(57)【要約】      （修正有）【課題】アンバランスな送信アンテナ利得を補償するための方法及びシステムを提供する。【解決手段】第１のアンテナ３０８及び第２のアンテナ３２０と、第１及び第２のアンテナに関係する第１及び第２の送信チェーンと、第１及び第２のアンテナに関係する第１及び第２の受信チェーンとを持つ送信ノードを有するワイヤレス通信システムにおいて、第１及び第２の受信チェーンにおける信号強度をサンプリングするステップと、サンプリングされた信号強度に基づいて、アンテナ利得におけるアンバランスを決定するステップと、第１のアンテナの送信電力を調節して、アンバランスをオフセットするステップとを含む。【選択図】図３
2015213344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１および第２のアンテナと、前記第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の送信チェーンと、前記第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の受信チェーンとを持つ送信ノードを有するワイヤレス通信システム中での、アンバランスな送信アンテナ利得を補償するための方法において、
ａ）前記第１および第２の受信チェーンにおける信号強度をサンプリングするステップと、
ｂ）前記サンプリングされた信号強度に基づいて、アンテナ利得におけるアンバランスを決定するステップと、
ｃ）前記第１のアンテナの送信電力を調節して、前記アンバランスをオフセットするステップとを含む方法。
【請求項２】
前記第１および第２の受信チェーンにおける信号強度をサンプリングするステップは、受信した信号強度インジケータを測定することを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１のアンテナの送信電力を調節するステップは、おおよそ４０ｂＢよりも大きな信号強度が、前記受信チェーンのうちの１つにおいて測定されるときにのみ起こる請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第１のアンテナの送信電力を調節するステップは、前記第１の受信チェーンの信号強度と、前記第２の受信チェーンの信号強度との間の差がしきい値を超えるときにのみ起こる請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記送信電力を調節するステップは、前記第１の受信チェーンの信号強度と、前記第２の受信チェーンの信号強度との間の差のおおよそ２分の１の量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節することを含む請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記送信電力を調節するステップは、前記第１の受信チェーンの信号強度と、前記第２の受信チェーンの信号強度との間の差におおよそ等しい量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節することを含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記送信電力を調節するステップは、前記第１の送信チェーンの電力増幅器を調節することを含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記送信電力を調節するステップは、前記第１の送信チェーンのアナログおよびデジタルの利得を調節することをさらに含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記送信電力を調節するステップは、固定量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節することを含む請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記固定量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節するステップが、データスループットの向上をもたらした場合に、前記固定量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を再調節するステップをさらに含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも第１および第２のアンテナと、前記第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の送信チェーンと、前記第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の受信チェーンとを有する送信ノードと、前記第１および第２のアンテナにおける送信電力を調節するように構成されている送信電力制御装置とを具備するワイヤレス通信のためのシステムにおいて、
