JP2018504808A - 送信モード選択の制御 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの処理回路、及びこの処理回路により実行されるべきインストラクションを記憶するための少なくとも１つのメモリを備えた装置において、少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、少なくとも１つの処理回路とで、装置が、少なくとも、通信ネットワーク制御要素又は機能と通信要素との間の方向性通信に使用されるチャンネルの空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報を一連の時間にわたり入手し；その空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報をメトリックへと定量化し；前記メトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかを追跡し；及びその追跡結果に基づき第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するか決定する；ようにさせるよう構成された装置。【選択図】図１

Description

本発明は、通信ネットワークにおいて送信モード選択を制御するのに使用できる装置、方法、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラム製品、及びコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。

背景技術の以下の説明は、本発明の少なくとも幾つかの規範的実施形態に対して、関連技術で知られておらずに本発明により提供される開示と共に、洞察力、発見、理解又は開示、或いは連想を含む。本発明のそのような貢献の幾つかは、以下に特に指摘されるが、本発明の他のそのような貢献は、関連する文脈から明らかとなろう。

本明細書で使用する略語には次の意味が適用される。
３ＧＰＰ：第三世代パートナーシッププロジェクト
ＢＦ：ビームフォーミング
ＢＳ：ベースステーション
ＣＤＤ：繰り返し遅延ダイバーシティ
ＣＰＵ：中央処理ユニット
ＣＱＩ：チャンネルクオリティインジケータ
ＤＬ：ダウンリンク
ＤｏＡ：到着方向
ｅＮＢ：進化ノードＢ
ＬＴＥ：長期進化
ＬＴＥ−Ａ：ＬＴＥアドバンスト
ＭＩＭＯ：多入力多出力
Ｏ＆Ｍ：動作及び保守
ＰＭＩ：前コード化マトリクスインジケータ
ＲＲＣ：無線リソース制御
ＳＩＮＲ：信号対干渉及び雑音比
ＳＲＳ：音響干渉信号
ＴＤ：時分割
ＴＭ：送信モード
ＵＥ：ユーザ装置
ＵＬ：アップリンク
ＶＮＦ：バーチャルネットワーク機能

本発明の実施形態は、ネットワークとＵＥのような通信要素との間の通信に対して異なる通信モード、即ち送信モード間を切り換えるための手順を実施できる通信システムに関する。

規範的な実施形態によれば、例えば、少なくとも１つの処理回路、及びその処理回路により実行されるべきインストラクションを記憶する少なくとも１つのメモリを備えた装置において、少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、少なくとも１つの処理回路とで、装置が、少なくとも、通信ネットワーク制御要素又は機能と通信要素との間の方向性通信に使用されるチャンネルの空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報を一連の時間にわたって入手し；空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報をメトリックへと定量化し；そのメトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかを追跡し；及びその追跡結果に基づいて第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するか決定する；ようにさせるよう構成された装置が提供される。

更に、規範的実施形態によれば、例えば、通信ネットワーク制御要素又は機能と通信要素との間の方向性通信に使用されるチャンネルの空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報を一連の時間にわたって入手し；空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報をメトリックへと定量化し；そのメトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかを追跡し；及びその追跡結果に基づいて第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するか決定する；ことを含む方法が提供される。

更に別の改善によれば、これらの例は、次の特徴の１つ以上を含む。
−メトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかの追跡が行われるときに、メトリックの時間変化率が監視され、そして追跡結果に基づいて第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するか決定するときに、メトリックの時間変化率の監視に基づいて第１送信モード又は第２送信モードのいずれかが選択され；
−空間特性及び周波数特性の少なくとも１つに関連した情報として、方向性通信のビームフォーミングベクトルが得られ、このビームフォーミングベクトルは、一連の時間にわたって相関パラメータを計算することによりメトリックへと定量化され、各相関パラメータは、次々のビームフォーミングベクトル間の相関を指示し；
−空間特性及び周波数特性の少なくとも１つに関連した情報として、方向性通信の周波数シフトが得られ、この周波数シフトは、一連の時間にわたってドップラー拡散パラメータを計算することによりメトリックへと定量化され；
−前記メトリックの追跡結果が第１スレッシュホールドより小さい場合には、第１送信モードを保持するか又は第２送信モードから第１送信モードへ切り換えることを決定し、そして前記メトリックの追跡結果が第２スレッシュホールドより大きい場合には、第２の送信モードを保持するか又は第１送信モードから第２送信モードへ切り換えることを決定し；
−第１スレッシュホールドは、第２スレッシュホールドに等しいか、又は第１スレッシュホールドは、第２スレッシュホールドより大きく；
−第１送信モードは、通信のためのセクタビームを使用する多入力多出力通信を含む送信モードであり、そして第２送信モードは、ユーザ特有のビームフォーミングを含む送信モードであり；
−第１送信モードは、長期進化又は長期進化アドバンスト通信ネットワークの送信モード３を含み、そして第２送信モードは、長期進化又は長期進化アドバンスト通信ネットワークの送信モード７、送信モード８及び送信モード９のうちの少なくとも１つを含み；
−通信ネットワーク制御要素又は機能と通信要素との間の方向性通信に使用されるチャンネルの信号対干渉及び雑音比が測定され、そして第１送信モード又は第２送信モードを使用すると決定するときに、その測定された信号対干渉及び雑音比が考慮され；
−追跡及び決定において考慮されるべき多数のメトリック更新を制御するためにフォゲットフィルタ(forgetting filter)がメトリックに適用され；
−方向性通信の通信要素に対してハンドオーバー処理を行うかどうか決定され、そしてハンドオーバー処理が行われる場合には、第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するかの決定が保留され；
−前記処理は、通信要素への方向性通信を制御するように構成された通信ネットワーク制御要素において実施され、通信要素は、ターミナル装置又はユーザ装置の少なくとも１つを含む。

更に、これら実施形態によれば、例えば、コンピュータで実行されるときに前記方法のステップを遂行するためのソフトウェアコード部分を備えたコンピュータのためのコンピュータプログラム製品が提供される。このコンピュータプログラム製品は、前記ソフトウェアコード部分が記憶されるコンピュータ読み取り可能な媒体を含む。更に、コンピュータプログラム製品は、コンピュータの内部メモリに直接ロード可能であり、及び／又はアップロード、ダウンロード、及びプッシュ手順の少なくとも１つによりネットワークを経て送信可能である。

以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態を一例として説明する。

幾つかの規範的実施形態を具現化できる通信システムの汎用アーキテクチャーを示す図である。 幾つかの規範的実施形態による制御手順を示す図である。 幾つかの規範的実施形態により通信ネットワーク制御要素又は機能において行われる処理のフローチャートである。 幾つかの規範的実施形態により通信ネットワーク制御要素又は機能として働くネットワーク要素の図である。

