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技術 プリコーディング行列を獲得するための方法およびデバイス

出願人 アルカテル-ルーセント
発明者 ウ,ルソン,ヤンチェン,ジンフイヤン,ホンウェイエルヴイ,ディ
出願日 2011年6月24日 (9年6ヶ月経過) 出願番号 2013-515987
公開日 2013年9月5日 (7年3ヶ月経過) 公開番号 2013-534770
状態 特許登録済
技術分野 無線伝送方式一般(ダイバーシチ方式等) 時分割方式以外の多重化通信方式
主要キーワード 獲得デバイス ユーザ端末機器 偏波性 相対位相シフト 提供デバイス Nr個 特異ベクトル アンテナ偏波
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課題・解決手段

本発明は、プリコーディング行列を獲得するための方法およびデバイスを提供する。ネットワーク装置は、交差偏波線形アレイアンテナの複数のグループを備える。方法は、第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を獲得するステップと、第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を獲得するステップと、第1のチャネル指示情報と第2のチャネル指示情報に従って、プリコーディング行列を決定するステップとを含み、第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間位相シフトおよび/または振幅差を含む。ネットワーク装置によってプリコーディング行列を決定するための第1のコードワードおよび第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差を含むので、ネットワーク装置がプリコーディング行列に従ってダウンリンク・データを送信する場合、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差が考慮されて、送信データ受信品質を改善することができ、それによって、システム性能を効果的に改善する。

概要

背景

閉ループ多入力多出力MIMO)システムでは、通信中、受信機は、送信データ信号のためにチャネル情報送信機フィードバックする必要がある。

t個送信アンテナNr個受信アンテナを有するMIMOシステムについて検討するが、Mtは、送信される空間多重化データフローの数を表し、Mt×1型ベクトルxは、データフローによって搬送される信号を表し、プリコーディング行列Wは、Nt×Mt次元行列であり、
z=Wx
のように、ベクトルxをNt×1次元のベクトルzに変換する。ベクトルzは、送信アンテナによって送信される実際の信号である。受信アンテナによって受信される信号は、
r=HWx+n
と表される。ここで、Hは、チャネル行列を表し、nは、ガウス白色雑音ベクトルを表す。

フィードバック・オーバヘッドを考慮しない場合、Wの最適な選択は、行列Hの右特異ベクトルである。しかし、これらの特異ベクトルのフィードバックのコストは大きい。したがって、フィードバックが抑えられた閉ループMIMOプリコーディングソリューションが提案されている。各送信アンテナ次元に対して、プリコーディング行列またはベクトルのグループが構成され、プリコーディング行列またはベクトル(以下では行列と呼ぶ)のこのグループは、「コードブック(codebook)」と呼ばれる。基地局および移動局はともに、このコードブックを知ることが可能であり、コードブックは、P={P1,・・・,PL}と表され、この中の各行列は、「コードワード(code word)」と呼ばれる。L=2qがコードブックのサイズを表す場合、qは、コードブックにインデックスを付けるために必要なビット数である。一例として、4×2MIMOシステムを取り上げると、コードブックのサイズがL=64である場合、送信機がプリコーディング行列を選択するために、フィードバックにたった6ビットの情報が必要になるだけである。MIMOシステムのコードブックが決定された後、受信機は、チャネルを検出し、今の瞬間にとって最適なコードワード(プリコーディング行列)を選択し、その後、コードワードのインデックスが、送信機にフィードバックされる。MIMOシステムは、そのような抑制されたコードブック・インデックス・フィードバックを用いることで、フィードバック・オーバヘッドを大幅に節約することができる。

MIMOシステムは、量子化されたチャネル行列コードブック・インデックスをフィードバックする、フィードバックが抑えられたソリューションを使用することもでき、すなわち、量子化されたチャネル行列コードブックが、あらかじめ構成されて、送信機および受信機に保存され、受信機は、チャネルを検出し、量子化されたチャネル行列コードブックから今の瞬間にとって最適なコードワードを選択し、コードワードのインデックスをフィードバックし、送信機は、インデックスに対応するコードワードに従って、現在のチャネル送信行列を決定し、その後、現在のチャネル送信行列に従って、データ送信にとって最適なプリコーディング行列を計算する。

