(57)【要約】  大規模アンテナシステムのチャネルランク低減の方法及び装置であって、前記方法は、アンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することと、前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことと、を含む。前記装置は、アンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断するように設定される検出判断モジュールと、前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うように設定されるランク低減処理モジュールと、を備える。本願によるチャネルランク低減の方法及び装置によれば、一部のアンテナの障害が発生する場合、故障チャネルを正確的に特定して、故障チャネルに対してランク低減処理を行って、アンテナの障害による悪い影響を解消し、大規模アンテナシステムの信頼性と安定性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することと、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことと、を含む大規模アンテナシステムのチャネルランク低減の方法。
【請求項２】
アンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することは、
アンテナのチャネルを複数回校正検出し、毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断し、毎回の判断はいずれも前記チャネルに故障が存在することである場合、前記チャネルに故障が存在することを確定し、そうでない場合、前記チャネルに故障が存在しないことを確定すること、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することは、
毎回検出した前記チャネルの電力、信号対雑音比及び幅範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断すること、を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記チャネルの電力、信号対雑音比及び周波数範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、チャネルが故障チャネルであるかどうかを判断することは、
１つのチャネルが、
該チャネルの電力と全部のチャネルの平均電力との差が対応の電力閾値よりも小さいという条件１、
該チャネルの信号対雑音比が対応の信号対雑音比閾値よりも小さいという条件２、
該チャネルの出力周波数帯域内の幅範囲が対応の幅範囲閾値よりも大きいという条件３、の１つ又は複数の条件のうちのいずれか１つを満たす場合、該チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該チャネルに故障が存在しないと判断すること、を含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記チャネルの電力、信号対雑音比及び周波数範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルが故障チャネルであるかどうかを判断することは、
１つの参照チャネルが前記条件１、条件２及び条件３のうちのいずれか１つを満たす場合、該参照チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該参照チャネルに故障が存在しないと判断することと、
１つの通常チャネルが前記条件１及び条件２のうちのいずれか１つを満たす場合、該通常チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該通常チャネルに故障が存在しないと判断することと、を含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
参照チャネルに故障が存在しない場合、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルに故障が存在し、且つ故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、故障が存在しない１つの候補参照チャネルを新たな参照チャネルとし、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルと全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行い、前記参照チャネルのランク低減は、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含むことと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
２つの方向での参照チャネルにはいずれも故障が存在しない場合、参照チャネルのランク低減を行わないことと、
少なくとも１つの方向での参照チャネルには故障が存在し、且つ該方向での全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行うことと、
少なくとも１つの方向での参照チャネルには故障が存在し、且つ参照チャネルの故障が存在する各方向にはいずれも故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、前記各方向での故障が存在しない１つの候補参照チャネルを該方向での新たな参照チャネルとし、参照チャネルのランク低減を行わないことと、を含み、
前記２つの方向とはアップリンク方向とダウンリンク方向であり、前記参照チャネルのランク低減は、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
故障が存在する各通常チャネルに対して、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じること、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
故障が存在する各通常チャネルについて、
該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられる場合、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じ、
該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられない場合、該通常チャネルのアップリンクチャネルに故障が発生すると、そのアップリンクチャネルを閉じ、該通常チャネルのダウンリンクチャネルに故障が発生すると、そのダウンリンクチャネルを閉じること、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記通常チャネルのアップリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのアップリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含み、
前記通常チャネルのダウンリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのダウンリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含む請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断した後、故障が存在するチャネルの数量を統計することを更に含み、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
まず前記数量が対応の数量閾値以上であるかどうかを判断することと、
そうである場合、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じて、故障が存在するアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じることと、
そうでない場合、参照チャネルと通常チャネルに対して、それぞれランク低減処理を行うことと、を含む請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
アンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断するように設定される検出判断モジュールと、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うように設定されるランク低減処理モジュールと、を備える大規模アンテナシステムのチャネルランク低減の装置。
【請求項１３】
前記検出判断モジュールがアンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することは、アンテナのチャネルを複数回校正検出し、毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断し、毎回の判断はいずれも前記チャネルに故障が存在することである場合、前記チャネルに故障が存在することを確定し、そうでない場合、前記チャネルに故障が存在しないことを確定すること、を含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記検出判断モジュールが毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することは、毎回検出した前記チャネルの電力、信号対雑音比及び幅範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断すること、を含む請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記検出判断モジュールが前記チャネルの電力、信号対雑音比及び周波数範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、チャネルが故障チャネルであるかどうかを判断することは、１つのチャネルが、
