特許 5963889 アクティブ・アンテナ・アレイを使用した仮想セクタ化

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5963889

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】アクティブ・アンテナ・アレイを使用した仮想セクタ化

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/28 20090101AFI20160721BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20160721BHJP

   H04B 7/06 20060101ALI20160721BHJP

   H04J 99/00 20090101ALI20160721BHJP

   H04J 11/00 20060101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   H04W16/28

   H04W72/04 136

   H04B7/06

   H04J15/00

   H04J11/00 Z

【請求項の数】11

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-560993(P2014-560993)

(86)(22)【出願日】2013年3月4日

(65)【公表番号】特表2015-515182(P2015-515182A)

(43)【公表日】2015年5月21日

(86)【国際出願番号】US2013028877

(87)【国際公開番号】WO2013134128

(87)【国際公開日】20130912

【審査請求日】2014年10月20日

(31)【優先権主張番号】13/415,142

(32)【優先日】2012年3月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】391030332

【氏名又は名称】アルカテル−ルーセント

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100170601

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100187964

【弁理士】

【氏名又は名称】新井 剛

(72)【発明者】

【氏名】リ，ジュン，アー

(72)【発明者】

【氏名】セヒール，フィリップ

(72)【発明者】

【氏名】バレク，ジャン−ピエール

(72)【発明者】

【氏名】チェン，ファン−チェン

【審査官】 松野 吉宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０３３７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１９８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３５０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４２５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３８４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１７０４３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／０６

Ｈ０４Ｊ １１／００

Ｈ０４Ｊ ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクティブ・アンテナ・アレイに信号を提供するための送信機であって、前記信号が、セクタ識別子によって第１のセクタ内のユーザ機器に示された前記第１のセクタに対して第１の参照信号を送信することを、前記アクティブ・アンテナ・アレイに行わせ、前記信号が、前記第１のセクタと部分的に重複する、対応する複数の第２の仮想セクタ内に複数の第２の参照信号を送信することを、前記アクティブ・アンテナ・アレイに行わせ、前記第２の仮想セクタは、前記第１のセクタと部分的に重複し、かつ、部分的に重複する前記第１のセクタと前記セクタ識別子を共有する、地理的エリアである、アクティブ・アンテナ・アレイに信号を提供するための送信機と、
前記第１の参照信号または前記第２の参照信号のうちの少なくとも１つを使用して、ユーザ機器によって生成されたフィードバックに基づき、前記ユーザ機器への送信をスケジューリングするためのスケジューラと
を備える、装置。

【請求項2】

前記第１の参照信号が、共通参照信号（ＣＲＳ）であり、前記第２の参照信号が、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）である、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

ユーザ機器の位置を推定するための位置推定器を備え、前記スケジューラが、前記ユーザ機器の、前記推定された位置に基づき、前記第１のセクタまたは前記複数の第２の仮想セクタのうちの少なくとも１つに対し、前記ユーザ機器を割り当てるように構成され、前記アクティブ・アンテナ・アレイが、複数の第２のビームを使用して、前記複数の第２の参照信号を送信し、前記スケジューラが、前記ユーザ機器の、前記推定された位置に基づき、前記複数の第２のビームのうちの１つにユーザ機器を割り当てるように構成された、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記複数の第２のビームの放射パターンを変更するためのビームフォーマを備え、前記ビームフォーマが、前記ユーザ機器の、前記推定された位置、前記ユーザ機器によって生成された前記フィードバック、トラフィック負荷バランシング、またはトラフィック誘導のうちの少なくとも１つに基づき、前記複数の第２のビームの前記放射パターンを変更するように構成された、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記アクティブ・アンテナ・アレイを介して上りリンク信号を受信するための受信機を備え、前記スケジューラが、前記上りリンク信号の送信用に、少なくとも１つの第３のセクタにユーザ機器を割り当てるように構成可能である、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

チャネル・フィードバックが前記第１の参照信号から推定される一方で、前記複数の第２の仮想セクタのうちの１つにおいてスケジューリングされたレガシー・ユーザ機器によって生成されたフィードバックに対して訂正を適用するように構成された品質制御ループを備え、前記訂正が、前記第１の参照信号と、前記複数の第２の信号のうちの少なくとも１つとの異なる特性に基づいて決定され、前記スケジューラが、前記訂正されたフィードバックを使用して、前記レガシー・ユーザ機器に向けた送信をスケジューリングするように構成された、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

少なくとも送信機とトランスミッタとを備える装置により実行される方法であって、
アクティブ・アンテナ・アレイに信号を提供するステップであって、前記信号が、セクタ識別子によって第１のセクタ内のユーザ機器に示された前記第１のセクタに対して第１の参照信号を送信することを、前記アクティブ・アンテナ・アレイに行わせ、前記信号が、前記第１のセクタと部分的に重複する、対応する複数の第２の仮想セクタ内に複数の第２の参照信号を送信することを、前記アクティブ・アンテナ・アレイに行わせ、前記第２の仮想セクタは、前記第１のセクタと部分的に重複し、かつ、部分的に重複する前記第１のセクタと前記第１のセクタ識別子を共有する、地理的エリアである、アクティブ・アンテナ・アレイに信号を提供するステップと、
前記第１の参照信号または前記第２の参照信号のうちの少なくとも１つを使用して、ユーザ機器によって生成されたフィードバックに基づき、前記ユーザ機器への送信をスケジューリングするステップと
を含む、方法。

【請求項8】

前記ユーザ機器の位置を推定するステップと、前記ユーザ機器の、前記推定された位置に基づき、前記第１のセクタまたは前記複数の第２の仮想セクタのうちの少なくとも１つに対し、前記ユーザ機器を割り当てるステップとを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記ユーザ機器の、前記推定された位置、前記ユーザ機器によって生成された前記フィードバック、トラフィック負荷バランシング、またはトラフィック誘導のうちの少なくとも１つに基づき、放射パターンを変更するステップを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

上りリンク信号の受信用に、少なくとも１つの第３のセクタに前記ユーザ機器を割り当てるステップと、前記アクティブ・アンテナ・アレイを介して前記ユーザ機器から上りリンク信号を受信するステップとを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項11】

前記第１の参照信号と、前記複数の第２の信号のうちの少なくとも１つとの異なる特性に基づき、レガシー・ユーザ機器によって生成されたフィードバックに対して訂正を適用するステップと、前記訂正されたフィードバックを使用して、前記レガシー・ユーザ機器に向けた送信をスケジューリングするステップとを含む、請求項７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は一般に、通信システムに関し、より特定的には、ワイヤレス通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ワイヤレス通信システムは、典型的に、モバイル・ユニットまたは他のワイヤレス対応デバイスなどのユーザ機器にワイヤレス接続性を提供するために、多数の基地局（または、ｅＮｏｄｅＢなどの他のタイプのワイヤレス・アクセス・ポイント）を配備する。各基地局は、当該基地局によって応対される特定のセルまたはセクタ内に位置付けられたユーザ機器に、ワイヤレス接続性を提供する責任を負う。基地局とユーザ機器との間の無線インターフェイスは、基地局からユーザ機器に情報を搬送するための下りリンク（またはフォワード・リンク）チャネルと、ユーザ機器から基地局に情報を搬送するための上りリンク（またはリバース・リンク）チャネルとをサポートする。上りリンク・チャネルおよび／または下りリンク・チャネルは、典型的に、音声情報などのデータ・トラフィックを搬送するためのデータ・チャネルと、パイロット信号、同期信号、受領通知信号、およびその他などの制御信号を搬送するための制御チャネルとを含む。

