СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ/ПРИЁМА И СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ/ПРИЁМА Российский патент 2022 года по МПК H04B7/413 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001]

Настоящее изобретение относится к технике связи, использующей электромагнитные волны, такой как мобильная связь, беспроводная связь и оптическая связь. Конкретнеё, настоящее изобретение относится к технике передачи/приёма данных и способу мультиплексирования с использованием ресурсов, таких как частота.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002]

Существующие системы связи требуются для улучшения эффективности использования ресурсов, таких как частота. В качестве способов мультиплексирования в существующих системах связи используются множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) и т.п. OFDMA представляет собой способ, в котором путём обеспечения блоков частотного и временного разделения, т.е. блоков ресурсов в группе поднесущих, сгенерированных способом OFDM (OFDM: модуляция с мультиплексированием с частотным разделением ортогональных волн), множество абонентов назначается в соответствии с частотно-избирательным замиранием для конкретного пользователя. При этом множество пользователей может получать к ним доступ одновременно.

[0003]

Дополнительно в качестве существующей технологии, относящейся к мобильной связи пятого поколения и т.п., используются технологии MIMO (с многими входами и многими выходами), формирования луча и т.п. MIMO представляет собой технологию, в которой в беспроводной связи передача информации с многоми входами и многими выходами выполняется путем использования различий характеристик каналов распространения во множестве каналов распространения радиоволн между множеством антенн передающей станции и множеством антенн приёмной станции. Формирование луча представляет собой технологию для увеличения направленности электромагнитных волн в заранее определенном направлении, и в качестве соответствующих антенных технологий используются антенны с фазированной решеткой и т.п. Традиционное формирование луча представляло собой параболическую антенну или мультиантенну по аппаратному обеспечению, но в последние годы становится возможным выполнение управления амплитудой и управление фазой для каждого антенного элемента путем использования MIMO посредством программного обеспечения.

[0004]

Например, непатентные документы 1 и 2 раскрывают основную технологию системы MIMO для мобильной связи четвертого поколения. Непатентный документ 3 раскрывает многоантенную технологию беспроводной передачи. Непатентный документ 4 раскрывает основную технологию способа формирования луча.

ИЗВЕСТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Патентный документ

[0005]

Патентный документ 1: Патент Японии №6497472

Непатентные документы

[0006]

Непатентный документ 1: 3GPP Technical Specification; 3GPP TS 36.101V8.5.0 (2009-03) ), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-ULTRA); User Equipment (UE) radio transmission and reception (Release 8), March 2009. (Техническая спецификация 3GPP; 3GPP TS 36.101V8.5.0 (2009-03), Проект партнерства третьего поколения; Сеть радиодоступа группы технической спецификации; Расширенный универсальный наземный радиодоступ (E-ULTRA); Радиопередача и прием пользовательского оборудования (UE) (Выпуск 8), март 2009 г.)

Непатентный документ 2: 3GPP Technical Specification; 3GPP TS 36.211V8.5.0 (2008-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-ULTRA); Physical channels and modulation (Release 8), December 2008 (Техническая спецификация 3GPP; 3GPP TS 36.211V8.5.0 (2008-12), Проект партнерства третьего поколения; Сеть радиодоступа группы технической спецификации; Расширенный универсальный наземный радиодоступ (E-ULTRA); Физические каналы и модуляция (Выпуск 8), декабрь 2008 г.)

Непатентный документ 3: Higuchi and Taoka, “multiantenna wireless transmission technology”, NTT DoCoMo technical journal, Vol. 14, No. 1 (April, 2006). («Higuchi and Taoka», «multiantenna wireless transmission technology» («Многоантенная технология беспроводной передачи»), технический журнал NTT DoCoMo, изд. 14, №1 (апрель 2006 г.)).

Непатентный документ 4: 3GPP Technical Report; 3GPP TR 36.873 V12.7.0 (2017-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on 3D channel model for LTE (December, 2017) (Технический отчет 3GPP; 3GPP TR 36.873 V12.7.0 (2017-12), Проект партнерства третьего поколения; Сеть радиодоступа группы технической спецификации; «Study on 3D channel model for LTE» («Исследование трехмерной модели канала для LTE») (декабрь 2017 г.)).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Проблемы, решаемые изобретением

[0007]

Способ передачи/приёма и его система, такая как традиционная MIMO или традиционное формирование луча, имеют возможность улучшения эффективности использования ресурсов, таких как частота. Задачей настоящего изобретения является предоставление технологии, способной реализовывать улучшение эффективности использования ресурсов, таких как частота, в отношении MIMO, формирования луча и т.п.

Средства решения проблем

[0008]

Характерный вариант осуществления настоящего изобретения имеет конфигурацию, приведенную ниже. Способ передачи/приёма согласно одному варианту осуществления представляет собой способ передачи и приёма данных между устройством передачи с множеством передающих антенн и устройством приёма с приёмной антенной. Способ передачи/приёма включает в себя: этап генерирования, на котором генерируют с помощью устройства передачи или устройства приёма характеристики множества псевдоканалов распространения (на основе характеристик множества реальных каналов распространения между множеством передающих антенн и приёмной антенной. Причем характеристики множества псевдоканалов распространения представляют собой характеристики, аналогичные частотным характеристикам, в той степени, в какой частотная характеристика может быть аппроксимирована по характеристикам множества реальных каналов распространения; этап передачи, на котором создают с помощью устройства передачи одного или более данных, подлежащих передаче, путём отражения характеристик множества псевдоканалов распространения во множестве параллельных и независимых данных и передают одно или более данных от множества передающих антенн в виде радиоволн; и этап приёма, на котором извлекают с помощью устройства приёма множество параллельных и независимых данных из одного или более принятых данных, принятых в виде радиоволн приёмной антенной, на основе характеристик множества псевдоканалов распространения. В этом случае устройство передачи имеет функцию передачи MIMO. Устройство приёма включает в себя множество приёмных антенн в качестве приёмной антенны и имеет функцию приёма MIMO. Этап генерирования представляет собой этап, на котором генерируют с помощью устройства передачи или устройства приёма характеристики множества псевдоканалов распространения на основе характеристик множества реальных каналов распространения, включающих в себя каналы распространения по диагональным линиям между множеством передающих антенн и множеством приёмных антенн. Каналы распространения по диагональным линиям представляют собой каналы распространения, отличные от каналов распространения, каждый из которых обращён прямо один к другому между множеством передающих антенн и множеством приёмных антенн. Этап передачи представляет собой этап, на котором создают с помощью устройства передачи множество параллельных и независимых данных, подлежащих передаче, путем отражения характеристик множества псевдоканалов распространения во множестве данных и передают множество параллельных и независимых данных от группы передающих антенн в виде радиоволн путем использования функции передачи MIMO. Этап приёма представляет собой этап, на котором создают с помощью устройства приёма множество принятых данных из сигналов, принятых в виде радиоволн множеством приёмных антенн путем использования функции приёма MIMO, и извлекают множество данных на основе характеристик множества псевдоканалов распространения из множества принятых данных.

Технические результаты изобретения

[0009]

Согласно характерному варианту осуществления настоящего изобретения можно реализовывать улучшение эффективности использования ресурсов, таких как частота, в отношении MIMO или формирования луча.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010]

Фиг. 1 представляет вид, иллюстрирующий конфигурацию способа передачи/приёма и его системы согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет вид, иллюстрирующий подробный пример конфигурации ключевых частей способа передачи/приёма и его системы согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 3 представляет вид, иллюстрирующий способ измерения характеристик реальных каналов распространения согласно первому варианту осуществления;

Фиг. 4 представляет вид, иллюстрирующий способ генерирования характеристик псевдоканалов распространения согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 5 представляет вид, иллюстрирующий способ уменьшения взаимной корреляции каналов распространения по диагональным линиям в MIMO согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 6 представляет вид, иллюстрирующий сравнение возможностей взаимной корреляции, относящихся к расширению, с использованием характеристик псевдоканалов распространения согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 7 представляет вид, иллюстрирующий пример конфигурации системы MIMO в виде способа передачи/приёма и его системы согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 представляет вид, иллюстрирующий пример имитации частотно-избирательного замирания согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 9 представляет вид, иллюстрирующий эффект устранения частотно-избирательного замирания согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 10 представляет вид, иллюстрирующий преобразование сигналов для уменьшения частотно-избирательного замирания согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 11 представляет вид, иллюстрирующий пример конфигурации системы формирования луча в виде способа передачи/приёма и его системы согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 12 представляет вид, иллюстрирующий пример использования согласно третьему варианту осуществления.

Фиг. 13 представляет вид, иллюстрирующий часть 1 способа генерирования множества моделей профилей псевдозадержек согласно третьему варианту осуществления.

Фиг. 14 представляет вид, иллюстрирующий часть 2 способа генерирования множества моделей профилей псевдозадержек согласно третьему варианту осуществления.

Фиг. 15 представляет собой вид, иллюстрирующий часть 3 способа генерирования множества моделей профилей псевдозадержек согласно третьему варианту осуществления.

Фиг. 16 представляет вид, иллюстрирующий кадр OFDM и конфигурацию CP согласно третьему варианту осуществления.

Фиг. 17 представляет вид, иллюстрирующий пример конфигурации системы формирования луча в виде способа передачи/приёма и его системы согласно четвёртому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 18 представляет вид, иллюстрирующий пример использования согласно четвёртому варианту осуществления.

Фиг. 19 представляет вид, иллюстрирующий конфигурацию примера модификации согласно третьему и четвёртому вариантам осуществления.

Фиг. 20 представляет вид, иллюстрирующий пример конфигурации фильтра FIR псевдоканала распространения в качестве дополнения к вариантам осуществления.

Фиг. 21 представляет вид, иллюстрирующий конфигурацию способа передачи/приёма и его системы в MIMO известного примера.

Фиг. 22 представляет вид, иллюстрирующий конфигурацию способа передачи/приёма и его системы в формировании луча известного примера.

Фиг. 23 представляет вид, иллюстрирующий подробный пример конфигурации в MIMO известного примера.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0011]

Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на чертежи. Отметим, что на всех чертежах, в принципе, одна и та же ссылочная позиция присвоена одному и тому же компоненту, и его повторное объяснение будет опущено.

[0012]

[Проблемы и т.п. (1)]

Проблемы и т.п. будут описаны дополнительно. В качестве основной технологии, которая поддерживает ускорение мобильной связи пятого поколения, можно упомянуть технологию MIMO, которая появилась во второй половине третьего поколения.

[0013]

На фиг. 21 проиллюстрирована конфигурация основных функций связи MIMO. На фиг. 21 проиллюстрирован пример MIMO 4 × 4. Система, проиллюстрированная на фиг. 21, включает в себя передающую станцию X1, такую как беспроводная базовая станция, и приёмную станцию X2, такую как пользовательский терминал, и передает и принимает данные от передающей станции X1 на приёмную станцию X2 с помощью MIMO. Четыре входных данных на стороне передающей станции X1 представляют собой данные D1, D2, D3 и D4. На передающей станции X1 четыре входных данных передаются от четырёх антенных элементов антенны X3, которая представляет собой антенну для связи MIMO 4 × 4, на приёмную станцию X2 в виде четырёх радиоволн X4 после модуляции MIMO. Четыре радиоволны X4 соответственно имеют характеристики h11, h22, h33 и h44 в качестве характеристик X5 каналов распространения. Четыре радиоволны X4 соответственно распространяются по каналам распространения характеристик X5 и достигают приёмной станции X2, которая представляет собой пользовательский терминал абонента. Приёмная станция X2 выполняет прием MIMO для четырёх радиоволн X4 посредством антенны X6, которая представляет собой антенну для связи MIMO 4 × 4. Четыре выходных данных соответственных каналов распространения представляют собой данные D1b, D2b, D3b и D4b. Приёмная станция X2 анализирует и извлекает эти четыре данных из принятых сигналов. Эти данные содержат некоторые шумовые компоненты, но эквивалентны четырем входным данным, отправленным передающей стороной. Таким образом, система MIMO 4 × 4 может передавать четыре данных на одной и той же полосе частот. А именно, система MIMO 4 × 4 может достигать скорости передачи в четыре раза быстрее, чем система SISO, которая имеет одну передающую/приёмную антенну.

[0014]

Однако, как проиллюстрировано в нижней части на фиг. 21, 16 каналов распространения, полученных путем «4 × 4 = 16», по существу существуют между четырьмя передающими антеннами и четырьмя приёмными антеннами. Характеристики 16 каналов распространения имеют корреляцию друг с другом, другими словами, имеют высокую взаимную корреляцию, то есть независимость является низкой. По этой причине в реально существующей системе MIMO каналы распространения по диагональным линиям не используются. Каналы распространения по диагональным линиям представляют собой каналы распространения, отличные от каналов распространения, которые обращены напрямую один к другому в соответствии с каждыми из данных. Например, предполагая, что канал распространения от антенны A1 до антенны B1 представляет собой канал распространения, который является каналом напрямую обращённым к другому каналу распространения, канал распространения от антенны A1 до антенны B2 и т.п. представляет собой канал распространения по диагональной линии.

[0015]

С другой стороны, в мобильной связи пятого поколения также используется система MIMO, но к ее использованию добавляется новая функция, которая называется формированием луча.

[0016]

[Проблемы и т.п. (2)]

На Фиг. 22 проиллюстрирована схема системы MIMO, использующей формирование луча, другими словами, система формирования луча. На фиг. 22 проиллюстрирован пример схемы связи с помощью функции формирования луча в системе MIMO 4 × N. Здесь символ числа N обозначает количество приёмных станций на приёмной стороне и N ≥ 1. В настоящем варианте осуществления N равно 4. На фиг. 22 множество абонентов обозначает абонентов YU1-YU4. Приёмные станции, которые представляют собой пользовательские терминалы, соответственно принадлежащие абонентам, обозначают приёмные станции Y21-Y24. В качестве данных, подлежащих передаче со стороны передающей станции Y1, представлены данные D1-D4. В примере на фиг. 22 проиллюстрирован случай, когда данные D1 передаются абоненту YU1, данные D2 передаются абоненту YU2, данные D3 передаются абоненту YU3, а данные D4 передаются абоненту YU4.

[0017]

В передающей станции Y1 сигнал данных D1 подётся на все из множества антенн A1-A4 в антенне Y3, которая представляет собой антенну MIMO. В это время сигнал подвергается задержке амплитуды и фазы для каждой антенны и подётся на неё. Сигналы подачи для соответственных абонентов, которые были подвержены этой задержке амплитуды и фазы, обозначают сигналы Y41, Y42, Y43 и Y44 подачи. Радиоволны, которые передаются от соответственных антенн на основе этих сигналов подачи и достигают приёмных станций соответственных абонентов, обозначают радиоволны Y51, Y52, Y53 и Y54. Группа радиоволн Y50 включает в себя эти радиоволны. В это время радиоволна для каждого абонента становится лучом, который проходит в другое место для каждой приёмной станции соответствующего абонента. Луч до каждой приёмной станции считается таким, что принимаемая мощность на других приёмных станциях становится низкой. Это позволяет каждой приёмной станции принимать радиоволну, передаваемую на неё, с высоким качеством, при этом совместно используя одну и ту же полосу частот. Каждая приёмная станция декодирует переданный сигнал, переносимый соответствующей радиоволной, и извлекает данные, которые представляют собой принятый сигнал. Извлеченные данные обозначают данные D1c, D2c, D3c и D4c. Таким образом, терминалы четырех абонентов могут принимать данные, передаваемые по отдельности.

[0018]

Однако система MIMO, проиллюстрированная на фиг. 21, может получать данные в четыре раза быстрее, чем SISO. С другой стороны, в системе формирования луча, проиллюстрированной на фиг. 22, вместо способности соответственно передавать данные четырём абонентам, неизбежно, что данные, подлежащие подаче на четыре передающие антенны, представляют собой одни и те же данные и только в один раз больше, чем данные, принимаемые каждым абонентом. Это связано с тем, что амплитуда и фаза каждой из радиоволн, излучаемых от четырех передающих антенн, управляются для каждого абонента для формирования одного луча радиоволн. По этой причине в мобильной связи пятого поколения средство увеличения количества множественных значений модуляции принято в качестве средства увеличения скорости связи, тогда как количество лучей в функции формирования луча установлено равным одному. Это означает, что используется режим с высоким коэффициентом ошибок, такой как 64-QAM или 256-QAM, тогда как количество множественных значений модуляции вплоть до четвертого поколения составляло 16-QAM (QAM: квадратурная амплитудная модуляция).

[0019]

[Проблемы и т.п. (3)]

На фиг. 23 проиллюстрирована конфигурация внутренней части устройства и каналов распространения в системе MIMO, соответствующей MIMO, проиллюстрированной на фиг. 21. Передающая станция X1 представляет собой устройство передачи, такое как беспроводная базовая станция, а приёмная станция X2 представляет собой устройство приёма, такое как пользовательский терминал. В настоящем варианте осуществления узел X50 передающих антенн передающей станции X1 представляет собой узел антенн MIMO передающей стороны и включает в себя передающие антенны X51, X52, X53 и X54 в виде отдельных антенн MIMO, которые представляют собой множество передающих антенн. Дополнительно в настоящем варианте осуществления узел X60 приёмных антенн приёмной станции X2 представляет собой узел антенн MIMO приёмной стороны и включает в себя приёмные антенны X61, X62, X63 и X64 в виде отдельных антенн MIMO, которые представляют собой множество приёмных антенн.

[0020]

Передающая станция X1 включает в себя узел X30 обработки данных передачи, узел X40 обработки MIMO передающей стороны, узел X50 передающих антенн, узел X55 управления MIMO и т.п. Приёмная станция X2 включает в себя узел X60 приёмных антенн, узел X70 обработки MIMO приёмной стороны, узел X80 коррекции ошибок, параллельно-последовательный преобразователь X86, декодер X88 кода, узел X89 оценки характеристик каналов распространения и т.п. Отметим, что на фиг. 21 и фиг. 23 проиллюстрирован случай передачи/приёма по нисходящей линии связи от передающей станции до приёмной станции. В случае восходящей линии связи можно считать, что положения передающей станции и приёмной станции можно поменять местами.

[0021]

На нисходящей линии связи передающая станция X1 кодирует данные X31 для передачи с помощью узла X30 обработки данных передачи. Узел X30 обработки данных передачи имеет функцию кодера и мультиплексора. Кодированные данные распределяются в узле X40 обработки MIMO передающей стороны, обеспеченном на следующей стадии. В настоящем варианте осуществления они распределяются как четыре данных XD1, XD2, XD3 и XD4. Сигналы передаваемых данных от отдельных узлов X41, X42, X43 и X44 обработки MIMO узла X40 обработки MIMO передающей стороны соответственно передаются от передающих антенн X51-X54 узла X50 антенн MIMO передающей стороны в свободное пространство в виде радиоволн.

[0022]

В узле X60 антенн MIMO приёмной стороны приёмной станции X2 радиоволны от передающих антенн X51-X54 соответственно принимаются приёмными антеннами X61-X64. Затем узел X70 обработки MIMO приёмной стороны извлекает информацию радиоволн в каждом из отдельных узлов X71, X72, X73 и X74 обработки MIMO. Например, отдельный узел X71 обработки MIMO извлекает информацию радиоволн от передающей антенны X51 на основе характеристики h11 канала распространения. Отдельный узел X72 обработки MIMO извлекает информацию радиоволн от передающей антенны X52 на основе характеристики h22 канала распространения. Отдельный узел X73 обработки MIMO извлекает информацию радиоволн от передающей антенны X53 на основе характеристики h33 канала распространения. Отдельный узел X74 обработки MIMO извлекает информацию радиоволн от передающей антенны X54 на основе характеристики h44 канала распространения. Соответственные выходы узла X70 обработки MIMO приёмной стороны подаются в узел X80 коррекции ошибок в виде выходов X81, X82, X83 и X84 для проверки и получения более правильной информации. Выход X85 узла X80 коррекции ошибок становится исходными данными X87 временного ряда с помощью параллельно-последовательного преобразователя X86. Данные X87 временного ряда становятся принятыми данными X90, которые представляют собой данные, соответствующие данным X31 на передающей стороне, с помощью декодера X88 кода.

[0023]

В примере, проиллюстрированном на фиг. 23, 16 каналов распространения, включающие в себя каналы распространения по диагональным линиям в MIMO 4×4, проиллюстрированы в качестве реального канала X100 распространения. Четыре канала распространения обращенных друг к другу пар в реальном канале X100 распространения обозначают каналы P11, P22, P33 и P44 распространения, а соответствующие характеристики представляют собой соответственно характеристики h11, h22, h33 и h44. Эти характеристики могут быть распознаны узлом X89 оценки характеристик каналов распространения на основе принятых сигналов. Распознанные характеристики каналов распространения подаются в узел X70 обработки MIMO приёмной стороны и узел X80 коррекции ошибок. В результате эта система MIMO может достигать в несколько раз более высокой скорости передачи, чем в системе SISO, в соответствии с количеством каналов распространения радиоволн пары передающей/приёмной антенн, которых четыре в настоящем варианте осуществления.

[0024]

[Проблемы и т.п. (4)]

Как проиллюстрировано на фиг. 21 и фиг. 23, традиционная система MIMO использует каналы распространения, на которых пара передающей/приёмной антенн обращена друг к другу между устройством передачи и устройством приёма. Фактически, как проиллюстрировано на фиг. 21 и фиг. 23, существует большое количество каналов распространения на диагональных линиях. Например, с точки зрения первой передающей антенны X51 на передающей стороне имеется канал P21 распространения до второй приёмной антенны X62, канал P31 распространения до третьей приёмной антенны X63 и канал P41 распространения до четвертой приёмной антенны X64. Дополнительно в первой приёмной антенне X61 на приёмной стороне имеются канал P12 распространения от второй передающей антенны X52, канал P13 распространения от третьей передающей антенны X53 и канал P14 распространения от четвертой передающей антенны X54. Это же относится и к другим каналам распространения.

[0025]

Причина, по которой такие каналы распространения по диагональным линиям не используются в традиционной системе MIMO, заключается в том, что к каждому каналу распространения нет возможности обращаться независимо из-за взаимной корреляции характеристик между каналами распространения. В связи с этим способ передачи/приёма согласно первому варианту осуществления использует характеристики псевдоканалов распространения так, что взаимная корреляция между каналами распространения, включающими в себя такие каналы распространения по диагональным линиям, становится низкой. Например, в случае, когда имеется 16 каналов распространения в MIMO 4×4, как описано выше, и взаимная корреляция между характеристиками любых двух каналов распространения является достаточно низкой, 16 типов данных может быть передано параллельно одновременно. В первом варианте осуществления характеристики псевдоканалов распространения генерируются для реализации множественных передач в таком множестве каналов распространения, включающих в себя каналы распространения по диагональным линиям между множеством передающих антенн и множеством приёмных антенн.

[0026]

Настоящее изобретение предлагает новый способ передачи/приёма во время связи с использованием MIMO или формирования луча относительно мобильной связи пятого поколения. В качестве технологии, относящейся к настоящему изобретению, представлен способ передачи/приёма из заявки на патент Японии №2018-118353 (соответствующий патент Японии №6497472) от автора настоящей заявки. Эта технология представляет собой технологию, в которой устройство передачи генерирует характеристику псевдоканала распространения на основе характеристики канала распространения; характеристика псевдоканала распространения накладывается и синтезируется на множестве данных; и радиоволны, соответствующие передаваемому сигналу, генерируемому таким образом, передаются от антенны. Согласно этой технологии можно решать проблему того, что количество антенн в системе MIMO увеличивается из-за увеличения скорости связи в системе OFDM, посредством одной антенны.

[0027]

Настоящее изобретение было выполнено путем применения изобретения, раскрытого в заявке на патент Японии №2018-118353, для решения основной проблемы существующего способа MIMO и проблемы формирования луча, что является основной функцией мобильной связи пятого поколения. Настоящее изобретение обращается к ограничению MIMO, при котором его среда использования ограничена. В дополнение, настоящее изобретение реализует пропускную способность связи, сравнимую с общим количеством ветвей n×m (n и m представляют собой множественные числа, но n ≥ m) в MIMO n × m исходной MIMO. Настоящее изобретение решает проблемы функционирования с помощью множества антенн в системе MIMO, имеющей множество антенн, при поддержании функционирования.

