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技術 干渉推定を実行するための方法、そのコンピュータープログラム、その非一時的情報記憶媒体、および干渉推定を実行するのに適した処理デバイス

出願人 ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ
発明者 グレッセ、ニコラ
出願日 2016年2月12日 (2年9ヶ月経過) 出願番号 2017-534856
公開日 2018年2月15日 (9ヶ月経過) 公開番号 2018-504831
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード 領域変数 離散フーリエ変換演算 併合データ 干渉体 離散領域 発信元デバイス 近隣デバイス 干渉確率
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年2月15日)のものです。
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図面 (17)

課題・解決手段

沿道干渉体の存在と、車上干渉体の存在とに起因して干渉に直面すると予想されるときに、経路にわたって移動している移動輸送機関内に位置する通信デバイスに向かうダウンリンク通信が直面すると予想される干渉を推定するために、処理デバイスが、上記経路の少なくとも1つの第1の部分の間に、少なくとも1つの第1の運行中に実行される干渉の第1の観測結果を取得し、上記経路の第2の部分の間に、第1の運行中に実行される干渉の第2の観測結果を取得し、上記第1の部分の間に、第2の運行中に実行される干渉の第3の観測結果を取得し、沿道干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第3の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償され、車上干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第2の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償されるように、取得された第1の観測結果、第2の観測結果および第3の観測結果を組み合わせることによって、上記第2の運行中に上記第2の部分上で直面すると予想される干渉を推定する。

概要

背景

無線通信では、送信チャネルリソースが通常、幾つかのデバイスが同じ周波数チャネル上で同じ時間フレーム内で送信できるようにする多元接続送信技術のパラメーターとして規定され、その送信技術では、時間領域が複数の時間フレームに順次に分割される。例えば、TDMA時分割多元接続)では、送信チャネルリソースは時間フレーム内の期間であり、FDMA周波数分割多元接続)では、送信チャネルリソースは時間フレーム全体にわたって通信のために用いられる周波数スペクトルの一部であり、CDMA符号分割多元接続)では、送信チャネルリソースは、時間フレーム全体の間に用いられる拡散符号である。また、幾つかの多元接続技術を同時に用いることもできる。

受信機デバイス発信元デバイスから信号を受信すると予想される通信範囲において、受信機デバイスによって観測される干渉は、上記受信機デバイスと通信するために上記発信元デバイスによって使用されるのと同じ送信チャネルリソースを介して、1つまたは複数の個々の他の発信元デバイスによって少なくとも1つの他の受信機デバイスに送信される1つまたは複数の信号と規定される。

例示的な状況において、移動輸送機関内に位置する通信デバイスに対して無線通信サービスを提供するために、移動輸送機関が移動する経路に沿って、無線電気通信システムアクセスポイントAP)が配置される。例えば、移動輸送機関は列車であり、その経路は鉄道線路である。APは、集中型または分散型送信チャネルリソース管理および/またはモビリティ管理機能をそれぞれ実施するために、コアネットワーク内に実装されるサーバーに接続することができるか、または互いに直接接続することができる。移動輸送機関が経路に沿って移動するとき、移動輸送機関内に位置する検討中の通信デバイスは、ハンドオーバー手順を通して最もロバストデータリンクを与えるAPと通信すると仮定される。そのようなAPとの通信は、通常、APまたは上記のサーバーによって割り当てられた送信チャネルリソースを使用する。

概要

沿道干渉体の存在と、車上干渉体の存在とに起因して干渉に直面すると予想されるときに、経路にわたって移動している移動輸送機関内に位置する通信デバイスに向かうダウンリンク通信が直面すると予想される干渉を推定するために、処理デバイスが、上記経路の少なくとも1つの第1の部分の間に、少なくとも1つの第1の運行中に実行される干渉の第1の観測結果を取得し、上記経路の第2の部分の間に、第1の運行中に実行される干渉の第2の観測結果を取得し、上記第1の部分の間に、第2の運行中に実行される干渉の第3の観測結果を取得し、沿道干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第3の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償され、車上干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第2の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償されるように、取得された第1の観測結果、第2の観測結果および第3の観測結果を組み合わせることによって、上記第2の運行中に上記第2の部分上で直面すると予想される干渉を推定する。

目的

例示的な状況において、移動輸送機関内に位置する通信デバイスに対して無線通信サービスを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

経路にわたって移動している移動輸送機関内に位置する通信デバイスに向かう無線電気通信システム内のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉干渉推定を実行するための方法であって、前記干渉は、沿道干渉体の存在および車上干渉体の存在に起因して直面すると予想され、沿道干渉体は、前記経路に沿って存在し、前記無線電気通信システム内の検討対象のダウンリンク通信と同じ周波数帯域において信号を生成するデバイスであり、車上干渉体は、前記経路にわたって移動している検討対象の移動輸送機関内に存在し、前記無線電気通信システム内の前記検討対象のダウンリンク通信と同じ周波数帯域において信号を生成するデバイスであり、処理デバイスが、前記経路の少なくとも1つの第1の部分の間に、前記経路に沿った少なくとも1つの第1の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第1の観測結果を取得することであって、前記第1の観測結果は、前記経路の前記第1の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、前記経路の前記第1の部分にわたる前記第1の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表すことと、前記経路の第2の部分の間に、前記経路に沿った前記第1の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第2の観測結果を取得することであって、前記第2の部分は、前記移動輸送機関の行先に対して前記経路上の前記第1の部分より近くに位置し、前記第2の観測結果は、前記経路の前記第2の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、前記経路の前記第2の部分にわたる前記第1の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表すことと、前記経路の前記第1の部分の間に、第2の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第3の観測結果を取得することであって、前記第3の観測結果は、前記経路の前記第1の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、前記経路の前記第1の部分にわたる前記第2の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表すことと、沿道干渉体によって引き起こされる干渉に関連する前記第3の観測結果の部分が前記第1の観測結果によって実質的に補償され、車上干渉体によって引き起こされる干渉に関連する前記第2の観測結果の部分が前記第1の観測結果によって実質的に補償されるように、取得された前記第1の観測結果、前記第2の観測結果および前記第3の観測結果を組み合わせることによって、前記移動輸送機関が前記第2の運行中に前記経路の前記第2の部分に存在するときに、前記移動輸送機関内に位置する前記通信デバイスに向かうダウンリンク通信が直面すると予想される前記干渉の前記干渉推定を実行することとを実行することを特徴とする、方法。

請求項2

干渉の前記第1の観測結果および干渉の前記第3の観測結果は、前記経路の1つの第1の部分に関連し、干渉の前記第1の観測結果および干渉の前記第2の観測結果は、1つの第1の運行に関連し、干渉の前記第1の観測結果、干渉の前記第2の観測結果および干渉の前記第3の観測結果は、干渉確率密度関数を表すヒストグラムであることを特徴とし、前記処理デバイスは、前記ヒストグラムに対応する特性関数離散バージョンを取得するために、干渉の前記第1の観測結果、干渉の前記第2の観測結果および干渉の前記第3の観測結果の各ヒストグラムに離散フーリエ変換演算を適用することと、周波数インデックスlの値ごとに独立して、前記移動輸送機関が前記第2の運行中に前記経路の前記第2の部分にあるときに、前記移動輸送機関内に位置する前記通信デバイスに向かう前記ダウンリンク通信が直面する前記干渉の特性関数ψn,kの推定値ψ*n,kを、以下のように求めることであって、ここで、ψn,k’は、干渉の前記第2の観測結果の場合に取得された前記干渉の特性関数を表し、ψn’,kは、干渉の前記第3の観測結果の場合に取得された前記干渉の特性関数を表し、ψn’,k’は、干渉の前記第1の観測結果の場合に取得された前記干渉の特性関数を表すことと、前記推定値ψ*n,kに逆離散フーリエ変換演算を適用することによって、干渉確率密度関数を表すヒストグラムの形をとる前記干渉推定を実行することとを実行することを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項3

フィンガープリントマップが、前記経路の部分ごとに、干渉の個々のヒストグラムの形をとる前記経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の観測結果を記憶することを特徴とし、前記処理デバイスは、前記干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の運行と、1つの仮想的な第1の部分とに関連する干渉の併合されたヒストグラムの形をとる干渉の前記第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果を併合することと、前記仮想的な第1の運行に関連する干渉の併合されたヒストグラムの形をとる干渉の前記第2の観測結果を取得するために、前記第2の部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果を併合することと、前記仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合されたヒストグラムの形をとる干渉の前記第3の観測結果を取得するために、前記第1の部分に関して前記第2の運行中に実行された観測結果を併合することとを実行することを特徴とする、請求項2に記載の方法。

請求項4

フィンガープリントマップが、前記経路の部分ごとに、前記経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の併合された観測結果を表す干渉の1つのヒストグラムを記憶することを特徴とし、前記処理デバイスは、新たな観測結果を用いて前記フィンガープリントマップを更新する前に、前記経路の部分ごとに、前記部分にわたる1つの仮想的な第1の運行に関連する干渉の併合されたヒストグラムを取得するために、前記経路の前記部分に関して実行された前記新たな観測結果の部分と、前記部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果とを併合することと、前記フィンガープリントマップに、前記経路の部分ごとに、前記経路の前記部分に関して取得された、干渉の前記併合されたヒストグラムを記憶することとを実行することを特徴とし、前記処理デバイスは、前記干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合されたヒストグラムの形をとる干渉の前記第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果を併合することと、前記1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合されたヒストグラムの形をとる干渉の前記第3の観測結果を取得するために、前記第1の部分に関して前記第2の運行中に実行された観測結果を併合することと、を実行することを特徴とする、請求項2に記載の方法。

請求項5

干渉の前記第1の観測結果および干渉の前記第3の観測結果は前記経路の1つの第1の部分を表し、干渉の前記第1の観測結果および干渉の前記第2の観測結果は1つの第1の運行を表し、干渉の前記第1の観測結果、干渉の前記第2の観測結果および干渉の前記第3の観測結果は干渉の特性関数であることを特徴とし、前記処理デバイスは、周波数インデックスlの値ごとに独立して、以下のように、前記特性関数の推定値ψ*n,kを求めることによって、特性関数の形をとる干渉の前記干渉推定を実行し、ここで、ψn,k’は、干渉の前記第2の観測結果の場合に取得された前記干渉の特性関数を表し、ψn’,kは、干渉の前記第3の観測結果の場合に取得された前記干渉の特性関数を表し、ψn’,k’は、干渉の前記第1の観測結果の場合に取得された前記干渉の特性関数を表すことを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項6

フィンガープリントマップが、前記経路の部分ごとに、干渉の個々の特性関数の形をとる前記経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の観測結果を記憶することを特徴とし、前記処理デバイスは、前記干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の運行と、1つの仮想的な第1の部分とに関連する干渉の併合された特性関数の形をとる干渉の前記第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果を併合することと、前記仮想的な第1の運行に関連する干渉の併合された特性関数の形をとる干渉の前記第2の観測結果を取得するために、前記第2の部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果を併合することと、前記仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合された特性関数の形をとる干渉の前記第3の観測結果を取得するために、前記第1の部分に関して前記第2の運行中に実行された観測結果を併合することと、を実行することを特徴とする、請求項5に記載の方法。

請求項7

フィンガープリントマップが、前記経路の部分ごとに、前記経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の併合された観測結果を表す干渉の1つの特性関数を記憶することを特徴とし、前記処理デバイスは、新たな観測結果を用いて前記フィンガープリントマップを更新する前に、前記経路の部分ごとに、前記部分にわたる1つの仮想的な第1の運行に関連する干渉の併合された特性関数を取得するために、前記経路の前記部分に関して実行された前記新たな観測結果の部分と、前記部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果とを併合することと、前記フィンガープリントマップに、前記経路の部分ごとに、前記経路の前記部分に関して取得された干渉の前記併合された特性関数を記憶することとを実行することを特徴とし、前記処理デバイスは、前記干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合された特性関数の形をとる干渉の前記第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果を併合することと、前記1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合された特性関数の形をとる干渉の前記第3の観測結果を取得するために、前記第1の部分に関して前記第2の運行中に実行された観測結果を併合することとを実行することを特徴とする、請求項5に記載の方法。

