JP7341251B2 - 端末装置からの参照信号の送信 - Google Patents

Description

本明細書において提示される実施形態は、参照信号の送信のための方法、端末装置、コンピュータプログラム、および、コンピュータプログラム製品に関する。

通信ネットワークにおいては、所与の通信プロトコル、そのパラメータ、および、通信ネットワークが展開される物理的環境に対して良好な性能および容量を獲得するという課題があり得る。

例えば、１つの端末装置に２つ以上または更に多数の送信アンテナを備える（その端末装置においてそのようなアンテナの各々がそれ自身の物理アンテナポートに接続されている）と、１つだけの単一アンテナの構成において可能な性能より高いスペクトル効率、および／または、改良されたリンクバジェットによってアップリンク性能の向上を可能にすることができる。

次に、コードブックベース（ＣＢ）の送信および非コードブックベース（ＮＣＢ）の送信という２つのアップリンク送信方式が考慮される。ＣＢ送信は、周波数分割複信（ＦＤＤ）のため、そして、送信機－受信機の相互関係のない端末装置のために使用され得るフィードバックベースの送信方式である。ＮＣＢ送信は、相互関係に基づき、送信機－受信機の相互関係を有するユーザ機器（ＵＥ）のための時分割複信（ＴＤＤ）において使用され得る。

ＣＢ送信において、端末装置は、最初に、例えば、サウンディング参照信号（ＳＲＳまたはＳＲＳポート）のような、１つまたは２つのアップリンク参照信号を送信する。端末装置にサービス提供する無線アクセスネットワークノードは、（各々が別々の物理アンテナポートから送信され）受信したアップリンク参照信号に基づいてアップリンク無線伝播チャネルを推定し、続いて実行されるアップリンクデータ送信のための適切な送信ランクおよびプリコーダを決定する。一般に、プリコーダの行（ｒｏｗｓ）の数は物理アンテナポートの数に等しく、プリコーダの列（ｃｏｌｕｍｎｓ）の数はレイヤ数に等しい。プリコーダは、３ＧＰＰ仕様書（いわゆるコードブック）に規定された固定プリコーダの所定の組から選択され得る。３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１「ＮＲ；物理チャネルおよび変調」、Ｖｅｒｓｉｏｎ １５．５．０を参照。それから、無線アクセスネットワークノードは、送信ランクインジケータ（ＴＲＩ）、および、コードブックにおける決定されたプリコーダのインデックス（いわゆる送信プリコーダ行列インジケータ（ＴＰＭＩ））によって、送信ランクを信号で送る。そのとき、端末装置は、信号で送られた、続いて実行されるアップリンクデータ送信におけるＴＲＩおよびＴＰＭＩに対応するプリコーダを使用することとなる。

端末装置の実装によっては、（例えば、１つのアンテナエレメント当たり１つの無線チェーンと仮定して）１つのアンテナアレイの送信チェーンの相対位相を維持することができる場合がある。この場合、端末装置は、送信チェーン毎に個別のゲインおよび／または位相を有する複数の送信チェーンを介して同一の変調シンボルを送信することが可能にされる。このようにして、対応するアンテナアレイ上に１つのビームを形成する。制御された位相を有する複数のアンテナエレメント上の共通の変調シンボルまたは信号のこの送信は、コヒーレント送信と呼ばれる。遠距離通信規格のＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）の組のリリース１０においてコヒーレントアップリンクＭＩＭＯ送信のためのサポートは、「ａ ｆｅａｔｕｒｅ ｇｒｏｕｐ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｐｈａｓｅ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ ｆｏｒ ｕｐｌｉｎｋ ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ」によって示されている。この中では、コヒーレント送信をサポートするために送信チェーンの相対的位相を時間が経過しても適切に維持することができるかどうかを端末装置が示す。

他の端末装置の実装においては、送信チェーンの相対位相は良く制御されないことがあり、コヒーレント送信が使われないことがある。このような実装において、端末装置が一度に送信チェーンのうちの１つによって送信すること、または、これらの送信チェーンによって様々な変調シンボルを送信することが依然として可能であり得る。後者の場合、各送信チェーン上の変調シンボルは、空間的に多重化されたレイヤ、すなわち、ＭＩＭＯレイヤを形成することができる。このクラスの送信は非コヒーレント送信と呼ばれる。

更に他の端末装置の実装においては、送信チェーンのサブセットの相対位相は良く制御されるが、全ての送信チェーンではそうではない。１つの可能な例はマルチパネルオペレーションに関して上に記述されている。そこでは、１つのパネルの中では送信チェーン間で位相は良く制御されるが、パネル間の位相は良く制御されない。このクラスの送信は部分的コヒーレントと呼ばれる。

第５世代（５Ｇ）の新無線（ＮＲ）エアインタフェースによる送信のために相対位相制御の上記の３つの異なる形の全てがサポートされることが合意された。その結果、完全コヒーレント、部分的コヒーレント、および、非コヒーレント送信に対して端末装置の性能が規定された。端末装置のコヒーレンス性能によっては、３つの異なる組合せのコードブックサブセットを有する端末装置を設定することができる。図１は、ランク１のプリコーダのための３つの異なるコードブックサブセット１０、２０、３０を例示する。コードブックサブセット１０は、非コヒーレントと称され、アンテナ選択プリコーダのみから成る。コードブックサブセット２０は部分的コヒーレントと称され、アンテナペア選択プリコーダのみから成る。コードブックサブセット３０は、完全コヒーレントと称され、完全線形結合プリコーダのみから成る。端末装置のコヒーレンス性能に応じて、無線アクセスネットワークノードは、３つの異なる組合せのコードブックサブセットを有する端末装置を設定することができる。非コヒーレント端末装置のためには、無線アクセスネットワークノードは、非コヒーレントコードブックサブセット１０だけを有する端末装置を設定すると考えられる。部分的コヒーレント端末装置のためには、無線アクセスネットワークノードは非コヒーレントコードブックサブセット１０および部分的コヒーレントコードブックサブセット２０の両方を有する端末装置を設定すると考えられ、完全コヒーレント端末装置のためには、無線アクセスネットワークノードは３つのコードブックサブセット１０、２０、３０全てを有する端末装置を設定すると考えられる。

