(57)【要約】【課題】アンテナ数が異なる受信相手に対してビームフォーミングを行う場合でも、ビームフォーミングの恩恵を十分に受けることが可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】無線通信装置を、アンテナにそれぞれ接続された複数の受信手段と、アンテナにそれぞれ接続され、既知信号を送信する複数の送信手段と、受信手段が受信した信号に基づいてアンテナ毎に伝送路推定を行い、アンテナ毎の伝送路推定値を求める推定手段と、受信手段が受信した信号を復調して、復調したデータから複数の伝送路の伝送路情報を検出する検出手段と、伝送路情報を伝送路推定値に基づいて補正する補正手段と、この補正手段で補正された伝送路情報に基づいて、アンテナを用いた伝送路毎のウェイトを生成する生成手段と、ウェイトを送信手段で送信する信号に乗算する乗算手段とを具備して構成するようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナにそれぞれ接続された複数の受信手段と、
前記アンテナにそれぞれ接続され、既知信号を送信する複数の送信手段と、
前記受信手段が受信した信号に基づいて前記アンテナ毎に伝送路推定を行い、前記アンテナ毎の伝送路推定値を求める推定手段と
前記受信手段が受信した信号を復調して、復調したデータから複数の伝送路の伝送路情報を検出する検出手段と、
前記伝送路情報を前記伝送路推定値に基づいて補正する補正手段と、
この補正手段で補正された伝送路情報に基づいて、前記アンテナを用いた伝送路毎のウェイトを生成する生成手段と、
前記ウェイトを前記送信手段で送信する信号に乗算する乗算手段とを具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記伝送路情報を前記伝送路推定値に変更する補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
さらに、前記伝送路情報と前記伝送路推定値とに基づいて、補正すべきアンテナを決定する決定手段を備え、
前記補正手段は、前記決定手段が決定したアンテナに対応する前記伝送路情報を、前記伝送路推定値に基づいて補正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記アンテナ毎の伝送路情報と前記複数の伝送路の伝送路推定値との間の複数の組み合わせについて相関を求め、この求めた複数の相関に基づいて、補正すべきアンテナを決定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記決定手段は、前記アンテナ毎の伝送路情報と、前記複数の伝送路の伝送路推定値に予め設定された値を乗算した値との間の複数の組み合わせについて相関を求め、この求めた複数の相関に基づいて、補正すべきアンテナを決定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記決定手段は、求めた複数の相関に予め設定した閾値以上のものがある場合に、その閾値よりも高い相関の組み合わせから補正すべきアンテナを決定することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
さらに、前記決定手段が求めた複数の相関がすべて予め設定した閾値よりも小さい場合に、前記伝送路情報の再送を要求する信号と、前記既知信号を送信する要求送信手段を備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項８】
さらに、前記送信手段が送信を行ってから前記検出手段が前記伝送路情報を検出するまでの時間を計測する計測手段を備え、
前記要求送信手段は、前記決定手段が求めた複数の相関がすべて予め設定した閾値よりも小さく、かつ前記計測手段が計測した時間が予め設定した閾値より長い場合に、前記伝送路情報の再送を要求する信号と、前記既知信号を送信することを特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記決定手段は、前記アンテナ毎の伝送路情報と前記複数の伝送路の伝送路推定値との間の複数の組み合わせについて誤差を求め、この求めた複数の誤差に基づいて、補正すべきアンテナを決定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、前記アンテナ毎の伝送路情報と、前記複数の伝送路の伝送路推定値に予め設定された値を乗算した値との間の複数の組み合わせについて誤差を求め、この求めた複数の誤差に基づいて、補正すべきアンテナを決定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記決定手段は、求めた複数の相関に予め設定した閾値以下のものがある場合に、その閾値以下の誤差が得られる組み合わせから補正すべきアンテナを決定することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
さらに、前記決定手段が求めた複数の誤差がすべて予め設定した閾値よりも大きい場合に、前記伝送路情報の再送を要求する信号と、前記既知信号を送信する要求送信手段を備えることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
さらに、前記送信手段が送信を行ってから前記検出手段が前記伝送路情報を検出するまでの時間を計測する計測手段を備え、
前記要求送信手段は、前記決定手段が求めた複数の誤差がすべて予め設定した閾値よりも大きく、かつ前記計測手段が計測した時間が予め設定した閾値より長い場合に、前記伝送路情報の再送を要求する信号と、前記既知信号を送信することを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記決定手段は、前記アンテナ毎の伝送路情報に予め設定された値を乗算した値と、前記複数の伝送路の伝送路推定値との間の複数の組み合わせについて相関を求め、この求めた複数の相関に基づいて、補正すべきアンテナを決定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記決定手段は、前記アンテナ毎の伝送路情報に予め設定された値を乗算した値と、前記複数の伝送路の伝送路推定値との間の複数の組み合わせについて誤差を求め、この求めた複数の誤差に基づいて、補正すべきアンテナを決定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信に関し、特に複数のアンテナ素子を用いて、ビームフォーミングやリンクアダプテーションを行って無線信号を送信する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、MIMO(Multi-Input Multi-Output)方式を用いた通信システムで用いられる送信ビームフォーミング方式は、Implicit方式とExplicit方式が存在する（例えば、非特許文献１参照）。前者の方式は、上り（下り）リンクで推定した伝送路情報を特異値分解して下り（上り）リンクのビームフォーミングを行うものであり、後者の方式は通信相手側で推定された伝送路情報をフィードバックして、これを特異値分解してビームフォーミングを行うものである。
