JP2013516866A - 基地局でアンテナを選択する方法およびデバイス - Google Patents

基地局でアンテナを選択する方法およびデバイス Download PDF

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Abstract

異なる動作モード下の基地局で送信アンテナに対して異なる空間的相関モードが適用可能であることが考慮されないという従来技術での技術的問題を解決するために、本発明は、基地局でアンテナを選択する方法およびデバイスを提供する。複数の送信アンテナ素子間の空間的相関モード情報が、基地局によって動作モードに従って求められ、次いで、空間的相関モード情報に従って、複数の送信アンテナ素子がいくつかのアンテナ素子から選択され、信号が送信される。本発明の解決策では、基地局は、強い空間的相関および/または高いDoFのチャネル特性を柔軟に選ぶことができる。基地局が閉ループ・モード下で動作中のとき、強い空間的相関を満たすように送信アンテナを選択することができ、それによってフィードバック・オーバヘッドが低減され、フィードバック遅延に対する頑健性が向上し、量子化誤差が低減される。基地局が開ループ・モードの下で動作中のとき、弱い空間的相関を満たすように送信アンテナを選択することができ、それによって空間的DoFが向上し、ダイバーシティおよび/または多重化利得が導入される。

Description

本発明は通信ネットワークに関し、特に基地局でアンテナを選択する方法およびデバイスに関する。
多入力多出力(MIMO)システムでは、基地局が複数のアンテナを使用して信号を送信し、すなわちマルチアンテナ伝送が基地局で実装される。マルチアンテナ伝送は、基地局がダウンリンクのフィードバック情報を必要とするかどうかに従って、開ループおよび閉ループに分類することができる。開ループ・マルチアンテナ伝送とは、送信機があらかじめチャネル状態を知ることなく信号を送ることを指し、そのことは一般に、各アンテナが同一の電力で送信することであり、その利点は、システムがより単純となり、性能がチャネル・フィードバックによって影響を受けないことにあるが、欠点は、チャネル情報が十分に使用されないことにある。閉ループ伝送は、ダウンリンクのチャネル状態が移動局によって基地局にフィードバックされることであるが、基地局は、フィードバック情報に従って各移動局の重み係数を計算し、送信波とチャネル状態との間の整合を最適化する。しかし、閉ループ方法のフィードバックの精度および時間遅延が非常に必要とされ、チャネル変更の速度がモバイルエンドのフィードバック速度よりも高速な場合、アンテナの最適な重み係数が適時に更新されない。したがって、閉ループMIMO技法で直面する最も深刻な課題は、正確な送信機でのチャネル状態情報(channel state information at the transmitter)(CSIT)の取得である。
閉ループMIMOに関する最も一般的な既存のフィードバック解決策は、コードブック・ベースのフィードバック解決策である。コードブック・ベースのフィードバックは、アップリンク・チャネルとダウンリンク・チャネルとの間の非対称性に影響を受けず、TDDおよびFDDシステムに対して適用可能である。別のフィードバック解決策は、サウンディングがTDDシステムのみに対して適用可能であることに基づき、アップリンク・チャネルとダウンリンク・チャネルとの間の非対称性に著しく影響を受ける。したがって、コードブック・ベースの解決策は、既存のシステムで最も一般的なフィードバック解決策である。しかし、コードブック・ベースの解決策には、フィードバック・オーバヘッドが大きいこと、およびフィードバック量子化、遅延などによるCSITの不正確さという2つの大きな問題がある。
アンテナの空間的相関、すなわちアンテナに対応するチャネル間の相関が、散乱伝送(空間内の散乱物体を含む)およびアンテナの特性に密接に関係する。アンテナの空間的相関はまた、チャネルの向き、すなわち各サブチャネルの独立性のレベルを反映する。チャネルの空間的相関が強いほど、チャネル・アレイの分布の統計的向きにより集中し、したがってフィードバックする必要があるのは、統計的向きの情報だけとなる。一方、アンテナの空間的相関が非常に弱い場合、チャネル・アレイは向きを示さず、空間内の分布は平均であり、したがって、その空間的相関が非常に弱いチャネルの情報を正確に反映する必要がある場合、大量のフィードバックが必要となる。
さらに、交差偏波を使用する現在の解決策では、密に配置した交差偏波アンテナ素子が適用される。一方では、密に配置したアンテナ素子は、強い空間的相関をもたらす。他方では、各アンテナ素子は互いに直交する2つの偏波方向、例えば水平偏波および垂直偏波を有し、したがって各アンテナ素子は、無相関の偏波方向を与え、空間的に無相関の2つの仮想アンテナとして働くことができる。2つの偏波方向にわたって信号を送信することにより、仮想無相関MIMOシステムを構築することができる。しかし、この解決策の欠点は、この仮想無相関MIMOシステムの達成可能な自由度が2に限定されることである。
従来の研究では、チャネルの空間的相関はMIMOシステムにとって有害であると考えられる。しかし、最近の研究では、強い空間的相関が、以下の理由でCSIT取得問題に対する有望な解決策であることが示されている。
1.空間的相関が十分に強く、チャネル・アレイの向きが非常に強いことを意味するとき、かつ時間領域または周波数領域内のジッタがわずかであるとき、したがって移動局がフィードバックする必要があるのは、瞬間チャネル情報ではなく統計チャネル情報だけであり、それによりフィードバック・オーバヘッドが著しく低減され、かつフィードバック遅延に対する頑健性が向上する。
2.フィードバック情報の制限のために、移動局によってフィードバックされる情報が一般には量子化され、したがって量子化誤差が導入される。しかし、空間的相関が強い環境下では、時間領域または周波数領域内のジッタの情報は不要であり、それによってフィードバックのビット数を削減することができ、すなわちフィードバックの一定のビット数の下で、チャネルに正確に合致するコードブックが選ばれる場合、強い空間的相関は量子化誤差を低減することができる。
強く空間的に相関する基地局(BS)アンテナ・アレイの1つの欠点は、自由度(DoF)の減少である。MIMOシステムでは、システムのDoFはマルチアンテナ送信/受信によって増加する。各送信−受信アンテナ対間の経路利得フェージングが独立である場合、複数の平行空間サブチャネルが構築される。これらのサブチャネルが互いの間で異なる情報ストリームを送ると、それに応じてデータ伝送速度が向上し、したがって空間多重化が導入される。他方では、チャネル・フェージングに抵抗するように、MIMOシステムを使用して空間ダイバーシティを実装することができる。通信システムは、ダイバーシティ利得を与えることによってワイヤレス・リンクの信頼性を向上させ、その基本的概念は、情報シンボルの複数の独立したフェージング・コピーを受信機に与えることであり、その結果、すべての信号成分が同時に深いフェージングを受ける可能性が低下する。結論として、高DoFは空間ダイバーシティ利得および/または空間多重化利得を導入することができ、一方、低DoFは低多重化利得または低ダイバーシティ利得を意味する。例えば、BSアンテナ間の空間的相関が非常に強いとき、BSと任意の移動局との間の伝播行列が非常に不良状態となる。例えば、伝播行列の相関行列の2番目に大きい固有値が非常に小さいか、さらには0であると、それにより、BSでどれほど多くのアンテナを使用しても多重化利得は1のままとなる。
