JP6498762B2 - 高周波無線ネットワーク用の効率的なビーム走査 - Google Patents
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Description
nTは送信機における送信アンテナの数を、nRは受信機における受信アンテナの数を示すものとする。Hは、i番目の行とj番目の列の要素が送信機のj番目の送信アンテナから受信機のi番目の受信アンテナへの複素数値のチャネル応答であるnT×nRの行列であるとする。任意の所与の送信ビームフォーミング(BF)の重みベクトル
および受信BFの重みベクトル
の場合、受信機で受信される信号は、
(1)
として単純にモデル化することができ、式中、kはチャネル使用に対する指数を指し、s[k]は送信機と受信機の両方に知られているパイロット信号を指し、w[k]は根底にある雑音−干渉を示す。特に、BFの重みベクトルの使用によって、各方向においてどの程度の送信電力が放出されるかを伝える、対応するビームフォーミングパターンが形成される。したがって、BFの重みベクトル、または単にBFベクトルは、以下、ビームフォーミングパターンとも称する。目標は、ある関数
で測られる送信機と受信機の間のリンク品質を最大にする、送信機における最適な送信BFベクトルpTおよび受信機における最適な受信BFベクトルpRを、チャネル行列Hを知ることなく特定することである。言い換えれば、本発明者らは、
(2)
を、後述するように、ビーム走査と呼ぶ既知の信号の一連の探索送信によって発見することに関心があり、式中、
は最適な送信BFベクトルを示し、
は最適な受信BFベクトルを示し、
は検討中の許容送信BFベクトルを示し、
は検討中の許容受信BFベクトルを示す。
であり、式中、f(・)は何らかの単調非減少実関数である。この場合、Hが送信機および/または受信機に知られている場合、最適な送信BFベクトル
と最適な受信BFベクトル
は、単に、Hの左右の特異ベクトルである。ただし、Hは概して送信機にも受信機にも知られていないため、最適なBFベクトル
および
は、Hを知ることなく発見しなければならない。
本明細書において対処される送信ビーム発見問題は、ある(たとえば、最適な)受信BFベクトルpRが使用されると仮定して、最適な送信BFベクトル
を発見することである。(自明なケースでは、ベクトルpRは、アンテナ要素を1つだけ使用して全方向の受信に至る1つだけの0でない要素を含むことができる。)この場合、式(2)における本発明者らの目標は、単純化して
(3)
となり、式中、q’(・┃・)は、
によって得ることができ、これは最適な対応する受信BFベクトルが使用されることを想定している。
を発見するために、対応するBFベクトル集合
を使用して、Ns個の異なる無線リソーススロット(たとえば、時間、周波数、および/または符号)にわたって、受信機に一連の試験ビームが典型的には送信される。これらのリソーススロットにわたって受信される信号を受信し、計測すると、受信機は次いで、ある測定報告を送信機にフィードバックする。測定報告に基づいて、送信機は、後続の通信に使用される最適な送信BFベクトルを決定する。これらの試験ビーム、および関連する試験BFベクトル
は、受信機において知られていても知られていなくてもよい。n番目のリソーススロットにおける受信信号
は、
としてモデル化することができ、k=0,1,2,…,Nu、n=0,1,2,…,Ns−1とし、式中、Nuは、Ns個のリソーススロットのそれぞれにおけるチップ(またはチャネル使用)の数を示し、
は、n番目のスロットで送信されるパイロット信号を示し、
は、n番目のスロットにおける雑音−干渉を示す。受信信号
に基づいて、受信機は、送信機が最適な送信BFベクトルを決定できるように、あるビーム測定報告(BMR)を構築して、送信機に送る。主要な問題は、送信機が受信機のフィードバックから何が最適なBFベクトルかを確実に決定できるように、Nsをどれだけ小さくできるかである。
を、nT次元の複素ベクトル空間を張る任意の基底ベクトル集合として選ぶことができ、受信信号を行列の形で
として表すことができ、式中、SはNs×(NuNs)のブロック対角行列であり、s[n]がn番目の対角ブロックである。送信機は、式(3)を解く最適な送信BFベクトル
が許容集合
の大きさにかかわらず計算できる
によって、チャネル応答を簡単に推定することができる。したがって、Nsには自明な上界があり、Ns≦nTである。しかしながら、送信アンテナの数nTが大きい場合、Ns=nTに設定すると、許容できない量のオーバーヘッドを招くことになるはずである。さらに、そのような大きいBMRをサポートするのに必要なリンク容量は、特に送信機が複数の受信機をサポートしなければならないときにしばしば大きすぎる。実際上は、BMRに可能な受信機から送信機へのフィードバックの量は、むしろ限定されていることがある。
における最適なBFベクトルの指数を決定するだけですむように、許容BFベクトルの集合
が有限であるケースを考える。
は、ハードウェア制限のために、ある制約を満たすようにさらに制限され得ることに留意されたい。たとえば、送信機がアナログのBFフロントエンドを採用する場合、各アンテナ重みは、各アンテナで送信される信号に位相ずれを加えることしかできない。言い換えれば、ベクトル
の各要素は、一定係数をもたなければならない(たとえば、複素平面の単位円上)。この場合、集合
は、
によって与えることができ、式中、
であり、
i=1,2,…,Nであり、λは無線信号の波長を示し、xjはj番目のアンテナの三次元座標ベクトルを示し、Θiとφiはそれぞれ、i番目のBFベクトル
に関連するアンテナアレイに対する方位角と仰角を表し、
は、方位角Θiおよび仰角φiを指す単位法線方向のベクトルである。言い換えれば、BFベクトルの集合
は、ビームフォーミングのために所定の集合
