JP2023538822A - 構成可能面のためのチャネル推定 - Google Patents

Abstract

本開示は、（再）構成可能面を使用した通信システムの受信デバイスにおけるチャネル推定に関する。チャネル推定は、構成可能面の訓練済み反射係数、及び受信デバイスにおける信号の到来角ＡｏＡを取得するためのビーム形成サーチを含む。次いで、構成可能面、及び受信デバイスにおける取得されたＡｏＡに基づいて、送信デバイスと構成可能面との間の理想チャネル部分のための、構成可能面の反射係数が導出される。訓練済み反射係数と推定反射係数との間の関係に従って、送信デバイスと構成可能面との間のチャネルの特性の推定が実施される。チャネル推定は、ユーザモビリティ追跡において使用されてもよい。【選択図】図１

Description

本開示は、構成可能面（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ ｓｕｒｆａｃｅ）における反射によって他の通信デバイスと通信する、通信デバイスにおけるチャネル推定に関する。

ミリ波（ｍｍ波：Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅ）通信は、５Ｇ通信システムの主要技術のうちの１つになってきた。ｍｍ波は、そのより広い信号帯域幅により、高データレート及び高スペクトル効率を実現することができるが、通常、通信デバイス間の深刻な経路損失及び見通し線の妨害物に苦労する。

ワイヤレス通信性能を改善するための技術として、再構成可能インテリジェントサーフェス（ＲＩＳ：Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｕｒｆａｃｅ）が論じられてきた。ＲＩＳの素子は、到来波を任意の所望の方向に向けて反射、屈折、吸収、又は集中させることができる。この機能は、経路減衰及び妨害物を含むｍｍ波伝搬条件に伴う上述の問題を克服するのに役立つことがある。

それでも、ＲＩＳ支援通信におけるチャネル推定は、ＲＩＳ素子の受動性、及び多入力多出力（ＭＩＭＯ：ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｏｕｔｐｕｔ）システムによって生じる推定オーバヘッドにより、依然として主要な関心事である。

構成可能面を介して互いに通信する受信及び送信デバイスを含む通信システムにおいてチャネルを推定するための方法及び技法が説明される。

本発明は、独立請求項の範囲によって指定される。いくつかのさらなる例示的実施形態は、従属請求項の主題である。

実施形態によれば、受信デバイスにおいて、送信デバイスと受信デバイスとの間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）の特性を推定するための方法が提供され、チャネルは、構成可能面での反射を含み、方法は、チャネル（ＢＳ－ＵＥ）での信号送信のためのビーム形成サーチを実施することにより、構成可能面の訓練済み反射係数、及び受信デバイスにおける信号の到来角ＡｏＡ（ａｎｇｌｅ ｏｆ ａｒｒｉｖａｌ）を取得することと、構成可能面の訓練済み反射係数、及び受信デバイスにおける取得されたＡｏＡに基づいて、送信デバイスと構成可能面との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のための構成可能面の推定反射係数を推定することと、訓練済み反射係数と推定反射係数との間の関係に従って、送信デバイスと構成可能面との間のチャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の特性を推定することとを含む。

本開示の主題のこれら及び他の特徴及び特性、並びに構造体の関連要素の動作及び機能の方法、並びに製造の部品と経済との組合せが、添付の図面を参照しながら以下の説明及び添付の特許請求の範囲を考慮すれば、より明らかになり、これらの全てが本明細書の一部を形成する。それでも、図面は、例証及び説明のためのものにすぎず、開示の主題の限定の定義と意図されるものではないことを明確に理解されたい。本明細書及び特許請求の範囲で使用されるように、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」という単数形は、文脈が別途明確に指示しない限り、複数形の指示対象を含む。

様々な実施形態の性質及び利点の理解は、以下の図を参照することによって実現されることがある。

本開示のいくつかの実施形態を実施するためのシステムの概略図である。 チャネル推定のための階層型ビームサーチアルゴリズム手順を示す概略図である。 チャネル推定のための装置の例示的実装形態を示すブロック図である。 チャネル推定のための装置の例示的実装形態を示すブロック図である。 チャネル推定及び追跡のための方法を示す流れ図である。 Ｇが、５つの経路を有する幾何学モデルであるときの、理想チャネルＧのための、及び方位領域（左）及び高度領域（右）における、１次ビームパターンを示す概略図である。 ＲＩＳを含むチャネルの受信器及び送信器側の通信デバイスを示す概略図である。

様々な図の同様の参照番号及び記号は、特定の実例の実装形態による同様の要素を示す。

説明のために、以下では、「端部の」、「上の」、「下の」、「右の」、「左の」、「垂直の」、「水平の」、「最上部の」、「最下部の」、「横方向の」、「長さの」という用語、及びその派生語は、図面において正しい方向に置かれたとき、開示の主題に関するものである。それでも、開示の主題は、反対に明確に指定された場合を除き、様々な代替の変形物及びステップシーケンスを想定する場合があることを理解されたい。添付の図面に示され、以下の明細書で説明される固有のデバイス及びプロセスは、開示の主題の例示的実施形態又は態様にすぎないことも理解されたい。したがって、本明細書で開示された実施形態又は態様に関する固有の寸法及び他の物理特性は、別途指示がない限り、限定とみなされるべきではない。

本明細書で使用された態様、構成要素、要素、構造、行為、ステップ、機能、命令、及び／又は同様のものは、そのようなものとして明示的に記述されない限り、重大又は不可欠と解釈されるべきではない。また、本明細書で使用されているように、「ａ」及び「ａｎ」という冠詞は、１つ又は複数の項目を含むことを意図しており、「１つ又は複数」及び「少なくとも１つ」と区別なく使用されることがある。さらに、本明細書で使用されているように、「セット」という用語は、１つ又は複数の項目（例えば、関連項目、非関連項目、関連項目と非関連項目との組合せ、及び／又は同様のもの）を含むことを意図しており、「１つ又は複数」或いは「少なくとも１つ」と区別なく使用されることがある。ただ１つの項目が意図される場合、「１つ」という用語、又は同様の言葉が使用される。また、本明細書で使用されているように、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｅ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、又は同様のものは、制約のない用語であることが意図されている。さらに、「に基づく」という句は、別途明示的に示されない限り、「に少なくとも部分的に基づく」を意味することを意図している。

再構成可能インテリジェントサーフェス（ＲＩＳ）は、インテリジェント再構成可能面（ＩＲＳ：ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ ｓｕｒｆａｃｅ）とも呼ばれる。本明細書では、これらは、より単純に、再構成可能面又は構成可能面とも呼ばれる。言い換えれば、構成可能面は、（再）構成可能な反射特性を有する複数の素子を含む面である。

一般に、ＲＩＳは、多くの反射素子を有する均一平面アレイである。各反射素子は、入射信号を受動的に反射し、入射信号に位相偏移を導入するように適合される。鏡とは対照的に、ＲＩＳは、反射角及び電界強度を調節することができる。ＲＩＳ技術は、ＭＩＭＯシステムがワイヤレスチャネルを制御及び改善するのをサポートすることができる。調節可能な受動素子は、入射電磁（ＥＭ：ｅｌｅｃｔｒｏ－ｍａｇｎｅｔｉｃ）波の位相及びゲインだけを変化させることによって、ＥＭ波を任意の固有の方向に向けて個別に誘導することができる。これらの素子を調節すると、受信器においてマルチパスが建設的に追加されるように、反射信号のマルチパスを並べることができる場合がある。適切なＲＩＳサイズ及び反射係数の場合、反射信号はビームであり、この場合、このビームの幅は、ＲＩＳのサイズに反比例する。ＲＩＳ素子は、信号を受動的に反射するので、ＲＩＳ素子は、実装しやすく、導入コストが低く、最も重要なことに、ノイズ増幅を生じない。

その一方で、ＲＩＳは、さらに、チャネル推定などの難題を与える。ＲＩＳは多くの受動素子から構築されるので、ＲＩＳ支援通信ネットワークは、チャネルを確実に推定する際の困難に直面してきた。これらの困難を克服するために、主としていくつかの簡素化した想定に従った、いくつかのチャネル推定技法が提案されてきた。

ｍｍ波において、チャネル推定は、これらの高帯域では、より重大な且つほとんど懸念のないものになっている。いくつかの研究では、基地局（ＢＳ：ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）とＲＩＳとの間のチャネルについての予備知識である。それでも、ｍｍ波チャネルは、ＢＳとＲＩＳとの間の何らかの散乱体によって引き起こされることがある何らかの小さい変化の影響を受けやすいので、チャネルＢＳ－ＲＩＳが既知であり時間不変であると考えるのは現実的ではない。その上、単一のＢＳと、ＲＩＳと、ユーザ機器（ＵＥ）との間のｍｍ波ＭＩＭＯチャネルの希薄性を活用することによる、いくつかの２段階カスケード型チャネル推定プロトコルが提案されてきた。受信段階において、高い角領域情報を有するために、ビームサーチアプローチが導入され、次いで、送信段階において、高解像度カスケード型チャネルを推定するために、適応グリッドマッチング探求アルゴリズムが提案されている。

このようなチャネル推定技法は、カスケード型チャネル概念、又は、チャネルＢＳ－ＲＩＳ－ＵＥを推定するためのいくつかの限定的な想定に依存する。ＲＩＳは、信号を反射し、エネルギーを固有の方向に集中させるので、推定プロセスにおいてＵＥの位置が考慮されるべきである。ＵＥの位置は、やがて変化するので、ユーザ追跡が、望ましい特徴になることがある。その上、経路損失が、ＲＩＳの反射係数の関数であることが示されてきているが、ＲＩＳの反射係数は、典型的には、位相がチャネル推定に最適化されたとき、チャネル推定プロセスでは無視される。

本開示は、ｍｍ波ＲＩＳ－ＭＩＭＯシステムにおけるチャネル推定、ビーム形成、及びユーザ追跡に対処する。したがって、ＲＩＳ設計とＭＩＭＯシステムとの関係を提供することによって、実施形態のうちの１つで例示された３段階フレームワークが採用されてもよい。特に、１つの実施形態では、ＢＳとＲＩＳとの間のチャネルは、階層型ビームサーチを使用して推定される。追加として、さらなる実施形態では、ＲＩＳとユーザとの間のチャネルは、例えば反復解決アルゴリズムを使用して、推定される。さらなる実施形態では、ＲＩＳとユーザとの間のチャネルパラメータを追跡するために、追跡アルゴリズムが採用される。

再構成可能な（又は構成可能な）インテリジェントサーフェス（ＲＩＳ）モデル
図１は、本開示のいくつかの実施形態を実施することができる例示的な通信システム１００を示す。特に、通信システム１００は、基地局（ＢＳ）１１０、ＲＩＳ１２０、及びユーザ機器（ＵＥ、ユーザ又は端末とも呼ばれる）１３５を含む。この通信システムは、例示にすぎない。一般に、本発明を実施するための通信システムは、受信デバイス（モバイル又は据置型）、ＲＩＳ、及び送信デバイス（モバイル又は据置型）を含むことができる。

図１のＢＳ１１０は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）若しくは新無線（ＮＲ）又は別の世代のシステムなど、３ＧＰＰシステムのｅＮＢ又はｇＮＢなどの基地局である。言い換えれば、ＢＳは、セルラーワイヤレスシステムのアクセスネットワークノードでもよい。それでも、ＢＳは、さらに、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格による、ワイヤレスＬＡＮなどの、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）のアクセスポイント（ＡＰ）でもよい。本明細書で提示される実施形態は、３ＧＰＰ ＮＲ若しくはＩＥＥＥ ８０２．１１ｂｅなどのシステム、又は他の新興システムにおいて、容易に採用されることがある。別の可能性は、いくつかのネットワークインフラストラクチャの存在又は接続がない、デバイス間通信における２つのデバイス間の任意の通信に本開示を採用することである。

