JP2023543164A

JP2023543164A - タイプｉｉポート選択コードブック用の角度遅延領域におけるｃｓｉ－ｒｓビームフォーミングの方法

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Publication number: JP2023543164A
Application number: JP2023517252A
Authority: JP
Inventors: ナディサンカルパシンハ; ハララボスパパドプロス; 祐輝松村
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2021-09-15
Publication date: 2023-10-13
Also published as: EP4214842A2; CN116325541A; WO2022060855A3; WO2022060855A2; US20230261832A1

Abstract

ビームフォーミングされた１つ以上のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に関するビームフォーミング情報を受信する受信部であって、前記ＣＳＩ－ＲＳは、１つ以上の空間領域（ＳＤ：spatial domain）又は周波数領域（ＦＤ：frequency domain）に対応する、受信部を有する端末が開示される。端末は、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのタイプを決定し、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳの前記タイプがタイプＩＩである場合には、前記ＳＤ領域及び前記ＦＤ領域において、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてタイプＩＩポート選択コードブックを実行する制御部も有する。

Description

本明細書に開示される１つ以上の実施形態は、角度遅延領域においてビームフォーミングを行うための装置及び方法に関する。

ＮＲ（New Radio）では、ランク（rank）１及びランク２のタイプＩＩ（ＴｙｐｅＩＩ）チャネル状態情報（ＣＳＩ：channel state information）フィードバックがサポートされている（ＮＲのＲｅｌｅａｓｅ１５）。タイプＩＩＣＳＩフィードバックでは、振幅スケーリングモード（amplitude scaling mode）が設定される。

振幅スケーリングモードでは、ユーザ装置（ＵＥ：user equipment）が、広帯域（ＷＢ：wideband）の振幅をサブバンド（ＳＢ：subband）の振幅及びＳＢの位相情報と共に報告するように設定されてもよい。従来の方式では、全体のオーバーヘッドのかなりの割合が、ＳＢの振幅及び位相の報告についてのオーバーヘッドよって占められる場合がある。以下の式は、シングルレイヤ送信についての、ＮＲのＲｅｌｅａｓｅ１５のタイプＩＩＣＳＩにおけるＳＢプリコーダ生成を示す。
Ｗ＝Ｗ_{ｓｐａｃｅ}Ｗ_{ｃｏｅｆｆ} （１）

ここで、行列Ｗ（Ｎ_ｔ×Ｎ_ＳＢ）には、Ｎ_ＳＢ個のサブバンドのプリコーディングベクトルが取り込まれる。Ｎ_ｔは、利用可能なＴＸＲＵポートの数を表す。Ｗ_{ｓｐａｃｅ}（Ｎ_ｔ×２Ｌ）は、２Ｌ個の広帯域空間２Ｄ－離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）ビームから成る。行列には、Ｗ_{ｃｏｅｆｆ}によって（１）において表されているようなＳＢ組み合わせ係数が取り込まれる。報告する必要があるＳＢの振幅及び位相情報が、Ｗ_{ｃｏｅｆｆ}によって取り込まれる。

さらに、ＮＲでは、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）における下りリンク送信をプリコーディングするためにタイプＩＩＣＳＩ報告がサポートされている。この点に関し、タイプＩＩの解決手段では、マルチユーザ（Multi-User）多入力多出力（MIMO：Multiple-Input Multiple-Output）を目的として、詳細なＣＳＩを提供することに焦点が当てられている。ＮＲのＲｅｌｅａｓｅ１５では、これらの解決手段によって、ＵＥ（以下では、端末又は装置とも記す）毎に最大で２つレイヤに対応する、最大で２つのランクがサポートされている。ＮＲのＲｅｌｅａｓｅ１５では、２×２のＭＩＭＯにより、同一のチャネル又は周波数においてデータを無線により送受信する２つの空間ストリーム（spatial stream）が提供される。これを実施するために、以前のＲｅｌｅａｓｅよりもセル毎のレイヤの最大数が多くなっており、これによって、複数のＵＥが共通のリソースブロック（Resource Block）割り当てを共有しながら、同時に２×２のＭＩＭＯを使用することができる。タイプＩＩ報告は、各レイヤでの送信に対してビームの重み付けされた組み合わせを生成するために、ビームのセットの選択と、それに続く、相対的な振幅及び位相の指定と、に基づいている。そのため、タイプＩＩのポート選択（Port Selection）の解決手段は、ＣＳＩ参照信号（ＲＳ：Reference Signal）送信のビームフォーミングを行えるようにするために、基地局（ＢＳ：Base Station）がある程度の事前情報（advance information）を有することに依存している。この事前情報は、チャネルレシプロシティ（channel reciprocity）が利用可能であれば、上りリンクの測定から得ることができる。それ以外の場合には、ビーム管理（Beam Management）報告から得ることができるか、又は異なるプリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）報告の解決手段に基づく広帯域報告を使用することができる（すなわち、ＰＭＩ報告の解決手段の組み合わせが用いられる場合には、ハイブリッドな解決手段である）。

ＮＲでは、ＰＭＩ報告に関連付けられたパラメータの大部分は、CodebookConfigパラメータ構造を用いて設定される。このパラメータ構造は、codebookType及びsubtypeの組み合わせを用いて、関連するＰＭＩ報告のいずれかの解決手段を特定する。各ＰＭＩ報告の解決手段及び対応する関連パラメータセットは、タイプＩＩポート選択の解決手段に関する。

3GPP RP 193133, "New WID: Further enhancements on MIMO for NR"、２０１９年１２月 3GPP TS 38.214, "NR; Physical layer procedures for data (Release 16)"

一般的に、一態様では、本明細書に開示される実施形態は、ビームフォーミングされた１つ以上のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に関するビームフォーミング情報を受信する受信部であって、前記ＣＳＩ－ＲＳは、１つ以上の空間領域（ＳＤ：spatial domain）又は周波数領域（ＦＤ：frequency domain）に対応する、受信部を有する、端末に関する。端末は、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのタイプを決定し、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳの前記タイプがタイプＩＩである場合には、前記ＳＤ領域及び前記ＦＤ領域において、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてタイプＩＩポート選択コードブックを実行する制御部も有する。

一般的に、一態様では、本明細書に開示される実施形態は、ビームフォーミングされた１つ以上のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に関するビームフォーミング情報を受信する受信部であって、前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳは、１つ以上の空間領域（ＳＤ：spatial domain）又は周波数領域（ＦＤ：frequency domain）に対応し、前記ビームフォーミング情報は、上位レイヤシグナリング又は下り制御情報（ＤＣＩ：downlink control information）から取得される、受信部を有する、端末に関する。端末は、ＳＤ領域におけるＳＤビームのポートの数を決定し、ＦＤ領域におけるＦＤビームのポートの数を決定し、前記ＳＤビーム及び前記ＦＤビームにおいて前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてポート選択を実行する制御部も有する。

一般的に、一態様では、本明細書に開示される実施形態は、ビームフォーミングされた１つ以上のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に関するビームフォーミング情報を受信する受信部であって、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳは、１つ以上の空間領域（ＳＤ：spatial domain）又は周波数領域（ＦＤ：frequency domain）に対応する、受信部を有する、端末に関する。端末は、前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳからビームフォーミングのために考慮されたＳＤ領域におけるＳＤビームのポートの数を自由に選択し、前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳからビームフォーミングのために考慮されたＦＤ領域におけるＦＤビームのポートの数を自由に選択し、前記ＳＤビーム及び前記ＦＤビームにおける前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてポート選択を実行する制御部も有する。

一般的に、一態様では、本明細書に開示される実施形態は、ビームフォーミングされた１つ以上のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に関するビームフォーミング情報を受信する受信部であって、前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳは、１つ以上の空間領域（ＳＤ：spatial domain）又は周波数領域（ＦＤ：frequency domain）に対応する、受信部を有する、端末に関する。端末は、第１のサンプリングサイズのＳＤ領域におけるＳＤビームのポートの数を決定し、第２のサンプリングサイズのＦＤ領域におけるＦＤビームのポートの数を決定し、前記ＳＤビーム及び前記ＦＤビームにおいて前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてポート選択を実行する制御部も有する。