[0028]

(Первый вариант осуществления)

Способ передачи/приёма и его система согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на фиг. 1-фиг. 6. Система передачи/приёма согласно первому варианту осуществления представляет собой пример системы, которая осуществляет способ передачи/приёма согласно первому варианту осуществления.

[0029]

[Обзор]

Способ передачи/приёма согласно первому варианту осуществления представляет собой способ передачи/приёма, в котором связь MIMO выполняют между устройством передачи, c предоставлением множества (N) передающих антенн и имеющим функцию передачи MIMO, и устройством приёма, c предоставлением множества (М, N ≥ М) приёмных антенн и имеющим функцию приёма MIMO. Этот способ передачи/приёма включает в себя: этап измерения, на котором измеряют с помощью устройства передачи или устройства приёма характеристики множества (N × М) реальных каналов распространения между множеством (N) передающих антенн и множеством (М) приёмных антенн; этап генерирования, на котором генерируют с помощью устройства передачи или устройства приёма множество (N × М) характеристик псевдоканалов распространения, которые представляют собой характеристики, аналогичные частотным характеристикам, в той степени, в какой частотная характеристика может быть аппроксимирована, на основе характеристик множества (N × М) реальных каналов распространения; этап передачи, на котором создают с помощью устройства передачи множество (N) передаваемых сигналов, полученных путем отражения характеристик множества (N × М) псевдоканалов распространения во множестве (L) параллельных и независимых данных, и передают множество (N) передаваемых сигналов от множества (N) передающих антенн в виде радиоволн; и этап приёма, на котором извлекают с помощью устройства приёма множество (L) параллельных и независимых данных на основе характеристик множества (максимум N × M) псевдоканалов распространения из множества (М) принятых сигналов, принятых в виде радиоволн множеством (М) приёмных антенн.

[0030]

Система передачи/приёма согласно первому варианту осуществления осуществляет функцию передачи/приёма с использованием характеристик псевдоканалов распространения в каждом узле базовой полосы устройства передачи и устройства приёма. На этапе измерения способа передачи/приёма согласно первому варианту осуществления устройство передачи или устройство приёма измеряет характеристики каналов распространения (также называемых «реальные каналы распространения») между передающими/приёмными антеннами. Отметим, что может быть использован существующий механизм, и, таким образом, это измерение может быть опущено. На этапе генерирования в способе передачи/приёма согласно первому варианту осуществления устройство передачи или устройство приёма генерирует множество характеристик псевдоканалов распространения, аналогичных характеристикам реальных каналов распространения, полученным путем измерения. Множество характеристик псевдоканалов распространения имеет более низкую взаимную корреляцию, чем взаимная корреляция множества характеристик реальных каналов распространения. На этапе передачи способа передачи/приёма согласно первому варианту осуществления устройство передачи создает множество групп параллельных и независимых данных передачи для передачи целевых данных в узле базовой полосы путем использования множества характеристик псевдоканалов распространения и передает их от множества передающих антенн. На этапе приёма в способе передачи/приёма согласно первому варианту осуществления устройство приёма извлекает множество групп параллельных и независимых данных передачи из групп сигналов, принятых приёмными антеннами в узле базовой полосы, путем использования множества характеристик псевдоканалов распространения. Информация о множестве характеристик псевдоканалов распространения, подлежащих использованию на приёмной стороне, является копией, которая является точно такой же, что и информация о характеристиках псевдоканалов распространения, используемых на передающей стороне.

[0031]

Способ передачи/приёма согласно первому варианту осуществления использует каналы распространения по диагональным линиям между передающими/приёмными антеннами, как описано выше, которые не использовались в традиционной системе связи MIMO. С этой целью этот способ передачи/приёма генерирует и использует множество характеристик псевдоканалов распространения (соответствующие модели и т.п.), каждая взаимная корреляция которых является низкой. В этой системе передачи/приёма устройство передачи включает в себя узел регулирования для генерирования и регулирования характеристик псевдоканалов распространения внутри или снаружи узла базовой полосы и включает и включает в себя устройство характеристики канала псевдораспространения для отражения (например, наложения и синтеза) характеристик псевдоканалов распространения в целевых данных передачи в узле базовой полосы. Этот способ передачи/приёма уменьшает взаимную корреляцию между соответственными каналами распространения, другими словами, усиливает независимость для каналов распространения MIMO, включающих в себя каналы распространения по диагональным линиям, путем использования их характеристик псевдоканалов распространения. В результате этот способ передачи/приёма реализует передачу информации в максимум N × М раз быстрее и улучшение эффективности использования ресурсов путем использования каналов распространения N × М MIMO.

[0032]

[Способ и система передачи/приёма (1)]

На фиг. 1 проиллюстрирована конфигурация системы передачи/приёма согласно первому варианту осуществления, которая осуществляет способ передачи/приёма согласно первому варианту осуществления. На фиг. 1 проиллюстрирована её схема, а на фиг. 2 проиллюстрирован подробный пример конфигурации ключевых частей. Система передачи/приёма согласно первому варианту осуществления включает в себя устройство 1 передачи, которое представляет собой передающую станцию, и устройство 2 приёма, которое представляет собой приёмную станцию, и представляет собой систему, которая выполняет передачу/приём данных беспроводным соединением от устройства 1 передачи в устройство 2 приёма по реальному каналу P100 распространения.

[0033]

Устройство 1 передачи включает в себя узел 100 основной полосы частот, секцию узел 103 передающих антенн, узел 104 регулирования характеристик каналов распространения, узел 130 обработки данных передачи и т.п. Узел 100 основной базовой полосы частот включает в себя устройство 101 характеристик псевдоканалов распространения и устройство 102 передачи MIMO. Узел 103 передающих антенн включает в себя передающие антенны A1, A2, … и AN в качестве множества (N) передающих антенн. Узел 104 регулирования характеристик каналов распространения включает в себя блок 104A измерения характеристик реальных каналов распространения и блок 104B генерирования характеристик псевдоканалов распространения.

[0034]

Устройство 2 приёма включает в себя узел 200 основной полосы частот, узел 106 приёмных антенн, узел 109 регулирования характеристик каналов распространения, декодер 288 кода и т.п. Узел 200 основной базовой полосы частот включает в себя устройство 107 приёма MIMO, устройство 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения, блок 280 коррекции ошибок и параллельно-последовательный преобразователь 286. Узел 106 приёмных антенн включает в себя приёмные антенны B1, B2, … и BM в качестве множества (М) приёмных антенн. Узел 109 регулирования характеристик каналов распространения включает в себя блок 109A измерения характеристик реальных каналов распространения и блок 109B генерирования характеристик псевдоканалов распространения. Каждое из количества антенн N и М представляет собой числовое множество и N ≥ М. В настоящем варианте осуществления N = М = 4, то есть проиллюстрирован случай системы MIMO 4 × 4.

[0035]

Реальный канал P100 распространения аналогичен примеру, проиллюстрированному на фиг. 23. Реальный канал P100 распространения включает в себя 16 каналов распространения, полученных по формуле «4 × 4», и имеет характеристики, соответственно соответствующие им. Например, канал P12 распространения по диагональной линии, проиллюстрированный на фиг. 23, обозначает канал распространения от второй передающей антенны A2 до первой приёмной антенны B1. Индекс на передней стороне кода обозначает приёмную антенну, а индекс на задней стороне кода обозначает передающую антенну. Например, характеристика h12 представляет собой характеристику реального канала распространения, соответствующую каналу P12 распространения.

[0036]

В системе передачи/приёма согласно первому варианту осуществления блок 104A измерения характеристик реальных каналов распространения устройства 1 передачи или блок 109A измерения характеристик реальных каналов распространения устройства 2 приёма измеряет характеристики множества (N × М) каналов распространения в реальном канале P100 распространения путем использования существующего механизма, такого как сигнал SRS (зондирующий опорный сигнал). Например, блок 104A измерения характеристик реальных каналов распространения устройства 1 передачи может измерять характеристики с помощью сигнала SRS, принятого от устройства 2 приёма. Альтернативно блок 109A измерения характеристик реальных каналов распространения устройства 2 приёма может измерять характеристики с помощью сигнала SRS, принятого от устройства 1 передачи, и передавать информацию об измеренных характеристиках в устройство 1 передачи. Отметим, что для измерения характеристик реальных каналов распространения может быть использован либо блок 104A измерения характеристик реальных каналов распространения, либо блок 109A измерения характеристик реальных каналов распространения. Дополнительно в зависимости от способа измерение характеристик реальных каналов распространения может быть опущено. Дополнительно один блок измерения характеристик реальных каналов распространения может получать информацию о характеристиках, измеренных другим блоком измерения характеристик реальных каналов распространения, посредством связи. Такая связь может соответствующим образом выполняться между устройством 1 передачи и устройством 2 приёма. Например, устройство 1 передачи может получать посредством связи информацию о характеристиках реальных каналов распространения, измеренных блоком 109A измерения характеристик реальных каналов распространения устройства 2 приёма.

[0037]

Затем блок 104B генерирования характеристик псевдоканалов распространения устройства 1 передачи или блок 109B генерирования характеристик псевдоканалов распространения устройства 2 приёма генерирует множество (N × М) характеристик псевдоканалов распространения, которые представляют собой характеристики, аналогичные частотным характеристикам, в той степени, в какой частотная характеристика может быть аппроксимирована, на основе множества (N × М) характеристик реальных каналов распространения. Например, блок 104B генерирования характеристик псевдоканалов распространения устройства 1 передачи создает основную модель характеристик псевдоканалов распространения на основе характеристик, измеренных блоком 104A измерения характеристик реальных каналов распространения, и дополнительно создает другую модель из основной модели путем выполнения заранее определенного вычисления. Эти множественные модели создаются при условии, что взаимная корреляция между моделями является низкой. Устройство 1 передачи или устройство 2 приёма подтверждает, что взаимная корреляция между множеством моделей является достаточно низкой, то есть она по меньшей мере ниже взаимной корреляции множества реальных каналов распространения. Устройство 1 передачи или устройство 2 приёма снова генерирует другую модель для модели, которая не удовлетворяет такому условию взаимной корреляции, то есть модели, взаимная корреляция которых является высокой.

[0038]

В первом варианте осуществления блок 104B генерирования характеристик псевдоканалов распространения содержит все из множества характеристик псевдоканалов распространения (то есть соответствующие модели профилей псевдозадержек), которые являются кандидатами для использования, в БД (базе данных) хранилища заранее. Блок 104B генерирования характеристик псевдоканалов распространения выбирает множество характеристик псевдоканалов распространения (то есть соответствующие множественные модели), подходящих для передачи данных, на основе характеристик реальных каналов распространения. Блок 104B генерирования характеристик псевдоканалов распространения предоставляет и устанавливает информацию о множестве характеристик псевдоканалов распространения, подлежащих использованию, в устройстве 101 характеристик псевдоканалов распространения. Конкретно устройство 101 характеристик псевдоканалов распространения может быть осуществлено с помощью схемы фильтра FIR (будет описана далее), и характеристики псевдоканалов распространения могут быть установлены как параметры схемы фильтра.

[0039]

Отметим, что либо блок 104B генерирования характеристик псевдоканалов распространения, либо блок 109B генерирования характеристик псевдоканалов распространения может быть использован для генерирования характеристик псевдоканалов распространения. Например, блок 104B генерирования характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне может генерировать характеристики псевдоканалов распространения и блок 109B генерирования характеристик псевдоканалов распространения на приёмной стороне может аналогичным образом генерировать характеристики псевдоканалов распространения. Альтернативно блок 104B генерирования характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне может генерировать характеристики псевдоканалов распространения и предоставлять информацию о характеристиках псевдоканалов распространения, подлежащих использованию для передачи данных на приёмную станцию 2, путём описания ее в кадре или защитном интервале данных, подлежащих передаче. Блок 109B генерирования характеристик псевдоканалов распространения на приёмной стороне обращается к информации о характеристиках из информации, принятой от передающей станции 1, и использует её. Отметим, что устройство 1 передачи или устройство 2 приёма может выполнять вычисление для генерирования информации о характеристиках псевдоканалов распространения в реальном времени, но его скорость может быть увеличена путем выполнения таким образом, чтобы выбирать модель из моделей, сгенерированных и содержащихся в БД заранее.

[0040]

Блок 130 обработки данных передачи имеет функции кодера и мультиплексора в отношении целевых данных передачи. Блок 130 обработки данных передачи кодирует целевые данные передачи для распределения кодированных целевых данных передачи в устройстве 101 характеристик псевдоканалов распространения в виде множества данных D1-DL. Устройство 101 характеристик псевдоканалов распространения отражает множество характеристик псевдоканалов распространения во множестве (L) данных, которые представляют собой целевые данные передачи, для создания множества (N) данных, подлежащих передаче. Устройство 101 характеристик псевдоканалов распространения накладывает характеристики псевдоканалов распространения на соответственные данные и синтезирует сигналы после наложения.

[0041]

Устройство 102 передачи MIMO подвергает множество (N) передаваемых данных из устройства 101 характеристик псевдоканалов распространения процессу передачи MIMO и заставляет их передаваться от множества (N) антенн узла 103 передающих антенн. Группа радиоволн от множества (N) антенн достигает узла 106 приёмных антенн по множеству (N × М) каналов распространения.

[0042]

Устройство 2 приёма принимает множество радиоволн с помощью множества (М) антенн узла 106 приёмных антенн. Устройство 107 приёма MIMO получает множество (М) принятых сигналов из сигналов, принятых множеством (М) антенн, с помощью процесса приёма MIMO. Устройство 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения анализирует множество (М) принятых сигналов путём использования множества характеристик псевдоканалов распространения, которые являются такими же, что и характеристики, используемые на передающей стороне, и извлекает множество (L) данных. Данные Е1-EL, выводимые из устройства 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения, подаются в блок 280 коррекции ошибок. Функции узла 280 коррекции ошибок, параллельно-последовательного преобразователя 286 и декодера 288 кода аналогичны тем, что на фиг. 23. В блок 280 коррекции ошибок выходные данные корректируются для получения более правильной информации с помощью процесса коррекции ошибок. Выход блока 280 коррекции ошибок становится исходными данными временного ряда с помощью параллельно-последовательного преобразователя 286. Данные временного ряда становятся принятыми данными, соответствующими данным на передающей стороне, с помощью декодера 288 кода. Процессор и т.п. устройства 2 приёма получают принятые данные.

[0043]

Блок 109B генерирования характеристик псевдоканалов распространения на приёмной стороне генерирует множество характеристик псевдоканалов распространения (такую же их копию, что и на передающей стороне) на основе характеристик реальных каналов распространения аналогичным образом, что и блок 104B генерования характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне. Альтернативно блок 109B генерования характеристик псевдоканалов распространения на приёмной стороне может получать информацию о множестве характеристик псевдоканалов распространения, используемых таким образом, от устройства 1 передачи. Блок 109B генерования характеристик псевдоканалов распространения устанавливает информацию о множестве характеристик псевдоканалов распространения в устройстве 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. Дополнительно между узлом 104 регулирования характеристик каналов распространения устройства 1 передачи и узлом 109 регулирования характеристик каналов распространения устройства 2 приёма соединение для связи управления может быть установлено отдельно от соединения множества каналов распространения для передачи/приёма данных и соединение может быть использовано для связи, относящейся к измерению характеристик реальных каналов распространения, и обмена информацией о характеристиках псевдоканалов распространения.

[0044]

Как проиллюстрировано на фиг. 1, эта система передачи/приёма реализует мультиплексированную передачу путём отражения характеристик псевдоканалов распространения в данных так, что также могут быть использованы каналы распространения по диагональным линиям в реальном канале P100 распространения. Это позволяет улучшать спектральную эффективность при передаче/приеме MIMO N × M. Отметим, что это может быть выполнено так, что блок измерения характеристик реальных каналов распространения или блок генерирования характеристик псевдоканалов распространения обеспечен только в одном из устройства 1 передачи и устройства 2 приёма.

[0045]

[Способ и система передачи/приёма (2)]

На фиг. 2 проиллюстрирован подробный пример конфигурации способа передачи/приёма и его системы согласно первому варианту осуществления. Отметим, что на фиг. 2 приемный узел на стороне передающей станции 1 и передающий узел на стороне приёмной станции 2 опущены. Настоящий вариант осуществления иллюстрирует случай системы MIMO 4 × 4. Повышение скорости передачи согласно настоящему варианту осуществления достигает 16 раз, полученных по формуле «4 × 4 = 4²» до максимума.

[0046]

В общем нельзя сказать, что характеристики четырёх каналов распространения от одной антенны на передающей стороне по направлению к четырём антеннам на приёмной стороне независимы друг от друга в системе MIMO 4 × 4. В частности, в случае, когда ряд антенн на передающей стороне и ряд антенн на приёмной стороне обращены друг к другу, времена задержки распространения каналов распространения становятся по существу равными друг другу. В случае, когда имеется несколько отражателей вблизи них, эффект задержки распространения отраженной волны становится низким, в результате чего взаимная корреляция приближается к единице.

[0047]

По этой причине, например, в системе MIMO N × N связь выполняется с использованием только количества антенн, обращенных друг к другу, то есть только каналов распространения, соответствующих N, даже если изначально существует N² каналов распространения. В случае, когда N = 4, количество каналов распространения равно 16, но практически используются только четыре канала распространения. В случае, когда N = 16, количество каналов распространения равно 256, но практически используются только 16 каналов распространения.

[0048]

Способ передачи/приёма и его система согласно первому варианту осуществления, проиллюстрированные на фиг. 2, также используют такие каналы распространения по диагональным линиям. По этой причине эта система передачи/приёма обеспечена 16 псевдоканалами распространения. Устройство 101 характеристик псевдоканалов распространения и устройство 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения, проиллюстрированные на фиг. 2, соответственно включают в себя 16 псевдоканалов распространения. Эта система передачи/приёма использует эти псевдоканалы распространения для умножения радиоволн (то есть соответствующих сигналов данных) соответственных реальных каналов распространения на характеристику псевдоканала распространения, которая представляет собой усиливающую характеристику для снижения взаимной корреляции.

[0049]

На фиг. 2 передающая станция 1 представляет собой устройство передачи, такое как беспроводная базовая станция, а приёмная станция 2 представляет собой устройство приёма, такое как пользовательский терминал. На фиг. 2 проиллюстрирована в качестве основных компонентов конфигурация узла основной полосы частот на передающей станции 1 и конфигурация узла основной полосы частот на приёмной станции 2, но иллюстрация других существующих компонентов опущена. Отметим, что в случае, когда приёмная станция 2 представляет собой пользовательский терминал, контроллер, память, хранилище, устройство связи другого интерфейса связи, устройство отображения, устройство ввода и аккумуляторная батарея приведены в качестве примеров других компонентов.

[0050]

Как и на фиг. 1, передающая станция 1 включает в себя устройство 101 характеристик псевдоканалов распространения, устройство 102 передачи MIMO, узел 103 передающих антенн, который представляет собой узел антенн MIMO на передающей стороне, и узел 104 регулирования характеристик каналов распространения. Отметим, что в первом варианте осуществления узел 104 регулирования характеристик каналов распространения установлен в узле основной полосы частот передающей станции 1, но может быть установлен снаружи узла основной полосы частот в качестве другого варианта осуществления.

[0051]

Приёмная станция 2 включает в себя узел 106 приёмных антенн, который представляет собой узел антенн MIMO приёмной стороны, устройство 107 приёма MIMO, устройство 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения и узел 109 регулирования характеристик каналов распространения. Отметим, что в первом варианте осуществления узел 109 регулирования характеристик каналов распространения установлен в узле основной полосы частот приёмной станции 2, но может быть установлен снаружи узла основной полосы частот в качестве другого варианта осуществления. В случае, когда вся система связи представляет собой FDD (дуплексную связь с частотным разделением), в узле 104 регулирования характеристик каналов распространения передающей станции 1 партнерская станция, то есть приёмная станция 2 на фиг. 1, может измерять частотную характеристику канала распространения за счет частоты передачи только на стороне партнерской станции. Поэтоту отчёт поступает от узла 109 регулирования характеристик каналов распространения приёмной станции 2. В это время опорный сигнал SRS, требуемый для измерения, передается со стороны передающей станции 1 в соответствии с правилами связи. Дополнительно, в случае когда вся система связи представляет собой TDD (дуплексную связь с временным разделением), связь выполняется на одной и той же частоте. В связи с этим сторона приёмной станции 2 вынуждена передавать опорный сигнал SRS, сторона передающей станции 1 выполняет измерение, а узел 104 регулирования характеристик каналов распространения выполняет управление измерением и регулирование результата измерений. Двунаправленные пунктирные линии между узлом 104 регулирования характеристик каналов распространения и узлом 109 регулирования характеристик каналов распространения, проиллюстрированные на фиг. 1, обозначают вышеупомянутый процесс. Отметим, что в случае, когда взаимная корреляция между сгенерированными характеристиками псевдоканалов распространения является высокой, узел 104 регулирования характеристик каналов распространения или узел 109 регулирования характеристик каналов распространения отбрасывает самую последнюю характеристику и генерирует новую.

[0052]

Узел 103 передающих антенн включает в себя передающие антенны A1, A2, A3 и A4, которые представляют собой множество (в настоящем варианте осуществления N = 4) отдельных антенн MIMO на передающей стороне. Радиоволны излучаются от каждой передающей антенны узла 103 антенн MIMO передающей стороны по направлению к свободному пространству. Узел 106 приёмных антенн имеет приёмные антенны B1, B2, B3 и B4, которые представляют собой множество (в настоящем варианте осуществления М = 4) отдельных антенн MIMO приёмной стороны. Каждая приёмная антенна узла 106 антенн MIMO приёмной стороны принимает радиоволны из свободного пространства.

[0053]

Устройство 101 характеристик псевдоканалов распространения передающей станции 1 принимает группы D100, D200, D300 и D400 данных передачи от верхнего уровня, такого как процессор для управления, в виде множества данных, которые представляют собой цели передачи. Каждая из групп данных передачи состоит из четырёх данных. Например, группа D100 данных передачи состоит из данных D1, D2, D3 и D4 в качестве четырёх данных. Группы данных передачи представляют собой множество групп параллельных и независимых данных. Если количество данных в одной группе данных передачи равно L, L равно 4 в настоящем варианте осуществления.

[0054]

Устройство 101 характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне приблизительно включает в себя множество (в настоящем варианте осуществления четыре в соответствии с количеством антенн N) блоков 1011, 1012, 1013 и 1014 устройств псевдоканалов распространения. Каждый из блоков устройств псевдоканалов распространения дополнительно включает в себя отдельные псевдоканалы распространения, которые представляют собой множество (в настоящем варианте осуществления четыре в соответствии с количеством данных L) псевдоканалов распространения. А именно, устройство 101 характеристик псевдоканалов распространения включает в себя всего 16 псевдоканалов распространения, полученных по формуле «4 × 4». Например, блок 1011 устройств псевдоканалов распространения включает в себя псевдоканалы PP11, PP12, PP13 и PP14 распространения. Блок 1012 устройств псевдоканалов распространения включает в себя псевдоканалы PP21, PP22, PP23 и PP24 распространения. Например, псевдоканал PP11 распространения представляет собой схему, выполненную с возможностью наложения первой характеристики псевдоканала распространения на данные D1 в качестве входа. Псевдоканал PP12 распространения представляет собой схему, выполненную с возможностью наложения второй характеристики псевдоканала распространения на данные D2 в качестве входа. Псевдоканал PP13 распространения представляет собой схему, выполненную с возможностью наложения третьей характеристики псевдоканала распространения на данные D3 в качестве входа. Псевдоканал PP14 распространения представляет собой схему, выполненную с возможностью наложения четвертой характеристики псевдоканала распространения на данные D4 в качестве входа. Например, блок 1011 устройств псевдоканалов распространения синтезирует четыре выхода четырех псевдоканалов PP11-PP14 распространения путем сложения или т.п. и выводит их. Выход D121 после синтеза подётся в отдельный блок 1021 обработки MIMO. Четыре выхода четырех узлов устройств псевдоканалов распространения обозначены выходами D121, D122, D123 и D124.

