアレイが配置されていてもよい。具体的な通信装置のアンテナアレイ構成情報に対する要求に応じて、無線通信装置４００は、基地局として実現されてもよく、又はUE或いは他のネットワークデバイスとして実現されてもよい。無線通信装置４００は、通信ユニット４０１と、アンテナアレイの幾何学的情報解析ユニット４０２とを含む。

通信ユニット４０１は、無線通信装置４００のターゲット通信装置（例えば、無線通信装置１００）から当該ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を受信するように構成される。上述したように、アンテナアレイの幾何学的情報は、ターゲット通信装置のアンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する。ある通信システムでは、上記のある事項が既に予め確定された又は後続の処理に要されない場合に、幾何学的情報は当該項目に対する指示を省略することができる。例えば、デフォルトで通信システムにおける全てのアンテナアレイのアンテナ分極方向が一致するとした場合に、幾何学的情報はアンテナ分極方向情報を含まなくてもよい。又は、後続の処理にアンテナ素子間隔を考慮する必要のない場合に、幾何学的情報はアンテナ素子間隔を指示する内容を含まなくてもよい。

例えば、無線通信装置４００は、UE（これに限定されない）として実現される場合、ブロードキャスト制御チャネル（BCCH）を介して基地局から送信された、例えば、システム情報ブロック（SIB）に含まれるアンテナアレイの幾何学的情報を受信することができるが、これに限定されない。例えば、無線通信装置１００は、基地局（これに限定されない）として実現される場合、ランダムアクセスプロセス（Random Access Procedure）によりUEから当該UEに配置されたアンテナアレイの幾何学的情報を受信してもよく、又は、ブロードキャスト制御チャネル（BCCH）或いはx２インタフェースを介して他の基地局から当該他の基地局に配置されたアンテナアレイの幾何学的情報を受信し、又は、s１インタフェースを介してコアネットワークからそのターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を受信することができる。

また、無線通信装置４００にもアンテナアレイが配置された場合に、通信ユニット４０１は、さらに、ターゲット通信装置へ自身のアンテナアレイのアンテナアレイ構成情報を送信するように構成されてもよい。このアンテナアレイ構成情報は、例えば、アンテナアレイの幾何学的情報及び/又はアンテナ数情報を含んでもよい。

アンテナアレイの幾何学的情報解析ユニット４０２は、当該アンテナアレイの幾何学的情報を含む信号に基づいてターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置を確定するように構成される。上記信号は各種の方式によりアンテナアレイの幾何学的配置を指示することができる。例えば、上記信号は、実際のアンテナアレイの幾何学的配置を含んでもよく、無線通信装置４００がアクセス可能な、アンテナアレイの幾何学的構成情報が予め記憶されたインデックスを含む方式によりアンテナアレイの幾何学的配置を指示してもよく、この二つの方式の組合せによりアンテナアレイの幾何学的配置を指示してもよい。

図５は、本開示の実施例による無線通信装置４００により使用される無線通信方法を例示するフローチャートである。ステップS５０１において、ターゲット通信装置（例えば、無線通信装置１００）から当該ターゲット通信装置のアンテナアレイ（アンテナアレイ１００X）の幾何学的情報を含む信号を受信する。システムの要求に応じて、アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する。ステップS５０２において、当該信号に基づいてターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置を解析する。具体的受信と解析の方式は、図４に基づいて記述したので、ここでは重複しない。

以下で、図６に基づいて無線通信装置４００の更なる実施例としての無線通信装置６００の構成を記述する。図６は、本開示の実施例による無線通信装置６００の構成を例示するブロック図である。無線通信装置６００は、通信ユニット６０１と、アンテナアレイの幾何学的情報解析ユニット６０２と、チャネル推定ユニット６０３とを含む。このうち、アンテナアレイの幾何学的情報解析ユニット６０２は、アンテナアレイの集合情報解析ユニット４０２と機能及び構造が同じであるため、以下では重複しない。

通信ユニット６０１は、無線通信装置６００のターゲット通信装置から当該ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を受信することに加え、当該ターゲット通信装置からトレーニング系列信号を受信するように構成されてもよい。トレーニング系列信号は、ターゲット通信装置から無線通信装置へのチャネル特性を反映することができる。チャネル特性は、例えば、チャネル状態及びチャネル品質であるが、これに限定されない。例示的に、無線通信装置６００がUEとして実現される場合、トレーニング系列信号は、例えば、CRS（common reference signal：共通参照信号）、CSI-RS（channel status information reference signal：チャネル状態情報参照信号）のような下りリンク参照信号である。例示的に、無線通信装置６００が基地局として実現される場合、トレーニング系列信号は、例えば、SRS（sounding reference signal：探測参照信号）、DM-RS（demodulation reference signal：復調参照信号）などのような上りリンク参照信号である。通信ユニット６０１は、受信したトレーニング系列信号をチャネル推定ユニット６０３に入力する。

チャネル推定ユニット６０３は、入力されたトレーニング系列信号に基づいてターゲット通信装置から無線通信装置６００へのチャネル特性を推定するように構成されることができる。ここで、チャネル推定ユニット６０３は、本分野の公知の任意方法によって相応するトレーニング系列信号に応じて所望するチャネル特性を推定してもよい。例えば、必要に応じて、CSI-RS（channel status information reference signal：チャネル状態情報参照信号）信号に基づいて下りリンクチャネルのチャネル状態（チャネル品質）を推定してもよい。ここで、チャネル推定ユニット６０３により推定されるターゲット通信装置から無線通信装置６００へのチャネル特性は、瞬時チャネル特性であってもよく、統計的チャネル特性、又はそれらの両者であってもよいことが理解されるべきである。

以下で、図７に基づいて、無線通信装置６００の更なる実施例としての無線通信装置７００の構成を記述する。図７は、本開示の実施例による無線通信装置７００の構成を例示するブロック図である。無線通信装置７００は、通信ユニット７０１と、アンテナアレイの幾何学的情報解析ユニット７０２と、チャネル推定ユニット７０３と、チャネルフィードバック情報確定ユニット７０４とを含む。その中、通信ユニット７０１と、アンテナアレイの幾何学的情報解析ユニット７０２と、チャネル推定ユニット７０３とは、図６に基づいて記述された通信ユニット６０１と、アンテナアレイの幾何学的情報解析ユニット６０２と、チャネル推定ユニット６０３との機能及び構成に同じである。従って、以下では重複する記述を省略する。

チャネルフィードバック情報確定ユニット７０４は、アンテナアレイの幾何学的情報解析ユニット７０２により得られたアンテナアレイの幾何学的配置と、チャネル推定ユニット７０３により得られたチャネル推定結果とに基づいて、ターゲット通信装置から無線通信装置７００へのチャネル特性を指示するためのチャネルフィードバック情報を確定するように構成されてもよい。そして、チャネルフィードバック情報確定ユニット７０４は、確定されたチャネルフィードバック情報を通信ユニット７０１に提供して、通信ユニット７０１が、確定されたチャネルフィードバック情報をターゲット通信装置に送信し、チャネル特性をターゲット通信装置に通知するようにしてもよい。以下では、チャネルフィードバック情報確定ユニット７０４がアンテナアレイの幾何学的配置とチャネル推定結果とに基づいて、チャネル特性を指示するチャネルフィードバック情報を確定する処理について例を挙げて記述する。

従来のマルチアンテナのチャネルフィードバック方案において、多種のアンテナアレイ配置は一つのコードブックを共有している。共有コードブックには、異なるアンテナアレイに対応するコードワードが含まれている。あるアンテナアレイ配置について、共有コードブックにおける他のアンテナアレイ配置に対応するコードワードが無効と見なされることができる。従って、あるアンテナアレイ配置にとっては、共有コードブックは非効率的なコードブックであり、不要なチャネルフィードバックオーバーヘッドを引き起こす。

存在している問題について、本開示の一実施例によれば、異なるアンテナアレイの幾何学的配置を有するアンテナアレイに対して異なるコードブックを提供することができる。具体的には、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向とのうちの一つ又は複数に応じて異なるコードブックを用意することができる。あるアンテナアレイ配置について、対応するコードブックに他のアンテナアレイ配置に対応するコードワードが存在しないため、不要なチャネルフィードバックオーバーヘッドを低減させることができる。

