特許 7558389 ビームフォーミング方法、ネットワーク機器、端末、及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-19

(45)【発行日】2024-09-30

(54)【発明の名称】ビームフォーミング方法、ネットワーク機器、端末、及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/0456 20170101AFI20240920BHJP

   H04B 7/0417 20170101ALI20240920BHJP

   H04W 64/00 20090101ALI20240920BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H04B7/0456 100

H04B7/0417 100

H04W64/00 130

H04W16/28

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023505958

(86)(22)【出願日】2021-08-12

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-12

(86)【国際出願番号】 CN2021112313

(87)【国際公開番号】W WO2022037475

(87)【国際公開日】2022-02-24

【審査請求日】2023-01-27

(31)【優先権主張番号】202010833588.4

(32)【優先日】2020-08-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】511151662

【氏名又は名称】中興通訊股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＺＴＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】ＺＴＥ Ｐｌａｚａ，Ｋｅｊｉ Ｒｏａｄ Ｓｏｕｔｈ，Ｈｉ－Ｔｅｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｎａｎｓｈａｎ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８０５７ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100112656

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 英毅

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】110000914

【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ

(72)【発明者】

【氏名】王志鵬

(72)【発明者】

【氏名】劉鵬飛

(72)【発明者】

【氏名】張玉森

【審査官】吉江 一明

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５３４１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１６３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３４８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５４０６９０６（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３２７４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／０４５６

Ｈ０４Ｂ ７／０４１７

Ｈ０４Ｗ ６４／００

Ｈ０４Ｗ １６／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ネットワーク機器用のビームフォーミング方法であって、
到来方向情報を取得するステップと、
前記到来方向情報に基づいて第１偏波アンテナ方向における第１ビームフォーミング重みを得るステップと、
プリコーディングマトリクスインディケータを取得するステップと、
前記プリコーディングマトリクスインディケータに基づいて、前記第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を取得するステップと、
前記第１ビームフォーミング重みと前記位相差に基づいて、第２偏波アンテナ方向における第２ビームフォーミング重みを得るステップと、
前記第１ビームフォーミング重みと前記第２ビームフォーミング重みに基づいてフォーミングビームを生成するステップと、
を含み、
到来方向情報を取得する前記ステップは、
ネットワーク機器位置情報及び端末位置情報をそれぞれ取得するステップと、
前記ネットワーク機器位置情報と前記端末位置情報に基づいて前記到来方向情報を算出するステップと、
を含む
方法。

【請求項2】

前記ネットワーク機器位置情報はネットワーク機器の経度Ｊ_Ａとネットワーク機器の高さＨ_Ａを含み、前記端末位置情報は、端末の経度Ｊ_Ｂと、端末の緯度Ｗ_Ｂと、端末の高さＨ_Ｂと、を含み、前記到来方向情報はピッチ角αと水平角βを含み、
前記ネットワーク機器位置情報と前記端末位置情報に基づいて前記到来方向情報を算出する前記ステップは、
前記ネットワーク機器位置情報、前記端末位置情報及び第１計算式により前記ピッチ角αを算出するステップと、
前記ネットワーク機器位置情報、前記端末位置情報及び第２計算式により前記水平角βを算出するステップと、
を含み、
前記第１計算式は、

【数1】

であり、
前記第２計算式は、

【数2】

であり、
ただし、Ｒは地球の半径、∠ＡＯＢは、地心Ｏを頂点としてネットワーク機器Ａと端末Ｂがなす角度である
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記到来方向情報に基づいて第１偏波アンテナ方向における第１ビームフォーミング重みを得る前記ステップは、
前記到来方向情報に基づいて、ステアリングベクトル共役テーブルを調べてステアリングベクトルを得るステップと、
前記ステアリングベクトルについて演算を行い、前記第１ビームフォーミング重みを得るステップと、
を含む
請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記プリコーディングマトリクスインディケータに基づいて、前記第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を取得する前記ステップは、
前記プリコーディングマトリクスインディケータに基づいてプリコーディングインデックス値を得るステップと、
プリコーディングインデックス値に基づいて前記第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を算出するステップと、
を含む
請求項１又は２に記載の方法。

【請求項5】

前記第１ビームフォーミング重みと前記位相差に基づいて、第２偏波アンテナ方向における第２ビームフォーミング重みを得る前記ステップは、
前記第１ビームフォーミング重みＷ_ＤＯＡ、前記位相差及び第２計算式により、第２偏波アンテナ方向における第２ビームフォーミング重みを算出するステップを含み、
前記第２計算式は、

【数3】

であり、
ただし、φ（ｉｌａｙｅｒ）は位相差、ｉｌａｙｅｒはレイヤ数である
請求項１又は２に記載の方法。

【請求項6】

前記第１ビームフォーミング重みと前記第２ビームフォーミング重みに基づいてフォーミングビームを生成する前記ステップは、
前記第１ビームフォーミング重みと前記第２ビームフォーミング重みを正規化処理して、正規化合成重みを得るステップと、
前記正規化合成重みに基づいて前記フォーミングビームを生成するステップと、
を含む
請求項１又は２に記載の方法。

【請求項7】

前記第１ビームフォーミング重みと前記第２ビームフォーミング重みを正規化処理して、正規化合成重みを得る前記ステップは、
第３計算式を用いて前記第１ビームフォーミング重みと前記第２ビームフォーミング重みを正規化処理して、正規化合成重みを得るステップを含み、
前記第３計算式は、

【数4】

であり、
ただし、Ｗ_ｂｆは正規化合成重み、ＲＩはレイヤインディケータである
請求項６に記載の方法。

【請求項8】

ネットワーク機器と通信可能に接続された端末用のビームフォーミング方法であって、
端末位置情報を取得するステップと、
前記ネットワーク機器に端末位置情報を送信して、前記ネットワーク機器に請求項１～７のいずれか１項に記載のビームフォーミング方法を実行させるステップと、
を含むビームフォーミング方法。

【請求項9】

前記端末位置情報は、端末の経度Ｊ_Ｂと、端末の緯度Ｗ_Ｂと、端末の高さＨ_Ｂと、を含む
請求項８に記載の方法。

【請求項10】

プリコーディングマトリクスインディケータを測定するステップと、
前記ネットワーク機器にプリコーディングマトリクスインディケータを送信するステップと、
をさらに含む
請求項８又は９に記載の方法。

