WO2019123623A1

WO2019123623A1 - ユーザ装置及び基地局装置

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Publication number: WO2019123623A1
Application number: PCT/JP2017/046041
Authority: WO
Inventors: 翔平吉岡; 聡永田; 佑一柿島
Original assignee: 株式会社Ｎｔｔドコモ
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-06-27
Also published as: BR112020012136A2; JPWO2019123623A1; US20210092001A1; JP7043517B2; CN111492592B; EP3731429A1; EP3731429A4; CN111492592A

Abstract

ユーザ装置は、基地局装置とビームフォーミングが適用された無線信号を介して通信を行い、前記基地局装置から送信されるビームを受信する受信部と、前記基地局装置から送信されるビームの受信電力及び干渉電力を測定する制御部と、前記測定の結果に基づく情報を前記基地局装置に送信する送信部とを有する。

Description

ユーザ装置及び基地局装置

　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、ＬＴＥと比べて高周波数帯が利用される。高周波数帯においては伝搬損失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して受信電力を向上させることが検討されている（例えば非特許文献１及び非特許文献２）。

３ＧＰＰ　ＴＳ　３６．２１１　Ｖ１４．４．０（２０１７－０９）３ＧＰＰ　ＴＳ　３６．３３１　Ｖ１４．４．０（２０１７－０９）

　しかしながら、ＮＲにおいて基地局装置又はユーザ装置から送信される無線信号にビームフォーミングを適用する場合に、ビームの測定方法、複数送信されるビームのうちいずれのビームの受信を選択するかというビームの選択方法、受信装置が移動した場合のビームの切替え基準等が明確にされていない問題があった。

　本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ビームフォーミングを適用して送信を行う場合に、適切なビームを選択可能とする測定方法及びビームの選択基準を提供することを目的とする。

　開示の技術によれば、基地局装置とビームフォーミングが適用された無線信号を介して通信を行い、前記基地局装置から送信されるビームを受信する受信部と、前記基地局装置から送信されるビームの受信電力及び干渉電力を測定する制御部と、前記測定の結果に基づく情報を前記基地局装置に送信する送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、ビームフォーミングを適用して送信を行う場合に、適切なビームを選択可能とする測定方法及びビームの選択基準を提供することができる。

基地局装置１００がビームフォーミングを適用せずに送信を行う例を示す図である。基地局装置１００がビームフォーミングを適用して送信を行う例を示す図である。ユーザ装置２００が基地局装置１００から送信される複数のビームを選択して受信する例を示す図である。ユーザ装置２００が移動する場合に基地局装置１００から送信されるビームを受信する例を示す図である。本発明の実施の形態におけるユーザ装置２００が測定結果を基地局装置１００に報告する処理を説明するためのシーケンス図である。本発明の実施の形態におけるユーザ装置２００が測定結果を基地局装置１００に報告する例を示す図である。本発明の実施の形態におけるＢｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ検出時のリカバリ処理を説明するためのシーケンス図である。本発明の実施の形態におけるユーザ装置２００が基地局装置１００にリカバリを要求する処理の例を示す図である。本発明の実施の形態における基地局装置１００の機能構成例を示す図である。本発明の実施の形態におけるユーザ装置２００の機能構成例を示す図である。本発明の実施の形態における基地局装置１００又はユーザ装置２００のハードウェア構成例を示す図である。

　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、及び、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ以降の方式（例：ＮＲ）を含む広い意味を有するものとする。

　図１Ａは、基地局装置１００がビームフォーミングを適用せずに送信を行う例を示す図であり、図１Ｂは、基地局装置１００がビームフォーミングを適用せずに送信を行う例を示す図である。本発明の実施の形態における無線通信システムは、図１Ａ又は図１Ｂに示されるように、複数のユーザ装置２００を含む。図１Ａ又は図１Ｂには、ユーザ装置２００が２つ又は４つ示されているが、これは例であり、さらに多数であってもよい。以下、ユーザ装置２００を、「ＵＥ（User Equipment）」ともいう。ユーザ装置２００は、スマートフォン、携帯電話機、タブレット、ウェアラブル端末、車両に搭載された通信装置、Ｍ２Ｍ（Machine-to-Machine）用通信モジュール等の無線通信機能を備えた通信装置であってもよい。ユーザ装置２００は、基地局装置１００に無線接続し、無線通信システムにより提供される各種通信サービスを利用する。ユーザ装置２００は、ビームフォーミングを適用して無線信号の送受信を行うことが可能である。本発明の実施の形態において、ビームフォーミングが適用される通信は、主にミリ波帯を使用する通信を想定する。

