CN107409001A - 无线通信控制方法以及无线通信系统 - Google Patents

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Abstract

对在NR条接收天线AR中接收到的接收信号矢量，接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路执行(NR/LR)次接收波束成型，从而生成具有NR个接收BF(波束成型)输出分量的接收BF输出矢量。运算处理单元对NR个接收BF输出分量的各个计算接收功率，按照接收功率从高到低的顺序选择LR个接收BF输出分量，决定包括与所选择的接收BF输出分量对应的LR个接收正交BF权重矢量的适合接收BF权重矩阵。

Description

无线通信控制方法以及无线通信系统
技术领域
本发明涉及无线通信控制方法以及无线通信系统。
背景技术
在无线通信的领域中，近年来，通过在发送机侧和接收机侧的双方使用多个天线来执行发送接收，从而实现信号传输的高速化以及高质量化的MIMO(多输入多输出(Multiple-Input and Multiple-Output))传输方式，正在被有效地利用。
此外，为了实现信号传输的进一步的高速化和降低干扰，正在研究在能够确保天线的小型化和宽带宽的高频带(例如，10GHz以上)中，使用了大量的天线元件(例如，100个单元以上)的大规模MIMO(Massive-MIMO)传输方式(例如，专利文献1)。
在大规模MIMO中，与以往的MIMO相比，能够实现使用了大量的天线元件的高级的波束成型(Beam Forming，BF)。波束成型是通过控制多个天线元件而控制波束(与发送天线对应的发送波束、与接收天线对应的接收波束)的指向性或形状的技术。在MIMO中，由于能够对各天线元件进行相位以及振幅的控制，所以所使用的天线元件的数目越多则波束控制的自由度越高。
另外，对传输信号实施的波束成型在数学上能够表现为波束成型权重矩阵(以下，有时称为BF权重矩阵)对于表示传输信号的矢量的乘法运算。BF权重矩阵能够表现为将多个波束成型权重矢量(以下，有时称为BF权重矢量)作为分量而包括的矩阵。BF权重矩阵表现为包括多个波束成型权重矢量(以下，有时称为BF权重矢量)作为分量的矩阵。以下，有时将BF权重矩阵和BF权重矢量统称为“BF权重”。
作为波束成型的一个方式，例示固定波束成型。在固定波束成型中，从事先准备的多个波束成型权重的候选中选择应使用的波束成型权重(固定波束)。在固定波束成型中，控制固定波束的波束成型和实现多个流间复用的补偿的编码(发送侧的预编码以及接收侧的后编码)单独执行。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-232741号公报
发明内容
发明要解决的课题
为了适当地执行MIMO传输，认为适当地执行波束成型、即决定适合的BF权重是重要的。为了决定BF权重，设想执行大量的运算处理，例如，使用成为候选的全部BF权重的每个而循环地执行信道估计，比较信道估计结果而选择最佳的BF权重。
但是，若对全部组合模式执行运算，则运算处理的负荷变得过大。尤其，由于在大规模MIMO传输方式中会采用大量的天线元件，所以以上的处理负荷增大的问题进一步变得显著。
考虑到以上的情况，本发明的目的在于降低运算量的同时决定适合的BF权重，实现适当的MIMO传输。
用于解决课题的手段
本发明的无线通信控制方法用于具有发送机和接收机的无线通信系统，所述发送机具有：预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF(波束成型)权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，所述接收机具有：NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，所述无线通信控制方法具有以下操作：对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路执行(NR/LR)次接收波束成型，从而生成具有NR个接收BF输出分量的接收BF输出矢量；对NR个所述接收BF输出分量的各个，计算接收功率；以及按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF输出分量，决定包括与所选择的该接收BF输出分量对应的LR个接收正交BF权重矢量的适合接收BF权重矩阵。
本发明的其他的无线通信控制方法用于具有发送机和接收机的无线通信系统，所述发送机具有：预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，所述接收机具有：NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，所述无线通信控制方法具有以下操作：对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路执行(NR/LR)次接收波束成型，从而生成具有NR个接收BF输出分量的接收BF输出矢量；对所述接收BF输出矢量分别乘以与NR条所述接收天线对应的NR个分离运算符，从而取得所述接收信号矢量；使用所述接收信号矢量而估计信道矩阵；使用所估计的所述信道矩阵，对多个接收BF权重矢量的候选的各个计算接收功率；按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF权重矢量的候选，决定包括所选择的LR个所述接收BF权重矢量的候选的适合接收BF权重矩阵。
本发明的其他的无线通信控制方法用于具有发送机和接收机的无线通信系统，所述发送机具有：预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，所述接收机具有：NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，所述无线通信控制方法具有以下操作：对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路的各个执行(NR/LR)次选择所述接收信号矢量的元素的一个而取得的旁路接收操作，从而取得所述接收信号矢量；使用所述接收信号矢量而估计信道矩阵；使用所估计的所述信道矩阵，对多个接收BF权重矢量的候选的各个计算接收功率；按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF权重矢量的候选，决定包括所选择的LR个所述接收BF权重矢量的候选的适合接收BF权重矩阵。
本发明的无线通信系统具有发送机和接收机，所述发送机具有：预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF(波束成型)权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，所述接收机具有：NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，所述接收波束成型单元对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路执行(NR/LR)次接收波束成型，从而生成具有NR个接收BF输出分量的接收BF输出矢量，所述接收机还具有运算处理单元，该运算处理单元对NR个所述接收BF输出分量的各个计算接收功率，按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF输出分量，决定包括与所选择的该接收BF输出分量对应的LR个接收正交BF权重矢量的适合接收BF权重矩阵。
本发明的其他的无线通信系统具有发送机和接收机，所述发送机具有：预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，所述接收机具有：NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，所述接收波束成型单元对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路执行(NR/LR)次接收波束成型，从而生成具有NR个接收BF输出分量的接收BF输出矢量，所述接收机还具有运算处理单元，该运算处理单元进行以下操作：对所述接收BF输出矢量分别乘以与NR条所述接收天线对应的NR个分离运算符，从而取得所述接收信号矢量；使用所述接收信号矢量而估计信道矩阵；使用所估计的所述信道矩阵，对多个接收BF权重矢量的候选的各个计算接收功率；以及按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF权重矢量的候选，决定包括所选择的LR个所述接收BF权重矢量的候选的适合接收BF权重矩阵。
本发明的其他的无线通信系统具有发送机和接收机，所述发送机具有：预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，所述接收机具有：NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路的各个对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量执行(NR/LR)次选择所述接收信号矢量的元素的一个而取得的旁路接收操作，从而取得所述接收信号矢量，所述接收机还具有运算处理单元，该运算处理单元进行以下操作：使用所述接收信号矢量而估计信道矩阵；使用所估计的所述信道矩阵，对多个接收BF权重矢量的候选的各个计算接收功率；以及按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF权重矢量的候选，决定包括所选择的LR个所述接收BF权重矢量的候选的适合接收BF权重矩阵。
发明效果
根据本发明，阶段性地决定权重矩阵。因此，与试行全部权重矩阵的组合而决定的结构相比，抑制了成为运算对象的组合数。作为结果，降低了权重矩阵决定所需的运算量，且决定了适合的BF权重矩阵。
附图说明
图1是第一实施方式的大规模MIMO传输方式的概要说明图。
图2是第一实施方式的无线通信系统的概略结构图。
图3是表示第一实施方式的大规模MIMO传输的功能性结构的图。
图4是表示第一实施方式的发送机的电路结构的例的图。
图5是表示第一实施方式的接收机的电路结构的例的图。
图6是第一实施方式的BF权重决定的概述图。
图7是第一实施方式的小型基站的功能框图。
图8是第一实施方式的用户装置的功能框图。
图9是表示第一实施方式的接收波束成型单元的详细结构的图。
图10是表示第一实施方式的权重矩阵决定的操作流程的一部分。
图11是表示第一实施方式的权重矩阵决定的操作流程的一部分。
图12是表示第二实施方式的权重矩阵决定的操作流程的一部分。
图13是表示变形例2的接收波束成型电路的详细结构的图。
具体实施方式
1.第一实施方式
1(1).大规模MIMO传输