【0003】

多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）技法は、基地局、および任意に、ユーザ機器が、複数本のアンテナを含むときに利用され得る。たとえば、複数本のアンテナを含む基地局は、複数個のユーザ機器に対し、並行して、かつ、同じ周波数帯域上で、独立した別個の複数個の信号を送信し得る。ＭＩＭＯ技法は、基地局において利用可能なアンテナの数にほぼ比例して、ワイヤレス通信システムのスペクトル効率（たとえば、ビット／秒／ヘルツの数）を高めることが可能である。しかしながら、基地局は、並行送信用に、略直交する下りリンク・チャネルを有するユーザ機器を選択するために、ユーザ機器の各々への下りリンク・チャネル（複数可）の状態についての情報も必要とする。チャネル・フィードバックは、ユーザ機器によってリバース・リンク上で提供され得るが、このことは、ＭＩＭＯ送信に関連付けられたオーバーヘッドを増大させ、このことが、ワイヤレス通信システムのスペクトル効率を低下させる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

開示された主題は、上に明記された問題のうちの１つまたは複数の作用に対処することを対象とする。以下の内容は、開示された主題のいくつかの実施態様の基本的理解をもたらすために、開示された主題の、簡略化された概要を提示する。この概要は、開示された主題の網羅的な概観ではない。この概要は、開示された主題の鍵となる要素もしくは肝要な要素を識別すること、または、開示された主題の範囲を描き出すことが意図されていない。その唯一の目的は、後に論じられる、より詳細な説明の序文として、いくつかの概念を簡略化された形で提示することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態において、アクティブ・アンテナ・アレイを使用した仮想セクタ化のための装置が提供される。この装置の実施形態は、アクティブ・アンテナ・アレイに信号を提供するための送信機を含む。この信号は、セクタ識別子によって第１のセクタ内のユーザ機器に示された当該第１のセクタに対して第１の参照信号を送信することを、アクティブ・アンテナ・アレイに行わせる。また、この信号は、第１のセクタと部分的に重複する、対応する複数の第２の仮想セクタ内に複数の第２の参照信号を送信することも、アクティブ・アンテナ・アレイに行わせる。また、この装置は、第１の参照信号または第２の参照信号を使用して、ユーザ機器によって生成されたフィードバックに基づき、ユーザ機器への送信をスケジューリングするためのスケジューラも含む。

【0006】

別の実施形態において、アクティブ・アンテナ・アレイを使用した仮想セクタ化のための基地局が提供される。この基地局の実施形態は、アクティブ・アンテナ・アレイと、当該アクティブ・アンテナ・アレイを介して、下りリンク信号を送信し、上りリンク信号を受信するための送受信装置とを含む。下りリンク信号は、セクタ識別子によって第１のセクタ内のユーザ機器に示された当該第１のセクタに対して送信される第１の参照信号と、第１のセクタと部分的に重複する、対応する複数の第２のセクタ内に送信される複数の第２の参照信号とを含む。また、この基地局の実施形態は、第１の参照信号または第２の参照信号を使用して、ユーザ機器によって生成されたフィードバックに基づき、第１のセクタまたは複数の第２のセクタにユーザ機器を割り当てるためのスケジューラも含む。

【0007】

さらに別の実施形態において、アクティブ・アンテナ・アレイを使用した仮想セクタ化のための方法が提供される。この方法の実施形態は、アクティブ・アンテナ・アレイに信号を提供するステップを含む。この信号は、セクタ識別子によって第１のセクタ内のユーザ機器に示された当該第１のセクタに対して第１の参照信号を送信すること、および、第１のセクタと部分的に重複する、対応する複数の第２のセクタ内に複数の第２の参照信号を送信することを、アクティブ・アンテナ・アレイに行わせる。また、この方法の実施形態は、第１の参照信号または第２の参照信号を使用して、ユーザ機器によって生成されたフィードバックに基づき、ユーザ機器への送信をスケジューリングするステップも含む。

【0008】

開示された主題は、同じ参照番号が同じ要素を識別し、かつ、以下の図を含む、添付の図面と併せて、以下の説明を参照することによって、理解され得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ワイヤレス通信システムの第１の例示的実施形態を概念的に例示する図である。

【図2】アクティブ・アンテナ・アレイの３つの例示的実施形態を描写する図である。

【図3】基地局に配備されたアクティブ・アンテナ・アレイの異なる実施形態の例示的能力を描写する図である。

【図4】ワイヤレス通信システムの第２の例示的実施形態を概念的に例示する図である。

【図5】ワイヤレス通信システムの第３の例示的実施形態を概念的に例示する図である。

【図6】仮想セクタ化システム内のベース・セクタに関連付けられた共通参照信号を送信するために使用されるビームの、カバレージ・エリアの例示的実施形態を示す図である。

【図7】ワイヤレス通信システムの第４の例示的実施形態を概念的に例示する図である。

【図8】仮想セクタにトラフィック・ストリームをマッピングするために使用される機能性の、１つの例示的実施形態を概念的に例示する図である。

【図9】仮想セクタ内のユーザ機器と通信する方法の、１つの例示的実施形態を概念的に例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

開示された主題には、様々な変更形態および代替的形式の余地があるが、その具体的な実施形態が、図面では例として示されており、本明細書では詳細に説明されている。しかしながら、具体的な実施形態の、本明細書における説明が、開示された主題を開示された特定の形式に限定することは意図されておらず、それとは対照的に、添付の特許請求の範囲の範囲内に入る全ての変更形態、等価形態、および代替形態を内包することが意図されている旨を理解されるべきである。

【0011】

例証的な実施形態について、以下に説明する。明瞭にするために、この明細書では、実際の実装例の全ての特徴について説明されているわけではない。このような実際の実施形態のいずれのものの開発においても、実装例毎に変動するであろうシステム関連およびビジネス関連の制約の遵守などの、開発者の具体的な目標を達成するためには、実装例に固有の多数の決断が行われるべきであることを、当然ながら認識されるであろう。さらに、このような開発努力が、複雑であって時間を要するものであり得るとはいえ、それでもなお、この開示の利益を享受する、当業者にとっては、日常的な業務であることが、認識されるであろう。

【0012】

開示された主題について、添付された図を参照してこれから説明する。様々な構造、システム、およびデバイスは、解説の目的のためだけに、および、当業者によく知られている詳細によって、この説明を曖昧にすることのないように、図面において概略的に描写されている。それでもなお、添付された図面は、開示された主題の例証的な例を記載および解説するために含まれている。本明細書で使用される語および語句は、当業者による当該語および語句の理解と、整合性を有する意味を有するものと理解され、かつ、解釈されるべきである。用語または語句の特別な定義、すなわち、当業者によって理解される通常の慣例的な意味とは異なっている定義が、本明細書における用語または語句の、整合性を有する用法によって示唆されることは、何ら意図されていない。用語または語句が特別な意味、すなわち、当業者によって理解されるもの以外の意味を有することが意図される限り、このような特別な定義は、その用語または語句についての特別な定義を、直接的に、かつ、明快に提供する定義的な態様で、明細書においてはっきりと明記される。加えて、本明細書で使用される用語「または（ｏｒ）」は、他に示されない限り（たとえば、「さもなければ（ｏｒ ｅｌｓｅ）」あるいは「または代替的に（ｏｒ ｉｎ ｔｈｅ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ）」）、非排他的な「または」を指す。また、本明細書に記載される様々な実施形態は、必ずしも相互に排他的ではなく、その理由は、いくつかの実施形態が、新たな実施形態を形成するために、１つまたは複数の他の実施形態と組み合わされ得るためである。