当該実施例において実現する場合に、チャネルフィードバック情報確定ユニット７０４は、アンテナアレイの幾何学的配置に応じて当該アンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックを確定することができる。必要に応じて、チャネルフィードバック情報確定ユニット７０４は、予め確定されたルール又は方法に従ってフィードバックコードブックを確定してもよい。例えば、無線通信装置７００は、コードブック記憶ユニット（図示せず）をさらに含むこともできる。コードブック記憶ユニットは、複数のアンテナアレイの幾何学的配置に対応する複数のフィードバックコードブックを記憶するように構成されてもよい。この場合に、チャネルフィードバック情報確定ユニット７０４は、コードブック記憶ユニットを問い合わせることでアンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックを確定してもよい。

さらに、チャネルフィードバック情報確定ユニット７０４は、当該フィードバックコードブックにおける、チャネル推定ユニット７０３によるチャネル推定結果にマッチングしているコードワードを確定することができる。そして、チャネルフィードバック情報確定ユニット７０４は、確定されたコードワードのインデックス番号をチャネルフィードバック情報に含ませて、通信装置７０１がコードワードのインデックス番号をターゲット通信装置にフィードバックするようにする。

一つの実施例において、例えば、フィードバックコードブックは、例えば、プリコーディングマトリクスのコードブックを含んでもよい。

本実施例において、チャネル推定ユニット７０３により推定されるターゲット通信装置から無線通信装置７００へのチャネル特性は、瞬時チャネル特性と統計的チャネル特性との少なくとも一つを含んでもよい。従って、採用されたチャネル特性のタイプによって、チャネルフィードバック情報確定ユニット７０４は、アンテナアレイの幾何学的配置に基づいて瞬時チャネル特性に対応するチャネルフィードバック情報及び/又は統計的チャネル特性に対応するチャネルフィードバック情報を確定してもよい。例えば、LTE-Aシステムの２段階（two stage）のフィードバック方案において、瞬時チャネル特性と統計的チャネル特性とをプリコーディングマトリクス指示（PMI）方式でフィードバックし、前者によりアンテナ配置に対応する短期コードブックからフィードバック情報を確定することに対し、後者によりアンテナ配置に対応する長期コードブックからフィードバック情報を確定する。

これに対応して、図８は、本開示の実施例による、無線通信装置７００のターゲット通信装置としての無線通信装置８００の構成を例示するブロック図である。無線通信装置８００は無線通信装置１００の更なる実施例であり、アンテナアレイ８００Xが配置されている。無線通信装置８００は、アンテナアレイの幾何学的情報生成ユニット８０１と、通信ユニット８０２と、チャネル情報確定ユニット８０３とを含む。アンテナアレイの幾何学的情報生成ユニット８０１は、アンテナアレイの幾何学的情報生成ユニット１０１と、機能及び構造が類似しているため、以下では重複する記述を省略する。

通信ユニット８０２は、無線通信装置８００のターゲット通信装置（例えば、無線通信装置７００）へ自身のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を送信することに加えて、さらに、ターゲット通信装置から、無線通信装置８００から当該ターゲット通信装置へのチャネルに関するチャネルフィードバック情報を受信するように構成されてもよい。通信ユニット８０２がチャネルフィードバック情報を受信してチャネル情報確定ユニット８０３に提供した後に、チャネル情報確定ユニット８０３は、無線通信装置８００自身のアンテナアレイの幾何学的配置と当該チャネルフィードバック情報とに基づいて無線通信装置８００から当該ターゲット通信装置へのチャネル特性を確定することができる。

一実施例において、チャネルフィードバック情報は、アンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックにおけるコードワードインデックス番号を含んでいてもよい。チャネル情報確定ユニット８０３は、無線通信装置８００自身のアンテナアレイの幾何学的配置とコードワードインデックス番号とに基づいて、無線通信装置８００からターゲット通信装置へのチャネル特性を確定するように構成されてもよい。

具体的には、無線通信装置８００は、コードブック記憶ユニットをさらに含む。コードブック記憶ユニットは、複数のアンテナアレイの幾何学的配置に対応する複数のフィードバックコードブックを記憶するように構成されてもよい。この場合、チャネル情報確定ユニット８０３は、コードブック記憶ユニットに問い合わせることで、アンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックを確定することができる。

一実施例において、フィードバックコードブックは、プリコーディングマトリクスのコードブックを含むことができる。当該実施例において、チャネル情報確定ユニット８０３は、アンテナアレイの幾何学的配置とコードワードインデックス番号とに基づいてターゲット通信装置に用いられるプリコーディングマトリクスを確定することができる。

一つの具体的実施例として、周波数分割複信（FDD）モードを使用する無線通信セルラーシステムにおいて、基地局がUE装置と通信を行う。UE装置は、チャネルの状況に応じてプリコーディングマトリクス指示（PMI）を基地局にフィードバックする必要がある。基地局のＭ個のアンテナ素子のアンテナアレイは、図２（a）〜（d）に示す配置方式の一つで配置されるものとする。

当該実施例において、基地局及びユーザー機器端には（a）〜（d）の四種のアンテナアレイ配置に対応する四つのコードブックを予め記憶している。基地局（無線通信装置８００の例）は情報をブロードキャストすることでユーザー機器（無線通信装置７００の例）にそのアンテナアレイ配置を通知する。ユーザー機器は、基地局のブロードキャスト情報により基地局のアンテナアレイ配置を取得するとともに、基地局アンテナアレイ配置に対応するコードブックを選択してチャネルフィードバックに用いる。ユーザー機器は、下りリンクチャネルに対してチャネル推定を行い、下りリンクチャネル情報を用いて、基地局のアンテナアレイ配置に対応するコードブックからコードワードを選択する。ユーザー機器は、選択されたコードワードの検索番号をPMIとして基地局に送信する。基地局は、PMIを受信した後にそのアンテナアレイ配置に対応するコードブックにおいて検索を行って、対応するコードワードを抽出して、ユーザー機器の送信するプリコーディングマトリクス情報とする。

仮に、各種のアンテナアレイに対して２^ｎ個のコードワードを配置して本発明を使用するとする。従来のチャネルフィードバック技術では、四種の配置の全てに対するコードワードを含むコードブックを使用するので、毎回のチャネルフィードバック量はｎ＋２ビットである。本発明を使用すると、毎回のチャネルフィードバック量はｎビットとなる。従って、本発明の利用によれば、チャネルフィードバックオーバーヘッドが大幅に低減される。

上記の実施例において、図２（a）〜（d）における四種のアンテナアレイ配置に対して四つのコードブックを予め記憶した。オプションとして、幾何学的情報のうちある項目又は複数の項目に基づいて、コードブックを予め記憶してもよい。例えば、単一分極要素のアンテナアレイ（配置（a）及び（c））に対して一つのコードブックを予め記憶し、直交分極要素のアンテナアレイ（配置（b）及び（d））に対して一つの別のコードブックを予め記憶してもよい。

図６に戻る。以上で記述されたように、チャネル推定ユニット６０３により推定された、ターゲット通信装置から無線通信装置６００へのチャネル特性は、瞬時チャネル特性と統計的チャネル特性との少なくとも一つを含む。チャネル推定ユニット６０３は、本分野で知られた各種の方法を使用して瞬時チャネル特性と統計的チャネル特性とを推定してもよい。従来のマルチアンテナシステムにおいて、チャネル特性統計値を推定する技術は主に時間平均化に基づく。瞬時チャネル特性と比べると、このような統計的チャネル特性は長期特性に属するので、変動する要因による影響を受けにくい。発明者は、アンテナアレイにおいて、異なるアンテナペアのアンテナごとのアンテナ間の相対的位置関係が同じ又は類似すれば、アンテナペアごとのアンテナ間のチャネル相関も同じ又は類似することを認識している。このようなアンテナペアのアンテナ間の瞬時チャネル相関を平均化すると、変動する要因による影響を解消又は低減させる目的を達成することもできる。アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的分布に関するアンテナアレイ配置（アンテナアレイの幾何学的情報）に基づいて、このようなアンテナペアを識別することができる。このような方式により、サンプルの増加によって、長い時間オーバーヘッドを要することなく、十分な推定精度を得ることができる。