3GPP RAN1の議論では、LTE−A(ロングタームエボリューション・システム−アドバンスト)システムにおけるチャネル情報のフィードバックについて、モバイル端末が基地局にプリコーディング行列をフィードバックする場合、2つの別々のコードブックから2つのコードワードをそれぞれ選択し、基地局に報告できることが合意された。2つのコードワードのうち、一方は、広帯域および/または長期チャネル特性を表すために使用され、他方は、(サブバンドなどの)周波数選択性および/または短期チャネル特性を表すために使用される。基地局は、2つのコードワードの積に従って、プリコーディング行列を獲得する。ユーザ端末は、容量最大化原理、またはチャネル相関行列固有ベクトル最小距離の原理に従って、広帯域および/または長期チャネル特性を表すためのコードワードを決定し、その後、リアルタイムチャネル状態に従って、(サブバンドなどの)周波数選択性および/または短期チャネル特性を表すためのコードワードを決定することができる。

実用上では、交差偏波線形アレイ(CLA:cross−polarized linear array)が、アンテナ構成の典型的な方法である。アンテナ偏波は、アンテナ放射中に形成される電界強度の方向を表す。電界強度の方向が地面と垂直である場合、電波垂直偏波と呼ばれ、電界強度の方向が地面と平行である場合、電波は水平偏波と呼ばれる。交差偏波アンテナは、偏波共用アンテナ(dual−polarized antenna)の一種である。

概要

本発明は、プリコーディング行列を獲得するための方法およびデバイスを提供する。ネットワーク装置は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備える。方法は、第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を獲得するステップと、第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を獲得するステップと、第1のチャネル指示情報と第2のチャネル指示情報に従って、プリコーディング行列を決定するステップとを含み、第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間位相シフトおよび/または振幅差を含む。ネットワーク装置によってプリコーディング行列を決定するための第1のコードワードおよび第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差を含むので、ネットワーク装置がプリコーディング行列に従ってダウンリンク・データを送信する場合、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差が考慮されて、送信データ受信品質を改善することができ、それによって、システム性能を効果的に改善する。

目的

本発明の第2の態様の一実施形態によれば、ネットワーク装置にプリコーディング行列を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

プリコーディング行列を獲得する、ネットワーク装置内における方法であって、前記ネットワーク装置が、交差偏波線形アレイアンテナの複数のグループを備え、前記方法が、第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を獲得するステップと、第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を獲得するステップと、前記第1のチャネル指示情報と前記第2のチャネル指示情報に従って、前記プリコーディング行列を決定するステップとを含み、前記第1のコードワードおよび/または前記第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間位相シフトおよび振幅差を含む、方法。

請求項2

交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループが、単一ストリーム・アンテナの2つのグループであり、前記第1のコードワードおよび前記第2のコードワードが、以下の式、すなわち、、およびを介して獲得され、ここで、w1は、前記第1のコードワードであり、w3は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第3のコードワードであり、w2は、前記第2のコードワードであり、w4は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第4のコードワードであり、Nは、アンテナの各グループにおけるアンテナ数であり、a1およびa2は、前記位相シフトおよび/または振幅差である、ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項3

交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループが、2ストリーム・アンテナの2つのグループであり、前記第1のコードワードおよび前記第2のコードワードが、以下の式、すなわち、w1=[d11w31,d12w32]、、、およびを介して獲得され、ここで、w1は、前記第1のコードワードであり、[w31,w32]は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第3のコードワードであり、w2は、前記第2のコードワードであり、w4は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第4のコードワードであり、Nは、アンテナの各グループにおけるアンテナ数であり、a1およびa2は、前記位相シフトおよび/または振幅差である、ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項4

ネットワーク装置にプリコーディング行列を提供する、ユーザ端末機器内における方法であって、前記プリコーディング行列が、第1のコードワードおよび第2のコードワードに従って獲得され、前記ネットワーク装置が、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備え、前記方法が、第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を送信するステップと、第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を送信するステップとを含み、前記第1のコードワードおよび/または前記第2のコードワードが、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含む、方法。

請求項5

交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループが、単一ストリーム・アンテナの2つのグループであり、前記第1のコードワードおよび前記第2のコードワードが、以下の式、すなわち、w1=d1w3、、およびw2=d2w4、を介して獲得され、ここで、w1は、前記第1のコードワードであり、w3は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第3のコードワードであり、w2は、前記第2のコードワードであり、w4は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第4のコードワードであり、Nは、アンテナの各グループにおけるアンテナ数であり、a1およびa2は、前記位相シフトおよび/または振幅差である、ことを特徴とする、請求項4に記載の方法。

