JP2020517185A - ハイブリッド・ビームフォーミングを用いる通信デバイス及び方法 - Google Patents
ハイブリッド・ビームフォーミングを用いる通信デバイス及び方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行ってRFデータストリームを得るように構成されたデジタルビームフォーミング回路と、
上記得られたRFデータストリームのためのアナログビームフォーミングを行うように構成されたアナログビームフォーミング回路と、
を具備し、
上記アナログビームフォーミング回路は、上記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行って、上記他の通信デバイスが上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応する上記デジタルビームフォーミング情報を算出することができるように構成され、
上記デジタルビームフォーミング回路は、上記算出されたデジタルビームフォーミング情報を受信し、それを使用して上記デジタルビームフォーミングを行うように構成される
通信デバイスを提供する。
RFデータストリームの受信に使用するアナログビームを確定するために上記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行うように構成されたアナログビームフォーミング回路と、
上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われるアナログビームの組み合わせについて算出された所定のメトリックに基づいてデジタルビームフォーミング情報を算出し、
上記算出されたデジタルビームフォーミング情報を上記他の通信デバイスに伝送して、上記他の通信デバイスが上記デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行うことを可能にする
ように構成されたデジタルビームフォーミング算出回路と
を具備する
通信デバイスを提供する。
デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行ってRFデータストリームを得るように構成されたデジタルビームフォーミング回路と、
上記得られたRFデータストリームのためのアナログビームフォーミングを行うように構成されたアナログビームフォーミング回路と、
を具備し、
上記アナログビームフォーミング回路は、上記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行って、上記通信デバイスが上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応する上記デジタルビームフォーミング情報を算出することができるように構成され、
上記デジタルビームフォーミング回路は、上記算出されたデジタルビームフォーミング情報を使用して上記デジタルビームフォーミングを行うように構成される
通信デバイスを提供する。
なわち以下のように構成されるとする。
説明を簡単にするため、伝送されるシンボルベクトルを次のように考える。
伝送信号は
となり、ここでは、PD及びPAはそれぞれデジタル及びアナログの伝送ビームフォーミングマトリクスを表す。より明確には、アナログマトリクスは、すべてのブロックに対して等しく、シンボルブロックの伝送中にアナログビームフォーマが変わらないモデルに対するブロック対角として表される。一方、PDはガード・インターバル長に満たないタップ数でフィルタを形成することができるため、ブロック巡回行列として選ばれる。GIを取り除いた後の受信シンボルは
となる。ここでは
となり、WAは受信アナログビームフォーミングマトリクスである。WH Aは、アナログ受信ビームフォーミングマトリクスを表すブロック対角行列である。アナログ伝送ビームフォーミング及び受信ビームフォーミング後に見られる有効チャネルは以下のように書くことができる。
ここでは、L_effは、アナログビームフォーミング演算の後に残る有効タップ数を表し、PBA及びWBAはそれぞれ、プリコーディング・マトリクス及び合成マトリクスの対角ブロックの繰り返しを表す。
ここでは、
はブロック対角行列であり、各ブロックkはサブキャリアkにおけるチャネルマトリクスに対応する。同一のデジタル伝送ビームフォーミング・マトリクスをすべてのサブキャリアで使用させることで、
を前提とする場合と等しくなる。
レートを最大化しMMSEを最小化するデジタル伝送マトリクスは、次のような最適化問題(1)を解決することにより見出すことができる。
従来の解とは異なり、相互情報最大化は、すべての周波数領域チャネルにPBDを結合することによる特異値分解(SVD)に直接は起因しない。しかしながら、相互情報最大化及びMMSE最小化は、例えば内点解によって必要な精度で解くことができる凸状の最適化問題に等しい。凸状構造を明らかにするため、問題(1)は、以下のように、半正値定符号行列QBDにおける最適化問題として同等に再公式化されることができるとわかる。
問題(2)は凸集合についての凹関数の最大化を表し、従ってアルゴリズムが既知である半定値問題のカテゴリに入る。
