(57)【要約】【課題】より効率的な通信が可能な干渉アライメントシステムを実現する。【解決手段】無線通信システムは、ソースデータを取得する取得モジュールと、前記取得モジュールと通信可能に接続され、第１の仮想送信グループに関連づけられた参加通信システムから受信した共有信号に基づいて生成された共有データおよび送信情報を取得する判定モジュールと、前記判定モジュールおよび前記取得モジュールと通信可能に接続され、前記送信情報に基づいて干渉アライメントのための要件を表すプリコーディングベクトルを算出し、前記プリコーディングベクトル、前記ソースデータ、および前記共有データに基づいて、第１の送信信号を生成するプリコーディングモジュールと、を備える。【選択図】図２
2014087046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想干渉アライメントを行う無線通信方法であって、
ソースデータを取得するステップと、
第１の仮想送信グループに関連づけられた参加通信システムから共有信号を受信し、当該受信した共有信号に基づいて生成される情報である共有データおよび送信情報を生成するステップと、
前記送信情報に基づいて干渉アライメントのための要件を表すプリコーディングベクトルを算出するステップと、
前記プリコーディングベクトル、前記ソースデータ、および前記共有データに基づいて、第１の送信信号を生成するステップと、
を含む無線通信方法。
【請求項２】
第２の送信信号の信号部分空間内に前記第１の送信信号をアライメントさせて前記第１の送信信号を１つまたは複数の受信側通信システムへ送信するステップをさらに含む、
請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記第２の送信信号は、第２の仮想送信グループに関連づけられた通信システムから送信される信号である、
請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記第１および第２の送信信号は、前記１つまたは複数の受信側通信システムの少なくともいずれかにおいて、干渉信号であると判定される、
請求項３に記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記第１の仮想送信グループに関連づけられた前記参加通信システムと同時に、前記第１の送信信号を受信側通信システムへ送信するステップをさらに含む、
請求項２〜４のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項６】
前記送信情報は、チャネル伝搬情報およびウェイトベクトルの少なくともいずれかを含む、
請求項１〜５のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項７】
前記共有信号の信号強度が強さ閾値を超えるか否かを判定するステップと、
前記信号強度が前記強さ閾値を超えると判定された場合に、前記参加通信システムを含む第１の仮想送信グループを生成するステップと、
をさらに含む請求項１〜６のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項８】
前記第１の送信信号を生成するステップは、前記ソースデータおよび前記共有データに前記プリコーディングベクトルを乗算することを含む、
請求項１〜７のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項９】
ソースデータを取得する取得モジュールと、
前記取得モジュールと通信可能に接続され、第１の仮想送信グループに関連づけられた参加通信システムから受信した共有信号に基づいて生成された共有データおよび送信情報を取得する判定モジュールと、
前記判定モジュールおよび前記取得モジュールと通信可能に接続され、前記送信情報に基づいて干渉アライメントのための要件を表すプリコーディングベクトルを算出し、前記プリコーディングベクトル、前記ソースデータ、および前記共有データに基づいて、第１の送信信号を生成するプリコーディングモジュールと、
を備える無線通信システム。
【請求項１０】
前記プリコーディングモジュールと通信可能に接続され、第２の送信信号の信号部分空間内に前記第１の送信信号をアライメントさせて前記第１の送信信号を１つまたは複数の受信側通信システムへ送信する無線送信モジュールをさらに備える、
請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記第２の送信信号は、第２の仮想送信グループに関連づけられた通信システムから送信される信号である、
請求項１０に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記第１および第２の送信信号は、前記１つまたは複数の受信側通信システムの少なくともいずれかにおいて、干渉信号であると判定される、
請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記無線送信モジュールは、前記第１の仮想送信グループに関連づけられた前記参加通信システムと同時に、前記第１の送信信号を受信側通信システムへ送信する、
請求項１０〜１２のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記判定モジュールは、前記共有信号の信号強度が強さ閾値を超えるか否かを判定し、前記信号強度が前記強さ強度を超えると判定された場合に、前記参加通信システムを含む第１の仮想送信グループを生成する、
請求項９〜１３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１５】
請求項１〜８のいずれかに記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、干渉アライメントシステムに関する。詳細には、本明細書は、通信システム間で送信信号を共有することによって仮想干渉アライメントを実現するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
干渉アライメントは、受信側通信システム上で干渉を抑制する技術である。この技術を利用すると、干渉成分がアライメント（整列）するよう各々の送信側通信システムが送信信号を制御することによって、受信側通信システムが干渉成分を除去できるようになる。
【０００３】
既存の干渉アライメントシステムには多くの問題がある。たとえば、既存のシステムでは、各々の通信システムは、限られた数のアンテナしか有しない。その結果、これらのシステムでは、安定した通信の達成は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表2008-543141号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、より効率的な通信が可能な干渉アライメントシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる無線通信システムは、取得モジュール、判定モジュール、プリコーディングモジュールを含む。取得モジュールは、ソースデータを取得する。判定モジュールは、取得モジュールに通信可能に接続される。判定モジュールは、共有データと送信情報を受け取る。共有データと送信情報は、第1の仮想送信グループと関連づけられた参加通信
システムから受信される共有信号から生成される。プリコーディングモジュールは、判定モジュールと取得モジュールに通信可能に接続される。プリコーディングモジュールは、送信情報に少なくとも部分的に基づいて、干渉アライメントの要件を表すプリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングモジュールは、プリコーディングベクトル、ソースデータ、共有データに少なくとも部分的に基づいて第1の送信信号を生成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来よりも効率的な干渉アライメントシステムが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
以下の説明および添付の図面は本発明を説明するための例示であり、本発明を限定するものではない。図面においては、同様の要素には同一の参照符号を付してある。
【０００９】
【図１】図1は、一実施形態にかかる仮想干渉アライメントを実現するためのシステムを示すブロック図である。
【図２】図2は、一実施形態における通信ノードを含む通信システムを詳細に説明するブロック図である。
【図３】図3は、一実施形態にかかる送信モジュールを示すブロック図である。
【図４】図4は、一実施形態にかかる記憶装置を示すブロック図である。
【図５】図5は、一実施形態における送信信号生成方法を示すフローチャートである。
【図６】図6は、一実施形態における送信信号生成方法の別の例を示すフローチャートである。
【図７】図7は、一実施形態における送信信号の受信方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
