JP6636059B2 - 無線通信システムにおけるビーム管理のための方法及び装置 - Google Patents

無線通信システムにおけるビーム管理のための方法及び装置 Download PDF

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Description

本願は、２０１７年１月６日に出願された米国仮特許出願第６２／４４３，２９１号の利益を主張するものであり、そのすべての開示は全体として参照により本明細書に援用される。
本開示は、概して、無線通信ネットワークに関し、より詳細には、無線通信システムにおけるビーム管理のための方法及び装置に関する。
移動体通信デバイスとの大量データの通信に対する要求が急速に高まる中、従来の移動体音声通信ネットワークは、インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットをやり取りするネットワークへと発展している。このようなＩＰデータパケット通信は、移動体通信デバイスのユーザに、ボイスオーバＩＰ、マルチメディア、マルチキャスト、及びオンデマンド通信サービスを提供可能である。
例示的なネットワーク構造は、発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）である。Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムは、上記のボイスオーバＩＰ及びマルチメディアサービスを実現するために、高いデータスループットを提供可能である。現在、次世代（例えば、５Ｇ）の新しい無線技術が３ＧＰＰ標準化機構によって論じられている。このため、現行の３ＧＰＰ標準内容に対する変更が現在提出され、３ＧＰＰ標準の発展及び確定に向けて検討されている。
基地局の観点からの方法及び装置が開示される。一実施形態では、方法は、基地局が、ビーム測定のための基準信号に関連する制御信号をＵＥに送信するステップを含み、制御信号は、ビーム測定のための基準信号を送信するためのビーム関連情報を含む。方法は、基地局が、ビーム測定のための基準信号をＵＥに送信するステップも含む。
例示的な一実施形態による無線通信システムの図である。 例示的な一実施形態による送信機システム（アクセスネットワークとしても知られている）及び受信機システム（ユーザ機器又はＵＥとしても知られている）のブロック図である。 例示的な一実施形態による通信デバイスの機能ブロック図である。 例示的な一実施形態による図３のプログラムコードの機能ブロック図である。 例示的な一実施形態による例示的な３つのタイプのうちのデジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングを示す。 例示的な一実施形態による例示的な３つのタイプのうちのハイブリッドビームフォーミングを示す。 例示的な一実施形態によるフローチャートである。 例示的な一実施形態によるフローチャートである。 例示的な一実施形態によるフローチャートである。 例示的な一実施形態によるフローチャートである。 例示的な一実施形態によるフローチャートである。 例示的な一実施形態によるフローチャートである。
以下に記載される例示的な無線通信システム及びデバイスは、無線通信システムを採用し、ブロードキャストサービスをサポートする。無線通信システムは、音声、データ等の様々なタイプの通信を提供するため、広く展開されている。これらのシステムは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）、３ＧＰＰ ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）無線アクセス、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ若しくはＬＴＥ−アドバンスト（ロングタームエボリューションアドバンスト）、３ＧＰＰ２ ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband：超モバイル広帯域）、ＷｉＭａｘ、又はその他何らかの変調技術に基づいてよい。
特に、以下に説明する例示的な無線通信システム及びデバイスは、本明細書において３ＧＰＰと称される「第３世代パートナーシッププロジェクト」という名称のコンソーシアムにより提供された標準等、１つ以上の標準をサポートするように設計されてよい。標準には、R2-162366, “Beam Forming Impacts”, Nokia and Alcatel-Lucent、R2-163716, “Discussion on terminology of beamforming based high frequency NR”, Samsung、R2-162709, “Beam support in NR”, Intel、R2-162762, “Active Mode Mobility in NR: SINR drops in higher frequencies”, Ericsson、TS 36.213 v13.2.0, “E-UTRA; Physical layer procedures (Release 14)”、TS 36.101 v14.1.0, “E-UTRA User Equipment (UE) radio transmission and reception (Release 14)”、及びTS 36.321 v14.0.0, “Medium Access Control (MAC) protocol specification (Release 14)”が含まれる。上記の標準及び文書は、全体として参照により本明細書に明示的に援用される。
図１は、本発明の一実施形態に係る多重アクセス無線通信システムを示している。アクセスネットワーク１００（ＡＮ）は、複数のアンテナグループを含み、あるグループは１０４及び１０６、別のグループは１０８及び１１０、また別のグループは１１２及び１１４を含む。図１においては、各アンテナグループに対して、アンテナが２つしか示されていないが、より多くの又はより少ないアンテナが各アンテナグループに利用されてよい。アクセス端末１１６（ＡＴ）は、アンテナ１１２及び１１４と通信しており、アンテナ１１２及び１１４は、順方向リンク１２０を介して情報をアクセス端末１１６に送信すると共に、逆方向リンク１１８を介して情報をアクセス端末１１６から受信している。アクセス端末（ＡＴ）１２２は、アンテナ１０６及び１０８と通信しており、アンテナ１０６及び１０８は、順方向リンク１２６を介して情報をアクセス端末（ＡＴ）１２２に送信すると共に、逆方向リンク１２４を介して情報をアクセス端末（ＡＴ）１２２から受信している。ＦＤＤシステムにおいては、通信リンク１１８、１２０、１２４、及び１２６は通信に異なる周波数を使用してよい。例えば、順方向リンク１２０では、逆方向リンク１１８によって使用される周波数とは異なる周波数を使用してよい。
