JP2011501906A - 無線通信システムのキャリブレーション及びビーム形成 - Google Patents
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Abstract
Description
yD=σ・h・τ・xD=hD・xD 式(4)
ここで、τは、ノードBで送信チェーン210に対する複素利得であり、
σは、UEで受信チェーン260に対する複素利得であり、
hD=σ・h・τは、ノードBからUEに対する有効なダウンリンク・チャネルである。
yU=ρ・h・π・xU 式(5)
ここで、πは、UEで送信チェーンに対する複素利得であり、
ρは、ノードBで受信チェーンに対する複素利得であり、
hU=ρ・h・πは、UEからノードBに対する効果的なアップリンク・チャネルである。
・ 物理的なアンテナのシステム/構造によるミスマッチ ― これらのミスマッチは、相互カップリングの効果、タワー効果、アンテナ位置の不完全な認識、アンテナのケーブル配線による振幅及び位相ミスマッチ、などを含む。
・ 各アンテナの送信/受信チェーンのハードウェア要素によるミスマッチ ― これらのミスマッチは、アナログ・フィルタ、I及びQの不均衡、受信チェーンの低雑音増幅器(LNA)及び/又は送信チェーンの電力増幅器(PA)の利得ミスマッチ、異なる非線形性の効果、などを含む。
1. ノードBは、キャリブレーションを実行する事を決定し、キャリブレーションのための比較的低いドップラー及び強いチャネル品質インジケータ(CQI)を備えたN個のUEを選択する。
2. ノードBは、キャリブレーション・モードにはいるためにN個のUEにメッセージを送る。
3. 各UEは、各ノードBのアンテナに対する有効なダウンリンク・チャネル推定値を得るために各ノードBのアンテナからセル特有の基準信号を測定する。UEは、UEでの処理時間を計算し、UEによるサウンディング基準信号の次の送信に最も近づいているセル特有の基準信号を選び得る。
4. 各UEは、(6ビットの実/虚の量子化のような)十分な数のビットを使用して各ノードBのアンテナのために効果的なダウンリンク・チャネル推定値を送り返し、更に、同時刻でサウンディング基準信号を送る。
5. ノードBは、有効なアップリンク・チャネル推定値を得るために各UEのアンテナからサウンディング基準信号を測定し、式(10)で示されるように、各ノードBのアンテナのためにキャリブレーション係数cijを計算する。更に、ノードBは、MMSE推定値でcijを得ることができる。
6. ノードBは、式(12)で示されるように、各UEのキャリブレーション・ベクトル
8. キャリブレーションを満足した場合、ノードBは、キャリブレーション・モードを出る。
1. ノードBは、ノードBに対するキャリブレーション・ベクトルを得るために以上で説明されるキャリブレーション手順を使用して(例えば、1時間又はそれ以上の各キャリブレーション間隔内で)必要である度にそれ自身をキャリブレーションする。
2. 与えられたUEに対して、UEで既知の利得不均衡を計算するために(利用可能な場合)そのアンテナのために送信利得比tkで各UEアンテナに対する利得を重み付けする。
3. ビーム形成フィードバックに対してUEのアンテナを経由してサウンディング基準信号を送る場合に、UEは、受信利得比rkを適用する。代案として、UEは、受信利得比を計算する、ノードBに受信利得比をレポートする。
4. ノードBは、UEにビーム形成を実行させるために、キャリブレーション・ベクトル、及び多分受信/送信利得比を使用する。
Claims (35)
- 無線通信をするための方法であって:
ノードBに対するキャリブレーション・ベクトルを得るために各キャリブレーション間隔内でキャリブレーションを周期的に実行することと;
各キャリブレーション間隔内で少なくとも1つのユーザ設備(UE)のためのビーム形成を実行し、前記キャリブレーション間隔の間に得られた前記キャリブレーション・ベクトルを適用することと;
を備える方法。 - 前記キャリブレーションを周期的に実行することは、各キャリブレーション間隔に対して、
キャリブレーションを実行するためにUEのセットを選択すること、
前記選択されたセットの各UEに対する少なくとも1つの初期のキャリブレーション・ベクトルを導き出すこと、
前記選択されたセットの全てのUEに対する初期のキャリブレーション・ベクトルに基づいて前記ノードBに対する前記キャリブレーション・ベクトルを導き出すこと、
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記UEのセットを選択することは、前記UEから受信したチャネル品質インジケータ(CQI)に基づいて前記UEのセットを選択すること、