　図１Ａに示されるように、ビームフォーミングが適用されない場合、ビームフォーミングが適用される場合と比べて無線信号の到達距離が伸びないため、セル半径が相対的に縮小する。したがって、図１Ｂに示されるビームフォーミングが適用される場合においては無線信号が到達する基地局装置１００との距離に位置するユーザ装置２００であっても、無線信号が到達しないケースがある。すなわち、図１Ｂにおいて、ビームフォーミングが適用される場合、基地局装置１００から送信される無線信号の到達距離が増大し、ユーザ装置２００では、ビームフォーミングが適用されない場合と比べて受信電力が増大された良好な受信環境を得ることができる。

　なお、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ことは、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）信号を送信することとしてもよい。同様に、受信ビームを用いて信号を受信することは、所定の重みベクトルを受信した信号に乗算することとしてもよい。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と表現されてもよい。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表現されてもよい。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ユーザ装置２００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。

　図２Ａは、ユーザ装置２００が基地局装置１００から送信される複数のビームを選択して受信する例を示す図である。図２Ａに示されるように、基地局装置１００は、複数のビームを送信している。一方、ユーザ装置２００は、ビームの受信にあたり、複数のビームを受信する設定が可能な状況を示している。すなわち、ユーザ装置２００において、受信ビームフォーミングが行われてもよい。ユーザ装置２００は、良好な受信状況となるビームを選択する。

　図２Ｂは、ユーザ装置２００が、ビームを受信している状況で、移動する状況を示している。ユーザ装置２００は移動することで、現在受信しているビームが、最良のビームではなくなり、他のビームに切替る必要が生じる場合がある。

　本発明の実施の形態においては、ユーザ装置２００が、複数のビームから良好な受信状況となるビームを選択することを実現するための測定方法が開示される。また、本発明の実施の形態においては、ユーザ装置２００の移動等によってビームによるリンクに障害が発生した場合、他のビームに切替えるための基準及び方法が開示される。

　なお、ビームを選択するために使用される情報としては、Ｌ１－ＲＳＲＰ（Layer1 - Reference Signal Received Power）すなわちレイヤ１での受信電力が想定される。しかしながら、受信電力のみが評価されるため、干渉が強い状況においては最適なビームが選択されない可能性があり、マージンを必要とする。

　また、ビームを選択するために使用される情報としては、ＢＬＥＲ（Block Error Rate）が想定される。ＢＬＥＲが評価される場合、干渉等を考慮できるため、品質の観点で最適なビームを選択することができる。しかしながら、多数のブロック受信に係る誤り率が必要となるため、ＢＬＥＲの平均化に時間を要し、評価が容易ではない。

　（実施例）
　以下、実施例について説明する。

　図３は、本発明の実施の形態におけるユーザ装置２００が測定結果を基地局装置１００に報告する処理を説明するためのシーケンス図である。

　ステップＳ１１において、基地局装置１００は、測定に係る設定をユーザ装置２００に通知する。測定に係る設定には、例えば、測定を行う無線フレーム上のリソースの周波数領域及び時間領域の位置が含まれてもよいし、周波数領域又は時間領域の位置いずれか１つが含まれてもよい。また、測定に係る設定には、測定を行う無線フレーム上のリソースが繰り返し配置される場合の周期が含まれてもよい。また、測定に係る設定には、無線フレーム上のリソースが、ＣＭＲ（Channel Measurement Resource）に使用されるか、ＩＭＲ（Interference Measurement Resource）に使用されるかを示す情報が含まれてもよい。ＣＭＲとは、チャネル測定に使用されるリソースであり、ＩＭＲとは、干渉測定に使用されるリソースである。また、測定に係る設定には、ＣＭＲとＩＭＲの組が１又は複数含まれてもよいし、１又は複数のＣＭＲのみ又は１又は複数のＩＭＲのみが独立して含まれてもよい。また、測定に係る設定には、ステップＳ１３においてユーザ装置２００から基地局装置１００に報告される測定結果の種別を示す情報が含まれてもよい。