【０００３】
Implicit方式の場合、伝送路情報として推定した伝送路行列が時間遅延をほとんど含まないが、送信側が送信に用いるアンテナ数と、受信側の受信に用いるアンテナ数とが異なる非対称なシステムの場合には、送信側で必要な受信側での伝送路情報が欠落してしまう。
【０００４】
例えば、ビームフォーミングを受ける受信側が、２つのアンテナを送信に用い、３つのアンテナを受信に用い、そして、ビームフォーミングを行う送信側が３つのアンテナを受信に用い、３つのアンテナを送信に用いる場合を考える。この場合、受信側の送信アンテナが２つであるために、受信に３つのアンテナを用いる送信側で推定される伝送路行列は、３×２となる。
【０００５】
しかし、送信側の送信アンテナは３つで、受信側の受信アンテナは３つ、すなわち３×３のビームフォーミングを行うため、上記３×２の伝送路行列を用いたビームフォーミングや適応変調では、本来の性能が得られないことになる。
【０００６】
一方、Explicit方式の場合、Implicit方式に見られる非対称性の問題は起こらないが、ビームフォーミングを受ける受信側が伝送路行列を推定し、これをビームフォーミングを行う送信側にフィードバックする。このため、伝送路行列がフィードバックされるまでに時間遅延が生じ、フィードバックされた伝送路行列をそのままビームフォーミングやリンクアダプテーションを用いると、遅延誤差の影響で通信性能が劣化する可能性がある。
【非特許文献１】Draft-P802.11n_D2.0.pdf。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の無線通信装置では、アンテナ数が異なる受信相手に対してビームフォーミングを行う場合に、ビームフォーミングの恩恵を十分に受けられないという問題があった。  
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、アンテナ数が異なる受信相手に対してビームフォーミングを行う場合でも、ビームフォーミングの恩恵を十分に受けることが可能な無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、アンテナにそれぞれ接続された複数の受信手段と、アンテナにそれぞれ接続され、既知信号を送信する複数の送信手段と、受信手段が受信した信号に基づいてアンテナ毎に伝送路推定を行い、アンテナ毎の伝送路推定値を求める推定手段と、受信手段が受信した信号を復調して、復調したデータから複数の伝送路の伝送路情報を検出する検出手段と、伝送路情報を伝送路推定値に基づいて補正する補正手段と、この補正手段で補正された伝送路情報に基づいて、アンテナを用いた伝送路毎のウェイトを生成する生成手段と、ウェイトを送信手段で送信する信号に乗算する乗算手段とを具備して構成するようにした。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、アンテナ数が異なる受信相手に対してビームフォーミングを行う場合でも、ビームフォーミングの恩恵を十分に受けることが可能な無線通信装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。  
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる無線通信システムのシーケンスを示すものである。Beamformer１００は、送信ビームフォーミングを行う側であり、Beamformee２００は、送信ビームフォーミングを受ける側である。
【００１１】
ここでBeamformer１００は、MA本の送信アンテナおよびNA本の受信アンテナを具備している、MA×NAのデバイスと定義する。また、Beamformee２００は、MB本の送信アンテナとNB本の受信アンテナを具備している、MB×NBデバイスと定義する。ここで、Beamformer１００についてはMA=NAとし、Beamformee２００についてはMB<NBであるとする。この場合、Beamformee２００では、NB-MBのアンテナが受信にのみ利用され、それ以外は送受信共用であると仮定する。
【００１２】
まずBeamformer１００は、送信ビームフォーミング（シーケンスＳｘ）を行うために、これに先立って、MA本すべての送信アンテナから伝送路推定用のSounding信号と、伝送路情報CSI（Channel State Information）である伝送路行列を送り返す要求を示す通知信号を送信する（シーケンスＳ１）。
【００１３】
Beamformee２００は、上記Sounding信号を受信し、上記Sounding信号に基づいて伝送路行列Hを推定し（シーケンスＳ２）、そして上記通知信号を検出する（シーケンスＳ３）。なお、Beamformer１００は、MA本のアンテナを用いて送信し、Beamformee２００は、NB本のアンテナを用いて受信することより、伝送路行列Hは、NB×MAの行列となる。そして、上記通知信号を検出したため、既知信号と、上記伝送路行列Hを含む伝送路情報CSIをBeamformer１００に送信する（シーケンスＳ４）。
【００１４】
ところで、Beamformer１００が、Beamformee２００から受け取った伝送路行列Hに基づいてビームフォーミングを行う場合、伝送路行列Hを例えば特異値分解SVD（Singular Value Decomposition）して得たウェイト行列を送信信号に乗算する。しかし、実際には、伝送路行列HをBeamformer１００に送り返すまでの間には、遅延Dが生じるため、Beamformer１００に伝達される伝送路行列Hから生成されるウエイト行列は過去の情報であり、伝送路の変動によっては本来のビームフォーミングの性能を得られない可能性がある。
【００１５】
このため、Beamformer１００は、上記既知信号を受信して、上記既知信号に基づいて伝送路推定値H’を求める（シーケンスＳ５）。そして、上記伝送路情報CSI（H）を受信し、これを伝送路推定値H’に基づいて復調して、上記伝送路行列Hを検出する（シーケンスＳ６）。なお、Beamformee２００は、NA本のアンテナを用いて送信し、Beamformer１００は、MB本のアンテナを用いて受信することより、行列H’はNA×MBの行列となる。
【００１６】
そして、Beamformee２００は、行列H’の要素を、伝送路情報CSI（H）に含まれる伝送路行列Hの対応する要素に上書きして行列Hestを生成し、これを特異値分解（Hest=UDV）してウェイト行列を求め（シーケンスＳ７）、これを送信信号に乗算してビームフォーミングによる送信を行う（シーケンスＳｘ）。なお、U、Vは、両者の列ベクトルが互いに直交しているという特徴を有したユニタリ行列であり、ビームフォーミングの際の送受信のウエイトとして用いられる。またDは、直交したチャネルの伝達係数を表す特異値を要素とする対角行列である。
【００１７】
ここで一例としてMA=NA=3、MB=2、NB=3と仮定し、Beamformee２００で得られる伝送路行列Hと、Beamformer１００でフィードバック時に得られる伝送路推定値H’を下式（１）、（２）のように仮定する。ここで、huvは、送信側のv番目の送信アンテナから受信側のu番目の受信アンテナまでの伝送路を示す。
【数１】
