特許 6961599 マルチアンテナ伝送方法、基地局、およびユーザ端末

(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】6961599

(24)【登録日】2021年10月15日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】マルチアンテナ伝送方法、基地局、およびユーザ端末

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/06 20060101AFI20211025BHJP

   H04B 7/0413 20170101ALI20211025BHJP

   H04B 7/0456 20170101ALI20211025BHJP

   H04B 7/0452 20170101ALI20211025BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20211025BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/06 910

   H04B7/0413 300

   H04B7/0456 110

   H04B7/06 958

   H04B7/0456 130

   H04B7/0452

   H01Q21/06

   H04W16/28

【請求項の数】11

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-538148(P2018-538148)

(86)(22)【出願日】2017年1月13日

(65)【公表番号】特表2019-508941(P2019-508941A)

(43)【公表日】2019年3月28日

(86)【国際出願番号】CN2017071025

(87)【国際公開番号】WO2017124967

(87)【国際公開日】20170727

【審査請求日】2019年12月11日

(31)【優先権主張番号】201610040786.9

(32)【優先日】2016年1月21日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】392026693

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴドコモ

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100158528

【弁理士】

【氏名又は名称】守屋 芳隆

(74)【代理人】

【識別番号】100137903

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 亨

(72)【発明者】

【氏名】コウ ギョウリン

(72)【発明者】

【氏名】ワン シン

(72)【発明者】

【氏名】ジャン ホイリン

(72)【発明者】

【氏名】加山 英俊

【審査官】 齊藤 晶

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１５−５１３２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６０８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０００７３７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−２３６２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 H. Khaleghi Bizaki（他１名），Power Loading by Minimizing the Average Symbol Error Rate on MIMO THP Systems，The 9th International Conference on Advanced Communication Technology，IEEE，2007年02月14日，pp.1323-1326

【文献】 Jaspreet Singh（他１名），On the Feasibility of Codebook-Based Beamforming in Millimeter Wave Systems With Multiple Antenna Arrays，IEEE Transactions on Wireless Communications，IEEE，2015年01月12日，VOL.14,NO.5

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／０６

Ｈ０４Ｂ ７／０４１３

Ｈ０４Ｂ ７／０４５６

Ｈ０４Ｂ ７／０４５２

Ｈ０１Ｑ ２１／０６

Ｈ０４Ｗ １６／２８

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチアンテナ伝送方法であって、基地局に適用され、
アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割し、
受信された、ユーザ端末（ＵＥ）から送信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の、異なる送信側の無線伝搬チャネル間の空間相関性を示す送信側相関性パラメータを推定し、
各アンテナサブアレイ毎に、前記送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、ビームフォーミング後の下り参照信号を、該アンテナサブアレイによって、前記ＵＥに送信する、
ことを含み、
前記方法は、前記ＵＥからフィードバックされたビーム選択情報を受信し、受信されたビーム選択情報に基づいてユーザをスケジューリングし、
各スケジューリングユーザへ下り制御シグナリングを送信することにより、各スケジューリングユーザから前記基地局へ第２の上り信号を送信することをトリガーし、
前記第２の上り信号に基づいて各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングし、プリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信する、ことをさらに含み、
ここで、前記第２の上り信号に基づいて各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングすることは、
前記第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報を推定し、
全てのスケジューリングユーザの下りチャネル状態情報から、第１のプリコーディング行列を算出し、
各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報および前記第１のプリコーディング行列から、各スケジューリングユーザ毎の第２のプリコーディング行列を算出し、
前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングする、ことを含み、
ここで、前記第１のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ間で使用される線形プリコーディング行列であり、前記第２のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ内で使用される非線形プリコーディング行列である、
ことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行うことは、
前記送信側相関性パラメータから、固有パラメータを算出し、前記固有パラメータに基づいて、前記下り参照信号に対してビームフォーミングを行うことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記送信側相関性パラメータは、送信側相関性行列であり、前記固有パラメータは、前記送信側相関性行列の最大固有値に対応する固有ベクトル、および／または、前記送信側相関性行列の次大固有値に対応する固有ベクトルである、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記受信されたビーム選択情報に基づいてユーザをスケジューリングすることは、
前記ビーム選択情報に基づいて、前記ＵＥで選択されたアンテナサブアレイを決定し、
スケジューリングバランス原則と前記ＵＥで選択されたアンテナサブアレイとに基づいて前記ＵＥをグループ分けして、各アンテナサブアレイそれぞれに対応するスケジューリング対象ＵＥグループを得、
各スケジューリング対象ＵＥグループ毎に、該スケジューリング対象ＵＥグループに対応するアンテナサブアレイによってデータを伝送するスケジューリングユーザを決定する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングすることは、
前記線形プリコーディング行列と前記非線形プリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータを２回プリコーディングする、ことを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記プリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信することは、
異なる送信時間帯を設定し、各アンテナサブアレイ毎に１つの送信時間帯を指定し、
前記スケジューリングユーザに対応するアンテナサブアレイによって、指定された送信時間帯で、前記プリコーディングされたデータを送信する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項7】

基地局であって、
プロセッサと、
前記プロセッサに接続されたメモリと、を備え、
前記メモリには、分割モジュールと、受信モジュールと、推定モジュールと、ビームフォーミングモジュールと、送信モジュールとを含む複数の指令モジュールが記憶され、前記指令モジュールが前記プロセッサで実行される際に、以下の処理が実行され、
前記分割モジュールは、アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割し、
前記受信モジュールは、ユーザ端末（ＵＥ）から送信された第１の上り信号を受信し、
前記推定モジュールは、受信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の、異なる送信側の無線伝搬チャネル間の空間相関性を示す送信側相関性パラメータを推定し、
前記ビームフォーミングモジュールは、各アンテナサブアレイ毎に、前記送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行って、ビームフォーミング後の下り参照信号を得、
前記送信モジュールは、ビームフォーミング後の下り参照信号を、相応のアンテナサブアレイによって、前記ＵＥに送信し、
ここで、前記受信モジュールは、さらに、前記ＵＥからフィードバックされたビーム選択情報を受信し、
前記基地局は、
受信されたビーム選択情報に基づいて、ユーザをスケジューリングするスケジューリングモジュールをさらに備え、
前記送信モジュールは、さらに、各スケジューリングユーザへ下り制御シグナリングを送信することにより、各スケジューリングユーザから前記基地局へ第２の上り信号を送信することをトリガーし、
前記受信モジュールは、さらに、各スケジューリングユーザから送信された第２の上り信号を受信し、
前記基地局は、
受信された第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングするプリコーディングモジュールをさらに備え、
前記送信モジュールは、さらに、プリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信し、
ここで、前記プリコーディングモジュールは、前記第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報を推定し、全てのスケジューリングユーザの下りチャネル状態情報から、第１のプリコーディング行列を算出し、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報および前記第１のプリコーディング行列から、各スケジューリングユーザ毎の第２のプリコーディング行列を算出し、前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングし、
ここで、前記第１のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ間で使用される線形プリコーディング行列であり、前記第２のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ内で使用される非線形プリコーディング行列である、
ことを特徴とする基地局。

