JP2018023100A - 無線通信システムにおいてビームフォーミングを使用した送信又は受信のための方法及び装置 - Google Patents

無線通信システムにおいてビームフォーミングを使用した送信又は受信のための方法及び装置 Download PDF

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【課題】 ＵＥビームを効率的に制御する。【解決手段】無線通信システムにおいて、ビームフォーミングを使用した送信又は受信のための方法及び装置が本明細書において開示される。一方法においては、ユーザ機器は、ネットワークノードに複数のＵＥビームの組み合わせに関する情報を提供する。組み合わせにおける複数のＵＥビームは、ＵＥによって同時に生成されることができる。ＵＥは、ネットワークノードから送信又は受信のためのスケジューリング情報を受信する。ＵＥは、送信又は受信を実行するために組み合わせにおける１つ以上のＵＥビームを生成する。【選択図】 図２４

Description

本願は、２０１６年７月２２日に出願された、米国仮特許出願第６２／３６５，５４０号の優先権を主張し、そのすべての開示は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
本開示は、概して、無線通信ネットワークに関し、より詳細には、無線通信システムにおいてビームフォーミングを処理するための方法及び装置に関する。
移動通信デバイスとの間で大量のデータを通信する要求の急速に高まりにつれて、従来の移動音声通信ネットワークは、インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットで通信するネットワークに進化している。そのようなＩＰデータパケット通信は、ボイスオーバーＩＰ、マルチメディア、マルチキャスト及びオンデマンド通信サービスを移動通信デバイスのユーザに提供することができる。
例示的なネットワーク構造は、エボルブドユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）である。Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムは、上記のボイスオーバーＩＰ及びマルチメディアサービスを実現するために、高いデータスループットを提供することができる。次世代（例えば、５Ｇ）のための新しい無線技術は、現在、３ＧＰＰ標準化団体によって議論されている。したがって、現行の３ＧＰＰ標準への変更が現在提出されており、３ＧＰＰ標準を発展させ、確定するため検討されている。
無線通信システムにおいて、ビームフォーミングを使用した送信又は受信のための方法及び装置が本明細書において開示される。一方法においては、ユーザ機器は、ネットワークノードに複数のＵＥビームの組み合わせに関する情報を提供する。組み合わせにおける複数のＵＥビームは、ＵＥによって同時に生成されることができる。ＵＥは、ネットワークノードから送信又は受信のためのスケジューリング情報を受信する。ＵＥは、送信又は受信を実行するために組み合わせにおける１つ以上のＵＥビームを生成する。
図１は、例示的な一実施形態による無線通信システムの図を示す。 図２は、例示的な一実施形態による送信機システム（アクセスネットワークとしても知られている）及び受信機システム（ユーザ機器又はＵＥとしても知られている）のブロック図である。 図３は、例示的な一実施形態による通信システムの機能ブロック図である。 図４は、例示的な一実施形態による図３のプログラムコードの機能ブロック図である。 図５は、５Ｇにおけるビーム概念を示す。 図６は、スタンドアロン、ＬＴＥとの共存及び集中型ベースバンドネットワークを示す。 図７は、低性能トランスポート及び共有ＲＡＮを備えて集中化されたネットワークを示す。 図８は、単一のＴＲＰのセルを有するさまざまな配置シナリオを示す。 図９は、複数のＴＲＰのセルを有するさまざまな配置シナリオを示す。 図１０は、複数のＴＲＰを有する５Ｇノードを有する５Ｇセルを示す。 図１１は、ＬＴＥセルとＮＲセルとの比較を示す。 図１２は、ＨＦ−ＮＲシステムにおけるビームフォーミングによる利得補償を示す。 図１３は、ＨＲ−ＮＲシステムにおけるビームフォーミングより弱められた干渉を示す。 図１４は、掃引サブフレームの原理を示す。 図１５は、基地局ビームとＰＲＡＣＨリソースとのある関連を示す。 図１６は、ビーム掃引の一例を示す。 図１７は、アップリンク伝送のためのフローチャートの一例を示す。 図１８は、ダウンリンク伝送のためのフローチャートの一例を示す。 図１９は、（ＵＥ検出に基づいて）セルの変更がない接続状態でのモビリティについてのフローチャートの一例を示す。 図２０は、（ネットワーク検出に基づいて）セルの変更がない接続状態でのモビリティについてのフローチャートの一例を示す。 図２１は、ＵＥビーム変化の一例を示す。 図２２は、ＵＥビーム候補を決定するための一例を示す。 図２３は、１つ以上の特別ＵＥビームを決定するための一例を示す。 図２４は、一実施形態の例示的な一フローチャートである。 図２５は、一実施形態の例示的な一フローチャートである。
以下で説明する例示的な無線通信システム及びデバイスは、ブロードキャストサービスをサポートする無線通信システムを使用する。無線通信システムは、広く配置されて、音声、データ等のさまざまなタイプの通信を提供する。これらのシステムは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）、３ＧＰＰ ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）無線アクセス、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ若しくはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ロングタームエボリューションアドバンスト）、３ＧＰＰ２ ＵＭＢ（ウルトラモバイルブロードバンド）、ＷｉＭａｘ又は何らかの他の変調技術に基づくことができる。
特に、以下で説明する例示的な無線通信システムは、R2-162366,“Beam Forming Impacts”、R2-163716,“Discussion on terminology of beamforming based high frequency NR”、R2-162709,“Beam support in NR”、R2-162762,“Active Mode Mobility in NR: SINR drops in higher frequencies”、R3-160947,TR 38.801 V0.1.0,“Study on New Radio Access Technology、Radio Access Architecture and Interfaces”、R2-164306,“Summary of email discussion [93bis#23][NR] Deployment scenarios”、RAN2#94 meeting minute、R2-163879,“RAN2 Impacts in HF-NR”、R2-162210,“Beam level management <-> Cell level mobility”、R2-163471,“Cell concept in NR”、R2-164270,“General considerations on LTE-NR tight interworking”、R2-162251,“RAN2 aspects of high frequency New RAT”、R1-165364,“Support for Beam Based Common Control Plane”、and TS 36.321 V13.0.0,“Medium Access Control (MAC) protocol specification”を含め、本明細書では３ＧＰＰと呼ばれる「第３世代パートナーシッププロジェクト」と名付けられたコンソーシアムによって勧められる規格など、１つ以上の規格をサポートするように設計されることができる。
