アンテナ装置、およびアンテナアレイのアンテナポートを駆動する方法

 

本発明は、無線セルにアンテナビームを割り当てるように構成されるアンテナ装置(300)に関する。アンテナ装置(300)は、アンテナアレイの一連のアンテナポートに結合可能な一連の無線送受信機(303)であって、各無線送受信機(303)は、各無線送受信機がそれぞれのアンテナポートに結合される場合、アンテナアレイ(301)のそれぞれのアンテナポート(302)を作動させるように構成される、一連の無線送受信機、を備え、一連の無線送受信機(303)はアンテナポートを作動させて少なくとも2つのアンテナビームを生成するように構成され、各無線送受信機は各アンテナビームの生成に寄与する。

 

 

本開示は、アンテナ装置、およびアンテナアレイのアンテナポートを駆動する方法に関する。本開示は更に、ベーストランシーバ基地局(BTS)、セルラーネットワークにおけるアンテナビーム形成の適用に関する。特に、本開示は、垂直または水平のセル分割の容量の最大化に関する。
モバイルブロードバンドサービスが広く受け入れられ、大々的に利用されているので、利用可能なセルラーネットワーク無線リソースに甚大なプレッシャーがかかる。高額な競売スペクトルを効率よく利用しなければならない。垂直セル分割は、貴重な周波数スペクトルの再利用パターンを増大させる方法である。BTSは、1つのセルを内側と外側のセルに分割する。BTSは2つの垂直狭アンテナビームを用い、一方のビームが内側をカバーし、他方のビームが外側セルをカバーする。これにより、スペクトルが限定されたネットワークにおいて最大システム容量が増大する。アクティブアンテナアレイ(AAA)を用いる場合、外側と内側のセルで利用可能な無線リソースの仮想分割がある。例えば、AAAの利用可能な総無線周波数(RF)、出力電力は、内側と外側のセルについて柔軟に分割することができる。ユーザーイクイップメント(UE)の数またはスループット需要は内側セルと外側セルとの間で変化しているので、BTSはこれに従って、AAAを介して割当てを調整することができる。
図1aおよび図1bは、セル領域にサービス提供するAAAを備えるBTS101のシナリオ100a,100bを示す。ネットワーク容量を増大させるために、このセル領域は内側セル102と外側セル104に分割される。内側セル102と外側セル104は、AAAによって形成される分離したビーム112,114によりサービス提供を受ける。内側セル102と外側セル104とのトラフィック共有はトラフィックとユーザー数によって変化しているので、AAAは、内側セル102と外側セル104の各々に割り当てられる自身の利用可能な無線リソースの分割を適応調整している。無線リソースは、例えばBTS RF出力電力である。内側セル102と外側セル104とのリソース分割比は、BTS101がトラフィックスループットと内側セル102と外側セル104の各々における送信電力需要との組合わせを測定することによって、制御される。図1aおよびbは、全てのUE103,105,107が図1aに従って外側セル104に存在するか、または図1bに従って内側セル102に存在するかの、BTS配電の2つの極端な例を示す。セル分割は、利用されるAAAによって、垂直(図1aおよび図1bに示すような、内側と外側のセル)か水平(図2に示すような、左右のセル)のいずれかであってよい。
図2は、セル領域にサービス提供するAAAを備えるBTS201の水平セル分割シナリオ200を示す。ネットワーク容量を増大させるために、このセル領域は左側セル202と右側セル204に分割される。左側セル202と右側セル204は、AAAによって形成される分離したビーム212、214によりサービス提供を受ける。図2はBTS配電の例を示す。第1の部分のUE203,205は左側セル202に位置し、第2の部分のユーザー207,209は右側セル204に位置する。
図1a、図1bおよび図2に示されるような両方のセル分割シナリオについて、垂直分割または水平セル分割の旧来の実施では、利用可能な無線リソースの固定割当てが実施される。例えば、チルトの異なる2つのパッシブアンテナが、2つの別々の無線送受信機を介してサービス提供を受ける。これら2つの送受信機のRF出力は、内側セルと外側セルに関して固定である。
無線モジュールとアンテナが分離しているので、隣接セル(隣接する無線モジュールとアンテナ)がその未使用のリソースを「借りる」可能性はない。セルの負荷が低かったり負荷がなかったりしても、その未使用のリソースを別の配置された無線セルに与えることはできない。
一例として、併置された2つのパッシブアンテナと2つの無線送受信機とにより、2つのセルが形成される。最大セル容量を供給するために、両方の送受信機はそれぞれ20WのRF出力電力を供給するような寸法を有する。2つのセルの一方の負荷が過剰であり、利用可能なRF電力によって制限される場合、この過剰負荷のセルは、併置された第2のセルからRF出力電力を「借りる」ことができない。
本発明の目的は、アンテナアレイの作動改善の技術を提供することである。
この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。更なる実施形式は、該独立請求項、明細書および図面から明らかである。
本発明は、内側セルと外側セルまたは左側セルと右側セルとの間で送受信機のRF出力をプールすることにより、アンテナアレイの作動改善のための技術が達成可能であるという所見に基づく。
すなわち、アンテナのRF電力がプールにおいて共有されてよく、その分配は、後述するような特定の公式に従って制御されてよい。このアプローチを用いると、アクティブアンテナはそのRF出力電力リソースをセル間でプールすることができる。これにより、アンテナハードウェアの効率を向上させ、また、アクティブアンテナユニットの電力消費を低減することができる。
本発明を詳細に説明するために、以下の用語、略称および標記が用いられる。
BTS:ベーストランシーバ基地局
AAA:アクティブアンテナアレイ
VCS:垂直セル分割
HCS:水平セル分割
TRX:無線送受信機
