WO2022176289A1

WO2022176289A1 - 基地局、無線通信方法、無線通信システム、端末、及びコンピュータ可読媒体

Info

Publication number: WO2022176289A1
Application number: PCT/JP2021/042272
Authority: WO
Inventors: 玄弥岩崎; 一博石田
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2021-02-16
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2022-08-25
Also published as: JPWO2022176289A1

Abstract

基地局（１０）が、シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する制御部（１２）と、前記制御部により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号を多重して端末に送信する送信部（１１）と、を有する。

Description

基地局、無線通信方法、無線通信システム、端末、及びコンピュータ可読媒体

　本開示は、基地局、無線通信方法、無線通信システム、端末、及びプログラムに関する。

　モバイル通信等の無線通信システムでは、ユーザあたりの伝送速度を高速化するため、シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）という空間多重方式が導入されている（例えば、特許文献１を参照）。

　シングルユーザＭＩＭＯでは、空間多重数（レイヤ数）分の信号が基地局から一のユーザ端末に送受信される。送信側は、各レイヤの信号に対し、受信側で復調を行うための参照用信号である復調参照信号（ＤＭ－ＲＳ：De-Modulation Reference Signal）を付加して送信する。

　ＤＭ－ＲＳは、空間多重された信号を分離するためのキーとなる信号であり、受信側では、ＤＭ－ＲＳを用いることにより各レイヤの信号を完全に分離することができる。

特許第６４６９１１４号公報

　しかしながら、関連する技術では、例えば、通信の品質が低下する場合がある。本開示の目的は、上述した課題を鑑み、無線通信の品質を向上させる基地局、無線通信方法、無線通信システム、端末、及びプログラムを提供することにある。

　本開示に係る第１の態様では、基地局が、シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する制御部と、前記制御部により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号を多重して端末に送信する送信部と、を有する。

　また、本開示に係る第２の態様では、基地局が、シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する処理と、前記位相を変更する処理により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号を多重して端末に送信する処理と、を実行する。

　また、本開示に係る第３の態様では、基地局と端末とを有し、前記基地局は、シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する基地局制御部と、前記基地局制御部により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号を多重して前記端末に送信する送信部と、を有し、前記端末は、前記複数のレイヤの信号を受信する受信部と、前記基地局により位相が変更されたレイヤの信号の位相を復元する端末制御部と、を有する、無線通信システムが提供される。

　また、本開示に係る第４の態様では、端末が、シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号を受信する受信部と、前記複数のレイヤの信号のうち、基地局により位相を変更された少なくとも一つのレイヤの信号の位相を復元する制御部と、を有する。

　また、本開示に係る第５の態様では、プログラムが、コンピュータに、シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号を受信する処理と、前記複数のレイヤの信号のうち、基地局により位相を変更された少なくとも一つのレイヤの信号の位相を復元する処理と、を実行させる。

　一側面によれば、無線通信の品質を向上させることができる。

実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。実施形態に係る基地局の構成の一例を示す図である。実施形態に係る端末の構成の一例を示す図である。実施形態に係る無線通信システムの処理の一例を示すシーケンス図である。実施形態に係る基地局の位相変更処理の一例を示すフローチャートである。実施形態に係る基地局の位相変更処理の一例を示す図である。実施形態に係るプリコーディング行列Ｐの一例について説明する図である。実施形態に係る基地局、及び端末の構成の一例を示す図である。

　本開示の原理は、いくつかの例示的な実施形態を参照して説明される。これらの実施形態は、例示のみを目的として記載されており、本開示の範囲に関する制限を示唆することなく、当業者が本開示を理解および実施するのを助けることを理解されたい。本明細書で説明される開示は、以下で説明されるもの以外の様々な方法で実装される。

　以下の説明および特許請求の範囲において、他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
　＜システム構成＞
　図１は、実施形態に係る無線通信システム１の構成例を示す図である。図１において、無線通信システム１は、基地局１０及び端末２０を有する。基地局１０からの電波を端末２０が受信できる範囲（カバレッジ）は、セル３０とも称されている。なお、基地局１０及び端末２０の数は図１の例に限定されない。

　基地局１０と端末２０は、例えば、第５世代移動通信システム（５Ｇ）、第４世代移動通信システム（４Ｇ）、または無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信によって通信できるように接続される。

