JP2003524973A - アップリンク重みベクトルを用いたアンテナ到達角度推定の方法及び装置 - Google Patents

アップリンク重みベクトルを用いたアンテナ到達角度推定の方法及び装置

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JP2003524973A JP2001562772A JP2001562772A JP2003524973A JP 2003524973 A JP2003524973 A JP 2003524973A JP 2001562772 A JP2001562772 A JP 2001562772A JP 2001562772 A JP2001562772 A JP 2001562772A JP 2003524973 A JP2003524973 A JP 2003524973A
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セデヴォール，マッツ
ソレリウス，ヨアシム
ゴランソン，ボ
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テレフォンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル）
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Abstract

(57)【要約】 ディジタル無線通信源によって生成された多重パスフィンガ（Ａ，Ｂ）がアンテナ配列に到達する角度（θＡ，θＢ）を、多重パスフィンガ（Ａ，Ｂ）に関連したアップリンク重みベクトル（ｗ）を用いて推定することができる。シフト不変構造を有するアンテナ配列で用いられるアップリンク重みベクトル（ｗ）の特性により、角度（θＡ，θＢ）の推定はアップリンク重みベクトルに基づいて計算できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明はディジタル無線通信に適応性のあるアンテナ配列の使用、より詳細に
はそのような適応アンテナ配列で使用されるダウンリンクの到達角度（ＡＯＡ）
の推定に関する。
【０００２】 （発明の背景） ディジタル通信のアレー信号処理においては、受信および送信アンテナの配列
が、妨害電波を除去するために基地局(例えばセルラー電話ネットワークの中)内
に配置され、このようにしてシステムの容量と性能を向上させている。アンテナ
配列のポテンシャル利得性能を活用することについては２つの主要な概念がある
。
【０００３】 1つの手法はアップリンクに多くの固定ビームを形成するためにアンテナを使
用することである。その場合、受信部アルゴリズムは、望ましいユーザを受け取
るために1本以上のビームからの出力を使用する。 ダウンリンクでは、その後デ
ータは最も高い信号対雑音比(ＳＮＲ)を有するビームか、あるいは送信ダイバシ
ティーシステムの場合は複数のビームの中で送信される。
【０００４】 別の手法は所望の移動体の方向へナロービームを直接操作することである。
これは２つの基本的に異なる方法で行うことができる。
【０００５】 パラメトリックな手法では、希望のユーザの多重パス(フィンガ)の到達角度が
明確に推定され、アップリンクビームが決定された方向へ操作される。その後、
最も高いＳＮＲを与えるＡＯＡをダウンリンク送信のために使用する。ここでも
、送信ダイバシティーの場合には、複数のダウンリンクビームを利用することが
できる。
【０００６】 ノンパラメトリック手法では、希望のユーザのＡＯＡは明確に推定されず、空
間的なチャネル (あるいは空間シグネチャ) のみが推定され、各フィンガごとに
推定した (例えばベクトルＲＡＫＥ受信機を使用して得た) 配列重みベクトルを
生じさせる。配列出力に適用されるこれら重みの組み合わせは、ユーザのデータ
を受け取るために使用される信号を生成する。ノンパラメトリックな方法は、ユ
ーザのＡＯＡについて明確な情報は何も生成せず、これらのＡＯＡは別々に推定
しなければならない。
【０００７】 適応性のあるアンテナを使用するＡＯＡ推定については多くの科学文献がある