第1の態様によれば、本発明は、無線セルにアンテナビームを割り当てるように構成されるアンテナ装置に関する。アンテナ装置は、アンテナアレイの一連のアンテナポートに結合可能である一連の無線送受信機であって、各無線送受信機は、各無線送受信機がそれぞれのアンテナポートに結合される場合に、アンテナアレイのそれぞれのアンテナポートを作動させるように構成される、一連の無線送受信機を備える。一連の無線送受信機は、アンテナポートを作動させて少なくとも2つのアンテナビームを生成するように構成される。各無線送受信機は、各アンテナビームの生成に寄与する。
一連の無線送受信機がアンテナポートを作動させて少なくとも2つのアンテナビームを生成する場合であって、各無線送受信機が各アンテナビームの生成に寄与するとき、送受信機のRF出力は、アンテナビーム作動改善の柔軟な構造を実施する無線セル間でプールされてよい。
第1の態様に係るアンテナ装置の第1の実施形式では、アンテナ装置は、以下のセル構成モード、すなわち垂直セル分割モードと水平セル分割モードとのうち1つに従って、無線セルにアンテナビームを割り当てるように構成される。
よって、プールされたアーキテクチャは、両方の分割モードすなわちVCSとHCSに適用することができる。よって、本装置は異なる環境に柔軟に適用することができる。
第1の態様それ自体に係る、または第1の態様の第1の実施形式に係るアンテナ装置の第2の実施形式では、アンテナ装置は、各無線送受信機に一連のユーザー信号の組合わせを提供するように構成される組合わせユニットを備える。
組合わせユニットは、送受信機に対するユーザー信号の柔軟な割当てを可能にすることができる。
第1の態様の第2の実施形式に係るアンテナ装置の第3の実施形式では、組合わせユニットは、それぞれの重みを用いて各ユーザー信号を重み付けするように構成される一連の重み付けユニットを有する。
それぞれの重みを用いて各ユーザー信号を重み付けするとき、本装置は、それぞれの無線セルに対して、または複数の無線セルに対して、ユーザー信号をマップしてよい。
第1の態様の第3の実施形式に係るアンテナ装置の第4の実施形式では、一連の重み付けユニットは、各ユーザー信号にユーザー個別振幅係数を提供するように構成される。
各ユーザー信号にユーザー個別振幅係数を適用することにより、各ユーザーを別々に扱うことができる。
第1の態様の第4の実施形式に係るアンテナ装置の第5の実施形式では、組合わせユニットは、重み付けされたユーザー信号を合計し、合計ユーザー信号を提供するように構成される合計ユニットと、合計ユーザー信号を無線送受信機の各々に分配するように構成される分配ユニットと、を有する。
ユーザーを無線セルに柔軟に割り当てるために、合計ユニットは全てのユーザー信号を組み合わせることができ、分配ユニットはユーザー信号を送受信機に分配することができる。
第1の態様の第5の実施形式に係るアンテナ装置の第6の実施形式では、合計ユーザー信号の電力は、全ての無線送受信機の総無線周波数出力電力に対応する。
合計ユーザー信号が総無線周波数出力電力に対応する場合、アンテナアレイの電力を最適に利用することができる。
第1の態様の第5または第6の実施形式に係るアンテナ装置の第7の実施形式では、分配ユニットは、合計ユーザー信号を無線送受信機に分配する前に、合計ユーザー信号にベクトル変調を適用するように構成される。
ベクトル変調は、例えば乗算により、効率的に実現することができる。
第1の態様の第7の実施形式に係るアンテナ装置の第8の実施形式では、ベクトル変調は、少なくとも2つのアンテナビームが割り当てられる無線セルに従うパラメータセットを含む。
そのようなパラメータセットを用いることにより、特定の無線セルに柔軟にユーザー信号を割り当てることができる。
第1の態様の第8の実施形式に係るアンテナ装置の第9の実施形式では、パラメータセットは振幅および位相の乗算に対応する。
振幅および位相の乗算は、例えばルックアップテーブルにより、効率的に実施することができる。
第1の態様の第4〜第9の実施形式のいずれかに係るアンテナ装置の第10の実施形式では、アンテナ装置は、全てのユーザー信号についてユーザー個別振幅係数の2乗の合計を、該合計が全ての無線送受信機の総無線周波数出力電力以下になるように提供するように構成される。該合計は無線セルの1つに割り当てられる。
該合計を該合計が全ての無線送受信機の総無線周波数出力電力以下になるように提供する場合、各無線セルに放射されるエネルギーを柔軟に制御することができる。
第1の態様の第10の実施形式に係るアンテナ装置の第11の実施形式では、アンテナ装置は、全てのユーザー信号についてユーザー個別振幅係数の2乗の合計が総無線周波数出力電力よりも大きい場合、一連の無線送受信機の送信信号を制限するように構成される。
送信信号を制限することにより、送受信機の非線形作動を回避することができる。
第2の態様によれば、本発明は無線ベーストランシーバ基地局に関する。本無線ベーストランシーバ基地局は、ビーム形成することのできるアクティブアンテナアレイと、第1の態様事態または第1の態様の上記の実施形式のいずれかに係るアンテナ装置と、を備える。無線送受信機の各々は、アンテナアレイのアンテナポートまたはアンテナポート群に結合される。
このように、本デバイスは、アクティブアンテナアレイを有する任意の無線ベーストランシーバ基地局において実施することができる。
第3の態様によれば、本発明は、アンテナビーム間で一連の無線送受信機の無線周波数出力電力を共有する方法に関する。一連の無線送受信機は、アンテナアレイの一連のアンテナポートに結合可能である。各無線送受信機は、各無線送受信機がそれぞれのアンテナポートに結合される場合に、それぞれのアンテナポートを作動させるように構成される。本方法は、一連の無線送受信機が、アンテナポートを作動させて少なくとも2つのアンテナビームを生成するステップ、を有する。各無線送受信機は、各アンテナビームの生成に寄与する。
一連の無線送受信機がアンテナポートを作動させて少なくとも2つのアンテナビームを生成する場合であって、各無線送受信機が各アンテナビームの生成に寄与するとき、送受信機のRF出力は、アンテナビーム作動改善の柔軟な構造を実施する無線セル間でプールされてよい。