図１は、本発明の一実施形態による多元接続無線通信システムを示す。アクセスネットワーク１００（ＡＮ）は複数のアンテナグループを含み、１つのグループは１０４及び１０６を含み、他のグループは１０８及び１１０を含み、並びに追加のグループが１１２及び１１４を含む。図１では、各アンテナグループに対して２つのアンテナのみを示している。しかし、各アンテナグループに対してより多くの又はより少ないアンテナを利用することができる。アクセス端末１１６（ＡＴ）はアンテナ１１２及び１１４と通信状態にあり、ここでアンテナ１１２及び１１４はフォワードリンク１２０を介してアクセス端末１１６に情報を送信し、リバースリンク１１８を介してアクセス端末１１６から情報を受信する。アクセス端末（ＡＴ）１２２はアンテナ１０６及び１０８と通信状態にあり、ここでアンテナ１０６及び１０８はフォワードリンク１２６を介してアクセス端末（ＡＴ）１２２に情報を送信し、リバースリンク１２４を介してアクセス端末（ＡＴ）１２２から情報を受信する。ＦＤＤシステムでは、通信リンク１１８、１２０、１２４及び１２６は、通信のために異なる周波数を使用することができる。例えば、フォワードリンク１２０は、リバースリンク１１８によって使用される周波数とは異なる周波数を使用することができる。
各アンテナグループ及び／又はそれらのアンテナが通信するように設計される範囲は、アクセスネットワークのセクタと称されることが多い。本実施形態においては、各アンテナグループは、アクセスネットワーク１００によってカバーされる範囲のセクタにおいてアクセス端末に通信するように設計される。
フォワードリンク１２０及び１２６を介した通信では、アクセスネットワーク１００の送信アンテナは、異なるアクセス端末１１６及び１２２のためのフォワードリンクの信号対雑音比を改善するために、ビームフォーミング（beamforming）を利用することができる。また、ビームフォーミングを使用してそのカバレッジにわたってランダムに点在するアクセス端末に送信するアクセスネットワークは、単一のアンテナを通してすべてのアクセス端末に送信するアクセスネットワークよりも、隣接セル内のアクセス端末への干渉を少なくする。
アクセスネットワーク（ＡＮ）は、端末と通信するために使用される固定局又は基地局とすることができ、アクセスポイント、Ｎｏｄｅ Ｂ、基地局、エンハンスド（enhanced）基地局、エボルブドＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、又は何らかの他の専門用語で称されることもある。アクセス端末（ＡＴ）は、ユーザ機器（ＵＥ）、ワイヤレス通信デバイス、端末、アクセス端末又は何らかの他の専門用語で呼ばれることもある。
図２は、ＭＩＭＯシステム２００における送信機システム２１０（アクセスネットワークとしても知られる）及び受信機システム２５０（アクセス端末（ＡＴ）又はユーザ機器（ＵＥ）としても知られる）の実施形態の簡略ブロック図である。送信機システム２１０で、ある数のデータストリームについてのトラフィックデータが、データソース２１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ２１４に提供される。
一実施形態においては、各データストリームはそれぞれの送信アンテナを介して送信される。ＴＸデータプロセッサ２１４は、各データストリームのためのトラフィックデータを、そのデータストリームのために選択される特定の符号化スキームに基づいてフォーマットし、符号化し、インタリーブして、符号化されたデータを提供する。
各データストリームについて符号化されたデータは、ＯＦＤＭ技術を使用してパイロットデータと多重化されることができる。パイロットデータは、代表的には、既知の方式で処理される既知のデータパターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムで使用されることができる。各データストリームについて多重化されたパイロット及び符号化されたデータは、次いでそのデータストリームに対して選択される特定の変調スキーム（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ又はＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調（即ち、シンボルマッピング）されて、変調シンボルを提供する。各データストリームについてのデータレート、符号化及び変調は、プロセッサ２３０によって行われる命令によって決定されることができる。
すべてのデータストリームについての変調シンボルは、次いでＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０に提供され、それは更に変調シンボルを（例えば、ＯＦＤＭの場合）処理することができる。ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、次いでＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）２２２ａ〜２２２ｔにＮＴ個の変調シンボルストリームを提供する。特定の実施形態では、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、データストリームのシンボル及びシンボルが送信されているアンテナにビームフォーミング重みを適用する。
各送信機２２２は、それぞれのシンボルストリームを受信し、処理して、１つ以上のアナログ信号を提供し、さらに、アナログ信号を調整して（例えば、増幅、フィルタリング、及びアップコンバート）、ＭＩＭＯチャネルを介した伝送に適した変調信号を提供する。送信機２２２ａ〜２２２ｔからのＮＴ個の変調信号は、次いで、ＮＴ個のアンテナ２２４ａ〜２２４ｔからそれぞれ送信される。
受信機システム２５０で、送信された変調信号はＮＲ個のアンテナ２５２ａ〜２５２ｒによって受信され、各アンテナ２５２から受信された信号はそれぞれ受信機（ＲＣＶＲ）２５４ａ〜２５４ｒに提供される。各受信機２５４は、それぞれ受信された信号を調整して（例えば、フィルタリング、増幅、及びダウンコンバート）、調整された信号をデジタル化してサンプルを提供し、更にサンプルを処理して、対応する「受信」シンボルストリームを提供する。
ＲＸデータプロセッサ２６０が、次いで特定の受信機処理技術に基づいて、ＮＲ個の受信機２５４からのＮＲ個の受信シンボルストリームを受信し、処理して、ＮＴ個の「検出」シンボルストリームを提供する。ＲＸデータプロセッサ２６０は、次いで各検出シンボルストリームを復調し、デインタリーブ（deinterleave）し、復号して、データストリームについてのトラフィックデータを復元する。ＲＸデータプロセッサ２６０による処理は、送信機システム２１０でのＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０及びＴＸデータプロセッサ２１４によって行われる処理と相補的である。
プロセッサ２７０は、どのプリコーディング行列を使用するべきかを周期的に決定する（下記で論じる）。プロセッサ２７０は、行列インデックス部分及びランク値部分を含むリバースリンクメッセージ（reverse link message）を編成する。
リバースリンクメッセージは、通信リンク及び／又は受信データストリームに関するさまざまなタイプの情報を含むことができる。リバースリンクメッセージは、次いでデータソース２３６からある数のデータストリームについてのトラフィックデータも受信するＴＸデータプロセッサ２３８によって処理され、変調器２８０によって変調され、送信機２５４ａ〜２５４ｒによって調整され、送信機システム２１０に返信される。
送信機システム２１０で、受信機システム２５０からの変調信号は、アンテナ２２４によって受信され、受信機２２２によって調整され、復調器２４０によって復調され、ＲＸデータプロセッサ２４２によって処理されて、受信機システム２５０によって送信されたリバースリンクメッセージを抽出する。プロセッサ２３０は、次いでビームフォーミング重みを決定するためにどのプリコーディング行列を使用するべきかを決定して、次いで抽出されたメッセージを処理する。