請求項8

干渉の前記第1の観測結果および干渉の前記第3の観測結果は、前記経路の1つの第1の部分に関連し、干渉の前記第1の観測結果および干渉の前記第2の観測結果は、1つの第1の運行に関連し、干渉の前記第1の観測結果、干渉の前記第2の観測結果および干渉の前記第3の観測結果は、干渉レベル平均値であることを特徴とし、前記処理デバイスは、前記第3の観測結果を前記第2の観測結果に加算し、更に、前記第1の観測結果を減算することによって、干渉レベルの平均値の形をとる前記干渉推定を実行することを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項9

フィンガープリントマップが、前記経路の部分ごとに、干渉レベルの個々の平均値の形をとる前記経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の観測結果を記憶することを特徴とし、前記処理デバイスは、前記干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の運行と、1つの仮想的な第1の部分とに関連する干渉レベルの併合された平均値の形をとる干渉の前記第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果を併合することと、前記仮想的な第1の運行に関連する干渉レベルの併合された平均値の形をとる干渉の前記第2の観測結果を取得するために、前記第2の部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果を併合することと、前記仮想的な第1の部分に関連する干渉レベルの併合された平均値の形をとる干渉の前記第3の観測結果を取得するために、前記第1の部分に関して前記第2の運行中に実行された観測結果を併合することとを実行することを特徴とする、請求項8に記載の方法。

請求項10

フィンガープリントマップが、前記経路の部分ごとに、前記経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の併合された観測結果を表す干渉レベルの1つの平均値を記憶することを特徴とし、前記処理デバイスは、新たな観測結果を用いて前記フィンガープリントマップを更新する前に、前記経路の部分ごとに、前記部分にわたる1つの仮想的な第1の運行に関連する干渉レベルの併合された平均値を取得するために、前記経路の前記部分に関して実行された前記新たな観測結果の部分と、前記部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果とを併合することと、前記フィンガープリントマップに、前記経路の部分ごとに、前記経路の前記部分に関して取得された干渉レベルの前記併合された平均値を記憶することとを実行することを特徴とし、前記処理デバイスは、前記干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉レベルの併合された平均値の形をとる干渉の前記第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関して前記フィンガープリントマップに記憶された前記観測結果を併合することと、前記1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉レベルの併合された平均値の形をとる干渉の前記第3の観測結果を取得するために、前記第1の部分に関して前記第2の運行中に実行された観測結果を併合することとを実行することを特徴とする、請求項8に記載の方法。

請求項11

干渉の前記第1の観測結果および干渉の前記第3の観測結果は、前記経路の複数N−1個の第1の部分に関連し、干渉の前記第1の観測結果および干渉の前記第2の観測結果は、複数K−1個の第1の運行に関連し、干渉の前記第1の観測結果、干渉の前記第2の観測結果および干渉の前記第3の観測結果は、干渉レベルの平均値であることを特徴とし、前記処理デバイスは、となるような値eUを求めることによって、干渉レベルの平均値の形をとる前記干渉推定を実行し、ここで、eは、となるようなNKに等しいサイズのベクトルであり、ここで、Eは、以下のような、(NK−1)×(NK)に等しいサイズの行列であり、ここで、Uは、推定されることになる干渉レベルの前記平均値を最初に与え、その後、前記第1の部分が前記経路上に現れる順序と比べて逆の順序において前記第2の運行中に前記K−1個の第1の部分に沿って実行された観測結果を与え、その後、同様に、前記運行が行われた順序と比べて逆の順序において前記第1の運行中に前記経路のK個の部分に沿って実行された前記観測結果を与える干渉ベクトルであり、ここで、Aは、K個の部分行列の2つの垂直のグループからなるNK×(N+K)に等しいサイズの行列であり、最初のグループは、順次に、垂直に配置されるサイズNのK個の恒等行列からなり、最後のグループは、順次に、第iの位置に1を有する列と、他の場所に0からなる列とを有するサイズN×KのK個の部分行列からなり、iは、検討対象の部分行列の垂直な位置を表す1〜Kのインデックスの値であり、ここで、Fは、となるような行列であり、ここで、行列Fは、以下の優決定最小二乗問題を最小化することによって前処理ステップ中に取得され、ここで、Iは、恒等行列であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項12

干渉の前記第1の観測結果および干渉の前記第3の観測結果が前記経路の複数の第1の部分に関連するとき、前記第1の部分は、前記経路の連続した部分であることを特徴とし、前記経路の前記第2の部分は、前記経路上で、順番直前の第1の部分の直後にあることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。

請求項13

コンピュータープログラムであって、該コンピュータープログラムは、プログラムコード命令を含み、該プログラムコード命令は、該プログラムコード命令がプログラム可能デバイスによって実行されるときに、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法を実施するために前記プログラム可能デバイス内にロードすることができることを特徴とする、コンピュータープログラム。

請求項14

非一時的情報記憶媒体であって、該非一時的情報記憶媒体は、プログラムコード命令を含むコンピュータープログラムを記憶し、前記プログラムコード命令は、該プログラムコード命令がプログラム可能デバイスによって実行されるときに、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法を実施するために前記プログラム可能デバイスにロードすることができることを特徴とする、非一時的情報記憶媒体。

請求項15

経路にわたって移動している移動輸送機関内に位置する通信デバイスに向かう無線電気通信システム内のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の干渉推定を実行するように構成される処理デバイスであって、前記干渉は、沿道干渉体の存在と、車上干渉体の存在とに起因して直面すると予想され、沿道干渉体は、前記経路に沿って存在し、前記無線電気通信システム内の検討対象のダウンリンク通信と同じ周波数帯域において信号を生成するデバイスであり、車上干渉体は、前記経路にわたって移動している検討対象の移動輸送機関内に存在し、前記無線電気通信システム内の前記検討対象のダウンリンク通信と同じ周波数帯域において信号を生成するデバイスであり、前記処理デバイスは、前記経路の少なくとも1つの第1の部分の間に、前記経路に沿った少なくとも1つの第1の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第1の観測結果を取得する手段であって、前記第1の観測結果は、前記経路の前記第1の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、前記経路の前記第1の部分にわたる前記第1の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表す、手段と、前記経路の第2の部分の間に、前記経路に沿った前記第1の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第2の観測結果を取得する手段であって、前記第2の部分は、前記移動輸送機関の行先に対して前記経路上の前記第1の部分より近くに位置し、前記第2の観測結果は、前記経路の前記第2の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、前記経路の前記第2の部分にわたる前記第1の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表す、手段と、前記経路の前記第1の部分の間に、第2の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第3の観測結果を取得する手段であって、前記第3の観測結果は、前記経路の前記第1の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、前記経路の前記第1の部分にわたる前記第2の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表す、手段と、沿道干渉体によって引き起こされる干渉に関連する前記第3の観測結果の部分が前記第1の観測結果によって実質的に補償され、車上干渉体によって引き起こされる干渉に関連する前記第2の観測結果の部分が前記第1の観測結果によって実質的に補償されるように、取得された前記第1の観測結果、前記第2の観測結果および前記第3の観測結果を組み合わせることによって、前記移動輸送機関が前記第2の運行中に前記経路の前記第2の部分に存在するときに、前記移動輸送機関内に位置する前記通信デバイスに向かうダウンリンク通信が直面すると予想される前記干渉の前記干渉推定を実行する手段とを備えることを特徴とする、処理デバイス。

技術分野

0001

本発明は、包括的には、無線電気通信ネットワークアクセスポイントから、ある経路上を移動している移動輸送機関内に位置する通信デバイスへのダウンリンク通信で直面することが予想される干渉推定することに関し、車上干渉体および沿道干渉体が、ダウンリンク通信との周波数選択性干渉を暗示する。

背景技術

0002

無線通信では、送信チャネルリソースが通常、幾つかのデバイスが同じ周波数チャネル上で同じ時間フレーム内で送信できるようにする多元接続送信技術のパラメーターとして規定され、その送信技術では、時間領域が複数の時間フレームに順次に分割される。例えば、TDMA時分割多元接続)では、送信チャネルリソースは時間フレーム内の期間であり、FDMA周波数分割多元接続)では、送信チャネルリソースは時間フレーム全体にわたって通信のために用いられる周波数スペクトルの一部であり、CDMA符号分割多元接続)では、送信チャネルリソースは、時間フレーム全体の間に用いられる拡散符号である。また、幾つかの多元接続技術を同時に用いることもできる。

0003

受信機デバイス発信元デバイスから信号を受信すると予想される通信範囲において、受信機デバイスによって観測される干渉は、上記受信機デバイスと通信するために上記発信元デバイスによって使用されるのと同じ送信チャネルリソースを介して、1つまたは複数の個々の他の発信元デバイスによって少なくとも1つの他の受信機デバイスに送信される1つまたは複数の信号と規定される。

0004

例示的な状況において、移動輸送機関内に位置する通信デバイスに対して無線通信サービスを提供するために、移動輸送機関が移動する経路に沿って、無線電気通信システムのアクセスポイント(AP)が配置される。例えば、移動輸送機関は列車であり、その経路は鉄道線路である。APは、集中型または分散型送信チャネルリソース管理および/またはモビリティ管理機能をそれぞれ実施するために、コアネットワーク内に実装されるサーバーに接続することができるか、または互いに直接接続することができる。移動輸送機関が経路に沿って移動するとき、移動輸送機関内に位置する検討中の通信デバイスは、ハンドオーバー手順を通して最もロバストデータリンクを与えるAPと通信すると仮定される。そのようなAPとの通信は、通常、APまたは上記のサーバーによって割り当てられた送信チャネルリソースを使用する。

発明が解決しようとする課題

0005

一般に、そのような送信チャネルリソースは、ISM産業、科学および医療無線帯域におけるチャネルに対応し、それは、近隣デバイスも高い確率で同じ送信チャネルリソースを使用することを意味する。それゆえ、数多くの通信が免許不要スペクトルにおいて同時に生じる場合があり、それらの通信は、無線電気通信システム内のダウンリンク通信の実行を成功させるのに損害を与える可能性がある干渉を引き起こす。そのような干渉の発生源は、車上、すなわち、移動輸送機関内に位置する場合があるか、または沿道、すなわち、移動輸送機関が移動する経路に沿って位置する場合がある。それゆえ、ダウンリンク通信の性能を高めるために、移動輸送機関の経路に沿って実行されるダウンリンク通信が直面すると予想される干渉を適切に推定することは、送信チャネルリソースを割り当てる場合の重要な課題である。

課題を解決するための手段

0006

この目的を果たすために、本発明は、ある経路にわたって移動している移動輸送機関内に位置する通信デバイスに向かう無線電気通信システム内のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の干渉推定を実行するための方法に関し、干渉は沿道干渉体の存在および車上干渉対の存在に起因して直面すると予想される。沿道干渉体は、その経路に沿って存在し、無線電気通信システム内の検討対象のダウンリンク通信と同じ周波数帯域内の信号を生成するデバイスであり、車上干渉体は、その経路にわたって移動している検討対象の移動輸送機関内に存在し、無線電気通信システム内の検討対象のダウンリンク通信と同じ周波数帯域内の信号を生成するデバイスである。本方法では、処理デバイスが、上記経路の少なくとも1つの第1の部分の間に、その経路に沿った少なくとも1つの第1の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第1の観測結果を取得することであって、この第1の観測結果は上記経路の上記第1の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、その経路のその第1の部分にわたる上記第1の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表すことと、上記経路の第2の部分の間に、その経路に沿った第1の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第2の観測結果を取得することであって、上記第2の部分は、上記移動輸送機関の行先に対して上記経路上の上記第1の部分より近くに位置し、上記第2の観測結果は上記経路の上記第2の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、その経路のその第2の部分にわたる上記第1の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表すことと、上記経路の上記第1の部分の間に、第2の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第3の観測結果を取得することであって、この第3の観測結果は、上記経路の上記第1の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、その経路のその第1の部分にわたる上記第2の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表すことと、沿道干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第3の観測結果の部分が、第1の観測結果によって実質的に補償され、車上干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第2の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償されるように、取得された第1の観測結果、第2の観測結果および第3の観測結果を組み合わせることによって、移動輸送機関が上記第2の運行中に上記経路の上記第2の部分上にあるときに、移動輸送機関内に位置する通信デバイスに向かうダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の干渉推定を実行することとを実行する。

