JP7086314B2 - 全次元ｍｉｍｏシステムにおける線形プリコーディングと動的垂直セクタ化 - Google Patents

Description

関連出願に対する相互参照

［０００１］
本出願は、２０１３年５月３１日に出願されたＰＣＴ／ＣＮ２０１３／０７６５６７号と、２０１３年６月１４日に出願されたＰＣＴ／ＣＮ２０１３／０７７２７７とに対して優先権の利益を主張しており、それらの出願の両方は、その全体が参照によってここで明確に組み込まれている。

背景

分野
［０００２］
本開示は、概して、ワイヤレス通信に関連している。より詳細には、ＦＤ－ＭＩＭＯシステム中での処理に、ある態様は関連している。さらに、ｅＮＢによる動的垂直セクタ化に、態様は関係している。

背景
［０００３］
ワイヤレス通信システムは、電話、ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストのような、さまざまな電気通信サービスを提供するように、幅広く配備されている。典型的なワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース（例えば、帯域幅、送信電力）を共有することによって複数のユーザとの通信をサポートすることができる、多元接続技術を用いるかもしれない。このような多元接続技術の例には、コード分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ－ＦＤＭＡ）システム、および時分割同期コード分割多元接続（ＴＤ－ＳＣＤＭＡ）システムが含まれる。

［０００４］
これらの多元接続技術は、さまざまな電気通信標準規格において採用されており、都市レベルで、国家レベルで、地域レベルで、およびグローバルレベルでさえ、異なるワイヤレスデバイスが通信することを可能にする、共通のプロトコルを提供している。新興の電気通信標準規格の例は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ（登録商標））である。ＬＴＥは、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ（登録商標））によって公表された、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）移動体標準規格に対する１セットの拡張である。ＬＴＥは、スペクトル効率性を改善することによって移動体ブロードバンドインターネット接続をより良くサポートし、コストを下げ、サービスを改善し、新たなスペクトルを使用し、ならびに、ダウンリンク（ＤＬ）上でＯＦＤＭＡを、アップリンク（ＵＬ）上でＳＣ－ＦＤＭＡを、および複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）アンテナ技術を使用する他のオープン標準規格とより良く統合されるように設計されている。しかしながら、移動体ブロードバンドアクセスに対する需要が増加し続けるので、ＬＴＥ技術におけるさらなる改良に対する必要性が存在する。好ましくは、これらの改良が、他のマルチアクセス技術に、および、これらの技術を用いる電気通信標準規格に、適用可能であるべきである。

概要

［０００５］
以下は、１つ以上の態様の基本的な理解を提供するために、このような態様の簡略化した概要を提示する。この概要は、すべての考えられる態様の広範囲にわたる全体像ではなく、すべての態様のキーエレメントまたは重要なエレメントを識別することや、何らかまたはすべての態様の範囲を線引きすることのどちらも意図していない。その唯一の目的は、後に提示するさらに詳細な説明に対する前置きとして、１つ以上の態様のうちのいくつかの概念を、簡略化した形態で提示することである。

［０００６］
本開示の態様は、進化型ノードＢ（ｅＮＢ）によるワイヤレス通信のための方法を提供している。方法は、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するポートプリコーディング行列を発生させることと、ポートプリコーディング行列を使用して、ユーザ機器（ＵＥ）特有ポート基準信号をＵＥに送信することと、ＵＥ特有ポート基準信号に基づいてＵＥによって測定された、チャネル状態情報（ＣＳＩ）に関するフィードバックを受信することと、ＣＳＩに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをＵＥ特有アンテナポートにマッピングすることと、ＵＥ特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングすることと、複数のデータレイヤのマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをＵＥに送信することとを含んでいる。

［０００７］
本開示の態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するポートプリコーディング行列を発生させる手段と、ポートプリコーディング行列を使用して、ＵＥ特有ポート基準信号をＵＥに送信する手段と、ＵＥ特有ポート基準信号に基づいてＵＥによって測定された、ＣＳＩに関するフィードバックを受信する手段と、ＣＳＩに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをＵＥ特有アンテナポートにマッピングする手段と、ＵＥ特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングする手段と、複数のデータレイヤのマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをＵＥに送信する手段とを備えている。

［０００８］
本開示の態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサに結合されているメモリとを備えている。少なくとも１つのプロセッサは、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するポートプリコーディング行列を発生させ、ポートプリコーディング行列を使用して、ＵＥ特有ポート基準信号をＵＥに送信し、ＵＥ特有ポート基準信号に基づいてＵＥによって測定された、ＣＳＩに関するフィードバックを受信し、ＣＳＩに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをＵＥ特有アンテナポートにマッピングし、ＵＥ特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングし、複数のデータレイヤのマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをＵＥに送信するように構成されている。

［０００９］
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラムプロダクトを提供している。コンピュータプログラムプロダクトは、その上に記憶されたコードを有する一時的でないコンピュータ読み取り可能媒体を備えていてもよい。コードは、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するポートプリコーディング行列を発生させるための命令と、ポートプリコーディング行列を使用して、ＵＥ特有ポート基準信号をＵＥに送信するための命令と、ＵＥ特有ポート基準信号に基づいてＵＥによって測定された、ＣＳＩに関するフィードバックを受信するための命令と、ＣＳＩに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをＵＥ特有アンテナポートにマッピングするための命令と、ＵＥ特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングするための命令と、複数のデータレイヤのマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをＵＥに送信するための命令とを含んでいる。

［００１０］
本開示の態様は、ユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のための方法を提供している。方法は、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用して進化型ノードＢ（ｅＮＢ）によって送信された、ＵＥ特有ポート基準信号を受信することと、ＵＥ特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームチャネル状態情報（ＣＳＩ）を測定および量子化することと、量子化したショートタームＣＳＩに関するフィードバックを、ｅＮＢに送信することとを含んでいる。

［００１１］
本開示の態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用してｅＮＢによって送信された、ＵＥ特有ポート基準信号を受信する手段と、ＵＥ特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームチャネル状態情報（ＣＳＩ）を測定および量子化する手段と、量子化したショートタームＣＳＩに関するフィードバックを、ｅＮＢに送信する手段とを備えている。

［００１２］
本開示の態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサに結合されているメモリとを備えている。少なくとも１つのプロセッサは、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用してｅＮＢによって送信された、ＵＥ特有ポート基準信号を受信し、ＵＥ特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームチャネル状態情報（ＣＳＩ）を測定および量子化し、量子化したショートタームＣＳＩに関するフィードバックを、ｅＮＢに送信するように構成されている。

［００１３］
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラムプロダクトを提供している。コンピュータプログラムプロダクトは、その上に記憶されたコードを有する一時的でないコンピュータ読み取り可能媒体を備えていてもよい。コードは、一般的に、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用して進化型ノードＢ（ｅＮＢ）によって送信された、ＵＥ特有ポート基準信号を受信するための命令と、ＵＥ特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームチャネル状態情報（ＣＳＩ）を測定および量子化するための命令と、量子化したショートタームＣＳＩに関するフィードバックを、ｅＮＢに送信するための命令とを含んでいる。

［００１４］
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のための方法を提供している。方法は、一般的に、進化型ノードＢ（ｅＮＢ）において、複数のユーザ機器（ＵＥ）からのフィードバックを受信することと、ｅＮＢによって、複数のＵＥの間の相関を決定することと、ｅＮＢによって、相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成し、１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含んでいることと、ｅＮＢによって、１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、ｅＮＢによって、１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することとを含んでいる。

［００１５］
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、進化型ノードＢ（ｅＮＢ）において、複数のユーザ機器（ＵＥ）からのフィードバックを受信する手段と、ｅＮＢによって、複数のＵＥの間の相関を決定する手段と、ｅＮＢによって、相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成し、１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含んでいる手段と、ｅＮＢによって、１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成する手段と、ｅＮＢによって、１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成する手段とを備えている。

［００１６］
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供している。装置は、一般的に、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサに結合されているメモリとを備えている。少なくとも１つのプロセッサは、一般的に、ｅＮＢにおいて、複数のＵＥからのフィードバックを受信し、ｅＮＢによって、複数のＵＥの間の相関を決定し、ｅＮＢによって、相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成し、１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含んでおり、ｅＮＢによって、１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成し、ｅＮＢによって、１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成するように構成されている。

［００１７］
本開示のある態様は、ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラムプロダクトを提供している。コンピュータプログラムプロダクトは、その上に記憶されたコードを有する一時的でないコンピュータ読み取り可能媒体を備えていてもよい。コードは、一般的に、ｅＮＢにおいて、複数のＵＥからのフィードバックを受信するための命令と、ｅＮＢによって、複数のＵＥの間の相関を決定するための命令と、ｅＮＢによって、相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成し、１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含んでいるための命令と、ｅＮＢによって、１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成するための命令と、ｅＮＢによって、１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成するための命令とを含んでいる。

［００１８］
先述の目的、および関連する目的を達成するために、１つ以上の態様は、以後で完全に記述する特徴、および、特許請求の範囲中で特に指摘する特徴を含んでいる。以下の記述、および添付した図面により、１つ以上の態様のうちのある例示的な特徴を詳細に明らかにする。しかしながら、これらの特徴は、さまざまな態様の原理を用いることができるさまざまな方法のうちのただいくつかだけを示しており、この記述は、このようなすべての態様およびそれらの均等物を含むことを意図している。

［００１９］ 図１は、ネットワークアーキテクチャの例を図示するダイヤグラムである。 ［００２０］ 図２は、アクセスネットワークの例を図示するダイヤグラムである。 ［００２１］ 図３は、アクセスネットワーク中で使用するためのフレーム構造の例を図示するダイヤグラムである。 ［００２２］ 図４は、ＬＴＥにおけるＵＬ用の例示的なフォーマットを示している。 ［００２３］ 図５は、ユーザプレーンと制御プレーンとに対する無線プロトコルアーキテクチャの例を図示するダイヤグラムである。 ［００２４］ 図６は、アクセスネットワーク中の進化型ノードＢとユーザ機器との例を図示するダイヤグラムである。 ［００２５］ 図７は、１次元アンテナアレイによる従来のＭＩＭＯの例を図示している。 ［００２６］ 図８は、本開示の態様にしたがって、２次元アンテナアレイによる例示的なＦＤ－ＭＩＭＯを図示している。 ［００２７］ 図９は、ここで記述する方法にしたがって使用される、例示的なコンポーネントを図示している。 ［００２８］ 図１０は、ここで記述する方法にしたがって、２ステージプリコーディングシステム中で使用する例示的なコンポーネントを図示している。 ［００２９］ 図１１は、本開示の態様にしたがって、例えばｅＮＢによって実行される例示的な動作を図示している。 ［００３０］ 図１２は、本開示の態様にしたがって、例えばＵＥによって実行される例示的な動作を図示している。 ［００３１］ 図１３は、本開示の態様にしたがって、アンテナエレメントの例示的なアレイを図示している。 ［００３２］ 図１４は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。 図１５は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。 図１６は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。 図１７は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。 図１８は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。 図１９は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。 図２０は、より大きな数のアンテナエレメントがより小さな数のアンテナポートに圧縮される、例示的なサブアレイパーティションを図示している。 ［００３３］ 図２１は、ｅＮＢにおける例示的な８×８アンテナアレイを図示している。 ［００３４］ 図２２は、従来の垂直セクタ化カバレッジを提供する２つのｅＮＢを有するワイヤレスネットワークエリアを図示している。 ［００３５］ 図２３は、ｅＮＢによってサービスされるワイヤレスカバレッジエリアを図示している。 図２４は、ｅＮＢによってサービスされるワイヤレスカバレッジエリアを図示している。 ［００３６］ 図２５は、本開示の態様にしたがって、例えばｅＮＢによって実行される例示的な動作を図示している。 ［００３７］ 図２６は、本開示の態様にしたがって、動的垂直セクタ化に対する送信タイムラインを図示している。 ［００３８］ 図２７は、本開示の態様にしたがって、動的垂直セクタ化用に構成されているｅＮＢのカバレッジエリアを図示している。 ［００３９］ 図２８は、本開示の態様にしたがって、開ループエレベーションフィードバックスキームを実現するための、ｅＮＢによって実行される例示的な動作を図示している。 ［００４０］ 図２９は、例えば図２８において示される開示の態様にしたがって、開ループエレベーションフィードバック用に構成されているｅＮＢを図示している。 ［００４１］ 図３０は、本開示の態様にしたがって、閉ループエレベーションフィードバックスキームを実現するための、ｅＮＢによって実行される例示的な動作を図示している。