ＲＩＳ１２０は、構成可能な位相偏移、及び場合によっては／任意選択で、構成可能な減衰を伴う、受動反射素子の平面アレイである。図１は、素子の数がＭ_ＲＩＳ＝９になる、３×３個の素子を有する正方形の形のＲＩＳを概略的に示しているにすぎない。それでも、これは、概略図にすぎない。実際には、ＲＩＳは、はるかに大きいサイズを有することができる。例えば、Ｍ_ＲＩＳ＝１６、６４、若しくは２５６のサイズが採用されても、任意の他の正方形サイズが採用されてもよい。ＲＩＳは、正方形である必要はない。ＲＩＳは、長方形でもよく、任意の他の形状を有してもよい。正方形、長方形、６角形、円形など、いくつかの異なる形状が研究されてきた。

図１のＵＥ１３５は、時間ｔ_ｋに固有の位置にあるユーザデバイスとして示されており、ユーザデバイスは、時間ｔ_ｋ＋１にＵＥ１３０を異なる位置に向けて移動させるモバイルであることが可能である。それでも、本開示は、これらに限定されず、一般に、ＵＥ１３５は、モノのインターネット（ＩｏＴ）アプリケーションのためのマシンタイプデバイス、基地局、アクセスポイント、リピータ、又は任意の他のワイヤレスインフラストラクチャエンティティなどの任意の通信デバイスでもよい。一般に、ＲＩＳ１２０は、異なる受信デバイスに向けられたビームを同時に反射することができる。

ＢＳ１１０とＲＩＳ１２０との間のチャネルは、Ｇと表されている。ＲＩＳ１２０とＵＥ１３５との間のチャネルは、Ｈと表されている。特に、Ｇ及びＨは、それぞれのチャネル特性を記述するチャネル行列を指す。チャネル行列は、チャネルが入力信号を修正する方法を指定する。例えば、複数のアンテナから送信された（及びしたがって、ベクトルとして表現された）入力信号ｘは、チャネル行列Ｇによって修正され、ノイズ信号ｎ（同様に、ベクトル）を追加され、信号ｙ＝Ｇ・ｘ＋ｎ（受信アンテナの数に対応するサイズのベクトル）になる。現在の例では、したがって、

及び

は、ＢＳ－ＲＩＳとＲＩＳ－ＵＥとの間の（チャネル行列によって表現された）チャネルをそれぞれ表す。記号Ｍ_ＢＳ及びＭ_ＵＥは、ＢＳ１１０及びＵＥ１３５のアンテナ（アンテナアレイ素子）の数をそれぞれ表す。

通信システム１００では、ＲＩＳ１２０だけでなくＢＳ１１０及びＵＥ１３５も、アンテナ素子間の距離が半波長のアンテナ構造のような、等距離の均一平面アレイ（ＵＰＡ：ｕｎｉｆｏｒｍ ｐｌａｎａｒ ａｒｒａｙ）を装備されてもよい。アップリンク及びダウンリンク送信は、両方のリンク方向（アップリンクとダウンリンク、又は一般に、通信エンティティ間の両方向など）の、ＲＩＳ１２０におけるチャネル状態情報（ＣＳＩ）の獲得のために、チャネル相反性（ｃｈａｎｎｅｌ ｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙ）を活用する時分割二重（ＴＤＤ：ｔｉｍｅ－ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ）プロトコルを使用することができる。ＢＳ１１０は、典型的には、Ｍ_ＲＦ個の無線周波数（ＲＦ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）チェーンを有するものと想定され、この場合、これらのチェーンの数は、アンテナアレイ素子の数よりはるかに少なく、ＵＥ１３５の数ｋより大きく、すなわち、ｋ≦Ｍ_ＲＦ＜＜Ｍ_ＢＳである。ＵＥ１３５は、１つのＲＦチェーンを有するものと考えられる。ＲＩＳ１２０は、ＵＥ側の近くに、及び経路損失効果を低減させる（最小化する）ためにＢＳ側から遠くに、置かれてもよい。ＲＩＳ１２０の機能を完全に活用するために、ＢＳ１１０とＵＥ１３５との間のチャネル経路は、図１には、障害物１４０で遮られているように示されている。したがって、ＢＳ１１０とＵＥ１３５との間には見通し線（ＬｏＳ：ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ）がない。ＢＳとＲＩＳとの間の距離は、ｄ_ｇと表され、その一方で、ＲＩＳとＵＥとの間の距離は、ｄ_ｈと表されている。

ＲＩＳ素子は、一様な長方形の形状で置かれてもよい。例えば、Ｎ_ＲＩＳ×Ｎ_ＲＩＳの寸法の正方形の形状を想定すると、これらの素子のＭ_ＲＩＳ＝Ｎ_ＲＩＳ ^２の反射係数は、以下の反射係数行列で表現されてもよく、

は、（ｎ，ｍ）番目のＲＩＳ素子の反射係数であり、ここで、α_ｎ，ｍ∈［０，２π］は、（ｎ，ｍ）番目の素子によって誘発された位相偏移を表し、γ_ｎ，ｍ∈［０，１］は、反射ゲインを表す。通常、反射ゲインが１であること：γ_ｎ，ｍ＝１，∀（ｎ，ｍ）を想定することが適切な近似である。添え字ｎ及びｍは、ＲＩＳ１２０のＵＰＡ内の対応するアンテナ素子の垂直及び水平（行及び列）座標を指定する。

反射係数の別の便利な表現が、計算を容易にする観点から、以下のように与えられることが可能である。

この表現は、ベクトル化行列

に対応する対角線を有する対角行列に対応する。ＲＩＳ１２０の反射係数

は、構成可能であり、いくつかの実施形態では、ＢＳ１１０によって構成（設定）されてもよい。

図１に示されたシステムモデルを考えると、ＲＩＳ１２０の各素子から反射された信号は、受信信号電力を強化するために、位相で並べられるように構成されてもよい。自由空間経路損失は、Ｗ．Ｔａｎｇ、Ｍ．Ｚ．Ｃｈｅｎ、Ｘ．Ｃｈｅｎ、Ｊ．Ｙ．Ｄａｉ、Ｙ．Ｈａｎ、Ｍ．Ｄｉ Ｒｅｎｚｏ、Ｙ．Ｚｅｎｇ、Ｓ．Ｊｉｎ、Ｑ．Ｃｈｅｎｇ、及びＴ．Ｊ．Ｃｕｉ、「Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｕｒｆａｃｅ：Ｐａｔｈ ｌｏｓｓ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ」、ａｒＸｉｖ ｐｒｅｐｒｉｎｔ ａｒＸｉｖ：１９１１．０５３２６、２０１９年に示されているように計算されることが可能であり、本文献は、参照により本明細書に組み込まれる。

経路損失が最小のチャネルは、信号が同じ位置に向けて反射されることになること、及びＧが理想チャネルであること、すなわち、Ｇがユニタリゲインを有することを想定したときのチャネルの説明であると見られることがある。それでも、Ｇが、ＢＳ１１０とＲＩＳ１２０との間のＬｏＳ経路が支配的な経路である希薄なチャネルであると想定されるとき、ビームが、ＵＥ１３５の位置の方向とは異なる方向に向けて偏移されることが観測される。希薄なチャネルは、非ゼロ要素の数がわずかしかないチャネル表現につながる少数の相関関係のあるマルチパスを生じる散乱の数が少ない。その一方で、チャネルＧが散乱を非常に豊富に含んでいるとき、ＵＥ１３５は、ＲＩＳが通常の反射体（金属面、壁等）より反応が悪くなることがあるような非常に低い電力を、ＲＩＳ１２０から受信することになる。したがって、反射を成功させるために、Ｇは、個別に推定され、次いで、Ｇの効果を単純に反転させることによって、ＲＩＳ１２０において均一にされてもよい。

ＲＩＳ１２０においてビームを反射した後、ＵＥ１３５は、Ｈを推定して均一にし、成功した通信を完了させる。言い換えれば、ＲＩＳ１２０は、以下の２つの異なる動作を別々に実施する。
１）集積、この場合、ＲＩＳ１２０は、（ゲインが

に比例する）ＲＩＳ１２０の素子のそれぞれによって受信されたエネルギー全てを収集し、次いで、チャネルＧの効果をキャンセルすることによって、これらのエネルギーを並べる。
２）ビーム形成／誘導、ＲＩＳ１２０は、仮想ＢＳ（一般に、仮想送信器）のように機能し、到来電磁波をＵＥの位置に向けて集中又は誘導する。

上述のように、既知のアプローチの大部分は、ＵＥ１３５が据置型であり、ＢＳ１１０が、ＲＩＳ１２０とのＬｏＳを常に有しているものと考えている。それでも、これらの想定は現実的ではなく、ＲＩＳ１２０の使用を制限する傾向がある。これらの想定は、Ｈ_{ｃａｓｃａｄｅｄ}＝Ｇ・Ｈによって与えられるカスケード型チャネルモデルの結果である。この表現は、Ｈ_{ｃａｓｃａｄｅｄ}の何らかの変化が、Ｇ若しくはＨ又は両方の変化による場合があるので、時間内のチャネル追跡をほぼ不可能にする。本明細書では、ＨでなくＧが、ＲＩＳの位相に影響を及ぼすので、Ｇは、別々に推定されることがあり、Ｈの推定は実現可能になり、ＵＥ１３５の追跡を可能にすることができる。

ＢＳ－ＲＩＳチャネル及びチャネル行列Ｇ
チャネルを推定するために、訓練（参照）記号ｓが、ＢＳ１１０からＵＥ１３５に送信される。特に、訓練記号ｓは、システムの他のユーザへのユーザ間干渉がないように、ユーザ１３５に対して直角プリコーディングビーム（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｂｅａｍ）を介して送信されてもよい。この想定の下では、分析は、一般性を失うことなく、１つの代表的なＵＥ１３５に制約されてもよい。均一な減退、及び完全なタイミング、及び周波数同期の想定の下では、チャネルの希薄性は、幾何学的チャネルモデリングを使用することによって活用される。チャネル行列

によって表現されたモデルは、

と与えられてもよく、ここで、Ｌ_ｇは、ＲＩＳ１２０において受信されたチャネル経路（すなわち、ＢＳ１１０とＲＩＳ１２０との間の経路）の数であり、

、

は、それぞれ、ｌ番目のＢＳ－ＲＩＳ経路のＲＩＳにおける高度及び方位到来角（ＡｏＡ）であり、

、

は、それぞれ、ｌ番目のＢＳ－ＲＩＳ経路の基地局からの高度及び方位発射角（ＡｏＤ：ａｎｇｌｅ ｏｆ ｄｅｐａｒｔｕｒｅ）であり、ｚ_ｇ，ｌは、ｌ番目の経路におけるＢＳ－ＲＩＳ間の複素チャネル係数である。その上、

、

、

であり、ｄｉａｇ（ｚ_ｇ）は、行列の対角線上にベクトルｚ_ｇの個々の要素ｚ_ｇ，ｌを有する対角行列

であり、記号

は、ＲＩＳ１２０のＵＰＡのアレイレスポンスベクトルを表し、記号

は、ＢＳ１１０のＵＰＡのアレイレスポンスベクトルを表す。上記の表記でわかるように、上付き文字Ｂは、基地局１１０（一般に、送信デバイス）を指し、Ｒは、ＲＩＳ１２０を指し、Ｕは、ＵＥ１３５（一般に、受信デバイス）を指すことになる。

一般に、ＵＰＡのアレイレスポンスベクトルは、以下によって表現され、

ここで、ｉ∈｛ＲＩＳ，ＢＳ｝に対して、

及び

である。記号

は、クロネッカー積を表し、λは、信号の波長であり、Ｎ_ｘ及びＮ_ｙは、垂直及び水平次元におけるＵＰＡの素子の数をそれぞれ表し、ｄｕ及びｄｖは、垂直及び水平方向のＵＰＡの隣の素子との間の距離をそれぞれ表す。したがって、

及び

は、以下によって与えられる行列である。
ｉ∈｛ＲＩＳ，ＢＳ｝及びｊ∈｛Ｒ，Ｂ｝に対して、

希薄なチャネルに対して、経路Ｌ_ｇの数は、ＲＩＳのアンテナ素子の数よりはるかに少ないことが指摘される。例えば、約１０個のアンテナ素子に対して、１又は２つの経路が考慮されることがある。

