專利名稱：發(fā)送裝置、發(fā)送控制方法以及通信裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)送裝置、發(fā)送控制方法以及通信裝置，特別涉及使用多個天線來對 發(fā)送信號進行無線發(fā)送的發(fā)送裝置、發(fā)送控制方法以及接收該發(fā)送信號的通信裝置。
背景技術：
目前，便攜電話系統(tǒng)和無線LAN (Local Area Network，局域網)等無線通信系統(tǒng)已 被廣泛應用。并且，為了應對便攜電話機等無線通信終端對互聯(lián)網的訪問和利用音樂/視 頻發(fā)布服務的增加，正在進行更高速/更大容量的無線通信系統(tǒng)的開發(fā)。例如，在進行便攜 電話系統(tǒng)的標準化作業(yè)的3GPP (3rd Generation Partnership Pro ject，第3代合作伙伴) 中，正在進行LTE (Long Term Evolution，長期演進)等下一代便攜電話系統(tǒng)的規(guī)格研究。這里，作為實現(xiàn)高速/大容量的移動通信系統(tǒng)的技術之一，存在使用多個天線來 對發(fā)送信號進行無線發(fā)送的多天線發(fā)送技術。作為多天線發(fā)送技術，根據(jù)如何使用多個 天線，可考慮多種方式。例如，可考慮從多個天線發(fā)送相同內容的信號來提高無線通信質 量的分集方式、從各天線發(fā)送不同內容的信號來提高傳輸速率的MIM0(Multiple Input MultipleOutput，多入多出)復用方式、從各天線朝存在接收裝置的方向輸出指向性波束 來提高天線增益的波束成形方式等。在利用多個天線對發(fā)往多個接收裝置的發(fā)送信號進行復用發(fā)送時，發(fā)送裝置使用 用于調整相位和振幅的系數(shù)序列(權重向量)對發(fā)往各接收裝置的發(fā)送信號進行加權，由 此能夠使用多個天線的一部分或全部進行復用發(fā)送。在該情況下，優(yōu)選的是，發(fā)送裝置在發(fā) 送時動態(tài)地將權重向量分配給接收裝置以使得通信質量良好?？紤]多個接收裝置的通信狀 況來分配權重向量有助于提高無線通信系統(tǒng)整體的吞吐量。作為發(fā)送裝置的分配控制方法，存在開環(huán)控制方法(例如，參照專利文獻1)，即 發(fā)送裝置估計從各接收裝置到發(fā)送裝置的鏈路(反向(逆向)鏈路)的通信質量，自主地 決定分配。另外，還存在閉環(huán)控制方法(例如，參照專利文獻2)，即各接收裝置估計從發(fā) 送裝置到接收裝置的鏈路(前向(正向)鏈路)的通信質量，從接收裝置向發(fā)送裝置發(fā)送 反饋信息，發(fā)送裝置根據(jù)反饋信息決定分配。專利文獻1 日本特開2003-235072號公報專利文獻2 日本特開2006-81162號公報作為發(fā)送裝置的權重向量分配控制方法，在能夠維持更良好的通信質量方面，根 據(jù)來自各接收裝置的反饋信息來決定分配的方法較好。因為正向鏈路的通信質量與逆向鏈 路的通信質量未必一致。但是，在上述專利文獻2所述的現(xiàn)有技術中，存在決定分配時的處理負擔大的問 題。優(yōu)選的是，發(fā)送裝置從多個權重向量候選中，選擇能夠抑制發(fā)送信號間干擾的最佳權重 向量的組合，分配給各發(fā)送裝置。因此，在各接收裝置中，需要針對多個權重向量候選進行 通信質量的估計處理，以使得發(fā)送裝置能夠進行恰當?shù)姆峙錄Q定。因此，接收裝置的處理負 荷/電路規(guī)模/功耗的增大成為問題。另外，從接收裝置到發(fā)送裝置的反饋信息的信息量
4也增大，成為壓迫逆向鏈路通信帶寬的主要原因。

發(fā)明內容
本發(fā)明正是鑒于這樣的問題點而完成的，其目的在于，提供一種能夠減輕決定權 重向量分配時的處理負擔的發(fā)送裝置、發(fā)送控制方法以及通信裝置。為了解決上述課題，提供一種發(fā)送裝置，該發(fā)送裝置根據(jù)分配給各接收裝置的權 重向量對發(fā)往多個接收裝置的發(fā)送信號進行復用，使用多個天線進行無線發(fā)送。該發(fā)送裝 置具有控制部，其按照預定標準從多個接收裝置中選擇第1接收裝置，對第1接收裝置分 配權重向量，向多個接收裝置中的與第1接收裝置不同的第2接收裝置輸出能夠與分配給 第1接收裝置的權重向量并行地使用的權重向量的候選的信息，取得來自第2接收裝置的 與權重向量的候選相關的反饋信息，根據(jù)反饋信息，對第2接收裝置分配權重向量。根據(jù)這樣的發(fā)送裝置，首先，由控制部按照預定標準從多個接收裝置中選擇第1 接收裝置，對第1接收裝置分配權重向量。接著，由控制部向多個接收裝置中的與第1接收 裝置不同的第2接收裝置輸出能夠與分配給第1接收裝置的權重向量并行地使用的權重向 量的候選的信息。然后，由控制部取得來自第2接收裝置的與權重向量的候選相關的反饋 信息，根據(jù)該反饋信息，對第2接收裝置分配權重向量。另外，為了解決上述課題，提供一種發(fā)送控制方法，該發(fā)送控制方法用于根據(jù)分配 給各接收裝置的權重向量對發(fā)往多個接收裝置的發(fā)送信號進行復用，使用多個天線進行無 線發(fā)送。在該發(fā)送控制方法中，首先，按照預定標準從多個接收裝置中選擇第1接收裝置， 對第1接收裝置分配權重向量。接著，向多個接收裝置中的與第1接收裝置不同的第2接 收裝置輸出能夠與分配給第1接收裝置的權重向量并行地使用的權重向量的候選的信息。 然后，取得來自第2接收裝置的與權重向量的候選相關的反饋信息，根據(jù)反饋信息，對第2 接收裝置分配權重向量。根據(jù)這樣的發(fā)送控制方法，首先，按照預定標準從多個接收裝置中選擇第1接收 裝置，對第1接收裝置分配權重向量。接著，向多個接收裝置中的與第1接收裝置不同的第 2接收裝置輸出能夠與分配給第1接收裝置的權重向量并行地使用的權重向量的候選的信 息。然后，取得來自第2接收裝置的與權重向量的候選相關的反饋信息，根據(jù)該反饋信息， 對第2接收裝置分配權重向量。另外，為了解決上述課題，提供一種通信裝置，該通信裝置具有接收部、控制部以 及發(fā)送部。接收部接收從發(fā)送裝置發(fā)送的信號?？刂撇扛鶕?jù)從發(fā)送裝置經由多個天線發(fā)送 的、由接收部接收到的信號，在從發(fā)送裝置通知的權重向量的候選內，選擇任意一個權重向 量。發(fā)送部向發(fā)送裝置發(fā)送對控制部選擇出的權重向量進行確定的信息。根據(jù)這樣的通信裝置，由接收部接收從發(fā)送裝置發(fā)送的信號。由控制部根據(jù)從發(fā) 送裝置經由多個天線發(fā)送的、由接收部接收到的信號，在從發(fā)送裝置通知的權重向量的候 選內，選擇任意一個權重向量。由發(fā)送部向發(fā)送裝置發(fā)送對控制部選擇出的權重向量進行 確定的信息。根據(jù)上述發(fā)送裝置、上述發(fā)送控制方法或者上述通信裝置，可減輕決定權重向量 分配時的處理負擔。通過與表示作為本發(fā)明示例的優(yōu)選實施方式的附圖相關聯(lián)的以下說明，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點將變得明確。


圖1是示出本實施方式的圖。圖2是示出第1實施方式的系統(tǒng)結構的圖。圖3是示出第1實施方式的無線基站的功能的框圖。圖4是示出第1實施方式的移動站的功能的框圖。圖5是示出發(fā)送信號與權重向量之間的關系的圖。圖6是示出碼本的結構例的圖。圖7是示出第1多天線通信控制的步驟的流程圖。圖8是示出第2多天線通信控制的步驟的流程圖。圖9是示出第1實施方式的無線基站與移動站之間的通信例的圖。圖10是示出第2實施方式的系統(tǒng)結構的圖。圖11是示出第2實施方式的無線基站的功能的圖。圖12是示出第2實施方式的移動站的功能的圖。圖13是示出第2實施方式的無線基站與移動站之間的通信例的圖。標號說明10發(fā)送裝置；llaUlbUlc天線；12控制部；20,30,40接收裝置；21,31,41天線； 22、32、42質量估計部。