アンテナの各グループ及び／又はアンテナが通信するように設計されたエリアは、アクセスネットワークのセクターと称することが多い。本実施形態において、アンテナグループはそれぞれ、アクセスネットワーク１００によってカバーされるエリアのセクターにおいて、アクセス端末と通信するように設計されている。
順方向リンク１２０及び１２６を介した通信において、アクセスネットワーク１００の送信アンテナは、異なるアクセス端末１１６及び１２２に対する順方向リンクの信号対雑音比を改善するために、ビームフォーミングを利用してよい。また、カバレッジにランダムに分散したアクセス端末への送信にビームフォーミングを使用するアクセスネットワークは、１つのアンテナからすべてのそのアクセス端末に送信を行うアクセスネットワークよりも、隣接セルのアクセス端末への干渉が少ない。
アクセスネットワーク（ＡＮ）は、端末と通信するのに使用される固定局又は基地局でよく、アクセスポイント、ノードＢ、基地局、拡張型基地局、進化型ノードＢ（ｅＮＢ）、又はその他何らかの専門用語で呼ばれることもある。アクセス端末（ＡＴ）は、ユーザ機器（ＵＥ）、無線通信デバイス、端末、アクセス端末、又はその他何らかの専門用語で呼ばれることもある。
図２は、ＭＩＭＯシステム２００における送信機システム２１０（アクセスネットワークとしても知られている）及び受信機システム２５０（アクセス端末（ＡＴ）又はユーザ機器（ＵＥ）としても知られている）の実施形態の簡易ブロック図である。送信機システム２１０では、多くのデータストリームのトラフィックデータがデータ源２１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ２１４に提供される。
一実施形態において、各データストリームは、それぞれの送信アンテナを介して送信される。ＴＸデータプロセッサ２１４は、データストリームに対して選択された特定の符号化方式に基づいて、各データストリームについてのトラフィックデータをフォーマット、符号化、及びインターリーブして、符号化データを提供する。
各データストリームについての符号化データを、ＯＦＤＭ技術を使用してパイロットデータと多重化してよい。パイロットデータは、代表的には、既知の様態で処理される既知のデータパターンであり、受信機システムでチャネル応答を推定するのに使用されてよい。そして、各データストリームについての多重化パイロット及び符号化データは、データストリームに対して選択された特定の変調方式（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、又はＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調（すなわち、シンボルマッピング）されて、変調シンボルを提供する。各データストリームについてのデータレート、符号化、及び変調は、プロセッサ２３０により実行される命令によって決定されてよい。
そして、すべてのデータストリームについての変調シンボルはＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０に与えられ、これが（例えば、ＯＦＤＭの場合に）変調シンボルをさらに処理してよい。そして、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、ＮＴ個の変調シンボルストリームをＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）２２２ａ〜２２２ｔに提供する。特定の実施形態において、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、ビームフォーミング加重をデータストリームのシンボル及びシンボルが送信されているアンテナに適用する。
各送信機２２２は、各シンボルストリームを受信及び処理して１つ以上のアナログ信号を提供し、さらに、アナログ信号を調節（例えば、増幅、フィルタリング、及びアップコンバート）して、ＭＩＭＯチャネルを介した送信に適した変調信号を提供する。そして、送信機２２２ａ〜２２２ｔからのＮＴ個の変調信号がそれぞれ、ＮＴ個のアンテナ２２４ａ〜２２４ｔから送信される。
受信機システム２５０においては、送信された変調信号はＮＲ個のアンテナ２５２ａ〜２５２ｒによって受信され、各アンテナ２５２からの受信信号は、各受信機（ＲＣＶＲ）２５４ａ〜２５４ｒに提供される。各受信機２５４は、それぞれの受信信号を調節（例えば、フィルタリング、増幅、及びダウンコンバート）して、調節された信号をデジタル化してサンプルを与え、さらに、これらのサンプルを処理して対応する「受信」シンボルストリームを提供する。
そして、ＲＸデータプロセッサ２６０は、特定の受信機処理技術に基づいて、ＮＲ個の受信機２５４からのＮＲ個の受信シンボルストリームを受信及び処理して、ＮＴ個の「検出」シンボルストリームを提供する。そして、ＲＸデータプロセッサ２６０は、各検出シンボルストリームを復調、デインターリーブ、及び復号して、データストリームについてのトラフィックデータを復元する。ＲＸデータプロセッサ２６０による処理は、送信機システム２１０でのＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０及びＴＸデータプロセッサ２１４により実行される処理と相補的である。
プロセッサ２７０は、どのプリコーディングマトリクス（後述）使用するかを定期的に決定する。プロセッサ２７０は、マトリクス指標部及びランク値部を含む逆方向リンクメッセージを構築する。
逆方向リンクメッセージは、通信リンク及び／又は受信データストリームに関する様々なタイプの情報を含んでよい。そして、逆方向リンクメッセージは、データ源２３６からの多くのデータストリームについてのトラフィックデータも受信するＴＸデータプロセッサ２３８により処理され、変調器２８０により変調され、送信機２５４ａ〜２５４ｒにより調節され、送信機システム２１０に送り戻される。
送信機システム２１０では、受信機システム２５０からの変調信号がアンテナ２２４により受信され、受信機２２２により調節され、復調器２４０により復調され、ＲＸデータプロセッサ２４２により処理されて、受信機システム２５０により送信された逆方向リンクメッセージを抽出する。そして、プロセッサ２３０は、ビームフォーミング加重を決定するのにどのプリコーディングマトリクスを使用するかを決定し、そして、抽出されたメッセージを処理する。