本開示による一実施例において、チャネル推定ユニット６０３は、トレーニング系列信号に基づいて、ターゲット通信装置から無線通信装置６００への瞬時チャネル特性を推定し、推定された瞬時チャネル特性と、ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置とに基づいて、ターゲット通信装置から無線通信装置６００への統計的チャネル特性を推定するように構成されてもよい。

チャネル推定ユニット６０３は、本分野で知られた各種の方法により、トレーニング系列信号に基づいて、ターゲット通信装置から無線通信装置６００へのチャネル特性を推定してもよい。トレーニング系列信号は、例えば、CRS、CSI-RSのような下りリンク参照信号、或いはDM-RSのような上りリンク参照信号などであってもよい。

一実施例において、チャネル推定ユニット６０３は、アンテナアレイにおける複数のアンテナペアの、アンテナ間の相関を反映する瞬時チャネル推定値に基づいて、その中の少なくとも一つのアンテナペアの、アンテナ間の相関を反映する統計的チャネル情報推定値を推定することにより、ターゲット通信装置から無線通信装置６００への統計的チャネル特性を推定してもよい。上記複数のアンテナペアは、基本的に同一の相対的な幾何学的関係にあるアンテナペアである。基本的に同一のアンテナペアの相対的な幾何学的関係とは、アンテナペアごとに、第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子とを含み、アンテナアレイにおける基本的に同一の相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアのそれぞれに含まれる第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係が、基本的に同じであること、と理解されてもよい。

本文において、第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係は、空間位置ずれと分極方向ずれとを含んでもよい。図９は、同一種類のアンテナペアの最も簡単な例を示している。図９の例において、各アンテナ素子の分極方向は同じであり、同一種類のアンテナペアは基本的に同一の空間位置にあるアンテナペアである。ここで、空間位置は第１、第２のアンテナ素子の間の距離及び二次元相対座標などを含んでもよい。分極方向ずれを考慮した場合に、例えば、第１、第２のアンテナ素子の分極角の差の絶対値が所定の閾値以下である場合、二つのアンテナ素子分極方法が同じであると考えられてもよい。ここで、当該閾値は例えば、４５°である。

一つの実施例において、通信ユニット６０１は、異なる時点でターゲット通信装置からのトレーニング系列信号を複数回受信してもよい。チャネル推定ユニット６０３は、毎回に受信したトレーニング系列信号に基づいて、基本的に同一の幾何学的関係にある複数のアンテナペアの、瞬時チャネル推定値に基づく平均値を算出し、当該平均値に対してさらに時間平均化を行って、その中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を確定してもよい。瞬時チャネル推定値に基づく平均値を算出する例として、例えば、アンテナ間のアンテナ係数の相関の平均値又は共分散などを算出してもよいが、これに限定されない。例えば、仮にアンテナiとjとの対応する瞬時チャネル係数がhiとhjであるとすると、アンテナiとjの瞬時チャネル推定値の平均値は、例えば、hi×hj*として算出してもよい。符号「*」は共役演算を示す。オプションとして、E（（hi-E（hi））（hj-E（hj）*）として算出してもよい。その中、E（）は期待値を示す。

また、アンテナアレイの幾何学的情報に基づいて統計的チャネル特性を推定する方法は、ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を受信する無線通信装置６００/７００に適用するのみならず、同様に自身にアンテナアレイが配置され自身のアンテナアレイの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成する無線通信装置８００にも適用する。

図８に戻る。通信ユニット８０２は、さらに、ターゲット通信装置からのトレーニング系列信号を受信するように構成される。例えば、無線通信装置８００が基地局として実現される場合、トレーニング系列信号は、例えば、SRS（sounding reference signal：探測参照信号）のような上りリンク参照信号であってもよい。

無線通信装置８００は、トレーニング系列信号に基づいてターゲット通信装置から無線通信装置８００への瞬時チャネル特性を推定し、推定された瞬時チャネル特性と、アンテナアレイ８００Xのアンテナアレイの幾何学的配置とに基づいてターゲット通信装置から無線通信装置８００への統計的チャネル特性を推定するためのチャネル推定ユニット（図示せず）をさらに含んでもよい。

例えば、無線通信装置８００のチャネル推定ユニットは、アンテナアレイ８００Xにおけるが基本的に同一の相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアの瞬時チャネル推定値に基づいて、その中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を推定することにより、ターゲット通信装置から無線通信装置８００への統計的チャネル特性を推定する。前記のように、基本的に同一のアンテナペアの相対的な幾何学的関係とは、各アンテナペアが第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子とを含み、アンテナアレイにおける基本的に同一の相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアのそれぞれに含まれる第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係が基本的に同じであること、と理解されてもよい。同様に、第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係は、空間位置ずれと分極方向ずれとを含んでもよい。

通信ユニット８０２は、異なる時点でターゲット通信装置からのトレーニング系列信号を複数回受信することができる。無線通信装置８００のチャネル推定ユニットは、毎回に受信したトレーニング系列信号に基づいて、基本的に同一の相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアの、瞬時チャネル推定値に基づく平均値を算出し、当該平均値に対してさらに時間平均化を行ってその中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を確定してもよい。

ちなみに、通信ユニット８０２は、そのターゲット通信装置へアンテナアレイ８００Xのアンテナ数情報を送信するように構成されてもよい。アンテナ数情報及び/又はアンテナアレイの幾何学的情報はいずれもアンテナ構成情報に属する。通信ユニット８０２は、ターゲット通信装置から当該ターゲット通信装置に配置されたアンテナアレイの構成情報を受信するように構成されてもよい。幾つかの例において、例えば、通信する双方は、自身と相手のアンテナ構成情報によってコードブックを選択することができる。

伝統的な統計的チャネル特性推定が時間平均に基づくのに比べると、アンテナアレイの幾何学的情報に基づいて統計的チャネル特性（統計的チャネル情報推定値）をより快速に推定し、時間オーバーヘッドが大幅に低減される。また、仮に同じ時間オーバーヘッドの下では、アンテナアレイの幾何学的情報に基づく快速推定は、伝統的方法に比べると、精度が明らかに高くなる。

以下では、一つの具体的実施例を例として、アンテナアレイの幾何学的情報に基づく統計的チャネル特性の快速推定方法を詳細に記述する。

一つの具体的実施例として、一つの無線通信セルラーシステムにおいて、基地局はUEと通信を行う。基地局側で大規模のアンテナアレイを配置しており、全ての基地局のアンテナ構成情報が、あるコアネットワークデバイスのデータベースに記憶される。当該コアネットワークデバイスは基地局にそのアンテナ配置の幾何学的情報を通知する（アンテナアレイの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成する一種の実現形とする）。オプションとして、UEはSRSのようなトレーニング系列信号を送信するとともに、基地局は本開示による統計的チャネル情報の快速推定方法を使用してUEとの間の上りリンクチャネルに対して統計的チャネル情報の推定を行う。推定して得られた統計的チャネル情報は、当該統計的チャネル情報を利用するユーザースケジューリング、パイロットの配分、プリコーディングなどに用いられてもよい。又は、オプションとして、基地局は、得られたアンテナアレイの幾何学的情報を、例えば、ブロードキャスト制御チャネルによりUEに送信するとともに、UEへCRSのようなトレーニング系列信号を送信し、UEは、本開示による統計的チャネル情報の快速推定方法を使用して、それと基地局との間の下りリンクチャネルに対して統計的チャネル情報の推定を行う。推定して得られた統計的チャネル情報は、当該統計的チャネル情報を利用するセル切り替え、プリコーディングなどに用いられる。便宜上、以下ではUEが快速推定を行うことを例として記述する。

