JPWO2020003367A1

JPWO2020003367A1 - ユーザ装置及び基地局装置

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Publication number: JPWO2020003367A1
Application number: JP2020526745A
Authority: JP
Inventors: 良介大澤; 佑一柿島; 和晃武田
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2021-08-02
Anticipated expiration: 2038-06-26
Also published as: WO2020003367A1; JP7105883B2

Abstract

ユーザ装置は、受信ビームフォーミングに適用する候補である空間フィルタを適用した複数の互いに異なるビームを他のユーザ装置に送信する送信部と、前記他のユーザ装置から前記複数の互いに異なるビームの測定結果を示す情報を取得する制御部と、前記測定結果を示す情報に基づいて、受信ビームフォーミングを決定し、前記他のユーザ装置から送信されるビームを受信する受信部とを有する。

Description

本発明は、無線通信システムにおけるユーザ装置及び基地局装置に関する。

ＬＴＥ（Long Term Evolution）及びＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥ−Ａ（LTE Advanced）、ＮＲ（New Radio）（５Ｇともいう。））では、ユーザ装置同士が無線基地局を介さないで直接通信を行うＤ２Ｄ（Device to Device）技術が検討されている（例えば非特許文献１）。

Ｄ２Ｄは、ユーザ装置と基地局装置との間のトラフィックを軽減し、災害時等に基地局装置が通信不能になった場合でもユーザ装置間の通信を可能とする。なお、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、Ｄ２Ｄを「サイドリンク（ｓｉｄｅｌｉｎｋ）」と称しているが、本明細書では、より一般的な用語であるＤ２Ｄを使用する。ただし、後述する実施の形態の説明では必要に応じてサイドリンクも使用する。

Ｄ２Ｄは、通信可能な他のユーザ装置を発見するためのＤ２Ｄディスカバリ（D2D discovery、Ｄ２Ｄ発見ともいう。）と、ユーザ装置間で直接通信するためのＤ２Ｄコミュニケーション（D2D direct communication、Ｄ２Ｄ通信、端末間直接通信等ともいう。）と、に大別される。以下では、Ｄ２Ｄコミュニケーション、Ｄ２Ｄディスカバリ等を特に区別しないときは、単にＤ２Ｄと呼ぶ。また、Ｄ２Ｄで送受信される信号を、Ｄ２Ｄ信号と呼ぶ。５ＧにおけるＶ２Ｘ（Vehicle to Everything）に係るサービスの様々なユースケースが検討されている（例えば非特許文献２）。

ＮＲでのＤ２Ｄにおいて、ＬＴＥと同様の低い周波数帯から、ＬＴＥよりも更に高い周波数帯（ミリ波帯）までの幅広い周波数を使用することが想定されている。特に、高周波数帯では伝搬ロスが増大することから、当該伝搬ロスを補うために、ビーム幅の狭いビームフォーミングを適用することが検討されている（例えば非特許文献３）。

３ＧＰＰＴＳ３６．２１１Ｖ１５．１．０（２０１８−０３）３ＧＰＰＴＲ２２．８８６Ｖ１５．１．０（２０１７−０３）３ＧＰＰＴＳ３８．２１１Ｖ１５．１．０（２０１８−０３）

Ｖ２Ｘを想定したＤ２Ｄ通信において、送信及び受信ともにビームフォーミングを適用する場合、送信ビームに受信ビームフォーミングを受信装置が合わせることが前提であって、送信装置から受信ビームフォーミングを受信装置に指定すること又は受信装置が受信ビームフォーミングを先に決定することは想定されていなかった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、送信及び受信共にビームフォーミングを適用する無線通信において、ビームフォーミングを適切に制御することを目的とする。

開示の技術によれば、受信ビームフォーミングに適用する候補である空間フィルタを適用した複数の互いに異なるビームを他のユーザ装置に送信する送信部と、前記他のユーザ装置から前記複数の互いに異なるビームの測定結果を示す情報を取得する制御部と、前記測定結果を示す情報に基づいて、受信ビームフォーミングを決定し、前記他のユーザ装置から送信されるビームを受信する受信部とを有するユーザ装置が提供される。

