[发明专利]无线通信方法及基站装置

说明书

技术领域

本发明涉及以利用定向性控制的波束为前提的通信系统中的信道信息的取得方法和波束成形技术。

本申请针对2011年9月16日向日本申请的日本特愿2011－203024号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

近年来，作为使用2.4GHz频带或5GHz频带的高速无线接入系统，IEEE（the Institute of Electrical and Electronics Engineers：电气和电子工程师协会）802.11g规格、IEEE802.11a规格等的系统的普及很显著。这些系统中，使用作为用于使多径衰减（multipath fading）环境下的特性稳定化的技术的正交频分复用（OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）调制方式，实现了最大54Mbps的物理层传输速度。

但是，这里的传输速度是物理层上的传输速度。实际上MAC（Medium Access Control：媒体访问控制）层上的传输效率为50～70％左右，因此实际的处理量的上限值为30Mbps左右，如果需要信息的通信对象增加则该特性进一步下降。另一方面，在有线LAN（Local Area Network：局域网）的领域中以Ethernet（以太网，注册商标）的100Base-T接口为首，在各家庭也普及了使用光纤的FTTH（Fiber to the home：光纤到户），因此100Mbps的高速线路的提供得到普及，在无线LAN的领域，也在要求进一步的传输速度的高速化。

作为用于此的技术，在IEEE802.11n中，作为空间复用传送技术引入MIMO（Multiple input multiple output：多入多出）技术，可选地支持至4个元件的天线数。进而，在IEEE802.11ac中，研究了多用户MIMO（MU-MIMO）通信方法，支持的天线元件数增大至8个元件（非专利文献1）。存在天线元件数越增加则用于信道推定的导频信号的数量越增大的问题。

图6示出现有的收发系统的构成。图6中，1是基站，2－1～2－i是多个终端，11是数据选择/输出电路，12、24－1～24－i是发送信号生成电路，13、22－1～22－i是无线信号收发电路，141～14N、211－1～21M－1、211－i～21M－i是收发天线，15、23－1～23－i是接收信号解调电路，16是信道信息存储电路，17是发送方法决定电路，18是信道推定符号生成电路。这里，1≤i≤K，K是终端数，M_i是第i个终端的收发天线数，N是基站的收发天线数。另外，考虑OFDM系统，使承载信号的频率信道（副载波）的数量为F。

在从基站1向终端2－i的发送之时，基站1在进行数据的发送前，收集表示与各终端的天线之间的传播环境的信息的信道信息。信道推定符号生成电路18生成用于推定与终端的天线之间的信道信息的训练符号并输出至发送信号生成电路12，发送信号生成电路12进行保护间隔、控制信号的附加。无线信号收发电路13将发送信号生成电路12的输出信号上变频到载波频率，经由收发天线141～14N进行发送。

在终端2－i，无线信号收发电路22－i经由收发天线21M－i接收无线信号，在接收信号解调电路23－i同步地进行信道推定、解调，将所推定的信道信息、或对信道信息进行压缩等而生成的信道关联信息输出至发送信号生成电路24－i。发送信号生成电路24－i生成包含信道信息、或信道关联信息的发送信号，以预定的定时输出至无线信号收发电路22－i。无线信号收发电路22－i经由收发天线211－i～21M－i的至少一个来发送输入的包含信道信息、或信道关联信息的信号。

基站1中，经由收发天线141～14N之中的至少一个将来自终端2－i的信号输入至无线信号收发电路13。无线信号收发电路13对输入的来自终端2－i的信号进行下变频以转换为数字数据，并输出至接收信号解调电路15。接收信号解调电路15对接收信号进行解调，并且抽出接收信号所含有的信道信息，输出至信道信息存储电路16。