JP6629236B2 - デュアル偏波アンテナ構成を用いたビーム形成 - Google Patents

デュアル偏波アンテナ構成を用いたビーム形成 Download PDF

Info

Publication number
JP6629236B2
JP6629236B2 JP2016567014A JP2016567014A JP6629236B2 JP 6629236 B2 JP6629236 B2 JP 6629236B2 JP 2016567014 A JP2016567014 A JP 2016567014A JP 2016567014 A JP2016567014 A JP 2016567014A JP 6629236 B2 JP6629236 B2 JP 6629236B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reference signal
transmission
antenna array
beamforming
polarization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016567014A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017515421A (ja
Inventor
アタリー、フレードリク
ペッテション、スヴェン
Original Assignee
テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル)
テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル), テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル) filed Critical テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル)
Publication of JP2017515421A publication Critical patent/JP2017515421A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6629236B2 publication Critical patent/JP6629236B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0456Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621Feedback content
    • H04B7/0626Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0658Feedback reduction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0684Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission using different training sequences per antenna
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/10Polarisation diversity; Directional diversity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

ここで提示される実施形態は、ビーム形成に関し、具体的には、方法、デュアル偏波アンテナ構成及びビーム形成のためのコンピュータプログラムに関する。
通信ネットワークにおいて、所与の通信プロトコル、そのパラメータ及び通信ネットワークが配備される物理的環境について良好な性能及びキャパシティを獲得することは、困難であり得る。
良好な性能及びキャパシティを獲得することが困難であり得るワイヤレス通信ネットワークの1つのコンポーネントは、ワイヤレス通信のために構成されるネットワークノードのアンテナであり、それは他のネットワークノードとの間、及び/又はワイヤレスユーザ端末との間のいずれかである。
例えば、マルチアンテナ送信技法が、システムキャパシティ及びカバレッジを増加させる目的で、例えば3GPP(3rd Generation Partnership Project)のLTE(Long Term Evolution)電気通信標準といった複数のワイヤレス通信標準において使用されている。具体的な送信モードは、コードブックベースのプリコーディングであり、ネットワークの(拡張NodeBあるいはeNBなどの)無線基地局が、(ユーザ機器あるいはUEとして表記される)ワイヤレスエンドユーザ端末へ、1つ又は複数のビーム形成されたデータストリームを送信する。ビーム形成重みは、UEから送信される推奨に基づいて、標準化されたコードブックから選択される。UEがビーム形成重みを推奨することを可能とする目的で、無線基地局はまず予め決定されたリファレンス信号を送信し、リファレンス信号がUEにより無線基地局とUEとの間の複素チャネル行列を推定するために使用される。次いで、この推定が、UEにとってコードブック内のどの重みがその時点のチャネル状態について最良の性能をもたらすことになるかを判定するために使用され得る。コードブックにより記述されているように、有効なビーム形成重みは有限個しか存在しないことから、UEから無線基地局へ返送される必要があるのはインデックスのみである。このインデックスを、プリコーディング行列インジケータ(PMI)という。次いで、無線基地局は、UEにより推奨されたプリコーディング行列で、又は何らかの他のプリコーディング行列でユーザデータを送信することを選択し得る。例えば、送信モード4(TM4)において、無線基地局は、コードブック内の他のプリコーディング行列を使用してよく、一方で送信モード9(TM9)では、無線基地局がどのプリコーディング行列を使用すべきかに関する制限は無い。後者のケースにおいて、コードブックは、量子化されたチャネル状態情報(CSI)をフィードバックするためにのみ使用され、一方で、ユーザデータの復調は、プリコーディング済みのユーザ固有リファレンス信号に依拠する。この理由のために、TM9を非コードブックベースのプリコーディングということがある。
さらに、LTEリリース10のコードブックでは、アンテナポートの最大数は8個である。これが、CSI取得における角度解像度及び達成可能なビーム形成利得に限界を課す。
よって、改善されたビーム形成についてのニーズが存在する。
ここでの実施形態の1つの目的は、効率的なビーム形成を提供することである。
第1の態様によれば、デュアル偏波アンテナアレイを用いたビーム形成のための方法が提示される。この方法は、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第1偏波方向及び第2偏波方向でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第1のセットのリファレンス信号を交互に送信することを含む。この方法は、無線送受信デバイスから、第1のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信することを含む。この方法は、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定することを含む。この方法は、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定することを含み、その送信は、プリコーダベクトルを含み、角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。
有利には、これは、効率的なビーム形成を提供する。
有利には、これは、高いビーム形成利得及びチャネル状態情報取得における高い角度解像度を可能にし得る。