　なお、本開示で使用される「基地局」（ＢＳ：Base Station）という用語は、端末２０が通信できるセルまたはカバレッジを提供またはホストできるデバイスを指す。基地局１０の例には、ノードＢ（ＮｏｄｅＢまたはＮＢ）、ＥｖｏｌｖｅｄノードＢ（ｅＮｏｄｅＢまたはｅＮＢ）、次世代ノードＢ（ｇＮＢ）、リモート無線ユニット（ＲＲＵ：Remote Radio Unit）、無線ヘッド（ＲＨ：Radio Head）、リモート無線ヘッド（ＲＲＨ：Remote Radio Head）、及び低電力ノード（例えば、フェムトノード、ピコノード）等を含むが、これには限定されない。

　本開示で使用される「端末」という用語は、無線または有線の通信機能を有する任意のデバイスを指す。端末２０の例には、ユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）、パーソナルコンピュータ、デスクトップ、移動電話、セルラー電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、ポータブルコンピュータ、デジタルカメラなどの画像キャプチャデバイス、ゲームデバイス、音楽ストレージおよび再生機器、または無線または有線インターネットアクセスおよびブラウジングなどを可能にするインターネット機器、が含まれるが、これらに限定されない。

　本開示で説明する通信は、５Ｇ（ＮＲ：New Radio）、４Ｇ（ＬＴＥアドバンスト、ＷｉＭＡＸ２）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）、広帯域符号分割多重アクセス（Ｗ－ＣＤＭＡ：Wideband Code Division Multiple Access）、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）、および移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ：Global System for Mobile）など、を含むがこれらに限定されない任意の適切な規格に準拠してもよい。さらに、通信は、現在知られているか、将来開発されるいずれかの世代の通信プロトコルに従って実行されてもよい。

　基地局１０は、通常のデータ通信に加えて、端末２０にブロードキャスト、マルチキャスト、及びユニキャスト方式でダウンリンクの参照信号（ＲＳ：Reference Signal）を送信してもよい。同様に、端末２０は、アップリンクでＲＳを基地局１０に送信してもよい。本明細書で使用する「ダウンリンク」は、基地局１０から端末２０へのリンクを指し、「アップリンク」は、端末２０から基地局１０へのリンクを指す。以下の説明では、ダウンリンクＲＳ送信に関する実施形態を説明する。

　例えば、ダウンリンクのＲＳは、ビーム掃引、チャネル推定、復調、及び通信のための他の動作のために端末２０によって使用される。一般的に、ＲＳは、基地局１０と端末２０の両方によって知られている信号シーケンス（「ＲＳシーケンス」とも呼ばれる）である。例えば、基地局１０によって、ある規則に基づいてＲＳシーケンスが生成および送信され、端末２０が同じ規則に基づいてＲＳシーケンスを推定する。ＲＳの例には、ダウンリンクまたはアップリンクの受信側で復調を行うための参照用信号である復調参照信号（ＤＭ－ＲＳ：De-Modulation Reference Signal）、受信側で無線チャネルの状態を測定するために送信される参照信号であるチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）、サウンディング参照信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）、位相追跡参照信号（ＰＴＲＳ：Phase Tracking Reference Signal）、ファイン時間（fine time）および周波数追跡参照信号（ＴＲＳ：Tracking Reference Signal）などを含むが、これらには限定されない。以下の説明では、ＲＳとしてＤＭ－ＲＳを参照して説明する。

　＜構成＞
　次に、図２及び図３を参照し、実施形態に係る基地局１０、及び端末２０の構成について説明する。図２は、実施形態に係る基地局１０の構成の一例を示す図である。図３は、実施形態に係る端末２０の構成の一例を示す図である。なお、図２及び図３に示す構成は一例に過ぎない。本開示の処理を実行できるのであれば、各部の名称はどのような名称でもよい。

　＜＜基地局１０＞＞
　基地局１０は、送信部１１、及び制御部１２を有する。送信部１１は、制御部１２の指示に従い、デジタルデータを電波に変換してアンテナから端末２０に送信する。制御部１２は、各種の制御を行う。制御部１２は、例えば、基地局１０が端末２０との無線通信を行うための各種処理を行う。

　＜＜端末２０＞＞
　端末２０は、受信部２１、及び制御部２２を有する。受信部２１は、基地局１０から送信された電波をアンテナにより受信し、受信した電波をデジタル信号に変換する。制御部２２は、各種の制御を行う。制御部２２は、例えば、端末２０が基地局１０と無線通信を行うための各種処理を行う。

