分散干渉アライメントシステム
【課題】干渉アライメントを自律的に実現可能な分散干渉アライメント技術を提供する。
【解決手段】分散干渉アライメントシステムは、取得モジュール、判定モジュールおよびプリコーディングモジュールを備える。取得モジュールは、ソースデータを取得する。判定モジュールは、１つまたは複数の干渉アライメント（ＩＡ）グループについての１つまたは複数の要件を表すデータを生成する。プリコーディングモジュールは、１つまたは複数のＩＡグループについての１つまたは複数の要件を表すデータに少なくとも部分的に基づいて、プリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングモジュールは、取得モジュールと通信可能に結合されており、ソースデータを取得する。プリコーディングモジュールは、プリコーディングベクトルとソースデータに少なくとも部分的に基づいて送信信号を生成する。
【解決手段】分散干渉アライメントシステムは、取得モジュール、判定モジュールおよびプリコーディングモジュールを備える。取得モジュールは、ソースデータを取得する。判定モジュールは、１つまたは複数の干渉アライメント（ＩＡ）グループについての１つまたは複数の要件を表すデータを生成する。プリコーディングモジュールは、１つまたは複数のＩＡグループについての１つまたは複数の要件を表すデータに少なくとも部分的に基づいて、プリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングモジュールは、取得モジュールと通信可能に結合されており、ソースデータを取得する。プリコーディングモジュールは、プリコーディングベクトルとソースデータに少なくとも部分的に基づいて送信信号を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、干渉アライメントシステムに関する。詳細には、本明細書は、自律的に分散干渉アライメントを実現するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
干渉アライメント（ＩＡ：Interference Alignment）は受信側での干渉を抑制するための技術である。この技術を適用することで、それぞれの送信側のシステムが送信信号を制御して、ノイズや干渉成分をアライメントさせて、受信側でノイズや干渉成分が無いようにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５１９５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存のＩＡシステムには多くの問題がある。例えば、既存のシステムでは、同じ無線資源を利用する全ての通信システムを同期して制御している。その結果、これらのシステムで安定した車車間通信を達成するのは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、分散干渉アライメントを実現するためのシステムおよび方法を提供することで、少なくとも部分的に従来技術の不完全性および限界を打開する。本発明に係るシステムは、取得モジュール、判定モジュールおよびプリコーディングモジュールを備える。取得モジュールは、ソースデータを取り出す。判定モジュールは、取得モジュールに通信可能に接続される。判定モジュールは、１または複数の関連するＩＡグループに対する１または複数の要件を表すデータを生成する。プリコーディングモジュールは、判定モジュールに通信可能に接続される。プリコーディングモジュールは、１または複数の関連するＩＡグループに対する１または複数の要件を表すデータに少なくとも部分的に基づいて、プリコーディングベクトルを計算する。プリコーディングモジュールは、取得モジュールにも通信可能に結合されて、ソースデータを受信する。プリコーディングモジュールは、プリコーディングベクタおよびソースデータに基づいて送信信号を生成する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、通信システムによる自律的な処理によって干渉アライメントを実現することができる。また、その結果として安定した通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態における分散干渉アライメントシステムを説明する概要ブロック図である。
【図２】一実施形態における通信ノードを含む通信システムを詳細に説明するブロック図である。
【図３】一実施形態における通信モジュールを示すブロック図である。
【図４】一実施形態における記憶装置を示すブロック図である。
【図５】一実施形態における送信信号を制御する方法を示すフローチャートである。
【図６】一実施形態における送信信号を制御する方法の別の例を示すフローチャートである。
【図７】一実施形態における干渉を除去する方法を示すフローチャートである。
【図８Ａ】一実施形態における方法を用いて実現される分散干渉アライメントにおける通信シナリオを説明する図。
【図８Ｂ】一実施形態における方法を用いて実現される分散干渉アライメントにおける通信シナリオを説明する図。
【図８Ｃ】一実施形態における方法を用いて実現される分散干渉アライメントにおける通信シナリオを説明する図。
【図８Ｄ】一実施形態における方法を用いて実現される分散干渉アライメントにおける通信シナリオを説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の説明および添付の図面は本発明を説明するための例示であり、本発明を限定するものではない。図面においては、同様の要素には同一の参照符号を付してある。
【０００９】
分散干渉アライメントを実現するためのシステムおよび方法について説明する。以下の説明では、本発明を十分に理解できるように、多くの詳細について説明する。しかしながら、各実施形態はこれらの具体的な詳細無しでも良いことは当業者にとって明らかであろう。また、説明が不明瞭になることを避けるために、構造や装置をブロック図の形式で表すこともある。たとえば、一実施形態は、ユーザインタフェースおよび特定のハードウェアとともに説明される。しかし、ここでの説明は、データおよびコマンドを受信する任意のタイプの計算装置および任意の周辺機器について適用できる。
【００１０】
本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」等という用語は、その実施形態と関連づけて説明される特定の特徴・構造・性質が少なくとも本発明の一つの実施形態に含まれることを意味する。「一実施形態における」等という用語は本明細書内で複数用いられるが、これらは必ずしも同一の実施形態を示すものとは限らない。
【００１１】
以下の詳細な説明の一部は、非一時的（non-transitory）なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたデータビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号的表現として提供される。これらのアルゴリズム的な説明および表現は、データ処理技術分野の当業者によって、他の当業者に対して自らの成果の本質を最も効果的に説明するために用いられるものである。なお、本明細書において（また一般に）アルゴリズムとは、所望の結果を得るための論理的な手順を意味する。処理のステップは、物理量を物理的に操作するものである。必ずしも必須ではないが、通常は、これらの量は記憶・伝送・結合・比較およびその他の処理が可能な電気的または磁気的信号の形式を取る。通例にしたがって、これらの信号をビット・値・要素・エレメント・シンボル・キャラクタ・項・数値などとして称することが簡便である
【００１２】
なお、これらの用語および類似する用語はいずれも、適切な物理量と関連付いているものであり、これら物理量に対する簡易的なラベルに過ぎないということに留意する必要がある。以下の説明から明らかなように、特に断らない限りは、本明細書において「処理」「計算」「コンピュータ計算（処理）」「判断」「表示」等の用語を用いた説明は、コンピュータシステムや類似の電子的計算装置の動作および処理であって、コンピュータシステムのレジスタやメモリ内の物理的（電子的）量を、他のメモリやレジスタまたは同様の情報ストレージや通信装置、表示装置内の物理量として表される他のデータへ操作および変形する動作および処理を意味する。
【００１３】
本発明は、本明細書で説明される動作を実行する装置にも関する。この装置は要求される目的のための特別に製造されるものであっても良いし、汎用コンピュータを用いて構成しコンピュータ内に格納されるプログラムによって選択的に実行されたり再構成されたり
するものであっても良い。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な、例えばフロッピー（登録商標）ディスク・光ディスク・ＣＤ−ＲＯＭ・ＭＯディスク・磁気ディスクなど任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード、フラッシュメモリ、光学式カード、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体などの、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。
【００１４】
発明の具体的な実施形態は、完全にハードウェアによって実現されるものでも良いし、完全にソフトウェアによって実現されるものでも良いし、ハードウェアとソフトウェアの両方によって実現されるものでも良い。好ましい実施形態は、ソフトウェアによって実現される。ここでソフトウェアとは、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードやその他のソフトウェアを含むものである。
【００１５】
さらに、ある実施形態は、コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムプロダクトの形態を取る。この記憶媒体は、コンピュータや任意の命令実行システムによってあるいはそれらと共に利用されるプログラムコードを提供する。コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体とは、命令実行システムや装置によってあるいはそれらと共に利用されるプログラムを、保持、格納、通信、伝搬および転送可能な任意の装置を指す。
【００１６】
プログラムコードを格納・実行するために適したデータ処理システムは、システムバスを介して記憶素子に直接または間接的に接続された少なくとも１つのプロセッサを有する。記憶素子は、プログラムコードの実際の実行に際して使われるローカルメモリや、大容量記憶装置や、実行中に大容量記憶装置からデータを取得する回数を減らすためにいくつかのプログラムコードを一時的に記憶するキャッシュメモリなどを含む。
【００１７】
入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置は、例えばキーボード、ディスプレイ、ポインティング装置などであるが、これらはＩ／Ｏコントローラを介して直接あるいは間接的にシステムに接続される。
【００１８】
システムにはネットワークアダプタも接続されており、これにより、私的ネットワークや公共ネットワークを介して他のデータ処理システムやリモートにあるプリンタや記憶装置に接続される。モデム、ケーブルモデム、イーサネット（登録商標）は、現在利用可能なネットワークアダプタのほんの一例である。
【００１９】
最後に、本明細書において提示されるアルゴリズムおよび表示は特定のコンピュータや他の装置と本来的に関連するものではない。本明細書における説明にしたがってプログラムを有する種々の汎用システムを用いることができるし、また要求された処理ステップを実行するための特定用途の装置を製作することが適した場合もある。これら種々のシステムに要求される構成は、以下の説明において明らかにされる。さらに、本発明は、任意の特定のプログラミング言語と関連づけられるものではない。本明細書で説明される本発明の内容を実装するために種々のプログラミング言語を利用できることは明らかであろう。
【００２０】
＜システム概要＞
図１は、一実施形態に係る分散干渉アライメントを実現するためのシステム１００のブロック図を示す。図示されるシステム１００は、ユーザ１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｎ（それぞれあるいは全体としてユーザ１２５と称する）によってアクセスされる通信システム１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｎ（それぞれあるいは全体として通信システム１０３と称する）と、統合クラウドデータベース１５０とを含む。図示される実施形態では、通信システム１０３と統合クラウドデータベース１５０はネットワーク１０５を介して通信可能
に接続されている。例えば、通信システム１０３はネットワーク１０５を介して互いに通信可能に接続されており、ユーザ１２５と通信システム１０３の間で情報（例えば、交通情報）の送受信を可能とする。
【００２１】
図１には３つの通信システム１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｎおよび１つの統合クラウドデータベース１５０が図示されているが、当業者であればネットワーク１０５に接続される通信システム１０３および統合クラウドデータベース１５０の数はいくつであっても良いことを理解できるであろう。さらに、図では１つのみのネットワーク１０５が通信システム１０３および統合クラウドデータベース１５０に接続されているが、当業者であれば、通信システム１０３および統合クラウドデータベース１５０に接続されるネットワークの数はいくつであってもよいことを理解できるであろう。
【００２２】
ネットワーク１０５は、有線ネットワークであっても無線ネットワークであっても良く、また、スター型、トークンリング型やその他当業者に知られているその他の構成を取ることができる。さらに、ネットワーク１０５は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（例えば、インターネット）や、複数の装置が通信可能な相互接続される任意のデータパスを含む。さらに別の形態では、ネットワーク１０５はピアツーピアネットワークであってもよい。ネットワーク１０５は、複数の異なる通信プロトコルでデータ送信するための通信ネットワークと接続されたり、そのような通信ネットワークを含んでいても良い。例えば、ネットワーク１０５は３Ｇネットワークや４Ｇネットワークである。さらに別の実施形態では、ネットワーク１０５は、ブルートゥース（登録商標）通信ネットワークや携帯通信ネットワークを含み、ＳＭＳ（ショートメッセージサービス）、ＭＭＳ（マルチメディアメッセージサービス）、ＨＴＴＰ（ハイパーテキスト転送プロトコル）、直接データ接続、ＷＡＰ、電子メールなどのデータを送受信する。さらに別の実施形態では、ネットワーク１０５内の全てまたは一部のリンクは、既存の暗号技術によって暗号化される。このような暗号化技術は、ＳＳＬ、セキュアＨＴＴＰ、ＶＰＮなどを含む。
【００２３】
本実施形態において、統合クラウドデータベース１５０は、信号線１５１や信号線１５３（無線リンク）を介してネットワーク１０５と通信可能に接続されている。通信システム１０３ａは、無線リンク１１９を介してネットワーク１０５と通信可能に接続されている。ユーザ１２５ａは、通信システム１０３ａとやりとりする。信号線１１７はこのやりとりを示している。通信システム１０３ｂ、１０３ｎとユーザ１２５ｂ、１２５ｎもそれぞれ同様にやりとりする。
【００２４】
通信システム１０３は、他の通信システム１０３との間でデータの送受信が行えるシステムであれば任意のものであって良い。通信システム１０３は、ネットワーク１０５を介して他の通信システム１０３と情報を交換する。通信シナリオにおいて信号を送信する通信システム１０３のことを、本明細書では、送信側通信システム１０３と称する。通信シナリオにおいて信号を受信する通信システム１０３のことを、本明細書では、受信側通信システム１０３と称する。一実施形態においては、通信システム１０３は、ネットワーク１０５に接続される、送信側通信システム１０３あるいは受信側通信システム１０３のいずれかとして機能する。別の実施形態においては、通信システム１０３は、ネットワーク１０５に接続される、送信側通信システム１０３および受信側通信システム１０３の両方として機能する。
【００２５】
一実施形態では、通信システム１０３は車両に組み込まれる。車両に組み込まれるとは、通信システム１０３が車両に固定的に設置されることと、通信システム１０３が持ち運び可能でありユーザ１２５によって車両内に持ち込まれて使用されることの両方を意味する。別の実施形態では、通信システム１０３は路側機に含まれる。例えば、車両内の通信
システム１０３は情報（例えば、安全警告や渋滞情報）を、他の車両内の通信システム１０３と交換する。
【００２６】
本実施形態では、通信システム１０３ａは、アンテナ１１０および通信ノード１０１を有する。アンテナ１１０は、信号線１１１を介して通信ノードに通信可能に結合される。アンテナ１１０および通信ノード１０１は通信システム１０３ａについてのみ示されているが、当業者であれば、他の通信システム１０３もこれらの要素を有することを理解できるであろう。アンテナ１１０は、信号線１１９（無線リンク）を介してネットワーク１０５と通信可能に接続される。
【００２７】
統合クラウドデータベース１５０は、ネットワーク１０５からアクセス可能なオンラインデータベースである。例えば、統合クラウドデータベース１５０は、異なる企業によってホスティングされる複数の仮想サーバ上にデータが格納されるデータベースである。一実施形態においては、統合クラウドデータベース１５０は、システム１００の機能を提供するための任意のデータを格納する。別の実施形態では、統合クラウドデータベース１５０は、車両内の通信システムから受信されたデータを格納する。
【００２８】
＜通信ノード１０１＞
図２は、通信システム１０３の実施形態２００を示しており、ここでは通信ノード１０１がより詳細に示されている。図示される通信ノード１０１は、制御部２０２、センサ２３１、インタフェース２１２、記憶装置２４０、および送受信部２３０を有する。制御部２０２、センサ２３１、インタフェース２１２、記憶装置２４０、および送受信部２３０は図２において１つのみしか描かれていないが、当業者であれば任意の数の制御部２０２、センサ２３１、インタフェース２１２、記憶装置２４０、および送受信部２３０を通信ノードが有して良いことを理解できるであろう。さらに、当業者であれば、通信ノード１０１は、図２に示されていない要素、例えばカメラや入力装置などを含んでも良いことが分かるであろう。
【００２９】
図示される実施形態では、センサ２３１は信号線２２１を介して制御部２０２と通信可能に接続されている。インタフェース２１２は、信号線２１５を介して制御部２０２と通信可能に接続されている。ユーザ１２５ａは、インタフェース２１２とやりとりし、信号線１１７はこのやりとりを表している。記憶装置２４０は、信号線２４１を介して制御部２０２と通信可能に結合されている。送受信部２３０は、信号線２１３を介して制御部２０２と通信可能に結合されている。送受信部２３０は、信号線１１１を介してアンテナ１１０とも通信可能に結合されている。
【００３０】
通信ノード１０１は、信号を送信し、受信した信号を処理できる装置であれば、どのようなものであっても良い。例えば、通信ノード１０１は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）装置である。一実施形態においては、通信ノード１０１は車両内に
組み込まれる。別の実施形態では、通信ノード１０１は、路側機内に組み込まれる。
【００３１】
一実施形態においては、通信ノード１０１は、アンテナ１１０を介して信号を送受信する。アンテナ１１０は、ネットワーク１０５との間で無線により信号を送受信する。一実施形態においては、車両内の通信ノード１０１は、ネットワーク１０５を介して、他の車両内の通信ノード１０１との間で信号を送受信する。別の実施形態においては、車両内の通信ノード１０１は、路側機に組み込まれた通信ノード１０１との間で信号を送受信する。
【００３２】
制御部２０２は、任意のプロセッサ型の計算装置である。例えば、制御部２０２は、車両内に実装される電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。一実施形態では、制御部２０２は
、システムオンチップ（ＳＯＣ）のような単一の集積回路を用いて実装される。一実施形態では、制御部２０２は、センサ２３１からセンサ信号を受信する。制御部２０２は、このセンサ信号を処理する。制御部２０２は、処理されたセンサ信号に基づいてセンサデータを生成する。制御部２０２は、センサデータを記憶装置２４０に送って記憶する。例えば、制御部２０２は、車両の速度を表すセンサ信号を受信する。制御部２０２は、このセンサ信号を解析して、少なくとも部分的に解析結果に基づいてセンサデータを生成する。生成されたセンサデータは、車両の速度を示す。制御部２０２は、その後センサデータを記憶装置２４０へ送って記憶する。
