JP6650408B2

JP6650408B2 - 無線基地局

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Publication number: JP6650408B2
Application number: JP2016552646A
Authority: JP
Inventors: アナスベンジャブール; 聡須山
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2020-02-19
Anticipated expiration: 2036-04-22
Also published as: US20180040964A1; JPWO2016175144A1; CN106489242A; WO2016175144A1; CN106489242B; US10020596B2

Description

本発明は、無線基地局に関する。

移動体通信の方式として、ＴＤＤ（時分割複信）が知られている。ＴＤＤでは、上りリンクと下りリンクの周波数帯が同じであるため、空間上の（on the air）チャネル状態は上りリンクと下りリンクで基本的に同じである。上りリンクと下りリンクのチャネル状態が同じであることは、チャネル可逆性（channel reciprocity）と呼ばれる。

チャネルの可逆性のため、理論的には、上りリンクのチャネル状態情報（Channel Sate Information）に基づいて無線基地局が下りリンクチャネル状態を推定することができ，下りリンクの送信のためのパラメータを決定することが可能である。上りリンクのチャネル状態情報に基づいて下りリンクの送信のためのパラメータを決定することは、移動局（ユーザ装置）で測定された下りリンクのチャネル状態情報に基づいて下りリンクの送信のためのパラメータを決定することよりも、移動局から無線基地局への下りリンクのチャネル状態情報の報告が不要なため、有利である。

しかし、実際には、送信回路の特性のばらつきおよび受信回路の特性のばらつきのため、ＴＤＤ移動体通信システムにおいて移動局で測定される下りリンクのチャネル状態情報は、無線基地局で測定される上りリンクのチャネル状態情報とは異なってしまう。これらの特性は、温度および湿度といった環境に依存して変化し、同じ装置内のアンテナによっても異なる。以下、このような送信回路の特性を送信ゲインと呼び、受信回路の特性を受信ゲインと呼ぶ。

このため、上りリンクのチャネル係数に基づいて下りリンクの送信のためのパラメータを決定する場合、チャネル係数を補正することが提案されている（例えば非特許文献１および非特許文献２）。このようなＴＤＤ移動体通信システムでのチャネル係数の補正は無線周波数特性補正（RF calibration）またはアンテナ補正（antenna calibration）と呼ばれる。

図１を参照し、非特許文献１に記載されたアンテナ補正を説明する。図１に示すように、無線基地局１０はＮ本の送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎを有し、ユーザ装置（user equipment）１００はＭ本の送受信アンテナ素子１０１_１〜１０１_Ｍを有する。上りリンクと下りリンクのチャネルの可逆性のため、下記の式（１）が成立する。

ここで、

は、ユーザ装置１００のアンテナ素子１０１_ｍから無線基地局１０のアンテナ素子１１_ｎへの空間上の上りリンクのチャネルゲインであり、

は、無線基地局１０のアンテナ素子１１_ｎからユーザ装置１００のアンテナ素子１０１_ｍへの空間上の下りリンクのチャネルゲインである。添字ｍはユーザ装置１００のアンテナの番号であり、添字ｎは無線基地局１０のアンテナの番号である。

しかし、無線基地局１０は、下りリンク送信においてアンテナ素子１１_１〜１１_Ｎについてそれぞれ送信ゲインＴ_{eNB, 1}〜Ｔ_{eNB, N}を有し、上りリンク受信においてアンテナ素子１１_１〜１１_Ｎについてそれぞれ受信ゲインＲ_{eNB, 1}〜Ｒ_{eNB, N}を有する。ユーザ装置１００は、下りリンク受信においてアンテナ素子１０１_１〜１０１_Ｍについてそれぞれ受信ゲインＲ_{UE, 1}〜Ｒ_{UE, M}を有し、上りリンク送信においてアンテナ素子１０１_１〜１０１_Ｍについてそれぞれ送信ゲインＴ_{UE, 1}〜Ｔ_{UE, M}を有する。

したがって、無線基地局１０で測定される上りリンクのチャネル係数

は下記の式（２）で表される。

ユーザ装置１００で測定される下りリンクのチャネル係数

は下記の式（３）で表される。

なので、

である。

したがって、上りリンクのチャネル状態だけに基づいて無線基地局１０が下りリンクの送信のためのパラメータ（例えば下りリンクの送信プリコーディング行列）を決定すると、決定されたパラメータがユーザ装置１００での受信に適切ではなくなることがありうる。そこで、ユーザ装置１００が各アンテナで送信される上りリンクの信号に補正係数（calibration coefficient）ｃ_{UE, m}を与え、無線基地局１０が各アンテナで送信される下りリンクの信号に補正係数ｃ_{eNB, n}を与える。

上りリンクの補正後のチャネル係数

は

で表され、下りリンクの補正後のチャネル係数

は

で表される。

送信ゲインと受信ゲインによって歪められたチャネルの可逆性を補正するため、補正後のチャネル係数は下記の式を満たすべきである。

非特許文献１に記載されたアンテナ補正は、式（２）、（３）および（６）から導かれる下記の式（７）および（８）を満たすように、補正係数ｃ_{UE, m}およびｃ_{eNB, n}を適切に決定することにより行われる。

次に非特許文献１に記載されたアンテナ補正の方法から導かれる、より具体的なアンテナ補正の方法を説明する。式（１）、（２）および（３）から、アンテナ補正をしない場合には上りリンクのチャネル係数と下りリンクのチャネル係数の関係は下記の式（９）で表される。

式（９）を行列の形式で表すと、式（１０）が得られる。つまり、アンテナ補正をしない場合には上りリンクのチャネル行列と下りリンクのチャネル行列の関係は式（１０）で表される。

ここで

は、下りリンクのチャネル行列であり、下記のように表すことができる。

は、上りリンクのチャネル行列であり、下記のように表すことができる。

したがって、式（１０）は下記の式（１１）のように書き換えることができる。

式（１０）および式（１１）のｗ_nは、無線基地局１０のパラメータであり、
ｗ_n ＝Ｔ_{eNB, n}／Ｒ_{eNB, n}
である。ｖ_nは、ユーザ装置１００のパラメータであり、
ｖ_m ＝Ｒ_{UE, m}／Ｔ_{UE, m}
である。

非特許文献１に記載されたアンテナ補正が行われる場合には、式（７）および（８）が満たされる。式（８）は式（１２）に書き換えることができ、式（７）は式（１３）に書き換えることができる。

ここで、α_nは補正係数ｃ_{eNB, n}で補正後の無線基地局１０のパラメータであり、β_mは補正係数ｃ_{UE, m}の補正後のユーザ装置１００のパラメータである。α_nおよびβ_mは下記の通りである。

このアンテナ補正が行われる場合には、上りリンクのチャネル行列と下りリンクのチャネル行列の関係は下記の式（１４）で表される。

式（１２）および（１３）から式（１４）は式（１５）に書き換えることができる。

式（１５）から、補正後のパラメータα₁およびβ₁、または補正係数ｃ_{eNB, n}およびｃ_{UE, m}が既知であれば、上りリンクのチャネル行列

から下りリンクのチャネル行列

が推定されることが理解できる。したがって、上りリンクのチャネル行列に基づいて、例えば下りリンクの送信プリコーディング行列のような下りリンク送信のためのパラメータを適切に決定することができる。

補正係数ｃ_{eNB, n}およびｃ_{UE, m}は、ユーザ装置１００で測定された下りリンクのチャネル情報と無線基地局１０で測定された上りリンクのチャネル情報から計算することが可能である。しかしながら、この計算方法は、無線基地局１０のセルエリアにユーザ装置１００が存在しない場合には実行できない。また、補正係数を計算するための専用の下りリンクのパイロット信号をユーザ装置１００が受信し、その結果を無線基地局１０に報告するのは、時間リソースの無駄であるし、ユーザ装置１００の負担が大きい。補正係数を計算するための専用の上りリンクのパイロット信号をユーザ装置１００が送信するのも、ユーザ装置１００の負担が大きい。

最近では、Massive MIMO伝送方式が検討されている（例えば、特許文献１、非特許文献３）。Massive MIMOにおいては、多数の（例えば、100以上の）送信アンテナ素子（例えば、100素子以上）を用いた高度なビームフォーミング（beamforming）を実施可能である。ビームフォーミングは、複数の送信アンテナ素子から放出される電波のビームの方向および形状を制御するために、送信アンテナ素子に供給される電気信号にウェイト（重み付け係数）を与えることにより、電気信号の位相および振幅を調整する技術であり、プリコーディング（precoding）を含む。Massive MIMOは、主に無線基地局で使用される。

Massive MIMOでは、多数の送信アンテナ素子が使用されるため、アンテナ補正に手間がかかる。ユーザ装置１００で測定された下りリンクのチャネル情報と無線基地局１０で測定された上りリンクのチャネル情報から補正係数ｃ_{eNB, n}およびｃ_{UE, m}を計算するのは、上述したユーザ装置１００の負担が極めて大きい上、ユーザ装置１００から報告される下りリンクのチャネル情報の量が巨大になると考えられる。

そこで、無線基地局でのローカルなアンテナ補正である自己補正（self calibration）を行うことが考えられる。自己補正によれば、無線基地局のアンテナ素子間のチャネルの可逆性を利用し、無線基地局の送受信アンテナ素子が無線基地局の他の送受信アンテナ素子で送信されたパイロット信号（自己補正専用のパイロット信号）を受信し、チャネル状態情報から無線基地局が補正係数を計算する。したがって、補正係数を計算するためのユーザ装置の負担はなく、補正係数を計算するための下りリンクのチャネル状態情報の報告のトラヒックは必要ない。また、無線基地局１０のセルエリアにユーザ装置１００が存在しない場合でも、補正係数を計算することができる。

自己補正の場合、式（８）を満たすように、補正係数ｃ_{eNB, n}が決定される。上述のように、式（８）は式（１２）に書き換えることができる。したがって、上りリンクのチャネル行列と下りリンクのチャネル行列の関係は下記の式（１６）で表される。

式（１６）から、補正後のパラメータα₁、β₁〜β_M、または補正係数ｃ_{eNB, n}および補正後のパラメータβ₁〜β_Mが既知であれば、上りリンクのチャネル行列

から下りリンクのチャネル行列

図２および図３を参照しながら、自己補正の具体的な方法を説明する。まず、無線基地局１０は、１つの基準アンテナ素子（reference antenna element）からパイロット信号を送信する（ステップＳ１）。基準アンテナ素子は、複数の送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎのうちいずれであってもよく、例えば送受信アンテナ素子１１_１であってよい。基準アンテナ素子がパイロット信号を送信する期間、無線基地局１０は他のアンテナ素子がパイロット信号を送信しないよう制御する。

無線基地局１０は、基準アンテナ素子から送信され、補正対象アンテナ素子（基準アンテナ素子以外のすべての送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎ、例えば送受信アンテナ素子１１_２〜１１_Ｎ）で受信されるパイロット信号に基づいてチャネル推定を実行する（ステップＳ２）。基準アンテナ素子が送受信アンテナ素子１１_１である場合、ステップＳ２で無線基地局１０は、具体的には実効的なチャネル係数ｈ_{1, 2}〜ｈ_{1, N}を推定する。最初の添字はパイロット信号を送信したアンテナ素子の番号を示し、最後の添字はパイロット信号を受信したアンテナ素子の番号を示す。

次に、無線基地局１０は、１つの補正対象アンテナ素子からパイロット信号を送信する（ステップＳ３）。この時、パイロット信号を送信する補正対象アンテナ素子は、複数の補正対象アンテナ素子のうちいずれであってもよい。１つの補正対象アンテナ素子がパイロット信号を送信する期間、無線基地局１０は他のアンテナ素子がパイロット信号を送信しないよう制御する。

無線基地局１０は、補正対象アンテナ素子から送信され、基準アンテナ素子で受信されるパイロット信号に基づいてチャネル推定を実行する（ステップＳ４）。基準アンテナ素子が送受信アンテナ素子１１_１である場合、ステップＳ４で無線基地局１０は、具体的には実効的なチャネル係数ｈ_{n, 1}を推定する。最初の添字はパイロット信号を送信したアンテナ素子の番号を示し、最後の添字はパイロット信号を受信したアンテナ素子の番号を示す。

無線基地局１０は、パイロット信号を送信していない補正対象アンテナ素子があるか否か判断し（ステップＳ５）、この判断が肯定的であれば、ステップＳ３およびＳ４を実行する。すべての補正対象アンテナ素子がパイロット信号を送信すると、無線基地局１０は、推定された実効的なチャネル係数から補正係数を計算する（ステップＳ６）。

アンテナ素子１１_mからアンテナ素子１１_nへの実効的なチャネル係数ｈ_{m, n}は、下記の式（１７）で表される。
ｈ_{m, n} ＝Ｔ_{eNB, m}・ｇ_{m, n}・Ｒ_{eNB, n} ...（１７）
アンテナ素子１１_nからアンテナ素子１１_mへの実効的なチャネル係数ｈ_{n, m}は、下記の式（１８）で表される。
ｈ_{n, m} ＝Ｔ_{eNB, n}・ｇ_{n, m}・Ｒ_{eNB, m} ...（１８）