仮想干渉アライメントを実現するためのシステムおよび方法について説明する。以下の説明では、本発明を十分に理解できるように、多くの詳細について説明する。しかしながら、各実施形態はこれらの具体的な詳細無しでも良いことは当業者にとって明らかであろう。また、説明が不明瞭になることを避けるために、構造や装置をブロック図の形式で表すこともある。たとえば、一実施形態は、ユーザインタフェースおよび特定のハードウェアとともに説明される。しかし、ここでの説明は、データおよびコマンドを受信する任意のタイプの計算装置および任意の周辺機器について適用できる。
【００１１】
本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」等という用語は、その実施形態と関連づけて説明される特定の特徴・構造・性質が少なくとも本発明の一つの実施形態に含まれることを意味する。「一実施形態における」等という用語は本明細書内で複数用いられるが、これらは必ずしも同一の実施形態を示すものとは限らない。
【００１２】
本明細書において、構成要素は単数形で表されることも複数形で表されることもあるが、このことは本発明を限定するものではない。すなわち、単数形で表される要素が複数存在しても良いし、複数形で表される要素が1つのみしか存在しなくても構わない。また、
構成要素の単数複数を明示しない場合もあるが、その場合はその要素が単数であっても複数であっても構わない。なお、複数とは2つ以上のことであり、その数に限定はない。
【００１３】
以下の詳細な説明の一部は、有形（非一時的）なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたデータビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号的表現として提供される。これらのアルゴリズム的な説明および表現は、データ処理技術分野の当業者によって、他の当業者に対して自らの成果の本質を最も効果的に説明するために用いられるものである。なお、本明細書において（また一般に）アルゴリズムとは、所望の結果を得るための論理的な手順を意味する。処理のステップは、物理量を物理的に操作するものである。必ずしも必須ではないが、通常は、これらの量は記憶・伝送・結合・比較およびその他の処理が可能な電気的または磁気的信号の形式を取る。通例にしたがって、これらの信号をビット・値・要素・エレメント・シンボル・キャラクタ・項・数値などとして称することが簡便である。
【００１４】
なお、これらの用語および類似する用語はいずれも、適切な物理量と関連付いているものであり、これら物理量に対する簡易的なラベルに過ぎないということに留意する必要がある。以下の説明から明らかなように、特に断らない限りは、本明細書において「処理」「計算」「コンピュータ計算（処理）」「判断」「表示」等の用語を用いた説明は、コンピュータシステムや類似の電子的計算装置の動作および処理であって、コンピュータシステムのレジスタやメモリ内の物理的（電子的）量を、他のメモリやレジスタまたは同様の情報ストレージや通信装置、表示装置内の物理量として表される他のデータへ操作および変形する動作および処理を意味する。
【００１５】
本発明は本明細書で説明される動作を実行する装置にも関する。この装置は要求される目的のための特別に製造されるものであっても良いし、汎用コンピュータを用いて構成しコンピュータ内に格納されるプログラムによって選択的に実行されたり再構成されたりす
るものであっても良い。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な、例えばフロッピー（登録商標）ディスク・光ディスク・CD-ROM・MOディスク・磁気ディスクなど任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ（ROM）、ラン
ダムアクセスメモリ（RAM）、EPROM、EEPROM、磁気カード、フラッシュメモリ、光学式カード、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体などの、有形（非一時的）のコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。
【００１６】
発明の具体的な実施形態は、完全にハードウェアによって実現されるものでも良いし、完全にソフトウェアによって実現されるものでも良いし、ハードウェアとソフトウェアの両方によって実現されるものでも良い。好ましい実施形態は、ソフトウェアによって実現される。ここでソフトウェアとは、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードやその他のソフトウェアを含むものである。
【００１７】
さらに、ある実施形態は、コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムプロダクトの形態を取る。この記憶媒体は、コンピュータや任意の命令実行システムによってあるいはそれらと共に利用されるプログラムコードを提供する。コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体とは、命令実行システムや装置によってあるいはそれらと共に利用されるプログラムを、保持、格納、通信、伝搬および転送可能な任意の装置を指す。
【００１８】
プログラムコードを格納・実行するために適したデータ処理システムは、システムバスを介して記憶素子に直接または間接的に接続された少なくとも1つのプロセッサを有する
。記憶素子は、プログラムコードの実際の実行に際して使われるローカルメモリや、大容量記憶装置や、実行中に大容量記憶装置からデータを取得する回数を減らすためにいくつかのプログラムコードを一時的に記憶するキャッシュメモリなどを含む。
【００１９】
入力/出力（I/O）装置は、例えばキーボード、ディスプレイ、ポインティング装置などであるが、これらはI/Oコントローラを介して直接あるいは間接的にシステムに接続され
る。
【００２０】
システムにはネットワークアダプタも接続されており、これにより、私的ネットワークや公共ネットワークを介して他のデータ処理システムやリモートにあるプリンタや記憶装置に接続される。モデム、ケーブルモデム、イーサネット（登録商標）は、現在利用可能なネットワークアダプタのほんの一例である。
【００２１】
最後に、本明細書において提示されるアルゴリズムおよび表示は特定のコンピュータや他の装置と本来的に関連するものではない。本明細書における説明にしたがってプログラムを有する種々の汎用システムを用いることができるし、また要求された処理ステップを実行するための特定用途の装置を製作することが適した場合もある。これら種々のシステムに要求される構成は、以下の説明において明らかにされる。さらに、本発明は、任意の特定のプログラミング言語と関連づけられるものではない。本明細書で説明される本発明の内容を実装するために種々のプログラミング言語を利用できることは明らかであろう。
【００２２】
<システム概要>
図1は、一実施形態にかかる仮想干渉アライメントを実現するためのシステム100のブロック図を示す。図示されたシステム100は、ユーザ125a、125b、125n（個別にまたは集合
的に、ユーザ125と称される）によってアクセスされる通信システム103a、103b、103n（
個別にまたは集合的に、通信システム103と称される）と、統合クラウドデータベース150を含む。図示される実施形態では、通信システム103と統合クラウドデータベース150はネットワーク105を介して通信可能に接続されている。例えば、通信システム103はネットワ
ーク105を介して互いに通信可能に接続されており、ユーザ125と通信システム103の間で
情報（例えば、交通情報）の送受信を可能とする。
【００２３】
3つの通信システム103a、103b、103nと1つの統合クラウドデータベース150が図1の中で図示されるが、いくつの通信システム103と統合クラウドデータベース150がネットワーク105に通信可能に接続されてもよいことを当業者は理解できるであろう。さらに、図では1つのみのネットワーク105が通信システム103および統合クラウドデータベース150に接続
されているが、当業者であれば、通信システム103および統合クラウドデータベース150に接続されるネットワークの数はいくつであってもよいことを理解できるであろう。
【００２４】
ネットワーク105は、有線ネットワークであっても無線ネットワークであっても良く、
また、スター型、トークンリング型や当業者に知られているその他の構成を取ることができる。さらに、ネットワーク105は、ローカルエリアネットワーク（LAN）、ワイドエリアネットワーク（WAN）（例えば、インターネット）や、複数の装置が通信可能な相互接続
される任意のデータパスを含む。さらに別の形態では、ネットワーク105はピアツーピア
ネットワークであってもよい。ネットワーク105は、複数の異なる通信プロトコルでデー
タ送信するための通信ネットワークと接続されたり、このような通信ネットワークを含んでいても良い。例えば、ネットワーク105は3Gネットワークや4Gネットワークである。さ
らに別の実施形態では、ネットワーク105は、ブルートゥース（登録商標）通信ネットワ
