无线基站的制作方法

文档序号：12185522阅读：296来源：国知局

本发明涉及无线基站。

背景技术：

作为移动体通信的方式，已知TDD(时分双工)。在TDD中，由于上行链路和下行链路的频带相同，所以空间上的(on the air)信道状态在上行链路和下行链路中基本相同。上行链路和下行链路的信道状态相同的情况被称为信道互易性(channel reciprocity)。

因信道的互易性，理论上讲，基于上行链路的信道状态信息(Channel Sate Information)，无线基站能够估计下行链路信道状态，能够决定用于下行链路的发送的参数。与基于在移动台(用户装置)中所测量的下行链路的信道状态信息而决定用于下行链路的发送的参数相比，基于上行链路的信道状态信息而决定用于下行链路的发送的参数因不需要从移动台向无线基站的下行链路的信道状态信息的报告，所以更有利。

但是，实际上，由于发送电路的特性的偏差以及接收电路的特性的偏差，在TDD移动体通信系统中，在移动台中所测量的下行链路的信道状态信息与在无线基站中所测量的上行链路的信道状态信息不同。这些特性根据温度以及湿度这样的环境而变化，根据同一个装置内的天线也是不同的。以下，将这样的发送电路的特性称为发送增益，将接收电路的特性称为接收增益。

因此，提出了在基于上行链路的信道系数而决定用于下行链路的发送的参数的情况下，对信道系数进行校正(例如，非专利文献1以及非专利文献2)。这样的TDD移动体通信系统中的信道系数的校正被称为无线频率特性校正(RF calibration)或者天线校正(antenna calibration)。

参照图1说明在非专利文献1中记载的天线校正。如图1所示，无线基站10具有N条发送接收天线元件11₁～11_N，用户装置(user equipment)100具有M条发送接收天线元件101₁～101_M。因上行链路和下行链路的信道的互易性，下述的式(1)成立。

[数1]

在此，

[数2]

是从用户装置100的天线元件101_m向无线基站10的天线元件11_n的空间上的上行链路的信道增益，

[数3]

是从无线基站10的天线元件11_n向用户装置100的天线元件101_m的空间上的下行链路的信道增益。下标m是用户装置100的天线的号码，下标n是无线基站10的天线的号码。

但是，无线基站10在下行链路发送中关于天线元件11₁～11_N分别具有发送增益T_eNB,1～T_eNB,N，在上行链路接收中关于天线元件11₁～11_N分别具有接收增益R_eNB,1～R_eNB,N。用户装置100在下行链路接收中关于天线元件101₁～101_M分别具有接收增益R_UE,1～R_UE,M，在上行链路发送中关于天线元件101₁～101_M分别具有发送增益T_UE,1～T_UE,M。

因此，在无线基站10中所测量的上行链路的信道系数

[数4]

由下述的式(2)表示。

[数5]

在用户装置100中所测量的下行链路的信道系数

[数6]

由下述的式(3)表示。

[数7]

由于

[数8]

T_UE,m·R_eNB,n≠T_eNB,n·R_UE,m

，所以

[数9]

因此，若无线基站10仅仅基于上行链路的信道状态而决定用于下行链路的发送的参数(例如，下行链路的发送预编码矩阵)，则所决定的参数有可能不适合用户装置100中的接收。因此，用户装置100对在各天线中发送的上行链路的信号提供校正系数(calibration coefficient)c_UE,m，无线基站10对在各天线中发送的下行链路的信号提供校正系数c_eNB,n。

上行链路的校正后的信道系数

[数10]

由

[数11]

表示，且下行链路的校正后的信道系数

[数12]

由

[数13]

表示。

通过对因发送增益和接收增益而产生失真的信道的互易性进行校正，所以校正后的信道系数应满足下述的式。

[数14]

通过适当地决定校正系数c_UE,m以及c_eNB,n以满足从式(2)、(3)以及(6)导出的下述的式(7)以及(8)，从而进行在非专利文献1中记载的天线校正。

[数15]

接着，说明从在非专利文献1中记载的天线校正的方法导出的、更具体的天线校正的方法。根据式(1)、(2)以及(3)，在不进行天线校正的情况下，上行链路的信道系数和下行链路的信道系数的关系由下述的式(9)表示。

[数16]

若以矩阵的形式表示式(9)，则得到式(10)。即，在不进行天线校正的情况下，上行链路的信道矩阵和下行链路的信道矩阵的关系由式(10)表示。

[数17]