近年、通信ネットワーク、例えば、有線ベースの通信ネットワーク、例えば、サービス総合デジタル網（ＩＳＤＮ）、ＤＳＬ、或いは無線通信ネットワーク、例えば、ｃｄｍａ２０００（コード分割多重アクセス）システム、ユニバーサル移動テレコミュニケーションズシステム（ＵＭＴＳ）のようなセルラー第三世代（３Ｇ）、第四世代（４Ｇ）通信ネットワーク、又は例えばＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａをベースとするエンハンスト通信ネットワーク、第五世代（５Ｇ）通信ネットワーク、移動通信用のグローバルシステム（ＧＳＭ）のようなセルラー第二世代（２Ｇ）通信ネットワーク、汎用パケット無線システム（ＧＰＲＳ）、グローバル進化のためのエンハンストデータレート（ＥＤＧＥ）、或いは他のワイヤレス通信システム、例えば、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、マイクロ波アクセスのためのブルーツース又はワイルドワイド相互運用性（ＷｉＭＡＸ）の益々の拡張が全世界中で行われている。第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）、アドバンストネットワークのためのテレコムズ＆インターネット統一サービス＆プロトコル（ＴＩＳＰＡＮ）、インターナショナルテレコミュニケーションユニオン（ＩＴＵ）、第三世代パートナーシッププロジェクト２（３ＧＰＰ２）、インターネットエンジニアリングタスクフォース（ＩＥＴＦ）、ＩＥＥＥ（電気・電子工学学会）、ＷｉＭＡＸフォーラム、等の種々の組織がテレコミュニケーションネットワーク及びアクセス環境のための規格及び仕様について研究を行っている。

以下に述べる実施形態及び原理は、通信要素又はターミナル装置、ネットワーク要素、リレーノード、サーバー、ノード、対応コンポーネントに関連して適用でき、及び／又は通信システム、或いは必要な機能をサポートする異なる通信システムの組み合せに適用できる。通信システムは、固定の通信システム、ワイヤレス通信システム、或いは固定及びワイヤレスの両ネットワークを使用する通信システムである。使用するプロトコル、通信システムの仕様、そして装置、例えば、ワイヤレス通信ではノード、サーバー及びユーザターミナルは、急速に開発されている。そのような開発は、実施形態に対して余計な変更を要求する。それ故、全ての語及び表現は、広く解釈されるべきであり、又、それらは、実施形態を例示するもので、限定するものではない。

以下、異なる規範的実施形態を、それら実施形態が適用されるアクセスアーキテクチャーの例として、３ＧＰＰ規格に基づく無線アクセスアーキテクチャー、例えば、第三世代又は第四世代（ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａのような）通信ネットワークを使用して説明するが、実施形態は、そのようなアーキテクチャーに限定されない。当業者に明らかなように、実施形態は、パラメータ及び手順を適当に調整することにより、適当な手段、例えば、ＷＬＡＮ又はＷｉＦｉ、マイクロ波アクセスのための世界的相互運用性（ＷｉＭＡＸ）、ブルーツース（登録商標）、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ワイドバンドコード分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ）、超ワイドバンド（ＵＷＢ）技術を使用するシステム、センサネットワーク、及び移動アドホックネットワーク（ＭＡＮＥＴ）を有する他の種類の通信ネットワークにも適用することができる。

以下の実施例及び実施形態は、例示的実施例として解釈されたい。本明細書は、多数の場所で「一」又は「１つの」又は「幾つかの」実施例又は実施形態を参照するが、これは、必ずしも、各参照が同じ実施例（１つ又は複数）又は実施形態（１つ又は複数）に関連すること、又はその特徴が単一の実施例又は実施形態のみに適用されることを意味するものではない。又、異なる実施形態の単一の特徴を組み合わせて他の実施形態を形成することもできる。更に、「備える(comprising)」及び「含む(including)」のような用語は、ここに述べる実施形態を、ここに述べた特徴のみで構成することに限定しないと理解しなければならず、そのような実施例及び実施形態は、ここに特に述べていない特徴、構造、ユニット、モジュール、等も包含する。

幾つかの規範的実施形態を適用できる通信システムの基本的システムアーキテクチャーは、有線又は無線アクセスネットワークサブシステム及びコアネットワークを含む１つ以上の通信ネットワークのアーキテクチャーを包含する。そのようなアーキテクチャーは、１つ以上の通信ネットワーク制御要素、アクセスネットワーク要素、無線アクセスネットワーク要素、アクセスサービスネットワークゲートウェイ又はベーストランシーバステーション、例えば、ベースステーション（ＢＳ）、アクセスポイント又はｅＮＢを包含し、これは、各カバレージエリア又はセル（１つ又は複数）を制御し、そしてそれと共に、１つ以上の通信要素、ユーザ装置又はターミナル装置、例えば、ＵＥ、又は同様の機能を有する別の装置、例えば、モデムチップセット、チップ、モジュール、等であって、通信を実行できる要素、機能又はアプリケーションの一部分であるもの、例えば、ＵＥ、マシン対マシン又はＤ２Ｄ通信アーキテクチャーに使用可能であるか又はそのような要素に個別の要素としてアタッチされた要素又は機能、通信等を実行できる機能又はアプリケーションは、多数のタイプのデータを送信するために１つ以上のチャンネルを経て通信することができる。更に、コアネットワーク要素、例えば、ゲートウェイネットワーク要素、ポリシー及び課金制御ネットワーク要素、移動マネージメントエンティティ、オペレーション及びメンテナンス要素、等が包含される。

実際のネットワークタイプにも依存するここに述べる要素の一般的機能及び相互接続は、当業者に知られていると共に、対応する仕様書に記述されており、従って、その詳細な説明は、ここでは省略する。しかしながら、多数の付加的なネットワーク要素及び信号リンクは、以下に詳細に述べるものに加えて、ＵＥのような通信要素、ｅＮＢのような通信ネットワーク制御要素、ゲートウェイノード又は別のコアネットワーク要素、及び同じ又は他の通信ネットワークの他の要素と同様に、要素、機能又はアプリケーションへの又はそれらからの通信に使用できることに注意されたい。

又、通信ネットワークは、公衆交換電話ネットワーク又はインターネットのような他のネットワークと通信することもできる。通信ネットワークは、クラウドサービスの使用をサポートすることもできる。アクセスシステム、コアネットワーク、等のネットワーク要素、及び／又は各機能は、そのような使用に適したノード、ホスト、サーバー、アクセスノード又はエンティティ等を使用することにより実施できることが明らかである。

更に、ここに述べるネットワーク要素、例えば、ＵＥのような通信要素、通信ネットワーク制御要素、ｅＮＢ等のようなアクセスネットワーク等、及びここに述べる対応機能、並びに他の要素、機能又はアプリケーションは、例えば、コンピュータのためのコンピュータプログラム製品のようなソフトウェア、及び／又はハードウェアにより実施される。各機能を実行するために、それに対応して使用される装置、ノード又はネットワーク要素は、制御、処理、及び／又は通信／シグナリング機能に要求される多数の手段、モジュール、ユニット、コンポーネント、等（図示せず）を備えている。そのような手段、モジュール、ユニット及びコンポーネントは、例えば、インストラクション及び／又はプログラムを実行し及び／又はデータを処理するための１つ以上の処理部分を含む１つ以上のプロセッサ又はプロセッサユニット；インストラクション、プログラム及び／又はデータを記憶し、プロセッサ又は処理部分等のワークエリアとして働くストレージ又はメモリユニット（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、等）；ソフトウェアによりデータ及びインストラクションを入力するための入力又はインターフェイス手段（例えば、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、等）；ユーザにモニタ及び操作能力を与えるためのユーザインターフェイス（例えば、スクリーン、キーボード、等）；プロセッサユニット又は部分の制御のもとでリンク及び／又は接続を確立するための他のインターフェイス又は手段（例えば、有線及び無線インターフェイス手段、例えば、アンテナユニット等を含む無線インターフェイス手段、無線通信部を形成する手段、等）；等々を含み、ここで、インターフェイスを形成する各手段、例えば、無線通信部は、リモートサイト（例えば、無線ヘッド又は無線ステーション、等）に配置することもできる。本明細書において、処理部分とは、１つ以上のプロセッサの物理的部分を表わすと考えるだけではなく、１つ以上のプロセッサにより遂行される参照処理タスクの論理的区分として考えてもよいことに注意されたい。