说明本发明的第一实施方式的大规模MIMO传输方式。在基站使用多个发送天线AT而执行无线通信的大规模MIMO传输方式中，实现了基于复用的高的无线通信速度(数据速率)。此外，由于进行波束成型时的天线控制的自由度提高，所以实现了比以往更高级的波束成型。因此，实现了干扰量的降低或无线资源的有效利用。另外，虽然适应于大规模MIMO的基站具有的发送天线AT的数目并不限定于如下情况，但优选为32条以上、64条以上、96条以上、100条以上、128条以上、192条以上、200条以上、256条以上、500条以上、512条以上、1000条以上或者1024条以上。
在大规模MIMO传输方式中，优选使用高频带(例如，10GHz以上的频带)。在高频带中，与低频带相比，容易确保宽的带宽(例如，200MHz以上)的无线资源。此外，由于天线元件的大小与信号的波长成比例，所以在使用无线信号的波长相对短的高频带的情况下，能够将天线进一步小型化。另一方面，由于频率越高则传播损耗增大，所以即使假设从基站以相同的发送功率发送了无线信号，在使用了高频带的情况下，与使用低频带的情况相比，其结果为移动台中的接收信号强度降低。
但是，如以上所示的、使用高频带而引起的接收信号强度的降低能够通过波束成型增益来补偿。图1是示意性地表示与频率相应的波束(无线信号)的到达范围的图。由于现有的基站(宏基站MeNB)使用低频带而进行无线通信，所以即使使用宽度宽的发射图案(pattern)的波束，波束也会到达至较远。另一方面，由于与本实施方式的大规模MIMO传输方式对应的基站(小型基站MMNB)使用高频带而进行无线通信，所以在使用宽度宽的发射图案的波束的情况下，与宏基站MeNB相比，波束到达的距离更短。但是，在通过波束成型而缩窄波束的发射图案的宽度的情况下，即使是使用高频带的小型基站MMNB，也能够使波束到达至较远。
图2是第一实施方式的无线通信系统1的概略结构图。无线通信系统1具备宏基站MeNB、小型基站MMNB、中央控制台MME以及用户装置UE。小型基站MMNB是支持大规模MIMO传输方式的基站。
宏基站MeNB在其周围形成宏小区Cm，小型基站MMNB在其周围形成大规模MIMO小区(MM小区)Cmm。由于与宏基站MeNB使用的频带(例如，2GHz带)相比，小型基站MMNB使用的频带(例如，10GHz带)的频率更高且传播损耗也更大，所以MM小区Cmm的小区尺寸比宏小区Cm的小区尺寸更小。因此，小型基站MMNB和用户装置UE通过视线(line-of-sight)而被连接的可能性高。
如图2所示，MM小区Cmm能够与宏小区Cm等能够通过其他的无线接入技术(RadioAccess Technology,RAT)进行无线通信的区域重叠(Overlap)。作为结果，对位于重叠的区域的用户装置UE，支持基于多个无线接入技术的同时连接(多重连接(MultipleConnectivity))。进一步，对正在与支持大规模MIMO传输方式的小型基站MMNB进行通信的用户装置UE，还能够从支持不同的无线接入技术的宏基站MeNB发送控制信号。另外，作为其他的无线接入技术，例示了公共或者局域的无线LAN。
如前述那样，在使用高频带的大规模MIMO传输中，优选传播损耗根据通过波束成型实现的增益而被补偿。此外，为了实现进一步的高速无线通信，优选多个数据流(datastream)在空间上进行复用后被传输。如以上所示的复用传输中，进一步优选除了基于波束成型的波束本身的控制之外，还实现基于预编码的流间复用的补偿。
更具体而言，如图3中概略地所示，优选发送机(例如，小型基站MMNB)的预编码器以及发送波束成型器分别执行预编码以及发送波束成型，接收机(例如，用户装置UE)的接收波束成型器以及后编码器分别执行接收波束成型以及后编码。
在数学上，预编码处理是对表示M条(M为2以上的整数，例如M＝16)流的M行1列的信号矢量
【数1】
s
乘以LT行M列(LT为发送波束数)的预编码矩阵
【数2】
P
的处理。发送波束成型处理是对实施了预编码的信号乘以NT行LT列(NT为发送天线数，例如NT＝256)的发送BF(波束成型)权重矩阵
【数3】
WT
的处理。在发送波束成型后，对从发送天线AT发送的信号乘以与空间的传播对应的NR行NT列(NR为接收天线数，例如NR＝16)的信道特性矩阵
【数4】
Hc
。接收波束成型处理是对在接收天线AR中接收到的信号乘以LR行NR列(LR为接收波束数)的接收BF权重矩阵
【数5】
WR
的处理。后编码处理是对实施了接收波束成型的信号乘以M行LR列的后编码矩阵
【数6】
B
的处理。以上，后编码后的M行1列的信号矢量
【数7】
t
由以下的算式表现。
【数8】
t＝BWRHWTPs+z...(1)
另外，作为在以上的算式(1)中加上的另一项的
【数9】
z
为M行1列的噪声矢量。
在本实施方式中，作为大规模MIMO传输的更优选的方式，作为预编码而采用数字预编码，作为发送以及接收波束成型而采用模拟固定波束成型，作为后编码而采用数字后编码。在图4以及图5中非限定地示出具体的电路结构的例。图4表示发送机侧的等效电路，图5表示接收机侧的等效电路。
如图4所示，在发送机侧，对M条流通过具有多个乘法器MP以及加法器AD的数字信号处理电路DCT而数字地实施预编码(矩阵运算)之后，通过处理电路PCT执行傅里叶逆变换、保护间隔的插入、DA转换以及上变频而生成高频发送信号。高频发送信号通过具有多个可变移相器PS以及振幅调整器AA中的任一方或双方以及加法器AD的模拟信号处理电路ACT而在相位以及振幅中被赋予了变化之后(即，在模拟地实施了发送波束成型之后)，从NT条发送天线AT发送。
如图5所示，在接收机侧，对在NR条接收天线AR中接收到的高频接收信号，通过具有多个可变移相器PS、振幅调整器AA以及加法器AD的模拟信号处理电路ACR而在相位以及振幅中赋予变化(即，模拟地实施接收波束成型)。并且，对接收波束成型后的信号，在通过处理电路PCR而执行下变频、AD转换以及傅里叶变换、通过数字信号处理电路DCR而数字地实施了后编码(矩阵运算)的结果，生成(再现)M条流。
另外，模拟信号处理电路AC(ACT，ACR)也可以除了如以上那样通过可变移相器PS以及振幅调整器AA而实现多个波束候选(BF权重候选)中的任一个之外，还具备相当于多个波束候选的多个处理电路，由控制开关选择其中一个处理电路。
以上的结构尤其适合发送天线数NT相对于应传输的流数M而言非常多(即，M＜＜NT)的大规模MIMO传输方式。一般来说，在发送流数M＜发送天线数NT的情况下，在无线信号的发送之前，需要将M个流分量变换为NT个发送天线分量的NT行M列的矩阵运算。在本实施方式中，如前述那样，在数学上，通过基于LT行M列的预编码矩阵
【数10】
P
以及NT行LT列的发送BF权重矩阵
【数11】
WT
的矩阵运算，M个流分量变换为NT个发送天线分量。
在以上的结构中，在发送侧，只有预编码由数字信号处理电路DCT执行。因此，与对预编码和发送波束成型的双方进行数字处理的结构相比，在能够削减数字信号处理电路DCT的电路规模以及运算量的基础上，还能够削减DA转换器(处理电路PCT)的信道数。因此，能够一并实现结构的简化和多个发送天线AT的使用。关于接收侧(后编码以及接收波束成型)，也是同样的。
1(2).权重矩阵的决定
在大规模MIMO传输的信号处理中，使用上述的多个权重矩阵
【数12】
(P,WT，WR，B)
。大规模MIMO传输中的信道容量C使用这些权重矩阵通过以下的公式(2)来计算。
【数13】
另外，在公式(2)(被变形的香农(Shannon)的式)中，
【数14】
I
是单位矩阵，γ是接收SNR(信噪比(Signal-to-Noise Ratio))。此外，
【数15】
(·)H
表示共轭转置矩阵。
通过从多个候选中选择适当的权重矩阵，能够使信道容量C增大(优选，最大化)。在现有技术的一例中，针对多个权重矩阵，通过对逐个选择了候选权重矩阵的全部组合进行尝试，从而决定最佳的权重矩阵的组合。
更具体而言，流数为M，预编码矩阵
【数16】
P
的候选数为NP，发送BF权重矩阵(发送波束图案)
【数17】
WT
的候选数为NWT，接收BF权重矩阵(接收波束图案)
【数18】
WR
的候选数为NWR，后编码矩阵
【数19】
B
的候选数为NB的情况下，需要NP·(NWT)M·(NWR)M·NB次的运算。在大规模MIMO传输方式中，由于与现有的MIMO传输方式相比，天线条数更多，所以候选波束图案的数目也更多。因此，若采用以上的组合决定方式，则产生运算量等比级数地增大，处理负荷增大的问题。
此外，在采用模拟波束成型的结构中，由于不能观测信道矩阵
【数20】
Hc
其本身，所以需要实际进行无线信号的发送接收而测量传输特性。
因此，在本实施方式中，代替将权重矩阵的组合全部试行，先决定适合发送BF权重矩阵
【数21】
WT，opt
以及适合接收BF权重矩阵
【数22】
WR,opt
，使用所决定的以上的BF权重矩阵，决定适合预编码矩阵
【数23】
Popt
以及适合后编码矩阵
【数24】
Bopt
。(以下，有时将发送BF权重矩阵、接收BF权重矩阵、预编码矩阵以及后编码矩阵统称为“权重矩阵”)。通过如以上那样阶段性地决定权重矩阵，减少成为运算对象的组合数，从而能够削减运算量。
在大规模MIMO传输方式中，与接收机(用户装置UE)的天线数相比，发送机(小型基站MMNB)的天线数更多，所以能够获得更大的发送波束成型增益。因此，在本实施方式中，先决定发送BF权重，之后决定接收BF权重。
图6是本实施方式的BF权重决定的概述图。在第一阶段中，通过重复小型基站MMNB中的发送BF权重(发送波束)的候选的切换，从被试行的发送BF权重中，选择用户装置UE中的接收功率最高的发送BF权重。用户装置UE生成多个正交波束(接收正交BF权重)而执行接收操作。
在第二阶段中，在用户装置UE中按每多个正交波束(接收正交BF权重)测量接收功率，选择实现较高的接收功率的规定个的接收BF权重。在第二阶段中，基于在第一阶段中所选择的适合发送BF权重，小型基站MMNB执行发送波束成型。
以下，参照图7至图12具体说明本实施方式的BF权重决定的细节。
图7是表示第一实施方式的小型基站MMNB(发送机)的主要的结构元素的功能框图。小型基站MMNB具备数据信号生成单元10、参考信号生成单元20、基带处理单元30、DA转换单元40、RF处理单元50、反馈单元60、预编码控制单元70、发送BF权重控制单元80和存储单元90。基带处理单元30具备预编码单元32，RF处理单元50具备上变频单元52和发送波束成型单元54。NT条发送天线AT连接到发送波束成型单元54。
数据信号生成单元10生成在对于用户装置UE的发送信号中应包含的数据信号。数据信号生成单元10能够作为多个序列的流而生成数据信号。在本实施方式中，设想数据信号生成单元10生成M(M为2以上的整数)条流的数据信号。
参考信号生成单元20生成在对于用户装置UE的发送信号中应包含的参考信号。参考信号是在例如用户装置UE中的信道估计、用户装置UE和小型基站MMNB的初始同步、用户装置UE中的小型基站MMNB的识别中使用的信号。参考信号生成单元20也能够生成多个序列(M条流)的参考信号。所生成的数据信号以及参考信号作为基带信号而输入到基带处理单元30。
基带处理单元30是对被输入的基带信号(数据信号、参考信号)进行处理的元素。基带处理单元30具备对M条流使用预编码矩阵
【数25】
P
实施数字预编码(矩阵运算)的预编码单元32。