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【００１８】
そして、Beamformee２００が２送信アンテナで２ストリームを送信し、Beamformer１００がMB本のアンテナを用いて受信するので、伝送路推定値H’は3x2の行列になり、各列はBeamformee２００からの送信アンテナの伝送路に対応している。
【００１９】
ここで、ベクトルhi=[hi1 hi2 hi3]T（i=1,2,3）である。Beamformee２００が送信できるアンテナは３本中２本であり、これをm番目とn番目とする｛(m,n) = (1,2),(1,3),(2,3)｝。例えば、Beamformee２００が１本目と３本目のアンテナから送信した場合（m=1,n=3）、下式（３）のようにHの１行目と３行目をH’の１列目と２列目で上書きしたHestを生成する。この行列Hestは、１行目と３行目は遅延の影響をほとんど受けていないため、伝送路行列の精度向上に寄与する。
【数２】
2008301418.tif 000004
【００２０】
ただし、Beamformer１００では、Beamformee２００が３つのうちどの２つのアンテナを用いて送信してきたかわからないため、シーケンスＳ７において、上書きしたHestを生成する前に、下式（４）に示す相関計算によりアンテナを特定する。  
【数３】
2008301418.tif 000005
【００２１】
図２は、アンテナを推定する特性を表したものである。IEEE802.11 TGnで規定されているチャネルモデルBを用いた結果であり、横軸が遅延時間、縦軸が式（１）に示されるhkベクトルどうしの時間経過における相関（|hkH(t)・hk(t+τ)|2）を表している。ここで、τは横軸の遅延時間を表す。この図に示すように、時間遅延が大きくなっても、同じアンテナ番号どうしの相関が最も高くなっており、アンテナ番号推定が良好に行えることを示している。
【００２２】
また図３に、送信ビームフォーミングの特性と遅延時間の関係を示す。同じくチャネルモデルBの結果で、MCS15とは64QAMで、符号化率5/6の畳み込み符号化を用いた送信ストリームを2多重したものである。この図に示すように、遅延量が10msを超えると、ＳＮＲが良好になっても、PER(Packet Error Rate)が改善しにくいことがわかるが、送信ビームフォーミングの劣化が生じる場合でも、アンテナ番号の推定については良好に行える範囲であることがわかる。つまり時間変動によるビームフォーミングの劣化を抑えるために本発明を用いる場合に、アンテナ番号推定は時間変動があっても有効に機能するといえる。
【００２３】
以上により、送信ビームフォーミングを行うBeamformer１００と、これを受信するBeamformee２００との間で送受信のアンテナ数が非対称な場合でも、Beamformee２００で推定した伝送路行列Hを、Beamformer１００で推定した伝送路行列H’で部分的に更新した行列Hestを生成し、これに基づくウェイトでビームフォーミングを行うようにしているので、伝送路遅延の影響を緩和することができる。なお、本発明により伝送路行列の精度が向上するため、ビームフォーミングに限らずリンクアダプテーションにも適用が可能である。
【００２４】
次に、第１の実施形態に係わる無線通信システムのBeamformer１００の具体的な構成例について説明する。図４は、その一例を示すものである。  
Beamformee２００から送信された無線信号は、アンテナ１０１〜１０ｍにて受信される。アンテナ１０１〜１０ｍで受信された信号は、それぞれ対応する受信RF部１１１〜１１ｍに入力され、ここでアナログ信号処理が施されて、ベースバンド信号に変換される。
【００２５】
AD変換器１２１〜１２ｍは、それぞれ対応する受信RF部１１１〜１１ｍから出力されるベースバンド信号をＡ／Ｄ変換して、ディジタル信号を得る。  
タイミング同期部１３１は、プロトコルユニット１５０からの指示にしたがって、AD変換器１２１〜１２ｍで得られたディジタル信号から、それぞれ既知信号やデータ信号が到来するタイミングを検出し、検出したタイミングを伝送路推定器１３２と復調器１３３に通知する。
【００２６】
伝送路推定器１３２は、タイミング同期部１３１から通知されるタイミングに基づいて、AD変換器１２１〜１２ｍで得られたディジタル信号から既知信号を検出し、この既知信号に基づいて、上記式（２）に示したように、伝送路推定を行い、これにより伝送路情報（前述した行列H’）を求める。この伝送路行列H’は、復調器１３３およびアンテナ番号推定器１３４に出力される。
【００２７】
復調器１３３は、タイミング同期部１３１から通知されるタイミングに基づいて、AD変換器１２１〜１２ｍで得られたディジタル信号からデータ信号を検出し、これらのデータ信号を伝送路行列H’を用いて復調し、受信データを得る。この受信データは、誤り訂正復号器１４０に出力される。  
誤り訂正復号器１４０は、上記受信データに含まれる誤り訂正情報に基づいて、受信データの誤り訂正を行い、誤り訂正した受信データを得る。
【００２８】
プロトコルユニット１５０は、Beamformee２００との通信で用いるプロトコルにしたがったタイミングで、伝送路推定用のSounding信号や、伝送路情報CSIを送り返す要求を示す通知信号、送信データを生成する。またプロトコルユニット１５０は、誤り訂正復号器１４０から入力される受信データから、伝送路情報CSIを検出し、これに含まれる伝送路行列Hを抽出して、これをアンテナ番号推定器１３４および伝送路生成部１３５に出力する。そしてまた、プロトコルユニット１５０は、アンテナ番号推定器１３４から入力されるアンテナの識別番号推定の成否に基づいて、実際のビームフォーミングに用いる伝送路行列の扱いを決定する。
【００２９】
アンテナ番号推定器１３４は、伝送路推定器１３２から入力される伝送路行列H’と、プロトコルユニット１５０から入力される伝送路行列Hとに基づいて、上記式（４）に示す相関計算により、伝送路行列H’の列と伝送路行列Hの行のすべての組み合わせについて相関を求め、その相関の高さからBeamformee２００が送信に用いたアンテナの識別番号を特定する。図５にアンテナ番号推定器１３４の構成例を示す。
【００３０】
アンテナ番号推定器１３４は、伝送路行列Hの各行と伝送路行列H’の各列の相関をそれぞれ求める相関器１３４１と、これにより得た相関のうち、伝送路行列H’の各列について、それぞれ最大の相関が得られる組み合わせを検出して、Beamformee２００が送信に用いたアンテナの識別番号を推定する最大値検出器１３４２を備える。このような構成のアンテナ番号推定器１３４で推定されたアンテナ識別番号は、伝送路生成部１３５に出力される。
【００３１】
伝送路生成部１３５は、式（３）に示したように、アンテナ番号推定器１３４で推定されたアンテナ識別番号に基づいて、伝送路行列Hの行の成分を、最大の相関が得られた伝送路行列H’の列の成分で上書きした行列Hestを生成する。伝送路生成部１３５により生成された行列Hestは、ウェイト生成部１３６に出力される。
【００３２】
ウェイト生成部１３６は、プロトコルユニット１５０からの指示にしたがったタイミングで、行列Hestを特異値分解してウェイト行列を求める。このウェイト行列は、ウェイト乗算器１３７に出力される。  
