特表 2020-537455 空間遅延プリコーディングを使用する受信機、送信機、システムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2020-537455(P2020-537455A)

(43)【公表日】2020年12月17日

(54)【発明の名称】空間遅延プリコーディングを使用する受信機、送信機、システムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/0456 20170101AFI20201120BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20201120BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/0456 100

   H04W16/28 130

【審査請求】有

【予備審査請求】有

【全頁数】85

(21)【出願番号】特願2020-522069(P2020-522069)

(86)(22)【出願日】2018年3月7日

(85)【翻訳文提出日】2020年4月17日

(86)【国際出願番号】EP2018055678

(87)【国際公開番号】WO2019076485

(87)【国際公開日】20190425

(31)【優先権主張番号】17197119.5

(32)【優先日】2017年10月18日

(33)【優先権主張国】EP

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT

(71)【出願人】

【識別番号】500341779

【氏名又は名称】フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン

(74)【代理人】

【識別番号】100134119

【弁理士】

【氏名又は名称】奥町 哲行

(72)【発明者】

【氏名】ラミレディ・ベンカテシュ

(72)【発明者】

【氏名】ランドマン・マーカス

(72)【発明者】

【氏名】グロスマン・マーカス

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA13

5K067AA23

5K067DD11

5K067EE02

5K067EE10

5K067KK02

5K067KK03

(57)【要約】

複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信した無線信号を受信して処理する受信機が開示される。受信機は、無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、受信信号に基づいて、送信機における各レイヤおよび送信アンテナに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、各空間遅延プリコーダは、関連する送信アンテナに対して、それぞれ、対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義し、決定された遅延を明示的または暗黙的に、ならびに決定された複素プリコーダ係数を明示的または暗黙的に、送信機にフィードバックし、送信機は、フィードバックされた遅延および複素プリコーダ係数を使用して受信機に送信される信号をプリコーディングする。

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【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理し、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信アンテナに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、各空間遅延プリコーダは、前記関連する送信アンテナに対して、それぞれ、前記対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義し、
前記決定された遅延を明示的または暗黙的に、ならびに前記決定された複素プリコーダ係数を明示的または暗黙的に、前記送信機にフィードバックし、前記送信機は、前記フィードバックされた遅延および複素プリコーダ係数を使用して前記受信機に送信される前記信号をプリコーディングする、ように構成された受信機。

【請求項2】

前記受信機は、前記送信機で使用される周波数領域コードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連するインデックスを含む遅延識別子を暗黙的に使用して、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成される、請求項１に記載の受信機。

【請求項3】

前記空間遅延プリコーダは、前記周波数領域で表され、前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延を明示的または暗黙的にフィードバックするように構成される、請求項１または２に記載の受信機。

【請求項4】

前記暗黙的遅延フィードバックは、１つまたは複数の遅延識別子ＤＩを含み、各遅延識別子は、周波数領域コードブック行列

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の列ベクトルに関連する一組の

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個のインデックスを含み、

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遅延の総数である、請求項２または３に記載の受信機。

【請求項5】

前記コードブック行列

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の前記コードブックサイズは、前記遅延の必要な解像度に基づいて柔軟に設計される、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記遅延

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は離散化され、集合

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の要素によって与えられ、

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の各値は、前記周波数領域コードブック行列

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の列ベクトルに関連付けられ、

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であり、

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サブキャリア、またはサブバンド、または物理リソースブロックの総数であり、
前記周波数領域コードブック行列

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は、オーバーサンプリングされたコードブックＤＦＴ行列

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であり、

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、

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であり、

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は前記周波数領域コードブックＤＦＴ行列のオーバーサンプリング係数である、請求項４または５に記載の受信機。

【請求項7】

前記受信機は、前記送信機から前記オーバーサンプリング係数

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を受信するように構成される、請求項６に記載の受信機。

【請求項8】

ＤＩは空間ビームに関連付けられ、前記フィードバックは

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個の空間ビームの

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個のＤＩを含み、

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ビームの総数であり、

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＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

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であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

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である、請求項２から７のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項9】

前記プリコーダは、２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

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個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、

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ビームの総数、

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＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

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であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

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であり、
（ｖ）すべての

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個のビームについて遅延が同一である場合には、前記

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個のビームについて、前記フィードバックは１個の遅延識別子、１個のＤＩを含み、または
（ｖｉ）偏波依存およびビーム依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記

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個のビームについて、

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個の遅延識別子

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個のＤＩを含み、各ＤＩは、単一の空間ビームに関連する前記遅延のインデックスを含み、または
（ｖｉｉ）偏波非依存およびビーム依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記

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個のビームについて、

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個の遅延識別子

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個のＤＩを含み、または
（ｖｉｉｉ）偏波依存およびビーム非依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記

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個のビームについて、２個の遅延識別子

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個のＤＩを含む、請求項２から８のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項10】

前記ＤＩのインデックスの数は、前記空間ビームに関して同一または異なる、請求項８または９に記載の受信機。

【請求項11】

第

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の空間ビームに関連する遅延識別子ＤＩの

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個の遅延インデックスのうちの

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個の遅延インデックスは、１つまたは複数の他の空間ビームに関連するＤＩの前記遅延インデックスと同一であり、前記第

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の空間ビームの前記ＤＩは、

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個のインデックスの代わりに

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個のインデックスを含む、請求項２から１０のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項12】

前記フィードバックは、特定の空間ビームのインデックスを含むビーム固有ＤＩに加えて、

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個の空間ビームに共通の共通ＤＩを含み、前記共通ＤＩは、

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個の空間ビームに共通のインデックスを示す、請求項２から１１のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項13】

ＤＩ構成が前記送信機から前記受信機に通知されてもよく、前記ＤＩ構成は、
ビーム固有ＤＩのインデックスの総数、または
共通ＤＩの数、または
共通ＤＩごとのインデックスの数
に関する情報を含んでもよい、請求項２から１２のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項14】

空間ビームに関連する前記遅延が単一の平均遅延の周りの所定のウィンドウ内にある場合には、前記空間ビームの前記遅延識別子は、前記平均遅延に関連する単一のインデックスのみを含む、請求項２から１３のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項15】

前記受信機は、前記所定のウィンドウサイズを指定する前記ウィンドウパラメータを前記送信機から受信するように構成される、請求項１４に記載の受信機。

【請求項16】

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個のビームの場合、前記フィードバックは

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個のビームについて

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個のＤＩを含み、各ＤＩは単一のインデックスのみを含む、請求項１４または１３１５に記載の受信機。

【請求項17】

前記フィードバックは、前記空間ビームに対して単一または複数のＤＩを含み、各ＤＩは単一または複数のインデックスを含み、各インデックスは前記ビームの特定の平均遅延に関連する、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項18】

前記

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個の空間ビームは、同一または異なる平均遅延を有する、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項19】

第

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の空間ビームの前記

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個の複素遅延領域結合係数は、特定の平均遅延インデックスに関連付けられ、前記特定の平均遅延インデックスに対する残りのビームまたは他の

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個のビームの前記複素結合係数を計算するために使用される、請求項１４から１８のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項20】

前記第

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のビームの平均遅延インデックス

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に対応する前記残りの

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個のビームの前記複素係数は、

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によって与えられ、

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は第

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のビーム

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に関連する前記スカラー複素係数であり、

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は、第

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のビームおよび平均遅延インデックス

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に関連する

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個の遅延結合係数を含む、請求項１９に記載の受信機。

【請求項21】

前記フィードバックは、プリコーディング行列識別子ＰＭＩなどの一組のインデックスを含み、前記一組のインデックスは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームを示す第１のインデックス数と、前記それぞれの複素遅延領域結合係数を示す第２のインデックス数と、前記遅延識別子に含まれる前記遅延に関連する第３のインデックス数と、を含む、請求項２から２０のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項22】

前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
（ｉ）明示的にすべてのアンテナまたはビームに基準遅延を設定することにより、前記基準遅延に対する前記

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個の遅延差が前記送信機にフィードバックされる、または
（ｉｉ）暗黙的にすべてのアンテナまたはビームに基準遅延を設定することにより、前記基準遅延に対する前記

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個の遅延差に関連する

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個のインデックスがフィードバックされる、請求項１または２に記載の受信機。

【請求項23】

前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
（ｉ）明示的にアンテナまたはビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの前記基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの前記

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個の遅延差が前記送信機にフィードバックされる、または
（ｉｉ）暗黙的にアンテナまたはビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの前記基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの前記

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個の遅延差に関連するアンテナまたはビームごとの

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個のインデックスが前記送信機にフィードバックされる、請求項１または２に記載の受信機。

【請求項24】

前記遅延は、アンテナ固有かつレイヤ固有であるか、または前記遅延は、非アンテナ固有かつ非レイヤ固有である、請求項１または２に記載の受信機。

【請求項25】

前記遅延

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がアンテナ固有かつレイヤ固有である場合には、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延

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は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延

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とは異なり、

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であって、前記遅延

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が非アンテナ固有かつ非レイヤ固有である場合には、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延

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は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延

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と同じであり、

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である、請求項２４に記載の受信機。

【請求項26】

アンテナ固有かつレイヤ固有の遅延および前記複素プリコーダ係数の明示的なフィードバックの場合には、
前記遅延の明示的なフィードバックの場合、前記フィードバックは

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個の複素プリコーダ係数および

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個の遅延を含み、
前記遅延の暗黙的なフィードバックの場合、前記フィードバックは

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個の複素プリコーダ係数および

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個の遅延識別子を含み、

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は送信アンテナの数を示し、

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はレイヤごとおよびアンテナごとの遅延の数を示し、

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はレイヤの数を示す、請求項２４または２５に記載の受信機。

【請求項27】

非アンテナ固有かつ非レイヤ固有の遅延および前記複素プリコーダ係数の明示的なフィードバックの場合には、
前記遅延の明示的なフィードバックの場合、前記フィードバックは

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個の複素プリコーダ係数および

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個の遅延を含み、前記

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個の遅延はすべての

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個の送信アンテナおよび

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個のレイヤと同じであり、
前記遅延の暗黙的なフィードバックの場合、前記フィードバックは、

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個の複素プリコーダ係数および

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個の遅延を指定する

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個の遅延識別子を含み、前記遅延識別子で指定される前記遅延は、すべての

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個の送信アンテナおよび

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個のレイヤに対して同一の前記プリコーダタップの前記遅延である、請求項２４または２５に記載の受信機。

【請求項28】

アンテナ固有かつレイヤ固有の遅延および前記複素プリコーダ係数の暗黙的なフィードバックの場合には、遅延ごとおよびレイヤごとの前記複素プリコーダ係数は、１つまたは複数のコードブックに基づいており、前記フィードバックは、

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個の送信アンテナ、

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個の遅延、および

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個のレイヤに関連する複素プリコーダ係数の行列（ＰＭＩ）を指定し、
前記遅延の明示的なフィードバックの場合、前記フィードバックは

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個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

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個の遅延を含み、
前記遅延の暗黙的なフィードバックの場合、前記フィードバックは

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個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

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個の遅延識別子を含む、請求項２４または２５に記載の受信機。

【請求項29】

非アンテナ固有かつ非レイヤ固有の遅延および前記複素プリコーダ係数の暗黙的なフィードバックの場合には、遅延ごとおよびレイヤごとの前記複素プリコーダ係数は、１つまたは複数のコードブックに基づいており、前記フィードバックは、

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個の送信アンテナ、

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個の遅延、および

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個のレイヤに関連する複素プリコーダ係数の行列（ＰＭＩ）を指定し、
前記遅延の明示的なフィードバックの場合、前記フィードバックは

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個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

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個の遅延を含み、
前記遅延の暗黙的なフィードバックの場合、前記フィードバックは

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個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および１個の遅延識別子を含む、請求項２４または２５に記載の受信機。

【請求項30】

前記コードブックベースの方式は、すべての遅延について同一のレイヤごとのプリコーダ行列を使用する、請求項２８または２９に記載の受信機。

【請求項31】

前記プリコーダは、ビームセット行列と、前記

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個の送信アンテナの遅延ごとおよびレイヤごとの複素結合係数を含む少なくとも１つの結合ベクトルまたは結合行列と、遅延ベクトルと、を含む多段構造を含み、前記フィードバックは、遅延ごとに、ベクトルインジケータを使用して明示的または暗黙的に前記複素結合係数をさらに識別して、前記複素結合係数を明示的に通知するときに、前記フィードバックが前記複素結合係数をさらに含むように、または、前記複素結合係数を暗黙的に通知するときに、前記フィードバックが

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個のベクトルインジケータをさらに含むようにする、請求項２８から３０のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項32】

前記プリコーダは、２段構造または３段構造を含む、請求項３１に記載の受信機。

【請求項33】

遅延ごとおよびレイヤごとの前記複素プリコーダ係数は、
第１の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第１の偏波、例えば水平偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第１の複素プリコーダ係数と、
前記第１の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第２の偏波、例えば垂直偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第２の複素プリコーダ係数と、
第２の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の前記第１の偏波、例えば前記水平偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第３の複素プリコーダ係数と、
前記第２の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の前記第２の偏波、例えば前記垂直偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第４の複素プリコーダ係数と、を含み、
前記フィードバックは、前記第１の偏波と前記第１のアンテナの向き、前記第２の偏波と前記第１のアンテナの向き、前記第２の偏波と前記第１のアンテナの向き、および前記第２の偏波と前記第２のアンテナの向きにそれぞれ関連する遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数の行列のそれぞれの行列識別子を含む、請求項２８から３２のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項34】

１つまたは複数の受信機との無線通信のための複数のアンテナを有するアンテナアレイと、
前記アンテナアレイに接続されたプリコーダであって、前記アンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに一組のビームフォーミングウェイトを適用して、前記アンテナアレイによって、１つまたは複数の送信ビームを形成するプリコーダと、を含み、
前記送信機は、受信機から受信したフィードバックに応じて前記ビームフォーミングウェイトを決定するように構成され、前記フィードバックは、明示的または暗黙的に遅延を示し、明示的または暗黙的に複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信アンテナに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、各空間遅延プリコーダは、前記関連する送信アンテナに対して、それぞれ、前記対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義する、送信機。

【請求項35】

請求項１から３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの受信機と、
請求項３４に記載の少なくとも１つの受信機と、
を含む無線通信ネットワーク。

【請求項36】

前記送信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含み、あるいは、前記受信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含む、請求項３２に記載の無線通信ネットワーク。

【請求項37】

複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理するステップと、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信アンテナに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定するステップであって、各空間遅延プリコーダは、前記関連する送信アンテナに対して、それぞれ、前記対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義する、ステップと、
前記決定された遅延を明示的または暗黙的に、ならびに前記決定された複素プリコーダ係数を明示的または暗黙的に、前記送信機にフィードバックするステップであって、前記送信機は、前記フィードバックされた遅延および複素プリコーダ係数を使用して前記受信機に送信される前記信号をプリコーディングする、ステップと、
を含む方法。

【請求項38】

送信機と１つまたは複数の受信機との間の無線通信のための１つまたは複数のビームを形成するための方法であって、
前記ビームを形成するために、一組のビームフォーミングウェイトをアンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに適用するステップを含み、前記ビームは送信ビームを含み、
前記ビームフォーミングウェイトは、受信機から受信したフィードバックに応じて決定され、前記フィードバックは、明示的または暗黙的に遅延を示し、明示的または暗黙的に複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信アンテナに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、各空間遅延プリコーダは、前記関連する送信アンテナに対して、それぞれ、前記対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義する、方法。

【請求項39】

コンピュータ上で実行された場合に、請求項３７または３８に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体を含む非一時的コンピュータプログラム製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動通信ネットワークなどの無線通信システムの分野に関する。本発明の実施形態は、フィードバックが低減されたプリコーディング、例えば、ミリ波システム用の空間遅延広帯域ＭＩＭＯ（多重入力多重出力）プリコーディングを使用する無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