【００３３】
一実施形態では、制御部２０２は、センサデータに基づいてソースデータを生成する。ソースデータは、センサデータに基づいて生成されるデータであり、他の車両に送信する送信データに含めるデータである。例えば、制御部２０２は、センサデータに基づいて車両にとって有用な情報を決定する。制御部２０２は、車両にとって有用な情報を記憶装置２４０へ送る。記憶装置２４０は、この情報をソースデータとして記憶する。例えば、センサデータは、交通状況、安全警告、路面状況、車両の状態や動作のいずれか、またはこれらのうちの複数を含む。車両の状態は、例えば、正常または制御不能を表すものである。車両の動作は、例えば、加速、車線変更、高速道路からの離脱などである。一実施形態では、制御部２０２はソースデータを送受信部２３０へ送り、車両にとって有用な情報を他の車両内の通信システム１０３に提供する。
【００３４】
一実施形態では、制御部２０２は送受信部２３０からの着信データを受信する。着信データは、他の車両から送信される信号から生成されるデータである。例えば、送受信部２３０を介して他の車両内の通信システム１０３からの信号が受信される。送受信部２３０は、受信した信号を処理して、着信データを生成する。制御部２０２は、着信データを記憶装置２４０へ格納する。例えば、着信データは、交通状況、安全警告、路面状況、車両の状態や動作のいずれか、またはこれらのうちの複数を含む。一実施形態では、着信データは、他の車両内の通信システム１０３から渡された、車両にとって有用な情報を含む。
【００３５】
一実施形態では、制御部２０２は、インタフェース２１２を介してユーザ１２５に受信した着信データを表示する。例えば、制御部２０２は、前方に濃い霧があることを示す着信データを受信する。制御部２０２は、「前方に濃霧あり」というメッセージをインタフェース２１２上に表示して、ドライバーなどのユーザ１２５に対してメッセージを伝える。他の実施形態では、制御部２０２は、音声案内により着信データをユーザ１２５へ通知する。
【００３６】
一実施形態では、制御部２０２はプロセッサ（不図示）を含む。別の実施形態では、制御部２０２は、メモリ（不図示）やＩ／Ｏインタフェース（不図示）などの制御部が従来持つような他の要素を含む。
【００３７】
プロセッサ（不図示）は、演算論理ユニット、マイクロプロセッサ、汎用制御装置や、その他のプロセッサアレイを有し、計算を実行したり記憶装置２４０に格納されたデータを取得したりする。プロセッサはデジタル信号を処理する。プロセッサのアーキテクチャはＣＩＳＣ（Complex Instruction Set Computer）、ＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）、これら両方の命令セットの組合せとして実装されたアーキテクチャなど任意である。プロセッサの処理能力は、画像の表示や、画像の取得および送信に限られていても構わない。プロセッサの処理能力は、様々なタイプの特徴量抽出などのようなより複雑な処理を実行できるようなものであっても良い。当業者であれば、その他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、表示装置および物理的構成を採用可能であることは明らかであろう。
【００３８】
送受信部２３０は、少なくともソースデータに基づいて送信信号を生成し、アンテナ１１０から受信される信号を処理可能な計算装置であれば、任意のものであって良い。本実施形態では、送受信部２３０は、受信モジュール２３２と送信モジュール２３４を含む。図では送受信部２３０に対して１つの受信モジュール２３２と送信モジュール２３４のみが示されているが、当業者であれば、受信モジュール２３２と送信モジュールの数は任意であって良いことを理解できるであろう。
【００３９】
受信モジュール２３２は、受信信号を処理するためのコードおよびルーチンである。例えば、受信モジュール２３２は、無線信号を、無線変調波から、音声や映像などの利用可能な情報に変換する。一実施形態では、受信モジュール２３２は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェアを用いて実装される。別の実施形態では、受信モジュール２３２はハードウェアとソフトウェアの両方を用いて実装される。
【００４０】
一実施形態においては、受信モジュール２３２は受信信号を着信データに変換する。例えば、受信モジュール２３２はアンテナ１１０を介してネットワーク１０５から無線信号を受信する。この無線信号は、他の通信システム１０３から送信されるものである。受信モジュール２３２は、受信した無線信号に対して、復調や復号などの処理を施す。受信モジュール２３２は、処理された無線信号に少なくとも部分的に基づいて、利用可能なデータを決定する。受信モジュール２３２は、利用可能なデータを用いて着信データを生成する。例えば、着信データは、交通状況、安全警告、路面状況、車両の状態や動作のいずれかまたはこれらのうちの複数を表す。
【００４１】
一実施形態では、受信モジュール２３２は受信信号から干渉信号を除去する。例えば、受信信号には、所望信号の他に１つまたは複数の干渉信号が含まれる。この干渉信号は、後述するようなＩＡ制御によって、所望信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に存在する。したがって、受信モジュール２３２は、干渉信号と所望信号とを容易に区別することができる。そして、受信モジュール２３２は、受信信号から干渉信号を取り除く。例えば、受信モジュール２３２は、干渉信号が含まれる信号部分空間内の信号をフィルタリングすることによって、受信信号から干渉信号を取り除く。このようにして、受信モジュール２３２は所望信号を取得する。一実施形態では、受信モジュール２３２は、所望信号に基づいて着信データを生成する。
【００４２】
一実施形態では、受信モジュール２３２は、着信データを制御部２０２に送る。制御部２０２は、着信データを記憶装置２４０へ送って記憶する。一実施形態では、制御部２０２は、インタフェース２１２上でユーザ１２５に対して着信データを表示する。例えば、着信データは、車が前方の交差点で動けないことを示す。制御部２０２は、「前方の交差点で車が動けない」というメッセージをインタフェース２１２上に表示して、ドライバーなどのユーザ１２５に対してメッセージを伝える。
【００４３】
送信モジュール２３４は、送信信号を生成するためのコードおよびルーチンである。例えば、送信モジュール２３４は無線信号を生成する。送信モジュール２３４はアンテナ１１０に無線信号を送り、ネットワーク１０５に対して無線信号を送信する。一実施形態では、送信モジュール２３４は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ
（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェアを用いて実装される
。別の実施形態では、送信モジュール２３４はハードウェアとソフトウェアの両方を用いて実装される。
【００４４】
一実施形態では、送信モジュール２３４はソースデータに基づいて送信信号を生成する。例えば、送信モジュール２３４は制御部２０２からソースデータを受信する。送信モジ
ュール２３４はソースデータに対して変調や符号化などの処理を施す。送信モジュール２３４は、処理されたソースデータに基づいて送信信号を生成する。送信モジュール２３４は、アンテナ１１０を介してネットワーク１０５へ送信信号を送る。一実施形態では、送信モジュール２３４は、制御部２０２を介して送信信号を記憶装置２４０へも送る。
【００４５】
一実施形態においては、送信モジュール２３４は、関連する干渉アライメント（ＩＡ：Interference Alignment）グループを決定する。例えば、ＩＡグループは、ある受信側通信システム１０３に対する干渉領域内に位置する１つまたは複数の送信側通信システム１０３から構成される。干渉領域は、干渉範囲閾値によって画定される。送信側通信システム１０３（送信モジュール２３４を含む）に関連するＩＡグループとは、その送信側通信システム１０３が属するＩＡグループである。したがって、一実施形態では、送信モジュール２３４は、当該送信モジュール２３４を含む送信側通信システム１０３が属するＩＡグループを検出することにより、関連するＩＡグループを決定する。説明の明確化および簡素化のために、本明細書では送信側通信システム１０３に対する言及を省略することがある。例えば、以下では、上記のシナリオを、送信モジュール２３４が当該送信モジュール２３４の属するＩＡグループを検出すると記述する。
【００４６】
一実施形態においては、送信モジュール２３４は、関連ＩＡグループに対する要件を決定する。例えば、関連ＩＡグループに対する要件とは、全ての干渉信号が所望信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に存在するようにするためのＩＡ制御を実現するための制約条件である。
【００４７】
一実施形態においては、送信モジュール２３４は、関連ＩＡグループに対する要件に少なくとも部分的に基づいて、プリコーディングベクトルを算出する。例えば、プリコーディングベクトルは、複数の信号に対する１つまたは複数のウェイト（重み）である。一実施形態においては、送信モジュール２３４は、プリコーディングベクトルとソースデータに少なくとも部分的に基づいて送信信号を生成する。例えば、送信モジュール２３４は、ソースデータにプリコーディングベクトルを掛けて、送信信号を生成する。
【００４８】
送信モジュール２３４の詳細は、図３を参照しながら後ほど説明する。
【００４９】
センサ２３１は、データを収集するための既存のセンサであり、どのようなデータを収集するかや、センサのタイプなどは任意であって良い。例えば、ＬＩＤＡＲ（光検出および測距）センサ、赤外線センサ、モーションセンサ、温度センサ、音感センサなどを、センサ２３１の例として挙げることができる。当業者であれば、その他のタイプのセンサも利用可能であることを理解できるであろう。一実施形態においては、センサ２３１は車両に関する状態を測る。センサ２３１は、測定に基づいて現在の状態を表すセンサ信号を生成する。例えば、センサ２３１は、車両の操舵角、ブレーキ操作量、速度、加減速度や、車両内の温度や、フォグライトが点灯しているか否か、ワイパーが作動しているか否かなどを測定する。センサ２３１は、これらの測定結果を表すセンサ信号を生成する。別の実施形態では、センサ２３１は、車両の外部である環境の状況を測定し、その測定結果を表すセンサ信号を生成する。例えば、センサ２３１は、環境の湿度を測定して、その測定結果を表すセンサ信号を生成する。センサ２３１は、センサ信号を制御部２０２へ送る。
【００５０】
一実施形態においては、通信ノード１０１は、異なるタイプの複数のセンサ２３１を有する。例えば、通信ノード１０１は、車両のハンドル装置の操舵角を監視する第１のセンサ２３１と、車両の速度を監視する第２のセンサ２３１と、車両のブレーキ装置のブレーキ操作量を監視する第３のセンサを有する。
【００５１】
一実施形態では、通信ノード１０１は、制御部２０２に接続されるカメラ（不図示）も
有する。カメラは、画像を記録するための光学装置である。例えば、カメラは、車両が道路上を走行中に、車両の外部にある、道路、交通信号、車両、道路を横断する歩行者などの画像を撮像する。一実施形態では、カメラは画像を取得して、センサデータとして記憶装置２４０に格納する。一実施形態では、カメラは車両の前方に取り付けられる。他の実施形態では、カメラは車両の別の部分に取り付けられる。一実施形態では、カメラは動画を撮影可能である。動画は、車両が走行中における道路周辺の環境を表す複数の連続するフレームを含む。カメラは画像を制御部２０２へ送る。制御部２０２は、この画像に少なくとも部分的に基づいて、ソースデータ（例えば、交通情報や安全情報）を決定する。
【００５２】
インタフェース２１２は、ユーザ１２５と制御部２０２の間のやりとりを処理するように構成された装置である。例えば、インタフェース２１２は、ユーザ１２５からの入力を受け取るタッチスクリーンや、ユーザ１２５が発する音声入力を取得するマイクなどを含む。インタフェース２１２は、ユーザ１２５からの入力を制御部２０２へ送る。一実施形態では、インタフェース２１２は、制御部２０２からの出力をユーザ１２５へ伝えるように構成される。例えば、インタフェース２１２は、ユーザ１２５に対して安全警告を知らせる音声案内を再生するオーディオシステムを含む。他の実施形態では、インタフェース２１２は路面状況をユーザ１２５に伝える表示装置を含む。当業者であれば、インタフェース２１２は、ここで記載された機能を提供するためのその他の任意のタイプの装置を含むことを理解できるであろう。
【００５３】
ユーザ１２５ａは、人間である。一実施形態では、ユーザ１２５ａは、道路上の車両を運転するドライバーである。ユーザ１２５ａは、インタフェース２１２とやりとりするか、あるいはその他の方法で入力を提供する。インタフェース２１２は、制御部２０２との間で種々のタイプのデータを送受信する。例えば、インタフェース２１２はタッチスクリーンであり、ユーザ１２５ａはタッチスクリーンの一部を指やスタイラスなどで触ることで入力指示を提供する。
【００５４】
記憶装置２４０は、データを格納する非一時的（non-transitory）なメモリである。例えば、記憶装置２４０は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリやその他の既存のメモリ装置である。一実施形態では、記憶装置２４０は、不揮発性のメモリや永久記憶装置を含んでも良い。例として、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ装置、ＤＶＤ−ＲＯＭ装置、ＤＶＤ−ＲＡＭ装置、ＤＶＤ−ＲＷ装置、フラッシュメモリ装置などが挙げることができるが、その他の既存の不揮発性記憶装置を採用しても良い。記憶装置２４０の詳細は、図４を参照しながら後ほど説明する。
【００５５】
＜送信モジュール２３４＞
図３には、送信モジュール２３４の詳細が示されている。図３は、一実施形態にかかる送信モジュール２３４を示すブロック図である。送信モジュール２３４は、通信モジュール３０１、取得モジュール３０３、判定モジュール３０５、プリコーディングモジュール３０７、ＧＵＩモジュール３１１を含む。送信モジュール２３４のこれらの要素は、バス３２０に通信可能に接続されており、互いに通信可能である。本実施形態では、プロセッサ３３５は、信号線３３６を介してバス３２０に通信可能に接続されている。データ格納装置３８０は、信号線３８２を介してバス３２０に通信可能に接続されている。
【００５６】
プロセッサ３３５は、算術演算回路、マイクロプロセッサ、汎用制御装置や、その他のプロセッサアレイを有し、計算を実行したりデータ格納装置３８０に格納されたデータを取得したりする。プロセッサ３３５はデジタル信号を処理する。プロセッサ３３５のアーキテクチャはＣＩＳＣ（Complex Instruction Set Computer）、ＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）、これら両方の命令セットの組合せとして実装されたアーキテクチャなど任意である。プロセッサ３３５の処理能力は、画像の表示や、画像の取得および
送信に限られていても構わない。プロセッサの処理能力は、様々なタイプの特徴量抽出やサンプリングなどのようなより複雑な処理を実行できるようなものであっても良い。当業者であれば、その他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、表示装置および物理的構成を採用可能であることは明らかであろう。
【００５７】
データ格納装置３８０は、データを格納する非一時的（non-transitory）な記憶媒体である。例えば、データ格納装置３８０は、どのようなメモリでも構わない。データ格納装置３８０は、送信モジュール２３４がその機能を実現するために必要なデータを格納する。例えば、データ格納装置３８０は、制御部２０２から受け取ったソースデータを記憶あるいはバッファするために格納する。また別の例として、データ格納装置３８０はプリコーディングモジュール３０７から受け取った１つまたは複数の送信信号を、記憶あるいはバッファするために格納する。
【００５８】
通信モジュール３０１は、送信モジュール２３４の各要素と通信ノード１０１の他の要素との間での通信を処理するための、コードおよびルーチンである。例えば、通信モジュール３０１は、取得モジュール３０３からソースデータの要求を受け取り、制御部２０２にソースデータの要求を送る。別の例では、通信モジュール３０１は、制御部２０２からソースデータを受け取り、取得モジュール３０３にソースデータを配信する。通信モジュール３０１は、信号線３２２を介してバス３２０に通信可能に接続されている。
【００５９】
一実施形態では、通信モジュール３０１は、プリコーディングモジュール３０７から１つまたは複数の送信信号を受け取り、この送信信号をアンテナ１１０へ送る。アンテナ１１０は、この送信信号をネットワーク１０５へ送信する。一実施形態では、通信モジュール３０１は、送信信号をアンテナ１１０へ配信する前に増幅する。例えば、通信モジュール３０１は、従来の増幅技術を用いて送信信号を増幅する。
【００６０】
別の実施形態では、通信モジュール３０１は、ＧＵＩモジュール３１１からグラフィックデータを受け取る。通信モジュール３０１は、制御部２０２を介してインタフェース２１２にグラフィックデータを送信し、ユーザ１２５に情報提示を行う。例えば、グラフィックデータは、送信ソースデータ（例えば、安全警告、交通情報、路面状況、車両の状態や動作など）をユーザ１２５に表示するためのユーザインタフェースを生成するために用いられる。
【００６１】
一実施形態では、通信モジュール３０１は、送信モジュール２３４以外の要素からデータを受け取り、制御部２０２を介してそのデータを記憶装置２４０へ格納する。例えば、通信モジュール３０１は、判定モジュール３０５から１つまたは複数の関連ＩＡグループの１つまたは複数の要件を表すデータを受け取る。そして通信モジュール３０１は、この１つまたは複数の関連ＩＡグループの１つまたは複数の要件を表すデータを、制御部２０２を介して記憶装置２４０に格納する。別の例では、通信モジュール３０１はプリコーディングモジュール３０７から一つ以上のプリコーディングベクトルと一つ以上の送信信号を受け取る。通信モジュール３０１は、制御部２０２を介して一つ以上のプリコーディングベクトルと一つ以上の送信信号を記憶装置２４０に格納する。
【００６２】
一実施形態においては、通信モジュール３０１は、送信モジュール２３４内の他のサブモジュール３０３、３０５、３０７、３１１間の通信も取り扱う。例えば、通信モジュール３０１は、判定モジュール３０５およびプリコーディングモジュール３０７と通信し、判定モジュール３０５の出力（例えば一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を示すデータ）をプリコーディングモジュール３０７に渡す。説明の明確化および簡素化のために、本明細書では通信モジュール３０１に対する言及をしばしば省略することがある。たとえば、明確さと便宜のために、上記のシナリオは、判定モジュールモジュール３０５
が、１つ以上の関連ＩＡグループについての１つ以上の要件を表すデータを、プリコーディングモジュール３０７へ渡す、と記述する。
【００６３】
取得モジュール３０３は、データを取得するためのコードおよびルーチンである。一実施形態においては、取得モジュール３０３は、制御部２０２を介して記憶装置２４０からデータを取得する。取得モジュール３０３は、データを送信モジュール２３４の他の構成要素に送る。一実施形態においては、取得モジュール３０３はデータ格納装置３８０にもデータを送って、記憶またはバッファリングする。取得モジュール３０３は、信号線３２４を介してバス３２０と通信可能に接続されている。
【００６４】
一実施形態においては、取得モジュール３０３はソースデータ要求を生成する。たとえば、取得モジュール３０３は最新の交通情報を記述しているソースデータを求める要求を生成する。別の例では、取得モジュール３０３は安全警告を示しているソースデータを求める要求を生成する。一実施形態においては、取得モジュール３０３は通信モジュール３０１を介して制御部２０２にソースデータを求める要求を送る。制御部２０２は、ソースデータを記憶装置２４０から取り出し、通信モジュール３０１を介してソースデータを取得モジュール３０３へ送る。取得モジュール３０３は、ソースデータをプリコーディングモジュール３０７に送る。
【００６５】
別の実施形態においては、取得モジュール３０３は一つ以上の送信信号を求める要求を生成する。取得モジュール３０３は、要求を制御部２０２に送る。制御部２０２は、一つ以上の送信信号を記憶装置２４０から取り出し、通信モジュール３０１を介して取得モジュール３０３に一つ以上の送信信号を配信する。取得モジュール３０３は、この一つ以上の送信信号をアンテナ１１０に送って送信する。