しかし、この問題は、マルチユーザ技法を使用して容易に解決することができる。異なるユーザの異なる位置のために、強く相関するBSアンテナ・アレイであっても、アンテナ・アレイと異なるユーザとの間のチャネル・フェージングは独立であり、すなわち異なるユーザの伝播係数は互いに独立である。次いで、そのようなマルチユーザ・ダイバーシティ利得を使用して、DoFの損失を補償することができ、かつ複数のユーザに同時にサービスすることによって多重化利得を向上させることができ、かつ複数のユーザに同時にサービスし、マルチユーザ・プリコーディングまたはビーム形成を使用してユーザ間干渉を回避することによって多重化利得を向上させることができる。
したがって、閉ループMIMOシステムは、強い空間的相関を使用してチャネル情報を取得することができる。しかし、別のシナリオでは、例えば、ユーザの移動速度が非常に速いとき、ユーザによってフィードバックされるチャネル情報は不正確なものとなり、またブロードキャスト・シグナリング情報の伝送では、閉ループ技法を使用することができない。こうした環境下で、開ループ伝送はオプションに過ぎない。開ループ伝送では、高いデータ転送速度および/または信頼性の高い伝送を保証するために、複数のアンテナが大きいDoFを与えることを保証する必要がある。一般的に言えば、マルチアンテナ・アレイのDoFおよび空間的相関という2つの要素は相互に制限される。DoFを増加させることにより、空間的相関が減少する。したがって、この環境下で、最大のDoFを実現するためには、弱い相関のアンテナ・アレイ、さらには無相関のアンテナ・アレイが必要となる。
したがって、異なる適用シナリオでは、例えば、基地局が開ループ・モードまたは閉ループ・モードを含む異なる動作モード下で動作中であるとき、基地局の送信アンテナ間で、対応する空間的相関モードが必要となる。強い相関を有するアンテナ・アレイが必要となることがあり、弱い相関を有するアンテナ・アレイが必要となることがある。
本発明の第1の態様によれば、多入力多出力通信システムの基地局で信号を送信する方法であって、基地局がいくつかのアンテナ素子を備え、基地局の動作モードに従って、いくつかのアンテナ素子から複数の送信アンテナ素子を選択して、信号を送信することであって、動作モードが開ループ動作モードまたは閉ループ動作モードを含むことを含む方法が提供される。
好ましくは、基地局が動作モードに従って、複数の送信アンテナ素子間の空間的相関モード情報を決定するステップと、空間的相関モード情報に従って、いくつかのアンテナ素子から複数の送信アンテナ素子を選択して、信号を送信するステップとによって方法を実装することができる。
本発明の第2の態様によれば、多入力多出力通信システムの基地局で信号を送信するためのデバイスであって、基地局がいくつかのアンテナ素子を備え、基地局の動作モードに従って、いくつかのアンテナ素子から複数の送信アンテナ素子を選択して、信号を送信するように構成された送信手段であって、動作モードが開ループ動作モードおよび閉ループ動作モードを含む送信手段を備えるデバイスが提供される。
好ましくは、デバイスは、動作モードに従って、複数の送信アンテナ素子間の空間的相関モード情報を決定するように構成された決定手段と、空間的相関モード情報に従って、いくつかのアンテナ素子から複数の送信アンテナ素子を選択して、信号を送信するように構成された選択手段とをさらに備える。
本発明の解決策では、弱い相関の(無相関を含む)アンテナ・アレイと強い相関のアンテナ・アレイとの間で適応的に切り換えることができる。BS動作モードに従って、通信システムが必要とする大きいDoFまたは強い空間的相関を適応的に実現することができ、基地局が閉ループ・モード下で動作中のとき、強い空間的相関を満たすように送信アンテナを選択することができ、それによってフィードバック・オーバヘッドが低減され、フィードバック遅延に対する頑健性が向上し、フィードバックの所与のビット数の下で、チャネルに正確に合致するコードブックが選ばれる場合、強い空間的相関は量子化誤差を低減することができる。基地局が開ループ・モードの下で動作中のとき、弱い空間的相関を満たすように送信アンテナを選択することができ、それによって空間的DoFが向上し、ダイバーシティおよび多重化利得を導入することができる。
好ましくは、本発明の解決策では、いくつかのアンテナ素子が、送信アンテナとして使用するための基地局側の複数のアンテナ素子を備える大規模アレイから選ばれ、例えば、信号を送信するために64本の送信アンテナから4本のアンテナが選択され、アンテナ選択方式が適用されるために、アレイ内のすべてのアンテナ素子について無線周波数ユニットを備える必要がなく、備える必要があるのは、実際の信号伝送のために使用される可能性のあるアンテナ数に対応するRFユニットだけであり、したがってコストが削減される。
さらに、本発明の解決策を使用すると、余分なシグナリングおよびフィードバック・オーバヘッドが導入されず、本発明の解決策は、開ループ動作モードおよび閉ループ・モードに対して適用可能である。
閉ループ・システムについて、アップリンク・チャネルとダウンリンク・チャネルとの間の非対称性が、瞬間チャネル情報について容易に生じ、統計チャネル情報が実チャネル情報により近く、したがって、統計チャネル情報のアップリンクとダウンリンクとの間の対称性は、瞬間チャネル情報の対称性よりも高い。したがって、本発明の解決策では、瞬間チャネル情報ではなく、統計チャネル情報と共に取得されるCSITの方が正確である。
以下の図面を参照しながら非限定的な実施形態の詳細な説明を読むことにより、本発明の他の特徴、目的、および利点が明らかとなるであろう。
本発明の一実施形態によるアンテナ構成の概略図である。 本発明の一実施形態によるアンテナ構成の概略図である。 本発明の別の実施形態による方法の流れ図である。 本発明の一実施形態によるデバイスのブロック図である。
同一または類似の参照番号は、同一または類似のステップまたは手段/モジュールを指す。
図1に、大型アンテナ・プール、すなわち大規模アンテナ・アレイを示す。図1は、基地局に含まれるいくつかのアンテナ素子の数が16個であることを示す。16個のアンテナ素子は、それぞれが4つのアンテナ素子を有する4つのグループに分割される。同一のグループ内のアンテナ素子は、任意の2つの隣接するアンテナ素子間の間隔d<0.5λで密に配置される。ここでのλは動作波長である。相異なるグループは、より広い間隔d≧4λで分離される。図1に示す16個のアンテナ素子は一直線に配置される。図1のアンテナの分布は例に過ぎず、これらの16個のアンテナ素子をアレイとして配置することもでき、または円形など、もしくはアンテナ素子の任意の他の分布方式で分布させることができることを当業者は理解されたい。