一般的に、一態様では、本明細書に開示される実施形態は、角度遅延領域においてビームフォーミングを行うための方法に関する。この方法は、１つ以上のＣＳＩ－ＲＳに関するビームフォーミング情報を取得するステップであって、ＣＳＩ－ＲＳビームフォーミングは、ＳＤ領域及びＦＤ領域に対応する、ステップを含む。この方法は、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのタイプを決定するステップを含む。この方法は、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳの前記タイプがタイプＩＩである場合には、前記ＳＤ領域及び前記ＦＤ領域において、前記ビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてタイプＩＩポート選択コードブックを実行するステップを含む。

一般的に、一態様では、本明細書に開示される実施形態は、角度遅延領域においてビームフォーミングを行うための方法に関する。この方法は、１つ以上のＣＳＩ－ＲＳに関するビームフォーミング情報を取得するステッであって、前記ＣＳＩ－ＲＳは、ＳＤ領域及びＦＤ領域に対応し、前記ビームフォーミング情報は、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩから取得されるステップを含む。この方法は、ＳＤ領域におけるＳＤビームのポート数を決定するステップを含む。この方法は、ＦＤ領域におけるＦＤビームのポート数を決定するステップを含む。前記ＳＤビーム及び前記ＦＤビームにおいて前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてポート選択を実行するステップを含む。

一般的に、一態様では、本明細書に開示される実施形態は、角度遅延領域においてビームフォーミングを行うための方法に関する。この方法は、１つ以上のＣＳＩ－ＲＳに関するビームフォーミング情報を取得するステップであって、前記ＣＳＩ－ＲＳは、ＳＤ領域及びＦＤ領域に対応する、ステップを含む。この方法は、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳからＣＳＩ－ＲＳをビームフォーミングするために考慮されたＳＤ領域におけるＳＤビームのポートの数を自由に選択するステップを含む。この方法は、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳからＣＳＩ－ＲＳをビームフォーミングするために考慮されたＦＤ領域におけるＦＤビームのポートの数を自由に選択するステップを含む。この方法は、前記ＳＤビーム及び前記ＦＤビームにおける前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてポート選択を実行するステップを含む。

一般的に、一態様では、本明細書に開示される実施形態は、角度遅延領域においてビームフォーミングを行うための方法に関する。この方法は、１つ以上のＣＳＩ－ＲＳに関するビームフォーミング情報を取得するステップであって、前記ＣＳＩ－ＲＳは、ＳＤ領域及びＦＤ領域に対応する、ステップを含む。この方法は、第１のサンプリングサイズのＳＤ領域におけるＳＤビームのポートの数を決定するステップを含む。この方法は、第２のサンプリングサイズのＦＤ領域におけるＦＤビームのポートの数を決定するステップを含む。この方法は、前記ＳＤビーム及び前記ＦＤビームにおける前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてポート選択を実行するステップを含む。

有利なことに、ＣＳＩの測定及び報告についての拡張が、ＮＲのＲｅｌｅａｓｅ１７の展開において議論されている。そのような拡張の１つとして、周波数レンジ１（ＦＲ１）（すなわち、４１０ＭＨｚ～７，１２５ＭＨｚ、サブ６ＧＨｚ）及び周波数レンジ２（ＦＲ２）（すなわち、２４，２５０ＭＨｚ～５２，６００Ｍｈｚ、ミリ波）の両方を対象とした、ノンコヒーレントジョイント送信（ＮＣＪＴ：non-coherent joint transmission）のためのより動的なチャネル／干渉前提を可能にするために、下りリンク（ＤＬ）マルチ送信受信ポイント（ＴＲＰ：Transmission Reception Point）及び／又はマルチパネル送信に関するＣＳＩ報告の評価、また必要に応じての仕様化が挙げられる。別の拡張としては、角度及び遅延のＤＬ／ＵＬレシプロシティ（reciprocity）を利用することによって、角度及び遅延に関連する情報がサウンディング参照信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）に基づいてｇＮＢにおいて推定される、（Ｒｅｌｅａｓｅ１５／１６のタイプＩＩポート選択に基づいた）タイプＩＩポート選択コードブックの拡張の評価、また必要に応じての仕様化が挙げられる。残りのＤＬＣＳＩは、ＵＥの複雑さ、性能及び報告オーバーヘッド間でより良いトレードオフを達成するために、主に周波数分割多重（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）ＦＲ１を対象として、ＵＥによって報告される。

上述の拡張に関して、本発明では、伝播チャネルの固有の角度遅延レシプロシティを考慮することによって、タイプＩＩポート選択コードブックをどのように更に拡張できるかについて説明する。

本開示の別の態様は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲から明らかになる。

本発明の１つ以上の実施形態に係る、無線通信システムの構成を示す図である。１つ以上の実施形態に係る一例を示す。１つ以上の実施形態に係る一例を示す。１つ以上の実施形態に係る一例を示す。１つ以上の実施形態に係る一例を示す。１つ以上の実施形態に係る、式（４）の一例を示す。１つ以上の実施形態に係る、式（５）の一例を示す。１つ以上の実施形態に係る、周波数応答グラフの一例を示す。１つ以上の実施形態に係る、式（６）の一例を示す。１つ以上の実施形態に係る、式（７）の一例を示す。１つ以上の実施形態に係る、プリコーディングの選択の一例を示す。１つ以上の実施形態に係る、セットの一例を示す。１つ以上の実施形態に係る、角度及び遅延を表すグラフの一例を示す。１つ以上の実施形態に係る、例示のセットを示す。１つ以上の実施形態に係る装置のブロック図を示す。１つ以上の実施形態に係る装置のブロック図を示す。

以下では、添付の図を参照しながら本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。異なる図面における同様の要素には、一貫性を維持するために同様の参照符号を付している。

本発明の実施形態の以下の詳細な説明では、本発明のより完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細を記載する。しかしながら、当業者であれば、それらの具体的な詳細がなくとも、本発明を実施できることは明らかである。他の例では、本開示が不必要に複雑になることを回避するために、公知の特徴については詳細には説明しない。

明細書全体を通して、序数（例えば、第１、第２、第３など）は、ある要素（すなわち、明細書における任意の名詞）のための形容詞として使用されてもよい。序数の使用は、例えば「前の」、「後の」、「単一の」及び他のそのような用語の使用によって明示的に開示されない限り、要素の特定の順序を暗示したり、もたらしたりするものではなく、また要素を単一の要素に限定するものでもない。むしろ、序数の使用は、要素を区別するためのものである。一例として、第１の要素は、第２の要素とは異なり、また第１の要素は、２以上の要素を包含してよく、要素の順序において第２の要素に続く（又は先行する）ことがあり得る。

以下では、図１を参照しながら、本発明の１つ以上の実施形態に係る無線通信システム１００を説明する。

図１に示すように、無線通信システム１００は、ユーザ装置（ＵＥ：User Equipment）１０と、基地局（ＢＳ：Base Station）２０と、コアネットワーク３０と、を含む。無線通信システム１００は、ＮＲ（New Radio）システムであってもよいし、ＬＴＥ（Long Term Evolution）／LTE-A（LTE-Advanced）システムであってもよい。

ＢＳ２０は、MIMO（Multiple-Input and Multiple-Output）技術を用いて、複数のアンテナポートを介してＵＥ１０と通信を行う。ＢＳ２０は、ｇＮＢ（gNodeB）であってもよいし、ｅＮＢ（Evolved NodeB）であってもよい。ＢＳ２０は、アクセスゲートウェイ装置を介してコアネットワーク３０上で接続されている上位ノード又はサーバのようなネットワーク機器から下りリンクパケットを受信し、その下りリンクパケットを、複数のアンテナポートを介してＵＥ１０に送信する。ＢＳ２０は、ＵＥ１０から上りリンクパケットを受信し、その上りリンクパケットを複数のアンテナポートを介してネットワーク機器に送信する。

ＢＳ２０は、ＵＥ１０との間で無線信号を送信するＭＩＭＯ用のアンテナ、隣接するＢＳ２０と通信するための通信インターフェース（例えば、Ｘ２インターフェース）、コアネットワークと通信する通信インターフェース（例えば、Ｓ１インターフェース）、ＵＥ１０との間で送受信される信号を処理するプロセッサ又は回路のようなＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む。以下において説明するＢＳ２０の機能及び処理は、メモリに格納されたデータ及びプログラムをプロセッサが処理又は実行することによって実現されてもよい。しかしながら、ＢＳ２０は、上記に規定されたハードウェア構成に限定されるものではなく、任意の適切なハードウェア構成を含んでもよい。一般的に、複数のＢＳ２０が、無線通信システム１のより広範なサービスエリアをカバーするように配置されてもよい。