在此，

[数18]

H_DL

是下行链路的信道矩阵，能够如下述那样表示。

[数19]

[数20]

H_UL

是上行链路的信道矩阵，能够如下述那样表示。

[数21]

因此，式(10)能够如下述的式(11)那样进行改写。

[数22]

式(10)以及式(11)的w_n是无线基站10的参数，且w_n＝T_eNB,n/R_eNB,n。v_n是用户装置100的参数，且v_m＝R_UE,m/T_UE,m。

在进行非专利文献1中记载的天线校正的情况下，满足式(7)以及(8)。式(8)能够改写为式(12)，式(7)能够改写为式(13)。

[数23]

α₁＝α₂＝…＝α_M...(12)

β₁＝β₂＝…＝β_N...(13)

在此，α_n是通过校正系数c_eNB,n校正后的无线基站10的参数，β_m是校正系数c_UE,m的校正后的用户装置100的参数。α_n以及β_m如下所述。

[数24]

在进行该天线校正的情况下，上行链路的信道矩阵和下行链路的信道矩阵的关系由下述的式(14)表示。

[数25]

根据式(12)以及(13)，式(14)能够改写为式(15)。

[数26]

H_DL＝α₁·β₁I H_ULI

＝α₁·β₁H_UL...(15)

根据式(15)，能够理解：若校正后的参数α₁以及β₁或者校正系数c_eNB,n以及c_UE,m已知，则根据上行链路的信道矩阵

[数27]

H_UL

，估计出下行链路的信道矩阵

[数28]

H_DL。

因此，能够基于上行链路的信道矩阵，适当地决定例如下行链路的发送预编码矩阵这样的用于下行链路发送的参数。

校正系数c_eNB,n以及c_UE,m能够根据在用户装置100中所测量的下行链路的信道信息和在无线基站10中所测量的上行链路的信道信息而计算。但是，在无线基站10的小区区域中不存在用户装置100的情况下，不能执行该计算方法。此外，用户装置100接收用于计算校正系数的专用的下行链路的导频信号并将其结果报告给无线基站10是时间资源的浪费，用户装置100的负担大。用户装置100发送用于计算校正系数的专用的上行链路的导频信号也会导致用户装置100的负担大。

最近，正在研究大规模MIMO(Massive MIMO)传输方式(例如，专利文献1、非专利文献3)。在大规模MIMO中，能够实施使用了许多的(例如，100个以上的)发送天线元件(例如，100个元件以上)的高级的波束成型(beamforming)。波束成型，是为了控制从多个发送天线元件发射的电波的波束的方向以及形状，通过对提供给发送天线元件的电信号施加权重(加权系数)，从而调整电信号的相位以及振幅的技术，包括预编码(precoding)。大规模MIMO主要在无线基站中使用。

在大规模MIMO中，由于使用许多发送天线元件，所以在天线校正上花费工夫。根据在用户装置100中所测量的下行链路的信道信息和在无线基站10中所测量的上行链路的信道信息而计算校正系数c_eNB,n以及c_UE,m的话有可能上述的用户装置100的负担极大且从用户装置100报告的下行链路的信道信息的量变得巨大。

因此，考虑进行作为无线基站中的本地(local)的天线校正的自校正(self calibration)。根据自校正，利用无线基站的天线元件间的信道的互易性，无线基站的发送接收天线元件接收在无线基站的其他发送接收天线元件中发送的导频信号(自校正专用的导频信号)，无线基站根据信道状态信息而计算校正系数。因此，没有用于计算校正系数的用户装置的负担，不需要用于计算校正系数的下行链路的信道状态信息的报告的业务量。此外，即使是在无线基站10的小区区域中用户装置100不存在的情况下，也能够计算校正系数。

在自校正的情况下，决定校正系数c_eNB,n，以满足式(8)。如上所述，式(8)能够改写为式(12)。因此，上行链路的信道矩阵和下行链路的信道矩阵的关系由下述的式(16)表示。

[数29]

根据式(16)，能够理解：若校正后的参数α₁、β₁～β_M或者校正系数c_eNB,n以及校正后的参数β₁～β_M已知，则根据上行链路的信道矩阵

[数30]

H_UL

，估计出下行链路的信道矩阵

[数31]