詳細な説明

［００４２］
添付した図面に関連して以下で述べる詳細な説明は、さまざまなコンフィギュレーションの記述として意図しており、ここで記述する概念を実施できる唯一のコンフィギュレーションを表すことを意図していない。詳細な説明は、さまざまな概念の完全な理解を提供する目的のために、特有な詳細を含んでいる。しかしながら、これらの概念をこれらの特有な詳細なしで実施できることが、当業者に明白となるだろう。いくつかのインスタンスでは、このような概念を曖昧にすることを避けるために、よく知られている構造およびコンポーネントをブロックダイヤグラムの形態で示している。

［００４３］
さまざまな装置および方法を参照して、電気通信システムのいくつかの態様をこれから提示する。これらの装置および方法を、（集合的には“エレメント”と呼ばれる）さまざまなブロック、モジュール、コンポーネント、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズム等によって、以下の詳細な説明において記述し、添付した図面において図示している。これらのエレメントは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはこれらの何らかの組み合わせを使用して実現することができる。このようなエレメントを、ハードウェアとして、またはソフトウェアとして実現するか否かは、特定のアプリケーションとシステム全体に課せられる設計の制約とに依存している。

［００４４］
例として、エレメント、または、エレメントの何らかの部分、または、エレメントの何らかの組み合わせを、１つ以上のプロセッサを備える“処理システム”により実現できる。プロセッサの例には、マイクロプロセッサ、マイクロ制御装置、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、状態機械、ゲート論理、ディスクリートハードウェア回路、および、本開示全体を通して記述するさまざまな機能性を実行するように構成されている他の適切なハードウェアが含まれる。処理システム中の１つ以上のプロセッサは、ソフトウェアを実行できる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、またはその他のものとして言及されるかに関わらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、手順、関数等を意味するように広く解釈されるものである。

［００４５］
したがって、１つ以上の例示的な実施形態において、記述する機能は、ハードウェアで、ソフトウェアで、ファームウェアで、または、これらの任意の組み合わせたもので実現してもよい。ソフトウェアで実現した場合、コンピュータ読み取り可能媒体上に、機能を、記憶してもよい、あるいは１つ以上の命令またはコードとしてエンコードしてもよい。コンピュータ読み取り可能媒体はコンピュータ記憶媒体を含んでいる。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスすることができる何らかの利用可能な媒体であってもよい。例として、これらに限定されるものではないが、このようなコンピュータ読み取り可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＣＤ－ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは、コンピュータによってアクセスでき、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを運ぶまたは記憶するために使用できる他の何らかの媒体を含むことができる。ここで使用するディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）には、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルーレイ（登録商標）ディスクが含まれる。ここで、ディスク（ｄｉｓｋ）が通常、データを磁気的に再生する一方で、ディスク（ｄｉｓｃ）はデータをレーザによって光学的に再生する。上記のものの組み合わせも、コンピュータ読み取り可能媒体の範囲内に含まれるべきである。

［００４６］
図１は、ＬＴＥネットワークアーキテクチャ１００を図示するダイヤグラムである。ＬＴＥネットワークアーキテクチャ１００は、進化型パケットシステム（ＥＰＳ）１００と呼んでもよい。ＥＰＳ１００は、１つ以上のユーザ機器（ＵＥ）１０２と、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（Ｅ－ＵＴＲＡＮ）１０４と、進化型パケットコア（ＥＰＣ）１１０と、ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）１２０と、オペレータＩＰサービス１２２とを備えている。ＥＰＳは、他のアクセスネットワークと相互接続することができるが、簡潔にするために、それらのエンティティ／インターフェースは示していない。示しているように、ＥＰＳはパケット交換サービスを提供するが、本開示全体を通して提示するさまざまな概念を、回線交換サービスを提供するネットワークに拡張してもよいことを、当業者は容易に認識するだろう。

［００４７］
Ｅ－ＵＴＲＡＮは、進化型ノードＢ（ｅＮＢ）１０６と他のｅＮＢ１０８とを備えている。ｅＮＢ１０６は、ユーザプレーンおよび制御プレーンのプロトコル終端を、ＵＥ１０２に向けて提供する。ｅＮＢ１０６は、Ｘ２インターフェース（例えば、バックホール）を介して他のｅＮＢ１０８に接続されていてもよい。ｅＮＢ１０６はまた、基地局、基地トランシーバ局、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット（ＢＳＳ）、拡張サービスセット（ＥＳＳ）、または、他の何らかの適切な専門用語で呼ばれるかもしれない。ｅＮＢ１０６は、ＥＰＣ１１０へのアクセスポイントを、ＵＥ１０２に対して提供する。ＵＥ１０２の例には、セルラ電話機、スマートフォン、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）電話機、ラップトップ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、衛星無線機、グローバルポジショニングシステム、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレイヤ（例えば、ＭＰ３プレイヤ）、カメラ、ゲームコンソール、または、他の何らかの類似する機能デバイスが含まれる。ＵＥ１０２はまた、当業者によって、移動局、加入者局、移動体ユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、遠隔ユニット、移動体デバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、遠隔デバイス、移動体加入者局、アクセス端末、移動体端末、ワイヤレス端末、遠隔端末、ハンドセット、ユーザエージェント、移動体クライアント、クライアント、または、他の何らかの適切な専門用語で呼ばれるかもしれない。

［００４８］
ｅＮＢ１０６は、Ｓ１インターフェースによって、ＥＰＣ１１０に接続される。ＥＰＣ１１０は、移動性管理エンティティ（ＭＭＥ）１１２と、他のＭＭＥ１１４と、担当ゲートウェイ１１６と、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１１８とを備えている。ＭＭＥ１１２は、ＵＥ１０２とＥＰＣ１１０との間のシグナリングを処理する制御ノードである。一般的に、ＭＭＥ１１２は、ベアラおよび接続の管理を提供する。すべてのユーザＩＰパケットは担当ゲートウェイ１１６を通して転送され、担当ゲートウェイ１１６自体はＰＤＮゲートウェイ１１８に接続される。ＰＤＮゲートウェイ１１８は、他の機能とともにＩＰアドレス割り振りをＵＥに提供する。ＰＤＮゲートウェイ１１８はオペレータＩＰサービス１２２に接続される。オペレータＩＰサービス１２２には、インターネット、イントラネット、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）、およびＰＳストリーミングサービス（ＰＳＳ）が含まれる。

［００４９］
図２は、ＬＴＥネットワークアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク２００の例を図示するダイヤグラムである。この例では、アクセスネットワーク２００は多数のセルラ領域（セル）２０２に分割されている。１つ以上のより低い電力クラスのｅＮＢ２０８が、セル２０２の１つ以上とオーバーラップするセルラ領域２１０を有している。より低い電力クラスのｅＮＢ２０８は、遠隔無線ヘッド（ＲＲＨ）と呼ばれるかもしれない。より低い電力クラスのｅＮＢ２０８は、フェムトセル（例えば、ホームｅＮＢ（ＨｅＮＢ））、ピコセル、またはマイクロセルであってもよい。マクロｅＮＢ２０４は、それぞれのセル２０２に各々割り当てられており、セル２０２中のすべてのＵＥ２０６に対して、ＥＰＣ１１０へのアクセスポイントを提供するように構成されている。アクセスネットワーク２００のこの例では集中制御装置が存在しないが、代替のコンフィギュレーションにおいて集中制御装置を使用してもよい。ｅＮＢ２０４は、担当ゲートウェイ１１６に対する、無線ベアラ制御、アドミッション制御、移動性制御、スケジューリング、セキュリティ、および接続性を含むすべての無線関連機能を担っている。

［００５０］
アクセスネットワーク２００によって用いられる変調および多元接続スキームは、配備されている特定の電気通信標準規格に依存して変化してもよい。ＬＴＥアプリケーションでは、ＤＬ上でＯＦＤＭが使用され、ＵＬ上でＳＣ－ＦＤＭＡが使用されて、周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）と時分割デュプレクス（ＴＤＤ）の両方をサポートする。以下に続く詳細な説明から当業者が容易に認識するように、ここで提示するさまざまな概念はＬＴＥアプリケーションに対してよく適している。しかしながら、他の変調および多元接続技術を用いる他の電気通信標準規格に、これらの概念を容易に拡張することができる。例として、エボリューションデータ最適化（ＥＶ－ＤＯ）またはウルトラモバイルブロードバンド（ＵＭＢ）にこれらの概念を拡張することができる。ＥＶ－ＤＯおよびＵＭＢは、第３世代パートナーシッププロジェクト２（３ＧＰＰ２）によって、ＣＤＭＡ２０００ファミリーの標準規格の一部として公表されたエアインターフェース標準規格であり、ＣＤＭＡを用いて、ブロードバンドインターネット接続を移動局に提供する。ワイドバンドＣＤＭＡ（Ｗ－ＣＤＭＡ（登録商標））、および、ＴＤ－ＳＣＤＭＡのようなＣＤＭＡの他の変形、を用いるユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）や、ＴＤＭＡを用いるグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション（ＧＳＭ（登録商標））や、ならびに、ＯＦＤＭＡを用いる、進化型ＵＴＲＡ（Ｅ－ＵＴＲＡ）、ウルトラモバイルブロードバンド（ＵＭＢ）、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．２０、およびフラッシュＯＦＤＭにも、これらの概念を拡張することができる。ＵＴＲＡ、Ｅ－ＵＴＲＡ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、およびＧＳＭは、３ＧＰＰ機関による文書中に記述されている。ＣＤＭＡ２０００およびＵＭＢは、３ＧＰＰ２機関による文書中に記述されている。用いられる実際のワイヤレス通信標準規格および多元接続技術は、特有なアプリケーションと、システムに課される全体的な設計の制約とに依存するだろう。

［００５１］
ｅＮＢ２０４は、ＭＩＭＯ技術をサポートする複数のアンテナを有していてもよい。ＭＩＭＯ技術の使用により、ｅＮＢ２０４が、空間ドメインを活用して、空間多重化、ビーム形成、および送信ダイバーシティをサポートすることが可能になる。空間多重化を使用して、同一の周波数上で、異なるデータのストリームを同時に送信することができる。データストリームを単一のＵＥ２０６に送信してデータレートを増加させてもよい、または、複数のＵＥ２０６に送信して全体的なシステム容量を増加させてもよい。各データストリームを空間的にプリコーディング（すなわち、振幅および位相のスケーリングを適用）し、その後、空間的にプリコーディングした各ストリームを、複数の送信アンテナを通してＤＬ上で送信することによって、これは達成される。空間的にプリコーディングしたデータストリームは、異なる空間シグニチャでＵＥ２０６に到着し、これにより、ＵＥ２０６の各々が、そのＵＥ２０６に宛てられている１つ以上のデータストリームを復元することが可能になる。ＵＬ上で、空間的にプリコーディングしたデータストリームを各ＵＥ２０６が送信し、これにより、空間的にプリコーディングされた各データストリームの発信元を、ｅＮＢ２０４が識別することが可能になる。

［００５２］
空間多重化は、一般的に、チャネル条件が良好なときに使用される。チャネル条件が好適なものを満たさないときは、ビーム形成を使用して、送信エネルギーを１つ以上の方向に集中させてもよい。複数のアンテナを通した送信のために、データを空間的にプリコーディングすることによって、これを達成してもよい。セルの端において良好なカバレッジを達成するために、単一ストリームビーム形成送信を、送信ダイバーシティと組み合わせて使用してもよい。

［００５３］
以下に続く詳細な説明において、ＤＬ上でのＯＦＤＭをサポートするＭＩＭＯシステムを参照して、アクセスネットワークのさまざまな態様を記述する。ＯＦＤＭは、ＯＦＤＭシンボル内の多数の副搬送波にわたってデータを変調するスペクトル拡散技術である。副搬送波は、正確な周波数だけスペースが空けられている。スペーシングは、受信機が副搬送波からデータを復元することを可能にする“直交性”を提供する。時間ドメインにおいて、各ＯＦＤＭシンボルにガード間隔（例えば、循環プリフィックス）を付加して、ＯＦＤＭシンボル間の干渉を抑制してもよい。ＵＬは、ＤＦＴ拡散ＯＦＤＭ信号の形態でＳＣ－ＦＤＭＡを使用して、高いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を補償してもよい。