幾つかの実施例によれば、いわゆる「流動的(liquid)」又は柔軟なネットワーク概念が使用され、ここで、通信ネットワーク制御要素の動作及び機能、通信ネットワークの別のエンティティのネットワーク機能は、ノード、ホスト又はサーバーのような異なるエンティティ又は機能において柔軟な仕方で遂行されることを理解されたい。換言すれば、当該ネットワーク要素、機能又はエンティティ間の「分業(division of labor」は、ケースバイケースで変化し得る。

近年の通信ネットワーク開発は、ＭＩＭＯ技術を使用して、高いデータレートを達成しそしてデータ送信の頑健さを改善することである。ＭＩＭＯシステムは、例えば、ｍ個の送信アンテナ及びｎ個の受信アンテナで構成される。特殊な技術として、ビームフォーミングが使用され、これは、特定のエリアのターゲット照射も許し、セルカバレージの遠い到達点のユーザへの送信を改善できるようにする。

ビームフォーミングは、複数のアンテナを使用して、個々のアンテナ信号の大きさ及び位相を適当に重み付け（送信ビームフォーミング）することで波頭の方向を制御する。例えば、これは、セルの縁に沿った特定エリアに良好なカバレージを与えることができる。ビームフォーミングは、特定位置のＵＥに対して可能な最良の信号を与えることを意図しているので、重みベクトルｗとも称されるベクトルを見つけることが重要である。例えば、ＤｏＡを使用することによる決定が考えられ、特殊なアルゴリズムをＢＳに使用して、ＵＥ信号に対するＤｏＡを決定し、従って、その位置を決定する。別の解決策は、チャンネル推定を使用することによる重みの決定である。ここでは、例えば、チャンネルを推定するために適当なアップリンク信号又はトレーニングシーケンスがＢＳにより使用され、例えば、ＵＬ音響基準信号（ＳＲＳ）が使用される。

ビームフォーミングは、例えば、ＴＤ−ＬＴＥベースのネットワークにおいて、特に、時分割デュープレックス（ＴＤＤ）モードで使用される。例えば、リリース９のシステムでは、４個までのアンテナがＢＳ（ｅＮＢ）において定義されそして４個までのアンテナがＵＥにおいて定義される。リリース１０のシステムでは、８個までのアンテナがダウンリンクに使用される。

現在の状況に基づいて、データを送信するための異なる通信モードを使用することができる。ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａネットワークのような通信ネットワークでは、種々の送信モード（ＴＭ）が定義される。例えば、いわゆるＴＭ３は、ＣＤＤでのオープンループ空間的マルチプレクシングを与え、ここでは、より高いデータレートを達成するために、２個ないし４個のアンテナに対して各々マルチプレクスされる２枚ないし４枚のレイヤの空間的マルチプレクシングがサポートされる。ＴＭ３は、例えば、チャンネル情報が欠落するとき又はチャンネルが急速に変化するときに使用される。いわゆるＴＭ７は、ビームフォーミングを与え、そしてＵＥ特有の基準信号を使用する。データ及びＲＳは、両方とも、同じアンテナ重みを使用して送信される。いわゆるＴＭ８は、デュアルレイヤビームフォーミングを与える。このモードは、ＢＳがアンテナにおいて２つのレイヤを個々に重み付けするのを許し、ビームフォーミングを、１つ以上のＵＥに対する空間的マルチプレクシングと結合できるようにする。いわゆるＴＭ９は、８枚までのレイヤによる送信を与える。このモードでは、８枚までのレイヤを使用することができ、従って、８個までの物理的送信アンテナが必要とされ、８×８個までのＭＩＭＯ構成となる。更に、単一ユーザ及び多ユーザの両ＭＩＭＯが可能であり、両モード間の動的な切り換えは、より上位のレイヤによる特殊なシグナリングなしに行うことができる。

例えば、通信ネットワークの実施においてＴＭ７、ＴＭ８及びＴＭ９の１つ以上が使用され、ここで、ダウンリンク送信に使用されるＵＥ特有のビームが、アップリンクで行われる無線チャンネルの推定からｅＮＢによりオンザフライで発生される。ＴＭ７／８／９に（まだ）接続されていないか又はそれを使用できないＵＥについては、いわゆる「セクタビーム」が使用される。このセクタビームは、ネットワークプランで定義されたセルエリアも指示する。

図１を参照すれば、幾つかの規範的実施形態を具現化できる通信システムの一般的なアーキテクチャーが示されている。図１に示す構造は、本発明の幾つかの規範的実施形態の基礎となる原理を理解する上で有用な装置、ネットワーク要素及びリンクのみを示す。当業者であれば、簡略化のためここでは省略するが、多数の他のネットワーク要素又は装置が通信システムの通信に含まれることが明らかであろう。

図１において、幾つかの規範的実施形態による通信システムの一例の一般的な基礎を形成する通信ネットワークが示されている。より詳細には、ネットワークとして、例えば、３ＧＰＰ仕様に基づく（ワイヤレス）通信ネットワークが提供される。図１に示すネットワーク要素の数及びタイプは、両方とも、幾つかの規範的実施形態による制御処理の原理を例示する基礎を与えるに過ぎず、又、当該ネットワーク要素の数及びタイプは、各々、図１に示すものと異なってもよいことに注意されたい。

図１によれば、参照符号１０は、例えば、通信の１つのターミナルポイントを示す加入者のＵＥのような通信要素であって、そこからＵＬデータパケットが送信され且つそこへＤＬデータパケットが送信される通信要素を表わす。

参照符号２０は、ＵＥ１０が通信ネットワークに接続されるときに通るアクセスネットワーク要素又は通信ネットワーク制御装置を表わす。通信ネットワーク制御要素は、例えば、ｅＮＢのようなベースステーション、アクセスノード、等を含む。

参照符号３０は、ｅＮＢ２０のような通信ネットワーク制御要素が接続される通信ネットワークのコアネットワークを表わす。

上述したように、通信ネットワーク制御要素２０及び通信要素は、互いに方向性通信を行うことができる（図１に矢印で示す）と仮定し、ここで、例えば、選択された送信モードに基づいて、セクタビームに基づく通信（参照符号２００−１を参照）又はビームフォーミングに基づく通信（参照符号２００−２を参照）が確立される。

図１は、１つのＵＥ１０及び１つのｅＮＢ２０しか示していないが、他の構成も明らかに可能であることに注意されたい。例えば、２つ以上のＵＥを１つのｅＮＢに接続できる一方、例えば、１つのＵＥ１０を２つ以上の通信ネットワーク制御要素に接続してもよい。

ユーザ特有のビームフォーミングを実施する送信モードを使用するときには、ｅＮＢ２０のような通信ネットワーク制御要素は、当該ＵＥ１０に向かって無線チャンネルの空間特性を発揮できることが必要である。しかしながら、ある状況の下では、例えば、ユーザの移動、無線環境、等のために、ｅＮＢ追跡能力が低下する。これは、ユーザ特有のビームフォーミングが最適な送信モードでない状況を招く。

即ち、ある状況の下では、ユーザ特有のビームフォーミングを適用する利益が、セクタビームにわたりＴＭ３のような送信モードを使用する基線と比較したときに限定されるか又は否定的なこともある。例えば、これは、高速で移動するＵＥのために高速で変化するＤｏＡの観点から生じるか、或いは、例えば、密集した都市エリアにおいて典型的である優勢ＤｏＡの欠落及び高速で変化する空間的特性の観点から生じる。