請求項6

交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループが、2ストリーム・アンテナの2つのグループであり、前記第1のコードワードおよび前記第2のコードワードが、以下の式、すなわち、w1=[d11w31,d12w32]、、、およびw2=d2w4、を介して獲得され、ここで、w1は、前記第1のコードワードであり、[w31,w32]は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第3のコードワードであり、w2は、前記第2のコードワードであり、w4は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第4のコードワードであり、Nは、アンテナの各グループにおけるアンテナ数であり、a1およびa2は、前記位相シフトおよび/または振幅差である、ことを特徴とする、請求項4に記載の方法。

請求項7

プリコーディング行列を獲得するための、ネットワーク装置内の獲得デバイスであって、前記ネットワーク装置が、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備え、前記獲得デバイスが、第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を獲得するための第1の手段と、第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を獲得するための第2の手段と、前記第1のチャネル指示情報と前記第2のチャネル指示情報に従って、前記プリコーディング行列を決定するための第3の手段とを備え、前記第1のコードワードおよび/または前記第2のコードワードが、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の位相シフトおよび振幅差を含む、獲得デバイス。

請求項8

交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループが、単一ストリーム・アンテナの2つのグループであり、前記第1のコードワードおよび前記第2のコードワードが、以下の式、すなわち、w1=d1w3、、およびw2=d2w4、を介して獲得され、ここで、w1は、前記第1のコードワードであり、w3は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第3のコードワードであり、w2は、前記第2のコードワードであり、w4は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第4のコードワードであり、Nは、アンテナの各グループにおけるアンテナ数であり、a1およびa2は、前記位相シフトおよび/または振幅差である、ことを特徴とする、請求項7に記載の獲得デバイス。

請求項9

交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループが、2ストリーム・アンテナの2つのグループであり、前記第1のコードワードおよび前記第2のコードワードが、以下の式、すなわち、w1=[d11w31,d12w32]、、、およびw2=d2w4、を介して獲得され、ここで、w1は、前記第1のコードワードであり、[w31,w32]は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第3のコードワードであり、w2は、前記第2のコードワードであり、w4は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第4のコードワードであり、Nは、アンテナの各グループにおけるアンテナ数であり、a1およびa2は、前記位相シフトおよび/または振幅差である、ことを特徴とする、請求項7に記載の獲得デバイス。

請求項10

ネットワーク装置にプリコーディング行列を提供するための、ユーザ端末機器内の提供デバイスであって、前記プリコーディング行列が、第1のコードワードおよび第2のコードワードに従って獲得され、前記ネットワーク装置が、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備え、前記提供デバイスが、前記第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を送信するための第4の手段と、前記第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を送信するための第5の手段とを備え、前記第1のコードワードおよび/または前記第2のコードワードが、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含む、提供デバイス。

請求項11

交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループが、単一ストリーム・アンテナの2つのグループであり、前記第1のコードワードおよび前記第2のコードワードが、以下の式、すなわち、w1=d1w3、、およびw2=d2w4、を介して獲得され、ここで、w1は、前記第1のコードワードであり、w3は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第3のコードワードであり、w2は、前記第2のコードワードであり、w4は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第4のコードワードであり、Nは、アンテナの各グループにおけるアンテナ数であり、a1およびa2は、前記位相シフトおよび/または振幅差である、ことを特徴とする、請求項10に記載の提供デバイス。

請求項12

交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループが、2ストリーム・アンテナの2つのグループであり、前記第1のコードワードおよび前記第2のコードワードが、以下の式、すなわち、w1=[d11w31,d12w32]、、、およびw2=d2w4、を介して獲得され、ここで、w1は、前記第1のコードワードであり、[w31,w32]は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第3のコードワードであり、w2は、前記第2のコードワードであり、w4は、交差偏波線形アレイ・アンテナの前記複数のグループ間の前記位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第4のコードワードであり、Nは、アンテナの各グループにおけるアンテナ数であり、a1およびa2は、前記位相シフトおよび/または振幅差である、ことを特徴とする、請求項10に記載の提供デバイス。