［００５４］
図３は、ＬＴＥにおけるＤＬフレーム構造の例を図示するダイヤグラム３００である。フレーム（１０ｍｓ）が、１０個の等しいサイズのサブフレームに分割されている。各サブフレームは、２個の連続するタイムスロットを含んでいる。リソースグリッドを使用して２個のタイムスロットを表してもよく、各タイムスロットは、リソースブロックを含んでいる。リソースグリッドは、複数のリソースエレメントに分割されている。ＬＴＥでは、リソースブロックは、周波数ドメインにおける１２個の連続する副搬送波と、各ＯＦＤＭシンボル中の通常循環プリフィックスに対して、時間ドメインにおける７個の連続するＯＦＤＭシンボルとを含んでいる、すなわち、８４個のリソースエレメントを含んでいる。Ｒ ３０２、３０４として示しているような、リソースエレメントのいくつかは、ＤＬ基準信号（ＤＬ－ＲＳ）を含む。ＤＬ－ＲＳは、セル特有なＲＳ（ＣＲＳ）（時には共通ＲＳとも呼ばれる）３０２と、ＵＥ特有なＲＳ（ＵＥ－ＲＳ）３０４とを含む。ＵＥ－ＲＳ３０４は、対応する物理ＤＬ共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）がマッピングされているリソースブロック上でのみ送信される。各リソースエレメントにより運ばれるビットの数は、変調スキームに依存する。したがって、ＵＥが受信するリソースブロックが多ければ多いほど、および、変調スキームが高ければ高いほど、ＵＥに対するデータレートが高くなる。

［００５５］
図４は、ＬＴＥにおけるＵＬフレーム構造の例を図示するダイヤグラム４００である。ＵＬに対して利用可能なリソースブロックは、データセクションと制御セクションとに区分されている。制御セクションは、システム帯域幅の２つの端において形成されており、構成可能なサイズを有している。制御セクション中のリソースブロックが、制御情報の送信のためにＵＥに割り当てられてもよい。データセクションは、制御セクション中に含まれていないすべてのリソースブロックを含んでいる。ＵＬフレーム構造は、結果として、連続する副搬送波を含むデータセクションとなり、これにより、データセクション中の連続する副搬送波のすべてを単一のＵＥに割り当てることが可能になる。

［００５６］
制御セクション中のリソースブロック４１０ａ、４１０ｂを、制御情報をｅＮＢに送信するようにＵＥに割り当ててもよい。また、データセクション中のリソースブロック４２０ａ、４２０ｂを、データをｅＮＢに送信するようにＵＥに割り当ててもよい。制御セクション中の割り当てられたリソースブロック上における物理ＵＬ制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）中で、ＵＥは制御情報を送信することができる。データセクション中の割り当てられたリソースブロック上における物理ＵＬ共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）中で、ＵＥは、データのみを、または、データと制御情報の両方を送信することができる。ＵＬ送信は、サブフレームの両方のスロットにまたがっていてもよく、周波数にわたってホッピングしていてもよい。

［００５７］
１セットのリソースブロックを使用して、初期のシステムアクセスを実行し、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）４３０中のＵＬ同期化を達成してもよい。ＰＲＡＣＨ４３０は、ランダムシーケンスを運び、何らかのＵＬデータ／シグナリングを運ぶことはできない。各ランダムアクセスプリアンブルは、６個の連続するリソースブロックに対応する帯域幅を占有する。開始周波数は、ネットワークによって指定される。すなわち、ランダムアクセスプリアンブルの送信は、ある時間および周波数リソースに制限される。ＰＲＡＣＨに対しては、周波数ホッピングは存在しない。単一のサブフレーム（１ｍｓ）中で、または、少数しかない連続するサブフレームのシーケンス中で、ＰＲＡＣＨ試行が運ばれ、ＵＥは、フレーム（１０ｍｓ）あたり単一のＰＲＡＣＨ試行のみを行うことができる。

［００５８］
図５は、ＬＴＥにおける、ユーザプレーンと制御プレーンとに対する無線プロトコルアーキテクチャの例を図示するダイヤグラム５００である。ＵＥおよびｅＮＢに対する無線プロトコルアーキテクチャを、３つのレイヤ：レイヤ１、レイヤ２、およびレイヤ３により示している。レイヤ１（Ｌ１レイヤ）は、最下位レイヤであり、さまざまな物理レイヤ信号処理機能を実現する。Ｌ１レイヤは、ここでは物理レイヤ５０６と呼ばれるだろう。レイヤ２（Ｌ２レイヤ）５０８は、物理レイヤ５０６より上にあり、物理レイヤ５０６を通してのＵＥとｅＮＢとの間のリンクを担う。

［００５９］
ユーザプレーンでは、Ｌ２レイヤ５０８は、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）サブレイヤ５１０と、無線リンク制御（ＲＬＣ）サブレイヤ５１２と、パケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）５１４サブレイヤとを含み、これらは、ネットワーク側におけるｅＮＢにおいて終端する。示してはいないが、ＵＥは、Ｌ２レイヤ５０８より上にいくつかの上位レイヤを有していてもよい。Ｌ２レイヤ５０８より上のいくつかの上位レイヤには、ネットワーク側におけるＰＤＮゲートウェイ１１８において終端するネットワークレイヤ（例えば、ＩＰレイヤ）、および、接続のもう一端（例えば、離れた端のＵＥ、サーバ等）において終端するアプリケーションレイヤが含まれる。

［００６０］
ＰＤＣＰサブレイヤ５１４は、異なる無線ベアラと論理チャネルとの間での多重化を提供する。ＰＤＣＰサブレイヤ５１４はまた、無線送信オーバーヘッドを低減させるための、上位レイヤデータパケットに対するヘッダ圧縮と、データパケットを暗号化することによるセキュリティと、ｅＮＢ間でのＵＥに対するハンドオーバーサポートとを提供する。ＲＬＣサブレイヤ５１２は、上位レイヤデータパケットのセグメント化および再組み立てと、消失データパケットの再送信と、ハイブリッド自動反復要求（ＨＡＲＱ）による順序通りでない受信を補償するための、データパケットの再順序付けとを提供する。ＭＡＣサブレイヤ５１０は、論理チャネルと伝送チャネルとの間での多重化を提供する。ＭＡＣサブレイヤ５１０は、１つのセル中で、ＵＥの間に、さまざまな無線リソース（例えば、リソースブロック）を割り振ることも担う。ＭＡＣサブレイヤ５１０は、ＨＡＲＱ動作も担う。

［００６１］
制御プレーンでは、制御プレーンに対してはヘッダ圧縮機能が存在しないことを除いて、ＵＥとｅＮＢとに対する無線プロトコルアーキテクチャは、実質的に、物理レイヤ５０６とＬ２レイヤ５０８とに対して同一である。制御プレーンは、レイヤ３（Ｌ３レイヤ）中の無線リソース制御（ＲＲＣ）サブレイヤ５１６も含む。ＲＲＣサブレイヤ５１６は、無線リソース（すなわち、無線ベアラ）を取得することと、ｅＮＢとＵＥとの間のＲＲＣシグナリングを使用して、下位レイヤを構成することとを担う。

［００６２］
図６は、アクセスネットワーク中の、ＵＥ６５０と通信するｅＮＢ６１０のブロックダイヤグラムである。ＤＬにおいて、コアネットワークからの上位レイヤパケットが、制御装置／プロセッサ６７５に提供される。制御装置／プロセッサ６７５は、Ｌ２レイヤの機能性を実現する。ＤＬにおいて、制御装置／プロセッサ６７５は、ヘッダ圧縮と、暗号化と、パケットのセグメント化および再順序付けと、論理チャネルと伝送チャネルとの間での多重化と、さまざまな優先メトリックに基づく、ＵＥ６５０への無線リソース割り振りとを提供する。制御装置／プロセッサ６７５はまた、ＨＡＲＱ動作と、消失パケットの再送信と、ＵＥ６５０へのシグナリングとを担う。

［００６３］
ＴＸプロセッサ６１６は、Ｌ１レイヤ（すなわち、物理レイヤ）に対するさまざまな信号処理機能を実現する。信号処理機能は、ＵＥ６５０における順方向誤り訂正（ＦＥＣ）を促進するために、コード化およびインターリーブすることと、さまざまな変調スキーム（例えば、２進位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）、直角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直角振幅変調（Ｍ－ＱＡＭ））に基づいて、信号配列にマッピングすることとを含む。コード化され変調されたシンボルは、その後、パラレルストリーム中に分けられる。各ストリームは、その後、ＯＦＤＭ副搬送波にマッピングされ、時間および／または周波数ドメイン中で基準信号（例えば、パイロット）と多重化され、その後、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を使用して一緒に組み合わされて、時間ドメインＯＦＤＭシンボルストリームを運ぶ物理チャネルが生成される。ＯＦＤＭストリームは、空間的にプリコーディングされて、複数の空間ストリームが生成される。チャネル推定器６７４からのチャネル推定を使用して、コーディングおよび変調のスキームとともに、空間処理に対するスキームを決定してもよい。ＵＥ６５０によって送信された基準信号および／またはチャネル条件フィードバックからチャネル推定を導出してもよい。各空間ストリームは、その後、別々の送信機６１８ＴＸを介して、異なるアンテナ６２０に提供される。各送信機６１８ＴＸは、ＲＦ搬送波を、送信に対するそれぞれの空間ストリームで変調する。

［００６４］
ＵＥ６５０において、各受信機６５４ＲＸは、そのそれぞれのアンテナ６５２を通して信号を受信する。各受信機６５４ＲＸは、ＲＦ搬送波上に変調された情報を復元し、情報を受信機（ＲＸ）プロセッサ６５６に提供する。ＲＸプロセッサ６５６は、Ｌ１レイヤのさまざまな信号処理機能を実現する。ＲＸプロセッサ６５６は、情報上で空間処理を実行して、ＵＥ６５０に宛てられている任意の空間ストリームを復元する。複数の空間ストリームがＵＥ６５０に宛てられている場合は、ＲＸプロセッサ６５６によって、これらを単一のＯＦＤＭシンボルストリームに合成してもよい。ＲＸプロセッサ６５６は、その後、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用して、時間ドメインから周波数ドメインにＯＦＤＭシンボルストリームをコンバートする。周波数ドメイン信号は、ＯＦＤＭ信号の各副搬送波に対して、別々のＯＦＤＭシンボルストリームを含んでいる。各副搬送波上のシンボル、および基準信号は、ｅＮＢ６１０によって送信された可能性が最も高い信号配列点を決定することによって、復元および復調される。これらのソフト判定は、チャネル推定器６５８によって計算したチャネル推定に基づいていてもよい。その後、ソフト判定をデコードおよびデインターリーブして、物理チャネル上でｅＮＢ６１０によって元々送信されたデータおよび制御信号を復元する。データおよび制御信号は、その後、制御装置／プロセッサ６５９に提供される。

［００６５］
制御装置／プロセッサ６５９は、Ｌ２レイヤを実現する。制御装置／プロセッサは、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリ６６０に関係付けることができる。メモリ６６０は、コンピュータ読み取り可能媒体と呼んでもよい。ＵＬにおいて、制御／プロセッサ６５９は、伝送チャネルと論理チャネルとの間での多重分離化と、パケットの再組み立てと、解読と、ヘッダ伸張と、制御信号処理とを提供して、コアネットワークからの上位レイヤパケットを復元する。上位レイヤパケットは、その後、データシンク６６２に提供される。上位レイヤパケットは、Ｌ２レイヤより上のすべてのプロトコルレイヤを表す。Ｌ３処理のために、さまざまな制御信号もデータシンク６６２に提供されてもよい。制御装置／プロセッサ６５９はまた、肯定応答（ＡＣＫ）プロトコルおよび／または否定応答（ＮＡＣＫ）プロトコルを使用する誤り検出を担って、ＨＡＲＱ動作をサポートする。

［００６６］
ＵＬにおいて、データソース６６７を使用して、上位レイヤパケットを制御装置／プロセッサ６５９に提供する。データソース６６７は、Ｌ２レイヤより上のすべてのプロトコルレイヤを表す。ｅＮＢ６１０によるＤＬ送信と関連して記述した機能性に類似して、制御装置／プロセッサ６５９は、ヘッダ圧縮と、暗号化と、パケットのセグメント化および再順序付けと、ｅＮＢ６１０による無線リソース割り振りに基づく、論理チャネルと伝送チャネルとの間での多重化とを提供することによって、ユーザプレーンおよび制御プレーンに対するＬ２レイヤを実現する。制御装置／プロセッサ６５９はまた、ＨＡＲＱ動作と、消失パケットの再送信と、ｅＮＢ６１０へのシグナリングとを担う。

［００６７］
ｅＮＢ６１０によって送信された基準信号またはフィードバックから、チャネル推定器６５８によって導出されたチャネル推定を、ＴＸプロセッサ６６８によって使用して、適切なコーディングスキームおよび変調スキームを選択して、空間処理を促進してもよい。ＴＸプロセッサ６６８によって発生された空間ストリームは、別々の送信機６５４ＴＸを介して異なるアンテナ６５２に提供される。各送信機６５４ＴＸは、ＲＦ搬送波を、送信のためのそれぞれの空間ストリームで変調する。