第2の態様によれば、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナ構成が提供される。デュアル偏波アンテナ構成は、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイに、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第1偏波方向及び第2偏波方向でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第1のセットのリファレンス信号を交互に送信させるように構成される処理ユニットを含む。処理ユニットは、デュアル偏波アンテナアレイに、無線送受信デバイスから、第1のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信させるように構成される。処理ユニットは、デュアル偏波アンテナアレイに、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定させるように構成される。処理ユニットは、デュアル偏波アンテナアレイに、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定させるように構成され、送信は、プリコーダベクトルを含み、角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。
第3の態様によれば、第2の態様によるデュアル偏波アンテナ構成を含むネットワークノードが提示される。
第4の態様によれば、第2の態様によるデュアル偏波アンテナ構成を含むワイヤレス端末が提示される。
第5の態様によれば、ビーム形成のためのコンピュータプログラムが提示され、コンピュータプログラムは、処理ユニット上で実行されると、処理ユニットに、第1の態様による方法を実行させるコンピュータプログラムコードを含む。
第6の態様によれば、第5の態様によるコンピュータプログラム、及びコンピュータプログラムが格納されるコンピュータ可読手段を含むコンピュータプログラムプロダクトが提示される。
第7の態様によれば、デュアル偏波アンテナアレイを用いたビーム形成のための方法が提供される。この方法は、それぞれ、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第1偏波方向でチャネル状態情報を取得するための、第1のセットのリファレンス信号と、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第2偏波方向でチャネル状態情報を取得するための、第2のセットのリファレンス信号とを同時に送信することを含む。この方法は、無線送受信デバイスから、第1のセットのリファレンス信号及び第2のセットのリファレンス信号のうちの少なくとも一方に基づく量子化チャネル情報を受信することを含む。この方法は、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定することを含む。この方法は、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定することを含み、その送信は、プリコーダベクトルを含み、角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。
有利には、これは、リファレンス信号を送信するために多数のアンテナポートが同時に使用されることを可能にする。
有利には、これは、このようにして送信されたリファレンス信号に対するあり得る応答信号の取得におけるより高密度のサンプリングを可能にし、チャネル推定の精度を向上させ、それによって、例えば、その後のデータ送信において、より高いビーム形成利得を可能にする。
第8の態様によれば、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナ構成が提供される。デュアル偏波アンテナ構成は、処理ユニットを含む。処理ユニットは、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイに、それぞれ、第1偏波方向でチャネル状態情報を取得するための、第1のセットのリファレンス信号と、第2偏波方向でチャネル状態情報を取得するための、第2のセットのリファレンス信号とを同時に送信させるように構成される。処理ユニットは、無線送受信デバイスから、第1のセットのリファレンス信号及び第2のセットのリファレンス信号のうちの少なくとも一方に基づく量子化チャネル情報を受信するように構成される。処理ユニットは、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定するように構成される。処理ユニットは、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定するように構成され、送信は、プリコーダベクトルを含み、角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。
第9の態様によれば、第8の態様によるデュアル偏波アンテナ構成を含むネットワークノードが提示される。
第10の態様によれば、第8の態様によるデュアル偏波アンテナ構成を含むワイヤレス端末が提示される。
第11の態様によれば、ビーム形成のためのコンピュータプログラムが提示され、コンピュータプログラムは、処理ユニット上で実行されると、処理ユニットに、第7の態様による方法を実行させるコンピュータプログラムコードを含む。
第12の態様によれば、第11の態様によるコンピュータプログラム、及びコンピュータプログラムが格納されるコンピュータ可読手段を含むコンピュータプログラムプロダクトが提示される。
第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11及び第12の態様の任意の特徴は、適切である場合には、任意の他の態様に適用されることができることに留意されたい。同様に、第1の態様の任意の利点は、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11及び/又は第12の態様にそれぞれ等しく当てはまり、逆も同様であり得る。包含される実施形態の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な開示、添付の従属クレーム及び図面から明らかであろう。
一般に、ここで別段の明示的な定義の無い限り、特許請求の範囲において使用されるすべての用語は、本技術分野における一般の意味に従って解釈されるものとする。特に明記しない限り、「1つの(a)/1つの(an)/その(the)要素、装置、コンポーネント、手段、ステップなど」へのすべての言及は、要素、装置、コンポーネント、手段、ステップなどの少なくとも1つの例を指すものと率直に解釈されるものとする。特に明記しない限り、本明細書において開示された任意の方法のステップは、開示される正確な順序で実行される必要はない。
次に、一例として、添付の図面を参照して、発明の概念について説明する。
一実施形態に係る2次元アンテナアレイの態様を示す概略図である。 一実施形態に係る2次元アンテナアレイの態様を示す概略図である。 一実施形態に係る2次元アンテナアレイの態様を示す概略図である。 一実施形態に係るアンテナ構成の機能ユニットを示すブロック図である。 一実施形態に係るアンテナ構成の機能モジュールを示すブロック図である。 複数の実施形態に係るアンテナ構成を含むネットワークノードを概略的に示す図である。 複数の実施形態に係るアンテナ構成を含むワイヤレス端末を概略的に示す図である。 一実施形態に係るコンピュータプログラムプロダクトを概略的に示す図である。 一実施形態に係る方法のフローチャートである。 一実施形態に係る方法のフローチャートである。 一実施形態に係る2次元アンテナアレイの態様を示す概略図である。 一実施形態に係る2次元アンテナアレイの態様を示す概略図である。 一実施形態に係る方法のフローチャートである。 一実施形態に係る方法のフローチャートである。
次に、本発明の概念のいくつかの実施形態が示される添付図面を参照しながら、本発明の概念について以下でより充分に説明する。しかし、本発明の概念は、多くの異なる形で具現化することができ、ここに記載される実施形態に限定されるものとは解釈されないものとし、むしろ、これらの実施形態は、本開示を完璧かつ完全なものとし、本発明の概念の範囲を当業者に十分伝えるように、一例として提供される。類似の番号は、説明の全体にわたって類似の要素を指す。破線で示されるいかなるステップもオプションと見なされるものとする。