【請求項11】

第１メモリと、第１プロセッサと、前記第１メモリ上に記憶され、前記第１プロセッサ上で実行可能なプログラムと、を含み、前記プログラムは前記第１プロセッサによって実行されると、請求項１～７のいずれか１項に記載のビームフォーミング方法を実現する
ネットワーク機器。

【請求項12】

第２メモリと、第２プロセッサと、前記第２メモリ上に記憶され、前記第２プロセッサ上で実行可能なプログラムと、を含み、
前記プログラムは前記第２プロセッサによって実行されると、請求項８～１０のいずれか１項に記載の方法を実現する
端末。

【請求項13】

コンピュータ読み取り可能な記憶のための記憶媒体であって、
１つ又は複数のプロセッサによって実行されて、
請求項１～７のいずれか１項に記載のビームフォーミング方法、又は
請求項８～１０のいずれか１項に記載のビームフォーミング方法を実現する１つ又は複数のプログラムを記憶した
記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、出願番号が２０２０１０８３３５８８．４、出願日が２０２０年０８月１８日の中国特許出願に基づいて提出され、当該中国特許出願の優先権を主張しており、当該中国特許出願の全ての内容はここで参照として本願に組み込まれている。

【0002】

本願は、無線ネットワーク通信の技術分野に関し、特にビームフォーミング方法、ネットワーク機器、端末、及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0003】

ビームフォーミングはアンテナアレイに基づく信号前処理技術であり、アンテナアレイ内の各アレイ要素の重み付け係数を調整することによって指向性を有するビームを生成し、それによって、明らかなアレイ利得を得ることができる。したがって、ビームフォーミング技術は、カバレッジの拡大、エッジスループットの改善、及び干渉抑制などの点で大きな利点がある。

【0004】

場合によっては、到来方向（ＤＯＡ：Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）アルゴリズムを用いてビームフォーミングを行い、ＤＯＡ角度を利用してビームフォーミング重みを計算することで、より狭く、エネルギーがより集中したビームを生成することができる。しかし、ＤＯＡアルゴリズムを用いると、１つのアンテナの偏波方向において１層のビジネスしかベアラできず、伝送チャネルの干渉抵抗力が弱く、伝送トラフィックが低い。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願の実施例は、ビームフォーミング方法、ネットワーク機器、端末、及び記憶媒体を提供する。

【0006】

第１態様では、本願の実施例は、
到来方向情報を取得するステップと、
前記到来方向情報に基づいて第１偏波アンテナ方向における第１ビームフォーミング重みを得るステップと、
プリコーディングマトリクスインディケータを取得するステップと、
前記プリコーディングマトリクスインディケータに基づいて、前記第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を取得するステップと、
前記第１ビームフォーミング重みと前記位相差に基づいて、第２偏波アンテナ方向における第２ビームフォーミング重みを得るステップと、
前記第１ビームフォーミング重みと前記第２ビームフォーミング重みに基づいてフォーミングビームを生成するステップと、を含むネットワーク機器用のビームフォーミング方法を提供する。

【0007】

第２態様では、本願の実施例は、
ネットワーク機器と通信可能に接続された端末用のビームフォーミング方法であって、
端末位置情報を取得するステップと、
前記ネットワーク機器に端末位置情報を送信して、前記ネットワーク機器に第１態様に記載のビームフォーミング方法を実行させるステップと、を含むビームフォーミング方法を提供する。

【0008】

第３態様では、本願の実施例は、第１メモリと、第１プロセッサと、前記第１メモリ上に記憶され、前記第１プロセッサ上で実行可能なプログラムと、を含み、前記プログラムは前記第１プロセッサによって実行されると、第１態様に記載のビームフォーミング方法を実現するネットワーク機器を提供する。

【0009】

第４態様では、本願の実施例は、第２メモリと、第２プロセッサと、前記第２メモリ上に記憶され、前記第２プロセッサ上で実行可能なプログラムと、を含み、前記プログラムは前記第２プロセッサによって実行されると、第２態様に記載の方法を実現する端末を提供する。

【0010】

第５態様では、本願の実施例は、コンピュータ読み取り可能な記憶のための記憶媒体であって、
１つ又は複数のプロセッサによって実行されて、
第１態様に記載のビームフォーミング方法、又は
第２態様に記載のビームフォーミング方法を実現する１つ又は複数のプログラムを記憶した記憶媒体を提供する。

【0011】

本願の他の特徴及び利点は、後の明細書で説明され、本明細書から部分的に明らかになるか、又は本明細書を実施することによって理解される。本願の目的及び他の利点は、明細書、特許請求の範囲、及び図面において特に指摘された構造によって達成され得る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本願のネットワーク機器と端末からなる通信システムの一実施例のブロック図である。

【図2】本願のビームフォーミング方法の一実施例の流れ概略図である。

【図3】本願のビームフォーミング方法の別の実施例の流れ概略図である。

【図4】本願のビームフォーミング方法の別の実施例の流れ概略図である。

【図5】本願のビームフォーミング方法の別の実施例の流れ概略図である。

【図6】本願のビームフォーミング方法の別の実施例の流れ概略図である。

【図7】本願のビームフォーミング方法の別の実施例の流れ概略図である。

【図8】本願のビームフォーミング方法の別の実施例の流れ概略図である。

【図9】本願のビームフォーミング方法の別の実施例の流れ概略図である。

【図10】本願のビームフォーミング方法の別の実施例の流れ概略図である。

【図11】本願におけるネットワーク機器の一実施例のモジュールブロック図である。

【図12】本願における端末の一実施例のモジュールブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本願の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下では、図面及び実施例を参照して、本願をさらに詳細に説明する。なお、ここで説明される具体的な実施例は、本願を説明するためにのみ使用され、本願を限定するものではない。本願の実施例及び実施例の特徴は、矛盾しない限り、互いに任意に組み合わせることができる。

【0014】

なお、論理的順序がフローチャートに示されているが、示された又は説明されたステップは、場合によっては、フローチャートに示された順序とは異なるもので実行されてもよい。明細書、特許請求の範囲、又は上記の図面における用語「第１」、「第２」などは、特定の順序又は優先順位を説明するために使用されるのではなく、類似の対象を区別するために使用される。

【0015】

ビームフォーミングはアンテナアレイに基づく信号前処理技術であり、アンテナアレイ内の各アレイ要素の重み付け係数を調整することによって指向性を有するビームを生成し、それによって、明らかなアレイ利得を得ることができる。したがって、ビームフォーミング技術は、カバレッジの拡大、エッジスループットの改善、及び干渉抑制などの点で大きな利点がある。