ＲＩＳ－ＵＥチャネル及びチャネル行列Ｈ
同様に、

は、以下のように表現されることが可能であり、

ここで、

、

は、それぞれ、ｌ番目のＲＩＳ－ＵＥ経路の高度及び方位ＡｏＡであり、

、

は、それぞれ、ｌ番目のＲＩＳ－ＵＥ経路の高度及び方位ＡｏＤである。その上、

であり、記号

は、ＵＥ１３５のＵＰＡのアレイレスポンスベクトルを表し、Ｌ_ｈは、ＲＩＳ１２０とＵＥ１３５との間の経路の数であり、

であり、

であり、ｄｉａｇ（ｚ_ｈ）は、行列の対角線上にベクトルｚ_ｈの個々の要素ｚ_ｈ，ｌを有する対角行列

である。

したがって、

及び

は、ｉ∈｛ＵＥ，ＲＩＳ｝及びｊ∈｛Ｕ，Ｒ｝に対して、

によって与えられる行列である。

ＢＳ－ＲＩＳ－ＵＥチャネル及びチャネル行列Ｈ_ｅｆｆ
ＢＳ－ＲＩＳ－ＵＥ間の全チャネル

は、以下によって与えられ、

ここで、

は、上述のＷ．Ｔａｎｇらによる資料のように計算された総経路損失である。すなわち、経路損失は、一般に、基地局とＲＩＳとの間の距離ｄ_ｇ、ＲＩＳとＵＥとの間の距離ｄ_ｈ（図１参照）、及びＲＩＳからの信号の発射角の関数である。

チャネル推定フレームワーク
チャネルを推定するために、（式＃６）における有効なチャネルは、以下のように、修正されたチャネル行列

及び

の観点で、書き直されることが可能であり、

ここで、

、及び

である。

ここで、

であり、ここで、ａｒｇ（ｚ_ｇ，ｌ）は、係数

の位相を表す。Ｇは、ＲＩＳ位相を変える直接の原因なので、∠ｚ_ｇ，ｌ＝ａｒｇ（ｚ_ｇ，ｌ）の観点でのみＧを表現し、チャネルゲイン｜ｚ_ｇ｜をＨに含めることが、より重要な場合がある。ｚは、チャネルＨのチャネル係数ｚ_ｈ，ｌ、及びチャネルＧのチャネルゲイン｜ｚ_ｇ，ｌ｜を含んでいる。

一般に、修正されたチャネル行列

は、チャネル行列Ｇのそれぞれの要素の絶対値を１に設定し、修正されたチャネル行列

に基づいて、修正されたチャネル行列

を決定するステップをさらに含めることによって、送信デバイス（１１０）と構成可能面（１２０）との間のチャネルのチャネル行列Ｇから取得された行列に対応する。言い換えれば、修正されたチャネル行列

は、ＢＳ－ＲＩＳチャネルによって引き起こされた位相変化しか考慮していない。Ｇの電力変化は、修正された行列

の一部になる。

この形でチャネルを書くと、Ｈ及びＧを別々に推定することが可能になる場合がある。ＢＳ－ＲＩＳチャネルＧは、したがって、階層型ビームサーチアルゴリズムを使用して推定されることが可能である。さらに、ＲＩＳ－ＵＥチャネルＨは、例えば、ビームサーチアルゴリズムから生じた角度を活用して、チャネル経路係数だけを推定するために、反復再加重アルゴリズム（ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｒｅｗｅｉｇｈｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を採用することによって、推定されることが可能である。

ＢＳ－ＲＩＳチャネル

の推定
ｍｍ波チャネルは、希薄であり、ＢＳ－ＲＩＳの新しい

の表現は、単位振幅を有するので（なぜなら、Ｇチャネル係数が、チャネルＨに含まれるように転送され、チャネルＧが、位相のみを有する

及び単位ゲインになるからである）、

を推定する問題は、各経路の

の推定と同等になる。言い換えれば、

は、反射ビームの偏移を引き起こし、したがって、この偏移を推定すると、

自体を推定することになる。これは、以下の３つのステップで実施され、ステップは、下記でより詳しく説明される。

１）ＲＩＳ１２０によって反射された信号に対して、ＡｏＡ及びＡｏＤ、

及び

を推定すること。

２）等式（式＃１６）における角度

及び

を代入することによって、

の効果がない場合のＲＩＳの反射係数を取得し、次いで、等式（式＃２）から行列Θを得ること。

３）次いで、このように取得された反射係数が、ＢＳによって設定された最新の係数と比較され、これらの位相が、

を取得するために互いから減算される。

到来角（ＡｏＡ）及び発射角（ＡｏＤ）の推定
一般に、ＢＳ－ＵＥチャネルでの信号送信のために、ビーム形成サーチ（又はビーム形成訓練）を実施することによって、構成可能面１２０の訓練済み反射係数、及び受信デバイス１３５における信号の到来角（ＡｏＡ）が取得されてもよい。

より具体的には、ＡｏＡ

及びＡｏＤ

は、網羅的なビームサーチアルゴリズムによって決定されることが可能である。網羅的なビームサーチアルゴリズムでは、１つの最適なＡｏＡ及びＡｏＤを見つけるために、可能な限りの角度がテストされる。それでも、このようなアプローチは、その複雑性により、大量の時間を要することがある。

例えば、下記でさらに説明されるように、及び図２に示されているように、ビーム形成サーチは、本質的にＲＩＳとＵＥとの間だけで実施されてもよい。より具体的には、基地局におけるＡｏＤ

、及びＲＩＳにおけるＡｏＡ

は、ビーム形成サーチ中、固定された状態に維持されてもよい。例えば、基地局及びＲＩＳの位置、並びに従って、ＢＳ－ＲＩＳチャネルの最適なＡｏＡ及びＡｏＤは、既に知られていても（例えば、予め定められても）よい。ビーム形成サーチは、したがって、ＲＩＳの位相を適合させることによって（すなわち、反射係数を適合させることによって）実施されてもよい。言い換えれば、ビーム形成サーチでは、ＲＩＳにおけるＡｏＤ

は変更されてもよく、その一方で、ＲＩＳにおけるＡｏＡ

は、固定された状態を維持されてもよい。以て、最適なビーム方向に対応するＲＩＳからＵＥへの最適なＡｏＤが決定されることが可能であり、ここで、「最適な」という用語は、例えば、ＵＥにおける信号の受信品質及び／又は強度を指す。訓練済み反射係数は、したがって、ビーム形成サーチ中に見つけられたＲＩＳからの前記最適なＡｏＤに対応する。それでも、本発明は、これらに限定されない。一般に、訓練済み反射係数は、ビーム形成サーチによって取得されてもよく、ビーム形成サーチでは、ＲＩＳにおける異なるＡｏＡ

及び／又はＲＩＳにおける異なるＡｏＤ

が使用される。例えば、基地局におけるＡｏＤ

及びＲＩＳにおける反射係数は、基地局におけるビーム方向と、ＲＩＳにおける反射ビームのビーム方向との最適なペアを見つけるために、変えられてもよい。

したがって、以下では、Ｗ．Ｗｕ、Ｄ．Ｌｉｕ、Ｚ．Ｌｉ、Ｘ．Ｈｏｕ、及びＭ．Ｌｉｕ、「Ｔｗｏ－ｓｔａｇｅ ３Ｄ ｃｏｄｅｂｏｏｋ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｂｅａｍ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｆｏｒ ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅ ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ ｓｙｓｔｅｍｓ」、２０１７年ＩＥＥＥ８５ｔｈ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＶＴＣ春）、シドニー、ＮＳＷ、オーストラリア、ＩＥＥＥ、２０１７年、頁１～７で詳しく説明されているような、１次及び補助ビームサーチを含む２段階ビーム訓練方法が採用され、この文献は、参照により本明細書に組み込まれる。それでも、本発明は、このようなビーム訓練アプローチに限定されず、一般に、上述の網羅的なサーチ又はその変更形態を含む任意の他のアプローチが使用されてもよいことが指摘される。

以下では、階層型２段階ビーム訓練方法が、簡単に概説される。簡潔さのために、訓練手順は、方位のみで説明される。類推によって、高度の手順は、推定されることが可能である。図２は、チャネル推定のための階層型ビームサーチアルゴリズム手順を示す。１次コードブックは、基本的な指向性ビームを生成する。１次コードブックの位相偏移の数は、複雑性を低減させるために、完全に限定されてもよい。小さいサイズの補助コードブックは、各１次ビームに中心があるより細かいビームを提供する。ここで、コードブックという用語は、チャネル状態情報がない場合に設定された、予め定められたビームを指す。

例示的実装形態では、１次サーチは、階層型サーチを使用して、サーチ時間を低減させる。双方向（二分）木サーチが、ここで、各レイヤにおいて使用される。

は、ｌ番目のレイヤにおけるｎ番目のビームベクトルの符号語を表すと仮定する。したがって、符号語

は、ビームベクトルを指すスカラである（

、ｉは、ＲＩＳ側「ｒ」又はＵＥ側「ｕ」であり、ｌは、レイヤである）。ビームベクトルは、ビームを形成するためのアンテナ因子を指定する。各レイヤｌでは、（図２の上部に示されているような送信方向、及び図２の下部に示されているような受信方向といった、各方向の）２^ｌ個のアンテナだけが活性化される。全体で、

個の可能なビームがあることになり、

である。各親符号語

は、２つの子符号語

及び

を有する。Ｖ個のレイヤを含む１次ビームサーチ、及びＶ’個のレイヤを含む補助ビームサーチに対応する複数のステップを通じて、ＡｏＡ角

及びＡｏＤ角

を取得することが目標とされる。図２に示されているように、レイヤ１（すなわち、第１のレイヤ）の動作は、４つの連続的なタイムスロットにおける広いビームの４つの可能なペアをテストすることによって始まり、ここで、ＲＩＳ１２０は、（ＡｏＤを決定する）反射モードで

を使用し、ＵＥ１３５は、（ＡｏＡを決定する）受信モードで

を使用する。レイヤ２において、１次サーチを終了させるＶ番目のレイヤまで、反射モード

で２つ、及び受信モード

で２つなど、４つのより狭いビームを生成するために、より多くのアンテナ素子が採用される。例えば、２つのビーム（同じものが、反射及び受信モードに対して適用される）は、前の（ｌ－１）番目のレイヤの最善のビームとの最大の類似性を有する２つのビームを選択するために、現在のｌ番目のレイヤの全て可能なビームパターンを検査することによって取得される。類似性は、例えばビームのアレイ因子を比較することによって、例えば上記のＷ．Ｗｕらにおいて示されているような、任意の類似性尺度（基準）で測定されてもよい。それでも、本開示は、アレイ因子を比較すること、又は任意の特定の類似性尺度に限定されない。

ｌ番目のレイヤから生じた信号は、以下のように書かれることが可能であり、

ここで、

であり、ｓ＝［ｓ_１，ｓ_２，…，ｓ_Ｚ］^Ｔは、送信された訓練記号のＺｘ１のベクトルであり（ＢＳ及びＵＥにおいて既知）、ｎは、ゼロ平均（ｚｅｒｏ－ｍｅａｎ）及び分散

を伴うＺｘ１の複素ガウスノイズベクトルである。

各レイヤｌにおいて、以下のような最高の受信されたＳＮＲを満たすビームベクトルのペア

がないかサーチする。

１次ビームサーチのＶ個のレイヤの後、ビームベクトルの最適の（最善の）ペア

は、受信の１次段階で取得される。

１次コードブックは、様々な異なる方式で選択されてもよく、本開示は、どの特定のアプローチにも限定されない。単なる例として、Ｋ個のビームパターンτ－の方位における１次コードブック行列は、可能な偏移の数である。すなわち、個別の偏移は、２ｐｉ／τであり、Ｗ．Ｗｕらによる上述の資料のように、以下のようにＮ_ＲＩＳ個の要素が与えられ、

