(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、
端末局が送信する前記伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、前記複数のアンテナに受信し前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して分岐出力する結合部と、
前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから前記結合部を介して出力された既知信号の１つを選択するスイッチと、
前記基準アンテナから前記結合部を介して出力された既知信号と、前記スイッチを介して出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定する伝搬チャネル情報推定部と、
前記スイッチを切り替えながら、前記伝搬チャネル情報推定部で推定された前記基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合して前記複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部と
を備えたことを特徴とする伝搬チャネル情報取得装置。
【請求項２】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とをそれぞれ備えた複数のアンテナ指向性制御部を含む基地局で、各アンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタンを選択するために各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、
端末局が送信する前記伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、前記各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナに受信し前記アンテナ指向性パタン選択手段を介してそれぞれ分岐出力する結合部と、
前記複数のアンテナ指向性制御部で、それぞれ前記複数のアンテナから前記結合部を介して出力された既知信号の１つを選択するスイッチと、
前記複数のアンテナ指向性制御部のうちの１つのアンテナ指向性制御部の基準アンテナから前記スイッチを介して出力された既知信号と、他のアンテナ指向性制御部の前記スイッチを介して出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定する伝搬チャネル情報推定部と、
前記他のアンテナ指向性制御部の前記スイッチを切り替えながら、前記伝搬チャネル情報推定部で推定された前記基準アンテナおよび他のアンテナ指向性制御部のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、前記他のアンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部と
を備えたことを特徴とする伝搬チャネル情報取得装置。
【請求項３】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、
端末局が送信する前記伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、前記複数のアンテナに受信し前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して分岐出力する結合部と、
前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから前記結合部を介して出力された既知信号を合成する合成部と、
前記基準アンテナから前記結合部を介して出力された既知信号と、前記合成部を介して出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定する伝搬チャネル情報推定部と、
前記アンテナ指向性パタン選択手段で前記基準アンテナ以外のアンテナ指向性パタンを切り替えながら、前記伝搬チャネル情報推定部で推定された前記基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらに前記アンテナ指向性パタンの設定情報を用いて前記複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部と
を備えたことを特徴とする伝搬チャネル情報取得装置。
【請求項４】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とをそれぞれ備えた複数のアンテナ指向性制御部を含む基地局で、各アンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタンを選択するために各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、
端末局が送信する前記伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、前記各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナに受信し前記アンテナ指向性パタン選択手段を介してそれぞれ分岐出力する結合部と、
前記複数のアンテナ指向性制御部で、それぞれ前記複数のアンテナから前記結合部を介して出力された既知信号を合成する合成部と、
前記複数のアンテナ指向性制御部のうちの１つのアンテナ指向性制御部の基準アンテナから前記合成部を介して出力された既知信号と、他のアンテナ指向性制御部の前記合成部を介して出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定する伝搬チャネル情報推定部と、
前記他のアンテナ指向性制御部の前記アンテナ指向性パタン選択手段で前記アンテナ指向性パタンを切り替えながら、前記伝搬チャネル情報推定部で推定された前記基準アンテナおよび前記他のアンテナ指向性制御部のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらに前記アンテナ指向性パタンの設定情報を用いて前記他のアンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部と
を備えたことを特徴とする伝搬チャネル情報取得装置。
【請求項５】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、
前記伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成する既知信号生成部と、
前記既知信号生成部で生成された第１の既知信号を前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信させ、第２の既知信号を前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから送信させる結合部と、
前記第２の既知信号を前記基準アンテナ以外のアンテナに接続される前記結合部の１つを選択して入力するスイッチと、
前記基準アンテナから送信された前記第１の既知信号と前記基準アンテナ以外のアンテナから送信された前記第２の既知信号を受信する端末局がそれぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、端末局から送信された該伝搬チャネル情報を受信し、前記スイッチを切り替えながら前記基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合して前記複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部と
を備えたことを特徴とする伝搬チャネル情報取得装置。
【請求項６】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とをそれぞれ備えた２つのアンテナ指向性制御部を含む基地局で、各アンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタンを選択するために各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、
前記伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成する既知信号生成部と、
前記既知信号生成部で生成された第１の既知信号を、前記一方のアンテナ指向性制御部の前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信させ、第２の既知信号を前記他方のアンテナ指向性制御部の前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナから送信させる結合部と、
前記第２の既知信号を前記他方のアンテナ指向性制御部のアンテナに接続される前記結合部の１つを選択して入力するスイッチと、
前記基準アンテナから送信された前記第１の既知信号と前記基準アンテナ以外のアンテナから送信された前記第２の既知信号を受信する端末局がそれぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、端末局から送信された該伝搬チャネル情報を受信し、前記スイッチを切り替えながら前記基準アンテナおよび前記他方のアンテナ指向性制御部のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、前記他方のアンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部と
を備えたことを特徴とする伝搬チャネル情報取得装置。
【請求項７】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、
前記伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成する既知信号生成部と、
前記既知信号生成部で生成された第１の既知信号を前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信させ、第２の既知信号を前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから送信させる結合部と、
前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナに接続される前記結合部に前記第２の既知信号を分配する分配部と、
前記基準アンテナから送信された前記第１の既知信号と前記基準アンテナ以外のアンテナから送信された前記第２の既知信号を受信する端末局がそれぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、端末局から送信された該伝搬チャネル情報を受信し、前記アンテナ指向性パタン選択手段で前記基準アンテナ以外のアンテナ指向性パタンを切り替えながら、前記基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらに前記アンテナ指向性パタンの設定情報を用いて前記複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部と
を備えたことを特徴とする伝搬チャネル情報取得装置。
【請求項８】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とをそれぞれ備えた２つのアンテナ指向性制御部を含む基地局で、各アンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタンを選択するために各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、
前記伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成する既知信号生成部と、