別のポイントは、例えば、ＴＭ８及びＴＭ９のようなビームフォーミング送信モードに対する復調性能が非視線無線チャンネルにおける高いドップラー拡散により与えられることである。

本発明の幾つかの規範的実施形態により、通信モード（即ち、送信モード）間の切り換えを制御し、例えば、正しい送信モードの選択を改善し、即ち、例えば、ＤＬ送信のためのビームフォーミング送信モード又は別の送信モードを使用するべきときを制御する制御手順及びそれに対応するネットワーク構成を以下に説明する。

基本的に、幾つかの規範的実施形態により、どの送信モードを使用すべきか（即ち保持すべきか切り換えるべきか）を決定するための方向性通信の無線チャンネルの空間的特性及び／又は周波数特性が考慮される。従って、送信モード間、例えば、ＢＦ又はＭＩＭＯを使用する送信モード間の切り換えを最適化するのを許す制御手順を発生することができる。このため、幾つかの規範的実施形態によれば、例えば、ビームフォーミングベクトル又は周波数シフトの時間シリーズの自己相関を使用することにより、チャンネルの空間的又は周波数特性を反映する特定メトリックの振舞いが追跡される。次いで、１つ以上のスレッシュホールドを使用することにより、送信モード間を切り換える要求が決定される。

例えば、図１に示す筋書きを参照すれば、ＵＥ１０及びｅＮＢ２０は、方向性通信接続を確立しており、ＵＥ１０は、ビームフォーミングを行えるように構成される。ＵＥ１０に対してビームフォーミングが作動されると、ビームフォーミングベクトル｛ｗ＿ｎ｝の時間シリーズ（ｎは２より大きい整数）が、ｅＮＢ２０において発生されるか、又は、例えば、ＴＭ９で通信するときは、ＵＥ１０によりフィードバックされる。

空間的特性及びそれら特性の時間分散を定量化するために複数の方法が考えられることに注意されたい。一般的な考え方は、無線チャンネルの瞬時の空間的特性をメトリックで定量化し、そしてこのメトリックの変化率に基づいて、異なる送信モード、例えば、ビームフォーミングを使用するモードと、ＭＩＭＯを与える別のモードとの間の選択が行われる。換言すれば、幾つかの規範的実施形態によれば、例えば、所定期間中にメトリックが特定のスレッシュホールドより小さいか大きいかが追跡又は決定され、即ち、メトリックの時間変化率が監視される。次いで、メトリックの時間変化率の監視に基づいて、適当な送信モードが選択される。

ここに示す規範的実施形態では、ｗ＿ｎとｗ＿ｎ＋１との間の相関が１に近い場合に、ビームフォーミングが利益を与えると仮定する。同様に、ｓ＿ｎが単位ビームフォーミングベクトルを表わすとすれば、ｗ＿ｎとｓ＿ｎとの間の相関が１に近い場合にビームフォーミングが利益を与えると仮定する。

所定期間（即ち、所定数の次々に発生され又は得られるビームフォーミングベクトル）にわたって次々のビームフォーミングベクトル間の相関が低い場合には、これは、無線チャンネルの空間的特性がｅＮＢ２０により追跡するには速過ぎるほど変化することを指示する。このような場合には、別の送信モードへ、例えば、ＴＭ９からＴＭ３へ切り換えるのが良い。

そのような切り換えを行うための判断は、多数のファクタに基づき、以下に述べるように、例えば、相関が低いイベントの数、クオリティ状態のような他のファクタ、等に基づく。

即ち、幾つかの規範的実施形態によれば、送信モードの切り換え、例えば、ＴＭ９及びＴＭ３のようなビームフォーミングＴＭ間の切り換えを決定するための別の解決策との連繋を考慮することができる。例えば、送信モードの選択が推定ＤＬ ＳＩＮＲに依存するような制御との組み合せを想像することができる。ここでは、異なる送信モード間の切り換えの制御は、例えば、接続クオリティパラメータの測定に基づく。例えば、ＣＱＩがあるスレッシュホールドより高い場合には、ビームフォーミング送信モードから、ＴＭ３のような別の送信モードへの切り換えが実行される。即ち、送信モードの切り換えは、空間的（周波数）特性に加えて、例えば、信号クオリティへの適応に基づく。従って、例えば、高い信号クオリティ（ＳＩＮＲ）を伴うユーザは、ＴＭ３のような特定の送信モードで最適なスループットを得ることが考えられる。

以下、前記制御手順を具現化するための幾つかの規範的実施形態について述べる。

上述したように、チャンネルの、例えば、空間的特性の振舞いの追跡に使用される適当なメトリック、例えば、相関パラメータを計算するために多数の選択肢がある。

１つの選択肢として、一番最近のビームフォーミングベクトルが与えられたと仮定するとき、重みベクトルＷｎは、方程式（１）のような式をもつ。

上述したようにメトリックを決定するための第１の選択肢として、方程式（２）による自己相関を適用することができる。

メトリック又は相関パラメータρ_nは、次いで、所定期間にわたって追跡され、そしてそのように計算されたメトリックが第１スレッシュホールドより低い場合には、例えば、ＴＭ９のようなビームフォーミングＴＭからＴＭ３への切り換えが選択される。

上述したようにメトリックを決定するための別の選択肢として、方程式（３）による単位ビームフォーミングベクトルの自己相関を適用することができる。

ここで、

そして

方程式（５）において、ｄ_mは、当該波長に対する基準素子からのｍ番目のアンテナ素子の距離である。例えば、アンテナが半波長で分離されるようにアレイが設計される。
但し、ｍ＝１、２、３、・・・、アンテナ素子の数

入射波角度α_nは、例えば、方程式（７）により与えられる。
但し、Ａ()は、複素数値の位相角度を戻す関数であり、そしてｗ_n(ｍ)は、ビームフォーミングベクトルｗ＿ｎのｍ番目のアンテナ重みである。

更に別の幾つかの規範的実施形態によれば、切り換え制御は、ネットワーク制御の特性に基づいて適応される。例えば、ＴＭ３のようなＭＩＭＯを使用する送信モードへの切り換えは、ある量の時間を必要とすると共に、例えば、ＲＲＣシグナリングのためにネットワークへの追加負荷を伴う。従って、切り換え前に多数のビームフォーミングベクトル更新に対して相関を減少することを保証すべきである。このため、例えば、いわゆるフォゲットフィルタが適用される。フォゲットフィルタは、このフィルタが過去のサンプル情報をどれほど急速に忘れるかをフォゲットファクタβにより特定する。本発明の幾つかの規範的実施形態では、フォゲットファクタβの値は、０．９ないし０．００１である。本発明の幾つかの規範的実施形態では、フォゲットファクタβの特定の値が、例えば、０．０１である。

そのようなフォゲットフィルタを相関パラメータρ_nに適用するための対応例は、方程式（８）で示される。
但し、ρ’_nは、フィルタリングされた相関パラメータである。

更に別の規範的実施形態によれば、ρ’_nのような相関パラメータは、送信モードの切り換え（又は維持）をトリガーするのに使用される特定スレッシュホールド、即ち状態移行特定スレッシュホールドと比較される。例えば、状態移行特定スレッシュホールドは、ピンポン切り換えのおそれが最小になるようにセットされる。例えば、ビームフォーミングからＭＩＭＩ ＴＭへ切り換えるための対応スレッシュホールド値は、例えば、０．９５であり、一方、ＭＩＭＯからビームフォーミングへ切り換えるための対応スレッシュホールド値は、０．９９である。或いは又、両切り換え方向に対して１つのスレッシュホールドがセットされるだけでもよい。