【請求項8】

前記スケジューリングモジュールは、前記ビーム選択情報に基づいて、前記ＵＥで選択されたアンテナサブアレイを決定し、スケジューリングバランス原則と前記ＵＥで選択されたアンテナサブアレイとに基づいて前記ＵＥをグループ分けして、各アンテナサブアレイそれぞれに対応するスケジューリング対象ＵＥグループを得、各スケジューリング対象ＵＥグループ毎に、該スケジューリング対象ＵＥグループに対応するアンテナサブアレイによってデータを伝送するスケジューリングユーザを決定する、ことを特徴とする請求項７に記載の基地局。

【請求項9】

前記プリコーディングモジュールは、前記線形プリコーディング行列と前記非線形プリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータを２回プリコーディングする、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。

【請求項10】

ユーザ端末であって、
プロセッサと、
前記プロセッサに接続されたメモリと、を備え、
前記メモリには、送信モジュールと、受信モジュールとを含む複数の指令モジュールが記憶され、前記指令モジュールが前記プロセッサで実行される際に、以下の処理が実行され、
前記送信モジュールは、アンテナアレイが少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割された基地局へ第１の上り信号を送信することにより、前記基地局が、受信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の、異なる送信側の無線伝搬チャネル間の空間相関性を示す送信側相関性パラメータを推定し、各アンテナサブアレイ毎に、前記送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、ビームフォーミング後の下り参照信号を、該アンテナサブアレイによって、前記ユーザ端末に送信するようにし、
前記受信モジュールは、前記基地局から、ビームフォーミング後の下り参照信号を受信し、
ここで、前記ユーザ端末は、受信されたビームフォーミング後の下り参照信号に基づいて、ビームを選択して、ビーム選択情報を生成する選択モジュールをさらに備え、
前記送信モジュールは、さらに、前記基地局へ前記ビーム選択情報をフィードバックすることにより、前記基地局が、前記ビーム選択情報に基づいてユーザをスケジューリングするようにし、
前記基地局から送信された下り制御シグナリングに応じて、前記基地局へ第２の上り信号を送信し、ここで、前記基地局は、前記第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報を推定し、全てのスケジューリングユーザの下りチャネル状態情報から、第１のプリコーディング行列を算出し、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報および前記第１のプリコーディング行列から、各スケジューリングユーザ毎の第２のプリコーディング行列を算出し、前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、前記ユーザ端末のデータを２回プリコーディングして、プリコーディングされたデータを得、
前記受信モジュールは、さらに、前記基地局から、前記プリコーディングされたデータを受信し、
ここで、前記第１のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ間で使用される線形プリコーディング行列であり、前記第２のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ内で使用される非線形プリコーディング行列である、
ことを特徴とするユーザ端末。

【請求項11】

不揮発性コンピュータ可読記憶媒体であって、
前記記憶媒体に機械可読指令が記憶され、前記機械可読指令は、
アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割し、
受信された、ユーザ端末（ＵＥ）から送信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の、異なる送信側の無線伝搬チャネル間の空間相関性を示す送信側相関性パラメータを推定し、
各アンテナサブアレイ毎に、前記送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、ビームフォーミング後の下り参照信号を、該アンテナサブアレイによって、前記ＵＥに送信し、
前記ＵＥからフィードバックされたビーム選択情報を受信し、受信されたビーム選択情報に基づいてユーザをスケジューリングし、
各スケジューリングユーザへ下り制御シグナリングを送信することにより、各スケジューリングユーザから前記基地局へ第２の上り信号を送信することをトリガーし、
前記第２の上り信号に基づいて各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングし、プリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信する、ことを完成させるように、プロセッサで実行可能であり、
ここで、前記第２の上り信号に基づいて各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングすることは、
前記第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報を推定し、
全てのスケジューリングユーザの下りチャネル状態情報から、第１のプリコーディング行列を算出し、
各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報および前記第１のプリコーディング行列から、各スケジューリングユーザ毎の第２のプリコーディング行列を算出し、
前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングする、ことを含み、
ここで、前記第１のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ間で使用される線形プリコーディング行列であり、前記第２のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ内で使用される非線形プリコーディング行列である、ことを特徴とする不揮発性コンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は通信分野に関し、特にマルチアンテナ伝送方法、基地局、およびユーザ端末に関する。

【背景技術】

【0002】

無線通信システムでは、基地局と通信してサービスを受けたい数多いユーザが同時に存在する。これらのシナリオでは、マルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）の伝送方式によって、複数のユーザを同時にスケジューリングすることが実現可能である。アンテナ技術の発展に伴い、大規模アンテナアレイシステム（ＡＡＳ）が徐々に基地局に適用されている。このような大規模ＡＡＳは、通常、数百個のアンテナアレイ素子（例えば、１２８本、２５６本またはそれ以上）を備える。これらのアレイ素子は、平面状に配列されて、平面アレイアンテナとして使用されてもよい。基地局側にＡＡＳを装着することにより、さらに多いユーザへ同時に無線通信を提供することが可能になる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

基地局側の限られたスペース内で大規模ＡＡＳを使用する場合、特に、ユーザが密集して分布するシナリオでは、無線伝搬チャネルの空間相関性が高くなる。この場合、無線通信システムのシステム容量を保証するために、理論的には、非線形プリコーディング方法によってマルチアンテナ伝送を行うことができる。しかし、非線形プリコーディング方法の実現複雑度は、アンテナ数の増加につれて容認できなくなる。このため、高い空間相関性のシナリオでは、低い複雑度のマルチアンテナ伝送方式を設計する必要がある。

【0004】

本願の実施例では、高い空間相関性のシナリオに適用可能で、低い計算複雑度とシステム性能とを両立させるマルチアンテナ伝送方法、基地局、およびユーザ端末が提供されている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

具体的には、本願の実施例は、下記のように実現される。
マルチアンテナ伝送方法であって、基地局に適用され、アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割し、受信された、ユーザ端末（ＵＥ）から送信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の、異なる送信側の無線伝搬チャネル間の空間相関性を示す送信側相関性パラメータを推定し、各アンテナサブアレイ毎に、前記送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、ビームフォーミング後の下り参照信号を、該アンテナサブアレイによって、前記ＵＥに送信する、ことを含み、前記方法は、前記ＵＥからフィードバックされたビーム選択情報を受信し、受信されたビーム選択情報に基づいてユーザをスケジューリングし、各スケジューリングユーザへ下り制御シグナリングを送信することにより、各スケジューリングユーザから前記基地局へ第２の上り信号を送信することをトリガーし、前記第２の上り信号に基づいて各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングし、プリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信する、ことをさらに含み、ここで、前記第２の上り信号に基づいて各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングすることは、前記第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報を推定し、全てのスケジューリングユーザの下りチャネル状態情報から、第１のプリコーディング行列を算出し、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報および前記第１のプリコーディング行列から、各スケジューリングユーザ毎の第２のプリコーディング行列を算出し、前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングする、ことを含み、ここで、前記第１のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ間で使用される線形プリコーディング行列であり、前記第２のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ内で使用される非線形プリコーディング行列である。