図３を参照すると、この図は、本発明の一実施形態による通信デバイスの代替的な簡易機能ブロック図を示している。図３に示されるように、無線通信システムにおける通信デバイスは、図１のＵＥ（若しくはＡＴ）１１６及び１２２又は図１の基地局（若しくはＡＮ）１００を実現するのに利用可能であり、無線通信システムは、ＬＴＥシステムであることが好ましい。通信デバイスは、入力デバイス３０２、出力デバイス３０４、制御回路３０６、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３０８、メモリ３１０、プログラムコード３１２、及びトランシーバ３１４を含んでよい。制御回路３０６は、ＣＰＵ３０８を介してメモリ３１０内のプログラムコード３１２を実行することにより、通信デバイスの動作を制御する。通信デバイス３００は、キーボード、キーパッド等の入力デバイス３０２を介してユーザにより入力された信号を受信することができ、モニタ、スピーカ等の出力デバイス３０４を介して画像及び音声を出力することができる。トランシーバ３１４は、無線信号を受信及び送信するのに使用され、受信信号を制御回路３０６に伝達すると共に、制御回路３０６により生成された信号を無線で出力する。無線通信システムにおける通信デバイス３００は、図１のＡＮ１００を実現するのにも利用可能である。
図４は、本発明の一実施形態による図３に示すプログラムコード３１２の簡易ブロック図である。本実施形態において、プログラムコード３１２は、アプリケーションレイヤ４００、レイヤ３部４０２、及びレイヤ２部４０４を含み、レイヤ１部４０６に結合されている。レイヤ３部４０２は一般的に、無線リソース制御を実行する。レイヤ２部４０４は一般的に、リンク制御を実行する。レイヤ１部４０６は一般的に、物理的接続を実行する。
３ＧＰＰ Ｒ２−１６２３６６に説明されているように、より低い周波数帯域（例えば、現在のＬＴＥ帯域＜６ＧＨｚ）では、下りリンク共通チャネルを送信するためにワイドセクタビームを形成することにより、必要なセルカバレッジを提供することができる。しかし、より高い周波数（＞６ＧＨｚ）でワイドセクタビームを利用すると、同じアンテナ利得ではセルカバレッジが小さくなる。したがって、より高い周波数帯域で必要なセルカバレッジを提供するためには、増大するパスロスを補償するためにより高いアンテナ利得が必要である。ワイドセクタビームにわたってアンテナ利得を増加させるためには、より大きいアンテナアレイ（数十から数百までにわたるアンテナ素子の数）を使用して、高利得ビームを形成する。
結果として、高利得ビームは、ワイドセクタビームに比べて狭い。したがって、必要なセル領域をカバーするために、下りリンク共通チャネルを送信するために複数のビームが必要である。アクセスポイントが形成することができる同時高利得ビームの数は、利用されるトランシーバアーキテクチャのコスト及び複雑さによって制限され得る。実際には、より高い周波数では、同時高利得ビームの数は、セル領域をカバーするのに必要なビームの総数よりもはるかに少ない。言い換えれば、アクセスポイントは、任意の時点においてビームのサブセットを使用することによってセル領域の一部のみをカバーすることができる。
３ＧＰＰ Ｒ２−１６３７１６に説明されているように、ビームフォーミングとは、一般に、指向性信号の送信／受信の場合にアンテナアレイで使用される信号処理技術である。ビームフォーミングを用いると、特定の角度の信号が強め合う干渉を経験し、他のものが弱め合う干渉を受けるように、アンテナのフェーズドアレイ内の要素を組み合わせることによってビームを形成することができる。複数のアンテナアレイを使用して異なるビームを同時に利用することができる。
ビームフォーミングは、デジタルビームフォーミング、ハイブリッドビームフォーミング、及びアナログビームフォーミングの３つのタイプの実装形式に分類することができる。デジタルビームフォーミングの場合、ビームはデジタル領域で生成される。すなわち、各アンテナ素子の重み付けは、ベースバンドによって（例えば、ＴＸＲＵに接続されて）制御され得る。したがって、システム帯域幅にわたって各サブバンドのビーム方向を異なるように調整することが非常に容易である。また、ビーム方向を時々変更するためには、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）シンボル間のスイッチング時間をなんら必要としない。方向が全カバレッジをカバーするすべてのビームを同時に生成することができる。しかし、この構造は、ＴＸＲＵ（トランシーバ／ＲＦチェーン）とアンテナ素子との間に（ほぼ）１対１のマッピングを必要とし、アンテナ素子の数が増加し、システム帯域幅が増加する（熱の問題も存在する）につれて、かなり複雑になる。
アナログビームフォーミングの場合、ビームはアナログ領域で生成される。すなわち、各アンテナ素子の重み付けは、ＲＦ（無線周波数）回路内の振幅／位相シフタによって制御することができる。重み付けは純粋に回路によって制御されるので、同じビーム方向がシステム全体の帯域幅に適用される。また、ビーム方向を変更する場合は、切り替え時間が必要である。アナログビームフォーミングによって同時に生成されるビームの数は、ＴＸＲＵの数に依存する。所与のサイズのアレイの場合、ＴＸＲＵを増加させると各ビームのアンテナ素子を減少させることがあり、より広いビームが生成されることに留意されたい。要するに、アナログビームフォーミングは、デジタルビームフォーミングの複雑さ及び熱問題を回避することができる一方で、動作はより制限される。ハイブリッドビームフォーミングは、ビームがアナログ領域とデジタル領域の両方に由来するアナログビームフォーミングとデジタルビームフォーミングとの間の妥協点と考えることができる。３つのタイプのビームフォーミングの例を図５−１及び図５−２に示す。
３ＧＰＰ Ｒ２−１６２７０９では、ｅＮＢは複数のＴＲＰ（集中型又は分散型のいずれか）を有することができる。各ＴＲＰは複数のビームを形成することができる。ビームの数及び時間／周波数領域における同時ビームの数は、アンテナアレイ素子の数及びＴＲＰにおけるＲＦに依存する。
ＮＲの場合、可能性としてあるモビリティのタイプは、次のように列挙することができる。
・ ＴＲＰ内モビリティ
・ ＴＲＰ間モビリティ
・ ＮＲ ｅＮＢ間モビリティ