図３を参照すると、この図は、本発明の一実施形態による通信デバイスの代替の簡略機能ブロック図を示す。図３に示すように、無線通信システムにおける通信デバイス３００は、図１のＵＥ（若しくはＡＴ）１１６及び１２２又は図１の基地局（若しくはＡＮ）１００を実現するために利用することができ、無線通信システムは好ましくはＬＴＥシステムである。通信デバイス３００は、入力デバイス３０２、出力デバイス３０４、制御回路３０６、中央処理装置（ＣＰＵ）３０８、メモリ３１０、プログラムコード３１２、及び送受信機３１４を含むことができる。制御回路３０６は、ＣＰＵ３０８を通してメモリ３１０内のプログラムコード３１２を実行して、それによって通信デバイス３００の動作を制御する。通信デバイス３００は、キーボード、キーパッド等の入力デバイス３０２を通してユーザによって入力される信号を受信することができ、モニタ、スピーカ等の出力デバイス３０４を通して画像及び音を出力することができる。送受信機３１４は、無線信号を受信及び送信するために使用され、受信された信号を制御回路３０６に供給したり、制御回路３０６によって生成された信号を無線で出力する。無線通信システムにおける通信デバイス３００は、図１のＡＮ１００を実現するために利用することもできる。
図４は、本発明の一実施形態による図３に示したプログラムコード３１２の簡略ブロック図である。本実施形態では、プログラムコード３１２は、アプリケーションレイヤ４００、レイヤ３部分４０２、及びレイヤ２部分４０４を含み、レイヤ１部分４０６に結合される。レイヤ３部分４０２は、概して、無線リソース制御を行う。レイヤ２部分４０４は、概して、リンク制御を行う。レイヤ１部分４０６は、概して、物理的接続を行う。
次世代（例えば、５Ｇ）アクセス技術に関する３ＧＰＰ 標準化活動が２０１５年３月から立ち上げられている。次世代アクセス技術は、緊急の市場ニーズ及びＩＴＵ−Ｒ ＩＭＴ−２０２０で規定されている、より長期の要件を満たすために、次の３つの使用シナリオのファミリをサポートすることを目指している。ｅＭＢＢ（エンハンスドモバイルブロードバンド：enhanced Mobile Broadband）、ｍＭＴＣ（大量マシンタイプ通信：massive Machine Type Communications）及びＵＲＬＬＣ（超高信頼低遅延通信：Ultra-Reliable and Low Latency Communications）である。
新しい無線アクセス技術に関する５Ｇ研究課題の目的は、少なくとも１００ＧＨｚにまで及ぶ任意のスペクトルバンドを使用可能とすべき新しい無線システムに必要な技術コンポーネントを特定し開発することである。１００ＧＨｚまでのキャリア周波数をサポートすることにより、無線伝搬の領域で多くの課題が生じる。キャリア周波数が増加するにつれて、経路損失も増加するからである。
３ＧＰＰ Ｒ２−１６２３６６に基づくと、より低い周波数バンド（例えば、現在のＬＴＥバンド＜６ＧＨｚ）では、ダウンリンク共通チャネルを送信するためのワイドセクタビームを形成することによって、必要なセルカバレッジを提供することができる。しかし、より高い周波数（＞＞６ＧＨｚ）でワイドセクタビームを利用すると、同じアンテナ利得ではセルカバレッジが低減される。したがって、より高い周波数バンドで必要なセルカバレッジを提供するためには、増加した経路損失を補償するために、より高いアンテナ利得が必要とされる。ワイドセクタビームを介してアンテナ利得を増加させるために、より多いアンテナアレイ（数十から数百までのアンテナ素子の数）を使用して高利得ビームを形成する。
結果として、高利得ビームはワイドセクタビームに比べて狭いので、必要なセル領域をカバーするためにダウンリンク共通チャネルを送信するための複数のビームが必要とされる。アクセスポイントが形成することができる同時高利得ビームの数は、利用する送受信機アーキテクチャのコスト及び複雑さによって制限され得る。実際には、より高い周波数では、同時高利得ビームの数は、セル領域をカバーするのに必要なビームの総数よりもはるかに少ない。言い換えると、アクセスポイントは、任意の所与の時点でビームのサブセットを使用してセル領域の一部のみをカバーすることができる。
３ＧＰＰ Ｒ２−１６３７１６に基づくと、ビームフォーミングは、指向性信号の送受信のためにアンテナアレイで使用される信号処理技術である。ビームフォーミングを用いると、特定の角度の信号が強め合う干渉を経験する一方で、他の信号が弱め合う干渉を経験するように、アンテナのフェーズドアレイ（phased array）内の素子を組み合わせることによって、ビームを形成することができる。複数のアンテナアレイを用いて、異なるビームを同時に利用することができる。
３ＧＰＰ Ｒ２−１６２７０９に基づくと、図５に示すように、エボルブドＮｏｄｅ Ｂは、集中型又は分散型のいずれか一方の複数の送信／受信ポイント（ＴＲＰ）を有することができる。各ＴＲＰは、複数のビームを形成することができる。ビームの数及び時間／周波数領域における同時ビームの数は、アンテナアレイ素子の数及びＴＲＰにおけるＲＦに依存する。
新しいＲＡＴ（ＮＲ）の場合の可能性のあるモビリティタイプを列挙することができる。ＴＲＰ内（Intra-TRP）モビリティ、ＴＲＰ間（Inter-TRP）モビリティ及びＮＲ ｅＮＢ間（Inter-NR eNB）モビリティである。
３ＧＰＰ Ｒ２−１６２７６２に基づくと、カバレッジは時間及び空間の両方の変動に対してより敏感であり得るため、ビームフォーミングに依存し、より高い周波数で動作するシステムの信頼性は挑戦的なものとなり得る。結果として、狭いリンクの信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）は、ＬＴＥの場合よりもはるかに急速に低下する可能性がある。
アクセスノードで数百の数の素子を有するアンテナアレイを使用すると、ノード当たり数十又は数百の候補ビームを有するかなり規則的なグリッドオブビーム（grid-of-beam）カバレッジパターンを作成することができる。そのようなアレイからの個々のビームのカバレッジエリアは、場合によっては、数十メートルのオーダーの幅にまで小さくなる可能性がある。結果として、現在のサービングビーム領域の外側のチャネル品質は、ＬＴＥによって提供されるようなワイドエリアカバレッジの場合よりも、急速に低下する。
３ＧＰＰ Ｒ３−１６０９４７，ＴＲ ３８．８０１ Ｖ ０．１．０に基づくと、図６及び図７に示すシナリオが、ＮＲ無線ネットワークアーキテクチャによるサポートのために考慮されるべきである。
３ＧＰＰ Ｒ２−１６４３０６に基づくと、スタンドアロンＮＲについてのセルレイアウトに関して次のシナリオが捕捉されて検討される。マクロセルのみの配置、異種配置及び小規模セルのみの配置である。
３ＧＰＰ ＲＡＮ２＃９４会議議事録に基づくと、１つのＮＲ ｅＮＢは、１つ又は複数のＴＲＰに対応する。２つのレベルのネットワーク制御モビリティ、「セル」レベルで駆動されるＲＲＣ及びゼロ／最小ＲＲＣ関与（例えば、ＭＡＣ／ＰＨＹでの）がある。
３ＧＰＰ Ｒ２−１６２２１０に基づくと、５Ｇにおいて、２レベルモビリティ処理の原理がおそらく５Ｇにおいて維持され得る。
Ａ） セルレベルのモビリティ
ａ． ＩＤＬＥでのセル選択／再選択、接続状態（ＣＯＮＮ）でのハンドオーバ
ｂ． ＣＯＮＮ状態で無線リソース制御（ＲＲＣ）による処理
Ｂ） ビームレベル管理
ａ． Ｌ１は、ＵＥのために使用するＴＲＰ及び適切なビーム方向の適切な選択を処理する
５Ｇシステムは、通常のハンドオーバベースのＵＥモビリティに加えて、「ビームベースのモビリティ」により依存して、ＵＥモビリティを処理することが期待されている。ＭＩＭＯ（多入力多出力）、フロントホール（fronthauling）、Ｃ−ＲＡＮ（クラウド無線アクセスネットワーク：Cloud Radio Access Network）、ＮＦＶ（ネットワーク機能仮想化：Network Function Virtualization）等の技術により、１つの「５Ｇ Ｎｏｄｅ」によって制御されるカバレッジエリアが拡大し、それにより、ビームレベル管理の可能性を高め、セルレベルのモビリティの必要性を低くする。１つの５Ｇ Ｎｏｄｅのカバレッジエリア内のすべてのモビリティは、理論的にはビームレベル管理に基づいて処理することができるが、他の５Ｇ Ｎｏｄｅのカバレッジエリアへのモビリティのためだけにハンドオーバを残す。
図８〜図１１は、５Ｇ ＮＲにおけるセルの概念の一例を示す。図８は、単一のＴＲＰのセルを有する配置を示している。図９は、複数のＴＲＰのセルを有する配置を示している。図１０は、複数のＴＲＰを有する５Ｇノードを含む１つの５Ｇセルを示す。図１１は、ＬＴＥセルとＮＲセルとの比較を示す。
