无线装置以及无线通信控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术的无线装置具有如下结构：在基站和终端站之间的相互通信中，执行事先取得使用基站波束成形权重和终端站波束成形权重的组合时的传输质量信息并确定优选波束成形权重的波束成形权重训练功能；基于通过训练步骤确定出的传输质量信息，一边进行相互通信一边搜索优选波束成形权重，执行优选波束成形权重的更新处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线装置以及无线通信控制方法
本专利技术涉及实现通信性能的改善的无线装置以及无线通信控制方法。
技术介绍
在无线通信中，作为用于实现大容量通信的一种方法，有信号带宽的宽带化。在几GHz以下的频带中，频率已经被分配给多个系统，难以确保几百MHz以上的较宽的信号频带。然而，作为由一个无线基站覆盖的通信区域，需要几百米左右或几百米以上的蜂窝通信不得不利用几GHz以下的频带。在几十GHz的高频带中，未分配的频率(空闲区域)也较多，能够确保几百MHz以上的宽信号带宽的可能性较大。但是，在几十GHz的高频带中，传播距离衰减量较大。因此，也存在不能确保较大的通信区域的缺点。这里，在高频率下，利用一个波长的长度变短这一点，能够大幅增加每一定面积能够安装的天线元件数。由此，认为能够实现高增益的波束成形，以补偿传播距离衰减。此外，为了实现大容量传输，除了宽带化之外，还有通过由多个天线元件形成多个波束，对发送信号进行空间复用的被称为超多元件MIMO(Multiple-InputMultiple-Output：多输入多输出)的技术。超多元件MIMO一般按每个天线元件具有一系列的TX/RX电路、数字信号处理部。例如，在超多元件MIMO有256个元件的情况下，需要使用256个TX/RX电路、FPGA、ASIC等的数字信号处理部。因此，超多元件MIMO在成本方面和实现性上存在课题。作为针对该课题的一个解决方案，有混合BF(Beamforming：波束成形)型的天线结构。该天线结构不是通过数字信号处理部，而是通过由可变放大器或可变移相器构成的模拟电路来实现波束成形的方法。即，该天线结构是形成模拟波束的方法(例如，参照专利文献1)。由此，所需的数字信号处理部的数量不是与天线元件数相同，而是与要形成的波束数相同。其结果是，在由16个天线元件形成1个模拟波束的情况下，能够使数字信号处理部为1/16。在作为陆地移动通信系统的标准化团体的3GPP(3rdGenerationPartnershipProject：第三代合作伙伴计划)中，这样的模拟波束成形相当于NewRadio(新广播)的标准天线结构。在模拟波束成形时使用的发送权重从被称为码本(codebook)的发送权重组中适当地选择。此外，为了进行多流传输，在下行链路中，发送站对一个用户终端分配多个模拟波束。由该多个模拟波束发送的流在发送站内的数字信号处理部中进行预处理(数字预编码)。作为这样的预处理，例如可以举出基于ZeroForcing法(迫零法)的空间滤波而去除流间干扰。作为该模拟波束的分配方法，提出了为了模拟波束的高速的发送波束选择而将模拟波束控制和数字预编码控制完全分离的二阶段控制法(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2015-125891号
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在现有技术中存在以下这样的两个课题。·按照每个天线逐次地进行基站以及终端的优选BF权重的搜索。因此，从优选BF权重搜索开始至通信开始为止的训练时间较长。·而且，不对所选择的优选BF权重进行重新调节。因此，选择了适当的BF权重的可能性较小。本专利技术是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于，得到缩短从BF权重搜索开始至通信开始为止的时间并且逐次地使BF权重优化的无线装置以及无线通信控制方法。用于解决课题的手段本专利技术的无线装置是具备基站和终端站的无线装置，基站具备：预编码部，其使用预编码权重对多个并行用户数据实施数字预编码；发送波束成形部，其对被实施了数字预编码之后的信号，实施赋予与基站波束成形权重相应的相位以及振幅的变化的模拟基站波束成形；以及多个发送天线，它们发送被实施了模拟基站波束成形的信号，终端站具备：多个接收天线，它们接收从基站发送并在空间中传播的信号；终端站波束成形部，其对多个接收天线接收到的信号，实施赋予与终端站波束成形权重相应的相位以及振幅的变化的模拟终端站波束成形；以及后编码部，其使用后编码权重对被实施了模拟终端站波束成形之后的信号实施数字后编码，由此再现多个并行用户数据，基站以及终端站执行如下功能：波束成形权重训练功能，事先取得使用基站波束成形权重和终端站波束成形权重的组合时的传输质量信息，确定优选波束成形权重；以及优选波束成形权重搜索功能，基于通过执行波束成形权重训练功能而确定的传输质量信息，一边进行相互通信一边搜索优选波束成形权重，执行优选波束成形权重的更新处理。此外，本专利技术的无线通信控制方法是在本专利技术的无线装置中通过基站和终端站之间的相互通信来执行的，无线通信控制方法包括如下步骤：训练步骤，在该训练步骤中，执行事先取得使用基站波束成形权重和终端站波束成形权重的组合时的传输质量信息并确定优选波束成形权重的波束成形权重训练功能；以及搜索步骤，在该搜索步骤中，基于通过训练步骤所确定的所述传输质量信息，一边进行相互通信一边搜索优选波束成形权重，执行优选波束成形权重的更新处理。专利技术效果根据本专利技术，具备通过简单的方法，对全部天线统一设定优选BF权重的结构、以及将优选BF权重作为初始值并逐次地评价从此变更了BF权重时的信道容量，一边通信一边搜索更适当的BF权重的结构。其结果是，能够得到缩短从BF权重搜索开始至通信开始为止的时间并且逐次地使BF权重优化的无线装置以及无线通信控制方法。附图说明图1是本专利技术的实施方式1中设想的无线通信系统的概要结构图。图2是在本专利技术的实施方式1中从基站向终端站进行数据发送时的框图。图3是本专利技术的实施方式1中的基站的结构图。图4是本专利技术的实施方式1中的BsSa的内部结构图。图5是本专利技术的实施方式1中的终端站的结构图。图6是示出本专利技术的实施方式1中的无线装置的整体流程的图。图7是示出本专利技术的实施方式1中的“基站/终端站BF权重训练处理”的详细过程的图。图8是示出本专利技术的实施方式1中的BF训练用参照信号的发送例的说明图。图9是示出本专利技术的实施方式1中的BF训练用参照信号的接收例的说明图。图10是示出本专利技术的实施方式1中的优选BF权重搜索的详细过程的图。图11是示出本专利技术的实施方式1中的CSI取得用参照信号的发送例的说明图。图12是示出本专利技术的实施方式1中的CSI取得用参照信号的接收例的说明图。图13是示出本专利技术的实施方式1中的BF权重组合搜索的详细情况的流程图。图14是示出在本专利技术的实施方式1中按功率降序对作为搜索对象的BF权重组合的组进行了编号的例子的图。图15是示出在本专利技术的实施方式1中递增前的psrch位置的一例的图。图16是示出在本专利技术的实施方式1中递增后的psrch位置的一例的图。具体实施方式以下，使用附图对本专利技术的无线装置以及无线通信控制方法的优选实施方式进行说明。实施方式1.图1是本专利技术的实施方式1中设想的无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线装置，其具备基站和终端站，其中，/n所述基站具备：/n预编码部，其使用预编码权重对多个并行用户数据实施数字预编码；/n发送波束成形部，其对被实施了所述数字预编码之后的信号，实施赋予与基站波束成形权重相应的相位以及振幅的变化的模拟基站波束成形；以及/n多个发送天线，它们发送被实施了所述模拟基站波束成形的信号，/n所述终端站具备：/n多个接收天线，它们接收从所述基站发送并在空间中传播的信号；/n终端站波束成形部，其对所述多个接收天线接收到的所述信号，实施赋予与终端站波束成形权重相应的相位以及振幅的变化的模拟终端站波束成形；以及/n后编码部，其使用后编码权重对被实施了所述模拟终端站波束成形之后的信号实施数字后编码，由此再现所述多个并行用户数据，/n所述基站以及所述终端站执行如下功能：/n波束成形权重训练功能，事先取得使用基站波束成形权重和终端站波束成形权重的组合时的传输质量信息，确定优选波束成形权重；以及/n优选波束成形权重搜索功能，基于通过执行所述波束成形权重训练功能而确定的所述传输质量信息，一边进行相互通信一边搜索优选波束成形权重，执行所述优选波束成形权重的更新处理。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线装置，其具备基站和终端站，其中，
所述基站具备：
预编码部，其使用预编码权重对多个并行用户数据实施数字预编码；
发送波束成形部，其对被实施了所述数字预编码之后的信号，实施赋予与基站波束成形权重相应的相位以及振幅的变化的模拟基站波束成形；以及
多个发送天线，它们发送被实施了所述模拟基站波束成形的信号，
所述终端站具备：
多个接收天线，它们接收从所述基站发送并在空间中传播的信号；
终端站波束成形部，其对所述多个接收天线接收到的所述信号，实施赋予与终端站波束成形权重相应的相位以及振幅的变化的模拟终端站波束成形；以及
后编码部，其使用后编码权重对被实施了所述模拟终端站波束成形之后的信号实施数字后编码，由此再现所述多个并行用户数据，
所述基站以及所述终端站执行如下功能：
波束成形权重训练功能，事先取得使用基站波束成形权重和终端站波束成形权重的组合时的传输质量信息，确定优选波束成形权重；以及
优选波束成形权重搜索功能，基于通过执行所述波束成形权重训练功能而确定的所述传输质量信息，一边进行相互通信一边搜索优选波束成形权重，执行所述优选波束成形权重的更新处理。


