特表 2022-540924 マルチパス通信システムにおける伝播角度推定

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-20

(54)【発明の名称】マルチパス通信システムにおける伝播角度推定

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/26 20060101AFI20220912BHJP

   G06N 3/04 20060101ALI20220912BHJP

   G06N 3/08 20060101ALI20220912BHJP

【ＦＩ】

H04L27/26 320

G06N3/04

G06N3/08

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022502597

(86)(22)【出願日】2020-06-11

(85)【翻訳文提出日】2022-01-14

(86)【国際出願番号】 US2020037160

(87)【国際公開番号】W WO2021011130

(87)【国際公開日】2021-01-21

(31)【優先権主張番号】62/874,079

(32)【優先日】2019-07-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/585,400

(32)【優先日】2019-09-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】507364997

【氏名又は名称】サイプレス セミコンダクター コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】Ｃｙｐｒｅｓｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

【住所又は居所原語表記】１９８ Ｃｈａｍｐｉｏｎ Ｃｏｕｒｔ， Ｓａｎ Ｊｏｓｅ， ＣＡ ９５１３４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】エイダン スミス

(72)【発明者】

【氏名】キラン ウルン

(72)【発明者】

【氏名】ヴィクター シミレイスキー

(72)【発明者】

【氏名】カメシュ メダパリ

(57)【要約】

システムは、マルチキャリアのマルチアンテナ通信システムにおいて周波数依存性のチャネル推定値またはビームフォーミングフィードバックを受信するように構成された送受信機と、当該送受信機に結合されており、チャネル推定値またはビームフォーミングフィードバックの表現を用いてマルチパス反射のパラメータを推定し、かつ送受信機についての送信補正係数を生成するように構成された多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワークコンポーネントとを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

システムであって、前記システムは、
マルチキャリアのマルチアンテナ通信システムにおいて周波数依存性のチャネル推定値またはビームフォーミングフィードバックを受信するように構成された送受信機と、
前記送受信機に結合されており、前記チャネル推定値または前記ビームフォーミングフィードバックの表現を用いてマルチパス反射のパラメータを推定し、かつ、前記送受信機の送信補正係数を生成するように構成された多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワーク（ＦＦＮＮ）コンポーネントと、
を備えたシステム。

【請求項2】

前記システムは、
前記送受信機および前記ＦＦＮＮに結合されたプロセッサと、
前記プロセッサおよび前記ＦＦＮＮに結合されたメモリと、
をさらに備え、
前記プロセッサは、前記チャネル推定値から、複数のキャリア周波数についての周波数依存性のｎ行ｍ列Ｈ行列振幅および位相データを抽出し、または、前記ビームフォーミングフィードバックから、前記複数のキャリア周波数についての周波数依存性のｎ行ｍ列Ｖ行列振幅および位相データを抽出するように構成されており、ｎは、前記通信システムにおける送信アンテナの数であり、ｍは、前記通信システムにおける受信アンテナの数であり、ｍとｎとの積は、前記通信システムにおけるチャネルの数であり、
前記メモリは、前記ＦＦＮＮについての重み、バイアスおよび活性化関数を格納し、前記マルチパス反射の推定パラメータを格納し、
前記プロセッサは、前記マルチパス反射の推定パラメータに基づいて送信チャネルの位相および振幅を調整するようにさらに構成されている、
請求項１記載のシステム。

【請求項3】

前記プロセッサ、前記ＦＦＮＮ、前記メモリおよび通信バスは、システムオンチップ（ＳＯＣ）を備える、
請求項２記載のシステム。

【請求項4】

前記送受信機、前記プロセッサ、前記ＦＦＮＮおよび前記メモリは、ＩＥＥＥ８０２互換Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントを備える、
請求項２記載のシステム。

【請求項5】

前記プロセッサは、さらに、前記Ｈ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいて前記Ｈ行列データをＩ／Ｑ平面における周波数依存性のＨスピログラフに変換し、または、前記Ｖ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいて前記Ｖ行列データを前記Ｉ／Ｑ平面における周波数依存性のＶスピログラフに変換するように構成されている、
請求項２記載のシステム。

【請求項6】

前記ＦＦＮＮは、各キャリア周波数におけるＨスピログラフの同位相データおよび直交位相データを入力ベクトルとして受信し、前記Ｈスピログラフの特性に基づいて、有効伝播角度、各チャネルの有効チャネル減衰、および各チャネルの有効チャネル遅延を出力するように構成されており、
前記ＦＦＮＮは、各キャリア周波数におけるＶスピログラフの同位相データおよび直交位相データを入力ベクトルとして受信し、かつ前記Ｖスピログラフの特性に基づいて、選択された基準チャネルに対する、有効伝播角度、および各チャネルの相対遅延および相対減衰を出力するように構成されている、
請求項５記載のシステム。

【請求項7】

マルチパス反射のないチャネルについてのＨスピログラフは、前記送受信機のフロントエンドにおけるアナログチェーン不整合および前記チャネルの照準線（ＬＯＳ）伝播角度によって決定される位置を有するＩ／Ｑ平面における単一の点を有する、
請求項５記載のシステム。

【請求項8】

１つのマルチパス反射を有するチャネルについてのＨスピログラフは、中心、半径、および均一に離間されたキャリア周波数点を有する弧スパンを有するＩ／Ｑ平面における円弧を有し、
前記円弧の中心の位置は、前記送受信機のフロントエンドにおけるアナログチェーン不整合および照準線（ＬＯＳ）伝播角度によって決定され、
前記円弧の半径は、ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の大きさによって決定され、
前記円弧のスパンは、前記ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の位相、および前記ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の伝播角度によって決定される、
請求項５記載のシステム。

【請求項9】

１つのマルチパス反射を有するすべてのチャネルについてのＨスピログラフは、回転および並進のもとで合同である、
請求項８記載のシステム。

【請求項10】

マルチパス反射のないチャネルについてのＶスピログラフは、前記送受信機のフロントエンドにおけるアナログチェーン不整合および照準線（ＬＯＳ）伝播角度によって決定される位置を有するＩ／Ｑ平面における単一の点を有する、
請求項５記載のシステム。