ここで、アンテナ素子１１_ｍからアンテナ素子１１_ｎへの空間上の下りリンクのチャネルゲインｇ_{m, n}は、アンテナ素子１１_ｎからアンテナ素子１１_ｍへの空間上の下りリンクのチャネルゲインｇ_{n, m}に等しい。したがって、式（１７）および（１８）から、実効的なチャネル係数ｈ_{m, n}およびｈ_{n, m}の関係は下記の式（１９）で表される。

自己補正の場合、式（８）を満たすように、補正係数ｃ_{eNB, n}が決定される。基準アンテナ素子の補正係数を１に設定する。例えばアンテナ素子１１_１が基準アンテナ素子であれば、ｃ_{eNB, 1} ＝１である。この場合、式（８）から補正係数ｃ_{eNB, n}は下記の式（２０）で表される。

式（１９）および（２０）から補正係数ｃ_{eNB, n}は下記の式（２１）で表される。

したがって、ステップＳ６においては、無線基地局１０は、ステップＳ２で推定された実効的なチャネル係数（例えばｈ_{1, 2}〜ｈ_{1, N}）と、ステップＳ４で推定された実効的なチャネル係数（例えばｈ_{2, 1}〜ｈ_{N, 1}）に基づいて、基準アンテナ素子１１_１以外のアンテナ素子１１_２〜１１_Ｎについての補正係数ｃ_{eNB, 2}〜ｃ_{eNB, N}を計算する。

上記の説明から理解されるように、自己補正においては、１つの補正対象アンテナ素子がパイロット信号を送信する期間、無線基地局１０は他のアンテナ素子がパイロット信号を送信しないよう制御するので、Ｎ期間が必要である。Ｎは送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎの数である。

特開２０１３−２３２７４１号公報

Mitsubishi Electric, "Discussion on antenna calibration in TDD", 3GPP TSG RAN WG1 #55bis meeting, R1-090043, 3GPP, 2009年1月 Qualcomm Europe, "Calibration Procedures for TDD Beamforming", 3GPP TSG RAN1 #51bis, R1-080494, 3GPP, 2008年1月 T. Obara, S. Suyama, J. Shen, and Y. Okumura "Joint fixed beamforming and eigenmode precoding for super high bit rate Massive MIMO systems using higher frequency bands," IEEE PIMRC, 2014年9月.

Massive MIMOにおいては、多数の送受信アンテナ素子から電波が放出される。これらの多数の送受信アンテナ素子についての複数の補正係数を容易に計算するための技術が待望されている。

そこで、本発明は、ＴＤＤ移動体通信システムでアンテナ補正に自己補正を使用し、複数の送受信アンテナ素子について複数の補正係数を容易に計算する無線基地局を提供する。

本発明の１つの態様に係る無線基地局は、下りリンク信号にプリコーディング行列を適用して、ディジタルプリコーディングを実行するディジタル信号処理部と、前記ディジタルプリコーディングが施された下りリンク信号に対して、ビームフォーミング行列に相当する位相および振幅の変化を付与するアナログビームフォーミングを実行するアナログビームフォーマと、前記アナログビームフォーミングが施された下りリンク信号を無線で送信し、前記下りリンク信号の送信に利用される周波数帯と同じ周波数帯での上りリンク信号をユーザ装置から無線で受信する複数の送受信アンテナ素子と、前記複数の送受信アンテナ素子で受信された前記上りリンク信号を処理する上りリンク信号処理部とを備える。前記送受信アンテナ素子は、複数のアンテナグループに分類され、各アンテナグループは複数の送受信アンテナ素子を有しており、前記アナログビームフォーマは、前記複数のアンテナグループにそれぞれ対応する複数のブランチを有しており、各ブランチは複数のサブブランチを有しており、各サブブランチは、前記アナログビームフォーミングを実行するための可変移相器と振幅調整器を有しており、各サブブランチは１つの前記送受信アンテナ素子に接続されており、前記上りリンク信号処理部は、前記複数のアンテナグループにそれぞれ対応する複数のブランチを有しており、各ブランチは複数のサブブランチを有しており、各サブブランチは受信増幅器を有しており、各サブブランチは１つの前記送受信アンテナ素子に接続されている。この無線基地局は、さらに、前記複数の送受信アンテナ素子からのパイロット信号の送信を制御するアンテナ送信制御部と、前記複数の送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定するチャネル推定部と、前記複数の送受信アンテナ素子で受信された上りリンクの無線信号から推定される複数のチャネル係数に基づいて、下りリンク送信を行う場合に、前記複数の送受信アンテナ素子から送信される下りリンクの無線信号に与えられるべき補正係数を計算する補正係数計算部とを備える。第１の期間に、前記アンテナ送信制御部は、前記複数のアンテナグループの１つである基準アンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子だけにパイロット信号を送信させて、前記チャネル推定部は、前記基準アンテナグループ以外のアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定する。前記第１の期間とは異なる第２の期間に、前記アンテナ送信制御部は、前記基準アンテナグループ以外のアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子だけにパイロット信号を送信させて、前記チャネル推定部は、前記基準アンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定する。前記補正係数計算部は、前記第１の期間で推定された複数の前記チャネル係数と、前記第２の期間で推定された複数の前記チャネル係数から、複数の前記補正係数を計算する。１つのアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができ、１つのアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。

本発明の他の１つの態様に係る無線基地局は、下りリンク信号にプリコーディング行列を適用して、ディジタルプリコーディングを実行するディジタル信号処理部と、前記ディジタルプリコーディングが施された下りリンク信号に対して、ビームフォーミング行列に相当する位相および振幅の変化を付与するアナログビームフォーミングを実行するアナログビームフォーマと、前記アナログビームフォーミングが施された下りリンク信号を無線で送信し、前記下りリンク信号の送信に利用される周波数帯と同じ周波数帯での上りリンク信号をユーザ装置から無線で受信する複数の送受信アンテナ素子と、前記複数の送受信アンテナ素子で受信された前記上りリンク信号を処理する上りリンク信号処理部と、アンテナ補正のためのパイロット信号を送信および受信する少なくとも１つのアンテナ補正基準送受信アンテナ素子とを備える。前記送受信アンテナ素子は、複数のアンテナグループに分類され、各アンテナグループは複数の送受信アンテナ素子を有しており、前記アナログビームフォーマは、前記複数のアンテナグループにそれぞれ対応する複数のブランチを有しており、各ブランチは複数のサブブランチを有しており、各サブブランチは、前記アナログビームフォーミングを実行するための可変移相器と振幅調整器を有しており、各サブブランチは１つの前記送受信アンテナ素子に接続されており、前記上りリンク信号処理部は、前記複数のアンテナグループにそれぞれ対応する複数のブランチを有しており、各ブランチは複数のサブブランチを有しており、各サブブランチは受信増幅器を有しており、各サブブランチは１つの前記送受信アンテナ素子に接続されている。この無線基地局は、さらに、前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子および前記複数の送受信アンテナ素子からのパイロット信号の送信を制御するアンテナ送信制御部と、前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子および前記複数の送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定するチャネル推定部と、前記複数の送受信アンテナ素子で受信された上りリンクの無線信号から推定される複数のチャネル係数に基づいて、下りリンク送信を行う場合に、前記複数の送受信アンテナ素子から送信される下りリンクの無線信号に与えられるべき補正係数を計算する補正係数計算部とを備える。第１の期間に、前記アンテナ送信制御部は、前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子だけにパイロット信号を送信させて、前記チャネル推定部は、複数の前記送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定する。前記第１の期間とは異なる第２の期間に、前記アンテナ送信制御部は、複数の前記送受信アンテナ素子だけにパイロット信号を送信させて、前記チャネル推定部は、前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定する。前記補正係数計算部は、前記第１の期間で推定された複数の前記チャネル係数と、前記第２の期間で推定された複数の前記チャネル係数から、複数の前記補正係数を計算する。１つのアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号は、前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができ、１つのアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。

本発明においては、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子または前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができ、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。したがって、ＴＤＤ移動体通信システムでアンテナ補正に自己補正を使用し、複数の送受信アンテナ素子について複数の補正係数を容易に計算することが可能である。

従来のアンテナ補正を説明するための図である。従来の自己補正を説明するための図である。従来の自己補正の処理を示すフローチャートである。本発明の各種の実施の形態で使用されるMassive MIMOのためのアンテナセットを示す正面図である。 Massive MIMOによるユーザ装置との通信の概略を示す図である。本発明の各種の実施の形態で使用されるアンテナ素子のグルーピングの一例を示す図である。本発明の各種の実施の形態で使用されるアンテナ素子のグルーピングの他の一例を示す図である。本発明の実施の形態の基礎となるハイブリッドビームフォーミングを行う無線基地局の下りリンク送信に関連する部分を示すブロック図である。本発明の実施の形態の基礎となる無線基地局の主に上りリンク受信に関連する部分を示すブロック図である。自己補正を説明するために無線基地局の無線送信および無線受信に関する構成要素を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。第１の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである。図１０を簡略化した図である。本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。第２の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである。本発明の第３の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。図１６を簡略化した図である。第３の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである。本発明の第４の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。本発明の第５の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。本発明の第６の実施の形態に係る無線基地局の送信に関連する部分を示すブロック図である。本発明の第６の実施の形態に係る無線基地局の主に受信に関連する部分を示すブロック図である。本発明の第６の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。本発明の第７の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。本発明の第８の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。本発明の第９の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。本発明の第１０の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。
Massive MIMO
Massive MIMOを実行する無線基地局は、図４に例示するアンテナセット１０Ａを有する。図示のアンテナセット１０Ａは、１６行１６列の２５６個の送受信アンテナ素子１１を有する。但し、アンテナ素子の数は、限定されない。

Massive MIMOにおいては、多数ストリームの多重化によって高い無線通信速度（データレート）が実現される。また、ビームフォーミングを行う際のアンテナ制御の自由度が高まるため、従来よりも高度なビームフォーミングが実現される。例えば、図５に示すように、多数のユーザ装置１００に応じて、下りリンクデータ信号の宛先となる各ユーザ装置１００に向けて、下りリンクデータ信号が載せられた送信ビームを形成することができる。

本発明に係る各種の実施の形態では、各送受信アンテナ素子１１の制御の便宜のため、これらの複数の送受信アンテナ素子１１が複数のアンテナグループに分類される。各アンテナグループは、互いに近傍にある複数の送受信アンテナ素子１１を有する。図６は、２５６個の送受信アンテナ素子が１６のアンテナグループに分類された例を示し、図７は、２５６個の送受信アンテナ素子が４のアンテナグループに分類された例を示す。図の点線はグループの範囲を示す。図６では各アンテナグループは１６個の送受信アンテナ素子１１を有し、図７では各アンテナグループは６４個の送受信アンテナ素子１１を有する。但し、アンテナのグルーピングは図示の例には限定されない。

ハイブリッドビームフォーミング
本発明に係る各種の実施の形態では、無線基地局がハイブリッドビームフォーミング（hybrid beamforming）を実行する。ハイブリッドビームフォーミングは、アナログ送信ビームフォーミング（analog transmission beamforming）とディジタルプリコーディング（digital precoding）の組み合わせ技術であり、アナログ送信ビームフォーミングによるおおまかなビームの方向制御とディジタルプリコーディングによる高精度な方向制御を組み合わせることができる。また、ハイブリッドビームフォーミングは、ディジタルプリコーディングの処理負担をアナログ送信ビームフォーミングにより軽減することができる。ハイブリッドビームフォーミングでは、まずディジタルプリコーディングを行い、次にアナログ送信ビームフォーミングを行う。

図８は、本発明の実施の形態の基礎となるハイブリッドビームフォーミングを行う無線基地局１０のブロック図である。図８は、下りリンク送信に関連する部分のみを示す。

送信されるＬストリームに相当するＬ系列のディジタルのベースバンド信号がベースバンドプロセッサ（ディジタル信号処理部）１２に供給される。ベースバンドプロセッサ１２は、Ｌ系列の下りリンク信号にプリコーディング行列を適用して、ディジタルプリコーディングを実行する。したがって、ベースバンドプロセッサ１２はディジタルプリコーダの機能を有する。ベースバンドプロセッサ１２は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのディジタル信号処理によって実現される。

ベースバンドプロセッサ１２から出力されたＬ系列の信号は、ディジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１４でアナログ信号に変換され、アップコンバータ（周波数変換器）１６でアップコンバートされる。Ｌ個のアップコンバータ１６でアップコンバートされたＬ系列の信号は、アナログビームフォーマ１８に供給される。アナログビームフォーマ１８は、送信ビームフォーミング行列をＬ系列の下りリンク信号に適用し、Ｎ系列の信号を生成する。Ｎは送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎの数である。