どのようにアップリンク参照信号が送信されるべきか、例えば、使用すべきアップリンク参照信号リソース、周波数の割当て、時間領域の挙動（周期的であるか、半永続的であるか、または、非周期的であるか）等について、無線アクセスネットワークノードから端末装置に対して信号で送られる必要がある。これを実現する１つの方法は、（無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングのような）上位レイヤシグナリングを用いて多数のアップリンク参照信号リソースセットを規定することである。ここで、各アップリンク参照信号リソースセットはアップリンク参照信号リソースのリストを含む。幾つかの通信システムでは、最大２つのアップリンク参照信号リソースを含み得る１つだけのアップリンク参照信号リソースセットが規定される。ここでは、各アップリンク参照信号リソースが最大４つの（ＳＲＳポートのような）ポートから構成され得る。それから、無線アクセスネットワークノードがこのアップリンク参照信号リソースセットへのポインタを信号で送るようにさせることによって、アップリンク参照信号の送信がトリガされる。ポインタを信号で送ることは、そのアップリンク参照信号リソースセットに列挙されるアップリンク参照信号リソースを送信するように、端末装置に対して暗黙に指示する。

５ＧのＮＲエアインタフェース用のコードブックベースのアップリンク送信用のコードブックは上述した文書３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１に明記されている。プリコーディング行列の１つの行（ｒｏｗ）は特定の１つのＳＲＳポートに対応し、１つの列（ｃｏｌｕｍｎ）はＰＵＳＣＨ送信の１つのレイヤに対応する。

２つ以上の物理アンテナポートを有する１つの端末装置にコードブックを適用するときには、（ＳＲＳポートのような）特定のアップリンク参照信号がどの物理アンテナポートにおいて送信されるべきかを決定しなければならない。例えば、ＳＲＳポート１は物理アンテナポート１において、ＳＲＳポート２は物理アンテナポート２において、以下同様に送信され得る。それから、同じマッピングが、次に続いて実行されるアップリンクデータ送信において用いられる。

しかしながら、上述した文書３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１で明記されている４ポートのコードブックは、端末装置の４つの物理アンテナポートがどのようにアップリンクデータ送信のために使われるべきかに関しては不完全である。特に、４ポートのコードブックが全てのアンテナポートの組合せをサポートするというわけではない。このことにより、例えば、アンテナアレイの使用効率が低下したり、送信パワーバジェットが限定される結果になる場合がある。

それ故、コードブックベースのアップリンク送信の改良が依然として必要である。

本明細書における実施形態の目的は、改良されたコードブックベースのアップリンク送信を可能にして参照信号の効率的な送信を提供することである。

第１の態様によれば、参照信号の送信のための方法が提示される。方法は端末装置によって実行される。端末装置は、少なくとも２つの物理アンテナポートを含む。方法は、チャネル情報を獲得することを含む。方法は、コードブックにおける少なくとも１つの所与のプリコーダのために、チャネル情報に基づいて、アップリンク参照信号から物理アンテナポートへのマッピングを決定することを含む。方法は、決定されたマッピングに従って物理アンテナポートにおいてアップリンク参照信号を送信することを含む。

第２の態様によれば、参照信号の送信のための端末装置が提示される。端末装置は処理回路を含む。処理回路は、端末装置にチャネル情報を獲得させるように設定される。処理回路は、端末装置に、コードブックにおける少なくとも１つの所与のプリコーダのために、チャネル情報に基づいて、アップリンク参照信号から物理アンテナポートへのマッピングを決定させるように設定される。処理回路は、端末装置に、決定されたマッピングに従って物理アンテナポートにおいてアップリンク参照信号を送信させるように設定される。

第３の態様によれば、参照信号の送信のための端末装置が提示される。端末装置は、チャネル情報を獲得するように設定された獲得モジュールを含む。端末装置は、コードブックにおける少なくとも１つの所与のプリコーダのために、チャネル情報に基づいて、アップリンク参照信号から物理アンテナポートへのマッピングを決定するように設定された決定モジュールを含む。端末装置は、決定されたマッピングに従って物理アンテナポートにおいてアップリンク参照信号を送信するように設定された送信モジュールを含む。

第４の態様によれば、参照信号の送信のためのコンピュータプログラムが提示される。このコンピュータプログラムは、端末装置上で実行されると、端末装置に第１の態様による方法を実行させる、コンピュータプログラムコードを含む。

第５の態様によれば、第４の態様によるコンピュータプログラム、および、コンピュータプログラムが格納されたコンピュータ読取り可能な記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品が提示される。コンピュータ読取り可能な記憶媒体は、非一過性のコンピュータ読取り可能な記憶媒体であり得る。

これは、参照信号の効率的な送信を提供する点において有利である。

これは、改良されたコードブックベースのアップリンク送信を可能にする点において有利である。

これは、コードブックベースのアップリンク送信の間の物理アンテナポートの、より良好な使用を可能とする点において有利である。同様に、これは、アップリンク性能を向上させ得る。

本明細書に含まれる実施形態の他の目的、特徴、および、利点は、以下の詳細な開示から、そして、添付の従属請求項および図面から明らかであろう。

通常、請求項において使われる全ての用語は、本明細書において明示的に別に定義されない限り、当該技術分野における通常の意味に従って解釈されるべきである。「１つの（ａまたはａｎ）／ある（ａまたはａｎ）／その（ｔｈｅ）エレメント、装置、コンポーネント、手段、モジュール、ステップ等」の言及の全ては、明示的に別に述べられない限り、エレメント、装置、コンポーネント、手段、モジュール、ステップ等の少なくとも１つの事例に言及するものとして開放的意味にて解釈されるべきである。本明細書において開示される如何なる方法のステップも、明示的に述べられない限り、開示される正確な順序通りに実行される必要はない。

