CN105191170A - 通信系统、基站、移动台以及接收质量测定方法 - Google Patents

Abstract

在协作通信中应用波束成形的情况下能够测定最适合于选择候选小区的接收质量的通信系统。在通信系统(1)中，基站(N4)具有相互分开的多个天线，并且将能够相互分离的多个参照信号映射至多个天线进行发送，移动台(U1)使用接收到的多个参照信号，测定考虑了由基站(N4)使用多个天线而进行的波束成形的发送增益后的接收质量。

Description

通信系统、基站、移动台以及接收质量测定方法

技术领域

本发明涉及通信系统、基站、移动台以及接收质量测定方法。

背景技术

在3GPP(3rdGenerationPartnershipProject：第三代合作伙伴计划)的LTE-A(LongTermEvolution-Advanced：先进长期演进)中，作为用于改善位于小区端部的移动台的接收质量的办法，研究了基于多个小区的“协作通信”技术。协作通信是多个点(基站或天线)以协作方式与一个或多个移动台进行通信的技术。例如，在下行链路的协作通信中，从多个点向一个终端发送同一数据。通过该下行链路的协作通信，实现了空间分集效应带来的增益提高，所以，在位于小区端部的移动台中，接收质量得到改善。LTE-A中的协作通信被称为CoMP(CoordinatedMulti-Point：多点协作)通信。

这里，若将移动台周边的所有小区都作为协作通信的候选小区(下面有时简称为“候选小区”)，则在从候选小区中选择与协作通信有关的小区(即协作小区)时，移动台中的测定处理和从移动台发往基站的测定结果通知信息会增多。因此，预先选择少量小区作为候选小区。作为候选小区的选择方法，可使用各小区中向移动台发送的参照信号的接收功率(RSRP：ReferenceSignalReceivedPower、参照信号接收功率)。在LTE-ARel.11中，利用根据CRS(Cell-specificReferenceSignal：小区专用参照信号)测定的RSRP来选择出候选小区，从而构成候选小区组(CRM(CoMPResourceManagement：多点协作传输下的资源管理)组)。

另外，“小区”是根据一个基站的“通信区域”和“信道频率”来规定的。“通信区域”既可以是由基站发送的电波所到达的区域(下面有时称为“射程区域”)的整体，也可以是对射程区域进行分割而得到的分割区域(所谓的扇区)。并且，“信道频率”是基站在通信中使用的频率的一个单位，并且是根据中心频率和带宽来规定的。

并且，在LTE-ARel.12中，研究了在基站的发送中，进行对于水平方向的波束成形加入铅直方向的波束成形而得到的三维波束成形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-135051号公报

非专利文献

非专利文献1：DistributedRobustMulticellCoordinatedBeamformingWithImperfectCSI:AnADMMApproach；ChaoShen,Tsung-HuiChang,Member,IEEE,Kun-YuWang,ZhengdingQiu,andChong-YungChi,SeniorMember,IEEE；IEEETRANSACTIONSONSIGNALPROCESSING,VOL.60,NO.6,JUNE2012

非专利文献2：MIMOOFDMwithSTCodingandBeamformingAdaptedtoPartialCSI；PengfeiXia,ShengliZhou,andGeorgiosB.Giannakis1,Dept.ofElectricalandComputerEngr.,UniversityofMinnesota200UnionSt.SE,Minneapolis,MN55455；2003ConferenceonInformationSciencesandSystems,TheJohnsHopkinsUniversity,March12-14,2003

发明内容

发明要解决的课题

进行波束成形发送的基站使用多个天线形成发往移动台的发送波束。与此相对，当移动台使用从这些多个天线中的一个天线发送的一个参照信号测定RSRP时，与波束成形发送的数据信号的接收功率相比，该RSRP较低。这里，假定了在协作通信中应用波束成形的情况。该情况下，若使用从一个天线发送的一个参照信号的RSRP进行候选小区的选择，则会根据与实际的数据信号的发送时不同的接收功率进行候选小区的选择，所以，存在协作通信的增益降低的课题。采用三维波束成形时，与水平方向或铅直方向的任意一个方向的波束成形(即二维波束成形)相比，期望进一步提高增益，因此，该课题更加显著。