　ステップＳ１２において、ユーザ装置２００は、ステップＳ１１で通知された測定に係る設定の通知に基づいて、測定を実行する。

　図４は、本発明の実施の形態におけるユーザ装置２００が測定結果を基地局装置１００に報告する例を示す図である。図４に示されるように、ユーザ装置２００は、基地局装置１００から送信されるビームを受信する際に、他の基地局装置１００から送信されるビームによって干渉を受けることがある。ユーザ装置２００は、受信電力及び当該干渉電力に基づいて、ビームマネジメントを行う。ビームマネジメントとは、ビームの管理に係る処理であり、受信時の測定及び選択等に係る一連の処理が含まれてもよい。ユーザ装置２００は、ＣＭＲにおいて主に受信電力、ＩＭＲにおいて主に干渉電力を測定し、基地局装置１００に当該測定に基づいてフィードバックを行う。

　図３に戻る。続いて、ステップＳ１２で実行された測定結果に基づいて、ユーザ装置２００は、新たに受信するビームの候補を決定し、当該ビームの候補に関する情報を基地局装置１００に通知してもよい。ビームの候補に関する情報は、ビームインデックス、ＣＭＲ又はＩＭＲのいずれかを含んでもよい。なお、ビームの候補の決定及び当該ビームの候補に関する情報の通知は、ステップＳ１３の後に実行されてもよい。

　ステップＳ１３において、ユーザ装置２００は、ステップＳ１２で実行された測定結果を基地局装置１００に通知する。報告される測定結果には、例えば、ＣＭＲにおいて測定されたＲＳＲＰで最良の値を示す情報が含まれてもよい。また、報告される測定結果には、例えば、ＩＭＲにおいて測定されたＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）で最良の値を示す情報が含まれてもよい。また、報告される測定結果には、測定されたＲＳＲＰ及びＲＳＳＩで最良の値を有するＣＱＩ（Channel Quality Indicator）又はビームインデックスを示す情報が含まれてもよい。

　また、報告される測定結果には、測定されたＲＳＲＰ及びＲＳＳＩから導出したＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）又はＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）で最良の値を示す情報が含まれてもよい。また、報告される測定結果には、測定されたＲＳＲＰ及びＲＳＳＩから導出したＲＳＲＱ又はＳＩＮＲで最良の値を有するＣＱＩ又はビームインデックスが含まれてもよい。

　また、報告される測定結果には、ＲＳＲＱが最良の値であるＣＭＲ及びＲＳＲＱが最良の値であるＩＭＲの組が含まれてもよい。また、報告される測定結果には、ＲＳＲＰが最良の値であるＣＭＲ、ＲＳＳＩが最良の値であるＩＭＲが、少なくとも１つ含まれてもよい。

　また、ユーザ装置２００は、報告される測定結果に基づいて、ビームを選択してもよい。

　図５は、本発明の実施の形態におけるＢｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ検出時のリカバリ処理を説明するためのシーケンス図である。

　ステップＳ２１において、ユーザ装置２００は、「Ｂｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ」を検出する。「Ｂｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ」とは、ユーザ装置２００と基地局装置１００間のビームによるリンクに障害が発生した状況である。

　図６は、本発明の実施の形態におけるユーザ装置２００が基地局装置１００にリカバリを要求する処理の例を示す図である。図６に示されるように、ユーザ装置２００は、基地局装置１００から送信されるビームを受信する際に、他の基地局装置１００から送信されるビームによって干渉を受け、「Ｂｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ」が発生するケースがある。あるいは、ユーザ装置２００が移動することによって、「Ｂｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ」が発生するケースがある。ユーザ装置２００が、「Ｂｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ」を検出した場合、接続を回復するリカバリ処理が実行される。

　図５に戻る。ステップＳ２２において、ユーザ装置２００は、「Ｂｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｒｅｑｕｅｓｔ」を基地局装置１００に送信する。「Ｂｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｒｅｑｕｅｓｔ」は、「Ｂｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ」からのリカバリを要求するメッセージである。「Ｂｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ」からのリカバリは、ユーザ装置２００における受信電力又は干渉電力に関する情報に基づいて基地局装置２００に要求される。