【0013】

ワイヤレス通信システム用のアンテナ配備は、構成するのが一段と容易になっている。たとえば、フェーズド・アンテナ・アレイとも称され得るアクティブ・アンテナ・アレイにおいては、小さく安価なアンテナが配備され得る。一体化された無線周波送受信装置を含むモジュラー・アンテナは、あらゆる形状寸法、サイズ、またはパワー出力を有するアレイを形成するために、積み重ねられ得るか、または配列され得る。垂直アンテナ・アレイは、単一のアンテナ筐体内にモジュラー・アンテナ素子を垂直に積み重ねることによって作製され得る。方形または矩形のアレイは、建造物の正面上に、または、鉄道駅および空港などの公共の場所に、配備され得る。無指向性または指向性の素子を有する円形アレイは、柱、塔、または街灯柱などの上に設置され得る。従来のセルラー通信ネットワークにおいて、アンテナ・チルトまたはパイロット・パワーなどのアンテナ構成パラメータは、特定の無線カバレージ・パターンを提供するために、静的に決定され、それはドライブ・バイ試験を使用して検証され得る。従来の手法は、時間を要するものであり、たとえば、チャネル環境の変化、トラフィック負荷の変化、または他の変化を反映するために、アンテナ構成パラメータを動的に変動させるのには好適ではないことが考えられる。さらに、アクティブ・アンテナ・アレイのビーム形成能力が、特定のセクタにカバレージを提供するために使用され得るものの、異なるセクタに関連付けられたアンテナ・パラメータを変更することは、ユーザ機器が異なるセクタ間でハンドオフするという要件によって複雑化する恐れがある。

【0014】

無線機において一体化された複数個の送受信装置を含むアンテナ設計の最近の進歩は、垂直アンテナ・アレイを利用した、順応性を有するビーム形成を可能にする。垂直ビーム形成は、順応性を有する垂直チルト、ビーム成形能力をサポートすることによって、または、従来のセクタ内において複数個のビームを形成することによって、セルラー通信システムのスペクトル効率またはカバレージを高める。従来の実務における欠点に、少なくとも部分的に対処するために、本願は、ビーム形成を使用して、ベース・カバレージ・エリアの部分と部分的に重複する仮想セクタを提供するための技法の実施形態について説明する。たとえば、基地局は、一意のセクタ識別子によって識別される（ベース・セクタと称され得る）セクタの全体にわたってアクティブ・アンテナ・アレイが共通参照信号（または他の共通信号送信チャネル）を送信するように当該アレイを駆動する信号を提供するように構成され得る。ベース・セクタと部分的に重複する仮想セクタは、アクティブ・アンテナ・アレイによって形成された１つまたは複数のビームのカバレージ・エリアによって規定され得る。対応する仮想セクタ内への送信用に、各ビームには、一意のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）が割り振られる。異なるセクタ識別子によって識別されるセクタ間を移動するユーザ機器は、異なるセクタ間でハンドオフされるが、異なる仮想セクタ間を移動するユーザ機器は、ハンドオフされる必要がなく、その理由は、異なる仮想セクタが、同じセクタ識別子、すなわち、ベース・セクタのセクタ識別子を使用するためである。

【0015】

基地局内のスケジューラは、ベース・カバレージ・エリア内または仮想セクタのうちの１つ内における上りリンク／下りリンク送信用に、ユーザ機器をスケジューリングすることができる。たとえば、スケジューラは、ユーザ機器の位置の推定に基づき、特定のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）に関連付けられた仮想セクタにユーザ機器を割り当てることができる。ＣＳＩ−ＲＳなどの仮想セクタ参照信号は、ユーザ機器がビームを一意に識別することができるように、個々のビームにマッピングされ得る。ユーザ機器はまた、共通参照信号、あるいは、１つまたは複数のＣＳＩ−ＲＳ信号を使用して、チャネル品質測定も実施し得る。ユーザ機器は次いで、推定されたチャネル品質を、基地局に折り返し報告し得る。仮想セクタが同じセクタ識別子を共有しているため、スケジューラは、異なる仮想セクタ内における通信用に、ユーザ機器をスケジューリングすることが可能であり、ユーザ機器は、２つの異なるセクタ間でハンドオフすることなく、仮想セクタ間で移行し得る。さらに、仮想セクタの位置またはカバレージ・エリアは、変更された仮想セクタ内への再分配中に、ユーザ機器をハンドオフするオーバーヘッド・コストを招くことなく、環境、またはトラフィック負荷計画などの変化に応答して、ビーム形成を使用して動的に変化させることができる。

【0016】

図１は、ワイヤレス通信システム１００の第１の例示的実施形態を概念的に例示する。例示された実施形態において、ワイヤレス通信システム１００は、１つまたは複数のセクタ１１０（１〜３）においてワイヤレス接続性を提供するための基地局１０５を含む。本明細書で使用される用語「セクタ」は、基地局１０５内の１つまたは複数のアンテナによって応対される地理的エリアを指す。セクタの境界は、基地局の送信パワー、アンテナ構成によって規定された放射パターンのビーム幅または角度範囲、ならびに、地理、トポロジー、物理的障害、および他の環境要因などの他の要因によって規定され得る。用語「セクタ」は、用語「セル」と同義であり得、または、基地局に関連付けられた特定のセルのサブセットを指し得る。例示された実施形態において、各セクタ１１０は、通信システム１００内のセクタを識別するセクタ識別子に割り振られる。

【0017】

基地局１１０は、セクタ１１０の各々内に異なる共通参照信号（ＣＲＳ）を送信し得る。一実施形態において、共通参照信号は、直交系列および擬似乱数系列を使用して生成され得る。各参照信号は、次いで、セクタ１１０の異なる１つに割り振られ得、対応するセクタ１１０内で動作するユーザ機器１１５にとって、セルに固有の識別子として働き得る。例示された実施形態において、セクタ・カバレージ・エリアは、ＣＲＳカバレージ・エリアによって決定される。これらのチャネルの送信パワーは、セクタ策定とセクタ間トラフィック負荷計画とによって決定されるカバレージ要件を提供するように決定され得る。第三世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）の異なるリリースによって規定された標準規格および／またはプロトコルに従って動作する実施形態において、Ｒｅｌ−８／９ユーザ機器についての復調、および、Ｒｅｌ−１０ユーザ機器についての共通チャネルの受信は、本明細書で論じられるように、仮想セクタを用いたセル配備において、ＣＲＳチャネル推定に依拠し得る。Ｒｅｌ−８に従って動作するユーザ機器は、チャネル状態情報（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＣＳＩ）報告行為、たとえば、チャネル品質示度（ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ、ＣＱＩ）報告、プリコーディング・マトリクス情報（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＰＭＩ）、または、ランク指標（ｒａｎｋ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、ＲＩ）のために、ＣＲＳを使用し得る。制御チャネル（ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ）、同期チャネル（ＰＳＳおよびＳＳＳ）、ならびに３ＧＰＰ Ｒｅｌ−８／９チャネルなどの他の共通チャネルもまた、セクタ１１０のカバレージ・エリアの全体にわたって送信され得、たとえば、共通チャネルは、基地局１０５内のアンテナによるビーム形成を用いずに送信され得る。代替的に、３ＧＰＰ Ｒｅｌ−８／９チャネルは、ビーム形成を用いて送信され得る。