ここで、ｎ＝０，１．．．Ｎ_ＲＩＳ－１、及びｋ＝０，１．．．Ｋ－１である。パラメータＫは、アンテナの設計（特性）によって決まってもよい。このコードブックは、

個の可能な状態（すなわち、

個の可能なビーム）を有するように設計されてもよく、方位の範囲に十分に及ぶ。設計は、Ｎ、Ｋ、及びτの所望の値を選択することによって実現される。同様に、高度における１次ビームコードブック行列は、以下によって与えられる。

送信段階は、１次コードブックを獲得した後に始まり、ここで、補助ビームサーチは、１次ビームを回転させて、より高い解像度の補助ビームを作り出すことによって実施される。

特に、予め定められた数（１つ、２つ以上など）の補助ビームパターンが、既知の最適な１次ビームの２つの側に一様且つ対称的に分散される。これらのビームは、補助コードブックを定義する。最後に、ビームベクトルのペア

が、補助コードブックに基づくペアの中の最適のペアであると考えられ、このとき、ビームベクトルのペアは、上記の式＃９を満たす。図２に示されているように、受信ＳＮＲが最大のビームペアを見つけるために、例えば、最適な１次ビーム、及び、ＲＩＳ（送信Ｔｘ）とＵＳ（受信Ｒｘ）両側における２つの隣り合うビームを含む９個のビームペアが評価される。このビームは、選択されてもよく、サーチは、ＳＮＲの潜在性が高い方のビーム方向を選択すること、及び、ビームスキャンを実施してＳＮＲが最大のいくつかのペアを見つけることによって、さらに続いてもよい。ビームサーチは、ＳＮＲが低下し始めた場合、停止されてもよい。当業者には明らかなように、補助サーチの変動が起こりうる。上述のアプローチは、１つの可能性を示すためのものにすぎない。一般に、図２に示されているように、補助サーチは、Ｖ’個のレイヤで実施されてもよい。

最適な送信ビームは、重み付きベクトル

によって表されるので、ＡｏＡとＡｏＤ両方が取得されることが可能である。式＃４、式＃１０、及び式＃１１を使用して、ＲＩＳ１２０からＵＥ１３５へのＡｏＡは、以下のように見つけられることが可能である。

言い換えれば、ＡｏＡ及びＡｏＤは、ビーム形成訓練で見つけられた最善の受信器（ＵＥ）及び送信器（ＲＩＳ）ビームの方向に対応する。

現在のモデルでは、ＲＩＳ１２０は、ＵＥ１３５の近くにあるものと考えられている。必然的に、ＵＥのアンテナアレイがＲＩＳに対して常に平行であると想定されてもよく、したがって、

が適用される。言い換えれば、構成可能面における信号のＡｏＤは、受信デバイスにおけるＡｏＡに等しいと推定されてもよい。一般に、構成可能面における信号のＡｏＤは、受信デバイスにおけるＡｏＡから、又はこれに基づいて、推定されてもよい。これは、ＲＩＳ及びＵＥの形状（相互の位置など）のいくつかの予備知識又は推定に基づいてもよい。

修正された行列

が、いくつかの実施形態に従って推定されると、修正されたチャネル行列

が、反復再加重アルゴリズムによって決定される。本開示は、反復再加重アルゴリズムに限定されないことが指摘される。ＢＳ－ＲＩＳチャネルとＲＩＳ－ＵＥチャネルのための２つの行列の間隔は、行列

の決定のために任意の他の推定／決定アルゴリズムを採用することを可能にする。

推定の結果は、多くの異なる方式で使用されてもよい。例えば、チャネル推定は、ＵＥにおいてチャネル等化のために使用されてもよい。代替又は追加として、ＵＥは、チャネル推定、又はいくつかの推定されたチャネルパラメータを基地局にレポートすることができ、基地局は、適切なアクションを行うことができる。例えば、基地局は、発射角、及び／又は送信電力、及び／又はビーム形成パターンなど、基地局自体の送信特性を適宜構成することができる。

いくつかの実施形態では、訓練済み反射係数は、送信デバイスによって構成される。推定されたチャネル特性は、ＲＩＳの反射係数の新しいセットを決定するため、及び、ＲＩＳを適宜構成するために使用されてもよいことが指摘される。いくつかの実施形態では、ＲＩＳの構成は、ＵＥからレポートされたチャネル推定に応じて、ＢＳ（送信デバイス）によって実施されてもよい。それでも、ＵＥによってＲＩＳを構成することが可能である。又は、上述のように、一般に、本開示は、関与するＡＰ－ＳＴＡ若しくはｇＮＢ－ＵＥなどの階層がない２つのデバイス間の直接通信など、任意のデバイス間の通信に適用可能である。したがって、原則として、受信デバイス若しくは送信デバイス又は両方は、ＲＩＳの反射係数を再設定することによって、チャネル推定に基づいてＲＩＳを構成できるようにされてもよい。

上述のように、いくつかの実施形態では、ビーム形成サーチは、ビーム形成サーチが複数のＶ個のレイヤで実施される第１の段階を含む階層型ビーム形成サーチを含み、複数のレイヤのうちの第１のレイヤに続く各現在のレイヤに対して、（１）現在のレイヤにおける最善のビームを見つけるために、予め定められた数のビームがサーチされ、サーチされた予め定められた数のビームのうちの複数のビームが、現在のレイヤの直前のレイヤの最善のビームに基づいて選択される、及び（２）現在のレイヤにおいて、ビーム形成に影響するアンテナの数は、現在のレイヤの直前のレイヤに比べて増加される。一般に、サーチは、１次サーチで終わってもよく、１次サーチで見つけられた最善のビームは、ＡｏＡ及びＡｏＤ、チャネル及び／又は反射係数を推定するために利用されてもよい。代替として、いくつかのさらなるサーチが、１次サーチで見つけられた最善のビームに基づいて実施されてもよい。本開示は、どの特定のさらなるビームサーチにも限定されない。

それでも、いくつかの実施形態では、上述のように、階層型ビーム形成サーチは、第２の段階をさらに含み、第２の段階では、第１の段階の後に見つけられたビームの近傍の複数のビームがサーチされる。この２次サーチ（第２の段階のサーチ）は、最善のビームの近傍の予め定められた数ｂのビームをサーチすることができる。このようなサーチは、２回以上、すなわちＶ’個のレイヤで反復して実施されてもよい。例えば、このような２次サーチの各レイヤでは、前のレイヤからの最善のビームが利用され、最善のビームの近傍のｂ個のビームがサーチされる。これは、予め定められた及び固定された回数（例えばＶ’）、実施されてもよいし、サーチは、受信品質（例えば、ＳＮＲ若しくはＳＩＮＲ又は他のチャネル品質尺度）が悪化した場合、終了してもよい。

「理想」反射係数の推定
一般に、構成可能面１２０の理想反射係数は、構成可能面１２０の訓練済み反射係数、及び受信デバイス１３５における取得されたＡｏＡに基づいて推定されてもよい。ここで、「理想反射係数」という用語は、理想チャネルＢＳ－ＲＩＳのケースでの構成可能面の反射係数を指すことに留意されたい。「理想チャネル」という用語は、ここで、ユニタリゲインを有するチャネルを指す（例えば、対応するチャネル行列の全ての係数が１の絶対値を有する）。

理想反射係数は、公式

、

に基づいて推定されてもよく、ここで、

である。Λ_ｘ（．）及びΛ_ｙ（．）は、方位及び高度方向の誘導ベクトルとしてそれぞれ見ることができる。添え字ｘ及びｙは、（平坦なＲＩＳの平面内の）ＲＩＳ素子の位置を表すことが指摘される。さらに、

は、それぞれ、高度及び方位宛先角であり（本明細書では、

に対応する）、

は、それぞれ、ＲＩＳに入射する高度及び方位角である（本明細書では、

に対応する）。その上、ｊは、虚数単位であり、λは、信号の波長であり、ｄｘは、ｘ方向の（例えば垂直の）構成可能面の素子の間の間隔であり、ｄｙ（例えば、水平）は、ｙ方向の構成可能面の素子の間の間隔である。特に、ｙ方向及びｘ方向は、互いに対して直角をなしてもよい。

一般に、理想反射係数は、構成可能面におけるＡｏＡに基づいて推定されてもよい。

例えば、反射係数は、公式

及び

に従って推定されてもよく、

は、構成可能面の（ｎ，ｍ）番目の素子の反射係数であり、
γ_ｎ，ｍは、構成可能面の（ｎ，ｍ）番目の素子の反射ゲインであり、γ_ｎ，ｍは、予め定められたものであり、
ｊは、虚数単位（ｊ^２＝－１）であり、
λは、信号の波長であり、
ｄｘは、ｘ方向の構成可能面の素子の間の間隔であり、
ｄｙは、ｙ方向の構成可能面の素子の間の間隔であり、

は、構成可能面における予め定められた高度ＡｏＡであり、

は、構成可能面における予め定められた方位ＡｏＡであり、

は、構成可能面における推定されたＡｏＤの高度ＡｏＤであり、

は、構成可能面における推定されたＡｏＤの方位ＡｏＤである。

ここで、

は、構成可能面における高度ＡｏＡであり、

は、構成可能面における方位ＡｏＡである。上述のように、

は、構成可能面における高度ＡｏＤであり、

は、構成可能面における方位ＡｏＤであり、これらは、ビーム形成訓練によって取得されてもよい。したがって、

及び／又は

は、近似によって、及び／又は、ＢＳとＲＩＳの相互位置についての事前知識を考慮して、取得されてもよい。例えば、いくつかのインフラストラクチャベースのワイヤレスネットワークでは、ＢＳの位置は固定され、ＢＳに知られていてもよい。その上、ＲＩＳの位置は、ＢＳに知られていてもよい。ＢＳは、ＢＳ自体のＵＰＡ及びＲＩＳのＵＰＡの両方の向きの知識を制御すること、及び有することができる。必然的に、（概算された、測定された、又は既知の）ＢＳ及びＲＩＳの形状に基づいて、ＲＩＳにおけるＡｏＡ

及び基地局からのＡｏＤ

が取得されてもよい。簡素化されたモデルでは、例えば、ＡｏＡは、０（少なくとも高度）であると考えられてもよい。それでも、このような想定は必要ではなく、任意の他の形状が考えられてもよい。（式＃１６）と同等に、反射係数は、以下の公式に従って推定されてもよい。

チャネルのいくつかの例示的な可能なモデリングに関するさらなる詳細は、Ｗ．Ｔａｎｇらによる上述の資料で見つけることができる。

の推定
一般に、送信デバイス１１０と構成可能面１２０との間のチャネルＢＳ－ＲＩＳの特性は、訓練済み反射係数と、推定反射係数との間の関係（又は、これを伴う関係）に応じた方法でよい。

より具体的には、ＲＩＳ位相が、ＵＥの位置

の方に反射信号のビームを向けるように設定された場合、ビームは歪むはずであり、放射は、チャネル

の効果により、異なる方向に向けて偏移される。数学的には、これは、

として表現されることが可能であり、ここで、Ｇ_ｏｐｔは、基地局とＲＩＳとの間の最適な（又は理想的な）チャネルに対応するチャネル行列であり、最適な（又は理想的な）チャネルは、減衰が全くない単一の経路を有するチャネルである。（式＃３）によれば、Ｇ_ｏｐｔは、

と書かれてもよく、ここで、

及び

は、それぞれ、理想チャネルのための基地局における高度及び方位ＡｏＤであり、

及び

は、それぞれ、理想チャネルのための構成可能面における高度及び方位ＡｏＡであり、

は、例えば（式＃４）で定義されたような、アレイレスポンスベクトルである。角度

、

、

、及び

は、ＲＩＳ及び基地局の導入の形状から知られていてもよい。特に、前記角度は、基地局の位置、ＲＩＳの位置、基地局のＵＰＡの向き、及び／又はＲＩＳのＵＰＡの向きに基づいて取得されてもよい。一般に、ｚ_{ｇ，ｏｐｔ}は、チャネル行列Ｇ_ｏｐｔを任意に（例えば必要に応じて）正規化するために使用されてもよいことがさらに指摘される。例えば、上記で既に想定されたように、チャネル行列は、ユニタリゲインを有するように正規化されてもよい。したがって、ｚ_{ｇ，ｏｐｔ}は、