前記既知信号生成部で生成された第１の既知信号を、前記一方のアンテナ指向性制御部の前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信させ、第２の既知信号を前記他方のアンテナ指向性制御部の前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナから送信させる結合部と、
前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナに接続される前記結合部に前記第２の既知信号を分配する分配部と、
前記基準アンテナから送信された前記第１の既知信号と前記基準アンテナ以外のアンテナから送信された前記第２の既知信号を受信する端末局がそれぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、端末局から送信された該伝搬チャネル情報を受信し、前記アンテナ指向性パタン選択手段で前記基準アンテナ以外のアンテナ指向性パタンを切り替えながら、前記基準アンテナおよび前記他方のアンテナ指向性制御部のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらに前記アンテナ指向性パタンの設定情報を用いて前記複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部と
を備えたことを特徴とする伝搬チャネル情報取得装置。
【請求項９】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得方法において、
端末局が送信する前記伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、前記複数のアンテナに受信し前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して分岐出力するステップ１と、
前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから前記ステップ１で出力された既知信号の１つを選択するステップ２と、
前記基準アンテナから前記ステップ１で出力された既知信号と、前記ステップ２で出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定するステップ３と、
前記ステップ２の前記基準アンテナ以外のアンテナの選択を切り替えながら、前記ステップ３で推定された前記基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合して前記複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出するステップ４と
を有することを特徴とする伝搬チャネル情報取得方法。
【請求項１０】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得方法において、
端末局が送信する前記伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、前記複数のアンテナに受信し前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して分岐出力するステップ１と、
前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから前記ステップ１で出力された既知信号を合成するステップ２と、
前記基準アンテナから前記ステップ１で出力された既知信号と、前記ステップ２で出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定するステップ３と、
前記ステップ２の前記基準アンテナ以外のアンテナ指向性パタンを切り替えながら、前記ステップ３で推定された前記基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらに前記アンテナ指向性パタンの設定情報を用いて前記複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出するステップ４と
を有することを特徴とする伝搬チャネル情報取得方法。
【請求項１１】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得方法において、
前記伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成するステップ１と、
前記ステップ１で生成された第１の既知信号を前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信し、第２の既知信号を前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナの１つを選択して送信するステップ２と、
端末局が前記基準アンテナから送信された前記第１の既知信号と前記基準アンテナ以外のアンテナから送信された前記第２の既知信号を受信し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、得られた伝搬チャネル情報を前記基地局に送信するステップ３と、
前記端末局から送信された前記伝搬チャネル情報を受信し、前記基準アンテナ以外のアンテナを切り替えながら前記基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合して前記複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出するステップ４と
を有することを特徴とする伝搬チャネル情報取得方法。
【請求項１２】
複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得方法において、
前記伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成するステップ１と、
前記ステップ１で生成された第１の既知信号を前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信し、第２の既知信号を前記アンテナ指向性パタン選択手段を介して前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから送信するステップ２と、
前記複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナに前記第２の既知信号を分配するステップ３と、
端末局が前記基準アンテナから送信された前記第１の既知信号と前記基準アンテナ以外のアンテナから送信された前記第２の既知信号を受信し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、得られた伝搬チャネル情報を前記基地局に送信するステップ４と、
前記端末局から送信された前記伝搬チャネル情報を受信し、前記アンテナ指向性パタン選択手段で前記基準アンテナ以外のアンテナ指向性パタンを切り替えながら、前記基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらに前記アンテナ指向性パタンの設定情報を用いて前記複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出するステップ５と
を有することを特徴とする伝搬チャネル情報取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナを用いてアンテナ指向性制御を行う基地局において、端末局と基地局との間で既知信号を送受信し、アンテナ指向性パタンを選択するための複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置および伝搬チャネル情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンやスマートフォン等の持ち運び可能で高性能な無線端末の普及により企業や公共スペースだけではなく、一般家庭でもIEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮが広く使われるようになっている。IEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮには、 2.4ＧHz帯を用いるIEEE802.11b/g/n 規格の無線ＬＡＮと、５ＧHz帯を用いるIEEE802.11a/n/ac規格の無線ＬＡＮがある。
【０００３】
IEEE802.11ｂ規格やIEEE802.11ｇ規格の無線ＬＡＮでは、2400ＭHzから2483.5ＭHz間に５ＭHz間隔で13チャネルが用意されている。ただし、同一場所で複数のチャネルを使用する際は、干渉を避けるためスペクトルが重ならないようにチャネルを使用すると最大で３チャネル、場合によっては４チャネルまで同時に使用できる。
【０００４】
IEEE802.11ａ規格の無線ＬＡＮでは、日本の場合は、5170ＭHzから5330ＭHz間と、5490ＭHzから5710ＭHz間で、それぞれ互いに重ならない８チャネルおよび11チャネルの合計19チャネルが規定されている。なお、IEEE802.11ａ規格では、チャネル当たりの帯域幅が20ＭHzに固定されている。
【０００５】
無線ＬＡＮの最大伝送速度は、IEEE802.11ｂ規格の場合は11Ｍbps であり、IEEE802.11ａ規格やIEEE802.11ｇ規格の場合は54Ｍbps である。ただし、ここでの伝送速度は物理レイヤ上での伝送速度である。実際にはＭＡＣ（Medium Access Control ）レイヤでの伝送効率が50〜70％程度であるため、実際のスループットの上限値はIEEE802.11ｂ規格では５Ｍbps 程度、IEEE802.11ａ規格やIEEE802.11ｇ規格では30Ｍbps 程度である。また、伝送速度は、情報を送信しようとする通信局が増えればさらに低下する。
【０００６】
2009年に標準化が完了したIEEE802.11ｎ規格では、これまで20ＭHzと固定されていたチャネル帯域幅が最大で40ＭHzに拡大され、また、空間多重送信技術（ＭＩＭＯ：Multiple input multiple output）技術の導入が決定された。IEEE802.11ｎ規格で規定されているすべての機能を適用して送受信を行うと、物理レイヤでは最大で 600Ｍbps の通信速度を実現可能である。
【０００７】
さらに、2013年に標準化が完了したIEEE802.11ac規格では、チャネル帯域幅を80ＭHzや最大で 160ＭHzまで拡大することや、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Space Division Multiple Access）を適用したマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）送信方法の導入が決定している（非特許文献１）。IEEE802.11ac規格で規定されているすべての機能を適用して送受信を行うと、物理レイヤでは最大で約 6.9Ｇbps の通信速度を実現可能である。
【０００８】
ＳＤＭＡ方式では、アンテナの指向性（ビーム）を利用し、電波空間を分割することにより同じ周波数帯と同じ時間帯で、基地局と複数の端末局との間の通信を可能にしている。すなわち、基地局は、アダプティブ・アレイ・アンテナ（スマート・アンテナ）を備え、各アンテナに接続された移相器（位相変換器）や減衰器（振幅変換器）の調整により、複数の端末局に対して個別のアンテナ指向性を生成することにより、基地局と複数の端末局が同時に通信が可能になっている（非特許文献２）。
【０００９】
また、アンテナ指向性制御により、受信局に対して最も受信電力が高くなるアンテナ指向性を設定して通信を行うことにより、通信速度の改善も可能になる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】IEEE. Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: Enhancements for Very High Throughput for Operation in Bands below 6 GHz. IEEE Std. 802.11ac-2013.