具体的には、図１０と図１１を参照する。図１０は、本開示の実施例による平面アンテナアレイを例示する模式図である。図１１は、図１０に示す平面アレイのアンテナ素子の番号の付与方式を例示する模式図である。仮に、基地局に図１０に示すＭ_ｙ×Ｍ_ｘ個の同一分極アンテナ素子からなる平面アンテナアレイを取り付け、且つ基地局が一つのシングルアンテナのユーザー機器と通信するとする。図１１に示すように、アンテナアレイのアンテナ素子は順に０、１、…、Ｍ_ｘＭ_ｙ−１として識別される。推定する統計パラメータは下式（１）に示す相関行列Ｒである。

ただし、チャネルベクトルｈは行ベクトルであり、その長さがＭ_ｘＭ_ｙである。

UEは基地局のアンテナアレイの幾何学的情報を受信した後に、一つのアンテナペアの相対的位置の表を作成する。当該アンテナペアの相対的位置の表にはＭ_ｘ ^２Ｍ_ｙ ^２対のアンテナペアの相対的位置情報を記憶している。アンテナ番号がそれぞれｍとｎであるアンテナからなる、アンテナｍを主とするアンテナペアについては、（ｍ，ｎ）として識別される。アンテナ素子ｍの二次元座標が（ｙ_ｍ，ｘ_ｍ）として記録される。アンテナペア（ｍ，ｎ）に対応する相対的位置ｐ_ｍｎが表内で（ｙ_ｍ−ｙ_ｎ，ｘ_ｍ−ｘ_ｎ）、即ち、ｐ_ｍｎ＝（ｙ_ｍ−ｙ_ｎ，ｘ_ｍ−ｘ_ｎ）として記録される。

そして、UEは、以下のような統計的事前処理を行うことができる。
式（２）に示すように、２ペアごとのアンテナの相対的位置を比較して、係数

を得る。

その後、式（３）に示すように、アンテナペア（ｍ，ｎ）ごとに以下のような行列Ａ_ｍｎを生成する。

ただし、行列Ａ_ｍｎはアンテナペア（ｍ，ｎ）の同一種類のアンテナライブラリである。

次に、UEは統計的情報の快速推定処理を行うことができる。具体的に、同一種類のアンテナライブラリＡ_ｍｎ及びチャネルの現在の瞬時推定値

とに基づいて相関行列Ｒを推定して、推定値

を得る。式（４）は第（ｍ，ｎ）の行列要素の

を示す。

ただし、「゜」はHadamard積であり、

は行列Ｘ内の全ての行列要素に対する積算である。

次に、UEはｔ回目に得られた快速推定結果

を使用して、その前回に得られた

と平均化を行って、式（５）に示すように、今回のチャネル推定結果を得ることができる。

初回に快速推定を行う際に、UEは時間平均化を行う必要がない。

以上で本発明の実施例の方法、装置に従ったフローチャート及び/又はブロック図を参照して本発明を記述した。なお、目的を明らかにするために、図面と説明において、本発明に関係がなく、当業者が既知の部品と処理の表示と記述を省略した。フローチャート及び/又はブロック図における各ブロック及びフローチャート及び/又はブロック図における各ブロックの組合せは、いずれもコンピュータプログラム指令により実現されることができる。これらのコンピュータプログラム指令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供することで、一種の機器を生じ、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置によりこれらの指令を実行するようにし、フローチャート及び/又はブロック図におけるブロックに規定する機能/操作を実現する装置を生じることができる。

これらのコンピュータプログラム指令を、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置に対して特定の方式で動作するように指令できるコンピュータが読み取り可能な媒体に記憶することもでき、このように、コンピュータが読み取り可能な媒体に記憶されている指令は、フローチャート及び/又はブロック図におけるブロックに規定する機能/操作を実現する指令装置（instruction means）を含む製品を生じる。

コンピュータプログラム指令をコンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置にロードして、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置に一連の操作ステップを実行させて、コンピュータの実現するプロセスを生じることにより、コンピュータ又は他のプログラマブル装置で指令を実行することはフローチャート及び/又はブロック図におけるブロックに規定する機能/装置を実現するプロセスを提供することができる。

図面におけるフローチャートとブロック図は、本発明の各実施例のシステム、方法及びコンピュータプログラム製品に従った実現可能なアーキテクチャスキーマ、機能及び操作を図示したことが分かる。この点について、フローチャート又はブロック図における各ブロックは一つのモジュール、プログラムセグメント、又はコードの一部を代表してもよく、前記モジュール、プログラムセグメント、又はコードの一部には一つ又は複数の、規定されたロジック機能を実現するための実行可能な指令を含む。なお、代わりとしての幾つかの実現において、ブロックに付ける機能が図面に付けた順と異なる順に発生してもよい。例えば、二つの連続して示するブロックは実際に基本的に並行して実行されてもよく、それらは反対の順に従って実行されてもよく、関する機能に応じて決められる。なお、ブロック図及び/又はフローチャートにおける各ブロック、及びブロック図及び/又はフローチャートにおけるブロックの組合せは、規定の機能又は操作を実行する専用の、ハードウェアに基づくシステムにより実現されてもよく、又は、専用のハードウェアとコンピュータ指令との組合せにより実現されてもよい。

図１２は、本発明を実現できるコンピュータの例示的構造を例示するブロック図である。図1２において、演算処理ユニット（ＣＰＵ）１２０１は、読取専用メモリ（ROM）１２０２に記憶されているプログラム或いは記憶部１２０８からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２０３にロードしたプログラムに基づいて各種の処理を実行する。ＲＡＭ１２０３にも、必要に応じてＣＰＵ１２０１が各種の処理等を実行する際に必要なデータが記憶される。

ＣＰＵ１２０１、ＲＯＭ１２０２、ＲＡＭ１２０３はバス１２０４を介して互いに接続されている。入力/出力インターフェース１２０５もバス１２０４に接続されている。

キーボード、マウス等を含む入力部１２０６、ディスプレイ、例えば陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等、スピーカ等を含む出力部１２０７、ハードディスク等を含む記憶部１２０８、ネットワークインターフェースカード例えばＬＡＮカード、モデム等を含む通信部１２０９は入力/出力インターフェース１２０５に接続されている。通信部１２０９は、ネットワーク、例えばインターネットを介して通信処理を実行する。

必要に応じて、ドライバー１２１０も入力/出力インターフェース１２０５に接続されている。リムーバブルメディア１２１１、例えばディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等は、必要に応じてドライバー１２１０に装着され、その中から読み出したコンピュータプログラムが必要に応じて記憶部１２０８にインストールされるようにする。

ソフトウェアにより上記のステップと処理を実現する場合に、ネットワーク、例えばインターネット或いは記憶媒体、例えばリムーバブルメディア１０１１からソフトウェアを構成するプログラムをインストールする。

当業者であれば、この種の記憶媒体は、図１２に示す、その中にプログラムが記憶され装置に別途配分してユーザにプログラムを提供するリムーバブルメディア１２１１に限定されないことが理解される。リムーバブルメディア１２１１の例は、磁気ディスク、光ディスク（光ディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ROM）とデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含む）、光磁気ディスク（ミニディスク（ＭＤ）を含む）、半導体メモリを含む。又は、記憶媒体は、ROM１２０２、記憶部１２０８に含まれるハードディスク等であってもよく、その中にプログラムが記憶され、且つこれらを含む装置とともにユーザに配分される。

本開示の基地局によれば、例えば、任意のタイプの進化型ノードB（eNB）、例えばマクロeNBとスモールeNBとして実現してもよい。スモールeNBはマクロセルより小さいセルをカバーするeNB、例えばピコファラドeNB、マイクロeNB、ホーム（フェムト）eNBであってもよい。その代わりに、基地局は、任意の他のタイプの基地局、例えばNodeBとベーストランシーバ基地局（BTS）として実現されてもよい。基地局は、無線通信を制御するように構成される本体（基地局デバイスとも称する）と、本体と異なる箇所に設置される一つ又は複数のリモート無線ヘッド（RRH）とを含んでもよい。その中、C-RAN（Centralized, Cooperative, Cloud RAN）の発展につれて、上記の無線通信を制御する本体は、ベースバンド・クラウド端の処理装置、例えばサーバであってもよい。また、以下記述する各種のタイプの端末は、基地局機能を一時又は半恒久的に実行することにより基地局として作動してもよい。

