(57)【要約】  無線通信ネットワークにおける偏波分割多重化を制御するための方法（１０、３０）及び装置（２０、４０）が提供される。無線通信ネットワークのアクセスノードに関連付けられた方法（１０）は、アクセスノード（２０）が、アクセスノード（２０）と第１の無線端末（４０、４０Ａ）との間の第１の多入力多出力ＭＩＭＯ送信を制御（１１Ａ）して、第１の組の時間周波数資源を使用し、第１のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、第１の無線端末（４０、４０Ａ）の第１の受信偏波状態を使用することと、アクセスノード（２０）と第２の無線端末（４０、４０Ｂ）との間の第２のＭＩＭＯ送信を制御（１１Ｂ）して、第１の組の時間周波数資源と少なくとも部分的に重なる第２の組の時間周波数資源を使用し、第１のＭＩＭＯ空間チャネルと少なくとも部分的に重なる第２のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、第１の受信偏波状態とは異なる第２の無線端末（４０、４０Ｂ）の第２の受信偏波状態を使用することと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおける電波送信を制御する方法（１０）であって、
前記無線通信ネットワークのアクセスノード（２０）が、前記アクセスノード（２０）と第１の無線端末（４０、４０Ａ）との間の第１の多入力多出力ＭＩＭＯ送信を制御（１１Ａ）して、
第１の組の時間周波数資源を使用し、
第１のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、
前記第１の無線端末（４０、４０Ａ）の第１の受信偏波状態を使用することと、
前記アクセスノード（２０）が、前記アクセスノード（２０）と第２の無線端末（４０、４０Ｂ）との間の第２のＭＩＭＯ送信を制御（１１Ｂ）して、
前記第１の組の時間周波数資源と少なくとも部分的に重なる第２の組の時間周波数資源を使用し、
前記第１のＭＩＭＯ空間チャネルと少なくとも部分的に重なる第２のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、
前記第１の受信偏波状態とは異なる第２の無線端末（４０、４０Ｂ）の第２の受信偏波状態を使用することと、
前記アクセスノード（２０）が、前記第１の受信偏波状態及び前記第２の受信偏波状態の偏波アライメントの状態を検出（１３）することと、
前記アクセスノード（２０）が、前記第１の無線端末（４０、４０Ａ）と前記第２の無線端末（４０、４０Ｂ）との少なくとも１つから、受信偏波状態を調整する対応する無線端末の能力を示す信号を受信（１４）することと、
前記検出（１３）に応答して、前記アクセスノード（２０）が、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態に応じて、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２のＭＩＭＯ送信のうちの少なくとも１つの偏波状態を設定（１５）することと、を含む、電波送信を制御する方法（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載の方法（１０）は、
前記アクセスノード（２０）が、前記アクセスノード（２０）と前記第１の無線端末（４０、４０Ａ）との間の第１のチャネル状態と、前記アクセスノード（２０）と前記第２の無線端末（４０、４０Ｂ）との間の第２のチャネル状態を取得（１２）し、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態はそれぞれ結合係数の行列を含み、前記それぞれの行列の各結合係数は、前記アクセスノード（２０）のアンテナアレイの２つの相互に直交する偏波面のうちの１つと、それぞれの前記無線端末のアンテナアレイの２つの相互に直交する偏波面のうちの１つとの間のそれぞれの電力結合を示すことをさらに含み、
前記設定（１５）は、
前記アクセスノード（２０）が、前記第１のそれぞれのＭＩＭＯ送信の結合係数の行列の固有ベクトルから前記第１の受信偏波状態を、及び前記第２のＭＩＭＯの結合係数の行列の固有ベクトルから前記第２の受信偏波状態を選択（１５３）することを含み、
前記選択（１５３）することは、
前記アクセスノード（２０）が、前記チャネル行列（Ｈ）の積（ＨＨＨ）に従って、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２のＭＩＭＯ送信の総容量が協同で最大化されるように、複数の干渉のない送信モードのうちの１つを選択することと、
前記アクセスノード（２０）が、前記チャネル行列（Ｈ）に従って、前記複数の送信モードのうちの選択された１つに対応する前記第１及び第２のＭＩＭＯ送信のためのそれぞれのプレコーディングベクトル（ｆ１、ｆ２）を決定することを含み、
前記チャネル行列（Ｈ）は、前記第１及び第２のＭＩＭＯ送信の結合係数（ｈ）の行列を含む、請求項１に記載の方法（１０）。
【請求項３】
前記アクセスノード（２０）が、前記アクセスノード（２０）と前記第１の無線端末（４０、４０Ａ）との間の前記第１のチャネル状態と、前記アクセスノード（２０）と前記第２の無線端末（４０、４０Ｂ）との間の前記第２のチャネル状態を取得（１２）することは、
前記第１のチャネル状態を示し、前記アクセスノード（２０）によって前記第１の無線端末（４０、４０Ａ）に送信される第１のトレーニング信号に関連付けられた第1のフィードバック信号を受信（１２１）することと、
前記第２のチャネル状態を示し、前記アクセスノード（２０）によって前記第２の無線端末（４０、４０Ｂ）に送信される第２のトレーニング信号に関連付けられた第２のフィードバック信号を受信（１２１）することと、をさらに含む、請求項２に記載の方法（１０）。
【請求項４】
前記アクセスノード（２０）が、前記アクセスノード（２０）と前記第１の無線端末（４０、４０Ａ）との間の第１のチャネル状態、及び前記アクセスノード（２０）と前記第２の無線端末（４０、４０Ｂ）との間の第２のチャネル状態を取得する（１２）ことは、
前記第１のチャネル状態を示し、前記第１の無線端末（４０、４０Ａ）によって送信される第１のトレーニング信号を受信（１２２）することと、
前記第２のチャネル状態を示し、前記第２の無線端末（４０、４０Ｂ）によって送信される第２のトレーニング信号を受信（１２２）することと、をさらに含む、請求項２又は３に記載の方法（１０）。
【請求項５】
前記アクセスノード（２０）が、前記第１の受信偏波状態及び前記第２の受信偏波状態の偏波アライメントの状態を検出（１３）することは、
前記アクセスノード（２０）が、それぞれのＭＩＭＯ送信の結合係数のそれぞれの行列が２未満のランクを有することを決定（１３１）することをさらに含む、請求項２〜４のいずれか１つに記載の方法（１０）。
【請求項６】
前記アクセスノード（２０）が、前記第１の受信偏波状態及び前記第２の受信偏波状態の偏波アライメントの状態を検出（１３）することは、
前記アクセスノード（２０）が、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２の無線送信の性能低下を性能閾値未満で検出（１３２）し、前記性能低下は第１の制限時間内に生じ、次の第２の制限時間の間持続することをさらに含む、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法（１０）。