具體實施例方式下面，參照附圖，詳細地說明本發(fā)明的實施方式。圖1是示出本實施方式的圖。在圖1所示的無線通信系統(tǒng)中，發(fā)送裝置10使用天 線lla、llb、llc對發(fā)往接收裝置20、30、40的發(fā)送信號進行多天線發(fā)送。發(fā)送裝置10具有天線11a、lib、11c以及控制部12。天線1 la、1 lb、1 lc根據(jù)控制 部12的控制，對發(fā)往接收裝置20、30、40的發(fā)送信號進行無線發(fā)送?？刂撇?2對接收裝置 20,30,40分配用于多天線發(fā)送的權重向量，控制天線lla、llb、llc輸出無線信號。具體而言，首先，控制部12按照規(guī)定基準從接收裝置20、30、40中選擇第1接收裝 置，對第1接收裝置分配權重向量?？梢愿鶕?jù)要無線發(fā)送的分組數(shù)據(jù)的優(yōu)先度或通信質量 來選擇第1接收裝置。例如，控制部12首先對要接收優(yōu)先度高的分組數(shù)據(jù)的接收裝置或通 信質量良好的接收裝置分配最適于該接收裝置的權重向量。這里，可根據(jù)來自第1接收裝 置的反饋信息，來決定分配給第1接收裝置的權重向量。接著，控制部12向與第1接收裝置不同的第2接收裝置輸出能夠與分配給第1接 收裝置的權重向量并行地使用的權重向量候選的信息。與分配給第1接收裝置的權重向量 之間的干擾程度低的權重向量被選為權重向量候選。并且，關于權重向量候選的信息，可以 由發(fā)送裝置10使用正向鏈路無線發(fā)送到第2接收裝置，還可以經由其它無線裝置發(fā)送。然后，控制部12取得來自第2接收裝置的與權重向量候選相關的反饋信息，根據(jù) 該反饋信息，對第2接收裝置分配權重向量。此時，反饋信息中包含有控制部12通知的與 權重向量候選相關的接收質量的估計結果。
這里，可以使天線11a、lib、11c與接收裝置20、30、40按照天線11a輸出發(fā)往接收 裝置20的信號、天線11c輸出發(fā)往接收裝置40的信號的方式一對一地對應。還可以調整 相位和振幅，按照天線11a和天線lib輸出發(fā)往接收裝置20的信號、天線lib和天線11c 輸出發(fā)往接收裝置40的信號的方式多對多地對應。這種對應是利用權重向量來定義的。接收裝置20,30,40分別具有天線21、31、41以及質量估計部22、32、42。天線21、 31,41接收從發(fā)送裝置10的天線lla、llb、llc的至少一部分輸出的無線信號。質量估計部 22、32、42根據(jù)來自發(fā)送裝置10的指示，估計正向鏈路的無線通信質量，輸出表示估計結果 的反饋信息。具體而言，當發(fā)送裝置10未指定權重向量候選時，質量估計部22、32、42進行通信 質量的估計處理，以能夠從所有權重向量中選擇最佳的權重向量。另一方面，當發(fā)送裝置10 指定了權重向量候選時，也可以在為了從指定的權重向量中選擇恰當?shù)臋嘀叵蛄慷枰?范圍內進行通信質量的估計處理。然后，質量估計部22、32、42輸出表示估計結果的反饋信 息。并且，關于反饋信息，可以由接收裝置20、30、40使用逆向鏈路無線發(fā)送到發(fā)送裝置，還 可以經由其它無線裝置發(fā)送。這里，作為具體例，考慮接收裝置20被選為第1接收裝置的情況。在該情況下，首 先，發(fā)送裝置10對接收裝置20不限定權重向量而指示進行通信質量的估計處理。接收裝 置20響應該指示，進行與多個權重向量候選(例如M種候選)中包含的所有權重向量相關 的通信質量的估計處理，向發(fā)送裝置10發(fā)送表示估計結果的反饋信息。于是，發(fā)送裝置10 根據(jù)來自接收裝置20的反饋信息，對接收裝置20分配最佳的權重向量。接著，發(fā)送裝置10確定能夠與分配給接收裝置20的權重向量并行地使用的權重 向量候選(例如，N(N < M)種候選)，對接收裝置30、40指定權重向量候選，指示進行通信 質量的估計處理。接收裝置30、40響應該指示，在指定的權重向量候選的范圍內進行通信 質量的估計處理，向發(fā)送裝置10發(fā)送表示估計結果的反饋信息。于是，發(fā)送裝置10根據(jù)來 自接收裝置30、40的反饋信息，對接收裝置30、40分配恰當?shù)臋嘀叵蛄?。并且，發(fā)送裝置10可以同時向作為第2接收裝置的接收裝置30、40發(fā)送估計處理 的指示，分配權重向量，也可以逐一依次發(fā)送估計處理的指示，分配權重向量。根據(jù)這樣的無線通信系統(tǒng)，首先，由發(fā)送裝置10按照規(guī)定基準從接收裝置20、30、 40中選擇第1接收裝置，對第1接收裝置分配權重向量。接著，向接收裝置20、30、40中的 與第1接收裝置不同的第2接收裝置發(fā)送能夠與分配給第1接收裝置的權重向量并行地使 用的權重向量候選的信息。然后，由第2接收裝置在指定的權重向量候選的范圍內執(zhí)行通 信質量的估計處理，向發(fā)送裝置10返回反饋信息。然后，由發(fā)送裝置10根據(jù)來自第2接收 裝置的反饋信息，對第2接收裝置分配權重向量。由此，能夠對接收裝置20、30、40中選為第1接收裝置的接收裝置分配與通信狀況 對應的最佳權重向量。另一方面，能夠對選為第2接收裝置的接收裝置限定通信質量的估 計處理的范圍，從而能夠抑制處理負荷/電路規(guī)模/功耗。另外，能夠抑制從接收裝置20、 30,40發(fā)往發(fā)送裝置10的反饋信息的信息量，從而能夠抑制逆向鏈路的通信帶寬整體占用 的用于反饋信息的帶寬。并且，發(fā)送裝置10對發(fā)送信號賦予使得接收裝置能夠良好地進行接收的權重，因 此接收裝置20、30、40基本上只要對接收信號進行解調，就能得到期望的接收信號。
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另外，發(fā)送裝置10針對每個天線使用不同的子載波或碼來發(fā)送預定的確知信號 (導頻信號)，由此接收裝置20(30、40)能夠針對每個天線得到傳輸路徑信息，因此能夠根 據(jù)取得的針對每個天線的傳輸路徑信息從權重候選中確定最佳的權重(例如，接收質量最 好的權重)。[第1實施方式]下面，參照附圖，詳細地說明第1實施方式。圖2是示出第1實施方式的系統(tǒng)結構的圖。第1實施方式的移動通信系統(tǒng)是無線 基站與多個移動站進行無線通信的無線通信系統(tǒng)。該無線通信系統(tǒng)具有無線基站100以及 移動站 200、200a、200b、200c。無線基站100是在位于電波到達范圍(小區(qū))內的移動站200、200a、200b、200c與 其通信對象的移動站之間中繼分組數(shù)據(jù)的通信裝置。無線基站100具有4個收發(fā)天線。無 線基站100使用這4個收發(fā)天線，與移動站200、200a、200b、200C進行基于預編碼MIM0方 式的多天線通信。移動站200、200a、200b、200c是經由無線基站100與其它移動站和計算機進行通 信的便攜終端裝置，例如是便攜電話機。移動站200、200a、200b、200c將分組數(shù)據(jù)和控制信 息作為無線信號發(fā)送到無線基站100。移動站200、200a、200b、200C接收由無線基站100作 為無線信號發(fā)送給本站的分組數(shù)據(jù)和控制信息。這里，移動站200、200a、200b、200C能夠接 收從無線基站100的4個天線輸出的無線信號的一部分或全部，根據(jù)需要進行信號的選擇 /合成。圖3是示出第1實施方式的無線基站的功能的框圖。