【請求項11】

１つのマルチパス反射を有するチャネルについてのＶスピログラフは、中心、半径、および不均一に離間されたキャリア周波数を有する弧スパンを有するＩ／Ｑ平面における円弧を有し、
前記円弧の中心の位置、前記円弧の半径および前記円弧のスパンは、前記送受信機のフロントエンドにおけるアナログチェーン不整合、前記チャネルの照準線（ＬＯＳ）伝播角度、ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の大きさ、前記ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の位相によって、および前記ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の伝播角度によって決定される、
請求項５記載のシステム。

【請求項12】

選択された基準チャネルに対する、１つのマルチパス反射を有するすべてのチャネルについてのＶスピログラフは、並進、回転および半径方向スケーリングのもとで類似している、
請求項１１記載のシステム。

【請求項13】

２つまたはより多くのマルチパス反射を有するチャネルについてのＨスピログラフは、前記Ｉ／Ｑ平面における複合ハイポサイクロイドを有する、
請求項５記載のシステム。

【請求項14】

２つのマルチパス反射を有するすべてのチャネルについてのＨスピログラフは、１回の並進および１回の回転のもとで合同である、
請求項１３記載のシステム。

【請求項15】

２つのマルチパス反射を有するチャネルについてのＶスピログラフは、前記Ｉ／Ｑ平面における非対称トレースを有し、選択された基準チャネルに対する、２つのマルチパス反射を有するすべてのチャネルについてのＶスピログラフは、スケーリング、回転およびリサンプリングのもとで類似している、
請求項５記載のシステム。

【請求項16】

方法であって、
マルチキャリアのマルチアンテナ通信システムにおける送受信機において、複数のキャリア周波数についてのチャネル推定値およびビームフォーミング推定値のうちの１つを受信するステップと、
多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワーク（ＦＦＮＮ）により、前記チャネル推定値または前記ビームフォーミングフィードバックの表現を用いてマルチパス反射のパラメータを推定するステップと、
マルチパス反射の推定パラメータに基づいてチャネル送信の位相および振幅を調整するステップと、
を含む方法。

【請求項17】

前記方法は、
前記チャネル推定値から、プロセッサにおいて、複数のキャリア周波数についての周波数依存性のｎ行ｍ列Ｈ行列振幅および位相データを抽出するステップ、または
前記ビームフォーミングフィードバックから、前記複数のキャリア周波数についての周波数依存性のｎ行ｍ列Ｖ行列振幅および位相データを抽出するステップ
をさらに含み、
ｎは、前記通信システムにおける送信アンテナの数であり、ｍは、前記通信システムにおける受信アンテナの数であり、ｍとｎとの積は、前記通信システムのチャネル数であり、
前記プロセッサおよび前記ＦＦＮＮに結合されたメモリに、前記ＦＦＮＮについての重み、バイアスおよび活性化関数が格納され、前記マルチパス反射の推定パラメータが格納される、
請求項１６記載の方法。

【請求項18】

前記方法は、前記プロセッサにおいて、前記Ｈ行列データを、前記Ｈ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいてＩ／Ｑ平面における周波数依存性のＨスピログラフに変換するステップ、または、前記Ｖ行列データを、前記Ｖ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいて前記Ｉ／Ｑ平面における周波数依存性のＶスピログラフに変換するステップをさらに含む、
請求項１７記載の方法。

【請求項19】

前記方法は、前記ＦＦＮＮにおいて、各キャリア周波数におけるＨスピログラフの同位相データおよび直交位相データを入力ベクトルとして受信し、前記Ｈスピログラフの特性に基づいて、有効伝播角度、各チャネルの有効チャネル減衰、および有効チャネル遅延を出力するステップ、または
前記ＦＦＮＮにおいて、各周波数におけるＶスピログラフの同位相データおよび直交位相データを入力ベクトルとして受信し、前記Ｖスピログラフの特性に基づいて、選択された基準チャネルに対する、有効伝播角度および各チャネルの相対遅延および相対減衰を出力するステップ
をさらに含む、
請求項１８記載の方法。

【請求項20】

マルチパス反射のないチャネルについてのＨスピログラフは、前記送受信機のフロントエンドのアナログチェーン不整合および前記チャネルの照準線（ＬＯＳ）伝播角度によって決定される位置を有するＩ／Ｑ平面における単一の点を有する、
請求項１８記載の方法。

【請求項21】

１つのマルチパス反射を有するチャネルについてのＨスピログラフは、中心、半径、および均一に離間されたキャリア周波数点を有する弧スパンを有するＩ／Ｑ平面における円弧を有し、
前記円弧の中心の位置は、前記送受信機のフロントエンドにおけるアナログチェーン不整合および照準線（ＬＯＳ）伝播角度によって決定され、
前記円弧の半径は、ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の強さによって決定され、
前記円弧のスパンは、前記ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の位相、および前記ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の伝播角度によって決定される、
請求項１８記載の方法。

【請求項22】

１つのマルチパス反射を有するすべてのチャネルについてのＨスピログラフは、回転および並進のもとで合同である、
請求項２１記載の方法。

【請求項23】

マルチパス反射のないチャネルについてのＶスピログラフは、前記送受信機のフロントエンドのアナログチェーン不整合および照準線（ＬＯＳ）伝播角度によって決定される位置を有する前記Ｉ／Ｑ平面における単一の点を有する、
請求項１８記載の方法。

【請求項24】

１つのマルチパス反射を有するチャネルについてのＶスピログラフは、中心、半径および不均一に離間されたキャリア周波数を有する弧スパンを有するＩ／Ｑ平面における円弧を有し、
前記円弧の中心の位置、前記円弧の半径、および前記円弧のスパンは、前記送受信機のフロントエンドにおけるアナログチェーン不整合、前記チャネルの照準線（ＬＯＳ）伝播角度、ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の強度、前記ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の位相によって、および前記ＬＯＳ信号に対する前記マルチパス反射の伝播角度によって決定される、
請求項１８記載の方法。

【請求項25】

選択された基準チャネルに対する、１つのマルチパス反射を有するすべてのチャネルについてのＶスピログラフは、並進、回転および半径方向スケーリングのもとで類似する、
請求項２４記載の方法。

