WO2012026195A1 - 無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、およびプログラム - Google Patents

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高野　裕昭
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ソニー株式会社
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    • H04B7/0689—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using different transmission schemes, at least one of them being a diversity transmission scheme

Definitions

  • the present disclosure relates to a wireless communication device, a wireless communication system, a wireless communication method, and a program.
  • CoMP is a technology in which a plurality of base stations cooperate to transmit and receive data in order to improve high data rate coverage.
  • MU-MIMO is a technique for improving system throughput by using a plurality of users using spatially multiplexed resource blocks of the same frequency and the same time.
  • 4G Long Term Evolution-Advanced
  • MU-MIMO will be described in more detail.
  • MU-MIMO and SU-MIMO Single User MIMO
  • SU-MIMO is a technique in which, as described in Patent Document 1, for example, UEs (User Equipment) do not spatially multiplex, but one UE uses a plurality of channels by spatial multiplexing.
  • MU-MIMO is a technique in which each UE uses resource blocks having the same frequency and the same time by spatial multiplexing (UEs are spatially multiplexed).
  • UEs are spatially multiplexed.
  • MU-MIMO has been realized in 3.9G, each UE can not only handle a single channel.
  • 4G intends to realize MU-MIMO that allows each UE to handle multiple channels.
  • the base station uses two types of transmission weights (V1 and V2).
  • V1 is a transmission weight for realizing directivity
  • V2 is a non-directional transmission weight whose main purpose is to adjust the phase.
  • V1 and V2 can be determined in the UE, for example. More specifically, the UE receives the reference signal transmitted from the base station, acquires the channel matrix H from the reception result of the reference signal, and determines the optimum V1 and V2 for the channel matrix H.
  • the present disclosure proposes a new and improved wireless communication device, wireless communication system, wireless communication method, and program capable of suppressing the calculation load on the communication partner for determining the transmission weight.
  • a communication unit that transmits a reference signal, a first multiplication unit that multiplies a first transmission weight determined based on reception of the reference signal by a communication partner, and the communication A second multiplier that multiplies the second transmission weight determined based on reception of the reference signal by the other party, and the communication unit determines the first transmission weight after determining the first transmission weight. transmits a signal and the first reference signal with the resulting weight by multiplying the transmission weights, the wireless communication device is provided.
  • the wireless communication apparatus may further include a reference signal management unit that manages resources for transmitting the weighted reference signal.
  • the reference signal management unit may allocate a resource for transmitting the weighted reference signal and a resource for transmitting the reference signal after determining the first transmission weight.
  • the reference signal management unit from the transmission of the weighted reference signal may allocate more resources for transmission.
  • the reference signal management unit may allocate resources so that the transmission frequency of the reference signal on the time axis is higher than the transmission frequency of the weighted reference signal on the time axis.
  • the reference signal management unit may allocate resources so that the density on the frequency axis of the resource for transmission of the reference signal is higher than the density on the frequency axis of the resource for transmission of the weighted reference signal.
  • the wireless communication apparatus further includes a scheduler that allocates resources for communication according to the first scheme or the second scheme to each communication partner, and the scheduler allocates resources within a first frequency range to the first scheme. And resources within the second frequency range may be allocated for communication according to the second scheme.
  • the first frequency range may be a frequency range to which the weighted reference signal transmission resource is allocated
  • the second frequency range may be a frequency range to which the reference signal transmission resource is allocated.
  • the first method may be MU-MIMO (Multi User Multi Input Multi Output), and the second method may be SU-MIMO (Single User Multi Input Multi Output).
  • MU-MIMO Multi User Multi Input Multi Output
  • SU-MIMO Single User Multi Input Multi Output
  • the wireless communication apparatus further includes a scheduler that allocates resources for communication according to the first scheme or the second scheme to each communication partner, and the scheduler has a frequency range in which resources for transmission of the weighted reference signal are allocated. Are allocated for communication according to the first scheme, and resources within a frequency range to which the reference signal transmission resource is allocated are allocated for communication according to the first scheme or the second scheme. Also good.
  • Update frequency of the second transmission weight may be higher than the update frequency of the first transmission weight.
  • the first transmission weight may be a weight for forming directivity
  • the second transmission weight may be a non-directional weight for adjusting the phase.
  • the computer multiplies a communication unit that transmits a reference signal by a first transmission weight determined based on reception of the reference signal by a communication partner.
  • a multiplication unit and a second multiplication unit that multiplies a second transmission weight determined based on reception of the reference signal by the communication partner, wherein the communication unit includes the first transmission weight.
  • transmitting a reference signal multiplying the reference signal by a first transmission weight determined based on reception of the reference signal by a communication partner, Transmitting a weighted reference signal obtained by multiplying the reference signal and the first transmission weight.
  • a first wireless communication device a communication unit that transmits a reference signal, and a first determined based on reception of the reference signal by the first wireless communication device A first multiplier for multiplying a transmission weight; and a second multiplier for multiplying a second transmission weight determined based on reception of the reference signal by the first wireless communication device.
  • the communication unit transmits a weighted reference signal obtained by multiplying the reference signal and the first transmission weight after the determination of the first transmission weight; and A wireless communication system is provided.
  • a communication unit that receives a reference signal from a communication partner, a first transmission weight, and a second transmission weight according to a reception result of the reference signal by the communication unit
  • a weight determination unit that determines a weight, and when the weighted reference signal obtained by multiplication of the reference signal and the first transmission weight is received by the communication unit, the weight determination unit
  • a wireless communication apparatus is provided that determines the second transmission weight from a reception result of a reference signal.
  • a scheduler that allocates resources for communication according to the first scheme or the second scheme to each communication partner is provided, and the scheduler allocates resources within the first frequency range.
  • a wireless communication apparatus is provided that allocates for communication according to the first scheme and allocates resources within a second frequency range for communication according to the second scheme.
  • the first method may be MU-MIMO (Multi User Multi Input Multi Output), and the second method may be SU-MIMO (Single User Multi Input Multi Output).
  • MU-MIMO Multi User Multi Input Multi Output
  • SU-MIMO Single User Multi Input Multi Output
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. It is explanatory drawing which showed an example of the multiplication order of the weight for transmission. It is explanatory drawing which showed the relationship between V1 and V2. It is explanatory drawing which showed the determination method by the comparative example of transmission weight V1 and V2_MU. It is explanatory drawing which showed the determination method by the comparative example of the weight for transmission in case MU-MIMO and SU-MIMO coexist. It is explanatory drawing which showed the structure of the base station by embodiment of this indication. It is explanatory drawing which showed the structure of the weight multiplication part. It is explanatory drawing which showed the structure of the weight multiplication part by a modification.
  • a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different alphabets after the same reference numeral.
  • a plurality of configurations having substantially the same functional configuration are distinguished as mobile stations 20A, 20B, and 20C as necessary.
  • mobile stations 20A, 20B, and 20C when there is no particular need to distinguish between a plurality of structural elements having the same function and structure are denoted with the same reference numeral only.
  • mobile stations 20A, 20B, and 20C they are simply referred to as the mobile station 20.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a wireless communication system 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the wireless communication system 1 includes a base station 10 and a plurality of mobile stations 20.
  • the base station 10 may be a wireless communication device such as an eNodeB in 4G, a relay node, or a Home eNodeB that is a small home base station.
  • the mobile station 20 may be a 4G relay node or a radio communication device such as a UE.
  • the base station 10 controls communication with the mobile station 20 in the cell.
  • the base station 10 is operated in three sectors so that each sector has an angle of 120 degrees.
  • the base station 10 includes a plurality of antennas, and multiplies transmission signals from the antennas by a transmission weight V1, which will be described later, in a plurality of directions in each sector (four directions in the example shown in FIG. 1). Directivity can be formed.
  • the base station 10 can spatially separate and multiplex the mobile stations 20A and 20B existing in different directions when viewed from the base station 10. That is, the base station 10 can communicate with a plurality of mobile stations 20 by MU-MIMO. Note that the base station 10 can also communicate with the mobile station 20 by SU-MIMO.
  • the mobile station 20 is a wireless communication device that communicates with the base station 10 by MU-MIMO or SU-MIMO.
  • the mobile station 20 moves as the user or a vehicle such as a vehicle moves.
  • the mobile station 20 will be described as an example of a wireless communication device that wirelessly communicates with the base station 10, but the present embodiment can also be applied to a wireless communication device that is fixedly installed.
  • V1 and V2 Transmission weight (V1 and V2)]
  • V1 is a transmission weight that realizes directivity as described above. This V1 has characteristics such as covering a wide frequency range and having a lower update frequency than V2.
  • V2 is a non-directional transmission weight whose main purpose is to adjust the phase. More specifically, V2 is used to maximize the received power by adjusting the phase of each path between the mobile station 20 and the base station 10 antenna. Further, this V2 has characteristics such as covering a narrow frequency region and having a higher update frequency than V1.
  • the base station 10 implements MU-MIMO by multiplying transmission data by such transmission weights V1 and V2.
  • the base station 10 may multiply the transmission data by transmission weights in the order of V2 and V1 as shown in FIG. 2, or may multiply the transmission data by transmission weights in the order of V1 and V2. .
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between V1 and V2. As shown in FIG. 3, when the base station 10 has eight antennas, these antennas operate as linear array antennas 4A and 4B composed of two sets of four elements. Each linear array antenna 4A and 4B operates as an array antenna having the same directivity as shown in FIG.
  • V2 acts to distribute the two codewords of the transmission data to the two sets of linear array antennas 4A and 4B while changing the phase. That is, V2 acts to change the phase of the transmission signal supplied to the linear array antennas 4A and 4B that transmit in the same direction.
  • V1 is applied to each antenna as shown in FIG. 3, and the linear array antennas 4A and 4B act so as to form directivity.
  • Equation 1 d indicates the distance from the reference antenna
  • ⁇ indicates the wavelength
  • ⁇ indicates the beam direction
  • i indicates the antenna number.
  • H in Formula 2 representing V2 represents a channel matrix.
  • V2 is a transmission weight represented by plus / minus 1 or plus / minus j.
  • J represents an imaginary number. Therefore, the load for multiplying a specific matrix by V2 is small.
  • V1 is a transmission weight described by a directional vector, it is not a matrix represented by plus / minus 1 or plus / minus j. For this reason, the calculation load increases in the calculation using V1.
  • the transmission data of the base station 10 is S and the reception data of the mobile station 20 is R
  • the reception data R of the mobile station 20 is expressed as in the following Equation 3 or Equation 4.
  • Implicit Feedback As a MIMO feedback method for determining the transmission weights V1 and V2, there are three possible methods: Implicit Feedback, Explicit Feedback, and SRS-based Feedback. In 4G, it is decided to use Implicit Feedback as a MIMO feedback method for determining the transmission weights V1 and V2 because the load on the feedback line is small.
  • Implicit Feedback As a MIMO feedback method for determining the transmission weights V1 and V2 because the load on the feedback line is small.
  • LTE 3.9G
  • the base station prepares 16 kinds of transmission weights (V1) to (V16) (pre coding) in a pre-designed bookbook.
  • the mobile station that has received the reference signal from the base station acquires a channel matrix H between the base station and the mobile station. Then, the mobile station tentatively determines which of the HV (1), HV (2),..., HV (16) has the highest received power. Thereafter, the mobile station feeds back an index number indicating V that maximizes received power to the base station.
  • the base station transmits data using V corresponding to the fed back index.
  • the mobile station that has transmitted the reference signal from the base station and has received the reference signal from the base station acquires the channel matrix H between the base station and the mobile station, as in the case of Implicit Feedback. Then, the mobile station feeds back the channel matrix H to the base station as it is.
  • the base station calculates and creates a desired transmission weight from the downlink channel matrix H fed back from the mobile station. Then, the base station transmits data using the created transmission weight.
  • this explicit feedback since the channel matrix H is transmitted as it is at the time of feedback, there is a problem that the resources consumed for feedback are larger than the implicit feedback.
  • the base station that has transmitted the reference signal from the mobile station and has received the reference signal from the mobile station acquires an uplink channel matrix between the mobile station and the base station.
  • the base station can create a virtual downlink channel matrix from this channel matrix.
