JP2020535680A - 電気機器及び通信方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、電気機器及び通信方法に関するものである。第一の通信機器側に用いられる電気機器は、処理回路を含み、前記処理回路は、先験的情報に基づいて、第一の通信機器から第二の通信機器への通信に対するビームスイーピングにおける、第一の通信機器の複数の発射ビームの発射順位を確定し、確定された発射順位で前記複数の発射ビームを前記ビームスイーピングに使用するように制御するように配置される。【選択図】図３

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１７年９月２９日に出願された中国特許出願番号第２０１７１０９０２１８４．４号の優先権を主張し、ここで上記中国特許出願に開示した内容のすべてを本出願の一部として引用する。

本開示は、電気機器及び通信方法に関するものであり、具体的に、無線通信システムにおけるビームスイーピング（Ｂｅａｍ Ｓｗｅｅｐｉｎｇ）に用いられる電気機器及び通信方法に関するものである。

多入力多出力（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）技術を使用する無線通信システムにおいて、基地局（システムにおけるネットワーク側の通信機器又は通信ノードの例とする）と端末機器（ユーザ機器（ＵＥ）とも呼ばれ、システムにおけるユーザ側の通信機器又は通信ノードの例とする）は、ＭＩＭＯ技術を支持する複数のアンテナを有す。基地局アンテナとＵＥアンテナは、狭い指向性を有す空間ビームを形成して、特定の方向に強いパワーカバーを提供することで、高周波段（例えばミリ波）チャネルに存在する大きいパスロスを克服することができる。しかるに、これらの空間ビームの指向性が強く、且つカバー範囲が狭いので、基地局とＵＥの複数の発射と受信ビームから、適正な発射と受信ビームを選択して、上り・下りリンクウンチャネル上のデータ及び／又は制御信号の伝送を行う必要がある。

ビームスイーピングによって適正な発射と受信ビームを選択することができる。具体的に、基地局からＵＥへの下りビームスイーピングを行って、基地局の複数の発射ビームで下り参考信号を発射し、且つＵＥの複数の受信ビームで当該下り参考信号を受信することで、基地局の最も強い発射ビームとＵＥの最も強い受信ビームを選択して、下りチャネル上のデータ及び／又は制御信号の伝送に使用することができる。同様に、ＵＥから基地局への上りビームスイーピングを行うことで、基地局の最も強い受信ビームとＵＥの最も強い発射ビームを選択して、上りチャネル上のデータ及び／又は制御信号の伝送に使用することができる。

本開示に関するいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、以下本開示に関する簡単な概要を示す。しかし、この概要はこの開示に関する完全な概要でない。本開示の主な又は重要な部分を決定することも意図していなく、本開示の範囲を限定することも意図していない。その目的は、単に単純化された形でこの開示に関するいくつかの概念を与え、後で与えられるより詳細な説明の前置きとすることである。

本開示の一つの側面によると、第一の通信機器側に用いられる電気機器を提供する。当該電気機器は、処理回路を含むことができ、前記処理回路は、先験的情報に基づいて、第一の通信機器から第二の通信機器への通信に対するビームスイーピングにおける、第一の通信機器の複数の発射ビームの発射順位を確定するように配置されることができる。前記処理回路は、確定された発射順位で前記複数の発射ビームを前記ビームスイーピングに使用するように制御するように配置されることができる。

本開示の他の側面によると、第二の通信機器側に用いられる電気機器を提供する。当該電気機器は、処理回路を含むことができ、前記処理回路は、第一の通信機器によって発射された参考信号を計測するように配置されることができる。前記処理回路は、計測された参考信号の受信品質が予定閾値より高いことが初めて発生した場合に、第一の通信機器へ、受信品質が前記予定閾値より高い前記参考信号に対応する第一の通信機器の発射ビームを指示する情報をフィードバックするように配置されることができる。

本開示の他の側面によると、通信方法を提供する。当該方法は、第一の通信機器が、先験的情報に基づいて、第一の通信機器から第二の通信機器への通信に対するビームスイーピングにおける、第一の通信機器の複数の発射ビームの発射順位を確定することを含むことができる。当該通信方法は、さらに、第一の通信機器が確定された発射順位で前記複数の発射ビームを前記ビームスイーピングに使用するように制御することを含むことができる。

本開示の他の側面によると、通信方法を提供する。当該方法は、第二の通信機器が第一の通信機器によって発射された参考信号を計測することを含むことができる。当該通信方法は、さらに、計測された参考信号の受信品質が予定閾値より高いことが初めて発生した場合に、第二の通信機器が、第一の通信機器へ、受信品質が前記予定閾値より高い前記参考信号に対応する第一の通信機器の発射ビームを指示する情報をフィードバックすることを含むことができる。

本開示の他の側面によると、実行可能な指令を含むコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供し、前記実行可能な指令が情報処理装置によって実行される時、前記情報処理装置に本開示の通信方法を実行させる。

本開示の一つ又は複数の実施例によると、ビームスイーピングにおいてより速く適正な発射と受信ビームを確定して、上り・下りリンクチャネル上のデータ及び／又は制御信号の伝送に使用することができる。

明細書の一部を構成する図面に本開示の実施例を記述し、且つ明細書と共に本開示の原理を説明する。

図面を参照し、以下の詳細な記述に基づいて、より明確に本開示を理解することができ、ただし、

図１は、無線通信システムにおけるビームスイーピング過程を示す模式図である。 図２は、本開示の実施例による第一の通信機器側に用いられる電気機器を示す模式的な配置ブロック図である。 図３は、本開示の実施例による第一の通信機器側に用いられる通信方法を示す模式的なフロー図である。 図４は、本開示によるビームトレーニング態様が適用可能な無線通信システムの例を示す模式図である。 図５は、本開示によるビームトレーニング態様が適用可能な無線通信システムの例を示す模式図である。 図６は、本開示の実施例による第一の通信機器が発射ビームの発射順位を確定することを示す模式的なフロー図である。 図７は、本開示の実施例による二段階のビームトレーニングの例を示す模式図である。 図８は、本開示の実施例による二段階のビームトレーニングを示す模式的なシグナリング図である。 図９は、本開示の実施例による第一の通信機器側に用いられる電気機器を示す模式的な配置ブロック図である。 図１０は、本開示の実施例による第一の通信機器側に用いられる通信方法を示す模式的なフロー図である。 図１１は、本開示の実施例による第二の通信機器側に用いられる電気機器を示す模式的な配置ブロック図である。 図１２は、本開示の実施例による第二の通信機器側に用いられる通信方法を示す模式的なフロー図である。 図１３は、本開示の実施例による第二の通信機器側に用いられる電気機器を示す模式的な配置ブロック図である。 図１４は、本開示の実施例による第二の通信機器側に用いられる通信方法を示す模式的なフロー図である。 図１５は、本開示の実施例による送受信ビームペアの回数記録情報に基づくビームトレーニングを示す模式的なシグナリング図である。 図１６は、本開示の実施例による通信に用いられるフレーム構成の例を示す模式図である。 図１７〜図２０は、本開示の実施例によるビームトレーニングの例のシミュレーション結果を示す。 図１７〜図２０は、本開示の実施例によるビームトレーニングの例のシミュレーション結果を示す。 図１７〜図２０は、本開示の実施例によるビームトレーニングの例のシミュレーション結果を示す。 図１７〜図２０は、本開示の実施例によるビームトレーニングの例のシミュレーション結果を示す。 図２１は、本開示の実施例によるｇＮＢの模式的な配置の第一の例を示すブロック図である。 図２２は、本開示の実施例によるｇＮＢの模式的な配置の第二の例を示すブロック図である。 図２３は、本開示の実施例によるスマートフォンの模式的な配置の例を示すブロック図である。 図２４は、本開示の実施例によるカーナビゲーション機器の模式的な配置の例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本開示の様々な模式的な実施例を詳細に記述する。特に明記しない限り、実施例に記載されている部品およびステップの相対的な配置、数値表現、および数値は、本開示の範囲を限定しないことに留意されたい。

同時に、説明のために、図面に示されている各部分のサイズは実際の比例関係に従って描かれていないことを理解すべきである。

以下、少なくとも一つの模式的な実施例についての記述は、実際に単なる例示であり、本開示及びその応用又は使用のいずれかの限定としない。

関連分野の当業者に知られている技術、方法、および機器は詳細に説明されていない可能性があるが、適正な場合に、前記技術、方法、および機器は明細書の一部と見なされるべきである。

ここに示され説明されている全ての例において、いずれかの具体的な値は、模式的な例と説明すべきものであり、制限としていない。従って、模式的な実施例の他の例は、異なる値を有すことができる。

似ている符号とアルファベットが以下の図面において類似項を表すので、一旦ある項が一つの図面において定義されたら、後の図面においてさらに説明する必要がない。
本開示の技術案をよく説明するために、以下、幾つかの本開示の実施例に応用することができる無線通信技術を簡単に紹介する。

基地局とＵＥとがＭＩＭＯ技術を支持する複数のアンテナを有す。ＭＩＭＯ技術を使用すると、基地局とＵＥが空域を利用して空間多重化、ビームフォーミング及び発射ダイバーシティを支持することができる。空間多重化は、同じ周波数上に異なるデータストリームを同時に伝送するために用いられることができる。これらのデータストリームは、単一のＵＥに伝送されてデータレートを向上する（ＳＵ−ＭＩＭＯ技術に属することができる）又は複数のＵＥに伝送されてシステムの総容量を増加する（ＭＵ−ＭＩＭＯ技術に属することができる）ことができる。これは、データストリーム毎に対して空間プリコーディングを行い（即ち、ベースバンドに振幅の比例スケーリングと位相調整を応用し）且つ後に複数の発射アンテナによって基地局からＵＥへの下りリンク（ＤＬ）上に空間プリコーディングを行ったストリーム毎を伝送することで達成される。空間プリコーディングを行ったデータストリームは、異なる空間署名を持って（複数の）ＵＥに到達し、これにより、（複数の）ＵＥにおけるＵＥ毎は、その複数のアンテナに介してデータストリームを受信し且つ当該ＵＥを宛先とする一つ又は複数のデータストリームを回復することができる。ＵＥから基地局への上りリンク（ＵＬ）上に、ＵＥ毎は、その複数のアンテナによって空間プリコーディングを行ったデータストリームを伝送し、これにより、基地局は、そのアンテナによってデータストリームを受信し、且つ空間プリコーディングを行ったデータストリーム毎の源を表すことができる。

ベースバンドに空間プリコーディングを行う外に、各ＲＦリンクが接続される複数のアンテナの位相を調整して、ビームフォーミングを使用して該当ＲＦリンクの発射／受信エネルギーを特定方向に集中することで、信号発射／受信強度を向上してもよい。以下本開示の実施例に示すビームは、主にこのような方式によって形成される。

次に、ＬＴＥ（長期進化）、ＮＲ（新無線電）においてユーザ面と制御面に用いられる無線電プロトコルアーキテクチャを説明する。ＵＥとｅＮＢ、ｇＮＢに用いられる無線電プロトコルアーキテクチャは、層１、層２及び層３という三層を有すと表す。層１（Ｌ１層）は、最低層であって様々な物理層信号処理機能を実現する。Ｌ１層は、本願において物理層と呼ばれる。層２（Ｌ２層）は、物理層の上にあり、且つＵＥとｅＮＢ、ｇＮＢとの間の物理層の上のリンクに責任がある。

ユーザ面において、Ｌ２層は、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）サブ層、無線電リンク制御（ＲＬＣ）サブ層、及びパケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）サブ層を含み、それらはネットワーク側でｅＮＢ、ｇＮＢに接続され終止される。ＵＥは、Ｌ２層の上に幾つかの上層を有しても良く、ネットワーク側でＰＤＮゲートウェイに接続され終止されるネットワーク層（例えば、ＩＰ層）、及び接続された他の一端（例えば、遠端ＵＥ、サーバ等）に接続され終止される応用層を含む。

ＰＤＣＰサブ層は、異なる無線電ベアラとロジックチャネルとの間の多重化を提供する。ＰＤＣＰサブ層は、上層のデータパケットのヘッダーに対する圧縮を提供して無線電伝送のオーバーヘッドを減少し、データパケットに対して暗号化を行ってセキュリティを提供し、及びＵＥの各ｅＮＢ、ｇＮＢの間の切り替えに対する支持を提供する。ＲＬＣサブ層は、上層データパケットに対する分段と重装、失われたデータパケットに対する再送、及びデータパケットに対する並び替えを提供して、混合自動再送請求（ＨＡＲＱ）による脱序受信を補償する。ＭＡＣサブ層は、ロジックチャネルと伝送チャネルとの間の多重化を提供する。ＭＡＣサブ層は、各ＵＥの間に一つのセルラーセルにおける様々な無線電資源（例えば、資源ブロック）も割り当てる。ＭＡＣサブ層は、ＨＡＲＱ操作を行う役割がある。

制御面において、ＵＥとｅＮＢ、ｇＮＢに用いられる無線電プロトコルアーキテクチャは、物理層とＬ２層とについて、基本的に同じであり、違うのは、制御面についてヘッド圧縮機能がない。制御面は、層３（Ｌ３層）における無線資源制御（ＲＲＣ）サブ層も含む。ＲＲＣサブ層は、無線電資源（即ち、無線電ベアラ）を取得し、及び、ｅＮＢ、ｇＮＢとＵＥとの間のＲＲＣシグナリングを使用して各下層を配置する役割がある。