図１は、コアネットワーク１０２および無線アクセスネットワーク１０４を含む無線ネットワーク１００の一例の概略図である。無線アクセスネットワーク１０４は、複数の基地局ｅＮＢ_１〜ｅＮＢ_５を含むことができ、各基地局は、それぞれのセル１０６_１〜１０６_５によって概略的に表される基地局を囲む特定のエリアにサービスを提供する。基地局は、セル内のユーザにサービスを提供するために設けられている。ユーザは、固定デバイスまたはモバイルデバイスであってもよい。さらに、無線通信システムは、基地局またはユーザに接続するモバイルまたは固定ＩｏＴデバイスによってアクセスされてもよい。モバイルデバイスまたはＩｏＴデバイスは、物理デバイス、ロボットや車などの地上ビークル、有人または無人の航空ビークル（ＵＡＶ）などの航空ビークル（後者はドローンとも呼ばれる）、電子機器、ソフトウェア、センサ、アクチュエータなどが埋め込まれた建物およびその他のアイテム、ならびにこれらのデバイスが既存のネットワークインフラストラクチャ全体でデータを収集および交換できるようにするネットワーク接続を含んでもよい。図１は、５つのセルのみの例示的な図を示しているが、無線通信システムは、より多くのそのようなセルを含んでもよい。図１は、セル１０６_２内にあり、基地局ｅＮＢ_２によってサービスされる、ユーザ機器（ＵＥ）とも呼ばれる２人のユーザＵＥ１およびＵＥ２を示す。別のユーザＵＥ_３がセル１０６_４内に示されており、これは基地局ｅＮＢ_４によってサービスされる。矢印１０８_１、１０８_２、および１０８_３は、ユーザＵＥ_１、ＵＥ_２、およびＵＥ_３から基地局ｅＮＢ_２、ｅＮＢ_４にデータを送信するため、または基地局ｅＮＢ_２、ｅＮＢ_４からユーザＵＥ_１、ＵＥ_２、ＵＥ_３にデータを送信するためのアップリンク／ダウンリンク接続を概略的に表す。さらに、図１は、セル１０６_４内の２つのＩｏＴデバイス１１０_１、１１０_２を示しており、これらは固定またはモバイルデバイスであってもよい。ＩｏＴデバイス１１０_１は、矢印１１２_１によって概略的に表されるように、基地局ｅＮＢ_４を介して無線通信システムにアクセスしてデータを送受信する。ＩｏＴデバイス１１０_２は、矢印１１２_２によって概略的に表されるように、ユーザＵＥ_３を介して無線通信システムにアクセスする。それぞれの基地局ｅＮＢ_１〜ｅＮＢ_５は、図１において「コア」を指す矢印によって概略的に表されるそれぞれのバックホールリンク１１４_１〜１１４_５を介して、コアネットワーク１０２におよび／または互いに接続される。コアネットワーク１０２は、１つまたは複数の外部ネットワークに接続されてもよい。

【0003】

データ伝送には、物理リソースグリッドが使用されてもよい。物理リソースグリッドは、様々な物理チャネルおよび物理信号がマッピングされる一組のリソース要素を含んでもよい。例えば、物理チャネルは、ダウンリンクおよびアップリンクペイロードデータとも呼ばれる、ユーザ固有のデータを搬送する物理ダウンリンクおよびアップリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨ）、例えばマスター情報ブロック（ＭＩＢ）とシステム情報ブロック（ＳＩＢ）を搬送する物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）、例えば、ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）などを搬送する物理ダウンリンクおよびアップリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＵＣＣＨ）などを含んでもよい。アップリンクの場合、物理チャネルは、ＵＥがＭＩＢとＳＩＢを同期して取得した後にネットワークにアクセスするためにＵＥが使用する物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨまたはＲＡＣＨ）をさらに含んでもよい。物理信号は、基準信号（ＲＳ）、同期信号などを含んでもよい。リソースグリッドは、時間領域における特定の持続時間と、周波数領域における所与の帯域幅と、を有するフレームを含んでもよい。フレームは、所定の長さの特定の数のサブフレームを有してもよく、各サブフレームは、ＯＦＤＭシンボルのようなシンボルを含んでもよい。

【0004】

無線通信システムは、例えば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｒｏ規格、または５ＧまたはＮＲ（新無線）規格に従って動作してもよい。

【0005】

無線通信システムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）システム、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システム、またはＣＰの有無にかかわらず他のＩＦＦＴベースの信号、例えばＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭのような、周波数分割多重化に基づく任意のシングルトーンまたはマルチキャリアシステムであってもよい。マルチアクセス用の非直交波形、例えばフィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ）、汎用周波数分割多重化（ＧＦＤＭ）、またはユニバーサルフィルタマルチキャリア（ＵＦＭＣ）などの他の波形が使用されてもよい。

【0006】

図１に概略的に示されているような無線通信システムでは、例えばＬＴＥまたはＮＲに従ってマルチアンテナ技術を使用して、ユーザデータレート、リンク信頼性、セルカバレッジおよびネットワーク容量を改善することができる。マルチストリームまたはマルチレイヤ伝送をサポートするために、通信システムの物理レイヤで線形プリコーディングが使用される。線形プリコーディングは、データのレイヤをアンテナポートにマッピングするプリコーダ行列によって実行される。プリコーディングは、ビームフォーミングの一般化と見なすことができ、目的の受信機に向けてデータ送信を空間的に指示／集中する技法である。

【0007】

以下において、モバイル多入力多出力通信システムにおけるダウンリンク（ＤＬ）送信、すなわち、基地局（ｅＮｏｄｅＢ）からモバイルユーザ機器（ＵＥ）へのデータトラフィックを搬送する通信リンクが考慮される。

[この文献は図面を表示できません]

アンテナを備えた基地局（ｅＮｏｄｅＢ）および

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アンテナを備えたモバイルユーザ機器（ＵＥ）を考慮すると、ＵＥでのＤＬ送信で特定の瞬間に受信されたシンボル

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は、次のように書くことができる。

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ここで、

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はチャネル行列を示し、

[この文献は図面を表示できません]

はｅＮｏｄｅＢでのプリコーダ行列を表し、

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は受信機での加法性ノイズであり、

[この文献は図面を表示できません]

ＵＥで復号化する必要があるｅＮｏｄｅＢで送信されるデータベクトルであり、

[この文献は図面を表示できません]

は送信されるデータストリームの数を示す。ｅＮｏｄｅＢでデータ

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を

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アンテナポートにマッピングするために使用されるプリコーダ行列は、瞬間的なチャネル情報

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に基づく最適化問題を解くことによって決定される。通信の閉ループモードでは、ＵＥはチャネルの状態を推定し、チャネル状態情報（ＣＳＩ）などのレポートを、アップリンク（ＵＥからｅＮｏｄｅＢにトラフィックを搬送する通信リンク）のフィードバックチャネルを介してｅＮｏｄｅＢに送信して、ｅＮｏｄｅＢがプリコーディング行列を決定できるようにする（参考文献［１］を参照）。プリコーディング行列を決定するために、ＵＥからのフィードバックなしで複数レイヤの送信が実行される場合もある。このような通信モードは「オープンループ」と呼ばれ、ｅＮｏｄｅＢは信号ダイバーシティと空間多重化を利用して情報を送信する（参考文献［１］を参照）。

【0008】

図２は、ＬＴＥリリース８に準拠したコードブックベースのプリコーディングを使用したＭＩＭＯ ＤＬ送信のブロックベースのモデルを示している。図２は、基地局２００、ユーザ機器３００、および基地局２００とユーザ機器３００との間の無線データ通信のための無線チャネルのようなチャネル４００を概略的に示す。基地局は、複数のアンテナまたはアンテナ素子を有するアンテナアレイ２０２と、コードブック２０８からデータベクトル２０６およびプリコーダ行列Ｆを受信するプリコーダ２０４と、を含む。チャネル４００は、チャネル行列４０２によって記述されてもよい。ユーザ機器３００は、アンテナまたは複数のアンテナもしくはアンテナ素子を有するアンテナアレイ３０４を介してデータベクトル３０２を受信する。ユーザ機器３００と基地局２００との間のフィードバックチャネル５００は、フィードバック情報を送信するために提供される。

【0009】

暗黙的なフィードバックの場合、ＵＥ ３００によってフィードバックチャネル５００を介して送信されたＣＳＩは、ランクインデックス（ＲＩ）、プリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）、およびｅＮｏｄｅＢ ２００でプリコーディング行列を決定できるチャネル品質インデックス（ＣＱＩ）、および送信されるシンボルの変調次数とコーディング方式（ＭＣＳ）を含む。ＰＭＩおよびＲＩは、「コードブック」２０８と呼ばれる所定の行列のセット

[この文献は図面を表示できません]

からプリコーディング行列を決定するために使用される。コードブック２０８は、例えば、ＬＴＥに従って、テーブルの各エントリに行列を有するルックアップテーブルであってもよく、ＵＥからのＰＭＩとＲＩは、使用されるプリコーダ行列がテーブルのどの行と列から取得されるかを決定する。

【0010】

明示的なＣＳＩフィードバックでは、プリコーダを決定するためにコードブックは使用されない。プリコーダ行列の係数は、ＵＥによって明示的に送信される。あるいは、瞬時チャネル行列の係数が送信されてもよく、そこからプリコーダがｅＮｏｄｅＢによって決定される。

【0011】

プリコーダ２０４およびコードブック２０８の設計および最適化は、固定ダウンチルトを有する１次元均一線形アレイ（ＵＬＡ）または２次元均一平面アレイ（ＵＰＡ）を備えたｅＮｏｄｅＢに対して実行されてもよい。これらのアンテナアレイ２０２により、ｅＮｏｄｅＢ２００での方位角のみのビームフォーミングが可能になるように、水平（方位）方向に電波を制御することが可能になる。他の例によれば、コードブック２０８の設計は、垂直（仰角）方向および水平（方位角）方向の両方で送信ビームフォーミングのためのＵＰＡをサポートするように拡張され、これは全次元（ＦＤ）ＭＩＭＯとも呼ばれる（参考文献［２］を参照）。コードブック２０８は、例えば、ＦＤ−ＭＩＭＯなどの大規模アンテナアレイの場合、アレイのアレイ応答ベクトルを使用して空間的に分離された電磁送信／受信ビームを形成する一組のビームフォーミングウェイトであってもよい。アレイのビームフォーミングウェイト（または「アレイステアリングベクトル」）は、特定の方向に向かって（または特定の方向から）放射を送信（または取得）するためにアンテナに送られる信号（またはアンテナから受信した信号）に適用される振幅ゲインと位相調整である。プリコーダ行列の成分は、アレイのコードブックから取得され、ＰＭＩとＲＩは、コードブックを「読み取り」、プリコーダを取得するために使用される。アレイステアリングベクトルは、２次元離散フーリエ変換（ＤＦＴ）行列の列で記述できる（参照［３］を参照）。

【0012】

３ＧＰＰ Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ Ｒｅｌｅａｓｅ １５のＴｙｐｅ−ＩおよびＴｙｐｅ−ＩＩ ＣＳＩレポート方式で使用される周波数領域プリコーダ行列は、２段構造

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を有する（参照［７］を参照）。ここで、

[この文献は図面を表示できません]

はサブバンド／サブキャリアの数または物理リソースブロック（ＰＲＢ）を示す。行列

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は、インデックス

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に依存しない広帯域行列であり、ＤＦＴコードブック行列

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から選択された

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ビームフォーミングベクトル

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を含む。

【0013】

ここで、

[この文献は図面を表示できません]

は偏波ごとの送信アンテナの数を示し、

[この文献は図面を表示できません]

はアンテナの偏波の数を示し、

[この文献は図面を表示できません]

は偏波ごとのビームフォーミングベクトルの数である。共偏波アンテナアレイでは、

[この文献は図面を表示できません]

であるが、二重偏波アンテナアレイでは、

[この文献は図面を表示できません]

である。さらに、二重偏波アンテナアレイでは、第

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のビームベクトル

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は両方の偏波で同一である。行列

[この文献は図面を表示できません]

は、各サブバンド／サブキャリアまたは物理リソースブロック（ＰＲＢ）

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について

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で定義されたビームを選択／結合／同相する選択／結合／同相行列である。異なる方向に向けられた複数のアンテナ要素をアレイアンテナの各位置に配置して、信号を送受信しながら偏波ダイバーシティを利用できることに留意されたい。多くの場合、アンテナ要素の向きは、アンテナが応答する偏波角と同じであるため、「アンテナの偏波」と「アンテナの向き」という用語は、文献間で交換可能に使用される。本明細書では、アンテナを指すときに「向き」という用語を使用して、送信波面または受信波面の偏波と混同しないようにする。

【0014】

ランク１送信およびＴｙｐｅ−Ｉレポートの場合、

[この文献は図面を表示できません]

は二重偏波アンテナアレイ（

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）に対して［７］

[この文献は図面を表示できません]

により与えられる。

【0015】

ここで、

[この文献は図面を表示できません]

は、

[この文献は図面を表示できません]

位置を除くすべての位置でゼロを含む。

[この文献は図面を表示できません]

のこのような定義は、各偏波の

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ベクトルを選択し、異なる偏波でそれらを結合する。さらに、

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は、第２の偏波に対する量子化された位相調整である。

【0016】

ランク１送信およびＴｙｐｅ−ＩＩレポートの場合、

[この文献は図面を表示できません]

は二重偏波アンテナアレイ（

[この文献は図面を表示できません]

）に対して［７］

[この文献は図面を表示できません]

により与えられる。

【0017】

ここで、量子化された値

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および

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は、それぞれ振幅と位相のコーミング係数である。

【0018】

ランク

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送信の場合、

[この文献は図面を表示できません]

は

[この文献は図面を表示できません]

ベクトルを含み、各偏波内の単一または複数のビームを組み合わせたり、異なる偏波間でそれらを組み合わせたりするために各ベクトルのエントリが選択されるベクトルが含まれる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

本発明の目的は、プリコーディングを採用する無線通信システムにおけるフィードバックオーバーヘッドを低減するための改良された手法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0020】

この目的は、独立請求項で定義される主題によって達成される。

【0021】

実施形態は、従属請求項で定義されている。

【0022】

次に、本発明の実施形態を添付図面を参照してさらに詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】無線通信システムの一例の概略図である。

【図2】暗黙的なＣＳＩフィードバックを使用したＭＩＭＯ通信システムのブロックベースのモデルを示す図である。

【図3】本発明の手法の実施形態によるＭＩＭＯシステムのブロック図である。

【図4】本発明の手法のさらなる実施形態によるＭＩＭＯシステムのブロック図である。

【図5】平均遅延インデックスｂ_ｕ，１を中心とする第ｕのビームのＬ遅延インデックスを示す図である。

【図6】サンプリンググリッドの始まりおよび／または終わりにある図５の平均遅延の可能な位置（図６（ａ）および図６（ｂ）を参照）を示す図である。

【図7】第Ｕのビームの２つの平均遅延インデックスｂ_ｕ，１およびｂ_ｕ，２を中心とするＣ個の遅延インデックスを示す図である。

【図8】平均遅延ｂ_ｕ，ｌに対する基準ビームに対する（２Ｕ−１）個のビームの複素係数の計算を示す図である。

【図9】本発明の手法に従って記載されたユニットまたはモジュールならびに方法のステップが実行されるコンピュータシステムの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下では、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照してさらに詳細に説明され、添付の図面では、同じまたは類似の機能を有する要素が同じ符号によって参照されている。

【0025】

本発明の実施形態は、複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信される無線信号を受信して処理する受信機を提供する。受信機は、無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、受信信号に基づいて、送信機における各レイヤおよび送信アンテナに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、各空間遅延プリコーダは、関連する送信アンテナに対して、それぞれ、対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義し、決定された遅延を明示的または暗黙的に、ならびに決定された複素プリコーダ係数を明示的または暗黙的に、送信機にフィードバックし、送信機は、フィードバックされた遅延および複素プリコーダ係数を使用して受信機に送信される信号をプリコーディングする。