在通常的无线发送中，将数据信号和参考信号进行了组合的信号在预编码单元32中进行预编码，并从基带处理单元30输出。另一方面，在本实施方式的BF权重决定中，没有被预编码的参考信号从基带处理单元30输出。
DA转换单元40将从基带处理单元30输出的数字信号转换为模拟信号，并输出到RF处理单元50。
RF处理单元50是对被输入的模拟信号进行处理后从发送天线AT发送的元素。RF处理单元50具备将被输入的模拟信号频率变换为无线频率(Radio Frequency)的RF信号的上变频单元52以及对频率变换后的信号基于发送BF权重矩阵
【数26】
WT
实施模拟发送波束成型的发送波束成型单元54。从发送波束成型单元54输出的高频信号从NT条发送天线AT发送。以上的模拟发送波束成型是使用可变移相器PS以及振幅调整器AA对M条模拟信号赋予与发送BF权重矩阵的乘法相当的相位以及振幅的变化的处理。换言之，在以上的模拟发送波束成型中，多个发送天线AT间(从多个发送天线AT发送的信号间)的相位以及振幅以使其相当于发送BF权重矩阵的乘法的方式，模拟地发生变化。
反馈单元60是与用户装置UE进行与控制有关的通信的元素，尤其，将来自用户装置UE的反馈信息提供给预编码控制单元70以及发送BF权重控制单元80。预编码控制单元70进行在预编码单元32中使用的预编码矩阵的控制。发送BF权重控制单元80进行在发送波束成型单元54中使用的BF权重的控制。存储单元90存储与无线通信的控制有关的信息(例如，预编码矩阵、发送BF权重矩阵)。
在小型基站MMNB中包含的元素中，执行数字的处理的元素(例如，数据信号生成单元10、参考信号生成单元20、基带处理单元30、反馈单元60、预编码控制单元70、发送BF权重控制单元80)是由未图示的CPU(中央处理单元(Central Processing Unit))为执行在存储单元90中存储的计算机程序且根据该计算机程序发挥作用而实现的功能块。
图8是表示第一实施方式的用户装置UE(接收机)的主要的结构元素的功能框图。用户装置UE具备RF处理单元110、AD转换单元120、基带处理单元130、信号分析单元140、运算处理单元150、接收BF权重控制单元160、后编码控制单元170、反馈单元180和存储单元190。RF处理单元110具备接收波束成型单元112和下变频单元114，基带处理单元130具备后编码单元132。NR条接收天线AR连接到接收波束成型单元112。
从作为发送机的小型基站MMNB发送且在空间进行了传播的无线信号由NR条接收天线AR所接收并输入到RF处理单元110。
RF处理单元110是对多个接收天线AR接收到的信号进行处理的元素。RF处理单元110具备对接收到的信号基于接收BF权重矩阵
【数27】
WR
实施模拟接收波束成型的接收波束成型单元112以及将被输入的信号频率变换为基带信号后输出的下变频单元114。如图9所示，接收波束成型单元112具有LR个接收波束成型电路RBC。NR条接收天线AR进行分支而连接到各个接收波束成型电路RBC。因此，在NR条接收天线AR中接收到的无线信号被输入到各个接收波束成型电路RBC，被实施接收波束成型。1个接收波束成型电路RBC对应于接收BF权重矩阵
【数28】
WR
的1个分量(1个接收BF权重矢量)。
以上的模拟接收波束成型是使用可变移相器PS以及振幅调整器AA对NR条模拟信号赋予与接收BF权重矩阵的乘法相当的相位以及振幅的变化的处理。换言之，在以上的模拟接收波束成型中，多个接收天线AR间(在多个接收天线AR间接收到的信号间)的相位以及振幅以使其相当于接收BF权重矩阵的乘法的方式模拟地发生变化。
AD转换单元120将从RF处理单元110输出的模拟信号转换为数字信号，并输出到基带处理单元130。
基带处理单元130是对被输入的基带信号进行处理而恢复M条流的元素。基带处理单元130具备对从AD转换单元120输出的信号使用后编码权重矩阵
【数29】
B
实施数字后编码(矩阵运算)的后编码单元132。通过以上的后编码，再现M条流。被再现的M条流输入到信号分析单元140后进行分析。
运算处理单元150对从AD转换单元120输出的数字信号执行接收功率的计算、发送接收特性的估计等运算处理。接收BF权重控制单元160进行在接收波束成型单元112中使用的BF权重的控制。后编码控制单元170进行在后编码单元132中使用的后编码矩阵的控制。反馈单元180是与小型基站MMNB进行有关控制的通信的元素，尤其，将来自运算处理单元150以及接收BF权重控制单元160的反馈信息发送给小型基站MMNB。存储单元190存储与无线通信的控制有关的信息(例如，后编码矩阵、接收BF权重矩阵)。
在用户装置UE中包含的元素中，执行数字的处理的元素(例如，基带处理单元130、信号分析单元140、运算处理单元150、接收BF权重控制单元160、后编码控制单元170、反馈单元180)是由未图示的CPU执行在存储单元190中存储的计算机程序且根据该计算机程序发挥作用而实现的功能块。
1(4).权重矩阵的决定
图10以及图11是表示本实施方式的权重矩阵决定的操作流程。概略而言，根据本实施方式的权重矩阵决定执行第一阶段(适合发送BF权重矢量的决定，步骤S100～S160)和第二阶段(适合接收BF权重矢量的决定，步骤S200～S230)的结果，决定适合的(即，在被试行的范围中最佳的)发送BF权重矩阵
【数30】
以及接收BF权重矩阵
【数31】
1(4)－1.适合发送BF权重矩阵的决定
以下，详细说明BF权重的决定。若BF权重的决定开始，则小型基站MMNB的发送BF权重控制单元80从在存储单元90中存储的多个(X个)发送BF权重矢量的候选中选择候选发送BF权重矢量
【数32】
wT，can，l
(S100)。接着，发送BF权重控制单元80控制发送波束成型单元54，以使其对参考信号赋予(即，对参考信号实施模拟发送波束成型)与包括所选择的候选发送BF权重矢量在内的NT行M列的候选发送BF权重矩阵
【数33】
相当的相位以及振幅的变化，并从NT条发送天线AT发送(S110)。在此，
【数34】
是NT行1列的零矢量。如前述那样，在BF权重的决定中，对没有被预编码的参考信号实施发送波束成型后发送。以下，有时将在步骤S110中实施发送波束成型后发送的参考信号
【数35】
sRS1
称为第一参考信号RS1。
在NR条接收天线AR中接收到的与第一参考信号RS1对应的NR行1列的接收信号矢量
【数36】
被分支，并分别输入到接收波束成型单元112具有的LR个接收波束成型电路RBC。
用户装置UE的接收BF权重控制单元160对接收波束成型单元112(LR个接收波束成型电路RBC)进行控制，使得对接收信号矢量以时分方式实施接收波束成型。第l个(l＝1～LR)接收波束成型电路RBC基于以上的控制，使用接收正交BF权重矢量
【数37】
，对接收信号矢量执行接收波束成型。在以上的式中，
【数38】
An
表示振幅的调整量，
【数39】
表示相位的旋转量。即，第n个分量
【数40】
表示对于与NR条接收天线AR中的第n个接收天线AR对应的接收信号分量
【数41】
rRS1，n
的振幅调整量以及相位旋转量。在本实施方式中，在以上的式中，
【数42】
成立。
LR个接收波束成型电路RBC基于接收BF权重控制单元160的控制，将以上的接收波束成型操作以时分方式执行(NR/LR)次，从而生成NR行1列的接收BF输出矢量
【数43】
(S120)。即，LR个接收波束成型电路RBC以时分方式生成NR个正交接收波束，接收第一参考信号RS1。以下，将在接收BF输出矢量中包含的NR个行分量称为接收BF输出分量。如从以上的式所理解那样，对1个接收BF输出分量
【数44】
yRS1,n
对应1个接收正交BF权重矢量
【数45】
。另外，在以上的式中，对接收信号矢量所乘以的NR个接收正交BF权重矢量相互正交。
通过以时分方式接收第一参考信号RS1而从接收波束成型单元112输出的接收BF输出矢量
【数46】
yRS1
经由下变频单元114和AD转换单元120而被输入到运算处理单元150。运算处理单元150计算接收BF输出矢量的接收功率和
【数47】
(S130)。计算出的接收功率和PRS1经由反馈单元180从用户装置UE反馈到小型基站MMNB(S140)。
通过以上的步骤S100至S140，关于所选择的候选发送BF权重矢量
【数48】
wT，can，l
，计算出用户装置UE中的接收功率和PRS1。直到选择出全部发送BF权重矢量的候选为止，重复以上的步骤。即，若在步骤S150中，发送BF权重控制单元80判定为还没有选择出全部发送BF权重矢量的候选(S150；否)，则处理返回到步骤S100而选择新的候选发送BF权重矢量，对该候选发送BF权重矢量计算接收功率和PRS1。在存在X个发送BF权重矢量的候选的本例中，以上的步骤重复X次。
发送BF权重控制单元80按照用户装置UE中的接收功率和PRS1从高到低的顺序，选择LT个候选发送BF权重矢量
【数49】
，决定适合发送BF权重矩阵
【数50】
(S160)。
1(4)－2.适合接收BF权重矩阵的决定
操作流程接着图11。小型基站MMNB的发送BF权重控制单元80对发送波束成型单元54进行控制，使得使用在步骤S160中决定的适合发送BF权重矩阵
【数51】
WT,opt
对参考信号实施模拟发送波束成型，并从NT条发送天线AT发送(S200)。与前述同样地，对没有被预编码的参考信号实施发送波束成型后发送。以下，有时将在步骤S200中发送的参考信号
【数52】
sRS2
称为第二参考信号RS2。
在NR条接收天线AR中接收到的NR行1列的接收信号矢量
【数53】
被分支，并分别输入到接收波束成型单元112具有的LR个接收波束成型电路RBC。
与前述的步骤S120同样地，用户装置UE的接收BF权重控制单元160对接收波束成型单元112(LR个接收波束成型电路RBC)进行控制，使得对接收信号矢量以时分方式实施接收波束成型。第l个(l＝1～LR)接收波束成型电路RBC基于以上的控制，使用接收正交BF权重矢量
【数54】
对接收信号矢量执行接收波束成型。以上的式中的各值的说明与前述(项目1(4)－1)同样。
LR个接收波束成型电路RBC基于接收BF权重控制单元160的控制，将以上的接收波束成型操作以时分方式执行(NR/LR)次，从而生成NR行1列的接收BF输出矢量
【数55】
(S210)。即，LR个接收波束成型电路RBC以时分方式生成NR个正交接收波束，接收第二参考信号RS2。另外，与前述同样地，以上的NR个接收正交BF权重矢量相互正交。
通过以时分方式接收第二参考信号RS2而从接收波束成型单元112输出的接收BF输出矢量
【数56】
yRS2
经由下变频单元114和AD转换单元120输入到运算处理单元150。运算处理单元150关于在接收BF输出矢量
【数57】
yRS2
中包含的NR个接收BF输出分量，分别计算接收功率
【数58】
(S220)。
接着，运算处理单元150按照接收功率从高到低的顺序选择LR个接收BF输出分量，决定包括与所选择的接收BF权重输出分量对应的LR个接收正交BF权重矢量
【数59】
的适合接收BF权重矩阵
【数60】
(S230)。
另外，适合接收BF权重矩阵内的各分量被决定为不相互重复，即，满足以下的式(3)
【数61】
。换言之，适合接收BF权重矩阵包括分别独立的LR个接收正交BF权重矢量。
