发送机和无线通信方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使用同一频带利用不同的多个发送天线元件对独立的信号序列进行 空间复用来实现向多个通信对象的信息传递的高速的无线通信系统即进行多用户MM0 (Multiple Input Multiple Output;多输入多输出）传输的发送机和无线通信方法。
[0002] 本申请基于在2012年11月7日申请的特愿2012-245320号要求优先权，将其内 容引用于此。
【背景技术】
[0003] 近年来，作为使用2. 4GHz带或5GHz带的高速无线接入系统，IEEE802. llg标 准、IEEE802. 11a标准等的普及很惊人。在这些无线通信系统中，使用作为用于使多径衰 落环境中的特性稳定化的技术的正交频分复用（OFDM ;0rthogonal Frequency Division Multiplexing)方式而实现了最大为54Mbps的传输速度。
[0004] 考虑今后使用更高速的无线通信系统的服务增加。与此伴随地，预想无线通信系 统中的终端装置的数量大幅度地增多。
[0005] 可是，由于能够在通信中利用的频带是有限的，所以当终端装置数量增多时，频率 信道困窘而产生无法接受频率信道的分配的终端装置，产生不能将终端装置用于通信的用 户。
[0006] 因此，最近，作为传输速度的高速化、大容量化的技术，最受注目的是多用户MIM0 发送技术。图10是示出应用多用户MIM0发送技术的无线通信系统的结构的图。
[0007] 关于多用户MIM0发送技术，在图10所示那样的无线通信系统中，在基站装置(接 入点（Access point ;AP))11从N(N为N彡2的自然数）个发送天线元件在同一频率且 同一定时将不同的独立的信号分别发送到作为具有M (u)个（u=l，…，U)的天线元件的U (U为U彡2的自然数）个通信对象的终端装置（Station ;STA)) 12-1~12-U。
[0008] 此时，是将U个通信对象的接收天线元件整体视为巨大的接收阵列来实现下行吞 吐量的提高的技术。
[0009] 作为多用户MIM0发送技术，存在ZF (Zero forcing ;迫零）法、MMSE (Minimum mean square error;最小均方误差）法等(非专利文献1)。
[0010] 在这些通信技术中，在发送侧的基站装置中，得到示出本装置所具备的天线元件 与各终端装置所具备的天线元件之间的传播特性的信道信息，基于所得到的信道信息来计 算发送权重。
[0011] 通常，为了在使用多用户MIM0发送技术向多个发送对象传输信号之前在基站装 置11得到信道信息，预先在终端装置12估计信道信息(传递函数)并向基站装置11反馈信 道信息。基于该信息在基站装置11运算权重来进行多用户MIM0传输。
[0012] 或者，在基站装置11与终端装置12之间使用TDD (Time Division Duplex ;时分 双工）的情况下，使用从各终端装置12发送的已知信号，在基站装置11估计上行链路的信 道信息，使用对其使用预先测定的校准的值进行校正后的信道信息，在基站装置11运算发 送权重来进行多用户MMO传输(例如，非专利文献2)。
[0013] 现有技术文献 非专利文献 非专利文献 1 :M.Joham,etal. ,"LineartransmitprocessinginMIMO communicationssystems"，IEEETrans.SignalProcessing,pp. 2700-2712,Vol. 53, No. 8, 2005 年 8 月； 非专利文献 2 :IEEE,"Part11:WirelessLANMediumAccessControl(MAC)and PhysicalLayer(PHY)specifications:EnhancementsforHigherThroughput"， IEEE802. 1ln-2009, 2009 年 10 月。
【发明内容】