[0055]

Устройство 102 передачи MIMO включает в себя множество (в настоящем варианте осуществления четыре в соответствии с количеством антенн N) отдельных блоков обработки MIMO, которые обозначены отдельными блоками 1021, 1022, 1023 и 1024 обработки MIMO. Выходы из устройства 101 характеристик псевдоканалов распространения соответственно вводятся в соответствующие отдельные блоки 1021, 1022, 1023 и 1024 обработки MIMO для подвергания их процессам MIMO. На фиг. 2 соответственные процессы MIMO четырех отдельных блоков обработки MIMO обозначены Ψ1-Ψ4. Ψ представляет собой функцию и имеет (ω, a, θ, t) в качестве переменных. ω обозначает угловую частоту, a обозначает амплитуду, θ обозначает фазу, а t обозначает время.

[0056]

Соответственные сигналы после процессов MIMO в отдельных блоках обработки MIMO отправляются в соответствующие передающие антенны узла 103 передающих антенн и передаются в виде радиоволн. Например, сигнал после процесса MIMO в отдельном блоке 1021 обработки MIMO отправляется в передающую антенну A1. Эти радиоволны, передаваемые от передающих антенн, распространяются по каналу P100 распространения, который представляет собой каналы распространения в реальном пространстве, и принимаются множеством (в настоящем варианте осуществления М = 4) приёмных антенн узла 106 приёмных антенн на приёмной станции 2. Как проиллюстрировано на фиг. 1 и 2, канал P100 распространения между множеством передающих антенн и множеством приёмных антенн имеет множество (N × М = 4 × 4 = 16) каналов распространения, включающих в себя каналы распространения по диагональным линиям. Характеристики соответственных каналов распространения обозначают характеристики h11, h12, h13, h14, h21, h22, h23, h24, h31, h32, h33, h34, h41, h42, h43 и h44. Характеристики каналов распространения обращенных друг к другу пар антенн (каналов P11, P22, P33 и P44 распространения, описанных выше) представляют собой характеристики h11, h22, h33 и h44, а другие характеристики представляют собой характеристики каналов распространения по диагональным линиям.

[0057]

Четыре отдельных блоков обработки MIMO устройства 102 передачи MIMO соответственно выполняют процессы MIMO, соответствующие характеристикам h11, h22, h33 и h44 четырёх обращенных друг к другу каналов распространения. 16 псевдоканалов распространения устройства 101 характеристик псевдоканалов распространения соответствуют характеристикам из числа множества (4 × 4 = 16) каналов распространения от характеристики h11 до характеристики h44 в канале P100 распространения реального пространства, и обеспечено множество (4 × 4 = 16) характеристик псевдоканалов распространения для снижения взаимной корреляции между каналами распространения. Эти характеристики псевдоканалов распространения множества псевдоканалов распространения обозначают Φ11, Φ12, Φ13, Φ14, Φ21, Φ22, Φ23, Φ24, Φ31, Φ32, Φ33, Φ34, Φ41, Φ42, Φ43 и Φ44 по порядку от псевдоканала PP11 распространения до псевдоканала PP44 распространения. Генерирование этих характеристик множества псевдоканалов распространения будет описана далее.

[0058]

Множество отдельных псевдоканалов распространения соответственных блоков устройств псевдоканалов распространения в устройстве 101 характеристик псевдоканалов распространения получает информацию о моделях профилей псевдозадержек (другими словами, информацию о характеристиках псевдоканалов распространения) от узла 104 регулирования характеристик каналов распространения. Группы данных передачи соответственно характеризуются передаточными функциями множества псевдоканалов распространения четырех узлов устройств псевдоканалов распространения в устройстве 101 характеристик псевдоканалов распространения. Четыре выхода (то есть сигнала соответствующих данных, подлежащих передаче) устройства 101 характеристик псевдоканалов распространения соответственно подаются в четыре блока обработки MIMO. Блоки обработки MIMO соответственно добавляют функцию MIMO к сигналам выходов (другими словами, они становятся кадровыми сигналами MIMO). Затем соответственные сигналы подаются в четыре передающих антенны и передаются в виде радиоволн. Четыре приёмные антенны на приёмной станции 2 соответственно принимают эти группы радиоволн.

[0059]

Приёмная антенна B1 принимает радиоволны от четырёх передающих антенн посредством характеристик h11, h12, h13 и h14 четырёх каналов распространения. Приёмная антенна B2 принимает радиоволны от четырёх передающих антенн посредством характеристик h21, h22, h23 и h24 четырёх каналов распространения. Приёмная антенна B3 принимает радиоволны от четырёх передающих антенн посредством характеристик h31, h32, h33 и h34 четырёх каналов распространения. Приёмная антенна B4 принимает радиоволны от четырёх передающих антенн посредством характеристик h41, h42, h43 и h44 четырёх каналов распространения.

[0060]

Принятые четырьмя приёмными антеннами сигналы соответственно вводятся в четыре соответствующих приёмных блока MIMO в устройстве 107 приёма MIMO. Каждый из приёмных блоков 1071, 1072, 1073 и 1074 MIMO выполняет процесс анализа MIMO, и приёмные блоки 1071, 1072, 1073 и 1074 MIMO соответственно генерируют выходы D171, D172, D173 и D174 обработки. Соответственные процессы анализа MIMO четырёх приёмных блоков MIMO обозначают функции Ψ1r-Ψ4r анализа каналов распространения приёмной стороны. Соответствие между функцией Ψ1r-Ψ4r анализа каналов распространения приёмной стороны, характеристиками h11-h44 каналов распространения и характеристиками Φ11-Φ44 псевдоканалов распространения на передающей стороне обозначено в следующих Формулах A.

[0061]

Формулы A:

Ψ1r = D100D1 × Φ11*h11 + D200D1 × Φ12*h12 + D300D1 × Φ13*h13 + D400D1 × Φ14*h14,

Ψ2r = D100D2 × Φ21*h21 + D200D2 × Φ22*h22 + D300D2 × Φ23*h23 + D400D2 × Φ24*h24,

Ψ3r = D100D3 × Φ31*h31 + D200D3 × Φ32*h32 + D300D3 × Φ33*h33 + D400D3 × Φ34*h34,

Ψ4r = D100D4 × Φ41*h41 + D200D4 × Φ42*h42 + D300D4 × Φ43*h43 + D400D4 × Φ44*h44.

В вышеприведенных формулах математический символ «×» обозначает умножение, а математический символ «*» обозначает интеграл свертки в случае, когда вычисление выполняется в частотной области, или обозначает, что выполняется умножение в случае, когда вычисление выполняется во временной области. Дополнительно, например, данные D100D1 соответствуют данным D1 в группе D100 данных передачи, проиллюстрированной на фиг. 2. Приёмные блоки 1071, 1072, 1073 и 1074 MIMO соответственно выполняют измерение характеристик каналов распространения на основе опорного сигнала SRS, описанного на фиг. 1, получают и регулируют данные характеристик функций Ψ1r, Ψ2r, Ψ3r и Ψ4r и используют их для последующего извлечения сигнала во время реального периода передачи данных. В вышеприведенной формуле, когда генерируется опорный сигнал SRS, группа D100D1-D400D4 данных устанавливается равной постоянному значению на основе правил связи. А именно, в случае, когда значения группы D100D1-D400D4 данных являются одинаковыми друг с другом, приёмные блоки 1071, 1072, 1073 и 1074 MIMO могут измерять характеристики каналов распространения по следующим Формулам B.

[0062]

Формулы B:

Ψ1r-srs = <Φ11*h11, Φ12*h12, Φ13*h13, Φ14*h14>,

Ψ2r-srs = <Φ21*h21, Φ22*h22, Φ23*h23, Φ24*h24>,

Ψ3r-srs = <Φ31*h31, Φ32*h32, Φ33*h33, Φ34*h34>,

Ψ4r-srs = <Φ41*h41, Φ42*h42, Φ43*h43, Φ44*h44>.

Здесь, когда измеряется опорный сигнал SRS, каждая антенна на передающей стороне эксплуатируется с интервалами. В связи с этим характеристика канала распространения может быть измерена для каждой ветви на приёмной стороне. По этой причине в вышеприведенных формулах она выражена в виде набора информации о характеристиках каждого канала распространения. Результаты измерений этих характеристик 16 каналов распространения регулируются так, чтобы иметь низкую корреляцию друг с другом. А именно, в традиционной MIMO 4 × 4, когда опорные сигналы SRS, принятые соответственными антеннами, выражены путем добавления p к их суффиксу, получаются следующие Формулы C.

[0063]

Формулы C:

Ψ1r-srs-p = <h11, h12, h13, h14>,

Ψ2r-srs-p = <h21, h22, h23, h24>,

Ψ3r-srs-p = <h31, h32, h33, h34>,

Ψ4r-srs-p = <h41, h42, h43, h44>.

Несмотря на то, что эти сигналы имеют проблему с взаимной корреляцией, каждая из характеристик Φ11-Φ44 псевдоканалов распространения накладывается в Формулах B, описанных выше в первом варианте осуществления. В связи с этим становится возможным снижение взаимной корреляции за счет действия наложения характеристик псевдоканалов распространения.

[0064]

Отметим, что управление этими опорными сигналами SRS и регулирование информации об измеренных характеристиках каналов распространения выполняются в узле 104 регулирования характеристик каналов распространения и узле 109 регулирования характеристик каналов распространения, проиллюстрированных на фиг. 1. Эти четыре выхода обработки соответственно вводятся в четыре блока анализа/извлечения псевдоканалов распространения устройства 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. Четыре блока анализа/извлечения псевдоканалов распространения представляют собой узлы 1081, 1082, 1083 и 1084 анализа/извлечения псевдоканалов распространения. Каждый из блоков анализа/извлечения псевдоканалов распространения дополнительно включает в себя четыре узла анализа/извлечения псевдоканалов распространения. Например, узел 1081 анализа/извлечения псевдоканалов распространения включает в себя блоки PR11, PR12, PR13 и PR14 анализа/извлечения псевдоканалов распространения. Например, блок 1082 анализа/извлечения псевдоканалов распространения включает в себя блоки PR21, PR22, PR23 и PR24 анализа/извлечения псевдоканалов распространения.

[0065]

Например, четыре модуля анализа/извлечения псевдоканалов распространения блока 1081 анализа/извлечения псевдоканалов распространения соответственно анализируют выход D171 обработки с использованием соответствующих характеристик псевдоканалов распространения для извлечения сигналов. Характеристики псевдоканалов распространения (и соответствующие модели профилей псевдозадержек), используемые устройством 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения на приёмной стороне, представляют собой копии, которые являются такими же, что и характеристики псевдоканалов распространения, используемые устройством 101 характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне. Например, псевдоканал PP11 распространения и блок PR11 анализа/извлечения псевдоканалов распространения использует одну и ту же характеристику Φ11 псевдоканала распространения.

[0066]

Например, в блоке 1081 анализа/извлечения псевдоканалов распространения четыре узла анализа/извлечения псевдоканалов распространения выполняют вычисления взаимной корреляции с моделями профилей псевдозадержек, выполненными с возможностью усиления характеристик h11, h12, h13 и h14 реальных каналов распространения. В узле 1082 анализа/извлечения псевдоканалов распространения четыре блока анализа/извлечения псевдоканалов распространения выполняют вычисления взаимной корреляции с моделями профилей псевдозадержек, выполненными с возможностью усиления характеристик h21, h22, h23 и h24 реальных каналов распространения. В узле 1083 анализа/извлечения псевдоканалов распространения четыре блока анализа/извлечения псевдоканалов распространения выполняют вычисления взаимной корреляции с моделями профилей псевдозадержек, выполненными с возможностью усиления характеристик h31, h32, h33 и h34 каналов распространения. В узле 1084 анализа/извлечения псевдоканалов распространения четыре блока анализа/извлечения псевдоканалов распространения выполняют вычисления взаимной корреляции с моделями профилей псевдозадержек, выполненными с возможностью усиления характеристик h41, h42, h43 и h44 каналов распространения. В результате устройство 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения получает 16 данных по формуле «4×4» в качестве выходов. Устройство 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения получает группы E100, E200, E300 и E400 принятых данных в виде четырех групп принятых данных. Например, узел 1081 анализа/извлечения псевдоканалов распространения извлекает данные Е1-Е4, чтобы они стали соответствующей группой E100 принятых данных. Эти данные Е1-Е4 соответствуют данным D1-D4 группы D100 данных передачи на стороне передающей станции 1.

[0067]

Вышесказанное будет объяснено с помощью математических формул. Взаимная корреляция характеристик каналов распространения между принятыми сигналами, принятыми от соответственных ветвей, становится достаточно низкой за счет наложения соответствующей характеристики псевдоканала распространения. Предполагается, что группы сигналов, передаваемые таким образом, представлены Формулами A. Например, приемный блок 1071 MIMO выполняет извлечение корреляции с использованием полученных четырех характеристик <Φ11*h11, Φ12*h12, Φ13*h13, Φ14*h14> каналов распространения для получения группы данных по следующей Формуле D.

[0068]

Формула D:

<D100D1 × Φ11*h11, D200D1 × Φ12*h12, D300D1 × Φ13*h13, D400D1 × Φ14*h14>

Эта группа данных становится выходом D171 приёмного блока 1071 MIMO и подётся в блок 1081 анализа/извлечения псевдоканалов распространения, обеспеченный на следующей стадии. В блоке 1081 анализа/извлечения псевдоканалов распространения четыре блока PR11, PR12, PR13 и PR14 анализа/извлечения псевдоканалов распространения принимают выход D171 параллельно. В это время результаты измерений опорного сигнала SRS Φ11*h11, Φ12*h12, Φ13*h13 и Φ14*h14 соответственно обеспечиваются из узла 109 регулирования характеристик каналов распространения в четыре блока PR11, PR12, PR13 и PR14 анализа/извлечения псевдоканалов распространения, описанные выше. Каждый из узлов анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения выполняет вычисление извлечения корреляции между данными о соответствующем результате измерений опорного сигнала SRS и группой данных, обозначенной в Формуле D. Например, блок PR11 анализа/извлечения псевдоканалов распространения использует данные о результате измерений опорного сигнала SRS Φ11*h11 для осуществления вычисления корреляции с группой данных, обозначенной в Формуле D, как в следующей Формуле E.

[0069]

Формула E:

[0070]

«Δ» в Формуле E становится почти равной нулю, если характеристики псевдоканалов распространения хорошо работают в результатах вычислений взаимной корреляции с сигналами от других ветвей h12, h13 и h14, каждая взаимная корреляция которых является низкой. Как описано выше, если блок PR11 анализа/извлечения псевдоканалов распространения приведен в качестве примера, данные D1, полученные соответствующей ветвью h11, могут быть извлечены как данные Е1.

[0071]

[Характеристики псевдоканалов распространения]

На фиг. 3 и фиг. 4 проиллюстрирован способ генерирования модели профиля псевдозадержки, которая представляет собой характеристику псевдоканала распространения. На фиг. 3 проиллюстрирован в виде его части 1 способ измерения характеристики реального канала распространения, измеренных характеристик беспроводных каналов распространения и моделей псевдоканалов распространения на основе профилей задержек, которые выводятся на их основе. На фиг. 4 проиллюстрирован в виде его части 2 способ генерирования характеристик псевдоканалов распространения и сгенерированные модели профилей псевдозадержек. В первом варианте осуществления и втором варианте осуществления (будут описаны далее) в качестве характеристик множества псевдоканалов распространения смоделированы части характеристик с использованием результатов измерений множества характеристик реальных каналов распространения и используются характеристики, подверженные модификации, для снижения взаимной корреляции между моделями.

[0072]

На графике (a) на фиг. 3 проиллюстрирован сигнал SRS, подлежащий передаче от одного устройства (например, приёмной станции 2). Горизонтальная ось графика обозначает частоту (f) [Гц], а его вертикальная ось обозначает интенсивность радиоволн, подлежащих передаче. Сигнал SRS представляет собой сигнал для измерения частотной характеристики канала распространения радиоволн и имеет одинаковую амплитуду и одинаковую фазу в пределах используемой полосы частот. Одна вертикальная линия соответствует поднесущей.

[0073]

На графике (b) на фиг. 3 проиллюстрированы радиоволны, к которым добавлены частотные характеристики реальных каналов распространения в виде радиоволн, которые достигают другого устройства, выполненного с возможностью приёма сигнала SRS, проиллюстрированного на графике (a) (например, передающей станции 1). Кадр, обозначенный пунктирной линией, соответствует блоку ресурсов, который объединяет множество поднесущих.

[0074]

В примере на фиг. 23, описанном выше, в случае способа FDD (FDD: дуплекс с частотным разделением) частота различается между нисходящей линией связи и восходящей линией связи. По этой причине, например, передающая станция 1 заставляет приёмную станцию 2 на другой стороне передавать сигнал SRS от неё непосредственно до передачи данных. В случае способа TDD (TDD: дуплекс с временным разделением) частота является одинаковой между нисходящей линией связи и восходящей линией связи. По этой причине, например, передающая станция 1 измеряет характеристики реальных каналов распространения на основе сигнала SRS от приёмной станции 2 на другой стороне или заставляет другую сторону отправлять результат измерения характеристик реальных каналов распространения радиоволн в виде отчета.

[0075]

На графике (c) на фиг. 3 проиллюстрированы фазовые характеристики характеристик каналов распространения, которые составляют пару с частотными характеристиками, проиллюстрированными на графике (b). Горизонтальная ось графика обозначает фазу [рад]. Его вертикальная ось обозначает диапазон от -π до π с центром на 0.

[0076]

Далее путем преобразования информации на графиках (b) и (c) на фиг. 3 из частотной области во временную область (частотно-временное преобразование) получаются характеристики профилей задержек, проиллюстрированные на графиках (d) и (e) на фиг. 3. Это частотно-временное преобразование может быть реализовано с помощью процесса обратного FFT (FFT: быстрое преобразование Фурье). На графике (d) проиллюстрирована амплитуда характеристик профилей задержек. Горизонтальная ось графика обозначает время (t). В частности, обозначены прямая волна d0, первая отраженная волна d1, вторая отраженная волна d2, третья отраженная волна d3 и четвертая отраженная волна d4. На графике (e) проиллюстрированы фазы характеристики профиля задержки.

[0077]

Далее на графиках (f) и (g) на фиг. 4 проиллюстрированы модели профилей псевдозадержек, в которых значимые компоненты в профилях задержек, проиллюстрированных на графиках (d) и (e) на фиг. 3, убраны и упрощены, то есть которые смоделированы как модели профилей псевдозадержек. Путем подвергания профилей задержек, проиллюстрированных на графиках (d) и (e) на фиг. 3, Z-преобразованию с обеих сторон получаются модели, проиллюстрированные на графиках (f) и (g) на фиг. 4.

[0078]

Модели, проиллюстрированные на графиках (f) и (g) на фиг. 4, вынуждены иметь положительные и отрицательные компоненты на временной оси вследствие Z-преобразования с обеих сторон. Это преобразование, другими словами, моделирование необходимо для корректного отражения инверсии плоскости поляризации, возникающей при распространении радиоволн, например, отражения от поверхности стенки на оси фазы. На графиках (f) и (g) их горизонтальная ось обозначает время (t). На графике (f) его вертикальная ось обозначает интенсивность радиоволн. На графике (g) его вертикальная ось обозначает фазу и имеет диапазон от -п до п с центром на 0. На графике (f) то, что видно как вертикальные линии, обозначает прямую волну a0, первую отраженную волну a1, вторую отраженную волну a2, третью отраженную волну a3 и четвертую отраженную волну a4. На графике (g) фазы могут быть видны во временных положениях, соответственно соответствующих временным положениям вертикальных линий на графике (f).

[0079]

[Способ уменьшения взаимной корреляции]

Модели профилей псевдозадержек генерируются для всех 16 каналов распространения, проиллюстрированных на фиг. 23. А именно, например, используются 16 типов моделей профилей псевдозадержек, каждая взаимная корреляция которых является низкой. На фиг. 5 проиллюстрирован способ уменьшения взаимной корреляции каналов распространения по диагональным линиям в MIMO. На фиг. 5 проиллюстрированы модели профилей псевдозадержек, соответствующие 16 каналам распространения радиоволн системы MIMO 4×4, проиллюстрированной на фиг. 2. Графики (f1) и (g1) на фиг. 5 обозначают первую модель, графики (f2) и (g2) обозначают вторую модель, графики (f3) и (g3) обозначают третью модель, а графики (f4) и (g4) обозначают четвертую модель. Несмотря на то, что они опущены, аналогичным образом существуют соответственные модели, и графики (f16) и (g16) обозначают шестнадцатую модель.

[0080]

На каждом из графиков (f1), (f2), (f3), (f4) и (f16) на фиг. 5 горизонтальная ось обозначает время, а вертикальная ось обозначает интенсивность образом, аналогичным графику (f) на фиг. 4. На каждом из графиков (g1), (g2), (g3), (g4) и (g16) на фиг. 5 горизонтальная ось обозначает время, а вертикальная ось обозначает фазу образом, аналогичным графику (g) на фиг. 4. Эти 16 моделей соответствуют амплитуде и фазе соответственных характеристик 16 каналов распространения, проиллюстрированных на фиг. 2. Графики (f1) и (g1) соответственно соответствуют амплитуде и фазе характеристики h11. Графики (f2) и (g2) соответствуют амплитуде и фазе характеристики h21. Графики (f3) и (g3) соответствуют амплитуде и фазе характеристики h31. Графики (f4) и (g4) соответствуют амплитуде и фазе характеристики h41. Аналогичным образом графики (f16) и (g16) соответствуют амплитуде и фазе характеристики h44.

[0081]

Состояние волны задержки каждой модели незначительно различается по времени, и фаза дополнительно незначительно различается. Для того, чтобы уменьшать взаимную корреляцию эффективным является усиление компонента волны задержки. Здесь нежелательно выполнять большую регулировку, поскольку это вызывает изменение частотной характеристики. В случае, когда интервал волны задержки считается временем дискретизации, частотная характеристика характеристики профиля задержки больше всего зависит от интервала волны задержки.

[0082]

Поэтому в конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 2, модели профилей псевдозадержек, проиллюстрированные на фиг. 5, отправляются в псевдоканалы распространения (устройство 101 характеристик псевдоканалов распространения и устройство 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения) как они есть. В результате в характеристике профиля задержки реального канала распространения может быть получено действие по уменьшению компонентов, таких как большое количество боковых лепестков, существующих вокруг времени волны модели, и это заставляет взаимную корреляцию становиться низкой.

[0083]

[Сравнение возможностей взаимной корреляции]

На фиг. 6 проиллюстрировано сравнение возможностей взаимной корреляции, относящихся к расширению с использованием множества характеристик псевдоканалов распространения, описанных выше (и соответствующих моделей профилей псевдозадержек). На графике, проиллюстрированном на фиг. 6, горизонтальная ось обозначает количество антенн между передачей и приемом, а вертикальная ось обозначает пропускную способность канала C_ave (бит/с/Гц). Прямые линии 600 обозначают возможности существующего способа MIMO N × N. Каждый случай ρ = {0, 0,5, 0,8, 0,9} обозначен с использованием коэффициента ρ корреляции. Прямая линия 601 обозначает эффект улучшения в случае первого способа как расширение, описанное выше. Первый способ представляет собой способ, описанный в заявке на патент Японии №2018-118353. Кривая линия 602 обозначает эффект улучшения в случае второго способа, соответствующего первому варианту осуществления. В случае прямых линий 600 способа MIMO и в случае прямой линии 601 первого способа пропускная способность канала увеличивается пропорционально количеству антенн между передачей и приемом. С другой стороны, в случае кривой линии 602 второго способа пропускная способность канала увеличивается пропорционально квадрату количества антенн между передачей и приемом. Как проиллюстрировано на фиг. 6, в качестве эффекта, относящегося к расширению, описанному выше, в случае способа согласно первому варианту осуществления можно идеально реализовывать значительно более высокую пропускную способность, чем в существующем способе MIMO.

