特許 6199412 無線通信のための送信電力制御機器、システム、及び方法

(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】6199412

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】無線通信のための送信電力制御機器、システム、及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/0426 20170101AFI20170911BHJP

   H04B 7/0452 20170101ALI20170911BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20170911BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/0426 200

   H04B7/0452

   H04W16/28

【請求項の数】21

【全頁数】44

(21)【出願番号】特願2015-551878(P2015-551878)

(86)(22)【出願日】2014年2月6日

(65)【公表番号】特表2016-510531(P2016-510531A)

(43)【公表日】2016年4月7日

(86)【国際出願番号】US2014015015

(87)【国際公開番号】WO2014126773

(87)【国際公開日】20140821

【審査請求日】2015年7月7日

(31)【優先権主張番号】61/765,363

(32)【優先日】2013年2月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/870,105

(32)【優先日】2013年4月25日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】593096712

【氏名又は名称】インテル コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】マルツェフ，アレクサンデル

(72)【発明者】

【氏名】サドリ，アリ エス．

(72)【発明者】

【氏名】ピュデイエフ，アンドレイ

(72)【発明者】

【氏名】ニコルズ，リチャード ビー．

【審査官】 北村 智彦

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５３２４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２４０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８２７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２５５７８６１（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０１３２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００３３３９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１９９６０４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｊ ９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／０４

Ｈ０４Ｗ １６／２８

ＣｉＮｉｉ

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線通信機器であって、当該機器が、
無線通信のための信号を送信するためにアンテナアレイにより形成される複数の指向性ビームの複数の送信電力を制御するための制御装置を備え、
前記制御装置が、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて前記複数の送信電力を制御するためのものであり、
前記第１の電力限界値が、前記複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、
前記第２の電力限界値が、前記送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含み、
前記制御装置が、下記の基準に従って前記送信電力を決定するためのものであり、

【数2】

ここで、Ｎが前記複数の指向性ビームの数を表し、Ｐ_ｉがｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｐ_０が前記アンテナアレイの最大の全送信電力を表し、Ｐ_ｍａｘが前記全送信電力限界値を表す、機器。

【請求項2】

前記制御装置が、前記複数の送信電力により達成可能な前記指向性ビームのスループットに基づいて前記送信電力を制御するためのものである、請求項１に記載の機器。

【請求項3】

前記制御装置が、前記指向性ビームの前記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて前記送信電力を制御するためのものである、請求項２に記載の機器。

【請求項4】

無線通信機器であって、当該機器が、
無線通信のための信号を送信するためにアンテナアレイにより形成される複数の指向性ビームの複数の送信電力を制御するための制御装置を備え、
前記制御装置が、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて前記複数の送信電力を制御するためのものであり、
前記第１の電力限界値が、前記複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、
前記第２の電力限界値が、前記送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含み、
前記制御装置が、下記の基準に従って前記送信電力を決定するためのものであり、

【数1】

ここで、Ｐ_ｉがｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｇ_ｉが前記ｉ番目の指向性ビームの方向における前記アンテナアレイのアンテナ利得を表し、Ｒが予め定義された距離を表し、Ｓ_ｍａｘが前記電力密度限界値を表す、機器。

【請求項5】

前記アンテナアレイが複数のアンテナモジュールを備え、各アンテナモジュールが共通の無線周波数（ＲＦ）回路に連結された複数のアンテナ素子を含む、請求項４に記載の機器。

【請求項6】

前記制御装置が、前記電力密度限界値に等しいか、又は前記電力密度限界値より小さい電力密度を有する前記指向性ビームのそれぞれを生成するために、前記複数の送信電力を制御するためのものである、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の機器。

【請求項7】

前記無線通信が、ビームフォーミングされたダイバシティ通信を含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の機器。

【請求項8】

前記無線通信が、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の機器。

【請求項9】

前記無線通信がマルチユーザ（ＭＵ） ＭＩＭＯ通信を含み、前記複数の指向性ビームが複数のユーザに向けられる、請求項８に記載の機器。

【請求項10】

前記制御装置が、前記複数のユーザに対応する複数のチャネルのチャネル伝搬損失に基づいて前記複数のユーザを選択するためのものである、請求項９に記載の機器。

【請求項11】

前記制御装置が、前記複数の送信電力により達成可能な前記複数のユーザに対するスループットに基づいて前記送信電力を制御するためのものである、請求項９に記載の機器。

【請求項12】

前記アンテナアレイが複数のアンテナモジュールを備え、各アンテナモジュールが共通の無線周波数（ＲＦ）回路に連結された複数のアンテナ素子を含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の機器。

【請求項13】

前記無線通信が、ミリメートル波（ミリ波）周波数帯域を介した通信を含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の機器。

【請求項14】

無線通信システムであって、当該システムが、
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の機器を含む無線通信装置を備え、前記無線通信装置が、
前記アンテナアレイと、
前記制御装置と、
前記無線通信の一部分として通信されるべき情報を処理するためのプロセッサとを含む、システム。

【請求項15】

無線通信方法であって、当該方法が、
無線通信のための信号を送信するためにアンテナアレイにより形成される複数の指向性ビームの複数の送信電力を制御するステップを含み、
前記複数の送信電力を制御するステップが、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて前記送信電力を制御するステップを含み、
前記第１の電力限界値が、前記複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、
前記第２の電力限界値が、前記送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含み、
前記複数の送信電力を制御するステップが、下記の基準に従って前記送信電力を決定するステップを含み、

【数4】

ここで、Ｎが前記複数の指向性ビームの数を表し、Ｐ_ｉがｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｐ_０が前記アンテナアレイの最大の全送信電力を表し、Ｐ_ｍａｘが前記全送信電力限界値を表す、方法。

【請求項16】

前記複数の送信電力により達成可能な前記指向性ビームのスループットに基づいて前記送信電力を制御するステップを含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

無線通信方法であって、当該方法が、
無線通信のための信号を送信するためにアンテナアレイにより形成される複数の指向性ビームの複数の送信電力を制御するステップを含み、
前記複数の送信電力を制御するステップが、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて前記送信電力を制御するステップを含み、
前記第１の電力限界値が、前記複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、
前記第２の電力限界値が、前記送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含み、
前記複数の送信電力を制御するステップが、下記の基準に従って前記送信電力を決定するステップを含み、

【数3】

ここで、Ｐ_ｉがｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｇ_ｉが前記ｉ番目の指向性ビームの方向における前記アンテナアレイのアンテナ利得を表し、Ｒが予め定義された距離を表し、Ｓ_ｍａｘが前記電力密度限界値を表す、方法。

【請求項18】

前記アンテナアレイが複数のアンテナモジュールを備え、各アンテナモジュールが共通の無線周波数（ＲＦ）回路に連結された複数のアンテナ素子を含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記無線通信がマルチユーザ（ＭＵ） 多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を含み、前記複数の指向性ビームが複数のユーザに向けられる、請求項１５に記載の方法。

【請求項20】

機械により実行された場合に請求項１５から請求項１９のいずれか一項に記載の方法をもたらす命令を有するコンピュータプログラム。

【請求項21】

請求項２０に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここで説明された実施例は、一般に、無線通信に関する。

【0002】

この出願は、２０１３年２月１５日に出願され、“Intelligent Transmit Power Control for mmWave MU-MIMO Systems with Power Density Limitations”と表題が付けられた米国仮特許出願第６１／７６５，３６３号の利益、及び米国仮特許出願第６１／７６５，３６３号からの優先権を主張するとともに、その全体の開示は参照によりここに組み込まれている。

【背景技術】

【0003】

電子装置（例えば、ラップトップ、タブレット、ノートブック、ネットブック（netbook）、携帯情報機器（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ、携帯電話など）は、多くの場合、様々な無線通信能力を含む。そのような能力は、ミリメートル波（ミリ波）領域、例えば６０ギガヘルツ（ＧＨｚ）周波数帯域のような、より高い周波数範囲の通信スペクトラムにおける通信を必要とし得る。これらのより高い周波数範囲は、より高いデータ転送速度を有利に提供することができる。

【0004】

ミリ波伝搬は、より低い周波数帯域、例えば２．４〜５ＧＨｚの周波数帯域と比較すると、少しの際だった独特の特徴を有している。例えば、ミリ波伝搬は、より低い周波数帯域における伝搬損失より大きい伝搬損失を有しているかもしれず、そして準光学的な伝搬特性を有しているかもしれない。

【0005】

ミリ波通信システムは、大きな経路損失を補償するか、及び／又はビームステアリング技術を使用するために高利得指向性アンテナを使用し得る。適切なアンテナシステム及び／又は更なる信号処理の設計は、ミリ波通信システム開発の重要な側面であり得る。

【0006】

多素子フェイズドアンテナアレイ（phased antenna array：位相アンテナ配列）は、例えば、指向性アンテナパターンの生成のために使用され得る。フェイズドアンテナアレイは、適切な信号位相をアンテナ素子に設定することによってステアリング（指向制御）され得る、指向性アンテナパターン又はビームを形成し得る。

【0007】

様々な規制及び制限、例えば政府による規制及び制限が、１つ又は複数の周波数帯域を介して実行される伝送に適用され得る。例えば、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、ミリメートル波帯域、例えば５９．０５〜６４ＧＨｚの周波数帯域に対して、送信アンテナから３メートルで測定されたＳ_ｍａｘ＝１８μＷ／ｃｍ^２の最大電力密度のピーク放射限界値、及び全送信電力限界値Ｐ_ｍａｘ＝５００ｍＷを課す。同様の制限は、他の国々の規制及び／又は他の周波数帯域に対する規制に存在する。

【0008】

図解の簡素化及び明瞭化のために、図面において示された要素は、一定の比率で必ずしも描かれたわけではない。例えば、いくつかの要素の寸法は、表示の明瞭化のために、他の要素と比較して誇張されているかもしれない。さらに、参照符号は、対応する又は同様の要素を示すために、図面の間で繰り返して使用されるかもしれない。それらの図面は下記でリストされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】いくつかの例示的な実施例によるシステムの概略のブロック図の説明図である。

【図2】いくつかの例示的な実施例によるシングルユーザ（Single-User：ＳＵ）伝送の信号電力密度、及びマルチユーザ（Multi-User：ＭＵ）伝送の信号電力密度の概略の説明図である。

【図3】いくつかの例示的な実施例による送信電力制御装置を含む通信装置の概略の説明図である。

【図4A】いくつかの例示的な実施例によるアンテナモジュールのアンテナ指向性図の等角図である。

【図4B】いくつかの例示的な実施例によるアンテナモジュールのアンテナ指向性図の側面図である。

【図4C】いくつかの例示的な実施例によるアンテナモジュールのアンテナ指向性図の上面図である。

【図4D】アンテナアレイにより生成される合成ビームを概略的に例示する図である。

【図4E】いくつかの例示的な実施例による合成ビームをステアリングするための第１のビームフォーミング（beamforming：ＢＦ）スキームを概略的に例示する図である。

【図4F】いくつかの例示的な実施例による合成ビームをステアリングするための第２のＢＦスキームを概略的に例示する図である。

【図5A】いくつかの例示的な実施例によるアンテナアレイの有効範囲領域の概略の説明図である。

【図5B】いくつかの例示的な実施例によるアンテナアレイの有効範囲領域の概略の説明図である。

【図5C】いくつかの例示的な実施例による合成ビームの細かい方位角ＢＦを概略的に例示する図である。

【図5D】いくつかの例示的な実施例による第１の方位角有効範囲セクタ及び第２の方位角有効範囲セクタを概略的に例示する図である。

【図6】いくつかの例示的な実施例による無線通信のための送信電力制御方法の概略のフローチャートの説明図である。

【図7】いくつかの例示的な実施例による製造製品の概略の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

下記の詳細な説明において、多数の特定の詳細が、いくつかの実施例の完全な理解を提供するために説明される。しかしながら、いくつかの実施例はこれらの特定の詳細なしで実施され得る、ということが当業者によって理解されることになる。他の場合において、周知の方法、手順、構成要素、ユニット、及び／又は回路は、議論を不明瞭にしないために、詳細に説明されなかった。

【0011】

例えば、“処理する（processing）”、“演算する（computing）”、“計算する（calculating）”、“判定する（determining）”、“確立する（establishing）”、“分析する（analyzing）”、“チェックする（checking）”などのような用語を使用するここにおける議論は、コンピュータのレジスタ及び／又はメモリ内の物理的（例えば電子的）な量として表されたデータを、コンピュータのレジスタ及び／若しくはメモリ内、又は、動作及び／若しくは処理を実行するための命令を格納し得る他の情報記憶媒体内の物理的な量として同様に表された他のデータに処理するか、及び／又は変換する、コンピュータ、計算プラットフォーム、計算システム、又は他の電子計算装置の（複数の）動作及び／若しくは（複数の）処理を参照し得る。

【0012】

ここで使用される“多数（plurality）”及び“複数（a plurality）”という用語は、例えば、“倍数（multiple）”又は“２つ以上”を含む。例えば、“複数のアイテム”は、２つ以上のアイテムを含む。

【0013】

“一実施例”、“実施例”、“例示的な実施例”、“各種の実施例”などへの言及は、そのように説明された（複数の）実施例が特定の特徴、構造、又は特性を含むかもしれないが、しかし、全ての実施例が特定の特徴、構造、又は特性を必ずしも含むとは限らない、ということを示す。さらに、“一実施例において”という言い回し（phrase）の繰り返された使用は、同じ実施例を参照する場合もあるが、同じ実施例を必ずしも参照するとは限らない。

【0014】

ここで使用されるように、特に指定のない限り、共通の物体を説明するための順序の形容詞である“第１の”、“第２の”、“第３の”などの使用は、単に、同様の物体の異なる事例が言及されるということを示すとともに、時間的に、空間的に、ランキングで、又はあらゆる他の方法のいずれにおいても、そのように説明された物体が所定の順序でなければならない、と示唆することを意図していない。

【0015】

いくつかの実施例は、様々な装置及びシステム、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、ウルトラブック（登録商標）コンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、ハンドヘルド装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）装置、ハンドヘルドＰＤＡ装置、オンボード装置、オフボード装置、ハイブリッド装置、車両装置（vehicular device）、非車両装置（non-vehicular device）、モバイル又はポータブル装置、民生用装置、非モバイル又は非ポータブル装置、無線通信ステーション、無線通信装置、無線アクセスポイント（ＡＰ）、有線又は無線ルータ、有線又は無線モデム、ビデオ装置、オーディオ装置、オーディオ−ビデオ（Ａ／Ｖ）装置、有線又は無線ネットワーク、無線エリアネットワーク、無線ビデオエリアネットワーク（Wireless Video Area Network：ＷＶＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（Personal Area Network：ＰＡＮ）、無線ＰＡＮ（Wireless PAN：ＷＰＡＮ）など、と共に使用され得る。