本发明所公开的技术就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种在协作通信中应用波束成形的情况下，能够测定最适合于选择候选小区的接收质量的通信系统、基站、移动台以及接收质量测定方法。

用于解决课题的手段

在公开的方式中，通信系统包括具有相互分开的多个天线的基站和移动台。所述基站将能够相互分离的多个参照信号映射到所述多个天线进行发送。所述移动台使用接收到的所述多个参照信号，测定考虑了所述基站使用所述多个天线进行的波束成形的发送增益后的接收质量。

发明效果

根据公开的方式，在协作通信中应用波束成形的情况下，能够测定最适合于选择候选小区的接收质量。

附图说明

图1是示出实施例1的通信系统的一例的图。

图2是示出实施例1的基站的一例的框图。

图3是示出实施例1的移动台的一例的框图。

图4是示出实施例1的参照信号的映射的一例的图。

图5是示出实施例2的参照信号的映射的一例的图。

图6是示出实施例2的天线配置的一例的图。

图7是示出实施例3的接收质量测定模式的一例的图。

图8是示出实施例3的移动台的一例的框图。

图9是示出实施例4的参照信号的映射的一例的图。

图10是示出基站的硬件结构例的图。

图11是示出移动台的硬件结构例的图。

具体实施方式

下面，根据附图对本申请公开的通信系统、基站、移动台和接收质量测定方法的实施例进行说明。另外，本申请公开的通信系统、基站、移动台和接收质量测定方法并不限于该实施例。并且，对各实施例中具有相同功能的结构标注相同标号并省略重复说明。并且，下面，作为一例，对通信系统为LTE系统和LTE-A系统的情况进行说明，但是不限于此。

[实施例1]

<通信系统的概要>

图1是示出实施例1的通信系统的一例的图。在图1中，通信系统1具有基站N1～N7和移动台U1。

基站N1是对小区C11～C13进行管理的基站。同样，基站N2～N7分别是对小区C21～C23、小区C31～C33、小区C41～C43、小区C51～C53、小区C61～C63、小区C71～C73进行管理的基站。

这里，移动台U1位于小区C41的小区端部，小区C41成为移动台U1的服务小区(登记有移动台U1的小区)。并且，在图1中，示出一并使用作为移动台U1的服务小区的小区C41以及小区C13和小区C23对移动台U1进行下行链路的协作通信的状况。由此，小区C13和小区C23成为协作小区。

并且，基站N1～N7利用有线通信路径而相互连接。基站N1～N7既可以经由上位站连接，并且，也可以不经由上位站而直接连接。例如，基站N1～N7使用X2接口而相互直接连接。

<基站的结构例>

图2是示出实施例1的基站的一例的框图。在图2中，基站100具有发送处理部101、预编码部102、映射部103、参照信号生成部104、无线发送部105-1～105-N、天线106-1～106-N。天线106-1～106-N相互分开配置。并且，基站100具有天线107、无线接收部108、接收处理部109、通信控制部110、网络IF(接口)111。基站100相当于图1的对服务小区C41进行管理的基站N4。

发送处理部101对用户数据和由通信控制部110输入的控制数据实施规定的发送处理即编码、调制等，从而形成基带信号，并将所形成的基带信号输出到预编码部102。

预编码部102对基带信号乘以预编码矢量，并将与预编码矢量相乘后的基带信号输出到映射部103。通过与预编码矢量的相乘，从而对基带信号实施波束成形发送的加权。由此，从天线106-1～106-N中的任意多个天线发送利用预编码矢量加权后的信号，从而实现波束成形发送。

参照信号生成部104生成相互正交的多个参照信号作为能够相互分离的多个参照信号，并将所生成的多个参照信号输出到映射部103。这些多个参照信号被分配给每个小区所固有的通信资源。

映射部103将与预编码矢量相乘后的基带信号映射到天线106-1～106-N中的用于波束成形发送的任意多个天线。即，映射部103将与预编码矢量相乘后的基带信号输出到无线发送部105-1～105-N中的与用于波束成形发送的天线对应的无线发送部。并且，映射部103将多个参照信号分别映射到天线106-1～106-N中的任意多个天线，而且向无线发送部105-1～105-N中的与已映射的天线对应的无线发送部输出参照信号。另外，用于波束成形发送的天线与用于参照信号的发送的天线既可以相同，也可以不同。