［００６８］
ＵＬ送信は、ＵＥ６５０における受信機機能に関連して記述したものと類似する方法で、ｅＮＢ６１０において処理される。各受信機６１８ＲＸは、そのそれぞれのアンテナ６２０を通して信号を受信する。各受信機６１８ＲＸは、ＲＦ搬送波上に変調された情報を復元し、情報をＲＸプロセッサ６７０に提供する。ＲＸプロセッサ６７０が、Ｌ１レイヤを実現する。

［００６９］
制御装置／プロセッサ６７５は、Ｌ２レイヤを実現する。制御装置／プロセッサ６７５は、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリ６７６に関係付けることができる。メモリ６７６は、コンピュータ読み取り可能媒体と呼んでもよい。ＵＬにおいて、制御／プロセッサ６７５は、伝送チャネルと論理チャネルとの間での多重分離化と、パケットの再組み立てと、解読と、ヘッダ伸張と、制御信号処理とを提供して、ＵＥ６５０からの上位レイヤパケットを復元する。制御装置／プロセッサ６７５からの上位レイヤパケットを、コアネットワークに提供してもよい。制御装置／プロセッサ６７５は、ＡＣＫプロトコルおよび／またはＮＡＣＫプロトコルを使用する誤り検出も担って、ＨＡＲＱ動作をサポートする。

［００７０］
制御装置／プロセッサ６７５および６５９はそれぞれ、ｅＮＢ６１０およびＵＥ６５０における動作を指示する。ｅＮＢ６１０における、制御装置／プロセッサ６７５および／または他のプロセッサならびにモジュールは、ここで記述する技術に対するさまざまなプロセスを実行する、または、さまざまなプロセスの実行を指示する。ＵＥ６５０における、制御装置／プロセッサ６５９および／または他のプロセッサならびにモジュールは、ここで記述する技術に対するさまざまなプロセスを実行する、または、さまざまなプロセスの実行を指示する。例えば、ｅＮＢ６１０の１つ以上のコンポーネントが、図９～１１、２５、２８、および３０において図示される動作を、ならびに／あるいは、ここで記述および図示する技術に対する他のプロセスを実行するかもしれない。さらに、ＵＥ６５０の１つ以上のコンポーネントおよびモジュールが、図１２において図示される動作を、ならびに／あるいは、ここで記述および図示する技術に対する他のプロセスを実行するかもしれない。

［００７１］
メモリ６７６および６６０はそれぞれ、ｅＮＢ６１０およびＵＥ６５０に対するデータおよびプログラムコードを記憶することができる。スケジューラ６７７は、ダウンリンクおよび／またはアップリンク上のデータ送信に対して、ＵＥをスケジューリングすることができる。

ＦＤ－ＭＩＭＯにおける線形プリコーディング
［００７２］
全次元ＭＩＭＯ（ＦＤ－ＭＩＭＯ）技術は、６４個までのアンテナポートを有する２次元アンテナアレイを、ｅＮＢ（例えば、図６のｅＮＢ６１０の１つ以上のモジュールを備えることができる図１のｅＮＢ１０６、１０８）において使用することによって、システム容量を大いに改良するかもしれない。６４個までのアンテナポートをｅＮＢにおいて使用することの利点は、小さなセル間干渉とともに、大きなビーム形成利得を含んでいるかもしれない。２次元アンテナアレイの使用により、アジマスとエレベーションの両方においてＵＥ特有ビーム形成が可能になる。

［００７３］
ＦＤ－ＭＩＭＯシステムにおいて、ｅＮＢにおける送信アンテナの数を、例えば、レガシー８ＴＸ ＭＩＭＯシステムと比較して８～１０倍に増加させてもよい。これらの追加の送信アンテナが、より大きなビーム形成利得をもたらし、隣接セルに、より少ない干渉しか広げないかもしれない。

［００７４］
図７は、アンテナエレメントの１次元アレイによる、従来のＭＩＭＯ技術の例を図示している。図示しているように、ＵＥ特有ビーム形成は、アジマスにおいてのみ実行できる。共通のエレベーション傾斜が適用される。

［００７５］
図８は、本開示の態様にしたがって、２次元アンテナアレイ（ｄ_Ｈおよびｄ_ｖ）による、例示的なＦＤ－ＭＩＭＯを図示している。図示しているように、ＵＥ特有ビーム形成を、アジマスとエレベーションの両方において実行することができる。

［００７６］
従来の線形プリコーディングでは、フルチャネルについてのＭＩＭＯチャネル状態情報（ＣＳＩ）が、ｅＮＢによって必要とされる。例えば、従来のワンショットビーム形成／プリコーディング法は、送信次元全体のＣＳＩの利用可能性に依拠する（例えば、各ｅＮＢ送信アンテナから１つ以上のＵＥ受信アンテナへのチャネルの、瞬間的／統計的な知識が必要とされる）。

［００７７］
ＵＥ ＰＭＩ／ＲＩフィードバックによってか、または、チャネル相互関係を活用することによってかのいずれかで、このようなＣＳＩは取得される。ＴＤＤシステムでは、主に、双方向チャネル相互関係を活用することによって、ｅＮＢにおいてＣＳＩを獲得する。ＦＤＤシステムでは、ＣＳＩは、普通、ＵＥにおいて測定および量子化され、その後、専用アップリンクチャネルを介してｅＮＢにフィードバックされる。一般的に、ｅＮＢにおける送信アンテナの数が増加するにしたがって、ＣＳＩ量子化に対して使用されるコードブックのサイズが増加する。

［００７８］
ＵＥ ＰＭＩ／ＲＩ報告は、ＤＬフルチャネルの、パイロット支援による推定に基づいていてもよい。パイロット（または共通基準信号）オーバーヘッドと、ＤＬチャネル推定の複雑さは、ｅＮＢアンテナの数に比例する。したがって、ｅＮＢアンテナの数が増加するにしたがって、ＰＭＩ／ＲＩ選択の複雑さが増加する。

［００７９］
ＵＥ能力とＵＬチャネル推定誤りとによって、チャネル相互関係アプローチは制限される。例えば、サウンディングアンテナスイッチングをサポートすることができないローエンドのＵＥに対しては、フルチャネルについてのショートタームＣＳＩは利用できない。さらに、ＵＬチャネル推定の複雑さと、ビームフォーマ／プリコーダ情報を算出することの複雑さは、ｅＮＢアンテナの数に比例する。

［００８０］
上述したように、ＦＤ－ＭＩＭＯシステムにおいて、増加された送信アンテナの数が原因で、従来のワンショットビーム形成／プリコーディングは問題を含んでいる。したがって、ＦＤ－ＭＩＭＯをサポートすることの課題は、有効なビーム形成／プリコーディングアルゴリズムと、関係するＣＳＩ獲得スキームとを設計することである。ＦＤ－ＭＩＭＯシステムにおいて、各アンテナは、それ自身のＲＦトランシーバに接続されている。それゆえ、ＵＥフィードバックを介して十分に正確なＣＳＩを提供することは、例えば、チャネル推定およびコードワード選択に関して、ＵＥにおける追加のオーバーヘッドにつながる。

［００８１］
したがって、ここで記述する態様は、ＦＤ－ＭＩＭＯシステムにおいて、ＣＳＩフィードバックによって生じるオーバーヘッドを低減させるために、より有効なビーム形成／プリコーディングアルゴリズムと、関係するＣＳＩ獲得スキームとを採用する。ここで記述するように、ＦＤ－ＭＩＭＯシステムにおいて、２ステージプリコーディングシステムを使用して、ＣＳＩフィードバックによって生じるオーバーヘッドを低減させることができる。２次元アレイの構造とチャネル相互関係とを活用する。

［００８２］
態様にしたがうと、ＵＬチャネル推定を使用して、ロングタームポートプリコーディング行列を獲得する。ポートプリコーディング行列は、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮する。このような圧縮の例は、図１４～２０において見ることができる。ｅＮＢは、ポートプリコーディング行列を使用して、ＵＥ特有ポート基準信号を送信する。

［００８３］
ＵＥは、より大きな数のアンテナエレメントの代わりに、より小さな数のアンテナポートにおいて、ショートタームＣＳＩを測定する。ＵＥは、ショートタームＣＳＩを量子化し、それをｅＮＢにフィードバックしてもよい。ｅＮＢは、量子化されたショートタームＣＳＩを使用して、（例えば、レイヤプリコーダを使用して）複数のデータレイヤをＵＥ特有アンテナポートにマッピングしてもよい。ｅＮＢは、第２のステージのプリコーダ（例えば、ポートプリコーダ）を使用してもよい。第２のステージのプリコーダは、各アンテナポートをアンテナエレメントにマッピングする。提案する２ステージプリコーディングスキームをサポートするために、いくつかの関連シグナリングをここでより詳細に記述する。

［００８４］
図９は、ここで記述する方法にしたがって使用される、例示的なコンポーネント９００を図示している。本開示の態様は、データおよびパイロットのプリコーディングに対するプリコーダを提供するハイブリッドＣＳＩ獲得モジュール９０２と、データストリームをアンテナエレメントにプリコーディングするデータプリコーディングモジュール９０６と、パイロットシーケンスをアンテナエレメントにプリコーディングするパイロットプリコーディングモジュール９０４とを備えている。

［００８５］
本開示の方法にしたがうと、１セットのアンテナポート上で、データとパイロットの両方が送信される。アンテナポートの数は、アンテナエレメントの数よりずっと少ない。結果として、ＵＥにおけるオーバーヘッドと計算の複雑さを、大幅に低減させることができる。

［００８６］
ハイブリッドＣＳＩ獲得モジュール９０２は、２つのプリコーダ、ポートプリコーダとレイヤプリコーダとを発生させてもよい。図１０は、例示的な１０００レイヤプリコーダ１００２と例示的なポートプリコーダ１００４とを図示している。ポートプリコーダは、小さな数のアンテナポートを多数のアンテナエレメントにマッピングするのに使用され、（ロングターム）ＵＬチャネル情報を活用することによって取得してもよい。レイヤプリコーダは、データレイヤをアンテナポートにマッピングするのに使用される。

［００８７］
図１０において詳細に示しているように、図９のデータプリコーディング（データストリームプリコーディング）は、２つの連続するステージにおいて実行される。第１のステージは、データストリームが最初にレイヤプリコーダ１００２によってプリコーディングされる、レイヤからポートへのマッピングである。レイヤプリコーダ１００２は、例えば、ＬデータレイヤをＰアンテナポートにマッピングする。

［００８８］
第２のステージは、アンテナポートがポートプリコーダ１００４によってプリコーディングされる、ポートからエレメントへのマッピングである。ポートプリコーダ１００４は、例えば、ＰアンテナポートをＭアンテナエレメントにマッピングする。

［００８９］
図１０において図示しているように、態様にしたがうと、データストリームに対して使用するのと同一のポートプリコーダによって、Ｐアンテナポート上のチャネルを推定するためのパイロットシーケンスがプリコーディングされる。

［００９０］
図１１は、本開示の態様にしたがって、例えばｅＮＢによって実行される、例示的な動作１１００を図示している。図６のｅＮＢ６１０の１つ以上のモジュールを備えることができる図１のｅＮＢ１０６が、記載した動作を実行してもよい。

［００９１］
１１０２において、ｅＮＢは、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するポートプリコーディング行列を発生させる。１１０４において、ｅＮＢは、ポートプリコーディング行列を使用して、ユーザ機器（ＵＥ）特有ポート基準信号をＵＥに送信する。１１０６において、ｅＮＢは、ＵＥ特有ポート基準信号に基づいてＵＥによって測定された、ＣＳＩに関するフィードバックを受信する。１１０８において、ｅＮＢは、ＵＥによって測定されたＣＳＩに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをＵＥ特有アンテナポートにマッピングする。態様にしたがうと、ｅＮＢは、パイロットシーケンスをＵＥ特有アンテナポートにマッピングしてもよい。１１１０において、ｅＮＢは、ＵＥ特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングする。１１１２において、ｅＮＢは、複数のデータレイヤのマッピングと、物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データをＵＥに送信する。

［００９２］
態様にしたがうと、および上述したように、ポートプリコーディング行列は、ＵＬチャネル推定に基づいて発生される。物理送信アンテナエレメントは、多次元アレイで配列されていてもよい。ここで記述するように、ｅＮＢはさらに、パイロットシーケンスをＵＥ特有アンテナポートにマッピングしてもよい。