  • a method for creating a virtual downlink channel matrix in this way is SRS-based Feedback.
  • the reversibility of the uplink and downlink channels is required unless calibration is performed to correct the variation of the analog circuit of the base station. There is a problem that does not hold.
  • V2_MU V2 for MU-MIMO
  • V2_SU a weight for SU-MIMO
  • transmission weights V1 and V2_MU are determined by Implicit Feedback.
  • a determination method according to a comparative example of the transmission weights V1 and V2_MU will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of determining the transmission weights V1 and V2_MU according to a comparative example.
  • the horizontal axis indicates time.
  • CSI is CSI_RS (Channel State Information Reference Signal).
  • the base station transmits CSI_RS (step 1), and the mobile station acquires a channel matrix H from CSI_RS received from the base station. Then, the mobile station evaluates which V1 is optimal from the four types of V1 candidates for the acquired channel matrix H. For example, the mobile station selects V1 that maximizes received power from among four types of V1 candidates. Further, the mobile station evaluates and selects an optimal V2_MU. Thereafter, the mobile station feeds back Index_V1 indicating the selected V1 and Index_V2 indicating V2_MU to the base station (step 2). The base station determines V1 and V2_MU based on feedback from the mobile station.
  • the base station and the mobile station determine V1 and V2_MU, they update only V2_MU multiple times (step 3), and then update V1 and V2_MU (step 4).
  • the update frequency of V2_MU is higher than the update frequency of V1.
  • the mobile station performs calculations using a plurality of types of V1 when selecting V1. As described in “1-2. Transmission weights (V1 and V2)”, the calculation using V1 is heavier than the calculation using V2_MU, so the load on the mobile station when selecting V1 is growing.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a determination method according to a comparative example of transmission weights when MU-MIMO and SU-MIMO are mixed.
  • the base station and the mobile station update V2_SU for all CSI_RSs in addition to V1 and V2_MU. For this reason, the calculation load in the mobile station further increases as V2_SU is updated.
  • V2_SU is updated.
  • the transmission weight determination method according to the comparative example described above is summarized as follows.
  • (1) The calculation load on the mobile station is high Reason: As described with reference to FIG. (2) If dynamic switching between MU-MIMO and SU-MIMO is to be realized, the computational load on the mobile station further increases.
  • Reason As described with reference to FIG. 5, both V2_MU and V2_SU are always evaluated.
  • the base station 10 is A: a communication unit (antenna 110, analog processing unit 120, etc.) that transmits a reference signal (CSI_RS); B: a first multiplier (V1 multiplier 154) that multiplies a first transmission weight (V1) determined based on reception of a reference signal by a communication partner (mobile station 20); C: a second multiplier (V2_MU multiplier 156) for multiplying a second transmission weight (V2_MU) determined based on reception of the reference signal by the communication partner; Is provided. Further, D: After determining the first transmission weight, the communication unit transmits a weighted reference signal (V1 * CSI_RS) obtained by multiplying the reference signal and the first transmission weight.
  • V1 * CSI_RS weighted reference signal
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of the base station 10 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the base station 10 according to the embodiment of the present disclosure includes a plurality of antennas 110, a switch SW 116, an analog processing unit 120, an AD / DA conversion unit 124, a demodulation processing unit 128, A layer signal processing unit 132, a scheduler 136, a modulation processing unit 140, and a weight multiplication unit 150 are provided.
  • the antennas 110A to 110N convert a radio signal transmitted from the mobile station 20 into an electrical reception signal and supply it to the analog processing unit 120, and a transmission signal supplied from the analog processing unit 120 to the radio signal It functions as a transmission unit that converts the data into the mobile station 20 and converts it into Note that the number of antennas 110 is not particularly limited, and may be, for example, eight or sixteen.
  • the switch SW 116 is a switch for switching between transmission operation and reception operation by the base station 10.
  • the base station 10 When connected to the transmission circuit of the analog processing unit 120 via the switch SW116, the base station 10 performs a transmission operation, and the antennas 110A to 110N receive the circuit of the analog processing unit 120 via the switch SW116.
  • the base station 10 When connected to the base station 10, the base station 10 performs a receiving operation.
  • the analog processing unit 120 includes a transmission circuit that performs analog processing on a transmission signal and a reception circuit that performs analog processing on a reception signal.
  • a transmission circuit for example, up-conversion, filtering, gain control, and the like of an analog transmission signal supplied from the AD / DA conversion unit 124 are performed.
  • the reception circuit for example, down-conversion and filtering of the reception signal supplied from the antenna 110 via the switch SW116 are performed.
  • the AD / DA conversion unit 124 performs AD (Analogue Digital) conversion of the received signal supplied from the analog processing unit 120 and DA (Digital Analogue) conversion of the transmission signal supplied from the weight multiplication unit 150.
  • the demodulation processing unit 128 performs demodulation processing on the received signal supplied from the AD / DA conversion unit 124.
  • the demodulation processing performed by the demodulation processing unit 128 may include OFDM demodulation processing, MIMO demodulation processing, error correction, and the like.
  • the upper layer signal processing unit 132 performs processing for inputting / outputting transmission data and reception data to / from the upper layer, control processing for the scheduler 136, the modulation processing unit 140, and the weight multiplication unit 150, and from the mobile station 20. Each transmission weight is determined based on the feedback information.
  • the base station 10 determines the transmission weight V1 based on feedback information from the mobile station 20, and then adds CSI_RS and V1 to CSI_RS (reference signal).
  • V1 * CSI_RS weighted reference signal obtained by multiplication is transmitted.
  • Upper layer signal processing section 132 includes a function as a reference signal management section that manages resources for transmitting CSI_RS and V1 * CSI_RS. Then, upper layer signal processing section 132 controls weight multiplication section 150 so that CSI_RS or V1 * CSI_RS is transmitted in the allocated resource.
  • the scheduler 136 allocates resources for data communication to each mobile station 20.
  • the resource allocated by the scheduler 136 is notified to each mobile station 20 through the control channel, and each mobile station 20 performs uplink or downlink data communication using the notified resource.
  • Modulation processing unit 140 to the transmission data supplied from a higher layer signal processing unit 132 performs modulation processing such as mapping based on constellation.
  • the transmission signal modulated by the modulation processing unit 140 is supplied to the weight multiplication unit 150.
  • the weight multiplying unit 150 multiplies the transmission signal supplied from the modulation processing unit 140 by the transmission weights V1 and V2_MU determined by the higher layer signal processing unit 132 when MU-MIMO is executed.
  • the weight multiplication unit 150 multiplies the transmission signal supplied from the modulation processing unit 140 by the transmission weight V2_SU determined by the higher layer signal processing unit 132 when performing SU-MIMO.
  • the weight multiplier 150 multiplies CSI_RS by V1 in the resource allocated to transmit V1 * CSI_RS (* is complex multiplication) by the higher layer signal processor 132.
  • the configuration of the weight multiplication unit 150 will be described in more detail with reference to FIG.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the weight multiplication unit 150.
  • the weight multiplication unit 150 includes selectors 151, 157, and 158, a V2_SU multiplication unit 152, a V1 multiplication unit 154, and a V2_MU multiplication unit 156.
  • the selector 151 supplies the transmission signal supplied from the modulation processing unit 140 to the V2_MU multiplication unit 156 or the V2_SU multiplication unit 152. More specifically, the selector 151 supplies the transmission signal to the V2_MU multiplier 156 when the MIMO setting is MU-MIMO, and the transmission signal V2_SU multiplication when the MIMO setting is SU-MIMO. To the unit 152.
  • the V2_SU multiplier 152 multiplies the transmission signal supplied from the selector 151 by V2_SU determined by the upper layer signal processor 132.
  • V2_MU multiplier 156 multiplies the transmission signal supplied from the selector 151 by V2_MU determined by the upper layer signal processor 132. Further, the V1 multiplier 154 multiplies the transmission signal multiplied by V2_MU by V1.
  • the selector 157 selectively outputs the multiplication result by the V1 multiplication unit 154 or the multiplication result by the V2_SU multiplication unit 152. More specifically, the selector 157 outputs the multiplication result by the V1 multiplier 154 when the MIMO setting is MU-MIMO, and the V2_SU multiplier 152 when the MIMO setting is SU-MIMO. Outputs the multiplication result.
  • the selector 158 supplies CSI_RS to the front stage or the rear stage of the V1 multiplier 154. More specifically, the selector 158 supplies CSI_RS to the subsequent stage of the V1 multiplier 154 in the resources allocated for transmission of CSI_RS. In this case, the base station 10 transmits CSI_RS that is not multiplied by V1.
  • the selector 158 supplies CSI_RS to the preceding stage of the V1 multiplier 154 in the resources allocated for transmission of V1 * CSI_RS.
  • base station 10 transmits V1 * CSI_RS.
  • FIG. 7 shows an example in which the V1 multiplier 154 is arranged after the V2 multiplier 156
  • the configuration of the weight multiplier 150 is not limited to this example.
  • the V1 multiplier 154 can be arranged before the V2 multiplier 156.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a weight multiplication unit 150 'according to a modification.
  • the weight multiplication unit 150 ′ according to the modification includes selectors 151, 155, 157 and 159, a V2_SU multiplication unit 152, a V1 multiplication unit 154, and a V2_MU multiplication unit 156.
  • the V1 multiplication unit 154 is arranged in front of the V2_MU multiplication unit 156.
  • the selector 159 supplies CSI_RS to the preceding stage of the V1 multiplication unit 154 or the subsequent stage of the V2_MU multiplication unit 156.
  • the selector 159 supplies CSI_RS to the subsequent stage of the V2_MU multiplier 156 in the resources allocated for transmission of CSI_RS.
  • the base station 10 transmits CSI_RS that is not multiplied by V1.
  • the selector 159 supplies CSI_RS to the preceding stage of the V1 multiplier 154 in the resources allocated for transmission of V1 * CSI_RS.
  • CSI_RS is multiplied by V1 in the V1 multiplier 154, and V1 * CSI_RS as a multiplication result is supplied from the selector 155 to the selector 157 so as to bypass the V2_MU multiplier 156.
  • the base station 10 transmits V1 * CSI_RS.
  • the base station 10 starts transmission of V1 * CSI_RS after determining the transmission weight V1.
  • V1 * CSI_RS After determining the transmission weight V1.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the configuration of the mobile station 20 according to the present embodiment.
  • the mobile station 20 according to the present embodiment includes a plurality of antennas 210, a switch SW216, an analog processing unit 220, an AD / DA conversion unit 224, a demodulation processing unit 228, and an upper layer.
  • a signal processing unit 232, a modulation processing unit 240, a channel matrix acquisition unit 244, and a weight determination unit 248 are provided.
  • Antennas 210A and 210B convert a radio signal transmitted from base station 10 into an electrical reception signal and supply it to analog processing unit 220, and a transmission signal supplied from analog processing unit 220 as a radio signal It functions as a transmission unit that converts the signal into the base station 10 and transmits it to the base station 10.
  • the number of antennas 210 is not particularly limited, and may be four or eight, for example.
  • the switch SW216 is a switch for switching between transmission operation and reception operation by the mobile station 20.
  • the mobile station 20 performs transmission operation, and the antennas 210A and 210B receive the circuit of the analog processing unit 220 via the switch SW216.
  • Mobile station 20 performs a receiving operation.
  • the analog processing unit 220 includes a transmission circuit that performs analog processing on a transmission signal and a reception circuit that performs analog processing on a reception signal.
  • a transmission circuit for example, up-conversion, filtering, gain control, and the like of an analog transmission signal supplied from the AD / DA conversion unit 224 are performed.
  • the receiving circuit for example, down-conversion and filtering of the received signal supplied from the antenna 210 via the switch SW216 are performed.
  • the AD / DA conversion unit 224 performs AD conversion of the reception signal supplied from the analog processing unit 220 and DA conversion of the transmission signal supplied from the modulation processing unit 240.
  • the demodulation processing unit 228 performs demodulation processing on the received signal supplied from the AD / DA conversion unit 224.
  • the demodulation processing performed by the demodulation processing unit 228 may include OFDM demodulation processing, MIMO demodulation processing, error correction, and the like.