これから、本発明の概念は、添付の図面を参照して、例として説明される。

プリコーダを模式的に例示する図である。 １つの実施形態による通信システムを例示する概略図である。 １つの実施形態による端末装置を模式的に例示する図である。 実施形態による方法のフローチャートである。 １つの実施形態による通信システムを例示する概略図である。 １つの実施形態による端末装置の機能ユニットを示す概略図である。 １つの実施形態による端末装置の機能モジュールを示す概略図である。 １つの実施形態によるコンピュータ読取り可能な記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品の１つの例を示す図である。

本発明の概念は、本発明の概念の特定の実施形態が図示される添付の図面を参照して、以下に、より完全に説明されるであろう。本発明の概念は、多数の異なる形で例示され得るが、本明細書において説明される実施形態に限定されると解釈されるべきでない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が十分で完全であるように、そして、本発明の概念の範囲を十分に当業者に詳細に伝えるように、例として提供される。本説明の全体を通して類似の番号は類似の要素を指し示す。破線で示される如何なるステップまたは特徴もオプションであると考えられるべきである。

図２は、本明細書において提示される実施形態が適用され得る通信システム１００ａを例示する概略図である。通信システム１００ａは、１つまたは複数の無線伝播チャネルを介した無線アクセスネットワーク１１０内の端末装置２００へのネットワークアクセスを提供するように設定された無線アクセスネットワークノード１４０ａを含む。端末装置２００の非限定的な例は、携帯用無線装置、移動局、携帯電話、ハンドセット、無線ローカルループ電話、ユーザ機器（ＵＥ）、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、タブレット型コンピュータ、ネットワーク装備したセンサ、ネットワーク装備した車両、および、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスである。幾つかの実施形態においては、無線アクセスネットワークノード１４０ａは、無線基地局、ベーストランシーバ基地局、ｎｏｄｅＢ、ｅｖｏｌｖｅｄ ｎｏｄｅ Ｂ、ｇＮＢ、アクセスポイント等の一部であるか、これらと一体化されているか、または、これらとともに同じ場所に設置されている。無線アクセスネットワーク１１０は、コアネットワーク１２０に動作的に接続されている。コアネットワーク１２０も同様に、インターネット等のパケットデータネットワーク１３０に動作的に接続されている。これにより、端末装置２００は、無線アクセスネットワークノード１４０ａを介して、サービスネットワーク１３０のサービスにアクセスして、データを交換することが可能にされている。

図３は、４つの物理アンテナ２６０を備える端末装置２００を模式的に図示する。当業者に理解されるように、４つの物理アンテナは単なる例であって、端末装置２００は、より多い（または、より少ない）物理アンテナ２６０を備えている場合がある。各物理アンテナ２６０は、それ自身の電力増幅器（ＰＡ）２７０を備えている。すなわち、各物理アンテナポート２５０は、それ自身のＰＡ２７０によって電力供給される。各物理アンテナ２６０は、それ自身の物理アンテナポート２５０を経てベースバンド回路２８０に接続されている。このことにより、端末装置２００が参照信号を送信するときに、各参照信号は物理アンテナポート２５０のそれぞれの１つから入信する。幾つかの態様においては、端末装置２００は、（物理アンテナ２６０の数に応じて）全体で４つまたは８つの物理アンテナポート２５０を有する。図３の各物理アンテナ２６０が１つの単一アンテナエレメントのみを含むとして例示するが、当業者に理解されるように、各物理アンテナ２６０はアンテナエレメントからなるアレイとして実装される場合もある。すなわち、各物理アンテナポート２５０は、単一アンテナエレメントのみ、または、少なくとも２つのアンテナエレメントからなるアレイのみに動作的に接続することができる。図３の図示された例において、物理アンテナポート２５０のうちの少なくとも２つにおける、１つのアンテナエレメント、または、少なくとも２つのアンテナエレメントからなるアレイは、少なくとも２つの互いに異なるポインティング方向２９０ａ、２９０ｂ、２９０ｃに向くように端末装置２００において設定されている。物理アンテナ２６０のうちの２つは方向２９０ａに向けられ、物理アンテナ２６０のそれぞれ１つは方向２９０ｂおよび２９０ｃに向けられている。キャリア周波数に応じて、物理アンテナポート２５０の送信（および、受信）によって生じるアンテナエレメント放射パターン（以下、放射パターンと略す）は、多少指向的である場合もある。低い周波数では、放射パターンは典型的にはかなり無指向的であるが、キャリア周波数が高くなるにつれ、放射パターンは通常益々指向的になる。

上述のように、改良されたコードブックベースのアップリンク送信の必要がある。

更に詳しくは、任意の所与の時間における特定の物理アンテナポート（または、物理アンテナポートの組合せ）から送信することの有用性は、その時間におけるチャネル状態および端末装置２００におけるアンテナ設定に依存する。一般に、アンテナ設定は、アンテナエレメントが端末装置２００上にどのように配置されるか、そして、それらの放射パターンによって規定される。チャネル状態は時間とともに変化し、したがって、各物理アンテナポート（または、物理アンテナポートの組合せ）の有用性も時間とともに変化する。

更に、アンテナ設定に基づいて、アップリンク参照信号から物理アンテナポートへの最適なマッピングを推測的に決定することが容易でない場合もある。例えば、正確に制御されたゲインおよび偏光特性を有する携帯端末装置用のアンテナ設定を決定することは容易でない場合もある。したがって、これらの特性は端末装置毎に異なる。

