JP6665101B2 - デュアルストリームビームフォーミング方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信技術に関し、特にデュアルストリームビームフォーミング方法及び装置に関する。

ビームフォーミングは近接アレーアンテナに応用するマルチアンテナ伝送技術であり、その原理は、主にアレー信号の強相関性及び電波の干渉原理を利用して方向性が強いアンテナ指向性図を生成し、アンテナ指向性図のメインローブをアダプティグ的にユーザ端末の到来方向を指向して、信号対雑音比（ＳＮＲ）、システム容量及びカバー範囲を高めるようになる。デュアルストリームビームフォーミング技術は信号散射体は十分になるという条件で応用し、インテリジェントアンテナビームフォーミング技術とＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ、多入力多出力）空間多重技術とを合成したものである。ＴＤ-ＬＴＥ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ-Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、時分割長期進化）システムにおいて、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｉｎｇ、時分割複信）のアップストリーム・ダウンストリームチャンネルの対称性という特徴を利用して、同時に2組のフォーミングデータストリームを伝搬することより空間多重、即ちデュアルストリームビームフォーミングを実現することができる。

従来のビームフォーミング方法は、主にＥＢＢ（Ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅ Ｂａｓｅｄ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ、特徴値に基づくビームフォーミングする）方法とＧＯＢ（Ｇｒｉｄ Ｏｆ Ｂｅａｍ、ビームグリッド）方法を採用している。

ＥＢＢ方法はアダプティグ的にビームを更新する方法であり、チャンネル変更によく合わせることができる。その工程は：まず基地局を端末アンテナから送信してきたＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ、サウンディング参照信号）を利用して、複数のＰＲＢ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ、物理リソースブロック）が対応するチャネル共分散行列を平均化し、それで固有値分解を行って２つのデータストリームの成形ベクトルを得ることである。

ただし、従来のＴＤ-ＬＴＥシステムにおいて、工業用端末は順番にSRS送信することをサポートされていなかったため、基地局は２*Ｉのチャンネルの信号（Ｉは基地局アンテナの数である）を取得することができず、ＥＢＢ方法を利用して固有値分解を行って成形ベクトルを計算する際に、１*Ｉのチャンネル信号しか採用できなく、二つ目の成形ベクトルに対応する信号電力が弱く、ビームの指向性が良くなく、デュアルストリームビームフォーミングの効果が低いという課題がある。

ＥＢＢ方法に存在する上記課題を解決ために、また従来の基地局が使用しているインテリジェントアンテナはデュアル偏波アンテナであることを考えて、偏波ダイバーシチを利用してデュアルストリームビームフォーミングという効果を得られるから、ＧＯＢ方法を提出する。そのプロセスは、まず端末のＤＯＡ（Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ、到来方向）角度を概算して、ＤＯＡ角度を基づいてあらかじめ配置された配列ベクトルに１つ組の１*Ｉ（Ｉは基地局アンテナの数である）のＧＯＢ成形ベクトルを取得し、最後それぞれで２つの偏波方向の成形ベクトルを取得して２つのデータストリームに用いる。

ＧＯＢ方法はＥＢＢ方法と比べて性能的に改善されたが、ＧＯＢ方法において、空間をL個領域に分割されて各領域に対して初期角度を設置して、各領域のビーム形状は固定されておるため、ＧＯＢ方法は直通路があるＬＯＳ（Ｌｉｎｅ-ｏｆ-ｓｉｇｈｔ、通視線）チャンネルに適応するが、ＮＬＯＳ（Ｎｏｎ-Ｌｉｎｅ-ｏｆ-Ｓｉｇｈｔ、非通視線）チャンネルに対して、ＧＯＢ方法により得たビームが当該チャンネルの特徴によく合わせないから、ＮＬＯＳチャンネルにたいする成形効果が低い。

本発明は、従来のビームフォーミング方法技術におけるビームの指向性が良くなく、成形効果が低いという課題を解決ために、デュアルストリームビームフォーミング方法及び装置を提供する。

上記の課題を解決するために、本願はデュアルストリームビームフォーミング方法が開示された。それは、端末から送信されてきたサウンディング参照信号ＳＲＳを受信すること、その前記ＳＲＳが占用した広帯域は前記ＳＲＳを送信した際に前記端末により複数のサブバンドを分割された；前記ＳＲＳに基づいてそれぞれで前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル、及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを確定すること；前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル或いは前記各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルに基づいて、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルをそれぞれで確定すること；各サブバンドに対して、当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを用いてデュアルストリームビームフォーミングを行うこと、を含む。

より好ましいのは、前記の前記ＳＲＳに基づいてそれぞれで前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル、及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを確定するステップは、
前記SRSに基づいて前記広帯域のチャネル共分散行列

とｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列

（ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する）を確定すること、
前記広帯域のチャネル共分散行列に基づいて、広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１を確定し、またｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列に基づいてｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルＷ_ｎ１を確定すること、
前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを確定し、または前記ｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを確定すること、を含む。

より好ましいのは、前記端末が前記ＳＲＳを送信する際にＫ個の副搬送波を占用し、各サブバンドはＮ_ｓｃ個の副搬送波（Ｎ_ｓｃ＜Ｋ）を含む。

前記ＳＲＳに基づいて前記広帯域のチャネル共分散行列

とｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列

を確定するステップは、
前記ＳＲＳを用いて周波数領域チャンネル推定を行って各副搬送波のチャンネル推定行列を取得すること；その中に、ｋ個目の副搬送波のチャンネル推定行列はＨ_ｋである。
Ｈ_ｋ＝［ｈ^１ _ｋ ｈ^２ _ｋ ・・・ ｈ^Ｉ _ｋ］

各副搬送波のチャネル共分散行列を計算すること；その中に、ｋ個目の副搬送波のチャネル共分散行列はＲ_ｋである。
Ｒ_ｋ＝Ｈ^Ｈ _ｋＨ_ｋ

ｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波のチャネル共分散行列に基づいて、ｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列

を計算すること。

各サブバンドのチャネル共分散行列に基づいて、広帯域のチャネル共分散行列を計算することを含む。

その中に、ｋ＝１、２、...、Ｋ；Ｉは基地局のアンテナの数を表示し、Ｎ^ｎ _ｓｃはｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波の数量を表示し、Ｎ’は前のｎ−１個サブバンドに含まれる副搬送波の総数量を表示し、Ｈ^Ｈ _ｋ はＨ_ｋの転置共役行列である。

より好ましいのは、前記広帯域のチャネル共分散行列に基づいて、広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１を確定するステップは、
イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ^１＝Ａ^Ｔを設置する。その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示する。ｍの初期値は１として、広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算する。

前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて１５ｂｉｔをはさみ取ってｘ^ｍ＋１を得る。

ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断する。

ＮＯである場合、ｍ＝ｍ+１として、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算するステップに戻す。

ＹＥＳである場合、前記ｘ^ｍ＋１を広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１として確定することを含む。

より好ましいのは、前記の前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルを確定するステップは、
下記式で前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを計算することを含む。

その中に、

はｘ^ｍ＋１における各要素の絶対値を表示する。

より好ましいのは、前記ｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列に基づいてｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルＷ_ｎ１を確定するステップは、
イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ^１＝Ａ^Ｔを設置する。その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示する。ｍの初期値は１として、ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算する。

前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて１５ｂｉｔをはさみ取ってｘ_ｎ ^ｍ＋１を得る。

ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断する。

ＮＯである場合、ｍ＝ｍ＋1として、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算するステップに戻す。