開示の技術によれば、送信及び受信共にビームフォーミングを適用する無線通信において、ビームフォーミングを適切に制御することができる。

Ｖ２Ｘを説明するための図である。本発明の実施の形態におけるビームの決定に係る動作を説明するためのフローチャートである。本発明の実施の形態におけるビームの決定に係る動作（１）を説明するための図である。本発明の実施の形態におけるビームの決定に係る動作（２）を説明するための図である。本発明の実施の形態における基地局装置１０の機能構成の一例を示す図である。本発明の実施の形態におけるユーザ装置２０の機能構成の一例を示す図である。本発明の実施の形態における基地局装置１０又はユーザ装置２０のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例であり、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られない。

本発明の実施の形態の無線通信システムの動作にあたっては、適宜、既存技術が使用される。ただし、当該既存技術は、例えば既存のＬＴＥであるが、既存のＬＴＥに限られない。また、本明細書で使用する用語「ＬＴＥ」は、特に断らない限り、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ以降の方式（例：ＮＲ）及び各種の無線ＬＡＮ（Local Area Network）方式を含む広い意味を有するものとする。

また、本発明の実施の形態において、複信（Duplex）方式は、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式でもよいし、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式でもよいし、又はそれ以外（例えば、Flexible Duplex等）の方式でもよい。

また、以下の説明において、送信ビームを用いて信号を送信する方法は、プリコーディングベクトルが乗算された（プリコーディングベクトルでプリコードされた）信号を送信するデジタルビームフォーミングであってもよいし、ＲＦ（Radio Frequency）回路内の可変移相器を用いてビームフォーミングを実現するアナログビームフォーミングであってもよい。同様に、受信ビームを用いて信号を受信する方法は、所定の重みベクトルを受信した信号に乗算するデジタルビームフォーミングであってもよいし、ＲＦ回路内の可変位相器を用いてビームフォーミングを実現するアナログビームフォーミングであってもよい。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組み合わせたハイブリッドビームフォーミングが適用されてもよい。また、送信ビームを用いて信号を送信することは、特定のアンテナポートで信号を送信することであってもよい。同様に、受信ビームを用いて信号を受信することは、特定のアンテナポートで信号を受信することとであってもよい。アンテナポートとは、３ＧＰＰの規格で定義されている論理アンテナポート又は物理アンテナポートを指す。

なお、送信ビーム及び受信ビームの形成方法は、上記の方法に限られない。例えば、複数アンテナを備える基地局装置１０又はユーザ装置２０において、それぞれのアンテナの角度を変える方法を用いてもよいし、プリコーディングベクトルを用いる方法とアンテナの角度を変える方法を組み合わせる方法を用いてもよいし、異なるアンテナパネルを切り替えて利用してもよいし、複数のアンテナパネルを合わせて使う方法を組み合わせる方法を用いてもよいし、その他の方法を用いてもよい。また、例えば、高周波数帯において、複数の互いに異なる送信ビームが使用されてもよい。複数の送信ビームが使用されることを、マルチビーム運用といい、ひとつの送信ビームが使用されることを、シングルビーム運用という。

また、本発明の実施の形態において、無線パラメータ等が「設定される」とは、所定の値が予め設定（Pre-configure）されることであってもよいし、基地局装置１０又はユーザ装置２０から通知される無線パラメータが設定されることであってもよい。

図１は、Ｖ２Ｘを説明するための図である。３ＧＰＰでは、Ｄ２Ｄ機能を拡張することでＶ２Ｘ（Vehicle to Everything）あるいはｅＶ２Ｘ（enhanced V2X）を実現することが検討され、仕様化が進められている。図１に示されるように、Ｖ２Ｘとは、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）の一部であり、自動車間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｖ（Vehicle to Vehicle）、自動車と道路脇に設置される路側機（ＲＳＵ：Road-Side Unit）との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｉ（Vehicle to Infrastructure）、自動車とドライバが所持するモバイル端末との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｎ（Vehicle to Nomadic device）、及び、自動車と歩行者が所持するモバイル端末との間で行われる通信形態を意味するＶ２Ｐ（Vehicle to Pedestrian）の総称である。

本発明の実施の形態において、通信装置が車両に搭載される形態を主に想定するが、本発明の実施の形態は、当該形態に限定されない。例えば、通信装置は人が保持する端末であってもよいし、通信装置がドローンあるいは航空機に搭載される装置であってもよいし、通信装置が基地局、ＲＳＵ、中継局等であってもよい。