ークや携帯電話通信ネットワークを含み、SMS（ショートメッセージサービス）、MMS（マルチメディアメッセージサービス）、HTTP（ハイパーテキスト転送プロトコル）、直接データ接続、WAP、電子メールなどのデータを送受信する。さらに別の実施形態では、ネッ
トワーク105内の全てまたは一部のリンクは、既存の暗号技術によって暗号化される。こ
のような暗号化技術は、SSL、セキュアHTTP、VPNなどを含む。
【００２５】
図示される実施形態では、統合クラウドデータベース150は信号線151と信号線153（ワ
イヤレス）を介してネットワーク105と通信可能に結合されている。通信システム103aは
、信号線119（ワイヤレス）を介してネットワーク105と通信可能に結合されている。ユーザ125aは、通信システム103aと相互作用（インタラクション）するものであり、信号線117はこの相互作用を表している。通信システム103b、103nおよびユーザ125b、125nは、そ
れぞれ同様の方法で結合および相互作用する。本実施形態において、信号線151は有線通
信接続であり、信号線153および信号線119は無線通信接続である。
【００２６】
通信システム103は、他の通信システム103との間でデータの送受信が行えるシステムであれば任意のものであって良い。通信システム103は、ネットワーク105を介して他の通信システム103と無線通信により情報を交換する。通信シナリオにおいて信号を送信する通
信システム103のことを、本明細書では、送信側通信システム103と称する。通信シナリオにおいて信号を受信する通信システム103のことを、本明細書では、受信側通信システム103と称する。一実施形態においては、通信システム103は、ネットワーク105に結合する受信側通信システム103または送信側通信システム103のいずれかとして動く。別の実施形態においては、通信システム103は、ネットワーク105に結合する受信側通信システム103お
よび送信側通信システム103の両方として動く。
【００２７】
一実施形態では、通信システム103は車両に組み込まれる。別の実施形態では、通信シ
ステム103は路側機に含まれる。例えば、車両内の通信システム103は情報（例えば、安全警告や渋滞情報）を、他の車両内の通信システム103と交換する。
【００２８】
本実施形態では、通信システム103aは、アンテナ110および通信ノード101を有する。アンテナ110は、信号線111を介して通信ノード101と通信可能に結合されている。アンテナ110および通信ノード101は通信システム103aについてのみ示されているが、当業者であれ
ば、他の通信システム103もこれらの要素を有することを理解できるであろう。アンテナ110は、信号線119（ワイヤレスで）を介してネットワーク105と通信可能に結合されている。
【００２９】
統合クラウドデータベース150は、ネットワーク105からアクセス可能なオンラインデータベースである。たとえば、統合クラウドデータベース150は、異なる企業によってホス
ティングされる複数の仮想サーバにデータ保存されるデータベースである。一実施形態においては、統合クラウドデータベース150は、システム100の機能を提供するための任意のデータを格納する。別の実施形態においては、統合クラウドデータベース150は、たとえ
ば、複数の車両、路側機などに組み込まれる複数の通信システム103から受信したデータ
を格納する。
【００３０】
<通信ノード101>
図2には、通信システム103の実施形態200が示され、特に通信ノード101が詳細に示されている。図示された通信ノード101は、制御部202、センサ231、インタフェース212、記憶装置240および送受信部230を含む。制御部202、センサ231、インタフェース212、記憶装
置240、および送受信部230は、図2において1つのみしか描かれていないが、当業者であれば、任意の数の制御部202、センサ231、インタフェース212、記憶装置240、および送受信部230を通信ノードが有して良いことを理解できるであろう。さらにまた、通信ノード101が、カメラ、入力デバイスなどのような図2に示されない他の要素を含んでもよいことを
当業者であれば理解できるであろう。
【００３１】
図示される実施形態では、センサ231は信号線221を介して制御部202と通信可能に接続
されている。インタフェース212は、信号線215を介して制御部202と通信可能に接続され
ている。ユーザ125aは、インタフェース212とやりとりし、信号線117はこのやりとりを表している。記憶装置240は、信号線241を介して制御部202と通信可能に結合されている。
送受信部230は、信号線213を介して制御部202と通信可能に結合されている。送受信部230は、信号線111を介してアンテナ110と通信可能に結合されている。
【００３２】
通信ノード101は、信号の生成および送信と、信号の受信および処理ができる装置であ
れば、どのようなものであっても良い。たとえば、通信ノード101はDSRC （Dedicated Short Range Communications）装置を含む。一実施形態においては、通信ノード101は車両
内に組み込まれる。別の実施形態では、通信ノード101は路側機に含まれる。
【００３３】
一実施形態においては、通信ノード101は、アンテナ110を介して信号を送受信する。アンテナ110は、ネットワーク105との間で無線により信号を送受信する。一実施形態においては、車両内の通信ノード101は、ネットワーク105を介して、他の車両内の通信ノード101との間で信号を送受信する。別の実施形態においては、車両の通信ノード101は、路側機に含まれる通信ノード101との間で信号を送受信する。
【００３４】
制御部202は、任意のプロセッサ型の計算装置である。例えば、制御部202は、車両内に実装される電子制御ユニット（ECU）である。一実施形態では、制御部202は、システムオンチップ（SOC）のような単一の集積回路を用いて実装される。
【００３５】
一実施形態では、制御部202は、センサ231から1つまたは複数のセンサ信号を受信する
。制御部202は、一つ以上のセンサ信号を処理して、処理されたセンサ信号に基づいてソ
ースデータを生成する。たとえば、ソースデータは、車両にとって有用な任意の情報である。例えば、ソースデータは、車速、ステアリング装置（不図示）の操舵角、ブレーキ角度、交通状況、安全警報、道路状態、車両の状態や挙動などを表すデータである。車両の状態は、例えば、正常または制御不能である。車両の挙動は、例えば、加速、車線変更、
高速道路からの離脱などである。一実施形態は、制御部202は、ソースデータを記憶装置240に送って記憶する。さらに別の実施形態では、制御部202は、送受信部230を介してソースデータを統合クラウドデータベース150に送って記憶する。別の実施形態においては、
制御部202は、ソースデータを送受信部230に送って、他の車両内の通信システム103にソ
ースデータを提供する。
【００３６】
一実施形態では、制御部202は送受信部230からの到着データ（incoming data）を受信
する。例えば、送受信部230を介して他の路側機の通信システム103からの信号が受信される。送受信部230は、受信した信号を処理して、到着データを生成する。そして、制御部202は、到着データを記憶装置240へ格納する。一実施形態においては、制御部202は、送受信部230を介して到着データを統合クラウドデータベース150に送って記憶する。例えば、到着データは、交通状況、安全警告、道路状況、車両の状態や動作を含む。
【００３７】
一実施形態においては、制御部202は、送受信部230から共有データを受け取る。たとえば、共有信号が、送受信部230を介して他の車両内の通信システム103から受信される。送受信部230は、共有信号を処理して、共有データを生成する。そして、制御部202は、共有データを記憶装置240へ格納する。例えば、共有データは、交通状況、安全警告、道路状
況、車両の状態や動作を含む。一実施形態においては、別の車両内の通信システム103か
ら受信される共有データは、路側機内の通信システム103に送信される。
【００３８】
一実施形態においては、制御部202は、グラフィックデータを生成し、インタフェース212を介して受信した到着データをユーザ125に表示する。例えば、制御部202は、前方に濃い霧があることを示す到着データを受信する。制御部202は、次いで、ドライバなどのユ
ーザ125に対して、インタフェース212上で「前方に濃霧あり、要注意」というメッセージとして到着データを表示するためのグラフィックデータを生成する。他の例では、制御部202は、音声プロンプトを用いて到着データをユーザ125に知らせる。
【００３９】
一実施形態では、制御部202はプロセッサ（不図示）を含む。別の実施形態では、制御
部202は、メモリ（不図示）やI/Oインタフェース（不図示）などの制御部が従来持つような他の要素を含む。
【００４０】
プロセッサ（不図示）は、演算論理ユニット、マイクロプロセッサ、汎用制御装置や、その他のプロセッサアレイを有し、計算を実行したり記憶装置240などに格納されたデー