。主として、ＭＵＳＩＣ、ＥＳＰＲＩＴ、ＭＯＤＥ、およびＷＳＦのようないわ
ゆる超解像度アルゴリズムの出現によってＡＯＡ推定への関心に拍車がかかった
。これらのアルゴリズムは古典的なビーム形成アルゴリズムより高い精度でＡＯ
Ａを推定することができる方法である。
【０００８】 一般的な超解像度法の主な欠点の1つは、それらの計算上の複雑さである。そ
れらは配列大のマトリックスの特異値分解を実行することをしばしば含んでいる
。別の欠点は、モデル誤差に対する感度である。すなわち、ＡＯＡを正確に推定
できる能力が、信号環境のパラメトリックなモデルおよびアンテナ配列の厳密な
校正に依存しすぎていることである。
【０００９】 ビーム形成のようなノンパラメトリック法は、ナロービームを有するアンテナ
配列によって覆われた領域を走査し、該配列から最高出力を生む方向としてＡＯ
Ａを選択することにより基本的に動作する。そのため、これらの方法は非常に堅
実であるのだが、多くのユーザが互いに接近して存在し、雑音レベルが高い場合
は、それらの低い解像度は実用には制限要因となる。
【００１０】 前述の観点から、このような従来技術による方法の欠点のない、ＡＯＡ推定法
を提供することが望まれる。
【００１１】 本発明では、従来技術の方法の前述の欠点を回避するため、シフト不変構造を
有するアンテナ配列内で使用される、従来通りに利用可能なアップリンク重みベ
クトルの特性を利用し、アップリンク重みベクトルから直接ＡＯＡ推定値を計算
する。
【００１２】 （発明の詳細な記載） 本発明は、いくつかのアンテナ配列構造については、1本の多重パスフィンガ
について推定される重みベクトルの要素が、(重みベクトルの推定における雑音
及び誤差の影響を無視して) 単純な位相シフトに関連しているという事実を利用
する。これは下に記載されたモデルから見いだすことができる。
【００１３】 図１は、アンテナ配列中のセンサのアンテナ法線ベクトルＣに対する、２つの
例示的な多重パスＡおよびＢの角度関係を図示したものである。多重パスフィン
ガＡとＢは、周知のように、無線源、例えばディジタルセルラー電話、によって
生成された無線信号が、様々な物理的な障害物(建物、丘など)により方向が変わ
ったものである。多重パスフィンガＡおよびアンテナ法線ベクトルＣの間の角度
がθＡとして、多重パスフィンガＢとアンテナ法線ベクトルＣの間の角度がθＢ として図１に示されている。
【００１４】 各多重パスフィンガは、伝搬の基準方向周辺に多少広がっていると仮定できる
。例えば、図２は、多重パスフィンガＢを多くの光線にモデル化できることを示
しており、それらのうちの４つが図２中に示されている。図示された光線Ｒ１−
Ｒ４は、それぞれの角度θ１−θ４から多重パスフィンガＢに入射する。したが
って、多数の光線Ｌ本(それらのうちの４つは図２に示された）のそれぞれは、
個別の角度θｌ（ｌ＝１からＬ）で入射する。これらの各光線は、さらにｈｌ（
ｔ，θｌ）として示される複素振幅を有する。各角度θｌは、平均θＢ、分散σ １ ２ の不規則変数としてモデル化できる。これらの仮定を用いて、任意の多重パ
スフィンガに対する重みベクトルは以下のように数式化できる:
【数１】 数式１の左辺の変数θは、特定の多重パスフィンガの到達角度を表わす。した
がって、図１および２の多重パスフィンガＢについては、数式１の左辺の変数θ
は図１および２のθＢに相当する。
【００１５】 数式１では、ｈｌ（ｔ，θｌ）は、時間ｔで光線ｌに対する基礎バンドチャネ
ルを表す。当業者には既知であるが、この基礎バンドチャネルは、伝搬減衰、受
信機フィルタリングおよびパルス成形の効果を含んでいる。さらに、角度θｌ（
図３を参照）に依存するアンテナ利得が基礎バンドチャネルｈｌ（ｔ，θｌ）に
含まれる。
【００１６】 数式１中の因子ａ（θｌ）は、波がアンテナ配列を通して伝播する際の、遅延
の影響を表す。図４に示されるように、伝搬時間の遅延は、光線Ｒｌに対応する
波が距離Δsinθ１を進むのに必要な時間に相当する。
【００１７】 数式１中の項Ｅ（ｔ）は、重みベクトルが訓練符号を有限個使用して、雑音環
境の中で推定されるという事実に起因する。ナローバンド信号、例えばディジタ
ル無線通信信号、については、時間遅延は位相シフトに相当する。数式１中で、