【００６６】
一実施形態においては、取得モジュール３０３はデータを求める要求を定期的に送る。たとえば、取得モジュール３０３は、所定の時間間隔（例えば１秒、５秒、３０秒、１分、５分など）で、制御部２０２にソースデータを求める要求を送る。別の実施形態においては、データが生成されると、取得モジュール３０３はデータを取得する。たとえば、ソースデータが制御部２０２によって生成および保存されると、取得モジュール３０３はそのソースデータを取得する。たとえば、制御部２０２は、センサ２３１からの一つ以上のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいてセンサデータを生成する。そして、制御部２０２は、このセンサデータに基づいてソースデータを生成する。たとえば、ソースデータは道路状態を示す。制御部２０２は、ソースデータを記憶装置２４０に送って記憶する。制御部２０２も、ソースデータを取得モジュール３０３に送る。
【００６７】
判定モジュール３０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を決定するためのコードおよびルーチンである。たとえば、判定モジュール３０５は送信モジュール２３４（判定モジュール３０５を含んでいる）が属している一つ以上のＩＡグループを見つけることによって、一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。そして、判定モジュール３０５は、この一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を決定する。判定モジュール３０５は、信号線３２６を介してバス３２０と通信可能に結合されている。
【００６８】
一実施形態においては、判定モジュール３０５は、干渉範囲閾値に少なくとも部分的に基づいて一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。たとえば、判定モジュール３０５は、制御部２０２を介して記憶装置２４０からセンサデータを取り出す。センサデータは、送信側通信システム１０３（判定モジュール３０５を含む送信モジュール２３４を含んでいる）と受信側通信システム１０３の間の距離の測定値を記述するものである。取り出すセンサデータは、送信側通信システム１０３の位置を記述するものと、受信側通信システム１０３の位置を記述するものとし、これらのセンサデータから両者間の距離を算出しても
構わない。判定モジュール３０５は、距離の測定値を干渉範囲閾値と比較する。たとえば、干渉範囲閾値は、５０メートル以上１００メートル以下である。別の例では、干渉範囲閾値は、５０メートル以上数百メートル以下である。距離測定値が干渉範囲閾値より大きくなければ、判定モジュール３０５は、送信側通信システム１０３（判定モジュール３０５を含む送信モジュール２３４を含んでいる）が受信側通信システム１０３のＩＡグループに属していると判定する。このＩＡグループは、送信側通信システム１０３（判定モジュール３０５を含む送信モジュール２３４を含んでいる）の関連ＩＡグループである。同様に、判定モジュール３０５は送信側通信システム１０３の他の関連ＩＡグループを決定することができる。
【００６９】
別の実施形態においては、判定モジュール３０５は予め定められた制御方法に少なくとも部分的に基づいて、一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。たとえば、判定モジュール３０５は、制御部２０２を介して記憶装置２４０からセンサデータを受信する。このセンサデータが、予め定められた制御方法のためのパラメータとして使われる。たとえば、このパラメータは、車両の速度、温度、湿気、環境状態などを含む。判定モジュール３０５は、パラメータに基づく予め定められた制御方法を用いて、一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。
【００７０】
一実施形態においては、関連ＩＡグループが決定されると、判定モジュール３０５はその関連ＩＡグループの一つ以上の要件を決定する。判定モジュール３０５は、関連ＩＡグループの要件を表すデータを生成する。たとえば、この要件は、関連ＩＡグループに対する次のような制約条件である。すなわち、受信側通信システム１０３において各干渉信号が所望信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間になるようにＩＡ制御を実現するための、関連ＩＡグループに対する制約条件である。干渉信号は、したがって、受信側通信システム１０３で簡単に除くことができる。一実施形態においては、判定モジュール３０５はすべての関連ＩＡグループについてすべての要件を決定する。送信信号は、ＩＡ制御を実現するためのこれら全ての要件を満たすように制御される。
【００７１】
干渉信号は、受信側通信システム１０３で希望されない信号である。一実施形態においては、受信側通信システム１０３の通信領域の外からの信号は、受信側通信システム１０３への干渉信号である。他の実施形態において、通信領域の外からの信号は、干渉信号と異なる信号である。所望信号は、受信側通信システム１０３の通信領域内からの信号である。たとえば、通信領域は、受信側通信システム１０３を中心とする円形領域である。この円形領域の半径は、たとえば、０メートルから５０メートルである。
【００７２】
一実施形態においては、判定モジュール３０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を、予め定められた方法を用いて決定する。たとえば、予め定められた方法は、前の経験に基づく。判定モジュール３０５は、予め定められた方法を適用することによって、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を表すデータを生成する。
【００７３】
一実施形態においては、判定モジュール３０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータをプリコーディングモジュール３０７に送る。別の実施形態においては、判定モジュール３０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータを記憶装置２４０にも送って記憶する。さらに別の実施形態では、判定モジュール３０５は一つ以上の関連ＩＡグループのための一つ以上の要件を記述しているデータをデータ格納装置３０８へ送って記憶あるいはバッファリングする。
【００７４】
プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルを生成し、一つ以上の送信信号を生成するためのコードおよびルーチンである。たとえば、プリコーディングモジュール３０７は一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述して
いるデータに少なくとも部分的に基づいて、一つ以上のプリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルとソースデータを用いて、一つ以上の送信信号を生み出す。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の送信信号を通信モジュール３０１を介してアンテナ１１０に送って送信する。一実施形態では、プリコーディングモジュール３０７は、制御部２０２を介して一つ以上の送信信号を記憶装置２４０へも送って記憶する。別の実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、データ格納装置３８０に一つ以上の送信信号を送って記憶またはバッファリングする。プリコーディングモジュール３０７は、信号線３２８を介してバス３２０と通信可能に結合されている。
【００７５】
一実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータを判定モジュール３０５から受ける。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータに少なくとも部分的に基づいて、一つ以上のプリコーディングベクトルを計算する。たとえば、プリコーディングモジュール３０７は一つ以上のプリコーディングウェイト（precoding weight）を含むプリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングベクトルは、一つ以上の受信信号が受信側通信システム１０３において整列するように一つ以上の送信信号を制御するために用いられる。一実施形態において、プリコーディングモジュール３０７は、すべての関連ＩＡグループのすべての要件を記述しているデータに基づいて、一つ以上のプリコーディングベクトルを算出する。
【００７６】
一実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルとソースデータに少なくとも部分的に基づいて送信信号を生成する。たとえば、プリコーディングモジュール３０７は、取得モジュール３０３からソースデータを受け取る。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルにソースデータを乗算して、一つ以上の送信信号を生成する。プリコーディングモジュール３０７は、この一つ以上の送信信号をアンテナ１１０に送って送信する。このように、一つ以上の送信信号は、受信側通信システム１０３において干渉アライメント（ＩＡ）が実現するように制御される。
【００７７】
一実施形態においては、受信側通信システム１０３は、送信時に一つ以上の送信側通信システム１０３によって制御される一つ以上の送信信号を受ける。この一つ以上の送信信号は、受信側通信システム１０３にとって干渉信号または所望信号でありえる。
【００７８】
一実施形態において、受信側通信システム１０３で、各々の干渉信号は、一つ以上の所望信号が存在する信号部分空間と異なる１つの信号部分空間に整列されている。たとえば、２つ以上の干渉信号は、所望信号が存在する部分空間と異なる同一の部分空間に存在する。他の実施形態においては、受信側通信システム１０３で、２つ以上の干渉信号は、異なりはするが互いに近い部分空間に存在する。たとえば、２つ以上の干渉信号は、空間距離という意味において、または、相関関係という意味において互いの近くに存在する。これら２つ以上の干渉信号が存在する部分空間は全て、所望信号が存在する部分空間と異なる。したがって、受信側通信システム１０３は、これら２つ以上の干渉信号を簡単に取り除くことができる。
【００７９】
一実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、他の送信側通信システム１０３からの送信信号と同期して受信側通信システム１０３に達するように、一つ以上の送信信号を制御する。たとえば、同じＩＡグループ内の全ての通信システム１０３（各々がプリコーディングモジュール３０７を含む送信モジュール２３４を含んでいる）は、ＩＡグループの要件を満たすために、時間同期して送信信号を送る。このように、同じＩＡグループのすべての送信側通信システム１０３は、同期して受信側通信システム１０３
に達するように、送信信号を制御する。他の例では、同じＩＡグループのすべての送信側通信システム１０３は、上記とは異なった協調的な方法で送信信号を制御して、受信側通信システム１０３に同期して達するようにする。
【００８０】
ＧＵＩモジュール３１１は、ユーザ１２５にグラフィックデータを与えるためのコードおよびルーチンである。ＧＵＩモジュール３１１は、信号線３３２を介してバス３２０と通信可能に結合されている。一実施形態においては、ＧＵＩモジュール３１１は、ソースデータが送られたことをユーザ１２５に通知するユーザインタフェースを表すためのグラフィックデータを生み出す。たとえば、ソースデータは、「路面が凍結している」などの安全警告を示す。グラフィックデータは、「『路面が凍結している』という警告が送信された」などの安全警告が送信されたことを表示するユーザインタフェースを生成するために用いられる。別の実施形態では、ＧＵＩモジュール３１１は、ユーザ１２５が通信システム１０３に情報を入力するユーザインタフェースを描くためのグラフィックデータを生成する。ＧＵＩモジュール３１１は、生成されたグラフィックデータをインタフェース２１２に送り、インタフェース２１２がユーザ１２５にユーザインタフェースを提供する。
【００８１】
＜記憶装置２４０＞
図４は、一実施形態における記憶装置２４０を示しているブロック図４００である。記憶装置２４０は、センサデータ４０１、ソースデータ４０３、ＩＡグループ要件データ４０５、プリコーディングベクトルデータ４０７、送信信号データ４０９と着信データ４１１を含む。当業者であれば、記憶装置２４０がここに記述される機能を提供するために他のデータを含んでもよいことを理解できるだろう。
【００８２】
センサデータ４０１は、センサ２３１からの一つ以上のセンサ信号に基づいて制御部２０２によって生成されるデータである。たとえば、センサデータ４０１は、ブレーキデータ、速度データ、ステアリングデータ、ワイパーデータ、ライトデータ、温度データなどの一つ以上を含む。センサデータ４０１は、車両と関連した一つ以上の環境要因を含む。一つ以上の環境要因は、気象データ、道路タイプデータ、交通データと状況タイプデータなどを含む。別の例では、センサデータ４０１は、制御部２０２に結合されたカメラから取得される一つ以上の画像も含む。
【００８３】
ソースデータ４０３は、センサデータ４０１に基づいて制御部２０２によって生成されるデータである。ソースデータは、送信データを生成するために用いられる。たとえば、ソースデータ４０３は交通状況、安全警告、路面状態、車両の状態や動作や、車両にとって有用なその他の情報を記述しているデータを含む。
【００８４】
ＩＡグループ要件データ４０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータである。たとえば、要件は関連ＩＡグループがＩＡ制御を実現するための制約条件である。
【００８５】
プリコーディングベクトルデータ４０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルを含む。たとえば、プリコーディングベクトルは一つ以上のプリコーディングウェイトを含む。プリコーディングベクトルは、受信側通信システム１０３において整列して受信される一つ以上の送信信号を生成するために用いられる。
【００８６】
送信信号データ４０９は、一つ以上の送信信号を含む。たとえば、一つ以上の送信信号は、一つ以上のプリコーディングベクトルとソースデータに基づいて生成される。プリコーディングモジュール３０７は、ソースデータに一つ以上のプリコーディングベクトルを乗算することによって、一つ以上の送信信号を生み出す。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の送信信号を記憶装置２４０に送って、記憶する。
【００８７】
着信データ４１１は、他の通信システム１０３からの信号に基づいて受信モジュール２３２によって生成されるデータである。たとえば、受信モジュール２３２は他の通信システム１０３から一つ以上の信号を受け取る。受信モジュール２３２は、受信した信号を処理して、この信号に基づいて利用可能な情報を決定する。受信モジュール２３２は、利用可能なデータを用いて着信データを生成する。受信モジュール２３２は、制御部２０２を介して着信データを記憶装置２４０に保存する。例えば、着信データは、交通状況、安全警告、路面状況、車両の状態や動作のいずれかまたはこれらのうちの複数を表す。
【００８８】
＜方法＞
ここでは図５から図７を参照して、本発明に係る方法の種々の実施形態について説明する。
【００８９】
図５は、一実施形態における送信信号の制御方法を示すフローチャートである。取得モジュール３０３は、ソースデータを取得する（５０２）。ソースデータは、センサデータに基づいて生成される。たとえば、ソースデータは交通状況、安全警告、その他の一つ以上を含む。一実施形態においては、取得モジュール３０３はソースデータを求める要求を生成する。取得モジュール３０３は、ソースデータを求める要求を、通信モジュール３０１を介して制御部２０２に送る。制御部２０２はソースデータを記憶装置２４０から取り出して、ソースデータを取得モジュール３０３に送る。
【００９０】
ステップ５０４で、プリコーディングモジュール３０７は送信信号を生成する。一実施形態において、プリコーディングモジュール３０７は取得モジュール３０３からソースデータを受け取る。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータを判定モジュール３０５から受け取る。そして、プリコーディングモジュール３０７は一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータに少なくとも部分的に基づいて、一つ以上のプリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングモジュール３０７は、ソースデータと一つ以上のプリコーディングベクトルに少なくとも部分的に基づいて一つ以上の送信信号を生成する。例えば、プリコーディングモジュール３０７は、ソースデータに一つ以上のプリコーディングベクトルを掛けて、一つ以上の送信信号を生成する。
【００９１】
ステップ５０６で、プリコーディングモジュール３０７は送信信号を送る。たとえば、プリコーディングモジュール３０７はアンテナ１１０に一つ以上の送信信号を送る。アンテナ１１０は、一つ以上の送信信号をネットワーク１０５に送る。ネットワーク１０５に結合している一つ以上の他の通信システム１０３は、一つ以上の送信信号を受けることができる。
【００９２】
図６は、別の実施形態における送信信号を制御する方法６００の別の例を示すフローチャートである。取得モジュール３０３は、ソースデータを取得する（６０２）。一実施形態では、取得モジュール３０３は、制御部２０２を介してソースデータを記憶装置２４０から取得する。ソースデータは、交通状況、安全警告、その他の一つ以上を含む。
【００９３】
ステップ６０４で、判定モジュール３０５は関連ＩＡグループを決定する。関連ＩＡグループは、送信モジュール２３４（判定モジュール３０５を含んでいる）が属しているＩＡグループである。一実施形態においては、判定モジュール３０５は干渉範囲閾値に少なくとも部分的に基づいて一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。たとえば、判定モジュール３０５は、送信側通信システム１０３（判定モジュール３０５を含む送信モジュール２３４を含んでいる）と他の通信システム１０３の間の距離を、８０メートルのような干渉範囲閾値と比較する。そして、判定モジュール３０５は、比較に基づいて一つ以上の関
連ＩＡグループを決定する。別の実施形態においては、判定モジュール３０５は、予め定められた制御方法に少なくとも部分的に基づいて一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。判定モジュール３０５は、一つ以上のパラメータを入力として用いて、予め定められた制御方法を呼び出す。たとえば、一つ以上のパラメータは、記憶装置２４０から得られるセンサデータを含む。そして、判定モジュール３０５は、呼び出しの出力にしたがって、一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。
【００９４】
ステップ６０６で、判定モジュール３０５は要件を決定する。たとえば、判定モジュール３０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を決定する。たとえば、要件は、関連ＩＡグループがＩＡ制御を実現するための制約条件である。判定モジュール３０５は、１または複数の関連ＩＡグループに対する１または複数の要件を表すデータを生成する。具体的には、例えば、判定モジュール３０５が他の通信システム１０３の通信領域内に存在する、すなわち他の通信システム１０３との間の距離が通信範囲閾値以下か判定し、そうであれば、送信信号を他の通信システム１０３の所望信号と判定する。そして、送信信号が干渉信号と異なる同一の信号部分空間に存在するように要件を決定する。また、判定モジュールが他の通信システム１０３の干渉領域に存在する、すなわち他の通信システム１０３との間の距離が通信範囲閾値より大きく干渉範囲閾値以下か判定し、そうであれば、送信信号を他の通信システム１０３の干渉信号と判定する。そして、送信信号が所望信号と異なる同一の信号部分空間に存在するように要件を決定する。
【００９５】