无线发送部105-1～105-N对从映射部103输入的基带信号和参照信号实施规定的无线发送处理即数模转换、上变频等而形成无线信号。无线发送部105-1～105-N经由天线106-1～106-N发送所形成的无线信号。

无线接收部108对经由天线107接收到的无线信号实施规定的无线接收处理即下变频、模数转换等而形成基带信号，并且将所形成的基带信号输出到接收处理部109。

接收处理部109对基带信号实施规定的接收处理即解调、解码等而取得接收数据，并将所取得的接收数据输出到通信控制部110和后级的功能部。在接收数据中包含有从后述移动台200通知的接收质量信息。

通信控制部110从接收数据中提取(取得)接收质量信息。在接收质量信息中包含有小区标识符，以示出该接收质量信息是哪个小区的接收质量信息。因此，通信控制部110根据提取(取得)出的接收质量信息来选择候选小区。例如，通信控制部110按照接收质量从高到低的顺序选择规定数量的小区作为候选小区。通信控制部110经由网络接口111向对候选小区进行管理的其他基站通知候选小区的选择结果、即候选小区的组。并且，通信控制部110将每个小区的参照信号分配给各小区固有的通信资源，并且向映射部103输出表示已将每个小区的参照信号分配给哪个通信资源的分配资源信息。映射部103根据分配资源信息将从参照信号生成部104输入的多个参照信号映射到通信资源。并且，通信控制部110将分配资源信息作为控制数据输出到发送处理部101，以便将分配资源信息通知给后述移动台200。例如，通信资源的1个单位由1个单位的时间和1个单位的频率来规定，且有时被称为RE(ResourceElement：资源要素)。

<移动台的结构例>

图3是示出实施例1的移动台的一例的框图。在图3中，移动台200具有天线201、无线接收部202、接收处理部203、参照信号取得部204、接收质量测定部205、发送处理部206、无线发送部207。移动台200相当于图1的移动台U1。

无线接收部202对经由天线201而接收到的无线信号实施规定的无线接收处理即下变频、模数转换等而形成基带信号，并且将所形成的基带信号输出到接收处理部203和参照信号取得部204。

接收处理部203对基带信号实施规定的接收处理即解调、解码等而取得接收数据，并且将所取得的接收数据输出到参照信号取得部204和后级的功能部。在接收数据中包含有从基站100通知的分配资源信息。

参照信号取得部204从接收数据中提取(取得)分配资源信息，根据提取(取得)出的分配资源信息而从基带信号中取得多个参照信号，并将所取得的多个参照信号输出到接收质量测定部205。如上所述，由于每个小区的参照信号被分配给每个小区所固有的通信资源，所以，参照信号取得部204能够根据分配资源信息，判断所取得的参照信号是哪个小区的参照信号。因此，参照信号取得部204对所取得的参照信号附加小区标识符并将其输出到接收质量测定部205。

接收质量测定部205使用从参照信号取得部204输入的多个参照信号，测定考虑了基站100进行的波束成形发送的增益后的接收质量。接收质量测定部205将包含测定结果和小区标识符的接收质量信息输出到发送处理部206，以便将接收质量信息通知给基站100。接收质量测定部205例如测定RSRP作为接收质量。

发送处理部206对用户数据和从接收质量测定部205输入的接收质量信息实施规定的发送处理即编码、调制等而形成基带信号，并将所形成的基带信号输出到无线发送部207。

无线发送部207对基带信号实施规定的无线发送处理即数模转换、上变频等而形成无线信号，并经由天线201发送所形成的无线信号。由此，接收质量信息被通知给基站100。

<参照信号的映射例和接收质量的测定例>

图4是示出实施例1的参照信号的映射的一例的图。在图4中，天线A1～A16相当于基站100的天线106-1～106-N，因此，这里N＝16。即，基站100例如具有铅直方向上4根、水平方向上4根的合计16根天线，从而能够对用户数据和控制数据进行三维波束成形发送。即，基站100能够在铅直方向和水平方向的双方改变波束方向。并且，参照信号生成部104生成相互正交的4个参照信号p1、p2、p3、p4。参照信号生成部104例如将各参照信号的正交形态设为p1＝(s、s、s、s)、p2＝(s、-s、s、-s)、p3＝(-s、-s、s、s)、p4＝(s、-s、-s、s)。映射部103例如将参照信号p1映射到天线A1，将参照信号p2映射到天线A13，将参照信号p3映射到天线A4，将参照信号p4映射到天线A16。