【0016】

いくつかの実施例は、既存のワイヤレスギガバイトアライアンス（Wireless-Gigabit-Alliance：ＷＧＡ）仕様書（Wireless Gigabit Alliance, Inc WiGig MAC and PHY Specification Version 1.1, April 2011, 最終仕様書）、及び／若しくはその将来版、及び／若しくはその派生物に従って動作する装置並びに／又はネットワーク、既存のＩＥＥＥ８０２．１１標準（IEEE 802.11-2012, IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, March 29, 2012; IEEE802.11 task group ac (TGac) ("IEEE802.1l-09/0308rl2-TGac Channel Model Addendum Document"); IEEE 802.11 task group ad (TGad) (IEEE P802.11ad Standard for Information Technology-Telecommunications and Information Exchange Between Systems-Local and Metropolitan Area Networks-Specific Requirements-Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications-Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput in the 60GHz Band)）、及び／若しくはその将来版、及び／若しくはその派生物に従って動作する装置並びに／又はネットワーク、既存のＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）仕様書、及び／若しくはその将来版、及び／若しくはその派生物に従って動作する装置並びに／又はネットワーク、上記のネットワークの一部分であるユニット並びに／又は装置など、と共に使用され得る。

【0017】

いくつかの実施例は、一方向及び／又は双方向無線通信システム、セルラ無線電話通信システム、移動電話、セルラ電話、無線電話、パーソナル移動通信システム（Personal Communication System：ＰＣＳ）装置、無線通信装置を組み込むＰＤＡ装置、モバイル又はポータブル全地球測位システム（ＧＰＳ）装置、ＧＰＳ受信機又はＧＰＳトランシーバ又はＧＰＳチップを組み込む装置、ＲＦＩＤ素子又はＲＦＩＤチップを組み込む装置、多入力多出力（Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ）トランシーバ又はＭＩＭＯ装置、単一入力多出力（Single Input Multiple Output：ＳＩＭＯ）トランシーバ又はＳＩＭＯ装置、多入力単一出力（Multiple Input Single Output：ＭＩＳＯ）トランシーバ又はＭＩＳＯ装置、１つ又は複数の内部アンテナ及び／又は外部アンテナを有する装置、デジタルビデオ放送（Digital Video Broadcast：ＤＶＢ）装置又はＤＶＢシステム、マルチ標準ラジオ装置又はマルチ標準ラジオシステム、有線又は無線ハンドヘルド装置、例えばスマートフォン、ワイヤレスアプリケーションプログラム（Wireless Application Protocol：ＷＡＰ）装置など、と共に使用され得る。

【0018】

いくつかの実施例は、例えば、無線周波数（ＲＦ）、赤外線（ＩＲ）、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、直交ＦＤＭ（ＯＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、拡張ＴＤＭＡ（Extended TDMA：Ｅ−ＴＤＭＡ）、汎用パケット無線システム（General Packet Radio Service：ＧＰＲＳ）、拡張ＧＰＲＳ、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））、ＣＤＭＡ２０００、シングルキャリアＣＤＭＡ、マルチキャリアＣＤＭＡ、マルチキャリア変調（ＭＤＭ）、離散マルチトーン（ＤＭＴ）、ブルートゥース（登録商標）、全地球測位システム（ＧＰＳ）、ワイファイ、ワイマックス、ジグビー（登録商標）、ウルトラワイドバンド（Ultra-Wideband：ＵＷＢ）、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション（ＧＳＭ（登録商標））、２Ｇ、２．５Ｇ、３Ｇ、３．５Ｇ、４Ｇ、第５世代（５Ｇ）のモバイルネットワーク、３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、ＬＴＥアドバンスト、ＧＳＭ（登録商標）進化型高速データレート（Enhanced Data rates for GSM（登録商標） Evolution：ＥＤＧＥ）などの、１つ又は複数のタイプの無線通信信号及び／又は無線通信システムと共に使用され得る。他の実施例が、様々な他の装置、システム、及び／又はネットワークにおいて使用され得る。

【0019】

ここで使用される“無線装置”という用語は、例えば、無線通信が可能である装置、無線通信が可能である通信装置、無線通信が可能である通信ステーション、無線通信が可能であるポータブル装置又は非ポータブル装置などを含む。いくつかの例示的な実施例において、無線装置は、コンピュータに統合される周辺装置若しくはコンピュータに取り付けられる周辺装置であり得るか、又は、コンピュータに統合される周辺装置若しくはコンピュータに取り付けられる周辺装置を含み得る。いくつかの例示的な実施例において、“無線装置”という用語は、無線サービスを任意に含み得る。

【0020】

無線通信信号に関してここで使用される“通信する（communicating）”という用語は、無線通信信号を送信すること、及び／又は無線通信信号を受信することを含む。例えば、無線通信信号を通信することが可能である無線通信ユニットは、無線通信信号を少なくとも１つの他の無線通信ユニットに送信するための無線通信送信機、及び／又は無線通信信号を少なくとも１つの他の無線通信ユニットから受信するための無線通信受信機を含み得る。

【0021】

いくつかの例示的な実施例は、ＷＬＡＮと共に使用され得る。他の実施例が、あらゆる他の適切な無線通信ネットワーク、例えば無線エリアネットワーク、“ピコネット（piconet）”、ＷＰＡＮ、ＷＶＡＮなどと共に使用され得る。

【0022】

いくつかの例示的な実施例は、６０ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数帯域を介して通信する無線通信ネットワークと共に使用され得る。しかしながら、他の実施例が、あらゆる他の適切な無線通信周波数帯域、例えば超高周波（Extremely High Frequency：ＥＨＦ）帯域（ミリメートル波（ミリ波）周波数帯域）、例えば２０ＧＨｚから３００ＧＨｚの間の周波数帯域の中の周波数帯域、ＷＬＡＮ周波数帯域、ＷＰＡＮ周波数帯域、ＷＧＡ仕様書に基づいた周波数帯域などを利用して実装され得る。

【0023】

ここで使用される“ピアツーピア（ＰＴＰ又はＰ２Ｐ）通信”という言い回しは、一組の装置の間の無線リンク（ピアツーピアリンク）を介したデバイスツーデバイス（device-to-device：装置間）通信に関係し得る。Ｐ２Ｐ通信は、例えば、ＱｏＳ基本サービスセット（ＢＳＳ）内の直接リンクを介した無線通信、トンネル化直接リンクセットアップ（tunneled direct-link setup：ＴＤＬＳ）リンク、独立基本サービスセット（independent basic service set：ＩＢＳＳ）におけるステーション間（station-to-station：ＳＴＡ−ｔｏ−ＳＴＡ）通信などを含み得る。

【0024】

ここで使用される“アンテナ”という用語は、１つ又は複数のアンテナ素子、コンポーネント、ユニット、アセンブリ、及び／又はアレイのあらゆる適切な構成、構造、及び／又は配置を含み得る。いくつかの実施例において、アンテナは、別個の送信アンテナ素子及び受信アンテナ素子を使用して、送信機能及び受信機能を実施し得る。いくつかの実施例において、アンテナは、共通の及び／又は統合された送信／受信素子を使用して、送信機能及び受信機能を実施し得る。例えば、アンテナは、フェーズドアレイアンテナ、単一素子アンテナ、ビーム切換アンテナ（switched beam antenna）のセット、及び／又は同様のアンテナを含み得る。

【0025】

ここで使用される“ミリ波周波数帯域”という言い回しは、２０ＧＨｚを越える周波数帯域、例えば２０ＧＨｚと３００ＧＨｚとの間の周波数帯域に関係し得る。

【0026】

ここで使用される“指向性マルチギガビット（directional multi-gigabit：ＤＭＧ）”及び“指向性帯域（directional band：ＤＢａｎｄ）”という言い回しは、チャネル開始周波数が４０ＧＨｚより上である周波数帯域に関係し得る。

【0027】

“ＤＭＧ ＳＴＡ”及び“ミリ波ＳＴＡ（ｍＳＴＡ）”という言い回しは、ミリ波又はＤＭＧ帯域内に存在するチャネル上で動作する無線送信機を有するＳＴＡ（ステーション）に関係し得る。

【0028】

ここで使用される“ビームフォーミング”という用語は、１つ又は複数の特性、例えば意図した受信機における受信信号電力又は信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善するために送信機及び／又は受信機において使用され得る空間フィルタリングメカニズムに関係し得る。

【0029】

ここで使用される“セル”という用語は、ネットワーク資源の組み合わせ、例えば下りリンク資源及び任意に上りリンク資源を含み得る。それらの資源は、例えば、無線通信ノード（同様に“ノード”又は“基地局”とも呼ばれる）などにより、制御され得るか、及び／又は割り当てられ得る。下りリンク資源の搬送周波数と上りリンク資源の搬送周波数との間の結合は、下りリンク資源で送信されるシステム情報において示され得る。

【0030】

いくつかの例示的な実施例によるシステム１００のブロック図を概略的に例示する図１をここで参照する。

【0031】

図１において示されるように、いくつかの例示的な実施例において、システム１００は、無線媒体（wireless medium：ＷＭ）を通して内容、データ、情報、及び／又は信号を通信することが可能である１つ又は複数の無線通信装置を含み得る。例えば、システム１００は、例えばノード１０１を含んでいる１つ又は複数の無線通信ノードと、例えば移動機１４０及び移動機１５０を含んでいる１つ又は複数の移動機とを含み得る。無線媒体は、例えば、ラジオチャネル、セルラチャネル、ＲＦチャネル、ワイヤレスフィディリティ（Wireless Fidelity：ＷｉＦｉ：ワイファイ）チャネル、ＩＲチャネルなどを含み得る。システム１００の１つ又は複数の要素は、任意にあらゆる適切な有線通信リンクを介して通信することが可能であり得る。

【0032】

いくつかの例示的な実施例において、ノード１０１、移動機１５０、及び移動機１４０は、１つ若しくは複数の無線通信ネットワークの一部分を形成し得るか、又は１つ若しくは複数の無線通信ネットワークの一部分として通信し得る。例えば、ノード１０１、並びに、移動機１４０及び移動機１５０は、例えば下記で説明されるように、無線通信セルの一部分を形成し得るか、又は無線通信セルの一部分として通信し得る。

【0033】

いくつかの例示的な実施例において、ノード１０１は、基地局（ＢＳ）、マクロＢＳ、マイクロＢＳ、アクセスポイント（ＡＰ）、ワイファイノード、ワイマックスノード、セルラノード、例えば進化型ノードＢ（ｅＮＢ）、ＬＴＥノード、放送局（station）、ホットスポット（hot spot）、ネットワーク制御装置などを含み得るか、又はこれらの機能を実行し得る。

【0034】

いくつかの例示的な実施例において、移動機１４０及び／又は移動機１５０は、例えば、ユーザ機器（ＵＥ）、モバイルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、ウルトラブック（登録商標）コンピュータ、モバイルインターネット装置、ハンドヘルドコンピュータ、ハンドヘルド装置、ソフトウェア装置、ＰＤＡ装置、ハンドヘルドＰＤＡ装置、オンボード装置、オフボード装置、ハイブリッド装置（例えばセルラ電話機能とＰＤＡ装置機能を組み合わせる）、民生用装置、車両装置（vehicular device）、非車両装置（non-vehicular device）、ポータブル装置、移動電話、セルラ電話、ＰＣＳ装置、モバイル又はポータブルＧＰＳ装置、ＤＶＢ装置、比較的小さな計算装置、非デスクトップコンピュータ、ＣＳＬＬ（Carry Small Live Large）装置、ウルトラモバイル装置（Ultra Mobile Device：ＵＭＤ）、ウルトラモバイルＰＣ（Ultra Mobile PC：ＵＭＰＣ）、モバイルインターネット装置（Mobile Internet Device：ＭＩＤ）、“Ｏｒｉｇａｍｉ”装置又は“Ｏｒｉｇａｍｉ”計算装置、ビデオ装置、オーディオ装置、Ａ／Ｖ装置、ゲーミング装置、メディアプレーヤ、スマートフォンなどを含み得る。

【0035】

いくつかの例示的な実施例において、ノード１０１、移動機１５０、及び／又は移動機１４０は、例えば下記で説明されるように、ノード１０１、移動機１５０、及び／若しくは移動機１４０の間で、並びに／又は、１つ又は複数の他の無線通信装置と、無線通信を行うために、１つ又は複数の無線通信ユニットを含み得る。例えば、ノード１０１は、無線通信ユニット１０２を含むことができ、移動機１５０は、無線通信ユニット１５２を含むことができ、及び／又は移動機１４０は、無線通信ユニット１４２を含むことができる。

【0036】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信ユニット１０２、１５２、及び１４２は、１つ若しくは複数のアンテナを含み得るか、又は１つ若しくは複数のアンテナに結合され得る。一実施例において、無線通信ユニット１０２は、少なくとも１つのアンテナアレイ１０８と結合されることができ、無線通信ユニット１５２は、１つ若しくは複数のアンテナアレイ１５４と結合されることができ、及び／又は無線通信ユニット１４２は、１つ若しくは複数のアンテナアレイ１４４と結合されることができる。

【0037】

アンテナ１０８、１５４、及び／又は１４４は、無線通信信号、ブロック、フレーム、伝送ストリーム、パケット、メッセージ及び／若しくはデータを送信すること、並びに／又は受信することに適切なあらゆるタイプのアンテナを含み得る。例えば、アンテナ１０８、１５４、及び／若しくは１４４は、１つ若しくは複数のアンテナ素子、コンポーネント、ユニット、アセンブリ、及び／若しくはアレイのあらゆる適切な構成、構造、並びに／又は配置を含み得る。例えば、アンテナ１０８、１５４、及び／又は１４４は、例えばビームフォーミング技術を使用する指向性通信に適切なアンテナを含み得る。例えば、アンテナ１０８、１５４、及び／又は１４４は、フェーズドアレイアンテナ、多素子アンテナ、ビーム切換アンテナ（switched beam antenna）のセット、及び／又は同様のアンテナを含み得る。いくつかの実施例において、アンテナ１０８、１５４、及び／又は１４４は、別個の送信アンテナ素子及び受信アンテナ素子を使用して、送信機能及び受信機能を実施し得る。いくつかの実施例において、アンテナ１０８、１５４、及び／又は１４４は、共通の及び／又は統合された送信／受信素子を使用して、送信機能及び受信機能を実施し得る。

【0038】

いくつかの例示的な実施例において、例えば、ノード１０１は、同様に、プロセッサ１２０、メモリユニット１２２、及び記憶（storage：ストレージ）ユニット１２４のうちの１つ又は複数を含み得る。ノード１０１は、他の適切なハードウェアコンポーネント及び／又はソフトウェアコンポーネントを任意に含み得る。いくつかの例示的な実施例において、ノード１０１の構成要素のいくつか又は全てが共通の筐体又は容器に収容され得るとともに、１つ又は複数の有線リンク又は無線リンクを用いて、相互接続され得るか、又は操作可能に結合され得る。他の実施例において、ノード１０１の構成要素は、複数又は個別の装置に分配され得る。