を含む請求項2に記載の方法。 - 各UEに対する前記少なくとも1つの初期のキャリブレーション・ベクトルを導き出すことは、
前記UEからのダウンリンク・チャネル推定値を受信すること、
前記UEで少なくとも1つのアンテナから少なくとも1つのサウンディング基準信号を受信すること、
前記UEからの前記少なくとも1つのサウンディング基準信号に基づいて前記UEに対するアップリンク・チャネル推定値を導き出すこと、
前記ダウンリンク・チャネル推定値及び前記アップリンク・チャネル推定値に基づいて前記UEに対する前記少なくとも1つの初期のキャリブレーション・ベクトルを導き出すことと、
を含む請求項2に記載の方法。 - 前記ダウンリンク・チャネル推定値は、前記UEで前記少なくとも1つのアンテナに対する少なくとも1つのダウンリンク・チャネル・ベクトルを含み、前記アップリンク・チャネル推定値は、前記UEで前記少なくとも1つのアンテナに対する少なくとも1つのアップリンク・チャネル・ベクトルを含み、前記UEに対する前記少なくとも1つの初期のキャリブレーション・ベクトルを導き出すことは、前記アンテナに対するダウンリンク・チャネル・ベクトル及びアップリンク・チャネル・ベクトルに基づいて前記UEで各アンテナに対する初期のキャリブレーション・ベクトルを導き出すことを含む、
請求項4に記載の方法。 - 各ダウンリンク・チャネル・ベクトルは、前記ノードBで複数のアンテナに対する複数の第1の利得を含み、
各アップリンク・チャネル・ベクトルは、前記ノードBで複数のアンテナに対する複数の第2の利得を含み、
前記UEで各アンテナに対する前記初期のキャリブレーション・ベクトルを導き出すことは、
前記複数の第1の利得と前記複数の第2の利得の比に基づいて規格化されていないキャリブレーション・ベクトルの複数の要素を決定すること、
前記UEで前記アンテナに対する前記初期のキャリブレーション・ベクトルを得るために第1の要素によって前記規格化されていないキャリブレーション・ベクトルの前記複数の要素をスケーリングすること、
を含む、
請求項5に記載の方法。 - 前記ノードBに対する前記キャリブレーション・ベクトルを導き出すことは、前記選択されたセットの全てのUEに対する前記初期のキャリブレーション・ベクトルの関数に基づいて前記ノードBに対する前記キャリブレーション・ベクトルを導き出すことを含む、なお、前記関数は、平均関数又は最小平均二乗誤差(MMSE)関数である、
請求項2に記載の方法。 - 前記キャリブレーションを周期的に実行することは、各キャリブレーション間隔に対して、キャリブレーション・モードに入るために前記選択されたセットの前記UEにメッセージを送ること、
を更に備える請求項2に記載の方法。 - 無線通信するための装置であって:
ノードBに対するキャリブレーション・ベクトルを得るために各キャリブレーション間隔内でキャリブレーションを周期的に実行し、
各キャリブレーション間隔内で少なくとも1つのユーザ装備(UE)のためのビーム形成を実行し、前記キャリブレーション間隔の間に得られた前記キャリブレーション・ベクトルを適用するために構成される少なくとも1つのプロセッサを備える、
装置。 - 各キャリブレーション間隔に対して、前記少なくとも1つのプロセッサは、キャリブレーションを実行するためにUEのセットを選択し、前記選択されたセットの各UEに対する少なくとも1つの初期のキャリブレーション・ベクトルを導き出し、前記選択されたセットの全てのUEに対する初期のキャリブレーション・ベクトルに基づいて前記ノードBに対する前記キャリブレーション・ベクトルを導き出す、
ように構成される請求項9に記載の装置。 - 前記選択されたセットの各UEに対して、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記UEからダウンリンク・チャネル推定値を受信し、前記UEで少なくとも1つのアンテナから少なくとも1つのサウンディング基準信号を受信し、前記UEから受信した前記少なくとも1つのサウンディング基準信号に基づいて前記UEに対するアップリンク・チャネル推定値を導き出し、前記ダウンリンク・チャネル推定値及び前記アップリンク・チャネル推定値に基づいて前記UEに対する前記少なくとも1つの初期のキャリブレーションを導き出す、
ように構成される請求項10に記載の装置。 - 無線通信するための装置であって:
ノードBに対するキャリブレーション・ベクトルを得るために各キャリブレーション間隔内でキャリブレーションを周期的に実行するための手段と;
各キャリブレーション間隔内で少なくとも1つのユーザ設備(UE)のためのビーム形成を実行し、前記キャリブレーション間隔の間に得られた前記キャリブレーション・ベクトルを適用する手段と;
を備える装置。 - 前記キャリブレーションを周期的に実行するための手段は、各キャリブレーション間隔に対して、