　＜処理＞
　次に、図４を参照し、実施形態に係る無線通信システム１の処理の一例について説明する。図４は、実施形態に係る無線通信システム１の処理の一例を示すシーケンス図である。

　ステップＳ１において、基地局１０の制御部１２は、シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）の４以上（例えば、４から８のいずれか）の各レイヤのＤＭ－ＲＳの信号をそれぞれ決定する。

　続いて、基地局１０の制御部１２は、４以上の各レイヤの信号（ＤＭ－ＲＳ等を含む各種の信号のうち少なくとも一部）のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する（ステップＳ２）。ここで、基地局１０は、例えば、３レイヤ目の信号または４レイヤ目の信号を反転させてもよい。ここで、本開示の「反転」には、位相を１８０度（π）変更するものに限らず、位相を実質的に１８０度（例えば、１６０度から２００度のいずれか等）に変更するものが含まれる。

　続いて、基地局１０は、ステップＳ２の処理により位相が変更されたレイヤの信号を含む各レイヤの信号を多重化する（ステップＳ３）。ここで、基地局１０の制御部１２は、例えば、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）のリリース１５のＮＲの仕様（規格）に従い、各レイヤの信号を多重する。

　例えば、空間多重数が４である（４つのレイヤの信号が多重化される）場合、基地局１０は、当該仕様に従い、１レイヤ目のＤＭ－ＲＳ信号と２レイヤ目のＤＭ－ＲＳ信号とを符号分割多重する。そして、基地局１０は、当該仕様に従い、３レイヤ目のＤＭ－ＲＳ信号と４レイヤ目のＤＭ－ＲＳ信号を、１レイヤ目のＤＭ－ＲＳ信号と２レイヤ目のＤＭ－ＲＳ信号に対してそれぞれ周波数分割多重する。より具体的には、基地局１０は、以下の式（１）に示すように３レイヤ目のＤＭ－ＲＳ信号ｘ_３（ｔ）を１レイヤ目のＤＭ－ＲＳ信号ｘ_１（ｔ）からサブキャリア周波数ｆ_ｓだけシフトする。また、基地局１０は、以下の式（２）に示すように４レイヤ目のＤＭ－ＲＳ信号ｘ_４（ｔ）を２レイヤ目のＤＭ－ＲＳ信号ｘ_２（ｔ）からサブキャリア周波数ｆ_ｓだけシフトする。

　以下では、シングルユーザＭＩＭＯのレイヤ数が４であり、ステップＳ２の処理で４レイヤ目の信号を反転させた場合を例として説明する。この場合、各レイヤの信号が合成された信号ｙ（t）は以下の式（３）のようになる。なお、周期Ｔはサブキャリア周波数ｆ_ｓの逆数（Ｔ＝１／ｆ_ｓ）である。

　式（３）は、以下の式（４）のようにさらに変形できる。

　式（４）により、ｙ（t）の平均的な電力Ｅは以下の式（５）のように一定の値である１となる。

　基地局１０において、例えば、ある一のアンテナに信号を出力するアンプの定格出力が通常の信号（ある一のレイヤの信号）の平均電力等となるように設計されている場合であるとする。そして、さらに、プリコーディングなどにより各レイヤの信号が当該一のアンテナ向けの信号として合成される等の場合であるとする。このような場合においても、上述したステップＳ２及びステップＳ３の処理により、式（５）に示したように、ＤＭ－ＲＳの信号（シンボル）を送信する際に当該アンプが出力すべき電力が定格出力を超えることが無いようにすることができる。そのため、ＤＭ－ＲＳを送信する際の電力を下げる必要が無くなるため、送信電力の低下によりカバレッジが縮小することを回避できる。したがって、３ＧＰＰにおけるＮＲ（５Ｇ）の標準化仕様において４以上のレイヤで送信する際に、以下で説明するようにＤＭ－ＲＳの送信電力が短期間で大きく変動することで発生する問題を回避することができる。

　（本開示により解決される課題について）
　以下で、本開示の実施例との比較のため、ステップＳ２の処理を行わない場合に生じ得る課題について説明する。この場合、ステップＳ３の処理により以下の式（６）のように多重される。なお、各レイヤの信号ｘ_１（ｔ）、ｘ_２（ｔ）、ｘ_３（ｔ）、ｘ_４（ｔ）、及び多重された信号ｙ’（ｔ）は、それぞれ、平均電力が1となるように規格化されているものとする。

