JP6745891B2 - マルチソースチャネル推定のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
本願は「System and Method for Multi−Source Channel Estimation」という名称の、2015年11月17日に出願された、出願番号が14/944,013の米国非仮出願の優先権を主張し、この出願は、参照することによって本願に組み込まれる。
Y=A・X+N
ここでXは、長さKの送信シンボルベクトルであり、各要素xkは、ユーザkに関連付けられたデータシンボルを表し、Yは、長さMの受信サンプルベクトルであり、各要素ymは、受信アンテナmのサンプルを表し、Nは、長さMの受信機雑音サンプルベクトルであり、各要素nmは、受信アンテナで受信した雑音を表し、Nは加算性白色ガウス雑音(AWGN)と想定され、Aは大きさM×Kのチャネル行列であって、各要素am,kは、ユーザkと受信アンテナmとの間のチャネル伝達関数を表し、KはMIMO基地局105によってサービスを提供されるユーザの数であり、MはMIMO基地局105の受信アンテナの数である。一般に、MIMO受信機は、前記の数式を解いて、受信サンプルベクトルYを与えられ、送信シンボルベクトルXに可能な限り近い、送信シンボルベクトルXの推定(
R=A・W・X+N
ここでXは、長さKの送信シンボルベクトルであり、各要素xkは、ユーザkのシンボルを表し、Rは、長さKの受信サンプルベクトルであり、各要素rkは、ユーザkが受信したサンプルを表し、Nは、長さKの受信機雑音ベクトルであり、各要素nkは、ユーザkが受信した雑音を表し(NはAWGNと想定される)、Aは大きさM×Kのチャネル行列であって、各要素am,kは、ユーザkと送信アンテナmとの間のチャネル伝達関数を表し、Wは、大きさM×Kのプリコーディング行列である。
xT=R・cos(α)・cos(β)、
yT=R・cos(α)・sin(β)、
zT=R・sin(α)、
ここでRは、任意のアンテナpに対し、
Ym(t)=Hm・D(t)+Noisem(t)
ここでNoisem(t)は、時間tにおけるアンテナmの熱雑音、D(t)は、時間tにおけるデータシンボルであり、これは、以下のように書き換えることもできる。
(−x0,y0,z0),(2・W−x0,y0,z0)
(x0,−y0,z0),(x0,2・D−y0,z0)
(x0,y0,−z0),(x0,y0,2・H−z0)
推定されるチャネルパラメータ数が削減される。各アンテナチャネルを個別に推定するのではなく、限られた数の主ソースおよびミラーソースを推定してもよい。異なる通信装置間で交換される必要がある、チャネル情報の量が削減される。
複数の通信装置が、主ソースとミラーソースとを相互に推定できるので、推定の質が向上する。
主送信ポイントの位置情報と、通信装置、および主送信ポイントを備える通信システムの物理的配置に関する、物理環境的配置(PED)情報とに従って、少なくとも1つのミラー送信ポイントの位置情報を導き出すことを含む、少なくとも1つのミラー送信ポイントの位置情報を決定する手段を含む。
105 MIMO基地局
110 アンテナ#1
112 アンテナ#2
114 アンテナ#M
120 ユーザ#1
122 ユーザ#2
124 ユーザ#K
130 中央処理ユニット
200 通信システム
205 MIMO基地局
210 アンテナ#1
212 アンテナ#2
214 アンテナ#M
220 ユーザ#1
222 ユーザ#2
224 ユーザ#K
230 中央処理ユニット
300 通信システム
305 アンテナアレイ
307 アンテナ
309 アンテナ
310 遠場ソース
312 通信ビーム
314 通信ビーム
315 近接場ソース
317 通信ビーム
319 通信ビーム
400 通信システム
405 UE
410 AP
415 第1の壁
417 第2の壁
420 一次パス
425 第1の二次パス
430 第2の二次パス
500 通信システム
505 主ソース
510 反射面
515 宛先
520 送信範囲
525 ミラーソース
530 放射セクタ
600 通信システム
605 主ソース
610 反射面
612 第1の副表面
613 第2の副表面
614 第3の副表面
615 ミラーソース1
620 ソース1放射セクタ
625 ミラーソース2
630 ソース2放射セクタ
635 ミラーソース3
640 ソース3放射セクタ
700 通信システム
705 主ソース
710 反射面
715 ミラーソース
800 通信システム
805 主ソース
810 反射面
812 壁ミラーソース
814 壁放射セクタ
815 塗装
817 塗装ミラーソース
819 放射セクタ
821 遮断セクタ
900 動作
950 動作
1000 通信システム
1005 主ソース
1010 AP
1015 第1の壁
1017 第2の壁
1020 一次パス
1025 第1の二次パス
1030 第2の二次パス
1035 第1の反射ソース