キャリブレーションを実行するためにUEのセットを選択するための手段と、
前記選択されたセットの各UEに対する少なくとも1つの初期のキャリブレーション・ベクトルを導き出すための手段と、
前記選択されたセットの全てのUEに対する初期のキャリブレーション・ベクトルに基づいて前記ノードBに対するキャリブレーション・ベクトルを導き出すための手段と、
を含む請求項12に記載の方法。 - 各UEに対する前記少なくとも1つの初期のキャリブレーション・ベクトルを導き出すための手段は、
前記UEからダウンリンク・チャネルを受信するための手段と、
前記UEで少なくとも1つのアンテナから少なくとも1つのサウンディング基準信号を受信するための手段と、
前記UEから受信した前記少なくとも1つのサウンディング基準信号に基づいて前記UEに対するアップリンク・チャネル推定値を導き出すための手段と、
前記ダウンリンク・チャネル推定値及び前記アップリンク・チャネル推定値に基づいて前記UEに対する前記少なくとも1つの初期のキャリブレーション・ベクトルを導き出すための手段と、
を含む請求項13に記載の方法。 - コンピュータ・プログラム製品であって:
コンピュータ可読メディアは:
ノードBに対するキャリブレーション・ベクトルを得るために各キャリブレーション間隔内でキャリブレーションを周期的に実行することを少なくとも1台のコンピュータに実行させるためのコードと、
各キャリブレーション間隔内で少なくとも1つのユーザ設備(UE)のためのビーム形成を実行し、前記キャリブレーション間隔の間に得られた前記キャリブレーション・ベクトルを適用することを少なくとも1台のコンピュータに実行させるためのコードと、
を備えるコンピュータ・プログラム製品。 - 無線通信するための方法であって:
ユーザ装置(UE)で複数のアンテナに対する利得不均衡を考慮することによってノードBでプレコーディング行列を決定することと;
前記プレコーディング行列で前記UEのためのビーム形成を実行することと;
を備える方法。 - 前記プレコーディング行列を決定することは、前記UEで前記複数のアンテナの複数の受信チェーンに対する異なる自動利得制御(AGC)利得による利得不均衡を考慮することによって前記プレコーディング行列を決定することを含む、
請求項16に記載の方法。 - 前記UEから少なくとも1つの利得比を受信することを更に備える、なお、各利得比は、前記UEで基準アンテナに対するAGC利得及び関連するアンテナのAGC利得によって決定され、前記プレコーディング行列を決定することは、前記少なくとも1つの利得比に基づいて前記プレコーディング行列を決定することを含む、
請求項17に記載の方法。 - UEに対するチャネル行列及び前記少なくとも1つの利得比に基づいて形成される利得行列に基づいて合成チャネル行列を決定することを更に備える、なお、前記プレコーディング行列を決定することは、前記合成チャネル行列に基づいて前記プレコーディング行列を決定することを含む、
請求項18に記載の方法。 - 前記UEで複数のアンテナからサウンディング基準信号を受信することを更に備える、なお、各サウンディング基準信号は、前記アンテナに対する1つの利得比に基づいて決定された電力レベルで1つのアンテナから前記UEによって送信され、前記利得比は、前記UEで基準アンテナに対するAGC利得及び前記アンテナに対するAGC利得によって決定される、
請求項17に記載の方法。 - 前記プレコーディング行列を決定することは、前記UEで前記複数のアンテナの複数の送信チェーンに対する異なる電力増幅器(PA)利得による、又は前記複数のアンテナに対する異なるアンテナ利得による利得不均衡を考慮することによって前記プレコーディング行列を決定することを含む、
請求項16に記載の方法。 - 前記UEから少なくとも1つの利得比を受信することを更に備える、なお、各利得比は、UEで基準アンテナに対するPA利得及び関連するアンテナに対するPA利得によって決定され、前記プレコーディング行列を決定することは、前記少なくとも1つの利得比に基づいて前記プレコーディング行列を決定することを含む、
請求項21に記載の方法。 - 前記UEで前記複数のアンテナからサウンディング基準信号を受信することを更に備える、なお、各サウンディング基準信号は、前記アンテナに対する利得比に基づいて決定される電力レベルで1本のアンテナからUEによって送信され、前記利得比は、前記UEで基準アンテナに対するPA利得及び前記アンテナに対するPA利得によって決定される、
請求項21に記載の方法。 - 無線通信するための装置であって:
ユーザ装置(UE)で複数のアンテナに対する利得不均衡を考慮することによってノードBでプレコーディング行列を決定し、