　式（６）は、以下の式（７）のようにさらに変形できる。

　ここで、ｘ_１（ｔ）＋ｘ_２（ｔ）の平均電力は２となるため、ｙ’（ｔ）の平均電力Ｅ’は以下の式（８）のようになる。

　式（８）によれば、ｙ’（ｔ）の平均電力Ｅ’は、ＤＭ－ＲＳの１つのシンボルが送信される１周期Ｔの間に、各レイヤの信号ｘ_１（ｔ）、ｘ_２（ｔ）、ｘ_３（ｔ）、ｘ_４（ｔ）の平均電力の２倍（３ｄＢ）から０倍の間で変動することが示される。なお、周期Ｔは１／ｆ_ｓ（Ｔ＝１／ｆ_ｓ）である。

　基地局１０において、例えば、ある一のアンテナに信号を出力するアンプの定格出力が通常の信号（ある一のレイヤの信号）の平均電力等となるように設計されている場合であるとする。そして、さらに、プリコーディングなどにより各レイヤの信号が当該一のアンテナ向けの信号として合成される等の場合であるとする。このような場合において、式（８）に示したように当該アンプの定格出力の２倍の電力の信号を出力する必要が生じるため、当該アンプから出力される信号の歪みが増大され、送信スペクトルの悪化及び変調精度の悪化が生じる。なお、そのような事態を回避するためにＤＭ－ＲＳ信号の電力を低下させる場合、ＤＭ－ＲＳ信号と他の信号の電力比率を一定とする必要があるため、基地局１０から送信される全ての信号の送信電力を低下させる必要がある。そのため、基地局１０のセル３０が縮小するという問題が生じる。

　続いて、基地局１０の送信部１１は、シングルユーザＭＩＭＯにより、各レイヤの信号を端末２０に送信する（ステップＳ４）。ここで、基地局１０は、プリコーディングなどにより各レイヤの信号（ＤＭ－ＲＳ等を含む各種の信号のうち少なくとも一部）が一のアンテナ向けの信号として合成された電波を端末２０に送信してもよい。この場合、基地局１０は、複数のアンテナのそれぞれから、プリコーディングにより合成された複数のレイヤの信号の電波を送信してもよい。

　続いて、端末２０は、受信した各レイヤの信号のうち、ステップＳ２の処理により位相が変更されているレイヤの信号の位相を復元する（元に戻す）（ステップＳ５）。ここで、端末２０は、例えば、４レイヤ目の信号が基地局１０により反転されている場合、受信した４レイヤ目の信号を再度反転させることにより、４レイヤ目の信号の位相を復元してもよい。

　なお、端末２０は、ステップＳ２の処理によりどのレイヤの信号の位相がどれだけ変更されているかを示す情報を基地局１０から取得してもよい。この場合、基地局１０は、例えば、端末２０が基地局１０のセル３０内に移動したこと、または端末２０の電源がオンにされたこと等により端末２０が基地局１０に位置登録する際に、当該情報を端末２０に通知してもよい。また、基地局１０は、ダウンリンクでのデータの送信を端末２０から要求される際に、当該情報を端末２０に通知してもよい。または、当該情報は、基地局１０と端末２０とに予め登録されていてもよい。

　続いて、端末２０は、各レイヤのＤＭ－ＲＳに基づいて、シングルユーザＭＩＭＯにより基地局１０から各レイヤで送信されるデータを受信する（ステップＳ６）。これにより、端末２０は、ダウンリンクでの各種のデータを受信する。

　＜＜位相変更処理＞＞
　次に、図５から図７を参照し、図３のステップＳ２の、レイヤの信号の位相を変更する処理の一例について説明する。図５は、実施形態に係る基地局の位相変更処理の一例を示すフローチャートである。図６は、実施形態に係る基地局１０の位相変更処理の一例について説明する図である。図7は、実施形態に係るプリコーディング行列Ｐの一例について説明する図である。以下では、シングルユーザＭＩＭＯのレイヤ数が４であり、プリコーディングを２回に分けて行う例について説明する。

　ステップＳ１０１において、基地局１０の制御部１２は、各レイヤのＤＭ－ＲＳの信号を、プリコーディング行列Ｐ（「第１プリコーディング行列」の一例。）と行列乗算する。ここで、基地局１０の制御部１２は、図６に示すように、各レイヤのＤＭ－ＲＳの信号ｘ_１（ｔ）、ｘ_２（ｔ）、ｘ_３（ｔ）、ｘ_４（ｔ）を、４行４列のプリコーディング行列Ｐと行列乗算する。