【0006】

基地局であって、プロセッサと、前記プロセッサに接続されたメモリと、を備え、前記メモリには、分割モジュールと、受信モジュールと、推定モジュールと、ビームフォーミングモジュールと、送信モジュールとを含む複数の指令モジュールが記憶され、前記指令モジュールが前記プロセッサで実行される際に、以下の処理が実行され、前記分割モジュールは、アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割し、前記受信モジュールは、ユーザ端末（ＵＥ）から送信された第１の上り信号を受信し、前記推定モジュールは、受信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の、異なる送信側の無線伝搬チャネル間の空間相関性を示す送信側相関性パラメータを推定し、前記ビームフォーミングモジュールは、各アンテナサブアレイ毎に、前記送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行って、ビームフォーミング後の下り参照信号を得、前記送信モジュールは、ビームフォーミング後の下り参照信号を、相応のアンテナサブアレイによって、前記ＵＥに送信し、ここで、前記受信モジュールは、さらに、前記ＵＥからフィードバックされたビーム選択情報を受信し、前記基地局は、受信されたビーム選択情報に基づいて、ユーザをスケジューリングするスケジューリングモジュールをさらに備え、前記送信モジュールは、さらに、各スケジューリングユーザへ下り制御シグナリングを送信することにより、各スケジューリングユーザから前記基地局へ第２の上り信号を送信することをトリガーし、前記受信モジュールは、さらに、各スケジューリングユーザから送信された第２の上り信号を受信し、前記基地局は、受信された第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングするプリコーディングモジュールをさらに備え、前記送信モジュールは、さらに、プリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信し、ここで、前記プリコーディングモジュールは、前記第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報を推定し、全てのスケジューリングユーザの下りチャネル状態情報から、第１のプリコーディング行列を算出し、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報および前記第１のプリコーディング行列から、各スケジューリングユーザ毎の第２のプリコーディング行列を算出し、前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングし、ここで、前記第１のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ間で使用される線形プリコーディング行列であり、前記第２のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ内で使用される非線形プリコーディング行列である。

【0007】

ユーザ端末であって、プロセッサと、前記プロセッサに接続されたメモリと、を備え、前記メモリには、送信モジュールと、受信モジュールとを含む複数の指令モジュールが記憶され、前記指令モジュールが前記プロセッサで実行される際に、以下の処理が実行され、前記送信モジュールは、アンテナアレイが少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割された基地局へ第１の上り信号を送信することにより、前記基地局が、受信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の、異なる送信側の無線伝搬チャネル間の空間相関性を示す送信側相関性パラメータを推定し、各アンテナサブアレイ毎に、前記送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、ビームフォーミング後の下り参照信号を、該アンテナサブアレイによって、前記ユーザ端末に送信するようにし、前記受信モジュールは、前記基地局から、ビームフォーミング後の下り参照信号を受信し、ここで、前記ユーザ端末は、受信されたビームフォーミング後の下り参照信号に基づいて、ビームを選択して、ビーム選択情報を生成する選択モジュールをさらに備え、前記送信モジュールは、さらに、前記基地局へ前記ビーム選択情報をフィードバックすることにより、前記基地局が、前記ビーム選択情報に基づいてユーザをスケジューリングするようにし、前記基地局から送信された下り制御シグナリングに応じて、前記基地局へ第２の上り信号を送信し、ここで、前記基地局は、前記第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報を推定し、全てのスケジューリングユーザの下りチャネル状態情報から、第１のプリコーディング行列を算出し、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報および前記第１のプリコーディング行列から、各スケジューリングユーザ毎の第２のプリコーディング行列を算出し、前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、前記ユーザ端末のデータを２回プリコーディングして、プリコーディングされたデータを得、前記受信モジュールは、さらに、前記基地局から、前記プリコーディングされたデータを受信し、ここで、前記第１のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ間で使用される線形プリコーディング行列であり、前記第２のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ内で使用される非線形プリコーディング行列である。

【0008】

不揮発性コンピュータ可読記憶媒体であって、前記記憶媒体に機械可読指令が記憶され、前記機械可読指令は、アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割し、受信された、ユーザ端末（ＵＥ）から送信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の、異なる送信側の無線伝搬チャネル間の空間相関性を示す送信側相関性パラメータを推定し、各アンテナサブアレイ毎に、前記送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、ビームフォーミング後の下り参照信号を、該アンテナサブアレイによって、前記ＵＥに送信し、前記ＵＥからフィードバックされたビーム選択情報を受信し、受信されたビーム選択情報に基づいてユーザをスケジューリングし、各スケジューリングユーザへ下り制御シグナリングを送信することにより、各スケジューリングユーザから前記基地局へ第２の上り信号を送信することをトリガーし、前記第２の上り信号に基づいて各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングし、プリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信する、ことを完成させるように、プロセッサで実行可能であり、ここで、前記第２の上り信号に基づいて各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングすることは、前記第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報を推定し、全てのスケジューリングユーザの下りチャネル状態情報から、第１のプリコーディング行列を算出し、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報および前記第１のプリコーディング行列から、各スケジューリングユーザ毎の第２のプリコーディング行列を算出し、前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングする、ことを含み、ここで、前記第１のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ間で使用される線形プリコーディング行列であり、前記第２のプリコーディング行列はアンテナサブアレイ内で使用される非線形プリコーディング行列である。

【発明の効果】

【0009】

上述した解決手段からわかるように、本願の実施例で提供されたマルチアンテナ伝送方法、基地局、およびユーザ端末は、基地局によって、アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割し、受信された、ＵＥから送信された上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の送信側相関性パラメータを推定し、各アンテナサブアレイ毎に、送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、該アンテナサブアレイによって、ＢＲＳをＵＥに送信する。従来技術におけるアンテナアレイ全体に対してビームフォーミングを行うことに比べると、計算複雑度を低減させることができ、ＡＡＳが用いられユーザが密集して分布するシナリオに適用可能であり、高い空間相関性があるシナリオに対して、性能および複雑度を両立させるマルチアンテナ伝送方式が提供されている。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本願の一部の実施例における基地局側がマルチアンテナ伝送を行う方法のフローの模式図である。