【0039】

プロセッサ１２０は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、１つ若しくは複数のプロセッサコア、シングルコアプロセッサ、デュアルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ、マイクロプロセッサ、ホストプロセッサ、制御装置、複数のプロセッサ若しくは制御装置、チップ、マイクロチップ、１つ若しくは複数の回路、回路、ロジックユニット、集積回路（ＩＣ）、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、又は、あらゆる他の適切な多目的の若しくは特有のプロセッサ若しくは制御装置を含む。プロセッサ１２０は、例えば、ノード１０１のオペレーティングシステム（ＯＳ）の命令、及び／又は、１つ若しくは複数の適切なアプリケーションの命令を実行する。

【0040】

メモリユニット１２２は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ダイナミックメモリ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤ−ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、キャッシュメモリ、バッファ、短期メモリユニット（short term memory unit）、長期メモリユニット（long term memory unit）、又は、他の適切なメモリユニットを含む。記憶ユニット１２４は、例えば、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、又は、他の適切な取り外し可能記憶ユニット若しくは取り外し不可能記憶ユニットを含む。例えば、メモリユニット１２２及び／又は記憶ユニット１２４は、ノード１０１により処理されたデータを格納し得る。

【0041】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ１０８は、例えば下記で説明されるように、複数のアンテナ素子を含み得る。アンテナアレイの複数のアンテナ素子は、例えば、複数の高指向性アンテナパターンの生成用に構成され得る。複数のアンテナ素子は、予め定義された配列に配置され得る、例えば、約１６個から３６個のアンテナ素子、又はあらゆる他の数のアンテナ素子を含み得る。複数のアンテナ素子は、例えば下記で説明されるように、適切な信号位相をアンテナ素子に設定することによってステアリング（指向制御）され得る、複数の非常に指向性のあるアンテナパターン又はビームを形成するように構成され得る。

【0042】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信ユニット１０２は、例えば移動機１４０及び移動機１５０を含んでいる複数の他の装置に向けられるべき複数のビームを生成してステアリングするために、アンテナアレイ１０８を制御するように構成され得る。無線通信ユニット１０２は、下記で詳細に説明されるように、アンテナアレイ１０８により形成される複数のビームによって、複数の無線通信リンクを通して、複数の他の装置と通信し得る。

【0043】

いくつかの例示的な実施例において、システム１００の１つ又は複数の要素は、比較的大きな有効範囲領域に無線の接続性を提供するために、ミリ波通信帯域を利用し得る。一実施例において、例えば、システム１００の要素は、例えば街路、競技場などの戸外の空間、及び／又は例えば会議場などの大きな室内の領域に配置され得る。

【0044】

例えば、システム１００は、複数の小さなセル、例えば大きな有効範囲領域をカバーするように配置され得る多数の小さなセルを含み得る。セルは、例えば、比較的小さな数のユーザ、例えばユーザ機器（ＵＥ）などの移動機をカバーするか、及び／又は、比較的小さな数のユーザ、例えばユーザ機器（ＵＥ）などの移動機を扱うように構成され得る無線通信ノード、例えばＡＰ又はＢＳを含み得る。小さなセルの配置は、例えば、多くのユーザによる通信に対して、例えば同時に、高速無線アクセスを提供し得る。

【0045】

一実施例において、セルは、例えば移動機１４０及び移動機１５０を含んでいる１つ又は複数のユーザを扱い得るノード１０１を含み得る。

【0046】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信ノード１０１は、複数の無線通信リンク（アクセスリンク）を通して、第１のセルの移動機１４０及び移動機１５０と通信し得る。例えば、無線通信ノード１０１は、無線アクセスリンク１０３を通して移動機１４０と通信し得るとともに、無線アクセスリンク１１９を通して移動機１５０と通信し得る。無線アクセスリンク１０３は、無線通信ノード１０１から移動機１４０に下りリンクデータを通信するための下りリンク、及び／又は移動機１４０から無線通信ノード１０１に上りリンクデータを通信するための上りリンクを含み得る。無線アクセスリンク１１９は、無線通信ノード１０１から移動機１５０に下りリンクデータを通信するための下りリンク、及び／又は移動機１５０から無線通信ノード１０１に上りリンクデータを通信するための上りリンクを含み得る。

【0047】

いくつかの例示的な実施例において、ノード１０１は、コアネットワークに接続され得る。例えば、無線通信ノード１０１は、１つ又は複数の有線接続及び／又は無線接続を通して少なくとも１つのコアネットワーク、例えば電話網、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などと通信するように構成される少なくとも１つのネットワークインタフェース１３０を含み得る。例えば、ネットワークインタフェース１３０は、変復調装置（モデム）、ケーブルモデム、ルータなどを含み得る。

【0048】

いくつかの例示的な実施例において、コアネットワークは、有線接続を介した、無線通信ネットワークの１つ又は複数の要素、例えば複数のノードの間の通信を可能にするように任意に構成され得る。

【0049】

複数の移動機、例えば移動機１４０及び移動機１５０と通信するために、例えば、１つのアンテナアレイ、例えば単一のアンテナアレイであるアンテナアレイ１０８を利用する装置、例えばノード１０１に関して、いくつかの例示的な実施例がここで説明される。しかしながら、他の実施例において、装置、例えばノード又はあらゆる他の適切な装置は、複数のアンテナアレイを含み得る。

【0050】

いくつかの例示的な実施例において、無線アクセスリンク１０３及び／又は無線アクセスリンク１１９は、ミリ波帯域、例えばＤＭＧ帯域を介した無線通信リンクを含み得る。

【0051】

いくつかの例示的な実施例において、ノード１０１、移動機１５０、及び／又は移動機１４０は、ミリ波ＳＴＡ、例えばＤＭＧステーション（“ＤＭＧ ＳＴＡ”）の機能を実行し得る。例えば、ノード１０１、移動機１４０、及び／又は移動機１５０は、ＤＭＧ帯域を介して通信するように構成され得る。

【0052】

いくつかの例示的な実施例において、無線アクセスリンク１０３及び／又は無線アクセスリンク１１９は、無線のビームフォーミングされたリンクを含み得る。

【0053】

いくつかの例示的な実施例において、無線アクセスリンク１０３及び／又は無線アクセスリンク１１９は、無線ギガビット（wireless gigabit：ＷｉＧｉｇ）リンクを含み得る。例えば、無線アクセスリンク１０３及び／又は無線アクセスリンク１１９は、６０ＧＨｚ周波数帯域を介した無線のビームフォーミングされたリンクを含み得る。

【0054】

他の実施例において、無線アクセスリンク１０３及び／又は無線アクセスリンク１１９は、あらゆる他の適切なリンクを含み得るか、及び／又はあらゆる他の適切な無線通信技術を利用し得る。

【0055】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信ユニット１０２は、例えば下記で説明されるように、例えばアクセスリンク１０３及びアクセスリンク１１９を含んでいる複数のアクセスリンクを介して、例えば移動機１４０及び移動機１５０を含んでいる１つ又は複数の移動機と通信するために、例えばビーム１４７及びビーム１５７を含んでいる複数の指向性ビームを形成するように、アンテナアレイ１０８を制御し得る。

【0056】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信ユニット１０２は、マルチユーザ（ＭＵ）多入力多出力（ＭＩＭＯ）スキームに従って、アクセスリンク１０３及びアクセスリンク１１９を介して通信するように、アンテナアレイ１０８を制御し得る。例えば、無線通信ユニットは、移動機１５０に向けられたビーム１５７及び移動機１４０に向けられたビーム１４７を含んでいる複数のビームを介してＭＩＭＯ通信を通信するように、アンテナアレイ１０８を制御し得る。

【0057】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ１０８は、下記で詳細に説明されるように、非常に大きな開口度のモジュラアンテナアレイ（Modular Antenna Array：ＭＡＡ）を実装し得る。

【0058】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ１０８は、複数のアンテナモジュール１９４を含み得る。

【0059】

ここで使用される“アンテナモジュール”という言い回しは、無線周波数（ＲＦ）回路に連結されたアンテナサブアレイに関係し得る。

【0060】

ここで使用される“アンテナサブアレイ”という言い回しは、共通のＲＦ回路に連結された複数のアンテナ素子を含み得る。

【0061】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナモジュール１９４のそれぞれは、例えば、共通の無線周波数（ＲＦ）回路に連結された複数のアンテナ素子を含み得る。ＲＦ回路は、例えば、ＲＦのビームフォーミングのために利用され得る。

【0062】

いくつかの例示的な実施例において、複数のアンテナモジュール１９４は、例えばベースバンド（baseband：ＢＢ）プロセッサ、中間周波数（Intermediate Frequency：ＩＦ）プロセッサ、又はＲＦプロセッサの一部分として実装され得る中央のビームフォーミングプロセッサ１９７に接続され得る。ＢＦプロセッサ１９７は、アンテナアレイ１０８を通して実行される通信に対して１つ又は複数のＭＩＭＯ技術を適用するように構成され得る。全アレイが、シングルユーザの方向における非常に高いアンテナ利得を達成するために、及び／又はあらゆる他の目的のために使用され得る場合に、ＭＩＭＯ処理は、例えば、特定のユーザの有効範囲に対するＭＵ−ＭＩＭＯ処理によるスループット強化目的のために設定され得る。

【0063】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ１０８は、例えば、ＭＩＭＯ通信、例えば移動機１４０及び移動機１５０に向けられたＭＵ−ＭＩＭＯ伝送の一部分として、アクセスリンク１１９及びアクセスリンク１０３を介して同時に通信するために、複数の指向性ビーム、例えばビーム１４７及びビーム１５７を介して同時に通信し得る。

【0064】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信ノード１０１は、１つ又は複数の周波数帯域を介して実行される通信に関して、様々な規制及び制限、例えば政府による規制及び制限に支配され得る。例えば、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、ミリメートル波帯域、例えば５９．０５〜６４ＧＨｚの周波数帯域に対して、送信アンテナから３メートルで測定されたＳ_ｍａｘ＝１８マイクロワットパー平方センチメートル（μＷ／ｃｍ^２）の最大電力密度のピーク放射限界値、及び全送信電力限界値Ｐ_ｍａｘ＝５００ミリワット（ｍＷ）を課す。同様の制限は、他の国々の規制に存在する。

【0065】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナによって送信される伝送の信号電力密度は、例えば、下記の通りに計算され得る。

【0066】

【数1】

【0067】

ここで、Ｓは、適切な単位、例えばｍＷ／ｃｍ^２における電力密度を表し、Ｐは、適切な単位、例えばｍＷにおけるアンテナに対する電力入力を表し、Ｇは、伝送の方向におけるアンテナの電力利得を表し、Ｒは、適切な単位、例えばｃｍにおけるアンテナの放射の中心に対する距離を表し、ＥＩＲＰは、等価等方放射電力（equivalent isotropically radiated power）を表す。

【0068】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ１０８の全送信電力及び／又はアンテナアレイ１０８によって実行された伝送の信号電力密度は、例えばもし各アンテナモジュールが予め定義された送信電力を利用したならば、アンテナアレイ１０８によって利用されたアンテナモジュールの数に関係し得る。

【0069】

いくつかの例示的な実施例において、例えば、増加した数のアンテナモジュールは、アンテナ開口度を増加させ得る、言い換えるとより高いアンテナ利得を提供し得るので、アンテナモジュールの数が増加すると、伝送のためにアンテナアレイ１０８によって利用される全送信電力Ｐは増加し得るか、及び／又は、アンテナアレイ１０８の電力利得Ｇは、アンテナモジュールの数と共に増加し得る。アンテナアレイ１０８は、同様に、アンテナアレイ１０８の複数のアンテナモジュールによって利用され得る最大の送信電力の合計を含み得る、Ｐ_０で表される最大の利用可能送信電力に制限され得る。

【0070】

一実施例において、例えばもし各アンテナモジュールが１０ｍＷの固定の送信電力を有しているならば、アンテナアレイ、例えばアンテナアレイ１０８の送信電力、アンテナ利得、ＥＩＲＰ、電力密度、及び受信距離は、例えば下記の通りに、アンテナモジュールの数に関係し得る。

【0071】

【表1】

【0072】

いくつかの例示的な実施例において、テーブル１から分かり得るように、シングルユーザ（single user：ＳＵ）モードにおいて、例えば全てのアンテナモジュールに対して同じ予め定義された送信電力を利用しているならば、８個のモジュールのアンテナアレイは、ＦＣＣの信号電力密度限界値に達するかもしれず、一方、１６個のモジュール又は３２個のモジュールのアンテナアレイは、ＦＣＣの要求に違反する。例えばＦＣＣの要求を満たすために、それぞれのアンテナモジュールの送信信号電力を減少させることは、システムスループットにおける減少をもたらし得る。

【0073】

いくつかの例示的な実施例において、例えばシステムの効率低下を回避するために、送信電力制御スキームが、送信電力を制御するために利用され得る。

【0074】

いくつかの例示的な実施例において、送信電力制御スキームは、例えば、ＭＵ−ＭＩＭＯ技術のために、又はあらゆる他のＭＩＭＯ技術のために利用され得る知的送信電力制御アルゴリズム（Intelligent Transmit Power Control Algorithm）を含み得る。

【0075】

いくつかの例示的な実施例において、送信電力制御スキームは、例えば、送信電力要求、例えばＦＣＣ要求又はあらゆる他の要求に違反せずに、大きな開口度のＭＡＡの最大送信電力を有効に使用することを可能にし得る。

【0076】

いくつかの例示的な実施例において、例えば、もしアンテナアレイ１０８の伝送が、最大出力（full power：フルパワー）で、かつ最も高い可能なアンテナ利得で行われるならば、アンテナアレイ１０８は、スペクトル電力密度の制限に違反するかもしれない。

【0077】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信ノード１０１は、下記で詳細に説明されるように、例えば移動機１５０及び移動機１４０に対して無線通信を送信するために、アンテナアレイ１０８により形成される指向性ビーム、例えば指向性ビーム１４７及び指向性ビーム１５７の複数の送信電力を制御するように、制御装置（同様に“送信電力制御装置”とも言われる）１９８を含み得る。

【0078】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、無線通信ユニット１０２の一部分として実装され得る。一実施例において、制御装置１９８は、無線通信ユニット１０２のＢＢプロセッサの一部分として実装され得る。他の実施例において、制御装置１９８は、ノード１０１の専用の要素として、又はノード１０１のあらゆる他の要素の一部分として実装され得る。一実施例において、制御装置１９８は、ノード１０１のホストモジュールの一部分として実装され得る。

【0079】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明されるように、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて複数の送信電力を制御することができ、第１の電力限界値は、複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、第２の電力限界値は、送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含む。

【0080】

いくつかの例示的な実施例は、ＦＣＣが最大の電力密度の限界値、例えば測定距離における１平方センチメートル当たりの電力を指定するという事実を有効に使用するように構成され得る。

【0081】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、ビームフォーミングされたダイバシティ伝送の送信電力を制御するように構成され得る。

【0082】

いくつかの例示的な実施例において、ビームフォーミングされたダイバシティ無線伝送は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）伝送を含み得る。