該チャネルの電力と全部のチャネルの平均電力との差が対応の電力閾値よりも小さいという条件１、
該チャネルの信号対雑音比が対応の信号対雑音比閾値よりも小さいという条件２、
該チャネルの出力周波数帯域内の幅範囲が対応の幅範囲閾値よりも大きいという条件３、の１つ又は複数の条件のうちのいずれか１つを満たす場合、該チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該チャネルに故障が存在しないと判断すること、を含む請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記検出判断モジュールが前記チャネルの電力、信号対雑音比及び周波数範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルが故障チャネルであるかどうかを判断することは、
１つの参照チャネルが前記条件１、条件２及び条件３のうちのいずれか１つを満たす場合、該参照チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該参照チャネルに故障が存在しないと判断することと、
１つの通常チャネルが前記条件１及び条件２のうちのいずれか１つを満たす場合、該通常チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該通常チャネルに故障が存在しないと判断することと、を含む請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
参照チャネルに故障が存在しない場合、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルに故障が存在し、且つ故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、故障が存在しない１つの候補参照チャネルを新たな参照チャネルとし、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルと全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行うように前記ランク低減処理モジュールに通知することと、を含み、
前記ランク低減処理モジュールが参照チャネルのランク低減を行うことは、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
２つの方向での参照チャネルにはいずれも故障が存在しない場合、参照チャネルのランク低減を行わないことと、
少なくとも１つの方向での参照チャネルには故障が存在し、且つ該方向での全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行うように前記ランク低減処理モジュールに通知することと、
少なくとも１つの方向での参照チャネルには故障が存在し、且つ参照チャネルの故障が存在する各方向にはいずれも故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、前記各方向での故障が存在しない１つの候補参照チャネルを該方向での新たな参照チャネルとし、参照チャネルのランク低減を行わないことと、を含み、
前記ランク低減処理モジュールが参照チャネルのランク低減を行うことは、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、故障が存在する各通常チャネルに対して、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じること、を含む請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、故障が存在する各通常チャネルについて、該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられる場合、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じ、該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられない場合、該通常チャネルのアップリンクチャネルに故障が発生すると、そのアップリンクチャネルを閉じ、該通常チャネルのダウンリンクチャネルに故障が発生すると、そのダウンリンクチャネルを閉じること、を含む請求項１２に記載の装置。
【請求項２１】
前記ランク低減処理モジュールが該通常チャネルのアップリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのアップリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含み、前記ランク低減処理モジュールが該通常チャネルのダウンリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのダウンリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含む請求項１９又は２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記検出判断モジュールは更に、故障が存在するチャネルの数量を統計するように設定され、
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、まず前記数量が対応の数量閾値以上であるかどうかを判断することと、そうである場合、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じて、故障が存在するアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じることと、そうでない場合、参照チャネルと通常チャネルに対して、それぞれランク低減処理を行うことと、を含む請求項１２〜２０のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は通信技術に関するが、これに制限されない。
【背景技術】
【０００２】
大規模（Massive）マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ：Multiple-Input Multiple-Output）アンテナシステムにおいて、設計したチャネル数が多いため、６４個のチャネルを有する製品があり、１２８個のチャネルを有する製品もあり、ひいては２５６個のチャネルを有する製品もある。商業用途の後の外部フィールドの作動において、個別のチャネルに故障が発生する状況は避けられない。この場合に、ある又はある複数のチャネルの故障によるシステム全体の機能と性能への悪い影響を回避し、システムの正常作動を確保することができる方法を提出する必要がある。
【０００３】
Massive ＭＩＭＯマルチアンテナシステムにおいて、主にビームフォーミング（ＢＦ：Beamforming）技術を利用して、マルチアンテナアレーに対してビームフォーミングを行うことによりエアインタフェースチャネルの間は直交に赴き、空間のチャネルマトリックスはより多くのランクを形成し、それによりより多くのユーザストリーム数を取得し、システムのスループットを向上させる。Massive ＭＩＭＯによるシステムのスループットの向上は、主に直交の空間関連マトリックスの構築に依存し、Pre ５Ｇの技術進化には、時分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplexing）と周波数分割複信（ＦＤＤ：Frequency Division Dual）の２つのモードがある。ＴＤＤでは主にスマートアンテナ技術を基に、アップリンク・ダウンリンクチャネルのレシプロシティーを利用して、マルチストリーム空間チャネルマトリックスを取得するが、ＦＤＤは主に従来のＭＩＭＯ技術の延長であり、空間プリコーディングマトリックスの方式を利用してシステムのスループットを向上させる。
【０００４】
これから分かるように、ＴＤＤシステムはMassive ＭＩＭＯシステムにおいて固有の優位を有し、基地局のアンテナ数は増加し続ける場合、アップリンク・ダウンリンクのレシプロシティーを利用して、各チャネルにおいて逆方向で受信したアップリンク信号を使用して、アップリンクチャネルによりダウンリンクチャネルの特徴を推量して逆算し、それから空間マトリックスによりダウンリンクビームフォーミングの重みを算出する。
【０００５】
Massive ＭＩＭＯアンテナシステムにおいて一部のアンテナの故障又は障害が発生すると、マルチアンテナの空間マトリックスは破壊され、マルチユーザの間のチャネルマトリックスは直交とならない可能性があり、マルチユーザの間の相互干渉は明らかになり、システム性能は悪化してしまう。この表現は主に、普通のユーザ、即ちビームフォーミングを行わないユーザに対して、そのアップリンク・ダウンリンクチャネルは独立し、チャネル障害が存在すると、アップリンク・ダウンリンクチャネルに干渉する可能性があるが、空間分割ユーザ、即ちビームフォーミングを行うユーザに対して、無線周波数チャネルの障害はダウンリンクビームフォーミングの性能に影響を与えるだけでなく、ダウンリンク空間チャネルのマトリックスも破壊し、マルチユーザの間は直交とならなく、ひいては互いに干渉する可能性があり、ダウンリンク空間分割性能の悪化は酷くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、大規模アンテナシステムにおいて一部のアンテナの障害が発生する場合にシステム性能の酷い悪化を避け、基地局の正常作動を維持する方法を提出する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下は、本文が詳細に説明する主題の概要である。本概要は、請求項の保護範囲を制限するためのものではない。
【０００８】
これに鑑み、本発明は、大規模アンテナシステムのチャネルランク低減の方法を提供し、
アンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することと、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことと、を含む。