ＹＥＳである場合、前記ｘ_ｎ ^ｍ＋１をｎ個目のサブバンドが対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_ｎ1として確定することを含む。

より好ましいのは、前記の前記ｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを確定するステップは、
下記式で前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを計算することを含む。

その中に、

はｘ_ｎ ^ｍ＋１における各要素の絶対値を表示する。

より好ましいのは、前記の前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル或いは前記各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルに基づいて、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルをそれぞれで確定するステップは、
端末が前記ＳＲＳを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況を検測し、
前記チャンネルの変化情況は緩やかな状態である場合、前記各サブバンドに対し全部に前記広帯域成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定し、
前記チャンネルの変化情況は速やかな状態である場合、前記各サブバンドに対しそれぞれで当該サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定することを含む。

より好ましいのは、前記端末が前記ＳＲＳを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況を検測するステップは、
前記各サブバンドが対応するチャンネル品質表示ＣＱＩデータを取得し、ＣＱＩデータにおける最大値と最小値との差分値を計算し、
前記差分値とあらかじめ設置された初期閾値と比較して、
前記差分値は前記初期閾値以下である場合、前記チャンネルの変化情況が緩やかな状態であることを判定し、
前記差分値は前記初期閾値より大きい場合、前記チャンネルの変化情況が速やかな状態であることを判定することを含む。

より好ましいのは、前記の前記各サブバンドに対し全部に前記広帯域成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定するステップは、
前記広帯域成形ベクトルのＩ個（Ｉは基地局のアンテナの数を表示する）の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされ、
前記広帯域成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされることを含む。

より好ましいのは、前記の前記各サブバンドに対しそれぞれで当該サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定するステップは、
ｎ個目（ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する）のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個（Ｉは基地局のアンテナの数を表示する）の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされ、
ｎ個目のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされることを含む。

本出願のもう一つの面によれば、さらにデュアルストリームビームフォーミング装置が開示された。それは、以下のようなモジュールを備える。

端末から送信されてきたサウンディング参照信号ＳＲＳを受信する信号受信モジュール、その前記ＳＲＳが占用した広帯域は前記ＳＲＳを送信した際に前記端末により複数のサブバンドを分割された、
前記ＳＲＳに基づいてそれぞれで前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル、及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを確定する第一確定モジュール、
前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル或いは前記各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルに基づいて、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルをそれぞれで確定する第二確定モジュール、
及び各サブバンドに対して、当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを用いてデュアルストリームビームフォーミングを行うデュアルストリームフォーミングモジュール。

より好ましいのは、前記第一確定モジュールは、
前記ＳＲＳに基づいて前記広帯域のチャネル共分散行列

とｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列

（ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する）を確定する行列確定モジュール、
前記広帯域のチャネル共分散行列に基づいて、広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１を確定し、またｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列に基づいてｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルＷ_ｎ１を確定する初期確定モジュール、
前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを確定し、または前記ｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを確定するベクトル確定モジュール、を備える。

より好ましいのは、前記端末が前記ＳＲＳを送信する際にＫ個の副搬送波を占用し、各サブバンドはＮ_ｓｃ個の副搬送波（Ｎ_ｓｃ＜Ｋ）を含む。

前記行列確定モジュールは、具体的に前記ＳＲＳを用いて周波数領域チャンネル推定を行って各副搬送波のチャンネル推定行列を取得し、その中に、ｋ個目の副搬送波のチャンネル推定行列はＨ_ｋであるというように設定される。
Ｈ_ｋ＝［ｈ^１ _ｋ ｈ^２ _ｋ ・・・ ｈ^Ｉ _ｋ］

各副搬送波のチャネル共分散行列を計算し、その中に、ｋ個目の副搬送波のチャネル共分散行列はＲ_ｋである。
Ｒ_ｋ＝Ｈ^Ｈ _ｋＨ_ｋ

ｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波のチャネル共分散行列に基づいて、ｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列

を計算すること。

各サブバンドのチャネル共分散行列に基づいて、広帯域のチャネル共分散行列を計算することを含む。

その中に、ｋ＝１、２、...、Ｋ；Ｉは基地局のアンテナの数を表示し、Ｎ^ｎ _ｓｃはｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波の数量を表示し、Ｎ’は前のｎ−１個サブバンドに含まれる副搬送波の総数量を表示し、Ｈ^Ｈ _ｋはＨ_ｋの転置共役行列である。

より好ましいのは、前記初期確定モジュールは具体的に、イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ¹＝Ａ^Ｔを設置し、その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示し、ｍの初期値は１として広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算するように設置される。

前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて１５ｂｉｔをはさみ取ってｘ^ｍ＋１を得て、
ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断し、
ＮＯである場合、ｍ＝ｍ＋1として、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算するステップに戻す。

ＹＥＳである場合、前記ｘ^ｍ＋１を広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ₁として確定する。

より好ましいのは、前記ベクトル確定モジュールは具体的に、下記式で前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを計算するように設置される。

その中に、

はｘ^ｍ＋１における各要素の絶対値を表示する。

より好ましいのは、前記初期確定モジュールは具体的に、イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ¹＝Ａ^Ｔを設置し、その中に、Ａは1行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示し、ｍの初期値は１としてｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算するように設置される。

前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて１５ｂｉｔをはさみ取ってｘ_ｎ ^ｍ＋１を得る。

ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断する。

ＮＯである場合、ｍ＝ｍ＋1として、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算するステップに戻す。

ＹＥＳである場合、前記ｘ_ｎ ^ｍ＋１をｎ個目のサブバンドが対応する初期広帯域成形ベクトルＷｎ₁として確定する。

より好ましいのは、前記ベクトル確定モジュールは具体的に、
下記式で前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを計算するように設置される。

その中に、

はｘ_ｎ ^ｍ＋１における各要素の絶対値を表示する。

より好ましいのは、前記第二確定モジュールは、
端末が前記ＳＲＳを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況を検測するチャンネル検測モジュール、
前記チャンネル検測モジュールの検測結果は前記チャンネルの変化情況が緩やかな状態である場合、前記各サブバンドに対し全部に前記広帯域成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定する広帯域確定モジュール、
前記チャンネル検測モジュールの検測結果は前記チャンネルの変化情況が速やかな状態である場合、前記各サブバンドに対しそれぞれで当該サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定するサブバンド確定モジュールを備える。

より好ましいのは、前記チャンネル検測モジュールは具体的に、
前記各サブバンドが対応するチャンネル品質表示ＣＱＩデータを取得してＣＱＩデータにおける最大値と最小値との差分値を計算し、
前記差分値とあらかじめ設置された初期閾値と比較して、
前記差分値は前記初期閾値以下である場合、前記チャンネルの変化情況が緩やかな状態であることを判定し、
前記差分値は前記初期閾値より大きい場合、前記チャンネルの変化情況が速やかな状態であることを判定するように設置される。

より好ましいのは、前記広帯域確定モジュールは具体的に、
前記広帯域成形ベクトルのＩ個（Ｉは基地局のアンテナの数を表示する）の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされ、
前記広帯域成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされるように設置される。

より好ましいのは、前記サブバンド確定モジュールは具体的に、
ｎ個目（ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する）のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個（Ｉは基地局のアンテナの数を表示する）の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされ、
ｎ個目のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされるように設置される。

本出願のもう一つの面によれば、さらに上記方法を実行するプログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体が開示される。