ＵＥ１０は、ＭＩＭＯ技術を用いてＢＳ２０と通信する。ＵＥ１０は、ＢＳ２０とＵＥ１０との間で、データ信号及び制御信号のような無線信号を送受信する。ＵＥ１０は、移動局、スマートフォン、携帯電話、タブレット、無線端末、モバイルルータ、又はウェアラブルデバイスのような無線通信機能を有する情報処理装置であってもよい。

ＵＥ１０は、ＣＰＵ、例えばプロセッサ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ、及びＢＳ２０とＵＥ１０との間で無線信号を送受信するための無線通信装置を含む。例えば、以下において説明するＵＥ１０の機能及び処理は、メモリに格納されたデータ及びプログラムをＣＰＵが処理又は実行することによって実現されてもよい。しかしながら、ＵＥ１０は、上記に規定されたハードウェア構成に限定されるものではなく、例えば以下に説明する処理を実現するための回路を備えた構成であってもよい。

無線通信システム１００は、タイプＩＩＣＳＩフィードバックをサポートする。図１に示したように、ステップＳ１では、ＢＳ２０が、ＣＳＩ参照信号（ＲＳ：Reference Signal）を送信する。ＵＥ１０がＢＳ２０からＣＳＩ－ＲＳを受信すると、ＵＥ１０は、受信したＣＳＩ－ＲＳの測定を行う。続いて、ステップＳ２では、ＵＥ１０が、ＣＳＩフィードバックとしてＣＳＩをＢＳ２０に通知するＣＳＩ報告を行う。例えば、ＣＳＩは、ランクインジケータ（ＲＩ：rank indicator）、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ：precoding matrix indicator）、チャネル品質情報（ＣＱＩ：channel quality information）、ＣＳＩ－ＲＳリソースインジケータ（ＣＲＩ：CSI-RS resource indicator）、広帯域（ＷＢ）の振幅、及びサブバンド（ＳＢ）の振幅のうちの少なくとも１つを含む。本発明の１つ以上の実施形態では、ＳＢの振幅を報告するＣＳＩ報告は、ＳＢ振幅報告と表されてもよい。例えば、ＣＳＩ報告が行われる度にＳＢ振幅を報告するのではなく、ＢＳ２０からの上位レイヤシグナリングを用いて、ＳＢ振幅を報告する周期が動的に調整されてもよい。ＳＢ振幅の報告は、Ｋ個の主係数（leading coefficient）について行われてもよい。例えば、Ｋが小さければ、ＳＢ振幅を報告する係数の数は小さい。

ＳＢ振幅が、最も強い係数（strongest coefficient）の振幅に比べて著しく小さい場合、ＳＢ振幅報告により達成可能な利得（gain）は僅かなものになり得る。このことは、例えば、散乱が非常に少ない環境においてユーザチャネルが非常に疎である場合に起こり得る。

さらに、１つ以上の実施形態では、スキームを変更することによって、タイプＩＩＣＳＩフィードバックでは、１及び２のＲＩを有するレイヤまでのレイヤ処理を実現することができるが、タイプＩＩＣＳＩフィードバックは、２より大きいランクにおいて実施されてもよい。つまり、２より大きいランクにタイプＩＩＣＳＩフィードバックのスキームを拡張することによって、スペクトル効率をさらに向上させることができる。タイプＩＩＣＳＩフィードバックのスキームを２より大きいランクに拡張することで、このスキームに一般的に関連するオーバーヘッドを低減することができる。

ここで、また上述したように、ＲＩ＝ν、レイヤｌ∈｛１，２，．．．ν｝送信を考慮したＮ_３個のプリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ：precoding matrix indicator）サブバンドについてのタイプＩＩＣＳＩプリコーディングベクトル生成が評価されてもよい。例えば、
Ｗ_ｌ（Ｎ_ｔ×Ｎ_３）＝Ｗ_１，ｌＷ_{ｃｏｅｆｆ，ｌ} （２）

上記の式において、Ｗ_１，ｌ（Ｎ_ｔ×２Ｌ）は、レイヤｌについてのＬ個のＳＤ２Ｄ－ＤＦＴ基底から成る行列であり、Ｌは、ビーム番号であり、Ｎ_ｔは、ポート数であり、Ｗ_{ｃｏｅｆｆ，ｌ}（２Ｌ×Ｎ_３）は、レイヤｌについてのＳＢ複素組み合わせ係数行列である。

上記の式において、ＳＤ２Ｄ－ＤＦＴ基底の部分集合は、｛ｂ_ｌ，１，．．．ｂ_ｌ，Ｌ｝として与えられてもよく、ここで、ｂ_ｌ，ｉは、ｌ番目のレイヤに対応するｉ番目（∈｛１，．．．Ｌ｝）の２ＤＤＦＴ基底ベクトルである。

１つ以上の実施形態では、周波数領域圧縮をＷ_{ｃｏｅｆｆ，ｌ}内の情報として考慮する必要があり、この情報を圧縮することができる。つまり、対応するオーバーヘッドをさらに低減することができる。例えば、周波数領域（ＦＤ）圧縮を考慮したＮ_３個のＳＢについてのレイヤｌのタイプＩＩＣＳＩプリコーディングベクトルを、規則（２）のＷ_{ｃｏｅｆｆ，ｌ}を拡張することによって与えることができる。

上記の式において、Ｗ_{ｆｒｅｑ，ｌ}（Ｎ_３×Ｍ）は、レイヤｌについてのＭ個のＦＤＤＦＴ基底ベクトルから成る行列であり、
は、レイヤｌについての複素組み合わせ係数から成る行列である。さらに、周波数領域ＤＦＴ基底の部分集合は、｛ｆ_ｌ，１，…ｆ_ｌ，Ｍ｝として与えられてもよく、ここで、ｆ_ｌ，ｉは、ｌ番目のレイヤに対応するｉ番目（∈｛１，…，Ｍ｝）のＤＦＴ基底ベクトルである。また、Ｍは、
として計算され、ここで、Ｒ∈｛１，２｝である。Ｌ及びｐが与えられれば、レイヤｌについてのＳＤ基底の部分集合及びＦＤ基底の部分集合の数を特定することができる。

１つ以上の実施形態では、性能とオーバーヘッドとの適切なバランスを達成するために、レイヤにわたるＳＤ基底及びＦＤ基底を適切に識別することが重要である。

以下では、図２を参照しながら、本発明の１つ以上の実施形態に係る無線通信システム２００を説明する。

図２に示すように、無線通信システム２００は、ＭＩＭＯ技術を用いて、複数のアンテナポートを介してＵＥ１０と通信するＢＳ２０を含む。タイプＩＩポート選択コードブックは、通常のタイプＩＩコードブックのように２Ｄ－ＤＦＴ基底を考慮して空間領域（ＳＤ）ビームを導出することをＵＥに１０に要求しない。この場合、ＢＳ２０は、ＳＤビームの実現可能なセットとして、ビームフォーミング（ＢＦ）されたＣＳＩ－ＲＳポートの数Ｋを送信するｇＮＢであってよい。ＵＥ１０は、最良のＣＳＩ－ＲＳポート（すなわち、ビーム）の数Ｌ（≦Ｋ）を特定し、Ｗ_１内でそれらの対応するインデックスを報告する必要がある。

上記の（２）及び（３）をさらに修正することによって、レイヤｌ∈｛１，２，３，４｝のためのＮＲのＲｅｌｅａｓｅ１６のタイプＩＩポート選択コードブックによるＳＢ毎のプリコーディングベクトルの生成は、以下のように与えられてもよい：

この場合、Ｑ（Ｎ_ｔ×Ｋ）は、ＣＳＩ－ＲＳビームフォーミングに用いられるＳＤ個のビームの数Ｋを表してもよく、Ｗ_１（Ｋ×２Ｌ）は、ブロック対角行列（ｂｌｏｃｋｄｉａｇｏｎａｌｍａｔｒｉｘ）を表してもよく、
は、線形結合（ＬＣ：ｌｉｎｅａｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）係数行列を表してもよく、Ｗ_ｆ，ｌ（Ｎ_３×Ｍ）は、ＤＦＴ基底ベクトル（すなわちＦＤ基底）に用いられてもよい。