ランク１については、上述した文書３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１において規定されたプレコーディング行列のうちの部分的コヒーレントＴＰＭＩ４から１１は、アップリンク参照信号と物理アンテナポート間のマッピングが単位行列によって定義される場合に、物理アンテナポート１および３、または、物理アンテナポート２および４のいずれかの使用を示唆する。しかしながら、チャネル状態によっては、むしろ物理ポート１および２、または、物理アンテナポート３および４を使用することがより良好な場合もある。ランク２のＴＰＭＩ６から１３は、部分的コヒーレントのコードブックサブセットのプレコーディング行列を規定する。これらのＴＰＭＩのために、第１のレイヤは物理アンテナポート１および３を介して送信され、第２のレイヤは物理アンテナポート２および４を介して送信される。ランク３については、物理アンテナポート４を使用しないＴＰＭＩ（ＴＰＭＩ０）が存在する。他の物理アンテナポート（すなわち、物理アンテナポート１から３のいずれか）の１つがブロックされる場合、ＳＲＳポート４がいずれにしろ使われないので、ブロックされた物理アンテナポートをＳＲＳポート４にリマップすることがより良いに違いない。

要約すると、アンテナ設定およびチャネル状態に応じて、４ポートのコードブックのＴＰＭＩのいずれもが最適でないことが起こり得る。それ故、４ポートのコードブックに存在しないプリコーダが使用可能にされ得る場合、付加的制御オーバーヘッドの導入無しに性能を向上させる潜在的可能性が存在する。

したがって、本明細書において開示される実施形態は、参照信号の送信のための機構に関する。この種の機構を獲得するために、端末装置２００と、端末装置２００によって実行される方法と、端末装置２００上で実行されるときに端末装置２００にこの方法を実行させる、例えば、コンピュータプログラムの形の、コードを含むコンピュータプログラム製品とが提供される。

図４は、参照信号の送信のための方法の実施形態を示すフローチャートである。これらの方法は端末装置２００によって実行される。端末装置２００は少なくとも２つの物理アンテナポート２５０を含む。これらの方法はコンピュータプログラム８２０として提供されることが有利である。

上述した文書３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１には記載されていないが本明細書に開示された実施形態のプリコーダは、（ＳＲＳポートを規定し得る）アップリンク参照信号から物理アンテナポートへのマッピングを動的に、変更し／制御し／設定するように設定されている端末装置２００によって実現され得る。

端末装置２００は、チャネル情報に基づいて、アップリンク参照信号から物理アンテナポートへのマッピングを決定するように設定される。こうして、端末装置２００はＳ１０２およびＳ１０４を実行するように設定される：

Ｓ１０２：端末装置２００はチャネル情報を獲得する。

チャネル情報の様々な例が以下に開示される。

Ｓ１０４：端末装置２００は、コードブックにおける少なくとも１つの所与のプリコーダのために、チャネル情報に基づいて、アップリンク参照信号から物理アンテナポートへのマッピングを決定する。

この点に関して、端末装置２００は、２つ以上のプリコーダに基づいてマッピングを決定することもできる。マッピングがチャネル情報に基づいて決定され得る様々な方法が以下に開示されるであろう。決定されたマッピングは、それから、アップリンク参照信号の送信のために用いられる。こうして、端末装置２００はＳ１０６を実行するように設定される。

Ｓ１０６：端末装置２００は、決定されたマッピングに従って、物理アンテナポート２５０においてアップリンク参照信号を送信する。

このことは、獲得されたチャネル情報に規定されたようなチャネル状態の測定に基づいて、コードブックベースのアップリンクプレコーディングのために、端末装置において（アップリンク参照信号によって与えられるような）ＳＲＳポートから物理アンテナポート２５０への適応マッピングを可能にするので有利である。例えば、ある物理アンテナポートが（例えば、ブロックされることによって）弱いと端末装置２００が判断する場合、続いて実行されるアップリンクデータ送信の間、すなわち、少なくとも次に最も早く発生するアップリンクデータ送信の間は、この物理アンテナポートを使用することを回避するように、端末装置２００は、そのマッピングを動的に設定することができる。

端末装置２００によって実行されるときの、参照信号の送信に関する更なる詳細に関係する実施形態が以下に開示されるであろう。

アップリンク参照信号から物理アンテナポートへのマッピング（以下ではマッピングと称する）を決定するためには様々な方法があり得る。それらに関係する様々な実施形態がこれから順に説明されるであろう。

幾つかの態様においては、端末装置２００はダウンリンク参照信号によって測定を行う。すなわち、１つの実施形態によれば、チャネル情報は、ダウンリンク参照信号による測定から獲得される。ダウンリンク参照信号の非限定的な例は、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ）、同期信号ブロック（ＳＳＢ）等である。

幾つかの態様においては、どのアンテナポートが同一レイヤのために使われるべきかを決定するために、端末装置２００は、全ての物理アンテナポートの対の間でチャネル相関を測定する。特に、１つの実施形態によれば、チャネル情報は、チャネル相関または平均受信信号電力に関係する。レイヤの数は、チャネル相関および受信電力から推定される。更に、１つの実施形態によれば、少なくとも１つのプリコーダは少なくとも１つの空間レイヤ上の送信を規定し、いずれの少なくとも１つの空間レイヤがいずれの物理アンテナポート２５０を介して送信されるかについて選択するようにマッピングは決定される。

空間多重化のためには低い相関が有利であり、ビーム形成のためには高い相関が有利であるので、低い相関を有する物理アンテナポート２５０は様々なレイヤを送信するために使われる参照信号ポートにマップされ得、高い相関を有する物理アンテナポート２５０は同一レイヤのための参照信号ポートにマップされ得る。特に、１つの実施形態によれば、端末装置２００は、Ｓ１０４のマッピングを決定することの一部として（オプションの）ステップＳ１０４ａを実行するように設定される。

Ｓ１０４ａ：端末装置２００は、物理アンテナポート２５０のうちの全ての対の間のチャネル相関を決定する。それから、物理アンテナポート２５０のうちの最も高いチャネル相関を有するそれらの対はプリコーダにおいて同じ空間レイヤにマップされる。一例として、上述した文書３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１の表６．３．１．５－５のＴＰＭＩ６－１３のために、ＳＲＳポート１および３は高い相関を有する１対のアンテナポートにマップされるべきであり、ＳＲＳポート２および４は高い相関を有する他の１対のアンテナポートにマップされるべきである。あるいは、マッピングは、ＳＲＳポート１および３に対応する物理アンテナポート間の相互の相関とＳＲＳポート２および４に対応する物理アンテナポート間の相互の相関とができるだけ低くなるように実行され得る。