無線基站100具有收發(fā)天線 111、112、113、114、天線共用器 121、122、123、124、接收部 131、132、133、134、解調部 141、信 道解碼部142、控制信息提取部151、用戶數(shù)據(jù)提取部152、接收質量估計部153、通信控制部 161、碼本保持部162、調度器163、控制信息生成部171、用戶數(shù)據(jù)生成部172、導頻信號生成 部173、信道編碼部181、調制部182、多天線控制部183以及發(fā)送部191、192、193、194。收發(fā)天線111、112、113、114是發(fā)送/接收共用天線。以天線間的空間相關性低的 方式設置4個收發(fā)天線111、112、113、114。例如，采取使天線的設置間隔遠大于載波波長、 使用水平/垂直偏振波等措施。收發(fā)天線111向天線共用器121輸出來自移動站200、200a、200b、200C的接收信 號，并且對從天線共用器121取得的發(fā)送信號進行無線發(fā)送。同樣，收發(fā)天線112、113、114 分別向天線共用器122、123、124輸出接收信號，并且分別對從天線共用器122、123、124取 得的發(fā)送信號進行無線發(fā)送。天線共用器121、122、123、124是分離發(fā)送信號與接收信號的裝置。天線共用器 121向接收部131輸出從收發(fā)天線111取得的接收信號，并且向收發(fā)天線111輸出從發(fā)送 部191取得的發(fā)送信號。同樣，天線共用器122、123、124分別向接收部132、133、134輸出 從收發(fā)天線112、113、134取得的接收信號，并且分別向收發(fā)天線112、113、114輸出從發(fā)送 部192、193、194取得的發(fā)送信號。接收部131、132、133、134分別將從天線共用器121、122、123、124取得的接收信號 轉換成基帶信號，輸出到解調部141。為了進行該轉換處理，接收部131、132、133、134具有 例如低噪聲放大器(LNA lowNoise Amplifier)、頻率轉換器、限帶濾波器、AD (Analog toDigital，模數(shù))轉換器、正交解調器等。解調部141在通信控制部161的控制下，根據(jù)與上行鏈路通信對應的解調方式，對 從接收部131、132、133、134取得的基帶信號進行解調處理。然后，解調部141向信道解碼 部142輸出解調信號。信道解碼部142在通信控制部161的控制下，根據(jù)與上行鏈路通信對應的解碼方 式，對從解調部141取得的解調信號進行解碼處理。例如，信道解碼部142進行解交織處理 和糾錯處理。然后，信道解碼部142向控制信息提取部151以及用戶數(shù)據(jù)提取部152輸出 所得到的解碼數(shù)據(jù)。控制信息提取部151在從信道解碼部142取得的解碼數(shù)據(jù)中提取移動站200、 200a.200b.200c生成的控制信息，輸出到通信控制部161。這里，作為提取的控制信息，存 在與權重向量分配相關的反饋信息、表示下行鏈路通信質量的測量結果的信息等。用戶數(shù)據(jù)提取部152在從信道解碼部142取得的解碼數(shù)據(jù)中提取用戶數(shù)據(jù)，取入 到內部。將取入的用戶數(shù)據(jù)作為分組數(shù)據(jù)，根據(jù)其發(fā)送目的地進行轉發(fā)。接收質量估計部153根據(jù)從解調部141取得的解調信號，持續(xù)地對從移動站200、 200a.200b.200c到無線基站100的各上行鏈路的通信質量進行估計。例如，根據(jù)移動站 200、200a、200b、200c間歇地發(fā)送的導頻信號來估計通信質量。然后，接收質量估計部153 向通信控制部161輸出估計結果。通信控制部161根據(jù)從控制信息提取部151取得的控制信息、從接收質量估計部 153取得的通信質量的估計結果以及來自調度器163的指示，控制無線基站100內的動作。例如，通信控制部161決定適用于移動站200、200a、200b、200c的調制方式和編碼 方式等通信方式，對解調部141、信道解碼部142、信道編碼部181以及調制部182進行控 制。另外，通信控制部161參照碼本保持部162決定分配給移動站200、200a、200b、200c的 權重向量，控制多天線控制部183。另外，通信控制部161根據(jù)需要，指示控制信息生成部 171向移動站200、200a、200b、200c發(fā)送控制信息。碼本保持部162保持有對能夠并行地使用的權重向量的組合進行定義的碼本。碼 本保持部162在通信控制部161的控制下，向多天線控制部183通知分配給移動站200、 200a、200b、200c的權重向量。調度器163經由通信控制部161取得由控制信息提取部151提取的控制信息以及 接收質量估計部153的估計結果，根據(jù)這些信息，管理無線資源(由時間段或頻帶確定的 資源)的分配。并且，調度器163持續(xù)地向通信控制部161通知對移動站200、200a、200b、 200c的無線資源的分配結果?？刂菩畔⑸刹?71根據(jù)來自通信控制部161的指示，生成通信控制中使用的發(fā) 往移動站200、200a、200b、200c的控制信息，輸出到信道編碼部181。這里，作為在下行鏈路 中發(fā)送的控制信息，存在表示多天線通信方式的信息、表示用于分配權重向量的反饋信息 請求的信息、表示用戶數(shù)據(jù)編碼方式的信息、以及上行鏈路的無線資源的分配信息等。用戶數(shù)據(jù)生成部172生成發(fā)往移動站200、200a、200、200C的用戶數(shù)據(jù)，輸出到信 道編碼部181。導頻信號生成部173生成預定的信號序列的導頻信號，輸出到調制部182。導頻信 號例如用于供移動站200、200a、200b、200C估計下行鏈路的通信質量。
信道編碼部181在通信控制部161的控制下，根據(jù)與下行鏈路通信對應的編碼方 式，對從控制信息生成部171取得的控制信息以及從用戶數(shù)據(jù)生成部172取得的用戶數(shù)據(jù) 進行編碼處理。例如，信道編碼部181進行交織處理和糾錯編碼處理。然后，信道編碼部 181向調制部182輸出編碼數(shù)據(jù)。調制部182在通信控制部161的控制下，根據(jù)與下行鏈路通信對應的調制方式， 對從信道編碼部181取得的編碼數(shù)據(jù)進行處理。例如，調制部182進行QPSK(Quadrature Phase Shift Keying,) ^ QAM (Quadrature amplitude modulation, iE^Jr 幅調制)等調制處理以及比特重復處理。另外，調制部182插入從導頻信號生成部173取 得的導頻信號。然后，調制部182向多天線控制部183輸出調制信號。多天線控制部183在通信控制部161的控制下，對從調制部182取得的調制信號 進行加權處理。即，多天線控制部183從碼本保持部162取得分配給移動站200、200a、200b、 200c的權重向量，對調制信號應用權重向量，生成針對每個收發(fā)天線的基帶信號。然后，多天線控制部183向發(fā)送部191輸出與收發(fā)天線111對應的基帶信號。同 樣，多天線控制部183分別向發(fā)送部192、193、194輸出與收發(fā)天線112、113、114對應的基 帶信號。發(fā)送部191、192、193、194將從多天線控制部183取得的基帶信號轉換成用于無線 發(fā)送的發(fā)送信號，分別輸出到天線共用器121、122、123、124。為了進行該轉換處理，發(fā)送部 191、192、193、194具有例如正交調制器、DA (Digital to Analog，數(shù)模)轉換器、頻率轉換 器、限帶濾波器、功率放大器等。并且，調制部182插入的導頻信號被配置為關于每個收發(fā)天線正交。由此，移動站 200、200a、200b、200c能夠區(qū)分從收發(fā)天線111、112、113、114輸出的無線信號來估計通信質量。圖4是示出第1實施方式的移動站的功能的框圖。移動站200具有收發(fā)天線211、 接收天線212、天線共用器221、接收部231、232、解調部241、信道解碼部242、控制信息提取 部251、用戶數(shù)據(jù)提取部252、接收質量估計部253、反饋信息生成部254、通信控制部261、碼 本保持部262、控制信息生成部271、用戶數(shù)據(jù)生成部272、導頻信號生成部273、信道編碼部 281、調制部282以及發(fā)送部291。并且，移動站200a、200b、200c也能夠利用與移動站200 相同的模塊結構來實現(xiàn)。收發(fā)天線211是發(fā)送/接收共用天線。收發(fā)天線211向天線共用器221輸出來自 無線基站100的接收信號，并且對從天線共用器221取得的發(fā)送信號進行無線發(fā)送。另一 方面，接收天線212是接收專用天線。接收天線212向接收部232輸出來自無線基站100 的接收信號。天線共用器221是分離發(fā)送信號與接收信號的裝置。天線共用器221向接收部 231輸出從收發(fā)天線211取得的接收信號，并且向收發(fā)天線211輸出從發(fā)送部291取得的發(fā)