の方位と仰角の対に一致するように選ばれる。
たとえば、従来のSBS(たとえば、Zhou参照)では、送信機は、i番目のリソーススロットにおいてi番目のBFベクトル
を使用してパイロット信号を送信する。受信機は、
における最も好ましいビームに対応する最適なリソーススロットの指数、つまりi*を送信機にフィードバックするだけでよい。最も好ましいビームは、たとえば、最高の信号強度、最高のSNR、または最小のチャネル推定誤差の観点で最適な信号品質を生み出すビームであり得る。あるいは、最も好ましいビームは、あらかじめ定義された閾値を超える受信信号品質を生み出す最初のリソーススロットで使用されるビームであってもよい。いずれの場合も、この指数に基づいて、送信機は、受信機に到達するのに最適なBFベクトル
を知る。というのも、
においてスロット指数とビーム指数の間には1対1の対応が存在するためである。SBSに必要なフィードバックの量は、したがってlog2Nビットである。
を好ましいものとして選択する送信機のカバーエリアの部分、すなわちパーティションセルを示すものとする。したがって、集合
は、カバーエリアのパーティションを形成する(体積ゼロの位置の集合は除く)。各Siは、以下、カバーエリアのパーティションセルと称し、集合Ωは、以下、カバーエリアのパーティションセル集合と称する。たとえば、Siは、好ましいビームが他のビームと比較することで選ばれた場合に、
と定義することができ、式中、Hxは、地点xに配置された受信機と送信機の間のチャネル応答を示し、または、好ましいビームが最初の十分に良好なビームとなるように選ばれた場合に、
と定義してもよく、式中、γは、あらかじめ定義された閾値を示す。従来のSBSでは、任意の所与のスロットiで、パーティションセルSiに配置された受信機のみが送信機から有意な信号エネルギーを集めることができる。
本明細書において開示された実施形態によれば、送信ノード12は、本質的に同じフィードバック要件でSBSより実質的に少ない数のリソーススロットにおいて、送信ノード12が適切なビームパターン、すなわちビーム方向を発見できるようにするマルチステージビーム走査手法を利用する。具体的には、マルチステージビーム走査手法を使用して、N個の可能なビームパターン、すなわちビーム方向から1つを特定するのに必要なリソーススロットの数はlogNに比例する(すなわち、Ns=O(logN))。
からNm個の走査ビームパターンの集合にわたって実施され、ここで、
である。したがって、マルチステージビーム走査手法に要するリソーススロットの総数は
である。M個の数の和はそれらの積よりも実質的に小さい可能性があるので、NuはNよりも有意に小さい可能性がある。差は、Nmが最小化されて2になり、したがってステージの数Mが最大化されたときに、最大になる。たとえば、すべてのmについてNm=bのとき、M=logbNであり、Nu=blogbNである。
内の最も好ましい走査ビームパターンを有する、そのステージにおけるリソーススロットの指数
を送信ノード12に送る。
内の最も好ましいビームパターンを有する、そのステージにおけるリソーススロットの指数
は例でしかないことに留意されたい。
内の最も好ましい走査ビームパターンの任意の適切な指標が、送信ノード12にフィードバックされてもよい。フィードバックは各ステージの後すぐに行われる必要はなく、代わりに、すべてのビーム走査ステージを観察した後に行うことができる。最も好ましい走査ビームパターンは、最適なリンク品質をそのステージにおいて生み出す走査ビームパターンによって決定されても、所定の閾値を超えるリンク品質を生み出す第1の走査ビームパターンによって決定されてもよい。したがって、必要なフィードバックの総量は
ビットであり、これは従来のSBSのものと本質的に同じであり、式中、
は天井関数(すなわち、x以上の最小の整数)を示す。使用されるビームパターンが受信機からのフィードバックに従って、あるステージから別のステージに適応的に変化させられるいくつかの既存のビーム走査方法(たとえば、Hur参照)とは異なり、マルチステージビーム走査手順は非適応的であり、したがって、適応的な手法に要する信頼性のある通信を確立するために送信機とその受信機のそれぞれとの間で必要な相互のハンドシェークを回避している。
の異なる走査ビームパターン、したがって異なる可能な値は、事実上、任意の対の
が互いに素になるように送信ノード12のサービスカバーエリアをパーティションセル集合
に分け、すべての
の和集合は送信ノード12のカバーエリアに等しく、
は、受信ノード14が分類されるΩ(m)において最も可能性の高いパーティションセルである。パーティションセル集合
は、以下、m番目のステージにおける走査パーティションセル集合と称し、送信ビームパターンによって誘導されるパーティションセル集合
とは区別する。送信ビームパターンによって誘導されるパーティションセル集合
は、以下、送信パーティションセル集合と称する。たとえば、
は、好ましい走査ビームパターンが他の走査ビームパターンと比較することで選ばれた場合に、
と定義することができ、式中、すべてのiについて
であり、または、好ましい走査ビームパターンが最初の十分に良好な走査ビームパターンになるように選ばれた場合に、
と定義してもよく、式中、γは、あらかじめ定義された閾値を示す。
は、走査パーティションセル集合Ω(m)のうちの1つからそれぞれ選択されるM個の走査パーティションセルの各結合の共通部分が、以下、送信ビームパターン集合とも称する送信BFベクトル
の集合によって誘導される送信パーティションセルの集合Ωにおける送信パーティションセルに対応するように構築される。より正確には、好ましいビームパターンまたは無線リソーススロット指数i*∈{1,2,…,N}ごとに、
(4)
になるように、各指数の固有ベクトル
が存在し、式中、
は、無視できる体積(すなわち、測度0)の部分集合を除いて、2つの集合が等しいことを示し、