ＣＳＩ－ＲＳポートの数Ｐ_{ＣＳＩ－ＲＳ}は、上位レイヤシグナリングによって設定されているＢＦＣＳＩ－ＲＳポートの数Ｋを含んでもよい。この場合、Ｐ_{ＣＳＩ－ＲＳ}∈｛４，８，１２，１６，２４，３２｝である。Ｗ_１は、単位行列の列ベクトルから成る。このように、そのようなベクトルはそれぞれ、選択されたビームを表す。ここで、ポートの数は、選択されており、それらのポートは、上位レイヤシグナリングによって設定されている数Ｌを含んでもよい。この場合、Ｐ_{ＣＳＩ－ＲＳ}＞４では、Ｌ∈｛２，３，４｝である。

Ｑ内でのＳＤビームの選択は、ＵＥ１０にはトランスペアレント（transparent）である。具体的には、ＳＤビームは、サウンディング参照信号（ＳＲＳ：sounding reference signal）又はＵＬ復調用参照信号（ＤＭＲＳ：Demodulation Reference Signal）の送信に基づいて決定されてもよい。この場合、ＵＬの主要サブスペース（dominant sub-space）がＤＬの主要サブスペースと同じでなくても、ＤＬにおけるポート選択によって、ＵＥ１０は、ＤＬ主要サブスペースをカバーするポートをほぼ選択することができる。

図３Ａ及び図３Ｂは、選択されたビームに基づくＷ_１の報告を示す。いくつかの実施形態では、ＢＳ２０によって設定されてもよいパラメータｄが、２つのグループのサンプリング粒度を決定する。この場合、ＮＲにおけるＣＳＩ報告は、２つの粒度（例えばカテゴリ）で構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ｄは、ｄ∈｛１，２，３，４｝且つｄ≦Ｌとして設定されてもよい。この場合、ＵＥ１０は、以下に従いＬ個のビームを選択するためのＰＭＩの一部としてｉ_１，１を報告する：

例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、（５）は、偏波（polarization）用の複数のビームからの選択に利用可能なポートペアを決定するために用いられてもよい。図３Ａにおいて、Ｋ＝８且つＬ＝２とすると、計算の結果、ｄ＝２の第１のケースでは、ｉ_１，１＝｛０，１｝が得られてもよい。この点に関して、選択に利用可能なポートペアは、｛Ｂ０，Ｂ１｝及び｛Ｂ２，Ｂ３｝であってもよい。図３Ｂにおいて、Ｋ＝８且つＬ＝２とすると、計算の結果、ｄ＝１の第２のケースでは、ｉ_１，１＝｛０，１，２，３｝が得られてもよい。この点に関して、選択に利用可能なポートペアは、｛Ｂ０，Ｂ１｝、｛Ｂ１，Ｂ２｝、｛Ｂ２，Ｂ３｝及び｛Ｂ３，Ｂ０｝であってもよい。

図３Ａ及び図３Ｂにおいて、Ｗ_１は以下のようにセットされている：
この場合、
であり、ここで、
は、ｌ番目の位置における１を除き、全て０であるベクトルを表す。

上述の計算に鑑み、（４）のＷ_ｆ，ｌにおいて、ＳＤビーム及び周波数領域（ＦＤ）基底ベクトルの両方のポート選択を考慮することによって、タイプＩＩポート選択コードブックをさらに拡張することができる。このように、いくつかの実施形態では、ポート選択コードブックのためのＳＢ毎のプリコーダ生成についての一般的な構造は、以下のように与えられてもよい：

この場合、Ｑ（Ｎ_ｔ×Ｋ）は、ｉ番目のＳＤ基底ベクトルのｂ_ｉがｉ∈｛１，２，．．．Ｋ｝であるようなＳＤビーム選択用のビームフォーミングされたＣＳＩ－ＲＳポートの数Ｋを表してもよく、Ｓ（Ｎ_ｔ×Ｋ’）は、ｊ番目のＦＤ基底ベクトルのｆ_ｊがｊ∈｛１，２，．．．Ｋ’｝であるようなＦＤビーム選択用のビームフォーミングされたＣＳＩ－ＲＳポートの数Ｋ’を表してもよく、Ｗ_１（Ｋ×２Ｌ）は、各行列ブロックが（Ｋ×Ｋ）の単位行列のＬ個の列から成る、ブロック対角行列を表してもよい。Ｗ_ｆ，ｌ（Ｋ’×Ｍ）は、（Ｋ’×Ｋ’）の単位行列の列から成る行列を表してもよく、
は、線形結合（ＬＣ）係数行列を表してもよい。さらに、この場合、Ｑ及びＳは、例えば、Ｑ＝［ｂ_１ｂ_２．．．ｂ_Ｋ］及びＳ＝［ｆ_１ｆ_２．．．ｆ_Ｋ］であってもよい。

（２’）では、ビームフォーミングがＳＤ及びＦＤの両方において行われ、遅延レシプロシティを考慮して、ビームフォーミング用のＦＤ基底が決定されてもよい。ＢＳ２０は、（Ｋ×Ｋ’）個のビームフォーミングされたＣＳＩ－ＲＳポートを送信する。Ｋ個のＳＤビーム及びＫ’個のＦＤ基底の選択は、ＵＥ１０にトランスペアレントである。この場合、ＵＥは、ＳＤビームの数２Ｌ及びＦＤ基底の数Ｍを選択し、ＰＭＩの一部として、ＢＳ２０にそれらを報告する。ここで、Ｗ_１及びＷ_ｆ，ｌは、選択されたＳＤ基底及びＦＤ基底を取り込んでもよい。さらに、ＵＥ１０によって、ＬＣ係数と共に、
が報告される。

いくつかの実施形態では、各ＳＤビームが、Ｋ＝Ｌ、Ｋ’＝Ｍ、且つＫ＝Ｋ’となるように、単一のＦＤ基底とペアリングされてもよい。ポート選択が行われないこと、従って（２’）のＷ_１における対角ブロックは、（Ｋ×Ｋ）の単位行列である。さらに、（２’）のＷ_ｆ，ｌも、（Ｋ×Ｋ）の単位行列の２つの対角ブロックを有するブロック対角行列となる。これは、
として与えられてもよく、ここで、Ｉ_Ｋ：Ｋ×Ｋは、単一行列である。そのため、（２’）の
は、（２Ｋ×２Ｋ）の対角行列である。

以上のことから、ＵＥ１０では、プリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）の一部として、行列の対角要素である２Ｋ個のＬＣ係数を
において報告する。同様に、ＢＳ２０では、ＣＳＩ－ＲＳポートの数Ｋが、ＳＤ－ＦＤペアによりそれぞれビームフォーミングされて送信される。ＣＳＩ－ＲＳビームフォーミングのためのＳＤ－ＦＤ基底のペアリングの一例は、｛ｂ_１，ｆ_１｝，｛ｂ_２，ｆ_２｝，…｛ｂ_Ｋ，ｆ_Ｋ｝として与えられてもよい。

いくつかの実施形態では、各ＳＤビームが、Ｋ≧Ｌ、Ｋ’≧Ｍ、Ｋ＝Ｋ’、且つＬ＝Ｍとなるように、単一のＦＤ基底とペアリングされてもよい。ここで、ＵＥ１０は、ビームフォーミングされたＣＳＩ－ＲＳポートの数Ｋから、ＳＤ－ＦＤペアの数Ｌを選択してもよい。これに関して、（２’）のＷ_１における対角ブロックは、（Ｋ×Ｌ）の行列であり、ここで各行列ブロックは、（Ｋ×Ｋ）の単位行列の（選択されたポートに対応する）数Ｌ個の列から成る。さらに、各ＳＤビームは単一のＦＤ基底に関連付けられているので、Ｗ_１に基づいて、（２’）のＷ_ｆ，ｌが決定されてもよい。ここで、Ｗ_ｆ，ｌも、各行列ブロックがＬ個の列から成るブロック対角行列であり、（２’）の
は（２Ｌ×２Ｌ）の対角行列である。

以上のことから、ＵＥ１０は、所定の判定基準に基づいて、数Ｋ（ビームフォーミングされたＣＳＩ－ＲＳポート）からポートの数Ｌを特定し、ＰＭＩの一部としてＢＳ２０に報告する。これらのＬ個のポートは、Ｗ_１のＬ個の列に対応し、
におけるＬＣ係数の数２Ｌは、ＵＥによって報告される行列の対角要素である。同様に、ＢＳ２０では、ＣＳＩ－ＲＳポートの数Ｋが、ＳＤ－ＦＤペアによりそれぞれビームフォーミングされて送信される。ＣＳＩ－ＲＳビームフォーミングのためのＳＤ－ＦＤ基底のペアリングの一例は、｛ｂ_１，ｆ_１｝，｛ｂ_２，ｆ_２｝，…｛ｂ_Ｋ，ｆ_Ｋ｝として与えられてもよい。