【0016】

例えば、航空通信分野では、主な通信手段は衛星通信手段と空対地ブロードバンド通信（ＡＴＧ：Ａｉｒ ｔｏ Ｇｒｏｕｎｄ）手段の２つがある。衛星通信手段はカバレッジが広く、陸地と海洋の両方をカバーできるが、配備と運営コストが高く、ネットワーク遅延が長い。空対地ブロードバンド通信手段は陸上でのみ配備できるが、低コスト、速度が速く、遅延が小さく、技術のアップグレードが早いなどのメリットがある。

【0017】

ＡＴＧ通信システムはカスタマイズされた無線送受信設備を採用し、飛行航路や特定の空域に沿って地上ネットワーク機器と対空アンテナを架設し、地対空通信リンクを確立し、さらにインターネットに接続する。キャビン内では、搭載ＡＴＧ設備が乗客に無線ＬＡＮデータビジネスを提供し、ユーザはＷｉ－Ｆｉを通じて搭載ＡＴＧ設備と接続することができる。キャビン外では、地上ネットワーク機器は、搭載ＡＴＧ設備と通信リンクを確立する。

【0018】

複雑な空対地通信環境では、１つのセルの半径が３００ｋｍに達し、プリコーディングマトリクスインディケータ（ＰＭＩ：Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）のみを使用してビームフォーミングを行うことにより生成される狭いビームは、ユーザとネットワーク機器の距離が離れるにつれて、ビーム拡散が大きくなり、単位カバー空間当たりのエネルギーが減少し、最終的な電力は通信の要件を満たさなくなるため、ＡＴＧ通信システムでは、超遠距離カバーを達成するために、より狭いビームを必要とし、エネルギーをより集中させることが必要とされる。

【0019】

全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に基づいて到来方向（ＤＯＡ：Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）角度を計算してビームフォーミングを行う場合、ネットワーク機器と飛行機の相対位置から算出されるＤＯＡ角度の精度が１°に達し、プリコーディングマトリクスインディケータから算出される角度よりも高い精度であり、より狭くエネルギーがより集中したビームを生成することができるが、ＤＯＡアルゴリズムに従ってビームフォーミングを行うと、１つのアンテナ偏波方向に１層のビジネスしかベアラできず、ＡＴＧ通信システムが２層のビジネスデータを送信したい場合、ＤＯＡアルゴリズムだけを使用すると、アンテナ利得の半分を失うことになり、干渉抵抗力が弱く、トラフィックが低くなる。

【0020】

これに基づいて、本願の実施例は、２重偏波ビームフォーミング方法、ネットワーク機器、端末、及び記憶媒体を提供する。ＡＴＧ通信システムは飛行機とネットワーク機器のＧＰＳ情報に基づいて、到来方向（ＤＯＡ：Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）アルゴリズムを用いてネットワーク機器と飛行機との相対位置を計算し、アンテナの放射方向を調整する。地上通信システムは、端末から報告されたＰＭＩを用いて端末とネットワーク機器との相対位置を計算し、ビーム方向を調整し、ビームフォーミング重みを計算することによって、ビームフォーミングを行う。本願の実施例は、ＤＯＡアルゴリズムとＰＭＩ情報とを組み合わせて２重偏波ビームフォーミングを行うことにより、空対地通信において長距離アンテナの電力カバレッジが弱く、２層のデータを伝送する際に干渉抵抗力が弱いという問題を解決することができる。

【0021】

なお、以下の複数の実施例では、図１に示すように、ネットワーク機器１０００と端末２０００とが通信可能に接続されて通信システムが構成される。ネットワーク機器１０００は、基地局（ＮｏｄｅＢ基地局、ｅＮＢ基地局、ｇＮＢ基地局など）であってもよいし、基地局機能を有する他のネットワーク機器１０００であってもよい。例えば、ＡＴＧ通信システムでは、ネットワーク機器１０００は、ｇＮＢ基地局と、コアネットワークと、関連するサーバと、を含み、コアネットワークは、ｇＮＢ基地局を介して端末２０００に通信サービスを提供する。ネットワーク機器１０００は２重偏波アンテナを有し、２重偏波アンテナは２組のアンテナから構成されており、１組のアンテナユニットは通常の垂直偏波アンテナユニットに対して全アンテナアレイが＋４５度回転し、残りの１組のアンテナユニットは－４５度回転しており、この２組のアンテナは垂直偏波となっている。２重偏波のアレイアンテナを用いることにより、アンテナの小型化、信頼性の向上、干渉の低減を効果的に図ることができる。

【0022】

端末２０００は、移動端末機器であってもよいし、非移動端末機器であってもよい。移動端末機器は、携帯電話、タブレット、ノートパソコン、ハンドヘルド、車載端末機器、ウェアラブルデバイス、スーパーモバイルパーソナルコンピュータ、ネットブック、携帯情報端末、カスタマ構内設備（ＣＰＥ：Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｐｒｅｍｉｓｅｒｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ワイヤレスホットスポットデバイス（ＵＦＩ）などであってもよく、非移動端末機器は、パーソナルコンピュータ、テレビ、現金入出金機又は現金自動預け払い機などであってもよく、本願の実施形態は特に限定しない。例えば、ＡＴＧ通信システムでは、端末２０００は、航空制御処理ユニット（ＡＣＰＵ：Ａ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）、ＷＩＦＩホットスポット機器、搭載ＣＰＥなどを含んでもよく、いくつかの実施例では、ＷＩＦＩホットスポット機器はＡＣＰＵを介して搭載ＣＰＥに接続され、飛行機内のノートパソコン、携帯電話などのエンドユーザにインターネットサービスを提供し、搭載ＣＰＥはｇＮＢ基地局と通信可能に接続される。

【0023】

本願の実施例は、地対空通信システム、地上通信システムなどの様々な通信システムに適用することができる。以下では、ＡＴＧ通信システムのみを例として、本願の実施例を詳細に説明する。