の定義（及び、特に、正規化）によって決まってもよい。例えば、ｚ_{ｇ，ｏｐｔ}は、１に設定されても（ｚ_{ｇ，ｏｐｔ}＝１）、

に設定されてもよい。

理想チャネルは、したがって、自由空間チャネル、又はただ１つの非ゼロ成分を有するチャネルでもよい。例えば、理想チャネルのインパルス応答は、インパルスであり、これは、信号が、歪むのではなく、遅延、減衰、又は増幅されることを意味する。いくつかのケースでは、理想チャネルのチャネル行列は、追加として、ユニタリであると考えられてもよい。

さらに、Θ^Ｖ’は、ビームサーチプロセスのＶ’番目の段階でのＢＳによる位相の最新の構成されたセットである。角度

、

は、高度及び方位方向の、上記で

、

と表されたＲＩＳにおけるＡｏＡである。言い換えれば、角度は、ＢＳとＲＩＳとの間に複数の経路がある場合、経路によって異なってもよい。その上、

、

は、ＲＩＳにおけるＡｏＤであり、上記で

、

と表されている。ＡｏＤは、さらに、ＲＩＳとＵＥとの間に複数の経路がある場合、経路によって異なってもよい。

（式＃１２）から取得された角度を活用すること、及び下記で（式＃１３）にこれらの角度を代入することによって、

は、

のように直接推定されること、すなわち、言い換えれば、場合によっては複数の経路を無視して簡素化された表記法を使用して書かれることが可能であり、

ここで、

及び

は、それぞれ、基地局からの高度方位ＡｏＤであり（ここでは、さらに、

及び

と表される）、

及び

は、それぞれ、ＲＩＳにおける高度方位ＡｏＡであり（ここでは、同様に、

及び

と表される）、

及び

は、それぞれ、ＲＩＳからの高度方位ＡｏＤである（ここでは、同様に、

及び

と表される）。

既知の（例えば、予め定められた、推定された、又は既知の形状によって与えられた）角度

、

（式＃１８）は、

になることが指摘される。

この設計を採用することによって、チャネルＧの効果は、単純にΘ＝Θ^Ｖ’を設定することによって、ＲＩＳによって知られて制御され、これは、

になり、ここで、

は、任意の所望の位置θ_ｄｅｓ、

に対して設定されてもよく、チャネル推定問題は、

だけを推定するために低減される。

言い換えれば、いくつかの実施形態によれば、非理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の推定された特性は、関係（式＃１８）に従って取得された修正されたチャネル行列

であり、

は、行列の対角線上に推定反射係数を含む対角行列であり、

であり、
Θ^Ｖ’は、行列の対角線上に訓練済み反射係数を含む対角行列であり、
（Θ^Ｖ’）^－１は、対角行列Θ^Ｖ’の逆行列である。

いくつかの実施形態では、上述のように、

の効果は既知であり、その効果は、ＲＩＳにおいてキャンセルされてもよい。例えば、ＲＩＳは、以下のように、反射係数Θで（例えば、ＢＳ及び／又はＵＥによって）構成されてもよい。

これは、以下の考慮によって取得される。

の効果をキャンセルするために、有効なチャネルの結論は、式＃１９のように与えられるべきであり、式＃１９は、以下と同等である。

したがって、以下は、

であることがわかることがある。

一般に、構成可能面（１２０）の反射係数は、さらに、

に従って設定されてもよく、この式は、（式＃１８）と組み合わせて上記の等式から導出されてもよい。

ＲＩＳを制御するために、このようにして、Ｇだけが、（例えば、上記に示されたように反射係数を設定することによって）補償される必要がある。Ｈは、ユーザ（例えばＵＥ）を推定するために残される。言い換えれば、いくつかの実施形態では、ＢＳは、ＲＩＳ反射係数を制御して、推定されたチャネル

を補償することができる。したがって、ＢＳとＲＩＳとの間のチャネルの位相修正は、ＲＩＳの反射係数を適合させることによって、補償されてもよい。ＲＩＳとＵＥとの間のチャネルの残りのインパクト、及びＢＳとＲＩＳとの間のチャネル上の電力は、修正されたチャネル行列の推定の観点からＵＥによって補償されてもよい。

特に、ＵＥ（一般に、受信デバイス）は、チャネル推定に関するいくつかの情報を、ＢＳ（一般に、送信デバイス）に信号送信するように構成されてもよい。例えば、このような情報は、例えば、見つけられた最善のビーム、及び／若しくはビームサーチで見つけられＵＥにおける最善のＡｏＡ、及び／若しくは推定された反射係数、又は同様のものでもよい。これに対応して、ＢＳ（一般に、送信デバイス）は、情報を受信し、構成可能面の反射係数を適宜構成するように構成されてもよい。

ＲＩＳ－ＵＥチャネル

の推定
一般性を失うことなく、１つのＲＦチェーンを想定することが、ＢＳ側で活性化され、Ｚ記号が送信され、Ｃ．Ｈｕ、Ｌ．Ｄａｉ、Ｔ．Ｍｉｒ、Ｚ．Ｇａｏ、及びＪ．Ｆａｎｇ、「Ｓｕｐｅｒ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｍｍｗａｖｅ ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ ｗｉｔｈ ｈｙｂｒｉｄ ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｖｏｌ．６７、ｎｏ．９、頁８９５４～８９５８、２０１８年（参照により本明細書に組み込まれる）で与えられたチャネル推定モデルが、全て経路の経路ゲインを推定するために、ここで採用される。この推定は例示にすぎず、ＢＳ－ＲＩＳチャネルの推定された位相の知識でＲＩＳ－ＵＥチャネルを推定するために、他のアプローチが適用されてもよいことが指摘される。

システムモデルは、以下のように与えられ、
ｙ＝Ｑ^ＨＨ_ｅｆｆＦｓ＋Ｑ^Ｈｎ （式＃２０）

は、ＵＥ１３５における受信信号であり、ここで、

及び

は、それぞれ、ハイブリッドの組合せ、及びプリコーダ行列である。ＵＥにおける受信信号は、

として明示的に表現されることが可能である。

を想定し、ここで、各素子ｘ_ｉは、ｉ番目の送信された記号である。チャネル推定のために、既知のインデックスにおける既知の記号が送信される。タイムスロットｕにおける送信されたパイロット記号に対応する各受信信号は、以下のように与えられる。

Ｕ個のタイムスロットの中で、Ｕ_ｐ個の異なるパイロットシーケンスが、各タイムスロットにおいて送られ、

であり、ここで、
ｙ_ｐ＝［ｙ_ｐ，１，ｙ_ｐ，２，．．．，ｙ_ｐ，Ｕ］^Ｔ及びＱ＝［ｑ_１，ｑ_２，．．．，ｑ_Ｕ］^Ｔである。

、

、及び

を設定することによって、

を得る。

ｍｍ波チャネルが希薄であるという事実を使用すると、チャネル

の推定は、ｚ、Ψ_Ｕ、及びΨ_Ｒの推定と同等になり、問題は、以下のように公式化され、

ここで、

は、非ゼロ要素の数、すなわち、希薄なチャネル

の最も希薄な解を表し、

は、

に対する推定されたチャネル行列であり、εは、推定誤差許容範囲である。｜｜．｜｜_Ｆは、フロベニウスノルムを表す。

ｌｏｇ－ｓｕｍペナルティは、より希薄であることが奨励されるので、

の代わりにｌｏｇ－ｎｏｒｍが、ここで使用されることが可能であり、例えば、Ｊ．Ｆａｎｇ、Ｆ．Ｗａｎｇ、Ｙ．Ｓｈｅｎ、Ｈ．Ｌｉ、及びＲ．Ｓ．Ｂｌｕｍ、「Ｓｕｐｅｒ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｓｅｎｓｉｎｇ ｆｏｒ ｌｉｎｅ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ：Ａｎ ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｒｅｗｅｉｇｈｔｅｄ ａｐｐｒｏａｃｈ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、ｖｏｌ．６４、ｎｏ．１８、頁４６４９～４６６２、２０１６年を参照されたい。追加として、Ψ_Ｕ、Ψ_Ｒの両方が、ビームサーチアルゴリズムを使用して以前のセクションで既に取得されており、したがって、最適化は、ｚだけに従って実施され、問題Ｐ_１は、以下のように与えられ、

ここで、δは、対数関数がその定義域に常にあることを保証する。経路の数を最小化することに加えて、チャネル推定誤差を最小化することが必要である。したがって、正規化パラメータζ＞０が追加され、Ｐ_２は、以下の最適化問題に作り変えられる。

Ｐ_３の最小化は、上述のＪ．Ｆａｎｇらによる資料でもわかるように、反復代理関数の最小化と同等であることがわかった。

ここで、Ｄ^（ｉ）は、

のように表現され、

は、ｉ番目の反復におけるｚの推定である。したがって、（式＃２７）の最適化は、以下のようになり、

ここで、

、

である。

（式＃３０）を最適化するために、次のステップが取得される。

したがって、ｉ番目の反復における

の最善の推定に対応する最適な

は、

によって与えられる。

この反復の方法では、ζは、より希薄な推定と高速サーチ両方をフィットさせるために適応性があるように設計される。

ここで、

は、倍率であり、ζ_{｛ｍａｘ｝}は、問題をうまく条件付け、ｒ^（ｉ）は、前の反復の平方剰余（ｓｑｕａｒｅ ｒｅｓｉｄｕｅ）である。ζは、上記のＪ．Ｆａｎｇらなどの他の研究で詳しく調査されている。

チャネル追跡
チャネルパラメータ、すなわち、チャネル係数、ＡｏＡ、及びＡｏＤを推定した後、並びにＵＥ１３５がモバイルである場合もあるので、頻繁なチャネル推定を回避するために、チャネル追跡アプローチが採用されてもよい。チャネル追跡は、典型的には、完全なチャネル推定よりはるかに速い。チャネル追跡は、前のチャネル推定からの結果を使用することができる。

当技術分野で知られたチャネル追跡を実施する方法についての多くの可能性がある。これら方法のうちのいずれかが、本開示の文脈において適用されることが可能である。ｍｍ波通信システムにおける送信器と受信器との間の効率的なデータ転送を可能にできる、著しく速く、信頼でき、堅牢なチャネル追跡アルゴリズムがある。

