WO2015141070A1 - 基地局及びユーザ装置 - Google Patents

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WO2015141070A1
WO2015141070A1 PCT/JP2014/081699 JP2014081699W WO2015141070A1 WO 2015141070 A1 WO2015141070 A1 WO 2015141070A1 JP 2014081699 W JP2014081699 W JP 2014081699W WO 2015141070 A1 WO2015141070 A1 WO 2015141070A1
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base station
directional
feedback information
reference signal
directional beams
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佑一 柿島
聡 永田
祥久 岸山
スウネイ ナ
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株式会社Ｎｔｔドコモ
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system.
  • 3GPP (Third Generation Partnership Project) Releases 8 to 11 employ a technique for forming a horizontal beam in a base station equipped with a plurality of antenna ports arranged in the horizontal direction.
  • a beam forming technique using a plurality of arbitrarily arranged antenna ports (3D MIMO (Multiple-Input Multiple- Output)) is under consideration.
  • 3D MIMO Multiple-Input Multiple- Output
  • a technique for forming a beam in the vertical direction in addition to the horizontal direction has been studied.
  • the base station forms directional beams in the horizontal and vertical directions using a plurality of antenna ports arranged with a predetermined beam arrangement.
  • the base station transmits a directional beam, that is, a precoded signal, from each antenna port.
  • the base station transmits a precoded CSI-RS (Channel State Information-Reference Signal) for reception quality measurement by the user apparatus as a precoded signal.
  • the user equipment measures the reception quality of the precoded CSI-RS transmitted from each antenna port, and selects a directional beam with good reception quality (for example, a directional beam having the maximum reception power) based on the measured reception quality.
  • the beam index of the selected directional beam is fed back to the base station.
  • Vertical beam forming and FD (Full Dimension) -MIMO are known as 3D MIMO implementation forms.
  • the case where the number of transmission antenna ports is 8 or less is referred to as vertical beamforming, and the case where the number of transmission antenna ports is greater than 8 (16, 32, 64, etc.) is referred to as FD-MIMO.
  • FD-MIMO the case where the number of transmission antenna ports is greater than 8 (16, 32, 64, etc.) is referred to as FD-MIMO.
  • the number of antennas will be several hundred to several tens of thousands or more (Massive MIMO or Higher-order MIMO).
  • 3D MIMO For details of 3D MIMO, refer to 3GPP TS 36.211 V12.0.0 (2013-12), for example.
  • One object of the present invention is to provide a technique for realizing efficient beam forming in 3D MIMO.
  • an aspect of the present invention includes a beam forming unit that forms a plurality of directional beams according to a predetermined beam arrangement, and a transmission / reception unit that transmits a reference signal using the plurality of formed directional beams.
  • the present invention also relates to a base station having a feedback information acquisition unit that acquires feedback information from a user apparatus that has received the reference signal.
  • Another aspect of the present invention is a transmission / reception unit that receives a reference signal transmitted from a base station using a plurality of directional beams arranged according to a predetermined beam arrangement, and a measurement unit that measures the reception quality of the received reference signal. And a feedback information generation unit that generates feedback information related to the measured reception quality of the reference signal.
  • a technique for realizing efficient beam forming in 3D MIMO can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing beam formation by 3D MIMO.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an arrangement example of antenna elements of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating beam formation with a close packed arrangement according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating beam formation by a grid arrangement according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a modification of beam forming by a grid-like arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing beam formation by 3D MIMO.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an arrangement
  • FIG. 8 is a schematic view showing a modification of beam forming by a grid-like arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a user apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a beam measurement result according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating beam transmission processing by the base station according to an embodiment of the present invention.
  • a base station that realizes efficient beam forming in 3D MIMO is disclosed.
  • the base station forms a plurality of directional beams according to a predetermined beam arrangement, and transmits a reference signal using the formed directional beams.
  • a predetermined beam arrangement a method in which each directional beam has six adjacent directional beams and is arranged in the closest packing, and a plurality of directional beams are arranged in a grid pattern in the horizontal direction and the vertical direction.
  • a grid-like arrangement that efficiently divides the space in the horizontal / vertical direction or on the orthogonal coordinate axes is used.
  • the base station can also use pre-coded CSI-RS as a reference signal.
  • the base station After transmitting the reference signal, the base station acquires feedback information from the user apparatus that has received the reference signal.
  • the feedback information may be a beam index of a directional beam selected by the user apparatus based on the measurement result of the reception quality of the reference signal.
  • the base station Based on the acquired feedback information, the base station transmits various signals such as a data signal and a control signal to the user apparatus using a directional beam suitable for the user apparatus. In this way, in 3D MIMO, the base station can efficiently transmit various signals to the user apparatus using a directional beam corresponding to the position of the user apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system 10 includes a base station (eNB) 100 and a user apparatus (UE) 200.
  • the wireless communication system 10 has only one base station 100 and one user equipment 200, but typically has a number of base stations 100 and a number of user equipments 200. . That is, a large number of base stations 100 are arranged so as to cover the service area of the radio communication system 10, and each user apparatus 200 is connected to any one of the base stations 100, and MIMO is connected to the connected base station 100. Execute communication.
  • the base station 100 communicates with the user apparatus 200 using 3D MIMO.
  • Base station 100 forms a directional beam using a plurality of antenna ports arranged in a predetermined beam arrangement. For example, as shown in FIG. 3, the base station 100 forms directional beams in the horizontal direction and the vertical direction using a plurality of antenna ports arranged two-dimensionally in the horizontal direction and the vertical direction.
  • These antenna ports (AP) may be configured by antenna elements using the same polarization element or orthogonal polarization element. For example, in the figure on the left side of FIG. 3, the same polarization elements are two-dimensionally arranged as shown, and 64 antenna ports are configured. Further, in the center diagram of FIG.
  • the orthogonal polarization elements are two-dimensionally arranged as illustrated, and 128 antenna ports are configured. Further, in the diagram on the right side of FIG. 3, orthogonal polarization elements are two-dimensionally arranged as shown, and one antenna port is configured by a plurality of elements.
  • the base station 100 is not limited to the illustrated antenna element arrangement, and any suitable antenna element capable of forming a plurality of directional beams covering the cell of the base station 100 using a plurality of antenna ports. An arrangement may be utilized. For example, the antenna element may be arranged only in the horizontal direction or the vertical direction.
