JP2023548094A - 検知支援チャネル推定のための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

本開示の一部の実施形態は、検知信号の基礎としての線形チャープ信号の使用を提供する。シグネチャ関数による線形チャープ信号の修正は、検知信号の受信機が検知信号の送信元の識別情報を決定することを可能にすることができる。したがって、受信された検知信号を処理して経路パラメータ推定値を取得すると、受信機は、経路パラメータ推定値の指示の送信を検知信号の送信元に向けることができる。本出願の態様は、受信された検知信号を処理することに基づいてマルチノードマルチパスチャネル推定を実行することに関する。好都合なことに、処理は低い複雑度で実行される。

Description

関連出願
本出願は、2020年10月27日に出願された、「SENSING-ASSISTED CHANNEL ESTIMATION」と題された米国特許出願第17/080,917号の優先権を主張し、その全体が参照によりここに組み込まれる。

本開示は、一般にチャネル推定に関し、特定の実施形態では、検知支援チャネル推定に関する。

検知対応ネットワークでは、複数の送信ポイント（TP）が、環境内のターゲットに関する情報を取得するために検知信号を送信する。

送信ポイントはまた、ネットワーク内のデバイスが送信ポイントからデバイスへの各チャネルの特性を推定することを可能にする参照信号を送信する。

チャネルの特性を推定する動作は、参照信号がチャネルによって変更された方法をデバイスが決定することができるように、デバイスが参照信号の事前知識を有することを必要とする。マルチパスチャネルの存在下で、送信ポイントの数が増加すると、様々なチャネルの特性の推定に関連する複雑度が、デバイスの限られた処理能力を超える程度まで増加する可能性がある。

本出願の態様は、検知信号の基礎としての線形チャープ信号の使用に関する。シグネチャ関数による線形チャープ信号の修正は、検知信号の受信機が検知信号の送信元の送信元識別情報（identity）を決定することを可能にすることができる。したがって、受信された検知信号を処理して経路パラメータ推定値を取得すると、受信機は、経路パラメータ推定値の指示の送信を検知信号の送信元に向けることができる。

シグネチャ信号に用いられる構成可能周波数は、検知信号が検知信号の送信元の送信ポイントに固有であり、したがって、これを一意に識別することを可能にする。縮小された測定ウィンドウは、経路パラメータ推定処理で使用するために定義され得る。有利なことに、処理は、デチャープおよび逆高速フーリエ変換（IFFT）がすべての経路パラメータ推定値を一度に取得することを可能にする点で普遍的であると考えられ得る。

本出願の態様では、オーバーヘッドの低減は、情報の一部であって、別の方法では、チャネル推定に使用される専用参照信号または他の制御信号によって搬送される情報の一部を搬送するために検知信号を利用することによって実現され得る。好都合なことに、検知信号を使用してチャネル推定を達成することによって、チャネル推定パイロットの使用が不要にされ得、それによって、チャネル推定パイロットの使用に関連するオーバーヘッドを除去する。

本開示の第1の態様によれば、送信機ノードと受信機ノードとの間のワイヤレスチャネルのチャネルパラメータを推定する方法が提供される。本方法は、受信機ノードにより、検知信号の検知信号パラメータの指示を受信するステップを含む。本方法は、受信機ノードにより、検知信号を受信するステップであって、検知信号は線形チャープ信号を含む、ステップをさらに含む。本方法は、受信機ノードにより、受信された検知信号を処理することによって取得されるチャネルパラメータを送信機ノードに送信するステップをさらに含む。

第1の態様のさらなる実施形態では、検知信号パラメータは、線形チャープ信号のチャープ勾配値および周波数オフセット値を含む。先の実施形態のさらなる実施形態では、周波数オフセット値は送信機ノードに関連付けられている。先の実施形態のさらなる実施形態では、本方法は、周波数オフセット値に基づいて、送信機ノードの識別情報を決定するステップをさらに含み、チャネルパラメータを送信するステップは、決定された識別情報に基づいて、チャネルパラメータを送信機ノードに送信するステップを含む。

第1の態様または任意の先の実施形態のさらなる実施形態では、検知信号パラメータは、受信された検知信号を処理する間に使用するための縮小された測定ウィンドウの指示を含む。第1の態様または任意の先の実施形態のさらなる実施形態では、処理することは、受信された検知信号をデチャープすることを含む。

本開示の第2の態様によれば、装置であって、プロセッサと、プロセッサによって実行されると、第1の態様またはその任意の実施形態の方法を装置に実施させる命令を含む非一時的メモリとを含む装置が提供される。

本開示の第3の態様によれば、送信機ノードと受信機ノードとの間のワイヤレスチャネルのチャネルパラメータを推定する方法が提供される。本方法は、送信機ノードにより、検知信号の検知信号パラメータの指示を送信するステップを含む。本方法は、送信機ノードにより、検知信号を送信するステップであって、検知信号は線形チャープ信号を含む、ステップをさらに含む。本方法は、送信機ノードにより、受信機ノードからのチャネルパラメータを受信するステップをさらに含む。

第1の態様のさらなる実施形態では、検知信号パラメータは、線形チャープ信号のチャープ勾配値および周波数オフセット値を含む。先の実施形態のさらなる実施形態では、周波数オフセット値は送信機ノードに関連付けられている。第1の態様または任意の先の実施形態のさらなる実施形態では、検知信号パラメータは、送信される検知信号の受信を処理する際に使用するための縮小された測定ウィンドウの指示を含む。

本開示の第4の態様によれば、装置であって、プロセッサと、プロセッサによって実行されると、第3の態様またはその任意の実施形態の方法を装置に実施させる命令を含む非一時的メモリとを含む装置が提供される。

本実施形態およびその利点のより完全な理解のために、ここで、例として、添付の図面と併せて以下の説明への参照がなされる。

本開示の実施形態が行われ得る通信システムの概略図であり、通信システムは、例示的なユーザ機器および例示的な基地局を含む。 本出願の態様による、図1の通信システムの例示的なユーザ機器をブロック図で示す。 本出願の態様による、図1の通信システムの例示的な基地局をブロック図で示す。 図3の例示的な基地局から図2の例示的なユーザ機器まで2つの経路をとる単一の検知信号を示す。 図3の例示的な基地局と図2の例示的なユーザ機器との間の信号の交換を信号フロー図で示す。 図1の第1のユーザ機器から図1の第2のユーザ機器まで2つの経路をとる単一の検知信号を示す。