ｍｍ波システムにおける例示的なチャネル追跡は、参照により本明細書に組み込まれた、Ｃ．Ｚｈａｎｇ、Ｄ．Ｇｕｏ、及びＰ．Ｆａｎ、「Ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｎｇｌｅｓ ｏｆ ｄｅｐａｒｔｕｒｅ ａｎｄ ａｒｒｉｖａｌ ｉｎ ａ ｍｏｂｉｌｅ ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ ｃｈａｎｎｅｌ」、ｉｎ Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＩＣＣ）、クアラルンプール、マレーシア．ＩＥＥＥ，２０１６年、頁１～６で説明されている。このチャネル追跡は、拡張カルマンフィルタリング（ＥＫＦ：Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｋａｌｍａｎ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を適用してＡｏＡ／ＡｏＤを追跡し、その一方で、チャネル係数は一定のままである。方法は、低モビリティのより多くの据置型環境に、よい結果をもたらすことができるが、長時間測定を引き起こすフルスキャンのための前提条件を必要とするので、急速に変化するチャネル環境でタスクが追跡することになるとき、いくつかの困難が生じることがある。測定時間を減少させるため、及び改善された追跡アルゴリズムを提供するために、Ｖ．Ｖａ、Ｈ．Ｖｉｋａｌｏ、及びＲ．Ｗ．Ｈｅａｔｈ、「Ｂｅａｍ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ」、ｉｎ Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ Ｇｌｏｂａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（Ｇｌｏｂａｌ ＳＩＰ）、ワシントン，ＤＣ、ＵＳＡ．ＩＥＥＥ、２０１６年、頁７４３～７４７の著者は、ＥＫＦ推定及びビームスイッチ設計によるただ１つの測定を必要とする代替解決策を提案した。追加として、Ｙ．Ｙａｐｉｃｉ ａｎｄ Ｉ．Ｇｕｖｅｎｃ「Ｌｏｗ－ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｅａｍ ａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｍｍＷａｖｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」、ｉｎ Ｐｒｏｃ．５２ｎｄ Ａｓｉｌｏｍａｒ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｉｇｎａｌｓ、Ｓｙｓｔｅｍｓ、ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ、Ｐａｃｉｆｉｃ Ｇｒｏｖｅ、ＣＡ、ＵＳＡ．ＩＥＥＥ、２０１８年、頁５７２～５７６で、最小２乗平均（ＬＭＳ：Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）及びＢｉＬＭＳ（双方向性ＬＭＳ）アルゴリズムが論じられており、ここでは、ＳＮＲが増加すると同時に、より速い収束特性を有しつつ、不完全なＣＳＩ条件に対するＥＫＦアルゴリズムと比較した、両方のアルゴリズム利点が提示されている。したがって、上述のチャネル推定の後、ＥＫＦ又はＬＭＳ追跡アルゴリズムが、低い複雑性及び良い性能を提供できるので、ＥＫＦ又はＬＭＳ追跡アルゴリズムを採用することによって追跡が実施されてもよい。

追跡アルゴリズムは、チャネル推定器からの推定された方位及び高度ＡｏＡ／ＡｏＤに従って、送信及び受信ビームのペアを設定することで始まる。追跡している間、予測されたチャネルパラメータは、実際の値の近くにとどまるはずであり、その結果、ＵＥ１３５は、ビーム幅の半分以内にとどまる。その他の点では、追跡がもはや信頼できない、又はビームの経路がこれ以上存在しない場合、チャネルパラメータは、再び推定されてもよい。特に、ＵＥ側における受信信号記号周期の間、離散時間モデルが、（式＃２１）で与えられている。

ＬｏＳ経路に対して、Ｆにおける各ベクトルが、

によって与えられると想定する。追跡プロセスを始めるために、測定関数は、知られているはずである。（式＃２１）から、測定関数は、観測信号を追跡するために使用され、以下のように与えられることが可能であり、

ここで、ｇ_{ｍｅａｓｕｒｅ}は、経路係数、チャネルＢＳ－ＲＩＳとＲＩＳ－ＵＥ両方からの方位及び高度ＡｏＤ／ＡｏＡ角を含むチャネルパラメータによって決まる。上述のＬＭＳ又はＥＫＦアルゴリズムは、これらのパラメータを追跡するために使用されてもよい。

要約すると、受信デバイスの位置を追跡するための方法が提供され、方法は、受信デバイス１３５において、送信デバイス１１０と受信デバイス１３５との間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）の特性を推定することと、送信デバイス１１０と受信デバイス１３５との間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）の推定された特性及び／又は修正されたチャネル行列

に基づいて、通信デバイスの位置を追跡することとを行うための、上述の実施形態及び例のいずれかによる方法を含む。

３段階アプローチが概説される
図４は、ＢＳとＲＩＳとの間の、及びＲＩＳとＵＥとの間の、チャネルの上述の別個の推定を使用する例示的実施形態を概説する。ＲＩＳ支援通信ネットワークのためのこのような一般的な３段階フレームワークでは、全ての実践的な問題は、現実的なシナリオで考えられてもよい。このスキームは、全てのＲＩＳ素子が受動的であったとしても、ＢＳ－ＲＩＳとＲＩＳ－ＵＥチャネル両方を別々に推定することができる。階層型ビームサーチアルゴリズムを使用してＢＳ－ＲＩＳチャネルＧを推定することで始まり、次いで、ＲＩＳ－ＵＥチャネルＨは、ビームサーチアルゴリズムから生じた角度を活用して、チャネル経路係数だけを推定するために、反復再加重アルゴリズムを採用することによって推定される。次いで、提案されたスキームは、ＲＩＳ支援通信がモバイルユーザを追跡することを可能にする。チャネルＨのパラメータは、例えば、拡張カルマンフィルタ（ＥＫＦ）及び最小２乗平均（ＬＭＳ）アルゴリズムなど、よく知られたアルゴリズムを使用して追跡される。

図４は、３段階ＲＩＳチャネル推定フレームワークの方法を示す例示的なフローチャートを示す。

段階１は、ＢＳ－ＲＩＳチャネルＧの推定である。段階１は、ＲＩＳとＵＥとの間のＡｏＡ／ＡｏＤを見つけることで始まる。この段階は、１次ビームサーチ（レイヤ１からＶ）及び補助ビームサーチ（レイヤ１からＶ’）を含む。ステップ４１０において、ビームサーチは、１次サーチのレイヤ１によって開始され、２次サーチが終わるまで４３０、１次サーチのＶ個のレイヤ、及び２次サーチのＶ’個のレイヤ上で４２０を続ける。

図５は、Ｇが、５つの経路を有する幾何学モデルであるときの、理想チャネルＧのための、及び方位領域（左）及び高度領域（右）における、１次ビームパターンを示す。その上、この例では、１次ビームパターンＮ_ＲＩＳ＝８、τ＝５、Ｋ＝１０である。

このビームサーチの出力は、Θ^Ｖ’であり、

、

である。これらの出力に基づいて、修正されたチャネル行列

は、ＢＳとＲＩＳとの間のチャネルの特性であり、式＃１８に示されているように推定される４４０。

第１の段階は、以下に従ってＲＩＳの反射係数を設定すること４５０をさらに含むことができる。

第２の段階は、ＲＩＳとＵＥとの間の修正されたチャネル行列

の推定４６０である。この段階への入力は、受信信号Ｙ、パイロット信号Ｘ、結合行列（ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ）Ｗ、Ψ_Ｕ、Ψ_Ｒ、枝刈り閾値（ｐｒｕｎｉｎｇ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）ｚ_ｔｈ、及び終了閾値εである。この段階の出力は、全ての経路の経路ゲインである。例示的なアルゴリズムは、例えば式＃３２及び式＃３３を参照しながら、上述の詳細な実施形態に基づいて、高水準擬似コードとして下記で簡単に説明される。

フレームワークの第３の段階は、チャネルＨのチャネルパラメータを追跡すること４７０である。チャネル追跡４７０への入力は、ｚ_ｏｐｔ、θ、及び

である。これらのパラメータは、例えばＥＫＦアルゴリズムを使用することによって、更新される。例えば、観測信号は、式＃３４を使用して追跡される。更新及び追跡は、過剰なモビリティがあるまで４８０、繰り返され、この場合、推定４１０～４６０が繰り返される。ここで、モビリティという用語は、ＵＥの動き、及び、他の因子によって影響を受けるチャネルのより大きい変化を含むことができる。

ＲＩＳの位相を設定するステップ４５０が実施されてもよいが、実施される必要はないことが指摘される。これは、例えば推定後の任意の段階で、又はいつでも、実施されてもよい。反射係数の更新又は設定は、以下の方法に従って実施されてもよい。

構成可能面の反射係数を設定するための方法は、送信デバイスと受信デバイスとの間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）での信号送信のためのビーム形成サーチを実施することにより、構成可能面の訓練済み反射係数、及び受信デバイスにおける信号の到来角ＡｏＡを取得することを含むことができ、チャネルは、構成可能面での反射を含む。方法は、受信デバイスにおけるＡｏＡから、構成可能面における信号の発射角ＡｏＤを推定することと、構成可能面、及び受信デバイスにおける取得されたＡｏＡに基づいて、送信デバイスと構成可能面との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のための構成可能面の反射係数を推定することと、訓練済み反射係数と推定反射係数との間の関係に従って、送信デバイスと構成可能面との間のチャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の特性を推定することと、以下に従って構成可能面の反射係数を設定することとをさらに含むことができ、

、又は

Θ^Ｖ’は、行列の対角線上に訓練済み反射係数を含む対角行列であり、θ_ｄｅｓは、構成可能面における標的の高度ＡｏＤであり、

は、構成可能面における標的の方位ＡｏＤであり、

は、構成可能面における予め定められた高度ＡｏＡであり、

は、構成可能面における予め定められた方位ＡｏＡであり、

は、構成可能面における推定されたＡｏＤの高度ＡｏＤであり、

は、構成可能面における推定されたＡｏＤの方位ＡｏＤである。

要約すると、Ｇを推定することは、ＲＩＳの位相を変化させることによって、反射ビーム方向が容易に制御されるように、ＢＳとＲＩＳとの間のチャネル効果全てをキャンセルすることになる。その上、Ｈを推定することによって、ＢＳからＵＥに送られた情報を正確に回復することが可能な場合がある。言い換えれば、推定されたＨ又はＨｅｆｆは、チャネル等化のために使用されてもよい。

ハードウェア及びソフトウェアでの実施
図６は、いくつかの実施形態を実施することができる例示的な装置を示す。特に、受信デバイス６００＿Ｒｘが示されており、受信デバイス６００＿Ｒｘは、受信デバイスにおいて、送信デバイスと受信デバイスとの間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）の特性を推定するためのチャネル推定のための装置を含むことができ、チャネルは、構成可能面６５０での反射を含む。チャネル推定装置は、受信デバイスの送受信器６７０～６８０を制御して、チャネル（ＢＳ－ＵＥ）での信号送信のためのビーム形成サーチを実施することにより、構成可能面６５０の訓練済み反射係数、及び受信デバイス６００＿Ｒｘにおける信号の到来角ＡｏＡを取得するように構成された処理回路構成部分６９０を備えることができる。処理回路構成部分は、構成可能面、及び受信デバイス６００＿Ｒｘにおける取得されたＡｏＡに基づいて、送信デバイスと構成可能面との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のための構成可能面の反射係数をさらに推定することができる。その上、処理回路構成部分は、訓練済み反射係数と推定反射係数との間の関係に従って、送信デバイス６００＿Ｔｘと構成可能面との間のチャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の特性をさらに推定することができる。

図６でわかるように、受信デバイス６００＿Ｒｘにおいて、処理回路構成部分６９０は、ベースバンド信号処理の機能を実施する。処理回路構成部分は、１つ又は複数のソフトウェア及び／又はハードウェアの組合せでもよい。上記の例示的実施形態及び実装形態で説明された方法は、このベースバンド信号処理部分によって実施されてもよい。その上、受信デバイス６００＿Ｒｘは、送受信器を備えることができ、送受信器は、アナログ無線周波数（ＲＦ）結合器Ｑ６７０、及び１つ又は複数のＲＦチェーン６８０をさらに備えることができる。結合器６７０は、受信されたアナログ信号を１つ又は複数のＲＦチェーンに提供する。

受信デバイス６００＿Ｒｘは、符号化及び変調及び同様のものを実施する部品など、当業者に知られているような、さらなる部品を含むことができることが指摘される。

その上、図６は、構成可能面６５０の反射係数を設定する能力があってもよい送信デバイス６００＿Ｔｘが提供されることを示している。このような送信デバイス６００＿Ｔｘは、処理回路構成部分６１０を備えることができる。処理回路構成部分は、ベースバンドデジタル処理の機能を実施することができる。ベースバンド処理は、送信デバイス６００＿Ｔｘと受信デバイス６００＿Ｒｘとの間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）での信号送信のためのビーム形成サーチを実施することにより、構成可能面の訓練済み反射係数、及び受信デバイスにおける信号の到来角ＡｏＡを取得することを含むことができ（処理回路構成部分６１０は、このために構成されてもよい）、チャネルは、構成可能面での反射を含む。