従来技術に比べて、本発明は以下のようなメリットを具備する。

本願の基地局は端末から送信してきたＳＲＳを受信すると、まず前記ＳＲＳに基づいてそれぞれに広帯域が対応する広帯域成形ベクトルと各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを確定し、そして前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル或いは前記各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルに基づいてそれぞれに各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定し、最後に各サブバンドに対して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを利用してデュアルストリームビームフォーミングを行うことができる。本願において、ＥＢＢ方法において成形ベクトルを計算する方法を利用して広帯域が対応する広帯域成形ベクトル及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを計算し、さらにＧＯＢ方法において２つの偏波方向成形ベクトルを計算する方法を利用して各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを計算する。ＥＢＢ方法と比べて、より二つ目の偏波方向の電力と指向性を保障できる。ＧＯＢ方法と比べて、よりチャンネルの特徴に合わせて、ＮＬＯＳチャンネルに適応する。またはＤＯＡを計算する必要がないため、ＧＯＢ方法と比べて、サブバンドフォーミングを実現することがより簡単になれ、周波数変化が速いチャンネルに適合する。

本発明の実施例１に係るデュアルストリームビームフォーミング方法のブロック図である。 本発明の実施例２に係るデュアルストリームビームフォーミング方法のブロック図である。 本発明の実施例３に係るデュアルストリームビームフォーミング装置の構成図である。

以下、本発明の上記目的、特徴及びメリットをより明白するため、本発明について、図面と具体的な実施状態を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１に係るデュアルストリームビームフォーミング方法のブロック図を表示している。当該方法は具体的に以下のステップを含む：
ステップ１０１は、端末から送信されてきたサウンディング参照信号ＳＲＳを受信する、その前記SRSが占用した広帯域は前記ＳＲＳを送信した際に前記端末により複数のサブバンドを分割された。

本願の実施例において、端末は単一アンテナを利用して基地局にＳＲＳを送信し、基地局はデュアル偏波アンテナを利用して受信する。

デュアル偏波アンテナは新型アンテナ技術であり、＋４５°と−４５°との偏波方向は互いに直交する２つのアンテナを組み合わせて同時にトランシーバ二重化モードで動作する。その最大メリットは一つの配向基地局のアンテナ数量を少なくする。また、デュアル偏波アンテナにおいて、±４５°の偏波直交という特徴は＋４５°と−４５°の二つアンテナは互いの分離程度が相互変調の際にアンテナの分離程度（＞３０ｄＢ）の要求を満足できるため、デュアル偏波アンテナの互いに空間的な間隔は２０−３０センチのみで十分である。そのほか、デュアル偏波アンテナは電動調節アンテナのメリットを持ち、移動通信ネートワックにデュアル偏波アンテナを使えば、電動調節アンテナと同じく、呼損を下げたり、干渉を減らしたり、全ネートワックのサービス品質を高める。

ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、長期進化）システムにおいて、アップストリーム周波数領域を調整するために、端末は自身のデータ伝送帯域に送信参照信号を復調する以外に、当該データ伝送帯域より広い広帯域においてＳＲＳ（ＳＲＳは「広帯域の」参照信号の一つである）を送信してチャンネルを検測する必要があり、よって基地局は端末にアップストリーム伝送リソースを割当するという目的を助力する。

本願の実施例において、端末は基地局にＳＲＳを送信する際に、複数のＰＲＢを占用する。前記ＳＲＳが占用された広帯域は送信された際に前記端末よりを複数のサブバンドを分割できる。例えば、前記ＳＲＳを送信する際に９６個ＰＲＢ（即ち占用された広帯域は９６個ＰＲＢを含む）を占用する。フォーミング粒度は１２（即ち１２個ＰＲＢを一つのサブバンドとする）として、ＳＲＳが占用された広帯域は８個サブバンドを分割できる。いうまでもなく、上記の具体的な数値は例に過ぎず、本願の実施例の制限にならない。

ステップ１０２は、前記ＳＲＳに基づいてそれぞれで前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル、及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを確定する。

基地局は前記ＳＲＳを受信すると、前記ＳＲＳに基づいてそれぞれで前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル、及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを確定することができる。具体的なプロセスは以下の実施例２にて詳細に記述する。

ステップ１０３は、前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル或いは前記各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルに基づいて、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルをそれぞれで確定する。

本願の実施例において、異なる情況に対して、前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルに基づいて、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを計算するか、或いは前記各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルに基づいて、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを計算する。例えば、チャンネルの変化情況によって選択することができる。

ステップ１０４は、各サブバンドに対して、当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを用いてデュアルストリームビームフォーミングを行う。
各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定した後、すべてのサブバンド処理を完成するまでに、各サブバンドに対して、当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを利用してデュアルストリームビームフォーミングを行うことができる。

上記ステップ１０１〜１０２において、ＥＢＢ方法において成形ベクトルを計算する方法を利用して広帯域が対応する広帯域成形ベクトル及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを計算する。ステップ１０３〜ステップ１０４において、ＧＯＢ方法において２つの偏波方向成形ベクトルを計算する方法を利用して各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを計算する。本願の実施例の方法によれば、ＥＢＢ方法と比べて、より二つ目の偏波方向の電力と指向性を保障できる。ＧＯＢ方法と比べて、よりチャンネルの特徴に合わせて、ＮＬＯＳチャンネルに適応する。またはＤＯＡを計算する必要がないため、ＧＯＢ方法と比べて、サブバンドフォーミングを実現することがより簡単になれ、周波数変化が速いチャンネルに適合する。

以下は、本願の実施例２に通してデュアルストリームビームフォーミング方法を詳細的に記述する。

図２は本発明の実施例２に係るデュアルストリームビームフォーミング方法のブロック図を表示している。当該方法は具体的に以下のステップを含む。

ステップ２０１は、端末から送信されてきたサウンディング参照信号ＳＲＳを受信する、その前記ＳＲＳが占用した広帯域は前記ＳＲＳを送信した際に前記端末により複数のサブバンドを分割された。

本願の実施例において、端末は基地局にＳＲＳを送信する際に、前記ＳＲＳが占用された広帯域を複数のサブバンドを分割できる。本願の好ましい実施例において、ＳＲＳが占用したＰＲＢ数及び早めに設置されたフォーミング粒度によって分割できる。この時、前記サブバンドの数量はＳＲＳが占用したＰＲＢ数をフォーミング粒度に割った数量に等しい。例えば、前記ＳＲＳが９６個ＰＲＢを占用し、フォーミング粒度は１２として、ＳＲＳが占用した広帯域は８個サブバンドを分割できる。

上記フォーミング粒度の具体的な値取りに関して、当業者は経験により設置すればよい。もちろん他の方法でサブバンドを分割することができるが、本願の実施例はこれを制限しない。

ステップ２０２は、前記ＳＲＳに基づいて前記広帯域のチャネル共分散行列

とｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列

を確定する。

当該ステップ２０２は具体的に以下のサブステップを含んでもよい：
サブステップa1は、前記ＳＲＳを用いて周波数領域チャンネル推定を行って各副搬送波のチャンネル推定行列を取得する、その中に、ｋ個目の副搬送波のチャンネル推定行列はＨ_ｋである。
Ｈ_ｋ＝［ｈ^１ _ｋ ｈ^２ _ｋ ・・・ ｈ^Ｉ _ｋ］ （式１）