ここで、例示の目的のために、特定の例示的な実施形態が、図面と併せてより詳細に説明される。

本明細書に記載の実施形態は、特許請求される主題を実施するのに十分な情報を表し、このような主題を実施する方法を示す。添付の図面に照らして以下の説明を読むと、当業者は、特許請求される主題の概念を理解し、本明細書で特に扱われないこれらの概念の適用を認識するであろう。これらの概念および適用は、本開示および添付の特許請求の範囲の範囲内にあることを理解されたい。

さらに、命令を実行する本明細書に開示されている任意のモジュール、コンポーネント、またはデバイスは、コンピュータ／プロセッサ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、および／または他のデータなどの情報の記憶のための非一時的コンピュータ／プロセッサ可読記憶媒体を含み得るか、またはそうでなければこれにアクセスし得ることが認められよう。非一時的コンピュータ／プロセッサ可読記憶媒体の例の非網羅的なリストは、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気記憶デバイス、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（CD-ROM）、デジタルビデオディスクもしくはデジタル多用途ディスク（すなわち、DVD）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、もしくは他の光ストレージなどの光ディスク、任意の方法もしくは技術で実施された揮発性および不揮発性の取り外し可能および取り外し不可能な媒体、ランダムアクセスメモリ（RAM）、読み出し専用メモリ（ROM）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（EEPROM）、フラッシュメモリ、または他のメモリ技術を含む。任意のこのような非一時的コンピュータ／プロセッサ記憶媒体は、デバイスの一部であってもよいし、またはこれにアクセス可能または接続可能であってもよい。本明細書で説明されているアプリケーションまたはモジュールを実施するためのコンピュータ／プロセッサ可読／実行可能命令は、このような非一時的なコンピュータ／プロセッサ可読記憶媒体によって記憶またはそうでなければ保持され得る。

図1は、例示的な通信システム100を概略図で示す。一般に、通信システム100は、複数のワイヤレスまたは有線要素がデータおよび他のコンテンツを通信することを可能にする。通信システム100の目的は、ブロードキャストによって、ナローキャストによって、ユーザデバイスからユーザデバイスになど、コンテンツ（音声、データ、ビデオ、テキスト）を提供することであり得る。通信システム100は、帯域幅などのリソースを共有することによって効率的に動作し得る。

この例では、通信システム100は、第1のユーザ機器（UE）110A、第2のUE110B、および第3のUE110C（個別にまたは集合的に110）、第1の無線アクセスネットワーク（RAN）120Aおよび第2のRAN120B（個別にまたは集合的に120）、コアネットワーク130、公衆交換電話網（PSTN）140、インターネット150、ならびに他のネットワーク160を含む。特定の数のこれらの構成要素または要素が、図1に示されているが、通信システム100には、任意の妥当な数のこれらの構成要素または要素が含まれてもよい。

UE110は、通信システム100において動作し、通信し、またはこれらの両方を行うように構成される。例えば、UE110は、ワイヤレス通信チャネルを介して送信し、受信し、またはこれらの両方を行うように構成される。各UE110は、ワイヤレス動作のための任意の適切なエンドユーザデバイスを表し、ワイヤレス送信／受信ユニット（WTRU）、移動局、移動加入者ユニット、セルラー電話、局（STA）、マシンタイプ通信デバイス（MTC）、モノのインターネット（IoT）デバイス、携帯情報端末（PDA）、スマートフォン、ラップトップ、コンピュータ、タッチパッド、ワイヤレスセンサ、または家電デバイスのようなデバイスを含み得る（またはこれらと称され得る）。

図1では、第1のRAN120Aは第1の基地局170Aを含み、第2のRANは第2の基地局170Bを含む（個別にまたは集合的に170）。基地局170は、アンカーまたは送信ポイント（TP）とも称され得る。各基地局170は、任意の他の基地局170、コアネットワーク130、PSTN140、インターネット150、および／または他のネットワーク160へのアクセスを可能にするために、UE110のうちの1つ以上とワイヤレスでインターフェースするように構成される。例えば、基地局170は、基地トランシーバ局（BTS）、ノードB（NodeB）、発展型ノードB（eNodeB）、ホームeNodeB、gNodeB、送信および受信ポイント（TRP）、サイトコントローラ、アクセスポイント（AP）、またはワイヤレスルータなどのいくつかの周知のデバイスのうちの1つ以上を含み（またはであり）得る。任意のUE110は、あるいはまたはさらに、任意の他の基地局170、インターネット150、コアネットワーク130、PSTN140、他のネットワーク160、または上記の任意の組み合わせとインターフェースし、アクセスし、または通信するように構成されてもよい。通信システム100は、RAN120BなどのRANを含み得、対応する基地局170Bは、図示されているように、インターネット150を介してコアネットワーク130にアクセスする。

UE110および基地局170は、本明細書で説明されている機能および／または実施形態の一部または全部を実施するように構成されることができる通信機器の例である。図1に示されている実施形態では、第1の基地局170Aは、他の基地局（図示せず）、基地局コントローラ（BSC、図示せず）、無線ネットワークコントローラ（RNC、図示せず）、中継ノード（図示せず）、要素（図示せず）、および／またはデバイス（図示せず）を含み得る第1のRAN120Aの一部を形成する。任意の基地局170は、図示されているように単一の要素であってもよいし、または対応するRAN120に分散された複数の要素であってもよいし、またはその他であってもよい。また、第2の基地局170Bは、他の基地局、要素、および／またはデバイスを含み得る第2のRAN120Bの一部を形成する。各基地局170は、場合により「セル」または「カバレッジエリア」と称される特定の地理的領域またはエリア内でワイヤレス信号を送信および／または受信する。セルは、セルセクタにさらに分割され得、基地局170は、例えば、複数のセクタにサービスを提供するために複数のトランシーバを用い得る。一部の実施形態では、ピコセルまたはフェムトセルが確立され得、無線アクセス技術がこれらをサポートする。一部の実施形態では、例えば多入力多出力（MIMO）技術を使用して、複数のトランシーバが各セルに使用されることができる。図示されているRAN120の数は例示にすぎない。通信システム100を考案するとき、任意の数のRANが考えられ得る。