　「Ｂｅａｍ　ｆａｉｌｕｒｅ」からのリカバリ要求は、例えば、下記のような場合にユーザ装置２００から基地局装置１００に送信されてよい。
１－１）現在受信しているビームのＲＳＲＱの瞬時値が一定以下になった場合
１－２）現在受信しているビームのＲＳＲＱの所定の期間の平均値が一定以下になった場合
１－３）現在受信しているビームのＲＳＲＱの瞬時値が一定以下になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合
１－４）現在受信しているビームのＲＳＲＱの所定の期間の平均値が一定以下になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合

２－１）新たな受信候補のビームのＲＳＲＱの瞬時値が一定以上になった場合
２－２）新たな受信候補のビームのＲＳＲＱの所定の期間の平均値が一定以上になった場合
２－３）新たな受信候補のビームのＲＳＲＱの瞬時値が一定以上になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合
２－４）新たな受信候補のビームのＲＳＲＱの所定の期間の平均値が一定以下になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合

３－１）現在受信しているビームのＲＳＲＱと新たな受信候補のビームのＲＳＲＱとの差分又は比の瞬時値が一定以上になった場合
３－２）現在受信しているビームのＲＳＲＱと新たな受信候補のビームのＲＳＲＱとの差分又は比の所定の期間の平均値が一定以上になった場合
３－３）現在受信しているビームのＲＳＲＱと新たな受信候補のビームのＲＳＲＱとの差分又は比の瞬時値が一定以上になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合
３－４）現在受信しているビームのＲＳＲＱと新たな受信候補のビームのＲＳＲＱとの差分又は比の所定の期間の平均値が一定以上になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合

　なお、上記のすべての場合において、ＲＳＲＱは、ＲＳＲＰに置換されてもよいし、ＲＳＳＩに置換されてもよいし、ＳＩＮＲに置換されてもよいし、ＲＳＲＱ、ＲＳＲＰ、ＲＳＳＩ及びＳＩＮＲのうち、任意の組み合わせで置換されてもよい。すなわち、上記のすべての場合において、ＲＳＲＱは、受信品質に置換されてもよいし、受信電力に置換されてもよいし、干渉電力に置換されてもよい。

　また、ユーザ装置２００は、報告されるリカバリ要求に基づく基地局装置１００の指示により、ビームを選択してもよい。

　上述の本発明の実施例において、ユーザ装置２００は、基地局装置１００から送信されるビームの測定において、受信電力又は干渉電力を測定するためのＣＭＲ又はＩＭＲの無線フレーム上の位置を基地局装置１００から通知されて測定を行うことで、受信電力又は干渉電力を示す情報を含むビームの測定結果を基地局装置１００に報告することができる。また、ユーザ装置２００は、Ｂｅａｍ　Ｆａｉｌｕｒｅを検出したとき、測定された受信電力又は干渉電力に基づいて、Ｂｅａｍ　Ｆａｉｌｕｒｅからのリカバリ要求を基地局装置１００に送信することができる。また、ユーザ装置２００は、Ｌ１－ＲＳＲＰと同程度の処理又は所要期間でビームの測定を実行することができ、さらに干渉電力を考慮することで、Ｌ１－ＲＳＲＰより精度の高い測定結果を得ることができる。

　すなわち、ビームフォーミングを適用して送信を行う場合に、適切なビームを選択可能とする測定方法及びビームの選択基準を提供することができる。

　（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１００及びユーザ装置２００の機能構成例を説明する。基地局装置１００及びユーザ装置２００はそれぞれ、少なくとも実施例を実施する機能を含む。ただし、基地局装置１００及びユーザ装置２００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。

　図７は、基地局装置１００の機能構成の一例を示す図である。図７に示されるように、基地局装置１００は、送信部１１０と、受信部１２０と、設定情報管理部１３０と、測定設定部１４０とを有する。図７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２００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２００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２００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、送信部１１０は、ユーザ装置２００に送信電力制御に関する情報及びスケジューリングに関する情報、測定の設定に係る情報を送信し、受信部１２０は、ユーザ装置２００から測定結果の報告に係るメッセージを受信する。