［００９３］
態様にしたがうと、ＣＳＩに関するフィードバックは、好ましい行列インジケータ（ＰＭＩ）とランク表示（ＲＩ）とのうちの少なくとも１つを含む、量子化されたフィードバックを含んでいてもよい。量子化されたフィードバックは、予め規定されたコードブックから選択されてもよい。

［００９４］
ｅＮＢはまた、アンテナエレメントのサブアレイパーティションに関する情報を、ＵＥに送信してもよい。図１４～２０において、例示的なサブアレイパーティションを図示している。情報は、サブアレイパーティションのタイプ、アンテナポートの構造、または、アンテナポートの数、のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。

［００９５］
態様にしたがうと、複数のタイプのサブアレイパーティションと、関係するコードブックとをサポートする、ＵＥの能力にしたがって、ＵＥを複数のカテゴリに分割してもよい。あるタイプのＵＥは、他のタイプのＵＥよりも、より少ないタイプのサブアレイパーティションをサポートしてもよい。

［００９６］
図１２は、本開示の態様にしたがって、例えばＵＥによって実行される、例示的な動作１２００を図示している。図６のＵＥ６５０の１つ以上のモジュールを備えることができる図１のＵＥ１０６が、記載した動作を実行してもよい。

［００９７］
１２０２において、ＵＥは、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用してｅＮＢによって送信された、ＵＥ特有ポート基準信号を受信する。１２０４において、ＵＥは、ＵＥ特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームＣＳＩを測定および量子化する。１２０６において、ＵＥは、量子化したショートタームＣＳＩに関するフィードバックを、ｅＮＢに送信する。

［００９８］
態様にしたがうと、フィードバックは、ＰＭＩとＲＩとのうちの少なくとも１つを含む、量子化されたフィードバックを含んでいてもよい。量子化されたフィードバックは、予め規定されたコードブックから選択されてもよい。ＵＥは、情報に基づいて、複数の予め規定されたコードブックのうちの１つを選択してもよく、選択したコードブックを使用して、フィードバックを報告してもよい。

［００９９］
態様にしたがうと、ＵＥは、アンテナエレメントのサブアレイパーティションに関する情報を受信してもよい。情報は、サブアレイパーティションのタイプと、アンテナポートの構造と、アンテナポートの数とのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。例えば図１４～２０において、例示的なサブアレイパーティションを図示している。ＵＥは、サブアレイパーティションに関する情報を、例えばｅＮＢから受信してもよい。

［００１００］
図１３は、本開示の態様にしたがった、アンテナエレメントの例示的なアレイを図示している。図１３は、６４個のアンテナエレメントＭと、８個のアンテナポートＰとを図示している。図示している交差偏波アンテナエレメントは、８行×８列で並べられている。

［００１０１］
図１４～２０は、本開示の態様にしたがった、アンテナエレメントの例示的なサブアレイパーティションを提供している。ＵＥは、例えばアンテナエレメントのサブアレイパーティションに関する情報を、ｅＮＢから受信してもよい。サブアレイは、より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮することができる。

［００１０２］
したがって、６４個までのアンテナポートを有する２次元アンテナアレイをｅＮＢにおいて使用することによって、ＦＤ－ＭＩＭＯ技術のシステム容量を改善するための技術を、本開示の態様は提供している。２次元アンテナアレイの使用により、アジマスとエレベーションの両方においてＵＥ特有ビーム形成が可能になる。

［００１０３］
ここで記述する２ステージプリコーディングスキームをサポートするために、サブアレイパーティションのタイプとＣＳＩリソースコンフィギュレーションとを含むＵＥ特有パラメータを、準動的に構成してもよい。サブアレイパーティションのタイプは、アンテナポートの構造と、ｅＮＢによって使用されるアンテナポートの数とを含んでいてもよい。

［００１０４］
上記のコンフィギュレーションに基づいて、ＵＥは、いくつかの予め規定されたコードブックから１つを選択し、選択したコードブックを使用して、フィードバック、例えばＰＭＩ／ＲＩを、レイヤプリコーダのために報告してもよい。複数のタイプのサブアレイパーティションと、関係するコードブックとをサポートする、ＵＥの能力にしたがって、ＵＥを複数のカテゴリに分割してもよい。態様にしたがうと、ローエンドのＵＥは、限定されたタイプのサブアレイパーティションをサポートしてもよい。

動的垂直セクタ化
［００１０５］
システム容量を増加させるために、３次元（３Ｄ）－ＭＩＭＯ技術が考えられている。３Ｄ－ＭＩＭＯでは、ｅＮＢは、大きな数のアンテナを有する２次元（２Ｄ）アンテナアレイを使用する。このタイプのコンフィギュレーションにより、小さなセル内干渉が、大きなビーム形成利得とともに予想されるだろう。

［００１０６］
ビーム形成は典型的に、水平ディレクショニングのみを使用して実現されている。しかしながら、スマートアンテナ技術における増加により、エレベーションビーム形成が今や、ビーム形成プロセスにおける垂直ディレクショニングを可能にする。エレベーションビーム形成は現在、８個までのアンテナポートをサポートする。

［００１０７］
図２１は、８×８アンテナアレイ２１００を図示している。アンテナアレイ２１００は、８行８列のアンテナエレメントを含んでおり、アンテナエレメントの各々は、隣接するアンテナエレメントからλ／２の距離だけ離れている。λは、アンテナエレメントからの信号の波長である。アンテナアレイ２１００は、水平と垂直の両方のビーム形成において使用することができる、方向２１０２におけるアジマスエレメントと方向２１０４におけるエレベーションエレメントとを含んでいる。アンテナアレイ２１００のさまざまなインプリメンテーションにおいて、各アンテナエレメントは、個々のトランシーバおよび電力増幅器を備えていてもよい。

［００１０８］
図２２は、従来の垂直セクタ化カバレッジを提供するｅＮＢ－Ａ ２２０２とｅＮＢ－Ｂ ２２０４とを有するワイヤレスネットワークエリア２２００を図示している。エレベーションビーム形成は現在、カバレッジエリアにわたって固定エレベーションでビームが形成される、垂直セクタ化を用いている。

［００１０９］
例えば、ｅＮＢ－Ａ ２２０２は、ｅＮＢ－Ａのカバレッジエリアの垂直セクタ化において、ビームＬ ２２１４とビームＨ ２２１６とを有するように構成されている。同様に、ｅＮＢ－Ｂ ２２０４は、ｅＮＢ－Ｂのカバレッジエリアの垂直セクタ化において、ビームＬ ２２１８とビームＨ ２２２０とを有するように構成されている。

［００１１０］
ビームＬ ２２１４および２２１８、ならびに、ビームＨ ２２１６および２２２０、のプロビジョンのような、このような従来の垂直セクタ化による問題のいくつかは、固定エレベーションビームが、エレベーションドメインにおける自由度（ＤＯＦ）の損失、および、柔軟性の損失を引き起こすことである。

［００１１１］
ビームＨ ２２１６および２２２０が、ＵＥ２２０８および２２１０のようなセル端におけるＵＥのカバレッジに向けられている一方で、ビームＬ ２２１４および２２１８は、ＵＥ２２０６および２２１２のようなセル内部におけるＵＥのカバレッジに向けられている。

［００１１２］
しかしながら、セル端２２０８および２２１０におけるＵＥが存在せず、追加のＵＥがセル内部に位置している場合に、セル端内にＵＥが位置していなくても、ｅＮＢ－Ａ ２２０２とｅＮＢ－Ｂ ２２０４が、ビームＨ ２２１６および２２２０を不必要に維持するので、セル容量が制限される。このようなケースでは、ビーム２２１６および２２２０は無駄になるだろう。さらに、エレベーションにおける柔軟性がないと、従来の垂直セクタ化は、異なるエレベーションにＵＥが位置しているシナリオに対して実行可能ではないかもしれない。

［００１１３］
図２３は、ｅＮＢ２３０２によってサービスされるワイヤレスカバレッジエリア２３００を図示している。ｅＮＢ２３０２は、ビーム２３０６および２３０４による固定垂直セクタ化を用いている。ビーム２３０４が、垂直セクタ１のエレベーションカバレッジを提供し、ビーム２３０６が、垂直セクタ２のエレベーションカバレッジを提供する。

［００１１４］
示しているように、固定垂直セクタでは、少数のＵＥしか、規定された垂直セクタ（例えば、垂直セクタ１および２）を占有しないときには、ビームが無駄になるかもしれない。例えば、垂直セクタ１は複数のＵＥ２３０８を含んでいる。しかしながら、垂直セクタ２中には、ＵＥ２３１０のみが位置している。ＵＥ２３１０のみが垂直セクタ２内に存在するカバレッジに対してビーム２３０６を維持することに、ｅＮＢ２３０２は、システムリソースを消費するかもしれない。さらに多くのＵＥ２３０８が垂直セクタ１内に位置していたとしても、ｅＮＢは、垂直セクタ１の容量を増加させるためにビーム２３０４を拡張することはできないだろう。

［００１１５］
図２４は、ｅＮＢ２４０２によってサービスされるワイヤレスカバレッジエリア２４００を図示している。ｅＮＢ２４０２は、ビーム２４０４および２４０６による垂直セクタ化を用いている。ビーム２４０６が、垂直セクタ１のエレベーションカバレッジを提供し、ビーム２４０４が、垂直セクタ２のエレベーションカバレッジを提供している。図示している固定垂直セクタも、エレベーション差を有するＵＥをカバーする柔軟性を制限する。

［００１１６］
例えば、ビルディング２４０８および２４１０が垂直セクタ１内に位置している一方で、ビルディング２４１２は垂直セクタ２内に位置している。図示しているように、ビルディングの各々は多層式である。したがって、これらのビルディング内に位置しているＵＥは、エレベーション差を有しているかもしれない。垂直セクタ２にカバレッジを提供しているビーム２４０４は、垂直セクタ１内のビルディング２４０８および２４１０中の異なるエレベーションにおけるＵＥに、サービスを提供することができないかもしれない。したがって、図示している固定垂直セクタ化は、おそらく、異なるエレベーションを有するＵＥをカバーする柔軟性を制限するだろう。

［００１１７］
本開示のさまざまな態様は、エレベーションドメインにおけるＵＥフィードバックに基づいていくつかの垂直セクタを動的に形成することによって、エレベーションビーム形成を実行することに向けられている。例えば、エレベーションドメインにおける類似するフィードバックを有するＵＥは、グループ化されて、クラスターを形成してもよい。担当ｅＮＢは、受信したフィードバックに基づいて、これらのＵＥに対してクラスター特有垂直ビームを形成してもよい。ここでより詳細に記述するように、ｅＮＢは、類似するフィードバックを提供するＵＥに対して、クラスター特有垂直ビームを形成してもよい。

［００１１８］
態様にしたがうと、ある期間の後に、垂直セクタを動的に変化させてもよい。ＵＥがエレベーションを変化させることは遅い統計的特性であるので、垂直セクタを変化させるための設計期間は、より長い時間期間として規定してもよい。さらに、１つの位置から別の位置へＵＥが移動するにしたがって、ＵＥのエレベーションドメインフィードバックが別の特定の垂直クラスターに関係付けられるときに、ＵＥは他の垂直クラスターに加わってもよい。

［００１１９］
図２５は、本開示の態様にしたがって実行される例示的な動作２５００を図示している。動作２５００は、ｅＮＢの１つ以上のモジュールによって実行してもよい。上述したように、ｅＮＢは、２次元アンテナアレイを利用してもよい。

［００１２０］
２５０２において、ｅＮＢは、ｅＮＢのカバレッジエリア内の複数のＵＥからのフィードバックを受信する。ここでより詳細に記述するように、開ループスキーム、閉ループスキーム、または、両方を組み合わせたものにしたがって、ＵＥはフィードバックを受信してもよい。フィードバックは、物理アップリンク制御チャネルおよび／または物理アップリンク共有チャネルから、ｅＮＢにおいて受信されてもよい。

［００１２１］
開ループスキームでは、ｅＮＢは、複数の直交エレベーションビームを、ＵＥに対して形成してもよい。ＵＥは、ビームを解析し、好ましいビームのインデックスを指定する（例えば、送信する）ことによって、フィードバックをｅＮＢに提供してもよい。

［００１２２］
閉ループスキームでは、基地局によって受信されるフィードバックは、ＵＥによって取得または算出されたメトリックであってもよい。メトリックは、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）、チャネル固有ベクトル、または、これらに類するものを含んでいてもよい。

［００１２３］
２５０４において、ｅＮＢは、ステップ２５０２において受信したフィードバックを使用して、エレベーションドメインにおける、ＵＥ間の相関を決定する。相関は、論理クラスターにＵＥをグループ化する、ｅＮＢの能力を提供する。論理クラスターは、フィードバックに基づいて形成されるエレベーションビームから利益を得るだろう。