タを取得したりする。プロセッサはデジタル信号を処理する。プロセッサのアーキテクチャは、CISC（Complex Instruction Set Computer）、RISC（Reduced Instruction Set Computer）、これら両方の命令セットの組合せとして実装されたアーキテクチャなど様々なアーキテクチャが可能である。プロセッサの処理能力は、画像の表示や、画像の取得および送信に限られていても構わない。プロセッサの処理能力は、様々なタイプの特徴量抽出などのようなより複雑な処理を実行できるようなものであっても良い。当業者であれば、その他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、表示装置および物理的構成を採用可能であることは明らかであろう。
【００４１】
送受信部230は、少なくともソースデータと共有データに基づいて送信信号を生成する
とともに、アンテナ110が受信する信号を処理可能な計算装置であれば、任意のものであ
って良い。本実施形態では、送受信部230は、受信モジュール232と送信モジュール234を
含む。図では送受信部230に対して1つの受信モジュール232と1つの送信モジュール234の
みが示されているが、当業者であれば、送受信部230に含まれる受信モジュール232と送信モジュール234の数は任意であって良いことを理解できるであろう。
【００４２】
受信モジュール232は、受信信号を処理するためのコードおよびルーチンである。例え
ば、受信モジュール232は、無線信号を、無線変調波から、音声や映像などの利用可能な
情報に変換する。一実施形態では、受信モジュール232は、FPGA（Field Programmable Gate Array）やASIC（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェアを
用いて実装される。別の実施形態では、受信モジュール232はハードウェアとソフトウェ
アの両方を用いて実装される。
【００４３】
一実施形態においては、受信モジュール232は受信した信号を到着データに変換する。
例えば、受信モジュール232はアンテナ110を介してネットワーク105から1つまたは複数の無線信号を受信する。この無線信号は、路側機に含まれる別の通信システム103によって
送信される。受信モジュール232は、受信した無線信号に対して、復調や復号などの処理
を施す。受信モジュール232は、処理された無線信号に少なくとも部分的に基づいて、利
用可能なデータを決定する。受信モジュール232は、利用可能な情報を用いて到着データ
を生成する。例えば、到着データは、交通状況、安全警告、道路状況、車両の状態や動作を含む。受信モジュール232は、到着データを制御部202に送る。
【００４４】
一実施形態では、受信モジュール232は受信信号から干渉信号を除去する。例えば、受
信信号には、目的信号の他に1つまたは複数の干渉信号が含まれる。この干渉信号は目的
信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に存在する。したがって、受信モジュール232は干渉信号を目的信号と区別できる。受信モジュール232は、受信信号から干渉信号を取り除く。たとえば、受信モジュール232は、干渉信号が存在する信号部分空間に含まれる
全ての信号を除去することによって、受信信号から干渉信号を取り除く。このようにして、受信モジュール232は目的信号を取得する。一実施形態では、受信モジュール232は目的信号に基づいて到着データを生成する。
【００４５】
一実施形態においては、受信モジュール232によって受信される信号は、共有信号であ
る。たとえば、通信システム103aの受信モジュール232は、付近を走行する別の車両内の
通信システム103bによって送信される共有信号を受信する。受信モジュール232は、共有
信号に対して復調や復号といった処理を施す。受信モジュール232は、処理後の共有信号
から共有データを生成する。共有データは、たとえば、交通状況、安全警告、道路状態、車両の状態や挙動などを表すデータを含む。
【００４６】
一実施形態においては、受信モジュール232は、処理済みの共有信号から送信情報の生
成も行う。送信情報は、共有データを送信する際の条件を表すデータを含む。別の実施形態においては、受信モジュール232は、処理済みの共有信号から信号ディスクリプタの生
成も行う。信号ディスクリプタは、別の通信システムから受信される共有信号の性質を表わすデータを含む。信号ディスクリプタは、たとえば、受信した共有信号の信号強度や、距離などを含む。上記の例における距離は、受信側の（判定モジュール305を有する）通
信システム103aと、共有信号を送信した通信システム103bとの間の距離である。
【００４７】
一実施形態においては、受信モジュール232は、共有データ、送信情報および信号ディ
スクリプタを制御部202に送信する。制御部202は、共有データ、送信情報および信号ディスクリプタを記憶装置240に保存する。一実施形態においては、受信モジュール232はさらに、共有データ、送信情報および信号ディスクリプタを送信モジュール234に送信する。
【００４８】
送信モジュール234は、送信信号を生成するためのコードおよびルーチンである。例え
ば、送信モジュール234は無線信号を生成する。送信モジュール234はアンテナ110に無線
信号を送り、ネットワーク105に対して無線信号を送信する。一実施形態では、送信モジ
ュール234は、FPGA（Field Programmable Gate Array）やASIC（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェアを用いて実装される。別の実施形態では、送信
モジュール234はハードウェアとソフトウェアの両方を用いて実装される。
【００４９】
一実施形態では、送信モジュール234は、ソースデータと共有データに基づいて一つま
たは複数の送信信号を生成する。たとえば、送信モジュール234は、制御部202からソースデータを受け取る。送信モジュール234はさらに、受信モジュール232から共有データ、送信情報および信号ディスクリプタを受け取る。この例では、受信モジュール232は、他の
車両内の通信システム103bから共有信号を受信する。送信モジュール234は、信号ディス
クリプタが仮想送信グループの要件を満たすかどうかを判定する。信号ディスクリプタが要件を満たす場合は、送信モジュール234は、通信システム103a（当該送信モジュール234を含む）と通信システム103bを含む仮想送信グループを生成する。
【００５０】
仮想送信グループが生成されると、送信モジュール234は、ソースデータおよび共有デ
ータに対して、変調や符号化などの処理を施す。そして、送信モジュール234は、処理さ
れたソースデータと共有データに基づいて送信信号を生成する。一実施形態においては、送信モジュール234は、アンテナ110を介して送信信号をネットワーク105に送信する。別
の実施形態においては、送信モジュール234はさらに、制御部202を介して記憶装置240に
送信信号を送って保存する。
【００５１】
一実施形態においては、送信モジュール234は干渉アライメントのための一つまたは複
数の要件を決定する。たとえば、干渉アライメントのための要件は、受信側通信システム103において全ての干渉信号が目的信号の信号部分空間とは異なる部分空間に整列するよ
うにするための制約である。この実施形態では、送信モジュール234は、干渉アライメン
トのための一つまたは複数の要件と送信情報に少なくとも部分的に基づいて、一つまたは複数のプリコーディングベクトルを算出する。そして、送信モジュール234は、一つまた
は複数のプリコーディングベクトル、共有データおよびソースデータに少なくとも部分的に基づいて、一つまたは複数の送信信号を生成する。
【００５２】
送信モジュール234の詳細は、図3を参照しながら後ほど説明する。
【００５３】
センサ231は、データを収集するための既存のセンサであり、収集するデータのタイプ
や、センサのタイプなどは任意であって良い。例えば、LIDAR（光検出および測距）セン
サ、赤外線センサ、モーションセンサ、温度センサ、音感センサなどを、センサ231の例
として挙げることができる。当業者であれば、その他のタイプのセンサも利用可能であることを理解できるであろう。一実施形態においては、センサ231は車両に関する状態を測
定する。センサ231は、測定に基づいて現在の状態を表すセンサ信号を生成する。例えば
、センサ231は、車両の操舵角、ブレーキ操作量、速度、加減速度や、車両内の温度や、
フォグライトが点灯しているか否か、ワイパーが作動しているか否かなどを測定する。センサ231は、測定結果を表すセンサ信号を生成する。別の実施形態では、センサ231は、車両の外部である環境の状況を測定し、その測定結果を表すセンサ信号を生成する。例えば、センサ231は、環境の湿度を測定して、その測定結果を表すセンサ信号を生成する。セ
ンサ231は、センサ信号を制御部202に送る。
【００５４】
一実施形態においては、通信ノード101は、異なるタイプの複数のセンサ231を有する。例えば、通信ノード101は、車両のハンドル装置の操舵角を監視する第1のセンサ231と、