0007

このようにして、本方法は、沿道干渉体によって引き起こされる干渉を、車上干渉体によって引き起こされる干渉と区別する必要がないので、第2の運行中にその経路の第2の部分において直面する干渉を、その経路にわたる種々の運行中に実行された干渉観測結果を頼りにすることによって容易に特定することができる。したがって、移動輸送機関が最終的に進入することになる上記経路の上記第2の部分において予想される干渉を予測することができ、送信パラメーターを最適化するためにこの知識を使用することができる。

0008

特定の特徴によれば、本方法は、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果は経路の1つの第1の部分に関連し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果は1つの第1の運行に関連し、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は干渉確率密度関数を表すヒストグラムであるようになっている。さらに、処理デバイスは、上記ヒストグラムに対応する特性関数離散バージョンを取得するために、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果の各ヒストグラムに離散フーリエ変換演算を適用することと、周波数インデックスlの値ごとに独立して、移動輸送機関が上記第2の運行中に上記経路の上記第2の部分にあるときに、移動輸送機関内に位置する通信デバイスに向かうダウンリンク通信が直面する干渉の特性関数ψn,kの推定値ψ*n,kを、以下のように求めることであって、



ここで、ψn,k’は干渉の第2の観測結果の場合に取得された干渉の特性関数を表し、ψn’,kは、干渉の第3の観測結果の場合に取得された干渉の特性関数を表し、ψn’,k’は、干渉の第1の観測結果の場合に取得された干渉の特性関数を表すことと、推定値ψ*n,kに逆離散フーリエ変換演算を適用することによって、干渉確率密度関数を表すヒストグラムの形をとる干渉推定を実行することとを実行する。

0009

したがって、移動輸送機関が最終的に進入することになる上記経路の上記第2の部分内の干渉レベルのヒストグラムまたは分位値を予測することができ、送信パラメーターを最適化するためにこの知識を使用することができる。

0010

特定の特徴によれば、フィンガープリントマップは、経路の部分ごとに、干渉の個々のヒストグラムの形をとる経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の観測結果を記憶し、処理デバイスは、干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の運行と、1つの仮想的な第1の部分とに関連する干渉の併合されたヒストグラムの形をとる干渉の第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果を併合することと、上記仮想的な第1の運行に関連する干渉の併合されたヒストグラムの形をとる干渉の第2の観測結果を取得するために、第2の部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果を併合することと、上記仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合されたヒストグラムの形をとる干渉の第3の観測結果を取得するために、第1の部分に関して上記第2の運行中に実行された観測結果を併合することとを実行する。

0011

したがって、干渉推定の計算は簡単かつ正確である。

0012

特定の特徴によれば、フィンガープリントマップが、経路の部分ごとに、経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の併合された観測結果を表す干渉の1つのヒストグラムを記憶し、処理デバイスは、新たな観測結果を用いてフィンガープリントマップを更新する前に、経路の部分ごとに、この部分にわたる1つの仮想的な第1の運行に関連する干渉の併合されたヒストグラムを取得するために、この経路のこの部分に関して実行された新たな観測結果の部分と、この部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果とを併合することと、フィンガープリントマップに、経路の部分ごとに、経路のこの部分に関して取得された、干渉の併合されたヒストグラムを記憶することとを実行する。さらに、処理デバイスは、干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合されたヒストグラムの形をとる干渉の第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果を併合することと、上記1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合されたヒストグラムの形をとる干渉の第3の観測結果を取得するために、第1の部分に関して上記第2の運行中に実行された観測結果を併合することとを実行する。

0013

したがって、干渉推定の計算は簡単かつ正確であり、フィンガープリントマップ内にヒストグラムを記憶するのに必要とされるメモリが少ない。

0014

特定の特徴によれば、本方法は、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果は経路の1つの第1の部分を表し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果は1つの第1の運行を表し、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は干渉の特性関数であるようになっている。さらに、処理デバイスは、周波数インデックスlの値ごとに独立して、以下のように、上記特性関数の推定値ψ*n,kを求めることによって、特性関数の形をとる干渉推定を実行し、



ここで、ψn,k’は干渉の第2の観測結果の場合に取得された干渉の特性関数を表し、ψn’,kは、干渉の第3の観測結果の場合に取得された干渉の特性関数を表し、ψn’,k’は、干渉の第1の観測結果の場合に取得された干渉の特性関数を表す。

0015

したがって、干渉ヒストグラムまたは分位値の推定値の計算は簡単である。

0016

特定の特徴によれば、フィンガープリントマップは、経路の部分ごとに、干渉の個々の特性関数の形をとる経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の観測結果を記憶し、処理デバイスは、干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の運行と、1つの仮想的な第1の部分とに関連する干渉の併合された特性関数の形をとる干渉の第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果を併合することと、上記仮想的な第1の運行に関連する干渉の併合された特性関数の形をとる干渉の第2の観測結果を取得するために、第2の部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果を併合することと、上記仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合された特性関数の形をとる干渉の第3の観測結果を取得するために、第1の部分に関して上記第2の運行中に実行された観測結果を併合することとを実行する。

0017

したがって、ヒストグラムの代わりに特性関数を記憶することによって、推定プロセス前に、ヒストグラムから特性関数への変換が行われないので、推定の処理の待ち時間が短縮され、移動輸送機関が高速で移動しているときに特に有利である。

0018

特定の特徴によれば、フィンガープリントマップが、経路の部分ごとに、経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の併合された観測結果を表す干渉の1つの特性関数を記憶し、処理デバイスは、新たな観測結果を用いてフィンガープリントマップを更新する前に、経路の部分ごとに、この部分にわたる1つの仮想的な第1の運行に関連する干渉の併合された特性関数を取得するために、この経路のこの部分に関して実行された新たな観測結果の部分と、この部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果とを併合することと、フィンガープリントマップ内に、経路の部分ごとに、経路のこの部分に関して取得された干渉の併合された特性関数を記憶することとを実行する。さらに、処理デバイスは、干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合された特性関数の形をとる干渉の第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関してフィンガープリントマップ内に記憶された観測結果を併合することと、上記1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉の併合された特性関数の形をとる干渉の第3の観測結果を取得するために、第1の部分に関して上記第2の運行中に実行された観測結果を併合することとを実行する。

0019

したがって、フィンガープリントマップ内に特性関数を記憶するのに必要とされるメモリが少ない。

0020

特定の特徴によれば、本発明は、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果は経路の1つの第1の部分に関連し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果は1つの第1の運行に関連し、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は干渉レベルの平均値であるようになっている。さらに、処理デバイスは、第3の観測結果を第2の観測結果に加算し、更に、第1の観測結果を減算することによって、干渉レベルの平均値の形をとる干渉推定を実行する。

0021

したがって、平均干渉レベル推定は極めて簡単である。

0022

特定の特徴によれば、フィンガープリントマップは、経路の部分ごとに、干渉レベルの個々の平均値の形をとる経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の観測結果を記憶し、処理デバイスは、干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の運行と、1つの仮想的な第1の部分とに関連する干渉レベルの併合された平均値の形をとる干渉の第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果を併合することと、上記仮想的な第1の運行に関連する干渉レベルの併合された平均値の形をとる干渉の第2の観測結果を取得するために、第2の部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果を併合することと、上記仮想的な第1の部分に関連する干渉レベルの併合された平均値の形をとる干渉の第3の観測結果を取得するために、第1の部分に関して上記第2の運行中に実行された観測結果を併合することとを実行する。

0023

したがって、平均干渉レベル推定は極めて簡単であり、より多くの観測結果を考慮に入れるので、推定がより正確になる。

0024

特定の特徴によれば、フィンガープリントマップが、経路の部分ごとに、経路にわたる先行する運行中に実行された干渉の併合された観測結果を表す干渉レベルの1つの平均値を記憶し、処理デバイスは、新たな観測結果を用いてフィンガープリントマップを更新する前に、経路の部分ごとに、この部分にわたる1つの仮想的な第1の運行に関連する干渉レベルの併合された平均値を取得するために、この経路のこの部分に関して実行された新たな観測結果の部分と、この部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果とを併合することと、フィンガープリントマップ内に、経路の部分ごとに、経路のこの部分に関して取得された干渉レベルの併合された平均値を記憶することとを実行する。さらに、処理デバイスは、干渉推定を実行する前に、1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉レベルの併合された平均値の形をとる干渉の第1の観測結果を取得するために、複数の第1の部分に関してフィンガープリントマップに記憶された観測結果を併合することと、上記1つの仮想的な第1の部分に関連する干渉レベルの併合された平均値の形をとる干渉の第3の観測結果を取得するために、第1の部分に関して上記第2の運行中に実行された観測結果を併合することとを実行する。

0025

したがって、フィンガープリントマップ内に観測結果を記憶するのに必要とされるメモリが少ない。

0026

特定の特徴によれば、本方法は、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果は経路の複数N−1個の第1の部分に関連し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果は複数K−1個の第1の運行に関連し、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は干渉レベルの平均値であるようになっている。さらに、処理デバイスは、



となるような値eUを求めることによって、干渉レベルの平均値の形をとる干渉推定を実行し、
ここで、eは、



となるようなNKに等しいサイズのベクトルであり、
ここで、Eは、以下のような、(NK−1)×(NK)に等しいサイズの行列であり、



ここで、Uは、推定されることになる干渉レベルの平均値を最初に与え、その後、上記第1の部分が上記経路上に現れる順序と比べて逆の順序において第2の運行中にK−1個の第1の部分に沿って実行された観測結果を与え、その後、同様に、上記運行が行われた順序と比べて逆の順序において第1の運行中に経路のK個の部分に沿って実行された観測結果を与える干渉ベクトルであり、
ここで、Aは、K個の部分行列の2つの垂直のグループからなるNK×(N+K)に等しいサイズの行列であり、最初のグループは順次に、垂直に配置されるサイズNのK個の恒等行列からなり、最後のグループは順次に、第iの位置に1を有する列と、他の場所に0からなる列とを有するサイズN×KのK個の部分行列からなり、iは検討対象の部分行列の垂直な位置を表す1〜Kのインデックスの値であり、
ここで、Fは、