【0026】

本発明のさらなる実施形態は、１つまたは複数の受信機との無線通信のための複数のアンテナを有するアンテナアレイと、アンテナアレイに接続されたプリコーダと、を有する送信機を提供し、プリコーダは、アンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに一組のビームフォーミングウェイトを適用して、アンテナアレイによって、１つまたは複数の送信ビームを形成する。送信機は、受信機から受信したフィードバックに応じてビームフォーミングウェイトを決定し、フィードバックは、明示的または暗黙的に遅延を示し、明示的または暗黙的に複素プリコーダ係数を示し、示された遅延と複素プリコーダ係数は、受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、送信機の各レイヤと送信アンテナに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、各空間遅延プリコーダは、関連する送信アンテナに対して、それぞれ、対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義する。

【0027】

上述したように、従来、プリコーディングは、ＯＦＤＭベースのシステムにおいて、サブキャリアごとに、またはサブバンドごとに、複数の隣接するサブキャリアを含むサブバンドごとに実行される。多数のサブキャリア／サブバンドのため、サブキャリア／サブバンドごとに単一のＰＭＩ／ＲＩをｇＮＢに送信すると、フィードバックオーバーヘッドが非常に大きくなる。このような大きなフィードバックオーバーヘッドの問題は、次のように、サブキャリアごとまたはサブバンドごとに周波数領域でプリコードする従来のＯＦＤＭシステムで対処されている。フェーディングゲインは、複数の隣接するサブキャリア間で高度に相関しているため、単一のプリコーディング行列をサブキャリアの数、すなわちサブバンドごとに計算することができ、これにより、サブキャリアごとに単一のプリコーディング行列を計算する場合に比べて、フィードバックのオーバーヘッドが削減され得る。

【0028】

しかし、サブキャリア／サブバンドの数が非ゼロチャネルインパルス応答係数の数よりもはるかに多い状況では、時間領域でのプリコーディングが計算の複雑さとフィードバックのオーバーヘッドの両方の点で有益である。

【0029】

したがって、サブキャリア／サブバンドごとのプリコーディングの代わりに、遅延ごとのプリコーディングが、本発明の手法に従って実行される。実施形態によれば、本発明の手法は、サブキャリア／サブバンドプリコーディングと比較してフィードバックが低減され、より高い相互情報またはレートなどを備えた新規の空間遅延プリコーダを使用する。本発明の実施形態によれば、シングルおよび／またはマルチキャリアＭＩＭＯ通信システムのためのプリコーディングおよびフィードバック方式が提供され、それは、ＰＭＩ、ＲＩ、ＣＱＩのような３ＧＰＰＲｅｌ．１０（参考文献［４］を参照）に記載されているフィードバックパラメータに加えて、送信機の信号プリコーダのタップ遅延などの追加のフィードバックパラメータを提供する。本発明のフィードバック方式は、３ＧＰＰ ＬＴＥ Ｒｅｌ １４（参考文献［５］を参照）までに議論された最先端のビームフォーミング／プリコーディング方式と比較して、相互情報やレートなどの点で性能が向上した方向および遅延ベースのビームフォーミング／プリコーディングを可能にする。

【0030】

本発明の実施形態によれば、ＭＩＭＯ通信システムはミリ波周波数で動作してもよい。ミリ波周波数では、通信チャネルはまばらであり、マルチパス成分のエネルギーはわずかなチャネルクラスタまたはチャネルタップに集中し、多くの放射が各クラスタに関連付けられる。各チャネルクラスタまたはチャネルタップは、異なる遅延と空間方向に対応してもよい。したがって、支配的なチャネルクラスタまたはチャネルタップの数は、通常、サブキャリアの数よりはるかに少なくなる。したがって、ミリ波周波数で動作するシステムでは、空間遅延プリコーディングは、従来の周波数領域のサブキャリアベースまたはサブバンドベースのプリコーディングと比較して、複雑さとフィードバックのオーバーヘッドの点で有益である。本発明の手法によれば、支配的なチャネルクラスタ方向に対応する追加のタップ遅延情報が活用され、ｇＮＢにフィードバックされてもよい。プリコーダの設計でクラスタ方向の追加の遅延情報を利用すると、考慮される追加の自由度により、相互情報やレートなどの点でシステム性能が向上し得る。

【0031】

本発明は、サブ６ＧＨｚ周波数で動作するＭＩＭＯ通信システムにも適用可能である。

【0032】

実施形態によれば、受信機は、送信機で使用される周波数領域コードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連するインデックスを含む遅延識別子を暗黙的に使用して、空間遅延プリコーダの遅延をフィードバックするように構成される。

【0033】

実施形態によれば、空間遅延プリコーダは、周波数領域で表され、受信機は、空間遅延プリコーダの遅延を明示的または暗黙的にフィードバックするように構成される。

【0034】

実施形態によれば、暗黙的遅延フィードバックは、１つまたは複数の遅延識別子ＤＩを含み、各遅延識別子は、周波数領域コードブック行列

[この文献は図面を表示できません]

の列ベクトルに関連する一組の

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個のインデックスを含み、

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遅延の総数である。

【0035】

実施形態によれば、コードブック行列

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のサイズは、遅延の必要な解像度に基づいて柔軟に設計される。

【0036】

実施形態によれば、
遅延

[この文献は図面を表示できません]

は離散化され、集合

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の要素によって与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

の各値は、周波数領域コードブック行列

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の列ベクトルに関連付けられ、

[この文献は図面を表示できません]

であり、

[この文献は図面を表示できません]

サブキャリア、またはサブバンド、または物理リソースブロックの総数であり、
周波数領域コードブック行列

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は、オーバーサンプリングされたコードブックＤＦＴ行列

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であり、

[この文献は図面を表示できません]

、

[この文献は図面を表示できません]

であり、

[この文献は図面を表示できません]

は周波数領域コードブックＤＦＴ行列のオーバーサンプリング係数である。

【0037】

実施形態によれば、受信機は、送信機からオーバーサンプリング係数

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を受信するように構成される。

【0038】

実施形態によれば、ＤＩは空間ビームに関連付けられ、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームの

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個のＤＩを含み、

[この文献は図面を表示できません]

ビームの総数であり、

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＝偏波の数であり、送信機の共偏波アンテナアレイでは

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であり、送信機の二重偏波アンテナアレイでは

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である。

【0039】

実施形態によれば、
プリコーダは、２段プリコーディング構造を含み、２段プリコーディング構造は、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、

[この文献は図面を表示できません]

ビームの総数、

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＝偏波の数であり、送信機の共偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、送信機の二重偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり

【0040】

（ｉ）すべての

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ビームについて遅延が同一である場合には、

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ビームについて、フィードバックは１個の遅延識別子、１個のＤＩを含み、また

【0041】

（ｉｉ）偏波依存およびビーム依存遅延の場合には、フィードバックは、

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについて、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延識別子

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩを含み、各ＤＩは、単一の空間ビームに関連する遅延のインデックスを含み、また

【0042】

（ｉｉｉ）偏波非依存およびビーム依存遅延の場合には、フィードバックは、

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについて、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延識別子

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩを含み、また

【0043】

（ｉｖ）偏波依存およびビーム非依存遅延の場合には、フィードバックは、

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについて、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延識別子

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩを含む。

【0044】

実施形態によれば、ＤＩ内のインデックスの数は、空間ビームに関して同一または異なる。

【0045】

実施形態によれば、第

[この文献は図面を表示できません]

の空間ビームに関連する遅延識別子ＤＩの

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遅延インデックスのうちの

[この文献は図面を表示できません]

遅延インデックスは、１つまたは複数の他の空間ビームに関連するＤＩの遅延インデックスと同一であり、次に、第

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の空間ビームのＤＩには、

[この文献は図面を表示できません]

インデックスの代わりに

[この文献は図面を表示できません]

インデックスが含まれる。

【0046】

実施形態によれば、特定の空間ビームのインデックスを含むビーム固有のＤＩに加えて、

[この文献は図面を表示できません]

空間ビームに共通のＤＩを使用して、

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空間ビームに共通のインデックスを示すことができる。このような複数の共通ＤＩは、異なる空間ビームのＤＩ間に同じ遅延のセットが複数ある場合に関連する可能性がある。

【0047】

実施形態によれば、ＤＩ構成は、送信機から受信機に通知されてもよい。ＤＩ構成は、例えば、
−ビーム固有ＤＩごとのインデックスの総数、または
−共通ＤＩの数、共通ＤＩごとのインデックスの数に関する情報を含んでもよい。

【0048】

実施形態によれば、空間ビームに関連する遅延が単一の平均遅延の周りの所定のウィンドウ内にある場合には、空間ビームの遅延識別子は、平均遅延に関連する単一のインデックスのみを含む。

【0049】

実施形態によれば、受信機は、所定のウィンドウサイズを指定するウィンドウパラメータを送信機から受信するように構成される。

【0050】

実施形態によれば、

[この文献は図面を表示できません]

個のビームの場合、フィードバックは

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個のビームについて

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個のＤＩを含み、各ＤＩは単一のインデックスのみを含む。

【0051】

実施形態によれば、フィードバックは、空間ビームに対して単一または複数のＤＩを含み、各ＤＩは単一または複数のインデックスを含み、各インデックスはビームの特定の平均遅延に関連する。

【0052】

実施形態によれば、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームは、同じまたは異なる平均遅延を有する。

【0053】

第

[この文献は図面を表示できません]

の空間ビームの

[この文献は図面を表示できません]

個の複素遅延領域結合係数は、特定の平均遅延インデックスに関連付けられ、特定の平均遅延インデックスに対する残りのビームまたは他の

[この文献は図面を表示できません]

個のビームの複素結合係数を計算するために使用される。

【0054】

実施形態によれば、第

[この文献は図面を表示できません]

のビームの平均遅延インデックス

[この文献は図面を表示できません]

に対応する残りの

[この文献は図面を表示できません]

個のビームの複素係数は、

[この文献は図面を表示できません]

によって与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

は第

[この文献は図面を表示できません]

のビーム

[この文献は図面を表示できません]

に関連するスカラー複素係数であり、

[この文献は図面を表示できません]

は、第

[この文献は図面を表示できません]

のビームおよび平均遅延インデックス

[この文献は図面を表示できません]

に関連する

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延結合係数を含む。

【0055】

実施形態によれば、フィードバックは、プリコーディング行列識別子ＰＭＩなどの一組のインデックスを含み、一組のインデックスは、無線信号のそれぞれの空間ビームを示す第１のインデックス数と、それぞれの複素遅延領域結合係数を示す第２のインデックス数と、遅延識別子に含まれる遅延に関連する第３のインデックス数と、を含む。

【0056】

実施形態によれば
受信機は

【0057】

（ｉ）すべてのアンテナまたはビームに基準遅延を設定することにより、基準遅延に対する

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延差が送信機にフィードバックされる、また

【0058】

（ｉｉ）アンテナまたはビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延差が送信機にフィードバックされる、ことにより、空間遅延プリコーダの遅延を明示的にフィードバックするように構成され、または
受信機は

【0059】

（ｉ）すべてのアンテナまたはビームに基準遅延を設定することにより、基準遅延に対する

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延差に関連する

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスがフィードバックされる、また

【0060】

（ｉｉ）アンテナまたはビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延差に関連するアンテナまたはビームごとの

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスが送信機にフィードバックされる、ことにより、空間遅延プリコーダの遅延を暗黙的にフィードバックするように構成される。

【0061】

実施形態によれば、遅延

[この文献は図面を表示できません]

はアンテナ固有かつレイヤ固有か、または非アンテナ固有かつ非レイヤ固有である。アンテナ固有かつレイヤ固有の遅延

[この文献は図面を表示できません]

の場合には、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延

[この文献は図面を表示できません]

は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延

[この文献は図面を表示できません]

とは異なり、すなわち、

[この文献は図面を表示できません]

および

[この文献は図面を表示できません]

である。非アンテナ固有かつ非レイヤ固有の遅延

[この文献は図面を表示できません]

の場合には、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延

[この文献は図面を表示できません]

は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延

[この文献は図面を表示できません]

と同じであり、すなわち

[この文献は図面を表示できません]

である。

【0062】

実施形態によれば、アンテナ固有かつレイヤ固有の遅延および複素プリコーダ係数の明示的なフィードバックの場合には、
遅延の明示的なフィードバックの場合には、フィードバックが

[この文献は図面を表示できません]

個の複素プリコーダ係数と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延を含むか、または総フィードバックが

[この文献は図面を表示できません]

個の複素プリコーダ係数と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になり、
遅延の暗黙的なフィードバックの場合には、フィードバックが

[この文献は図面を表示できません]

個の複素プリコーダ係数と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延を含むか、または総フィードバックが

[この文献は図面を表示できません]

個の複素プリコーダ係数と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になり、

[この文献は図面を表示できません]

は送信アンテナの数を示し、

[この文献は図面を表示できません]

はレイヤごとおよびアンテナごとの遅延の数を示し、

[この文献は図面を表示できません]

はレイヤの数を示す。

【0063】

実施形態によれば、非アンテナ固有かつ非レイヤ固有の遅延および複素プリコーダ係数の明示的なフィードバックの場合には、
遅延の明示的なフィードバックの場合、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個の複素プリコーダ係数および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延を含むか、または総フィードバックが

[この文献は図面を表示できません]

個の複素プリコーダ係数および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になり、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延はすべての

[この文献は図面を表示できません]

個の送信アンテナおよび

[この文献は図面を表示できません]

個のレイヤと同じであり、
遅延の暗黙的なフィードバックの場合、フィードバックは、

[この文献は図面を表示できません]

個の複素プリコーダ係数および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延を指定する

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延識別子を含み、遅延識別子で指定される遅延は、すべての

[この文献は図面を表示できません]

個の送信アンテナおよび

[この文献は図面を表示できません]

個のレイヤに対して同一のプリコーダタップの遅延である。

【0064】

実施形態によれば、アンテナ固有かつレイヤ固有の遅延および複素プリコーダ係数の暗黙的なフィードバックの場合には、
遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数は、１つまたは複数のコードブックに基づいており、フィードバックは、Ｎ個の送信アンテナ、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延、および

[この文献は図面を表示できません]

個のレイヤに関連する複素プリコーダ係数の行列（ＰＭＩ）を指定し、
遅延の明示的なフィードバックの場合、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延を含むか、または総フィードバックが

[この文献は図面を表示できません]

個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になり、
遅延の暗黙的なフィードバックの場合、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延識別子を含むか、または総フィードバックが

[この文献は図面を表示できません]

個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延識別子になる。

【0065】

実施形態によれば、非アンテナ固有かつ非レイヤ固有の遅延および複素プリコーダ係数の暗黙的なフィードバックの場合には、遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数は、１つまたは複数のコードブックに基づいており、フィードバックは、

[この文献は図面を表示できません]

個の送信アンテナ、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延、および

[この文献は図面を表示できません]

個のレイヤに関連する複素プリコーダ係数の行列（ＰＭＩ）を指定し、
遅延の明示的なフィードバックの場合、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延を含むか、または総フィードバックが

[この文献は図面を表示できません]

個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になり、
遅延の暗黙的なフィードバックの場合、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延識別子を含むか、または総フィードバックが

[この文献は図面を表示できません]

個のプリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）および

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延識別子になる。

【0066】

実施形態によれば、コードブックベースの方式は、すべての遅延について同一のレイヤごとのプリコーダ行列を使用する。

【0067】

実施形態によれば、プリコーダは、多段構造、例えば、二段構造または三段構造を含む。多段構造は、ビームセット行列と、

[この文献は図面を表示できません]

個の送信アンテナの遅延ごとおよびレイヤごとの複素結合係数を含む少なくとも１つの結合ベクトルまたは結合行列と、遅延ベクトルと、を含み、フィードバックは、遅延ごとに、ベクトルインジケータを使用して明示的または暗黙的に複素結合係数をさらに識別して、複素結合係数を明示的に通知するときに、フィードバックが複素結合係数をさらに含むように、または、複素結合係数を暗黙的に通知するときに、フィードバックが

[この文献は図面を表示できません]

個のベクトルインジケータをさらに含むようにする。

【0068】

実施形態によれば、遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数は、１つまたは複数の非偏波測定コードブックまたは偏波測定コードブックに基づいている。偏波測定コードブックの場合、遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数は、
・第１の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第１の偏波、例えば水平偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第１の複素プリコーダ係数と、
・第１の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第２の偏波、例えば垂直偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第２の複素プリコーダ係数と、
・第２の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第１の偏波、例えば水平偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第３の複素プリコーダ係数と、
・第２の向きのすべてのアンテナについて、送信／入射波面の第２の偏波、例えば垂直偏波に関連する遅延およびレイヤごとの第４の複素プリコーダ係数と、を含む。