移动台200使用如图4所示地映射的参照信号p1～p4，如下所述测定接收质量。

首先，接收质量测定部205求出式(1)所示的信道估计矢量在式(1)中，表示基于参照信号p1的信道估计值，同样，表示分别基于参照信号p2～p4的信道估计值。即，分别对应于各自被映射了参照信号p1～p4的天线A1、A13、A4、A16。

【数学式1】

$\hat{H}=\left[\begin{array}{c}{\hat{h}}_1\\ {\hat{h}}_2\\ {\hat{h}}_3\\ {\hat{k}}_4\end{array}\right]$ 式(1)

接着，接收质量测定部205根据式(2)求出基站100侧的信道相关矩阵R。信道相关矩阵R相当于天线A1、A13、A4、A16之间的相关矩阵。在式(2)中，表示的厄米矩阵，“*”表示复共轭，“<>”表示一定时间内的时间平均。

【数学式2】

$R=<\hat{H}{\hat{H}}^H>=\left[\begin{array}{cccc}<{\left|{\hat{h}}_1\right|}^2>& <{\hat{h}}_1^{*}{\hat{h}}_2>& <{\hat{h}}_1^{*}{\hat{h}}_3>& <{\hat{h}}_1^{*}{\hat{h}}_4>\\ <{\hat{h}}_2^{*}{\hat{h}}_1>& <{\left|{\hat{h}}_2\right|}^2>& <{\hat{h}}_2^{*}{\hat{h}}_3>& <{\hat{h}}_2^{*}{\hat{h}}_4>\\ <{\hat{h}}_3^{*}{\hat{h}}_1>& <{\hat{h}}_3^{*}{\hat{h}}_2>& <{\left|{\hat{h}}_3\right|}^2>& <{\hat{h}}_3^{*}{\hat{h}}_4>\\ <{\hat{h}}_4^{*}{\hat{h}}_1>& <{\hat{h}}_4^{*}{\hat{h}}_2>& <{\hat{h}}_4^{*}{\hat{h}}_3>& <{\left|{\hat{h}}_4\right|}^2>\end{array}\right]$ 式(2)

接着，接收质量测定部205根据式(3)求出波束成形的权重矢量W。该权重矢量W的计算相当于对在基站100中使用的上述预编码矢量的估计。在式(3)中，“eig(R)”表示计算与矩阵R的最大固有值对应的固有矢量(即最大固有矢量)。即，根据式(3)，计算出与通过基站100进行三维波束成形而得到的最大增益对应的W。

【数学式3】

W＝eig(R)式(3)

然后，接收质量测定部205根据式(4)求出作为RSRP的P_BF。在式(4)中，W^H表示W的厄米矩阵。

【数学式4】

$\begin{array}{c}{P}_{BF}={\left|W^H\hat{H}\right|}^2\\ ={\hat{H}}^H{\mathrm{WW}}^H\hat{H}\end{array}$ 式(4)

如式(4)所示，P_BF的计算式中包含有WW^H。该W是波束成形的权重矢量W。由此，接收质量测定部205根据式(4)求出P_BF，从而能够测定考虑了基站100进行的三维波束成形发送的增益后的接收质量。

如上所述，在实施例1中，基站100将能够相互分离的多个参照信号映射到相互分开的多个天线并发送。移动台200使用接收到的多个参照信号，测定考虑了基站100进行的波束成形发送的增益后的接收质量并将其通知给基站100。由此，移动台200所测定的接收质量考虑到了波束成形发送的增益，所以，在协作通信中应用波束成形的情况下，能够测定最适合于选择候选小区的接收质量。并且，将考虑了波束成形发送的增益后的接收质量通知给基站100，所以，基站100能够根据与实际发送数据信号时相同的接收质量进行候选小区的选择，而不必对参照信号应用波束成形发送。由此，能够在基站100中选择最佳的候选小区，其结果，能够防止协作通信的增益降低。