となるような行列であり、
ここで、行列Fは、以下の優決定最小二乗問題を最小化することによって前処理ステップ中に取得され、



ここで、Iは恒等行列である。

0027

したがって、干渉レベル推定の精度が改善される。

0028

本発明はまた、経路にわたって移動している移動輸送機関内に位置する通信デバイスに向かう無線電気通信システム内のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の干渉推定を実行するように構成される処理デバイスに関し、干渉は、沿道干渉体の存在と、車上干渉体の存在とに起因して直面すると予想され、沿道干渉体は、上記経路に沿って存在し、無線電気通信システム内の検討対象のダウンリンク通信と同じ周波数帯域において信号を生成するデバイスであり、車上干渉体は、経路にわたって移動している検討対象の移動輸送機関内に存在し、無線電気通信システム内の検討対象のダウンリンク通信と同じ周波数帯域において信号を生成するデバイスである。処理デバイスは、上記経路の少なくとも1つの第1の部分の間に、経路に沿った少なくとも1つの第1の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第1の観測結果を取得する手段であって、上記第1の観測結果は、上記経路の上記第1の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、この経路のこの第1の部分にわたる上記第1の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表す、手段と、上記経路の第2の部分の間に、経路に沿った第1の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第2の観測結果を取得する手段であって、上記第2の部分は、上記移動輸送機関の行先に対して上記経路上の上記第1の部分より近くに位置し、上記第2の観測結果は、上記経路の上記第2の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、上記経路の上記第2の部分にわたる上記第1の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表す、手段と、上記経路の上記第1の部分の間に、第2の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第3の観測結果を取得する手段であって、この第3の観測結果は、上記経路の上記第1の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、上記経路の上記第1の部分にわたる上記第2の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表す、手段と、沿道干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第3の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償され、車上干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第2の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償されるように、取得された第1の観測結果、第2の観測結果および第3の観測結果を組み合わせることによって、移動輸送機関が上記第2の運行中に上記経路の上記第2の部分に存在するときに、移動輸送機関内に位置する通信デバイスに向かうダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の干渉推定を実行する手段とを備える。

0029

本発明はまた、通信ネットワークからダウンロードすることができ、および/または処理デバイスによって読み出すことができる媒体上に記憶することができるコンピュータープログラムに関する。このコンピュータープログラムは、そのプログラムが処理デバイスによって実行されるときに、上述した方法を実施させるための命令を含む。本発明はまた、1組の命令を含むコンピュータープログラムを記憶する情報記憶手段に関し、この1組の命令は、記憶された情報がこの情報記憶手段によって読み出され、処理デバイスによって実行されるときに、上述した方法を実施させる。

0030

処理デバイスおよびコンピュータープログラムに関連する特徴および利点は、対応する上述した方法に関して既に言及されたのと同じであるので、ここでは繰り返されない。

0031

本発明の特性は、実施形態の一例の以下の説明を読むことから更に明らかになり、その説明は添付の図面を参照しながら行われる。

図面の簡単な説明

0032

本発明を実施することができる無線電気通信システムの概略図である。
無線電気通信システムの処理デバイスのアーキテクチャーの概略図である。
無線電気通信システム内のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉を推定するためのアルゴリズムの概略図である。
本発明を実施するための無線電気通信システムの構成の概略図である。
本発明を実施するための無線電気通信システムの構成の概略図である。
本発明を実施するための無線電気通信システムの構成の概略図である。
本発明を実施するための無線電気通信システムの構成の概略図である。
本発明を実施するための無線電気通信システムの構成の概略図である。
本発明を実施するための無線電気通信システムの構成の概略図である。
本発明を実施するための無線電気通信システムの構成の概略図である。
干渉推定を実行するときに、干渉の複数の記憶された観測結果を単一の値に併合するためのアルゴリズムの概略図である。
併合された観測結果をフィンガープリントマップに更に記憶するために、干渉の観測結果を単一の値に併合するためのアルゴリズムの概略図である。
干渉推定を実行するために、干渉の複数の記憶された観測結果を単一のヒストグラムに併合するためのアルゴリズムの概略図である。
併合された観測結果をフィンガープリントマップ内に更に記憶するために、干渉の観測結果を単一のヒストグラムに併合するためのアルゴリズムの概略図である。
干渉推定を実行するときに、干渉の複数の記憶された観測結果を単一の干渉特性関数に併合するためのアルゴリズムの概略図である。
併合された観測結果をフィンガープリントマップ内に更に記憶するために、干渉の観測結果を単一の干渉特性関数に併合するためのアルゴリズムの概略図である。

実施例

0033

移動輸送機関が移動している経路に沿って位置するアクセスポイントと、移動輸送機関内に位置する通信デバイスとの間の無線電気通信システム内のダウンリンク通信の性能を高めるために、車上干渉体および沿道干渉体が上記ダウンリンク通信との周波数選択性干渉を暗示するとき、車上干渉体に起因する干渉と、沿道干渉体に起因する干渉とを区別することなく、上記ダウンリンク通信が直面すると予想される干渉を推定することが提案される。この手法は、干渉推定と、そのような干渉推定を実行するための履歴データ収集プロセスとを簡単にする。しかしながら、沿道干渉体に反して、車上干渉体は通常、その経路に沿った運行ごとに異なることに留意されたい。

0034

図1は、本発明を実施することができる無線電気通信システムを概略的に表す。

0035

無線通信システムは、移動輸送機関が運行を実行する経路170に沿って位置するAP110、111を備える。図1は、経路170上で運行を実行する移動輸送機関130を示す。移動輸送機関は、例えば、列車であり、経路は、列車を出発駅から到着駅まで導く鉄道線路である。別の例によれば、移動輸送機関はバスであり、経路は、バスが従う所定の路線である。

0036

AP110、111は、無線電気通信システムのサービスを移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131のような、上記移動輸送機関内に位置する通信デバイスに提供する。通信デバイス131は、例えば、モバイル端末であるか、または移動輸送機関内に位置するモバイル端末が無線電気通信システムのサービスにアクセスできるようにする中継局である。

0037

無線電気通信システムは、例えば、集中型無線リソース管理および/またはモビリティ管理機能を実施するコアネットワーク内に実装されるサーバー100を更に備えることができる。

0038

一変形形態では、AP110、111を相互接続し、それにより、分散型無線リソース管理および/またはモビリティ管理機能を実施することができる。

0039

AP110、111から移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131へのダウンリンク通信に影響を及ぼすほど移動輸送機関130の経路170の十分近くに、準静的干渉体150、151、152、153が位置する場合がある。そのような干渉体150、151、152、153は、例えば、IEEE802.11標準規格準拠する、Wi−Fi(登録商標)アクセスポイントである。そのような準静的干渉体150、151、152、153は、経路170に沿って位置する敷地または場所内に設置された電子レンジの場合もある。

0040

車上干渉体160、161、162が、移動輸送機関130内に位置し、それゆえ、上記移動輸送機関とともに移動する場合がある。これらの干渉体160、161、162は、AP110、111の1つから移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131へのダウンリンク通信に影響を及ぼす。そのような干渉体は、例えば、IEEE802.15.1標準規格に準拠する、Bluetooth(登録商標)デバイス、またはIEEE802.15.4標準規格に準拠する、Zigbee(登録商標)デバイスである。

0041

処理デバイスは、経路170に沿った移動輸送機関130の運行中にAPから移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131へのダウンリンク通信が直面すると予想される干渉を推定する役割を担う。そのような干渉を推定することは、この推定された干渉に従って適切な送信チャネルリソース割当てを決定することによって、上記ダウンリンク通信の性能の改善を可能にする。図4A図4Gに関しての後に詳細に説明されるように、処理デバイスは、サーバー100、またはAP110、111、または移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131内に位置することができるか、またはそれらに接続することができる。処理デバイスは、適切な送信チャネルリソース割当てを決定する役割を担うデバイスと同じ場所に配置されることが好ましい。無線電気通信システム内に処理デバイスの複数の実例が存在する場合もある。

0042

図2は、処理デバイスのアーキテクチャーを概略的に表す。図示されるアーキテクチャーによれば、処理デバイスは通信バス210によって相互接続される以下の構成要素、すなわち、プロセッサマイクロプロセッサマイクロコントローラーまたはCPU(中央処理ユニット)200、RAM(ランダムアクセスメモリ)201、ROM(リードオンリーメモリ)202、HDDハードディスクドライブ)若しくはSD(セキュアデジタルカードリーダー203または記憶手段に記憶された情報を読み出すように構成される任意の他のデバイス、および少なくとも1つの通信インターフェース204を備える。通信インターフェース204によって、処理デバイスは、適切な送信チャネルリソース割当てを決定する役割を担うデバイスと直接、または間接的に(すなわち、リレーのような別のデバイスを用いて)通信できるようになる。

0043

CPU200は、ROM202から、またはSDカードリーダー203を介してのSDカードのような外部メモリからRAM201の中にロードされる命令を実行することができる。処理デバイスが起動された後に、CPU200は、RAM201から命令を読み出し、これらの命令を実行することができる。それらの命令は1つのコンピュータープログラムを形成し、そのプログラムによって、CPU200は、図3に関して後に説明されるアルゴリズムのステップのうちの幾つかまたは全てを実行する。

0044

図3に関して後に説明されるアルゴリズムのありとあらゆるステップは、PC(パーソナルコンピューター)、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)若しくはマイクロコントローラーのようなプログラム可能計算機によって1組の命令若しくはプログラムを実行することによってソフトウェアにおいて実施することができるか、またはFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)若しくはASIC特定用途向け集積回路)のような、機械若しくは専用構成要素によってハードウェアにおいて実施することができる。

0045

図3は、無線電気通信システム内のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉を推定するためのアルゴリズムを概略的に表す。図3のアルゴリズムは処理デバイスによって実行され、AP110、111のうちの少なくとも1つから、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131へのダウンリンク通信に関してより詳細に説明される。

0046

ステップS300において、処理デバイスは、経路170の少なくとも1つの第1の部分の間に、上記経路170に沿った少なくとも1つの第1の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第1の観測結果を取得する。第1の観測結果は、上記経路170の上記第1の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、上記経路170の上記第1の部分にわたる上記第1の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表す。

0047

それゆえ、経路170は、複数の部分に分解される。上記経路170にわたる各運行中に、検討対象の移動輸送機関が組み込む、移動輸送機関130のための通信デバイス131のような検討対象の通信デバイスが関与するダウンリンク通信が直面する干渉が観測される。そのような干渉が、部分ごとに観測される。干渉観測は、検討対象の移動輸送機関が組み込む検討対象の通信デバイスによって実行される。

0048

干渉観測結果は、無線電気通信システムのAPによって、および/または検討対象の移動輸送機関が組み込む検討対象の通信デバイスによって実行される測定から取得することができる。例えば、測定値は、所与の送信チャネルリソース上で受信され、時間平均された信号電力であるか、またはそこから信号対干渉雑音比(SINR)を、それゆえ、干渉レベルを推定することができる平均フレーム誤り率である。また、干渉観測結果は、無線電気通信システム内でACK/NACK機構が実施されるときに、確認応答信号統計値に頼ることもできる。

0049

経路170に沿って移動輸送機関の運行中に実行された干渉観測結果は、フィンガープリントマップに記憶されることが好ましく、フィンガープリントマップは、図4A図4Gに関して後に詳述されるように無線電気通信システム内に位置することができる。

0050

次のステップS301において、処理デバイスは、経路170の第2の部分の間に、この経路170に沿った第1の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第2の観測結果を取得する。上記第2の部分は、移動輸送機関130の行先地(例えば、到着駅)に関して、上記経路170上の上記第1の部分より近くに位置し、上記第2の部分は移動輸送機関130の出発地(例えば、出発駅)に関して、上記経路170上の上記第1の部分より離れて位置すると表現することもできる。上記第2の観測結果は、上記経路170の上記第2の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、この経路170のこの第2の部分にわたる上記第1の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表す。

0051

次のステップS302において、処理デバイスは、上記経路170の上記第1の部分の間に、第2の運行中に実行されるダウンリンク通信との干渉の第3の観測結果を取得する。第2の運行は、移動輸送機関130によって実行され、干渉推定が実行されなければならない運行である。より厳密には、干渉推定は、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と、経路170の上記第2の部分上に位置する無線通信システムの各APとの間で実行されることになるダウンリンク通信(ステップS301に関して上記で言及された)に関して実行されなければならない。上記第3の観測結果は、上記経路170の上記第1の部分に沿って存在する任意の沿道干渉体によって引き起こされる干渉と、この経路170のこの第1の部分にわたる上記第2の運行中に存在する任意の車上干渉体によって引き起こされる干渉との組み合わせを表す。