幾つかの態様においては、係数がゼロである少なくとも１つのレイヤが存在する。特に、１つの実施形態によれば、少なくとも１つのプリコーダの各々における全ての行よりは少ないが少なくとも１つの行は全てがゼロの値の係数から成る。プリコーダの全てではないが少なくとも１つの行はオールゼロを含む（すなわち、全ての係数が値ゼロを有する）。オールゼロを有するこの行は、最も高い受信電力を有する物理アンテナポートにマップされるべきではない。

幾つかの態様においては、マッピングは、最も高い平均受信信号電力を有し対を成す物理アンテナポート２５０に基づいて決定される。特に、１つの実施形態によれば、端末装置２００は、Ｓ１０４のマッピングを決定することの一部として（オプションの）ステップＳ１０４ｂを実行するように設定される。

Ｓ１０４ｂ：端末装置２００は、物理アンテナポート２５０のうちの全ての対の平均受信信号電力を決定する。それから、物理アンテナポート２５０のうちの最も高い平均受信信号電力を有するそれらの対は、少なくとも１つのプリコーダの全てがゼロではない値の係数を有する空間レイヤにマップされる。

１つの例によれば、端末装置２００が４つの物理アンテナポートを備えていると仮定するとき、２つの物理アンテナポートがその他の２つの物理アンテナポートより著しく高い電力を受信する場合、端末装置２００は著しく高い電力が受信される２つの物理アンテナポートにＳＲＳポート１および３、または、ＳＲＳポート２および４をマップする。これは、上述した文書３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１によれば、コードブックにおける２つのＳＲＳポートを使用するランク１のプリコーダについては、ＳＲＳポート１および３、または、ＳＲＳポート２および４のいずれかに対して１つのレイヤがマップされるからである。ランク２については、レイヤ１つにつき１つのＳＲＳポートが使われる場合には、欠けているプリコーダがないのでマッピングは重要でない。

幾つかの態様においては、マッピングは、続いて実行されるアップリンクデータ送信の予想される送信ランクの推定に基づいて決定される。特に、１つの実施形態によれば、端末装置２００は、Ｓ１０４のマッピングを決定することの一部として（オプションの）ステップＳ１０４ｃを実行するように設定される。

Ｓ１０４ｃ：端末装置２００は、続いて実行されるアップリンクデータ送信のための予想される送信ランクをチャネル相関または平均受信信号電力から推定する。それから、マッピングはこの予想される送信ランクに基づく。

更に、予想される送信ランクは、それ以前のアップリンク送信の統計に基づいても推定され得る。例えば、特定のランクの送信が最近の１つまたは複数のアップリンク送信のために使われた場合、この特定のランクが続いて実行されるアップリンクデータ送信のための予想される送信ランクでもあると期待され得る。

こうして、１つの例によれば、端末装置２００は、続いて実行されるＰＵＳＣＨ送信の予想される送信ランクを推定することができる。これは、受信信号強度およびチャネル相関を分析する端末装置２００によって達成され得る。受信信号強度が高く、チャネル相関が低い場合、高い送信ランク（ランク３または４のような）が予想される。また、それ以外の場合は（ランク１または２のような）低い送信ランクが予想される。この分析は、チャネル相互関係を必要としない。相互関係が保持される場合、端末装置２００はより詳細な解析を実行し得、推定されたチャネル行列に基づいてコードブックの各ＴＰＭＩについて予想されるスループットを算出し得、それから、最も高いスループットを与える１つとして送信ランクを推定し得る。それから、端末装置２００はこの推定されたランクを使用し、このランクに対するマッピングを最適化することができる。例えば、続いて実行されるアップリンクデータ送信のための最も見込みのある送信ランクとしてランク２が推定される場合、上に説明されたＳ１０４ａを含む実施形態に従ってランク２のプリコーダについてマッピングが最適化され得る。

幾つかの態様においては、続いて実行されるアップリンクデータ送信の間、弱い物理アンテナポートを使用することを回避するようにマッピングが決定される。特に、１つの実施形態によれば、物理アンテナポート２５０のうちの最も低い平均受信信号電力を有する上記それらの対は、少なくとも１つのプリコーダの全てがゼロの値の係数を有する空間レイヤにマップされる。すなわち、１つの例によれば、例えば、低い受信電力を測定することによって１つの物理アンテナポート２５０がブロックされたと検出され、ランク３のＰＵＳＣＨ送信が予想される場合、ＳＲＳポート４がブロックされたアンテナポートにマップされる。これは、ランク３のためのＴＰＭＩ０のプレコーディング行列がＳＲＳポート４を使用しないからである。上述した文書３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１の表６．３．１．５．４－６を参照。

幾つかの態様においては、マッピングは、異なるマッピングが異なる周波数サブバンドに適用されるように周波数選択的である。特に、１つの実施形態によれば、端末装置２００は少なくとも２つの周波数帯において動作するように設定され、マッピングは、異なるマッピングが少なくとも２つの周波数帯に適用されるように周波数選択的である。

幾つかの態様においては、参照信号の送信後の端末装置２００からのアップリンクデータ送信は、決定されたマッピングを利用する。特に、１つの実施形態によれば、端末装置２００は、（オプションの）ステップＳ１０８を実行するように設定される。

Ｓ１０８：端末装置２００は、決定されたマッピングに従って適用されるように少なくとも１つの所与のコードブックベースのプリコーダのうちの１つを使用して、物理アンテナポート（２５０）においてアップリンクデータを送信する。

アップリンクデータには様々な例があり得る。幾つかの例においては、アップリンクデータは、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を介して送信される。したがって、端末装置２００は、決定されたマッピングに従って適用されるようにコードブックベースのプリコーダを使用してＰＵＳＣＨを送信することができる。