図2に、本発明の別の実施形態による大型アンテナ・プールの解決策を示す。図2は、基地局に含まれるいくつかのアンテナ素子の数が64個であることを示す。64個のアンテナ素子は一直線に配置され、任意の隣接する要素間は非常に小さい間隔、例えばわずか0.2λである。間隔0.2λは例に過ぎず、実際のアンテナ構成では、隣接するアンテナ間の間隔がアンテナ自体のサイズよりも大きい限り、可能な限り小さいBSアンテナ間の間隔を適用できることを当業者は理解されたい。
上記の2つの実施形態では、アンテナ素子数は、それぞれ16個および64個である。アンテナ素子数は可変であり、上記の2つの実施形態で使用される数に限定されないことを当業者は理解されたい。
以下では、図3を参照しながら、本発明の一実施形態によるシステム方法の流れ図を説明する。
まず、基地局は、基地局の動作モードに従って、いくつかのアンテナ素子から複数の送信アンテナ素子を選択して、信号を送信し、動作モードは開ループ動作モードまたは閉ループ動作モードを含む。具体的には、図3を参照して方法をさらに説明する。
ステップS10では、基地局1が、基地局の動作モードに従って、複数の送信アンテナ素子間の空間的相関モード情報を決定する。
基地局1の動作モードは、開ループ動作モードまたは閉ループ動作モードを含む。基地局1は、どんな種類の信号、例えばデータまたはシグナリングを移動局に送る必要があるかを知っており、したがって、基地局1は、それに応じて開ループ動作モードまたは閉ループ動作モードを使用して、この信号を送ることを決定することができる。例えば、基地局1が移動局に制御シグナリング、例えばパブリック制御情報を送る必要があるとき、これらの信号はブロードキャスティングで送られるが、基地局1と複数の移動局との間のチャネルが受けるフェージングは異なるので、閉ループ方式を使用して移動局に送信信号を向ける方法がなく、したがって基地局は通常、開ループ・モードを使用してこれらのシグナリングを送る。あるいは、移動局の移動速度が非常に速いとき、すなわち基地局と移動局との間のチャネル情報が高速時変であるとき、チャネル情報が移動局によって基地局にフィードバックされる場合であっても、チャネル情報はやはり正確ではない。したがって、例えば、移動局の移動速度が第1の所定のしきい値より上であることを基地局1が検出するとき、基地局1は、開ループ動作モードで移動局に信号を送信する。
さらに、基地局1は、特定の移動局へのデータの伝送中、開ループ動作モードまたは閉ループ動作モードのどちらかを適用することができる。例えば、移動速度が第1の所定のしきい値未満の移動局に基地局1が信号を送信しているとき、例えば、移動局が大都市の室内環境にあるとき、基地局1は、閉ループ動作モードを使用して、移動局に関する信号を送信することができる。
次いで、基地局1は、基地局が閉ループ動作モード下で動作中のとき、送信アンテナ素子間の空間的相関が強いモードであると決定し、または基地局が開ループ動作モード下で動作中のとき、複数の送信アンテナ素子間の空間的相関が弱いモードであると決定する。
空間的相関は通常、大まかには伝播行列の相関行列の階数、または伝播行列の相関行列の最大固有値と最小固有値の間の比によって表すことができる。例えば、伝播行列の相関行列が全階数である場合、送信アンテナ間の空間的相関モードは弱いモードである。伝播行列の相関行列の階数が1であるとき、送信アンテナ間の空間的相関モードは強いモードである。あるいは、伝播行列の相関行列の最大固有値と最小固有値の間の比が相対的に大きいとき、送信アンテナ間の空間的相関モードは強いモードである。伝播行列の相関行列の最大固有値と最小固有値の間の比が相対的に小さいとき、送信アンテナ間の空間的相関モードは弱いモードである。
次いで、ステップS11では、基地局1は、空間的相関モード情報に従って、いくつかのアンテナ素子、すなわち大規模アンテナ・アレイから複数の送信アンテナ素子を選択して、信号を送信する。
具体的には、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが強いモードであると基地局1が決定したとき、基地局1は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第2の所定のしきい値を超えない複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択する。具体的には、図1を一例として使用して説明する。図1に示す16個のアンテナ素子は、4つのアンテナ素子をそれぞれ有する4つのグループに分割され、同一グループ内の4つのアンテナ素子の中の2つの隣接するアンテナ素子間の間隔はd<0.5λである。基地局1は、第2の所定のしきい値を0.5λに設定することができ、その結果、基地局1は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が0.5λを超えない4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信する。したがって、1つのグループ内の4つのアンテナ素子間の間隔が最小であり、0.5λを超えず、したがって、この4つのアンテナ素子は、16個のアンテナ素子からなるアンテナ・アレイ内で強い空間的相関を有するので、基地局1は、4つのグループのうちの任意のグループ内の複数のアンテナ素子を選択して、信号を送信することができる。
変形実施形態では、図2に示すアンテナの分布を一例として使用して、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが強いモードであると基地局1が決定したとき、基地局1は、第2の所定のしきい値を0.2λに設定することができる。したがって、基地局1は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が0.2λを超えない4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信する。例えば、基地局1は、図2に示す楕円内の4つの送信アンテナ素子を選択して、信号を送信する。基地局アンテナのこの構成条件下で、基地局1によって選択される送信アンテナは、4つの隣接するアンテナ素子であり、任意の隣接するアンテナ素子間の間隔は0.2λを超えず、したがって、これらのアンテナ素子間に非常に強い空間的相関が存在する。
したがって、閉ループ動作モード下で、基地局1は、強い空間的相関を有するアンテナ素子を選択して信号を送信し、その結果、瞬間チャネル情報が統計チャネル情報で置き換えられ、コードブックが移動局によって適切に選ばれる条件下で、チャネル情報がより正確に記述され、チャネル情報がより少ないビットでフィードバックされ、量子化誤差が実質的に低減される。