また、ＬＴＥのＲｅｌ−１４において、Ｖ２Ｘの幾つかの機能に関する仕様化がなされている。当該仕様では、ユーザ装置２０へのＶ２Ｘ通信用のリソース割当に関してＭｏｄｅ３とＭｏｄｅ４が規定されている。Ｍｏｄｅ３では、基地局装置１０からユーザ装置２０に送られるＤＣＩ（Downlink Control Information）によりダイナミックに送信リソースが割り当てられる。また、Ｍｏｄｅ３ではＳＰＳ（Semi Persistent Scheduling）も可能である。Ｍｏｄｅ４では、ユーザ装置２０はリソースプールから自律的に送信リソースを選択する。

また、３ＧＰＰにおいて、ＬＴＥ又はＮＲのセルラ通信及び端末間通信を用いたＶ２Ｘが検討されている。ＬＴＥ又はＮＲのＶ２Ｘについて、今後３ＧＰＰ仕様に限られない検討も進められることが想定される。例えば、インターオペラビリティの確保、上位レイヤの実装によるコストの効率化、複数ＲＡＴ（Radio Access Technology）の併用又は切り替え方法、各国におけるレギュレーション対応、ＬＴＥ又はＮＲのＶ２Ｘプラットフォームのデータ取得、配信、データベース管理及び利用方法が検討されることが想定される。

また、３ＧＰＰＲｅｌ−１６Ｖ２ＸＳＩ（Study Item）では、ＦＲ２（Frequency Range 2）が検討対象に含まれており、ビームがサイドリンク通信に適用される可能性がある。３ＧＰＰＲｅｌ−１５ＤＬ／ＵＬ（Downlink/Uplink）では、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information - Reference Signal）又はＳＳＢ（Synchronization Signal Block）を用いた基地局装置１０の送信ビーム走査（beam sweeping）がサポートされている。基地局装置１０は、ユーザ装置２０から受信したＣＳＩ報告に基づいて、好適なＤＬ送信ビームを判断することができる。基地局装置１０は、ＴＣＩ（Transmission configuration indication）で下り送信ビームをユーザ装置２０に通知する。

また、３ＧＰＰＲｅｌ−１５ＤＬ／ＵＬでは、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）を用いたユーザ装置２０の送信ビーム走査がサポートされている。ＳＲＳ受信品質に基づいて、基地局装置１０は好適なＵＬ送信ビームを判断することができる。ＳＲＳ受信品質は、例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio）等で示される。基地局装置１０は、ＳＲＩ（SRS resource indicator）で上り送信ビームをユーザ装置２０に指定する。

ＷｉＧｉｇ（登録商標）（Wireless Gigabit）では、通信を行う双方がビーム走査を行い、互いにＳＮＲが最大であったビームを通知してビームペアを決定する。ビーム走査時、受信側装置では、受信ビームフォーミングは行われない。

上述のように、従来のビームを用いる通信においては、いずれも受信ビームフォーミングよりも先に送信ビームを決定し、送信ビームに受信ビームフォーミングを合わせる動作を前提としているため、送信ビームを通知又は指定する方法は存在するものの、受信ビームフォーミングを指定する方法は存在しなかった。

ここで、サイドリンク通信では、オーバヘッド削減のためＣＳＩ報告がサポートされない可能性がある。ＣＳＩ報告がサポートされない場合、ビームを受信する装置からのフィードバックなしに送信ビームが決定される。そのため、ビームを受信する装置における受信ビームフォーミングを考慮した送信ビームフォーミングを行うことができない。

図２は、本発明の実施の形態におけるビームの決定に係る動作を説明するためのフローチャートである。図２において、ユーザ装置２０Ａが、ユーザ装置２０ＢにＰＳＣＣＨ（Physical Sidelink Control Channel）、ＰＳＳＣＨ（Physical Sidelink Shared Channel）、又はＰＳＢＣＨ（Physical Sidelink Broadcast Channel）等を送信して、サイドリンク通信を開始する動作を説明する。ユーザ装置２０Ａ及びユーザ装置２０Ｂは、「ビーム一致（beam correspondence）」が可能であるＵＥ（User Equipment）であるとする。

「ビーム一致」は、「Ｔｘ／Ｒｘｂｅａｍｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ」ともいい、「ビーム一致」が可能であるＵＥとは、下記の１）２）の条件の少なくともひとつを満たすものとする。下記の１）２）は、装置Ａと装置Ｂとが通信を行う場合の条件であり、装置Ａが「ビーム一致」が可能であるＵＥに対応する。装置Ａ又は装置Ｂは、ユーザ装置２０であってもよいし基地局装置１０であってもよい。
１）装置Ａは、１又は複数の装置Ａ側受信ビームフォーミングを適用して装置Ｂから受信した信号の測定結果に基づいて、装置Ｂに送信するための送信ビームを決定することができる。
２）装置Ａは、１又は複数の装置Ａ側送信ビームの測定結果を含む装置Ｂからの通知に基づいて、装置Ｂからの信号を受信するための受信ビームフォーミングを決定することができる。
本発明の実施の形態においては、ユーザ装置２０Ａの「ビーム一致」は少なくとも上記１）の条件が満たされるものとし、ユーザ装置２０Ｂの「ビーム一致」は少なくとも上記２）の条件が満たされるものとする。