【非特許文献２】S.S. Jeon, et al.,“A novel smart antenna system implementation for broad-band wireless communications, ” IEEE Trans. on antenna and propagation, vol.50, no.5, pp.600-606, Aug. 2002.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
アンテナ指向性制御技術では、予め異なるアンテナ指向性パタンを用意する必要がある。各アンテナに接続された移相器や減衰器の調整によって、アンテナ指向性を変化させる場合のアンテナ指向性パタンの生成方法として、ランダムパタン生成法と伝搬チャネル情報に基づいたパタン生成法がある。ランダムパタン生成法では、無作為に移相器や減衰器を調整したアンテナ指向性パタンを生成する。この方法は、用意するアンテナ指向性パタンの数が多い場合は、受信出力の改善が期待されるアンテナ指向性パタンが選択される可能性は高いが、アンテナ指向性パタンの数が制限される場合、受信電力の改善効果を十分に得られない可能性がある。
【００１２】
一方、伝搬チャネル情報に基づいたパタン生成法では、通信相手局と各アンテナ間の伝搬チャネル情報からアンテナ指向性パタンを生成する。そのためには、通信相手局と各アンテナ間の伝搬チャネル情報を事前に取得する必要があるが、それによって少ないアンテナ指向性パタンであっても高い受信電力の改善効果を得ることができる。
【００１３】
図１７は、基地局およびアンテナ指向性制御部の構成例を示す。
図１７において、基地局１００に接続されるアンテナ指向性制御部１０１は、合成・分配器１０２と、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎと、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎと、複数のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎと、位相・振幅制御部１０６とにより構成される。ここでは、アンテナ指向性制御部１０１が基地局１００に外付けされる構成として説明するが、アンテナ指向性制御部１０１の一部または全部が基地局１００に内蔵される構成であってもよい。
【００１４】
合成・分配器１０２は、基地局１００から入力する端末局２００宛の下り無線信号を位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎに分配する。もしくは、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎから入力する端末局２００から基地局１００宛の上り無線信号を合成して基地局１００に出力する。
【００１５】
位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎは、合成・分配器１０２から入力する下り無線信号または振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎから入力する上り無線信号の位相を制御する。振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎは、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎから入力する下り無線信号またはアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎから入力する上り無線信号の振幅を制御する。
【００１６】
アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎは、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎから入力する下り無線信号を空中に送信し、受信した上り無線信号を振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎに出力する。
【００１７】
位相・振幅制御部１０６は、基地局１００から入力する制御信号に応じて、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎの各位相および振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎの各振幅を制御し、所望のアンテナ指向性パタンを形成する。なお、振幅変換器と位相変換器のいずれか一方のみが用いられる構成であってもよい。
【００１８】
図１７には、基地局１００と通信する端末局２００およびそのアンテナ２０１を示す。基地局１００のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎと端末局２００のアンテナ２０１との間の伝搬チャネル情報を行列Ｈとする。基地局１００は、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報に応じて、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎの位相および振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎの振幅を制御し、端末局２００に対するアンテナ指向性を制御する。
【００１９】
ここで、基地局１００のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報は、端末局が送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を各アンテナで受信し、各アンテナの受信信号から推定することになるが、同時に推定するためにはアンテナ数に応じた処理系が必要になる。一方、各アンテナの受信信号を順番に切り替えて伝搬チャネル情報を推定する場合には１つの処理系で対応できるが、異なるタイミングで取得した伝搬チャネル情報には、受信タイミングずれに起因する誤差成分が混入するため、各アンテナの伝搬チャネル情報の精度は劣化する。
【００２０】
本発明は、複数のアンテナを用いてアンテナ指向性制御を行う基地局において、各アンテナの伝搬チャネル情報を小さな誤差で効率よく取得することができる伝搬チャネル情報取得装置および伝搬チャネル情報取得方法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】
【００２１】
第１の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、端末局が送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、複数のアンテナに受信しアンテナ指向性パタン選択手段を介して分岐出力する結合部と、複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから結合部を介して出力された既知信号の１つを選択するスイッチと、基準アンテナから結合部を介して出力された既知信号と、スイッチを介して出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定する伝搬チャネル情報推定部と、スイッチを切り替えながら、伝搬チャネル情報推定部で推定された基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合して複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部とを備える。
【００２２】
第２の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とをそれぞれ備えた複数のアンテナ指向性制御部を含む基地局で、各アンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタンを選択するために各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、端末局が送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナに受信しアンテナ指向性パタン選択手段を介してそれぞれ分岐出力する結合部と、複数のアンテナ指向性制御部で、それぞれ複数のアンテナから結合部を介して出力された既知信号の１つを選択するスイッチと、複数のアンテナ指向性制御部のうちの１つのアンテナ指向性制御部の基準アンテナからスイッチを介して出力された既知信号と、他のアンテナ指向性制御部のスイッチを介して出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定する伝搬チャネル情報推定部と、他のアンテナ指向性制御部のスイッチを切り替えながら、伝搬チャネル情報推定部で推定された基準アンテナおよび他のアンテナ指向性制御部のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、他のアンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部とを備える。
【００２３】
第３の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、端末局が送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、複数のアンテナに受信しアンテナ指向性パタン選択手段を介して分岐出力する結合部と、複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから結合部を介して出力された既知信号を合成する合成部と、基準アンテナから結合部を介して出力された既知信号と、合成部を介して出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定する伝搬チャネル情報推定部と、アンテナ指向性パタン選択手段で基準アンテナ以外のアンテナ指向性パタンを切り替えながら、伝搬チャネル情報推定部で推定された基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらにアンテナ指向性パタンの設定情報を用いて複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部とを備える。
【００２４】