  • the user apparatus 200 communicates with base station 100 using 3D MIMO.
  • the user apparatus 200 is typically a mobile phone, a smartphone, a tablet, a mobile router, or the like, but is not limited thereto, and may be any appropriate user apparatus having a wireless communication function.
  • the user device 200 includes a CPU (Central Processing Unit) such as a processor, a memory device such as a RAM (Random Access Memory), an auxiliary storage device such as a hard disk device, and a communication for communicating radio signals. It consists of a device, an interface device for interacting with the user, and the like.
  • Each function of the user device 100 described later is such that data or a program stored in the auxiliary storage device is loaded into the memory device via the communication device and / or the interface device, and the CPU processes the data according to the loaded program. It is realized by.
  • the base station 100 transmits various signals such as a data signal and a control signal to the user apparatus 200 using a directional beam from each antenna port, and transmits various signals such as a data signal and a control signal from the user apparatus 200 via the antenna port.
  • Receive. in order to improve data transmission efficiency, the base station 100 transmits a signal to the user apparatus 200 using an appropriate directional beam corresponding to the position of the user apparatus 200.
  • the base station 100 transmits a pre-coded reference signal for reception quality measurement by the user apparatus 200 by transmitting a directional beam from each antenna port. .
  • the base station 100 transmits a precoded CSI-RS (Channel State Information-Reference Signal) as a precoded reference signal for reception quality measurement.
  • CSI-RS Channel State Information-Reference Signal
  • precoded signals increase beam gain while narrowing beam width. For this reason, in order to cover all directions of the base station 100, a beam direction substantially proportional to the number of antenna elements is required (for example, a beam direction twice the number of antenna elements), and when using a large number of antenna elements, Multiple directional beams or precoded reference signals need to be formed.
  • User apparatus 200 measures the reception quality of the precoded CSI-RS transmitted from each antenna port of base station 100, and selects a directional beam with good reception quality based on the measured reception quality.
  • the reference signal transmitted by the directional beam is not limited to the CSI-RS.
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • Enhanced SS Discovery signal
  • DM-RSDat DM-RSDat Reference Signal
  • the user apparatus 200 may select, for example, a directional beam having the maximum received power and the best SINR, or reduce inter-user interference in MU (Multi User) -MIMO (ie, A directional beam (to be applied to simultaneously multiplexed UEs) or a directional beam with low interference from other users may be selected.
  • the user apparatus 200 feeds back the beam index of the selected directional beam to the base station 100.
  • the beam index of each directional beam is notified from the base station 100, and is associated with, for example, the timing and / or frequency at which each directional beam is transmitted.
  • the base station 100 performs communication with the user apparatus 200 using the antenna port corresponding to the notified beam index.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 100 includes a beam forming unit 110, a transmission / reception unit 120, and a feedback information acquisition unit 130.
  • the beam forming unit 110 forms a plurality of directional beams according to a predetermined beam arrangement.
  • the predetermined beam arrangement is typically a beam arrangement on a plane defined by two directions of a horizontal direction and a vertical direction.
  • the present invention is not limited to this, and for example, an orthogonal direction or a three-dimensional beam arrangement may be used.
  • the predetermined beam arrangement may be a close packed arrangement in which each directional beam is arranged to have six adjacent directional beams.
  • the beam forming unit 110 may form six directional beams (beam indexes 1 to 6) adjacent to the directional beam with the beam index 0 as the center.
  • the predetermined beam arrangement may be a grid arrangement in which a plurality of directional beams are arranged in a grid pattern in the horizontal direction and the vertical direction or in two orthogonal directions.
  • the beam forming unit 110 may form a plurality of directional beams by a lattice arrangement as shown in FIG.
  • the plurality of directional beams are given signs “1” to “5” in the vertical direction, and signs “A” to “H” in the horizontal direction.
  • Each directional beam is specified by a combination of two codes.
  • each directional beam may be specified by a beam index assigned to indicate adjacency of a plurality of directional beams in a predetermined two-dimensional arrangement.
  • each directional beam is specified by a beam index composed of a horizontal position and a vertical position.
  • the beam adjacent to the directional beam specified by the beam index (X, Y) is the beam index (X-1, Y-1), (X-1, Y), (X-1, Y + 1). , (X, Y-1), (X, Y + 1), (X + 1, Y-1), (X + 1, Y), and (X + 1, Y + 1).
  • the directional beam in the first row from the top of FIG. 4 is 1A, 1B,... It will be apparent that six beams adjacent to a directional beam can be identified by numbering.
  • the beam forming unit 110 may form a plurality of directional beams so that the number of user devices 200 in the coverage area covered by each directional beam is equal. That is, the beam forming unit 110 does not need to apply the same beam width as shown in FIGS. 5 and 6, and may apply a different beam width to each antenna port.
  • the beam forming unit 110 adjusts the beam width of each antenna port, so that a relatively large number of directional beams with a small beam width, that is, a relatively large number of small coverage areas are provided in an area where the user apparatus 200 is large.
  • a plurality of directional beams may be formed so as to include a relatively small number of directional beams having a large beam width, that is, a relatively small number of coverage areas, in an area where the user apparatus 200 is small.
  • the beam forming unit 110 may form a plurality of directional beams so that a large coverage area is formed in the upward or blowing direction and a small coverage area is formed in the downward or blowing direction. . This is because, in general, the downward or blowing direction is the ground direction, and it is assumed that there are more user devices 200 than the upward or blowing direction.
  • the beam forming unit 110 may form a plurality of directional beams so that the coverage areas covered by the directional beams are equal to each other.
  • the coverage area is relatively wide at the distance from the base station 100, and the beam selectivity may be biased. That is, when MU-MIMO is assumed, it is difficult to determine a user group if there is a bias in beam selection. For this reason, as shown in FIG. 8, the beam forming unit 110 can provide a coverage area having a substantially uniform area by dividing the distance from the base station 100 with high definition. Specifically, the beam forming unit 110 may increase the number of divisions in proportion to the distance from the base station 100.
  • the transmission / reception unit 120 transmits a reference signal using a plurality of formed directional beams. Specifically, the transmission / reception unit 120 transmits the precoded CSI-RS from each antenna port by the directional beam formed by the beam forming unit 110.
  • the present invention is not limited to this, and the transmission / reception unit 120 may precode, for example, PSS, SSS, Enhanced SS, Discovery signal, DM-RS, etc., and transmit from each antenna port.