本開示によるユーザー機器は、例えば、移動端末（例えばスマートフォン、タブレットパソコンコンピュータ（PC）、ノートPC、スマートウェアラブルデバイス、携帯型ゲーム端末、携帯型/ウオッチドッグ型移動ルータとデジタル撮像装置）又は車載端末（例えばカーナビゲーション装置）として実現されてもよい。また、ユーザー機器は、マシンツーマシン（M２M）通信を実行する端末（マシン型通信（MTC）端末とも称される）として実現されてもよい。また、ユーザー機器は、上記端末における端末ごとに取り付けられた無線通信モジュール（例えば単一又は複数のチップを含む集成回路モジュール）であってもよい。

以下では、図１３乃至図１５に基づいて例を挙げて基地局とユーザー機器との応用例を説明する。

図１３は本開示の技術を応用できるeNBの例示的配置の第１の例を例示するブロック図である。eNB１３００は、一つ又は複数のアンテナ１３１０及び基地局デバイス１３２０を含む。基地局デバイス１３２０と各アンテナ１３１０はＲＦケーブルを介して互いに接続される。

アンテナ１３１０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナに含まれる複数のアンテナ素子）を含み、基地局デバイス１３２０による無線信号の送受信のために用いられる。図１３に示すように、ｅＮＢ１３００は、複数のアンテナ１３１０を含み、複数のアンテナ１３１０は、例えばｅＮＢ１３００が使用する複数の周波数帯域に共用してもよい。なお、図１３にはｅＮＢ１３００が複数のアンテナ１３１０を含む例を示したが、ｅＮＢ１３００は単一のアンテナ１３１０を含んでもよい。

基地局デバイス１３２０は、コントローラ１３２１、メモリ１３２２、ネットワークインタフェース１３２３、及び無線通信インタフェース１３２５を含む。

コントローラ１３２１は、例えばＣＰＵ又はＤＳＰであってよく、基地局デバイス１３２０の上位レイヤの様々な機能を操作する。例えば、コントローラ１３２１は、無線通信インタフェース１３２５により処理された信号内のデータからデータパケットを生成し、生成したパケットをネットワークインタフェース１３２３を介して転送する。コントローラ１３２１は、複数のベースバンドプロセッサからのデータをバンドリングすることによりバンドルドパケットを生成し、生成したバンドルドパケットを転送してもよい。また、コントローラ１３２１は、無線リソース管理、無線ベアラ制御、移動性管理、流入制御、及びスケジューリングのような制御を実行する論理的な機能を有してもよい。また、当該制御は、周辺のｅＮＢ又はコアネットワークノードと連携して実行されてもよい。メモリ１３２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、コントローラ１３２１により実行されるプログラム、及び様々な制御データ（例えば、端末リスト、伝送電力データ及びスケジューリングデータなど）を記憶する。

ネットワークインタフェース１３２３は基地局デバイス１３２０をコアネットワーク１３２４に接続するための通信インタフェースである。コントローラ１３２１はネットワークインタフェース１３２３を介してコアネットワークノード又は他のeNBと通信してもよい。この場合、eNB１３００とコアネットワークノード又は他のeNBとはロジックインタフェース（例えばS１インタフェースとX２インタフェース）により互いに接続される。ネットワークインタフェース１３２３は有線通信インタフェース、又は無線バックホールのための無線通信インタフェースであってもよい。ネットワークインタフェース１３２３が無線通信インタフェースであると、ネットワークインタフェース１３２３は無線通信インタフェース１３２５により使用される周波数帯域よりも高い周波数帯域を無線通信に使用してもよい。

無線通信インタフェース１３２５は、いずれかのセルラー通信方式（例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）をサポートし、アンテナ１３１０を介して、ｅＮＢ１３００のセル内に位置する端末までの無線接続を提供する。無線通信インタフェース１３２５は、一般、ベースバンド（ＢＢ）プロセッサ１３２６及びＲＦ回路１３２７を含んでもよい。ＢＢプロセッサ１３２６は、例えば、符号化/復号化、変調/復調及び多重化/逆多重化を実行するとともに、レイヤ（例えばL１、媒体アクセス制御（MAC）、無線リンク制御（RLC）、パケットデータ収束プロトコル（PDCP））のさまざまな信号処理を実行してもよい。コントローラ１３２１の代わりに、BBプロセッサ１３２６は上記ロジック機能の一部又は全部を有してもよい。BBプロセッサ１３２６は通信制御プログラムを記憶するメモリであってもよく、又はプログラムを実行するように構成されるプロセッサ及び関連する回路を含むモジュールであってもよい。BBプロセッサ１３２６の機能はプログラムの更新により変更可能であってもよい。当該モジュールは基地局デバイス１３２０のスロットに挿入されるカード若しくはブレードであってもよい。オプションとして、当該モジュールはカード若しくはブレードに搭載されるチップであってもよい。一方、RF回路１３２７は例えばミキサ、フィルタ及びアンプを含んでもよく、アンテナ１３１０を介して無線信号を送受信する。

図１３に示すように、無線通信インタフェース１３２５は複数のBBプロセッサ１３２６を含んでもよい。例えば、複数のBBプロセッサ１３２６はeNB１３００の使用する複数の周波数帯域に共用されてもよい。図１３に示すように、無線通信インタフェース１３２５は複数のRF回路１３２７を含んでもよい。例えば、複数のRF回路１３２７は複数のアンテナ素子に共用されてもよい。図１３は無線通信インタフェース１３２５に複数のBBプロセッサ１３２６と複数のRF回路１３２７とを含む例を示したが、無線通信インタフェース１３２５は単一のBBプロセッサ１３２６又は単一のRF回路１３２７を含んでもよい。

図１４は、本開示の技術を応用できるeNBの例示的配置の第２の例を例示するブロック図である。eNB１４００は、一つ又複数のアンテナ１４１０と、基地局デバイス１４２０と、RRH１４３０とを含んでもよい。RRH１４３０は各アンテナ１４１０とRFケーブルケーブルを介して互いに接続されてもよい。基地局デバイス１４２０とRRH１４３０は例えば光ファイバケーブルの高速回線で互いに接続されてもよい。

アンテナ１４１０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナに含まれる複数のアンテナ素子）を含み、RRH１４３０による無線信号の送受信のために用いられる。図１４に示すように、eNB１４００は複数のアンテナ１４１０を含んでもよい。例えば、複数のアンテナ１４１０はeNB１４００が使用する複数の周波数帯域に共用されてもよい。図１４はeNB１４００が複数のアンテナ１４１０を含む例を示したが、eNB１４００は単一のアンテナ１４１０を含んでもよい。

基地局デバイス１４２０は、コントローラ１４２１、メモリ１４２２、ネットワークインタフェース１４２３、無線通信インタフェース１４２５、及び接続インタフェース１４２７を含む。コントローラ１４２１、メモリ１４２２、及びネットワークインタフェース１４２３は図１３を参考して記述されたコントローラ１３２１、メモリ１３２２、及びネットワークインタフェース１３２３と同じである。ネットワークインタフェース１４２３は、基地局デバイス１４２０をコアネットワークに接続するためのものである。

無線通信インタフェース１４２５はいずれかのセルラー通信方式（例えばLTE、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）をサポートし、RRH１４３０とアンテナ１４１０とを介してRRH１４３０に対応するセクタ内に位置する端末までの無線接続を提供する。無線通信インタフェース１４２５は、一般、例えばBBプロセッサ１４２６を含んでもよい。BBプロセッサ１４２６が接続インタフェース１４２７を介してRRH１４２０のRF回路１４３４と接続されることを除き、BBプロセッサ１４２６は図１３を参考して記述されたBBプロセッサ１３２６と同じである。図１４に示すように、無線通信インタフェース１４２５は複数のBBプロセッサ１４２６を含んでもよい。例えば、複数のBBプロセッサ１４２６はeNB１４００が使用する複数の周波数帯域に共用されてもよい。図１４は無線通信インタフェース１４２５が複数のBBプロセッサ１４２６を含む例を示したが、無線通信インタフェース１４２５は単一のBBプロセッサ１４２６を含んでもよい。