【0024】

第１態様では、本願の実施例は、ネットワーク機器用のビームフォーミング方法を提供する。いくつかの実施例では、ネットワーク機器のハードウェア構造は、構成又は性能の違いによって大きく異なり、ネットワーク機器は、１つ又は複数のプロセッサ、少なくとも１つのメモリ、及び少なくとも１つのネットワークインターフェースを含んでもよい。ここで、メモリは、１つ又は複数のオペレーティングシステムを記憶するために使用され、コンピュータプログラムコード及びデータを記憶するために使用される。メモリに記憶されたコンピュータプログラムコードは１つ又は複数のモジュールを含んでもよく、各モジュールは、ネットワーク機器に対応する一連の命令動作を含んでもよい。プロセッサは、メモリ、ネットワークインターフェースと通信し、ネットワーク機器は、ネットワークインターフェースを介してコアネットワークの他の機器や基地局と通信し、プロセッサは、下記の第１態様であるビームフォーミング方法の実施例（図２に示す実施例）においてネットワーク機器によって実行されるステップの全部又は一部を実行するために、メモリにおける一連の命令動作をネットワーク機器上で実行する。ネットワーク機器は２重偏波アンテナを有し、２重偏波アンテナは２組のアンテナから構成されており、１組のアンテナユニットは通常の垂直偏波アンテナユニットに対して全アンテナアレイが＋４５度回転し、残りの１組のアンテナユニットは－４５度回転し、この２組のアンテナは直交偏波となっている。２重偏波のアレイアンテナを用いることにより、アンテナの小型化、信頼性の向上、干渉の低減を効果的に図ることができる。

【0025】

図２に示すように、本願の実施例によるビームフォーミング方法は、ステップＳ１０１～ステップＳ１０６を含む。

【0026】

ステップＳ１０１：到来方向情報を取得する。

【0027】

ステップＳ１０２：到来方向情報に基づいて第１偏波アンテナ方向における第１ビームフォーミング重みを得る。

【0028】

ステップＳ１０３：プリコーディングマトリクスインディケータを取得する。

【0029】

ステップＳ１０４：プリコーディングマトリクスインディケータに基づいて第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を取得する。

【0030】

ステップＳ１０５：第１ビームフォーミング重みと位相差に基づいて、第２偏波アンテナ方向における第２ビームフォーミング重みを得る。

【0031】

ステップＳ１０６：第１ビームフォーミング重みと第２ビームフォーミング重みに基づいてフォーミングビームを生成する。

【0032】

本願の実施例は、到来方向アルゴリズムによって第１偏波方向のビームフォーミングを行うことで、ネットワーク機器のフォーミングビームをより狭くし、エネルギー集中度をより高くし、信号対雑音比を効果的に向上させ、プリコーディングマトリクスインディケータを用いて直交コードブックを構築することにより、第２偏波方向のビームフォーミングを行い、１つの偏波アンテナで２層のデータを送信することを可能とし、各層のデータのアンテナ利得を増加させ、伝送チャネルの干渉抵抗力と伝送トラフィックを効果的に向上させる。

【0033】

いくつかの実施例では、ステップＳ１０１における到来方向情報はＤＯＡ角度情報である。いくつかの実施例では、図３に示すように、ステップＳ１０１は、サブステップとして、ステップＳ２０１とステップＳ２０２を含む。

【0034】

ステップＳ２０１：ネットワーク機器位置情報及び端末位置情報をそれぞれ取得する。

【0035】

ステップＳ２０２：ネットワーク機器位置情報と端末位置情報に基づいて到来方向情報を算出する。

【0036】

いくつかの実施例では、ステップＳ２０１において、ネットワーク機器位置情報及び端末位置情報は、衛星測位技術（例えばＧＰＳ、北斗衛星など）によって取得されてもよい。ネットワーク機器位置情報はＧＰＳ情報であってもよく、北斗衛星測位情報などであってもよく、端末位置情報はＧＰＳ情報であってもよく、北斗衛星測位情報などであってもよい。

【0037】

いくつかの実施例では、ステップＳ２０２において、ネットワーク機器位置情報と端末位置情報に基づいて、幾何学的演算により到来方向情報を得る。例えば、ＡＴＧ通信システムでは、飛行機のＧＰＳ情報（端末位置情報）を受信した後、基地局のＧＰＳ情報（ネットワーク機器位置情報）と合わせて、幾何学的演算によりＤＯＡ角度情報を算出する。

【0038】

いくつかの実施例では、ネットワーク機器位置情報は、ネットワーク機器の経度Ｊ_Ａ、ネットワーク機器の緯度Ｗ_Ｂ、ネットワーク機器の高さＨ_Ａなどを含み、端末位置情報は、端末の経度Ｊ_Ｂ、端末の緯度Ｗ_Ｂ、端末の高さＨ_Ｂなどを含み、到来方向情報は、ピッチ角α、水平角βなどを含む。

【0039】

図４に示すように、いくつかの実施例では、ネットワーク機器位置情報と端末位置情報に基づいて、到来方向情報を算出するステップＳ２０２はステップＳ３０１とステップＳ３０２を含む。

【0040】

ステップＳ３０１：ネットワーク機器位置情報、端末位置情報及び第１計算式によりピッチ角αを算出する。

【0041】

ステップＳ３０２：ネットワーク機器位置情報、端末位置情報及び第２計算式により水平角βを算出する。

【0042】

第１計算式は、余弦定理に基づいて到来方向情報におけるピッチ角αを算出することができる。例えば、第１式は次の通りであってもよい。

【数1】

【0043】

第２計算式は、アークサインアルゴリズムに基づいて、到来方向情報における水平角βを算出することができる。例えば、第２式は次の通りであってもよい。

【数2】

ただし、Ｒは地球の半径、∠ＡＯＢは、地心Ｏを頂点としてネットワーク機器Ａと端末Ｂがなす角度であり、例えば、ＡＴＧ通信システムでは、Ａは基地局（ネットワーク機器）、Ｏは地心、Ｂは飛行機（端末）であり、｜ＡＢ｜は基地局と飛行機の距離であり、∠ＡＯＢは基地局、地心、飛行機の３点がなす角度である。

【0044】

いくつかの実施例では、基地局（ネットワーク機器）セルが確立された後、一定周期（例えば２４時間）ごとに、又は基地局ＧＰＳ情報が変更された後に、基地局位置情報のリアルタイム性及び正確性を確保するために、基地局はＧＰＳ情報を更新する。飛行機（端末）がセルにアクセスした後、端末は、端末位置情報のリアルタイム性及び正確性を確保するために、端末のＧＰＳ情報（緯度経度、地上高度、高度や時間を含む）などのパラメータを一定周期（例えば１秒）ごとに報告する。例えば、ＡＴＧ通信システムでは、飛行機（端末）がセルにアクセスした後、飛行機のＣＰＥは、１秒毎に飛行機ＧＰＳ情報を基地局に送信する。