ステップ６０８で、プリコーディングモジュール３０７はプリコーディングベクトルを算出する。一実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の関連ＩＡグループに一つ以上の要件を表すデータに少なくとも部分的に基づいて、一つ以上のプリコーディングベクトルを算出する。たとえば、プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングウェイトを含むプリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングウェイトは、受信側通信システム１０３に一つ以上の送信信号が整列して到着するように制御するために用いられる。
【００９６】
ステップ６１０で、プリコーディングモジュール３０７は送信信号を生成する。一実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルとソースデータに少なくとも部分的に基づいて、一つ以上の送信信号を生成する。例えば、プリコーディングモジュール３０７は、ソースデータに一つ以上のプリコーディングベクトルを掛けて、一つ以上の送信信号を生成する。
【００９７】
ステップ６１２で、通信モジュール３０１は送信信号を増幅する。たとえば、通信モジュール３０１は、プリコーディングモジュール３０７から一つ以上の送信信号を受け取る。通信モジュール３０１は、デジタル増幅技術を用いて、一つ以上の送信信号を増幅する。ステップ６１２は、図６において点線で示されているが、これは、ステップ６１２が方法６００における省略可能なステップであることを示している。
【００９８】
ステップ６１４で、通信モジュール３０１は送信信号を送信する。たとえば、通信モジュール３０１はアンテナ１１０に一つ以上の送信信号を送る。アンテナ１１０は、一つ以上の送信信号をネットワーク１０５に送信する。ネットワーク１０５に結合された他の通信システム１０３は、ネットワーク１０５を介して、一つ以上の送信信号を受信できる。
【００９９】
図７は、一実施形態における干渉除去方法７００を示すフローチャートである。受信モジュール２３２は、一つ以上の信号を受信する（７０２）。一実施形態においては、受信モジュール２３２は、アンテナ１１０を介してネットワーク１０５から一つ以上の信号を受信する。たとえば、一つ以上の受信信号は、ネットワーク１０５に結合された他の通信システム１０３からの一つ以上の送信信号である。
【０１００】
受信モジュール２３２は、一つ以上の信号をデコードして（７０４）、一つ以上の干渉信号を除去する（７０６）。たとえば、受信モジュール２３２は、受信した送信信号をデコードする。受信した送信信号は送信側通信システム１０３内の送信モジュール２３４において一つ以上のプリコーディングベクトルを用いて処理されているので、受信した送信信号は、受信側通信システム１０３（受信モジュール２３２を含んでいる）で整列している。したがって、受信した送信信号のすべての干渉信号は、一つ以上の所望信号の信号部分空間とは異なる同一の信号部分空間に存在する。受信モジュール２３２は、干渉信号が存在する信号部分空間内のすべての信号を削除することによって、受信した送信信号からすべての干渉信号を除く。
【０１０１】
受信モジュール２３２は、データを格納する（７０８）。たとえば、受信信号から干渉信号を除いた後に、受信モジュール２３２は一つ以上の所望信号を得る。そして、受信モジュール２３２は、一つ以上の所望信号に基づいて利用可能な情報を決定する。受信モジュール２３２は、利用可能なデータを用いて着信データを生成する。受信モジュール２３２は、着信データを制御部２０２を介して記憶装置２４０に送る。記憶装置２４０は、着信データを保存する。
【０１０２】
＜図式説明＞
図８Ａ〜図８Ｄは、本明細書で記載された一実施形態における方法を用いて分散干渉アライメントが実現される通信シナリオを、図式表示したものである。
【０１０３】
図８Ａには、上記で説明された実施形態を用いて分散干渉アライメントが実現される通信シナリオの図式表現が描かれている。要素８０２ａは、受信側通信システム８０２ａの図式表示である。たとえば、受信側通信システム８０２ａは、図１−３とともに詳述した通信システム１０３である。要素８０４ａは、受信側通信システム８０２ａの通信領域８０４ａの図式表示である。図示される実施形態では、通信領域８０４ａは、受信側通信システム８０２ａを中心とする円である。たとえば、円の半径は、０メートルから５０メートルの間にある。一実施形態においては、通信領域８０４ａの外からの信号は、干渉信号である。
【０１０４】
要素８０６ａは、受信側通信システム８０２ａのＩＡグループ領域８０６ａの図式表示である。ＩＡグループ領域８０６ａは、干渉範囲閾値によって定義される。たとえば、干渉範囲閾値は、５０メートル以上１００メートル以下である。図示された実施形態においては、ＩＡグループ領域８０６ａは、干渉範囲閾値に等しい半径を有する円である。一実施形態においては、ＩＡグループ領域８０６ａの外からの信号は干渉信号であるが、受信側通信システム８０２ａとの距離が長いため影響を与えず、あえて除去する必要は無い。
【０１０５】
要素８１０は、送信側通信システム８１０の図式表示である。たとえば、送信側通信システム８１０は、図１−３で詳述した上述の通信システム１０３である。要素８１２は、送信側通信システム８１０から受信側通信システム８０２ａまで送られる送信信号８１２の図式表示である。たとえば、送信側通信システム８１０が受信側通信システム８０２ａの通信領域８０４ａの中に存在するので、送信信号８１２は受信側通信システム８０２ａに対する所望信号である。送信信号８１２は、受信側通信システム８０２ａで一つ以上の干渉信号の信号部分空間と異なる信号部分空間に存在するように、送信側通信システム８１０によって制御される。
【０１０６】
要素８２０、８３０、８４０は、送信側通信システム８２０、８３０、８４０の図式表示である。たとえば、送信側通信システム８２０、８３０、８４０は図１−３とともに詳述した上記の通信システム１０３である。要素８２２、８３２、８４２は、送信側通信シ
ステム８２０、８３０、８４０から、受信側通信システム８０２ａへの送信信号である。
【０１０７】
図示された実施形態においては、送信信号８２２は、通信領域８０４ａの外からであって、ＩＡグループ領域８０６ａの中から送信される。送信信号８２２は、受信側通信システム８０２ａにおいて整列するように、送信側通信システム８２０によって送信時に制御される。つまり、送信信号８２２は、受信側通信システム８０２ａにおける送信信号８１２の信号部分空間と異なる信号部分空間に存在する。送信信号８３２、８４２は、ＩＡグループ領域８０６ａの外から送信される。したがって、送信信号８３２、８４２は、送信側通信システム８３０、８４０によって整列するように制御されていないし、受信側通信システム８０２ａによって除去されもしない。
【０１０８】
要約すると、送信側通信システム８１０、８２０が、それぞれ送信信号８１２、８２２をＩＡ制御する。
【０１０９】
図８Ｂには、上記で説明された実施形態を用いて分散干渉アライメントが実現される通信シナリオの図式表現８７０が描かれている。要素８０２ｂ、８０４ｂ、８０６ｂはそれぞれ、受信側通信システム８０２ｂ、通信領域８０４ｂ、およびＩＡグループ領域８０６ｂの図式表示である。要素８１０、８２０、８３０、８４０はそれぞれ送信側通信システム８１０、８２０、８３０、８４０の図式表示である。要素８１４、８２４、８３４、８４４はそれぞれ、送信側通信システム８１０、８２０、８３０、８４０から受信側通信システム８０２ｂに送信される送信信号８１４、８２４、８３４、８４４の図式表示である。
【０１１０】
図示された実施形態において、送信信号８１４はＩＡグループ領域８０６ｂの外から送信される。したがって、送信信号８１４は、送信側通信システム８１０によって整列制御されず、受信側通信システム８０２ｂでも除去されない。送信信号８２４、８３４は、通信領域８０４ｂ内から送信される。したがって、これらの送信信号８２４，８３４は、受信側通信システム８０２ｂにとって所望信号である。これらの信号は、一つ以上の干渉信号の信号部分空間と異なる信号部分空間で整列するように送信側通信システム８２０、８３０によって制御される。送信信号８４４は、通信領域８０４ｂの外からであり、ＩＡグループ領域８０６ｂの中から送信される。送信信号８４４は、受信側通信システム８０２によって、送信信号８２４、８３４の信号部分空間と異なる信号部分空間で整列するように送信側通信システム８４０によって制御される。
【０１１１】
要約すると、送信側通信システム８２０、８３０、８４０が、それぞれの送信信号８２４、８３４、８４４をＩＡ制御する。
【０１１２】
図８Ｃには、上記で説明された実施形態を用いて分散干渉アライメントが実現される通信シナリオの図式表現８８０が描かれている。要素８０２ｃ、８０４ｃ、８０６ｃはそれぞれ、受信側通信システム８０２ｃ、通信領域８０４ｃ、およびＩＡグループ領域８０６ｃの図式表示である。要素８１０、８２０、８３０、８４０はそれぞれ、送信側通信システム８１０、８２０、８３０、８４０の図式表示である。要素８１６、８２６、８３６、８４６はそれぞれ、送信側通信システム８１０、８２０、８３０、８４０から受信側通信システム８０２ｃまで送信される送信信号８１６、８２６、８３６、８４６の図式表示である。
【０１１３】
図示された実施形態において、送信信号８１６、８２６はＩＡグループ領域８０６ｃの外から送信される。したがって、これらの送信信号８１６，８２６は、送信側通信システム８１０、８２０によって制御されないし、受信側通信システム８０２ｃによっても除去されない。送信信号８３６は、通信領域８０４ｃの外からであり、ＩＡグループ領域８０
６ｃの中から送信される。送信信号８３６は、受信側通信システム８０２ｂでの所望信号の信号部分空間と異なる信号部分空間に整列される。送信信号８４６は、通信領域８０４ｃの中から送信される。したがって、送信信号８４６は、受信側通信システム８０２ｃの所望信号である。整列制御は、送信側通信システム８４０によって行われる。たとえば、送信信号８４６は、送信信号８３６の信号部分空間と異なる信号部分空間にある。
【０１１４】
要約すると、送信側通信システム８３０、８４０は、それぞれの送信信号８３６、８４６をＩＡ制御する。
【０１１５】
図８Ｄには、上記で説明された実施形態を用いて分散干渉アライメントが実現される通信シナリオの図式表示８９０が図示される。要素８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃはそれぞれ、受信側通信システム８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃの図式表示である。要素８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃはそれぞれ、受信側通信システム８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃの通信領域８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃの図式表示である。要素８０６ａ、８０６ｂ、８０６ｃはそれぞれ、受信側通信システム８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃのＩＡグループ領域８０６ａ、８０６ｂ、８０６ｃの図式表示である。
【０１１６】
要素８２０は、送信側通信システム８２０の図式表示である。要素８２２は、送信側通信システム８２０から受信側通信システム８０２ａへの送信信号８２２の図式表示である。要素８２４は、送信側通信システム８２０から受信側通信システム８０２ｂへの送信信号８２４の図式表示である。図示された実施形態において、送信側通信システム８２０は、受信側通信システム８０２ａのＩＡグループ領域８０６ａ内と、受信側通信システム８０２ｂの通信領域８０４ｂ内の両方に位置する。したがって、一実施形態において、送信側通信システム８２０は送信信号８２２、８２４を制御して、送信信号８２２が受信側通信システム８０２ａの一つ以上の所望信号の信号部分空間と異なる信号部分空間に整列するようにし、送信信号８２４が受信側通信システム８０２ｂの一つ以上の干渉信号の信号部分空間と異なる信号部分空間で受信されるようにする。言い換えると、送信側通信システム８２０は、両方のＩＡグループ領域８０６ａ、８０６ｂの要件を満たすように、送信信号８２２、８２４を制御する。
【０１１７】
要素８３０、８４０は、送信側通信システム８３０、８４０の図式表示である。要素８３４、８３６は、それぞれ、送信側通信システム８３０から受信側通信システム８０２ｂ、８０２ｃへ送信される送信信号８３４、８３６の図式表示である。同様に、要素８４４、８４６は、それぞれ、送信側通信システム８４０から受信側通信システム８０２ｂ、８０２ｃへ送信される送信信号８４４、８４６の図式表示である。
【０１１８】
図示された実施形態において、送信側通信システム８３０は、受信側通信システム８０２ｂの通信領域８０４ｂ内と、受信側通信システム８０２ｃのＩＡグループ領域８０６ｃ内の両方に位置する。したがって、一実施形態において、送信側通信システム８３０は送信信号８３４，８３６を制御して、送信信号８３４が受信側通信システム８０２ｂの一つ以上の干渉信号の信号部分空間と異なる信号部分空間で受信されるようにし、送信信号８３６が受信側通信システム８０２ｃの一つ以上の所望信号の信号部分空間と異なる信号部分空間に整列されるようにする。言い換えると、送信側通信システム８３０は、ＩＡグループ領域８０６ｂ、８０６ｃの両方の要件を満たすように、送信信号８３４、８３６を制御する。
【０１１９】
同様に、送信側通信システム８４０は、受信側通信システム８０２ｂのＩＡグループ領域８０６ｂ内と、受信側通信システム８０２ｃの通信領域８０４ｃ内の両方に位置する。したがって、一実施形態において、送信側通信システム８４０は送信信号８４４，８４６を制御して、送信信号８４４が受信側通信システム８０２ｂの一つ以上の所望信号の信号
部分空間と異なる信号部分空間に整列し、かつ、送信信号８４６が受信側通信システム８０２ｃの一つ以上の干渉信号の信号部分空間と異なる信号部分空間で受信されるようにする。言い換えると、送信側通信システム８４０は、両方のＩＡグループ領域８０６ｂ、８０６ｃの要件を満たすために、送信信号８４４、８４６を制御する。
【０１２０】
実施形態の前述の説明は、例示と説明を目的として行われたものである。したがって、開示された実施形態が本発明の全てではないし、本発明を上記の実施形態に限定するものでもない。本発明は、上記の開示にしたがって、種々の変形が可能である。本発明の範囲は上述の実施形態に限定解釈されるべきではなく、特許請求の範囲にしたがって解釈されるべきである。本発明の技術に詳しい者であれば、本発明はその思想や本質的特徴から離れることなくその他の種々の形態で実現できることを理解できるであろう。同様に、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様に関する名前付けや分割方法は必須なものでものないし重要でもない。また、本発明やその特徴を実装する機構は異なる名前や分割方法や構成を備えていても構わない。さらに、当業者であれば、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアもしくはこれらの組合せとして実装できることを理解できるであろう。また、本発明をソフトウェアとして実装する場合には、モジュールなどの各要素は、どのような様式で実装されても良い。例えば、スタンドアローンのプログラム、大きなプログラムの一部、異なる複数のプログラム、静的あるいは動的なリンクライブラリー、カーネルローダブルモジュール、デバイスドライバー、その他コンピュータプログラミングの当業者にとって既知な方式として実装することができる。さらに、本発明の実装は特定のプログラミング言語に限定されるものではないし、特定のオペレーティングシステムや環境に限定されるものでもない。以上のように、上記の本発明の説明は限定的なものではなく例示的なものであり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲にしたがって定められる。
【符号の説明】
【０１２１】
１０１ 通信ノード
１０３ 通信システム
１５０ 統合クラウドデータベース
２０２ 制御部
２３０ 送受信部
２３２ 受信モジュール
２３４ 送信モジュール
２４０ 記憶装置
８０２ａ，ｂ，ｃ 受信側通信システム
８０４ａ，ｂ，ｃ 通信領域
８０６ａ，ｂ，ｃ ＩＡグループ領域
８１０，８２０，８３０，８４０ 送信側通信システム
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、干渉アライメントシステムに関する。詳細には、本明細書は、自律的に分散干渉アライメントを実現するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
干渉アライメント（ＩＡ：Interference Alignment）は受信側での干渉を抑制するための技術である。この技術を適用することで、それぞれの送信側のシステムが送信信号を制御して、ノイズや干渉成分をアライメントさせて、受信側でノイズや干渉成分が無いようにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５１９５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存のＩＡシステムには多くの問題がある。例えば、既存のシステムでは、同じ無線資源を利用する全ての通信システムを同期して制御している。その結果、これらのシステムで安定した車車間通信を達成するのは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、分散干渉アライメントを実現するためのシステムおよび方法を提供することで、少なくとも部分的に従来技術の不完全性および限界を打開する。本発明に係るシステムは、取得モジュール、判定モジュールおよびプリコーディングモジュールを備える。取得モジュールは、ソースデータを取り出す。判定モジュールは、取得モジュールに通信可能に接続される。判定モジュールは、１または複数の関連するＩＡグループに対する１または複数の要件を表すデータを生成する。プリコーディングモジュールは、判定モジュールに通信可能に接続される。プリコーディングモジュールは、１または複数の関連するＩＡグループに対する１または複数の要件を表すデータに少なくとも部分的に基づいて、プリコーディングベクトルを計算する。プリコーディングモジュールは、取得モジュールにも通信可能に結合されて、ソースデータを受信する。プリコーディングモジュールは、プリコーディングベクタおよびソースデータに基づいて送信信号を生成する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、通信システムによる自律的な処理によって干渉アライメントを実現することができる。また、その結果として安定した通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態における分散干渉アライメントシステムを説明する概要ブロック図である。
【図２】一実施形態における通信ノードを含む通信システムを詳細に説明するブロック図である。
【図３】一実施形態における通信モジュールを示すブロック図である。
【図４】一実施形態における記憶装置を示すブロック図である。
【図５】一実施形態における送信信号を制御する方法を示すフローチャートである。
【図６】一実施形態における送信信号を制御する方法の別の例を示すフローチャートである。
【図７】一実施形態における干渉を除去する方法を示すフローチャートである。
【図８Ａ】一実施形態における方法を用いて実現される分散干渉アライメントにおける通信シナリオを説明する図。
【図８Ｂ】一実施形態における方法を用いて実現される分散干渉アライメントにおける通信シナリオを説明する図。
【図８Ｃ】一実施形態における方法を用いて実現される分散干渉アライメントにおける通信シナリオを説明する図。
【図８Ｄ】一実施形態における方法を用いて実現される分散干渉アライメントにおける通信シナリオを説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の説明および添付の図面は本発明を説明するための例示であり、本発明を限定するものではない。図面においては、同様の要素には同一の参照符号を付してある。
【０００９】
分散干渉アライメントを実現するためのシステムおよび方法について説明する。以下の説明では、本発明を十分に理解できるように、多くの詳細について説明する。しかしながら、各実施形態はこれらの具体的な詳細無しでも良いことは当業者にとって明らかであろう。また、説明が不明瞭になることを避けるために、構造や装置をブロック図の形式で表すこともある。たとえば、一実施形態は、ユーザインタフェースおよび特定のハードウェアとともに説明される。しかし、ここでの説明は、データおよびコマンドを受信する任意のタイプの計算装置および任意の周辺機器について適用できる。
【００１０】