接続インタフェース１４２７は基地局デバイス１４２０（無線通信インタフェース１４２５）をRRH１４２０に接続するためのインタフェースである。接続インタフェース１４２７は基地局デバイス１４２０（無線通信インタフェース１４２５）をRRH１４３０と接続する上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。

RRH１４３０は、インタフェース１４３１と、無線通信インタフェース１４３３とを含む。

接続インタフェース１４３１はRRH１４３０（無線通信インタフェース１４３３）を基地局デバイス１４３０に接続するためのインタフェースである。接続インタフェース１４３１は上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。

無線通信インタフェース１４３３は、アンテナ１４１０を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース１４３３は、一般、例えばRF回路１４３４を含んでもよい。RF回路１４３４は、例えばミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ１４１０を介して無線信号を送受信する。図１４に示すように、無線通信インタフェース１４３３は複数のRF回路１４３４を含んでもよい。例えば、複数のRF回路１４３４は複数のアンテナ素子をサポートすることができる。図１４は無線通信インタフェース１４３３が複数のRF回路１４３４を含む例を示したが、無線通信インタフェース１４３３は単一のRF回路１４３４を含んでもよい。

図１３と図１４に示すeNB１３００とeNB１４００において、それぞれ図１、図４、図６、図７、図８で記述された通信ユニット１０２、４０１、６０１、７０１、８０２は無線通信インタフェース１３２５及び無線通信インタフェース１４２５及び/又は無線通信インタフェース１４３３により実現されてもよい。機能の少なくとも一部はコントローラ１３２１とコントローラ１４２１により実現されてもよい。例えば、図１３の例で実現された無線通信装置１００はコントローラ１３２１によりアンテナアレイの幾何学的情報生成ユニット１０１の機能を実行してもよい。

図１５は、本開示の技術を応用できるスマートフォン１５００の例示的配置を例示するブロック図である。スマートフォン１５００、プロセッサ１５０１、メモリ１５０２、記憶装置１５０３、外部接続インタフェース１５０４、撮像装置１５０６、センサ１５０７、マイクロフォン１５０８、入力装置１５０９、表示装置１５１０、スピーカ１５１１、無線通信インタフェース１５１２、一つ又は複数のアンテナスイッチ１５１５、一つ又は複数のアンテナ１５１６、バス１５１７、バッテリー１５１８、及び補助コントローラ１５１９を含む。

プロセッサ１５０１は例えばCPU又はＳｏＣ（System on Chip）であってもよく、スマートフォン１５００のアプリケーションレイヤ及びその他のレイヤの機能を制御する。メモリ１５０２はRAMとROMを含み、データと、プロセッサ１５０１により実行されるプログラムを記憶する。記憶装置１５０３は記憶媒体、例えば半導体メモリ又はハードディスクを含んでもよい。外部接続インタフェース１５０４は、外部装置（例えばメモリーカード又はＵＳＢ（Universal Serial Bus）デバイス）をスマートフォン１５００に接続するためのインタフェースである。

撮像装置１５０６が画像センサ（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor））を含み、撮像画像を生成する。センサ２５０７は例えば、測定センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び加速度センサなどのセンサ群を含んでもよい。マイクロフォン１５０８はスマートフォン１５００に入力される音声を音声信号に変換する。入力装置１５０９は例えば表示装置１５１０のスクリーン上のタッチを検出するように構成されるタッチセンサ、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチを含み、ユーザーから入力される操作又は情報を受信する。表示装置１５１０はスクリーン（例えば液晶ディスプレイ（LCD）、有機発光ダイオード（OLED）ディスプレイ）を含み、スマートフォン１５００の出力画像を表示する。スピーカ１５１１はスマートフォン１５００から出力される音声信号を音声に変換する。

無線通信インタフェース１５１２はいずれかのセルラー通信方式（例えばLTE、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース１５１２は、一般に、例えばBBプロセッサ１５１３とRF回路１５１４とを含んでもよい。BBプロセッサ１５１３は例えば符号化/復号化、変調/復調及び多重化/逆多重化を実行してもよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、RF回路１５１４は例えばミキサ、フィルタ及びアンプを含んでもよく、アンテナ１５１６を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース１５１２はBBプロセッサ１５１３とRF回路１５１４を集積した一つのチップモジュールであってもよい。図１５に示すように、無線通信インタフェース１５１２は複数のBBプロセッサ１５１３と複数のRF回路１５１４を含んでもよい。図１５は無線通信インタフェース１５１２が複数のBBプロセッサ１５１３と複数のRF回路２５１４を含む例を示したが、無線通信インタフェース１５１２は単一のBBプロセッサ１５１３又は単一のRF回路１５１４を含んでもよい。

また、セルラー通信方式に加え、無線通信インタフェース１５１２は他の種類の無線通信方式、例えば近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線ＬＡＮ（Local Area Network）方案をサポートすることができる。この場合、無線通信インタフェース１５１２は各無線通信方式に対するBBプロセッサ１５１３とRF回路１５１４を含んでもよい。

アンテナスイッチ１５１５の各々は、無線通信インタフェース１５１２に含まれる複数の回路（例えば、異なる無線通信方式のための回路）の間にアンテナ１５１６の接続先を切り替える。

アンテナ１５１６の各々は単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナに含まれる複数のアンテナ素子）を含み、無線通信インタフェース１５１２による無線信号の送受信のために用いられる。図１５に示すように、スマートフォン１５００は複数のアンテナ１５１６を含んでもよい。図１５はスマートフォン１５００が複数のアンテナ１５１６を含む例を示したが、スマートフォン１５００は単一のアンテナ１５１６を含んでもよい。

また、スマートフォン１５００は無線通信方式ごとにアンテナ１５１６を含んでもよい。この場合、アンテナスイッチ１５１５はスマートフォン１５００の構成から省略されてもよい。

バス１５１７は、プロセッサ１５０１、メモリ１５０２、記憶装置１５０３、外部接続インタフェース１５０４、撮像装置１５０６、センサ１５０７、マイクロフォン１５０８、入力装置１５０９、表示装置１５１０、スピーカ１５１１、無線通信インタフェース１５１２及び補助コントローラ１５１９を互いに接続する。バッテリー１５１８は図中に破線で部分的に示した支線を介して図１５に示すスマートフォン１５００の各ブロックに電力を供給する。補助コントローラ１５１９は例えば、スリープモードにおいて、スマートフォン１５００の必要最低限の機能を動作させる。

図１５に示すスマートフォン１５００において、例えば、図４に記述された通信装置４０１は、無線通信インタフェース１５１２により実現されてもよい。機能の少なくとも一部がプロセッサ１５０１又は補助コントローラ１５１９により実現されてもよい。

本文に使用する用語は、特定の実施例を記述するためのものであり、本発明を限定することを意図しないと理解されべきである。文書の文脈に別つの指摘がある以外、本文に使用する単数の形の「一」と「当該」も、複数の形を含むことを意図する。さらに、用語「含む」は、本文で使用される際に、特徴、全体、ステップ、操作、ユニット及び/又はコンポーネントの存在を指すが、一つ又は複数の他の特徴、全体、ステップ、操作、ユニット及び/又はコンポーネントの存在又は増加を排除しない。

上記明細書において特定の実施例を参照して本発明を記述した。しかしながら、当業者であれば、請求項の範囲に限定される範囲から逸脱することない前提をとして、様々な修正と変更を行うことができると理解される。

