JP6122952B2 - 無線通信システムにおいて下りリンク信号送信方法及びそのための装置 - Google Patents
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Description
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
無線通信システムにおいて基地局から下りリンク(DL)信号を受信し、該受信されたDL信号をユーザ機器に送信するように構成された装置であって、
前記基地局からのDL信号を受信するように構成された複数個の受信アンテナと、
前記受信されたDL信号を少なくとも一つの送信アンテナにマップするように構成されたプロセッサと、
前記ユーザ機器に前記受信されたDL信号を送信するように構成された複数個の送信アンテナと、
を備え、
前記プロセッサは、前記複数(N tx,REP )個の送信アンテナの中からM個の送信アンテナを選択し、前記M個の送信アンテナに前記受信されたDL信号をマップするように構成され、
前記送信アンテナの数(N tx,REP )は、前記受信アンテナの数(N rx,REP )よりも大きく、前記Mは、前記受信されたDL信号を送信するために用いられる送信アンテナの数であることを特徴とする、装置。
(項目2)
前記プロセッサは、
前記Mが前記受信アンテナの数(N rx,REP )よりも大きい場合、前記受信されたDL信号の少なくとも一つのDL信号を分配し、該分配された信号を含む前記受信されたDL信号を、前記M個の送信アンテナにマップするように構成され、
前記Mが前記受信アンテナの数(N rx,REP )よりも小さい場合、前記受信アンテナから受信されたDL信号の少なくとも2つのDL信号を結合し、該結合された信号を含む前記受信されたDL信号を、前記M個の送信アンテナにマップするように構成され、
前記複数個の送信アンテナのそれぞれと前記ユーザ機器の複数個の受信アンテナのそれぞれ間のチャネル品質に基づいて、前記少なくとも2つの受信されたDL信号が結合されたり、又は前記少なくとも一つの受信されたDL信号が分配されることを特徴とする、項目1に記載の装置。
(項目3)
前記Mは、前記ユーザ機器の受信アンテナの数(N rx )、前記受信装置の受信アンテナの数(N rx,REP )、前記受信装置の送信アンテナの数(N tx,REP )、及び1以上前記送信アンテナの数(N tx,REP )未満の任意の整数のうち一つと決定されることを特徴とする、項目1に記載の装置。
(項目4)
前記Mは、(a)前記受信装置で前記ユーザ機器からの送信された信号の品質、(b)前記ユーザ機器で前記受信装置から受信された信号の品質、及び(c)前記(a)又は(b)に基づいてあらかじめ選択された送信アンテナとの関係、のうち一つに基づいて決定されることを特徴とする、項目3に記載の装置。
(項目5)
前記あらかじめ選択された送信アンテナとの関係は、
前記あらかじめ選択された送信アンテナと選択されるM個の送信アンテナ間の距離、前記あらかじめ選択された送信アンテナと選択されるM個の送信アンテナ間の相関度、前記ユーザ機器のアンテナ構成の統計的特性のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、項目4に記載の装置。
(項目6)
前記プロセッサは、前記複数個の送信アンテナと前記ユーザ機器の複数個の受信アンテナ間のチャネル品質に関する情報を受信するように構成されることを特徴とする、項目2に記載の装置。
(項目7)
無線通信システムにおいて基地局から下りリンク(DL)信号を受信し、該受信されたDL信号をユーザ機器に送信するように構成された装置のための方法であって、
複数個の受信アンテナで前記基地局からのDL信号を受信し、前記受信されたDL信号を複数個の送信アンテナのうち少なくとも一つの送信アンテナにマップするステップを含み、
前記マップするステップは、
前記複数個の送信アンテナの中からM個の送信アンテナを選択し、前記M個の送信アンテナに前記受信されたDL信号をマップするステップを含み、
前記送信アンテナの数(N tx,REP )は前記受信アンテナの数(N rx,REP )よりも大きく、前記Mは、前記受信されたDL信号を送信するために用いられる送信アンテナの数であることを特徴とする、下りリンク信号送信方法。
(項目8)
前記Mが前記受信アンテナの数(N rx,REP )よりも大きい場合、前記受信されたDL信号の少なくとも一つのDL信号を分配し、該分配されたDL信号を含む前記受信されたDL信号を前記M個の送信アンテナにマップし、