【請求項７】
前記アクセスノード（２０）が、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態に応じて、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２のＭＩＭＯ送信のうちの少なくとも一方の偏波状態を設定（１５）することは、
前記アクセスノード（２０）が、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態に応じて、前記第１の無線端末（４０、４０Ａ）への前記第１の受信偏波状態、及び前記第２の無線端末（４０、４０Ｂ）への前記第２の受信偏波状態のうちの少なくとも一方を信号伝達（１５１）することをさらに含む、請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法（１０）。
【請求項８】
無線通信ネットワークのアクセスノード（２０）であって、当該アクセスノード（２０）は、
前記アクセスノード（２０）と第１の無線端末（４０、４０Ａ）との間の第１の多入力多出力（ＭＩＭＯ）送信を制御して、
第１の組の時間周波数資源を使用し、
第１のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、
第１の無線端末（４０、４０Ａ）の第１の受信偏波状態を使用するためと、
前記アクセスノード（２０）と第２の無線端末（４０、４０Ｂ）との間の第２のＭＩＭＯ送信を制御（１１Ｂ）して、
少なくとも部分的に前記第１の組の時間周波数資源と重なる第２の組の時間周波数資源を使用し、
少なくとも部分的に前記第１のＭＩＭＯ空間チャネルと重なる第２のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、
前記第１の受信偏波状態とは異なる第２の無線端末（４０、４０Ｂ）の第２の受信偏波状態を使用するためと、
前記第１の受信偏波状態及び前記第２の受信偏波状態の偏波アライメントの状態を検出（１３）するためと、
前記第１の無線端末（４０、４０Ａ）及び前記第２の無線端末（４０、４０Ｂ）の少なくとも１つから、その受信偏波状態を調整する対応の無線端末の能力を示す信号を受信（１４）するためと、
前記検出（１３）に応答して、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態に応じ、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２のＭＩＭＯ送信のうちの少なくとも１つの偏波状態を設定（１５）するために、構成されたプロセッサ（２１）を具備する、無線通信ネットワークのアクセスノード（２０）。
【請求項９】
前記プロセッサ（２１）が、
前記アクセスノード（２０）と前記第１の無線端末（４０、４０Ａ）との間の前記第１のチャネル状態、及び前記アクセスノード（２０）と前記第２の無線端末（４０、４０Ｂ）との間の前記第２のチャネル状態を取得（１２）するためにさらに構成され、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態はそれぞれ結合係数の行列を含み、前記それぞれの行列の各結合係数は、前記アクセスノード（２０）におけるアンテナアレイの二つの相互に直行する偏波面のうちの一方と、前記それぞれの無線端末のアンテナアレイの二つの相互に直行する偏波面のうちの一方との間のそれぞれの電力結合を示し、
前記設定（１５）は、
前記第１のそれぞれのＭＩＭＯ送信における結合係数の行列の固有ベクトルから前記第１の受信偏波状態を、及び前記第２のＭＩＭＯ送信における結合係数の行列の固有ベクトルから前記第２の受信偏波状態を選択（１５３）することを含み、
前記選択（１５３）は、
チャネル行列（Ｈ）の積（ＨＨＨ）に従って、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２のＭＩＭＯ送信の総容量が共同で最大化されるように、複数の干渉のない送信モードのうちの１つを選択することと、
前記チャネル行列（Ｈ）に従って、複数の送信モードのうちの選択された１つに対応する前記第１及び第２のＭＩＭＯ送信のためのそれぞれのプレコーディングベクトル（ｆ１、ｆ２）を決定することと、を含み、
前記チャネル行列（Ｈ）は、前記第１及び第２のＭＩＭＯ送信の結合係数（ｈ）の行列を含む、請求項８に記載のアクセスノード（２０）。
【請求項１０】
アンテナ素子が２つの相互に直交する偏波面のそれぞれの一つに関連付けられているアンテナアレイ（２２）をさらに含む、請求項８又は９に記載のアクセスノード（２０）。
【請求項１１】
前記アクセスノード（２０）は、請求項２〜７のいずれか１つに記載の方法（１０）を実行するように構成される、請求項８〜１０のいずれか１つに記載のアクセスノード（２０）。
【請求項１２】
無線通信ネットワークにおける電波送信を再構成する方法（３０）は、
無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）が、多入力多出力ＭＩＭＯアクセスノード（２０）と前記無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）との間の無線通信ネットワークにおける多入力多出力ＭＩＭＯ送信に関与（３１）することと、
前記ＭＩＭＯ送信は
一組の時間周波数資源を使用し、
ＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、
前記無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）の受信偏波状態を使用し、
前記無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）は、その受信偏波状態を調節する能力を前記アクセスノード（２０）に示す（３２）ことと、
異なる受信偏波状態を使用するトリガーに応答して、前記無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）が、
前記異なる受信偏波状態を使用することと、を含む前記方法（３０）。
【請求項１３】
前記異なる受信偏波状態を使用に応答して、前記無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）が、前記無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）のアンテナアレイの２つの相互に直交する偏波面のうちの１つを非アクティブ化（３３）することをさらに含む、請求項１２に記載の方法（３０）。
【請求項１４】
前記異なる受信偏波状態を使用するためのトリガーは、前記アクセスノード（２０）から受信された前記異なる受信偏波状態を示す信号である、請求項１２又は１３に記載の方法（３０）。
【請求項１５】
前記異なる受信偏波状態を使用するためのトリガーは、前記異なる受信偏波状態を示す前記ＭＩＭＯ送信に関連付けられた測定値である、請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の方法（３０）。
【請求項１６】
無線通信ネットワークのアクセスノード（２０）と無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）との間の多入力多出力ＭＩＭＯ送信に関与（３１）し、
前記ＭＩＭＯ送信は、
一組の時間周波数資源を使用し、
ＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、
無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）の受信偏波状態を使用することと、
前記無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）が、その受信偏波状態を調節する能力を前記アクセスノード（２０）に示す（３２）ことと、
異なる受信偏波状態を使用するトリガーに応答し、
前記異なる受信偏波状態を使用して、
前記ＭＩＭＯ送信に関与（３１）するために構成されたプロセッサ（４１）を具備する、無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）。
【請求項１７】
それぞれの２つの相互に直交する偏波面に関連付けられたアンテナ素子を有するアンテナアレイ（４２）をさらに具備し、
前記プロセッサ（４１）は、
前記異なる受信偏波状態を使用することに応答して、前記アンテナアレイ（４２）の２つの相互に直交する偏波面の一方を非アクティブ化（３３）させるためにさらに構成される、請求項１６に記載の無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）。
【請求項１８】
前記無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）が、請求項１２〜１５のいずれか１つに記載の方法（３０）を実施するために構成される、請求項１６又は１７に記載の無線端末（４０、４０Ａ、４０Ｂ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の様々な実施形態は、無線通信、特に多入力多出力（Multiple  Input  Multiple  Output：ＭＩＭＯ）無線送信を含んだ無線通信ネットワークにおいて偏波分割多重化を制御するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリ波範囲、例えば６ＧＨｚを超えるスペクトル帯域に関連付けられた３ＧＰＰ５Ｇ標準化は、例えば、これら帯域における伝送が高い経路損失を受けるなどの困難な課題に対処する必要がある。これは、送信された電波周波数エネルギーに焦点を当てた、高指向性ビーム又は空間チャネルを可能にするＭＩＭＯ無線送信によって克服することができる。
【０００３】
このような空間チャネルを複数の方向に樹立することにより、時間周波数／コード資源の空間的再利用が可能になる。従来、特定の時間周波数／コード資源に関連付けられた空間チャネルは、単一のユーザ／装置にのみ対応する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記を考慮して、特定の時間周波数／コード資源に関連付けられた特定の空間チャネルを介して、複数のユーザ／装置に対してサービスを提供することが、当技術分野で必要とされている。
【０００５】
本発明の根底をなす目的は、独立請求項によって定義される方法及び装置によって解決される。本発明の好適な実施形態は、従属請求項に記載される。
【０００６】
第１の態様によれば、無線通信ネットワークにおいて電波送信を制御する方法が提供される。本方法は、前記無線通信ネットワークのアクセスノードが、前記アクセスノードと第１の無線端末との間の第１の多入力多出力ＭＩＭＯ送信を制御して、第１の組の時間周波数資源を使用し、第１のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、また前記第１の無線端末の第１の受信偏波状態を使用するステップと、前記アクセスノードが、前記アクセスノードと第２の無線端末との間の第２のＭＩＭＯ送信を制御して、前記第１の組の時間周波数資源と少なくとも部分的に重なる第２の組の時間周波数資源を使用し、前記第１のＭＩＭＯ空間チャネルと少なくとも部分的に重なる第２のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、また前記第１の受信偏波状態とは異なる第２の無線端末の第２の受信偏波状態を使用するステップと、を含む。
【０００７】
前記方法は、前記アクセスノードが、前記第１の受信偏波状態及び第２の受信偏波状態の偏波アライメントの状況を検出するステップをさらに含んでもよい。
【０００８】
前記方法は、前記アクセスノードが、前記アクセスノードと前記第１の無線端末との間の第１のチャネル状態と、前記アクセスノードと前記第２の無線端末との間の第２のチャネル状態を取得するステップをさらに含んでもよく、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態はそれぞれ結合係数の行列を含み、前記それぞれの行列の各結合係数は、前記アクセスノードにおけるアンテナアレイの２つの相互に直交する偏波面のうちの１つと、それぞれの無線端末のアンテナアレイにおける２つの相互に直交する偏波面のうちの１つとの間のそれぞれの電力結合を示す。
【０００９】
前記アクセスノードが、前記アクセスノードと前記第１の無線端末との間の第１のチャネル状態、及び前記アクセスノードと前記第２の無線端末との間の第２のチャネル状態を取得するステップは、前記第１のチャネル状態を示し、且つ前記アクセスノードによって前記第１の無線端末に送信される第１のトレーニング信号に関連付けられた第１のフィードバック信号を受信すること、及び前記第２のチャネル状態を示し、且つ前記アクセスノードによって前記第２の無線端末に送信される第２のトレーニング信号に関連付けられた第２のフィードバック信号を受信することをさらに含んでもよい。
【００１０】
前記アクセスノードが、前記アクセスノードと前記第１の無線端末との間の第１のチャネル状態、及び前記アクセスノードと前記第２の無線端末との間の第２のチャネル状態を取得する前記ステップは、前記第１のチャネル状態を示し、且つ前記第１の無線端末によって送信される第１のトレーニング信号を受信することと、前記第２のチャネル状態を示し、且つ前記第２の無線端末によって送信される第２のトレーニング信号を受信することと、をさらに含んでもよい。
【００１１】
前記アクセスノードが、前記第１の受信偏波状態及び前記第２の受信偏波状態の偏波アラインメントの状況を検出する前記ステップは、前記アクセスノードが、前記それぞれのＭＩＭＯ送信の結合係数のそれぞれの行列（即ち、前記関連付けられたアンテナアレイの相互に直行する偏波面の間の電力結合を含むチャネル行列）が、２未満のランクを有すると決定することをさらに含んでもよい。
【００１２】
前記アクセスノードが前記第１の受信偏波状態及び前記第２の受信偏波状態の偏波アラインメントの状況を検出する前記ステップは、前記アクセスノードが前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２の無線送信の性能閾値を下回る性能低下を検出することをさらに含んでもよく、前記性能低下は第１の制限時間内に発生して、次の第２の制限時間の間持続する。
【００１３】
前記方法は、前記アクセスノードが前記第１の受信偏波状態及び前記第２の受信偏波状態の偏波アライメントの状態を検出することに応答して、前記アクセスノードが、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２のＭＩＭＯ送信の少なくとも一方の偏波状態を設定するステップを、さらに含んでもよい。
【００１４】
前記方法は、前記アクセスノードが、対応する無線端末がその受信偏波状態を調節する能力を示す、前記第１の無線端末及び前記第２の無線端末のうちの少なくとも一方から信号を受信するステップをさらに含んでもよい。
【００１５】
前記アクセスノードが、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態に応じて、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２のＭＩＭＯ送信のうち少なくとも一方の偏波状態を設定する前記ステップは、前記アクセスノードが、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態に応じて、前記第１の無線端末への前記第１の受信偏波状態と、前記第２の無線端末への前記第２の受信偏波状態との、少なくとも一方を、信号伝達することをさらに含んでもよい。
【００１６】
前記アクセスノードが、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態に応じて、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２のＭＩＭＯ送信のうち少なくとも一方の偏波状態を設定する前記ステップは、前記アクセスノードが、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態に応じて、前記第１のＭＩＭＯ送信の第１の送信偏波状態及び前記第２のＭＩＭＯ送信の第２の送信偏波状態のうち少なくとも１つを設定し、前記第１の送信偏波状態及び前記第１の受信偏波状態はそれぞれ前記第１のチャネル状態に関連付けられ、前記第２の送信偏波状態及び前記第２の受信偏波状態はそれぞれ前記第２のチャネル状態に関連付けられることをさらに含んでもよい。
【００１７】
前記アクセスノードが、前記第１のチャネル状態及び前記第２のチャネル状態に応じて、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２のＭＩＭＯ送信のうちの少なくとも一方の偏波状態を設定する前記ステップは、前記アクセスノードが、前記第１のそれぞれのＭＩＭＯ送信の結合係数の行列の固有ベクトルから前記第１の受信偏波状態を選択し、前記アクセスノードは、前記第２のＭＩＭＯ送信の結合係数の行列の固有ベクトルから前記第２の受信偏波状態を選択し、前記第１の受信偏波状態及び前記第２の受信偏波状態は、特に、前記第１のＭＩＭＯ送信及び前記第２のＭＩＭＯ送信の総容量が最大化されるようにさらに選択されることをさらに含んでもよい。
【００１８】
第２の態様によれば、無線通信ネットワークのアクセスノードが提供される。前記アクセスノードは、第１の多入力多出力ＭＩＭＯアクセスノードと第１の無線端末との間の送信を制御して、第１の組の時間周波数資源を使用し、第１のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、前記第１の無線端末の第１の受信偏波状態を使用し、また前記アクセスノードと第２の無線端末との間の第２のＭＩＭＯ送信を制御して、前記第１の組の時間周波数資源と少なくとも部分的に重なる第２の組の時間周波数資源を使用し、前記第１のＭＩＭＯ空間チャネルと少なくとも部分的に重なる第２のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、前記第１の受信偏波状態とは異なる第２の無線端末の第２の受信偏波状態を使用するように構成されたプロセッサを具備する。
【００１９】
前記アクセスノードは、アンテナ素子が相互に直交する２つの偏波面のそれぞれの１つに関連付けられたアンテナアレイをさらに含んでもよい。
【００２０】
前記アクセスノードは、様々な実施形態による方法を実行するために構成されてもよい。
【００２１】
第３の態様によれば、無線通信ネットワークにおける電波送信を再構成する方法が提供される。本方法は、無線端末が、アクセスノードと前記無線端末との間の無線通信ネットワークにおける多入力多出力ＭＩＭＯ送信に関与するステップと、前記ＭＩＭＯ送信が一組の時間周波数資源を使用し、前記ＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、また前記無線端末の受信偏波状態を使用するステップと、異なる受信偏波状態を使用するトリガーに応答して、前記無線端末が、前記異なる受信偏波状態を使用して前記ＭＩＭＯ送信に関与するステップを含む。
【００２２】
前記方法は、前記無線端末が、前記アクセスノードに対して、その受信偏波状態を調節する能力を示すステップをさらに含んでもよい。
【００２３】
前記異なる受信偏波状態を使用するためのトリガーは、前記アクセスノードから受信された前記異なる受信偏波状態を示す信号であってもよい。
【００２４】
前記異なる受信偏波状態を使用するためのトリガーは、例えばチャネルサウンディングによって、前記異なる受信偏波状態を示すＭＩＭＯ送信に関連付けられた測定値であってもよい。
【００２５】
前記方法は、異なる受信偏波状態を使用することに応答して、前記無線端末が、前記無線端末のアンテナアレイの２つの相互に直交する偏波面のうちの一方を非アクティブ化するステップをさらに含んでもよい。
【００２６】
第４の態様によれば、無線端末が提供される。前記無線端末は、前記無線通信ネットワークのアクセスノードと前記無線端末との間の多入力多出力ＭＩＭＯ送信に関与し、前記ＭＩＭＯ送信は一組の時間周波数資源を使用し、ＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、前記無線端末の受信偏波状態を使用することと、異なる受信偏波状態を使用するトリガーに応答し、前記異なる受信偏波状態を使用して、前記ＭＩＭＯ送信に関与するために構成されたプロセッサを具備する。
【００２７】
前記無線端末は、前記アンテナ素子は、２つの相互に直交する偏波面のそれぞれの１つに関連付けられるアンテナ素子を有するアンテナアレイをさらに具備してもよい。
【００２８】
前記無線端末は、様々な実施形態に係る前記方法を実行するために構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明するが、ここでの同一又は類似の参照番号は、同一又は類似の要素を示す。
【００３０】
【図１】図１は、アクセスノード２０による無線通信ネットワーク内の無線送信を制御する方法１０、及び無線端末４０Ａ、４０Ｂによる無線通信ネットワーク内の無線送信を再構成する相互作用方法３０を示す。
【図２】図２は、図１の方法１０、３０の可能な変形例を示す。
【図３】図３は、アクセスノード２０を概略的に示す。
【図４】図４は、無線端末４０を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明の例示的な実施形態を、図面を参照して説明する。幾つかの実施形態は、特定の応用分野との関連で説明されるが、実施形態は、この応用分野に限定されない。さらに、様々な実施形態の特徴は、特に明記しない限り互いに組み合わせてもよい。
【００３２】
図面は概略図と見なされるべきであり、図面に示されている要素は必ずしも縮尺通りに示されているわけではない。むしろ、様々な要素は、それらの機能及び一般的な目的が当業者に明らかになるように表される。
【００３３】
図１は、アクセスノード２０による無線通信ネットワーク内での電波送信を制御する方法１０と、無線端末４０Ａ、４０Ｂによる無線通信ネットワークにおける電波送信を再構成する相互作用方法３０とを示す。
【００３４】
方法１０のステップ１１Ａにおいて、無線通信ネットワークのアクセスノード２０は、アクセスノード２０と第１の無線端末４０、４０Ａとの間の第１の多入力多出力ＭＩＭＯ送信を制御して、第１の組の時間周波数資源を使用し、第１のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、第１の無線端末４０、４０Ａの第１の受信偏波状態を使用する。
【００３５】
それに対応して、方法３０のステップ３１において、前記第１の無線端末４０Ａは、第１の組の時間周波数資源、第１のＭＩＭＯ空間チャネル、及び第１の無線端末４０Ａの第１の受信偏波状態を使用する第１のＭＩＭＯ送信に関与３１する。
【００３６】
方法１０のステップ１１Ｂにおいて、アクセスノード２０は、前記アクセスノード２０と第２の無線端末４０、４０Ｂとの間の第２のＭＩＭＯ送信を制御１１Ｂして、第１の組の時間周波数資源と少なくとも部分的に重なる第２の組の時間周波数資源を使用し、第１のＭＩＭＯ空間チャネルと少なくとも部分的に重なる第２のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、第１の受信偏波状態とは異なる第２の無線端末４０、４０Ｂの第２の受信偏波状態を使用する。
【００３７】
それに対応して、方法３０のステップ３１において、第２の無線端末４０Ｂは、第２の組の時間周波数資源、第２のＭＩＭＯ空間チャネル、及び第２の無線端末４０Ｂの第２の受信偏波状態を使用する第２のＭＩＭＯ送信に関与３１する。
【００３８】
ＭＩＭＯ送信に関連付けられた異なる受信偏波状態を保持することにより、２つのユーザ／装置は、特定の時間周波数／コード資源に関連付けられた特定の空間チャネルを介してサービスを受けてもよい。換言すれば、本方法は追加の時間周波数／コード資源を必要とせずに、異なった、理想的には相互に直交する偏波状態を有する波を使用することにより、偏波分割多重化を保持する。
【００３９】
本方法は、ダウンリンク送信とアップリンク送信の両方において適用することができる。
【００４０】
例えば、ダウンリンク通信において、従来は、サービスを提供するアクセスノードから見て同じ（又は同様の）方向に位置する複数のユーザ／装置にサービスを提供するために、異なる時間周波数／コード資源が使用される。しかしながら、偏波分割多重化に基づけば、このような追加の資源なしでも、複数のユーザ／装置に対して同時にサービスを提供できる。換言すれば、アクセスノードは、２つのユーザ／装置に対して同時にサービスを提供するために、異なる送信偏波状態を有する２つのＭＩＭＯ送信を含んだ単一のビームを送信してもよい。空間チャネルにおける偏波効果により、サービスを受ける装置ではそれぞれの受信偏波状態がもたらされ、これらの状態はＭＩＭＯ送信を分離するために異なるべきであり、理想的には相互に直交する必要がある。
【００４１】
本明細書で使用される「アクセスノード」とは、無線通信ネットワークのサービスを提供する電波ノードを指称し得るものである。特に、この用語は３Ｇ、４Ｇ、又は５Ｇ基地局（典型的には、ＮＢ、ｅＮＢ、又はｇＮＢと略される）を指称することがある。
【００４２】
本明細書で使用される「無線端末」とは、広域ネットワーク（Wide  Area  Network：ＷＡＮ）、無線通信ネットワーク、特にセルラーネットワークへの接続を確立及び保持できる、電波インターフェースを備えたモバイル装置を指すことがある。このようなモバイル装置の例には、スマートフォン及びコンピューターが含まれる。
【００４３】
本明細書で使用される「無線通信ネットワーク」とは、無線通信ネットワークのインフラストラクチャにおける機能エンティティを相互接続する固定ネットワークリンクの他に、無線通信ネットワークのアクセスノードと前記無線通信ネットワークに接続された無線端末との間の無線／電波リンクを含む通信ネットワークを指称し得る。このようなネットワークの例には、ユニバーサルモバイルテレコミニケーションシステム（Universal  Mobile  Telecommunications  System：ＵＭＴＳ）、第３世代パートナーシッププロジェクト（Third  Generation  Partnership：３ＧＰＰ）、ロングタームエボリューション（Long  Term  Evolution：ＬＴＥ）、セルラーネットワーク、ニューラジオ（New  Radio：ＮＲ）、５Ｇネットワークなどがある。一般に、無線ネットワークの様々な技術が適用可能であり、ＷＡＮ接続を付与し得る。
【００４４】
本明細書で使用される「時間周波数資源」とは、アクセスノードによって、前記アクセスノードに接続されている無線端末に割り当て可能な資源割り当ての最小要素を指称し得る。例えば、ＬＴＥダウンリンク通信における時間周波数資源は、物理資源ブロック（Physical  Resource  Block：ＰＲＢ）として定義され、０．５ミリ秒の期間（時間ドメイン）について１２個のスペクトル的に連続したＯＦＤＭサブキャリア（周波数ドメイン）で構成される。この概念は、例えば、ＣＤＭＡ送信で使用されるものなどのコード資源にも適用され得る。
【００４５】
本明細書で使用される「多入力多出力」又は「ＭＩＭＯ」とは、電波送信における複数の送信アンテナ及び受信アンテナの間のマルチパス伝搬を利用することを指称し得る。ＭＩＭＯ無線送信は、データを別々のストリームに分割して、同じエアインターフェイスを介して同時に送信することにより、送信容量を増やすために使用してもよい。個々のストリームが異なる無線端末に割り当てられている場合、これはマルチユーザＭＩＭＯ、即ち、ＭＵ−ＭＩＭＯと呼ばれる。個々のストリームが単一の無線端末に割り当てられる場合、これはシングルユーザＭＩＭＯ、即ち、ＳＵ−ＭＩＭＯと呼ばれ、また送信フェーズドアンテナアレイと受信フェーズドアンテナアレイとの間の単一リンクにおけるマルチパス送信を利用して、送信容量を増大させることを言う。
【００４６】
本明細書で使用される「アンテナアレイ」又は「フェーズドアンテナアレイ」とは、アンテナを動かすことなく、建設的及び破壊的な干渉のパターンが指向性波面、即ち、特定の伝搬方向を有するビームを形成するように、アンテナ要素が、相対的な振幅及び位相を有する複数の電波を送信又は受信する、アンテナアレイを指称し得る。
【００４７】
本明細書で使用される「空間チャネル」とは、ある角度の信号が建設的な干渉を受ける一方、他の信号は破壊的な干渉を受けるように、フェーズドアンテナアレイの各アンテナ素子における信号の位相及び相対振幅を制御（又は検出）する結果としての、指向性信号送信（又は受信）を指称し得る。
【００４８】
本明細書で使用される「偏波」とは、関連する電場が波の伝搬方向に対して横方向（又は垂直）の振動方向を有する、伝搬する電磁波の特性を指称し得る。
【００４９】
本明細書で使用される「偏波面」とは、アンテナ又はアンテナアレイのアンテナ素子の特性を指称し得る。より具体的には、「偏波面」という用語は、そのようなアンテナ素子によって放出される波の電界ベクトルの方向、又は均等的には、受信を最大化するそのようなアンテナ素子に入射する波の電界ベクトルの方向を記述し得る。例えば、交差偏波アンテナ又はアンテナアレイは、複数のアンテナ素子を含み、各アンテナ素子は、２つの相互に直交する偏波面のうちの１つに関連付けられる。「面」としての指定は、アンテナ又はアンテナアレイの偏波面が通常は変更を受けないことを反映している。
【００５０】
本明細書で使用される「偏波状態」とは、電磁波の特性を指称し得る。より具体的には、「偏波状態」という用語は、波の伝播方向に対して垂直な平面における波の電界ベクトルの方向を記述し得る。言い換えれば、「偏波状態」とは、伝搬波の電界の振動方向を表す。「状態」としての指定は、波の偏波状態が、例えばチャネル内の偏波効果のために変更される可能性があることを反映している。
【００５１】
本明細書で使用される「送信偏波状態」とは、波の送信側偏波状態を指称し得るものであり、これは送信機に関連付けられたアンテナアレイの２つの相互に直交する偏波面への、送信電力の制御された分割によって構成される。したがって、ＭＩＭＯ送信の送信偏波状態は、適切なプレコーディングによって実現されてもよい。
【００５２】
本明細書で使用される「受信偏波状態」とは、受信機に関連付けられたアンテナアレイの２つの相互に直交する偏波面への前記波の電力の分割によって構成される、波の受信側偏波状態を指称し得る。偏波分割多重ＭＩＭＯ送信の受信偏波状態は、送信の適切な分離及び動作を可能にするのに十分なほど「異なる」ものでなければならない。関連するＭＩＭＯ送信が受信偏波状態おいて相互の直交性（つまり異なる程度）が低いほど、分離は不十分になり、ＭＩＭＯ送信が偏波クロストークとして相互にリークする。したがって、関連するＭＩＭＯ送信が分離後もチャネルデコードに成功し得るならば、受信偏波状態は十分に「異なる」と見なすことができる。各無線端末は、対応するＭＩＭＯ送信ごとに個別に評価できる。両方の受信偏波状態が１つの場所で利用できるならば、例えば、偏波分割がアップリンクＭＩＭＯ送信を多重化する場合、受信偏波状態は、それらの中間角度が閾値角度を超えるときには十分に「異なる」と見なされる。
【００５３】
図２は、図１の方法１０、３０の可能な変形例を示す。
【００５４】
方法１０は、アクセスノード２０が、アクセスノード２０と第１の無線端末４０、４０Ａとの間の第１のチャネル状態、及びアクセスノード２０と第２の無線端末４０、４０Ｂとの間の第２のチャネル状態を取得１２するステップを含んでもよい。第１のチャネル状態及び第２のチャネル状態は、それぞれ、結合係数の行列（即ち、チャネル行列）をさらに含んでもよく、それぞれの行列の各結合係数は、アクセスノード２０のアンテナアレイの２つの相互に直交する偏波面のうちの１つと、それぞれの無線端末のアンテナアレイの２つの相互に直交する偏波面のうちの１つとの間のそれぞれの電力結合を示す。
【００５５】
関連するＭＩＭＯ送信のチャネル状態を取得することにより、同じ空間チャネル内の偏波多重送信が、受信偏波状態に関して互いにアラインしていることの検出が可能になる。
【００５６】
関連するＭＩＭＯ送信のチャネル状態を個別に取得すると、同じ空間チャネルを使用していても、関連するＭＩＭＯ送信が全く異なる電波環境に曝される可能性があるため、それぞれの無線端末の受信偏波状態を正確に推定することが可能になる。
【００５７】
本明細書で使用される「チャネル状態」とは、送信機及び受信機に関連するアンテナ素子の対の間の電力結合を説明する情報を指称し得る。チャネル状態は、例えば、散乱、フェージング、及び距離に伴った電力減衰の複合効果を、相対的な位相遅延及び相対的な減衰の観点から記述し得る。そのため、チャネル状態は、複素数値化されたチャネルインパルス応答と見なし得る。関与するアンテナアレイが、相互に直交した偏波面に関連付けられたアンテナ素子を含む場合、チャネル状態は、相互に直交する異なる偏波面に関連付けられたアンテナ素子の対の間での電力結合をさらに記述するように一般化してもよい。
【００５８】
取得１２するステップは、以下の２つのオプションのうち少なくとも１つをさらに含んでもよい。
【００５９】
第１に、アクセスノード２０は、第１のチャネル状態を示し、且つアクセスノード２０によって第１の無線端末４０、４０Ａに送信される第１のトレーニング信号に関連付けられ得る第１のフィードバック信号を受信１２１することによって、及び第２のチャネル状態を示し、且つアクセスノード２０によって第２の無線端末４０、４０Ｂに送信される第２のトレーニング信号に関連付けられた第２のフィードバック信号を受信１２１することによって、第１及び第２のチャネル状態を取得１２してもよい。言い換えれば、アクセスノード２０は、それぞれのダウンリンクトレーニング信号を送信し、アップリンクを介して対応するダウンリンクチャネル状態に関するフィードバックを受信することによって、ダウンリンクチャネル状態を取得１２してもよい。
【００６０】
関連するＭＩＭＯ送信のダウンリンクチャネル状態を取得することは、ダウンリンクＭＩＭＯ送信を制御するための最も正確なオプションであり、チャネルの相互関係が適用される場合は、アップリンクＭＩＭＯ送信を制御するためにも使用されてよい。トレーニング信号は、それぞれ、偏波次元の直交ベクトルを含んでもよい。
【００６１】
第２に、アクセスノード２０は、第１のチャネル状態を示し且つ第１の無線端末４０、４０Ａによって送信される第１のトレーニング信号を受信１２２することによって、及び第２のチャネル状態を示し且つ第２の無線端末４０、４０Ｂによって送信される第２のトレーニング信号を受信１２２することによって、第１及び第２のチャネル状態を取得してもよい。この場合、アクセスノード２０は、それぞれの無線端末４０Ａ、４０Ｂによって送信されたアップリンクトレーニング信号を受信及び評価することにより、アップリンクチャネル状態を取得１２してもよい。
【００６２】
関連するＭＩＭＯ送信のアップリンクチャネル状態を取得することは、アップリンクＭＩＭＯ送信を制御するための最も正確なオプションであり、チャネルの相互関係が適用される場合は、ダウンリンクＭＩＭＯ送信を制御するためにも使用されてもよい。トレーニング信号は、それぞれ、偏波次元の直交ベクトルを含んでもよい。
【００６３】
本明細書で使用される「トレーニング信号」とは、無線送信、特にＭＩＭＯ送信のための電波環境の評価に使用される既知のチャネルサウンディング又はパイロット信号を指称し得る。例えば、ＬＴＥにおいて、サウンディング基準信号ＳＲＳは、アップリンク方向のチャネル状態を推定するために、無線端末からＬＴＥ基地局へ送信されるトレーニング信号として使用される。
【００６４】
方法１０は、アクセスノード２０が第１の受信偏波状態及び第２の受信偏波状態の偏波アライメントの状態を検出１３するステップをさらに含んでもよい。
【００６５】
同じ空間内の偏波分割多重化ＭＩＭＯ送信が受信偏波状態に関して互いにアラインしていることを検出することにより、このような条件がこれらＭＩＭＯ送信に対して深刻な影響を与える前に対策を講じることを可能にする。例えば、異なる時間周波数資源及び／又は異なる偏波状態を、代わりに使用してもよい。２つの無線端末が同じ時点で全く同じ受信偏波状態を有する確率はゼロであるが、それぞれの受信偏波状態がアラインされるほど、一般には、偏波分割多重化ＭＩＭＯ送信を区別することは困難になる。
【００６６】
検出１３のステップは、以下の２つのオプションのうちの少なくとも１つをさらに含んでもよい。
【００６７】
第１に、アクセスノード２０は、それぞれのＭＩＭＯ送信の結合係数のそれぞれの行列（チャネル行列）が、２未満のランクを有すると決定１３１してもよい。換言すれば、それぞれのチャネル行列はランクが低くなる。
【００６８】
チャネル行列が、相互に直交する異なる偏波面に関連付けられたアンテナ素子の対の間での電力結合をも表すとすれば、チャネル行列のランクの低下は、偏波分割多重の損失のような基本的な送信障害を示す可能性がある。関連する偏波分割多重化ＭＩＭＯ送信のそれぞれの受信偏波状態が実質的に同じであれば、チャネル行列はランク２となり、送信ビームフォーミングベクトルを選択する自由度はなくなる。２未満のランクは、関連するＭＩＭＯ送信が、送信性能（又は品質）の点で深刻な影響を受けることを示す。
【００６９】
本明細書で使用される行列の「ランク」とは、行列内の線形に独立した行及び／又は列の最大数を指称し得る。より正確には、ｍ×ｎ行列のランクはｍｉｎ（ｍ，ｎ）以下であってもよい。
【００７０】
第２に、アクセスノード２０は、第１のＭＩＭＯ送信及び第２の無線送信の性能閾値を下回る性能低下１３２を検出してもよい。興味の対象となる性能低下は、第１の制限時間内に発生し、次の第２の制限時間の間は持続する。
【００７１】
送信性能（又は品質）の急激かつ持続的な劣化は、偏波分割多重化の喪失のような基本的な影響による送信の停止を示している可能性がある。その疑いを確認するために、チャネルサウンディングがトリガーされる場合がある。
【００７２】
本明細書で使用される「性能低下」とは、送信性能（又は品質）の測定可能な障害、例えば、ビット誤り率ＢＥＲのような送信品質のデジタル測定に関するものを指す場合がある。
【００７３】
方法３０は、それぞれの無線端末４０Ａ、４０Ｂが、アクセスノード２０に対して、その受信偏波状態を調節する能力を示す３２ことをさらに含んでもよい。
【００７４】
同様に、方法１０は、アクセスノード２０が、第１の無線端末４０、４０Ａ及び第２の無線端末４０、４０Ｂの少なくとも一方から信号を受信１４するステップをさらに含んでもよい。この信号は、対応の無線端末４０Ａ、４０Ｂがその受信偏波状態を調節する能力を有することを示している。
【００７５】
それぞれの無線端末４０Ａ、４０Ｂの関連能力を知ることは、アクセスノード２０に対して、プレコーディングを適合させること、即ち、前記無線端末４０Ａ、４０Ｂの受信偏波状態を調整することに加えて、偏波分割多重化の喪失に応答するための追加の自由度を提供する。他方、前記無線端末４０Ａ、４０Ｂは、より少ない（又はより弱い）チャネルサウンディングの故にデータスループットが増加する可能性があり、時間周波数資源の消費が低減される場合がある。
【００７６】
方法１０は、アクセスノード２０が偏波アラインメントの状態を検出１３することに応答して、アクセスノード２０が、第１のチャネル状態及び第２のチャネル状態に応じて、第１のＭＩＭＯ送信及び第２のＭＩＭＯ送信のうちの少なくとも一方の偏波状態を設定１５することをさらに含んでもよい。
【００７７】
関連するＭＩＭＯ送信のそれぞれの偏波状態を選択的に設定することは干渉を低減し、時間周波数及びコード資源の観点から、追加コストをかけずに、それぞれの無線端末４０Ａ、４０ＢへのＭＩＭＯ送信を継続できる。
【００７８】
設定１５するステップは、以下の２つのオプションのうちの少なくとも１つをさらに含んでもよい。
【００７９】
第１に、アクセスノード２０は、第１のチャネル状態及び第２のチャネル状態に応じて、第１の受信偏波状態の少なくとも１つを第１の無線端末４０、４０Ａへ、第２の受信偏波状態を第２の無線端末４０、４０Ｂへと信号伝達１５１してもよい。
【００８０】
アクセスノード２０はまた、関与するＭＩＭＯ送信に関連付けられた取得したチャネル状態を使用して、対応する無線端末４０Ａ、４０Ｂに対して、それぞれの受信偏波状態の何れにおいてより良い送信性能（又は品質）が期待できるかを指示してもよい。対応する無線端末４０Ａ、４０Ｂは、この情報を使用して、受信したＭＩＭＯ送信をデジタル信号処理により「回転」させ、それらの偏波干渉を最小化してもよい。それぞれの受信偏波状態が相互に直交していれば、最適な伝送性能（又は品質）が期待できる。
【００８１】
第２に、アクセスノード２０は、第１のチャネル状態及び第２のチャネル状態に応じて、第１のＭＩＭＯ送信の第１の送信偏波状態及び第２のＭＩＭＯ送信の第２の送信偏波状態のうちの少なくとも１つを設定１５２してもよい。第１の送信偏波状態及び第１の受信偏波状態は、第１のチャネル状態を介して互いに関連付けられ、また第２の送信偏波状態及び第２の受信偏波状態は、第２のチャネル状態を介して互いに関連付けられる。
【００８２】
アクセスノード２０は、関与するＭＩＭＯ送信に関連付けられた取得されたチャネル状態を使用して、単に、対応する送信偏波状態において関与するＭＩＭＯ送信のプレコーディングを適合させて、対応する無線端末４０Ａ、４０Ｂが新しいプレコーディングに適合すること、即ち、それぞれのチャネル状態によって記述される新しいプレコーディングから出現する新しい受信偏波状態に適合するのを待ってもよい。
【００８３】
以下でより詳細に議論するように、上記２つのオプションの何れかがそれぞれの無線端末４０Ａ、４０Ｂをトリガーして、異なる受信偏波状態を使用してもよい。
【００８４】
加えて、設定１５するステップは、アクセスノード２０が第１のそれぞれのＭＩＭＯ送信の結合係数の行列の固有ベクトルから、第１の受信偏波状態を選択するステップ１５３、及びアクセスノード２０が、第２のＭＩＭＯ送信における結合係数の行列の固有ベクトルから、第２の受信偏波状態を選択１５３するステップをさらに含んでもよい。特に、第１の受信偏波状態及び第２の受信偏波状態は、第１のＭＩＭＯ送信及び第２のＭＩＭＯ送信の総容量が最大化されるように選択されてもよい。
【００８５】
結合係数のそれぞれの行列（つまり、チャネル行列）の固有ベクトルからそれぞれの受信偏波状態を選択すると、ＭＩＭＯ送信の１つが、ＭＩＭＯ送信のもう１つのヌル空間を使用するという効果があり、その逆もまた同様である。これにより、偏波分割多重化ＭＩＭＯ送信の偏波干渉は最小限に抑制される。
【００８６】
特に、選択１５３するステップは、端末４０Ａ、４０Ｂが実質的に相互偏波干渉のない対応するＭＩＭＯ送信に関与してもよく、また対応するＭＩＭＯ送信に関与３１しながら、それらの偏波／ポートの１つを個別に非アクティブ化してもよいように、それぞれの無線端末４０Ａ、４０Ｂのそれぞれの受信偏波状態を選択することを目的とする。
【００８７】
送信信号ｘ１及びｘ２は、アクセスノード２０のアンテナアレイ２２に関連付けられた２つの相互に直交する偏波面において送信される。
【００８８】
チャネル行列Ｈは、送信信号ｘ１及びｘ２の信号伝搬を記述する結合係数ｈ１１、ｈ１２、ｈ２１、及びｈ２２を含む。
【００８９】
ノイズがない場合、受信信号ｙ１１及びｙ１２は、第１の無線端末４０Ａで受信され、受信信号ｙ２１及びｙ２２は、第２の無線端末４０Ｂで受信される。
【００９０】
【数１】
2021524704.tif 000003
【００９１】
プレコーディングベクトルｆ１及びｆ２は、データストリームａ１及びａ２を偏波次元へとマッピングする。換言すれば、関与するＭＩＭＯ送信の送信偏波状態は、プレコーディングによって定義される。
【００９２】
実質的に相互偏波干渉のない偏波分割多重化ＭＩＭＯ送信の場合、関連する受信偏波状態のダイバーシティ、又は理想的には直交性が必要とされる。直交性は、次の４つの場合の何れか１つにおいて達成される。
【００９３】
【数２】
2021524704.tif 000004
【００９４】
【数３】
2021524704.tif 000005
【００９５】
【数４】
2021524704.tif 000006
【００９６】
【数５】
2021524704.tif 000007
【００９７】
これらの場合の何れにおいても、無線端末４０Ａ、４０Ｂの何れかは干渉のない受信信号を有する。例えば、上記１）の要件が満たされる場合、第１の無線端末４０Ａの受信信号ｙ１１は、第２の無線端末４０Ｂを意図したデータストリームａ２の寄与がなく、また第２の無線端末４０Ｂの受信信号ｙ２１は、第１の無線端末４０Ａを意図したデータストリームａ１の第１の無線端末４０Ｂの寄与がない。他の場合２）〜４）にも同様の考慮事項が適用される。
【００９８】
偏波干渉を最小化するこれらの４つの方法を考えると、関与するＭＩＭＯ送信の総容量を最大化する方法を選択するのが望ましい。高い信号対雑音比（Signal-to  Noise  Ratio：ＳＮＲ）において、各場合１）〜４）からの後続の容量は、以下の量によって決定される。
【００９９】
Ｇ=ＨＨＨとする。
【０１００】
【数６】
2021524704.tif 000008
【０１０１】
【数７】
2021524704.tif 000009
【０１０２】
【数８】
2021524704.tif 000010
【０１０３】
【数９】
2021524704.tif 000011
【０１０４】
上記で与えられる４つの量の最大値を決定した後に、対応するプレコーディングベクトルｆ１及びｆ２を決定してもよい。両方の無線端末４０Ａ、４０Ｂが干渉のない受信信号を有していれば、行列Ｇは２×２のサイズを有し、直交固有ベクトルに関連付けられた２つの固有値を有する。それらの固有ベクトル（又は実際には任意の直交ベクトル）に沿って、無線端末４０Ａ、４０Ｂの一方へＭＩＭＯ送信を実行することは、無線端末４０Ａ、４０Ｂの他方へのＭＩＭＯ送信のゼロ空間を使用することを意味する。
【０１０５】
したがって、プレコーディングベクトルｆ１及びｆ２は、当技術分野で知られているゼロ空間を計算することによって決定され、送信側で構成／設定されてもよい。これは、対応する送信偏波状態を回転させて、それぞれのＭＩＭＯ送信が相互に直交するようにすることと同じである。
【０１０６】
結果として得られるプレコーディングベクトルは、２人のユーザ／装置が、実質的に干渉のない（即ち、他のＭＩＭＯ送信による干渉のない）ＭＩＭＯ送信を享受することを可能にする。
【０１０７】
アクセスノード２０による異なる受信偏波状態を使用するトリガーに応答して、それぞれの無線端末４０Ａ、４０Ｂは、異なる受信偏波状態を使用するそれぞれのＭＩＭＯ送信に関与３１し続けてもよい。
【０１０８】
異なる受信偏波状態を使用するためのトリガーは、異なる受信偏波状態を示すアクセスノード２０から受信される信号、又は異なる受信偏波状態を示すＭＩＭＯ送信に関連付けられた、例えばチャネルサウンディングによる測定であってもよい。
【０１０９】
方法１０は、異なる受信偏波状態を使用することに応答して、それぞれの無線端末４０Ａ、４０Ｂが、そのアンテナアレイ４２の相互に直交する２つの偏波面のうちの１つを非アクティブ化３３するステップをさらに含んでもよい。
【０１１０】
異なる受信偏波状態を使用して偏波干渉を最小限に抑える無線端末は、アンテナアレイの相互に直交する２つの偏波面の１つを操作することだけを必要とし、これは無線端末の受信機の１つのポートをオフにして、エネルギー消費を最大で５０％削減できることを意味する。代替的又は追加的に、アクセスノードは、何れの偏波／ポートを使用すべきかを無線端末に指示してもよい。
【０１１１】
単一の偏波面のみを有するアンテナアレイ４２を含む無線端末４０、４０Ａ、４０Ｂの場合、アクセスノード２０は、無線端末の４０の最適な受信偏波状態と一致するように、対応する送信偏波状態１５２を設定する（即ち、プレコーディングを定義する）と考えられる。
【０１１２】
図３は、アクセスノード２０を概略的に示す。
【０１１３】
アクセスノード２０は、アクセスノード２０と第１の無線端末４０、４０Ａとの間の第1の多入力他出力ＭＩＭＯ送信を制御１１Ａして、第１の組の時間周波数資源を使用し、第１のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、第１の無線端末４０、４０Ａの第１の受信偏波状態を使用するために構成されたプロセッサ２１を具備している。プロセッサ２１は、アクセスノード２０と第２の無線端末４０、４０Ｂとの間の第２のＭＩＭＯ送信を制御１１Ｂして、第１の組の時間周波数資源と少なくとも部分的に重なる第２の組の時間周波数資源を使用し、第１のＭＩＭＯ空間チャネルと少なくとも部分的に重なる第２のＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、第１の受信偏波状態とは異なる第２の無線端末４０、４０Ｂの第２の受信偏波状態を使用するためにさらに構成される。アクセスノード２０は、２つの相互に直交する偏波面のそれぞれの１つに関連付けられたアンテナ素子を有するアンテナアレイ２２をさらに含んでもよく、実施形態による方法１０を実行するために構成されてもよい。
【０１１４】
無線通信ネットワークにおける電波送信を制御する方法１０に関連した上記の技術的効果及び利点は、対応する特徴を有するアクセスノード２０に等しく適用される。
【０１１５】
図４は、無線端末４０を概略的に示す。
【０１１６】
無線端末４０、４０Ａ、４０Ｂは、無線通信ネットワークのアクセスノード２０と無線端末４０、４０Ａ、４０Ｂとの間の多入力多出力ＭＩＭＯ送信に関与するために構成されたプロセッサ４１を備えており、前記ＭＩＭＯ送信は、一連の時間周波数資源を使用し、ＭＩＭＯ空間チャネルを使用し、無線端末４０、４０Ａ、４０Ｂの受信偏波状態を使用する。前記プロセッサは、異なる受信偏波状態を使用するトリガーに応答し、異なる受信偏波状態を使用してＭＩＭＯ送信に関与３１するように構成される。無線端末４０、４０Ａ、４０Ｂは、２つの相互に直交する偏波面のそれぞれの１つに関連付けられたアンテナ素子を有するアンテナアレイ４２を含んでもよく、実施形態による方法を実行するためにさらに構成されてもよい。
【０１１７】
無線通信ネットワークにおける電波送信を再構成する方法３０に関連した上記の技術的効果及び利点は、対応する特徴を有する無線端末４０に等しく適用される。
【０１１８】
本発明は、当然、本発明の本質的な特徴から逸脱することなく、本明細書に具体的に記載されている方法以外の方法で実施してもよい。例えば、先の実施形態では、ダウンリンク電波通信において本発明を説明した。しかしながら、当業者は、本発明がそのように限定されないことを理解するであろう。本発明はまた、アップリンク無線通信においても使用してもよい。したがって、本実施形態は、全ての点において例示的であり、また限定的ではないと見なされるべきであり、添付の特許請求の範囲の意味及び均等の範囲内に入る全ての変更は、その中に包含されることが意図されている。
【図１】
2021524704.tif 000012
【図２】
2021524704.tif 000013
【図３】
2021524704.tif 000014
【図４】
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【国際調査報告】
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2021524704.tif 000017
2021524704.tif 000018