本開示の技術によれば、以下の実施例で実現されることができる。
１.アンテナアレイに関する無線通信に関与する無線通信装置であって、
無線通信装置のターゲット通信装置から、ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を受信するように構成される通信ユニットと、
信号に基づいてターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置を確定するように構成されるアンテナアレイの幾何学的情報解析ユニットとを含み、
アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する無線通信装置。
２.実施例１の無線通信装置によれば、通信ユニットは、さらに、ターゲット通信装置からトレーニング系列信号を受信するように構成され、
無線通信装置は、トレーニング系列信号に基づいてターゲット通信装置から無線通信装置へのチャネル特性を推定するように構成されるチャネル推定ユニットをさらに含む。
３.実施例２の無線通信装置によれば、
アンテナアレイの幾何学的配置と、チャネル推定ユニットのチャネル推定結果とに基づいて、ターゲット通信装置から無線通信装置へのチャネル特性を指示するためのチャネルフィードバック情報を確定するように構成されるチャネルフィードバック情報確定ユニットをさらに含み、
通信ユニットは、さらに、チャネルフィードバック情報をターゲット通信装置に送信するように構成される。
４. 実施例３の無線通信装置によれば、
チャネルフィードバック情報確定ユニットは、アンテナアレイの幾何学的配置に応じて、アンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックを確定し、さらに、フィードバックコードにおけるチャネル推定結果にマッチングしているコードワードを確定するとともに、コードワードのインデックス番号をチャネルフィードバック情報に含ませる。
５. 実施例４の無線通信装置によれば、
複数のアンテナアレイの幾何学的配置に対応する複数のフィードバックコードブックを記憶するように構成されるコードブック記憶ユニットをさらに含み、
チャネルフィードバック情報確定ユニットは、コードブック記憶ユニットに問い合わせることで、アンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックを確定する。
６. 実施例４又は５の無線通信装置によれば、
フィードバックコードブックはプリコーディングマトリクスのコードブックを含む。
７. 実施例３〜６のいずれか一項の無線通信装置無線通信装置によれば、
チャネル推定ユニットにより推定されるターゲット通信装置から無線通信装置へのチャネル特性は、瞬時チャネル特性と統計的チャネル特性との少なくとも一つを含み、チャネルフィードバック情報確定ユニットは、アンテナアレイの幾何学的配置に基づいて対応するチャネルフィードバック情報を確定する。
８. 実施例２〜６のいずれか一項の無線通信装置無線通信装置によれば、
チャネル推定ユニットは、トレーニング系列信号に基づいて、ターゲット通信装置から無線通信装置への瞬時チャネル特性を推定するとともに、瞬時チャネル特性とターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置とに基づいて、ターゲット通信装置から無線通信装置への統計的チャネル特性を推定する。
９．実施例８の無線通信装置によれば、
チャネル推定ユニットは、アンテナアレイにおける同一の相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアの瞬時チャネル推定値に基づいて、その中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を確定することにより、ターゲット通信装置から無線通信装置への統計的チャネル特性を推定し、
各アンテナペアは第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子とを含み、アンテナアレイにおける同一相対的幾何学的関係にある複数のアンテナペアのそれぞれに含まれる第１のアンテナ素子が第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係は同じである。
１０.実施例９の無線通信装置によれば、
第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係は、空間位置ずれと、分極方向ずれとを含む。
１１. 実施例９の無線通信装置によれば、
通信ユニットは、異なる時点でターゲット通信装置からのトレーニング系列信号を複数回受信し、チャネル推定ユニットは、毎回に受信したトレーニング系列信号に基づいて、複数のアンテナペアの、瞬時チャネル推定値に基づく平均値を算出し、平均値に対してさらに時間平均化を行って、その中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を確定する。
１２.実施例１〜１１のいずれか一項の無線通信装置によれば、
通信ユニットは、さらに、ターゲット通信装置へ無線通信装置のアンテナアレイ構成情報を送信するように構成され、アンテナアレイ構成情報は、アンテナ数及び/又はアンテナアレイの幾何学的情報を含む。
１３.アンテナアレイが配置された無線通信装置であって、
無線通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成するように構成されるアンテナアレイの幾何学的情報生成ユニットと、
無線通信装置のターゲット通信装置へ、アンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を送信するように構成される通信ユニットとを含み、
アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する。
１４. 実施例１３の無線通信装置によれば、
通信ユニットは、さらに、ターゲット通信装置から、無線通信装置からターゲット通信装置へのチャネルに関するチャネルフィードバック情報を受信するように構成され、
無線通信装置は、アンテナアレイの幾何学的配置とチャネルフィードバック情報とに基づいて、無線通信装置からターゲット通信装置へのチャネル特性を確定するように構成されるチャネル情報確定ユニットをさらに含む。
１５.実施例１４の無線通信装置によれば、
チャネルフィードバック情報は、アンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックにおけるコードワードインデックス番号を含み、チャネル情報確定ユニットは、アンテナアレイの幾何学的配置とコードワードインデックス番号とに基づいて、無線通信装置からターゲット通信装置へのチャネル特性を確定する。
１６.実施例１５の無線通信装置によれば、
複数のアンテナアレイの幾何学的配置に対応する複数のフィードバックコードブックを記憶するように構成されるコードブック記憶ユニットをさらに含み、
チャネル情報確定ユニットは、コードブック記憶ユニットに問い合わせることでアンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックを確定する。
１７.実施例１５又は１６の無線通信装置によれば、
フィードバックコードブックは、プリコーディングマトリクスのコードブックを含み、チャネル情報確定ユニットは、アンテナアレイの幾何学的配置とコードワードインデックス番号とに基づいて、ターゲット通信装置に用いられるプリコーディングマトリクスを確定する。
１８.実施例１３の無線通信装置によれば、
通信ユニットは、さらに、ターゲット通信装置からのトレーニング系列信号を受信するように構成され、無線通信装置は、トレーニング系列信号に基づいてターゲット通信装置から無線通信装置への瞬時チャネル特性を推定し、瞬時チャネル特性とアンテナアレイの幾何学的配置とに基づいて、ターゲット通信装置から無線通信装置への統計的チャネル特性を推定するように構成されるチャネル推定ユニットをさらに含む。
１９.実施例１８の無線通信装置によれば、
チャネル推定ユニットは、アンテナアレイにおける基本的に同一の相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアの瞬時チャネル推定値に基づいて、その中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を推定することにより、ターゲット通信装置から無線通信装置への統計的チャネル特性を推定し、
各アンテナペアは第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子とを含み、アンテナアレイにおける基本的に同一相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアのそれぞれに含まれている第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係は基本的に同じである。
２０.実施例１９の無線通信装置によれば、
第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係は、空間位置ずれと、分極方向ずれとを含む。
２１.実施例１９の無線通信装置によれば、
通信ユニットは、異なる時点でターゲット通信装置からのトレーニング系列信号を複数回受信し、チャネル推定ユニットは、毎回に受信したトレーニング系列信号に基づいて、複数のアンテナペアの、瞬時チャネル推定値に基づく平均値を算出し、且つ平均値に対してさらに時間平均化を行って、その中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を確定する。
２２.実施例１４〜２１のいずれか一項の無線通信装置によれば、
通信ユニットは、さらに、ターゲット通信装置からターゲット通信装置のアンテナアレイ構成情報を受信するように構成され、ターゲット通信装置のアンテナアレイ構成情報は、アンテナ数及び/又はアンテナアレイの幾何学的情報を含む。
２３.アンテナアレイに関する無線通信のための無線通信方法であって、
ターゲット通信装置から、ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を受信し、
信号に基づいて、ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置を確定することを含み、
アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する方法。
２４.アンテナアレイが配置される無線通信装置に用いられる無線通信方法であって、
無線通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成し、
無線通信装置のターゲット通信装置へ、アンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を送信することを含み、
アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する無線通信方法。
２５.アンテナアレイに関する無線通信に関与する無線通信装置であって、
無線通信装置のターゲット通信装置から、ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を受信することを制御し、信号に基づいて、ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置を確定するように構成される処理回路（一つ又は複数のプロセッサを含む）を含み、
アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する。
２６.アンテナアレイが配置される無線通信装置であって、
無線通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成し、無線通信装置のターゲット通信装置へアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を送信することを制御するように構成される処理回路（一つ又は複数のプロセッサを含む）を含み、
アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを含む。

Claims (24)