誤り訂正符号化器１６０は、プロトコルユニット１５０からSounding信号や、通知信号、送信データが与えられ、これらを誤り訂正符号化したのち、送信に用いるアンテナの数（ｎ個）のデータに分割し、変調器１７１〜１７ｎに出力する。
【００３３】
変調器１７１〜１７ｎは、誤り訂正符号化器１６０から与えられるデータを用いて搬送波を変調する。  
ウェイト乗算器１３７は、変調器１７１〜１７ｎの各出力に対して、ウェイト生成部１３６で求めたウェイト行列を乗算してビームフォーミングを行う。  
DA変換器１８１〜１８ｎは、それぞれ対応するウェイト乗算器１３７にてウェイト行列が乗算された信号をアナログ信号に変換する。  
送信ＲＦ部１９１〜１９ｎは、それぞれ対応するDA変換器１８１〜１８ｎで得られたアナログ信号を、無線信号にアップコンバートし、対応するアンテナ１０１〜１０nから送信する。
【００３４】
次に、図１を参照しながら、上記構成のBeamformer１００の動作について説明する。  まず、シーケンスＳ１として、Beamformer１００では、プロトコルユニット１５０が、MA本の送信アンテナからSounding信号と、通知信号を送信するために、これらの信号を生成し、誤り訂正符号化器１６０に出力する。これらの信号は、誤り訂正符号化器１６０で誤り訂正符号化された後、MA個の信号に分割され、それぞれ変調器１７１〜１７ｎ（ここで、n=MA）で変調に用いられる。
【００３５】
変調器１７１〜１７ｎの各出力は、ウェイト乗算器１３７にてウェイト乗算が為されることなく、それぞれDA変換器１８１〜１８ｎに出力され、アナログ信号に変換される。これらのアナログ信号は、送信ＲＦ部１９１〜１９ｎにて、それぞれ無線信号にアップコンバートされ、対応するアンテナ１０１〜１０nから送信される。
【００３６】
一方、Beamformee２００では、上記Sounding信号を受信し、上記Sounding信号に基づいて伝送路行列Hを推定し（シーケンスＳ２）、そして上記通知信号を検出する（シーケンスＳ３）。なお、Beamformer１００は、MA本のアンテナを用いて送信し、Beamformee２００は、NB本のアンテナを用いて受信することより、伝送路行列Hは、NB×MAの行列となる。そして、上記通知信号を検出したため、既知信号と、上記伝送路行列Hを含む伝送路情報CSIをBeamformer１００に送信する（シーケンスＳ４）。
【００３７】
これに対して、Beamformer１００では、上記既知信号および伝送路情報CSI（H）をアンテナ１０１〜１０ｍ（ここで、m=NA）が受信し、受信RF部１１１〜１１ｍがアナログ信号処理を実施して、ベースバンド信号に変換する。これらのベースバンド信号は、AD変換器１２１〜１２ｍにより、それぞれディジタル信号に変換される。
【００３８】
またプロトコルユニット１５０からの指示にしたがって、タイミング同期部１３１が既知信号および伝送路情報CSI（H）の受信タイミングを検出し、検出したタイミングを伝送路推定器１３２と復調器１３３に通知する。
【００３９】
これにより、シーケンスＳ５として、伝送路推定器１３２は、タイミング同期部１３１から通知されるタイミングに基づいて、AD変換器１２１〜１２ｍで得られたディジタル信号から既知信号を検出し、この既知信号に基づいて、伝送路推定を行い、これにより伝送路行列H’を求め、この伝送路行列H’を復調器１３３およびアンテナ番号推定器１３４に出力する。
【００４０】
そして、シーケンスＳ６として、復調器１３３は、タイミング同期部１３１から通知されるタイミングに基づいて、AD変換器１２１〜１２ｍで得られたディジタル信号からデータ信号を検出し、これらのデータ信号を伝送路行列H’を用いて復調し、復調によって得た受信データを誤り訂正復号器１４０に出力する。
【００４１】
そして、誤り訂正復号器１４０は、上記受信データに含まれる誤り訂正情報に基づいて、受信データの誤り訂正を行い、誤り訂正した受信データを得て、これをプロトコルユニット１５０に出力する。プロトコルユニット１５０は、上記誤り訂正した受信データに含まれる伝送路情報CSI（H）から伝送路行列Hを検出する。
【００４２】
次に、シーケンスＳ７として、アンテナ番号推定器１３４が、伝送路行列Hの各行と伝送路行列H’の各列の相関をとり、Beamformee２００が送信に用いたアンテナの識別番号を推定する。そして、伝送路生成部１３５が、アンテナ番号推定器１３４で推定されたアンテナ識別番号に基づいて、伝送路行列Hの行の成分を、最大の相関が得られた伝送路行列H’の列の成分で上書きした行列Hestを生成する。そして、ウェイト生成部１３６は、プロトコルユニット１５０からの指示にしたがったタイミングで、行列Hestを特異値分解してウェイト行列を求める。
【００４３】
一方、プロトコルユニット１５０は、送信データを誤り訂正符号化器１６０に出力する。誤り訂正符号化器１６０は、上記送信データを誤り訂正符号化したのち、送信に用いるアンテナの数（ｎ個）のデータに分割する。変調器１７１〜１７ｎは、誤り訂正符号化器１６０から与えられるデータを用いて搬送波を変調する。
【００４４】
ウェイト乗算器１３７は、変調器１７１〜１７ｎの各出力に対して、ウェイト生成部１３６で求めたウェイト行列を乗算してビームフォーミングを行う。DA変換器１８１〜１８ｎは、それぞれ対応するウェイト乗算器１３７にてウェイト行列が乗算された信号をアナログ信号に変換する。送信ＲＦ部１９１〜１９ｎは、それぞれ対応するDA変換器１８１〜１８ｎで得られたアナログ信号を、無線信号にアップコンバートし、対応するアンテナ１０１〜１０nから送信する。
【００４５】
以上のように、上記構成のBeamformer１００では、Beamformee２００との間で送受信のアンテナ数が非対称な場合でも、Beamformee２００で推定した伝送路行列Hを、伝送路推定器１３２で推定した伝送路行列H’で部分的に更新した行列Hestを生成し、これに基づくウェイトでビームフォーミングを行うようにしているので、伝送路遅延の影響を緩和することができる。
【００４６】
次に、この発明の第２の実施形態に係わる無線通信システムについて説明する。この実施形態に係わる無線通信システムは、第１の実施形態で示したBeamformer１００が、送信に用いるアンテナ数MAが受信に用いるアンテナ数NAよりも少ない場合であり、その他、図１に示したシーケンスの手順や、アンテナの識別番号の推定などは、第１の実施形態と同様である。
【００４７】
以下の説明では、Beamformer１００については、MA<NAであり、NA-MA本のアンテナが受信にのみ利用され、それ以外は送受信共用であるものとする。また、Beamformee２００については、第１の実施形態と同様に、MB<NBであり、NB-MB本のアンテナが受信にのみ利用され、それ以外は送受信共用であるものとする。
【００４８】
ここで一例としてMA=2、NA=3、MB=2、NB=3と仮定し、Beamformee２００で得られる伝送路行列Hと、Beamformer１００でフィードバック時に得られる伝送路推定値（伝送路行列）H’を下式（５）、（６）のように仮定する。ここで、huvは、送信側のv番目の送信アンテナから受信側のu番目の受信アンテナまでの伝送路を示す。
【数４】