【0018】

ユーザ機器１１５は、たとえば矢印１２０によって示されるように、異なるセクタ１１０間を移動し得る。セクタ１１０間の移動は、ユーザ機器１１５の実際の移動の帰結であり得、または、環境条件の変動性、障害の断続的な存在、もしくは他の時間可変要因によって生じ得る、チャネルもしくはカバレージ・エリアの変動を理由とする。ユーザ機器１１５は、異なるセクタ識別子を利用するセクタ１１０間を移動する度毎に、ハンドオフすることが必要とされ得る。ハンドオフは、ハード・ハンドオフ、ソフト・ハンドオフ、または、ソフター・ハンドオフであり得る。ハンドオフの手続きは、異なるセクタ１１０内の通信を取り扱うエンティティ間のセッションをハンドオフするために、信号送信および処理の著しいオーバーヘッドを生じる。たとえば、各セクタ１１０は、基地局１０５内における、アンテナの異なるセット、異なるスケジューラ、または、他のハードウェア、ファームウェア、もしくはソフトウェアを使用し得る。ユーザ機器１１５をハンドオフするための技法は、当該技術において知られており、明瞭にするために、請求項に係る主題に関連するハンドオフの実施態様のみが、本明細書において詳細に論じられる。

【0019】

仮想セクタ１２５は、セクタ１１０のうちの１つまたは複数と部分的に重複するようにも規定され得る。例示された実施形態において、仮想セクタ１２５は、基地局１０５によって提供された信号によって駆動されるアクティブ・アンテナ・アレイを使用して作製された異なるビームのカバレージ・エリアによって規定される。本明細書で使用される用語「仮想セクタ」は、セクタと部分的に重複し、かつ、部分的に重複するセクタとセクタ識別子を共有する、地理的エリアを指す。仮想セクタは、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）などの、関連付けられた参照信号を使用して識別された１つまたは複数のビームのカバレージ・エリアによって規定される。一実施形態において、ＣＳＩ−ＲＳ信号は、対応するセクタ１１０のカバレージ・エリア内に基地局によって送信される共通参照信号に加えて、規定され得る。たとえば、３ＧＰＰによって規定されたロング・ターム・エボリューション・アドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）の標準規格およびプロトコルは、ユーザ機器および対応する仮想セクタに割り振られた異なる周波数またはチャネルについてのチャネル品質を推定するために使用され得るＣＳＩ−ＲＳ信号をサポートする。これらの信号は、物理リソース・ブロック内のリソース要素の選択されたグリッド内、たとえば、ＬＴＥ−Ａ標準規格によって規定されたＯＦＤＭシンボルおよびサブキャリアのグリッド内における、選択されたアンテナによって送信され得る。

【0020】

セクタ１１０（１）の仮想セクタ１２５内のユーザ機器１１５との通信は、基地局１０５内のハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアを使用して実装されるスケジューラなどの共通スケジューリング・リソースによって、制御または調整され得る。したがって、ユーザ機器１１５は、仮想セクタ１２５（１）内に位置付けられたときにはリソースの１つのセットを使用して、そして、仮想セクタ１２５（２）内に位置付けられたときにはリソースの異なるセットを使用して、基地局１０５と通信し得る。仮想セクタ１２５間における移行は、ユーザ機器１１５をハンドオフすることを必要としないが、その理由は、仮想セクタ１２５がいずれも、同じセクタ識別子に、すなわち、セクタ１１０のセクタ識別子に、関連付けられているためである。結果的に、仮想セクタ１２５間のユーザ機器１１５の移行は、基地局１０５内の共通スケジューリング・リソースによって制御され得、それにより、ハンドオフを実施するためにもたらされるであろうオーバーヘッドを基準にすると、移行に必要とされるオーバーヘッドを著しく低減する。

【0021】

一実施形態において、基地局１０５は、アクティブ・アンテナ・アレイ（図１には図示せず）を含み、仮想セクタ１２５用に使用されるビームは、アクティブ・アンテナ・アレイの動的チルトまたはビーム形成能力を使用して、当該アレイの無線カバレージ・エリア内のいずれの場所においても作製され得る。ビームは、チルト、ビーム・パターン、またはパワー割り当てを調節することによって、動的に調節され得る。様々な代替的実施形態では、フットプリント内において複数個のビームが作製され得る。仮想セクタ１２５を実装するか、または動作させるプロセスは、「仮想セクタ化」と称され得る。仮想セクタに関連付けられる例示的な無線ネットワーク設計原理、ＭＩＭＯスキーム、ならびに、スケジューリングおよびリンク適応アルゴリズムについて、本明細書において説明する。様々な代替的実施形態において、仮想セクタは、従来のアンテナ・カバレージ・エリア、たとえば、共通参照信号または他のパイロット信号によって規定されたカバレージ・エリアと、部分的に重複する任意の位置において、作製され得る。アクティブ・アンテナ・アレイ内のアンテナの、ビーム・チルト、ビーム形状、または送信パワーは、無線チャネル環境、トラフィック負荷計画、または他の要因に依存して仮想セクタ１２５を規定または変更するために、半静的または動的に調節され得る。少数のアクティブ・ユーザ機器１１５を有する仮想セクタ１２５内への送信パワーの削減などのパワー保存技法もまた、アクティブ・アンテナ・アレイのパラメータを調節することによって実装され得る。たとえば、アクティブ・アレイ内の異なるアンテナ素子の送信パワーは、削減され得、または、遮断すらされ得る。いくつかの実施形態において、セルラー通信システム１００の運用効率は、自己最適化ネットワーク（ＳＯＮ）機能、カバレージおよび容量機能、またはトラフィック負荷計画管理を実装することによって改善され得る。

【0022】

図２（ａ）、図２（ｂ）、および図２（ｃ）は、アクティブ・アンテナ・アレイ２００、２０５、２１０の３つの例示的実施形態を描写する。例示された実施形態は、個々のアンテナ素子２１５の異なる配列を示す。図２（ａ）は、１６個の相互接続されたアンテナ素子２１５を含む垂直線形アレイ２００を描写する。図２（ｂ）は、８個の相互接続されたアンテナ素子２１５を含む水平線形アレイ２００を描写する。図２（ｃ）は、８個の相互接続されたアンテナ素子２１５を含む円形アレイ２１０を描写する。方形または矩形のアレイ２００、２０５は、建造物の正面上、または、鉄道駅および空港などの公共の場所における配備に、特に好適であり得る。無指向性または指向性の素子を有する円形アレイ２１０は、柱、塔、または街灯柱などの上における設置に、特に好適であり得る。しかしながら、本開示の利益を享受する、当業者は、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示される、特定のアレイ構造、アンテナ素子２１５の数、および配備のシナリオが、例証的であるように意図されており、請求項に明示的に明記されたものを除き、限定することが意図されていない旨を認識すべきである。

【0023】

アクティブ・アンテナ・アレイ２００、２０５、２１０の実施形態は、異なるビーム形成能力をサポートするように構成され得る。たとえば、アクティブ・アンテナ・アレイ２００、２０５、２１０の実施形態は、デジタル・チルトか、キャリア／帯域毎に差異化されたチルトか、差異化された上りリンク／下りリンク（ＵＬ／ＤＬ）チルトか、順応性を有するビーム形成能力か、または、アレイからの複数個のビームを用い、当該ビーム間における、順応性を有するパワー共有を伴った、垂直ビーム形成などのビーム形成能力をサポートし得る。アクティブ・アンテナ・アレイ２００、２０５、２１０によって作製された、異なるビームは、従来のセルラー・システムのレイアウト内に、内側カバレージ・エリアおよび外側カバレージ・エリアを形成し得る。仮想セクタ化において、複数個のビームは、本明細書で論じられるように、同じセクタ内のカバレージ・エリアにマッピングされる。アクティブ・アンテナ・アレイ２００、２０５、２１０の様々な実施形態は、本明細書に記載されるビーム形成能力だけではなく、他のビーム形成能力の、異なる組み合わせもサポートし得る。