いくつかの実施形態では、ＮＷ側での最終的なプリコーダ生成を表す式（２’）におけるポート選択コードブックの一般的な構造がさらに単純化されてもよく、またＵＥによって
において報告されたポート選択行列Ｗ_１，ｌ及びＬＣ係数を考慮して、以下のように与えられてもよい。

改めて式（２’）を記載する：

各ＳＤは単一のＦＤに関連付けられてもよいので、ＳＤビームが選択されると、関連付けられたＦＤも選択される。従って、Ｗ_１＝Ｗ_ｆ，ｌである。

結果として、以下が考慮される：

ここで、ビームフォーミングのために考慮されたＳＤ－ＦＤペアは、｛ｂ_１，ｆ_１｝，｛ｂ_２，ｆ_２｝，…｛ｂ_Ｋ，ｆ_Ｋ｝であり、選択されたＳＤ基底及びＦＤ基底のインデックスは、ｓ（１），ｓ（２）…ｓ（Ｌ）であると仮定することを言及しておく。

偏波共通ポート選択に関しては、以下を考慮する：
また式（３）は以下のようになる：

式（４）の一例を示す図５を参照すると、
が、以下のように、その対角において報告される２Ｌ個のＬＣ係数から成ると考えられる：

式（３）に
を代入し、いくつかの操作を行うと、ｇＮＢにおいて生成される各偏波のＳＢ毎のプリコーダは、図５における式（４）によって示されるように与えられてもよい。同様に、式（２’）から出発して、偏波固有のＳＢ毎のプリコーダ生成が導出されてもよい。ポート選択が行われないいくつかの実施形態では、２つの偏波のためのプリコーダは、式（４）のように与えられてもよい。特に、全てのＳＤ－ＦＤペアを取り込むためには、１からＫまでの総和が取られるべきである。

図６を参照すると、ＵＥの観点からのプリコーダは、図６における式（５）の一例によって示されるように与えられてもよいと考えられる。式（５）において、
は、（Ｋ×Ｋ）の単位行列からの列ベクトルである。特に、このベクトルは、インデックスｓ（ｉ）を有するＳＤ基底及びＦＤ基底を選択する。ＵＥの観点からの、ポートｃ_ｉ，ｉ∈｛１，…Ｌ｝毎に報告されるＬＣ係数は１つになるので、これは広帯域（ＷＢ）ＣＳＩ報告である。

ここで、図７を参照して、ＳＤ－ＦＤペアベースのＣＳＩ－ＲＳビームフォーミングが考慮される場合には、ＷＢＣＳＩ報告が十分であり得る理由を検討する。ＳＤ－ＦＤペアベースのＣＳＩ－ＲＳビームフォーミングの物理的意味を考える。例えば、Ｋ個のポートのＣＳＩ－ＲＳ送信を想定する。この場合、ｎ番目のポートに関連付けられたＵＥにおいて観測されるチャネルの周波数応答が、図７におけるグラフによって示されるように表されると考えられる。

図８を参照して、タイプＩＩポート選択コードブック構造について検討する。性能をさらに改善するために、ＵＥは、（図７に取り込まれている）ｎ番目のポートの遅延事前補償チャネルについての追加のＭ_ν個のＦＤ基底を報告するように設定されてもよい。その場合のＵＥの観点からのプリコーダは、図８における式（６）によって示されているように与えられてもよい。

式（６）において、
は、（Ｋ×Ｋ）の単位行列からの列ベクトルである。特に、このベクトルは、インデックスｓ（ｉ）を有するＳＤ基底及びＦＤ基底を選択する。さらに、式（６）において、
は、（Ｎ_３×Ｎ_３）のＤＦＴ行列からの列ベクトルであり、ｓ（ｊ）は、選択されたｊ番目のＤＦＴベクトルのインデックスを表す。

ここで、
は、ＤＦＴ行列から選択された追加のＦＤ基底である。追加のＭ_ν個のＦＤ基底を特定するために、１つの考えられるアプローチは、［２］のようなＲｅｌｅａｓｅ１６の仕様書におけるＦＤ圧縮のためのＤＦＴ基底の識別に従ってもよい。ＵＥは、能力（capability）報告の一部として、追加のＦＤ基底の選択及び報告をサポートできるか否かを報告してもよいことを言及しておく。

図９を参照して、タイプＩＩポート選択コードブック構造について検討する。選択されたＤＦＴは、ポート固有であってもよいと考えられる。従って、式（６）は、図９の式（７）によって示されているように更新されてもよい。式（７）において、
は、（Ｋ×Ｋ）の単位行列からの列ベクトルである。特に、このベクトルは、インデックスｓ（ｉ）を有するＳＤ基底及びＦＤ基底を選択する。さらに、式（７）において、
は、（Ｎ_３×Ｎ_３）のＤＦＴ行列からの列ベクトルであり、ｓ_ｉ（ｊ）は、ｉ番目のポートの選択されたｊ番目のＤＦＴベクトルのインデックスを表す。

図１０を参照して、タイプＩＩポート選択コードブック構造について検討する。いくつかの実施形態において説明したように、ＳＢ報告（すなわち、式（６）又は式（７）におけるプリコーダのようなプリコーダ）又はＷＢ報告（すなわち、式（５）におけるプリコーダのようなプリコーダ）が十分であり得ることを考慮して、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩを用いて、ＵＥには、追加のＤＦＴを報告するか否かが設定されてもよいと考えられる。例えば、追加のＤＦＴ報告の決定を説明する、図１０における決定木を参照する。そのような報告は、暗黙的又は明示的にシグナリングされてもよいことを言及しておく。

いくつかの実施形態では、追加のＦＤ基底（ＤＦＴ）を選択するために、以下のうちの１つ以上が考えられる。いくつかの実施形態では、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩを用いて、ＮＷは「ＤＦＴのセット」を指示／設定し、またＵＥはそのセットからＭ_ν個のＤＦＴを選択し、それらを報告する。いくつかの実施形態では、ＮＷは、追加のＦＤ基底を選択するために考慮するＤＦＴ基底を明示的に指示してもよく、例えば、ＮＷは、複数のＤＦＴ
を指示し、Ｍ_ν＝２の場合には、ＵＥはそれらから
を選択する。いくつかの実施形態では、ＮＷは、ＤＦＴ基底グループの開始位置及び長さＭを設定する。続いて、ＵＥは、そのグループからＭ_ν個のＤＦＴを選択し、例えば、ＮＷは、Ｍ＝４を設定し、また開始位置をｆ_３ＤＦＴ基底として設定する。

図１１は、１つ以上の実施形態に係る、セットの一例を示す。図１１の例では、上位レイヤシグナリングによって設定されるグループが複数存在してもよく、ＤＣＩ又はＭＡＣ－ＣＥを用いて、それらから１つのグループが図示されているように選択されてもよい。さらには、この場合、ＵＥは設定されたそれらのＤＦＴ基底グループから、Ｍ_ν＝２の場合には、
を選択してもよい。選択されたＤＦＴ基底を報告するために、ＵＥは、
のような組み合わせシグナリングを用いてもよい。いくつかの実施形態では、ＵＥが、ＮＷによって設定された全てのＤＦＴを追加のＦＤ基底として用いるように設定されてもよいことも考えられる。従って、ＵＥがＤＦＴを報告する必要はない。

いくつかの実施形態では、ＵＥは、Ｍ_ν個のＤＦＴを自由に選択して、それらを報告してもよい。１つ以上の実施形態との相違は、いくつかの実施形態では、「ＤＦＴのセット」が追加のＤＦＴ選択のためにＮＷによって設定されないことであることを言及しておく。

ＤＦＴの自由な選択の重要性を検討する。ＦＤＤの場合、２つの帯域において実効アンテナ間隔（effective antenna-spacing）が異なり得るので（つまり、物理的な間隔は同じであっても波長が異なる）、フェーズドアレイ（phased array）によって複数の角度がサンプリングされる場合、ＵＬにおいてサンプリングされた角度のセットがＤＬにおいてサンプリングされた角度とは異なる。図１２に示すような一例が与えられてもよい。

