JP5703709B2 - 無線通信システム、送信機、無線通信方法及び送信機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、送信機、無線通信方法及び送信機の制御方法に関する。

近年、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式の無線通信方法が盛んに研究されている。ＭＩＭＯ方式の無線通信システムでは、複数の送信アンテナを備えた送信機が複数のデータストリームを送信し、受信機が、送信機から送信された複数のデータストリームを複数の受信アンテナで受信し、受信した複数のデータストリームからデータを再生する。

また、受信機が、送信機から送信された複数のデータストリームを１つの受信アンテナで受信し、受信した複数のデータストリームからデータを再生する、ＭＩＳＯ（Multiple Input Single Output）方式なども知られている。
さらに、送信機が、複数のアンテナまたはデータストリームに対して、重み付け係数の組み合わせ（ウェイトセットともいう）を乗算することにより、所望の方向にビームを形成するビームフォーミングが知られている。

これにより、送信機は、無線信号の送信時において、ビームの相乗干渉により指向性利得の特性を改善でき、また、ビームの相殺干渉により干渉発生を抑えることが可能となる。また、無線信号の受信時において、送信機は、無線信号の到来方向にビームを形成することができるので、受信特性を改善することが可能となる。
なお、ビームフォーミングに関する既存の技術として、以下のような技術が知られている。

例えば、基地局が、ビームフォーミングを適用するリソースブロックに対するデータ信号及び参照信号の配置と電力の調整とを、未使用のサブキャリアの電力を参照信号の電力として用いることを考慮して行なう方法がある（下記特許文献１）。
また、基地局側において、複数の系統別の送信回路がそれぞれ有する位相ばらつきを補正するためのフィードバック情報の入力に基づき、コードブックから位相ばらつきを補正するビームフォーミングの情報を読み出す方法がある（下記特許文献２）。

さらに、空間特性に基づくコーディングと、コードブックに基づくプリコーディングとを組合せて、処理対象の信号に対して二重処理を行なう方法がある（下記特許文献３）。
また、無線基地局が、前回送信時に通知したビーム番号を保存しておき、フィードバック信号を受信して受け取った差分値によるビーム番号と前回通知したビーム番号とを合成し、ユーザ端末が希望するビーム番号を復元し、復元したビーム番号に適応したプリコーディング処理を行なう方法がある（下記特許文献４）。

特開２０１０−４１４７３号公報 特開２００８−５３９３３号公報 特開２０１０−１５８０２１号公報 国際公開第２００８−１２６３７８号パンフレット

ビームフォーミングは、以下の２種類に大別することができる。
１つ目は、プリコーディングと呼ばれる方法である。このプリコーディング方式では、送信機及び受信機が、利用可能なウェイトセットが格納された同一のコードブックをそれぞれ有する。送信機は、まず、複数のアンテナを用いて無線信号を送信し、受信機は、例えば受信利得が最大となる等、送信機から受信した無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択する。そして、受信機は、選択した送信ウェイトに対応するインデックスを送信機へ送信し、送信機は、受信機から通知されるインデックスに対応する送信ウェイトを用いて送信ビームを形成する。以降、送信機は、形成した送信ビームを用いて無線信号を送信する。なお、ウェイトセットはプリコーディング行列（複数のベクトルで構成されるベクトル群）とも称されることがあり、前記インデックスは、ＰＭＩ（a precoding matrix indicator）とも称されることがある。

２つ目は、上記コードブックを用いない方法である。この方法では、送信機が、まず、受信機から受信した無線信号の到来方向、または、送信機と受信機との間のチャネル行列を推定し、当該推定結果に基づいて、送信ビームを形成するための送信ウェイトを決定する。そして、送信機は、決定した送信ウェイトを用いて送信ビームを形成し、以降、形成した送信ビームを用いて無線信号を送信する。なお、この方法を用いる場合、送信機は、信号の到来方向またはチャネル行列を正確に推定すべく、無線回路やアンテナなどのブランチ間での位相差、振幅差などの偏り（ばらつき）を補正するキャリブレータ（キャリブレーション回路）を備えることが好ましい。

図１に上記の各ビームフォーミング方式の特徴を示す。
この図１に示すように、プリコーディング方式の送信機側では、ビームフォーミング以外の処理を特に行なわない。また、無線信号に含まれる参照信号には、例えば、各ユーザに共通のパイロット信号（以下、ユーザ共通パイロット信号ともいう）が用いられる。なお、ユーザ共通パイロット信号は、送信機の各アンテナ間で直交性を有する。

さらに、プリコーディング方式の受信機側では、復調処理以外の処理として、プリコーディングベクトルの選択処理を行なうとともに、選択したプリコーディングベクトルのインデックスを送信機へフィードバックする。
一方、非プリコーディング方式（コードブックを用いない方法）の送信機側では、ビームフォーミング以外の処理として、受信機から受信した信号の到来方向を推定する処理を行なうとともに、キャリブレーション処理を行なう。また、無線信号に含まれる参照信号には、例えば、各ユーザに個別のパイロット信号（以下、ユーザ個別パイロット信号ともいう）が用いられる。なお、ユーザ個別パイロット信号は、送信機の各アンテナ間で直交性を有さなくてもよい。

さらに、非プリコーディング方式の受信機側では、復調処理以外の処理を特に行なわず、送信機へフィードバックする情報も特にない。
ここで、両方式を比較すると、プリコーディング方式では、送信機と受信機とで処理を分担し連携して動作しているのに対し、非プリコーディング方式では、ほとんどの処理を送信機側で行ない、受信機側では受信処理のみでよいことがわかる。

しかしながら、キャリブレーション処理に用いられるキャリブレータは、ハードウェアにより構成されることが多く、送信機の製造コストが増加する場合がある。
一方、前述のプリコーディング方式では、受信機が、複数パターンのウェイトセットを保持するコードブックから、受信信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトに対応するインデックスを送信機にフィードバックする。このため、プリコーディング方式では、有限のウェイトセットを保持するコードブックに基づいてビームフォーミングを行ない得るに留まるので、ビームフォーミングによる受信特性などの改善効果は制限的なものとなる。

そこで、本発明は、送信機において、従来のキャリブレータによるキャリブレーション処理を行なわない場合も、適切な条件でビームフォーミングを用いた送信を可能とすることを目的の１つとする。
また、ビームフォーミングの効果を向上させることも他の目的の１つである。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の一つとして位置付けることができる。