アナログビームフォーマ１８から出力されたアナログビームフォーミングが施されたＮ系列の下りリンク信号は、Ｎ個の送受信アンテナ素子１１によってそれぞれ無線で送信される。アナログビームフォーマ１８内またはアナログビームフォーマ１８と送受信アンテナ素子１１の間に図示しないフィルタを設けてもよい。アップコンバータ１６は、アナログビームフォーマ１８内またはアナログビームフォーマ１８と送受信アンテナ素子１１の間に設けてもよい。

アナログビームフォーマ１８はアナログ回路で実現される。アナログビームフォーマ１８はＬブランチを有しており、ＬブランチにはＬストリームに対応するＬ系列の下りリンク信号が供給される。

各ブランチはＮ／Ｌサブブランチを有し、各サブブランチはアナログ送信ビームフォーミングを実行するための可変移相器２０と電力増幅器（振幅調整器）２２を有している。図８において、各サブブランチは１つの点線の矩形で囲まれている。各サブブランチは１個の送受信アンテナ素子１１に接続されている。各サブブランチに供給されて位相および振幅が調整された信号は、そのサブブランチに対応する送受信アンテナ素子１１に供給される。

したがって、各サブブランチで処理された信号は、他のサブブランチで処理された信号に加算されることなく、１つの送受信アンテナ素子１１に供給される。換言すれば、送受信アンテナ素子１１に供給される下りリンク信号は、１つのサブブランチだけで独立に処理されている。このタイプのアナログビームフォーマ１８をサブアレー型のアナログビームフォーマと呼ぶ。

サブアレー型のアナログビームフォーマ１８によれば、送信アンテナ素子＃１〜＃Ｎは複数のストリーム＃１〜＃Ｌを送信する。各々がＮ／Ｌサブブランチを有するＬ個のブランチは互いに独立しており、１つのストリームはＮ／Ｌ個の送受信アンテナ素子１１によって送信される。例えば、ストリーム＃１は送受信アンテナ素子１１_１〜１１_N/Lから送信され、ストリーム＃Ｌは送受信アンテナ素子１１_N+1-N/L〜１１_Nから送信される。

図６および図７を参照して上述したように、送受信アンテナ素子１１は複数のアンテナグループに分類され、各アンテナグループは複数の送受信アンテナ素子１１を有する。１つのアンテナグループは、１つのブランチに対応する。したがって、アンテナグループの数はＬであり、１つのアンテナグループに属する複数の（Ｎ／Ｌ個の）送受信アンテナ素子１１は、１つのストリームを送信する。

無線基地局１０は、さらに下りリンクパラメータ決定部２４、アンテナ送信制御部２６、ディジタル位相制御器２７およびディジタルゲイン制御器２８を有する。これらは、ベースバンドプロセッサ１２と同様に、ＤＳＰが図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。

下りリンクパラメータ決定部２４は、上りリンクのチャネル状態情報に基づいて、下りリンクの送信のためのパラメータ（例えば下りリンクのプリコーディング行列、送信ビームフォーミング行列）を決定する。下りリンクパラメータ決定部２４で決定されたプリコーディング行列は、ベースバンドプロセッサ１２に供給され、ベースバンドプロセッサ１２は、プリコーディング行列に従ってディジタルプリコーディングを実行する。

また、下りリンクパラメータ決定部２４で決定された送信ビームフォーミング行列に従って、ディジタル位相制御器２７はアナログビームフォーマ１８の各可変移相器２０が調整する位相を制御し、送信ビームフォーミング行列に従って、ディジタルゲイン制御器２８はアナログビームフォーマ１８の各電力増幅器２２のゲインを制御する。

アンテナ送信制御部２６は、複数の送受信アンテナ素子１１からのパイロット信号の送信を制御する。アンテナ送信制御部２６の機能についてはより詳細に後述する。

図９は、本発明の実施の形態の基礎となる無線基地局１０のブロック図である。図９は、主に上りリンク受信に関連する部分を示す。実際の無線基地局１０は、図８に示された構成要素と図９に示された構成要素を有する。

送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎは、上りリンク信号をユーザ装置から無線で受信する。実施の形態が適用される移動体通信システムは、ＴＤＤ移動体通信システムである。したがって、送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎは、下りリンク信号の送信に利用される周波数帯と同じ周波数帯での上りリンク信号をユーザ装置から無線で受信する。

無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ素子１１で受信された上りリンク信号を処理する上りリンク信号処理部３０を有する。上りリンク信号処理部３０はアナログ回路で実現される。上りリンク信号処理部３０は、Ｌ個のアンテナグループにそれぞれ対応するＬ個のブランチを有しており、各ブランチはＮ／Ｌサブブランチを有する。各サブブランチはローノイズ受信増幅器３８および可変移相器４０を有する。図９において、各サブブランチは１つの点線の矩形で囲まれている。各サブブランチは１つの送受信アンテナ素子１１に接続されている。送受信アンテナ素子１１から供給される信号は、その送受信アンテナ素子１１に対応するサブブランチに供給されて、ローノイズ受信増幅器（Low Noise Amplifier (LNA)）３８および可変移相器４０で振幅および位相が調整される。

各サブブランチで処理された信号は、そのサブブランチと同じブランチに属する他のサブブランチで処理された信号に加算される。この結果、上りリンク信号処理部３０からはＬ系列の信号が出力される。Ｌ系列の信号は、ダウンコンバータ（周波数変換器）３２でダウンコンバートされ、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）３４でアナログ信号に変換されて、ベースバンドプロセッサ１２に供給される。ダウンコンバータ３２は、上りリンク信号処理部３０内または上りリンク信号処理部３０と送受信アンテナ素子１１の間に設けてもよい。

無線基地局１０は、さらにチャネル推定部４２および補正係数計算部４４を有する。これらは、ベースバンドプロセッサ１２と同様に、ＤＳＰが図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。

チャネル推定部４２は、複数の送受信アンテナ素子１１で受信された無線信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定する。ユーザ装置との無線通信においては、チャネル推定部４２は、ユーザ装置から送信され、複数の送受信アンテナ素子１１で受信された上りリンクの無線信号に基づいて、上りリンクのチャネル係数を推定する。アンテナ補正においては、チャネル推定部４２は、複数の送受信アンテナ素子１１から送信され、複数の送受信アンテナ素子１１で受信された無線のパイロット信号に基づいて、各送受信アンテナ素子の組み合わせについてのチャネル係数を推定する。

補正係数計算部４４は、複数の送受信アンテナ素子１１で受信された上りリンクの無線信号から推定される複数のチャネル係数に基づいて、無線基地局１０が下りリンク送信を行う場合に、複数の送受信アンテナ素子１１から送信される下りリンクの無線信号に与えられるべき補正係数を計算する。補正係数計算部４４は補正係数を下りリンクパラメータ決定部２４に供給し、下りリンクパラメータ決定部２４は、補正係数に基づいて、ディジタルプリコーディングとアナログ送信ビームフォーミングの少なくともいずれかを制御する。これにより、複数の送受信アンテナ素子１１で受信された上りリンクの無線信号から推定される複数のチャネル係数に基づいて、無線基地局１０が下りリンク送信を行う場合に、複数の送受信アンテナ素子１１から送信される下りリンクの無線信号が補正される。チャネル推定部４２および補正係数計算部４４の機能についてはより詳細に後述する。

図１０は、アンテナ補正（自己補正）を説明するために、無線基地局１０の無線送信および無線受信に関する構成要素を示す。説明の便宜上、図１０は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（１アンテナグループに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（他の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、Ｌアンテナグループに対応するＬブランチを有し、上りリンク信号処理部３０はＬアンテナグループに対応するＬブランチを有する。

アンテナ補正は、ＴＤＤ移動体通信システムでの上りリンクと下りリンクのチャネルの可逆性を利用し、上りリンクのチャネル行列に基づいて、下りリンク信号を適切に補正するために実行される。自己補正においては、複数の送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎで受信されたパイロット信号から推定されるチャネル係数に基づいて複数の送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎで無線信号を送信する場合に、下りリンクの送信パラメータを補正する補正係数が計算される。したがって、ビームフォーミングまたはプリコーディングを実行しない場合には、図２および図３を参照して上述したように、１つの基準アンテナ素子に対する他のすべての補正対象アンテナ素子の各々についての補正係数を式（２１）に従って計算すればよい。

しかし、ビームフォーミングまたはプリコーディングを実行する場合には、複数の送受信アンテナ素子１１が電波を同時に放出する。そこで、図１０の例では、無線基地局１０は、例えば、送受信アンテナ素子１１_１〜１１_N/Lからなる基準アンテナグループに属する複数のアンテナ素子から無線のパイロット信号（自己補正専用のパイロット信号）を送信し、基準アンテナグループ以外のアンテナグループ（補正対象アンテナグループ）に属する複数のアンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて複数のチャネル係数を推定し、補正対象アンテナグループに属する複数のアンテナ素子から順次、無線のパイロット信号を送信し、基準アンテナグループに属する複数のアンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて複数のチャネル係数を推定する。そして、無線基地局１０は、基準アンテナ素子に対する他のすべてのアンテナ素子の各々についての補正係数を計算する。

この明細書で、「基準アンテナグループ」および「補正対象アンテナグループ」という用語を便宜的に使用する。基準アンテナグループは、アンテナ補正の基準となりアンテナ補正が施されない（補正係数が１とされる）１つの基準アンテナ素子を有するアンテナグループであり、補正対象アンテナグループは基準アンテナグループ以外のアンテナグループであり、補正対象アンテナグループに属するアンテナ素子にはアンテナ補正が施される（補正係数が計算される）。但し、基準アンテナグループに属するが基準アンテナ素子ではないアンテナ素子にもアンテナ補正が施される（補正係数が計算される）。

第１の実施の形態
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。説明の便宜上、図１１は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（１アンテナグループに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（他の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、Ｌアンテナグループに対応するＬブランチを有し、上りリンク信号処理部３０はＬアンテナグループに対応するＬブランチを有する。

この実施の形態において、アンテナ送信制御部２６は、第１の期間に、Ｌアンテナグループのうち１つである基準アンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子（例えば、送受信アンテナ素子１１_１〜１１_N/L）だけに無線のパイロット信号を送信させて、チャネル推定部４２は、補正対象アンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定する。また、アンテナ送信制御部２６は、第１の期間とは異なる第２の期間（第１の期間の前でも後でもよい）に、補正対象アンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子だけに無線のパイロット信号を送信させて、チャネル推定部４２は、基準アンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定する。補正係数計算部４４は、第１の期間で推定された複数のチャネル係数と、第２の期間で推定された複数のチャネル係数から、複数の補正係数を計算する。

１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができ、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができることが好ましい。

そこで、この実施の形態では、第１の期間および第２の期間で、１つのアンテナグループに属する１つの送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、そのアンテナグループに属する他の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信することを防止する送信側スイッチ５０を、アナログビームフォーマ１８の各サブブランチが有しており、第１の期間および第２の期間で、上りリンク信号処理部３０の１つのブランチに属する１つのサブブランチがパイロット信号を処理する時に、そのブランチに属する他のサブブランチがパイロット信号を処理することを防止する受信側スイッチ６０を、上りリンク信号処理部３０の各サブブランチが有する。

送信側スイッチ５０と受信側スイッチ６０以外の構成要素は、図８〜図１０を参照して上述した実施の形態の基礎となる無線基地局１０の構成要素と同じであり、同じ構成要素を示すために同じ参照符号が図１１で使用されている。また、図１１において、各サブブランチは１つの点線の矩形で囲まれている。

図１２は、第１の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである。まず、アンテナ送信制御部２６は、基準アンテナグループ（例えば、送受信アンテナ素子１１_１〜１１_N/L）の１つのアンテナ素子（例えば、送受信アンテナ素子１１_１）だけからパイロット信号を送信させる（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、基準アンテナグループのパイロット信号を送信する送受信アンテナ素子に対応する送信側スイッチ５０を閉状態にし、基準アンテナグループの他の送受信アンテナ素子に対応する送信側スイッチ５０を開状態にするよう、アンテナ送信制御部２６は各送信側スイッチ５０を制御する。また、ステップＳ１１では、各補正対象アンテナグループの１つの送受信アンテナ素子に対応する受信側スイッチ６０を閉状態にし、各補正対象アンテナグループの他の送受信アンテナ素子に対応する受信側スイッチ６０を開状態にするよう、アンテナ送信制御部２６は各受信側スイッチ６０を制御する。

次に、基準アンテナグループのアンテナ素子から送信され、各補正対象アンテナグループのアンテナ素子で受信されるパイロット信号に基づいて、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１２）。