第3の態様に係る方法の第1の実施形式において、当該方法は、一連の振幅加重ユーザー信号を組み合わせて、組合わせユーザー信号を取得するステップと、組合わせユーザー信号を一連の無線送受信機に分配するステップと、を有する。組合わせユーザー信号は、一連の無線送受信機に分配される前に、少なくとも2つのアンテナビームが割り当てられるセルに従うベクトルパラメータセットを含むベクトル変調を経る。
組合わせにより、無線セルに対するユーザー信号の柔軟な割当てを可能にすることができる。
以下の図面に関して、本発明の更なる実施形態を説明する。
セル領域にサービス提供するAAAを備えるBTS101の垂直セル分割シナリオ100a,100bを示す図である。 セル領域にサービス提供するAAAを備えるBTS101の垂直セル分割シナリオ100a,100bを示す図である。 セル領域にサービス提供するAAAを備えるBTS201の水平セル分割シナリオ200を示す図である。 本発明の実施形態に係る、アンテナアレイのアンテナポートを作動させるアンテナ装置300のブロック図である。 本発明の実施形態に係る、アンテナアレイのアンテナポートを作動させる方法400の概略図である。
図3は、本発明の実施形態に係る、アンテナアレイ301のアンテナポート302を作動させるアンテナ装置300のブロック図を示す。アンテナ装置300は、AAAアーキテクチャを実施する。
無線セルにアンテナビームを割り当てるように構成されるアンテナ装置300は、アンテナアレイ301の一連のアンテナポート302に結合可能な一連の無線送受信機303を有する。各無線送受信機303は、各無線送受信機がそれぞれのアンテナポート302に結合される場合に、アンテナアレイ301のそれぞれのアンテナポート302を作動させるように構成される。一連の無線送受信機303は、アンテナポート302を作動させて、少なくとも2つのアンテナビームを生成するように構成される。各無線送受信機303は、各アンテナビームの生成に寄与する。
AAA301は、一連の無線送受信機303によって作動されるアンテナ素子のアレイを有する。AAA301は、2つの分離したアンテナビームを生成してよい。図1aおよび図1bに関して上記したように、一方のビームはセルの外側部分をカバーしてよく、他方のビームはセルの内側部分をカバーしてよい。VCSは、利用可能なスペクトルによって制限される場合、最大達成可能ネットワーク容量を増大する。内側セルと外側セルのビームの両方は、TRXセット303によって形成される。送信に関して、各TRX303は同様に内側と外側のビーム形成に寄与する。よって、それらの利用可能な出力電力が、内側と外側セルの全てのユーザーのために共有される。
内側と外側のセルにおいて利用可能な総RF出力電力をプールするので、固定の制限はない。代わりに、内側と外側のセルの出力電力の合計のみが制限されるので、内側または外側のセルにおけるRF出力電力利用の部分間で柔軟な分割調整が可能になる。よって、RF電力需要が不均一に分配され、且つ/または内側セルと外側セルとの間で動的に変化している場合に、BTSは現状の需要に適応することができる。
適合は、ユーザー個別振幅係数U307を各ユーザーIQのベースバンドデータ308に適用することによって達成することができる。全てのユーザーデータ振幅の合計は、全てのTRX303の総RF出力電力に対応する。よって、1つのセルにおいて1つの一連のTRX303に割り当てられるQi(QiはユーザーiIQ信号308の振幅係数である)の合計は、以下の式、
に従って、それらのRF出力電力の合計(総RF出力電力)に対応しなければならない。式中、QiはユーザーiIQ信号308の振幅係数であり、nはVCSまたはHCSによって分割された1つのセル内のユーザー数であり、Total_RF_output_powerは、全てのTRX303のRF出力電力の合計である。割り当てられるQiの合計が総RF出力電力よりも大きい場合、送信信号はクリップされ、よって制限される。この合計の方が小さい場合、TRX電力リソースの一部が未使用である。これは、データトラフィックの少ない状況で発生する。
BTSは、上述のように一連の無線送受信機(TRX)303によって作動されるアンテナアレイを実現する。TRX303は、IQ信号308によって表されるユーザーデータ310を変調し送信する。ユーザーデータ310はデマルチプレクサ309を通過して、ユーザーIQ信号308が生成される。ユーザーIQ信号308は、組合わせマトリクス305を通過している。組合わせマトリクス305は、全てのユーザーのIQ信号308の合計信号304を内部で構築する。個々のユーザーIQ信号308にその個別のQi振幅因子307を乗じることにより、個別に重み付けされたユーザーIQ信号306が提供される。それから、全ての個別に重み付けされたユーザーIQ信号306の合計信号304が、TRX303の各々に分配される。この分配について、各TRX303は、異なるベクトルパラメータセットを用いるベクトル変調(振幅および位相の乗算)を経た後のこの合計を受け取る。VCSシナリオでは、TRX303ごとに、内側セルユーザーには1つのパラメータセットが通常利用され、外側セルユーザーには別のパラメータセットが利用される。HCSシナリオでは、内側/外側セルが左側/右側セルに置き換えられる。
全てのユーザーのIQ信号308の内部合計信号は、全てのTRX303の総RF出力電力に対応してよい。よって、この総RF出力電力は全てのユーザーによってプールされる。
よって、アンテナ装置300は、プールされたRF出力電力リソースと、このRF出力電力プールの柔軟な共有とを形成することができる。プール構築は、図1〜3に示すようなAAAアーキテクチャを実施することによって達成される。プールされたRF出力電力は、AAAアーキテクチャがシングルカラムである場合にVCSに用いることができ、または、AAAアーキテクチャがマルチカラムである場合にHCSに用いることができる。プール共有は、その個別のQi振幅因子307による個々のユーザーIQ信号308の振幅変調または振幅乗算により、合計信号を構築することによって達成することができる。