【図2a】本願の一部の実施例におけるアンテナサブアレイの分割の模式図である。

【図2b】本願の他の一部の実施例におけるアンテナサブアレイの分割の模式図である。

【図2c】本願の別の一部の実施例におけるアンテナサブアレイの分割の模式図である。

【図3】本願の他の一部の実施例におけるアンテナサブアレイの分割の模式図である。

【図4】本願の他の一部の実施例における基地局側がマルチアンテナ伝送を行う方法のフローの模式図である。

【図5】本願の一部の実施例におけるマルチアンテナ伝送方法のシグナリングやり取りの模式図である。

【図6】本願の一部の実施例におけるＵＥ側がマルチアンテナ伝送を行う方法のフローの模式図である。

【図7】本願の一部の実施例における基地局の構成の模式図である。

【図8】本願の他の一部の実施例における基地局の構成の模式図である。

【図9】本願の一部の実施例におけるユーザ端末の構成の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の目的、解決手段、およびメリットをさらに明確にするために、以下、図面を参照しながら、実施例を挙げて、本願をさらに詳しく説明する。

【0012】

図１は、本願の一部の実施例におけるマルチアンテナ伝送方法のフローの模式図である。この方法は、基地局に適用される。図１に示すように、この方法は、以下のステップを含む。

【0013】

ステップ１０１で、アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割する。

【0014】

本願の一部の実施例では、アンテナサブアレイの分割方法は、複数あるが、アンテナアレイの構成およびアンテナアレイ素子の偏波方向の少なくとも一方に基づいて、アンテナアレイを分割することを含む。例えば、アンテナアレイの構成に基づいて、均一な分割または非均一な分割を行ってもよい。あるいは、アンテナアレイ素子の偏波方向に基づいて、同様な偏波方向を有するアンテナアレイ素子を１つのアンテナサブアレイとして分割する。あるいは、アンテナアレイ素子の偏波方向も考慮して、アンテナアレイに対して均一な分割または非均一な分割を行う。ここで、各アンテナサブアレイそれぞれに含まれるアンテナアレイ素子の数は、同じであってもよいし、異なってもよい。

【0015】

２次元アンテナアレイを例として、図２ａは、本願の一実施例におけるアンテナサブアレイの分割の模式図である。ここで、アンテナアレイ２１０は、４つのアンテナサブアレイ２１１、２１２、２１３、２１４に均一に分割されている。各アンテナサブアレイは、規則的な四角形アンテナアレイであり、それぞれ４つのアンテナアレイ素子を含む。

【0016】

図２ｂは、本願の他の実施例におけるアンテナサブアレイの分割の模式図である。ここで、横方向にアンテナアレイ２１０を４つのアンテナサブアレイ２２１、２２２、２２３、２２４に均一に分割している。各アンテナサブアレイは、規則的な横方向帯状のアンテナアレイであり、それぞれ４つのアンテナアレイ素子を含む。

【0017】

図２ｃは、本願の別の実施例におけるアンテナサブアレイの分割の模式図である。ここで、縦方向にアンテナアレイ２１０を４つのアンテナサブアレイ２３１、２３２、２３３、２３４に均一に分割している。各アンテナサブアレイは、規則的な縦方向帯状のアンテナアレイであり、それぞれ４つのアンテナアレイ素子を含む。

【0018】

図３は、本願の他の実施例におけるアンテナサブアレイの分割の模式図である。ここで、アンテナアレイ３００のアンテナアレイ素子の偏波方式は、垂直偏波と水平偏波との２つを含む。これらの２つの偏波方式に応じて、アンテナアレイ３００を、それぞれ１６個のアンテナアレイ素子が含まれるアンテナサブアレイ３１０および３２０に分割している。ここで、アンテナサブアレイ３１０のアンテナアレイ素子は、いずれも垂直偏波であり、アンテナサブアレイ３２０のアンテナアレイ素子は、いずれも水平偏波である。

【0019】

上述したアンテナサブアレイの分割方法は、例示に過ぎず、具体的に適用する際に、アンテナアレイを、異なる数のアンテナアレイ素子が含まれるアンテナサブアレイに分割してもよい。例えば、アンテナアレイ２１０に含まれる１６個のアンテナアレイ素子を、それぞれ８つ、６つ、２つのアンテナアレイ素子が含まれるアンテナサブアレイに分割する。ここで、アンテナサブアレイの形状およびそれに含まれるアンテナアレイ素子の数は、形成されるビームの方向およびカバー範囲に影響を及ぼすことになる。

【0020】

ステップ１０２で、受信された、ユーザ端末（ＵＥ）から送信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の送信側相関性パラメータを推定する。

【0021】

本ステップにおいて、第１の上り信号は、上り参照信号、または他の上り信号、例えば、上りデータや制御信号であってもよい。送信側相関性パラメータは、異なる送信側の無線伝搬チャネル間の空間相関性を示すものである。例えば、送信側相関性パラメータは、送信側相関性行列と表されてもよい。

【0022】

上り参照信号を例として、基地局は、ＵＥから送信された上り参照信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の送信側相関性行列を推定することは、具体的に、上り参照信号から、アンテナアレイ全体の送信側相関性行列を算出し、全てのＵＥの送信側相関性行列を平均化して、等価の送信側相関性行列を得、該等価の送信側相関性行列の対角線におけるサブ行列を各アンテナサブアレイ毎の送信側相関性行列として決定する、ことを含む。

【0023】

一実施例では、第１の上り信号は、周期的なサウンディング参照信号（Ｐ−ＳＲＳ）であり、ｋ番目のユーザから送信されたＰ−ＳＲＳに基づいて、ｋ番目のユーザの上りチャネル行列Ｈ_ｋが推定され、総ユーザ数がＫであると仮定すると、等価の送信側相関性行列

は、

【数1】

となる。ここで、［ ］^Ｈは共役転置演算を表す。

【0024】

アンテナアレイ全体がＬ個のアンテナサブアレイに分割される場合、上記等価の送信側相関性行列

は、さらに、

【数2】

と表されてもよい。ここで、ｌ番目のアンテナサブアレイの送信側相関性行列は、上記

の対角線におけるｌ番目のサブ行列Ｒ_ｌｌ（ｌ＝１，・・・，Ｌ）である。ｌ番目のアンテナサブアレイにｎ個のアンテナアレイ素子が含まれる場合、Ｒ_ｌｌはｎ＊ｎの正方行列である。

【0025】

ステップ１０３で、各アンテナサブアレイ毎に、送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、ビームフォーミング後の下り参照信号（ＢＲＳ：ｂｅａｍｆｏｒｍｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）を、該アンテナサブアレイによって、ＵＥに送信する。

【0026】

本ステップにおいて、送信側相関性パラメータから、固有パラメータを算出し、固有パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行って、ＢＲＳを得る。具体的には、送信側相関性パラメータが送信側相関性行列である場合、固有パラメータは、送信側相関性行列の最大固有値に対応する固有ベクトル、および／または、送信側相関性行列の次大固有値に対応する固有ベクトルであってもよい。