前記送信電力制御装置は、前記第１の受信チェーンにおける信号強度が、前記第２の受信チェーンにおける信号強度とは異なるときに、前記第１のアンテナの送信電力を調節するシステム。
【請求項１２】
前記第１および第２の受信チェーンは、前記送信電力制御装置に機能的に接続されている信号電力センサを備える請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１および第２の受信チェーンは、低ノイズ増幅器を備え、前記信号電力センサは、前記低ノイズ増幅器の下流に位置付けられている請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記信号電力センサは、受信した信号強度インジケータを測定するように構成されている請求項１２記載のシステム。
【請求項１５】
前記送信電力制御装置は、前記信号電力センサが、前記受信チェーンのうちの１つにおいて、おおよそ４０ｂＢよりも大きな信号強度を測定したときに、前記第１のアンテナの送信電力を調節する請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記送信電力制御装置は、前記第１の受信チェーンにおける信号強度が、前記第２の受信チェーンにおける信号強度としきい値だけ異なるときに、前記第１のアンテナの送信電力を調節する請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
前記送信電力制御装置は、前記第１の受信チェーンの信号強度と、前記第２の受信チェーンの信号強度との間の差のおおよそ２分の１の量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節する請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記送信電力制御装置は、前記第１の受信チェーンの信号強度と、前記第２の受信チェーンの信号強度との間の差におおよそ等しい量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節する請求項１６記載のシステム。
【請求項１９】
前記送信電力制御装置は、前記第１の送信チェーンの電力増幅器を調節するように構成されている請求項１１記載のシステム。
【請求項２０】
前記送信電力制御装置は、前記第１の送信チェーンのアナログおよびデジタルの利得を調節するように構成されている請求項１９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）ワイヤレス通信システムに関連し、より詳細には、送信性能を向上させるシステムおよび方法に関連している。
【発明の背景】
【０００２】
データを送受信するために複数のアンテナを用いるワイヤレス通信局は、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システムとして知られている。複数のアンテナの使用は、追加の帯域幅または送信電力の増加を必要とすることなく、データスループットおよびリンク領域における著しい向上をもたらす。ＭＩＭＯシステムは、従来の信号アンテナシステムよりも良好なスペクトル効率を発揮しつつ、より信頼できるリンクおよび低減されたフェージングを有する。名称により示唆されているように、典型的なＭＩＭＯ通信局は、送信機および受信機において複数のアンテナを用いる。ＭＩＭＯシステムにより提供される向上の１つの基盤は、このようなシステムが使用されることが多いマルチパス環境の活用である。したがって、各信号は、送信機と受信機との間で複数の直交チャネルを発生させることができるマルチパス伝搬を経験する。次に、データは、より多くの帯域幅を必要とすることなく、それらのチャネルを通して並行して、同時に送信される。
【０００３】
ＭＩＭＯ通信システムにより象徴される利点にかかわらず、性能を向上し得るエリアが存在する。上記で論じたように、局間での複数の独立した伝搬パスは、データスループットにおけるマルチストリーム向上を可能にする複数の直交チャネルを生成するために不可欠である。しかしながら、複数の伝搬パス間の相対パス損失におけるアンバランスは、受信機に到来する複数の信号の電力における拡散が、受信機のダイナミックレンジを超える状況に至る可能性がある。
【０００４】
受信機は、典型的に、総帯域内電力を所望のレベルに調節する自動利得機能を用いることから、相対的に最小のパス損失を経験する信号が、それに応じてより強力になり、適切に均一化されるだろう。一方で、相対的により大きなパス損失を経験する信号は、より弱くなり、受信機のノイズフロアにより近づき、この信号は乏しい信号対ノイズ比を有することになるかもしれない。実際には、信号間でのパス損失のアンバランスが十分大きいとき、受信機のダイナミックレンジは乗り越えられ、強い信号および弱い信号の両方を適切に同時に復元することが不可能になる。結果として、送信機は、同時に起こるデータの、より低い変調レートまたはより少ない数の独立ストリームを使用し、ＰＨＹデータスループットを減少させるように強いられる。
【０００５】
