JP5073809B2 - チャネル情報予測システム及びチャネル情報予測方法 - Google Patents
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Description
T. Eyceoz, S. Hu, and A. Duel-Hallen, "Performance Analysis of Long Range Prediction for Fast Fading Channels," Proc. of 33rd Annual Conf. on Inform. Sciences and Systems CISS'99, Vol. II, pp. 656 - 661、1999年3月 T. Svantesson, A. L. Swindlehurst,"A Performance Bound for Prediction of MIMO Channels", IEEE Trans. Signal Process., vol.54, no.2, pp.520-529、2006年2月
図1は、本実施形態に係るマルチアンテナ伝送システム1の全体概略構成図である。図1に示すように、マルチアンテナ伝送システム1は、送信機100、受信機200及びチャネル情報予測システム10を含む。
引き続き図1を参照して、本実施形態に適用されるチャネルモデルについて説明する。
ここでは、本実施形態で共通して使用するAR-LPと、ビームスペース変換について説明する。
チャネル係数がARモデルに従うと想定することは、多くのチャネル予測にける共通のアプローチである。AR-LPは、チャネルの自己相関特性におけるサイドローブを利用することで実現されている。MIMO CSIの推定時刻と送信時刻の関係を図2に示す。
無限数の素波がレイリーフェージングを形成するチャネルの場合、その自己相関特性は第1種0次ベッセル関数で表される。一方で、実環境、特に端末の移動が予想される屋外環境のチャネル変動は、電力の大きい有限数の素波による影響が支配的となる。
図3は、チャネル予測部9の構成を示す機能ブロック構成図である。
ここでは、本実施形態に係る変換行列、および、線形予測手法について説明する。本実施形態では、推定されたMIMO CSIに対して方向推定技術を用いることにより、それぞれR−1個、T−1個の素波のDoA/DoD推定が可能であるものとする。
ここでは、推定された素波のDoA/DoDに基づき、変換MIMO CSIの各成分に存在する素波数を減少させることができ、かつ、条件数の良い変換行列を提案する。
一方で、アレイ応答小行列は対角化されず、三角化されるのみであるため、変換MIMO CSIの左上成分では、存在する素波数があまり減少しない。このため、予測性能が十分には改善しない。
次に、マルチアンテナ伝送システム1の動作について説明する。
図5は、マルチアンテナ伝送システム1の全体動作を示すフローチャートである。
図6は、チャネル予測部9の動作を示すフローチャートである。
ステップS305において、線形予測部96は、変換MIMO CSIのうち次の予測対象となる成分に対し、ステップS307で計算された予測フィルタ係数を用いて線形予測を行う。なお、この線形予測は、予測時刻(予測の対象となる未来の時刻)に対してだけでなく、推定時刻(MIMO CSIを推定した時刻)に対しても行う。
再度ステップS307において、予測フィルタ係数計算部95は、素波の数が抑圧された次の予測対象となる成分について、予測フィルタ係数を計算する。
ステップS309において、線形予測部96は、次の予測対象となる成分について、計算済みの予測フィルタ係数を用いて得られた予測値(第1の予測による予測値)と、素波の抑圧後の予測値(第2の予測による予測値)とを加算し、当該次の予測対象となる成分についての最終的な予測値を得る。
次に、本実施形態によって得られる効果について、比較例を挙げて説明する。具体的には、次の(a)〜(d)の各チャネル予測方式を比較して説明する。
(b)BS-AR:ARモデルに基づく線形予測であって、シンプルなビームスペース変換行列を使用する方式(従来技術2)
(c)DBS-AR:ARモデルに基づく線形予測であって、DoA/DoDに基づくビームスペース(DBS)変換行列を使用する方式(本実施形態)
(d)DBS-AR w/SC:ARモデルに基づく線形予測であって、DoA/DoDに基づくビームスペース(DBS)変換行列を使用し、かつ、シリアルキャンセラ(SC)を導入した方式(本実施形態)
上記の方式を、計算機シミュレーションによって評価する。遅延時間τに対するチャネル予測誤差を、次式で定義するルート平均二乗誤差(RMSE)によって評価する。
。
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
Claims (12)
- 無線信号の送信側または受信側の少なくとも何れか一方において複数のアンテナによって構成されるアンテナアレイが用いられるマルチアンテナ伝送システムにおいて、前記送信側と前記受信側との間の伝送路特性を示すチャネル情報と、変換行列とを用いて、未来における前記チャネル情報の予測値である未来チャネル情報を計算するチャネル情報予測システムであって、
前記無線信号の到来方向または放射方向の少なくとも一方を推定する方向推定技術を用いて前記到来方向または前記放射方向の少なくとも一方と関連付けられた前記アンテナアレイのアレイ応答またはアレイウェイトに基づいて、前記変換行列を計算する変換行列計算部を備えるチャネル情報予測システム。 - 前記変換行列計算部での前記変換行列の計算で変換された前記チャネル情報によって区別される複数のアンテナ間要素のうち、前記無線信号に含まれる素波の数が所定数よりも少ない前記アンテナ間要素である低素波要素を用いて予測フィルタ係数を計算するフィルタ係数計算部と、
前記フィルタ係数計算部によって計算された第1の前記予測フィルタ係数を用いて、前記無線信号の未来の送信時における前記チャネル情報を予測する第1の予測を実行し、かつ、前記低素波要素に含まれている前記素波の成分を抑圧するチャネル情報予測部と
を更に備え、
前記フィルタ係数計算部は、前記チャネル情報予測部で前記素波の成分が抑圧された低素波成分を用いて第2の前記予測フィルタ係数を計算し、
前記チャネル情報予測部は、前記第2の予測フィルタ係数を用いて、前記無線信号の未来の送信時における前記チャネル情報を予測する第2の予測を実行する請求項1に記載のチャネル情報予測システム。 - 前記変換行列計算部は、前記方向推定技術を用いて前記到来方向または前記放射方向の少なくとも一方を推定し、推定した前記到来方向または前記放射方向の少なくとも一方に基づいて前記変換行列を計算する請求項1に記載のチャネル情報予測システム。
- 前記アンテナアレイは、前記受信側において用いられ、
前記受信側の前記アンテナアレイの受信指向性は、前記変換行列に応じて制御され、
前記変換行列計算部は、前記変換行列を用いて、前記無線信号を構成する複数の素波のうち、少なくとも1つの素波の前記到来方向に前記受信指向性の落ち込み点であるヌルを向ける請求項3に記載のチャネル情報予測システム。 - 前記少なくとも1つの素波の前記到来方向に前記ヌルが向けられた状態で推定される前記チャネル情報を、変換チャネル情報として取得する変換チャネル情報取得部を更に備える請求項4に記載のチャネル情報予測システム。
- 前記アンテナアレイは、前記送信側において用いられ、
前記送信側の前記アンテナアレイの送信指向性は、前記変換行列に応じて制御され、
前記変換行列計算部は、前記変換行列を用いて、前記無線信号を構成する複数の素波のうち、少なくとも1つの素波の前記放射方向に前記送信指向性の落ち込み点であるヌルを向ける請求項3に記載のチャネル情報予測システム。 - 前記少なくとも1つの素波の前記放射方向に前記ヌルが向けられた状態で推定される前記チャネル情報を、変換チャネル情報として取得する変換チャネル情報取得部を更に備える請求項6に記載のチャネル情報予測システム。
- 前記変換行列は、良条件の行列である請求項1に記載のチャネル情報予測システム。
- 前記変換行列は、ユニタリ行列である請求項8に記載のチャネル情報予測システム。