、また
である。言い換えれば、すべてのM個のステージからの指数
は、受信ノード14が配置されている送信パーティションセルの集合Ωにおける送信パーティションセル、したがって、その受信ノード14に到達するために使用される最も好ましい送信ビームパターン
をまとめて指定する。各指数
は何らかの情報を提供するが、好ましい送信ビームパターン
に関する十全な情報を提供する指数
はない。実際のところ、各指数
は、指数i*に関するlog2Nmビットを提供するので、m番目のステージの各無線リソーススロットは、平均して、好ましいビーム方向に関する(log2Nm)/Nmビットの情報を搬送し、これは、(logx)/xはx≧eで単調減少関数なので、(log2N)/Nよりも実質的に大きい可能性がある。
許容送信ビームパターンの集合
を仮定すると、m番目のステージにおける各走査ビームパターン
は、
における送信ビームパターンのうちの1つまたは複数の特定の(線形)結合によって構築されてもよい。同じビーム走査ステージ内の、または異なるビーム走査ステージからの異なる走査ビームパターンは、
における送信ビームパターンの異なる結合によって形成され得る。得られる走査ビームパターンは、誘導される走査パーティションセル集合
が、式(4)を満たし、送信ノード12のハードウェア制約下で実装され得るように設計されている。
が図3Aに示した8つのビームパターンを含む1つの例における走査ビームパターンを示す。送信ビームパターンは、この例では送信パーティションセルS1からS8を含む送信パーティションセル集合Ωを誘導する。この例では、3つのビーム走査ステージが存在し(すなわち、M=3)、ビーム走査ステージのそれぞれにおける走査ビームパターンの数は2である(すなわち、N1=N2=N3=2)。図3Bおよび図3Cは、第1のビーム走査ステージにおける走査ビームパターン集合
の走査ビームパターンを示す。図3Bに示すように、第1のビーム走査ステージにおける第1の走査ビームパターン
は、送信ビームパターン1、2、3、および4の結合、すなわち和集合である。第1のビーム走査ステージにおける第1のビーム走査パターン
は、第1のビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合Ω(1)の第1の走査パーティションセル
に対応する。図3Cに示すように、第1のビーム走査ステージにおける第2の走査ビームパターン
は、送信ビームパターン5、6、7、および8の結合、すなわち和集合である。第1のビーム走査ステージにおける第2のビーム走査パターン
は、第1のビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合Ω(1)の第2の走査パーティションセル
に対応する。一実施形態において、指数
は、第1のビーム走査ステージにおける好ましい走査ビームパターンが、第1のビーム走査ステージにおける第1のビーム走査パターン
である場合には0に設定され、第1のビーム走査ステージにおける好ましい走査ビームパターンが、第1のビーム走査ステージにおける第2のビーム走査パターン
である場合には1に設定される。
の走査ビームパターンを示す。図3Dに示すように、第2のビーム走査ステージにおける第1の走査ビームパターン
は、送信ビームパターン1、2、5、および6の結合、すなわち和集合である。第2のビーム走査ステージにおける第1のビーム走査パターン
は、第2のビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合Ω(2)の第1の走査パーティションセル
に対応する。図3Eに示すように、第2のビーム走査ステージにおける第2の走査ビームパターン
は、送信ビームパターン3、4、7、および8の結合、すなわち和集合である。第2のビーム走査ステージにおける第2のビーム走査パターン
は、第2のビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合Ω(2)の第2の走査パーティションセル
に対応する。一実施形態において、指数
は、第2のビーム走査ステージにおける好ましい走査ビームパターンが、第2のビーム走査ステージにおける第1のビーム走査パターン
である場合には0に設定され、第2のビーム走査ステージにおける好ましい走査ビームパターンが、第2のビーム走査ステージにおける第2のビーム走査パターン
である場合には1に設定される。
における走査ビームパターンを示す。図3Fに示すように、第3のビーム走査ステージにおける第1の走査ビームパターン
は、送信ビームパターン1、3、5、および7の結合、すなわち和集合である。第3のビーム走査ステージにおける第1のビーム走査パターン
は、第3のビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合Ω(3)の第1の走査パーティションセル
に対応する。図3Gに示すように、第3のステージにおける第2の走査ビームパターン
は、送信ビームパターン2、4、6、および8の結合、すなわち和集合である。第3のステージにおける第2のビーム走査パターン
は、第3のビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合Ω(3)の第2の走査パーティションセル
に対応する。一実施形態において、指数
は、第3のビーム走査ステージにおける好ましい走査ビームパターンが、第3のビーム走査ステージにおける第1のビーム走査パターン
である場合には0に設定され、第3のビーム走査ステージにおける好ましい走査ビームパターンが、第3のビーム走査ステージにおける第2のビーム走査パターン
である場合には1に設定される。
に基づいて決定され得る。