アンテナ送信制御部２６は、現在の受信アンテナ素子（現在、パイロット信号を受信処理するよう受信側スイッチ６０により設定された各補正対象アンテナグループの送受信アンテナ素子）のために、パイロット信号を送信していないアンテナ素子が基準アンテナグループにあるか否か判断し（ステップＳ１３）、この判断が肯定的であれば、基準アンテナグループに関連する送信側スイッチ５０を制御して、基準アンテナグループのうちパイロット信号を送信するべきアンテナ素子を切り替える（ステップＳ１４）。この後、処理は、ステップＳ１１に戻り、基準アンテナグループの他の１つのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１３の判断が否定的であれば（すなわち、現在、パイロット信号を受信処理するよう受信側スイッチ６０により設定された各補正対象アンテナグループの送受信アンテナ素子のために、基準アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子からパイロット信号が送信されると）、アンテナ送信制御部２６は、パイロット信号を受信処理していないアンテナ素子が各補正対象アンテナグループにあるか否か判断し（ステップＳ１５）、この判断が肯定的であれば、補正対象アンテナグループに関連する受信側スイッチ６０を制御して、各補正対象アンテナグループのうちパイロット信号を受信するべきアンテナ素子を切り替える（ステップＳ１６）。この後、処理はステップＳ１１に戻り、再度、基準アンテナグループの１つのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１２）。

各補正対象アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子が、基準アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子から送信されたパイロット信号を受信し、これらの組み合わせに関するチャネル係数が推定されると、処理はステップＳ１７に進む。このフローチャートにおいて、上述の「第１の期間」とはステップＳ１７の前の期間であり、「第２の期間」とはステップＳ１７で始まるステップＳ２５の前の期間である。

ステップＳ１７において、アンテナ送信制御部２６は、１つの補正対象アンテナグループ（例えば、送受信アンテナ素子１１_1+N/L〜１１_2N/L）の１つのアンテナ素子（例えば、送受信アンテナ素子１１_1+N/L）だけからパイロット信号を送信させる。ステップＳ１７では、補正対象アンテナグループのパイロット信号を送信する送受信アンテナ素子に対応する送信側スイッチ５０を閉状態にし、補正対象アンテナグループの他の送受信アンテナ素子に対応する送信側スイッチ５０を開状態にするよう、アンテナ送信制御部２６は各送信側スイッチ５０を制御する。また、ステップＳ１７では、基準アンテナグループの１つの送受信アンテナ素子に対応する受信側スイッチ６０を閉状態にし、基準アンテナグループの他の送受信アンテナ素子に対応する受信側スイッチ６０を開状態にするよう、アンテナ送信制御部２６は各受信側スイッチ６０を制御する。

次に、１つの補正対象アンテナグループの１つのアンテナ素子から送信され、基準アンテナグループの１つのアンテナ素子で受信されるパイロット信号に基づいて、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１８）。

アンテナ送信制御部２６は、現在の受信アンテナ素子（現在、パイロット信号を受信処理するよう受信側スイッチ６０により設定された基準アンテナグループの送受信アンテナ素子）のために、パイロット信号を送信していないアンテナ素子が補正対象アンテナグループにあるか否か判断し（ステップＳ１９）、この判断が肯定的であれば、その補正対象アンテナグループに関連する送信側スイッチ５０を制御して、その補正対象アンテナグループのうちパイロット信号を送信するべきアンテナ素子を切り替える（ステップＳ２０）。この後、処理は、ステップＳ１７に戻り、１つの補正対象アンテナグループの他の１つのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１８）。

ステップＳ１９の判断が否定的であれば（すなわち、現在、パイロット信号を受信処理するよう受信側スイッチ６０により設定された基準アンテナグループの送受信アンテナ素子のために、補正対象アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子からパイロット信号が送信されると）、アンテナ送信制御部２６は、パイロット信号を受信処理していないアンテナ素子が基準アンテナグループにあるか否か判断し（ステップＳ２１）、この判断が肯定的であれば、基準アンテナグループに関連する受信側スイッチ６０を制御して、基準アンテナグループのうちパイロット信号を受信するべきアンテナ素子を切り替える（ステップＳ２２）。この後、処理はステップＳ１７に戻り、再度、補正対象アンテナグループの１つのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１８）。

基準アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子が、現在の補正対象アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子から送信されたパイロット信号を受信し、これらの組み合わせに関するチャネル係数が推定されると、処理はステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、アンテナ送信制御部２６は、パイロット信号を送信していない補正対象アンテナグループがあるか否か判断する。この判断が肯定的であれば、アンテナ送信制御部２６は、補正対象アンテナグループを切り替え（ステップＳ２４）、この後、処理はステップＳ１７に戻り、他の補正対象アンテナグループの１つのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１８）。

すべての補正対象アンテナグループのすべてのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、基準アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子が、すべての補正対象アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子から送信されたパイロット信号を受信し、これらの組み合わせに関するチャネル係数が推定されると、処理はステップＳ２５に進む。ステップＳ２５において、補正係数計算部４４は、ステップＳ１２およびステップＳ１８で得られた複数のチャネル係数から、式（２１）に従って、補正対象アンテナグループのすべてのアンテナ素子についての補正係数を計算する。

また、ここまでの過程で、基準アンテナグループに属する基準アンテナ素子以外のアンテナ素子から補正対象アンテナグループに属するアンテナ素子へのチャネル係数および逆方向のチャネル係数が計算されており、補正対象アンテナグループに属するアンテナ素子に関する補正係数が計算されている。したがって、ステップＳ２５において、補正係数計算部４４は、これらのチャネル係数および補正係数から、基準アンテナグループに属する基準アンテナ素子以外のすべてのアンテナ素子についての補正係数を計算する。

補正係数計算部４４は、計算された補正係数を下りリンクパラメータ決定部２４に供給し、下りリンクパラメータ決定部２４は、補正係数に基づいて、ディジタルプリコーディングとアナログ送信ビームフォーミングの少なくともいずれかを制御する。これにより、複数の送受信アンテナ素子１１で受信された上りリンクの無線信号から推定される複数のチャネル係数に基づいて、無線基地局１０が下りリンク送信を行う場合に、複数の送受信アンテナ素子１１から送信される下りリンクの無線信号が補正される。例えば、ある送受信アンテナ素子１１_nについての補正係数ｃ_{eNB, n}は下記の式で表すことができる。

ここで、Ａ(n)は送受信アンテナ素子１１_nに与えられる下りリンク信号の振幅であり、φ(n)は、送受信アンテナ素子１１_nに与えられる下りリンク信号の位相である。下りリンクパラメータ決定部２４は、下りリンク信号の送信において、送受信アンテナ素子１１_nに与えられる下りリンク信号の振幅がＡになるように、ディジタルゲイン制御器２８を制御し、送受信アンテナ素子１１_nに対応する電力増幅器２２のゲインを調節し、送受信アンテナ素子１１_nに与えられる下りリンク信号の位相がφ(n)になるように、ディジタル位相制御器２７を制御し、送受信アンテナ素子１１_nに対応する可変移相器２０の位相シフト量を調節する。下りリンクパラメータ決定部２４は、補正係数に基づいて、ベースバンドプロセッサ１２に与えられるプリコーディング行列を調節してもよい。

この実施の形態においては、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができ、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。したがって、ＴＤＤ移動体通信システムでアンテナ補正に自己補正を使用し、複数の送受信アンテナ素子について複数の補正係数を容易に計算することが可能である。

この第１の実施の形態では、各送受信アンテナ素子を区別するために、送信側スイッチ５０が設けられている。しかし、Massive MIMOにおいて、実際にビームフォーミングを行いながら下りリンク送信を実行する場合には、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から同時に電波が放出される。したがって、１つのアンテナグループに対応する１つのブランチの複数のサブブランチに電流が流れ、電磁結合が生ずる。第１の実施の形態では、送信側スイッチ５０によって、パイロット信号を送信するアンテナ素子を切り替えるため、電磁結合の影響が補正係数に反映されない。また、各サブブランチに送信側スイッチ５０を設けるのは、構造が複雑化する上、その制御も煩雑である。

そこで、１つのアンテナグループに属する（１つのブランチに対応する）複数アンテナ素子から同時にパイロット信号を送信し、補正係数を計算することが望ましい。しかし、この場合には補正係数を計算するのが困難である。図１３を参照しながら、その理由を説明する。図１３は、図１０を簡略化した図であり、ここでは１ブランチに２サブブランチのみが存在すると想定する。すなわちＮ／Ｌ＝２である。アナログビームフォーマ１８のサブブランチは送受信アンテナ素子１１_１，１１_２に接続され、上りリンク信号処理部３０のサブブランチは送受信アンテナ素子１１_３，１１_４に接続されている。送受信アンテナ素子１１_１，１１_２で送信されるパイロット信号Ｘ_１，Ｘ_２には、送信ゲインＴ_１，Ｔ_２がそれぞれ与えられ、送受信アンテナ素子１１_３，１１_４で受信されるパイロット信号には、受信ゲインＲ_３，Ｒ_４がそれぞれ与えられる。この場合、アンテナ素子１１_３，１１_４による受信結果ｒは、下記の式（２２）で表される。

補正係数を得るには、実効的なチャネル係数（R_n*h_m,n*T_m）を算出しなければならない。しかし式（２２）では、送信ゲインＴ_１，Ｔ_２、受信ゲインＲ_３，Ｒ_４が未知なので、実効的なチャネル係数（R_n*h_m,n*T_m）を計算することはできない。仮にＸ_１・Ｘ_１＝１で、Ｘ_２・Ｘ_２＝１で、Ｘ_１・Ｘ_２＝０となるような直交性があるパイロット信号Ｘ_１，Ｘ_２を送信し、受信側で受信結果ｒにＸ_１，Ｘ_２をそれぞれ乗算した場合には、下記の式が得られる。

しかし、この場合でも、やはり実効的なチャネル係数（R_n*h_m,n*T_m）を計算することはできない。

理想的には、受信側での処理により、

の４つの独立方程式の状態を実現できれば、実効的なチャネル係数（R_n*h_m,n*T_m）を計算することができる。ここでｒ_a〜ｒ_dは、受信側での処理により得られる受信結果である。

上述の第１の実施の形態は、このような独立方程式の状態を実現する方策の１つである。しかし、第１の実施の形態には上記の問題がある。第２〜第５の実施の形態は、これらの問題を解決し、同時に１つのアンテナグループに属する（１つのブランチに対応する）複数アンテナ素子から同時にパイロット信号を送信し、補正係数を計算する。

第２の実施の形態
図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。説明の便宜上、図１４は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（１アンテナグループに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（他の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、Ｌアンテナグループに対応するＬブランチを有し、上りリンク信号処理部３０はＬアンテナグループに対応するＬブランチを有する。

そこで、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第１の期間および第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらの送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号の位相を異ならせる送信側位相制御部を有する。送信側位相制御部はディジタル位相制御器２７であってよい。ディジタル位相制御器２７は、通常の下りリンク送信では、アナログ送信ビームフォーミングのために可変移相器２０の位相を調整し、アンテナ補正では、パイロット信号の位相を異ならせるために可変移相器２０で与えられる位相を調整する。アンテナ補正において、ディジタル位相制御器（送信側位相制御部）２７は、例えば送受信アンテナ素子１１_１に対応するサブブランチのパイロット信号Ｘ_１の位相を［１，１］、送受信アンテナ素子１１_２に対応するサブブランチのパイロット信号Ｘ_２の位相を［１，−１］となるように、可変移相器２０を調整して、これらのサブブランチのパイロット信号を直交化（つまり拡散）する。

また、この実施の形態では、第１の期間および第２の期間で、上りリンク信号処理部３０の１つのブランチに属する１つのサブブランチがパイロット信号を処理する時に、そのブランチに属する他のサブブランチがパイロット信号を処理することを防止する受信側スイッチ６０を、上りリンク信号処理部３０の各サブブランチが有する。さらにこの実施の形態では、ベースバンドプロセッサ１２は逆拡散部（despreader）６２を有する。逆拡散部６２は、ディジタル位相制御器（送信側位相制御部）２７の作用の結果として可変移相器２０がパイロット信号を拡散するのと逆の作用（すなわち逆拡散）を実行する。

したがって、パイロット信号の送信側のディジタル位相制御器（送信側位相制御部）２７による拡散およびパイロット信号の受信側の逆拡散部６２による逆拡散によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から同時に送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができる。パイロット信号の受信側の受信側スイッチ６０の作用によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。

ディジタル位相制御器２７の作用ならびに受信側スイッチ６０および逆拡散部６２以外の構成要素は、図８〜図１０を参照して上述した実施の形態の基礎となる無線基地局１０の構成要素と同じであり、同じ構成要素を示すために同じ参照符号が図１４で使用されている。また、図１４において、各サブブランチは１つの点線の矩形で囲まれている。

図１５は、第２の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである。まず、アンテナ送信制御部２６は、基準アンテナグループ（例えば、送受信アンテナ素子１１_１〜１１_N/L）だけのすべてのアンテナ素子からパイロット信号を送信させる（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１では、ディジタル位相制御器２７は、基準アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与える。また、ステップＳ１１１では、各補正対象アンテナグループの１つの送受信アンテナ素子に対応する受信側スイッチ６０を閉状態にし、各補正対象アンテナグループの他の送受信アンテナ素子に対応する受信側スイッチ６０を開状態にするよう、アンテナ送信制御部２６は各受信側スイッチ６０を制御する。