　４つのレイヤの信号ｘ（ｔ）、算出される４つの信号ｙ（ｔ）、プリコーディング行列Ｐは、それぞれ以下の式（９）のように表される。

　図６の例では、基地局１０は、まず、ステップＳ１０１の処理により、ｘ’（ｔ）＝Ｐｘ（ｔ）を算出する。

　続いて、基地局１０の制御部１２は、ステップＳ１０１で算出した各レイヤのＤＭ－ＲＳの信号を、プリコーディング行列Ｑ（「第２プリコーディング行列」の一例。）と行列乗算する（ステップＳ１０２）。ここで、基地局１０は、ｙ（ｔ）＝Ｑｘ’（ｔ）を算出する。この場合、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２の処理は、以下の式（１０）のように表される。

　なお、基地局１０は、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２のようにプリコーディングを２回に分けて行う代わりに、次のような処理を行ってもよい。まず、基地局１０は、プリコーディング行列Ｐにプリコーディング行列Ｑを行列乗算することによりＱＰを算出する。そして、基地局１０は、複数のレイヤの信号であるｘ（ｔ）にＱＰを行列乗算することにより、当該複数のレイヤの信号のうち少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更してもよい。

　基地局１０は、図７に示す４行４列の行列７０１から７１６のうち、いずれか一つを端末２０からプリコーディング行列Ｐとして指定されてもよい。この場合、ダウンリンクにおいて、端末２０は、基地局１０から受信したＣＳＩ－ＲＳに基づいて、基地局１０と端末２０との間の伝送路の伝達関数を算出してもよい。そして、端末２０は、算出した伝達関数に応じて、図７に示す４行４列の行列７０１から７１６のうち、最適なプリコーディング行列Ｐを選択してもよい。そして、端末２０は、選択したプリコーディング行列Ｐを基地局１０に通知してもよい。

　または、基地局１０は、プリコーディング行列Ｐとして、図７に示す４行４列の行列７０１から７１６のうち、いずれか一つを選択してもよい。そして、基地局１０は、選択したプリコーディング行列Ｐを端末２０に通知してもよい。

　また、基地局１０は、プリコーディング行列Ｑとして、以下の式（１１）、（１２）に示される４行４列の行列の各パターンのうちのいずれか一つを選択してもよい。そして、基地局１０は、選択したプリコーディング行列Ｑを端末２０に通知してもよい。

　なお、図７に示す４行４列の行列７０１から７１６のいずれに対しても、以下の式（１１）、（１２）に示される４行４列の行列の全てのパターンのうちのいずれのパターンでも用いることができる。なお、式（１１）において、ｑの添え字であるｋ、ｌ、ｍ、ｎは、それぞれ１から４のいずれかの整数である。また、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは、それぞれ、異なる数である。また、＋－ｑは、ｑの符号が正負のいずれでもよいことを示している。

　以下で、図７に示すプリコーディング行列Ｐと、式（１１）、（１２）に示すプリコーディング行列Ｑとを用いることにより、算出される４つの信号ｙ（ｔ）のそれぞれについて、平均的な電力が一定の値となることを示す。

　プリコーディング行列Ｐの一例として、図７に示す４行４列の行列７０１を用いる。ただし、規格化のため、以下の式（１３）のように値に１/２を乗算する。

　そして、プリコーディング行列Ｑの一例として以下の式（１４）に示すものを用いる場合を例として説明する。これは、式（１１）において、プリコーディング行列Ｑの各行であるｑ_ｋ、ｑ_ｌ、ｑ_ｍ、ｑ_ｎの符号がそれぞれ正（＋）であり、ｑ_ｋ、ｑ_ｌ、ｑ_ｍ、ｑ_ｎがそれぞれｑ_１、ｑ_２、ｑ_３、ｑ_４である場合に相当する。なお、式（１１）について上述したように、プリコーディング行列Ｑの各行であるｑ_ｋ、ｑ_ｌ、ｑ_ｍ、ｑ_ｎの符号はそれぞれ正負のいずれでもよいし、ｑ_ｋ、ｑ_ｌ、ｑ_ｍ、ｑ_ｎはそれぞれｑ_１、ｑ_２、ｑ_３、ｑ_４のうちのそれぞれ異なるいずれかであればよい。