技術分野

0001

本発明は、ワイヤレス通信に関し、特に、プリコーディング行列を獲得するための方法およびデバイスに関する。

背景技術

0003

t個送信アンテナNr個受信アンテナを有するMIMOシステムについて検討するが、Mtは、送信される空間多重化データフローの数を表し、Mt×1型ベクトルxは、データフローによって搬送される信号を表し、プリコーディング行列Wは、Nt×Mt次元行列であり、
z=Wx
のように、ベクトルxをNt×1次元のベクトルzに変換する。ベクトルzは、送信アンテナによって送信される実際の信号である。受信アンテナによって受信される信号は、
r=HWx+n
と表される。ここで、Hは、チャネル行列を表し、nは、ガウス白色雑音ベクトルを表す。

0004

フィードバック・オーバヘッドを考慮しない場合、Wの最適な選択は、行列Hの右特異ベクトルである。しかし、これらの特異ベクトルのフィードバックのコストは大きい。したがって、フィードバックが抑えられた閉ループMIMOプリコーディングソリューションが提案されている。各送信アンテナ次元に対して、プリコーディング行列またはベクトルのグループが構成され、プリコーディング行列またはベクトル(以下では行列と呼ぶ)のこのグループは、「コードブック(codebook)」と呼ばれる。基地局および移動局はともに、このコードブックを知ることが可能であり、コードブックは、P={P1,・・・,PL}と表され、この中の各行列は、「コードワード(code word)」と呼ばれる。L=2qがコードブックのサイズを表す場合、qは、コードブックにインデックスを付けるために必要なビット数である。一例として、4×2MIMOシステムを取り上げると、コードブックのサイズがL=64である場合、送信機がプリコーディング行列を選択するために、フィードバックにたった6ビットの情報が必要になるだけである。MIMOシステムのコードブックが決定された後、受信機は、チャネルを検出し、今の瞬間にとって最適なコードワード(プリコーディング行列)を選択し、その後、コードワードのインデックスが、送信機にフィードバックされる。MIMOシステムは、そのような抑制されたコードブック・インデックス・フィードバックを用いることで、フィードバック・オーバヘッドを大幅に節約することができる。

0005

MIMOシステムは、量子化されたチャネル行列コードブック・インデックスをフィードバックする、フィードバックが抑えられたソリューションを使用することもでき、すなわち、量子化されたチャネル行列コードブックが、あらかじめ構成されて、送信機および受信機に保存され、受信機は、チャネルを検出し、量子化されたチャネル行列コードブックから今の瞬間にとって最適なコードワードを選択し、コードワードのインデックスをフィードバックし、送信機は、インデックスに対応するコードワードに従って、現在のチャネル送信行列を決定し、その後、現在のチャネル送信行列に従って、データ送信にとって最適なプリコーディング行列を計算する。

0006

3GPP RAN1の議論では、LTE−A(ロングタームエボリューション・システム−アドバンスト)システムにおけるチャネル情報のフィードバックについて、モバイル端末が基地局にプリコーディング行列をフィードバックする場合、2つの別々のコードブックから2つのコードワードをそれぞれ選択し、基地局に報告できることが合意された。2つのコードワードのうち、一方は、広帯域および/または長期チャネル特性を表すために使用され、他方は、(サブバンドなどの)周波数選択性および/または短期チャネル特性を表すために使用される。基地局は、2つのコードワードの積に従って、プリコーディング行列を獲得する。ユーザ端末は、容量最大化原理、またはチャネル相関行列固有ベクトル最小距離の原理に従って、広帯域および/または長期チャネル特性を表すためのコードワードを決定し、その後、リアルタイムチャネル状態に従って、(サブバンドなどの)周波数選択性および/または短期チャネル特性を表すためのコードワードを決定することができる。

0007

実用上では、交差偏波線形アレイ(CLA:cross−polarized linear array)が、アンテナ構成の典型的な方法である。アンテナ偏波は、アンテナ放射中に形成される電界強度の方向を表す。電界強度の方向が地面と垂直である場合、電波垂直偏波と呼ばれ、電界強度の方向が地面と平行である場合、電波は水平偏波と呼ばれる。交差偏波アンテナは、偏波共用アンテナ(dual−polarized antenna)の一種である。

先行技術

0008

3GPP TS 36.211 V8.8.0

発明が解決しようとする課題

0009

本発明の発明者は、既存のコードブックはどれも、交差偏波線形アレイ・アンテナの偏波性能を考慮しておらず、すなわち、異なる偏波アンテナ間の相対位相シフトおよび振幅差が原因で、チャネル情報のフィードバック内に、システム性能に影響するような、大きな誤差が存在する可能性があることに気づいた。交差偏波線形アレイ・アンテナについては、モバイル端末が基地局にプリコーディング行列をフィードバックする場合、コードワードの送信時に、交差偏波線形アレイ・アンテナの偏波性能が考慮されるならば、基地局によって決定されるプリコーディング行列は、ダウンリンク・チャネル情報をより正確に反映することができ、システム性能を効果的に改善する。