【請求項26】

２つのマルチパス反射を有するチャネルについてのＨスピログラフは、前記Ｉ／Ｑ平面における複合ハイポサイクロイドを有する、
請求項１８記載の方法。

【請求項27】

２つのマルチパス反射を有するすべてのチャネルについてのＨ行列スピログラフは、１回の並進および１回の回転のもとで合同である、
請求項２６記載の方法。

【請求項28】

２つのマルチパス反射を有するチャネルについてのＶスピログラフは、前記Ｉ／Ｑ平面における非対称トレースを有し、選択された基準チャネルに対する、２つのマルチパス反射を有するすべてのチャネルについての前記Ｖスピログラフは、スケーリング、回転およびリサンプリングのもとで類似する、
請求項１８記載の方法。

【請求項29】

方法であって、
複数のマルチパスシナリオについてのマルチチャネルのマルチキャリア通信システムにおけるチャネル推定値およびビームフォーミングフィードバックのシミュレーションを含む訓練データを用意するステップと、
マルチパス反射のパラメータを推定するために、前記チャネル推定値およびビームフォーミングフィードバックの同位相表現および直交位相表現を用いて多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワーク（ＦＦＮＮ）を訓練するステップと、
前記訓練されたＦＦＮＮの重み、バイアスおよび活性化関数をメモリに格納するステップと、
を含む方法。

【請求項30】

前記ＦＦＮＮを訓練するステップは、
各キャリア周波数における各チャネルについて、前記複数のマルチパスシナリオの各々についての前記チャネル推定値およびビームフォーミングフィードバックの前記同位相表現および前記直交位相表現からスピログラフ特徴セットを生成するステップと、
前記訓練データの表現を有する損失関数を生成するために前記特徴セットをバッチで前記ＦＦＮＮにフォワードパスで適用するステップと、
前記ニューラルネットワークの重みおよびバイアスを更新して前記損失関数を最小化するために、前記損失関数を、前記ニューラルネットワークを通してバックワードパスで伝播させるステップと、
を含む、
請求項２９記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年９月２７日に出願された米国特許出願第１６／５８５４００号の国際出願であり、２０１９年７月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／８７４０７９号の優先権を主張するものであり、これらはいずれも参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

分野
本開示は、チャネル推定およびビームフォーミングを用いて、Ｗｉ－Ｆｉ通信システムにおける受信信号対雑音比を最大化することに関する。特に、本開示は、訓練されたフィードフォワードニューラルネットワークを用いて通信チャネルの行列表現の同位相成分および直交成分を到着角にマッピングすることにより、マルチパス信号環境での周波数ダイバーシティ方式マルチアンテナ通信システムにおける受信信号対雑音比の最大化に向けられたものである。

【背景技術】

【0003】

マルチパスのない単一周波数のマルチアンテナＷｉ－Ｆｉ通信システムでは、所定のヌルデータパケット（ＮＤＰ）ｘ_ｉを送信することで通信チャネルを推定することができる。ｍ個の送信アンテナとｎ個の受信アンテナとを備えたシステムでは、チャネルの影響はＹ＝ＨＸで表すことができる。ここで、Ｈはｍ行ｎ列のチャネル行列であり、Ｘはｎ行ｍ列の対角行列で表される送信ＮＤＰであり、Ｙはｍ行ｍ列の行列で表される受信情報である。Ｈ行列の各要素は、ｍ行ｎ列のチャネルの各々（すなわち、各送受信アンテナ対について）の減衰および位相遅延を表している。この場合、チャネル行列Ｈは、Ｈ＝ＹＸ^－１として計算できる。次に、受信局は、Ｈ行列を送信局に送ることができ、ここで、振幅および位相の補正係数は、選択された基準チャネルについて正規化された、Ｈの逆行列である、ｎ行ｍ列の行列Ｖとして計算することができる。正規化されたＶ行列は、送信信号にプレディストーションを施すために用いることができる。すなわち、ＶがＨの正規化された逆行列である場合、受信信号Ｙは、Ｙ＝ＶＨＸ＝（Ｈ^－１Ｈ）＝ＩＸ＝Ｘで表すことができ、ここでＩは単位行列である。代替的に、受信局が補正係数を計算して、送信局に明示的なビームフォーミングフィードバックとして送ることもできる。

【0004】

しかしながら、マルチパスを有する周波数ダイバーシティ（例えば、ＯＦＤＭＡ）方式マルチアンテナＷｉ－Ｆｉ通信システムでは、信号が受信機で結合され、通信チャネルのＨ行列およびＶ行列表現の周波数にわたる振幅および位相が予測できない変化として現れる。この予測不能性に対する従来のアプローチは、マルチパス信号が存在しないという暗黙の前提のもとで、振幅および位相成分を周波数にわたって平均化するというものである。このアプローチは、マルチパス干渉の存在下における正確な伝播角度（ＡｏＰ）および相対的なチャネル遅延および減衰を決定するためには不十分であることがわかっている。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示では、マルチパス干渉の存在下におけるマルチチャネルのマルチキャリア通信システムでの送受信機間の照準線（line-of-sight）伝播角度を決定し、かつ受信信号強度を最大化するためにチャネル条件およびマルチパス干渉について補償するのに必要な送信振幅および位相補正を決定するための例示的なシステムおよび方法について説明する。

【0006】

一例では、送受信機は、マルチキャリアのマルチアンテナ通信システムにおいて周波数依存性のチャネル推定値またはビームフォーミングフィードバックを受信するように構成されており、送受信機に結合された多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワーク（ＦＦＮＮ）コンポーネントは、チャネル推定値またはビームフォーミングフィードバックの表現を用いてマルチパス反射のパラメータを推定し、送受信機のための送信補正係数を生成するように構成されている。

【0007】

一例では、システムはまた、送受信機およびＦＦＮＮに結合されたプロセッサを含み、チャネル推定値から、複数のキャリア周波数についての周波数依存性のｎ行ｍ列Ｈ行列振幅および位相データを抽出し、またはビームフォーミングフィードバックから、複数のキャリア周波数についての周波数依存性のｎ行ｍ列Ｖ行列振幅および位相データを抽出するように構成されており、ここで、ｎは通信システムにおける送信アンテナの数であり、ｍは通信システムにおける受信アンテナの数であり、ｍとｎとの積は通信システムにおけるチャネルの数である。

【0008】

一例では、プロセッサおよびＦＦＮＮに結合されたメモリは、ＦＦＮＮについての重み、バイアスおよび活性化関数を格納し、マルチパス反射の推定パラメータを格納するように構成されており、ここで、プロセッサは、さらに、マルチパス反射の推定パラメータに基づいて送信チャネルの位相および振幅を調整するように構成されている。

