JP7175903B2 - L1分割アーキテクチャにおいてハイブリッドビームフォーミングを用いる複数サイトmimo通信システム - Google Patents
L1分割アーキテクチャにおいてハイブリッドビームフォーミングを用いる複数サイトmimo通信システム Download PDFInfo
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Description
本出願は、2017年2月6日に提出されかつ、「L1分割アーキテクチャにおいてハイブリッドビームフォーミングを用いる複数サイトMIMO通信システム」と題されたLeeへの米国特許仮出願第62/455315号に基づいて優先権を主張し、当該仮出願の開示内容は参照により全体を通して本明細書に組み込まれる。
(1)ネットワーク(例えばインターネット、無線広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、有線ネットワークなど)上の接続を含むがそれらに限定されない1つ以上の接続を通じて、又は
(2)複数の計算システムのうちの1つ以上の間の直接接続を通じて
接続され、データ及び/又はコマンド若しくは他の命令等を交換することができる。
図1a~1c,図2は、従来のロングタームエボリューション(「LTE」)通信システム100の例を、その様々なコンポーネントとともに示す図である。LTEシステム又は4G LTEは、商業的に知られているように、携帯電話機及びデータ端末のための高速データの無線通信の規格により管理されている。この規格は、UMTS/HSPA(「ユニバーサル携帯遠隔通信システム」/「高速パケットアクセス」)ネットワーク技術に加えてGSM/EDGE(「モバイル通信のためのグローバルシステム」/「GSMエボリューションのための強化データレート」)に基づく。この規格は、3GPP(「第3世代パートナーシッププロジェクト」)により開発された。
図1dは、eNodeB106の構成例を示す。eNodeB106は、少なくとも1つのリモート無線ヘッド(「RRH」)132(通常、3つのRRH132が存在し得る)と、1つのベースバンドユニット(「BBU」)134とを含み得る。RRH132は、アンテナ136に接続することができる。RRH132及びBBU134は、共通の公衆無線インタフェース(「CPRI」)142標準仕様に準拠する光インタフェースを用いて接続することができる。eNodeB106の動作は、次の標準パラメータ(及び仕様)を用いて特徴付けることができる。
・無線周波数帯域(Band4、Band9、Band17)
・帯域幅(5MHz、10MHz、15MHz、20MHz)
・アクセス方式(ダウンリンク:OFDMA、アップリンク:SC-OFDMA)
・アンテナ技術(ダウンリンク:2×2MIMO、アップリンク:1×2単一入力複数出力(「SIMO」))
・セクタ数(最大6個)
・最大送信電力(60W)
・最大送信速度(ダウンリンク:150Mb/s、アップリンク:50Mb/s)
・S1/X2インタフェース(1000Base-SX、1000Base-T)
・モバイル環境(350km/h)
BBU134は、デジタルベースバンド信号処理、S1回線の終了、X2回線の終了、呼び出し処理及び監視制御処理を担当することができる。EPC108(図1dには示されていない)から受信されたIPパケットは、デジタルベースバンド信号に変調され、RRH132に送信され得る。逆に、RRH132から受信されたデジタルベースバンド信号は、EPC108への送信のためにIPパケットに復調することができる。
いくつかの実施形態では、現在の主題は、5Gの新しい無線(「NR」)通信システムに関する。5GNRは、現在の4G/IMT-アドバンストの規格を超えて提案されている次の遠隔通信規格である。5Gネットワークは、現在の4Gよりも大容量で提供され、エリアユニットあたりのモバイルブロードバンドユーザの数を増やし、並びに、月及びユーザ毎にギガバイト単位の、より高く、及び/又は無制限のデータ量の消費を可能にするように計画されている。これにより、ユーザは、Wi-Fiネットワークでない間にも、携帯デバイスを用いて1日に何時間も高解像度のメディアをストリーミングすることができる。5Gネットワークは、2つのデバイスの間の通信のサポートの改善、低コスト、4G設備よりも低遅延、かつ低バッテリ消費等を有するように計画されている。このようなネットワークは、多数のユーザに対して数十Mbpsのデータレートを有し、大都市圏に対して100Mbpsのデータレートを有し、(オフィスフロア等の)限られたエリア内のユーザに対しては同時に1Gbpsを有し、ワイヤレスセンサネットワークに対しては多数の同時接続を有し、改善されたスペクトル効率、改善されたカバレッジ、改善されたシグナリング効率、1~10msの遅延、既存のシステムと比較して短縮された遅延を有するように計画されている。
(1)例えば1つ以上のデータサーバ等のバックエンドコンポーネントを含むか、又は
(2)例えば1つ以上のアプリケーションサーバ等のミドルウェアコンポーネントを含むか、又は
(3)例えばユーザが本明細書に説明された主題の実施形態と相互作用できるグラフィカルユーザインターフェース若しくはウェブブラウザを有する1つ以上のクライアント計算機等のフロントエンドコンポーネントを含むか、又は
(4)これらのバックエンドコンポーネント、ミドルウェアコンポーネント、若しくはフロントエンドコンポーネントの任意の組み合わせを含む