【0069】

フィードバックは、第１の偏波と第１のアンテナの向き、第２の偏波と第１のアンテナの向き、第２の偏波と第１のアンテナの向き、および第２の偏波と第２のアンテナの向きにそれぞれ関連する遅延ごとおよびレイヤごとの複素プリコーダ係数の行列のそれぞれの行列識別子を含む。

【0070】

本発明は、ＯＦＤＭ、離散フーリエ変換拡散ＯＦＤＭ（ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ）などの周波数分割多重化に基づくシングルキャリアまたはマルチキャリア無線通信システムに適用されてもよい。以下の実施形態の説明は、

[この文献は図面を表示できません]

個の送信アンテナおよび

[この文献は図面を表示できません]

個の受信アンテナを備えたマルチキャリアＭＩＭＯシステムのＯＦＤＭシステムモデルに基づいている。

[この文献は図面を表示できません]

個のＴｘアンテナと

[この文献は図面を表示できません]

個のＲｘアンテナとの間の周波数選択チャネル

[この文献は図面を表示できません]

は、

[この文献は図面を表示できません]

個のパス構成要素

[この文献は図面を表示できません]

で構成される。

【0071】

送信データは送信ブロックに編成され、各ブロック

[この文献は図面を表示できません]

の長さ

[この文献は図面を表示できません]

は、サブキャリアの数である

[この文献は図面を表示できません]

によりプリコーディング行列

[この文献は図面を表示できません]

で線形にプリコーディングされる。その結果、

[この文献は図面を表示できません]

個のデータレイヤはブロックごとに送信され、ランク

[この文献は図面を表示できません]

送信になる。

【0072】

少なくとも長さ

[この文献は図面を表示できません]

がＣＰである巡回プレフィックス（ＣＰ）送信を想定すると、ＵＥでの受信信号ベクトル（ＣＰ除去後）は、次のように書くことができ、

[この文献は図面を表示できません]

ここで、

[この文献は図面を表示できません]

はブロック循環ＭＩＭＯチャネル行列を示し、

[この文献は図面を表示できません]

、

[この文献は図面を表示できません]

は、第１の列にある

[この文献は図面を表示できません]

を有するリンク

[この文献は図面を表示できません]

の

[この文献は図面を表示できません]

サイズ付き循環行列であり、

[この文献は図面を表示できません]

はノイズである。

【0073】

ランク１送信のプリコーダ行列は、

[この文献は図面を表示できません]

で与えられ、
ランクＲ伝送のプリコーダ行列は、

[この文献は図面を表示できません]

で与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

はサイズ

[この文献は図面を表示できません]

の循環プリコーダ行列である。

【0074】

ブロック循環ＭＩＭＯチャネル行列とプリコーダ行列の周波数領域表現は、それぞれ

[この文献は図面を表示できません]

および

[この文献は図面を表示できません]

で与えられ、ここで、

[この文献は図面を表示できません]

であり、

[この文献は図面を表示できません]

はサイズ

[この文献は図面を表示できません]

のＤＦＴ行列である。

【0075】

周波数領域のＭＩＭＯチャネル行列は、

[この文献は図面を表示できません]

で与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

は、主対角線

[この文献は図面を表示できません]

上のすべてのサブキャリアのチャネル係数を有する対角行列

[この文献は図面を表示できません]

である。

【0076】

第ｒのレイヤの周波数領域のプリコーダ行列は、

[この文献は図面を表示できません]

で与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

は、主対角線上のすべてのサブキャリアのプリコーダ係数で構成される対角行列である。

【0077】

再配置により、サブキャリア

[この文献は図面を表示できません]

に関連するＭＩＭＯチャネル行列は、

[この文献は図面を表示できません]

である。

【0078】

サブキャリアｓに関連するランク１送信のプリコーダ行列は、

[この文献は図面を表示できません]

であり、
サブキャリアｓに関連するランクＲ送信のプリコーダ行列は、

[この文献は図面を表示できません]

である。

【0079】

図３は、本発明の手法の実施形態によるＭＩＭＯシステムのブロック図である。図２を参照して上述した要素に対応するＭＩＭＯシステムの要素には、同じ符号が割り当てられている。ユーザ機器３００は、アンテナまたはアンテナアレイ３０４で、チャネル４００からの無線信号を受信する。符号３０６で示されるように、巡回プレフィックスを除去した後に、ユーザ機器３００は、受信信号を処理してデータベクトル３０２を取得する。本発明の実施形態によれば、受信信号は、３０８で示されるように決定し、符号３１０で示されるように、基地局２００の各レイヤおよび送信アンテナのそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定するために処理され、無線チャネルを介した通信のための所定の特性を達成する。例えば、符号３０８で、複素係数および空間遅延プリコーダの遅延（以下の式（１）を参照）をＵＥ３００で最適化して、例えば、以下により詳細に説明するように、長期および短期のチャネル状態情報に基づいて相互情報またはレートなどのコスト関数を最大化することにより、無線チャネルを介した通信の所定の特性を達成することができる。最適化されたプリコーダのタップと遅延は、暗黙的または明示的なフィードバック方式または両方の組み合わせを介して、フィードバックチャネル５００を介してｇＮＢ ２００にフィードバックされる。偏波測定および非偏波測定の場合のフィードバック方式の実施形態について、以下でより詳細に説明する。実施形態によれば、フィードバックは、従来の手法でも使用されるような、例えばＣＱＩおよびＲＩなどのさらなるパラメータを含んでもよい。

【0080】

図４は、本発明の手法のさらなる実施形態によるＭＩＭＯシステムのブロック図である。図２または図３を参照して上述した要素に対応するＭＩＭＯシステムの要素には、同じ符号が割り当てられている。基地局２００では、巡回プレフィックス２１０を追加する前の波形変調器２１２も示されている。ユーザ機器３００は、アンテナまたはアンテナアレイ３０４で、チャネル４００からの無線信号を受信する。符号３０６および波形復調３１２で示されるように、巡回プレフィックスを除去した後に、ユーザ機器３００は、受信信号を処理してデータベクトル３０２を取得する。本発明の実施形態によれば、受信信号は、符号３０８で示されるように決定され、符号３１０’で示されるように、空間ビームならびに遅延領域結合係数および遅延（明示的なフィードバック）、あるいは無線チャネルを介した通信のための所定の特性を達成するために、基地局２００で各レイヤおよび送信アンテナのための単一または複数の遅延識別子（暗黙的フィードバック）を決定するために処理される。例えば、符号３０８で、複素係数および空間遅延プリコーダの遅延をＵＥ３００で最適化して、例えば、以下により詳細に説明するように、長期および短期のチャネル状態情報に基づいて相互情報またはレートなどのコスト関数を最大化することにより、無線チャネルを介した通信の所定の特性を達成することができる。最適化されたプリコーダ係数と遅延は、暗黙的または明示的なフィードバック方式または両方の組み合わせを介して、フィードバックチャネル５００を介してｇＮＢ ２００にフィードバックされる。例えば、フィードバックは、ＣＱＩ、ＲＩ、ＰＭＩまたはビームベースのフィードバックを示すＣＳＩ、遅延の明示的フィードバックまたは遅延識別子（ＤＩ）を使用した遅延の暗黙的フィードバックと係数を組み合わせた遅延領域複合体を使用してもよい。

【0081】

第１の実施形態：空間遅延プリコーダの時間領域表現
実施形態によれば、符号３０８で空間遅延プリコーダは、関連する送信アンテナに対して、それぞれ、対応するプリコーダ遅延および複素プリコーダ係数で送信される信号を遅延および重み付けする複数の巡回フィルタをモデリングまたは定義する。したがって、パラメトリック空間遅延プリコーダ方式が提供され、送信アンテナ

[この文献は図面を表示できません]

とランク

[この文献は図面を表示できません]

のプリコーダ係数は次のように定義される。

[この文献は図面を表示できません]

（１）
ここで、

[この文献は図面を表示できません]

は遅延

[この文献は図面を表示できません]

における複素係数を示す。

【0082】

遅延

[この文献は図面を表示できません]

はアンテナ固有であってもよく、そうでなくてもよい。さらに、

[この文献は図面を表示できません]

であるように（

[この文献は図面を表示できません]

は正の整数を示す）、特定のサンプリンググリッドに対して遅延を定義してもよく、あるいは

[この文献は図面を表示できません]

であるように（

[この文献は図面を表示できません]

は正の実数を示す）、サンプリンググリッドから遅延を定義してもよい。サンプリンググリッドは、チャネル係数が利用可能な一組の遅延の整数値である。サンプリンググリッドで定義された遅延の場合、チャネル係数は補間によって取得される。遅延

[この文献は図面を表示できません]

がアンテナ固有かつレイヤ固有であり得るので、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延

[この文献は図面を表示できません]

は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延

[この文献は図面を表示できません]

とは異なり、

[この文献は図面を表示できません]

、

[この文献は図面を表示できません]

、または
遅延

[この文献は図面を表示できません]

が非アンテナ固有かつ非レイヤ固有であり得るので、第ｎの送信アンテナ、第ｒのレイヤの第ｌの遅延

[この文献は図面を表示できません]

は、第ｋの送信アンテナ、第ｐのレイヤの第ｌの遅延

[この文献は図面を表示できません]

と同じであり、

[この文献は図面を表示できません]

である。

【0083】

オングリッド遅延の場合、ＤＦＴを使用して、空間遅延プリコーダの周波数応答を計算できる。オフグリッド遅延は、遅延ドメインでの空間遅延プリコーダの不均一なサンプリング（式（１）を参照）を示し、空間遅延プリコーダの周波数応答の計算にＤＦＴを使用することはできない。遅延での不均一サンプリングの場合、サブキャリア

[この文献は図面を表示できません]

ごとの離散周波数応答は、次で与えられる不均一離散フーリエ変換（ＮＵＤＦＴ）を使用して計算され、

[この文献は図面を表示できません]

ここで、

[この文献は図面を表示できません]

はＮＵＤＦＴベクトルで、

[この文献は図面を表示できません]

であり、

[この文献は図面を表示できません]

はサブキャリア

[この文献は図面を表示できません]

と送信アンテナ

[この文献は図面を表示できません]

およびレイヤ

[この文献は図面を表示できません]

に関連するプリコーダ係数である。空間遅延プリコーダの複素係数

[この文献は図面を表示できません]

と遅延

[この文献は図面を表示できません]

（式（１）を参照）は、ＵＥで計算され、非常に少ないフィードバックでｇＮＢに送信される。

【0084】

図３または図４の実施形態では、基地局２００は、図２を参照して上で説明したような従来のプリコーダを実装し、アンテナ２０２に適用される信号に巡回プレフィックス２１０を追加することができる。プリコーダで従来のプリコーダを使用する場合、ＵＥ ２００からのフィードバックに応答する基地局２００は、上記のように空間遅延プリコーダの周波数応答を計算し、取得したサブキャリアごとの周波数応答に応じて周波数領域でプリコーディングを実行する。実施形態によれば、基地局２００は、上述のように空間遅延プリコーダを実装してもよい。実施形態によれば、基地局２００は、オーバーサンプリングされたＤＦＴコードブックに基づいて、すなわち、参照により本明細書に組み込まれる、Ｓｕｔｈａｒｓｈｕｎ Ｖａｒａｔｈａｒａａｊａｎ、Ｍａｒｃｕｓ Ｇｒｏｓｍａｎｎ、Ｍａｒｋｕｓ Ｌａｎｄｍａｎｎによる、「Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ｃｏｄｅｂｏｏｋ ａｄａｐｔｉｏｎ ｔｏ ａｎｔｅｎｎａ ａｒｒａｙ ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎｓ」という名称の、２０１７年２月２日に出願された欧州特許出願第１７１５４４８６．９号に記載されている、アンテナアレイの欠陥に適合したコードブックに基づいて、あるいは、参照により本明細書に組み込まれる、Ｖｅｎｋａｔｅｓｈ Ｒａｍｉｒｅｄｄｙ、ＭａｒｃｕｓＧｒｏｓｍａｎｎ、Ｍａｒｋｕｓ Ｌａｎｄｍａｎｎによる、「Ａｎｔｅｎｎａ ａｒｒａｙ ｃｏｄｅｂｏｏｋ ｗｉｔｈ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ａｄａｐｔｅｄ ｔｏ ａ ｐｒｅｄｅｆｉｎｅｄ ａｎｔｅｎｎａ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｔｅｎｎａ ａｒｒａｙ」という名称の、２０１７年２月２日に出願された欧州特許出願第１７１５４４８７．７号に記載されている、アンテナアレイの所定のアンテナ応答に適合したコードブックに基づいて、動作してもよい。

【0085】

上述のように、ユーザ機器３００では、空間遅延プリコーダの複素係数および遅延（式（１）を参照）を最適化して、例えば、相互情報や受信信号対雑音比（ＳＮＲ）などのコスト関数を、長期および短期のチャネル状態情報に基づいて最大化することにより、無線チャネルを介した通信の所定の特性を達成することができる。フィードバック遅延がグリッド上にある場合、システムモデルはＤＦＴ行列によって周波数応答を計算する。遅延がグリッド上にない場合、ＮＵＤＦＴを使用してサブキャリアごとの周波数応答を計算できる。

【0086】

以下では、ランク１伝送が考慮され、ランク１伝送の最適化問題とフィードバック方式が提示される。簡単にするために、ランク１の送信に言及する場合、下付き文字

[この文献は図面を表示できません]

は省略される。しかし、本発明は、そのような実施形態に限定されず、より高いランクまたはレイヤの通信を使用する通信システムで実装されてもよく、ランク

[この文献は図面を表示できません]

送信への拡張は簡単であることに留意されたい。

【0087】

ランク１送信の場合、ＵＥでの平均相互情報量を最大化する最適化問題は、次のように定式化できる。

[この文献は図面を表示できません]

[この文献は図面を表示できません]

[この文献は図面を表示できません]

【0088】

（２）
ここで、

[この文献は図面を表示できません]

は、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延に関連するプリコーダ複素係数を含む長さ

[この文献は図面を表示できません]

のベクトルである。

【0089】

式（２）の最適化問題を解くと、ＵＥでＳＮＲを最大化するプリコーダ係数と遅延が発生し、複素係数フィードバックとは別に、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延がｇＮＢにフィードバックされる。

【0090】

ランク１送信の場合、遅延がすべてのアンテナで同一である非アンテナ固有の場合、ＵＥでの平均相互情報を最大化する最適化問題は次のとおりである。

[この文献は図面を表示できません]

【0091】

（３）
ここで

[この文献は図面を表示できません]

および

[この文献は図面を表示できません]

は、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延に関連するプリコーダ複素係数を含む長さ

[この文献は図面を表示できません]

のベクトルである。

【0092】

式（３）の最適化問題を解くと、プリコーダ係数と遅延が生じる。方程式（３）を解くことにより得られた空間遅延プリコーダは、方程式（２）からの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延の代わりに、ｇＮＢへの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延のみのフィードバックをもたらす。

【0093】

ここで、ランク１またはレイヤ１の通信を使用するシステムについて、偏波測定および非偏波測定の場合のフィードバック方式の実施形態を説明する。アンテナ固有の遅延

[この文献は図面を表示できません]

の場合、すなわち、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延は送信アンテナ間で異なる。非アンテナ固有の遅延

[この文献は図面を表示できません]

の場合、すなわち、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延はすべての送信アンテナで同一である。

【0094】

非偏波測定の場合
空間遅延プリコーダの複素係数は、コードブックまたは非コードブックベースの方式を使用してフィードバックされ、遅延も明示的または暗黙的にフィードバックされる。暗黙的な遅延フィードバックは、遅延識別子（ＤＩ）を介して行われる。各ＤＩは、一組の特定の遅延を指し、各組は、サンプリンググリッドで定義されているかどうかに関係なく、遅延の組み合わせで構成されている。各ＤＩは、コードブックからのベクトルに関連する特定の一組の遅延を参照でき、各組は、サンプリンググリッドで定義された遅延の組み合わせで構成される。