次に、基準アンテナグループの各アンテナ素子から送信され、各補正対象アンテナグループの１つのアンテナ素子で受信されるパイロット信号に基づいて、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２では、逆拡散部６２が逆拡散を実行し、パイロット信号の送信元のアンテナ素子を特定する。

アンテナ送信制御部２６は、パイロット信号を受信処理していないアンテナ素子が各補正対象アンテナグループにあるか否か判断し（ステップＳ１１５）、この判断が肯定的であれば、補正対象アンテナグループに関連する受信側スイッチ６０を制御して、各補正対象アンテナグループのうちパイロット信号を受信するべきアンテナ素子を切り替える（ステップＳ１１６）。この後、処理はステップＳ１１１に戻り、再度、基準アンテナグループのすべてのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１１２）。

各補正対象アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子が、基準アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子から送信されたパイロット信号を受信し、これらの組み合わせに関するチャネル係数が推定されると、処理はステップＳ１１７に進む。このフローチャートにおいて、上述の「第１の期間」とはステップＳ１１７の前の期間であり、「第２の期間」とはステップＳ１１７で始まるステップＳ１２５の前の期間である。

ステップＳ１１７において、アンテナ送信制御部２６は、１つの補正対象アンテナグループ（例えば、送受信アンテナ素子１１_1+N/L〜１１_2N/L）だけのすべてのアンテナ素子からパイロット信号を送信させる。ステップＳ１１７では、ディジタル位相制御器２７は、補正対象アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与える。また、ステップＳ１１７では、基準アンテナグループの１つの送受信アンテナ素子に対応する受信側スイッチ６０を閉状態にし、基準アンテナグループの他の送受信アンテナ素子に対応する受信側スイッチ６０を開状態にするよう、アンテナ送信制御部２６は各受信側スイッチ６０を制御する。

次に、１つの補正対象アンテナグループの各アンテナ素子から送信され、基準アンテナグループの１つのアンテナ素子で受信されるパイロット信号に基づいて、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１８では、逆拡散部６２が逆拡散を実行し、パイロット信号の送信元のアンテナ素子を特定する。

アンテナ送信制御部２６は、パイロット信号を受信処理していないアンテナ素子が基準アンテナグループにあるか否か判断し（ステップＳ１２１）、この判断が肯定的であれば、基準アンテナグループに関連する受信側スイッチ６０を制御して、基準アンテナグループのうちパイロット信号を受信するべきアンテナ素子を切り替える（ステップＳ１２２）。この後、処理はステップＳ１１７に戻り、再度、補正対象アンテナグループのすべてのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１１８）。

基準アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子が、現在の補正対象アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子から送信されたパイロット信号を受信し、これらの組み合わせに関するチャネル係数が推定されると、処理はステップＳ１２３に進む。

ステップＳ１２３において、アンテナ送信制御部２６は、パイロット信号を送信していない補正対象アンテナグループがあるか否か判断する。この判断が肯定的であれば、アンテナ送信制御部２６は、補正対象アンテナグループを切り替え（ステップＳ１２４）、この後、処理はステップＳ１１７に戻り、他の補正対象アンテナグループのすべてのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、チャネル推定部４２はチャネル係数を推定する（ステップＳ１１８）。

すべての補正対象アンテナグループのすべてのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、基準アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子が、すべての補正対象アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子から送信されたパイロット信号を受信し、これらの組み合わせに関するチャネル係数が推定されると、処理はステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２５において、補正係数計算部４４は、ステップＳ１１２およびステップＳ１１８で得られた複数のチャネル係数から、補正対象アンテナグループのすべてのアンテナ素子についての補正係数を計算する。

また、ここまでの過程で、基準アンテナグループに属する基準アンテナ素子以外のアンテナ素子から補正対象アンテナグループに属するアンテナ素子へのチャネル係数および逆方向のチャネル係数が計算されており、補正対象アンテナグループに属するアンテナ素子に関する補正係数が計算されている。したがって、ステップＳ１２５において、補正係数計算部４４は、これらのチャネル係数および補正係数から、基準アンテナグループに属する基準アンテナ素子以外のすべてのアンテナ素子についての補正係数を計算する。

補正係数計算部４４は、計算された補正係数を下りリンクパラメータ決定部２４に供給し、下りリンクパラメータ決定部２４は、補正係数に基づいて、第１の実施の形態と同様に、ディジタルプリコーディングとアナログ送信ビームフォーミングの少なくともいずれかを制御する。

Massive MIMOにおいて、実際にビームフォーミングを行いながら下りリンク送信を実行する場合には、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から同時に電波が放出される。したがって、１つのアンテナグループに対応する１つのブランチの複数のサブブランチに電流が流れ、電磁結合が生ずる。この実施の形態では、アンテナ補正において、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から同時にパイロット信号を送信するため、電磁結合の影響が反映された補正係数を計算することができる。また、送信側の各サブブランチに送信側スイッチ５０を設けないので、構造が簡略化される上、構成要素の制御も簡素化される。さらに、図１２と図１５を比較すると明らかなように、パイロット信号を送信するアンテナ素子を切り替えるステップが不要であり、処理が簡素化される。

第３の実施の形態
図１６は、本発明の第３の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。説明の便宜上、図１６は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（１アンテナグループに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（他の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、Ｌアンテナグループに対応するＬブランチを有し、上りリンク信号処理部３０はＬアンテナグループに対応するＬブランチを有する。

そこで、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第１の期間および第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらの送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号を異なる第１の直交拡散系列で拡散する送信側位相制御部と、第１の期間および第２の期間で、上りリンク信号処理部３０の１つのブランチに属する複数のサブブランチがパイロット信号を処理する時に、これらのサブブランチで処理されるパイロット信号を異なる第２の直交拡散系列で拡散するディジタル位相制御器（受信側位相制御部）６４を有する。

送信側位相制御部はディジタル位相制御器２７であってよい。ディジタル位相制御器２７は、通常の下りリンク送信では、アナログ送信ビームフォーミングのために可変移相器２０の位相を調整し、アンテナ補正では、パイロット信号の位相を異ならせるために可変移相器２０で与えられる位相を調整する。アンテナ補正において、ディジタル位相制御器（送信側位相制御部）２７は、例えば送受信アンテナ素子１１_１に対応する送信側のサブブランチのパイロット信号Ｘ_１が［１，１，...］、送受信アンテナ素子１１_２に対応する送信側のサブブランチのパイロット信号Ｘ_２が［１，−１，...］となるように、可変移相器２０の位相を調整して、これらのサブブランチのパイロット信号を直交化する。つまり、アンテナ補正において、ディジタル位相制御器２７は、送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号を異なる第１の直交拡散系列で拡散する。

ディジタル位相制御器６４は、ＤＳＰが図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。ディジタル位相制御器６４は、通常の上りリンク受信では、受信ビームフォーミングのために可変移相器４０の位相を調整し、アンテナ補正では、受信したパイロット信号の位相を異ならせるために可変移相器４０で与えられる位相を調整する。アンテナ補正において、ディジタル位相制御器（受信側位相制御部）６４は、例えばあるアンテナ素子に対応する受信側のサブブランチのパイロット信号に［１，１，１，１，...］が乗算され、他のアンテナ素子に対応する受信側のサブブランチのパイロット信号に［１，−１，１，−１，...］が乗算されるように、可変移相器４０の位相を調整して、これらのサブブランチのパイロット信号を直交化する。つまり、アンテナ補正において、ディジタル位相制御器６４は、送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号を異なる第２の直交拡散系列で拡散する。第２の直交拡散系列は第１の直交拡散系列の周期よりも長い。すなわち、第２の直交拡散系列はロングコードであり、第１の直交拡散系列はショートコードである。

さらにこの実施の形態では、ベースバンドプロセッサ１２は二重逆拡散部（double despreader）６６を有する。二重逆拡散部６６は、受信側のディジタル位相制御部（受信側位相制御部）６４の作用の結果として可変移相器４０がパイロット信号を拡散するのと逆の作用（すなわちロングコードに対する逆拡散）を実行するとともに、送信側のディジタル位相制御部（送信側位相制御部）２７の作用の結果として可変移相器２０がパイロット信号を拡散するのと逆の作用（すなわちショートコードに対する逆拡散）を実行する。このように二重逆拡散部６６は二重逆拡散を実行する。

したがって、パイロット信号の送信側のディジタル位相制御部（送信側位相制御部）２７による拡散およびパイロット信号の受信側の二重逆拡散部６６によるショートコードに対する逆拡散によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から同時に送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができる。また、パイロット信号の受信側のディジタル位相制御部（受信側位相制御部）６４による拡散およびパイロット信号の受信側の二重逆拡散部６６によるロングコードに対する逆拡散によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。

ディジタル位相制御器２７の作用ならびにディジタル位相制御器６４および二重逆拡散部６６以外の構成要素は、図８〜図１０を参照して上述した実施の形態の基礎となる無線基地局１０の構成要素と同じであり、同じ構成要素を示すために同じ参照符号が図１６で使用されている。また、図１６において、各サブブランチは１つの点線の矩形で囲まれている。

図１７を参照して第３の実施の形態の原理を説明する。図１７は、図１６を簡略化した図であり、ここでは１ブランチに２サブブランチのみが存在すると想定する。すなわちＮ／Ｌ＝２である。アナログビームフォーマ１８のサブブランチは送受信アンテナ素子１１_１，１１_２に接続され、上りリンク信号処理部３０のサブブランチは送受信アンテナ素子１１_３，１１_４に接続されている。送受信アンテナ素子１１_１，１１_２で送信されるパイロット信号Ｘ_１，Ｘ_２には、送信ゲインＴ_１，Ｔ_２がそれぞれ与えられ、送受信アンテナ素子１１_３，１１_４で受信されるパイロット信号には、受信ゲインＲ_３，Ｒ_４がそれぞれ与えられる。この場合、アンテナ素子１１_３，１１_４による受信結果ｒは、上記の式（２２）で表される。

アンテナ補正において、送信側では各サブブランチに共通のパイロット信号Ｘが与えられる。Ｘは［１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，...］という系列である。ディジタル位相制御器２７は、アナログビームフォーマ１８の各可変移相器２０の位相を制御して、アンテナ素子１１_１に対応する送信側のサブブランチのパイロット信号Ｘ_１が［１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，...］、アンテナ素子１１_２に対応する送信側のサブブランチのパイロット信号Ｘ_２が［１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，...］となるようにする。つまり、アンテナ素子１１_１に対応する可変移相器２０は、第１の直交拡散系列［１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，...］をパイロット信号Ｘに乗算し、アンテナ素子１１_２に対応する可変移相器２０は、第１の直交拡散系列［１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，...］をパイロット信号Ｘに乗算する。

具体的には、アナログビームフォーマ１８でのパイロット信号Ｘ_nは、下記の式で表すことができる。

ここで、Ｂ(n)は送受信アンテナ素子１１_nに与えられるパイロット信号の振幅であり、φ(n)は、アンテナ素子１１_nに与えられるパイロット信号の位相である。ディジタルゲイン制御器２８は、パイロット信号Ｘ_１，Ｘ_２に同じ振幅Ｂを与え、ディジタル位相制御器２７は、パイロット信号Ｘ_１の位相φ(n)を常に０にし、パイロット信号Ｘ_２の位相φ(n)を周期的に０とπに切り替える。これにより、アンテナ素子１１_１に対応する送信側のサブブランチのパイロット信号Ｘ_１が［１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，...］となり、アンテナ素子１１_２に対応する送信側のサブブランチのパイロット信号Ｘ_２が［１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，...］となる。

アンテナ補正において、受信側ではディジタル位相制御器６４は、上りリンク信号処理部３０の各可変移相器４０の位相を制御して、アンテナ素子１１_３に対応する受信側のサブブランチのパイロット信号に第２の直交拡散系列Ｓ_３すなわち［１，１，１，１，...］）が乗算され、アンテナ素子１１_４に対応する受信側のサブブランチのパイロット信号に第２の直交拡散系列Ｓ_４［１，−１，１，−１，...］が乗算されるようにする。つまり、アンテナ素子１１_３に対応する可変移相器４０は、第２の直交拡散系列［１，１，１，１，...］をパイロット信号に乗算し、アンテナ素子１１_４に対応する可変移相器４０は、第２の直交拡散系列［１，−１，１，−１，...］をパイロット信号Ｘに乗算する。第２の直交拡散系列Ｓ_３，Ｓ_４は互いに直交性がある。

第２の直交拡散系列の周期は、第１の直交拡散系列の４倍である。したがって、例えば、Ｓ_３＊Ｘ_１＝［１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，...］であり、Ｓ_４＊Ｘ_２＝［１，−１，１，−１，−１，１，−１，１，１，−１，１，−１，−１，１，−１，１，...］である。Ｓ_３＊Ｘ_１とＳ_４＊Ｘ_２は互いに直交性がある。