（１）第１の案として、複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機と、該送信機から前記無線信号を受信する複数の受信機とを有する無線通信システムにおいて、前記複数の受信機のうち一の受信機は、前記送信機の複数のアンテナから送信された無線信号をそれぞれ受信する第１の受信部と、複数の送信ウェイトのうち、無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択する第１の処理部と、選択した前記送信ウェイトに関する情報を前記送信機へ送信する第１の送信部とを備え、前記送信機は、前記一の受信機から前記送信ウェイトに関する情報を受信する第２の受信部と、前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が、前記一の受信機の位置情報に基づいて取得される所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する第２の処理部とを備えた、無線通信システムを用いることができる。

（２）また、第２の案として、複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機において、前記無線信号を受信する複数の受信機のうち一の受信機から、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトに関する情報を受信する受信部と、前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が、前記一の受信機の位置情報に基づいて取得される所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する処理部とを備えた、送信機を用いることができる。

（３）さらに、第３の案として、複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機と、該送信機から前記無線信号を受信する複数の受信機とを有する無線通信システムに用いられる無線通信方法において、前記複数の受信機のうち一の受信機は、前記送信機の複数のアンテナから送信された無線信号をそれぞれ受信し、複数の送信ウェイトのうち、無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択し、選択した前記送信ウェイトに関する情報を前記送信機へ送信し、前記送信機は、前記一の受信機から前記送信ウェイトに関する情報を受信し、前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が、前記一の受信機の位置情報に基づいて取得される所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する、無線通信方法を用いることができる。

（４）また、第４の案として、複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機の制御方法において、前記無線信号を受信する複数の受信機のうち一の受信機から、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトに関する情報を受信し、前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が、前記一の受信機の位置情報に基づいて取得される所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する、送信機の制御方法を用いることができる。

送信機において、従来のキャリブレータによるキャリブレーション処理を行なわない場合も、適切な条件でビームフォーミングを用いた送信が可能となる。
また、ビームフォーミングの効果を向上させることが可能になる。

従来のビームフォーミング方式を説明する図である。 一実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。 図２に示す一の無線端末の構成の一例を示す図である。 図２に示す他の無線端末の構成の一例を示す図である。 図２に示す無線基地局の構成の一例を示す図である。 図５に示す補正部の構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る無線通信システムの動作例を示すフローチャートである。 第１変形例に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。 第２変形例に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。 第３変形例に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す各実施形態及び変形例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、各実施形態及び変形例を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形あるいは組み合わせる等して実施できることはいうまでもない。
〔１〕一実施形態
（１．１）無線通信システムの構成例
図２は一実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。

この図２に示す無線通信システム１０は、例示的に、無線基地局１と、ユーザ装置（ＵＥ：User Equipment）の一例である無線端末２と、無線端末３−１，３−２とをそなえる。なお、以下では、無線端末３−１，３−２を区別しない場合、単に無線端末３と表記する。また、無線基地局１，無線端末２及び無線端末３の数は、図２に例示する数に限定されない。さらに、例えば、少なくとも無線端末３はユーザによって移動可能で、その意味で、無線移動端末あるいは移動局（ＭＳ：Mobile Station）と同義である。

ここで、無線基地局１は、複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機の一例としての機能を有する。
例えば、無線基地局１は、セルやセクタなどで構成される無線エリアを提供し、無線基地局１が提供する無線エリア内に位置する無線端末２及び無線端末３とそれぞれ無線通信することができる。

一方、無線端末２及び無線端末３は、自局２，３が属する無線エリアを提供する無線基地局１と無線通信することができる。即ち、無線端末２及び無線端末３は、送信機としての無線基地局１から無線信号を受信する受信機の一例として機能する。
なお、図２に示す例では、無線基地局１と無線端末２及び無線端末３とが直接的に無線通信可能に構成されているが、例えば、無線基地局１と無線端末２及び無線端末３とが無線中継機などを介して間接的に無線通信可能に構成されてもよい。

上記の無線通信システム１０では、無線基地局１が、無線端末２及び無線端末３へ下り信号を送信する一方、無線端末２及び無線端末３が、無線基地局１へ上り信号を送信する。なお、無線基地局１から無線端末２及び無線端末３への通信方向を上り（アップリンク）と称し、無線端末２及び無線端末３から無線基地局１への通信方向を下り（ダウンリンク）と称する。

本例では、例えば、無線基地局１及び無線端末２が、利用可能なウェイトセットが格納された同一のコードブックをそれぞれ有し、無線基地局１が、複数の無線端末２及び無線端末３のうち一の無線端末２に対して、複数のアンテナを用いて無線信号（下り信号）を送信する。
無線端末２は、無線基地局１から複数のアンテナで送信された無線信号をそれぞれ受信し、無線基地局１と無線端末２との間の無線伝搬路についてのチャネル行列を推定する。そして、無線端末２は、上記チャネル行列の推定結果（以下、単にチャネル推定結果ともいう）に基づいて、複数の送信ウェイトのうち、例えば受信利得や受信品質が最大となる等、無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択する。さらに、無線端末２は、選択した送信ウェイトに関するインデックス（ＰＭＩ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）などを無線基地局１へフィードバックする。つまり、無線端末２から無線基地局１へ送信される無線信号（上り信号）には、無線端末２が選択した送信ウェイトに関する情報が含まれる。

そして、無線基地局１は、無線端末２からフィードバックされるインデックス（ＰＭＩ）やＣＳＩなどの情報を受信し、当該情報に基づいて、自局１内の無線回路やアンテナ間のばらつきを補正（校正）する。具体的には例えば、無線基地局１は、無線端末２から受信する前記送信ウェイトに関する情報が無線端末２の位置情報に基づく所定の条件を満たすように、複数のアンテナ間の位相差を補正する。

なお、無線基地局１は、無線端末２からフィードバックされる情報に対応する送信ウェイトを用いて送信ビームを形成し、形成した送信ビームを用いて無線端末２と通信を継続することができる。
一方、無線端末３に対しては、無線基地局１が、位相差を補正後の複数のアンテナを用いて無線端末３からの無線信号を受信し、各無線端末３から受信した上り信号の到来方向（図２中、方向θ_１及びθ_２）または、無線基地局１と無線端末３との間の無線伝搬路についてのチャネル行列を推定する。そして、無線基地局１は、当該チャネル推定結果に基づいて各無線端末３に対応する送信ビームをそれぞれ形成し、形成した送信ビームを用いて無線端末３へ無線信号（下り信号）をそれぞれ送信する。

即ち、本例では、図２中、符号２で示す少なくとも一の無線端末（ユーザ）に対しては、無線基地局１がプリコーディング方式を用いてビームフォーミングを行なう。つまり、無線端末２は、無線基地局１から送信されるユーザ共通パイロット信号を用いてチャネル推定処理を行なう。そして、無線端末２は、当該チャネル推定結果に基づいて、コードブック（プリコーディング行列）から最適なウェイトセットを選択し、選択したウェイトセットに対応するインデックスなどの情報を無線基地局１へフィードバックする。そして、無線基地局１は、無線端末２からフィードバックされる情報に基づいて、自局１内の無線回路やアンテナ間のばらつきを補正（校正）する。