【0095】

すべてのアンテナの

[この文献は図面を表示できません]

遅延位置に対応する複素係数は、次のようにベクトルに収集される

[この文献は図面を表示できません]

フィードバック方式１：プリコーダ係数と遅延の明示的なフィードバック
明示的なフィードバックを使用して、遅延ごとに、

[この文献は図面を表示できません]

個の送信アンテナに関連する

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延がそれぞれｇＮＢ ２００にフィードバックされる。したがって、総フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

【0096】

非アンテナ固有の場合、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

【0097】

コードブックベースの空間遅延プリコーディング
上記のような２段プリコーディング構造

[この文献は図面を表示できません]

を考慮すると、対応する

[この文献は図面を表示できません]

遅延領域プリコーダ

[この文献は図面を表示できません]

は次のように記述できる。

[この文献は図面を表示できません]

ここで、遅延固有行列

[この文献は図面を表示できません]

は、

[この文献は図面を表示できません]

ベクトルを含むサイズ

[この文献は図面を表示できません]

のブロック対角行列であり、

[この文献は図面を表示できません]

は

[この文献は図面を表示できません]

個のベクトルを結合するサイズ

[この文献は図面を表示できません]

１の結合／選択／共位相ベクトルである。

【0098】

行列

[この文献は図面を表示できません]

内のビームフォーミングベクトルは、参照により本明細書に組み込まれる、上記の欧州特許出願第１７１５４４８６．９号または第１７１５４４８７．７号に記載されている任意のアンテナアレイ構成用に設計されたアレイ応答一致コードブック

[この文献は図面を表示できません]

と同様のオーバーサンプリングＤＦＴコードブック行列から、あるいは該アレイ応答一致コードブック

[この文献は図面を表示できません]

から選択できる。

【0099】

フィードバック方式２：

[この文献は図面を表示できません]

および

[この文献は図面を表示できません]

の暗黙的なフィードバック
ＵＥ ３００からｇＮＢ ２００への行列

[この文献は図面を表示できません]

およびベクトル

[この文献は図面を表示できません]

に対応するフィードバックは、それぞれＰＭＩ１およびＰＭＩ２を介して暗黙的に示す。

[この文献は図面を表示できません]

遅延位置に関連するプリコーダは、

[この文献は図面を表示できません]

個の送信アンテナに関連する

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延と共にＰＭＩ１およびＰＭＩ２によって指定される。したがって、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延の場合、総フィードバックは、

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ２＋アンテナ固有の場合の

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延、および

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ２＋非アンテナ固有の場合の

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

【0100】

実施形態によれば、

[この文献は図面を表示できません]

遅延に対応する空間遅延プリコーダは、次のように分解されてもよい。

[この文献は図面を表示できません]

ここでは、

[この文献は図面を表示できません]

は、すべての遅延

[この文献は図面を表示できません]

にわたって同一である広帯域プリコーダ行列であり、

[この文献は図面を表示できません]

は遅延固有の選択／結合／共位相ベクトルである。フィードバックは、１個のＰＭＩ１＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ２＋アンテナ固有の場合の

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延、および１個のＰＭＩ１＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ２＋非アンテナ固有の場合の

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

【0101】

フィードバック方式３：

[この文献は図面を表示できません]

の暗黙的なフィードバックと

[この文献は図面を表示できません]

の明示的なフィードバック

[この文献は図面を表示できません]

行列に関連するフィードバックは、フィードバック方式２で説明したものと同様である。

[この文献は図面を表示できません]

サイズが設定されたベクトル

[この文献は図面を表示できません]

のフィードバックは、

[この文献は図面を表示できません]

個の複素エントリでｇＮＢ ２００に明示的に示す。

[この文献は図面を表示できません]

遅延位置に関連するプリコーダは、

[この文献は図面を表示できません]

個の送信アンテナに関連する

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延と共にＰＭＩ１および

[この文献は図面を表示できません]

個の複素数値によって指定される。

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延の場合、アンテナ固有の場合、総フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１＋

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数＋

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になり、非アンテナ固有の場合では、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１＋

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数＋

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延に等しくなる。

【0102】

上記の広帯域プリコーダ行列を使用する実施形態では、フィードバックは、アンテナ固有の場合には１個のＰＭＩ１＋

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数＋

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延、非アンテナ固有の場合には１個のＰＭＩ１＋

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数＋

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

【0103】

フィードバック方式１、２、および３の場合、遅延は遅延識別子（ＤＩ）を介して暗黙的にｇＮＢにフィードバックすることもできる。アンテナ固有の場合、遅延を示すために

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩが必要であり、各ＤＩは、アンテナ全体の遅延に対して定義される。非アンテナ固有の場合、単一のＤＩでｇＮＢへの遅延を示すだけで十分であり、遅延はアンテナ間で同一であるため、この場合のＤＩはプリコーダタップ全体の遅延を定義する。

【0104】

以下の表１は、非偏波測定の場合について上記で説明したフィードバック方式のフィードバックをまとめたものである

【0105】

【表1】

[この文献は図面を表示できません]

偏波測定の場合
フィードバック方式１：プリコーダ係数と遅延の明示的なフィードバック
明示的なフィードバックを使用して、遅延ごとに、

[この文献は図面を表示できません]

個の送信アンテナに関連する

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延がそれぞれｇＮＢ ２００にフィードバックされる。したがって、総フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

【0106】

非アンテナ固有の場合、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

【0107】

コードブックベースの空間遅延プリコーディング
上記のような２段プリコーディング構造

[この文献は図面を表示できません]

を考慮すると、

[この文献は図面を表示できません]

遅延のプリコーダ

[この文献は図面を表示できません]

は次のように記述できる。

[この文献は図面を表示できません]

ここで、遅延固有行列

[この文献は図面を表示できません]

は、

[この文献は図面を表示できません]

ベクトルを含むサイズ

[この文献は図面を表示できません]

のブロック対角行列であり、

[この文献は図面を表示できません]

は

[この文献は図面を表示できません]

個のベクトルを結合するサイズ

[この文献は図面を表示できません]

１の結合／選択／共位相ベクトルである。

【0108】

行列

[この文献は図面を表示できません]

内のビームフォーミングベクトルは、オーバーサンプリングされたＤＦＴコードブック行列、または参照により本明細書に組み込まれる、前述の欧州特許出願第１７１５４４８６．９号または第１７１５４４８７．７号で説明されている任意のアンテナアレイ構成用に設計されたアレイ応答一致コードブックから選択できる。

【0109】

フィードバック方式２：

[この文献は図面を表示できません]

および

[この文献は図面を表示できません]

の暗黙的なフィードバック
水平偏波と垂直偏波のプリコーダ行列インデックスは、プリコーダ行列

[この文献は図面を表示できません]

のＰＭＩ１ｈとＰＭＩ１ｖでそれぞれ示される。ベクトル

[この文献は図面を表示できません]

に対応するフィードバックは、ＰＭＩ２を介してｇＮＢに示す。

[この文献は図面を表示できません]

遅延については、それぞれ

[この文献は図面を表示できません]

に関連するＰＭＩ１ｈおよびＰＭＩ１ｖ、および

[この文献は図面を表示できません]

に関連するＰＭＩ２が

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延と共にＵＥ ３００からｇＮＢ ２００にフィードバックされる。

【0110】

アンテナ固有の場合、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１ｈ＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１ｖ＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ２＋

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になり、非アンテナ固有の場合、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１ｈ＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１ｖ＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ２＋

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

[この文献は図面を表示できません]

が上記のように広帯域プリコーダ行列として選択された場合には、アンテナ固有の場合、総フィードバックは１個のＰＭＩ１ｈ＋１個のＰＭＩ１ｖ＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ２＋

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延であり、非アンテナ固有の場合、フィードバックは１個のＰＭＩ１ｈ＋１個のＰＭＩ１ｖ＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ２＋

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

【0111】

フィードバック方式３：

[この文献は図面を表示できません]

の暗黙的なフィードバックと

[この文献は図面を表示できません]

の明示的なフィードバック
行列

[この文献は図面を表示できません]

に関連するフィードバックは、偏波測定の場合のフィードバック方式２で説明したものと同様である。

[この文献は図面を表示できません]

遅延位置については、プリコーダ行列

[この文献は図面を表示できません]

および行列

[この文献は図面を表示できません]

の

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数の水平偏波のプリコーダ行列インデックス（ＰＭＩ１ｈ）および垂直偏波のプリコーダ行列インデックス（ＰＭＩ１ｖ）は、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延と共にＵＥ ３００からｇＮＢ ２００にフィードバックされる。

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延の場合、フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１ｈ＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１ｖ＋

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数＋アンテナ固有の場合の

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延、および

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１ｈ＋

[この文献は図面を表示できません]

個のＰＭＩ１ｖ＋

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数＋非アンテナ固有の場合の

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

[この文献は図面を表示できません]

が上記のように広帯域プリコーダ行列として選択された場合には、アンテナ固有の場合、フィードバックは１個のＰＭＩ１ｈ＋１個のＰＭＩ１ｖ＋

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数＋

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延であり、非アンテナ固有の場合、総フィードバックは１個のＰＭＩ１ｈ＋１個のＰＭＩ１ｖ＋

[この文献は図面を表示できません]

個の複素係数＋

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になる。

【0112】

フィードバック方式１、２、および３の場合、遅延は遅延識別子（ＤＩ）を介して暗黙的にｇＮＢにフィードバックすることもできる。アンテナ固有の場合、遅延を示すために

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩが必要であり、各ＤＩは、アンテナ全体の遅延に対して定義される。非アンテナ固有の場合、単一のＤＩでｇＮＢへの遅延を示すだけで十分であり、遅延はアンテナ間で同一であるため、この場合のＤＩはプリコーダタップ全体の遅延を定義する。

【0113】

以下の表２は、偏波測定の場合について上記で説明したフィードバック方式のフィードバックをまとめたものである

【0114】

【表2】

[この文献は図面を表示できません]

実施形態によれば、本発明の手法は、ＭＩＳＯシステムにも使用することができる。チャネル推定に基づいて、時間領域チャネルの

[この文献は図面を表示できません]

個の支配的なピークに対応する遅延は、プリコーダの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になるように選択または選択でき、時間領域で計算されたＭＲＴ（最大比伝送）プリコーダに基づいて、プリコーダの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になるように

[この文献は図面を表示できません]

個の支配的なピークを選択または選択できる。

【0115】

チャネルの遅延も推定される場合、チャネルの第１の

[この文献は図面を表示できません]

個の支配的なピークに対応する遅延をプリコーダの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延となるように選択または選択することができ、ＭＲＴプリコーダの第１の

[この文献は図面を表示できません]

個の支配的なピークに対応する遅延はプリコーダの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延になるように選択または選択される。

【0116】

チャネル遅延がグリッドから外れている場合、高解像度パラメータ推定手法、例えば、空間交互一般化期待値最大化（ＳＡＧＥ）アルゴリズムを使用して遅延を推定できる。（参考文献［６］を参照）。

【0117】

本発明の実施形態のいくつかは、２段／２重構造コードブックを使用する２次元（２Ｄ）均一平面アレイ（ＵＰＡ）を参照して上記で説明された。しかし、本発明は、そのような実施形態に限定されず、５ＧまたはＮＲ（新無線）標準に従う三重構造コードブックを使用して実施することもできる。さらに、本発明は２Ｄアレイに限定されない。本発明の手法は、円筒形アレイまたは円錐形アレイのような３次元（３Ｄ）アレイアンテナ上の１次元（１Ｄ）均一線形アレイ（ＵＬＡ）のような任意のアンテナアレイ構成に等しく適用可能である。３次元（３Ｄ）アレイアンテナは、例えば、２０１７年６月１６日に出願されたＰＣＴ特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１７／０６４８２８「Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，Ｒｅｃｅｉｖｅｒ，Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。

【0118】

各行に

[この文献は図面を表示できません]

個のパネルがあり、各列に

[この文献は図面を表示できません]

個のパネルがあるマルチパネルアレイを考慮する場合、パネルの総数は以下で与えられる。

[この文献は図面を表示できません]

パネルあたりのアンテナの数は、２段構造について前述したものと同じである。このようなマルチパネルアンテナ構造の場合、プリコーダは３成分／３段構造

[この文献は図面を表示できません]

で与えられる。

【0119】

ここで、

[この文献は図面を表示できません]

はサイズ

[この文献は図面を表示できません]

の広帯域位相補償行列であり、次の式で与えられる複数のパネル間の位相オフセットを補償するために使用される。

[この文献は図面を表示できません]

ここで、

[この文献は図面を表示できません]

は、パネルごとの位相補償係数である。ここで、

[この文献は図面を表示できません]

は、すべての偏波／方向を含むパネルあたりのアンテナの総数を示す。行列

[この文献は図面を表示できません]

および

[この文献は図面を表示できません]

は、パネル内のプリコーディングに使用され、２段構造で説明したものと同じ機能を備えている。

【0120】

本発明では、遅延ｌおよびパネル

[この文献は図面を表示できません]

のプリコーダ係数は次のように書くことができる。

[この文献は図面を表示できません]

行列

[この文献は図面を表示できません]

は、次の式で与えられる位相補償係数によって定義される広帯域行列であり、

[この文献は図面を表示できません]

行列

[この文献は図面を表示できません]

とベクトル

[この文献は図面を表示できません]

はパネル全体で同一または異なる場合がある。すなわち、パネル固有またはパネル非固有の可能性がある。

【0121】

パネル固有の場合、パネルごとの位相補償係数と共に行列

[この文献は図面を表示できません]

とベクトル

[この文献は図面を表示できません]

のフィードバックがそれぞれｇＮＢにフィードバックされる。

【0122】

パネル非固有の場合では、パネルごとの位相補償係数と共に、単一パネルの行列

[この文献は図面を表示できません]

とベクトル

[この文献は図面を表示できません]

のフィードバックがｇＮＢにフィードバックされる。

【0123】

パネル固有の場合とパネル非固有の場合、偏波測定および非偏波測定場合のフィードバック方式１、フィードバック２およびフィードバック３で説明されている行列

[この文献は図面を表示できません]

とベクトル

[この文献は図面を表示できません]

のフィードバックが適用される。

【0124】

パネル間での位相補償係数のフィードバックは、変調方式のコンスタレーションまたはＤＦＴコードブックから選択または選択されたインデックス（ＰＭＩ３）を介して暗黙的であるか、明示的である場合がある。明示的な場合には、

[この文献は図面を表示できません]

個の位相補償係数がフィードバックされるが、暗黙的な場合はフィードバックにＰＭＩ３が使用される。

【0125】

以下の表３は、パネル固有の場合とパネル非固有の場合の行列

[この文献は図面を表示できません]

のフィードバックをまとめたものである

【0126】

【表3】

[この文献は図面を表示できません]

第２の実施形態：空間遅延プリコーダの周波数領域表現
これまでに説明した実施形態では、空間遅延プリコーダ

[この文献は図面を表示できません]

は時間領域で表されている。しかし、本発明の手法はそのような実施形態に限定されず、本発明の手法のさらなる実施形態によれば、空間遅延プリコーダ

[この文献は図面を表示できません]

は周波数領域で表される。

【0127】

空間遅延プリコーダの周波数領域表現に基づいたフィードバック方式は、ランク１またはレイヤ１通信を使用するシステムの非偏波測定の場合について説明する。アンテナ固有の遅延

[この文献は図面を表示できません]

の場合、すなわち、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延は送信アンテナ間で異なる。非アンテナ固有の遅延

[この文献は図面を表示できません]

の場合、すなわち、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延はすべての送信アンテナで同一である。上述のように、本発明は、ランク１の実施形態に限定されず、より高いランクまたはレイヤの通信を採用する通信システムにおいても実施され得、ランク

[この文献は図面を表示できません]

送信への拡張は簡単である。さらに、偏波測定の場合への拡張は簡単である（上記を参照）。

【0128】

空間遅延プリコーダを記述する複素係数は、コードブックおよび非コードブックベースの方式を使用して、例えば、第１の実施形態を参照して上述した方法でフィードバックされ、遅延は明示的または暗黙的にフィードバックされてもよい。暗黙的な遅延フィードバックでは、遅延識別子ＤＩを使用できる。各ＤＩは、送信機で使用されるコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連するインデックスを含んでもよい。