本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」等という用語は、その実施形態と関連づけて説明される特定の特徴・構造・性質が少なくとも本発明の一つの実施形態に含まれることを意味する。「一実施形態における」等という用語は本明細書内で複数用いられるが、これらは必ずしも同一の実施形態を示すものとは限らない。
【００１１】
以下の詳細な説明の一部は、非一時的（non-transitory）なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたデータビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号的表現として提供される。これらのアルゴリズム的な説明および表現は、データ処理技術分野の当業者によって、他の当業者に対して自らの成果の本質を最も効果的に説明するために用いられるものである。なお、本明細書において（また一般に）アルゴリズムとは、所望の結果を得るための論理的な手順を意味する。処理のステップは、物理量を物理的に操作するものである。必ずしも必須ではないが、通常は、これらの量は記憶・伝送・結合・比較およびその他の処理が可能な電気的または磁気的信号の形式を取る。通例にしたがって、これらの信号をビット・値・要素・エレメント・シンボル・キャラクタ・項・数値などとして称することが簡便である
【００１２】
なお、これらの用語および類似する用語はいずれも、適切な物理量と関連付いているものであり、これら物理量に対する簡易的なラベルに過ぎないということに留意する必要がある。以下の説明から明らかなように、特に断らない限りは、本明細書において「処理」「計算」「コンピュータ計算（処理）」「判断」「表示」等の用語を用いた説明は、コンピュータシステムや類似の電子的計算装置の動作および処理であって、コンピュータシステムのレジスタやメモリ内の物理的（電子的）量を、他のメモリやレジスタまたは同様の情報ストレージや通信装置、表示装置内の物理量として表される他のデータへ操作および変形する動作および処理を意味する。
【００１３】
本発明は、本明細書で説明される動作を実行する装置にも関する。この装置は要求される目的のための特別に製造されるものであっても良いし、汎用コンピュータを用いて構成しコンピュータ内に格納されるプログラムによって選択的に実行されたり再構成されたり
するものであっても良い。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な、例えばフロッピー（登録商標）ディスク・光ディスク・ＣＤ−ＲＯＭ・ＭＯディスク・磁気ディスクなど任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード、フラッシュメモリ、光学式カード、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体などの、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。
【００１４】
発明の具体的な実施形態は、完全にハードウェアによって実現されるものでも良いし、完全にソフトウェアによって実現されるものでも良いし、ハードウェアとソフトウェアの両方によって実現されるものでも良い。好ましい実施形態は、ソフトウェアによって実現される。ここでソフトウェアとは、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードやその他のソフトウェアを含むものである。
【００１５】
さらに、ある実施形態は、コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムプロダクトの形態を取る。この記憶媒体は、コンピュータや任意の命令実行システムによってあるいはそれらと共に利用されるプログラムコードを提供する。コンピュータが利用あるいは読み込み可能な記憶媒体とは、命令実行システムや装置によってあるいはそれらと共に利用されるプログラムを、保持、格納、通信、伝搬および転送可能な任意の装置を指す。
【００１６】
プログラムコードを格納・実行するために適したデータ処理システムは、システムバスを介して記憶素子に直接または間接的に接続された少なくとも１つのプロセッサを有する。記憶素子は、プログラムコードの実際の実行に際して使われるローカルメモリや、大容量記憶装置や、実行中に大容量記憶装置からデータを取得する回数を減らすためにいくつかのプログラムコードを一時的に記憶するキャッシュメモリなどを含む。
【００１７】
入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置は、例えばキーボード、ディスプレイ、ポインティング装置などであるが、これらはＩ／Ｏコントローラを介して直接あるいは間接的にシステムに接続される。
【００１８】
システムにはネットワークアダプタも接続されており、これにより、私的ネットワークや公共ネットワークを介して他のデータ処理システムやリモートにあるプリンタや記憶装置に接続される。モデム、ケーブルモデム、イーサネット（登録商標）は、現在利用可能なネットワークアダプタのほんの一例である。
【００１９】
最後に、本明細書において提示されるアルゴリズムおよび表示は特定のコンピュータや他の装置と本来的に関連するものではない。本明細書における説明にしたがってプログラムを有する種々の汎用システムを用いることができるし、また要求された処理ステップを実行するための特定用途の装置を製作することが適した場合もある。これら種々のシステムに要求される構成は、以下の説明において明らかにされる。さらに、本発明は、任意の特定のプログラミング言語と関連づけられるものではない。本明細書で説明される本発明の内容を実装するために種々のプログラミング言語を利用できることは明らかであろう。
【００２０】
＜システム概要＞
図１は、一実施形態に係る分散干渉アライメントを実現するためのシステム１００のブロック図を示す。図示されるシステム１００は、ユーザ１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｎ（それぞれあるいは全体としてユーザ１２５と称する）によってアクセスされる通信システム１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｎ（それぞれあるいは全体として通信システム１０３と称する）と、統合クラウドデータベース１５０とを含む。図示される実施形態では、通信システム１０３と統合クラウドデータベース１５０はネットワーク１０５を介して通信可能
に接続されている。例えば、通信システム１０３はネットワーク１０５を介して互いに通信可能に接続されており、ユーザ１２５と通信システム１０３の間で情報（例えば、交通情報）の送受信を可能とする。
【００２１】
図１には３つの通信システム１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｎおよび１つの統合クラウドデータベース１５０が図示されているが、当業者であればネットワーク１０５に接続される通信システム１０３および統合クラウドデータベース１５０の数はいくつであっても良いことを理解できるであろう。さらに、図では１つのみのネットワーク１０５が通信システム１０３および統合クラウドデータベース１５０に接続されているが、当業者であれば、通信システム１０３および統合クラウドデータベース１５０に接続されるネットワークの数はいくつであってもよいことを理解できるであろう。
【００２２】
ネットワーク１０５は、有線ネットワークであっても無線ネットワークであっても良く、また、スター型、トークンリング型やその他当業者に知られているその他の構成を取ることができる。さらに、ネットワーク１０５は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（例えば、インターネット）や、複数の装置が通信可能な相互接続される任意のデータパスを含む。さらに別の形態では、ネットワーク１０５はピアツーピアネットワークであってもよい。ネットワーク１０５は、複数の異なる通信プロトコルでデータ送信するための通信ネットワークと接続されたり、そのような通信ネットワークを含んでいても良い。例えば、ネットワーク１０５は３Ｇネットワークや４Ｇネットワークである。さらに別の実施形態では、ネットワーク１０５は、ブルートゥース（登録商標）通信ネットワークや携帯通信ネットワークを含み、ＳＭＳ（ショートメッセージサービス）、ＭＭＳ（マルチメディアメッセージサービス）、ＨＴＴＰ（ハイパーテキスト転送プロトコル）、直接データ接続、ＷＡＰ、電子メールなどのデータを送受信する。さらに別の実施形態では、ネットワーク１０５内の全てまたは一部のリンクは、既存の暗号技術によって暗号化される。このような暗号化技術は、ＳＳＬ、セキュアＨＴＴＰ、ＶＰＮなどを含む。
【００２３】
本実施形態において、統合クラウドデータベース１５０は、信号線１５１や信号線１５３（無線リンク）を介してネットワーク１０５と通信可能に接続されている。通信システム１０３ａは、無線リンク１１９を介してネットワーク１０５と通信可能に接続されている。ユーザ１２５ａは、通信システム１０３ａとやりとりする。信号線１１７はこのやりとりを示している。通信システム１０３ｂ、１０３ｎとユーザ１２５ｂ、１２５ｎもそれぞれ同様にやりとりする。
【００２４】
通信システム１０３は、他の通信システム１０３との間でデータの送受信が行えるシステムであれば任意のものであって良い。通信システム１０３は、ネットワーク１０５を介して他の通信システム１０３と情報を交換する。通信シナリオにおいて信号を送信する通信システム１０３のことを、本明細書では、送信側通信システム１０３と称する。通信シナリオにおいて信号を受信する通信システム１０３のことを、本明細書では、受信側通信システム１０３と称する。一実施形態においては、通信システム１０３は、ネットワーク１０５に接続される、送信側通信システム１０３あるいは受信側通信システム１０３のいずれかとして機能する。別の実施形態においては、通信システム１０３は、ネットワーク１０５に接続される、送信側通信システム１０３および受信側通信システム１０３の両方として機能する。
【００２５】
一実施形態では、通信システム１０３は車両に組み込まれる。車両に組み込まれるとは、通信システム１０３が車両に固定的に設置されることと、通信システム１０３が持ち運び可能でありユーザ１２５によって車両内に持ち込まれて使用されることの両方を意味する。別の実施形態では、通信システム１０３は路側機に含まれる。例えば、車両内の通信
システム１０３は情報（例えば、安全警告や渋滞情報）を、他の車両内の通信システム１０３と交換する。
【００２６】
本実施形態では、通信システム１０３ａは、アンテナ１１０および通信ノード１０１を有する。アンテナ１１０は、信号線１１１を介して通信ノードに通信可能に結合される。アンテナ１１０および通信ノード１０１は通信システム１０３ａについてのみ示されているが、当業者であれば、他の通信システム１０３もこれらの要素を有することを理解できるであろう。アンテナ１１０は、信号線１１９（無線リンク）を介してネットワーク１０５と通信可能に接続される。
【００２７】
統合クラウドデータベース１５０は、ネットワーク１０５からアクセス可能なオンラインデータベースである。例えば、統合クラウドデータベース１５０は、異なる企業によってホスティングされる複数の仮想サーバ上にデータが格納されるデータベースである。一実施形態においては、統合クラウドデータベース１５０は、システム１００の機能を提供するための任意のデータを格納する。別の実施形態では、統合クラウドデータベース１５０は、車両内の通信システムから受信されたデータを格納する。
【００２８】
＜通信ノード１０１＞
図２は、通信システム１０３の実施形態２００を示しており、ここでは通信ノード１０１がより詳細に示されている。図示される通信ノード１０１は、制御部２０２、センサ２３１、インタフェース２１２、記憶装置２４０、および送受信部２３０を有する。制御部２０２、センサ２３１、インタフェース２１２、記憶装置２４０、および送受信部２３０は図２において１つのみしか描かれていないが、当業者であれば任意の数の制御部２０２、センサ２３１、インタフェース２１２、記憶装置２４０、および送受信部２３０を通信ノードが有して良いことを理解できるであろう。さらに、当業者であれば、通信ノード１０１は、図２に示されていない要素、例えばカメラや入力装置などを含んでも良いことが分かるであろう。
【００２９】
図示される実施形態では、センサ２３１は信号線２２１を介して制御部２０２と通信可能に接続されている。インタフェース２１２は、信号線２１５を介して制御部２０２と通信可能に接続されている。ユーザ１２５ａは、インタフェース２１２とやりとりし、信号線１１７はこのやりとりを表している。記憶装置２４０は、信号線２４１を介して制御部２０２と通信可能に結合されている。送受信部２３０は、信号線２１３を介して制御部２０２と通信可能に結合されている。送受信部２３０は、信号線１１１を介してアンテナ１１０とも通信可能に結合されている。
【００３０】
通信ノード１０１は、信号を送信し、受信した信号を処理できる装置であれば、どのようなものであっても良い。例えば、通信ノード１０１は、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）装置である。一実施形態においては、通信ノード１０１は車両内に
組み込まれる。別の実施形態では、通信ノード１０１は、路側機内に組み込まれる。
【００３１】
一実施形態においては、通信ノード１０１は、アンテナ１１０を介して信号を送受信する。アンテナ１１０は、ネットワーク１０５との間で無線により信号を送受信する。一実施形態においては、車両内の通信ノード１０１は、ネットワーク１０５を介して、他の車両内の通信ノード１０１との間で信号を送受信する。別の実施形態においては、車両内の通信ノード１０１は、路側機に組み込まれた通信ノード１０１との間で信号を送受信する。
【００３２】
制御部２０２は、任意のプロセッサ型の計算装置である。例えば、制御部２０２は、車両内に実装される電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。一実施形態では、制御部２０２は
、システムオンチップ（ＳＯＣ）のような単一の集積回路を用いて実装される。一実施形態では、制御部２０２は、センサ２３１からセンサ信号を受信する。制御部２０２は、このセンサ信号を処理する。制御部２０２は、処理されたセンサ信号に基づいてセンサデータを生成する。制御部２０２は、センサデータを記憶装置２４０に送って記憶する。例えば、制御部２０２は、車両の速度を表すセンサ信号を受信する。制御部２０２は、このセンサ信号を解析して、少なくとも部分的に解析結果に基づいてセンサデータを生成する。生成されたセンサデータは、車両の速度を示す。制御部２０２は、その後センサデータを記憶装置２４０へ送って記憶する。
【００３３】
一実施形態では、制御部２０２は、センサデータに基づいてソースデータを生成する。ソースデータは、センサデータに基づいて生成されるデータであり、他の車両に送信する送信データに含めるデータである。例えば、制御部２０２は、センサデータに基づいて車両にとって有用な情報を決定する。制御部２０２は、車両にとって有用な情報を記憶装置２４０へ送る。記憶装置２４０は、この情報をソースデータとして記憶する。例えば、センサデータは、交通状況、安全警告、路面状況、車両の状態や動作のいずれか、またはこれらのうちの複数を含む。車両の状態は、例えば、正常または制御不能を表すものである。車両の動作は、例えば、加速、車線変更、高速道路からの離脱などである。一実施形態では、制御部２０２はソースデータを送受信部２３０へ送り、車両にとって有用な情報を他の車両内の通信システム１０３に提供する。
【００３４】
一実施形態では、制御部２０２は送受信部２３０からの着信データを受信する。着信データは、他の車両から送信される信号から生成されるデータである。例えば、送受信部２３０を介して他の車両内の通信システム１０３からの信号が受信される。送受信部２３０は、受信した信号を処理して、着信データを生成する。制御部２０２は、着信データを記憶装置２４０へ格納する。例えば、着信データは、交通状況、安全警告、路面状況、車両の状態や動作のいずれか、またはこれらのうちの複数を含む。一実施形態では、着信データは、他の車両内の通信システム１０３から渡された、車両にとって有用な情報を含む。
【００３５】
一実施形態では、制御部２０２は、インタフェース２１２を介してユーザ１２５に受信した着信データを表示する。例えば、制御部２０２は、前方に濃い霧があることを示す着信データを受信する。制御部２０２は、「前方に濃霧あり」というメッセージをインタフェース２１２上に表示して、ドライバーなどのユーザ１２５に対してメッセージを伝える。他の実施形態では、制御部２０２は、音声案内により着信データをユーザ１２５へ通知する。
【００３６】
一実施形態では、制御部２０２はプロセッサ（不図示）を含む。別の実施形態では、制御部２０２は、メモリ（不図示）やＩ／Ｏインタフェース（不図示）などの制御部が従来持つような他の要素を含む。
【００３７】
プロセッサ（不図示）は、演算論理ユニット、マイクロプロセッサ、汎用制御装置や、その他のプロセッサアレイを有し、計算を実行したり記憶装置２４０に格納されたデータを取得したりする。プロセッサはデジタル信号を処理する。プロセッサのアーキテクチャはＣＩＳＣ（Complex Instruction Set Computer）、ＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）、これら両方の命令セットの組合せとして実装されたアーキテクチャなど任意である。プロセッサの処理能力は、画像の表示や、画像の取得および送信に限られていても構わない。プロセッサの処理能力は、様々なタイプの特徴量抽出などのようなより複雑な処理を実行できるようなものであっても良い。当業者であれば、その他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、表示装置および物理的構成を採用可能であることは明らかであろう。
【００３８】
送受信部２３０は、少なくともソースデータに基づいて送信信号を生成し、アンテナ１１０から受信される信号を処理可能な計算装置であれば、任意のものであって良い。本実施形態では、送受信部２３０は、受信モジュール２３２と送信モジュール２３４を含む。図では送受信部２３０に対して１つの受信モジュール２３２と送信モジュール２３４のみが示されているが、当業者であれば、受信モジュール２３２と送信モジュールの数は任意であって良いことを理解できるであろう。
【００３９】
受信モジュール２３２は、受信信号を処理するためのコードおよびルーチンである。例えば、受信モジュール２３２は、無線信号を、無線変調波から、音声や映像などの利用可能な情報に変換する。一実施形態では、受信モジュール２３２は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェアを用いて実装される。別の実施形態では、受信モジュール２３２はハードウェアとソフトウェアの両方を用いて実装される。
【００４０】
一実施形態においては、受信モジュール２３２は受信信号を着信データに変換する。例えば、受信モジュール２３２はアンテナ１１０を介してネットワーク１０５から無線信号を受信する。この無線信号は、他の通信システム１０３から送信されるものである。受信モジュール２３２は、受信した無線信号に対して、復調や復号などの処理を施す。受信モジュール２３２は、処理された無線信号に少なくとも部分的に基づいて、利用可能なデータを決定する。受信モジュール２３２は、利用可能なデータを用いて着信データを生成する。例えば、着信データは、交通状況、安全警告、路面状況、車両の状態や動作のいずれかまたはこれらのうちの複数を表す。
【００４１】
一実施形態では、受信モジュール２３２は受信信号から干渉信号を除去する。例えば、受信信号には、所望信号の他に１つまたは複数の干渉信号が含まれる。この干渉信号は、後述するようなＩＡ制御によって、所望信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に存在する。したがって、受信モジュール２３２は、干渉信号と所望信号とを容易に区別することができる。そして、受信モジュール２３２は、受信信号から干渉信号を取り除く。例えば、受信モジュール２３２は、干渉信号が含まれる信号部分空間内の信号をフィルタリングすることによって、受信信号から干渉信号を取り除く。このようにして、受信モジュール２３２は所望信号を取得する。一実施形態では、受信モジュール２３２は、所望信号に基づいて着信データを生成する。
【００４２】
一実施形態では、受信モジュール２３２は、着信データを制御部２０２に送る。制御部２０２は、着信データを記憶装置２４０へ送って記憶する。一実施形態では、制御部２０２は、インタフェース２１２上でユーザ１２５に対して着信データを表示する。例えば、着信データは、車が前方の交差点で動けないことを示す。制御部２０２は、「前方の交差点で車が動けない」というメッセージをインタフェース２１２上に表示して、ドライバーなどのユーザ１２５に対してメッセージを伝える。