ここでは、P* Dは、キャリア協調又はサブキャリアに基づくブロック対角に定義された最適プリコーディング・マトリクスである。d(*,*)は距離測度である(アーギュメントの差又は弦距離のフロベニウスノルム又はノルム2であってもよい)。いずれの場合においても閉形式が存在し、周波数領域におけるチャネルインパルス応答(CIR)に基づいている。プリコーディング・マトリクスを得るための他の実用的な方法は、周波数領域におけるチャネル共分散マトリクスの平均、すなわち、
を検討することであり、PBDを当該共分散マトリクスの固有ベクトルとして算出することである。
i)デジタルビームフォーミング・トレーニングがこれから行われることを示すこと。
ii)どの通信デバイスがビームフォーミングマトリクス算出をおこなっているかを示すこと。
iii)デジタルビームフォーミングマトリクス(一般的にここでは「ビームフォーミング情報」と呼ぶ)を伝送すること。
iv)任意で、デジタルプリコーダのフォーマット及び必要なパラメータ(1つのフォーマットのみ許容される場合、例えば通信デバイス及び/又は規格であらかじめ定義することができる)を示すこと。
v)デジタルプリコーダを算出又は適用する装置の処理能力を示すこと。
a)すべての必要なシグナリング(i〜iv)はBRP(Beam Refinement Phase)で行われる。利点は、デジタルビームフォーミングを特定のBRPパケットのみに要求すること又はトラッキングプロセスでのデジタルビームフォーミング算出を必要とすることの可能性と適応性にある。将来的な利点は、STAが、それらの受信装置のチャネルの品質に基づいてデジタルBFの適用を容易に薦めることができ、あるいはRXビームフォーミング・トレーニングと共にデジタルビームフォーミング・トレーニングを、又は単にデジタルビームフォーミング・トレーニングを現在のアナログビームの組み合わせに適用するように要求できることである。
b)図3に示すシグナルフローによれば、必要なシグナリングはMIMOトレーニングセットアップ及びMIMOフィードバックの様々な部分で導入される。
表1BRP frame Action field format
「Digital BF Request」が存在する場合、BRPパケットを送るアナログビームの次のBRPパケットに対してデジタルビームフォーミング算出を行う。これらのマトリクスを算出しているSTAについての表示は、さらに後で示すように「Refinement Element」にあるフィードバックタイプから推測される。
「FBCK-Req-Ext」の値1は、要求されたフィードバックがデジタルビームフォーミングマトリクスを含むことを意味している。「DMG Request Element」において「Digital BF Request」=1であり、「DMG Refinement Element」において「FBCK-Req-Ext」=1の場合、BRPパケット受信に利用されるアナログビームフォーマに対応する有効なリンクに対して、BRPパケットを受信するSTAが算出を行っている。多くの場合、全体の周波数帯域に対してひとつのビームフォーミングマトリクスを用いた算出を実施することが好まれる。しかしながら、多数のタップを用いたFIRプリコーディングフィルタが望まれる場合、一般的にはチャネルフィードバック情報及びデジタルビームフォーミングマトリクスの両方を必要としないので、FIRプリコーディングフィルタNtaps_bのnullではないエレメントの数としてNtapsが再解釈されてもよい。
表2EDMG Channel Measurement Feedback element format
表3Digital TX BF Feedback Field
(1)
ここでは、
であり、ストリームIに対応するビームフォーミングベクトルは単位ノルムである。この場合、ストリームjのアンテナiに対するTXBF係数はuijの実数部によって表され、下記形式で表3Aに示すように、虚数部がそれに続く。特に、表3に提示されたSC・BFフィードバックに代わるものを表3Aに示す。SNRブロックはこのエレメント内で提供されてもよく、あるいはこれとは別にチャネル測定エレメントに含まれてもよい。
表3A Digital TX BF Feedback Field (alternative)
が再構成され、NtxxNSSの次元のPBDは方程式(1)に基づきイニシエータによって算出される。イニシエータは、この情報すなわちPBDを使って、それに続く伝送PTX BDにおいて自身が使用するデジタルビームフォーミングマトリクスを構築する。送信装置によって使用され得る操作マトリクスはこの場合、PTX BD=PBD(Tが適用されない場合)又は転換マトリクスPTX BD=T・PBDである。
ここで、Tは、PBDが設計されたことに基づき、Heff=WAHPAのチャネル推定に使われるTRNフィールドの伝送中に使われた正規直交行列である。
表4Digital Beamforming Frame
表5MIMO Setup frame Action field format
表7MIMO Feedback frame Action field format
1.