0052

次のステップS303において、処理デバイスは、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と、経路170の上記第2の部分に存在する上記AP、すなわち、移動輸送機関130が上記第2の運行中に経路170の上記第2の部分にあるときに存在するAPとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉を推定する。処理デバイスは、沿道干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第3の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償され、車上干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第2の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償されるように、取得された第1の観測結果、第2の観測結果および第3の観測結果を組み合わせることによって、上記干渉を推定する。

0053

第1の実施形態によれば、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果が経路170の第1の部分に関係し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果が上記経路170にわたる単一の運行に関係する。それゆえ、経路170の2つの部分、すなわち第1の部分および第2の部分のみが処理デバイスによって考慮される。さらに、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は、経路170の対応する部分にわたって観測された干渉レベルの平均値である。処理デバイスは、取得された第3の観測結果(第2の運行中の第1の部分における観測結果)を取得された第2の観測結果(第1の運行中の第2の部分における観測結果)に加算し、更に、取得された第1の観測結果(第1の運行中の第1の部分における観測結果)を減算することによって、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と、経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉レベルの平均値を推定する。車上干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値が、単一の運行内の第1の部分から第2の部分まで大きく変化しないと考えるとき、車上干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第2の観測結果の部分は第1の観測結果を減算することによって実質的に補償される。そして、経路の各部分において沿道干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値が、運行ごとに大きく変化しないと考えるとき、沿道干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第3の観測結果の部分は、第1の観測結果を減算することによって実質的に補償される。それゆえ、取得された第3の観測結果を取得された第2の観測結果に加算し、更に、取得された第1の観測結果を減算することによって、移動輸送機関130内に存在する車上干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値と、経路170の第2の部分上に存在する沿道干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値との推定される和が残る。

0054

実際には、Y*(n,k)が移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と、経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉レベルの平均値を表すものとする。ただし、nは経路170の第2の部分を表し、kは第2の運行を表す。Y(n’,k’)が、干渉の第1の観測結果を表すものとする。だたし、n’は経路170の上記第1の部分を表し、k’は第1の運行を表す。論理的には、Y(n,k’)は干渉の第2の観測結果を表し、Y(n’,k)は干渉の第3の観測結果を表す。一般的に言うと、Yは干渉レベルの平均値の観測結果を表し、Y*は干渉レベルの平均値の推定値を表す。更に、Tが車上干渉体によって引き起こされる干渉観測結果の部分を表し、Wが沿道干渉体によって引き起こされる干渉観測結果の部分を表すものとする。したがって、取得された第3の観測結果を取得された第2の観測結果に加算し、更に、取得された第1の観測結果を減算することによって、干渉レベルの推定される平均値を取得することは、以下のように表される。



その式は以下のように分解することができる。

0055

車上干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値が、その経路の第1の部分中、および同じ運行内のその経路の第2の部分中に実質的に同一であると考えることによって、更には、沿道干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値が、第1の運行中、およびその経路170の同じ部分における第2の運行中に実質的に同一であると考えることによって、以下の式が成り立つ。



その式は、推定されることになる干渉レベルの平均値の定義と一致する。それゆえ、沿道干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値に関連する第3の観測結果Y(n’,k)の部分W(n’,k)は第1の観測結果Y(n’,k’)によって実質的に補償され、車上干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値に関連する第2の観測結果Y(n,k’)の部分T(n,k’)は、第1の観測結果Y(n’,k’)によって実質的に補償される。

0056

第2の実施形態によれば、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果が経路170の複数の部分に関係し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果が、その経路170にわたる複数の運行に関係する。干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は、ここでもまた、経路170の対応する部分にわたって観測された干渉レベルの平均値である。処理デバイスは、



となるような値eUを求めることによって、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と、経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉レベルの平均値を推定する。ここで、eはNKに等しいサイズのベクトルであり、Nは経路170の検討対象の部分の量(第1の部分+第2の部分に対応する)であり、Kは、



となるような、経路170にわたる検討対象の運行の量(第1の運行+第2の運行に対応する)である。ここで、Uは、経路170のN個の部分と、K回の運行とに関連する干渉レベルのベクトルの連結である干渉ベクトルであり、それは以下のように表すことができる。



それは、Uが、最初に、推定されることになる干渉レベルY*(n,k)の平均値を与え、その後、その部分が上記経路上に現れる順序と比べて逆の順序において第2の運行中に経路170のK−1個の他の検討対象の部分に沿って実行された観測結果を与え、その後、同様に、その運行が行われた順序と比べて逆の順序において第1の運行中に経路170のK個の検討対象の部分に沿って実行された観測結果を与えるベクトルであることを意味し、ここで、Aは



となるようなNK×(N+K)に等しいサイズの行列であり、その行列は、K個の部分行列からなる2つの垂直グループの配列であり、最初のグループは順次に、垂直に配置されるサイズNのK個の恒等行列からなり、最後のグループは順次に、第iの位置に1を有する列と、他の場所に0からなる列とを有するサイズN×KのK個の部分行列からなり、iは、検討対象の部分行列の垂直位置を表す1〜Kのインデックスの値であり、Eは、以下のような、(NK−1)×(NK)に等しいサイズの行列であり、



Fは、



となるような行列である。

0057

であることに特に言及することができる。ここで、Vは、K回の運行中に経路170のN個の部分において観測される干渉レベルのベクトルの連結である干渉ベクトルであり、それは以下のように表すことができる。



ここで、w(i)は、n−N+1≦i≦nであり、経路170のK個の検討対象の部分の中の部分i内で沿道干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値を表し(部分i内で沿道干渉体によって引き起こされる干渉レベルの上記平均値は運行ごとに実質的に変化しないと考える)、t(j)は、k−K≦j≦kであり、運行j中に車上干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値を表し(車上干渉体によって引き起こされる干渉レベル上記の平均値は単一の各運行中に実質的に変化しないと考える)、それは、Vが、最初に、その部分がその経路170上に現れる順序と比べて逆の順序においてその経路に沿って沿道干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値を与え、その後、その運行が行われた順序と比べて逆の順序において車上干渉体によって引き起こされる干渉レベルの平均値を与えるベクトルであることを意味する。

0058

行列Fは、例えば、ムーア−ペンローズ擬似逆行列に頼ることよって、以下の優決定(すなわち、式の数が未知数の数より少ない)最小二乗問題を最小化することによって、前処理ステップ中に取得することができる。



ここで、Iは恒等行列である。

0059

上記の定義から、eUは、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と、経路170の第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉レベルの平均値の推定値Y*に対応し、EUは、干渉の第1の観測結果Y、第2の観測結果Yおよび第3の観測結果Yの集合に対応する(すなわち、EUは、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と経路170の第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉レベルの平均値の推定値Y*を除外することにつながる)ことが明らかである。それゆえ、第2の実施形態は、EUからeUを決定することにあり、行列Fは、最小二乗基準に従って、干渉の第1の観測結果、第2の観測結果および第3の観測結果から、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と経路170の上記第2の部分上に存在するAPとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉レベルの平均値の最良の推定値Y*を与える。それゆえ、eUは、沿道干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第3の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償され、車上干渉体によって引き起こされる干渉に関連する第2の観測結果の部分が第1の観測結果によって実質的に補償されるようにして、干渉の第1の観測結果、第2の観測結果および第3の観測結果を組み合わせることによって、EUから求められる。

0060

第3の実施形態によれば、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果が経路170の複数の部分に関係し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果がその経路170にわたる複数の運行に関係する。干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は、ここでもまた、経路170の対応する部分にわたって観測された干渉レベルの平均値である。干渉推定を実行する前に、処理デバイスは、全ての第1の観測結果を干渉レベルの単一の平均値に併合し、全ての第2の観測結果を干渉レベルの単一の平均値に併合し、全ての第3の観測結果を干渉レベルの単一の平均値に併合する。それゆえ、フィンガープリントマップは、合わせて併合されることになる全てのデータを含み、処理デバイスは、干渉推定を実行することが必要とされるときに、適切な併合演算を実行する。これは、干渉推定を実行するために使用する計算リソースを少なくすることにつながる。そのような併合演算を実行するためのアルゴリズムが、図5に関して後に詳述される。第1の観測結果を単一の値に併合するために、処理デバイスは、最初に、経路170の第1の部分ごとの種々の第1の運行から来るデータを併合することによって開始することができ、その後、経路170の全ての第1の部分の場合に結果として生じる併合データを単一の値に併合することによって継続する。1つの変形形態では、処理デバイスは、最初に、運行ごとの経路170の第1の部分から来るデータを併合することによって開始し、全ての第1の運行の場合に結果として生じる併合データを単一の値に併合することによって継続する。併合演算が干渉の第1の観測結果に関係するにしても、干渉の第2の観測結果に関係するにしても、種々の第1の運行から来るデータを単一の値に併合するとき、処理デバイスは、もしあるなら、同じ忘却因子を適用する。また、併合演算が干渉の第1の観測結果に関係するにしても、干渉の第3の観測結果に関係するにしても、種々の第1の部分から来るデータを単一の値に併合するとき、処理デバイスは、もしあるなら、同じ忘却因子を適用する。これらの併合演算は、結果として、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果が経上記路170にわたる単一の仮想的な運行に関係するかのように見せかけることになり、経路170の2つ部分、すなわち1つの仮想的な第1の部分および第2の部分のみが処理デバイスによって考慮されるかのように見せかけることになる。その後、処理デバイスは、併合された第3の観測結果を併合された第2の観測結果に加算し、更に、併合された第1の観測結果を減算することによって、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と、経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉レベルの平均値を推定する。言い換えると、併合演算を実行した後に、結果として、上記のように、第1の実施形態が実行される。

0061

一変形形態では、幾つかの併合演算は、代わりに、図6に関して後に詳述されるように、フィンガープリントマップを更新するときに実行される。そのような併合演算は、経路170にわたる単一の仮想的な運行が以前に実行されたかのように見せかけることにあり、それは、経路170の部分ごとに干渉の観測結果の単一の値(すなわち、併合された値)のみを記憶することにつながる。併合演算は、経路170の部分ごとに、フィンガープリントマップに追加されることになる観測結果と、フィンガープリントマップ内に以前に記憶された(併合された)値との間の平均値を取得することにある。したがって、干渉の観測結果を記憶するために必要とされる記憶リソースの量が削減される。干渉推定を実行する前に、処理デバイスは、全ての第1の観測結果を干渉レベルの単一の平均値に、全ての第3の観測結果を干渉レベルの単一の平均値に更に併合することができ、それにより、結果として、上記のような第1の実施形態が実行される。

0062

第4の実施形態によれば、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果が経路170のうちの1つの部分に関係し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果がその経路170にわたる単一の運行に関係する。それゆえ、経路170の2つの部分のみ、すなわち第1の部分および第2の部分が処理デバイスによって考慮される。さらに、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は、干渉確率密度関数を表すヒストグラムである。また、推定されることになる干渉も、干渉確率密度関数を表すヒストグラムである。この手法によれば、干渉分布の分位値を特定できるようになり、それは、対応する確率密度関数、または離散的な事例ではそのヒストグラムから引き出すことができる。計算を容易にするために、上記干渉確率密度関数のフーリエ変換である、干渉の特性関数ψが使用される。経路170の各部分上の沿道干渉体によって引き起こされる干渉が運行ごとに実質的に静的分布を有すると考え、更には、車上干渉体によって引き起こされる干渉が単一の運行中に実質的に静的分布を有すると考えるとき、以下の関係を表すことができる。



ここで、ψ*n,k(jv)は、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の特性関数の推定値を表し、ψn,k’(jv)は、干渉の第2の観測結果を干渉の特性関数の形で表し、ψn’,k(jv)は、干渉の第3の観測結果を干渉の特性関数の形で表し、ψn’,k’(jv)は干渉の第1の観測結果を干渉の特性関数の形で表し、jvは、フーリエ変換演算に関連付けられる周波数領域変数を表す。