【0009】

一例では、プロセッサは、さらに、Ｈ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいてＨ行列データをＩ／Ｑ平面における周波数依存性のＨスピログラフに変換し、またはＶ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいてＶ行列データをＩ／Ｑ平面における周波数依存性のＶスピログラフに変換するように構成されている。

【0010】

一例では、ＦＦＮＮは、各キャリア周波数におけるＨスピログラフ同位相データおよび直交位相データを入力ベクトルとして受信し、Ｈスピログラフの特性に基づいて、有効伝播角度、各チャネルの有効チャネル減衰、および各チャネルの有効チャネル遅延を出力するように構成されており、あるいは、ＦＦＮＮは、各キャリア周波数におけるＶスピログラフ同位相データおよび直交位相データを入力ベクトルとして受信し、Ｖスピログラフの特性に基づいて、選択された基準チャネルに対する、有効伝播角度、および各チャネルの相対遅延および相対減衰を出力するように構成されている。

【0011】

一例として、方法は、マルチキャリアのマルチアンテナ通信システムにおける送受信機において、複数のキャリア周波数についてのチャネル推定値およびビームフォーミング推定値のうちの１つを受信すること、多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワーク（ＦＦＮＮ）を用いて、チャネル推定値またはビームフォーミングフィードバックの表現を用いてマルチパス反射のパラメータを推定すること、およびマルチパス反射の推定パラメータに基づいてチャネル送信の位相および振幅を調整することを含む。

【0012】

一例では、本方法はまた、プロセッサにおいて、チャネル推定値から、複数のキャリア周波数についての周波数依存性のｎ行ｍ列Ｈ行列振幅および位相データを抽出すること、またはビームフォーミングフィードバックから、複数のキャリア周波数についての周波数依存性のｎ行ｍ列Ｖ行列振幅および位相データを抽出することを含み、ここで、ｎは通信システムにおける送信アンテナの数であり、ｍは通信システムにおける受信アンテナの数であり、ｍとｎとの積は通信システムにおけるチャネルの数であり、プロセッサおよびＦＦＮＮに結合されたメモリに、ＦＦＮＮについての重み、バイアスおよび活性化関数を格納し、マルチパス反射の推定パラメータを格納することを含む。

【0013】

一例では、本方法はまた、プロセッサにおいて、Ｈ行列データを、Ｈ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいてＩ／Ｑ平面における周波数依存性のＨスピログラフに変換すること、またはＶ行列データを、Ｖ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいてＩ／Ｑ平面における周波数依存性のＶスピログラフに変換することを含む。

【0014】

一実施形態では、本方法はまた、ＦＦＮＮにおいて、各キャリア周波数におけるＨスピログラフ同位相データおよび直交位相データを入力ベクトルとして受信し、Ｈスピログラフの特性に基づいて、有効伝播角度、各チャネルの有効チャネル減衰、および有効チャネル遅延を出力すること、またはＦＦＮＮにおいて、各周波数におけるＶスピログラフ同位相データおよび直交位相データを入力ベクトルとして受信し、Ｖスピログラフの特性に基づいて、選択された基準チャネルに対する、有効伝播角度および各チャネルの相対遅延および相対減衰を出力することを含む。

【0015】

さまざまな例をより完全に理解するために、同様の識別子が同様の構成要素に対応している添付図面と関連させて以下の詳細な説明をここで参照する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本開示による例示的なマルチ周波数、マルチアンテナ通信システムを示すブロック図である。

【図2】本開示によるマルチパス干渉のない例示的な通信システムを示している。

【図3】本開示によるチャネル推定またはビームフォーミングフィードバックを用いた図２の通信システムを示している。

【図4】本開示によるチャネルあたり１つのマルチパス信号を有する例示的な通信システムを示している。

【図5】チャネルあたり２つのマルチパス信号を有する例示的な通信システムを示している。

【図6】本開示によるマルチパス環境における周波数依存性のチャネル推定値のグラフ表現である。

【図7】本開示によるマルチパス信号環境における伝播角度を決定するための例示的なシステムを示すブロック図である。

【図8】本開示によるマルチパス信号環境における周波数依存性のチャネル推定のグラフ表現である。

【図9】本開示によるマルチパス信号環境における周波数依存性のビームフォーミングフィードバック推定値のグラフ表現である。

【図10】２次マルチパス信号環境における周波数依存性のチャネル推定値のグラフ表現である。

【図11】２次マルチパス信号環境における周波数依存性のビームフォーミングフィードバック推定値のグラフ表現である。

【図12】本開示によるマルチパス信号環境における伝播角度を推定するためにニューラルネットワークを訓練するための例示的な方法を示すフローチャートである。

【図13】本開示によるマルチパス信号環境における伝播角度を決定するための例示的な方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本開示では、マルチパス干渉の存在下において、マルチ周波数、マルチアンテナ通信システムにおける送受信機間のチャネル推定値、ビームフォーミングフィードバック推定値、および照準線伝播角度の推定値を決定するためのシステムおよび方法の例について説明する。

【0018】

図１は、送受信機１０１および送受信機１０２の２つの送受信機を備える例示的なマルチ周波数、マルチアンテナ通信システム１００を示している。図１に示すように、送信モードで動作する送受信機１０１は、ＴＸ_１からＴＸ_ｍのｍ個の送信アンテナを有し、受信モードで動作する送受信機１０２は、ＲＸ_１からＲＸ_ｎのｎ個の受信アンテナを有している。システム１００は、例えば、限定するものではないが、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）通信システムまたは携帯電話システムであってよい。

【0019】

システム１００の任意のアンテナ対の間のチャネル条件は、アンテナ対の間の減衰および位相遅延を規定する周波数依存性のｈパラメータによって特徴付けることができる。例えば、送信アンテナＴＸ_１および受信アンテナＲＸ_１の間のチャネルは、ｈ_１１（ｆ）であり、ここで、ｆは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）または携帯システムにおけるＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）キャリアなどのサブバンドキャリアの周波数である。アンテナＴＸ_１からシンボルストリームｘ_１が送信されている場合、次いでアンテナＲＸ_１は、積（ｈ_１１）（ｘ_１）に等しいシンボルストリームｙ１を受信する。この関係は、次の式（１）、すなわち