2008301418.tif 000006
【００４９】
そして、Beamformer１００が送信に用いる送信アンテナは３本中２本であり、この用いるアンテナを１番目と３番目と仮定する。そして、Beamformee２００が２送信アンテナで２ストリームを送信するので、伝送路推定値H’は3x2の行列になり、各列がBeamformee２００からの送信アンテナの伝送路に対応している。なお、ベクトルhi=[hi1 hi3]T（i=1,2,3）である。
【００５０】
Beamformee２００が送信できるアンテナは３本中２本であり、これをm番目とn番目とする｛(m,n) = (1,2),(1,3),(2,3)｝。例えば、Beamformee２００が１本目と３本目のアンテナから送信した場合（m=1,n=3）、下式（７）のようにHの１行目と３行目をH’の１列目と３列目で上書きしたHestを生成する。ただしh’2mおよびh’2nについては、Hに該当する要素がないため、無視される。この行列Hestは、１行目と３行目は遅延の影響をほとんど受けていないため、伝送路行列の精度向上に寄与する。
【数５】
2008301418.tif 000007
【００５１】
ただし、Beamformer１００では、Beamformee２００が３つのうちどの２つのアンテナを用いて送信してきたかわからないため、シーケンスＳ７において、上書きしたHestを生成する前に、下式（８）に示す相関計算によりアンテナを特定する。  
【数６】
2008301418.tif 000008
【００５２】
以上のように、Beamformer１００において、送信に用いるアンテナ数MAが受信に用いるアンテナ数NAよりも少なく（MA<NA）、送信ビームフォーミングを行うBeamformer１００と、これを受信するBeamformee２００との間で送受信のアンテナ数が非対称な場合でも、Beamformee２００で推定した伝送路行列Hを、Beamformer１００で推定した伝送路行列H’で部分的に更新した行列Hestを生成し、これに基づくウェイトでビームフォーミングを行うようにしているので、伝送路遅延の影響を緩和することができる。
【００５３】
次に、この発明の第３の実施形態に係わる無線通信システムについて説明する。この実施形態に係わる無線通信システムは、第１の実施形態で示したBeamformer１００が、送信に用いるアンテナ数MAが受信に用いるアンテナ数NAよりも多い場合であり、その他、図１に示したシーケンスの手順や、アンテナの識別番号の推定などは、第１の実施形態と同様である。
【００５４】
以下の説明では、Beamformer１００については、MA>NAであり、MA-NA本のアンテナが送信にのみ利用され、それ以外は送受信共用であるものとする。また、Beamformee２００については、第１の実施形態と同様に、MB<NBであり、NB-MB本のアンテナが受信にのみ利用され、それ以外は送受信共用であるものとする。
【００５５】
ここで一例としてMA=3、NA=2、MB=2、NB=3と仮定し、Beamformee２００で得られる伝送路行列Hと、Beamformer１００でフィードバック時に得られる伝送路推定値H’を下式（９）、（１０）のように仮定する。ここで、huvは、送信側のv番目の送信アンテナから受信側のu番目の受信アンテナまでの伝送路を示す。
【数７】
2008301418.tif 000009
【００５６】
そして、Beamformee２００が２送信アンテナで２ストリームを送信するので、伝送路推定値H’は2x2の行列になり、各列がBeamformee２００からの送信アンテナの伝送路に対応している。なお、ベクトルhi=[hi1 hi2 hi3]T（i=1,2,3）である。
【００５７】
Beamformee２００が送信できるアンテナは３本中２本であり、これをm番目とn番目とする｛(m,n) = (1,2),(1,3),(2,3)｝。例えば、Beamformee２００が１本目と３本目のアンテナから送信した場合（m=1,n=3）、下式（１１）のようにHの２行目と２列目をH’の２列目と２行目で上書きしたHestを生成する。この行列Hestは、２行目と２列目は遅延の影響をほとんど受けていないため、伝送路行列の精度向上に寄与する。
【数８】
2008301418.tif 000010
【００５８】
ただし、Beamformer１００では、Beamformee２００が３つのうちどの２つのアンテナを用いて送信してきたかわからないため、シーケンスＳ７において、上書きしたHestを生成する前に、下式（１２）に示す相関計算によりアンテナを特定する。  
【数９】
2008301418.tif 000011
【００５９】
以上のように、Beamformer１００において、送信に用いるアンテナ数MAが受信に用いるアンテナ数NAよりも多く（MA>NA）、送信ビームフォーミングを行うBeamformer１００と、これを受信するBeamformee２００との間で送受信のアンテナ数が非対称な場合でも、Beamformee２００で推定した伝送路行列Hを、Beamformer１００で推定した伝送路行列H’で部分的に更新した行列Hestを生成し、これに基づくウェイトでビームフォーミングを行うようにしているので、伝送路遅延の影響を緩和することができる。
【００６０】
次に、この発明の第４の実施形態に係わる無線通信システムについて説明する。この実施形態に係わる無線通信システムは、第１の実施形態で示したBeamformer１００において、アンテナ番号推定器１３４を図５の構成に代わって、図６に示すように構成するものである。
【００６１】
図６に示すアンテナ番号推定器１３４は、誤差演算器１３４３と、最小値検出器１３４４とを備える。誤差演算器１３４３は、下式（１３）に示すような演算により、伝送路行列Hの各行と伝送路行列H’の各列のすべての組み合わせについて誤差をそれぞれ求める。
【数１０】
2008301418.tif 000012
【００６２】
そして最小値検出器１３４４は、誤差演算器１３４３で求めた誤差が最小となる組み合わせを検出して、Beamformee２００が送信に用いたアンテナの識別番号を推定する。このように構成のアンテナ番号推定器１３４で推定されたアンテナ識別番号は、伝送路生成部１３５に出力される。  
このように、誤差が最小となる組み合わせを求めることで、Beamformee２００が送信に用いたアンテナの識別番号を特定するようにしてもよい。
【００６３】
次に、この発明の第５の実施形態に係わる無線通信システムについて説明する。この実施形態に係わる無線通信システムは、第１の実施形態に係わる無線通信システムと同様に、Beamformer１００は、MA本の送信アンテナおよびNA本の受信アンテナを具備し、Beamformee２００は、MB本の送信アンテナとNB本の受信アンテナを具備し、MA=NAとし、MB<NBであるとする。また、その他、図１に示したシーケンスの手順や、アンテナの識別番号の推定などは、第１の実施形態と同様であり、以下に説明するように、Beamformer１００のアンテナ番号推定器１３４の処理が異なる。
【００６４】
Beamformee２００がBeamformer１００にHをフィードバックする際に送信する信号に規定がない場合に、図７に示すように、Qと呼ばれる行列でSpatial Expansionするシステムがある。第５の実施形態は、Beamformee２００がQと呼ばれる行列でSpatial Expansionするシステムに対応するものである。