[0014] 发明要解决的课题 可是，关于非专利文献1所记载的技术，存在如下问题：在取得了基站装置与各终端装 置之间的信道信息之后，为了计算发送权重而需要进行信道信息的逆矩阵运算，作为发送 侧的基站装置的电路规模变大。
[0015] 进而，当在发送权重的计算中花费时间时，有时由于传播特性的时间变动而在取 得信道信息时的传播特性与使用发送权重进行发送时的传播特性中产生差异而所计算出 的发送权重变为不是最适合的发送权重。在该情况下，当使用所计算出的发送权重进行发 送时，存在传输特性劣化这样的问题。
[0016]即，在针对传播特性的时间变动而不能进行高速地计算发送权重的运算的情况 下，存在有时不能达成利用多用户MIM0传输的传输速度的高速化和大容量化这样的问题。
[0017] 此外，在非专利文献2所记载的技术中，也存在与非专利文献1同样的问题。
[0018] 本发明考虑这样的情况而完成，其目的在于，提供一种能够缩短基于装置间的信 道信息的更新信息的发送权重的更新所需要的时间的发送机和无线通信方法。
[0019] 用于解决课题的方案 本发明提供一种发送机，具备多个天线元件，使用多个天线元件对接收机空间复用发 送使用发送权重加权后的数据，所述发送机的特征在于，具备： 信道信息收集部，取得或估计示出所述多个天线元件与所述接收机所具备的天线元件 之间的传播特性的信道信息；以及 发送权重更新部，在更新了所述信道信息的情况下，基于更新前的所述信道信息和/ 或更新后的所述信道信息、以及针对更新前的所述信道信息计算的更新前的所述发送权重 来计算更新后的所述发送权重。
[0020] 作为典型例，所述发送权重更新部具备： 信道矩阵更新部，基于更新前的所述信道信息和/或更新后的所述信道信息、以及在 更新前的所述发送权重的计算中使用的信道矩阵来计算更新后的信道矩阵；以及 发送权重计算部，基于所述更新后的信道矩阵、以及更新前的所述信道信息和/或更 新后的所述信道信息来计算更新后的所述发送权重。
[0021] 在该情况下，所述信道矩阵更新部可以通过对在更新前的所述发送权重的计算中 使用的信道矩阵的自相关的逆矩阵减去更新前的所述信道信息和/或加上更新后的所述 信道信息来计算更新后的逆矩阵，由此，计算更新后的信道矩阵。
[0022] 作为优选例，所述发送机具有发送部，所述发送部将包括用于估计所述传播特性 的数据序列的信号发送到所述接收机， 所述信道信息收集部从所述接收机针对所述发送部发送的信号仅在进行所述信道信 息的更新的情况下回信的信号取得更新后的所述信道信息。
[0023] 作为其他的优选例，所述信道信息收集部基于所述接收机在进行所述信道信息的 更新的情况下送出的信号来估计更新前的所述信道信息，该信号包括用于估计所述传播特 性的数据序列。
[0024] 作为其他的优选例，所述发送机具有更新可否判定部，所述更新可否判定部针对 所述发送权重的更新而判定是否满足规定的条件， 所述发送权重更新部仅在满足上述规定的条件的情况下计算更新后的所述发送权重。
[0025] 本发明还提供一种无线通信方法，是发送机进行的无线通信方法，所述发送机具 备多个天线元件，使用多个天线元件对接收机空间复用发送使用发送权重加权后的数据， 所述无线通信方法的特征在于，具备： 信道信息收集步骤，取得或估计示出所述多个天线元件与所述接收机所具备的天线元 件之间的传播特性的信道信息；以及 发送权重更新步骤，在更新了所述信道信息的情况下，基于更新前的所述信道信息和/ 或更新后的所述信道信息、以及针对更新前的所述信道信息计算的更新前的所述发送权重 来计算更新后的所述发送权重。
[0026] 作为典型例，所述发送权重更新步骤具备： 信道矩阵更新步骤，基于更新前的所述信道信息和/或更新后的所述信道信息、以及 在更新前的所述发送权重的计算中使用的信道矩阵来计算更新后的信道矩阵；以及 发送权重计算步骤，基于所述更新后的信道矩阵、以及更新前的所述信道信息和/或 更新后的所述信道信息来计算更新后的所述发送权重。
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