  • the upper layer signal processing unit 232 performs processing for inputting / outputting transmission data and reception data to / from the upper layer. Further, the upper layer signal processing section 232 supplies feedback information indicating the transmission weight determined by the weight determination section 248 to the modulation processing section 240 as transmission data.
  • the modulation processing unit 240 performs modulation processing such as mapping based on constellation on the transmission data supplied from the upper layer signal processing unit 232.
  • the transmission signal modulated by the modulation processing unit 240 is supplied to the AD / DA conversion unit 224.
  • the channel matrix acquisition unit 244 acquires the channel matrix H between the base station 10 and the mobile station 20.
  • the weight determination unit 248 determines transmission weights such as V1, V2_MU, and V2_SU based on the channel matrix H acquired by the channel matrix acquisition unit 244.
  • the mobile station according to the comparative example multiplies the channel matrix H by the determined V1.
  • V2_MU is evaluated for the channel matrix H multiplied by V1. For this reason, in the mobile station according to the comparative example, calculation using V1 is performed even when V2_MU is updated.
  • V1 * CSI_RS that is CSI_RS multiplied by V1 is received from the base station 10.
  • the channel matrix H acquired by the channel matrix acquisition unit 244 from this V1 * CSI_RS has already been multiplied by V1. Therefore, the weight determination unit 248 can update V2_MU without performing an operation using V1 based on the channel matrix H acquired from V1 * CSI_RS. As a result, it is possible to significantly reduce the calculation load on the mobile station 20 for updating V2_MU.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the first embodiment of the present disclosure.
  • the base station 10 transmits V1 * CSI_RS for updating (determination) of V2_MU.
  • the mobile station 20 that has received V1 * CSI_RS can evaluate the optimum V2_MU without performing an operation using V1.
  • the base station 10 transmits CSI_RS for the update of V1, after transmitting V1 * CSI_RS several times. Thereafter, the base station 10 transmits V1 * CSI_RS for updating V2_MU.
  • FIG. 10 shows an example in which the update frequency of V2 is about 4 to 5 times the update frequency of V1, but the relationship between the update frequencies is not limited to this example. Actually, it is assumed that the update frequency of V1 exceeds 10 times the update frequency of V2.
  • the upper layer signal processing section 132 of the base station 10 allocates resources for transmitting V1 * CSI_RS for V2_MU update (determination), and allocates resources for transmitting CSI_RS to V2_SU. Assign for update (decision).
  • the operation of the base station 10 according to the second embodiment will be specifically described with reference to FIG.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the present disclosure.
  • the base station 10 after determining V1, the base station 10 according to the second embodiment transmits V1 * CSI_RS for updating V2_MU and transmits CSI_RS for updating (determination) of V2_SU.
  • V2_MU is obtained based on V1 * CSI_RS
  • V2_SU is obtained based on CSI_RS, so that dynamic switching between MU-MIMO and SU-MIMO can be realized.
  • the mobile station 20 can determine whether the radio signal received from the base station 10 is CSI_RS or V1 * CSI_RS by, for example, the following method. (1) The base station 10 notifies the mobile station 20 of the timing or order of transmitting CSI_RS or V1 * CSI_RS in advance via RRC signaling. (2) The base station 10 notifies the mobile station 20 of the timing or order of transmitting CSI_RS or V1 * CSI_RS by broadcasting system information. (3) The base station 10 transmits CSI_RS and V1 * CSI_RS with identification information indicating whether it is CSI_RS or V1 * CSI_RS.
  • SU-MIMO transmits, for example, eight independent streams by MIMO.
  • MU-MIMO transmits two independent streams to each of four different mobile stations 20, for example. Therefore, V2_SU is for 8 streams, whereas V2_MU is for 2 streams.
  • the upper layer signal processing section 132 of the base station 10 transmits CSI_RS for updating (determining) V2_SU rather than transmitting V1 * CSI_RS for updating (determining) V2_MU. Allocate more resources to The operation of the base station 10 according to the third embodiment will be specifically described with reference to FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing a third embodiment of the present disclosure.
  • the base station 10 after determining V1, sets CSI_RS for updating (determining) V2_SU rather than V1 * CSI_RS for updating (determining) V2_MU. Sends frequently in the time direction.
  • V2_SU sets CSI_RS for updating (determining) V2_SU rather than V1 * CSI_RS for updating (determining) V2_MU.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of V1 * CSI_RS and CSI_RS resource allocation according to the fourth embodiment.
  • the upper layer signal processing section 132 of the base station 10 according to the fourth embodiment arranges CSI_RSs more densely in the frequency direction than V1 * CSI_RS.
  • the calculation load on the mobile station 20 at the time of updating V2_MU is suppressed, and a high load is achieved. It becomes possible to acquire accurate V2_SU.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing a specific example of resource allocation according to the fifth embodiment.
  • the horizontal axis in FIG. 14 indicates time, and the vertical axis indicates frequency.
  • the time width of the rectangular block in FIG. 14 may be one resource block or one subframe.
  • the frequency width of the square block may be one resource block (for 12 subcarriers) or may be another bandwidth.
  • the mobile station 20 when the base station 10 first transmits CSI_RS, the mobile station 20 acquires V1, V2_MU, and V2_SU for each frequency based on reception of the CSI_RS. Then, the mobile station 20 feeds back V1, V2_MU, and V2_SU to the base station 10.
  • the scheduler 136 of the base station 10 uses the bottom four resource blocks included in the frequency range B for MU-MIMO (first scheme) with the mobile stations 20A to 20C. assign.
  • the scheduler 136 of the base station 10 allocates the top two resource blocks included in the frequency range A for SU-MIMO (second scheme) with the mobile station 20D.
  • the scheduler 136 keeps the resource blocks included in the frequency range B as a region for MU-MIMO, and keeps the resource blocks included in the frequency range A as a region for SU-MIMO.
  • the scheduler 136 for example, when dynamically switching the MIMO setting of the mobile station 20C from MU-MIMO to SU-MIMO, as shown in FIG. 14, is a resource block to be allocated to the mobile station 20C. Are moved to resource blocks included in the frequency range A.
  • MU-MIMO and SU-MIMO dynamic switching can be realized by moving the resource block of the mobile station 20 in the frequency direction.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing a specific example of resource allocation according to the sixth embodiment.
  • the upper layer signal processing section 132 according to the sixth embodiment, after determining V1, determines the resource blocks included in the frequency range B for MU-MIMO described in the fifth embodiment. Assign for transmission of V1 * CSI_RS. Further, the upper layer signal processing section 132 allocates resource blocks included in the SU-MIMO frequency range A described in the fifth embodiment for transmission of CSI_RS.
  • V2_MU can be updated in the frequency range A while the V2_MU is updated while suppressing the amount of calculation in the mobile station 20 in the frequency range B. Therefore, the frequency range B can be used for communication by MU-MIMO, and the frequency range A can be used for communication by SU-MIMO.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing a specific example of resource allocation according to the seventh embodiment. As shown in FIG. 16, it is assumed that resource blocks in frequency range Z and frequency range X are allocated for transmission of CSI_RS at time t1, and resource blocks in frequency range Y are allocated for transmission of V1 * CSI_RS. .
  • V1, V2_MU, and V2_SU can be acquired at the frequency at which CSI_RS is transmitted.
  • V2_MU can be acquired, but it is difficult to acquire V2_SU. That is, the frequency at which V1 * CSI_RS is transmitted can be used for MU-MIMO, and the frequency at which CSI_RS is transmitted can be used for either MU-MIMO or SU-MIMO.
  • the scheduler 136 handles the resource blocks in the frequency range X and the frequency range Z in which CSI_RS is transmitted as a switchable region for SU-MIMO and MU-MIMO.
  • the scheduler 136 treats resource blocks in the frequency range Y in which V1 * CSI_RS is transmitted as a MU-MIMO dedicated area.
  • the scheduler 136 allocates resource blocks in the frequency range X for communication by SU-MIMO at time t2, and allocates resource blocks in the frequency range Y and frequency Z by MU-MIMO. Assign for communication. After that, the scheduler 136 switches the resource block in the frequency range Z from MU-MIMO to SU-MIMO and switches the resource block in the frequency range X from SU-MIMO to MU-MIMO at time t3. Is possible.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the base station 10 according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 particularly corresponds to the operation of the base station 10 according to the seventh embodiment.
  • the base station 10 first determines the update frequency in the time direction of V1 and V2_MU (S304). Subsequently, the base station 10 determines the update frequency in the time direction of V2_SU (S308).
  • the base station 10 determines the resource for MU-MIMO and the density of the resource for SU-MIMO in the frequency direction (S312). Further, the base station 10 determines the ratio in the frequency direction between the MU-MIMO dedicated area and the dynamic switching possible area shown in FIG. 16 (S316). In the example shown in FIG. 16, the ratio of the MU-MIMO dedicated area and the dynamic switching possible area in the frequency direction is 1: 2, and the resource for MU-MIMO and the resource for SU-MIMO The density ratio in the frequency direction is 2: 1.
  • the base station 10 allocates resources for transmitting CSI_RS and resources for transmitting V1 * CSI_RS (S320). More specifically, the base station 10 allocates the frequency resource determined as the MU-MIMO dedicated area in S316 for transmission of V1 * CSI_RS, and allocates the frequency resource determined as the dynamic switchable area for transmission of the CSI_RS. Assign for. Also, the base station 10 allocates resources in the time direction to V1 * CSI_RS and CSI_RS based on the determination results of S304 and S308. And the base station 10 transmits CSI_RS and V1 * CSI_RS according to the determined resource.
  • FIG. 18 is a flowchart showing the operation of the mobile station 20 according to the present embodiment.
  • the mobile station 20 receives a radio signal from the base station 10 (S404), when this radio signal is CSI_RS (S408), the mobile station 20 acquires a channel matrix H from the reception result of CSI_RS ( S412). Then, the mobile station 20 determines transmission weights such as V1, V2_MU, and V2_SU based on the channel matrix H acquired in S412 (S416). Further, the mobile station 20 feeds back V1, V2_MU, and V2_SU to the base station 10 (S420).
  • the mobile station 20 acquires a channel matrix H multiplied by V1 from the reception result of V1 * CSI_RS (S424). Then, the mobile station 20 determines V2_MU based on the channel matrix H multiplied by V1 without performing an operation using V1 (S428). Further, the mobile station 20 feeds back V2_MU to the base station 10 (S432).
  • the mobile station 20 demodulates the data signal and acquires data transmitted from the base station 10 (S436).
  • the base station 10 starts transmission of V1 * CSI_RS after determining the transmission weight V1. With this configuration, it is possible to suppress a calculation load such as V2_MU in the mobile station 20 described below. Furthermore, the base station 10 according to the embodiment of the present disclosure also continues to transmit CSI_RS. With this configuration, the mobile station 20 can determine V2_SU based on reception of CSI_RS. As a result, dynamic switching between MU-MIMO and SU-MIMO can be realized.
  • two or more of the first to seventh embodiments may be combined.
  • resource allocation in the time direction described in the third embodiment, resource allocation in the frequency direction described in the fifth embodiment, SU-MIMO and MU-MIMO described in the sixth embodiment It is also possible to combine resource allocations for.
  • each step in the processing of the base station 10 or the mobile station 20 in this specification does not necessarily have to be processed in time series in the order described as a flowchart.
  • each step in the processing of the base station 10 or the mobile station 20 may be processed in an order different from the order described as the flowchart, or may be processed in parallel.