[0084]

[Влияние сигнала SRS]

Отметим, что, так как характеристики каналов распространения измеряются и оцениваются с помощью сигнала SRS, описанного выше в способе MIMO, скорость передачи пользовательских данных может быть строго снижена из-за влияния сигнала SRS. Это будет дополнительно объяснено при сравнении примера MIMO 2 × 2 с примером MIMO 16 × 16. Так как сигнал SRS требуется для каждой антенны на передающей стороне, слоты SRS (то есть слоты, выполненные с возможностью передачи сигнала SRS) требуются дважды для MIMO 2 × 2 и 16 раз для MIMO 16×16. Во втором способе скорость передачи равна 4, полученным по формуле «2²» в случае MIMO 2 × 2, и скорость передачи равна 256, полученным по формуле «16²» в случае MIMO 16 × 16. Когда время одного кадра равно T и период SRS (то есть период для сигнала SRS) в пределах одного кадра равен τ, эффективность η в каждом случае выглядит следующим образом. В случае MIMO 2 × 2 она становится равной «η₂×₂ = 4/(T-2τ)». В случае MIMO 16 × 16 она становится равной «η16×16 = 256/(T-16τ)». В связи с этим их отношение становится равным «η16×16/η2×2 = 256/4 × (T-2τ)/(T-16τ) = 256/4 = 64». В связи с этим может быть видно, что чем больше количество антенн между передачей и приемом, тем меньше влияние периода SRS.

[0085]

[Технические результаты и т.п. (1)]

Как описано выше, согласно первому варианту выполнения можно реализовывать улучшение эффективности использования ресурсов, таких как частота, в отношении MIMO. В системе передачи/приема согласно первому варианту выполнения независимость характеристик каналов распространения MIMO усиливается с использованием схемы для генерации и отражения характеристик псевдоканалов распространения узлов базовой полосы в отношении каналов распространения по диагональным линиям между передающими/приемными антеннами, которые не использовались в традиционной системе MIMO. В результате согласно первому варианту выполнения можно реализовывать увеличение скорости передачи информации вплоть до N×М раз в системе MIMO N×M. Дополнительно следует особо отметить, что в традиционной MIMO имеется ограничение N ≥ М между количеством передающих/приемных антенн, но очевидно, что можно обеспечивать новый способ MIMO, который не подвержен этому ограничению в использовании характеристик псевдоканалов распространения согласно настоящему изобретению. Дополнительно согласно первому варианту выполнения даже в случае, когда трудно увеличивать количество передающих/приемных антенн (например, 16×16, 256×256, или т.п.), и количество передающих/приемных антенн является, таким образом, небольшим (например, 2×2), можно улучшать спектральную эффективность и скорость передачи информации путем мультиплексирования с использованием псевдоканалов распространения.

[0086]

(Второй вариант осуществления)

Способ передачи/приёма и его система согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на фиг. 7-фиг. 10. Далее будут описаны компоненты во втором варианте осуществления, отличные от компонентов первого варианта осуществления. Способ передачи/приёма согласно второму варианту осуществления соответствует примеру модификации способа передачи/приёма согласно первому варианту осуществления.

[0087]

[Проблема полосы частот]

Имеется возможность улучшения характеристик, таких как скорость передачи, в системе MIMO, проиллюстрированной на фиг. 6, описанной выше, с точки зрения спектральной эффективности и т.п. Передаваемый сигнал имеет заранее определенную широкую полосу частот. Как проиллюстрировано на графике (b) на фиг. 3, широкополосный сигнал, распространяемый по реальному каналу распространения, не является плоским из-за частотно-избирательного замирания. В крайнем случае, даже если какая-либо из них принята, частотные части, которые недостаточны для связи, существуют в каждом из 16 каналов распространения MIMO 4 × 4, проиллюстрированной на фиг. 2. По этой причине предполагаемое значение скорости связи в MIMO, полученное путем использования всей полосы частот, не может быть получено, если это продолжается. В числовом выражении в случае, когда ширина полосы частот составляет 20 МГц, квадратурная модуляция представляет собой QPSK, а уровень MIMO представляет собой 2 × 2 MIMO, скорость R передачи представляет собой формулу, которая следует далее, путем игнорирования эффекта частотно-избирательного замирания.

[0088]

R = BW × eff_DSB × eff_{16-QAM-spectrum} × n_MIMO = 20 МГц × 1/2 × 4 бит/с⋅Гц × 2 = 80 Мбит/с.

Здесь BW обозначает ширину полосы, eff_DSB обозначает спектральную эффективность вследствие модуляции SSB с обеих сторон, eff_{16-QAM-spectrum} обозначает эффективность скорости передачи в 16-значной QAM-модуляции, а n_MIMO обозначает увеличение скорости передачи в MIMO n×n. Однако, как описано выше, чем больше ширина полосы, тем больше ощущается влияние частотно-избирательного замирания. В связи с этим становится трудно использовать всю полосу 20 МГц в вышеприведенной формуле. Второй вариант осуществления также решает такую проблему.

[0089]

[Система передачи/приёма]

На фиг. 7 проиллюстрирован пример конфигурации системы MIMO в виде системы передачи/приёма согласно второму варианту осуществления. Фиг 7 представляет Фигуру, на которой элемент, характерный для второго варианта осуществления, добавлен к части MIMO 2 × 2 в системе MIMO, проиллюстрированной на фиг. 2 согласно первому варианту осуществления. Механизм 110 разнесения добавлен между узлом 102 обработки MIMO и узлом 103 передающих антенн на передающей станции 1. Приёмная станция 2 отличается от приёмной станции первого варианта осуществления в конфигурации устройства 107 приёма MIMO. Дополнительно узел 120 обработки разнесения приёмной стороны добавлен между устройством 107 приёма MIMO и устройством 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения.

[0090]

Два выхода отдельных блоков 1021 и 1022 обработки MIMO на стороне передающей станции 1 представляют собой выходы SA1 и SA2. Два выхода SA1 и SA2 поступают в механизм 110 разнесения и подаются в сумматор 151, выполненный с возможностью генерирования суммы двух выходов SA1 и SA2 (далее называемой «суммарный сигнал SB1»), и сумматор 152, выполненный с возможностью генерирования разности двух выходов SA1 и SA2 (далее называемой «разностный сигнал SB2»). Суммарный сигнал SB1 передается от передающей антенны A1, а разностный сигнал SB2 передается от передающей антенны A2. Каждая из передаваемых радиоволн принимается приёмными антеннами B1 и B2 узла 106 приёмных антенн по четырем каналам P11, P21, P12 и P22 распространения (и соответствующим характеристикам h11, h21, h12 и h22) между антеннами 2 × 2 в реальном канале P100 распространения.

[0091]

Сигналы С1 и C2, принятые узлом 106 приёмных антенн, поступают в устройство 107 приёма MIMO и соответственно поступают прямо в узлы 107A и 107B обработки MIMO. Узел 107A обработки MIMO включает в себя отдельные блоки 1071a и 1071b обработки MIMO, а узел 107B обработки MIMO включает в себя отдельные блоки 1072a и 1072b обработки MIMO. Принятый сигнал С1 вводится в два отдельных блока 1071a и 1071b обработки MIMO, а принятый сигнал C2 вводится в два отдельных блока 1072a и 1072b обработки MIMO.

[0092]

Характеристики h11, h12, h21 и h22 соответствующих реальных каналов распространения передаются от узлов управления MIMO приёмной стороны в узле 109 регулирования характеристик каналов распространения в четыре отдельных блока обработки MIMO устройства 107 приёма MIMO. На основе этого соответственные отдельные узлы обработки MIMO извлекают суммарный сигнал SB1 и разностный сигнал SB2 на передающей стороне из сигналов принятых радиоволн в соответствии с соответственными характеристиками. Например, суммарный сигнал SB1, характеризующийся характеристикой h11 канала P11 распространения, достигает первой приёмной антенны B1 от передающей антенны A1, а разностный сигнал SB2, характеризующийся характеристикой h12 канала P12 распространения, достигает первой приёмной антенны B1 от передающей антенны A2. Аналогично суммарный сигнал SB1, характеризующийся характеристикой h21, и разностный сигнал SB2, характеризующийся характеристикой h22, соответственно достигают второй приёмной антенны B2 от передающих антенн A1 и A2.

[0093]

Отдельный блок 1071a обработки MIMO может извлекать суммарный сигнал SB1 от первой передающей антенны A1 на основе характеристики h11 из принятого сигнала С1. Отдельный блок 1071b обработки MIMO может извлекать разностный сигнал SB2 от второй передающей антенны A2 на основе характеристики h12 из принятого сигнала С1. Отдельный блок 1072a обработки MIMO может извлекать суммарный сигнал SB1 от первой передающей антенны A1 на основе характеристики h21 из принятого сигнала C2. Отдельный блок 1072b обработки MIMO может извлекать разностный сигнал SB2 от второй передающей антенны A2 на основе характеристики h22 из принятого сигнала С2.

[0094]

Исходя из вышесказанного, в четырех выходах D21, D22, D23 и D24 устройства 107 приёма MIMO могут быть получены два суммарных сигнала SB1 и два разностных сигнала SB2. Однако эти два соответствующих сигнала не являются одинаковыми друг с другом. Это связано с тем, что они передаются и принимаются по разным каналам распространения и по действию частотно-избирательного замирания отличаются друг от друга.

[0095]

Отметим, что на фиг. 7 проиллюстрированы только передающие/приёмные антенны и части 2 × 2 в качестве каналов распространения, но другие передающие/приёмные антенны и другие части MIMO могут иметь аналогичную конфигурацию.

[0096]

[Частотно-избирательное замирание]

На фиг. 8 проиллюстрирован пример имитации частотно-избирательного замирания в виде многолучевого замирания на ширине 15 МГц полосы 5 ГГц. На графике (A) на фиг. 8 проиллюстрирован профиль задержки с использованием имитации. Горизонтальная ось графика обозначает время задержки [нс], а его вертикальная ось обозначает относительную электрическую мощность волны задержки (дБ). На графике (B) на фиг. 8 проиллюстрирован результат имитации частотно-избирательного замирания в положении двух разных точек в виде многолучевого замирания на полосе 5 ГГц. Горизонтальная ось графика обозначает частоту (ГГц), а его вертикальная ось обозначает относительную электрическую мощность (дБ). Спектр 801 обозначает случай первой точки, а спектр 802 обозначает случай второй точки. Ширина полосы частот составляет около 15 МГц, а интервал между каждым пиком и смежной точкой минимума замирания составляет около 2 МГц. Более того, может быть видно, что затухание интенсивности происходит примерно через каждые 5 МГц. На фиг. 8 изображения действия, затронутого частотно-избирательным замиранием четырех каналов распространения радиоволн, которые проиллюстрированы на фиг. 7, изображены для каждого канала распространения и проиллюстрировано изображение частотных спектров в случае, когда синтезируются сигналы, проходящие по четырем каналам распространения.

[0097]

[Эффект устранения частотно-избирательного замирания]

На фиг. 9 проиллюстрирован эффект устранения частотно-избирательного замирания в MIMO 2 × 2, которая представляет собой разнесение согласно второму варианту осуществления. Горизонтальная ось каждого графика, проиллюстрированного на фиг. 9, представляет собой частоту (f). На фиг. 9 график (s) обозначает характеристику полосы частот на передающей стороне. Графики (a)-(d) соответственно обозначают частотные спектры, затронутые воздействием частотно-избирательного замирания на характеристики четырех каналов распространения, описанных выше. График (a) обозначает частотный спектр характеристики h11 канала P11 распространения, график (b) обозначает частотный спектр характеристики h12 канала P12 распространения, график (c) обозначает частотный спектр характеристики h21 канала P21 распространения, а график (d) обозначает частотный спектр характеристики h22 канала P22 распространения. Например, если посмотреть на спектр графика (a), каждая из частотных областей r1, r4, r5 и r8 имеет пик, но каждая из частотных областей r2, r3, r6 и r7 имеет точку минимума из-за затухания.

[0098]

В случае, когда каналы распространения независимы друг от друга, другими словами, в случае, когда взаимная корреляция является низкой, действие частотно-избирательного замирания также становится независимым, как проиллюстрировано на Фиг. 9, и можно ожидать эффекта разнесения. А именно, когда эти спектры графиков (a)-(d) синтезируются, они становятся спектром, проиллюстрированным на графике (r) на фиг. 9, и это позволяет дополнять взаимно затухающие частотные области.

[0099]

На фиг. 7 узел 120 обработки разнесения приёмной стороны получает сигналы D171 и D172, которые соответствуют выходам D121 и D122, в которые добавлены восемь отдельных псевдоканалов распространения устройства 101 характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне, от четырех выходов (выходов D21-D24), принятых от устройства 107 приёма MIMO. Эти сигналы D171 и D172 подаются в устройство 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения, и выполняется обработка, аналогичная обработке в первом варианте осуществления. Устройство 108 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения включает в себя узлы 1081 и 1082 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. Например, узел 1081 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения включает в себя четыре блока узла PR11-PR14 анализа/извлечения псевдоканалов распространения. Каждый из узлов анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения извлекает сигнал путем анализа на основе соответствующей характеристики псевдоканала распространения. Например, узел 1081 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения получает четыре данных Е1-Е4, и они становятся выходами E100 (группой E100 принятых данных).

[0100]

[Преобразование сигналов]

Преобразование сигналов, выполняемое двумя сумматорами 151 и 152 механизма 110 разнесения, проиллюстрированного на фиг. 7, будет описано со ссылкой на фиг. 10. На фиг. 10 проиллюстрировано преобразование сигналов для уменьшения частотно-избирательного замирания в системе MIMO и проиллюстрирован способ синтеза двух ортогональных сигналов. Здесь два ортогональных сигнала рассматриваются на оси x и оси y. На графике (A) на фиг. 10 проиллюстрировано то, как векторный сигнал V1 и векторный сигнал V2 на оси x видны с плоскости (x+y, -x-y)/(x-y, -x+y), которая находится в положениях поворота п/4 на плоскости x-y. На графике (B) на фиг. 10 проиллюстрировано то, как векторный сигнал U1 и векторный сигнал U2 на оси y также видны с плоскости (x+y, -x-y)/(x-y, -x+y). Каждый из векторных сигналов представляет собой следующее. V1 = V1a + V1b, V2 = V2a + V2b, U1 = U1a + U1b и U2 = U2a + U2b.

[0101]

Здесь сложение векторного сигнала V1 и векторного сигнала U1 представляет собой V1 + U1 = V1a + V1b + U1a + U1b = 2U1a, а разность между векторным сигналом V1 и векторным сигналом U1 представляет собой V1 - U1 = V1a + V1b - (U1a + U1b) = 2U2a. В каждом случае вектор движется по оси координат, повернутой на π/4.

[0102]

С другой стороны, так как V1a = U1a, V1b = U2a, V2a = U1b, V2b = U2b, получается V1a + U2a = V1, V1a - U2a = U1. А именно, когда сложение или разность двух сигналов создается на стороне приёмной станции 2, он возвращается к исходному векторному сигналу на плоскости x-y. Узел 120 обработки разнесения приёмной стороны таким образом выполняет процесс возврата в исходное состояние.

[0103]

[Технические результаты и т.п. (2)]

Как описано выше, согласно второму варианту осуществления, следующие технические результаты обеспечены в дополнение к техническим результатам согласно первому варианту осуществления. Что касается снижения эффективности передачи из-за частотно-избирательного замирания, которое присуще каждому каналу распространения в традиционной системе MIMO, путем использования схемы для генерирования и отражения характеристик псевдоканалов распространения в узле основной полосы частот в системе передачи/приёма. Согласно второму варианту осуществления выполняются генерация и передача суммарного сигнала и разностного сигнала между передаваемыми сигналами. Схема для восстановления этих сигналов обеспечена на стороне приёмной станции. В результате согласно второму варианту осуществления можно реализовывать дополнительный эффект частотно-избирательного замирания, который сравним с количеством антенн, и это позволяет дополнительно улучшать скорость передачи.

[0104]

(Третий вариант осуществления)

Способ передачи/приёма и его система согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на фиг. 11-фиг. 16. В третьем варианте осуществления и четвертом варианте осуществления (будут описаны далее) будет описан случай, когда они применяются в формировании луча. В этих вариантах осуществления проиллюстрирована конфигурация, в которой сигналы множества псевдоканалов распространения могут быть распределены в соответствии с применениями связи во время передачи/приёма с использованием функции формирования луча. В третьем и четвертом вариантах осуществления согласно настоящему изобретению характеристики псевдоканалов распространения в формировании луча могут быть свободно сгенерированы (свободная генерация в пределах диапазона требований взаимной корреляции) без необходимости измерения характеристик реальных каналов распространения.

[0105]

[Обзор]

В третьем варианте осуществления будут описаны проблемы и решения функции формирования луча, которая играет основную роль в мобильной связи пятого поколения. Функция формирования луча представляет собой функцию генерирования фокуса луча радиоволн в желаемой точке (или точке приёма) путем управления амплитудой и/или фазой радиосигнала от каждой антенны с использованием множества антенн. Однако необходимо распределять один и тот же сигнал на все антенны в качестве условия входа. По этой причине множество данных может быть передано одновременно во время операции MIMO, в которой множество антенн может быть использовано по отдельности, но только одни данные могут быть переданы одновременно во время формирования луча.

[0106]

С другой стороны, в мобильной связи пятого поколения важно разделять и распараллеливать пути связи для того, чтобы достигать целей стандартизации, таких как ускорение связи, обеспечение низкой задержки или обеспечение высокой надежности. В качестве основного разделения и распараллеливания путей связи представлено разделение и распараллеливание между системой сигналов управления (C: сигнал/данные управления) и системой пользовательских данных (U: пользовательский сигнал/данные), которое называется расщеплением CU. В дополнение имеется разделение и распараллеливание между сигналом SRS, используемым для измерения характеристик каналов распространения, и системой пользовательских данных.Кроме того, в дополнение имеется разделение и распараллеливание между сигналом уведомления (BCCH: широковещательный канал управления) или сигналом произвольного доступа (RACH: канал произвольного доступа), которые необходимы для первичной обработки соединения терминала, и сигналом связи после соединения PDSCH (физического канала для передачи информации нисходящей линии связи с разделением пользователей) или PDCCH (физического канала управления нисходящей линией связи).

[0107]

Однако в случае, когда множество антенн используется в качестве функции формирования луча, путь передачи луча становится единственным. В связи с этим сигналы, требуемые для мобильной связи пятого поколения, описанной выше, не могут быть разделены и распараллелены. В третьем варианте осуществления представлен способ, способный решить такую проблему.

[0108]

Способ передачи/приёма согласно третьему варианту осуществления представляет собой способ передачи и приёма данных между устройством передачи с множеством (N) передающих антенн и устройством приёма с одного или более приёмными антеннами. Здесь устройство передачи имеет функцию передачи с формированием луча и включает в себя множество (N) передающих антенн, схему передачи с формированием луча и узел управления лучом. Устройство приёма имеет функцию приёма с формированием луча и включает в себя приёмные антенны и схему приёма с формированием луча. Этот способ представляет собой способ передачи и приёма данных между устройством передачи и устройством приёма с помощью формирования луча. Функция передачи с формированием луча представляет собой функцию передачи группы радиоволн, образующих луч, от группы (N) передающих антенн на основе одного фрагмента данных. Функции узла управления лучом включают в себя функцию выполнения управления распространением для фокусировки луча в желаемой точке приёма на основе множества характеристик реальных каналов распространения между множеством (N) передающих антенн и приёмными антеннами. Функция приёма с формированием луча представляет собой функцию приёма группы сигналов, соответствующей одному фрагменту данных на передающей стороне, от группы радиоволн луча, принятого приёмными антеннами.

[0109]

Этот способ передачи/приёма включает в себя этап генерирования, этап создания, этап передачи, этап приёма и этап извлечения, которые следуют далее. этап генерирования представляет собой этап, на котором генерируют характеристики множества псевдоканалов распространения между множеством (N) передающих антенн и приёмными антеннами с помощью устройства передачи или устройства приёма. Далее этап создания представляет собой этап, на котором создают с помощью устройства передачи один фрагмент данных или один сигнал, подлежащий передаче, путем синтеза или агрегирования каждых данных во множество (например, I + J) параллельных и независимых данных, которые представляют собой цели передачи и по меньшей мере содержат первую группу данных (например, I фрагментов данных) и вторую группу данных (например, J фрагментов данных) в качестве множества групп данных, чьи типы отличаются друг от друга, из множества (I + J) выходов (группы выходов модуляции). Множество (I + J) выходов соответственно получают путем характеризации множества (например, I + J) параллельных и независимых данных характеристиками множества (I+J) псевдоканалов распространения. Далее этап передачи представляет собой этап, на котором передают с помощью устройства передачи группу радиоволн, образующую луч, от множества (N) передающих антенн, в которых характеристиками распространения управляют так, чтобы фокусироваться на желаемой точке приёма, с помощью функции передачи с формированием луча на основе одного фрагмента данных или одного сигнала, подлежащего передаче. Далее этап приёма представляет собой этап, на котором принимают с помощью устройства приёма сигнал от группы радиоволн, поступающей в состоянии луча, с помощью функции приёма с формированием луча, включающей в себя приёмную антенну. Далее этап извлечения представляет собой этап, на котором извлекают с помощью устройства приёма множество данных, соответствующих множеству (I + J) параллельных и независимых данных, из принятого сигнала на основе анализа характеристик множества (I + J) псевдоканалов распространения, соответствующих псевдоканалам распространения на передающей стороне. Множество (I + J) параллельных и независимых данных, характеризующееся характеристиками множества (I+J) псевдоканалов распространения, содержит множество групп данных, чьи типы отличаются друг от друга. Отметим, что существующие технологии формирования луча могут быть применены на этапе передачи и этапе приёма, описанных выше. Множество групп данных, описанных выше, чьи типы отличаются друг от друга, представляет собой группу данных в одном, выбранном из разных плоскостей на пакете протоколов, разных однонаправленных каналов, разных каналов, разных сегментов, разных типов сервисов управления шириной полосы или связи с разными степенями срочности, или они представляет собой группу данных сигнала управления/регулирования и сигнала приложения. В качестве разных типов сервисов управления шириной полосы упомянуты управление шириной полосы или тип сервиса, такой как GBR (гарантированная скорость передачи), CBR (постоянная скорость передачи), VBR (переменная скорость передачи), ABR (доступная скорость передачи) и UBR (неопределенная скорость передачи).

[0110]

[Способ передачи/приёма и его система]

На фиг. 11 проиллюстрирована конфигурация системы формирования луча в качестве способа передачи/приёма и его системы согласно третьему варианту осуществления. Например, передающая станция 1 представляет собой устройство передачи, такое как беспроводная базовая станция, а приёмная станция 2 представляет собой устройство приёма, такое как пользовательский терминал. Передающая станция 1 включает в себя множество устройств 301 характеристик псевдоканалов распространения, цепь 302 управления формированием луча, узел 303 передающих антенн, один или более блоков 304 регулирования характеристик каналов распространения и блок 305 управления лучом и т.п. в узле основной полосы частот (чья иллюстрация будет опущена) на передающей стороне. Функция управления формированием луча реализована с помощью цепи 302 управления формированием луча, узла 303 передающих антенн и блока 305 управления лучом. Например, множество устройств 301 характеристик псевдоканалов распространения включает в себя в качестве двух устройств характеристик псевдоканалов распространения устройство 301A характеристик псевдоканалов распространения и устройство 301B характеристик псевдоканалов распространения. Например, один или более блоков 304 регулирования характеристик каналов распространения включают в себя в качестве двух узлов регулирования характеристик каналов распространения блок 304A регулирования характеристик каналов распространения и блок 304B регулирования характеристик каналов распространения. Настоящий вариант осуществления выполнен так, чтобы включать в себя два устройства характеристик псевдоканалов распространения в узле основной полосы частот на передающей стороне на одной передающей станции 1, но не ограничен этим. Настоящий вариант осуществления может быть выполнен так, чтобы включать в себя три или более устройств характеристик псевдоканалов распространения и соответствующих узлов регулирования характеристик каналов распространения.