【数1】

に示されるように、行列表記を用いてシステム１００におけるすべてのチャネルについて一般化することができる。または略記法では、
Ｙ＝ＨＸ（２）
のようになる。

【0020】

Ｈ行列は、最初は未知であるから、送受信機１０２で受信した信号は、強め合うまたは弱め合う干渉のいずれかによって、予測できない方法で結合するかも知れない。しかしながら、送信シンボルベクトルＸが送受信機１０２に知られている訓練ベクトルであるならば、次いで送受信機１０２は、Ｈ行列を、
Ｈ＝ＹＸ^－１（３）
のように推定することができ、ここで、Ｘ^－１はＸの逆行列である。

【0021】

システムについてのＨ行列を推定した後、送受信機１０２は、チャネル減衰および遅延を補償するために自身の送信ゲインおよび位相をどのように調整するかを決定し、Ｈ行列を送受信機１０１に送信して、送受信機１０１が同じ調整を行って送受信機１０２でのその送信の受信信号強度を最大化できるようにする。

【0022】

代替的に、チャネルはレシプロカルなので、送受信機１０２が、必要な調整をビームフォーミングフィードバックとして送受信機１０１に単に直接に送信するだけで、送受信機１０１は、Ｈ行列データを操作する必要なく調整を行うことができる。この行列データは、Ｈ行列の逆行列であり、Ｖ行列と呼ばれ、チャネルについて補償するために送受信機１０１の送信のゲインおよび位相を直接に調整するために用いることができる。つまり、Ｘを送信する代わりに、送受信機１０１が、
ＶＸ＝Ｈ^－１Ｘ（４）
を送信し、これにより、送受信機１０２が、
Ｙ＝ＨＶＸ＝ＨＨ^－１Ｘ＝Ｘ（５）
を受信する。

【0023】

この場合、送受信機１０１は、通常のデータ送信に同じ補正を適用することができる。変化するチャネル条件について補償するために、上述のチャネル推定およびビームフォーミングフィードバック動作を定期的に繰り返すことができる。しかしながら、上述したように、このチャネル較正プロセスは、マルチパス干渉の存在下において破綻する。

【0024】

図２は、２つの送信アンテナＴＸ１およびＴＸ２および１つの受信アンテナＲＸ１を有する、マルチパス干渉がなく、Ｈ行列またはＶ行列由来の補正がない、２×１通信システム２００を示している。図２の例では、送信基線２１０の中心Ｃに対するＲＸ１の位置により、伝播角度（ＡｏＰ）が幾らか鋭角になり、ＴＸ１（２０１）およびＴＸ２（２０２）からの照準線（ＬＯＳ）信号が（経路長の相違に起因して）位相がずれて異なる振幅で結合し、結合信号２０３で示されるようにＲＸ１で弱め合う干渉が生じる。なお、ＡｏＰが直角で、信号２０１および２０２について経路長が等しかったとしても、ＴＸ１およびＴＸ２に関連する送信機のアナログフロントエンドの位相不整合に起因して、位相がずれて結合する可能性があることに留意すべきである。

【0025】

図３は、Ｈ行列またはＶ行列データに基づいて、ＴＸ１（２０２）に対するＴＸ２（２０４）の送信位相を補正して、図３の結合信号２０５で示されるようにＴＸ１信号とＴＸ２信号との間に強め合う干渉を生じさせる効果を示している。さらに、伝播角度（ＡｏＰ）は、送信の既知の周波数および信号２０５を最大化するために必要な位相シフト量から決定することができる。

【0026】

図４に示すように、しかしながら、マルチパス干渉の存在は、従来のＨ行列またはＶ行列アプローチを無効化し得る。図４は、システム２００と同様の通信システム３００を示しているが、環境中に反射面３１０を有している。図４では、ＬＯＳ信号２０１が反射信号３０１に結合されて結合信号３０３を生成しており、ＬＯＳ信号２０２が反射信号に結合されて結合信号３０４を生成している。このシナリオでは、受信機ＲＸ１はＬＯＳ信号と反射信号とを区別することができないので、結合信号３０３はＴＸ２からのＬＯＳ信号であり、結合信号３０４はＴＸ１からのＬＯＳ信号であると仮定する。これら２つの信号はＲＸ１で結合し、図４に示すように結合信号３０５が生成される。図２を図４と比較すると、図４のＴＸ２からの見かけ上のＬＯＳ信号３０３は、図２のＴＸ２からの実際のＬＯＳ信号２０１とは大きく異なり、図４のＴＸ１からの見かけ上のＬＯＳ信号３０４は、図２のＴＸ１からの実際のＬＯＳ信号２０２とは大きく異なることがわかる。その結果、図４のＲＸ１における全体的な結合信号３０５も、図２の全体的な結合信号２０３とは大きく異なる。

【0027】

このため、図４の受信信号から算出されるＨ行列またはＶ行列は、図２の受信信号から算出される行列とは大きく異なるものとなる。さらに、ＯＦＤＭシステムのようなマルチキャリアシステムにおいては、「見かけ上」のＨ行列およびＶ行列は予測不可能に変化する。この場合、マルチパス信号の数が増えるほど、その予測不能性のレベルが高くなる。図５は、システム３００と類似しているが、２つの追加のマルチパス信号４０１および４０２を作り出す追加の反射面４１０を有する例示的な通信システム４００を示している。これらの信号は、前述のＬＯＳ信号およびマルチパス信号に結合されて、ＲＸ１でＴＸ２からのＬＯＳ信号とみられる信号４１１を生成しており、かつＲＸ１でＴＸ１からのＬＯＳ信号とみられる信号４１２を生成している。これらの２つの信号はＲＸ１で結合されて、図２の結合信号２０３または図４の結合信号３０５とは異なる全体的な受信信号をＲＸ１において生成する。