ＲＲＭ（無線リソース管理）測定に基づくハンドオーバとは別に、５Ｇ ＵＥは、ビーム品質変動又はＵＥセル内モビリティに影響をうける５Ｇ接続性を維持するためにサービングビームを適合させることが可能であるべきである。これを行うために、５Ｇ Ｎｏｄｅ−Ｂ及びＵＥは、サービングビームを適切に追跡及び変更することが可能であるべきである（以下、ビーム追跡と呼ぶ）。
次の専門用語及び仮定を、以下使用することができる。
・ＢＳ：１つ以上のセルに関連する１つ以上のＴＲＰを制御するために使用されるＮＲにおけるネットワークセントラルユニットである。ＢＳとＴＲＰとの間の通信はフロントホールを介したものである。ＢＳは、セントラルユニット（ＣＵ：central unit）、ｅＮＢ又はＮｏｄｅＢとも称され得る。
・ＴＲＰ：ネットワークカバレッジを提供し、ＵＥと直接通信する送受信ポイントである。ＴＲＰはまた、分散ユニット（ＤＵ）とも称され得る。
・セル（Ｃｅｌｌ）：セルは、１つ以上の関連するＴＲＰによって構成される。すなわち、セルのカバレッジは、すべての関連するＴＲＰのカバレッジによって構成される。１つのセルは１つのＢＳによって制御される。セルは、ＴＲＰグループ（ＴＲＰＧ）とも称され得る。
・ビーム掃引：送信及び／又は受信のためのすべての可能な方向をカバーするために、ある数のビームが必要とされる。これらのビームのすべてを同時に発生させることは不可能であるため、ビーム掃引手段が、１つの時間間隔で、これらのビームのサブセットを生成し、他の時間間隔では、生成されるビームを変化させる、すなわち、時間領域でビームを変化させる。このように、すべての可能な方向を、複数の時間間隔の後にカバーすることができる。
・ビーム掃引数：ビーム掃引数は、送信及び／又は受信のために一度すべての可能な方向にビームを掃引するのに必要な時間間隔の数である。言い換えると、ビーム掃引を適用するシグナリングは、１つの時間周期内で「ビーム掃引数」の回数で送信される。例えば、シグナリングは、時間周期の異なる時間で（少なくとも部分的に）異なるビームで送信される。
ネットワーク側に対しては次の仮定を、以下使用することができる。
・ ビームフォーミングを使用するＮＲはスタンドアロンとすることができる。すなわち、ＵＥはＮＲに直接キャンプオンするあるいは接続することができる。
■ ビームフォーミングを使用するＮＲ及びビームフォーミングを使用しないＮＲは、例えば、異なるセルで共存することができる。
・ ＴＲＰは、データ及び制御シグナリングの送信及び受信の両方にビームフォーミングを適用する。
■ ＴＲＰによって同時に生成されるビームの数は、ＴＲＰの能力に依存する。例えば、異なるＴＲＰによって同時に生成されるビームの最大数は、異ならせることができる。
■ ビーム掃引は、例えば、制御シグナリングが各方向に提供されるために必要である。
■ ＴＲＰは、ビーム組み合わせのすべてをサポートするわけではない可能性がある。例えば、いくつかのビームは、同時に生成することができない。
・ 同じセル内のＴＲＰのダウンリンクタイミングは同期化される。
・ ネットワーク側のＲＲＣレイヤはＢＳ内にある。
・ ＴＲＰは、例えば、異なるＵＥ能力又はＵＥリリースにより、ＵＥビームフォーミングを有するＵＥとＵＥビームフォーミングを有していないＵＥとの両方をサポートすべきである。
ＵＥ側に対しては次の仮定を、以下使用することができる。
・ＵＥは、可能かつ有益である場合に、受信及び／又は送信のためのビームフォーミングを実行することができる。
■ ＵＥによって同時に生成されるビームの数は、ＵＥの能力に依存する。例えば、複数のビームを生成することが可能である。
■ ＵＥによって生成されるビームは、ｅＮＢによって生成されるビームよりも広い。
■ 送信及び／又は受信のためのビーム掃引は、一般に、ユーザデータには必要ではないが、他のシグナリング、例えば、測定を行うのに必要となる可能性がある。
■ ＵＥがビーム組み合わせのすべてをサポートするわけではない可能性がある。例えば、いくつかのビームは、同時に生成することができない。
・ すべてのＵＥがＵＥビームフォーミングをサポートするわけではない。例えば、ＵＥの能力又は、ＵＥビームフォーミングがＮＲの最初の（２、３の）リリースではサポートされていないことによる。
・ １つのＵＥに対しては、複数のＵＥビームを同時に生成し、同じセルの１つ以上のＴＲＰからの複数のビームによってサービスを受けることができる。
■ 同じ又は異なる（ＤＬ又はＵＬ）データを、ダイバーシティ（diversity）又はスループットの利得のために、異なるサービングビームを介して同じ無線リソース上で送信することができる。
・ 少なくとも２つのＵＥ（ＲＲＣ）状態がある。つまり、接続状態（又はアクティブ状態と呼ばれる）及び非接続状態（又は、非アクティブ状態若しくはアイドル状態と呼ばれる）である。
３ＧＰＰ Ｒ２−１６２２５１に基づくと、ｅＮＢ及びＵＥ側の両方でビームフォーミングを使用するためには、実際には、ｅＮＢにおけるビームフォーミングによるアンテナ利得は約１５〜３０ｄＢｉと考えられ、ＵＥのアンテナ利得は約３〜２０ｄＢｉと考えられる。図１２が、ビームフォーミングによる利得補償を示す。
ＳＩＮＲの観点から、鋭いビームフォーミングは、隣接する干渉源、すなわち、ダウンリンクの場合における隣接ｅＮＢ又は隣接ｅＮＢに接続された他のＵＥからの干渉電力を低減する。ＴＸ（送信）ビームフォーミングの場合においては、ＲＸ（受信）に対して現在のビームと同じ方向を指す他のＴＸからの干渉のみが「有効」干渉となる。「有効」干渉とは、干渉電力が実効ノイズ電力よりも高いことを意味する。ＲＸビームフォーミングの場合においては、ビーム方向がＵＥの現在のＲＸビーム方向と同じである他のＴＸからの干渉のみが有効干渉となる。図１３が、ビームフォーミングにより弱められた干渉を示す。
３ＧＰＰ Ｒ１−１６５３６４に基づくと、掃引共通制御プレーン機能性を、掃引サブフレームと呼ばれる特定のサブフレームに集中させることが提案されている。掃引サブフレームにおいて送信される共通制御シグナリングは、同期信号（ダウンリンク（ＤＬ））、基準信号（ＤＬ）、システム情報（ＤＬ）、ランダムアクセスチャネル（ＵＬ）等を含む。図１４（３ＧＰＰ Ｒ１−１６５３６４から再現）は、掃引サブフレームの原理を示す。
ダウンリンク掃引の主な使用事例の１つは、ダウンリンクディスカバリシグナリングである。ダウンリンクディスカバリシグナリングは、セルサーチ、時間及び周波数同期取得、必須システム情報シグナリング及びセル／ビーム測定（例えば、ＲＲＭ測定）のための信号を含むが、これらに限定されない。
アップリンク物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）の場合、高レベルの概念は、ＢＳビーム相互性を利用し、ＢＳが送信ＵＥに向けて高いアレイ利得を有するビームを受信しているあるいは使用しているときに、ＵＥがＰＲＡＣＨプリアンブルを送信することを可能にすることである。言い換えると、ＰＲＡＣＨリソースは、ビーム特有の基準信号を搬送するＤＬディスカバリシグナリングを介して周期的に知らされるＢＳビームに関連する。図１５（３ＧＰＰ Ｒ１−１６５３６４から再現）は、ＢＳビームとＰＲＡＣＨリソースとの関連を示す。
高利得ビームは狭く、形成可能な同時高利得ビームの数は、利用される送受信機アーキテクチャのコスト及び複雑さに依存し得るので、送信及び／又は受信のためのすべての可能な方向をカバーするために、ビーム掃引が、例えば、ビーム掃引数の回数必要とされる。例えば、図１６において、ＴＲＰはすべての方向をカバーするために３つの時間間隔をとり、このＴＲＰによって各時間間隔で４つのビームが生成される。
ビーム掃引によって全セルカバレージをカバーする必要がある送信及び／又は受信のためのシグナリングは、同期信号、基準信号、システム情報、ページング、ランダムアクセスプロシージャを開始するための信号、ランダムアクセスプロシージャの信号（例えば、ランダムアクセスプリアンブル、ランダムアクセス応答、競合解決）、又はＤＬ／ＵＬスケジューリングのための信号のうちの１つ以上を含むが、これらに限定されない。ダウンリンクシグナリングの場合、ビーム掃引は、送信のためにＴＲＰによって、及び／又は受信のためにＵＥによって実行される。アップリンクシグナリングの場合、ビーム掃引は、送信のためにＵＥによって、及び／又は受信のためにＴＲＰによって実行される。
ＵＥが接続状態にあるとき、例えば、ある期間にネットワークとＵＥとの間のデータ通信がなくとも、ＵＥは新しいデータが到着したらＵＬ伝送を開始することができる。
ＵＬデータ伝送の場合は、次のステップを有することができる。