【０００９】
選択的に、
アンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することは、
アンテナのチャネルを複数回校正検出し、毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断し、毎回の判断がいずれも前記チャネルに故障が存在することである場合、前記チャネルに故障が存在することを確定し、そうでない場合、前記チャネルに故障が存在しないことを確定すること、を含む。
【００１０】
選択的に、
前記毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することは、
毎回検出した前記チャネルの電力、信号対雑音比及び幅範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断すること、を含む。
【００１１】
選択的に、
前記チャネルの電力、信号対雑音比及び周波数範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、チャネルが故障チャネルであるかどうかを判断することは、
１つのチャネルが、
該チャネルの電力と全部のチャネルの平均電力との差が対応の電力閾値よりも小さいという条件１、
該チャネルの信号対雑音比が対応の信号対雑音比閾値よりも小さいという条件２、
該チャネルの出力周波数帯域内の幅範囲が対応の幅範囲閾値よりも大きいという条件３、の１つ又は複数の条件のうちのいずれか１つを満たす場合、該チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該チャネルに故障が存在しないと判断すること、を含む。
【００１２】
選択的に、
前記チャネルの電力、信号対雑音比及び周波数範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルが故障チャネルであるかどうかを判断することは、
１つの参照チャネルが前記条件１、条件２及び条件３のうちのいずれか１つを満たす場合、該参照チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該参照チャネルに故障が存在しないと判断することと、
１つの通常チャネルが前記条件１及び条件２のうちのいずれか１つを満たす場合、該通常チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該通常チャネルに故障が存在しないと判断することと、を含む。
【００１３】
選択的に、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
参照チャネルに故障が存在しない場合、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルに故障が存在し、且つ故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、故障が存在しない１つの候補参照チャネルを新たな参照チャネルとし、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルと全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行い、前記参照チャネルのランク低減は、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含むことと、を含む。
【００１４】
選択的に、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
２つの方向での参照チャネルにはいずれも故障が存在しない場合、参照チャネルのランク低減を行わないことと、
少なくとも１つの方向での参照チャネルには故障が存在し、且つ該方向での全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行うことと、
少なくとも１つの方向での参照チャネルには故障が存在し、且つ参照チャネルの故障が存在する各方向にはいずれも故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、前記各方向での故障が存在しない１つの候補参照チャネルを該方向での新たな参照チャネルとし、参照チャネルのランク低減を行わないことと、を含み、
前記２つの方向とはアップリンク方向とダウンリンク方向であり、前記参照チャネルのランク低減は、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含む。
【００１５】
選択的に、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
故障が存在する各通常チャネルに対して、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じること、を含む。
【００１６】
選択的に、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
故障が存在する各通常チャネルについて、
該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられる場合、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じ、
該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられない場合、該通常チャネルのアップリンクチャネルに故障が発生すると、そのアップリンクチャネルを閉じ、該通常チャネルのダウンリンクチャネルに故障が発生すると、そのダウンリンクチャネルを閉じること、を含む。
【００１７】
選択的に、
前記通常チャネルのアップリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのアップリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含み、
前記通常チャネルのダウンリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのダウンリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含む。
【００１８】
選択的に、
前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断した後、故障が存在するチャネルの数量を統計することを更に含み、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
まず前記数量が対応の数量閾値以上であるかどうかを判断することと、
そうである場合、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じて、故障が存在するアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じることと、
そうでない場合、参照チャネルと通常チャネルに対して、それぞれランク低減処理を行うことと、を含む。
【００１９】
これに鑑み、本発明は、大規模アンテナシステムのチャネルランク低減の装置を更に提供し、
アンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断するように設定される検出判断モジュールと、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うように設定されるランク低減処理モジュールと、を備える。
【００２０】
選択的に、
前記検出判断モジュールがアンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することは、アンテナのチャネルを複数回校正検出し、毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断し、毎回の判断はいずれも前記チャネルに故障が存在することである場合、前記チャネルに故障が存在することを確定し、そうでない場合、前記チャネルに故障が存在しないことを確定すること、を含む。
【００２１】
選択的に、
前記検出判断モジュールが毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することは、毎回検出した前記チャネルの電力、信号対雑音比及び幅範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断すること、を含む。
【００２２】
選択的に、
前記検出判断モジュールが前記チャネルの電力、信号対雑音比及び周波数範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、チャネルが故障チャネルであるかどうかを判断することは、１つのチャネルが、
該チャネルの電力と全部のチャネルの平均電力との差が対応の電力閾値よりも小さいという条件１、
該チャネルの信号対雑音比が対応の信号対雑音比閾値よりも小さいという条件２、
該チャネルの出力周波数帯域内の幅範囲が対応の幅範囲閾値よりも大きいという条件３、の１つ又は複数の条件のうちのいずれか１つを満たす場合、該チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該チャネルに故障が存在しないと判断すること、を含む。
【００２３】
選択的に、
前記検出判断モジュールが前記チャネルの電力、信号対雑音比及び周波数範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルが故障チャネルであるかどうかを判断することは、
１つの参照チャネルが前記条件１、条件２及び条件３のうちのいずれか１つを満たす場合、該参照チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該参照チャネルに故障が存在しないと判断することと、
１つの通常チャネルが前記条件１及び条件２のうちのいずれか１つを満たす場合、該通常チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該通常チャネルに故障が存在しないと判断することと、を含む。