更に別の規範的実施形態によれば、当該ＵＥが現在ハンドオーバー処理等にあるかどうかも考慮される。即ち、幾つかの規範的実施形態によれば、ハンドオーバーイベントがｅＮＢ２０により検出された場合に、ＭＩＭＯのような送信モードとビームフォーミングとの間の切り換えは、ハンドオーバー中、できないか又は停止される。これにより、不適切な切り換え判断が回避される。

幾つかの規範的実施形態によれば、制御手順は、設定されている実際の送信モードに関わらず継続され、即ち、例えば、ＴＭ９のようなビームフォーミングモードからＴＭ３のような別のモードへの切り換え後も継続される。即ち、ＭＩＭＯへ切り換えた後、チェンネルの空間的特性、即ちビームフォーミングベクトルに基づくメトリックの計算が継続される。これにより、ビームフォーミングモードに切り換えて戻すことがサポートされる。

前記幾つかの規範的実施形態では、チャンネルの空間的特性が考慮されるが、上述したように、それに加えて又はそれとは別に、どの送信モードを使用すべきか判断する上で、周波数関連特性を考慮することもできる。

例えば、図１のシナリオにおいて、ＵＥ１０の移動が通信に高いドップラー分散を招くと仮定する。

チャンネルのドップラー拡散は、チャンネルのコヒレンス時間に関連している。ＵＥ１０がｅＮＢ２０に対して相対的に移動するときには、ＵＥの速度が、各信号経路に沿って送信される信号の周波数にシフトを生じさせる（ドップラーシフトとも称される）。異なる経路に沿って進む信号は、異なる位相変化率に対応して異なるドップラーシフトをもつ。信号フェージングチャンネルタップに貢献する異なる信号成分間のドップラーシフトの差を、ドップラー拡散と称する。大きなドップラー拡散をもつチャンネルは、時間と共に位相が各々独立して変化する信号成分を有する。

幾つかの規範的実施形態によれば、ドップラー拡散に関連したメトリックは、例えば、音響基準信号（ＳＲＳ）に基づいて計算又は推定される。ドップラー拡散に基づくメトリックが、例えば、規定のスレッシュホールドを越えるときには、ビームフォーミングから、例えば、ＴＭ３への送信モードの切り換えが決定される。もちろん、例えば、メトリックが、第１のスレッシュホールドと同じでも異なってもよいスレッシュホールドより低下するかどうか追跡することにより、ＴＭ３からビームフォーミングモードへ切り換えて戻すことも可能である。

上述した実施例について考えると、それらを、例えば、図１に示すものに対応するＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａネットワークに適用するとき、少なくとも次の送信モード切り換え、例えば、ＴＭ３／７、ＴＭ３／８、ＴＭ３／９が可能である（及びその逆も可能である）。

例えば、ＴＭ７及びＴＭ８については、（長期）ビーム重みベクトルをＳＲＳから得ることができ、そしてＴＭ９については、長期ビーム重みベクトルをフィードバックＰＭＩから得ることができる。

更に別の規範的実施形態によれば、送信モード間の切り換えの数がインデックスであるところのネットワーク性能を追跡するために、カウンタを実施し、そしてカウント、例えば、ＴＭ７に対する許容モード切り換えの数、ＴＭ８に対する許容モード切り換えの数、ＴＭ９に対する許容モード切り換えの数、ＴＭ７に対する非許容モード切り換えの数、ＴＭ８に対する非許容モード切り換えの数、及びＴＭ９に対する非許容モード切り換えの数の少なくとも１つを与えることができる。

更に、幾つかの規範的実施形態によれば、制御手順は、上述した手段が、例えば、Ｏ＆Ｍ設定により、ｅＮＢごとに部分的に又は完全にイネーブル／ディスエイブルされるように実施される。

以下、図２を参照し、例えば、図１に示す状況を参照して上述した幾つかの規範的実施形態によるモード切り換え制御プロセスについて説明する。

特に、図２は、ρ’_n等の相関パラメータのようなメトリックを追跡する結果が一連の時間にわたって追跡された図である。出発条件として、ＵＥ１０は、ＴＭ９のようなビームフォーミング送信モードでｅＮＢ２０と通信していると仮定する。

上述したように、メトリック間の相関のための適切な値であって、ビームフォーミングＴＭ９が適当である（即ち、ｅＮＢ２０がチャンネルの空間的特性を充分素早く追跡できる）ことを指示する値は、１（又はほぼ１）であると仮定する。図２に示す例では、２つのスレッシュホールドがセットされると仮定し、即ちＴＭ９から例えばＴＭ３への切り換えをトリガーするための第１スレッシュホールドは、例えば、０．９５であり、そしてＴＭ３からＴＭ９へ戻る切り換えをトリガーするためのスレッシュホールドは、例えば、０．９９である。

追跡期間において、例えば、Ｔ１に、メトリック（即ち、相関パラメータρ’_n）と第１スレッシュホールド（第１状態移行特有スレッシュホールド）とを比較した結果、ＴＭ９からＴＭ３へ切り換える条件が満足される。しかしながら、幾つかの規範的実施形態によれば、第１スレッシュホールドより低いイベントは、限定された時間中だけ有効である（それに続くメトリックは第１スレッシュホールドより低くなく、第２スレッシュホールドより大きいこともある）ので、切り換えは、実際上、トリガーされない（例えば、ネットワークにおいてモード切り換えを実行するのに要する時間に鑑み）。それとは別に、メトリックが第１スレッシュホールドより低い場合にはそのたびに切り換えがトリガーされてもよい。

更に、Ｔ２に、メトリック（即ち、相関パラメータρ’_n）と第１スレッシュホールド（第１状態移行特有スレッシュホールド）とを比較した結果、再びＴＭ９からＴＭ３へ切り換える条件が満足される。ここでは、第１スレッシュホールドより低いイベントが、ある時間中有効であり（それに続くメトリックも第１スレッシュホールドより低い）、ＴＭ９からＴＭ３への切り換えがＴ２後にトリガーされる。ここで、幾つかの規範的実施形態によれば、メトリックが第２スレッシュホールドより大きくなった直後に、又は、例えば、Ｔ３において、メトリックが第２スレッシュホールドより高い特定数の次々のイベントの後に再び、ＴＭ３からＴＭ９へ戻る切り換えをトリガーすることができる。

Ｔ４に、メトリック（即ち、相関パラメータρ’_n）と第１スレッシュホールド（第１状態移行特有スレッシュホールド）とを比較した結果、再びＴＭ９からＴＭ３へ切り換える条件が満足される。ここでは、第１スレッシュホールドより低いイベントが有効に保持され、従って、ＴＭ９からＴＭ３への切り換えがＴ４後にトリガーされ、ＴＭ３が保持される。

図３は、幾つかの規範的実施形態によりｅＮＢ２０のような通信ネットワーク制御要素において実行される処理のフローチャートである。特に、図３による実施例は、例えば、図１に示す通信ネットワークにおいてｅＮＢ２０として働く通信ネットワーク制御要素、機能又はノードにより実行される制御手順に関連している。

Ｓ１００において、ｅＮＢ２０のような通信ネットワーク制御要素又は機能と、ＵＥ１０のような通信要素との間の方向性通信に使用されるチャンネルの空間的特性及び周波数特性の少なくとも１つに関連した情報が一連の時間にわたって得られる。