第４の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とをそれぞれ備えた複数のアンテナ指向性制御部を含む基地局で、各アンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタンを選択するために各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、端末局が送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナに受信しアンテナ指向性パタン選択手段を介してそれぞれ分岐出力する結合部と、複数のアンテナ指向性制御部で、それぞれ複数のアンテナから結合部を介して出力された既知信号を合成する合成部と、複数のアンテナ指向性制御部のうちの１つのアンテナ指向性制御部の基準アンテナから合成部を介して出力された既知信号と、他のアンテナ指向性制御部の合成部を介して出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定する伝搬チャネル情報推定部と、他のアンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタン選択手段でアンテナ指向性パタンを切り替えながら、伝搬チャネル情報推定部で推定された基準アンテナおよび他のアンテナ指向性制御部のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらにアンテナ指向性パタンの設定情報を用いて他のアンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部とを備える。
【００２５】
第５の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成する既知信号生成部と、既知信号生成部で生成された第１の既知信号をアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信させ、第２の既知信号をアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから送信させる結合部と、第２の既知信号を基準アンテナ以外のアンテナに接続される結合部の１つを選択して入力するスイッチと、基準アンテナから送信された第１の既知信号と基準アンテナ以外のアンテナから送信された第２の既知信号を受信する端末局がそれぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、端末局から送信された該伝搬チャネル情報を受信し、スイッチを切り替えながら基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合して複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部とを備える。
【００２６】
第６の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とをそれぞれ備えた２つのアンテナ指向性制御部を含む基地局で、各アンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタンを選択するために各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成する既知信号生成部と、既知信号生成部で生成された第１の既知信号を、一方のアンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信させ、第２の既知信号を他方のアンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナから送信させる結合部と、第２の既知信号を他方のアンテナ指向性制御部のアンテナに接続される結合部の１つを選択して入力するスイッチと、基準アンテナから送信された第１の既知信号と基準アンテナ以外のアンテナから送信された第２の既知信号を受信する端末局がそれぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、端末局から送信された該伝搬チャネル情報を受信し、スイッチを切り替えながら基準アンテナおよび他方のアンテナ指向性制御部のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、他方のアンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部とを備える。
【００２７】
第７の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成する既知信号生成部と、既知信号生成部で生成された第１の既知信号をアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信させ、第２の既知信号をアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから送信させる結合部と、複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナに接続される結合部に第２の既知信号を分配する分配部と、基準アンテナから送信された第１の既知信号と基準アンテナ以外のアンテナから送信された第２の既知信号を受信する端末局がそれぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、端末局から送信された該伝搬チャネル情報を受信し、アンテナ指向性パタン選択手段で基準アンテナ以外のアンテナ指向性パタンを切り替えながら、基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらにアンテナ指向性パタンの設定情報を用いて複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部とを備える。
【００２８】
第８の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とをそれぞれ備えた２つのアンテナ指向性制御部を含む基地局で、各アンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタンを選択するために各アンテナ指向性制御部の複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得装置において、伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成する既知信号生成部と、既知信号生成部で生成された第１の既知信号を、一方のアンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信させ、第２の既知信号を他方のアンテナ指向性制御部のアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナから送信させる結合部と、複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナに接続される結合部に第２の既知信号を分配する分配部と、基準アンテナから送信された第１の既知信号と基準アンテナ以外のアンテナから送信された第２の既知信号を受信する端末局がそれぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、端末局から送信された該伝搬チャネル情報を受信し、アンテナ指向性パタン選択手段で基準アンテナ以外のアンテナ指向性パタンを切り替えながら、基準アンテナおよび他方のアンテナ指向性制御部のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらにアンテナ指向性パタンの設定情報を用いて複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出する伝搬チャネル情報結合部とを備える。
【００２９】
第９の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得方法において、端末局が送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、複数のアンテナに受信しアンテナ指向性パタン選択手段を介して分岐出力するステップ１と、複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナからステップ１で出力された既知信号の１つを選択するステップ２と、基準アンテナからステップ１で出力された既知信号と、ステップ２で出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定するステップ３と、ステップ２の基準アンテナ以外のアンテナの選択を切り替えながら、ステップ３で推定された基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合して複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出するステップ４とを有する。
【００３０】
第１０の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得方法において、端末局が送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を、複数のアンテナに受信しアンテナ指向性パタン選択手段を介して分岐出力するステップ１と、複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナからステップ１で出力された既知信号を合成するステップ２と、基準アンテナからステップ１で出力された既知信号と、ステップ２で出力された既知信号を入力し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定するステップ３と、ステップ２の基準アンテナ以外のアンテナ指向性パタンを切り替えながら、ステップ３で推定された基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらにアンテナ指向性パタンの設定情報を用いて複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出するステップ４とを有する。
【００３１】