1. アンテナアレイに関する無線通信に関与する無線通信装置であって、
   前記無線通信装置のターゲット通信装置から、前記ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を受信するように構成される通信ユニットと、
   前記信号に基づいて前記ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置を確定するように構成されるアンテナアレイの幾何学的情報解析ユニットとを含み、
   前記アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する無線通信装置。
2. 前記通信ユニットは、さらに、前記ターゲット通信装置からトレーニング系列信号を受信するように構成され、
   前記無線通信装置は、前記トレーニング系列信号に基づいて前記ターゲット通信装置から前記無線通信装置へのチャネル特性を推定するように構成されるチャネル推定ユニットをさらに含む請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記アンテナアレイの幾何学的配置と、前記チャネル推定ユニットのチャネル推定結果とに基づいて、前記ターゲット通信装置から前記無線通信装置へのチャネル特性を指示するためのチャネルフィードバック情報を確定するように構成されるチャネルフィードバック情報確定ユニットをさらに含み、
   前記通信ユニットは、さらに、前記チャネルフィードバック情報を前記ターゲット通信装置に送信するように構成される請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記チャネルフィードバック情報確定ユニットは、前記アンテナアレイの幾何学的配置に応じて前記アンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックを確定し、さらに前記フィードバックコードブックにおける前記チャネル推定結果にマッチングしているコードワードを確定するとともに、前記コードワードのインデックス番号を前記チャネルフィードバック情報に含ませる請求項３に記載の無線通信装置。
5. 複数のアンテナアレイの幾何学的配置に対応する複数のフィードバックコードブックを記憶するように構成されるコードブック記憶ユニットをさらに含み、
   前記チャネルフィードバック情報確定ユニットは、前記コードブック記憶ユニットに問い合わせることで前記アンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックを確定する請求項４に記載の無線通信装置。
6. 前記フィードバックコードブックは前記プリコーディングマトリクスのコードブックを含む請求項４又は５に記載の無線通信装置。
7. 前記チャネル推定ユニットにより推定される、前記ターゲット通信装置から前記無線通信装置へのチャネル特性は、瞬時チャネル特性と統計的チャネル特性との少なくとも一つを含み、前記チャネルフィードバック情報確定ユニットは、前記アンテナアレイの幾何学的配置に基づいて、対応するチャネルフィードバック情報を確定する請求項３〜６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
8. 前記チャネル推定ユニットは、前記トレーニング系列信号に基づいて、前記ターゲット通信装置から前記無線通信装置への瞬時チャネル特性を推定するとともに、前記瞬時チャネル特性と前記ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置とに基づいて、前記ターゲット通信装置から前記無線通信装置への統計的チャネル特性を推定する請求項２〜６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
9. 前記チャネル推定ユニットは、前記アンテナアレイにおける同じ相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアの瞬時チャネル推定値に基づいて、その中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を確定することにより、前記ターゲット通信装置から前記無線通信装置への統計的チャネル特性を推定し、
   各アンテナペアは第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子とを含み、前記アンテナアレイにおける同じ相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアのそれぞれに含まれる第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係は同じである請求項８に記載の無線通信装置。
10. 第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係は、空間位置ずれと、分極方向ずれとを含む請求項９に記載の無線通信装置。
11. 前記通信ユニットは、異なる時点において前記ターゲット通信装置からのトレーニング系列信号を複数回受信し、前記チャネル推定ユニットは、毎回、受信したトレーニング系列信号に基づいて、前記複数のアンテナペアの、瞬時チャネル推定値に基づく平均値を算出し、前記平均値に対してさらに時間平均化を行って、その中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を確定する請求項９に記載の無線通信装置。
12. 前記通信ユニットは、さらに、前記ターゲット通信装置へ前記無線通信装置のアンテナアレイ構成情報を送信するように構成され、
    前記アンテナアレイ構成情報は、アンテナ数及び/又はアンテナアレイの幾何学的情報を含む請求項１〜１１のいずれか一項に記載の無線通信装置。
13. アンテナアレイが配置される無線通信装置であって、
    前記無線通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成するように構成されるアンテナアレイの幾何学的情報生成ユニットと、
    前記無線通信装置のターゲット通信装置へ前記アンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を送信するように構成される通信ユニットとを含み、
    前記アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する無線通信装置。
14. 前記通信ユニットは、さらに、前記無線通信装置から前記ターゲット通信装置へのチャネルに関するチャネルフィードバック情報を前記ターゲット通信装置から受信するように構成され、
    前記無線通信装置は、前記アンテナアレイの幾何学的配置と、前記チャネルフィードバック情報とに基づいて、前記無線通信装置から前記ターゲット通信装置へのチャネル特性を確定するように構成されるチャネル情報確定ユニットをさらに含む請求項１３に記載の無線通信装置。
15. 前記チャネルフィードバック情報は、前記アンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックにおけるコードワードインデックス番号を含み、
    前記チャネル情報確定ユニットは、前記アンテナアレイの幾何学的配置と、前記コードワードインデックス番号とに応じて前記無線通信装置から前記ターゲット通信装置へのチャネル特性を確定する請求項１４に記載の無線通信装置。
16. 複数のアンテナアレイの幾何学的配置に対応する複数のフィードバックコードブックを記憶するように構成されるコードブック記憶ユニットをさらに含み、
    前記チャネル情報確定ユニットは、前記コードブック記憶ユニットに問い合わせることで前記アンテナアレイの幾何学的配置に対応するフィードバックコードブックを確定する請求項１５に記載の無線通信装置。
17. 前記フィードバックコードブックは、プリコーディングマトリクスのコードブックを含み、
    前記チャネル情報確定ユニットは、前記アンテナアレイの幾何学的配置と、前記コードワードインデックス番号とに応じて前記ターゲット通信装置に用いられるプリコーディングマトリクスを確定する請求項１５又は１６に記載の無線通信装置。
18. 前記通信ユニットは、さらに、前記ターゲット通信装置からのトレーニング系列信号を受信するように構成され、
    前記無線通信装置は、前記トレーニング系列信号に基づいて前記ターゲット通信装置から前記無線通信装置への瞬時チャネル特性を推定し、前記瞬時チャネル特性と前記アンテナアレイの幾何学的配置とに基づいて、前記ターゲット通信装置から前記無線通信装置への統計的チャネル特性を推定するように構成されるチャネル推定ユニットをさらに含む請求項１３に記載の無線通信装置。
19. 前記チャネル推定ユニットは、前記アンテナアレイにおける基本的に同じ相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアの瞬時チャネル推定値に基づいて、その中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を推定することにより、前記ターゲット通信装置から前記無線通信装置への統計的チャネル特性を推定し、
    各アンテナペアは第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子とを含み、前記アンテナアレイにおける基本的に同じ相対的な幾何学的関係にある複数のアンテナペアのそれぞれに含まれる第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係は基本的に同じである請求項１８に記載の無線通信装置。
20. 第１のアンテナ素子の第２のアンテナ素子に対する幾何学的関係は、空間位置ずれと、分極方向ずれとを含む請求項１９に記載の無線通信装置。
21. 前記通信ユニットは、異なる時点において前記ターゲット通信装置からのトレーニング系列信号を複数回受信し、前記チャネル推定ユニットは、毎回受信したトレーニング系列信号に基づいて、前記複数のアンテナペアの、瞬時チャネル推定値に基づく平均値を算出し、前記平均値に対してさらに時間平均化を行って、その中の少なくとも一つのアンテナペアの統計的チャネル情報推定値を確定する請求項１９に記載の無線通信装置。
22. 前記通信ユニットは、さらに、前記ターゲット通信装置から前記ターゲット通信装置のアンテナアレイ構成情報を受信するように構成され、
    前記ターゲット通信装置のアンテナアレイ構成情報は、アンテナ数及び/又はアンテナアレイの幾何学的情報を含む請求項１４〜２１のいずれか一項に記載の無線通信装置。
23. アンテナアレイに関する無線通信のための無線通信方法であって、
    ターゲット通信装置から前記ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を受信し、
    前記信号に基づいて前記ターゲット通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置を確定することを含み、
    前記アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する無線通信方法。
24. アンテナアレイが配置される無線通信装置に用いられる無線通信方法であって、
    前記無線通信装置のアンテナアレイの幾何学的配置に基づいてアンテナアレイの幾何学的情報を生成し、
    前記無線通信装置のターゲット通信装置へ前記アンテナアレイの幾何学的情報を含む信号を送信することを含み、
    前記アンテナアレイの幾何学的情報は、アンテナアレイにおけるアンテナ素子の幾何学的配列方式と、アンテナ素子間隔と、アンテナ分極方向との少なくとも一つを指示する無線通信方法。
    

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