である。好ましい走査ビームパターンの指標は、各ビーム走査ステージの後に個別に送信ノード12にフィードバックされてもよい。あるいは、M個のビーム走査ステージにおける好ましい走査ビームパターンの指標は、最後の(すなわち、M番目の)ビーム走査ステージの後に一緒に送信ノード12にフィードバック、すなわち報告されてもよい。
として表され、指数集合は、たとえば、あらかじめ定義されたルックアップテーブルを介して、対応する送信ビームパターンに写される。
として表すことができる。好ましい走査ビームパターンの指標は、各ビーム走査ステージの後に個別に送信ノード12フィードバックされてもよい。あるいは、M個のビーム走査ステージにおける好ましい走査ビームパターンの指標は、M番目のビーム走査ステージの後に一緒に送信ノード12にフィードバック、すなわち報告されてもよい。
として表され、指数集合は、たとえば、あらかじめ定義されたルックアップテーブルを介して、対応する送信ビームパターンに写される。
として表すことができる。あるいは、M個のビーム走査ステージにおける好ましい走査ビームパターンの指標は、M番目のビーム走査ステージの後に一緒に送信ノード12にフィードバック、すなわち報告されてもよい。
として表され、指数集合は、たとえば、受信ノード14に格納されているあらかじめ定義されたルックアップテーブルを介して、対応する送信ビームパターンに写される。このルックアップテーブルは、受信ノード14において事前に構成されていてもよいし、たとえば、送信ノード12または無線ネットワークによって構成されてもよい。受信ノード14は、送信ノード12に、ビーム走査ステージのそれぞれにおける選択された走査ビームパターンの指標を送信する(ステップ606)。
のように因数分解できる場合、マルチステージビーム走査手法は、パイロット信号を送信するのに
のリソーススロットがあればよく、これに対して、SBSにはN個のリソーススロットが必要である。
・3GPP 第3世代パートナーシッププロジェクト
・AN アクセスノード
・BF ビームフォーミング
・BMR ビーム測定報告
・CPU 中央処理装置
・dB デシベル
・GHz ギガヘルツ
・LTE Long Term Evolution
・mmW ミリメートル波
・OFDM 直交周波数分割多重
・RAN 無線アクセスネットワーク
・RRH リモート無線ヘッド
・SBS シーケンシャルビームスイーピング
・SNR 信号対雑音比
・UE ユーザ機器
Claims (23)
- 送信ノード(12)のサービスカバーエリア(18)を複数の送信パーティションセル(20)に分割する、前記送信ノード(12)の複数の送信ビームパターン(16)について、非適応的ビーム走査を実行する前記送信ノード(12)の動作方法であって、
重なっていない各無線リソーススロットにわたって、複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける複数の走査ビームパターンのそれぞれを使用して既知の信号を送信することを含み、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンは、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれから得た1つの走査ビームパターンからなる走査ビームパターンのそれぞれ一意の結合が、前記送信ノード(12)の前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの異なる送信ビームパターン(16)に対応するようになったものであり、
前記複数のビーム走査ステージの各ビーム走査ステージについて、前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンが、前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)を前記ビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合に分割することによって、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における走査パーティションセルの各対が互いに素になり、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における前記走査パーティションセルの和集合が前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)全体をカバーし、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンは、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれから得た1つの走査パーティションセルからなる走査パーティションセルのそれぞれ一意の結合について、走査パーティションセルの前記一意の結合の共通部分が、前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)の前記複数の送信パーティションセル(20)のうちの異なる1つ、したがって前記送信ノード(12)の前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの異なる送信ビームパターン(16)に対応するようになったものである、方法。 - 受信ノード(14)から、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける前記複数の走査ビームパターンのうちの好ましい走査ビームパターンの指標を受信することと、