【００４３】
送信モジュール２３４は、送信信号を生成するためのコードおよびルーチンである。例えば、送信モジュール２３４は無線信号を生成する。送信モジュール２３４はアンテナ１１０に無線信号を送り、ネットワーク１０５に対して無線信号を送信する。一実施形態では、送信モジュール２３４は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ
（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェアを用いて実装される
。別の実施形態では、送信モジュール２３４はハードウェアとソフトウェアの両方を用いて実装される。
【００４４】
一実施形態では、送信モジュール２３４はソースデータに基づいて送信信号を生成する。例えば、送信モジュール２３４は制御部２０２からソースデータを受信する。送信モジ
ュール２３４はソースデータに対して変調や符号化などの処理を施す。送信モジュール２３４は、処理されたソースデータに基づいて送信信号を生成する。送信モジュール２３４は、アンテナ１１０を介してネットワーク１０５へ送信信号を送る。一実施形態では、送信モジュール２３４は、制御部２０２を介して送信信号を記憶装置２４０へも送る。
【００４５】
一実施形態においては、送信モジュール２３４は、関連する干渉アライメント（ＩＡ：Interference Alignment）グループを決定する。例えば、ＩＡグループは、ある受信側通信システム１０３に対する干渉領域内に位置する１つまたは複数の送信側通信システム１０３から構成される。干渉領域は、干渉範囲閾値によって画定される。送信側通信システム１０３（送信モジュール２３４を含む）に関連するＩＡグループとは、その送信側通信システム１０３が属するＩＡグループである。したがって、一実施形態では、送信モジュール２３４は、当該送信モジュール２３４を含む送信側通信システム１０３が属するＩＡグループを検出することにより、関連するＩＡグループを決定する。説明の明確化および簡素化のために、本明細書では送信側通信システム１０３に対する言及を省略することがある。例えば、以下では、上記のシナリオを、送信モジュール２３４が当該送信モジュール２３４の属するＩＡグループを検出すると記述する。
【００４６】
一実施形態においては、送信モジュール２３４は、関連ＩＡグループに対する要件を決定する。例えば、関連ＩＡグループに対する要件とは、全ての干渉信号が所望信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に存在するようにするためのＩＡ制御を実現するための制約条件である。
【００４７】
一実施形態においては、送信モジュール２３４は、関連ＩＡグループに対する要件に少なくとも部分的に基づいて、プリコーディングベクトルを算出する。例えば、プリコーディングベクトルは、複数の信号に対する１つまたは複数のウェイト（重み）である。一実施形態においては、送信モジュール２３４は、プリコーディングベクトルとソースデータに少なくとも部分的に基づいて送信信号を生成する。例えば、送信モジュール２３４は、ソースデータにプリコーディングベクトルを掛けて、送信信号を生成する。
【００４８】
送信モジュール２３４の詳細は、図３を参照しながら後ほど説明する。
【００４９】
センサ２３１は、データを収集するための既存のセンサであり、どのようなデータを収集するかや、センサのタイプなどは任意であって良い。例えば、ＬＩＤＡＲ（光検出および測距）センサ、赤外線センサ、モーションセンサ、温度センサ、音感センサなどを、センサ２３１の例として挙げることができる。当業者であれば、その他のタイプのセンサも利用可能であることを理解できるであろう。一実施形態においては、センサ２３１は車両に関する状態を測る。センサ２３１は、測定に基づいて現在の状態を表すセンサ信号を生成する。例えば、センサ２３１は、車両の操舵角、ブレーキ操作量、速度、加減速度や、車両内の温度や、フォグライトが点灯しているか否か、ワイパーが作動しているか否かなどを測定する。センサ２３１は、これらの測定結果を表すセンサ信号を生成する。別の実施形態では、センサ２３１は、車両の外部である環境の状況を測定し、その測定結果を表すセンサ信号を生成する。例えば、センサ２３１は、環境の湿度を測定して、その測定結果を表すセンサ信号を生成する。センサ２３１は、センサ信号を制御部２０２へ送る。
【００５０】
一実施形態においては、通信ノード１０１は、異なるタイプの複数のセンサ２３１を有する。例えば、通信ノード１０１は、車両のハンドル装置の操舵角を監視する第１のセンサ２３１と、車両の速度を監視する第２のセンサ２３１と、車両のブレーキ装置のブレーキ操作量を監視する第３のセンサを有する。
【００５１】
一実施形態では、通信ノード１０１は、制御部２０２に接続されるカメラ（不図示）も
有する。カメラは、画像を記録するための光学装置である。例えば、カメラは、車両が道路上を走行中に、車両の外部にある、道路、交通信号、車両、道路を横断する歩行者などの画像を撮像する。一実施形態では、カメラは画像を取得して、センサデータとして記憶装置２４０に格納する。一実施形態では、カメラは車両の前方に取り付けられる。他の実施形態では、カメラは車両の別の部分に取り付けられる。一実施形態では、カメラは動画を撮影可能である。動画は、車両が走行中における道路周辺の環境を表す複数の連続するフレームを含む。カメラは画像を制御部２０２へ送る。制御部２０２は、この画像に少なくとも部分的に基づいて、ソースデータ（例えば、交通情報や安全情報）を決定する。
【００５２】
インタフェース２１２は、ユーザ１２５と制御部２０２の間のやりとりを処理するように構成された装置である。例えば、インタフェース２１２は、ユーザ１２５からの入力を受け取るタッチスクリーンや、ユーザ１２５が発する音声入力を取得するマイクなどを含む。インタフェース２１２は、ユーザ１２５からの入力を制御部２０２へ送る。一実施形態では、インタフェース２１２は、制御部２０２からの出力をユーザ１２５へ伝えるように構成される。例えば、インタフェース２１２は、ユーザ１２５に対して安全警告を知らせる音声案内を再生するオーディオシステムを含む。他の実施形態では、インタフェース２１２は路面状況をユーザ１２５に伝える表示装置を含む。当業者であれば、インタフェース２１２は、ここで記載された機能を提供するためのその他の任意のタイプの装置を含むことを理解できるであろう。
【００５３】
ユーザ１２５ａは、人間である。一実施形態では、ユーザ１２５ａは、道路上の車両を運転するドライバーである。ユーザ１２５ａは、インタフェース２１２とやりとりするか、あるいはその他の方法で入力を提供する。インタフェース２１２は、制御部２０２との間で種々のタイプのデータを送受信する。例えば、インタフェース２１２はタッチスクリーンであり、ユーザ１２５ａはタッチスクリーンの一部を指やスタイラスなどで触ることで入力指示を提供する。
【００５４】
記憶装置２４０は、データを格納する非一時的（non-transitory）なメモリである。例えば、記憶装置２４０は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリやその他の既存のメモリ装置である。一実施形態では、記憶装置２４０は、不揮発性のメモリや永久記憶装置を含んでも良い。例として、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ装置、ＤＶＤ−ＲＯＭ装置、ＤＶＤ−ＲＡＭ装置、ＤＶＤ−ＲＷ装置、フラッシュメモリ装置などが挙げることができるが、その他の既存の不揮発性記憶装置を採用しても良い。記憶装置２４０の詳細は、図４を参照しながら後ほど説明する。
【００５５】
＜送信モジュール２３４＞
図３には、送信モジュール２３４の詳細が示されている。図３は、一実施形態にかかる送信モジュール２３４を示すブロック図である。送信モジュール２３４は、通信モジュール３０１、取得モジュール３０３、判定モジュール３０５、プリコーディングモジュール３０７、ＧＵＩモジュール３１１を含む。送信モジュール２３４のこれらの要素は、バス３２０に通信可能に接続されており、互いに通信可能である。本実施形態では、プロセッサ３３５は、信号線３３６を介してバス３２０に通信可能に接続されている。データ格納装置３８０は、信号線３８２を介してバス３２０に通信可能に接続されている。
【００５６】
プロセッサ３３５は、算術演算回路、マイクロプロセッサ、汎用制御装置や、その他のプロセッサアレイを有し、計算を実行したりデータ格納装置３８０に格納されたデータを取得したりする。プロセッサ３３５はデジタル信号を処理する。プロセッサ３３５のアーキテクチャはＣＩＳＣ（Complex Instruction Set Computer）、ＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）、これら両方の命令セットの組合せとして実装されたアーキテクチャなど任意である。プロセッサ３３５の処理能力は、画像の表示や、画像の取得および
送信に限られていても構わない。プロセッサの処理能力は、様々なタイプの特徴量抽出やサンプリングなどのようなより複雑な処理を実行できるようなものであっても良い。当業者であれば、その他のプロセッサ、オペレーティングシステム、センサ、表示装置および物理的構成を採用可能であることは明らかであろう。
【００５７】
データ格納装置３８０は、データを格納する非一時的（non-transitory）な記憶媒体である。例えば、データ格納装置３８０は、どのようなメモリでも構わない。データ格納装置３８０は、送信モジュール２３４がその機能を実現するために必要なデータを格納する。例えば、データ格納装置３８０は、制御部２０２から受け取ったソースデータを記憶あるいはバッファするために格納する。また別の例として、データ格納装置３８０はプリコーディングモジュール３０７から受け取った１つまたは複数の送信信号を、記憶あるいはバッファするために格納する。
【００５８】
通信モジュール３０１は、送信モジュール２３４の各要素と通信ノード１０１の他の要素との間での通信を処理するための、コードおよびルーチンである。例えば、通信モジュール３０１は、取得モジュール３０３からソースデータの要求を受け取り、制御部２０２にソースデータの要求を送る。別の例では、通信モジュール３０１は、制御部２０２からソースデータを受け取り、取得モジュール３０３にソースデータを配信する。通信モジュール３０１は、信号線３２２を介してバス３２０に通信可能に接続されている。
【００５９】
一実施形態では、通信モジュール３０１は、プリコーディングモジュール３０７から１つまたは複数の送信信号を受け取り、この送信信号をアンテナ１１０へ送る。アンテナ１１０は、この送信信号をネットワーク１０５へ送信する。一実施形態では、通信モジュール３０１は、送信信号をアンテナ１１０へ配信する前に増幅する。例えば、通信モジュール３０１は、従来の増幅技術を用いて送信信号を増幅する。
【００６０】
別の実施形態では、通信モジュール３０１は、ＧＵＩモジュール３１１からグラフィックデータを受け取る。通信モジュール３０１は、制御部２０２を介してインタフェース２１２にグラフィックデータを送信し、ユーザ１２５に情報提示を行う。例えば、グラフィックデータは、送信ソースデータ（例えば、安全警告、交通情報、路面状況、車両の状態や動作など）をユーザ１２５に表示するためのユーザインタフェースを生成するために用いられる。
【００６１】
一実施形態では、通信モジュール３０１は、送信モジュール２３４以外の要素からデータを受け取り、制御部２０２を介してそのデータを記憶装置２４０へ格納する。例えば、通信モジュール３０１は、判定モジュール３０５から１つまたは複数の関連ＩＡグループの１つまたは複数の要件を表すデータを受け取る。そして通信モジュール３０１は、この１つまたは複数の関連ＩＡグループの１つまたは複数の要件を表すデータを、制御部２０２を介して記憶装置２４０に格納する。別の例では、通信モジュール３０１はプリコーディングモジュール３０７から一つ以上のプリコーディングベクトルと一つ以上の送信信号を受け取る。通信モジュール３０１は、制御部２０２を介して一つ以上のプリコーディングベクトルと一つ以上の送信信号を記憶装置２４０に格納する。
【００６２】
一実施形態においては、通信モジュール３０１は、送信モジュール２３４内の他のサブモジュール３０３、３０５、３０７、３１１間の通信も取り扱う。例えば、通信モジュール３０１は、判定モジュール３０５およびプリコーディングモジュール３０７と通信し、判定モジュール３０５の出力（例えば一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を示すデータ）をプリコーディングモジュール３０７に渡す。説明の明確化および簡素化のために、本明細書では通信モジュール３０１に対する言及をしばしば省略することがある。たとえば、明確さと便宜のために、上記のシナリオは、判定モジュールモジュール３０５
が、１つ以上の関連ＩＡグループについての１つ以上の要件を表すデータを、プリコーディングモジュール３０７へ渡す、と記述する。
【００６３】
取得モジュール３０３は、データを取得するためのコードおよびルーチンである。一実施形態においては、取得モジュール３０３は、制御部２０２を介して記憶装置２４０からデータを取得する。取得モジュール３０３は、データを送信モジュール２３４の他の構成要素に送る。一実施形態においては、取得モジュール３０３はデータ格納装置３８０にもデータを送って、記憶またはバッファリングする。取得モジュール３０３は、信号線３２４を介してバス３２０と通信可能に接続されている。
【００６４】
一実施形態においては、取得モジュール３０３はソースデータ要求を生成する。たとえば、取得モジュール３０３は最新の交通情報を記述しているソースデータを求める要求を生成する。別の例では、取得モジュール３０３は安全警告を示しているソースデータを求める要求を生成する。一実施形態においては、取得モジュール３０３は通信モジュール３０１を介して制御部２０２にソースデータを求める要求を送る。制御部２０２は、ソースデータを記憶装置２４０から取り出し、通信モジュール３０１を介してソースデータを取得モジュール３０３へ送る。取得モジュール３０３は、ソースデータをプリコーディングモジュール３０７に送る。
【００６５】
別の実施形態においては、取得モジュール３０３は一つ以上の送信信号を求める要求を生成する。取得モジュール３０３は、要求を制御部２０２に送る。制御部２０２は、一つ以上の送信信号を記憶装置２４０から取り出し、通信モジュール３０１を介して取得モジュール３０３に一つ以上の送信信号を配信する。取得モジュール３０３は、この一つ以上の送信信号をアンテナ１１０に送って送信する。
【００６６】
一実施形態においては、取得モジュール３０３はデータを求める要求を定期的に送る。たとえば、取得モジュール３０３は、所定の時間間隔（例えば１秒、５秒、３０秒、１分、５分など）で、制御部２０２にソースデータを求める要求を送る。別の実施形態においては、データが生成されると、取得モジュール３０３はデータを取得する。たとえば、ソースデータが制御部２０２によって生成および保存されると、取得モジュール３０３はそのソースデータを取得する。たとえば、制御部２０２は、センサ２３１からの一つ以上のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいてセンサデータを生成する。そして、制御部２０２は、このセンサデータに基づいてソースデータを生成する。たとえば、ソースデータは道路状態を示す。制御部２０２は、ソースデータを記憶装置２４０に送って記憶する。制御部２０２も、ソースデータを取得モジュール３０３に送る。
【００６７】
判定モジュール３０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を決定するためのコードおよびルーチンである。たとえば、判定モジュール３０５は送信モジュール２３４（判定モジュール３０５を含んでいる）が属している一つ以上のＩＡグループを見つけることによって、一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。そして、判定モジュール３０５は、この一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を決定する。判定モジュール３０５は、信号線３２６を介してバス３２０と通信可能に結合されている。
【００６８】
一実施形態においては、判定モジュール３０５は、干渉範囲閾値に少なくとも部分的に基づいて一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。たとえば、判定モジュール３０５は、制御部２０２を介して記憶装置２４０からセンサデータを取り出す。センサデータは、送信側通信システム１０３（判定モジュール３０５を含む送信モジュール２３４を含んでいる）と受信側通信システム１０３の間の距離の測定値を記述するものである。取り出すセンサデータは、送信側通信システム１０３の位置を記述するものと、受信側通信システム１０３の位置を記述するものとし、これらのセンサデータから両者間の距離を算出しても
構わない。判定モジュール３０５は、距離の測定値を干渉範囲閾値と比較する。たとえば、干渉範囲閾値は、５０メートル以上１００メートル以下である。別の例では、干渉範囲閾値は、５０メートル以上数百メートル以下である。距離測定値が干渉範囲閾値より大きくなければ、判定モジュール３０５は、送信側通信システム１０３（判定モジュール３０５を含む送信モジュール２３４を含んでいる）が受信側通信システム１０３のＩＡグループに属していると判定する。このＩＡグループは、送信側通信システム１０３（判定モジュール３０５を含む送信モジュール２３４を含んでいる）の関連ＩＡグループである。同様に、判定モジュール３０５は送信側通信システム１０３の他の関連ＩＡグループを決定することができる。
【００６９】
別の実施形態においては、判定モジュール３０５は予め定められた制御方法に少なくとも部分的に基づいて、一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。たとえば、判定モジュール３０５は、制御部２０２を介して記憶装置２４０からセンサデータを受信する。このセンサデータが、予め定められた制御方法のためのパラメータとして使われる。たとえば、このパラメータは、車両の速度、温度、湿気、環境状態などを含む。判定モジュール３０５は、パラメータに基づく予め定められた制御方法を用いて、一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。
【００７０】
一実施形態においては、関連ＩＡグループが決定されると、判定モジュール３０５はその関連ＩＡグループの一つ以上の要件を決定する。判定モジュール３０５は、関連ＩＡグループの要件を表すデータを生成する。たとえば、この要件は、関連ＩＡグループに対する次のような制約条件である。すなわち、受信側通信システム１０３において各干渉信号が所望信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間になるようにＩＡ制御を実現するための、関連ＩＡグループに対する制約条件である。干渉信号は、したがって、受信側通信システム１０３で簡単に除くことができる。一実施形態においては、判定モジュール３０５はすべての関連ＩＡグループについてすべての要件を決定する。送信信号は、ＩＡ制御を実現するためのこれら全ての要件を満たすように制御される。
【００７１】
干渉信号は、受信側通信システム１０３で希望されない信号である。一実施形態においては、受信側通信システム１０３の通信領域の外からの信号は、受信側通信システム１０３への干渉信号である。他の実施形態において、通信領域の外からの信号は、干渉信号と異なる信号である。所望信号は、受信側通信システム１０３の通信領域内からの信号である。たとえば、通信領域は、受信側通信システム１０３を中心とする円形領域である。この円形領域の半径は、たとえば、０メートルから５０メートルである。
【００７２】
一実施形態においては、判定モジュール３０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を、予め定められた方法を用いて決定する。たとえば、予め定められた方法は、前の経験に基づく。判定モジュール３０５は、予め定められた方法を適用することによって、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を表すデータを生成する。
【００７３】
一実施形態においては、判定モジュール３０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータをプリコーディングモジュール３０７に送る。別の実施形態においては、判定モジュール３０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータを記憶装置２４０にも送って記憶する。さらに別の実施形態では、判定モジュール３０５は一つ以上の関連ＩＡグループのための一つ以上の要件を記述しているデータをデータ格納装置３０８へ送って記憶あるいはバッファリングする。