基地局側がＬ１層（即ち、物理層）の様々なｓ信号処理機能を実現することを簡単に紹介する。これらの信号処理機能は、符号化とインターリーブを含んでＵＥの前方誤り訂正（ＦＥＣ）及び様々な変調態様（例えば、バイナリ位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、M位相シフトキーイング（Ｍ−ＰＳＫ）、M直交振幅変調（Ｍ−ＱＡＭ））に基づいて信号星座へのマッピングを実現する。次に、符号化と変調を行ったシンボルが並行ストリームに分割される。その後に、ストリーム毎は、参考信号と共に時間領域シンボルストリームを有す物理チャネルの生成に用いられる。当該シンボルストリームは、空間プリコーディングされて複数の空間ストリームを発生する。チャネル見込は、符号化と変調態様を確定するために用いられ、及び空間処理に用いられることができる。当該チャネル見込は、ＵＥによって伝送された参考信号及び／又はチャネル状況フィードバックから導出することができる。その後に、空間ストリーム毎は、独立の発射機によって異なるアンテナに提供される。発射機毎は、それぞれの空間ストリームでＲＦキャリアを変調して伝送するために用いられる。

ＵＥにおいて、受信機毎は、それぞれの該当するアンテナによって信号を受信する。受信機毎は、ＲＦキャリア上に変調された情報を回復し、当該情報をＬ１層の様々な信号処理機能に提供する。Ｌ１層において、当該情報に対して空間処理を実行して、ＵＥを宛先とするいずれかの空間ストリームを回復する。複数の空間ストリームがＵＥを宛先としたら、それらは、単一のシンボルストリームとして組み合われることができる。その後に、当該シンボルストリームを時間領域から周波数領域へ変換する。ｅＮＢ、ｇＮＢによって伝送される可能性が最も高い信号星座点を確定することで、シンボル、及び参考信号毎を回復と復調する。これらのソフト決定は、チャネル見込みに従うことができる。その後に、これらのソフト決定は、復号とデインターリーブされて原始的にｅＮＢ、ｇＮＢによって物理チャネル上に伝送されたデータと制御信号を回復する。その後に、これらのデータと制御信号は、更に高い層に提供されて処理される。

以下、図１を組み合わせて、無線通信システムにおけるビームスイーピング過程を紹介する。図１における右向きの矢印は、基地局１０００から端末機器１００４への下りリンク方向を表し、左向きの矢印は、端末機器１００４から基地局１０００への上りリンク方向を表す。図１に示すように、基地局１０００は、ｎ_ｔ＿ＤＬ個の下り発射ビーム（ｎ_ｔ＿ＤＬは１以上の自然数であり、図１において例としてｎ_ｔ＿ＤＬ＝９）を含み、端末機器１００４は、ｎ_ｒ＿ＤＬ個の下り受信ビーム（ｎ_ｒ＿ＤＬは１以上の自然数であり、図１において例としてｎ_ｒ＿ＤＬ＝５）を含む。また、図１に示す無線通信システムにおいて、一つの例によると、基地局１０００の上り受信ビームの数ｎ_ｒ＿ＵＬ及び各ビームのカバー範囲は、下り発射ビームと同じであり、端末機器１００４の上り発射ビームの数ｎ_ｔ＿ＵＬ及び各ビームのカバー範囲は、下り受信ビームと同じである。然るに、理解されるべきは、システム要求と設定に応じて、基地局の上り受信ビームと下り発射ビームとのカバー範囲及び数は異なることができ、端末機器も同様である。

図１に示すように、下りビームスイーピング過程において、基地局１０００のｎ_ｔ＿ＤＬ個の下り発射ビームにおける一つの下り発射ビーム（例えばビーム１００２）は、端末機器１００４へｎ_ｒ＿ＤＬ個の下り参考信号を送信し、端末機器１００４は、ｎ_ｒ＿ＤＬ個の下り受信ビームによってそれぞれに当該ｎ_ｒ＿ＤＬ個の下り参考信号を受信する。端末機器１００４は、当該ｎ_ｒ＿ＤＬ個の下り参考信号を計測（例えば下り参考信号の受信信号パワー（例えば参考信号の受信パワーＲＳＲＰ）、チャネル品質（例えばチャネル品質インジケータＣＱＩ）を計測）することで、端末機器１００４の最も強い下り受信ビームを確定する。次に、基地局１０００のｎ_ｔ＿ＤＬ個の下り発射ビームにおける、例えばビーム１００２外のｎ_ｔ＿ＤＬ−１個の下り発射ビームは、それぞれに端末機器１００４へｎ_ｔ＿ＤＬ−１個の下り参考信号を送信し、端末機器１００４は、確定された最も強い下り受信ビームで、それぞれにこのｎ_ｔ＿ＤＬ−１個の下り参考信号を受信し計測することで、基地局１０００の最も強い発射ビームを確定する。

上りビームスイーピング過程は、下りビームスイーピング過程と類似しており、端末機器１００４のｎ_ｔ＿ＵＬ個の上り発射ビームと基地局１０００のｎ_ｒ＿ＵＬ個の上り受信ビームを利用して上りビームスイーピングを行うことで、端末機器１００４の最も強い上り発射ビームと基地局１０００の最も強い上り受信ビームを確定する。

理解されるべきは、基地局の上り受信ビームと下り発射ビームとのカバー範囲及び数は異なることができ、端末機器の上り発射ビームと下り受信ビームとのカバー範囲及び数は異なることができ、上記確定操作は、類似に実行されることができる。

下りビームスイーピングと上りビームスイーピングとの過程を完成した後、確定された基地局の最も強い送受信ビームと端末機器の最も強い送受信ビームを利用して、次のデータ及び／又は制御信号の伝送を行う。

上記のビームスイーピングによって基地局と端末機器の最も強い送受信ビームを確定する過程は、ビームトレーニング過程とも呼ばれる。ビームトレーニング過程において行ったビームスイーピングの回数は、ビームトレーニングのオーバーヘッドで表すことができる。図１に示すビームトレーニング過程において、下りビームトレーニングのオーバーヘッドはｎ_ｔ＿ＤＬ＋ｎ_ｒ＿ＤＬであり、上りビームトレーニングのオーバーヘッドはｎ_ｔ＿ＵＬ＋ｎ_ｒ＿ＵＬである。

また、図１に示すビームトレーニング過程と異なり、幾つかのビームトレーニング過程において、基地局１０００と端末機器１００４の最も強い送受信ビームペアを確定するために、基地局１０００と端末機器１００４との全ての送受信ビームペアをトラバーサルする必要があり、このような場合に、下りビームトレーニングのオーバーヘッドはｎ_ｔ＿ＤＬ×ｎ_ｒ＿ＤＬであり、上りビームトレーニングのオーバーヘッドはｎ_ｔ＿ＵＬ×ｎ_ｒ＿ＵＬである。

基地局及び端末機器の受信ビームと発射ビームは、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）ベクトルによって発生することができる。以下、基地局側の下り発射ビームを例として紹介し、基地局側の上り受信ビーム及び端末機器側の送受信ビームは、類似の方法で発生しても良い。
例えば、基地局側のＤＦＴベクトルｕ_ｍは、基地局の一つの下り発射ビームを指示することができ、以下のようである。

ただし、ｎ_ｔは基地局側に備える発射アンテナの数を表し、Ｏ_２はオーバーサンプリングパラメータを表し、ｍ＝０，１，…，Ｏ_２ｎ_ｔ−１である。
一般的に、アンテナの数ｎ_ｔが大きいほど、又はＯ_２、ｎ_ｔの乗算が大きいほど、得られたビームの空間指向性が強く、ビームフォーミング能力が強いが、一般的にビーム幅も狭い。幾つかの実施例において、Ｏ_２＝１且つｎ_ｔ＝１とすることができ、このように得られたＤＦＴベクトルｕ_ｍは、ｎ_ｔ個の元素がいずれも１であるベクトルである。

以上に記載されたビームトレーニング過程において、基地局と端末機器の全ての上り送受信ビームと下り送受信ビームをトラバーサルして最も適切な送受信ビームを選択する必要がある。このようなビームトレーニング過程は、多くのシステム資源を消費する必要があり、且つシステム遅延が高い。

本開示は、先験的情報に基づくビームトレーニング態様を提供し、先験的情報を利用してビームスイーピングを実行しようとする発射ビームと受信ビームとの発射順位と受信順位を確定し、ビームスイーピングにおいてより速く適正な発射と受信ビームを確定することができる。以下、図２〜図１４を参照して、本開示による先験的情報に基づくビームトレーニング態様を説明する。

図２は、本開示の実施例による第一の通信機器側に用いられる電気機器２０００を示す模式的な配置ブロック図である。

幾つかの実施例において、電気機器２０００は、処理回路２０１０を含むことができる。電気機器２０００の処理回路２０１０は、電気機器２０００の様々な機能を提供する。幾つかの実施例において、電気機器２０００の処理回路２０１０は、第一の通信機器側に用いられる電気機器２０００の通信方法を実行するように配置されることができる。

処理回路２０１０は、計算システムにおいて機能を実行するデジタル回路システム、アナログ回路システム又は混合信号（アナログとデジタルとの組み合い）回路システムの様々な実装とすることができる。処理回路は、例えば集積回路（ＩＣ）、専用集積回路（ＡＳＩＣ）という回路、独立のプロセッサコアの部分又は回路、全体のプロセッサコア、独立のプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）というプログラマブルハードウェア機器、及び／又は複数のプロセッサを含むシステムを含むことができる。

幾つかの実施例において、処理回路２０１０は、発射順位確定手段２０２０とビームスイーピング制御手段２０３０とを含むことができ、それぞれに後記図３に示す第一の通信機器側に用いられる電気機器２０００の通信方法におけるステップＳ３０００とステップＳ３０１０とを実行するように配置される。

幾つかの実施例において、電気機器２０００は、メモリ（不図示）を含んでもよい。電気機器２０００のメモリは、処理回路２０１０によって発生された情報及び電気機器２０１０の操作に用いられるプログラムとデータとを記憶することができる。メモリは、揮発性メモリ及び／又は非揮発性メモリであることができる。例えば、メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びフラッシュメモリを含むことができるが、これに限定されない。

また、電気機器２０００は、チップレベルで実現してもよく、又は他の外部部材を含んで機器レベルで実現してもよい。幾つかの実施例において、電気機器２０００はコンプリートマシンとして第一の通信機器として動作することができ、且つ複数本のアンテナを含んでもよい。

理解されべきは、上記各手段は、それが実現した具体的な機能に基づいて区分したロジックモジュールだけであり、具体的な実現方式を制限していない。実際に実現する時、上記各手段は、独立した物理エンティティとして実現されることができ、又はシングルのエンティティ（例えば、プロセッサ（ＣＰＵ又はＤＳＰ等）、集積回路等）によって実現されることもできる。

図３は、本開示の実施例による第一の通信機器側に用いられる通信方法を示す模式的なフロー図である。当該通信方法は、先験的情報に基づくビームトレーニングを実現し、例えば図２に示すような電気機器２０００に用いられることができる。

図３に示すように、ステップＳ３０００において、第一の通信機器が、先験的情報に基づいて、第一の通信機器から第二の通信機器への通信に対するビームスイーピングにおける、第一の通信機器の複数の発射ビームの発射順位を確定する。ステップＳ３０１０において、第一の通信機器が、確定された発射順位で前記複数の発射ビームを前記ビームスイーピングに使用するように制御する。

幾つかの実施例において、第一の通信機器は基地局であり、第二の通信機器は端末機器であり、第一の通信機器から第二の通信機器への通信は、下り通信である。他の幾つかの実施例において、第一の通信機器は端末機器であり、第二の通信機器は基地局であり、第一の通信機器から第二の通信機器への通信は、上り通信である。

幾つかの実施例において、先験的情報は、第一の通信機器の複数の発射ビームがデータ伝送において採用される回数を含むことができる。幾つかの実施例において、先験的情報は、第二の通信機器の地理位置情報を含むことができる。

先験的情報は、第一の通信機器によって予め記録し、予め計測する等の方法で直接獲得することができる。先験的情報は、第一の通信機器によって第二の通信機器のフィードバックに基づいて獲得してもよい。先験的情報は、第一の通信機器によって第二の通信機器と異なる他の機器から獲得してもよい。また、第一の通信機器と第二の通信機器側に、同時に先験的情報を記録することができる。

本開示の先験的情報に基づくビームトレーニング態様において、先験的情報に基づいて、ビームスイーピングを実行しようとする複数の発射ビームの発射順位を確定し、確定された発射順位でビームスイーピングを行い、ビームスイーピングにおいてより速く適正な発射ビームを確定して、次のデータ及び／又は制御信号の伝送に使用することができる。

図４は、本開示によるビームトレーニング態様が適用可能な無線通信システム４０００を示す模式的な模式図である。図４に示すように、無線通信システム４０００は、基地局４００２と複数の端末機器４００４とを含む。基地局４００２は、発射方向が異なる複数の発射ビーム４００６_１、４００６_２、４００６_３及び４００６_４を有す。また、端末機器４００４は、一つ又は複数の受信ビーム（不図示）を有すことができる。複数の端末機器４００４は、それぞれに領域４００８、４０１０及び４０１２に位置し、ただし、領域４００８における端末機器の密度が領域４０１０、４０１２における端末機器の密度より高い。また、基地局４００２は、例えば図３を参照して記述した第一の通信機器に対応することができ、端末機器４００４は、例えば図３を参照して記述した第二の通信機器に対応することができる。

無線通信システムの通信過程において、基地局の複数の発射ビームがデータ伝送において採用される回数が異なる可能性がある。特に、図４に示すような端末機器の分布密度が均一でない無線通信システムにおいて、このような差異がより明白となり、端末機器の分布が密集的である方向へ指向する発射ビームが採用される回数が多くなる可能性がある。本開示の発明者は、予めこのような回数情報を先験的情報として記録し、採用された回数が多い発射ビームが優先的にビームスイーピングに用いられるように、行うしようとしるビームスイーピングにおける発射ビームの発射順位を確定することで、ビームスイーピングにおいてより速く適正な発射ビームを確定することができることを発現した。

幾つかの実施例において、先験的情報は、予め記録された複数の発射ビーム４００６_１、４００６_２、４００６_３及び４００６_４がデータ伝送においてそれぞれに採用された回数を含むことができる。基地局４００２は、当該先験的情報に基づいて発射ビーム４００６_１、４００６_２、４００６_３及び４００６_４の発射順位を確定し、確定された発射順位でビームスイーピングを行うことができる。以下、当該先験的情報を発射ビームの回数記録情報と呼ぶ場合もある。