前記受信ノード(14)によって指示される好ましい走査ビームパターンの結合に対応する、前記送信ノード(12)についての前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの1つを、前記送信ノード(12)から前記受信ノード(14)への送信のための送信ビームパターン(16)として選択することと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 重なっていない各無線リソーススロットにわたって、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける前記複数の走査ビームパターンのそれぞれを使用して前記既知の信号を送信することが、
重なっていない各無線リソーススロットにわたって、前記複数のビーム走査ステージのうちの第1のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンのそれぞれを使用して既知の信号を送信することと、
重なっていない各無線リソーススロットにわたって、前記複数のビーム走査ステージのうちの第2のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンのそれぞれを使用して既知の信号を送信することと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1のビーム走査ステージにおける前記重なっていない無線リソーススロットが、重なっていない時間リソース、重なっていない周波数リソース、および重なっていない符号リソースからなる群の少なくとも1つを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記送信ノード(12)が複数のアンテナ(40)を備え、前記複数のビーム走査ステージの各ビーム走査ステージが、前記複数のアンテナ(40)の異なる部分集合を使用する、請求項1に記載の方法。
- 前記重なっていない無線リソーススロットが、重なっていない時間リソース、重なっていない周波数リソース、および重なっていない符号リソースからなる群の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 送信ノード(12)のサービスカバーエリア(18)を複数の送信パーティションセル(20)に分割する、前記送信ノード(12)の複数の送信ビームパターン(16)について、非適応的ビーム走査を実行することを可能にした前記送信ノード(12)であって、
複数のアンテナ(40)に結合された送信機(36)および受信機(38)を含む送受信機(34)と、
重なっていない各無線リソーススロットにわたって、前記送信機(36)を介して、複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける複数の走査ビームパターンのそれぞれを使用して既知の信号を送信するように構成された少なくとも1つのプロセッサ(28)と
を備え、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンは、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれから得た1つの走査ビームパターンからなる走査ビームパターンのそれぞれ一意の結合が、前記送信ノード(12)の前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの異なる送信ビームパターン(16)に対応するようになったものであり、
前記複数のビーム走査ステージの各ビーム走査ステージについて、前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンが、前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)を前記ビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合に分割することによって、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における走査パーティションセルの各対が互いに素になり、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における前記走査パーティションセルの和集合が前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)全体をカバーし、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンは、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれから得た1つの走査パーティションセルからなる走査パーティションセルのそれぞれ一意の結合について、走査パーティションセルの前記一意の結合の共通部分が、前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)の前記複数の送信パーティションセル(20)のうちの異なる1つ、したがって前記送信ノード(12)の前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの異なる送信ビームパターン(16)に対応するようになったものである、送信ノード(12)。 - 前記少なくとも1つのプロセッサ(28)が、
前記受信機(38)を介して、受信ノード(14)から、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける前記複数の走査ビームパターンのうちの好ましい走査ビームパターンの指標を受信し、
前記受信ノード(14)によって指示される好ましい走査ビームパターンの結合に対応する、前記送信ノード(12)についての前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの1つを、前記送信ノード(12)から前記受信ノード(14)への送信のための送信ビームパターン(16)として選択するようにさらに構成されている、請求項7に記載の送信ノード(12)。 - 前記重なっていない無線リソーススロットが、重なっていない時間リソース、重なっていない周波数リソース、および重なっていない符号リソースからなる群の少なくとも1つを含む、請求項7に記載の送信ノード(12)。