プロトコルの規定によれば、一つのＰＲＢにＳＲＳが複数の副搬送波を占用する。本願の実施例において、前記端末が前記ＳＲＳを送信する際にK個の副搬送波を占用し、各サブバンドはＮ_ｓｃ個の副搬送波（Ｎ_ｓｃ＜Ｋ）を含む。例えば、ＳＲＳが占用した広帯域は９６個ＰＲＢを含んで、各サブバンドは１２個ＰＲＢを含んで、一つのＰＲＢにＳＲＳは６個副搬送波を占用する。これによれば、端末は前記ＳＲＳを送信する際に占用された副搬送波の数量Ｋが５７６（９６×６）個であり、各サブバンドに含まれる副搬送波の数量Ｎ_ｓｃは７２（１２×６）個である。

上記式１において、Ｉは基地局のアンテナの数を表示し、ｋ＝１、２、...、Ｋ。即ちそれぞれに上記式1で各副搬送波のチャンネル推定行列を計算する。例えば、基地局は８個のアンテナを持つ場合、ｋ個目の副搬送波のチャンネル推定行列は
Ｈ_ｋ＝［ｈ^１ _ｋ ｈ^２ _ｋ ｈ^３ _ｋ ｈ^４ _ｋ ｈ^５ _ｋ ｈ^６ _ｋ ｈ^７ _ｋ ｈ^８ _ｋ］である。

サブステップａ２は、各副搬送波のチャネル共分散行列を計算する。その中に、ｋ個目の副搬送波のチャネル共分散行列はＲ_ｋである。
Ｒ_ｋ＝Ｈ^Ｈ _ｋＨ_ｋ （式２）

上記式２において、Ｈ^Ｈ _ｋはＨ_ｋの転置共役行列であり、ｋ＝１、２、...、Ｋ。即ち上記式２でそれぞれに各副搬送波のチャネル共分散行列を計算する。

サブステップａ３は、ｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波のチャネル共分散行列に基づいて、ｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列

を計算すること。

（式３）

サブステップａ１〜ステップａ２に経てすべての副搬送波のチャネル共分散行列を算出した後、各サブバンドに対して当該サブバンドのチャネル共分散行列を計算することができる。上記式３において、Ｎ^ｎ _ｓｃはｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波の数量を表示し、Ｎ’は前のｎ−１個サブバンドに含まれる副搬送波の総数量を表示する。その中に、ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する。即ち、上記式３ですべてのサブバンドのチャネル共分散行列を算出することができる。

サブステップａ４は、各サブバンドのチャネル共分散行列に基づいて、広帯域のチャネル共分散行列

を計算する。

（式４）

サブステップａ３に経てすべてのサブバンドのチャネル共分散行列を算出した後、上記式４ですべてのサブバンドのチャネル共分散行列に基づいて広帯域のチャネル共分散行列を計算することができる。

ステップ２０３は、前記広帯域のチャネル共分散行列に基づいて、広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１を確定し、またｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列に基づいてｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルＷ_ｎ１を確定する。

当該ステップ２０３において、前記の前記広帯域のチャネル共分散行列に基づいて、広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１を確定するステップは具体的に以下のサブステップを含んでもよい：
サブステップｂ１１は、イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ^１＝Ａ^Ｔを設置する。

本願の実施例において、ｍの初期値は１とすることができる。その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示する。例えば、基地局は８個のアンテナを持つ場合、ｘ^１＝[１ １ １ １ １ １ １ １] ^Ｔである。

サブステップｂ１２は、広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算する。

（式５）

上記式５において、

は上記ステップ２０２にて算出された広帯域のチャネル共分散行列である。

サブステップｂ１３は、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて１５ｂｉｔをはさみ取ってｘ^ｍ＋１を得る。

最大有効ビットはｎ位の二進数におけるｎ−１位を示しており、最高の重み２^ｎ−１を持っている。当該サブステップｂ１３の具体的なプロセスに対して、当業者は実際情況に基づいて関連処理を行えばよく、本願の実施例はここで詳細の記載を省略する。

サブステップｂ１４は、ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断する。

ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断することは、即ちイテレーションが完成するかどうかを確認する。ＮＯである場合、ｍ＝ｍ＋１として、サブステップｂ１２に戻す。ＹＥＳである場合、前記ｘ^ｍ＋１を広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１として確定する。

当該ステップ２０３において、前記のｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列に基づいてｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルＷ_ｎ１を確定するステップは具体的に以下のサブステップを含んでもよい：
サブステップｂ２１は、イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ^１＝Ａ^Ｔを設置する。

本願の実施例において、ｍの初期値は１とすることができる。その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示する。例えば、基地局は８個のアンテナを持つ場合、ｘ^１＝[１ １ １ １ １ １ １ １] ^Ｔである。

サブステップｂ２２は、ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算する。

（式６）

上記式６において、

は上記ステップ２０２にて算出されたｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列である。

サブステップｂ２３は、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて１５ｂｉｔをはさみ取ってｘ_ｎ ^ｍ＋１を得る。

サブステップｂ２４は、ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断する。

ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断することは、即ちイテレーションが完成するかどうかを確認する。ＮＯである場合、ｍ＝ｍ＋１として、サブステップｂ２２に戻す。ＹＥＳである場合、前記ｘ_ｎ ^ｍ＋１をｎ個目のサブバンドが対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_ｎ１として確定する。

その中に、ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する。各サブバンドに対して、すべてのサブバンドを算出するまでに、上記サブステップｂ２１〜サブステップｂ２４でサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルを算出することができる。

ステップ２０４は、前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを確定し、または前記ｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを確定する。

ステップ２０３において広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトル及びすべてのサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルを算出すると、初期広帯域成形ベクトルと初期サブバンド成形ベクトルをそれぞれで位相抽出操作を行うことができる。

当該ステップ２０４において、前記の前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルを確定するステップは、具体的に以下を含んでもよい：
以下の算式で前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを計算する。

（式７）

上記の式７において、

はｘ^ｍ＋１における各要素の絶対値を表示する。即ちＷ_１における各要素を当該要素の絶対値に割ったベクトルは、広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷである。

当該ステップ２０４において、前記の前記ｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを確定するステップは、具体的に以下を含んでもよい：
以下の算式で前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを計算する。：

（式８）

上記の式８において、

はｘ_ｎ ^ｍ＋１における各要素の絶対値を表示する。即ちＷ_ｎ１における各要素を当該要素の絶対値に割ったベクトルは、広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷ_ｎである。

その中に、ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する。各サブバンドに対して、すべてのサブバンドを算出するまでに、上記の算式８でサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを算出することができる。

上記のステップ２０２〜ステップ２０４は実施例１におけるステップ１０２の具体的なプロセスである。

ステップ２０５は、端末が前記ＳＲＳを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況を検測する。

上記のステップ２０１〜ステップ２０４に経て広帯域が対応する広帯域成形ベクトルと各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを算出すると、その中の広帯域が対応する広帯域成形ベクトル或いは各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを選択して、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定できる。

本願の実施例において、端末が前記ＳＲＳを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況によって選択できる。よって、端末が前記ＳＲＳを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況を検測して、前記チャンネルの変化情況は緩やかな状態である場合、ステップ２０６を実行し、前記チャンネルの変化情況は速やかな状態である場合、ステップ２０７を実行する。

本願の好ましい実施例において、チャンネル変化情況に対する判断は、ＳＲＳのサブバンドＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、チャンネル品質表示）結果により行う。当該ステップ２０５は具体的に以下のサブステップを含んでもよい：
サブステップｃ１は、前記各サブバンドが対応するチャンネル品質表示ＣＱＩデータを取得する。