これにより、無線基地局１の構成から従来のキャリブレータを省略することができるので、無線基地局１の製造コストを低減することが可能となるほか、無線基地局１の汎用性を向上させることができる。即ち、本例では、キャリブレーションに関しては従来と同様の効果を得ることを目的とするが、その実現方法は大きく異なり、無線基地局１に従来のキャリブレーションを実現するための特別なハードウェアを有さない。

一方、図２中、符号３−１，３−２で示した無線端末（ユーザ）に対しては、無線基地局１が非プリコーディング方式を用いてビームフォーミングを行なう。例えば、無線基地局１は、無線回路やアンテナ間のばらつきを補正後、無線基地局１と無線端末３との間のチャネル行列を推定する。なお、無線端末３は、ユーザ個別パイロット信号を用いてチャネル推定を行なうことができる。

そして、無線基地局１は、当該チャネル推定結果に基づいて、無線端末３からの上り信号の信号到来方向を推定し、当該信号到来方向の推定結果に基づいて、所望の送信ビームを形成し、下り信号を送信する。
これにより、無線基地局１は、無線端末３に対しては、信号到来方向やチャネル推定結果に基づいてビームフォーミング処理を行なうことにより、無線端末３での受信利得を向上させることができ、信号品質を大幅に向上させることが可能となる。

以下、無線基地局１，無線端末２及び無線端末３の構成の一例についてそれぞれ説明する。なお、以下に説明する無線基地局１，無線端末２及び無線端末３の各構成は、あくまで一例であり、以下に示すような構成に限定する意図はない。
（１．２）無線端末２の構成例
図３は一実施形態に係る無線端末２の構成の一例を示す図である。

この図３に示す無線端末２は、無線基地局１が複数のアンテナを用いて送信した無線信号をそれぞれ受信する。このため、無線端末２は、例示的に、アンテナ２１−１，・・・，２１−ｍ（ｍは自然数）と、無線部２２と、処理部２３とをそなえる。なお、以下では、アンテナ２１−１，・・・，２１−ｍを区別しない場合、単にアンテナ２１と表記する。

アンテナ２１は、無線基地局１からの無線信号をそれぞれ受信する。アンテナ２１によって受信された無線信号は、無線部２２へ送出される。また、アンテナ２１は、無線部２２によって所定の無線処理を施された無線信号を無線基地局１へ送信することもできる。
無線部２２は、アンテナ２１を介して無線基地局１から受信した無線信号について、ダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換などの無線受信処理を施す。無線部２２によって無線受信処理を施された信号は、処理部２３へ送出される。

また、無線部２２は、処理部２３によって生成されるインデックスなどについて、デジタル／アナログ変換及びアップコンバートなどの無線送信処理を施すこともできる。無線部２２によって無線送信処理を施されたフィードバック情報は、アンテナ２１へ送出される。
即ち、アンテナ２１及び無線部２２は、送信ビームフォーミングを用いて送信された無線信号をそれぞれ受信する第１の受信部の一例として機能し、また、後述するように、選択した送信ウェイトに関するインデックスなどの情報を無線基地局１へ送信する第１の送信部の一例として機能する。

ここで、処理部（第１の処理部）２３は、アンテナ２１及び無線部２２で受信した無線信号に基づいて、複数の送信ウェイトのうち、無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択する。
このため、処理部２３は、例示的に、受信処理部２４と、選択部２５とをそなえる。
受信処理部２４は、無線基地局１から受信した無線信号から、パイロット信号（ユーザ共通パイロット信号）のマッピングに関する制御信号を抽出し、抽出した制御信号に基づいて、無線基地局１から受信した信号からパイロット信号を抽出する。なお、受信処理部２４は、例えば、受信した信号中の制御信号の位置に関する既知の情報に基づいて、制御信号を抽出することができる。受信処理部２４によって抽出されたパイロット信号は、選択部２５へ送出される。

また、受信処理部２４は、抽出したパイロット信号に基づいて、無線基地局１から受信した信号からユーザデータを抽出し、抽出したユーザデータについて所定の受信処理を施すことができる。
選択部２５は、受信処理部２４によって抽出されたパイロット信号に基づいて、チャネル推定処理を行なう。また、選択部２５は、チャネル推定結果に基づいて、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択する。このため、選択部２５は、無線基地局１が保持するコードブックと同一のコードブックを有する。

例えば、選択部２５は、複数の送信ウェイトのうち、無線信号についてのＳＩＲ（Signal to Interference power Ratio），ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio）などの信号品質が、所定の閾値以上となる送信ウェイトを選択することができる。
さらに、選択部２５は、選択した送信ウェイトに関する情報を無線部２２へ送出する。

なお、選択部２５は、例えば、選択した送信ウェイトに対応するインデックスをコードブックから抽出し、抽出したインデックスを無線基地局１へ送信することができる。
（１．３）無線端末３の構成例
図４は一実施形態に係る無線端末３の構成の一例を示す図である。
この図４に示す無線端末３は、無線基地局１から送信される無線信号を受信する。このため、無線端末３は、例示的に、アンテナ３１−１，・・・，３１−ｋ（ｋは自然数）と、無線部３２と、受信処理部３３とをそなえる。なお、以下では、アンテナ３１−１，・・・，３１−ｋを区別しない場合、単にアンテナ３１と表記する。

アンテナ３１は、無線基地局１からの無線信号を受信する。アンテナ３１によって受信された無線信号は、無線部３２へ送出される。また、アンテナ３１は、無線部３２によって所定の無線処理を施された無線信号を無線基地局１へ送信することもできる。
無線部３２は、アンテナ３１を介して無線基地局１から受信した無線信号について、ダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換などの無線受信処理を施す。無線部３２によって無線受信処理を施された信号は、受信処理部３３へ送出される。

また、アンテナ３１及び無線部３２は、後述するように、無線基地局１がアンテナ間の位相差などを補正後に送信する下り信号を受信する第３の受信部の一例としての機能を有する。
さらに、無線部３２は、無線基地局１への上り信号について、デジタル／アナログ変換及びアップコンバートなどの無線送信処理を施すこともできる。無線部３２によって無線送信処理を施された上り信号は、アンテナ３１へ送出される。

受信処理部３３は、無線基地局１から受信した無線信号から、パイロット信号（ユーザ個別パイロット信号）のマッピングに関する制御信号を抽出し、抽出した制御信号に基づいて、無線基地局１から受信した信号からパイロット信号を抽出する。なお、受信処理部３３は、例えば、受信した信号中の制御信号の位置に関する既知の情報に基づいて、制御信号を抽出することができる。