【0027】

例えば、各アンテナサブアレイｌ＝１，・・・，Ｌについて、その対応する送信側相関性行列Ｒ_ｌｌは、固有値および固有ベクトルによって一意に表すことができる。

【数3】

のように、Ｒ_ｌｌに対して固有値分解（ＥＶＤ）を行う。ここで、Σは固有値対角行列であり、Ｑは固有ベクトル行列であり、［ ］^−１は逆行列を求める演算を表す。Ｒ_ｌｌがフルランクである場合、Σ＝ｄｉａｇ（λ_１，λ_２，・・・,λ_ｎ）は大きい順に並べられるｎ個の固有値λ_１，λ_２，・・・,λ_ｎを含み、固有値ベクトルＱ＝｛χ_１，χ_２，・・・，χ_ｎ｝は、相応のｎ個の固有ベクトルχ_１，χ_２，・・・，χ_ｎを含む。最大固有値λ_１に対応する固有ベクトルはχ_１であり、次大固有値λ_２に対応する固有ベクトルはχ_２である。

【0028】

下り参照信号に対してビームフォーミングを行うための固有ベクトルは、１つまたは複数であってもよい。例えば、ｌ番目のアンテナサブアレイにおいて、最大固有値λ_１に対応する固有ベクトルχ_１を使用して、下り参照信号ｓ_ＲＳ，ｌに対してビームフォーミングを行う場合、得られるＢＲＳはｙ_{ＢＲＳ，ｌ}＝χ_１ｓ_ＲＳ，ｌである。

【0029】

または、ｌ番目のアンテナサブアレイにおいて、次大固有値λ_２に対応する固有ベクトルχ_２を使用して、下り参照信号ｓ_ＲＳ，ｌに対してビームフォーミングを行う場合、得られるＢＲＳはｙ_{ＢＲＳ，ｌ}＝χ_２ｓ_ＲＳ，ｌである。

【0030】

または、これらの２つの固有ベクトルχ_１およびχ_２を使用して、下り参照信号ｓ_ＲＳ，ｌに対してビームフォーミングを行う場合、ｙ_{ＢＲＳ，ｌ}＝χ_１ｓ_ＲＳ，ｌおよびｙ_{ＢＲＳ２，ｌ}＝χ_２ｓ_ＲＳ，ｌの２つのＢＲＳを得、それぞれＵＥに送信する。または、得られる２つのＢＲＳをｙ_{ＢＲＳ，ｌ}＝χ_１ｓ_ＲＳ，ｌ＋χ_２ｓ_ＲＳ，ｌのように重ね合わせて、合わせたＢＲＳをＵＥに送信してもよい。

【0031】

具体的に適用する際に、長期的な進化（ＬＴＥ）システムの互換性を考慮すると、下り参照信号は、セル専用参照信号（ＣＲＳ）またはチャネル状態指示参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）であってもよい。

【0032】

Ｌ個のアンテナサブアレイで送信される複数のＢＲＳは、時分割多重化（ＴＤＭ）、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、符号分割多重化（ＣＤＭ）、または循環シフト（ＣＳ）によって、時間周波数リソース上で多重化してもよい。

【0033】

上記図１に示す実施例では、基地局によって、アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割し、受信された、ＵＥから送信された上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の送信側相関性パラメータを推定し、各アンテナサブアレイ毎に、送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、該アンテナサブアレイによって、ＢＲＳをＵＥに送信する。従来技術におけるアンテナアレイ全体に対してビームフォーミングを行うことに比べると、計算複雑度を低減させることができ、ＡＡＳが用いられユーザが密集して分布するシナリオに適用可能であり、高い空間相関性があるシナリオに対して、性能および複雑度を両立させるマルチアンテナ伝送方式が提供されている。

【0034】

図４は、本願の他の実施例における基地局側がマルチアンテナ伝送を行う方法のフローの模式図である。図４に示すように、図１に示すステップに加えて、図４は、以下のステップをさらに含む。

【0035】

ステップ１０４で、ＵＥからフィードバックされたビーム選択情報を受信し、受信されたビーム選択情報に基づいてユーザをスケジューリングする。

【0036】

本ステップにおいて、ビーム選択情報は、ＵＥで選択されたＢＲＳに対応するビーム識別子、または、ＵＥで選択されたアンテナサブアレイ識別子であってもよい。ここで、ビーム識別子はビームのインデックスであってもよく、アンテナサブアレイ識別子はアンテナサブアレイのインデックスであってもよい。

【0037】

具体的には、ＵＥは、基地局側のＬ個のアンテナサブアレイで送信された複数のＢＲＳを受信すると、その中から１つまたは複数のＢＲＳを選択し、選択されたＢＲＳに対応するビームのインデックスを決定する。ＵＥが基地局側のアンテナサブアレイとビームとの対応関係を事前に知っている場合、ＵＥは、該対応関係に基づいて、上記ビームのインデックスに対応するアンテナサブアレイのインデックスを決定し、該アンテナサブアレイのインデックスをビーム選択情報として基地局に送信してもよい。ＵＥは、基地局側のアンテナサブアレイの具体的な情報を知らない場合、選択されたＢＲＳに対応するビームのインデックスをビーム選択情報として基地局に送信する。

【0038】

基地局は、受信されたビーム選択情報に基づいて、ＵＥで選択されたアンテナサブアレイを決定する。該ビーム選択情報がＵＥで選択されたＢＲＳに対応するビームのインデックスである場合、基地局は、アンテナサブアレイとビームとの対応関係によって、ＵＥで選択されたアンテナサブアレイがマッピングされることができる。該ビーム選択情報がＵＥで選択されたアンテナサブアレイのインデックスである場合、基地局は、直接にその中から、ＵＥで選択されたアンテナサブアレイを決定することができる。

【0039】

基地局がユーザをスケジューリングする方法は、決定された、ＵＥで選択されたアンテナサブアレイに基づいて、ＵＥをグループ分けして、各アンテナサブアレイそれぞれに対応するスケジューリング対象ＵＥグループを得、次いで、各スケジューリング対象ＵＥグループ毎に、該スケジューリング対象ＵＥグループに対応するアンテナサブアレイによってデータを伝送するスケジューリングユーザを決定する、ことを含む。ここで、１つのスケジューリング対象ＵＥグループには、１つまたは複数のＵＥが含まれる。

【0040】

一実施例では、ユーザのグループ分けを行う際に、単純にユーザのフィードバックに基づいてグループ分けしてもよい。即ち、同一のアンテナサブアレイのインデックスをフィードバックしたＵＥを、いかなる調整も行わずに、１つのスケジューリング対象ＵＥグループに属させる。例えば、Ｋ個のＵＥがあり、Ｌ個のアンテナサブアレイに対して、ＵＥ１は、選択されたアンテナサブアレイのインデックスが１であることをフィードバックし、ＵＥ２は、選択されたアンテナサブアレイのインデックスが１および２であることをフィードバックし、ＵＥ３は、選択されたアンテナサブアレイのインデックスが１および３であることをフィードバックし、ＵＥ４は、選択されたアンテナサブアレイのインデックスが１であることをフィードバックし、ＵＥ５は、選択されたアンテナサブアレイのインデックスが１であることをフィードバックし、・・・、ＵＥＫは、選択されたアンテナサブアレイのインデックスがＬであることをフィードバックしたと仮定する。