処理回路構成部分（ベースバンドデジタル処理）は、受信デバイスにおけるＡｏＡから、構成可能面における信号の発射角ＡｏＤを推定することと、構成可能面、及び受信デバイスにおける取得されたＡｏＡに基づいて、送信デバイスと構成可能面との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のための構成可能面の反射係数を推定することと、訓練済み反射係数と推定反射係数との間の関係に従って、送信デバイスと構成可能面との間のチャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の特性を推定することとをさらに実施することができる。

上記の推定値に基づいて、ベースバンドデジタル信号処理は、

に従って、構成可能面（１２０）の反射係数を設定することをさらに含むことができ、Θ^Ｖ’は、行列の対角線上に訓練済み反射係数を含む対角行列であり、θ_ｄｅｓは、構成可能面における標的の高度ＡｏＤであり、

は、構成可能面における標的の方位ＡｏＤであり、

は、構成可能面における予め定められた高度ＡｏＡであり、

は、構成可能面における予め定められた方位ＡｏＡであり、

は、構成可能面における推定されたＡｏＤの高度ＡｏＤであり、

は、構成可能面における推定されたＡｏＤの方位ＡｏＤである。

図６でわかるように、送信デバイス６００＿Ｔｘは、送受信器をさらに備えることができる。送受信器は、１つ又は複数のＲＦチェーン６２０、及びアナログビーム形成モジュール６３０を含むことができ、アナログビーム形成モジュール６３０は、ＲＦチェーン６２０からの信号を受信してアナログビーム形成信号を生成し、アナログビーム形成信号は、次いで、受信デバイス６００＿Ｒｘのために構成可能面６５０に向けて送信デバイス６００＿ＴｘのＵＰＡから送信される。

上記のいくつかの例が、送信デバイスが基地局であり、受信デバイスがユーザ機器であると説明されていたとしても、これは、反転されてもよいことが指摘される。追加として、いくつかの実施形態では、各ＢＳ及びＵＥは、上記で説明された受信デバイスと送信デバイス両方を実装することができる。

送信及び／又は受信デバイスの例示的ハードウェア構造が、図３Ａに示されている。図３Ａは、いくつかの例示的実施形態によるデバイス３５０を示す。デバイス３５０は、メモリ３１０、処理回路構成部分３２０、及びワイヤレス送受信器３３０を備え、これらは、バス３０１を介して互いに通信する能力があってもよい。デバイス３５０は、ユーザインターフェース３４０をさらに含むことができる。それでも、いくつかの用途に対しては、ユーザインターフェース３４０は、必要ではない（例えば、マシンツーマシン通信又は同様のもののためのいくつかのデバイス）。デバイス３５０は、例えば、ラップトップ又はタブレットなどのコンピュータの一部である、５Ｇ又はＷｉ－Ｆｉ又は同様のものなどのワイヤレスモジュールでもよく、またデバイス３５０は、モバイルフォン、スマートフォン、若しくは他のポータブル／パーソナルデバイス、又は同様のものの一部でもよい。

メモリ３１０は、本開示のいくつかの実施形態を実施する複数のファームウェア又はソフトウェアモジュールを格納することができる。メモリ３１０は、処理回路構成部分３２０によって読み取られてもよい。以て、処理回路構成部分は、実施形態を実装したファームウェア／ソフトウェアを実行するように構成されてもよい。処理回路構成部分３２０は、１つ又は複数のプロセッサを含むことができ、１つ又は複数のプロセッサは、動作時、上述の方法のうちのいずれかのステップを実施する。これは、対応する機能モジュール（ユニット）を含む送信デバイス（装置）に対応する。

図３Ｂは、メモリ３１０、及びメモリ３１０に格納された機能コード部品の概略機能ブロック図を示す。機能コード部品は、プロセッサ（複数可）３２０で実行されると、以下のようなそれぞれの機能を実施する。アプリケーションコード３６０は、ビームサーチ（例えば、１次及び２次ビームサーチ）を実施する。アプリケーションコード３７０は、ＢＳとＲＩＳとの間のチャネルの推定を実施する。アプリケーションコード３８０は、ＲＩＳとＵＥとの間のチャネルの推定を実施する。アプリケーションコード３９０は、チャネル追跡を実施することができる。アプリケーションコード３６０～３９０のこれらの機能は、既に上記で説明されたものである。（送信器側及び受信側における）本明細書で説明される方法は、用途に応じた様々な手段で実施されてもよい。例えば、これらの方法は、ハードウェア、オペレーションシステム、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの２つ若しくは全ての任意の組合せで実施されてもよい。ハードウェア実装形態のために、１つ又は複数のプロセッサを含むことができる任意の処理回路構成部分が使用されてもよい。特に、ハードウェアは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、任意の電子デバイス、又は、上記で説明された機能を実施するように設計された他の電子回路構成部分ユニット若しくは要素のうちの１つ若しくは複数を含むことができる。

プログラムコードとして実装される場合、送信装置（デバイス）によって実施される機能は、メモリ３１０などの非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体、又は他の任意のタイプのストレージに、１つ又は複数の命令又はコードとして格納されてもよい。コンピュータ可読媒体は、物理的なコンピュータストレージ媒体を含み、物理的なコンピュータストレージ媒体は、コンピュータによって、又は一般に処理回路構成部分３２０によって、アクセスされることが可能な任意の利用可能な媒体でもよい。このようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、半導体ストレージ、又は他のストレージデバイスを備えることができる。いくつかの特定の及び非限定的例は、コンパクトディスク（ＣＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、レーザディスク、光ディスク、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＢＤ）ディスク、又は同様のものを含む。異なるストレージ媒体の組合せも可能である－言い換えれば、分散型及びヘテロジニアスストレージが採用されてもよい。

上述の実施形態及び例示的実装形態は、いくつかの非限定的例を示す。特許請求の範囲の主題から逸脱することなく、様々な修正が行われてもよいことが理解されている。特に、本明細書で説明された主要な概念から逸脱することなく、新しいシステム及びシナリオに例を適合させるために、修正が行われてもよい。

実施形態の概要
第１の態様によれば、受信デバイス（１３５）において、チャネル（ＢＳ－ＵＥ）の特性を推定するための方法が提供される。チャネルは、送信デバイス（１１０）と受信デバイス（１３５）との間にあり、構成可能面（１２０）での反射を含む。方法は、チャネル（ＢＳ－ＵＥ）での信号送信のためのビーム形成サーチを実施することにより、ｉ）構成可能面（１２０）の訓練済み反射係数、及びｉｉ）受信デバイス（１３５）における信号の到来角（ＡｏＡ）を取得することを含む。さらに、方法は、構成可能面（１２０）の訓練済み反射係数、及び受信デバイス（１３５）における取得されたＡｏＡに基づいて、送信デバイス（１１０）と構成可能面（１２０）との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のための構成可能面（１２０）の推定反射係数を推定することを含む。その上、方法は、訓練済み反射係数と推定反射係数との間の関係に従って、送信デバイス（１１０）と構成可能面（１２０）との間のチャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の特性を推定することを含む。

第１の態様に加えて提供される第２の態様によれば、推定反射係数を推定することは、受信デバイス（１３５）におけるＡｏＡから、構成可能面における信号の発射角（ＡｏＤ）を推定するステップを含む。さらに、第２の態様によれば、推定反射係数を推定することは、構成可能面における推定されたＡｏＤに基づく。

第２の態様に加えて提供される第３の態様によれば、反射係数は、以下の公式に従って推定され、

、

、

、及び

は、構成可能面の（ｎ，ｍ）番目の素子の反射係数であり、
γ_ｎ，ｍは、構成可能面の（ｎ，ｍ）番目の素子の反射ゲインであり、γ_ｎ，ｍは、予め定められたものであり、
ｊは、虚数単位であり、
λは、信号の波長であり、
ｄｘは、ｘ方向の構成可能面の素子の間の間隔であり、
ｄｙは、ｙ方向の構成可能面の素子の間の間隔であり、

は、構成可能面における予め定められた高度ＡｏＡであり、

は、構成可能面における予め定められた方位ＡｏＡであり、

は、構成可能面における推定されたＡｏＤの高度ＡｏＤであり、

は、構成可能面における推定されたＡｏＤの方位ＡｏＤである。

第３の態様に加えて提供される第４の態様によれば、非理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の推定された特性は、関係

に従って取得された、修正されたチャネル行列

であり、

は、行列の対角線上に推定反射係数を含む対角行列であり、

であり、

は、送信デバイス（１１０）と構成可能面（１２０）との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のチャネル行列であり、

及び

は、それぞれ、理想チャネルのための基地局における高度及び方位ＡｏＤであり、

及び

は、それぞれ、理想チャネルのための構成可能面における高度及び方位ＡｏＡであり、
Θ^Ｖ’は、行列の対角線上に訓練済み反射係数を含む対角行列であり、
（Θ^Ｖ’）^－１は、対角行列ΘＶ’の逆行列である。

第４の態様に加えて提供される第５の態様によれば、修正されたチャネル行列

は、チャネル行列Ｇの各要素の絶対値を１に設定することによって、送信デバイス（１１０）と構成可能面（１２０）との間のチャネルのチャネル行列Ｇから取得された行列に対応する。さらに、第５の態様によれば、方法は、修正されたチャネル行列

に基づいて、修正されたチャネル行列

を決定するステップを含む。

第５の態様に加えて提供される第６の態様によれば、修正されたチャネル行列

は、反復再加重アルゴリズムによって決定される。

第１～第６の態様のうちの１つに加えて提供される第７の態様によれば、訓練済み反射係数は、送信デバイスによって構成される。

第１～第７の態様のうちの１つに加えて提供される第８の態様によれば、ビーム形成サーチは、ビーム形成サーチが複数のＶ個のレイヤで実施される第１の段階を含む階層型ビーム形成サーチを含む。特に、複数のレイヤのうちの第１のレイヤに続く各現在のレイヤに対して、ｉ）現在のレイヤにおける最善のビームを見つけるために、予め定められた数のビームがサーチされ、サーチされた予め定められた数のビームのうちの複数のビームが、現在のレイヤの直前のレイヤの最善のビームに基づいて選択され、ｉｉ）現在のレイヤにおいて、ビーム形成に影響するアンテナの数が、現在のレイヤの直前のレイヤに比べて、増加される。

第８の態様に加えて提供される第９の態様によれば、階層型ビーム形成サーチは、第１の段階の後で見つけられたビームの近傍の複数のビームがサーチされる第２の段階をさらに含む。

第１０の態様によれば、受信デバイスの位置を追跡するための方法が提供される。方法は、受信デバイス（１３５）において、送信デバイス（１１０）と受信デバイス（１３５）との間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）の特性を推定するための、第１～第９の態様のいずれかによる方法を含む。さらに、第１０の態様による方法は、送信デバイス（１１０）と受信デバイス（１３５）との間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）の特性及び／又は修正されたチャネル行列

に基づいて、通信デバイスの位置を追跡することを含む。

第１１の態様によれば、第１０の態様による方法は、拡張カルマンフィルタリング又は最小２乗平均ＬＭＳベースの追跡を使用して受信デバイスの位置を追跡するために提供される。

第１２の態様によれば、コンピュータプログラム製品が提供される。コンピュータプログラム製品は、１つ又は複数のプロセッサで実行されると、第１～第１１の態様のいずれかによる方法を１つ又は複数のプロセッサに実施させるコード命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を備える。

第１３の態様によれば、受信デバイス（１３５）において、チャネル（ＢＳ－ＵＥ）の特性を推定するための装置が提供される。チャネルは、送信デバイス（１１０）と受信デバイス（１３５）との間にあり、構成可能面（１２０）での反射を含む。装置は、処理回路構成部分を備える。処理回路構成部分は、受信デバイス（１３５）の送受信器を制御して、チャネル（ＢＳ－ＵＥ）での信号送信のためのビーム形成サーチを実施することにより、ｉ）構成可能面（１２０）の訓練済み反射係数、及びｉｉ）受信デバイス（１３５）における信号の到来角ＡｏＡを取得するように構成される。さらに、処理回路構成部分は、構成可能面（１２０）、及び受信デバイス（１３５）における取得されたＡｏＡに基づいて、送信デバイス（１１０）と構成可能面（１２０）との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のための構成可能面（１２０）の推定反射係数を推定するように構成される。その上、処理回路構成部分は、訓練済み反射係数と推定反射係数との間の関係に従って、送信デバイス（１１０）と構成可能面（１２０）との間のチャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の特性を推定するように構成される。