基地局170は、ワイヤレス通信リンク、例えば、無線周波数（RF）ワイヤレス通信リンク、マイクロ波ワイヤレス通信リンク、赤外線（IR）ワイヤレス通信リンク、可視光（VL）通信リンクなどを使用して1つ以上のエアインターフェース190を介してUE110のうちの1つ以上と通信する。エアインターフェース190は、任意の適切な無線アクセス技術を利用し得る。例えば、通信システム100は、エアインターフェース190において符号分割多元接続（CDMA）、時分割多元接続（TDMA）、周波数分割多元接続（FDMA）、空間分割多元接続（SDMA）、直交FDMA（OFDMA）、またはシングルキャリアFDMA（SC-FDMA）などの1つ以上の直交または非直交チャネルアクセス方法を実施し得る。

基地局170は、広帯域CDMA（WCDMA（登録商標））を使用してエアインターフェース180を確立するために、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（UMTS）地上無線アクセス（UTRA）を実施し得る。その際、基地局170は、高速パケットアクセス（HSPA）、高速ダウンリンクパケットアクセス（HSDPA）、高速パケットアップリンクアクセス（HSUPA）、またはこれらの両方を任意選択で含む発展型HPSA（HSPA+）などのプロトコルを実施し得る。あるいは、基地局170は、LTE、LTE-A、LTE-B、および／または5G新無線（NR）を使用する発展型UTMS地上無線アクセス（E-UTRA）でエアインターフェース180を確立してもよい。通信システム100が、上記で説明されているような方式を含む多重チャネルアクセス機能を使用し得ることが考えられる。エアインターフェースを実施するための他の無線技術は、IEEE802.11、802.15、802.16、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000EV-DO、IS-2000、IS-95、IS-856、GSM、EDGE、およびGERANを含む。もちろん、他の多重アクセス方式およびワイヤレスプロトコルが利用されてもよい。

RAN120は、UE110に音声通信サービス、データ通信サービス、および他の通信サービスなどの様々なサービスを提供するためにコアネットワーク130と通信する。RAN120および／またはコアネットワーク130は、コアネットワーク130によって直接サービスされてもされなくてもよく、第1のRAN120A、第2のRAN120B、またはこれらの両方と同じ無線アクセス技術を用いても用いなくてもよい1つ以上の他のRAN（図示せず）と直接または間接的に通信してもよい。コアネットワーク130はまた、（i）RAN120もしくはUE110またはこれらの両方と、（ii）他のネットワーク（PSTN140、インターネット150、および他のネットワーク160など）との間のゲートウェイアクセスとして機能し得る。

UE110は、ワイヤレス通信リンク、例えば、無線周波数（RF）ワイヤレス通信リンク、マイクロ波ワイヤレス通信リンク、赤外線（IR）ワイヤレス通信リンク、可視光（VL）通信リンクなどを使用して1つ以上のサイドリンク（SL）エアインターフェース180を介して互いに通信し得る。SLエアインターフェース180は、任意の適切な無線アクセス技術を利用してもよく、UE110が基地局170のうちの1つ以上と通信するエアインターフェース190と実質的に同様であってもよいし、またはそれらは実質的に異なっていてもよい。例えば、通信システム100は、SLエアインターフェース180においてCDMA、TDMA、FDMA、SDMA、OFDMA、またはSC-FDMAなどの1つ以上のチャネルアクセス方法を実施し得る。一部の実施形態では、SLエアインターフェース180は、少なくとも部分的に、無認可スペクトルにわたって実施されてもよい。

UE110の一部または全部は、異なるワイヤレス技術および／またはプロトコルを使用して異なるワイヤレスリンクを介して異なるワイヤレスネットワークと通信するための機能を含み得る。ワイヤレス通信の代わりに（またはこれに加えて）、UE110は、有線通信チャネルを介してサービスプロバイダまたはスイッチ（図示せず）およびインターネット150と通信してもよい。PSTN140は、基本電話サービス（POTS）を提供するための回線交換電話網を含み得る。インターネット150は、コンピュータのネットワークおよびサブネット（イントラネット）またはこれらの両方を含み得、インターネットプロトコル（IP）、伝送制御プロトコル（TCP）、およびユーザデータグラムプロトコル（UDP）などのプロトコルを組み込み得る。UE110は、複数の無線アクセス技術に従って動作できるマルチモードデバイスであり得、複数の無線アクセス技術をサポートするために必要な複数のトランシーバを組み込み得る。

図2および図3は、本開示による方法および教示を実施し得る例示的なデバイスを示す。特に、図2は、例示的なUE110を示し、図3は、例示的な基地局170を示す。これらの構成要素は、図1の通信システム100または任意の他の適切なシステムで使用されることができる。

図2に示されているように、UE110は、少なくとも1つのUE処理ユニット200を含む。UE処理ユニット200は、UE110の様々な処理動作を実施する。例えば、UE処理ユニット200は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、またはUE110が通信システム100において動作することを可能にする任意の他の機能を実行することができる。UE処理ユニット200はまた、上記でより詳細に説明された機能および／または実施形態の一部または全部を実施するように構成され得る。各UE処理ユニット200は、1つ以上の動作を実行するように構成された任意の適切な処理またはコンピューティングデバイスを含む。各UE処理ユニット200は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または特定用途向け集積回路を含むことができる。