H_DL

。因此，能够基于上行链路的信道矩阵，适当地决定例如下行链路的发送预编码矩阵这样的用于下行链路发送的参数。

参照图2以及图3，说明自校正的具体的方法。首先，无线基站10从1个基准天线元件(参考天线元件(reference antenna element))发送导频信号(步骤S1)。基准天线元件可以是多个发送接收天线元件11₁～11_N中的任一个，例如可以是发送接收天线元件11₁。在基准天线元件发送导频信号的期间，无线基站10进行控制以使其他天线元件不发送导频信号。

无线基站10基于从基准天线元件发送且在校正对象天线元件(基准天线元件以外的全部的发送接收天线元件11₁～11_N，例如发送接收天线元件11₂～11_N)中接收到的导频信号，执行信道估计(步骤S2)。在基准天线元件为发送接收天线元件11₁的情况下，在步骤S2中无线基站10具体估计有效的信道系数h_1,2～h_1,N。最初的下标表示发送了导频信号的天线元件的号码，最后的下标表示接收到导频信号的天线元件的号码。

接着，无线基站10从1个校正对象天线元件发送导频信号(步骤S3)。此时，发送导频信号的校正对象天线元件可以是多个校正对象天线元件中的任一个。在1个校正对象天线元件发送导频信号的期间，无线基站10进行控制以使其他天线元件不发送导频信号。

无线基站10基于从校正对象天线元件发送且在基准天线元件中接收到的导频信号，执行信道估计(步骤S4)。在基准天线元件为发送接收天线元件11₁的情况下，在步骤S4中无线基站10具体估计有效的信道系数h_n,1。最初的下标表示发送了导频信号的天线元件的号码，最后的下标表示接收到导频信号的天线元件的号码。

无线基站10判断是否有尚未发送导频信号的校正对象天线元件(步骤S5)，若该判断为肯定，则执行步骤S3以及S4。若全部校正对象天线元件发送导频信号，则无线基站10根据所估计的有效的信道系数，计算校正系数(步骤S6)。

从天线元件11_m向天线元件11_n的有效的信道系数h_m,n由下述的式(17)表示。

h_m,n＝T_eNB,m·g_m,n·R_eNB,n...(17)

从天线元件11_n向天线元件11_m的有效的信道系数h_n,m由下述的式(18)表示。

h_n,m＝T_eNB,n·g_n,m·R_eNB,m...(18)

在此，从天线元件11_m向天线元件11_n的空间上的下行链路的信道增益g_m,n等于从天线元件11_n向天线元件11_m的空间上的下行链路的信道增益g_n,m。因此，根据式(17)以及(18)，有效的信道系数h_m,n以及h_n,m的关系由下述的式(19)表示。

[数32]

在自校正的情况下，决定校正系数c_eNB,n，使得满足式(8)。将基准天线元件的校正系数设定为1。例如，若天线元件11₁为基准天线元件，则c_eNB,1＝1。此时，根据式(8)，校正系数c_eNB,n由下述的式(20)表示。

[数33]

根据式(19)以及(20)，校正系数c_eNB,n由下述的式(21)表示。

[数34]

因此，在步骤S6中，无线基站10基于在步骤S2中所估计的有效的信道系数(例如，h_1,2～h_1,N)和在步骤S4中所估计的有效的信道系数(例如，h₂,₁～h_N,1)，计算关于基准天线元件11₁以外的天线元件11₂～11_N的校正系数c_eNB,2～c_eNB,N。

从上述的说明可理解，在自校正中，由于在1个校正对象天线元件发送导频信号的期间，无线基站10进行控制以使其他天线元件不发送导频信号，所以需要N期间。N是发送接收天线元件11₁～11_N的数目。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2013－232741号公报

非专利文献

非专利文献1：Mitsubishi Electric,"Discussion on antenna calibration in TDD",3GPP TSG RAN WG1#55bis meeting,R1-090043,3GPP,2009年1月

非专利文献2：Qualcomm Europe,"Calibration Procedures for TDD Beamforming",3GPP TSG RAN1#51bis,R1-080494,3GPP,2008年1月

非专利文献3：T.Obara,S.Suyama,J.Shen,and Y.Okumura“Joint fixed beamforming and eigenmode precoding for super high bit rate Massive MIMO systems using higher frequency bands,”IEEE PIMRC,2014年9月.