大まかに言えば、LTE(Long Term Evolution)電気通信標準において指定されているコードブックは、典型的には水平線形アレイである1次元(1−D)アンテナアレイと共に使用されるために設計されている。上述したように、LTEリリース10コードブックのアンテナポートの最大数は8個である。これが、CSI取得によって与えられる角度解像度及び達成可能なビーム形成利得に限界を課す。
より詳細には、LTEリリース10のコードブックは、デュアル偏波アンテナアレイを念頭に設計された。コードブックは、2つの別個のコードブックに属する2つの行列W1、W2を乗算することによってプリコーダ行列Wが得られることを意味する、いわゆるダブルコードブック構造を有しており、さらなる詳細については、2012年9月の3GPP TS 36.213 Vll.0.0を参照されたい。この原理は、W1は長期的なチャネル特性を捕捉することを目標とし、一方、W2は短期的な変動を追跡することを想定されていることである。したがって、W1及びW2についてのフィードバックレートを相違させることができる。デュアル偏波アンテナアレイに適用されると、W1の重みベクトルは、典型的には時間の経過とともにゆっくり変化する最も好ましい方向でのビーム操舵の目的での複数の共偏波(co-polarized)アンテナ素子にわたって適用されてよく、一方、W2は、チャネルの偏波状態の素早い変動の追跡を考慮に入れる。
リリース10のコードブックは、最高8個の送信アンテナをサポートしており、これは、デュアル偏波アンテナアレイが使用される場合、現在、偏波当たり4個の共偏波アンテナが実際のビーム形成に利用されることを意味する。これは、例えば、チャネル状態情報取得における角度解像度、並びに送信において達成可能なビーム形成利得に制限を設ける。
ここに開示された実施形態のうちのいくつかによれば、この制限は、一度(又は1周波数サブバンド、又は1コードリソース)に1つの偏波上に全コードブックをシーケンシャルに適用する(及びしたがって、すべてのリファレンス信号を送信する)ことによって2分の1に改善することができる。これは、8個の代わりに16個のアンテナ素子でコードブックが使用され得ることを意味する。より具体的には、例えば、チャネル状態情報取得において、一度(又は1周波数サブバンド、又は1コードリソース)に8個の共偏波アンテナ素子が使用されてもよく、一方で、16個すべてのアンテナ素子が同時に送信に使用されてもよい。この手法は、例えば、LTE標準におけるプリコーディングされた復調リファレンス信号(DM−RS)の導入によって可能にされ、チャネル状態情報のフィードバックにおいて使用されるプリコーディング重みからユーザデータの送信のために使用されるプリコーディング重みが切り離される。
したがって、開示される実施形態は、ここでは、改善されたビーム形成に関する。そのようなビーム形成を得るために、デュアル偏波アンテナ構成、処理ユニットによって実行される方法、処理ユニット上で実行された場合に当該処理ユニットに上記方法を実行させる(例えばコンピュータプログラムプロダクトの形式の)コードを含むコンピュータプログラムが提供される。
図1は、ここで提示される実施形態を適用できるデュアル偏波アンテナアレイ1の例示的なアーキテクチャを示す概略ブロック図である。デュアル偏波アンテナアレイ1は、N1×N2の2次元のアンテナアレイとすることができ、N1>1及びN2>1である。しかし、図1にはそのような2次元のアンテナアレイを示しているが、ここに開示された実施形態は、1次元のアンテナアレイにも適用可能である。アンテナフロントエンドは、物理的なアンテナ素子のアレイ1eを含み、各アンテナ素子は、給電ネットワークを介して物理的な素子ごとに1つの物理アンテナポート(偏波当たり)に接続される、いくつかの放射アンテナ素子のサブアレイであり得る。各物理アンテナポートは、無線アレイ1dに含まれる無線チェーンに接続される。ベースバンド信号処理にアクセス可能なブロック1b内のアンテナポートの数は、入力アンテナポートの(線形の)組合せである新しいアンテナポートを作るポート低減ブロック1cを介して低減され得る。ベースバンド信号処理ブロック1aにおいて、行列乗算によって仮想アンテナポートが作られ得る。これらの仮想アンテナポートは、様々なタイプであってよい。例えば、LTEでは、それらは、無線基地局についての、ポート0〜3における共通リファレンス信号(CRS)、ポート15〜22におけるチャネル状態情報リファレンス信号(CSI−RS)、及びポート7〜14におけるUE固有リファレンス信号であり得る。いくつかの実装形態では、図1のデュアル偏波アンテナアレイ1における1つ又は複数のブロックが省略されてもよい。
図3は、図1のデュアル偏波アンテナアレイ1の可能な実装形態を示す概略ブロック図である。それは、図1のブロック1a、1b、lc、無線アレイ1d及び物理的なアンテナアレイ1eを含むビーム形成器を含む。ビーム形成器1a〜cは、ユーザデータ、ユーザデータのためのビーム形成重み、及びCSI−RSのようなリファレンス信号のためのビーム形成重みを受け付けるように構成される。ビーム形成器1a〜cは、1セットのユーザデータ、ユーザデータのためのビーム形成重み、及びリファレンス信号のためのビーム形成重みを受け付けるように構成されてもよい。但し、以下にさらに開示されるように、ビーム形成器1a〜cは、少なくとも2セット(図3には、それぞれ、セット1及びセット2によって概略的に示される)のユーザデータ、ユーザデータのためのビーム形成重み、及びリファレンス信号のためのビーム形成重みを受信するように構成されてもよい。
図4aは、一実施形態に係るアンテナ構成40のコンポーネントをいくつかの機能ユニットによって概略的に示す。処理ユニット41は、例えば、記憶媒体43の形で(図7のような)コンピュータプログラムプロダクト70に格納されたソフトウェア命令を実行することができる、適切な中央処理装置(CPU)、マルチプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などのうちの1つ以上の任意の組合せを使用して提供される。ASIC(又はFPGA)として実装される場合、処理ユニット41は、それ自体、そのような命令を実装することができる。したがって、処理ユニット41は、それによって、ここに開示された方法を実行するように構成される。記憶媒体43は、例えば、磁気メモリ、光メモリ、固体メモリ、又は遠隔に搭載されたメモリのうちの任意の1つ又は組合せとすることができる永続的記憶装置も含み得る。アンテナ構成40は、ネットワークノード51及びワイヤレス端末61などの無線送受信デバイスと通信するための通信インターフェース42をさらに備え得る。したがって、通信インターフェース42は、アナログ及びデジタルのコンポーネントを含む1つ以上の送信機及び受信機と、無線通信のためのデュアル偏波アンテナアレイ1とを含み得る。処理ユニット41は、例えば、データ及び制御信号を通信インターフェース42及び記憶媒体43に送り、データ及びレポートを通信インターフェース42から受信し、記憶媒体43からデータ及び命令を取り出すことによって、アンテナ構成40の一般的な動作を制御する。本明細書に提示された概念を不明瞭にしないために、アンテナ構成40の他のコンポーネント及び関連する機能は省略されている。
図4bは、一実施形態に係るアンテナ構成40のコンポーネントをいくつかの機能モジュールによって概略的に示す。図4bのアンテナ構成4は、送信モジュール41aと、受信モジュール41bと、決定モジュール41cとを含む。図4bのアンテナ構成40は、合成モジュール41dなど、いくつかのオプションの機能モジュールをさらに含み得る。各機能モジュール41a〜dの機能は、機能モジュール41a〜dが使用され得る状況で、以下でさらに開示される。大まかに言えば、各機能モジュール41a〜dは、ハードウェア又はソフトウェアで実装され得る。したがって、処理ユニット41は、記憶媒体43から、機能モジュール41a〜dによって提供される命令を取得し、これらの命令を実行するように構成され、それによって、以下に開示されるような任意のステップを実行することができる。
