JP6542143B2

JP6542143B2 - 基地局

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Publication number: JP6542143B2
Application number: JP2016048751A
Authority: JP
Inventors: 辰徳小原; 聡須山; 達樹奥山; 奥村　幸彦; 幸彦奥村
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2036-03-11
Also published as: US10542485B2; EP3419187B1; EP3419187A4; JP2017163496A; WO2017154968A1; EP3419187A1; US20190075515A1

Description

本発明は、基地局に関する。

ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、システム容量の更なる大容量化、データ伝送速度の更なる高速化、無線区間における更なる低遅延化などを実現するために、５Ｇと呼ばれる無線通信方式の検討が進んでいる。５Ｇでは、１０Ｇｂｐｓ以上のスループットを実現しつつ無線区間の遅延を１ｍｓ以下にするという要求条件を満たすために、様々な要素技術の検討が行われている。

５Ｇでは、ＬＴＥよりも更に高周波数帯を使用することが想定されている。ここで、高周波数帯では伝搬ロスが増大することから、それを補うために、ビーム幅の狭いビームフォーミングを行うＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）を適用することが検討されている。ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯは、基地局側に多数（例：１００素子）のアンテナ素子を設置する大規模ＭＩＭＯであり、狭い領域に電界の強さを集中させることができるため、ユーザ間の干渉を小さくすることができる。

図１（ａ）は、ＬＴＥ等の従来の基地局が行うビームフォーミングの例を示しており、図１（ｂ）は、ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯを用いる基地局が行うビームフォーミングの例を示している。図１（ｂ）に示すように、ビーム幅の狭いビームフォーミングにより、遠方まで無線信号を送信することができるようになる。また、ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯでは、基地局と移動局との間で複数のビームを高度に制御しながら空間多重を行うことで、高速通信を実現することができる。図２は、基地局及び移動局の両方でビームフォーミングを行いつつ２つのビームを空間多重させた場合の例を示している。

株式会社ＮＴＴドコモ、"ドコモ５Ｇホワイトペーパー"、２０１４年９月株式会社ＮＴＴドコモ、ＮＴＴＤＯＣＯＭＯテクニカルジャーナル"５Ｇマルチアンテナ技術"、２０１６年１月

一般的なＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局の無線機は、送信アンテナ素子数と同じ数のＤＡＣ（Digital Analog Converter）及びアップコンバーターを備えると共に、ベースバンド信号処理におけるＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）及びガードインターバルの挿入を送信アンテナ素子の数だけ行う。このようなＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局は、フルデジタル型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局とも呼ばれる。

フルデジタル型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局は、無線回路数が膨大になることから高コストである。そこで、ビームフォーミング（ＢＦ：Beam Forming）処理のみをＲＦ（Radio Frequency）回路内の可変移相器で実現し、ＢＦ処理を全サブキャリアで共通化するように無線回路を構成する、ハイブリッド型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局が検討されている。ハイブリッド型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局ではＢＦ処理をアナログ回路で行うため、ＤＡＣ及びアップコンバーターを同時に送信するビーム数分だけ用意すればよく、デジタル回路によるベースバンド信号処理においてもＩＦＦＴ及びガードインターバルの挿入をビーム数分だけ行うようにすればよい。そのため、ハイブリッド型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局は、フルデジタル型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局よりもコストを低減することが可能である。図３に、ハイブリッド型のＢＦを実現する基地局及び移動局の回路構成の一例を示す。図３（左側）の回路構成例は、ハイブリッド型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局の回路構成例を示している。図３（右側）の回路構成例は、ハイブリッド型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局と同様の回路構成を受信側に適用した場合の移動局の回路構成の一例を示している。

ハイブリッド型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局を用いて複数のビームによる空間多重（ＭＩＭＯ）を行う場合、ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局は、アナログＢＦにより移動局に最適な方向に複数のビームを向けて参照信号を送信することで、移動局から当該複数のビームにおけるチャネル情報（ＣＳＩ：Channel State Information）をフィードバックさせ、フィードバックされたチャネル情報を用いて適切なプリコーディング行列を算出してデジタルによるプリコーディング処理を行うという手順を行うことになる。すなわち、ハイブリッド型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局は、最初にアナログＢＦによりビームを向ける方向を探索する必要がある。

アナログＢＦによりビームを向ける方向を探索する方法として、例えば、基地局は、水平方向及び垂直方向に所定の間隔の角度で離散的にビームを送信し、移動局からどの方向のビームの受信電力が最も大きいのかをフィードバックさせる方法が考えられる。この場合、探索精度を向上させるためには、水平方向及び垂直方向における角度をより細かく離散化することが必要であるが、離散化する数が多いと基地局から送信すべきビーム数が膨大になるという問題がある。例えば、図４（ａ）に示すように水平方向及び垂直方向に１０°おきに複数のビームを送信する場合、ビームの送信方向の候補としては３２４通りの候補が存在する。一方、図４（ｂ）に示すように水平方向及び垂直方向に５°おきに複数のビームを送信しようとすると、ビームの送信方向の候補としては、図４（ａ）の４倍の１２９６通りの候補が存在することになってしまう。

移動局からどの方向のビームの受信電力が最も大きいのかをフィードバックさせるためには、ビーム毎に直交化された信号を全てのビームの送信方向の候補に対して送信する必要があるため、大量の無線リソースを消費することになる。また、探索精度を向上させようとするとビームの送信方向の候補が膨大になり、更に大量の無線リソースを消費することになってしまう。

開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおいて、ビームの送信方向を効率的に探索することが可能な技術を提供することを目的とする。