  • the transmitting / receiving unit 120 transmits a reference signal by a directional beam arranged along one direction of the horizontal direction and the vertical direction or one of two orthogonal directions in the first stage,
  • the reference signal may be transmitted by a directional beam arranged along the other direction in two stages.
  • the base station 100 can obtain feedback information from the user apparatus 200 in each stage, and the second stage based on the feedback information in the first stage. It is possible to narrow down the reference signal to be transmitted.
  • the feedback information acquisition unit 130 acquires feedback information from the user apparatus 200 that has received the reference signal.
  • the feedback information may be, for example, a beam index of a directional beam selected based on the measurement result of the reception quality of the reference signal in the user apparatus 200.
  • the transmission / reception unit 120 transmits a reference signal by a directional beam arranged along one direction of two directions of the horizontal direction and the vertical direction or one of two directions orthogonal to each other in the first stage.
  • the feedback information acquisition unit 130 may measure the measurement results of the directional beams in the horizontal direction and the vertical direction, or The measurement results of the directional beams in two orthogonal directions may be acquired from the user device 200 independently. That is, the feedback information acquisition unit 130 receives the quality of the reference signal transmitted by the directional beam arranged along one of the horizontal and vertical directions or one of the two orthogonal directions after the first stage. Feedback information related to the reception quality of the reference signal transmitted by the directional beam arranged along the other direction after the second stage may be received.
  • the second stage directional beam may be determined based on the first stage feedback to improve the beam selection accuracy.
  • the transmission / reception unit 120 transmits the precoded CSI-RS of 3A to 3H in the first stage, the user apparatus 200 specifies that 3B is the maximum received power, and feeds B back to the base station 100.
  • the transmission / reception unit 120 transmits 1B to 5B precoded CSI-RS in the second stage, the user apparatus 200 specifies that 2B is the maximum received power, and sets 2 to the base station 100. provide feedback.
  • the base station 100 can determine that the user apparatus 200 has selected the beam index 2B.
  • the user apparatus 200 can independently measure the reception quality of the directional beams in the horizontal direction and the vertical direction, and can feed back the measurement results in the horizontal direction and the vertical direction to the base station 100 independently. Thereby, the base station 100 can adjust the reference signal transmitted in the second stage based on the feedback information in the first stage.
  • the transmitting / receiving unit 120 transmits the precoded CSI-RS of 3A to 3H in the first stage, the user apparatus 200 specifies that 3B is the maximum received power, and feeds B back to the base station 100.
  • the transmission / reception unit 120 may transmit a precoded CSI-RS such as 1D to 5D in the second stage without using the feedback information. This is because the reference signal is not transmitted to the specific user apparatus 200 but is made available to all user apparatuses 200.
  • the user apparatus 200 specifies that 2D is the maximum received power, and feeds back 2 to the base station 100.
  • the base station 100 can determine that the user apparatus 200 has selected the beam index 2B.
  • the feedback information acquisition unit 130 may cause the user device 200 to feed back the measurement result in any one of the horizontal direction and the vertical direction or the measurement result in any one of the two orthogonal directions to the user device 200 with a relatively high frequency.
  • the feedback information acquisition unit 130 receives the measurement result of the reception quality of the directional beam in the horizontal direction with a relatively high frequency. You may make it feedback.
  • the feedback information acquisition unit 130 receives the measurement result of the reception quality of the directional beam in the vertical direction with a relatively high frequency. You may make it feedback.
  • the beam forming unit 110 may adjust the formed directional beams. For example, for a directional beam or coverage area selected by a relatively large number of user apparatuses 200, the beam forming unit 110 may transmit a directional beam or a precoded CSI-RS with high density or high definition. . Specifically, the beam forming unit 110 may increase the density or definition by dividing the coverage area.
  • the transmission / reception unit 120 may adjust transmission of the formed directional beams. For example, in order to detect the position of the user apparatus 200, the transmission / reception unit 120 transmits a wide beam to detect the approximate position of the user apparatus 200 in the first stage, and the detailed position of the user apparatus 200 in the second stage. When transmitting a narrow beam for detection, the transmission / reception unit 120 may not transmit a narrow beam in the second stage for the coverage area of the wide beam that is not selected based on the feedback information regarding the first stage. As a result, transmission of unnecessary reference signals can be reduced.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a user apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the user device 200 includes a transmission / reception unit 210, a measurement unit 220, and a feedback information generation unit 230.
  • the transmission / reception unit 210 receives a reference signal transmitted from the base station 100 by a plurality of directional beams arranged according to a predetermined beam arrangement.
  • the predetermined beam arrangement may be a close-packed arrangement, a lattice arrangement, an arrangement having a variable beam width as shown in FIGS.
  • the plurality of directional beams may be specified by a beam index assigned to indicate the adjacency of the plurality of directional beams in a predetermined beam arrangement. The beam index of the directional beam is notified from the base station 100 in advance.
  • the measuring unit 220 measures the reception quality of the received reference signal.
  • the reception quality is evaluated by SINR (Signal-to-Interference plus Noise power Ratio), RSRP (Reference Signal Received Power), RSRQ (Reference Signal Received Quality), or the like.
  • the feedback information generation unit 230 generates feedback information related to the measured reception quality of the reference signal.
  • the feedback information may be, for example, the beam index of the directional beam selected based on the measurement result of the reception quality of the reference signal in the measurement unit 220.
  • the UE side determines the positional relationship of the plurality of directional beams.
  • the feedback information generation unit 230 performs statistical processing on the reception quality measured for the reference signal transmitted by the adjacent directional beam, and generates feedback information based on the result of the statistical processing. Also good. For example, the feedback information generation unit 230 calculates, for each directional beam, an average value (moving average) of the measurement result of the directional beam and the measurement result of the reception quality of the directional beam adjacent thereto, The calculated average value may be used as the reception quality of the directional beam.
  • the directional beam that achieves the maximum reception quality is 2C.
  • the feedback information generation unit 230 when selecting an optimal directional beam based on a single reception quality, the feedback information generation unit 230 will notify the base station 100 of the beam index 2C as feedback information.
  • the feedback information generation unit 230 uses the beam index 3C having more adjacent directional beams with good reception quality. The optimum directional beam is selected, and this is notified to the base station 100 as feedback information.
  • the directional beam selected by such interpolation is expected to be able to ensure stable and good reception quality even if the radio state varies to some extent.