【００２４】
選択的に、
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
参照チャネルに故障が存在しない場合、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルに故障が存在し、且つ故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、故障が存在しない１つの候補参照チャネルを新たな参照チャネルとし、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルと全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行うように前記ランク低減処理モジュールに通知することと、を含み、
前記ランク低減処理モジュールが参照チャネルのランク低減を行うことは、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含む。
【００２５】
選択的に、
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
２つの方向での参照チャネルにはいずれも故障が存在しない場合、参照チャネルのランク低減を行わないことと、
少なくとも１つの方向での参照チャネルには故障が存在し、且つ該方向での全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行うように前記ランク低減処理モジュールに通知することと、
少なくとも１つの方向での参照チャネルには故障が存在し、且つ参照チャネルの故障が存在する各方向にはいずれも故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、前記各方向での故障が存在しない１つの候補参照チャネルを該方向での新たな参照チャネルとし、参照チャネルのランク低減を行わないことと、を含み、
前記ランク低減処理モジュールが参照チャネルのランク低減を行うことは、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含む。
【００２６】
選択的に、
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、故障が存在する各通常チャネルに対して、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じること、を含む。
【００２７】
選択的に、
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、故障が存在する各通常チャネルについて、該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられる場合、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じ、該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられない場合、該通常チャネルのアップリンクチャネルに故障が発生すると、そのアップリンクチャネルを閉じ、該通常チャネルのダウンリンクチャネルに故障が発生すると、そのダウンリンクチャネルを閉じること、を含む。
【００２８】
選択的に、
前記ランク低減処理モジュールが該通常チャネルのアップリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのアップリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含み、前記ランク低減処理モジュールが該通常チャネルのダウンリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのダウンリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含む。
【００２９】
選択的に、
前記検出判断モジュールは更に、故障が存在するチャネルの数量を統計するように設定され、
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、まず前記数量が対応の数量閾値以上であるかどうかを判断することと、そうである場合、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じて、故障が存在するアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じることと、そうでない場合、参照チャネルと通常チャネルに対して、それぞれランク低減処理を行うことと、を含む。
【発明の効果】
【００３０】
上記大規模アンテナシステムのチャネルランク低減の方法及び装置によれば、一部のアンテナの障害が発生する場合、故障チャネルを正確的に特定して、故障チャネルに対してランク低減処理を行って、アンテナの障害による悪い影響を解消し、大規模アンテナシステムの信頼性と安定性を向上させることができる。
【００３１】
本発明の実施例のその他の特徴と利点については下記の明細書において説明し、そして、部分的に明細書から明らかになり、又は本発明の実施例の実施により理解される。本発明の実施例の目的とその他の利点は明細書、請求の範囲、及び図面において特別に指摘された構造により実現及び取得することができる。
【００３２】
図面及び詳細の説明を読んで理解した後、他の方面を理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施例１によるチャネルランク低減の方法のフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の実施例１によるチャネルランク低減の装置のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の例示１による６４アンテナシステムのマッピング模式図である。
【図４】図４は、本発明の例示１によるチャネル故障判断のフロー模式図である。
【図５】図５は、本発明の例示１による参照チャネルのランク低減処理のフロー模式図である。
【図６】図６は、本発明の例示１による通常チャネルのランク低減処理のフロー模式図である。
【図７】図７は、本発明の例示２による参照チャネルのランク低減処理のフロー模式図である。
【図８】図８は、本発明の例示４による通常チャネルの組合せランク低減の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、矛盾が生じない場合は、本願における実施例及び実施例における各種の方式を互いに組み合わせることができる。
【００３５】
実施例１
本実施例による大規模アンテナシステムは、ＴＤＤのMassive ＭＩＭＯシステムを例とする。図１に示すように、本実施例による大規模アンテナシステムのチャネルランク低減の方法は、
アンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断するステップ１１０と、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うステップ１２０と、を含む。
【００３６】
大規模アンテナシステムにおいて各アンテナチャネルの間の幅と位相が一致を維持するために、アンテナの校正を行う必要がある。アンテナの校正を行わなければ、ビームフォーミングの性能は影響を与えられ、所望のビームフォーミング効果を達成することができない。校正の過程において、校正検出を行い、検出結果に基づいてチャネル校正を行う必要がある。検出結果はチャネルの障害を示す場合、本実施例では前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行う。
【００３７】
ここで、アンテナは物理アンテナ及び対応の無線周波数チャネル（チャネルと略称する）を含み、１本の物理アンテナに対応するチャネルは１つのアップリンクチャネルと１つのダウンリンクチャネルを含む。基地局に設置される大規模アンテナシステムを例とすると、基地局の受信方向はアップリンク方向であり、アップリンクチャネルは基地局の無線周波数受信チャネルであり、基地局の発信方向はダウンリンク方向であり、ダウンリンクチャネルは基地局の無線周波数発信チャネルである。
【００３８】
ここで、アンテナ校正の面から、大規模アンテナシステムにおけるアンテナのチャネルを参照アンテナと通常チャネルに分け、参照チャネルは他のチャネルの校正の基準であり、参照チャネル以外の他のチャネルはいずれも通常チャネルである。参照チャネルはアップリンク参照チャネルとダウンリンク参照チャネルに分けられることができ、それぞれ他のチャネルのアップリンク校正とダウンリンク校正との基準とされる。通常チャネルには、候補参照チャネルと呼ばれる特別のチャネルがあり、候補参照チャネルの集合は候補参照チャネルプールと呼ばれることができる。
【００３９】
ここで、より具体的な限定と特別の説明がない場合、１つのチャネル（参照チャネルと通常チャネルを含む）に対する校正検出は、該チャネルのアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルに対する校正検出を含み、該チャネルに故障が存在するかどうかの判断は、該チャネルのアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルに故障が存在するかどうかの判断を含む。特別の説明がない場合、１つのチャネルのアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルのうちの少なくとも一方に故障が存在すれば、該チャネルに故障が存在すると認められる。
【００４０】
上記ステップ１１０においてアンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断する際に、より多くのサンプルデータを取得し、チャネル故障判定モジュールの正確性を向上させ、ある異常又は突発的な状況による誤判断を避けるために、本実施例ではアンテナのチャネルを複数回校正検出し、毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断し、毎回の判断はいずれも前記チャネルに故障が存在することである場合、前記チャネルに故障が存在することを確定し、そうでない場合、前記チャネルに故障が存在しないことを確定する。ただし、本発明は校正回数を制限しない。