他の通信デバイスとの無線周波数に基づく通信のための通信デバイスであって、
デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行ってRFデータストリームを得るように構成されたデジタルビームフォーミング回路(42)と、
上記得られたRFデータストリームのためのアナログビームフォーミングを行うように構成されたアナログビームフォーミング回路(441、442)と、
を具備し、
上記アナログビームフォーミング回路は、上記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行って、上記他の通信デバイスが上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応する上記デジタルビームフォーミング情報を算出することができるように構成され、
上記デジタルビームフォーミング回路は、上記算出されたデジタルビームフォーミング情報を受信し、それを使用して上記デジタルビームフォーミングを行うように構成される
通信デバイス。
2.
上記実施形態1に記載の通信デバイスであって、
上記アナログビームフォーミング回路は、
上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われるアナログビームの組み合わせについて、他の通信デバイスにより算出される所定のメトリックの複数の値を受信し、
上記所定のメトリックの複数の値に基づいて上記一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせを選択し、
上記選択された一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせ及び/又はトレーニングシーケンスを示す組み合わせ情報を、選択された一連の伝送アナログビームを用いて上記他の通信デバイスに伝送して、上記他の通信デバイスが上記選択された最良の組み合わせのためのデジタルビームフォーミング情報を算出することができる
ように構成される
通信デバイス。
3.
上記実施形態1又は2に記載の通信デバイスであって、
上記アナログビームフォーミング回路は、
上記アナログビームフォーミング・トレーニング中に上記他の通信デバイスからチャネルについてのチャネル情報を受信し、
上記受信したチャネル情報に基づき、上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使用されるアナログビームの組み合わせについて所定のメトリックの複数の値を算出する
ように構成される
通信デバイス。
4.
上記実施形態のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
上記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って上記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路(45)
をさらに具備し、
上記アンテナ回路は、
デジタルビームフォーミングを上記通信デバイスにより行うことができることを示す(第1の)デジタルビームフォーミング・インジケータ及び/又はアナログビームフォーミングに加えてデジタルビームフォーミングを上記アナログ(MIMO)ビームフォーミング・トレーニングの間及び/又は後に行わなければならないことを示す(第2の)デジタルビームフォーミング・インジケータを伝送し、且つ/又は
デジタルビームフォーミングを上記他の通信デバイスにより行うことができることを示す(第3の)デジタルビームフォーミング・インジケータ及び/又はアナログビームフォーミングに加えてデジタルビームフォーミングを上記アナログ(MIMO)ビームフォーミング・トレーニングの間に行わなければならないことを示す(第4の)デジタルビームフォーミング・インジケータを受信する
ように構成される
通信デバイス。
5.
上記実施形態のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
上記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って上記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路(45)
をさらに具備し、
上記アンテナ回路は、
上記デジタルビームフォーミング情報を上記通信デバイス又は上記他の通信デバイスにより算出するかどうか及び/又は上記デジタルビームフォーミング情報の算出に使用される、上記アナログビームフォーミング・トレーニングにおける上記一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせを、上記通信デバイス又は上記他の通信デバイスにより選択するかどうかを示す決定インジケータを伝送するように構成される
通信デバイス。
6.
上記実施形態4及び/又は5に記載の通信デバイスであって、
上記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って上記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路(45)
をさらに具備し、
上記アンテナ回路は、上記デジタルビームフォーミング・インジケータ、特に上記第2のデジタルビームフォーミング・インジケータ及び/又は上記決定インジケータを、セットアップフレーム又は上記アナログビームフォーミング・トレーニング中に使用(又は上記アナログビームフォーミング・トレーニングのために定義)されるフレームで伝送するように構成される
通信デバイス。
7.