変形実施形態では、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが弱いモードであると基地局1が決定したとき、基地局1は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第3の所定のしきい値以上である複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択する。例えば、やはり図1を一例として使用して説明すると、基地局1は、第3の所定のしきい値を4λに設定することができる(λは動作波長である)。送信アンテナ素子間の空間的相関モードが弱いモードであると基地局1が決定したとき、基地局1は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が4λを超える4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信する。例えば、基地局1は、各グループ内の第1のアンテナ素子を選択して、信号を送信することができる。選択された4つのアンテナ素子は異なるグループに属するので、選択されたアンテナ素子内の隣接するアンテナ素子間の間隔は4λを超え、したがって4つのアンテナ素子間の空間的相関は、このアンテナ構成下では最も弱く、言い換えれば、これらの4つのアンテナ素子に対応するチャネルは、これらの4つのアンテナ素子に対応するサブチャネルのフェージングの独立性を満たすように最大のDoFを与える。したがって、大きな空間多重化利得および/または空間ダイバーシティ利得を得ることができ、その結果、データ伝送速度が向上し、かつ/またはデータ伝送の信頼性が向上する。
別の変形実施形態では、図2を一例として取ることによって説明すると、基地局1は、第3の所定のしきい値を4λに設定することができる。送信アンテナ素子間の空間的相関モードが弱いモードであると基地局1が決定したとき、基地局1は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が4λ以上である4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信する。例えば、基地局1は、図2に示す円で囲まれた4つのアンテナ素子を送信アンテナとして選択することができ、したがって、選択したアンテナ素子内の隣接するアンテナ素子間の間隔は4λに等しい。したがって、4つのアンテナ素子間の空間的相関は、このアンテナ構成下で最も弱く、言い換えれば、これらの4つのアンテナ素子に対応するチャネルは、これらの4つのアンテナ素子に対応するサブチャネルのフェージングの独立性を満たすように最大のDoFを与えることができる。したがって、大きな空間多重化利得および/または空間ダイバーシティ利得を得ることができ、その結果、データ伝送速度が向上し、かつ/またはデータ伝送の信頼性が向上する。
基地局1が強いモードと弱いモードとの間の空間的相関を取得したい場合、任意選択で、基地局は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第2の所定のしきい値と第3の所定のしきい値の間である複数のアンテナ素子を選択して、信号を送信することができる。
もちろん、図1と図2の両方について所定のしきい値の条件を満たす複数のグループのアンテナ素子が存在する可能性があることを当業者は理解されたい。例えば、やはり図1を一例として使用して説明すると、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが強いモードであると基地局1が決定したとき、基地局1は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第2の所定のしきい値を超えない複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択する。基地局1は、4つのグループのうちの任意のグループ内の複数のアンテナ素子を選択して、信号を送信することができる。すなわち、基地局1は、第1のグループ内の4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信することができ、または第2のグループ内の4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信することができ、以下、他のグループも同様である。したがって、基地局1は、これらの4つのアンテナ・グループから1つのグループをランダムに選択して、信号を送信することができる。任意選択で、基地局1は、各アンテナ・グループを使用して信号を送信し、ポーリング式に順番に信号を送信できる。上記の説明は、図2に示す実施形態に対しても適用可能であることを理解することができる。
さらに、やはり図1を一例として使用して説明すると、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが弱いモードであると基地局1が決定し、基地局1が、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第3の所定のしきい値以上である複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択したとき、基地局1は、4つのグループの各グループ内の第1のアンテナ素子を選択して、信号を送信することができ、または4つのグループの各グループ内の第2のアンテナ素子を選択して、信号を送信することができ、以下、他のグループも同様である。もちろん、基地局1は、4つのアンテナ素子をランダムに選択して、信号を送信することができる。任意選択で、基地局1は、ポーリング方式を適用することができ、例えば、第1の時間枠で、各グループ内の対応する第1のアンテナ素子を使用して、信号を送信し、第2の時間枠で、各グループ内の対応する第2のアンテナ素子を使用して、信号を送信し、第3の時間枠で、各グループ内の対応する第3のアンテナ素子を使用して、信号を送信し、第4の時間枠で、各グループ内の対応する第4のアンテナ素子を使用して、信号を送信し、次いで、そのような伝送シーケンスを反復する。
別の変形実施形態では、ステップS11では、基地局1が閉ループ・モード下で動作中であり、複数のアンテナ・グループがしきい値条件を満たすとき、例えば、1つの選択したアンテナ・グループ内の隣接するアンテナ素子間の間隔が、任意の他のアンテナ・グループ内の隣接するアンテナ素子間の間隔と同一であり、両方の間隔が第4の所定のしきい値を超えないとき、やはり図1を一例として使用して説明すると、第4の所定のしきい値が0.5λに設定され、したがって、各グループ内の4つのアンテナ素子はすべて、しきい値条件を満たす。ステップS11は、4つのグループ内の各アンテナ・グループをそれぞれ使用することにより、基地局1によってポーリング式に信号を送信すること、すなわち基地局1が第1のアンテナ・グループ、第2のアンテナ・グループ、第3のアンテナ・グループおよび第4のアンテナ・グループを使用して、ポーリング式に信号を送信することをさらに含む。次いで、ステップS12では、基地局1は、基地局によって切断される移動局からフィードバック情報を受信し、例えば、移動局2は基地局1によってサービスされ、移動局2は、4つのアンテナ・グループによってそれぞれ送信された、取得した信号に従って、最高の受信の信頼性を有するアンテナ・グループを決定する。例えば、移動局2が、第1のアンテナ・グループによって送信された信号の信号対干渉雑音比(SINR)が最高であると測定した場合、移動局2は、第1のグループのグループ番号を基地局1にフィードバックする。次いで、ステップ13では、基地局1は、フィードバック情報、すなわちグループ番号1に従って、4つのアンテナ・グループのうちの第1のアンテナ・グループを使用して、信号を送信することを決定する。