ＣＱＩは無線チャンネルの通信品質の測定標準である。ＣＱＩは与えられたチャンネルのチャンネル測定標準を代表できる。一般的に、ＣＱＩの数値が高いほど対応するチャンネルの品質がよいことが示されたが、その反対面も成り立つ。チャンネルのＣＱＩデータが、性能指標である例えばＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ、信号対雑音比（ＳＮＲ））、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ、信号対干渉加わる雑音比）、ＳＮＤＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｄｉｓｔｏｒｓｉｏｎ Ｒａｔｉｏ、信号対雑音歪み比）等チャンネルの性能指標を利用して計算できる。

本願の実施例において、前記ＳＲＳを周波数領域チャンネル推定する時に、各サブバンドが対応するチャンネル品質表示ＣＱＩデータを計算できる。ＣＱＩデータの計算手順については、従来一般的に使用している計算方法を参照すればよく、本願の実施例はここで詳細に記載しないとする。

サブステップｃ２は、ＣＱＩデータにおける最大値と最小値との差分値を計算する。

前記各サブバンドが対応するチャンネル品質表示ＣＱＩデータを取得すると、その中の最大値であるｃｑｉ＿ｍａｘと最小値であるｃｑｉ＿ｍｉｍを見つけ、ｃｑｉ＿ｍａｘとｃｑｉ＿ｍｉｍとの差分値ｄｅｌｔａ＿ｃｑｉを計算する。

サブステップｃ３は、前記差分値とあらかじめ設置された初期閾値と比較する。

本願の実施例において、予めに初期閾値ｄｅｌｔａ＿ｃｑｉ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを設置し、上記の差分値ｄｅｌｔａ＿ｃｑｉと前記初期閾値であるｄｅｌｔａ＿ｃｑｉ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを比較する。

前記差分値は前記初期閾値以下である場合、前記チャンネルの変化情況が緩やかな状態であることを判定し、前記差分値は前記初期閾値より大きい場合、前記チャンネルの変化情況が速やかな状態であることを判定する。上記の初期閾値の具体的な値取については、本願の実施例は制限しない。

もちろん、本願の実施例はチャンネルの他の性能指標に基づいて端末が前記SRSを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況を検測できる。その他の性能指標は例えば、チャンネルの周波数等がある。本願の実施例はこれを制限しない。

ステップ２０６は、前記各サブバンドに対し全部に前記広帯域成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定した後、ステップ２０８を実行する。

本願の実施例において、基地局はデュアル偏波アンテナを利用してＳＲＳを受信するので、ビームフォーミングを行う際に、２つの偏波方向のビームフォーミングを行う必要がある。ステップ２０５において前記チャンネルの変化情況は緩やかな状態であることを検測された場合、各サブバンドが対応するチャンネルの差が少ないということが分かる。当該情況において、ステップ２０４において算出された広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを利用して各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定できる。即ち、前記各サブバンドに対して全部に前記広帯域成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定する。

当該ステップ２０６は具体的に以下のサブステップを含んでもよい。

サブステップｄ１は、前記広帯域成形ベクトルのＩ個の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされる。

サブステップｄ２は、前記広帯域成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされる。

その中に、Ｉは基地局のアンテナの数を表示する。すべてのサブバンドに対して全部に前記広帯域成形ベクトルを利用して計算するから、すべてのサブバンドが対応する成形ベクトルは同様であり、上記サブステップｄ１〜サブステップｄ２に経て算出された２つの偏波方向の成形ベクトルは、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルになされる。

例えば、基地局は８個のアンテナを持つ場合、上記のステップ２０４において算出された広帯域成形ベクトルＷ＝［Ｗ(０) Ｗ(１) Ｗ(２) Ｗ(３) Ｗ(４) Ｗ(５) Ｗ(６) Ｗ(７)］であれば、当該ステップ２０６において算出された各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルそれぞれに以下のようになる。
ｂｆ＿ｖｅｃｔｏｒ１＝[Ｗ(０) Ｗ(１) Ｗ(２) Ｗ(３) ０ ０ ０ ０]Ｈ
ｂｆ＿ｖｅｃｔｏｒ２＝[０ ０ ０ ０ Ｗ(４) Ｗ(５) Ｗ(６) Ｗ(７)]Ｈ

その中に、ｂｆ＿ｖｅｃｔｏｒ１は各サブバンドが対応するその一つの偏波方向の成形ベクトルであり、 ｂｆ＿ｖｅｃｔｏｒ２は各サブバンドが対応する他の一つの偏波方向の成形ベクトルである。

ステップ２０７は、前記各サブバンドに対しそれぞれで当該サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定した後、ステップ２０８を実行する。

ステップ２０５において前記チャンネルの変化情況は速やかな状態であることを検測された場合、各サブバンドが対応するチャンネルの差が大きいということが分かる。当該情況において、ステップ２０４において算出された各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを利用して各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定できる。即ち、前記各サブバンドに対してそれぞれに当該サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定する。

当該ステップ２０７は具体的に以下のサブステップを含んでもよい。

サブステップｅ １は、ｎ個目のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされる。

サブステップｅ ２は、ｎ個目のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされる。

その中に、Ｉは基地局のアンテナの数を表示する。ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する。すべてのサブバンドに対して全部にサブステップｅ１〜サブステップｅ２を利用して、すべてのサブバンドを計算完了までに、２つの偏波方向のフォーミング係数を計算する。

例えば、基地局は８個のアンテナを持つ場合、上記のステップ２０４において算出されたｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷｎ＝[Ｗｎ(０) Ｗｎ(１) Ｗｎ(２) Ｗｎ(３) Ｗｎ(４) Ｗｎ(５) Ｗｎ(６) Ｗｎ(７)]であれば、当該ステップ２０７において算出されたｎ個目のサブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルそれぞれに以下のようになる。
ｂｆ＿ｖｅｃｔｏｒ１ｎ＝[Ｗｎ(０) Ｗｎ(１) Ｗｎ(２) Ｗｎ(３) ０ ０ ０ ０]Ｈ
ｂｆ＿ｖｅｃｔｏｒ２ｎ＝[０ ０ ０ ０ Ｗｎ(４) Ｗｎ(５) Ｗｎ(６) Ｗｎ(７)]Ｈ

その中に、ｂｆ＿ｖｅｃｔｏｒ１ｎはｎ個目のサブバンドが対応するその一つの偏波方向の成形ベクトルであり、ｂｆ＿ｖｅｃｔｏｒ２ｎは各サブバンドが対応する他の一つの偏波方向の成形ベクトルである。

上記のステップ２０５〜ステップ２０７は実施例１におけるステップ１０３の具体的な手順である。

ステップ２０８は、各サブバンドに対して、当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを利用してデュアルストリームビームフォーミングを行う。

各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを算出すると、各サブバンドに対して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを利用してデュアルストリームビームフォーミングを行われる。例えば、各サブバンドが対応するＳＲＳに対して、それぞれに当該サブバンドが対応する2つの偏波方向の成形ベクトルを利用して前記ＳＲＳに重み付処理を行い、２つの偏波方向のビームフォーミングを完成する。具体的なビームフォーミング手順については、当業者は実際情況に基づいて関連処理を行えばよく、本願の実施例はここで詳細の記載を省略する。

本願の実施例において、ＥＢＢ方法とＧＯＢ方法を組み合わせてデュアルストリームビームフォーミングを実現するにより、上記の両種類の方法はそれぞれに存在された課題を解決でき、よってビームの指向性を高め、ビームフォーミング効果を改善できる。

前記各方法の実施例について、簡潔に記載するために、その実施例は一連の動作組み合わせとして表示されたが、当業者なればわかるように、本願は記述された動作の順番に制限されない。なぜなら、本願の一部工程は他の手順で行わればよいし、同時に行わればもよい。また、当業者ならわかるように、明細書に記述された実施例はすべて好ましい実施例であり、例として挙げました動作及びモジュールはすべて本願の必要動作及びモジュールではない。