また、受信処理部３３は、抽出したパイロット信号に基づいて、無線基地局１から受信した信号からユーザデータを抽出し、抽出したユーザデータについて所定の受信処理を施すことができる。
（１．４）無線基地局１の構成例
図５は一実施形態に係る無線基地局１の構成の一例を示す図である。

この図５に示す無線基地局１は、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機の一例として機能する。このため、無線基地局１は、例示的に、処理部１３と、無線部１２と、アンテナ１１−１，・・・，１１−ｎ（ｎは２以上の整数）とをそなえる。なお、以下では、アンテナ１１−１，・・・，１１−ｎを区別しない場合、単にアンテナ１１と表記する。

アンテナ１１は、無線端末２及び無線端末３からの無線信号を受信する。アンテナ１１によって受信された無線信号は、無線部１２へ送出される。また、アンテナ１１は、無線部１２によって所定の無線処理を施された無線信号を無線端末２及び無線端末３へ送信することもできる。
無線部１２は、アンテナ１１を介して無線端末２及び無線端末３から受信した無線信号について、ダウンコンバート及びアナログ／デジタル変換などの無線受信処理を施す。無線部１２によって無線受信処理を施された信号は、処理部１３へ送出される。

アンテナ１１及び無線部１２は、無線端末２に対して、送信ビームフォーミングを用いて無線信号（下り信号）を送信する。
また、アンテナ１１及び無線部１２は、無線端末２からフィードバックされる、無線端末２が複数の送信ウェイトの中から無線信号の品質に基づき選択した送信ウェイトに関する情報を受信する。

即ち、アンテナ１１及び無線部１２は、無線端末２から送信ウェイトに関する情報を受信する第２の受信部の一例として機能する。
さらに、無線部１２は、無線端末２及び無線端末３への下り信号について、デジタル／アナログ変換及びアップコンバートなどの無線送信処理を施すこともできる。無線部１２によって無線送信処理を施された上り信号は、アンテナ１１へ送出される。

即ち、アンテナ１１及び無線部１２は、処理部１３によって位相差を補正後のアンテナ１１及び無線部１２を介して無線信号を送信する第２の送信部の一例として機能する。さらに、アンテナ１１及び無線部１２は、後述するように、無線端末３に対応する送信ビームを用いて無線端末３へ無線信号を送信することもできる。
また、処理部（第２の処理部）１３は、無線端末２から受信する送信ウェイトに関する情報が無線端末２の位置情報に基づく所定の条件を満たすように、アンテナ１１間、または、無線部１２が有する複数の無線回路間の位相差を補正する機能を含んでいる。

さらに、処理部１３は、位相差を補正後のアンテナ１１及び無線部１２を介して無線端末３から受信した無線信号の到来方向を推定し、当該推定結果に基づいて、無線端末３に対応する送信ビームを形成する。無線端末３への無線信号は、前記形成した送信ビームを用いて送信される。
このため、処理部１３は、例示的に、ユーザ分離部１４と、信号到来方向推定部１５と、ビームフォーミング部１６と、プリコーディング部１７と、ユーザ多重部１８と、補正部１９とをそなえる。

ユーザ分離部１４は、受信した無線信号に含まれる各ユーザデータを分離し、再生する。ユーザ分離部１４によって分離・再生された信号は、信号到来方向推定部１５へ送出される。
信号到来方向推定部１５は、ユーザ分離部１４からの各信号に基づいて、各信号の到来方向を推定する。信号到来方向の推定方式としては、例えば、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法等を用いることができる。

ＭＵＳＩＣ法は、到来方向の推定対象である無線信号とは関係のない雑音成分を用いて到来信号のパラメータを推定する方法である。ＭＵＳＩＣ法による信号到来方向測定では、例えば、受信信号から得られる相関行列の固有値を求め、得られた固有値を到来波数によって信号固有値と雑音固有値とに分ける。そして、雑音固有値に対応する雑音固有ベクトルから角度スペクトルをそれぞれ求め、各角度スペクトルを角度（つまり、周波数）で平均してＭＵＳＩＣスペクトルを求めることにより、無線信号の到来方向を推定する。なお、信号到来方向の推定は、他の推定方式を用いて行なわれてもよく、上記のＭＵＳＩＣ法に限定されないことはいうまでもない。

ビームフォーミング部１６は、信号到来方向推定部１５での推定結果に基づいて、各アンテナ１１から送信される信号についてそれぞれ重み付け処理を行なうことにより、所望の送信ビームを形成するビームフォーミング処理を行なう。
例えば、無線端末３−１が無線基地局１に対して角度θ_１の方向に位置し、且つ、無線端末３−２が無線基地局１に対して角度θ_２の方向に位置すると推定された場合、ビームフォーミング部１６は、無線端末３−１において受信利得が最大となるとともに無線端末３−２において受信利得が最小となるように、無線端末３−１宛の信号を送信する送信ビームを形成してもよい。

一方、ビームフォーミング部１６は、例えば、無線端末３−２において受信利得が最大となるとともに無線端末３−１において受信利得が最小となるように、端末３−２宛の信号を送信する送信ビームを形成してもよい。
あるいは、ビームフォーミング部１６は、例えば、無線端末３−１及び無線端末３−２において受信利得が最大となるとともに、角度θ_１及びθ_２以外の方向において受信利得が最小となるように、無線端末３−１及び無線端末３−２宛の信号を送信する送信ビームを形成してもよい。

プリコーディング部１７は、利用可能なウェイトセットが格納されたコードブックを有する。なお、当該コードブックは、無線端末２によって保持されるコードブックと同一の内容を有する。
プリコーディング部１７は、まず、複数の送信ウェイトを用いて無線信号を送信すべく、無線端末２宛の信号について複数の送信ウェイトを乗算した複数の送信ビームを形成することができる。また、プリコーディング部１７は、無線端末２が選択した送信ウェイトに関する情報に対応する送信ビームを形成する。

ユーザ多重部１８は、プリコーディング部１７から送出される無線端末２宛の信号と、ビームフォーミング部１６から送出される無線端末３宛の信号とをユーザ多重する。ユーザ多重された信号は補正部１９を介し、無線部１２へ送出される。
ここで、補正部１９は、無線端末２からフィードバックされた情報に基づいて、アンテナ１１間または無線回路間の位相差などのばらつきを補正する。

このため、補正部１９は、図６に例示するように、制御部１９１と、補正処理部１９２とをそなえる。
制御部１９１は、無線端末２の位置情報に基づいて、インデックスの目標値（以下、単に所望インデックスともいう）を提供する。例えば、制御部１９１は、アンテナ１１間の位相差などのばらつきが無い状態で、既知の位置情報を有する無線端末２に対して無線基地局１から無線信号が送信された場合に、無線端末２から無線基地局１へフィードバックされるインデックスを所望インデックスとして提供する。