− スケジューリングの要求
ＵＥが伝送に利用可能なＵＬデータを有し、ＵＬデータを送信するために使用されるＵＬリソースを有していない場合、ＵＥは、ＵＥからネットワークに送信される要求によってデータ伝送のためのＵＬリソースを要求できるはずである。ＵＥのＵＬタイミングは、ＵＥが要求を送信するときに同期されてもされなくてもよい。ＴＲＰは、ビームフォーミングによって要求を受信する。
− ＵＬリソーススケジューリング
例えば、ＢＳ又はＴＲＰであるネットワークが要求を受信するとき、ネットワークは、ＵＥがＵＬ伝送を実行するための適切なＵＬリソースをスケジューリングすることができる。ＵＥのＵＬタイミングは、ＵＬリソーススケジューリングと共に調整されてもよい。ＵＬリソーススケジューリングは、ビームフォーミングによって提供される。
− ＵＬデータ伝送
ＵＥがＵＬリソーススケジューリングを受信した後、ＵＥは、ＵＬリソースを使用して、保留しているＵＬデータを送信する。ＴＲＰはビームフォーミングを使用して、ＵＥからＵＬ伝送を受信する。
そして、例えば、ＢＳ又はＴＲＰであるネットワークは、ＵＬ伝送が成功して受信されたかどうかを指示するために、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）フィードバックをＵＥに提供することができる。ネットワークがＵＬ伝送を受信しない場合、ＵＥは再送信を実行する必要があり得る。
図１７は、ＵＬデータ伝送のためのフローチャートの一例を示す図である。
ＵＥが接続状態にあるとき、例えば、ある期間にネットワークとＵＥとの間のデータ通信がなくとも、ＢＳは、新しいデータが到着したら、ＤＬ伝送を開始することができる。
ＤＬデータ伝送の場合は、次のステップを有する。
― ＤＬ伝送前の準備
ネットワークがＵＥに送信されるＤＬデータを有するとき、ネットワークは、ＵＥに到達するＴＲＰ及びビームを決定すべきである。ＵＥのＵＬタイミングは、ＤＬ伝送の前に同期されるべきである。
− ＤＬ割り当て及びＤＬデータの伝送
例えば、ＢＳ又はＴＲＰであるネットワークは、ＤＬデータの伝送のための適切なＤＬリソースを決定し、ＤＬ割り当てを介してＤＬデータを受信するＵＥに通知する。ＤＬ割り当て及びＤＬデータは、ＵＥに到達することができるビーム内のビームフォーミングによって提供される。
ＵＥは、ＤＬ伝送が成功して受信されたかどうかを指示するために、ネットワークにＨＡＲＱフィードバックを提供する。ＵＥがＤＬ伝送を受信しない場合、ネットワークは再送信を実行する必要があり得る。
図１８は、ＤＬデータ伝送のためのフローチャートの一例を示す図である。
ＵＥが接続状態にあるとき、ＵＥは、同じサービングセルの異なるビーム又は異なるＴＲＰ間を移動することができる。さらに、ＵＥビームフォーミングが使用される場合、ＵＥビームも、例えば、ＵＥの回転により時間とともに変化してもよい。
セルの変更のない接続状態でのモビリティの場合は、次のステップを有する。
− 変化検出のためのシグナリングの設定
ＵＥビーム、サービングＴＲＰのサービングビーム及びサービングＴＲＰの変化は、ＵＥ及び／又はネットワークによって検出され得る。変化を検出するために、ＴＲＰ又はＵＥによって周期的に送信されるシグナリングが、基準のアプローチであり得る。シグナリングの設定は、シグナリングをいつ、どのように送信するあるいは受信するかをＵＥに知らせるように構成されなければならない。
− 変化検出のためのシグナリング
１つ以上のＴＲＰは、シグナリングの受信又は送信のために周期的にビーム掃引を実行する。 ＵＥビームフォーミングが使用される場合、ＵＥはシグナリングの受信又は送信のために周期的にビーム掃引を実行する。
− ＵＥビーム変更
ＵＥのビーム変化がＵＥによって検出された場合、ＵＥ自体は、次に続く受信（及び／又は、例えば、ＴＤＤの場合の送信）のために適切なＵＥビームを選択することができる。代替的に、ＵＥは、周期的にあるいは変化を検出したら、ネットワークにフィードバックを提供する必要がある。ネットワークはＵＥからネットワークへのＵＥビーム変更の指示を提供することができる。次いで、ＵＥは、ネットワークによって指示されたＵＥビームを、次の送信及び／又は受信のために使用することができる。
変化がネットワークによって検出されるべきである場合、ネットワークからＵＥへのＵＥビーム変更の指示が、例えば、周期的にあるいは変化を検出したら、必要とされ得る。ＵＥは、ネットワークによって指示されたＵＥビームを、次の送信（及び／又は、ＴＤＤの場合の受信）のために使用する。
変化をタイムリーに検出するあるいは更新することができない可能性があり、それは、ビーム追跡失敗となる。
− サービングビーム及び／又はサービングＴＲＰ変更
ＵＥが変化検出のためのシグナリングを受信した後、ＵＥはネットワークにフィードバックを提供する必要があり、ネットワークはＵＥのために（ＤＬ）サービングビーム及び／又はサービングＴＲＰを変更するかどうかを決定することができる。
一方、ＴＲＰが変化検出のためのシグナリングを受信した後、ネットワークはＵＥのためのサービングビーム及び／又はサービングＴＲＰを変更するかどうかを決定することができる。（ＤＬ）サービングビーム／ＴＲＰの変更についてネットワークからＵＥへの指示が必要とされることがある。
変化をタイムリー検出するあるいは更新することができない可能性があり、それは、ビーム追跡失敗となる。
図１９及び図２０は、セルの変更がない接続状態でのモビリティについてのフローチャートの例を示す。
ＵＥが同時に１つ以上のＵＥビームを生成する可能性がある。例えば、ＴＲＰであるネットワークと通信するために使用される最も適切なＵＥビームは、例えば、ＵＥのモビリティにより、時々変化し得る。したがって、どのＵＥビームがＵＬ又はＤＬ伝送を送信するあるいは受信するために使用されるべきかを決定するための方法が必要とされる。
動的にスケジューリングされた伝送の場合、使用されるＵＥビームは、例えば、関連するスケジューリング情報を介して、ネットワークによって動的に割り当てられることができる。しかし、例えば、関連するスケジューリング情報と共に動的にスケジューリングされない、予め割り当てられた無線リソースを介した伝送の場合、どのＵＥビームが使用されるかが特定されるべきである。
予め割り当てられた無線リソースを介した伝送は、周期的に生じる（例えば、ＵＥからの周期的測定報告）、あるいは伝送の受信機によって予測できないタイミングで生じ得る（例えば、ネットワークからのスケジューリング情報の伝送が、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１ Ｖ１３．０．０において規定されるようにアクティブ時間（Active Time）中に生じ得る）。ＵＥは、伝送を送信するあるいは受信するためにＵＥビーム掃引を実行する必要がない可能性がある。伝送は、ネットワークがビーム掃引を実行する時間間隔、例えば、３ＧＰＰ Ｒ１−１６５３６４において論じられているＤＬ又はＵＬ掃引サブフレーム内で送信されるあるいは受信されることができる。
予め割り当てられた無線リソースを介した伝送は、次のシグナリングの１つ以上であり得る。
− （ＵＬ）例えば、ＬＴＥにおけるチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）又はチャネル状態情報（ＣＳＩ）のような、周期的な測定フィードバック又はレポート。
− （ＵＬ）スケジューリング要求。
− （ＵＬ）セミパーシステントスケジューリング伝送。
− （ＤＬ）セミパーシステントスケジューリング伝送。
− （ＤＬ）ビーム及び／又はＴＲＰ維持／変更のための周期的ＤＬ信号であり、例えば、ＵＥビーム、ネットワークビーム及び／又はＴＲＰの候補を指示する。
− （ＤＬ）ＤＬ割り当て又はＵＬリソースのためのスケジューリング情報であり、例えば、ＬＴＥにおける物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）信号のようなものである。
セル内又はＴＲＰについて、ＵＥは、伝送を送信するあるいは受信するために、異なるＵＥビーム又は複数のＵＥビームを使用してもよいし、使用しなくてもよい。例えば、ＵＥは、同じＵＥビームを使用して、セル内又はＴＲＰについて、上記のシグナリングの一部又は全部を送信するあるいは受信するために同じＵＥビームを使用することができる。異なるＴＲＰについては、ＵＥは、予め割り当てられた無線リソースを介して伝送を送信するあるいは受信するために異なるＵＥビームを使用することができる。