1(4)－3.适合预编码矩阵以及适合后编码矩阵的决定
基于如以上决定的适合发送BF权重矩阵
【数62】
WT,opt
和适合接收BF权重矩阵
【数63】
WR,opt
，决定适合预编码矩阵
【数64】
Popt
和适合后编码矩阵
【数65】
Bopt。
小型基站MMNB的发送BF权重控制单元80对发送波束成型单元54进行控制，使得基于适合发送BF权重矩阵对参考信号实施模拟发送波束成型后从NT条发送天线AT发送(S300)。以下，有时将在步骤S300中发送的参考信号
【数66】
sRS3
称为第三参考信号RS3。
用户装置UE的接收BF权重控制单元160对接收波束成型单元112进行控制，使得对在接收天线AR中接收到的第三参考信号RS3基于适合接收BF权重矩阵而实施模拟接收波束成型(S310)。
在接收波束成型单元112中接收到的第三参考信号RS3经由下变频单元114和AD转换单元120输入到运算处理单元150。运算处理单元150使用被输入的第三参考信号RS3，估计等效信道矩阵
【数67】
WR,optHcWT,opt
(S320)。
以上的等效信道矩阵是表示基于发送波束成型、空间传播(信道矩阵)、以及接收波束成型的信号的变化的特性矩阵。以上的等效信道矩阵的估计与一般的信道估计同样地执行。例如，能够采用使用了最小二乘法的等效信道矩阵的估计。估计出的等效信道矩阵经由反馈单元180从用户装置UE反馈给小型基站MMNB(S330)。
之后，使用估计出的等效信道矩阵，决定适合预编码矩阵以及适合后编码矩阵。适合预编码矩阵在小型基站MMNB中决定(S340)，适合后编码矩阵在用户装置UE中决定(S350)。更具体而言，如下所述。
等效信道矩阵如以下的式(4)那样进行奇异值分解。
【数68】
WR，optHcWT，opt＝VDUH...(4)
在以上的式(4)中，左奇异矩阵
【数69】
V
以及右奇异矩阵
【数70】
U
都是M行M列的单位(unitary)矩阵，奇异值矩阵
【数71】
D
是具有等效信道矩阵
【数72】
WR，optHcWT，opt
的奇异值作为对角分量的M行M列的对角矩阵。
因此，小型基站MMNB的发送BF权重控制单元80将适合预编码矩阵决定为
【数73】
Popt＝U
，用户装置UE的接收BF权重控制单元160将适合后编码矩阵决定为
【数74】
Bopt＝VH
。作为以上的决定的结果，在MIMO传输路径上形成固有模式信道，所以能够相互分离M条流。
除了以上所示的基于奇异值分解的权重矩阵之外，如以下说明那样，还能够基于MMSE(最小均方误差)准则而决定适合后编码权重矩阵。
与前述同样地，适合预编码权重矩阵通过奇异值分解而决定。根据MMSE准则，适合后编码权重矩阵如以下的式(5)那样表示。
【数75】
在式(5)中，γ是接收SNR，
【数76】
是等效信道矩阵
【数77】
WR,optHcWT,opt,
【数78】
I
是M行M列的单位矩阵。
如以上所述，在基于MMSE准则而决定适合后编码权重矩阵的情况下，通过使用接收SNR，能够降低等效信道矩阵的估计误差。因此，能够精度更好地决定适合后编码权重矩阵。
此外，除了如以上所述那样决定适合预编码矩阵以及适合后编码矩阵之外，也可以采用作为现有技术的、基于码本的预编码以及后编码。
1(5).本实施方式的效果
根据以上的本实施方式的结构，阶段性地决定权重矩阵。即，先决定适合发送BF权重和适合接收BF权重，基于这些而决定适合预编码权重和适合后编码权重。因此，与将权重矩阵(发送BF权重、接收BF权重、预编码权重以及后编码权重)的组合全部试行而决定的结构相比，成为运算对象的组合数受到抑制。作为结果，降低权重矩阵决定所需的运算量的同时，决定适合的权重矩阵。
此外，在本实施方式中，在决定适合发送BF权重的第一阶段中，也在用户装置UE中通过波束成型生成正交波束而接收参考信号。作为结果，与不生成正交波束的结构相比，能够得到接收波束成型增益，所以能够更高精度地选择适合发送BF权重。
2.第二实施方式
以下，说明本发明的第二实施方式。在以下例示的各实施方式中，关于作用、功能与第一实施方式同等的元素，沿用在以上的说明中参照的标号，适当地省略各个说明。
2(1).权重矩阵的决定
图10以及图12是表示本实施方式的权重矩阵决定的操作流程。在执行第一阶段(步骤S100～S160)和第二阶段(步骤S200～S272)的结果，决定适合的发送BF权重矩阵
【数79】
以及接收BF权重矩阵
【数80】
2(1)－1.适合发送BF权重矩阵的决定
适合发送BF权重矩阵与第一实施方式同样地决定(图10)。从步骤S100(候选发送BF权重矢量
【数81】
wT，can，l
的选择)到步骤S120(接收BF输出矢量的生成)为止执行，生成NR行1列的接收BF输出矢量
【数82】
通过以时分方式接收第一参考信号RS1而从接收波束成型单元112输出的接收BF输出矢量
【数83】
yRS1
输入到运算处理单元150。运算处理单元150计算接收BF输出矢量的接收功率和
【数84】
(S130)，并经由反馈单元180反馈给小型基站MMNB(S140)。以上的步骤S100至S140对全部的(X个)发送BF权重矢量的候选执行(S100～S150)。
小型基站MMNB的发送BF权重控制单元80按照用户装置UE中的接收功率和PRS1从大到小的顺序选择LT个候选发送BF权重矢量
【数85】
，决定适合发送BF权重矩阵
【数86】
(S160)。
2(1)－2.适合接收BF权重矩阵的决定
步骤S200(第二参考信号的发送)以及步骤S210(接收BF输出矢量的生成)与第一实施方式同样地执行，生成NR行1列的接收BF输出矢量
【数87】
而被输入到运算处理单元150。以上的接收BF输出矢量如下表示。
【数88】
在以上的式中，
【数89】
是包括在NR个接收正交BF权重矢量
【数90】
的各个中包含的、与第nR个(1≤nR≤NR)的接收天线AR对应的分量
【数91】
的NR行1列的纵矢量。
运算处理单元150对接收正交BF权重矢量
【数92】
从左乘以与第nR个接收天线AR对应的分离运算符
【数93】
(即，执行分离运算)，从而能够分离第nR个接收天线AR中的接收信号。分离运算由以下的式来表现。
【数94】
其中，
另外，以上的分离运算符设定为如以下。
【数95】
在此，
【数96】
(·)*
表示共轭矩阵。
更具体而言，例如，在
【数97】
时，如以下设定分离运算符。
【数98】
运算处理单元150通过对NR条接收天线AR的全部执行以上的分离运算，从而从NR行1列的接收BF输出矢量
【数99】
yRS2
取得NR行1列的接收信号矢量
【数100】
(S222)。
运算处理单元150使用所取得的接收信号矢量
【数101】
rRS2
，估计信道矩阵
【数102】
HcWT,opt
(S232)。
以上的信道矩阵是表示基于发送波束成型以及空间传播的信号的变化的特性矩阵。以上的信道矩阵的估计与一般的信道估计同样地执行。例如，能够采用使用了最小二乘法的信道矩阵的估计。
运算处理单元150从在存储单元190中存储的多个(Y个(Y≥M(流数)))接收BF权重矢量的候选中选择候选接收BF权重矢量
【数103】
wR，can，l
(S242)。任意的矢量能够作为接收BF权重矢量的候选而采用。例如，也可以是多个转向矢量作为接收BF权重矢量的候选而采用。
接着，运算处理单元150使用估计出的信道矩阵
【数104】
HcWT,opt
，计算所选择的候选接收BF权重矢量的接收功率F(弗罗贝尼乌斯范数)
【数105】
(S252)。
直到选择出全部的接收BF权重矢量的候选为止重复以上的步骤。即，在步骤S262中，运算处理单元150判定为还没有选择出全部的接收BF权重矢量的候选(S262：否)，则处理返回到步骤S242，选择新的候选接收BF权重矢量，计算接收功率F。在存在Y个接收BF权重矢量的候选的本例中，以上的步骤重复Y次。
运算处理单元150按照用户装置UE中的接收功率F从高到低的顺序选择LR个候选接收权重矢量
【数106】
，决定适合接收BF权重矩阵
【数107】
(S272)。
另外，适合接收BF权重矩阵内的各分量被决定为不相互重复，即，满足以下的式(6)
【数108】
2(1)－3.适合预编码矩阵以及适合后编码矩阵的决定
基于如以上那样决定的适合发送BF权重矩阵
【数109】
WT,opt
和适合接收BF权重矩阵
【数110】
WR,opt
，与第一实施方式同样地决定适合预编码矩阵
【数111】
Popt
和适合后编码矩阵
【数112】
Bopt
(S300～S350)。
2(2).本实施方式的效果
根据以上的本实施方式的结构，起到与第一实施方式同样的技术效果。进一步，由于能够任意地采用接收BF权重矢量的候选，所以能够更加灵活地设定适合接收BF权重矩阵。
3.变形例
以上的实施方式能够进行各种变形。以下，例示具体的变形方式。从以上的实施方式以及以下的例示任意地选择的2个以上的方式只要相互不矛盾则能够适当地进行合并。
3(1).变形例1
在以上的实施方式中，通过LR个接收波束成型电路RBC以时分方式执行(NR/LR)次接收波束成型，生成NR行1列的接收BF输出矢量(步骤S120，S210)。在本变形例中，在以上的各步骤中，按每次的时分处理，对LR个接收正交BF权重矢量分别加上K个相位偏移δ1，2，…，从而按每个相位偏移δ1，2，…取得成为接收BF输出矢量的元素的LR个接收BF输出分量。通过以上的时分处理重复(NR/LR)次，生成与相位偏移δ1，2，…的各个对应的K个NR行1列的接收BF输出矢量。
与相位偏移δk对应的接收正交BF权重矢量如以下的式表示。
【数113】
另外，相位偏移δ的个数K以及差分(δ(k+1)－δk)任意确定。
在步骤S130中，对K个接收BF输出矢量的各个计算接收功率和PRS1。并且，在步骤S140中，最高的接收功率和PRS1被反馈给小型基站MMNB。
在步骤S220中，对在K个接收BF输出矢量的各个中包含的NR个(即，合计(K×NR)个)接收BF输出分量，分别计算接收功率。并且，在步骤S230中，按照接收功率从高到低的顺序选择LR个接收BF输出分量，如前所述，决定适合接收BF权重矩阵。
根据以上的本变形例的结构，由于对LR个接收正交BF权重(正交接收波束)加上相位偏移δ而进行扫描，所以能够检测出接收功率较高的方向(波束角度)。
3(2).变形例2
在第二实施方式中，通过运算处理单元150执行分离运算，从而从NR行1列的接收BF输出矢量
【数114】
yRS1，yRS2
取得NR行1列的接收信号矢量
【数115】
。代替以上的结构，接收波束成型电路RBC也可以将来自接收天线AR的输入作为旁路而取得接收信号矢量。具体而言如下所述。
图13是表示本变形例的接收波束成型电路RBC的详细结构的图。在本变形例中，在接收波束成型单元112中包含的各接收波束成型电路RBC具有基于接收BF权重控制单元160的控制而选择来自接收天线AR的NR条输入中的一个(即，NR行1列的接收信号矢量的元素中的一个)的旁路电路。
在接收波束成型单元112中包含的LR个接收波束成型电路RBC执行取得与LR条接收天线AR对应的接收信号矢量的元素的旁路接收操作。通过以上的旁路接收操作以时分方式执行(NR/LR)次，直接(即，不执行分离运算而)取得包括与NR条接收天线AR对应的接收信号矢量的元素的NR行1列的接收信号矢量
【数116】