1040 第2のミラーソース
1045 第3のミラーソース
1100 長方形の部屋
1105 UE
1200 二次元視
1205 長方形の部屋
1210 主ソース
1215 一次反射ミラーソース
1217 一次反射ミラーソース
1220 二次反射ミラーソース
1222 二次反射ミラーソース
1225 三次反射ミラーソース
1227 三次反射ミラーソース
1300 通信システム
1305 主ソース
1310 アクセスポイント1
1312 アクセスポイント2
1314 アクセスポイント3
1316 アクセスポイント4
1400 通信システム
1405 反射性の柱
1410 主ソース
1415 ミラーソース1
1417 ミラーソース2
1419 ミラーソース3
1425 不感帯
1430 ミラー1反射領域
1432 ミラー2反射領域
1434 ミラー3反射領域
1455 アクセスポイント1
1457 アクセスポイント2
1461 アクセスポイント4
1463 アクセスポイント5
1465 アクセスポイント6
1500 低エントロピー環境
1600 高エントロピー環境
1700 MIMO通信装置
1705 中央処理ユニット
1710 アンテナアレイ
1800 通信システム
1805 大規模MIMO通信装置
1810 中央処理ユニット
1815 アレイ
1820 位置決めシステム
1825 主送信ソース
1900 処理システム
1904 プロセッサ
1906 メモリ
1910 インターフェース
1912 インターフェース
1913 インターフェース
1914 インターフェース
2000 送受信機
2002 ネットワーク側インターフェース
2004 結合器
2006 送信機
2008 受信機
2010 信号プロセッサ
2012 装置側インターフェース
Claims (18)
- 通信装置によって、前記通信装置に至る一次送信パスを有する主送信ポイントの位置情報、ならびに前記主送信ポイントと、前記通信装置との間にある少なくとも1つの二次送信パスによって前記主送信ポイントに関連付けられる、少なくとも1つのミラー送信ポイントの位置情報を決定するステップであって、前記少なくとも1つのミラー送信ポイントは、反射面に対して前記主送信ポイントと対称である、決定するステップと、
前記主送信ポイント、および前記少なくとも1つのミラー送信ポイントの前記位置情報と、前記通信装置のアンテナアレイのアンテナの位置情報とに従って、前記通信装置によって、前記主送信ポイントと前記通信装置との間にある一次チャネル、ならびに前記少なくとも1つのミラー送信ポイントと、前記通信装置との間にある、少なくとも1つの二次チャネルとを推定するステップと、
前記通信装置によって、前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルの使用を指示するステップと
を含む、チャネル推定の方法であって、
他の前記通信装置からの、前記一次チャネル、および前記少なくとも1つの二次チャネルの推定に従って、前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルを調整するステップ
をさらに含み、
有意なミラー送信ポイントの数は、ミラー送信ポイントのエネルギーレベルの蓄積が、全信号エネルギーの閾値と合致する、ミラー送信ポイントの数と等しい、
方法。 - 前記主送信ポイントの前記位置情報を決定するステップが、メッセージ内にある前記主送信ポイントの前記位置情報を受信することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記主送信ポイントの前記位置情報を決定するステップが、前記主送信ポイントの前記位置情報を決定するために、取得手順を実行することを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのミラー送信ポイントの前記位置情報を決定するステップが、前記主送信ポイントの前記位置情報と、前記通信装置、および前記主送信ポイントを含む通信システムの物理的配置に関する、物理環境的配置(PED)情報とに従って、前記少なくとも1つのミラー送信ポイントの前記位置情報を導き出すことを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記PED情報が、送信を反射する面の数、位置、種類、形状、反射特性、透過特性、および配向と、送信を吸収する面の数、位置、種類、形状、吸収特性、透過特性、および配向とのうちの少なくとも1つについての情報を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルの前記使用を指示する前記ステップが、前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルに関する情報を保存することと、前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルを表示する信号を発信することのうちの少なくとも1つを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルの前記使用を指示する前記ステップが、