ａ（θｌ）は配列応答ベクトルと呼ばれるこれら位相シフトのベクトルである。
図４の例では、アンテナ配列がＭ個のセンサ１、２、３．．．Ｍを含む従来の均
一で線形の配列（ＵＬＡ）である。この例で、Ｍ−次元のアンテナ配列応答ベク
トルａ（θｌ）は以下の式で与えられる。
【数２】 このベクトルのＭ個の要素はそれぞれ図４のＵＬＡ内のＭ個のセンサに対応して
いる。
【００１８】 θと各θｌ間の角度の広がり(図２を参照)が小さい場合、例えば３°から１０
°である場合、ａ（θｌ）のテーラー級数展開は以下のように表現できる。
【数３】 ここで θ−θｌは平均的に小さいため（ラジアンで１よりはるかに小さい）、数式３か
らＥ（ｔ）（すなわち和をとる部分）以外のｎ（ｔ）の部分は平均的に小さいこ
とがわかる。
【００１９】 図４の例を再び参照すると、ここに示されたＵＬＡはシフト不変構造を有すア
ンテナ配列の例である。これは、各センサ１、２．．．Ｍは近隣のセンサから波
長Δだけ離れて配置されており、アンテナ配列は２つの同一のサブ配列を含んで
いることを意味している。例えば、第１のサブ配列は図４のセンサ１、２、およ
び３によって定義することができ、第２のサブ配列はセンサ２、３、および４に
よって定義することができる。図４のアンテナに関連した従来のアップリンク重
みベクトルは、Ｍ個のセンサにそれぞれ対応するＭ個の要素を含んでいる。これ
に相似して、任意のサブ配列の重みベクトルは、サブ配列のセンサにそれぞれ相
当する複数の要素（Ｍより少ない）を含むＭ−次元の重みベクトルのサブベクト
ルである。従って第１と第２のサブ配列にそれぞれ関連したサブベクトルｗ１、
およびｗ２は、上記数式１および３から、次のように表現される。
【数４】
【数５】 ここで、ａ１（θ）は、第１のサブ配列のセンサに対応するａ（θ）の要素を
含む配列応答ベクトルａ（θ）の配列応答サブベクトルを表す。またａ２（θ）
は同様に、第２のサブ配列のセンサに対応するａ（θ）の要素を含む配列応答サ
ブベクトルである。同様にして、ｎｌ（ｔ）は、第１のサブ配列のセンサに関連
したｎ（ｔ）の要素を含み、ｎ２（ｔ）は、第２のサブ配列に関連したｎ（ｔ）
の要素を表す。
【００２０】 シフト不変構造（例えば図４のＵＬＡ）を有するアンテナ配列では、第１と第
２のサブ配列の配列応答サブベクトルが以下のような関係になることが知られて
いる:
【数６】 数式６を数式５に代入して、
【数７】 ここで、数式７と数式４を比較すると、
【数８】 上記で は平均０である修正された雑音を表す。 数式８は、重みベクトル｛ｗ１（ｔ、θ）、ｗ２（ｔ、θ）｝、ｔ＝１からＮ
とすると、様々な方法でθについて解くことができる。最も直接的な例である最
小２乗（ＬＳ）法を以下に記載する。
【００２１】 数式８の両辺にｗ１ Ｈ（ｔ）を掛け（Ｈは複素共約変換演算子）、全サンプル
に対する和をとると（ は無視する）、
【数９】 (式中のθ依存性は、単純化のためにここでは無視する)。 数式９を整理すると
【数１０】 となる。これにより多重パスフィンガの到達角度θを容易に解くことができる（
例えば図１および２のθＢ）。数式９及び１０の解は以下に示した基準を最小に
するため従来より「最小２乗法」と呼ばれる。
【数１１】
【００２２】 実際は、任意の多重パス要素の到達角度θは、時間の経過と共にゆっくり変化
する。その際は、アルゴリズムを再帰的に実行することが望ましい。以下にθを
推定する他の再帰的最小２乗法（ＲＬＳ）を記載する。しかしながら、本発明は
ＲＬＳ法に限定されるものではなく、また、他のタイプの再帰的な解法、例えば
最小平均２乗法（ＬＭＳ）、カルマンフィルタまたはニュートン型を使用するこ
とも可能である。問題のＲＬＳ解法を得るために、 とする。上記の議論によれば、α（ｔ）（フォーゲット因子μを含む)の推定値
は以下の式によって与えられる。
【数１２】 共分散行列を導入し、
【数１３】 であるので、以下の関係を満足する。
【数１４】 数式１２および１３から、
【数１５】 である。
【００２３】 フォーゲット因子μを含む完全最小２乗法（ＲＬＳ）アルゴリズムは今以下の
ようにまとめることができる: １） 集合μ、α（０）、およびＰ（０）（これらのパラメータをどのように選
ぶかは以下を参照） ２） ｔ＝１からＮ、