車両の速度を監視する第2のセンサ231と、車両のブレーキ装置のブレーキ操作量を監視する第3のセンサを有する。
【００５５】
一実施形態では、通信ノード101は、センサ231に接続されるカメラ（不図示）も有する。カメラは、画像を記録するための光学装置である。例えば、カメラは、車両が道路上を走行中に、車両の外部にある、道路、交通信号、車両、道路を横断する歩行者などの画像を撮像する。一実施形態では、カメラは車両の前方に取り付けられる。他の実施形態では
、カメラは車両の別の部分に取り付けられる。一実施形態では、カメラは動画を撮影可能である。動画は、車両が走行中における道路周辺の環境を表す複数の連続するフレームを含む。カメラは、撮影した画像をセンサ231を介して制御部202に送る。そして、制御部202は、この画像に少なくとも部分的に基づいてソースデータ（例えば、交通情報や安全情
報）を生成する。
【００５６】
インタフェース212は、ユーザ125と制御部202の間のやりとりを処理するように構成さ
れた装置である。例えば、インタフェース212は、ユーザ125からの入力を受け取るタッチスクリーンや、ユーザ125が発する音声入力を取得するマイクなどを含む。インタフェー
ス212は、ユーザ125からの入力を制御部202へ送る。一実施形態では、インタフェース212は、制御部202からの出力をユーザ125へ伝えるように構成される。例えば、インタフェース212は、ユーザ125に対して安全警告を知らせる音声案内を再生するオーディオシステムを含む。他の実施形態では、インタフェース212は道路状況をユーザ125に伝える表示装置を含む。当業者であれば、インタフェース212は、ここで記載された機能を提供するため
のその他の任意のタイプの装置を含むことを理解できるであろう。
【００５７】
ユーザ125aは、人間のユーザである。一実施形態では、ユーザ125aは、道路上の車両を運転するドライバである。ユーザ125aは、インタフェース212とやりとりするか、あるい
はその他の方法で入力を提供する。インタフェース212は、制御部202との間で種々のタイプのデータを送受信する。例えば、インタフェース212はタッチスクリーンであり、ユー
ザ125aはタッチスクリーンの一部を指やスタイラスなどで触ることで入力指示を提供する。
【００５８】
記憶装置240は、データを格納する非一時的（non-transitory）なメモリである。例え
ば、記憶装置240は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリやその他の既存のメモリ装置である
。一実施形態では、記憶装置240は、不揮発性のメモリや永久記憶装置を含んでも良い。
例として、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、CD-ROM装置、DVD-ROM装置、DVD-RAM装置、DVD-RW装置、フラッシュメモリ装置などが挙げることができるが、その他の既存の不揮発性記憶装置を採用しても良い。記憶装置240の詳細は
、図4を参照しながら後ほど説明する。
【００５９】
<送信モジュール234>
図3には、送信モジュール234の詳細が示されている。図3は、一実施形態にかかる送信
モジュール234を示すブロック図である。送信モジュール234は、通信モジュール301、取
得モジュール303、判定モジュール305、プリコーディングモジュール307、無線送信モジ
ュール311とグラフィカルユーザインタフェース（GUI）モジュール313を含む。送信モジ
ュール234のこれらの要素は、バス320に通信可能に接続されており、互いに通信可能である。図示される実施形態では、プロセッサ335は信号線336を介してバス320と通信可能に
結合されている。メモリ337は、信号線338を介してバス320と通信可能に結合されている
。
【００６０】
プロセッサ335は、演算論理ユニット、マイクロプロセッサ、汎用制御装置や、その他
のプロセッサアレイを有し、計算を実行したり、メモリ337などに格納されたデータを取
得したりする。プロセッサ335はデジタル信号を処理する。プロセッサのアーキテクチャ
はCISC（Complex Instruction Set Computer）、RISC（Reduced Instruction Set Computer）、これら両方の命令セットの組合せとして実装されたアーキテクチャなど任意ものを採用可能である。プロセッサ335の処理能力は、画像の表示や、画像の取得および送信に
限られていても構わない。プロセッサの処理能力は、様々なタイプの特徴量抽出やサンプリングなどのようなより複雑な処理を実行できるようなものであっても良い。当業者であれば、その他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、表示装置および物理的
構成を採用可能であることは明らかであろう。
【００６１】
メモリ337は、送信モジュール234がその機能を実行するために必要なデータを格納する非一時的な記憶媒体である。たとえば、メモリ337は送信モジュール234のサブモジュール（通信モジュール301、判定モジュール305など）を格納する。また別の例として、メモリ337は、制御部202から受け取るソースデータを、記憶あるいはバッファするために格納する。さらに別の例では、メモリ337は、プリコーディングモジュール307から受け取る複数の送信信号を、記憶やバッファするために保存する。
【００６２】
通信モジュール301は、送信モジュール234の各要素と通信システム103の他の要素との
間での通信を処理するためのコードおよびルーチンである。一実施形態においては、通信モジュール301はプロセッサ335で実行可能な一組の命令であり、送信モジュール234の各
要素と通信システム103の他の要素との間での通信を処理するために下記の機能を提供す
る。別の実施形態においては、通信モジュール301はメモリ337に格納されて、プロセッサ335によりアクセスおよび実行可能である。いずれの実施形態においても、通信モジュー
ル301は、プロセッサ335と送信モジュール234の他の構成要素とが信号線322を介して通信および協働するように構成される。
【００６３】
一実施形態においては、通信モジュール301は、通信システム103の他の構成要素からデータを受け取って、そのデータを送信モジュール234の適切な構成要素に送る。たとえば
、通信モジュール301は、制御部202からソースデータを受け取り、そのソースデータを取得モジュール303に送る。別の例では、通信モジュール301は、受信モジュール232から共
有データを受け取り、その共有データを判定モジュール305に送る。
【００６４】
別の実施形態においては、通信モジュール301は、送信モジュール234の他の構成要素からデータを受け取って、そのデータを通信システム103の他の構成要素に送る。たとえば
、通信モジュール301は、無線送信モジュール311から送信信号を受け取り、この送信信号をアンテナ110へ送る。別の例では、通信モジュール301は、GUIモジュール313からグラフィックデータを受け取り、制御部202を介してインタフェース212にこのグラフィックデータを送る。
【００６５】
さらに別の実施形態において、通信モジュール301は、送信モジュール234内の他のサブモジュール303、305、307、311、313の間での通信を処理する。たとえば、通信モジュー
ル301は、プリコーディングモジュール307からの出力（例えば一つまたは複数の送信信号）を無線送信モジュール311に渡すために、プリコーディングモジュール307および無線送信モジュール311と通信する。説明の明確化および簡素化のために、本明細書では通信モ
ジュール301に対する言及をしばしば省略することがある。たとえば、説明を明確かつ簡
便にするために、上記のシナリオは、プリコーディングモジュール307が一つまたは複数
の送信信号を無線送信モジュール311に渡す、などと表記されることもある。
【００６６】
取得モジュール303は、データを取得するためのコードおよびルーチンである。一実施
形態においては、取得モジュール303は、プロセッサ335で実行可能な一組の命令であり、データを読み出すために下記の機能を提供する。別の実施形態においては、取得モジュール303はメモリ337に格納されて、プロセッサ335によりアクセスおよび実行可能である。
いずれの実施形態においても、取得モジュール303は、プロセッサ335と送信モジュール234の他の構成要素とが信号線324を介して通信および協働するように構成される。
【００６７】
一実施形態では、取得モジュール301は、制御部202を介して記憶装置240からデータを
取得する。取得モジュール303は、取得したデータを送信モジュール234の他の構成要素に送る。一実施形態においては、取得モジュール303は、メモリ337にもデータを送って、記
憶やバッファする。
【００６８】
一実施形態においては、取得モジュール303は、ソースデータを求める要求を生成する
。たとえば、取得モジュール303は、交通情報を表すソースデータを求める要求を生成す
る。別の例では、取得モジュール303は、安全警告を示すソースデータを求める要求を生
