(57)【要約】  本出願は、信号処理方法および装置を提供する。本方法は次を含む、すなわち、ベースバンド処理ユニットが、1つの信号を複数のフィードトンネルに割り当てるために、ユニタリ行列に基づいて第1の信号のM個の信号成分に対して処理を実行し、次に、変調および電力割り当てなどのプロセスを実行する。次に、アンテナユニットが、複数のフィードトンネル上の信号をプリセットアンテナに収束させるために、ブリッジ回路を介して、ユニタリ行列の逆変換関係に基づいて処理を実行し、それにより端末デバイスとの通信が実装される。本解決策は、フィードトンネルを追加せずに遠隔無線ユニットのフィードトンネル間で電力共有を実装でき、複数のアンテナ間で柔軟な電力割り当てを実装できるため、コストが削減され得る。
2021532670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィードトンネルを備えるネットワークデバイスに適用される信号処理方法であって、
第1の信号を取得するステップであって、前記第1の信号がM個の信号成分を含み、Mは1以上の正の整数である、ステップと、
N個の第2の信号を決定するために、第1の行列に基づいて前記第1の信号に対して第1の重み付き処理を実行するステップであって、Nは1以上の整数であり、前記第1の行列の行の数がMであり、前記第1の行列の列の数がNである、ステップと、
K個の第3の信号を決定するために、第2の行列に基づいて前記N個の第2の信号に対して第2の重み付き処理を実行するステップであって、前記第2の行列が、前記第1の行列の行列式におけるK個のM次元ベクトルを含む行列の共役転置行列であり、KはN以下である、ステップと、
プリセットビームを介して前記K個の第3の信号を送信するステップであって、前記プリセットビームが、前記ビームに対応する少なくとも1つの端末デバイスに送信される前記第3の信号を運ぶために使用される、ステップと
を含む、信号処理方法。
【請求項２】
前記第1の行列が、N個のどの2つも互いに直交するM次元ベクトルを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
Kの値がMの値に等しく、前記K個の第3の信号が、前記M個の信号成分と1対1対応する、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記第1の行列がN次元ユニタリ行列である、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第1の行列が、離散フーリエ変換に基づいて決定される行列、または
前記第1の行列が、m個の行列
【数１】
2021532670.tif 000034
もしくは
【数２】
2021532670.tif 000035
のクロネッカー積に基づいて決定される行列である、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
プリセットビームの数がN個の端末デバイスに対応する、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第1の行列の数学的形式が次、すなわち、
【数３】
2021532670.tif 000036
、
【数４】
2021532670.tif 000037
、または
【数５】
2021532670.tif 000038
のうちのいずれか1つである、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
第1の信号を取得するように構成される取得ユニットであって、前記第1の信号がM個の信号成分を含み、Mは1以上の正の整数である、取得ユニットと、
N個の第2の信号を決定するために、第1の行列に基づいて前記第1の信号に対して第1の重み付き処理を実行するように構成される処理ユニットであって、Nは1以上の整数であり、前記第1の行列の行の数がMであり、前記第1の行列の列の数がNであり、
前記処理ユニットが、K個の第3の信号を決定するために、第2の行列に基づいて前記N個の第2の信号に対して第2の重み付き処理を実行するようにさらに構成され、前記第2の行列が、前記第1の行列の行列式におけるK個のM次元ベクトルを含む行列の共役転置行列であり、KはN以下である、処理ユニットと、
プリセットビームを介して前記K個の第3の信号を送信するように構成される通信ユニットであって、前記プリセットビームが、前記ビームに対応する少なくとも1つの端末デバイスに送信される前記第3の信号を運ぶために使用される、通信ユニットと
を備える、信号処理装置。
【請求項９】
前記第1の行列が、N個のどの2つも互いに直交するM次元ベクトルを含む、請求項8に記載の装置。
【請求項１０】
Kの値がMの値に等しく、前記K個の第3の信号が、前記M個の信号成分と1対1対応する、請求項8または9に記載の装置。
【請求項１１】
前記第1の行列がN次元ユニタリ行列である、請求項8から10のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記第1の行列が、離散フーリエ変換に基づいて決定される行列、または
前記第1の行列が、m個の行列
【数６】
2021532670.tif 000039
もしくは
【数７】
2021532670.tif 000040
のクロネッカー積に基づいて決定される行列である、請求項8または9に記載の装置。
【請求項１３】
プリセットビームの数がN個の端末デバイスに対応する、請求項8から12のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記第1の行列の数学的形式が次、すなわち、
【数８】
2021532670.tif 000041
、
【数９】
2021532670.tif 000042
、または
【数１０】
2021532670.tif 000043
のうちのいずれか1つである、請求項8から13のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
コンピュータ命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ命令がコンピュータ上で実行されると、前記コンピュータが、請求項1から7のいずれか一項に記載の信号処理方法を実行することが可能になる、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１６】
コンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されると、前記コンピュータが、請求項1から7のいずれか一項に記載の信号処理方法を実行することが可能になる、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2018年7月27日付で中国特許庁に出願された、「SIGNAL PROCESSING METHOD AND APPARATUS」と題する中国特許出願第201810846998．5号の優先権を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、通信分野に関し、より詳細には、マルチアンテナシステムにおける信号処理方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ネットワーク容量を増やすために、マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（multiple−input multiple−output、MIMO）技術やアダプティブアンテナシステム（adaptive antenna system、AAS）などのマルチアンテナ技術が使用される。サービス情報トンネルの垂直（緯度）分布はトンネルの数を増やすことによって主に拡張され、それによりスペクトル効率が向上し、ネットワーク容量が向上する。
【０００４】
マルチトンネルマルチアンテナシステムでは、各トンネルの最大電力は固定されている。遠隔無線ユニット（remote radio unit、RRU）は、各信号に電力を割り当てて、複数の電力を発生することができ、複数の電力は、複数のビームに対応する。定格電力が限られている場合、複数の電力は、複数のビームに別々に割り当てられる必要がある。しかしながら、電力を受信するために端末デバイスによって使用され得るビームの数は限られており、複数のビームの複数の電力のすべてが端末デバイスによって受信され得るとは限らない。既存のマルチアンテナシステムでは、信号が完全にビームフォーミングされ得るが、各無線周波数トンネルは1つのアンテナアレイに対応する。異なるグループのビーム間で電力共有を実装することは困難である。加えて、トンネルが多すぎることは、コストを確実に増加させる。
【発明の概要】
【０００５】
本出願は、コストを削減するために、複数のアンテナ間における柔軟な電力割り当てを実装するために、マルチアンテナシステムにおける信号処理方法および装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第1の態様によれば、信号処理方法が提供される。本方法は、第1の信号を取得するステップであって、第1の信号がM個の信号成分を含み、Mは1以上の正の整数である、ステップと、N個の第2の信号を決定するために、第1の行列に基づいて第1の信号に対して第1の重み付き処理を実行するステップであって、Nは1以上の整数であり、第1の行列の行の数がMであり、第1の行列の列の数がNである、ステップと、K個の第3の信号を決定するために、第2の行列に基づいてN個の第2の信号に対して第2の重み付き処理を実行するステップであって、第2の行列が、第1の行列の行列式におけるK個のM次元ベクトルを含む行列の共役転置行列であり、KはN以下である、ステップと、プリセットビームを介してK個の第3の信号を送信するステップであって、プリセットビームが、ビームに対応する少なくとも1つの端末デバイスに送信される第3の信号を運ぶために使用される、ステップとを含む。
【０００７】
本出願の本実施形態において提供される信号処理方法によれば、ベースバンド処理ユニットが、第1の信号のM個の信号成分を複数のフィードトンネルに割り当てるために、第1の行列に基づいて第1の重み付き処理を実行し、変調および電力割り当てなどの処理を実行する。次に、アンテナユニットが、第1の行列の共役転置行列に基づいて第2の重み付き処理を実行する。例えば、アンテナユニットは、複数のフィードトンネル上の信号をプリセットアンテナに収束させるために、ブリッジ回路を介して、第1の行列の共役転置行列に基づいて第2の重み付き処理を実行する。このようにして、電力がRRUを介して柔軟に割り当てられ得る。RRUのフィードトンネルがアンテナに直接接続される既存のアンテナフィーダ技術の固定送信／受信関係と比較して、本解決策は、フィードトンネルを追加せずにRRUのフィードトンネル間で電力共有を実装でき、複数のアンテナ間における柔軟な電力割り当てを実装できるため、コストが削減され得る。
【０００８】
第1の態様に関連して、第1の態様のいくつかの実装形態では、第1の行列が、N個のどの2つも互いに直交するM次元ベクトルを含む。
【０００９】
第1の態様および上述の実装形態に関連して、いくつかの可能な実装形態では、Kの値がMの値に等しく、K個の第3の信号が、M個の信号成分と1対1対応する。
【００１０】
場合により、KがMに等しいとき、K＝M＝Nであることが理解されよう。BBUは、1つの元の信号をN個のトンネルに割り当てるために、第1の行列に基づいて第1の重み付き処理を実行する。それに対応して、次に、アンテナユニットが、N個のトンネル上の信号を1つのビームに収束させ得る。
【００１１】
第1の態様および上述の実装態様に関連して、いくつかの可能な実装形態では、第1の行列がユニタリ行列である。
【００１２】
1つの端末デバイスが1つまたは複数のビームに対応し得ることを理解されたい。1つの端末デバイスが1つのビームに対応する場合、BBUは、1つの元の信号をN個のトンネルに割り当てるために、第1の行列に基づいて第1の重み付き処理を実行し、次いで、アンテナユニットが、N個トンネル上の信号をビームに収束させることができ、ビームを介した端末デバイスとの通信が実行される。
【００１３】
第1の態様および上述の実装形態に関連して、いくつかの可能な実装形態では、第1の行列が、離散フーリエ変換に基づいて決定される行列、またはm個の行列
【数１】
2021532670.tif 000003
のクロネッカー積に基づいて決定される行列である。
【００１４】
第1の態様および上述の実装形態に関連して、いくつかの可能な実装形態では、プリセットビームの数が、N個の端末デバイスに対応する。
【００１５】
具体的には、可能な実装形態では、第1の行列処理回路が、4つのブリッジデバイスを備えることができ、90°ブリッジデバイス
【数２】
2021532670.tif 000004
が、回路の最小構成単位である。90°ブリッジデバイスは、バンド内コンバイナとも呼ばれ、伝送線の定められた方向に沿って送信電力を連続的にサンプリングし、1つの入力信号を等しい振幅および90°の位相差を有する2つの信号に分割し得る。このようにして、ブリッジ回路は、M個の第1の信号をN個の第2の信号に収束させるために、第1の重み付き処理を実行する。
【００１６】
ユニタリ行列回路は複数の形態を有することを理解されたい。例えば、ユニタリ行列回路は、1つの90°ブリッジデバイスを備えてもよいし、複数の90°ブリッジデバイスを備えてもよい。このことは本出願では限定されない。
【００１７】
第1の態様および上述の実装形態に関連して、いくつかの可能な実装形態では、第1の行列の数学的形式は、次、すなわち、
【数３】
2021532670.tif 000005
、
【数４】
2021532670.tif 000006
、または
【数５】
2021532670.tif 000007
のうちのいずれか1つである。
【００１８】
第2の態様によれば、信号処理装置が提供される。本装置は、第1の信号を取得するように構成される取得ユニットであって、第1の信号がM個の信号成分を含み、Mは1以上の正の整数である、取得ユニットと、N個の第2の信号を決定するために、第1の行列に基づいて第1の信号に対して第1の重み付き処理を実行するように構成される処理ユニットであって、Nは1以上の整数であり、第1の行列の行の数がMであり、第1の行列の列の数がNであり、処理ユニットが、K個の第3の信号を決定するために、第2の行列に基づいてN個の第2の信号に対して第2の重み付き処理を実行するようにさらに構成され、第2の行列が、第1の行列の行列式におけるK個のM次元ベクトルを含む行列の共役転置行列であり、KはN以下である、処理ユニットと、プリセットビームを介してK個の第3の信号を送信するように構成される通信ユニットであって、プリセットビームが、ビームに対応する少なくとも1つの端末デバイスに送信される第3の信号を運ぶために使用される、通信ユニットとを備える。
【００１９】
第2の態様に関連して、いくつかの可能な実装形態では、第1の行列が、N個のどの2つも互いに直交するM次元ベクトルを含む。
【００２０】
第2の態様および上述の実装形態に関連して、いくつかの可能な実装形態では、Kの値がMの値に等しく、K個の第3の信号が、M個の信号成分と1対1対応する。
【００２１】
第2の態様および上述の実装態様に関連して、いくつかの可能な実装形態では、第1の行列がユニタリ行列である。
【００２２】
第2の態様および上述の実装形態に関連して、いくつかの可能な実装形態では、第1の行列が、離散フーリエ変換に基づいて決定される行列、またはm個の行列
【数６】
2021532670.tif 000008
のクロネッカー積に基づいて決定される行列である。
【００２３】
第2の態様および上述の実装形態に関連して、いくつかの可能な実装形態では、プリセットビームの数が、N個の端末デバイスに対応する。
【００２４】
第2の態様および上述の実装形態に関連して、いくつかの可能な実装形態では、第1の行列の数学的形式は、次、すなわち、
【数７】
2021532670.tif 000009
、
【数８】
2021532670.tif 000010
、または
【数９】
2021532670.tif 000011
のうちのいずれか1つである。
【００２５】
第3の態様によれば、ネットワークデバイスが提供され、ネットワークデバイスは送受信機とプロセッサとメモリとを備える。プロセッサは、信号を送信および受信するように送受信機を制御するように構成される。メモリは、コンピュータプログラムを格納するように構成される。プロセッサは、第1の態様および第1の態様の可能な実施態様のいずれか1つにおける方法をネットワークデバイスが実行することを可能にするために、メモリからコンピュータプログラムを呼び出してコンピュータプログラムを実行するように構成される。
【００２６】
第4の態様によれば、コンピュータプログラム製品が提供される。コンピュータプログラム製品は、コンピュータプログラムコードを含む。コンピュータプログラムコードがコンピュータ上で実行されると、コンピュータは上述の態様による方法を実行することが可能になる。
【００２７】
第5の態様によれば、コンピュータ可読媒体が提供される。コンピュータ可読媒体はプログラムコードを格納する。プログラムコードがコンピュータ上で実行されると、コンピュータは上述の態様による方法を実行することが可能になる。
【００２８】
第6の態様によれば、チップシステムが提供される。チップシステムは、上述の方法でデータおよび／または情報を生成、受信、決定、送信、または処理するなど、上述の態様で機能を実施する際にネットワークデバイスをサポートするように構成されたプロセッサを含む。可能な設計では、チップシステムはメモリをさらに含む。メモリは、ネットワークデバイスに必要なプログラム命令およびデータを格納するように構成される。チップシステムは、チップを含んでもよいし、あるいはチップおよび別の別個の構成要素を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本出願の一実施形態による無線通信システムの概略図である。
【図２】本出願の一実施形態によるマルチアンテナシステムの概略図である。
【図３】本出願の一実施形態による信号処理方法の概略的な流れ図である。
【図４】本出願の一実施形態による信号処理方法の概略図である。
【図５】本出願の一実施形態によるマルチビーム重みネットワークの概略図である。
【図６】本出願の一実施形態による信号処理装置の概略ブロック図である。
【図７】本出願の一実施形態による信号処理装置の別の概略ブロック図である。
【図８】本出願の一実施形態によるネットワークデバイスの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、添付図面を参照して本出願の技術的解決策について説明する。
【００３１】
本出願の実施形態の技術的解決策は、さまざまな通信システム、例えば、ロングタームエボリューション（long term evolution、LTE）システム、LTE周波数分割複信（frequency division duplex、FDD）システム、LTE時分割複信（time division duplex、TDD）システム、第5世代（5th generation、5G）移動通信システムまたはnew radio（new radio、NR）通信システム、および将来の移動通信システムに使用され得る。
【００３２】
図1は、本出願の一実施形態による通信方法に適用可能な通信システムの概略図である。図1に示されるように、通信システム100はネットワークデバイス102を含み、ネットワークデバイス102は、複数のアンテナ、例えば、アンテナ104、106、108、110、112、および114を含み得る。場合により、ネットワークデバイス102に含まれるアンテナは、複数のアンテナグループに分割されてもよく、各アンテナグループは、1つまたは複数のアンテナを含み得る。例えば、1つのアンテナグループはアンテナ104および106を含む場合があり、別のアンテナグループはアンテナ108および110を含む場合があり、さらに別のアンテナグループはアンテナ112および114を含む場合がある。
【００３３】
理解を容易にするためにのみ、上記および図1は、6つのアンテナが3つのアンテナグループに分割される場合を示していることを理解されたい。これは、本出願に対するいかなる限定をも構成するものではない。ネットワークデバイス102は、より多数またはより少数のアンテナを含み得、ネットワークデバイス102に含まれるアンテナは、より多数またはより少数のアンテナグループに分割され得、各アンテナグループは、より多数またはより少数のアンテナを含み得る。
【００３４】
加えて、ネットワークデバイス102は、送信機チェーンおよび受信機チェーンをさらに含んでもよい。送信機チェーンおよび受信機チェーンの両方とも、信号の送信および受信に関連する複数のコンポーネント、例えば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、またはアンテナを備え得ることが当業者には理解されよう。
【００３５】
通信システム内のネットワークデバイスは、無線送受信機機能を有する任意のデバイス、またはデバイス内に配置され得るチップであり得ることを理解されたい。デバイスは、発展型NodeB（evolved NodeB、eNB）、無線ネットワークコントローラ（Radio Network Controller、RNC）、ノードB（NodeB、NB）、基地局コントローラ（Base Station Controller、BSC）、ベーストランシーバ基地局（Base Transceiver Station、BTS）、ホームノードB（例えば、Home evolved NodeB、またはHome NodeB、HNB）、ベースバンドユニット（BaseBand Unit、BBU）、ワイヤレスフィデリティ（Wireless Fidelity、Wi−Fi）システムのアクセスポイント（Access Point、AP）、ワイヤレスリレーノード、ワイヤレスバックホールノード、送信ポイント（transmission point、TP）、送信受信ポイント（transmission and reception point、TRP）などを含むが、これらに限定されない。あるいは、デバイスは、5GシステムにおけるgNBであってもよいし、gNBまたは送信ポイントを構成する分散ユニット（distributed unit、DU）などのネットワークノードであってもよい。
【００３６】
いくつかのデプロイメントでは、gNBは、集中型ユニット（centralized unit、CU）およびDUを含み得る。gNBは、無線周波数ユニット（radio unit、RU）をさらに含み得る。CUはgNBの一部の機能を実装し、DUはgNBの一部の機能を実装する。例えば、CUは、無線リソース制御（radio resource control、RRC）層とパケットデータコンバージェンスプロトコル（packet data convergence protocol、PDCP）層の機能を実装し、DUは、無線リンク制御（radio link control、RLC）層、メディアアクセス制御（media access control、MAC）層、および物理（physical、PHY）層の機能を実装する。RRC層の情報は、最終的にPHY層の情報に変換されるか、またはPHY層の情報から変換される。したがって、このアーキテクチャでは、RRC層シグナリングまたはPDCP層シグナリングなどの上位層シグナリングも、DUによって送信された、またはDUおよびRUによって送信されたと見なされ得る。ネットワークデバイスは、CUノード、DUノード、またはCUノードおよびDUノードを含むデバイスであり得ることが理解されよう。加えて、CUは、アクセスネットワークRAN内のネットワークデバイスとして分類されてもよいし、CUは、コアネットワーク内のネットワークデバイスとして分類されてもよい。このことは本出願では限定されない。
【００３７】
ネットワークデバイス102は、複数の端末デバイスと通信することができる。例えば、ネットワークデバイス102は、端末デバイス116および端末デバイス122と通信することができる。ネットワークデバイス102は、端末デバイス116または122と同様の任意の数の端末デバイスと通信し得ることが理解されよう。
【００３８】
モバイル通信システム100の端末デバイスは、端末、ユーザ機器（user equipment、UE）、モバイルステーション（mobile station、MS）、モバイルターミナル（mobile terminal、MT）などと呼ばれることもある。本出願の実施形態における端末デバイスは、携帯電話（mobile phone）、タブレット（Pad）、無線送受信機機能を備えたコンピュータであってもよいし、仮想現実（virtual reality、VR）、拡張現実（augmented reality、AR）、産業用制御（industrial control）、セルフドライブ（self driving）、遠隔医療（remote medical）、スマートグリッド（smart grid）、輸送安全（transportation safety）、スマートシティ（smart city）、スマートホーム（smart home）などのシナリオに使用される無線端末であってもよい。本出願では、端末デバイスおよび端末デバイスで使用され得るチップは総称して端末デバイスと呼ばれる。本出願の本実施形態では、端末デバイスによって使用される具体的な技術および具体的なデバイス形態が限定されないことを理解されたい。
【００３９】
図1に示されるように、端末デバイス116はアンテナ112および114と通信する。アンテナ112および114は、順方向リンク118を介して端末デバイス116に信号を送信し、逆方向リンク120を介して端末デバイス116から信号を受信する。加えて、端末デバイス122は、アンテナ104および106と通信する。アンテナ104および106は、順方向リンク124を介して端末デバイス122に信号を送信し、逆方向リンク126を介して端末デバイス122から信号を受信する。
【００４０】
例えば、周波数分割複信システムでは、順方向リンク118は逆方向リンク120によって使用されるものとは異なる周波数帯域を使用することができ、順方向リンク124は逆方向リンク126によって使用されるものとは異なる周波数帯域を使用することができる。
【００４１】
別の例を挙げると、時分割複信システムおよび全二重（Full Duplex）システムでは、順方向リンク118および逆方向リンク120は、共通の周波数帯域を使用することができ、順方向リンク124および逆方向リンク126は、共通の周波数帯域を使用することができる。
【００４２】
通信用に設計された各アンテナグループおよび／または領域は、ネットワークデバイス102のセクタと呼ばれ得る。例えば、アンテナグループは、ネットワークデバイス102のカバレッジエリア内のセクタの端末デバイスと通信するために設計され得る。ネットワークデバイス102が順方向リンク118および124をそれぞれ使用して端末デバイス116および122と通信するプロセスにおいて、ネットワークデバイス102の送信アンテナは、ビームフォーミングによって順方向リンク118および124の信号雑音比を改善し得る。加えて、ネットワークデバイスが単一のアンテナを使用してネットワークデバイスによってサービス提供されるすべての端末デバイスに信号を送信する方式と比較して、ネットワークデバイス102が、ビームフォーミングにより、関連するカバレッジエリア内にランダムに分散された信号を端末デバイス116および122に送信する場合、隣接セル内のモバイル装置への干渉が少なくなる。
【００４３】
所与の時間において、ネットワークデバイス102、端末デバイス116、または端末デバイス122は、無線通信送信装置および／または無線通信受信装置であってもよい。データを送信する際に、無線通信送信装置は、送信のためにデータを符号化してもよい。具体的には、無線通信送信装置は、チャネルを通じて無線通信受信装置に送信されるべき特定数のデータビットを得ることができる。例えば、無線通信送信装置は、チャネルを介して無線通信受信装置に送信されるべき特定の数のデータビットを生成するか、別の通信装置から受信するか、またはメモリに格納できる。データビットは、データのトランスポートブロックまたは複数のトランスポートブロックに含まれてよく、トランスポートブロックは、複数のコードブロックを生成するためにセグメント化されてよい。
【００４４】
加えて、通信システム100は、公衆陸上移動網PLMN、デバイス・ツー・デバイス（device to device、D2D）ネットワーク、マシン・ツー・マシン（machine to machine、M2M）ネットワーク、または別のネットワークであってもよい。図1は、理解を容易にするための一例の簡略化された概略図にすぎない。ネットワークは、別のネットワークデバイスと、図1に示されていないより多数またはより少数の端末デバイスとをさらに備えてもよい。
【００４５】
通信システム100において、ネットワークデバイス102は、MIMO技術を使用することによって、端末デバイス116または122との無線通信を実行することができる。MIMO技術では、送信エンドデバイスと受信エンドデバイスとの両方が、信号を送信および受信するために、送信エンドデバイスと受信エンドデバイスとの複数のアンテナを介して複数の送信アンテナと受信アンテナとを使用することを理解されたい。これにより、通信品質が向上する。この技術では、空間リソースが十分に利用され得、複数のアンテナを使用することによってマルチプル・インプット・マルチプル・アウトプットが実現されるため、周波数リソースおよびアンテナ送信電力を増大させずにシステムチャネル容量が何倍にも増加し得る。
【００４６】
マルチアンテナ技術の発展により、複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナが、ネットワークデバイスおよび端末デバイスの両方に対して構成され得る。いくつかの端末デバイスのために構成される送信アンテナの数は、受信アンテナの数、例えば、1T2R（すなわち、1つの送信アンテナおよび2つの受信アンテナ）未満であり得る。あるいは、いくつかの端末デバイスのために構成される送信アンテナの数は、受信アンテナの数、例えば、8T8R（すなわち、8つの送信アンテナおよび8つの受信アンテナ）、またはaTbR（a＝b）に等しくてもよい。8T8Rの例では、端末デバイスは、8つのアンテナを使用することによってアップリンク信号／チャネルを同時に送信することができ、8つのアンテナを使用することによってダウンリンク信号／チャネルを同時に受信することができることが理解されよう。
【００４７】
マルチビームアンテナ技術は、ネットワーク容量を増やすために使用される。具体的には、サービス情報トンネルの垂直（緯度）分布はメインデバイスのトンネルの数を増やすことによって主に拡張され、これによりスペクトル効率が向上し、ネットワーク容量が向上する。アンテナアレイを形成するために、3つ以上の単一アンテナアレイ要素が使用される。各アレイ要素によって受信された信号に対して無線周波数処理が行われた後、適切な重み変換行列に基づいて信号に対して重み付き処理を行い、それにより指向性のある受信が実現され得る。1つの重み変換行列は、特定のビーム指向性パターンに対応する。
【００４８】
図2は、マルチアンテナシステムの概略図である。図2に示されるトンネル1〜トンネル8などの8つの送信／受信トンネルを含むマルチアンテナシステムが例として使用される。ベースバンド信号が処理され、8つの送信／受信トンネルに入り、その後、ベースバンド信号に対して重み付き処理が実行される。具体的には、重み付き処理は、16の出力信号を取得するための重み変換行列、例えば、分割された行列（split matrix）に基づいて実行され得る。16の出力信号が、無線インターフェースを介して送信される。重み付き処理は、元のビーム形態を変える場合があるため、送信／受信トンネル上の信号は、ダイバーシティ、ビームフォーミング、空間多重化などを実装するために、異なる方向のビームに放射されることを理解されたい。重み変換行列は、異なる次元を有し得る。例えば、分割された行列は8×16の行列式であり得る。加えて、8つの入力アレイ要素のための4×8バトラー行列（butler）に基づく処理方式が使用され得る。このことは本出願では限定されない。
【００４９】
具体的には、重み付き処理のプロセスは、以下の数式を用いることにより表され得る。
【数１０】
2021532670.tif 000012
、
【数１１】
2021532670.tif 000013
は、各アレイ要素の送信／受信信号を表し、
【数１２】
2021532670.tif 000014
は、マルチビーム重み変換行列または重みネットワークを表し、
【数１３】
2021532670.tif 000015
は、実際の各送信／受信トンネルを表し、各送信／受信トンネルは、独立したカバレッジを有する各ビームに対応し、mはトンネルの数を表し、nはアレイの数を表す。
【００５０】
ビームフォーミングプロセスでは、複数のビームの電力が、伝送システムの容量に基づいて制御およびスケジュールされる必要がある。上記のマルチアンテナシステムでは、各送信／受信トンネルの電力が制限される。水平アレイの数が増えると、アンテナゲインも連続的に増加する。極めて高いゲインは極めて狭いビームを生じるが、これはセルラネットワークの3セクタカバレッジにつながらない。加えて、図2に示されるように、上述の重み付き処理の後、各トンネル上の信号は、16の出力アレイに分割される。例えば、トンネル1の信号に対して重み付き処理が実行された後、出力ポート1〜16に電力P1、P2、…、およびP16がそれぞれ割り当てられる。P1、P2、…、およびP16はビーム1、ビーム2、…、およびビーム8に対応する。しかしながら、そのような処理プロセスでは、トンネルの電力は、受信エンドデバイスに対応しないビームを介して送信される。例えば、トンネル1の一部の電力は、ビーム7および8を介して受信エンドデバイスに送信される。しかしながら、ビーム7およびビーム8は受信エンドデバイスには無効である。換言すれば、受信エンドデバイスは、ビーム7およびビーム8のカバレッジエリア内にない。受信エンドデバイスは、ビーム7またはビーム8の信号を受信することができない。その結果、トンネルの電力が減少する。
【００５１】
加えて、マルチアンテナシステムでは、各トンネルの最大電力は常に固定されている。定格電力が制限される場合、複数の電力は、水平方向に独立したカバレッジを有する複数のビームにのみ別々に割り当てされ得る。その結果、柔軟な電力割り当てが、複数の独立したビームに実装されることはできない。トンネルの数が増えると、各無線周波数トンネルは1つのアンテナアレイに対応する。その結果、異なるグループのビーム間で電力共有を実装することは困難である。マルチアンテナシステムでは、ビームは複数のトンネルを介して完全にビームフォーミングされ得るが、トンネルが多すぎるとコストが増加する。
【００５２】
したがって、本出願は、重み付き処理のプロセスを最適化することによって、複数の独立したビームに対する柔軟な電力割り当てを実装するために、マルチビームアンテナのための信号処理方法を提供する。本出願の技術的解決策は無線通信システムにおけるネットワークデバイス102に適用され得ることを理解されたい。一般性を失うことなく、以下は、図3〜図6を参照して、本出願の実施形態によるマルチビームアンテナのための信号処理方法を詳細に説明するために、マルチアンテナシステムの基地局を例として使用する。
【００５３】
図3は、本出願の一実施形態によるマルチビームアンテナのための信号処理方法の概略的な流れ図である。図3に示されるように、方法300は、次の内容を含む。
【００５４】
S310：第1の信号を取得し、第1の信号がM個の信号成分を含み、Mは1以上の正の整数である。
【００５５】
図4は、本出願の一実施形態による信号処理方法の概略図である。基地局は、無線ネットワークへの端末デバイスへのアクセス、端末デバイスとのデータ送信の実行、および空間無線リソースの管理などの機能を実装し得ることを理解されたい。図4に示されるように、基地局400は、1つまたは複数のベースバンド処理ユニット（baseband unit、BBU）410と、1つまたは複数のRRU420と、アンテナユニット430とを備え得る。BBUは、基地局の制御センタであり、基地局を制御するために、ベースバンド処理、例えば、チャネル符号化、多重化、変調、およびスペクトル拡散などを実行するように主に構成される。RRUはまた、送受信ユニット、送受信機機器、送受信機回路、送受信機などと呼ばれる場合もあり、無線周波数ユニットを含み得る。RRUは、無線周波数信号を送信および受信し、無線周波数信号とベースバンド信号との間の変換を実行するように主に構成される。例えば、RRUは、シグナリングメッセージを端末デバイスに送信し、ベースバンド信号に対する電力割り当てを実行するように構成される。アンテナユニットは、信号に対して重み付き処理を実行し、処理された信号を送信のための異なるビームにマッピングするように主に構成される。RRUおよびBBUは物理的に一緒に配置されてよいし、物理的に別々に配置、例えば分散された基地局に配置されてもよいことを理解されたい。このことは本出願では限定されない。
【００５６】
図4に示されるように、8つの送信／受信トンネルTrx1〜Trx8が例として使用される。BBU410は、第1の信号を取得し得る。第1の信号はM個の信号成分を含み、M個の信号成分はすべて、1つの端末デバイスのための信号であってもよいし、複数の端末デバイスのための信号であってもよい。図4のBBU410の左側部分が例として使用される。BBU410は第1の信号を取得し、第1の信号は4つの信号成分、すなわちa、b、c、およびdを含む。第1の信号は、基地局の元の信号であることが理解されよう。
【００５７】
場合により、第1の信号は、基地局によって端末デバイスに送信されるダウンリンクにおけるセル固有参照信号（cell−specific reference signal、CRS）、復調参照信号（demodulation reference signal、DMRS）、またはチャネル状態情報参照信号（channel state information−reference signal、CSI−RS）などのダウンリンク参照信号であり得る。第1の信号の形式は本出願では限定されない。
【００５８】
S320：N個の第2の信号を決定するために、第1の行列に基づいて第1の信号に対して第1の重み付き処理を実行し、Nは1以上の整数であり、第1の行列の行の数がMであり、第1の行列の列の数がNである。
【００５９】
具体的には、第1の信号を取得した後、BBUは第1の信号に対して第1の重み付き処理を実行し、第1の重み付き処理が、第1の信号をN個のトンネルに割り当てるために、第1の行列M×Nを使用することにより電力割り当てを実行するために使用される。換言すれば、N個の第2の信号は、N個の送信／受信トンネルの第1の信号の成分である。
【００６０】
場合により、第1の行列が、N個のどの2つも互いに直交するM次元ベクトルを含む。
【００６１】
可能な実装形態では、Kの値がMの値に等しく、K個の第3の信号が、M個の信号成分と1対1対応する。KがMに等しいとき、BBU410は、第1の行列に基づく第1の重み付き処理を通じて、1つの元の信号をN個のトンネルに割り当て得ることが理解されよう。
【００６２】
例えば、図4に示されるように、第1の信号が第1の行列に基づいて処理された後、4つの信号が取得される。4つの信号がRRU420によって処理され、4つの送信／受信トンネル、すなわちTrx1〜Trx4にマッピングされる。このようにして、1つの信号の電力が4つの送信／受信トンネルに割り当てられる。具体的には、基地局の元の信号が4つのフィードトンネルに割り当てられ、次に、変調、周波数混合、電力割り当てなどの処理が実行され、それにより元の信号が4つのフィードトンネルで電力を得る。次に、デジタルドメイン電力Aを調整するために、第1の重み付き処理が実行される。このようにして、単一のトンネルの定格電力に制限されることなく、RRU全体の電力が柔軟に割り当てられ得る。
【００６３】
場合により、第1の行列は離散フーリエ変換（discrete fourier transform、DFT）に基づいて決定された行列であり、数学計算式はDFT（N）として表され得る。あるいは、第1の行列は、m個の行列
【数１４】
2021532670.tif 000016
または
【数１５】
2021532670.tif 000017
のクロネッカー積に基づいて決定される行列であり、計算式は、Kron（…Kron（Kron（
【数１６】
2021532670.tif 000018
，
【数１７】
2021532670.tif 000019
），
【数１８】
2021532670.tif 000020
）…）として表され得る。
【００６４】
可能な実装形態では、第1の行列はユニタリ行列である。
【００６５】
場合により、第1の行列の数学的形式は、
【数１９】
2021532670.tif 000021
、
【数２０】
2021532670.tif 000022
または
【数２１】
2021532670.tif 000023
と表され得、jは複素数である。
【００６６】
S330：K個の第3の信号を決定するために、第2の行列に基づいてN個の第2の信号に対して第2の重み付き処理を実行し、第2の行列が、第1の行列の行列式におけるK個のM次元ベクトルを含む行列の共役転置行列であり、KはN以下である。
【００６７】
具体的には、第1の行列が
【数２２】
2021532670.tif 000024
である場合、第1の行列は、［a11，a12，a13…，a1n］および［a21，a22，a23…，a2n］などのn個のm次元ベクトルを含む。第2の行列は、K個のm次元ベクトル、例えば
【数２３】
2021532670.tif 000025
を含む行列の共役転置行列であり得、K個の第3の信号を取得するために、N個の第2の信号に対して第2の重み付き処理を実行するために使用される。
【００６８】
場合により、Kの値がMの値に等しく、K個の第3の信号が、M個の信号成分と1対1対応する。例えば、第1の行列がユニタリ行列の場合、
【数２４】
2021532670.tif 000026
に基づいて信号に対して第1の重み付き処理が実行された後、
【数２５】
2021532670.tif 000027
に基づいて信号に対して第2の重み付き処理が実行される。上記の第1の行列は4×4行列であり、第2の行列も4×4行列であることがわかる。加えて、第2の行列は、第1の行列の行列式におけるN個すべてまたはN個未満のM次元ベクトルを含む行列の共役転置行列であり得る。
【００６９】
図4のアンテナユニット430内の2つのブロックは、ユニタリ行列の回路形態をそれぞれ示している。可能な実装形態では、回路が、4つのブリッジデバイスを備えることができ、90°ブリッジデバイス
【数２６】
2021532670.tif 000028
が、回路の最小構成単位である。90°ブリッジデバイスは、バンド内コンバイナとも呼ばれ、伝送線の定められた方向に沿って送信電力を連続的にサンプリングし、1つの入力信号を等しい振幅および90°の位相差を有する2つの信号に分割し得る。このようにして、ブリッジ回路は、N個の第2の信号をK個の第3の信号に収束させるために、第2の重み付き処理を実行する。
【００７０】
ユニタリ行列回路は複数の形態を有することを理解されたい。例えば、ユニタリ行列は、1つの90°ブリッジデバイスを備えてもよいし、複数の90°ブリッジデバイスを備えてもよい。このことは本出願では限定されない。
【００７１】
S340：プリセットビームを介してK個の第3の信号を送信し、プリセットビームが、ビームに対応する少なくとも1つの端末デバイスに送信される第3の信号を運ぶために使用される。
【００７２】
場合により、プリセットビームの数が、N個の端末デバイスに対応する。
【００７３】
1つの端末デバイスが1つまたは複数のビームに対応し得ることを理解されたい。1つの端末デバイスが1つのビームに対応する場合、BBUは、1つの元の信号をN個のトンネルに割り当てるために、第1の行列に基づいて第1の重み付き処理を実行し、次いで、アンテナユニットが、N個トンネル上の信号をビームに収束させることができ、ビームを介した端末デバイスとの通信が実行される。
【００７４】
S310、S320、およびS330における上述の処理では、第1の信号は重み付き処理の後にK個の信号に収束され得、次いで、K個の信号はプリセットビームにマッピングされ、プリセットビームは、基地局と通信するために端末デバイスによって使用され得るビームである。このようにして、N個の信号はN個の信号を送信することを意図した1つのアンテナに収束される。
【００７５】
プリセットビームは、端末デバイスと基地局との間の通信のためのビームであることを理解されたい。例えば、プリセットビームは、上位層シグナリングを介して事前構成されたビームであってもよいし、検出後に端末デバイスまたは基地局によって決定されたビームであってもよい。ビームを決定する方式は本出願では限定されない。
【００７６】
プリセットビームは1つのビームであり得ることをさらに理解されたい。例えば、第1の端末デバイスはビーム1のカバレッジエリア内にあり、プリセットビームはビーム1であり得る。あるいは、プリセットビームは、ビームのグループ、例えば、ビーム1およびビーム5を含むビームのグループ、またはビーム1〜ビーム4を含むビームのグループである。プリセットビームの数は本出願では限定されない。
【００７７】
場合により、収束後に得られた信号は、マルチビーム重みネットワークによって処理され得る。図5に示されるように、マルチビーム重みネットワークによって処理された後、信号は、独立したカバレッジを有するビームの異なるグループにマッピングされる。具体的には、図4のアンテナユニット430が信号に対して第2の重み付き処理を実行した後、N個の信号はN個の信号を送信することを意図した1つのアンテナに収束される。N個の信号が収束された後、マルチビーム重みネットワークは、信号を、独立したカバレッジを有するビームの異なるグループにマッピングし得る。指向性アンテナ設計には±45°偏波アレイの8つの列があり、対応する送信／受信処理トンネルは16TRxである。図示のように、8つの共偏波アレイごとに、マルチビーム重みネットワークの1つのグループに対応する。つまり、4つのTRXトンネルが、ネットワークを介して8つの共偏波アレイにマッピングされる。
【００７８】
基地局が信号を端末デバイスに送信する上述のプロセスでは、信号処理プロセスのステップの実行シーケンスは、本出願では限定されないことを理解されたい。例えば、端末デバイスが基地局に信号を送信するプロセスでは、本出願の本実施形態で提供される信号処理方法も適用可能である。上述の方法は逆に適用されてもよい。このようにして、第1の端末デバイスの信号は、プリセットビームを介して受信される。次に、ビームを介して受信された信号は、ユニタリ行列に基づく重み付き処理を通じて複数のフィードトンネルに割り当てられる。次に、複数の信号が、ベースバンドデジタルドメイン内のユニタリ行列の共役転置行列に基づく逆処理によって収束される。
【００７９】
入力信号の数は、本出願の本実施形態で提供される信号処理方法では限定されないことをさらに理解されたい。例えば、図4に示されるように、1つの入力信号に対してBBU410によって実行される処理では、信号を4つのフィードトンネルに割り当てるために重み付き処理が実行される。あるいは、2つの信号が同時に入力されてもよく、2つの信号を複数のフィードトンネルに割り当てるために重み付き処理が実行される。次に、アンテナユニットは、信号を収束させるために、重み付き処理の逆処理を実行する。入力信号の数および重み付き処理後に信号が割り当てられるフィードトンネルの数は本出願では限定されない。
【００８０】
上述の実施形態の説明プロセスでは、BBU410が第1の重み付き処理を実行し、アンテナユニット430が第2の重み付き処理を実行することが例として使用されることをさらに理解されたい。例えば、第1の重み付き処理は、ユニタリ行列に基づく処理であり得、第2の重み付き処理は、ユニタリ行列の共役転置行列に基づく処理であり得る。このことは本出願に対する限定を構成するものではない。2つの処理方式は交換可能である。例えば、BBU410は、ユニタリ行列の共役転置行列に基づいて第1の重み付き処理を実行し、アンテナユニット430は、ユニタリ行列に基づいて第2の重み付き処理を実行する。このことは本出願では限定されない。
【００８１】
本出願の本実施形態において提供される信号処理方法によれば、ベースバンド処理ユニットが、1つの信号を複数のフィードトンネルに割り当てるために、ユニタリ行列に基づいて処理を実行し、次に、変調および電力割り当てなどの処理を実行する。次に、アンテナユニットが、複数のフィードトンネル上の信号をプリセットアンテナに収束させるために、ブリッジ回路を介して、ユニタリ行列の逆変換関係に基づいて処理を実行する。このようにして、電力がRRUを介して柔軟に割り当てされ得る。RRUのフィードトンネルがアンテナに直接接続される既存のアンテナフィーダ技術の固定送信／受信関係と比較して、本解決策は、フィードトンネルを追加せずにRRUのフィードトンネル間で電力共有を実装でき、複数のアンテナ間における柔軟な電力割り当てを実装できるため、コストが削減され得る。
【００８２】
以上、図1〜図5を参照して、本出願の実施形態における信号処理方法について詳細に説明した。以下では、図6〜図8を参照して、本出願の実施形態における信号処理装置を詳細に説明する。
【００８３】
図6は、本出願の一実施形態による、信号処理装置600を示す。信号処理装置600は、
第1の信号を取得し、第1の信号がM個の信号成分を含み、Mは1以上の正の整数である、ように構成される取得ユニット610と、
N個の第2の信号を決定するために、第1の行列に基づいて第1の信号に対して第1の重み付き処理を実行し、Nは1以上の整数であり、第1の行列の行の数がMであり、第1の行列の列の数がNである、ように構成される処理ユニット620であって、
処理ユニット620が、K個の第3の信号を決定するために、第2の行列に基づいてN個の第2の信号に対して第2の重み付き処理を実行し、第2の行列が、第1の行列の行列式におけるK個のM次元ベクトルを含む行列の共役転置行列であり、KはN以下である、ようにさらに構成される、処理ユニット620と、
プリセットビームを介してK個の第3の信号を送信し、プリセットビームが、ビームに対応する少なくとも1つの端末デバイスに送信される第3の信号を運ぶために使用される、ように構成される通信ユニット630と
を備える。
【００８４】
場合により、第1の行列が、N個のどの2つも互いに直交するM次元ベクトルを含む。
【００８５】
場合により、Kの値がMの値に等しく、K個の第3の信号が、M個の信号成分と1対1対応する。
【００８６】
可能な実装形態では、プリセットビームの数が、N個の端末デバイスに対応する。
【００８７】
場合により、第1の行列はユニタリ行列である。
【００８８】
可能な実装形態では、第1の行列が、離散フーリエ変換に基づいて決定される行列、またはm個の行列
【数２７】
2021532670.tif 000029
もしくは
【数２８】
2021532670.tif 000030
のクロネッカー積に基づいて決定される行列である。
【００８９】
具体的には、ユニタリ行列の数学的形式は次、すなわち、
【数２９】
2021532670.tif 000031
、
【数３０】
2021532670.tif 000032
、または
【数３１】
2021532670.tif 000033
のうちのいずれか1つである。
【００９０】
可能な設計では、信号処理装置600は、ネットワークデバイス（例えば、基地局）またはネットワークデバイス内に構成されたチップであり得る。
【００９１】
本明細書の信号処理装置600は機能ユニットの形態で提示されていることを理解されたい。本明細書における「ユニット」という用語は、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit、ASIC）、電子回路、1つもしくは複数のソフトウェアプログラムもしくはファームウェアプログラムを実行するように構成されたプロセッサ（例えば、共有プロセッサ、専用プロセッサ、もしくはグループプロセッサ）、メモリ、マージ論理回路、および／または記載された機能をサポートする別の適切な構成要素を指し得る。任意選択の例では、信号処理装置600は、具体的には、上述の実施形態における基地局であってもよく、信号処理装置600は、上述の方法実施形態300における対応する手順および／またはステップを行うように構成され得ることを当業者には理解されたい。繰り返しを避けるために、詳細は本明細書では再び記載されない。
【００９２】
図7は、本出願の一実施形態によるネットワークデバイス700（例えば、基地局）の概略構成図である。図7に示されるように、ネットワークデバイス700は、プロセッサ710と送受信機720とを備える。場合により、ネットワークデバイス700は、メモリ730をさらに備える。プロセッサ710、送受信機720、およびメモリ730は、制御信号および／またはデータ信号を転送するために内部接続経路を介して互いに通信する。メモリ730は、コンピュータプログラムを格納するように構成される。プロセッサ710は、信号を送信または受信するように送受信機720を制御するために、メモリ730からコンピュータプログラムを呼び出してコンピュータプログラムを実行するように構成される。
【００９３】
プロセッサ710およびメモリ730は、1つの処理装置に統合され得る。プロセッサ710は、上述の機能を実施するために、メモリ730に格納されたプログラムコードを実行するように構成される。特定の実装形態では、メモリ730はまた、プロセッサ710に統合されてもよいし、プロセッサ710から独立していてもよい。
【００９４】
ネットワークデバイスは、無線信号を使用することによって、送受信機720によって出力されるダウンリンクデータまたはダウンリンク制御信号を送信するように構成されたアンテナ740をさらに含むことができる。
【００９５】
具体的には、ネットワークデバイス700は、本出願の実施形態における通信方法300の基地局に対応し得、ネットワークデバイス700は、図3の通信方法300において基地局によって実行される方法を実行するように構成されたモジュールを備え得る。加えて、ネットワークデバイス700内のモジュールならびに上述の他の動作および／または機能は、図3の通信方法300の対応する手順を実施するために使用される。具体的には、メモリ730は、アンテナ740を使用することにより、方法300において、S320を実行するようにプロセッサ710を制御し、S330を実行するように送受信機720を制御するためのプログラムコードを格納するように構成される。各モジュールが上述の対応するステップを実行する具体的なプロセスは、方法300において詳細に記載されている。簡潔にするために、ここでは詳細について再び説明しない。
【００９６】
図8は、本出願の一実施形態によるネットワークデバイス800の概略構成図である。ネットワークデバイス800は、上述の方法300においてネットワークデバイスの機能を実装するように構成され得る。例えば、図8は、基地局の概略構成図であり得る。図8に示されるように、基地局は、図1に示されるシステムにおいて使用され得る。基地局800は、遠隔無線ユニット（remote radio unit、RRU）801などの1つまたは複数の無線周波数ユニットと、1つまたは複数のベースバンドユニットBBU（デジタルユニット、digital unit、DUとも呼ばれ得る）802とを備える。RRU801は、送受信機ユニット、送受信機機器、送受信機回路、送受信機などと呼ばれる場合もあり、少なくとも1つのアンテナ803と無線周波数ユニット804とを備え得る。RRU801は、無線周波数信号を送受信し、無線周波数信号とベースバンド信号との間の変換を実行するように主に構成される。例えば、RRU801は、上述の実施形態におけるシグナリングメッセージを端末デバイスに送信するように構成される。BBU802は、例えば、ベースバンド処理を実行し、基地局を制御するように主に構成される。BBU802は、基地局のコントロールセンタである。例えば、BBU802は、方法300の実施形態において、基地局に関連する動作手順を実行するように基地局800を制御するように構成され得る。
【００９７】
一例では、BBU802は、1つまたは複数のボードを含むことができ、複数のボードは、単一のアクセス規格の無線アクセスネットワーク（LTEシステムまたはNRシステムなどの）を共同でサポートしてもよいし、異なるアクセス規格の無線アクセスネットワークを別々にサポートしてもよい。BBU802は、メモリ805とプロセッサ806とをさらに備える。メモリ805は、必要な命令および必要なデータを格納するように構成される。例えば、メモリ805は上述の実施形態におけるコードブックなどを格納する。プロセッサ806は、必要な動作を実行するように基地局を制御するように構成され、例えば、上述の方法実施形態におけるネットワークデバイスに関連する動作手順を実行するように基地局を制御するように構成される。メモリ805およびプロセッサ806は、1つまたは複数のボードのために働いてもよい。換言すれば、メモリおよびプロセッサは各基板に配置されてよい。あるいは、複数のボードが同じメモリおよび同じプロセッサを共有してもよい。加えて、必要な回路が各基板にさらに配置されてよい。
【００９８】
可能な実装形態では、システムオンチップ（System−on−chip、SOC）技術の発展に伴い、BBU802およびRRU801のすべてまたは一部の機能は、SoC技術を介して実装されてよく、例えば、基地局機能チップを介して実装されてよい。基地局機能チップは、プロセッサ、メモリ、アンテナポートなどの構成要素を統合する。基地局関連機能のプログラムがメモリに格納される。プロセッサは基地局関連機能を実施するためのプログラムを実行する。場合によっては、基地局機能チップはまた、基地局関連機能を実施するためにチップ外部のメモリを読み取ることができる。
【００９９】
図8に示された基地局の構成は可能な形態にすぎず、本出願の本実施形態に対するいかなる限定をも構成するべきでないことを理解されたい。本出願では、将来別の形態の基地局構成が存在してよい。
【０１００】
本出願の実施形態におけるプロセッサは、中央処理装置（central processing unit、CPU）であってもよく、別の汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（digital signal processor、DSP）、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit、ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array、FPGA）または別のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理デバイス、個別ハードウェア構成要素などであってもよいことを理解されたい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよく、またはプロセッサは任意の従来のプロセッサなどであってもよい。
【０１０１】
本出願の実施形態におけるメモリは、揮発性メモリまたは不揮発性メモリであってもよく、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含んでもよいことを理解されたい。不揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（read−only memory、ROM）、プログラム可能な読み出し専用メモリ（programmable ROM、PROM）、消去可能でプログラム可能な読み出し専用メモリ（erasable PROM、EPROM）、電気的消去可能でプログラム可能な読み出し専用メモリ（electrically EPROM、EEPROM）、またはフラッシュメモリであってもよい。揮発性メモリは、外部キャッシュとして使用されるランダムアクセスメモリ（random access memory、RAM）であってもよい。例示的だが限定的ではない説明を通じて、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（static RAM、SRAM）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（dynamic RAM、DRAM）、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（synchronous DRAM、SDRAM）、ダブルデータレート同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（double data rate SDRAM、DDR SDRAM）、拡張同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（enhanced SDRAM、ESDRAM）、同期リンクダイナミックランダムアクセスメモリ（synchlink DRAM、SLDRAM）、およびダイレクト・ラムバス・ランダムアクセスメモリ（direct rambus RAM、DR RAM）などの多くの形式のランダムアクセスメモリ（random access memory、RAM）が使用されてもよい。
【０１０２】
本出願の実施形態で提供される方法によれば、本出願はコンピュータプログラム製品をさらに提供する。コンピュータプログラム製品は、コンピュータプログラムコードを含む。コンピュータプログラムコードがコンピュータ上で実行されると、コンピュータは、図3に示される実施形態の方法を実行することが可能になる。
【０１０３】
本出願の実施形態で提供される方法によれば、本出願はコンピュータ可読媒体をさらに提供する。コンピュータ可読媒体はプログラムコードを格納する。プログラムコードがコンピュータ上で実行されると、コンピュータは、図3に示される実施形態の方法を実行することが可能になる。
【０１０４】
本出願の実施形態で提供される方法によれば、本出願はシステムをさらに提供する。システムは、上述のネットワークデバイスと1つまたは複数の端末デバイスとを備える。上述の実施形態の全部または一部が、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせを使用して実施され得る。実施形態を実装するためにソフトウェアが使われる場合は、実施形態の全部または一部がコンピュータプログラム製品の形で実装されてよい。コンピュータプログラム製品は、1つまたは複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータにロードされて実行されると、本出願の実施形態による手順または機能がすべてまたは部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラム可能な装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよく、またはコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信されてもよい。例えば、コンピュータ命令は、無線（例えば赤外線、電波、またはマイクロ波）の方式で、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに送信されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または1つもしくは複数の使用可能な媒体を統合するサーバもしくはデータセンタなどのデータ記憶デバイスであってもよい。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えばフロッピーディスク、ハードディスク、または磁気テープ）、光学媒体（例えばDVD）、または半導体媒体であってもよい。半導体媒体は、ソリッドステートドライブであってもよい。
【０１０５】
本出願の実施形態では、「第1」、「第2」、「第3」などの用語は、単に異なるオブジェクトを区別するために使用され、本出願に対するいかなる限定も構成しないことを理解されたい。例えば、これらの用語は、異なる信号、異なる行列、異なる処理方式を区別するために使用される。
【０１０６】
本出願の実施形態では、「アンテナ」および「アンテナポート」は通常交換可能に使用されるが、用語の意味は当業者によって理解され得ることをさらに理解されたい。用語間の違いが強調されていない場合、用語によって表される意味は同じであることに留意されたい。アンテナポートは、受信エンドデバイスによって認識される送信アンテナ、または空間で区別され得る送信アンテナとして理解され得る。1つのアンテナポートが仮想アンテナごとに構成され、各仮想アンテナは複数の物理アンテナの重み付き組み合わせであってよく、各アンテナポートは1つの参照信号ポートに対応し得る。
【０１０７】
当業者であれば気付くように、ユニットおよびアルゴリズムステップは、この明細書中に開示される実施形態において説明される例と組み合わせて、電子的なハードウェアによってあるいはコンピュータソフトウェアと電子的なハードウェアとの組み合わせによって実施されてもよい。機能がハードウェアによって実施されるか、またはソフトウェアによって実施されるかは、技術的解決策の特定の用途および設計制約条件に依存する。当業者は、それぞれの特定の用途ごとに記載された機能を実施するために異なる方法を使用してもよいが、その実施が本出願の範囲を超えると見なされるべきでない。
【０１０８】
説明を簡便にするために、システム、装置、およびユニットの詳細な動作プロセスについては、前述の方法実施形態における対応するプロセスを参照すべきことが当業者には明確に理解されよう。詳細は本明細書では再び記載されない。
【０１０９】
本出願で提供されるいくつかの実施形態では、開示されたシステム、装置、および方法は、他の方式で実施され得ることを理解されたい。例えば、説明された装置の実施形態は単なる例である。ユニットへの分割は、単なる論理機能の分割であり、実際の実施においては他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットまたはコンポーネントが組み合わされてもよい。加えて、図示された、または説明された相互結合または通信接続は、いくつかのインターフェース、装置、またはユニットを介した間接結合または通信接続とすることもできる。
【０１１０】
加えて、本出願の実施形態における機能ユニットが1つの物理ユニットに組み込まれてもよいし、ユニットのそれぞれが1つの物理エンティティに対応してもよいし、2つ以上のユニットが1つの物理ユニットに組み込まれてもよい。
【０１１１】
機能がソフトウェア機能ユニットの形態で実装され、独立した製品として販売されあるいは使用される場合には、機能がコンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよい。そのような理解に基づいて、本出願の技術的解決策は本質的に、または従来技術に寄与する部分は、または技術的解決策のうちの一部は、ソフトウェア製品の形態で実装されてもよい。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体に格納され、コンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスなどであってもよい）が本出願の実施形態で説明した方法のステップの全部または一部を実行することを可能にするいくつかの命令を含む。記憶媒体は、プログラムコードを格納することができる任意の媒体、例えば、USBフラッシュドライブ、取り外し可能ハードディスク、読み取り専用メモリ（read−only memory、ROM）、ランダムアクセスメモリ（random access memory、RAM）、磁気ディスク、または光ディスクを含む。
【０１１２】
上述の説明は、本出願の特定の実施態様にすぎず、本出願の保護範囲を限定しようとするものではない。本出願に開示された技術的範囲内で当業者によって容易に考案されるあらゆる変形形態または置換形態は、本出願の保護範囲内に含まれるものとする。したがって、本出願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。
【符号の説明】
【０１１３】
100  通信システム
102  ネットワークデバイス
104  アンテナ
106  アンテナ
108  アンテナ
110  アンテナ
112  アンテナ
114  アンテナ
116  端末デバイス
118  順方向リンク
120  逆方向リンク
122  端末デバイス
124  順方向リンク
126  逆方向リンク
300  通信方法
400  基地局
410  ベースバンドユニット
420  遠隔無線ユニット
430  アンテナユニット
600  信号処理装置
610  取得ユニット
620  処理ユニット
630  通信ユニット
700  ネットワークデバイス
710  プロセッサ
720  送受信機
730  メモリ
740  アンテナ
800  ネットワークデバイス
801  遠隔無線ユニット
802  ベースバンドユニット
803  アンテナ
804  無線周波数ユニット
805  メモリ
806  プロセッサ
【図１】
2021532670.tif 000044
【図２】
2021532670.tif 000045
【図３】
2021532670.tif 000046
【図４】
2021532670.tif 000047
【図５】
2021532670.tif 000048
【図６】
2021532670.tif 000049
【図７】
2021532670.tif 000050
【図８】
2021532670.tif 000051
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月8日(2021.3.8)
【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】
複数のフィードトンネルを備えるネットワークデバイスに適用される信号処理方法であって、
第1の信号を取得するステップであって、前記第1の信号がM個の信号成分を含み、Mは1以上の正の整数である、ステップと、
N個の第2の信号を決定するために、第1の行列に基づいて前記第1の信号に対して第1の重み付き処理を実行するステップであって、Nは1以上の整数であり、前記第1の行列の行の数がMであり、前記第1の行列の列の数がNである、ステップと、
K個の第3の信号を決定するために、第2の行列に基づいて前記N個の第2の信号に対して第2の重み付き処理を実行するステップであって、前記第2の行列が、前記第1の行列の行列式におけるK個のM次元ベクトルを含む行列の共役転置行列であり、KはN以下である、ステップと、
プリセットビームを介して前記K個の第3の信号を送信するステップであって、前記プリセットビームが、前記ビームに対応する少なくとも1つの端末デバイスに送信される前記第3の信号を運ぶために使用される、ステップと
を含む、信号処理方法。
【請求項２】
前記第1の行列が、N個のどの2つも互いに直交するM次元ベクトルを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
Kの値がMの値に等しく、前記K個の第3の信号が、前記M個の信号成分と1対1対応する、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記第1の行列がN次元ユニタリ行列である、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第1の行列が、離散フーリエ変換に基づいて決定される行列、または
前記第1の行列が、m個の行列
【数１】
2021532670.tif 000052
もしくは
【数２】
2021532670.tif 000053
のクロネッカー積に基づいて決定される行列である、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
プリセットビームの数がN個の端末デバイスに対応する、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第1の行列の数学的形式が次、すなわち、
【数３】
2021532670.tif 000054
、
【数４】
2021532670.tif 000055
、または
【数５】
2021532670.tif 000056
のうちのいずれか1つである、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
信号処理装置であって、
送受信機と、プロセッサと、前記プロセッサによって実行されると、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法を前記装置に実行させるコンピュータプログラムを格納するメモリとを備える、信号処理装置。
【請求項９】
コンピュータ命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ命令がコンピュータ上で実行されると、前記コンピュータが、請求項1から7のいずれか一項に記載の信号処理方法を実行することが可能になる、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１０】
プログラムであって、前記プログラムがコンピュータ上で実行されると、前記コンピュータが、請求項1から7のいずれか一項に記載の信号処理方法を実行することが可能になる、プログラム。
【国際調査報告】
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2021532670.tif 000058
2021532670.tif 000059
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