【0028】

図６は、２つの送信アンテナおよび２つの受信アンテナを有する通信システムについて、Ｈ行列がｈ_１１（ｆ）、ｈ_１２（ｆ）、ｈ_２１（ｆ）およびｈ_２２（ｆ）の４つの複合的なパラメータを有するような場合の、Ｈ行列パラメータの周波数による変動のグラフの図であり、ここでｆは周波数を示している。図６のグラフ６０１は、４つのｈパラメータの大きさ（｜ｈ_ｘｙ（ｆ）｜）の周波数の変化をプロットしており、図６のグラフ６０２は、４つのｈパラメータの位相角（ａｎｇ［ｈ_ｘｙ（ｆ）］）の周波数による変化をプロットしている。グラフ６０１およびグラフ６０２の横軸は、インデックス０の基準中心周波数に対しての、正規化されたサブキャリアの周波数インデックスを表している。グラフ６０１の縦軸は、選択された周波数におけるｈパラメータの１つの基準振幅に対しての、周波数に関するｈパラメータの正規化された振幅を表している。グラフ６０２の縦軸は、選択された周波数におけるｈパラメータの１つの基準位相に対しての、周波数に関するｈパラメータの正規化された位相を表している。同様の大きさおよび位相の表現（図示せず）は、Ｖ行列のパラメータで行うことができるが、Ｈ行列に対するＶ行列の逆の性質に起因して曲線は異なるものとなる。

【0029】

図７は、本開示によるマルチパス信号環境における伝播角度を推定するための例示的なシステム７００を示している。システム７００は、マルチキャリアのマルチアンテナ通信システムにおいてチャネル推定値またはビームフォーミングフィードバックを受信し、デジタル化されたチャネル推定値またはビームフォーミングフィードバックを出力するように構成された送受信機７０１を含む。システム７００はまた、通信バス７０３によって送受信機７０１に結合されており、送受信機７０１からデジタル化されたチャネル推定値またはビームフォーミングフィードバックを受信するように構成されたプロセッサ７０２を含む。プロセッサはまた、チャネル推定値から、複数のキャリア周波数についての周波数依存性のｎ行ｍ列Ｈ行列振幅および位相データ（振幅データ６０１および位相データ６０２など）を抽出するように構成されており、またはビームフォーミングフィードバックから、複数のキャリア周波数についての周波数依存性のｎ行ｍ列Ｖ行列振幅および位相データを抽出するように構成されており、ここで、ｎは通信システムにおける送信アンテナの数であり、ｍは通信システムにおける受信アンテナの数であり、かつｍとｎとの積は通信システムにおけるチャネルの数である。

【0030】

プロセッサ７０２は、マイクロプロセッサ、中央処理装置のような、１つまたは複数の汎用処理装置であってよい。より詳細には、処理装置は、ＣＩＳＣ（Complex Instruction Set Computing）マイクロプロセッサ、ＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）マイクロプロセッサ、ＶＬＩＷ（Very Long Instruction Word）マイクロプロセッサ、または他の命令セットを実装するプロセッサ、または命令セットの組み合わせを実装するプロセッサであってよい。また、処理装置は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ネットワークプロセッサなどのような、１つまたは複数の特殊用途の処理装置であってもよい。

【0031】

システム７００はまた、通信バス７０３によって送受信機７０１およびプロセッサ７０２に結合された多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワーク（ＦＦＮＮ）７０４を含み、ＦＦＮＮ７０４は、チャネル推定値またはビームフォーミングフィードバックの表現を用いてマルチパス反射のパラメータを推定し、かつ送受信機７０１のための送信補正係数を生成するように構成されている。

【0032】

システム７００はまた、通信バス７０３によって送受信機７０１、プロセッサ７０２、およびＦＦＮＮ７０４に結合されたメモリ７０５を含み、メモリ７０５は、ＦＦＮＮ７０４についての重み、バイアスおよび活性化関数を格納し、かつマルチパス反射の推定パラメータを格納する。メモリ７０５は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリであってもよいし、または揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含んでいてもよい。不揮発性メモリは、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＰＲＯＭ（Programmable Read-Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、またはフラッシュメモリであってよい。また、揮発性メモリは、外部キャッシュとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）であってよい。非限定的な説明であるところの例として、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ（Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory）、ＥＳＤＲＡＭ（Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory）、ＳＬＤＲＡＭ（Synchronous Link Dynamic Random Access Memory）、およびＤＲＤＲＡＭ（Direct Rambus（登録商標）ＤＲＡＭ）など、多くの形態のＲＡＭ（Random Access Memory）を使用することができる。

【0033】

一例では、プロセッサ７０２、通信バス７０３、ＦＦＮＮ７０４およびメモリ７０５は、システムオンチップ（ＳＯＣ）７０６として実装されてもよい。別の例では、送受信機７０１、プロセッサ７０２、通信バス７０３、ＦＦＮＮおよびメモリ７０５は、ＩＥＥＥ８０２互換のＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントを備えていてもよい。

【0034】

一例では、プロセッサ７０２は、さらに、マルチパス反射の推定パラメータに基づいて送受信機の送信チャネルの位相および振幅を調整するように構成されている。一例では、プロセッサは、さらに、デジタル化されたＨ行列振幅および位相データを、Ｈ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいて、Ｉ／Ｑ平面における周波数依存性のＨ行列に基づくスピログラフ（Ｈスピログラフ）に変換するように構成されており、またはＶ行列データを、Ｖ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいて、Ｉ／Ｑ平面における周波数依存性のＶ行列に基づくスピログラフ（Ｖスピログラフ）に変換するように構成されている。

【0035】

Ｈ行列変換は図８に示されており、ここで、（システム３００のように）チャネルごとに１つのマルチパス反射を有する例示的な２×２通信システム（ｍ＝２、ｎ＝２の通信システム１００など）についてのＨ行列に基づくスピログラフ（Ｈスピログラフ）が、グラフ８００におけるＩ／Ｑ平面にプロットされている。各ｈパラメータについてのＩ成分は、｜ｈ_ｘｙ｜ｃｏｓφ_ｘｙによって与えられ、ここで、｜ｈ_ｘｙ｜はパラメータｈ_ｘｙの大きさであり、φ_ｘｙはパラメータｈ_ｘｙの位相角である（ここでは、周波数インデックスは省略されている）。各ｈパラメータのＱ成分は、｜ｈ_ｘｙ｜ｓｉｎφ_ｘｙで与えられる。