送信號。接收部231將從天線共用器221取得的接收信號轉換成基帶信號，輸出到解調部 241。同樣，接收部232將從接收天線212取得的接收信號轉換成基帶信號，輸出到解調部 241。為了進行該 換處理，接收部231、232具有例如低噪聲放大器、頻率轉換器、限帶濾波 器、AD轉換器、正交解調器等。
解調部241對從接收部231、232取得的2個基帶信號進行分集合成，在通信控制 部261的控制下，根據(jù)與下行鏈路通信對應的解調方式進行解調處理。然后，解調部241向 信道解碼部242輸出解調信號。這里，移動站200未對接收信號進行與權重向量相乘的處理是因為在無線基站 100側已預先進行了與權重相乘的處理。當然，可將在無線基站100側相乘的權重設為還反 映了傳輸路徑特性的權重。在不進行分集合成的情況下，天線也可以是1個，另外，在分別從無線基站100的 多個天線發(fā)送不同信號的情況下，也可以分別由移動站200的第1天線、第2天線接收這些 信號，單獨地進行解調，由此進行MIM0接收。信道解碼部242在通信控制部261的控制下，根據(jù)與下行鏈路通信對應的解碼方 式，對從解調部241取得的解調信號進行解碼處理。例如，信道解碼部242進行解交織處理 和糾錯處理。然后，信道解碼部242向控制信息提取部251以及用戶數(shù)據(jù)提取部252輸出 所得到的解碼數(shù)據(jù)?？刂菩畔⑻崛〔?51在從信道解碼部242取得的解碼數(shù)據(jù)中提取無線基站100生 成的控制信息，輸出到通信控制部261。這里，作為提取的控制信息，存在表示多天線通信方 式的信息、表示用于分配權重向量的反饋信息請求的信息、表示用戶數(shù)據(jù)的編碼方式的信 息、上行鏈路的無線資源的分配信息等。用戶數(shù)據(jù)提取部252在從信道解碼部242取得的解碼數(shù)據(jù)中提取用戶數(shù)據(jù)，取入 到內部。根據(jù)數(shù)據(jù)類別，在移動站200中對取入的用戶數(shù)據(jù)進行再現(xiàn)。例如在語音數(shù)據(jù)的 情況下進行語音再現(xiàn)，在文本數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)的情況下進行畫面顯示。接收質量估計部253根據(jù)從解調部241取得的解調信號以及從信道解碼部242取 得的解碼數(shù)據(jù)，持續(xù)地對從無線基站100到移動站200的下行鏈路的通信質量進行估計。然 后，接收質量估計部253向控制信息生成部271輸出估計結果。另外，當通信控制部261指示進行用于分配權重向量的估計處理時，接收質量估 計部253對使用了碼本保持部262保持的各權重向量時的通信質量進行估計。但是，當通 信控制部261指定了權重向量候選時，接收質量估計部253限于針對指定的權重向量來估 計通信質量。然后，接收質量估計部253向反饋信息生成部254輸出估計結果。反饋信息生成部254根據(jù)從接收質量估計部253取得的估計結果，判定最佳的1 個或多個權重向量。然后，反饋信息生成部254生成表示判定結果的反饋信息，輸出到控制 信息生成部271。這里，為了確定最佳的權重向量，在反饋信息中使用用于識別各權重向量 的編號。通信控制部261根據(jù)從控制信息提取部251取得的控制信息，控制移動站200的 動作。例如，通信控制部261根據(jù)控制信息判斷無線基站100采用的調制方式和編碼方式 等通信方式，對解調部241以及信道解碼部242進行控制。另外，當取得了表示用于分配權 重向量的反饋信息請求的控制信息時，通信控制部261指示接收質量估計部253進行估計 處理。另外，通信控制部261根據(jù)需要，指示控制信息生成部271向無線基站100發(fā)送控制 fn息o碼本保持部262保持有碼本。碼本保持部262保持的碼本與無線基站100保持的 碼本相同。碼本保持部262在通信控制部261的控制下，向接收質量估計部253通知所需的權重向量?？刂菩畔⑸刹?71根據(jù)來自通信控制部261的指示，生成通信控制中使用 的發(fā)往無線基站100的控制信息，輸出到信道編碼部281。這里，作為在上行鏈路中發(fā) 送的控制信息，存在從接收質量估計部253取得的通信質量的估計結果的信息、從反饋 信息生成部254取得的反饋信息、針對用戶數(shù)據(jù)接收的ACK(Acknowledgement，確認)/ NACK(NegativeAcknowledgement，非確認)等。用戶數(shù)據(jù)生成部272生成發(fā)往其它移動站或計算機的用戶數(shù)據(jù)，輸出到信道編碼 部281。作為用戶數(shù)據(jù)，例如存在語音數(shù)據(jù)、電子郵件數(shù)據(jù)那樣的文本數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等。導頻信號生成部273生成預定的信號序列的導頻信號，輸出到調制部282。導頻信 號例如用于供無線基站100估計上行鏈路的通信質量。信道編碼部281在通信控制部261的控制下，根據(jù)與上行鏈路通信對應的編碼方 式，對從控制信息生成部271取得的控制信息以及從用戶數(shù)據(jù)生成部272取得的用戶數(shù)據(jù) 進行編碼處理。例如，信道編碼部281進行交織處理和糾錯編碼處理。然后，信道編碼部 281向調制部282輸出編碼數(shù)據(jù)。調制部282在通信控制部261的控制下，根據(jù)與上行鏈路通信對應的調制方式，對 從信道編碼部281取得的編碼數(shù)據(jù)進行處理。例如，調制部282進行QPSK或QAM等調制處 理以及比特重復處理。另外，調制部282插入從導頻信號生成部273取得的導頻信號。然 后，調制部282向發(fā)送部291輸出調制信號。發(fā)送部291將從調制部282取得的調制信號轉換成用于無線發(fā)送的發(fā)送信號，輸 出到天線共用器221。為了進行該轉換處理，發(fā)送部291具有例如正交調制器、DA轉換器、 頻率轉換器、限帶濾波器、功率放大器等。圖5是示出發(fā)送信號與權重向量之間的關系的圖。在無線基站100的多天線控制 部183中，進行圖5所示的加權處理。即，相對于表示作為應發(fā)送的調制信號序列的發(fā)送流 的向量x、以及表示分配給移動站200、200a、200b、200C的權重向量的矩陣W，表示發(fā)送信號 的向量y計算為y = W x。這里，向量X的大小為n(彡1)，矩陣W的大小為mXn(m彡1)，向量y的大小為m。 m是用于發(fā)送的天線的數(shù)量，n是同時發(fā)送的發(fā)送流的數(shù)量。矩陣W的各列相當于1個權重 向量。在矩陣W內，對權重向量進行了組合以抑制發(fā)送流間的干擾。