。以上的本变形例的接收操作代替第二实施方式的步骤S210～S222而被执行。其他的操作与第二实施方式同样地执行。
3(3).变形例3
小型基站MMNB的发送波束成型单元54可以是使用全部NT条发送天线AT而生成1个发送波束的全阵列型结构，也可以使用成为块化的(NT/LT)条发送天线AT而生成1个发送波束的子阵列型结构。同样地，用户装置UE的接收波束成型单元112可以是使用全部NR条接收天线AR而生成1个接收波束的全阵列型结构，也可以是使用成为块化的(NR/LR)条发送天线AR而生成1个接收波束的子阵列型结构。
通过采用子阵列型结构，能够减小模拟电路(可变移相器PS、加法器AD等)的规模。作为结果，降低了模拟电路的损耗，且降低了装置的制造成本。
3(4).变形例4
在以上的实施方式中，能够通过任意的路径而执行小型基站MMNB和用户装置UE的控制信息(反馈信息等)的通信。例如，在小型基站MMNB和用户装置UE之间建立了无线链路的情况下，也可以通过直接发送接收无线信号而交换控制信息。此外，在没有建立以上的无线链路的情况下，小型基站MMNB和用户装置UE也可以经由宏基站MeNB而发送接收控制信息。
3(5).变形例5
能够将以上的实施方式中的结构应用于多用户环境。在本变形例中，为了实现多用户间的复用，适合通过进行基于块对角化的预编码而抑制用户间的干扰。
3(6).变形例6
在以上的实施方式中，能够应用自适应地控制发送流数的秩自适应。例如，在小型基站MMNB和用户装置UE之间能够传输最大M条流的情况下，通过对M条流全部决定适合发送BF权重矩阵以及适合接收BF权重矩阵，能够决定使信道容量C最大化的发送流数。
3(7).变形例7
在以上的实施方式中，例示了小型基站MMNB作为发送机，例示了用户装置UE作为接收机。但是，在前述的权重矩阵决定中，也可以是用户装置UE作为发送侧的装置发挥作用，小型基站MMNB作为接收侧的装置来发挥作用。即，关于上行链路传输，也能够应用前述的权重矩阵决定。
3(8).变形例8
在以上的实施方式中，对下行链路传输决定适合BF权重矩阵。在对无线通信系统1采用时分双工(Time Division Duplex，TDD)的情况下，由于在上行链路和下行链路中使用共同的频率，所以还能够将对下行链路传输所决定的适合BF权重矩阵使用于上行链路传输。另一方面，在对无线通信系统1采用频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)的情况下，在对下行链路传输决定了适合BF权重矩阵之后，对上行链路传输也与前述的实施方式同样地决定适合BF权重矩阵。优选进行波束成型增益，并从发送侧的天线数较多一方(即，下行链路传输)决定适合BF权重矩阵。
3(9).变形例9
在以上的实施方式中，在发送侧(小型基站MMNB)中决定适合发送BF权重(矢量、矩阵)，在接收侧(用户装置UE)中决定适合接收BF权重(矢量、矩阵)。但是，能够在无线通信系统1内的任意的部位执行权重决定。例如，可以在发送侧决定适合接收BF权重，也可以在接收侧决定适合发送BF权重。
此外，在以上的实施方式中，发送侧(小型基站MMNB)决定适合预编码矩阵，接收侧(用户装置UE)决定适合后编码矩阵。但是，也可以在发送侧或者接收侧中的任一个中，决定适合预编码矩阵以及适合后编码矩阵。
3(10).变形例10
接收波束成型电路RBC的个数LR优选为接收天线AR的条数NR的约数。若时分处理的次数(NR/LR)不能整除的情况下，将时分处理执行将NR/LR的小数点以下舍入后的次数即可。
3(11).变形例11
用户装置UE是能够与网络内的基站(宏基站MeNB、小型基站MMNB)进行无线通信的任意的装置。用户装置UE例如可以是功能手机或者智能手机等便携电话终端，也可以是平板终端，也可以是台式个人计算机，也可以是笔记本式个人计算机，也可以是UMPC(超便携移动个人计算机(Ultra-Mobile Personal Computer))，也可以是便携用游戏机，也可以是其他的无线终端。
3(12).变形例12
在无线通信系统1内的各元素(用户装置UE以及小型基站MMNB)中CPU执行的各功能代替CPU而可以由硬件执行，例如也可以在FPGA(现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array))、DSP(数字信号处理器(Digital Signal Processor))等可编程逻辑设备中执行。
标号说明
1……无线通信系统、10……数据信号生成单元、20……参考信号生成单元、30……基带处理单元、32……预编码单元、40……DA转换单元、50……RF处理单元、52……上变频单元、54……发送波束成型单元、60……反馈单元、70……预编码控制单元、80……发送BF权重控制单元、90……存储单元、110……RF处理单元、112……接收波束成型单元、114……下变频单元、120……AD转换单元、130……基带处理单元、132……后编码单元、140……信号分析单元、150……运算处理单元、160……接收BF权重控制单元、170……后编码控制单元、180……反馈单元、190……存储单元、AA……振幅调整器、AC(ACR，ACT)……模拟信号处理电路、AD……加法器、AR……接收天线、AT……发送天线、C……信道容量、Cm……宏小区、Cmm……大规模MIMO小区、DCR……数字信号处理电路、DCT……数字信号处理电路、MME……中央控制台、MMNB……小型基站、MP……乘法器、MeNB……宏基站、PCR……处理电路、PCT……处理电路、PRS1……接收功率、PS……可变移相器、RBC……接收波束成型电路、UE……用户装置。

Claims (8)

1.一种无线通信控制方法，用于具有发送机和接收机的无线通信系统，
所述发送机具有：
预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；
发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF(波束成型)权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及
NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，
所述接收机具有：
NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；
接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及
后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，
所述无线通信控制方法具有以下操作：
对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路执行(NR/LR)次接收波束成型，从而生成具有NR个接收BF输出分量的接收BF输出矢量；
对NR个所述接收BF输出分量的各个，计算接收功率；以及
按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF输出分量，决定包括与所选择的该接收BF输出分量对应的LR个接收正交BF权重矢量的适合接收BF权重矩阵。
2.一种无线通信控制方法，用于具有发送机和接收机的无线通信系统，
所述发送机具有：
预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；
发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及
NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，
所述接收机具有：
NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；
接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及
后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，
所述无线通信控制方法具有以下操作：
对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路执行(NR/LR)次接收波束成型，从而生成具有NR个接收BF输出分量的接收BF输出矢量；
对所述接收BF输出矢量分别乘以与NR条所述接收天线对应的NR个分离运算符，从而取得所述接收信号矢量；
使用所述接收信号矢量而估计信道矩阵；
使用所估计的所述信道矩阵，对多个接收BF权重矢量的候选的各个计算接收功率；
按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF权重矢量的候选，决定包括所选择的LR个所述接收BF权重矢量的候选的适合接收BF权重矩阵。
3.一种无线通信控制方法，用于具有发送机和接收机的无线通信系统，
所述发送机具有：
预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；
发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及
NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，
所述接收机具有：
NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；
接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及
后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，
所述无线通信控制方法具有以下操作：
对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路的各个执行(NR/LR)次选择所述接收信号矢量的元素的一个而取得的旁路接收操作，从而取得所述接收信号矢量；
使用所述接收信号矢量而估计信道矩阵；
使用所估计的所述信道矩阵，对多个接收BF权重矢量的候选的各个计算接收功率；
按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF权重矢量的候选，决定包括所选择的LR个所述接收BF权重矢量的候选的适合接收BF权重矩阵。
4.如权利要求1至3的任一项所述的无线通信控制方法，
在决定所述适合接收BF权重矩阵之前，所述无线通信控制方法还具有以下操作：
从多个发送BF权重矢量的候选中选择候选发送BF权重矢量；
从NT条所述发送天线发送基于包括所选择的所述候选发送BF权重矢量的候选发送BF权重矩阵而实施了模拟发送波束成型的参考信号；
对与在NR条所述接收天线中接收到的所述参考信号对应的接收信号矢量，LR个所述接收波束成型电路执行(NR/LR)次接收波束成型，从而生成具有NR个接收BF输出分量的接收BF输出矢量；
计算所述接收BF输出矢量的接收功率和；
通过对多个所述发送BF权重矢量的候选执行所述选择、所述发送、所述生成以及所述计算，从而取得多个接收功率和；以及