[0111]

Устройство 301A характеристик псевдоканалов распространения включает в себя распределитель 311A, выполненный с возможностью подачи данных DA1, DA2, … и DAI в виде множества (I) данных, которое представляет собой группу данных цели передачи (например, первую группу данных передачи), и множества (I) псевдоканалов PA1, PA2, … и PAI распространения, соответствующего множеству (I) данных. Аналогично устройство 301B характеристик псевдоканалов распространения включает в себя распределитель 311B, выполненный с возможностью подачи данных DB1, DB2, … и DBJ в виде множества (J) данных, которое представляет собой группу данных цели передачи (например, вторую группу данных передачи), и множества (J) псевдоканалов PB1-PBJ распространения, соответствующего множеству (J) данных. Отметим, что «I» и «J» могут представлять собой одно и то же количество или могут отличаться друг от друга. Сигнал/данные D31 вводятся в распределитель 311A из пути NW31 связи. Сигнал/данные D32 вводятся в распределитель 311B из пути NW32 связи. Пути NW31 и NW32 связи представляют собой пути связи или сеть на передающей станции 1 и включают в себя оптические волокна в качестве примера осуществления. Отметим, что обеспечены по меньшей мере два пути NW31 и NW32 связи, но изобретение не ограничено этим. Три или более путей связи могут быть соединены с устройством 301 характеристик псевдоканалов распространения.

[0112]

Приёмная станция 2 включает в себя узел 306 приёмных антенн, одно или более устройств 307 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения и узел 309 регулирования характеристик каналов распространения в узле базовой полосы (чья иллюстрация будет опущена). Например, устройства 307 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения включают в себя устройство 307A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения и устройство 307B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения в качестве двух устройств анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. Дополнительно блок 309 регулирования характеристик каналов распространения включает в себя блок 309A регулирования характеристик каналов распространения и узел 309B регулирования характеристик каналов распространения в качестве двух узлов регулирования характеристик каналов распространения. Устройство 307A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения включает в себя множество (I) схем (PC1-PCI) анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения, соединенных с узлом 306 приёмных антенн (приёмной антенной B1), и агрегатор 312, соединенный с ними. Устройство 307B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения включает в себя множество (J) схем (PD1-PDJ) анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения и агрегатор 312B, соединенный с ними.

[0113]

В примере, проиллюстрированном на фиг. 11, в качестве путей/линий связи для передачи и приёма сигнала/данных с помощью формирования луча представлены примерно два пути/линии связи. Одна представляет собой первую линию связи, а другая представляет собой вторую линию связи. Первая линия связи представляет собой путь, использующий путь NW31 связи, устройство 301A характеристик псевдоканалов распространения, устройство 307A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения и путь NW33 связи. Вторая линия связи представляет собой путь, использующий путь NW32 связи, устройство 301B характеристик псевдоканалов распространения, устройство 307B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения и путь NW34 связи. В третьем варианте осуществления множество (два) путей используется для передачи многочисленных типов данных (первой группы данных и второй группы данных) в соответствии с пользовательскими применениями разделения и распараллеливания сигналов, такими как расщепление CU. Например, в расщеплении CU первая группа данных может быть использована в качестве данных плоскости управления, а вторая группа данных может быть использована в качестве данных плоскости пользователя.

[0114]

Передаваемые данные (первые данные D31 и вторые данные D32) на стороне передающей станции 1 соответственно подаются с пути NW31 связи и пути NW32 связи в распределитель 311A и распределитель 311B и становятся множеством групп параллельных и независимых данных вследствие распределения. Например, данные плоскости управления подаются с пути NW31 связи в виде первых данных D31, а данные плоскости пользователя подаются с пути NW32 связи в виде вторых данных D32. Первая группа DA данных передачи, выводимая из распределителя 311A на основе первых данных D31, сконфигурирована множеством (I) данных (данных DA1, DA2, … и DAI). Вторая группа DB данных передачи, выводимая из распределителя 311B на основе вторых данных D32, сконфигурирована множеством (J) данных (данных DB1, DB2, … и DBJ).

[0115]

Характеристики псевдоканалов распространения соответственно отражаются в первой группе DA (DA1-DAI) данных передачи и второй группе DB (DB1-DBJ) данных передачи в устройствах 301A и 301B характеристик псевдоканалов распространения. Первая группа DA (DA1-DAI) данных передачи соответственно характеризуется передаточными функциями множества (I) псевдоканалов PA (PA1-PAI) распространения, чье количество соответствует количеству (I) данных. Вторая группа DB (DB1-DBJ) данных передачи соответственно характеризуется передаточными функциями множества (J) псевдоканалов PB (PB1-PBJ) распространения, чье количество соответствует количеству (J) данных.

[0116]

В третьем варианте осуществления характеристики множества (например, I + J) псевдоканалов распространения генерируются и устанавливаются независимо от характеристики реального канала P300 распространения так, что их взаимная корреляция является достаточно низкой. Множество (I) псевдоканалов PA распространения называется первой группой, а множество (J) псевдоканалов PB распространения называется второй группой. Множество (I) моделей профилей псевдозадержек, взаимная корреляция которых является низкой, устанавливается во множестве (I) псевдоканалов PA распространения первой группы из блока 304A регулирования характеристик каналов распространения. Аналогично множество (J) моделей профилей псевдозадержек, взаимная корреляция которых является низкой, устанавливается во множестве псевдоканалов PB распространения второй группы из блока 304B регулирования характеристик каналов распространения. Даже при рассмотрении в виде всего множества (I+J) псевдоканалов распространения, полученного путем сложения множества (I) псевдоканалов PA распространения и множества (J) псевдоканалов PB распространения, множество (I+J) моделей профилей псевдозадержек устанавливается так, что их взаимная корреляция становится низкой. Отметим, что два блока 304A и 304B регулирования характеристик каналов распространения могут быть выполнены с возможностью объединения в один узел.

[0117]

Множество (I + J) выходов, которое получено путем сложения множества (I) выходов (выходных сигналов) OA от множества псевдоканалов PA распространения устройства 301A характеристик псевдоканалов распространения и множества (J) выходов (выходных сигналов) OB от множества (J) псевдоканалов PB распространения устройства 301B характеристик псевдоканалов распространения, синтезируется в один выход (один выходной сигнал) D301. Этот синтез может быть реализован с помощью цифровой обработки, такой как сложение или модуляция, например. Другими словами, выходной сигнал D301 представляет собой сигнал, в котором множество типов (например, два типа) данных (например, первой группы данных и второй группы данных) наложены друг на друга при расщеплении CU или т.п. Затем выходной сигнал D301 подётся в каждую из множества (N) схем формирования луча (цепей 3031-303N) в цепи 302 управления формированием луча. Схема 302 управления формированием луча включает в себя цепи 3021, 3022, … и 302N в качестве множества (N) цепей формирования луча, соответствующего множеству (N) передающих антенн узла 303 передающих антенн.

[0118]

Цепь 302 управления формированием луча выполняет управление, такое как амплитудно-фазовая регулировка, для одного выходного сигнала D301 на основе управления от блока 305 управления лучом для каждого антенного элемента узла 303 передающих антенн и соответственно подает сигналы после управления в антенные элементы (антенну A1-AN). Процессы управления, такие как амплитудно-фазовая регулировка, в схемах формирования луча соответственно обозначают функции Ψ1 - ΨN. Блок 305 управления лучом представляет собой часть, которая имеет функцию управления характеристиками распространения на основе характеристики реального канала P300 распространения между множеством передающих антенн и приёмной антенной так, чтобы фокусироваться на желаемой точке приёма с помощью формирования луча. По меньшей мере одна из передающей станции 1 или приёмной станции 2 измеряет характеристику реального канала P300 распространения. Узел 305 управления лучом получает информацию об измерении характеристики реального канала P300 распространения (содержащую информацию о характеристиках частоты и фазы) по радиолинии 313 и выполняет арифметическую обработку (предварительное кодирование в существующей технологии) для сглаживания и фокусировки характеристики частоты реального канала P300 распространения для управления формированием луча на основе информации об измерении. Блок 305 управления лучом устанавливает каждую цепь в цепи 302 управления формированием луча и управляет ей на основе арифметического результата. Цепь 302 управления формированием луча управляет амплитудой и фазой выходного сигнала D301 в качестве входа в соответствии с управлением.

[0119]

Узел 303 передающих антенн включает в себя антенны A1, A2, A3, … и AN в качестве множества (N) передающих антенн (и соответствующих антенных элементов), совместимых с функцией формирования луча. Реальный канал P300 распространения включает в себя множество каналов P51, P52, … и P5N распространения между множеством (N) антенн на передающей стороне и одной или более антеннами на приёмной стороне. Характеристики соответственных каналов распространения представляют собой характеристики h51, h52, … и h5N. Радиоволны, соответствующие соответственным каналам распространения, представляют собой радиоволны 21, 22, 23, 24, … и 2N, и они называются группой радиоволн 20. В результате управления формированием луча группа радиоволн 20 от узла 303 передающих антенн формирует заранее определенный луч, и основной луч достигает антенны B1 узла 306 приёмных антенн на приёмной станции 2 для фокусировки в качестве точки приёма.

[0120]

Узел 306 приёмных антенн включает в себя по меньшей мере одну антенну B1, но может включать в себя множество антенн. Одна антенна B1 принимает группу радиоволн 20 от множества (N) антенн. Принятый антенной B1 сигнал D302 поступает во множество устройств 307 (307A и 307B) анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. Например, множество устройств 307 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения включает в себя устройство 307A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения и устройство 307B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения в качестве двух устройств анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. Устройство 307A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения включает в себя схемы PC1, PC2, … и PCI извлечения в качестве множества (I) узлов PC анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения (далее также называемые «схемы извлечения»), которые соответствуют количеству (I) данных в первой линии связи, и агрегатор 312A. Устройство 307B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения включает в себя цепи PD1, PD2, … и PDJ извлечения в качестве множества (J) узлов анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения (далее также называемые «схемы извлечения»), которые соответствуют количеству (J) данных во второй линии связи, и агрегатор 312B. Количества (I, J) цепей PC и PD извлечения соответствуют количествам (I, J) псевдоканалов распространения (соответствующих моделей) групп данных и устройств 301 характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне.

[0121]

Множество (I) моделей профилей псевдозадержек, взаимная корреляция которых является низкой, устанавливается во множестве (I) линий PC извлечения устройства 307A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения из узла 309A регулирования характеристик каналов распространения. Множество (I) моделей профилей псевдозадержек представляет собой копию, которая является такой же, что и множество (I) характеристик псевдоканалов распространения (и соответствующих моделей), используемое в устройстве 301A характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне. Аналогично множество (J) моделей профилей псевдозадержек, взаимная корреляция которых является низкой, устанавливается во множестве (J) цепей PD извлечения устройства 307B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения из блока 309B регулирования характеристик каналов распространения. Множество (J) моделей профилей псевдозадержек представляет собой копию, которая является такой же, что и множество (J) характеристик псевдоканалов распространения (и соответствующей моделей), используемое в устройстве 301B характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне. Даже при рассмотрении как целое, полученное путем сложения устройств 307A и 307B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения, множество (I+J) моделей профилей псевдозадержек устанавливается так, что взаимная корреляция становится низкой. Отметим, что два блока 309A и 309B регулирования характеристик каналов распространения могут быть объединены в один.

[0122]

Каждая из цепей извлечения устройств 307A и 307B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения выполняет вычисление взаимной корреляции между принятым сигналом D302 и его соответствующей моделью профиля псевдозадержки. В результате каждая из цепей извлечения извлекает данные, характеризующиеся соответствующим псевдоканалом распространения. Например, цепь PC1 извлечения выполняет процесс анализа и извлечения для принятого сигнала D302 путем использования первой модели из множества (I) моделей, тем самым извлекая данные EA1. Аналогично данные EA2, … и EAI соответственно извлекаются из цепей PC2, … и PCI извлечения. Группа данных, извлеченная из множества цепей PC (PC1-PCI) извлечения устройства 307A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения, называется первой группой EA (EA1-EAI) принятых данных. Первая группа EA принятых данных представляет собой группу данных, которая имеет содержание, соответствующее первой группе DA (DA1-DAI) данных передачи. Аналогично группа данных, извлеченная из множества (J) схем PD (PD1-PDJ) извлечения устройства 307B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения, называется второй группой EB (EB1-EBJ) принятых данных. Вторая группа EB принятых данных представляет собой группу данных, которая имеет содержание, соответствующее второй группе DB (DB1-DBJ) данных передачи. Первая группа EA (EA1-EAI) принятых данных из множества (I) цепей PC извлечения устройства 307A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения агрегируется в одни принятые данные агрегатором 312A для соединения и вывода на путь NW33 связи. Вторая группа EB (EB1-EBJ) принятых данных из множества (J) цепей PD извлечения устройства 307B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения агрегируется в одни принятые данные агрегатором 312B для соединения и вывода на путь NW34 связи.

[0123]

Например, в случае, когда третий вариант осуществления используется как расщепление CU, пути связи могут быть использованы следующим образом. Например, путь NW31 связи и путь NW33 связи, описанные выше, используются в качестве линии связи пользовательских данных. На приёмной станции 2, которая представляет собой терминал, путь NW33 связи заканчивается на приёмном конце плоскости пользователя, однонаправленный канал плоскости пользователя для аудио(специализированный однонаправленный канал) и однонаправленный канал плоскости пользователя для видео, которые сопровождают сервис обеспечения высококачественного изображения 8K, соединены с декодером высококачественного изображения 8K, например, для предоставления пользователю сервиса высококачественного изображения 8K. Дополнительно путь NW32 связи и путь NW34 связи используются в качестве линий связи сигналов управления. На приёмной станции 2 путь NW34 связи заканчивается на приёмном конце плоскости управления однонаправленного канала для плоскости управления, например, однонаправленный канал по умолчанию и плоскость управления, такая как ширина полосы, гарантируют (GBR: гарантированная скорость передачи) управление, тем самым выполняя управление связью для терминала.

[0124]

Блоки 304 (304A и 304B) регулирования характеристик каналов распространения на стороне передающей станции 1 получают информацию об измерении (то есть информацию о частотных характеристиках или профилях задержек) характеристик реального канала P300 распространения, которая получается множеством блоков 309 (309A и 309B) регулирования характеристик каналов распространения на стороне приёмной станции 2 посредством сигнала SRS по радиолинии 313. Радиолиния 313 представляет собой линию связи, по которой сигнал отправляется со стороны приёмной станции 2 (например, пользовательского терминала) на передающую станцию 1 (например, базовую станцию) по реальному каналу P300 распространения. Однако радиолиния 313 проиллюстрирована на фиг. 11 в виде пути связи, который намеренно отделен от реального канала P300 распространения, так как связь по нисходящей линии связи от передающей станции 1 до приёмной станции 2 рассматривается с целью объяснения признаков третьего варианта осуществления. Радиолиния 313 соответствует пути связи для управления между узлами 104 и 109 регулирования характеристик каналов распространения, которые были описаны в первом варианте осуществления (смотри фиг. 1). Радиолиния используется для обмена информацией об измерении реальных характеристик, описанных выше, или для обмена информацией о том, какая модель установлена для каждого из устройств 301 характеристик псевдоканалов распространения и устройств 307 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. В третьем варианте осуществления блок 304 регулирования характеристик каналов распространения использует модель, сгенерированную независимо от характеристик реального канала P300 распространения (измеренных значений), для установки псевдоканалов распространения устройств 301 характеристик псевдоканалов распространения и т.п.

[0125]

Цепь 302 управления формированием луча определяет положение приёмной станции 2 в соответствии с пилотным сигналом или сигналом SRS от приёмной станции 2. Цепь 302 управления формированием луча предоставляет управляющую информацию об амплитуде и фазе во множество (N) схем формирования луча (цепей 3021-302N) на основе управления от блока 305 управления лучом так, что основной луч фокусируется на приёмной станции 2. Блоки 304 (304A и 304B) регулирования характеристик каналов распространения хранят множество моделей (моделей профилей псевдозадержек), полученных способом генерирования моделей псевдоканалов распространения (будет описан далее), в БД в качестве хранилища. Например, устройство 301A характеристик псевдоканалов распространения обращается к моделям, хранящимся в БД блока 304A регулирования характеристик каналов распространения, для соответственной установки моделей в псевдоканалах (PA1-PAI) распространения. Отметим, что модели в БД блока 304A регулирования характеристик каналов распространения и модели в БД блока 304B регулирования характеристик каналов распространения регулируются так, что одна и та же модель не включена в обе из них, и множество моделей, полученное путем их сложения, не имеет высокой взаимной корреляции.

[0126]

Как описано выше, в устройствах 301 (301A и 301B) характеристик псевдоканалов распространения передающей станции 1 путем использования множества (I, J) моделей для псевдоканалов распространения, взаимная корреляция которых является низкой, выходы (OA и OB) псевдоканалов распространения, которыми характеризуются соответственные данные (первая группа DA данных передачи и вторая группа DB данных передачи), синтезируются в один выходной сигнал D301. Этот один выходной сигнал D301 совпадает с входным условием для функции формирования луча, что возможно, если он представляет собой один передаваемый сигнал. Передающая станция 1 излучает группу радиоволн 20 от множества (N) передающих антенн на основе выходного сигнала D301 после управления характеристиками распространения так, чтобы фокусироваться на желаемой точке приёма с помощью функции формирования луча, и заставляет группу радиоволн 20 достигать антенны B1 приёмной станции 2, которая предназначена в качестве точки приёма. В устройствах 307 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения на стороне приёмной станции 2 даже в отношении такого одного выходного сигнала D301 можно разделять и извлекать каждые данные из множества (I, J) данных путем использования множества (I, J) моделей для псевдоканалов распространения, которые являются такими же, что и на передающей стороне.

[0127]

Отметим, что в случае, когда приёмная станция 2 выполнена так, чтобы иметь эффект разнесения приёма, заставляя узел 306 приёмных антенн приёмной станции 2 включать в себя две или более антенн, можно с легкостью дополнительно улучшать надежность связи.

[0128]

[Пример использования]

Конкретный пример использования и его технические результаты с использованием способа передачи/приёма и его системы согласно третьему варианту осуществления будут описаны со ссылкой на фиг. 12. На фиг. 12 проиллюстрировано осуществление расщепления CU в качестве примера использования функции формирования луча в способе передачи/приёма и его системе согласно третьему варианту осуществления. Расщепление CU путем формирования луча проиллюстрировано в верхней части фиг. 12, а состояние линии связи проиллюстрировано в ее нижней части как изображение концепции. На фиг. 12 передающая станция 1 представляет собой базовую станцию, а приёмная станция 2 представляет собой пользовательский терминал. На стороне передающей станции 1 в механизме, описанном выше, множество данных (например, x фрагментов данных Data#11-Data#1x (Данные#11-Данные#1x) и y фрагментов данных Data#21-Data#2Y (Данные#21-Данные#2Y)), соответственно характеризующиеся множеством (x+y) псевдоканалов распространения, накладываются друг на друга и синтезируются в один выходной сигнал D301, и группа радиоволн 20 вследствие формирования луча передается от множества антенн A1-AN узла 303 передающих антенн. Отметим, что количество (I, J) данных в первой группе DA данных передачи и второй группе DB данных передачи, проиллюстрированных на фиг. 11, описанных выше, не ограничено многичисленностью и может быть установлено равным единице. Например, данные 310 плоскости управления могут представлять собой один фрагмент. В зависимости от пользовательского применения, например, предполагается, что количество (x) параллельных данных данных 320 плоскости пользователя становится больше количества (y) параллельных данных данных 310 плоскости управления.

[0129]

В настоящем варианте осуществления имеются первая линия связи и вторая линия связи в качестве множества линий связи, подлежащих наложению вследствие формирования луча (другими словами, виртуальные пути связи). Первая линия связи используется для передачи данных 310 плоскости управления, которые требуют связи со средней скоростью и высокой надежностью, а вторая линия связи используется для передачи данных 320 плоскости пользователя, которые требуют связи со сверхвысокой скоростью. А именно, можно реализовывать расщепление CU путем использования множества псевдоканалов распространения во время формирования луча. Когда виден луч в определенное время, данные плоскости управления первой линии связи и данные плоскости пользователя второй линии связи накладываются на луч. В зависимости от статуса передачи только одни из данных плоскости управления и данных плоскости пользователя могут содержаться в каждой точке времени.

[0130]

На фиг. 12 проиллюстрировано состояние сервиса eMBB (улучшенного мобильного широкополосного доступа), в котором пользовательский терминал (то есть приёмная станция 2) требует связи со сверхвысокой скоростью порядка Гбит/с в качестве примера. Для eMBB сигналы управления (данные плоскости управления), разбросанные по кадру OFDM, могут значительно препятствовать достижению сверхвысокой скорости. С другой стороны, сигналы управления требуют связи с высокой надежностью при поддержании средней скорости. Для этой цели высокая многоуровневая модуляция, то есть 16-QAM, 64-QAM или т.п., используется в eMBB, и высоконадежная модуляция, то есть QPSK, используется для сигналов управления. Скорости передачи и коэффициенты ошибок сигналов eMBB (данные плоскости пользователя) и сигналы управления (данные плоскости управления) противоречивы, и их смешивание в одном и том же кадре нежелательно для обоих. Дополнительно их пути отличаются друг от друга из-за сетевой структуры. Данные плоскости пользователя подсоединены по сети переключения, то есть сети от S-GW (обслуживающего шлюза) опорной сети, тогда как сигналы управления подсоединены по сети от MME (объекта мобильного регулирования). Поэтому желательно разделять их также по радиолиниям в пятом поколении. В случае MIMO, когда имеется большое количество каналов распространения, можно обеспечивать разные кадры связи путем распределения каналов распространения связи, и это позволяет реализовывать оптимальную форму связи для каждого из них. С другой стороны, в случае традиционной функции формирования луча существует условие, что должен быть введен один и тот же сигнал. В связи с этим невозможно смешивать или накладывать разные типы кадров связи на один и тот же луч.

[0131]

С другой стороны, в третьем варианте осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 12, очевидно, что состояние множества линий связи, в которых разные типы кадров связи, включающие в себя данные 310 плоскости управления и данные 320 плоскости пользователя, смешаны и наложены на один и тот же луч, могут быть обеспечены даже, например, во время операции формирования луча. В третьем варианте осуществления можно обеспечивать состояние множества линий, аналогичное состоянию во время операции MIMO, даже во время формирования луча, и это позволяет реализовывать сетевую операцию на основе расщепления CU, как проиллюстрировано на фиг. 12, например. В нижней части на фиг. 12 проиллюстрировано изображение концепции случая, когда при одном формировании луча (группы радиоволн 20) связь со средней скоростью и высокой надежностью выполняется путем характеризации данных 310 плоскости управления от MME опорной сети EPC по первой линии 331 связи, а связь со сверхвысокой скоростью eMBB выполняется путем характеризации данных 320 плоскости пользователя от S-GW по второй линии 332 связи. Отметим, что EPC (развитое пакетное ядро) представляет собой инновационную опорную сеть четвертого поколения, фокусирующуюся на IP (Интернет-протокол). MME представляет собой сеть для регулирования местоположения и перемещения пользовательского терминала. S-GW представляет собой сеть, которая обращается к голосу и данным пользователя.

[0132]

Дополнительно обеспечение состояния множества линий связи во время формирования луча согласно третьему варианту осуществления может не только затрагивать расщепление CU, но и затрагивать следующие примеры различных пользовательских применений и применений. А именно, в качестве других примеров пользовательского применения могут быть упомянуты обеспечение разных типов однонаправленных каналов, сетевое сегментирование, разделение сигнала SRS, разделение ETWS, параллельная передача сигналов управления/регулирования во время передачи микроволновой мощности, разделение сигналов управления автоматической операцией и т.п. При обеспечении разных типов однонаправленных каналов может быть обеспечено множество разных типов однонаправленных каналов (виртуальных каналов распространения). При сетевом сегментировании может быть обеспечено множество разных типов сегментов в передней части сети. При разделении сигнала SRS сигнал SRS и т.п. может быть выполнен так, чтобы разделяться на конкретные псевдоканалы распространения. При разделении ETWS нормальная связь может поддерживаться во время связи при чрезвычайных ситуациях, то есть во время активации ETWS (системы предупреждения о землетрясениях и цунами).