【００７４】
プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルを生成し、一つ以上の送信信号を生成するためのコードおよびルーチンである。たとえば、プリコーディングモジュール３０７は一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述して
いるデータに少なくとも部分的に基づいて、一つ以上のプリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルとソースデータを用いて、一つ以上の送信信号を生み出す。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の送信信号を通信モジュール３０１を介してアンテナ１１０に送って送信する。一実施形態では、プリコーディングモジュール３０７は、制御部２０２を介して一つ以上の送信信号を記憶装置２４０へも送って記憶する。別の実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、データ格納装置３８０に一つ以上の送信信号を送って記憶またはバッファリングする。プリコーディングモジュール３０７は、信号線３２８を介してバス３２０と通信可能に結合されている。
【００７５】
一実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータを判定モジュール３０５から受ける。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータに少なくとも部分的に基づいて、一つ以上のプリコーディングベクトルを計算する。たとえば、プリコーディングモジュール３０７は一つ以上のプリコーディングウェイト（precoding weight）を含むプリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングベクトルは、一つ以上の受信信号が受信側通信システム１０３において整列するように一つ以上の送信信号を制御するために用いられる。一実施形態において、プリコーディングモジュール３０７は、すべての関連ＩＡグループのすべての要件を記述しているデータに基づいて、一つ以上のプリコーディングベクトルを算出する。
【００７６】
一実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルとソースデータに少なくとも部分的に基づいて送信信号を生成する。たとえば、プリコーディングモジュール３０７は、取得モジュール３０３からソースデータを受け取る。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルにソースデータを乗算して、一つ以上の送信信号を生成する。プリコーディングモジュール３０７は、この一つ以上の送信信号をアンテナ１１０に送って送信する。このように、一つ以上の送信信号は、受信側通信システム１０３において干渉アライメント（ＩＡ）が実現するように制御される。
【００７７】
一実施形態においては、受信側通信システム１０３は、送信時に一つ以上の送信側通信システム１０３によって制御される一つ以上の送信信号を受ける。この一つ以上の送信信号は、受信側通信システム１０３にとって干渉信号または所望信号でありえる。
【００７８】
一実施形態において、受信側通信システム１０３で、各々の干渉信号は、一つ以上の所望信号が存在する信号部分空間と異なる１つの信号部分空間に整列されている。たとえば、２つ以上の干渉信号は、所望信号が存在する部分空間と異なる同一の部分空間に存在する。他の実施形態においては、受信側通信システム１０３で、２つ以上の干渉信号は、異なりはするが互いに近い部分空間に存在する。たとえば、２つ以上の干渉信号は、空間距離という意味において、または、相関関係という意味において互いの近くに存在する。これら２つ以上の干渉信号が存在する部分空間は全て、所望信号が存在する部分空間と異なる。したがって、受信側通信システム１０３は、これら２つ以上の干渉信号を簡単に取り除くことができる。
【００７９】
一実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、他の送信側通信システム１０３からの送信信号と同期して受信側通信システム１０３に達するように、一つ以上の送信信号を制御する。たとえば、同じＩＡグループ内の全ての通信システム１０３（各々がプリコーディングモジュール３０７を含む送信モジュール２３４を含んでいる）は、ＩＡグループの要件を満たすために、時間同期して送信信号を送る。このように、同じＩＡグループのすべての送信側通信システム１０３は、同期して受信側通信システム１０３
に達するように、送信信号を制御する。他の例では、同じＩＡグループのすべての送信側通信システム１０３は、上記とは異なった協調的な方法で送信信号を制御して、受信側通信システム１０３に同期して達するようにする。
【００８０】
ＧＵＩモジュール３１１は、ユーザ１２５にグラフィックデータを与えるためのコードおよびルーチンである。ＧＵＩモジュール３１１は、信号線３３２を介してバス３２０と通信可能に結合されている。一実施形態においては、ＧＵＩモジュール３１１は、ソースデータが送られたことをユーザ１２５に通知するユーザインタフェースを表すためのグラフィックデータを生み出す。たとえば、ソースデータは、「路面が凍結している」などの安全警告を示す。グラフィックデータは、「『路面が凍結している』という警告が送信された」などの安全警告が送信されたことを表示するユーザインタフェースを生成するために用いられる。別の実施形態では、ＧＵＩモジュール３１１は、ユーザ１２５が通信システム１０３に情報を入力するユーザインタフェースを描くためのグラフィックデータを生成する。ＧＵＩモジュール３１１は、生成されたグラフィックデータをインタフェース２１２に送り、インタフェース２１２がユーザ１２５にユーザインタフェースを提供する。
【００８１】
＜記憶装置２４０＞
図４は、一実施形態における記憶装置２４０を示しているブロック図４００である。記憶装置２４０は、センサデータ４０１、ソースデータ４０３、ＩＡグループ要件データ４０５、プリコーディングベクトルデータ４０７、送信信号データ４０９と着信データ４１１を含む。当業者であれば、記憶装置２４０がここに記述される機能を提供するために他のデータを含んでもよいことを理解できるだろう。
【００８２】
センサデータ４０１は、センサ２３１からの一つ以上のセンサ信号に基づいて制御部２０２によって生成されるデータである。たとえば、センサデータ４０１は、ブレーキデータ、速度データ、ステアリングデータ、ワイパーデータ、ライトデータ、温度データなどの一つ以上を含む。センサデータ４０１は、車両と関連した一つ以上の環境要因を含む。一つ以上の環境要因は、気象データ、道路タイプデータ、交通データと状況タイプデータなどを含む。別の例では、センサデータ４０１は、制御部２０２に結合されたカメラから取得される一つ以上の画像も含む。
【００８３】
ソースデータ４０３は、センサデータ４０１に基づいて制御部２０２によって生成されるデータである。ソースデータは、送信データを生成するために用いられる。たとえば、ソースデータ４０３は交通状況、安全警告、路面状態、車両の状態や動作や、車両にとって有用なその他の情報を記述しているデータを含む。
【００８４】
ＩＡグループ要件データ４０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータである。たとえば、要件は関連ＩＡグループがＩＡ制御を実現するための制約条件である。
【００８５】
プリコーディングベクトルデータ４０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルを含む。たとえば、プリコーディングベクトルは一つ以上のプリコーディングウェイトを含む。プリコーディングベクトルは、受信側通信システム１０３において整列して受信される一つ以上の送信信号を生成するために用いられる。
【００８６】
送信信号データ４０９は、一つ以上の送信信号を含む。たとえば、一つ以上の送信信号は、一つ以上のプリコーディングベクトルとソースデータに基づいて生成される。プリコーディングモジュール３０７は、ソースデータに一つ以上のプリコーディングベクトルを乗算することによって、一つ以上の送信信号を生み出す。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の送信信号を記憶装置２４０に送って、記憶する。
【００８７】
着信データ４１１は、他の通信システム１０３からの信号に基づいて受信モジュール２３２によって生成されるデータである。たとえば、受信モジュール２３２は他の通信システム１０３から一つ以上の信号を受け取る。受信モジュール２３２は、受信した信号を処理して、この信号に基づいて利用可能な情報を決定する。受信モジュール２３２は、利用可能なデータを用いて着信データを生成する。受信モジュール２３２は、制御部２０２を介して着信データを記憶装置２４０に保存する。例えば、着信データは、交通状況、安全警告、路面状況、車両の状態や動作のいずれかまたはこれらのうちの複数を表す。
【００８８】
＜方法＞
ここでは図５から図７を参照して、本発明に係る方法の種々の実施形態について説明する。
【００８９】
図５は、一実施形態における送信信号の制御方法を示すフローチャートである。取得モジュール３０３は、ソースデータを取得する（５０２）。ソースデータは、センサデータに基づいて生成される。たとえば、ソースデータは交通状況、安全警告、その他の一つ以上を含む。一実施形態においては、取得モジュール３０３はソースデータを求める要求を生成する。取得モジュール３０３は、ソースデータを求める要求を、通信モジュール３０１を介して制御部２０２に送る。制御部２０２はソースデータを記憶装置２４０から取り出して、ソースデータを取得モジュール３０３に送る。
【００９０】
ステップ５０４で、プリコーディングモジュール３０７は送信信号を生成する。一実施形態において、プリコーディングモジュール３０７は取得モジュール３０３からソースデータを受け取る。プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータを判定モジュール３０５から受け取る。そして、プリコーディングモジュール３０７は一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を記述しているデータに少なくとも部分的に基づいて、一つ以上のプリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングモジュール３０７は、ソースデータと一つ以上のプリコーディングベクトルに少なくとも部分的に基づいて一つ以上の送信信号を生成する。例えば、プリコーディングモジュール３０７は、ソースデータに一つ以上のプリコーディングベクトルを掛けて、一つ以上の送信信号を生成する。
【００９１】
ステップ５０６で、プリコーディングモジュール３０７は送信信号を送る。たとえば、プリコーディングモジュール３０７はアンテナ１１０に一つ以上の送信信号を送る。アンテナ１１０は、一つ以上の送信信号をネットワーク１０５に送る。ネットワーク１０５に結合している一つ以上の他の通信システム１０３は、一つ以上の送信信号を受けることができる。
【００９２】
図６は、別の実施形態における送信信号を制御する方法６００の別の例を示すフローチャートである。取得モジュール３０３は、ソースデータを取得する（６０２）。一実施形態では、取得モジュール３０３は、制御部２０２を介してソースデータを記憶装置２４０から取得する。ソースデータは、交通状況、安全警告、その他の一つ以上を含む。
【００９３】
ステップ６０４で、判定モジュール３０５は関連ＩＡグループを決定する。関連ＩＡグループは、送信モジュール２３４（判定モジュール３０５を含んでいる）が属しているＩＡグループである。一実施形態においては、判定モジュール３０５は干渉範囲閾値に少なくとも部分的に基づいて一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。たとえば、判定モジュール３０５は、送信側通信システム１０３（判定モジュール３０５を含む送信モジュール２３４を含んでいる）と他の通信システム１０３の間の距離を、８０メートルのような干渉範囲閾値と比較する。そして、判定モジュール３０５は、比較に基づいて一つ以上の関
連ＩＡグループを決定する。別の実施形態においては、判定モジュール３０５は、予め定められた制御方法に少なくとも部分的に基づいて一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。判定モジュール３０５は、一つ以上のパラメータを入力として用いて、予め定められた制御方法を呼び出す。たとえば、一つ以上のパラメータは、記憶装置２４０から得られるセンサデータを含む。そして、判定モジュール３０５は、呼び出しの出力にしたがって、一つ以上の関連ＩＡグループを決定する。
【００９４】
ステップ６０６で、判定モジュール３０５は要件を決定する。たとえば、判定モジュール３０５は、一つ以上の関連ＩＡグループの一つ以上の要件を決定する。たとえば、要件は、関連ＩＡグループがＩＡ制御を実現するための制約条件である。判定モジュール３０５は、１または複数の関連ＩＡグループに対する１または複数の要件を表すデータを生成する。具体的には、例えば、判定モジュール３０５が他の通信システム１０３の通信領域内に存在する、すなわち他の通信システム１０３との間の距離が通信範囲閾値以下か判定し、そうであれば、送信信号を他の通信システム１０３の所望信号と判定する。そして、送信信号が干渉信号と異なる同一の信号部分空間に存在するように要件を決定する。また、判定モジュールが他の通信システム１０３の干渉領域に存在する、すなわち他の通信システム１０３との間の距離が通信範囲閾値より大きく干渉範囲閾値以下か判定し、そうであれば、送信信号を他の通信システム１０３の干渉信号と判定する。そして、送信信号が所望信号と異なる同一の信号部分空間に存在するように要件を決定する。
【００９５】
ステップ６０８で、プリコーディングモジュール３０７はプリコーディングベクトルを算出する。一実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上の関連ＩＡグループに一つ以上の要件を表すデータに少なくとも部分的に基づいて、一つ以上のプリコーディングベクトルを算出する。たとえば、プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングウェイトを含むプリコーディングベクトルを算出する。プリコーディングウェイトは、受信側通信システム１０３に一つ以上の送信信号が整列して到着するように制御するために用いられる。
【００９６】
ステップ６１０で、プリコーディングモジュール３０７は送信信号を生成する。一実施形態においては、プリコーディングモジュール３０７は、一つ以上のプリコーディングベクトルとソースデータに少なくとも部分的に基づいて、一つ以上の送信信号を生成する。例えば、プリコーディングモジュール３０７は、ソースデータに一つ以上のプリコーディングベクトルを掛けて、一つ以上の送信信号を生成する。
【００９７】
ステップ６１２で、通信モジュール３０１は送信信号を増幅する。たとえば、通信モジュール３０１は、プリコーディングモジュール３０７から一つ以上の送信信号を受け取る。通信モジュール３０１は、デジタル増幅技術を用いて、一つ以上の送信信号を増幅する。ステップ６１２は、図６において点線で示されているが、これは、ステップ６１２が方法６００における省略可能なステップであることを示している。
【００９８】
ステップ６１４で、通信モジュール３０１は送信信号を送信する。たとえば、通信モジュール３０１はアンテナ１１０に一つ以上の送信信号を送る。アンテナ１１０は、一つ以上の送信信号をネットワーク１０５に送信する。ネットワーク１０５に結合された他の通信システム１０３は、ネットワーク１０５を介して、一つ以上の送信信号を受信できる。
【００９９】
図７は、一実施形態における干渉除去方法７００を示すフローチャートである。受信モジュール２３２は、一つ以上の信号を受信する（７０２）。一実施形態においては、受信モジュール２３２は、アンテナ１１０を介してネットワーク１０５から一つ以上の信号を受信する。たとえば、一つ以上の受信信号は、ネットワーク１０５に結合された他の通信システム１０３からの一つ以上の送信信号である。
【０１００】
受信モジュール２３２は、一つ以上の信号をデコードして（７０４）、一つ以上の干渉信号を除去する（７０６）。たとえば、受信モジュール２３２は、受信した送信信号をデコードする。受信した送信信号は送信側通信システム１０３内の送信モジュール２３４において一つ以上のプリコーディングベクトルを用いて処理されているので、受信した送信信号は、受信側通信システム１０３（受信モジュール２３２を含んでいる）で整列している。したがって、受信した送信信号のすべての干渉信号は、一つ以上の所望信号の信号部分空間とは異なる同一の信号部分空間に存在する。受信モジュール２３２は、干渉信号が存在する信号部分空間内のすべての信号を削除することによって、受信した送信信号からすべての干渉信号を除く。
【０１０１】
受信モジュール２３２は、データを格納する（７０８）。たとえば、受信信号から干渉信号を除いた後に、受信モジュール２３２は一つ以上の所望信号を得る。そして、受信モジュール２３２は、一つ以上の所望信号に基づいて利用可能な情報を決定する。受信モジュール２３２は、利用可能なデータを用いて着信データを生成する。受信モジュール２３２は、着信データを制御部２０２を介して記憶装置２４０に送る。記憶装置２４０は、着信データを保存する。
【０１０２】
＜図式説明＞
図８Ａ〜図８Ｄは、本明細書で記載された一実施形態における方法を用いて分散干渉アライメントが実現される通信シナリオを、図式表示したものである。
【０１０３】
図８Ａには、上記で説明された実施形態を用いて分散干渉アライメントが実現される通信シナリオの図式表現が描かれている。要素８０２ａは、受信側通信システム８０２ａの図式表示である。たとえば、受信側通信システム８０２ａは、図１−３とともに詳述した通信システム１０３である。要素８０４ａは、受信側通信システム８０２ａの通信領域８０４ａの図式表示である。図示される実施形態では、通信領域８０４ａは、受信側通信システム８０２ａを中心とする円である。たとえば、円の半径は、０メートルから５０メートルの間にある。一実施形態においては、通信領域８０４ａの外からの信号は、干渉信号である。
【０１０４】
要素８０６ａは、受信側通信システム８０２ａのＩＡグループ領域８０６ａの図式表示である。ＩＡグループ領域８０６ａは、干渉範囲閾値によって定義される。たとえば、干渉範囲閾値は、５０メートル以上１００メートル以下である。図示された実施形態においては、ＩＡグループ領域８０６ａは、干渉範囲閾値に等しい半径を有する円である。一実施形態においては、ＩＡグループ領域８０６ａの外からの信号は干渉信号であるが、受信側通信システム８０２ａとの距離が長いため影響を与えず、あえて除去する必要は無い。
【０１０５】
要素８１０は、送信側通信システム８１０の図式表示である。たとえば、送信側通信システム８１０は、図１−３で詳述した上述の通信システム１０３である。要素８１２は、送信側通信システム８１０から受信側通信システム８０２ａまで送られる送信信号８１２の図式表示である。たとえば、送信側通信システム８１０が受信側通信システム８０２ａの通信領域８０４ａの中に存在するので、送信信号８１２は受信側通信システム８０２ａに対する所望信号である。送信信号８１２は、受信側通信システム８０２ａで一つ以上の干渉信号の信号部分空間と異なる信号部分空間に存在するように、送信側通信システム８１０によって制御される。
【０１０６】
要素８２０、８３０、８４０は、送信側通信システム８２０、８３０、８４０の図式表示である。たとえば、送信側通信システム８２０、８３０、８４０は図１−３とともに詳述した上記の通信システム１０３である。要素８２２、８３２、８４２は、送信側通信シ
ステム８２０、８３０、８４０から、受信側通信システム８０２ａへの送信信号である。
【０１０７】
図示された実施形態においては、送信信号８２２は、通信領域８０４ａの外からであって、ＩＡグループ領域８０６ａの中から送信される。送信信号８２２は、受信側通信システム８０２ａにおいて整列するように、送信側通信システム８２０によって送信時に制御される。つまり、送信信号８２２は、受信側通信システム８０２ａにおける送信信号８１２の信号部分空間と異なる信号部分空間に存在する。送信信号８３２、８４２は、ＩＡグループ領域８０６ａの外から送信される。したがって、送信信号８３２、８４２は、送信側通信システム８３０、８４０によって整列するように制御されていないし、受信側通信システム８０２ａによって除去されもしない。