【0041】

そうすると、基地局は、表１に示す結果を得ることができる。ここで、インデックスが１であるアンテナサブアレイを選択したＵＥが５つあり、これらの５つのＵＥを１グループに属させる。例えば、現在、複数のユーザが１つの会議室で会議をしているなど、該アンテナサブアレイで形成されたビームのカバー範囲内にスケジューリングされるのを待っているユーザが多数あるような具体的なシナリオを考慮すると、これらのユーザは、同時に基地局へデータサービスを要求し、基地局は、これらのユーザで選択されたアンテナサブアレイのインデックスがいずれも１であることを決定した。

【表1】

【0042】

他の実施例では、基地局は、スケジューリングバランス原則に基づいて、ＵＥをグループ分けしてもよい。即ち、全てのスケジューリング対象ＵＥグループ内のＵＥ数が比較的近くなるように、各アンテナサブアレイに割り当てられたスケジューリング対象ＵＥの数をバランスさせる。例えば、表２に示すように、多数のＵＥからフィードバックされたアンテナサブアレイのインデックスが１である場合、基地局は、アンテナサブアレイ間で、同一グループに分けられたスケジューリング対象ＵＥを適宜調整してもよい。例えば、ビームが近いアンテナサブアレイ間で調整して、複数のアンテナサブアレイを選択した若干のＵＥを１グループのみに残すことを考慮する。いかなる調整も行われない表１の結果と対比すると、表２に示すように、ＵＥ４およびＵＥ５を、それぞれ、対応のインデックスが２および３であるスケジューリング対象ＵＥグループに割り当て、対応のインデックスが１であるスケジューリング対象ＵＥグループからＵＥ３を削除し、ＵＥ３を、対応のインデックスが３であるスケジューリング対象ＵＥグループのみに割り当てる。

【表2】

【0043】

ＵＥが、選択されたアンテナサブアレイのインデックスを基地局へフィードバックすることに加えて、選択されたアンテナサブアレイで受信されたＢＲＳのＲＳＲＰを合わせて基地局に送信する場合、基地局は、各ＵＥで選択されたアンテナサブアレイでのＲＳＲＰを参考して、ユーザのグループ分けを行ってもよい。例えば、上記スケジューリングバランス原則では、各アンテナサブアレイに割り当てられたスケジューリング対象ＵＥの数が比較的近くなるように、各スケジューリング対象ＵＥグループに、ＲＳＲＰがある閾値より高いＵＥのみを残すことを考慮する。

【0044】

各スケジューリング対象ＵＥグループ毎に、基地局は、所定のスケジューリングメトリックに基づいて、その中から１つまたは複数のスケジューリングユーザを決定してもよい。ここで、スケジューリングメトリックは、ＵＥスループットの幾何平均、プロポーショナルフェアネススケジューリングメトリック、改善されたプロポーショナルフェアネススケジューリングメトリックであってもよい。

【0045】

ステップ１０５で、各スケジューリングユーザへ下り制御シグナリングを送信することにより、各スケジューリングユーザから基地局へ第２の上り信号を送信することをトリガーし、第２の上り信号に基づいて各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングし、プリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信する。

【0046】

本ステップにおいて、第２の上り信号は、非周期的なサウンディング参照信号（Ａ−ＳＲＳ）のような上り参照信号であってもよい。送信される下り制御シグナリングには、スケジューリングユーザに対し上り参照信号の送信を指示するための指示ビットが付けられている。これにより、スケジューリングユーザから基地局へ上り参照信号を送信することをトリガーする。その後、基地局は、受信された上り参照信号に基づいてチャネル推定を行い、チャネル相互関係（ｃｈａｎｎｅｌ ｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙ）原則に基づいて、アンテナアレイ全体の下りチャネル状態情報を推定する。

【0047】

本願では、アンテナアレイ全体が複数のアンテナサブアレイに分割され、アンテナサブアレイ間でチャネルの空間相関性が弱いので、アンテナサブアレイ間で線形プリコーディングアルゴリズムを使用してもよい。これにより、良い性能を得ることができる。また、アンテナサブアレイの内部では、高い空間相関性に適応するように、非線形プリコーディングアルゴリズムを使用する。即ち、２つのプリコーディング行列をそれぞれ算出し、カスケード方式でプリコーディングする。

【0048】

具体的には、全てのスケジューリングユーザの下りチャネル状態情報から、線形プリコーディング方法によって線形プリコーディング行列を算出し、これを第１のプリコーディング行列とする。次いで、推定された下りチャネル状態情報および線形プリコーディング行列から、非線形プリコーディング方法によって各スケジューリングユーザ毎の非線形プリコーディング行列を算出し、これを第２のプリコーディング行列とする。その後、線形プリコーディング行列と非線形プリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングする。

【0049】

例えば、線形プリコーディングは、ゼロフォーシング（ＺＦ）またはブロック対角化（ＢＤ）アルゴリズムによって、全てのスケジューリングユーザの下りチャネル状態情報から、線形プリコーディング行列Ｐを得るようにしてもよい。次いで、アンテナサブアレイでの各スケジューリングユーザ毎に、線形プリコーディング行列Ｐと下りチャネル行列

との積

に対して、例えばＴＨＰアルゴリズムによって非線形プリコーディングを行って、非線形プリコーディング行列Ｖ_ｋを得る。さらに、ＰおよびＶ_ｋに基づいて、全てのユーザデータを２回プリコーディングして、プリコーディングされたデータを得る。

【0050】

一実施例では、プリコーディングされたデータを送信する際に、アンテナアレイ全体で、プリコーディングされたデータを全てのスケジューリングユーザに同時に送信してもよい。他の実施例では、各アンテナサブアレイそれぞれが１つのスケジューリングユーザグループに対応し、各スケジューリングユーザグループそれぞれに複数のスケジューリングユーザが含まれる場合、異なる送信時間帯を設定し、各アンテナサブアレイ毎に１つの送信時間帯を指定し、その後、スケジューリングユーザに対応するアンテナサブアレイによって、指定された送信時間帯で、プリコーディングされたデータを送信し、即ち、アンテナサブアレイ間で時分割で送信するようにしてもよい。