【0024】

図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、および図３（ｄ）は、基地局３００に配備されたアクティブ・アンテナ・アレイの異なる実施形態の例示的能力を描写する。これらの図に描写された実施形態が基地局３００に関連付けられているものの、本開示の利益を享受する、当業者は、基地局３００の異なる実施形態が、これらの図に描写された能力のいくつかまたは全ての異なる組み合わせを実施することが可能であり得ることを認識すべきである。図３（ａ）は、矢印３１０によって示された角度にわたる、ビーム３０５のデジタル・チルトを示す。図３（ｂ）は、それぞれ上りリンク送信および下りリンク送信用に使用されるビーム３１５とビーム３２０との間の、差異化されたチルトを描写する。図３（ｃ）は、異なる周波数、キャリア、または帯域（Ｆ_１、Ｆ_２）用に使用されるビーム３２５とビーム３３０との間の、差異化されたチルトを描写する。図３（ｄ）は、ビーム３３５がより高い垂直位置に向けて方向付けられており、ビーム３４０が比較的より低い垂直位置に向けて方向付けられている、垂直ビーム形成を描写する。

【0025】

図４は、ワイヤレス通信システム４００の第２の例示的実施形態を概念的に例示する。例示された実施形態において、ワイヤレス通信システム４００は、垂直ビーム形成を使用して、建造物４２０内の異なる位置に異なるビーム４１０、４１５を提供する基地局４０５を含む。たとえば、ビーム４１０、４１５は、（たとえば、受信機における、ビームの最高信号強度によって規定された）ビームの中心が、建造物４２０内の特定のフロアに焦点合わせされるように形成され得る。図４には２つのビーム４１０、４１５が描写されているが、本開示の利益を享受する、当業者は、異なる数のビームがサポートされ得ることを認識されるべきである。たとえば、基地局４０５は、建造物４２０の各フロアに１つのビームを提供するように、建造物４２０の、占有率の高いフロアに複数個のビームを提供するように、建造物４２０の、占有されていないフロアにビームを何ら提供しないように、構成されたか、または、他の構成の、アクティブ・アンテナ・アレイを含み得る。

【0026】

図５は、ワイヤレス通信システム５００の第３の例示的実施形態を概念的に例示する。例示された実施形態において、ワイヤレス通信システム５００は、アクティブ・アンテナ・アレイ５１０に信号を提供すること、および、アクティブ・アンテナ・アレイ５１０から信号を受信することの可能な基地局５０５を含む。アクティブ・アンテナ・アレイ５１０は、セクタ５２０および仮想セクタ５２５内におけるユーザ機器５１５とのワイヤレス通信をサポートする。

【0027】

例示された実施形態では、仮想セクタ５２５が作製され得、アクティブ・アンテナ・アレイ５１０によって作製された異なるビーム５３０にマッピングされ得る。たとえば、仮想セクタ５２５は、垂直ビーム形成が使用されるとき、内側セクタ５２５（１）および外側セクタ５２５（２）を含み得る。代替的に、水平および垂直ビーム形成をサポートするアクティブ・アンテナ・アレイ５１０の実施形態について、仮想セクタ５２５は、セクタ５０５などの水平セクタに関連する、垂直方向内または方位方向内のいずれの場所においても作製され得る。仮想セクタ５２５にはいずれも、セクタ５０５に関連付けられたセクタ識別子が割り振られ得る。仮想セクタ５２５は、一意のＣＳＩ−ＲＳ、または、ＣＳＩ−ＲＳと、ユーザ機器５１５にとって利用可能な他の情報とを使用して、仮想セクタ５２５が互いに区別されることを可能にする、少なくとも充分に一意のＣＳＩ−ＲＳによって、識別され得る。

【0028】

ユーザ機器５１５は、当該ユーザ機器５１５が、受信されたＣＳＩ−ＲＳを使用して測定を実施することができるように、当該ユーザ機器５１５を含む仮想セクタ５２５に対応するＣＳＩ−ＲＳを用いて構成され得る。たとえば、ユーザ機器５１５は、参照信号を使用して、チャネル状態情報（ＣＱＩ、ＲＩ、またはＰＭＩ）を測定し、当該測定の結果を示す報告を、基地局５０５に折り返し送信し得る。一実施形態において、ＣＳＩ−ＲＳへのユーザ機器５１５の割り当ては、ユーザ機器５１５の位置の推定に基づいて実施される。たとえば、仰角における仮想セクタ化をサポートするために、ユーザ機器５１５の位置は、サウンディング参照信号（ＳＲＳ）測定、タイミング前進の測定、または下りリンク（ＤＬ）ＰＬ測定報告行為などの、基地局５０５において実施された１つまたは複数の上りリンク・チャネル測定を使用して、チャネル相反性に基づいて推定され得る。方位角および仰角における仮想セクタ化をサポートする実施形態において、基地局５０５は、ユーザ機器５０５からの、受信された上りリンク信号に基づき、垂直推定または到着角推定などのチャネル相反性技法を使用して、ユーザ機器５１５の位置を推定することができる。いくつかの実施形態において、ユーザ機器５１５は、異なる仮想セクタ５２５に関連付けられた異なるＣＳＩ−ＲＳに基づいて特定された複数個のＣＳＩ（たとえば、ＣＱＩ、ＲＩ、またはＰＭＩ）を当該ユーザ機器５１５が報告し得る、複数回のＣＳＩ−ＲＳ報告行為をサポートするように構成され得る。基地局５０５の実施形態は、次いで、複数個の報告を動的に使用して、動的ビーム切り替え、または、動的ＭＵ−ＭＩＭＯスケジューリングを実施し得る。

【0029】

例示された実施形態におけるベース・セクタ５２０は、一意の共通参照信号（ＣＲＳ）によって識別され、ベース・セクタ５２０のカバレージ・エリアは、ＣＲＳカバレージ・エリアによって決定される。基地局５０５は、アクティブ・アンテナ・アレイ５１０を使用したビーム形成を実施することなく、制御チャネル（ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、およびＰＣＣＨ）、同期チャネル（ＰＳＳおよびＳＳＳ）、またはＲｅｌ−８／９チャネルなどの共通チャネルを送信し得る。共通チャネルの送信パワーは、セル策定またはセル間トラフィック負荷計画によって決定されるカバレージを提供するように選択され得る。復調（Ｒｅｌ−８／９ユーザ機器について）、および、共通チャネルの受信（Ｒｅｌ−１０ユーザ機器について）は、ワイヤレス通信システム５００が仮想セクタ５２５をたとえサポートしていても、ＣＲＳチャネル推定を利用し得る。ＣＳＩ−ＲＳ信号を受信するように構成された（Ｒｅｌ−１０ユーザ機器などの）ユーザ機器５１５は、当該ユーザ機器５１５が仮想セクタ５２５に割り振られると、ＣＳＩ報告行為用にＣＳＩ−ＲＳ信号を使用し得る。ＣＳＩ−ＲＳ信号を受信するように構成されていないことが考えられる（Ｒｅｌ−８ユーザ機器などの）レガシー・ユーザ機器５１５は、代替的に、ＣＳＩ報告行為用にＣＲＳを使用し得る。