　式（１４）の場合、ＱＰは以下の式（１５）のように算出される。

　そして、上述した式（１０）に式（１５）のＱＰを代入すると、ｙ（ｔ）は以下の式（１６）のように算出される。

　式（１６）は、式（１）及び式（２）を代入することで、以下の式（１７）のようにさらに変形できる。

　出力信号であるｙ（ｔ）の各ストリームの平均的な電力Ｅは、以下の式（１８）のようにいずれも１となる。

　なお、上述したように、プリコーディング行列Ｐとして図７に示す行列７０１から７１６のいずれを用い、また、プリコーディング行列Ｑとして式（１１）、（１２）に示される行列のいずれのパターンを用いてもよい。これらいずれの場合であっても、式（１３）から式（１８）の例と同様に、各ストリームの平均的な電力Ｅはいずれも１となる。

　以下で、本開示の実施形態の変形例について説明する。以下の各変形例は、本開示の実施形態に適宜組み合わせて実施されてもよい。

　＜変形例１＞
　上述した実施例では、ＲＳとしてＤＭ－ＲＳを用いた場合の例について説明した。以下では、ＲＳとして更にＣＳＩ－ＲＳを用いる場合の例について説明する。

　ダウンリンクにおいて、端末２０は、基地局１０から受信したＣＳＩ－ＲＳに基づいて、基地局１０と端末２０との間の伝送路の伝達関数を算出し、算出した伝達関数に応じて最適なプリコーディング行列Ｐを選択してもよい。そして、端末２０は、選択したプリコーディング行列Ｐを基地局１０に通知する。

　ここで、ＤＭ－ＲＳにおける電力の変動を抑えるためＤＭ－ＲＳの信号に対してはプリコーディング行列Ｐ及びプリコーディング行列Ｑを行列乗算し、ＣＳＩ－ＲＳの信号に対してはプリコーディング行列を乗算しない場合について検討する。この場合、ＤＭ－ＲＳの信号は、プリコーディング行列Ｑが行列乗算されたことにより、基地局１０と端末２０との間の伝達関数が変化してしまう。そのため、ＣＳＩ－ＲＳに基づいて選択したプリコーディング行列Ｐが最適ではなくなってしまう。

　そこで、基地局１０は、ＣＳＩ－ＲＳの信号に対して、ＤＭ－ＲＳで用いるのと同一のプリコーディング行列Ｑを行列乗算する。これにより、端末２０におけるＣＳＩ－ＲＳとＤＭ－ＲＳの伝達関数が等価となる。そのため、端末２０は、ＣＳＩ－ＲＳに基づいて選択したプリコーディング行列Ｐを、引き続き最適なものとして使用することができる。

　＜変形例２＞
　図８は、基地局１０の少なくとも一部（例えば、制御部１２）、または端末２０の少なくとも一部（例えば、制御部２２）をコンピュータとプログラムで実現する場合のコンピュータ１００の構成の一例を示す図である。図８の例では、コンピュータ１００は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、通信インターフェイス１０３を含む。これら各部は、バス等により接続されてもよい。メモリ１０２は、プログラム１０４の少なくとも一部を格納する。通信インターフェイス１０３は、他のネットワーク要素との通信に必要なインターフェイスを含む。基地局１０の場合、通信インターフェイス１０３には、例えば、１以上のアンテナを介した端末２０との通信用のインターフェイス、基地局間の通信用のインターフェイス、コアネット側の各種サーバとの通信用のインターフェイスなどが含まれる。

　プログラム１０４が、プロセッサ１０１及びメモリ１０２等の協働により実行されると、コンピュータ１００が本開示の実施形態の少なくとも一部の処理が行われる。メモリ１０２は、ローカル技術ネットワークに適した任意のタイプのものであってもよく、非限定的な例として、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体、半導体ベースのメモリデバイス、磁気メモリデバイスおよびシステム、光学メモリデバイスおよびシステム、固定メモリおよびリムーバブルメモリなどの任意の適切なデータストレージ技術を使用して実装されてもよい。コンピュータ１００には１つのメモリ１０２のみが示されているが、コンピュータ１００にはいくつかの物理的に異なるメモリモジュールが存在してもよい。プロセッサ１０１は、ローカル技術ネットワークに適した任意のタイプのものであってよく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、および非限定的な例としてマルチコアプロセッサアーキテクチャに基づくプロセッサの１つ以上を含んでよい。コンピュータ１００は、メインプロセッサを同期させるクロックに時間的に従属する特定用途向け集積回路チップなどの複数のプロセッサを有してもよい。