【００４１】
校正するたびに、前記チャネルの電力、信号対雑音比及び幅範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することができるが、それに制限されない。
【００４２】
具体的に、下記判断条件を採用してもよい。
【００４３】
１つのチャネルが、
該チャネルの電力と全部のチャネルの平均電力との差が対応の電力閾値よりも小さいという条件１、
該チャネルの信号対雑音比が対応の信号対雑音比閾値よりも小さいという条件２、
該チャネルの出力周波数帯域内の幅範囲が対応の幅範囲閾値よりも大きいという条件３、の１つ又は複数の条件のうちのいずれか１つを満たす場合（いずれか１つは複数種を同時に満たす場合を含む）、該チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該チャネルに故障が存在しないと判断する。
【００４４】
上記条件１は電力校正準則による判断であり、条件２は信号対雑音比準則による判断である。本実施例では、参照チャネルと通常チャネルとの異なりを考慮して、参照チャネルについて、条件３、即ちチャネル平坦度準則による判断を更に追加する。具体的に、１つの参照チャネルが前記条件１、条件２及び条件３のうちのいずれか１つを満たす場合、該参照チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該参照チャネルに故障が存在しないと判断し、１つの通常チャネルが前記条件１及び条件２のうちのいずれか１つを満たす場合、該通常チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該通常チャネルに故障が存在しないと判断する。
【００４５】
上記ステップ１２０において前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行う際に、参照チャネルに対するランク低減処理と通常チャネルに対するランク低減処理に分けられる。
【００４６】
参照チャネルが故障する場合、故障が存在しない候補参照チャネルから新たな参照チャネルを選択することができ、元の参照チャネルはチャネル校正用の参照チャネルとされなくなる。
【００４７】
具体的に、参照チャネルに対するランク低減処理は、
参照チャネルに故障が存在しない場合、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルに故障が存在し、且つ故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、故障が存在しない１つの候補参照チャネルを新たな参照チャネルとし、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルと全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行い、前記参照チャネルのランク低減は、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含むことと、を含む。大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じた後、参照チャネルの故障が存在しない方向でのチャネルは閉じなくてもよい。
【００４８】
チャネル校正の面から言えば、参照チャネルに故障が存在しなく、又は１つの新たな参照チャネルが選択された場合、続いて通常チャネルを校正することができる。参照チャネルと全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、通常チャネルを校正しなくなる。ただし、故障が存在する通常チャネルに対してランク低減処理を行うことができる。候補参照チャネルは参照チャネルとして選択されない場合、通常チャネルとしてランク低減処理を行う。新たな参照チャネルを選択した後、元の故障が存在する参照チャネルは通常チャネルとしてランク低減処理を行うことができる。
【００４９】
ＴＤＤのMassive ＭＩＭＯシステムでは同一のチャネルにおけるアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとのレシプロシティーを考慮する必要があり、アップリンク参照チャネルとダウンリンク参照チャネルは１つの参照チャネルにある必要がある。
【００５０】
具体的に、通常チャネルに対するランク低減処理には下記２種の方式がある。
【００５１】
方式１、故障が存在する各通常チャネルに対して、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じる。
この方式は比較的に簡単であり、故障が存在する通常チャネルについて、アップリンクチャネルの故障であっても、ダウンリンクチャネルの故障であっても、アップリンクチャネルとダウンリンクチャネルの両方の故障であっても、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じ、データ伝送とビームフォーミングに関与しなくなる。
【００５２】
方式２、故障が存在する各通常チャネルについて、該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられる（例えば空間分割ユーザに割り当てられる）場合、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じ、アップリンクチャネルの故障とダウンリンクチャネルの故障を区別しなく、該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられない（例えば非空間分割ユーザに割り当てられ、又はシステム全体のビームフォーミング機能が閉じられる）場合、アップリンクチャネルの故障とダウンリンクチャネルの故障に対してそれぞれランク低減処理を行い、即ち、該通常チャネルのアップリンクチャネルに故障が発生すると、そのアップリンクチャネルを閉じ、該通常チャネルのダウンリンクチャネルに故障が発生すると、そのダウンリンクチャネルを閉じる。
この方式では、通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられない場合、１つの方向でのチャネル故障しか存在しないと、他の方向でのチャネルを使用することができる。ただし、該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられるかどうかの場合によってリアルタイムに調整する必要があり、処理は相対的に複雑である。
【００５３】
本実施例において、該通常チャネルのアップリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのアップリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含み、該通常チャネルのダウンリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのダウンリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含む。ただし、本発明はチャネルを閉じる他の方式を採用してもよい。
【００５４】
本実施例は、大規模アンテナシステムのチャネルランク低減の装置を更に提供し、図２に示すように、
アンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断するように設定される検出判断モジュール１０と、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うように設定されるランク低減処理モジュール２０と、を備える。
【００５５】
選択的に、
前記検出判断モジュールがアンテナのチャネルを校正検出し、検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することは、アンテナのチャネルを複数回校正検出し、毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断し、毎回の判断はいずれも前記チャネルに故障が存在することである場合、前記チャネルに故障が存在することを確定し、そうでない場合、前記チャネルに故障が存在しないことを確定すること、を含む。
【００５６】
選択的に、
前記検出判断モジュールが毎回の検出結果に基づいて前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断することは、毎回検出した前記チャネルの電力、信号対雑音比及び幅範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断すること、を含む。
【００５７】
選択的に、
前記検出判断モジュールが前記チャネルの電力、信号対雑音比及び周波数範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、チャネルが故障チャネルであるかどうかを判断することは、１つのチャネルが、
該チャネルの電力と全部のチャネルの平均電力との差が対応の電力閾値よりも小さいという条件１、
該チャネルの信号対雑音比が対応の信号対雑音比閾値よりも小さいという条件２、
該チャネルの出力周波数帯域内の幅範囲が対応の幅範囲閾値よりも大きいという条件３、の１つ又は複数の条件のうちのいずれか１つを満たす場合、該チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該チャネルに故障が存在しないと判断する。
【００５８】
選択的に、
前記検出判断モジュールが前記チャネルの電力、信号対雑音比及び周波数範囲のうちの１つ又は複数のものに基づいて、前記チャネルが故障チャネルであるかどうかを判断することは、
１つの参照チャネルが前記条件１、条件２及び条件３のうちのいずれか１つを満たす場合、該参照チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該参照チャネルに故障が存在しないと判断することと、