　設定情報管理部１３０は、予め設定される設定情報、及び、ユーザ装置２００に送信する各種の設定情報を格納する。設定情報の内容は、例えば、ユーザ装置２００における測定の設定に使用する情報等である。

　測定設定部１４０は、実施例において説明した、ユーザ装置２００において実行される測定の設定に使用される情報の生成に係る制御、及びユーザ装置２００から受信した測定結果の処理に係る制御を行う。

　図８は、ユーザ装置２００の機能構成の一例を示す図である。図８に示されるように、ユーザ装置２００は、送信部２１０と、受信部２２０と、設定情報管理部２３０と、測定制御部２４０とを有する。図８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１００から送信されるＮＲ－ＰＳＳ、ＮＲ－ＳＳＳ、ＮＲ－ＰＢＣＨ、ＤＬ／ＵＬ制御信号等を受信する機能を有する。また、送信部２１０は、基地局装置１００に測定結果の報告に係るメッセージを送信し、受信部１２０は、基地局装置１００から測定の設定に使用する情報を受信する。

　設定情報管理部２３０は、受信部２２０により基地局装置１００から受信した各種の設定情報を格納する。また、設定情報管理部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、測定を実行するための設定に係る情報等である。

　測定制御部２４０は、実施例において説明した、ユーザ装置２００における測定の実行に係る制御を行う。なお、測定制御部２４０における測定結果送信等に関する機能部を送信部２１０に含め、測定制御部２４０における測定に係る設定受信等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７及び図８）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１００及びユーザ装置２００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９は、本発明の実施の形態に係る基地局装置１００又はユーザ装置２００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１００及びユーザ装置２００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など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、ユニットなどに読み替えることができる。基地局装置１００及びユーザ装置２００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１００及びユーザ装置２００における各機能は、プロセッサ１００１、記憶装置１００２など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ーフェース、制御装置、演算装置、レジスタなど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７に示した基地局装置１００の送信部１１０、受信部１２０、設定情報管理部１３０、測定設定部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８に示したユーザ装置２００の送信部２１０と、受信部２２０と、設定情報管理部２３０、測定制御部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良い。

　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）などの少なくとも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）などと呼ばれてもよい。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など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）などの光ディスク、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、磁気ストリップなどの少なくとも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、通信モジュールなどともいう。例えば、基地局装置１００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２００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、センサなど）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ランプなど）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などの各装置は、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１００及びユーザ装置２００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）など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、基地局装置とビームフォーミングが適用された無線信号を介して通信を行うユーザ装置であって、前記基地局装置から送信されるビームを受信する受信部と、前記基地局装置から送信されるビームの受信電力及び干渉電力を測定する制御部と、前記測定の結果に基づく情報を前記基地局装置に送信する送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２００は、基地局装置１００から送信されるビームの測定を行うことで、受信電力又は干渉電力を示す情報を含むビームの測定結果を基地局装置１００に報告することができる。すなわち、ビームフォーミングを適用して送信を行う場合に、適切なビームを選択可能とする測定方法及びビームの選択基準を提供することができる。

　前記受信部は、前記測定に使用される、受信電力の測定に使用されるリソースが配置される無線フレーム上の周波数領域及び時間領域を示す第１の位置、及び干渉電力の測定に使用されるリソースが配置される無線フレーム上の周波数領域及び時間領域を示す第２の位置を基地局装置から受信し、前記制御部は、前記測定の結果に基づいて、新たに受信するビームの候補を決定し、前記ビームの候補に係る情報を、前記測定の結果に基づく情報が送信されるより前又は後に、前記基地局装置に送信し、前記ビームの候補に係る情報は、ビームインデックスと、前記第１の位置と、前記第２の位置との少なくとも１つを含んでもよい。当該構成により、ユーザ装置２００は、受信電力又は干渉電力を測定するためのＣＭＲ又はＩＭＲの無線フレーム上の位置を基地局装置１００から通知されて測定に使用することができる。また、ビームの候補を決定してビームの候補に係る情報を基地局装置に送信することができる。