　本開示の実施形態は、ハードウェアまたは専用回路、ソフトウェア、ロジックまたはそれらの任意の組み合わせで実装され得る。いくつかの態様はハードウェアで実装されてもよく、一方、他の態様はコントローラ、マイクロプロセッサまたは他のコンピューティングデバイスによって実行され得るファームウェアまたはソフトウェアで実装されてもよい。

　本開示はまた、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に有形に記憶された少なくとも１つのコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品は、プログラムモジュールに含まれる命令などのコンピュータ実行可能命令を含み、対象の実プロセッサまたは仮想プロセッサ上のデバイスで実行され、本開示のプロセスまたは方法を実行する。プログラムモジュールには、特定のタスクを実行したり、特定の抽象データ型を実装したりするルーチン、プログラム、ライブラリ、オブジェクト、クラス、コンポーネント、データ構造などが含まれる。プログラムモジュールの機能は、様々な実施形態で望まれるようにプログラムモジュール間で結合または分割されてもよい。プログラムモジュールのマシン実行可能命令は、ローカルまたは分散デバイス内で実行できる。分散デバイスでは、プログラムモジュールはローカルとリモートの両方のストレージメディアに配置できる。

　本開示の方法を実行するためのプログラムコードは、１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい。これらのプログラムコードは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、またはその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはコントローラに提供され、プログラムコードがプロセッサまたはコントローラによって実行されると、フローチャートおよび／または実装するブロック図内の機能／動作が実行される。プログラムコードは、完全にマシン上で実行され、一部はマシン上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、一部はマシン上で、一部はリモートマシン上で、または完全にリモートマシンまたはサーバ上で実行される。

　上記のプログラムコードは、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、またはそれらに関連して使用するプログラムを含むか、または格納することができる任意の有形媒体であり得る機械可読媒体で具現化され得る。機械可読媒体は、機械可読信号媒体または機械可読記憶媒体であり得る。機械可読媒体は、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、または半導体のシステム、装置、またはデバイス、または前述のものの任意の適切な組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。機械可読記憶媒体のより具体的な例には、１つまたは複数のワイヤ、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）、消去可能なプログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ：Compact Disc Read Only Memory）、光学式記憶装置、磁気記憶装置、または上記の適切な組み合わせを有する電気接続が含まれる。

　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　（付記１）
　シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する制御部と、
　前記制御部により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号のうち少なくとも一部を多重して端末に送信する送信部と、
を有する基地局。
　（付記２）
　前記制御部は、前記複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を反転させる、付記１に記載の基地局。
　（付記３）
　前記参照信号には、端末側で復調を行うための参照用信号である復調参照信号（ＤＭ－ＲＳ：De-Modulation Reference Signal）が含まれる、付記１または２に記載の基地局。
　（付記４）
　前記参照信号には、受信側で無線チャネルの状態を測定するために送信される参照信号であるチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）が含まれる、付記３に記載の基地局。
　（付記５）
　前記送信部は、前記制御部により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号が一のアンテナ向けの信号として合成された電波を端末に送信する、付記１から４のいずれか一項に記載の基地局。
　（付記６）
　前記制御部は、第１プリコーディング行列、第２プリコーディング行列、及び前記複数のレイヤの信号に基づいて、前記複数のレイヤの信号のうち少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する、付記１から５のいずれか一項に記載の基地局。
　（付記７）
　前記制御部は、前記第１プリコーディング行列を前記複数のレイヤの信号に行列乗算した後、前記第２プリコーディング行列を行列乗算することにより、前記複数のレイヤの信号のうち少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する、付記６に記載の基地局。
　（付記８）
　前記制御部は、前記第１プリコーディング行列に前記第２プリコーディング行列を行列乗算した後、前記複数のレイヤの信号に行列乗算することにより、前記複数のレイヤの信号のうち少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する、付記６に記載の基地局。
　（付記９）
　前記第１プリコーディング行列は、ダウンリンクのチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に基づいて前記端末により指定される、付記６から８のいずれか一項に記載の基地局。
　（付記１０）
　前記制御部は、ダウンリンクのチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に前期第２プリコーディング行列を行列乗算する、付記９に記載の基地局。
　（付記１１）
　基地局が、
　シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する処理と、
　前記位相を変更する処理により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号を多重して端末に送信する処理と、
を実行する無線通信方法。
　（付記１２）
　基地局と端末とを有し、
　前記基地局は、
　シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する基地局制御部と、
　前記基地局制御部により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号を多重して前記端末に送信する送信部と、
を有し、
　前記端末は、
　前記複数のレイヤの信号を受信する受信部と、
　前記基地局により位相が変更されたレイヤの信号の位相を復元する端末制御部と、を有する、
無線通信システム。
　（付記１３）
　前記基地局制御部は、前記複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を反転させる、付記１２に記載の無線通信システム。
　（付記１４）
　シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号を受信する受信部と、
　前記複数のレイヤの信号のうち、基地局により位相を変更された少なくとも一つのレイヤの信号の位相を復元する制御部と、を有する、
端末。
　（付記１５）
　前記制御部は、前記複数のレイヤの信号のうち、基地局により位相を変更された少なくとも一つのレイヤの信号の位相を反転させる、付記１４に記載の端末。
　（付記１６）
　コンピュータに、
　シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号を受信する処理と、
　前記複数のレイヤの信号のうち、基地局により位相を変更された少なくとも一つのレイヤの信号の位相を復元する処理と、を実行させるプログラム。