【0030】

基地局５０５の実施形態は、ビーム５３０のうちの１つまたは複数を使用して、あるいは、別個のビーム５３５を使用して、仮想セクタ化システム５００内において共通チャネルを送信し得る。たとえば、共通チャネルのカバレージは、いくつかの配備において、地理的エリアの８０％よりも多くをカバーし得る外側ビーム５３０（２）によって提供され得る。別の例について、共通チャネルは、内側および外側ビーム５３０の両方にマッピングされ得る。この場合、共通チャネルは、無線を通じて組み合わされ、ユーザ機器５１５において受信される。さらに別の例では、仮想セクタ・ビーム５３０によってカバーされない領域内に共通チャネルを送信するために、１つまたは複数の付加的なビーム５３５が使用され得る。最初の２つのオプションの実施形態は、有利にも、第３のオプションよりも小さな数までビームの数を制限し得る。

【0031】

図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、および図６（ｄ）は、仮想セクタ化システム内のベース・セクタに関連付けられた共通参照信号を送信するために使用されるビームの、カバレージ・エリアの例示的実施形態を示す。本開示の利益を享受する、当業者は、これらの例示的実施形態が例証的なものであり、相互に排他的であることが必ずしも意図されないだけでなく、ワイヤレス通信システム内で使用され得る構成の網羅的なリストであることも意図されない旨を、認識されるべきである。代替的実施形態は、これらの図に示されるカバレージ・エリアの実施形態の組み合わせを含み得、または、代替的カバレージ・エリアを含み得る。例示的実施形態の各々において、基地局６００は、アクティブ・アンテナ・アレイを使用して、それぞれの仮想セクタ６１０、６１５に対し、ベース・セクタ６０５に関連付けられた共通参照信号と、ＣＳＩ−ＲＳなどの他の参照信号とを提供する。各場合において、共通参照信号のカバレージ・エリアは、網目によって示されている。

【0032】

図６（ａ）は、共通参照信号のカバレージ・エリアが、仮想セクタ６１０、６１５のカバレージ・エリアを含む、カバレージ・エリア６０５の実質的に全てをカバーする１つまたは複数の専用ビームによって提供される、１つの例示的実施形態を描写する。図６（ｂ）は、共通参照信号のカバレージ・エリアが、仮想セクタ６１５と実質的に部分的に重複しないベース・セクタ６０５の部分にカバレージを提供する１つまたは複数の専用ビームによって提供される、１つの代替的実施形態を描写する。図６（ｃ）は、共通参照信号が、仮想セクタ用の参照信号を送信するためにも使用されるビームによって送信される、代替的実施形態を描写する。この場合、ユーザ機器は、当該ユーザ機器が仮想セクタ６１０、６１５の、部分的に重複する領域内に存在するときに、２つのビームによって無線を通じて送信された共通参照信号を組み合わせ得る。図６（ｄ）は、共通参照信号が、仮想セクタ６１０用の参照信号を送信するために使用されるビームによって送信される、別の代替的実施形態を描写する。

【0033】

図７は、ワイヤレス通信システム７００の第４の例示的実施形態を概念的に例示する。例示された実施形態において、ワイヤレス通信システムは、１つまたは複数のユーザ機器７１０に上りリンク／下りリンクのワイヤレス接続性を提供するために、１つまたは複数の基地局７０５を有している。基地局７０５は、下りリンク信号をユーザ機器７１０に送信するため、および、上りリンク信号をユーザ機器７１０から受信するための複数本のアンテナ７２０を含むアクティブ・アンテナ・アレイ７１５に、電磁的に、および／または、通信可能に結合されている。基地局７０５内の送受信装置（ＲＸ／ＴＸ）７２５は、信号を生成し、その信号をアンテナ・アレイ７１５に提供して、下りリンク送信を駆動するために使用される。また、送受信装置７２５は、アンテナ・アレイ７１５から上りリンク信号を受信するようにも構成され得る。本明細書で論じられるように、基地局７０５は、仮想セクタ化を実施するように構成される。

【0034】

例示された実施形態において、基地局７０５は、各仮想セクタ用のビームを規定するために使用される異なるアンテナ７２０を通じた送信間における、チルト、パワー、または相対位相の差などのビーム形成パラメータを決定するために使用されるビームフォーマ７３０を含む。特定のビーム幅、仰角、送信パワー、周波数を有するビームについてのビーム形成パラメータまたは他のパラメータを規定するためのプリコーディングなどの技法は、当該技術において知られており、明瞭にするために、本明細書では詳細に論じない。一実施形態において、ビームフォーマ７３０は、仮想セクタを、ホット・スポットのエリアに向けて、トラフィック・オフロード用に建造物のフロアに向けて、または、任意の他の位置もしくはエリアに向けて、誘導するように構成され得る。ビームフォーマ７３０は、ユーザ機器７１０のトラフィック分配、または他の基準に依存して、１つまたは複数の仮想セクタを規定し得る。また、仮想セクタは、トラフィック負荷計画に基づいて誘導されることも考えられ、それにより、トラフィック負荷計画が或るエリアから別のエリアへと変化するときに、仮想セクタの位置を変化させることができる。さらに、仮想セクタのカバレージ・エリアは、トラフィック負荷計画または他の基準に依存して、小さくなるか、または大きくなる（および、増大されるか、または縮小される）ことが考えられる。一実施形態において、仮想セクタのうちの１つまたは複数の、カバレージ・エリアは、仮想セクタのＣＳＩ−ＲＳパワーを調節することによって変化させることができる。仮想セクタをサポートするアンテナ７２０のビーム・パターンおよびアンテナ・チルトもまた、トラフィック負荷計画または他の基準に依存して最適化され得る。アクティブ・アンテナ・アレイ７２０を駆動する送受信装置７１５は、干渉管理用か、パワー保存用か、または他の目的のために、仮想セクタの位置とトラフィック負荷計画とに依存して、オンまたはオフに切り替えられ得る。

【0035】

一実施形態において、ビームフォーマ７３０は、上りリンクおよび下りリンクの送信用に、同じセットの仮想セクタを規定するために使用され得る。代替的に、上りリンク送信および下りリンク送信用に、異なるセットの仮想セクタが規定され得る。たとえば、ビームフォーマ７３０は、下りリンクの総容量を改善するために、下りリンク送信用に複数個の仮想セクタを規定すること、および、マルチユーザ多重入力多重出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）の利得を改善して、改善された上りリンクのカバレージを提供するために、上りリンク受信用に単一の仮想セクタを規定することが考えられる。上りリンク送信の受信用に単一の仮想セクタを使用することは、上りリンク信号が往々にして指向性ではないことを少なくとも部分的に理由として、有益であり得る。

【0036】

基地局７０５においては、位置推定器７３５も実装され得る。一実施形態において、位置推定器７３５は、たとえばチャネル相反性の技法を使用して、ユーザ機器７１０の位置を特定または推定するように構成される。ユーザ機器７１０の推定された位置を、次いで使用して、当該推定された位置を仮想セクタのカバレージ・エリアと比較することによって、仮想セクタにユーザ機器７１０を割り振ることができる。一実施形態において、位置推定器７３５は、定期的に、何らかの事象に応答して、または、他の選択された間隔で、位置推定を実施し得る。たとえば、位置推定器７３５は、ビームフォーマ７３０によって実施された仮想セクタの変更に応答して、ユーザ機器７１０の位置を推定するために使用され得る。改訂された位置推定は、次いで、ビームフォーマ７３０によって規定された仮想セクタへのユーザ機器７１０の割り振りを、維持するため、または変化させるために使用され得る。

【0037】

スケジューラ７４０は、基地局７０５とユーザ機器７１０との間の上りリンク送信または下りリンク送信をスケジューリングするために使用される。一実施形態において、スケジューラ７４０は、ビームフォーマ７３０によって規定された仮想セクタに関連付けられたリンク適応アルゴリズムを実施または実装するためにも使用され得る。一実施形態において、スケジューラ７４０は、ユーザ機器７１０の推定された位置、または、ユーザ機器７１０からのＣＳＩフィードバックなどの、基準またはパラメータに依存して、単一ユーザまたはマルチユーザのスケジューリングを実装するように構成される。たとえば、スケジューラ７４０は、１つのユーザ機器７１０が、異なる仮想セクタに関連付けられたビームによってカバーされる、部分的に重複するエリアに対応する領域内に存在しているときに、当該ユーザ機器７１０が所与の時間周波数リソースにおいてスケジューリングされるように、単一ユーザのスケジューリングを実装し得る。別の例について、スケジューラ７４０は、異なるユーザ機器７１０が空間的に分離されており、それによって異なるユーザ機器７１０間のチャネル状態情報（ＣＳＩ）が直交するときに、異なるビームに関連付けられた仮想セクタ内の異なるユーザ機器７１０をスケジューリングするために、複数人のユーザのスケジューリングを使用し得る。仮想セクタ間の干渉は、たとえば、周波数分割多重（ＦＤＭ）または時分割多重（ＴＤＭ）のいずれかを使用して、スケジューラ７４０によって動的に管理され得る。

【0038】

例示された実施形態において、スケジューラ７４０は、仮想セクタ間にユーザ機器７１０を分配する責任も負う。たとえば、スケジューラ７４０は、ユーザ機器７１０がベース・セクタ内の異なる位置を経由して移動したとき、または、環境条件が仮想セクタのカバレージ・エリアを変化させたときに、或る仮想セクタから別の仮想セクタへと、ユーザ機器７１０の割り振りを変化させ得る。スケジューラは、ユーザ機器７１０のハンドオーバを実施する必要なく、ユーザ機器７１０の、仮想セクタへの割り振りを変化させることができるが、その理由は、仮想セクタが、同じセクタ識別子（すなわち、ベース・セクタのセクタ識別子）を共有しているためである。

【0039】

ユーザ機器７１０からのフィードバックは、ユーザ機器の位置を特定するか、ビーム形成パラメータを選ぶか、または、上りリンク送信もしくは下りリンク送信をスケジューリングするために使用され得る。例示された実施形態において、ユーザ機器７１０は、基地局７０５から下りリンク信号を受信するため、および、基地局７０５に上りリンク信号を送信するための、送受信装置（ＲＸ／ＴＸ）７４５を含む。ユーザ機器７１０は、基地局７０５によって送信された参照信号を使用して基地局７０５とユーザ機器７１０との間の無線インターフェイス通信チャネルのパラメータを推定することができる、チャネル推定器７４７を含む。たとえば、Ｒｅｌ−１０ユーザ機器７１０における、推定器７４７の一実施形態は、それらの仮想セクタに関連付けられたＣＳＩ−ＲＳ信号を使用して、チャネル品質情報を特定することができ、当該チャネル品質情報は、基地局７０５にフィードバックされ得る。

【0040】

一実施形態において、ＣＳＩ−ＲＳ信号を受信するように構成されていないレガシー・ユーザ機器７１０は、ベース・セクタ内に送信された共通参照信号を使用して、チャネル品質情報を推定することが考えられ、当該チャネル品質情報は、次いで、基地局７０５にフィードバックされ得る。たとえば、仮想セクタ内に送信されるＣＳＩ−ＲＳをユーザ機器７１０がたとえ受信できない場合でも、ユーザ機器７１０は、仮想セクタに割り振られ得、トラフィック・チャネルは、仮想セクタ内にビーム形成され得る。したがって、ユーザ機器は、部分的に重複するベース・セクタに関連付けられた共通参照信号に基づき、チャネル品質フィードバックを生成する。しかしながら、ビーム形成されないことが考えられる共通参照信号に基づいて、レガシー・ユーザ機器７１０によって実施されたチャネル品質推定と、仮想セクタ内にビーム形成されたトラフィック・チャネルとの間には、利得の不整合が存在し得る。したがって、ＣＲＳベースのフィードバックを使用して、チャネルを推定し、ビーム形成されたトラフィック・チャネルに対する変調および符号化スキーム（ＭＣＳ）を決定する場合、変調および符号化スキームの不整合が生じる恐れがある。

【0041】

したがって、基地局７０５は、利得の不整合を補償するために使用される品質制御ループ７５０を含み得る。一実施形態において、品質制御ループ７５０は、第２の仮想セクタのうちの１つにおいてスケジューリングされたレガシー・ユーザ機器７１０に対し、第１のＭＣＳを決定し得る。レガシー・ユーザ機器７１０によって提供されたフィードバックが、当該レガシー・ユーザ機器に割り振られた仮想セクタに関連付けられた、ビーム形成されたＣＳＩ−ＲＳに基づくのではなく、共通参照信号に基づいて推定されたと品質制御ループ７５０が判断したときに、当該品質制御ループ７５０は次いで、チャネル品質フィードバックに対して訂正を適用し得るか、または、第１のＭＣＳを変更し得る。一実施形態において、チャネル品質フィードバックに対する訂正、または、ＭＣＳの変更は、共通参照信号とＣＳＩ−ＲＳとの異なる特性に基づいて演算され得る。たとえば、品質制御ループ７５０は、基地局７０５の比較的付近に位置付けられた仮想セクタなどの、干渉の低減から利益を得ている仮想セクタに割り振られたレガシー・ユーザ機器７１０に対し、高次変調および符号化スキームを割り当てることが考えられる。スケジューラ７４０は次いで、訂正されたフィードバックか、または、変更されたＭＣＳを使用して、レガシー・ユーザ機器７１０に向けての送信をスケジューリングし得る。

【0042】

自己最適化ネットワーク（ＳＯＮ）技法もまた、カバレージ、容量、またはエネルギー効率を改善するために、ワイヤレス通信システム７００の実施形態において実装され得る。一実施形態において、ビームフォーマ７３０は、トラフィック負荷バランシングまたはトラフィック誘導のために、ダウンチルト、方位角、またはアンテナ放射パターンなどの、仮想セクタについてのアンテナ・パラメータを調節し得る。仮想セクタに割り当てられるパイロット信号の送信パワーもまた、容量とカバレージとの間における、選択されたトレード・オフに基づき、調節され得る。さらに、仮想セクタの送信パワーは、トラフィック負荷計画または他の基準に依存して調節され得る。