  • the feedback information is specified by the beam index, and its granularity is equal to the number of beams.
  • the present invention is not limited to this, and the feedback information generation unit 230 may generate feedback information having a higher or lower granularity, for example.
  • the feedback information generation unit 230 notifies the base station 100 of a feedback index such as 2.5C. Also good.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating beam transmission processing by the base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 100 forms a plurality of directional beams according to a predetermined beam arrangement.
  • the predetermined beam arrangement may be a close-packed arrangement, a lattice arrangement, an arrangement having a variable beam width as shown in FIGS.
  • the base station 100 transmits a reference signal using the formed directional beams.
  • the base station 100 may transmit a plurality of precoded CSI-RSs as reference signals using a plurality of directional beams.
  • the base station 100 acquires feedback information from the user apparatus 200 that has received the reference signal.
  • the feedback information may be a beam index of a directional beam selected by the user apparatus 200 based on the measurement result of the reception quality of the reference signal.
  • step S104 the base station 100 adjusts the directional beam formed in step S101 based on the received feedback information.

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Abstract

　本開示は、３Ｄ　ＭＩＭＯにおいて効率的なビーム形成を実現するための技術に関する。本発明の一態様は、所定のビーム配置に従って複数の指向性ビームを形成するビーム形成部と、前記形成された複数の指向性ビームによりリファレンス信号を送信する送受信部と、前記リファレンス信号を受信したユーザ装置からフィードバック情報を取得するフィードバック情報取得部とを有する基地局に関する。

Description

基地局及びユーザ装置
　本発明は、無線通信システムに関する。
　３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＲｅｌｅａｓｅ　８～１１では、水平方向に配置された複数のアンテナポートが搭載された基地局において、水平方向のビームを形成するための技術が採用されている。また、Ｒｅｌｅａｓｅ　１２では、システム特性をさらに向上させるため、このような水平方向の配置をより一般化した任意に配置された複数のアンテナポートを利用したビーム形成技術（３Ｄ　ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｏｕｔｐｕｔ））が検討されている。例えば、水平方向及び垂直方向に２次元配置された複数のアンテナポートが搭載された基地局において、水平方向に加えて垂直方向にビームを形成するための技術が検討されている。
　このような任意に配置されたアンテナポートによる３Ｄ　ＭＩＭＯでは、基地局は、所定のビーム配置により配置された複数のアンテナポートを用いて水平方向及び垂直方向に指向性ビームを形成する。図１に示されるように、基地局は、各アンテナポートから指向性ビーム、すなわち、プリコードされた信号を送信する。図示された例では、基地局は、プリコードされた信号として、ユーザ装置による受信品質測定用のＰｒｅｃｏｄｅｄ　ＣＳＩ－ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｔａｔｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ－Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ）を送信している。ユーザ装置は、各アンテナポートから送信されたＰｒｅｃｏｄｅｄ　ＣＳＩ－ＲＳの受信品質を測定し、測定した受信品質に基づき受信品質の良好な指向性ビーム（例えば、最大受信電力を有する指向性ビーム）を選択し、選択した指向性ビームのビームインデックスを基地局にフィードバックする。
　３Ｄ　ＭＩＭＯの実現形態として、垂直ビームフォーミングとＦＤ（Ｆｕｌｌ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）－ＭＩＭＯとが知られている。３ＧＰＰ標準化上、送信アンテナポート数が８以下であるケースは垂直ビームフォーミングとして参照され、送信アンテナポート数が８より大きいケース（１６，３２，６４など）はＦＤ－ＭＩＭＯとして参照される。将来的には、アンテナ数が数百～数万以上になることも想定される（Ｍａｓｓｉｖｅ　ＭＩＭＯやＨｉｇｈｅｒ－ｏｒｄｅｒ　ＭＩＭＯ）。
　３Ｄ　ＭＩＭＯの詳細については、例えば、３ＧＰＰ　ＴＳ　３６．２１１　Ｖ１２．０．０（２０１３－１２）などを参照されたい。
　本発明の１つの課題は、３Ｄ　ＭＩＭＯにおいて効率的なビーム形成を実現するための技術を提供することである。
　上記課題を解決するため、本発明の一態様は、所定のビーム配置に従って複数の指向性ビームを形成するビーム形成部と、前記形成された複数の指向性ビームによりリファレンス信号を送信する送受信部と、前記リファレンス信号を受信したユーザ装置からフィードバック情報を取得するフィードバック情報取得部とを有する基地局に関する。