正しく認識されるように、送信アンテナ利得自体もまた、この状況につながり得るアンバランスに左右されるかもしれない。短距離の見通し線（ＬＯＳ）チャネル状態は、典型的に、送信および受信アンテナのダイレクトパスおよびクロスパスに対する相対的に等しい損失を有する。しかしながら、独立したアンテナの物理的な指向およびロケーションは、ＭＩＭＯシステムにおけるアンテナ利得に影響を与える主なファクタである。結果として、アンテナは、利得における著しいアンバランスとともに、結果としてのＬＯＳ状態における損なわれた性能を示すことになる。したがって、たとえパス損失に関して相対的にバランスのとれたチャネルが存在したとしても、チャネルへの電力は、送信アンテナ利得における不整合に起因して既にアンバランスになっており、信号は、電力のより大きな拡散とともに、受信器に到来する。これは、上述したアンバランスなパス損失状態と同じタイプのストレスを受信機のダイナミックレンジに生じさせる。
【０００６】
この状態の例は、図１に示されており、図１は、３ｘ３のＭＩＭＯシステムにおけるノードＡからノードＢへのバランスのとれたチャネルに比べて、アンバランスな送信アンテナ利得の影響を概略的に表す。ベースバンドは、３つの送信チェーン１０６、１０８および１１０への実質的に同等な電力レベルを有する、電力対周波数プロットにより示される代表的なパルス波形信号１００、１０２および１０４を配信する。送信アンテナ利得ブロック１１２により示されている、アンバランスなアンテナ利得のために、信号１１６および１１８は、信号１１４に比べて減衰される。各チェーンは、ブロック１２０において、バランスのとれたチェーンにわたって送信される。それに応じて、各送信チェーンにより送られる信号は、バランスのとれたアンテナ利得により示されている、受信アンテナ利得ブロック１２２に到来する。したがって、各受信チェーン１２４、１２６および１２８は、受信チェーン１２４に関して信号１３０によって示されている信号の合成を各送信チェーンから受信する。理解できるように、信号１３０の成分は、同等の電力レベルを有しておらず、その広がりは、潜在的に受信機のダイナミックレンジを超え、または、そうでなければ、その性能を低下させる。示されてはいないが、他の２つのチェーンにおける受信合成信号には同一の状態が存在する。
【０００７】
テストすることを通して、アンバランスなアンテナ利得送信は、より遠い側の受信機に影響するが、受信におけるアンバランスなアンテナ利得は、図２に示されているような受信機に典型的に存在する自動利得制御により補償されることが決定されている。実質的に同等な電力レベルを有する、信号２００、２０２および２０４は、ノードＢからノードＡへの送信のために、３つの送信チェーン２０６、２０８および２１０に供給される。信号は、送信アンテナ利得ブロック２１２により示されているような、送信の間にバランスのとれたアンテナ利得を有する。信号は、ブロック２１４において、バランスのとれたチャネルにわたって送信される。このように、ノードＡに到来する合成信号２１６、２１８および２２０の成分は、実質的に同等な電力レベルも有する。ノードＡにおける信号は、受信アンテナ利得ブロック２２２により示されるアンバランスなアンテナ利得を経験し、受信チェーン２２４、２２６および２２８に供給される。アンバランスな利得のために、合成信号２３２および２３４は、合成信号２３０に比べて減衰される。しかしながら、各チェーンに対する受信機の独立した自動利得制御（ＡＧＣ）は、ＡＧＣブロック２３６におけるこの減衰を補償し、等化された合成信号２３８、２４０および２４２をベースバンドに配信する。
【０００８】
ＭＩＭＯ通信システムに対する送信チャネルにおけるアンバランスを補償するための１つの従来のストラテジーは、各アンテナからブロードキャストされる信号の特性を調節するように努め、送信されるエネルギーを受信機において集中させるビームフォーミング技術に依存する。しかしながら、ビームフォーミング技術は、送信信号に対する適切な調節を行うことを可能にする、通信チャネルの特性についての知識を必ず必要とし、それに応じて、適切なステアリング行列の決定のような、比較的複雑なチャネル推定ストラテジーを必要とする。
【０００９】
したがって、受信機により経験されるダイナミックレンジを最小化し、データスループットにおける低減を避ける、ワイヤレス通信のためのシステムおよび方法を提供することが望ましいだろう。同様に、ビームフォーミングに関係する複雑性を負うことなく、アンバランスなアンテナ利得を補償することができるシステムおよび方法を提供することが望まれる。本発明は、これらのおよび他のニーズを満たす。
【発明の概要】
【００１０】