0063

上記の式は以下のように、離散領域において導出することができる。



ここで、lは周波数インデックスを表す。

0064

上記の式は以下のようにそれぞれ定式化もできることに留意することができる。



それは、干渉推定値ψ*n,kの計算中に除算を回避する。

0065

それゆえ、フィンガープリントマップは経路170の部分ごとの干渉の観測結果のヒストグラムを記憶し、処理デバイスは、特性関数ψの離散バージョンを取得するために、各ヒストグラムに離散フーリエ変換演算を適用する。その後、処理デバイスは、周波数ごとに特性関数ψn,kの推定値ψ*n,k(すなわち、周波数インデックスlの値ごとのψ*n,k(l)の独立した計算値)を特定する。その後、逆離散フーリエ変換演算を適用することによって、処理デバイスは、特性関数ψn,kの推定値ψ*n,kに対応するヒストグラムの形で、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の推定値を取得する。

0066

周波数インデックスlは、離散フーリエ変換の使用によって規定されるような正規化された周波数l/Mに関連し、ここで、Mは、ヒストグラムのビンの量および周波数スペクトルの細分の量であり、これらの細分は、周波数スペクトルを0からMDまで均一に分割し、ここで、MDは、ヒストグラムの各ビンの幅の逆数に関連する周波数幅である。

0067

第5の実施形態によれば、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果が経路170の1つの部分に関係し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果が上記経路170にわたる単一の運行に関係する。それゆえ、経路170の2つの部分、すなわち第1の部分および第2の部分のみが処理デバイスによって考慮される。さらに、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は、上記で言及された干渉の特性関数ψである。それゆえ、フィンガープリントマップは、周波数ごとに(すなわち、周波数インデックスlの値ごとに)経路170の部分ごとの干渉の特性関数ψを記憶することができる。その後、処理デバイスは、周波数ごとに特性関数ψn,kの推定値ψ*n,k(すなわち、周波数インデックスlの値ごとのψ*n,k(l)の計算値)を特定する。それゆえ、処理デバイスは、特性関数ψの推定値ψ*n,kの形で、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の推定値を取得する。

0068

第6の実施形態によれば、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果が経路170の複数の部分に関係し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果が上記経路170にわたる複数の運行に関係する。干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は、干渉確率密度関数を表すヒストグラムである。また、推定されることになる干渉は、干渉確率密度関数を表すヒストグラムである。干渉推定を実行する前に、処理デバイスは、全ての第1の観測結果を干渉の単一のヒストグラムに併合し、全ての第2の観測結果を干渉の単一のヒストグラムに併合し、全ての第3の観測結果を干渉の単一のヒストグラムに併合する。それゆえ、フィンガープリントマップは、合わせて併合されることになる全てのヒストグラムデータを含むことができ、処理デバイスは、干渉推定を実行するために必要とされるときに、適切な併合演算を実行する。これにより、干渉推定を実行するために使用する計算リソースが少なくなる。そのような併合演算を実行するためのアルゴリズムが、図7に関して後に詳述される。第1の観測結果を単一のヒストグラムに併合するために、処理デバイスは、最初に、経路170の第1の部分ごとの種々の第1の運行から来るデータを併合することによって開始することができ、経路170の全ての第1の部分の場合に結果として生じる併合データを単一のヒストグラムに併合することによって継続することができる。一変形形態では、処理デバイスは、最初に、運行ごとの経路170の第1の部分から来るデータを併合することによって開始し、その後、全ての第1の運行の場合に結果として生じる併合データを単一のヒストグラムに併合することによって継続する。併合演算が干渉の第1の観測結果に関係するにしても、干渉の第2の観測結果に関係するにしても、種々の第1の運行から来るデータを単一のヒストグラムに併合するとき、処理デバイスは、もしあるなら、同じ忘却因子を適用する。また、併合演算が干渉の第1の観測結果に関係するにしても、干渉の第3の観測結果に関係するにしても、種々の第1の部分から来るデータを単一のヒストグラムに併合するとき、処理デバイスは、もしあるなら、同じ忘却因子を適用する。これらの併合演算は、結果として、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果が上記経路170にわたる単一の仮想的な運行に関係するかのように見せかけることになり、経路170の2つ部分、すなわち1つの仮想的な第1の部分および第2の部分のみが処理デバイスによって考慮されるかのように見せかけることになる。その後、処理デバイスは、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と、経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の確率密度関数を表すヒストグラムを推定する。このため、処理デバイスは、特性関数ψの離散バージョンを取得するために、各ヒストグラムに離散フーリエ変換演算を適用する。その後、処理デバイスは、周波数ごとに特性関数ψn,kの推定値ψ*n,k(すなわち、周波数インデックスlの値ごとのψ*n,k(l)の計算値)を特定する。その後、逆離散フーリエ変換演算を適用することによって、処理デバイスは、特性関数ψn,kの推定値ψ*n,kに対応するヒストグラムの形で、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の推定値を取得する。言い換えると、併合演算を実行した後に、結果として、上記のような第4の実施形態が実行される。

0069

一変形形態では、幾つかの併合演算は、代わりに、図8に関して後に詳述されるように、フィンガープリントマップを更新するときに実行される。そのような併合演算は、経路170にわたる単一の仮想的な運行が以前に実行されたかのように見せかけることにあり、それは、経路170の部分ごとに干渉確率密度関数を表す単一のヒストグラム(すなわち、併合されたヒストグラム)のみを記憶することにつながる。したがって、干渉の観測結果を記憶するために必要とされる記憶リソースの量が削減される。干渉推定を実行する前に、処理デバイスは更に、全ての第1の観測結果を単一のヒストグラムに、全ての第3の観測結果を単一のヒストグラムに併合することができ、それにより、上記のような第4の実施形態を実行することにつながる。

0070

第7の実施形態によれば、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果が経路170の複数の部分に関係し、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果が上記経路170にわたる複数の運行に関係する。さらに、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果は、上記で言及された干渉の特性関数ψである。それゆえ、フィンガープリントマップは、周波数ごとに(すなわち、周波数インデックスlの値ごとに)経路170の部分ごとの干渉の特性関数ψを記憶する。推定されることになる干渉も干渉の特性関数ψである。干渉推定を実行する前に、処理デバイスは、全ての第1の観測結果を干渉の単一の特性関数ψに併合し、全ての第2の観測結果を干渉の単一の特性関数ψに併合し、全ての第3の観測結果を干渉の単一の特性関数ψに併合する。それゆえ、フィンガープリントマップは、合わせて併合されることになる全ての特性関数ψデータを含むことができ、処理デバイスは、干渉推定を実行するために必要とされるときに、適切な併合演算を実行する。これは、干渉推定を実行するために使用する計算リソースを少なくすることにつながる。そのような併合演算を実行するためのアルゴリズムが、図9に関して後に詳述される。第1の観測結果を干渉の単一の特性関数ψに併合するために、処理デバイスは、最初に、経路170の第1の部分ごとの種々の第1の運行から来るデータを併合することによって開始することができ、その後、経路170の全ての第1の部分の場合に結果として生じる併合データを干渉の単一の特性関数ψに併合することによって継続することができる。一変形形態では、処理デバイスは、最初に、運行ごとの経路170の第1の部分から来るデータを併合することによって開始し、その後、全ての第1の運行の場合に結果として生じる併合データを干渉の単一の特性関数ψに併合することによって継続する。併合演算が干渉の第1の観測結果に関係するにしても、干渉の第2の観測結果に関係するにしても、種々の第1の運行から来るデータを干渉の単一の特性関数ψに併合するとき、処理デバイスは、もしあるなら、同じ忘却因子を適用する。また、併合演算が干渉の第1の観測結果に関係するにしても、干渉の第3の観測結果に関係するにしても、種々の第1の部分から来るデータを干渉の単一の特性関数ψに併合するとき、処理デバイスは、もしあるなら、同じ忘却因子を適用する。これらの併合演算は、結果として、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果が上記経路170にわたる単一の仮想的な運行に関係するかのように見せかけることになり、経路170の2つ部分、すなわち1つの仮想的な第1の部分および第2の部分のみが処理デバイスによって考慮されるかのように見せかけることになる。その後、処理デバイスは、離散領域における既に言及された定式化を使用することによって、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉の特性関数ψを推定する。併合演算を実行した後に、結果として、上記のような第5の実施形態が実行される。

0071

一変形形態では、幾つかの併合演算は、代わりに、図10に関して後に詳述されるように、フィンガープリントマップを更新するときに実行される。そのような併合演算は、上記経路170にわたる単一の仮想的な運行が以前に実行されたかのように見せかけることにあり、それは、経路170の部分ごとに干渉の単一の特性関数ψのみを記憶することにつながる。したがって、干渉の観測結果を記憶するために必要とされる記憶リソースの量が削減される。干渉推定を実行する前に、処理デバイスは更に、全ての第1の観測結果を干渉の単一の特性関数ψに、全ての第3の観測結果を干渉の単一の特性関数ψに併合することができ、それにより、上記のような第5の実施形態が実行される。

0072

特定の実施形態によれば、干渉の第1の観測結果および干渉の第3の観測結果が経路170の複数の部分に関係するとき、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と経路170の上記第2の部分上に存在する上記APとの間のダウンリンク通信が直面すると予想される干渉を推定するために考慮に入れられる経路170の第1の部分は、経路170の連続した部分である。好ましくは、経路170の第2の部分は、経路170上で、順番直前の第1の部分の直後にある部分である。

0073

図4A図4Gは、フィンガープリントマップ401が経路170に沿った運行中に実行された干渉の観測結果に関する履歴データを記憶する、本発明を実施するための図1の無線電気通信システムの構成を概略的に表す。図4A図4Gは、サーバー100と、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131と、AP110とを示す。処理デバイスは、図4A図4Gにおいて参照符号402を有する。その構成は、無線電気通信システムの他のAPに対しても繰り返される。

0074

図4Aは第1の構成を概略的に表す。この構成では、処理デバイス402はサーバー100内に位置するか、またはサーバー100に接続される。フィンガープリントマップ401もサーバー100内に位置するか、またはサーバー100に接続される。この構成では、サーバー100は、AP110を介して、検討対象の移動輸送機関(移動輸送機関130等)内に位置する通信デバイス(通信デバイス131等)から、経路170にわたる検討対象の移動輸送機関の運行中に上記通信デバイスによって実行された干渉の観測結果を受信する。これにより、サーバー100は、フィンガープリントマップ401を後に更新できるようになる。その後、サーバー100は、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果を処理デバイス402に与えることができる。

0075

図4Bは第2の構成を概略的に表す。この構成では、処理デバイス402は、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131内に位置するか、またはこの通信デバイス131に接続される。フィンガープリントマップ401はサーバー100内に位置するか、またはサーバー100に接続される。この構成では、サーバー100は、AP110を介して、検討対象の移動輸送機関(移動輸送機関130等)内に位置する通信デバイス(通信デバイス131等)から、経路170にわたる検討対象の移動輸送機関の運行中に通信デバイスによって実行された干渉の観測結果を受信する。これにより、サーバー100は、フィンガープリントマップ401を後に更新できるようになる。その後、サーバー100は、AP110を介して、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果を通信デバイス131に与えることができ、その後、通信デバイスはそれらの観測結果を処理デバイス402に与える。通信デバイス131は更に、干渉の第3の観測結果を処理デバイス402に与えることができる。