アップリンク参照信号には様々な例があり得る。１つの例によれば、アップリンク参照信号はサウンディング参照信号（ＳＲＳ）である。幾つかの態様においては、アップリンク参照信号は５ＧのＮＲエアインタフェースを介して送信される。

本明細書に開示された実施形態は、チャネル相互関係を有する時分割複信（ＴＤＤ）システムおよびチャネル相互関係のない周波数分割複信（ＦＤＤ）システムの両方に適用され得る。ＦＤＤシステムのために、端末装置２００は、例えば、ダウンリンク参照信号からの広帯域の統計を使用して、ある物理アンテナポートが（様々なキャリアによる高速フェージングの問題を回避するように）ブロックされると決定するように設定され得る。１つの物理アンテナポートのブロックは、例えば、インピーダンス／反射測定、近接センサ等の他の手段によっても検出され得る。

本明細書に開示された実施形態は、（アンテナ設定のような）アンテナの特性に基づいて最善のマッピングを推測的に決定することが容易でないときに適用され得る。正確に制御されたゲインおよび偏光特性を有する携帯端末装置のためのアンテナを設計することが容易でない場合もあるので、最善のマッピングを推測的に決定することが容易でないことはしばしば起こる。本明細書に開示された実施形態はチャネル状態に基づくので、マッピングはアンテナ特性について為される如何なる仮定にも依存しない。

図５は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および、（ｄ）において、通信システムの４つの例１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、および、１００ｅを提供する。ここでは、端末装置２００が、本明細書に開示された実施形態に従って、アップリンク参照信号から物理アンテナポートへのマッピングを実行する。これらの例は、本明細書において提案された本発明の概念をより明確に強調するために簡略化したものである。実際は、端末装置２００のアンテナ放射パターンおよび偏光状態は、事実上、より不規則且つランダムであり、無線伝播チャネルは様々な無線信号強度のクラスタによって特徴付けられる場合もある。しかしながら、提案された本発明の概念はチャネル情報を獲得することに基づいており、チャネル情報の推測による仮定に基づくものではないので、図５の例は、より現実的な仮定の下においても有効である。端末装置は、１、２、３、および、４で識別される４つの物理アンテナポートを含む。各物理アンテナポートに１つの模式的な放射パターン１５０が図示される。各アップリンク参照信号は１つのＳＲＳポートに対応する。

全ての例において、上述した文書３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１の表６．３．１．５－３のＴＰＭＩ４、５、６、または、７のいずれかによって与えられるプレコーディング行列が、アップリンク送信の間、端末装置２００により用いられると仮定される。

図５（ａ）においては、端末装置２００は２台の無線アクセスネットワークノード１４０ａ、１４０ｂの間に位置する。ここで、物理アンテナポート１および３のための放射パターンは無線アクセスネットワークノード１４０ａの方向に向かって強いゲインを有し、物理アンテナポート２および４のための放射パターンは無線アクセスネットワークノード１４０ｂの方向に向かって高いゲインを有する。この場合、先の考察によれば、ＳＲＳポート１および３は物理アンテナポート１および３にマップされるべきであり、ＳＲＳポート２および４は物理アンテナポート２および４にマップされるべきである。

図５（ｂ）においては、端末装置２００は物理アンテナポート３および４が無線アクセスネットワークノード１４０ｂの方向に向かって高いゲインを有するのに対して、物理アンテナポート１および２が無線アクセスネットワークノード１４０ａの方向に向かって高いゲインを有するように、図５（ｂ）に対して９０度回転された。この場合、ＳＲＳポート１および３は物理アンテナポート１および２にマップされるべきであり、ＳＲＳポート２および４はアンテナポート３および４にマップされるべきである。

図５（ｃ）において、１つの無線アクセスネットワークノード１４０ａのみが存在し、１つの無線アクセスネットワークノード１４０ａの方向に向かってアンテナポート１および２が高いゲインを有する。この場合、ＳＲＳポート１および３は物理アンテナポート１および２にマップされるべきであり、ＳＲＳポート２および４は物理アンテナポート３および４にマップされるべきである。

図５（ｄ）において、物理アンテナポート３および４が非常に低い電力を受けるように物理アンテナポート３および４はブロックされる。この場合、ＳＲＳポート１および３は物理アンテナポート１および２にマップされるべきであり、ＳＲＳポート２および４は物理アンテナポート３および４にマップされるべきである。

上記の例の幾つかは、４つの物理アンテナポートを有する端末装置２００について提示され、したがって、４ポートのコードブックに言及されたが、当業者に理解されるように、本明細書に開示された原則は、前述した文書３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１において指定された以外の、他の数の物理アンテナポートにも、更には他のコードブックおよびプレコーディング行列にも適合する。

図６は、１つの実施形態による１つの端末装置２００のコンポーネントを幾つかの機能ユニットという見地で模式的に例示する。処理回路２１０は、例えば、記憶媒体２３０の形の（図８におけるような）コンピュータプログラム製品８１０に格納されるソフトウェア命令を実行することができる、適切な中央処理装置（ＣＰＵ）、マルチプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等のうちの１つまたは複数の任意の組合せを用いて提供される。更に、処理回路２１０は、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）としても設けられ得る。

特に、処理回路２１０は、上に開示されたように、端末装置２００に１セットのオペレーションまたはステップを実行させるように設定される。例えば、記憶媒体２３０は上記のオペレーションのセットを格納することができ、処理回路２１０は記憶媒体２３０からオペレーションのセットを読み出して端末装置２００にオペレーションのセットを実行させるように設定され得る。オペレーションのセットは１セットの実行可能命令として提供され得る。