　本発明の他の態様は、所定のビーム配置に従って配置された複数の指向性ビームにより基地局から送信されたリファレンス信号を受信する送受信部と、前記受信したリファレンス信号の受信品質を測定する測定部と、前記測定したリファレンス信号の受信品質に関するフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部とを有するユーザ装置に関する。
　本発明によると、３Ｄ　ＭＩＭＯにおいて効率的なビーム形成を実現するための技術を提供することができる。
図１は、３Ｄ　ＭＩＭＯによるビーム形成を示す概略図である。 図２は、本発明の一実施例による無線通信システムを示す概略図である。 図３は、本発明の一実施例による基地局のアンテナ素子の配置例を示す概略図である。 図４は、本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。 図５は、本発明の一実施例による最密充填配置によるビーム形成を示す概略図である。 図６は、本発明の一実施例による格子状配置によるビーム形成を示す概略図である。 図７は、本発明の一実施例による格子状配置によるビーム形成の変形例を示す概略図である。 図８は、本発明の一実施例による格子状配置によるビーム形成の変形例を示す概略図である。 図９は、本発明の一実施例によるユーザ装置の構成を示すブロック図である。 図１０は、本発明の一実施例によるビーム測定結果を示す概略図である。 図１１は、本発明の一実施例による基地局によるビーム送信処理を示すフロー図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
　３Ｄ　ＭＩＭＯにおいて効率的なビーム形成を実現する基地局が開示される。後述される実施例では、基地局は、所定のビーム配置に従って複数の指向性ビームを形成し、形成した複数の指向性ビームによりリファレンス信号を送信する。所定のビーム配置として、各指向性ビームが６つの隣接する指向性ビームを有するよう配置する事で最密充填に配置する方法、複数の指向性ビームを水平方向及び垂直方向に格子状に配置する事で空間を水平・垂直方向、または直交する座標軸上で効率的に分割する格子状配置などが利用される。また、基地局は、リファレンス信号としてプリコードされたＣＳＩ－ＲＳを利用することも可能である。
　リファレンス信号の送信後、基地局は、リファレンス信号を受信したユーザ装置からフィードバック情報を取得する。例えば、フィードバック情報は、リファレンス信号の受信品質の測定結果に基づきユーザ装置により選択された指向性ビームのビームインデックスであってもよい。取得したフィードバック情報に基づき、基地局は、当該ユーザ装置に適した指向性ビームによりユーザ装置にデータ信号や制御信号などの各種信号を送信する。このようにして、３Ｄ　ＭＩＭＯにおいて、基地局は、ユーザ装置の位置に対応した指向性ビームを用いて、効率的にユーザ装置に各種信号を送信することが可能になる。
　図２を参照して、本発明の一実施例による無線通信システムを説明する。後述される実施例による無線通信システムは、３Ｄ　ＭＩＭＯ通信をサポートする。図２は、本発明の一実施例による無線通信システムを示す概略図である。
　図２に示されるように、無線通信システム１０は、基地局（ｅＮＢ）１００とユーザ装置（ＵＥ）２００とを有する。図示された実施例では、無線通信システム１０は、１つの基地局１００と１つのユーザ装置２００しか有していないが、典型的には、多数の基地局１００と多数のユーザ装置２００とを有する。すなわち、多数の基地局１００が無線通信システム１０のサービスエリアをカバーするように配置され、各ユーザ装置２００が何れかの基地局１００に通信接続し、接続先の基地局１００との間でＭＩＭＯ通信を実行する。
　基地局１００は、３Ｄ　ＭＩＭＯを利用してユーザ装置２００と通信する。基地局１００は、所定のビーム配置により配置された複数のアンテナポートを用いて指向性ビームを形成する。例えば、基地局１００は、図３に示されるように、水平方向及び垂直方向に２次元配置された複数のアンテナポートを用いて水平方向及び垂直方向に指向性ビームを形成する。これらのアンテナポート（ＡＰ）は、同一偏波素子や直交偏波素子を利用したアンテナ素子により構成されてもよい。例えば、図３の左側の図では、同一偏波素子が図示されるように２次元配置され、６４個のアンテナポートが構成される。また、図３の中央の図では、直交偏波素子が図示されるように２次元配置され、１２８個のアンテナポートが構成される。さらに、図３の右側の図では、直交偏波素子が図示されるように２次元配置され、複数の素子により１つのアンテナポートが構成される。基地局１００は、図示されたアンテナ素子配置に限定されるものでなく、複数のアンテナポートを用いて、基地局１００のセルをカバーする複数の指向性ビームを形成可能な何れか適切なアンテナ素子配置が利用されてもよい。例えば、アンテナ素子は、水平方向又は垂直方向のみに配置されてもよい。
　ユーザ装置２００は、３Ｄ　ＭＩＭＯを利用して基地局１００と通信する。ユーザ装置２００は、典型的には、携帯電話、スマートフォン、タブレット、モバイルルータなどであるが、これに限定されることなく、無線通信機能を備えた何れか適切なユーザ装置であってもよい。典型的なハードウェア構成では、ユーザ装置２００は、プロセッサなどのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリ装置、ハードディスク装置などの補助記憶装置、無線信号を通信するための通信装置、ユーザとやりとりするためのインタフェース装置などから構成される。後述されるユーザ装置１００の各機能は、通信装置及び／又はインタフェース装置を介し補助記憶装置に格納されているデータやプログラムをメモリ装置にロードし、ロードされたプログラムに従ってＣＰＵがデータを処理することによって実現される。
　基地局１００は、各アンテナポートからの指向性ビームによりデータ信号や制御信号などの各種信号をユーザ装置２００に送信すると共に、ユーザ装置２００からアンテナポートを介しデータ信号や制御信号などの各種信号を受信する。３Ｄ　ＭＩＭＯでは、データ伝送効率を向上させるため、基地局１００は、ユーザ装置２００の位置に対応した適切な指向性ビームを用いてユーザ装置２００に信号を送信する。ユーザ装置２００に適した指向性ビームを決定するため、基地局１００は、各アンテナポートから指向性ビームを発信することによって、ユーザ装置２００による受信品質測定用のプリコードされたリファレンス信号を送信する。
　一実施例では、基地局１００は、受信品質測定用のプリコードされたリファレンス信号としてＰｒｅｃｏｄｅｄ　ＣＳＩ－ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｔａｔｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ－Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ）を送信する。一般に、プリコードされた信号は、ビーム利得を増大させる一方、ビーム幅を狭くする。このため、基地局１００の全方向をカバーするため、アンテナ素子数に概ね比例したビーム方向が必要となり（例えば、アンテナ素子数の２倍のビーム方向など）、多数のアンテナ素子を利用する場合、多数の指向性ビーム又はプリコードされたリファレンス信号を形成する必要がある。