【0083】

ここで使用される“ビームフォーミングされたダイバシティ通信”という言い回しは、複数のビームを利用する通信に関係し得る。

【0084】

通信システム、例えば、送信（ＴＸ）側及び受信（ＲＸ）側の両方、例えばノード１０１、並びに移動機１４０及び移動機１５０がＭＩＭＯ伝送を通信するためにアンテナアレイを利用する、無線通信システム１００に関して、いくつかの例示的な実施例がここで説明される。しかしながら、あらゆる他のダイバシティ通信を通信するように構成されるシステム、例えば、Ｔｘ側及びＲｘ側のうちの１つだけが、例えば単一入力多出力（Single Input Multiple Output：ＳＩＭＯ）及び／又は多入力単一出力（Multiple Input Single Output：ＭＩＳＯ）のビームフォーミングされたリンクを形成するためにマルチビームトランシーバを利用するシステムに関して、他の実施例が実施され得る。例えば、Ｔｘ側及びＲｘ側のうちの一方は、無指向性のアンテナを利用することができ、Ｔｘ側及びＲｘ側のうちのもう一方は、マルチビームトランシーバ、例えば無線通信ユニット１４２又は無線通信ユニット１５２を利用することができる。いくつかの例示的な実施例において、ビームフォーミングされたダイバシティ無線伝送は、シングルユーザ（Single-User：ＳＵ）ＭＩＭＯ伝送を含み得る。

【0085】

いくつかの例示的な実施例において、ビームフォーミングされたダイバシティ無線伝送は、例えば下記で説明されるように、マルチユーザ（Multi-User：ＭＵ）ＭＩＭＯ伝送を含み得る。

【0086】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば同じ全送信電力を維持しながら、例えば、複数のユーザ、例えば移動機１４０及び移動機１５０の複数の異なる方向における伝送を同時に手配し得る。その結果、同じ全送信電力にもかかわらず、信号電力密度の実際の値は、比例的に低くなり得る。これは、有利に、ＦＣＣ又はあらゆる他の電力密度要求が満たされることを可能にする。

【0087】

いくつかの例示的な実施例によるＳＵ伝送の信号電力密度２０２、及びＭＵ伝送の信号電力密度２０４を概略的に例示する図２を同様に参照する。

【0088】

図２において示されるように、もし複数のアンテナモジュールを含むアンテナアレイ、例えばアンテナアレイ１０８（図１）の全送信電力がシングルユーザの方向へ放射されるならば、例えばＦＣＣ要求による電力密度限界値２０６は違反され得る。

【0089】

図２において同様に示されるように、いくつかの例示的な実施例において、ユーザ＃１及びユーザ＃２として表される２つのユーザに対するＭＵ伝送は、移動機１４０及び移動機１５０（図１）に対して向けられた２つの指向性ビーム、例えば指向性ビーム１４７及び指向性ビーム１５７（図１）によって送信され得る。そのようなＭＵ伝送は、例えばもし両方のユーザが同じ距離に配置され、Ｐ_１＝Ｐ_２及びＳ_１＝Ｓ_２であるならば、例えば最大の送信電力Ｐ_０に設定され得る全送信電力を維持しながら、２倍の電力密度の減少を可能にし得る。

【0090】

再度図１を参照すると、いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明されるように、送信電力により達成可能な指向性ビーム１４７及び指向性ビーム１５７のスループットに基づいて、指向性ビーム１４７及び指向性ビーム１５７の送信電力を制御し得る。

【0091】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明されるように、指向性ビーム１４７及び指向性ビーム１５７のスループットに対応する最大結合スループットに基づいて、指向性ビーム１４７及び指向性ビーム１５７の送信電力を制御し得る。

【0092】

いくつかの例示的な実施例において、指向性ビーム１４７及び／又は指向性ビーム１５７の指向性ビームの電力密度は、指向性ビームの送信電力、及び指向性ビームの方向におけるアンテナアレイ１０８のアンテナ利得に基づき得る。例えば、指向性ビームの電力密度は、例えば下記のように、式（１）に従って決定され得る。

【0093】

【数2】

【0094】

ここで、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｇ_ｉはｉ番目の指向性ビームの方向におけるアンテナアレイ１０８のアンテナ利得を表し、Ｒは電力密度が判定されるべき場所のアンテナアレイ１０８からの距離を表し、Ｓ_ｉはｉ番目の指向性ビームに対応する電力密度を表す。

【0095】

いくつかの例示的な実施例において、電力密度限界値は、アンテナアレイ１０８からの予め定義された距離における電力密度に関係し得る。例えばＦＣＣ要求による電力密度限界値は、例えば、距離Ｒ＝３メートル（ｍ）に関係し得る。

【0096】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記の基準に従って、電力密度限界値Ｓ_ｍａｘに等しいか、又は電力密度限界値Ｓ_ｍａｘより小さい電力密度を有する複数の指向性ビームのそれぞれ、例えば指向性ビーム１４７及び指向性ビーム１５７を生成するために、複数の送信電力Ｐ_ｉ、例えばビーム１４７及びビーム１５７の送信電力を制御し得る。

【0097】

【数3】

【0098】

いくつかの例示的な実施例において、例えばミリ波周波数帯域に対するＦＣＣ要求によれば、電力密度限界値Ｓ_ｍａｘは、Ｓ_ｍａｘ＝１８μＷ／ｃｍ^２の値を有し得る。他の実施例において、電力密度限界値Ｓ_ｍａｘは、例えば、あらゆる他の要求、規則、及び／若しくは規制に対応するか、並びに／又は、あらゆる他の周波数帯域に対応する、あらゆる他の値を有し得る。

【0099】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に含まれるべき複数のユーザを選択し得る。例えば、制御装置１９８は、複数のユーザに対応する複数のチャネルのチャネル伝搬損失に基づいて、複数のユーザを選択し得る。

【0100】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明されるように、予め定義されたチャネル伝搬損失範囲内のチャネル伝搬損失を有する複数のユーザを選択し得る。

【0101】

他の実施例において、制御装置１９８は、あらゆる他の追加の基準又は代替の基準に基づいて、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送のためのユーザのうちの１つ又は複数を選択し得る。

【0102】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、複数の送信電力Ｐ_ｉにより達成可能な、複数のユーザに対するスループットに基づいて、複数の指向性ビーム、例えばビーム１４７及びビーム１５７の複数の送信電力Ｐ_ｉを制御し得る。

【0103】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明されるように、ユーザに対するスループットに対応する最大結合スループットに基づいて、複数の送信電力Ｐ_ｉを制御し得る。

【0104】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明されるように、知的送信電力制御アルゴリズム（Intelligent Transmit Power Control Algorithm）に従って、複数の指向性ビームのために使用されるべき複数の送信電力を制御し得る。他の実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明される操作及び／又は他の操作のうちの１つ又は複数を含んでいるあらゆる他の操作、基準、及び／又はアルゴリズムに従って、複数の指向性ビームのために使用されるべき複数の送信電力を制御し得る。

【0105】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、ノード１０１とＭＵ−ＭＩＭＯ通信に関して考察されるべきユーザとの間のチャネルに対応する１つ又は複数のチャネル関連特性を表しているチャネル情報を受信し得る。例えば、チャネル情報は、例えば伝搬損失を含んでいる、ｉ番目のユーザとの間のチャネルに対応するＨ_ｉで表されるチャネル伝達関数、チャネルを介して通信された信号の電力を表している信号強度インジケータ、例えば受信信号強度インジケータ（Received Signal Strength Indicator：ＲＳＳＩ）などを含み得る。一実施例において、例えば、ＲＳＳＩは、無線通信ユニット１０２により受信された信号に対応することができ、例えば、無線通信ユニット１０２は、例えばユーザから受信された上りリンク伝送に基づいて、ユーザに対応するＲＳＳＩを測定することができる。別の実施例において、ＲＳＳＩは、ユーザにより受信された信号に対してユーザにより実行された測定に対応することができ、例えば、無線通信ユニット１０２は、ユーザからの上りリンク伝送の一部分としてＲＳＳＩを受信することができる。

【0106】

例えば、制御装置１９８は、例えばノード１０１と移動機１４０との間の第１のチャネルに対応するチャネル伝達関数、第１のチャネルの伝搬損失、及び／若しくは第１のチャネルに対応するＲＳＳＩを含んでいる、移動機１４０に対応する第１のチャネル情報、並びに／又は、例えばノード１０１と移動機１５０との間の第２のチャネルに対応するチャネル伝達関数、第２のチャネルの伝搬損失、及び／若しくは第２のチャネルに対応するＲＳＳＩを含んでいる、移動機１５０に対応する第２のチャネル情報を受信し得る。制御装置１９８は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に関して考察されるべき１つ又は複数の追加のユーザ（図１には図示せず）に対応する他のチャネル情報を受信し得る。

【0107】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送のためのユーザの１つ又は複数のセットに含まれるべき１つ又は複数のユーザを選択し得る。例えば、ユーザのセットは、無線通信ユニット１０２により送信される共通のＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を受信することを指定された複数のユーザを含み得る。一実施例において、制御装置１９８は、例えば第１のＭＩＭＯ伝送を受信する第１のユーザのセット、第２のＭＩＭＯ伝送を受信する第２のユーザのセットなどを含んでいる、複数のユーザのセットを選択し得る。

【0108】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明されるように、ユーザに対応するチャネル情報に基づいて、共通のセットに割り当てられるべきユーザを選択し得る。他の実施例において、制御装置１９８は、あらゆる追加の情報及び／若しくは基準、又は、代替の情報及び／若しくは基準に基づいて、共通のセットに割り当てられるべきユーザを選択し得る。

【0109】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、ユーザに対応する伝搬損失に基づいて、ユーザの１つ又は複数のセットを選択し得る。

【0110】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、同様の伝搬損失を有するユーザをセットに含むように選択し得る。

【0111】

例えば、制御装置１９８は、予め定義されたチャネル伝搬損失範囲内にあるチャネル伝搬損失を有する複数のユーザをセットに含むように選択し得る。

【0112】

一実施例において、制御装置１９８は、セットにおけるユーザの最も高い伝搬損失とセットにおけるユーザの最も低い伝搬損失との間の差異が予め定義された伝搬損失しきい値より小さくなるように、セットに含まれるべきユーザを選択し得る。

【0113】

例えば、制御装置１９８は、移動機１４０及び移動機１５０を第１のセットに含み得るとともに、移動機の１つ又は複数の他のグループ（図示せず）を１つ又は複数の他のセットに含み得る。

【0114】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、セットのユーザに、例えば共通のＭＵ−ＭＩＭＯ伝送グループの一部分としての同時の下りリンク伝送を予定し得る。

【0115】

いくつかの例示的な実施例において、セット内のＮ_{ｕｓｅｒｓ}で表されるユーザの数は、アンテナアレイ１０８を通して通信され得る可能なＭＵデータストリームの数により制限され得る。

【0116】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明されるように、ユーザのセットにおける複数のユーザに向けられた複数の指向性ビームを通信するために使用されるべき複数の送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0117】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明されるように、ユーザのセットにおける複数のユーザに対する合計の達成可能なスループットに関連する合計のセルスループット基準に従って複数の送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0118】

他の実施例において、制御装置１９８は、あらゆる追加の基準又は代替の基準に従って複数の送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0119】

いくつかの例示的な実施例において、ノード１０１とユーザのセットのｉ番目のユーザとの間のリンクの達成可能なスループットは、ｉ番目のユーザに向けられたｉ番目の指向性ビームの送信電力Ｐ_ｉによって決まり得る。例えば、セットの１つ又は複数のユーザは、例えば効率的な変調及び符号化方法（Modulation and Coding Scheme：ＭＣＳ）及び／又はあらゆる他の特性を達成するために、比較的高い送信電力を使用することを必要とする可能性があり、一方、セットの１つ又は複数の他のユーザは、例えばもしそれらのユーザが比較的ノード１０１の近くに位置しているならば、比較的低い送信電力を必要とする可能性がある。

【0120】

一実施例において、ノード１０１と移動機１４０との間のリンク１０３の達成可能なスループットは、移動機１４０に向けられる指向性ビーム１４７の送信電力Ｐ_１によって決まり得るか、及び／又は、ノード１０１と移動機１５０との間のリンク１１９の達成可能なスループットは、移動機１５０に向けられる指向性ビーム１５７の送信電力Ｐ_２によって決まり得る。

【0121】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、複数の指向性ビームのスループットに対応する最大結合スループットに基づいて、複数の送信電力Ｐ_ｉを制御し得る。

【0122】

例えば、制御装置１９８は、送信電力Ｐ_１及び送信電力Ｐ_２により達成可能な結合スループットに基づいて、移動機１４０に向けられる指向性ビーム１４７の送信電力Ｐ_１、及び移動機１５０に向けられる指向性ビーム１５７の送信電力Ｐ_２を決定し得る。

【0123】

一実施例において、制御装置１９８は、例えば指向性ビーム１４７に対する送信電力Ｐ_１を使用してリンク１０３を介して達成可能な第１のスループットと指向性ビーム１５７に対する送信電力Ｐ_２を使用してリンク１１９を介して達成可能な第２のスループットとの合計を最大化するように、送信電力Ｐ_１及び送信電力Ｐ_２を決定し得る。

【0124】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記のように、Ｔｈ_{ｔｏｔａｌ}で表される合計のスループット、例えば合計のセルスループットを最大化するように、複数の送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0125】

【数4】

【0126】

ここで、Ｔｈ_ｉは、送信電力Ｐ_ｉを使用してｉ番目のユーザに向けられたｉ番目の指向性ビームにより達成可能なｉ番目のスループットを表す。

【0127】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば下記で説明されるように、２つの制限を満たしながら、式（４）の基準に従って送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。他の実施例において、制御装置１９８は、あらゆる他の追加の制限又は代替の制限を満たしながら、例えばあらゆる他の規則、規制、及び／又は要求に照らして、式（４）の基準に従って送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0128】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、下記の制限に従って送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0129】

【数5】

【0130】

ここで、Ｐ_ｍａｘは、例えばＦＣＣの要求に従う全送信電力限界値、例えばＰ_ｍａｘ＝５００ｍＷ、又はあらゆる他の全送信電力限界値を表す。

【0131】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば上記で論じられたように、下記の制限に従って送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0132】

【数6】

【0133】

いくつかの例示的な実施例において、電力密度限界値Ｓ_ｍａｘは、例えばミリ波周波数帯域に対するＦＣＣ要求によれば、Ｓ_ｍａｘ＝１８μＷ／ｃｍ^２の値を有し得る。他の実施例において、例えばあらゆる他の要求、規則、及び／若しくは規制に対応して、並びに／又はあらゆる他の周波数帯域に対応して、電力密度限界値Ｓ_ｍａｘはあらゆる他の値を有し得るか、並びに／又は、距離Ｒは３ｍより大きいか若しくは３ｍより小さいあらゆる他の値に設定され得る。

【0134】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、制限（５）及び制限（６）の制約を伴う式（４）に従って最適化問題を解決することにより、送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0135】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、下記のように、１つの解決スキームに従って、例えばＳ_ｍａｘの値に等しい電力密度Ｓ_ｉを達成するように送信電力Ｐ_ｉを設定することにより、最適化問題を解決し得る。