UE110はまた、少なくとも1つのトランシーバ202を含む。トランシーバ202は、少なくとも1つのアンテナまたはネットワークインターフェースコントローラ（NIC）204による送信のためにデータまたは他のコンテンツを変調するように構成される。トランシーバ202はまた、少なくとも1つのアンテナ204によって受信されたデータまたは他のコンテンツを復調するように構成される。各トランシーバ202は、ワイヤレスもしくは有線送信のための信号を生成し、および／またはワイヤレスもしくは有線で受信された信号を処理するための任意の適切な構造を含む。各アンテナ204は、ワイヤレスまたは有線信号を送信および／または受信するための任意の適切な構造を含む。UE110では、1つまたは複数のトランシーバ202が使用されることができる。ED110では、1つまたは複数のアンテナ204が使用されることができる。単一の機能ユニットとして示されているが、トランシーバ202はまた、少なくとも1つの送信機および少なくとも1つの別個の受信機を使用して実施されることができる。

UE110は、1つ以上の入力／出力デバイス206またはインターフェース（インターネット150への有線インターフェースなど）をさらに含む。入力／出力デバイス206は、ユーザまたはネットワーク内の他のデバイスとのやり取りを可能にする。各入力／出力デバイス206は、ネットワークインターフェース通信を含む、スピーカ、マイクロフォン、キーパッド、キーボード、ディスプレイ、またはタッチスクリーンなどの、ユーザに情報を提供する、またはユーザから情報を受信するための任意の適切な構造を含む。

加えて、UE110は、少なくとも1つのUEメモリ208を含む。UEメモリ208は、ED110によって使用、生成、または収集される命令およびデータを記憶する。例えば、UEメモリ208は、上記で説明された機能および／または実施形態の一部または全部を実施するように構成された、UE処理ユニット200によって実行されるソフトウェア命令またはモジュールを記憶することができる。各UEメモリ208は、任意の適切な揮発性および／または不揮発性の記憶および検索デバイスを含む。ランダムアクセスメモリ（RAM）、読み出し専用メモリ（ROM）、ハードディスク、光ディスク、加入者識別モジュール（SIM）カード、メモリスティック、およびセキュアデジタル（SD）メモリカードなどの任意の適切なタイプのメモリが使用され得る。

図3に示されているように、基地局170は、少なくとも1つのBS処理ユニット350と、少なくとも1つの送信機352と、少なくとも1つの受信機354と、1つ以上のアンテナ356と、少なくとも1つのBSメモリ358と、1つ以上の入力／出力デバイスまたはインターフェース366とを含む。送信機352および受信機354の代わりに、図示されていないトランシーバが使用されてもよい。スケジューラ353が、BS処理ユニット350に結合され得る。スケジューラ353は、基地局170内に含まれてもよいし、または基地局170とは別に動作されてもよい。BS処理ユニット350は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、または任意の他の機能などの、基地局170の様々な処理動作を実施する。BS処理ユニット350はまた、上記でより詳細に説明された機能および／または実施形態の一部または全部を実施するように構成されることができる。各BS処理ユニット350は、1つ以上の動作を実行するように構成された任意の適切な処理またはコンピューティングデバイスを含む。各BS処理ユニット350は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または特定用途向け集積回路を含むことができる。

各送信機352は、1つ以上のUEまたは他のデバイスへのワイヤレスまたは有線送信のための信号を生成するための任意の適切な構造を含む。各受信機354は、1つ以上のUEまたは他のデバイスからワイヤレスまたは有線で受信された信号を処理するための任意の適切な構造を含む。別個の構成要素として示されているが、少なくとも1つの送信機352と少なくとも1つの受信機354とは組み合わされてトランシーバにされることができる。各アンテナ356は、ワイヤレスまたは有線信号を送信および／または受信するための任意の適切な構造を含む。ここでは共通のアンテナ356が送信機352と受信機354との両方に結合されているように示されているが、1つ以上のアンテナ356が送信機352に結合されることができ、1つ以上の別個のアンテナ356が受信機354に結合されることができる。各BSメモリ358は、UE110に関連して上記で説明されたものなどの任意の適切な揮発性および／または不揮発性の記憶および検索デバイスを含む。BSメモリ358は、基地局170によって使用、生成、または収集される命令およびデータを記憶する。例えば、BSメモリ358は、上記で説明された機能および／または実施形態の一部または全部を実施するように構成された、BS処理ユニット350によって実行されるソフトウェア命令またはモジュールを記憶することができる。

各入力／出力デバイス366は、ユーザまたはネットワーク内の他のデバイスとのやり取りを可能にする。各入力／出力デバイス366は、ネットワークインターフェース通信を含む、ユーザに情報を提供する、またはユーザから情報を受信／提供するための任意の適切な構造を含む。

図4は、UE110への2つの経路をとる単一の検知信号を示す。1つの経路（インデックス「0」を有する経路）は、見通し線（LOS）経路である。1つの経路（インデックス「1」を有する経路）は、ターゲット420からの反射を含む。本出願の態様では、UE110は、異なる経路を介して受信された同じ検知信号を受信し、これに対して測定を実行するように構成されることができる。このようなアクティビティのためのUE110の構成は、例えば、BS170、または図1のネットワーク100内の何らかの他のエンティティからのシグナリングによって達成され得る。

概要として、本出願の態様は、受信された検知信号に対して測定を実行することによって、ダウンリンクチャネルパラメータなどの有用な情報の推定値を取得することに関する。検知信号の送信は、図1のネットワーク100における通信の全体的な効率に影響を及ぼすオーバーヘッドの一部分であると考えられ得る。本出願の態様では、他のオーバーヘッドの低減は、別の方法ではさらなる信号によって搬送され、他のオーバーヘッドの別の部分を担う情報の一部を搬送するために検知信号を利用することによって実現され得る。

本出願の態様では、UE110は、検知信号を受信および処理することに基づいてダウンリンク（DL）チャネルパラメータを推定する。好ましい実施形態では、検知信号は、帯域幅Bおよび時間期間Tを有する線形チャープ信号である。このような線形チャープ信号は、周波数変調連続波（FMCW）レーダシステムにおけるその使用から一般に知られている。線形チャープ信号は、初期時間t_chirp0における初期周波数f_chirp0から、最終時間t_chirp1における最終周波数f_chirp1までの周波数の増加によって定義され、ここで、周波数（f）と時間（t）との関係は、f－f_chirp0＝α（t－t_chirp0）の線形関係として表現されることができ、ここで、
はチャープ勾配として定義される。線形チャープ信号の帯域幅は、B＝f_chirp1－f_chirp0として定義され得、線形チャープ信号の時間期間は、T＝t_chirp1－t_chirp0として定義され得る。このような線形チャープ信号は、ベースバンド表現で
として表されることができる。