前記プレコーディング行列で前記UEのためのビーム形成を実行する、
ために構成される少なくとも1つのプロセッサを備える装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記UEから少なくとも1つの利得比を受信し、
なお、各利得比は、前記UEで基準アンテナに対する利得及び関連するアンテナに対する利得によって決定され、各利得は、前記UEでアンテナの受信チェーンに対する自動利得制御器(AGC)利得又は送信チェーンに対する電力増幅器(PA)利得であり、
前記少なくとも1つの利得比に基づいて前記プレコーディング行列を決定する、
ように構成される請求項24に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記UEで前記複数のアンテナからサウンディング基準信号を受信するように構成される、なお、各サウンディング基準信号は、前記アンテナに対する利得比に基づいて決定される電力レベルで1つのアンテナから前記UEによって送信され、前記利得比は、前記UEで基準アンテナに対する利得及び前記アンテナに対する利得によって決定され、各利得は、前記UEでアンテナの受信チェーンに対する自動利得制御(AGC)利得又は送信チェーンに対する電力増幅器(PA)利得である、
請求項24に記載の装置。 - 無線通信するための方法であって:
ユーザ設備(UE)で複数のアンテナに対する利得不均衡を決定することと;
ノードBに前記複数のアンテナに対する前記利得不均衡を示す信号又は情報を送ることと;
前記ノードBからビーム形成された信号を受信することと、なお、前記ビーム形成された信号は、前記UEで前記複数のアンテナに対する前記利得不均衡を考慮することによって導き出されるプレコーディング行列に基づいて生成される;
方法。 - 前記UEで前記複数のアンテナに対する前記利得不均衡を決定することは、前記UEで複数のアンテナに対する少なくとも1つの利得比を決定することを含む、なお、各利得比は、前記UEで基準アンテナに対する自動利得制御器(AGC)利得及び関連するアンテナに対するAGC利得によって決定される、
請求項27に記載の方法。 - 前記UEで前記複数のアンテナに対する前記利得不均衡を決定することは、前記UEで前記複数のアンテナに対する少なくとも1つの利得比を決定することを含み、各利得比は、前記UEで基準アンテナに対する電力増幅器(PA)利得及び関連するアンテナに対するPA利得によって決定される、
請求項27に記載の方法。 - 前記複数のアンテナに対する前記利得不均衡を示す信号又は情報を送ることは、前記ノードBに前記複数のアンテナに対する利得不均衡を示す少なくとも1つの利得比を送ることを含む、
請求項27に記載の方法。 - 前記複数のアンテナに対する前記利得不均衡を示す信号又は情報を送ることは、前記UEで前記複数のアンテナからサウンディング基準信号を送ることを含み、各サウンディング基準信号は、前記アンテナに対する利得比に基づいて決定される電力レベルで1つのアンテナから送られる、
請求項27に記載の方法。 - 無線通信するための装置であって:
ユーザ設備(UE)で複数のアンテナに対する利得不均衡を決定し、
ノードBに前記複数のアンテナに対する前記利得不均衡を示す信号又は情報を送り、
前記ノードBからビーム形成された信号を受信する、なお、前記ビーム形成された信号は、前記UEで前記複数のアンテナに対する前記利得不均衡を考慮することによって導き出されるプレコーディング行列に基づいて生成される、
ように構成された少なくとも1つのプロセッサを備える装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記UEで前記複数のアンテナに対する少なくとも1つの利得比を決定し、UEで基準アンテナに対する利得及び関連するアンテナに対する利得に基づいて各利得比を決定する、なお、各利得は、前記UEでアンテナの受信チェーンに対する自動利得制御器(AGC)利得又は送信利得チェーンに対する電力増幅器(PA)利得である、
ように構成される請求項32に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記ノードBに前記複数のアンテナに対する前記利得不均衡を示す少なくとも1つの利得比を送る、
ように構成される請求項32に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記UEで前記複数のアンテナからサウンディング基準信号を送り、前記アンテナに対する利得比に基づいて決定される電力レベルで1つのアンテナから各サウンディング基準信号を送る、
ように構成される請求項32に記載の装置。
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