３ＧＰＰ Ｒ２−１６２７６２では、カバレッジが時間及び空間の両方の変動に対してより敏感となる可能性があるため、ビームフォーミングに純粋に依存し、より高い周波数で動作するシステムの信頼性は挑戦的なものとなる可能性がある。その結果、その狭いリンクのＳＩＮＲは、ＬＴＥの場合よりもはるかに急速に低下する可能性がある。
数百の素子の数を有するアクセスノードでアンテナアレイを使用すると、ノード当たり数十又は数百の候補ビームを有するかなり規則的なグリッドビームカバレッジパターンを作成することができる。そのようなアレイからの個々のビームのカバレッジエリアは、幅数十メートルのオーダにまで小さくなる可能性がある。結果として、現在のサービビングビームエリア外のチャネル品質低下は、ＬＴＥによって提供されるようなワイドエリアの場合よりも急速である。
ビーム動作及びＴＲＰ（送信／受信ポイント）のサポートにより、セルは、ＵＥをスケジューリングするための複数の選択肢を有することができる。例えば、同じデータをＵＥに送信する、あるＴＲＰからの複数のビームが存在してもよく、それは送信の信頼性を高めることができる。代替的には、複数のＴＲＰからの複数のビームが同じデータをＵＥに送信することができる。スループットを向上させるために、単一のＴＲＰがＵＥのために異なるビーム上に異なるデータを送信することも可能である。また、複数のＴＲＰが異なるビーム上に異なるデータをＵＥに送信することができる。
ＵＥの能力に応じて、ＵＥは、データ／信号を送信又は受信するときに狭ビームを生成することがあり、基地局ビームの上記の制限を受ける可能性がある。すなわち、同時に生成できるＵＥビームの数が制限される。次のＵＥビームとは、信号を送信又は受信するときに基地局又はネットワークノードによって生成されるビームを指す基地局ビーム又はネットワークビームと区別するため、信号を送信又は受信するときにＵＥによって生成されるビームに対応する。具体的に言及しない場合、次のビームは、基地局ビーム、ＵＥビーム、又はその両方を指すことができる。
通信に利用可能な現在のビーム（基地局ビーム及びＵＥビームのいずれか又は両方）を追跡する１つの方法は、ＵＥ側からの測定を行うこととすることができる。基地局は、すべての基地局ビーム又は基地局ビームのうちのいくつかで基準信号を特定の時間機会に送信することができる。基準信号を測定した後、ＵＥは、例えば、既存のビームが消滅する、又は新しいビームが出現する等、なにかしらのビーム変化又は更新があるかどうかを検出することができる。また、ＵＥは、ビーム測定結果を有する報告を基地局に送信して、基地局にビームの新しい状態を知らせることができる。ビーム測定のための基準信号は、周期的、非周期的、又は半永久的に送信されてよい。周期的なビーム基準信号の場合、基地局は、ＵＥが測定を実行するとき、測定機会に対して適切な周期性を構成することができる。
測定の機会において、基地局は、すべての基地局ビームを生成して、ＵＥがすべての基地局ビームの状態を更新できるようにすることができる（測定機会は、いくつかのシンボルから構成され、異なる基地局ビームは、異なるシンボルで送信され得ることに留意されたい）。一方、非周期的なビーム基準信号は、関連するトリガ信号があるときに送信される。ＵＥが関連するトリガ信号（例えば、制御信号、制御チャネル、上りリンク許可、又は下りリンク割り当て）を検出すると、ＵＥは、関連するタイミング機会、例えば、同じスロット内の残りのシンボル又は次のスロット内のシンボルにおいてビーム基準信号が存在すると自覚する。
非周期的なビーム基準信号の場合、周期的なビーム基準信号から得られた情報が既に存在するため、基地局は、すべてのビームでビーム基準信号を送信する代わりに、いくつかの基地局ビーム、例えば、ＵＥに到達するものを選択することができる。また、非周期的なビーム基準信号を送信するために使用される基地局ビームは、周期的なビーム基準信号を送信するために使用される基地局ビームと異なるものでよい。例えば、非周期的なビーム基準信号を送信するために使用される基地局ビームは、周期的なビーム基準信号を送信するために使用されるものよりも狭くてもよい。
別の例は、非周期的なビーム基準信号を送信するために使用される基地局ビームの方向が、周期的なビーム基準信号を送信するために使用される基地局ビームの方向と異なってよい。例えば、非周期的なビーム基準信号を送信するために使用される基地局ビームの方向は、周期的なビーム基準信号に比べてわずかに調整されることができ、ビーム品質が改善され、リファインされ、又は微調整され得る（例えば、ＵＥの位置が周期的なビーム基準信号を搬送するために使用されるビームと同じ方向にない場合）。セミパーシステント基準信号が、合間（in between）にあってもよい（例えば、最初に構成され、関連する信号がある場合に周期的な送信を開始し、別の関連する信号が検出された場合には送信を修正は一時停止することができる）。
ビーム品質の変化、ＵＥのモビリティ、ＵＥの回転、又はビームのリファイン若しくは調整が必要とされる任意の場合をＵＥが検出すると、ＵＥはビーム基準信号（例えば、非周期的なビーム基準信号）を要求することが可能である。ＵＥは、制御要素、制御信号、制御チャネル、又はプリアンブルを用いてこのような要求を送信することができる。もちろん、上述したように、非周期的なビーム基準信号は、基地局がビームのリファイン又は調整が必要であることを検出した場合に、ＵＥからの要求がなくとも基地局によって送信することができる。
ＵＥは、各ＴＲＰからの１つ以上の基地局ビームがデータ／信号をＵＥに送信するために使用されることができる複数のＴＲＰによってサービスされてよい。すべてのサービングＴＲＰからの１つ以上の基地局ビームは、ＵＥの基地局ビームセットを形成することができる。
ＵＥの基地局ビームセット内のビームうちのいくつかのビーム又はいくつかのＴＲＰに対してビームのリファイン／調整が必要とされる一方で、ＵＥの基地局ビームセット内のビームのうちの他のビーム又は他のＴＲＰに対してビームのリファイン／調整が必要とされないことをＵＥが検出することができる。この状況（すなわち、いくつかのビームのビーム方向又はいくつかのＴＲＰのビーム方向のみが変更され、他のビームのビーム方向又は他のＴＲＰのビーム方向は変更されない）では、ビーム調整／リファインのためのビーム基準信号を要求するだけでは、基地局がどのビーム又はどのＴＲＰのビーム方向が変化したのか／変化していないのか分からないため、非効率的である。したがって、基地局は、ＵＥのビームセット内のすべてのビームをリファイン／調整するために、たとえそれらのうちのいくつかが調整を必要としなくても、ビーム基準信号を送信する必要がある。１つの基地局ビームは、（より狭いビーム又は複数の異なるビーム方向を有する）ビーム基準信号を搬送するために複数の送信機会を必要とする可能性があるため、ＵＥのビームセット内のすべてのビームに対してリファイン又は調整を行うには、ビーム基準信号を搬送するためにより多くのリソース（例えば、多くのシンボル又はスロット）を必要とする。また、１つのトリガ信号に関連する機会の数が制限されることが予想されるため、ＵＥのビームセット内のすべてのビームに対してリファイン又は調整を行うことも、より多くのビーム基準信号のトリガをもたらす可能性があり、同様に制御オーバーヘッドを増加させる。