ステップＳ１において、ユーザ装置２０Ｂは、受信ビームフォーミングに用いる空間フィルタの候補が適用された信号を１又は複数送信する。

図３は、本発明の実施の形態におけるビームの決定に係る動作（１）を説明するための図である。図３に示されるように、ユーザ装置２０Ｂは、ユーザ装置２０Ａに受信ビームフォーミングに用いる空間フィルタの候補が適用された送信ビームを、例えば＃０、＃１、＃２の３つ送信する。ユーザ装置２０Ｂから送信される受信ビームフォーミングに用いる空間フィルタの候補が適用されたビームは、例えば、ＳＬＳＳ（Sidelink Synchronization Signal）、ＰＳＤＣＨ（Physical Sidelink Discovery Channel）、ＤＭＲＳ（Demodulation Reference Signal）、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）又はＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）として１又は複数送信される。

上記のユーザ装置２０Ｂから送信される複数のビームにおいて、ビームごとに時間領域又は周波数領域で特定されるリソースが変更されてもよい。また、ビームごとに、信号生成に用いられる系列が変更されてもよく、系列の違いに基づいてビームが区別されてもよい。また、ビームごとに、ポート番号が変更されてもよい。時間領域又は周波数領域で特定されるリソース、系列又はビームが送信されたポート番号には、インデックスが割り振られてもよい。

上記のユーザ装置２０Ｂから送信される複数のビームは、ユーザ装置２０Ａとの通信の有無に関わらず送信されてもよい。例えば、上記のユーザ装置２０Ｂから送信される複数のビームは、周期的に送信されてもよい。送信周期又は持続時間は、基地局装置１０によって、例えばＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）等を介してユーザ装置２０Ｂに設定されてもよいし、仕様で予め規定されてもよい。また、上記のユーザ装置２０Ｂから送信される複数のビームは、ユーザ装置２０Ａ以外のユーザ装置２０宛でもよいし、基地局装置１０宛でもよいし、ブロードキャストであってもよい。また、上記のユーザ装置２０Ｂから送信される複数のビームは、ユーザ装置２０Ａ又は基地局装置１０からの通知によってトリガされてもよい。

図２に戻る。ステップＳ２において、ユーザ装置２０Ａは、ユーザ装置２０Ｂから送信されたビームから、受信品質が好適なビームを選定する。

図４は、本発明の実施の形態におけるビームの決定に係る動作（２）を説明するための図である。図４に示されるように、ユーザ装置２０Ａにおいて、ユーザ装置２０Ｂから送信されたビーム＃０、＃１、＃２のうち、受信品質が好適であったビーム＃１を選定する。受信品質は、例えば、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）、ＳＩＮＲのいずれか又は組み合わせが良好なものが選定されてよい。ここで、ユーザ装置２０Ｂの受信ビームフォーミング及び送信ビームのみを決定する場合、ユーザ装置２０Ａにおいて受信ビームフォーミングは適用されなくてもよい。さらに、ユーザ装置２０Ａの送信ビーム及び受信ビームフォーミングを決定する場合、ユーザ装置２０Ａにおいて、ユーザ装置２０Ｂから送信されるビームを受信するとき、受信ビーム走査を実行し好適な受信ビームフォーミングを決定してもよい。

ユーザ装置２０Ａは、「ビーム一致」が可能であるＵＥであるため、ユーザ装置２０Ｂから送信されるビーム＃１を好適に受信することができた受信ビームフォーミングに基づいて、ユーザ装置２０Ａから送信するビームを決定することができる。