前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルと、前記アンテナアレイの前記アンテナの前記位置情報とに従って、ビームフォーミング係数を生成することと、
前記アンテナアレイの前記アンテナに、前記ビームフォーミング係数を提供することと
を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記通信装置が、前記主送信ポイントの近接場にある、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルを、前記他の通信装置と交換するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルを、データベースに記憶するステップ
をさらに含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。 - 複数入力複数出力(MIMO)通信装置であって、
アンテナアレイと、
プロセッサと、
前記プロセッサで実行するためのプログラムを記憶する、コンピュータ可読記憶媒体であって、前記プログラムは、
前記MIMO通信装置に至る一次送信パスを有する、主送信ポイントの位置情報、ならびに前記主送信ポイントと、前記MIMO通信装置との間にある少なくとも1つの二次送信パスによって前記主送信ポイントに関連付けられる、少なくとも1つのミラー送信ポイントの位置情報を決定し、前記少なくとも1つのミラー送信ポイントは、反射面に対して前記主送信ポイントと対称であり、
前記主送信ポイント、および前記少なくとも1つのミラー送信ポイントの前記位置情報と、前記アンテナアレイのアンテナの位置情報とに従って、前記主送信ポイントと、前記MIMO通信装置との間にある一次チャネル、ならびに前記少なくとも1つのミラー送信ポイントと、前記MIMO通信装置との間にある、少なくとも1つの二次チャネルとを推定し、
前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルの使用を指示する
ように前記MIMO通信装置を構成する命令を含む、コンピュータ可読記憶媒体と
を備え、
前記プログラムが、他の通信装置からの、前記一次チャネル、および前記少なくとも1つの二次チャネルの推定に従って、前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルを調整する命令をさらに含み、
有意なミラー送信ポイントの数は、ミラー送信ポイントのエネルギーレベルの蓄積が、全信号エネルギーの閾値と合致する、ミラー送信ポイントの数と等しい、
MIMO通信装置。 - 前記プログラムが、メッセージ内にある前記主送信ポイントの前記位置情報を受信する命令を含む、請求項11に記載のMIMO通信装置。
- 前記プログラムが、前記主送信ポイントの前記位置情報を決定するために、取得手順を実行する命令を含む、請求項11または12に記載のMIMO通信装置。
- 前記プログラムが、前記主送信ポイントの前記位置情報と、前記MIMO通信装置、および前記主送信ポイントを含む、通信システムの物理的配置に関する、物理環境的配置(PED)情報とに従って、前記少なくとも1つのミラー送信ポイントの前記位置情報を導き出す命令を含む、請求項11から13のいずれか一項に記載のMIMO通信装置。
- 前記プログラムが、前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルに関する情報を保存することと、前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルを表示する信号を発信することのうちの少なくとも1つを行う命令を含む、請求項11から14のいずれか一項に記載のMIMO通信装置。
- 前記プログラムが、前記推定した一次チャネル、および前記少なくとも1つの推定した二次チャネルと、前記アンテナアレイの前記アンテナの前記位置情報とに従って、ビームフォーミング係数を生成し、前記アンテナアレイの前記アンテナに、前記ビームフォーミング係数を提供する命令を含む、請求項11から15のいずれか一項に記載のMIMO通信装置。
- 前記MIMO通信装置が、大規模MIMO通信装置である、請求項11から16のいずれか一項に記載のMIMO通信装置。
- 記録されたプログラムを有するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記プログラムは、コンピュータに請求項1から10のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータ可読記憶媒体。
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