按照接收功率和从高到低的顺序，选择LT个所述发送BF权重矢量的候选，决定包括所选择的LT个所述发送BF权重矢量的候选的适合发送BF权重矩阵。
5.如权利要求4所述的无线通信控制方法，还具有以下操作：
从所述发送机发送基于所述适合发送BF权重矩阵而实施了模拟发送波束成型的参考信号；
估计表示对在所述接收机中接收到的所述参考信号基于所述适合接收BF权重矩阵而实施了模拟接收波束成型的结果的等效信道矩阵；以及
基于所估计的所述等效信道矩阵，决定适合预编码矩阵以及适合后编码矩阵。
6.一种无线通信系统，具有发送机和接收机，
所述发送机具有：
预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；
发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF(波束成型)权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及
NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，
所述接收机具有：
NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；
接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及
后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，
所述接收波束成型单元对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路执行(NR/LR)次接收波束成型，从而生成具有NR个接收BF输出分量的接收BF输出矢量，
所述接收机还具有运算处理单元，该运算处理单元对NR个所述接收BF输出分量的各个计算接收功率，按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF输出分量，决定包括与所选择的该接收BF输出分量对应的LR个接收正交BF权重矢量的适合接收BF权重矩阵。
7.一种无线通信系统，具有发送机和接收机，
所述发送机具有：
预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；
发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及
NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，
所述接收机具有：
NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；
接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及
后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，
所述接收波束成型单元对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量，所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路执行(NR/LR)次接收波束成型，从而生成具有NR个接收BF输出分量的接收BF输出矢量，
所述接收机还具有运算处理单元，该运算处理单元进行以下操作：
对所述接收BF输出矢量分别乘以与NR条所述接收天线对应的NR个分离运算符，从而取得所述接收信号矢量；
使用所述接收信号矢量而估计信道矩阵；
使用所估计的所述信道矩阵，对多个接收BF权重矢量的候选的各个计算接收功率；以及
按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF权重矢量的候选，决定包括所选择的LR个所述接收BF权重矢量的候选的适合接收BF权重矩阵。
8.一种无线通信系统，具有发送机和接收机，
所述发送机具有：
预编码单元，使用预编码矩阵实施预编码；
发送波束成型单元，对实施了所述预编码之后的信号，实施用于赋予相当于发送BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的发送波束成型；以及
NT条发送天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，
所述接收机具有：
NR条接收天线，接收从所述发送机发送且在空间进行了传播的信号；
接收波束成型单元，对多个所述接收天线接收到的所述信号，实施用于赋予相当于接收BF权重矩阵的相位以及振幅的变化的接收波束成型；以及
后编码单元，对实施了所述模拟接收波束成型之后的信号，使用后编码矩阵实施后编码，
所述接收波束成型单元具有的LR个接收波束成型电路的各个对在NR条所述接收天线中接收到的接收信号矢量执行(NR/LR)次选择所述接收信号矢量的元素的一个而取得的旁路接收操作，从而取得所述接收信号矢量，
所述接收机还具有运算处理单元，该运算处理单元进行以下操作：
使用所述接收信号矢量而估计信道矩阵；
使用所估计的所述信道矩阵，对多个接收BF权重矢量的候选的各个计算接收功率；以及
按照接收功率从高到低的顺序选择LR个所述接收BF权重矢量的候选，决定包括所选择的LR个所述接收BF权重矢量的候选的适合接收BF权重矩阵。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111245479A (zh) * 2018-11-28 2020-06-05 三星电子株式会社 被配置为执行波束扫描操作的无线通信设备及其操作方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6666331B2 (ja) * 2015-03-26 2020-03-13 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線通信制御方法および無線通信システム
EP3411958B1 (en) * 2016-02-04 2019-10-23 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) A method for adapting a beam shape of a beam
US11160102B2 (en) * 2016-03-25 2021-10-26 Apple Inc. Full duplex support in fifth generation (5G) systems
WO2018128944A2 (en) * 2017-01-05 2018-07-12 Intel IP Corporation Measurement of beam refinement signal
JP6441970B2 (ja) * 2017-01-11 2018-12-19 株式会社Ｎｔｔドコモ ユーザ端末及び無線通信方法
JP7109883B2 (ja) * 2017-02-24 2022-08-01 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線基地局及び無線通信方法
WO2018173891A1 (ja) 2017-03-22 2018-09-27 日本電気株式会社 第１の通信装置、第２の通信装置、方法、プログラム、記録媒体及びシステム
CN109510791A (zh) * 2017-09-15 2019-03-22 华为技术有限公司 传输方法和传输装置
US10469109B2 (en) * 2017-09-19 2019-11-05 Qualcomm Incorporated Predistortion for transmitter with array
EP3687081A1 (en) * 2017-09-30 2020-07-29 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. Data transmission method and apparatus
JP6723482B2 (ja) * 2017-12-07 2020-07-15 三菱電機株式会社 無線装置および無線通信制御方法
US10644771B2 (en) * 2018-06-08 2020-05-05 University Of South Florida Using artificial signals to maximize capacity and secrecy of multiple-input multiple-output (MIMO) communication
US10516452B1 (en) * 2018-06-08 2019-12-24 University Of South Florida Using artificial signals to maximize capacity and secrecy of multiple-input multiple-output (MIMO) communication
US10892814B2 (en) * 2018-12-07 2021-01-12 Charter Communications Operating, Llc Performing receive beamforming in a fifth generation millimeter wave system
US10979117B2 (en) * 2018-12-15 2021-04-13 MMRFIC Technology Pvt. Ltd. Method, system and apparatus for beam forming in a radio frequency transceiver with reduced complexity
US11456760B1 (en) * 2021-03-05 2022-09-27 Motorola Solutions, Inc. Linearizing narrowband carriers with low resolution predistorters
JP2023037446A (ja) * 2021-09-03 2023-03-15 日本電気株式会社 無線受信装置及びその方法
US11342973B1 (en) * 2021-10-19 2022-05-24 King Faisal University System and method for maintaining link communications in millimeter wave cellular networks

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102077672A (zh) * 2008-05-02 2011-05-25 株式会社Ntt都科摩 基站装置、用户装置以及通信控制方法