　前記測定の結果は、前記第１の位置において測定されたＲＳＲＰの最良値及び前記第２の位置において測定されたＲＳＳＩの最良値と、前記第１の位置において測定されたＲＳＲＰ及び前記第２の位置において測定されたＲＳＳＩから導出されたＲＳＲＱの最良値又はＳＩＮＲの最良値と、前記導出されたＲＳＲＱの最良値又はＳＩＮＲの最良値から算出されたＣＱＩ又はビームインデックスと、ＲＳＲＰの最良値が測定された前記第１の位置及びＲＳＲＰの最良値が測定された前記第２の位置の組を示す情報と、ＲＳＲＰの最良値が測定された前記第１の位置又はＲＳＳＩの最良値が測定された前記第２の位置を示す情報との少なくとも１つを含んでもよい。当該構成により、ユーザ装置２００は、ＣＭＲ又はＩＭＲにおいて測定した受信電力、干渉電力又は受信品質に基づく測定結果を基地局装置に報告することにより、当該測定結果をビームの選択基準に使用することができる。

　前記制御部は、ビームのリンク障害を検出し、前記測定の結果に基づく情報を含むビームのリカバリ要求を前記基地局装置に送信してもよい。当該構成により、ユーザ装置２００において、Ｂｅａｍ　Ｆａｉｌｕｒｅ検出時、ビームのリカバリ要求を基地局装置１００に送信して、良好なビームを受信するための復帰手順を開始することができる。

　前記ビームのリカバリ要求は、現在受信しているビームの受信品質、受信電力又は干渉電力の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以下になった場合と、現在受信しているビームの受信品質、受信電力又は干渉電力の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以下になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合と、新たな受信候補のビームの受信品質、受信電力又は干渉電力の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以上になった場合と、新たな受信候補のビームの受信品質、受信電力又は干渉電力の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以上になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合と、現在受信しているビームと新たな受信候補のビームとの受信品質、受信電力又は干渉電力の差分又は比の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以上になった場合と、現在受信しているビームと新たな受信候補のビームとの受信品質、受信電力又は干渉電力の差分又は比の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以上になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合とのいずれか１つを満たしたとき前記基地局装置に送信されてもよい。当該構成により、ユーザ装置２００は、現在のビーム又は新たな受信候補のビームの測定結果に基づいて、ビームのリカバリ要求をトリガし、良好なビームを選択して受信することができる。

　また、本発明の実施の形態によれば、ユーザ装置とビームフォーミングが適用された無線信号を介して通信を行う基地局装置であって、前記ユーザ装置にビームを送信する送信部と、前記ユーザ装置におけるビームの受信電力及び干渉電力の測定に基づく情報を受信する受信部と、前記測定に使用される、受信電力の測定に使用されるリソースが配置される無線フレーム上の周波数領域及び時間領域を示す位置、及び干渉電力の測定に使用されるリソースが配置される無線フレーム上の周波数領域及び時間領域を示す位置を前記ユーザ装置に通知する設定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１００は、ユーザ装置２００に受信電力又は干渉電力を測定するリソースの位置を通知して測定結果を受信することで、ユーザ装置２００に対して良好なビームを選択して送信を行うことができる。すなわち、ビームフォーミングを適用して送信を行う場合に、適切なビームを選択可能とする測定方法及びビームの選択基準を提供することができる。

　（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１００及びユーザ装置２００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１００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２００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）メッセージなどであってもよい。

　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）、ＳＵＰＥＲ　３Ｇ、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ－ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ　８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ）、ＩＥＥＥ　８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ　８０２．２０、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、フローチャートなどは、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１００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１００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２００との通信のために行われる様々な動作は、基地局装置１００及び／又は基地局装置１００以外の他のネットワークノード（例えば、ＭＭＥ又はＳ－ＧＷなどが考えられるが、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１００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２００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１００は、当業者によって、ＮＢ（NodeB）、ｅＮＢ（enhanced 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」したとみなす事などを含み得る。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」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決（resolving）、選択（selecting）、選定（choosing）、確立（establishing）、比較（comparing）などした事を「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、測定制御部２４０は、制御部の一例である。測定設定部１４０は、設定部の一例である。ＣＭＲは、受信電力の測定に使用されるリソースの一例である。ＩＭＲは、干渉電力の測定に使用されるリソースの一例である。Ｂｅａｍ　Ｆａｉｌｕｒｅは、ビームのリンク障害の一例である。