本出願の態様のために線形チャープ信号を使用する理由は、線形チャープ信号の波形が、ハードウェアの不完全性が考慮されるときに他の候補波形よりもいくつかの利点を有することが示されているためである。他の候補波形の例は、CP-OFDMで使用される波形を含む。

LTE／NRでは、チャネル推定は、いくつかのリソース要素を介してパイロットシーケンスを送信することによって実行される。パイロットシーケンスは、参照信号としても知られている。例示的な既知の参照信号は、復調参照信号（DMRS）、チャネル状態情報参照信号（CSI-RS）、およびセル固有参照信号（CRS）を含む。

これらの既知の手法では、チャネルの特性は、受信されたパイロットシーケンスを処理することに基づいて推定されることができる。処理は、推定された特性のノイズ分散を低減するために平滑化フィルタリング技術を実行することを含み得る。これらの既知の手法にはいくつかの問題があることが知られている。第1の問題では、マルチノードチャネル推定が困難であると考えられ得る。マルチノードチャネル推定では、受信機は、同時に送信するすべてのノードの参照信号シーケンスを知る必要がある。あるいは、いわゆる「ブラインド検出」では、受信機は、潜在的な送信ノードのリストしか知らない。ブラインド検出が非常に複雑であることが示されることができる。第2の問題では、同時に送信されるパイロット信号の干渉が、パイロット信号の処理の性能を低下させる可能性がある。干渉に対処する技術は存在するが、この技術には高度な複雑度が付随する。

理論的な観点から、マルチパスチャネルの特性を推定するためにデルタ状のパイロット信号が望ましいことが示されることができる。実際、デルタ状のパイロット信号は、時間シフトによってマルチノードチャネル推定に柔軟に対応することができる。デルタ状のパイロット信号は通信にも有効でないし検知にも有効でないことが示されることができる。

本出願の態様は、受信された検知信号を処理することに基づいてマルチノードマルチパスチャネル推定を実行することに関する。好都合なことに、処理は低い複雑度で実行される。

本出願の一部の態様では、検知信号はノード固有であるように設計される。すなわち、検知信号は、検知信号を送信する基地局170に固有である。検知信号のノード固有の性質は、構成可能周波数ステップまたはオフセットの使用によって達成され得る。

本出願の一部の態様では、測定ウィンドウが、UE110において実行されるチャネル推定のために定義され得る。

本出願の一部の態様では、汎用デコーダが、UE110において、UE処理ユニット200によって実施される。汎用デコーダは、デチャープ動作および逆高速フーリエ変換（IFFT）動作を実行し、それによって1回ですべてのチャネルパラメータを取得するように構成され得る。

本出願の態様によるノード固有の検知信号は、
として表現されることができ、ここで、a（t）は「シグネチャ関数」である。シグネチャ関数は、検知信号x（t）を、検知信号を送信するBS170に固有にするために使用される。さらに、パラメータαが、チャープ勾配パラメータとして参照され得る。チャープ勾配パラメータは、関係
によって帯域幅Bおよび期間Tに関係する。チャネルは、以下によって与えられるインパルス応答を有するマルチパスチャネルであると想定される。
ここで、β_lは第lの経路のチャネル減衰パラメータであり、τ_lは第lの経路のチャネル遅延パラメータである。

この場合、受信信号y（t）は、送信信号x（t）とチャネルインパルス応答h（t）との時間領域畳み込みとして表され得、y（t）＝x（t）＊h（t）となり、ここで、演算子＊は畳み込み演算を示す。したがって、受信信号y（t）は、以下のように書かれることができる。
ここで、
である。したがって、BS170からUE110への複数の、L個の経路のうちの各経路は、τ_lの遅延およびατ_lの周波数シフトをもたらす。

本出願の態様は、検知信号にプレフィックスを加えることを含む。BS170は、送信されるべき検知信号を決定し、次に、決定された検知信号の一部を検知信号の先頭に挿入し得る。好都合なことに、検知信号の先頭への決定された検知信号の一部の挿入は、異なる経路を介して受信される検知信号を時間的に連続させるために示され得、これは、チャネルパラメータ推定を可能にする。

しかしながら、特定のクラスのシグネチャ関数a（t）についてのみ、プレフィックスを挿入することは、位相不連続性なしに、より長い期間にわたってチャープ信号を継続することと等しい。位相不連続性の欠如は、検知性能の文脈において有益であることが示され得る。指数関数は、プレフィックスを挿入することが、位相不連続性なしに線形チャープ信号の確立された持続時間Tよりも長い期間にわたってチャープ信号を継続することと等しいシグネチャ関数のクラスにあることが示され得る。これらのクラスのシグネチャ関数に関して、プレフィックスを挿入することは、元の検知信号を保持し、チャネルパラメータ推定が実行されるべき通信リンクの受信機端（UE110端）によって使用される縮小された測定ウィンドウを定義することと等しいと見なされ得る。

前述を考慮して、シグネチャ関数a（t）は、
として設計され得、ここで、f_iは構成可能周波数である。実際、f_iは、検知信号x（t）のノード固有の特徴（すなわち、BS170に固有の特徴）であると考えられ得る。第iのBS170に関連付けられた構成可能周波数f_iは、基本周波数f_baseにいくつかの周波数ステップΔfを加えることによって求められ得る。

BS170によって送信される検知信号がBS170に固有の特徴を有するときに、多くのBS170がそれぞれの検知信号を一度に送信するとき、UE110は同時マルチノードチャネル推定を実行し得ることが示され得る。

BS170に固有の特徴を有する検知信号は、BS170に固有の特徴を有しない検知信号と同じ特性を有するため、BS170に固有の特徴の追加が検知性能を低下させないことが示されることができる。