上記実施形態のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
上記デジタルビームフォーミング回路は、上記デジタルビームフォーミング情報としてプリコーディング情報を受信し、上記プリコーディング情報を上記RFデータストリームのプリコードのために使用するように構成される
通信デバイス。
8.
上記実施形態7に記載の通信デバイスであって、
上記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って上記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路(45)
をさらに具備し、
上記アンテナ回路は、上記他の通信デバイスにプリコーディングインジケータ(デジタルビームフォーミング制御情報、プリコーディング制御情報又はプリコーディングパラメータ情報とも呼ぶ)を伝送するように構成され、
上記プリコーディングインジケータは、タップ数及び/又は量子化ビット数及び/又は上記プリコーディング情報のフォーマットを示す
通信デバイス。
9.
上記実施形態のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
上記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って上記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路(45)
をさらに具備し、
上記アンテナ回路は、上記得られたRFデータストリームの伝送信号のフレームのプリアンブル又はヘッダに、上記フレームの少なくとも一部がデジタルプリコーディング・マトリクスを適用して伝送される場合にプリコーディング表示を埋め込むように構成される
通信デバイス。
10.
他の通信デバイスとの無線周波数に基づく通信のための通信デバイスであって、
RFデータストリームの受信に使用するアナログビームを確定するために上記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行うように構成されたアナログビームフォーミング回路(511、512)と、
上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応するデジタルビームフォーミング情報を算出し、
上記算出されたデジタルビームフォーミング情報を上記他の通信デバイスに伝送して、上記他の通信デバイスが上記デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行うことを可能にする
ように構成されたデジタルビームフォーミング算出回路(54)と
を具備する
通信デバイス。
11.
上記実施形態10に記載の通信デバイスであって、
上記デジタルビームフォーミング算出回路は、
上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われるアナログビームの組み合わせについて、所定のメトリックの複数の値を算出し、
上記所定のメトリックの複数の値に基づいて上記一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせを選択し、
選択された上記一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせのためのデジタルビームフォーミング情報を算出する
ように構成される
通信デバイス。
12.
上記実施形態10又は11に記載の通信デバイスであって、
上記デジタルビームフォーミング算出回路は、
上記アナログビームフォーミング・トレーニング中にチャネルについてのチャネル情報を確定し、
上記チャネル情報を上記他の通信デバイスに伝送して、上記他の通信デバイスが、上記チャネル情報に基づいて上記アナログビームフォーミング・トレーニングに使用されるアナログビームの組み合わせについて、所定のメトリックの複数の値を算出することを可能にし、
上記選択された一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせを示す組み合わせ情報を上記他の通信デバイスから受信し、
上記選択された一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせのためのデジタルビームフォーミング情報を算出する
ように構成される
通信デバイス。
13.
上記実施形態10から12のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
RFデータストリームを受信するように構成されたアンテナ回路(50)
をさらに具備し、
上記アンテナ回路は、
デジタルビームフォーミングを上記通信デバイスにより行うことができること及び/又はアナログビームフォーミングに加えてデジタルビームフォーミングをMIMOビームフォーミング・トレーニング中に行わなければならないことを示すデジタルビームフォーミング・インジケータを伝送し、且つ/又は
デジタルビームフォーミングを上記他の通信デバイスにより行うことができること及び/又はアナログビームフォーミングに加えてデジタルビームフォーミングをMIMOビームフォーミング・トレーニング中に行わなければならないことを示すデジタルビームフォーミング・インジケータを受信する
ように構成される
通信デバイス。
14.
上記実施形態10から13のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
RFデータストリームを受信するように構成されたアンテナ回路(50)
をさらに具備し、
上記アンテナ回路は、上記算出されたデジタルビームフォーミング情報を、フィードバックフレーム又は上記アナログビームフォーミング・トレーニング中に使用(又は上記アナログビームフォーミング・トレーニングのために定義)されるフレームで伝送するように構成される
通信デバイス。
15.