図２に戻る。ステップＳ３において、ユーザ装置２０Ａは、ユーザ装置２０Ｂの受信ビームフォーミングを指定する情報をユーザ装置２０Ｂに通知する。受信ビームフォーミングの指定は、ステップＳ１でビーム送信時に使用されたリソースを指定する情報によって指定されてもよい。すなわち、ユーザ装置２０Ｂから送信されたビームの時間領域又は周波数領域で特定されるリソース、系列又はビームが送信されたポート番号に割り振られたインデックスがユーザ装置２０Ａからユーザ装置２０Ｂに通知されてもよい。また、複数種類の参照信号がユーザ装置２０Ｂから送信された場合、例えば、ＳＬＳＳ及びＤＭＲＳのような参照信号の種類を通知してもよい。なお、受信ビームフォーミングの指定は、ＰＨＹ（Physical layer）シグナリングによるＳＣＩ（Sidelink Control Information）、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング又はＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングのいずれのレイヤで行われてもよい。

ユーザ装置２０Ａは、ユーザ装置２０Ｂからの送信ビームに基づいて、ユーザ装置２０Ａの送信ビームを決定する場合、ユーザ装置２０Ａから送信する信号、例えば、ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ又はＰＳＢＣＨ上で、ユーザ装置２０Ｂの受信ビームフォーミングを指定することにより、ユーザ装置２０Ａにおける送信ビームとユーザ装置２０Ｂにおける受信ビームフォーミングとのペアをユーザ装置２０Ｂに暗黙的に通知してもよい。ユーザ装置２０Ｂは、上記ペアであると通知されたユーザ装置２０Ａの送信ビームに対応する受信ビームフォーミングをユーザ装置２０Ａが受信時に適用するように指示又は想定してもよい。

ステップＳ４において、ユーザ装置２０Ｂは、ステップＳ３でユーザ装置２０Ａから通知されたビームを示す情報に基づいて、受信ビームフォーミングを決定して、フローを終了する。

なお、ユーザ装置２０Ｂは、ステップＳ３でユーザ装置２０Ａから通知される受信ビームフォーミングを使用しなくてもよい。ユーザ装置２０Ａから通知される受信ビームフォーミングを使用しない場合、ユーザ装置２０Ｂは、通知された受信ビームフォーミングを使用しなかったことを示す１ビットの情報をユーザ装置２０Ａに通知してもよいし、代替受信ビームフォーミングを用いたこと又は例えばビームインデックス等の代替受信ビームフォーミングを示す情報をユーザ装置２０Ａに通知してもよい。

なお、ユーザ装置２０Ａは、複数の受信ビームフォーミングを同時にユーザ装置２０Ｂに指定してもよい。ユーザ装置２０Ａは、当該複数の受信ビームフォーミングに対応する複数の送信ビームを用いて空間多重を行ってもよい。ユーザ装置２０Ｂは、指定された受信ビームフォーミングの数をランクとみなしてもよいし、ＲＩ（Rank Indicator）が通知されてもよい。

図２のステップＳ１からステップＳ４で説明した受信ビームフォーミング又は送信ビームの決定方法は、サイドリンク通信への適用に限られず、ＤＬ及びＵＬに適用されてもよい。すなわち、上述の受信ビームフォーミング又は送信ビームの決定方法で用いられたＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ、ＰＳＢＣＨ又はＳＬＳＳは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）、ＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）又はＳＳ（Synchronization Signal）に置換されてもよい。図２のステップＳ１からステップＳ４で説明したユーザ装置２０Ａ又はユーザ装置２０Ｂは、基地局装置１０、ＲＳＵ、中継局等に置換されてもよい。

図２のステップＳ１からステップＳ４で説明した受信ビームフォーミング又は送信ビームの決定方法は、ユーザ装置２０Ａ及びユーザ装置２０Ｂ共に「ビーム一致」が可能であるＵＥであることを前提としている。「ビーム一致」が可能でないユーザ装置２０である場合、例えば、ユーザ装置２０Ａは、受信ビームフォーミングをユーザ装置２０Ｂにランダムに指定してもよいし、ユーザ装置２０Ｂが受信ビームフォーミングをランダムに決定してもよい。ユーザ装置２０Ｂの受信ビームフォーミングがランダムに適用された場合、例えば、繰り返し送信等において、ダイバーシチ利得を得ることができる。

上述の実施例により、ユーザ装置２０は、複数の受信ビームフォーミングの候補から、好適な受信ビームフォーミングを決定することができる。また、ユーザ装置２０は、好適な受信ビームフォーミングを先に決定した後、当該受信ビームフォーミングに対応する送信ビームを決定することができる。また、ユーザ装置２０は、受信したビームに適する受信ビームフォーミングを決定することで、好適な送信ビームを決定することができる。