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Abstract

【課題】無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、およびプログラムを提供する。 【解決手段】参照信号を送信する通信部と、通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第１の送信用重みを乗算する第１の乗算部と、前記通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第２の送信用重みを乗算する第２の乗算部と、を備え、前記通信部は、前記第１の送信用重みの決定後、前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号を送信する、無線通信装置。

Description

無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、およびプログラム
　本開示は、無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、およびプログラムに関する。
　現在、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）において４Ｇの無線通信システムの規格化が進められている。４Ｇにおいては、リレー、キャリアアグリゲーション、ＣｏＭＰ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ｐｏｉｎｔ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）およびＭＵ－ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ　Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）などの技術が注目されている。
　リレーは、セル端のスループットを改善するための重要な技術と考えられている。また、キャリアアグリゲーションは、２０ＭＨｚのバンド幅を有する例えば５つの周波数帯をまとめて扱うことにより、２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚのバンド幅を扱える技術である。このキャリアアグリゲーションによれば、最大スループットの向上が期待される。
　また、ＣｏＭＰは、高いデータレートのカバレッジを向上させるために、複数の基地局が連携してデータの送受信を行う技術である。さらに、ＭＵ－ＭＩＭＯは、複数のユーザが、同一周波数かつ同一時間のリソースブロックを空間多重して使用することにより、システムスループットを向上させる技術である。このように、４Ｇ（ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ）では、様々な技術でさらなるパフォーマンスの向上を図ることが議論されている。
　ここで、ＭＵ－ＭＩＭＯについてより詳細に説明する。３．９Ｇ（ＬＴＥ）では、ＭＵ－ＭＩＭＯおよびＳＵ－ＭＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｕｓｅｒ　ＭＩＭＯ）が存在する。ＳＵ－ＭＩＭＯは、例えば特許文献１に記載されているように、ＵＥ（Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）同士は空間多重しないが、１のＵＥが複数のチャネルを空間多重して使用する技術である。
　一方、ＭＵ－ＭＩＭＯは、上述したように、各ＵＥが同一周波数かつ同一時間のリソースブロックを空間多重して使用する（ＵＥ同士を空間多重する）技術である。ただし、３．９Ｇで実現されていたＭＵ－ＭＩＭＯでは、各ＵＥが１本のチャネルしか扱えなかった。これに対し、４Ｇでは、各ＵＥが複数チャネルを扱うことを可能とするＭＵ－ＭＩＭＯを実現しようとしている。
　４ＧでこのようなＭＵ－ＭＩＭＯを実現するために、基地局が２種類（Ｖ１およびＶ２）の送信用重みを用いることが検討されている。Ｖ１は指向性を実現する送信用重みであり、Ｖ２は位相を調整することを主目的とする無指向性の送信用重みである。このＶ１およびＶ２は、例えばＵＥにおいて判断可能である。より具体的に説明すると、ＵＥは、基地局から送信されるリファレンス信号を受信し、リファレンス信号の受信結果からチャネル行列Ｈを取得し、チャネル行列Ｈに対して最適なＶ１およびＶ２を判断する。
特開２００５－１８４７３０号公報
　しかし、送信用重みＶ１およびＶ２は複素数であるので、送信用重みＶ１およびＶ２の判断のためのＵＥにおける計算負荷が高くなってしまうことが懸念される。
　そこで、本開示では、送信用重みの決定のための通信相手における計算負荷を抑制することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、およびプログラムを提案する。
　本開示のある観点によれば、参照信号を送信する通信部と、通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第１の送信用重みを乗算する第１の乗算部と、前記通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第２の送信用重みを乗算する第２の乗算部と、を備え、前記通信部は、前記第１の送信用重みの決定後、前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号を送信する、無線通信装置が提供される。
　前記無線通信装置は、前記重み付き参照信号の送信のためのリソースを管理する参照信号管理部をさらに備えてもよい。
　前記参照信号管理部は、前記第１の送信用重みの決定後、前記重み付き参照信号の送信のためのリソース、および前記参照信号を送信するためのリソースを割り当ててもよい。
　前記参照信号管理部は、前記重み付き参照信号の送信より、前記参照信号を送信のために多くのリソースを割り当ててもよい。
　前記参照信号管理部は、前記重み付き参照信号の時間軸上の送信頻度より、前記参照信号の時間軸上の送信頻度が高くなるようにリソースを割り当ててもよい。
　前記参照信号管理部は、前記重み付き参照信号の送信用リソースの周波数軸上の密度より、前記参照信号の送信用リソースの周波数軸上の密度が高くなるようにリソースを割り当ててもよい。
　前記無線通信装置は、各通信相手に第１の方式または第２の方式による通信のためのリソースを割り当てるスケジューラをさらに備え、前記スケジューラは、第１の周波数範囲内のリソースを前記第１の方式による通信のために割り当て、第２の周波数範囲内のリソースを前記第２の方式による通信のために割り当ててもよい。
　前記第１の周波数範囲は、前記重み付き参照信号の送信用リソースが割り当てられる周波数範囲であり、前記第２の周波数範囲は、前記参照信号の送信用リソースが割り当てられる周波数範囲であってもよい。
　前記第１の方式はＭＵ－ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ　Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）であり、前記第２の方式はＳＵ－ＭＩＭＯ（ＳＩｎｇｌｅ　Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）であってもよい。
　前記無線通信装置は、各通信相手に第１の方式または第２の方式による通信のためのリソースを割り当てるスケジューラをさらに備え、前記スケジューラは、前記重み付き参照信号の送信用リソースが割り当てられる周波数範囲内のリソースを前記第１の方式による通信のために割り当て、前記参照信号の送信用リソースが割り当てられる周波数範囲内のリソースを前記第１の方式または前記第２の方式による通信のために割り当ててもよい。
　前記第２の送信用重みの更新頻度は、前記第１の送信用重みの更新頻度よりも高くてもよい。
　前記第１の送信用重みは指向性を形成するための重みであり、前記第２の送信用重みは位相を調整するための無指向性の重みであってもよい。
　また、本開示の別の観点によれば、コンピュータを、参照信号を送信する通信部と、通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第１の送信用重みを乗算する第１の乗算部と、前記通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第２の送信用重みを乗算する第２の乗算部と、を備え、前記通信部は、前記第１の送信用重みの決定後、前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号を送信する、無線通信装置として機能させるための、プログラムが提供される。
　また、本開示の別の観点によれば、参照信号を送信することと、通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第１の送信用重みを前記参照信号と乗算することと、前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号を送信することと、を含む無線通信方法が提供される。
　また、本開示の別の観点によれば、第１の無線通信装置と、参照信号を送信する通信部、前記第１の無線通信装置による前記参照信号の受信に基づいて決定された第１の送信用重みを乗算する第１の乗算部、および前記第１の無線通信装置による前記参照信号の受信に基づいて決定された第２の送信用重みを乗算する第２の乗算部、を有し、前記通信部は、前記第１の送信用重みの決定後、前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号を送信する、第２の無線通信装置と、を備える無線通信システムが提供される。
　また、本開示の別の観点によれば、通信相手から参照信号を受信する通信部と、前記通信部による前記参照信号の受信結果に応じて第１の送信用重み、および第２の送信用重みを決定する重み決定部とを備え、前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号が前記通信部により受信された場合、前記重み決定部は、前記重み付け参照信号の受信結果から前記第２の送信用重みを決定する、無線通信装置が提供される。
　また、本開示の別の観点によれば、各通信相手に第１の方式または第２の方式による通信のためのリソースを割り当てるスケジューラを備え、前記スケジューラは、第１の周波数範囲内のリソースを前記第１の方式による通信のために割り当て、第２の周波数範囲内のリソースを前記第２の方式による通信のために割り当てる、無線通信装置が提供される。
　前記第１の方式はＭＵ－ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ　Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）であり、前記第２の方式はＳＵ－ＭＩＭＯ（ＳＩｎｇｌｅ　Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）であってもよい。
　以上説明したように本開示によれば、送信用重みの決定のための通信相手における計算負荷を抑制することが可能である。
本開示の実施形態による無線通信システムの構成を示した説明図である。 送信用重みの乗算順序の一例を示した説明図である。 Ｖ１とＶ２の関係を示した説明図である。 送信用重みＶ１およびＶ２＿ＭＵの比較例による決定方法を示した説明図である。 ＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯが混在している場合の送信用重みの比較例による決定方法を示した説明図である。 本開示の実施形態による基地局の構成を示した説明図である。 重み乗算部の構成を示した説明図である。 変形例による重み乗算部の構成を示した説明図である。 本実施形態による移動局の構成を示した説明図である。 本開示の第１の実施形態を示した説明図である。 本開示の第２の実施形態を示した説明図である。 本開示の第３の実施形態を示した説明図である。 第４の実施形態によるＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳおよびＣＳＩ＿ＲＳのリソース割り当て例を示した説明図である。 第５の実施形態によるリソース割り当ての具体例を示した説明図である。 第６の実施形態によるリソース割り当ての具体例を示した説明図である。 第７の実施形態によるリソース割り当ての具体例を示した説明図である。 本開示の実施形態による基地局の動作を示したフローチャートである。 本開示の実施形態による移動局の動作を示したフローチャートである。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて移動局２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、移動局２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃを特に区別する必要が無い場合には、単に移動局２０と称する。
　また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
　　１．無線通信システムの概略
　　　１－１．無線通信システムの構成
　　　１－２．送信用重み（Ｖ１およびＶ２）
　　　１－３．送信用重みのフィードバック方式
　　　１－４．ダイナミックスイッチング
　　　１－５．比較例