并且，權重向量內的各 權重是調整對發(fā)送流進行無線發(fā)送時的相位以及振幅的系數(shù)，可用復數(shù)表示。在加權處理中，向量x內的第j個(1彡j彡n)發(fā)送流與矩陣W內的第j列的權 重向量相對應。即，將第j個發(fā)送流與第j列的權重向量相乘，由此決定第j個發(fā)送流分配 給多個天線。并且，可以使1個發(fā)送流與1個移動站對應，還可以使多個發(fā)送流與1個移動 站對應。后者意味著同時并行地向同一移動站發(fā)送不同內容的數(shù)據(jù)。在該情況下，對1個 移動站分配多個權重向量。圖6是示出碼本的結構例的圖。無線基站100的碼本保持部162保持有圖6所示 的碼本集合。另外，移動站200、200a、200b、200c也保持有與無線基站100相同的碼本集合。 該例子是將發(fā)送流個數(shù)設為4、將各碼本的權重向量個數(shù)設為4、將碼本個數(shù)設為8的情況。各碼本被賦予了碼本編號。具體而言，8個碼本分別被賦予了從0 ( 二進制數(shù)000) 到7( 二進制數(shù)111)的碼號。這里，即使并行地使用屬于同一碼本的任意2個權重向量，發(fā)送流間的干擾也很小。另一方面，當并行地使用屬于不同碼本的任意2個權重向量時，發(fā)送 流間的干擾有可能增大。在這樣的碼本集合中，能夠利用碼本編號和列編號構成的組來識別各權重向量。 例如，能夠利用碼本編號001+列編號1這樣的信息來確定(0. 3780，-0. 2698-jO. 1578， 0. 5957+jO. 1578,0. 1587-jO. 2411)這樣的權重向量。接著，對在具有上述結構以及數(shù)據(jù)結構的無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行的通信控制的具體 內容進行說明。圖7是示出第1多天線通信控制的步驟的流程圖。下面，按照步驟編號來說明圖 7所示的處理。[步驟S11]無線基站100的調度器163判定移動站200、200a、200b、200c的優(yōu)先
度，劃分為優(yōu)先地分配最佳權重向量的1個第1移動站和除此以外的第2移動站。這里，根 據(jù)發(fā)送流的Q0S(Quality of Service，服務質量)或移動站用戶等數(shù)據(jù)的優(yōu)先度、和通信質 量或移動站的移動速度等當前的通信狀態(tài)，來判定移動站的優(yōu)先度。然后，調度器163向通 信控制部161輸出優(yōu)先度的信息。另外，在下面的說明中，假設移動站200被判定為第1移動站，移動站200a、200b、 200c被判定為第2移動站。另外，關于第2移動站，代表性地僅考慮移動站200a。[步驟S12]無線基站100的通信控制部161指示控制信息生成部171向在步驟 S11中被判定為第1移動站的移動站200請求反饋信息。此時，通信控制部161不限定作為 通信質量估計對象的權重向量?？刂菩畔⑸刹?71生成與來自通信控制部161的指示對 應的控制信息。將該控制信息無線發(fā)送到移動站200。[步驟S13]移動站的通信控制部261取得在步驟S12中無線基站100生成的控制 信息，指示接收質量估計部253進行通信質量的估計。此時，通信控制部261不指定作為估 計對象的權重向量。接收質量估計部253以碼本保持部262保持的所有權重向量為對象， 對應用了各權重向量時的通信質量進行估計。然后，接收質量估計部253向反饋信息生成 部254輸出估計結果。并且，能夠針對每個天線分離從各天線發(fā)送的信號(頻率、擴頻碼等)，因此無線 基站100能夠針對每個天線進行傳輸路徑估計，還能夠確定通信質量最佳的權重向量。[步驟S14]移動站200的反饋信息生成部254根據(jù)在步驟S13中接收質量估計 部253輸出的估計結果，生成反饋信息。該反饋信息中包含有與根據(jù)估計結果而被判斷為 最佳的權重向量對應的碼本編號和碼本內的列編號(能夠確定權重向量的信息)。然后，反 饋信息生成部254向控制信息生成部271輸出反饋信息。將該反饋信息作為控制信息無線 發(fā)送到無線基站100。[步驟S15]無線基站100的通信控制部161取得在步驟S14中移動站200生成的 反饋信息。然后，通信控制部161根據(jù)該反饋信息，決定分配給移動站200的權重向量。然 后，開始對移動站200的多天線發(fā)送。[步驟S16]無線基站100的通信控制部161指示控制信息生成部171向在步驟 S11中被判定為第2移動站的移動站200a請求反饋信息。此時，通信控制部161將作為通 信質量估計對象的權重向量限定為與在步驟S15中分配給第1移動站的權重向量屬于同一 碼本的權重向量。
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控制信息生成部171生成與來自通信控制部161的指示對應的控制信息。該控制 信息中包含有碼本編號，作為表示設為估計對象的權重向量的信息。將控制信息無線發(fā)送 到移動站200a。并且，可以進一步將表示指定的碼本內的已分配給其它移動站的權重向量 (或者未分配給其它移動站的權重向量)的列編號包含在控制信息中。在該情況下，能夠進 一步限定移動站200a進行的質量估計處理的范圍。[步驟S17]移動站200a進行與在步驟S13中移動站200進行的處理相同的處理。 但是，移動站200a限于針對由在步驟S16中無線基站100生成的控制信息指定的碼本內的 權重向量(根據(jù)控制信息的內容，是該碼本內的全部或一部分權重向量)，進行通信質量的 估計處理。[步驟S18]與在步驟S14中移動站200進行的處理相同，移動站200a將表示步驟 S17的估計處理結果的反饋信息作為控制信息無線發(fā)送到無線基站100。該反饋信息中包 含有與根據(jù)估計結果而被判斷為最佳的權重向量對應的列編號(能夠確定權重向量的信 息)。并且，由于碼本編號是由來自無線基站100的控制信息指定的，因此在反饋信息中可 以不包含碼本編號，但也可以為了確認而包含碼本編號。[步驟S19]無線基站100的通信控制部161取得在步驟S18中移動站200a生成 的反饋信息。然后，通信控制部161將最適于移動站200a的權重向量與已分配給其它移動 站的權重向量進行核對，判斷是否存在能夠分配給移動站200a的權重向量。當存在能夠分 配的權重向量時，處理前進到步驟S20。當不存在能夠分配的權重向量時，處理前進到步驟 S16，再次執(zhí)行通信質量的估計處理。另外，為了減少處理量，也可以在再次執(zhí)行估計處理之 前，根據(jù)傳輸路徑的狀態(tài)等設置等待時間。[步驟S20]無線基站100的通信控制部161決定要分配給移動站200a的權重向 量。然后，與移動站200進行復用，開始對移動站200a的多天線發(fā)送。[步驟S21]無線基站100的通信控制部161判斷對移動站200a的數(shù)據(jù)發(fā)送是否 結束。在結束的情況下，處理前進到步驟S16，對第2移動站再次分配權重向量。在未結束 的情況下，處理前進到步驟S22。[步驟S22]無線基站100的通信控制部161判斷對移動站200的數(shù)據(jù)發(fā)送是否結 束。在結束的情況下，處理前進到步驟S21，進行第1移動站的選擇處理。另外，在結束的情 況下，使處理步驟前進到步驟S11，從優(yōu)先度的判定開始重新進行。在未結束的情況下，處理 前進到步驟S21。這樣，無線基站100首先判定移動站200、200a、200b、200c的優(yōu)先度，選擇第1移
動站。接著，無線基站100使第1移動站從碼本整體中估計最佳的權重向量，進行權重向量 的分配。然后，無線基站100使第1移動站以外的移動站限于針對與分配給第1移動站的 權重向量屬于同一碼本的權重向量來估計最佳權重向量，進行權重向量的分配。并且，當存在多個第2移動站時，上述步驟S16 S20的處理可以針對每個移動站 逐一依次進行，還可以針對多個移動站并行地進行。另外，也可以在上述步驟Sll中根據(jù)優(yōu) 先度對第2移動站也進行排序，按照該順序分配權重向量。另外，在圖7所示的控制方法中，對第1移動站的權重向量分配是固定的，直至對 第1移動站的數(shù)據(jù)發(fā)送結束為止，但也可以設定分配時間，當經過了分配時間時進行再分 配處理。