并且，在实施例1中，基站100对在铅直方向和水平方向上相互分开的多个天线映射多个参照信号，移动台200测定考虑了三维波束成形发送的增益后的接收质量。由此，在协作通信中应用三维波束成形的情况下，能够测定最适合于选择候选小区的接收质量。

[实施例2]

<参照信号的映射例和接收质量的测定例>

图5是示出实施例2的参照信号的映射的一例的图。在图5中，天线A1～A16相当于基站100的天线106-1～106-N，因此，这里N＝16。即，基站100例如具有铅直方向上4根、水平方向上4根的合计16根天线。并且，这里，水平方向上的天线间隔被设定得较大，以使得在水平方向上配置的4根天线彼此互不相关。因此，针对用户数据和控制数据，能够在铅直方向上进行二维波束成形发送，并且，能够在水平方向上进行基于预编码的空间复用传输或分集传输。即，基站100仅能够在铅直方向上改变波束方向。并且，参照信号生成部104生成相互正交的2个参照信号p1、p2。参照信号生成部104例如将各参照信号的正交形态设为p1＝(s、s)、p2＝(s、-s)。映射部103例如将参照信号p1映射到天线A1，将参照信号p2映射到天线A4。

天线A1与天线A4采取图6所示的配置关系。图6是示出实施例2的天线配置的一例的图。即，天线A1与天线A4在铅直方向上分开距离d进行配置。由此，在相对于铅直上方向而倾斜角度θ后的方向上放射发送波束的情况下，可通过式(5)表示天线A1相对于天线A4的延迟时间t₂以及参照信号在天线A1与天线A4之间的相位差φ。在式(5)中，c是光速，f是频率。

【数学式5】

$\begin{array}{c}{t}_2=\frac{x}{c}=\frac{d\sin \mathrm{\&theta;}}{c}\\ \mathrm{\&phi;}=e^{j2{\mathrm{\&pi;ft}}_2}\\ =e^{j2\mathrm{\&pi;}f\frac{d\sin \mathrm{\&theta;}}{c}}\end{array}$ 式(5)

移动台200使用如图5所示被映射的参照信号p1、p2，如下所述测定接收质量。

由参照信号取得部204取得的参照信号r1、r2如式(6)那样表示。参照信号r1对应于参照信号p1，参照信号r2对应于参照信号p2。在式(6)中，h₁表示基于参照信号p1的信道估计值，h₂表示基于参照信号p2的信道估计值，n₁、n₂表示噪声。

【数学式6】

r₁＝h₁+n₁

$r_2=h_2+n_2\&cong;h_1{e}^{j\mathrm{\&phi;}}+n_2$ 式(6)

接收质量测定部205求出式(7)所示的r1与r2之间的平均复相关值。如式(7)所示，该平均复相关值可以近似地视为参照信号p1、p2间的相位差。即，根据式(7)可估计出参照信号p1、p2间的相位差。

【数学式7】

$\begin{array}{c}\frac{<r_1^{*}{r}_2>}{<\left|r_1\right|><\left|r_2\right|>}=\frac{<{\left(h_1+n_1\right)}^{*}\left(h_2+n_2\right)>}{<\left|r_1\right|><\left|r_2\right|>}\\ \&cong;\frac{<\left(h_1^{*}+n_1^{*}\right)\left(h_1{e}^{j\mathrm{\&phi;}}+n_2\right)>}{<\left|h_1\right|><\left|h_2\right|>}\\ \&cong;\frac{<{\left|h_1\right|}^2{e}^{j\mathrm{\&phi;}}>+<h_1^{*}{n}_2>+<n_1^{*}\left(h_1{e}^{j\mathrm{\&phi;}}\right)>+<n_1^{*}{n}_2>}{<\left|h_1\right|><\left|h_2\right|>}\\ \&cong;e^{j\mathrm{\&phi;}}\&equiv;e^{j\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&phi;}}}\end{array}$ 式(7)