CN102714579A (zh) * 2009-09-30 2012-10-03 交互数字专利控股公司 用于上行链路中多天线传输的方法和设备
JP2013232741A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Ntt Docomo Inc 無線通信方法、無線基地局及び無線通信システム
US20130343303A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Communication method and apparatus using beamforming in a wireless communication system
WO2014178687A1 (en) * 2013-05-02 2014-11-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Precoder selection method and apparatus for performing hybrid beamforming in wireless communication system

Family Cites Families (104)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5555534A (en) * 1994-08-05 1996-09-10 Acuson Corporation Method and apparatus for doppler receive beamformer system
US5909460A (en) * 1995-12-07 1999-06-01 Ericsson, Inc. Efficient apparatus for simultaneous modulation and digital beamforming for an antenna array
US6980614B2 (en) * 2002-01-14 2005-12-27 Raytheon Company System and method for subband beamforming using adaptive weight normalization
US7327800B2 (en) * 2002-05-24 2008-02-05 Vecima Networks Inc. System and method for data detection in wireless communication systems
DE10223564A1 (de) * 2002-05-27 2003-12-11 Siemens Ag Verfahren zur Übertragung von Informationen in einem Funkkommunikationssystem mit Sendestation und Empfangsstationen mit jeweils einer Antenne mit mehreren Antennenelementen und Funkkommunikationssystem
US8208364B2 (en) * 2002-10-25 2012-06-26 Qualcomm Incorporated MIMO system with multiple spatial multiplexing modes
US7184492B2 (en) * 2003-02-10 2007-02-27 Ericsson Inc. Using antenna arrays in multipath environment
US20040192218A1 (en) * 2003-03-31 2004-09-30 Oprea Alexandru M. System and method for channel data transmission in wireless communication systems
US7327795B2 (en) * 2003-03-31 2008-02-05 Vecima Networks Inc. System and method for wireless communication systems
US8032107B1 (en) * 2003-06-26 2011-10-04 Cypress Semiconductor Corporation Power management by constant awake correlator
EP1511210B1 (en) * 2003-08-28 2011-11-09 Motorola Solutions, Inc. OFDM channel estimation and tracking for multiple transmit antennas
US7336746B2 (en) * 2004-12-09 2008-02-26 Qualcomm Incorporated Data transmission with spatial spreading in a MIMO communication system
KR100713336B1 (ko) * 2004-03-08 2007-05-04 삼성전자주식회사 이동통신시스템에서의 신호 검출 순서 결정방법
KR100621432B1 (ko) * 2004-04-21 2006-09-08 삼성전자주식회사 복수의 송신 안테나들을 사용하는 다중셀 직교 주파수분할 다중 방식 통신시스템에서 채널 추정 장치 및 방법
JP4604798B2 (ja) * 2004-05-10 2011-01-05 ソニー株式会社 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム
US8111789B2 (en) * 2004-10-06 2012-02-07 Broadcom Corporation Method and system for channel estimation in a single channel MIMO system with multiple RF chains for WCDMA/HSDPA
US8098776B2 (en) * 2004-10-06 2012-01-17 Broadcom Corporation Method and system for pre-equalization in a single weight spatial multiplexing MIMO system
US8023554B2 (en) * 2004-10-06 2011-09-20 Broadcom Corporation Method and system for single antenna receiver system for WCDMA
JP4765322B2 (ja) * 2005-01-21 2011-09-07 ソニー株式会社 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム
US8077669B2 (en) * 2005-02-07 2011-12-13 Broadcom Corporation Method and system for adaptive modulations and signal field for closed loop multiple input multiple output (MIMO) wireless local area network (WLAN) system
US7924943B2 (en) * 2005-02-07 2011-04-12 Broadcom Corporation Method and system for optional closed loop mechanism with adaptive modulations for multiple input multiple output (MIMO) wireless local area network (WLAN) system
JP4604800B2 (ja) * 2005-04-01 2011-01-05 ソニー株式会社 無線通信装置及び無線通信方法
US8737494B2 (en) * 2006-01-09 2014-05-27 Broadcom Corporation Method and system for quantization for a general beamforming matrix in feedback information
KR100790968B1 (ko) * 2005-08-10 2008-01-02 삼성전자주식회사 차동신호 전송을 위한 입, 출력 드라이버회로 및 이를구비한 차동신호 전송 장치 및 전송방법
US8233552B2 (en) * 2005-11-07 2012-07-31 Broadcom Corporation Method and system for utilizing givens rotation expressions for asymmetric beamforming matrices in explicit feedback information
FR2899042B1 (fr) * 2006-03-21 2008-05-02 Commissariat Energie Atomique Procede de codage spatio-temporel pour systeme de communication bi-antenne de type uwb impulsionnel
US8233556B2 (en) * 2006-07-19 2012-07-31 Texas Instruments Incorporated Reduced feedback transmit beamforming
US8000418B2 (en) * 2006-08-10 2011-08-16 Cisco Technology, Inc. Method and system for improving robustness of interference nulling for antenna arrays
FR2906658A1 (fr) * 2006-10-03 2008-04-04 Commissariat Energie Atomique Procede de codage spatio-temporel pour systeme de communication multi-antenne de type uwb impulsionnel.
FR2906659B1 (fr) * 2006-10-03 2008-12-19 Commissariat Energie Atomique Procede de codage spatio-temporel pour systeme de communication multi-antenne de type uwb impulsionnel.