上記の実施形態では、基地局1によって選択される送信アンテナ数は4本である。基地局1によって選択される送信アンテナ数はそれに限定されないことを当業者は理解することができる。さらに、基地局1の無線周波数回路数、および/または基地局1によって可能にされるアルゴリズムの複雑さ、および/またはシステム・オーバヘッド、例えば、パイロット信号の選択によって導入されるオーバヘッド、および/または基地局1によってサービスされる移動局2の数に従って、送信アンテナ数を合成的に決定することができる。例えば、基地局1によって可能にされるアルゴリズムの複雑さが低いとき、選択可能なアンテナ素子数は、基地局1によって可能にされるアルゴリズムの複雑さが高いときの選択可能なアンテナ素子数よりも少ない。基地局1が複数のユーザにサービスするとき、選択されるアンテナ素子数は、単一のユーザがサービスを受けるときに選択されるアンテナ素子数よりも多いことがある。もちろん、送信アンテナ数の選択中に考慮される要素は、上述の要素に限定されない。
上記の実施形態では、各アンテナ素子は1つの偏波方向だけを有し、各アンテナ素子の偏波方向は同一である。基地局1は、異なる間隔を有するアンテナを選択することだけによって、アンテナ間のDoFまたは相関を変更する。任意選択で、基地局1は、二重偏波アンテナ・モード下、すなわち交差偏波アンテナ・モード下で動作することができる。変形実施形態では、やはり図1を一例として使用して説明すると、図1に示す各アンテナ素子は、同時に2つの偏波方向を有する。送信アンテナ素子間の空間的相関モードが強いモードであると基地局1が決定したとき、基地局1は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第2の所定のしきい値を超えない複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択し、これらの選択した複数のアンテナ素子は、同一の単一偏波方向を使用する。
変形実施形態では、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが弱いモードであると基地局1が決定したとき、基地局1は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第3の所定のしきい値を超える複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択し、これらの選択した複数のアンテナ素子は二重偏波方向を使用する。すなわち、各アンテナは2つの偏波方向を同時に使用し、一方は水平偏波方向であり、他方は垂直偏波方向である。2つの偏波方向は、空間的に無相関の2つの仮想アンテナとして動作することができる。信号はこれらの2つの方向で送信され、効果は、無相関の2つの仮想アンテナが使用されるのと同様である。したがって、送信アンテナがすべて二重偏波を使用するとき、空間的に無相関のアンテナ数が2倍となる。
上記の実施形態では、第2の所定のしきい値が0.5λまたは0.2λに設定され、第3の所定のしきい値が0.5λに設定され、第4の所定のしきい値が0.2λに設定され、実際のシステムでは、これらのしきい値は、上述の実施形態で与えられる値に限定されず、当業者は、実際の必要に従ってこれらのしきい値を構成することができ、または基地局は、これらのしきい値を自動的に調節できることを理解することができる。さらに、通信システムの状況に従って、第1の所定のしきい値を手動または自動で設定することができる。
以下では、図4を参照して、本発明の一実施形態によるデバイスのブロック図を説明する。
図4に示すデバイス10は、基地局1内に配置される。デバイス10は送信手段100を備え、送信手段100は決定手段1000および選択手段1001を備える。
まず、基地局1の送信手段100は、基地局の動作モードに従って、いくつかのアンテナ素子から複数の送信アンテナ素子を選択して、信号を送信し、動作モードは、開ループ動作モードおよび閉ループ動作モードを含む。詳細な説明を以下で与える。
決定手段1000は、基地局の動作モードに従って、複数の送信アンテナ素子間の空間的相関モード情報を決定する。基地局1の動作モードは、開ループ動作モードおよび閉ループ動作モードを含む。基地局1は、どんな種類の信号、例えば、データまたはシグナリングを移動局に送る必要があるかを知っており、したがって、基地局1は、それに応じて開ループ動作モードまたは閉ループ動作モードを使用して、この信号を送ることを決定することができる。例えば、基地局1が移動局に制御シグナリング、例えばパブリック制御情報を送る必要があるとき、これらの信号はブロードキャスティングで送られるが、基地局1と複数の移動局との間のチャネルが受けるフェージングは異なるので、閉ループ方式を使用して移動局に送信信号を向ける方法がなく、したがって基地局1は通常、開ループ・モードを使用してこれらのシグナリングを送る。あるいは、移動局2の移動速度が非常に速いとき、すなわち基地局1と移動局2との間のチャネル情報が高速時変であるとき、チャネル情報が移動局2によって基地局1にフィードバックされる場合であっても、チャネル情報はやはり正確ではない。したがって、例えば、移動局2の移動速度が第1の所定のしきい値より上であることを基地局1が検出するとき、基地局1は、開ループ動作モードで移動局に信号を送信する。
さらに、基地局1が特定の移動局へのデータを送信するとき、基地局1は、開ループ動作モードまたは閉ループ動作モードのどちらかを適用することができる。例えば、移動速度が第1の所定のしきい値未満の移動局2に基地局1が信号を送信しているとき、例えば、移動局2が大都市の室内環境にあるとき、基地局1は、閉ループ動作モードを適用して、移動局2に関する信号を送信することができる。
次いで、決定手段1000は、基地局が閉ループ動作モード下で動作中のとき、送信アンテナ素子間の空間的相関が強いモードであると決定し、または基地局が開ループ動作モード下で動作中のとき、送信アンテナ素子間の空間的相関が弱いモードであると決定する。
空間的相関は通常、大まかには伝播行列の相関行列の階数、または伝播行列の相関行列の最大固有値と最小固有値の間の比によって表すことができる。例えば、伝播行列の相関行列が全階数である場合、送信アンテナ間の空間的相関モードは弱いモードである。伝播行列の相関行列の階数が1であるとき、送信アンテナ間の空間的相関モードは強いモードである。あるいは、伝播行列の相関行列の最大固有値と最小固有値の間の比が相対的に大きいとき、送信アンテナ間の空間的相関モードは強いモードである。伝播行列の相関行列の最大固有値と最小固有値の間の比が相対的に小さいとき、送信アンテナ間の空間的相関モードは弱いモードである。
次いで、選択手段1001は、空間的相関モード情報に従って、いくつかのアンテナ素子、すなわち大規模アンテナ・アレイから複数の送信アンテナ素子を選択して、信号を送信する。