受信側の可変移相器４０の位相制御の結果、アンテナ素子１１_３での受信結果ｒ_３およびアンテナ素子１１_４での受信結果ｒ_４は、下記の式で表される。

合成される受信結果ｒ＝ｒ_３＋ｒ_４である。

二重逆拡散部６６が受信結果ｒに第１の直交拡散系列と第２の直交拡散系列を乗算する（二重逆拡散する）ことにより、下記の結果が得られる。

このようにして、４つの独立方程式の状態を実現でき、実効的なチャネル係数ｇ_{1, 3}、ｇ_{2, 3}、ｇ_{1, 4}、ｇ_{2, 4}を計算することができる。以上の説明から、アンテナ素子１１_１，１１_２がパイロット信号を送信し、アンテナ素子１１_３，１１_４がパイロット信号を受信する場合に、チャネル係数ｇ_{1, 3}、ｇ_{2, 3}、ｇ_{1, 4}、ｇ_{2, 4}を計算することができるのは理解されよう。逆に、アンテナ素子１１_３，１１_４がパイロット信号を送信し、アンテナ素子１１_１，１１_２がパイロット信号を受信する場合には、同じ理論によって、逆方向の実効的なチャネル係数ｇ_{3, 1}、ｇ_{3, 2}、ｇ_{4, 1}、ｇ_{4, 2}を下記の通り計算することができる。

アンテナ素子１１_１が基準アンテナ素子である場合、ｃ_{eNB, 1} ＝１と置くことができる。この場合、アンテナ素子１１_３，１１_４に関する補正係数ｃ_{eNB, 3}、ｃ_{eNB, 4}は、下記の式に従って計算することができる。

ここで、

である。

基準アンテナ素子１１_１と同じ基準アンテナグループに属するアンテナ素子１１_２に関する補正係数ｃ_{eNB, 2}が未知であるが、ここまでの過程で、実効的なチャネル係数ｇ_{3, 2}、ｇ_{2, 3}が既知であり、アンテナ素子１１_３に関する補正係数ｃ_{eNB, 3}が計算されている。したがって、アンテナ素子１１_２に関する補正係数ｃ_{eNB, 2}は、実効的なチャネル係数ｇ_{3, 2}、ｇ_{2, 3}および補正係数ｃ_{eNB, 3}から下記の通り計算することができる。あるいは、アンテナ素子１１_２に関する補正係数ｃ_{eNB, 2}は、実効的なチャネル係数ｇ_{4, 2}、ｇ_{2, 4}および補正係数ｃ_{eNB, 4}から下記の通り計算してもよい。

この結果、基準アンテナグループの基準アンテナ素子に関する補正係数ｃ_{eNB, 1}を１とした場合の、すべてのアンテナグループのアンテナ素子に関する補正係数が判明する。

以上、各ブランチに２サブブランチのみが存在する場合を例にとり、第３の実施の形態の原理を説明したが、各ブランチに２より多いサブブランチが存在する場合には、上述の説明に修正を加えることにより、すべての補正係数を計算することができる。

図１８は、第３の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである。まず、アンテナ送信制御部２６は、基準アンテナグループ（例えば、送受信アンテナ素子１１_１〜１１_N/L）だけのすべてのアンテナ素子からパイロット信号を送信させる（ステップＳ２１１）。ステップＳ２１１では、ディジタル位相制御器２７は、基準アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与える。また、ステップＳ２１１では、ディジタル位相制御器６４は、各補正対象アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与える。

次に、基準アンテナグループの各アンテナ素子から送信され、各補正対象アンテナグループの各アンテナ素子で受信されるパイロット信号に基づいて、チャネル推定部４２は実効的なチャネル係数を推定する（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１２では、二重逆拡散部６６が二重逆拡散を実行し、パイロット信号の送信元のアンテナ素子および受信したアンテナ素子を特定する。

各補正対象アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子が、基準アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子から送信されたパイロット信号を受信し、これらの組み合わせに関する実効的なチャネル係数が推定されると、処理はステップＳ２１７に進む。このフローチャートにおいて、上述の「第１の期間」とはステップＳ２１７の前の期間であり、「第２の期間」とはステップＳ２１７で始まるステップＳ２２５の前の期間である。

ステップＳ２１７において、アンテナ送信制御部２６は、１つの補正対象アンテナグループ（例えば、送受信アンテナ素子１１_1+N/L〜１１_2N/L）だけのすべてのアンテナ素子からパイロット信号を送信させる。ステップＳ２１７では、ディジタル位相制御器２７は、補正対象アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与える。また、ステップＳ２１７では、ディジタル位相制御器６４は、基準アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与える。

次に、１つの補正対象アンテナグループの各アンテナ素子から送信され、基準アンテナグループの各アンテナ素子で受信されるパイロット信号に基づいて、チャネル推定部４２は実効的なチャネル係数を推定する（ステップＳ２１８）。ステップＳ２１８では、二重逆拡散部６６が二重逆拡散を実行し、パイロット信号の送信元のアンテナ素子および受信したアンテナ素子を特定する。

基準アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子が、現在の補正対象アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子から送信されたパイロット信号を受信し、これらの組み合わせに関する実効的なチャネル係数が推定されると、処理はステップＳ２２３に進む。

ステップＳ２２３において、アンテナ送信制御部２６は、パイロット信号を送信していない補正対象アンテナグループがあるか否か判断する。この判断が肯定的であれば、アンテナ送信制御部２６は、補正対象アンテナグループを切り替え（ステップＳ２２４）、この後、処理はステップＳ２１７に戻り、他の補正対象アンテナグループのすべてのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、チャネル推定部４２は実効的なチャネル係数を推定する（ステップＳ２１８）。

すべての補正対象アンテナグループのすべてのアンテナ素子からパイロット信号が送信され、基準アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子が、すべての補正対象アンテナグループに属するすべてのアンテナ素子から送信されたパイロット信号を受信し、これらの組み合わせに関する実効的なチャネル係数が推定されると、処理はステップＳ２２５に進む。ステップＳ２２５において、補正係数計算部４４は、ステップＳ２１２およびステップＳ２１８で得られた複数の実効的なチャネル係数から、補正対象アンテナグループのすべてのアンテナ素子についての補正係数を計算する。

また、ここまでの過程で、基準アンテナグループに属する基準アンテナ素子以外のアンテナ素子から補正対象アンテナグループに属するアンテナ素子への実効的なチャネル係数および逆方向の実効的なチャネル係数が計算されており、補正対象アンテナグループに属するアンテナ素子に関する補正係数が計算されている。したがって、ステップＳ２２５において、補正係数計算部４４は、これらの実効的なチャネル係数および補正係数から、基準アンテナグループに属する基準アンテナ素子以外のすべてのアンテナ素子についての補正係数を計算する。

Massive MIMOにおいて、実際にビームフォーミングを行いながら下りリンク送信を実行する場合には、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から同時に電波が放出される。したがって、１つのアンテナグループに対応する１つのブランチの複数のサブブランチに電流が流れ、電磁結合が生ずる。この実施の形態では、アンテナ補正において、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から同時にパイロット信号を送信するため、電磁結合の影響が反映された補正係数を計算することができる。また、送信側の各サブブランチに送信側スイッチ５０を設けないので、構造が簡略化される上、構成要素の制御も簡素化される。さらに、受信側の各サブブランチに受信側スイッチ６０を設けないので、構造が簡略化される上、構成要素の制御も簡素化される。図１２と図１８を比較すると明らかなように、パイロット信号を送信するアンテナ素子を切り替えるステップおよびパイロット信号を受信するアンテナ素子を切り替えるステップが不要であり、処理が簡素化される。

第４の実施の形態
図１９は、本発明の第４の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。説明の便宜上、図１９は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（１アンテナグループに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（他の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、Ｌアンテナグループに対応するＬブランチを有し、上りリンク信号処理部３０はＬアンテナグループに対応するＬブランチを有する。

そこで、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第１の期間および第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらの送受信アンテナ素子に対応する複数のサブブランチに供給される信号に同じ系列を与える系列供給部と、第１の期間および第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらのパイロット信号の送信時期を異ならせる遅延付与部を有する。

系列供給部はベースバンドプロセッサ１２であってよい。ベースバンドプロセッサ（系列供給部）１２は、パイロット信号の元として、自己相関が高く相互相関が低い系列をＤＡＣ１４に供給する。このような系列は、例えば、ＰＮ（擬似雑音）系列でもよいし、Zadoff-Chu系列でもよい。

遅延付与部は、１つ以上の遅延器５２であってもよいし、送信側の複数のサブブランチ内の互いに長さが異なるケーブルであってもよい。遅延付与部の作用によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらのアンテナ素子は、異なる遅延を有する系列を送信する。

また、この実施の形態では、第１の期間および第２の期間で、上りリンク信号処理部３０の１つのブランチに属する１つのサブブランチがパイロット信号を処理する時に、そのブランチに属する他のサブブランチがパイロット信号を処理することを防止する受信側スイッチ６０を、上りリンク信号処理部３０の各サブブランチが有する。さらにこの実施の形態では、ベースバンドプロセッサ１２は逆相関部（decorrelator）６８を有する。逆相関部６８は、ベースバンドプロセッサ（系列供給部）１２がパイロット信号の送信時に供給する系列により、受信したパイロット信号を逆相関する。

したがって、パイロット信号の送信側の異なる遅延およびパイロット信号の受信側の逆相関部６８による逆相関によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から同時に送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができる。パイロット信号の受信側の受信側スイッチ６０の作用によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。

ベースバンドプロセッサ１２の作用ならびに遅延付与部、受信側スイッチ６０および逆相関部６８以外の構成要素は、図８〜図１０を参照して上述した実施の形態の基礎となる無線基地局１０の構成要素と同じであり、同じ構成要素を示すために同じ参照符号が図１９で使用されている。また、図１９において、各サブブランチは１つの点線の矩形で囲まれている。

第４の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートは、第２の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである図１５と同じでよい。但し、第４の実施の形態では、自己補正において、ディジタル位相制御器２７は各アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与えない。

第５の実施の形態
図２０は、本発明の第５の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。説明の便宜上、図２０は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（１アンテナグループに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（他の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、Ｌアンテナグループに対応するＬブランチを有し、上りリンク信号処理部３０はＬアンテナグループに対応するＬブランチを有する。

この実施の形態において、アンテナ送信制御部２６は、第１の期間に、Ｌアンテナグループのうち１つである基準アンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子（例えば、送受信アンテナ素子１１_１〜１１_N/L）だけに無線のパイロット信号を送信させて、チャネル推定部４２は、補正対象アンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数の実効的なチャネル係数を推定する。また、アンテナ送信制御部２６は、第１の期間とは異なる第２の期間（第１の期間の前でも後でもよい）に、補正対象アンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子だけに無線のパイロット信号を送信させて、チャネル推定部４２は、基準アンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数の実効的なチャネル係数を推定する。補正係数計算部４４は、第１の期間で推定された複数の実効的なチャネル係数と、第２の期間で推定された複数の実効的なチャネル係数から、複数の補正係数を計算する。

また、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第１の期間および第２の期間で、上りリンク信号処理部３０の１つのブランチに属する複数のサブブランチがパイロット信号を処理する時に、これらのサブブランチで処理されるパイロット信号の位相を異ならせるディジタル位相制御器（受信側位相制御部）６４を有する。

ディジタル位相制御器６４は、ＤＳＰが図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。ディジタル位相制御器６４は、通常の上りリンク受信では、受信ビームフォーミングのために可変移相器４０の位相を調整し、アンテナ補正では、受信したパイロット信号の位相を異ならせるために可変移相器４０で与えられる位相を調整する。アンテナ補正において、ディジタル位相制御器（受信側位相制御部）６４は、例えばあるアンテナ素子に対応する受信側のサブブランチのパイロット信号が［１，１，１，１］、他のアンテナ素子に対応する受信側のサブブランチのパイロット信号が［１，１，−１，−１］となるように、可変移相器４０の位相を調整して、これらのサブブランチのパイロット信号を直交化（つまり拡散）する。

さらにこの実施の形態では、ベースバンドプロセッサ１２は逆拡散・逆相関部７０を有する。逆拡散・逆相関部７０は、受信側のディジタル位相制御部（受信側位相制御部）６４の作用の結果として可変移相器４０がパイロット信号を拡散するのと逆の作用（すなわち逆拡散）を実行するとともに、ベースバンドプロセッサ（系列供給部）１２がパイロット信号の送信時に供給する系列により、受信したパイロット信号を逆相関する。

したがって、パイロット信号の送信側の異なる遅延およびパイロット信号の受信側の逆拡散・逆相関部７０による逆相関によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子から同時に送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができる。また、パイロット信号の受信側のディジタル位相制御部（受信側位相制御部）６４による拡散およびパイロット信号の受信側の逆拡散・逆相関部７０による逆拡散によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。