上記実施形態10から14のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
上記デジタルビームフォーミング算出回路は、上記デジタルビームフォーミング情報としてプリコーディング情報を算出し、上記プリコーディング情報を、上記RFデータストリームをプリコードする上記他の通信デバイスに伝送するように構成される
通信デバイス。
16.
上記実施形態15に記載の通信デバイスであって、
上記デジタルビームフォーミング算出回路は、周波数領域の有効チャネル情報、特に周波数領域変換又はアナログビームフォーミングされたチャネルの推定により得られたチャネル情報を使用して、上記デジタルビームフォーミング情報として複数の時間領域ビームフォーミング係数、特に上記デジタルビームフォーミング情報の一部としてのビームフォーミング係数を導出するように構成される
通信デバイス。
17.
上記実施形態16に記載の通信デバイスであって、
上記デジタルビームフォーミング算出回路は、プリコーディング情報としてプリコーディング・マトリクスを算出し、
特に、上記算出されたプリコーディング・マトリクスは、電力制限を伴う総和レート最適化のカルーシュ・クーン・タッカー最適性条件を満たす、又は
プリコーディング表示は、有効な周波数について、周波数領域チャネルマトリクスの固有ベクトルに基づいて算出されたデジタルビームフォーミングまでのユークリッド距離又は弦距離に関して最も近いマトリクスに対応する、又は
上記プリコーディング・マトリクスは、すべての有効な周波数について算出されたチャネル共分散マトリクスの固有ベクトルに対応する
通信デバイス。
18.
他の通信デバイスとの無線周波数に基づく通信のための通信方法であって、
デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行ってRFデータストリームを取得し、
上記得られたRFデータストリームのためのアナログビームフォーミングを行い、
上記アナログビームフォーミングを行うステップは、上記アナログビームフォーミングが上記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行って、上記他の通信デバイスが上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応する上記デジタルビームフォーミング情報を算出可能にすることを含み、
上記デジタルビームフォーミングは、上記算出されたデジタルビームフォーミング情報を受信し、それを使用して上記デジタルビームフォーミングを行うことを含む
通信方法。
19.
他の通信デバイスとの無線周波数に基づく通信のための通信方法であって、
RFデータストリームの受信に使用するアナログビームを確定するために上記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行い、
上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応するデジタルビームフォーミング情報を算出し、
上記算出されたデジタルビームフォーミング情報を上記他の通信デバイスに伝送して、上記他の通信デバイスが上記デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行うことを可能にする
通信方法。
20.
非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
プロセッサによって実行されるとき、上記実施形態18又は19に記載の方法を行わせるコンピュータプログラムが記憶された
記録媒体。
21.
コンピュータプログラムがコンピュータで実行されるとき、コンピュータに上記実施形態18又は19に記載の方法のステップを実行させるプログラムコード手段
を具備する
コンピュータプログラム。
22.
上記実施形態1から17のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
上記デジタルビームフォーミング情報は、選択されたアナログビームの組み合わせについて、成分が周波数領域のチャネル情報に基づいて導出されたひとつの時間領域合成マトリクス又はFIRフィルタを含む
通信デバイス。
23.
上記実施形態1から17のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
現在のフレームがデジタルプリコーディング・マトリクスを適用して伝送される場合に、上記伝送信号のフレームのプリアンブル/ヘッダに情報を埋め込み、受信装置はそれによって復調を行い提案されたプリコーディングが適用されているかどうかを認識することができるように構成されたアンテナ回路
をさらに具備する
通信デバイス。
24.
上記実施形態1から9のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
上記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って上記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路(45)
をさらに具備し、
上記アンテナ回路はデータを伝送するためのシングルキャリア変調を適用し、且つ/又は上記他の通信デバイスはデータを受信するためのシングルキャリア周波数領域等化を適用するように構成される
通信デバイス。
25.
上記実施形態1から9のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
上記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って上記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路(45)
をさらに具備し、
上記アンテナ回路は、各伝送アンテナへの各データストリームのビームフォーミング係数の形式でプリコーディング情報を受信するように構成される
通信デバイス。
26.