技术实现要素：

发明要解决的课题

在大规模MIMO中，从许多发送接收天线元件发射电波。要求用于容易地计算关于这些许多发送接收天线元件的多个校正系数的技术。

因此，本发明提供在TDD移动体通信系统中在天线校正中使用自校正，关于多个发送接收天线元件容易地计算多个校正系数的无线基站。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式的无线基站，具备：数字信号处理单元，对下行链路信号应用预编码矩阵而执行数字预编码；模拟波束成型器，对实施了所述数字预编码的下行链路信号执行赋予相当于波束成型矩阵的相位以及振幅的变化的模拟波束成型；多个发送接收天线元件，将实施了所述模拟波束成型的下行链路信号通过无线进行发送，将与在所述下行链路信号的发送中利用的频带相同的频带中的上行链路信号从用户装置通过无线进行接收；以及上行链路信号处理单元，对在所述多个发送接收天线元件中接收到的所述上行链路信号进行处理。所述发送接收天线元件被分类为多个天线组，各天线组具有多个发送接收天线元件，所述模拟波束成型器具有与所述多个天线组分别对应的多个分支，各分支具有多个子分支，各子分支具有用于执行所述模拟波束成型的可变移相器和振幅调整器，各子分支连接到1个所述发送接收天线元件，所述上行链路信号处理单元具有与所述多个天线组分别对应的多个分支，各分支具有多个子分支，各子分支具有接收放大器，各子分支连接到1个所述发送接收天线元件。该无线基站还具备：天线发送控制单元，对来自所述多个发送接收天线元件的导频信号的发送进行控制；信道估计单元，基于在所述多个发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数；以及校正系数计算单元，基于从在所述多个发送接收天线元件中接收到的上行链路的无线信号所估计的多个信道系数，在进行下行链路发送的情况下，计算应对从所述多个发送接收天线元件发送的下行链路的无线信号提供的校正系数。在第一期间，所述天线发送控制单元仅仅使属于作为所述多个天线组之一的基准天线组的多个所述发送接收天线元件发送导频信号，所述信道估计单元基于在属于所述基准天线组以外的天线组的多个所述发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数。在与所述第一期间不同的第二期间，所述天线发送控制单元仅仅使属于所述基准天线组以外的天线组的多个所述发送接收天线元件发送导频信号，所述信道估计单元基于在属于所述基准天线组的多个所述发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数。所述校正系数计算单元根据在所述第一期间所估计的多个所述信道系数和在所述第二期间所估计的多个所述信道系数，计算多个所述校正系数。从属于1个天线组的多个所述发送接收天线元件发送的导频信号在由属于其他天线组的多个所述发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的，能够确定在属于1个天线组的多个所述发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

本发明的另一个方式的无线基站，具备：数字信号处理单元，对下行链路信号应用预编码矩阵而执行数字预编码；模拟波束成型器，对实施了所述数字预编码的下行链路信号执行赋予相当于波束成型矩阵的相位以及振幅的变化的模拟波束成型；多个发送接收天线元件，将实施了所述模拟波束成型的下行链路信号通过无线进行发送，将与在所述下行链路信号的发送中利用的频带相同的频带中的上行链路信号从用户装置通过无线进行接收；上行链路信号处理单元，对在所述多个发送接收天线元件中接收到的所述上行链路信号进行处理；以及至少1个天线校正基准发送接收天线元件，发送以及接收用于天线校正的导频信号。所述发送接收天线元件被分类为多个天线组，各天线组具有多个发送接收天线元件，所述模拟波束成型器具有与所述多个天线组分别对应的多个分支，各分支具有多个子分支，各子分支具有用于执行所述模拟波束成型的可变移相器和振幅调整器，各子分支连接到1个所述发送接收天线元件，所述上行链路信号处理单元具有与所述多个天线组分别对应的多个分支，各分支具有多个子分支，各子分支具有接收放大器，各子分支连接到1个所述发送接收天线元件。该无线基站还具备：天线发送控制单元，对来自所述天线校正基准发送接收天线元件以及所述多个发送接收天线元件的导频信号的发送进行控制；信道估计单元，基于在所述天线校正基准发送接收天线元件以及所述多个发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数；以及校正系数计算单元，基于从在所述多个发送接收天线元件中接收到的上行链路的无线信号所估计的多个信道系数，在进行下行链路发送的情况下，计算应对从所述多个发送接收天线元件发送的下行链路的无线信号提供的校正系数。在第一期间，所述天线发送控制单元仅仅使所述天线校正基准发送接收天线元件发送导频信号，所述信道估计单元基于在多个所述发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数。在与所述第一期间不同的第二期间，所述天线发送控制单元仅仅使多个所述发送接收天线元件发送导频信号，所述信道估计单元基于在所述天线校正基准发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数。所述校正系数计算单元根据在所述第一期间所估计的多个所述信道系数和在所述第二期间所估计的多个所述信道系数，计算多个所述校正系数。从属于1个天线组的多个所述发送接收天线元件发送的导频信号在由所述天线校正基准发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的，能够确定在属于1个天线组的多个所述发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