いくつかの実施形態では、選択されたＤＦＴ基底を報告するために、ＵＥは、
でもって、組み合わせシグナリングを用いてもよい。いくつかの実施形態では、選択されたＤＦＴ基底を報告するために、ＵＥは、図１３に示すように、ＤＦＴ基底からサイズ
のウィンドウを最初に特定してもよい。ここで、サイズ
は、（１つ以上の）仕様書において予め定義されていてもよく、設定された別のパラメータから、例えばＭ_νなどに基づいて導出されてもよいし、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩを用いて設定されてもよい。さらに、ＵＥが明示的にこの値を報告すること同様に可能である。また、開始位置Ｍ_ｉｎｉｔが、（１つ以上の）仕様書において予め定義されていてもよく、設定された別のパラメータから、例えば、Ｍ_νなどに基づいて導出されてもよいし、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩを用いて設定されてもよいと考えられる。さらに、ＵＥが明示的にこの値を報告すること同様に可能である。続いて、特定されたウィンドウから選択されたＤＦＴ基底を報告するために、ＵＥは、
のような、組み合わせシグナリングを用いてもよい。１つ以上の実施形態では、ＣＳＩ報告は、Ｌ１レイヤにおけるＵＣＩ報告又はＬ２レイヤにおけるＭＡＣＣＥであってもよいことを言及しておく。

いくつかの実施形態では、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩを用いて、ＵＥは、Ｍ_νの値が設定されてもよい。つまり、いくつかの実施形態では、ＲＲＣシグナリングを用いて設定された値のセットが存在してもよく、それらから１つの値がＤＣＩを用いて明示的又は暗黙的に指示される。例えば、ＲＲＣシグナリングによって値のセット｛１，２，３，４｝が設定され、ＤＣＩの２ビットを用いて、それらから１つの値がＭ_νについて選択される。また、追加のＤＣＩビットを用いることなく、ＤＣＩがＭ_νの設定された値をＵＥに暗黙的に指示することも考えられる。いくつかの実施形態では、Ｍ_νについての値のセットが、（１つ以上の）仕様書において予め設定されており、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩを用いて、それらから１つの値が設定される。いくつかの実施形態では、Ｍ_νの値は、（１つ以上の）仕様書において、例えば、Ｍ_ν＝２に予め設定される。Ｍ_νの値として、１、２、３が考えられる。当業者であれば、他の値が排除されるわけではないことを理解するであろう。

より高いランクの送信に関するいくつかの実施形態では、１つ以上の実施形態の選択された追加のＭ_ν個のＦＤ基底は、選択された／特定されたランクの全てのレイヤに共通であってもよい。いくつかの実施形態では、追加のＭ_ν個のＦＤ基底はレイヤ固有であり、従ってレイヤ毎に選択される。いくつかの実施形態では、追加のＭ_ν個のＦＤ基底はレイヤのセットに対して共通であり、従ってレイヤグループ毎に選択される。

いくつかの実施形態では、各ＳＤビームが、Ｋ≧Ｌ且つＫ’≧Ｍとなるように、複数のＦＤ基底とペアリングされてもよい。ここで、ＵＥ１０は、ＳＤビームの数Ｌ及びＳＤビーム毎のＦＤ基底の数Ｍを選択してもよい。これに関して、（数Ｋからの）各ＳＤビームは、ビームフォーミングされたＣＳＩ－ＲＳのためのＦＤ基底の全ての数Ｋ’とペアリングされる。従って、ＣＳＩ－ＲＳポートの総数はＫＫ’であってもよい。選択された基底の数Ｍは、「ビーム共通」又は「ビーム固有」であってもよい。「ビーム共通」とは、全てのＳＤビームに対して、ＦＤ基底の数Ｍの同一のセットが選択される場合である。「ビーム固有」とは、ＦＤ基底の数ＭがＳＤビーム固有である場合である。（６）のＷ_１における対角ブロックは（Ｋ×Ｌ）の行列であり、ここで、各行列ブロックは（Ｋ×Ｋ）の単位行列の（選択されたポートに対応する）Ｌ個の列から成る。

「ビーム共通」のＦＤ基底の選択では、（６）のＷ_ｆ，ｌは（Ｋ’×Ｍ）の行列であり、（選択されたＦＤ基底に対応する）列の数Ｍは（Ｋ’×Ｋ’）の単位行列に由来する。さらに、（６）の
は、ＬＣ係数の数２ＬＭからなる（２Ｌ×Ｍ）の行列である。

「ビーム固有」のＦＤ基底の選択では、（６）のＷ_ｆ，ｌは（Ｋ’×２ＬＭ）の行列であり、ここで、（選択されたＦＤ基底に対応する）列の数２ＬＭは（Ｋ’×Ｋ’）の単位行列に由来する。さらに、Ｗ_ｆ，ｌは、Ｗ_ｆ，ｌ＝［Ｅ_１…Ｅ_２Ｌ］として示されてもよく、ここで、Ｅ_ｉ（Ｋ’×Ｍ）の行列は、ｉ∈｛１，２，…２Ｌ｝によって定義され、列は（Ｋ’×Ｋ’）の単位行列に由来する。このように、Ｅ_ｉには、ｉ番目のＳＤビームの選択されたＭ個のＦＤ基底が取り込まれる。さらに、（６）の
は（２Ｌ×２ＬＭ）のブロック対角行列であり、これは
のように表されてもよく、ここで、Ｃ_ｌ（１×Ｍ）は、ｌ番目のＳＤビームのＬＣ係数を有する、ｌ∈｛１，２，…２Ｌ｝によって定義される行ベクトルである。

以上のことから、ＵＥ１０は、１つ以上の判定基準に基づいて、ＳＤビームの数Ｋからポートの数Ｌを特定し、ＰＭＩの一部としてＢＳ２０に報告する。それらのＬ個のポートは、Ｗ_１のＬ個の列に対応する。「ビーム共通」のＦＤ基底の選択では、ＵＥ１０は、いくつかの判定基準に基づいて、全てのＳＤビームに共通するＦＤ基底の数Ｋ’からポートの数Ｍを特定し、ＰＭＩの一部としてＢＳ２０に報告する。それらのＭ個のポートは、Ｗ_ｆ，ｌのＭ個の列に対応する。「ビーム固有」のＦＤ基底の選択では、ＵＥ１０は、いくつかの判定基準に基づいて、各ＳＤビームのためのＦＤ基底の数Ｋ’からポートの数Ｍをセパレートに（separately）特定し、ＰＭＩの一部としてＢＳ２０に報告する。この場合、ｉ番目のＳＤビームについて選択されたＭ個のポートは、Ｗ_ｆ，ｌ＝［Ｅ_１…Ｅ_２Ｌ］のＥ_ｉにおけるＭ個の列に対応する。この場合、Ｗ_ｆ，ｌは、Ｗ_ｆ，ｌ＝［Ｅ_１…Ｅ_２Ｌ］としてｉ∈｛１，２，…２Ｌ｝によって定義されるように全てのＥ_ｉを収集する。さらに、
における２ＬＭ個のＬＣ係数もＵＥ１０によって報告される。この場合、ＢＳ２０は、ＣＳＩ－ＲＳポートの数ＫＫ’を送信し、ここで、数Ｋからの各ＳＤビームは、ビームフォーミングされたＣＳＩ－ＲＳのための全てのＫ’個のＦＤ基底とペアリングされている。ＣＳＩ－ＲＳビームフォーミングのためのＳＤ－ＦＤ基底のペアリングの例は、｛ｂ_ｉ，ｆ_ｊ｝として与えられてもよく、ここで、ｉ∈｛１，２，…Ｋ｝且つｊ∈｛１，２，…Ｋ’｝である。

以上のことから、例えば、ＵＥ１０が３ＧＰＰ標準のポート選択コードブックのＲｅｌｅａｓｅ１７で動作するために、ＵＥ１０は、typeII-PortSelection-r17にセットされた上位レイヤパラメータcodebookTypeが設定されてもよい。

以上のことから、例えば、ＣＳＩ－ＲＳポートの数は、上位レイヤパラメータnrofPortsを用いて設定されてもよく、ここで値は、例えば４、８、１２、１６、２４、３２、６４のうちの１つであってよい。他の値が排除されるわけではない。

以上のことから、例えば、ＳＤビームのために選択されるべきＣＳＩ－ＲＳポートの数Ｌ、及びＦＤ基底のために選択されるべきポートの数Ｍは、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩを用いて設定される。