開示の技術の基地局は、基地局と、前記基地局と通信する移動局とを備える無線通信システムにおける基地局であって、当該基地局から、ビームフォーミングを行うことで、それぞれ異なる送信方向に複数の第一の発見信号を送信する第一の発見信号送信部と、複数の第二の発見信号を、前記移動局から通知された第一の発見信号に対応する送信方向から所定の範囲内である複数の送信方向にそれぞれ送信する第二の発見信号送信部と、を有し、前記第二の発見信号送信部は、複数の第二の発見信号の各々を送信する際、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向と、送信すべき第二の発見信号の送信方向との送信角度の差分を補正するための補正用のプリコーディングベクトルを該送信すべき第二の発見信号に乗算すると共に、該補正用のプリコーディングベクトルが乗算された第二の発見信号に対して、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向にビームフォーミングを行うための第一のウェイト行列を用いてビームフォーミングを行うことで、第二の発見信号を送信する。

開示の技術によれば、ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおいて、ビームの送信方向を効率的に探索することが可能な技術が提供される。

ビームフォーミングの例を示す図である。２つのビームを用いて通信を行う場合の例を示す図である。ハイブリッド型のＢＦを実現する基地局及び移動局の回路構成の一例を示す図である。ビーム送信方向の候補数を示す図である。実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。実施の形態に係る無線通信システムの動作概要を説明するための図である。実施の形態に係る基地局の機能構成例を示す図である。実施の形態に係る移動局の機能構成例を示す図である。実施の形態に係る基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。実施の形態に係る移動局のハードウェア構成の一例を示す図である。実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順の一例を示すシーケンス図である。各種信号の具体的な配置例を説明するための図である。平面アレーに対するビーム角度を示す図である。更新用発見信号とユーザデータとを周波数多重させて送信する際の信号処理方法を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはＬＴＥ又は５Ｇに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はＬＴＥ又は５Ｇに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。

＜システム構成＞
図５は、実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。実施の形態に係る無線通信システムは、ハイブリッド型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯをサポートする基地局１と、マクロセルを形成する基地局２と、中央制御局３と、移動局４とを含む。基地局１は、多数のアンテナ素子を有しており、ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯセル（ＭＭセル）を形成している。なお、ＭＭセルとは、基地局１から送信される多数のビームにより形成されるセルを意図している。ＭＭセルでは、例えば５ＧＨｚ以上で帯域幅が１００ＭＨｚ以上のバンド等を用いることで、マクロセルよりも高速な通信を実現することができる。

基地局２はＭＭセルよりカバレッジが広いマクロセルを形成する。マクロセルは、ＬＴＥ（ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）を含む）のセルを想定しているが、これに限られず、無線ＬＡＮ等のＬＴＥ以外の無線技術を用いたセルであってもよい。すなわち、本実施の形態では、ＬＴＥのセル、無線ＬＡＮのセル等と、ＭＭセルとがオーバーラップするように配置されている。

中央制御局３は、基地局１及び基地局２を集中制御する機能を有している。例えば、中央制御局３は、基地局１及び基地局２が有する無線リソースのスケジューリング、上位レイヤ（例えばＲＲＣレイヤ等）の制御等を行う。

移動局４は、基地局１又は基地局２と通信を行う機能を有する。図５には移動局４が１つ示されているが、本実施の形態では２つ以上の移動局４を有していてもよい。移動局４は、基地局１又は基地局２のいずれか一方と通信する機能を有していてもよいし、基地局１及び基地局２と同時に通信を行う機能（Multiple Connectivity）を有していてもよい。

＜動作概要＞
本実施の形態に係る基地局１は、アンテナ面に対して水平方向及び垂直方向に大まかな間隔（例えば１０°間隔）で、直交された発見信号（以下、初期発見信号と呼ぶ）を送信し、移動局４からどの方向のビームで送信された初期発見信号の受信電力が大きいのかをフィードバックさせることで、アナログＢＦによる大まかなビームの送信方向を決定する。初期発見信号が送信される方向及び決定されたビームの送信方向のイメージを図６（ａ）に示す。図６（ａ）の上図は、空間を垂直方向の面で区切った場合に、初期発見信号が送信される方向、及び、決定されたビームの送信方向のイメージを図示したものであり、図６（ａ）の下図は、基地局１の正面から見た際に、初期発見信号の到来方向、及び、決定されたビームの到来方向のイメージを図示したものである。

次に、基地局１は、大まかなビームの送信方向の周辺の方向に対し、水平方向及び垂直方向に初期発見信号よりも小さい間隔（例えば５°間隔）で、直交された発見信号（以下、更新用発見信号と呼ぶ）を送信し、移動局４からどの方向のビームで送信された更新用発見信号の受信電力が大きいのかをフィードバックさせることで、より詳細にアナログＢＦによるビームの送信方向を決定する。図６（ｂ）の上図は、空間を垂直方向の面で区切った場合に、更新用発見信号が送信される方向のイメージを図示したものであり、図６（ｂ）の下図は、基地局１の正面から見た際に、更新用発見信号の到来方向のイメージを図示したものである。本無線通信システムは、初期発見信号と更新用発見信号を用いた２段階の処理手順でアナログＢＦによるビーム送信方向を決定することで、ビーム送信方向を効率的に探索することを可能にする。

また、基地局１は、初期発見信号により決定された複数のビームの送信方向に参照信号を送信することで、移動局４から当該複数のビームのチャネル情報をフィードバックさせ、フィードバックされたチャネル情報を用いてプリコーディング行列を算出する。続いて、基地局１は、更新用発見信号と、算出したプリコーディング行列を用いて生成されるユーザデータ信号とを周波数多重して送信する。図６を用いて具体的に説明すると、基地局１は、初期発見信号により決定された複数のビーム（図６（ａ）に示す方向のビーム）を用いてストリームを空間多重することでユーザデータを送信すると共に、図６（ｂ）に示す複数のビームで更新用発見信号を送信する。これにより、本無線通信システムは、無線リソースを効率的に利用することを可能にする。

＜機能構成＞
（基地局）
図７は、実施の形態に係る基地局の機能構成例を示す図である。図７（ａ）に示すように、基地局１は、信号送信部１０１、信号受信部１０２、送信信号生成部１０３、取得部１０４、算出部１０５及び選択部１０６を有する。図７（ａ）は、本実施の形態における主要な機能部のみを示すものであり、本無線通信システムで用いられる通信方式に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。