0076

図4Cは第3の構成を概略的に表す。この構成では、処理デバイス402はAP110内に位置するか、またはAP110に接続される。フィンガープリントマップ401も、AP110内に位置するか、またはAP110に接続される。この構成では、AP110は、検討対象の移動輸送機関(移動輸送機関130等)内に位置する通信デバイス(通信デバイス131等)から、経路170にわたる検討対象の移動輸送機関の運行中に通信デバイスによって実行された干渉の観測結果を受信する。無線電気通信システムのAPは、全てのAPがフィンガープリントマップ401の同じ内容を有するように、そのようにして受信された干渉の観測結果を共有することが好ましい。これにより、AP110は、フィンガープリントマップ401を後に更新できるようになる。その後、AP110は、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果を処理デバイス402に与えることができる。

0077

図4Dは第4の構成を概略的に表す。この構成では、処理デバイス402は、AP110内に位置するか、またはAP110に接続される。干渉のフィンガープリントマップ401はサーバー100内に位置するか、またはサーバー100に接続される。干渉の部分フィンガープリントマップ403がAP110内に位置するか、またはAP110に接続される。検討対象の移動輸送機関内に位置する通信デバイスがAP110の付近にあるとき、干渉のこの部分フィンガープリントマップ403は、処理デバイス402が干渉推定を実行するのに有用なフィンガープリントマップ401の部分に対応する。この構成では、サーバー100は、AP110を介して、検討対象の移動輸送機関(移動輸送機関130等)内に位置する通信デバイス(通信デバイス131等)から、経路170にわたる検討対象の移動輸送機関の運行中に通信デバイスによって実行された干渉の観測結果を受信する。これにより、サーバー100は、フィンガープリントマップ401を後に更新することができる。その後、サーバー100は、検討対象の移動輸送機関内に位置する通信デバイスがAP110の付近にあるときに、処理デバイス402が干渉推定を実行するのに有用な干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果をAP110に与えることができる。その後、AP110は、処理デバイス402に、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果を与えることができる。

0078

図4Eは第5の構成を概略的に表す。この構成では、処理デバイス402は、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131内に位置するか、またはこの通信デバイス131に接続される。フィンガープリントマップ401はAP110内に位置するか、またはAP110に接続される。この構成では、AP110は、検討対象の移動輸送機関(移動輸送機関130等)内に位置する通信デバイス(通信デバイス131等)から、経路170にわたる検討対象の移動輸送機関の運行中に通信デバイスによって実行された干渉の観測結果を受信する。無線電気通信システムのAPは、全てのAPがフィンガープリントマップ401の同じ内容を有するように、そのようにして受信された干渉の観測結果を共有することが好ましい。これにより、AP110は、フィンガープリントマップ401を後に更新できるようになる。その後、AP110は、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果を通信デバイス131に与えることができ、その後、通信デバイスはそれらの観測結果を処理デバイス402に与える。通信デバイス131は更に、干渉の第3の観測結果を処理デバイス402に与えることができる。

0079

図4Fは第6の構成を概略的に表す。この構成では、処理デバイス402は、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131内に位置するか、またはこの通信デバイス131に接続される。フィンガープリントマップ401はサーバー100内に位置するか、またはサーバー100に接続される。既に言及された部分フィンガープリントマップ403は、AP110内に位置するか、またはAP110に接続される。検討対象の移動輸送機関内に位置する通信デバイスがAP110の付近にあるとき、干渉のこの部分フィンガープリントマップ403は、処理デバイス402が干渉推定を実行するのに有用なフィンガープリントマップ401の部分に対応する。この構成では、サーバー100は、AP110を介して、検討対象の移動輸送機関(移動輸送機関130等)内に位置する通信デバイス(通信デバイス131等)から、経路170にわたる検討対象の移動輸送機関の運行中に通信デバイスによって実行された干渉の観測結果を受信する。これにより、サーバー100は、フィンガープリントマップ401を後に更新することができる。その後、サーバー100は、検討対象の移動輸送機関内に位置する通信デバイスがAP110の付近にあるときに、処理デバイス402が干渉推定を実行するのに有用な干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果をAP110に与えることができる。その後、AP110は、通信デバイス131を介して、処理デバイス402に、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果を与えることができる。通信デバイス131は更に、干渉の第3の観測結果を処理デバイス402に与えることができる。

0080

図4Gは第7の構成を概略的に表す。この構成では、処理デバイス402は、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131内に位置するか、またはこの通信デバイス131に接続される。フィンガープリントマップ401も、移動輸送機関130内に位置する通信デバイス131内に位置するか、またはこの通信デバイス131に接続される。その後、通信デバイス131は、経路170にわたる検討対象の移動輸送機関の運行中に通信デバイスによって実行された干渉の観測結果に従って、フィンガープリントマップ401を更新することができる。その後、通信デバイス131は、処理デバイス402に、干渉の第1の観測結果、干渉の第2の観測結果および干渉の第3の観測結果を与えることができる。

0081

図4A図4Gに関して言及されたように、経路170に沿った運行中に実行された干渉観測結果の収集は、無線電気通信システムインフラストラクチャを用いて、上記運行中に実行することができる。それゆえ、フィンガープリントマップ401の更新は、フィンガープリントマップ401の更新されたバージョンが上記経路170に沿った移動輸送機関の次の運行の場合に利用可能であるように実行することができる。したがって、フィンガープリントマップの更新は、経路170上の運行中に実行される新たな観測結果を考慮に入れるために、その運行の最後に、すなわち、経路170の最後の部分に関連する観測結果を収集した後に実行することができる。フィンガープリントマップの更新は、一変形形態では、検討対象の部分が、その運行中に実行されることになる任意の残りの干渉推定にもはや関係しないときにのみ、経路のその検討対象の部分のためのフィンガープリントマップ内容を更新することができるという制約の下で、その運行中に実行することができる。

0082

代替的には、干渉観測結果の収集は、USB(ユニバーサルシリアルバスフラッシュドライブのようなデータ記憶ポータブル手段を介して実行される場合があり、その手段は、経路170上の検討対象の移動輸送機関の運行中にデータベースに記憶されたデータをUSBフラッシュドライブ転送するために、最初に、検討対象の移動輸送機関内に位置する通信デバイス(通信デバイス131等)に差し込まれ、USBフラッシュドライブによって記憶されたデータを転送するために、次に、フィンガープリントマップ410を実装するデバイス(すなわち、サーバー100、またはAP、または経路170上での運行を実行しなければならない次の移動輸送機関内に位置する通信デバイス(通信デバイス131等))に差し込まれる。それゆえ、フィンガープリントマップ401の更新は、運行の終了時に実行することができ、それにより、フィンガープリントマップ401の更新されたバージョンを、上記経路170に沿った移動輸送機関の次の運行の場合に利用可能である。

0083

既に言及されたフィンガープリントマップ401は、経路170の部分ごとの経路170にわたる各運行中に実行された干渉の観測結果を記憶することができる。一変形形態では、図6図8および図10に関してそれぞれ後に詳述されるように(すなわち、経路170にわたる1つの先行する運行中に実行された干渉の観測結果のみが利用可能であるかのように)、経路170の部分ごとに、1つの平均した干渉レベル、1つの平均した干渉ヒストグラムまたは1つの平均した干渉特性関数のみを保持するために、フィンガープリントマップを更新するときに、幾つかの併合演算が実行される場合もある。

0084

図5は、干渉の複数の観測結果を、干渉の平均レベルの形で、単一の(併合された)値に併合するためのアルゴリズムを概略的に表す。図5のアルゴリズムは、処理デバイスによって実行される。

0085

ステップS500において、処理デバイスは、併合されることになる順序付きの値を取得する。併合演算が、複数の運行中に取得された経路170の単一の部分に関する干渉の観測結果に関係するとき、それらの値は、上記運行が実行されたのと同じ順序において与えられる。併合演算が、単一の運行中に取得された経路170の複数の部分に関する干渉の観測結果に関係するとき、それらの値は、それらの部分が経路170上に現れるのと同じ順序において与えられる。

0086

次のステップS501において、処理デバイスは、パラメーターX(0)を、最初に現れる干渉の観測結果の値(順序付きの値の中の最も古い値)に設定する。

0087

次のステップS502において、処理デバイスは、パラメーターZ(0)を、それらの値がステップS500において与えられた順序に従って次に現れる干渉の観測結果の値に設定する。

0088

次のステップS503において、処理デバイスは、以下の式を用いて、パラメーターX(0)を更新する。



ここで、aは、a<1であり、好ましくは、a>0.5であるような、あらかじめ規定された忘却因子である。

0089

次のステップS504において、処理デバイスは、ステップS500において取得された全ての値がパラメーター(0)に併合されたか否かをチェックする。全ての値が併合されていた場合には、ステップS505が実行され、そうでない場合には、パラメーターZ(0)を出現順の次の値(ステップS500において値が順序付けられた順序による)に設定することによって、ステップS502が繰り返される。

0090

ステップS505において、処理デバイスはパラメーターX(0)を出力し、それは、単一の値を取得するためにステップS500において取得された値に適用された併合演算の結果である。

0091

図5のアルゴリズムは、それゆえ、干渉の観測結果の値を、忘却因子によって平均するように構成される。別の手法は、干渉の観測結果の算術平均を取得すること、すなわち、干渉の観測結果の値を合計し、結果として生じた総計を、合計された値の数で割ることである。

0092

図6は、フィンガープリントマップを更新するときに、干渉の平均レベルの形で、干渉の観測結果を併合するためのアルゴリズムを概略的に表す。図6のアルゴリズムは、フィンガープリントマップを実装する役割を担う無線電気通信システムのデバイスによって実行される。例示的に、図6のアルゴリズムが処理デバイスによって実行される(すなわち、フィンガープリントマップは処理デバイスと同じ場所に配置される)と考える。

0093

ステップS600において、処理デバイスは、経路170にわたる移動輸送機関の運行中に実行された干渉の観測結果を取得する。この干渉の観測は、経路170の部分ごとに実行されている。この干渉の観測結果は、もしあれば、経路170にわたる少なくとも1つの先行する運行に関連する干渉の観測結果と併合されなければならない。経路170にわたる少なくとも1つの先行する運行に関連する干渉の観測結果が入手できないとき、処理デバイスは、ステップS600において取得された干渉の観測結果をフィンガープリントマップに記憶し、図6のアルゴリズムを終了する。

0094

次のステップS601において、処理デバイスは、フィンガープリントマップにおいて以前に記憶されたような、経路170にわたる少なくとも1つの先行する運行に関連する干渉の観測結果を取得する。この干渉の観測結果が経路170にわたる複数の運行を表すとき、この干渉の観測結果は、経路170の部分ごとの単一の併合値からなる。

0095

次のステップS602において、処理デバイスは、経路170の1つの部分を選択する。

0096

次のステップS603において、経路170の選択された部分に関する干渉の観測結果の平均値を取得するために、処理デバイスは、経路170の上記選択された部分に関してステップS600において取得された干渉の観測結果を、経路170のこの選択された部分に関するステップS601において取得された干渉の観測結果と併合する。併合演算は、以下の式に従って実行されることが好ましい。



ここで、bは、b<1であり、好ましくはb>0.5であるような、あらかじめ規定された忘却因子であり、X(1)は、経路170の上記選択された部分に関するステップS601において取得された干渉の観測結果を表し、Z(1)は、経路170のこの選択された部分に関するステップS600において取得された干渉の観測結果を表す。

0097

次のステップS604において、処理デバイスは、経路170の全ての部分に関する干渉の観測結果が考慮されたか否かをチェックする。経路170の少なくとも1つの他の部分が依然として考慮されなければならないとき、依然として考慮されなければならない経路170の1つの部分を選択することによって、ステップS602が繰り返され、そうでない場合には、ステップS605が実行される。

0098

ステップS605において、処理デバイスは、ステップS603の実行中に取得された併合値を記憶する。記憶された値は、その後、経路170にわたる移動輸送機関の次の運行中に干渉推定を実行しなければならないときに、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果を取得するために処理デバイスによって使用されることを意図している。

0099

図7は、個々のヒストグラムの形をとる、干渉の複数の観測結果を単一の(併合)ヒストグラムに併合するためのアルゴリズムを概略的に表す。図7のアルゴリズムは、処理デバイスによって実行される。