デュアル偏波アンテナアレイ1及び/又はアンテナ構成40は、集積回路として、スタンドアロンデバイスとして、又はさらなるデバイスの一部として設けられてもよい。例えば、デュアル偏波アンテナアレイ1及び/又はアンテナ構成40は、ネットワークノード51及び/又はワイヤレス端末61など、無線送受信デバイスに設けられてもよい。図5は、ここに開示された少なくとも1つのデュアル偏波アンテナアレイ1及び/又はアンテナ構成40を含むネットワークノード51を示す。ネットワークノード51は、BTS、NodeB、eNB、リピータ、バックホールノードなどであり得る。図6は、ここに開示された少なくとも1つのデュアル偏波アンテナアレイ1及び/又はアンテナ構成40を含むワイヤレス端末61を示す。ワイヤレス端末61は、ユーザ機器(UE)、携帯電話、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータなどであり得る。
デュアル偏波アンテナアレイ1及び/又はアンテナ構成40は、さらなるデバイスの一体部分として提供されてもよい。すなわち、デュアル偏波アンテナアレイ1及び/又はアンテナ構成40のコンポーネントは、さらなるデバイスの他のコンポーネントと一体化されてもよく、さらなるデバイス及びデュアル偏波アンテナアレイ1及び/又はアンテナ構成40のいくつかのコンポーネントが共有されてもよい。例えば、したがって、さらなるデバイスが処理ユニットを含む場合、この処理ユニットは、アンテナ構成40に関連する処理ユニット41の動作を実行するように構成され得る。あるいは、デュアル偏波アンテナアレイ1及び/又はアンテナ構成40は、さらなるデバイスにおいて別々のユニットとして設けられてもよい。
図8、図9、図12及び図13は、ビーム形成のための方法の実施形態を示すフローチャートである。方法は、処理ユニット41によって実行される。方法は、有利には、コンピュータプログラム71として提供される。図7は、コンピュータ可読手段72を含むコンピュータプログラムプロダクト70の一例を示す。このコンピュータ可読手段72には、コンピュータプログラム71を格納することができ、コンピュータプログラム71は、処理ユニット41、並びにそれに動作可能に結合された通信インターフェース42(及びしたがってデュアル偏波アンテナアレイ1)及び記憶媒体43などのエンティティ及びデバイスに、本明細書に記載された実施形態に係る方法を実行させることができる。したがって、コンピュータプログラム71及び/又はコンピュータプログラムプロダクト70は、ここに開示された任意のステップを実行するための手段を提供することができる。
図7の例では、コンピュータプログラムプロダクト70は、CD(コンパクトディスク)又はDVD(デジタル多用途ディスク)又はブルーレイディスクなどの光ディスクとして示されている。コンピュータプログラムプロダクト70は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、消去可能プログラム可能読取り専用メモリ(EPROM)、又は電気的消去可能プログラム可能読取り専用メモリ(EEPROM)、及び、より具体的には、USB(ユニバーサルシリアルバス)メモリのような外部メモリにおけるデバイスの不揮発性記憶媒体として具現化することもできる。したがって、コンピュータプログラム71は、ここでは図示の光ディスク上のトラックとして概略的に示されているが、コンピュータプログラム71は、コンピュータプログラムプロダクト70に適した任意の方法で格納することができる。
次に、一実施形態に係るデュアル偏波アンテナアレイ1を用いたビーム形成のための方法を示す図8を参照する。
この方法は、ステップS102で、デュアル偏波アンテナアレイ1を用いて第1偏波方向1f(図2参照)及び第2偏波方向1g(図2参照)でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第1のセットのリファレンス信号を交互に送信することを含む。処理ユニット41は、アンテナアレイ1にステップS102を実行させるように構成され得る。
図10は、一実施形態に従って、そのうちの1つが参照番号102で識別される複数の位相中心位置、及び第1偏波方向1f’及び第2偏波方向1g’を用いた、2つの連続する時間インスタント(又は周波数サブバンド、又はコードリソース、以下を参照)における仮想アンテナポートの偏波を概略的に示す。仮想アンテナポートは、図1のものなどのアンテナアーキテクチャによって作られ得る。図10では、仮想アンテナポートは、8×1(偏波当たり)の線形アンテナアレイを形成する。
図11は、一実施形態に従って、第1偏波方向1f’’及び第2偏波方向1g’’を用いた、2つの連続する時間インスタント(又は周波数サブバンド、又はコードリソース、以下を参照)における、複数の位相中心位置及び仮想アンテナポートの偏波を概略的に示す。仮想アンテナポートは、図1のものなどのアンテナアーキテクチャによって作られ得る。図11では、仮想アンテナポートは、位相中心位置102によって示されるような4×2(偏波当たり)の矩形アンテナアレイを形成する。
無線送受信デバイスは、ステップS102で送信されたチャネル状態情報リファレンス信号を受信し、それに対して、量子化されたチャネル情報の観点での応答を提供するものと想定される。したがって、方法は、ステップS104において、無線送受信デバイスから、第1のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信することを含む。処理ユニット41は、アンテナアレイ1にステップS104を実行させるように構成され得る。
量子化チャネル情報は、無線送受信デバイスへの相対的な方向を決定するために使用される。したがって、この方法は、ステップS106において、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定することを含む。角度情報のさらなる態様を以下に提供する。処理ユニット41は、アンテナアレイ1にステップS106を実行させるように構成され得る。
さらに、無線送受信デバイスへの送信ビームが決定される。したがって、この方法は、ステップS108において、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定することを含む。送信ビームは、プリコーダベクトルを含み、上記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。これは、ランク2の送信、又はランク2Kの送信とすることができ、ここでKは方向の数であり、すなわち、ビーム及び偏波当たり1つのレイヤ(又はユーザデータストリーム)が送信される。処理ユニット41は、アンテナアレイ1にステップS108を実行させるように構成され得る。
次に、デュアル偏波アンテナアレイ1を用いたビーム形成のさらなる詳細に関する実施形態を開示する。
量子化チャネル情報は、1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に対応し得る。
角度情報は、無線送受信デバイスへの発射角(AOD)を表すことができる。
リファレンス信号は、チャネル状態情報リファレンス信号(CSI−RS)であってもよい。上述したように、ネットワークノード51は、ここに開示された2次元アンテナ構成1を含み得る。したがって、ネットワークノード51は、ステップS102に概説されるように、CSI−RSを送信するように構成され得る。
量子化チャネル情報は、プリコーディング行列インジケータ(PMI)レポートであり得る。したがって、ネットワークノード51は、ステップS104に概説されるように、PMIレポートを受信するように構成され得る。例えば、S102で送信されたリファレンス信号を受信する無線送受信デバイスからのそのようなPMIレポートに基づいて、アンテナアレイ全体を使用してビーム形成を実行することができる。
リファレンス信号は、サウンディングリファレンス信号(SRS)でもよい。上述したように、ワイヤレス端末61は、ここに開示されたような2次元アンテナ構成1を含み得る。したがって、ワイヤレス端末61は、ステップS102に概説されるようにSRSを送信するように構成され得る。
プリコーダベクトルのうちの少なくとも1つは、デュアル偏波アンテナアレイ1の1つの偏波方向における複数の共偏波アンテナ素子にわたる線形的な位相進行に対応し得る。
例えば、すべてのCSI−RSポートが同じ電力パターンを有するように(但し、オプションで異なる偏波を有することができる)、十分多くの放射素子を組み合わせることによって、8つのCSI−RSポートを形成することができるものと想定され得る。