前記Mが前記受信アンテナの数(N rx,REP )よりも小さい場合、前記受信されたDL信号のうち少なくとも2つのDL信号を結合し、該結合された信号を含む前記受信されたDL信号を前記M個の送信アンテナにマップし、
前記複数個の送信アンテナのそれぞれと前記ユーザ機器の複数個の受信アンテナのそれぞれ間のチャネル品質に基づいて、前記少なくとも2つの受信されたDL信号が結合されたり、又は前記少なくとも一つの受信されたDL信号が分配されることを特徴とする、項目7に記載の下りリンク信号送信方法。
(項目9)
前記Mは、前記ユーザ機器の受信アンテナの数(N rx )、前記受信装置の受信アンテナの数(N rx,REP )、前記受信装置の送信アンテナの数(N tx,REP )、及び1以上前記送信アンテナの数(N tx,REP )未満の任意の整数のうち一つと決定されることを特徴とする、項目7に記載の下りリンク信号送信方法。
(項目10)
前記Mは、(a)前記受信装置で前記ユーザ機器からの送信された信号の品質、(b)前記ユーザ機器で前記受信装置から受信された信号の品質、及び(c)前記(a)又は(b)に基づいてあらかじめ選択された送信アンテナとの関係、のうち一つに基づいて決定されることを特徴とする、項目9に記載の下りリンク信号送信方法。
(項目11)
前記あらかじめ選択された送信アンテナとの関係は、
前記あらかじめ選択された送信アンテナと選択されるM個の送信アンテナ間の距離、前記あらかじめ選択された送信アンテナと選択されるM個の送信アンテナ間の相関度、前記ユーザ機器のアンテナ構成の統計的特性のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、項目10に記載の下りリンク信号送信方法。
(項目12)
前記複数個の送信アンテナと前記ユーザ機器の複数個の受信アンテナ間のチャネル品質に関する情報を受信するステップをさらに含むことを特徴とする、項目7に記載の下りリンク信号送信方法。
受信信号は、NR個の受信アンテナがある場合、各アンテナの受信信号
行列のランク(rank)は、互いに独立した(independent)行又は列の個数のうち、最小個数と定義される。したがって、行列のランクは、行又は列の個数よりも大きくなることはない。チャネル行列
− 第1無線機器の受信アンテナ数(Nrx)、
− 無線信号増幅器の送信アンテナ数(Ntx,REP)、
− 無線信号増幅器の受信アンテナ数(Nrx,REP)、
− 1以上Ntx,REP未満の任意の整数
受信リンク形成時にMがNtx,REPよりも小さい場合、無線信号増幅器の送信アンテナ選択の基準として次の一つ以上を活用できる。
− 第1基準:第1無線機器の送信信号に対する無線信号増幅器の複数の受信アンテナでの受信品質
− 第2基準:無線信号増幅器の第1無線機器への送信信号に対する第1無線機器の各受信アンテナの受信品質(第1無線機器のフィードバックが必要)
− 第3基準:あらかじめ選択された送信アンテナとのアンテナ組合せ特性(例えば、アンテナ間距離、アンテナ間相関度、第1無線機器のアンテナ構成の統計的特性)
第1基準は、無線信号増幅器が第1無線機器の受信信号増幅機能に加えて送信信号増幅機能も持つ場合に有用である。無線信号増幅器が第1無線機器の送信信号増幅機能も兼ねる場合、第1無線機器の送信アンテナの位置を、無線信号増幅器の複数の受信アンテナの受信品質を測定して推定することができる。大部分の無線機器の送信アンテナは、受信アンテナの役割を兼ねる場合が多いという事実から、第1機器の送信信号に対する信号増幅器の様々な位置での受信品質から類推した第1機器の送信アンテナの位置を第1無線機器の受信アンテナの位置と類推することができる。したがって、第1無線機器の送信に対する無線信号増幅器の受信品質が高い位置に該当する送信アンテナを選択することができる。
第2段階:第1段階で選択した送信アンテナとの関係(例えば、距離、相関度、アンテナ構成の統計的特性)を考慮して残り8個の送信アンテナから一つを選択
すなわち、第3基準は任意の基準であり、M個のうち一部の送信アンテナが選択されたとき、残りアンテナをあらかじめ選択された送信アンテナとの関係を考慮して選択する方法である。関係の例には、送信アンテナ間距離、送信アンテナ間相関度、そして第1無線機器アンテナ構成の統計的特性がある。例えば、あらかじめ選択された送信アンテナと一定距離以上離れており、空間的相関度が一定レベル以下であるアンテナの中から残りアンテナを選択することができる。他の例として、あらかじめ選択された送信アンテナの位置から第1無線機器のアンテナ構成の統計的特性を考慮するとき、第1無線機器の残りの受信アンテナが存在する確率が最も高い所に隣接したアンテナを優先的に選択することができる。