例えば、幾つかの規範的実施形態によれば、空間的特性に関連した情報として、方向性通信のビームフォーミングベクトルが得られ、例えば、ＵＥ１０から発生され又は受信される。それとは別に又はそれに加えて、幾つかの規範的実施形態によれば、周波数特性に関連した情報として、方向性通信の周波数シフトが得られる。

Ｓ１１０において、空間的特性及び周波数特性の少なくとも１つに関連した情報がメトリックへと定量化される。例えば、幾つかの規範的実施形態によれば、方向性通信のビームフォーミングベクトルが得られたとき、そのビームフォーミングベクトルは、一連の時間にわたり相関パラメータを計算することでメトリックへと定量化され、各相関パラメータは、次々のビームフォーミングベクトル間の相関を指示する。他方、幾つかの規範的実施形態によれば、方向性通信の周波数シフトが得られた場合には、その周波数シフトは、一連の時間にわたりドップラー拡散パラメータを計算することでメトリックへと定量化される。

Ｓ１２０において、メトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかを決定するために追跡が実行される。

Ｓ１３０において、Ｓ１２０での追跡の結果に基づき第１送信モードを使用するか又は第２送信モードを使用するか決定する。

例えば、幾つかの規範的実施形態によれば、メトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかについて追跡が行われるとき、メトリックの時間変化率が監視される。次いで、追跡結果に基づき第１送信モードを使用するか又は第２送信モードを使用するか決定するときに、メトリックの時間変化率の監視に基づいて第１送信モード又は第２送信モードのいずれかが選択される。

例えば、幾つかの規範的実施形態によれば、メトリックが第１スレッシュホールドより小さいという追跡結果の場合には、第１送信モードを保持し（第１送信モードが現在セットされているとき）又は第２送信モードから第１送信モードへ切り換える（第２送信モードが現在セットされているとき）ことが決定される。他方、メトリックが第２スレッシュホールドより大きいという追跡結果の場合には、第２送信モードを保持し（第２送信モードが現在セットされているとき）又は第１送信モードから第２送信モードへ切り換える（第１送信モードが現在セットされているとき）ことが決定される。

幾つかの規範的実施形態によれば、第１スレッシュホールドは、第２スレッシュホールドに等しい）。それとは別に、第１スレッシュホールドは、第２スレッシュホールドより小さい。

更に、幾つかの規範的実施形態によれば、第１送信モードは、通信のためのセクタビーム（即ち、図１のセクタ２００−１）を使用するＭＩＭＯ通信を含む送信モードである。他方、第２送信モードは、ユーザ特有のビームフォーミング（即ち、図１のビーム２００−２）を含む送信モードである。特に、幾つかの規範的実施形態によれば、第１送信モードは、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａ通信ネットワークのＴＭ３を含み、そして第２送信モードは、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａ通信ネットワークのＴＭ７、ＴＭ８及びＴＭ９の少なくとも１つを含む。

幾つかの規範的実施形態によれば、空間又は周波数特性に基づく切り換えのための前記制御と並列に、ｅＮＢ２０とＵＥ１０との間の方向性通信に使用されるチャンネルのＳＩＮＲの測定も実行される。次いで、ＳＩＮＲの測定結果が、Ｓ１３０において、即ち第１送信モードを使用するか又は第２送信モードを使用するか決定するときに、考慮される。

更に、幾つかの規範的実施形態によれば、Ｓ１２０の追跡及びＳ１３０の決定において考慮されるべき多数のメトリック更新を制御するためにフォゲットフィルタがメトリックに適用される。

更に、幾つかの規範的実施形態によれば、方向性通信のＵＥ１０に対してハンドオーバー（ＨＯ）処理を実行すべきかどうか決定される。そのようなＨＯ処理を実行する場合には、第１送信モードを使用するか又は第２送信モードを使用するかの決定、即ち第１送信モードと第２送信モードとの間を切り換えるための決定が、少なくとも、ハンドオーバー処理が終了するまで停止される。

図４は、幾つかの規範的実施形態に関連して述べる制御手順を実施するよう構成された幾つかの規範的実施形態による通信ネットワーク制御要素の図である。図４に示すｅＮＢ２０のような通信ネットワーク制御要素は、ここに述べるものの他に、更に別の要素又は機能を含んでもよいことに注意されたい。更に、通信ネットワーク制御要素又はノードを参照するが、その要素又はノードは、同様のタスクを有する別の装置又は機能、例えば、通信ネットワーク制御要素の一部分であるか又は通信ネットワーク制御要素に個別の要素として取り付けられるチップセット、チップ、モジュール、アプリケーション、等でもよい。各ブロック及びその組み合せは、種々の手段又はその組み合せ、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、１つ以上のプロセッサ及び／又は回路により実施できることを理解されたい。

図４に示す通信ネットワーク制御要素は、制御手順に関連したプログラム等により与えられるインストラクションを実行するのに適したＣＰＵ等の処理回路、処理機能、制御ユニット又はプロセッサ２１を含む。プロセッサ２１は、以下に述べる特定の処理に専用の１つ以上の処理部分又は機能を含んでもよいし、又は処理は、単一のプロセッサ又は処理機能で実行されてもよい。又、そのような特定の処理を実行するための部分は、個別要素として設けられてもよいし、或いは１つ以上の更に別のプロセッサ、処理機能又は処理部分、例えば、ＣＰＵのような１つの物理的プロセッサ、又は１つ以上の物理的又はバーチャルエンティティ内に設けられてもよい。参照符号２２及び２３は、プロセッサ又は処理機能２１に接続されたトランシーバ又は入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット又は機能（インターフェイス）を表わす。Ｉ／Ｏユニット２２は、ＵＥ１０のような通信要素と通信するのに使用され、ここでは、異なる送信モードが適用される。Ｉ／Ｏユニット２３は、コアネットワークと通信するのに使用される。Ｉ／Ｏユニット２２及び２３は、多数のネットワーク要素に向かう通信装置を含む合成ユニットでもよいし、又は異なるネットワーク要素に対する複数の異なるインターフェイスを伴う分散型構造体を含んでもよい。参照符号２４は、例えば、プロセッサ又は処理機能２１により実行されるべきプログラム及びデータを記憶するのに使用でき及び／又はプロセッサ又は処理機能２１のワークストレージとして使用できるメモリを表わす。メモリ２４は、同じ又は異なるタイプのメモリの１つ以上のメモリ部分を使用することにより実施されてもよいことに注意されたい。

プロセッサ又は処理機能２１は、前記制御手順に関連した処理を実行するように構成される。特に、プロセッサ又は処理回路又は機能２１は、次のサブ部分を１つ以上備えている。サブ部分２１０は、空間的又は周波数特性に関連した情報を得るのに使用できる処理部分である。部分２１０は、図３のＳ１００に基づいて処理を遂行するよう構成される。更に、プロセッサ又は処理回路又は機能２１は、メトリックを定量化するための部分として使用可能なサブ部分２１１を含む。部分２１１は、図３のＳ２１０に基づいて処理を遂行するように構成される。更に、プロセッサ又は処理回路又は機能２１は、メトリックの追跡を実行するための部分として使用可能なサブ部分２１２を含む。部分２１２は、図３のＳ１２０に基づいて処理を遂行するように構成される。更に、プロセッサ又は処理回路又は機能２１は、どの送信モードが使用されるか決定する部分として使用可能なサブ部分２１３を含む。部分２１３は、図３のＳ１３０に基づいて処理を遂行するように構成される。