【0045】

本願の実施例では、ネットワーク機器位置情報及び端末位置情報を取得し、到来方向情報を算出することにより、どの端末が動作しているか、端末が置かれている方向を推定し、計算方法が簡単で、精度が高い（ＤＯＡ角度精度は１°まで）。

【0046】

図５に示すように、いくつかの実施例では、到来方向情報に基づいて第１偏波アンテナ方向における第１ビームフォーミング重みを得るステップＳ１０２は、サブステップとして、ステップＳ４０１とステップＳ４０２を含む。

【0047】

ステップＳ４０１：到来方向情報に基づいて、ステアリングベクトル共役テーブルを調べてステアリングベクトルを得る。

【0048】

ステップＳ４０２：ステアリングベクトルについて演算を行い、第１ビームフォーミング重みを得る。

【0049】

いくつかの実施例では、ステップＳ４０１において、まず、具体的なアンテナレイアウトからステアリングベクトル共役テーブルを決定する。異なるアンテナレイアウトは異なるステアリングベクトル共役テーブルを有し、ステアリングベクトル共役テーブルにはステアリングベクトルと到来方向情報との対応関係が含まれており、到来方向情報に基づいてステアリングベクトル共役テーブルを問い合わせることでステアリングベクトルが得られる。

【0050】

いくつかの実施例では、ステアリングベクトルについて演算を行い、第１ビームフォーミング重みを得るステップＳ４０２は具体的には以下のとおりである。第１ビームフォーミング重みは、ステアリングベクトルと基礎マトリクス（例えば、単位マトリクス）との数量積に等しく、第１ビームフォーミング重みは、ステアリングベクトルに基づいて演算を行うことにより得られる。

【0051】

いくつかの実施例では、到来方向情報と第３計算式によりＤＯＡ一重偏波方向（第１偏波アンテナ方向）のフォーミング重みＷ_ＤＯＡを得る。第３計算式は

【数3】

であり、ここで、ａ（α，β）は到来方向情報におけるピッチ角αと水平角βとから生成されるフォーミングマトリクスであり、フォーミングマトリクスａ（α，β）はステアリングベクトルと基礎マトリクス（例えば、単位マトリクス）との数量積であり、フォーミング重みＷ_ＤＯＡはフォーミングマトリクスの共役に等しく、すなわち、

【数4】

であり、具体的なフォーミング重みの値は偏波アンテナのハードウェアレイアウトに関連する。

【0052】

本願の実施例は、到来方向情報に基づいてビームフォーミングを行い、基地局と飛行機との相対位置に基づいて算出されるＤＯＡ角度の精度は１°に達し、より狭くよりエネルギーの集中したビームを生成することができる。

【0053】

図６に示すように、いくつかの実施例では、プリコーディングマトリクスインディケータに基づいて第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を取得するステップＳ１０４はステップＳ５０１とステップＳ５０２を含む。

【0054】

ステップＳ５０１：プリコーディングマトリクスインディケータに基づいてプリコーディングインデックス値を得る。

【0055】

ステップＳ５０２：プリコーディングインデックス値に基づいて第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を算出する。

【0056】

いくつかの実施例では、ステップＳ５０１において、プリコーディングマトリクスインディケータは端末からのものである。すなわち、端末はプリコーディングマトリクスインディケータ（ＰＭＩ情報）を測定した後、ネットワーク機器に報告して伝送する。ネットワーク機器はプリコーディングマトリクスインディケータに基づいてプリコーディングインデックス値ｉ_２を得る。いくつかの実施例では、コードブックに基づくプリコーディング技術のプリコーディングマトリクスは端末で生成され、すなわち、端末は受信したパイロット情報に基づいてチャネル状態情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を推定して取得し、あらかじめ設計されたプリコーディングマトリクスのコードブックから、所定の基準に従って最適又は次善のプリコーディングマトリクスを選択し、最後に、フィードバックリンクを介して選択されたプリコーディングマトリクスのインデックス値ｉ_２を伝達する。１セットのコードブックの適用シーンが比較的具体的で固定的であり、かつ異なるシーンにおけるコードブックの設計の差異が大きい。

【0057】

いくつかの実施例では、プリコーディングインデックス値ｉ_２に基づいて第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を得るステップＳ５０２は、具体的には、プリコーディングインデックス値ｉ_２及び第４計算式により第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を算出し、第４計算式は次のとおりである。

【数5】

【0058】

伝送データのレイヤ数ｉｌａｙｅｒが１層である場合、

【数6】

であり、伝送データのレイヤ数ｉｌａｙｅｒが２層である場合、

【数7】

である。
ただし、φは第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差であり、ｊは虚数単位であり、ｅは自然数対数の底である。

【0059】

いくつかの実施例では、プリコーディングインデックス値ｉ_２に基づいて第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を算出するステップＳ５０２は、具体的には、プリコーディングインデックス値ｉ_２及び第５計算式により、第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を得て、第５計算式は次のように表される。

【数8】

ただし、φ（ｉｌａｙｅｒ）は第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差であり、ｉｌａｙｅｒは伝送データのレイヤ数であり、Ｗ_ｐｍｉはＰＭＩ情報から生成されるプリコーディングベクトルである。プリコーディングベクトルＷ_ｐｍｉに対して複数の位相角を求めると、位相差φ（ｉｌａｙｅｒ）が得られ、すなわち

【数9】

である。例えば、算出された位相差が９０°又は２７０°であれば、位相差に基づいて直交コードブックを構築することにより、１つの偏波アンテナで２層のデータを送信することが可能になる。

【0060】

本願の実施例では、ＰＭＩ情報を利用して第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を計算することで、後続の直交コードブックの構築を容易にし、さらに、１つの偏波アンテナで２層のデータを送信することを可能とし、各層のデータのアンテナ利得を増加させ、干渉抵抗力を向上させる。

【0061】

図７に示すように、いくつかの実施例では、第１ビームフォーミング重みと位相差に基づいて、第２偏波アンテナ方向における第２ビームフォーミング重みを得るステップ１０５はステップＳ６０１を含む。