図5は、基地局170とUE110との間の信号の交換を信号フロー図で示す。最初に、BS170は、BS170が検知信号を送信する（ステップ506）ときに使用されるべきパラメータの指示をUE110に送信する（ステップ502）。例えば、検知信号パラメータは、送信機ノード（BS170）に関連付けられた周波数オフセット値を示してもよい。別の例では、検知信号パラメータはチャープ勾配値を示してもよい。別の例では、検知信号パラメータは、受信された検知信号の処理中に使用するための縮小された測定ウィンドウを示してもよい。UE110は、検知信号パラメータを受信し（ステップ504）、検知信号パラメータをUEメモリ208に記録する。

その後、BS170は、検知信号x（t）を送信する（ステップ506）。UE110は、少なくとも1つのチャネルによって乱された検知信号を受信する（ステップ508）。一実施形態では、検知信号は線形チャープ信号を含む。線形チャープ信号は、送信機ノードに関連付けられた周波数オフセット値を有し得る。

検知信号を受信する（ステップ508）と、UE110は、受信された検知信号を処理して、BS170とUE110との間の各経路の推定経路パラメータを取得する（ステップ510）。

例えば、UE110における受信検知信号y（t）の処理は、
を乗算することによって受信検知信号y（t）をデチャープし、それによってデチャープされた受信信号z（t）を与えることを含む。デチャープされた受信信号z（t）は、以下のように表現され得る。
ここで、
である。

BS170に固有の構成可能周波数f_iは、
として定義され得、ここで、項N_iもBS170に固有である。チャープ係数
の定義を使用して、デチャープされた受信信号z（t）の式は以下のように修正され得る。

デチャープされた受信信号の修正された式z（t）は、N個のサブキャリアの中からL個のサブキャリアを使用するスパースOFDM信号に対応すると理解され得る。

UE110における受信検知信号y（t）の処理はまた、デチャープされた受信信号z（t）の時間領域サンプルを得ることを含む。項Bτ_lは整数であると想定され得る。このような状況下において、
ここで、N_l＝N_i＋Bτ_lである。

UE110における処理はまた、サンプリングされたデチャープされた受信信号z_kをIFFTにかけることを含む。IFFTの出力から、UE110は、β_l”およびN_lの各々の値を取得し得る。

β_l”およびN_lについて取得された値から、UE110は、「チャネルランク」としても知られる経路数Lの値を取得し得る。

N_lの値から、UE110は、
を使用して、第lのチャネル（l＝0，1，…，L－1）に関連付けられた遅延τ_lの値を取得し得る。

β_l”の値から、UE110は、
を使用して、第lのチャネル（l＝0，1，…，L－1）に関連付けられたチャネル係数β_lの値を取得し得る。

ステップ504（図5）で受信される検知信号パラメータの中で受信されたf_iの値から、UE110は、ステップ508で受信された検知信号の送信元の送信元識別情報を決定し得る。次に、UE110は、経路パラメータβ_lおよびτ_lの推定値の指示をBS170に送信し得（ステップ512）、BS170は、その識別情報がf_iの値からUE110に明らかである送信元である。次に、BS170は、経路パラメータβ_lおよびτ_lの推定値の指示を受信する（ステップ514）。

経路パラメータβ_lおよびτ_lの推定値の指示をBS170に送信する（ステップ512）のではなく、UE110は、経路パラメータ推定値が関連付けられている構成可能周波数f_iの指示とともに、経路パラメータβ_lおよびτ_lの推定値の指示を図1のネットワーク100の別の受信要素（図示せず）に送信し得る。受信要素は、経路パラメータ推定値を、構成可能周波数f_iに対応するBS170からUE110への経路と関連付け得る。

一部の実施形態では、UE110は、構成可能周波数値f_iを知らない場合がある。このような場合、UE110は、第lのチャネル（l＝0，1，…，L－1）に関連付けられたパラメータβ_l”およびN_lの値のみを取得し、経路パラメータβ_l”およびN_lの推定値の指示をBS170または図1のネットワーク100の別の受信要素（図示せず）に送信し得る。この場合、BS170または受信要素は、
を使用して、第lのチャネル（l＝0，1，…，L－1）に関連付けられた遅延τ_lの値を取得し得る。BS170または受信要素はまた、
を使用して、第lのチャネル（l＝0，1，…，L－1）に関連付けられたチャネル係数β_lの値を取得し得る。β_lの推定値を決定するとき、UE110とは対照的に、BS170または受信側要素が構成可能周波数f_iを知っていることが有用である。次に、BS170または受信要素は、β_lおよびτ_lの経路パラメータ推定値を、構成可能周波数f_iに対応するBS170からUE110への経路と関連付け得る。

上記は、単一のBS170からの単一の検知信号の文脈で提示されているが、UE110が、複数のBS170から複数の経路を介して同時に受信された検知信号の経路パラメータを推定することができることは明らかである。

ナイキストサンプリングの場合、N＝BTである。取得される値の精度は、オーバーサンプリングによってさらに改善されることができる。オーバーサンプリングの場合、N_samp＝rNであり、ここで、r＞1はオーバーサンプリング比を示す。この場合、以下となる。

一部の実施形態では、低能力UE110は、N_samp＝rNであり、r＞1がアンダーサンプリング比を示すアンダーサンプリングを実行することができる。この場合、以下となる。

一部の実施形態では、他の検出技術が使用されることができる。デチャープされた受信信号z（t）は本質的にスパースであるため、圧縮検知技術が、経路パラメータ推定値
を取得するために使用されることができる。

好都合なことに、検知信号を使用してチャネル推定を達成することによって、チャネル推定パイロットの使用が不要にされ得、それによって、チャネル推定パイロットの使用に関連するオーバーヘッドを除去する。