このことにより、処理回路２１０は、本明細書において開示されたような方法を実行するように設定される。また、記憶媒体２３０は、例えば、磁気メモリ、光メモリ、固体メモリ、または、遠隔に載置されたメモリのうちの任意の１つまたは組合せであり得る永続性の記憶装置を含み得る。端末装置２００は、通信システム１００を構成する他のエンティティ、ノード、機能、および、デバイスとの通信のために少なくとも設定される通信用インタフェース２２０を更に含み得る。このように、通信用インタフェース２２０は、アナログおよびデジタルのコンポーネントを含む１つまたは複数の送信機および受信機を含み得る。処理回路２１０は、例えば、通信用インタフェース２２０および記憶媒体２３０にデータおよび制御信号を送信することによって、通信用インタフェース２２０からデータおよび報告を受領することによって、そして、記憶媒体２３０からデータおよび命令を読み出すことによって、端末装置２００の全体のオペレーションを制御する。端末装置２００の他のコンポーネントおよび関連する機能は、本明細書において示される概念を不明瞭にしないために省略される。

図７は、１つの実施形態による１つの端末装置２００のコンポーネントを幾つかの機能モジュールという見地で模式的に例示する。図７の端末装置２００は幾つかの機能モジュール：ステップＳ１０２を実行するように設定された獲得モジュール２１０ａ、ステップＳ１０４を実行するように設定された決定モジュール２１０ｂ、ステップＳ１０６を実行するように設定された送信モジュール２１０ｆを含む。図７の端末装置２００は、例えば、ステップＳ１０４ａを実行するように設定された決定モジュール２１０ｃ、ステップＳ１０４ｂを実行するように設定された決定モジュール２１０ｄ、ステップＳ１０４ｃを実行するように設定された推定モジュール２１０ｅ、および、ステップＳ１０８を実行するように設定された送信モジュール２１０ｇのいずれかのような、幾つかのオプションの機能モジュールを更に含むことができる。

一般に、機能モジュール２１０ａから２１０ｇの各々は、１つの実施形態においてはハードウェアのみによって実装され得、他の実施形態においてはソフトウェアの助けを借りて実装され得る。すなわち、後者の実施形態は、記憶媒体２３０に格納されるコンピュータプログラム命令を有し、これらコンピュータプログラム命令が処理回路上で実行されると、これらコンピュータプログラム命令は端末装置２００に、図７に関連して上に説明された対応するステップを実行させる。また、上記モジュールがコンピュータプログラムの部分に対応する場合であっても、それらのモジュールがコンピュータプログラムの中の別々のモジュールである必要はないが、それらがソフトウェア内に実装される方法は使われるプログラミング言語に依存することも言及しておかねばならない。好ましくは、１つまたは複数の、あるいは、全ての機能モジュール２１０ａから２１０ｇは、おそらく通信用インタフェース２２０および／または記憶媒体２３０と協働して処理回路２１０によって実現され得る。したがって、処理回路２１０は、１つの機能モジュール２１０ａから２１０ｇによって提供されるように記憶媒体２３０から命令を読み込んで、これらの命令を実行するように設定され得る。それにより、本明細書において開示される如何なるステップをも実行する。

以上、端末装置２００の例が提示された。

図８は、コンピュータ読取り可能な記憶媒体８３０を含むコンピュータプログラム製品８１０の１つの例を示す。このコンピュータ読取り可能な記憶媒体８３０上に、コンピュータプログラム８２０が格納され得、コンピュータプログラム８２０は、処理回路２１０、および、処理回路２１０に動作的に連結された、例えば、通信用インタフェース２２０および記憶媒体２３０のような、エンティティおよびデバイスに、本明細書において説明されている実施形態による方法を実行させることができる。したがって、コンピュータプログラム８２０および／またはコンピュータプログラム製品８１０は、本明細書において開示されるような如何なるステップをも実行するための手段を提供することができる。

図８の例において、コンピュータプログラム製品８１０は、例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）またはＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）またはブルーレイ・ディスクのような光ディスクとして例示される。コンピュータプログラム製品８１０は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、または、電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）のようなメモリとしても具体化され得る。より詳細には、コンピュータプログラム製品８１０は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリのような外的メモリ、または、コンパクトフラッシュメモリのようなフラッシュメモリ内のデバイスの不揮発性記憶媒体として具体化され得る。したがって、コンピュータプログラム８２０は、ここでは、記述された光ディスク上のトラックとして模式的に示されているが、コンピュータプログラム８２０はコンピュータプログラム製品８１０に適する如何なる方法によっても格納され得る。

以上、本発明の概念は主に幾つかの実施形態を参照して説明した。しかしながら、当業者によって容易に理解されるように、上に開示されたもの以外の実施形態も、添付の特許請求項に規定されたような本発明の概念の範囲内で等しく実行可能である。

Claims (21)