【0062】

ステップＳ６０１：第１ビームフォーミング重みＷ_ＤＯＡ、位相差及び第２計算式により、第２偏波アンテナ方向における第２ビームフォーミング重み

【数10】

を算出する。

【0063】

第２計算式は次のとおりである。

【数11】

ただし、φ（ｉｌａｙｅｒ）は第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差であり、ｉｌａｙｅｒは伝送データのレイヤ数である。

【0064】

本願の実施例では、第１ビームフォーミング重みＷ_ＤＯＡと位相差を用いて、第１偏波アンテナ方向における第１ビームフォーミング重みと直交するコードブックを第２偏波アンテナ方向における第２ビームフォーミング重み

【数12】

として構築することにより、１つの偏波アンテナで２層のデータを送信することを可能とし、各層のデータのアンテナ利得を増加させ、干渉抵抗力を向上させる。

【0065】

図８に示すように、いくつかの実施例では、第１ビームフォーミング重みと第２ビームフォーミング重みに基づいてフォーミングビームを生成するステップＳ１０６はステップＳ７０１とステップＳ７０２を含む。

【0066】

ステップＳ７０１：第１ビームフォーミング重みと第２ビームフォーミング重みを正規化処理して、正規化合成重みを得る。

【0067】

ステップＳ７０２：正規化合成重みに基づいてフォーミングビームを生成する。

【0068】

いくつかの実施例では、ネットワーク機器の送信信号の合計電力は、送信データ層の数が増加するにつれて増加し、実際のネットワーク機器送信電力は、合理的な範囲内に制御される必要がある。ネットワーク機器の送信信号電力を合理的な範囲内にするためには、ステップＳ７０１及びステップＳ７０２を実行することによって送信信号電力を正規化する必要がある。

【0069】

いくつかの実施例では、第１ビームフォーミング重みと第２ビームフォーミング重みを正規化処理して、正規化合成重みを得るステップＳ７０１は、具体的には、第３計算式を用いて、第１ビームフォーミング重みと第２ビームフォーミング重みを正規化処理して、正規化合成重みを得る。

【0070】

第３計算式は次のとおりである。

【数13】

ただし、Ｗ_ｂｆは正規化合成重みであり、ランクインディケータ（ＲＩ：Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は、伝送データのレイヤ数に対応するレイヤインディケータである。

【0071】

いくつかの実施例では、ＲＩは、端末が測定して報告する情報である。

【0072】

いくつかの実施例では、ステップＳ１０６を実行することにより、送信信号電力を正規化する。ネットワーク機器の送信信号電力を合理的な範囲内に制御するとともに、２重偏波アンテナを用いて２層データを送信することを実現することによって、各層のデータのアンテナ利得を増加させ、干渉抵抗力を向上させる。実際の適用過程において、送信すべきデータビジネスを２つに分割し、それぞれ互いに直交するコードブックでビームフォーミングを行うことができ、伝送の際にこの２層のデータビジネスは互いに干渉せず、このように伝送されるビジネスは１層から２層に向上し、このように、トラフィックの向上が図られる。

【0073】

以下、完全なシーンを例にして説明する。この例では、本例はＡＴＧ通信システムに適用され、ネットワーク機器は基地局（５Ｇ基地局）、端末は飛行機である。この例では、５Ｇ＿ＡＴＧが最初のアクセスを完了し、飛行機のＧＰＳ情報を受信した後、基地局のＧＰＳ情報と組み合わせてＤＯＡ角度情報を計算し、アンテナの単一偏波重みを取得する必要がある。基地局は端末からＰＭＩ情報の報告を受け取った後、ＤＯＡ角度と組み合わせてアンテナの２重偏波フォーミングを行う。具体的には、ステップＳ８０１～ステップＳ８０８を含む。

【0074】

ステップＳ８０１：セルが確立された後、２４時間毎に、又は基地局のＧＰＳが変更された後に、基地局はＧＰＳ情報を更新する。

【0075】

ステップＳ８０２：飛行機がセルにアクセスした後、搭載ＣＰＥは、飛行機のＧＰＳ情報（緯度経度、地上高、高度や時間を含む）などのパラメータを１秒ごとに基地局に報告する。

【0076】

ステップＳ８０３：基地局及び飛行機のＧＰＳ情報に基づいて飛行機のＤＯＡピッチ角α及び水平角βを算出する。具体的な計算方式は、上記したステップＳ３０１及びステップＳ３０２を参照することができる。

【0077】

ステップＳ８０４：ＤＯＡ角度情報に基づいてＤＯＡ単一偏波方向（第１偏波方向）のフォーミング重み

【数14】

を算出し、具体的なフォーミング重みの値はアンテナハードウェアに応じて決定する。具体的な計算方法は、上記したステップＳ４０１及びステップＳ４０２を参照することができる。

【0078】

ステップＳ８０５：飛行機は測定されたＰＭＩメッセージを報告する。

【0079】

ステップＳ８０６：報告されたＰＭＩに基づいて偏波アンテナ間の位相差

【数15】

を計算する。ここで、ｉｌａｙｅｒは伝送データのレイヤ数であり、Ｗ_ｐｍｉはＰＭＩ情報から生成されたプリコーディングベクトルであり、ｉ_２はプリコーディングインデックス値である。具体的な計算方式は、上記したステップＳ５０１及びステップＳ５０２を参照することができる。

【0080】

ステップＳ８０７：位相差と算出されたＤＯＡ偏波方向のフォーミング重みに基づいて、他の偏波方向のフォーミング重み

【数16】

を算出する。

【0081】

ステップＳ８０８：アンテナインデックス合成重みに基づいて、スケジュールレベル数で電力正規化処理を行い、アンテナの２重偏波フォーミングを完了する。具体的な処理については、上記したステップＳ７０１及びステップＳ７０２を参照することができる。

【0082】

第２態様は、ネットワーク機器と通信可能に接続された端末用のビームフォーミング方法である。端末は、移動端末機器であってもよいし、非移動端末機器であってもよい。移動端末機器は、携帯電話、タブレット、ノートパソコン、ハンドヘルド、車載端末機器、ウェアラブルデバイス、スーパーモバイルパーソナルコンピュータ、ネットブック、携帯情報端末、カスタマ構内設備（ＣＰＥ：Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｐｒｅｍｉｓｅｒｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ワイヤレスホットスポットデバイス（ＵＦＩ）などであってもよく、非移動端末機器は、パーソナルコンピュータ、テレビ、現金入出金機又は現金自動預け払い機などであってもよく、本願の実施形態は特に限定しない。例えば、ＡＴＧ通信システムでは、端末は、航空制御処理ユニット（ＡＣＰＵ：Ａ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）、ＷＩＦＩホットスポット機器、搭載ＣＰＥなどを含んでもよく、いくつかの実施例では、ＷＩＦＩホットスポット機器はＡＣＰＵを介して搭載ＣＰＥに接続され、飛行機内のノートパソコン、携帯電話などのエンドユーザにインターネットサービスを提供し、搭載ＣＰＥはｇＮＢ基地局と通信可能に接続される。