　　２．基地局の基本構成
　　３．移動局の基本構成
　　４．各実施形態の説明
　　　４－１．第１の実施形態
　　　４－２．第２の実施形態
　　　４－３．第３の実施形態
　　　４－４．第４の実施形態
　　　４－５．第５の実施形態
　　　４－６．第６の実施形態
　　　４－７．第７の実施形態
　　５．基地局および移動局の動作
　　６．まとめ
　　＜１．無線通信システムの概略＞
　現在、３ＧＰＰにおいて４Ｇの無線通信システムの規格化が進められている。本開示の実施形態は、一例としてこの４Ｇの無線通信システムに適用することができるので、まず、４Ｇの無線通信システムの概略を説明する。
　　　［１－１．無線通信システムの構成］
　図１は、本開示の実施形態による無線通信システム１の構成を示した説明図である。図１に示したように、本開示の実施形態による無線通信システム１は、基地局１０および複数の移動局２０を備える。なお、基地局１０は、４ＧにおけるｅＮｏｄｅＢ、リレーノード、または家庭用小型基地局であるＨｏｍｅ　ｅＮｏｄｅＢなどの無線通信装置であってもよい。また、移動局２０は、４ＧにおけるリレーノードまたはＵＥなどの無線通信装置であってもよい。
　基地局１０は、セル内の移動局２０との通信を制御する。また、基地局１０は例えば図１に示したように、各セクタが１２０度の角度を有するように３セクタで運用される。さらに、基地局１０は、複数のアンテナを備え、各アンテナからの送信信号に後述する送信用重みＶ１を乗算することにより、各セクタ内の複数方向（図１に示した例では４方向）に指向性を形成することが可能である。
　このため、基地局１０は、基地局１０から見て異なる方向に存在する移動局２０Ａおよび２０Ｂを空間的に分離して多重することができる。すなわち、基地局１０は、ＭＵ－ＭＩＭＯにより複数の移動局２０と通信することが可能である。なお、基地局１０は、ＳＵ－ＭＩＭＯにより移動局２０と通信することも可能である。
　移動局２０は、基地局１０とＭＵ－ＭＩＭＯまたはＳＵ－ＭＩＭＯにより通信する無線通信装置である。この移動局２０は、ユーザや乗り物などの移動体による移動に伴って移動する。なお、本実施形態においては、基地局１０と無線通信する無線通信装置の一例として移動局２０を説明するが、固定的に設置される無線通信装置にも本実施形態を適用可能である。
　　　［１－２．送信用重み（Ｖ１およびＶ２）］
　４Ｇでは、ＭＵ－ＭＩＭＯの実現に際して、上記のＶ１に加え、Ｖ２という送信用重みを用いること（ダブルコードブック方式）が検討されている。Ｖ１は、上述したように指向性を実現する送信用重みである。このＶ１は、広い周波数領域をカバーする、Ｖ２に比べて更新頻度が低いなどの特性を有する。
　一方、Ｖ２は位相を調整することを主目的とする無指向性の送信用重みである。より詳細には、Ｖ２は、移動局２０と基地局１０のアンテナ間の各パスの位相を調整することにより受信電力を最大化するために用いられる。また、このＶ２は、狭い周波数領域をカバーする、Ｖ１に比べて更新頻度が高いなどの特性を有する。
　本実施形態による基地局１０は、このような送信用重みＶ１およびＶ２を送信データに対して乗算することによりＭＵ－ＭＩＭＯを実現する。なお、基地局１０は、図２に示すように送信データに対してＶ２、Ｖ１という順序で送信用重みを乗算してもよいし、Ｖ１、Ｖ２という順序で送信用重みを乗算してもよい。
　図３は、Ｖ１とＶ２の関係を示した説明図である。図３に示したように、基地局１０が８本のアンテナを有する場合、これらのアンテナは、２組の４素子からなるリニアーアレーアンテナ４Ａおよび４Ｂとして動作する。なお、各リニアーアレーアンテナ４Ａおよび４Ｂは、図３に示したように同じ指向性を有するアレーアンテナとして動作する。
　また、Ｖ２は、送信データの２コードワードを２組のリニアーアレーアンテナ４Ａおよび４Ｂに位相を変えて分配するよう作用する。すなわち、Ｖ２は、同一方向へ送信するリニアーアレーアンテナ４Ａおよび４Ｂへ供給する送信信号の位相を変えるよう作用する。一方、Ｖ１は、図３に示したように各アンテナに対して適用され、リニアーアレーアンテナ４Ａおよび４Ｂが指向性を形成するように作用する。
　以下に、上述したＶ１およびＶ２の具体例を示す。なお、Ｖ１を示す数式１中のｄは基準アンテナからの距離を示し、λは波長を示し、θはビームの方向を示し、ｉはアンテナ番号を示す。また、Ｖ２を示す数式２中のＨはチャネル行列を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　数式２に示したように、Ｖ２はプラスマイナス１またはプラスマイナスｊで表わされる送信用重みである。なお、ｊは虚数を示す。したがって、ある特定の行列にＶ２を乗算するための負荷は少ない。一方、Ｖ１は、方向性ベクトルで記述される送信用重みであるので、プラスマイナス１やプラスマイナスｊで表わされる行列でない。このため、Ｖ１を用いた演算では計算の負荷が大きくなってしまう。
　なお、基地局１０の送信データをＳ、移動局２０の受信データをＲとすると、移動局２０の受信データＲは、以下の数式３または数式４のように表現される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　　　[１－３．送信用重みのフィードバック方式]
　上記の送信用重みＶ１およびＶ２を決定するためのＭＩＭＯのフィードバック方式として、Ｉｍｐｌｉｃｉｔ　Ｆｅｅｄｂａｃｋ、Ｅｘｐｌｉｃｉｔ　Ｆｅｅｄｂａｃｋ、およびＳＲＳ－ｂａｓｅｄ　Ｆｅｅｄｂａｃｋの３つの方式が考えられる。４Ｇでは、送信用重みＶ１およびＶ２を決定するためのＭＩＭＯのフィードバック方式として、フィードバック回線への負荷が少ないことからＩｍｐｌｉｃｉｔ　Ｆｅｅｄｂａｃｋを用いることが決まっている。以下、参考のために、３．９Ｇ（ＬＴＥ）での各フィードバック方式について説明する。
　（１）Ｉｍｐｌｉｃｉｔ　Ｆｅｅｄｂａｃｋ
　基地局は、予め設計されたｃｏｏｄｂｏｏｋに１６種類の送信用重み（Ｖ１）～（Ｖ１６）（ｐｒｅ　ｃｏｄｉｎｇ）を用意しておく。基地局からのリファレンス信号を受信した移動局は、基地局と移動局の間のチャネル行列Ｈを取得する。そして、移動局は、ＨＶ（１），ＨＶ（２），・・・，ＨＶ（１６）のうちでどれが最も受信電力が大きいかを仮判定する。その後、移動局は、受信電力を最大化するＶを指し示すインデックス番号を基地局にフィードバックする。基地局は、そのフィードバックされたインデックスに対応するＶを用いてデータを送信する。
　（２）Ｅｘｐｌｉｃｉｔ　Ｆｅｅｄｂａｃｋ
　基地局がリファレンス信号を送信し、基地局からのリファレンス信号を受信した移動局は、Ｉｍｐｌｉｃｉｔ　Ｆｅｅｄｂａｃｋと同様に、基地局と移動局の間のチャネル行列Ｈを取得する。そして、移動局は、チャネル行列Ｈをそのままの形で基地局にフィードバックする。基地局は、移動局からフィードバックされたダウンリンクのチャネル行列Ｈから望ましい送信用の重みを計算して作成する。そして、基地局は、作成した送信用重みを用いてデータを送信する。このＥｘｐｌｉｃｉｔ　Ｆｅｅｄｂａｃｋでは、フィードバック時にチャネル行列Ｈがそのまま送信されるので、フィードバックに費やされるリソースがＩｍｐｌｉｃｉｔ　Ｆｅｅｄｂａｃｋより大きくなるという問題がある。
　（３）ＳＲＳ－ｂａｓｅｄ　Ｆｅｅｄｂａｃｋ
　移動局がリファレンス信号を送信し、移動局からのリファレンス信号を受信した基地局は、移動局から基地局の間のアップリンクのチャネル行列を取得する。チャネルの可逆性が成り立つ場合（ＴＤＤモードの場合）、基地局は、このチャネル行列から仮想的なダウンリンクのチャネル行列を作ることができる。このようにして仮想的なダウンリンクのチャネル行列を作る方式がＳＲＳ－ｂａｓｅｄ　Ｆｅｅｄｂａｃｋである。このＳＲＳ－ｂａｓｅｄ　Ｆｅｅｄｂａｃｋには、基地局のアナログ回路のバラツキを補正しておくキャリブレーションを行なわないと、アップリンクとダウンリンクのチャネル（アナログ回路の特性を含んだ形のチャネル行列）の可逆性が成りたたないという問題点がある。
　　　［１－４．ダイナミックスイッチング］
　４Ｇ（ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ）では、ＭＩＭＯの設定をＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯの間でダイナミックに切り替えることが検討されている。また、４ＧのＭＵ－ＭＩＭＯでは、８ストリームを用いることが検討されている。８ストリームの場合、「１－２．送信用重み（Ｖ１およびＶ２）」において説明したＶ２のような位相調整のための行列を一つ使用することになる。
　上記では、ＭＵ－ＭＩＭＯを、４ｘ４の行列であるＶ１と２ｘ２の行列であるＶ２を組み合わせて実現する例を説明した。一方、ＳＵ－ＭＩＭＯのためには、８ｘ８の行列であるＶ２のみが用いられる。また、８ｘ８のＶ２の各要素は、２ｘ２のＶ２と同様にプラスマイナス１とプラスマイナスｊで表わされる。なお、ｊは虚数を表わす。
　このように、ＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯとでは異なるＶ２が用いられるので、本明細書においては、ＭＵ－ＭＩＭＯ用のＶ２をＶ２＿ＭＵと称し、ＳＵ－ＭＩＭＯ用の重みをＶ２＿ＳＵと称することで双方のＶ２を区別する。
　　　[１－５．比較例]
　４Ｇおよび本実施形態では、「１－３．送信用重みのフィードバック方式」において説明したように、Ｉｍｐｌｉｃｉｔ　Ｆｅｅｄｂａｃｋにより送信用重みＶ１およびＶ２＿ＭＵを決定する。ここで、本実施形態の技術的意義をより明確にするために、図４を参照し、送信用重みＶ１およびＶ２＿ＭＵの比較例による決定方法を説明する。
　図４は、送信用重みＶ１およびＶ２＿ＭＵの比較例による決定方法を示した説明図である。図４において横軸は時間を示す。また、ＣＳＩは、ＣＳＩ＿ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｔａｔｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ）である。
　図４に示したように、基地局はＣＳＩ＿ＲＳを送信し（ステップ１）、移動局は、基地局から受信したＣＳＩ＿ＲＳからチャネル行列Ｈを取得する。そして、移動局は、取得したチャネル行列Ｈに対して、４種類のＶ１の候補から、いずれのＶ１が最適であるかを評価する。例えば、移動局は、４種類のＶ１の候補のうちで受信電力を最大化するＶ１を選択する。さらに、移動局は、最適なＶ２＿ＭＵを評価、選択する。その後、移動局は、選択したＶ１を示すＩｎｄｅｘ＿Ｖ１、およびＶ２＿ＭＵを示すＩｎｄｅｘ＿Ｖ２を基地局にフィードバックする（ステップ２）。基地局は、移動局からのフィードバックに基づいてＶ１およびＶ２＿ＭＵを決定する。
　基地局および移動局は、Ｖ１およびＶ２＿ＭＵを決定すると、Ｖ２＿ＭＵのみを複数回更新した後（ステップ３）、Ｖ１およびＶ２＿ＭＵを更新する（ステップ４）。このように、Ｖ２＿ＭＵの更新頻度の方がＶ１の更新頻度よりも高い。
　ここで、移動局は、Ｖ１を選択する際に、複数種類のＶ１を用いた演算を行う。「１－２．送信用重み（Ｖ１およびＶ２）」において説明したように、Ｖ１を用いた演算は、Ｖ２＿ＭＵを用いた演算よりも負荷が重いので、Ｖ１を選択する際の移動局の負荷は大きくなる。
　一方、Ｖ２の選択に際してはＶ１を用いた演算が不要となるようにも思われる。しかし、この考えは誤りであり、移動局はＶ２の選択に際してもＶ１を用いた演算を行う。なぜならば、移動局は、新しく受信したＣＳＩ＿ＲＳからチャネル行列Ｈを取得し、このチャネル行列Ｈに決定済みのＶ１を乗算し、Ｖ１が乗算されたチャネル行列Ｈに対して最適なＶ２＿ＭＵを評価するからである。このように、比較例による送信用重みの決定方法では、Ｖ１およびＶ２の更新時のいずれにおいても移動局がＶ１を用いた演算を行う必要があるので、移動局の計算量が増大してしまう。
　続いて、図５を参照し、ＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯが混在している場合の送信用重みの比較例による決定方法を説明する。
　図５は、ＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯが混在している場合の送信用重みの比較例による決定方法を示した説明図である。図５に示したように、ＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯが混在している場合、基地局および移動局は、Ｖ１およびＶ２＿ＭＵに加え、全てのＣＳＩ＿ＲＳに関してＶ２＿ＳＵの更新を行う。このため、移動局における計算負荷は、Ｖ２＿ＳＵの更新を行う分さらに増大してしまう。しかし、ＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯのダイナミックスイッチングを実現するためには、Ｖ２＿ＭＵおよびＶ２＿ＳＵの双方を常時評価していることが重要である。
　以上説明した比較例による送信用重みの決定方法は以下のように総括される。
（１）移動局における計算負荷が高い
　理由：図４を参照して説明したように、Ｖ２＿ＭＵを評価する際にも決定済みのＶ１を用いた演算を行う。
（２）ＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯのダイナミックスイッチングを実現しようとすると、移動局における計算負荷がさらに増大する。
　理由：図５を参照して説明したように、Ｖ２＿ＭＵおよびＶ２＿ＳＵの双方を常時評価する。
　また、ＯＦＤＭ変調方式等の複数のサブキャリヤを用いる通信システムにおいてダイナミックスイッチングを行う場合に、効果的に計算量を減らすことのできる周波数サブキャリヤの割り当て方法が存在しなかった。