然后，接收质量测定部205根据式(8)求出作为RSRP的P_BF。即，接收质量测定部205根据由参照信号取得部204取得的参照信号r1、r2以及r1与r2之间的平均复相关值来求出P_BF。

【数学式8】

$\begin{array}{c}{P}_{BF}=\left|\right|r_1+r_2{e}^{-j\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&phi;}}}|{|}^2\\ =\left|\right|\left(h_1+n_1\right)+\left(h_1{e}^{j\mathrm{\&phi;}}+n_2\right)e^{-j\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&phi;}}}|{|}^2\\ =\left|\right|2h_1+n_1+n_2{e}^{-j\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&phi;}}}|{|}^2\end{array}$ 式(8)

如式(8)所示，在P_BF的计算式中包含有参照信号p1、p2间的相位差。并且，该相位差相当于式(7)所示的平均复相关值。即，在式(8)中，互不相关的噪声彼此相加，从而噪声得以被抑制，并且，希望信号被同相相加。因此，接收质量测定部205根据式(8)求出P_BF，由此，能够测定考虑了基站100进行的铅直方向上的二维波束成形发送的增益后的接收质量。

如上所述，在实施例2中，基站100对在铅直方向上相互分开的多个天线映射多个参照信号，而移动台200测定考虑了铅直方向上的二维波束成形发送的增益后的接收质量。由此，在协作通信中应用铅直方向上的二维波束成形的情况下，能够测定最适合于选择候选小区的接收质量。

[实施例3]

<基站的结构例>

实施例3的基站的结构例与实施例1相同。但是，通信控制部110在实施例1的处理的基础上还进行以下处理。即，通信控制部110将指示每个小区的接收质量的测定方法的信息(下面有时称为“测定方法指示信息”)与分配资源信息一起作为控制数据输出到发送处理部101。

例如，作为针对基站100管理的小区和各候选小区的测定方法指示信息，通信控制部110按照每个小区选择图7所示的模式0、1、2中的任意一个模式。图7是示出实施例3的接收质量测定模式的一例的图。模式0是未进行波束成形发送时选择的模式，是指示如以往那样在不考虑波束成形的增益的情况下测定RSRP的模式。模式1是进行三维波束成形发送时选择的模式，是指示通过如实施例1中说明的最大固有矢量运算来测定RSRP的模式。模式2是进行铅直方向上的二维波束成形发送时选择的模式，是指示通过如实施例2中说明的平均复相关值运算测定RSRP的模式。即，基站100根据波束成形发送的类别来选择模式0～2中的任意一个模式。可根据各小区的发送天线结构来确定这些模式。

<移动台的结构例>

图8是示出实施例3的移动台的一例的框图。在图3中，移动台300具有接收质量测定部301。接收质量测定部301从接收数据中提取(取得)每个小区的测定方法指示信息，并根据提取(取得)出的测定方法指示信息来切换接收质量的测定方法。即，在测定方法指示信息为模式0的情况下，接收质量测定部301如以往那样在不考虑波束成形的增益的情况下测定RSRP。并且，在测定方法指示信息为模式1的情况下，接收质量测定部301通过如实施例1中说明的最大固有矢量运算来测定RSRP。并且，在测定方法指示信息为模式2的情况下，接收质量测定部301通过如实施例2中说明的平均复相关值运算来测定RSRP。即，在移动台300中，能够利用与基站100的波束成形发送的类别对应的最佳测定方法来测定接收质量。

如上所述，在实施例3中，基站100根据波束成形发送的类别，对移动台300指示接收质量的测定方法。移动台300根据由基站100指示的测定方法来测定接收质量。在基于平均复相关值运算的测定中，与基于最大固有矢量运算的测定相比，移动台300中的处理量较小。并且，在不考虑波束成形的增益的情况下的现有的RSRP的测定中，与基于平均复相关值运算的测定相比，移动台300中的处理量更小。由此，通过根据波束成形发送的类别来切换接收质量的测定方法，能够削减移动台300中的处理量和功耗。

[实施例4]