【数１６】 ここで
【数１７】 および
【数１８】 である。数式１８で用いられるスカラーＰ（ｔ）は数式１４から得られる。
【００２４】 ユーザパラメータμ、α（０）およびＰ（０）の選択に関して、次の一般的な
規則を与えることができる。フォーゲット因子μは、どれだけ長くメモリが推定
に使用されるかを決定し、１にわずかに満たない値(例えば０．９５と０．９９
の間で)を選択するべきである。任意のμがＮ＝２／（１−μ）である数式９を
使用した推定に相当することが示される。したがって、μは何個の古いサンプル
が推定に使用されるかを決定する。
【００２５】 初期値α（０）は、希望のユーザのＡＯＡで利用可能なすべての推測的な情報
によって選択される。そのような情報が何もない場合、α（０）は、１(θ＝０
に対応する)あるいは任意の他の適切な値に設定することができる。
【００２６】 初期分散Ｐ（０）は、初期推定値α（０）の確かさのレベルによって選択され
る。大きなＰ（０）は、推定に大きな初期分散を与え、初期の推定値α（０）の
精度が悪い(例えばＡＯＡ上で先験的な情報がない)場合に使用されるべきである
。大きな値とは例えばＰ（０）＝１０である。 一方、α（０）が正確であると
考えられる場合、小さなＰ（０）が選択される。小さな値とは例えばＰ（０）＝
０．０１である。
【００２７】 フォーゲット因子μにより、Ｐ（ｔ）は様々な値に収束する。μが１に近い場
合、Ｐ（ｔ）は小さな値となり、トラッキングは遅くなる（μ＝１でＰ（∞）＝
０のときトラッキングは全くない）。一方μの値が小さい場合Ｐ（ｔ）は大きく
なり、それによりα（ｔ）の変化トラッキングが高速化できる。
【００２８】 以上の議論から解るように、本発明により、任意の多重パスフィンガの到達角
度は、例えば均一で線形の配列などのシフト不変構造を有するアンテナ配列につ
いては、対応するアップリンク重みベクトルから容易に推定することができる。
到達角度が推定されると、この到達角度を使用して、到達角が推定された信号源
へのダウンリンク通信のためのアンテナ配列の操作を制御することができる。
【００２９】 図５は、本発明による到達角度推定器の実施例を概略的に示したものである。
到達角度推定器５１は、任意の多重パスフィンガについて推定されたアップリン
ク重みベクトルｗを示す情報を受信するための入力５３と、推定された到達角度
θＥＳＴを示す情報を提供するための出力５５を有している。数式４および５に
関して上述したように、サブベクトル抽出器５２は重みベクトルから第１と第２
のサブベクトルｗ１およびｗ２を抽出する。これらのサブベクトルｗ１とｗ２は
入力として到達角度計算器５６に供給される。該計算器５６はそれらの値から到
達角度θＥＳＴを計算し、出力する。
【００３０】 図６は、本発明によるディジタル無線通信インタフェースの例である。図６の
インタフェースは、例えばディジタルセルラー電気通信ネットワーク内で作動す
る基地局で使用できる。図６の中で示されるように、アンテナ配列６２は２重（
Ｄｘ）フィルタに接続されており、該フィルタは、本実施例において、ビーム形
成ネットワーク６３へ接続される。ビーム形成ネットワークはダウンコンバージ
ョン回路網およびアナログ/ディジタル変換器回路網を有する受信（Ｒｘ）回路
網に接続される。受信回路網は、例えば基礎ステーション(明示されていない)の
データ処理セクションにアップリンクデータを供給する均一化および結合セクシ
ョン６５に接続される。セクション６５は、さらに、それぞれの多重パスフィン
ガに関連した重みベクトルｗを生成する重みベクトル生成器としての役割も担う
。
【００３１】 到達角度推定器５１は重みベクトルを受け取り、到達角度推定値θＥＳＴを生
成し、ダウンリンクビーム形成セクション６６へこれら到達角度推定値を供給す
る。該ダウンリンクビーム形成セクション６６は、データ処理セクションからダ
ウンリンクデータを受け取る。ディジタル/アナログ転換回路網を含む伝送（Ｔ
ｘ）回路網、電力増幅回路網およびアップコンバージョン回路網は、ダウンリン
クビーム形成セクション６６の出力に接続されてその出力を受信し、伝送回路網
の出力は２重フィルタに接続される。本発明による到達角度推定器５１を例外と