发明效果

在本发明中，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件或者所述天线校正基准发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。因此，能够在TDD移动体通信系统中在天线校正中使用自校正，关于多个发送接收天线元件容易地计算多个校正系数。

附图说明

图1是用于说明以往的天线校正的图。

图2是用于说明以往的自校正的图。

图3是表示以往的自校正的处理的流程图。

图4是表示在本发明的各种实施方式中使用的用于大规模MIMO的天线集合的主视图。

图5是表示基于大规模MIMO的与用户装置的通信的概略的图。

图6是表示在本发明的各种实施方式中使用的天线元件的分组的一例的图。

图7是表示在本发明的各种实施方式中使用的天线元件的分组的另一例的图。

图8是表示成为本发明的实施方式的基础的进行混合波束成型的无线基站的与下行链路发送相关的部分的框图。

图9是表示成为本发明的实施方式的基础的无线基站的主要与上行链路接收相关的部分的框图。

图10是为了说明自校正而表示与无线基站的无线发送以及无线接收有关的结构元素的框图。

图11是表示本发明的第一实施方式的无线基站的结构的框图。

图12是表示用于第一实施方式的自校正的处理的流程图。

图13是简化了图10的图。

图14是表示本发明的第二实施方式的无线基站的结构的框图。

图15是表示用于第二实施方式的自校正的处理的流程图。

图16是表示本发明的第三实施方式的无线基站的结构的框图。

图17是简化了图16的图。

图18是表示用于第三实施方式的自校正的处理的流程图。

图19是表示本发明的第四实施方式的无线基站的结构的框图。

图20是表示本发明的第五实施方式的无线基站的结构的框图。

图21是表示本发明的第六实施方式的与无线基站的发送相关的部分的框图。

图22是表示本发明的第六实施方式的无线基站的主要与接收相关的部分的框图。

图23是表示本发明的第六实施方式的无线基站的结构的框图。

图24是表示本发明的第七实施方式的无线基站的结构的框图。

图25是表示本发明的第八实施方式的无线基站的结构的框图。

图26是表示本发明的第九实施方式的无线基站的结构的框图。

图27是表示本发明的第十实施方式的无线基站的结构的框图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的各种实施方式。

大规模MIMO

执行大规模MIMO的无线基站具有图4所例示的天线集合10A。图示的天线集合10A具有16行16列的256个发送接收天线元件11。但是，天线元件的数目并不限定。

在大规模MIMO中，通过许多个流的复用而实现高的无线通信速度(数据速率)。此外，由于进行波束成型时的天线控制的自由度提高，所以实现比以往更高级的波束成型。例如，如图5所示，根据许多的用户装置100，能够向成为下行链路数据信号的目的地的各用户装置100形成搭载了下行链路数据信号的发送波束。

在本发明的各种实施方式中，为了各发送接收天线元件11的控制的方便，这些多个发送接收天线元件11被分类为多个天线组。各天线组具有相互位于附近的多个发送接收天线元件11。图6表示256个发送接收天线元件被分类为16个天线组的例，图7表示256个发送接收天线元件被分类为4个天线组的例。图的虚线表示组的范围。在图6中各天线组具有16个发送接收天线元件11，在图7中各天线组具有64个发送接收天线元件11。但是，天线的分组并不限定于图示的例子。

混合波束成型

在本发明的各种实施方式中，无线基站执行混合波束成型(hybrid beamforming)。混合波束成型是模拟发送波束成型(analog transmission beamforming)和数字预编码(digital precoding)的组合技术，能够组合基于模拟发送波束成型的粗略的波束的方向控制和基于数字预编码的高精度的方向控制。此外，混合波束成型能够通过模拟发送波束成型而减轻数字预编码的处理负担。在混合波束成型中，首先进行数字预编码，接着进行模拟发送波束成型。