予め割り当てられた無線リソースを介した伝送に使用されるＵＥビームは、特別ＵＥビームと呼ばれることがある。セル内又はＴＲＰについて予め割り当てられた無線リソースを介した伝送に使用される特別ＵＥビームなどのＵＥビームは、当初、初期アクセス又はハンドオーバのためのランダムアクセスプロシージャ中に使用されたあるいは割り当てられたＵＥビームであり得る。送信のための特別ＵＥビーム及び受信のための特別ＵＥビームは、同じでも異なっていてもよい。
以下では、ＵＥビームを決定して、セル内又はＴＲＰについて予め割り当てられた無線リソースを介して伝送を送信するあるいは受信するためのいくつかの方法を検討する。１つの方法では、ネットワークは、伝送のために少なくとも１つの特別ＵＥビームを選択する。ネットワークは、ＵＥへの周期的又は非周期的な指示（例えば、ビーム変化の指示）を介して、（例えば、測定結果及び／又はスケジューリング決定に基づいて）特別ＵＥビームを変更するあるいは更新することができる。指示は、どのＵＥビーム及び／又はネットワークビームがネットワークとの通信ための候補となりうるかを示し、どのＵＥビームが特別ＵＥビームであるかを明示的にあるいは暗黙的に指示することができる。図２２及び図２３は、ＵＥビーム候補及び／又は特別ＵＥビームを指示する例である。特別ＵＥビームは、指示が受信された場所によって暗黙的に示される。例えば、図２１に示すようにＵＥが移動した後、ネットワークは、ビームｂとｃが候補であり、指示がビームｂを介してＵＥによって受信される、ビーム１を介した特別ビーム指示を提供することによって、ビームｂが特別ＵＥビームであることをＵＥに指示することができる。
別の方法では、ネットワークは、ＵＥのための少なくとも１つの特別ネットワークビームを選択して、伝送のための少なくとも１つの特別ＵＥビームを決定する。ネットワークは、少なくとも１つのネットワークビームをＵＥに指示するための指示を提供することができる。指示内の指示されたネットワークビームは、特別ネットワークビームと呼ばれることがある。ＵＥは、特別ネットワークビームの信号を測定することによって、特別ＵＥビームを決定することができる。例えば、閾値より大きい受信電力を有するＵＥビーム又は最も大きい受信電力を有するＵＥビームは、特別ネットワークビームの信号を測定することによって、特別ＵＥビームであると決定することができる。このようにして、ＵＥビームとネットワークビームとの間のマッピングがＵＥに知られている。ＵＥビームとネットワークビームとの間のマッピングとは、どのＵＥビームからの送信がどのネットワークビームから受信され得るか、及び／又は、どのネットワークビームからの送信がどのＵＥビームから受信され得るかを意味することができる。代替的に、ＵＥビームとネットワークビームとの間のマッピングは、ネットワークによって提供されてもよい。ＵＥは、次いで、特別ネットワークビーム及びマッピングに基づいて特別ＵＥビームを決定することができる。
ネットワークは、（例えば、測定結果及び／又はスケジューリング決定に基づいて）ＵＥへの周期的又は非周期的な指示（ビーム変更の指示など）を介して、特別ネットワークビームを変更又は更新することができる。指示は、どのＵＥビーム及び／又はネットワークビームがネットワークとの通信のための候補となり得るかを示し、どのネットワークビームが特別ネットワークビームであるかを明示的にあるいは暗黙的に示すことができる。また、図２２及び図２３は、ＵＥビーム候補及び／又は特別ＵＥビームを指示する例である。代替的に、指示は、測定される特別ネットワークビームの信号（例えば、ビーム特定基準信号（ＢＲＳ））に関連する情報（例えば、これに限定されないが、設定）を指示することができる。特別ネットワークビームは、指示が送信される場所によって暗黙的に指示されることができる。例えば、図２１に示すようにＵＥが移動した後、ネットワークは、ビームｂ及びビームｃが候補であり、ビーム１を介した特別ビーム指示を提供することによって、ビーム１が特別ネットワークビームであることをＵＥに指示することができる。
別の方法においては、ＵＥは、伝送のための少なくとも１つの特別ＵＥビームを決定する。
ＵＥは、測定に基づいて特別ＵＥビームを決定する。例えば、閾値よりも良い測定品質を有するＵＥビーム又は、最も良い測定品質を有するＵＥビームである。特別ＵＥビームは、ネットワークによって指示さるものなど、ＵＥビーム候補の一部とすることができる。
測定に基づいて、ネットワークは、ＵＥによって決定される特別ＵＥビームを予測することができる。予測が正確でない可能性がある、あるいは予測可能でない場合、ネットワークは伝送を送信するあるいは受信するためにビーム掃引を実行することができる。
別の方法においては、ＵＥは、伝送のためにすべてのＵＥビーム候補を使用する。
ＵＥは、測定に基づいてＵＥビーム候補を決定する。例えば、閾値よりも良い測定品質有するＵＥビーム又は、最も良い測定品質を有するＵＥビームである。代替的に、ＵＥは、ネットワークによって提供される情報、例えば、ＵＥビームセットの情報に基づいて、ＵＥビーム候補を導出する。
ＵＥは、すべてのＵＥビーム候補を使用して、同時に伝送を送信するあるいは監視することができる。
ＵＥビーム候補は、同じセル又はＴＲＰについてのものであってもよい。
特別ＵＥ又はネットワークビームの指示、及び予め割り当てられた無線リソースを介した伝送に関連する設定は、例えば、設定を頻繁に変更する必要がないため、シグナリングオーバーヘッドを節約するため、異なるシグナリングを介して提供されてもよい。この指示を、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）又は物理（ＰＨＹ）シグナリングによって搬送することができる。この設定を、無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージによって搬送することができる。この設定は、指示するために使用する、あるいはＵＥによって使用することができ、伝送のための無線リソース、送信タイミング、周波数リソース及び／又は周期性を決定する。この設定は、設定に関連する伝送を受信するあるいは送信するためにどのＵＥビームを使用すべきかをＵＥが決定するための情報を指示するために使用することができる。例えば、伝送のために特別ＵＥビームを使用するか、あるいはＵＥビーム候補のすべてを使用するかである。
ネットワーク又はＵＥビーム候補は、例えば、関連する測定結果が閾値よりも大きいものを、資格があるビームとすることができ、ＵＥと、例えば、セル又はＴＲＰであるネットワークとの間の通信に使用することができる。ビーム候補の数は、同時に生成できるビームの最大数よりも少なくてもよい。さらに、ＵＥビーム候補は、同時に生成することができるＵＥビームとしてもよい。ビーム候補は、ネットワークからＵＥへ（周期的に）指示することができる。
予め割り当てられた無線リソースを介した異なる種類の伝送に使用されるＵＥビームの数は、異なってもよい。例えば、特別ＵＥビームのようなＵＥビーム候補の一部は、予め割り当てられた無線リソース（例えば、セミパーシステントスケジューリング（ＳＰＳ））を介した第１の伝送に使用され、ＵＥビームの全て候補は、これに限定されないが、スケジューリング情報など、予め割り当てられた無線リソースを介した第２の伝送に使用される。
ビームは、ビーム特有の設定（例えば、インデックス）、ビームのためのリソース又は、プリコーディング行列によって、明示的に指示され、区別されてもよい。
ネットワークは、例えば、ＬＴＥにおけるＰＤＣＣＨのような物理レイヤシグナリングのような、送信又は受信のためのおそらくはスケジューリング情報と共に、ＵＥによる送信又は受信に使用されるＵＥビームについてＵＥに指示することができ、効率的なスケジューリングを可能にする。
ＵＥは、ネットワークにＵＥビームフォーミングに関する情報をネットワークに提供する可能性がある。この情報は、ＵＥビームフォーミング能力、ＵＥビームフォーミングについてのＵＥプリファレンス、ＵＥビーム掃引数等を含むことができる。