課題を解決するための手段

0010

上述の技術的問題により良く対処するため、本発明の第1の態様の一実施形態によれば、プリコーディング行列を獲得する、ネットワーク装置内における方法が提供される。ネットワーク装置は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備える。方法は、
第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を獲得するステップと、
第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を獲得するステップと、
第1のチャネル指示情報と第2のチャネル指示情報に従って、プリコーディング行列を決定するステップとを含み、
第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間位相シフトおよび振幅差を含む。

0011

ネットワーク装置によってプリコーディング行列を決定するための第1のコードワードおよび第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差を含むので、ネットワーク装置がプリコーディング行列に従ってダウンリンク・データを送信する場合、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差が考慮されて、送信データ受信品質を改善することができ、システム性能を効果的に改善する。

0012

本発明の第2の態様の一実施形態によれば、ネットワーク装置にプリコーディング行列を提供する、ユーザ端末機器内における方法が提供される。プリコーディング行列は、第1のコードワードおよび第2のコードワードに従って獲得され、ネットワーク装置は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備え、方法は、
第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を送信するステップと、
第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を送信するステップとを含み、
第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含む。

0013

ユーザ端末機器によって送信される第1のコードワードおよび第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差を含むので、ネットワーク装置が第1のコードワードおよび第2のコードワードに従ってダウンリンク・データを決定する場合、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差が考慮される。したがって、ネットワーク装置がプリコーディング行列に従ってダウンリンク・データを送信する場合、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差が考慮されて、送信データの受信品質を改善することができ、それによって、システム性能を効果的に改善する。

0014

本発明の第3の態様の一実施形態によれば、プリコーディング行列を獲得するための、ネットワーク装置内の獲得デバイスが提供される。ネットワーク装置は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備える。獲得デバイスは、
第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を獲得するための第1の手段と、
第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を獲得するための第2の手段と、
第1のチャネル指示情報と第2のチャネル指示情報に従って、プリコーディング行列を決定するための第3の手段とを備え、
第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含む。

0015

本発明の第4の態様の一実施形態によれば、ネットワーク装置にプリコーディング行列を提供するための、ユーザ端末機器内の提供デバイスが提供される。プリコーディング行列は、第1のコードワードおよび第2のコードワードに従って獲得され、ネットワーク装置は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備え、提供デバイスは、
第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を送信するための第4の手段と、
第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を送信するための第5の手段とを備え、
第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含む。

0016

本発明の各態様は、以下の詳細な実施形態についての説明から、より明らかになろう。

0017

本発明の上述および他の特徴は、添付の図面と併せて理解される、非限定的で例示的な実施形態についての以下の詳細な説明を読むことで、より明らかになろう。

図面の簡単な説明

0018

本発明の一実施形態による、プリコーディング行列を獲得する、ネットワーク装置内における方法のフローチャートである。
本発明の一実施形態による、ネットワーク装置にプリコーディング行列を提供する、ユーザ端末機器内における方法のフローチャートである。
本発明の一態様の実施形態による、プリコーディング行列を獲得するための獲得デバイスの概略図である。
本発明の一態様の一実施形態による、プリコーディング行列を提供するための提供デバイスの概略図である。

実施例

0019

図面では、同一または同様の参照符号は、同一または同様の構成要素を指す。

0020

以下では、本発明が、図面を参照しながら詳細に説明される。

0021

図1は、本発明の一実施形態による、プリコーディング行列を獲得する、ネットワーク装置内における方法のフローチャートである。

0022

本発明の第1の態様の一実施形態によれば、プリコーディング行列を獲得する、ネットワーク装置内における方法が提供される。ネットワーク装置は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備える。

0023

ネットワーク装置は、基地局、中継局無線ネットワークコントローラなど、複数の方法によって実施することができる。ダウンリンク・チャネルとは、ユーザ端末によって信号を受信するためのチャネルのことを指す。

0024

図1を参照すると、方法は、ネットワーク装置が、第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を獲得する、ステップ110を含む。