0100

ステップS700において、処理デバイスは、併合されることになる順序付きのヒストグラムを取得する。併合演算が、複数の運行中に取得された経路170の単一の部分に関する干渉の観測結果に関係するとき、ヒストグラムは、上記運行が実行されたのと同じ順序において与えられる。併合演算が、単一の運行中に取得された経路170の複数の部分に関する干渉の観測結果に関係するとき、ヒストグラムは、その部分が経路170上に現れたのと同じ順序において与えられる。

0101

次のステップS701において、処理デバイスは、順序付きのヒストグラム内に存在するビンのうちの1つのビンを選択する。

0102

次のステップS702において、処理デバイスは、パラメーターX(2)を、最初に現れるヒストグラム(順序付きのヒストグラムの中の最も古いヒストグラム)からの選択されたビンの値に設定する。

0103

次のステップS703において、処理デバイスは、パラメーターZ(2)を、ステップS700においてヒストグラムが与えられる順序に従って次に現れるヒストグラムからの選択されたビンの値に設定する。

0104

次のステップS704において、処理デバイスは、以下の式を用いて、パラメーターX(2)を更新する。



ここで、cは、c<1であり、好ましくはc>0.5であるような、あらかじめ規定された忘却因子である。

0105

次のステップS705において、処理デバイスは、選択されたビンに関して、ステップS700において取得された全てのヒストグラムが考慮されたか否かをチェックする。全てのヒストグラムが考慮されていた場合には、ステップS706が実行され、そうでない場合には、パラメーターZ(2)を、出現順(ステップS700においてヒストグラムが順序付けられた順序による)において次のヒストグラムからの選択されたビンの値に設定することによって、ステップS703が繰り返される。

0106

ステップS706において、処理デバイスは、パラメーターX(2)の値を結果として生じたヒストグラムに挿入し、パラメーターX(2)は、結果として生じたヒストグラム内の選択されたビンの値を規定する。

0107

次のステップS707において、処理デバイスは、ステップS700において取得されたヒストグラム内に存在する全てのビンが考慮されたか否かをチェックする。全てのビンが考慮されていた場合には、ステップS708が実行され、そうでない場合には、併合演算を実行するために考慮されるべき別のビンを選択することによって、ステップS701が繰り返される。

0108

ステップS708において、処理デバイスは、併合演算から生じるヒストグラムを出力する。

0109

それゆえ、図7のアルゴリズムは、忘却因子を用いて、ビンごとにヒストグラムを平均するように構成される。別の手法は、ビンごとの算術平均を使用することによって、すなわち、ビンごとに、ヒストグラムのそのビンの値を合計し、結果として生じた総計をヒストグラムの数で割ることによってヒストグラムを併合することである。

0110

図8は、フィンガープリントマップを更新するときに、個々のヒストグラムの形をとる、干渉の観測結果を併合するためのアルゴリズムを概略的に表す。図8のアルゴリズムは、フィンガープリントマップを実装する役割を担う無線電気通信システムのデバイスによって実行される。例示的に、図8のアルゴリズムが処理デバイスによって実行される(すなわち、フィンガープリントマップは処理デバイスと同じ場所に配置される)と考える。

0111

ステップS800において、処理デバイスは、経路170にわたる移動輸送機関の運行中に実行された、ヒストグラムの形をとる、干渉の観測結果を取得する。この干渉の観測は、経路170の部分ごとに実行されている。この干渉の観測結果は、もしあれば、経路170にわたる少なくとも1つの先行する運行に関連する干渉の観測結果と併合されなければならない。経路170にわたる少なくとも1つの先行する運行に関連する干渉の観測結果が入手できないとき、処理デバイスは、ステップS800においてヒストグラムの形で取得された干渉の観測結果をフィンガープリントマップに記憶し、図8のアルゴリズムを終了する。

0112

次のステップS801において、処理デバイスは、フィンガープリントマップに以前に記憶されたような、経路170にわたる少なくとも1つの先行する運行に関連する、ヒストグラムの形をとる干渉の観測結果を取得する。この干渉の観測結果が経路170にわたる複数の運行を表すとき、この干渉の観測結果は、経路170の部分ごとの単一の併合されたヒストグラムからなる。

0113

次のステップS802において、処理デバイスは、経路170の1つの部分を選択する。

0114

次のステップS803において、処理デバイスは、経路170の上記選択された部分に関するステップS800において取得された干渉の観測結果を、経路170のこの選択された部分に関するステップS801において取得された干渉の観測結果と併合する。併合演算は、ビンごとに実行される。併合演算は、以下の式に従って実行されることが好ましい。



ここで、dは、d<1であり、好ましくは、d>0.5であるような、あらかじめ規定された忘却因子であり、X(3)は、経路170の上記選択された部分に関するステップS801において取得された干渉の観測結果を表し、Z(3)は、経路170のこの選択された部分に関するステップS800において取得された干渉の観測結果を表す。

0115

次のステップS804において、処理デバイスは、経路170の全ての部分に関する干渉の観測結果が考慮されたか否かをチェックする。経路170の少なくとも1つの他の部分が依然として考慮されなければならないとき、依然として考慮されなければならない経路170の1つの部分を選択することによって、S802が繰り返され、そうでない場合には、ステップS805が実行される。

0116

ステップS805において、処理デバイスは、ステップS803の実行中に取得された併合されたヒストグラムをフィンガープリントマップに記憶する。記憶された値は、その後、経路170にわたる移動輸送機関の次の運行中に干渉推定を実行しなければならないときに、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果を取得するために処理デバイスによって使用されることを意図している。

0117

図9は、干渉の特性関数ψの形をとる、干渉の複数の観測結果を、干渉の単一の(併合された)特性関数ψに併合するためのアルゴリズムを概略的に表す。図9のアルゴリズムは、処理デバイスによって実行される。

0118

ステップS900において、処理デバイスは、併合されることになる干渉の順序付きの特性関数ψを取得する。併合演算が、複数の運行中に取得された経路170の単一の部分に関する干渉の観測結果に関係する場合には、干渉の特性関数ψは、上記運行が実行されたのと同じ順序において与えられる。併合演算が単一の運行中に取得された経路170の複数の部分に関する干渉の観測結果に関係するとき、干渉の特性関数ψは、その部分が経路170上に現れるのと同じ順序において与えられる。

0119

次のステップS901において、処理デバイスは、干渉の順序付きの特性関数ψ内に存在する構成要素のうちの(上記周波数インデックスlの全ての取り得る値のうちの)1つの構成要素(すなわち、図3に関して言及された周波数インデックスlの1つの値)を選択する。

0120

次のステップS902において、処理デバイスは、パラメーターX(4)を、最初に現れる干渉の特性関数ψからの選択された構成要素(干渉の順序付きの特性関数ψのうちの干渉の最も古い特性関数ψ)の値に設定する。

0121

次のステップS903において、処理デバイスは、パラメーターZ(4)を、ステップS900において特性関数が与えられる順序に従って次に現れる干渉の特性関数ψからの選択された構成要素の値に設定する。

0122

次のステップS904において、処理デバイスは、以下の式を用いて、選択された構成要素のためのパラメーターX(4)を更新する。



ここで、gは、g<1であり、好ましくはg>0.5であるような、あらかじめ規定された忘却因子である。

0123

次のステップS905において、処理デバイスは、ステップS900において取得された干渉の全ての特性関数ψが、選択された構成要素に関して考慮されたか否かをチェックする。全ての特性関数が考慮されていた場合には、ステップS906が実行され、そうでない場合には、パラメーターZ(4)を、出現順(ステップS900において干渉の特性関数ψが順序付けられた順序による)において干渉の次の特性関数ψから選択された構成要素の値に設定することによって、ステップS903が繰り返される。

0124

ステップS906において、処理デバイスは、パラメーターX(4)の値を結果として生じた干渉の特性関数ψに挿入し、パラメーターX(4)は、結果として生じた干渉の特性関数ψ内の選択された構成要素の値を規定する。

0125

次のステップS907において、処理デバイスは、ステップS900において取得された干渉の特性関数ψ内に存在する全ての構成要素が考慮されたか否かをチェックする。全ての構成要素が考慮されていた場合には、ステップS908が実行され、そうでない場合には、併合演算を実行するために考慮されるべき別の構成要素を選択することによって、ステップS901が繰り返される。

0126

ステップS908において、処理デバイスは、併合演算から生じる干渉の特性関数ψを出力する。

0127

それゆえ、図9のアルゴリズムは、忘却因子を用いて、構成要素ごとに干渉の特性関数ψを平均するように構成される。別の手法は、構成要素ごとの算術平均を使用することによって、すなわち、干渉の特性関数ψの上記構成要素の値を合計し、結果として生じた総計を、干渉の特性関数ψの数で割ることによって、干渉の特性関数ψを併合することである。

0128

図10は、フィンガープリントマップを更新するときに、干渉の個々の特性関数ψの形をとる、干渉の観測結果を併合するためのアルゴリズムを概略的に表す。図10のアルゴリズムは、フィンガープリントマップを実装する役割を担う無線電気通信システムのデバイスによって実行される。例示的に、図10のアルゴリズムが処理デバイスによって実行される(すなわち、フィンガープリントマップは処理デバイスと同じ場所に配置される)と考える。

0129

ステップS1000において、処理デバイスは、経路170にわたる移動輸送機関の運行中に実行された、干渉の特性関数ψの形をとる、干渉の観測結果を取得する。この干渉の観測は、経路170の部分ごとに実行されている。この干渉の観測結果は、もしあれば、経路170にわたる少なくとも1つの先行する運行に関連する干渉の観測結果と併合されなければならない。経路170にわたる少なくとも1つの先行する運行に関連する干渉の観測結果が入手できないとき、処理デバイスは、ステップS1000において干渉の特性関数ψの形で取得された干渉の観測結果をフィンガープリントマップに記憶し、図10のアルゴリズムを終了する。

0130

次のステップS1001において、処理デバイスは、フィンガープリントマップに以前に記憶されたような、経路170にわたる少なくとも1つの先行する運行に関連する、干渉の特性関数ψの形をとる干渉の観測結果を取得する。この干渉の観測結果が経路170にわたる複数の運行を表すとき、この干渉の観測結果は、経路170の部分ごとの単一の併合された干渉の特性関数ψからなる。

0131

次のステップS1002において、処理デバイスは、経路170の1つの部分を選択する。

0132

次のステップS1003において、処理デバイスは、経路170の上記選択された部分に関するステップS1000において取得された干渉の観測結果を、経路170の上記選択された部分に関するステップS1001において取得された干渉の観測結果と併合する。併合演算は構成要素ごとに実行される。併合演算は、以下の式に従って、構成要素ごとに実行されることが好ましい。



ここで、hは、h<1であり、好ましくは、h>0.5であるような、あらかじめ規定された忘却因子であり、X(5)は、経路170の上記選択された部分に関するステップS1001において取得された干渉の観測結果を表し、Z(5)は、経路170の選択された部分に関するステップS1000において取得された干渉の観測結果を表す。

0133

次のステップS1004において、処理デバイスは、経路170の全ての部分に関する干渉の観測結果が考慮されたか否かをチェックする。経路170の少なくとも1つの他の部分が依然として考慮されなければならないとき、依然として考慮されなければならない経路170の1つの部分を選択することによって、S1002が繰り返され、そうでない場合には、ステップS1005が実行される。

0134

ステップS1005において、処理デバイスは、ステップS1003の実行中に取得された併合された干渉の特性関数ψをフィンガープリントマップに記憶する。記憶された値は、その後、経路170にわたる移動輸送機関の次の運行中に干渉推定を実行しなければならないときに、干渉の第1の観測結果および干渉の第2の観測結果を取得するために処理デバイスによって使用されることを意図している。

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