　そこで、上記事情を一着眼点にして本開示の実施形態を創作するに至った。本開示の各実施形態によれば、送信用重みの決定のための移動局２０における計算負荷を抑制することが可能である。以下、このような本開示の各実施形態について詳細に説明する。
　　＜２．基地局の基本構成＞
　本開示による技術は、一例として「４－１．第１の実施形態」～「４－７．第７の実施形態」において詳細に説明するように、多様な形態で実施され得る。また、各実施形態による基地局１０は、
　Ａ：参照信号（ＣＳＩ＿ＲＳ）を送信する通信部（アンテナ１１０、アナログ処理部１２０など）と、
　Ｂ：通信相手（移動局２０）による参照信号の受信に基づいて決定された第１の送信用重み（Ｖ１）を乗算する第１の乗算部（Ｖ１乗算部１５４）と、
　Ｃ：通信相手による参照信号の受信に基づいて決定された第２の送信用重み（Ｖ２＿ＭＵ）を乗算する第２の乗算部（Ｖ２＿ＭＵ乗算部１５６）と、
を備える。さらに、
　Ｄ：通信部が、第１の送信用重みの決定後、参照信号および第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号（Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳ）を送信する。
　以下では、まず、このような各実施形態による基地局１０おいて共通する基本構成について図６～図８を参照して説明する。
　図６は、本開示の実施形態による基地局１０の構成を示した説明図である。図６に示したように、本開示の実施形態による基地局１０は、複数のアンテナ１１０と、スイッチＳＷ１１６と、アナログ処理部１２０と、ＡＤ／ＤＡ変換部１２４と、復調処理部１２８と、上位レイヤ用信号処理部１３２と、スケジューラ１３６と、変調処理部１４０と、重み乗算部１５０と、を備える。
　アンテナ１１０Ａ～１１０Ｎは、移動局２０から送信された無線信号を電気的な受信信号に変換してアナログ処理部１２０に供給する受信部、および、アナログ処理部１２０から供給される送信信号を無線信号に変換して移動局２０に送信する送信部として機能する。なお、アンテナ１１０の数は特に限定されず、例えば、８本であってもよいし、１６本であってもよい。
　スイッチＳＷ１１６は、基地局１０による送信動作と受信動作を切り替えるためのスイッチである。アンテナ１１０Ａ～１１０ＮがスイッチＳＷ１１６を介してアナログ処理部１２０の送信回路と接続される場合には基地局１０は送信動作を行い、アンテナ１１０Ａ～１１０ＮがスイッチＳＷ１１６を介してアナログ処理部１２０の受信回路と接続される場合には基地局１０は受信動作を行う。
　アナログ処理部１２０は、送信信号に対するアナログ処理を行う送信回路、および、受信信号に対するアナログ処理を行う受信回路を備える。送信回路においては、例えば、ＡＤ／ＤＡ変換部１２４から供給されるアナログ形式の送信信号のアップコンバージョン、フィルタリング、およびゲインコントーロールなどが行われる。受信回路においては、例えば、スイッチＳＷ１１６を介してアンテナ１１０から供給される受信信号のダウンコンバージョンおよびフィルタリングなどが行われる。
　ＡＤ／ＤＡ変換部１２４は、アナログ処理部１２０から供給される受信信号のＡＤ（Ａｎａｌｏｇｕｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ）変換、および重み乗算部１５０から供給される送信信号のＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｎａｌｏｇｕｅ）変換を行う。
　復調処理部１２８は、ＡＤ／ＤＡ変換部１２４から供給される受信信号の復調処理を行う。復調処理部１２８が行う復調処理は、ＯＦＤＭ復調処理、ＭＩＭＯ復調処理、および誤り訂正などを含んでもよい。
　上位レイヤ用信号処理部１３２は、上位レイヤとの間で送信データおよび受信データを入出力するための処理、スケジューラ１３６、変調処理部１４０および重み乗算部１５０の制御処理、および移動局２０からのフィードバック情報に基づく各送信用重みの決定処理などを行う。
　また、本実施形態による基地局１０は、詳細については後述するように、移動局２０からのフィードバック情報に基づいて送信用重みＶ１を決定した後、ＣＳＩ＿ＲＳ（参照信号）に加え、ＣＳＩ＿ＲＳとＶ１を乗算して得られるＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳ（重み付き参照信号）を送信する。上位レイヤ用信号処理部１３２は、このＣＳＩ＿ＲＳおよびＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信するためのリソースを管理する参照信号管理部としての機能を包含する。そして、上位レイヤ用信号処理部１３２は、割り当てたリソースにおいてＣＳＩ＿ＲＳまたはＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳが送信されるよう、重み乗算部１５０を制御する。
　スケジューラ１３６は、各移動局２０にデータ通信のためのリソースを割り当てる。スケジューラ１３６によって割り当てられたリソースは制御チャネルにより各移動局２０に通知され、各移動局２０は、通知されたリソースを用いてアップリンクまたはダウンリンクのデータ通信を行う。
　変調処理部１４０は、上位レイヤ用信号処理部１３２から供給される送信データに対し、コンスタレーションに基づくマッピングなどの変調処理を行う。変調処理部１４０による変調後の送信信号は重み乗算部１５０に供給される。
　重み乗算部１５０は、ＭＵ－ＭＩＭＯ実行時、変調処理部１４０から供給される送信信号に、上位レイヤ用信号処理部１３２により決定された送信用重みＶ１およびＶ２＿ＭＵを乗算する。一方、重み乗算部１５０は、ＳＵ－ＭＩＭＯ実行時、変調処理部１４０から供給される送信信号に、上位レイヤ用信号処理部１３２により決定された送信用重みＶ２＿ＳＵを乗算する。また、重み乗算部１５０は、上位レイヤ用信号処理部１３２によりＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳ（＊は複素乗算）を送信するために割り当てられたリソースにおいて、ＣＳＩ＿ＲＳにＶ１を乗算する。以下、図７を参照し、このような重み乗算部１５０の構成をより詳細に説明する。
　図７は、重み乗算部１５０の構成を示した説明図である。図７に示したように、重み乗算部１５０は、セレクタ１５１、１５７および１５８と、Ｖ２＿ＳＵ乗算部１５２と、Ｖ１乗算部１５４と、Ｖ２＿ＭＵ乗算部１５６と、を備える。
　セレクタ１５１は、変調処理部１４０から供給される送信信号を、Ｖ２＿ＭＵ乗算部１５６またはＶ２＿ＳＵ乗算部１５２に供給する。より詳細に説明すると、セレクタ１５１は、ＭＩＭＯの設定がＭＵ－ＭＩＭＯである場合には送信信号をＶ２＿ＭＵ乗算部１５６に供給し、ＭＩＭＯの設定がＳＵ－ＭＩＭＯである場合には送信信号をＶ２＿ＳＵ乗算部１５２に供給する。
　Ｖ２＿ＳＵ乗算部１５２は、セレクタ１５１から供給される送信信号に、上位レイヤ用信号処理部１３２により決定されたＶ２＿ＳＵを乗算する。
　一方、Ｖ２＿ＭＵ乗算部１５６は、セレクタ１５１から供給される送信信号に、上位レイヤ用信号処理部１３２により決定されたＶ２＿ＭＵを乗算する。さらに、Ｖ１乗算部１５４は、Ｖ２＿ＭＵが乗算された送信信号にＶ１を乗算する。
　セレクタ１５７は、Ｖ１乗算部１５４による乗算結果、またはＶ２＿ＳＵ乗算部１５２による乗算結果を選択的に出力する。より詳細に説明すると、セレクタ１５７は、ＭＩＭＯの設定がＭＵ－ＭＩＭＯである場合にはＶ１乗算部１５４による乗算結果を出力し、ＭＩＭＯの設定がＳＵ－ＭＩＭＯである場合にはＶ２＿ＳＵ乗算部１５２による乗算結果を出力する。
　セレクタ１５８は、ＣＳＩ＿ＲＳを、Ｖ１乗算部１５４の前段または後段に供給する。より詳細に説明すると、セレクタ１５８は、ＣＳＩ＿ＲＳの送信のために割り当てられたリソースにおいては、ＣＳＩ＿ＲＳをＶ１乗算部１５４の後段に供給する。この場合、基地局１０は、Ｖ１が乗算されていないＣＳＩ＿ＲＳを送信する。
　一方、セレクタ１５８は、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳの送信のために割り当てられたリソースにおいては、ＣＳＩ＿ＲＳをＶ１乗算部１５４の前段に供給する。この場合、ＣＳＩ＿ＲＳはＶ１乗算部１５４においてＶ１と乗算されるので、基地局１０は、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信する。
　なお、図７においてはＶ１乗算部１５４がＶ２乗算部１５６の後段に配置される例を示しているが、重み乗算部１５０の構成はかかる例に限定されない。例えば、以下に図８を参照して説明するように、Ｖ１乗算部１５４をＶ２乗算部１５６の前段に配置することも可能である。
　図８は、変形例による重み乗算部１５０’の構成を示した説明図である。図８に示したように、変形例による重み乗算部１５０’は、セレクタ１５１、１５５、１５７および１５９と、Ｖ２＿ＳＵ乗算部１５２と、Ｖ１乗算部１５４と、Ｖ２＿ＭＵ乗算部１５６と、を備える。
　変形例による重み乗算部１５０’においては、図８に示したように、Ｖ１乗算部１５４はＶ２＿ＭＵ乗算部１５６の前段に配置される。また、変形例による重み乗算部１５０’においては、セレクタ１５９が、ＣＳＩ＿ＲＳをＶ１乗算部１５４の前段またはＶ２＿ＭＵ乗算部１５６の後段に供給する。
　より詳細に説明すると、セレクタ１５９は、ＣＳＩ＿ＲＳの送信のために割り当てられたリソースにおいては、ＣＳＩ＿ＲＳをＶ２＿ＭＵ乗算部１５６の後段に供給する。この場合、基地局１０は、Ｖ１が乗算されていないＣＳＩ＿ＲＳを送信する。
　一方、セレクタ１５９は、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳの送信のために割り当てられたリソースにおいては、ＣＳＩ＿ＲＳをＶ１乗算部１５４の前段に供給する。この場合、ＣＳＩ＿ＲＳはＶ１乗算部１５４においてＶ１と乗算され、乗算結果であるＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳは、セレクタ１５５からＶ２＿ＭＵ乗算部１５６をバイパスするようにセレクタ１５７へ供給される。その結果、基地局１０はＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信する。
　以上説明したように、本実施形態による基地局１０は、送信用重みＶ１の決定後、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳの送信を開始する。かかる構成により、以下に説明する移動局２０におけるＶ２＿ＭＵなどの計算負荷を抑制することが可能となる。
　　＜３．移動局の基本構成＞
　図９は、本実施形態による移動局２０の構成を示した説明図である。図９に示したように、本実施形態による移動局２０は、複数のアンテナ２１０と、スイッチＳＷ２１６と、アナログ処理部２２０と、ＡＤ／ＤＡ変換部２２４と、復調処理部２２８と、上位レイヤ用信号処理部２３２と、変調処理部２４０と、チャネル行列取得部２４４と、重み決定部２４８と、を備える。
　アンテナ２１０Ａおよび２１０Ｂは、基地局１０から送信された無線信号を電気的な受信信号に変換してアナログ処理部２２０に供給する受信部、および、アナログ処理部２２０から供給される送信信号を無線信号に変換して基地局１０に送信する送信部として機能する。なお、アンテナ２１０の数は特に限定されず、例えば、４本であってもよいし、８本であってもよい。
　スイッチＳＷ２１６は、移動局２０による送信動作と受信動作を切り替えるためのスイッチである。アンテナ２１０Ａおよび２１０ＢがスイッチＳＷ２１６を介してアナログ処理部２２０の送信回路と接続される場合には移動局２０は送信動作を行い、アンテナ２１０Ａおよび２１０ＢがスイッチＳＷ２１６を介してアナログ処理部２２０の受信回路と接続される場合には移動局２０は受信動作を行う。
　アナログ処理部２２０は、送信信号に対するアナログ処理を行う送信回路、および、受信信号に対するアナログ処理を行う受信回路を備える。送信回路においては、例えば、ＡＤ／ＤＡ変換部２２４から供給されるアナログ形式の送信信号のアップコンバージョン、フィルタリング、およびゲインコントーロールなどが行われる。受信回路においては、例えば、スイッチＳＷ２１６を介してアンテナ２１０から供給される受信信号のダウンコンバージョンおよびフィルタリングなどが行われる。
　ＡＤ／ＤＡ変換部２２４は、アナログ処理部２２０から供給される受信信号のＡＤ変換、変調処理部２４０から供給される送信信号のＤＡ変換を行う。
　復調処理部２２８は、ＡＤ／ＤＡ変換部２２４から供給される受信信号の復調処理を行う。復調処理部２２８が行う復調処理は、ＯＦＤＭ復調処理、ＭＩＭＯ復調処理、および誤り訂正などを含んでもよい。
　上位レイヤ用信号処理部２３２は、上位レイヤとの間で送信データおよび受信データを入出力するための処理を行う。また、上位レイヤ用信号処理部２３２は、重み決定部２４８により決定された送信用重みを示すフィードバック情報を送信データとして変調処理部２４０へ供給する。
　変調処理部２４０は、上位レイヤ用信号処理部２３２から供給される送信データに対し、コンスタレーションに基づくマッピングなどの変調処理を行う。変調処理部２４０による変調後の送信信号はＡＤ／ＤＡ変換部２２４に供給される。
　チャネル行列取得部２４４は、基地局１０からＣＳＩ＿ＲＳが受信されると、基地局１０と移動局２０の間のチャネル行列Ｈを取得する。