他のチャネル推定方式とは対照的に、本出願の態様におけるUE110は、複数のBS170のうちのどのBS170が検知信号を能動的に送信するかを知る必要がない。実際、UE110は、それが測定するDLチャネルを識別する情報を有する必要がない。さらに、UE110は、BS170に固有の検知信号の属性および検知信号の特徴を知る必要がない。UE110は単に、経路パラメータ推定値を決定し、経路パラメータ推定値の指示をネットワークエンティティに送信する。ネットワークエンティティは、受信された経路パラメータ推定値が対応する個別のDLチャネルを、BS170（または一般に検知ノード）へのf_iのマッピングに基づいて決定することができる。

本出願の態様は、検知信号が別のUE110によって送信される事例で、UE110がSLチャネルの経路パラメータ推定値を決定することを可能にする。このような事例は図6に示されており、それは、第1のUE110A、第2のUE110B、およびターゲット620を含む。図6は、第1のUE110Aから第2のUE110Bまで2つの経路をとる単一の検知信号を示す。1つの経路（インデックス「0」を有する経路）は、見通し線（LOS）経路である。1つの経路（インデックス「1」を有する経路）は、ターゲット620からの反射を含む。本出願の態様では、第2のUE110Bは、異なる経路を介して受信された同じ検知信号を受信し、これに対して測定を実行するように構成されることができる。このようなアクティビティのための第2のUE110Bの構成は、例えば、第1のUE110A、または図1のネットワーク100内の何らかの他のエンティティからのシグナリングによって達成され得る。

図5の信号フロー図は、第1のUE110Aと第2のUE110Bとの間の信号の交換を表すように適合され得る。最初に、第1のUE110Aは、第1のUE110Aが検知信号を送信する（ステップ506）ときに使用されるべきパラメータの指示を第2のUE110Bに送信する（ステップ502）。第2のUE110Bは、検知信号パラメータを受信する（ステップ504）。その後、第1のUE110Aは、検知信号x（t）を送信する（ステップ506）。第2のUE110Bは、少なくとも1つのチャネルによって乱された検知信号を受信する（ステップ508）。検知信号を受信する（ステップ508）と、第2のUE110Bは、受信された検知信号を処理して、第1のUE110Aと第2のUE110Bとの間の各経路の推定経路パラメータを取得する（ステップ510）。ダウンリンクチャネルパラメータを推定する図4のUE110とは対照的に、図6の第2のUE110Bは、サイドリンクチャネルパラメータを推定すると理解され得る。

本出願の態様による1つのチャネルの経路パラメータ推定値を決定する複雑度は低い。さらに、チャネルの数が増加するときに複雑度は増加しない。すべてのBS170の検知信号は同じ線形チャープ信号に基づいており、検知信号は異なるシグネチャ関数の使用によって各BS170に固有にされることを想起されたい。したがって、デチャープステップは、受信されたすべての検知信号の分析に共通である。IFFTステップは、UE110が、検知信号が受信された各DLチャネルの経路パラメータ推定値を取得することを可能にする。

対照的に、従来のNRチャネル推定方式の一バージョンでは、UE110がチャネル推定値を取得する場合、UE110は、各BS170のRSシーケンスに関する事前情報を有する必要がある。従来のNRチャネル推定方式の別のバージョンでは、UE110は、アクティブシーケンスを取得するためにブラインド検出を実行しなければならない。ブラインド検出を実行することは非常に複雑であることが知られている。

再確認すると、本出願の態様によれば、検知信号パラメータはUE110にシグナリングされる。シグナリングは、BS170（図5のステップ502を参照されたい）または別のネットワークエンティティによって達成され得る。シグナリングは、本出願の態様による方法を使用して経路パラメータ推定を実行するようにUE110に命令し得る。シグナリングはまた、経路パラメータ推定が実行されるべき期間を示し得る。シグナリングは、検知周波数、ビーム方向、および間隔を示し得る。シグナリングは、検知信号x（t）が基づく線形チャープ信号の検知周波数帯域および帯域幅Bならびに時間期間Tを示し得る。シグナリングは、基本周波数f_baseおよび周波数オフセット値Δfのサイズを示し得る。シグナリングはまた、周波数値f_i（所与の数Nに関してi＝1，…，N）のリストを示し得る。したがって、UE110は、どのf_iがどのBS170に対応するかを知る必要がない。

シグナリングは、縮小された測定ウィンドウのサイズを示し得る。縮小された測定ウィンドウのサイズは、すべてのUE110にブロードキャストされる共通パラメータとすることができる。縮小された測定ウィンドウのサイズはまた、特定のUE110に固有のものとして、またはUE110のグループに固有のものとして定義されることができる。実際、縮小された測定ウィンドウの複数のサイズが事前に定義されてもよく、各サイズはインデックスに関連付けられる。各UE110は、縮小された測定ウィンドウのサイズの指示のシグナリングが、UE110によって使用されるべきサイズに対するインデックスをUE110にシグナリングすることによって単純に達成され得るように、サイズ定義のコピーを維持し得る。

検知信号パラメータの送信（ステップ502、図5）は、動的シグナリング、例えば、ダウンリンク制御情報（DCI）シグナリングまたはサイドリンク制御情報（SCI）などのレイヤ1（L1）シグナリングを使用して達成されることができる。あるいは、検知信号パラメータを送信すること（ステップ502、図5）は、L1より上位のレイヤのシグナリングを使用して、例えば、無線リソース制御（RRC）シグナリングまたは既知の媒体アクセス制御（MAC）サブレイヤの制御要素（CE）、すなわち「MAC-CE」を使用するシグナリングを使用して達成されることができる。

本明細書で提供される実施形態の方法の1つ以上のステップは、対応するユニットまたはモジュールによって実行され得ることが認められるべきである。例えば、データは、送信ユニットまたは送信モジュールによって送信され得る。データは、受信ユニットまたは受信モジュールによって受信され得る。データは、処理ユニットまたは処理モジュールによって処理され得る。それぞれのユニット／モジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせであってもよい。例えば、ユニット／モジュールのうちの1つ以上は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）または特定用途向け集積回路（ASIC）などの集積回路であってもよい。モジュールがソフトウェアである場合、それらが、必要に応じて全体的または部分的に、処理のために個別にまたは一緒に、必要に応じて単一または複数のインスタンスでプロセッサによって検索され得ること、およびモジュール自体がさらなる展開およびインスタンス化のための命令を含み得ることが認められよう。