　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

　この出願は、２０２１年２月１６日に出願された日本出願特願２０２１－０２２５７９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１　　無線通信システム
１０　基地局
１１　送信部
１２　制御部
２０　端末
２１　受信部
２２　制御部
３０　セル

Claims

　シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する制御手段と、
　前記制御手段により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号のうち少なくとも一部を多重して端末に送信する送信手段と、
を有する基地局。
　前記制御手段は、前記複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を反転させる、請求項１に記載の基地局。
　前記参照信号には、端末側で復調を行うための参照用信号である復調参照信号（ＤＭ－ＲＳ：De-Modulation Reference Signal）が含まれる、請求項１または２に記載の基地局。
　前記参照信号には、受信側で無線チャネルの状態を測定するために送信される参照信号であるチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）が含まれる、請求項３に記載の基地局。
　前記送信手段は、前記制御手段により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号が一のアンテナ向けの信号として合成された電波を端末に送信する、請求項１から４のいずれか一項に記載の基地局。
　前記制御手段は、第１プリコーディング行列、第２プリコーディング行列、及び前記複数のレイヤの信号に基づいて、前記複数のレイヤの信号のうち少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する、請求項１から５のいずれか一項に記載の基地局。
　前記制御手段は、前記第１プリコーディング行列を前記複数のレイヤの信号に行列乗算した後、前記第２プリコーディング行列を行列乗算することにより、前記複数のレイヤの信号のうち少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する、請求項６に記載の基地局。
　前記制御手段は、前記第１プリコーディング行列に前記第２プリコーディング行列を行列乗算した後、前記複数のレイヤの信号に行列乗算することにより、前記複数のレイヤの信号のうち少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する、請求項６に記載の基地局。
　前記第１プリコーディング行列は、ダウンリンクのチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に基づいて前記端末により指定される、請求項６から８のいずれか一項に記載の基地局。
　前記制御手段は、ダウンリンクのチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）に前期第２プリコーディング行列を行列乗算する、請求項９に記載の基地局。
　基地局が、
　シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する処理と、
　前記位相を変更する処理により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号を多重して端末に送信する処理と、
を実行する無線通信方法。
　基地局と端末とを有し、
　前記基地局は、
　シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を変更する基地局制御手段と、
　前記基地局制御手段により位相が変更されたレイヤの信号を含む前記複数のレイヤの信号を多重して前記端末に送信する送信手段と、
を有し、
　前記端末は、
　前記複数のレイヤの信号を受信する受信手段と、
　前記基地局により位相が変更されたレイヤの信号の位相を復元する端末制御手段と、を有する、
無線通信システム。
　前記基地局制御手段は、前記複数のレイヤの信号のうち、少なくとも一つのレイヤの信号の位相を反転させる、請求項１２に記載の無線通信システム。
　シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号を受信する受信手段と、
　前記複数のレイヤの信号のうち、基地局により位相を変更された少なくとも一つのレイヤの信号の位相を復元する制御手段と、を有する、
端末。
　前記制御手段は、前記複数のレイヤの信号のうち、基地局により位相を変更された少なくとも一つのレイヤの信号の位相を反転させる、請求項１４に記載の端末。
　コンピュータに、
　シングルユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）で多重される参照信号の複数のレイヤの信号を受信する処理と、
　前記複数のレイヤの信号のうち、基地局により位相を変更された少なくとも一つのレイヤの信号の位相を復元する処理と、を実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。