図３は本発明の実施例３に係るデュアルストリームビームフォーミング装置の構成図を表示している。当該装置は具体的にいかのモジュールを備えてもよい。

端末から送信されてきたサウンディング参照信号ＳＲＳを受信する信号受信モジュール３０１、その前記ＳＲＳが占用した広帯域は前記ＳＲＳを送信した際に前記端末により複数のサブバンドを分割された、
前記ＳＲＳに基づいてそれぞれで前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル、及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを確定する第一確定モジュール３０２、
前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル或いは前記各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルに基づいて、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルをそれぞれで確定する第二確定モジュール３０３、
各サブバンドに対して、当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを用いてデュアルストリームビームフォーミングを行うデュアルストリームフォーミングモジュール３０４。

本願の好ましい実施例において、前記第一確定モジュール３０２は具体的に、以下のモジュールを備えてもよい。

前記ＳＲＳに基づいて前記広帯域のチャネル共分散行列

とｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列

を確定するすように設置された行列確定モジュール、その中に、ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示し、
前記広帯域のチャネル共分散行列に基づいて、広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１を確定し、またｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列に基づいてｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルＷ_ｎ１を確定する初期確定モジュール、
前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを確定し、または前記ｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを確定するベクトル確定モジュールである。

その中に、前記端末が前記ＳＲＳを送信する際にＫ個の副搬送波を占用し、各サブバンドはＮ_ｓｃ個の副搬送波（Ｎ_ｓｃ＜Ｋ）を含む。

前記行列確定モジュールは、具体的に前記ＳＲＳを用いて周波数領域チャンネル推定を行って各副搬送波のチャンネル推定行列を取得し、その中に、ｋ個目の副搬送波のチャンネル推定行列はＨ_kであるというように設定される。
Ｈ_ｋ＝［ｈ^１ _ｋ ｈ^２ _ｋ ・・・ ｈ^Ｉ _ｋ］

各副搬送波のチャネル共分散行列を計算し、その中に、ｋ個目の副搬送波のチャネル共分散行列はＲ_ｋである。
Ｒ_ｋ＝Ｈ^Ｈ _ｋＨ_ｋ

ｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波のチャネル共分散行列に基づいて、ｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列

を計算すること。

各サブバンドのチャネル共分散行列に基づいて、広帯域のチャネル共分散行列を計算することを含む。

その中に、ｋ＝１、２、...、Ｋ；Ｉは基地局のアンテナの数を表示し、Ｎ^ｎ _ｓｃはｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波の数量を表示し、Ｎ’は前のｎ−１個サブバンドに含まれる副搬送波の総数量を表示し、Ｈ^Ｈ _ｋはＨ_ｋの転置共役行列である。

前記初期確定モジュールは具体的に、イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ^１＝Ａ^Ｔを設置し、その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示し、ｍの初期値は１として広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算するように設置される。

前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて１５ｂｉｔをはさみ取ってｘ^ｍ＋１を得て、
ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断し、
ＮＯである場合、ｍ＝ｍ＋1として、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算するステップに戻す。

ＹＥＳである場合、前記ｘ^ｍ＋１を広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１として確定する。

前記初期確定モジュールは具体的に、イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ^１＝Ａ^Ｔを設置し、その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示し、ｍの初期値は１としてｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算するように設置される。

前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて１５ｂｉｔをはさみ取ってｘ_ｎ ^ｍ＋１を得る。

ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断する。

ＮＯである場合、ｍ＝ｍ＋１として、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算するステップに戻す。

ＹＥＳである場合、前記ｘ_ｎ ^ｍ＋１をｎ個目のサブバンドが対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_ｎ１として確定する。

前記ベクトル確定モジュールは具体的に、下記式で前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを計算するように設置される。

その中に、

はｘ^ｍ＋1における各要素の絶対値を表示する。

前記ベクトル確定モジュールはさらに具体的に、
下記式で前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを計算するように設置される。

その中に、

はｘ_ｎ ^ｍ＋１における各要素の絶対値を表示する。

本願の好ましい実施例において、前記第二確定モジュールは具体的に、
端末が前記ＳＲＳを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況を検測するチャンネル検測モジュール、
前記チャンネル検測モジュールの検測結果は前記チャンネルの変化情況が緩やかな状態である場合、前記各サブバンドに対し全部に前記広帯域成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定する広帯域確定モジュール、
前記チャンネル検測モジュールの検測結果は前記チャンネルの変化情況が速やかな状態である場合、前記各サブバンドに対しそれぞれで当該サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定するサブバンド確定モジュール、を備えてもよい。

その中に、前記チャンネル検測モジュールは具体的に、
前記各サブバンドが対応するチャンネル品質表示ＣＱＩデータを取得してＣＱＩデータにおける最大値と最小値との差分値を計算し、
前記差分値とあらかじめ設置された初期閾値と比較して、
前記差分値は前記初期閾値以下である場合、前記チャンネルの変化情況が緩やかな状態であることを判定し、
前記差分値は前記初期閾値より大きい場合、前記チャンネルの変化情況が速やかな状態であることを判定するように設置されてもよい。

前記広帯域確定モジュールは具体的に、
前記広帯域成形ベクトルのＩ個（Ｉは基地局のアンテナの数を表示する）の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされ、
前記広帯域成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされるように設置されてもよい。

前記サブバンド確定モジュールは具体的に、
ｎ個目のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされ、その中に、Ｉは基地局のアンテナの数を表示し、ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示し、
ｎ個目のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされるように設置されてもよい。

本願の実施例において、ＥＢＢ方法において成形ベクトルを計算する方法を利用して広帯域が対応する広帯域成形ベクトル及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを計算し、さらにＧＯＢ方法において２つの偏波方向成形ベクトルを計算する方法を利用して各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを計算する。ＥＢＢ方法と比べて、より二つ目の偏波方向の電力と指向性を保障できる。ＧＯＢ方法と比べて、よりチャンネルの特徴に合わせて、ＮＬＯＳチャンネルに適応する。またはＤＯＡを計算する必要がないため、ＧＯＢ方法と比べて、サブバンドフォーミングを実現することがより簡単になれ、周波数変化が速いチャンネルに適合する。

装置の実施例が方法実施例は大体同じであるため、記述上には簡潔にして、不明なところは方法実施例部分の説明を参照すれば理解できる。

本願はさらに上記方法を実行するプログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体が開示される。

前記コンピュータ可読記憶媒体はコンピュータ（例えばＰＣ）読み取り可能なフォーマットで情報を記憶また転送するのあらゆるなメカニズムを含む。例えば、マシン読み取り可能な媒体はＲｅａｄ Ｏｎｌｙメモリー（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュ記憶媒体、電気、光、音声或いはその他フォーマットの伝送信号（例えばキャリヤ、赤外線信号、デジタル信号信号など）などをあげられる。

本願の明細書において各実施例はすべて累進的な方式で記述されたが、各実施例に主に説明されたのは他の実施例とは異なる点である。各実施例は互いに同じ若しくは類似の部分は互いに参照すればよい。

本願はコンピュータで実行するコンピュータ実行可能な命令の一般コンテキスト例えばプログラムモジュールに記載することができる。普通は、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか又は特定の抽象データ型を実施化するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。または、分散型計算環境に本願も実現できる。この分散型計算環境において、通信ネットワークを経由して接続された遠隔処理設備でオブジェクトを実行する。分散型計算環境において、プログラムモジュールは記憶設備を含むローカル若しくは遠隔コンピュータの記憶媒体上に存在できる。