0025

ネットワーク装置は、複数の方法によって、第1のチャネル指示情報を獲得することができる。例えば、ネットワーク装置は、ユーザ端末機器から直接的に第1のチャネル指示情報を受信する。または、ネットワーク装置は、他のネットワーク装置から第1のチャネル指示情報を受信する。

0026

第1のチャネル指示情報は、複数の方法によって、第1のコードワードを指示することができる。一実施形態では、第1のチャネル指示情報のビット数が、指示され得るコードワードの数を決定する。例えば、コードブック内に4つのコードワードが存在すると、第1のチャネル指示情報は、第1のコードワードを指示するのに、2ビットを必要とする。

0027

方法は、ネットワーク装置が、第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を獲得する、ステップ120をさらに含む。

0028

ネットワーク装置は、複数の方法によって、第2のチャネル指示情報を獲得することができる。例えば、ネットワーク装置は、ユーザ端末機器から直接的に第2のチャネル指示情報を受信する。または、ネットワーク装置は、他のネットワーク装置から第2のチャネル指示情報を受信する。

0029

第2のチャネル指示情報は、複数の方法によって、第2のコードワードを指示することができる。一実施形態では、第2のチャネル指示情報のビット数が、指示され得るコードワードの数を決定する。例えば、コードブック内に8つのコードワードが存在すると、第2のチャネル指示情報は、第2のコードワードを指示するのに、3ビットを必要とする。

0030

方法は、ネットワーク装置が、第1のチャネル指示情報と第2のチャネル指示情報に従って、プリコーディング行列を決定する、ステップ130をさらに含む。

0031

ネットワーク装置は、複数の方法によって、プリコーディング行列を決定することができる。一実施形態では、ネットワーク装置は、第1のコードワードと第2のコードワードの積をプリコーディング行列として採用する。

0032

第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含み、すなわち、第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を考慮する。ネットワーク装置によってプリコーディング行列を決定するための第1のコードワードおよび第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差を含むので、ネットワーク装置がプリコーディング行列に従ってダウンリンク・データを送信する場合、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差が考慮されて、送信データの受信品質を改善することができ、システム性能を効果的に改善する。

0033

第1のコードワードおよび第2のコードワードは、複数の方法によって、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含むことができる。

0034

一実施形態では、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループは、単一ストリーム・アンテナの2つのグループであり、第1のコードワードは、式1と、行列d1によって獲得され、第2のコードワードは、式2と、行列d2によって獲得される。単一ストリーム・アンテナとは、1つのデータ・ストリームを送信するだけのアンテナのことである。

0035

0036

上記の式および行列において、w1は、第1のコードワードであり、w3は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第3のコードワードであり、w2は、第2のコードワードであり、w4は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第4のコードワードであり、Nは、アンテナの各グループにおけるアンテナ数であり、a1およびa2は、交差偏波線形アレイ・アンテナの2つのグループ間の位相シフトおよび/または振幅差である。diagは、対角行列を表す。

0037

第3のコードワードおよび第4のコードワードはともに、交差偏波線形アレイ・アンテナの2つのグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を考慮せず、例えば、3GPP TS 36.211 V8.8.0におけるコードブック内のコードワードである。

0038

どのコードワードが位相シフトおよび振幅差を含むかは、第1のコードワードおよび第2のコードワードの送信周波数と、システムのシグナリング負荷とに従って、決定することができる。位相シフトおよび振幅差の詳細な値は、詳細なワイヤレスアプリケーション環境に従って、決定することができる。例えば、システム性能をより良くすることができる位相シフトおよび振幅差の値は、ワイヤレス・アプリケーション環境下でシステム性能をシミュレートすることによって決定され、すべての当業者は、対応するシミュレーション方法を知っているはずであり、ここでは、それを繰り返さない。

0039

一実施形態では、a1=1、

0040

である。w3は、指示するのに4ビットの情報を必要とし、w4は、指示するのに2ビットの情報を必要とすると仮定すると、w1は、指示するのに4ビットの情報をやはり必要とし、w2は、位相シフトを含み、指示するのに4ビットの情報を必要とする。知られた方法とは対照的に、第2のコードワードを指示する情報のシグナリング負荷が増加するであろう。