ここに開示された実施形態は、様々なタイプのデュアル偏波アンテナアレイ1に適用可能である。例えば、一実施形態によれば、デュアル偏波アンテナアレイは、N1×N2の2次元アンテナアレイであり、N1>1及びN2>1は整数である。しかし、他の実施形態によれば、デュアル偏波アンテナアレイは、例えば、円形の2次元アンテナアレイ又は1次元アンテナアレイであるなど、別の形状を有し得る。
ステップS102の場合のように、リファレンス信号を交互に送信する様々な方法が存在し得る。例えば、リファレンス信号は、時間領域、周波数領域、及びコード領域において交互に送信され得る。
この点に関し、LTEにおける複数のCSI−RSプロセスは、完全に同じ周波数において完全に同時に送信されるわけでない。いくつかのCSI−RS信号は、異なる物理リソースエレメントで、すなわち、異なるサブキャリア及び直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを使用して送信される。しかし、複数のCSI−RSプロセスは、同じ物理リソースブロック(12個のサブキャリアと7個のOFDMシンボルから成る)で送信されるので、時間−周波数グリッドにおけるこの粒度レベルでは、同じ周波数帯域内で同時に送信されると見なされる。したがって、LTEにおいて同じ周波数で同時に送信するという場合は、同じ物理リソースブロック内においてということを意味する。
一実施形態によれば、リファレンス信号は、時間の経過とともに(及び同じ周波数帯域内で)交互に送信される。例えば、第1の偏波方向の1セットのリファレンス信号が第1の時間スロットで送信されてよく、第2の偏波方向の1セットのリファレンス信号が第2の時間スロットで(同じ周波数帯域で)送信されてよい。第2のタイムスロットでリファレンス信号を送信した後、リファレンス信号は、第1のタイムスロットの場合のように再度送信され、以下同様である。例えば、第1の偏波方向の1セットのリファレンス信号は、タイムスロットn(又は2nタイムスロットごと)で送信されてよく、第2の偏波方向の1セットのリファレンス信号は、タイムスロットn+1(2n+1ごと)で送信されてよく、nは整数である。
一実施形態によれば、リファレンス信号は、周波数にわたって(及び時間にわたって同時に)交互に送信される。例えば、第1の偏波方向の1セットのリファレンス信号が第1の周波数サブバンドで送信されてよく、第2の偏波方向の1セットのリファレンス信号が第2の周波数サブバンドで(時間にわたって同時に)送信されてよい。
一実施形態によれば、リファレンス信号は、異なるコードリソースを用いて(及び時間にわたって同時に、及び/又は同じ周波数帯域で)交互に送信される。コードリソースは、バイナリブロックコードに基づいてもよい。例えば、第1の偏波方向の1セットのリファレンス信号が第1のコードリソースを用いて送信されてよく、第2の偏波方向の1セットのリファレンス信号が第2のコードリソースを用いて(時間にわたって同時に、及び/又は同じ周波数帯域で)送信されてよい。第1のコードリソース及び第2のコードリソースは、互いに対して直交し得る。
次に、さらなる実施形態に係るデュアル偏波アンテナアレイ1を用いたビーム形成のための方法を示す図9を参照する。
CSI−RSは、複数の共偏波アンテナ素子上でシーケンシャルに送信されることから、UEは、空間的に相関するチャネルにおいて、ランク1をレポートするだけであり得る。しかしながら、互いに直交する偏波は典型的なチャネルにおいて独立的にフェージングすることから、ランク2が通常より高い性能を与えることが先験的に知られている。したがって、アンテナ構成40(例えば、ネットワークノード51の一部である)は、無線送受信機デバイスからのランク1の推奨を無効にし、ランク2の送信を強制することができる。この仮説が間違っていることが判明した場合、これは、例えば、ACK/NACK統計を監視することによって検出することができ、アンテナ構成40は、CSI−RSなどのリファレンス信号の標準送信へとフォールバックし得る。その場合、すべての電力増幅器が依然として完全に利用されるように、仮想アンテナポートマッピングが適用されなければならない。さらに、以下でより詳細に開示されるように、ここに開示された実施形態は、より高いランクの送信にも適用可能である。
ここに開示された実施形態に従ってリファレンス信号の送信が実行される手法は、偏波に関して、PMIなどの何らかの量子化チャネル情報を破壊するかもしれない。しかしながら、送信における実際の偏波状態は重要ではないであろう。なぜなら、チャネル及びリファレンス信号を受信する無線送受信デバイスにおける受信アンテナの偏波は、いずれにせよ典型的にはランダムであり、無線送受信デバイスの受信機によって推定されることができるからである。2つのレイヤは、レイヤ間にいかなる相関ももたらさないように互いに直交する偏波で送信される。
実施形態によれば、(例えば、2つのPMIレポートとして提供される)2つの量子化チャネル情報値が合成されてもよい。したがって、実施形態によれば、角度情報の決定は、各々が1つの偏波方向における1セットのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に対応する2つの量子化チャネル情報値を合成するという、オプションのステップS106aをさらに含む。そして、合成は、2つの量子化チャネル情報値から導出された角度情報の推定値の重み付け平均によって達成されてもよい。実施形態によれば、チャネル品質インジケータ(CQI)値が重み係数として使用されてもよい。したがって、重み付け平均を決定することは、無線送受信デバイスから受信されたCQI値に基づく重み係数を使用することを伴ってもよい。
ここに開示された実施形態は、より高いランクの送信に適用可能である。リファレンス信号を受信する無線送受信デバイスがランクkの送信を推奨する場合、1の代わりにkのAODが推定され得る。次いで、これらの方向に直交偏波されたビームを作るプリコーディングベクトルが決定され得る。したがって、実施形態によれば、方法は、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連するさらなる角度情報を決定するオプションのステップS106bをさらに含む。次いで、方法は、さらなる角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有するさらなる送信ビームを決定するという、オプションのステップS108aを含み得る。
次に、一実施形態に係るデュアル偏波アンテナアレイ1を用いたビーム形成のための方法を示す図12を参照する。
上述したように、図3のビーム形成器1a〜cは、少なくとも2セットのユーザデータ、ユーザデータのためのビーム形成重み、及びリファレンス信号のためのビーム形成重みを受け取るように構成され得る。次に、これに関するさらなる詳細が開示される。実施形態によれば、複数のCSI−RSプロセスなど、複数のセットのリファレンス信号が、デュアル偏波アンテナアレイ1から同時に送信されてよい。CSI推定のために使用されるアンテナポートの数を増加させるために、複数のセットのリファレンス信号が使用されてもよい。これは、CSI推定における角度解像度を向上させる(及び/又は密度の高いチャネル推定値をもたらす)ことができ、それにより、対応して増加した数のアンテナポートをユーザデータのビーム形成のために使用することを有用にし、これは転じて、ビーム形成利得を向上させ得る。
デュアル偏波アンテナアレイ1を用いたビーム形成のための方法は、デュアル偏波アンテナアレイ1を用いて第1偏波方向1fでチャネル状態情報を取得するための第1のセットのリファレンス信号を、及び、デュアル偏波アンテナアレイ1を用いて第2偏波方向1gでチャネル状態情報を取得するための第2のセットのリファレンス信号を、同時に送信するステップS202を含む。処理ユニット21は、デュアル偏波アンテナアレイ1にステップS202を実行させるように構成される。
この方法は、無線送受信デバイスから、第1のセットのリファレンス信号及び第2のセットのリファレンス信号のうちの少なくとも一方に基づく量子化チャネル情報を受信するステップS204をさらに含む。処理ユニット21は、デュアル偏波アンテナアレイ1にステップS204を実行させるように構成される。