具体的には、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが強いモードであると決定手段1000が決定したとき、選択手段1001は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第2の所定のしきい値を超えない複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択する。具体的には、図1を一例として使用して説明する。図1に示す16個のアンテナ素子は、4つのアンテナ素子をそれぞれ有する4つのグループに分割され、同一グループ内の4つのアンテナ素子の中の2つの隣接するアンテナ素子間の間隔はd<0.5λである。基地局1は、第2の所定のしきい値を0.5λに設定することができ、その結果、選択手段1001は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が0.5λを超えない4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信する。したがって、1つのグループ内の4つのアンテナ素子間の間隔が最小であり、0.5λを超えず、したがって、これらのアンテナ素子間に強い空間的相関が存在するので、選択手段1001は、4つのグループのうちの任意のグループ内の複数のアンテナ素子を選択して、信号を送信することができる。
変形実施形態では、図2に示すアンテナの分布を一例として使用して、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが強いモードであると決定手段1000が決定したとき、基地局1は、第2の所定のしきい値を0.2λに設定することができる。したがって、選択手段1001は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が0.2λを超えない4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信する。例えば、選択手段1001は、図2に示す楕円内の4つの送信アンテナ素子を選択して、信号を送信する。基地局アンテナのこの構成条件下で、選択手段1001によって選択される送信アンテナは、4つの隣接するアンテナ素子であり、任意の隣接するアンテナ素子間の間隔は0.2λを超えず、したがって、これらのアンテナ素子間に非常に強い空間的相関が存在する。
したがって、閉ループ動作モード下で、選択手段1001は、強い空間的相関を有するアンテナ素子を選択して信号を送信し、その結果、瞬間チャネル情報が統計チャネル情報で置き換えられ、コードブックが移動局によって適切に選ばれる条件下で、チャネル情報がより正確に記述され、チャネル情報がより少ないビットでフィードバックされ、量子化誤差が実質的に低減される。
変形実施形態では、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが弱いモードであると決定手段1000が決定したとき、選択手段1001は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第3の所定のしきい値以上である複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択する。例えば、やはり図1を一例として使用して説明すると、基地局1は、第3の所定のしきい値を4λに設定することができる(λは動作波長である)。送信アンテナ素子間の空間的相関モードが弱いモードであると決定手段1000が決定したとき、選択手段1001は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が4λを超える4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信する。例えば、基地局1は、各グループ内の第1のアンテナ素子を選択して、信号を送信することができる。選択された4つのアンテナ素子は異なるグループに属するので、選択されたアンテナ素子内の隣接するアンテナ素子間の間隔は4λを超え、したがって4つのアンテナ素子間の空間的相関は、このアンテナ構成下では最も弱く、言い換えれば、これらの4つのアンテナ素子に対応するチャネルは、これらの4つのアンテナ素子に対応するサブチャネルのフェージングの独立性を満たすように最大のDoFを与える。したがって、大きな空間多重化利得および/または空間ダイバーシティ利得を得ることができ、その結果、データ伝送速度が向上し、かつ/またはデータ伝送の信頼性が向上する。
別の変形実施形態では、図2を一例として取ることによって説明すると、基地局1は、第3の所定のしきい値を4λに設定することができる。送信アンテナ素子間の空間的相関モードが弱いモードであると決定手段1000が決定したとき、選択手段1001は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が4λ以上である4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信する。例えば、選択手段1001は、図2に示す円で囲まれた4つのアンテナ素子を送信アンテナとして選択することができ、したがって、選択したアンテナ素子内の隣接するアンテナ素子間の間隔は4λに等しい。したがって、これらの4つのアンテナ素子間の空間的相関は、このアンテナ構成下で最も弱く、言い換えれば、これらの4つのアンテナ素子に対応するチャネルは、これらの4つのアンテナ素子に対応するサブチャネルのフェージングの独立性を満たすように最大のDoFを与えることができる。したがって、大きな空間多重化利得および/または空間ダイバーシティ利得を得ることができ、その結果、データ伝送速度が向上し、かつ/またはデータ伝送の信頼性が向上する。
もちろん、図1と図2の両方について所定のしきい値の条件を満たす複数のグループのアンテナ素子が存在する可能性があることを当業者は理解されたい。例えば、やはり図1を一例として使用して説明すると、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが強いモードであると決定手段1000が決定したとき、選択手段1001は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第2の所定のしきい値を超えない複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択し、選択手段1001は、4つのグループのうちの任意のグループ内の複数のアンテナ素子を選択して、信号を送信することができる。すなわち、選択手段1001は、第1のグループ内の4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信することができ、または第2のグループ内の4つのアンテナ素子を選択して、信号を送信することができ、以下、他のグループも同様である。したがって、選択手段1001は、これらの4つのアンテナ・グループから1つのグループをランダムに選択して、信号を送信することができる。任意選択で、選択手段1001は、各アンテナ・グループを使用して、ポーリング式に順番に信号を送信することができる。