従来のセル分割の解決策では、2つの別個のTRXが内側/外側または左/右に分割されたセルに用いられ、よって、それぞれ内側セルのユーザー間または外側セルユーザー間のみで、また、左/右側セルのユーザー間のみで個別のQi振幅因子がプールされるが、AAAアーキテクチャを実現する図3に示されるアンテナ装置300は、2つの個別のTRXの解決策と比べて、Qiプールについて2倍の電力範囲を提供することができる。また、セル内のユーザー分配に応じて、ユーザープールははるかに大きくなり得る。
AAAアーキテクチャのTRX出力電力の最適利用を達成するために、1つのセルにおいて1つの一連のTRXに割り当てられるQiの合計は、以下の式、
に従って、それらのRF出力電力の合計(総RF出力電力)に対応しなくてはならない。式中、QiはユーザーiIQ信号の振幅係数であり、nはVCSまたはHCSによって分割された1つのセル内のユーザー数であり、Total_RF_output_powerは全てのTRXのRF出力電力の合計である。例えば、RF出力電力が10Wである一連の4つのTRXは、40WのTotal_RF_output_powerを提供する。
割り当てられたQiの合計が総RF出力電力よりも大きい場合、アンテナポート302における送信信号はクリップされ、よって制限され得る。この合計の方が小さい場合、TRX電力リソースの一部が未使用であってよく、これはデータトラフィックの少ない状況で発生してよい。
アンテナ装置300は、以下のセル構成モード、すなわち垂直セル分割モードと水平セル分割モードとのうち1つに従って、無線セルにアンテナビームを割り当てるように構成されてよい。アンテナ装置300は、各無線送受信機303に一連のユーザー信号308の組合わせを提供するように構成される組合わせユニット305を有してよい。組合わせユニット305は、それぞれの重みUを用いて各ユーザー信号308を重み付けするように構成される一連の重み付けユニット307を有してよい。一連の重み付けユニット307は、各ユーザー信号308にユーザー個別振幅係数Qiを提供するように構成されてよい。組合わせユニット305は合計ユニットを有してよく、合計ユニットは、重み付けされたユーザー信号を合計し、合計ユーザー信号を提供するように構成されてよい。組合わせユニット305は分配ユニットを有してよく、分配ユニットは、合計ユーザー信号を無線送受信機303の各々に分配するように構成されてよい。合計ユーザー信号の電力は、全ての無線送受信機303の総無線周波数出力電力に対応してよい。分配ユニットは、合計ユーザー信号を無線送受信機303に分配する前に、合計ユーザー信号にベクトル変調を適用するように構成されてよい。ベクトル変調は、少なくとも2つのアンテナビームが割り当てられる無線セルに従うパラメータセットを含んでよい。パラメータセットは、振幅および位相の乗算に対応してよい。本装置300は、該合計が全ての無線送受信機303の総無線周波数出力電力以下になるように、全てのユーザー信号についてユーザー個別振幅係数の2乗の合計を提供してよく、該合計は無線セルの1つに割り当てられる。アンテナ装置300は、全てのユーザー信号についてユーザー個別振幅係数の2乗の合計が総無線周波数出力電力よりも大きい場合、一連の無線送受信機303の送信信号を制限するように構成されてよい。
更に、実施形態に係る無線ベーストランシーバ基地局は、ビーム形成することのできるアクティブアンテナアレイ301と、上記のアンテナ装置と、を備える。無線送受信機303の各々は、アンテナアレイ301のアンテナポート302またはアンテナポート302の群に結合される。
図4は、実施形態に係る、アンテナアレイ403のアンテナポートAP1,AP2,…,APnを作動させる方法400の概略図を示す。方法400は、一連の無線送受信機(例えば、上述の図3に示される無線送受信機303)の無線周波数出力電力のアンテナビーム間での共有を適用する。一連の無線送受信機は、アンテナアレイ301の一連のアンテナポート302に結合可能である。各無線送受信機は、各無線送受信機がそれぞれのアンテナポートに結合される場合、それぞれのアンテナポートを作動させるように構成される。方法400は、一連の無線送受信機が、アンテナポート302を作動させて少なくとも2つのアンテナビームを生成するステップ(401)であって、各無線送受信機303が各アンテナビームの生成に寄与する、ステップ、を有する。
実施形態によれば、方法400は、一連の振幅加重Uユーザー信号308を組み合わせて、組合わせユーザー信号を取得するステップ、を有する。実施形態によれば、方法400は、組合わせユーザー信号を一連の無線送受信機303に分配するステップ、を有する。実施形態によれば、組合わせユーザー信号は、一連の無線送受信機303に分配される前に、少なくとも2つのアンテナビームが割り当てられるセルに従うベクトルパラメータセットを含むベクトル変調を経る。
方法400は、図3に関して上述したようなアンテナ装置300において処理されてよい。方法400は、図1aおよび図1bに関して上述したように垂直セル分割を適用するBTSにおいて処理されてよい。方法400は、図2に関して上述したように水平セル分割を適用するBTSにおいて処理されてよい。
本発明は、上述の図1の図示に従って、VCSモードで動作するAAAを実現するBTSを提供する。本発明は、上述の図2の図示に従って、HCSモードで動作するAAAを実現するBTSを提供する。本発明は、上述の図3に示すように、一連のアンテナに接続された一連のTRXによりAAAが実現され得るBTSを提供する。各TRXは、1つのアンテナだけに接続することができ、或いは、パッシブネットワークを介して接続されるアンテナ群に接続することができる。本発明は、、全てのTRXがこのBTSセルによってサービス提供を受ける全てのユーザーのIQ信号の内部合計信号を用いることにより全てのTRXのRF出力電力プールを構築することができるBTSを提供する。本発明は、上述の図3に示すようにQi振幅因子により各ユーザーのIQ信号振幅を制御することができるBTSを提供する。プールされたTRXセットによって提供されるRF出力電力の最大利用を達成するために、以下の式が用いられてよい。