ＵＥビームフォーミングが可能なＵＥは、同時に複数のＵＥビームを生成することできることがある。しかし、同時に、複数のＵＥビームのすべての組み合わせが、ＵＥによって同時に生成されることできるわけではない可能性がある。複数のＵＥビームの組み合わせは、ハードウェア能力、複雑さ、コスト等によって制限され得る。例えば、合計４つのＵＥビーム｛ａ，ｂ，ｃ，ｄ｝があり、ＵＥは同時に２つのＵＥビームを生成することができる。さらに、ＵＥは、ＵＥビーム組み合わせ｛ａ，ｂ｝、｛ｂ，ｃ｝、｛ｃ，ｄ｝及び｛ａ，ｄ｝を生成することができるが、ＵＥビーム組み合わせ｛ａ，ｃ｝及び｛ｂ，ｄ｝を生成することができない。
有効なＵＥビーム組み合わせに関する情報をＵＥによってネットワークに提供することは、ネットワークスケジューリングに役立つ。この情報は、有効なＵＥビーム組み合わせ、デジタルＵＥビームの総数、アナログＵＥビームの総数、最大同時アナログＵＥビームの数、ＵＥアンテナ素子の数、及び／又はＵＥアンテナポートとすることができる。ネットワークがどのＵＥビームが送信又は受信に使用されるかを制御することができる場合、ネットワークは、どのＵＥビーム組み合わせが有効であるか、又は無効であるかを認識するべきである。そして、ネットワークは、その情報に基づいて送信又は受信をスケジューリングすることができる。有効なＵＥビーム組み合わせは、同時に生成されることができるＵＥビーム組み合わせを意味し得る。
図２４は、ＵＥの観点からの例示的な一実施形態によるフローチャート２４００である。ステップ２４０５では、ＵＥは、ネットワークノードに複数のＵＥビームの組み合わせに関する情報を提供する。ここで、その組み合わせにおける複数のＵＥビームは、ＵＥによって同時に生成されることができる。ステップ２４１０では、ＵＥは、ネットワークノードから送信又は受信のためのスケジューリング情報を受信する。ステップ２４１５では、ＵＥは、送信又は受信を実行するためにその組み合わせにおける１つ以上のＵＥビームを生成する。
図２５は、ネットワークノードの観点からの例示的な一実施形態によるフローチャート２５００である。ステップ２５０５では、ネットワークノードは、ＵＥから、複数のＵＥビームの組み合わせに関連する情報をＵＥから受信する。ここで、その組み合わせにおける複数のＵＥビームは、ＵＥによって同時に生成されることができる。ステップ２５１０では、その情報に基づいてＵＥのための送信又は受信をスケジューリングする。
いくつかの方法では、その情報は、複数のＵＥビームの少なくとも１つの有効な組み合わせを指示する。その情報は、デジタル及び／又はアナログＵＥビームの総数を指示する。その情報は、最大同時アナログＵＥビームの数を指示する。その情報は、ＵＥアンテナ素子及び／又はＵＥアンテナポートの数を指示する。
いくつかの方法では、ネットワークノードは、その情報に基づいて（組み合わせにおいて）どのＵＥビームが送信又は受信に使用されるかを制御する。開示された方法において、ネットワークノードは、ＴＲＰ、基地局又は５Ｇノードであり得る。
いくつかの方法では、ＵＥは、ネットワークノードにＵＥビームフォーミング能力に関する情報を提供する。ＵＥは、複数のＵＥビームのすべての組み合わせを生成するわけでない可能性がある。複数のＵＥビームの組み合わせにおけるＵＥビームの数は、ＵＥが同時に生成することができるＵＥビームの数に等しい。
図３及び図４を参照すると、一実施形態では、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行することができ、ＵＥが（ｉ）ネットワークノードに複数のＵＥビームの組み合わせに関する情報を提供し（ここで、その組み合わせにおける複数のＵＥビームは、ＵＥによって同時に生成されることができる）、（ｉｉ）ネットワークノードから送信又は受信のためのスケジューリング情報を受信し、（ｉｉｉ）送信又は受信を実行するためにその組み合わせにおける１つ以上のＵＥビームを生成することを可能にする。
別の実施形態では、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行することができ、ネットワークノードが（ｉ）ＵＥから複数のＵＥビームの組み合わせに関する情報を受信し（ここで、その組み合わせにおける複数のＵＥビームは、ＵＥによって同時に生成されることができる）、（ｉｉ）その情報に基づいてＵＥのための送信又は受信をスケジューリングすることを可能にする。
さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行することができ、本明細書で説明した上述のアクション及びステップ又は他の方法のすべてを実行する。
本発明に基づくと、予め決定された無線リソースを介した伝送に使用されるＵＥビームを効率的に制御することができる。
本開示の様々な態様を上記に説明した。本明細書における教示は、広範なさまざまな形式で具体化することができ、本明細書に開示されている特定の構造、機能、又はその両方が、単に代表的なものであることは明らかなはずである。本明細書における教示に基づいて、当業者であれば、本明細書に開示された態様は任意の他の態様とは独立して実施することができ、これらの態様の２つ以上をさまざまな方法で組み合わせることができると認識するはずである。例えば、本明細書に記載の任意の数の態様を使用して、デバイスを実装するあるいは方法を実施することができる。さらに、本明細書に記載の態様の１つ以上のものに加えて、あるいはそれらとは異なる他の構造、機能、又は構造及び機能を使用して、そのようなデバイスを実装するあるいはそのような方法を実施することができる。上記概念のいくつかの例として、いくつかの態様では、パルス繰り返し周波数に基づいて同時チャネルを確立することができる。いくつかの態様では、パルス位置又はオフセットに基づいて同時チャネルを確立することができる。いくつかの態様では、時間ホッピングシーケンス（time hopping sequences）に基づいて同時チャネルが確立されることができる。
当業者であれば、情報及び信号は、さまざまな異なる技術及び技巧のいずれかを使用して表わすことができることを理解するものである。例えば、上記の説明を通して参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場若しくは粒子、光学フィールド若しくは粒子、又はそれらの任意の組み合わせによって表わすことができる。
当業者であれば、本明細書で開示される態様に関連して説明したさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路及びアルゴリズムステップは、電子ハードウェア（例えば、ソースコーディング若しくは何らかの他の技巧を使用して設計され得る、デジタル実装、アナログ実装又は、それら２つの組み合わせ）、命令を組み込む様々な形式のプログラム若しくは設計コード（本明細書では、便宜上、「ソフトウェア」又は「ソフトウェアモジュール」と称されることがある）又はそれら両方の組み合わせとして実装し得ると認識するものである。ハードウェアとソフトウェアとのこの互換性を明確に説明するために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路及びステップは、それらの機能性の点から一般的に上記に説明している。そのような機能性がハードウェア又はソフトウェアとして実装されるかは、特定のアプリケーション及びシステム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、特定のアプリケーションごとに様々な方法で、説明した機能を実装することができるが、そのような実装の決定は、本開示の範囲から逸脱させるものと解釈されるべきではない。
さらに、本明細書で開示された態様に関連して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、集積回路（「ＩＣ」）、アクセス端末又はアクセスポイント内で実施される、あるいはそれらによって実行され得る。ＩＣは、本明細書で説明した機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくは他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲート若しくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、電気部品、光学部品、機械部品又はそれらの任意の組み合わせを含むことができ、ＩＣの内部、ＩＣの外部又はその両方に存在するコード又は命令を実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ又はステートマシンとすることができる。また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１つ以上のマイクロプロセッサ、又は他の任意のそのような構成として実現することができる。