して、図６に示されている残る要素は、当業者には既知である。
【００３２】 図７は、図５に例示的に示した到達角度推定器によって実行できる操作を例示
する。７１で多重パスフィンガの重みベクトルが得られる。７２で、アンテナ配
列のサブ配列に対応するサブベクトルが重みベクトルから抽出される。７３で、
上記に例示した技術のいずれかを使用し、サブベクトルに基づいて到達角度推定
値が計算される。７４と７５で示されるように、多重パスフィンガがすべて処理
されるまで、７１−７３の処理が繰り返される。
【００３３】 以下のリンクシミュレーションは、開示された到達角度推定方法を実証する。
数式１０及び１１の最小２乗法、および数式１６−１８の再帰的な実行双方の結
果を示した。
【００３４】 最小２乗法のシミュレーションの結果を図８および９に示す。角度で示された
二乗平均誤差（ＲＭＳＥ）は、以下の数式により、到達角θの関数として（ はｎ番目のθ推定値を表す）定義される。
【数１９】 結果はＮ＝５００のモンテカルロシュミレーションより上に平均化される。ＲＭ
ＳＥは２つの原因を有している。すなわち第１は、雑音によるランダムな誤差で
ある。更に、数式３の概算による決定論的な誤差がある。実際、信号のモデルに
従い、広がった信号源のそれぞれは、アンテナ配列に影響を与える多くの信号源
にモデル化される。これらの信号源をアンテナ配列で求めることはできず、結果
として推定誤差となる。シミュレーションはすべて、要素間で半波長間隔（Δ＝
１／２）を有する均一で線形の配列（ＵＬＡ）を用いる。
【００３５】 図８および９は、広がり角が３°および信号対雑音比（ＳＮＲ）が１０ｄＢの
場合、アンテナセンサがＭ＝４およびＭ＝８としたときの結果をそれぞれ示す。
ＲＭＳＥは放射端が近づくにつれて大きくなるが、本実施例においてはそれ程大
きな値にはならない。ＲＭＳＥは図９の大きなアンテナ配列の方が小さい。
【００３６】 図１０および１１は、ＲＬＳアルゴリズムが信号のＡＯＡを追跡する能力を示
す。ＡＯＡは以下のランダムウォークモデルにより(ＷＣＤＭＡ無線フレーム中
の１５のスロットに対応する)１５サンプルすべてを変更するためにモデル化さ
れている。
【数２０】 上記数式で、ｖ（ｔ）は、等しい確率で±０．５度の値を取る確率変数である
。実際には、フィンガのＡＯＡがより連続的に変わることが予想される。
【００３７】 図１０及び１１は、広がりが角３°でＳＮＲが１０ｄＢである場合に、アンテ
ナ要素をＭ＝４およびＭ＝８としたときの結果をそれぞれ示す。使用したフォー
ゲット因子はμ＝０．９５およびμ＝０．９９である。予想通り、μの値が低い
場合に、推定値により高い分散があるものの、ＡＯＡのトラッキングが良好であ
った。いずれにせよＲＭＳＥは低く、本例では約１°であった。
【００３８】 当業者には明白であるが、本発明による到達角度推定器は、ディジタル信号処
理器のようなデータ処理装置を適切にプログラミングするか、またはその様なデ
ータ処理装置に外部要素を結合することによって実現できる。
【００３９】 上記で詳細に説明した本発明の実施例は本発明の範囲を限定するものではなく
、様々な変形例が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、アンテナセンサのアンテナ法線ベクトルと、単一ディジタル無線通信
源からの２つの多重パスフィンガ間の角度の関係を示している。
【図２】 図２は、どのように多重パスフィンガを異なる角度から衝突する多くの配列に
モデル化することができるかを模式的に示している。
【図３】 図３は、アンテナ利得の角度依存性を示した図である。
【図４】 図４は、均一で線形のアンテナ配列のセンサ間の伝搬遅延を示した図である。
【図５】 図５は、本発明による到達角度推定器の実施例を示した図である。
【図６】 図６は 、本発明によるディジタル無線通信インタフェースの実施例を示した
図である。
【図７】 図７は、図５に示した到達角度推定器の実施例による行われる操作の実施例を
示した図である。
【図８】 図８は、本発明により到達角度を最小２乗法により推定するシミュレーション
の結果を示した図である。
【図９】 図９は、本発明により到達角度を最小２乗法により推定するシミュレーション