信号送信部１０１は、送信信号生成部１０３で生成された信号を無線送信する機能を有する。信号送信部１０１は、更に、プリコーディング処理部１０１１と位相制御部１０１２とを含む。プリコーディング処理部１０１１は、移動局４に向けて送信すべき複数のストリーム間の干渉を抑制するためのプリコーディング処理を行う。位相制御部１０１２は、アナログＢＦによる位相の変更を行う機能部であり、移動局４に向けて送信する複数のビームを送信する際に、各アンテナ素子に乗算すべき位相を制御する機能を有する。

図７（ｂ）に、信号送信部１０１の具体的な機能構成例を示す。図７（ｂ）に示すように、信号送信部１０１は、移動局４に向けて送信すべきＭ本のストリーム（周波数領域の信号）に対してプリコーディング処理を行うプリコーダー（Precoder）、送信する複数のビーム数（Ｌ）分の周波数領域の信号を逆フーリエ変換することで時間領域の信号に変換する「ＩＦＦＴ」、ガードインターバル（例えばサイクリックプレフィクス）を挿入する「＋ＧＩ」、ＤＡ変換を行う「ＤＡＣ」、アップコンバートを行う「アップコンバーター」、複数のビームごとに「Ｎ_Ｔ」本の各アンテナ素子に乗算する位相を制御する移相器を含む固定ビームフォーマー（Fixed Beamformer）を含む。図７（ａ）のプリコーディング処理部１０１１及び位相制御部１０１２は、それぞれ図７（ｂ）のプリコーダー及び固定ビームフォーマーに該当する。

信号受信部１０２は、移動局４から受信した物理レイヤを受信すると共に、受信した信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を有する。

送信信号生成部１０３は、上位レイヤの信号から移動局４に向けて送信すべき物理レイヤの信号を生成して信号送信部１０１に渡す機能を有する。送信信号生成部１０３は、例えば、初期発見信号、更新用発見信号、参照信号及び移動局４に向けて送信するユーザデータを生成する機能を有する。なお、送信信号生成部１０３は、信号送信部１０１に含まれていてもよい。

取得部１０４は、移動局４から通知される各種の情報を取得する機能を有する。より具体的には、取得部１０４は、移動局４で受信電力が大きいと判定された初期発見信号及び更新用発見信号の送信方向、移動局４で推定されたチャネル情報（チャネル推定値、チャネル行列等）などを示す各種の情報を取得する機能を有する。

算出部１０５は、プリコーディング処理部１０１１で用いられるプリコーディング行列の算出、位相制御部１０１２で各アンテナ素子に乗算されるウェイトの算出など、各種の計算処理を行う機能を有する。なお、算出部１０５は、信号送信部１０１に含まれていてもよい。

選択部１０６は、ビーム候補（初期ビーム候補、更新後のビーム候補）の中から実際に送信すべきビーム（初期ビーム、更新後のビーム）を選択する機能を有する。初期ビーム候補、初期ビーム、更新後のビーム候補、及び更新後のビームについては後述する。選択部１０６は、信号送信部１０１に含まれていてもよい。

（移動局）
図８は、実施の形態に係る移動局の機能構成例を示す図である。図８に示すように。移動局４は、信号送信部２０１、信号受信部２０２、測定部２０３及び通知部２０４を有する。図８は、本実施の形態における主要な機能部のみを示すものであり、本無線通信システムで用いられる通信方式に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。

信号送信部２０１は、移動局４から送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。信号受信部２０２は、基地局１から各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。

測定部２０３は、信号受信部２０２で受信された１以上の初期発見信号及び１以上の更新用発見信号の各々の受信電力を測定する機能を有する。また、測定部２０３は、信号受信部２０２で受信された１以上の初期発見信号及び１以上の更新用発見信号の送信方向（基地局１からの送信方向）を検出する機能を有する。また、測定部２０３は、基地局１から送信された参照信号を用いてチャネル推定を行う。

通知部２０４は、測定部２０３で測定された各種の情報を基地局１に通知する（フィードバックする）機能を有する。より具体的には、通知部２０４は、測定部２０３で測定された１以上の初期発見信号及び１以上の更新用発見信号の各々の送信方向と受信電力とを基地局１に通知する機能を有する。また、通知部２０４は、測定部２０３で推定されたチャネル情報（チャネル推定値、チャネル行列等）を基地局１に通知する。

以上説明した基地局１及び移動局４の機能構成は、全体をハードウェア回路（例えば、１つ又は複数のＩＣチップ）で実現してもよいし、一部をハードウェア回路で構成し、その他の部分をＣＰＵとプログラムとで実現してもよい。

（基地局）
図９は、実施の形態に係る基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。図９は、図７よりも実装例に近い構成を示している。図９に示すように、基地局１は、無線信号に関する処理を行うＲＦ（Radio Frequency）モジュール３０１と、ベースバンド信号処理を行うＢＢ（Base Band）処理モジュール３０２と、上位レイヤ等の処理を行う装置制御モジュール３０３と、ネットワークと接続するためのインタフェースである通信ＩＦ３０４とを有する。

ＲＦモジュール３０１は、ＢＢ処理モジュール３０２から受信したデジタルベースバンド信号に対して、Ｄ／Ａ（Digital-to-Analog）変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、ＢＢ処理モジュール３０２に渡す。アナログＢＦ回路３１１は、移相器及び加算器を含む。ＲＦモジュール３０１は、例えば、図７に示す信号送信部１０１の一部、信号受信部１０２の一部を含む。

ＢＢ処理モジュール３０２は、ＩＰパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３１２は、ＢＢ処理モジュール３０２における信号処理を行うプロセッサである。メモリ３２２は、ＤＳＰ３１２のワークエリアとして使用される。ＢＢ処理モジュール３０２は、例えば、図７に示す信号送信部１０１の一部、信号受信部１０２の一部、送信信号生成部１０３、取得部１０４、算出部１０５及び選択部１０６を含む。