任意の開示されたプロセスにおけるステップのあらゆる特定の順序又は階層は、サンプルのアプローチの例であると理解する。設計嗜好に基づいて、本開示の範囲内にとどまりながら、プロセスにおけるステップの特定の順序又は階層は再構成することができると理解する。添付の方法の請求項は、サンプルの順序におけるさまざまなステップの要素を提示し、提示した特定の順序又は階層に限定されることを意味していない。
本明細書に開示された態様に関連して説明した方法又はアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、又はそれら２つの組み合わせで直接的に具体化することができる。ソフトウェアモジュール（例えば、実行可能な命令及び関連データを含む）及び他のデータは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は本技術分野で知られている任意の他の形式のコンピュータ読み取り可能記憶媒体等のデータメモリに存在することができる。サンプルの記憶媒体は、例えば、コンピュータ／プロセッサ（本明細書では、便宜上「プロセッサ」と称されることがある）などの機械に結合されることができ、そのようなプロセッサは、情報（例えばコード）を記憶媒体から読み出し、情報を記憶媒体に書き込むことができる。サンプルの記憶媒体は、プロセッサに一体化することができる。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ機器内に存在することができる。代替的に、プロセッサ及び記憶媒体は、ユーザ機器内のディスクリートコンポーネントとして存在することができる。さらに、いくつかの態様においては、任意の適切なコンピュータプログラム製品は、本開示の１つ以上の態様に関するコードを含むコンピュータ読み取り可能媒体を含むことができる。いくつかの態様では、コンピュータプログラム製品は、包装材料を含むことができる。
本発明を様々な態様に関連して説明したが、本発明はさらなる修正が可能であると理解するものである。この出願は、一般に、本発明の原理に従う本発明のあらゆる変形、使用又は適合をカバーするものであり、本発明が関係する技術分野において、既知の慣用的な実施の範囲内となるような本開示からの逸脱したものを含む。

Claims (20)

  1. ビームフォーミングを使用した送信又は受信のためのユーザ機器（ＵＥ）についての方法であって、
    ネットワークノードに複数のＵＥビームの組み合わせに関する情報を提供するステップであって、該組み合わせにおける複数のＵＥビームは、前記ＵＥによって同時に生成されることができる、ステップと、
    前記ネットワークノードから送信又は受信のためのスケジューリング情報を受信するステップと、
    前記送信又は受信を実行するために前記組み合わせにおける１つ以上のＵＥビームを生成するステップと、を含む方法。
  2. 前記情報は、複数のＵＥビームの少なくとも１つの有効な組み合わせを指示する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記情報は、デジタルＵＥビームの総数と、アナログＵＥビームの総数、最大同時アナログＵＥビームの数、ＵＥアンテナ素子の数、ＵＥアンテナポートの数又はこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記ネットワークノードに、ＵＥノードフォーミング能力に関する情報を提供するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記ＵＥは、複数のＵＥビームのすべての組み合わせを生成するわけではない、請求項１に記載の方法。
  6. ビームフォーミングを使用した送信又は受信のためのネットワークノードについての方法であって、
    ユーザ機器（ＵＥ）から、複数のＵＥビームの組み合わせに関する情報を受信するステップであって、該組み合わせにおける複数のＵＥビームは、該ＵＥによって同時に生成されることができる、ステップと、
    前記情報に基づいて前記ＵＥのための送信又は受信をスケジューリングするステップと、を含む方法。
  7. 前記情報は、複数のＵＥビームの少なくとも１つの有効な組み合わせを指示する、請求項６に記載の方法。
  8. 前記情報は、デジタルＵＥビームの総数、アナログＵＥビームの総数、最大同時アナログＵＥビームの数、ＵＥアンテナ素子の数、ＵＥアンテナポートの数又はこれらの任意の組み合わせを含む、請求項６に記載の方法。
  9. 前記情報に基づいてどのＵＥビームが送信又は受信に使用されるかを制御するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
  10. 前記ＵＥから、ＵＥビームフォーミング能力に関する情報を受信するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
  11. ビームフォーミングを使用した送信又は受信のためのユーザ機器（ＵＥ）であって、
    制御回路と、
    前記制御回路に設けられたプロセッサと、
    前記制御回路に設けられ、前記プロセッサに結合されたメモリと、を含み、
    前記プロセッサは、前記メモリに記憶されたプログラムコードを実行するように構成されて、
    ネットワークノードに複数のＵＥビームの組み合わせに関する情報を提供するステップであって、該組み合わせにおける複数のＵＥビームは、前記ＵＥによって同時に生成されることができる、ステップと、
    前記ネットワークノードから送信又は受信のためのスケジューリング情報を受信するステップと、
    前記送信又は受信を実行するために前記組み合わせにおける１つ以上のＵＥビームを生成するステップと、を行うＵＥ。
  12. 前記情報は、複数のＵＥビームの少なくとも１つの有効な組み合わせを指示する、請求項１１に記載のＵＥ。
  13. 前記情報は、デジタルＵＥビームの総数と、アナログＵＥビームの総数、最大同時アナログＵＥビームの数、ＵＥアンテナ素子の数、ＵＥアンテナポートの数又はこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１１に記載のＵＥ。
  14. 前記ネットワークノードに、ＵＥノードフォーミング能力に関する情報を提供するステップをさらに含む、請求項１１に記載のＵＥ。
  15. 前記ＵＥは、複数のＵＥビームのすべての組み合わせを生成するわけではない、請求項１１に記載のＵＥ。
  16. ビームフォーミングを使用した送信又は受信のためのネットワークノードであって、
    制御回路と、
    前記制御回路に設けられたプロセッサと、
    前記制御回路に設けられ、前記プロセッサに結合されたメモリと、を含み、
    前記プロセッサは、前記メモリに記憶されたプログラムコードを実行するように構成されて、
    ユーザ機器（ＵＥ）から、複数のＵＥビームの組み合わせに関する情報を受信するステップであって、該組み合わせにおける複数のＵＥビームは、該ＵＥによって同時に生成されることができる、ステップと、
    前記情報に基づいて前記ＵＥのための送信又は受信をスケジューリングするステップと、を行うネットワークノード。
  17. 前記情報は、複数のＵＥビームの少なくとも１つの有効な組み合わせを指示する、請求項１６に記載のネットワークノード。
  18. 前記情報は、デジタルＵＥビームの総数と、アナログＵＥビームの総数、最大同時アナログＵＥビームの数、ＵＥアンテナ素子の数、ＵＥアンテナポートの数又はこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１６に記載のネットワークノード。
  19. 前記情報に基づいてどのＵＥビームが送信又は受信に使用されるかを制御するステップをさらに含む、請求項１６に記載のネットワークノード。
  20. 前記ＵＥからＵＥビームフォーミング能力に関する情報を受信するステップをさらに含む、請求項１６に記載のネットワークノード。
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