【0136】

【数7】

【0137】

この解決スキームは、比較的単純化されるとともに直接的な解決スキームを提供し得る。

【0138】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置１９８は、例えば非線形最適化アルゴリズムを利用する１つの解決スキームに従って最適化問題を解決し得る。一実施例において、制御装置１９８は、カルーシュ−キューン−タッカー（Karush-Kuhn-Tucker：ＫＫＴ）アルゴリズムに従って、例えばＫＫＴ費用関数として基準（４）を使用し、ＫＫＴ条件として制限（５）及び制限（６）を使用することにより、最適化問題を解決し得る。

【0139】

他の実施例において、制御装置１９８は、あらゆる他のアルゴリズムに従って最適化問題を解決し得る。

【0140】

いくつかの例示的な実施例において、例えばここで説明されたように送信電力Ｐ_ｉを制御することは、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信に関して、改善された、例えば最高の達成可能なスループットを提供しながら、信号電力密度の要求に従うことを可能にし得る。

【0141】

いくつかの例示的な実施例において、ＳＵ伝送に関して、例えばここで説明されたように送信電力Ｐ_ｉを制御することは、信号電力密度の要求に従うようにＴＸ電力を制限し得る。

【0142】

いくつかの例示的な実施例による送信電力制御装置３０２を含む通信装置３００を概略的に例示する図３を参照する。例えば、通信装置３００は、無線通信ノード１０１（図１）の機能を実行し得るか、及び／又は、送信電力制御装置３０２は、制御装置１９８（図１）の機能を実行し得る。

【0143】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信装置３００は、モジュラアンテナアレイ３１０を含み得る。例えば、アンテナアレイ３１０は、アンテナアレイ１０８（図１）の機能を実行し得る。

【0144】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ３１０は、アンテナモジュールの配列（アレイ）によって形成されるアンテナ素子の２次元配列を含み得る。例えば、図３において示されるように、アンテナ素子の２次元配列は、垂直方向に方向付けられたアンテナモジュールの配列によって形成され得る。

【0145】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ３１０は、アンテナモジュールの少なくとも１つの行（row）を含むことができ、ここで、各アンテナモジュールは、アンテナ素子の少なくとも１つの列（column）を有するアンテナサブアレイを含む。

【0146】

例えば、図３において示されるように、アンテナアレイ３１０は、８個のアンテナモジュール３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、及び３２６の行を含むことができ、アンテナモジュールの行は、例えば水平軸に沿って連結されることができる。アンテナモジュール３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、及び３２６のそれぞれは、アンテナ素子３１１の２つの列を含んでいるアンテナサブアレイを含むことができ、アンテナサブアレイは、例えば垂直軸に沿って配置されることができる。例えば、図３において示されるように、アンテナモジュール３１２は、８個のアンテナ素子３１１の第１の列３２８、及び８個のアンテナ素子３１１の第２の列３２９を含み得る。

【0147】

図３において示された実例によれば、アンテナアレイ３１０は、８行及び１６列の２次元配列に配置される１２８個のアンテナ素子３１１を含み得る。他の実施例において、アンテナアレイは、あらゆる他の数のアンテナモジュールの中のあらゆる他の数の列に配置されるあらゆる他の数のアンテナ素子を含み得る。

【0148】

いくつかの例示的な実施例において、アレイ３１０のアンテナモジュールのアンテナ素子３１１は、共通のＲＦ回路に連結され得る。例えば、図３において示されるように、アンテナモジュール３１２の１６個のアンテナ素子３１１は、共通のＲＦ回路３１３に連結されることができ、アンテナモジュール３１４の１６個のアンテナ素子３１１は、共通のＲＦ回路３１５に連結されることができ、アンテナモジュール３１６の１６個のアンテナ素子３１１は、共通のＲＦ回路３１７に連結されることができ、アンテナモジュール３１８の１６個のアンテナ素子３１１は、共通のＲＦ回路３１９に連結されることができ、アンテナモジュール３２０の１６個のアンテナ素子３１１は、共通のＲＦ回路３２１に連結されることができ、アンテナモジュール３２２の１６個のアンテナ素子３１１は、共通のＲＦ回路３２３に連結されることができ、アンテナモジュール３２４の１６個のアンテナ素子３１１は、共通のＲＦ回路３２５に連結されることができ、アンテナモジュール３２６の１６個のアンテナ素子３１１は、共通のＲＦ回路３２７に連結されることができる。

【0149】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナモジュール３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、及び３２６は、複数の指向性ビーム、例えば最高８個までの指向性ビームを生成することが可能であり得る。

【0150】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナモジュール３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、及び３２６の垂直の方向性は、複数のビームを垂直面において、例えば垂直軸に沿ってステアリングすることを可能にし得る。垂直面におけるビームのステアリングは、例えば、ＲＦ回路３１３、３１５、３１７、３１９、３２１、３２３、３２５、及び／又は３２７によって制御され得るＲＦビームフォーミングにより実行され得る。例えば、ＲＦ回路３１３は、例えば、列３２８及び／又は列３２９のアンテナ素子３１１に対してＲＦ回路３１３により適用される位相シフトを調整することによって、垂直面においてステアリング可能であり得る指向性ビームを生成するように、アンテナモジュール３１２を制御し得る。

【0151】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ、例えばアンテナアレイ３１０は、アンテナモジュールの単一の行、例えばアンテナモジュール３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、及び３２６を含むことができ、ここで、各アンテナモジュールは、共通のＲＦ回路に連結されたアンテナ素子、例えばアンテナ素子３１１の１つ又は複数の列、例えば２つの列のサブアレイを含む。

【0152】

しかしながら、他の実施例において、アンテナアレイは、アンテナモジュールのあらゆる他の数の行を含み得るか、及び／又は、各アンテナモジュールは、アンテナ素子のあらゆる他の数の列、例えば１つ又は複数の列を含んでいるアンテナサブアレイを含み得る。一実施例において、アンテナアレイは、２つかそれ以上の行のアンテナモジュールを含み得る。

【0153】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信装置３００は、例えば移動機１４０及び／又は移動機１５０（図１）を含む複数のユーザによって伝達される複数のデータストリーム３３６を含むＭＵ−ＭＩＭＯ通信を通信し得る。

【0154】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置３０２は、ＭＵ−ＭＩＭＯに関してスケジュールに入れられるべき複数のユーザに対応するユーザ電力データ３３２を受信し得る。例えば、ユーザ電力データ３３２は、例えば上記で説明されるように、ＲＳＳＩデータ、及び／又はあらゆる他のチャネル関連情報を含み得る。一実施例において、無線通信装置３００は、ユーザ電力データ３３２を提供するために、ＲＳＳＩ測定モジュール３３０を含み得る。

【0155】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信装置３００は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送の一部分として通信されるべきデータストリーム３３６のＢＢ処理を実行するために、ＢＢプロセッサ３３８を含み得る。例えば、データストリーム３３６は、上記で説明されるように、例えばリンク１０３及びリンク１１９（図１）を通して、複数のユーザ、例えば移動機１４０及び移動機１５０（図１）に送信されるべき複数のデータストリームを含み得る。

【0156】

いくつかの例示的な実施例において、モジュラアンテナアレイ３１０は、ハイブリッドビームフォーミング（hybrid beamforming）を実行するように構成され得る。ハイブリッドビームフォーミングは、例えば、ＲＦモジュール３１３、３１５、３１７、３１９、３２１、３２３、３２５、及び／又は３２７において粗いビームフォーミングを実行し、ベースバンド３３８において細かいビームフォーミングを実行することを含み得る。

【0157】

一実施例において、粗いビームフォーミング及び／又は細かいビームフォーミングは、例えば、ビームフォーミングされたリンクをセットアップするためのビームフォーミング手続きの一部分として実行され得る。

【0158】

いくつかの例示的な実施例において、細かいビームフォーミングは、ベースバンド３３８におけるダイバシティ処理、例えばＭＩＭＯ処理、ＭＩＳＯ処理、及び／又はＳＩＭＯ処理を含み得る。例えば、ＭＩＭＯ処理は、例えば、クローズドループ（closed-loop：ＣＬ）ＭＩＭＯ処理、オープンループ（Open Loop：ＯＬ）ＭＩＭＯ処理、空間ブロックコード（Space-Block Code：ＳＢＣ）ＭＩＭＯ処理、例えば時空間ブロックコード（Space Time Block Code：ＳＴＢＣ）ＭＩＭＯ処理、空間周波数ブロックコード（Space Frequency Block Code：ＳＦＢＣ）ＭＩＭＯ処理などを含み得る。

【0159】

いくつかの例示的な実施例において、ＢＢプロセッサ３３８は、複数のデータストリーム３３６を処理するために、符号化及び変調ブロック３４６を含み得る。例えば、符号化及び変調ブロック３４６は、データストリーム３３６に対して順方向誤り訂正及び／又は変調マッピングを少なくとも実行するように構成される複数の符号化及び変調モジュール３４７を含み得る。

【0160】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置３０２は、例えば上記で説明されるように、複数のユーザに向けられた複数の指向性ビームに適用されるべき複数の送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。例えば、制御装置３０２は、ユーザ電力データ３３２に基づいて、複数の送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0161】

いくつかの例示的な実施例において、制御装置３０２は、決定された送信電力Ｐ_ｉに対応する複数のビームフォーミング（ＢＦ）電力ウエイト３３４を決定し得る。ＢＦ電力ウエイト３３４は、例えば下記で説明されるように、送信電力Ｐ_ｉを用いて送信される複数の指向性ビームをもたらすように設定され得る。

【0162】

いくつかの例示的な実施例において、ＢＢプロセッサ３３８は、例えばウエイト３３４に基づいて、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送の各ビームのためのビーム電力ウエイトを設定するように構成され得る。

【0163】

いくつかの例示的な実施例において、ＢＢプロセッサ３３８は、データ３３６のＢＦ処理の一部分としてＢＦ電力ウエイト３３４を適用するために、ビーム電力制御重み付けブロック３４４を含み得る。

【0164】

いくつかの例示的な実施例において、ビーム電力制御重み付けブロック３４４は、複数のウエイトを符号化及び変調モジュール３４７により処理される複数のストリーム３４９に適用するために、複数の重み付けモジュール３４５を含み得る。例えば、データストリーム３３６の特定のデータストリームに対応する重み付けモジュール３４５は、特定のデータストリーム３３６に対応する送信電力Ｐ_ｉをもたらすように設定されるウエイトを適用するように構成され得る。

【0165】

いくつかの例示的な実施例において、ビーム電力制御重み付けモジュール３４５は、ストリーム３４９の信号波形のサンプルの大きさにビーム電力ウエイト３３４を乗算するように構成される。ビーム電力ウエイト３３４は、例えば、アンテナアレイ３１０により生成されるｉ番目のユーザの方向におけるｉ番目のビーム電力Ｐ_ｉがＸｉ＋Ｙｉデシベルミリワット（ｄＢｍ）の値を有し得るように設定されることができ、ここで、Ｙｉはｉ番目のユーザに対応するｄＢｍで表されたｉ番目のビーム電力制御ウエイトを表し、Ｘｉはビーム電力制御の重み付けがない場合のｉ番目のユーザの方向におけるアンテナアレイ３１０のｄＢＭで表された送信電力を表す。一実施例において、ｄＢで表されたビーム電力制御ウエイトＹｉは、例えばｉ番目のビーム電力の増幅を表すゼロより大きい場合、例えばｉ番目のビーム電力の減衰を表すゼロより小さい場合、又は例えばビーム電力の調整なしを表すゼロに等しい場合がある。

【0166】

いくつかの例示的な実施例において、ＢＢプロセッサ３３８は、データストリーム３３６を通信するためにＭＵ−ＭＩＭＯビームを生成するためのＢＦ処理ブロック３４２を含み得る。

【0167】

いくつかの例示的な実施例において、ＢＦ処理ブロック３４２は、例えばここで説明されるように、細かいビームフォーミング処理を重み付けモジュール３４５により処理されるストリーム３５１に適用し得る。

【0168】

いくつかの例示的な実施例において、ＢＦ処理ブロック３４２は、ストリーム３５１を、アンテナモジュール３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、及び３２６を通して送信されるべき複数の信号３５３に処理し得る。例えば、ＢＦ処理ブロック３４２は、ストリーム３５１のそれぞれが、アンテナモジュール３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、及び３２６の組み合わせを通して送信されるように、ストリーム３５１を信号３５３に処理し得る。

【0169】

いくつかの例示的な実施例において、ＢＢプロセッサ３３８は、例えば上記で説明されるように、ＢＦ処理モジュール３４２により適用されるＢＢ ＢＦ、及びアンテナモジュール３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、及び３２６により適用されるＲＦ ＢＦを制御するように構成される中央ＢＦ制御装置３３９を含み得る。例えば、制御装置３３９は、ＭＩＭＯ伝送に適用されるＢＦウエイトを制御し得る。一実施例において、ＢＦ制御装置は、ＢＦプロセッサ１９７（図１）の機能を実行し得る。

【0170】

いくつかの例示的な実施例において、ブロック３４２及び／又は３４４は、ＢＦプロセッサ１９７（図１）の機能を実行し得る。

【0171】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信装置３００は、同様に、複数の信号３５３を処理するために、複数のＢＢ処理回路３４３を含んでいるＢＢ処理ブロック３４０を含み得る。例えば、各処理回路３４３は、アンテナモジュール３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、及び３２６のそれぞれのアンテナモジュールを通して送信されるべき信号を処理し得る。ＢＢ処理回路３４３は、例えば、ＢＢ３３８のＢＢ周波数から、アンテナアレイ３１０のＲＦモジュールにより使用されるべきＲＦ周波数に、及び／又は、例えばもしＭＵ−ＭＩＭＯ伝送がＯＦＤＭ伝送を含むならばＯＦＤＭ処理により使用されるべきＲＦ周波数に、周波数変換を実行し得る。一実施例において、ＢＢ回路３４３は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）、ガードインターバル挿入、及び／又はデジタル−アナログ変換（ＤＡＣ）を実行するように構成され得る。

【0172】

いくつかの例示的な実施例によるアンテナモジュール４００により生成されるビーム４０７のアンテナ指向性図の等角図、側面図、及び上面図を概略的に例示する図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃをここで参照する。一実施例において、アンテナ指向性図４０４は、アンテナアレイ、例えばアンテナアレイ１０８（図１）及び／又はアンテナアレイ３１０（図３）の個々のアンテナモジュールのアンテナ指向性図を表し得る。例えば、アンテナモジュール４００は、アンテナモジュール３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、及び／又は３２６（図３）のアンテナモジュールの機能を実行し得る。

【0173】

いくつかの例示的な実施例において、ビーム４０７のアンテナ指向性図は、アンテナモジュール４００のアンテナ素子の１つ又は複数の列と平行な、軸、例えば垂直軸４０３を含んでいる第１の面、例えば垂直面における第１のビーム幅４０８を有し得る。

【0174】

いくつかの例示的な実施例において、ビーム４０７のアンテナ指向性図は、アンテナモジュール４００のアンテナ素子の１つ又は複数の列と直角な、軸、例えば水平軸４０５を含んでいる第２の面、例えば水平面における第２のビーム幅４０６を有し得る。