このため、制御部１９１は、例えば、外付けのキャリブレータなどによってアンテナ１１間のばらつきが補正された後、無線端末２からフィードバックされるインデックスを予め取得し、保持していてもよい。
また、制御部１９１は、無線端末２の複数の位置情報に応じた所望インデックスを同様に取得し、保持していてもよい。

このように、本例では、予め取得した所望インデックスに基づいて、アンテナ間のばらつきを補正するため、無線端末２の位置情報は、無線基地局１にとって既知であることが望ましい。また、所望インデックスの変化を防止する観点からは、無線端末２が固定局であることが望ましい。
補正処理部１９２は、制御部１９１から提供される所望インデックスと、無線端末２からフィードバックされるインデックスとが一致する方向へ各アンテナ１１または各無線回路間の位相差を制御することにより、ばらつきを補正する。

例えば、補正処理部１９２は、無線端末２から定期あるいは不定期に繰り返し送信されるインデックスが、上記所望インデックスと一致するまで、上記の補正処理を繰り返し行なうようにしてもよい。
なお、上記の補正処理は定期あるいは不定期に行なえばよく、補正部１９によって上記補正処理が行なわれない期間においては、補正部１９への電力供給を停止するか、補正部１９を待ち受け状態（スリープ状態）に制御して低消費電力化を図るようにしてもよい。

ここで、図７に無線通信システム１０の処理シーケンスの一例を示す。
この図７に例示するように、まず、無線基地局１が、複数のアンテナを用いて無線信号を無線端末２へ送信する（ステップＳ１）。
無線端末２は、無線基地局１から複数のアンテナの信号を受信し、複数の送信ウェイトのうち所定の品質基準を満たす送信ウェイトを選択する（ステップＳ２）。このときの品質基準としては、上述のように、無線信号のＳＩＲやＳＩＮＲなどを採用することができる。

そして、無線端末２は、選択した送信ウェイトに対応するインデックスをコードブックから抽出し、抽出したインデックスを無線基地局１へフィードバックする（ステップＳ３）。
無線基地局１は、無線端末２からフィードバックされるインデックスを受信し、当該インデックスと、無線端末２の位置情報に基づいて算出される所望インデックスとが一致しているかどうかを判断する（ステップＳ４）。

なお、アンテナ１１または無線回路のばらつきがなくなるように補正したとしても、無線端末２からフィードバックされるインデックスと所望インデックスとが一致しない場合がある。このような場合、ステップＳ４においては、例えば、無線端末２からのインデックスと所望インデックスとの差が所定の閾値以下に収まるかどうかを判断し、無線端末２からのインデックスと所望インデックスとの差が所定の閾値以下に収まる場合は、無線端末２からのインデックスと所望インデックスとが一致したものとみなすようにしてもよい。

無線端末２からのインデックスと所望インデックスとが一致していないと判断した場合（ステップＳ４のＮＯルート）、無線基地局１は、両インデックスが近づく方向へ、アンテナ１１または無線回路間の位相差などのばらつきを補正する（ステップＳ５）。
さらに、無線基地局１は、処理をステップＳ１へ移行し、無線端末２からのインデックスと所望インデックスとが一致する（または両インデックスの差が所定の閾値以下となる）までステップＳ１〜ステップＳ５の処理を繰り返し行なう。

一方、無線端末２からのインデックスと所望インデックスとが一致していると判断した場合（ステップＳ４のＹＥＳルート）、無線基地局１は、最後にステップＳ４を実行してから現在までの経過時間を算出し、算出した時間が所定時間を経過したかどうかを判定する（ステップＳ６）。
所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ６のＮＯルート）、無線基地局１は、引き続きステップＳ６の処理を行なう。なお、所定時間が経過していない期間においては、前述したように、補正部１９への電力供給を停止するか、補正部１９を待ち受け状態（スリープ状態）に制御して低消費電力化を図るようにしてもよい。

ここで、所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ６のＹＥＳルート）、無線基地局１は、処理をステップＳ１へ移行し、無線端末２からのインデックスと所望インデックスとが一致する（または両インデックスの差が所定の閾値以下となる）まで、ステップＳ１〜ステップＳ５の処理を繰り返し行なう。なお、補正部１９への電力供給を停止、あるいは、補正部１９を待ち受け状態に制御していた場合には、補正部１９への電力供給を開始、あるいは、補正部１９を待ち受け状態から復帰させる。

以上のように、本例によれば、無線基地局１でのアンテナ１１（または無線回路）間の校正処理を、無線端末２からフィードバックされるインデックスに基づいて行なうことにより、従来のキャリブレータ構成を設けることなくアンテナ１１または無線回路間のばらつきを補正できるので、無線基地局１の製造コストを低減することが可能となる。
また、無線基地局１は、無線端末３に対しては、信号到来方向やチャネル推定結果に基づいてビームフォーミング処理を行なうことにより、例えば、無線端末３での受信利得を向上させることができるので、信号品質を大幅に向上させることが可能となる。

〔２〕第１変形例
上述の一実施形態では、無線端末２が、無線基地局１にとって既知の位置情報を有する場合を例にしたが、本例のように、無線端末２を、無線基地局１Ａによって位置の特定された（無線基地局１Ａにとって既知の位置情報を有する）固定局２Ａに代えてもよい。
図８は第１変形例に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。

この図８に示す無線通信システム１０Ａは、例示的に、無線基地局１Ａと、固定局２Ａと、無線端末３Ａ−１，３Ａ−２とをそなえる。なお、以下では、無線端末３Ａ−１，３Ａ−２を区別しない場合、単に無線端末３Ａと表記する。
なお、無線基地局１Ａ，固定局２Ａ，無線端末３Ａは、既述の無線基地局１，無線端末２，無線端末３とそれぞれ同様の機能を有する。

即ち、本例では、無線基地局１Ａは、固定局２Ａに対して、複数のアンテナを用いて無線信号（下り信号）を送信する。
固定局２Ａは、無線基地局１Ａから無線信号をそれぞれ受信し、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択し、選択した送信ウェイトに対応するインデックスなどの情報を無線基地局１Ａへフィードバックする。

そして、無線基地局１Ａは、固定局２Ａからのインデックスと、固定局２Ａの位置情報に基づいて予め取得した所望インデックスとが一致するように、無線回路やアンテナ間のばらつきを補正（校正）し、固定局２Ａ及び無線端末３Ａとの無線通信を継続する。
また、無線基地局１Ａは、無線端末３Ａから受信した無線信号を用いて、当該無線信号の到来方向（方向θ_１及びθ_２）、または、無線基地局１Ａと無線端末３Ａとの間の無線伝搬路についてのチャネル行列を推定し、当該チャネル推定結果に基づいて、送信ビームを形成する。