　ユーザ装置２００は、基地局１００の各アンテナポートから送信されたＰｒｅｃｏｄｅｄ　ＣＳＩ－ＲＳの受信品質を測定し、測定した受信品質に基づき受信品質の良好な指向性ビームを選択する。なお、指向性ビームにより送信されるリファレンス信号は、ＣＳＩ－ＲＳに限定されず、例えば、ＰＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｓｉｇｎａｌ）、ＳＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｓｉｇｎａｌ）、Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＳＳ、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号、ＤＭ－ＲＳ（Ｄａｔａ　Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ－Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ）などであってもよい。
　一実施例では、ユーザ装置２００は、例えば、最大受信電力や最良のＳＩＮＲを有する指向性ビームを選択してもよいし、あるいは、ＭＵ（Ｍｕｌｔｉ　Ｕｓｅｒ）－ＭＩＭＯにおいてユーザ間干渉を低減する（すなわち同時多重されるＵＥに適用されるべき）指向性ビーム、又は他ユーザからの干渉が小さい指向性ビームを選択してもよい。ユーザ装置２００は、選択した指向性ビームのビームインデックスを基地局１００にフィードバックする。なお、各指向性ビームのビームインデックスは、基地局１００から通知され、例えば、各指向性ビームが送信されるタイミング及び／又は周波数と関連付けされる。このフィードバック情報を受信すると、基地局１００は、通知されたビームインデックスに対応するアンテナポートを利用して、当該ユーザ装置２００との間の通信を実行する。
　次に、図４を参照して、本発明の一実施例による基地局を説明する。図４は、本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。
　図４に示されるように、基地局１００は、ビーム形成部１１０、送受信部１２０及びフィードバック情報取得部１３０を有する。
　ビーム形成部１１０は、所定のビーム配置に従って複数の指向性ビームを形成する。所定のビーム配置は、典型的には、水平方向と垂直方向との２つの方向により規定された平面上のビーム配置である。しかしながら、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、直交方向や３次元のビーム配置を利用してもよい。
　一実施例では、所定のビーム配置は、各指向性ビームが６つの隣接する指向性ビームを有するよう配置された最密充填配置であってもよい。例えば、ビーム形成部１１０は、図５に示されるように、ビームインデックス０の指向性ビームを中心として、これに隣接する６つの指向性ビーム（ビームインデックス１～６）を形成してもよい。最密充填配置によると、基地局１００のセルのカバレッジエリアを粗密なくカバーすることが可能であると共に、隣接ビーム数（＝６）を相対的に少なくすることができ、隣接ビームに関する情報を送信するためのビット数を低減することが可能である。
　他の実施例では、所定のビーム配置は、複数の指向性ビームが水平方向及び垂直方向又は直交する２つの方向に格子状に配置された格子状配置であってもよい。例えば、ビーム形成部１１０は、図６に示されるような格子状配置により複数の指向性ビームを形成してもよい。この場合、図示されるように、複数の指向性ビームは、垂直方向に関して"１"～"５"の符号が付与され、水平方向に関して"Ａ"～"Ｈ"の符号が付与され、これら２つの符号の組み合わせにより各指向性ビームが特定される。
　ここで、各指向性ビームは、所定の２次元配置における複数の指向性ビームの隣接性を示すよう割り当てられたビームインデックスにより特定されてもよい。例えば、格子状配置では、図５に示されるように、水平方向の位置と垂直方向の位置とから構成されたビームインデックスによって、各指向性ビームが特定される。この場合、ビームインデックス（Ｘ，Ｙ）により特定される指向性ビームに隣接するビームは、ビームインデックス（Ｘ－１，Ｙ－１），（Ｘ－１，Ｙ），（Ｘ－１，Ｙ＋１），（Ｘ，Ｙ－１），（Ｘ，Ｙ＋１），（Ｘ＋１，Ｙ－１），（Ｘ＋１，Ｙ），（Ｘ＋１，Ｙ＋１）により特定される８つの指向性ビームであることがわかる。また、最密充填配置のケースでも、図４の上から第１行の指向性ビームを左から１Ａ，１Ｂ，...，１Ｈ、第２行の指向性ビームを左から２Ａ，２Ｂ，...，２Ｉなどと番号付けすることによって、ある指向性ビームに隣接する６つのビームが特定できることは明らかであろう。
　一実施例では、ビーム形成部１１０は、各指向性ビームによりカバーされるカバレッジエリア内のユーザ装置２００の個数が均等になるよう複数の指向性ビームを形成してもよい。すなわち、ビーム形成部１１０は、図５，６に示されるような同一のビーム幅を適用する必要はなく、各アンテナポートに対して異なるビーム幅を適用してもよい。ビーム形成部１１０は、各アンテナポートのビーム幅を調整することによって、ユーザ装置２００が多いエリアには相対的に多数のビーム幅の小さい指向性ビーム、すなわち、相対的に多数の小さなカバレッジエリアを含め、ユーザ装置２００が少ないエリアには相対的に小数のビーム幅の大きい指向性ビーム、すなわち、相対的に小数の大きなカバレッジエリアを含めるよう複数の指向性ビームを形成してもよい。例えば、ビーム形成部１１０は、図７に示されるように、上方又は吹き上げ方向に大きなカバレッジエリアとなり、下方又は吹き下し方向に小さなカバレッジエリアとなるよう複数の指向性ビームを形成してもよい。一般に、下方又は吹き下し方向は地上方向であり、上方又は吹き上げ方向より相対的に多くのユーザ装置２００があると想定されるためである。
　他の実施例では、ビーム形成部１１０は、各指向性ビームによりカバーされるカバレッジエリアが等しい面積になるよう複数の指向性ビームを形成してもよい。基地局１００の近傍と遠方とに同一のビーム幅を適用した場合、基地局１００の遠方ではカバレッジエリアが相対的に広くなり、ビーム選択率に偏りが生じる可能性がある。すなわち、ＭＵ－ＭＩＭＯを想定した場合、ビーム選択に偏りがあると、ユーザグループの決定が困難になる。このため、図８に示されるように、ビーム形成部１１０は、基地局１００の遠方を高精細に分割することによって、概ね均等な面積のカバレッジエリアを提供することが可能である。具体的には、ビーム形成部１１０は、基地局１００からの距離に比例して分割数を増加させてもよい。
　送受信部１２０は、形成された複数の指向性ビームによりリファレンス信号を送信する。具体的には、送受信部１２０は、ビーム形成部１１０により形成された指向性ビームによって、各アンテナポートからＰｒｅｃｏｄｅｄ　ＣＳＩ－ＲＳを送信する。しかしながら、本発明はこれに限定されず、送受信部１２０は、例えば、ＰＳＳ、ＳＳＳ、Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＳＳ、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号、ＤＭ－ＲＳなどをプリコードし、各アンテナポートから送信してもよい。