この方法は、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連する角度情報を決定するステップS206をさらに含む。処理ユニット21は、ステップS206を実行するように構成される。
この方法は、無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定するステップS208をさらに含み、その送信は、プリコーダベクトルを含み、角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する。処理ユニット21は、ステップS208を実行するように構成される。
これは、複数のタイムスロット(又は周波数サブバンド、上記を参照)にわたる単一プロセスのいくつかのCSI−RS送信の必要性を軽減することができる。この手法の別の考えられる利点は、S102で送信されたリファレンス信号を受信する無線送受信デバイスが、時間又は周波数にわたるいくつかのCSI−RS送信の平均に基づいてCSIをレポートする場合に存在する。そのとき、異なる偏波方向に基づくCSIが混在する可能性がある。複数のCSI−RSプロセスの同時送信を使用することによって、そのような問題はなくなり得る。
次に、さらなる実施形態に係るデュアル偏波アンテナアレイ1を用いたビーム形成のための方法を示す図13を参照する。
上述したように、量子化チャネル情報は、1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に対応し得る。
ステップS106aの場合のように、角度情報の決定は、各々が1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に対応する2つの量子化チャネル情報値を合成するオプションのステップS206aをさらに含み得る。処理ユニット21は、ステップS206aを実行するように構成され得る。
上述したように、合成は、2つの量子化チャネル情報値から導出された角度情報の推定値の重み付け平均によって達成され得る。
上述したように、重み付け平均を決定することは、無線送受信デバイスから受信されたチャネル品質インジケータ(CQI)値に基づく重み係数を使用することを伴い得る。
上述したように、プリコーダベクトルのうちの少なくとも1つは、デュアル偏波アンテナアレイ1の1つの偏波方向における複数の共偏波アンテナ素子にわたる線形的な位相進行に対応し得る。
上述したように、送信ビームは、共通の電力放射パターンを有し得る。
ステップS106b及びS108aの場合のように、この方法は、量子化チャネル情報に基づいて、無線送受信デバイスに関連するさらなる角度情報を決定するオプションのステップS206bと、さらなる角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有するさらなる送信ビームを決定するオプションのステップS208aとをさらに含み得る。処理ユニット21は、ステップS206b及びステップS208aを実行するように構成され得る。
上述したように、デュアル偏波アンテナアレイは、N1×N2の2次元のアンテナアレイとすることができ、N1>1及びN2>1である。
上述したように、角度情報は、無線送受信デバイスに対する発射角(AOD)を表すことができる。
上述したように、リファレンス信号は、チャネル状態情報リファレンス信号(CSI−RS)でもよい。
上述したように、量子化チャネル情報は、プリコーディング行列インジケータ(PMI)レポートであり得る。
上述したように、リファレンス信号は、サウンディングリファレンス信号(SRS)でもよい。
次に、上記で開示された特徴及びステップを組み込む1つの特定の実施形態が開示される。この特定の実施形態は、ネットワークノード51によって実行される方法に関し、したがって、無線送受信デバイスは、ワイヤレス端末61として具現化される。
S302:ネットワークノード51は、第1の偏波方向を有するすべての仮想アンテナポート上でCSI−RSを送信する。図2、図10及び/又は図11の左部分を参照されたい。S302を実行することは、ステップS102及びS202のいずれかを実行することを含み得る。
S304:ネットワークノード51は、S302での送信に応答して、ワイヤレス端末61から送られたPMIレポートを収集する。S304を実行することは、ステップS104及びS204のいずれかを実行することを含み得る。
S306:ネットワークノード51は、第2偏波方向を有するすべての仮想アンテナポート上でCSI−RSを送信する。図2、図10及び/又は図11の右部分を参照されたい。S306を実行することは、ステップS102及びS202のいずれかを実行することを含み得る。
S308:ネットワークノード51は、S306での送信に応答して、ワイヤレス端末61から送られた任意のPMIレポートを収集する。S308を実行することは、ステップS104及びS204のいずれかを実行することを含み得る。
S310:ネットワークノード51は、ワイヤレス端末61に対する発射角(AOD)を推定するためにS304及びS306において収集されたPMIレポートを使用する。AODは、ワイヤレス端末61への見通し線方向又はワイヤレス端末61への優勢な伝搬経路とすることができ、これは、例えば、ネットワークノード51とワイヤレス端末61との間のチャネルにおける何らかの反射物体などへの異なる方向であり得る。合理的によく較正されたアンテナアレイの場合、PMIは、別個のAODに対応する。したがって、PMIレポートは、AOD推定のために使用され得る。例えば、レポートのより高いレベルの信頼度を得るために、場合によっては、対応するチャネル品質インジケータ(CQI)値によって重み付けされた、2つの個々のAOD推定値の平均を取ることによって、S304及びS308からのレポートが合成され得る。S310を実行することは、ステップS106、S106a、S106b、S206、S206a及びS206bのいずれかを実行することを含み得る。
S312:ネットワークノード51は、第1の送信ビームのためのプリコーディングベクトルを決定する。この送信ビームは、推定されたAODを指すものとする。最も簡単な場合、このプリコーディングベクトルは、まさに、アンテナアレイの固有の偏波のうちの1つにおいて、例えば、8つの共偏波アンテナ素子にわたる線形的な位相進行である。S312を実行することは、ステップS108、S108a、S208及びS208aのいずれかを実行することを含み得る。
S314:ネットワークノード51は、S312における第1の送信ビームと同じ電力放射パターンを有するが、全方向の送信の第1のビームのものと直交する偏波方向を有する第2の送信ビームのためのプリコーディングベクトルを決定する。このプリコーディングベクトルは、PCT/EP2010/001349の方法を使用して決定され得る。S312を実行することは、ステップS108、S108a、S208及びS208aのいずれかを実行することを含み得る。
要約すると、ここで開示されたいくつかの実施形態によれば、デュアル偏波アンテナアレイにおける1つの時間での1つの偏波方向のCSI−RSの交互の送信によって最高16個のアンテナポートを有するアンテナアレイについて、CSIが取得され得る。このようにして、CSI−RSを受信する無線送受信デバイスの優勢な経路への方向を、高い角度解像度で推定することができる。これらの方向推定に基づいて、最初に1つの偏波についてのビーム形成重みが決定され得る。次に、第1のビームと同じ電力放射パターンを有するが、直交する偏波を有するビームを生成するビーム形成重みが決定され得る。次いで、決定されたビーム形成重みを用いて2つのレイヤにわたって無線送受信デバイスにデータが送信され得る。
本発明の概念は、主に、いくつかの実施形態を参照して上述されている。しかし、当業者には容易に理解されるように、上に開示されたもの以外の他の実施形態が、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の概念の範囲内で同様に可能である。例えば、LTEリリース10及び11に関連するが、ここに開示された実施形態は、セル固有リファレンス信号、及び例えば送信モード7に同様の送信方式を使用することによって、より早期のLTEリリースにも適用可能であり得る。例えば、LTE固有の用語を使用するが、ここに開示された実施形態は、必要な変更を加えて、LTEに基づかない通信ネットワークにも適用可能である。