【0051】

図４に示す実施例では、基地局は、ＵＥからフィードバックされたビーム選択情報を受信し、受信されたビーム選択情報に基づいてユーザをスケジューリングし、各アンテナサブアレイ毎にスケジューリングユーザを決定することにより、異なるアンテナサブアレイに対応するスケジューリングユーザグループ間の空間相関性が弱くなり、同一のアンテナサブアレイに対応するスケジューリングユーザ間でのみ高い空間相関性を保持し、さらに、線形プリコーディングと非線形プリコーディングとを組み合わせた方式でカスケードプリコーディングを行うことにより、マルチユーザ多重化の利得を向上させ、セルスループットを増加させる。

【0052】

図５は、本願の一実施例におけるマルチアンテナ伝送方法のシグナリングやり取りの模式図である。図中には、基地局およびスケジューリング対象ユーザＵＥ１，・・・，ＵＥＫが含まれる。図５に示すように、この方法は、以下のステップを含む。

【0053】

ステップ５０１で、基地局は、アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割する。

【0054】

ステップ５０２で、各ＵＥは、基地局へ第１の上り信号を送信する。例えば、ＵＥ１，・・・，ＵＥＫは、それぞれ、基地局へ上り信号Ｐ−ＳＲＳを送信する。

【0055】

ステップ５０３で、基地局は、受信された、ＵＥから送信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の送信側相関性行列を推定し、各アンテナサブアレイ毎に、送信側相関性行列から固有ベクトルを算出し、固有ベクトルに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行って、ＢＲＳを得る。

【0056】

ステップ５０４で、基地局は、各アンテナサブアレイで、相応のＢＲＳをＵＥに送信する。

【0057】

ステップ５０５で、ＵＥは、受信されたＢＲＳに基づいて、アンテナサブアレイを選択する。

【0058】

ステップ５０６で、ＵＥは、基地局へビーム選択情報をフィードバックする。

【0059】

ステップ５０７で、基地局は、受信されたビーム選択情報に基づいて、ユーザをスケジューリングする。

【0060】

ステップ５０８で、基地局は、各スケジューリングユーザへ下り制御シグナリングを送信することにより、各スケジューリングユーザから基地局へ第２の上り信号を送信することをトリガーする。

【0061】

図５に示すように、ＵＥ１およびＵＥＫがスケジューリングユーザであると仮定する。この場合、基地局は、ＵＥ１およびＵＥＫから基地局へＡ−ＳＲＳを送信することをトリガーする。

【0062】

ステップ５０９で、各スケジューリングユーザは、基地局へ第２の上り信号を送信する。

【0063】

ステップ５１０で、基地局は、受信された第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをカスケードプリコーディングする。

【0064】

ステップ５１１で、基地局は、プリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信する。

【0065】

一実施例では、プリコーディングされたデータを送信することに加えて、基地局は、復調参照信号（ＤＭＲＳ）に関するシグナリング設定情報を、ＵＥのデータチャネルの関連復調に用いるように、同時にスケジューリングユーザへ送信してもよい。

【0066】

ステップ５１２で、各スケジューリングユーザは、受信された下りデータを検出して、その中から自局のデータを得る。

【0067】

図６は、本願の一実施例におけるＵＥ側がマルチアンテナ伝送を行う方法のフローの模式図である。図６に示すように、この方法は、以下のステップを含む。

【0068】

ステップ６０１で、基地局へ第１の上り信号を送信することにより、基地局が、受信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の送信側相関性パラメータを推定し、各アンテナサブアレイ毎に、送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、ビームフォーミング後の下り参照信号ＢＲＳを、該アンテナサブアレイによって、ユーザ端末に送信するようにする。例えば、第１の上り信号はＰ−ＳＲＳである。

【0069】

ステップ６０２で、基地局からＢＲＳを受信し、受信されたＢＲＳに基づいてビームを選択して、ビーム選択情報を生成する。

【0070】

一実施例では、ＵＥは、基地局側のＬ個のアンテナサブアレイで送信されたＢＲＳを受信し、各ＢＲＳの参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）を推定し、その中から１つまたは複数のＢＲＳを選択し、例えば、ＲＳＲＰが最大となるＢＲＳを選択し、または、ＲＳＲＰが最大となるＢＲＳおよびＲＳＲＰが次大となるＢＲＳを選択する。ＵＥは、選択されたＢＲＳの使用しているリソースに基づいて、これらのＢＲＳに対応するビームを決定することができる。

【0071】

さらに、ＵＥは、基地局側のアンテナサブアレイとビームとの対応関係を知っているか否かに応じて、異なるビーム選択情報を生成してもよい。具体的には、ＵＥが上記対応関係を知ることができない場合、選択されたＢＲＳに対応するビーム識別子をビーム選択情報として基地局にフィードバックする。ＵＥは、上記対応関係を事前に知っている場合、上記対応関係に基づいて、アンテナサブアレイ識別子がビーム識別子からマッピングされ、該アンテナサブアレイ識別子をビーム選択情報として基地局にフィードバックしてもよい。

【0072】

他の実施例では、ＵＥは、基地局へビーム選択情報をフィードバックすることに加えて、選択されたＢＲＳのＲＳＲＰを合わせて基地局に送信してもよい。これにより、基地局は、ＵＥで選択されたＢＲＳのＲＳＲＰを参考して、ユーザのスケジューリングを行うことができる。

【0073】

ステップ６０３で、基地局へビーム選択情報をフィードバックすることにより、基地局が、受信されたビーム選択情報に基づいて、ユーザをスケジューリングするようにする。

【0074】

該ＵＥがスケジューリングユーザである場合、さらに、ステップ６０４および６０５を実行する。

【0075】

ステップ６０４で、基地局から下り制御シグナリングを受信し、基地局へ第２の上り信号を送信することにより、基地局が、第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングし、プリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信する。

【0076】

ステップ６０５で、基地局から、プリコーディングされたデータを受信して、データ検出を行う。

【0077】

図７は、本願の一実施例における基地局７００の構成の模式図である。図７に示すように、基地局７００は、アンテナアレイを少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割する分割モジュール７１０と、ユーザ端末（ＵＥ）から送信された第１の上り信号を受信する受信モジュール７２０と、受信モジュール７２０で受信された第１の上り信号に基づいて、分割モジュール７１０で分割された各アンテナサブアレイ毎の送信側相関性パラメータを推定する推定モジュール７３０と、各アンテナサブアレイ毎に、推定モジュール７３０で推定された送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行って、ビームフォーミング後の下り参照信号を得るビームフォーミングモジュール７４０と、ビームフォーミングモジュール７４０で得られたビームフォーミング後の下り参照信号を、相応のアンテナサブアレイによって、ＵＥに送信する送信モジュール７５０と、を備える。

【0078】

図８は、本願の他の実施例における基地局８００の構成の模式図である。図７に示すモジュールに加えて、基地局８００は、スケジューリングモジュール７６０と、プリコーディングモジュール７７０と、をさらに備える。