0041

別の実施形態では、a1∈{rejθ|r∈{0.2,0.5,1,2},θ∈{0,π,π/4,−π/4}}、a2=1である。w3は、指示するのに4ビットの情報を必要とし、w4は、指示するのに2ビットの情報を必要とすると仮定すると、w1は、位相シフトおよび振幅差を含み、指示するのに8ビットの情報を必要とし、w2は、指示するのに2ビットの情報をやはり必要とする。知られた方法とは対照的に、第1のコードワードを指示する情報のシグナリング負荷が増加するであろう。

0042

また別の実施形態では、a1∈{0.2,0.5,1,2}、

0043

である。w3は、指示するのに4ビットの情報を必要とし、w4は、指示するのに2ビットの情報を必要とすると仮定すると、w1は、振幅差を含み、指示するのに6ビットの情報を必要とし、w2は、位相シフトを含み、指示するのに4ビットの情報を必要とする。知られた方法とは対照的に、第1のコードワードおよび第2のコードワードを指示する両方の情報のシグナリング負荷が増加するであろう。

0044

また別の実施形態では、a1=1、a2∈{rejθ|r∈{0.2,0.5,1,2},θ∈{0,π,π/4,−π/4}}である。w3は、指示するのに4ビットの情報を必要とし、w4は、指示するのに2ビットの情報を必要とすると仮定すると、w1は、指示するのに4ビットの情報をやはり必要とし、w2は、位相シフトおよび振幅差を含み、指示するのに6ビットの情報を必要とする。知られた方法とは対照的に、第2のコードワードを指示する情報のシグナリング負荷が増加するであろう。

0045

一実施形態では、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループは、2ストリーム・アンテナの2つのグループであり、第1のコードワードは、式3と、行列d11および行列d12によって獲得され、第2のコードワードは、式4と、行列d2によって獲得される。2ストリーム・アンテナとは、2つのデータ・ストリームを同期して送信するアンテナのことである。

0046

0047

0048

上記の式および行列において、w1は、第1のコードワードであり、[w31,w32]は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第3のコードワードであり、w2は、第2のコードワードであり、w4は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含まない、第4のコードワードであり、Nは、アンテナの各グループにおけるアンテナ数であり、a1およびa2は、交差偏波線形アレイ・アンテナの2つのグループ間の位相シフトおよび/または振幅差である。diagは、対角行列を表す。*は、共役を表す。

0049

第3のコードワードおよび第4のコードワードはともに、交差偏波線形アレイ・アンテナの2つのグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を考慮しない。

0050

上述の複数の実施形態では、第1のコードワードは、広帯域および/または長期チャネル特性を表すためのコードワードであることができ、第2のコードワードは、(サブバンドなどの)周波数選択性および/または短期チャネル特性を表すためのコードワードであることができ、または第2のコードワードは、広帯域および/または長期チャネル特性を表すためのコードワードであることができ、第1のコードワードは、(サブバンドなどの)周波数選択性および/または短期チャネル特性を表すためのコードワードとすることができる。

0051

加えて、コードブック内の他のコードワードも、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含むために、上述の方法を使用することができる。

0052

図2は、本発明の一実施形態による、ネットワーク装置にプリコーディング行列を提供する、ユーザ端末機器内における方法のフローチャートである。

0053

本発明の第2の態様の一実施形態によれば、ネットワーク装置にプリコーディング行列を提供する、ユーザ端末機器内における方法が提供される。プリコーディング行列は、第1のコードワードおよび第2のコードワードに従って獲得され、ネットワーク装置は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備える。ユーザ端末機器は、ハンドセットノートブックコンピュータなど、複数の方法によって実施することができる。

0054

図2を参照すると、方法は、ユーザ端末機器が、第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を送信する、ステップ210を含む。

0055

方法は、ユーザ端末機器が、第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を送信する、ステップ220をさらに含む。

0056

第1のコードワードおよび第2のコードワードはともに、ユーザ端末機器によって、2つの別々のコードブックからそれぞれ選択される。ユーザ端末は、容量最大化原理、またはチャネル相関行列の固有ベクトルの最小距離の原理に従って、広帯域および/または長期チャネル特性を表すためのコードワードを決定し、その後、リアルタイムのチャネル状態に従って、(サブバンドなどの)周波数選択性および/または短期チャネル特性を表すためのコードワードを決定することができる。当業者は、詳細な選択方法を知っており、ここでは、それを繰り返さない。