　一実施例では、送受信部１２０は、第１段階において水平方向及び垂直方向の一方の方向又は直交する２つの方向の一方の方向に沿って配置された指向性ビームによりリファレンス信号を送信し、第２段階において他方の方向に沿って配置された指向性ビームによりリファレンス信号を送信してもよい。このように、２段階でリファレンス信号を送信することによって、基地局１００は、各段階でユーザ装置２００からフィードバック情報を取得することが可能になり、第１段階のフィードバック情報に基づき、第２段階で送信するリファレンス信号を絞ることが可能になる。
　フィードバック情報取得部１３０は、リファレンス信号を受信したユーザ装置２００からフィードバック情報を取得する。フィードバック情報は、例えば、ユーザ装置２００におけるリファレンス信号の受信品質の測定結果に基づき選択された指向性ビームのビームインデックスであってもよい。
　上述したように、送受信部１２０が第１段階において水平方向及び垂直方向の２つの方向の一方の方向又は直交する２つの方向の一方の方向に沿って配置された指向性ビームによりリファレンス信号を送信し、第２段階において他方の方向に沿って配置された指向性ビームによりリファレンス信号を送信する実施例では、フィードバック情報取得部１３０は、水平方向及び垂直方向の指向性ビームのそれぞれの測定結果又は直交する２つの方向の指向性ビームのそれぞれの測定結果をユーザ装置２００から独立に取得してもよい。すなわち、フィードバック情報取得部１３０は、第１段階後に水平方向及び垂直方向の一方の方向又は直交する２つの方向の一方の方向に沿って配置される指向性ビームにより送信されたリファレンス信号の受信品質に関するフィードバック情報を受信し、第２段階後に他方の方向に沿って配置された指向性ビームにより送信されたリファレンス信号の受信品質に関するフィードバック情報を受信するようにしてもよい。なお、第２段階の指向性ビームは第１段階のフィードバックを基に決定する事でビーム選択精度を向上しても良い。
　例えば、送受信部１２０は、第１段階で３Ａ～３ＨのＰｒｅｃｏｄｅｄ　ＣＳＩ－ＲＳを送信し、ユーザ装置２００は、３Ｂが最大受信電力であると特定し、基地局１００にＢをフィードバックする。当該フィードバック情報を受信すると、送受信部１２０は、第２段階で１Ｂ～５ＢのＰｒｅｃｏｄｅｄ　ＣＳＩ－ＲＳを送信し、ユーザ装置２００は、２Ｂが最大受信電力であると特定し、基地局１００に２をフィードバックする。当該フィードバック情報を受信すると、基地局１００は、ユーザ装置２００がビームインデックス２Ｂを選択したと判断できる。このように、ユーザ装置２００は、水平方向及び垂直方向の指向性ビームの受信品質を独立に測定し、水平方向及び垂直方向の測定結果を独立に基地局１００にフィードバックすることが可能である。これにより、基地局１００は、第１段階のフィードバック情報に基づき、第２段階で送信するリファレンス信号を調整することが可能になる。
　あるいは、送受信部１２０は、第１段階で３Ａ～３ＨのＰｒｅｃｏｄｅｄ　ＣＳＩ－ＲＳを送信し、ユーザ装置２００は、３Ｂが最大受信電力であると特定し、基地局１００にＢをフィードバックする。当該フィードバック情報を受信すると、送受信部１２０は、フィードバック情報を利用することなく、第２段階で１Ｄ～５ＤなどのＰｒｅｃｏｄｅｄ　ＣＳＩ－ＲＳを送信してもよい。これは、特定のユーザ装置２００に着目したリファレンス信号を送信するのでなく、全ユーザ装置２００にリファレンス信号を利用可能にするためである。ユーザ装置２００は、２Ｄが最大受信電力であると特定し、基地局１００に２をフィードバックする。当該フィードバック情報を受信すると、基地局１００は、ユーザ装置２００がビームインデックス２Ｂを選択したと判断できる。
　一実施例では、ユーザ装置２００が水平方向及び垂直方向の指向性ビームの受信品質の測定結果又は２つの直交方向の指向性ビームの受信品質の測定結果を独立に基地局１００にフィードバックする場合、フィードバック情報取得部１３０は、水平方向及び垂直方向の何れか一方の測定結果又は２つの直交方向の何れか一方の測定結果を相対的に高い頻度でユーザ装置２００にフィードバックさせてもよい。例えば、ユーザ装置２００が基地局１００に対して水平方向に移動している場合、フィードバック情報取得部１３０は、水平方向の指向性ビームの受信品質の測定結果を相対的に高い頻度でユーザ装置２００にフィードバックさせてもよい。他方、ユーザ装置２００が基地局１００に対して垂直方向に移動している場合、フィードバック情報取得部１３０は、垂直方向の指向性ビームの受信品質の測定結果を相対的に高い頻度でユーザ装置２００にフィードバックさせてもよい。
　フィードバック情報取得部１３０により取得されたフィードバック情報に基づき、ビーム形成部１１０は、形成した複数の指向性ビームを調整してもよい。例えば、相対的に多数のユーザ装置２００により選択された指向性ビーム又はカバレッジエリアに対して、ビーム形成部１１０は、高密度又は高精細に指向性ビーム又はＰｒｅｃｏｄｅｄ　ＣＳＩ－ＲＳを送信してもよい。具体的には、ビーム形成部１１０は、当該カバレッジエリアを分割することによって高密度化又は高精細化してもよい。
　あるいは、フィードバック情報取得部１３０により取得されたフィードバック情報に基づき、送受信部１２０は、形成した複数の指向性ビームの送信を調整してもよい。例えば、ユーザ装置２００の位置を検出するため、送受信部１２０が、第１段階でユーザ装置２００の大まかな位置を検出するためワイドビームを送信し、第２段階でユーザ装置２００の詳細な位置を検出するためナロービームを送信する場合、送受信部１２０は、第１段階に関するフィードバック情報に基づき選択されなかったワイドビームのカバレッジエリアについては、第２段階ではナロービームを送信しないようにしてもよい。これにより、不要なリファレンス信号の送信を軽減することが可能になる。
　次に、図９を参照して、本発明の一実施例によるユーザ装置を説明する。図９は、本発明の一実施例によるユーザ装置の構成を示すブロック図である。
　図９に示されるように、ユーザ装置２００は、送受信部２１０、測定部２２０及びフィードバック情報生成部２３０を有する。
　送受信部２１０は、所定のビーム配置に従って配置された複数の指向性ビームにより基地局１００から送信されたリファレンス信号を受信する。上述したように、所定のビーム配置は、図５～８に示されるような最密充填配置、格子状配置、可変的なビーム幅を有する配置などであってもよい。また、複数の指向性ビームは、所定のビーム配置における複数の指向性ビームの隣接性を示すよう割り当てられたビームインデックスにより特定されてもよい。指向性ビームのビームインデックスは、基地局１００から予め通知される。
　測定部２２０は、受信したリファレンス信号の受信品質を測定する。受信品質は、例えば、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｐｌｕｓ　Ｎｏｉｓｅ　ｐｏｗｅｒ　Ｒａｔｉｏ）、ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ）、ＲＳＲＱ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｑｕａｌｉｔｙ）などにより評価されてもよい。