- 前記変換行列計算部は、
前記方向推定技術を用いて受信アレイ応答行列を計算し、
計算した前記受信アレイ応答行列のQR分解を実行し、
前記QR分解によって得られた直交行列を前記変換行列として用いる請求項1に記載のチャネル情報予測システム。 - 前記方向推定技術は、前記無線信号の到来方向の推定結果を用いて前記無線信号の放射方向を推定する、または、前記無線信号の放射方向の推定結果を用いて前記無線信号の到来方向を推定する技術である請求項1に記載のチャネル情報予測システム。
- 無線信号の送信側または受信側の少なくとも何れか一方において複数のアンテナによって構成されるアンテナアレイが用いられるマルチアンテナ伝送システムにおいて、前記送信側と前記受信側との間の伝送路特性を示すチャネル情報と、変換行列とを用いて、未来における前記チャネル情報の予測値である未来チャネル情報を計算するチャネル情報予測方法であって、
前記無線信号の到来方向または放射方向の少なくとも一方を推定する方向推定技術を用いて前記到来方向または前記放射方向の少なくとも一方と関連付けられた前記アンテナアレイのアレイ応答またはアレイウェイトに基づいて、前記変換行列を計算するステップを備えるチャネル情報予測方法。
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Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102035766B (zh) * | 2010-12-09 | 2014-09-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 最大多普勒频移的估计方法和装置 |
CN102739283A (zh) * | 2011-04-07 | 2012-10-17 | 联发科技(新加坡)私人有限公司 | 时分同步码分多址接收机中基于激活码道选择的联合检测方法 |
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US10250309B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-04-02 | Huawei Technologies, Co., Ltd. | System and method for downlink channel estimation in massive multiple-input-multiple-output (MIMO) |
US10187131B2 (en) | 2017-06-09 | 2019-01-22 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Facilitation of rank and precoding matrix indication determinations for multiple antenna systems with aperiodic channel state information reporting in 5G or other next generation networks |
EP3700238A1 (en) | 2019-02-20 | 2020-08-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for performing a wireless communication, mobile station, vehicle and base station |
CN110138482B (zh) * | 2019-06-04 | 2020-11-17 | 四川大学 | 移动站上行链路波达分布模型的建立方法和系统 |
WO2023065169A1 (en) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Determination of autoregressive model order for a channel prediction filter |
CN116137553A (zh) * | 2021-11-17 | 2023-05-19 | 维沃移动通信有限公司 | 一种信道预测方法、装置、ue及系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006303625A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線送信器、無線送信器のバースト送信方法、プログラムおよび記録媒体 |
WO2007007249A2 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Transmission over a multiple input multiple output broadcast channel (mimo-bc) |
JP2008193340A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線基地局装置、無線端末装置、無線通信システム、及びチャネルクオリティインジケータ推定方法 |
JP2009182633A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Kyocera Corp | 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2002211881A1 (en) * | 2000-10-13 | 2002-04-22 | Science Applications International Corporation | System and method for linear prediction |
US7714783B2 (en) * | 2007-08-02 | 2010-05-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for analog beamforming in wireless communications |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006303625A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線送信器、無線送信器のバースト送信方法、プログラムおよび記録媒体 |
WO2007007249A2 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Transmission over a multiple input multiple output broadcast channel (mimo-bc) |
JP2008193340A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線基地局装置、無線端末装置、無線通信システム、及びチャネルクオリティインジケータ推定方法 |
JP2009182633A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Kyocera Corp | 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11394586B2 (en) | 2018-03-09 | 2022-07-19 | Nec Corporation | Wireless apparatus and channel prediction method |
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---|---|
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CN101960757B (zh) | 2014-02-05 |
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