圖8是示出第2多天線通信控制的步驟的流程圖。這里，在圖8所示的步驟S31 S44中，步驟S31 S35的處理與上述步驟Sll S15的處理相同，步驟S37 S41的處理 與上述步驟S16 S20的處理相同，因此省略說明。[步驟S36]無線基站100的通信控制部161對作為第1移動站的移動站200設定 分配時間以及分配頻帶。[步驟S42]無線基站100的通信控制部161判斷對作為第2移動站的移動站200a 的數(shù)據(jù)發(fā)送是否結束。在結束的情況下，處理前進到步驟S37，對第2移動站再次分配權重 向量。在未結束的情況下，處理前進到步驟S43。[步驟S43]無線基站100的通信控制部161判斷是否經過了在步驟S36中對移 動站200設定的分配時間。在經過的情況下，處理前進到步驟S31，再次判定移動站的優(yōu)先 度。在未經過的情況下，處理前進到步驟S44。[步驟S44]無線基站100的通信控制部161判斷對移動站200的數(shù)據(jù)發(fā)送是否結 束。在結束的情況下，處理前進到步驟S32，對移動站200再次分配權重向量。在未結束的 情況下，處理前進到步驟S42。這樣，無線基站100首先判定移動站200、200a、200b、200c的優(yōu)先度，選擇第1移 動站。接著，無線基站100對第1移動站分配權重向量，并且設定分配時間。然后，無線基 站100對第1移動站以外的移動站分配權重向量。這里，當經過了對第1移動站設定的分 配時間時，即使對第1移動站的數(shù)據(jù)發(fā)送正在持續(xù)，無線基站100也再次判定移動站的優(yōu)先 度，進行權重向量的再次分配。并且，可以對第2移動站也設定權重向量的分配時間。接著，對使用圖8所示的方法進行權重向量的分配控制時的、無線基站100與移動 站200、200a、200b、200C之間進行的通信的流程進行說明。圖9是示出第1實施方式的無線基站與移動站之間的通信例的圖。該例子是將時 分雙工(TDD:Time Division Duplex)方式用作雙工通信方式的情況。這里，移動站#1是 被判定為第1移動站的移動站，具體而言，是移動站200。移動站#2、#3是被判定為第2移 動站的移動站，具體而言，是移動站200a、200b。幀#0 #n+l表示以某個時刻為基準時的 幀時間。在幀#0中，無線基站100向移動站200發(fā)送指示進行通信質量估計的信息。這里， 不限定估計處理對象的權重向量。于是，移動站200以所有碼本的權重向量為對象，進行通 信質量的估計處理。然后，移動站200向無線基站100發(fā)送反饋信息。其結果是，決定對移 動站200的權重向量分配。另外，將分配時間設定為η個幀時間(幀#1 #η)。并且，可根 據(jù)通信質量和移動站的移動速度等通信狀態(tài)，自適應地決定分配時間。在幀#1中，無線基站100開始對移動站200的多天線發(fā)送。另外，無線基站100 向移動站200a、200b發(fā)送指示進行通信質量估計的信息。這里，指定分配給移動站200的 權重向量所屬的碼本的編碼。于是，移動站200a、200b以屬于指定的碼本的權重向量為對 象，進行通信質量的估計處理。然后，移動站200a、200b向無線基站100發(fā)送反饋信息。其 結果是，在能夠同時發(fā)送給移動站200、200a、200b時，決定對移動站200a、200b的權重向量 分配。在幀#2 #n的期間內，無線基站100應用分配給移動站200、200a、200b的權重 向量，進行預編碼MIMO通信。移動站200、200a、200b接收無線基站100輸出的無線信號，分別取得發(fā)送給本站的用戶數(shù)據(jù)。在幀#n中，當繼續(xù)判定為移動站200是優(yōu)先度最高的移動站時，無線基站100向 移動站200發(fā)送表示需要更新權重向量的控制信息。于是，移動站200與取得用戶數(shù)據(jù)并 行地以所有碼本的權重向量為對象，進行通信質量的估計處理。然后，移動站200向無線基 站100發(fā)送反饋信息。其結果是，更新對移動站200的權重向量分配。另外，將分配時間設 定為η個幀時間(幀#η+1 #2η)。在幀#η+1中，無線基站100再次開始對移動站200的多天線發(fā)送。另外，無線基 站100向移動站200a、200b發(fā)送指示進行通信質量估計的信息。于是，移動站200a、200b 以屬于由無線基站100指定的碼本的權重向量為對象，進行通信質量的估計處理。然后，移 動站200a、200b向無線基站100發(fā)送反饋信息。其結果是，更新對移動站200a、200b的權 重向量分配。并且，當權重向量在更新移動站200的分配前后未發(fā)生變化、且繼續(xù)向移動站 200a、200b發(fā)送數(shù)據(jù)時，在幀#n+l中可以自動地對移動站200a、200b的分配也進行更新，而 不使移動站200a、200b進行質量估計處理。通過使用這樣的移動通信系統(tǒng)，對于優(yōu)先度最高的第1移動站，能夠分配最佳的 權重向量。另外，對于其它移動站，能夠將質量估計處理的對象范圍限定為屬于第1移動站 選擇出的碼本的權重向量，從而能夠大幅度降低處理負荷/電路規(guī)模/功耗。另外，還能夠 減少反饋信息的信息量，從而用于反饋信息的無線資源在上行鏈路的無線資源整體中占用 的比例降低。特別是，預先定義的碼本數(shù)量越多，則上述效果越顯著。具體而言，在定義了 c個 具有η個權重向量的碼本的情況下，第1移動站能夠從nX c個權重向量中選擇最佳的權重 向量，另一方面，其它移動站從其1/c倍(或其1/c倍以下)數(shù)量的權重向量中選擇恰當?shù)?權重向量即可。另外，在來自第1移動站的反饋信息中，需要用于分別識別nXc個權重向 量的信息量。在來自其它移動站的反饋信息中，只要有用于分別識別η個權重向量的信息 量就已足夠。[第2實施方式]接著，參照附圖，詳細地說明第2實施方式。以與上述第1實施方式的差異為中心 進行說明，對于相同的事項，省略說明。圖10是示出第2實施方式的系統(tǒng)結構的圖。與第1實施方式相同，第2實施方式 的移動通信系統(tǒng)是無線基站與多個移動站進行無線通信的無線通信系統(tǒng)。該無線通信系統(tǒng) 具有無線基站300以及移動站400、400a、400b、400c。無線基站300以及移動站400、400a、400b、400c的功能基本上與第1實施方式的 無線基站100以及移動站200、200a、200b、200c相同。但是無線基站300能夠使用4個收 發(fā)天線，形成4個正交的指向性波束。無線基站300自適應地控制波束定向性，向期望的移 動站輸出波束。以發(fā)送信號間的空間相關性高的方式設置無線基站300具有的4個收發(fā)天 線。圖11是示出第2實施方式的無線基站的功能的圖。無線基站300具有收發(fā)天線 311、312、313、314、天線共用器 321、322、323、324、接收部 331、332、333、334、解調部 341、信 道解碼部342、控制信息提取部351、用戶數(shù)據(jù)提取部352、接收質量估計部353、通信控制部361、權重生成部362、調度器363、校正處理部364、控制信息生成部371、用戶數(shù)據(jù)生成部 372、導頻信號生成部373、信道編碼部381、調制部382、多天線控制部383以及發(fā)送部391、 392、393、394。收發(fā)天線311、312、313、314、天線共用器321、322、323、324、解調部341、信道解碼 部342、控制信息提取部351、用戶數(shù)據(jù)提取部352、接收質量估計部353、調度器363、控制信 息生成部371、用戶數(shù)據(jù)生成部372、導頻信號生成部373、信道編碼部381、調制部382、多天 線控制部383的功能分別與圖3所示的第1實施方式的無線基站100中的同名模塊相同。