【０１０８】
要約すると、送信側通信システム８１０、８２０が、それぞれ送信信号８１２、８２２をＩＡ制御する。
【０１０９】
図８Ｂには、上記で説明された実施形態を用いて分散干渉アライメントが実現される通信シナリオの図式表現８７０が描かれている。要素８０２ｂ、８０４ｂ、８０６ｂはそれぞれ、受信側通信システム８０２ｂ、通信領域８０４ｂ、およびＩＡグループ領域８０６ｂの図式表示である。要素８１０、８２０、８３０、８４０はそれぞれ送信側通信システム８１０、８２０、８３０、８４０の図式表示である。要素８１４、８２４、８３４、８４４はそれぞれ、送信側通信システム８１０、８２０、８３０、８４０から受信側通信システム８０２ｂに送信される送信信号８１４、８２４、８３４、８４４の図式表示である。
【０１１０】
図示された実施形態において、送信信号８１４はＩＡグループ領域８０６ｂの外から送信される。したがって、送信信号８１４は、送信側通信システム８１０によって整列制御されず、受信側通信システム８０２ｂでも除去されない。送信信号８２４、８３４は、通信領域８０４ｂ内から送信される。したがって、これらの送信信号８２４，８３４は、受信側通信システム８０２ｂにとって所望信号である。これらの信号は、一つ以上の干渉信号の信号部分空間と異なる信号部分空間で整列するように送信側通信システム８２０、８３０によって制御される。送信信号８４４は、通信領域８０４ｂの外からであり、ＩＡグループ領域８０６ｂの中から送信される。送信信号８４４は、受信側通信システム８０２によって、送信信号８２４、８３４の信号部分空間と異なる信号部分空間で整列するように送信側通信システム８４０によって制御される。
【０１１１】
要約すると、送信側通信システム８２０、８３０、８４０が、それぞれの送信信号８２４、８３４、８４４をＩＡ制御する。
【０１１２】
図８Ｃには、上記で説明された実施形態を用いて分散干渉アライメントが実現される通信シナリオの図式表現８８０が描かれている。要素８０２ｃ、８０４ｃ、８０６ｃはそれぞれ、受信側通信システム８０２ｃ、通信領域８０４ｃ、およびＩＡグループ領域８０６ｃの図式表示である。要素８１０、８２０、８３０、８４０はそれぞれ、送信側通信システム８１０、８２０、８３０、８４０の図式表示である。要素８１６、８２６、８３６、８４６はそれぞれ、送信側通信システム８１０、８２０、８３０、８４０から受信側通信システム８０２ｃまで送信される送信信号８１６、８２６、８３６、８４６の図式表示である。
【０１１３】
図示された実施形態において、送信信号８１６、８２６はＩＡグループ領域８０６ｃの外から送信される。したがって、これらの送信信号８１６，８２６は、送信側通信システム８１０、８２０によって制御されないし、受信側通信システム８０２ｃによっても除去されない。送信信号８３６は、通信領域８０４ｃの外からであり、ＩＡグループ領域８０
６ｃの中から送信される。送信信号８３６は、受信側通信システム８０２ｂでの所望信号の信号部分空間と異なる信号部分空間に整列される。送信信号８４６は、通信領域８０４ｃの中から送信される。したがって、送信信号８４６は、受信側通信システム８０２ｃの所望信号である。整列制御は、送信側通信システム８４０によって行われる。たとえば、送信信号８４６は、送信信号８３６の信号部分空間と異なる信号部分空間にある。
【０１１４】
要約すると、送信側通信システム８３０、８４０は、それぞれの送信信号８３６、８４６をＩＡ制御する。
【０１１５】
図８Ｄには、上記で説明された実施形態を用いて分散干渉アライメントが実現される通信シナリオの図式表示８９０が図示される。要素８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃはそれぞれ、受信側通信システム８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃの図式表示である。要素８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃはそれぞれ、受信側通信システム８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃの通信領域８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃの図式表示である。要素８０６ａ、８０６ｂ、８０６ｃはそれぞれ、受信側通信システム８０２ａ、８０２ｂ、８０２ｃのＩＡグループ領域８０６ａ、８０６ｂ、８０６ｃの図式表示である。
【０１１６】
要素８２０は、送信側通信システム８２０の図式表示である。要素８２２は、送信側通信システム８２０から受信側通信システム８０２ａへの送信信号８２２の図式表示である。要素８２４は、送信側通信システム８２０から受信側通信システム８０２ｂへの送信信号８２４の図式表示である。図示された実施形態において、送信側通信システム８２０は、受信側通信システム８０２ａのＩＡグループ領域８０６ａ内と、受信側通信システム８０２ｂの通信領域８０４ｂ内の両方に位置する。したがって、一実施形態において、送信側通信システム８２０は送信信号８２２、８２４を制御して、送信信号８２２が受信側通信システム８０２ａの一つ以上の所望信号の信号部分空間と異なる信号部分空間に整列するようにし、送信信号８２４が受信側通信システム８０２ｂの一つ以上の干渉信号の信号部分空間と異なる信号部分空間で受信されるようにする。言い換えると、送信側通信システム８２０は、両方のＩＡグループ領域８０６ａ、８０６ｂの要件を満たすように、送信信号８２２、８２４を制御する。
【０１１７】
要素８３０、８４０は、送信側通信システム８３０、８４０の図式表示である。要素８３４、８３６は、それぞれ、送信側通信システム８３０から受信側通信システム８０２ｂ、８０２ｃへ送信される送信信号８３４、８３６の図式表示である。同様に、要素８４４、８４６は、それぞれ、送信側通信システム８４０から受信側通信システム８０２ｂ、８０２ｃへ送信される送信信号８４４、８４６の図式表示である。
【０１１８】
図示された実施形態において、送信側通信システム８３０は、受信側通信システム８０２ｂの通信領域８０４ｂ内と、受信側通信システム８０２ｃのＩＡグループ領域８０６ｃ内の両方に位置する。したがって、一実施形態において、送信側通信システム８３０は送信信号８３４，８３６を制御して、送信信号８３４が受信側通信システム８０２ｂの一つ以上の干渉信号の信号部分空間と異なる信号部分空間で受信されるようにし、送信信号８３６が受信側通信システム８０２ｃの一つ以上の所望信号の信号部分空間と異なる信号部分空間に整列されるようにする。言い換えると、送信側通信システム８３０は、ＩＡグループ領域８０６ｂ、８０６ｃの両方の要件を満たすように、送信信号８３４、８３６を制御する。
【０１１９】
同様に、送信側通信システム８４０は、受信側通信システム８０２ｂのＩＡグループ領域８０６ｂ内と、受信側通信システム８０２ｃの通信領域８０４ｃ内の両方に位置する。したがって、一実施形態において、送信側通信システム８４０は送信信号８４４，８４６を制御して、送信信号８４４が受信側通信システム８０２ｂの一つ以上の所望信号の信号
部分空間と異なる信号部分空間に整列し、かつ、送信信号８４６が受信側通信システム８０２ｃの一つ以上の干渉信号の信号部分空間と異なる信号部分空間で受信されるようにする。言い換えると、送信側通信システム８４０は、両方のＩＡグループ領域８０６ｂ、８０６ｃの要件を満たすために、送信信号８４４、８４６を制御する。
【０１２０】
実施形態の前述の説明は、例示と説明を目的として行われたものである。したがって、開示された実施形態が本発明の全てではないし、本発明を上記の実施形態に限定するものでもない。本発明は、上記の開示にしたがって、種々の変形が可能である。本発明の範囲は上述の実施形態に限定解釈されるべきではなく、特許請求の範囲にしたがって解釈されるべきである。本発明の技術に詳しい者であれば、本発明はその思想や本質的特徴から離れることなくその他の種々の形態で実現できることを理解できるであろう。同様に、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様に関する名前付けや分割方法は必須なものでものないし重要でもない。また、本発明やその特徴を実装する機構は異なる名前や分割方法や構成を備えていても構わない。さらに、当業者であれば、モジュール・処理・特徴・属性・方法およびその他の本発明の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアもしくはこれらの組合せとして実装できることを理解できるであろう。また、本発明をソフトウェアとして実装する場合には、モジュールなどの各要素は、どのような様式で実装されても良い。例えば、スタンドアローンのプログラム、大きなプログラムの一部、異なる複数のプログラム、静的あるいは動的なリンクライブラリー、カーネルローダブルモジュール、デバイスドライバー、その他コンピュータプログラミングの当業者にとって既知な方式として実装することができる。さらに、本発明の実装は特定のプログラミング言語に限定されるものではないし、特定のオペレーティングシステムや環境に限定されるものでもない。以上のように、上記の本発明の説明は限定的なものではなく例示的なものであり、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲にしたがって定められる。
【符号の説明】
【０１２１】
１０１ 通信ノード
１０３ 通信システム
１５０ 統合クラウドデータベース
２０２ 制御部
２３０ 送受信部
２３２ 受信モジュール
２３４ 送信モジュール
２４０ 記憶装置
８０２ａ，ｂ，ｃ 受信側通信システム
８０４ａ，ｂ，ｃ 通信領域
８０６ａ，ｂ，ｃ ＩＡグループ領域
８１０，８２０，８３０，８４０ 送信側通信システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムによって実行される分散干渉アライメント方法であって、
ソースデータを取得するステップと、
１つまたは複数の干渉アライメント（ＩＡ）グループについての１つまたは複数の要件を記述するデータを生成するステップと、
前記１つまたは複数のＩＡグループについての１つまたは複数の要件を記述するデータに少なくとも部分的に基づいてプリコーディングベクトルを算出するステップと、
少なくとも前記プリコーディングベクトルと前記ソースデータとに部分的に基づいて送信信号を生成するステップと、
を含む分散干渉アライメント方法。
【請求項２】
前記プリコーディングベクトルは１つまたは複数のプリコーディングウェイトを含む、
請求項１に記載の分散干渉アライメント方法。
【請求項３】
前記送信信号は受信側通信システムに対する干渉信号であり、当該干渉信号は前記受信側通信システムに対する他の干渉信号と同じ信号部分空間に整列される、
請求項１または２に記載の分散干渉アライメント方法。
【請求項４】
前記送信信号を生成するステップでは、前記ソースデータに前記プリコーディングベクトルを掛けることによって前記送信信号を生成する、
請求項１〜３のいずれかに記載の分散干渉アライメント方法。
【請求項５】
前記送信信号が１つまたは複数の受信側通信システムに時間同期して到着するように、前記送信信号を制御する、
請求項１〜４のいずれかに記載の分散干渉アライメント方法。
【請求項６】
前記１つまたは複数の干渉アライメント（ＩＡ）グループについての１つまたは複数の要件を記述するデータを生成するステップは、
通信領域内であると判断するための第１の閾値と、干渉領域内であると判断するための前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値とをあらかじめ記憶する工程と、
他の通信システムとの間の距離を取得する工程と、
前記距離が前記第１の閾値以下であれば、前記他の通信システムへの送信信号は所望信号であると判断する工程と、
前記距離が前記第１の閾値よりも大きく前記第２の閾値以下であれば、前記他の通信システムへの送信信号は干渉信号であると判断する工程と、
前記他の通信システムへの干渉信号が前記他の通信システムへの所望信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に整列するような制約条件として前記要件を生成する工程と、
を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の分散干渉アライメント方法。
【請求項７】
分散干渉アラインメントを実現する通信システムであって、
ソースデータを取得する取得モジュールと、
前記取得モジュールと通信可能に結合され、１つまたは複数の干渉アライメント（ＩＡ）グループについての１つまたは複数の要件を記述するデータを判定する判定モジュールと、
前記判定モジュールおよび前記取得モジュールと通信可能に結合され、１つまたは複数のＩＡグループについての１つまたは複数の要件を記述するデータに少なくとも部分的に基づいてプリコーディングベクトルを算出し、少なくとも前記プリコーディングベクトルと前記ソースデータとに部分的に基づいて送信信号を生成するプリコーディングモジュールと、
を備える通信システム。
【請求項８】
前記プリコーディングベクトルは１つまたは複数のプリコーディングウェイトを含む、
請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記送信信号は受信側通信システムに対する干渉信号であり、当該干渉信号は前記受信側通信システムに対する他の干渉信号と同じ信号部分空間に整列される、
請求項７または８に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記プリコーディングモジュールは、前記ソースデータに前記プリコーディングベクトルを掛けることによって前記送信信号を生成する、
請求項７〜９のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１１】
前記プリコーディングモジュールは、前記送信信号が１つまたは複数の受信側通信システムに時間同期して到着するように、前記送信信号を制御する、
請求項７〜１０のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１２】
前記判定モジュールは、
通信領域内である判断するための第１の閾値と、干渉領域内であると判断するための前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値とをあらかじめ記憶し、
他の通信システムとの間の距離を取得し、
前記距離が前記第１の閾値以下であれば、前記他の通信システムへの送信信号は所望信号であると判断し、
前記距離が前記第１の閾値よりも大きく前記第２の閾値以下であれば、前記他の通信システムへの送信信号は干渉信号であると判断し、
前記他の通信システムへの干渉信号が前記他の通信システムへの所望信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に整列するような制約条件として前記要件を生成する、
請求項７〜１１のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
通信システムによって実行される分散干渉アライメント方法であって、
ソースデータを取得するステップと、
１つまたは複数の干渉アライメント（ＩＡ）グループについての１つまたは複数の要件を記述するデータを生成するステップと、
前記１つまたは複数のＩＡグループについての１つまたは複数の要件を記述するデータに少なくとも部分的に基づいてプリコーディングベクトルを算出するステップと、
少なくとも前記プリコーディングベクトルと前記ソースデータとに部分的に基づいて送信信号を生成するステップと、
を含む分散干渉アライメント方法。
【請求項２】
前記プリコーディングベクトルは１つまたは複数のプリコーディングウェイトを含む、
請求項１に記載の分散干渉アライメント方法。
【請求項３】
前記送信信号は受信側通信システムに対する干渉信号であり、当該干渉信号は前記受信側通信システムに対する他の干渉信号と同じ信号部分空間に整列される、
請求項１または２に記載の分散干渉アライメント方法。
【請求項４】
前記送信信号を生成するステップでは、前記ソースデータに前記プリコーディングベクトルを掛けることによって前記送信信号を生成する、
請求項１〜３のいずれかに記載の分散干渉アライメント方法。
【請求項５】
前記送信信号が１つまたは複数の受信側通信システムに時間同期して到着するように、前記送信信号を制御する、
請求項１〜４のいずれかに記載の分散干渉アライメント方法。
【請求項６】
前記１つまたは複数の干渉アライメント（ＩＡ）グループについての１つまたは複数の要件を記述するデータを生成するステップは、
通信領域内であると判断するための第１の閾値と、干渉領域内であると判断するための前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値とをあらかじめ記憶する工程と、
他の通信システムとの間の距離を取得する工程と、
前記距離が前記第１の閾値以下であれば、前記他の通信システムへの送信信号は所望信号であると判断する工程と、
前記距離が前記第１の閾値よりも大きく前記第２の閾値以下であれば、前記他の通信システムへの送信信号は干渉信号であると判断する工程と、
前記他の通信システムへの干渉信号が前記他の通信システムへの所望信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に整列するような制約条件として前記要件を生成する工程と、
を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の分散干渉アライメント方法。
【請求項７】
分散干渉アラインメントを実現する通信システムであって、
ソースデータを取得する取得モジュールと、
前記取得モジュールと通信可能に結合され、１つまたは複数の干渉アライメント（ＩＡ）グループについての１つまたは複数の要件を記述するデータを判定する判定モジュールと、
前記判定モジュールおよび前記取得モジュールと通信可能に結合され、１つまたは複数のＩＡグループについての１つまたは複数の要件を記述するデータに少なくとも部分的に基づいてプリコーディングベクトルを算出し、少なくとも前記プリコーディングベクトルと前記ソースデータとに部分的に基づいて送信信号を生成するプリコーディングモジュールと、
を備える通信システム。
【請求項８】
前記プリコーディングベクトルは１つまたは複数のプリコーディングウェイトを含む、
請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記送信信号は受信側通信システムに対する干渉信号であり、当該干渉信号は前記受信側通信システムに対する他の干渉信号と同じ信号部分空間に整列される、
請求項７または８に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記プリコーディングモジュールは、前記ソースデータに前記プリコーディングベクトルを掛けることによって前記送信信号を生成する、
請求項７〜９のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１１】
前記プリコーディングモジュールは、前記送信信号が１つまたは複数の受信側通信システムに時間同期して到着するように、前記送信信号を制御する、
請求項７〜１０のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１２】
前記判定モジュールは、
通信領域内である判断するための第１の閾値と、干渉領域内であると判断するための前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値とをあらかじめ記憶し、
他の通信システムとの間の距離を取得し、
前記距離が前記第１の閾値以下であれば、前記他の通信システムへの送信信号は所望信号であると判断し、
前記距離が前記第１の閾値よりも大きく前記第２の閾値以下であれば、前記他の通信システムへの送信信号は干渉信号であると判断し、
前記他の通信システムへの干渉信号が前記他の通信システムへの所望信号の信号部分空間とは異なる信号部分空間に整列するような制約条件として前記要件を生成する、
請求項７〜１１のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【公開番号】特開２０１３−１０６３４０（Ｐ２０１３−１０６３４０Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９２０８６（Ｐ２０１２−９２０８６）
【出願日】平成２４年４月１３日（２０１２．４．１３）
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月１３日（２０１２．４．１３）
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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