以上に述べた手段により、送信モード間の切り換えの制御を改善して、ＵＥ送信モードを適切に適応させることによりネットワーク性能を改善することができる。特に、例えば、ＢＦ及びＭＩＭＯを使用する送信モード間の切り換えは、特定の高速移動ＵＥに対して最適化することができる。即ち、ＢＦが適当でないユーザ（例えば、素早く移動し過ぎる）に対してＢＦから離れる高速切り換えが可能となり、これは、そのユーザに対するより安定したスループットのためにユーザ経験をより優れたものにする。従って、あるシナリオ、例えば、高速使用シナリオに対してシステム性能を改善することができる。

更に、ＴＭ３への切り換えを実行すべき付加的なシナリオを識別することができる。更に、切り換え判断にＵＥの空間状態変更速度が考慮されるので、ビームフォーミング性能がより健全なものとされる。

更に、ここに提案する解決策は、既存のアルゴリズム及びネットワーク要素構成で独立して作用することができる。

上述した規範的実施形態の幾つか又は全部を、１つ以上のＶＮＦを含む部分的又は完全バーチャル化環境に適用できることに注意されたい。

別の規範的実施形態によれば、通信ネットワーク制御要素又は機能と通信要素との間の方向性通信に使用されるチャンネルの空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報を一連の時間にわたって入手する手段；前記空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報をメトリックへと定量化する手段；前記メトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかを追跡する手段；及び前記追跡結果に基づいて第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するか決定する手段；を備えた装置が提供される。

更に、幾つかの規範的実施形態によれば、前記装置は、更に、上述した方法、例えば、図３を参照して述べた方法で定義された処理の少なくとも１つを実行するための手段を備えている。

次のことを理解されたい。
−シグナリングをネットワーク要素へ及びネットワーク要素から転送するアクセス技術は、任意の適当な既存の又は将来の技術であり、例えば、ＷＬＡＮ（ワイヤレスローカルエリアネットワーク）、ＷｉＭＡＸ（マイクロ波アクセスのための世界的相互運用性）、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、ブルーツース、赤外線、等が使用され、更に、実施形態は、有線技術、例えば、ケーブルネットワーク又は固定ラインのようなＩＰベースのアクセス技術も適用する。
−ユーザ装置（ＵＥ、ユーザ装置、ターミナル装置、ターミナルデバイス、等とも称される）は、エアインターフェイス上のリソースが割り当てられ及び指定される装置の１つのタイプを示し、従って、ユーザ装置についてここに述べる特徴は、リレーノードのような対応装置で実施される。そのようなリレーノードの一例は、ベースステーション又はｅＮＢに向かうレイヤ３リレー（自己バックホールリレー）である。ユーザ装置は、典型的に、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）を伴ったり伴わなかったりして動作するワイヤレス移動通信装置を含むポータブルコンピューティング装置を指し、これは、次のようなタイプの装置、即ち、移動ステーション（移動電話）、スマートホン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ハンドセット、ワイヤレスモデムを使用する装置（アラーム又は測定装置等）、ラップトップ及び／又はタッチスクリーンコンピュータ、タブレット、ゲームコンソール、ノートブック、及びマルチメディア装置を含むが、これらに限定されない。又、ユーザ装置は、ほぼ排他的なアップリンクのみの装置、例えば、画像又はビデオクリップをネットワークへロードするカメラ又はビデオカメラであるか、或いはほぼ排他的なダウンリンクのみの装置、例えば、ポータブルビデオプレーヤであることを理解されたい。又、ある値を測定するのに使用される装置、例えば、温度、圧力、等を測定できるセンサを、対応ユーザ装置として使用することもできる。デバイスは、機能的に互いに協働するか、又は機能的に互いに独立であるが同じ装置ハウジング内にあるかに関わらず、装置として又は２つ以上の装置のアッセンブリとしてみなされることを理解されたい。
−ソフトウェアコード又はその一部分であるとして実施されるのに適し且つプロセッサ又は処理機能を使用して実行される実施形態は、ソフトウェアコード独立であり、そして既知の又は将来開発されるプログラミング言語、例えば、オブジェクティブ−Ｃ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ、等の高レベルプログラミング言語、或いは機械言語又はアッセンブラーのような低レベルプログラミング言語を使用して指定することができる。
−実施形態の具現化は、ハードウェア独立であり、そして既知の又は将来開発されるハードウェア技術又はそれらの混成、例えば、マイクロプロセッサ又はＣＰＵ（中央処理ユニット）、ＭＯＳ（金属酸化物半導体）、ＣＭＯＳ（相補的ＭＯＳ）、ＢｉＭＯＳ（バイポーラＭＯＳ）、ＢｉＣＭＯＳ（バイポーラＣＭＯＳ）、ＥＣＬ（エミッタ結合ロジック）、及び／又はＴＴＬ（トランジスタ・トランジスタロジック）を使用して具現化することができる。
−これら実施形態は、個々のデバイス、装置、ユニット、手段又は機能として、或いは分散形態で具現化することができ、例えば、１つ以上のプロセッサ又は処理機能を処理に使用し又は共有してもよく、或いは１つ以上の処理区分又は処理部分を処理に使用し及び共有してもよく、ここで、上述した特定の処理専用の１つ以上の処理部分を具現化するのに１つの物理的プロセッサが使用されてもよく又は２つ以上の物理的プロセッサが使用されてもよい。
−装置は、チップ、チップセット、或いはそのようなチップ又はチップセットを含む（ハードウェア）モジュールにより具現化されてもよい。
−又、これら実施形態は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合せ、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ（集積回路））コンポーネント、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又はＣＰＬＤ（コンプレックスプログラマブルロジックデバイス）コンポーネント又はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）コンポーネントとして具現化されてもよい。
−又、これら実施形態は、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードが実施されるコンピュータ使用可能媒体や、これら実施形態で述べるプロセスを実行するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品として具現化されてもよく、そのコンピュータ使用可能媒体は、非一時的媒体でよい。

以上、本発明の特定実施形態について説明したが、本発明は、それに限定されず、種々の変更がなされ得る。

１０：通信要素（ＵＥ）
２０：通信ネットワーク制御要素（ｅＮＢ）
２１：プロセッサ／コントローラ
２２、２３：入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット
２４：メモリ
３０：通信ネットワークのコアネットワーク
２００−１：セクタビーム
２００−２：ビームフォーミング
２１０：情報取得部分
２１１：メトリック定量化部分
２１２：メトリック追跡部分
２１３：送信モード決定部分

Claims (26)