　重み決定部２４８は、チャネル行列取得部２４４により取得されたチャネル行列Ｈに基づき、Ｖ１、Ｖ２＿ＭＵ、およびＶ２＿ＳＵなどの送信用重みを決定する。ここで、図４を参照して説明したように、比較例による移動局は、ＣＳＩ＿ＲＳから取得したチャネル行列Ｈに基づいてＶ２＿ＭＵを更新する場合、チャネル行列Ｈに対して決定済みのＶ１を乗算し、Ｖ１が乗算されたチャネル行列Ｈに対して最適なＶ２＿ＭＵを評価する。このため、比較例による移動局では、Ｖ２＿ＭＵの更新時にもＶ１を用いた演算が行われる。
　これに対し、本実施形態においては、Ｖ１の決定後、基地局１０からＶ１が乗算されたＣＳＩ＿ＲＳであるＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳが受信される。このＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳからチャネル行列取得部２４４により取得されるチャネル行列Ｈは、既にＶ１が乗算された形となっている。したがって、重み決定部２４８は、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳから取得されるチャネル行列Ｈに基づき、Ｖ１を用いた演算を行うことなくＶ２＿ＭＵを更新することができる。その結果、Ｖ２＿ＭＵの更新のための移動局２０における計算負荷を大幅に抑制することが可能である。
　　＜４．各実施形態の説明＞
　以上、本開示の各実施形態による基地局１０および移動局２０の基本構成を説明した。続いて、本開示の各実施形態について詳細に説明する。
　　　[４－１．第１の実施形態]
　図１０は、本開示の第１の実施形態を示した説明図である。図１０に示したように、基地局１０は、ＣＳＩ＿ＲＳを送信してＶ１が決定されると、Ｖ２＿ＭＵの更新（決定）のためにＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信する。上述したように、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを受信した移動局２０は、Ｖ１を用いた演算を行わずに最適なＶ２＿ＭＵを評価することが可能である。
　そして、基地局１０は、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを複数回送信した後、Ｖ１の更新のためにＣＳＩ＿ＲＳを送信する。その後、基地局１０は、Ｖ２＿ＭＵの更新のためにＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信する。
　図１０においてはＶ２の更新頻度がＶ１の更新頻度の４～５倍程度である例を示しているが、更新頻度の関係はかかる例に限定されない。実際には、Ｖ１の更新頻度がＶ２の更新頻度の１０倍を上回ることも想定される。
　　　[４－２．第２の実施形態]
　第１の実施形態で説明したように、基地局１０がＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信すれば、移動局２０はＶ１を用いた演算を行わずに最適なＶ２＿ＭＵを評価することが可能である。ここで、ＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯのダイナミックスイッチングを実現するためには、移動局２０がＶ２＿ＳＵを取得している必要がある。しかし、移動局２０はＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳからＶ２＿ＳＵを評価することが困難である。
　そこで、第２の実施形態による基地局１０の上位レイヤ用信号処理部１３２は、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信するリソースをＶ２＿ＭＵの更新（決定）のために割り当てることに加え、ＣＳＩ＿ＲＳを送信するリソースをＶ２＿ＳＵの更新（決定）のために割り当てる。図１１を参照し、このような第２の実施形態による基地局１０の動作を具体的に説明する。
　図１１は、本開示の第２の実施形態を示した説明図である。図１１に示したように、第２の実施形態による基地局１０は、Ｖ１の決定後、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳをＶ２＿ＭＵの更新のために送信すると共に、ＣＳＩ＿ＲＳをＶ２＿ＳＵの更新（決定）のために送信する。かかる構成により、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳに基づいてＶ２＿ＭＵが得られ、ＣＳＩ＿ＲＳに基づいてＶ２＿ＳＵが得られるので、ＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯのダイナミックスイッチングを実現することが可能となる。
　なお、移動局２０は、基地局１０から受信される無線信号がＣＳＩ＿ＲＳまたはＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳのいずれであるかを、例えば以下の方法により判別することができる。
　（１）基地局１０が、ＲＲＣシグナリングを経由で事前にＣＳＩ＿ＲＳまたはＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信するタイミングまたは順序などを移動局２０に通知しておく。
　（２）基地局１０が、システムインフォメーションをブロードキャストすることによりＣＳＩ＿ＲＳまたはＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信するタイミングまたは順序などを移動局２０に通知しておく。
　（３）基地局１０が、ＣＳＩ＿ＲＳまたはＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳのいずれであるかを示す識別情報を付加してＣＳＩ＿ＲＳおよびＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳ送信する
　　　[４－３．第３の実施形態]
　ＳＵ－ＭＩＭＯは、「１－４．ダイナミックスイッチング」において説明したように、例えば８本の独立なストリームをＭＩＭＯ送信する。一方、ＭＵ－ＭＩＭＯは、例えば４つの異なる移動局２０の各々に対して、２本の独立なストリームをＭＩＭＯ送信する。したがって、Ｖ２＿ＳＵは８ストリーム用であるのに対し、Ｖ２＿ＭＵは２ストリーム用という点で双方は相違する。
　この場合、８ストリーム用であるＶ２＿ＳＵの方が高い精度が求められるので、Ｖ２＿ＳＵの更新頻度をＶ２＿ＭＵの更新頻度より高くすることが有効である。
　そこで、第３の実施形態による基地局１０の上位レイヤ用信号処理部１３２は、Ｖ２＿ＭＵの更新（決定）するためのＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳの送信よりも、Ｖ２＿ＳＵを更新（決定）するためのＣＳＩ＿ＲＳの送信に多くのリソースを割り当てる。図１２を参照し、このような第３の実施形態による基地局１０の動作を具体的に説明する。
　図１２は、本開示の第３の実施形態を示した説明図である。図１２に示したように、第３の実施形態による基地局１０は、Ｖ１の決定後、Ｖ２＿ＭＵの更新（決定）するためのＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳよりも、Ｖ２＿ＳＵを更新（決定）するためのＣＳＩ＿ＲＳを時間方向上で高い頻度で送信する。かかる構成により、Ｖ２＿ＭＵの更新時の移動局２０における計算負荷を抑制しつつ、高精度なＶ２＿ＳＵを取得することが可能となる。
　　　[４－４．第４の実施形態]
　第３の実施形態では、Ｖ２＿ＳＵの更新頻度をＶ２＿ＭＵの更新頻度より高くするために、基地局１０が、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳよりもＣＳＩ＿ＲＳを時間方向上で高い頻度で送信することを説明した。第４の実施形態では、第３の実施形態と同様にＶ２＿ＳＵの更新頻度をＶ２＿ＭＵの更新頻度より高くするために、ＯＦＤＭのサブキャリヤにおいて、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳおよびＣＳＩ＿ＲＳを周波数方向上での配置を創意工夫した。以下、図１３を参照し、第４の実施形態によるリソース割り当て例を具体的に説明する。
　図１３は、第４の実施形態によるＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳおよびＣＳＩ＿ＲＳのリソース割り当て例を示した説明図である。図１３に示したように、第４の実施形態による基地局１０の上位レイヤ用信号処理部１３２は、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳよりもＣＳＩ＿ＲＳを周波数方向上で密に配置する。このように、周波数方向上でのＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳおよびＣＳＩ＿ＲＳの配置を創意工夫することによっても、第３の実施形態と同様に、Ｖ２＿ＭＵの更新時の移動局２０における計算負荷を抑制しつつ、高精度なＶ２＿ＳＵを取得することが可能となる。
　　　[４－５．第５の実施形態]
　第５の実施形態は、送信用重みの決定後の送信用重みを用いたデータ通信のためのリソース割り当てについて説明する。
　図１４は、第５の実施形態によるリソース割り当ての具体例を示した説明図である。図１４の横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示す。また、図１４中の方形ブロックの時間幅は１リソースブロックであってもよいし、１サブフレームであってもよい。また、方形ブロックの周波数幅は１リソースブロック（１２サブキャリヤ分）であってもよいし、他のバンド幅であってもよい。
　図１４に示したように、基地局１０がまずＣＳＩ＿ＲＳを送信すると、移動局２０がＣＳＩ＿ＲＳの受信に基づいてＶ１、Ｖ２＿ＭＵ、およびＶ２＿ＳＵを周波数ごとに取得する。そして、移動局２０は、Ｖ１、Ｖ２＿ＭＵ、およびＶ２＿ＳＵを基地局１０にフィードバックする。
　その後、基地局１０のスケジューラ１３６は、図１４に示したように、周波数範囲Ｂに含まれる下から４つのリソースブロックを移動局２０Ａ～２０ＣとのＭＵ－ＭＩＭＯ（第１の方式）のために割り当てる。一方、基地局１０のスケジューラ１３６は、図１４に示したように、周波数範囲Ａに含まれる上から２つのリソースブロックを移動局２０ＤとのＳＵ－ＭＩＭＯ（第２の方式）のために割り当てる。
　ここで、第５の実施形態によるスケジューラ１３６は、周波数範囲Ｂに含まれるリソースブロックはＭＵ－ＭＩＭＯ用の領域として保ち、周波数範囲Ａに含まれるリソースブロックはＳＵ－ＭＩＭＯ用の領域として保つ。
　このため、第５の実施形態によるスケジューラ１３６は、例えば移動局２０ＣのＭＩＭＯの設定をＭＵ－ＭＩＭＯからＳＵ－ＭＩＭＯにダイナミックスイッチングさせる場合、図１４に示したように、移動局２０Ｃに割り当てるリソースブロックを周波数範囲Ａに含まれるリソースブロックに移動させる。
　以上説明したように、第５の実施形態によれば、ＭＵ－ＭＩＭＯとＳＵ－ＭＩＭＯのダイナミックスイッチングを、移動局２０のリソースブロックを周波数方向上で移動させることにより実現することができる。
　　　[４－６．第６の実施形態]
　図１５は、第６の実施形態によるリソース割り当ての具体例を示した説明図である。図１５に示したように、第６の実施形態による上位レイヤ用信号処理部１３２は、Ｖ１の決定後、第５の実施形態において説明したＭＵ－ＭＩＭＯ用の周波数範囲Ｂに含まれるリソースブロックをＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳの送信のために割り当てる。また、上位レイヤ用信号処理部１３２は、第５の実施形態において説明したＳＵ－ＭＩＭＯ用の周波数範囲Ａに含まれるリソースブロックをＣＳＩ＿ＲＳの送信のために割り当てる。
　かかる構成により、周波数範囲ＢではＶ２＿ＭＵを移動局２０における計算量を抑制して更新しつつ、周波数範囲ＡではＶ２＿ＳＵを更新することができる。このため、周波数範囲ＢをＭＵ－ＭＩＭＯによる通信のために利用し、周波数範囲ＡをＳＵ－ＭＩＭＯによる通信のために利用することが可能となる。
　　　[４－７．第７の実施形態]
　上記の第５の実施形態および第６の実施形態では、ＭＵ－ＭＩＭＯ用の周波数範囲およびＳＵ－ＭＩＭＯ用の周波数範囲を固定する例を説明したが、以下に第７の実施形態として説明するように、ＭＵ－ＭＩＭＯ用の周波数範囲およびＳＵ－ＭＩＭＯ用の周波数範囲を動的に変化させることも可能である。
　図１６は、第７の実施形態によるリソース割り当ての具体例を示した説明図である。図１６に示したように、時間ｔ１において周波数範囲Ｚおよび周波数範囲Ｘ内のリソースブロックがＣＳＩ＿ＲＳの送信用に割り当てられ、周波数範囲Ｙ内のリソースブロックがＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳの送信用に割り当てられたとする。
　ここで、ＣＳＩ＿ＲＳが送信される周波数では、Ｖ１、Ｖ２＿ＭＵ、およびＶ２＿ＳＵを取得することが可能である。一方、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳが送信される周波数では、Ｖ２＿ＭＵは取得できるものの、Ｖ２＿ＳＵを取得することは困難である。すなわち、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳが送信される周波数はＭＵ－ＭＩＭＯに使用でき、ＣＳＩ＿ＲＳが送信される周波数はＭＵ－ＭＩＭＯまたはＳＵ－ＭＩＭＯのいずれにも使用できる。