最後に説明したいのは、本明細書において、例えば「第一」と「第二」等の関係を示す用語はただある実体或いは操作と他の実体或いは操作とを区別できるように使用されうるものであり、必ずしも、そのような実体または操作の間に文字通りの関係或いは順番が存在するのは要求または示唆されるとは限らない。さらに、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、またはこれらの用語の任意の他の変形は、非排他的包含を対象とすることが意図されており、よって、要素のリストを含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）プロセス、方法、物品、もしくは装置は、それらの要素だけを含むのではなく、明示的に記載されない、またはそのようなプロセス、方法、物品、もしくは装置に固有の他の要素も含みうるものである。更なる制限がない限り、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」から始まる要素は、さらなる制約条件がない場合には、当該要素を含むプロセス、方法、物品、または装置内のさらに別の同一の要素の存在を除外するものではない。

以上、本発明の提供されたデュアルストリームビームフォーミング方法及び装置について詳細に説明し、具体的な例を挙げて本願の原理と実施形態を記載したが、以上の説明はあくまでも本願の方法と思想を理解するために挙げた内容に過ぎない。当業者によれば、本願の思想に基づいて具体的な実施形態及び適用範囲は変わったものも、本願の保護範囲に入るのは言うまでもない。以上で、本願の明細書は本願を制限するものではない。

Claims (14)

1. 端末から送信されてきたサウンディング参照信号ＳＲＳを受信し、その中に、その前記ＳＲＳが占用した広帯域は前記SRSを送信した際に前記端末により複数のサブバンドを分割され；
   前記ＳＲＳに基づいてそれぞれで前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル、及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを確定し；
   前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル或いは前記各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルに基づいて、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルをそれぞれで確定し；
   各サブバンドに対して、当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを用いてデュアルストリームビームフォーミングを行うステップを含む
   デュアルストリームビームフォーミング方法であって、
   前記ＳＲＳに基づいてそれぞれで前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル、及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを確定するステップは、
   前記ＳＲＳに基づいて前記広帯域のチャネル共分散行列 とｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列 を確定し、その中に、ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示し；
   前記広帯域のチャネル共分散行列に基づいて広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１を確定し、またｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列に基づいてｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルＷ_ｎ１を確定し；
   前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを確定し、または前記ｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを確定するステップを含み、
   前記広帯域のチャネル共分散行列に基づいて広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１を確定するステップは、
   イテレーション回数Mと初期イテレーション値ｘ^１=Ａ^Ｔを設置し、その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示し、ｍの初期値は１とし、
   広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算し、
   

   

   前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて15ｂｉｔをはさみ取ってｘ^ｍ＋１を得て、
   ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断し
   ＮＯである場合、ｍ=ｍ+1として、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算するステップに戻り、
   ＹＥＳである場合、前記ｘ^ｍ＋１を広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１として確定するステップを含み、
   前記の前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルを確定するステップは、
   下記式で前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを計算するステップを含み、
   

   

   （ここで、
   

   

   はｘ ^ｍ＋１ における各要素の絶対値を表示するものである）、また
   前記ｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ _ｎ を確定するステップは、
   下記式で前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ _ｎ を計算するステップを含む
   

   

   （ここで、
   

   

   はｘ _ｎ ^ｍ＋１ における各要素の絶対値を表示する）
   ことを特徴とする、デュアルストリームビームフォーミング方法。
2. 前記端末が前記ＳＲＳを送信する際にK個の副搬送波を占用し、各サブバンドはＮ_ｓｃ個（Ｎ_ｓｃ＜Ｋ）の副搬送波を含め；
   前記の前記ＳＲＳに基づいて前記広帯域のチャネル共分散行列
   

   

   とｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列
   

   

   を確定するステップは、
   前記ＳＲＳを用いて周波数領域チャンネル推定を行って各副搬送波のチャンネル推定行列を取得し、その中に、ｋ個目の副搬送波のチャンネル推定行列はＨ_ｋ であり、
   Ｈ_ｋ＝［ｈ^１ _ｋ ｈ^２ _ｋ ・・・ ｈ^Ｉ _ｋ］
   各副搬送波のチャネル共分散行列を計算し、その中に、ｋ個目の副搬送波のチャネル共分散行列はＲ_ｋであり、
   Ｒ_ｋ＝Ｈ^Ｈ _ｋＨ_ｋ
   ｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波のチャネル共分散行列に基づいて、ｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列
   

   

   を計算し、
   

   

   各サブバンドのチャネル共分散行列に基づいて、広帯域のチャネル共分散行列
   

   

   を計算することを含め、
   

   

   その中に、ｋ＝１、２、...、Ｋ；Ｉは基地局のアンテナの数を表示し、Ｎ^ｎ _ｓｃはｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波の数量を表示し、Ｎ’は前のｎ-１個サブバンドに含まれる副搬送波の総数量を表示し、Ｈ^Ｈ _ｋ はＨ_ｋの転置共役行列である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデュアルストリームビームフォーミング方法。
3. 前記ｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列に基づいてｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルＷ_ｎ１を確定するステップは、
   イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ^１=Ａ^Ｔを設置し、その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示し、ｍの初期値は１とし、
   ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算し、
   

   

   前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて１５ｂｉｔをはさみ取ってｘ_ｎ ^ｍ＋１を得て、
   ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断し、
   ＮＯである場合、ｍ=ｍ+１として、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算するステップに戻され、
   ＹＥＳである場合、前記ｘ_ｎ ^ｍ＋１をｎ個目のサブバンドが対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_ｎ１として確定するステップを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のデュアルストリームビームフォーミング方法。
4. 前記の前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル或いは前記各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルに基づいて、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルをそれぞれで確定するステップは、
   端末が前記ＳＲＳを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況を検測し、
   前記チャンネルの変化情況は緩やかな状態である場合、前記各サブバンドに対し全部に前記広帯域成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定し、
   前記チャンネルの変化情況は速やかな状態である場合、前記各サブバンドに対しそれぞれで当該サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定するステップを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のデュアルストリームビームフォーミング方法。
5. 前記端末が前記ＳＲＳを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況を検測するステップは、
   前記各サブバンドが対応するチャンネル品質表示ＣＱＩデータを取得し、ＣＱＩデータにおける最大値と最小値との差分値を計算し、
   前記差分値とあらかじめ設置された初期閾値と比較して、
   前記差分値は前記初期閾値以下である場合、前記チャンネルの変化情況が緩やかな状態であることを判定し、
   前記差分値は前記初期閾値より大きい場合、前記チャンネルの変化情況が速やかな状態であることを判定するステップを含む
   ことを特徴とする請求項４に記載のデュアルストリームビームフォーミング方法。
6. 前記の前記各サブバンドに対し全部に前記広帯域成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定するステップは、
   前記広帯域成形ベクトルのＩ個（Ｉは基地局のアンテナの数を表示する）の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされ、
   前記広帯域成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされる
   ことを特徴とする請求項４に記載のデュアルストリームビームフォーミング方法。
7. 前記の前記各サブバンドに対しそれぞれで当該サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定するステップは、
   ｎ個目（ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する）のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個（Ｉは基地局のアンテナの数を表示する）の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされ、
   ｎ個目のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされる、
   ことを特徴とする請求項４に記載のデュアルストリームビームフォーミング方法。
8. 端末から送信されてきたサウンディング参照信号ＳＲＳを受信する信号受信モジュール、その中に、その前記ＳＲＳが占用した広帯域は前記ＳＲＳを送信した際に前記端末により複数のサブバンドを分割された、
   前記ＳＲＳに基づいてそれぞれで前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル、及び各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを確定する第一確定モジュール、
   前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトル或いは前記各サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルに基づいて、各サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルをそれぞれで確定する第二確定モジュール、
   各サブバンドに対して、当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを用いてデュアルストリームビームフォーミングを行うデュアルストリームフォーミングモジュールを備える、
   デュアルストリームビームフォーミング装置であって、
   前記第一確定モジュールは、
   前記ＳＲＳに基づいて前記広帯域のチャネル共分散行列
   