上記の目的と、以下で記述され、明らかとなる目的とにしたがって、本開示は、少なくとも第１および第２のアンテナと、第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の送信チェーンと、第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の受信チェーンとを持つ送信ノードを備えるワイヤレス通信システム中での、アンバランスな送信アンテナ利得を補償する方法に向けられている。方法は、第１および第２の受信チェーンにおける信号強度をサンプリングするステップと、サンプリングされた信号強度に基づいて、アンテナ利得におけるアンバランスを決定するステップと、第１のアンテナの送信電力を調節して、アンバランスをオフセットするステップとを含む。好ましくは、第１および第２の受信チェーンにおける信号強度をサンプリングするステップは、受信した信号強度インジケータを測定することを含む。また好ましくは、第１のアンテナの送信電力を調節するステップは、おおよそ４０ｂＢよりも大きな信号強度が受信チェーンにおいて測定されるときにのみ起こる。また、第１のアンテナの送信電力を調節することは、第１の受信チェーンの信号強度と第２の受信チェーンの信号強度との間の差がしきい値を超えるときにのみ起こることが好ましい。
【００１１】
１つの実施形態では、送信電力を調節するステップは、第１の受信チェーンの信号強度と第２の受信チェーンの信号強度との間の差のおおよそ２分の１の量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節することを含む。代替的に、第１の受信チェーンの信号強度と第２の受信チェーンの信号強度との間の差におおよそ等しい量だけ、第１のアンテナの送信電力は調節される。
【００１２】
本開示の別の態様は、第１の送信チェーンの電力増幅器を調節することにより、送信電力を調節するステップを含む。好ましくは、送信電力を調節するステップはまた、第１の送信チェーンのアナログおよびデジタルの利得を調節することを含む。
【００１３】
本開示のさらに別の態様は、固定量だけ、第１のアンテナの送信電力を調節することにより、送信電力を調節するステップに向けられている。留意する実施形態では、固定量だけ第１のアンテナの送信電力を調節するステップの結果として、データスループットが向上した場合、固定量だけ、第１のアンテナの送信電力を再調節することが好ましい。
【００１４】
本開示はまた、少なくとも第１および第２のアンテナと、第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の送信チェーンと、第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の受信チェーンとを備える送信ノードと、第１および第２のアンテナにおける送信電力を調節するように構成されている送信電力制御装置とを有するシステムに向けられている。送信電力制御装置は、第１の受信チェーンにおける信号強度が、第２の受信チェーンにおける信号強度とは異なるときに、第１のアンテナの送信電力を調節する。好ましくは、第１および第２の受信チェーンは、送信電力制御装置に機能的に接続されている信号電力センサを有する。また、好ましくは、第１および第２の受信チェーンは、低ノイズ増幅器を備え、信号電力センサは、低ノイズ増幅器の下流に位置付けられている。
【００１５】
１つの実施形態では、信号電力センサは、受信した信号強度インジケータを測定するように構成されている。送信電力制御装置は、信号電力センサが、受信チェーンにおいて、おおよそ４０ｂＢよりも大きな信号強度を測定したときに、第１のアンテナの送信電力を調節するように構成できる。さらに、送信電力制御装置は、第１の受信チェーンにおける信号強度が、第２の受信チェーンにおける信号強度としきい値だけ異なるときに、第１のアンテナの送信電力を調節するように構成できる。
【００１６】
１つの態様では、送信電力制御装置は、第１の受信チェーンの信号強度と、第２の受信チェーンの信号強度との間の差のおおよそ２分の１の量だけ、第１のアンテナの送信電力を調節する。代替的に、送信電力制御装置は、第１の受信チェーンの信号強度と、第２の受信チェーンの信号強度との間の差におおよそ等しい量だけ、第１のアンテナの送信電力を調節する。
【００１７】
本開示の別の態様は、第１の送信チェーンの電力増幅器を調節するように送信電力制御装置を構成することに向けられている。好ましくは、送信電力制御装置は、第１の送信チェーンのアナログおよびデジタルの利得を調節するようにも構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
さらなる特徴および利点が、添付図面において示されているような本発明の好ましい実施形態に関する下記のより詳細な説明から明らかになるだろう。なお、図面全体を通して、同一の参照文字は、概して同一の部品またはエレメントを指す。
【図１】図１は、送信の間にアンバランスなアンテナ利得を経験するＭＩＭＯワイヤレス通信システムの概略図である。
【図２】図２は、受信の間にアンバランスなアンテナ利得を経験するＭＩＭＯワイヤレス通信システムの概略図である。
【図３】図３は、本発明にしたがった、ＭＩＭＯワイヤレス通信トランシーバの機能的コンポーネントを示す概略図である。
【発明の詳細な説明】
【００１９】
本開示は、アンバランスな送信アンテナ利得を補償するための方法およびシステムを含む。送信制御装置は、トランシーバの各チェーンにおける受信信号を独立的にサンプリングし、各アンテナにおける送信電力を選択的に調節して、何らかの示されているアンバランスを最小化し、送信を受信するノードにおける性能を向上させる。