計算システム上で実施され得る。システムのコンポーネントは、例えば通信ネットワーク等の、デジタルデータ通信のいかなる形態又は媒介によっても相互接続され得る。通信ネットワークは、ローカルエリアネットワーク(「LAN」)、広域ネットワーク(「WAN」)、インターネット等を含むが、これらに限定されない。
Claims (12)
- コンピュータ実装の方法であって、
基地局の第1の部分に位置する物理レイヤの第1の部分において、信号の第1の部分を処理するステップと、
前記信号の前記処理された第1の部分に、統計多重化を用いる周波数領域圧縮を適用するステップと、
前記信号の圧縮された第1の部分を生成するステップと、
前記信号の前記圧縮された第1の部分と、前記信号の第2の部分とを、前記基地局の第2の部分に位置する前記物理レイヤの第2の部分に送信するステップとを含み、
前記送信するステップは、
前記信号の前記圧縮された第1の部分及び前記信号の前記第2の部分を、複数入力複数出力処理を用いて送信するステップと、
前記信号のハイブリッドビームフォーミングを実行するステップとをさらに含み、
前記ハイブリッドビームフォーミングは、
1つ以上の信号の前記第1の部分を変調するステップと、
前記1つ以上の信号の前記変調された第1の部分を、前記物理レイヤの少なくとも1つの部分にマッピングするステップと、
前記1つ以上の信号のマッピングされた変調された第1の部分を、少なくとも1つのサブバンドプリコード化マトリクス指示子を用いてプリコード化するステップであって、前記少なくとも1つのサブバンドプリコード化マトリクス指示子は、前記1つ以上の信号の送信のための各ビームに対して選択される、プリコード化するステップと、
前記1つ以上の信号のプリコード化された第1の部分に、1つ以上のリソースを割り当てるステップと、
前記割り当てられたリソースに基づいて、前記1つ以上の信号の前記プリコード化された第1の部分に対応する1つ以上の信号デジタルビームのデジタルビームフォーミングを実行するステップと、
前記1つ以上の信号のデジタル化されたプリコード化された第1の部分のアナログビームフォーミングを実行して、少なくとも1つのアンテナによる送信のための1つ以上のアナログ信号ビームを生成するステップとをさらに含む、
前記少なくとも1つのアンテナは1つ以上のアンテナサブアレイを含み、各アンテナサブアレイは、前記1つ以上のアンテナサブアレイの間のビームフォーミングマトリクスを用いて、前記1つ以上の信号の送信のために1つ以上のビームを生成する、
方法。 - 前記基地局の前記第1の部分はリモートユニットを備え、前記基地局の前記第2の部分はデジタルユニットを備える、
請求項1に記載の方法。 - 前記基地局の第1の部分及び前記基地局の第2の部分は、フロントホールリンクを用いて通信可能に結合される、
請求項1又は2に記載の方法。 - 前記複数入力複数出力処理は、単一サイトの複数入力複数出力処理と、複数サイトの複数入力複数出力処理と、分散型複数入力複数出力処理とのうちの少なくとも1つを含む、
請求項1-3のうちいずれか1つに記載の方法。 - 前記ハイブリッドビームフォーミングは、
前記基地局の前記第1の部分及び前記第2の部分のうちの少なくとも1つを用いて、1つ以上の信号をデジタル的に結合するステップと、
前記デジタル的に結合された信号に基づいて、前記基地局に通信可能に結合された1つ以上のアンテナによる送信のための、1つ以上のビームフォーミングされたアナログ信号を生成するステップとをさらに含む、
請求項1-4のうちいずれか1つに記載の方法。 - 前記デジタルビームフォーミングの実行は、前記1つ以上の信号の前記第1の部分の広帯域プリコード化を実行するステップを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記デジタルビームフォーミングの実行は、前記1つ以上のデジタルビームを生成するステップと、前記1つ以上のデジタルビームを組み合わせて1つ以上の組み合わせられたデジタルビームを生成するステップとを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記基地局は、eNodeB基地局、gNodeB基地局、及びそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、
請求項1-7のうちいずれか1つに記載の方法。 - 前記基地局の前記第1の部分及び第2の部分のうちの少なくとも1つは、無線送信機及び無線受信機のうちの少なくとも1つを含む、
請求項8に記載の方法。 - 前記基地局は、ロングタームエボリューション通信システム及び新しい無線通信システムのうちの少なくとも1つにおいて動作する、
請求項8に記載の方法。 - 少なくとも1つのプログラマブルプロセッサと、
命令を格納する非一時的な機械可読媒体であって、前記命令は、前記少なくとも1つのプログラマブルプロセッサにおいて実行されるとき、前記少なくとも1つのプログラマブルプロセッサに請求項1-10のうちいずれか1つに記載の動作を実行させる、
システム。 - 命令を格納する非一時的な機械可読媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、
前記命令は、少なくとも1つのプログラマブルプロセッサにより実行されるとき、前記少なくとも1つのプログラマブルプロセッサに請求項1-10のうちいずれか1つに記載の動作を実行させる、
コンピュータプログラム製品。
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