1. 少なくとも２つの物理アンテナポート（２５０）を備える端末装置（２００）によって実行される、参照信号の送信のための方法であって、前記方法は、
   チャネル情報を獲得すること（Ｓ１０２）と、
   コードブックにおける少なくとも１つの所与のプリコーダのために、前記チャネル情報に基づいて、アップリンク参照信号と物理アンテナポートとの間のマッピングを決定すること（Ｓ１０４）と、
   前記決定されたマッピングに従って前記物理アンテナポートにおいてアップリンク参照信号を送信すること（Ｓ１０６）と
   を含み、
   前記少なくとも１つのプリコーダは、少なくとも１つの空間レイヤ上の送信を規定し、前記マッピングは、いずれの少なくとも１つの空間レイヤがいずれの物理アンテナポート（２５０）を介して送信されるかについて選択するように決定され、
   前記マッピングを決定することは、前記物理アンテナポート（２５０）のうちの全ての対の間のチャネル相関を決定すること（Ｓ１０４ａ）を含み、
   前記物理アンテナポート（２５０）のうちの最も高いチャネル相関を有するそれらの対が前記プリコーダにおいて同じ空間レイヤへマップされる、方法。
2. 前記チャネル情報は、チャネル相関または平均受信信号電力に関係する、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つのプリコーダの各々において全ての行よりは少ないが少なくとも１つの行が全てゼロの値の係数から成る、請求項１に記載の方法。
4. 前記マッピングを決定することは、前記物理アンテナポート（２５０）のうちの全ての対についての平均受信信号電力を決定すること（Ｓ１０４ｂ）を含み、
   前記物理アンテナポート（２５０）のうちの最も高い平均受信信号電力を有するそれらの対が、前記少なくとも１つのプリコーダにおける全てがゼロではない値の係数を有する空間レイヤにマップされる、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記物理アンテナポート（２５０）のうちの最も低い平均受信信号電力を有する前記それらの対が、前記少なくとも１つのプリコーダの全てがゼロの値の係数を有する空間レイヤにマップされる、請求項４に記載の方法。
6. 前記マッピングを決定することは、続いて実行されるアップリンクデータ送信のための予想される送信ランクを前記チャネル相関または前記平均受信信号電力から推定すること（Ｓ１０４ｃ）を含み、
   前記マッピングは前記予想される送信ランクに基づく、請求項２に記載の方法。
7. 前記チャネル情報は、ダウンリンク参照信号による測定から獲得される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記端末装置（２００）は少なくとも２つの周波数帯において動作するように設定され、異なるマッピングが前記少なくとも２つの周波数帯において適用されるように前記マッピングは周波数選択的である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 各物理アンテナポート（２５０）は、それ自身の電力増幅器（２７０）によって電力供給される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 各物理アンテナポート（２５０）は、単一のアンテナエレメント（２６０）のみ、または、少なくとも２つのアンテナエレメント（２６０）からなるアレイのみに動作的に接続される、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記物理アンテナポート（２５０）のうちの少なくとも２つにおける、アンテナエレメント（２６０）、または、少なくとも２つのアンテナエレメント（２６０）からなるアレイは、少なくとも２つの互いに異なるポインティング方向（２９０ａ、２９０ｂ、２９０ｃ）に向くように前記端末装置（２００）において設定される、請求項８に記載の方法。
12. 前記アップリンク参照信号は、サウンディング参照信号（ＳＲＳ）である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 各アップリンク参照信号が１つのＳＲＳポートを規定する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記決定されたマッピングに従って適用されるように前記少なくとも１つの所与のプリコーダのうちの１つを使用して、前記物理アンテナポート（２５０）においてアップリンクデータを送信すること（Ｓ１０８）を更に含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記アップリンクデータが物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を介して送信される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記アップリンク参照信号は、５Ｇの新無線（ＮＲ）エアインタフェースを介して送信される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 処理回路（２１０）を含む、参照信号の送信のための端末装置（２００）であって、
    前記処理回路は、前記端末装置（２００）に、
    チャネル情報を獲得することと、
    コードブックにおける少なくとも１つの所与のプリコーダのために、前記チャネル情報に基づいて、アップリンク参照信号と物理アンテナポートとの間のマッピングを決定することと、
    前記決定されたマッピングに従って前記物理アンテナポートにおいてアップリンク参照信号を送信することと
    を実行させるように設定され、
    前記少なくとも１つのプリコーダは、少なくとも１つの空間レイヤ上の送信を規定し、前記マッピングは、いずれの少なくとも１つの空間レイヤがいずれの物理アンテナポートを介して送信されるかについて選択するように決定され、
    前記マッピングを決定することは、前記物理アンテナポートのうちの全ての対の間のチャネル相関を決定することを含み、
    前記物理アンテナポートのうちの最も高いチャネル相関を有するそれらの対が前記プリコーダにおいて同じ空間レイヤへマップされる、端末装置（２００）。
18. 参照信号の送信のための端末装置（２００）であって、
    前記端末装置（２００）は、
    チャネル情報を獲得するように設定された獲得モジュール（２１０ａ）と、
    コードブックにおける少なくとも１つの所与のプリコーダのために、前記チャネル情報に基づいて、アップリンク参照信号と物理アンテナポートとの間のマッピングを決定するように設定された決定モジュール（２１０ｂ）と、
    前記決定されたマッピングに従って前記物理アンテナポートにおいてアップリンク参照信号を送信するように設定された送信モジュール（２１０ｃ）と
    を含み、
    前記少なくとも１つのプリコーダは、少なくとも１つの空間レイヤ上の送信を規定し、前記マッピングは、いずれの少なくとも１つの空間レイヤがいずれの物理アンテナポートを介して送信されるかについて選択するように決定され、
    前記マッピングを決定することは、前記物理アンテナポートのうちの全ての対の間のチャネル相関を決定することを含み、
    前記物理アンテナポートのうちの最も高いチャネル相関を有するそれらの対が前記プリコーダにおいて同じ空間レイヤへマップされる、端末装置（２００）。
19. 請求項２から１６のいずれか一項に記載の方法を実行するように更に設定される、請求項１７または１８に記載の端末装置（２００）。
20. 参照信号の送信のためのコンピュータプログラム（８２０）であって、
    前記コンピュータプログラムはコンピュータコードを含み、前記コンピュータコードは、端末装置（２００）の処理回路（２１０）上で実行されるとき、前記端末装置（２００）に、
    チャネル情報を獲得すること（Ｓ１０２）と、
    コードブックにおける少なくとも１つの所与のプリコーダのために、前記チャネル情報に基づいて、アップリンク参照信号と物理アンテナポートとの間のマッピングを決定すること（Ｓ１０４）と、
    前記決定されたマッピングに従って前記物理アンテナポートにおいてアップリンク参照信号を送信すること（Ｓ１０６）と
    を実行させ、
    前記少なくとも１つのプリコーダは、少なくとも１つの空間レイヤ上の送信を規定し、前記マッピングは、いずれの少なくとも１つの空間レイヤがいずれの物理アンテナポートを介して送信されるかについて選択するように決定され、
    前記マッピングを決定することは、前記物理アンテナポートのうちの全ての対の間のチャネル相関を決定することを含み、
    前記物理アンテナポートのうちの最も高いチャネル相関を有するそれらの対が前記プリコーダにおいて同じ空間レイヤへマップされる、コンピュータプログラム（８２０）。
21. 請求項２０に記載のコンピュータプログラム（８２０）を格納するコンピュータ読取り可能な記憶媒体（８３０）。

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