すなわち、送信及び受信共にビームフォーミングを適用する無線通信において、ビームフォーミングを適切に制御することができる。

（装置構成）
次に、これまでに説明した処理及び動作を実行する基地局装置１０及びユーザ装置２０の機能構成例を説明する。基地局装置１０及びユーザ装置２０は上述した実施例を実施する機能を含む。ただし、基地局装置１０及びユーザ装置２０はそれぞれ、実施例の中の一部の機能のみを備えることとしてもよい。

＜基地局装置１０＞
図５は、基地局装置１０の機能構成の一例を示す図である。図５に示されるように、基地局装置１０は、送信部１１０と、受信部１２０と、設定部１３０と、制御部１４０とを有する。図５に示される機能構成は一例に過ぎない。本発明の実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。

送信部１１０は、ユーザ装置２０側に送信する信号を生成し、当該信号を無線で送信する機能を含む。受信部１２０は、ユーザ装置２０から送信された各種の信号を受信し、受信した信号から、例えばより上位のレイヤの情報を取得する機能を含む。また、送信部１１０は、ユーザ装置２０へＮＲ−ＰＳＳ、ＮＲ−ＳＳＳ、ＮＲ−ＰＢＣＨ、ＤＬ／ＵＬ制御信号等を送信する機能を有する。また、例えば、送信部１１０は、ユーザ装置２０に他端末が近接していることを示す情報を送信し、受信部１２０は、ユーザ装置２０から端末情報を受信する。

設定部１３０は、予め設定される設定情報、及び、ユーザ装置２０に送信する各種の設定情報を記憶装置に格納し、必要に応じて記憶装置から読み出す。設定情報の内容は、例えば、Ｄ２Ｄ通信の送受信パラメータに係る情報等である。

制御部１４０は、実施例において説明したように、ユーザ装置２０がＤ２Ｄ通信を行うための設定に係る処理を行う。また、制御部１４０は、ユーザ装置２０に無線通信の設定に係る情報を通知する処理を行う。制御部１４０における信号送信に関する機能部を送信部１１０に含め、制御部１４０における信号受信に関する機能部を受信部１２０に含めてもよい。

＜ユーザ装置２０＞
図６は、ユーザ装置２０の機能構成の一例を示す図である。図６に示されるように、ユーザ装置２０は、送信部２１０と、受信部２２０と、設定部２３０と、制御部２４０とを有する。図６に示される機能構成は一例に過ぎない。本発明の実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。

送信部２１０は、送信データから送信信号を作成し、当該送信信号を無線で送信する。受信部２２０は、各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する。また、受信部２２０は、基地局装置１０から送信されるＮＲ−ＰＳＳ、ＮＲ−ＳＳＳ、ＮＲ−ＰＢＣＨ、ＤＬ／ＵＬ／ＳＬ制御信号等を受信する機能を有する。また、例えば、送信部２１０は、Ｄ２Ｄ通信として、他のユーザ装置２０に、ＰＳＣＣＨ（Physical Sidelink Control Channel）、ＰＳＳＣＨ（Physical Sidelink Shared Channel）、ＰＳＤＣＨ（Physical Sidelink Discovery Channel）、ＰＳＢＣＨ（Physical Sidelink Broadcast Channel）等を送信し、受信部１２０は、他のユーザ装置２０から、ＰＳＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ、ＰＳＤＣＨ又はＰＳＢＣＨ等を受信する。

設定部２３０は、受信部２２０により基地局装置１０又はユーザ装置２０から受信した各種の設定情報を記憶装置に格納し、必要に応じて記憶装置から読み出す。また、設定部２３０は、予め設定される設定情報も格納する。設定情報の内容は、例えば、Ｄ２Ｄ通信の送受信パラメータに係る情報等である。

制御部２４０は、実施例において説明したように、他のユーザ装置２０と実行されるＤ２Ｄ通信を制御する。制御部２４０は、受信したビームに基づいて、対応する送信ビームを決定する。また、制御部２４０は、基地局装置１０から無線通信に係る情報を受信して、当該情報に基づいてユーザ装置２０の無線通信を制御し、必要な情報を基地局装置１０に報告する。制御部２４０における信号送信に関する機能部を送信部２１０に含め、制御部２４０における信号受信に関する機能部を受信部２２０に含めてもよい。

（ハードウェア構成）
上述の本発明の実施の形態の説明に用いた機能構成図（図５及び図６）は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に複数要素が結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／又は無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