装置制御モジュール３０３は、ＩＰレイヤのプロトコル処理、ＯＡＭ（Operation and Maintenance）処理等を行う。プロセッサ３１３は、装置制御モジュール３０３が行う処理を行うプロセッサである。メモリ３２３は、プロセッサ３１３のワークエリアとして使用される。補助記憶装置３３３は、例えばＨＤＤ等であり、基地局１自身が動作するための各種設定情報等が格納される。装置制御モジュール３０３は、例えば、図７に示す取得部１０４、算出部１０５及び選択部１０６を含んでいてもよい。

（移動局）
図１０は、実施の形態に係る移動局のハードウェア構成の一例を示す図である。図１０は、図８よりも実装例に近い構成を示している。図１０に示すように、移動局４は、無線信号に関する処理を行うＲＦモジュール４０１と、ベースバンド信号処理を行うＢＢ処理モジュール４０２と、上位レイヤ等の処理を行うＵＥ制御モジュール４０３とを有する。

ＲＦモジュール４０１は、ＢＢ処理モジュール４０２から受信したデジタルベースバンド信号に対して、Ｄ／Ａ変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、Ａ／Ｄ変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、ＢＢ処理モジュール４０２に渡す。ＲＦモジュール４０１は、例えば、図８に示す信号送信部２０１の一部、信号受信部２０２の一部を含む。

ＢＢ処理モジュール４０２は、ＩＰパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。ＤＳＰ４１２は、ＢＢ処理モジュール４０２における信号処理を行うプロセッサである。メモリ４２２は、ＤＳＰ４１２のワークエリアとして使用される。ＢＢ処理モジュール４０２は、例えば、図８に示す信号送信部２０１の一部、信号受信部２０２の一部、測定部２０３及び通知部２０４を含む。

ＵＥ制御モジュール４０３は、ＩＰレイヤのプロトコル処理、各種アプリケーションの処理等を行う。プロセッサ４１３は、ＵＥ制御モジュール４０３が行う処理を行うプロセッサである。メモリ４２３は、プロセッサ４１３のワークエリアとして使用される。ＵＥ制御モジュール４０３は、例えば、図８に示す通知部２０４を含んでいてもよい。

＜処理手順＞
図１１は、実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順の一例を示すシーケンス図である。図１１を用いて、初期発見信号が送信されてからユーザデータの送信が行われるまでの一連の処理手順について具体的に説明する。

ステップＳ１０１で、基地局１の信号送信部１０１は、水平方向及び垂直方向に所定の間隔（例えば１０°間隔）のビームで、直交された初期発見信号を送信する。ここで、図１２を用いて、初期発見信号の配置例を具体的に説明する。図１２において、「Ｌ」は、ある時刻にて同時に送信される初期発見信号の数を示す。図１２の横軸は１ＯＦＤＭシンボルであるが、あくまで一例であり他の単位（例えば複数のＯＦＤＭシンボルやサブキャリア）であってもよい。図１２に示すように、それぞれ異なる送信方向に送信される直交された複数の初期発見信号は、それぞれ異なるサブキャリアに、「Ｌ」間隔で繰り返しマッピングされる。例えば、図１２の例では「ａ」の位置のリソースがサブキャリア「Ｌ」間隔で３つ図示されているが、当該３つのリソースでは、同一の方向のビームで初期発見信号が送信されることを意味している。同様に「ｂ」の位置のリソースには、「ａ」の位置のリソースにマッピングされる初期発見信号とは異なる送信方向の初期発見信号がマッピングされることを意味している。

全てのビーム送信方向の候補数分に対して「Ｌ」が小さい場合、全てのビーム送信方向の候補数／「Ｌ」の時刻で時間多重させることで、全てのビーム送信方向に対して、直交された初期発見信号が送信されるようにする。例えば図４（ａ）で説明したように、水平方向及び垂直方向に１０°おきに複数のビームを送信する場合、全てのビーム送信方向の候補数としては３２４通りの候補が存在する。また、本実施の形態における基地局１が同時に送信可能なビーム数が３６ビームであるとする。この場合、基地局１は、９つのＯＦＤＭシンボルを用いることで、全ての送信方向に初期発見信号を送信することになる。

本実施の形態では、どのサブキャリア及びどの時刻で、どの方向にビームが送信されるのかについては、基地局１と移動局４との間で予め決定されているようにする。例えば、基地局１と移動局４は、どのサブキャリア及びどの時刻で、どの方向にビームが送信されるのかを示すテーブルを共通に保持しておくようにする。移動局４は、初期発見信号を受信したサブキャリア及び時刻とテーブルとを比較することで、受信した初期発見信号がどの方向で送信されたものなのかを把握することができる。

また、「Ｌ」は、基地局１が同時に送信可能なビーム数（つまり、図７（ｂ）に示す回路構成において同時に送信可能なビーム数）と同一であることを想定しているが、これに限られず、同時に送信可能なビーム数以下であってもよい。しかしながら、同時に送信可能なビーム数と同一である場合、より短い時間で全ての方向に初期発見信号を送信することができる。

ステップＳ１０２で、移動局４の測定部２０３は、基地局１から送信された１以上の初期発見信号を受信し、受信した１以上の初期発見信号の受信電力（より具体的には同一の初期発見信号がマッピングされている複数のサブキャリアの受信電力の平均）を測定する。また、通知部２０４は、測定された初期発見信号の受信電力と、測定した初期発見信号がどの方向に送信されたものなのかを示す情報を、受信電力が大きい順に基地局１に通知する。移動局４は、例えば４つの初期発見信号を受信した場合、当該４つの初期発見信号の各々の受信電力及び送信方向を示す情報を基地局１に通知する。なお、移動局４は、受信電力及び送信方法を示す情報を、マクロセルの基地局２を介して基地局１に通知するようにしてもよい。以下、移動局４から通知された受信電力順の複数のビームを「初期ビーム候補」と呼ぶ。移動局４は、初期ビーム候補を、自身が受信した初期発見信号の全てについて基地局１に通知するようにしてもよいし、受信した初期発見信号の数が「Ｌ」より多い場合、受信電力順に「Ｌ」の数だけ基地局１に通知するようにしてもよい。基地局１は、最大でも「Ｌ」の数しかビームを送信することができないため、移動局４から「Ｌ」の数以上に初期ビーム候補を通知しないようにすることで、制御信号の信号量を削減することができる。