1. 少なくとも１つの処理回路、及び
   前記処理回路によって実行されるべきインストラクションを記憶するための少なくとも１つのメモリ、
   を備えた装置において、少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、少なくとも１つの処理回路とで、装置が、少なくとも、
   通信ネットワーク制御要素又は機能と通信要素との間の方向性通信に使用されるチャンネルの空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報を一連の時間にわたって入手し；
   前記空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報をメトリックへと定量化し；
   前記メトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかを追跡し；及び
   前記追跡結果に基づいて第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するか決定する；
   ようにさせるよう構成された装置。
2. 前記少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、更に、少なくとも１つの処理回路とで、装置が、少なくとも、
   前記メトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかを追跡するときに、メトリックの時間変化率を監視し；及び
   前記追跡結果に基づいて第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するか決定するときに、前記メトリックの時間変化率の監視に基づいて第１送信モード又は第２送信モードのいずれかを選択する；
   ようにさせるよう構成された、請求項１に記載の装置。
3. 少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、更に、少なくとも１つの処理回路とで、装置が、少なくとも、
   空間特性及び周波数特性の少なくとも１つに関連した情報として、方向性通信のビームフォーミングベクトルを取得し；及び
   このビームフォーミングベクトルを、一連の時間にわたって相関パラメータを計算することによりメトリックへと定量化し、各相関パラメータが、次々のビームフォーミングベクトル間の相関を指示する、
   ようにさせるよう構成された、請求項１又は２に記載の装置。
4. 少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、少なくとも１つの処理回路とで、装置が、少なくとも、
   空間特性及び周波数特性の少なくとも１つに関連した情報として、方向性通信の周波数シフトを取得し；及び
   前記周波数シフトを、一連の時間にわたってドップラー拡散パラメータを計算することによりメトリックへと定量化する；
   ようにさせるよう構成された、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
5. 少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、少なくとも１つの処理回路とで、装置が、少なくとも、
   前記メトリックの追跡結果が第１スレッシュホールドより小さい場合には、第１送信モードを保持するか、又は第２送信モードから第１送信モードへ切り換えることを決定し；及び
   前記メトリックの追跡結果が第２スレッシュホールドより大きい場合には、第２送信モードを保持するか又は第１送信モードから第２送信モードへ切り換えることを決定する；
   ようにさせるよう構成された、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
6. 第１スレッシュホールドは、第２スレッシュホールドに等しいか、又は第１スレッシュホールドは、第２スレッシュホールドより小さい、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. 第１送信モードは、通信のためのセクタビームを使用する多入力多出力通信を含む送信モードであり、そして第２送信モードは、ユーザ特有のビームフォーミングを含む送信モードである、請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. 第１送信モードは、長期進化又は長期進化アドバンスト通信ネットワークの送信モード３を含み、そして第２送信モードは、長期進化又は長期進化アドバンスト通信ネットワークの送信モード７、送信モード８及び送信モード９のうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の装置。
9. 少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、更に、少なくとも１つの処理回路とで、装置が、少なくとも、
   通信ネットワーク制御要素又は機能と通信要素との間の方向性通信に使用されるチャンネルの信号対干渉及び雑音比を測定し；及び
   第１送信モード又は第２送信モードを使用すると決定するときに、前記測定された信号対干渉及び雑音比を考慮する；
   ようにさせるよう構成された、請求項１から８のいずれかに記載の装置。
10. 少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、更に、少なくとも１つの処理回路とで、装置が、少なくとも、
    追跡及び決定において考慮されるべき多数のメトリック更新を制御するためにフォゲットフィルタをメトリックに適用する；
    ようにさせるよう構成された、請求項１から９のいずれかに記載の装置。
11. 少なくとも１つのメモリ及びインストラクションは、更に、少なくとも１つの処理回路とで、装置が、少なくとも、
    方向性通信の通信要素に対してハンドオーバー処理を行うかどうか決定し；及び
    ハンドオーバー処理を行う場合は、第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するかの決定を保留する；
    ようにさせるよう構成された、請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
12. 前記装置は、通信要素への方向性通信を制御するよう構成された通信ネットワーク制御要素に含まれ、通信要素は、ターミナル装置又はユーザ装置の少なくとも１つを含む、請求項１から１１のいずれかに記載の装置。
13. 通信ネットワーク制御要素又は機能と通信要素との間の方向性通信に使用されるチャンネルの空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報を一連の時間にわたって入手し；
    前記空間特性及び周波数特性の少なくとも一方に関連した情報をメトリックへと定量化し；
    前記メトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかを追跡し；及び
    前記追跡結果に基づいて第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するか決定する；
    ことを含む方法。
14. 前記メトリックが所定期間中に第１スレッシュホールドより小さいか又は第２スレッシュホールドより大きいかを追跡するときに、メトリックの時間変化率を監視し；及び
    前記追跡結果に基づいて第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するか決定するときに、前記メトリックの時間変化率の監視に基づいて第１送信モード又は第２送信モードのいずれかを選択する；
    ことを更に含む、請求項１３に記載の方法。
15. 空間特性及び周波数特性の少なくとも１つに関連した情報として、方向性通信のビームフォーミングベクトルを取得し；及び
    前記ビームフォーミングベクトルは、一連の時間にわたって相関パラメータを計算することによりメトリックへと定量化し、各相関パラメータが次々のビームフォーミングベクトル間の相関を指示する；
    ことを更に含む、請求項１３又は１４に記載の方法。
16. 空間特性及び周波数特性の少なくとも１つに関連した情報として、方向性通信の周波数シフトを取得し；及び
    前記周波数シフトを、一連の時間にわたってドップラー拡散パラメータを計算することによりメトリックへと定量化する；
    ことを更に含む、請求項１３から１５のいずれかに記載の方法。
17. 前記メトリックの追跡結果が第１スレッシュホールドより小さい場合には、第１送信モードを保持するか、又は第２送信モードから第１送信モードへ切り換えることを決定し；及び
    前記メトリックの追跡結果が第２スレッシュホールドより大きい場合には、第２送信モードを保持するか又は第１送信モードから第２送信モードへ切り換えることを決定する；
    ことを更に含む、請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
18. 第１スレッシュホールドは、第２スレッシュホールドに等しいか、又は第１スレッシュホールドは、第２スレッシュホールドより小さい、請求項１３から１７のいずれかに記載の方法。
19. 第１送信モードは、通信のためのセクタビームを使用する多入力多出力通信を含む送信モードであり、そして第２送信モードは、ユーザ特有のビームフォーミングを含む送信モードである、請求項１３から１８のいずれかに記載の方法。
20. 第１送信モードは、長期進化又は長期進化アドバンスト通信ネットワークの送信モード３を含み、そして第２送信モードは、長期進化又は長期進化アドバンスト通信ネットワークの送信モード７、送信モード８及び送信モード９のうちの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載の方法。
21. 通信ネットワーク制御要素又は機能と通信要素との間の方向性通信に使用されるチャンネルの信号対干渉及び雑音比を測定し；及び
    第１送信モード又は第２送信モードを使用すると決定するときに、前記測定された信号対干渉及び雑音比を考慮する；
    ことを更に含む、請求項１３から２０のいずれかに記載の方法。
22. 追跡及び決定において考慮されるべき多数のメトリック更新を制御するためにフォゲットフィルタをメトリックに適用する；
    ことを更に含む、請求項１３から２１のいずれかに記載の方法。
23. 方向性通信の通信要素に対してハンドオーバー処理を行うかどうか決定し；及び
    ハンドオーバー処理を行う場合は、第１送信モードを使用するか第２送信モードを使用するかの決定を保留する；
    ことを更に含む、請求項１３から２２のいずれかに記載の方法。
24. 前記方法は、通信要素への方向性通信を制御するよう構成された通信ネットワーク制御要素において実施され、通信要素は、ターミナル装置又はユーザ装置の少なくとも１つを含む、請求項１３から２３のいずれかに記載の方法。
25. コンピュータで実行されるときに請求項１３から２４のいずれかに記載のステップを遂行するためのソフトウェアコード部分を備えたコンピュータのためのコンピュータプログラム製品。
26. 前記コンピュータプログラム製品は、前記ソフトウェアコード部分が記憶されるコンピュータ読み取り可能な媒体を含み、及び／又は
    前記コンピュータプログラム製品は、コンピュータの内部メモリに直接ロード可能であり、及び／又はアップロード、ダウンロード、及びプッシュ手順の少なくとも１つによりネットワークを経て送信可能である、請求項２５に記載のコンピュータプログラム製品。