【0175】

いくつかの例示的な実施例において、例えば垂直面におけるビーム幅４０８は比較的狭いかもしれず、例えば水平面におけるビーム幅４０６は比較的広いかもしれない。

【0176】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナモジュール４００により生成されるビームは、水平方向及び垂直方向の両方においてステアリングされ得る。例えば、図４Ｂにおいて示されるように、モジュール４００により生成されるビーム４０７は、垂直方向４１６においてステアリングされ得る。図４Ｃにおいて示されるように、モジュール４００により生成されるビーム４０７は、水平方向４１８においてステアリングされ得る。

【0177】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナモジュール４００により形成されるビームのステアリングは、例えば、アンテナモジュール４００のＲＦ回路４０２におけるＲＦビームフォーミング、及び／又は、例えばＢＦプロセッサ１９７（図１）若しくはＢＦ重み付けモジュール３４２（図３）におけるＢＢビームフォーミングにより制御され得る。

【0178】

いくつかの実施例において、例えば図３を参照して上記で説明されるように、例えば、もしアンテナアレイがアンテナモジュールの単一の行を含むならば、垂直面におけるビームフォーミングは、大部分は、例えば実に完全に、アンテナモジュール４００におけるＲＦビームフォーミング回路により実行され得る。

【0179】

いくつかの例示的な実施例において、例えば、もしアンテナアレイがアンテナモジュールの複数の行を含むならば、垂直面におけるいくらかのビームフォーミング、例えば粗いビームフォーミングは、アンテナモジュール４００におけるＲＦビームフォーミング回路によって実行されることができ、垂直面におけるいくらかのビームフォーミング、例えば細かいビームフォーミングは、例えばＢＦプロセッサ１２３（図１）又はＢＦ重み付けモジュール３４２（図３）によって実行されることができる。

【0180】

いくつかの例示的な実施例において、図４Ａ及び図４Ｃにおいて示されるように、アンテナモジュール４００は、水平面において比較的広いビームを生成し得る。

【0181】

いくつかの例示的な実施例において、水平面における比較的広いビーム幅４０６は、各アンテナモジュール４００、又はまさにモジュール４００のアンテナ素子の列を、マルチエレメントモジュラアンテナアレイ（multi-element modular antenna array）の“アンテナ素子”として利用すること可能にし得る。

【0182】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナモジュール４００は、例えば、もしアンテナモジュール４００が１つより多いアンテナ素子の列、例えばアンテナ素子３２８及びアンテナ素子３２９（図３）の２つの列を含むならば、水平面における可変指向性パターンを提供するように制御され得る。

【0183】

いくつかの例示的な実施例において、このモジュラアンテナアレイ構成は、例えば水平面において形成される複数の指向性ビームを利用して、水平面においてビームフォーミングされたダイバシティ通信を実行することを可能にし得る。

【0184】

いくつかの例示的な実施例において、例えばＢＦプロセッサ１２３（図１）又はＢＦ重み付けモジュール３４２（図３）によるＢＦ処理は、例えば水平面におけるビームフォーミングされたダイバシティを得るために、あらゆる適切なマルチアンテナ処理スキーム及び／又は技術に従って、アンテナアレイ１０８（図１）を通して通信された信号を処理し得る。マルチアンテナ処理技術は、例えば、ビームステアリング、干渉抑制（interference suppression）、シングルユーザ又はマルチユーザＭＩＭＯなどを含み得る。

【0185】

いくつかの例示的な実施例において、無線通信ユニット１０２（図１）は、ＭＵ−ＭＩＭＯスキームに従って、アンテナアレイ１０８（図１）を通して、ビームフォーミングされたダイバシティ通信を通信するように構成され得る。例えばチャネルにおける優勢なＬＯＳ（Line-of-Sight：見通し）成分、鋭いシャドウイング、及び／又は弱いマルチパス成分により特徴付けられ得る、例えばミリ波帯域における信号伝搬の性質に起因して、ミリ波周波数帯域を介した通信のためにＭＵ−ＭＩＭＯスキームを利用することは有益であり得る。

【0186】

アンテナアレイ４８０により生成される合成ビーム４８６を概略的に例示する図４Ｄ、そしていくつかの例示的な実施例による合成ビーム４８６をステアリングするための第１のビームフォーミング（beamforming：ＢＦ）スキーム４８２及び第２のＢＦスキーム４８４を概略的に例示する図４Ｅ及び図４Ｆを、ここで参照する。一実施例において、アンテナアレイは、アンテナアレイ１０８（図１）の機能を実行し得る。

【0187】

いくつかの例示的な実施例において、例えば上記で説明されるように、合成ビーム４８６は、アンテナアレイ４８０の複数のアンテナモジュールにより生成されるビームの組み合わせとして形成され得る。

【0188】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ４８０は、例えば、アンテナモジュールのＲＦ回路、例えばＲＦモジュール３１３、３１５、３１７、３１９、３２１、３２３、３２５、及び／又は３２７（図３）により、アレイ４８０の垂直軸に沿った方向におけるＢＦ（“垂直ＢＦ”又は“仰角ＢＦ”）を実行することによって、合成ビーム４８６をステアリングし得る。さらに又はその代わりに、例えば下記で説明されるように、アンテナアレイ４８０は、例えば、ＢＦプロセッサ１２３（図１）又はＢＦ重み付けモジュール３４２（図３）により、アレイ４８０の水平軸に沿った方向におけるＢＦ（“水平ＢＦ”又は“方位角ＢＦ”）を実行することによって、合成ビーム４８６をステアリングし得る。

【0189】

いくつかの例示的な実施例において、方位角ＢＦは、例えば、実質的に同じ仰角ＢＦを適用している間に、ＢＦプロセッサ１２３（図１）又はＢＦ重み付けモジュール３４２（図３）により実行され得る。例えば、ビーム１４７及びビーム１５７（図１）は、ＢＦプロセッサ１２３（図１）又はＢＦ重み付けモジュール３４２（図３）が方位角ＢＦを適用している間に、実質的に同じ仰角角度においてステアリングされ得る。

【0190】

一実施例では、図４Ｅにおいて示されるように、合成ビーム４８６は、例えば、アンテナアレイ４８０のアンテナボアサイト（boresight：照準）に対してゼロ仰角角度を適用することにより、アンテナアレイ４８０に垂直である面（水平面）４８８の形を取り得る方位角表面（azimuth surface）内でステアリングされ得る。

【0191】

別の実施例では、図４Ｆにおいて示されるように、例えば、もしゼロでない仰角角度が適用されるならば、上記の“水平面”は、仰角角度に対応する円錐表面４８９の形を取り得る。

【0192】

いくつかの例示的な実施例において、スキーム４８２及び／又はスキーム４８４は、方位角表面、例えば表面４８８及び／又は表面４８９におけるＭＵ−ＭＩＭＯのために利用され得る。例えば、同じ仰角ＢＦを適用するために、アンテナアレイ４８０の全てのアンテナモジュールは、例えばＢＦ制御装置１２３（図１）又はＢＦ重み付けモジュール３４２（図３）により制御され得る。その結果、アンテナモジュールにより生成される方位角における全てのビームは、異なる、例えば独立した方位角角度と共に、同じ仰角角度を有し得る。

【0193】

いくつかの例示的な実施例において、アレイ４８０によって放射される全電力は制限され得る。したがって、より少ないビームが生成されるほど、より多くの電力が各個々のビームに割り当てられ得る。その結果、例えば、もし増加した電力が、例えばアンテナアレイ４８０から遠い距離におけるユーザに到達するために必要とされるならば、例えば図５Ｂを参照して下記で説明されるように、より少ないビームが使用され得る。

【0194】

いくつかの例示的な実施例によるアンテナアレイ５００の有効範囲領域を概略的に例示する図５Ａ及び図５Ｂをここで参照する。例えば、アンテナアレイ５００は、アンテナアレイ１０８（図１）、アンテナアレイ３１０（図３）、及び／又はアンテナアレイ４８０（図４Ｃ、図４Ｄ、及び図４Ｅ）の機能を実行し得る。

【0195】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ５００は、例えば移動機１４０及び／又は移動機１５０（図１）を含んでいる複数のユーザ５５０に向けられた複数のビーム５５２を利用して、ビームフォーミングされたダイバシティ通信を通信するように、例えば、ＢＦプロセッサ１９７（図１）により制御され得る。一実例において、アンテナアレイ５００は基地局（ＢＳ）、アクセスポイント（ＡＰ）、ノードなどの一部分として実装されることができ、及び／又は、ユーザ５５０はＵＥ、例えば移動機を含むことができる。

【0196】

いくつかの例示的な実施例において、ＭＵ−ＭＩＭＯスキームに従ってアンテナアレイ５００により同時に扱われ得るユーザ５５０の数は、例えばアンテナアレイ５００がユーザ５５０に向けられるべき必要とされる数の空間ストリームをサポートするための十分なアンテナ素子を有していると仮定すると、例えば、アンテナアレイ５００とそれぞれのユーザ５５０との間のチャネル品質に少なくとも基づき得る。例えば、チャネル品質が良いほど、より多くのユーザが扱われ得る。

【0197】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ５００とユーザ５５０との間のチャネル品質は、例えばユーザ５５０がアンテナアレイ５００と通信するために相対的に無指向性のアンテナを利用すると仮定すると、アンテナ利得、及び／又はアンテナアレイ５００に適用されるビームステアリング技術に加えて、例えば、ユーザとアンテナアレイ５００との間の距離によって決まり得る。

【0198】

図５Ｂは、いくつかの例示的な実施例によるアンテナアレイ５００により達成され得る多数のＭＵ−ＭＩＭＯ有効範囲領域を例示する。

【0199】

図５Ｂにおいて示されるように、例えば、アンテナアレイ５００から第１の距離にあり得る、例えば比較的アンテナアレイ５００に近い一番目の領域５６２の中で、例えば単一の基地局により、第１の数のユーザが同時に扱われ得る。一実施例では、図５Ｂにおいて示されるように、例えば、もしアンテナアレイ５００が、例えば図３を参照して上記で説明されるように、８個のアンテナモジュールの少なくとも１つの行を含むならば、最大８個までのユーザ５５０が、領域５６２の中で同時に扱われ得る。

【0200】

いくつかの例示的な実施例において、例えば、アンテナアレイからの距離が増大するほど、同時に扱われ得るユーザ５５０の数は減少し得る。例えば、図５Ｂにおいて示されるように、第１の数のユーザより少ないかもしれない最大第２の数までのユーザ５５０、例えば最大４個までのユーザ５５０が、アンテナアレイ５００から第１の距離より大きい第２の距離にあり得る領域５６３の中で、アンテナアレイ５００により同時に扱われることができ、第２の数のユーザより少ないかもしれない最大第３の数までのユーザ５５０、例えば最大２個までのユーザ５５０が、アンテナアレイ５００から第２の距離より大きい第３の距離にあり得る領域５６４の中で、アンテナアレイ５００により同時に扱われることができ、及び／又は、アンテナアレイ５００から第３の距離より大きい第４の距離にあり得る領域５６５の中で、ＳＵ−ＭＩＭＯ通信のみが実行されることができる。

【0201】

いくつかの例示的な実施例において、ＭＵ−ＭＩＭＯがサポートされる領域の形は、アンテナモジュール、例えばアンテナアレイ５００のアンテナモジュール４００（図４Ａ）の水平方向の指向性パターンにより決定され得る。その結果、図５Ｂにおいて示されるように、アンテナアレイ５００のＭＵ−ＭＩＭＯ有効範囲領域はセクタ５０１の形を有し得る。

【0202】

いくつかの例示的な実施例において、例えばＲＦ回路４０２（図４Ａ）により制御された、アンテナモジュール４００（図４Ａ）の指向性パターン、及びアンテナモジュール４００（図４Ａ）のＲＦビームフォーミング設定値は、セクタ５０１を定義し得る。ＭＵ−ＭＩＭＯ通信スキームは、例えば、全体の合成されたモジュラアンテナアレイ５００の、例えばＢＦプロセッサ１２３（図１）によるビームフォーミングによって、達成され得る。

【0203】

いくつかの例示的な実施例において、例えば異なる領域におけるユーザ５５０を扱うために、例えば、セクタ５０１は、例えばＲＦ回路４０２（図４Ａ）のＲＦビームフォーミングによって再度方向を合わせられ得る。

【0204】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ５００は、地面より上のいくらかの高さに配置され得る、例えば屋根、街灯の柱、又は商店街の天井の近くに取り付けられるＢＳにより、実施され得る。ＢＳから異なる距離に配置されるユーザと通信することは、例えば図４Ｆを参照して上記で説明されるように、ＢＳが異なる仰角角度を適用することを必要とし得る。

【0205】

いくつかの例示的な実施例において、上記で論じられたように、例えば方位角における効率的なビームフォーミングのために、全てのアンテナモジュールが実質的に同じ仰角角度を適用するべきであるので、ＢＳから実質的に同じ距離を有するユーザのみを同時に扱うことが効率的であり得る。その結果、ＢＳは、セル内の複数のユーザからそのようなユーザを選択するために、仰角角度を使用し得る。

【0206】

いくつかの例示的な実施例において、例えば図３を参照して上記で説明されるように、例えば、アンテナモジュールごとにアンテナ素子の複数の列を含んでいる構成（“マルチ列構成”）を有するアンテナアレイを利用することにより、より狭い方位角ビーム幅が達成され得る。

【0207】

いくつかの例示的な実施例において、マルチ列構成は、例えばＢＦプロセッサ１２３（図１）によって細かい方位角ＢＦを実行するために利用され得る。例えば、全てのアンテナモジュールは、例えば少なくとも異なるサブアレイモジュールからの対応するビームを含んでいる複数のビームを、実質的に同じ方向においてステアリングするように制御され得る。単一のアンテナモジュールの方位角ビームの幅の境界線の中で複数のビームにより形成される合成ビームを方位角においてステアリングするために、異なる細かいＢＦ設定値が、例えばＢＦプロセッサ１２３（図１）によって適用され得る。

【0208】

図５Ｃは、いくつかの例示的な実施例による合成ビーム５７０の細かい方位角ＢＦを概略的に例示する。例えば、合成ビーム５７０は、例えば図３を参照して上記で説明されるように、マルチ列構成を有するアンテナアレイ５７１によって生成され得る。

【0209】

いくつかの例示的な実施例において、合成ビーム５７０は、複数のビームをアンテナボアサイト方向においてステアリングするようにアンテナアレイ５７１の全てのアンテナモジュールを制御することにより、生成され得る。例えば、ビーム５７０の異なる方向は、例えばＢＦプロセッサ１９７（図１）において異なるＢＦ設定値を適用することによって獲得され得る。方位角ステアリング境界線の間の領域５７２は、全てのアンテナモジュールのＲＦ方位角ＢＦ設定値を変更することによりステアリングされ得るセクタとして見なされ得る。