【0083】

図９に示すように、本願の実施例によるビームフォーミング方法はステップＳ９０１とステップＳ９０２を含む。

【0084】

ステップＳ９０１：端末位置情報を取得する。

【0085】

ステップＳ９０２：ネットワーク機器に端末位置情報を送信して、ネットワーク機器に第１態様に記載のビームフォーミング方法を実行させる。

【0086】

いくつかの実施例では、端末位置情報は、ＧＰＳ情報であってもよく、北斗衛星測位情報などであってもよい。端末は、ネットワーク機器信号がカバーするセルに入った後、ステップＳ８０１を定期的に実行し、端末位置情報を取得してネットワーク機器に送信する。例えば、ＡＴＧ通信システムにおいて、飛行機（端末）がセルにアクセスした後、飛行機は、端末位置情報のリアルタイム性及び正確性を確保するために、端末のＧＰＳ情報（緯度経度、地上高、高度や時間を含む）などのパラメータを一定周期（例えば１秒）ごとにネットワーク機器に報告する。例えば、ＡＴＧ通信システムでは、飛行機（端末）がセルにアクセスした後、飛行機の搭載ＣＰＥは、１秒毎に飛行機ＧＰＳ情報を基地局に送信する。

【0087】

いくつかの実施例では、第１態様のビームフォーミング方法のように、ネットワーク機器が端末から端末位置情報を受信した後、ビームフォーミングが完了する。例えば、ネットワーク機器は、第１態様に記載のステップＳ１０１～ステップＳ１０６のようなビームフォーミング方法を実行することができる。

【0088】

本願の実施例は、端末位置情報を収集し、端末位置情報をネットワーク機器に送信することにより、ネットワーク機器のフォーミングビームをより狭くし、エネルギー集中度をより高くし、信号対雑音比を効果的に向上させる。

【0089】

いくつかの実施例では、端末位置情報は、端末の経度Ｊ_Ｂ、端末の緯度Ｗ_Ｂ、端末の高さＨ_Ｂなどを含む。ネットワーク機器は、ネットワーク機器位置情報と端末位置情報に基づいて、幾何学的演算により到来方向情報を得ることができる。

【0090】

図１０に示すように、いくつかの実施例では、第２態様のビームフォーミング方法は、ステップＳ１００１とステップＳ１００２をさらに含む。

【0091】

ステップＳ１００１：プリコーディングマトリクスインディケータを測定する。

【0092】

ステップＳ１００２：ネットワーク機器にプリコーディングマトリクスインディケータを送信する。

【0093】

いくつかの実施例では、端末機器は、ステップＳ１００１及びステップＳ１００２を実行することによって、ネットワーク機器にプリコーディングマトリクスインディケータを送信し、ネットワーク機器は、端末機器からＰＭＩ情報を受信し、ＰＭＩ情報を利用して直交コードブックを構築し、１つの偏波アンテナで２層のデータを送信することを可能とし、各層のデータのアンテナ利得を増加させ、干渉抵抗力を向上させる。具体的な実現ステップは、第１態様のステップＳ１０１～ステップＳ１０６の説明を参照することができるが、ここでは詳しく説明しない。

【0094】

いくつかの実施例では、端末機器はランクインディケータ（ＲＩ：Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を測定し、ネットワーク機器が正規化処理を実行するためにＲＩ情報をネットワーク機器に送信する。具体的なステップは、ステップＳ７０１及びステップＳ７０２の第１態様に記載されており、ここでは詳しく説明しない。

【0095】

第３態様では、図１１に示すように、本願の実施例は、第１メモリ１００２と、第１プロセッサ１００１と、第１メモリ１００２上に記憶され、第１プロセッサ１００１上で実行可能なプログラムと、を含み、プログラムは第１プロセッサ１００１によって実行されると、第１態様に記載のビームフォーミング方法を実現するネットワーク機器を提供する。

【0096】

いくつかの実施例では、ネットワーク機器は、基地局（ＮｏｄｅＢ基地局、ｅＮＢ基地局、ｇＮＢ基地局など）であってもよいし、基地局機能を有する他のネットワーク機器であってもよい。例えば、ＡＴＧ通信システムでは、ネットワーク機器は、ｇＮＢ基地局と、コアネットワークと、関連するサーバと、を含み、コアネットワークは、ｇＮＢ基地局を介して端末に通信サービスを提供する。ネットワーク機器は２重偏波アンテナを有し、２重偏波アンテナは２組のアンテナから構成されており、１組のアンテナユニットは通常の垂直偏波アンテナユニットに対して全アンテナアレイが＋４５度回転し、残りの１組のアンテナユニットは－４５度回転しており、この２組のアンテナは垂直偏波となっている。２重偏波のアレイアンテナを用いることにより、アンテナの小型化、信頼性の向上、干渉の低減を効果的に図ることができる。

【0097】

第１プロセッサ１００１は、例えば、アプリケーションプロセッサ（ＡＰ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、変復調プロセッサ、グラフィックスプロセッサ（ＧＰＵ：ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、画像信号プロセッサ（ＩＳＰ：ｉｍａｇｅ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、コントローラ、メモリ、ビデオコーデック、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ベースバンドプロセッサ、及び／又はニューラルネットワークプロセッサ（ＮＰＵ：ｎｅｕｒａｌ－ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）など、１つ又は複数の処理ユニットを含んでもよい。ここで、異なる処理ユニットは、独立したデバイスであってもよいし、１つ又は複数のプロセッサに統合されていてもよい。

【0098】

いくつかの実施例では、ネットワーク機器は、第１メモリ１００２と、第１プロセッサ１００１と、第１メモリ１００２上に記憶され、第１プロセッサ１００１上で実行可能なプログラムと、を含み、プログラムは第１プロセッサ１００１によって実行されると、第１態様のステップＳ１０１～Ｓ１０５のようなビームフォーミング方法、又は第１態様のステップＳ１０１～Ｓ１０６のようなビームフォーミング方法を実現する。