上記から、当業者であれば、様々な方法、システム、記録媒体上のコンピュータープログラム等が提供されることは明らかであろう。
また、本開示は、実行されると少なくとも1つのコンピューターに本明細書に記載の実行ステップおよび計算ステップを実行させるコンピューター実行コードまたはコンピューター実行可能命令を含むコンピュータープログラムをサポートすることができる。
本願に記載される方法およびデバイスは、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、マイクロコントローラその他のサイドプロセッサ内のソフトウェアとして実現されてよく、或いは、特定用途向け集積回路(ASIC)内のハードウェア回路として実現されてよい。
本発明は、デジタル電子回路構成において実施することができる、或いは、コンピューターハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはそれらの組合わせにおいて実施することができ、例えば従来のモバイルデバイスの利用可能なハードウェアや、本明細書に記載の方法を処理するための専用の新しいハードウェアにおいて実施することができる。
当業者であれば、上記の教示を考慮して多くの代替、変更および変形が明らかになるであろう。言うまでもなく、当業者であれば容易に認識できるように、本明細書に記載の本発明の適用以上に多数の適用がある。1以上の特定の実施形態に関して本発明を説明したが、当業者であれば認識できるように、本発明の範囲から逸脱することなく多くの変更が可能である。したがって、添付の特許請求の範囲とそれらの均等物の範囲において、本発明は本明細書の記載とは異なる方法で実施されてよいものと理解される。
図1aおよび図1bは、セル領域にサービス提供するAAAを備えるBTS101のシナリオ100a,100bを示す。ネットワーク容量を増大させるために、このセル領域は内側セル102と外側セル104に分割される。内側セル102と外側セル104は、AAAによって形成される分離したビーム112,114によりサービス提供を受ける。内側セル102と外側セル104とのトラフィック共有はトラフィックとユーザー数によって変化しているので、AAAは、内側セル102と外側セル104の各々に割り当てられる自身の利用可能な無線リソースの分割を適応調整している。無線リソースは、例えばBTS RF出力電力である。内側セル102と外側セル104とのリソース分割比は、BTS101がトラフィックスループットと内側セル102と外側セル104の各々における送信電力需要との組合わせを測定することによって、制御される。図1aおよび図1bは、全てのUE103,105,107が図1aに従って外側セル104に存在するか、または図1bに従って内側セル102に存在するかの、BTS配電の2つの極端な例を示す。セル分割は、利用されるAAAによって、垂直(図1aおよび図1bに示すような、内側と外側のセル)か水平(図2に示すような、左右のセル)のいずれかであってよい。