【００６５】
Spatial Expansionされた信号に基づいてBeamformer１００（伝送路推定器１３２）が伝送路推定を行うと、H’Qという伝送路情報が得られる。ここで送信アンテナ数と送信ストリーム数が同じ場合には、QはMB×MBの正方行列となり、QがBeamformer１００とBeamformee２００で既知であれば、下式（１４）のようにQの逆行列を乗算することでH’を推定することが可能となる。
【数１１】
2008301418.tif 000013
【００６６】
このため、アンテナ番号推定器１３４は、図８に示すように、MB×MBの正方行列Qの逆行列Q-1を予め記憶するQ-1行列格納部１３４５と、これに記憶される逆行列Q-1を伝送路推定器１３２が推定した伝送路行列H’Qに乗算するQ-1行列乗算器１３４６とを備える。そして、第１の実施形態と同様に、相関器１３４１が、上記式（４）に示した相関計算により、伝送路行列Hの各行と伝送路行列H’の各列の相関を全ての組み合わせについてそれぞれ求め、そして最大値検出器１３４２が、求めた相関のうち、伝送路行列H’の各列について、それぞれ最大の相関が得られる組み合わせを検出して、Beamformee２００が送信に用いたアンテナの識別番号を推定する。
【００６７】
このように、Beamformee２００がQと呼ばれる行列でSpatial Expansionするシステムの場合には、アンテナ番号推定器１３４を図８に示すように構成することで対応でき、Beamformee２００が送信に用いたアンテナの識別番号を特定でき、送受信に用いるアンテナ数が非対称なシステムにおいても、伝送路の遅延の影響を軽減することができる。
【００６８】
なお、伝送路推定器１３２において、上式（１４）にしたがい、伝送路推定によって得た伝送路行列H’Qに、予め記憶しておいたMB×MBの正方行列Qの逆行列Q-1を乗算することでH’を推定するようにしてもよい。
【００６９】
次に、この発明の第６の実施形態に係わる無線通信システムについて説明する。この実施形態に係わる無線通信システムは、第１の実施形態に係わる無線通信システムと同様に、Beamformer１００は、MA本の送信アンテナおよびNA本の受信アンテナを具備し、Beamformee２００は、MB本の送信アンテナとNB本の受信アンテナを具備し、MA=NAとし、MB<NBであるとする。また、その他、図１に示したシーケンスの手順や、アンテナの識別番号の推定などは、第１の実施形態と同様であり、以下に説明するように、Beamformer１００のアンテナ番号推定器１３４の処理が異なる。
【００７０】
すなわち、第６の実施形態に係わる無線通信システムは、アンテナ番号推定器１３４の相関器１３４１が、上記式（４）に示す相関計算を行うが、この際に、ｍとｎの最大値が等しくなった場合（M=N）に、最大値検出器１３４２は、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していないと判断する。
【００７１】
この場合、最大値検出器１３４２は、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していない旨をプロトコルユニット１５０に通知する。一方、プロトコルユニット１５０は、通知信号（あるいはSounding信号）を送信してから、Beamformee２００から伝送路情報CSIがフィードバックされるまでのフィードバック時間を計測しておく。
【００７２】
そして、プロトコルユニット１５０は、上述したように、最大値検出器１３４２からアンテナの識別番号の推定が有効に機能していない旨の通知を受けると、計測しておいたフィードバック時間が予め設定した閾値以上の場合には、再度、シーケンスＳ１からやり直し、Sounding信号を送信させ、さらに伝送路情報CSIを送り返す要求を示す通知信号を送信させる。この要求を受信したBeamformee２００は、再びSounding信号に基づいて伝送路行列Hを推定し、これを伝送路情報CSIとしてBeamformer１００に送信する。
【００７３】
またフィードバック時間が予め設定した閾値未満の場合には、プロトコルユニット１５０は、Beamformee２００から伝送路情報CSIを通じてフィードバックされた伝送路行列Hをウェイト生成部１３６に出力して、ウェイト生成部１３６に伝送路行列Hを特異値分解させてウェイト行列を求めさせ、このウェイト行列に基づく送信ビームフォーミングをウェイト乗算器１３７に行わせる。
【００７４】
このように、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していない場合、遅延時間が短ければ従来通りにフィードバックされた伝送路行列Hに基づく送信ビームフォーミングを行い、一方、遅延時間が長ければ、伝送路情報CSIを送り返す要求を再び行って、最新の伝送路情報CSIを取得する。これによれば、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していない場合にも、適切な送信ビームフォーミングを行うことができる。
【００７５】
なお、第６の実施形態は、第１の実施形態に示した図５のアンテナ番号推定器１３４だけでなく、第４の実施形態に示した図６のアンテナ番号推定器１３４に適用することもできる。すなわち、誤差演算器１３４３が上記式（１３）に示す誤差演算を行うが、この際に、ｍとｎが等しくなった場合（M=N）に、最小値検出器１３４４は、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していないと判断し、この旨をプロトコルユニット１５０に通知する。このような構成によっても、同等の効果を奏する。
【００７６】
次に、この発明の第７の実施形態に係わる無線通信システムについて説明する。この実施形態に係わる無線通信システムは、第１の実施形態に係わる無線通信システムと同様に、Beamformer１００は、MA本の送信アンテナおよびNA本の受信アンテナを具備し、Beamformee２００は、MB本の送信アンテナとNB本の受信アンテナを具備する。また、その他、図１に示したシーケンスの手順や、アンテナの識別番号の推定などは、第１の実施形態と同様であり、以下に説明するように、Beamformer１００のアンテナ番号推定器１３４の処理が異なる。
【００７７】
すなわち、第７の実施形態に係わる無線通信システムは、アンテナ番号推定器１３４を図９に示すように構成する。相関器１３４１は、上記式（４）に示す相関計算により、伝送路行列Hの各行と伝送路行列H’の各列の相関をすべての組み合わせについてそれぞれ求める。そして、閾値判定器１３４７は、相関器１３４１が求めた相関のうち、予め設定した閾値以上の相関についてのみ、最大値検出器１３４２に出力する。また閾値判定器１３４７は、閾値以上の相関が存在しない場合には、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していないものとして、この旨をプロトコルユニット１５０に通知する。
【００７８】