图8是成为本发明的实施方式的基础的进行混合波束成型的无线基站10的框图。图8只表示与下行链路发送相关的部分。

相当于被发送的L流的L序列的数字的基带信号被提供给基带处理器(数字信号处理单元)12。基带处理器12对L序列的下行链路信号应用预编码矩阵而执行数字预编码。因此，基带处理器12具有数字预编码器的功能。基带处理器12通过DSP(数字信号处理器(Digital Signal Processor))等的数字信号处理而实现。

从基带处理器12输出的L序列的信号在数模转换器(DAC)14中转换为模拟信号，并在上变频器(频率变换器)16中进行上变频。在L个上变频器16中上变频后的L序列的信号被提供给模拟波束成型器18。模拟波束成型器18将发送波束成型矩阵应用于L序列的下行链路信号，生成N序列的信号。N是发送接收天线元件11₁～11_N的数目。

从模拟波束成型器18输出的被实施了模拟波束成型的N序列的下行链路信号由N个发送接收天线元件11分别通过无线进行发送。也可以在模拟波束成型器18内或者模拟波束成型器18和发送接收天线元件11之间设置未图示的过滤器。上变频器16也可以设置在模拟波束成型器18内或者模拟波束成型器18和发送接收天线元件11之间。

模拟波束成型器18通过模拟电路而实现。模拟波束成型器18具有L分支，在L分支中被提供与L流对应的L序列的下行链路信号。

各分支具有N/L子分支，各子分支具有用于执行模拟发送波束成型的可变移相器20和功率放大器(振幅调整器)22。在图8中，各子分支由1个虚线的矩形包围。各子分支连接到1个发送接收天线元件11。提供给各子分支而调整了相位以及振幅的信号被提供给与该子分支对应的发送接收天线元件11。

因此，在各子分支中处理后的信号不会被加到在其他子分支中处理后的信号，就被提供给1个发送接收天线元件11。换言之，被提供给发送接收天线元件11的下行链路信号仅仅在1个子分支中独立进行处理。将该类型的模拟波束成型器18称为子阵列型的模拟波束成型器。

根据子阵列型的模拟波束成型器18，发送天线元件#1～#N发送多个流#1～#L。各自具有N/L子分支的L个分支相互独立，1个流由N/L个发送接收天线元件11所发送。例如，流#1从发送接收天线元件11₁～11_N/L发送，流#L从发送接收天线元件11_N+1-N/L～11_N发送。

参照图6以及图7如上所述，发送接收天线元件11被分类为多个天线组，各天线组具有多个发送接收天线元件11。1个天线组对应于1个分支。因此，天线组的数目为L，属于1个天线组的多个(N/L个)发送接收天线元件11发送1个流。

无线基站10还具有下行链路参数决定单元24、天线发送控制单元26、数字相位控制器27以及数字增益控制器28。这些与基带处理器12同样是由DSP执行在未图示的存储单元中存储的计算机程序从而根据该计算机程序发挥作用而实现的功能块。

下行链路参数决定单元24基于上行链路的信道状态信息，决定用于下行链路的发送的参数(例如，下行链路的预编码矩阵、发送波束成型矩阵)。在下行链路参数决定单元24中决定的预编码矩阵被提供给基带处理器12，基带处理器12根据预编码矩阵而执行数字预编码。

此外，根据在下行链路参数决定单元24中决定的发送波束成型矩阵，数字相位控制器27对模拟波束成型器18的各可变移相器20调整的相位进行控制，根据发送波束成型矩阵，数字增益控制器28对模拟波束成型器18的各功率放大器22的增益进行控制。

天线发送控制单元26对从多个发送接收天线元件11的导频信号的发送进行控制。关于天线发送控制单元26的功能，将在后面更加详细叙述。

图9是成为本发明的实施方式的基础的无线基站10的框图。图9主要表示与上行链路接收相关的部分。实际的无线基站10具有图8所示的结构元素和图9所示的结构元素。

发送接收天线元件11₁～11_N从用户装置通过无线而接收上行链路信号。应用实施方式的移动体通信系统是TDD移动体通信系统。因此，发送接收天线元件11₁～11_N从用户装置通过无线而接收与利用于下行链路信号的发送的频带相同的频带中的上行链路信号。