【００２０】
はじめに、本開示は、特に例示されたマテリアル、方法または構造に限定されるものではなく、当然のことながら多岐にわたるものであるということを理解すべきである。したがって、ここに説明されるマテリアルおよび方法と同様なまたは同等の、多数のマテリアルおよび方法を、本開示の実施形態の実施において使用できるが、ここでは好ましいマテリアルおよび方法が説明されている。
【００２１】
また、ここで使用される専門用語は、単に本開示の特定の実施形態を説明する目的のためのものに過ぎず、限定するように意図していないことを理解すべきである。
【００２２】
特に規定していない限り、ここで使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示が関係する当業者によって一般的に理解される意味と同一の意味を有する。
【００２３】
後に続く詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに関する動作の手順、論理ブロック、処理および他のシンボリック表示という観点から提示されている。これらの説明および表現は、他の当業者にそれらの作業の内容を最も効率よく伝えるためにデータ処理技術の当業者によって使用される手段である。本願では、手順、論理ブロック、プロセスまたはこれらに類するものは、所望の結果をもたらす首尾一貫したステップまたは命令のシーケンスであるとみなされる。ステップは、物理量の物理的な操作を要求するものである。通常、必ずではないが、これらの量は、コンピュータシステムにおいて、記憶され、転送され、組み合わせられ、比較され、および、そうでなければ操作されることが可能な電気信号または磁気信号の形態をとる。
【００２４】
しかしながら、これらの用語および同様の用語はすべて、適切な物理量に関係付けられるものであり、これらの量に適用される便宜的なラベルに過ぎないことを念頭におくべきである。下記の説明から明らかであるように、特に述べていない限り、本願全体を通して、“アクセスすること”、“受信すること”、“送信すること”、“使用すること”、“選択すること”、“決定すること”、“標準化すること”、“乗算すること”、“平均化すること”、“監視すること”、“比較すること”、“適用すること”、“更新すること”、“測定すること”、“導くこと”またはこれに類するもののような用語を利用しての説明は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内での物理（電子）量として表されたデータを操作して、コンピュータシステムのメモリまたはレジスタ、あるいは、他のそのような情報記憶装置、送信デバイスまたはディスプレイデバイス内での物理量として同様に表された他のデータへと変換する、コンピュータシステムまたは同様の電子コンピューティングデバイスの動作および処理のことを指すことを正しく認識すべきである。
【００２５】
ここで説明される実施形態は、１つ以上のコンピュータまたは他のデバイスによって実行されるプログラムモジュールのような、いくつかの形態のコンピュータ使用可能媒体に存在する、コンピュータ実行可能命令の一般的な文脈で説明され得る。一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行し、または、特定の抽象データタイプを実現する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を備える。プログラムモジュールの機能は、さまざまな実施形態において望まれるように、組み合わせられても、または、分散されてもよい。
【００２６】
限定ではない例として、コンピュータ使用可能媒体は、コンピュータ記憶媒体と通信媒体とを含んでいてもよい。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ読取可能命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータのような、情報の記憶のために、任意の方法または技術において実現される、揮発性および不揮発性の媒体、取り外し可能および取外し不可能な媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、これらには限定されないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリまたは他のメモリ技術、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）または他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは、所望の情報を記憶するために使用することができる任意の媒体を含む。
【００２７】
通信媒体は、コンピュータ読取可能命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータを、搬送波または他の転送メカニズムのような、変調されたデータ信号に組み込むことができ、任意の情報配信媒体を含む。“変調されたデータ信号”という用語は、その信号中の情報をエンコードするように、その特徴のうちの１つ以上が設定または変更された信号を意味する。