【0129】

空間遅延プリコーダ

[この文献は図面を表示できません]

は、すべてのアンテナの

[この文献は図面を表示できません]

遅延位置に対応する複素係数を使用して次のように記述される。

[この文献は図面を表示できません]

ＮＵ−ＤＦＴ行列を適用することにより、空間遅延プリコーダ

[この文献は図面を表示できません]

を周波数領域に変換できる。これを行うために、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延のベクトル

[この文献は図面を表示できません]

は行列

[この文献は図面を表示できません]

に積み上げられ、

[この文献は図面を表示できません]

以下では、アンテナ固有の場合とアンテナ非固有の場合は別々に扱われる。さらに、以下では、３ＧＰＰ（参考文献［７］を参照）で使用される２段プリコーダ構造が採用され、ランク１の送信が考慮される。さらに、以下では、

[この文献は図面を表示できません]

などの二重偏波アンテナアレイの場合を考慮する。次に、サブキャリア

[この文献は図面を表示できません]

のプリコーダは、以下で与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

[この文献は図面を表示できません]

、
ここで、

[この文献は図面を表示できません]

、

[この文献は図面を表示できません]

、

[この文献は図面を表示できません]

は、ビーム

[この文献は図面を表示できません]

とサブキャリア

[この文献は図面を表示できません]

に関連する複素係数を示す。

【0130】

行列

[この文献は図面を表示できません]

内のすべてのサブキャリアのプリコーダを収集すると、次式を得る。

[この文献は図面を表示できません]

【0131】

（ａ）アンテナ固有の場合：
アンテナ固有の場合、

[この文献は図面を表示できません]

の対応する周波数領域プリコーダは、次式で与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

、

[この文献は図面を表示できません]

のエントリがブロック対角行列

[この文献は図面を表示できません]

に配置されている場合、

[この文献は図面を表示できません]

[この文献は図面を表示できません]

は、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延および第

[この文献は図面を表示できません]

の送信アンテナの空間遅延プリコーダの遅延領域プリコーダ係数であり、

[この文献は図面を表示できません]

は、サイズ

[この文献は図面を表示できません]

がすべてゼロ要素の列ベクトルである。サイズ

[この文献は図面を表示できません]

のＮＵ−ＤＦＴ行列

[この文献は図面を表示できません]

は、次式で与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

ＮＵ−ＤＦＴ部分行列

[この文献は図面を表示できません]

は

[この文献は図面を表示できません]

個のベクトルを含み、

[この文献は図面を表示できません]

ベクトル

[この文献は図面を表示できません]

は、遅延

[この文献は図面を表示できません]

とアンテナインデックス

[この文献は図面を表示できません]

に依存する。

【0132】

アンテナごとに定義される遅延の数は異なる場合がある。

【0133】

（ｂ）非アンテナ固有の場合：
非アンテナ固有の場合、

[この文献は図面を表示できません]

の対応する周波数領域プリコーダは次式で与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

、
ここで、

[この文献は図面を表示できません]

は

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延用に定義されたＮＵ−ＤＦＴ行列であり、

[この文献は図面を表示できません]

は遅延

[この文献は図面を表示できません]

に関連するＮＵ−ＤＦＴベクトルである。

[この文献は図面を表示できません]

暗黙的な遅延（ＤＩ）フィードバック：
実施形態によれば、周波数領域で表される空間遅延プリコーダ

[この文献は図面を表示できません]

の遅延は、例えば受信機で使用される周波数領域コードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する１つまたは複数のインデックスを使用して暗黙的にフィードバックされてもよい。例えば、プリコーディング行列識別子（ＰＭＩ）を使用でき、ＰＭＩは一組のインデックスに対応でき、各インデックスはＤＦＴコードブックの特定の列を参照する。実施形態によれば、ＰＭＩのインデックスの第１の数はそれぞれのビームを示し、ＰＭＩのインデックスの第２の数はそれぞれの遅延領域プリコーダ係数を示し、インデックスの第３の数は遅延識別子ＤＩのインデックスである。

【0134】

（ａ）コードブックベースのＤＩフィードバック
暗黙的なＤＩフィードバックの場合には、実施形態によれば、ＤＩは、周波数領域コードブック行列

[この文献は図面を表示できません]

の列ベクトルに関連する一組の

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスを含む。遅延

[この文献は図面を表示できません]

は離散化され、集合

[この文献は図面を表示できません]

の要素によって与えられる。さらに、

[この文献は図面を表示できません]

の各値は、周波数領域コードブック行列

[この文献は図面を表示できません]

の列ベクトルに関連付けられる。したがって、ＮＵ−ＤＦＴベクトル

[この文献は図面を表示できません]

は、次のようにＤＦＴベクトルで表すことができる。

[この文献は図面を表示できません]

[この文献は図面を表示できません]

は、コードブックＤＦＴ行列

[この文献は図面を表示できません]

および

[この文献は図面を表示できません]

のオーバーサンプリング係数である。

【0135】

コードブック行列

[この文献は図面を表示できません]

は、サブキャリアの数とオーバーサンプリング係数

[この文献は図面を表示できません]

によってパラメータ化される。

[この文献は図面を表示できません]

である場合、コードブック行列

[この文献は図面を表示できません]

は

[この文献は図面を表示できません]

ＤＦＴ行列で与えられる。

[この文献は図面を表示できません]

である場合、コードブック行列

[この文献は図面を表示できません]

はサイズ

[この文献は図面を表示できません]

のオーバーサンプリングされたＤＦＴ行列で与えられる。

【0136】

オーバーサンプリング係数

[この文献は図面を表示できません]

は、受信機がコードブック行列を構築できるように、送信機から受信機に通知される。

【0137】

上記の周波数領域コードブック行列

[この文献は図面を表示できません]

の定義に基づいて、

[この文献は図面を表示できません]

の対応する周波数領域プリコーダは次のように定義される。

[この文献は図面を表示できません]

であり、

[この文献は図面を表示できません]

（ｂ）２段プリコーディング構造

[この文献は図面を表示できません]

−すべての

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについて同一の遅延
実施形態によれば、周波数領域の２段プリコーダ構造

[この文献は図面を表示できません]

と同様に、第ｌの遅延に対する空間遅延プリコーダは、次のように表される。

[この文献は図面を表示できません]

ここで、

[この文献は図面を表示できません]

は、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームを含むサイズ

[この文献は図面を表示できません]

の行列であり、

[この文献は図面を表示できません]

はサイズ

[この文献は図面を表示できません]

のベクトルであり、

[この文献は図面を表示できません]

[この文献は図面を表示できません]

は、第の

[この文献は図面を表示できません]

のビームと第ｌの遅延に関連するスカラー複素遅延領域結合係数である。

[この文献は図面を表示できません]

が広帯域行列の場合、空間遅延プリコーダ行列

[この文献は図面を表示できません]

は次のように表される。

[この文献は図面を表示できません]

ここで、

[この文献は図面を表示できません]

は行列

[この文献は図面を表示できません]

および

[この文献は図面を表示できません]

と同じである。したがって、２段プリコーディング構造

[この文献は図面を表示できません]

は次のように記述できる。

[この文献は図面を表示できません]

、

[この文献は図面を表示できません]

行列

[この文献は図面を表示できません]

で使用されるＤＩの遅延

[この文献は図面を表示できません]

は、行列

[この文献は図面を表示できません]

のすべての

[この文献は図面を表示できません]

個のビームと同じである。

【0138】

（ｃ）ビーム固有遅延への拡張−偏波およびビーム依存遅延
実施形態によれば、

[この文献は図面を表示できません]

が非広帯域行列であり、第ｌの遅延のビームの組み合わせが他の遅延と異なる場合があり、

[この文献は図面を表示できません]

個のビームに関連する遅延が異なる場合がある。したがって、

[この文献は図面を表示できません]

個のビームは

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩに関連付けることができる。次に、第

[この文献は図面を表示できません]

のＤＩは、ビームインデックス

[この文献は図面を表示できません]

と

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延

[この文献は図面を表示できません]

に関連付けられ、

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個の遅延は、異なるビームに対して同一または非同一であってもよい。また、各ビームは異なる数の遅延

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を有することができる。周波数領域プリコーダは、次式で与えられ、

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ここで、行列

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は次のように定義される空間遅延領域結合係数行列である。

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は、ビーム

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に関連する遅延領域結合係数である。さらに、

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は次式で与えられ、

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[この文献は図面を表示できません]

はビーム

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に関連するＤＦＴ行列であり、その

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個の列がコードブック

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から選択される。

【0139】

周波数領域結合係数

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を含む行列

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は、次のように表され、

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ここで、

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であり、

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したがって、プリコーダ

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は次のように記述できる。

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【0140】

（ｃ．１）ビーム固有遅延−偏波非依存およびビーム依存遅延の特殊な場合
実施形態によれば、遅延

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は偏波非依存およびビーム依存であり、以下が適用される：

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次に、周波数領域ベクトル

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について次の関係が成り立つ。

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したがって、

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ＤＩフィードバックの代わりに、

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個のＤＩのみを送信機にフィードバックする必要がある。

【0141】

（ｃ．２）ビーム固有遅延−偏波依存およびビーム非依存遅延の特殊な場合
実施形態によれば、遅延は偏波依存およびビーム非依存であり、以下が適用される：

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ここで

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。

【0142】

次に、周波数領域ベクトル

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について次の関係が成り立つ。

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である。

【0143】

したがって、

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ＤＩフィードバックの代わりに、２個のＤＩ、２個のＤＩのみを送信機にフィードバックする必要があり、第１のＤＩはアンテナアレイの第１の偏波の遅延を指し、第２のＤＩはアンテナアレイの第２の偏波の遅延を指す。

【0144】

次の表は、行列

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のフィードバックの総量と、様々なフィードバックの実施形態のＤＩの数をまとめたものである

【0145】

【表4】

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【0146】

（ｃ．３）ビーム固有遅延−

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個の遅延のうちの

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個の同一の遅延の特殊な場合
実施形態によれば、第

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のビームに関連するＤＩの

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個のインデックスのうちの

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個のインデックスは、他のビームに関連するＤＩの遅延インデックスと同一であってもよい。このような場合、第

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のビームのＤＩには

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個のインデックスではなく

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個のインデックスのみが含まれる場合がある。

【0147】

特定の空間ビームのインデックスを含むビーム固有のＤＩに加えて、

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個の空間ビームに共通のＤＩを使用して、

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個の空間ビームに共通のインデックスを示すことができる。このような複数の共通ＤＩは、異なる空間ビームのＤＩ間に同じ遅延のセットが複数ある場合に関連する可能性がある。

【0148】

ＤＩ構成は、送信機から受信機に通知されてもよい。ＤＩ構成は、例えば、
−ビーム固有ＤＩごとのインデックスの総数、または
−共通ＤＩの数、共通ＤＩごとのインデックスの数に関する情報を含んでもよい。

【0149】

（ｃ．４）ビーム固有遅延−遅延の制限
さらなる実施形態によれば、各ビームについて、

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個の遅延は、単一の平均遅延の周りに位置するように中心化または制限されてもよい。次に、第

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のビームの周波数領域コードブック行列

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は、次式で与えられ、

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、
ここで、

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であり、

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はウィンドウパラメータであり、

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は平均遅延に関連するインデックスであり、平均遅延インデックス

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を中心とする第

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のビームの

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個の遅延インデックスを示す図５を参照されたい。ウィンドウサイズパラメータ

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は、空間ビームで同一でも異なっていてもよく、制御チャネルを介して、または送信機から受信機への上位レイヤの信号を介して通知される。

【0150】

ビームごとに、

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個の遅延領域複素結合係数が送信機にフィードバックされる。しかし、ビームごとの

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個の遅延のフィードバックの代わりに、関連する平均遅延の単一のインデックス

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で送信機にフィードバックするのに十分である。

【0151】

例えば、ウィンドウサイズパラメータ

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がすべてのビームで同一の場合、総フィードバックは、各ＤＩに単一のインデックスのみが含まれる、

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについての

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個の複素遅延領域係数と

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個のＤＩになる。

【0152】

最適化された平均遅延は、図６に示すように、定義されたサンプリンググリッドの始まりまたは終わりにある。図６（ａ）および図６（ｂ）は、サンプリンググリッドの始まりおよび／または終わりにある図５の平均遅延の可能な位置を示している。そのような場合、モジュロ演算を使用して、平均遅延の周りの遅延の正しい位置（インデックス）を計算できる。モジュロ演算が必要なインデックスは、ボックスｂ１、ｂ２で強調表示されている。

【0153】

ビームごとの複数の平均遅延の拡張：
実施形態によれば、単一の平均遅延を有する代わりに、上記の場合は複数の平均遅延に拡張されてもよい。単一の平均遅延の場合と同様に、図７に示すように、

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個の遅延は各平均遅延の周りで最適化され、図７は、第

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のビームの２つの平均遅延インデックス

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および

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を中心とする

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個の遅延インデックスを示す。

【0154】

例えば、ウィンドウサイズパラメータ

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がすべてのビームとすべての平均遅延で同一である場合、ビームごとの

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個の平均遅延について、総フィードバックは、

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個の複素遅延領域結合係数と

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個のビームの

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個のＤＩになり、各ＤＩは

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個のインデックスを含む。

【0155】

（ｃ．５）ビーム固有遅延−遅延が制限されている場合の遅延領域結合係数のクロネッカ積構造
さらに他の実施形態によれば、平均遅延インデックス

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に関連する第

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のビームの

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個の複素遅延領域係数は、他のすべての

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個のビームの結合係数を計算するために使用される。以下では、単一の平均遅延と単一の空間ビームを考慮する。行ベクトル

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の第

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のビームと平均遅延インデックス

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（ｌは１〜

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の範囲）に関連する

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個の遅延結合係数を収集すると、平均遅延インデックス

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に関連する残りの

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個のビーム

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の複素遅延領域結合係数を次式により計算できる。

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ここで、

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は、第

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のビームに関連するスカラー複素係数である。図８は、平均遅延

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に対する基準ビーム（ボックスＲ）に対する

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個のビームの複素係数の計算を示している。

【0156】

上記のクロネッカ積の構造では、

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個の遅延領域結合係数ベクトル

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のフィードバックに加えて、送信機に複素結合係数

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をフィードバックする必要があることに留意されたい。

【0157】

遅延の正規化
他の実施形態によれば、遅延は単一の基準遅延に関して正規化されてもよい。基準遅延を設定し、すべてのビームまたはすべてのアンテナに対応する

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個の遅延を単一の基準遅延から差し引くことができる。一組の

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個の遅延セット内の任意の第ｌの遅延を基準遅延として選択できる。遅延の明示的なフィードバックの場合には、

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個の遅延差が遅延の代わりに送信機にフィードバックされる。遅延の暗黙的なフィードバックの場合には、

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個の遅延差が集合

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の要素によって与えられ、ＤＩは遅延差に関連するインデックスを含む。

【0158】

ビーム／アンテナごとの正規化の特定の場合：
基準遅延は、ビームごとまたはアンテナごとに設定することもでき、各ビームまたは各アンテナに対応する

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個の遅延は、ビームまたはアンテナ固有の基準遅延から差し引かれる。遅延の暗黙的なフィードバックの場合、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延差は集合

[この文献は図面を表示できません]

の要素によって与えられ、ＤＩには遅延差に関連するインデックスが含まれる。

【0159】

本明細書で説明される実施形態では、図２、図３または図４に示すように、フィードバックは、ユーザ機器と基地局との間のフィードバックチャネルを使用して通知されてもよい。フィードバックは、ＰＵＣＣＨなどの制御チャネルを介して通知または送信することも、ＲＲＣ通知などの上位通知を介して通知することもできる。

【0160】

本発明の実施形態は、ランク１またはレイヤ１の通信を使用する通信システムを参照して上述されてきた。しかし、本発明は、そのような実施形態に限定されず、より高いランクまたはレイヤの通信を使用する通信システムで実施することもできる。そのような実施形態では、フィードバックは、レイヤごとの遅延およびレイヤごとの複素プリコーダ係数を含む。