幾つかの実施例において、先験ビーム回数情報に基づいて、採用される回数が多いほど、発射ビームの発射順位が上位であるように、発射ビームの発射順位を確定することができる。

表１に、発射ビームの回数記録情報に基づいて確定した発射順位の場合を例示する。この例において、発射ビーム４００６_１、４００６_２、４００６_３及び４００６_４の回数記録情報は、それぞれ、１０、２０、２５、１５回である。基地局４００２は、当該回数記録情報の降順で、発射ビーム４００６_１、４００６_２、４００６_３及び４００６_４の発射順位を配列し、即ち、発射ビーム４００６_１、４００６_２、４００６_３及び４００６_４の発射順位は、それぞれに４、２、１、３である。次に、基地局４００２は、確定された発射順位で、順次に発射ビーム４００６_３、４００６_２、４００６_４、４００６_１をビームスイーピングに使用する。

発射ビーム４００６_３が従来のデータ伝送において採用される回数が最も多いので、行おうとするビームスイーピングにおいて、発射ビーム４００６_３が適切な発射ビームと確定される可能性が最も高く、これにより、ビームスイーピングにおいてより速く適切な発射ビームを確定することができる。

理解されるべきは、表１に示す発射順位は、一つの例だけであり、これに限定されておらず、発射ビームの回数記録情報に基づいて確定した発射順位は、本願に記載された発射順位に限定されておらず、当業者は、この開示の教示の下で、実際の通信システムの場合に応じて先験的情報に基づいて発射順位の並べ替え規則を設計することができる。

幾つかの実施例において、発射ビームの回数記録情報は、複数の発射ビームが基地局から当該基地局によって制御されるセルにおける複数の異なる端末機器へのデータ伝送においてそれぞれに採用される回数を含むことができる。当該回数記録情報は、セル専用（Ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）回数記録情報と呼ばれることができる。

例えば、表１に示す発射ビーム４００６_ｉ（ｉ＝１、２、３又は４）の回数記録情報は、発射ビーム４００６_ｉが複数の端末機器４００８によって採用される回数の合計値であることができる。当該合計値は、ある程度に端末機器の分布の状況を反映することができる。図４に示すように、領域４００８における端末機器の密度（４個の端末機器と示す）が領域４０１０及び領域４０１２における端末機器の密度（各１個の端末機器と示す）より高いので、領域４００８へ指向する発射ビーム４００６_２及び４００６_３がデータ伝送において採用される回数が他の領域へ指向する発射ビームより高くする。

この実施例において、セル専用の回数記録情報を利用してビームトレーニングを行うことで、ユーザ分布密度が高い領域へ指向する発射ビームを先ずビームスイーピングに使用することができ、端末機器は、速く適切な基地局発射ビームを確定して、次のデータ伝送に使用することができる。このような実施例は、特にユーザ分布密度が均一でない無線通信環境に適用する。

幾つかの実施例において、発射ビームの回数記録情報は、複数の発射ビームが基地局から同一の端末機器へのデータ伝送においてそれぞれに採用される回数を含むことができる。当該回数記録情報は、ＵＥ専用の（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）回数記録情報と呼ばれることができる。例えば、表１に示す発射ビーム４００６_ｉ（ｉ＝１、２、３又は４）の回数記録情報は、発射ビーム４００６_ｉが単一の端末機器４００４によって採用された回数を表すことができる。

この実施例において、ＵＥ専用の回数記録情報を利用してビームトレーニングを行うことで、端末機器毎のビームスイーピング過程に対して対応性がある最適化を行うことができ、特に端末機器の位置が相対的に固定した（例えば仕事時間に職場に位置し、夜に自宅に位置する）シーン、又は端末機器がモノのインターネットにおける位置が固定されたスマートメーター等のモノのインターネット機器であるシーンに適用する。このようなシーンに、ＵＥ専用の回数記録情報は、行おうとするビームトレーニングの範囲を選択するために用いられることもでき、例えば、ある発射ビームは、特定のＵＥによって全然採用されていない又はほとんど採用されていないので、その後に一定の時間段のビームトレーニングからこれらの発射ビームを排除し、即ち発射ビームの一つのサブセットを確定して次のトレーニングを行うことができ、このように更にビームスイーピングのオーバーヘッドを削減することができる。更に好ましく、発射ビームの回数記録情報は、時間に関する情報も含み、例えば一日の２４時間を若干の期間に分け、期間毎にそれぞれに表１のような情報を記録することで、各期間に端末が位置する位置特点に適応することができる。

幾つかの実施例において、先験的情報は、基地局側に予め記録することができる。例えば、基地局は、データ伝送において実際に使用される発射ビームを計数し記録する。他の幾つかの実施例において、先験的情報は、端末機器側に予め記録することができ、基地局は、端末機器のフィードバックによって先験的情報を獲得することができる。また、基地局と端末機器とは、先験的情報を同時に記録してメンテナンスを行うことができる。幾つかの実施例において、データ伝送を一回行う度に、予め記録された先験的情報を更新することができる。

図４は、第一の通信機器が基地局であり、第二の通信機器が端末機器である無線通信システム４０００の下り通信において本開示のビームトレーニング方法を適用する場合を例示する。理解されるべきは、第一の通信機器が端末機器であり、第二の通信機器が基地局である無線通信システムの上り通信において、本開示によるビームトレーニング態様は、同様に適用することができる。

無線通信システムの通信過程において、端末機器の地理位置は、基地局の発射ビームの選別を影響する可能性がある。特に、端末機器の数が少なく、分布が比較的に分散されている場合に、端末機器の地理位置は、発射ビームの選別に大きく影響する。本開示の発明者は、このような地理位置情報を先験的情報として使用し、データ通信に使用される可能性が高い発射ビームが優先にビームスイーピングに使用されるように、行おうとするビームスイーピングにおける発射ビームの発射順位を確定することで、ビームスイーピングにおいてより速く適正な発射ビームを確定することができることを発現した。以下、図５を参照して本開示の地理位置情報に基づくビームトレーニング態様を具体的に記述する。

図５は、本開示によるビームトレーニング態様が適用可能な無線通信システム５０００を示す模式的な模式図である。図５に示すように、無線通信システム５０００は、基地局５００２と複数の端末機器５００４とを含む。基地局５００２は、発射方向が異なる複数の発射ビーム５００６_１、５００６_２、５００６_３、５００６_４及び５００６_５を有す。端末機器５００４は、ある位置に位置し、且つ一つ又は複数の受信ビーム（不図示）を有すことができる。また、基地局５００２は、例えば図３を参照して記述した第一の通信機器に対応することができ、端末機器５００４は、例えば図３を参照して記述した第二の通信機器に対応することができる。

幾つかの実施例において、先験的情報は、端末機器５００４の地理位置情報を含むことができる。基地局５００２は、当該地理位置情報に基づいて発射ビーム５００６_１、５００６_２、５００６_３、５００６_４及び５００６_５の発射順位を確定し、確定された発射順位でビームスイーピングを行う。

幾つかの実施例において、地理位置情報に基づいて、指向する方向が地理位置情報の指示する地理位置に近接するほど、発射ビームの発射順位が上位であるように、発射ビームの発射順位を確定することができる。

図５に示すように、スレーブ基地局５００２から端末機器５００４への点線矢印５００８は、端末機器５００４へ指向する地理位置の方向を指示する。幾つかの実施例において、発射ビームが指向する方向と矢印５００８が指向する方向との近接程度で、指向する方向が点線矢印５００８方向に近接するほど、発射ビームの発射順位を上位にして、順次に発射ビーム５００６_３、５００６_２、５００６_４、５００６_１、５００６_５をビームスイーピングに使用することができる。他の幾つかの実施例において、先ず矢印５００８の指向方向に最も近接する発射ビームを確定し、次に当該発射ビームを中間ビームとして両側のビームへ順次に並べ替え、当該発射順位でビームスイーピングを行うことができる。

本例において、発射ビーム５００６_３の指向方向が端末機器の地理位置に最も近接するので、行おうとするビームスイーピングにおいて、発射ビーム５００６_３が適切な発射ビームと確定される可能性が最も高いく、これにより、ビームスイーピングにおいてより速く適切な発射ビームを確定することができる。

幾つかの実施例において、基地局５００２は、端末機器５００４の地理位置情報に基づいて、候補発射ビーム集合を確定することができ、ただし、候補発射ビーム集合内の発射ビームがビームスイーピングにおいて適切な発射ビームと確定される可能性が大きく、候補ビーム集合以外の発射ビームがビームスイーピングにおいて適切な発射ビームと確定される可能性が小さい。

例えば、図５に示すように、指向方向と矢印５００８の指向方向との偏差が予定閾値θ範囲内（図５において両本の点線以内）である発射ビーム｛５００６_２，５００６_３，５００６_４｝を候補発射ビーム集合とすることができる。候補ビーム集合内の発射ビームについては、発射順位は、前記のように端末機器の地理位置に基づいて確定することができる。候補ビーム集合以外の発射ビームについては、ビームスイーピングに使用しなくてもよい。このように、ビームスイーピングに用いられる発射ビームの数を減少することで、ビームトレーニングのオーバーヘッドを低減することができる。また、候補ビーム集合以外の発射ビームを候補ビーム集合内の全ての発射ビームの後に並べ替えしてもよい。

幾つかの実施例において、予定閾値θは、端末機器の地理位置精度に基づいて調整することができる。当端末機器の地理位置精度が比較的に低い時、予定閾値θを比較的に小さく設定して、候補発射ビーム集合の範囲を縮小することで、ビームトレーニングのオーバーヘッドを低減することができる。当端末機器の地理位置精度が比較的に低い時、予定閾値θを比較的に大きく設定して、候補発射ビーム集合の範囲を拡大することで、ビームスイーピング過程において適切な発射ビームが確定可能であることを確保する。

幾つかの実施例において、本開示の地理位置情報に基づくビームトレーニング態様は、垂直方向のビームトレーニング過程に応用することができる。例えば、指向する方向が地面に垂直するほど、発射ビームの発射順位を上位にすることができる。実際の無線通信システムにおいて、ユーザの垂直方向の分布が地面に集中することが多いので、このようなビームトレーニングを行ってより速く垂直方向上の発射ビームを確定することができる。

幾つかの実施例において、ＧＰＳ等の位置決めシステムによって端末機器の地理位置情報を獲得することができる。他の幾つかの実施例において、マクロセル基地局は、低周波段の制御信号によって端末機器の位置情報を獲得し、微セル基地局は、バックホールリンク（例えばミリ波バックホールリンク）によってマクロセルから当該端末機器の位置情報を取得することで、当該位置情報に基づいて行おうとするビームスイーピングにおける基地局の複数の発射ビームの発射順位を確定する。

理解されるべきは、端末機器の地理位置情報の獲得は、本発明に記載された方式に限定されておらず、他の方法によって端末機器の地理位置情報を獲得することができる。

図５は、第一の通信機器が基地局であり、第二の通信機器が端末機器である無線通信システム５０００の下り通信において本開示のビームトレーニング方法を適用する場合を例示する。理解されるべきは、第一の通信機器が端末機器であり、第二の通信機器が基地局である無線通信システムの上り通信において、本開示によるビームトレーニング態様は、同様に適用することができる。

以上、図４と図５を参照してそれぞれに先験的情報が発射ビームである回数記録情報及び地理位置情報の場合を記述した。本開示の幾つかの実施例において、先験的情報は、発射ビームの回数記録情報及び地理位置情報の両方を含むことができる。以下、図５と図６を参照して、ビーム回数記録及び地理位置情報に基づいて発射ビームの発射順位を確定する実施例を記述する。

図６は、本開示の実施例による第一の通信機器が発射ビームを確定する発射順位を示す模式的なフロー図である。第一の通信機器は、例えば図５における基地局５００２に対応し、第二の通信機器は、例えば図５における端末機器５００４に対応する。

ステップＳ６０００において、基地局５００２は、端末機器５００４の地理位置情報に基づいて、指向する地理位置と地理位置情報の指示する地理位置との偏差が予定閾値より小さい（例えば、方向の偏差がθより小さい）一つ又は複数の発射ビームを確定する。図５に示すように、確定された一つ又は複数の発射ビームは、発射ビーム集合｛５００６_２，５００６_３，５００６_４｝である。

ステップＳ６０１０において、基地局は、発射ビーム集合｛５００６_２，５００６_３，５００６_４｝における各発射ビームの回数記録情報に基づいて、発射ビーム集合における各発射ビームの発射順位を確定する。幾つかの実施例において、基地局は、発射ビームの回数記録情報に基づいて、発射ビーム集合における各発射ビームの発射順位を確定することができる。例えば、基地局は、採用される回数が多いほど、発射ビームの発射順位を前に配列することができる。他の幾つかの実施例において、基地局は、端末機器の地理位置情報に基づいて、発射ビーム集合における各発射ビームの発射順位を確定することができる。例えば、基地局は、指向する方向が矢印５００８の指向方向に近接するほど、発射ビームの発射順位を前に配列することができる。

ステップＳ６０２０において、基地局は、発射ビーム集合以外の発射ビームの発射順位を確定する。幾つかの実施例において、基地局は、発射ビーム集合以外の発射ビームを並べ替えなくてもよく、即ちこれらの発射ビームを使用しなくてビームスイーピングを行なってもよい。他の幾つかの実施例において、基地局は、発射ビーム集合以外の発射ビームを発射ビーム集合内の全ての発射ビームの後に並べ替えることができる。また、発射ビーム集合以外の発射ビームの発射順位については、発射ビームの回数記録情報に基づいてこれらの発射ビームの発射順位を並べ替えてもよく、地理位置情報に基づいてこれらの発射ビームの発射順位を並べ替えてもよい。