   

   とｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列
   

   

   （ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する）を確定する行列確定モジュール、
   前記広帯域のチャネル共分散行列に基づいて、広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ₁を確定し、またｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列に基づいてｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルＷ_ｎ1を確定する初期確定モジュール、
   前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを確定し、または前記ｎ個目のサブバンドが対応する初期サブバンド成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ_ｎを確定するベクトル確定モジュール、を備え、
   前記初期確定モジュールは具体的に、イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ^１=Ａ^Ｔを設置し、その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示し、ｍの初期値は１とし、
   広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算し、
   

   

   前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて１５ｂｉｔをはさみ取ってｘ^ｍ＋１を得て、
   ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断し、
   ＮＯである場合、ｍ＝ｍ＋１として、前記広帯域が対応する中間パラメータｙ^ｍ＋１を計算するステップに戻され、
   ＹＥＳである場合、前記ｘ^ｍ＋１を広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_１として確定し、
   前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルを確定する、前記ベクトル確定モジュールは具体的に、
   下記式で前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルＷを計算するように設置され、
   

   

   （ここで、
   

   

   はｘ ^ｍ＋１ における各要素の絶対値を表示する）、また
   前記広帯域が対応する初期広帯域成形ベクトルに対し位相抽出操作を行って前記広帯域が対応する広帯域成形ベクトルを確定する、前記ベクトル確定モジュールは具体的に、
   下記式で前記ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルＷ _ｎ を計算するように設置される
   

   

   （ここで、
   

   

   はｘ _ｎ ^ｍ＋１ における各要素の絶対値を表示する）
   ことを特徴とする、デュアルストリームビームフォーミング装置。
9. 前記端末が前記ＳＲＳを送信する際にＫ個の副搬送波を占用し、各サブバンドはＮ_ｓｃ個の副搬送波（Ｎ_ｓｃ＜Ｋ）を含め、
   前記行列確定モジュールは具体的に、
   前記ＳＲＳを用いて周波数領域チャンネル推定を行って各副搬送波のチャンネル推定行列を取得し、その中に、ｋ個目の副搬送波のチャンネル推定行列はＨ_ｋであり、
   Ｈ_ｋ＝［ｈ^１ _ｋ ｈ^２ _ｋ ・・・ ｈ^Ｉ _ｋ］
   各副搬送波のチャネル共分散行列を計算し、その中に、k個目の副搬送波のチャネル共分散行列はＲ_ｋであり、
   Ｒ_ｋ＝Ｈ^Ｈ _ｋＨ_ｋ
   ｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波のチャネル共分散行列に基づいて、ｎ個目のサブバンドのチャネル共分散行列
   

   

   を計算し、
   

   

   各サブバンドのチャネル共分散行列に基づいて、広帯域のチャネル共分散行列
   

   

   を計算するように設定され、
   

   

   その中に、ｋ＝１、２、...、Ｋ；Ｉは基地局のアンテナの数を表示し、Ｎ^ｎ _ｓｃはｎ個目のサブバンドに含まれる副搬送波の数量を表示し、Ｎ’は前のｎ−1個サブバンドに含まれる副搬送波の総数量を表示し、Ｈ^Ｈ _ｋはＨ_ｋの転置共役行列である、
   ことを特徴とする請求項８に記載のデュアルストリームビームフォーミング装置。
10. 前記初期確定モジュールは具体的に、
    イテレーション回数Ｍと初期イテレーション値ｘ^１=Ａ^Ｔを設置し、その中に、Ａは１行Ｉ例の行列であり、Ａにおいてのすべての要素は１であり、Ａ^ＴはＡの転置行列であり、Ｉは基地局のアンテナの数量を表示し、ｍの初期値は１とし、
    ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算し、
    

    

    前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素の実数部と虚数部の最大有効ビットを見つけ、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１における各要素を最大有効ビットから下に向けて15ｂｉｔをはさみ取ってｘ_ｎ ^ｍ＋１を得て、
    ｍはｍ＞Ｍという条件を満足するかどうかを判断し、
    ＮＯである場合、ｍ＝ｍ＋1として、前記ｎ個目のサブバンドが対応する中間パラメータｙ_ｎ ^ｍ＋１を計算するステップに戻され、
    ＹＥＳである場合、前記ｘ_ｎ ^ｍ＋１をｎ個目のサブバンドが対応する初期広帯域成形ベクトルＷ_ｎ1として確定する
    ことを特徴とする請求項８に記載のデュアルストリームビームフォーミング装置。
11. 前記第二確定モジュールは、
    端末が前記ＳＲＳを送信する際に占用されたチャンネルの変化情況を検測するチャンネル検測モジュール、
    前記チャンネル検測モジュールの検測結果は前記チャンネルの変化情況が緩やかな状態である場合、前記各サブバンドに対し全部に前記広帯域成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定する広帯域確定モジュール、
    前記チャンネル検測モジュールの検測結果は前記チャンネルの変化情況が速やかな状態である場合、前記各サブバンドに対しそれぞれで当該サブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルを利用して当該サブバンドが対応する２つの偏波方向の成形ベクトルを確定するサブバンド確定モジュールを備える
    ことを特徴とする請求項８に記載のデュアルストリームビームフォーミング装置。
12. 前記チャンネル検測モジュールは具体的に、
    前記各サブバンドが対応するチャンネル品質表示ＣＱＩデータを取得し、
    ＣＱＩデータにおける最大値と最小値との差分値を計算し、
    前記差分値とあらかじめ設置された初期閾値と比較し、
    前記差分値は前記初期閾値以下である場合、前記チャンネルの変化情況が緩やかな状態であることを判定し、
    前記差分値は前記初期閾値より大きい場合、前記チャンネルの変化情況が速やかな状態であることを判定するように設置される
    ことを特徴とする請求項１１に記載のデュアルストリームビームフォーミング装置。
13. 広帯域確定モジュールは具体的に、
    前記広帯域成形ベクトルのＩ個（Ｉは基地局のアンテナの数を表示する）の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされ、
    前記広帯域成形ベクトルの Ｉ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは各サブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされるように設置される
    ことを特徴とする請求項１１に記載のデュアルストリームビームフォーミング装置。
14. 前記サブバンド確定モジュールは具体的に、
    ｎ個目（ｎ＝１、２、...、Ｎｇ、Ｎｇは前記サブバンドの総数量を表示する）のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個（Ｉは基地局のアンテナの数を表示する）の要素において後ろからＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルの一つになされ、
    ｎ個目のサブバンドに対して、当該ｎ個目のサブバンドが対応するサブバンド成形ベクトルのＩ個の要素において前からＩ／２個の要素をゼロに設定して得た成形ベクトルは、当該ｎ個目のサブバンドが対応する偏波方向の成形ベクトルのその他の一つになされるように設置される
    ことを特徴とする請求項１１に記載のデュアルストリームビームフォーミング装置。

Images