【0036】

図８に示した１つのマルチパス反射のケースでは、Ｈスピログラフは、それぞれ、座標（Ｉ，Ｑ）_ｘｙの中心、半径Ｒ_ｘｙ、および弧スパンθ_ｘｙを有するＩ／Ｑ平面における円弧によって特徴付けられる。多くの異なる単一のマルチパスシナリオをモデル化してシミュレーションすることにより、円弧の中心（Ｉ，Ｑ）_ｘｙの位置は、システムの送受信機のフロントエンドにおけるアナログチェーン不整合および照準線（ＬＯＳ）伝播角度（ＡｏＰ）の関数であることを示すことができる。また、円弧の半径Ｒ_ｘｙは、当該チャネルについてのＬＯＳ信号の大きさに対する、各チャネルについてのマルチパス反射の大きさの関数であることを示すこともできる。Ｈスピログラフの半径とマルチパス反射の強さとの関係から得られることの１つは、マルチパス反射がない場合、Ｈスピログラフは、周波数に依存せず、単一の点（Ｉ，Ｑ）_ｘｙに退化することである。

【0037】

また、円弧のスパンθ_ｘｙは、ＬＯＳ信号に対するマルチパス反射の位相の関数であり、ＬＯＳ信号に対するマルチパス反射の伝播角度によることを示すこともできる。最終的に、マルチパスが１つであれば、円弧は合同である。すなわち、当該円弧はＩ／Ｑ平面における１回の回転および１回の並進のもとで互いに重なり合うようにすることができる。

【0038】

図９にＶ行列変換が示されており、ここで、（システム３００のように）チャネルごとに１つのマルチパス反射を有する例示的な２×２通信システム（ｍ＝２、ｎ＝２の通信システム１００など）についてのＶ行列に基づくスピログラフ（Ｖスピログラフ）が、グラフ９００におけるＩ／Ｑ平面にプロットされている。図９のグラフ９００は、少なくとも１つの点で図８のグラフ８００と異なる。ｈパラメータが絶対的なチャネル条件の推定値を表しているのに対して、ｖパラメータは、チャネル条件について補償するために必要な送信信号における相対的な変化の推定値を表している。したがって、ｖパラメータは、基準チャネルに対して正規化することができる。図９のグラフ９００の例では、ｖ_２２に関連するチャネルが基準チャネルとして選択されており、他の３つのチャネルはｖ_２２に対する差について正規化されている。その結果、グラフ９００におけるｖ２２トレースは、周波数に依存しない単一の点（Ｉ，Ｑ）_２２として現れる。

【0039】

グラフ９００における他の３つのｖパラメータにつき、Ｉ成分についてのＶスピログラフは｜ｖ_ｘｙ｜ｃｏｓφ_ｘｙで与えられ、ここで、｜ｖ_ｘｙ｜は、｜ｖ_２２｜の大きさに対するパラメータｖ_ｘｙの相対的な大きさであり、φ_ｘｙは、ｖ_２２の位相に対するパラメータｖ_ｘｙの相対的な位相角である。同様に、各ｖパラメータについてのＱ成分は、｜ｖ_ｘｙ｜ｓｉｎφ_ｘｙで与えられる。

【0040】

図９に示した１つのマルチパス反射のケースでは、Ｖスピログラフ（基準チャネルを除く）は、それぞれ、座標（Ｉ，Ｑ）_ｘｙの中心、半径Ｒ_ｘｙ、および不均一に離間された周波数点を有する弧スパンθ_ｘｙを有するＩ／Ｑ平面における円弧によって特徴付けられる。多くの異なる単一のマルチパスシナリオをモデル化してシミュレーションすることにより、円弧の中心の位置、円弧の半径、および円弧のスパンが、送受信機のフロントエンドにおけるアナログチェーン不整合、チャネルの照準線（ＬＯＳ）伝播角度、ＬＯＳ信号に対するマルチパス反射の大きさ、ＬＯＳ信号に対するマルチパス反射の位相、およびＬＯＳ信号に対するマルチパス反射の伝播角度によって決定されることを示すことができる。

【0041】

マルチパスの干渉がない場合、Ｈスピログラフと同様の様式にて、すべてのＶスピログラフは、周波数に依存せず、単一の点（Ｉ，Ｑ）_ｘｙに退化する。また、選択された基準チャネルに対して、１つのマルチパス反射を有するすべてのチャネルについてのＶスピログラフは、並進、回転、および半径方向スケーリングのもとで類似している。

【0042】

図１０は、各チャネルに２つのマルチパス反射がある場合（図５のシステム４００と同様）についてＨスピログラフを周波数の関数として示したＩ／Ｑ平面におけるグラフ１０００である。多くの２つのマルチパス反射シナリオをモデル化してシミュレーションすることにより、Ｉ／Ｑ平面におけるｈパラメータであるｈ_１１（ｆ）、ｈ_１２（ｆ）、ｈ_２１（ｆ）、およびｈ_２２（ｆ）が、Ｉ／Ｑ平面における１回の並進および１回の回転のもとで重ねることができる合同複合ハイポサイクロイド(congruent compound hypocycloids)であることを示すことができる。

【0043】

図１１は、各チャネルに２つのマルチパス反射がある場合（図５のシステム４００と同様）についてのＶスピログラフを、周波数の関数として示したＩ／Ｑ平面におけるグラフ１１００である。多くの２つのマルチパス反射シナリオをモデル化してシミュレーションすることにより、基準Ｖスピログラフに対する、Ｉ／Ｑ平面におけるＶパラメータが、再スケーリング、回転、および再サンプリングのもとで類似していることを示すことができる。

【0044】

図８から図１１に示されているマルチパスシナリオは、制約が不十分であり、直接的な解析解の対象ではないことが理解されるであろう。しかしながら、前述の説明においてＨスピログラフおよびＶスピログラフを特徴付けるために使用されたものと同じモデル化およびシミュレーションを、マルチパス反射パラメータを推定し、伝播角度を決定し、かつ送信信号に補正を適用して受信信号強度を最大化するために、システム７００において、多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワーク７０４の訓練用の訓練データとして使用することができる。

【0045】

図１２は、マルチ周波数、マルチアンテナ通信システムにおけるチャネル推定値およびビームフォーミングフィードバックの表現を用いて、伝播角度およびマルチパス反射のパラメータを推定するために、多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワーク（例えば、ＦＦＮＮ７０４）を訓練するための例示的な方法１２００を示すフローチャートである。方法１２００は、複数のマルチパスシナリオについてのマルチチャネルのマルチキャリア通信システムにおけるチャネル推定値およびビームフォーミングフィードバックのシミュレーションを含む訓練データを用意する、動作１２０２で始まる。方法１２００は、マルチパス反射のパラメータを推定するために、チャネル推定値（例えば、Ｈスピログラフ）およびビームフォーミングフィードバック（例えば、Ｖスピログラフ）の同位相表現および直交位相表現を用いて多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワークを訓練する、動作１２０４へ続く。方法１２００は、動作１２０６で、訓練されたフィードフォワードニューラルネットワークの重み、バイアスおよび活性化関数をメモリに格納して終了する。