【0161】

本発明の実施形態は、送信機がユーザ機器にサービスを提供する基地局であり、受信機が基地局によりサービスが提供されるユーザ機器である通信システムに関して上記で説明された。しかし、本発明はそのような実施形態に限定されず、送信機が基地局によってサービス提供されるユーザ機器であり、受信機がユーザ機器にサービスを提供する基地局である通信システムにおいても実施されてもよい。

【0162】

記載した概念のいくつかの態様を装置のコンテキストで説明したが、これらの態様は対応する方法の説明も表し、ブロックまたはデバイスが方法ステップまたは方法ステップの特徴に対応することは明らかである。同様に、方法ステップのコンテキストで説明される態様は、対応するブロックまたは項目または対応する装置の機能の説明も表す。

【0163】

本発明の様々な要素および特徴は、アナログおよび／またはデジタル回路を使用するハードウェア、ソフトウェア、１つまたは複数の汎用もしくは専用プロセッサによる命令の実行を通じて、あるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実施することができる。例えば、本発明の実施形態は、コンピュータシステムまたは別の処理システムの環境で実施されてもよい。図９は、コンピュータシステム７００の一例を示している。ユニットまたはモジュール、ならびにこれらのユニットによって実行される方法のステップは、１つまたは複数のコンピュータシステム７００で実行することができる。コンピュータシステム７００は、特殊目的または汎用デジタル信号プロセッサのような１つまたは複数のプロセッサ７０２を含む。プロセッサ７０２は、バスまたはネットワークのような通信インフラストラクチャ７０４に接続されている。コンピュータシステム７００は、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメインメモリ７０６と、例えばハードディスクドライブおよび／またはリムーバブルストレージドライブなどの二次メモリ７０８と、を含む。二次メモリ７０８は、コンピュータプログラムまたは他の命令がコンピュータシステム７００にロードされることを可能にしてもよい。コンピュータシステム７００は、コンピュータシステム７００と外部デバイスとの間でソフトウェアおよびデータを転送できるようにする通信インターフェース７１０をさらに含むことができる。通信は、電子的、電磁的、光学的、または通信インターフェースによって処理可能な他の信号の形態であってもよい。通信は、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話回線、携帯電話リンク、ＲＦリンク、および他の通信チャネル７１２を使用できる。

【0164】

「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータ可読媒体」という用語は、一般に、リムーバブルストレージユニットまたはハードディスクドライブにインストールされたハードディスクなどの有形の記憶媒体を指すために使用される。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム７００にソフトウェアを提供する手段である。コンピュータ制御ロジックとも呼ばれるコンピュータプログラムは、メインメモリ７０６および／または二次メモリ７０８に格納される。コンピュータプログラムは、通信インターフェース７１０を介して受信されてもよい。コンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム７００が本発明を実施することを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ７０２が本明細書に記載の方法のいずれかなどの本発明のプロセスを実施できるようにする。したがって、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム７００のコントローラを表してもよい。本開示がソフトウェアを使用して実施される場合、ソフトウェアは、コンピュータプログラム製品に格納され、リムーバブルストレージドライブ、通信インターフェース７１０のようなインターフェースを使用してコンピュータシステム７００にロードされてもよい。

【0165】

ハードウェアまたはソフトウェアでの実施は、電子的に読み取り可能な制御信号が格納されており、それぞれの方法が実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働する（または協働することができる）デジタル記憶媒体、例えばクラウドストレージ、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ブルーレイ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリを使用して実行できる。したがって、デジタル記憶媒体はコンピュータで読み取り可能であってもよい。

【0166】

本発明によるいくつかの実施形態は、本明細書に記載の方法の１つが実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働することができる電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータキャリアを含む。

【0167】

一般に、本発明の実施形態は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実施することができ、プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに方法の１つを実行するように動作する。プログラムコードは、例えば、機械可読なキャリアに格納されてもよい。

【0168】

他の実施形態は、機械可読なキャリアに格納された、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含む。言い換えれば、したがって、本発明の方法の実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。

【0169】

したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含み、それが記録されたデータキャリア（またはデジタル記憶媒体、またはコンピュータ可読媒体）である。したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号シーケンスである。データストリームまたは信号シーケンスは、例えばインターネットなどのデータ通信接続を介して転送されるように構成されてもよい。さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するように構成または適合された処理手段、例えばコンピュータ、またはプログラマブルロジックデバイスを含む。さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。

【0170】

いくつかの実施形態では、プログラマブルロジックデバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ）を使用して、本明細書に記載の方法の機能の一部またはすべてを実行することができる。いくつかの実施形態では、フィールドプログラマブルゲートアレイは、本明細書に記載の方法の１つを実行するためにマイクロプロセッサと協働してもよい。一般に、これらの方法は、任意のハードウェア装置によって実行されることが好ましい。

【0171】

上述の実施形態は、本発明の原理の単なる例示にすぎない。本明細書に記載の配置および詳細の修正および変更は、他の当業者には明らかであることを理解されたい。したがって、本明細書の実施形態の説明および説明として提示される特定の詳細によってではなく、差し迫った特許請求の範囲によってのみ限定されることが意図されている。

【0172】

参考文献
［１］ Ｅｒｉｋ Ｄａｈｌｍａｎ，Ｓｔｅｆａｎ Ｐａｒｋｖａｌｌ，Ｊｏｈａｎ Ｓｋｏｅｌｄ，“４Ｇ： ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ，”Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，２０１１．（ＩＳＢＮ：０１２３８５４８９Ｘ ９７８０１２３８５４８９６

【0173】

［２］ ３ＧＰＰ ＴＲ ３６．８９７ Ｖ１３．０．０，“３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ／ Ｆｕｌｌ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（ＦＤ）Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）ｆｏｒ ＬＴＥ（Ｒｅｌｅａｓｅ １３），”Ｊｕｎｅ ２０１５

【0174】

［３］ Ｃｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ．，“Ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｂａｓｅｄ Ｃｏｄｅｂｏｏｋ ｆｏｒ Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ，”Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐａｔｅｎｔ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ＵＳ ２０１６／０１７３１８０ Ａ１，Ｊｕｎｅ ２０１６

【0175】

［４］ ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１，“Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ １０），”Ｖ１０．４．０，Ｄｅｃ．２０１１

【0176】

［５］ ３ＧＰＰ ＴＲ ３８．８０２ Ｖ１４．１．０，“３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ： Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ａｓｐｅｃｔｓ（ｒｅｌｅａｓｅ １４），”Ｊｕｎｅ ２０１７

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［６］ Ｊ．Ａ．Ｆｅｓｓｌｅｒ ａｎｄ Ａ．Ｏ．Ｈｅｒｏ，“Ｓｐａｃｅ−ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ−ｍａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，”ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｖｏｌ．４２，ｎｏ．１０，ｐｐ．２６６４−２６７７，Ｏｃｔｏｂｅｒ １９９９

【0178】

［７］ ３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１４ Ｖ１３．０．０，“３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＮＲ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ ｄａｔａ（Ｒｅｌｅａｓｅ １５），”Ｊａｎｕａｒｙ ２０１８．

【図1】

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【図2】

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【図3】

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【図4】

[この文献は図面を表示できません]

【図5】

[この文献は図面を表示できません]

【図6】

[この文献は図面を表示できません]

【図7】

[この文献は図面を表示できません]

【図8】

[この文献は図面を表示できません]

【図9】

[この文献は図面を表示できません]

【手続補正書】

【提出日】2019年9月23日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理し、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、
各空間遅延プリコーダは、２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

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個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、

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ビームの総数、

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＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

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であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

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であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックし、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された受信機。

【請求項2】

前記各列ベクトルは、不均一離散フーリエ変換、ＮＵ−ＤＦＴ、ベクトルである、請求項１に記載の受信機。

【請求項3】

前記コードブック行列はＤＦＴ行列を含む、請求項１または２に記載の受信機。

【請求項4】

前記遅延

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は離散化され、集合

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の要素によって与えられ、

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の各値は、周波数領域コードブック行列

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の列ベクトルに関連付けられ、

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であり、

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サブバンドの総数である、
請求項１または２または３に記載の受信機。

【請求項5】

前記周波数領域コードブック行列

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は、オーバーサンプリングされたコードブックＤＦＴ行列

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であり、

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、

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であり、

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は前記周波数領域コードブックＤＦＴ行列のオーバーサンプリング係数である、請求項４に記載の受信機。

【請求項6】

前記受信機は、前記送信機から前記オーバーサンプリング係数

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を受信するように構成される、請求項５に記載の受信機。

【請求項7】

ＤＩは空間ビームに関連付けられ、前記フィードバックは

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個の空間ビームの

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個のＤＩを含み、

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ビームの総数であり、

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＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

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であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

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である、請求項１から６のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項8】

（ｉ）すべての

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個のビームについて遅延が同一である場合には、前記

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個のビームについて、前記フィードバックは１個の遅延識別子、１個のＤＩを含み、または
（ｉｉ）偏波依存およびビーム依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記

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個のビームについて、

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個の遅延識別子

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個のＤＩを含み、各ＤＩは、単一の空間ビームに関連する前記遅延のインデックスを示し、または
（ｉｉｉ）偏波非依存およびビーム依存遅延の場合、前記フィードバックは、

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個のビームの

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個の遅延識別子、

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個のＤＩを含み、または
（ｉｖ）偏波依存およびビーム非依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記

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個のビームについて、２個の遅延識別子

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個のＤＩを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項9】

前記ＤＩの前記示されたインデックスの数は、前記空間ビームに関して同一または異なる、請求項７または８に記載の受信機。

【請求項10】

第

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の空間ビームに関連する遅延識別子ＤＩの

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個の遅延インデックスのうちの

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個の遅延インデックスは、１つまたは複数の他の空間ビームに関連するＤＩの前記遅延インデックスと同一であり、前記第

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の空間ビームの前記ＤＩは、

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスの代わりに

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項11】

前記フィードバックは、ビーム固有ＤＩに加えて共通ＤＩを含み、前記共通ＤＩは、１つまたは複数の空間ビームに共通のインデックスを示す、請求項１から１０のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項12】

ＤＩ構成が前記送信機から前記受信機に通知されてもよく、前記ＤＩ構成は、
ビーム固有ＤＩのインデックスの総数、
共通ＤＩの数、および／または
共通ＤＩごとのインデックスの数
に関する情報を含んでもよい、請求項１から１１のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項13】

空間ビームに関連する前記遅延が単一の平均遅延の周りの所定のウィンドウ内にある場合には、前記空間ビームの前記遅延識別子は、前記平均遅延に関連する単一のインデックスのみを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項14】

前記受信機は、前記所定のウィンドウサイズを指定する前記ウィンドウパラメータを前記送信機から受信するように構成される、請求項１３に記載の受信機。

【請求項15】

[この文献は図面を表示できません]

個のビームの場合、前記フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについて

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩを含み、各ＤＩは単一のインデックスのみを含む、請求項１３または１４に記載の受信機。

【請求項16】

前記フィードバックは、前記空間ビームに対して単一または複数のＤＩを含み、各ＤＩは単一または複数のインデックスを含み、各インデックスは前記ビームの特定の平均遅延に関連する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項17】

前記

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームは、同一または異なる平均遅延を有する、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項18】

前記第

[この文献は図面を表示できません]

の空間ビームの前記

[この文献は図面を表示できません]

個の複素遅延領域結合係数は、特定の平均遅延インデックスに関連付けられ、前記特定の平均遅延インデックスに対する残りのビームまたは他の

[この文献は図面を表示できません]

個のビームの前記複素結合係数を計算するために使用される、請求項１３から１７のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項19】

前記第

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のビームの前記平均遅延インデックス

[この文献は図面を表示できません]

に対応する前記残りの

[この文献は図面を表示できません]

個のビームの前記複素係数は、

[この文献は図面を表示できません]

によって与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

は前記第

[この文献は図面を表示できません]

のビーム

[この文献は図面を表示できません]

に関連する前記スカラー複素係数であり、

[この文献は図面を表示できません]

は、前記第

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のビームおよび平均遅延インデックス

[この文献は図面を表示できません]

に関連する

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延結合係数を含む、請求項１８に記載の受信機。

【請求項20】

前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
暗黙的にすべてのビームに基準遅延を設定することにより、前記基準遅延に対する前記

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延差に関連する

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスがフィードバックされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項21】

前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
暗黙的にビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの前記基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの前記

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延差に関連するアンテナまたはビームごとの

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスが前記送信機にフィードバックされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項22】

１つまたは複数の受信機との無線通信のための複数のアンテナを有するアンテナアレイと、
前記アンテナアレイに接続されたプリコーダであって、前記アンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに一組のビームフォーミングウェイトを適用して、前記アンテナアレイによって、１つまたは複数の送信ビームを形成するプリコーダと、を含み、
前記送信機は、受信機から受信したフィードバックに応じて前記ビームフォーミングウェイトを決定するように構成され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、

[この文献は図面を表示できません]

ビームの総数、

[この文献は図面を表示できません]

＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された送信機。

【請求項23】

請求項１から２１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの受信機と、
請求項２２に記載の少なくとも１つの受信機と、
を含む無線通信ネットワーク。

【請求項24】

前記送信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含み、あるいは、前記受信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含む、請求項２０に記載の無線通信ネットワーク。

【請求項25】

複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理するステップと、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定するステップであって、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、

[この文献は図面を表示できません]

ビームの総数、

[この文献は図面を表示できません]

＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含む、ステップと、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックするステップであって、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含む、ステップと、を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。

【請求項26】

送信機と１つまたは複数の受信機との間の無線通信のための１つまたは複数のビームを形成するための方法であって、
前記ビームを形成するために、一組のビームフォーミングウェイトをアンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに適用するステップを含み、前記ビームは送信ビームを含み、
前記ビームフォーミングウェイトは、受信機から受信したフィードバックに応じて決定され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、

[この文献は図面を表示できません]

ビームの総数、

[この文献は図面を表示できません]

＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。

【請求項27】

コンピュータ上で実行された場合に、請求項２５または２６に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体を含む非一時的コンピュータプログラム製品。

〔その他〕
国際出願時における請求の範囲の原請求項１〜３９は、条約３４条により上記の請求項１〜２７に変更する補正がなされた。具体的な補正前後の請求項の対応関係、補正箇所（下線部）、原請求項の削除または新たに規定した請求項の追加について、以下に示す。
〔請求項１〕
複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理し、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、
各空間遅延プリコーダは、２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、

[この文献は図面を表示できません]

ビームの総数、

[この文献は図面を表示できません]

＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックし、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された受信機。
〔請求項２〕
前記各列ベクトルは、不均一離散フーリエ変換、ＮＵ−ＤＦＴ、ベクトルである、請求項１に記載の受信機。
〔請求項３〕
前記コードブック行列はＤＦＴ行列を含む、請求項１または２に記載の受信機。
〔請求項４〕
前記遅延

[この文献は図面を表示できません]

は離散化され、集合

[この文献は図面を表示できません]

の要素によって与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

の各値は、周波数領域コードブック行列

[この文献は図面を表示できません]

の列ベクトルに関連付けられ、

[この文献は図面を表示できません]

であり、

[この文献は図面を表示できません]

サブバンドの総数である、
請求項１または２または３に記載の受信機。
（原請求項５を削除）
〔請求項５〕（原請求項６対応）
前記周波数領域コードブック行列

[この文献は図面を表示できません]

は、オーバーサンプリングされたコードブックＤＦＴ行列

[この文献は図面を表示できません]

であり、

[この文献は図面を表示できません]

、

[この文献は図面を表示できません]

であり、

[この文献は図面を表示できません]

は前記周波数領域コードブックＤＦＴ行列のオーバーサンプリング係数である、請求項４に記載の受信機。
〔請求項６〕（新規追加）
前記受信機は、前記送信機から前記オーバーサンプリング係数

[この文献は図面を表示できません]

を受信するように構成される、請求項５に記載の受信機。
（原請求項７を削除）
〔請求項７〕（原請求項８対応）
ＤＩは空間ビームに関連付けられ、前記フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームの

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩを含み、

[この文献は図面を表示できません]

ビームの総数であり、

[この文献は図面を表示できません]

＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

である、請求項１から６のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項８〕（原請求項９対応）
（ｉ）すべての

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについて遅延が同一である場合には、前記

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについて、前記フィードバックは１個の遅延識別子、１個のＤＩを含み、または
（ｉｉ）偏波依存およびビーム依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについて、

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延識別子

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩを含み、各ＤＩは、単一の空間ビームに関連する前記遅延のインデックスを示し、または
（ｉｉｉ）偏波非依存およびビーム依存遅延の場合、前記フィードバックは、

[この文献は図面を表示できません]

個のビームの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延識別子、

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩを含み、または
（ｉｖ）偏波依存およびビーム非依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについて、２個の遅延識別子

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項９〕（新規追加）
前記ＤＩの前記示されたインデックスの数は、前記空間ビームに関して同一または異なる、請求項７または８に記載の受信機。
（原請求項１０を削除）
〔請求項１０〕（原請求項１１対応）
第

[この文献は図面を表示できません]

の空間ビームに関連する遅延識別子ＤＩの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延インデックスのうちの

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延インデックスは、１つまたは複数の他の空間ビームに関連するＤＩの前記遅延インデックスと同一であり、前記第

[この文献は図面を表示できません]

の空間ビームの前記ＤＩは、

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスの代わりに

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項１１〕（新規追加）
前記フィードバックは、ビーム固有ＤＩに加えて共通ＤＩを含み、前記共通ＤＩは、１つまたは複数の空間ビームに共通のインデックスを示す、請求項１から１０のいずれか一項に記載の受信機。
（原請求項１２を削除）
〔請求項１２〕（原請求項１３対応）
ＤＩ構成が前記送信機から前記受信機に通知されてもよく、前記ＤＩ構成は、
ビーム固有ＤＩのインデックスの総数、
共通ＤＩの数、および／または
共通ＤＩごとのインデックスの数
に関する情報を含んでもよい、請求項１から１１のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項１３〕（新規追加）
空間ビームに関連する前記遅延が単一の平均遅延の周りの所定のウィンドウ内にある場合には、前記空間ビームの前記遅延識別子は、前記平均遅延に関連する単一のインデックスのみを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項１４〕
前記受信機は、前記所定のウィンドウサイズを指定する前記ウィンドウパラメータを前記送信機から受信するように構成される、請求項１３に記載の受信機。
〔請求項１５〕

[この文献は図面を表示できません]

個のビームの場合、前記フィードバックは

[この文献は図面を表示できません]

個のビームについて

[この文献は図面を表示できません]

個のＤＩを含み、各ＤＩは単一のインデックスのみを含む、請求項１３または１４に記載の受信機。
〔請求項１６〕
前記フィードバックは、前記空間ビームに対して単一または複数のＤＩを含み、各ＤＩは単一または複数のインデックスを含み、各インデックスは前記ビームの特定の平均遅延に関連する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項１７〕
前記

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームは、同一または異なる平均遅延を有する、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の受信機。
（原請求項１８を削除）
〔請求項１８〕（原請求項１９対応）
前記第

[この文献は図面を表示できません]

の空間ビームの前記

[この文献は図面を表示できません]

個の複素遅延領域結合係数は、特定の平均遅延インデックスに関連付けられ、前記特定の平均遅延インデックスに対する残りのビームまたは他の

[この文献は図面を表示できません]

個のビームの前記複素結合係数を計算するために使用される、請求項１３から１７のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項１９〕（原請求項２０対応）
前記第

[この文献は図面を表示できません]

のビームの前記平均遅延インデックス

[この文献は図面を表示できません]

に対応する前記残りの

[この文献は図面を表示できません]

個のビームの前記複素係数は、

[この文献は図面を表示できません]

によって与えられ、

[この文献は図面を表示できません]

は前記第

[この文献は図面を表示できません]

のビーム

[この文献は図面を表示できません]

に関連する前記スカラー複素係数であり、

[この文献は図面を表示できません]

は、前記第

[この文献は図面を表示できません]

のビームおよび平均遅延インデックス

[この文献は図面を表示できません]

に関連する

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延結合係数を含む、請求項１８に記載の受信機。
（原請求項２１を削除）
〔請求項２０〕（原請求項２２対応）
前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
暗黙的にすべてのビームに基準遅延を設定することにより、前記基準遅延に対する前記

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延差に関連する

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスがフィードバックされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信機。
〔請求項２１〕（原請求項２３対応）
前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
暗黙的にビームごとに基準遅延を設定することにより、アンテナまたはビームごとの前記基準遅延に対するアンテナまたはビームごとの前記

[この文献は図面を表示できません]

個の遅延差に関連するアンテナまたはビームごとの

[この文献は図面を表示できません]

個のインデックスが前記送信機にフィードバックされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信機。
（原請求項２４〜３３を削除）
〔請求項２２〕（原請求項３４対応）
１つまたは複数の受信機との無線通信のための複数のアンテナを有するアンテナアレイと、
前記アンテナアレイに接続されたプリコーダであって、前記アンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに一組のビームフォーミングウェイトを適用して、前記アンテナアレイによって、１つまたは複数の送信ビームを形成するプリコーダと、を含み、
前記送信機は、受信機から受信したフィードバックに応じて前記ビームフォーミングウェイトを決定するように構成され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、

[この文献は図面を表示できません]

ビームの総数、

[この文献は図面を表示できません]

＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された送信機。
〔請求項２３〕（原請求項３５対応）
請求項１から２１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの受信機と、
請求項２２に記載の少なくとも１つの受信機と、
を含む無線通信ネットワーク。
〔請求項２４〕（原請求項３６対応）
前記送信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含み、あるいは、前記受信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含む、請求項２０に記載の無線通信ネットワーク。
〔請求項２５〕（原請求項３７対応）
複数の送信アンテナを使用する送信機から周波数選択無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理するステップと、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定するステップであって、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、

[この文献は図面を表示できません]

ビームの総数、

[この文献は図面を表示できません]

＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含む、ステップと、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックするステップであって、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含む、ステップと、を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。
〔請求項２６〕（原請求項３８対応）
送信機と１つまたは複数の受信機との間の無線通信のための１つまたは複数のビームを形成するための方法であって、
前記ビームを形成するために、一組のビームフォーミングウェイトをアンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに適用するステップを含み、前記ビームは送信ビームを含み、
前記ビームフォーミングウェイトは、受信機から受信したフィードバックに応じて決定され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームを含むビームフォーミング行列を含み、

[この文献は図面を表示できません]

ビームの総数、

[この文献は図面を表示できません]

＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記無線信号のそれぞれの空間ビームのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。
〔請求項２７〕（原請求項３９対応）
コンピュータ上で実行された場合に、請求項２５または２６に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体を含む非一時的コンピュータプログラム製品。

【手続補正書】

【提出日】2020年4月17日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のアンテナのアンテナポートを使用する送信機から無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理し、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定し、
各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

[この文献は図面を表示できません]

個の空間ビームを形成するための

[この文献は図面を表示できません]

個のベクトルを含むビームフォーミング行列を含み、

[この文献は図面を表示できません]

偏波ごとのベクトルの総数、

[この文献は図面を表示できません]

＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

[この文献は図面を表示できません]

であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックし、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記空間ビームに関連する前記ベクトルのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された受信機。

【請求項2】

前記各列ベクトルは、不均一離散フーリエ変換、ＮＵ−ＤＦＴベースのベクトルである、請求項１に記載の受信機。

【請求項3】

各レイヤとＳサブバンドに対する前記空間遅延プリコーダは、

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により与えられ、

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は前記ビームフォーミング行列であり、

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は前記空間遅延領域結合係数ベクトルまたは前記複素遅延領域結合係数を含む行列であり、

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は、前記遅延に関連するそれぞれのＮＵ−ＤＦＴベースのベクトルの前記行列である、請求項２に記載の受信機。

【請求項4】

前記ビームフォーミング行列の前記

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個のベクトルは両方の偏波で同一であり、前記ＰＭＩは前記空間ビームに関連する前記ベクトルの

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個のインデックスを示す、請求項１から３のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項5】

前記ビームフォーミング行列の前記

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個のベクトルは、ＤＦＴベースのコードブック行列から選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項6】

前記コードブック行列は、ＤＦＴベースの行列を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項7】

前記遅延

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は離散化され、集合

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の要素によって与えられ、

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の各値は、周波数領域コードブック行列

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の列ベクトルに関連付けられ、

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であり、

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サブバンドの総数である、請求項１から６のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項8】

遅延識別子ＤＩは空間ビームに関連付けられ、前記フィードバックは

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個の空間ビームの

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個のＤＩを含み、

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偏波ごとのベクトルの総数であり、

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＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

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であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

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である、請求項１から７のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項9】

（ｉ）すべての

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個のビームについて遅延が同一である場合には、前記

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個のビームについて、前記フィードバックは１個の遅延識別子、１個のＤＩを含み、または
（ｉｉ）偏波依存およびビーム依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記

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個のビームについて、

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個の遅延識別子

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個のＤＩを含み、各ＤＩは、単一の空間ビームに関連する前記遅延のインデックスを示し、または
（ｉｉｉ）偏波非依存およびビーム依存遅延の場合、前記フィードバックは、

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個のビームの

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個の遅延識別子、

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個のＤＩを含み、または
（ｉｖ）偏波依存およびビーム非依存遅延の場合には、前記フィードバックは、前記

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個のビームについて、２個の遅延識別子

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個のＤＩを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項10】

前記ＤＩの前記示されたインデックスの数は、前記空間ビームに関して同一または異なる、請求項８または９に記載の受信機。

【請求項11】

第

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の空間ビームに関連する遅延識別子ＤＩの

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個の遅延インデックスのうちの

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個の遅延インデックスは、１つまたは複数の他の空間ビームに関連するＤＩの前記遅延インデックスと同一であり、前記第

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の空間ビームの前記ＤＩは、

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個のインデックスの代わりに

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個のインデックスを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項12】

前記フィードバックは、ビーム固有ＤＩに加えて共通ＤＩを含み、前記共通ＤＩは、１つまたは複数の空間ビームに共通のインデックスを示す、請求項１から１１のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項13】

ＤＩ構成が前記送信機から前記受信機に通知されてもよく、前記ＤＩ構成は、
ビーム固有ＤＩのインデックスの総数、
共通ＤＩの数、および／または
共通ＤＩごとのインデックスの数
に関する情報を含んでもよい、請求項１から１２のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項14】

空間ビームに関連する前記遅延が単一の平均遅延の周りの所定のウィンドウ内にある場合には、前記空間ビームの前記遅延識別子は、前記平均遅延に関連する単一のインデックスのみを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項15】

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個のビームの場合、前記フィードバックは

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個のビームについて

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個のＤＩを含み、各ＤＩは単一のインデックスのみを示す、請求項１３または１４に記載の受信機。

【請求項16】

前記フィードバックは、前記空間ビームに対して単一または複数のＤＩを含み、各ＤＩは単一または複数のインデックスを示す、各インデックスは前記ビームの特定の平均遅延に関連する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項17】

前記

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個の空間ビームは、同一または異なる平均遅延を有する、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項18】

前記受信機は、前記空間遅延プリコーダの前記遅延をフィードバックするように構成され、
暗黙的にすべてのビームに基準遅延を設定することにより、前記基準遅延に対する前記

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個の遅延差に関連する

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個のインデックスがフィードバックされる、請求項１から７のいずれか一項に記載の受信機。

【請求項19】

１つまたは複数の受信機との無線通信のための複数のアンテナを有するアンテナアレイと、
前記アンテナアレイに接続されたプリコーダであって、前記アンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに一組のビームフォーミングウェイトを適用して、前記アンテナアレイによって、１つまたは複数の送信ビームを形成するプリコーダと、を含み、
前記送信機は、受信機から受信したフィードバックに応じて前記ビームフォーミングウェイトを決定するように構成され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、前記送信機におけるアンテナのための

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個の空間ビームを形成するための

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個のベクトルを含むビームフォーミング行列を含み、

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偏波ごとのベクトルの総数、

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＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

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であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

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であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記空間ビームに関連する前記ベクトルのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、ように構成された送信機。

【請求項20】

請求項１から１８のいずれか一項に記載の少なくとも１つの受信機と、
請求項１９に記載の少なくとも１つの送信機と、
を含む無線通信ネットワーク。

【請求項21】

前記送信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含み、あるいは、前記受信機は、ユーザ機器にサービスを提供する基地局、または基地局によりサービスを提供されるユーザ機器を含む、請求項２６に記載の無線通信ネットワーク。

【請求項22】

複数のアンテナのアンテナポートを使用する送信機から無線チャネルを介して受信された無線信号を受信して処理するステップと、
前記無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記受信信号に基づいて、前記送信機における各レイヤおよび送信ビームに対するそれぞれの空間遅延プリコーダの複素プリコーダ係数および遅延を決定するステップであって、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、

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個の空間ビームを形成するための

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個のベクトルを含むビームフォーミング行列を含み、

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偏波ごとのベクトルの総数、

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＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

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であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

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であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含む、ステップと、
前記決定された遅延および前記決定された複素プリコーダ係数を前記送信機にフィードバックするステップであって、前記複素プリコーダ係数は前記複素遅延領域結合係数を含む、ステップと、を含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記空間ビームに関連する前記ベクトルのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。

【請求項23】

送信機と１つまたは複数の受信機との間の無線通信のための１つまたは複数のビームを形成するための方法であって、
前記ビームを形成するために、一組のビームフォーミングウェイトをアンテナアレイの１つまたは複数のアンテナに適用するステップを含み、前記ビームは送信ビームを含み、
前記ビームフォーミングウェイトは、受信機から受信したフィードバックに応じて決定され、前記フィードバックは遅延および複素プリコーダ係数を示し、前記示された遅延と複素プリコーダ係数は、前記受信機への無線チャネルを介した通信の所定の特性を実現するために、前記送信機の各レイヤと送信ビームに対してそれぞれの空間遅延プリコーダに基づいて取得され、前記複素プリコーダ係数は複素遅延領域結合係数を含み、各空間遅延プリコーダは、
２段プリコーディング構造を含み、前記２段プリコーディング構造は、前記送信機におけるアンテナのための

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個の空間ビームを形成するための

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個のベクトルを含むビームフォーミング行列を含み、

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偏波ごとのベクトルの総数、

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＝偏波の数であり、前記送信機の共偏波アンテナアレイでは

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であり、前記送信機の二重偏波アンテナアレイでは

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であり、前記２段プリコーディング構造は、前記ビームおよび前記遅延に関連する前記複素遅延領域結合係数を含む空間遅延領域結合係数ベクトルまたは行列をさらに含み、
前記フィードバックはプリコーディング行列識別子ＰＭＩを含み、前記ＰＭＩは、前記空間ビームに関連する前記ベクトルのインデックスの数、前記それぞれの複素遅延領域結合係数、およびコードブック行列のそれぞれの列ベクトルに関連する前記遅延のインデックスの数を示す、方法。

【請求項24】

コンピュータ上で実行された場合に、請求項２２または２３に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体を含む非一時的コンピュータプログラム製品。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１３８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0138】

（ｃ）ビーム固有遅延への拡張−偏波およびビーム依存遅延
実施形態によれば、

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が広帯域行列であり、第ｌの遅延のビームの組み合わせが他の遅延と異なる場合があり、

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個のビームに関連する遅延が異なる場合がある。したがって、

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個のビームは

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個のＤＩに関連付けることができる。次に、第

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のＤＩは、ビームインデックス

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と

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個の遅延

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に関連付けられ、

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個の遅延は、異なるビームに対して同一または非同一であってもよい。また、各ビームは異なる数の遅延

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を有することができる。周波数領域プリコーダは、次式で与えられ、

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ここで、行列

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は次のように定義される空間遅延領域結合係数行列である。

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は、ビーム

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に関連する遅延領域結合係数である。さらに、

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は次式で与えられ、

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はビーム

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に関連するＤＦＴ行列であり、その

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個の列がコードブック

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から選択される。

【国際調査報告】

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