  1. アンテナ装置であって、無線セルにアンテナビームを割り当てるように構成され、
    アンテナアレイの一連のアンテナポートに結合可能な一連の無線送受信機であって、各無線送受信機は、各無線送受信機がそれぞれのアンテナポートに結合される場合に、前記アンテナアレイの前記それぞれのアンテナポートを作動させるように構成される、一連の無線送受信機、
    を備え、
    前記一連の無線送受信機は、前記アンテナポートを作動させて少なくとも2つのアンテナビームを生成するように構成され、各無線送受信機は各アンテナビームの生成に寄与する、
    アンテナ装置。

  2. 以下のセル構成モード、すなわち、
    垂直セル分割モードと、
    水平セル分割モードと、
    のうち1つに従って、無線セルに前記アンテナビームを割り当てるように構成される、
    請求項1に記載のアンテナ装置。

  3. 各無線送受信機に一連のユーザー信号の組合わせを提供するように構成される組合わせユニット、
    を備える、請求項1または請求項2に記載のアンテナ装置。

  4. 前記組合わせユニットは、それぞれの重み(U)を用いて各ユーザー信号を重み付けするように構成される一連の重み付けユニットを有する、
    請求項3に記載のアンテナ装置。

  5. 前記一連の重み付けユニットは、各ユーザー信号にユーザー個別振幅係数(Qi)を提供するように構成される、
    請求項4に記載のアンテナ装置。

  6. 前記組合わせユニットは、
    重み付けされた前記ユーザー信号を合計し、合計ユーザー信号を提供するように構成される合計ユニットと、
    前記合計ユーザー信号を前記無線送受信機の各々に分配するように構成される分配ユニットと、
    を有する、請求項5に記載のアンテナ装置。

  7. 前記合計ユーザー信号の電力は、全ての無線送受信機の総無線周波数出力電力に対応する、
    請求項6に記載のアンテナ装置。

  8. 前記分配ユニットは、前記合計ユーザー信号を前記無線送受信機に分配する前に、前記合計ユーザー信号にベクトル変調を適用するように構成される、
    請求項6または請求項7に記載のアンテナ装置。