さらに、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが弱いモードであると決定手段1000が決定し、選択手段1001が、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第3の所定のしきい値以上である複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択したとき、選択手段1001は、各グループ内の第1のアンテナ素子を選択して、信号を送信することができ、または各グループ内の第2のアンテナ素子を選択して、信号を送信することもでき、以下、他のグループも同様である。もちろん、選択手段1001は、4つのアンテナ素子をランダムに選択して、信号を送信することができる。任意選択で、選択手段1001は、ポーリング方式を適用することができ、例えば、第1の時間枠で、各グループ内の対応する第1のアンテナ素子を使用して、信号を送信し、第2の時間枠で、各グループ内の対応する第2のアンテナ素子を使用して、信号を送信し、第3の時間枠で、各グループ内の対応する第3のアンテナ素子を使用して、信号を送信し、第4の時間枠で、各グループ内の対応する第4のアンテナ素子を使用して、信号を送信し、次いで、そのような伝送シーケンスを反復する。
別の変形実施形態では、基地局1が閉ループ・モード下で動作中であり、複数のアンテナ・グループがしきい値条件を満たすとき、例えば、1つの選択したアンテナ・グループ内の隣接するアンテナ素子間の間隔が、任意の他のアンテナ・グループ内の隣接するアンテナ素子間の間隔と同一であり、両方の間隔が第4の所定のしきい値を超えないとき、やはり図1を一例として使用して説明すると、第4の所定のしきい値が0.5λに設定され、したがって、各グループ内の4つのアンテナ素子は、しきい値条件を満たす。4つのグループ内の各アンテナ・グループをそれぞれ使用することにより、送信手段100によってポーリング式に信号が送信され、次いで、受信手段(図示せず)が、基地局によって切断される移動局からフィードバック情報を受信し、例えば、移動局2は基地局1によってサービスされ、移動局2は、4つのアンテナ・グループによってそれぞれ送信された、取得した信号に従って、最高の受信の信頼性を有するアンテナ・グループを決定する。例えば、移動局2が、第1のアンテナ・グループによって送信された信号のSINRが最高であると測定した場合、移動局2は、第1のグループのグループ番号を基地局1にフィードバックする。次いで、選択手段1001は、フィードバック情報、すなわちグループ番号1に従って、4つのアンテナ・グループのうちの第1のアンテナ・グループを使用して、信号を送信することを決定する。
上記の実施形態では、基地局1によって選択される送信アンテナ数は4本である。基地局1によって選択される送信アンテナ数はそれに限定されないことを当業者は理解することができる。具体的には、基地局1のRF回路数、および/または基地局1によって可能にされるアルゴリズムの複雑さ、および/またはシステム・オーバヘッド、例えば、パイロット信号の選択によって導入されるオーバヘッド、および/または基地局1によってサービスされる移動局2の数に従って、送信アンテナ数を合成的に決定することができる。例えば、基地局1によって可能にされるアルゴリズムの複雑さが低いとき、選択可能なアンテナ素子数は、基地局1によって可能にされるアルゴリズムの複雑さが高いときの選択可能なアンテナ素子数よりも少ない。基地局1が複数のユーザにサービスするとき、選択されるアンテナ素子数は、単一のユーザがサービスを受けるときの選択されるアンテナ素子数よりも多いことがある。もちろん、送信アンテナ数の選択中に考慮される要素は、上述の要素に限定されない。
上記の実施形態では、各アンテナ素子は1つの偏波方向だけを有し、各アンテナ素子の偏波方向は同一である。選択手段1001は、異なる間隔を有するアンテナを選択することだけによって、アンテナ間のDoFまたは相関を変更する。任意選択で、解決策は、二重偏波アンテナ・モード下、すなわち交差偏波アンテナ・モード下で動作することができる。変形実施形態では、やはり図1を一例として使用して説明すると、図1に示す各アンテナ素子は、同時に2つの偏波方向を有する。送信アンテナ素子間の空間的相関モードが強いモードであると決定手段1000が決定したとき、選択手段1001は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第2の所定のしきい値を超えない複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択し、これらの選択した複数のアンテナ素子は、同一の単一偏波方向を使用する。
変形実施形態では、送信アンテナ素子間の空間的相関モードが弱いモードであると決定手段1000が決定したとき、選択手段1001は、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第3の所定のしきい値以上である複数の送信アンテナ素子を大規模アンテナ・アレイから選択し、これらの選択した複数のアンテナ素子は二重偏波方向を使用する。すなわち、各アンテナは2つの偏波方向を同時に使用し、一方は水平偏波方向であり、他方は垂直偏波方向である。2つの偏波方向は、空間的に無相関の2つの仮想アンテナとして動作することができる。信号がこれらの2つの方向で送信される場合、効果は、無相関の2つの仮想アンテナが使用されるのと同様である。したがって、送信アンテナがすべて二重偏波を使用するとき、空間的に無相関のアンテナ数が2倍となる。
上記で本発明の実施形態を説明したが、本発明は特定のシステム、機器、および特定のプロトコルに限定されず、添付の特許請求の範囲内で当業者は変形形態および修正形態を作成することができる。
説明、開示、図面、および添付の特許請求の範囲を読むことにより、上記実施形態での他の変更を当業者は理解し、実装することができる。特許請求の範囲では、「備える」、「含む」という語は他の要素またはステップの存在を除外するものではなく、「a」、または「an」という語は、「複数の」そのような要素の存在を除外するものではない。本発明の実際の適用では、1つの構成要素が、特許請求の範囲内の複数の技術的特徴の機能を実行することができる。特許請求の範囲内のどんな参照番号も、範囲に対する限定とみなされるべきではない。

Claims (15)

  1. 多入力多出力通信システムの基地局で信号を送信する方法であって、前記基地局がいくつかのアンテナ素子を備え、
    B.前記基地局の動作モードに従って、前記いくつかのアンテナ素子から複数の送信アンテナ素子を選択して、信号を送信するステップであって、前記動作モードが開ループ動作モードまたは閉ループ動作モードを含むステップ
    を含む方法。
  2. 前記ステップBの前に、
    A.前記基地局によって送信中の前記信号のトラフィック・タイプがシグナリングであるとき、かつ/または前記基地局によってサービスされる移動局の移動速度が第1の所定のしきい値より上であるとき、前記基地局が前記開ループ・モード下で動作中であると決定するステップ