最大値検出器１３４２は、閾値判定器１３４７から与えられた相関に基づいて、伝送路行列H’の各列について、それぞれ最大の相関が得られる組み合わせを検出して、Beamformee２００が送信に用いたアンテナの識別番号を推定し、これを出力する。しかして、後段の伝送路生成部１３５においては、予め設定した閾値以上の相関が得られる列についてのみ、伝送路行列H’で伝送路行列Hが上書きされることになる。
【００７９】
一方、プロトコルユニット１５０は、通知信号（あるいはSounding信号）を送信してから、Beamformee２００から伝送路情報CSIがフィードバックされるまでのフィードバック時間を計測しておく。そしてプロトコルユニット１５０は、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していない旨の通知を閾値判定器１３４７から受けると、計測しておいたフィードバック時間が予め設定した閾値以上の場合には、再度、シーケンスＳ１からやり直し、Sounding信号を送信させ、さらに伝送路情報CSIを送り返す要求を示す通知信号を送信させる。この要求を受信したBeamformee２００は、再びSounding信号に基づいて伝送路行列Hを推定し、これを伝送路情報CSIとしてBeamformer１００に送信する。
【００８０】
またプロトコルユニット１５０は、アンテナの識別番号の推定が有効に機能しておらず、かつフィードバック時間が予め設定した閾値未満の場合には、Beamformee２００から伝送路情報CSIを通じてフィードバックされた伝送路行列Hをウェイト生成部１３６に出力して、ウェイト生成部１３６に伝送路行列Hを特異値分解させてウェイト行列を求めさせ、このウェイト行列に基づく送信ビームフォーミングをウェイト乗算器１３７に行わせる。
【００８１】
以上のように、第７の実施形態では、予め設定した閾値以上の相関が得られるアンテナに対応する成分についてのみ、伝送路行列H’で伝送路行列Hを上書きするようにしてるので、相関が最大でもその値が低い場合に上書きしてしまうことを防止できる。
【００８２】
また、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していない場合、遅延時間が短ければ従来通りにフィードバックされた伝送路行列Hに基づく送信ビームフォーミングを行い、一方、遅延時間が長ければ、伝送路情報CSIを送り返す要求を再び行って、最新の伝送路情報CSIを取得する。これによれば、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していない場合にも、適切な送信ビームフォーミングを行うことができる。
【００８３】
なお、第７の実施形態は、第１の実施形態に示した図５のアンテナ番号推定器１３４だけでなく、第４の実施形態に示した図６のアンテナ番号推定器１３４に適用することもできる。
【００８４】
すなわち、誤差演算器１３４３が上記式（１３）に示す誤差演算を行い、新たに設けた閾値判定器１３４７が、誤差演算器１３４３が求めた相関のうち、予め設定した閾値以下の相関についてのみ、最小値検出器１３４４に出力する。また閾値判定器１３４７は、閾値以下の相関が存在しない場合には、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していないものとして、この旨をプロトコルユニット１５０に通知する。
【００８５】
最小値検出器１３４４は、閾値判定器１３４７から与えられた相関に基づいて、伝送路行列H’の各列について、それぞれ最大の誤差が得られる組み合わせを検出して、Beamformee２００が送信に用いたアンテナの識別番号を推定し、これを出力する。しかして、後段の伝送路生成部１３５においては、予め設定した閾値以下の誤差が得られる列についてのみ、伝送路行列H’で伝送路行列Hが上書きされることになる。
【００８６】
一方、プロトコルユニット１５０は、通知信号（あるいはSounding信号）を送信してから、Beamformee２００から伝送路情報CSIがフィードバックされるまでのフィードバック時間を計測しておく。そしてプロトコルユニット１５０は、アンテナの識別番号の推定が有効に機能していない旨の通知を閾値判定器１３４７から受けると、計測しておいたフィードバック時間が予め設定した閾値以上の場合には、再度、シーケンスＳ１からやり直し、Sounding信号を送信させ、さらに伝送路情報CSIを送り返す要求を示す通知信号を送信させる。この要求を受信したBeamformee２００は、再びSounding信号に基づいて伝送路行列Hを推定し、これを伝送路情報CSIとしてBeamformer１００に送信する。
【００８７】
またプロトコルユニット１５０は、アンテナの識別番号の推定が有効に機能しておらず、かつフィードバック時間が予め設定した閾値未満の場合には、Beamformee２００から伝送路情報CSIを通じてフィードバックされた伝送路行列Hをウェイト生成部１３６に出力して、ウェイト生成部１３６に伝送路行列Hを特異値分解させてウェイト行列を求めさせ、このウェイト行列に基づく送信ビームフォーミングをウェイト乗算器１３７に行わせる。
【００８８】
以上のように、第７の実施形態は、第４の実施形態に示した図６のアンテナ番号推定器１３４に適用することもでき、この場合、予め設定した閾値以下の誤差が得られるアンテナに対応する成分についてのみ、伝送路行列H’で伝送路行列Hを上書きするようにしてるので、誤差が最小でもその値が高い場合に上書きしてしまうことを防止できる。
【００８９】
次に、この発明の第８の実施形態に係わる無線通信システムについて説明する。この実施形態に係わる無線通信システムは、第１の実施形態に係わる無線通信システムと同様に、Beamformer１００は、MA本の送信アンテナおよびNA本の受信アンテナを具備し、Beamformee２００は、MB本の送信アンテナとNB本の受信アンテナを具備し、MA=NAとし、MB<NBであるとする。また、その他、図１に示したシーケンスの手順や、アンテナの識別番号の推定などは、第１の実施形態と同様であり、以下に説明するように、Beamformer１００のアンテナ番号推定器１３４の処理が異なる。
【００９０】
Beamformee２００がBeamformer１００にHをフィードバックする際に送信する信号に規定がない場合に、図７に示すように、Qと呼ばれる行列でSpatial Expansionする場合がある。第８の実施形態は、Beamformee２００がQと呼ばれる行列でSpatial Expansionする場合に対応するものである。
【００９１】
第５の実施形態でも説明したように、Spatial Expansionされた信号に基づいてBeamformer１００（伝送路推定器１３２）が伝送路推定を行うと、H’Qという伝送路情報が得られる。ここで送信アンテナ数と送信ストリーム数が同じ場合には、QはMB×MBの正方行列となり、QがBeamformer１００とBeamformee２００で既知であれば、上記式（１４）のようにQの逆行列を乗算することでH’を推定することが可能となる。
【００９２】
ここで、MA=NA=3とし、MB=2, NB=3とすると、Beamformee２００がH’をフィードバックする際の送信アンテナ数と送信ストリーム数が同じでない場合として、例えば送信アンテナ数が２、送信ストリーム数が１の場合を考える。この場合、Q=[q1 q2]Tとすると、Beamformer１００で推定される伝送路行列H’Qは下式（１５）のようになる。