以上、図４から図６を参照して、先験的情報に基づいて発射ビームの発射順位を確定する実施例を記述した。発射順位が確定された後、第一の通信機器は、確定された発射順位で複数の発射ビームをビームスイーピングに使用するように制御する。

幾つかの実施例において、第一の通信機器は、確定された発射順位に基づいて、発射順位が前である発射ビームを先ず発射するように、複数の発射ビームが送信される時間順序を調整する。また、第一の通信機器は、発射順位に基づいて、各発射ビームが占める時間周波数資源を調整することができる。幾つかの実施例において、送信しようとする目標ビーム毎に、第一の通信機器は、マルチアンテナの位相シフターの位相値の組み合わせを調節して当該目標ビームを生成し、調整された時間周波数資源上に当該目標ビームを発射してビームスイーピングに使用することができる。

本開示の幾つかの実施例によると、第一の通信機器から第二の通信機器への通信の同期階段において、確定された発射順位で複数の発射ビームをビームスイーピングに使用することができる。以下、同期階段において行うビームトレーニングを同期階段のビームトレーニングと呼ぶ。

下り同期階段において、基地局は、複数の発射ビームを使用し、セルにおける複数の端末機器へ、複数の下り同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ，ＳＳ）を送信し、下り同期を行うことができる。当該複数の下りＳＳ信号は、一つの下りＳＳ Ｂｌｏｃｋ（ＳＳブロック）を形成し、下りＳＳ Ｂｌｏｃｋは、全体のセルの範囲をカバーすることができる。幾つかの実施例において、基地局は、確定された発射順位で複数の発射ビームを使用してセルにおける複数の端末機器へ当該複数の下りＳＳ信号を送信することで、下り同期階段のビームトレーニングを行うことができる。

上り同期階段において、端末機器は、上り物理ランダムアクセス信号（ＰＲＡＣＨ）によって基地局との上り同期を行うことができる。幾つかの実施例において、端末機器は、確定された発射順位で複数の発射ビームを使用して基地局へＰＲＡＣＨを送信することで、上り同期階段のビームトレーニングを行うことができる。

本開示の幾つかの実施例によると、第一の通信機器から第二の通信機器への通信のデータ伝送階段において、確定された発射順位で複数の発射ビームをビームスイーピングに使用することができる。以下、データ伝送階段において行うビームトレーニングをデータ伝送階段のビームトレーニングと呼ぶ。

下りデータ伝送階段において、基地局は、端末機器毎へＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ：チャネル状態情報参考信号）を送信して下りチャネル状態を計測することができる。幾つかの実施例において、基地局は、確定された発射順位で複数の発射ビームを使用して端末機器へＣＳＩ−ＲＳを送信することで、下りデータ伝送階段のビームトレーニングを行うことができる。

上りデータ伝送階段において、端末機器は、基地局へＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ：検知参考信号）を送信して上りチャネル品質を計測することができる。幾つかの実施例において、端末機器は、確定された発射順位で基地局へＳＲＳを送信することで、上りデータ伝送階段のビームトレーニングを行うことができる。

本開示の実施例によると、同期階段とデータ伝送階段とのビームトレーニングは、独立に行ってもよく組み合わせて行ってもよい。幾つかの実施例において、同期階段のビームトレーニングの後に、同期階段のビームトレーニングの結果を利用してデータ伝送階段のビームトレーニングを行うことができる。以下、このようなビームトレーニングを二段階のビームトレーニングと呼ぶ。図７と図８を参照して本開示の二段階のビームトレーニングを具体的に記述する。

図７は、二段階のビームトレーニングの模式的な模式図を示す。図７に示すように、基地局７００２は、粗発射ビームを使用して同期階段のビームトレーニングを行い、細ビームを使用してデータ伝送階段のビームトレーニングを行う。また、簡単に説明するために、図７において端末機器の記載を省略する。

図８は、二段階のビームトレーニングを示す模式的なシグナリング図であり、ただし、ステップＳ８０００〜Ｓ８０２０は、同期階段のビームトレーニングであり、ステップＳ８０３０〜Ｓ８０５０は、データ伝送階段のビームトレーニングである。

同期階段のビームトレーニングにおいて、ステップＳ８０００において、基地局７００２は、セルに対する先験的情報に基づいて、同期階段のビームスイーピングにおいて、基地局７００２の複数の粗発射ビームの発射順位を確定する。幾つかの実施例において、セルに対する先験的情報は、セル専用の回数記録情報及び／又はセルにおける端末機器の地理位置情報を含むことができる。

ステップＳ８０１０において、基地局７００２は、確定された発射順位で前記複数の粗発射ビームを使用して同期階段のビームスイーピングを行う。幾つかの実施例において、基地局７００２は、複数の粗発射ビームを使用してセル内の複数の端末機器へ複数の下り同期信号を送信して、同期階段のビームスイーピングを行うことができる。

以上、ステップＳ８０００とＳ８０１０は、それぞれに以上の図３を参照して記述したステップＳ３０００とＳ３０１０に対応することができる。

ステップＳ８０２０において、端末機器は、基地局へ最適な粗発射ビームをフィードバックする。幾つかの実施例において、端末機器は、下り同期信号を計測し、計測結果に基づいて最適な粗発射ビームをフィードバックする。図７に、端末機器によって基地局７００２へフィードバックした最適な粗発射ビーム７００４を示す。

データ伝送階段のビームトレーニングにおいて、基地局は、同期階段のビームトレーニングにおいて確定された最適な粗発射ビーム７００４の範囲内の細発射ビームを使用してビームスイーピングを行う。

具体的に、ステップＳ８０３０において、基地局７００２は、端末機器に対する先験的情報に基づいて、データ伝送階段のビームスイーピングにおける最適な粗発射ビーム７００４範囲内の複数の細発射ビームの発射順位を確定する。幾つかの実施例において、端末機器に対する先験的情報は、ＵＥ専用の回数記録情報及び／又は第二の端末機器の地理位置情報を含むことができる。

ステップＳ８０４０において、基地局７００２は、確定された発射順位で前記複数の細発射ビームを使用してデータ伝送階段のビームスイーピングを行う。幾つかの実施例において、基地局７００２は、複数の細発射ビームを使用して端末機器へＣＳＩ−ＲＳを送信して、データ伝送階段のビームスイーピングを行うことができる。

以上、ステップＳ８０００とＳ８０１０は、それぞれに以上の図３を参照して記述したステップＳ３０００とＳ３０１０に対応することができる。

ステップＳ８０５０において、端末機器は、基地局へ最適な細発射ビームをフィードバックする。幾つかの実施例において、端末機器は、ＣＳＩ−ＲＳを計測し、計測結果に基づいて最適な細発射ビームをフィードバックする。図７に、端末機器によって基地局７００２へフィードバックした最適な細発射ビーム７００６を示す。

図７と図８は、下り通信における二段階のビームトレーニングの過程を例示する。理解されるべきは、上り通信において、本開示の実施例による二段階のビームトレーニングを使用してもよい。上り通信において、端末機器は、複数の粗発射ビームを使用してＰＲＡＣＨを送信することで同期階段のビームスイーピングを行って、最適な粗発射ビームを確定することができる。次に、端末機器は、最適な粗発射ビーム範囲内の複数の細発射ビームを使用してＳＲＳを送信することでデータ伝送階段のビームスイーピングを行って、最適な細発射ビームを確定することができる。

また、同期階段において、粗発射ビームの数が常に少なく、システムのオーバーヘッドと遅延とが許可される場合に、ビームトレーニングを行わなく、図１に示すような伝統的なビームトレーニングを行ってもよい。データ伝送階段において、同期階段の伝統ビームトレーニングの結果に基づいて、データ伝送階段のビームトレーニングを行う。

図９は、本開示の実施例による第一の通信機器側に用いられる電気機器９０００を示す模式的な配置ブロック図である。

幾つかの実施例において、電気機器９０００は、処理回路９０１０を含むことができる。電気機器９０００の処理回路９０１０は、電気機器９０００の様々な機能を提供する。幾つかの実施例において、電気機器９０００の処理回路９０１０は、第一の通信機器側に用いられる電気機器９０００の通信方法を実行するように配置されることができる。

電気機器９０００は、以上の図２を参照して記述した電気機器２０００と比べて、更にフィードバック情報獲得手段９０４０とデータ伝送制御手段９０５０とを含む外に、他の配置が、電気機器２０００と同じであり、ただし、発射順位確定手段９０２０とビームスイーピング制御手段９０３０は、それぞれに図２の発射順位確定手段２０２０とビームスイーピング制御手段２０３０に対応する。幾つかの実施例において、発射順位確定手段９０２０、ビームスイーピング制御手段９０３０、フィードバック情報獲得手段９０４０及びデータ伝送制御手段９０５０は、それぞれに後記図１０に示す第一の通信機器側に用いられる電気機器９０００の通信方法におけるステップＳ１００００〜Ｓ１００３０を実行するように配置される。

図１０は、本開示の実施例による第一の通信機器側に用いられる通信方法を示す模式的なフロー図である。当該通信方法は、例えば図９に示すような電気機器９０００に使用することができる。

図１０におけるステップＳ１００００とＳ１００１０は、それぞれに図３を参照して記述したステップＳ３０００とＳ３０１０に対応すし、ここでは繰り返さない。

ステップＳ１００２０において、第一の通信機器は、第二の通信機器からフィードバック情報を獲得し、前記フィードバック情報は、第一の通信機器の前記複数の発射ビームにおける第一の発射ビームを指示し、ただし、前記第二の通信機器の前記第一の発射ビームによって発射された参考信号に対する受信品質が予定閾値μより高い。ステップＳ１００３０において、第一の通信機器は、前記第一の発射ビームを通信のデータ伝送に使用するように制御する。

この実施例において、全ての発射ビームに対してスイーピングを行うことなく、通信に用いられるデータ伝送の適切な発射ビームを確定することができるので、ビームスイーピングの速度を向上してシステムの遅延を低減することができる。

幾つかの実施例において、予定閾値μを合理的に設置して、ビームトレーニングのオーバーヘッドとビームフォーミングのゲインとの間にダイナミック調整を行うことができる。予定閾値μを比較的に高く設定した時、フィードバックした第一の発射ビームは、最適な発射ビームであることができる。それに応じて、第一の発射ビームをフィードバックするために行うビームスイーピングのオーバーヘッドも比較的に大きい。予定閾値μを比較的に低く設定した時、フィードバックした第一の発射ビームが最適な発射ビームでなく、サービスするために使用することができる必要な受信品質を満たす使用可能なビームである可能性がある。それに応じて、このような第一の発射ビームをフィードバックするために行うビームスイーピングのオーバーヘッドが比較的に小さい。

また、第一の通信機器がｎ_ｔ本の発射アンテナを採用してｎ_ｔ個の正交発射ビームを提供する時、適切な予定閾値μを選別することで最適な発射ビームを取得することができる。しかるに、オーバーサンプリングが発生した時、即ちｎ_ｔ本の発射アンテナがｎ_ｔ個より多い発射ビームを提供した（例えば４倍のオーバーサンプリング時、ｎ_ｔ本の発射アンテナが４ｎ_ｔ個の発射ビームを提供した）時、予定閾値μを選別すると、一般的に最適な発射ビームを得ることができないが、サービスするために使用する、必要な受信品質を満たす使用可能な発射ビームを得ることができる。

幾つかの実施例において、予定閾値μは、第二の通信機器によって確定されることができる。例えば、第二の通信機器は、通信チャネルの状況に基づいて、自体の受信品質要求を満たす予定閾値μを確定することができる。他の幾つかの実施例において、第一の通信機器によって第二の通信機器へ予定閾値μを通知することができる。例えば、第一の通信機器が基地局であり、第二の通信機器が端末機器である場合に、基地局によってセルにおける複数の端末機器の状況に基づいて、各端末機器へ予定閾値μを通知することができる。

幾つかの実施例において、第一の通信機器から第二の通信機器への通信が下り通信であるか上り通信であるか、同期階段の通信であるかデータ伝送階段の通信であるかによっては、第一の発射ビームによって発射される参考信号が、ＳＳ、ＰＲＡＣＨ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＳＲＳにおける一つであることができる。また、参考信号は、以上に挙げた種類に限定されておらず、当業者は、無線通信システムの実際の状況に基づいて、異なる参考信号を採用することができる。

表２に、第二の通信機器が第一の通信機器の異なる発射順位の発射ビームによって送信された参考信号を受信する受信品質の状況を例示する。予定閾値μ＝１とすると、第二の通信機器が発射順位が「２」である発射ビームの参考信号に対する受信品質Ｑ＝１．１＞予定閾値μであり、発射順位が「２」である発射ビームを第一の発射ビームと確定し、第一の通信機器へ第一の発射ビームを指示するためのフィードバック情報を送信する。

幾つかの実施例において、フィードバック情報は、第一の発射ビームの発射順位を指示する情報、例えば表２に示す第一の発射ビームの発射順位「２」を含むことができる。フィードバック情報は、更に第一の発射ビームのインデックスを指示する情報を含むことができる。例えば、表１から分かるように、発射順位が「２」である発射ビームが４００６_２であるので、フィードバック情報は、発射ビーム４００６_２のインデックス情報を含むことができる。フィードバック情報は、更に第一の発射ビーム（例えば発射ビーム４００６_２）に対応するアンテナポートを指示する情報を含むことができる。また、フィードバック情報は、更に第一の発射ビーム（例えば発射ビーム４００６_２）を指示するためのＣＳＩ−ＲＳ資源インジケータ（ＣＳＩ−ＲＳ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ： ＣＲＩ）を含むことができる。

幾つかの実施例において、第二の通信機器が発射順位が第一の発射ビームの前である発射ビームによって発射された参考信号に対する受信品質が予定閾値μより低い。例えば、表２に示すように、参考信号に対する受信品質が初めて予定閾値μ＝１より大きい時、当該参考信号に対応する発射ビーム（発射順位が「２」である）を第一の発射ビームと確定し、第一の通信機器へフィードバックを行う。