- 送信ノード(12)のサービスカバーエリア(18)を複数の送信パーティションセル(20)に分割する、前記送信ノード(12)の複数の送信ビームパターン(16)から送信ビームパターン(16)を選択するために、前記送信ノード(12)による非適応的ビーム走査を支援するためのフィードバックを提供する、受信ノード(14)の動作方法であって、
複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける複数の走査ビームパターンから好ましい走査ビームパターンを決定することと、
前記送信ノード(12)に、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれについての前記好ましい走査ビームパターンの指標を送ることと
を含む、方法であって、
前記複数のビーム走査ステージの各ビーム走査ステージについて、前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンが、前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)を前記ビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合に分割することによって、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における走査パーティションセルの各対が互いに素になり、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における前記走査パーティションセルの和集合が前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)全体をカバーし、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンは、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれから得た1つの走査ビームパターンからなる走査ビームパターンのそれぞれ一意の結合が、前記送信ノード(12)の前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの異なる送信ビームパターン(16)に対応するようになったものである、方法。 - 前記複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける前記好ましい走査ビームパターンを決定することが、各ビーム走査ステージについて、
前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンのそれぞれを使用した既知の信号の送信のために前記送信ノード(12)が使用する重なっていない無線リソーススロットを、前記ビーム走査ステージにおける前記走査ビームパターンのうちの1つについての前記既知の信号に対する信号品質尺度値が、あらかじめ定義された品質閾値を満たすまで順次観察することと、
前記既知の信号の前記信号品質尺度値が、前記あらかじめ定義された品質閾値を満たす前記ビーム走査ステージにおける前記走査ビームパターンのうちの前記1つを、前記ビーム走査ステージにおける前記好ましい走査ビームパターンとして選択することと
を含む、請求項10に記載の方法。 - 前記複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける前記好ましい走査ビームパターンを決定することが、各ビーム走査ステージについて、
前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンのそれぞれを使用した既知の信号の送信のために前記送信ノード(12)が使用する重なっていない無線リソーススロットを観察することによって、前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンのそれぞれについての前記既知の信号に対する品質尺度値を決定することと、
前記ビーム走査ステージにおける前記複数のビーム走査パターンについての前記既知の信号の前記信号品質尺度値に基づいて、前記ビーム走査ステージにおける前記走査ビームパターンのうちの1つを、前記ビーム走査ステージにおける前記好ましい走査ビームパターンとして選択することと
を含む、請求項10に記載の方法。 - 前記走査ビームパターンのうちの前記1つを前記ビーム走査ステージにおける前記好ましい走査ビームパターンとして選択することが、最適な信号品質尺度を有する前記ビーム走査ステージにおける前記走査ビームパターンのうちの前記1つを選択することを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記重なっていない無線リソーススロットが、重なっていない時間リソース、重なっていない周波数リソース、および重なっていない符号リソースからなる群の少なくとも1つを含む、請求項12に記載の方法。
- 送信ノード(12)のサービスカバーエリア(18)を複数の送信パーティションセル(20)に分割する、前記送信ノード(12)の複数の送信ビームパターン(16)から送信ビームパターン(16)を選択するために、前記送信ノード(12)による非適応的ビーム走査を支援するためのフィードバックを提供することを可能にした受信ノード(14)であって、
複数のアンテナ(40)に結合された送信機(36)および受信機(38)を含むワイヤレス送受信機(34)と、