Claims (32)

  1. デュアル偏波アンテナアレイ(1)を用いたビーム形成のための方法であって、
    デュアル偏波アンテナアレイを用いて第1偏波方向(1f)及び第2偏波方向(1g)でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第1のセットのリファレンス信号を交互に送信するステップ(S102)と、
    無線送受信デバイスから、1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に各々が対応する2つの量子化チャネル情報値を含む、前記第1のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信するステップ(S104)と、
    前記量子化チャネル情報に含まれる前記2つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する2つの角度情報推定するステップと
    推定された前記2つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定するステップと、
    前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定するステップ(S108)と、前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有することと、
    を含む方法。
  2. 前記量子化チャネル情報は、1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に対応する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記重み付け平均を決定することは、前記無線送受信デバイスから受信されるチャネル品質インジケータ(CQI)の値に基づく重み係数を使用することを含む、請求項に記載の方法。
  4. 前記プリコーダベクトルのうちの少なくとも1つは、前記デュアル偏波アンテナアレイの1つの偏波方向における複数の共偏波アンテナ素子にわたる線形的な位相進行に対応する、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記送信ビームは、共通の電力放射パターンを有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記送信ビームを決定することは、決定された前記角度情報に従ってビーム形成のための相対的直交偏波を決定すること、を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記リファレンス信号は、時間にわたって交互に送信される、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記リファレンス信号は、周波数にわたって交互に送信され、前記第1偏波方向の前記1つのリファレンス信号は、第1の周波数サブバンドで送信され、前記第2偏波方向の前記1つのリファレンス信号は、第2の周波数サブバンドで送信される、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記リファレンス信号は、異なるコードリソースを使用して交互に送信される、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記デュアル偏波アンテナアレイは、N1×N2の2次元アンテナアレイであり、N1>1及びN2>1である、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記角度情報は、前記無線送受信デバイスに対する発射角(AOD)を表す、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記リファレンス信号は、チャネル状態情報リファレンス信号(CSI−RS)である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記量子化チャネル情報は、プリコーディング行列インジケータ(PMI)レポートである、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記リファレンス信号は、サウンディングリファレンス信号(SRS)である、請求項1に記載の方法。
  15. デュアル偏波アンテナアレイ(1)を用いたビーム形成のための方法であって、
    デュアル偏波アンテナアレイを用いて、第1偏波方向(1f)でチャネル状態情報を取得するための第1のセットのリファレンス信号を、及び、前記デュアル偏波アンテナアレイを用いて、第2偏波方向(1g)でチャネル状態情報を取得するための第2のセットのリファレンス信号を、それぞれ同時に送信するステップ(S202)と、
    無線送受信デバイスから、1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に各々が対応する2つの量子化チャネル情報値を含む、前記第1のセットのリファレンス信号及び前記第2のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信するステップ(S204)と、
    前記量子化チャネル情報に含まれる前記2つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する2つの角度情報推定するステップと
    推定された前記2つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定するステップと、
    前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定するステップ(S208)と、前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有することと、
    を含む方法。
  16. 前記量子化チャネル情報は、1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に対応する、請求項15に記載の方法。
  17. 前記重み付け平均を決定することは、前記無線送受信デバイスから受信されるチャネル品質インジケータ(CQI)の値に基づく重み係数を使用することを含む、請求項15に記載の方法。
  18. 前記プリコーダベクトルのうちの少なくとも1つは、前記デュアル偏波アンテナアレイの1つの偏波方向における複数の共偏波アンテナ素子にわたる線形的な位相進行に対応する、請求項1517のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記送信ビームは、共通の電力放射パターンを有する、請求項1518のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記送信ビームを決定することは、決定された前記角度情報に従ってビーム形成のための複数の相対的直交偏波を決定すること、を含む、請求項1519のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記デュアル偏波アンテナアレイは、N1×N2の2次元アンテナアレイであり、N1>1及びN2>1である、請求項1520のいずれか一項に記載の方法。
  22. 前記角度情報は、前記無線送受信デバイスに対する発射角(AOD)を表す、請求項1521のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記リファレンス信号は、チャネル状態情報リファレンス信号(CSI−RS)である、請求項1522のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記量子化チャネル情報は、プリコーディング行列インジケータ(PMI)レポートである、請求項1523のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記リファレンス信号は、サウンディングリファレンス信号(SRS)である、請求項1522のいずれか一項に記載の方法。
  26. 処理ユニット(41)を備える、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナ構成(40)であって、前記処理ユニット(41)は、
    ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイ(1)に、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第1偏波方向(1f)及び第2偏波方向(1g)でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第1のセットのリファレンス信号を交互に送信させ、
    ビーム形成のための前記デュアル偏波アンテナアレイ(1)に、無線送受信デバイスから、1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に各々が対応する2つの量子化チャネル情報値を含む、前記第1のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信させ、
    前記量子化チャネル情報に含まれる前記2つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する2つの角度情報推定し、
    推定された前記2つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定し、
    前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定する、
    ように構成され、
    前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する、
    デュアル偏波アンテナ構成(40)。
  27. 処理ユニット(41)を備える、ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナ構成(40)であって、前記処理ユニット(41)は、
    ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイ(1)に、第1偏波方向(1f)でチャネル状態情報を取得するための第1のセットのリファレンス信号を、及び、第2偏波方向(1g)でチャネル状態情報を取得するための第2のセットのリファレンス信号を、それぞれ同時に送信させ、
    ビーム形成のための前記デュアル偏波アンテナアレイ(1)に、無線送受信デバイスから、1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に各々が対応する2つの量子化チャネル情報値を含む、前記第1のセットのリファレンス信号及び前記第2のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信させ、
    前記量子化チャネル情報に含まれる前記2つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する2つの角度情報推定し、
    推定された前記2つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定し
    前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定する、
    ように構成され、
    前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する、
    デュアル偏波アンテナ構成(40)。
  28. 請求項26又は27に記載のデュアル偏波アンテナアレイを含むネットワークノード(51)。
  29. 請求項26又は27に記載のデュアル偏波アンテナアレイを含むワイヤレス端末(61)。
  30. ビーム形成のためのコンピュータプログラム(71)であって、前記コンピュータプログラムは、処理ユニット(22)上で実行されると、前記処理ユニットに、
    ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイ(1)に、デュアル偏波アンテナアレイを用いて第1偏波方向(1f)及び第2偏波方向(1g)でそれぞれチャネル状態情報を取得するための、第1のセットのリファレンス信号を交互に送信させること(S102)と、
    ビーム形成のための前記デュアル偏波アンテナアレイ(1)に、無線送受信デバイスから、1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に各々が対応する2つの量子化チャネル情報値を含む、前記第1のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信させること(S104)と、
    前記量子化チャネル情報に含まれる前記2つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する2つの角度情報推定することと
    推定された前記2つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定することと、
    前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定すること(S108)と、
    を行わせるコンピュータプログラムコードを含み、
    前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する、
    コンピュータプログラム(71)。
  31. ビーム形成のためのコンピュータプログラム(71)であって、前記コンピュータプログラムは、処理ユニット(22)上で実行されると、前記処理ユニットに、
    ビーム形成のためのデュアル偏波アンテナアレイ(1)に、第1偏波方向(1f)でチャネル状態情報を取得するための第1のセットのリファレンス信号を、及び、第2偏波方向(1g)でチャネル状態情報を取得するための第2のセットのリファレンス信号を、それぞれ同時に送信させること(S202)と、
    ビーム形成のための前記デュアル偏波アンテナアレイ(1)に、無線送受信デバイスから、1つの偏波方向における1つのリファレンス信号の少なくとも1回の送信に各々が対応する2つの量子化チャネル情報値を含む、前記第1のセットのリファレンス信号及び前記第2のセットのリファレンス信号に基づく量子化チャネル情報を受信させること(S204)と、
    前記量子化チャネル情報に含まれる前記2つの量子化チャネル情報値に基づいて、前記無線送受信デバイスに関連する2つの角度情報推定することと
    推定された前記2つの角度情報値の重み付け平均により角度情報を決定することと、
    前記無線送受信デバイスへの送信のための送信ビームを決定すること(S208)と、
    を行わせるコンピュータプログラムコードを含み、
    前記送信は、プリコーダベクトルを含み、決定された前記角度情報に従ったビーム形成のための複数の相対的直交偏波を有する、
    コンピュータプログラム(71)。
  32. 請求項30及び31のうちの少なくとも一項に記載のコンピュータプログラムと、前記コンピュータプログラムが格納されたコンピュータ可読手段(72)と、を含むコンピュータプログラムプロダクト(70)。
JP2016567014A 2014-05-08 2014-05-08 デュアル偏波アンテナ構成を用いたビーム形成 Active JP6629236B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2014/059443 WO2015169368A1 (en) 2014-05-08 2014-05-08 Beam forming using a dual polarized antenna arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017515421A JP2017515421A (ja) 2017-06-08
JP6629236B2 true JP6629236B2 (ja) 2020-01-15