[0133]

[Способ генерирования модели профиля псевдозадержки]

На фиг. 13 проиллюстрирован способ генерирования множества моделей профилей псевдозадержек (и соответствующих характеристик псевдоканалов распространения) согласно третьему варианту осуществления. В третьем варианте осуществления и четвёртом варианте осуществления (будут описаны далее) передающая станция 1 или приёмная станция 2 генерирует характеристики множества псевдоканалов распространения независимо от характеристик реальных каналов распространения между множеством передающих антенн и одной или более приёмными антеннами на основе моделей профилей задержек, установленных заранее. На графиках (a), (b), (c) и (d) на фиг. 13 соответственно проиллюстрированы четыре модели, взаимная корреляция которых является низкой, которые названы первой моделью-четвертой моделью для пояснения. Горизонтальная ось графика обозначает время (t), имеющее положительные и отрицательные значения, а вертикальная ось графика обозначает амплитуду. Функция, проиллюстрированная на фиг. 13, представляет собой пример огибающей, используемой для генерирования профилей псевдозадержек согласно третьему варианту осуществления. В каждом случае амплитуда основана на единице, а части, обозначенные сплошными линиями, образуют волны задержек. Функции, которые следуют этому принципу, представляют собой функции, каждая из которых является осесимметричной произвольному началу координат, и представляют собой множество функций, которые ортогональны друг другу, то есть являются независимыми функциями. Множество функций может быть использовано в качестве множества характеристик псевдоканалов распространения (и соответствующих моделей). Это связано с тем, что функция формирования луча заставляет характеристики каналов распространения в реальном пространстве распространения однозначно находиться в почти идеальном состоянии проводника, в результате чего ограничения, накладываемые на профили псевдозадержек, практически не имеют значения.

[0134]

Первая модель графика (a) иллюстрирует группу волн задержек, каждая из которых имеет постоянную амплитуду в диапазоне вплоть до времени t0. Ее огибающая представляет собой y = 1, а амплитуда каждой из волн 1211, 1212 задержек и т.п. является постоянной и равна 1. Вторая модель графика (b) иллюстрирует группу волн задержек, в которой обратное число экспоненциальной функции представляет собой огибающую (y = a - |x|). Амплитуды волн 1221, 1222 задержек и т.п. уменьшаются в каждом из положительного и отрицательного направлений. Третья модель графика (c) иллюстрирует группу волн задержек, в которой абсолютные значения гиперболы за исключением начала координат представляют собой огибающую (y = |1/t|). Четвертая модель графика (d) иллюстрирует группу волн задержек, в которой абсолютные значения синусоидальной волны представляют собой огибающую (y=|sint|).

[0135]

В примере, проиллюстрированном на фиг. 13, временной интервал K группы волн задержек является постоянным, но в частотной характеристике в этом случае временной интервал K становится временем дискретизации, а электрическая мощность концентрируется в конкретном диапазоне частот. В случае, когда ширина полосы частот является большой, необходимо располагать группу волн задержек с неравными интервалами.

[0136]

Аналогично на фиг. 14 проиллюстрирован случай, когда временные интервалы волн задержек выполнены неравными путем удлинения временных интервалов пропорционально времени t относительно фиг. 13. Функции соответственных моделей являются такими же, что и у моделей на фиг. 13. С t = 0 в качестве эталона время задержки каждой волны задержки обозначено «T = at» (a представляет собой коэффициент). Например, время задержки волны w1 задержки равно T1, а время задержки волны w2 задержки равно T2. Временной интервал от эталона до волны w1 задержки равен k1, а временной интервал от волны w1 задержки до волны w2 задержки равен k2 (k1 < k2).

[0137]

Кроме того, на фиг. 15 аналогично проиллюстрирован случай, когда положения волн задержек не выровнены друг с другом на временной оси. График (a) на фиг. 15 совпадает с графиком (a) на фиг. 14. Графики (b), (c) и (d) на фиг. 15 соответственно отличаются от графиков (b), (c) и (d) на фиг. 14 в положениях волн задержек на временной оси.

[0138]

Взаимная корреляция примера группы моделей, проиллюстрированных на фиг. 14, ниже, чем в случае группы моделей, проиллюстрированных на фиг. 13. Более того, взаимная корреляция примера на фиг. 15 может быть значительно снижена относительно примера на фиг. 14. Однако, так как верхний предел полосы частот контролируется частью, имеющей кратчайший временной интервал, обеспечен предел.

[0139]

Каждый из блоков 304 регулирования характеристик каналов распространения, проиллюстрированных на фиг. 11, подтверждает взаимную корреляцию между любыми двумя моделями из множества моделей профилей псевдозадержек и подвергает каждую из моделей преобразованию Фурье для подтверждения того, что она может быть размещена в пределах заранее определенной ширины полосы частот. В случае модели, которая не удовлетворяет такому заранее определенному условию, соответствующий блок 304 регулирования характеристик каналов распространения отбрасывает модель и заменяет ее моделью, модифицированной так, чтобы удовлетворять заранее определенному условию.

[0140]

С помощью операций, описанных выше, можно генерировать множество моделей профилей псевдозадержек, взаимная корреляция которых является низкой. В результате тип и количество множества моделей профилей псевдозадержек, которые требуются соответственными псевдоканалами распространения устройств 301 характеристик псевдоканалов распространения и устройств 307 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения, проиллюстрированных на фиг. 11, могут быть легко удовлетворены. Однако количество не бесконечно и имеет верхний предел.

[0141]

[Верхний предел количества моделей профилей псевдозадержек]

Будет описан верхний предел количества моделей профилей псевдозадержек. Верхний предел количества моделей профилей псевдозадержек определен условием, что продолжительность каждого профиля псевдозадержки в достаточной степени попадает во временной интервал OFDM, то есть циклического префикса (CP). С другой стороны, минимальное время интервала волны задержки для установки волн задержек определяется разрешением по времени FFT.

[0142]

На фиг. 16 проиллюстрирована структура кадра OFDM в мобильной связи четвертого поколения, которая является основой мобильной связи пятого поколения, и в частности, проиллюстрирован CP (другими словами, защитный интервал) для размещения волн задержек. Структура кадра на фиг. 16 соответствует кадру в случае способа FDD по стандартам LTE. На фиг. 16 кадр 1510 представляет собой кадр OFDMA. Кадр 1511 представляет собой кадр OFDMA, предшествующий кадру 1510, а кадр 1512 представляет собой кадр OFDMA, следующим за кадром 1510. CP 1513 представляет собой интервал CP для размещения волны задержки между предшествующим кадром 1511 и кадром 1510, а CP 1514 представляет собой интервал CP для размещения волны задержки между кадром 1510 и последующим кадром 1512. Цикл (t_t) 1517 представляет собой период повторения кадра OFDMA и состоит из периода (t_cp) 1516 CP и периода (t_s) 1515 кадра.

[0143]

Как описано выше, CP 1513 и 1514 считаются такими, чтобы группа волн задержек, поступающая с опозданием относительно основной волны, могла быть совместно интегрирована с помощью FFT. В случае стандартов LTE параметры OFDM с размером 5 МГц представляют собой значения, показанные в Таблице 1. Ширина полосы передачи составляет 5 МГц, занятая ширина полосы частот составляет 3,84 МГц, временной интервал подкадра составляет 0,5 мс, частотный интервал поднесущей составляет 15 кГц, частота дискретизации составляет 15,36 МГц, а размер FFT составляет 512. Разрешение по частоте в качестве системы OFDMA состоит из 3,84 МГц занятой ширины полосы частот и размера FFT 512 для разрешения этого, то есть 15 кГц. 0,1302 мкс, полученные путем преобразования этого во временную область «1/15 кГц ÷ 512», представляют собой разрешение по времени. В случае, когда интервал CP составляет 4,69 мкс, количество точек на временной оси, которые могут быть распознаны разрешением по времени, становится равным 36. Отметим, что передискретизация выполняется 4 раза для того, чтобы измерять фазу, и количество точек (описанное как количество точек дискретизации в стандартной спецификации), таким образом, установлено равным 144. Однако с точки зрения измерения частоты количество поднесущих 15 кГц не превышает 36 точек. В случае, когда количество волн профиля задержки модели псевдоканала распространения, требуемое настоящим изобретением, равно 6, например, количество комбинаций, в которых из этих 36 точек на временной оси первая точка является постоянной, а остальные 5 точек выбираются из 35 точек, например, становится количеством моделей псевдоканалов распространения. В результате количество моделей псевдоканалов распространения составляет 38955840, полученные по формуле «n = ₃₅P₅ = 35 × 34 × 33 × 32 × 31» в соответствии со способом вычисления перестановки. Даже если модели, имеющие частично одинаковую последовательность, и модели, имеющие высокую частичную корреляцию, удаляются из этого, и количество доступных моделей уменьшается до 1/100, можно получать около 400000 моделей. Более того, путем установки количества волн, отличного от 6, становится возможным дополнительное увеличение количества моделей. Исходя из вышесказанного, согласно настоящему способу очевидно, что может быть обеспечено достаточное большое количество моделей псевдоканалов распространения.

[0144]

Дополнительно в качестве этого способа был описан способ генерирования моделей во временной области. Однако путем произвольного обеспечения 256 точек, полученных путем установки количества поднесущих, подлежащих расположению на частоте, на основе количества поднесущих в частотной области на 1/2 от 512 точек, например, можно устанавливать их в моделях частотной области. Оно может быть установлено на 1/3 или 1/4 вместо 1/2. Однако генерируется псевдочастотно-избирательное замирание, и эффективность передачи, таким образом, уменьшается. В этом случае это также становится «n = ₅₁₂P₂₅₆» вследствие перестановки, в результате чего можно получать значительное количество моделей. Однако в этом случае они преобразуются в модели во временной области, и модели, в которых продолжительность профиля задержки находится в пределах CP, и взаимная корреляция между моделями является низкой, следует выбирать для практического использования.

[0145]

Путем использования информации о положении множества точек, которые описаны выше, может быть представлена определенная модель профиля псевдозадержки. При обмене информацией о характеристиках псевдоканалов распространения между передающей станцией 1 и приёмной станцией 2 может быть использован способ описания ее в CSI (информации о состоянии канала: информации о состоянии канала распространения) или способ обеспечения индекса вновь с этой целью и объявления его заранее. Например, передающая станция 1 может расширять CSI для описания информации о характеристиках псевдоканалов распространения (то есть информации, представляющей соответствующую модель), используемой для данных, подлежащих передаче (и соответствующих кадров) в CSI, и уведомлять приёмную станцию 2 об этом. Приёмная станция 2 обращается к информации о характеристиках псевдоканалов распространения в CSI, описанной выше, из принятого сигнала, в результате чего можно получать модель, подлежащую использованию в анализе.

[0146]

[Технические результаты и т.п. (3)]

Как описано выше, в третьем варианте осуществления даже в случае, когда функция MIMO не может быть представлена для работы функции формирования луча, можно передавать множество данных почти одновременно путем использования характеристик псевдоканалов распространения для увеличения скорости передачи. Согласно третьему варианту осуществления можно обеспечивать средство умножения передачи информации с использованием характеристик псевдоканалов распространения в узле базовой полосы на передающей станции, то есть можно реализовывать псевдофункцию MIMO во время формирования луча. В результате, даже когда система MIMO осуществляет функцию формирования луча, полезно увеличивать скорость передачи вместо уменьшения скорости передачи за счет унификации информации передачи для формирования луча. Дополнительно согласно третьему варианту осуществления, как описано выше, можно смешивать многочисленные виды данных с лучом и передавать их, и могут быть реализованы различные применения, такие как расщепление CU.

[0147]

(Четвертый вариант осуществления)

Способ передачи/приёма и его система согласно четвёртому варианту осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на фиг. 17 и фиг. 18. Можно сказать, что четвёртый вариант осуществления является примером модификации третьего варианта осуществления. В четвёртом варианте осуществления будет описан случай, когда настоящее изобретение применяется в формировании луча от одной передающей станции до множества приёмных станций.

[0148]

[Обзор]

Считается, что многоантенная система, которая имеет основную роль в мобильной связи пятого поколения, использует функцию mMIMO (Massive MIMO) для пользователей, расположенных на коротком расстоянии, и использует функцию формирования луча для пользователей, расположенных на дальнем расстоянии. Считается, что она имеет роль компенсации уменьшения принятой электрической мощности на конце соты (области беспроводной связи) при увеличении частоты, используемой для ускорения связи. Однако, даже если угол излучения радиоволн для формирования луча сужается, область области фокуса, сформированной лучом, несомненно, увеличивается по мере увеличения расстояния в его радиальном направлении.

[0149]

Будет описан размер области фокуса в формировании луча. Длина волны радиоволны равна λ, интервал d антенных элементов равен λ/2, а количество антенн равно n. Направленность (электрическое поле) D(θ) луча решетчатой антенны, когда решетчатая антенна питается с той же фазой и той же амплитудой, обычно определяется по следующей формуле F.

[0150]

Формула F:

[0151]

Половинная ширина угла излучения, при которой принятая электрическая мощность, когда количество антенн равно 16, становится равной 50% от максимального значения, равна 6,45° независимо от частоты. Длина дуги, соответствующая половинной ширине, когда расстояние l равно 100 м, становится равной 11,36 м, и на горизонтальной плоскости эллиптическая площадь с меньшим диаметром около 11 м становится областью фокуса. Однако в формирующей луч антенне, так как фаза, время задержки и амплитуда управляются для каждого антенного элемента, фокус становится более острым. В связи с этим половинная ширина становится более узкой. Однако, так как существует компромисс с подавлением боковых лепестков, считается, что здесь используются числовые значения решетчатой антенны. Затем в случае, когда считается, что больший диаметр области фокуса становится вдвое или еще более больше в зависимости от разницы высот антенн, эллиптическая площадь становится равной около 150 м². Так как цель пропускной способности терминала для пятого поколения составляет одну единицу на м², по меньшей мере 150 терминалов размещаются в этой области фокуса. В настоящее время имеется один пользователь на один луч, но согласно способу настоящего изобретения множество пользователей, существующих в одном и том же фокусе, могут использовать их мобильные телефоны путем распределения разной характеристики псевдоканала распространения для каждого пользователя. Дополнительно сеть может быть разделена, и это позволяет оператору и MVNO обеспечивать связь для каждого из пользовательских терминалов в одном и том же луче.

[0152]

Способ передачи/приёма согласно четвёртому варианту осуществления представляет собой способ передачи и приёма данных между устройством передачи с множеством (N) передающих антенн и каждым из множества устройств приёма с одной или более приёмными антеннами. Здесь устройство передачи имеет функцию передачи с формированием луча, которая включает в себя множество (N) передающих антенн, схему передачи с формированием луча и узел управления лучом. Устройство приёма имеет функцию приёма с формированием луча, которая включает в себя одну или более приёмных антенн и схему приёма с формированием луча. Этот способ передачи/приёма включает в себя этап генерирования, этап создания, этап передачи, этап приёма и этап извлечения. Этап генерирования представляет собой этап, на котором генерируют с помощью устройства передачи или одного из множества устройств приёма характеристики множества псевдоканалов распространения между множеством (N) передающих антенн и приёмными антеннами в случае, когда множество устройств приёма включено в область фокуса луча от устройства передачи. Этап создания представляет собой этап, на котором создают один фрагмент данных, подлежащий передаче с помощью устройства передачи, причем один фрагмент данных получают путем синтеза множества (например, K + L) параллельных и независимых данных из множества выходов, причем множество параллельных и независимых данных представляет собой цели передачи для множества (например, двух) устройств приёма, причем множество параллельных и независимых данных по меньшей мере содержит первую группу данных (например, K фрагментов данных) и вторую группу данных (например, L фрагментов данных) в качестве множества групп данных, чьи типы отличаются друг от друга, причем множество выходов соответственно получают путем характеризации множества параллельных и независимых данных характеристиками множества (K + L) псевдоканалов распространения. Этап передачи представляет собой этап, на котором передают с помощью устройства передачи группу радиоволн, образующую луч, от множества (N) передающих антенн, чьими характеристиками распространения управляют с помощью функции передачи с формированием луча, на основе одного фрагмента данных, подлежащего передаче. Этап приёма представляет собой этап, на котором принимают с помощью устройства приёма (например, первого устройства приёма) сигнал от группы радиоволн, поступающей в состоянии луча, с помощью функции приёма с формированием луча, включающей в себя одну или более приёмных антенн. Этап извлечения представляет собой этап, на котором извлекают с помощью устройства приёма (первого устройства приёма) множество данных, соответствующих группе данных (например, первой группе данных) для собственного устройства приёма в качестве места назначения, из принятого сигнала на основе анализа характеристик множества (например, K) псевдоканалов распространения, относящихся к собственному устройству приёма, из характеристик множества (K+L) псевдоканалов распространения. Группа данных для собственного устройства приёма характеризуется характеристиками множества (K) псевдоканалов распространения, относящимися к собственному устройству приёма.

[0153]

[Способ передачи/приёма и его система]

На фиг. 17 проиллюстрирована конфигурация системы формирования луча в качестве способа передачи/приёма и его системы согласно четвертому варианту осуществления. В этой конфигурации в качестве частей, отличных от частей в конфигурации третьего варианта осуществления (фиг. 11), представлена конфигурация, в которой множество приёмных станций 2 (пользовательских терминалов) существует в пределах фокуса луча (или области 3 фокуса), и конфигурация, в которой имеется степень свободы, чтобы заставлять путь NW41 связи и путь NW42 связи на передающей станции 1 функционировать независимо. Например, передающая станция 1 представляет собой устройство передачи, такое как беспроводная базовая станция, а приёмные станции 2A и 2B представляют собой устройства приёма, такие как пользовательские терминалы. Например, приёмная станция 2A называется первым пользовательским терминалом, а приёмная станция 2B называется вторым пользовательским терминалом. Группа устройств приёма существует в фокусе (или области 3 фокуса) за счет совместного формирования луча.

[0154]

Передающая станция 1 включает в себя множество устройств 401 характеристик псевдоканалов распространения, цепь 402 управления формированием луча, узел 403 передающих антенн, один или более блоков 404 регулирования характеристик каналов распространения, блок 405 управления лучом и т.п. в узле базовой полосы. Множество устройств 401 характеристик псевдоканалов распространения имеет устройство 401A характеристик псевдоканалов распространения и устройство 401B характеристик псевдоканалов распространения в качестве двух устройств характеристик псевдоканалов распространения, например. Блоки 404 регулирования характеристик каналов распространения включают в себя блок 404A регулирования характеристик каналов распространения и блок 404B регулирования характеристик каналов распространения в качестве двух узлов регулирования характеристик каналов распространения, например. Устройство 401A характеристик псевдоканалов распространения представляет собой первое устройство характеристик и включает в себя оконечное сетевое устройство 411A, выполненное с возможностью подачи множества (K) параллельных и независимых данных DA1, DA2, … и DAK, которые представляют собой первую группу DA данных передачи, в качестве цели передачи и множества (K) псевдоканалов PX1, PX2, … и PXK распространения, соответствующих количеству данных. Устройство 401B характеристик псевдоканалов распространения представляет собой второе устройство характеристик и включает в себя оконечное сетевое устройство 411B, выполненное с возможностью подачи множества (L) параллельных и независимых данных DB1, DB2, … и DBL, которые представляют собой первую группу DB данных передачи, в качестве цели передачи и множества (L) псевдоканалов PY1, PY2, … и PYL распространения, соответствующих количеству данных. Оконечное сетевое устройство 411A устройства 401A характеристик псевдоканалов распространения имеет путь NW41 связи в качестве входа/выхода, а оконечное сетевое устройство 411B устройства 401B характеристик псевдоканалов распространения имеет путь NW42 связи в качестве входа/выхода. Отметим, что данные могут быть выведены из оконечного сетевого устройства 411A в путь NW41 связи. Отметим, что количества K и L согласно четвертому варианту осуществления являются концепциями, отличными от количеств I и J согласно третьему варианту осуществления.

[0155]

Приёмная станция 2A включает в себя узел 406A приёмных антенн, включающий в себя одну или более приёмных антенн, и одно или более устройств 407A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения в узле базовой полосы. Дополнительно приёмная станция 2A также включает в себя блок 409A регулирования характеристик каналов распространения. Приёмная станция 2B включает в себя узел 406B приёмных антенн, включающий в себя одну или более приёмных антенн, и одно или более устройств 407B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения в узле основной полосы частот. Дополнительно приёмная станция 2B также включает в себя блок 409B регулирования характеристик каналов распространения. Узел 406A приёмных антенн включает в себя приёмную антенну B1A, например. Узел 406B приёмных антенн включает в себя приёмную антенну B1B, например. Устройство 407A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения представляет собой первое устройство извлечения и включает в себя схемы PU1, PU2, … и PUK извлечения в качестве множества (K) блоков PU анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения (схем PU извлечения), соответствующих первому устройству характеристик на передающей стороне. Устройство 407B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения представляет собой второе устройство извлечения и включает в себя цепи PV1, PV2, … и PVL извлечения в качестве множества (L) блоков PV анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения (цепей PV извлечения), соответствующих второму устройству характеристик на передающей стороне.

[0156]

На фиг. 17 на стороне передающей станции 17 данные, подлежащие передаче, соответственно подаются с пути NW41 связи и пути NW42 связи на оконечное сетевое устройство 411A устройства 401A характеристик псевдоканалов распространения и оконечное сетевое устройство 411B устройства 401B характеристик псевдоканалов распространения. Оконечное сетевое устройство 411A получает множество (K) параллельных и независимых данных DA1-DAK из данных D41, введенных с пути NW41 связи, в виде первой группы DA данных передачи. Оконечное сетевое устройство 411B получает множество (L) параллельных и независимых данных DB1-DBL из данных D42, введенных с пути NW42 связи, в виде второй группы DB данных передачи.

[0157]

Множество моделей профилей псевдозадержек, взаимная корреляция которых является низкой, устанавливается из узла 404A регулирования характеристик каналов распространения во множестве (K) псевдоканалов PX (PX1-PXK) распространения устройства 401A характеристик псевдоканалов распространения в виде отдельных моделей. Аналогично множество моделей профилей псевдозадержек, взаимная корреляция которых является низкой, устанавливается из блока 404B регулирования характеристик каналов распространения во множестве (L) псевдоканалов PY (PY1-PYL) распространения устройства 401B характеристик псевдоканалов распространения в виде отдельных моделей. Даже во всех псевдоканалах PX распространения и псевдоканалах PY распространения множество моделей, взаимная корреляция которых является достаточно низкой, устанавливается в качестве характеристик множества псевдоканалов распространения.

[0158]

Первая группа DA данных передачи в устройстве 401A характеристик псевдоканалов распространения соответственно характеризуется передаточными функциями, которые имеет множество (K) псевдоканалов PX (PX1-PXK) распространения, соответствующих количеству данных, в результате чего первая группа DA данных передачи становится выходами (выходными сигналами) OX. Например, псевдоканал PX1 распространения заставляет первую модель воздействовать на данные DA1. Аналогично вторая группа DB данных передачи в устройстве 401B характеристик псевдоканалов распространения соответственно характеризуется передаточными функциями, которые имеет множество (L) псевдоканалов PY (PY1-PYL) распространения, соответствующих количеству данных, в результате чего вторая группа DB данных передачи становится выходами (выходными сигналами) OY. Устройства 401 (401A и 401B) характеристик псевдоканалов распространения синтезируют множество (K, L) выходов OX и OY в один выход (выходной сигнал) D401. Один выходной сигнал подётся в схему 402 управления формированием луча.

[0159]

Так же, как и в третьем варианте осуществления, цепь 402 управления формированием луча заставляет цепи 4021, 4022, … и 402N, которые представляют собой цепи формирования луча, выполнять управления, такие как амплитудно-фазовая регулировка (процессы функций Ψ1-ΨN), для одного выходного сигнала D401 на основе управления от узла 405 управления лучом так, чтобы соответствовать соответственным антенным элементам (A1-AN) узла 403 передающих антенн, и подает соответственные сигналы после управления в антенные элементы (A1-AN).