また、例えば、本発明の一実施の形態における基地局装置１０及びユーザ装置２０はいずれも、本発明の実施の形態に係る処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図７は、本発明の実施の形態に係る基地局装置１０又はユーザ装置２０である無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局装置１０及びユーザ装置２０はそれぞれ、物理的には、プロセッサ１００１、記憶装置１００２、補助記憶装置１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７等を含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニット等に読み替えることができる。基地局装置１０及びユーザ装置２０のハードウェア構成は、図に示した１００１〜１００６で示される各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。

基地局装置１０及びユーザ装置２０における各機能は、プロセッサ１００１、記憶装置１００２等のハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、記憶装置１００２及び補助記憶装置１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインタフェース、制御装置、演算装置、レジスタ等を含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール又はデータを、補助記憶装置１００３及び／又は通信装置１００４から記憶装置１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、図５に示した基地局装置１０の送信部１１０、受信部１２０、設定部１３０、制御部１４０は、記憶装置１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよい。また、例えば、図６に示したユーザ装置２０の送信部２１０と、受信部２２０と、設定部２３０、制御部２４０は、記憶装置１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。

記憶装置１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の少なくとも１つで構成されてもよい。記憶装置１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）等と呼ばれてもよい。記憶装置１００２は、本発明の一実施の形態に係る処理を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール等を保存することができる。

補助記憶装置１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ROM）等の光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ等の少なくとも１つで構成されてもよい。補助記憶装置１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、記憶装置１００２及び／又は補助記憶装置１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュール等ともいう。例えば、基地局装置１０の送信部１１０及び受信部１２０は、通信装置１００４で実現されてもよい。また、ユーザ装置２０の送信部２１０及び受信部２２０は、通信装置１００４で実現されてもよい。

入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサ等）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプ等）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

また、プロセッサ１００１及び記憶装置１００２等の各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

また、基地局装置１０及びユーザ装置２０はそれぞれ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

（実施の形態のまとめ）
以上、説明したように、本発明の実施の形態によれば、受信ビームフォーミングに適用する候補である空間フィルタを適用した複数の互いに異なるビームを他のユーザ装置に送信する送信部と、前記他のユーザ装置から前記複数の互いに異なるビームの測定結果を示す情報を取得する制御部と、前記測定結果を示す情報に基づいて、受信ビームフォーミングを決定し、前記他のユーザ装置から送信されるビームを受信する受信部とを有するユーザ装置が提供される。

上記の構成により、ユーザ装置２０は、複数の受信ビームフォーミングの候補から、好適な受信ビームフォーミングを決定して、通信品質を向上させることができる。すなわち、送信及び受信共にビームフォーミングを適用する無線通信において、ビームフォーミングを適切に制御することができる。

前記送信部は、時間領域又は周波数領域で特定されるリソースをビームごとに切り替えて送信するか、信号生成系列をビームごとに切り替えて送信するか、又はポート番号をビームごとに切り替えて送信してもよい。当該構成により、ユーザ装置２０は、複数の受信ビームフォーミングの候補から、好適な受信ビームフォーミングを決定することができる。

前記送信部は、前記複数の互いに異なるビームを周期的に他のユーザ装置に送信又はブロードキャストしてもよい。ユーザ装置２０は、複数の受信ビームフォーミングの候補から、好適な受信ビームフォーミングを決定する動作を周期的にトリガすることができる。

前記測定結果を示す情報は、前記複数の互いに異なるビームのいずれかを示す情報であって、時間領域又は周波数領域で特定されるリソースに対応するインデックス、信号生成系列に対応するインデックス、又はビームが送信されたポート番号を含んでもよい。当該構成により、ユーザ装置２０は、複数の受信ビームフォーミングの候補から、好適な受信ビームフォーミングを決定することができる。

前記測定結果を示す情報は、前記複数の互いに異なるビームから選択された複数のビームを示す情報であって、前記選択された複数のビームの数をランクとして前記他のユーザ装置から送信されるビームを受信してもよい。当該構成により、ユーザ装置２０は、複数の受信ビームフォーミングの候補から、複数のビームを用いた受信ビームフォーミングを決定して、好適な空間多重による通信を行うことができる。

また、本発明の実施の形態によれば、受信ビームフォーミングに適用する候補である空間フィルタを適用した複数の互いに異なるビームをユーザ装置から受信する受信部と、前記ユーザ装置に前記複数の互いに異なるビームの測定結果を示す情報を送信する制御部と、前記測定結果を示す情報に基づいて、送信ビームフォーミングを決定し、前記ユーザ装置にビームを送信する送信部とを有する基地局装置が提供される。