    をさらに含む請求項1に記載の方法。
  3. 前記ステップBが、
    B1.前記動作モードに従って、前記複数の送信アンテナ素子間の空間的相関モード情報を決定するステップと、
    B2.前記空間的相関モード情報に従って、前記いくつかのアンテナ素子から前記複数の送信アンテナ素子を選択して、前記信号を送信するステップと
    によって実装される請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記ステップB1が、
    前記基地局が前記閉ループ・モード下で動作中であるとき、前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が強いモードであると決定するステップ、または
    前記基地局が前記開ループ・モード下で動作中であるとき、前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が弱いモードであると決定するステップ
    によって実装される請求項3に記載の方法。
  5. 前記ステップB2が、
    前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が強いモードであるとき、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第2の所定のしきい値を超えない前記複数の送信アンテナ素子を前記いくつかのアンテナ素子から選択するステップ、または
    前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が弱いモードであるとき、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第3の所定のしきい値以上である前記複数の送信アンテナ素子を前記いくつかのアンテナ素子から選択するステップ
    によって実装される請求項4に記載の方法。
  6. 前記いくつかのアンテナ素子のうちの少なくとも1個が交差偏波方向を有し、前記ステップB2がさらに、
    前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が強いモードであるとき、前記複数の送信アンテナ素子が同一の単一偏波方向を使用するステップ、または
    前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が弱いモードであるとき、前記複数の送信アンテナ素子が二重偏波方向を使用するステップ
    によって実装される請求項5に記載の方法。
  7. 前記基地局が前記閉ループ・モード下で動作中であり、前記複数の送信アンテナ素子が複数のアンテナ・グループに属し、1つのアンテナ・グループ内の前記隣接するアンテナ素子間の間隔が、任意の他のアンテナ・グループ内の前記隣接するアンテナ素子間の間隔と同一であり、両方の間隔が第4の所定のしきい値を超えないとき、前記ステップB2が、
    前記空間的相関モード情報に従って、前記いくつかのアンテナ素子から前記複数のアンテナ・グループを選択するステップと、
    各アンテナ・グループを使用してポーリング式に信号を送信するステップと
    によって実装され、前記ステップB2の後に、
    C.前記基地局によって切断される移動局からフィードバック情報を受信するステップと、
    D.前記フィードバック情報に従って、前記複数のアンテナ・グループのうちの1つのアンテナ・グループを使用して前記信号を送信することを決定するステップと
    をさらに含む請求項3に記載の方法。
  8. 前記複数の送信アンテナ数が、基地局の無線周波数回路数、および/または基地局のアルゴリズムの複雑さ、および/またはシステム・オーバヘッド、および/または前記基地局によってサービスされる前記移動局の数に従って決定される請求項5乃至7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記第2の所定のしきい値が動作波長の2分の1であり、かつ/または前記第3の所定のしきい値が動作波長の4倍である請求項5または6に記載の方法。
  10. 前記第4の所定のしきい値が動作波長の2分の1である請求項7に記載の方法。
  11. 多入力多出力通信システムの基地局で信号を送信するためのデバイスであって、前記基地局がいくつかのアンテナ素子を備え、装置が、
    前記基地局の動作モードに従って、前記いくつかのアンテナ素子から複数の送信アンテナ素子を選択して、信号を送信するように構成された送信手段であって、前記動作モードが開ループ動作モードおよび閉ループ動作モードを含む送信手段
    を備えるデバイス。
  12. 前記送信手段が、
    前記動作モードに従って、前記複数の送信アンテナ素子間の空間的相関モード情報を決定するように構成された決定手段と、
    前記空間的相関モード情報に従って、前記いくつかのアンテナ素子から前記複数の送信アンテナ素子を選択して、前記信号を送信するように構成された選択手段と
    をさらに備える請求項11に記載のデバイス。
  13. 前記決定手段がさらに、
    前記基地局が前記閉ループ・モード下で動作中であるとき、前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が強いモードであると決定し、または
    前記基地局が前記開ループ・モード下で動作中であるとき、前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が弱いモードであると決定する
    ように構成される請求項12に記載のデバイス。
  14. 前記選択手段がさらに、
    前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が強いモードであるとき、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第2の所定のしきい値を超えない前記複数の送信アンテナ素子を前記いくつかのアンテナ素子から選択し、または
    前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が弱いモードであるとき、任意の隣接するアンテナ間の間隔が第3の所定のしきい値以上である前記複数の送信アンテナ素子を前記いくつかのアンテナ素子から選択する
    ように構成される請求項13に記載のデバイス。
  15. 前記いくつかのアンテナ素子のうちの少なくとも1個が交差偏波方向を有し、前記選択手段がさらに、
    前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が強いモードであるとき、前記複数の送信アンテナ素子が同一の単一偏波方向を使用することを可能にし、または
    前記複数の送信アンテナ素子間の前記空間的相関が弱いモードであるとき、前記複数の送信アンテナ素子が二重偏波方向を使用することを可能にする
    ように構成される請求項14に記載のデバイス。
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