ここで、移動局４が受信する初期発見信号のうち、受信電力が最大である初期発見信号の送信方向（基地局１から見た場合の送信方向）は、以下の式（１）で表現することができる。

式（１）におけるφ及びθは、図１３に示すように、それぞれｘｙ面（アンテナ面に対して水平方向）でのビーム角度（φ）と、ｙｚ面（アンテナ面に対して垂直方向）でのビーム角度（θ）を表している。「Ｗ」は、（φ、θ）方向にビームを送信するために、位相制御部１０１２において各アンテナ素子に乗算されるウェイト量を示す"送信アンテナ素子数"×１のステアリングベクトルである。「Δφ」及び「Δθ」は、水平方向及び垂直方向におけるビーム送信方向の間隔を示している。例えば、水平方向及び垂直方向に１０°間隔にビームが送信される場合、「Δφ」及び「Δθ」は、それぞれ１０°になる。「Ｈ」は真のチャネルであり、「ｚ」は雑音である。「ｏｐｔ」はｏｐｔｉｍａｌの略であり、送信方向を表現するために便宜上付与したものである。

ステップＳ１０３で、基地局１の選択部１０６は、移動局４から通知された複数の初期ビーム候補の中から実際に信号送信に用いるビームを選択する。以下、選択されたビームを「初期ビーム」と呼ぶ。基地局１の選択部１０６は、移動局４から通知された初期ビーム候補のうち、受信電力が大きい順に「Ｌ」の数分のビームを初期ビームとして選択してもよいし、選択した「Ｌ」の数分の初期ビームの中から、更に、受信電力が所定の閾値以上であるビームを初期ビームとして選択するようにしてもよい。後者の場合、基地局１は、移動局４側での受信電力が低すぎて通信に適さないようなビームを使用しないようにすることができる。続いて、基地局１の算出部１０５は、選択された複数の初期ビームの各々の送信方向に対応するステアリングベクトル「Ｗ」を並べた行列を、初期ＢＦウェイト行列「Ｗ_ｉｎｉ」として決定する。「Ｗ_ｉｎｉ」は、"送信アンテナ素子数"×"初期ビーム数"の行列である。

ステップＳ１０４で、基地局１の信号送信部１０１は、複数の初期ビームを用いて直交化された参照信号を送信する。より具体的には、信号送信部１０１は、位相制御部１０１２に初期ＢＦウェイト行列「Ｗ_ｉｎｉ」をセットすることで初期ビームのそれぞれの方向にビームが形成されるようにして、複数の初期ビームの各々に対応する参照信号を送信する。図１２を用いて、参照信号の配置例を具体的に説明する。図１２において、「Ｒ」は初期ビームの数を示している。なお、ステップＳ１０３の処理手順で「Ｌ」の数分の初期ビームが選択された場合、「Ｒ」＝「Ｌ」になる。図１２において、「Ｑ」は、１つの初期ビームに対応する参照信号が繰り返しマッピングされるサブキャリア間隔である。例えば、図１２の例では「ｈ」の位置のリソースが３つ図示されているが、当該３つのリソースでは、同一方向のビームで同一の参照信号が送信されることを意味している。「ｉ」、「ｍ」及び「ｎ」の位置のリソースについても同様である。

「Ｑ」はどのような間隔であってもよいが、少なくとも移動局４が全サブキャリアにおいてチャネル推定値を補完できるようにするため、チャネルの周波数選択性が再生できる程度の数（標本化定理を満たす程度の数）であるのが望ましい。

「Ｒ」の数に対して「Ｑ」が小さい場合、初期ビームに対応する参照信号を「Ｒ」／「Ｑ」の時刻で時間多重させることで、全ての初期ビームの送信方向に対して、直交された参照信号が送信されるようにする。例えば初期ビームが３６ビームであり、「Ｑ」＝４である場合、基地局１は、９つのＯＦＤＭシンボルを用いることで、全ての初期ビームに対応する参照信号を送信することになる。

なお、どのサブキャリア及びどの時刻で、どの初期ビームの参照信号が送信されるのかについては、基地局１と移動局４との間で予め決定されているようにする。例えば、基地局１と移動局４は、どのサブキャリア及びどの時刻で、どの初期ビームの参照信号が送信されるのかを示すテーブルを共通に保持しておくようにしてもよいし、基地局１からマクロセルの基地局２を介して移動局４に予め通知するようにしてもよい。

ステップＳ１０５で、移動局４の測定部２０３は、初期ビームに対応する参照信号を受信し、受信した参照信号を用いてチャネル推定を行う。また、移動局４の通知部２０４は、チャネル情報を基地局１に通知する。なお、ステップＳ１０４で説明した通り、当該参照信号は初期ＢＦウェイト行列「Ｗ_ｉｎｉ」が乗算されて送信されるため、移動局４で推定するチャネルは、初期ＢＦウェイトが乗算されたチャネルである。

ステップＳ１０６で、基地局１の算出部１０５は、移動局４から通知されたチャネル情報を用いて、ユーザデータの送信時に用いるプリコーディング行列を生成する。なお、算出部１０５はどのような方法でプリコーディング行列を生成してもよい。例えば、算出部１０５は、ブロック対角化や固有モード法を用いてプリコーディング行列を生成してもよいし、予め用意されたコードブックからチャネル推定値に対応するプリコーディング行列を選択するようにしてもよい。