成する。一実施形態においては、取得モジュール303は、通信モジュール301を介して制御部202にソースデータを求める要求を送信する。制御部202は、ソースデータを記憶装置240から読み出す。一実施形態においては、制御部202は、ソースデータを統合クラウドデータベース150から読み出す。制御部202は、通信モジュール301を介して取得モジュール303にソースデータを配信する。取得モジュール303は、ソースデータをプリコーディングモ
ジュール307に送る。
【００６９】
一実施形態においては、取得モジュール303は、定期的にソースデータを求める要求を
送る。たとえば、取得モジュール303は、所定の時間間隔（例えば1秒、5秒、30秒、1分、5分など）で、ソースデータを求める要求を制御部202に送る。別の実施形態においては、ソースデータが生成されると、取得モジュール303がソースデータを受け取る。たとえば
、制御部202は、センサ231からの一つまたは複数のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいてソースデータを生成する。次いで、制御部202は、そのソースデータを取得モジュー
ル303に送る。
【００７０】
判定モジュール305は、一つまたは複数の仮想送信グループを生成するためのコードお
よびルーチンである。一実施形態においては、判定モジュール305は、プロセッサ335で実行可能な一組の命令であり、一つまたは複数の仮想送信グループを生成するために下記の機能を提供する。別の実施形態においては、判定モジュール305は、メモリ337に格納されて、プロセッサ335によりアクセスおよび実行可能である。いずれの実施形態においても
、判定モジュール305は、プロセッサ335と送信モジュール234の他の構成要素とが信号線326を介して通信および協働するように構成される。
【００７１】
判定モジュール305は、受信モジュール232からデータを受け取る。一実施形態においては、データが受信モジュール232によって生成されると、判定モジュール305がデータを受け取る。たとえば、受信モジュール232が他の通信システム103bからの共有信号を処理し
て共有データを生成すると、判定モジュール305はその共有データを受け取る。
【００７２】
別の実施形態においては、判定モジュール305は、要求に対する応答として、受信モジ
ュール232からデータを受け取る。この実施形態では、判定モジュール305は、要求を生成し、この要求を他の通信システム103bにアンテナ110を介して送信する。要求に対する応
答として、受信モジュール232は通信システム103bから共有信号を受信する。受信モジュ
ール232は、受信した共有信号から共有データを生成し、この共有データを判定モジュー
ル305に送る。さらに別の実施形態では、判定モジュール305は、所定の時間間隔（例えば1秒、1分、5分など）で、データを求める要求を生成する。
【００７３】
受信モジュール232からデータを受け取り、その受信データが仮想送信グループの一つ
または複数の要件を満たすならば、判定モジュール305は、一つまたは複数の仮想送信グ
ループを生成する。仮想送信グループの一つまたは複数の要件は、記憶装置240のグルー
プ要件データとして格納される。一実施形態においては、受信モジュール234からデータ
を受け取ると、判定モジュール305が、取得モジュール303に対して一つまたは複数の要件を記憶装置240から読み出すように指示する。この実施形態では、取得モジュール303は、一つまたは複数の要件を読み出して、取得した要件を判定モジュール305に送る。
【００７４】
一実施形態においては、判定モジュール305は、共有データ、送信情報、信号ディスク
リプタを受信モジュール232から受け取る。この実施形態では、受信モジュール232は他の通信システム103bから共有信号を受信する。受信モジュール232は、共有信号を処理して
、共有データ、送信情報および信号ディスクリプタを生成する。共有データは、たとえば、交通状況、安全警告、道路状態、車両の状態や挙動などを表すデータを含む。送信情報は、共有データを送信する際の条件を表すデータを含む。信号ディスクリプタは、たとえば、受信した共有信号の信号強度や、通信システム103a（当該判定モジュール305を含む
）と通信システム103bの間の距離などの情報を含む。
【００７５】
一実施形態においては、判定モジュール305は、信号ディスクリプタ（に含まれる情報
）が仮想送信グループの一つまたは複数の要件を満たすかどうか判定する。たとえば、判定モジュール305は、共有信号の信号強度が強さの閾値を上回るかどうか判定する。別の
例では、判定モジュール305は、上記の距離が距離の閾値より短いかどうか判定する。強
さ閾値と距離閾値は、あらかじめ決められており、グループ要件データとして記憶装置240に格納されている。
【００７６】
一実施形態においては、信号ディスクリプタが要件を満たすならば、判定モジュール305は仮想送信グループを生成する。仮想送信グループは、共有信号を受信した通信システ
ム103a（当該判定モジュール305を含む）と送信した通信システム103bを含む。判定モジ
ュール305は、仮想送信グループの参加通信システムとして通信システム103a,103bを指定する。仮想送信グループが生成されると、判定モジュール305は、プリコーディングモジ
ュール307に共有データと送信情報を送る。
【００７７】
一実施形態においては、判定モジュール305は、参加通信システム103bの識別子を制御
部202を介して記憶装置240に送って記憶する。別の実施形態においては、判定モジュール305は、参加通信システム103bの識別子をメモリ337に送って、記憶またはバッファする。上記の説明では、2つの通信システム103a,103bだけが仮想送信グループに含まれているが、当業者であればより多くの通信システム103nが仮想送信グループに含まれてもよいことを理解できるであろう。
【００７８】
プリコーディングモジュール307は、プリコーディングベクトルの算出および送信信号
の生成を行うためのコードおよびルーチンである。一実施形態においては、プリコーディングモジュール307は、プロセッサ335で実行可能な一組の命令であり、一つまたは複数のプリコーディングベクトルの算出および一つまたは複数の送信信号の生成を行うために下記の機能を提供する。別の実施形態においては、プリコーディングモジュール307はメモ
リ337に格納されており、プロセッサ335によりアクセスおよび実行可能である。いずれの実施形態においても、プリコーディングモジュール307は、プロセッサ335と送信モジュール234の他の構成要素とが信号線328を介して通信および協働するように構成される。
【００７９】
一実施形態においては、プリコーディングモジュール307は取得モジュール303からソースデータを受け取る。プリコーディングモジュール307はさらに、判定モジュール305から共有データと送信情報を受け取る。プリコーディングモジュール307は、それから、干渉
アライメントのために一つまたは複数の要件を表すプリコーディングベクトルを算出する。たとえば、干渉アライメントのための要件は、受信側通信システム103において全ての
干渉信号が目的信号の信号部分空間とは異なる部分空間に整列するようにするための制約である。したがって、受信側通信システム103は、干渉信号を目的信号と区別し、干渉信
号を取り除くことができる。
【００８０】
別の実施形態においては、プリコーディングモジュール307は、送信情報に少なくとも
部分的に基づいて、干渉アライメントのために一つまたは複数の要件を表すプリコーディングベクトルを算出する。送信情報は、共有データを送信する際の一つまたは複数の条件
を表すデータを含んでいる。この実施形態では、送信情報と共有データは、参加通信システム103bから受信される共有信号に基づいて生成される。通信システム103a（当該プリコーディングモジュール307を含む）および通信システム103bは、同じ仮想送信グループと
関連づけられて、この仮想送信グループに参加している。送信情報は、たとえば、ウェイトベクトル、チャネル伝搬情報などを含む。ウェイトベクトルは、たとえば、干渉信号が受信側通信システム103において整列すべき信号空間を表すウェイトである。チャネル伝
搬情報は、たとえば、送信側通信システム103から受信側通信システム103への信号がどのように伝搬するかや、距離とともに信号電力がどのように減衰するか、散乱やフェージングの影響などを表すデータである。
【００８１】
プリコーディングベクトルが算出されると、プリコーディングモジュール307は、プリ
コーディングベクトル、ソースデータおよび共有データに少なくとも部分的に基づいて送信信号を生成する。一実施形態においては、プリコーディングモジュール307は、ソース
データと共有データをプリコーディングベクトルに乗算することで送信信号を生成する。このように送信信号が制御されることで、受信側通信システム103で干渉アライメントが
実現する。次いで、プリコーディングモジュール307は、無線送信モジュール311に送信信号を送る。一実施形態では、プリコーディングモジュール307はさらに、制御部202を介して送信信号を記憶装置240へ送る。別の実施形態においては、プリコーディングモジュー