上記の構成により、基地局装置１０は、ユーザ装置２０の複数の受信ビームフォーミングの候補から、好適な受信ビームフォーミングを決定して、通信品質を向上させることができる。すなわち、送信及び受信共にビームフォーミングを適用する無線通信において、ビームフォーミングを適切に制御することができる。

（実施形態の補足）
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べた処理手順については、矛盾の無い限り処理の順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、基地局装置１０及びユーザ装置２０は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従って基地局装置１０が有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従ってユーザ装置２０が有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。

また、情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、ブロードキャスト情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージ等であってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャート等は、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

本明細書において基地局装置１０によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper node）によって行われることもある。基地局装置１０を有する１つ又は複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、ユーザ装置２０との通信のために行われる様々な動作は、基地局装置１０及び／又は基地局装置１０以外の他のネットワークノード（例えば、ＭＭＥ又はＳ−ＧＷ等が考えられるが、これらに限られない）によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局装置１０以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ（例えば、ＭＭＥ及びＳ−ＧＷ）であってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。

ユーザ装置２０は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

基地局装置１０は、当業者によって、ＮＢ（NodeB）、ｅＮＢ（evolved NodeB）、ｇＮＢ、ベースステーション（Base Station）、又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

本明細書で使用する「判断（determining）」、「決定（determining）」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定（judging）、計算（calculating）、算出（computing）、処理（processing）、導出（deriving）、調査（investigating）、探索（looking up）（例えば、テーブル、データベース又は別のデータ構造での探索）、確認（ascertaining）した事を「判断」「決定」したとみなす事等を含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信（receiving）（例えば、情報を受信すること）、送信（transmitting）（例えば、情報を送信すること）、入力（input）、出力（output）、アクセス（accessing）（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事等を含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決（resolving）、選択（selecting）、選定（choosing）、確立（establishing）、比較（comparing）等した事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

「含む（include）」、「含んでいる（including）」、及びそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える（comprising）」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「又は（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

本開示の全体において、例えば、英語でのａ、ａｎ及びｔｈｅのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含み得る。

なお、本発明の実施の形態において、制御部２４０は、検出部又は制御部の一例である。送信部２１０又は受信部２２０は、通信部の一例である。

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１０基地局装置
１１０送信部
１２０受信部
１３０設定部
１４０制御部
２０ユーザ装置
２１０送信部
２２０受信部
２３０設定部
２４０制御部
１００１プロセッサ
１００２記憶装置
１００３補助記憶装置
１００４通信装置
１００５入力装置
１００６出力装置

Claims

受信ビームフォーミングに適用する候補である空間フィルタを適用した複数の互いに異なるビームを他のユーザ装置に送信する送信部と、
前記他のユーザ装置から前記複数の互いに異なるビームの測定結果を示す情報を取得する制御部と、
前記測定結果を示す情報に基づいて、受信ビームフォーミングを決定し、前記他のユーザ装置から送信されるビームを受信する受信部とを有するユーザ装置。
前記送信部は、時間領域又は周波数領域で特定されるリソースをビームごとに切り替えて送信するか、信号生成系列をビームごとに切り替えて送信するか、又はポート番号をビームごとに切り替えて送信する請求項１記載のユーザ装置。
前記送信部は、前記複数の互いに異なるビームを周期的に他のユーザ装置に送信又はブロードキャストする請求項１記載のユーザ装置。
前記測定結果を示す情報は、前記複数の互いに異なるビームのいずれかを示す情報であって、時間領域又は周波数領域で特定されるリソースに対応するインデックス、信号生成系列に対応するインデックス、又はビームが送信されたポート番号を含む請求項１記載のユーザ装置。
前記測定結果を示す情報は、前記複数の互いに異なるビームから選択された複数のビームを示す情報であって、前記選択された複数のビームの数をランクとして前記他のユーザ装置から送信されるビームを受信する請求項１記載のユーザ装置。
受信ビームフォーミングに適用する候補である空間フィルタを適用した複数の互いに異なるビームをユーザ装置から受信する受信部と、
前記ユーザ装置に前記複数の互いに異なるビームの測定結果を示す情報を送信する制御部と、
前記測定結果を示す情報に基づいて、送信ビームフォーミングを決定し、前記ユーザ装置にビームを送信する送信部とを有する基地局装置。