第１１の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得方法において、伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成するステップ１と、ステップ１で生成された第１の既知信号をアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信し、第２の既知信号をアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナの１つを選択して送信するステップ２と、端末局が基準アンテナから送信された第１の既知信号と基準アンテナ以外のアンテナから送信された第２の既知信号を受信し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、得られた伝搬チャネル情報を基地局に送信するステップ３と、端末局から送信された伝搬チャネル情報を受信し、基準アンテナ以外のアンテナを切り替えながら基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合して複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出するステップ４とを有する。
【００３２】
第１２の発明は、複数のアンテナと、該複数のアンテナを介して送受信する無線信号の位相または振幅の少なくとも一方を制御してアンテナ指向性パタンを選択するアンテナ指向性パタン選択手段とを備えたアンテナ指向性制御部を含む基地局で、該アンテナ指向性パタンを選択するための該複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得方法において、伝搬チャネル情報を推定するための互いに異なる２つの既知信号を生成するステップ１と、ステップ１で生成された第１の既知信号をアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナのうちの基準アンテナから送信し、第２の既知信号をアンテナ指向性パタン選択手段を介して複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナから送信するステップ２と、複数のアンテナのうち基準アンテナ以外のアンテナに第２の既知信号を分配するステップ３と、端末局が基準アンテナから送信された第１の既知信号と基準アンテナ以外のアンテナから送信された第２の既知信号を受信し、それぞれ対応するアンテナの伝搬チャネル情報を推定し、得られた伝搬チャネル情報を基地局に送信するステップ４と、端末局から送信された伝搬チャネル情報を受信し、アンテナ指向性パタン選択手段で基準アンテナ以外のアンテナ指向性パタンを切り替えながら、基準アンテナおよび他のアンテナの伝搬チャネル情報を結合し、さらにアンテナ指向性パタンの設定情報を用いて複数のアンテナの伝搬チャネル情報を算出するステップ５とを有する。
【発明の効果】
【００３３】
第１、第２、第９の発明は、端末局から送信される伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を基地局の複数のアンテナで受信し、１つの基準アンテナとペアとなる他のアンテナを１つずつ切り替えながらそれぞれ伝搬チャネル情報を推定し、基準アンテナと他の全アンテナの伝搬チャネル情報を結合することにより、複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得することができる。
【００３４】
第３、第４、第１０の発明は、端末局から送信される伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を基地局の複数のアンテナでアンテナ指向性を可変させながら受信し、１つの基準アンテナの伝搬チャネル情報と、他のアンテナの合成した受信信号から得られる伝搬チャネル情報を推定し、各アンテナ指向性における伝搬チャネル情報を結合し、さらにアンテナ指向性を設定するパラメータを用いた演算処理により、複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得することができる。
【００３５】
第５、第６、第１１の発明は、基地局から１つの基準アンテナとペアとなる他のアンテナを１つずつ切り替えながら互いに異なる既知信号を送信し、端末局側で基準アンテナと他のアンテナの伝搬チャネル情報を推定してその伝搬チャネル情報を基地局に伝送し、基準アンテナと他の全アンテナの伝搬チャネル情報を結合することにより、複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得することができる。
【００３６】
第７、第８、第１２の発明は、基地局から１つの基準アンテナと他のアンテナで、指向性パタンを可変させながら互いに異なる既知信号を送信し、端末局側で基準アンテナと他のアンテナの伝搬チャネル情報を推定してその伝搬チャネル情報を基地局に伝送し、各アンテナ指向性における伝搬チャネル情報を結合し、さらにアンテナ指向性を設定するパラメータを用いた演算処理により、複数のアンテナの伝搬チャネル情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例１の構成例を示す図である。
【図２】実施例１のアンテナ指向性制御部１０１Ａの処理手順例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例２の構成例を示す図である。
【図４】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例３の構成例を示す図である。
【図５】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例４の構成例を示す図である。
【図６】実施例４のアンテナ指向性制御部１０１Ｄの処理手順例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例５の構成例を示す図である。
【図８】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例６の構成例を示す図である。
【図９】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例７の構成例を示す図である。
【図１０】実施例７のアンテナ指向性制御部１０１Ｇおよび基地局１００Ｇの処理手順例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例８の構成例を示す図である。
【図１２】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例９の構成例を示す図である。
【図１３】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例１０の構成例を示す図である。
【図１４】実施例１０のアンテナ指向性制御部１０１Ｊおよび基地局１００Ｊの処理手順例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例１１の構成例を示す図である。
【図１６】本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例１２の構成例を示す図である。
【図１７】基地局およびアンテナ指向性制御部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に示す実施例１〜実施例３は、端末局から送信される伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を基地局の複数のアンテナで受信し、１つの基準アンテナとペアとなる他のアンテナを１つずつ切り替えながらそれぞれ伝搬チャネル情報を推定し、基準アンテナと他の全アンテナの伝搬チャネル情報を結合して複数のアンテナの伝搬チャネル情報Ｈを算出する構成である。
【００３９】
（実施例１）
図１は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例１の構成例を示す。
図１において、基地局１００Ａに接続される実施例１のアンテナ指向性制御部１０１Ａは、従来構成と同様の合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、スイッチ１０８、伝搬チャネル情報推定部１０９および伝搬チャネル情報結合部１１０により構成される。
【００４０】
結合器１０７−１は、アンテナ１０５−１で受信した上り無線信号を位相変換器１０３−１を介して入力し、合成・分配器１０２と伝搬チャネル情報推定部１０９に分配する。結合器１０７−２〜１０７−Ｎは、アンテナ１０５−２〜１０５−Ｎで受信した上り無線信号を位相変換器１０３−２〜１０３−Ｎを介して入力し、合成・分配器１０２とスイッチ１０８に分配する。また、結合器１０７−１〜１０７−Ｎは、合成・分配器１０２から入力する下り無線信号を位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎに出力する。
【００４１】
スイッチ１０８は、結合器１０７−２〜１０７−Ｎから入力する上り無線信号のうち１つのアンテナ１０５−ｎに対応する上り無線信号を選択し、伝搬チャネル情報推定部１０９に出力する。
【００４２】
伝搬チャネル情報推定部１０９は、結合器１０７−１から入力するアンテナ１０５−１に対応する上り無線信号（既知信号）と、スイッチ１０８で順次切り替えられる１つのアンテナ１０５−ｎに対応する上り無線信号（既知信号）を入力し、アンテナ１０５−１，１０５−ｎにおける伝搬チャネル情報を推定し、スイッチ１０８の切り替えに応じてそれぞれペアで推定した伝搬チャネル情報を伝搬チャネル情報結合部１１０に出力する。
【００４３】
ここで、スイッチ１０８がアンテナ１０５−２〜１０５−Ｎで受信した上り無線信号を順次切り替え、アンテナ１０５−ｎを選択する時刻tn-1において、伝搬チャネル情報推定部１０９が推定するアンテナ１０５−１，１０５−ｎの伝搬チャネル情報をｈ1(tn-1)，ｈn(tn-1) とする。伝搬チャネル情報結合部１１０は、伝搬チャネル情報推定部１０９から入力する基準となるアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報ｈ1(t1)〜ｈ1(tN-1)と、ペアとなるアンテナ１０５−２〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報ｈ2(t1)〜ｈN(tN-1)を次式のように結合し、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報Ｈを算出して基地局１００Ａに通知する。
【００４４】
【数１】
0006367174.tif 000002
【００４５】
図２は、実施例１のアンテナ指向性制御部１０１Ａの処理手順例を示す。