【0046】

一例では、多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワーク（ＦＦＮＮ）を訓練する動作１２０４は、各キャリア周波数における各チャネルについて、複数のマルチパスシナリオの各々についてのチャネル推定値およびビームフォーミングフィードバックの同位相表現および直交表現からスピログラフ特徴セットを生成すること、訓練データの表現を有する損失関数を生成するために特徴セットをバッチでＦＦＮＮにフォワードパスで適用すること、およびニューラルネットワークの重みおよびバイアスを更新して損失関数を最小化するために、損失関数を、ニューラルネットワークを通してバックワードパスで伝播させることを含む。

【0047】

図１３は、マルチパス信号環境において伝播角度を決定するための、本開示による例示的な方法１３００を示すフローチャートである。方法１３００は、マルチキャリアのマルチアンテナ通信システム（例えば、システム７００）における送受信機（例えば、送受信機７０１）で、複数のキャリア周波数についてのチャネル推定値（例えば、Ｈ行列）およびビームフォーミング推定値（例えば、Ｖ行列）の１つを受信する、動作１３０２で始まる。方法１３００は、多層パーセプトロンフィードフォワードニューラルネットワーク（ＦＦＮＮ）により、チャネル推定値（例えば、Ｈスピログラフ）またはビームフォーミングフィードバック（例えば、Ｖスピログラフ）の表現を用いてマルチパス反射のパラメータを推定する、動作１３０４へ続く。方法１３００は、マルチパス反射の推定パラメータに基づいてチャネル送信の位相および振幅を調整する、動作１３０６へ続く。

【0048】

一例では、方法１３００はまた、プロセッサにおいて、チャネル推定値から、周波数依存性のｎ行ｍ列Ｈ行列振幅および位相データを複数のキャリア周波数について抽出すること、またはビームフォーミングフィードバックから、周波数依存性のｎ行ｍ列Ｖ行列振幅および位相データを複数のキャリア周波数について抽出することを含み、ここで、ｎは通信システムにおける送信アンテナの数であり、ｍは通信システムにおける受信アンテナの数であり、ｍとｎとの積は通信システムにおけるチャネルの数であり、プロセッサおよびＦＦＮＮに結合されたメモリに、ＦＦＮＮについての重み、バイアスおよび活性化関数を格納し、かつマルチパス反射の推定パラメータを格納する。

【0049】

一例では、方法１３００はまた、プロセッサにおいて、Ｈ行列データを、Ｈ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいて、Ｉ／Ｑ平面における周波数依存性のＨスピログラフに変換すること、またはＶ行列データを、Ｖ行列データの同位相（Ｉ）成分および直交位相（Ｑ）成分に基づいて、Ｉ／Ｑ平面における周波数依存性のＶスピログラフに変換することを含む。

【0050】

一例では、方法１３００はまた、ＦＦＮＮにおいて、各キャリア周波数におけるＨスピログラフの同位相データおよび直交位相データを入力ベクトルとして受信すること、およびＨスピログラフの特性に基づいて、有効伝播角度、各チャネルの有効チャネル減衰、および有効チャネル遅延を出力することを含み、またはＦＦＮＮにおいて、各周波数におけるＶスピログラフの同位相データおよび直交位相データを入力ベクトルとして受信すること、およびＶスピログラフの特性に基づいて、選択された基準チャネルに対する、有効伝播角度および各チャネルの相対遅延および相対減衰を出力することを含む。

【0051】

先の説明では、本開示における幾つかの例の完全な理解を提供するために、具体的なシステム、コンポーネント、方法などの例のような多数の具体的な詳細に言及した。しかしながら、当業者には、本開示の少なくとも幾つかの例は、これらの具体的な詳細がなくても実施されることが明らかであろう。他の例では、本開示を不必要に不明瞭にすることを避けるために、よく知られたコンポーネントまたは方法は詳細には説明せず、簡単なブロック図形式で提示されている。かくして、言及した具体的な詳細は、単に例示的なものである。特定の例は、これらの例示的な詳細とは異なっていても、なお本開示の範囲内であると考えられる。

【0052】

本明細書全体における「一例」または「例」への言及は、例に関連して記載された特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも１つの例に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体のさまざまな箇所で「一例では」または「例では」という表現が登場するが、必ずしもすべてが同じ例を指しているわけではない。

【0053】

本明細書中の方法の動作を特定の順序で示して説明したが、各方法の動作の順序は、ある動作を逆の順序で実行したり、またはある動作を少なくとも部分的に他の動作と同時に実行したりするように変更することができる。別個の動作の指示またはサブ動作を断続的にまたは交互に実施してもよい。

【0054】

本発明について示された例の上記の説明は、要約書に記載されているものを含め、網羅的であること、または開示された正確な形態に本発明を限定することを意図したものではない。本発明の具体的な実装、およびその例は、説明のために本明細書に記載されているが、関連する技術分野の当業者が認識するように、本発明の範囲内でさまざまな同等の変更が可能である。本明細書では、「例」または「例示」という言葉は、例、事例、または説明として役立つことを意図して使用される。本明細書で「例」または「例示」として記述されているいかなる態様またはデザインも、必ずしも他の態様またはデザインよりも好ましいまたは有利であると解釈されるものではない。むしろ、「例」または「例示」という言葉の使用は、概念を具体的な様式で示すことを意図している。この出願において使用されているように、「または」という用語は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」を意味することを意図している。すなわち、他に指定されていない限り、または文脈から明らかでない限り、「ＸはＡまたはＢを含む」は、自然の包括的な順列のいずれかを意味することを意図している。つまり、ＸがＡを含み、ＸがＢを含み、またはＸがＡおよびＢの両方を含む場合、「ＸはＡまたはＢを含む」は前述のいずれの場合にも満たされることになる。さらに、この出願および添付の特許請求の範囲で使用される冠詞「a」および「an」は、他に指定されない限り、または文脈から単数形に向けられていることが明らかでない限り、一般的に「１つまたは複数」を意味するものと解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【国際調査報告】