【0099】

第４態様では、図１２に示すように、本願の実施例は、第２メモリ２００２と、第２プロセッサ２００１と、第２メモリ２００２上に記憶され、第２プロセッサ２００１上で実行可能なプログラムと、を含み、前記プログラムは第２プロセッサ２００１によって実行されると、第２態様のような方法を実現する端末を提供する。

【0100】

いくつかの実施例では、端末は、移動端末機器であってもよいし、非移動端末機器であってもよい。移動端末機器は、携帯電話、タブレット、ノートパソコン、ハンドヘルド、車載端末機器、ウェアラブルデバイス、スーパーモバイルパーソナルコンピュータ、ネットブック、携帯情報端末、カスタマ構内設備（ＣＰＥ：Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｐｒｅｍｉｓｅｒｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ワイヤレスホットスポットデバイス（ＵＦＩ）などであってもよく、非移動端末機器は、パーソナルコンピュータ、テレビ、現金入出金機又は現金自動預け払い機などであってもよく、本願の実施形態は特に限定しない。例えば、ＡＴＧ通信システムでは、端末は、航空制御処理ユニット（ＡＣＰＵ：Ａ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）、ＷＩＦＩホットスポット機器、搭載ＣＰＥなどを含んでもよく、いくつかの実施例では、ＷＩＦＩホットスポット機器はＡＣＰＵを介して搭載ＣＰＥに接続され、飛行機内のノートパソコン、携帯電話などのエンドユーザにインターネットサービスを提供し、搭載ＣＰＥはｇＮＢ基地局と通信可能に接続される。

【0101】

第２プロセッサ２００１は、例えば、アプリケーションプロセッサ（ＡＰ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、変復調プロセッサ、グラフィックスプロセッサ（ＧＰＵ：ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、画像信号プロセッサ（ＩＳＰ：ｉｍａｇｅ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、コントローラ、メモリ、ビデオコーデック、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ベースバンドプロセッサ、及び／又はニューラルネットワークプロセッサ（ＮＰＵ：ｎｅｕｒａｌ－ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）など、１つ又は複数の処理ユニットを含んでもよい。ここで、異なる処理ユニットは、独立したデバイスであってもよいし、１つ又は複数のプロセッサに統合されていてもよい。

【0102】

いくつかの実施例では、端末は、第２メモリ２００２と、第２プロセッサ２００１と、第２メモリ２００２上に記憶され、第２プロセッサ２００１上で実行可能なプログラムと、を含み、プログラムは第２プロセッサ２００１によって実行されると、第２態様のステップＳ９０１及びステップＳ９０２のような方法、又は、第２態様のステップＳ９０１、ステップＳ９０２、ステップＳ１００１、ステップＳ１００２の方法を実現する。

【0103】

第５態様では、本願の実施例は、１つ又は複数のプロセッサによって実行されて、
第１態様に記載のビームフォーミング方法、又は第２態様に記載のビームフォーミング方法を実現する１つ又は複数のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶のための記憶媒体をさらに提供する。

【0104】

本願の実施例は、到来方向情報を取得するステップと、前記到来方向情報に基づいて第１偏波アンテナ方向における第１ビームフォーミング重みを得るステップと、プリコーディングマトリクスインディケータを取得するステップと、前記プリコーディングマトリクスインディケータに基づいて、前記第１偏波アンテナ方向と第２偏波アンテナ方向との位相差を取得するステップと、前記第１ビームフォーミング重みと前記位相差に基づいて、第２偏波アンテナ方向における第２ビームフォーミング重みを得るステップと、前記第１ビームフォーミング重みと前記第２ビームフォーミング重みに基づいてフォーミングビームを生成するステップと、を含む。本願の実施例は、到来方向アルゴリズムによって第１偏波方向のビームフォーミングを行うことで、ネットワーク機器のフォーミングビームをより狭くし、エネルギー集中度をより高くし、信号対雑音比を効果的に向上させ、プリコーディングマトリクスインディケータを用いて第２偏波方向のビームフォーミングを構築することで、１つの偏波アンテナで２層のデータを送信することを可能とし、各層のデータのアンテナ利得を増加させ、伝送チャネルの干渉抵抗力と伝送トラフィックを効果的に向上させる。

【0105】

当業者であれば、上記で開示された方法におけるステップの全部又は一部、システム、機器の機能モジュール／ユニットが、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、及びそれらの適切な組み合わせとして実装されてもよいことを理解する。

【0106】

ハードウェアの実施形態では、上記の説明に記載された機能モジュール／ユニット間の区分は、必ずしも物理的な構成要素の区分に対応するものではなく、例えば、１つの物理的な構成要素は複数の機能を有していてもよいし、複数の物理的な構成要素は協働して１つの機能又はステップを実行していてもよい。物理的な構成要素の一部又はすべては、中央プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサなどのプロセッサによって実行されるソフトウェアとして、又はハードウェアとして、又は特定用途向け集積回路などの集積回路として実装されてもよい。このようなソフトウェアは、コンピュータ記憶媒体（又は非一時的媒体）及び通信媒体（又は一時的媒体）を含むことができるコンピュータ読み取り可能な媒体に配置されてもよい。当業者に周知のように、コンピュータ記憶媒体という用語は、情報（例えば、コンピュータ読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータ）を記憶するための任意の方法又は技術において実施される、揮発性及び不揮発性の、取り外し可能な、及び取り外し不可能な媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ又は他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）又は他の光ディスク記憶装置、磁気カートリッジ、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶装置、又は所望の情報を記憶するために使用することができ、コンピュータによってアクセスすることができる他の任意の媒体を含むが、これらに限定されない。さらに、通信媒体は、通常、コンピュータ読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュールや、搬送波又は他の送信機構のような変調データ信号中の他のデータを含み、任意の情報配信媒体を含み得ることが当業者には周知である。

【0107】

以上は本願の好ましい実施例を具体的に説明したが、本願は上記の実施形態に限定されるものではなく、当業者は本願の精神に反しないことなく様々な均等な変形や置換を行うことができ、これらの均等な変形や置換はいずれも本願の請求項によって定められる範囲内に含まれるものとする。

【符号の説明】

【0108】

ネットワーク機器１０００、端末２０００、第１プロセッサ１００１、第１メモリ１００２、第２プロセッサ２００１、第２メモリ２００２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】