１つの通常チャネルが前記条件１及び条件２のうちのいずれか１つを満たす場合、該通常チャネルに故障が存在すると判断し、そうでない場合、該通常チャネルに故障が存在しないと判断することと、を含む。
【００５９】
選択的に、
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
参照チャネルに故障が存在しない場合、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルに故障が存在し、且つ故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、故障が存在しない１つの候補参照チャネルを新たな参照チャネルとし、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルと全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行うように前記ランク低減処理モジュールに通知することと、を含み、
前記ランク低減処理モジュールが参照チャネルのランク低減を行うことは、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含む。
【００６０】
選択的に、
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、故障が存在する各通常チャネルに対して、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じること、を含む。
【００６１】
選択的に、
前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、故障が存在する各通常チャネルについて、該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられる場合、該通常チャネルのアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じ、該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられない場合、該通常チャネルのアップリンクチャネルに故障が発生すると、そのアップリンクチャネルを閉じ、該通常チャネルのダウンリンクチャネルに故障が発生すると、そのダウンリンクチャネルを閉じること、を含む。
【００６２】
選択的に、
前記ランク低減処理モジュールが該通常チャネルのアップリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのアップリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含み、前記ランク低減処理モジュールが該通常チャネルのダウンリンクチャネルを閉じることは、該通常チャネルのダウンリンクアンテナの校正重みを０に設定することを含む。
【００６３】
実施例２
本実施例による大規模アンテナシステムは、ＦＤＤのMassive ＭＩＭＯシステムを例とする。本実施例は実施例１によるチャネルランク低減方法とほぼ同様であるが、相違点は、ＦＤＤシステムにおいてチャネルのレシプロシティーを考慮する必要がないため、参照チャネルに対してランク低減処理を行う際に、アップリンク参照チャネルとダウンリンク参照チャネルをそれぞれ処理することができることである。
【００６４】
具体的に、本実施例では、チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
２つの方向での参照チャネルにはいずれも故障が存在しない場合、参照チャネルのランク低減を行わないことと、
少なくとも１つの方向での参照チャネルには故障が存在し、且つ該方向での全部の候補参照チャネルにはいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行うことと、
少なくとも１つの方向での参照チャネルには故障が存在し、且つ参照チャネルの故障が存在する各方向にはいずれも故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、前記各方向での故障が存在しない１つの候補参照チャネルを該方向での新たな参照チャネルとし、参照チャネルのランク低減を行わないことと、を含み、
前記２つの方向とはアップリンク方向とダウンリンク方向であり、前記参照チャネルのランク低減の方式は、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含む。
【００６５】
同様に、本実施例によるチャネルランク低減の装置と実施例１によるチャネルランク低減の装置とを比較すると、ランク低減処理モジュールによる参照チャネルのランク低減に対する処理は異なる。
【００６６】
具体的に、
本実施例によるランク低減処理モジュールがチャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、
参照チャネルに故障が存在しない場合、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルに故障が存在し、且つ故障が存在しない候補参照チャネルがある場合、故障が存在しない１つの候補参照チャネルを新たな参照チャネルとし、参照チャネルに対してランク低減処理を行わないことと、
参照チャネルと全部の候補参照チャネルにいずれも故障が存在する場合、参照チャネルのランク低減を行うように前記ランク低減処理モジュールに通知することと、を含み、
前記ランク低減処理モジュールが参照チャネルのランク低減を行うことは、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じること、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じることを含む。
【００６７】
実施例３
本実施例による大規模アンテナシステムは、ＦＤＤのMassive ＭＩＭＯシステムであってもよく、ＴＤＤのMassive ＭＩＭＯシステムであってもよい。本実施例によるチャネルランク低減の方法は、実施例１又は実施例２によるチャネルランク低減の方法を基に、故障チャネルの数量を統計する処理を追加し、故障チャネルが多すぎる場合、１種のランク低減処理方式を採用し、故障チャネルが多くない場合、実施例１又は実施例２によるランク低減処理方式を採用する。
【００６８】
具体的に、本実施例では、前記チャネルに故障が存在するかどうかを判断した後、故障が存在するチャネルの数量を統計し、
前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、まず前記数量が対応の数量閾値以上であるかどうかを判断することと、
そうである場合、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じて、故障が存在するアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じる（この時、アップリンク・ダウンリンクチャネルの閉じもそれぞれ処理されるものである）ことと、
そうでない場合、参照チャネルと通常チャネルに対して、それぞれランク低減処理を行い、実施例１又は実施例２によるランク低減処理方式を採用することができることと含む。
【００６９】
対応的に、本実施例によるチャネルランク低減の装置における検出判断モジュールは更に、故障が存在するチャネルの数量を統計するように設定され、前記ランク低減処理モジュールが前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいてチャネルのランク低減処理を行うことは、まず前記数量が対応の数量閾値以上であるかどうかを判断することと、そうである場合、前記大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じて、故障が存在するアップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルを閉じることと、そうでない場合、参照チャネルと通常チャネルに対して、それぞれランク低減処理を行うことと、を含む。
【００７０】
以下、幾つかの適用における例示により説明する。
【００７１】
例示１
本実施例ではチャネルの間の差異性とチャネルの受信信号を利用してチャネルに障害があるかどうかを判定する。電力準則、信号対雑音比準則及びチャネル平坦度準則等により、チャネルが故障チャネルであるかどうかを組合わせて判断することができるが、それに制限されない。本例示では異なるチャネルと異なる機能を区別してランク低減処理を行う。
【００７２】
図３に示すように、本例示による大規模アンテナシステムには合計６４本のアンテナがあり、アンテナの配列方式と番号規則は図に示され、該６４本のアンテナは２つの極性方向のアンテナを含む。
【００７３】
アンテナ校正の設計において、仮にチャネル０がデフォルトのアップリンク・ダウンリンク校正の参照チャネルとし、同時にアンテナの配列順序及び実際応用における相対位置関係に基づいて、チャネル１６、チャネル３２及びチャネル４８を候補参照チャネルとして選択すれば、これらの参照チャネルは１つの参照チャネルプールを構成する（参照チャネルの選択はアンテナ配置と無線周波数機器全体モデルによるものであり、異なる無線周波数機器全体に対して、参照チャネルの選択も異なってもよく、一般的に参照チャネルプールを１つのテーブル全体としてシステム装置に保存する）。他のチャネルでは校正する際に参照チャネルを基準とし、校正後に他のチャネルの振幅位相特性は参考チャネルのものと一致を保持する。
【００７４】
本例示による大規模アンテナシステムのチャネルランク低減の方法では、チャネルに故障が存在するかどうかを判断する過程は下記通りであり、図４を参照してもよい。
【００７５】
本例示では、参照チャネルと通常チャネルに対して異なる判断方式を採用する。例示的に、参照チャネルに対して、下記準則１、準則２及び準則３に基づいて故障を判断し、通常チャネルに対して、準則１及び準則２を基づいて故障を判断する。
【００７６】
準則１に基づく判断について