図２において、基地局１００Ａに接続されるアンテナ指向性制御部１０１Ａは、端末局が送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を受信し（Ｓ１）、基準となるアンテナ１０５−１と、スイッチ１０８で選択したアンテナ１０５−ｎの受信信号からそれぞれ伝搬チャネル情報ｈ1(tn-1)，ｈn(tn-1)を推定する（Ｓ２）。さらに、基準となるアンテナ１０５−１と対比する全アンテナ１０５−２〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を取得するまで、スイッチ１０８を切り替えながらステップＳ１，Ｓ２の処理を繰り返す（Ｓ３）。アンテナ指向性制御部１０１Ａは、基準となるアンテナ１０５−１と対比する全アンテナ１０５−２〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を取得すると、式(1) を用いて各伝搬チャネル情報を結合し、伝搬チャネル情報Ｈを算出する（Ｓ４）。
【００４６】
次に、アンテナ指向性制御部１０１Ａは、算出した伝搬チャネル情報Ｈを基地局１００Ａに通知する（Ｓ５）。基地局１００Ａは、通知された伝搬チャネル情報Ｈに基づいて端末局との通信に用いるアンテナ指向性パタンを算出し、アンテナ指向性制御部１０１Ａを制御する。アンテナ指向性制御部１０１Ａの位相・振幅制御部１０６は、各アンテナの位相および振幅を制御して基地局が算出した指向性パタンを設定し（Ｓ６）、端末局との通信を行う。
【００４７】
（実施例２）
図３は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例２の構成例を示す。
図３において、基地局１００Ｂに接続される実施例２のアンテナ指向性制御部１０１Ｂは、合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、スイッチ１０８を備え、実施例１ではアンテナ指向性制御部１０１Ａに備えていた伝搬チャネル情報推定部１０９および伝搬チャネル情報結合部１１０を基地局１００Ｂに配置した構成である。
【００４８】
結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、スイッチ１０８、伝搬チャネル情報推定部１０９および伝搬チャネル情報結合部１１０の動作は実施例１と同じであり、伝搬チャネル情報結合部１１０では、伝搬チャネル情報推定部１０９から入力された各アンテナの伝搬チャネル情報に基づいて、式(1) により伝搬チャネル情報Ｈを算出することができる。
【００４９】
（実施例３）
図４は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例３の構成例を示す。
図４において、実施例３では、基地局１００Ｃに接続される２つのアンテナ指向性制御部１０１Ｃ−１，１０１Ｃ−２を備え、端末局との間でＭＩＭＯ伝送が可能な構成としている。なお、アンテナ指向性制御部が３以上あっても同様である。
【００５０】
実施例３のアンテナ指向性制御部１０１Ｃ−１，１０１Ｃ−２は、それぞれ合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、スイッチ１０８を備え、実施例２と同様に、伝搬チャネル情報推定部１０９および伝搬チャネル情報結合部１１０を基地局１００Ｃに配置した構成である。
【００５１】
アンテナ指向性制御部１０１Ｃ−１，１０１Ｃ−２のスイッチ１０８は、それぞれ結合器１０７−１〜１０７−Ｎから入力する上り無線信号のうち１つのアンテナ１０５−ｎに対応する上り無線信号を選択し、基地局１００Ｃの伝搬チャネル情報推定部１０９に出力する。
【００５２】
アンテナ指向性制御部１０１Ｃ−２の伝搬チャネル情報Ｈ２は、次の手順により算出する。アンテナ指向性制御部１０１Ｃ−２のスイッチ１０８がアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎを順次切り替え、アンテナ１０５−ｎを選択する時刻tnにおいて、伝搬チャネル情報推定部１０９が推定するアンテナ１０５−ｎの伝搬チャネル情報をｈn(2)(tn)とする。このとき、アンテナ指向性制御部１０１Ｃ−１のスイッチ１０８が１つのアンテナ（ここでは１０５−１とする）を選択し、伝搬チャネル情報推定部１０９が推定するアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報をｈ1(1)(tn)とする。
【００５３】
伝搬チャネル情報結合部１１０は、伝搬チャネル情報推定部１０９から入力する基準となるアンテナ指向性制御部１０１Ｃ−１のアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報ｈ1(1)(t1)〜ｈ1(1)(tN)と、ペアとなるアンテナ指向性制御部１０１Ｃ−２のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報ｈ1(2)(t1)〜ｈN(2)(tN)を次式のように結合し、アンテナ指向性制御部１０１Ｃ−２の各アンテナの伝搬チャネル情報Ｈ２を算出する。
【００５４】
【数２】
0006367174.tif 000003
【００５５】
同様に、アンテナ指向性制御部１０１Ｃ−１の伝搬チャネル情報Ｈ１は、次の手順により算出する。アンテナ指向性制御部１０１Ｃ−１のスイッチ１０８がアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎを順次切り替え、アンテナ１０５−ｎを選択する時刻tnにおいて、伝搬チャネル情報推定部１０９が推定するアンテナ１０５−ｎの伝搬チャネル情報をｈn(1)(tn)とする。このとき、アンテナ指向性制御部１０１Ｃ−２のスイッチ１０８が１つのアンテナ（ここでは１０５−１とする）を選択し、伝搬チャネル情報推定部１０９が推定するアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報をｈ1(2)(tn)とする。
【００５６】
伝搬チャネル情報結合部１１０は、伝搬チャネル情報推定部１０９から入力する基準となるアンテナ指向性制御部１０１Ｃ−２のアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報ｈ1(2)(t1)〜ｈ1(2)(tN)と、ペアとなるアンテナ指向性制御部１０１Ｃ−１のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報ｈ1(1)(t1)〜ｈN(1)(tN)を次式のように結合し、アンテナ指向性制御部１０１Ｃ−１の各アンテナの伝搬チャネル情報Ｈ１を算出する。
【００５７】
【数３】
0006367174.tif 000004
【００５８】
以下に示す実施例４〜実施例６は、端末局から送信される伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を基地局の複数のアンテナでアンテナ指向性を可変させながら受信し、１つの基準アンテナの伝搬チャネル情報と、他のアンテナの合成した受信信号から得られる伝搬チャネル情報を推定し、各アンテナ指向性における伝搬チャネル情報を結合し、さらにアンテナ指向性を設定するパラメータを用いた演算処理により複数のアンテナの伝搬チャネル情報Ｈを算出する構成である。
【００５９】
（実施例４）
図５は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例４の構成例を示す。
図５において、基地局１００Ｄに接続される実施例４のアンテナ指向性制御部１０１Ｄは、実施例１と同様の合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、合成部１１１、伝搬チャネル情報推定部１０９および伝搬チャネル情報結合部１１０により構成される。
【００６０】
合成部１１１は、結合器１０７−２〜１０７−Ｎから入力する上り無線信号を合成して伝搬チャネル情報推定部１０９に出力する。このとき、位相・振幅制御部１０６は、基地局１００Ｄの制御により、各アンテナの位相および振幅を制御して指向性パタンを逐次変更しており、各指向性パタンに応じた合成波が伝搬チャネル情報推定部１０９に入力する。なお、位相・振幅制御部１０６の制御により合成部１１１は、実施例１のスイッチ１０８と同等の選択機能を果たす。
【００６１】
伝搬チャネル情報推定部１０９は、結合器１０７−１から入力するアンテナ１０５−１に対応する上り無線信号（既知信号）と、合成部１１１で合成されたアンテナ１０５−２〜１０５−Ｎに対応する上り無線信号（既知信号）を入力し、アンテナ１０５−１とアンテナ１０５−２〜１０５−Ｎにおける伝搬チャネル情報を算出して伝搬チャネル情報結合部１１０に出力する。
【００６２】
ここで、位相・振幅制御部１０６が各アンテナ対応の振幅および位相を順次切り替え、an回目の切り替えのときの振幅および位相の値を複素数でＷ(an)とし、伝搬チャネル情報推定部１０９が推定する基準となるアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報をｈ1(an) とし、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの合成波から得られる伝搬チャネル情報をｈn(an) とする。伝搬チャネル情報結合部１１０は、伝搬チャネル情報推定部１０９から入力する基準となるアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報ｈ1(a1)〜ｈ1(aN-1)と、アンテナ１０５−２〜１０５−Ｎの合成波から得られる伝搬チャネル情報ｈ2(a1)〜ｈN(aN-1)を式(4) のように結合し、さらに位相および振幅の値Ｗ(an)を用いて式(5) および式(6) による演算処理により、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報Ｈを算出して基地局１００Ｄに通知する。
【００６３】
【数４】
0006367174.tif 000005
【００６４】
図６は、実施例４のアンテナ指向性制御部１０１Ｄの処理手順例を示す。
図６において、基地局１００Ｄに接続されるアンテナ指向性制御部１０１Ｄは、端末局が送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号を受信する（Ｓ11）。このとき、基地局１００Ｄの制御により、位相・振幅制御部１０６が各アンテナに対応する振幅および位相を切り替え（Ｓ12）、基準となるアンテナ１０５−１と、合成部１１１で合成したアンテナ１０５−２〜１０５−ｎの受信信号からそれぞれ伝搬チャネル情報ｈ1(an-1) ，ｈn(an-1) を推定する（Ｓ13）。さらに、基準となるアンテナ１０５−１と対比する全アンテナ数に対応する回数の伝搬チャネル情報を取得するまで、振幅変換器の振幅および位相変換器の位相を切り替えながらステップＳ11〜Ｓ13の処理を繰り返す（Ｓ14）。アンテナ指向性制御部１０１Ｄは、基準となるアンテナ１０５−１と他の全アンテナ１０５−２〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を取得すると、式(4) 〜式(6) を用いて各伝搬チャネル情報を結合し、伝搬チャネル情報Ｈを算出する（Ｓ15）。