幾つかの実施例において、第一の通信機器が第二の通信機器からフィードバック情報を獲得した時、第一の通信機器は、ビームスイーピングを停止する。この実施例において、第一の通信機器は、第一の発射ビームをデータ伝送に使用し、他の発射ビームによるビームスイーピングを使い続ける必要がないので、ビームトレーニングのオーバーヘッドを減少することができる。先験的情報に基づいて発射ビームの発射順位を確定したので、発射順位が前である発射ビームの送信した参考信号の受信品質が発射順位が後である発射ビームの送信した参考信号の受信品質より大きい可能性があるので、受信品質が予定閾値より高い参考信号に対応する発射ビームを使用した後に残りの発射ビームをスイーピングしないと確定しても、使用する発射ビームの品質の並べ替えが比較的に前であることを基本的に保証することができる。

他の幾つかの実施例において、第一の通信機器が第二の通信機器からフィードバック情報を獲得した時、第一の通信機器は、ビームスイーピングを行い続ける。例えば、第一の通信機器が基地局であり、第二の通信機器が端末機器である場合に、基地局が一つの端末機器からフィードバック情報を獲得した時、基地局は、その自身によって制御されるセルにおける他の端末機器に対してビームスイーピングを行い続けることができる。

幾つかの実施例において、発射順位が第一の発射ビームの前である発射ビームにおける第二の発射ビームをビームの切り替えのための候補の発射ビームとして使用することができ、ただし、第二の通信機器の前記第二の発射ビームに対する受信品質は、前記第一の発射ビームに対する受信品質の次のみである。例えば、表２に示す発射順位が「１」である発射ビームを第二の発射ビームとして、ビーム切り替えの候補の発射ビームに使用することができ、発射順位が「２」である第一の発射ビームが正常に使用することができない場合に、第二の発射ビームを切り替えて使用する。

幾つかの実施例において、第二の通信機器の複数の受信ビームが第一の通信機器によって送信された参考信号に対する最適な受信品質が予定閾値μより高い時、当該参考信号に対応する第一の通信機器の発射ビームを第一の発射ビームとして確定し、第一の通信機器へフィードバックする。この実施例は、第一の通信機器と第二の通信機器との間の視距チャネルが主なシーンであるオープンエリアの無線通信システム（例えば基地局とドローンとの通信）に適用する。

幾つかの実施例において、第二の通信機器の複数の受信ビームが第一の通信機器の同一の発射ビームによって送信された参考信号に対する平均的な受信品質が予定閾値μより高い時、当該発射ビームを第一の発射ビームとして確定し、第一の通信機器へフィードバックする。この実施例は、第一の通信機器と第二の通信機器との間の非視距チャネルが主なシーンである非オープンエリアの無線通信システムに適用し、このような無線通信システムにおいて、第二の通信機器は、頻繁的な移動回転等を行う可能性がある。

以上、図２〜図１０を参照して、第一の通信機器側に本開示の先験的情報に基づくビームトレーニング態様を使用する実施例を説明した。本開示によるビームトレーニング態様は、第二の通信機器側に使用することもでき、次に、図１１〜図１４を参照して具体的に説明する。
図１１は、本開示の実施例による第二の通信機器側に用いられる電気機器１１０００を示す模式的な配置ブロック図である。

幾つかの実施例において、電気機器１１０００は、処理回路１１０１０を含むことができる。電気機器１１０００の処理回路１１０１０は、電気機器１１０００の様々な機能を提供する。幾つかの実施例において、電気機器１１０００の処理回路１１０１０は、第二の通信機器側に用いられる電気機器１１０００の通信方法を実行するように配置されることができる。

処理回路１１０１０は、計算システムにおいて機能を実行するデジタル回路システム、アナログ回路システム又は混合信号（アナログとデジタルとの組み合い）回路システムの様々な実装とすることができる。処理回路は、例えば集積回路（ＩＣ）、専用集積回路（ＡＳＩＣ）という回路、独立のプロセッサコアの部分又は回路、全体のプロセッサコア、独立のプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）というプログラマブルハードウェア機器、及び／又は複数のプロセッサを含むシステムを含むことができる。

幾つかの実施例において、処理回路１１０１０は、計測手段１１０２０とフィードバック手段１１０３０とを含むことができ、それぞれに後記図１２に示す第二の通信機器側に用いられる電気機器１１０００の通信方法におけるステップＳ１２０００とステップＳ１２０１０を実行するように配置される。

幾つかの実施例において、電気機器１１０００は、メモリ（不図示）を含んでもよい。電気機器１１０００のメモリは、処理回路１１０１０によって発生された情報及び電気機器１１０１０の操作に用いられるプログラムとデータを記憶することができる。メモリは、揮発性メモリ及び／又は非揮発性メモリであることができる。例えば、メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びフラッシュメモリを含むことができるが、これに限定されない。

また、電気機器１１０００は、チップレベルで実現してもよく、又は他の外部部材を含んで機器レベルで実現してもよい。幾つかの実施例において、電気機器１１０００はコンプリートマシンとして第二の通信機器として動作することができ、且つ複数本のアンテナを含んでもよい。

上記各手段は、それが実現した具体的な機能に基づいて区分したロジックモジュールだけであり、具体的な実現方式を制限していない。実際に実現する時、上記各手段は、独立した物理エンティティとして実現されることができ、又はシングルのエンティティ（例えば、プロセッサ（ＣＰＵ又はＤＳＰ等）、集積回路等）によって実現されることもできる。

図１２は、本開示の実施例による第二の通信機器側に用いられる通信方法を示す模式的なフロー図である。当該通信方法は、例えば図１１に示すような電気機器１１０００に使用することができる。

図１２に示すように、ステップＳ１２０００において、第二の通信機器は、第一の通信機器が発射する参考信号を計測する。ステップＳ１２０１０において、計測された参考信号の受信品質が予定閾値μより高いことが初めて発生した場合に、第一の通信機器へ受信品質が予定閾値μより高い前記参考信号に対応する第一の通信機器の発射ビームを指示する情報をフィードバックする。

例えば、一つの例において、以上の表２を参照して記述したように、発射順位が「２」である発射ビームの参考信号に対する受信品質がＱ＝１．１＞予定閾値μ＝１である時、第一の通信機器へ発射順位が「２」である発射ビームの情報をフィードバックする。

幾つかの実施例において、第二の通信機器の参考信号に対する受信品質が初めて予定閾値μより高い場合に、第二の通信機器は、第一の通信機器の発射ビームによって送信された参考信号を受信することを停止することができる。例えば、第二の通信機器は、発射順位が「３」、「４」である発射ビームが発射する参考信号を受信することを停止することができる。この実施例によると、第二の通信機器は、必ず全ての発射ビームの送信する参考信号を受信しなくて、ビームスイーピング過程を完成することができるので、ビームトレーニングのオーバーヘッドを減少する。

幾つかの実施例において、第二の通信機器は、受信品質が予定閾値μより高い参考信号に対応する第一の通信機器の発射ビームの後の発射ビームを待たないで、フィードバックを行う。この実施例において、第二の通信機器は、参考信号に対する受信品質が初めて予定閾値μより高い時、第一の通信機器へフィードバックを行い（例えば、発射順位が「２」である発射ビームの後の発射順位が「３」、「４」である発射ビームを待たないで、発射順位が「２」である発射ビームをフィードバックし）、第一の通信機器は、ビームスイーピング過程が終了する前に、第二の通信機器からのフィードバックを受信することで、該当する処理を事前に行うことができる。

幾つかの実施例において、第二の通信機器は、受信品質が予定閾値μより高い参考信号に対応する第一の通信機器の発射ビームの後の発射ビームを指示する情報をフィードバックしない。例えば、第二の通信機器は、発射順位が「３」である発射ビームの送信した参考信号に対する受信品質が発射順位が「２」である発射ビームより高くても、第一の通信機器へ発射順位が「３」、「４」である発射ビームの情報をフィードバックしない。予定閾値μを合理的に設定することで、受信品質が予定閾値μより高い参考信号に対応する発射ビームを探した後に、当該発射ビームがサービスニーズを満たすと確定することができるので、再び第一の通信機器へ当該発射ビームの後の他の発射ビームをフィードバックしなくてもよい。

幾つかの実施例において、第一の通信機器は基地局であり、第二の通信機器は端末機器であり、第一の通信機器から第二の通信機器への通信は下り通信である。他の幾つかの実施例において、第一の通信機器は端末機器であり、第二の通信機器は基地局であり、第一の通信機器から第二の通信機器への通信は上り通信である。

本開示の実施例によると、第二の通信機器側に本開示による先験的情報に基づくビームトレーニング態様を使用し、先験的情報を使用して第二の通信機器の複数の受信ビームの受信順位を確定することで、ビームスイーピングにおいてより速く適切な受信ビームを確定することができる。以下、図１３と図１４を参照して具体的に説明する。

図１３は、本開示の実施例による第二の通信機器側に用いられる電気機器１３０００を示す模式的な配置ブロック図である。

幾つかの実施例において、電気機器１３０００は、処理回路１３０１０を含むことができる。電気機器１３０００の処理回路１３０１０は、電気機器１３０００の様々な機能を提供する。幾つかの実施例において、電気機器１３０００の処理回路１３０１０は、第二の通信機器側に用いられる電気機器１３０００の通信方法を実行するように配置されることができる。

電気機器１３０００は、以上の図１１を参照して記述した電気機器１１０００と比べて、更に受信順位確定手段１３０４０と参考信号受信手段１３０５０とを含む外に、他の配置が、電気機器１１０００と同じであり、ただし、計測手段１３０２０とフィードバック手段１３０３０は、それぞれに図１１の計測手段１１０２０とフィードバック手段１１０３０に対応する。

幾つかの実施例において、計測手段１３０２０、フィードバック手段１３０３０、受信順位確定手段１３０４０及び参考信号受信手段１３０５０は、それぞれに後記図１４に示す第二の通信機器側に用いられる電気機器１３０００の通信方法におけるステップＳ１４０００〜Ｓ１４０３０を実行するように配置される。

図１４は、本開示の実施例による第二の通信機器側に用いられる通信方法を示す模式的なフロー図である。当該通信方法は、例えば図１３に示すような電気機器１３０００に使用することができる。

図１４におけるステップＳ１４０００とＳ１４０１０は、それぞれに図１２を参照して記述したステップＳ１２０００とＳ１２０１０に対応し、ここでは繰り返さない。

ステップＳ１４０２０において、第二の通信機器が、先験的情報に基づいて、第一の通信機器によって発射された参考信号を受信する第二の通信機器の複数の受信ビームの受信順位を確定する。ステップＳ１４０３０において、第二の通信機器は、前記複数の受信ビームに確定された受信順位で参考信号を受信させるように制御する。

先験的情報は、第二の通信機器によって予め記録し、予め計測する等の方法で直接獲得することができる。先験的情報は、第一の通信機器によって第二の通信機器へ通知してもよい。先験的情報は、第二の通信機器によって第一の通信機器と異なる他の機器から獲得してもよい。また、第一の通信機器と第二の通信機器側に、同時に先験的情報を記録することができる。

本開示の実施例によると、先験的情報に基づいて、第一の通信機器によって発射された参考信号を受信する複数の受信ビームの受信順位を確定し、確定された受信順位で参考信号を受信し、ビームスイーピングにおいてより速く適切な受信ビームを確定することができる。

幾つかの実施例において、先験的情報は、予め記録された複数の受信ビームがデータ伝送においてそれぞれに採用された回数を含むことができる。以下、当該先験的情報を受信ビームの回数記録情報とも呼ぶ場合がある。

幾つかの実施例において、受信ビームの回数記録情報に基づいて、採用される回数が多いほど、受信ビームの受信順位が上位であるように、受信ビームの受信順位を確定することができる。

表３に、受信ビームの回数記録情報に基づいて確定した受信順位の場合を例示する。受信ビームｒ_１〜ｒ_４の回数記録情報は、それぞれに１０、２０、２５、１５回である。第二の通信機器は、当該回数記録情報の降順で受信ビーム１〜４の受信順位を配列し、即ち、受信ビーム１〜４の受信順位は、それぞれに４、２、１、３である。次に、第二の通信機器は、確定された受信順位で順次に参考信号を受信する。

上記ビームトレーニング態様によって、採用される回数が多いほど、受信ビームが早く参考信号を受信するために用いられることができるので、より速く適切な受信ビームを確定することができる。

理解されるべきは、表３に示す受信順位は、一つの例だけであり、これに限定されておらず、受信ビームの回数記録情報に基づいて確定した受信順位は、本願に記載された受信順位に限定されておらず、当業者は、この開示の教示の下で、実際の通信システムの状況に応じて先験的情報に基づいて発射順位の並べ替え規則を設計することができる。

また、以上第一の通信機器の発射ビームについて記述した発射ビームの回数記録情報に対する記述は、同様に第二の通信機器の受信ビームの回数記録情報に適用してもよい。

幾つかの実施例において、第一の通信機器側と第二の通信機器側に、それぞれに本発明による先験的情報に基づくビームトレーニング態様を使用することができる。第一の通信機器側に、複数の発射ビームは、先験的情報に基づいて確定した発射順位で第二の通信機器へ参考信号を発射し、第二の通信機器側に、複数の受信ビームは、先験的情報に基づいて確定した受信順位で第一の通信機器からの参考信号を受信する。このような態様によって、ビームスイーピングにおいてより速く適正な発射ビームと受信ビームを確定することができる。

幾つかの実施例において、先験的情報は、予め記録された発射ビーム−受信ビームのペア（以下「送受信ビームペア」と呼ぶ）がデータ伝送においてそれぞれに採用された回数を含むことができる。以下、当該先験的情報を送受信ビームペアの回数記録情報とも呼ぶ場合がある。