基地局の観点からは、ＵＥの基地局ビームセット内のビームのうちのいくつかのビーム又はいくつかのＴＲＰのみがリファイン又は調整を必要とするかを基地局が検出することもできる。基地局がビーム又はＴＲＰ上でビーム基準信号を送信するとき、ＵＥは、ビーム調整又はリファインのためにビーム測定を行うための正しいＵＥビームが何であるかを決定することができない可能性がある。
本発明の第１の概略概念は、ＵＥがビームのリファイン又は調整を要求すると、ＵＥは、どのビーム又はどのＴＲＰからのビームが、その要求に関連してビームリファイン又は調整を必要とするかを示すことができる。ビームリファイン又は調整を要求する例としては、ビーム基準信号を要求することである。
本発明の第２の概略概念は、基地局がＵＥのためにビームリファイン又は調整をトリガすると、基地局は、ビームのリファイン又は調整が、トリガに関連してどのビーム又はどのＴＲＰのビームに関して行われるかを示す。ＵＥのためにビームリファイン又は調整をトリガする例としては、ビーム基準信号のための非周期的トリガをＵＥに送信することである。
一実施形態では、ＵＥは、ビーム基準信号を要求するために基地局に要求を送信することができ、その要求は、どのビーム又はどのＴＲＰがビーム基準信号を必要とするかを示す情報を含むことができる。一実施形態では、その情報はビームｉｄ又はＴＲＰ ｉｄを示すことができる。その情報は、その要求を送信するために使用されるチャネル上で明示的に搬送されることができる。代替的には、その情報は、その要求を送信するためにどのリソースが使用されるかに応じて、暗黙的に搬送することができる。より具体的には、リソースとビームｉｄ又はＴＲＰ ｉｄとの間の関連付けを予め構成しておくことができる。
一実施形態では、その要求は、制御チャネル上、データチャネル上、又はプリアンブルを介して送信することができる。ビーム基準信号は、非周期的なビーム基準信号とすることができる。ＵＥは、周期的なビーム基準信号の測定に従って、チャネルの復号失敗、ＵＥのモビリティ、ＵＥの回転、及び／又はＵＥの位置に従って、どのビーム又はどのＴＲＰがビーム基準信号を必要とするかを決定することができる。
一実施形態では、基地局は、ＵＥからの要求に従って、非周期的なビーム基準信号を送信することができる。より具体的には、ＵＥは、要求されたＴＲＰからのビーム又は要求されたビームに関連するＵＥビームを用いて、非周期的なビーム基準信号の測定を実行することができる。
別の実施形態では、基地局は、トリガをＵＥに送信して、いくつかのビーム又はいくつかのＴＲＰのために非周期的なビーム基準信号をトリガすることができ、トリガは、どのビーム又はどのＴＲＰに対応する非周期的なビーム基準信号であるかの情報を含む。その情報は、ビームｉｄ又はＴＲＰ ｉｄを示すことができる。さらに、その情報は、非周期的な基準信号をトリガするために使用されるチャネル上で明示的に搬送されることができる。
一実施形態では、トリガは、制御チャネル上で送信されることができる。より具体的には、トリガは、下りリンク割り当てと一緒に、又は上りリンク許可と一緒に送信されることができる。代替的には、トリガは、データチャネル上で送信されることができる。基地局は、ＵＥによって送信された基準信号の測定に従って、チャネルの復号失敗に従って、ＵＥのモビリティに従って、及び／又はＵＥの位置に従って、どのビーム又はどのＴＲＰがビーム基準信号を必要とするかを決定することができる。
一実施形態では、ＵＥは、基地局からのトリガに従って、非周期的なビーム基準信号の測定を実行することができる。より具体的には、ＵＥは、トリガされたＴＲＰからのビーム又はトリガされたビームに関連するＵＥビームを用いて、非周期的なビーム基準信号の測定を実行することができる。
一実施形態では、トリガは、非周期的なビーム基準信号を搬送するために使用されるシンボルの数を示すことができる。さらに、トリガは、シンボルとビーム又はＴＲＰからのビームとの間のマッピングを示すことができる。
図６は、例示的な一実施形態による、ＵＥの観点からのフローチャート６００である。ステップ６０５では、ＵＥは、基地局からのビーム基準信号の送信を要求する信号を送信する。その信号は、どのビーム又はどのＴＲＰのビーム基準信号が要求されるかを示す情報を含む。
図３及び図４に戻って参照すると、ＵＥの例示的な一実施形態では、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、ネットワークノードに、基地局からのビーム基準信号の送信を要求する信号を送信することをさせる。ここで、ビーム基準信号は、どのビーム又はどのＴＲＰのビーム基準信号が要求されるかを示す情報を含む。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、本明細書で説明した上述の動作及びステップ又は他のすべてを実行することができる。
図７は、例示的な一実施形態による、基地局の観点からのフローチャート７００である。ステップ７０５では、基地局は、ビーム基準信号の送信を要求する信号をＵＥから受信する。その信号は、どのビーム又はどのＴＲＰのビーム基準信号が要求されるかを示す情報を含む。
図３及び図４に戻って参照すると、基地局の例示的な一実施形態では、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、ビーム基準信号の送信を要求する信号をＵＥから受信する。その信号は、どのビーム又はどのＴＲＰのビーム基準信号が要求されるかを示す情報を含む。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、本明細書で説明した上述の動作及びステップ又は他のすべてを実行することができる。
図６及び図７に示し、上記に論じた実施形態の文脈においては、その情報は、ビームｉｄ又はＴＲＰ ｉｄを示すことができる。その情報によって示されるビーム又はＴＲＰに対して、ＵＥのためにビームのリファイン（refinement）又は調整を実行することができる。ビーム基準信号は、非周期的ビーム基準信号とすることができる。