【００２８】
図面において、単一のブロックが、機能または複数の機能を実行するように説明されているが、実際の実施では、そのブロックにより実行される機能または複数の機能は、単一のコンポーネントで、または、複数のコンポーネントにわたって実行されてもよく、ならびに／あるいは、ハードウェアを使用して、ソフトウェアを使用して、または、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせを使用して、実行されてもよい。また、例示的な送信局および受信局は、プロセッサおよびメモリ、ならびに、ことによると、音声および視覚コンポーネントのような、よく知られているコンポーネントを含む、示されているもの以外のコンポーネントを含んでもよい。
【００２９】
さらに、上記下記問わず、ここに引用されるすべての刊行物、特許公報および特許出願は、その全内容が参照によりここに組み込まれている。
【００３０】
最後に、本明細書および付随の特許請求の範囲において使用されるとき、“ある”および“その”といった単数形は、そうではないことが内容から明示されない限り、複数形の指示対象を含む。
【００３１】
当業者は、多種多様なワイヤレス通信システムが、以下に説明する技術を実現するために適切であることを正しく認識するだろう。図１は、送信電力を調節して、アンバランスな送信アンテナ利得を補償するように構成されている、ＭＩＭＯワイヤレス通信システムにおけるトランシーバ３００の１つの実施形態の機能ブロックダイヤグラムを表している。トランシーバ３００は、一般的に、そのデバイスの上に存在するアンテナの本数に対応する複数の送信チェーンおよび受信チェーンを含む。この実施形態では、３つの送信チェーンおよび受信チェーンが、従来の３ｘ３のＭＩＭＯシステムにおける使用に対して示されている。
【００３２】
送信チェーン１は、アナログ増幅器３０４に結合されているベースバンド３０２を備える。アナログ増幅器３０４からの出力は、電力増幅器３０６に供給され、電力増幅器３０６は、その後、送信のために信号をアンテナ３０８に送り出す。受信チェーン１は、それに応じて、アンテナ３０８からの受信信号を低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）３１０に送り出す。ＬＮＡ３１０から取得された信号の強度は、好ましくは、受信した信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を使用して、信号電力センサ３１２によりサンプリングされる。
【００３３】
同様に、送信チェーン２および３は、それぞれ、ベースバンド３１４および３２６と、アナログ増幅器３１６および３２８と、アンテナ３２０および３３２に結合されている電力増幅器３１８および３３０とを備える。それに応じて、受信チェーン２および３は、それぞれ、ＬＮＡ３２２および３３４と、アンテナ３２０および３３２に関係している信号電力センサ３２４および３３６とを備える。
【００３４】
以下により詳細に説明するように、送信制御装置３３８は、電力増幅器３０６、３１８および３３０の特性を構成することにより、アンテナ３０８、３２０および３３２における送信電力を調節する。好ましくは、送信制御装置３３８はまた、電力増幅器に供給される信号におけるアナログおよびデジタルの利得を調節するようにベースバンドおよびアナログ増幅器を構成する。例えば、利得は、ベースバンドのデジタル信号処理ブロックにおけるデジタルスケーリングによっても調節でき、ミキサと中間周波数回路とともに、アナログ増幅器を備えているアナログ回路における任意のポイントにおいても調節できる。送信制御装置３３８は、信号電力センサ３１２、３２４および３３６から入力を受け取り、受信チェーンのそれぞれにおける受信信号電力を測定する。バランスがとれているチャネルに対する、受信信号強度におけるアンバランスは、送信利得における対応するアンバランスを推論することから、送信制御装置３３８は、測定した受信信号強度を使用して、アンテナ３０８、３２０および３３２の送信電力を調節して、このアンバランスを補償する。
【００３５】
送信制御装置３３８は、信号を減衰させるか、または、信号をブーストさせるかのいずれかにより、アンテナの送信電力を調節するように構成できる。一般的に、送信電力は、通常、性能を最大化するために、機器の規制または物理的な能力により課せられたリミット近くに既に設定されていることから、弱い信号をブーストさせるより、強い信号を減衰させることのほうがより実際的である。１つの実施形態では、送信制御装置３３８は、おおよそ、２つの受信チェーン間で測定された信号強度における差から、その差の２分の１にいたるまでの量だけ、アンテナの送信電力を調節する。好ましくは、送信制御装置３３８は、調節が、おおよそ１０ｄＢに等しいか、または、おおよそ１０ｄＢを超えるときにのみ、送信電力を調節する。
【００３６】
代替的に、送信制御装置３３８は、段階的方法で、アンテナの送信電力を調節する。例えば、２つの受信チェーンにおける信号強度間の差がしきい値を超えるとき、１本のアンテナの送信電力は、固定量調節される。そして、送信電力におけるデータスループットが評価される。次の反復では、送信電力が再び、固定量だけ調節される。プロセスは、性能利得が実現される限り継続する。性能に悪影響があるとき、送信制御装置は、好ましくは、送信電力の調節を前のレベルに戻す。
【００３７】
先に論じたように、送信アンテナ利得におけるアンバランスが存在するとき、信号電力における著しい拡散が、ＬＯＳ状態における遠い側の受信機において経験され得る。それに応じて、ＬＯＳ状態が比較的バランスのとれたチャネルとともに存在するとき、本開示の技術を用いることが好ましい。これらのファクタの適切な指示は、しきい値を超える信号の受信である。それは、比較的大きな信号強度測定値が、典型的に、短距離のＬＯＳのバランスのとれたチャネルのローパス損失状態を示しているからである。一般的に、向上したデータレートを可能にするために、受信機において、送信電力が、少なくともおおよそ３０ｄＢのＲＳＳＩに対応するのを保証することが好ましい。したがって、１つの実施形態では、受信チェーンの１つにおいてＲＳＳＩにより測定された信号電力が、エラーのためのマージンを含めるために、おおよそ４０ｄＢより大きいときに、送信制御装置３３８は、送信電力を調節するように構成されている。別の実施形態では、送信制御装置３３８は、ＲＳＳＩアンバランスがおおよそ５０ｄＢより大きいときに、送信電力を調節するように構成されている。
【００３８】
本開示の技術は、向上を確認するためにテストされた。無線状態にわたり模倣するために、バランスのとれたチャネルを推定するためにセットアップされたケーブル接続において、ある特定の信号を手動で減衰させることにより、アンバランスなアンテナ利得を導入した。これらの状態の下での性能が測定され、データスループットにおける劣化が確認された。その後、より強いパスの送信電力も下がった。課せられた送信利得のアンバランスを補償することにより、性能の損失は緩和された。
【００３９】
ここでは、現在の好ましい実施形態を説明したが、本発明に関係する当業者は、適切な修正により、本開示の原理を他の応用に容易に拡張できることを理解する。開示した実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの下で動作する３ｘ３のＭＩＭＯアンテナシステムを用いるワイヤレス通信に合わせられているが、技術は、他のシステムおよび標準規格に適応させる必要に応じて、拡張および適合され得ることを、当業者は認識するだろう。例えば、開示した原理は、少なくとも２本のアンテナを持つトランシーバを備える任意のシステムに適用できる。
【図１】
2015213344.tif 000003
【図２】
2015213344.tif 000004
【図３】
2015213344.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月17日(2015.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１および第２のアンテナと、前記第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の送信チェーンと、前記第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の受信チェーンとを持つ送信ノードを有するワイヤレス通信システム中での、アンバランスな送信アンテナ利得を補償するための方法において、
ａ）前記第１および第２の受信チェーンにおける信号強度をサンプリングするステップと、
ｂ）前記サンプリングされた信号強度に基づいて、アンテナ利得におけるアンバランスを決定するステップと、
ｃ）前記第１のアンテナの送信電力を調節して、前記アンバランスをオフセットするステップとを含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
ここでは、現在の好ましい実施形態を説明したが、本発明に関係する当業者は、適切な修正により、本開示の原理を他の応用に容易に拡張できることを理解する。開示した実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの下で動作する３ｘ３のＭＩＭＯアンテナシステムを用いるワイヤレス通信に合わせられているが、技術は、他のシステムおよび標準規格に適応させる必要に応じて、拡張および適合され得ることを、当業者は認識するだろう。例えば、開示した原理は、少なくとも２本のアンテナを持つトランシーバを備える任意のシステムに適用できる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
少なくとも第１および第２のアンテナと、前記第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の送信チェーンと、前記第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の受信チェーンとを持つ送信ノードを有するワイヤレス通信システム中での、アンバランスな送信アンテナ利得を補償するための方法において、