複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける複数の走査ビームパターンから好ましい走査ビームパターンを決定し、前記送信機(36)を介して、前記送信ノード(12)に、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれについての前記好ましい走査ビームパターンの指標を送るように構成された少なくとも1つのプロセッサ(28)と
を備え、
前記複数のビーム走査ステージの各ビーム走査ステージについて、前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンが、前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)を前記ビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合に分割することによって、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における走査パーティションセルの各対が互いに素になり、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における前記走査パーティションセルの和集合が前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)全体をカバーし、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンは、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれから得た1つの走査ビームパターンからなる走査ビームパターンのそれぞれ一意の結合が、前記送信ノード(12)の前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの異なる送信ビームパターン(16)に対応するようになったものである、受信ノード(14)。 - 前記複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける前記好ましい走査ビームパターンを決定するために、前記少なくとも1つのプロセッサ(28)が、各ビーム走査ステージについて、
前記受信機(38)を介して、前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンのそれぞれを使用した既知の信号の送信のために前記送信ノード(12)が使用する重なっていない無線リソーススロットを、前記ビーム走査ステージにおける前記走査ビームパターンのうちの1つについての前記既知の信号に対する信号品質尺度値が、あらかじめ定義された品質閾値を満たすまで順次観察し、
前記既知の信号の前記信号品質尺度値が、前記あらかじめ定義された品質閾値を満たす前記ビーム走査ステージにおける前記走査ビームパターンのうちの前記1つを、前記ビーム走査ステージにおける前記好ましい走査ビームパターンとして選択するようにさらに構成されている、請求項15に記載の受信ノード(14)。 - 前記複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける前記好ましい走査ビームパターンを決定するために、前記少なくとも1つのプロセッサ(28)が、各ビーム走査ステージについて、
前記受信機(38)を介して、前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンのそれぞれを使用した既知の信号の送信のために前記送信ノード(12)が使用する重なっていない無線リソーススロットを観察することによって、前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンのそれぞれについての前記既知の信号に対する品質尺度値を決定し、
前記ビーム走査ステージにおける前記複数のビーム走査パターンについての前記既知の信号の前記信号品質尺度値に基づいて、前記ビーム走査ステージにおける前記走査ビームパターンのうちの1つを、前記ビーム走査ステージにおける前記好ましい走査ビームパターンとして選択するようにさらに構成されている、請求項15に記載の受信ノード(14)。 - 前記ビーム走査ステージにおける前記好ましい走査ビームパターンとして選択された前記ビーム走査ステージにおける前記走査ビームパターンのうちの前記1つが、最適な信号品質尺度を有する前記ビーム走査ステージにおける前記ビーム走査パターンである、請求項17に記載の受信ノード(14)。
- 前記重なっていない無線リソーススロットが、重なっていない時間リソース、重なっていない周波数リソース、および重なっていない符号リソースからなる群の少なくとも1つを含む、請求項17に記載の受信ノード(14)。
- 送信ノード(12)のサービスカバーエリア(18)を複数の送信パーティションセル(20)に分割する、前記送信ノード(12)の複数の送信ビームパターン(16)に対する非適応的ビーム走査の実行を可能にするシステムであって、
重なっていない各無線リソーススロットにわたって、複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける複数の走査ビームパターンのそれぞれを使用して既知の信号を送信するように構成された前記送信ノード(12)であって、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンは、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれから得た1つの走査ビームパターンからなる走査ビームパターンのそれぞれ一意の結合が、前記送信ノード(12)の前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの異なる送信ビームパターン(16)に対応するようになったものである、前記送信ノード(12)と、