本発明の実施例の技術的効果を証明するために、シミュレーション結果を説明する。
− 各リンクに対して2個のアンテナ(又は、アンテナポート)が用いられる環境を仮定した。すなわち、Ntx=Nrx,REP=Ntx,REP=Nrx=2
− 第1無線機器(ユーザ機器)の受信アンテナを除いては空間的相関度がないと仮定した。
− 無線信号増幅器は単純A/Fと仮定する(すなわち、F=I)。
このA/Fは、増幅−及び−伝達(amplify and forward)方式を指す。
第1無線機器と無線信号増幅器間のチャネル(H1)が次第に対角化形態を有するようにしながら、有効チャネル(H2FH1)の受信アンテナ間の相関度を観察した。図12に、上記観察の結果を示す。ここで、ブーストファクタ(boost factor;BF)は、H2の対角元素が非対角元素に比べて平均的にどれくらい大きいかを示し、例えば、BF=3dBなら、対角元素の大きさが非対角元素に比べて平均的に2倍大きいということを意味する。すなわち、BFが大きくなるほど、H2の対角化程度が大きくなる。図12の結果を解析すると、第1無線機器と無線信号増幅器間のチャネル(H2)が対角化されるほど、有効チャネルの受信アンテナ間の相関度は低くなることが確認できる。ここで、第1無線機器と無線信号増幅器間のチャネル(H2)が次第に対角化されるということは、第1無線機器の受信アンテナと無線信号増幅器の送信アンテナとが一対一でマップされることを意味する。また、受信アンテナ間の相関度が大きい環境であるほど、チャネル(H2)の対角化から得る利得が大きくなる。また、図12で、Rは、第1無線機器の受信アンテナの相関度を意味する。もし、チャネル(H2)がBFでブーストされないと、すなわち、仮に、第1無線機器と無線信号増幅器間の距離が十分遠いと、Rはチャネル(H2)の受信相関度と同一である。図12を参照すると、チャネル(H2FH1)の受信チャネル相関度は、BFが零(0)である場合のRの値と同一である。仮にチャネル(H2)がBFでブーストされると、より高いBFが適用され、より低いチャネル(H2FH1)の受信チャネル相関度が得られる。
第1無線機器(ユーザ機器)の受信アンテナと無線信号増幅器の送信アンテナ間の距離(d)による相対的な経路損失(pathloss)でモデリングした。第1無線機器と無線信号増幅器のアンテナの位置が互いに一致する場合、d=0と仮定し、d=0のとき、相対的な経路損失は0dBと仮定する。相対的な経路損失は、実際物理アンテナを用いた実験から、次のように仮定できる。
図14に、本発明の実施例を効果を実験するための無線信号増幅器と第1無線機器(ユーザ機器)のモデルを示す。図14の(a)、(b)及び(c)は、無線信号増幅器のアンテナ位置を示し、図14の(d)、(e)及び(f)は、第1無線機器のアンテナ位置を示している。それぞれのアンテナの位置を直交座標で表示すると、(a)(0,0)(b)(−5,0)、(5,0)(c)(0,0)、(−5,0)、(5,0)、(0,−5)、(0,5)、(−5,5)、(5,5)、(5、−5)、(−5,−5)、(d)(−4,4)、(4,−4)、(e)(0,4)、(0,−4)、(f)(4,0)、(−4,0)となる。また、本シミュレーションで、無線信号増幅器と第1無線機器の大きさは同一であるとした。
Nrx,REP=2からNrx,REP=4に変更して行ったシミュレーションを、図18乃至図20を参照して説明する。シミュレーション3が行われる4の方式について、図18を参照して説明する。
[実施例]
Claims (6)
- 無線通信システムにおいて基地局(BS)から複数の下りリンク(DL)信号を受信し、前記複数の下りリンク(DL)信号をユーザ機器(UE)に送信する装置であって、前記装置は、
前記基地局(BS)から前記複数の下りリンク(DL)信号を受信するように構成されたN rx,REP個の受信(Rx)アンテナであって、N rx,REP は1よりも大きい、N rx,REP 個の受信(Rx)アンテナと、
前記ユーザ機器(UE)に前記複数の下りリンク(DL)信号を送信するように構成されたN tx,REP個の送信(Tx)アンテナと、
プロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、前記Ntx,REP個の送信(Tx)アンテナの中からM個の送信(Tx)アンテナを選択することと、前記複数の下りリンク(DL)信号の分配および前記M個の送信(Tx)アンテナのグルーピングを実行することと、前記M個の送信(Tx)アンテナに前記複数の下りリンク(DL)信号をマップすることとを実行するように構成され、
前記Mは、前記N rx,REP よりも大きく、
前記N tx,REP は、前記N rx,REP よりも大きく、前記Mは、前記複数の下りリンク(DL)信号を送信するために用いられる送信(Tx)アンテナの数であり、
前記グルーピングは、前記ユーザ機器(UE)の受信(Rx)アンテナの各々と前記M個の送信(Tx)アンテナの各々との間の地理的関係に関連する選好度に基づいて実行され、
前記グルーピングは、i)前記ユーザ機器(UE)の前記受信(Rx)アンテナの各々間の相関度を下げるために、前記M個の送信(Tx)アンテナのうち、同一の選好度を有する送信(Tx)アンテナのセットが1つのグループにグルーピングされる第1の方法、または、ii)前記N rx,REP 個の受信(Rx)アンテナおよび前記M個の送信(Tx)アンテナの各々間のチャネルの瞬時的なチャネル不均衡を安定化させるために、前記同一の選好度を有する送信(Tx)アンテナのセットが、それぞれ異なるグループにグルーピングされる第2の方法により実行される、装置。 - 前記Mは、(a)前記装置へと前記ユーザ機器(UE)から送信された信号の品質、および、(b)前記ユーザ機器(UE)で前記装置から受信された信号の品質のうちの1つに基づいて決定される、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記N tx,REP 個の送信(Tx)アンテナの各々と前記ユーザ機器(UE)の受信(Rx)アンテナの各々との間のチャネル品質の情報を受信するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 無線通信システムにおいて基地局(BS)から複数の下りリンク(DL)信号を受信し、前記複数の下りリンク(DL)信号をユーザ機器(UE)に送信する方法であって、前記方法は、
N rx,REP個の受信(Rx)アンテナで前記基地局(BS)から前記複数の下りリンク(DL)信号を受信することであって、N rx,REP は1よりも大きい、ことと、
N tx,REP個の送信(Tx)アンテナの中からM個の送信(Tx)アンテナを選択することであって、前記Mは、前記N rx,REP よりも大きい、ことと、
前記複数の下りリンク(DL)信号の分配および前記M個の送信(Tx)アンテナのグルーピングを実行することと、
前記M個の送信(Tx)アンテナに前記複数の下りリンク(DL)信号をマップすることと、
前記M個の送信(Tx)アンテナで前記ユーザ機器(UE)に前記複数の下りリンク(DL)信号を送信することと
を含み、
前記N tx,REP は前記N rx,REP よりも大きく、前記Mは、前記複数の下りリンク(DL)信号を送信するために用いられる送信(Tx)アンテナの数であり、
前記グルーピングは、前記ユーザ機器(UE)の受信(Rx)アンテナの各々と前記M個の送信(Tx)アンテナの各々との間の地理的関係に関連する選好度に基づいて実行され、
前記グルーピングは、i)前記ユーザ機器(UE)の前記受信(Rx)アンテナの各々間の相関度を下げるために、前記M個の送信(Tx)アンテナのうち、同一の選好度を有する送信(Tx)アンテナのセットが1つのグループにグルーピングされる第1の方法、または、ii)前記N rx,REP 個の受信(Rx)アンテナおよび前記M個の送信(Tx)アンテナの各々間のチャネルの瞬時的なチャネル不均衡を安定化させるために、前記同一の選好度を有する送信(Tx)アンテナのセットが、それぞれ異なるグループにグルーピングされる第2の方法により実行される、方法。 - 前記Mは、(a)装置へと前記ユーザ機器(UE)から送信された信号の品質、および、(b)前記ユーザ機器(UE)で前記装置から受信された信号の品質のうちの1つに基づいて決定される、請求項4に記載の方法。
- 前記N tx,REP 個の送信(Tx)アンテナの各々と前記ユーザ機器(UE)の受信(Rx)アンテナの各々との間のチャネル品質の情報を受信することをさらに含む、請求項4に記載の方法。
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