図１５は、本開示の実施例による送受信ビームペアの回数記録情報に基づくビームトレーニングを示す模式的なシグナリング図である。

図１５に示すように、ステップＳ１５０００において、基地局は、送受信ビームペアの回数記録情報に基づいて、行おうとするビームスイーピングにおける基地局の複数の発射ビームの発射順位を確定する。幾つかの実施例において、データ伝送において採用される回数が多いビームペアであればあるほど、当該ビームペアにおける発射ビームの発射順位を前に配列することができる。

一つの例において、基地局発射ビームがｔ_１、ｔ_２、ｔ_３及びｔ_４とし、端末機器受信ビームがｒ_１とｒ_２とすると、送受信ビームペアの回数記録情報は、以下の表４に示すようである。表４において、ｔ_ｉ−ｒ_ｊビームペア（ｉ＝１，２，３，４、ｊ＝１，２）の回数記録情報は、ｔ_ｉ−ｒ_ｊビームペアがデータ伝送において採用される回数を表す。表４に示すように、ｔ_３−ｒ_２ビームペアの回数記録情報が最も大きいので、発射ビームｔ_３の発射順位を最も前に配列することができる。

ステップＳ１５０１０において、基地局は、確定された発射順位で、複数の発射ビームを使用して端末機器へ参考信号を発射して、ビームスイーピングを行う。

ステップＳ１５０２０において、端末機器は、送受信ビームペアの回数記録情報に基づいて、参考信号を受信する複数の受信ビームの受信順位を確定する。例えば、発射ビームｔ_３によって送信された参考信号を受信する時、端末機器は、発射ビームがｔ_３である送受信ビームペアの回数記録情報（即ちｔ_３−ｒ_１の回数記録情報が１２回であり、ｔ_３−ｒ_２の回数記録情報が８回である）に基づいて、回数記録情報が比較的に大きい受信ビームｒ_２を受信ビームｒ_１の前に配列して参考信号を受信することができる。

幾つかの実施例において、基地局によって端末機器へ端末機器が使用すべき受信ビームの順序を通知することができる。この場合に、端末機器は、送受信ビームペアの回数記録情報を記録及びメンテナンスしないで、基地局によって通知された受信ビームの順位で参考信号を受信することができる。他の幾つかの実施例において、基地局と端末機器側に、同時に送受信ビームペアの回数記録情報を記録及びメンテナンスすることができる。

ステップＳ１５０３０において、複数の受信ビームは、確定された受信順位で参考信号を受信する。

図１５に示す方法によると、送受信ビームペアのビーム記録情報を利用してビームトレーニングを行い、より速く適切な送受信ビームペアを確定して、次のデータ及び／又は制御信号の伝送に使用することができる。

理解されるべきは、図１５に示す送受信ビームペアの回数記録情報に基づくビームトレーニング態様は、独立に同期階段又はデータ伝送階段に使用してもよく、図７、図８に示すように二段階のビームトレーニング態様を実現してもよい。送受信ビームペアの回数情記録報に基づく二段階のビームトレーニング態様において、先験的情報は、送受信ビームペアの回数記録情報を含むことができ、他の処理は図７、図８を参照して記述した実施例と同じであり、ここでは繰り返さない。

図１６は、本開示の実施例による通信に用いられるフレーム構成の例を示す模式図である。

本開示の幾つかの実施例において、先験的情報に基づいて、基地局の発射ビームの発射順位を確定し、基地局のビームスイーピングのオーバーヘッドを減少することができる。同様に、先験的情報に基づいて、端末機器の受信ビームの参考信号に対する受信順位を確定して、端末機器のビームスイーピングのオーバーヘッドを減少することができる。本開示の異なる基地局及び端末機器に対する異なるビームトレーニングのオーバーヘッドに適応するために、本開示の発明者は、図１６に示すような専用フレーム構成を設計して柔軟的なビームスイーピングのタイムスロットを支持する。

図１６に示すフレーム構成は、基地局のビームスイーピングのタイムスロット、端末機器のビームスイーピングのタイムスロット、フィードバックのタイムスロット及びデータ伝送のタイムスロットを含む。また、図１６において、フレーム構成における他の内容を省略した。

基地局のビームスイーピングのタイムスロットは、ビームスイーピングに用いられる発射ビームの数に基づいて確定することができる。例えば、表２に示すように発射順位が「２」である発射ビームを第一の発射ビームとして確定しフィードバックする時、ビームスイーピングに用いられる発射ビームの数が２個であるので、基地局のビームスイーピングのタイムスロットの数が２個であり、基地局発射ビームの数ｎ_ｔ＝４より小さい。類似に、図１６に示す端末機器のビームスイーピングのタイムスロットは、ビームスイーピングに用いられる受信ビームの数に基づいて確定することができ、且つ端末機器の受信ビームの数ｎ_ｒより小さいでもよい。

基地局のビームスイーピングのタイムスロットを例とし、ｌ_０が第一の発射ビームの発射順位であると、基地局のビームスイーピングのタイムスロットの数もｌ_０である。複数の端末機器の基地局のビームスイーピングのタイムスロットに対する平均個数l（※１：原文はｌの上に~）は、次のように表すことができる。

ただし、Ｅ｛ｌ_０｝はｌ_０の期待を表す。

基地局のビームスイーピングのタイムスロットの平均個数l（上記※１に同じ。本段落において単にｌと記す。）は、先験的情報と関している。例えば、先験的情報が発射ビームの回数記録情報である場合に、lは長期の多くの端末機器の分布に関している。先験的情報が地理位置情報である場合に、lは地理位置情報の精度に関している。また、lは、予定閾値μにも関している。

次に、図１７−２０を参照して、本開示の実施例によるビームトレーニングの例のシミュレーション結果を説明する。

基地局側に配置されるアンテナの個数と発射ビームの個数とがいずれも３２個であり、端末機器側に単一のアンテナを配置し、基地局の細発射ビームのみに対してビームトレーニングを行うとする。基地局のｉ番目の発射ビームのビームベクトルは、次のように表すことができる。

ただし、β_ｉ、はｉ番目の発射ビームの方向であり、［３０°，１５０°］の均一量化であり、即ち

本開示の例のシミュレーションにおいて、予定閾値μを比較的に高く設定して、端末機器に最適な発射ビームを選択させることができるように保証し、性能のロスがない。この時、公平的に異なる態様のビームトレーニングのオーバーヘッドを比較することができる。

図１７は、先験的情報が発射ビームの回数記録情報である場合に、二つの種類の端末機器分布シーンにおけるビームトレーニングのオーバーヘッドのヒストグラムの対比を示し、シーン（１）において、端末機器の到達角が［３０°，１５０°］において均一に分布となり、シーン（２）において、端末機器が［３０°，１５０°］において近ガウス分布となり、中心が９０°方向であり、標準偏差σ＝２０°であり、即ち、ほとんどの端末機器がすべて基地局の提供した発射ビームのカバー範囲内に分布される。図１７におけるヒストグラムの横軸は、ビームトレーニングのオーバーヘッド、即ち受信品質が予定閾値μより高い時に行うビームスイーピングの回数を表す。また、図１７におけるヒストグラムの縦軸は、対応するビームトレーニングのオーバーヘッドが出現する回数を表す。

図１７に示すように、近ガウス分布となった場合に、均一分布と比べて、比較的に大きいトレーニングのオーバーヘッドの出現が比較的に少なく、平均のビームトレーニングのオーバーヘッドも比較的に低い。

表４は、平均トレーニングのオーバーヘッドの対比を示し、ただし、伝統ビームトレーニング方法は、図１に示すような基地局発射ビームをトラバーサルするビームトレーニング方法である。本開示のビームトレーニング方法は、最も悪いシーン（即ち端末機器が均一に分布する）においても、半分のオーバーヘッドを節約することができ、近ガウス分布となった場合に、平均のオーバーヘッドは
である。

図１８は、二つの種類の異なるシーン（１）、（２）において基地局の３２個の発射ビームが採用される回数のヒストグラムを示し、ただし、横座標は発射ビームの番号を表し、縦座標は発射ビームが採用される回数を表す。

図１８に示すように、端末機器が均一に分布するシーンにおいて、３２個のビームが採用される回数がほぼ同じであり、このように発生した先験的情報が比較的に少なく、次のビームトレーニングについてはあまり助けにならない。端末機器が近ガウス分布となったシーンにおいて、発射ビームが採用される回数もガウス分布となり、発生した先験ビームの情報が比較的に多く、次のビームトレーニングについては大きな助けになるので、効果的にビームトレーニングのオーバーヘッドを低減し、更にシステム遅延を低減することができる。

図１９は、異なる位置決め精度で、先験的情報が地理位置情報であるビームトレーニング方法のオーバーヘッドの対比を示し、ただし、横軸はビームトレーニングのオーバーヘッドを表し、縦軸は対応するビームトレーニングのオーバーヘッドが出現する回数を表す。位置決め精度は、位置決め標準偏差σによって提供し、σが大きいほど、精度が低くなり、トレーニングのオーバーヘッドが大きくなり、σが小さいほど、精度が高くなり、トレーニングのオーバーヘッドが小さくなる。

表５は、平均トレーニングのオーバーヘッドの対比を示し、ただし、伝統ビームトレーニング方法は、図１に示すような基地局発射ビームをトラバーサルするビームトレーニング方法である。図１９と表５のいずれからも分かるように、σ＝５°である時、平均トレーニングのオーバーヘッドが大幅に低減する。

図２０は、地理位置情報に基づくビームトレーニング態様と地理位置情報に基づかないビームトレーニング態様とのオーバーヘッドの対比を示し、ただし、横軸は位置決め標準偏差σを表し、縦軸はビームトレーニングのオーバーヘッドを表す。図２０に示すように、地理位置情報に基づくビームトレーニングは、地理位置情報に基づかないビームトレーニング態様と比べて、ビームトレーニングのオーバーヘッドが大幅に低減する。また、地理位置情報に基づく高速トレーニング態様において、位置決め精度が向上する（即ち位置決め標準偏差σが減少する）につれて、ビームトレーニングのオーバーヘッドが小さくなる。

本開示は、先験的情報に基づくビームトレーニング態様を提供する。ビームトレーニングは、ビーム管理における一つの側面である。当業者は、本開示の教示の下で、本開示の態様をビーム管理の他の側面、例えばビーム回復、ビーム追踪及びビームキャリブレーション等に使用することができる。

以下、本開示の応用例を紹介する。

本開示の技術は、様々な製品に応用することができる。

例えば、基地局は、いずれかのタイプの進化形ノードＢ（ｅＮＢ）又は下一代無線アクセス技術におけるｇＮｏｄｅＢ（ｇＮＢ）、例えばマクロｅＮＢ／ｇＮＢと小ｅＮＢ／ｇＮＢと実現することもできる。小ｅＮＢ／ｇＮＢは、マクロセルより小さいセルをカバーするｅＮＢ／ｇＮＢ、例えばＰｉｃｏｅＮＢ／ｇＮＢ、ＭｉｃｒｏｅＮＢ／ｇＮＢとＨｏｍｅ（Ｆｅｍｔｏ）ｅＮＢ／ｇＮＢであることができる。代わりに、基地局は、いずれかの他のタイプの基地局、例えばＧＳＭシステムにおける基地局送受信機（ＢＴＳ）と基地局コントローラ（ＢＳＣ）における一つ又は両者、ＷＣＤＭＡシステムにおける無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）とＮｏｄｅＢにおける一つ又は両者、又は、未来通信システムにおける対応するネットワークノードと実現することもできる。基地局は、無線通信を制御するように配置された本体（基地局機器とも呼ばれる）、及び本体と異なる箇所に設置された一つ又は複数のリモートラジオヘッド（ＲＲＨ）を含むことができる。また、以下述べる様々なタイプの端末は、いずれも一時的に又は半永久的に基地局機能を実行することで、基地局として動作することができる。

例えば、端末機器は、移動端末（例えばスマートフォン、タブレットパーソコン（ＰＣ）、ノートブックＰＣ、便携式ゲーム端末、便携式／ドングルタイプの移動ルーターとデジタル撮影装置）又は車載端末（例えばカーナビゲーション機器）と実現することもできる。端末機器は、機器対機器（Ｍ２Ｍ）の通信を実行する端末（機器タイプ通信（ＭＴＣ）端末とも呼ばれる）と実現することもできる。なお、端末機器は、各前述端末に実装された無線通信モジュール（例えばシングルチップの集積回路モジュールを含む）であることができる。

［基地局についての応用例］
（第一の応用例）
図２１は、この開示の技術が応用できるｅＮＢの模式的な配置の第１の例を示すブロック図である。ｇＮＢ８００は、一つ又は複数のアンテナ８１０及び基地局機器８２０を含む。基地局機器８２０とアンテナ８１０毎は、ＲＦケーブルに介してそれぞれが接続されることができる。

アンテナ８１０毎は、単数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、且つ基地局機器８２０が無線信号を送信と受信するように用いられる。図２１に示すように、ｇＮＢ８００は、複数のアンテナ８１０を含むことができる。例えば、複数のアンテナ８１０は、ｇＮＢ８００が使用する複数の周波数帯と兼用することができる。基地局機器８２０は、コントローラ８２１、メモリ８２２、ネットワークインターフェース８２３及び無線通信インターフェース８２５を含む。

コントローラ８２１は、例えばＣＰＵ又はＤＳＰであることができ、且つ基地局機器８２０の高い層の様々な機能を操作する。例えば、コントローラ８２１は、無線通信インターフェース８２５によって処理された信号のうちのデータに基づいてデータパケットを生成し、ネットワークインターフェース８２３に介して生成されたパケットを伝送する。コントローラ８２１は、複数のベースバンドプロセッサからのデータを束ねて、束ねパケットを生成し、生成された束ねパケットを伝送することができる。コントローラ８２１は、例えば無線資源制御、無線ベアラ制御、移動性管理、受け入れ制御とスケジューリング等の制御を実行する論理機能を持つことができる。この制御は、付近のｇＮＢ、ｅＮＢ又はコアネットワークノード（例えばアクセスと移動性管理機能ＡＭＦ （Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ））と結んで実行することができる。メモリ８２２はＲＡＭとＲＯＭを含み、且つコントローラ８２１によって実行されるプログラムと様々なタイプの制御データ（例えば端末リスト、伝送パワーデータ及びスケジューリングデータ）を記憶する。