【数１２】
2008301418.tif 000014
【００９３】
ここで、huvは、送信側のv番目の送信アンテナから受信側のu番目の受信アンテナへの伝送路を示す。この場合に、アンテナ番号推定器１３４は、下式（１６）あるいは（１７）を満たすアンテナ番号を検出し、それを推定結果とする。
【数１３】
2008301418.tif 000015
【００９４】
以上によりアンテナ番号の推定を行うことが可能であるが、この場合は２本のアンテナから送信された伝送路情報が１つのストリームに集約されてしまうため、伝送路の上書きをすることができない。そのため、アンテナ番号推定器１３４を図１０に示すように構成する。すなわち、アンテナ番号推定器１３４は、相関器１３４１と、最大値検出器１３４２と、Q行列格納部１３４８と、Q行列演算器１３４９とを備える。
【００９５】
Q行列格納部１３４８は、MB×MBの正方行列Qを予め記憶する。Q行列演算器１３４９は、Q行列格納部１３４８に記憶される正方行列Qを、プロトコルユニット１５０から与えられる伝送路行列Hに乗算し、HQを得る。相関器１３４１は、Q行列演算器１３４９の出力HQの各行と、伝送路推定器１３２が推定した伝送路行列H’Qの各列の相関をすべての組み合わせについてそれぞれ求める。
【００９６】
そして最大値検出器１３４２は、相関器１３４１が求めた相関のうち、伝送路行列H’の各列について、それぞれ最大の相関が得られる組み合わせを検出して、Beamformee２００が送信に用いたアンテナの識別番号を推定し、これを出力する。
【００９７】
本実施の形態においては、２本のアンテナから送信された伝送路情報が１つのストリームに集約されてしまうため、伝送路の上書きをすることができない。そのため、本アンテナの識別番号の推定結果は、次にビームフォーミングやリンクアダプテーションを行う際に用いられる。
【００９８】
また、図６に示した第４の実施形態の最小値検出器１３４４を、図９に示した第７の実施形態の最大値検出器１３４２に代わって適用したように、図１０に示した最大値検出器１３４２に代わって適用することも可能である。この場合にも、同様の効果が期待できる。
【００９９】
次に、この発明の第９の実施形態に係わる無線通信システムについて説明する。この実施形態に係わる無線通信システムは、第１の実施形態に係わる無線通信システムと同様に、Beamformer１００は、MA本の送信アンテナおよびNA本の受信アンテナを具備し、Beamformee２００は、MB本の送信アンテナとNB本の受信アンテナを具備し、MA=NAとし、MB<NBであるとする。また、その他、図１に示したシーケンスの手順や、アンテナの識別番号の推定などは、第１の実施形態と同様であるが、図１１に示すように、Beamformee２００がBeamformer１００に対して、受信にのみ用いるアンテナの伝送路推定値のみを伝送路行列Hとしてフィードバックする点が異なる。よって、伝送路行列Hは、(NB-MB)×MAの行列となる。
【０１００】
ここで、MA=NA=3とし、MB=2, NB=3とすると、Beamformee２００からのフィードバックにより得られる伝送路行列Hと、フィードバック時に伝送路推定器１３２で得られる伝送路推定値H’を、それぞれ下式（１８）、（１９）に示すように仮定する。ここで、huvは、送信側のv番目の送信アンテナから受信側のu番目の受信アンテナへの伝送路を示す。
【数１４】
2008301418.tif 000016
【０１０１】
ここで、Beamformee２００が送信できるアンテナは３本中２本であり、これをm番目とn番目とする｛(m,n) = (1,2),(1,3),(2,3)｝。この場合には、他の実施例に示されるアンテナ数推定は不要であり、HとH’から、下式（２０）に示す行列Hestを推定する。
【数１５】
2008301418.tif 000017
【０１０２】
アンテナ番号推定を行わないため、式（２０）の行は入れ替わる可能性がある。しかし送信ビームフォーミングやリンクアダプテーションに伝送路行列を利用する際には、行の入れ替わりは問題にならない。
【０１０３】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１０４】
例えば、上記実施形態では、伝送路行列Hの成分を伝送路推定値H’の成分で上書きするようにしたが、これに代わって伝送路行列Hの成分を伝送路推定値H’の成分に基づいて補正するようにしてもよい。
【０１０５】
またシーケンスＳ７において、上書きしたHestを生成する前に、式（４）に示す相関計算によりアンテナを特定するようにしたが、式（４）に代わって下式（２１）に示す相関計算によりアンテナを特定するようにしてもよい。
【数１６】
2008301418.tif 000018
【０１０６】
またシーケンスＳ７において、上書きしたHestを生成する前に、式（８）あるいは式（１２）に示す相関計算によりアンテナを特定するようにしたが、式（８）あるいは式（１２）に代わって下式（２２）に示す相関計算によりアンテナを特定するようにしてもよい。
【数１７】
2008301418.tif 000019
【０１０７】
またアンテナ番号推定器１３４は、下式（１６）を満たすアンテナ番号を検出し、それを推定結果とするようにしたが、式（１６）に代わって下式（２３）を満たすアンテナ番号を検出し、それを推定結果とするようにしてもよい。
【数１８】
2008301418.tif 000020
【０１０８】
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】この発明に係わる無線通信システムのシーケンス図。
【図２】アンテナ推定の特性図。
【図３】送信ビームフォーミングの特性図。
【図４】Beamformerの構成例を示す図。
【図５】アンテナ番号推定器の構成例を示す図。
【図６】アンテナ番号推定器の構成例を示す図。
【図７】この発明に係わる無線通信システムのシーケンス図。
【図８】アンテナ番号推定器の構成例を示す図。
【図９】アンテナ番号推定器の構成例を示す図。
【図１０】アンテナ番号推定器の構成例を示す図。
【図１１】この発明に係わる無線通信システムのシーケンス図。
【符号の説明】
【０１１０】
１０１〜１０ｍ…アンテナ、１１１〜１１ｍ…受信ＲＦ部、１２１〜１２ｍ…ＡＤ変換器、１３１…タイミング同期部、１３２…伝送路推定器、１３３…復調器、１３４…アンテナ番号推定器、１３５…伝送路生成部、１３６…ウェイト生成部、１３７…ウェイト乗算器、１４０…誤り訂正復号器、１５０…プロトコルユニット、１６０…誤り訂正符号化器、１７１〜１７ｎ…変調器、１８１〜１８ｎ…ＤＡ変換器、１９１〜１９ｎ…送信ＲＦ部、１３４１…相関器、１３４２…最大値検出器、１３４３…誤差演算器、１３４４…最小値検出器、１３４５…Q-1行列格納部、１３４６…行列乗算器、１３４７…閾値判定器、１３４８…Q行列格納部、１３４９…Q行列演算器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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