前記複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける前記複数の走査ビームパターンを使用する前記既知の信号の前記送信に基づいて、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれにおける前記複数の走査ビームパターンから好ましい走査ビームパターンを決定するように構成された受信ノード(14)と
を備え、
前記複数のビーム走査ステージの各ビーム走査ステージについて、前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンが、前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)を前記ビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合に分割することによって、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における走査パーティションセルの各対が互いに素になり、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における前記走査パーティションセルの和集合が前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)全体をカバーし、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンは、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれから得た1つの走査パーティションセルからなる走査パーティションセルのそれぞれ一意の結合について、走査パーティションセルの前記一意の結合の共通部分が、前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)の前記複数の送信パーティションセル(20)のうちの異なる1つ、したがって前記送信ノード(12)の前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの異なる送信ビームパターン(16)に対応するようになったものである、システム。 - 前記受信ノード(14)が、前記送信ノード(12)に、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれについての前記好ましい走査ビームパターンの指標を送るようにさらに構成されている、請求項20に記載のシステム。
- 前記受信ノード(14)が、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記好ましい走査ビームパターンの結合に対応する前記送信ノード(12)のための前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの1つを、前記送信ノード(12)から前記受信ノード(14)への送信のために選択される送信ビームパターン(16)として選択し、
前記選択された送信ビームパターン(16)の指標を前記送信ノード(12)に送信するようにさらに構成されている、請求項20に記載のシステム。 - 送信ノード(12)のサービスカバーエリア(18)を複数の送信パーティションセル(20)に分割する前記送信ノード(12)の複数の送信ビームパターン(16)から送信ビームパターンを選択するために、前記送信ノード(12)による非適応的ビーム走査および選択を支援するためのフィードバックを提供する、受信ノード(14)の動作方法であって、
複数のビーム走査ステージのそれぞれについての複数の走査ビームパターンから好ましい走査ビームパターンを決定することであって、
前記複数のビーム走査ステージの各ビーム走査ステージについて、前記ビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンが、前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)を前記ビーム走査ステージにおける走査パーティションセル集合に分割することによって、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における走査パーティションセルの各対が互いに素になり、前記ビーム走査ステージについての前記走査パーティションセル集合における前記走査パーティションセルの和集合が前記送信ノード(12)の前記サービスカバーエリア(18)全体をカバーしており、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記複数の走査ビームパターンは、前記複数のビーム走査ステージのそれぞれから得た1つの走査ビームパターンからなる走査ビームパターンのそれぞれ一意の結合が、前記送信ノード(12)の前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの異なる送信ビームパターン(16)に対応するようになったものである、決定することと、
前記複数のビーム走査ステージにおける前記好ましい走査ビームパターンの結合に対応する前記送信ノード(12)のための前記複数の送信ビームパターン(16)のうちの1つを、前記送信ノード(12)から前記受信ノード(14)への送信のために選択される送信ビームパターン(16)として選択することと、
前記選択された送信ビームパターン(16)の指標を前記送信ノード(12)に送信することと
を含む、方法。
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