［００１２４］
ｅＮＢが開ループスキームを使用して動作するか、または、閉ループスキームを使用して動作するかに依存して、相関は、ＵＥによって報告された好ましいビームインデックスの分布を解析することを含んでいるかもしれない（開ループスキーム）、または、ＵＥの論理グループを決定するために、さまざまなフィードバックメトリックの間の相関を決定することを含んでいるかもしれない（閉ループスキーム）。

［００１２５］
２５０６において、ｅＮＢは、相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成する。ＵＥの各クラスターは、類似する相関を有する、すなわち、予め定められたしきい値内で相関している、１セットのＵＥを含んでいる。

［００１２６］
２５０８において、ｅＮＢは、エレベーションドメインにおける、結果的に得られるＵＥ間の相関に基づいて、ＵＥクラスターの各々に対して垂直セクタを動的に構成する。例えば、多数のＵＥのフィードバックが互いに相関していて、ＵＥクラスターとして構成されていることをｅＮＢが決定したとき、ｅＮＢは、そのＵＥクラスター中の相関しているＵＥの各々にサービスするだろう垂直セクタを規定および構成してもよい。ある類似する相関を有するＵＥによって形成されたこのような各ＵＥクラスターに対して、ｅＮＢは、このような垂直セクタを動的に構成してもよい。

［００１２７］
２５１０において、ｅＮＢは、構成した各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成する。各エレベーションビームは、他のエレベーションビームと直交していてもよい。各ＵＥクラスターに対して動的垂直セクタを担当するビームを形成するために、ｅＮＢは、適切なビーム重みを発生させてもよい。各垂直セクタは、複合チャネルの主固有ベクトルに等しいビーム形成重みを有していてもよい。ＵＥクラスターの各々におけるＵＥから受信した、エレベーションドメインにおけるフィードバックに基づいて、複合チャネルを形成してもよい。ｅＮＢは、１つ以上のクラスターの各々における２つ以上のＵＥに、エレベーションビームを送信してもよい。エレベーションビームは、時間多重化方式または周波数多重化方式を使用して送信してもよい。

［００１２８］
態様にしたがうと、ＵＥの各クラスターに対するエレベーションビームは、互いに直交していてもよい。さらに、時間多重化方式または周波数多重化方式の１つ以上によって、エレベーションビームを送信してもよい。

［００１２９］
本開示のさまざまな態様はまた、互換性のあるｅＮＢが、ＵＥ特有エレベーションビーム形成のために、いくつかのビームを予約することを可能にする。任意の所定のカバレッジエリアに対して、クラスター特有ビームとＵＥ特有ビームとの間でトレードオフが存在する。ＵＥ特有ビームが、個々のＵＥに対して、より強い通信を提供することができる一方で、クラスター特有ビームは、システム容量における著しい増加を提供することができる。クラスター特有ビーム形成に対して利用した開ループスキームおよび閉ループスキームをまた使用して、論理クラスターに分類されず、ＵＥ特有ビームから利益を得るかもしれないＵＥを決定することができる。

［００１３０］
図２６は、本開示の態様にしたがって構成されている、動的垂直セクタ化手順を図示する送信タイムライン２６００を図示している。図示しているように、数１０個のフレームからなる周期的なスーパーフレームが規定されている。“Ｘ”個のフレームを含むスーパーフレーム２６０２を、送信タイムライン２６００上に図示している。

［００１３１］
第１のサブフレーム“ｎ”において、ｅＮＢが基準信号を送信する。例えば、ｅＮＢは、チャネル品質情報－基準信号を複数のＵＥに送信する。各ＵＥは、それのチャネルをＣＳＩ－ＲＳにおいて測定し、エレベーションドメインにおけるフィードバックを、ｅＮＢに戻すように提供する。ｅＮＢおよびＵＥによって使用するスキームは、開ループ、閉ループ、または、両方を組み合わせたものであってもよい。上述したように、開ループモードでは、ＵＥは、直交エレベーションビームのうち最良のもののインデックスをフィードバックする。閉ループモードでは、ＵＥは、ランク１、ＰＭＩ、チャネル固有ベクトル、または、これらに類するもののようなメトリックをフィードバックする。

［００１３２］
ｅＮＢは、エレベーションドメインにおける、ＵＥからフィードバックされたチャネル情報を収集し、開ループフィードバック、閉ループフィードバック、または、これらを組み合わせたものの相関に基づいて、ＵＥのクラスターに対して、動的垂直セクタを形成する。

［００１３３］
上記で着目したように、ＵＥの相関しているクラスター内に収まらないＵＥに対しては、ＵＥ特有ビーム形成が依然として適用可能であるかもしれない。

［００１３４］
その後、フレーム“ｎ＋Ｘ”における、スーパーフレーム２６０２の終端まで、形成された垂直セクタは変化しないだろう。この時間において、ｅＮＢは再度、ＲＳを送信してもよく、ｅＮＢのカバレッジエリア中のＵＥは、開ループスキームまたは閉ループスキームのいずれかを使用して、エレベーションドメインにおけるフィードバックを、ｅＮＢに提供してもよい。

［００１３５］
ＵＥからのエレベーションフィードバックのためにＲＳ（例えば、ＣＳＩ－ＲＳ）を送信するためにｅＮＢによって使用されるオーバーヘッドが、非常に小さいことに着目すべきである。したがって、本開示の図示している態様は、オーバーヘッド、あるいは、基地局またはＵＥの処理要件を、実質的に増加させないだろう。

［００１３６］
図２７は、本開示の態様にしたがって構成されている、ｅＮＢ２７０２のカバレッジエリア２７００を図示している。ｅＮＢ２７０２は、動的垂直セクタ化用に構成されており、カバレッジエリア２７００内に位置するＵＥからのエレベーションフィードバックのためにＣＳＩ－ＲＳを送信することによって、セクタ化プロセスを開始する。

［００１３７］
ＵＥ２７０４と、ビルディング２７０６のさまざまなフロア上のＵＥ２７０６－Ａ、２７０６－Ｂと、ビルディング２７０８中のＵＥ２７０８－Ａとを含む複数のＵＥが、ｅＮＢ２７０２のカバレッジエリア内に位置している。カバレッジエリア２７００内のＵＥは各々、エレベーションドメインにおけるフィードバックをｅＮＢに提供する。ｅＮＢは、フィードバックを相関させて、垂直セクタを動的に決定する。

［００１３８］
ビルディング２７０６は、第３のフロア上のＵＥ２７０６－Ａと、第１のフロア上のＵＥ２７０６－Ｂとを含んでいる。ビルディング２７０６中のＵＥに対する、エレベーションフィードバックの相関は、ｅＮＢに、第３のフロア上のＵＥのクラスターに対して垂直セクタ２７１０を、ビルディング２７０６の第１のフロア上のＵＥのクラスターに対して垂直セクタ２７１８を構成させる。

［００１３９］
ｅＮＢは、カバレッジエリア２７００中の、屋外の複数のＵＥ間の相関も発見する。ｅＮＢは、ＵＥクラスター２７１２と、ＵＥクラスター２７１２に関係する垂直セクタ２７１４とを規定する。ビルディング２７０８中のＵＥに対する、エレベーションフィードバックの相関は、ｅＮＢに、ビルディング２７０８の第３のフロア上のＵＥのクラスターに対して垂直セクタ２７１６を構成させる。

［００１４０］
最後に、ＵＥ２７０４から受信したエレベーションフィードバックは、カバレッジエリア２７００内に位置する他のＵＥのいずれとも相関しないかもしれない。したがって、ｅＮＢは、ＵＥ特有エレベーションビーム２７２０を構成して、ＵＥ２７０４を担当してもよい。

［００１４１］
ＵＥのこの分布と、ｅＮＢ２７０２によって実現される、結果的に得られる動的垂直セクタ化は、図２６において示したように、数１０個のフレームに対して同じ場所のままかもしれない。さらに、任意の垂直セクタ中の任意のＵＥが、別の垂直セクタに移動するとき、ＵＥは、その特定のＵＥのクラスターの一部になるかもしれない。

［００１４２］
例えば、ビルディング２７０６の第３のフロア上のＵＥの１つが、そのビルディングの第１のフロアに移動する場合に、ＵＥは、垂直セクタ２７１０が構成されているＵＥのクラスターを離れて、垂直セクタ２７１８が構成されている、第１のフロア上のＵＥ２７０６－Ｂのクラスターに加わるだろう。したがって、エレベーションドメインにおけるＵＥからのフィードバックに基づいて垂直セクタを動的に構成することによって、固定垂直セクタを通してシステム容量を無駄にすることなく、ｅＮＢは、変化するエレベーションを有するＵＥをより柔軟に取り扱うことができる。

［００１４３］
上記で着目したように、開ループスキーム、閉ループスキーム、あるいは、両方の何らかの組み合わせまたはバリエーションを使用して、本開示のさまざまな態様において、エレベーションフィードバックメカニズムを実現することができる。

［００１４４］
図２８は、本開示の態様にしたがって、開ループエレベーションフィードバックスキームを実現するように実行される、例示的な動作２８００を図示している。図２９は、図２８において図示される方法論にしたがって、開ループエレベーションフィードバックメカニズム用に構成されているｅＮＢ２９０２を図示している。

［００１４５］
ブロック２８０２において、ｅＮＢ２９０２は、共通のＣＳＩ－ＲＳリソースを使用して、時間および周波数多重化方式において、複数の直交エレベーションビーム、エレベーションビーム１～エレベーションビームＫを形成する。

［００１４６］
２８０４において、ｅＮＢ２９０２は、ＵＥ２９０４～２９１０の各々からのエレベーションフィードバックを受信する。ＵＥ２９０４～２９１０の各々は、エレベーションドメインにおける各々の最良のビームである、エレベーションビーム１～Ｋのうちの１つのもののインデックスをフィードバックする。

［００１４７］
例えば、最良のビームに対するインデックスとしてそれぞれ、ＵＥ２９０４が、エレベーションビームＫのインデックスＫをフィードバックする一方で、ＵＥ２９０８は、エレベーションビーム２のインデックス２をフィードバックするかもしれない。

［００１４８］
２８０６において、ｅＮＢ２９０２は、ＵＥ２９０４～２９１０の好ましいビームインデックスの分布を解析する。２８０８において、ＵＥのうちのいくつかが同一または類似の最良のビームインデックスを報告したか否かが決定される。

［００１４９］
２８１０において、ｅＮＢは、同一または類似の好ましいビームを有するＵＥに対して、エレベーションビームを形成する。態様にしたがうと、隣接するビームをＵＥが報告する場合は、それらのＵＥはまた、統合されたビームでグループ化されるかもしれない。例えば、ＵＥ２９０６および２９０８の各々が、エレベーションビーム２のインデックス２を、最良のビームとしてフィードバックする一方で、ＵＥ２９１０は、隣接するエレベーションビーム１のインデックス１をフィードバックする。それに応じて、ｅＮＢ２９０２は、ＵＥ２９０６、２９０８、および２９１０のクラスターを担当する垂直セクタのために、統合されたビームＬを構成するかもしれない。

［００１５０］
この態様で、ｅＮＢは、複数のＵＥの各ＵＥの好ましいビームの分布を解析することができる。その後、ｅＮＢは、類似するビームの選好を共有する、ＵＥの２つ以上をグループ化して、１つ以上のＵＥクラスターを形成するかもしれない。

［００１５１］
ＵＥに対して、好ましいビームのインデックスが同一でない場合は、２８１２において、ｅＮＢ２９０２は、報告されたビームインデックスを使用して、ＵＥ特有ビームを形成するだろう。例えば、ＵＥ２９０４がインデックスＫを報告し、インデックスＫが、ＵＥ２９０６～２９１０によって報告されたエレベーションビームのうちの任意のものと同一でなく、隣接しない。それに応じて、ｅＮＢ２９０２は、ＵＥ２９０４に対して、ＵＥ特有ビームＭを形成するかもしれない。この態様で、ＵＥ特有エレベーションビーム形成のために、ビームのいくつかを予約することができる。

［００１５２］
統合されたビームＬによって担当される垂直セクタ中のＵＥ２９０６、２９０８、および２９１０は、２Ｄ ＭＩＭＯシステム中に存在するかのように、同一の態様で動作するかもしれないことに着目すべきである。

［００１５３］
図３０は、本開示の態様にしたがって、閉ループエレベーションフィードバックスキーム中で実現される、例示的な動作３０００を図示している。３００２において、ｅＮＢは、ｅＮＢのカバレッジエリア内のＵＥから、エレベーションフィードバックメトリックを受信する。エレベーションフィードバックメトリックは、ランク１ＰＭＩ、固有ベクトル、および、これらに類するものを含んでいてもよい。