ステップＳ１０７で、基地局１の信号送信部１０１は、複数の初期ビームの送信方向から所定の範囲内である複数の送信方向に、初期ビームよりも短い間隔（例えば５°間隔）のビームで、直交された更新用発見信号を送信する。更新用発見信号を送信する方向及びビームの数はどのように選択されてもよい。例えば、初期ビームが図６（ａ）に示すように４つ存在し、当該４つの初期ビームが水平及び垂直方向に１０°間隔で送信されていると仮定した場合、信号送信部１０１は、図６（ｂ）に示すように、４つの初期ビームの各々の送信方向を中心に、例えば水平又は／及び垂直方向に５°（初期ビームの半分の間隔）ずらした方向で更新用発見信号を送信するようにしてもよい。

なお、基地局１の信号送信部１０１は、初期ビームのうち、受信電力が所定の閾値以上である初期ビームから所定の範囲内の送信方向に限って更新用発見信号を送信するようにしてもよい。受信電力が低い初期ビーム候補の送信方向の周辺で更新用発見信号を送信しても、移動局４における受信電力（更新用発見信号の受信電力）は低いと想定されるためである。

ここで、基地局１は、「Ｌ」の数だけ同時にビームを送信することができるが、送信すべき更新用発見信号の数が「Ｌ」より少ない場合が想定される。このような場合、基地局１の信号送信部１０１は、更新用発見信号を送信する際に、ステップＳ１０６の処理手順で生成したプリコーディング行列が乗算されたユーザデータと更新用発見信号とを周波数多重させて送信する。

図１２を用いて、更新用発見信号とユーザデータの配置例を具体的に説明する。図１２に示すように、信号送信部１０１は、それぞれ異なる方向に送信すべき複数の更新用発見信号を、それぞれ異なるサブキャリアにマッピングすると共に、ユーザデータを更新用発見信号で挟み込むようにマッピングして送信する。また、信号送信部１０１は、それぞれ異なる方向に送信すべき複数の更新用発見信号を、帯域の上下における所定のサブキャリアに繰り返しマッピングする。なお、図１２の例では、あくまで一例であり、更新用発見信号がマッピングされるサブキャリアは必ずしも帯域の上下でなくてもよい。例えば、帯域の所定の範囲内のサブキャリアであってもよい。なお、どのサブキャリア及びどの時刻で、どの方向の更新用発見信号が送信されるのかについては、基地局１と移動局４との間で予め決定されているようにする。例えば、基地局１と移動局４は、どのサブキャリア及びどの時刻で、どの方向の更新用発見信号が送信されるのかを示すテーブルを共通に保持しておくようにする。移動局４は、更新用発見信号を受信したサブキャリア及び時刻とテーブルとを比較することで、受信した更新用発見信号がどの方向で送信されたものなのかを把握することができる。

また、信号送信部１０１は、初期ＢＦウェイト行列「Ｗ_ｉｎｉ」を位相制御部１０１２に予めセットしておくと共に、更新用発見信号を所望の方向に送信するための角度オフセット用のプリコーディングベクトルをプリコーディング処理部１０１１に予めセットしておくことで、複数の更新用発見信号の各々が所望の方向に送信されるように制御する。言い換えると、信号送信部１０１は、初期発見信号の送信方向と更新用発見信号の送信方向との送信角度の差分を補正するための角度オフセット用のプリコーディングベクトルと、初期発見信号の送信方向に対応するウェイト行列（初期ＢＦウェイト行列）との両方を用いることで、アナログＢＦとデジタル処理によるＢＦとを併用して複数の更新用発見信号の各々を所望の方向に送信する。ここで、更新用発見信号を所望の方向に送信するための角度オフセット用のプリコーディングベクトル（ｖ）は、以下に示す式（２）を用いることで生成することができる。なお、式（２）において、探索したい方向のステアリングベクトルとは、複数の更新用発見信号をそれぞれ所望の方向に送信するためのウェイトを示す要素から構成されるベクトルである。また、生成される角度オフセット用のプリコーディングベクトル「ｖ」は、複数の更新用発見信号の各々に乗算されるウェイトを示す要素から構成されるベクトルである。「ｃａｎ」はｃａｎｄｉｄａｔｅの略であり、探索方向を表現するために便宜上付与したものである。

図１４は、更新用発見信号とユーザデータとを周波数多重させて送信する際の信号処理方法を説明するための図である。図１４に示すように、プリコーディング処理部１０１１は、図１２に示すサブキャリアで送信する複数の更新用発見信号に対して角度オフセット用のプリコーディングベクトル（ｖ）を乗算すると共に、図１２に示すサブキャリアで送信するユーザデータに対してステップＳ１０６の処理手順で求めたプリコーディング行列を乗算することで、各ビームの周波数領域信号を生成する。各ビームの周波数領域信号はＩＦＦＴにより時間領域信号に変換され、更に位相制御部１０１２において、予めセットされた初期ＢＦウェイト行列「Ｗ_ｉｎｉ」によりアンテナ素子ごとにウェイトが乗算されることで、所望の方向に送信される。なお、図１４に示すビーム数は、送信する更新用発見信号の数とユーザデータを送信するストリーム数との合計を意図している。例えば、１６方向の更新用発見信号と、２ストリームのユーザデータを送信する場合、図１４に示すビーム数は１８になる。

ステップＳ１０８で、移動局４の測定部２０３は、基地局１から送信される更新用発見信号を受信し、受信した更新用発見信号の受信電力（より具体的には同一の更新用発見信号がマッピングされている複数のサブキャリアの受信電力の平均）を測定する。また、通知部２０４は、測定された更新用発見信号の受信電力と、測定した更新用発見信号がどの方向に送信されたものなのかを示す情報を、受信電力が大きい順に基地局１に通知する。移動局４は、例えば４つの更新用発見信号を受信した場合、当該４つの更新用発見信号の各々の受信電力及び送信方向を示す情報を基地局１に通知する。なお、移動局４は、受信電力及び送信方法を示す情報を、マクロセルの基地局２を介して基地局１に通知するようにしてもよい。以下、移動局４から通知された受信電力順の複数のビームを「更新後のビーム候補」と呼ぶ。