　そこで、第７の実施形態によるスケジューラ１３６は、ＣＳＩ＿ＲＳが送信される周波数範囲Ｘおよび周波数範囲Ｚ内のリソースブロックを、ＳＵ－ＭＩＭＯ用とＭＵ－ＭＩＭＯ用とスイッチング可能領域として扱う。一方、スケジューラ１３６は、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳが送信される周波数範囲Ｙ内のリソースブロックをＭＵ－ＭＩＭＯ専用領域として扱う。
　例えば、スケジューラ１３６は、図１６に示したように時間ｔ２においては周波数範囲Ｘ内のリソースブロックをＳＵ－ＭＩＭＯによる通信のために割り当て、周波数範囲Ｙおよび周波数Ｚ内のリソースブロックをＭＵ－ＭＩＭＯによる通信のために割り当てる。その後、スケジューラ１３６は、時間ｔ３においては周波数範囲Ｚ内のリソースブロックをＭＵ－ＭＩＭＯ用からＳＵ－ＭＩＭＯ用に切り替え、周波数範囲Ｘ内のリソースブロックをＳＵ－ＭＩＭＯ用からＭＵ－ＭＩＭＯ用に切り替えることが可能である。
　　＜５．基地局および移動局の動作＞
　以上、本開示の各実施形態を説明した。続いて、図１７および図１８を参照し、本開示の実施形態による基地局１０および移動局２０の動作を説明する。
　図１７は、本開示の実施形態による基地局１０の動作を示したフローチャートである。なお、図１７は、特に第７の実施形態による基地局１０の動作に対応している。
　図１７に示したように、基地局１０は、まずＶ１とＶ２＿ＭＵの時間方向での更新頻度を決定する（Ｓ３０４）。続いて、基地局１０は、Ｖ２＿ＳＵの時間方向での更新頻度を決定する（Ｓ３０８）。
　その後、基地局１０は、ＭＵ－ＭＩＭＯのためのリソースと、ＳＵ－ＭＩＭＯのためのリソースの周波数方向での密度を決定する（Ｓ３１２）。さらに、基地局１０は、図１６に示したＭＵ－ＭＩＭＯ専用領域とダイナミックスイッチング可能領域の周波数方向上での比率を決定する（Ｓ３１６）。なお、図１６に示した例では、ＭＵ－ＭＩＭＯ専用領域とダイナミックスイッチング可能領域の周波数方向上での比率は１：２であり、ＭＵ－ＭＩＭＯのためのリソースと、ＳＵ－ＭＩＭＯのためのリソースの周波数方向での密度比は２：１である。
　続いて、基地局１０は、ＣＳＩ＿ＲＳを送信するためのリソースおよびＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信するためのリソースを割り当てる（Ｓ３２０）。より具体的には、基地局１０は、Ｓ３１６においてＭＵ－ＭＩＭＯ専用領域として決定した周波数のリソースをＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信のために割り当て、ダイナミックスイッチング可能領域として決定した周波数のリソースをＣＳＩ＿ＲＳの送信のために割り当てる。また、基地局１０は、Ｓ３０４およびＳ３０８の決定結果に基づいてＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳおよびＣＳＩ＿ＲＳに時間方向上のリソースを割り当てる。そして、基地局１０は、決定されたリソースに従ってＣＳＩ＿ＲＳおよびＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳを送信する。
　図１８は、本実施形態による移動局２０の動作を示したフローチャートである。図１８に示したように、移動局２０は、基地局１０から無線信号を受信すると（Ｓ４０４）、この無線信号がＣＳＩ＿ＲＳである場合（Ｓ４０８）、ＣＳＩ＿ＲＳの受信結果からチャネル行列Ｈを取得する（Ｓ４１２）。そして、移動局２０は、Ｓ４１２で取得したチャネル行列Ｈに基づき、Ｖ１、Ｖ２＿ＭＵ、およびＶ２＿ＳＵなどの送信用重みを決定する（Ｓ４１６）。さらに、移動局２０は、Ｖ１、Ｖ２＿ＭＵ、およびＶ２＿ＳＵを基地局１０にフィードバックする（Ｓ４２０）。
　一方、受信された無線信号がＶ１＊ＣＳＩ＿ＲＳである場合（Ｓ４０８）、移動局２０は、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳの受信結果から、Ｖ１が乗算されたチャネル行列Ｈを取得する（Ｓ４２４）。そして、移動局２０は、Ｖ１が乗算されたチャネル行列Ｈに基づき、Ｖ１を用いた演算を行うことなくＶ２＿ＭＵを決定する（Ｓ４２８）。さらに、移動局２０は、Ｖ２＿ＭＵを基地局１０にフィードバックする（Ｓ４３２）。
　また、受信された無線信号がデータ信号である場合（Ｓ４０８）、移動局２０は、データ信号を復調して基地局１０から送信されたデータを取得する（Ｓ４３６）。
　　＜６．まとめ＞
　以上説明したように、本開示の実施形態による基地局１０は、送信用重みＶ１の決定後、Ｖ１＊ＣＳＩ＿ＲＳの送信を開始する。かかる構成により、以下に説明する移動局２０におけるＶ２＿ＭＵなどの計算負荷を抑制することが可能となる。さらに、本開示の実施形態による基地局１０は、ＣＳＩ＿ＲＳの送信も継続する。かかる構成により、移動局２０がＣＳＩ＿ＲＳの受信に基づいてＶ２＿ＳＵを決定することができる。その結果、ＭＵ－ＭＩＭＯおよびＳＵ―ＭＩＭＯ間のダイナミックスイッチングを実現することが可能となる。
　なお、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、第１の実施形態～第７の実施形態のうちの２以上の実施形態を組み合わせてもよい。具体的には、第３の実施形態で説明した時間方向上のリソース割り当て、第５の実施形態で説明した周波数方向上のリソース割り当て、第６の実施形態で説明したＳＵ－ＭＩＭＯおよびＭＵ－ＭＩＭＯのためのリソース割り当てを組み合わせることも可能である。
　また、本明細書の基地局１０または移動局２０の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、基地局１０または移動局２０の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
　また、基地局１０または移動局２０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した基地局１０または移動局２０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。
　１０　　　基地局
　２０、２０Ａ、２０Ｂ　移動局
　１１０、２１０　アンテナ
　１１６、２１６　スイッチＳＷ
　１２０、２２０　アナログ処理部
　１２４、２２４　ＡＤ／ＤＡ変換部
　１２８、２２８　復調処理部
　１３２、２３２　上位レイヤ信号処理部
　１３６　　スケジューラ
　１４０、２４０　変調処理部
　１５０　重み乗算部
　１５２　Ｖ２＿ＳＵ乗算部
　１５４　Ｖ１乗算部
　１５６　Ｖ２＿ＭＵ乗算部
　２４４　チャネル行列取得部
　２４８　重み決定部

Claims (18)

  1. 　参照信号を送信する通信部と；
    　通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第１の送信用重みを乗算する第１の乗算部と；
    　前記通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第２の送信用重みを乗算する第２の乗算部と；
    を備え、
    　前記通信部は、前記第１の送信用重みの決定後、前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号を送信する、無線通信装置。
  2. 　前記無線通信装置は、前記重み付き参照信号の送信のためのリソースを管理する参照信号管理部をさらに備える、請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 　前記参照信号管理部は、前記第１の送信用重みの決定後、前記重み付き参照信号の送信のためのリソース、および前記参照信号を送信するためのリソースを割り当てる、請求項２に記載の無線通信装置。
  4. 　前記参照信号管理部は、前記重み付き参照信号の送信より、前記参照信号を送信のために多くのリソースを割り当てる、請求項３に記載の無線通信装置。
  5. 　前記参照信号管理部は、前記重み付き参照信号の時間軸上の送信頻度より、前記参照信号の時間軸上の送信頻度が高くなるようにリソースを割り当てる、請求項４に記載の無線通信装置。
  6. 　前記参照信号管理部は、前記重み付き参照信号の送信用リソースの周波数軸上の密度より、前記参照信号の送信用リソースの周波数軸上の密度が高くなるようにリソースを割り当てる、請求項４に記載の無線通信装置。
  7. 　前記無線通信装置は、各通信相手に第１の方式または第２の方式による通信のためのリソースを割り当てるスケジューラをさらに備え、
    　前記スケジューラは、第１の周波数範囲内のリソースを前記第１の方式による通信のために割り当て、第２の周波数範囲内のリソースを前記第２の方式による通信のために割り当てる、請求項３に記載の無線通信装置。
  8. 　前記第１の周波数範囲は、前記重み付き参照信号の送信用リソースが割り当てられる周波数範囲であり、
    　前記第２の周波数範囲は、前記参照信号の送信用リソースが割り当てられる周波数範囲である、請求項７に記載の無線通信装置。
  9. 　前記第１の方式はＭＵ－ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ　Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）であり、前記第２の方式はＳＵ－ＭＩＭＯ（ＳＩｎｇｌｅ　Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）である、請求項８に記載の無線通信装置。
  10. 　前記無線通信装置は、各通信相手に第１の方式または第２の方式による通信のためのリソースを割り当てるスケジューラをさらに備え、
    　前記スケジューラは、前記重み付き参照信号の送信用リソースが割り当てられる周波数範囲内のリソースを前記第１の方式による通信のために割り当て、前記参照信号の送信用リソースが割り当てられる周波数範囲内のリソースを前記第１の方式または前記第２の方式による通信のために割り当てる、請求項３に記載の無線通信装置。
  11. 　前記第２の送信用重みの更新頻度は、前記第１の送信用重みの更新頻度よりも高い、請求項３に記載の無線通信装置。
  12. 　前記第１の送信用重みは指向性を形成するための重みであり、前記第２の送信用重みは位相を調整するための無指向性の重みである、請求項１１に記載の無線通信装置。
  13. 　コンピュータを、
    　参照信号を送信する通信部と；
    　通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第１の送信用重みを乗算する第１の乗算部と；
    　前記通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第２の送信用重みを乗算する第２の乗算部と；
    を備え、
    　前記通信部は、前記第１の送信用重みの決定後、前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号を送信する、無線通信装置として機能させるための、プログラム。
  14. 　参照信号を送信することと；
    　通信相手による前記参照信号の受信に基づいて決定された第１の送信用重みを前記参照信号と乗算することと；
    　前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号を送信することと；
    を含む、無線通信方法。
  15. 　第１の無線通信装置と；
    　　参照信号を送信する通信部、
    　　前記第１の無線通信装置による前記参照信号の受信に基づいて決定された第１の送信用重みを乗算する第１の乗算部、および
    　　前記第１の無線通信装置による前記参照信号の受信に基づいて決定された第２の送信用重みを乗算する第２の乗算部、を有し、
    　　前記通信部は、前記第１の送信用重みの決定後、前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号を送信する、第２の無線通信装置と；
    を備える、無線通信システム。
  16. 　通信相手から参照信号を受信する通信部と；
    　前記通信部による前記参照信号の受信結果に応じて第１の送信用重み、および第２の送信用重みを決定する重み決定部と；
    を備え、
    　前記参照信号および前記第１の送信用重みとの乗算により得られる重み付き参照信号が前記通信部により受信された場合、前記重み決定部は、前記重み付け参照信号の受信結果から前記第２の送信用重みを決定する、無線通信装置。
  17. 　各通信相手に第１の方式または第２の方式による通信のためのリソースを割り当てるスケジューラを備え、
    　前記スケジューラは、第１の周波数範囲内のリソースを前記第１の方式による通信のために割り当て、第２の周波数範囲内のリソースを前記第２の方式による通信のために割り当てる、無線通信装置。
  18. 　前記第１の方式はＭＵ－ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ　Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）であり、前記第２の方式はＳＵ－ＭＩＭＯ（ＳＩｎｇｌｅ　Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）である、請求項１７に記載の無線通信装置。
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