【００６５】
次に、アンテナ指向性制御部１０１Ｄは、算出した伝搬チャネル情報Ｈを基地局１００Ｄに通知する（Ｓ16）。基地局１００Ｄは、通知された伝搬チャネル情報に基づいて端末局との通信に用いるアンテナ指向性パタンを算出し、アンテナ指向性制御部１０１Ｄを制御する。アンテナ指向性制御部１０１Ｄの位相・振幅制御部１０６は、各アンテナの位相および振幅を制御して基地局が算出した指向性パタンを設定し（Ｓ17）、端末局との通信を行う。
【００６６】
（実施例５）
図７は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例５の構成例を示す。
図７において、実施例５のアンテナ指向性制御部１０１Ｅは、合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、合成部１１１を備え、実施例４ではアンテナ指向性制御部１０１Ｄに備えていた伝搬チャネル情報推定部１０９および伝搬チャネル情報結合部１１０を基地局１００Ｅに配置した構成である。
【００６７】
結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、合成部１１１、伝搬チャネル情報推定部１０９および伝搬チャネル情報結合部１１０の動作は実施例４と同じであり、伝搬チャネル情報結合部１１０では、伝搬チャネル情報推定部１０９から入力された伝搬チャネル情報に基づいて、式(4) 〜式(6) により伝搬チャネル情報Ｈを算出することができる。
【００６８】
（実施例６）
図８は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例６の構成例を示す。
図８において、実施例６では、基地局１００Ｆに接続される２つのアンテナ指向性制御部１０１Ｆ−１，１０１Ｆ−２を備え、端末局との間でＭＩＭＯ伝送が可能な構成としている。なお、アンテナ指向性制御部が３以上あっても同様である。
【００６９】
実施例６のアンテナ指向性制御部１０１Ｆ−１，１０１Ｆ−２は、それぞれ合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、合成部１１１を備え、実施例５と同様に、伝搬チャネル情報推定部１０９および伝搬チャネル情報結合部１１０を基地局１００Ｆに配置した構成である。
【００７０】
アンテナ指向性制御部１０１Ｆ−１，１０１Ｆ−２の合成部１１１は、それぞれ結合器１０７−１〜１０７−Ｎから入力する上り無線信号を合成して基地局１００Ｆの伝搬チャネル情報推定部１０９に出力する。このとき、アンテナ指向性制御部１０１Ｆ−１，１０１Ｆ−２の位相・振幅制御部１０６は、基地局１００Ｆの制御により、各アンテナの位相および振幅の値に応じた指向性パタンを逐次変更しており、各指向性パタンに応じた合成波が伝搬チャネル情報推定部１０９に入力する。
【００７１】
以下、実施例３と同様に、一方のアンテナ指向性制御部１０１Ｆ−１の合成波から得られる伝搬チャネル情報を基準に、他方のアンテナ指向性制御部１０１Ｆ−２の合成波から得られる伝搬チャネル情報に基づいて、実施例３と同様にアンテナ指向性制御部１０１Ｆ−２の各アンテナの伝搬チャネル情報Ｈ２を算出する。さらに、他方のアンテナ指向性制御部１０１Ｆ−２の合成波から得られる伝搬チャネル情報を基準に、一方のアンテナ指向性制御部１０１Ｆ−１の合成波から得られる伝搬チャネル情報に基づいて、実施例３と同様にアンテナ指向性制御部１０１Ｆ−１の各アンテナの伝搬チャネル情報Ｈ１を算出する。
【００７２】
以下に示す実施例７〜実施例９は、実施例１〜実施例３と逆動作により、基地局から１つの基準アンテナとペアとなる他のアンテナを１つずつ切り替えながら互いに異なる既知信号を送信し、端末局側で基準アンテナと他のアンテナの伝搬チャネル情報を推定してその伝搬チャネル情報を基地局に伝送し、基準アンテナと他の全アンテナの伝搬チャネル情報を結合することにより、複数のアンテナの伝搬チャネル情報Ｈを算出する構成である。
【００７３】
（実施例７）
図９は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例７の構成例を示す。
図９において、基地局１００Ｇに接続される実施例７のアンテナ指向性制御部１０１Ｇは、実施例１と同様の合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、スイッチ１０８、既知信号生成部１１２により構成され、基地局１００Ｇに伝搬チャネル情報結合部１１０が配置される構成である。
【００７４】
既知信号生成部１１２は、２つの既知信号を生成し、一方の既知信号１は結合器１０７−１、位相変換器１０３−１、振幅変換器１０４−１を介してアンテナ１０５−１から送信され、他方の既知信号２はスイッチ１０８で選択された結合器１０７−ｎ、位相変換器１０３−ｎ、振幅変換器１０４−ｎを介してアンテナ１０５−ｎから送信される。当該２つの既知信号を受信する端末局は、実施例１で用いた伝搬チャネル情報推定部１０９と同様の処理により、アンテナ１０５−１，１０５−ｎの伝搬チャネル情報を推定する。さらに、スイッチ１０８を切り替えながら端末局で推定された伝搬チャネル情報が基地局１００Ｇに送信され、伝搬チャネル情報結合部１１０に蓄積される。
【００７５】
基地局１００Ｇの伝搬チャネル情報結合部１１０は、端末局から送信された基準となるアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報ｈ1(t1)〜ｈ1(tN-1)と、ペアとなるアンテナ１０５−２〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報ｈ2(t1)〜ｈN(tN-1)を式(1) のように結合し、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報Ｈを算出する。
【００７６】
図１０は、実施例７のアンテナ指向性制御部１０１Ｇおよび基地局１００Ｇの処理手順例を示す。
図１０において、基地局１００Ｇに接続されるアンテナ指向性制御部１０１Ｇは、端末局に送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号１，２を生成し（Ｓ21）、基準となるアンテナ１０５−１から既知信号１を送信し、スイッチ１０８を用いて選択したアンテナ１０５−ｎから既知信号２を送信する（Ｓ22）。端末局では、既知信号１，２を用いてアンテナ１０５−１，１０５−ｎに対応する伝搬チャネル情報を推定し、基地局１００Ｇに送信する。アンテナ指向性制御部１０１Ｇは、端末局が推定した伝搬チャネル情報を受信し、基地局１００Ｇに通知する（Ｓ23）。さらに、基準となるアンテナ１０５−１と対比する全アンテナ１０５−２〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を取得するまで、スイッチ１０８を切り替えながらステップＳ22，Ｓ23の処理を繰り返す（Ｓ24）。
【００７７】
基地局１００Ｇの伝搬チャネル情報結合部１１０は、基準となるアンテナ１０５−１と対比する全アンテナ１０５−２〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を取得すると、式(1) を用いて各伝搬チャネル情報を結合し、伝搬チャネル情報Ｈを算出する（Ｓ25）。基地局１００Ｇは、算出した伝搬チャネル情報Ｈに基づいて端末局との通信に用いるアンテナ指向性パタンを算出し、アンテナ指向性制御部１０１Ｇを制御する。アンテナ指向性制御部１０１Ｇの位相・振幅制御部１０６は、各アンテナの位相および振幅を制御して基地局１００Ｇが算出した指向性パタンを設定し（Ｓ26）、端末局との通信を行う。
【００７８】
（実施例８）
図１１は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例８の構成例を示す。
図１１において、基地局１００Ｈに接続される実施例８のアンテナ指向性制御部１０１Ｈは、合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、スイッチ１０８を備え、実施例７ではアンテナ指向性制御部１０１Ｇに備えていた既知信号生成部１１２と、伝搬チャネル情報結合部１１０を基地局１００Ｈに配置した構成である。
【００７９】
結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、スイッチ１０８、既知信号生成部１１２および伝搬チャネル情報結合部１１０の動作は実施例７と同じであり、伝搬チャネル情報結合部１１０では、端末局から通知された各アンテナの伝搬チャネル情報に基づいて、式(1) により伝搬チャネル情報Ｈを算出することができる。
【００８０】
（実施例９）
図１２は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例９の構成例を示す。
図１２において、実施例９では、基地局１００Ｉに接続される２つのアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−１，１０１Ｉ−２を備え、端末局との間でＭＩＭＯ伝送が可能な構成としている。なお、アンテナ指向性制御部が３以上あっても同様である。
【００８１】
実施例９のアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−１，１０１Ｉ−２は、それぞれ合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、スイッチ１０８を備え、実施例８と同様に、既知信号生成部１１２および伝搬チャネル情報結合部１１０を基地局１００Ｉに配置した構成である。
【００８２】
一方のアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−１のスイッチ１０８で選択される１つのアンテナ（例えば１０５−１）を基準アンテナとし、他方のアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−２のスイッチ１０８でアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎを順次切り替え、既知信号生成部１１２で生成される２つの既知信号をそれぞれ送信する。当該２つの既知信号を受信する端末局は、実施例１で用いた伝搬チャネル情報推定部１０９と同様の処理により、アンテナ指向性制御部１０１Ｉ−１のアンテナ１０５−１と、アンテナ指向性制御部１０１Ｉ−２の１０５−ｎの伝搬チャネル情報を推定する。さらに、アンテナ指向性制御部１０１Ｉ−２のスイッチ１０８を切り替えながら端末局で推定された伝搬チャネル情報が基地局１００Ｉに通知される。
【００８３】