ル307は、メモリ337に送信信号を送って、記憶またはバッファする。
【００８２】
干渉信号は、受信側通信システム103で所望されない信号（例えば雑音）である。たと
えば、受信側通信システム103は、それぞれ第1、第2、第3の仮想送信グループに参加している通信システム103a,103b,103nから信号を受け取る。受信側通信システム103にとって
は、自身が参加しているのと同じ仮想送信グループに参加しているシステム103nから信号が目的信号である。通信システム103a,103bから送信される信号は、受信側通信システム103にとっては干渉信号である。本明細書では、仮想送信グループに参加している通信システムとは、仮想送信グループと関連づけられた通信システムを表す。
【００８３】
この例の場合、システム103aおよび103bから送信される信号が受信側通信システム103
において同じ信号部分空間に整列することが、干渉アライメントの要件である。別の例での干渉アライメントの要件は、システム103aおよび103bから送信される信号が受信側通信システム103において異なる信号部分空間ではあるが互いに近い信号部分空間に整列する
ことである。信号が互いに近いというのは、信号空間での空間距離が近いという意味であってもよいし、相関関係が強いという意味であってもよい。
【００８４】
いずれの例でも、受信側通信システム103は、参加通信システム103aおよび103bから受
信される信号を干渉信号として判定する。通信システム103nから受信される信号は干渉信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に整列するので、受信側通信システム103は通
信システム103nからの受信信号を目的信号として判定する。このように受信側通信システム103は干渉信号を目的信号と区別して、干渉信号を取り除く。
【００８５】
仮想送信グループに参加する通信システム103の間で情報（すなわち共有データ）を共
有し、干渉アライメントの要件にしたがって送信信号を生成することは、効果的である。たとえば、通信システム103aは、情報を送信するために、仮想送信グループ内の他の通信システム103nの一つまたは複数のアンテナ110を利用する。通信システム103nは、通信シ
ステム103aから共有データを受け取る。通信システム103nは、干渉アライメントのための一つ以上の要件にかかる共有データを用いて送信信号を生成する。上記の説明では3つの
信号を用いて説明しているが、異なる数の信号が多重送信するような実施形態も実現可能であることを当業者であれば容易に理解できるであろう。
【００８６】
この例で生成される送信信号の空間多重化利得は、既存の技術にかかる通信システム103aによって生成される送信信号のそれより高い。既存の技術は、たとえば、協調MIMO（Multiple In Multiple Out）が含まれる。空間多重化利得は送信信号の送信に用いられ
るアンテナの数に比例する。上記の例では、仮想送信グループ内の通信システムのアンテナも利用して送信していることになるので、1台の通信システムに搭載されるアンテナの
みを用いる協調MIMOと比較して送信に用いられるアンテナの数が増えることになり、したがって、空間多重化利得はより高くなる。1つの利点だけが上で言及されるが、当業者で
あれば仮想送信グループが有するその他の有利な点も理解できるであろう。
【００８７】
無線送信モジュール311は、アンテナ110に無線送信用の一つまたは複数の送信信号を送るためのコードおよびルーチンである。一実施形態においては、無線送信モジュール311
は、プロセッサ335で実行可能な一組の命令であり、アンテナ110に無線送信用の一つまたは複数の送信信号を送るために下記の機能を提供する。別の実施形態においては、無線送信モジュール311は、メモリ337に格納されて、プロセッサ335によりアクセスおよび実行
可能である。いずれの実施形態においても、無線送信モジュール311は、プロセッサ335と送信モジュール234の他の構成要素とが信号線332を介して通信および協働するように構成される。
【００８８】
一実施形態においては、無線送信モジュール311は、プリコーディングモジュール307から送信信号を受け取る。無線送信モジュール311は、送信信号をアンテナ110に送り、一つまたは複数の他の受信側通信システム103に送信する。一実施形態においては、無線送信
モジュール311は送信信号を増幅してからアンテナ110に送る。たとえば、無線送信モジュール311は従来の増幅技術を用いて送信信号を増幅する。一実施形態においては、無線送
信モジュール311はGUIモジュール313に送信信号を含む命令を送る。
【００８９】
一実施形態においては、他の参加通信システム103nから送信される送信信号と同時に送信信号がアンテナ110から送信されるように、無線送信モジュール311は送信信号をアンテナ110に送る。この実施形態では、通信システム103nは通信システム103a（当該無線送信
モジュール311を含む）と同じ仮想送信グループと参加している。たとえば、通信システ
ム103a（当該無線送信モジュール311を含む）は、参加通信システム103bから送信される
共有データと送信情報に少なくとも部分的に基づいて送信信号を生成する。通信システム103aおよび103bは、同じ仮想送信グループと参加している。この例では、通信システム103bの送信信号と同時にアンテナ110から送信されるように、無線送信モジュール311はアンテナ110に送信信号を送る。
【００９０】
GUIモジュール313は、グラフィックデータを生成するためのコードおよびルーチンである。一実施形態においては、GUIモジュール313は、プロセッサ335で実行可能な一組の命
令であり、グラフィックデータを生成するために下記の機能を提供する。別の実施形態においては、GUIモジュール313は、メモリ337に格納され、プロセッサ335によりでアクセスおよび実行可能である。いずれの実施形態において、GUIモジュール313は、プロセッサ335と送信モジュール234の他の構成要素とが信号線334を介して通信および協働するように
構成される。
【００９１】
一実施形態においては、GUIモジュール313は、無線送信モジュール311から送信信号を
含む命令を受け取る。GUIモジュール313は、共有データやソースデータを含む送信信号が送信されることをユーザ125へ通知するユーザインタフェースを提供するためのグラフィ
ックデータを生成する。たとえば、共有データは「前方の橋が壊れている」という警告である。GUIモジュール313は、「前方の橋が壊れているという警告を高速道路管理センタに送信した」というメッセージを表示するユーザインタフェースを提供するグラフィックデータを生成する。GUIモジュール313は、ユーザインタフェースを提供するためのグラフィ
ックデータを制御部202を介してインタフェース212に送る。インタフェース212は、ユー
ザインタフェースをユーザ125に表示する。
【００９２】
上記の説明では、仮想送信グループを生成することだけが示されているが、当業者であれば別の実施形態においては、受信側通信システム103の判定モジュール305が、同様にして仮想受信グループを生成できることを理解できるであろう。仮想受信グループは、共有信号を送受信する一つまたは複数の参加通信システム103を含むことができる。たとえば
、仮想受信グループの参加通信システム103aは、仮想受信グループの他の参加通信システム103bから送信される共有信号を受け取る。通信システム103aは、共有信号を処理して、たとえば、チャネル伝搬情報、送信信号を受信するための信号空間情報を表す一つまたは複数のウェイトベクトルなどを生成する。通信システム103は、たとえば、チャネル伝搬
情報と一つまたは複数のウェイトベクトルを用いて、目的信号を干渉信号と区別する。
【００９３】
<記憶装置240>
図4は、一実施形態にかかる記憶装置240を図示しているブロック図400である。記憶装
置240は、ソースデータ401、到着データ403、共有信号データ405、グループ要件データ407、送信信号データ409を含む。当業者であれば、記憶装置240がここに記述される機能を
提供するために他のデータを含んでもよいことを理解できるだろう。
【００９４】
ソースデータ401は、センサ231から受け取られる一つまたは複数のセンサ信号に基づいて制御部202によって生成されるデータである。ソースデータは、車両にとって有用な任
意の情報である。例えば、ソースデータは、車速、ステアリング装置（不図示）の操舵角、ブレーキ角度、交通状況、安全警報、道路状態、車両の状態や挙動などを表すデータである。
【００９５】
到着データ403は、他の通信システム103から受信される信号に基づいて受信モジュール232が生成するデータである。たとえば、受信モジュール232は他の通信システム103から
一つまたは複数の信号を受信する。受信モジュール232は、受信した信号を処理して、こ
れらの情報に基づいて有用な情報を決定する。受信モジュール232は、利用可能なデータ
を用いて着信データを生成する。受信モジュール232は、制御部202を介して到着データを記憶装置240に格納する。例えば、到着データ403は、交通状況、安全警告、道路状況、車両の状態や動作を含む。