ステップＳ１０９で、基地局１の選択部１０６は、移動局４から通知された更新後のビーム候補の中から実際にデータ送信に用いるビームを選択する。以下、選択されたビームを「更新後のビーム」と呼ぶ。基地局１の選択部１０６は、「更新後のビーム候補」をそのまま「更新後のビーム」として選択するようにしてもよいし、「更新後のビーム候補」のうち、受信電力（移動局４から通知された受信電力）が大きい順に所定の数のビームを「更新後のビーム」として選択するようにしてもよい。また、選択部１０６は、更新後のビーム候補の中から、受信電力が所定の閾値以上であるビームを「更新後のビーム」として選択するようにしてもよい。これにより、基地局１は、移動局４側での受信電力が低すぎて通信に適さないようなビームをデータ送信に使用しないようにすることができる。

続いて、算出部１０５は、複数の更新後のビームの各々の送信方向に対応するステアリングベクトル「Ｗ」を並べた行列を、更新後のＢＦウェイト行列「Ｗ_{ｕｐｄａｔｅ}」として決定する。「Ｗ_{ｕｐｄａｔｅ}」は、"送信アンテナ素子数"×"更新後のビーム数"の行列である。

ステップＳ１１０で、基地局１の算出部１０５は、ステップＳ１０５で移動局４から通知されたチャネル情報に初期ＢＦウェイト行列「Ｗ_ｉｎｉ」の疑似逆行列を乗算することで、元のチャネル情報（初期ＢＦウェイトが乗算されてないチャネル）を算出し、算出した元のチャネル情報に更新後のＢＦウェイト行列「Ｗ_{ｕｐｄａｔｅ}」を乗算することで、更新後のビームに対応するチャネル情報を算出する。また、算出部１０５は、更新後のビームに対応するチャネル情報からデータ送信用のプリコーディング行列を生成（更新）する。プリコーディング行列の生成方法は、ステップＳ１０６と同様の方法でよい。

ステップＳ１１１で、基地局１の信号送信部１０１は、ステップＳ１１０の処理手順で更新されたプリコーディング行列をプリコーディング処理部１０１１にセットすると共に、更新後のＢＦウェイト行列「Ｗ_{ｕｐｄａｔｅ}」を位相制御部１０１２にセットして、複数のストリームでユーザデータを送信する。

以上、初期発見信号が送信されてからユーザデータの送信が行われるまでの一連の処理手順について具体的に説明した。

＜まとめ＞
以上、実施の形態によれば、基地局と、前記基地局と通信する移動局とを備える無線通信システムにおける基地局であって、当該基地局から、ビームフォーミングを行うことで、それぞれ異なる送信方向に複数の第一の発見信号を送信する第一の発見信号送信部と、複数の第二の発見信号を、前記移動局から通知された第一の発見信号に対応する送信方向から所定の範囲内である複数の送信方向にそれぞれ送信する第二の発見信号送信部と、を有し、前記第二の発見信号送信部は、複数の第二の発見信号の各々を送信する際、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向と、送信すべき第二の発見信号の送信方向との送信角度の差分を補正するための補正用のプリコーディングベクトルを該送信すべき第二の発見信号に乗算すると共に、該補正用のプリコーディングベクトルが乗算された第二の発見信号に対して、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向にビームフォーミングを行うための第一のウェイト行列を用いてビームフォーミングを行うことで、第二の発見信号を送信する、基地局が提供される。この基地局１によれば、ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯをサポートする無線通信システムにおいて、ビームの送信方向を効率的に探索することが可能な技術が提供される。

また、前記基地局は、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向と同一の送信方向にビームフォーミングを行うことで参照信号を送信する参照信号送信部と、前記参照信号を用いて推定されたチャネル情報を前記移動局から取得する取得部と、前記チャネル情報に基づいて生成されたユーザデータ送信用のプリコーディング行列を用いて前記移動局に送信すべきユーザデータを送信するデータ送信部とを有するようにしてもよい。これにより、基地局１は、最初のビーム探索により決定されるビームを用いて、ユーザデータを送信することができる。

また、前記データ送信部は、前記移動局に送信すべきユーザデータを、前記複数の第二の発見信号と周波数多重して送信するようにしてもよい。これにより、基地局１は、無線理リソースを効率的に利用することができると共に、ユーザデータの送信遅延を減少させることができる。

また、前記データ送信部は、前記チャネル情報に前記第一のウェイト行列の逆行列を乗算し、前記移動局から通知された第二の発見信号の送信方向にビームフォーミングを行うための第二のウェイト行列を乗算することで、更新されたチャネル情報を生成し、該更新されたチャネル情報により生成されたユーザデータ送信用のプリコーディング行列を用いて前記移動局に送信すべきユーザデータを送信するようにしてもよい。これにより、より正確な方向のビームを用いてユーザデータを送信することができ、通信の安定性及びスループットを向上させることが可能になる。

また、前記第一の発見信号送信部は、アンテナ面に対して水平方向及び垂直方向に所定の間隔の角度ごとに前記複数の第一の発見信号を送信し、
前記第二の発見信号送信部は、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向から所定の範囲内において、アンテナ面に対して水平方向及び垂直方向に前記所定の間隔の角度よりも小さい間隔の角度ごとに第二の発見信号を送信するようにしてもよい。これにより、基地局１は、更新用発見信号をより細かい角度で送信することができ、より正確なビーム送信方向を探索することが可能になる。

また、前記第一の発見信号送信部は、前記複数の第一の発見信号を、それぞれ異なるサブキャリアにマッピングして送信し、
前記第二の発見信号送信部は、前記複数の第二の発見信号を、それぞれ異なるサブキャリアにマッピングして送信するようにしてもよい。これにより、基地局１は、同一の時刻に複数の初期発見信号及び更新用発見信号を送信することができ、ビーム送信方向の探索をより短時間で行うことができる。