図示の実施形態では特徴の組み合わせが示されているが、本開示の様々な実施形態の利点を実現するために、それらのすべてが組み合わされる必要はない。言い換えれば、本開示の一実施形態に従って設計されたシステムまたは方法は、図のいずれか1つに示された特徴のすべてまたは図に概略的に示された部分のすべてを必ずしも含まない。さらに、1つの例示的な実施形態の選択された特徴は、他の例示的な実施形態の選択された特徴と組み合わされてもよい。

本開示は例示の実施形態を参照して説明されたが、この説明は、限定的な意味で解釈されることを意図されていない。例示の実施形態の様々な修正および組み合わせならびに本発明の他の実施形態は、説明を参照することにより当業者に明らかになる。したがって、添付の特許請求の範囲はこのような修正または実施形態を包含することが意図されている。

100 通信システム、ネットワーク
110 ユーザ機器
110A 第1のユーザ機器
110B 第2のユーザ機器
110C 第3のユーザ機器
120A 第1の無線アクセスネットワーク
120B 第2の無線アクセスネットワーク
130 コアネットワーク
140 公衆交換電話網
150 インターネット
160 他のネットワーク
170 基地局
170A 第1の基地局
170B 第2の基地局
180 サイドリンクエアインターフェース
190 エアインターフェース
200 UE処理ユニット
202 トランシーバ
204 アンテナ
206 入力／出力デバイス
208 UEメモリ
350 BS処理ユニット
352 送信機
353 スケジューラ
354 受信機
356 アンテナ
358 BSメモリ
366 入力／出力デバイス
420 ターゲット
620 ターゲット

Claims (22)

1. 送信機ノードと受信機ノードとの間のワイヤレスチャネルのチャネルパラメータを推定する方法であって、
   前記受信機ノードにより、検知信号の検知信号パラメータの指示を受信するステップと、
   前記受信機ノードにより、前記検知信号を受信するステップであって、前記検知信号は線形チャープ信号を含む、ステップと、
   前記受信機ノードにより、受信された前記検知信号を処理することによって取得されるチャネルパラメータを前記送信機ノードに送信するステップと
   を含む方法。
2. 前記検知信号パラメータは、前記線形チャープ信号のチャープ勾配値および周波数オフセット値を含む、請求項1に記載の方法。
3. 前記周波数オフセット値は、前記送信機ノードに関連付けられている、請求項2に記載の方法。
4. 前記周波数オフセット値に基づいて、前記送信機ノードの識別情報を決定するステップ
   をさらに含み、
   チャネルパラメータを前記送信機ノードに送信する前記ステップは、決定された前記識別情報に基づいて、前記チャネルパラメータを前記送信機ノードに送信するステップを含む、請求項3に記載の方法。
5. 前記検知信号パラメータは、受信された前記検知信号を処理する間に使用するための縮小された測定ウィンドウの指示を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
6. 受信された前記検知信号を処理することは、受信された前記検知信号をデチャープすることを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
7. コンピュータによって実行されると、前記コンピュータに請求項1から6のいずれか一項に記載の方法を行わせる命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体。
8. 検知信号の検知信号パラメータの指示を受信することと、
   前記検知信号を受信することであって、前記検知信号は線形チャープ信号を含む、ことと、
   受信された前記検知信号を処理することによって取得されるチャネルパラメータを送信機ノードに送信することと
   を行うように構成されたプロセッサを備える装置。
9. 前記検知信号パラメータは、前記線形チャープ信号のチャープ勾配値および周波数オフセット値を含む、請求項8に記載の装置。
10. 前記周波数オフセット値は、前記送信機ノードに関連付けられている、請求項9に記載の装置。
11. 前記プロセッサは、
    前記周波数オフセット値に基づいて、前記送信機ノードの識別情報を決定することと、
    決定された前記識別情報に基づいて、前記チャネルパラメータを前記送信機ノードに送信することと
    を行うようにさらに構成される、請求項10に記載の装置。
12. 前記検知信号パラメータは、受信された前記検知信号を処理する間に前記プロセッサによって使用される縮小された測定ウィンドウの指示を含む、請求項8から11のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記プロセッサは、受信された前記検知信号をデチャープするようにさらに構成される、請求項8から12のいずれか一項に記載の装置。
14. 送信機ノードと受信機ノードとの間のワイヤレスチャネルのチャネルパラメータを推定する方法であって、
    前記送信機ノードにより、検知信号の検知信号パラメータの指示を送信するステップと、
    前記送信機ノードにより、前記検知信号を送信するステップであって、前記検知信号は線形チャープ信号を含む、ステップと、
    前記送信機ノードにより、前記受信機ノードからのチャネルパラメータを受信するステップと
    を含む方法。
15. 前記検知信号パラメータは、前記線形チャープ信号のチャープ勾配値および周波数オフセット値を含む、請求項14に記載の方法。
16. 前記周波数オフセット値は、前記送信機ノードに関連付けられている、請求項15に記載の方法。
17. 前記検知信号パラメータは、送信された前記検知信号の受信を処理する際に使用するための縮小された測定ウィンドウの指示を含む、請求項14から16のいずれか一項に記載の方法。
18. コンピュータによって実行されると、前記コンピュータに請求項14から17のいずれか一項に記載の方法を行わせる命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体。
19. 検知信号の検知信号パラメータの指示を送信することと、
    前記検知信号を送信することであって、前記検知信号は線形チャープ信号を含む、ことと、
    受信機ノードからのチャネルパラメータを受信することと
    を行うように構成されたプロセッサを備える装置。
20. 前記検知信号パラメータは、前記線形チャープ信号のチャープ勾配値および周波数オフセット値を含む、請求項19に記載の装置。
21. 前記周波数オフセット値は、前記装置に関連付けられている、請求項20に記載の装置。
22. 前記検知信号パラメータは、送信された前記検知信号の受信を処理する際に使用するための縮小された測定ウィンドウの指示を含む、請求項19から21のいずれか一項に記載の装置。