　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。

１００　　　基地局装置
１１０　　　送信部
１２０　　　受信部
１３０　　　設定情報管理部
１４０　　　測定設定部
２００　　　ユーザ装置
２１０　　　送信部
２２０　　　受信部
２３０　　　設定情報管理部
２４０　　　測定制御部
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

　基地局装置とビームフォーミングが適用された無線信号を介して通信を行うユーザ装置であって、
　前記基地局装置から送信されるビームを受信する受信部と、
　前記基地局装置から送信されるビームの受信電力及び干渉電力を測定する制御部と、
　前記測定の結果に基づく情報を前記基地局装置に送信する送信部とを有するユーザ装置。
　前記受信部は、
　前記測定に使用される、受信電力の測定に使用されるリソースが配置される無線フレーム上の周波数領域及び時間領域を示す第１の位置、及び干渉電力の測定に使用されるリソースが配置される無線フレーム上の周波数領域及び時間領域を示す第２の位置を前記基地局装置から受信し、
　前記制御部は、
　前記測定の結果に基づいて、新たに受信するビームの候補を決定し、前記ビームの候補に係る情報を、前記測定の結果に基づく情報が送信されるより前又は後に、前記基地局装置に送信し、
　前記ビームの候補に係る情報は、ビームインデックスと、前記第１の位置と、前記第２の位置との少なくとも１つを含む請求項１記載のユーザ装置。
　前記測定の結果は、
　前記第１の位置において測定されたＲＳＲＰの最良値及び前記第２の位置において測定されたＲＳＳＩの最良値と、
　前記第１の位置において測定されたＲＳＲＰ及び前記第２の位置において測定されたＲＳＳＩから導出されたＲＳＲＱの最良値又はＳＩＮＲの最良値と、
　前記導出されたＲＳＲＱの最良値又はＳＩＮＲの最良値から算出されたＣＱＩ又はビームインデックスと、
　ＲＳＲＰの最良値が測定された前記第１の位置及びＲＳＲＰの最良値が測定された前記第２の位置の組を示す情報と、
　ＲＳＲＰの最良値が測定された前記第１の位置又はＲＳＳＩの最良値が測定された前記第２の位置を示す情報との少なくとも１つを含む請求項２記載のユーザ装置。
　前記制御部は、
　ビームのリンク障害を検出し、前記測定の結果に基づく情報を含むビームのリカバリ要求を前記基地局装置に送信する請求項１記載のユーザ装置。
　前記ビームのリカバリ要求は、
　現在受信しているビームの受信品質、受信電力又は干渉電力の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以下になった場合と、
　現在受信しているビームの受信品質、受信電力又は干渉電力の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以下になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合と、
　新たな受信候補のビームの受信品質、受信電力又は干渉電力の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以上になった場合と、
　新たな受信候補のビームの受信品質、受信電力又は干渉電力の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以上になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合と、
　現在受信しているビームと新たな受信候補のビームとの受信品質、受信電力又は干渉電力の差分又は比の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以上になった場合と、
　現在受信しているビームと新たな受信候補のビームとの受信品質、受信電力又は干渉電力の差分又は比の瞬時値又は所定の期間の平均値が一定値以上になってから、所定の期間又は所定のスロット数が経過した場合とのいずれか１つを満たしたとき前記基地局装置に送信される請求項４記載のユーザ装置。
　ユーザ装置とビームフォーミングが適用された無線信号を介して通信を行う基地局装置であって、
　前記ユーザ装置にビームを送信する送信部と、
　前記ユーザ装置におけるビームの受信電力及び干渉電力の測定に基づく情報を受信する受信部と、
　前記測定に使用される、受信電力の測定に使用されるリソースが配置される無線フレーム上の周波数領域及び時間領域を示す位置、及び干渉電力の測定に使用されるリソースが配置される無線フレーム上の周波数領域及び時間領域を示す位置を前記ユーザ装置に通知する設定部とを有する基地局装置。