  9. 前記ベクトル変調は、前記少なくとも2つのアンテナビームが割り当てられる無線セルに従うパラメータセットを含む、
    請求項8に記載のアンテナ装置。

  10. 前記パラメータセットは、振幅および位相の乗算に対応する、
    請求項9に記載のアンテナ装置。

  11. 全てのユーザー信号について前記ユーザー個別振幅係数の2乗の合計を、該合計が全ての無線送受信機の総無線周波数出力電力以下になるように提供するように構成され、前記合計は前記無線セルの1つに割り当てられる、
    請求項5乃至10のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

  12. 全てのユーザー信号について前記ユーザー個別振幅係数の2乗の前記合計が前記総無線周波数出力電力よりも大きい場合、前記一連の無線送受信機の送信信号を制限するように構成される、
    請求項11に記載のアンテナ装置。

  13. ビーム形成することのできるアクティブアンテナアレイと、
    請求項1乃至12のいずれか一項に記載のアンテナ装置であって、前記無線送受信機の各々が前記アンテナアレイのアンテナポートまたはアンテナポートの群に結合される、アンテナ装置と、
    を備える無線ベーストランシーバ基地局。

  14. 一連の無線送受信機の無線周波数出力電力をアンテナビーム間で共有する方法であって、前記一連の無線送受信機はアンテナアレイの一連のアンテナポートに結合可能であり、各無線送受信機は、各無線送受信機がそれぞれのアンテナポートに結合される場合に、それぞれのアンテナポートを作動させるように構成され、
    前記一連の無線送受信機が、前記アンテナポートを作動させて、少なくとも2つのアンテナビームを生成するステップであって、各無線送受信機は各アンテナビームの生成に寄与する、ステップ、
    を有する方法。

  15. 一連の振幅加重(U)ユーザー信号を組み合わせて、組合わせユーザー信号を取得するステップと、
    前記組合わせユーザー信号を前記一連の無線送受信機に分配するステップと、
    を有し、
    前記組合わせユーザー信号は、前記一連の無線送受信機に分配される前に、前記少なくとも2つのアンテナビームが割り当てられるセルに従うベクトルパラメータセットを含むベクトル変調を経る、
    請求項14に記載の方法。

 

 