校正検出で受信したアンテナデータにより各チャネルの電力と全部のチャネルの平均電力との差を計算し、該差値が対応の電力閾値DeltaＰ１よりも小さい場合、該チャネルの受信した信号が弱く、雑音又は他のチャネルから漏れた信号である可能性があると認められ、該チャネルが電力校正準則を満たさないと判断し、そうでない場合、該チャネルが電力校正準則を満たすと判断する。
例えば、合計３つのチャネルがあり、そのうちの２つのチャネルは受信電力が１５であり、１つのチャネルは受信電力が２であると、全部のチャネルの平均電力は１０.６である。仮にDeltaＰ１を−３とすれば、電力が１５である２つのチャネルの電力と全部のチャネルの平均電力との差は４.４であり、閾値−３よりも大きいため、該２つのチャネルが電力校正準則を満たすと判断する。電力が２であるチャネルの電力と全部のチャネルの平均電力との差は−８.６であり、閾値−３よりも小さいため、該チャネルが電力校正準則を満たさないと判断する。
【００７７】
準則２に基づく判断について
校正検出で受信したアンテナデータによりし、各チャネルの信号対雑音比を推定し、あるチャネルの信号対雑音比が対応の閾値ＳＮＲ１よりも小さい場合、該チャネルが信号対雑音比準則を満たさないと判断し、そうでない場合、該チャネルが信号対雑音比準則を満たすと判断する。
【００７８】
準則３に基づく判断について
校正検出で受信したアンテナデータにより、チャネルの出力周波数帯域内での幅を計算し、チャネルの出力周波数帯域内での幅範囲（即ち幅最大値と幅最小値との差）が設定した幅範囲閾値DeltaＡよりも小さいかどうかを判断し、そうである場合、該チャネルがチャネル平坦度準則を満たすと判断し、そうでない場合、該チャネルがチャネル平坦度準則を満たさないと判断する。
【００７９】
１つの参照チャネルに対して、該参照チャネルが上記３つの準則のうちのいずれか１つを満たさない場合（同時に複数のものを満たさない場合を含む）、該参照チャネルが故障チャネルであると判断する。１つの通常チャネルに対して、該通常チャネルが準則１と準則２のうちのいずれか１つを満たさない場合、該通常チャネルが故障チャネルであると判断する。
【００８０】
なお、１つのチャネル（参照チャネルと通常チャネルを含む）におけるアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルの電力、信号対雑音比及び幅範囲はいずれも異なってもよいため、上記準則を適用して参照チャネルと通常チャネルに故障が存在するかどうかを判断する際に、そのうちのアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルに対してそれぞれ判断する。特別の説明がない場合、１つのチャネルのアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルのうちの少なくとも一方に故障が存在すれば、該チャネルに故障が存在すると認められる。
【００８１】
故障が存在するチャネルに対して、アンテナビットマップにおいて、対応のビット（bit）をFalseに設定してもよく、該チャネルに故障が存在すること又は該チャネルが失効することを示す。該アンテナビットマップは２つであってもよく、１つは各アップリンクチャネルに故障が存在するかどうかを示し、もう１つは各ダウンリンクチャネルに故障が存在するかどうかを示す。
【００８２】
本実施例では、前記チャネルに故障が存在するかどうかの判断結果に基づいて、チャネルのランク低減処理を行うことは、参照チャネルのランク低減処理と通常チャネルのランク低減処理を含む。
【００８３】
参照チャネルに対するランク低減処理は、図５を参照して、
参照チャネルに故障が存在しない場合、参照チャネルのランク低減処理を行わなく、終了することと、
参照チャネルに故障が存在する場合、候補参照チャネルプールに判断されていない候補参照チャネルがあるかどうかを判断し、
判断されていない候補参照チャネルがないと、参照チャネルと全部の候補参照チャネルにいずれも故障が存在することを示し、参照チャネルのランク低減を行い、終了し、前記参照チャネルのランク低減処理は、参照チャネルにおける故障が存在するアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルを閉じ、該システムのビームフォーミングに関する機能を閉じることを含み、
判断されていない候補参照チャネルがあると、候補参照チャネルプールにおける判断されていない候補参照チャネルから１つを選択して故障を判断し、
該候補参照チャネルに故障が存在しないと、該候補参照チャネルを新たな参照チャネルとし、参照チャネルのランク低減処理を行わなく、終了し、
該候補参照チャネルに故障が存在する場合、前の候補参照チャネルプールに判断されていない候補参照チャネルがあるかどうかを判断するステップに返ることと、を含む。
【００８４】
通常チャネルに対するランク低減処理については図６を参照してもよく、本例示において、故障が存在する通常チャネルに対して、まず該通常チャネルがビームフォーミングサービスに用いられるかどうかを判断し、
そうである場合、アップリンクチャネルとダウンリンクチャネルに対して単独にランク低減処理を行い、即ち、アップリンクチャネルが故障すれば、アップリンクチャネルのみに対してランク低減を行い、ダウンリンクチャネルが故障すれば、ダウンリンクチャネルのみに対してランク低減を行い、
そうでない場合、アップリンクチャネルとダウンリンクチャネルに対して組合わせてランク低減を行い、即ちアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルのうちのいずれか１つが故障すれば、対応のアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルに対していずれもランク低減を行う。上記ある方向でのチャネルに対してランク低減を行うことは、該方向でのチャネルを閉じること、例えば該方向でのチャネルのアンテナ校正重み（ＡＣ：Antenna Calibrate）を０に設定することであってもよい。
【００８５】
例示２
本例示では例示１（図３）における６４アンテナのシステムに基づいて、参照チャネルのランク低減を説明する。
【００８６】
本例示による参照チャネルのランク低減ステップは下記通りである。
ステップ１、アンテナ校正検出で受信したデータにより、デフォルトの参照チャネル０が失効するかどうかを判断し、そうである場合、ステップ２に移行し、そうでない場合、ステップ３に移行する。
ステップ２、参照チャネルのランク低減処理を行わなく、他のチャネルの校正を続いて行い、終了する。
ステップ３、参照チャネルプールから判断されていない候補参照チャネルを選択し、選択し得る場合、ステップ４に移行し、選択し得ない場合、全部の候補参照チャネルがいずれも故障し、ステップ６に移行し、
選択した候補参照チャネルの順序は順に候補参照チャネル１６、候補参照チャネル３２、最後に候補参照チャネル４８である。
ステップ４、候補参照チャネルに故障が存在するかどうかを判断し、故障が存在する場合、ステップ３に返り、故障が存在しない場合、ステップ５に移行する。
ステップ５、参照チャネルのランク低減処理を終了し、該候補参照チャネルを後続のアンテナ校正計算の参照チャネルとして選択し、他のチャネルの校正を続いて行い、終了する。
ステップ６、参照チャネルのランク低減処理を行う。
【００８７】
上記ステップ１において、本例示では校正検出と判断を１６回行い、該参照チャネル０に対する１６回の判断結果がいずれも故障であれば、該参照チャネル０に故障が存在すると判断する。参照チャネルに故障が存在するかどうかの判断過程において、上記実施例１における３つの条件を判断する必要があり、例示的に、そのうちの閾値は、
条件１の電力閾値DeltaＰ１＝−５db、
条件２の信号対雑音比閾値ＳＮＲ１＝２０DB、
条件３のチャネル平坦度閾値DeltaＡ＝１DB、という方式で値を取っても良い。
【００８８】
本例示において、アップリンク・ダウンリンクチャネルは独立であり、アップリンク・ダウンリンクの組合せ、チャネルのレシプロシティーの利用を必要としない。参照チャネルの故障に対するランク低減処理はアップリンク参照チャネルとダウンリンク参照チャネルを区別し、図７を参照してもよい。
【００８９】
まずアップリンク参照チャネルと候補アップリンク参照チャネルに対して校正検出と故障判断を行い、アップリンク参照チャネルと全部の候補アップリンク参照チャネルが故障する場合、参照チャネルのランク低減を行う。そうでない場合、ダウンリンク参照チャネルと全部の候補ダウンリンク参照チャネルに対して校正検出と故障判断を行い、アップリンク参照チャネルと全部の候補アップリンク参照チャネルが故障する場合、参照チャネルのランク低減を行い、そうでない場合、アップリンク・ダウンリンクチャネルの校正重みを保存する。続いて後続の処理を行う。
【００９０】
上記フローにより、図３に示す６４アンテナシステムでは、チャネル０、チャネル１６、チャネル３２及びチャネル４８のアップリンクチャネル及び/又はダウンリンクチャネルがいずれも故障すれば、大規模アンテナシステムのビームフォーミング機能を閉じ、この時基地局はＴＭ７、ＴＭ８モードのビームフォーミングを使用することができない。ただし、基地局はビームフォーミングに関する適用を行うことができなくても、依然として他のＴM2、ＴＭ３等の正常Ｌｔｅモードの作動を行うことができ、基地局セルは依然として正常のサービスを続いて行うことができる。
【００９１】
例示３
本例示では、ビームフォーミングサービスに用いられない通常チャネルのランク低減処理に関し、
アップリンク・ダウンリンク校正のフローにより、それぞれアップリンク・ダウンリンクチャネルの校正検出を行うステップ１と、
アップリンク・ダウンリンクチャネルの故障判断を行うステップ２と、
故障が存在するアップリンク・ダウンリンクチャネルに対してランク低減処理を行うステップ３と、を含む。
【００９２】
通常チャネルに対する校正検出と判断については、１６回の校正検出と判断も行う。１６回の校正検出と判断により、該チャネルがいずれも故障であると判断される場合、該チャネルに故障が存在すると判断する。
【００９３】
通常チャネルに故障が存在するかどうかの判定過程において、上記実施例１における２つの準則を使用し、そのうちの閾値は、
条件１の電力閾値DeltaＰ２＝−１０db、