Family

ID=50680050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016567014A Active JP6629236B2 (ja) 2014-05-08 2014-05-08 デュアル偏波アンテナ構成を用いたビーム形成

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9654264B2 (ja)
EP (1) EP3140922B1 (ja)
JP (1) JP6629236B2 (ja)
BR (1) BR112016022833B1 (ja)
WO (1) WO2015169368A1 (ja)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3142261B1 (en) * 2014-06-09 2019-04-17 Huawei Technologies Co. Ltd. Antenna port mapping method and device
WO2016026431A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-25 Media Tek Inc. Direction finding antenna format
US10218423B2 (en) * 2015-01-05 2019-02-26 Lg Electronics Inc. Method for reporting channel state information using polarization characteristics of antenna in wireless communication system and device therefor
WO2016154923A1 (zh) * 2015-03-31 2016-10-06 富士通株式会社 波束信息获取方法、装置以及通信系统
JP7050410B2 (ja) * 2015-06-09 2022-04-08 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 送信装置、及び送信方法
EP3139532B1 (en) 2015-09-07 2018-12-12 MediaTek Inc. He-sig-b common field formats and allocation
WO2017088896A1 (en) * 2015-11-23 2017-06-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Antenna system configuration
US11019559B2 (en) 2015-12-09 2021-05-25 Mediatek Inc. VHT operation information subfield design in WLAN
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)
WO2017161575A1 (en) * 2016-03-25 2017-09-28 Qualcomm Incorporated Channel state information reference signal transmission
EP4333515A2 (en) * 2016-05-11 2024-03-06 InterDigital Patent Holdings, Inc. Systems and methods for beamformed uplink transmission
WO2018010778A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Huawei Technologies Co., Ltd. Beam computing device, transmitting device and methods thereof
US10841057B2 (en) 2016-08-08 2020-11-17 Futurewei Technologies, Inc. Systems and methods for UE-specific beam management for high frequency wireless communication
US10288715B2 (en) 2016-09-09 2019-05-14 Raytheon Company Systems and methods for direction finding using augmented spatial sample covariance matrices
US10768265B2 (en) * 2016-11-09 2020-09-08 Raytheon Company Systems and methods for direction finding using compressive sensing
WO2018139963A1 (en) * 2017-01-24 2018-08-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Managing of channel state information in a multiple-antenna communication system
KR20180098032A (ko) * 2017-02-24 2018-09-03 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 기준 신호를 전송하기 위한 장치 및 방법
EP3387757A1 (en) * 2017-02-28 2018-10-17 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Reporting of channel coefficients
EP3631999A1 (en) 2017-05-31 2020-04-08 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) A wireless communication system node with fixed beams
US10505609B2 (en) 2017-06-14 2019-12-10 Commscope Technologies Llc Small cell beam-forming antennas
CN109302220B (zh) * 2017-07-25 2021-12-28 华为技术有限公司 用于数据传输的方法、装置和系统
RU2658332C1 (ru) 2017-08-04 2018-06-20 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Система беспроводной передачи мощности для среды с многолучевым распространением
CN109495149B (zh) 2017-09-11 2021-10-15 华为技术有限公司 通信方法、网络设备、终端设备和系统
US11271696B2 (en) 2017-10-10 2022-03-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Beam management of a radio transceiver device
EP3732796B1 (en) * 2018-01-23 2023-08-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Beam management of a radio transceiver device
US10673587B2 (en) * 2018-02-27 2020-06-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Beam management for a radio transceiver device
EP3769435A1 (en) * 2018-03-21 2021-01-27 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Antenna arrangement for dual-polarization beamforming
WO2019238216A1 (en) * 2018-06-12 2019-12-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Transmission of a two-port reference signal
US11394452B2 (en) 2018-08-10 2022-07-19 Sony Group Corporation Multiple beam reception in communication device
DE102019135900A1 (de) 2019-02-22 2020-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Drahtlose Kommunikationsvorrichtung, die zur schnellen Strahlauswahl fähig ist, und Betriebsverfahren derselben
WO2021083866A1 (en) 2019-10-29 2021-05-06 Ipcom Gmbh & Co. Kg Adjusting polarization states for wireless transmission
WO2022025814A1 (en) * 2020-07-28 2022-02-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) On subband configuration for reduced csi computation time
US11342973B1 (en) * 2021-10-19 2022-05-24 King Faisal University System and method for maintaining link communications in millimeter wave cellular networks
CN114172780B (zh) * 2021-11-23 2023-11-21 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 基于天线选择和极化滤波的通信传输方法及装置
CN116346188A (zh) * 2021-12-22 2023-06-27 华为技术有限公司 通信方法和通信装置
CN114301551B (zh) * 2021-12-30 2023-06-02 北京信息科技大学 一种车联网中基于感知的车载天线极化状态估计方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7477633B2 (en) * 2004-09-09 2009-01-13 Agere Systems Inc. Method and apparatus for varying the number of pilot tones in a multiple antenna communication system
JP4583265B2 (ja) * 2005-07-21 2010-11-17 富士通株式会社 無線通信装置及び無線通信方法
JPWO2008032358A1 (ja) * 2006-09-11 2010-01-21 富士通株式会社 無線通信装置および無線通信方法
US7852279B2 (en) * 2007-06-25 2010-12-14 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Polarization-independent angle of arrival determination system using a miniature conformal antenna
US20090046801A1 (en) * 2007-08-14 2009-02-19 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for creating a multi-user mimo codebook using a single user mimo codebook
CN101388699A (zh) * 2007-09-12 2009-03-18 夏普株式会社 基于空时频域的信息反馈方法和系统、用户设备及基站
CN101505205A (zh) * 2008-02-05 2009-08-12 夏普株式会社 基于波达方向的开环mimo方法、基站及用户设备
US8264407B2 (en) * 2009-02-19 2012-09-11 Qualcomm Atheros, Inc. Transmitter beamforming steering matrix processing and storage
CN102938688B (zh) * 2011-08-15 2015-05-27 上海贝尔股份有限公司 用于多维天线阵列的信道测量和反馈的方法和设备
IN2014DN06837A (ja) * 2012-03-02 2015-05-22 Ericsson Telefon Ab L M
US20130321207A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Alcatel-Lucent Usa Inc. Transforming precoded signals for wireless communication
EP2685755B1 (en) 2012-07-12 2015-12-09 Alcatel Lucent Regional classification of a mobile terminal within a cell
WO2014052806A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Interdigital Patent Holdings, Inc. Wireless communication using multi-dimensional antenna configuration
JP5781103B2 (ja) * 2013-02-12 2015-09-16 株式会社Nttドコモ 無線基地局、ユーザ端末、セル選択方法及び無線通信システム
US20140254514A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-11 Broadcom Corporation Codebook Enchancement for Long Term Evolution (LTE)
JP6193675B2 (ja) * 2013-08-21 2017-09-06 株式会社Nttドコモ 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3140922A1 (en) 2017-03-15
BR112016022833B1 (pt) 2022-12-06
EP3140922B1 (en) 2019-03-27
BR112016022833A2 (pt) 2017-08-15
US20150333885A1 (en) 2015-11-19
BR112016022833A8 (pt) 2021-07-06
US9654264B2 (en) 2017-05-16
WO2015169368A1 (en) 2015-11-12
JP2017515421A (ja) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6629236B2 (ja) デュアル偏波アンテナ構成を用いたビーム形成
CN106464332B (zh) 使用天线布置的波束形成
RU2695125C1 (ru) Способы и устройства для определения параметров прекодера в сети беспроводной связи
US20170250745A1 (en) Beam Forming Using a Two-Dimensional Antenna Arrangement
CN107733493B (zh) 用于确定预编码矩阵的方法和装置
CN105210405B (zh) 报告信道状态信息的方法、用户设备和基站
CN106464333B (zh) 使用天线布置的波束形成
US10382110B2 (en) Adaptive user-specific beam forming
WO2017065652A1 (en) Pmi reporting for a set of ports
OA18070A (en) Beam forming using an antenna arrangement.

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170104

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180403

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180925

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20181002

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20181102

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6629236

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250