第１４の態様によれば、通信デバイスが提供される。通信デバイスは、第１３の態様によるチャネル推定のための装置と、送受信器とを備える。

第１５の態様によれば、送信デバイス（１１０）によって、構成可能面（１２０）の反射係数を設定するための方法が提供される。方法は、送信デバイス（１１０）と受信デバイス（１３５）との間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）での信号送信のためのビーム形成サーチを実施することを含み、チャネルは、構成可能面（１２０）での反射を含む。ビーム形成サーチを実施することにより、ｉ）構成可能面（１２０）の訓練済み反射係数、及びｉｉ）受信デバイス（１３５）における信号の到来角（ＡｏＡ）が、取得される。さらに、方法は、受信デバイス（１３５）におけるＡｏＡから、構成可能面における信号の発射角（ＡｏＤ）を推定することを含む。さらに、方法は、構成可能面（１２０）、及び受信デバイス（１３５）における取得されたＡｏＡに基づいて、送信デバイス（１１０）と構成可能面（１２０）との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のための構成可能面（１２０）の推定反射係数を推定することを含む。さらに、方法は、訓練済み反射係数と推定反射係数との間の関係に従って、送信デバイス（１１０）と構成可能面（１２０）との間のチャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の特性を推定することを含む。その上、方法は、

に従って、構成可能面（１２０）の反射係数を設定することを含み、
Θ^Ｖ’は、行列の対角線上に訓練済み反射係数を含む対角行列であり、
θ_ｄｅｓは、構成可能面（１２０）における標的の高度ＡｏＤであり、

は、構成可能面（１２０）における標的の方位ＡｏＤであり、

は、構成可能面における予め定められた高度ＡｏＡであり、

は、構成可能面における予め定められた方位ＡｏＡであり、

は、構成可能面における推定されたＡｏＤの高度ＡｏＤであり

は、構成可能面における推定されたＡｏＤの方位ＡｏＤである。

その上、上述の処理回路構成部分の実装形態のいずれかによって実施されるステップを含んだ、対応する方法が提供される。

さらに、非一時的媒体に格納され、コンピュータによって又は処理回路構成部分によって実行されると、上述の方法のうちのいずれかのステップを実施するコード命令を含んだ、コンピュータプログラムが提供される。

実施形態によれば、処理回路構成部分及び／又は送受信器は、集積回路ＩＣに埋め込まれる。

開示の主題は、最も実践的且つ好ましい実施形態であると現在考えられているものに基づいて、例証のために詳細に説明されてきたが、このような詳細は、単にこの目的のためのものであり、開示の主題は、開示の実施形態に限定されず、反対に、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内の変更形態及び同等物の配置を含むことを意図することを理解されたい。例えば、本開示の主題は、可能な限り、任意の実施形態の１つ又は複数の特徴が、任意の他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わされることが可能であることを意図していることを理解されたい。

Claims (15)

1. 受信デバイス（１３５）において、送信デバイス（１１０）と前記受信デバイス（１３５）との間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）の特性を推定するための方法であって、前記チャネルが、構成可能面（１２０）での反射を含み、前記方法が、
   前記チャネル（ＢＳ－ＵＥ）での信号送信のためのビーム形成サーチを実施することにより、前記構成可能面（１２０）の訓練済み反射係数、及び、前記受信デバイス（１３５）における信号の到来角ＡｏＡを取得するステップと、
   前記受信デバイス（１３５）における前記取得されたＡｏＡに基づいて、前記送信デバイス（１１０）と前記構成可能面（１２０）との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のための前記構成可能面（１２０）の推定反射係数を推定するステップと、
   前記訓練済み反射係数と前記推定反射係数との間の関係に従って、前記送信デバイス（１１０）と前記構成可能面（１２０）との間のチャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の特性を推定するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記推定反射係数を推定するステップが、
   前記受信デバイス（１３５）における前記ＡｏＡから、前記構成可能面における前記信号の発射角ＡｏＤを推定するステップ、を含み、
   前記推定反射係数を推定するステップが、
   前記構成可能面における前記推定されたＡｏＤに基づき実行される、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記反射係数が、以下の公式に従って推定され、
   

   

   
   、
   

   

   
   、
   

   

   
   、及び、
   

   

   
   ここで、
   

   

   
   が、前記構成可能面の（ｎ，ｍ）番目の素子の反射係数であり、
   γ_ｎ，ｍが、前記構成可能面の前記（ｎ，ｍ）番目の素子の反射ゲインであり、前記γ_ｎ，ｍが、予め定められたものであり、
   ｊが、虚数単位であり、
   λが、前記信号の波長であり、
   ｄｘが、ｘ方向の前記構成可能面の素子の間の間隔であり、
   ｄｙが、ｙ方向の前記構成可能面の素子の間の間隔であり、
   

   

   
   が、前記構成可能面における予め定められた高度ＡｏＡであり、
   

   

   
   が、前記構成可能面における予め定められた方位ＡｏＡであり、
   

   

   
   が、前記構成可能面における前記推定されたＡｏＤの高度ＡｏＤであり、
   

   

   
   が、前記構成可能面における前記推定されたＡｏＤの方位ＡｏＤである、
   請求項２に記載の方法。
4. 非理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の前記推定された特性が、前記関係
   
   に従って取得された修正されたチャネル行列
   

   

   
   であり、
   

   

   
   が、行列の対角線上に前記推定反射係数を含む対角行列であり、
   

   

   
   であり、
   

   

   
   が、前記送信デバイス（１１０）と前記構成可能面（１２０）との間の前記理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のチャネル行列であり、
   

   

   
   及び、
   

   

   
   が、それぞれ、前記理想チャネルのための基地局における高度及び方位ＡｏＤであり、
   

   

   
   及び、
   

   

   
   が、それぞれ、前記理想チャネルのための前記構成可能面における前記高度及び方位ＡｏＡであり、
   Θ^Ｖ’が、行列の対角線上に前記訓練済み反射係数を含む対角行列であり、
   （Θ^Ｖ’）^－１が、前記対角行列Θ^Ｖ’の逆行列である、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記修正されたチャネル行列
   

   

   
   が、チャネル行列Ｇの各要素の絶対値を１に設定することによって、前記送信デバイス（１１０）と前記構成可能面（１２０）との間の前記チャネルの前記チャネル行列Ｇから取得された行列に対応し、
   前記方法が、
   前記修正されたチャネル行列
   

   

   
   に基づいて、修正されたチャネル行列
   

   

   
   を決定するステップ、
   をさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記修正されたチャネル行列
   

   

   
   が、反復再加重アルゴリズムによって決定される、請求項５に記載の方法。
7. 前記訓練済み反射係数が、前記送信デバイスによって構成される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記ビーム形成サーチが、前記ビーム形成サーチがＶ個の複数のレイヤで実施される第１の段階を含む階層型ビーム形成サーチを含み、前記複数のレイヤのうちの第１のレイヤに続く各現在のレイヤに対して、
   前記現在のレイヤにおける最善のビームを見つけるために、予め定められた数のビームがサーチされ、サーチされた前記予め定められた数のビームのうちの複数のビームが、前記現在のレイヤの直前のレイヤの最善のビームに基づいて選択され、
   前記現在のレイヤにおいて、前記ビーム形成に影響するアンテナの数が、前記現在のレイヤの直前の前記レイヤに比べて、増加される、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記階層型ビーム形成サーチが、前記第１の段階の後で見つけられた前記ビームの近傍の複数のビームがサーチされる第２の段階、をさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 受信デバイスの位置を追跡するための方法であって、
    受信デバイス（１３５）において、送信デバイス（１１０）と前記受信デバイス（１３５）との間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）の特性を推定するための、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法と、
    前記送信デバイス（１１０）と前記受信デバイス（１３５）との間の前記チャネル（ＢＳ－ＵＥ）の前記特性及び／又は修正されたチャネル行列
    

    

    
    に基づいて、通信デバイスの位置を追跡するステップと、
    を含む、方法。
11. 前記方法は、拡張カルマンフィルタリング又は最小２乗平均ＬＭＳベースの追跡を使用して前記受信デバイスの前記位置を追跡するための方法である、
    請求項１０に記載の方法。
12. １つ又は複数のプロセッサに、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法を実行させるためのコード命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を備える、コンピュータプログラム製品。
13. 受信デバイス（１３５）において、送信デバイス（１１０）と前記受信デバイス（１３５）との間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）の特性を推定するための装置であって、
    前記受信デバイス（１３５）の送受信器を制御して、前記チャネル（ＢＳ－ＵＥ）での信号送信のためのビーム形成サーチを実施することにより、構成可能面（１２０）の訓練済み反射係数、及び、前記受信デバイス（１３５）における信号の到来角ＡｏＡを取得することと、
    前記受信デバイス（１３５）における前記取得されたＡｏＡに基づいて、前記送信デバイス（１１０）と前記構成可能面（１２０）との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のための前記構成可能面（１２０）の推定反射係数を推定することと、
    前記訓練済み反射係数と前記推定反射係数との間の関係に従って、前記送信デバイス（１１０）と前記構成可能面（１２０）との間のチャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の特性を推定することと、
    を実行するように構成された処理回路構成部分、
    を備え、
    前記チャネルが、前記構成可能面（１２０）での反射を含む、装置。
14. チャネル推定のための、請求項１３に記載された装置と、
    送受信器と、
    を備える、通信デバイス。
15. 送信デバイス（１１０）によって、構成可能面（１２０）の反射係数を設定するための方法であって、
    前記送信デバイス（１１０）と受信デバイス（１３５）との間のチャネル（ＢＳ－ＵＥ）での信号送信のためのビーム形成サーチを実施することにより、前記構成可能面（１２０）の訓練済み反射係数、及び、前記受信デバイス（１３５）における信号の到来角ＡｏＡを取得するステップであって、前記チャネルが前記構成可能面（１２０）での反射を含む、当該取得するステップと、
    前記受信デバイス（１３５）における前記ＡｏＡから、前記構成可能面における前記信号の発射角ＡｏＤを推定するステップと、
    前記受信デバイス（１３５）における前記取得されたＡｏＡに基づいて、前記送信デバイス（１１０）と前記構成可能面（１２０）との間の理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）のための前記構成可能面（１２０）の推定反射係数を推定するステップと、
    前記訓練済み反射係数と前記推定反射係数との間の関係に従って、前記理想チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）によって引き起こされた位相変化だけを考慮した、前記送信デバイス（１１０）と前記構成可能面（１２０）との間の前記チャネル（ＢＳ－ＲＩＳ）の修正されたチャネル行列
    

    

    
    を推定するステップと、
    

    

    
    に従って、前記構成可能面（１２０）の前記反射係数を設定するステップであって、
    

    

    
    が、前記送信デバイス（１１０）と前記構成可能面（１２０）との間の前記理想チャネルのチャネル行列であり、
    

    

    
    及び
    

    

    
    が、それぞれ、前記理想チャネルのための基地局における高度及び方位ＡｏＤであり、
    

    

    
    が、行列の対角線上に、角度
    

    

    
    、
    

    

    
    、θ_ｄｅｓ及び、
    

    

    
    に対応する反射係数を含む対角行列であり、
    θ_ｄｅｓが、前記構成可能面（１２０）における標的の高度ＡｏＤであり、
    

    

    
    が、前記構成可能面（１２０）における標的の方位ＡｏＤであり、
    

    

    
    が、前記構成可能面における予め定められた高度ＡｏＡであり、
    

    

    
    が、前記構成可能面における予め定められた方位ＡｏＡである、
    当該設定するステップと、
    を含む、方法。

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