ベースバンドプロセッサ１２の作用ならびに遅延付与部、ディジタル位相制御器６４および逆拡散・逆相関部７０以外の構成要素は、図８〜図１０を参照して上述した実施の形態の基礎となる無線基地局１０の構成要素と同じであり、同じ構成要素を示すために同じ参照符号が図２０で使用されている。また、図２０において、各サブブランチは１つの点線の矩形で囲まれている。

第５の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートは、第３の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである図１８と同じでよい。但し、第５の実施の形態では、自己補正において、ディジタル位相制御器２７は各アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与えないし、ディジタル位相制御器６４も各アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与えない。

第６の実施の形態
図２１および図２２は、本発明の第６の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。図２１は、送信に関連する部分のみを示し、図２２は、主に受信に関連する部分を示す。第６の実施の形態は、第１の実施の形態に修正であり、無線基地局１０は、通信用の送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎに加えて、アンテナ補正のためのパイロット信号を送信および受信するアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lを有する。図示の実施の形態では、無線基地局１０はN/L本のアンテナ補正基準送受信アンテナ素子を有するが、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子の数は限定されず、１つでもよい。

アンテナ補正のための補正基準送受信アンテナ素子からのパイロット信号の送信においては、パイロット信号は、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lのために、ＤＡＣ１４でアナログ信号に変換され、アップコンバータ１６でアップコンバートされ、アナログビームフォーマ１８の可変移相器２０と電力増幅器２２で位相および振幅が調整されて、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lで送信される（図２１参照）。補正基準送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号は、通信用の送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎに受信される。

アンテナ補正のために通信用の送受信アンテナ素子１１_１〜１１_Ｎから送信されるパイロット信号は、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lに受信される。アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lに受信されたパイロット信号は、ローノイズ受信増幅器３８および可変移相器４０で振幅および位相が調整され、ダウンコンバータ３２でダウンコンバートされ、ＡＤＣ３４でアナログ信号に変換されて、ベースバンドプロセッサ１２に供給される。他の構成要素は、第１の実施の形態の無線基地局１０の構成要素と同じであり、同じ構成要素を示すために同じ参照符号が図２１および図２２で使用されている。

図２３は、本発明の第６の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。説明の便宜上、図２３は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（通信用の送受信アンテナ素子の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、通信用の送受信アンテナ素子のＬアンテナグループに対応するＬブランチとアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する１ブランチを有し、上りリンク信号処理部３０は、通信用の送受信アンテナ素子のＬアンテナグループに対応するＬブランチとアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する１ブランチを有する。

この実施の形態において、アンテナ送信制御部２６は、第１の期間に、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lだけに無線のパイロット信号を送信させて、チャネル推定部４２は、複数の通信用の送受信アンテナ素子１１で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定する。また、アンテナ送信制御部２６は、第１の期間とは異なる第２の期間（第１の期間の前でも後でもよい）に、複数の通信用の送受信アンテナ素子１１だけに無線のパイロット信号を送信させて、チャネル推定部４２は、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lで受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定する。補正係数計算部４４は、第１の期間で推定された複数のチャネル係数と、第２の期間で推定された複数のチャネル係数から、複数の補正係数を計算する。

アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lから送信されるパイロット信号は、通信用の送受信アンテナ素子１１に受信された後に、いずれのアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１から送信されたか特定することができ、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lで受信されるパイロット信号は、いずれのアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１で受信されたか特定することができることが好ましい。また、１つのアンテナグループに属する複数の通信用の送受信アンテナ素子１１から送信されるパイロット信号は、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lに受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子１１から送信されたか特定することができ、１つのアンテナグループに属する複数の通信用の送受信アンテナ素子１１で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子１１で受信されたか特定することができることが好ましい。

そこで、この実施の形態では、第１の期間で、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lの１つがパイロット信号を送信する時に、他のアンテナ補正基準送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信することを防止する送信側スイッチ５０を、アナログビームフォーマ１８が有しており、第１の期間で、上りリンク信号処理部３０の１つのブランチに属する１つのサブブランチがパイロット信号を処理する時に、そのブランチに属する他のサブブランチがパイロット信号を処理することを防止する受信側スイッチ６０を、上りリンク信号処理部３０が有する。また、この実施の形態では、第２の期間で、１つのアンテナグループに属する１つの送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、そのアンテナグループに属する他の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信することを防止する送信側スイッチ５０を、アナログビームフォーマ１８が有しており、第２の期間で、上りリンク信号処理部３０の１つのアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１に対応する１つのサブブランチがパイロット信号を処理する時に、他のアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する他のサブブランチがパイロット信号を処理することを防止する受信側スイッチ６０を、上りリンク信号処理部３０が有する。

第６の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートは、第１の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである図１２と類似する。但し、図１２における「基準アンテナグループ」は、「アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/L」と読み替えられ、図１２における「補正対象アンテナグループ」は「通信用の送受信アンテナ素子１１のアンテナグループ」と読み替えられる。第６の実施の形態では、すべての通信用の送受信アンテナ素子１１がアンテナ補正の対象である。

この実施の形態において、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１が１つの場合には、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１についての送信側スイッチ５０および受信側スイッチ６０は不要である。

第７の実施の形態
図２４は、本発明の第７の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。説明の便宜上、図２４は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（通信用の送受信アンテナ素子の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、通信用の送受信アンテナ素子のＬアンテナグループに対応するＬブランチとアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する１ブランチを有し、上りリンク信号処理部３０は、通信用の送受信アンテナ素子のＬアンテナグループに対応するＬブランチとアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する１ブランチを有する。

そこで、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第１の期間で、複数のアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lがパイロット信号を送信する時に、これらのアンテナ補正基準送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号の位相を異ならせる送信側位相制御部を有する。また、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の通信用の送受信アンテナ素子１１がパイロット信号を送信する時に、これらの送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号の位相を異ならせる送信側位相制御部を有する。送信側位相制御部はディジタル位相制御器２７であってよい。ディジタル位相制御器２７は、通常の下りリンク送信では、アナログ送信ビームフォーミングのために可変移相器２０の位相を調整し、アンテナ補正では、パイロット信号の位相を異ならせるために可変移相器２０で与えられる位相を調整する。アンテナ補正において、ディジタル位相制御器（送信側位相制御部）２７は、例えばアンテナ素子１１１_１に対応するサブブランチのパイロット信号Ｘ_１の位相を［１，１］、アンテナ素子１１１_２に対応するサブブランチのパイロット信号Ｘ_２の位相を［１，−１］となるように、可変移相器２０を調整して、これらのサブブランチのパイロット信号を直交化（つまり拡散）する。

したがって、パイロット信号の送信側のディジタル位相制御器（送信側位相制御部）２７による拡散およびパイロット信号の受信側の逆拡散部６２による逆拡散によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子（通信用の送受信アンテナ素子１１またはアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１）から同時に送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができる。パイロット信号の受信側の受信側スイッチ６０の作用によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。

第７の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートは、第２の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである図１５と類似する。但し、図１５における「基準アンテナグループ」は、「アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/L」と読み替えられ、図１５における「補正対象アンテナグループ」は「通信用の送受信アンテナ素子１１のアンテナグループ」と読み替えられる。第７の実施の形態では、すべての通信用の送受信アンテナ素子１１がアンテナ補正の対象である。

この実施の形態において、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１が１つの場合には、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１についての送信側位相制御部および受信側スイッチ６０は不要であり、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１から送信されたパイロット信号の受信処理において逆拡散部６２も不要である。

第８の実施の形態
図２５は、本発明の第８の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。説明の便宜上、図２５は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（通信用の送受信アンテナ素子の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、通信用の送受信アンテナ素子のＬアンテナグループに対応するＬブランチとアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する１ブランチを有し、上りリンク信号処理部３０は、通信用の送受信アンテナ素子のＬアンテナグループに対応するＬブランチとアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する１ブランチを有する。

この実施の形態において、アンテナ送信制御部２６は、第１の期間に、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lだけに無線のパイロット信号を送信させて、チャネル推定部４２は、複数の通信用の送受信アンテナ素子１１で受信されたパイロット信号に基づいて、複数の実効的なチャネル係数を推定する。また、アンテナ送信制御部２６は、第１の期間とは異なる第２の期間（第１の期間の前でも後でもよい）に、複数の通信用の送受信アンテナ素子１１だけに無線のパイロット信号を送信させて、チャネル推定部４２は、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lで受信されたパイロット信号に基づいて、複数の実効的なチャネル係数を推定する。補正係数計算部４４は、第１の期間で推定された複数の実効的なチャネル係数と、第２の期間で推定された複数の実効的なチャネル係数から、複数の補正係数を計算する。

そこで、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第１の期間で、複数のアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lがパイロット信号を送信する時に、これらのアンテナ補正基準送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号を異なる第１の直交拡散系列（ショートコード）で拡散し、第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の通信用の送受信アンテナ素子１１がパイロット信号を送信する時に、これらの送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号を異なる第１の直交拡散系列で拡散する送信側位相制御部を有する。また、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第１の期間および第２の期間で、上りリンク信号処理部３０の１つのブランチに属する複数のサブブランチがパイロット信号を処理する時に、これらのサブブランチで処理されるパイロット信号を異なる第２の直交拡散系列（ロングコード）で拡散するディジタル位相制御器（受信側位相制御部）６４を有する。第３の実施の形態と同様に、送信側位相制御部はディジタル位相制御器２７であってよい。

したがって、パイロット信号の送信側のディジタル位相制御部（送信側位相制御部）２７による拡散およびパイロット信号の受信側の二重逆拡散部６６によるショートコードに対する逆拡散によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子（通信用の送受信アンテナ素子１１またはアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１）から同時に送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができる。また、パイロット信号の受信側のディジタル位相制御部（受信側位相制御部）６４による拡散およびパイロット信号の受信側の二重逆拡散部６６によるロングコードに対する逆拡散によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。

第８の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートは、第３の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである図１８と類似する。但し、図１８における「基準アンテナグループ」は、「アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/L」と読み替えられ、図１８における「補正対象アンテナグループ」は「通信用の送受信アンテナ素子１１のアンテナグループ」と読み替えられる。第８の実施の形態では、すべての通信用の送受信アンテナ素子１１がアンテナ補正の対象である。

この実施の形態において、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１が１つの場合には、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１についての送信側位相制御部および受信側位相制御部は不要であり、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１から送信されたパイロット信号の受信処理において二重逆拡散部６６によるショートコードに対する逆拡散が不要であり、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１で受信されたパイロット信号の受信処理において二重逆拡散部６６によるロングコードに対する逆拡散が不要である。

第９の実施の形態
図２６は、本発明の第９の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。説明の便宜上、図２６は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（通信用の送受信アンテナ素子の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、通信用の送受信アンテナ素子のＬアンテナグループに対応するＬブランチとアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する１ブランチを有し、上りリンク信号処理部３０は、通信用の送受信アンテナ素子のＬアンテナグループに対応するＬブランチとアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する１ブランチを有する。

そこで、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第１の期間で、複数のアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lがパイロット信号を送信する時に、これらのアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する複数のサブブランチに供給される信号に同じ系列を与える系列供給部と、複数のアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lがパイロット信号を送信する時に、これらのパイロット信号の送信時期を異ならせる遅延付与部を有する。また、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の通信用の送受信アンテナ素子１１がパイロット信号を送信する時に、これらの送受信アンテナ素子に対応する複数のサブブランチに供給される信号に同じ系列を与える系列供給部と、１つのアンテナグループに属する複数の通信用の送受信アンテナ素子１１がパイロット信号を送信する時に、これらのパイロット信号の送信時期を異ならせる遅延付与部を有する。系列供給部はベースバンドプロセッサ１２であってよい。ベースバンドプロセッサ（系列供給部）１２は、パイロット信号の元として、自己相関が高く相互相関が低い系列をＤＡＣ１４に供給する。このような系列は、例えば、ＰＮ（擬似雑音）系列でもよいし、Zadoff-Chu系列でもよい。遅延付与部は、１つ以上の遅延器５２であってもよいし、送信側の複数のサブブランチ内の互いに長さが異なるケーブルであってもよい。遅延付与部の作用によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらのアンテナ素子は、異なる遅延を有する系列を送信する。

したがって、パイロット信号の送信側の異なる遅延およびパイロット信号の受信側の逆相関部６８による逆相関によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子（通信用の送受信アンテナ素子１１またはアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１）から同時に送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができる。パイロット信号の受信側の受信側スイッチ６０の作用によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。

第９の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートは、第２の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである図１５と類似する。但し、図１５における「基準アンテナグループ」は、「アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/L」と読み替えられ、図１５における「補正対象アンテナグループ」は「通信用の送受信アンテナ素子１１のアンテナグループ」と読み替えられる。第９の実施の形態では、すべての通信用の送受信アンテナ素子１１がアンテナ補正の対象である。また、この実施の形態では、自己補正において、ディジタル位相制御器２７は各アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与えない。