［００１５４］
３００４において、ｅＮＢは、複数のＵＥのペアのすべての組み合わせに対して相関を決定する。例えば、ＵＥ１～Ｎに対するエレベーションフィードバックメトリックを、ｈ_１、ｈ_２、・・・、ｈ_Ｎと表す。ｅＮＢは、以下のアルゴリズムにしたがって相関を決定する。

［００１５５］
ｆｏｒ ｉ＝１：Ｎ
［００１５６］
ｆｏｒ ｊ＝ｉ：Ｎ
［００１５７］
Ｃ_ｉ，ｊ＝（ｈ_ｉ）^Ｈｈ_ｊ
［００１５８］
ｅｎｄ
［００１５９］
Ｃ_ｉ，ｊは、ＵＥのペア（ＵＥ_ｉとＵＥ_ｊ）間のチャネル類似性を表す行列である。態様にしたがうと、ｈ_ｉは、ＵＥ_ｉのランク１ＰＭＩまたはチャネル固有ベクトルのうちの１つであってもよく、ｈ_ｊは、ＵＥ_ｊのランク１ＰＭＩまたはチャネル固有ベクトルのうちの１つであってもよい。Ｎは、複数のＵＥの総数を表す。

［００１６０］
３００６において、ｅＮＢは、任意の相関の値を、第１の予め定められたしきい値Ｔ_１と比較する。第１の予め定められたしきい値との比較は、ＵＥのペアがどのくらい密接に相関しているかを決定する。その後、３０１４において相関がＴ_１より小さい場合、そのペアのＵＥは、クラスターに対する候補ではないとみなされ、３００６において、ｅＮＢが、他の組み合わせの比較を継続する。

［００１６１］
ペアの相関がＴ_１に等しい、またはＴ_１より大きい場合は、そのペアのＵＥは、クラスター候補であると指定され、３００８において、相関しているＵＥとしてｅＮＢによってカウントされる。

［００１６２］
３０１０において、ｅＮＢは、互いに相関しているとしてカウントしたＵＥの数を、第２の予め定められたしきい値Ｔ_２と比較する。動的垂直セクタ化のために、ＵＥのクラスターを形成する前に存在しなければならないマッチングするＵＥのあるしきい数を、オペレータは、ネットワークの設計に依存して指定してもよい。相関しているＵＥの数がＴ_２を超えない場合は、３０１６において、ＵＥのクラスターに対して、統合されたエレベーションビームは形成されない。

［００１６３］
そうではなく、相関しているＵＥの数が、第２のしきい値を満たす、または超える場合は、３０１２において、ｅＮＢは、これらの相関しているＵＥのクラスターに対して、統合されたエレベーションビームにより垂直セクタを形成する。したがって、ｅＮＢは、エレベーションドメインにおける、ＵＥから受信したフィードバックに基づいて、ＵＥのクラスターに対して、エレベーションビームを動的に形成してもよい。

［００１６４］
このベクトルに対するビーム重みを、ｗ（ｉ）＝ＳＶＤ（［ｈ_ｉ・・・ｈ_ｎ（ｉ）］）^＊として選択してもよいことに着目すべきである。ここで、重みｗ（ｉ）は、相関しているＵＥのエレベーションメトリックの共役の特異値分解（ＳＶＤ）である。ＳＶＤは、フィードバックメトリックの主固有ベクトルを選択するように機能する。

［００１６５］
異なる垂直セクタ間の干渉を緩和させるために、ブロック対角化（ＢＤ）を適用してもよいことにさらに着目すべきである。態様にしたがうと、垂直セクタのエレベーションビームとＵＥ特有エレベーションビームとの間で、干渉を緩和させることができる。ゼロフォーシング（ＺＦ）法またはＢＤ法を使用してＵＥ特有ビームを形成することによって、干渉を緩和させることができる。

［００１６６］
開ループスキームと閉ループスキームは各々、インプリメンテーションに利点および不利点を提供する。例えば、開ループフィードバックスキームは、より少ないフィードバックしか必要とせず、したがって、中間のＵＥスピードによるシナリオに適している。開ループスキームはまた、ｅＮＢ側とＵＥ側の両方において、より少ない複雑さしか必要としない。それに引き換え、直交ビームの数が制限される。したがって、ＵＥフィードバックを決定するために、より少ないエレベーションビームが使用される。

［００１６７］
ＵＥ特有エレベーションビーム形成と比較して、動的垂直セクタ化は少ないオーバーヘッドしか必要とせず、ビーム形成に関連するシグナリングは、１つのクラスター中のＵＥへのマルチキャストであってもよく、したがって、ＵＥに１つずつ通知する必要性が回避される。

［００１６８］
さらに、垂直方向またはエレベーションドメインにおける統計的特性は、時間にわたってゆっくり変化するので、垂直セクタは、より長い期間に対して、同じ場所のままかもしれない。典型的な動作において、ＵＥは、普通、アジマスドメインにおいて移動する。より小さいオーバーヘッドと、より長い垂直セクタ期間とのために、ＵＥが中間のスピードで移動する、または、密集したＵＥ分布内で移動するときに、本開示のさまざまな態様は、より良いパフォーマンスを提供する。ＵＥが中間スピードのシナリオにおいては、正確なチャネル情報を取得することができない。密集したＵＥ分布、例えば空港においては、ビームは、異なるＵＥを分離するのに十分なほど狭くないかもしれない。

［００１６９］
開示したプロセスにおけるステップの特有な順序または階層が、例示的なアプローチの実例であることを理解すべきである。設計選択に基づいて、プロセスにおけるステップの特有な順序または階層は並べ替えてもよいことを理解すべきである。添付している方法の請求項は、さまざまなステップのエレメントをサンプルの順序で提示しており、提示した特有な順序または階層に限定されることを意味していない。

［００１７０］
先の説明は、任意の当業者が、ここで記述したさまざまな態様を実施できるように提供している。これらの態様に対するさまざまな修正は、当業者に容易に明白となり、ここで規定した一般的な原理を、他の態様に適用してもよい。したがって、特許請求の範囲は、ここで示した態様に限定されることを意図するものではなく、特許請求の範囲の文言と矛盾しない全範囲を与えられるべきである。エレメントへの単数での言及は、“１つおよび１つのみ”と特に述べられていない限り、“１つおよび１つのみ”を意味することを意図しているのではなく、むしろ“１つ以上”を意味することを意図している。そうでないことが特に述べられていない限り、用語“いくつか”は、１つ以上のことを指している。当業者に知られ、または後に知られることになる、本開示全体を通して記述したさまざまな態様のエレメントに対するすべての構造的および機能的な均等物は、参照によってここで明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって含まれることを意図している。さらに、ここで開示したものは、このような開示が特許請求の範囲中に明示的に記載されているか否かにかかわらず、公共に捧げられることを意図していない。どの請求項のエレメントも、エレメントがフレーズ“する手段”を使用して明確に記載されていない限り、または、方法の請求項のケースでは、エレメントがフレーズ“するステップ”を使用して記載されていない限り、米国特許法第１１２条第６パラグラフの規定の下で解釈すべきではない。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 進化型ノードＢ（ｅＮＢ）によるワイヤレス通信のための方法において、
より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するポートプリコーディング行列を発生させることと、
前記ポートプリコーディング行列を使用して、ユーザ機器（ＵＥ）特有ポート基準信号をＵＥに送信することと、
前記ＵＥ特有ポート基準信号に基づいて前記ＵＥによって測定された、チャネル状態情報（ＣＳＩ）に関するフィードバックを受信することと、
前記ＣＳＩに関するフィードバックに基づいて、複数のデータレイヤをＵＥ特有アンテナポートにマッピングすることと、
前記ＵＥ特有アンテナポートの各々を物理アンテナエレメントにマッピングすることと、
前記複数のデータレイヤのマッピングと、前記物理アンテナエレメントへのアンテナポートのマッピングとに基づいて、データを前記ＵＥに送信することとを含む方法。
［２］ 前記ポートプリコーディング行列は、アップリンクチャネル推定に基づいて発生される［１］記載の方法。
［３］ 前記物理アンテナエレメントは、多次元アレイで配列されている［１］記載の方法。
［４］ パイロットシーケンスをＵＥ特有アンテナポートにマッピングすることをさらに含む［１］記載の方法。
［５］ 前記フィードバックは、好ましい行列インジケータ（ＰＭＩ）とランク表示（ＲＩ）とのうちの少なくとも１つを含む、量子化されたフィードバックを含む［１］記載の方法。
［６］ 前記量子化されたフィードバックは、予め規定されたコードブックから選択される［５］記載の方法。
［７］ 前記アンテナエレメントのサブアレイパーティションに関する情報を、前記ＵＥに送信することをさらに含む［１］記載の方法。
［８］ 前記情報は、サブアレイパーティションのタイプ、アンテナポートの構造、または、アンテナポートの数、のうちの少なくとも１つを含む［７］記載の方法。
［９］ 複数のタイプのサブアレイパーティションと、関係するコードブックとをサポートする、ＵＥの能力にしたがって、ＵＥは複数のカテゴリに分割される［１］記載の方法。
［１０］ あるタイプのＵＥは、他のタイプのＵＥよりも、少ないタイプのサブアレイパーティションをサポートするかもしれない［９］記載の方法。
［１１］ ユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のための方法において、
より大きな数のアンテナエレメントをより小さな数のアンテナポートに圧縮するロングタームポートプリコーディング行列を使用して進化型ノードＢ（ｅＮＢ）によって送信された、ＵＥ特有ポート基準信号を受信することと、
前記ＵＥ特有ポート基準信号に基づいて、ショートタームＣＳＩを測定および量子化することと、
前記量子化したショートタームＣＳＩに関するフィードバックを、前記ｅＮＢに送信することとを含む方法。
［１２］ 前記フィードバックは、好ましい行列インジケータ（ＰＭＩ）とランク表示（ＲＩ）とのうちの少なくとも１つを含む、量子化されたフィードバックを含む［１１］記載の方法。
［１３］ 前記量子化されたフィードバックは、予め規定されたコードブックから選択される［１２］記載の方法。
［１４］ 前記アンテナエレメントのサブアレイパーティションに関する情報を受信することをさらに含む［１１］記載の方法。
［１５］ 前記情報は、サブアレイパーティションのタイプと、アンテナポートの構造と、アンテナポートの数とのうちの少なくとも１つを含む［１４］記載の方法。
［１６］ 前記情報に基づいて、複数の予め規定されたコードブックから１つを選択することと、
前記選択したコードブックを使用して、前記フィードバックを報告することとをさらに含む［１４］記載の方法。
［１７］ ワイヤレス通信の方法において、
進化型ノードＢ（ｅＮＢ）において、複数のユーザ機器（ＵＥ）からのフィードバックを受信することと、
前記ｅＮＢによって、前記複数のＵＥの間の相関を決定することと、
前記ｅＮＢによって、前記相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成することと、
前記ｅＮＢによって、前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、
前記ｅＮＢによって、前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、前記垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することとを含み、
前記１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、前記複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含む方法。
［１８］ 前記１つ以上のＵＥクラスターの各々における前記２つ以上のＵＥに対して、前記エレベーションビームを送信することをさらに含む［１７］記載の方法。
［１９］ チャネル品質情報基準信号を前記複数のＵＥに送信することをさらに含む［１７］記載の方法。
［２０］ 前記ｅＮＢにおいて、２次元アンテナアレイを利用することをさらに含む［１７］記載の方法。
［２１］ 前記受信したフィードバックは、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）と、チャネル固有ベクトルと、好ましいビームのインデックスとのうちの１つ以上を含む［１７］記載の方法。
［２２］ 前記ＰＭＩと前記チャネル固有ベクトルとのうちの１つまたは両方は、物理アップリンク制御チャネルと物理アップリンク共有チャネルとのうちの１つ以上から、前記ｅＮＢにおいて受信される［２１］記載の方法。
［２３］ 前記複数のＵＥの間の相関を決定することは、
前記複数のＵＥの各ＵＥの好ましいビームの分布を解析することと、
少なくとも類似する好ましいビームを有する２つ以上のＵＥをグループ化して、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々を形成することとを含む［１７］記載の方法。
［２４］ 各エレベーションビームは、他のエレベーションビームに直交する［１７］記載の方法。
［２５］ 前記複数のＵＥの間の相関を決定することは、エレベーションドメインにおいて、前記複数のＵＥのうちのＵＥの各ペアに対して、ペア相関を算出することを含む［１７］記載の方法。
［２６］ ＵＥの各ペアのすべての組み合わせの前記ペア相関の値は、
Ｃ _ｉ，ｊ ＝（ｈ _ｉ ） ^Ｈ ｈ _ｊ ；０＜ｉ，ｊ≦Ｎ
にしたがって示され、
Ｃ _ｉ，ｊ は、ＵＥ _ｉ とＵＥ _ｊ のペア間のチャネル類似性を示す行列であり、
ｈ _ｉ は、ＵＥ _ｉ のランク１ＰＭＩまたはチャネル固有ベクトルのうちの１つであり、
ｈ _ｊ は、ＵＥ _ｊ のランク１ＰＭＩまたはチャネル固有ベクトルのうちの１つであり、
Ｎは、前記複数のＵＥの総数である［２５］記載の方法。
［２７］ 前記ペア相関の値を第１の予め定められたしきい値と比較し、前記第１の予め定められたしきい値は、前記ＵＥのペアが互いに相関することを示す、相関の最小値であることと、
互いに相関するＵＥの数を算出し、前記数を第２の予め定められたしきい値と比較し、前記第２の予め定められたしきい値は、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々を形成するための、ＵＥの最小数であることと、
前記相関するＵＥの数が、前記第２の予め定められたしきい値と少なくとも同一であるときに、互いに相関する前記２つ以上のＵＥをグループ化して、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々を形成することとをさらに含む［２５］記載の方法。
［２８］ 前記ＵＥの数の各ＵＥは、前記１つ以上のＵＥクラスターのうちの１つのＵＥクラスターに割当てられる［２７］記載の方法。
［２９］ 各垂直セクタは、複合チャネルの主固有ベクトルに等しいビーム形成重みを有しており、
前記複合チャネルは、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々における前記２つ以上のＵＥからの、エレベーションドメインにおける前記フィードバックに基づいて形成される［１７］記載の方法。
［３０］ 前記複数のＵＥのうちのＵＥからの、エレベーションドメインにおける前記フィードバックに基づいて、ＵＥ特有エレベーションビームを形成することをさらに含む［１７］記載の方法。
［３１］ 前記垂直セクタの前記エレベーションビームと前記ＵＥ特有エレベーションビームとの間の干渉を緩和させることをさらに含む［３０］記載の方法。
［３２］ 前記干渉を緩和させることは、ゼロフォーシング法とブロック対角化法とのうちの１つまたは両方により、前記ＵＥ特有エレベーションビームを形成することを含む［３１］記載の方法。
［３３］ 周期的なスーパーフレームの時間期間の間、前記エレベーションビームは変化しないままである［１７］記載の方法。
［３４］ 前記１つ以上のＵＥクラスターに関係する１つ以上のＵＥがエレベーションドメインにおいて移動するときに、前記１つ以上のＵＥクラスターの構成は変化する［１７］記載の方法。
［３５］ 前記エレベーションビームは、時間多重化方式と周波数多重化方式とのうちの１つ以上によって送信される［１７］記載の方法。