2.根据权利要求1所述的无线装置，其中，
所述基站以及所述终端站具备：
功率特性测定处理部，其针对多个基站子阵列的每一个，从多个基站波束成形权重的候选中选择与子阵列对应的候选基站波束成形权重，针对多个终端站子阵列的每一个，从多个终端站波束成形权重的候选中选择与子阵列对应的候选终端站波束成形权重，利用所选择的所述候选基站波束成形权重以及所述候选终端站波束成形权重发送以及接收波束成形训练信号，由此测定波束成形权重的组合的功率特性；以及
质量反馈部，其将所测定的所述功率特性作为反馈数据信息从所述终端站发送给所述基站，由此在所述基站中掌握所述功率特性，
所述基站以及所述终端站执行所述波束成形权重训练功能。


3.根据权利要求2所述的无线装置，其中，
所述基站以及所述终端站具备：
初始设定部，其使用由所述质量反馈部取得的所述波束成形权重的组合的功率特性，将能够得到最大功率的基站/终端站波束成形权重的组合应用于所述基站的全部子阵列以及所述终端站的全部子阵列；
传输路径矩阵确定部，其根据所述终端站发送的CSI取得用参照信号，在所述基站中取得上行链路的传输路径矩阵；以及
更新部，其根据所述基站取得的所述上行链路的传输路径矩阵，更新各基站子阵列以及各终端站子阵列中的波束成形权重的组合，
所述基站以及所述终端站执行所述优选波束成形权重搜索功能，
所述更新部具有：
搜...

【专利技术属性】
技术研发人员：井浦裕贵，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP