(57)【要約】  本発明の実施形態は、データ送信方法及び装置を提供する。本発明のデータ送信方法は、アップリンク・サブフレームを使用することによりユーザ機器から送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信するステップと、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップと、ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定されたプリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップであって、プリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む、ステップと、プリコーディングされた送信されるべきデータをユーザ機器に送信するステップとを含む。本発明の実施形態では、プリコーディング・モードは、ユーザ機器から送信されたアップリンク・データ又はパイロットにしたがって、柔軟に選択することができる。
2017528960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送信方法であって、
アップリンク・サブフレームを使用することによりユーザ機器から送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信するステップと、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップと、
前記ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定された前記プリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップであって、前記プリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む、ステップと、
プリコーディングされた送信されるべきデータを前記ユーザ機器に送信するステップとを含む、
方法。
【請求項２】
前記アップリンク・データ又は前記パイロットに従ってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップの後に、当該方法は、さらに、
前記ビーム特性情報を前記ユーザ機器に送信し、それにより、前記ユーザ機器が、前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するステップを含み、前記データ回復法は、前記プリコーディング・モードに対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アップリンク・データ又は前記パイロットに従ってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップは、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがって前記ユーザ機器の位置を推定するステップと、
前記ユーザ機器の前記位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を構築するステップと、
前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得するステップと、
事前に設定されたエネルギー閾値に適合する前記ビーム特性情報を前記対角行列にしたがって決定するステップとを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記事前に設定されたエネルギー閾値に適合する前記ビーム特性情報を前記対角行列にしたがって決定するステップは、
前記対角行列の主対角線上のn個の最大要素の合計と前記主対角線上の全ての要素の合計との比を計算するステップと、
前記比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、前記ビーム特性情報として対応するnを決定するステップであって、nが自然数である、ステップとを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
当該方法は、さらに、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するステップを含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するステップは、
前記ビーム特性情報及び前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列にしたがって前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを取得するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
決定された前記プリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップは、
決定された前記プリコーディング・モード及び前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルにしたがって、前記送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップを含む、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
データ受信方法であって、
基地局から送信されるビーム特性情報を受信するステップであって、前記ビーム特性情報は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を行うことによって前記基地局で生成される、ステップと、
前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するステップであって、前記データ回復法は、前記ビーム特性情報にしたがって前記基地局で決定されるプリコーディング・モードに対応する、ステップと、
前記基地局から送信されるプリコーディングされたデータを受信し、前記データ回復法に従って、前記プリコーディングされたデータにデータ回復処理を実行するステップとを含む、
方法。
【請求項９】
データ送信装置であって、
アップリンク・サブフレームを使用してユーザ機器から送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信するように構成される受信モジュールと、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するように構成されるプリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールと、
前記ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定された前記プリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するように構成されるプリコーディング処理モジュールであって、前記プリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む、プリコーディング処理モジュールと、
プリコーディングされた前記送信されるべきデータを前記ユーザ機器に送信するように構成される送信モジュールとを含む、
装置。
【請求項１０】
前記送信モジュールは、さらに、前記ビーム特性情報を前記ユーザ機器に送信するように構成され、それにより、前記ユーザ機器が、前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定し、前記データ回復法は、前記プリコーディング・モードに対応する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、特に、前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがって前記ユーザ機器の位置を推定し、前記ユーザ機器の前記位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を構築し、前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得し、事前に設定されたエネルギー閾値に適合する前記ビーム特性情報を前記対角行列にしたがって決定するように構成される、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、特に、前記対角行列の主対角線上のn個の最大要素の合計と前記主対角線上の全ての要素の合計との比を計算し、前記比が前記事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、前記ビーム特性情報として対応するnを決定するように構成され、nは自然数である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、さらに、前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行して、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するように構成される、請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、特に、前記ビーム特性情報及び前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列にしたがって前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを取得するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記プリコーディング処理モジュールは、特に、決定された前記プリコーディング・モード及び前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルにしたがって、前記送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するように構成される、請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
データ受信装置であって、
基地局から送信されるビーム特性情報を受信するように構成される受信モジュールであって、前記ビーム特性情報は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行することによって前記基地局で生成される、受信モジュールと、
前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するように構成されるデータ回復法決定モジュールであって、前記データ回復法は、前記ビーム特性情報にしたがって前記基地局で決定されるプリコーディング・モードに対応する、データ回復法決定モジュールとを含み、
前記受信モジュールは、さらに、前記基地局から送信されるプリコーディングされたデータを受信するように構成され、当該データ受信装置は、さらに、
前記データ回復法にしたがって、データ回復処理を前記プリコーディングされたデータに実行するように構成されるデータ処理モジュールを含む、
データ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は通信技術に関し、詳細には、データ送信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模多入力多出力(Massive  Multiple−Input  Multiple−Output，略してMMIMO)アンテナ・システムは、将来の5G通信システムに大いに必要な解決方法と考えられている。
【０００３】
MMIMOアンテナ・システムのアレイ利得を掘り起こすために、時空間ブロック・コード(Space-Time  Block  Code，略してSTBC)マルチアンテナ伝送解決方法が従来技術で使用されており、この場合アンテナ選択は、チャネル統計情報及びチャネル特性情報を参照して実行され、STBCデータ送信は、選択されたアンテナによって実行される。
【０００４】
しかしながら、MMIMOアンテナ・システムに適用される場合、この解決方法ではプリコーディング・モードの適応調整を実現することができない。加えて、アンテナの数量が大きいことにより、形成されるビームの幅が狭くなり、動作損失が深刻になり、またアンテナ・アレイ利得が低くなる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の実施形態は、プリコーディング・モードの適応調整を実現するデータ送信方法及び装置を提供する。この適応調整は、MMIMOアンテナ・システムのデータ送信をより頑健にし、システム動作及びアンテナ利得を改善する。本発明の複数の実施形態におけるデータ送信は、データを送信すること及びデータを受信することを含む。
【０００６】
第1の態様によれば、本発明の実施形態は、データ送信方法を提供し、当該方法は、
アップリンク・サブフレームを使用することによりユーザ機器から送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信するステップと、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップと、
前記ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定された前記プリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップであって、前記プリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む、ステップと、
プリコーディングされた送信されるべきデータを前記ユーザ機器に送信するステップとを含む。
【０００７】
第1の態様に関連して、第1の態様の第1の可能な実装方法では、前記アップリンク・データ又は前記パイロットに従ってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップの後に、当該方法は、さらに、
前記ビーム特性情報を前記ユーザ機器に送信し、それにより、前記ユーザ機器が、前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するステップを含み、前記データ回復法は、前記プリコーディング・モードに対応する。
【０００８】
第1の態様、又は第1の態様の第1の可能な実装方法に関連して、第1の態様の第2の可能な実装方法では、前記アップリンク・データ又は前記パイロットに従ってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップは、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがって前記ユーザ機器の位置を推定するステップと、
前記ユーザ機器の前記位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を構築するステップと、
前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得するステップと、
事前に設定されたエネルギー閾値に適合する前記ビーム特性情報を前記対角行列にしたがって決定するステップとを含む。
【０００９】
第1の態様の第2の可能な実装方法に関連して、第1の態様の第3の可能な実装方法では、前記事前に設定されたエネルギー閾値に適合する前記ビーム特性情報を前記対角行列にしたがって決定するステップは、
前記対角行列の主対角線上のn個の最大要素の合計と前記主対角線上の全ての要素の合計との比を計算するステップと、
前記比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、前記ビーム特性情報として対応するnを決定するステップであって、nが自然数である、ステップとを含む。
【００１０】
第1の態様の第2の可能な実装方法又は第3の可能な実装方法に関連して、第1の態様の第4の可能な実装方法では、当該方法は、さらに、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するステップを含む。
【００１１】
第1の態様の第4の可能な実装方法に関連して、第1の態様の第5の可能な実装方法では、前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するステップは、
前記ビーム特性情報及び前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列にしたがって前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを取得するステップを含む。
【００１２】
第1の態様の第4の可能な実装方法又は第5の可能な実装方法に関連して、第1の態様の第6の可能な実装方法では、決定された前記プリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップは、
決定された前記プリコーディング・モード及び前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルにしたがって、前記送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップを含む。
【００１３】
第2の態様によれば、本発明の実施形態は、データ受信方法を提供し、当該方法は、
基地局から送信されるビーム特性情報を受信するステップであって、前記ビーム特性情報は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を行うことによって前記基地局で生成される、ステップと、
前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するステップであって、前記データ回復法は、前記ビーム特性情報にしたがって前記基地局で決定されるプリコーディング・モードに対応する、ステップと、
前記基地局から送信されるプリコーディングされたデータを受信し、前記データ回復法に従って、前記プリコーディングされたデータにデータ回復処理を実行するステップとを含む。
【００１４】
第3の態様によれば、本発明の実施形態は、データ送信装置を提供し、当該装置は、
アップリンク・サブフレームを使用してユーザ機器から送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信するように構成される受信モジュールと、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するように構成されるプリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールと、
前記ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定された前記プリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するように構成されるプリコーディング処理モジュールであって、前記プリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む、プリコーディング処理モジュールと、
プリコーディングされた前記送信されるべきデータを前記ユーザ機器に送信するように構成される送信モジュールとを含む。
【００１５】
第3の態様に関連して、第3の態様の第1の可能な実装方法では、前記送信モジュールは、さらに、前記ビーム特性情報を前記ユーザ機器に送信するように構成され、それにより、前記ユーザ機器が、前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定し、前記データ回復法は、前記プリコーディング・モードに対応する。
【００１６】
第3の態様、又は第3の態様の第1の可能な実装方法に関連して、第3の態様の第2の可能な実装方法では、前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、特に、前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがって前記ユーザ機器の位置を推定し、前記ユーザ機器の前記位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を構築し、前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得し、事前に設定されたエネルギー閾値に適合する前記ビーム特性情報を前記対角行列にしたがって決定するように構成される。
【００１７】
第3の態様の第2の可能な実装方法に関連して、第3の態様の第3の可能な実装方法では、前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、特に、前記対角行列の主対角線上のn個の最大要素の合計と前記主対角線上の全ての要素の合計との比を計算し、前記比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、前記ビーム特性情報として対応するnを決定するように構成され、nは自然数である。
【００１８】
第3の態様の第2の可能な実装方法又は第3の可能な実装方法に関連して、第3の態様の第4の可能な実装方法では、前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、さらに、前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行して、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するように構成される。
【００１９】
第3の態様の第4の可能な実装方法に関連して、第3の態様の第5の可能な実装方法では、前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、特に、前記ビーム特性情報及び前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列にしたがって前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを取得するように構成される。
【００２０】
第3の態様の第4の可能な実装方法又は第5の可能な実装方法に関連して、第3の態様の第6の可能な実装方法では、前記プリコーディング処理モジュールは、特に、決定された前記プリコーディング・モード及び前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルにしたがって、前記送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するように構成される。
【００２１】
第4の態様によれば、本発明の実施形態は、データ受信装置を提供し、当該装置は、
基地局から送信されたビーム特性情報を受信するように構成される受信モジュールであって、前記ビーム特性情報は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行することによって前記基地局で生成される、受信モジュールと、
前記ビーム特性情報とデータ回復法との間の対応関係にしたがってデータ回復法を決定するように構成されるデータ回復法決定モジュールとを含み、
前記受信モジュールは、さらに、前記基地局から送信されるプリコーディングされたデータを受信するように構成され、当該装置は、さらに、
前記データ回復法にしたがって、データ回復処理を前記プリコーディングされたデータに実行するように構成されるデータ処理モジュールを含む。
【００２２】
前記データ回復法決定モジュールによって決定される前記データ回復法は、前記ビーム特性情報にしたがって前記基地局で決定されるプリコーディング・モードに対応する。
【００２３】
本発明の実施形態のデータ送信方法及び装置によれば、ビーム特性設計は、リアルタイム・チャネル状態にしたがって実行されて、ビーム特性情報を取得するとともに、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを決定する。そして、送信されるべきデータは、プリコーディング・モードを使用することにより処理され、その後、UEに送信され、これにより、プリコーディング・モードの適応調整を達成し、MMIMOアンテナ・システムのデータ送信をより頑健にし、システム動作及びアンテナ利得を改善する。
【００２４】
本発明又は従来技術の実施形態における技術的解決方法をより明確に説明するために、以下では、実施形態又は従来技術を説明するために必要とされる添付図面を簡潔に説明する。明らかに、以下の説明の中で添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を示しており、当業者であれば、創造的な努力なしでこれら添付の図面から別の図面をさらに導き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明にしたがったデータ送信方法の実施形態のフローチャートである。
【図２】データ送信の概略図である。
【図３】本発明にしたがったデータ受信方法の実施形態のフローチャートである。
【図４】本発明にしたがったデータ送信装置の第1の実施形態の概略的な構成図である。
【図５】本発明にしたがったデータ受信装置の第1の実施形態の概略的な構成図である。
【図６】本発明にしたがったデータ送信装置の第2の実施形態の概略的な構成図である。
【図７】本発明にしたがったデータ受信装置の第2の実施形態の概略的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態の目的、技術的解決方法、及び利点を明確にするために、以下では、本発明の実施形態の添付図面を参照して本発明の実施形態における技術的解決方法を明確且つ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本発明の実施形態の一部であるが全部ではない。当業者が本発明の実施形態に基づいて独創的な努力なしに得ることができる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲に入るものとする。
【００２７】
STBCマルチアンテナ送信の解決方法においては、チャネル統計情報及びチャネル特性情報を参照してアンテナ選択が実行され、STBCデータ送信は、選択されたアンテナによって実行される。しかしながら、多数のアンテナがある場合、この方法を使用して形成されるビームは、きわめて幅が狭い。ビーム特性設計が存在しないため、推定される位置が到来方向(Direction  Of  Arrival，略してDOA)の誤りを伴う場合には、性能の損失が深刻なものになりかねない。一方で、STBCプリコーディングは、固定して設計され、適応的な調整をサポートすることができない。
【００２８】
図1は、本発明にしたがったデータ送信方法の実施形態のフローチャートである。図1に示されるように、実施形態の方法は、以下のステップを含んでもよい。
【００２９】
ステップS101で、アップリンク・サブフレームを使用してユーザから送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信する。
【００３０】
この実施形態は、MMIMOアンテナ・システムをサポートする基地局によって実行されてもよい。ユーザ機器(User  Equipment，略してUE)は、基地局と通信できる移動電話、コードレス電話セット、コンピュータ・デバイス、ファクシミリ・デバイス又は他のデバイスであってもよい。
【００３１】
ステップS102で、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成する。
【００３２】
基地局では、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってリアルタイム・ビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成する。ビーム特性情報は、現在のチャネル状態でデータをUEに送信するための仮想アンテナの数量を反映している。上記の数量の仮想アンテナは、最大の又は相対的により多くのエネルギーを有し、マルチアンテナ・システムのアンテナ利得を確保する。
【００３３】
ステップS103で、ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定されたプリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行し、このプリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む。
【００３４】
基地局は、ビーム特性情報とプリコーディング・モードとの間の対応関係を保存してもよい。例えば、ビーム特性情報が2の場合に、そのビーム特性情報は、データをUEに送信するための仮想アンテナの決定された数量が2であることを示している。ビーム特性情報が2である場合に、基地局は、ビーム特性情報とプリコーディング・モードとの間の対応関係にしたがって、対応するプリコーディング・モードが(例えば、Alamoutiコード等の)STBCであると決定する。その後、基地局は、Alamoutiコードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行する。
【００３５】
ステップS104で、プリコーディングされた送信されるべきデータをユーザ機器に送信する。
【００３６】
基地局は、プリコーディングされた送信されるべきデータをUEに送信し、それにより、UEは、データ回復法にしたがって、回復処理を受信されたデータに実行する。本明細書のデータ回復法は、基地局のプリコーディング・モードに対応する。例えば、基地局が、Alamoutiコードを使用することにより、送信されるべきデータにプリコーディングを実行する場合には、UEもまた、Alamoutiコードに対応する方法によってデータの回復を実行する。
【００３７】
本実施形態において、プリコーディング・モードを決定するためのビーム特性情報は、チャネル状態にしたがって設計される。したがって、プリコーディング・モードは、実際のチャネル状態にしたがって柔軟に調整することができ、このことがMMIMOアンテナ・システムのデータ送信をより頑健にし、通信システムの性能及びアンテナ利得を改善する。
【００３８】
さらに、上記の方法の実施形態におけるステップS102の後に、上記の方法は、さらに、ビーム特性情報をユーザ機器に送信するステップを含み、それにより、ユーザ機器は、そのビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定し、このデータ回復法は、プリコーディング・モードに対応する。
【００３９】
特に、ビーム特性情報を生成した後に、基地局は、物理ダウンリンク制御チャネル(Physical  Downlink  Control  Channel，略してPDCCH)を介してUEにビーム特性情報を送信してもよく、それにより、UEは、データを受信するのに必要なリソース・エレメント(Resource  Element，略してRE)を知り、ビーム特性情報に対応するデータ回復法にしたがって回復処理を実行してもよい。
【００４０】
さらに、上記の方法の実施形態の中のステップS102の1つの特定の実施形態、すなわち、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップは、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってユーザ機器の位置を推定するステップ、ユーザ機器の位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を構築するステップ、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得するステップ、及び事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報を対角行列にしたがって決定するステップであってもよい。事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報を対角行列にしたがって決定するステップの1つの特定の実装方法は、対角行列の主対角線上のn個の最大要素の合計と主対角線上の全ての要素の合計との比を計算するステップ、及びその比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、ビーム特性情報として対応するnを決定するステップであってもよく、ここで、nは自然数である。
【００４１】
特に、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を基地局によって実行し、ビーム特性情報を生成するステップは、多くの方法で実施されてもよい。UEに対して最大のエネルギーを有する仮想アンテナを複数の仮想アンテナから特定することができるとともに、データ送信をその仮想アンテナで実行することができる限り、アンテナ利得を改善することができる。
【００４２】
さらに、上記の方法の実施形態のステップS102で、基地局がアップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行する場合に、ビーム特性情報に加えて、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成してもよい。1つの特定の実装方法は、ビーム特性情報及びアンテナ・ステアリング・ベクトル行列にしたがってプリコーディング・パラメータ組合せベクトルを取得するステップであってもよい。
【００４３】
以下では、2つの具体的な実施形態を用いて上記の方法の実施形態の技術的解決方法を詳細に説明する。
【００４４】
例1:
【００４５】
アップリンク・データ又はパイロットにしたがってユーザ機器の位置を基地局で推定するステップは、以下のようにして実装されてもよい。例えば、基地局は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってDOAによってUEの位置角θ0を、推定し、その位置角θ0にしたがって角度範囲Θ＝［θ1,θN］を決定する。ここで、θ1は、θ0−Δθであってもよく又はθ0であってもよく、θNは、θ0＋Δθであってもよく、Δθは事前に設定されたステップ値である。当業者であれば、角度範囲Θは、本明細書では特に限定されないいずれかの既知の方法を使用することにより取得することができる。
【００４６】
ユーザ機器の位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を構築するステップは、以下のようにして実装されてもよい。例えば、基地局は、上記の角度範囲Θの中で等間隔サンプリングを実行して、N個のサンプリング点θ1,θ2,…,θNを一緒に取得し、これらのサンプリング点の各々に基づいてアンテナ・ステアリング・ベクトル行列C＝[A(θ)  B(θ)]を構築する。ここで、A(θ)＝[a(θ1)  a(θ2)……a(θN)],  B(θ)＝[b(θ1)  b(θ2)……b(θN)],    a(θn)は、角度θn(1≦n≦N)に対応するアンテナ・ステアリング・ベクトルであり、
（外１）
2017528960.tif 000003
であり、θnは、角度範囲Θの中の任意のサンプリング角である。
【００４７】
アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得するステップは、以下のようにして実装されてもよい。例えば、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列Cに特異値分解(Singular  Value  Decomposition，略してSVD)を実行し、すなわち、
（外２）
2017528960.tif 000004
として、対角行列
（外３）
2017528960.tif 000005
を取得する。
【００４８】
事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報を対角行列にしたがって決定するステップは、例えば、事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報を対角行列Σにしたがって決定するステップ、すなわち、対角行列Σの主対角線上のm個の最大要素の合計と主対角線上の全ての要素の合計との比を計算するステップ、及びその比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、対応するmをビーム特性情報として決定するステップといった手順で実装されてもよい。特に、対角行列Σの主対角線上の全ての要素の合計が計算され、要素a1からanが大きい順にソートされ、m個の要素の合計が順に計算される。ここで、mは2から1つずつ増加する。各加算結果と全ての要素の合計との比が計算され、その比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きくなるまで、その比が事前に設定されたエネルギー閾値と比較される。その時のmの対応する値が、ビーム特性情報である。これは、m個の大きい順の要素に対応する仮想アンテナのエネルギーが、すでに、データ送信要件を満たすことができることを示している。時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードは、mの値にしたがって決定される。例えば、mの値が2の場合に、  (例えば、Alamoutiコード等の)STBCプリコーディング・モードを使用することにより、データにプリコーディングを実行することが決定される。その後、プリコーディング・パラメータ組合せベクトル
（外４）
2017528960.tif 000006
を、mの値にしたがって計算することによって取得する。
【００４９】
例2
【００５０】
アップリンク・データ又はパイロットにしたがってユーザ機器の位置を基地局で推定するステップは、以下のようにして実装されてもよい。例えば、DOA推定によってUEの位置角θ0を取得した後に、基地局は、その角度にしたがって角度範囲Θ＝[θ1，θN]を決定する。角度範囲Θを決定する方法は、例1の方法と同じであり、詳細について本明細書では説明しない。
【００５１】
前の例とは異なり、ユーザ機器の位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を基地局で構築するステップは、以下のようにして実装されてもよい。例えば、基地局は、B＝max(θn−θ0，θ0−θ1)を取り、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列Cを構築する。ここで、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列Cの行pと列qの交点の要素は
（外５）
2017528960.tif 000007
であり、p及びqの双方がアンテナの数量より小さい。その後、基地局でアンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得するステップは、特に、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列CにSVD分解を実行するステップ、すなわち、
（外６）
2017528960.tif 000008
とすることができ、対角行列が
（外７）
2017528960.tif 000009
となるステップであってもよい。事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報を対角行列にしたがって基地局で決定するステップは、特に、事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報を対角行列Σにしたがって決定するステップ、すなわち、対角行列Σの主対角線上のm個の最大要素の合計と主対角線上の全ての要素の合計との比を計算するステップ、及びその比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、対応するmをビーム特性情報として決定するステップであってもよい。対角行列Σの主対角線上の全ての要素の合計が計算され、要素a1からanが大きい順にソートされ、m個の要素の合計が順に計算される。ここで、mは2から1つずつ増加する。各々の加算結果と全ての要素の合計との比が計算され、その比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きくなるまで、その比が事前に設定されたエネルギー閾値と比較される。その時のmの対応する値が、ビーム特性情報である。プレコーディング・パラメータ組合せベクトル
（外８）
2017528960.tif 000010
は、mの値にしたがって計算することによって得られる。ここで、1≦k≦mであり、
（外９）
2017528960.tif 000011
であり、a＊(θ0)は、位置角θ0に対応するアンテナ・ステアリング・ベクトルの共役ベクトルである。
【００５２】
基地局は、上記の2つの例にしたがってビーム特性情報m及びプリコーディング・パラメータ組合せベクトルWを生成し、その後、mの値にしたがって時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを決定してもよい。例えば、mの値が2である場合に、プリコーディング・モードは、(例えば、Alamoutiコード等の)STBCと決定される。その後、(例えば、Alamoutiコード等の)STBCモード及びプリコーディング・パラメータ組合せベクトル(w1,w2)にしたがって、送信されるべきデータにプリコーディングを実行する。基地局は、ビーム特性情報m及びプリコーディング・パラメータ組合せベクトルWにしたがって、送信されるべきデータに時空間ベースのプリコーディング処理又は空間周波数ベースのプリコーディング処理を実行する。この場合、各々のプリコーディング・ベクトルwkは、1つの仮想アンテナと等価である。プリコーディング処理の後に得られるデータは、すべての物理的アンテナを使用して送信される。図2は、データ送信の概略図である。図2に示されるように、ビーム特性情報m＝2は、Almoutiコードとして設計されてもよい。プリコーディング・パラメータ組合せベクトル(w1,w2)が既知となっている。送信されるべきデータは、式
（外１０）
2017528960.tif 000012
に従って処理され、ここで、
（外１１）
2017528960.tif 000013
は、基地局で2つの連続するREにプリコーディングを実行した後に得られるデータを表し、その後、送信され、
（外１２）
2017528960.tif 000014
は、Alamoutiコードのプリコーディング・ベクトルを表し、Hは、チャネル応答ベクトルであり、
（外１３）
2017528960.tif 000015
は、送信されるべきデータを表す。基地局は、プリコーディングされたデータをUEに送信し、ビーム特性情報は、PDCCHを介してUEに送信されている。UEがデータを受信し及び回復することができるようにするために、UEは、仮想アンテナに対応する等価チャネルHwiを知る必要がある。したがって、基地局は、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モード及びプリコーディング・パラメータ組合せベクトルにしたがって、対応する復調参照信号(Demodulation  Reference  Signal，略してDMRS)パイロットを送信する必要がある。
【００５３】
図3は、本発明にしたがったデータ受信方法の実施形態のフローチャートである。図3に示されるように、実施形態の方法は、以下のステップを含んでもよい。
【００５４】
ステップS201で、基地局から送信されるビーム特性情報を受信する。
【００５５】
本実施形態は、MMIMOアンテナ・システムをサポートするUEによって実行することができる。UEは、基地局から送信されたビーム特性情報を受信し、ビーム特性情報は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがって基地局でビーム特性設計を実行することによって生成される。
【００５６】
ステップS202で、ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定する。
【００５７】
データ回復法は、ビーム特性情報にしたがって基地局で決定されたプリコーディング・モードに対応する。
【００５８】
特に、UEは、ビーム特性情報とプリコーディング・モードとの間の対応関係を保存してもよい。したがって、基地局から受信したデータに使用されるプリコーディング・モードをビーム特性情報にしたがって決定してもよく、プリコーディング・モードに対応する(例えば、復号化モード等の)データ回復法をさらに決定してもよい。続いて、UEは、上記のデータ回復法を使用して(基地局によるプリコーディングによって得られたデータ等の)受信データを回復する。
【００５９】
代替的に、UEは、ビーム特性情報と(例えば、復号化モード等の)データ回復法との間の対応関係を直接保存してもよい。上記のビーム特性情報を受信した後に、UEは、その対応関係にしたがって、対応するデータ回復法を取得してもよい。
【００６０】
ステップS203で、基地局から送信されるプリコーディングされたデータを受信し、データ回復法にしたがってデータ回復処理をプリコーディングされたデータに実行する。
【００６１】
特に、基地局から送信されたビーム特性情報を受信した後に、UEは、複数の対応するREを組み合わせてデータを受信する。特に、組み合わされるREの数量は、ビーム特性情報の値に等しい。1つのREは、2つの次元、すなわち、時間領域及び周波数領域を含む。時空間コーディングが無線システムにおいて事前に構成される場合には、その事前に構成された時空間コーディングは、基地局が、(図2に示されるように)複数の時間的に連続するREにプリコーディングされたデータを追加するということを示す。空間周波数コーディングが無線システムにおいて事前に構成される場合には、その事前に構成された空間周波数コーディングは、基地局が、連続する周波数帯域にある複数のREにプリコーディングされたデータを追加するということを示す。UEは、上記の複数の対応するREの上にあるデータを無線システムの事前構成情報及びビーム特性情報にしたがって受信し、データ回復を実行してもよい。チャネル行列Hが既知であると仮定する。例えば、m＝2である。UEは、2つの時間的に連続するREの上にあるデータ
（外１４）
2017528960.tif 000016
を受信し、ここで、
（外１５）
2017528960.tif 000017
であり、Rxは受信アンテナの数量を表す。ここで、
（外１６）
2017528960.tif 000018
とすると、受信されたデータは、
（外１７）
2017528960.tif 000019
を左から乗算され、すなわち、
（外１８）
2017528960.tif 000020
となり、送信されたデータを回復することができる。
【００６２】
本実施形態においては、mの値がUEの最終復調性能に影響を及ぼす。マルチアンテナ送信装置のビーム幅が変化すると、DOA推定結果に基づいて、mの値が変わることもある。アンテナの数量が変化すると、mの値もまた変わることもある。mの値の変化が、プリコーディング・モードの変化をもたらす。REと組み合わせることによってデータを送信する方法も、また、mの値の変化にしたがって変化する。マルチアンテナ送信装置は、リアルタイム・チャネル状態にしたがってビーム特性設計を実行し、データをUEに送信するために使用されるプリコーディング・モードをそのビーム特性設計にしたがって決定する。したがって、プリコーディング・モードの適応調整が実現され、このことがMMIMOアンテナ・システムのデータ送信をより頑健にし、通信システム性能及びアンテナ利得を改善する。
【００６３】
図4は、本発明にしたがったデータ送信装置の第1の実施形態の概略的な構成図である。図4に示されるように、本実施形態の装置は、受信モジュール11、プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュール12、プリコーディング処理モジュール13、及び送信モジュール14を含んでもよい。受信モジュール11は、アップリンク・サブフレームを使用してユーザ機器から送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信するように構成される。プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュール12は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するように構成される。プリコーディング処理モジュール13は、ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定されたプリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するように構成され、プリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む。送信モジュール14は、プリコーディングされた送信されるべきデータをユーザ機器に送信するように構成される。
【００６４】
本実施形態の装置は、図1に示されている方法の実施形態の技術的解決方法を実行するように構成されてもよく、装置の実施形態及び方法の実施形態の実装原理及び技術的効果は同様であり、細部については本明細書では説明しない。
【００６５】
送信モジュール14は、さらに、ビーム特性情報をユーザ機器に送信するように構成され、それにより、ユーザ機器は、ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定し、そのデータ回復法は、プリコーディング・モードに対応する。
【００６６】
さらに、プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュール12は、特に、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってユーザ機器の位置を推定し、ユーザ機器の位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を構築し、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得し、事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報をその対角行列にしたがって決定するように構成される。
【００６７】
さらに、プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュール12は、特に、対角行列の主対角線上のn個の最大要素の合計と主対角線上の全ての要素の合計との比を計算し、その比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、対応するnをビーム特性情報として決定するように構成され、ここで、nは自然数である。
【００６８】
さらに、プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュール12は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するようにさらに構成される。
【００６９】
さらに、プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュール12は、特に、ビーム特性情報及びアンテナ・ステアリング・ベクトル行列にしたがってプリコーディング・パラメータ組合せベクトルを取得するように構成される。
【００７０】
プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュール12が、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成する1つの特定の方法については、上記の方法の実施形態の関連する説明が参照されるべきである。詳細について本明細書では説明しない。
【００７１】
さらに、プリコーディング処理モジュール13は、特に、決定されたプリコーディング・モード及びプリコーディング・パラメータ組合せベクトルにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するように構成される。
【００７２】
図5は、本発明にしたがったデータ受信装置の第1の実施形態の概略的な構成図である。図5に示されるように、本実施形態の装置は、受信モジュール21、データ回復法決定モジュール22、及びデータ処理モジュール23を含んでもよい。受信モジュール21は、基地局から送信されるビーム特性情報を受信するように構成され、ビーム特性情報は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行することによって基地局で生成される。データ回復法決定モジュール22は、ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するように構成され、データ回復法は、ビーム特性情報にしたがって基地局で決定されるプリコーディング・モードに対応する。受信モジュール21は、さらに、基地局から送信されるプリコーディングされたデータを受信するように構成される。データ処理モジュール23は、データ回復法にしたがって、データ回復処理をプリコーディングされたデータに実行するように構成される。
【００７３】
本実施形態の装置は、図3に示された方法の実施形態の技術的解決方法を実行するように構成されてもよく、装置の実施形態及び方法の実施形態の実装原理及び技術的効果は同様であるので、細部について本明細書では説明しない。
【００７４】
図6は、本発明にしたがったデータ送信装置の第2の実施形態の概略的な構成図である。図6に示されているように、本実施形態の装置は、受信回路31、処理回路32、及び送信回路33を含んでもよい。受信回路31は、アップリンク・サブフレームを使用してユーザ機器から送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信するように構成される。処理回路32は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成し、ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定されたプリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するように構成され、プリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む。送信回路33は、プリコーディングされた送信されるべきデータをユーザ機器に送信するように構成される。
【００７５】
本実施形態の装置は、図1に示されている方法の実施形態の技術的解決方法を実行するように構成されてもよく、装置の実施形態及び方法の実施形態の実装原理及び技術的効果は同様であり、細部については本明細書では説明しない。
【００７６】
さらに、送信モジュール33は、ビーム特性情報をユーザ機器に送信するようにさらに構成され、それにより、ユーザ機器が、ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定し、データ回復法は、プリコーディング・モードに対応する。
【００７７】
さらに、処理回路32は、特に、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってユーザ機器の位置を推定し、ユーザ機器の位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を構築し、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得し、事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報をその対角行列にしたがって決定するように構成される。
【００７８】
さらに、処理回路32は、特に、対角行列の主対角線上のn個の最大要素の合計と主対角線上の全ての要素の合計との比を計算し、その比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、対応するnをビーム特性情報として決定するように構成され、ここで、nは自然数である。
【００７９】
処理回路32が、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行して、ビーム特性情報を生成する1つの特定の方法については、上記の方法の実施形態の関連する説明が参照されるべきである。細部については本明細書では説明しない。
【００８０】
さらに、処理回路32は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するようにさらに構成される。
【００８１】
さらに、処理回路32は、特に、ビーム特性情報及びアンテナ・ステアリング・ベクトル行列にしたがってプリコーディング・パラメータ組合せベクトルを取得するように構成される。
【００８２】
さらに、処理回路32は、特に、決定されたプリコーディング・モード及びプリコーディング・パラメータ組合せベクトルにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するように構成される。
【００８３】
図7は、本発明にしたがったデータ受信装置の第2の実施形態の概略的な構成図である。図7に示されるように、本実施形態の装置は、受信回路41、処理回路42、及び送信回路43を含んでもよい。受信回路41は、基地局から送信されるビーム特性情報を受信するように構成され、ビーム特性情報は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行することによって基地局で生成される。処理回路42は、ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するように構成され、データ回復法は、ビーム特性情報にしたがって基地局で決定されるプリコーディング・モードに対応する。受信回路41は、さらに、基地局から送信されるプリコーディングされたデータを受信するように構成される。処理回路42は、データ回復法にしたがって、データ回復処理をプリコーディングされたデータに実行するように構成される。
【００８４】
本実施形態の装置は、図3に示されている方法の実施形態の技術的解決方法を実行するように構成されてもよく、装置の実施形態及び方法の実施形態の実装原理及び技術的効果は同様であり、細部については本明細書では説明しない。
【００８５】
本発明で提供されるいくつかの実施形態において、開示された装置及び方法は、他の複数の方法で実装することができることを理解すべきである。例えば、説明された装置の実施形態は、例示的なものにすぎない。例えば、ユニットの区分は、論理機能区分にすぎず、実際の実装では他の区分となっていてもよい。例えば、複数のユニット又は構成要素を他のシステムと組み合わせてもよく、又は他のシステムの中に一体化してもよく、或いは、いくつかの機能を無視してもよく、又は実行しなくてもよい。さらに、示されている又は論じられている相互接続若しくは直接接続又は通信接続は、いくつかのインターフェースを使用して実装されてもよい。複数の装置又は複数のユニットの間の間接接続又は通信接続は、電子的形式、機械的形式、又は他の形式で実装されてもよい。
【００８６】
別個の部分として説明されたユニットは、物理的に分離していても分離していなくてもよく、ユニットとして示された部分は、物理的なユニットであっても物理的なユニットでなくてもよく、1つの場所に位置していてもよく、又は複数のネットワーク・ユニットの上に分散されていてもよい。実施形態の解決方法の目的を達成するために、実際の必要に応じて上記の複数のユニットの一部又は全部を選択してもよい。
【００８７】
加えて、本発明の実施形態の複数の機能ユニットを1つの処理ユニットに一体化してもよく、或いは、複数のユニットの各々が物理的に単独で存在してもよく、又は2つ以上のユニットを1つのユニットに一体化してもよい。一体化されたユニットは、ハードウェアの形態で実装されてもよく、又は、ソフトウェア機能ユニットに加えてハードウェアの形態で実装されてもよい。
【００８８】
上記の一体化されたユニットがソフトウェア機能ユニットの形態で実装される場合に、その一体化されたユニットは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の中に格納されてもよい。ソフトウェア機能ユニットは、記憶媒体の中に格納され、いくつかの命令を含み、それらのいくつかの命令は、(パーソナルコンピュータ、サーバ、ネットワーク機器等であってもよい)コンピュータ機器又はプロセッサに指示して、本発明の実施形態の中で説明された方法の複数のステップうちの一部を実行させる。上記の記憶媒体は、USBフラッシュドライブ、取外し可能ハードディスク、読み出し専用メモリ(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、又は光ディスク等のプログラムコードを保存できるいずれかの媒体を含む。
【００８９】
当業者には、わかりやすく簡潔な説明のために、上記の機能モジュールの区分は、説明のための一例と考えられるということを理解すべきである。実際の適用においては、上記の機能は、複数の異なる機能モジュールに割り当てられてもよく、必要に応じて実装されてもよい。すなわち、装置の内部構造は、複数の異なる機能モジュールに分割されて上述の複数の機能の全部又は一部を実装する。上記の装置の詳細な動作プロセスについては、上記の方法の実施形態の中の対応するプロセスを参照してもよく、細部については本明細書では説明しない。
【００９０】
最後に、上述の実施形態は、本発明の技術的解決方法を説明することを意図したものにすぎず、本発明を限定することを意図したものではないことに留意すべきである。本発明を上記の実施形態と関連して詳細に説明したが、当業者が、本発明の実施形態の技術的解決方法の範囲から逸脱することなく、上記の実施形態の中で説明された技術的解決方法にさらに修正を加えることが可能であり、或いは、これらの技術的解決方法の複数の技術的特徴のうちの一部又はすべての技術的特徴に対して等価な置換を行うことが可能であるということを、当業者であれば当然に理解することができる。
【図１】
2017528960.tif 000021
【図２】
2017528960.tif 000022
【図３】
2017528960.tif 000023
【図４】
2017528960.tif 000024
【図５】
2017528960.tif 000025
【図６】
2017528960.tif 000026
【図７】
2017528960.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月10日(2017.3.10)
【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】
データ送信方法であって、
アップリンク・サブフレームを使用することによりユーザ機器から送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信するステップと、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップと、
前記ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定された前記プリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップであって、前記プリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む、ステップと、
プリコーディングされた送信されるべきデータを前記ユーザ機器に送信するステップとを含む、
方法。
【請求項２】
前記アップリンク・データ又は前記パイロットに従ってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップの後に、当該方法は、さらに、
前記ビーム特性情報を前記ユーザ機器に送信し、それにより、前記ユーザ機器が、前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するステップを含み、前記データ回復法は、前記プリコーディング・モードに対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アップリンク・データ又は前記パイロットに従ってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップは、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがって前記ユーザ機器の位置を推定するステップと、
前記ユーザ機器の前記位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を構築するステップと、
前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得するステップと、
事前に設定されたエネルギー閾値に適合する前記ビーム特性情報を前記対角行列にしたがって決定するステップとを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記事前に設定されたエネルギー閾値に適合する前記ビーム特性情報を前記対角行列にしたがって決定するステップは、
前記対角行列の主対角線上のn個の最大要素の合計と前記主対角線上の全ての要素の合計との比を計算するステップと、
前記比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、前記ビーム特性情報として対応するnを決定するステップであって、nが自然数である、ステップとを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
当該方法は、さらに、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するステップを含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するステップは、
前記ビーム特性情報及び前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列にしたがって前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを取得するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
決定された前記プリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップは、
決定された前記プリコーディング・モード及び前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルにしたがって、前記送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップを含む、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
データ受信方法であって、
基地局から送信されるビーム特性情報を受信するステップであって、前記ビーム特性情報は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を行うことによって前記基地局で生成される、ステップと、
前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するステップであって、前記データ回復法は、前記ビーム特性情報にしたがって前記基地局で決定されるプリコーディング・モードに対応する、ステップと、
前記基地局から送信されるプリコーディングされたデータを受信し、前記データ回復法に従って、前記プリコーディングされたデータにデータ回復処理を実行するステップとを含む、
方法。
【請求項９】
データ送信装置であって、
アップリンク・サブフレームを使用してユーザ機器から送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信するように構成される受信モジュールと、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するように構成されるプリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールと、
前記ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定された前記プリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するように構成されるプリコーディング処理モジュールであって、前記プリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む、プリコーディング処理モジュールと、
プリコーディングされた前記送信されるべきデータを前記ユーザ機器に送信するように構成される送信モジュールとを含む、
装置。
【請求項１０】
前記送信モジュールは、さらに、前記ビーム特性情報を前記ユーザ機器に送信するように構成され、それにより、前記ユーザ機器が、前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定し、前記データ回復法は、前記プリコーディング・モードに対応する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがって前記ユーザ機器の位置を推定し、前記ユーザ機器の前記位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を構築し、前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得し、事前に設定されたエネルギー閾値に適合する前記ビーム特性情報を前記対角行列にしたがって決定するように構成される、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、前記対角行列の主対角線上のn個の最大要素の合計と前記主対角線上の全ての要素の合計との比を計算し、前記比が前記事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、前記ビーム特性情報として対応するnを決定するように構成され、nは自然数である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、さらに、前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行して、プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを生成するように構成される、請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記プリコーディング・パラメータ組合せ生成モジュールは、前記ビーム特性情報及び前記アンテナ・ステアリング・ベクトル行列にしたがって前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルを取得するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記プリコーディング処理モジュールは、決定された前記プリコーディング・モード及び前記プリコーディング・パラメータ組合せベクトルにしたがって、前記送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するように構成される、請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
データ受信装置であって、
基地局から送信されるビーム特性情報を受信するように構成される受信モジュールであって、前記ビーム特性情報は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を実行することによって前記基地局で生成される、受信モジュールと、
前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するように構成されるデータ回復法決定モジュールであって、前記データ回復法は、前記ビーム特性情報にしたがって前記基地局で決定されるプリコーディング・モードに対応する、データ回復法決定モジュールとを含み、
前記受信モジュールは、さらに、前記基地局から送信されるプリコーディングされたデータを受信するように構成され、当該データ受信装置は、さらに、
前記データ回復法にしたがって、データ回復処理を前記プリコーディングされたデータに実行するように構成されるデータ処理モジュールを含む、
データ受信装置。
【請求項１７】
1つ又は複数のコンピュータ実行可能な命令を含むコンピュータ・プログラムであって、前記1つ又は複数のコンピュータ実行可能な命令は、基地局のプロセッサで実行されると、前記基地局に、
アップリンク・サブフレームを使用することによりユーザ機器から送信されるアップリンク・データ又はパイロットを受信するステップと、
前記アップリンク・データ又は前記パイロットにしたがってビーム特性設計を実行し、ビーム特性情報を生成するステップと、
前記ビーム特性情報にしたがってプリコーディング・モードを決定し、決定された前記プリコーディング・モードにしたがって、送信されるべきデータにプリコーディング処理を実行するステップであって、前記プリコーディング・モードは、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを含む、ステップと、
プリコーディングされた送信されるべきデータを前記ユーザ機器に送信するステップとを含む、データ送信方法を実行させる、
コンピュータ・プログラム。
【請求項１８】
1つ又は複数のコンピュータ実行可能な命令を含むコンピュータ・プログラムであって、前記1つ又は複数のコンピュータ実行可能な命令は、ユーザ機器のプロセッサで実行されると、前記ユーザ機器に、
基地局から送信されるビーム特性情報を受信するステップであって、前記ビーム特性情報は、アップリンク・データ又はパイロットにしたがってビーム特性設計を行うことによって前記基地局で生成される、ステップと、
前記ビーム特性情報にしたがってデータ回復法を決定するステップであって、前記データ回復法は、前記ビーム特性情報にしたがって前記基地局で決定されるプリコーディング・モードに対応する、ステップと、
前記基地局から送信されるプリコーディングされたデータを受信し、前記データ回復法に従って、前記プリコーディングされたデータにデータ回復処理を実行するステップとを含む、データ受信方法を実行させる、
コンピュータ・プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の実施形態のデータ送信方法及び装置によれば、ビーム特性設計は、リアルタイム・チャネル状態にしたがって実行されて、ビーム特性情報を取得するとともに、時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードを決定する。そして、送信されるべきデータは、プリコーディング・モードを使用することにより処理され、その後、ユーザ機器(UE)に送信され、これにより、プリコーディング・モードの適応調整を達成し、MMIMOアンテナ・システムのデータ送信をより頑健にし、システム動作及びアンテナ利得を改善する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
アンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得するステップは、以下のようにして実装されてもよい。例えば、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列Cに特異値分解(Singular  Value  Decomposition，略してSVD)を実行し、すなわち、
(外２)
2017528960.tif 000028
として、対角行列
(外３)
2017528960.tif 000029
を取得する。U及びVは、それぞれ、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列Cの左特異ベクトルのユニタリ行列及び右特異ベクトルのユニタリ行列であり、VHは、ユニタリ行列Vの共役転置である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報を対角行列にしたがって決定するステップは、例えば、事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報を対角行列Σにしたがって決定するステップ、すなわち、対角行列Σの主対角線上のm個の最大要素の合計と主対角線上の全ての要素の合計との比を計算するステップ、及びその比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、対応するmをビーム特性情報として決定するステップといった手順で実装されてもよい。特に、対角行列Σの主対角線上の全ての要素の合計が計算され、要素a1からanが大きい順にソートされ、m個の要素の合計が順に計算される。ここで、mは2から1つずつ増加する。各加算結果と全ての要素の合計との比が計算され、その比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きくなるまで、その比が事前に設定されたエネルギー閾値と比較される。その時のmの対応する値が、ビーム特性情報である。これは、m個の大きい順の要素に対応する仮想アンテナのエネルギーが、すでに、データ送信要件を満たすことができることを示している。時空間ベースのプリコーディング・モード又は空間周波数ベースのプリコーディング・モードは、mの値にしたがって決定される。例えば、mの値が2の場合に、 (例えば、Alamoutiコード等の)STBCプリコーディング・モードを使用することにより、データにプリコーディングを実行することが決定される。その後、プリコーディング・パラメータ組合せベクトル
(外４)
2017528960.tif 000030
を、mの値にしたがって計算することによって取得する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
前の例とは異なり、ユーザ機器の位置にしたがってアンテナ・ステアリング・ベクトル行列を基地局で構築するステップは、以下のようにして実装されてもよい。例えば、基地局は、B＝max(θn−θ0，θ0−θ1)を取り、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列Cを構築する。ここで、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列Cの行pと列qの交点の要素は
(外５)
2017528960.tif 000031
であり、p及びqの双方がアンテナの数量より小さい。その後、基地局でアンテナ・ステアリング・ベクトル行列に特異値分解を実行して、対角行列を取得するステップは、特に、アンテナ・ステアリング・ベクトル行列CにSVD分解を実行するステップ、すなわち、
(外６)
2017528960.tif 000032
とすることができ、対角行列が
(外７)
2017528960.tif 000033
となるステップであってもよい。事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報を対角行列にしたがって基地局で決定するステップは、特に、事前に設定されたエネルギー閾値に適合するビーム特性情報を対角行列Σにしたがって決定するステップ、すなわち、対角行列Σの主対角線上のm個の最大要素の合計と主対角線上の全ての要素の合計との比を計算するステップ、及びその比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きい場合に、対応するmをビーム特性情報として決定するステップであってもよい。対角行列Σの主対角線上の全ての要素の合計が計算され、要素a1からanが大きい順にソートされ、m個の要素の合計が順に計算される。ここで、mは2から1つずつ増加する。各々の加算結果と全ての要素の合計との比が計算され、その比が事前に設定されたエネルギー閾値よりも大きくなるまで、その比が事前に設定されたエネルギー閾値と比較される。その時のmの対応する値が、ビーム特性情報である。プレコーディング・パラメータ組合せベクトル
(外８)
2017528960.tif 000034
は、mの値にしたがって計算することによって得られる。ここで、1≦k≦mであり、
(外９)
2017528960.tif 000035
であり、a＊(θ0)は、位置角θ0に対応するアンテナ・ステアリング・ベクトルの共役ベクトルである。
【国際調査報告】
2017528960.tif 000036
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2017528960.tif 000038
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