【0043】

図８は、仮想セクタにトラフィック・ストリームをマッピングするために使用される機能性８００の、１つの例示的実施形態を概念的に例示する。機能性８００は、本願に記載された他の実施形態において描写された基地局などの基地局において、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアを使用して実装され得る。例示された実施形態において、機能性８００は、複数人のユーザのトラフィック・ストリーム８１０を受信するように構成されたベースバンド８０５を含む。たとえば、第１のユーザ機器に向けられた下りリンク・トラフィック８１０（１）と、第２のユーザ機器に向けられた下りリンク・トラフィック８１０（２）とは、いずれも、ベースバンド８０５に対し、並行して提供され得る。マッピング要素８１５は、下りリンク・トラフィックを異なるチャネル・ストリーム８２０にマッピングするために使用され得る。たとえば、ベースバンド８０５は、マッピング要素８１５を使用して、異なる周波数（Ｆ_１、Ｆ_２）によって規定されたチャネル・ストリーム８２０に下りリンク・トラフィック８１０をマッピングすることが考えられる。しかしながら、本開示の利益を享受する、当業者は、マッピング要素８１５の異なる実施形態を使用して、チャネル符号化、周波数、時間、サブキャリアなどの特質か、または他の特質か、またはこれらの特質の組み合わせによって区別されるチャネルまたはストリームに、下りリンク・トラフィック８１０をマッピングし得ることを認識すべきである。

【0044】

例示された実施形態において、機能性８００は、異なる仮想セクタに少なくとも２つの異なるビーム８３０を送信するように構成されたアクティブ・アンテナ・アレイ（ＡＡＡ）８２５を含む。たとえば、ビーム８３０は、内側ビーム８３０（１）および外側ビーム８３０（２）に対応する、異なるダウンチルト値（θ_ｉ、θ_ｊ）を有するように構成され得る。ビーム８３０のダウンチルト値または他のパラメータは、ネットワーク配備、ユーザ機器の分配、または他の基準に基づいて決定され得る。しかしながら、本明細書で論じられるように、仮想セクタを規定するために、ビーム８３０の他のパラメータが使用されてよい。ユーザ機器は次いで、当該ユーザ機器の位置に基づき、ビーム８３０に割り当てられ得る。本明細書で論じられるように、たとえば、異なるユーザ機器に対応する仰角が推定され得る。ユーザ機器は次いで、当該ユーザ機器の、推定された仰角に対応する仰角を用いてビーム形成された周波数チャネルのうちの１つに、スケジューリングされ得る。ベースバンド８０５は、アクティブ・アンテナ・アレイ８２５内の異なるアンテナによって送信される信号間における適切な位相差も決定して、ビーム８３０を生成し、ストリーム８１５と併せてこの情報を提供することも考えられる。

【0045】

図９は、仮想セクタ内のユーザ機器と通信する方法９００の、１つの例示的実施形態を概念的に例示する。例示された実施形態では、共通参照信号が、他のベース・セクタへのハンドオフ中に使用され得るセクタ識別子に関連付けられたベース・セクタ内に、アクティブ・アンテナ・アレイによって（９０５において）送信される。１つまたは複数の仮想セクタは、本明細書で論じられるように、ベース・セクタと部分的に重複するようにも規定され得る。対応する仮想セクタ内には、ＣＳＩ−ＲＳなどの参照信号が（９１０において）送信され得る。ベース・セクタ参照信号および仮想セクタ参照信号の（９０５、９１０における）送信は、同時であるか、または、並行していることが考えられる。ユーザ機器が、次いで、仮想セクタに（９１５において）割り当てられ得る。たとえば、ユーザ機器の位置の推定が、仮想セクタのカバレージ・エリアと比較され得、当該比較を用いて、ユーザ機器を、当該ユーザ機器の位置にカバレージを提供する仮想セクタに（９１５において）割り当てることができる。スケジューラを使用して、ユーザ機器との上りリンク通信または下りリンク通信を、（９２０において）スケジューリングすることができる。

【0046】

システムは、仮想セクタの数もしくは分配、または、仮想セクタへのユーザ機器の割り当てを変更すべきかどうかを（９２５において）判断し得る。一実施形態において、システムは、ユーザ機器の分配の変化か、トラフィック負荷計画基準か、トラフィック誘導基準か、または他の基準に基づき、仮想セクタの数または分配を変更することを（９２５において）決定し得る。以前の実施形態に加えて、または以前の実施形態とは別個に施行され得る別の実施形態において、システムは、ユーザ機器の、推定された位置の変化か、環境変化もしくは仮想セクタの再構成によって生じた、仮想セクタのカバレージ・エリアの変化か、または他の基準に応答して、仮想セクタへのユーザ機器の割り当てを変更することを（９２５において）決定し得る。システムが、仮想セクタか、または、ユーザ機器の割り当てを変更することを（９２５において）決断した場合、変更は、（９３０において）実施され得る。そうではない場合、ベース・セクタおよび仮想セクタに（９０５、９１０において）参照信号が引き続き送信され得る。

【0047】

開示された主題の部分と、対応する詳細な説明とは、ソフトウェアの見地から、または、コンピュータ・メモリ内のデータ・ビットに対する演算のアルゴリズムおよびシンボル表現の見地から、提示される。これらの説明および表現は、それによって、当業者が、他の当業者に対して自身の作業の趣旨を効果的に伝達する、説明および表現である。アルゴリズムは、この用語が本明細書で使用されるように、かつ、一般に使用されているように、所望の結果に至るステップの、自己整合性を有するシーケンスであるものと考えられる。これらのステップは、物理量の物理的操作を必要とするステップである。必ずしもというわけではないが、通常、これらの量は、格納されること、転送されること、組み合わされること、比較されること、および、さもなければ、操作されることの可能な、光学信号、電気信号、または磁気信号の形をとる。これらの信号を、ビット、値、要素、シンボル、文字、用語、または数字などとして称することが、専ら常例であるという理由のために、時として便利であることが判明している。

【0048】

しかしながら、これらの用語および類似する用語の全てが、適切な物理量に関連付けられ得、かつ、これらの量に適用された、単に便利な標識に過ぎないことに注意されるべきである。他に具体的に述べられていない限り、または、論考から自明であるように、「処理する」、または「計算する」、または「演算する」、または「決定する」、または「表示する」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリ内の物理量、電子量として表示されたデータを、コンピュータ・システムのメモリもしくはレジスタ、または他のこのような情報格納デバイス、情報送信デバイス、もしくは情報表示デバイス内の物理量として同様に表現される他のデータへと操作および変形する、コンピュータ・システム、または類似する電子計算デバイスの、アクションおよびプロセスを指す。

【0049】

開示された主題の、ソフトウェアによって実装される実施態様が、典型的に、何らかの形のプログラム記憶媒体上で符号化されるか、または、何らかのタイプの送信媒体を通じて実装されることにも留意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気的（たとえば、フロッピー・ディスクもしくはハード・ドライブ）、または、光学的（たとえば、コンパクト・ディスク読出し専用メモリ、すなわち「ＣＤ ＲＯＭ」）であり得、読出し専用またはランダム・アクセスであり得る。同様に、送信媒体は、撚線対、同軸ケーブル、光ファイバ、または、当該技術で知られている、何らかの他の好適な送信媒体であり得る。開示された主題は、どのような所与の実装例の、これらの実施態様によっても限定されない。

【0050】

上に開示した特定の実施形態は、単に例証的なものであるが、その理由は、開示された主題が、本明細書における教示の利益を享受する、当業者にとって自明の、異なるが等価な態様で、変更および施行され得るためである。さらに、以下の請求項に記載されたものを除き、本明細書で示された構築または設計の詳細に対し、限定は、何ら意図されていない。したがって、上に開示された特定の実施形態が改変または変更され得、このような変形体の全てが、開示された主題の範囲内にあるとみなされることは明白である。したがって、本明細書において求められる保護は、以下の請求項に明記される通りである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】