の結果を示した図である。
【図１０】 図１０は、本発明により到達角度を再帰的最小２乗角法により推定するミュレ
ーションの結果を示した図である。
【図１１】 図１１は、本発明により到達角度を再帰的最小２乗角法により推定するミュレ
ーションの結果を示した図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年６月１３日（２００２．６．１３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】 ビーム形成のような、ノンパラメトリック法はナロービームを有するアンテナ
配列によって覆われた領域を走査し、該配列から最高出力を生む方向としてＡＯ
Ａを選択することにより基本的に動作する。そのため、これらの方法は非常に堅
実であるのだが、多くのユーザが互いに接近して存在し、雑音レベルが高い場合
は、それらの低い解像度は実用には制限要因となる。 アレジャン ファン デア ビーン（Alle-Jan van der Veen）による１９９
６年９月のPATO course on Signal Processing for Communications,XP00214326 7には、伝送されたパルス形状関数を使用し、同一で線形の配列と均一なサンプ
ルを仮定として用いる、チャネルインパルス応答の測定から到達角度とパス遅延 を同時に推定するための閉鎖サブスペースに基づく方法が記載されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ゴランソン，ボ スウェーデン国 エス−113 48， スト ックホルム ハガガタン ５ Ｆターム(参考） 5K059 AA12 CC01 DD01 DD31 5K067 AA02 CC24 EE02 EE10 KK01

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディジタル無線通信源によって生成された多重パスフィンガ
    がアンテナ配列に到達する角度を推定する方法であって、 アンテナ配列で多重パスフィンガを受信する段階と、 該多重パスフィンガに関連するアップリンク重みベクトルを獲得する段階と、 重みベクトルに応じて到達角度の推定値を計算する段階を含む方法。
  2. 【請求項２】 アンテナ配列内の複数のサブ配列にそれぞれ対応する複数の
    サブベクトルを重みベクトルから抽出する段階を含み、前記計算段階はサブベク
    トルから推定値を計算することを含む請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記サブベクトルから推定値を計算する段階は、該推定値の
    計算に最小２乗概算を用いることを含む請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記サブベクトルから推定値を計算する段階は、該推定値の
    計算に再帰的アルゴリズムを用いることを含む請求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記再帰的アルゴリズムを用いる段階は、推定値の計算に再
    帰的最小２乗概算を用いることを含む請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記受信段階は、位相不変構造を有するアンテナ配列で多重
    パスフィンガを受信することを含む請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記受信段階は均一で線形のアンテナ配列で多重パスフィン
    ガを受信することを含む請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 該多重パスフィンガはセルラー電気通信ネットワーク内で作
    動する移動体電気通信装置によって生成される請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 ディジタル無線通信源によって生成された多重パスフィンガ
    がアンテナ配列に到達する角度を推定する装置であって、 多重パスフィンガに関連するアップリンク重みベクトルを受信するための入力