Claims (28)

1. ワイヤレス通信の方法において、
   基地局において、複数のユーザ機器（ＵＥ）からのフィードバックを受信することと、
   前記基地局によって、前記複数のＵＥの間の相関を決定することと、ここにおいて、前記複数のＵＥの間の前記相関を前記決定することは、前記複数のＵＥの各ＵＥの好ましいビームの分布を解析することと、１つ以上のＵＥクラスターの各々を形成するために、少なくとも類似する好ましいビームを有する２つ以上のＵＥをグループ化することと、を含み、
   前記基地局によって、前記相関に基づいて、前記１つ以上のＵＥクラスターを構成することと、ここにおいて、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、前記複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含み、
   前記基地局によって、前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、
   前記基地局によって、前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、前記垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することと、
   を含む、方法。
2. 前記１つ以上のＵＥクラスターの各々における前記２つ以上のＵＥに対して、前記エレベーションビームを送信することをさらに含む請求項１記載の方法。
3. チャネル品質情報基準信号を前記複数のＵＥに送信することをさらに含む請求項１記載の方法。
4. 前記基地局において、２次元アンテナアレイを利用することをさらに含む請求項１記載の方法。
5. 前記受信したフィードバックは、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）と、チャネル固有ベクトルと、好ましいビームのインデックスとのうちの１つ以上を含む請求項１記載の方法。
6. 前記ＰＭＩと前記チャネル固有ベクトルとのうちの１つまたは両方は、物理アップリンク制御チャネルと物理アップリンク共有チャネルとのうちの１つ以上から、前記基地局において受信される請求項５記載の方法。
7. 各エレベーションビームは、他のエレベーションビームに直交する請求項１記載の方法。
8. ワイヤレス通信の方法において、
   基地局において、複数のユーザ機器（ＵＥ）からのフィードバックを受信することと、
   前記基地局によって、前記複数のＵＥの間の相関を決定することと、ここにおいて、前記複数のＵＥの間の前記相関を前記決定することは、エレベーションドメインにおいて、前記複数のＵＥのうちのＵＥの各ペアに対して、ペア相関を算出することを含み、
   前記基地局によって、前記相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成することと、ここにおいて、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、前記複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含み、
   前記基地局によって、前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、
   前記基地局によって、前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、前記垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することと、
   を含む、方法。
9. ＵＥの各ペアのすべての組み合わせの前記ペア相関の値は、
   Ｃ_ｉ，ｊ＝（ｈ_ｉ）^Ｈｈ_ｊ；０＜ｉ，ｊ≦Ｎ
   にしたがって示され、
   Ｃ_ｉ，ｊは、ＵＥ_ｉとＵＥ_ｊのペア間のチャネル類似性を示す行列であり、
   ｈ_ｉは、ＵＥ_ｉのランク１ＰＭＩまたはチャネル固有ベクトルのうちの１つであり、
   ｈ_ｊは、ＵＥ_ｊのランク１ＰＭＩまたはチャネル固有ベクトルのうちの１つであり、
   Ｎは、前記複数のＵＥの総数である、
   請求項８記載の方法。
10. 前記ペア相関の値を第１の予め定められたしきい値と比較することと、ここにおいて、前記第１の予め定められたしきい値は、前記ＵＥのペアが互いに相関することを示す、相関の最小値であり、
    互いに相関するＵＥの数を算出し、前記数を第２の予め定められたしきい値と比較することと、ここにおいて、前記第２の予め定められたしきい値は、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々を形成するための、ＵＥの最小数であり、
    前記相関するＵＥの数が、前記第２の予め定められたしきい値と少なくとも同一であるときに、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々を形成するために、互いに相関する前記２つ以上のＵＥをグループ化することと、
    をさらに含む請求項８記載の方法。
11. 前記数のＵＥの各ＵＥは、前記１つ以上のＵＥクラスターのうちの１つのＵＥクラスターに割当てられる請求項１０記載の方法。
12. 各垂直セクタは、複合チャネルの主固有ベクトルに等しいビーム形成重みを有し、
    前記複合チャネルは、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々における前記２つ以上のＵＥからの、エレベーションドメインにおける前記フィードバックに基づいて形成される、
    請求項１記載の方法。
13. 前記複数のＵＥのうちのＵＥからの、エレベーションドメインにおける前記フィードバックに基づいて、ＵＥ特有エレベーションビームを形成することをさらに含む請求項１記載の方法。
14. ワイヤレス通信の方法において、
    基地局において、複数のユーザ機器（ＵＥ）からのフィードバックを受信することと、
    前記基地局によって、前記複数のＵＥの間の相関を決定することと、
    前記基地局によって、前記相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成することと、ここにおいて、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、前記複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含み、
    前記基地局によって、前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、
    前記基地局によって、前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、前記垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することと、
    前記複数のＵＥのうちのＵＥからの、エレベーションドメインにおける前記フィードバックに基づいて、ＵＥ特有エレベーションビームを形成すること、
    前記垂直セクタの前記エレベーションビームと前記ＵＥ特有エレベーションビームとの間の干渉を緩和させること、
    を含む、方法。
15. 前記干渉を緩和させることは、ゼロフォーシング法とブロック対角化法とのうちの１つまたは両方により、前記ＵＥ特有エレベーションビームを形成することを含む請求項１４記載の方法。
16. 周期的なスーパーフレームの時間期間の間、前記エレベーションビームは変化しないままである請求項１記載の方法。
17. 前記１つ以上のＵＥクラスターに関係する１つ以上のＵＥがエレベーションドメインにおいて移動するときに、前記１つ以上のＵＥクラスターの構成は変化する請求項１記載の方法。
18. 前記エレベーションビームは、時間多重化方式と周波数多重化方式とのうちの１つ以上によって送信される請求項１記載の方法。
19. ワイヤレス通信のための装置であって、
    複数のユーザ機器（ＵＥ）からのフィードバックを受信するように構成された受信機と、
    メモリと、
    前記メモリに結合された少なくとも１つのプロセッサと、
    を備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、
    前記複数のＵＥの間の相関を決定することと、
    前記相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成することと、ここにおいて、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、前記複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含み、
    前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、
    前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、前記垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することと、
    前記複数のＵＥの各ＵＥの好ましいビームの分布を解析することと、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々を形成するために、少なくとも類似する好ましいビームを有する２つ以上のＵＥをグループ化することと、
    を行うように構成される、装置。
20. ２次元アンテナアレイと、
    前記１つ以上のＵＥクラスターの各々における前記２つ以上のＵＥに対して、前記エレベーションビームを送信するように構成された送信機と、
    をさらに含む請求項１９記載の装置。
21. ２次元アンテナアレイと、
    チャネル品質情報基準信号を前記複数のＵＥに送信するように構成された送信機と、
    をさらに含む請求項１９記載の装置。
22. 前記受信したフィードバックは、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ）と、チャネル固有ベクトルと、好ましいビームのインデックスとのうちの１つ以上を含む請求項１９記載の装置。
23. 各エレベーションビームは、他のエレベーションビームに直交する請求項１９記載の装置。
24. ワイヤレス通信のための装置であって、
    複数のユーザ機器（ＵＥ）からのフィードバックを受信するように構成された受信機と、
    メモリと、
    前記メモリに結合された少なくとも１つのプロセッサと、
    を備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、
    前記複数のＵＥの間の相関を決定することと、
    前記相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成することと、ここにおいて、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、前記複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含み、
    前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、
    前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、前記垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することと、
    エレベーションドメインにおいて、前記複数のＵＥのうちのＵＥの各ペアに対して、ペア相関を算出することと、
    を行うように構成される、装置。
25. ワイヤレス通信のための装置であって、
    複数のユーザ機器（ＵＥ）からのフィードバックを受信するように構成された受信機と、
    メモリと、
    前記メモリに結合された少なくとも１つのプロセッサと、
    を備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、
    前記複数のＵＥの間の相関を決定することと、
    前記相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成することと、ここにおいて、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、前記複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含み、
    前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、
    前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、前記垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することと、
    を行うように構成され、
    各垂直セクタは、複合チャネルの主固有ベクトルに等しいビーム形成重みを有し、
    前記複合チャネルは、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々における前記２つ以上のＵＥからの、エレベーションドメインにおける前記フィードバックに基づいて形成される、装置。
26. 前記少なくとも１つのプロセッサは、
    前記複数のＵＥのうちのＵＥからの、エレベーションドメインにおける前記フィードバックに基づいて、ＵＥ特有エレベーションビームを形成するようにさらに構成された
    請求項１９記載の装置。
27. ワイヤレス通信のための装置であって、
    複数のユーザ機器（ＵＥ）からのフィードバックを受信するように構成された受信機と、
    メモリと、
    前記メモリに結合された少なくとも１つのプロセッサと、
    を備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、
    前記複数のＵＥの間の相関を決定することと、
    前記相関に基づいて、１つ以上のＵＥクラスターを構成することと、ここにおいて、前記１つ以上のＵＥクラスターの各々は、予め定められたしきい値内の相関を有する、前記複数のＵＥのうちの２つ以上のＵＥを含み、
    前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、垂直セクタを動的に構成することと、
    前記１つ以上のＵＥクラスターの各ＵＥクラスターに対して、前記垂直セクタに対応するエレベーションビームを形成することと、
    前記複数のＵＥのうちのＵＥからの、エレベーションドメインにおける前記フィードバックに基づいて、ＵＥ特有エレベーションビームを形成すること、
    前記垂直セクタの前記エレベーションビームと前記ＵＥ特有エレベーションビームとの間の干渉を緩和させること、
    を行うように構成され、装置。
28. 前記少なくとも１つのプロセッサは、ゼロフォーシング法とブロック対角化法とのうちの１つまたは両方により、前記ＵＥ特有エレベーションビームを形成するようにさらに構成された請求項２７記載の装置。

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