　フィードバック情報生成部２３０は、測定したリファレンス信号の受信品質に関するフィードバック情報を生成する。フィードバック情報は、例えば、測定部２２０におけるリファレンス信号の受信品質の測定結果に基づき選択された指向性ビームのビームインデックスであってもよい。
　上述したような複数の指向性ビームが所定のビーム配置における複数の指向性ビームの隣接性を示すよう割り当てられたビームインデックスにより特定される実施例では、ＵＥ側が複数の指向性ビームの位置関係を把握する事で、フィードバック情報生成部２３０は、隣接する指向性ビームにより送信されたリファレンス信号について測定された受信品質に対して統計処理を実行し、統計処理の結果に基づきフィードバック情報を生成してもよい。例えば、フィードバック情報生成部２３０は、各指向性ビームに対して、当該指向性ビームの測定結果とこれに隣接する指向性ビームの受信品質の測定結果との平均値（移動平均）を算出し、算出した平均値を当該指向性ビームの受信品質として利用してもよい。例えば、図１０に示される測定結果に関して、最大の受信品質を実現する指向性ビームは２Ｃである。このため、単独の受信品質に基づき最適な指向性ビームを選択する場合、フィードバック情報生成部２３０は、ビームインデックス２Ｃをフィードバック情報として基地局１００に通知するであろう。他方、隣接する指向性ビームの受信品質の平均値に基づき最適な指向性ビームを選択する場合、フィードバック情報生成部２３０は、受信品質の良好な隣接する指向性ビームをより多く有するビームインデックス３Ｃを最適な指向性ビームとして選択し、これをフィードバック情報として基地局１００に通知することになる。このような内挿補間により選択された指向性ビームは、無線状態がある程度変動しても安定的に良好な受信品質を確保することができると予想される。
　上述した実施例では、フィードバック情報はビームインデックスにより特定され、その粒度はビーム数に等しくなる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、フィードバック情報生成部２３０は、例えば、より高い又はより低い粒度を有するフィードバック情報を生成してもよい。例えば、測定部２２０により測定結果として、２Ｃと３Ｃとの中間が最適なビームであると判断された場合、フィードバック情報生成部２３０は、２．５Ｃなどのフィードバックインデックスを基地局１００に通知してもよい。
　次に、図１１を参照して、本発明の一実施例による基地局の動作を説明する。図１１は、本発明の一実施例による基地局によるビーム送信処理を示すフロー図である。
　図１１に示されるように、ステップＳ１０１において、基地局１００は、所定のビーム配置に従って複数の指向性ビームを形成する。上述したように、所定のビーム配置は、図５～８に示されるような最密充填配置、格子状配置、可変的なビーム幅を有する配置などであってもよい。
　ステップＳ１０２において、基地局１００は、形成した複数の指向性ビームによりリファレンス信号を送信する。上述したように、基地局１００は、複数の指向性ビームによりリファレンス信号として複数のプリコードされたＣＳＩ－ＲＳを送信してもよい。
　ステップＳ１０３において、基地局１００は、リファレンス信号を受信したユーザ装置２００からフィードバック情報を取得する。上述したように、フィードバック情報は、リファレンス信号の受信品質の測定結果に基づきユーザ装置２００により選択された指向性ビームのビームインデックスであってもよい。
　ステップＳ１０４において、基地局１００は、受信したフィードバック情報に基づき、ステップＳ１０１において形成した指向性ビームを調整する。
　以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　本国際出願は、２０１４年３月２０日に出願した日本国特許出願２０１４－０５９１８２号に基づく優先権を主張するものであり、２０１４－０５９１８２号の全内容を本国際出願に援用する。
１０　無線通信システム
１００　基地局
２００　ユーザ装置

Claims (10)

  1. 　所定のビーム配置に従って複数の指向性ビームを形成するビーム形成部と、
    　前記形成された複数の指向性ビームによりリファレンス信号を送信する送受信部と、
    　前記リファレンス信号を受信したユーザ装置からフィードバック情報を取得するフィードバック情報取得部と、
    を有する基地局。
  2. 　前記所定のビーム配置は、各指向性ビームが６つの隣接する指向性ビームを有するよう配置された最密充填配置である、請求項１記載の基地局。
  3. 　前記所定のビーム配置は、前記複数の指向性ビームが水平方向及び垂直方向の２つの方向又は直交する２つの方向に格子状に配置された格子状配置である、請求項１記載の基地局。
  4. 　前記送受信部は、第１段階において前記水平方向及び前記垂直方向の２つの方向の一方の方向又は前記直交する２つの方向の一方の方向に沿って配置された指向性ビームにより前記リファレンス信号を送信し、第２段階において他方の方向に沿って配置された指向性ビームにより前記リファレンス信号を送信する、請求項３記載の基地局。
  5. 　前記フィードバック情報取得部は、前記第１段階後に前記一方の方向に沿って配置される指向性ビームにより送信された前記リファレンス信号の受信品質に関するフィードバック情報を受信し、前記第２段階後に前記他方の方向に沿って配置された指向性ビームにより送信された前記リファレンス信号の受信品質に関するフィードバック情報を受信する、請求項４記載の基地局。
  6. 　前記複数の指向性ビームは、前記所定のビーム配置における複数の指向性ビームの隣接性を示すよう割り当てられたビームインデックスにより特定される、請求項１記載の基地局。
  7. 　前記ビーム形成部は、各指向性ビームによりカバーされるカバレッジエリア内のユーザ装置の個数が均等になるよう前記複数の指向性ビームを形成する、請求項１記載の基地局。
  8. 　前記ビーム形成部は、各指向性ビームによりカバーされるカバレッジエリアが等しい面積になるよう前記複数の指向性ビームを形成する、請求項１記載の基地局。
  9. 　所定のビーム配置に従って配置された複数の指向性ビームにより基地局から送信されたリファレンス信号を受信する送受信部と、
    　前記受信したリファレンス信号の受信品質を測定する測定部と、
    　前記測定したリファレンス信号の受信品質に関するフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部と、
    を有するユーザ装置。
  10. 　前記複数の指向性ビームは、前記所定のビーム配置における複数の指向性ビームの隣接性を示すよう割り当てられたビームインデックスにより特定され、
    　前記フィードバック情報生成部は、隣接する指向性ビームにより送信されたリファレンス信号について測定された受信品質に対して統計処理を実行し、前記統計処理の結果に基づき前記フィードバック情報を生成する、請求項９記載のユーザ装置。
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