上記実施形態1から9のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
上記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って上記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路(45)
をさらに具備し、
上記アンテナ回路は、多数のタップ及び対応するタップ間遅延情報について、各伝送アンテナへの各データストリームのビームフォーミング係数の形式でプリコーディング情報を受信するように構成される
通信デバイス。
27.
他の通信デバイスとの無線周波数に基づく通信のための通信デバイスであって、
デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行ってRFデータストリームを得るように構成されたデジタルビームフォーミング回路と、
上記得られたRFデータストリームのためのアナログビームフォーミングを行うように構成されたアナログビームフォーミング回路と、
を具備し、
上記アナログビームフォーミング回路は、上記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行って、上記通信デバイスが上記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応する上記デジタルビームフォーミング情報を算出することができるように構成され、
上記デジタルビームフォーミング回路は、上記算出されたデジタルビームフォーミング情報を使用して上記デジタルビームフォーミングを行うように構成される
通信デバイス。
28.
上記実施形態1から17のいずれか1つに記載の通信デバイスであって、
上記デジタルビームフォーミング情報は、特にシングルキャリア伝送のための時間領域情報として算出され使用される
通信デバイス。
2…第2の通信デバイス
10、30…デジタルビームフォーミング回路
11、20、31…アナログビームフォーミング回路
21…デジタルビームフォーミング算出回路
Claims (22)
- 他の通信デバイスとの無線周波数に基づく通信のための通信デバイスであって、
デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行ってRFデータストリームを得るように構成されたデジタルビームフォーミング回路と、
前記得られたRFデータストリームのためのアナログビームフォーミングを行うように構成されたアナログビームフォーミング回路と、
を具備し、
前記アナログビームフォーミング回路は、前記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行って、前記他の通信デバイスが前記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応する前記デジタルビームフォーミング情報を算出することができるように構成され、
前記デジタルビームフォーミング回路は、前記算出されたデジタルビームフォーミング情報を受信し、それを使用して前記デジタルビームフォーミングを行うように構成される
通信デバイス。 - 請求項1に記載の通信デバイスであって、
前記アナログビームフォーミング回路は、
前記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われるアナログビームの組み合わせについて、他の通信デバイスにより算出される所定のメトリックの複数の値を受信し、
前記所定のメトリックの複数の値に基づいて前記一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせを選択し、
前記選択された一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせ及び/又はトレーニングシーケンスを示す組み合わせ情報を、選択された一連の伝送アナログビームを用いて前記他の通信デバイスに伝送して、前記他の通信デバイスが前記選択された最良の組み合わせのためのデジタルビームフォーミング情報を算出することができる
ように構成される
通信デバイス。 - 請求項1に記載の通信デバイスであって、
前記アナログビームフォーミング回路は、
前記アナログビームフォーミング・トレーニング中に前記他の通信デバイスからチャネルについてのチャネル情報を受信し、
前記受信したチャネル情報に基づき、前記アナログビームフォーミング・トレーニングで使用されるアナログビームの組み合わせについて所定のメトリックの複数の値を算出する
ように構成される
通信デバイス。 - 請求項1に記載の通信デバイスであって、
前記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って前記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路
をさらに具備し、
前記アンテナ回路は、
デジタルビームフォーミングを前記通信デバイスにより行うことができることを示すデジタルビームフォーミング・インジケータ及び/又はアナログビームフォーミングに加えてデジタルビームフォーミングを前記アナログビームフォーミング・トレーニングの間及び/又は後に行わなければならないことを示すデジタルビームフォーミング・インジケータを伝送し、且つ/又は
デジタルビームフォーミングを前記他の通信デバイスにより行うことができることを示すデジタルビームフォーミング・インジケータ及び/又はアナログビームフォーミングに加えてデジタルビームフォーミングを前記アナログビームフォーミング・トレーニングの間に行わなければならないことを示すデジタルビームフォーミング・インジケータを受信する