また、前記第一の発見信号送信部は、前記複数の第一の発見信号を、所定の間隔で配置される複数のサブキャリアに繰り返しマッピングして送信し、
前記第二の発見信号送信部は、前記複数の第二の発見信号を、所定の間隔の複数のサブキャリアに繰り返しマッピングして送信するようにしてもよい。これにより、移動局４は、初期発見信号及び更新用発見信号の受信電力の測定を行う際に、複数の周波数における受信電力を平均した値を基地局１にフィードバックすることが可能になり、より正確な受信電力の測定を行うことが可能になる。

また、前記第二の発見信号送信部は、前記補正用のプリコーディングベクトルをデジタル処理によるプリコーダーに適用し、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向にビームフォーミングを行うための第一のウェイト行列をアナログ回路による移相器に適用するようにしてもよい。これにより、ハイブリッド型のＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ基地局において、効率的に更新用発見信号の送信を行うことができる。

＜実施形態の補足＞
以上、本発明の実施の形態で説明する各装置（基地局１／移動局４）の構成は、ＣＰＵとメモリを備える当該装置において、プログラムがＣＰＵ（プロセッサ）により実行されることで実現される構成であってもよいし、本実施の形態で説明する処理のロジックを備えたハードウェア回路等のハードウェアで実現される構成であってもよいし、プログラムとハードウェアが混在していてもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べたシーケンス及びフローチャートは、矛盾の無い限り順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、基地局１／移動局４は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従って基地局１が有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従って移動局４が有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。

なお、実施の形態において、初期発見信号は、第一の発見信号の一例である。更新用発見信号は第二の発見信号の一例である。信号送信部１０１は、第一の発見信号送信部、第二の発見信号送信部、参照信号送信部及びデータ送信部の一例である。角度オフセット用のプリコーディングベクトル（ｖ）は、「補正用のプリコーディングベクトル」の一例である。

１、２基地局
３中央制御局
４移動局
１０１信号送信部
１０２信号受信部
１０３送信信号生成部
１０４取得部
１０５算出部
１０６選択部
２０１信号送信部
２０２信号受信部
２０３測定部
２０４通知部
３０１ＲＦモジュール
３０２ＢＢ処理モジュール
３０３装置制御モジュール
３０４通信ＩＦ
３１１アナログＢＦ回路
４０１ＲＦモジュール
４０２ＢＢ処理モジュール
４０３ＵＥ制御モジュール
１０１１プリコーディング処理部
１０１２位相制御部

Claims

基地局と、前記基地局と通信する移動局とを備える無線通信システムにおける基地局であって、
当該基地局から、ビームフォーミングを行うことで、それぞれ異なる送信方向に複数の第一の発見信号を送信する第一の発見信号送信部と、
複数の第二の発見信号を、前記移動局から通知された第一の発見信号に対応する送信方向から所定の範囲内である複数の送信方向にそれぞれ送信する第二の発見信号送信部と、を有し、
前記第二の発見信号送信部は、複数の第二の発見信号の各々を送信する際、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向と、送信すべき第二の発見信号の送信方向との送信角度の差分を補正するための補正用のプリコーディングベクトルを該送信すべき第二の発見信号に乗算すると共に、該補正用のプリコーディングベクトルが乗算された第二の発見信号に対して、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向にビームフォーミングを行うための第一のウェイト行列を用いてビームフォーミングを行うことで、第二の発見信号を送信する、基地局。
前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向と同一の送信方向にビームフォーミングを行うことで参照信号を送信する参照信号送信部と、
前記参照信号を用いて推定されたチャネル情報を前記移動局から取得する取得部と、
前記チャネル情報に基づいて生成されたユーザデータ送信用のプリコーディング行列を用いて前記移動局に送信すべきユーザデータを送信するデータ送信部と、
を有する、請求項１に記載の基地局。
前記データ送信部は、前記移動局に送信すべきユーザデータを、前記複数の第二の発見信号と周波数多重して送信する、請求項２に記載の基地局。
前記データ送信部は、前記チャネル情報に前記第一のウェイト行列の逆行列を乗算し、前記移動局から通知された第二の発見信号の送信方向にビームフォーミングを行うための第二のウェイト行列を乗算することで、更新されたチャネル情報を生成し、該更新されたチャネル情報により生成されたユーザデータ送信用のプリコーディング行列を用いて前記移動局に送信すべきユーザデータを送信する、
請求項２又は３に記載の基地局。
前記第一の発見信号送信部は、アンテナ面に対して水平方向及び垂直方向に所定の間隔の角度ごとに前記複数の第一の発見信号を送信し、
前記第二の発見信号送信部は、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向から所定の範囲内において、アンテナ面に対して水平方向及び垂直方向に前記所定の間隔の角度よりも小さい間隔の角度ごとに第二の発見信号を送信する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基地局。
前記第一の発見信号送信部は、前記複数の第一の発見信号を、それぞれ異なるサブキャリアにマッピングして送信し、
前記第二の発見信号送信部は、前記複数の第二の発見信号を、それぞれ異なるサブキャリアにマッピングして送信する、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基地局。
前記第一の発見信号送信部は、前記複数の第一の発見信号を、所定の間隔で配置される複数のサブキャリアに繰り返しマッピングして送信し、
前記第二の発見信号送信部は、前記複数の第二の発見信号を、所定の間隔の複数のサブキャリアに繰り返しマッピングして送信する、
請求項６に記載の基地局。
前記第二の発見信号送信部は、前記補正用のプリコーディングベクトルをデジタル処理によるプリコーダーに適用し、前記移動局から通知された第一の発見信号の送信方向にビームフォーミングを行うための前記第一のウェイト行列をアナログ回路による移相器に適用する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基地局。