<参照信号的映射例和接收质量的测定例>

图9是示出实施例4的参照信号的映射的一例的图。图9所示的天线结构与图4(实施例1)相同。但是，在实施例4中，参照信号生成部104生成相互正交的2个参照信号p1、p2。例如，参照信号生成部104将各参照信号的正交形态设为p1＝(s、s)、p2＝(s、-s)。映射部103例如将参照信号p1映射到天线A13，将参照信号p2映射到天线A4。

移动台200使用如图9所示被映射的参照信号p1、p2，如下所述测定接收质量。

由参照信号取得部204取得的参照信号r1、r2如式(9)那样表示。参照信号r1对应于参照信号p1，参照信号r2对应于参照信号p2。在式(9)中，h_2,c表示基于参照信号p2的信道估计值中的与h₁相关的成分，h_2,u表示基于参照信号p2的信道估计值中的与h₁不相关的成分。

【数学式9】

r₁＝h₁+n₁

$\begin{array}{c}{r}_2=h_2+n_2\\ =\left(h_{2,c}+h_{2,u}\right)+n_2\\ \&cong;\left(h_1{e}^{j\mathrm{\&phi;}}+h_{2,u}\right)+n_2\end{array}$ 式(9)

接收质量测定部205求出式(10)所示的r1与r2之间的平均复相关值。如式(10)所示，该平均复相关值可以近似地视为参照信号p1、p2间的相位差。即，根据式(10)可估计出参照信号p1、p2间的相位差。

【数学式10】

$\begin{array}{c}\frac{<r_1^{*}{r}_2>}{<\left|r_1\right|><\left|r_2\right|>}=\frac{<{\left(h_1+n_1\right)}^{*}\left(h_2+n_2\right)>}{<\left|r_1\right|><\left|r_2\right|>}\\ \&cong;\frac{<\left(h_1^{*}+n_1^{*}\right)\left(\left(h_1{e}^{j\mathrm{\&phi;}}+h_{2,u}\right)+n_2\right)>}{<\left|h_1\right|><\left|h_2\right|>}\\ \&cong;\frac{<{\left|h_1\right|}^2{e}^{j\mathrm{\&phi;}}>+<h_1^{*}{h}_{2,u}>+<h_1^{*}{n}_2>+<n_1^{*}\left(h_1{e}^{j\mathrm{\&phi;}}\right)>+<n_1^{*}{h}_{2,u}>+<n_1^{*}{n}_2>}{<\left|h_1\right|><\left|h_2\right|>}\\ \&cong;e^{j\mathrm{\&phi;}}\&equiv;e^{j\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&phi;}}}\end{array}$ 式(10)

然后，与实施例2同样，接收质量测定部205根据式(8)求出作为RSRP的P_BF。

如上所述，在实施例4中，在基站100进行三维波束成形发送的情况下，也与实施例2同样，能够通过平均复相关值运算来测定RSRP。由此，在基站100进行三维波束成形发送的情况下，与实施例1(即通过最大固有矢量运算来测定RSRP)相比，能够削减与RSRP测定有关的处理量和功耗。

[其他实施例]

[1]基站100和移动台200、300在物理上并非必须如图示那样构成。即，各部的分散/统合的具体方式不限于图示，能够根据各种负载和使用状况等，将其全部或一部分按照任意的单位在功能或物理上进行分散/统合来构成。

进而，关于在基站100和移动台200、300中实现的各种处理功能，也可以在CPU(CentralProcessingUnit：中央处理单元)(或MPU(MicroProcessingUnit：微处理单元)、MCU(MicroControllerUnit：微控制器单元)等微型计算机)上执行其全部或任意一部分。并且，关于各种处理功能，也可以在由CPU(或MPU、MCU等微型计算机)解析执行的程序上或基于布线逻辑的硬件上执行其全部或任意一部分。

[2]基站100和移动台200、300例如可以通过如下的硬件结构来实现。

图10是示出基站的硬件结构例的图。如图10所示，基站10具有网络接口11、处理器12、存储器13、RF(RadioFrequency：射频)电路14、天线15-1～15-N。作为处理器12的一例，可举出CPU、DSP(DigitalSignalProcessor：数字信号处理器)、FPGA(FieldProgrammableGateArray：现场可编程门阵列)等。并且，作为存储器13的一例，可举出SDRAM(SynchronousDynamicRandomAccessMemory：同步动态随机存取存储器)等RAM(RandomAccessMemory：随机存取存储器)、ROM(ReadOnlyMemory：只读存储器)、闪存等。