条件２の信号対雑音比（ＳＮＲ：SIGNAL-NOISE RATIO）閾値ＳＮＲ２＝１５DB、という方式で値を取っても良い。
【００９４】
通常チャネルは故障であると判断される場合、割り当てられたユーザを区別して異なるランク低減処理を行う必要がある。その原因については、アップリンク・ダウンリンクアンテナのランク低減は、ビームフォーミングユーザの性能に直接に影響を与えることである。
【００９５】
通常チャネルはビームフォーミングを行わないユーザに割り当てられる場合、そのアップリンクチャネルとダウンリンクチャネルのランク低減処理は独立であり、互いに関連しなく、下記通りである。
アップリンクチャネルが故障する場合、該アップリンクチャネルのアンテナ校正重みを０に設定し、
ダウンリンクチャネルが故障する場合、該ダウンリンクチャネルのアンテナ校正重みを０に設定する。
【００９６】
このように、アップリンクチャネルのみが故障する場合、基地局のダウンリンクに影響を与えなく、基地局のダウンリンク方向において、ダウンリンク６４アンテナのブロードキャストカバレッジと６４アンテナのダウンリンク電力発信を確保することができ、ダウンリンクチャネルのみが故障する場合、基地局のアップリンクに影響を与えない。基地局のアップリンク方向において、基地局はユーザの６４アンテナの合併ゲインを受信することができ、基地局のアップリンク受信性能を確保する。
【００９７】
例示４
本例示ではビームフォーミングサービスに用いられる通常チャネルのランク低減処理に関する。
【００９８】
空間分割ユーザ、即ちビームフォーミングを行う必要があるユーザに対して、ランク低減処理については特別の考慮が必要である。本例示ではＴＤＤシステムのMassive ＭＩＭＯを例とし、ＴＤＤのMassive ＭＩＭＯは主に空間のアップリンク・ダウンリンクのレシプロシティーを利用して、大量の受信アンテナにより、ユーザのより多くのチャネル情報を取得し、それによりより多くのユーザは空間分割多重を行い、基地局のアップリンク・ダウンリンクのスループットを向上させ、Massive ＭＩＭＯの商業用の価値を実現することができる。
【００９９】
本例示では、通常チャネルの故障に対する判断が例示３と一致するが、アップリンク・ダウンリンクチャネルの故障処理において異なり、図８を参照してもよい。
【０１００】
１つの通常チャネルのアップリンクチャネルが故障する場合、該チャネルのアップリンクアンテナの校正重みとダウンリンクアンテナの校正重みをいずれも０に設定し、
１つの通常チャネルのダウンリンクチャネルが故障する場合、該チャネルのダウンリンクアンテナの校正重みとアップリンクアンテナの校正重みをいずれも０に設定する。
【０１０１】
例１、チャネル２のアップリンクチャネルが故障し、アップリンク校正処理判断に基づいて、この時チャネル２のアップリンク校正重みを０に設定する必要がある。チャネル２のダウンリンクチャネルは正常であり、対応のダウンリンクアンテナの校正重みを算出する。
【０１０２】
しかし、チャネル２のアップリンクチャネルが故障するため、アップリンクアンテナの校正重みを０に設定する場合、チャネル２が受信したデータは無効のデータであり、対応のチャネルが受信したエアインタフェース情報を取得することができない。本実施例ではＳＲＳを利用してチャネル推定を計算し、チャネル２のチャネル推定は全て０であり、アップリンク・ダウンリンクチャネルのレシプロシティーに基づいて、アップリンクでは６３個のチャネルの新規情報しか取得することができなく、ダウンリンクには６３チャネルのビームフォーミング重みしかない。
【０１０３】
この時チャネル２のダウンリンクチャネルもデータ信号を送信するべきではなく、さもないと、ビームフォーミングの方向を破壊し、ビームフォーミングの性能の劣化を招く。マルチユーザの空間分割の際に、マルチユーザの間の直交性は破壊され、性能の劣化は更に酷くなる。従って、この時のアンテナのランク低減ではチャネル２のダウンリンクアンテナの校正重みを０に設定する必要もあり、チャネル２のダウンリンクチャネルを閉じることに相当する。
【０１０４】
例２、チャネル６０のダウンリンクチャネルは故障し、チャネル６０のダウンリンクアンテナの校正重みを０に設定する。チャネル６０のアップリンクチャネルは正常であり、チャネル６０のアップリンクアンテナの校正重みを取得できる。
【０１０５】
チャネル６０のアップリンクアンテナの校正重みを０に設定しなく、つまりチャネル６０のアップリンクチャネルを閉じないと、アップリンクチャネル推定を利用してダウンリンクビームフォーミング重みを計算する際に、６４アンテナのアンテナマトリックスにより重みを計算し、そのダウンリンクでは実際のビームフォーミングの際に、６４アンテナが共に対応のビームフォーミング重みにより信号を発信しなければ、ダウンリンクは正確の所望の方向付けの方向ではない。チャネル６０のダウンリンクチャネルが故障し、ダウンリンクアンテナの校正重みを０に設定し、該アンテナに対応するビームを送信することができないと、他の６３本のアンテナはエアインタフェースで発信する際にビームフォーミングが元の所望の方向から逸らし、ビームフォーミングの効果を達成しなくなる。
【０１０６】
従って、この場合、チャネル６０のアップリンクアンテナの校正重みも０に設定する必要があり、アップリンクでは６３個の受信チャネルによりアップリンクチャネル推定を取得し、それからこれらの６３個のチャネルのチャネル推定を利用してダウンリンクのビームフォーミング重みを計算し、ダウンリンクのビームフォーミングは所望の効果を達成する。
【０１０７】
例示４
本例示では大規模（massive）アンテナにおいて、障害のチャネル数が一定の数量に達する際のランク低減処理に関する。
【０１０８】
本例示ではまずアンテナの校正検出により故障のチャネルを確定し、それから故障のアンテナの数量を判断し、対応のランク低減処理を行い、下記を含む。
アンテナの校正検出と判断により、全部の故障の参照チャネルと候補参照チャネルを選択し、その数量を統計し、Ｍと記し、
アンテナの校正検出と判断により、全部の故障の通常チャネルを選択し、その数量を統計し、Ｎと記し、
故障のアンテナ数Ｍ＋Ｎが対応の数量閾値Ｔに達しなく、即ちＭ＋Ｎ＜Ｔである場合、上記例示３の記載のように、参照チャネルと通常チャネルに対して、それぞれランク低減処理を行い、
故障のアンテナ数Ｍ＋Ｎが障害のアンテナ数量閾値Ｔに達し、即ちＭ＋Ｎ≧Ｔである場合、障害のアンテナ数量が多すぎ、Massive ＭＩＭＯのアレーアンテナモデルを破壊すると認められ、この時大規模アンテナのビームフォーミング機能を閉じ、基地局が他のＴＭ２、ＴＭ３等の正常Ｌｔｅモードの作動しか行わなく、基地局の通常サービスを確保する。同時に、故障のチャネルに対して、アップリンク・ダウンリンクチャネルの障害を区別して、単独のランク低減処理を行い、即ち、
該チャネルのアップリンクチャネルが故障する場合、該チャネルのアップリンクアンテナの校正重みを０に設定し、即ちアップリンクチャネルのランク低減を行い、
該チャネルのダウンリンクチャネルが故障する場合、該チャネルのダウンリンクアンテナの校正重みを０に設定し、即ちダウンリンクチャネルのランク低減を行う。
【０１０９】
該実施例において、全部のアンテナがいずれも障害すれば、基地局は正常に作動できなくなり、この時バックグラウンドに報告して警告し、基地局は作動を停止する必要があり、サービスマンによる修理又は交換処理の後に続いて作動する。該実施例によるランク低減処理手段は、実際の適用においても可能であり、大規模アンテナシステムの信頼性に対してより良い保障を提供する。
【０１１０】
上記方法及び装置から分かるように、実際の外部フィールド商業用途においてアンテナの故障が発生し、非ビームフォーミングのシーンで、基地局が正常のサービスと基本機能を行うことを確保でき、ビームフォーミングのシーンで、チャネルの障害による基地局のビームフォーミング機能の無力化を避け、基地局の空間分割性能を確保できる。これは大規模アンテナシステムのMassive ＭＩＭＯにとって非常に重要であり、商業用製品の信頼性とロバスト性を向上させると共に、製品の稼働コストを低減する。
【０１１１】
当業者が理解できるように、上記実施例の全部又は一部のステップはコンピュータプログラムフローにより実現されることができ、前記コンピュータプログラムはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されることができ、前記コンピュータプログラムは対応するハードウェアプラットフォーム（例えば、システム、設備、装置、デバイス等）において実行され、実行される時、方法の実施例のステップの１つ又はその組合せを含む。
【０１１２】
選択的に、上記実施例の全部又は一部のステップは集積回路により実現されることもでき、これらのステップはそれぞれ各集積回路モジュールに製作されてもよく、又はそれらのうちの複数のモジュール又はステップを単一の集積回路モジュールに製作して実現してもよい。
【０１１３】
上記実施例における装置/機能モジュール/機能ユニットは汎用のコンピュータ装置により実現されることができ、それらは単一のコンピュータ装置に集中してもよく、複数のコンピュータ装置からなるネットワークに分布してもよい。
【０１１４】
上記実施例における装置/機能モジュール/機能ユニットはソフトウェア機能モジュールの形式で実現され且つ独立の製品として販売され又は使用される場合、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されることができる。上記コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は読み出し専用メモリ、ディスク又は光ディスク等であってよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明の実施例による手段によれば、一部のアンテナの障害が発生する場合、故障チャネルを正確的に特定して、故障チャネルに対してランク低減処理を行って、アンテナの障害による悪い影響を解消し、大規模アンテナシステムの信頼性と安定性を向上させることができる。
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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