そして、無線基地局１Ａは、無線端末３Ａに対して、形成した送信ビームを用いて、無線信号（下り信号）を送信する。
以上のように、本例によれば、上記の一実施形態と同様の効果が得られるほか、固定局２Ａの位置情報が変化することがなく、所望インデックスの値が固定であるので、無線基地局１Ａでのばらつき補正を正確且つ確実に行なうことが可能となる。

〔３〕第２変形例
また、本例のように、無線端末２を、ＧＰＳ（Global Positioning System）４を備えた移動局２Ｂに代えてもよい。
図９は第２変形例に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。
この図９に示す無線通信システム１０Ｂは、例示的に、無線基地局１Ｂと、移動局２Ｂと、無線端末３Ｂ−１，３Ｂ−２とをそなえる。なお、以下では、無線端末３Ｂ−１，３Ｂ−２を区別しない場合、単に無線端末３Ｂと表記する。

なお、無線基地局１Ｂ及び無線端末３Ｂは、既述の無線基地局１及び無線端末３とそれぞれ同様の機能を有する。また、移動局２Ｂは、既述の無線端末２と同様の機能を有するとともに、ＧＰＳ４によって取得した自局２Ｂの位置情報を無線基地局１Ｂへ通知する機能を有する。
即ち、本例では、無線基地局１Ｂは、移動局２Ｂに対して、複数のアンテナを用いて無線信号（下り信号）を送信する。

移動局２Ｂは、無線基地局１Ｂから無線信号をそれぞれ受信し、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択し、選択した送信ウェイトに対応するインデックスなどの情報を無線基地局１Ｂへフィードバックする。
そして、無線基地局１Ｂは、移動局２Ｂからのインデックスと、移動局２Ｂの位置情報に基づいて予め取得した所望インデックスとが一致するように、無線回路やアンテナ間のばらつきを補正（校正）し、移動局２Ｂ及び無線端末３Ｂとの無線通信を継続する。

なお、本例では、無線基地局１Ｂが、例えば、外付けのキャリブレータなどによってアンテナ１１間のばらつきが補正された後、移動局２Ｂからフィードバックされるインデックスと移動局２Ｂの位置情報との組を予め複数取得し、保持しておく。
これにより、移動局２Ｂの位置情報が変化するような場合であっても、変化後の位置情報を移動局２Ｂから取得することにより、無線基地局１Ｂは、移動局２Ｂの現在位置に対応する所望インデックスを知ることができる。

また、無線基地局１Ｂは、無線端末３Ｂから受信した無線信号を用いて、当該無線信号の到来方向（方向θ_１及びθ_２）、または、無線基地局１Ｂと無線端末３Ｂとの間の無線伝搬路についてのチャネル行列を推定し、当該チャネル推定結果に基づいて、送信ビームを形成する。
そして、無線基地局１Ｂは、無線端末３Ｂに対して、形成した送信ビームを用いて、無線信号（下り信号）を送信する。

以上のように、本例によれば、上記の一実施形態と同様の効果が得られるほか、移動局２Ｂの位置情報が変化した場合であっても、所望インデックスの値を柔軟に変更することができるので、無線基地局１Ｂでのばらつき補正を正確且つ確実に行なうことが可能となる。
ところで、例えば、無線基地局１Ｂが提供する無線エリア内に、ＧＰＳ４を備えた移動局２Ｂが存在しない、あるいは、存在しなくなる場合がある。なお、移動局２Ｂが無線エリア内から存在しなくなったことは、例えば、移動局２Ｂから無線基地局１Ｂへのフィードバックがなくなったことから知ることができる。

このような場合、無線基地局１Ｂは、例えば、移動局２Ｂが存在しなくなる直前に行なった補正処理に用いた制御情報を保持しておき、当該制御情報に基づいて、ばらつき補正処理を行なうようにしてもよい。
あるいは、無線基地局１Ｂは、例えば、自局１Ｂが提供する無線エリア内に位置する全ての無線端末３をプリコーディング方式の動作を行なうように制御してもよい。なお、このような制御を行なう場合には、無線端末３が、無線基地局１Ｂからの制御メッセージなどによって、非プリコーディング方式とプリコーディング方式とを切り替え可能に構成されてもよい。

一方、例えば、無線基地局１Ｂが提供する無線エリア内に、ＧＰＳ４を備えた移動局２Ｂが複数存在する場合がある。なお、複数の移動局２Ｂが無線エリア内に存在することは、例えば、移動局２Ｂから無線基地局１Ｂへ複数のインデックスがフィードバックされることから検知できる。
このような場合、無線基地局１Ｂは、例えば、複数の移動局２Ｂのうち最も無線基地局１Ｂとの距離が小さいなど、フィードバックされるインデックスに対する信頼度が最も高い移動局２Ｂを選択し、選択した移動局２Ｂからのインデックスを用いて既述の補正処理を行なうことができる。

ここで、ＧＰＳ情報（位置情報）を報告する移動局２Ｂからのインデックスなどの情報は、無線基地局１Ｂ及び移動局２Ｂの各位置や、その周囲の地形などにより様々な伝搬路（チャネル）を介して、移動局２Ｂから無線基地局１Ｂへ到達する。
キャリブレーションの観点では、複雑な伝搬路を介して到達するインデックスよりも、見通し環境にある移動局２Ｂからのインデックスを採用した方が、より正確な補正処理を実現できる。そのため、例えば、無線基地局１Ｂは、見通し環境にある移動局２Ｂからのインデックスを優先的に用いることが望ましい。

また、無線基地局１Ｂは、複数の移動局２Ｂからフィードバックされる各インデックスを時分割で受信し、各インデックスを時分割で用いてアンテナ１１または無線回路間のばらつきを補正してもよい。
あるいは、無線基地局１Ｂは、時分割で受信した各インデックスについて、無線基地局１Ｂと複数の移動局２Ｂとの各距離に基づく重み付けを行ない、重み付け後のインデックスを用いてアンテナ１１または無線回路間のばらつきを補正してもよい。この場合、例えば、無線基地局１Ｂとの距離が小さい位置にある移動局２Ｂからのインデックスほどより高い重み付けがなされ、無線基地局１Ｂとの距離が大きい位置にある移動局２Ｂからのインデックスほどより低い重み付けがなされるようにしてもよい。

〔４〕第３変形例
さらに、本例のように、無線端末２を、無線基地局１Ｃによって位置の特定された（無線基地局１にとって既知の位置情報を有する）他の無線基地局５に代えてもよい。
図１０は第３変形例に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。
この図１０に示す無線通信システム１０Ｃは、例示的に、無線基地局１Ｃと、他の無線基地局５と、無線端末３Ｃ−１，３Ｃ−２とをそなえる。なお、以下では、無線端末３Ｃ−１，３Ｃ−２を区別しない場合、単に無線端末３Ｃと表記する。