ネットワークインターフェース８２３は、基地局機器８２０をコアネットワーク８２４に接続するための通信インターフェースである。コントローラ８２１は、ネットワークインターフェース８２３に介して、コアネットワークノード又は他のｇＮＢ／ｅＮＢと通信することができる。この場合に、ｇＮＢ８００とコアネットワークノード又は他のｇＮＢ／ｅＮＢは、論理インターフェースによって（例えばＮ２インターフェースとＡＭＦ及びＸｎインターフェースとｇＮＢ）互いに接続することができる。ネットワークインターフェース８２３は、有線通信インターフェース又は無線バックホール線路に用いる無線通信インターフェースであっても良い。ネットワークインターフェース８２３が無線通信インターフェースであれば、無線通信インターフェース８２５によって使用される周波数帯と比べて、ネットワークインターフェース８２３は、比較的に高い周波数帯を使用して無線通信に用いることができる。

無線通信インターフェース８２５は、いずれかのセルラー通信態様（例えばＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ））を支持し、且つアンテナ８１０に介してｇＮＢ８００のセルに位置する端末への無線接続を提供する。無線通信インターフェース８２５は、通常に例えばベースバンド（ＢＢ）プロセッサ８２６とＲＦ回路８２７を含むことができる。ＢＢプロセッサ８２６は、例えばコーディング／デコーディング、変調／復調及び多重化／解多重化を実行することができ、且つ層（例えばＬ１、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）、無線リンク制御（ＲＬＣ）とパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ））の様々なタイプの信号処理を実行することができる。コントローラ８２１に代わりに、ＢＢプロセッサ８２６は、前述論理機能の一部又は全部を含むことができる。ＢＢプロセッサ８２６は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、又はプログラムを実行するように配置されたプロセッサ及び相関回路を含むモジュールであることができる。プログラムを更新することで、ＢＢプロセッサ８２６の機能を変更させることができる。このモジュールは、基地局機器８２０のスロットに挿入されるカード又はブレードであることができる。その代わりに、このモジュールは、カード又はブレードに実装されるチップであっても良い。同時に、ＲＦ回路８２７は、例えばミキサー、フィルターとアンプを含むことができ、且つアンテナ８１０に介して無線信号を伝送と受信することができる。

図２１に示すように、無線通信インターフェース８２５は、複数のＢＢプロセッサ８２６を含むことができる。例えば、複数のＢＢプロセッサ８２６は、ｇＮＢ８００が使用する複数の周波数帯と兼用することができる。図２１に示すように、無線通信インターフェース８２５は、複数のＲＦ回路８２７を含むことができる。例えば、複数のＲＦ回路８２７は、複数のアンテナ素子と兼用することができる。図２１に無線通信インターフェース８２５が複数のＢＢプロセッサ８２６と複数のＲＦ回路８２７を含む例を示したが、無線通信インターフェース８２５は、単数のＢＢプロセッサ８２６又は単数のＲＦ回路８２７を含んでも良い。

（第二の応用例）
図２２は、この開示の技術が応用できるｇＮＢの模式的な配置の第二の例を示すブロック図である。ｇＮＢ８３０は、一つ又は複数のアンテナ８４０、基地局機器８５０とＲＲＨ８６０を含む。ＲＲＨ８６０とアンテナ８４０毎は、ＲＦケーブルに介して互いに接続することができる。基地局機器８５０とＲＲＨ８６０は、例えば光ファイバケーブルのような高速線路に介して互いに接続することができる。

アンテナ８４０毎は、単数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、且つＲＲＨ８６０が無線信号を送信と受信するように用いられる。図２２に示すように、ｇＮＢ８３０は、複数のアンテナ８４０を含むことができる。例えば、複数のアンテナ８４０は、ｅＮＢ８３０が使用する複数の周波数帯と兼用することができる。基地局機器８５０は、コントローラ８５１、メモリ８５２、ネットワークインターフェース８５３、無線通信インターフェース８５５及び接続インターフェース８５７を含む。コントローラ８５１、メモリ８５２及びネットワークインターフェース８５３は、図２１を参照して説明したコントローラ８２１、メモリ８２２及びネットワークインターフェース８２３と同じである。

無線通信インターフェース８５５は、いずれのセルラー通信態様（例えばＬＴＥとＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）を支持し、且つＲＲＨ８６０とアンテナ８４０に介してＲＲＨ８６０に対応するセクターに位置する端末への無線通信を提供する。無線通信インターフェース８５５は、通常に例えばＢＢプロセッサ８５６を含むことができる。ＢＢプロセッサ８５６が接続インターフェース８５７に介してＲＲＨ８６０のＲＦ回路８６４に接続する以外、ＢＢプロセッサ８５６は、図２１を参照して説明したＢＢプロセッサ８２６と同じである。図２２に示すように、無線通信インターフェース８５５は、複数のＢＢプロセッサ８５６を含むことができる。例えば、複数のＢＢプロセッサ８５６は、ｇＮＢ８３０が使用する複数の周波数帯と兼用することができる。図２２に無線通信インターフェース８５５が複数のＢＢプロセッサ８５６を含む例を示したが、無線通信インターフェース８５５は、単数のＢＢプロセッサ８５６を含んでも良い。

接続インターフェース８５７は、基地局機器８５０（無線通信インターフェース８５５）をＲＲＨ８６０に接続するためのインターフェースである。接続インターフェース８５７は、基地局機器８５０（無線通信インターフェース８５５）をＲＲＨ８６０に接続する前述高速線路における通信に用いる通信モジュールであっても良い。
ＲＲＨ８６０は、接続インターフェース８６１と無線通信インターフェース８６３を含む。

接続インターフェース８６１は、ＲＲＨ８６０（無線通信インターフェース８６３）を基地局機器８５０に接続するためのインターフェースである。接続インターフェース８６１は、前述高速線路における通信に用いる通信モジュールであっても良い。

無線通信インターフェース８６３は、アンテナ８４０に介して無線信号を伝送と受信する。無線通信インターフェース８６３は、通常に例えばＲＦ回路８６４を含むことができる。ＲＦ回路８６４は、例えばミキサー、フィルターとアンプを含むことができ、且つアンテナ８４０に介して無線信号を伝送と受信することができる。図２２に示すように、無線通信インターフェース８６３は、複数のＲＦ回路８６４を含むことができる。例えば、複数のＲＦ回路８６４は、複数のアンテナ素子を支持することができる。図２２に無線通信インターフェース８６３が複数のＲＦ回路８６４を含む例を示したが、無線通信インターフェース８６３は、単数のＲＦ回路８６４を含んでも良い。

図２１と図２２に示すｇＮＢ８００とｇＮＢ８３０において、図２と図１１を参考して記述した処理回路２０１０／１１０１０に含む一つ又は複数の部材は、無線通信インターフェース９１２において実現されることができる。代わりに、これらの部材における少なくとも一部は、コントローラ８２１とコントローラ８５１によって実現されてもよい。

［端末機器についての応用例］
（第一の応用例）
図２３は、この開示の技術が応用できるスマートフォン９００の模式的な配置の例を示すブロック図である。スマートフォン９００は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インターフェース９０４、撮影装置９０６、センサ９０７、マイク９０８、入力装置９０９、表示装置９１０、スピーカー９１１、無線通信インターフェース９１２、一つ又は複数のアンテナスイッチ９１５、一つ又は複数のアンテナ９１６、バース９１７、電池９１８及び補助コントローラ９１９を含む。

プロセッサ９０１は、例えばＣＰＵ又はシステムオンチップ（ＳｏＣ）であり、且つスマートフォン９００の応用層と他の層の機能を制御する。メモリ９０２はＲＡＭとＲＯＭを含み、且つデータとプロセッサ９０１によって実行されるプログラムを記憶する。ストレージ９０３は、記憶媒体、例えば半導体メモリとハードドライブを含むことができる。外部接続インターフェース９０４は、外部装置（例えば記憶カードと通用シリアルバース（ＵＳＢ）装置）をスマートフォン９００に接続するためのインターフェースである。

撮影装置９０６は、画像センサ（例えば電荷カップリングデバイス（ＣＣＤ）と相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ））を含み、且つ捕獲画像を生成する。センサ９０７は、一組のセンサ、例えば計測センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサと加速度センサを含むことができる。マイク９０８は、スマートフォン９００に入力された音声をオーディオ信号に変換する。入力装置９０９は、例えば表示装置９１０のスクリーン上のタッチを検出するように配置されたタッチセンサ、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチを含み、且つユーザから入力された操作又は情報を受信する。表示装置９１０は、スクリーン（例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）と有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ）を含み、且つスマートフォン９００の出力画像を表示する。スピーカー９１１は、スマートフォン９００から出力されたオーディオ信号を音声に変換する。

無線通信インターフェース９１２は、いずれのセルラー通信態様（例えばＬＴＥとＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）を支持し、且つ無線通信を実行する。無線通信インターフェース９１２は、通常に例えばＢＢプロセッサ９１３とＲＦ回路９１４を含むことができる。ＢＢプロセッサ９１３は、例えばコーディング／デコーディング、変調／復調及び多重化／解多重化を実行し、且つ無線通信に用いる様々なタイプの信号処理を実行することができる。同時に、ＲＦ回路９１４は、例えばミキサー、フィルターとアンプを含み、且つアンテナ９１６に介して無線信号を伝送と受信することができる。無線通信インターフェース９１２は、ＢＢプロセッサ９１３とＲＦ回路９１４が集積された一つのチップモジュールであることができる。図２３に示すように、無線通信インターフェース９１２は、複数のＢＢプロセッサ９１３と複数のＲＦ回路９１４を含むことができる。図２３に無線通信インターフェース９１２が複数のＢＢプロセッサ９１３と複数のＲＦ回路９１４を含む例を示したが、無線通信インターフェース９１２は、単数のＢＢプロセッサ９１３又は単数のＲＦ回路９１４を含んでも良い。

なお、セルラー通信態様の他に、無線通信インターフェース９１２は他のタイプの無線通信態様、例えば短距離無線通信態様、ニアフィールド通信態様及び無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）態様を支持することができる。この場合に、無線通信インターフェース９１２は、種類毎の無線通信態様に対するＢＢプロセッサ９１３とＲＦ回路９１４を含むことができる。

アンテナスイッチ９１５毎は、無線通信インターフェース９１２に含まれる複数の回路（例えば異なる無線通信態様に用いる回路）の間にアンテナ９１６の接続先を切換える。

アンテナ９１６毎は、単数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、且つ無線通信インターフェース９１２が無線信号を伝送と受信するように用いられる。図２３に示すように、スマートフォン９００は、複数のアンテナ９１６を含むことができる。図２３にスマートフォン９００が複数のアンテナ９１６を含む例を示したが、スマートフォン９００は、単数のアンテナ９１６を含んでも良い。

なお、スマートフォン９００は、種類毎の無線通信態様に対するアンテナ９１６を含むことができる。この場合に、アンテナスイッチ９１５は、スマートフォン９００の配置から省略することができる。

バース９１７は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インターフェース９０４、撮影装置９０６、センサ９０７、マイク９０８、入力装置９０９、表示装置９１０、スピーカー９１１、無線通信インターフェース９１２及び補助コントローラ９１９を互いに接続する。電池９１８は、フィーダーラインに介して、図２３に示すスマートフォン９００の各ブロックに電力を提供し、図においてフィーダーラインが部分的に点線と表現される。補助コントローラ９１９は、例えばスリープモードで、スマートフォン９００の最も少ない必要な機能を操作する。

図２３に示すスマートフォン９００において、図２と図１１を参考して記述した処理回路２０１０／１１０１０に含む一つ又は複数の部材は、無線通信インターフェース９１２において実現されることができる。代わりに、これらの部材における少なくとも一部は、プロセッサ９０１又は補助コントローラ９１９によって実現されてもよい。

（第二の応用例）
図２４は、この開示の技術が応用できるカーナビ機器９２０の模式的な配置の例を示すブロック図である。カーナビゲーション機器９２０は、プロセッサ９２１、メモリ９２２、全地球測位システム（ＧＰＳ）モジュール９２４、センサ９２５、データインターフェース９２６、コンテンツプレーヤー９２７、記憶媒体インターフェース９２８、入力装置９２９、表示装置９３０、スピーカー９３１、無線通信インターフェース９３３、一つ又は複数のアンテナスイッチ９３６、一つ又は複数のアンテナ９３７及び電池９３８を含む。

プロセッサ９２１は、例えばＣＰＵ又はＳｏＣであることができ、且つカーナビ機器９２０のナビゲーション機能と他の機能を制御する。メモリ９２２はＲＡＭとＲＯＭを含み、且つデータとプロセッサ９２１によって実行されるプログラムを記憶する。

ＧＰＳモジュール９２４は、ＧＰＳ衛星から受信されたＧＰＳ信号を使用してカーナビゲーション機器９２０の位置（例えば緯度、経度と高さ）を計測する。センサ９２５は、一組のセンサ、例えばジャイロセンサ、地磁気センサと空気圧力センサを含むことができる。データインターフェース９２６は、図示していない端末に介して例えば車載ネットワーク９４１に接続し、且つ車両によって生成されたデータ（例えば車のスピードデータ）を取得する。

コンテンツプレーヤー９２７は、記憶媒体（例えばＣＤとＤＶＤ）に記憶されたコンテンツを再現し、この記憶媒体は記憶媒体インターフェース９２８に挿入される。入力装置９２９は、例えば表示装置９３０のスクリーン上のタッチを検出するように配置されたタッチセンサ、ボタン又はスイッチを含み、且つユーザから入力された操作又は情報を受信する。表示装置９３０は、例えばＬＣＤ又はＯＬＥＤディスプレイのスクリーンを含み、且つナビゲーション機能の画像または再現したコンテンツを表示する。スピーカー９３１は、ナビゲーション機能の音声または再現したコンテンツを出力する。

無線通信インターフェース９３３は、いずれのセルラー通信態様（例えばＬＴＥとＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）を支持し、且つ無線通信を実行する。無線通信インターフェース９３３は、通常に例えばＢＢプロセッサ９３４とＲＦ回路９３５を含むことができる。ＢＢプロセッサ９３４は、例えばコーディング／デコーディング、変調／復調及び多重化／解多重化を実行し、且つ無線通信に用いる様々なタイプの信号処理を実行することができる。同時に、ＲＦ回路９３５は、例えばミキサー、フィルターとアンプを含み、且つアンテナ９３７に介して無線信号を伝送と受信することができる。無線通信インターフェース９３３は、ＢＢプロセッサ９３４とＲＦ回路９３５が集積された一つのチップモジュールであっても良い。図２４に示すように、無線通信インターフェース９３３は、複数のＢＢプロセッサ９３４と複数のＲＦ回路９３５を含むことができる。図２４に無線通信インターフェース９３３が複数のＢＢプロセッサ９３４と複数のＲＦ回路９３５を含む例を示したが、無線通信インターフェース９３３は、単数のＢＢプロセッサ９３４又は単数のＲＦ回路９３５を含んでも良い。

なお、セルラー通信態様の他に、無線通信インターフェース９３３は、他のタイプの無線通信態様、例えば短距離無線通信態様、ニアフィールド通信態様と無線ＬＡＮ態様を支持することができる。この場合に、種類毎の無線通信態様に対して、無線通信インターフェース９３３は、ＢＢプロセッサ９３４とＲＦ回路９３５を含むことができる。

アンテナスイッチ９３６毎は、無線通信インターフェース９３３に含まれる複数の回路（例えば異なる無線通信態様に用いる回路）の間にアンテナ９３７の接続先を切換する。

アンテナ９３７毎は、単数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、且つ無線通信インターフェース９３３が無線信号を伝送と受信するように用いられる。図２４に示すように、カーナビゲーション機器９２０は、複数のアンテナ９３７を含むことができる。図２４にカーナビゲーション機器９２０が複数のアンテナ９３７を含む例を示したが、カーナビゲーション機器９２０は、単数のアンテナ９３７を含んでも良い。

なお、カーナビゲーション機器９２０は、種類毎の無線通信態様に対するアンテナ９３７を含むことができる。この場合に、アンテナスイッチ９３６は、カーナビゲーション機器９２０の配置から省略することができる。

電池９３８は、フィーダーラインに介して図２４に示すカーナビゲーション機器９２０の各ブロックに電力を提供し、図においてフィーダーラインは部分的に点線と表現される。電池９３８は、車両から提供された電力を累積する。

図２４に示すスカーナビゲーション機器９２０において、図２と図１１を参考して記述した処理回路２０１０／１１０１０に含む一つ又は複数の部材は、無線通信インターフェース９１２において実現することができる。代わりに、これらの部材における少なくとも一部は、プロセッサ９２１によって実現されてもよい。

この開示の技術は、カーナビゲーション機器９２０、車載ネットワーク９４１及び車両モジュール９４２の一つ又は複数のブロックを含む車載システム（又は車両）９４０と実現されても良い。車両モジュール９４２は、車両データ（例えば車のスピード、エンジン速度と故障情報）を生成し、且つ生成されたデータを車載ネットワーク９４１に出力する。

理解されるべきは、本明細書における「実施例」又は類似の表現方式の引用とは、この実施例に記載の特定特徴、構成、又は特性系を組み合わせて本開示の少なくとも一つの具体的な実施例に含まれるものである。従って、本明細書において、「本開示の実施例において」及び類似の表現方式の用語の出現は、必ず同じ実施例でない。

本開示は、システム、装置、方法又はコンピュータプログラム製品のコンピュータ読取可能な媒体（例えば非一時的記憶媒体）として実施される。従って、本開示は、様々な形式、例えば完全なハードウェア実施例、完全なソフトウェア実施例（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロプログラムコード等を含む）として実施されてもよく、又はソフトウェアとハードウェアの実施形式として実施されてもよく、以下「回路」、「モジュール」又は「システム」と呼ばれる。なお、本開示は、いずれかの有形の媒体形式でコンピュータプログラム製品として実施されてもよく、それにコンピュータが使用可能なプログラムコードが記憶される。

本開示の相関叙述は、本開示による具体的な実施例のシステム、装置、方法及びコンピュータプログラム製品のフロー図及び／又はブロック図を参照して説明する。理解されるべきは、フロー図毎及び／又はブロック図のブロック毎、及びフロー図及び／又はブロック図におけるブロックのいずれかの組み合わせは、コンピュータプログラム指令を使用して実施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、通用型のコンピュータ又は特殊のコンピュータのプロセッサ又は他のプログラミング可能なデータ処理装置で構成された機器によって実行することができ、指令は、コンピュータ又は他のプログラミング可能なデータ処理装置に介して処理されてフロー図及び／又はブロック図において説明した機能又は操作を実施する。

図面において本開示の各実施例のシステム、装置、方法及びコンピュータプログラム製品が実施可能なアーキテクチャ、機能及び操作のフロー図及ブロック図を示す。従って、フロー図又はブロック図におけるブロック毎は、一つのモジュール、エリア、又は一部のプログラムコードを表すことができ、それが一つ又は複数の実行可能な指令を含んで、指定したロジック機能を実施する。また、注意されるべきは、ある他の実施例において、ブロックに記載された機能は、図に示す順序に従って実行しなくても良い。例えば、二つの図に接続されたブロックは、実に同時に実行されてもよく、又はかかわる機能に基づいてある場合にアイコンと逆な順序で実行されてもよい。なお、注意されるべきは、ブロック図及び／又はフロー図のブロック毎、及びブロック図及び／又はフロー図におけるブロックの組み合わせは、専用ハードウェアによるシステムによって実施してもよく、又は専用ハードウェアとコンピュータ指令による組み合わせによって、特定の機能又は操作を実行してもよい。

以上、本開示の各実施例を記述したが、上記説明は、模式的なものであり、網羅的でなく、且つ開示された各実施例に限定されない。説明した各実施例の範囲と精神を逸脱しない場合に、当業者にとって多くの修正と変更が明らかである。本願で使用される用語の選択は、各実施例の原理、実際の応用、および市場技術の技術の改善を最もよく説明し、または、技術分野の他の通常の技術者がここに開示された各実施例を理解できるようにすることを意図する。

Claims (29)

1. 第一の通信機器側に用いられる電気機器であって、
   先験的情報に基づいて、第一の通信機器から第二の通信機器への通信に対するビームスイーピングにおける、第一の通信機器の複数の発射ビームの発射順位を確定し、
   確定された発射順位で前記複数の発射ビームを前記ビームスイーピングに使用するように制御する
   ように配置される処理回路を含む電気機器。
2. 前記先験的情報は、予め記録された前記複数の発射ビームがデータ伝送においてそれぞれ採用された回数を含む
   請求項１に記載の電気機器。
3. 前記先験的情報は、予め記録された前記複数の発射ビームが第一の通信機器から第二の通信機器へのデータ伝送においてそれぞれ採用された回数を含む
   請求項２に記載の電気機器。
4. 先験的情報に基づいて、前記複数の発射ビームの発射順位を確定することは、採用される回数が多い発射ビームであればあるほど、当該発射ビームの発射順位を上位にすることを含む
   請求項２に記載の電気機器。
5. 前記先験的情報は、第二の通信機器の地理位置情報を含む
   請求項１に記載の電気機器。
6. 先験的情報に基づいて、前記複数の発射ビームの発射順位を確定することは、指向する方向が前記地理位置情報の指示する地理位置に近接する発射ビームであればあるほど、当該発射ビームの発射順位を上位にすることを含む
   請求項５に記載の電気機器。
7. 前記先験的情報は、予め記録された前記複数の発射ビームがデータ伝送においてそれぞれ採用された回数も含み、
   先験的情報に基づいて、前記複数の発射ビームの発射順位を確定することは、指向する地理位置と前記地理位置情報の指示する地理位置との偏差が予定閾値より小さい一つ又は複数の発射ビームについて、採用される回数が多い発射ビームであればあるほど、当該発射ビームの発射順位を上位にすることを含む
   請求項５に記載の電気機器。
8. 前記通信の同期階段及び／又はデータ伝送階段において、確定された発射順位で前記複数の発射ビームを前記ビームスイーピングに使用する
   請求項１に記載の電気機器。
9. 前記処理回路は、さらに、
   第二の通信機器から、第一の通信機器の前記複数の発射ビームにおける第一の発射ビームを指示するフィードバック情報を獲得し、ただし、前記第二の通信機器が前記第一の発射ビームによって発射された参考信号に対する受信品質が予定閾値より高く、
   前記第一の発射ビームを前記通信のデータ伝送に使用するように制御するように配置される
   請求項１に記載の電気機器。
10. 第二の通信機器から前記フィードバック情報を獲得した時、前記ビームスイーピングを停止する
    請求項９に記載の電気機器。
11. 前記通信に用いられるフレームにおいて、前記ビームスイーピングを行うためのタイムスロットは、前記ビームスイーピングに用いられる発射ビームの数に基づいて確定される
    請求項１０に記載の電気機器。
12. 前記フィードバック情報は、前記第一の発射ビームのインデックスを指示する情報、前記第一の発射ビームの発射順位を指示する情報、前記第一の発射ビームに対応するアンテナポートを指示する情報、前記第一の発射ビームを指示するためのＣＳＩ−ＲＳ資源インジケータの少なくとも一つを含む
    請求項９に記載の電気機器。
13. 前記第二の通信機器が発射順位が前記第一の発射ビームの前である発射ビームによって発射された参考信号に対する受信品質が前記予定閾値より低い
    請求項９に記載の電気機器。
14. 発射順位が前記第一の発射ビームの前である発射ビームにおける第二の発射ビームを、ビームの切り替えのための候補の発射ビームとして使用し、ただし、第二の通信機器が前記第二の発射ビームに対する受信品質は、前記第一の発射ビームに対する受信品質の次のみである
    請求項９に記載の電気機器。
15. 第一の通信機器は端末機器であり、第二の通信機器は基地局である
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の電気機器。
16. 第一の通信機器は基地局であり、第二の通信機器は端末機器である
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の電気機器。
17. 先験的情報に基づいて、前記複数の発射ビームの発射順位を確定することは、
    前記通信の同期階段において、基地局によって制御されるセルに対する先験的情報に基づいて、前記ビームスイーピングにおける基地局の複数の粗発射ビームの発射順位を確定すること、
    前記通信のデータ伝送階段において、端末機器に対する先験的情報に基づいて、前記ビームスイーピングにおける基地局の複数の細発射ビームの発射順位を確定し、ただし、前記複数の細発射ビームのカバー範囲は、前記複数の粗発射ビームにおける一つの粗発射ビームのカバー範囲内であること、を含む
    請求項１６に記載の電気機器。
18. 第二の通信機器側に用いられる電気機器であって、
    第一の通信機器によって発射された参考信号を計測し、
    計測された参考信号の受信品質が予定閾値より高いことが初めて発生した場合に、第一の通信機器へ、受信品質が前記予定閾値より高い前記参考信号に対応する第一の通信機器の発射ビームを指示する情報をフィードバックする
    ように配置される処理回路を含む電気機器。
19. 受信品質が前記予定閾値より高い前記参考信号に対応する第一の通信機器の発射ビームの後の発射ビームを待たないで、前記フィードバックを行う
    請求項１８に記載の電気機器。
20. 受信品質が前記予定閾値より高い前記参考信号に対応する第一の通信機器の発射ビームの後の発射ビームを指示する情報をフィードバックしない
    請求項１８に記載の電気機器。
21. 前記処理回路は、さらに、
    先験的情報に基づいて、第一の通信機器によって発射された参考信号を受信する第二の通信機器の複数の受信ビームの受信順位を確定し、
    前記複数の受信ビームに確定された受信順位で前記参考信号を受信させるように制御するように配置される
    請求項１８に記載の電気機器。
22. 前記先験的情報は、予め記録された前記複数の受信ビームがデータ伝送においてそれぞれ採用された回数を含む
    請求項２１に記載の電気機器。
23. 第一の通信機器は端末機器であり、第二の通信機器は基地局である
    請求項１８から２２のいずれか１項に記載の電気機器。
24. 第一の通信機器は基地局であり、第二の通信機器は端末機器である
    請求項１８から２２のいずれか１項に記載の電気機器。
25. 第一の通信機器が、先験的情報に基づいて、第一の通信機器から第二の通信機器への通信に対するビームスイーピングにおける、第一の通信機器の複数の発射ビームの発射順位を確定すること、
    第一の通信機器が、確定された発射順位で前記複数の発射ビームを前記ビームスイーピングに使用するように制御すること
    を含む通信方法。
26. 前記先験的情報は、予め記録された前記複数の発射ビームがデータ伝送においてそれぞれ採用された回数を含む
    請求項２５に記載の通信方法。
27. 前記先験的情報は、第二の通信機器の地理位置情報を含む
    請求項２５に記載の通信方法。
28. 第二の通信機器が、第一の通信機器によって発射された参考信号を計測すること、及び
    計測された参考信号の受信品質が予定閾値より高いことが初めて発生した場合に、第二の通信機器が、第一の通信機器へ、受信品質が前記予定閾値より高い前記参考信号に対応する第一の通信機器の発射ビームを指示する情報をフィードバックすること
    を含む通信方法。
29. 実行可能な指令を含むコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記実行可能な指令が情報処理装置によって実行される時、前記情報処理装置に請求項２５から２８のいずれか１項に記載の通信方法を実行させるコンピュータ読取可能な記憶媒体。