一実施形態では、ビーム基準信号を要求する信号はプリアンブルとすることができる。プリアンブルは、専用プリアンブルとすることができる。追加的に、プリアンブルは、ランダムアクセス手順を開始するために使用されるプリアンブルとは異なることができる。さらに、プリアンブルは、ランダムアクセス手順を開始するために使用されるプリアンブルのリソースとは異なるリソースを使用することができる。一実施形態では、プリアンブルは、ＵＥが有効なタイミングアドバンスを有する場合にのみ送信することができる。
一実施形態では、ビーム基準信号を要求する信号は、制御チャネル又はスケジューリング要求とすることができる。さらに、スケジューリング要求は、上りリンク許可を要求するスケジューリング要求とは異なることができる。一般に、スケジューリング要求を送信するように構成されたリソースは、上りリンク許可を要求するスケジューリング要求を送信するように構成されたリソースとは異なる。一実施形態では、ビーム基準信号を要求する信号は、データチャネルとすることができる。その情報はその信号上で搬送されることができる。
一実施形態では、その情報は、その信号を送信するために使用されるリソースに基づいて示されることができる。複数のリソースが構成され、各リソースが、ビーム／ＴＲＰ／ビームのセット／ＴＲＰのセットに関連付けられることができる。一実施形態では、その情報にどのビーム又はどのＴＲＰが示されるかについての決定は、基準信号の測定に基づく。一実施形態では、基準信号は、周期的な基準信号とすることができる。さらに、その情報にどのビーム又はどのＴＲＰが示されるかの決定は、下りリンクチャネルの復号、ＵＥのモビリティ、ＵＥの位置、及び／又はＵＥの回転に基づくことができる。
一実施形態では、基地局は、その情報に示されるビーム又はＴＲＰのためのビーム基準信号を送信することができる。ＵＥは、示されたビーム又は示されたＴＲＰに関連するＵＥビームを用いてビーム基準信号を測定することができる。
一実施形態では、ＵＥの基地局ビームセット内のビームのうちのいくつかのビーム又はいくつかのＴＲＰにはビームのリファイン又は調整が必要であるが、ＵＥの基地局ビームセット内のビームのうちの他のビーム又は他のＴＲＰにはビームのリファイン又は調整が必要ではないことがある。
図８は、例示的な一実施形態による、基地局の観点からのフローチャート８００である。ステップ８０５では、基地局は、トリガ及び関連するビーム基準信号をＵＥに送信する。トリガは、どのビーム又はどのＴＲＰのビーム基準信号が送信されるかを示す情報を含む。
図３及び図４に戻って参照すると、基地局の例示的な一実施形態では、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、トリガ及び関連するビーム基準信号をＵＥに送信する。トリガは、どのビーム又はどのＴＲＰのビームのビーム基準信号が送信されるかを示す情報を含む。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、本明細書で説明した上述の動作及びステップ又は他のすべてを実行することができる。
図９は、例示的な一実施形態による、ＵＥの観点からのフローチャート９００である。ステップ９０５では、ＵＥは、ビーム基準信号を測定するようにＵＥに要求するトリガを受信する。トリガは、どのビーム又はどのＴＲＰのビーム基準信号が送信されるかを示す情報を含む。
図３及び図４に戻って参照すると、ＵＥの例示的な一実施形態では、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、ビーム基準信号を測定するようにＵＥに要求するトリガを受信する。トリガは、どのビーム又はどのＴＲＰのビーム基準信号が送信されるかを示す情報を含む。プログラムコード３１２を実行して、本明細書で説明した上述の動作及びステップ又は他のすべてを実行することができる。
図６及び図７に示し、上記に論じた実施形態の文脈においては、ＵＥは、示されたビーム又は示されたＴＲＰに関連するＵＥビームを用いて、ビーム基準信号の測定を実行することができる。その情報は、ビームｉｄ又はＴＲＰ ｉｄを示すことができる。その情報によって示されるビーム又はＴＲＰに対して、ＵＥのためにビームのリファイン又は調整を実行することができる。ビーム基準信号は、非周期的なビーム基準信号とすることができる。
一実施形態では、トリガは、制御チャネル、下りリンク割り当て、上りリンク許可、又はデータチャネルとすることができる。その情報は、トリガ上で搬送することができる。さらに、その情報は、トリガを搬送するためにどのビーム又はどのＴＲＰが使用されるかに基づいて示されることができる。
一実施形態では、その情報にどのビーム又はどのＴＲＰが示されるかの決定は、基準信号の測定に基づくことができる。基準信号は、サウンディング基準信号とすることができる。一実施形態では、その情報にどのビーム又はどのＴＲＰが示されるかの決定は、上りリンクチャネルの復号、ＵＥのモビリティ、ＵＥの位置、又はＵＥの回転に基づくことができる。ＵＥの基地局ビームセット内のビームのうちいくつかのビーム又はいくつかのＴＲＰにはビームのリファイン又は調整が必要であるが、ＵＥの基地局ビームセット内のビームのうち他のビーム又は他のＴＲＰにはビームのリファイン又は調整が必要ではないことがある。
一実施形態では、トリガは、非周期的なビーム基準信号を搬送するために使用されるシンボルの数を示すことができる。さらに、トリガは、シンボルとビーム又はＴＲＰからのビームとの間のマッピングを示すことができる。
図１０は、例示的な一実施形態による、基地局の観点からのフローチャート１０００である。ステップ１００５では、基地局は、ビーム測定のための基準信号に関連する制御信号をＵＥに送信する。制御信号は、ビーム測定のための基準信号を送信するためのビーム関連情報を含む。ステップ１０１０では、基地局は、ビーム測定のための基準信号をＵＥに送信する。
図３及び図４に戻って参照すると、基地局の例示的な一実施形態では、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、（ｉ）ビーム測定のための基準信号に関連する制御信号をＵＥに送信し（ここで、制御信号は、ビーム測定のための基準信号を送信するためのビーム関連情報を含む）、（ｉｉ）ビーム測定のための基準信号をＵＥに送信する。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、本明細書で説明した上述の動作及びステップ又は他のすべてを実行することができる。
図１１は、例示的な一実施形態による、ＵＥの観点からのフローチャート１１００である。ステップ１１０５では、ＵＥは、ビーム測定のための基準信号に関連する制御信号を基地局から受信する。制御信号は、ビーム測定のための基準信号を送信するためのビーム関連情報を含む。ステップ１１１０では、ＵＥは、基地局からのビーム測定のための基準信号を測定する。
図３及び４に戻って参照すると、ＵＥの例示的な一実施形態では、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、（ｉ）ビーム測定のための基準信号に関連する制御信号を基地局から受信し（ここで、制御信号は、ビーム測定のための基準信号を送信するためのビーム関連情報を含む）、（ｉｉ）基地局からのビーム測定のための基準信号を測定する。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、プログラムコード３１２を実行して、本明細書で説明した上述の動作及びステップ又は他のすべてを実行することができる。
図１０及び図１１に示し、上記に論じた実施形態の文脈においては、一実施形態では、ビーム関連情報は、ビーム測定のための基準信号が送信される少なくとも１つのビームを示すことができる。代替的又は追加的に、ビーム関連情報は第１のビーム（first beam）を示し、ビーム測定のための基準信号は第１のビームの少なくとも１つのリファインビーム上で送信される。
一実施形態では、ビーム測定のための基準信号を非周期的に送信することができる。制御信号は、制御チャネルを介して送信することができる。一実施形態では、制御信号は、データチャネルを介して送信することができる。一実施形態では、制御信号は、ビーム測定のために基準信号を搬送するために使用されるシンボルの数を示すことができる。一実施形態では、制御信号は、ビーム測定のための基準信号の存在を示す。追加的に、制御信号は、ビーム測定のための基準信号を搬送するために使用されるリソースを示す。
一実施形態では、ＵＥは、ビーム関連情報によって示されるビームに関連するＵＥビームを用いて、ビーム測定のための基準信号の測定を実行することができる。さらに、ビーム関連情報によって示されるビームについて、ＵＥのためにビームのリファインを実行することができる。
以上、本開示の種々の態様を説明した。当然のことながら、本明細書の教示内容を多種多様な形態で具現化してよく、本明細書に開示されている如何なる特定の構造、機能、又は両者も代表的なものに過ぎない。本明細書の教示内容に基づいて、当業者には当然のことながら、本明細書に開示される態様は、他の如何なる態様からも独立に実装されてよく、これら態様のうちの２つ以上が種々組み合わされてよい。例えば、本明細書に記載された態様のうちの任意の数の態様を用いて、装置が実装されてよく、方法が実現されてよい。追加的に、本明細書に記載された態様のうちの１つ以上の追加又は代替で、他の構造、機能、又は構造と機能を用いて、このような装置が実装されるようになっていてもよいし、このような方法が実現されるようになっていてもよい。上記概念の一部の一例として、いくつかの態様においては、パルス繰り返し周波数に基づいて、同時チャネルが確立されてよい。いくつかの態様においては、パルス位置又はオフセットに基づいて、同時チャネルが確立されてよい。いくつかの態様においては、時間ホッピングシーケンスに基づいて、同時チャネルが確立されてよい。いくつかの態様において、パルス繰り返し周波数、パルス位置又はオフセット、及び時間ホッピングシーケンスに基づいて、同時チャネルが確立されてよい。
当業者であれば、多様な異なるテクノロジ及び技術のいずれかを使用して、情報及び信号を表わしてよいを理解するであろう。例えば、上記説明全体で言及されることがあるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場若しくは粒子、光場若しくは粒子、又はこれらの任意の組合せによって表わしてよい。
さらに、当業者には当然のことながら、本明細書に開示された態様に関連して説明した種々の例示的な論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路、及びアルゴリズムステップは、電子的ハードウェア（例えば、ソースコーディング又はその他何らかの技術を用いて設計することがあるデジタル実装、アナログ実装、又はこれら２つの組合せ）、命令を含む種々の形態のプログラム若しくは設計コード（本明細書においては便宜上、「ソフトウェア」又は「ソフトウェアモジュール」と称されることがある）、又は両者の組合せとして実装されてよい。このハードウェア及びソフトウェアの互換性を明確に示すため、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、及びステップを、概略的にそれぞれの機能の観点から上述した。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、特定用途及びシステム全体に課される設計上の制約によって決まる。当業者であれば、特定各用途に対して、説明した機能を様々なやり方で実装してもよいが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱の原因として解釈されるべきではない。
追加的に、本明細書に開示される態様に関連して説明した種々の例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、集積回路（「ＩＣ」）、アクセス端末、又はアクセスポイント内で実装される、あるいはこれらによって実行されてよい。ＩＣとしては、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、その他プログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲート若しくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、電気部品、光学部品、機械部品、又は本明細書で説明した機能を実行するように設計されたこれらの任意の組合せを含み、ＩＣ内、ＩＣ外、又はその両方に存在するコード又は命令を実行してよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサとしてよいが、代替として、プロセッサは、従来の任意のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又は状態機械としてよい。また、プロセッサは、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと協働する１つ以上のマイクロプロセッサ、又はその他任意のこのような構成である、コンピュータデバイスの組合せとして実装されてよい。