なお、無線基地局１Ｃ及び無線端末３Ｃは、既述の無線基地局１及び無線端末３とそれぞれ同様の機能を有する。また、他の無線基地局５は、既述の無線端末２と同様の機能を有するとともに、既述の無線基地局１と同様の機能を有していてもよい。
即ち、本例では、無線基地局１Ｃは、他の無線基地局５に対して、複数のアンテナを用いて無線信号を送信する。

他の無線基地局５は、無線基地局１Ｃから無線信号をそれぞれ受信し、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択し、選択した送信ウェイトに対応するインデックスなどの情報を無線基地局１Ｃへフィードバックする。
そして、無線基地局１Ｃは、他の無線基地局５からのインデックスと、他の無線基地局５の位置情報に基づいて予め取得した所望インデックスとが一致するように、無線回路やアンテナ間のばらつきを補正（校正）し、他の無線基地局５及び無線端末３Ｃとの無線通信を継続する。

また、無線基地局１Ｃは、無線端末３Ｃから受信した無線信号を用いて、当該無線信号の到来方向（方向θ_１及びθ_２）、または、無線基地局１Ｃと無線端末３Ｃとの間の無線伝搬路についてのチャネル行列を推定し、当該チャネル推定結果に基づいて、送信ビームを形成する。
そして、無線基地局１Ｃは、無線端末３Ｃに対して、形成した送信ビームを用いて、無線信号（下り信号）を送信する。

以上のように、本例によれば、上記実施形態と同様の効果が得られるほか、他の無線基地局５の位置情報が変化することがないので、無線基地局１Ｃにおける無線回路やアンテナ間のばらつき補正を正確且つ確実に行なうことが可能となる。
〔５〕その他
なお、上述した一実施形態における無線基地局１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，無線端末２，固定局２Ａ，移動局２Ｂ及び他の無線基地局５の各構成及び各機能は、必要に応じて取捨選択してもよいし、適宜組み合わせて用いてもよい。即ち、本発明の機能を発揮できるように、上記の各構成及び各機能を取捨選択したり、適宜組み合わせて用いたりしてもよい。

以上の実施形態及び各変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
〔６〕付記
（付記１）
複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機と、該送信機から前記無線信号を受信する複数の受信機とを有する無線通信システムにおいて、
前記複数の受信機のうち一の受信機は、
前記送信機の複数のアンテナから送信された無線信号をそれぞれ受信する第１の受信部と、
複数の送信ウェイトのうち、無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択する第１の処理部と、
選択した前記送信ウェイトに関する情報を前記送信機へ送信する第１の送信部と、を備え、
前記送信機は、
前記一の受信機から前記送信ウェイトに関する情報を受信する第２の受信部と、
前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記一の受信機の位置情報に基づく所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する第２の処理部と、を備えた、
ことを特徴とする、無線通信システム。

（付記２）
前記送信機は、
前記位相差を補正後の複数のアンテナを用いて前記無線信号を送信する第２の送信部を備え、
前記複数の受信機のうち他の受信機は、
前記第２の送信部から送信される前記無線信号を受信する第３の受信部を備えた、
ことを特徴とする、付記１記載の無線通信システム。

（付記３）
前記第２の受信部は、
前記位相差を補正後の複数のアンテナを用いて前記他の受信機からの無線信号を受信し、
前記第２の処理部は、
前記他の受信機から受信した前記無線信号の到来方向を推定し、当該推定結果に基づいて前記他の受信機に対応する送信ビームを形成し、
前記第２の送信部は、
形成した前記送信ビームを用いて前記他の受信機へ前記無線信号を送信する、
ことを特徴とする、付記２記載の無線通信システム。

（付記４）
前記第２の処理部は、
前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記所定の条件を満たすまで、前記複数のアンテナ間の位相差を繰り返し補正する、
ことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。

（付記５）
前記一の受信機は、
前記送信機にとって既知の位置情報を有する固定局である、
ことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記６）
前記固定局は、無線基地局である、
ことを特徴とする、付記５記載の無線通信システム。

（付記７）
前記第１の送信部は、
前記一の受信機の位置情報を前記送信機へ送信する、
ことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記８）
複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機と、該送信機から前記無線信号を受信する複数の受信機とを有する無線通信システムにおいて、
前記複数の受信機のうち２以上の受信機は、それぞれ、
前記送信機の複数のアンテナから送信された無線信号をそれぞれ受信する第１の受信部と、
複数の送信ウェイトのうち、無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択する第１の処理部と、
選択した前記送信ウェイトに関する情報と自局の位置情報とを前記送信機へ送信する第１の送信部と、を備え、
前記送信機は、
前記２以上の受信機から前記送信ウェイトに関する情報と前記位置情報とをそれぞれ受信する第２の受信部と、
前記２以上の受信機のうち前記送信機との距離が最も小さい受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記送信機との距離が最も小さい受信機の位置情報に基づく所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する第２の処理部と、を備えた、
ことを特徴とする、無線通信システム。

（付記９）
複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機において、
前記無線信号を受信する複数の受信機のうち一の受信機から、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトに関する情報を受信する受信部と、
前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記一の受信機の位置情報に基づく所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する処理部と、を備えた、
ことを特徴とする、送信機。

（付記１０）
複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機において、
前記無線信号を受信する複数の受信機のうち２以上の受信機から、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトに関する情報と前記２以上の受信機の位置情報とをそれぞれ受信する受信部と、
前記２以上の受信機のうち前記送信機との距離が最も小さい受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記送信機との距離が最も小さい受信機の位置情報に基づく所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する処理部と、を備えた、
ことを特徴とする、送信機。

（付記１１）
複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機と、該送信機から前記無線信号を受信する複数の受信機とを有する無線通信システムに用いられる無線通信方法において、
前記複数の受信機のうち一の受信機は、
前記送信機の複数のアンテナから送信された無線信号をそれぞれ受信し、
複数の送信ウェイトのうち、無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択し、
選択した前記送信ウェイトに関する情報を前記送信機へ送信し、
前記送信機は、
前記一の受信機から前記送信ウェイトに関する情報を受信し、
前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記一の受信機の位置情報に基づく所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する、
ことを特徴とする、無線通信方法。

（付記１２）
前記送信機は、
前記位相差を補正後の複数のアンテナを用いて前記無線信号を送信し、
前記複数の受信機のうち他の受信機は、
前記位相差を補正後の複数のアンテナから送信される前記無線信号を受信する、
ことを特徴とする、付記１１記載の無線通信方法。