ａ）前記第１および第２の受信チェーンにおける信号強度をサンプリングするステップと、
ｂ）前記サンプリングされた信号強度に基づいて、アンテナ利得におけるアンバランスを決定するステップと、
ｃ）前記第１のアンテナの送信電力を調節して、前記アンバランスをオフセットするステップとを含む方法。
［２］
前記第１および第２の受信チェーンにおける信号強度をサンプリングするステップは、受信した信号強度インジケータを測定することを含む上記［１］記載の方法。
［３］
前記第１のアンテナの送信電力を調節するステップは、おおよそ４０ｂＢよりも大きな信号強度が、前記受信チェーンのうちの１つにおいて測定されるときにのみ起こる上記［２］記載の方法。
［４］
前記第１のアンテナの送信電力を調節するステップは、前記第１の受信チェーンの信号強度と、前記第２の受信チェーンの信号強度との間の差がしきい値を超えるときにのみ起こる上記［１］記載の方法。
［５］
前記送信電力を調節するステップは、前記第１の受信チェーンの信号強度と、前記第２の受信チェーンの信号強度との間の差のおおよそ２分の１の量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節することを含む上記［１］記載の装置。
［６］
前記送信電力を調節するステップは、前記第１の受信チェーンの信号強度と、前記第２の受信チェーンの信号強度との間の差におおよそ等しい量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節することを含む上記［１］記載の方法。
［７］
前記送信電力を調節するステップは、前記第１の送信チェーンの電力増幅器を調節することを含む上記［１］記載の方法。
［８］
前記送信電力を調節するステップは、前記第１の送信チェーンのアナログおよびデジタルの利得を調節することをさらに含む上記［７］記載の方法。
［９］
前記送信電力を調節するステップは、固定量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節することを含む上記［１］記載の方法。
［１０］
前記固定量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節するステップが、データスループットの向上をもたらした場合に、前記固定量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を再調節するステップをさらに含む上記［９］記載の方法。
［１１］
少なくとも第１および第２のアンテナと、前記第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の送信チェーンと、前記第１および第２のアンテナに関係する第１および第２の受信チェーンとを有する送信ノードと、前記第１および第２のアンテナにおける送信電力を調節するように構成されている送信電力制御装置とを具備するワイヤレス通信のためのシステムにおいて、
前記送信電力制御装置は、前記第１の受信チェーンにおける信号強度が、前記第２の受信チェーンにおける信号強度とは異なるときに、前記第１のアンテナの送信電力を調節するシステム。
［１２］
前記第１および第２の受信チェーンは、前記送信電力制御装置に機能的に接続されている信号電力センサを備える上記［１１］記載のシステム。
［１３］
前記第１および第２の受信チェーンは、低ノイズ増幅器を備え、前記信号電力センサは、前記低ノイズ増幅器の下流に位置付けられている上記［１２］記載のシステム。
［１４］
前記信号電力センサは、受信した信号強度インジケータを測定するように構成されている上記［１２］記載のシステム。
［１５］
前記送信電力制御装置は、前記信号電力センサが、前記受信チェーンのうちの１つにおいて、おおよそ４０ｂＢよりも大きな信号強度を測定したときに、前記第１のアンテナの送信電力を調節する上記［１４］記載のシステム。
［１６］
前記送信電力制御装置は、前記第１の受信チェーンにおける信号強度が、前記第２の受信チェーンにおける信号強度としきい値だけ異なるときに、前記第１のアンテナの送信電力を調節する上記［１５］記載のシステム。
［１７］
前記送信電力制御装置は、前記第１の受信チェーンの信号強度と、前記第２の受信チェーンの信号強度との間の差のおおよそ２分の１の量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節する上記［１６］記載のシステム。
［１８］
前記送信電力制御装置は、前記第１の受信チェーンの信号強度と、前記第２の受信チェーンの信号強度との間の差におおよそ等しい量だけ、前記第１のアンテナの送信電力を調節する上記［１６］記載のシステム。
［１９］
前記送信電力制御装置は、前記第１の送信チェーンの電力増幅器を調節するように構成されている上記［１１］記載のシステム。
［２０］
前記送信電力制御装置は、前記第１の送信チェーンのアナログおよびデジタルの利得を調節するように構成されている上記［１９］記載のシステム。
【外国語明細書】
2015213344000001.pdf