0057

第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含み、すなわち、第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を考慮する。ユーザ端末機器によって送信される第1のコードワードおよび第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差を含むので、ネットワーク装置が第1のコードワードおよび第2のコードワードに従ってプリコーディング行列を決定する場合、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差が考慮される。したがって、ネットワーク装置がプリコーディング行列に従ってダウンリンク・データを送信する場合、交差偏波線形アレイ・アンテナ間の位相シフトおよび振幅差が考慮されて、送信データの受信品質を改善することができ、それによって、システム性能を効果的に改善する。

0058

第1のコードワードおよび第2のコードワードは、複数の方法によって、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含むことができる。

0059

一実施形態では、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループは、単一ストリーム・アンテナの2つのグループであり、第1のコードワードは、上記の式1と、行列d1によって獲得され、第2のコードワードは、上記の式2と、行列d2によって獲得される。

0060

別の実施形態では、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループは、2ストリーム・アンテナの2つのグループであり、第1のコードワードは、式3と、行列d11および行列d12によって獲得され、第2のコードワードは、式4と、行列d2によって獲得される。

0061

図3は、本発明の一態様の実施形態による、プリコーディング行列を獲得するための獲得デバイスの概略図である。

0062

本発明の第3の態様の一実施形態によれば、プリコーディング行列を獲得するための、ネットワーク装置内の獲得デバイスが提供される。ネットワーク装置は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備える。

0063

図3を参照すると、獲得デバイス300は、第1の手段310と、第2の手段320と、第3の手段330とを備える。

0064

第1の手段310は、第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を獲得するために使用される。

0065

第2の手段320は、第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を獲得するために使用され、
第3の手段330は、第1のチャネル指示情報と第2のチャネル指示情報に従って、プリコーディング行列を決定するために使用される。

0066

第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含む。

0067

第1のコードワードおよび第2のコードワードは、複数の方法によって、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含むことができる。

0068

一実施形態では、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループは、単一ストリーム・アンテナの2つのグループであり、第1のコードワードは、上記の式1と、行列d1によって獲得され、第2のコードワードは、上記の式2と、行列d2によって獲得される。

0069

別の実施形態では、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループは、2ストリーム・アンテナの2つのグループであり、第1のコードワードは、式3と、行列d11および行列d12によって獲得され、第2のコードワードは、式4と、行列d2によって獲得される。

0070

図4は、本発明の一態様の一実施形態による、プリコーディング行列を提供するための提供デバイスの概略図である。

0071

本発明の第4の態様の一実施形態によれば、ネットワーク装置にプリコーディング行列を提供するための、ユーザ端末機器内の提供デバイスが提供される。プリコーディング行列は、第1のコードワードおよび第2のコードワードに従って獲得され、ネットワーク装置は、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループを備える。

0072

図4を参照すると、提供デバイス400は、第4の手段410と、第5の手段420とを備える。

0073

第4の手段410は、第1のコードワードを指示する第1のチャネル指示情報を送信するために使用される。

0074

第5の手段420は、第2のコードワードを指示する第2のチャネル指示情報を送信するために使用される。

0075

第1のコードワードおよび/または第2のコードワードは、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含む。

0076

第1のコードワードおよび第2のコードワードは、複数の方法によって、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループ間の位相シフトおよび/または振幅差を含むことができる。

0077

一実施形態では、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループは、単一ストリーム・アンテナの2つのグループであり、第1のコードワードは、上記の式1と、行列d1によって獲得され、第2のコードワードは、上記の式2と、行列d2によって獲得される。

0078

別の実施形態では、交差偏波線形アレイ・アンテナの複数のグループは、2ストリーム・アンテナの2つのグループであり、第1のコードワードは、式3と、行列d11および行列d12によって獲得され、第2のコードワードは、式4と、行列d2によって獲得される。

0079

当業者には、本発明が、上述の例示的な実施形態の細部に限定されず、本発明が、本発明の主旨または基本的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で実現できることが明らかである。したがって、どの態様においても、実施形態は、例示的で非限定的と見なされるべきであり、請求項内の参照符号はどれも、関連する請求項を限定すると見なされるべきではない。さらに、「comprise(含む/備える)」という語は、他の要素またはステップを排除するものではなく、要素の前に置かれる「a/an」という語は、複数のそのような要素を排除するものではないことが明らかである。製品クレーム内で説明される複数の要素は、ハードウェアまたはソフトウェアを用いて1つの要素によって実施することができる。「第1」、「第2」などの用語は、いかなる特定の順序でもなく、名前を表すために使用される。

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