    と、 重みベクトルに応じて到達角度の推定値を計算するために、前記入力に接続さ
    れた到達角度計算器を有する装置。
  10. 【請求項１０】 アンテナ配列内の複数のサブ配列にそれぞれ対応する複数
    のサブベクトルを重みベクトルから抽出するために、前記入力と前記到達角度計
    算器の間に接続される抽出器を有し、前記到達角度計算器は前記抽出器から前記
    サブベクトルを受け取り、そこから推定値を計算することができる、請求項９に
    記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記到達角度計算器は、推定値の計算に最小２乗概算を使
    用した動作が可能である請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記到達角度測定器は、推定値の計算に再帰的アルゴリズ
    ムを使用した動作が可能であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記再帰的アルゴリズムは再帰的最小２乗アルゴリズムで
    ある請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 アンテナ配列がシフト不変構造を有する請求項９に記載の
    装置。
  15. 【請求項１５】 アンテナ配列は均一で線形の配列である請求項１４に記載
    の装置。
  16. 【請求項１６】 ディジタル無線通信源はセルラー電気通信ネットワーク内
    で動作する移動体電気通信装置である請求項９に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 ディジタル無線通信装置であって、 ディジタル無線通信源によって生成された多重パスフィンガを受信するアンテ
    ナ配列と、 多重パスフィンガに関連するアップリンク重みベクトルを生成するために前記
    アンテナ配列に接続された重みベクトル生成器と、 重みベクトルに応じて多重パスフィンガが前記アンテナ配列に到達した角度の
    推定値を計算するために、前記重みベクトル生成器に接続された到達角度計算器
    とを有し、前記到達角度計算器は推定値に基づいて前記アンテナ配列のダウンリ
    ンク操作の制御をするために、前記アンテナ配列に接続する出力を有するディジ
    タル無線通信装置。
  18. 【請求項１８】 アンテナ配列内の複数のサブ配列にそれぞれ対応する複数
    のサブベクトルを重みベクトルから抽出するために、前記重みベクトル生成器と
    前記到達角度計算器との間に接続される抽出器を含み、前記到達角度計算器は前
    記抽出器から前記サブベクトルを受け取り、そこから推定値を計算することがで
    きる、請求項１７に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記到達角度計算器は推定値の計算に最小２乗概算を使用
    した動作が可能である請求項１８に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記到達角度計算器は推定値の計算に再帰的アルゴリズム
    を使用した動作が可能である請求項１８に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記再帰的アルゴリズムが再帰的最小２乗アルゴリズムで
    ある請求項２０に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記アンテナ配列がシフト不変構造を有する請求項１７に
    記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記アンテナ配列が均一で線形の配列である請求項２２に
    記載の装置。
  24. 【請求項２４】 前記ディジタル無線通信源はセルラー電気通信ネットワー
    ク内で操作する移動体電気通信装置である請求項１７に記載の装置。
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