KR101370916B1 (ko) * 2007-08-22 2014-03-10 엘지전자 주식회사 다수의 부 반송파를 이용하는 다중 안테나 시스템에서의,데이터 송수신 방법
US8457265B2 (en) * 2007-08-23 2013-06-04 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for generating coefficients in a multi-input-multi-output (MIMO) system
KR101399029B1 (ko) * 2007-09-12 2014-06-27 삼성전자주식회사 무선통신시스템에서 파일럿을 전송하기 위한 장치 및 방법
US8229017B1 (en) * 2007-12-13 2012-07-24 Marvell International Ltd. Transmit beamforming utilizing channel estimation matrix decomposition feedback in a wireless MIMO communication system
GB0804616D0 (en) * 2008-03-12 2008-04-16 Cambridge Silicon Radio Ltd Diversity reception
US8417191B2 (en) * 2008-03-17 2013-04-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for beamforming communication in high throughput wireless communication systems
WO2009128030A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. An improved dual carrier modulation precoding
KR101561704B1 (ko) * 2008-06-10 2015-10-20 한국전자통신연구원 다중 셀 협력 통신 시스템 및 단말 장치
KR101508704B1 (ko) * 2008-08-19 2015-04-03 한국과학기술원 다중안테나 시스템에서 송ㆍ수신 장치 및 방법
US8457240B2 (en) * 2008-08-25 2013-06-04 Daniel Lee Methods of selecting signal transmitting, receiving, and/or sensing devices with probabilistic evolutionary algorithms in information conveyance systems
US8798117B1 (en) * 2008-08-29 2014-08-05 Spidercloud Wireless Inc Rake receiver methods and apparatus
US8238488B1 (en) * 2008-09-02 2012-08-07 Marvell International Ltd. Multi-stream maximum-likelihood demodulation based on bitwise constellation partitioning
KR101501714B1 (ko) * 2008-10-14 2015-03-11 삼성전자주식회사 미모 무선 통신 시스템에서 오버헤드를 줄이기 위한 장치 및 방법
KR101139222B1 (ko) * 2008-12-22 2012-04-23 한국전자통신연구원 디지털 전치왜곡 신호를 생성하는 방법 및 장치
WO2010085854A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-05 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Hybrid adaptive antenna array
US8451932B2 (en) * 2009-02-23 2013-05-28 Texas Instruments Incorporated Precoding codebook design for single user MIMO
US8792573B2 (en) * 2009-06-29 2014-07-29 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for data transmission based on distributed discrete power control in cooperative multi-user multi-input multi-output system
US8391429B2 (en) * 2009-08-26 2013-03-05 Qualcomm Incorporated Methods for determining reconstruction weights in a MIMO system with successive interference cancellation
EP2474104B1 (en) * 2009-09-04 2015-02-11 Hitachi, Ltd. Tomlinson harashima precoding with additional receiver processing in a multi-user multiple-input multiple-output wireless transmission system
US8675794B1 (en) * 2009-10-13 2014-03-18 Marvell International Ltd. Efficient estimation of feedback for modulation and coding scheme (MCS) selection
US8917796B1 (en) * 2009-10-19 2014-12-23 Marvell International Ltd. Transmission-mode-aware rate matching in MIMO signal generation
EP2388931B1 (en) * 2010-05-21 2017-09-13 Imec Method and system for mixed analog/digital beamforming in wireless communication systems
US8989080B2 (en) * 2010-07-27 2015-03-24 Thomson Licensing Method and apparatus for cooperation in cognitive radio networks
US8537928B2 (en) * 2010-10-08 2013-09-17 Nec Laboratories America, Inc. Channel estimation methods and systems based on power measurement at receivers
US8351555B2 (en) * 2011-02-03 2013-01-08 Nokia Corporation Apparatus and method for SINR estimation HSDPA MIMO receiver
JP5720284B2 (ja) * 2011-02-10 2015-05-20 ソニー株式会社 端末装置、フィードバック制御方法、基地局、ペアリング制御方法、プログラム及び無線通信システム
JP2012178727A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Sharp Corp 受信装置、送信装置、受信方法、送信方法、プログラムおよび無線通信システム
US8948293B2 (en) * 2011-04-20 2015-02-03 Texas Instruments Incorporated Downlink multiple input multiple output enhancements for single-cell with remote radio heads
US9184815B2 (en) * 2011-04-28 2015-11-10 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems, methods, and media for selecting antennas and beamformers
US20120307926A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Industrial Technology Research Institute Beam-former searching method and central unit using the method
KR101764261B1 (ko) * 2011-07-15 2017-08-04 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 빔 고정 장치 및 방법
KR20130018079A (ko) * 2011-08-10 2013-02-20 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 빔 고정 장치 및 방법
KR20130017572A (ko) * 2011-08-11 2013-02-20 삼성전자주식회사 하이브리드 빔포밍 시스템에서 아날로그 빔 결정 방법 및 장치
KR101820731B1 (ko) * 2011-08-25 2018-01-22 삼성전자주식회사 다수의 직교 주파수 분할 다중 파라미터 셋을 지원하는 무선통신 시스템에서 통신 방법 및 장치
CN102983935B (zh) * 2011-09-07 2017-10-27 株式会社Ntt都科摩 基于干扰对齐的预编码、预解码方法及发射机和移动终端
KR101884332B1 (ko) * 2011-09-14 2018-08-01 삼성전자주식회사 무선통신 시스템에서 가상 셀 형성 방법 및 장치
FR2985134A1 (fr) * 2011-12-23 2013-06-28 France Telecom Procede d'emission d'au moins un signal multi-porteuse forme de symboles ofdm-oqam
GB2498937A (en) * 2012-01-31 2013-08-07 Texas Instruments Ltd A high data rate SerDes receiver arranged to receive input from a low data rate SerDes transmitter
US9401826B2 (en) * 2012-02-17 2016-07-26 Sony Corporation Signal processing unit employing a blind channel estimation algorithm and method of operating a receiver apparatus
US9048894B2 (en) * 2012-05-22 2015-06-02 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Method and apparatus of beam training for MIMO operation
US8767862B2 (en) * 2012-05-29 2014-07-01 Magnolia Broadband Inc. Beamformer phase optimization for a multi-layer MIMO system augmented by radio distribution network
US20140073337A1 (en) * 2012-09-11 2014-03-13 Electronics And Telecommunications Research Institute Communication device and communication method using millimeter-wave frequency band
WO2014045483A1 (ja) * 2012-09-18 2014-03-27 日本電気株式会社 受信品質測定装置及び受信品質測定方法
US9473229B2 (en) * 2012-10-05 2016-10-18 Samsung Electronics Co., Ltd. High-throughput beamforming MIMO receiver for millimeter wave communication and method
KR102050928B1 (ko) * 2012-10-16 2019-12-03 삼성전자주식회사 이동통신 시스템에서 사용자 단말 선택 방법 및 장치
CN103780331B (zh) * 2012-10-19 2017-08-18 电信科学技术研究院 传输编码指示信息和确定预编码矩阵的方法、系统及设备
CN103795489B (zh) * 2012-10-29 2017-05-24 电信科学技术研究院 传输编码指示信息和确定预编码矩阵的方法、系统及设备
KR102011995B1 (ko) * 2012-11-23 2019-08-19 삼성전자주식회사 빔포밍 기반 무선통신 시스템에서 송수신 빔 패턴 변경에 따른 빔 이득 보상 운용을 위한 방법 및 장치
EP3687089A1 (en) * 2012-11-28 2020-07-29 SONY Corporation Communication control device, communication control method, and terminal device
EP2930871B1 (en) * 2012-12-07 2018-03-07 Sun Patent Trust Signal generation method, transmission device, reception method, and reception device
KR102048880B1 (ko) * 2013-04-29 2019-11-26 삼성전자주식회사 다단 빔포밍 시스템을 위한 통신 방법 및 장치
JP6510496B2 (ja) * 2013-05-10 2019-05-08 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 無線通信システムにおける送受信ビームを選択するための装置及び方法
WO2014193475A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Intel IP Corporation Hybrid digital and analog beamforming for large antenna arrays
KR102065696B1 (ko) * 2013-08-01 2020-01-14 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 적응적 송신 전력 정규화를 위한 장치 및 방법
WO2015028089A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and apparatus for transmitting a signal with constant envelope
US9596120B2 (en) * 2013-09-26 2017-03-14 Nec Corporation Signal transmission apparatus, distortion compensation apparatus, and signal transmission method
WO2015064868A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Lg Electronics Inc. Pre-compensation of the phase shifting error
US9288007B2 (en) * 2013-11-15 2016-03-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Endpoint device antenna beam forming based jamming detection and mitigation
KR102189315B1 (ko) * 2013-12-04 2020-12-11 삼성전자주식회사 다중 입출력 시스템에서 상향링크 스케쥴링 방법 및 장치
KR102143466B1 (ko) * 2014-01-03 2020-08-12 삼성전자주식회사 송신 장치, 수신 장치 및 그 제어 방법
KR102195688B1 (ko) * 2014-02-20 2020-12-28 삼성전자 주식회사 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 피드백 정보 처리 방법 및 장치
WO2015125891A1 (ja) * 2014-02-21 2015-08-27 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線通信制御方法および無線通信システム
KR102130294B1 (ko) * 2014-04-02 2020-07-08 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 단일 스트림 다중 빔 송수신 방법 및 장치
JP6202509B2 (ja) * 2014-04-02 2017-09-27 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド ビームフォーミングを用いた通信方法及び装置
JP2015207816A (ja) * 2014-04-17 2015-11-19 富士通株式会社 受信装置、受信方法、及び、無線通信システム
WO2015190648A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 Lg Electronics Inc. Beam scanning method for hybrid beamforming in wireless communication system and apparatus therefor
CN107078781B (zh) * 2014-07-17 2021-02-09 Lg电子株式会社 在无线接入系统中支持多秩的混合波束成形方法及装置
US10312974B2 (en) * 2014-09-03 2019-06-04 Ntt Docomo, Inc. MIMO transmission scheme using multiple antennas in a radio communication station
US9647736B1 (en) * 2015-03-05 2017-05-09 Quantenna Communications, Inc. Compressed training for massive MU-MIMO in a wireless local area network
JP6735439B2 (ja) * 2015-03-05 2020-08-05 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線通信制御方法および無線通信システム
JP6666331B2 (ja) * 2015-03-26 2020-03-13 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線通信制御方法および無線通信システム
US9906285B2 (en) * 2015-05-26 2018-02-27 Maxlinear, Inc. Method and system for hybrid radio frequency digital beamforming
US10306597B2 (en) * 2015-07-21 2019-05-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for beam-level radio resource management and mobility in cellular network
US9876657B1 (en) * 2017-03-06 2018-01-23 Xilinx, Inc. System and method for downlink processing in communication systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102077672A (zh) * 2008-05-02 2011-05-25 株式会社Ntt都科摩 基站装置、用户装置以及通信控制方法
CN102714579A (zh) * 2009-09-30 2012-10-03 交互数字专利控股公司 用于上行链路中多天线传输的方法和设备
JP2013232741A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Ntt Docomo Inc 無線通信方法、無線基地局及び無線通信システム
US20130343303A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Communication method and apparatus using beamforming in a wireless communication system
WO2014178687A1 (en) * 2013-05-02 2014-11-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Precoder selection method and apparatus for performing hybrid beamforming in wireless communication system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111245479A (zh) * 2018-11-28 2020-06-05 三星电子株式会社 被配置为执行波束扫描操作的无线通信设备及其操作方法
CN111245479B (zh) * 2018-11-28 2024-01-23 三星电子株式会社 被配置为执行波束扫描操作的无线通信设备及其操作方法

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