[0160]

Узел 403 передающих антенн имеет конфигурацию, аналогичную конфигурации согласно третьему варианту осуществления. Передающая станция 1 передает группу радиоволн 20, образующую лучи, от узла 403 передающих антенн на основе одного выходного сигнала D401 с помощью функции передачи с формированием луча, включающей в себя узел 403 передающих антенн, в результате управления формированием луча. Основной луч группы радиоволн 20 формирует фокус 3 (или область 3 фокуса), соответствующий точке приёма на приёмной стороне. Основной луч достигает антенны B1A из узла 406A приёмных антенн на приёмной станции 2A, расположенной в фокусе 3, и антенны B1B из узла 406B приёмных антенн на приёмной станции 2B, расположенной в фокусе 3, и фокусируется на них. Отметим, что на фиг. 17 в особенности проиллюстрировано состояние, когда группа радиоволн 20 фокусируется на антенне B1A на приёмной станции 2A в качестве фокуса 3, но антенна B1B на приёмной станции 2B одновременно включена в фокус 3. В настоящем варианте осуществления два пользовательских терминала (2A, 2B) существуют в пространственной области, соответствующей фокусу 3. Однако настоящее изобретение не ограничено этим, в ней могут существовать три или более пользовательских терминала.

[0161]

Узел 406 приёмных антенн каждой из приёмных станций 2 имеет конфигурацию, аналогичную конфигурации согласно третьему варианту осуществления. Приёмная станция 2A принимает сигнал D402A от группы радиоволн 20 с помощью функции приёма с формированием луча, включающей в себя узел 406A приёмных антенн. Приёмная станция 2B принимает сигнал D402B от группы радиоволн 20 с помощью функции приёма с формированием луча, включающей в себя узел 406B приёмных антенн. Сигнал D402A от антенны B1A вводится в цепи PU (PU1-PUK) извлечения в виде множества (K) блоков анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения устройства 407A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. Сигнал D402B от антенны B1B вводится в цепи PV (PV1-PVL) извлечения в виде множества (L) блоков анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения устройства 407B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. Количество (K и L) схем извлечения на приёмной стороне соответствует количеству данных и количеству псевдоканалов распространения на передающей стороне. Количество K и количество L могут быть одинаковыми друг с другом или могут отличаться друг от друга.

[0162]

Множество (K) моделей профилей псевдозадержек, которые представляют собой такие же копии, что и характеристики множества (K) псевдоканалов распространения, используемые устройством 401A характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне, устанавливается из блока 409A регулирования характеристик каналов распространения во множестве цепей PU извлечения устройства 407A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. Множество (L) моделей профилей псевдозадержек, которые представляют собой такие же копии, что и характеристики множества (L) псевдоканалов распространения, используемые устройством 401D характеристик псевдоканалов распространения на передающей стороне, устанавливается из блока 409B регулирования характеристик каналов распространения во множестве схем PV извлечения устройства 407B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения.

[0163]

Каждая из цепей PU (PU1-PUK) извлечения устройства 407A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения выполняет вычисление взаимной корреляции между принятым сигналом D402A и соответствующей одной из множества (K) моделей профилей псевдозадержек, тем самым извлекая данные, характеризующиеся характеристикой псевдоканала распространения. Например, схема PU1 извлечения извлекает данные EA1 из принятого сигнала D402A путем анализа с использованием первой модели. В результате цепи PU извлечения соответственно получают первую группу EA принятых данных (данные EA1, EA2, … и EAK), которая имеет содержание, соответствующее первой группе EA данных передачи. Аналогично, каждая из цепей PV (PV1-PVL) извлечения устройства 407B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения выполняет вычисление взаимной корреляции между принятым сигналом D402B и соответствующей одной из множества (L) моделей профилей псевдозадержек, тем самым извлекая данные, характеризующиеся характеристикой псевдоканала распространения. В результате цепи PV (PV1-PVL) извлечения соответственно получают вторую группу EB принятых данных (данные EB1, EB2, … и EBL), которая имеет содержание, соответствующее второй группе DB данных передачи.

[0164]

Блок 405 управления лучом стороны передающей станции 1 получает информацию об измерении (то есть информацию о частотных характеристиках или профилях задержек) характеристик реального канала P400 распространения по радиолинии 413. Информация об измерении получается по меньшей мере одним из блоков 409 (409A, 409B) регулирования характеристик каналов распространения на стороне приёмной станции 2 с помощью сигнала SRS. Так же, как и в третьем варианте осуществления, эта радиолиния 413 представляет собой линию, по которой сигналы передаются со стороны приёмной станции 2 в сторону передающей станции 1 по реальному каналу P400 распространения, но она намеренно проиллюстрирована отдельно от реального канала P400 распространения. Блок 405 управления лучом управляет схемой 402 управления формированием луча на основе характеристик реального канала P400 распространения. Цепь 402 управления формированием луча определяет положения приёмных станций 2, которые представляют собой цели связи, с помощью пилотного сигнала или сигнала SRS от приёмных станций 2 (2A, 2B), которые представляют собой цели связи. Цепь 402 управления формированием луча предоставляет управляющую информацию об амплитуде и фазе во множество (N) цепей формирования луча (цепь 4021-402N) так, что основной луч фокусируется на приёмной станции 2 (например, двух из приёмной станции 2A и приёмной станции 2B, которые представляют собой цели связи).

[0165]

Так же, как и в третьем варианте осуществления, блоки 404 (404A, 404B) регулирования характеристик каналов распространения хранят множество моделей профилей псевдозадержек, полученных способом генерирования моделей псевдоканалов распространения, в БД в качестве хранилища. Например, устройство 401A характеристик псевдоканалов распространения обращается к модели в БД блоков 404A регулирования характеристик каналов распространения, чтобы соответственно устанавливать модели в псевдоканалах PX распространения. Модели в БД блока 404A регулирования характеристик каналов распространения и модели в БД блока 404B регулирования характеристик каналов распространения регулируются таким образом, чтобы они не перекрывались друг с другом или не имели высокой взаимной корреляции.

[0166]

Как описано выше, передающая станция 1 по отдельности характеризует отдельные данные (DA1-DAK, DB1-DBL) для множества (например, двух) приёмных станций 2 с помощью псевдоканалов распространения с использованием множества (K + L) моделей, взаимная корреляция которых является низкой, в устройствах 401 (401A и 401B) характеристик псевдоканалов распространения и получает один выходной сигнал D401 путём их синтеза. Один выходной сигнал D401 совпадает с входным условием функции формирования луча. Передающая станция 1 излучает группу радиоволн 20 от множества передающих антенн с помощью функции формирования луча на основе выходного сигнала D401. В четвертом варианте осуществления, так как две линии связи могут быть выполнены в виде лучей в это время, например, можно смешивать две группы (DA, DB) данных передачи, соответствующие приёмной станции 2A и приёмной станции 2B, в качестве двух целей передачи (мест назначения) одновременно. Фокус лучей достигает антенны B1A приёмной станции 2A, которая представляет собой одно место назначения, и также достигает антенны приёмной станции 2B, которая представляет собой другое место назначения. Приёмная станция 2A может разделять и извлекать множество (K) данных для собственной приёмной станции 2A в качестве места назначения из таких лучей в устройстве 407A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения путем использования множества (K) моделей, которые являются такими же, что и на передающей стороне, для получения первой группы EA принятых данных. Аналогично приёмная станция 2B может разделять и извлекать множество (L) данных для собственной приёмной станции 2B в качестве места назначения из этого же луча в устройствах 407B анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения путем использования множества (L) моделей, которые отличаются от моделей на приёмной станции 2A, для получения второй группы EB принятых данных.

[0167]

В четвёртом варианте осуществления в случае когда сторона передающей станции 1 обращается к моделям множества (например, K+L) характеристик псевдоканалов распространения во всех устройствах 401 (401A и 401B) характеристик псевдоканалов распространения, каждая приёмная станция 2 из множества (например, двух) приёмных станций 2 может обращаться к меньшему количеству моделей, чем модели на передающей стороне, в устройстве 407 (407A и 407B) анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения. Например, приёмная станция 2A обращается к множеству (K) моделей, относящихся к собственной приёмной станции 2A. Например, приёмная станция 2A выполняет анализ из принятого сигнала с помощью формирования луча в устройстве 407A анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения с использованием множества (K) моделей, относящихся к собственной приёмной станции 2A, и извлекает группу (EA) данных для собственного устройства приёма из множества (K + L) данных, переносимых в принятом сигнале. Приёмная станция 2A не имеет множества (L) моделей, относящихся к другой приёмной станции 2B, и не извлекает группу (EB) данных для другой приёмной станции 2B в качестве места назначения. То же самое будет, если смотреть с точки зрения приёмной станции 2В.

[0168]

Отметим, что в случае, когда сторона приёмной станции 2 генерирует модели характеристик псевдоканалов распространения во время связи с множеством приёмных станций 2, как описано выше, одна произвольная приёмная станция 2 из множества приёмных станций 2, включенная в область 3 фокуса лучей, может генерировать их.

[0169]

Дополнительно так же, как и в третьем варианте осуществления, в случае когда приёмные станции 2 (2A, 2B) выполнены так, чтобы обеспечивать эффект разнесения приёма путем установки количества антенн в каждой из приёмных станций 2 (2A, 2B) равным двум или более, можно с легкостью дополнительно улучшать надежность связи.

[0170]

[Пример использования]

Конкретный пример использования с использованием способа передачи/приёма и его системы согласно четвёртому варианту осуществления и его техническим результатам будет описан со ссылкой на фиг. 18. На фиг. 18 проиллюстрирована реализация многопользовательской связи (другими словами, способа множественного доступа) во время формирования луча в качестве примера использования функции формирования луча в способе передачи/приёма и его системе согласно четвертому варианту осуществления. На фиг. 18 проиллюстрирован случай, когда приёмные станции 2A, 2B, 2C и 2D, которые представляют собой четыре пользовательских терминала четырёх пользователей (или абонентов), вместе существуют в области 3 фокуса вследствие формирования луча передающей станции 1, которая представляет собой одну базовую станцию. Кроме того, на фиг. 18 проиллюстрирован случай, когда эти четыре пользователя включают в себя множество пользователей MVNO (виртуального оператора связи), отличных от пользователя основного оператора A связи. Предполагается, что MVNO арендует сеть у основного оператора A связи, который управляет этой базовой станцией (передающей станцией 1) для обеспечения сервисов. В настоящем варианте осуществления приёмная станция 2A представляет собой пользовательский терминал пользователя U1 основного оператора A связи, приёмная станция 2B представляет собой пользовательский терминал пользователя U2 оператора B связи MVNO, приёмная станция 2C представляет собой пользовательский терминал пользователя U3 MVNO оператора C связи MVNO, а приёмная станция 2D представляет собой пользовательский терминал пользователя U4 оператора D связи MVNO. В качестве множества данных цели передачи передающей станции 1, например, Data#A (Данные#A) представляют собой данные для пользовательского терминала 2A в качестве места назначения от сети 461 основного оператора A связи, Data#B (Данные#B) представляют собой данные для пользовательского терминала 2B в качестве места назначения от сети 462 оператора B связи MVNO, Data#C (Данные#C) представляют собой данные для пользовательского терминала 2C в качестве места назначения от сети 463 оператора C связи MVNO, а Data#D (Данные#D) представляют собой данные для пользовательского терминала 2D в качестве места назначения от сети 464 оператора D связи MVNO.

[0171]

В таком случае требуется сосуществование сети так, что необходимо, чтобы сеть связи была соединена с множеством HSS (домашний абонентский сервер). Согласно четвёртому варианту осуществления можно обеспечивать функцию формирования луча, способную соединять множество разных сетей связи с множеством пользовательских терминалов одновременно, и это позволяет реализовывать случай использования, который проиллюстрирован на фиг. 18, например. На нижней части на фиг. 18 проиллюстрировано изображение концепции о том, что множество линий (431-434) связи, соответствующих множественному доступу к множеству пользовательских терминалов при формировании луча, смешивается.

[0172]

В качестве формы использования, аналогичной приведенной выше, можно обращаться к первичной обработке связи в мобильной связи пятого поколения, то есть, разделению обработки ATTACH, в котором произвольная связь приёма PBCH (физического широковещательного канала) и соответствующей передачи PRACH (физического канала произвольного доступа), которые выполняются пользователем, который включил питание мобильного терминала, не влияет на скорость связи других пользователей, для которых была установлена связь. С помощью формирования луча, описанного выше, можно обеспечивать независимую линию для разделения сигнала PBCH для нисходящей линии связи, существенной для обработки ATTACH, и сигнала PRACH для соответствующей восходящей линии связи от других пользователей, и также становится возможным обеспечение кадра связи для эффективной ATTACH на этой независимой линии.

[0173]

Отметим, что конфигурация во время передачи с формированием луча с передающей станции 1 на приёмную станцию 2 была описана в третьем варианте осуществления и четвёртом варианте осуществления. Однако формирование луча представляет собой технологию для управления направленностью антенн, и отсутствует различие между передачей и приемом. Дополнительно даже в случае, когда радиоволны проходят по каналу распространения в противоположном направлении, радиоволны действуют таким же образом, что и характеристики каналов распространения. Из этого очевидно, что аналогичные технические результаты могут быть получены даже в конфигурации, в которой передающая сторона и приёмная сторона поменяны местами в третьем варианте осуществления и четвертом варианте осуществления (например, конфигурации для передачи данных от пользовательского терминала на базовую станцию).

[0174]

[Технические результаты и т.п. (4)]

Как описано выше, согласно четвёртому варианту осуществления можно смешивать многочисленные типы данных в луче и передавать их, и различные виды применений, такие как многопользовательская связь, могут, таким образом, быть реализованы. Согласно четвёртому варианту осуществления можно устранять ограничение области фокуса формирования луча и многопользовательской среды. В традиционном формировании луча имеется предел уменьшения области 3 фокуса, и трудно фокусироваться на одной приёмной станции в среде, где пользователи собираются с высокой плотностью. С другой стороны, согласно четвёртому варианту осуществления становится возможным получение доступа к множеству приёмных станций 2 в пределах области 3 фокуса одновременно. Например, передающая станция 1 (блоки 404 регулирования характеристик каналов распространения) заранее готовит множество моделей согласно количеству приёмных станций, которые, как предполагается, существуют в пределах области 3 фокуса одновременно, и устанавливает другую модель для каждой из приёмных станций 2 (узлов 409 регулирования характеристик каналов распространения). Это позволяет получать множественный доступ, как описано выше.

[0175]

В третьем варианте осуществления и четвёртом варианте осуществления концепция передачи с использованием характеристик множества псевдоканалов распространения вновь применяется в традиционной функции формирования луча, которая предполагает состояние одной линии связи для реализации состояния множества линий связи. Как описано выше, это позволяет реализовывать различные применения, такие как совершенствование сетевой функции, например, расщепление CU согласно третьему варианту осуществления и новый способ множественного доступа согласно четвертому варианту осуществления, и их значительные технические результаты. Дополнительно, в третьем и четвертом вариантах осуществления, например, в отношении частей функции (302, 303, 305) передачи с формированием луча и частей функции (306, 307) приёма с формированием луча, проиллюстрированных на Фиг. 11, также имеется преимущество использования существующей технологии формирования луча как она есть.

[0176]

В традиционной функции формирования луча имеется ограничение на вход и передачу одних данных. С другой стороны, в третьем и четвёртом вариантах осуществления путем применения вновь концепции характеристик множества псевдоканалов распространения можно реализовывать одновременную параллельную передачу множества данных с помощью формирования луча, другими словами, состояния множества линий связи. Обычная mMIMO (Massive MIMO) представляет собой способ мышления специалиста в данной области техники для использования MIMO и формирования луча должным образом в соответствии с пользовательскими применениями или т.п. и представляет собой способ мышления для использования MIMO в случае, когда требуется множество каналов распространения, или использования формирования луча в случае, когда требуется передача на конкретный терминал. С другой стороны, в третьем и четвертом вариантах осуществления обнаружена новая проблема, заключающаяся в том, что формирование луча представляет собой один канал распространения, и множество линий связи и раздельное распараллеливание в пределах формирования луча реализуются так, как описано выше.

[0177]

Дополнительно в третьем и четвёртом вариантах осуществления характеристики множества псевдоканалов распространения, подлежащие использованию, могут представлять собой множество моделей, сгенерированных независимо от характеристик реальных каналов распространения, и отсутствует необходимость использования измеренных значений характеристик реальных каналов распространения в отношении множества моделей. Автор настоящего изобретения сосредоточился на элементе частотно-избирательного замирания, уменьшающем функцию реального канала распространения, к чему приводит схема управления функции формирования луча, и в третьем и четвёртом вариантах осуществления был описан способ генерирования характеристик псевдоканалов распространения, которые не требуют характеристик реальных каналов распространения. Этот способ генерирования почти наилучшим образом использует информационную энтропию, которую имеет физическое пространство, образованное допустимой частотной областью и допустимой временной областью, и генерирует множество произвольных моделей псевдоканалов распространения (в качестве конкретного примера моделей профилей задержек с временем в качестве параметра), взаимная корреляция которых является достаточно низкой. В традиционной функции формирования луча для того, чтобы луч фокусировался на точке приёма, сторона передающей станции выполняет амплитудно-фазовое управление на основе характеристик реальных каналов распространения так, что частотные характеристики каналов распространения становятся хорошими. В характеристиках каналов распространения, измеренных стороной приёмной станции после этого управления, частотная характеристика является плоской и в качестве характеристики это является слабым. Поэтому она не подходит для генерирования характеристик псевдоканалов распространения. По этой причине в третьем и четвёртом вариантах осуществления модели, сгенерированные независимо от характеристик реальных каналов распространения, используются в качестве характеристик псевдоканалов распространения.

[0178]

[Пример модификации - правильное использование моделей]

Нижеследующее также возможно в качестве примера модификации третьего варианта осуществления и четвёртого варианта осуществления. Целевые данные передачи, описанные выше, имеют первые данные (например, первую группу данных передачи) и вторые данные (например, вторую группу данных передачи) в качестве по меньшей мере двух видов данных в виде разных типов данных с точки зрения необходимой скорости и надежности. Передающая станция 1 и приёмная станция 2 выполняют управление для использования первой группы множества псевдоканалов распространения из числа характеристик множества псевдоканалов распространения, когда луч передаётся и принимается для первой линии связи для передачи первых данных, и использования второй группы другого множества псевдоканалов распространения для второй линии связи для передачи вторых данных. Как описано выше (фиг. 13 и т.п.), множество моделей может иметь высокую или низкую степень взаимной корреляции между моделями. В этом примере модификации характеристики множества псевдоканалов распространения (и множества соответствующих моделей) классифицируются на первую группу и вторую группу, взаимная корреляция которых выше, чем у первой группы, в соответствии со степенью взаимной корреляции, например. В случае, когда первые данные представляют собой тип данных (например, данные плоскости управления), который требует более высокой надежности, чем у вторых данных, передающая станция 1 и приёмная станция 2 выполняют управление для назначения первой группы в первые данные и назначения второй группы во вторые данные. В результате передача первых данных может обеспечивать более высокую надежность, чем передача вторых данных.

[0179]

(Пример модификации - главное управление)

В качестве другого примера модификации третьего варианта осуществления и четвертого варианта осуществления дополнительно возможно следующее. На фиг. 19 проиллюстрирована конфигурация примера модификации, но иллюстрация приёмной станции 2 будет опущена. Передающая станция 1 и приёмная станция 2 могут выполнять установку и управление, такое как переключение и назначение, так, чтобы использовать множество линий связи во время формирования луча в соответствии с пользовательским применением (например, расщепление CU или связь с множественным доступом, описанные выше) с помощью главного управления. Другими словами, схемы с универсальной конфигурацией (устройство характеристик псевдоканалов распространения, описанное выше) могут быть включены в передающую станцию 1 и приёмную станцию 2 так, что схемы могут быть использованы для различных видов пользовательских применений, и линия связи или модель, описанная выше, может быть установлена в схемах в соответствии с пользовательским применением с помощью управления от верхнего уровня. Главное управление может представлять собой управление верхнего уровня на передающей станции 1, например, процессор, такой как CPU или специализированная схема внутри или снаружи узла базовой полосы, например, или может представлять собой управление от устройства, такого как другая базовая станция снаружи передающей станции 1.

[0180]

В примере конфигурации, проиллюстрированном на фиг. 19, устройство 501 характеристик псевдоканалов распространения включает в себя универсальный распределитель 511 и множество (X) универсальных псевдоканалов (P1-PX) распространения так, что оно может быть использовано в общих целях, другими словами, оно может быть использовано для множества пользовательских применений. Один или более путей связи, например, один путь NW50 связи по оптическому волокну соединен с распределителем 511. Путь NW50 связи представляет собой путь связи, способный передавать множество данных параллельно или множество раз. Блок 500 главного управления выполняет установку или управление для пути NW50 связи, распределителя 511 и блока 504 регулирования характеристик псевдоканалов распространения в соответствии с классификацией (или группой) группы данных передачи в зависимости от предполагаемого пользовательского применения. Распределитель 511 распределяет входные данные с пути NW50 связи по множеству групп данных, соответствующему множеству групп в соответствии с управлением. Например, будет описан случай, когда входные данные распределены в группу G1 (данные D11-D1A), в которой количество данных равно A, группу G2 (данные D21-D2B), в которой количество данных равно B, и группу G3 (данные D31-D3C), в которой количество данных равно C.

[0181]

В примере, проиллюстрированном на фиг. 19, базовая станция 5А и базовая станция 5B, которые представляют собой другую внешнюю базовую станцию (или станцию переключения), по беспроводной связи соединены с базовой станцией, которая представляет собой передающую станцию 1. Передающая станция 1 включает в себя блок 500 главного управления. В качестве первого примера базовая станция 5А передает данные D501 на передающую станцию 1 по беспроводной связи. На основе данных D501, принятых от базовой станции 5А, блок 500 главного управления передающей станции 1 выполняет передачу данных путем расщепления CU, описанного в третьем варианте осуществления, например, для приёмной станции 2 путем использования функции формирования луча. В это время, как описано выше, блок 500 главного управления выполняет установку и управление для множества (X) псевдоканалов (P1-PX) распространения так, что используются первая линия связи и вторая линия связи, подлежащие наложению на лучи. Конкретно блок 500 главного управления управляет блоком 504 регулирования характеристик псевдоканалов распространения с помощью сигнала управления для соответственной установки множества (A) моделей для данных плоскости управления в псевдоканалах распространения A группы G1 и соответственной установки множества (B) моделей для данных плоскости пользователя в псевдоканалах распространения B другой группы G2, например. Затем на основе данных D501 блок 500 главного управления передает данные плоскости управления и данные плоскости пользователя по пути NW50 связи для управления распределителем 511 для распределения данных по соответственным группам псевдоканалов распространения. В результате аналогично механизму, описанному выше, данные плоскости управления первой линии связи и данные плоскости пользователя второй линии связи могут быть смешаны и переданы с передающей станции 1 на лучи (группу радиоволн 20). В случае, когда пользовательские применения изменены, например, в случае, когда выполняется связь с множественным доступом, блок 500 главного управления выполняет управление аналогичным образом, как описано выше, так, чтобы переключать установки для множества псевдоканалов распространения устройства 501 характеристик псевдоканалов распространения.

[0182]

Второй пример выглядит следующим образом. Базовая станция 5А представляет собой базовую станцию с узким полем обзора, а базовая станция 5B представляет собой базовую станцию с широким полем обзора (или станцию переключения). Базовая станция 5А передает данные плоскости управления в виде данных D501 на передающую станцию 1. Базовая станция 5B передает данные плоскости управления в виде данных D502 на передающую станцию 1. Передающая станция 1 выполняет такое управление, чтобы передавать данные D501 с базовой станции 5А по первому пути связи на путь NW50 связи для использования первой линии связи в лучах и выполняет такое управление, чтобы передавать данные D502 с базовой станции 5B по второму пути связи на путь NW50 связи для использования второй линии связи в лучах. Аналогично во время связи с множественным доступом, которая описана в четвертом варианте осуществления, аналогичное управление также может быть выполнено в случае, когда базовая станция 5А передает данные D501 для пользователя первого оператора связи на передающую станцию 1, а базовая станция 5B передает данные D502 для пользователя второго оператора связи на передающую станцию 1.