次に、アンテナ指向性制御部１０１Ｉ−１とアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−２を入れ替えて同様の処理を行い、アンテナ指向性制御部１０１Ｉ−１のスイッチ１０８を切り替えながら端末局で推定された伝搬チャネル情報が基地局１００Ｉに通知される。
【００８４】
基地局１００Ｉの伝搬チャネル情報結合部１１０は、端末局から通知された基準となる一方のアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−１のアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報と、他方のアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−２のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を結合し、他方のアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−２の各アンテナの伝搬チャネル情報Ｈ２を算出する。同様に、端末局から通知された基準となる他方のアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−２のアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報と、一方のアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−１のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を結合し、一方のアンテナ指向性制御部１０１Ｉ−１の各アンテナの伝搬チャネル情報Ｈ１を算出する。
【００８５】
以下に示す実施例１０〜実施例１２は、基地局から１つの基準アンテナと他のアンテナで、指向性パタンを可変させながら互いに異なる既知信号を送信し、端末局側で基準アンテナと他のアンテナの伝搬チャネル情報を推定してその伝搬チャネル情報を基地局に伝送し、各アンテナ指向性における伝搬チャネル情報を結合し、さらにアンテナ指向性を設定するパラメータを用いた演算処理により、複数のアンテナの伝搬チャネル情報Ｈを算出する構成である。
【００８６】
（実施例１０）
図１３は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例１０の構成例を示す。
図１３において、基地局１００Ｊに接続される実施例１０のアンテナ指向性制御部１０１Ｊは、実施例７と同様の合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、既知信号生成部１１２、分配部１１３により構成され、基地局１００Ｊに伝搬チャネル情報結合部１１０が配置される構成である。
【００８７】
既知信号生成部１１２は、２つの既知信号を生成し、一方の既知信号１は結合器１０７−１、位相変換器１０３−１、振幅変換器１０４−１を介してアンテナ１０５−１から送信され、他方の既知信号２は分配部１１３から結合器１０７−２〜１０７−Ｎ、位相変換器１０３−２〜１０７−Ｎ、振幅変換器１０４−２〜１０４−Ｎを介してアンテナ１０５−２〜１０５−Ｎから送信される。このとき、位相・振幅制御部１０６は、基地局１００Ｊの制御により、各アンテナの指向性パタンを逐次変更しており、各指向性パタンに応じた既知信号が送信される。当該２つの既知信号を受信する端末局は、実施例４で用いた伝搬チャネル情報推定部１０９と同様の処理により伝搬チャネル情報が推定される。さらに、指向性パタンの変更に応じて端末局で推定された伝搬チャネル情報が基地局１００Ｊに送信され、伝搬チャネル情報結合部１１０に蓄積される。
【００８８】
基地局１００Ｊの伝搬チャネル情報結合部１１０は、端末局から送信された基準となるアンテナ１０５−１の伝搬チャネル情報と、アンテナ１０５−２〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を式(4) 〜式(6) を用いて処理し、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報Ｈを算出する。
【００８９】
図１４は、実施例１０のアンテナ指向性制御部１０１Ｊおよび基地局１００Ｊの処理手順例を示す。
図１４において、基地局１００Ｊに接続されるアンテナ指向性制御部１０１Ｊは、端末局に送信する伝搬チャネル情報を推定するための既知信号１，２を生成する（Ｓ31）。さらに、基地局１００Ｊの制御により、位相・振幅制御部１０６が各アンテナに対応する振幅および位相を切り替え（Ｓ32）、基準となるアンテナ１０５−１から既知信号１を送信し、分配部１１３に接続のアンテナ１０５−２〜１０５−Ｎから既知信号２を送信する（Ｓ33）。端末局では、既知信号１，２を用いてアンテナ１０５−１，１０５−２〜１０５−Ｎに対応する伝搬チャネル情報を推定し、基地局１００Ｊに送信する。アンテナ指向性制御部１０１Ｊは、端末局が推定した伝搬チャネル情報を受信し、基地局１００Ｊに通知する（Ｓ34）。さらに、基準となるアンテナ１０５−１と対比する全アンテナ数に対応する回数の伝搬チャネル情報を取得するまで、振幅変換器の振幅および位相変換器の位相を切り替えながらステップＳ32〜Ｓ34の処理を繰り返す（Ｓ35）。
【００９０】
基地局１００Ｊの伝搬チャネル情報結合部１１０は、基準となるアンテナ１０５−１と対比する全アンテナ１０５−２〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を取得すると、式(4) 〜式(6) を用いて各伝搬チャネル情報を結合し、伝搬チャネル情報Ｈを算出する（Ｓ36）。基地局１００Ｊは、結合した伝搬チャネル情報に基づいて端末局との通信に用いるアンテナ指向性パタンを算出し、アンテナ指向性制御部１０１Ｊを制御する。アンテナ指向性制御部１０１Ｊの位相・振幅制御部１０６は、各アンテナの位相および振幅を制御して基地局１００Ｊが算出した指向性パタンを設定し（Ｓ37）、端末局との通信を行う。
【００９１】
（実施例１１）
図１５は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例１１の構成例を示す。
図１５において、基地局１００Ｋに接続される実施例１１のアンテナ指向性制御部１０１Ｋは、合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、分配部１１３を備え、実施例１０ではアンテナ指向性制御部１０１Ｊに備えていた既知信号生成部１１２と、伝搬チャネル情報結合部１１０を基地局１００Ｋに配置した構成である。
【００９２】
結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、分配部１１３、既知信号生成部１１２および伝搬チャネル情報結合部１１０の動作は実施例１０と同じであり、伝搬チャネル情報結合部１１０では、端末局から通知された各アンテナの伝搬チャネル情報に基づいて、式(4) 〜式(6) により伝搬チャネル情報Ｈを算出することができる。
【００９３】
（実施例１２）
図１６は、本発明の伝搬チャネル情報取得装置の実施例１２の構成例を示す。
図１６において、実施例１２では、基地局１００Ｌに接続される２つのアンテナ指向性制御部１０１Ｌ−１，１０１Ｌ−２を備え、端末局との間でＭＩＭＯ伝送が可能な構成としている。なお、アンテナ指向性制御部が３以上あっても同様である。
【００９４】
実施例１２のアンテナ指向性制御部１０１Ｌ−１，１０１Ｌ−２は、それぞれ合成・分配器１０２、位相変換器１０３−１〜１０３−Ｎ、振幅変換器１０４−１〜１０４−Ｎ、アンテナ１０５−１〜１０５−Ｎ、位相・振幅制御部１０６に加えて、結合器１０７−１〜１０７−Ｎ、分配部１１３を備え、実施例１１と同様に、既知信号生成部１１２および伝搬チャネル情報結合部１１０を基地局１００Ｌに配置した構成である。
【００９５】
アンテナ指向性制御部１０１Ｌ−１，１０１Ｌ−２の分配部１１３は、それぞれ既知信号生成部１１２から入力する既知信号をアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎから送信する。このとき、アンテナ指向性制御部１０１Ｌ−１，１０１Ｌ−２の位相・振幅制御部１０６は、基地局１００Ｌの制御により、各アンテナの指向性パタンを逐次変更しており、各指向性パタンに応じた既知信号が端末局に受信され、端末局で伝搬チャネル情報が推定される。
【００９６】
基地局１００Ｌの伝搬チャネル情報結合部１１０は、端末局から通知された基準となる一方のアンテナ指向性制御部１０１Ｌ−１のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報と、他方のアンテナ指向性制御部１０１Ｌ−２のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を結合し、他方のアンテナ指向性制御部１０１Ｌ−２の各アンテナの伝搬チャネル情報Ｈ２を算出する。同様に、端末局から通知された基準となる他方のアンテナ指向性制御部１０１Ｌ−２のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報と、一方のアンテナ指向性制御部１０１Ｌ−１のアンテナ１０５−１〜１０５−Ｎの伝搬チャネル情報を結合し、一方のアンテナ指向性制御部１０１Ｌ−１の各アンテナの伝搬チャネル情報Ｈ１を算出する。
【符号の説明】
【００９７】
１００  基地局
１０１  アンテナ指向性制御部
１０２  合成・分配器
１０３  位相変換器
１０４  振幅変換器
１０５  アンテナ
１０６  位相・振幅制御部
１０７  結合器
１０８  スイッチ
１０９  伝搬チャネル情報推定部
１１０  伝搬チャネル情報結合部
１１１  合成部
１１２  既知信号生成部
１１３  分配部
２００  端末局
２０１  アンテナ
【図１】
0006367174.tif 000006
【図２】
0006367174.tif 000007
【図３】
0006367174.tif 000008
【図４】
0006367174.tif 000009
【図５】
0006367174.tif 000010
【図６】
0006367174.tif 000011
【図７】
0006367174.tif 000012
【図８】
0006367174.tif 000013
【図９】
0006367174.tif 000014
【図１０】
0006367174.tif 000015
【図１１】
0006367174.tif 000016
【図１２】
0006367174.tif 000017
【図１３】
0006367174.tif 000018
【図１４】
0006367174.tif 000019
【図１５】
0006367174.tif 000020
【図１６】
0006367174.tif 000021
【図１７】
0006367174.tif 000022