接收部331、332、333、334將從天線共用器321、322、323、324取得的接收信號分別 轉換成基帶信號，輸出到解調部341。此時，接收部331、332、333、334根據(jù)來自校正處理部 364的指示，對在收發(fā)天線311、312、313、314間產生的接收信號的相位差進行校正處理。通信控制部361根據(jù)從控制信息提取部351取得的控制信息、從接收質量估計部 353取得的通信質量估計結果以及來自調度器363的指示，控制無線基站300內的動作。例如，通信控制部361決定適用于移動站400、400a、400b、400c的通信方式，對解 調部341、信道解碼部342、信道編碼部381以及調制部382進行控制。另外，通信控制部 361決定分配給移動站400、400a、400b、400C的權重向量，控制多天線控制部383，并且控制 權重生成部362生成權重向量。另外，通信控制部361控制校正處理部364，以對在收發(fā)天線311、312、313、314間 產生的接收信號的相位差進行校正。另外，通信控制部361根據(jù)需要，指示控制信息生成部 371向移動站400、400a、400b、400c發(fā)送控制信息。權重生成部362對分配給移動站400、400a、400b、400c的權重向量進行管理。具 體而言，權重生成部362在通信控制部361的控制下，以形成4個正交的指向性波束的方式 生成多個權重向量。該權重向量意味著正交多波束的權重。然后，權重生成部362向多天 線控制部383通知所生成的權重向量。校正處理部364在通信控制部361的控制下，確定在收發(fā)天線311、312、313、314 間產生的信號的相位差。然后，校正處理部364指示接收部331、332、333、334以及發(fā)送部 391、392、393、394進行相位的校正。發(fā)送部391、392、393、394將從多天線控制部383取得的基帶信號轉換成用于無線 發(fā)送的發(fā)送信號，分別輸出到天線共用器321、322、323、324。此時，發(fā)送部391、392、393、 394根據(jù)來自校正處理部364的指示，對在收發(fā)天線311、312、313、314間產生的接收信號的 相位差進行校正處理。圖12是示出第2實施方式的移動站的功能的圖。移動站400具有收發(fā)天線411、 接收天線412、天線共用器421、接收部431、432、解調部441、信道解碼部442、控制信息提取 部451、用戶數(shù)據(jù)提取部452、接收質量估計部453、反饋信息生成部454、通信控制部461、控 制信息生成部471、用戶數(shù)據(jù)生成部472、導頻信號生成部473、信道編碼部481、調制部482 以及發(fā)送部491。并且，移動站400a、400b、400c也能夠利用與移動站400相同的模塊結構 來實現(xiàn)。收發(fā)天線411、接收天線412、天線共用器421、接收部431、432、解調部441、信道 解碼部442、控制信息提取部451、用戶數(shù)據(jù)提取部452、控制信息生成部471、用戶數(shù)據(jù)生成 部472、導頻信號生成部473、信道編碼部481、調制部482以及發(fā)送部491的功能分別與圖
174所示的第1實施方式的移動站200中的同名模塊相同。接收質量估計部453根據(jù)從解調部441取得的解調信號以及從信道解碼部442取 得的解碼數(shù)據(jù)，持續(xù)地對下行鏈路的通信質量進行估計。然后，接收質量估計部453向控制 信息生成部471輸出估計結果。另外，當通信控制部461指示進行用于分配權重向量的估計處理時，接收質量估 計部453對無線基站300輸出的各指向性波束中包含的預定標準信號進行識別，根據(jù)該基 準信號來估計通信質量。但是，當通信控制部461指定了指向性波束的候選時，接收質量估 計部453限于針對指定的指向性波束來估計通信質量。然后，接收質量估計部453向反饋 信息生成部454輸出估計結果。反饋信息生成部454根據(jù)從接收質量估計部453取得的估計結果，判定最佳的1 個或多個指向性波束。然后，反饋信息生成部454生成表示判定結果的反饋信息，輸出到控 制信息生成部471。這里，為了確定最佳的指向性波束，在反饋信息中使用用于識別各指向 性波束的波束編號。通信控制部461根據(jù)從控制信息提取部451取得的控制信息，控制移動站400的 動作。例如，通信控制部461根據(jù)控制信息判斷無線基站300采用的通信方式，對解調部 441以及信道解碼部442進行控制。另外，當取得了表示用于分配權重向量的反饋信息請求 的控制信息時，通信控制部461指示接收質量估計部453進行估計處理。這里，當反饋信息 請求中包含有波束編號時，指示限于針對該波束編號的指向性波束進行估計處理。另外，通 信控制部461根據(jù)需要，指示控制信息生成部471向無線基站300發(fā)送控制信息。圖13是示出第2實施方式的無線基站與移動站之間的通信例的圖。該例子是將時 分雙工方式用作雙工通信方式的情況。這里，移動站#1是被判定為第1移動站的移動站， 具體而言，是移動站400。移動站#2、#3是被判定為第2移動站的移動站，具體而言，是移 動站400a、400b。另外，幀#0 #n+l表示以某個時刻為基準時的幀時間。 在幀#0中，無線基站300向移動站400發(fā)送指示進行通信質量估計的信息。這里， 不限定估計處理對象的指向性波束。另外，無線基站300分別針對4個指向性波束(波束 #1 #4)輸出基準信號。于是，移動站400以所有指向性波束為對象，根據(jù)基準信號進行通 信質量的估計處理。然后，移動站400向無線基站300發(fā)送反饋信息。其結果是，決定對移 動站400的權重向量分配。另外，將分配時間設定為η個幀時間(幀#1 #η)。并且，也可 根據(jù)指向性波束的波束寬度和移動站的移動速度等通信狀態(tài)，適應地決定分配時間。在幀#1中，無線基站300開始對移動站400的正交多波束發(fā)送。另外，無線基站 300向移動站400a、400b發(fā)送指示進行通信質量估計的信息。這里，指定與分配給移動站 400的權重向量對應的指向性波束以外的指向性波束(波束#1、#2、#4)的編號。另外，無 線基站300分別針對指定的指向性波束，輸出基準信號。于是，移動站400a、400b以指定的 指向性波束為對象，進行通信質量的估計處理。然后，移動站400a、400b向無線基站300發(fā) 送反饋信息。在圖13的例子中，假設能夠同時發(fā)送給移動站400、400a，決定對移動站400a 的權重向量分配。在幀#2中，無線基站300開始對移動站400a的正交多波束發(fā)送。另外，無線基站 300向未決定分配的移動站400b發(fā)送再次指示進行通信質量估計的信息。這里，指定與分 配給移動站400、400a的權重向量對應的指向性波束以外的指向性波束(波束#2、#4)的編號。另外，無線基站300分別針對指定的指向性波束，輸出基準信號。于是，移動站400b以 指定的指向性波束為對象，進行通信質量的估計處理。然后，移動站400b向無線基站300 發(fā)送反饋信息。其結果是，決定對移動站400b的權重向量分配。在幀#3 #n的期間內，無線基站300應用分配給移動站400、400a、400b的權重 向量，進行基于正交多波束的空分復用(SDM:Space DivisionMultiplexing)發(fā)送。移動站 400.400a.400b接收無線基站300輸出的無線信號，分別取得發(fā)送給本站的用戶數(shù)據(jù)。在幀#n中，當繼續(xù)判定為移動站400是優(yōu)先度最高的移動站時，無線基站300向 移動站400發(fā)送表示需要更新權重向量的控制信息。另外，無線基站300分別針對波束 #1 #4輸出基準信號。