ように構成される
通信デバイス。 - 請求項1に記載の通信デバイスであって、
前記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って前記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路
をさらに具備し、
前記アンテナ回路は、
前記デジタルビームフォーミング情報を前記通信デバイス又は前記他の通信デバイスにより算出するかどうか及び/又は前記デジタルビームフォーミング情報の算出に使用される、前記アナログビームフォーミング・トレーニングにおける前記一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせを、前記通信デバイス又は前記他の通信デバイスにより選択するかどうかを示す決定インジケータを伝送するように構成される
通信デバイス。 - 請求項4及び/又は5に記載の通信デバイスであって、
前記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って前記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路
をさらに具備し、
前記アンテナ回路は、前記デジタルビームフォーミング・インジケータ及び/又は前記決定インジケータを、セットアップフレーム又は前記アナログビームフォーミング・トレーニング中に使用されるフレームで伝送するように構成される
通信デバイス。 - 請求項1に記載の通信デバイスであって、
前記デジタルビームフォーミング回路は、前記デジタルビームフォーミング情報としてプリコーディング情報を受信し、前記プリコーディング情報を前記RFデータストリームのプリコードのために使用するように構成される
通信デバイス。 - 請求項7に記載の通信デバイスであって、
前記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って前記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路
をさらに具備し、
前記アンテナ回路は、前記他の通信デバイスにプリコーディングインジケータを伝送するように構成され、
前記プリコーディングインジケータは、タップ数及び/又は量子化ビット数及び/又は前記プリコーディング情報のフォーマットを示す
通信デバイス。 - 請求項1に記載の通信デバイスであって、
前記アナログビームフォーミング回路により形成されたアナログビームを使って前記得られたRFデータストリームを伝送するように構成されたアンテナ回路
をさらに具備し、
前記アンテナ回路は、前記得られたRFデータストリームの伝送信号のフレームのプリアンブル又はヘッダに、前記フレームの少なくとも一部がデジタルプリコーディング・マトリクスを適用して伝送される場合にプリコーディング表示を埋め込むように構成される
通信デバイス。 - 他の通信デバイスとの無線周波数に基づく通信のための通信デバイスであって、
RFデータストリームの受信に使用するアナログビームを確定するために前記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行うように構成されたアナログビームフォーミング回路と、
前記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応するデジタルビームフォーミング情報を算出し、
前記算出されたデジタルビームフォーミング情報を前記他の通信デバイスに伝送して、前記他の通信デバイスが前記デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行うことを可能にする
ように構成されたデジタルビームフォーミング算出回路と
を具備する
通信デバイス。 - 請求項10に記載の通信デバイスであって、
前記デジタルビームフォーミング算出回路は、
前記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われるアナログビームの組み合わせについて、所定のメトリックの複数の値を算出し、
前記所定のメトリックの複数の値に基づいて前記一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせを選択し、
選択された前記一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせのためのデジタルビームフォーミング情報を算出する
ように構成される
通信デバイス。 - 請求項10に記載の通信デバイスであって、
前記デジタルビームフォーミング算出回路は、
前記アナログビームフォーミング・トレーニング中にチャネルについてのチャネル情報を確定し、
前記チャネル情報を前記他の通信デバイスに伝送して、前記他の通信デバイスが、前記チャネル情報に基づいて前記アナログビームフォーミング・トレーニングに使用されるアナログビームの組み合わせについて、所定のメトリックの複数の値を算出することを可能にし、
前記選択された一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせを示す組み合わせ情報を前記他の通信デバイスから受信し、
前記選択された一つ以上のアナログビームの最良の組み合わせのためのデジタルビームフォーミング情報を算出する
ように構成される
通信デバイス。 - 請求項10に記載の通信デバイスであって、
RFデータストリームを受信するように構成されたアンテナ回路