任意の開示プロセスにおけるステップの如何なる特定の順序又は階層は、実例的な手法の一例であることが了解される。設計の選好に基づいて、プロセスにおけるステップの特定の順序又は階層を、本開示の範囲内に留まりつつ、再構成してよいことが了解される。添付の方法の請求項は、種々のステップの要素を実例的な順序で示しており、提示の特定順序又は階層に限定されることを意図していない。
本明細書に開示される態様に関連して記載された方法又はアルゴリズムのステップを、ハードウェアにおいて直接具現化してよく、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュールにおいて具現化してよく、これら２つの組合せにおいて具現化してよい。（例えば、実行可能な命令及び関連するデータを含む）ソフトウェアモジュール及び他のデータは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムバーブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等のデータメモリ、又は当技術分野において知られているその他任意の形態のコンピュータ可読記憶媒体に存在してよい。実例的な記憶媒体がコンピュータ／プロセッサ（本明細書においては便宜上、「プロセッサ」と称されることがある）等の機械に結合されてよい、このようなプロセッサは、記憶媒体からの情報（例えば、コード）の読み出し及び記憶媒体への情報の書き込みが可能である。実例的な記憶媒体は、プロセッサと一体化されてよい。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣに存在してよい。ＡＳＩＣは、ユーザ機器に存在していてもよい。代替として、プロセッサ及び記憶媒体は、ディスクリートコンポーネントとしてユーザ機器に存在してよい。さらに、いくつかの態様においては、任意の適当なコンピュータプログラム製品が、本開示の態様のうちの１つ以上に関連するコードを含むコンピュータ可読媒体を含んでもよい。いくつかの態様において、コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料を含んでよい。
以上、種々の態様に関連して本発明を説明したが、本発明は、さらに改良可能であることが了解される。本願は、概して本発明の原理に従うと共に、本発明が関係する技術分野における既知で慣習的な実施となるような本開示からの逸脱を含む本発明の任意の変形、使用、又は適応を網羅することを意図している。

Claims (14)

  1. 基地局の方法であって、
    前記基地局が、ビーム測定のための基準信号に関連する制御信号をＵＥに送信するステップであって、該制御信号は、ビーム測定のための該基準信号の非周期的送信をトリガし、該制御信号は、ビーム測定のための該基準信号を送信するためのビーム関連情報を含む、ステップと、
    前記基地局が、ビーム測定のための前記基準信号を前記ＵＥに送信するステップと、を含み、
    前記ビーム関連情報は、ビーム測定のための前記基準信号が送信される少なくとも１つのビームを示す、方法。
  2. 前記ビーム関連情報は基地局ビームを示し、ビーム測定のための前記基準信号は該基地局ビームの少なくとも１つのリファインビーム上で送信される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記制御信号は、制御チャネルを介して送信される、請求項１に記載の方法。
  4. 前記制御信号は、ビーム測定のために前記基準信号を搬送するために使用されるシンボルの数を示す、請求項１に記載の方法。
  5. ユーザ装置（ＵＥ）の方法であって、
    前記ＵＥが、ビーム測定のための基準信号に関連する制御信号を基地局から受信するステップであって、該制御信号は、ビーム測定のための該基準信号の非周期的送信をトリガし、該制御信号は、ビーム測定のための該基準信号を送信するためのビーム関連情報を含む、ステップと、
    前記ＵＥが、前記基地局からのビーム測定のための前記基準信号を測定するステップと、を含み、
    前記ビーム関連情報は、ビーム測定のための前記基準信号が送信される少なくとも１つのビームを示す、方法。
  6. 前記ビーム関連情報は基地局ビームを示し、ビーム測定のための前記基準信号は該基地局ビームの少なくとも１つのリファインビーム上で送信される、請求項５に記載の方法。
  7. 前記ＵＥは、前記ビーム関連情報によって示される前記少なくとも１つのビームに関連するＵＥビームを用いてビーム測定のための前記基準信号の測定を実行する、請求項５に記載の方法。
  8. 前記ビーム関連情報によって示される前記少なくとも１つのビームについて、前記ＵＥのためにビームのリファインが実行される、請求項５に記載の方法。
  9. 前記制御信号は、制御チャネルを介して送信される、請求項５に記載の方法。
  10. 前記制御信号は、ビーム測定のために前記基準信号を搬送するために使用されるシンボルの数を示す、請求項５に記載の方法。
  11. 基地局であって、
    制御回路と、
    前記制御回路に設けられたプロセッサと、
    前記制御回路に設けられ、前記プロセッサに動作可能に結合されたメモリと、を含み、
    前記プロセッサは、前記メモリに記憶されたプログラムコードを実行して、
    ビーム測定のための基準信号に関連する制御信号をＵＥに送信するステップであって、該制御信号は、ビーム測定のための該基準信号の非周期的送信をトリガし、該制御信号は、ビーム測定のための該基準信号を送信するためのビーム関連情報を含む、ステップと、
    ビーム測定のための前記基準信号を前記ＵＥに送信するステップと、を行うように構成され、
    前記ビーム関連情報は、ビーム測定のための前記基準信号が送信される少なくとも１つのビームを示す、基地局。
  12. 前記ビーム関連情報は基地局ビームを示し、ビーム測定のための前記基準信号は該基地局ビームの少なくとも１つの改善ビーム上で送信される、請求項１１に記載の基地局。
  13. 前記制御信号は、制御チャネルを介して送信される、請求項１１に記載の基地局。
  14. 前記制御信号は、ビーム測定のために前記基準信号を搬送するために使用されるシンボルの数を示す、請求項１１に記載の基地局。
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