而且，关于基站100中进行的各种处理功能，也可以通过由处理器12执行在非易失性存储介质等各种存储器中储存的程序来实现。即，也可以在存储器13中存储与由发送处理部101、预编码部102、映射部103、参照信号生成部104、接收处理部109、通信控制部110执行的各处理对应的程序，并通过处理器12执行各程序。并且，网络接口111可通过网络接口11来实现。并且，无线发送部105-1～105-N和无线接收部108可通过射频电路14来实现。天线106-1～106-N可通过天线15-1～15-N来实现。天线107可通过天线16来实现。

图11是示出移动台的硬件结构例的图。如图11所示，移动台20具有天线21、射频电路22、处理器23、存储器24。

作为处理器23的一例，可举出CPU、DSP、FPGA等。并且，作为存储器24的一例，可举出SDRAM等RAM、ROM、闪存等。

而且，关于在移动台200、300中实现的各种处理功能，也可以通过由处理器23执行在非易失性存储介质等各种存储器中储存的程序来实现。即，也可以在存储器24中存储与由接收处理部203、参照信号取得部204、接收质量测定部205、301、发送处理部206执行的各处理对应的程序，并通过处理器23执行各程序。并且，无线接收部202和无线发送部207可通过射频电路22来实现。并且，天线201可通过天线21来实现。

[3]在实施例1～4中，说明了各天线为物理天线的情况，但是，所公开的技术同样能够应用于天线端口这样的逻辑天线。

标号说明

1：通信系统；N1～N7、100：基站；101、206：发送处理部；102：预编码部；103：映射部；104：参照信号生成部；105-1～105-N、207：无线发送部；106-1～106-N、107、201：天线；108、202：无线接收部；109、203：接收处理部；110：通信控制部；111：网络IF；200、300：移动台；204：参照信号取得部；205：接收质量测定部。

Claims (8)

1.一种通信系统，其包括具有相互分开的多个天线的基站和移动台，其特征在于，

所述基站将能够相互分离的多个参照信号映射到所述多个天线进行发送，

所述移动台使用接收到的所述多个参照信号，测定考虑了所述基站使用所述多个天线进行的波束成形发送的增益后的接收质量并通知给所述基站。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述多个天线是在铅直方向和水平方向上相互分开的多个天线，

所述移动台测定考虑了波束方向能够在所述铅直方向和所述水平方向的双方变化的所述波束成形发送的增益后的所述接收质量。

3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述多个天线是在铅直方向上相互分开的多个天线，

所述移动台测定考虑了波束方向能够在所述铅直方向上变化的所述波束成形发送的增益后的所述接收质量。

4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述基站根据所述波束成形发送的类别，对所述移动台指示所述接收质量的测定方法。

5.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述基站根据从所述移动台通知的所述接收质量来选择协作通信的候选小区。

6.一种基站，其特征在于，该基站具有：

相互分开的多个天线；

映射部，其将能够相互分离的多个参照信号映射到所述多个天线；

发送部，其经由所述多个天线发送被映射的所述多个参照信号；

接收部，其从移动台接收接收质量的通知，所述接收质量是所述移动台使用所述多个参照信号测定的，并且考虑到了使用所述多个天线进行的波束成形发送的增益；以及

选择部，其根据从所述移动台通知的所述接收质量来选择协作候选小区。

7.一种移动台，其与具有相互分开的多个天线的基站进行通信，其特征在于，具有：

接收部，其接收被映射到所述多个天线的、能够相互分离的多个参照信号；

测定部，其使用接收到的所述多个参照信号，测定考虑了所述基站使用所述多个天线进行的波束成形发送的增益后的接收质量；以及

通知部，其将测定出的所述接收质量通知给所述基站。

8.一种接收质量测定方法，其中，

接收被映射到基站所具有的相互分开的多个天线且能够相互分离的多个参照信号，

使用接收到的所述多个参照信号，测定考虑了所述基站使用所述多个天线进行的波束成形发送的增益后的接收质量。