[0183]

Передающая станция 1 включает в себя множество (X) псевдоканалов распространения в виде универсальных схем, относящихся к устройству 501 характеристик псевдоканалов распространения. В зависимости от пользовательского применения количество данных группы данных передачи (множества параллельных и независимых данных) может варьироваться (например, количество данных соответственных групп равно A, B и C). Поэтому блок 500 главного управления определяет количество данных, подлежащих использованию в соответствии с пользовательским применением, и выполняет установку, такую как назначение универсальным схемам. Например, во время первого пользовательского применения для псевдоканалов распространения «X» установлена первая группа G1 и первая линия связи для передачи A фрагментов первого вида данных и установлена вторая группа G2 и вторая линия связи для передачи B фрагментов второго вида данных. Далее во время второго пользовательского применения количество данных (A, B), описанных выше, изменяется, множество групп и множество линий связи установлены для псевдоканалов распространения «X». Более того, в случае, когда количество (X) параллельных псевдоканалов распространения является большим, они могут быть использованы для двух или более пользовательских применений одновременно. Дополнительно аналогично вышеизложенному приёмная станция 2 может включать в себя соответствующий узел главного управления. Узел главного управления на приёмной станции 2 управляет множеством устройств 307 анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения и т.п., проиллюстрированных на фиг. 11, в соответствии с пользовательским применением, например. Узел главного управления выполняет такое управление, чтобы получать данные плоскости управления в виде данных D33 с пути NW33 связи, получать данные плоскости пользователя в виде данных D34 с пути NW34 связи и передавать соответственные полученные данные в заранее определенное место назначения, например.

[0184]

[Дополнение - псевдоканал распространения]

На фиг. 20 проиллюстрирован пример варианта осуществления псевдоканалов распространения в устройстве 101 характеристик псевдоканалов распространения, проиллюстрированном на фиг. 1, в качестве дополнения для каждого варианта осуществления. Псевдоканалы распространения, проиллюстрированные на фиг. 20, представляют собой пример конфигурации, осуществленный с помощью фильтра FIR (конечного импульсного отклика). Схема фильтра, которая проиллюстрирована на фиг. 20, может быть выполнена на основе информации о моделях профилей псевдозадержек на фиг. 13, описанных выше. На фиг. 13 количество основной волны и волн задержек равно 9. Однако здесь для объяснения будет описан случай трех волн, включающих в себя одну основную волну и две волны задержек. В схеме фильтра FIR, проиллюстрированной на фиг. 20, вход D160 умножен на первый коэффициент входа a1 в первом умножителе 1611. Дополнительно вход D160 подвергнут заранее определенной задержке в первом устройстве 1601 задержки, чтобы стать первым сигналом D161 задержки. Первый сигнал D161 задержки умножен на второй коэффициент входа a2 во втором умножителе 1612 и подвергнут задержке во втором устройстве 1602 задержки, чтобы стать вторым сигналом D162 задержки. Второй сигнал D162 задержки умножен на третий коэффициент входа a3 в третьем умножителе 1613. Выходы всех умножителей складываются в сумматоре 1620, чтобы стать выходом D163. Отметим, что фильтр FIR может быть выражен как «H(z) = 1 + 1/2z + 1/4z²» с использованием Z-преобразования. «H(z)» представляет собой функцию характеристик каналов распространения. «z» выражена как «z = e^jωT». «T» представляет собой единичное время задержки. «ω» представляет собой угловую частоту. Как описано выше, псевдоканал распространения может быть осуществлен с помощью электронной цепи, и возможна достаточно высокоскоростная обработка.

[0185]

[Приложение]

Как описано выше, настоящее изобретение было конкретно описано на основе вариантов осуществления. Однако настоящее изобретение не ограничено вариантами осуществления, описанными выше, и возможны различные модификации без отклонения от концепции. Дополнительно в вышеприведенном описании был описан пример, в котором сторона базовой станции передает сигнал SRS, а сторона терминала измеряет характеристики реальных каналов распространения. Однако это в основном происходит в случае FDD. В случае TDD частоты восходящей линии связи и нисходящей линии связи являются одинаковыми. В связи с этим сторона терминала может передавать сигнал SRS, а сторона базовой станции может его принимать. Это позволяет исключать необходимость обеспечения CSI (информации о состоянии канала). Дополнительно в вышеприведенном описании была принята конфигурация, в которой сторона, имеющая мультиантенну для функции формирования луча, выполняет передачу. Однако также аналогично возможна конфигурация, в которой сторона, имеющая мультиантенну, выполняет прием, и конфигурация передачи/приёма, описанная выше, может быть заменена.

[0186]

Дополнительно в вариантах осуществления не обязательно демонстрируются все структурные положения FFT или IFFT, которое выполняет преобразование данных из частотной области во временную область и преобразование данных из временной области в частотную область. Это связано с тем, что FFT и т.п. обычно часто используются путем обеспечения их в качестве конкретного DSP (цифрового сигнального процессора) или подпроцедуры на программном обеспечении с точки зрения осуществления. Это также связано с тем, что в способе TDD/TDMA, используемом в беспроводной LAN и т.п., имеется пример, в котором используются и IFFT на передающей стороне, и FFT на приёмной стороне.

[0187]

Отметим, что в способе обеспечения связи с множеством сетей или множеством терминалов, продемонстрированных в третьем варианте осуществления или четвертом варианте осуществления, описанных выше, также легко возможна конфигурация, в которой одна сеть и один терминал используются для увеличения скорости связи.

[0188]

Более того, пример беспроводной связи был описан в третьем варианте осуществления или четвертом варианте осуществления. Однако даже в волоконно-оптической связи, имеющей один канал распространения, легко возможна конфигурация, в которой связь с использованием характеристик псевдоканалов распространения в одной и той же полосе частот, то есть полосе длины волны, мультиплексируется. А именно, легко возможна конфигурация, в которой каналы распространения с формированием луча, описанные выше, заменены оптическим волокном. Дополнительно также легко возможна конфигурация, в которой они заменены путями связи электрического проводника.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

[0189]

1 - передающая станция (или устройство передачи),

2 - приёмная станция (или устройство приёма),

100, 200 - узел основной полосы частот,

101 - устройство характеристик псевдоканалов распространения,

102 - устройство передачи MIMO,

103 - узел передающих антенн,

104 - узел регулирования характеристик каналов распространения,

106 - узел приёмных антенн,

107 - устройство приёма MIMO,

108 - устройство анализа/извлечения характеристик псевдоканалов распространения,

109 - узел регулирования характеристик каналов распространения,

104A, 109A - блок измерения характеристик реальных каналов распространения,

104B, 109B - блок генерирования характеристик псевдоканалов распространения,

P100 - реальный канал распространения.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи с множеством передающих антенн MIMO. Технический результат состоит в повышении эффективности использования ресурсов. Для этого характеристики множества псевдоканалов распространения представляют собой характеристики, аналогичные частотным характеристикам, которые могут быть аппроксимированы по характеристикам множества реальных каналов распространения; на этапе передачи создают одни или более данные путем отражения характеристик множества псевдоканалов распространения во множестве параллельных и независимых данных и передают одни или более данные от множества передающих антенн в виде радиоволн; и на этапе приёма извлекают множество параллельных и независимых данных из одних или более принятых данных в виде радиоволн приёмной антенной, на основе характеристик множества псевдоканалов распространения. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 23 ил.

1. Способ передачи/приёма данных между устройством передачи с множеством передающих антенн и устройством приёма с приёмной антенной, причем способ передачи/приёма включает в себя

этап генерирования, на котором генерируют с помощью устройства передачи или устройства приёма характеристики множества псевдоканалов распространения на основе характеристик множества реальных каналов распространения между множеством передающих антенн и приёмной антенной, причем характеристики множества псевдоканалов распространения представляют собой характеристики, аналогичные частотным характеристикам, в той степени, в какой частотная характеристика может быть аппроксимирована по характеристикам множества реальных каналов распространения,

этап передачи, на котором создают с помощью устройства передачи одни или более данные, подлежащие передаче, путем соответственного отражения характеристик множества псевдоканалов распространения во множестве параллельных и независимых данных и передают одни или более данные от множества передающих антенн в виде радиоволн, и

этап приёма, на котором извлекают с помощью устройства приёма множество параллельных и независимых данных из одних или более принятых данных, принятых в виде радиоволн приёмной антенной, на основе характеристик множества псевдоканалов распространения, причём

устройство передачи имеет функцию передачи MIMO,

устройство приёма включает в себя множество приёмных антенн в качестве приёмной антенны и имеет функцию приёма MIMO,

этап генерирования представляет собой этап, на котором генерируют с помощью устройства передачи или устройства приёма характеристики множества псевдоканалов распространения на основе характеристик множества реальных каналов распространения, включающих в себя каналы распространения по диагональным линиям между множеством передающих антенн и множеством приёмных антенн,

каналы распространения по диагональным линиям представляют собой каналы распространения, отличные от каналов распространения, каждый из которых обращён прямо один к другому между множеством передающих антенн и множеством приёмных антенн,

этап передачи представляет собой этап, на котором создают с помощью устройства передачи множество параллельных и независимых данных, подлежащих передаче, путем соответственного отражения характеристик множества псевдоканалов распространения во множестве данных и передают множество параллельных и независимых данных от множества передающих антенн в виде радиоволн путем использования функции передачи MIMO, и

этап приёма представляет собой этап, на котором создают с помощью устройства приёма множество принятых данных из сигналов, принятых в виде радиоволн множеством приёмных антенн с использованием функции приёма MIMO, и извлекают множество параллельных и независимых данных на основе характеристик множества псевдоканалов распространения из множества принятых данных.

2. Способ передачи/приёма по п. 1,

в котором этап передачи включает в себя этап, на котором создают с помощью устройства передачи суммарный сигнал и разностный сигнал из двух данных, подлежащих передаче, из множества параллельных и независимых данных, созданных с использованием функции передачи MIMO, и передают суммарный сигнал и разностный сигнал от двух передающих антенн из множества передающих антенн в виде радиоволн,

причем в случае, когда двое данных, подлежащих передаче, представляют собой SA1 и SA2, суммарный сигнал представляет собой сигнал, полученный суммой SA1 и SA2, а разностный сигнал представляет собой сигнал, полученный разностью между SA1 и SA2, и

этап приёма включает в себя этап, на котором извлекают с помощью устройства приёма суммарный сигнал и разностный сигнал в двух принятых данных из множества принятых данных из сигналов, принятых в виде радиоволн двумя приёмными антеннами из множества приёмных антенн путем использования функции приёма MIMO.

3. Способ передачи/приёма данных между устройством передачи с множеством передающих антенн и устройством приёма с одной или более приёмными антеннами, причем устройство передачи имеет функцию передачи с формированием луча, включающую в себя множество передающих антенн, при этом устройство приёма имеет функцию приёма с формированием луча, имеющую одну или более приёмных антенн, причем способ передачи/приёма включает в себя

этап генерирования, на котором генерируют с помощью устройства передачи или устройства приёма характеристики множества псевдоканалов распространения между множеством передающих антенн и одной или более приёмными антеннами,

этап создания, на котором создают один фрагмент данных, подлежащий передаче, с помощью устройства передачи, причём один фрагмент данных получают путем синтеза множества параллельных и независимых данных из множества выходов, а множество параллельных и независимых данных представляют собой цели передачи, причем множество параллельных и независимых данных по меньшей мере содержит первую группу данных и вторую группу данных в качестве множества групп данных, чьи типы отличаются друг от друга, причем множество выходов соответственно получают путем характеризации множества параллельных и независимых данных характеристиками множества псевдоканалов распространения,

этап передачи, на котором передают с помощью устройства передачи группу радиоволн, образующую луч, от множества передающих антенн с помощью функции передачи с формированием луча на основе одного фрагмента данных, подлежащего передаче;

этап приёма, на котором принимают с помощью устройства приёма сигнал от группы радиоволн, поступающей в состоянии луча, с помощью функции приёма с формированием луча, включающей в себя одну или более приёмных антенн, и

этап извлечения, на котором извлекают с помощью устройства приёма множество данных, соответствующих множеству параллельных и независимых данных, из принятого сигнала на основе анализа характеристик множества псевдоканалов распространения, причем множество параллельных и независимых данных, характеризующееся характеристиками множества псевдоканалов распространения, содержит множество групп данных, чьи типы отличаются друг от друга,

причем множество групп данных, чьи типы отличаются друг от друга, представляет собой группу данных в одном, выбранном из разных плоскостей на пакете протоколов, разных однонаправленных каналов, разных каналов, разных сегментов, разных типов сервисов управления шириной полосы или связи с разными степенями срочности, или представляет собой группу данных сигнала управления/регулирования и сигнала приложения.

4. Способ передачи/приёма данных между устройством передачи и каждым из множества устройств приёма, причем устройство передачи включает в себя множество передающих антенн, а каждое из устройств приёма включает в себя одну или более приёмных антенн, при этом

устройство передачи имеет функцию передачи с формированием луча, включающую в себя множество передающих антенн,

устройство приёма имеет функцию приёма с формированием луча, включающую в себя приёмные антенны,

причём в случае, когда множество устройств приёма включены в область фокуса луча от устройства передачи, способ передачи/приёма содержит

этап генерирования, на котором генерируют с помощью устройства передачи или одного из множества устройств приёма характеристики множества псевдоканалов распространения между множеством передающих антенн и приёмными антеннами,

этап создания, на котором создают один фрагмент данных, подлежащий передаче с помощью устройства передачи, причем один фрагмент данных получают путем синтеза множества параллельных и независимых данных из множества выходов, причем множество параллельных и независимых данных представляют собой цели передачи для множества устройств приёма, причем множество параллельных и независимых данных по меньшей мере содержит первую группу данных и вторую группу данных в качестве множества групп данных, чьи типы отличаются друг от друга, причем множество выходов соответственно получают путем характеризации множества параллельных и независимых данных характеристиками множества псевдоканалов распространения,

этап передачи, на котором передают с помощью устройства передачи группу радиоволн, образующую луч, от множества передающих антенн с помощью функцию передачи с формированием луча на основе одного фрагмента данных, подлежащего передаче;

этап приёма, на котором принимают с помощью устройства приёма сигнал от группы радиоволн, поступающей в состоянии луча, с помощью функции приёма с формированием луча, включающей в себя одну или более приёмных антенн, и

этап извлечения, на котором извлекают с помощью устройства приёма множество данных, соответствующее группе данных для собственного устройства приёма в качестве места назначения, из принятого сигнала на основе анализа характеристик множества псевдоканалов распространения, относящихся к собственному устройству приёма, из характеристик множества псевдоканалов распространения, причем характеристики множества псевдоканалов распространения, относящиеся к собственному устройству приёма, отражаются в группе данных для собственного устройства приёма.

5. Способ передачи/приёма по любому одному из пп. 1-4,

в котором характеристики множества псевдоканалов распространения имеют более низкую взаимную корреляцию, чем взаимная корреляция характеристик множества реальных каналов распространения.

6. Способ передачи/приёма по п. 1 или 2, в котором характеристики множества псевдоканалов распространения представляют собой характеристики, которые модифицируют путем моделирования частей характеристик с использованием результатов измерений характеристик множества реальных каналов распространения и уменьшения взаимной корреляции между моделями.

7. Способ передачи/приёма по п. 3 или 4, в котором этап генерирования представляет собой этап, на котором генерируют с помощью устройства передачи или устройства приёма характеристики множества псевдоканалов распространения на основе моделей профилей задержек, установленных заранее, независимо от характеристик реальных каналов распространения между множеством передающих антенн и одной или более приёмными антеннами.

8. Способ передачи/приёма по п. 7, в котором

этап генерирования представляет собой этап, на котором генерируют с помощью устройства передачи или устройства приёма множество моделей, в каждой из которых в качестве профиля задержки множества псевдоканалов распространения основную волну располагают симметрично относительно оси, основную волну и множества волн задержек располагают с любыми равными временными интервалами, причём во временных интервалах отличия от основной волны обеспечены на временной оси с помощью функции, или с по существу произвольными временными интервалами, и интенсивность каждой волны из основной волны и множества волн задержек регулируют с помощью огибающих множества симметричных по временной оси функций.

9. Способ передачи/приёма по любому одному из пп. 1-8, в котором

информация о характеристиках множества псевдоканалов распространения имеет длину, которая может быть размещена в длине интервала защитного интервала между кадрами связи.

10. Способ передачи/приёма по п. 3 или 4, в котором

характеристики множества псевдоканалов распространения классифицируют на первую группу и вторую группу, имеющую более высокую взаимную корреляцию, чем первая группа, в соответствии со степенью взаимной корреляции, и

в котором в случае, когда первая группа данных представляет собой тип данных, который требует более высокой надежности, чем у второй группы данных, ею управляют так, что первую группу назначают первой группе данных, а вторую группу назначают второй группе данных.

11. Система передачи/приёма для передачи и приёма данных между устройством передачи с множеством передающих антенн и устройством приёма с приёмной антенной, причем

устройство передачи или устройство приёма выполнено с возможностью генерирования характеристики множества псевдоканалов распространения на основе характеристик множества реальных каналов распространения между множеством передающих антенн и приёмной антенной, при этом характеристики множества псевдоканалов распространения представляют собой характеристики, аналогичные частотным характеристикам, в той степени, в какой частотная характеристика может быть аппроксимирована по характеристикам множества реальных каналов распространения,

устройство передачи выполнено с возможностью создания одни или более данные, подлежащие передаче, путём отражения характеристик множества псевдоканалов распространения во множестве параллельных и независимых данных и передает одни или более данные от множества передающих антенн в виде радиоволн,

устройство приёма выполнено с возможностью извлечения множества параллельных и независимых данных из одних или более принятых данных, принятых в виде радиоволн приёмной антенной, на основе характеристик множества псевдоканалов распространения,

устройство передачи имеет функцию передачи MIMO,

устройство приёма включает в себя множество приёмных антенн в качестве приёмной антенны и имеет функцию приёма MIMO,

устройство передачи или устройство приёма выполнено с возможностью генерирования характеристики множества псевдоканалов распространения на основе характеристик множества реальных каналов распространения, включающих в себя каналы распространения по диагональным линиям между множеством передающих антенн и множеством приёмных антенн,

каналы распространения по диагональным линиям представляют собой каналы распространения, отличные от каналов распространения, каждый из которых обращён прямо один к другому между множеством передающих антенн и множеством приёмных антенн,

причем устройство передачи выполнено с возможностью создания множества параллельных и независимых данных, подлежащих передаче, путем отражения характеристик множества псевдоканалов распространения во множестве данных и передает множество параллельных и независимых данных от множества передающих антенн в виде радиоволн путем использования функции передачи MIMO,

устройство приёма выполнено с возможностью создания множества принятых данных из сигналов, принятых в виде радиоволн множеством приёмных антенн с использованием функции приёма MIMO, и извлекает множество данных на основе характеристик множества псевдоканалов распространения из множества принятых данных.

12. Система передачи/приёма по п. 11, в которой

устройство передачи выполнено с возможностью создания суммарного сигнала и разностного сигнала из двух данных, подлежащих передаче, из множества параллельных и независимых данных, созданных с использованием функции передачи MIMO, и передачи суммарного сигнала и разностного сигнала от двух передающих антенн из множества передающих антенн в виде радиоволн,

причем в случае, когда двое данных, подлежащих передаче, представляют собой SA1 и SA2, суммарный сигнал представляет собой сигнал, полученный суммой SA1 и SA2, а разностный сигнал представляет собой сигнал, полученный разностью между SA1 и SA2, и

причем устройство приёма выполнено с возможностью извлечения суммарного сигнала и разностного сигнала в двух принятых данных из множества принятых данных из сигналов, принятых в виде радиоволн двумя приёмными антеннами из множества приёмных антенн с использованием функции приёма MIMO.

13. Система передачи/приёма для передачи и приёма данных между устройством передачи с множеством передающих антенн и устройством приёма с одной или более приёмными антеннами, причём

устройство передачи имеет функцию передачи с формированием луча, включающую в себя множество передающих антенн,

устройство приёма имеет функцию приёма с формированием луча, имеющую одну или более приёмную антенну,

устройство передачи или устройство приёма выполнено с возможностью генерирования характеристик множества псевдоканалов распространения между множеством передающих антенн и одной или более приёмными антеннами,

устройство передачи выполнено с возможностью создания одного фрагмента данных, подлежащего передаче, причем один фрагмент данных получается путем синтеза множества параллельных и независимых данных из множества выходов, причем множество параллельных и независимых данных представляют собой цели передачи, причем множество параллельных и независимых данных по меньшей мере содержит первую группу данных и вторую группу данных в качестве множества групп данных, чьи типы отличаются друг от друга, причем множество выходов соответственно получается путем характеризации множества параллельных и независимых данных характеристиками множества псевдоканалов распространения,

устройство передачи выполнено с возможностью передачи группы радиоволн, образующей луч, от множества передающих антенн с помощью функции передачи с формированием луча на основе одного фрагмента данных, подлежащего передаче,

устройство приёма выполнено с возможностью приёма сигнала от группы радиоволн, поступающей в состоянии луча, с помощью функции приёма с формированием луча, включающей в себя одну или более приёмных антенн,

устройство приёма выполнено с возможностью извлечения множества данных, соответствующих множеству параллельных и независимых данных, из принятого сигнала на основе анализа характеристик множества псевдоканалов распространения, причем множество параллельных и независимых данных, характеризующееся характеристиками множества псевдоканалов распространения, содержит множество групп данных, чьи типы отличаются друг от друга, и

множество групп данных, чьи типы отличаются друг от друга, представляет собой группу данных в одном, выбранном из разных плоскостей на пакете протоколов, разных однонаправленных каналов, разных каналов, разных сегментов, разных типов сервисов управления шириной полосы или связи с разными степенями срочности, или представляет собой группу данных сигнала управления/регулирования и сигнала приложения.

14. Система передачи/приёма для передачи и приёма данных между устройством передачи с множеством передающих антенн и каждым устройством приёма из множества устройств приёма, причем каждое из устройств приёма имеет одну или более приёмных антенн, причем

устройство передачи имеет функцию передачи с формированием луча, включающую в себя множество передающих антенн,

каждое из устройств приёма имеет функцию приёма с формированием луча, включающую в себя приёмные антенны, и

в случае, когда множество устройств приёма включено в область фокуса луча от устройства передачи,

устройство передачи или одно из множества устройств приёма выполнено с возможностью генерирования характеристик множества псевдоканалов распространения между множеством передающих антенн и приёмными антеннами,

устройство передачи выполнено с возможностью создания одного фрагмента данных, подлежащего передаче, причем один фрагмент данных получается путем синтеза множества параллельных и независимых данных из множества выходов, причем множество параллельных и независимых данных представляет собой цели передачи для множества устройств приёма, причем множество параллельных и независимых данных по меньшей мере содержит первую группу данных и вторую группу данных в качестве множества групп данных, чьи типы отличаются друг от друга, причем множество выходов соответственно получаются путем характеризации множества параллельных и независимых данных характеристиками множества псевдоканалов распространения,

устройство передачи выполнено с возможностью передачи группы радиоволн, образующей луч, от множества передающих антенн с помощью функции передачи с формированием луча на основе одного фрагмента данных, подлежащего передаче,

устройство приёма выполнено с возможностью приёма сигнала от группы радиоволн, поступающей в состоянии луча, с помощью функции приёма с формированием луча, включающей в себя одну или более приёмных антенн, и

устройство приёма выполнено с возможностью извлечения множества данных, соответствующих группе данных для собственного устройства приёма в качестве места назначения, из принятого сигнала на основе анализа характеристик множества псевдоканалов распространения, относящихся к собственному устройству приёма, из характеристик множества псевдоканалов распространения, причем группа данных для собственного устройства приёма характеризуется характеристиками множества псевдоканалов распространения, относящимися к собственному устройству приёма.