この実施の形態において、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１が１つの場合には、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１についての遅延付与部および受信側スイッチ６０は不要であり、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１から送信されたパイロット信号の受信処理において逆相関部６８も不要である。

第１０の実施の形態
図２７は、本発明の第１０の実施の形態に係る無線基地局１０の構成を示す。説明の便宜上、図２７は、アナログビームフォーマ１８の１ブランチ（アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/Lに対応）および上りリンク信号処理部３０の他の１ブランチ（通信用の送受信アンテナ素子の１アンテナグループに対応）のみを示すが、実際には、アナログビームフォーマ１８は、通信用の送受信アンテナ素子のＬアンテナグループに対応するＬブランチとアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する１ブランチを有し、上りリンク信号処理部３０は、通信用の送受信アンテナ素子のＬアンテナグループに対応するＬブランチとアンテナ補正基準送受信アンテナ素子に対応する１ブランチを有する。

また、この実施の形態に係る無線基地局１０は、第５の実施の形態と同様に、第１の期間および第２の期間で、上りリンク信号処理部３０の１つのブランチに属する複数のサブブランチがパイロット信号を処理する時に、これらのサブブランチで処理されるパイロット信号の位相を異ならせるディジタル位相制御器（受信側位相制御部）６４を有する。さらにこの実施の形態では、ベースバンドプロセッサ１２は逆拡散・逆相関部７０を有する。逆拡散・逆相関部７０は、受信側のディジタル位相制御部（受信側位相制御部）６４の作用の結果として可変移相器４０がパイロット信号を拡散するのと逆の作用（すなわち逆拡散）を実行するとともに、ベースバンドプロセッサ（系列供給部）１２がパイロット信号の送信時に供給する系列により、受信したパイロット信号を逆相関する。

したがって、パイロット信号の送信側の異なる遅延およびパイロット信号の受信側の逆拡散・逆相関部７０による逆相関によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子（通信用の送受信アンテナ素子１１またはアンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１）から同時に送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができる。また、パイロット信号の受信側のディジタル位相制御部（受信側位相制御部）６４による拡散およびパイロット信号の受信側の逆拡散・逆相関部７０による逆拡散によって、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる。

第１０の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートは、第３の実施の形態に係る自己補正のための処理を示すフローチャートである図１８と類似する。但し、図１８における「基準アンテナグループ」は、「アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１_１〜１１１_N/L」と読み替えられ、図１８における「補正対象アンテナグループ」は「通信用の送受信アンテナ素子１１のアンテナグループ」と読み替えられる。第１０の実施の形態では、すべての通信用の送受信アンテナ素子１１がアンテナ補正の対象である。また、この実施の形態では、自己補正において、ディジタル位相制御器２７は各アンテナグループの複数のサブブランチに異なる位相を与えない。

この実施の形態において、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１が１つの場合には、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１についての遅延付与部および受信側位相制御部は不要であり、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１から送信されたパイロット信号の受信処理において逆拡散・逆相関部７０による逆相関が不要であり、アンテナ補正基準送受信アンテナ素子１１１で受信されたパイロット信号の受信処理において逆拡散・逆相関部７０による逆拡散が不要である。

他の変形
上記の実施の形態では、アンテナ素子が無線のパイロット信号を送信および受信し、空間を伝搬する無線のパイロット信号に基づいて、補正係数が計算される。しかし、無線のパイロット信号の送受信とは手順に基づいて，各アンテナ素子を結合する結合回路（coupling circuit）を介してアンテナ素子間で有線でパイロット信号を送信および受信し、結合回路を伝搬する有線のパイロット信号の実効的なチャネル係数に基づいて、補正係数が計算されてもよい。

無線基地局１０および移動端末において、ＤＳＰが実行する各機能は、ＤＳＰの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA（Field Programmable Gate Array），CPU（Central Processing Unit）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。

１０無線基地局、１１送受信アンテナ素子、１０Ａアンテナセット、１２ベースバンドプロセッサ（系列供給部、ディジタル信号処理部）、１４ディジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）、１６アップコンバータ（周波数変換器）、１８アナログビームフォーマ、２０可変移相器、２２電力増幅器（振幅調整器）、２４下りリンクパラメータ決定部、２６アンテナ送信制御部、２７ディジタル位相制御器（送信側位相制御部）、２８ディジタルゲイン制御器、３０上りリンク信号処理部、３２ダウンコンバータ（周波数変換器）、３４アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）、３８ローノイズ受信増幅器、４０可変移相器、４２チャネル推定部、４４補正係数計算部、５０送信側スイッチ、５２遅延器（遅延付与部）、６０受信側スイッチ、６２逆拡散部、６４ディジタル位相制御器（受信側位相制御部）、６６二重逆拡散部、６８逆相関部、７０逆拡散・逆相関部

Claims

下りリンク信号にプリコーディング行列を適用して、ディジタルプリコーディングを実行するディジタル信号処理部と、
前記ディジタルプリコーディングが施された下りリンク信号に対して、ビームフォーミング行列に相当する位相および振幅の変化を付与するアナログビームフォーミングを実行するアナログビームフォーマと、
前記アナログビームフォーミングが施された下りリンク信号を無線で送信し、前記下りリンク信号の送信に利用される周波数帯と同じ周波数帯での上りリンク信号をユーザ装置から無線で受信する複数の送受信アンテナ素子と、
前記複数の送受信アンテナ素子で受信された前記上りリンク信号を処理する上りリンク信号処理部と
を備え、
前記送受信アンテナ素子は、複数のアンテナグループに分類され、各アンテナグループは複数の送受信アンテナ素子を有しており、
前記アナログビームフォーマは、前記複数のアンテナグループにそれぞれ対応する複数のブランチを有しており、各ブランチは複数のサブブランチを有しており、各サブブランチは、前記アナログビームフォーミングを実行するための可変移相器と振幅調整器を有しており、各サブブランチは１つの前記送受信アンテナ素子に接続されており、
前記上りリンク信号処理部は、前記複数のアンテナグループにそれぞれ対応する複数のブランチを有しており、各ブランチは複数のサブブランチを有しており、各サブブランチは受信増幅器を有しており、各サブブランチは１つの前記送受信アンテナ素子に接続されており、
さらに、前記複数の送受信アンテナ素子からのパイロット信号の送信を制御するアンテナ送信制御部と、
前記複数の送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定するチャネル推定部と、
前記複数の送受信アンテナ素子で受信された上りリンクの無線信号から推定される複数のチャネル係数に基づいて、下りリンク送信を行う場合に、前記複数の送受信アンテナ素子から送信される下りリンクの無線信号に与えられるべき補正係数を計算する補正係数計算部とを備え、
第１の期間に、前記アンテナ送信制御部は、前記複数のアンテナグループの１つである基準アンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子だけにパイロット信号を送信させて、前記チャネル推定部は、前記基準アンテナグループ以外のアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定し、
前記第１の期間とは異なる第２の期間に、前記アンテナ送信制御部は、前記基準アンテナグループ以外のアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子だけにパイロット信号を送信させて、前記チャネル推定部は、前記基準アンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定し、
前記補正係数計算部は、前記第１の期間で推定された複数の前記チャネル係数と、前記第２の期間で推定された複数の前記チャネル係数から、複数の前記補正係数を計算し、
１つのアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号は、他のアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができ、
１つのアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる
無線基地局。
前記第１の期間および前記第２の期間で、１つのアンテナグループに属する１つの送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、そのアンテナグループに属する他の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信することを防止する送信側スイッチと、
前記第１の期間および前記第２の期間で、前記上りリンク信号処理部の１つのブランチに属する１つのサブブランチがパイロット信号を処理する時に、そのブランチに属する他のサブブランチがパイロット信号を処理することを防止する受信側スイッチとを
さらに備える請求項１に記載の無線基地局。
前記第１の期間および前記第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらの送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号の位相を異ならせる送信側位相制御部と、
前記第１の期間および前記第２の期間で、前記上りリンク信号処理部の１つのブランチに属する１つのサブブランチがパイロット信号を処理する時に、そのブランチに属する他のサブブランチがパイロット信号を処理することを防止する受信側スイッチとを
さらに備える請求項１に記載の無線基地局。
前記第１の期間および前記第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらの送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号を異なる第１の直交拡散系列で拡散する送信側位相制御部と、
前記第１の期間および前記第２の期間で、前記上りリンク信号処理部の１つのブランチに属する複数のサブブランチがパイロット信号を処理する時に、これらのサブブランチで処理されるパイロット信号を異なる第２の直交拡散系列で拡散する受信側位相制御部とを
さらに備える請求項１に記載の無線基地局。
前記第１の期間および前記第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらの送受信アンテナ素子に対応する複数のサブブランチに供給される信号に同じ系列を与える系列供給部と、
前記第１の期間および前記第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらのパイロット信号の送信時期を異ならせる遅延付与部と、
前記第１の期間および前記第２の期間で、前記上りリンク信号処理部の１つのブランチに属する１つのサブブランチがパイロット信号を処理する時に、そのブランチに属する他のサブブランチがパイロット信号を処理することを防止する受信側スイッチとを
さらに備える請求項１に記載の無線基地局。
前記第１の期間および前記第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらの送受信アンテナ素子に対応する複数のサブブランチに供給される信号に同じ系列を与える系列供給部と、
前記第１の期間および前記第２の期間で、１つのアンテナグループに属する複数の送受信アンテナ素子がパイロット信号を送信する時に、これらのパイロット信号の送信時期を異ならせる遅延付与部と、
前記第１の期間および前記第２の期間で、前記上りリンク信号処理部の１つのブランチに属する１つのサブブランチがパイロット信号を処理する時に、これらのサブブランチで処理されるパイロット信号の位相を異ならせる受信側位相制御部とを
さらに備える請求項１に記載の無線基地局。
下りリンク信号にプリコーディング行列を適用して、ディジタルプリコーディングを実行するディジタル信号処理部と、
前記ディジタルプリコーディングが施された下りリンク信号に対して、ビームフォーミング行列に相当する位相および振幅の変化を付与するアナログビームフォーミングを実行するアナログビームフォーマと、
前記アナログビームフォーミングが施された下りリンク信号を無線で送信し、前記下りリンク信号の送信に利用される周波数帯と同じ周波数帯での上りリンク信号をユーザ装置から無線で受信する複数の送受信アンテナ素子と、
前記複数の送受信アンテナ素子で受信された前記上りリンク信号を処理する上りリンク信号処理部と、
アンテナ補正のためのパイロット信号を送信および受信する少なくとも１つのアンテナ補正基準送受信アンテナ素子と
を備え、
前記送受信アンテナ素子は、複数のアンテナグループに分類され、各アンテナグループは複数の送受信アンテナ素子を有しており、
前記アナログビームフォーマは、前記複数のアンテナグループにそれぞれ対応する複数のブランチを有しており、各ブランチは複数のサブブランチを有しており、各サブブランチは、前記アナログビームフォーミングを実行するための可変移相器と振幅調整器を有しており、各サブブランチは１つの前記送受信アンテナ素子に接続されており、
前記上りリンク信号処理部は、前記複数のアンテナグループにそれぞれ対応する複数のブランチを有しており、各ブランチは複数のサブブランチを有しており、各サブブランチは受信増幅器を有しており、各サブブランチは１つの前記送受信アンテナ素子に接続されており、
さらに、前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子および前記複数の送受信アンテナ素子からのパイロット信号の送信を制御するアンテナ送信制御部と、
前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子および前記複数の送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定するチャネル推定部と、
前記複数の送受信アンテナ素子で受信された上りリンクの無線信号から推定される複数のチャネル係数に基づいて、下りリンク送信を行う場合に、前記複数の送受信アンテナ素子から送信される下りリンクの無線信号に与えられるべき補正係数を計算する補正係数計算部とを備え、
第１の期間に、前記アンテナ送信制御部は、前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子だけにパイロット信号を送信させて、前記チャネル推定部は、複数の前記送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定し、
前記第１の期間とは異なる第２の期間に、前記アンテナ送信制御部は、複数の前記送受信アンテナ素子だけにパイロット信号を送信させて、前記チャネル推定部は、前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子で受信されたパイロット信号に基づいて、複数のチャネル係数を推定し、
前記補正係数計算部は、前記第１の期間で推定された複数の前記チャネル係数と、前記第２の期間で推定された複数の前記チャネル係数から、複数の前記補正係数を計算し、
１つのアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子から送信されるパイロット信号は、前記アンテナ補正基準送受信アンテナ素子に受信された後に、いずれの送受信アンテナ素子から送信されたか特定することができ、
１つのアンテナグループに属する複数の前記送受信アンテナ素子で受信されるパイロット信号は、いずれの送受信アンテナ素子で受信されたか特定することができる
無線基地局。