【0210】

いくつかの例示的な実施例において、例えば、もし単一の合成ビームが生成されるとともに、ＲＦ位相シフタが位相シフトの十分な正確度、例えば数度（several degrees）を有しているならば、合成ビーム５７０は、例えば細かいビームフォーミングを必要とせずに、アンテナアレイ５７１のＲＦ回路によりステアリングされ得る。しかしながら、この構成は、より一層複雑なＲＦ位相シフタを必要とするかもしれず、したがって、異なるデータを伝送する多数のビームの生成にはあまり適切ではないかもしれない。

【0211】

いくつかの例示的な実施例において、アンテナアレイ５７１は、例えば下記で説明されるように、有効範囲セクタ５７２をステアリングすることができ得る。

【0212】

いくつかの例示的な実施例による第１のセクタ５８２及び第２のセクタ５８４を概略的に例示する図５Ｄを同様に参照する。図５Ｄにおいて示されるように、アンテナアレイ５７１は、例えば、モジュラアンテナアレイのＲＦ ＢＦ設定値を変更することにより、有効範囲セクタを、例えば有効範囲セクタ５８２と有効範囲セクタ５８４との間でステアリングすることができ得る。

【0213】

いくつかの例示的な実施例において、ＲＦビームフォーミングアルゴリズム及びＢＢビームフォーミングアルゴリズムは統合され得る。ＢＦプロセッサ１９７（図１）が、ＲＦ方位角ビームフォーミングによりカバーされたセクタの範囲外である方向において合成ビームをステアリングしようと試み得る、ということが可能である。例えば、ＢＦプロセッサ１９７（図１）は、セクタ５８２の中の方向において合成ビームをステアリングしようと試みることができ、一方、アレイ５７１のアンテナモジュールのＲＦ方位角ＢＦ設定値は、アンテナモジュールのビームをセクタ５８４の方向に向けることができる。そのような場合において、ビームフォーミングの結果はほとんど予測できないか、及び／又は、その結果生じるビームは、ＲＦ回路及びＢＦプロセッサ１９７（図１）の方位角ＢＦ設定値が統合された場合より、かなり小さい電力を有し得る。

【0214】

いくつかの例示的な実施例において、いくらかの状況では、例えばユーザの動きが原因で、ＢＳから実質的に同じ距離に配置されるとともに、ユーザの伝送の間の干渉を抑制するであろうそれぞれのユーザに対する独立したビームを生成することを可能にする方法で配置される、必要とされる数のユーザを発見することは困難であり得る。これらの状況において、例えば、マルチ列構成は、アンテナアレイがアンテナモジュールにおけるＲＦ方位角ＢＦ設定値を調整することによって有効範囲セクタを調整することを可能にし得るので、マルチ列構成を有するモジュラアンテナアレイは、例えば図３を参照して上記で説明されるように、利点を提供し得る。したがって、アンテナアレイは、所定の距離で同時に扱われることができるであろう適切なサイズの一群のユーザを発見するより多くのチャンスを有し得る。

【0215】

いくつかの例示的な実施例による無線通信のための送信電力制御方法を概略的に例示する図６をここで参照する。例えば、図６の方法の動作のうちの１つ又は複数は、無線通信システム、例えばシステム１００（図１）、無線通信ノード、例えばノード１０１（図１）、及び／又は制御装置、例えば制御装置１９８（図１）によって実行され得る。

【0216】

ブロック６０２に示されるように、方法は、無線通信を送信するためにアンテナアレイにより形成される複数の指向性ビームの複数の送信電力を制御するステップを含み得る。制御するステップは、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて送信電力を制御するステップを含み、第１の電力限界値は、複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、第２の電力限界値は、送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含む。例えば、制御装置１９８（図１）は、例えば上記で説明されるように、電力密度限界値Ｓ_ｍａｘ、及び電力限界値Ｐ_ｍａｘに基づいて、送信電力Ｐ_ｉを制御し得る。

【0217】

ブロック６０４に示されるように、送信電力を制御するステップは、複数の送信電力により達成可能な指向性ビームのスループットに基づいて送信電力を制御するステップを含み得る。例えば、制御装置１９８（図１）は、例えば上記で説明されるように、送信電力Ｐ_ｉにより達成可能な達成可能スループットＴｈ_ｉに基づいて、送信電力Ｐ_ｉを制御し得る。

【0218】

ブロック６０６に示されるように、送信電力を制御するステップは、指向性ビームのスループットに対応する最大結合スループットに基づいて送信電力を制御するステップを含み得る。例えば、制御装置１９８（図１）は、例えば上記で説明されるように、送信電力Ｐ_ｉにより達成可能な合計のスループットＴｈ_{ｔｏｔａｌ}を最大化するように、送信電力Ｐ_ｉを制御し得る。

【0219】

ブロック６０８に示されるように、方法は、第１の電力限界値に対応する基準に従って送信電力を決定するステップを含み得る。例えば、制御装置１９８（図１）は、例えば上記で説明されるように、基準（６）に従って送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0220】

ブロック６１０に示されるように、方法は、第２の電力限界値に対応する基準に従って送信電力を決定するステップを含み得る。例えば、制御装置１９８（図１）は、例えば上記で説明されるように、基準（５）に従って送信電力Ｐ_ｉを決定し得る。

【0221】

ブロック６１２に示されるように、方法は、複数の指向性ビームによってビームフォーミングされたダイバシティ通信を送信するステップを含み得る。

【0222】

ブロック６１４に示されるように、方法は、複数のユーザに向けられたＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を送信するステップを含み得る。例えば、無線通信ユニット１０２（図１）は、送信電力Ｐ_ｉに従って、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を移動機１４０及び移動機１５０（図１）に送信し得る。

【0223】

ブロック６１６に示されるように、方法は、複数のユーザに対応する複数のチャネルのチャネル関連特性に基づいて複数のユーザを選択するステップを含み得る。例えば、制御装置１９８（図１）は、例えば上記で説明されるように、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送のために、ユーザに対応するチャネルの伝搬損失に基づいて、例えば移動機１４０及び／又は移動機１５０（図１）を含んでいる複数のユーザを選択し得る。

【0224】

いくつかの例示的な実施例において、方法は、複数の送信電力により達成可能な複数のユーザに対するスループットに基づいて複数の送信電力を制御するステップを含み得る。例えば、制御装置１９８（図１）は、例えば上記で説明されるように、選択されたユーザのセットに対応するスループットに基づいて、送信電力Ｐ_ｉを制御し得る。

【0225】

いくつかの例示的な実施例による製造製品７００を概略的に例示する図７を参照する。製品７００は、例えば、無線通信ノード１０１（図１）、無線通信ユニット１０２（図１）、制御装置１９８（図１）の機能の少なくとも一部分を実行するために使用され得るか、及び／又は、図６の方法のうちの１つ若しくは複数の動作を実行するために使用され得るロジック７０４を記憶するための非一時的な機械読み取り可能記憶媒体７０２を含み得る。“非一時的な機械読み取り可能媒体”という言い回しは、一時的な伝搬信号を唯一の例外としながら、全てのコンピュータ読み取り可能媒体を含むように方向付けられる。

【0226】

いくつかの例示的な実施例において、製品７００及び／又は機械読み取り可能記憶媒体７０２は、データを記憶することが可能であって、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、取り外し可能又は取り外し不可能メモリ、消去可能又は消去不可能メモリ、書き込み可能又は書き込み不可能メモリなどを含んでいる、１つ又は複数のタイプのコンピュータ読み取り可能記憶媒体を含み得る。例えば、機械読み取り可能記憶媒体７０２は、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ダブルデータレートＤＲＡＭ（ＤＤＲＡＭ）、ＳＤＲＡＭ、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ＲＯＭ、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスクレコーダブル（ＣＤ−Ｒ）、コンパクトディスクリライタブル（ＣＤ−ＲＷ）、フラッシュメモリ（例えばＮＯＲ型フラッシュメモリ又はＮＡＮＤ型フラッシュメモリ）、連想メモリ（ＣＡＭ）、ポリマーメモリ、相変化メモリ、強誘電体メモリ、シリコン−酸化物−窒化物−酸化物−シリコン（ＳＯＮＯＳ）メモリ、ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブ、光ディスク、磁気ディスク、カード、磁気カード、光カード、テープ、カセットテープなどを含み得る。コンピュータ読み取り可能記憶媒体は、リモートコンピュータから要求しているコンピュータに対して、通信リンク、例えばモデム、ラジオ、又はネットワーク接続を通る搬送波又は他の伝搬媒体に統合されるデータ信号により伝達されるコンピュータプログラムをダウンロードすること又は転送すること、に関連しているあらゆる適切な媒体を含み得る。

【0227】

いくつかの例示的な実施例において、ロジック７０４は、もし機械によって実行されたならば、機械にここで説明された方法、処理、及び／又は動作を実行させ得る命令、データ、及び／又はコードを含み得る。機械は、例えば、あらゆる適切な、処理プラットフォーム、計算プラットフォーム、計算装置、処理装置、計算システム、処理システム、コンピュータ、プロセッサなどを含み得るとともに、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアなどのあらゆる適切な組み合わせを用いて実装され得る。

【0228】

いくつかの例示的な実施例において、ロジック７０４は、ソフトウェア、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、プログラム、サブルーチン、命令、命令セット、計算コード、語句（words）、値、記号などを含み得るか、又はソフトウェア、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、プログラム、サブルーチン、命令、命令セット、計算コード、語句（words）、値、記号などとして実装され得る。命令は、ソースコード、コンパイル済み（compiled）コード、解釈済み（interpreted）コード、実行可能コード、静的コード、動的コードなどのような、あらゆる適切なタイプのコードを含み得る。命令は、特定の機能を実行するようにプロセッサに命令するための、予め定義されたコンピュータ言語、様式、又は構文に従って実行され得る。命令は、“Ｃ”、“Ｃ＋＋”、“Ｊａｖａ（登録商標）”、“ＢＡＳＩＣ”、“Ｍａｔｌａｂ”、“Ｐａｓｃａｌ”、“Ｖｉｓｕａｌ ＢＡＳＩＣ”、アセンブリ言語、機械コードなどのような、あらゆる適切な高水準プログラミング言語、低水準プログラミング言語、オブジェクト指向プログラミング言語、ビジュアルプログラミング言語、コンパイル済みプログラミング言語、及び／又は解釈済みプログラミング言語を用いて実装され得る。

【0229】

「実例」
下記の実例は、更なる実施例に関連する。

【0230】

実例１は、無線通信機器であって、当該機器が、無線通信を送信するためにアンテナアレイにより形成される複数の指向性ビームの複数の送信電力を制御するための制御装置を備え、上記制御装置が、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて上記複数の送信電力を制御するためのものであり、上記第１の電力限界値が、上記複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、上記第２の電力限界値が、上記送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含む、機器を含む。

【0231】

実例２は実例１の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記複数の送信電力により達成可能な上記指向性ビームのスループットに基づいて上記送信電力を制御するためのものである。

【0232】

実例３は実例２の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記指向性ビームの上記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて上記送信電力を制御するためのものである。

【0233】

実例４は実例１から実例３のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記指向性ビームの上記電力密度は、上記指向性ビームの送信電力、及び上記指向性ビームの方向における上記アンテナアレイのアンテナ利得に基づいている。

【0234】

実例５は実例１から実例４のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記電力密度限界値は、上記アンテナアレイからの予め定義された距離における上記電力密度に関係する。

【0235】

実例６は実例５の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、下記の基準に従って上記送信電力を決定するためのものであり、

【数8】

ここで、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｇ_ｉは上記ｉ番目の指向性ビームの方向における上記アンテナアレイのアンテナ利得を表し、Ｒは上記予め定義された距離を表し、Ｓ_ｍａｘは上記電力密度限界値を表す。

【0236】

実例７は実例５又は実例６の主題を含むとともに、任意に、上記予め定義された距離は、３メートルの距離を含む。

【0237】

実例８は実例１から実例７のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、下記の基準に従って上記送信電力を決定するためのものであり、

【数9】

ここで、Ｎは上記複数の指向性ビームの数を表し、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｐ_０は上記アンテナアレイの最大の全送信電力を表し、Ｐ_ｍａｘは上記全送信電力限界値を表す。

【0238】

実例９は実例１から実例８のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記電力密度限界値に等しいか、又は上記電力密度限界値より小さい電力密度を有する上記指向性ビームのそれぞれを生成するために、上記複数の送信電力を制御するためのものである。

【0239】

実例１０は実例１から実例９のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記無線通信は、ビームフォーミングされたダイバシティ通信を含む。

【0240】

実例１１は実例１から実例１０のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記無線通信は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を含む。

【0241】

実例１２は実例１１の主題を含むとともに、任意に、上記無線通信はマルチユーザ（ＭＵ） ＭＩＭＯ通信を含み、上記複数の指向性ビームは複数のユーザに向けられる。

【0242】

実例１３は実例１２の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記複数のユーザに対応する複数のチャネルのチャネル伝搬損失に基づいて上記複数のユーザを選択するためのものである。

【0243】

実例１４は実例１３の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、予め定義されたチャネル伝搬損失範囲内のチャネル伝搬損失を有する上記複数のユーザを選択するためのものである。

【0244】

実例１５は実例１２から実例１４のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記複数の送信電力により達成可能な上記複数のユーザに対するスループットに基づいて上記送信電力を制御するためのものである。

【0245】

実例１６は実例１５の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記ユーザに対する上記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて上記送信電力を制御するためのものである。

【0246】

実例１７は実例１から実例１６のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記アンテナアレイは複数のアンテナモジュールを備え、各アンテナモジュールは共通の無線周波数（ＲＦ）回路に連結された複数のアンテナ素子を含む。

【0247】

実例１８は実例１から実例１７のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記無線通信は、ミリメートル波（ミリ波）周波数帯域を介した通信を含む。

【0248】

実例１９は、無線通信システムであって、当該システムが、無線通信装置を備え、上記無線通信装置が、無線通信を送信するために複数の指向性ビームを生成するためのアンテナアレイと、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて上記指向性ビームの複数の送信電力を制御するための制御装置であって、上記第１の電力限界値が上記複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、上記第２の電力限界値が上記送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含む、上記制御装置と、上記無線通信の一部分として通信されるべき情報を処理するためのプロセッサとを含む、システムを含む。

【0249】

実例２０は実例１９の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記複数の送信電力により達成可能な上記指向性ビームのスループットに基づいて上記送信電力を制御するためのものである。

【0250】

実例２１は実例２０の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記指向性ビームの上記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて上記送信電力を制御するためのものである。

【0251】

実例２２は実例１９から実例２１のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記指向性ビームの上記電力密度は、上記指向性ビームの送信電力、及び上記指向性ビームの方向における上記アンテナアレイのアンテナ利得に基づいている。

【0252】

実例２３は実例１９から実例２２のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記電力密度限界値は、上記アンテナアレイからの予め定義された距離における上記電力密度に関係する。

【0253】

実例２４は実例２３の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、下記の基準に従って上記送信電力を決定するためのものであり、

【数10】

ここで、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｇ_ｉは上記ｉ番目の指向性ビームの方向における上記アンテナアレイのアンテナ利得を表し、Ｒは上記予め定義された距離を表し、Ｓ_ｍａｘは上記電力密度限界値を表す。