Ｌについての第１の考えられる値は、仕様によって定義されており、ＮＷは、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩのｘビット（１ビット以上）を用いて、それらから１つを選択する。例えば、Ｌ∈｛２，４，６，８，１０，１２｝とすると、ＤＣＩの３ビットを用いて、ＮＷは数Ｌの値を選択する。Ｍについての考えられる値は、仕様によって定義されており、ＮＷは、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩのｘビット（１ビット以上）を用いて、それらから１つを選択する。例えば、Ｍ∈｛２，４，６，８，１０，１２｝とすると、ＤＣＩの３ビットを用いて、ＮＷは数Ｍの値を選択する。

第２の考えられる値は、Ｌ＝Ｍを用いて、またＬ又はＭのいずれかを設定することによって定義される。ここで、Ｌ又はＭは、上記のように設定されてもよい。

第３の考えられる値は、Ｍが設定されない場合、ＳＤ－ＦＤペアのみを用いて定義され、「ジョイント（joint）」選択を行うことが必要になる。Ｌのみが設定されれば十分である。

１つ以上の実施形態では、ＵＥ１０は、数ＫからＳＤビームのセット及び、数Ｋ’からＦＤ基底のセットを自由に選択する。いくつかの実施形態では、ＵＥ１０は、選択されたＳＤビームを報告するためにビットマップを用いる。この例では、Ｋ＝１１個のＳＤビームから１番目、２番目、４番目及び５番目のビームを選択するために、ＵＥは、ビットマップ：１１０１１００００００を用いることになる。いくつかの実施形態では、ＵＥ１０は、選択されたＦＤ基底を報告するためにビットマップを用いる。この例では、Ｋ’＝８個のＦＤ基底から１番目、２番目及び５番目のＦＤ基底を選択するために、ＵＥ１０は、ビットマップ：１１００１０００を用いることになる。いくつかの実施形態では、ＵＥ１０は、選択されたＳＤ－ＦＤペアを報告するために２Ｄビットマップを用いる。図４に示すように、例えば、Ｋ＝１０個のＳＤビームから１番目、２番目、４番目及び５番目のビームと、Ｋ’＝８個のＦＤ基底から関連付けられたＦＤ基底、つまり２番目、３番目、５番目及び６番目のＦＤ基底と、を選択するために、２Ｄビットマップが考慮されてもよい。所定のＳＤビームに対して複数のＦＤを報告することも同様に可能である。ＵＥ１０は、２Ｄビットマップのサイズをさらに低減するために、組み合わせシグナリング又はハフマン符号化のような圧縮方式を考慮してもよい。

１つ以上の実施形態では、ＵＥ１０は、選択されたＳＤビームをビットマップで報告してもよい。関連付けられたＦＤ基底は、ビットマップを用いずに直接的に報告されてもよい。この場合、ＮＷが、報告されたＦＤが適切なＳＤにどのようにマッピングされるかを理解していてもよい。例えば、ＵＥ１０は、Ｋ＝１１個のＳＤビームから１番目、２番目、４番目及び５番目のビームを選択し、それらをビットマップ：１１０１１００００００で報告する。関連付けられたＦＤ基底は、ｆ_２，ｆ_３，ｆ_５，ｆ_６として報告され、ＮＷは、ｆ_２が１番目のＳＤビームに、ｆ_３が２番目のＳＤビームに、ｆ_５が４番目のＳＤビームに、最後にｆ_６が６番目のＳＤビームに関連付けられていることを知る。

１つ以上の実施形態では、ＵＥ１０は、選択されたＳＤビームの数
を報告し、選択されたＳＤビームを報告するために、
のような組み合わせシグナリングを用いる。

１つ以上の実施形態では、ＵＥ１０は、選択されたＦＤ基底の数
を報告し、選択されたＦＤ基底を報告するために、
のような組み合わせシグナリングを用いる。

１つ以上の実施形態では、ＳＤビーム選択用ポート選択サンプリングサイズｄ及びＦＤ基底選択用ポート選択サンプリングサイズｄ’は、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩを用いて設定される。ｄについての考えられる値は、予め定義されており、ＮＷは、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩのｘビット（１ビット以上）を用いて、それらから１つを選択する。例えば、ｄ≦Ｌによって定義されるように、ｄ∈｛２，４，６，８，１０，１２｝である。この場合、ＮＷは、ＤＣＩの３ビットを用いてｄ値を選択してもよい。ｄ’についての考えられる値は、予め定義されており、ＮＷは、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩのｘビット（１ビット以上）を用いて、それらから１つを選択する。例えば、ｄ’≦Ｍによって定義されるように、ｄ’∈｛２，４，６，８，１０，１２｝である。この場合、ＮＷは、ＤＣＩの３ビットを用いてｄ’値を選択してもよい。

本明細書で説明するいくつかの実施形態では、ｄのみが設定されればよい。ｄについての考えられる値は、仕様において定義されており、ＮＷは、上位レイヤシグナリング又はＤＣＩのｘビット（１ビット以上）を用いて、それらから１つを選択する。例えば、ｄ≦Ｌによって定義されるように、ｄ∈｛１，２，３，４，５，６｝であり、ＢＳ２０は、ＤＣＩの３ビットを用いてｄ値を選択してもよい。

１つ以上の実施形態では、ＵＥ１０は、設定された上位レイヤパラメータtypeII-PortSelectionRI-Restriction-r17に従ってランクインジケータ（ＲＩ）値νを報告してもよい。ＵＥは、この段階において、ν＞４を報告しなくてもよい。

以下では、図１４を参照しながら、本発明の１つ以上の実施形態に係るＢＳ２０を説明する。

図１４に示すように、ＢＳ２０は、３ＤＭＩＭＯ用のアンテナ２０１、アンプ部２０２、送信部／受信部回路２０３（以下では、ＣＳＩ－ＲＳスケジューラを含むものとして参照する）、ベースバンド信号処理部２０４（以下では、ＣＳ－ＲＳ生成部を含むものとして参照する）、呼処理部２０５、及び伝送路インターフェース２０６を含んでもよい。送信部／受信部２０３は、送信部及び受信部を含む。

アンテナ２０１は、２Ｄアンテナ（平面アンテナ）、若しくは円筒状に配置されたアンテナ又は立方体に配置されたアンテナのような３Ｄアンテナなどの複数のアンテナ素子を含む多次元アンテナから構成されてもよい。アンテナ２０１は、１つ以上のアンテナ素子を有するアンテナポートを含む。ＵＥ１０との３ＤＭＩＭＯ通信を行うために、各アンテナポートから送信されるビームが制御される。

アンテナ２０１は、リニアアレイアンテナに比べて、アンテナ素子の数を容易に増やすことができる。多数のアンテナ素子を用いるＭＩＭＯ送信により、システム性能の更なる向上が期待される。例えば、３Ｄビームフォーミングでもって、アンテナ数の増加に伴い、高いビームフォーミング利得も期待される。さらに、ＭＩＭＯ送信は、例えばビームのヌル点（null point）制御による干渉低減の観点からも有利であり、マルチユーザＭＩＭＯのユーザ間の干渉除去などの効果も期待できる。

アンプ部２０２は、アンテナ２０１への入力信号を生成し、アンテナ２０１からの出力信号の受信処理を行う。

送信部／受信部回路２０３に含まれる送信部は、アンテナ２０１を介してデータ信号（例えば、参照信号及びプリコーディングされたデータ信号）をＵＥ１０に送信する。送信部は、決定されたＣＳＩ－ＲＳリソースの状態を示すＣＳＩ－ＲＳリソース情報（例えば、サブフレーム設定ＩＤ及びマッピング情報）を、上位レイヤシグナリング又は下位レイヤシグナリングによってＵＥ２０に送信する。送信部は、決定されたＣＳＩ－ＲＳリソースに割り当てられたＣＳＩ－ＲＳをＵＥ１０に送信する。

送信部／受信部回路２０３に含まれる受信部は、データ信号（すなわち、参照信号及びＣＳＩフィードバック情報）を、アンテナ２０１を介してＵＥ１０から受信する。

ＣＳＩ－ＲＳスケジューラ２０３は、ＣＳＩ－ＲＳに割り当てられるＣＳＩ－ＲＳリソースを決定する。例えば、ＣＳＩ－ＲＳスケジューラ２０３は、サブフレームにＣＳＩ－ＲＳを含むＣＳＩ－ＲＳサブフレームを決定する。ＣＳＩ－ＲＳスケジューラ２０３は、少なくとも、ＣＳＩ－ＲＳがマッピングされるＲＥを決定する。

ＣＳＩ－ＲＳ生成部２０４は、下りリンクチャネル状態を推定するためのＣＳＩ－ＲＳを生成する。ＣＳＩ－ＲＳ生成部２０４は、ＣＳＩ－ＲＳの他に、ＬＴＥ規格によって定義された参照信号、個別参照信号（ＤＲＳ：Dedicated Reference Signal）及びセル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal）、プライマリ同期信号（ＰＳＳ：Primary synchronization signal）及びセカンダリ同期信号（ＳＳＳ：Secondary synchronization signal）などの同期信号、また新たに定義された信号を生成してもよい。

呼処理部２０５は、下りリンクデータ信号及び下りリンク参照信号に適用されるプリコーダを決定する。このプリコーダは、プリコーディングベクトルと呼ばれ、より一般的にはプリコーディング行列と呼ばれる。呼処理部２０５は、推定された下りチャネル状態を示すＣＳＩと、入力されて復号されたＣＳＩフィードバック情報とに基づいて、下りリンクのプリコーディングベクトル（プリコーディング行列）を決定する。

伝送路インターフェース２０６は、ＣＳＩ－ＲＳスケジューラ２０３によって決定されたＣＳＩ－ＲＳリソースに基づいて、ＲＥにＣＳＩ－ＲＳを多重する。

送信される参照信号は、セル固有又はＵＥ固有であってもよい。例えば、参照信号は、ＰＤＳＣＨなどの信号に多重されてもよく、また参照信号はプリコーディングされてもよい。ここで、参照信号の送信ランクをＵＥ１０に通知することによって、チャネル状態の推定を、チャネル状態に応じた適切なランクで実現することができる。

１つ以上の実施形態では、ＢＳ２０は、ユーザ装置と基地局との間のビットマップ報告に関連付けられたフィードバックオーバーヘッドを低減するように構成されたハードウェアをさらに含む。例えば、ＢＳ２０は、ＵＥ１０と通信する際のフィードバックオーバーヘッドを低減するための上述した能力を含んでもよい。

以下では、図１５を参照しながら、本発明の１つ以上の実施形態に係るＵＥ１０を説明する。

図１５に示すように、ＵＥ１０は、ＢＳ２０との通信に用いられるＵＥアンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送信部／受信部回路１０３と、制御部１０４と、を含んでもよく、制御部は、ＣＳＩフィードバック制御部、コードワード生成部、及びＣＳＩ－ＲＳ制御部を含む。送信部／受信部回路１０３は、送信部及び受信部１０３１を含む。

送信部／受信部回路１０３に含まれる送信部は、ＵＥアンテナ１０１を介して、データ信号（例えば、参照信号及びＣＳＩフィードバック情報）をＢＳ２０に送信する。

送信部／受信部回路１０３に含まれる受信部は、ＵＥアンテナ１０１を介して、データ信号（例えば、ＣＳＩ－ＲＳのような参照信号）をＢＳ２０から受信する。

アンプ部１０２は、ＰＤＣＣＨ信号を、ＢＳ２０から受信した信号から分離する。

制御部１０４は、ＢＳ２０から送信されたＣＳＩ－ＲＳに基づいて下りリンクチャネル状態を推定し、ＣＳＩフィードバック制御部に出力する。

ＣＳＩフィードバック制御部は、下りリンクチャネル状態を推定するための参照信号を用いて推定された下りリンクチャネル状態に基づいて、ＣＳＩフィードバック情報を生成する。ＣＳＩフィードバック制御部は、生成されたＣＳＩフィードバック情報を送信部に出力し、送信部は、ＣＳＩフィードバック情報をＢＳ２０に送信する。ＣＳＩフィードバック情報は、ランクインジケータ（ＲＩ：Rank Indicator）、ＰＭＩ、ＣＱＩ、ＢＩなどのうちの少なくとも１つを含んでもよい。

ＣＳＩ－ＲＳ制御部は、ＣＳＩ－ＲＳがＢＳ２０から送信されると、ＣＳＩ－ＲＳリソース情報に基づいて、特定のユーザ装置がそのユーザ装置自体であるか否かを判断する。ＣＳＩ－ＲＳ制御部１６が、特定のユーザ装置はそのユーザ装置自体であると判断した場合には、送信部は、ＣＳＩ－ＲＳに基づいたＣＳＩフィードバックをＢＳ２０に送信する。

１つ以上の実施形態では、ＵＥ１０は、ユーザ装置と基地局との間のビットマップ報告に関連付けられたフィードバックオーバーヘッドを低減するように構成されたハードウェアをさらに含む。例えば、ＵＥ１０は、ＢＳ２０と通信する際のフィードバックオーバーヘッドを低減するための上述した能力を有していてもよい。

上記の実施例及び修正実施例は、相互に組み合わされてもよく、またそれらの実施例の様々な特徴は、様々な組み合わせで相互に組み合わされてもよい。本発明は、本開示における特定の組み合わせに限定されるものではない。

本開示を、限られた数の実施形態のみに関して説明したが、本開示の恩恵を受ける当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な他の実施形態に想到し得ることは明らかであろう。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

Claims

ビームフォーミングされた１つ以上のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に関するビームフォーミング情報を受信する受信部であって、前記ＣＳＩ－ＲＳは、１つ以上の空間領域（ＳＤ：spatial domain）又は周波数領域（ＦＤ：frequency domain）に対応する、受信部と、
前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのタイプを決定し、
前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳの前記タイプがタイプＩＩである場合には、前記ＳＤ領域及び前記ＦＤ領域において、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてタイプＩＩポート選択コードブックを実行する制御部と、を有する端末。
前記制御部は、さらに、
ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳについてのＳＤ－ＦＤペアを設定し、
前記ＳＤ－ＦＤペアを決定し、
前記端末は、前記ＳＤ－ＦＤペアに関連付けられたＬＣ係数のみを報告する送信部をさらに有する、請求項１記載の端末。
前記制御部は、さらに、
前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳについてＳＤ－ＦＤペアをジョイント選択し、
前記ＳＤ－ＦＤペアを決定し、
前記ＳＤ－ＦＤペアに関連付けられたＬＣ係数を報告する送信部と接続されている、請求項１記載の端末。
前記制御部は、さらに、
前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳについてＳＤ－ＦＤペアをセパレート選択し、
前記ＳＤ－ＦＤペアを決定し、
前記端末は、前記ＳＤ－ＦＤペアに関連付けられたＬＣ係数を報告する送信部をさらに有する、請求項１記載の端末。
ビームフォーミングされた１つ以上のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に関するビームフォーミング情報を受信する受信部であって、前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳは、１つ以上の空間領域（ＳＤ：spatial domain）又は周波数領域（ＦＤ：frequency domain）に対応し、前記ビームフォーミング情報は、上位レイヤシグナリング又は下り制御情報（ＤＣＩ：downlink control information）から取得される、受信部と、
ＳＤ領域におけるＳＤビームのポートの数を決定し、
ＦＤ領域におけるＦＤビームのポートの数を決定し、
前記ＳＤビーム及び前記ＦＤビームにおいて前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてポート選択を実行する制御部と、を有する、端末。
ビームフォーミングされた１つ以上のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に関するビームフォーミング情報を受信する受信部であって、前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳは、１つ以上の空間領域（ＳＤ：spatial domain）又は周波数領域（ＦＤ：frequency domain）に対応する、受信部と、
前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳからビームフォーミングのために考慮されたＳＤ領域におけるＳＤビームのポートの数を自由に選択し、
前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳからビームフォーミングのために考慮されたＦＤ領域におけるＦＤビームのポートの数を自由に選択し、
前記ＳＤビーム及び前記ＦＤビームにおける前記１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてポート選択を実行する制御部と、を有する、端末。
ビームフォーミングされた１つ以上のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に関するビームフォーミング情報を受信する受信部であって、前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳは、１つ以上の空間領域（ＳＤ：spatial domain）又は周波数領域（ＦＤ：frequency domain）に対応する、受信部と、
第１のサンプリングサイズのＳＤ領域におけるＳＤビームのポートの数を決定し、
第２のサンプリングサイズのＦＤ領域におけるＦＤビームのポートの数を決定し、
前記ＳＤビーム及び前記ＦＤビームにおいて前記ビームフォーミングされた１つ以上のＣＳＩ－ＲＳのうちのビームフォーミングされた１つのＣＳＩ－ＲＳを用いてポート選択を実行する制御部と、を有する、端末。