をさらに具備し、
前記アンテナ回路は、
デジタルビームフォーミングを前記通信デバイスにより行うことができること及び/又はアナログビームフォーミングに加えてデジタルビームフォーミングをMIMOビームフォーミング・トレーニング中に行わなければならないことを示すデジタルビームフォーミング・インジケータを伝送し、且つ/又は
デジタルビームフォーミングを前記他の通信デバイスにより行うことができること及び/又はアナログビームフォーミングに加えてデジタルビームフォーミングをMIMOビームフォーミング・トレーニング中に行わなければならないことを示すデジタルビームフォーミング・インジケータを受信する
ように構成される
通信デバイス。 - 請求項10に記載の通信デバイスであって、
RFデータストリームを受信するように構成されたアンテナ回路
をさらに具備し、
前記アンテナ回路は、前記算出されたデジタルビームフォーミング情報を、フィードバックフレーム又は前記アナログビームフォーミング・トレーニング中に使用されるフレームで伝送するように構成される
通信デバイス。 - 請求項10に記載の通信デバイスであって、
前記デジタルビームフォーミング算出回路は、前記デジタルビームフォーミング情報としてプリコーディング情報を算出し、前記プリコーディング情報を、前記RFデータストリームをプリコードする前記他の通信デバイスに伝送するように構成される
通信デバイス。 - 請求項15に記載の通信デバイスであって、
前記デジタルビームフォーミング算出回路は、周波数領域の有効チャネル情報を使用して、前記デジタルビームフォーミング情報として複数の時間領域ビームフォーミング係数を導出するように構成される
通信デバイス。 - 請求項16に記載の通信デバイスであって、
前記デジタルビームフォーミング算出回路は、プリコーディング情報としてプリコーディング・マトリクスを算出し、
特に、前記算出されたプリコーディング・マトリクスは、電力制限を伴う総和レート最適化のカルーシュ・クーン・タッカー最適性条件を満たす、又は
プリコーディング表示は、有効な周波数について、周波数領域チャネルマトリクスの固有ベクトルに基づいて算出されたデジタルビームフォーミングまでのユークリッド距離又は弦距離に関して最も近いマトリクスに対応する、又は
前記プリコーディング・マトリクスは、すべての有効な周波数について算出されたチャネル共分散マトリクスの固有ベクトルに対応する
通信デバイス。 - 請求項1又は10に記載の通信デバイスであって、
前記デジタルビームフォーミング情報は、時間領域情報として算出され使用される
通信デバイス。 - 他の通信デバイスとの無線周波数に基づく通信のための通信方法であって、
デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行ってRFデータストリームを取得し、
前記得られたRFデータストリームのためのアナログビームフォーミングを行い、
前記アナログビームフォーミングを行うステップは、前記アナログビームフォーミングが前記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行って、前記他の通信デバイスが前記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応する前記デジタルビームフォーミング情報を算出可能にすることを含み、
前記デジタルビームフォーミングは、前記算出されたデジタルビームフォーミング情報を受信し、それを使用して前記デジタルビームフォーミングを行うことを含む
通信方法。 - 他の通信デバイスとの無線周波数に基づく通信のための通信方法であって、
RFデータストリームの受信に使用するアナログビームを確定するために前記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行い、
前記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応するデジタルビームフォーミング情報を算出し、
前記算出されたデジタルビームフォーミング情報を前記他の通信デバイスに伝送して、前記他の通信デバイスが前記デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行うことを可能にする
通信方法。 - 非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
プロセッサによって実行されるとき、請求項19又は20に記載の方法を行わせるコンピュータプログラムが記憶された
記録媒体。 - 他の通信デバイスとの無線周波数に基づく通信のための通信デバイスであって、
デジタルビームフォーミング情報に基づいてデジタルビームフォーミングを行ってRFデータストリームを得るように構成されたデジタルビームフォーミング回路と、
前記得られたRFデータストリームのためのアナログビームフォーミングを行うように構成されたアナログビームフォーミング回路と、
を具備し、
前記アナログビームフォーミング回路は、前記他の通信デバイスと共にアナログビームフォーミング・トレーニングを行って、前記通信デバイスが前記アナログビームフォーミング・トレーニングで使われる一つ以上のアナログビームの組み合わせに対応する前記デジタルビームフォーミング情報を算出することができるように構成され、
前記デジタルビームフォーミング回路は、前記算出されたデジタルビームフォーミング情報を使用して前記デジタルビームフォーミングを行うように構成される
通信デバイス。
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