（付記１３）
前記送信機は、
前記位相差を補正後の複数のアンテナを用いて前記他の受信機からの無線信号を受信し、
前記他の受信機から受信した前記無線信号の到来方向を推定し、当該推定結果に基づいて前記他の受信機に対応する送信ビームを形成し、
形成した送信ビームを用いて前記他の受信機へ前記無線信号を送信する、
ことを特徴とする、付記１２記載の無線通信方法。

（付記１４）
前記送信機は、
前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記所定の条件を満たすまで、前記複数のアンテナ間の位相差を繰り返し補正する、
ことを特徴とする、付記１１〜１３のいずれか１項に記載の無線通信方法。

（付記１５）
前記一の受信機は、
前記送信機にとって既知の位置情報を有する固定局である、
ことを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の無線通信方法。
（付記１６）
前記固定局は、無線基地局である、
ことを特徴とする、付記１５記載の無線通信方法。

（付記１７）
前記一の受信機は、
前記一の受信機の位置情報を前記送信機へ送信する、
ことを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の無線通信方法。
（付記１８）
複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機と、該送信機から前記無線信号を受信する複数の受信機とを有する無線通信システムに用いられる無線通信方法において、
前記複数の受信機のうち２以上の受信機は、それぞれ、
前記送信機の複数のアンテナから送信された無線信号をそれぞれ受信し、
複数の送信ウェイトのうち、無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択し、
選択した前記送信ウェイトに関する情報と自局の位置情報とを前記送信機へ送信し、
前記送信機は、
前記２以上の受信機から前記送信ウェイトに関する情報と前記位置情報とをそれぞれ受信し、
前記２以上の受信機のうち前記送信機との距離が最も小さい受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記送信機との距離が最も小さい受信機の位置情報に基づく所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する、
ことを特徴とする、無線通信方法。

（付記１９）
複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機の制御方法において、
前記無線信号を受信する複数の受信機のうち一の受信機から、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトに関する情報を受信し、
前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記一の受信機の位置情報に基づく所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する、
ことを特徴とする、送信機の制御方法。

（付記２０）
複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機の制御方法において、
前記無線信号を受信する複数の受信機のうち２以上の受信機から、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトに関する情報と前記２以上の受信機の位置情報とをそれぞれ受信し、
前記２以上の受信機のうち前記送信機との距離が最も小さい受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記送信機との距離が最も小さい受信機の位置情報に基づく所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する、
ことを特徴とする、送信機の制御方法。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 無線基地局
２ 無線端末
２Ａ 固定局
２Ｂ 移動局
３−１，３−２，３Ａ−１，３Ａ−２，３Ｂ−１，３Ｂ−２，３Ｃ−１，３Ｃ−２， 無線端末
４ ＧＰＳ
５ 無線基地局
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 無線通信システム
１１−１〜１１−ｎ アンテナ
１２ 無線部
１３ 処理部
１４ ユーザ分離部
１５ 信号到来方向推定部
１６ ビームフォーミング部
１７ プリコーディング部
１８ ユーザ多重部
１９ 補正部
２１−１〜２１−ｍ アンテナ
２２ 無線部
２３ 処理部
２４ 受信処理部
２５ 選択部
３１−１〜３１−ｋ アンテナ
３２ 無線部
３３ 受信処理部
１９１ 制御部
１９２ 補正処理部

Claims (10)

1. 複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機と、該送信機から前記無線信号を受信する複数の受信機とを有する無線通信システムにおいて、
   前記複数の受信機のうち一の受信機は、
   前記送信機の複数のアンテナから送信された無線信号をそれぞれ受信する第１の受信部と、
   複数の送信ウェイトのうち、無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択する第１の処理部と、
   選択した前記送信ウェイトに関する情報を前記送信機へ送信する第１の送信部と、を備え、
   前記送信機は、
   前記一の受信機から前記送信ウェイトに関する情報を受信する第２の受信部と、
   前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が、前記一の受信機の位置情報に基づいて取得される所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する第２の処理部と、を備えた、
   ことを特徴とする、無線通信システム。
2. 前記送信機は、
   前記位相差を補正後の複数のアンテナを用いて前記無線信号を送信する第２の送信部を備え、
   前記複数の受信機のうち他の受信機は、
   前記第２の送信部から送信される前記無線信号を受信する第３の受信部を備えた、
   ことを特徴とする、請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記第２の受信部は、
   前記位相差を補正後の複数のアンテナを用いて前記他の受信機からの無線信号を受信し、
   前記第２の処理部は、
   前記他の受信機から受信した前記無線信号の到来方向を推定し、当該推定結果に基づいて前記他の受信機に対応する送信ビームを形成し、
   前記第２の送信部は、
   形成した前記送信ビームを用いて前記他の受信機へ前記無線信号を送信する、
   ことを特徴とする、請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記第２の処理部は、
   前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が前記所定の条件を満たすまで、前記複数のアンテナ間の位相差を繰り返し補正する、
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 前記一の受信機は、
   前記送信機にとって既知の位置情報を有する固定局である、
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
6. 前記固定局は、無線基地局である、
   ことを特徴とする、請求項５記載の無線通信システム。
7. 前記第１の送信部は、
   前記一の受信機の位置情報を前記送信機へ送信する、
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
8. 複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機において、
   前記無線信号を受信する複数の受信機のうち一の受信機から、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトに関する情報を受信する受信部と、
   前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が、前記一の受信機の位置情報に基づいて取得される所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する処理部と、を備えた、
   ことを特徴とする、送信機。
9. 複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機と、該送信機から前記無線信号を受信する複数の受信機とを有する無線通信システムに用いられる無線通信方法において、
   前記複数の受信機のうち一の受信機は、
   前記送信機の複数のアンテナから送信された無線信号をそれぞれ受信し、
   複数の送信ウェイトのうち、無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトを選択し、
   選択した前記送信ウェイトに関する情報を前記送信機へ送信し、
   前記送信機は、
   前記一の受信機から前記送信ウェイトに関する情報を受信し、
   前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が、前記一の受信機の位置情報に基づいて取得される所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する、
   ことを特徴とする、無線通信方法。
10. 複数のアンテナを備え、送信ビームフォーミングを用いて無線信号を送信する送信機の制御方法において、
    前記無線信号を受信する複数の受信機のうち一の受信機から、複数の送信ウェイトのうち無線信号の品質が所定の基準を満たす送信ウェイトに関する情報を受信し、
    前記一の受信機から受信する前記送信ウェイトに関する情報が、前記一の受信機の位置情報に基づいて取得される所定の条件を満たすように、前記複数のアンテナ間の位相差を補正する、
    ことを特徴とする、送信機の制御方法。

Images