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類似の特許
【課題】容量の増加または最大化、ビットエラーレートの低減、および受信におけるSNR(信号対雑音比)の低減をもたらす符号化変調装置および符号化変調方法を提供すること。
【解決手段】
符号化変調装置および符号化変調方法を提供する。上記符号化変調装置は、入力データをセルワードに符号化するエンコーダと、上記セルワードを不均一コンステレーションのコンステレーション値に変調する変調部とを備える。上記変調部は、コンステレーションの信号点の総数Mおよび符号レートに基づいて、1つまたは複数のコンステレーションを含むコンステレーションの1つまたは複数のグループから選択された不均一コンステレーションを使用するように構成される。
【選択図】図1
アナログ無線信号を受信し、受信したアナログ無線信号からデジタル中間周波数のIチャネルサンプルとQチャネルサンプルとを生成する第一部分と、前記Iチャネルサンプルと前記Qチャネルサンプルとを低周波のベースバンド周波数に変換する第二部分と、を有するデジタル無線受信機であって、前記第二部分は、前記Iチャネルサンプルの複素回転を行う第一座標回転デジタルコンピュータ(CORDIC)と、前記Qチャネルサンプルの複素回転を行う第二座標回転デジタルコンピュータと、前記Iチャネルサンプルと前記Qチャネルサンプルとのそれぞれに対してなされる複素回転を表す出力信号を与える位相累算機と、を有し、前記第二部分において、前記位相累算機の前記出力信号は、前記第一座標回転デジタルコンピュータと前記第二座標回転デジタルコンピュータとのいずれかに送られる前に、位相オフセット信号によって修正されるデジタル無線受信機を開示する。
本発明は、送信信号に対してを分岐処理を行って、主チャネルで伝送された主チャネル信号と補助チャネルで伝送された補助チャネル信号を取得することと、前記主チャネル信号と前記補助チャネル信号に対してそれぞれデジタル領域チャネル特性マッチング処理を行って、主チャネル特性マッチング信号と補助チャネル特性マッチング信号を取得することと、信号相殺を行うように、受信チャネルに結合された前記主チャネル特性マッチング信号と前記補助チャネル特性マッチング信号に対して、結合処理を行うこととを含む、無線通信システムの信号相殺方法を開示する。また、本発明は、無線通信システムの信号相殺装置を開示する。本発明の技術的解決手段により、広帯域の信号相殺問題をより良く解決することができる。
【選択図】図1
本発明は低遅延デジタルプリディストーションの前のパワー検出に基づくパワー調整方法及び装置を提供し、その方法は、事前設定されたシステムキャリア情報に基づいて、各有効キャリアに対応する有効キャリアチャネルを含む有効キャリア情報を取得するステップと、取得した有効キャリア情報に基づいて各有効キャリアチャネルのキャリアデータに対してサンプリングを行い、その後、前記サンプリングに応じてデジタルアップコンバージョンの前またはデジタルクリッピングの除去前の有効キャリアのコンバイナパワーPaを求めるステップと、前記有効キャリアのコンバイナパワーPaを用いてデジタルプリディストーションの前のパワー調整を行うステップとを含む。本発明において、パワー計算をアップコンバージョンモジュールの前に移動し、デジタルアップコンバージョン及びクリッピングモジュールの固有遅延を充分に利用してパワー計算に必要な時間を相殺し、システム遅延を効果的に低下させる。
【選択図】図1
変調処理方法、端末及び基地局であって、基地局は、64QAMを超える変調方式である高次直交振幅変調(QAM)変調方式をサポートするか否かを指示するための上位層設定シグナリングを端末に送信する。高次QAMをサポートするか否かを指示する上位層設定シグナリングによって、従来の無線伝送ネットワークとの互換性を維持しながら高次QAM変調をサポートし、データピーク速度とスペクトル効率を向上させる。
【選択図】図1
I/Q下方変換信号の同相直角位相「I/Q」チャネル・ミスマッチを処理するための方法および装置、ならびに、当該装置の利用である。当該I/Q下方変換信号のアナログ・デジタル変換に基づいて離散時間複素値信号r(n)が取得される(101)。当該取得された離散時間複素値信号r(n)は2以上の倍数によりオーバーサンプルされる。中間信号v(n)が当該離散時間複素値信号r(n)から形成される(102)。当該中間信号v(n)は当該取得された離散時間複素値信号r(n)のπ/2周波数だけシフトしたバージョンの実部に対応する。2チャネル・タイムインタリーブ型アナログ・デジタル変換器「TI−ADC」の周波数依存ミスマッチの推定値を取得するための手続きが当該形成された中間信号v(n)に適用される(103)。それによりTI−ADCミスマッチ推定が取得される。当該I/Qチャネル・ミスマッチが、当該取得されたTI−ADCミスマッチ推定に基づいて推定(104)および/または補償される(105)。これにより、例えば、零IF受信器におけるI/Q下方変換信号に対する複素信号ミスマッチ推定および補償問題に対して実信号処理の解決策が提供される。
二進データを多次元符号語に直接符号化することで符号化利得を実現することができる。これは、従来のCDMA符号化技術で採用されているQAM記号マッピングを回避するものである。さらに、異なるコードブックを異なる多重化レイヤに割り当てることで、複数アクセスを実現することができる。さらに、メッセージ受渡しアルゴリズム(MPA)に従って疎符号語を多重化符号語内で検出できるので、疎符号語を使用して、前記ネットワークの受信器側でのベースバンド処理の計算量を削減することができる。
本発明は、少なくとも1つの受信機にデータを伝達するための方法に関し、データは第1のストリーム及び第2のストリームに分解される。この方法は、
−第1のストリームの第1の幾つかのビットから、配置点クラスタのうちの或る配置点クラスタを識別するステップであって、各配置点クラスタは同数の点を有し、それぞれの領域の中に含まれ、各領域は2π/Cの角度を形成する1対の直線であって、Cはクラスタの数である、1対の直線によって区切られる、ステップと、
−第2のストリームの第2の幾つかのビットから、識別したクラスタ内に含まれる配置点のうちの1つの配置点を識別するステップと、
−伝送すべき記号を形成するために、識別するのに使用したビットを、識別した配置点クラスタの識別した配置点にマップするステップと、
−その記号を少なくとも1つの受信機に伝送するステップと
を含む。
受信した変調キャリア信号をLO周波数を有するローカル発振器(LO)信号と混合することによってベースバンド情報信号を生成することと、ベースバンド信号の大きさおよびベースバンド信号の位相を含むベースバンド情報信号のベースバンド信号サンプルを取得することと、ベースバンド信号の大きさが閾値よりも大きいベースバンド信号サンプルと関連する累積位相の測定値を判断することと、累積位相に基づいてLO周波数のLO周波数オフセットを補償するために補正信号を適用することを含む方法。
【選択図】図9
【課題】LOS(Line Of Sight)環境において受信品質を改善することが可能なMIMOシステムを提供する。
【解決手段】LOS環境を改善するため送信信号の位相を規則的に変更する。信号処理方法に関する情報315に従い重み付け合成部600においてストリームs1およびストリームs2に重み付けを行う。さらに重み付けされた信号316Bに対して位相変更部317Bにおいて位相を規則的に変更する。位相変更は、予め定められた例えばn個のシンボル毎あるいは時間毎に、予め定められた位相変更パターンに従って実施する。LOS環境に適した規則に従い、送信信号の位相を規則的に変更することで、データの受信品質を改善する。
【選択図】図6
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