【００９６】
共有信号データ405は、他の通信システム103からの共有信号に基づいて受信モジュール232によって生成されるデータである。たとえば、通信システム103aの受信モジュール232は、通信システム103bが送信する共有信号を受信する。受信モジュール232は、共有信号
を処理して、共有データ、伝送情報、信号ディスクリプタを生成する。共有データは、たとえば、交通状況、安全警告、道路状態、車両の状態や挙動などを表すデータを含む。送信情報は、たとえば、ウェイトベクトル、チャネル伝搬情報などを含む。信号ディスクリプタは、たとえば、共有信号の信号強度などを含む。記憶装置240は、共有データ、送信
情報、信号ディスクリプタを共有信号データ405として格納する。
【００９７】
グループ要件データ407は、仮想送信グループの一つまたは複数の要件を表すデータで
ある。たとえば、グループ要件データ407は、強さ閾値、距離閾値などを含む。
【００９８】
送信信号データ409は、一つまたは複数の送信信号を含む。たとえば、一つまたは複数
の送信信号は、一つまたは複数のプリコーディングベクトル、ソースデータ、共有データに基づいて、送信モジュール234によって生成される。
【００９９】
<方法>
ここでは図5から図7を参照して、本発明に係る方法の種々の実施形態について説明する。図5は、一実施形態にかかる送信信号を生成する方法500を示すフローチャートである。ステップ502で、取得モジュール303はソースデータを読み出す。たとえば、取得モジュール303は、制御部202を介してソースデータを記憶装置240から読み出す。ステップ504で、判定モジュール305は共有データを受け取る。たとえば、判定モジュール305は受信モジュール232から共有データを受け取る。受信モジュール232は、他の通信システム103bから受信される共有信号から共有データを生成する。ステップ506で、判定モジュール305は仮想送信グループを生成する。たとえば、判定モジュール305は、通信システム103a（当該判
定モジュール305を含む）と通信システム103bを含む仮想送信グループを生成する。ステ
ップ508で、プリコーディングモジュール307は送信信号を生成する。たとえば、プリコーディングモジュール307はソースデータと共有データに基づいて送信信号を生成する。ス
テップ510で、無線送信モジュール311は送信信号を送る。たとえば、無線送信モジュール311は、一つまたは複数の受信側通信システム103に送信信号をアンテナ110を介して送信
する。
【０１００】
図6は、別の実施形態にかかる送信信号を生成する方法600を示すフローチャートである。ステップ602で、取得モジュール303はソースデータを読み出す。たとえば、取得モジュール303は、制御部202を介してソースデータを統合クラウドデータベース150から読み出
す。ステップ604で、判定モジュール305は、共有データ、信号ディスクリプタ、送信情報を受け取る。たとえば、判定モジュール305は、受信モジュール232から共有データ、信号ディスクリプタ、送信情報を受け取る。受信モジュール232は、他の通信システム103bか
ら受信される共有信号から、共有データ、信号ディスクリプタ、送信情報を生成する。信号ディスクリプタは、共有信号の信号強度を含む。ステップ606で、判定モジュール305は受信した共有信号の信号強度が強さ閾値を上回るかどうか判定する。
【０１０１】
信号強度が閾値よりも小さいと判定モジュール305が判定した場合は、方法600は終了する。信号強度が閾値よりも大きいと判定モジュール305が判定した場合は、方法600はステップ608を実行する。ステップ608で、判定モジュール305は仮想送信グループを生成する
。たとえば、判定モジュール305は通信システム103a（当該判定モジュール305を含む）と通信システム103bを含む仮想送信グループを生成する。
【０１０２】
ステップ610で、プリコーディングモジュール307はプリコーディングベクトルを算出する。たとえば、プリコーディングモジュール307は、送信情報に少なくとも部分的に基づ
いて干渉アライメントの一つまたは複数の要件を表すプリコーディングベクトルを算出する。ステップ612で、プリコーディングモジュール307は送信信号を生成する。たとえば、プリコーディングモジュール307は、ソースデータ、共有データ、プリコーディングベク
トルに少なくとも部分的に基づいて送信信号を生成する。ステップ614で、無線送信モジ
ュール311は送信信号を送る。たとえば、無線送信モジュール311は、一つまたは複数の受信側通信システム103にアンテナ110を介して送信信号を送信する。別の例では、無線送信モジュール311は、仮想受信グループに参加している一つまたは複数の通信システム103に、送信信号を送信する。
【０１０３】
図7は、一実施形態にかかる送信信号受信方法700を示すフローチャートである。ステップ702で、受信モジュール232は一つまたは複数の信号を受信する。例えば、受信モジュール232は、アンテナ110を介してネットワーク105から一つまたは複数の信号を受信する。
たとえば、一つまたは複数の受信信号は、ネットワーク105に結合する他の通信システム103から送信された一つまたは複数の送信信号である。
【０１０４】
ステップ704で、受信モジュール232は、一つまたは複数の受信信号を復号する。たとえば、受信モジュール232は他の通信システム103から受け取られる送信信号を復号する。受
信した送信信号は、プリコーディングベクトルを用いている他の通信システム103で生成
される。したがって、受信した送信信号は、受信側通信システム103（当該受信モジュー
ル232を含む）における干渉アライメントの一つまたは複数の要件にしたがって整列され
る。それゆえに、すべての干渉信号は、目的信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に存在する。
【０１０５】
ステップ706で、受信モジュール232は干渉信号を除去する。たとえば、受信モジュール232は干渉信号が存在するある部分空間内のすべての信号を除去することによって、干渉
信号を除去する。ステップ708で、受信モジュール232は目的信号を格納する。たとえば、干渉信号を除去した後に、受信モジュール232は目的信号を得る。受信モジュール232は、それから、目的信号に基づいて有用な情報を判定する。受信モジュール232は、有用な情
報を用いて到着データを生成する。受信モジュール232は、到着データを制御部202を介して記憶装置240に送る。記憶装置240は、到着データを格納する。
【０１０６】
実施形態の前述の説明は、例示と説明を目的として行われたものである。したがって、開示された実施形態が本発明の全てではないし、本発明を上記の実施形態に限定するものでもない。本発明は、上記の開示にしたがって、種々の変形が可能である。本発明の範囲は上述の実施形態に限定解釈されるべきではなく、特許請求の範囲にしたがって解釈されるべきである。本発明の技術に詳しい者であれば、本発明はその思想や本質的特徴から離れることなくその他の種々の形態で実現できることを理解できるであろう。同様に、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様に関する名前付けや分割方法は必須なものでものないし重要でもない。また、本発明やその特徴を実装する機構は異なる名前や分割方法や構成を備えていても構わない。さらに、当業者であれば、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアもしくはこれらの組合せとして実装できることを理解できるであろう。また、本発明をソフトウェアとして実装する場合には、モジュールなどの各要素は、どのような様式で実装されても良い。例えば、スタンドアローンのプログラム、大きなプログラムの一部、異なる複数のプログラム、静的あるいは動的なリンクライブラリー、カーネルローダブルモジュール、デバイスドライバー、その他コンピュータプログラミングの当業者にとって既知な方式として実装することができる。さらに、本発明の実装は特定のプログラミング言語に限定されるものではないし、特定のオペレーティングシステムや環境に限定されるものでもない。以上のように、上記の本発明の説明は限定的なものではなく例示的なものであり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲にしたがって定められる。
【符号の説明】
【０１０７】
101  通信ノード
103  通信システム
150  統合クラウドデータベース
202  制御部
230  送受信部
232  受信モジュール
234  送信モジュール
240  記憶装置
301  通信モジュール
303  取得モジュール
305  判定モジュール
307  プリコーディングモジュール
309  無線送信モジュール
311  GUIモジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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