于是，移動站400以所有指向性波束為對象，根據(jù)基準信號進行通 信質量的估計處理。然后，移動站400向無線基站300發(fā)送反饋信息。其結果是，更新對移 動站400的權重向量分配。另外，將分配時間設定為η個幀時間(幀#η+1 #2η)。在幀#η+1中，無線基站300再次開始對移動站400的正交多波束發(fā)送。另外，無 線基站300向移動站400a、400b發(fā)送指示進行通信質量估計的信息，并且分別針對波束#1、 #2、#4輸出基準信號。于是，移動站400a、400b以由無線基站300指定的指向性波束為對 象，進行通信質量的估計處理。然后，移動站400a、400b向無線基站300發(fā)送反饋信息。其 結果是，更新對移動站400a、400b的權重向量分配。并且，當權重向量在更新移動站400的分配前后未發(fā)生變化、且繼續(xù)向移動站 400a、400b發(fā)送數(shù)據(jù)時，在幀#n+l中可以自動地對移動站400a、400b的分配也進行更新，而 不使移動站400a、400b進行質量估計處理。通過使用這樣的移動通信系統(tǒng)，對于優(yōu)先度最高的第1移動站，能夠以形成最佳 指向性波束的方式分配權重向量。另外，對于其它移動站，能夠將質量估計處理的對象范圍 限定為與第1移動站選擇出的波束不同的指向性波束，從而能夠大幅度降低處理負荷/電 路規(guī)模/功耗。另外，能夠限定對基準信號進行發(fā)送的指向性波束的數(shù)量，從而用于基準信 號的無線資源在下行鏈路的無線資源整體中占用的比例降低。并且，還能夠減少反饋信息 的信息量，從而用于反饋信息的無線資源在上行鏈路的無線資源整體中占用的比例降低。并且，在本實施方式(第1實施方式以及第2實施方式)中，對蜂窩方式的移動通 信系統(tǒng)進行了敘述，但也可應用于其它種類的無線通信系統(tǒng)。另外，也可使無線基站以外的 無線通信終端執(zhí)行本實施方式中敘述的多天線發(fā)送控制。另外，在本實施方式中，對多天線 MIMO方式以及波束成形方式的多天線發(fā)送進行了敘述，但也可應用于其它發(fā)送方式。另外，可根據(jù)無線傳輸路徑或通信設備的設置環(huán)境等，適當變更本實施方式中敘 述的天線結構。另外，也可將本實施方式的無線基站具有的通信控制功能和調度功能的一 部分或全部安裝在無線基站以外的無線控制裝置中。另外，在本實施方式中可采用任意的調制方式和編碼方式，另外，可采用頻 分復用(FDM frequency Division Multiplexing) / 時分復用(TDM Time Division Multiplexing)/碼分復用(CDM :Code Division Multiplexing)/ 正交頻分復用(OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing)等任意的復用方式。這里，在采用 CDM 的情況下，可適當設置進行擴頻處理和解擴處理等的模塊，在采用OFDM的情況下，可適當 設置進行快速傅里葉變換(FFT =Fast Fourier Transform)和快速傅里葉逆變換(IFFT Inverse Fast Fourier Transform)等的模塊。
以上僅示出了本發(fā)明的原理。并且，對本領域技術人員而言，可進行多種變形、變 更，本發(fā)明不限于上述示出并說明的準確結構及應用例，對應的所有變形例及等同物可視 為由所附權利要求及其等同物限定的本發(fā)明的范圍。
權利要求
一種發(fā)送裝置，根據(jù)分配給各接收裝置的權重向量對發(fā)往多個接收裝置的發(fā)送信號進行復用，使用多個天線進行無線發(fā)送，其特征在于，所述發(fā)送裝置具有控制部，其按照預定標準從所述多個接收裝置中選擇第1接收裝置，對所述第1接收裝置分配權重向量，向所述多個接收裝置中的與所述第1接收裝置不同的第2接收裝置輸出能夠與分配給所述第1接收裝置的權重向量并行地使用的權重向量的候選的信息，取得來自所述第2接收裝置的與所述權重向量的候選相關的反饋信息，根據(jù)所述反饋信息，對所述第2接收裝置分配權重向量。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)送裝置，其特征在于，在所述發(fā)送裝置與所述多個接收裝置之間，共同地保持有表示能夠并行地使用的權重 向量的組合的碼本集合，為了指定所述權重向量的候選，所述控制部在向所述第2接收裝置輸出的信息中使用 所述碼本的識別編號。
3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述發(fā)送裝置使用所述多個天線，形成面向所述多個接收裝置的多個指向性波束，為了指定所述權重向量的候選，所述控制部在向所述第2接收裝置輸出的信息中使用 所述指向性波束的識別編號。
4.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述控制部對所述第1接收裝置設定權重向量的分配時間，當經過了所述分配時間 時，更新所述第1接收裝置的權重向量分配，根據(jù)所述第1接收裝置的更新結果，更新所述 第2接收裝置的權重向量分配。
5.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)送裝置，其特征在于，所述控制部根據(jù)向各接收裝置無線發(fā)送的分組數(shù)據(jù)的優(yōu)先度以及與各接收裝置之間 的無線通信質量的至少一方，從所述多個接收裝置中選擇所述第1接收裝置。
6.一種發(fā)送控制方法，用于根據(jù)分配給各接收裝置的權重向量對發(fā)往多個接收裝置的 發(fā)送信號進行復用，使用多個天線進行無線發(fā)送，其特征在于，按照預定標準從所述多個接收裝置中選擇第1接收裝置，對所述第1接收裝置分配權 重向量，向所述多個接收裝置中的與所述第1接收裝置不同的第2接收裝置輸出能夠與分配給 所述第1接收裝置的權重向量并行地使用的權重向量的候選的信息，取得來自所述第2接收裝置的與所述權重向量的候選相關的反饋信息，根據(jù)所述反饋 信息，對所述第2接收裝置分配權重向量。
7.一種通信裝置，其特征在于，所述通信裝置具有接收部，其接收從發(fā)送裝置發(fā)送的信號；控制部，其根據(jù)從所述發(fā)送裝置經由多個天線發(fā)送的、由所述接收部接收到的信號，在 從所述發(fā)送裝置通知的權重向量的候選內，選擇任意一個權重向量；以及發(fā)送部，其向所述發(fā)送裝置發(fā)送對由所述控制部選擇出的權重向量進行確定的信息。
8.根據(jù)權利要求7所述的通信裝置，其特征在于，所述權重向量的候選是能夠與分配給其它通信裝置的權重向量并行地使用的多個權重向量。
9.根據(jù)權利要求7所述的通信裝置，其特征在于，所述權重向量的候選是從所述發(fā)送裝置能夠應用的多個權重向量中排除包含分配給 其它通信裝置的權重向量在內的多個權重向量而得到的1個或1個以上的權重向量。
全文摘要
減輕在使用多個天線對發(fā)往多個接收裝置的發(fā)送信號進行復用發(fā)送時用于決定對各接收裝置的權重向量分配的處理負擔。發(fā)送裝置(10)根據(jù)權重向量對發(fā)往接收裝置(20、30、40)的發(fā)送信號進行復用，使用天線(11a、11b、11c)進行無線發(fā)送。這里，首先，發(fā)送裝置(10)的控制部(12)選擇第1接收裝置，分配權重向量。接著，向第2接收裝置輸出能夠與分配給第1接收裝置的權重向量并行地使用的權重向量的候選的信息。然后，根據(jù)來自第2接收裝置的反饋信息，對第2接收裝置分配權重向量。
文檔編號H04B7/06GK101884175SQ20078010178
公開日2010年11月10日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權日2007年12月5日
發(fā)明者渡邊真弘 申請人:富士通株式會社