【0254】

実例２５は実例２２又は実例２３の主題を含むとともに、任意に、上記予め定義された距離は、３メートルの距離を含む。

【0255】

実例２６は実例１９から実例２５のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、下記の基準に従って上記送信電力を決定するためのものであり、

【数11】

ここで、Ｎは上記複数の指向性ビームの数を表し、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｐ_０は上記アンテナアレイの最大の全送信電力を表し、Ｐ_ｍａｘは上記全送信電力限界値を表す。

【0256】

実例２７は実例１９から実例２６のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記電力密度限界値に等しいか、又は上記電力密度限界値より小さい電力密度を有する上記指向性ビームのそれぞれを生成するために、上記複数の送信電力を制御するためのものである。

【0257】

実例２８は実例１９から実例２７のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記無線通信は、ビームフォーミングされたダイバシティ通信を含む。

【0258】

実例２９は実例１９から実例２８のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記無線通信は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を含む。

【0259】

実例３０は実例２９の主題を含むとともに、任意に、上記無線通信はマルチユーザ（ＭＵ） ＭＩＭＯ通信を含み、上記複数の指向性ビームは複数のユーザに向けられる。

【0260】

実例３１は実例３０の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記複数のユーザに対応する複数のチャネルのチャネル伝搬損失に基づいて上記複数のユーザを選択するためのものである。

【0261】

実例３２は実例３１の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、予め定義されたチャネル伝搬損失範囲内のチャネル伝搬損失を有する上記複数のユーザを選択するためのものである。

【0262】

実例３３は実例３０から実例３２のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記複数の送信電力により達成可能な上記複数のユーザに対するスループットに基づいて上記送信電力を制御するためのものである。

【0263】

実例３４は実例３３の主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、上記ユーザに対する上記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて上記送信電力を制御するためのものである。

【0264】

実例３５は実例１９から実例３４のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記アンテナアレイは複数のアンテナモジュールを備え、各アンテナモジュールは共通の無線周波数（ＲＦ）回路に連結された複数のアンテナ素子を含む。

【0265】

実例３６は実例１９から実例３５のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記制御装置は、ミリメートル波（ミリ波）周波数帯域を介して通信するように上記アンテナアレイを制御するためのものである。

【0266】

実例３７は実例１９から実例３６のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記無線通信装置は、アクセスポイントを含む。

【0267】

実例３８は、無線通信方法であって、当該方法が、無線通信を送信するためにアンテナアレイにより形成される複数の指向性ビームの複数の送信電力を制御するステップを含み、上記制御するステップが、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて上記送信電力を制御するステップを含み、上記第１の電力限界値が、上記複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、上記第２の電力限界値が、上記送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含む、方法を含む。

【0268】

実例３９は、上記複数の送信電力により達成可能な上記指向性ビームのスループットに基づいて上記送信電力を制御するステップを含む、実例３８の主題を含む。

【0269】

実例４０は、上記指向性ビームの上記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて上記送信電力を制御するステップを含む、実例３９の主題を含む。

【0270】

実例４１は実例３８から実例４０のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記指向性ビームの上記電力密度は、上記指向性ビームの送信電力、及び上記指向性ビームの方向における上記アンテナアレイのアンテナ利得に基づいている。

【0271】

実例４２は実例３８から実例４１のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記電力密度限界値は、上記アンテナアレイからの予め定義された距離における上記電力密度に関係する。

【0272】

実例４３は、下記の基準に従って上記送信電力を決定するステップを含み、

【数12】

ここで、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｇ_ｉは上記ｉ番目の指向性ビームの方向における上記アンテナアレイのアンテナ利得を表し、Ｒは上記予め定義された距離を表し、Ｓ_ｍａｘは上記電力密度限界値を表す、実例４２の主題を含む。

【0273】

実例４４は実例４２又は実例４３の主題を含むとともに、任意に、上記予め定義された距離は、３メートルの距離を含む。

【0274】

実例４５は、下記の基準に従って上記送信電力を決定するステップを含み、

【数13】

ここで、Ｎは上記複数の指向性ビームの数を表し、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｐ_０は上記アンテナアレイの最大の全送信電力を表し、Ｐ_ｍａｘは上記全送信電力限界値を表す、実例３８から実例４４のいずれか一つの主題を含む。

【0275】

実例４６は、上記電力密度限界値に等しいか、又は上記電力密度限界値より小さい電力密度を有する上記指向性ビームのそれぞれを生成するために、上記複数の送信電力を制御するステップを含む、実例３８から実例４５のいずれか一つの主題を含む。

【0276】

実例４７は、ビームフォーミングされたダイバシティ通信を送信するステップを含む、実例３８から実例４６のいずれか一つの主題を含む。

【0277】

実例４８は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を送信するステップを含む、実例３８から実例４７のいずれか一つの主題を含む。

【0278】

実例４９は実例４８の主題を含むとともに、任意に、上記無線通信はマルチユーザ（ＭＵ） ＭＩＭＯ通信を含み、上記複数の指向性ビームは複数のユーザに向けられる。

【0279】

実例５０は、上記複数のユーザに対応する複数のチャネルのチャネル伝搬損失に基づいて上記複数のユーザを選択するステップを含む、実例４９の主題を含む。

【0280】

実例５１は、予め定義されたチャネル伝搬損失範囲内のチャネル伝搬損失を有する上記複数のユーザを選択するステップを含む、実例５０の主題を含む。

【0281】

実例５２は、上記複数の送信電力により達成可能な上記複数のユーザに対するスループットに基づいて上記送信電力を制御するステップを含む、実例４９から実例５１のいずれか一つの主題を含む。

【0282】

実例５３は、上記ユーザに対する上記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて上記送信電力を制御するステップを含む、実例５２の主題を含む。

【0283】

実例５４は実例３８から実例５３のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記アンテナアレイは複数のアンテナモジュールを含み、各アンテナモジュールは共通の無線周波数（ＲＦ）回路に連結された複数のアンテナ素子を含む。

【0284】

実例５５は、ミリメートル波（ミリ波）周波数帯域を介して通信するステップを含む、実例３８から実例５４のいずれか一つの主題を含む。

【0285】

実例５６は、命令が記憶された非一時的な記憶媒体を含む製品であって、前記命令が、機械により実行された場合に、無線通信を送信するためにアンテナアレイにより形成される複数の指向性ビームの複数の送信電力を制御するステップをもたらし、上記制御するステップが、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて上記複数の送信電力を制御するステップを含み、上記第１の電力限界値が、上記複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、上記第２の電力限界値が、上記送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含む、製品を含む。

【0286】

実例５７は実例５６の主題を含むとともに、任意に、上記命令は、上記複数の送信電力により達成可能な上記指向性ビームのスループットに基づいて上記送信電力を制御するステップをもたらす。

【0287】

実例５８は実例５７の主題を含むとともに、任意に、上記命令は、上記指向性ビームの上記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて上記送信電力を制御するステップをもたらす。

【0288】

実例５９は実例５６から実例５７のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記指向性ビームの上記電力密度は、上記指向性ビームの送信電力、及び上記指向性ビームの方向における上記アンテナアレイのアンテナ利得に基づいている。

【0289】

実例６０は実例５６から実例５９のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記電力密度限界値は、上記アンテナアレイからの予め定義された距離における上記電力密度に関係する。

【0290】

実例６１は実例６０の主題を含むとともに、任意に、上記命令は、下記の基準に従って上記送信電力を決定するステップをもたらし、

【数14】

ここで、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｇ_ｉは上記ｉ番目の指向性ビームの方向における上記アンテナアレイのアンテナ利得を表し、Ｒは上記予め定義された距離を表し、Ｓ_ｍａｘは上記電力密度限界値を表す。

【0291】

実例６２は実例６０又は実例６１の主題を含むとともに、任意に、上記予め定義された距離は、３メートルの距離を含む。

【0292】

実例６３は実例５６から実例６２のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記命令は、下記の基準に従って上記送信電力を決定するステップをもたらし、

【数15】

ここで、Ｎは上記複数の指向性ビームの数を表し、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｐ_０は上記アンテナアレイの最大の全送信電力を表し、Ｐ_ｍａｘは上記全送信電力限界値を表す。

【0293】

実例６４は実例５６から実例６３のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記命令は、上記電力密度限界値に等しいか、又は上記電力密度限界値より小さい電力密度を有する上記指向性ビームのそれぞれを生成するために、上記複数の送信電力を制御するステップをもたらす。

【0294】

実例６５は実例５６から実例６４のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記命令は、ビームフォーミングされたダイバシティ通信を送信するステップをもたらす。

【0295】

実例６６は実例５６から実例６５のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記命令は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を送信するステップをもたらす。

【0296】

実例６７は実例６６の主題を含むとともに、任意に、上記無線通信はマルチユーザ（ＭＵ） ＭＩＭＯ通信を含み、上記複数の指向性ビームは複数のユーザに向けられる。

【0297】

実例６８は実例６７の主題を含むとともに、任意に、上記命令は、上記複数のユーザに対応する複数のチャネルのチャネル伝搬損失に基づいて上記複数のユーザを選択するステップをもたらす。

【0298】

実例６９は実例６８の主題を含むとともに、任意に、上記命令は、予め定義されたチャネル伝搬損失範囲内のチャネル伝搬損失を有する上記複数のユーザを選択するステップをもたらす。

【0299】

実例７０は実例６７から実例６９のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記命令は、上記複数の送信電力により達成可能な上記複数のユーザに対するスループットに基づいて上記送信電力を制御するステップをもたらす。

【0300】

実例７１は実例７０の主題を含むとともに、任意に、上記命令は、上記ユーザに対する上記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて上記送信電力を制御するステップをもたらす。

【0301】

実例７２は実例５６から実例７１のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記アンテナアレイは複数のアンテナモジュールを含み、各アンテナモジュールは共通の無線周波数（ＲＦ）回路に連結された複数のアンテナ素子を含む。

【0302】

実例７３は実例５６から実例７２のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記命令は、ミリメートル波（ミリ波）周波数帯域を介して通信するステップをもたらす。

【0303】

実例７４は、無線通信機器であって、当該機器が、無線通信を送信するためにアンテナアレイにより形成される複数の指向性ビームの複数の送信電力を制御するための手段を備え、上記制御することが、少なくとも第１の電力限界値及び第２の電力限界値に基づいて上記複数の送信電力を制御することを含み、上記第１の電力限界値が、上記複数の指向性ビームのうちの指向性ビームの電力密度に対応する電力密度限界値を含み、上記第２の電力限界値が、上記送信電力の合計に対応する全送信電力限界値を含む、機器を含む。

【0304】

実例７５は、上記複数の送信電力により達成可能な上記指向性ビームのスループットに基づいて上記送信電力を制御するための手段を備える、実例７４の主題を含む。

【0305】

実例７６は、上記指向性ビームの上記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて上記送信電力を制御するための手段を備える、実例７５の主題を含む。

【0306】

実例７７は実例７４から実例７６のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記指向性ビームの上記電力密度は、上記指向性ビームの送信電力、及び上記指向性ビームの方向における上記アンテナアレイのアンテナ利得に基づいている。

【0307】

実例７８は実例７４から実例７７のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記電力密度限界値は、上記アンテナアレイからの予め定義された距離における上記電力密度に関係する。

【0308】

実例７９は、下記の基準に従って上記送信電力を決定するための手段を備え、

【数16】

ここで、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｇ_ｉは上記ｉ番目の指向性ビームの方向における上記アンテナアレイのアンテナ利得を表し、Ｒは上記予め定義された距離を表し、Ｓ_ｍａｘは上記電力密度限界値を表す、実例７８の主題を含む。

【0309】

実例８０は実例７８又は実例７９の主題を含むとともに、任意に、上記予め定義された距離は、３メートルの距離を含む。

【0310】

実例８１は、下記の基準に従って上記送信電力を決定するための手段を備え、

【数17】

ここで、Ｎは上記複数の指向性ビームの数を表し、Ｐ_ｉはｉ番目の指向性ビームの送信電力を表し、Ｐ_０は上記アンテナアレイの最大の全送信電力を表し、Ｐ_ｍａｘは上記全送信電力限界値を表す、実例７４から実例８０のいずれか一つの主題を含む。

【0311】

実例８２は、上記電力密度限界値に等しいか、又は上記電力密度限界値より小さい電力密度を有する上記指向性ビームのそれぞれを生成するために、上記複数の送信電力を制御するための手段を備える、実例７４から実例８１のいずれか一つの主題を含む。

【0312】

実例８３は、ビームフォーミングされたダイバシティ通信を送信するための手段を備える、実例７４から実例８２のいずれか一つの主題を含む。

【0313】

実例８４は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を送信するための手段を備える、実例７４から実例８３のいずれか一つの主題を含む。

【0314】

実例８５は実例８４の主題を含むとともに、任意に、上記無線通信はマルチユーザ（ＭＵ） ＭＩＭＯ通信を含み、上記複数の指向性ビームは複数のユーザに向けられる。

【0315】

実例８６は、上記複数のユーザに対応する複数のチャネルのチャネル伝搬損失に基づいて上記複数のユーザを選択するための手段を備える、実例８５の主題を含む。

【0316】

実例８７は、予め定義されたチャネル伝搬損失範囲内のチャネル伝搬損失を有する上記複数のユーザを選択するための手段を備える、実例８６の主題を含む。

【0317】

実例８８は、上記複数の送信電力により達成可能な上記複数のユーザに対するスループットに基づいて上記送信電力を制御するための手段を備える、実例８５から実例８７のいずれか一つの主題を含む。

【0318】

実例８９は、上記ユーザに対する上記スループットに対応する最大結合スループットに基づいて上記送信電力を制御するための手段を備える、実例８８の主題を含む。

【0319】

実例９０は実例７４から実例８９のいずれか一つの主題を含むとともに、任意に、上記アンテナアレイは複数のアンテナモジュールを含み、各アンテナモジュールは共通の無線周波数（ＲＦ）回路に連結された複数のアンテナ素子を含む。

【0320】

実例９１は、ミリメートル波（ミリ波）周波数帯域を介して通信するための手段を備える、実例７４から実例９０のいずれか一つの主題を含む。

【0321】

１つ若しくは複数の実施例を参照してここで説明された機能、動作、構成要素、及び／若しくは特徴は、１つ若しくは複数の他の実施例を参照してここで説明された１つ若しくは複数の他の機能、動作、構成要素、及び／若しくは特徴と結合され得るか、又は、１つ若しくは複数の他の実施例を参照してここで説明された１つ若しくは複数の他の機能、動作、構成要素、及び／若しくは特徴と組み合わせて利用され得るとともに、その逆もまた同様である。

【0322】

本発明のいくつかの特徴がここで例示されて説明されたが、当業者には、多くの修正物、代替物、変更物、及び等価物が思い浮かぶ可能性がある。したがって、添付された請求項は、本発明の真の趣旨に含まれる全てのそのような修正物及び変更物をカバーすることを意図している、ということが理解されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【図7】