【0079】

一実施例では、受信モジュール７２０は、さらに、ＵＥからフィードバックされたビーム選択情報を受信する。これに応じて、スケジューリングモジュール７６０は、受信モジュール７２０で受信されたビーム選択情報に基づいて、ユーザをスケジューリングする。

【0080】

一実施例では、スケジューリングモジュール７６０は、ビーム選択情報に基づいて、ＵＥで選択されたアンテナサブアレイを決定し、スケジューリングバランス原則とＵＥで選択されたアンテナサブアレイとに基づいてＵＥをグループ分けして、各アンテナサブアレイそれぞれに対応するスケジューリング対象ＵＥグループを得、各スケジューリング対象ＵＥグループ毎に、該スケジューリング対象ＵＥグループに対応するアンテナサブアレイによってデータを伝送するスケジューリングユーザを決定する。

【0081】

一実施例では、送信モジュール７５０は、さらに、スケジューリングモジュール７６０で決定された各スケジューリングユーザへ下り制御シグナリングを送信することにより、各スケジューリングユーザから基地局へ第２の上り信号を送信することをトリガーする。受信モジュール７２０は、さらに、各スケジューリングユーザから送信された第２の上り信号を受信する。

【0082】

これに応じて、プリコーディングモジュール７７０は、受信モジュール７２０で受信された第２の上り信号に基づいて、スケジューリングモジュール７６０で決定された各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングする。送信モジュール７５０は、さらに、プリコーディングモジュール７７０で得られたプリコーディングされたデータを各スケジューリングユーザに送信する。

【0083】

一部の実施例では、プリコーディングモジュール７７０は、さらに、前記第２の上り信号に基づいて、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報を推定し、全てのスケジューリングユーザの下りチャネル情報から、第１のプリコーディング行列を算出し、各スケジューリングユーザ毎の下りチャネル状態情報および前記第１のプリコーディング行列から、各スケジューリングユーザ毎の第２のプリコーディング行列を算出し、前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータをプリコーディングする。

【0084】

一部の実施例では、前記第１のプリコーディング行列は線形プリコーディング行列であり、前記第２のプリコーディング行列は非線形プリコーディング行列であり、前記プリコーディングモジュール７７０は、さらに、前記線形プリコーディング行列と前記非線形プリコーディング行列とに基づいて、各スケジューリングユーザ毎のデータを２回プリコーディングする。

【0085】

図９は、本願の一実施例におけるユーザ端末９００の構成の模式図である。図９に示すように、ユーザ端末９００は、アンテナアレイが少なくとも２つのアンテナサブアレイに分割された基地局へ第１の上り信号を送信することにより、基地局が、受信された第１の上り信号に基づいて、各アンテナサブアレイ毎の、異なる送信側の無線伝搬チャネル間の空間相関性を示す送信側相関性パラメータを推定し、各アンテナサブアレイ毎に、送信側相関性パラメータに基づいて、下り参照信号に対してビームフォーミングを行い、ビームフォーミング後の下り参照信号を、該アンテナサブアレイによって、ユーザ端末に送信するようにする送信モジュール９１０と、基地局からビームフォーミング後の下り参照信号を受信する受信モジュール９２０と、を備える。

【0086】

一実施例では、ユーザ端末９００は、受信モジュール９２０で受信されたビームフォーミング後の下り参照信号に基づいて、ビームを選択して、ビーム選択情報を生成する選択モジュール９３０をさらに備える。

【0087】

これに応じて、送信モジュール９１０は、さらに、選択モジュール９３０で決定されたビーム選択情報を基地局へフィードバックすることにより、基地局が、ビーム選択情報に基づいてユーザをスケジューリングするようにし、ここで、前記基地局は、前記ビーム選択情報に基づいて、前記ユーザ端末で選択されたアンテナサブアレイを決定し、スケジューリングバランス原則と前記ユーザ端末で選択されたアンテナサブアレイとに基づいて前記ユーザ端末をグループ分けして、各アンテナサブアレイそれぞれに対応するスケジューリング対象ユーザ端末グループを得る。

【0088】

一部の実施例では、前記送信モジュール９１０は、さらに、前記基地局から送信された下り制御シグナリングに応じて、前記基地局へ第２の上り信号を送信し、ここで、前記基地局は、前記第２の上り信号から、第１のプリコーディング行列および第２のプリコーディング行列を得、前記第１のプリコーディング行列と前記第２のプリコーディング行列とに基づいて、前記ユーザ端末のデータを２回プリコーディングして、プリコーディングされたデータを得、前記受信モジュール９２０は、さらに、前記基地局から、前記プリコーディングされたデータを受信する。

【0089】

当業者であれば理解すべきものとして、本願の実施例のユーザ端末および基地局における各処理モジュールの機能は、前述した方法に関する実施例の関連説明を参照すると、理解することができ、本願の実施例のユーザ端末および基地局における各処理モジュールは、本願の実施例を実現するソフトウェアがユーザ端末および基地局で実行されることによって、実現することができる。

【0090】

本願で提供された幾つかの実施例では、理解すべきものとして、開示された機器および方法は、別の方式で実現してもよい。上記に説明した機器に関する実施例は、模式的なものにすぎない。例えば、前記モジュールの分割は、論理的な機能の分割にすぎず、実際に実現する際に、別の分割方式であってもよい。例えば、複数のモジュールまたはアセンブリを組み合わせたり、他のシステムに組み入れたりしてもよいし、一部の構成を無視したり、実行しなかったりしてもよい。また、示されまたは説明された各構成部分の互いの結合、または直接結合、または通信接続は、若干のインターフェースを介するものであってもよく、機器またはモジュールの間接結合または通信接続は、電気的、機械的、または他の形式であってもよい。

【0091】

当業者であれば理解できるように、上記方法に関する実施例を実現する全部または一部のステップは、プログラムによって関連のハードウェアに指令することにより行ってもよい。前述したプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。該プログラムを実行する際に、上記方法に関する実施例を含むステップが実行される。前述した記憶媒体は、モバイル記憶デバイス、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスクや光ディスクなどの、プログラムコードを記憶できる各種の媒体を含む。

【0092】

上記は、本願の好ましい実施例にすぎず、本願の保護範囲を限定するものではない。本願の原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本願の保護範囲内に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0093】

２１０ アンテナアレイ
２１１、２１２、２１３、２１４ アンテナサブアレイ
２２１、２２２、２２３、２２４ アンテナサブアレイ
２３１、２３２、２３３、２３４ アンテナサブアレイ
３００ アンテナアレイ
３１０、３２０ アンテナサブアレイ
７００ 基地局
７１０ 分割モジュール
７２０ 受信モジュール
７３０ 推定モジュール
７４０ ビームフォーミングモジュール
７５０ 送信モジュール
７６０ スケジューリングモジュール
７７０ プリコーディングモジュール
８００ 基地局
９００ ユーザ端末
９１０ 送信モジュール
９２０ 受信モジュール
９３０ 選択モジュール

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】