无线基站10具有对在多个发送接收天线元件11中接收到的上行链路信号进行处理的上行链路信号处理单元30。上行链路信号处理单元30通过模拟电路而实现。上行链路信号处理单元30具有与L个天线组分别对应的L个分支，各分支具有N/L子分支。各子分支具有低噪声接收放大器38以及可变移相器40。在图9中，各子分支由1个虚线的矩形包围。各子分支连接到1个发送接收天线元件11。从发送接收天线元件11提供的信号被提供给与该发送接收天线元件11对应的子分支，在低噪声接收放大器(Low Noise Amplifier(LNA))38以及可变移相器40中调整振幅以及相位。

在各子分支中处理后的信号被加到在属于与该子分支相同的分支的其他子分支中处理后的信号。其结果，从上行链路信号处理单元30输出L序列的信号。L序列的信号在下变频器(频率变换器)32中进行下变频，在模数转换器(ADC)34中转换为模拟信号，并提供给基带处理器12。下变频器32也可以设置在上行链路信号处理单元30内或者上行链路信号处理单元30和发送接收天线元件11之间。

无线基站10还具有信道估计单元42以及校正系数计算单元44。这些与基带处理器12同样是由DSP执行在未图示的存储单元中存储的计算机程序从而根据该计算机程序发挥作用而实现的功能块。

信道估计单元42基于在多个发送接收天线元件11中接收到的无线信号，估计多个信道系数。在与用户装置的无线通信中，信道估计单元42基于从用户装置发送且在多个发送接收天线元件11中接收到的上行链路的无线信号，估计上行链路的信道系数。在天线校正中，信道估计单元42基于从多个发送接收天线元件11发送且在多个发送接收天线元件11中接收到的无线的导频信号，估计关于各发送接收天线元件的组合的信道系数。

校正系数计算单元44基于从在多个发送接收天线元件11中接收到的上行链路的无线信号所估计的多个信道系数，在无线基站10进行下行链路发送的情况下，计算应对从多个发送接收天线元件11发送的下行链路的无线信号提供的校正系数。校正系数计算单元44将校正系数提供给下行链路参数决定单元24，下行链路参数决定单元24基于校正系数，对数字预编码和模拟发送波束成型中的至少任一个进行控制。由此，基于从在多个发送接收天线元件11中接收到的上行链路的无线信号所估计的多个信道系数，在无线基站10进行下行链路发送的情况下，从多个发送接收天线元件11发送的下行链路的无线信号被校正。关于信道估计单元42以及校正系数计算单元44的功能，将在后面更加详细地叙述。

为了说明天线校正(自校正)，图10示出无线基站10的与无线发送以及无线接收有关的结构元素。为了便于说明，图10只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于一个天线组)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于另一个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与L天线组对应的L分支，上行链路信号处理单元30具有与L天线组对应的L分支。

为了利用TDD移动体通信系统中的上行链路和下行链路的信道的互易性，且基于上行链路的信道矩阵适当地校正下行链路信号而执行天线校正。在自校正中，基于从在多个发送接收天线元件11₁～11_N中接收到的导频信号所估计的信道系数，在多个发送接收天线元件11₁～11_N中发送无线信号的情况下，计算对下行链路的发送参数进行校正的校正系数。因此，在不执行波束成型或者预编码的情况下，参照图2以及图3如上所述，根据式(21)计算关于对于1个基准天线元件的其他全部校正对象天线元件的各个的校正系数即可。

但是，在执行波束成型或者预编码的情况下，多个发送接收天线元件11同时发射电波。因此，在图10的例中，无线基站10例如从属于由发送接收天线元件11₁～11_N/L构成的基准天线组的多个天线元件发送无线的导频信号(自校正专用的导频信号)，基于在属于基准天线组以外的天线组(校正对象天线组)的多个天线元件中接收到的导频信号而估计多个信道系数，从属于校正对象天线组的多个天线元件依次发送无线的导频信号，基于在属于基准天线组的多个天线元件中接收到的导频信号而估计多个信道系数。并且，无线基站10计算关于对于基准天线元件的其他全部的天线元件的各个的校正系数。

在该说明书中，方便地使用“基准天线组”以及“校正对象天线组”这样的用语。基准天线组是具有成为天线校正的基准且没有实施天线校正(校正系数成为1)的1个基准天线元件的天线组，校正对象天线组是基准天线组以外的天线组，对属于校正对象天线组的天线元件实施天线校正(计算出校正系数)。但是，对虽属于基准天线组但不是基准天线元件的天线元件也实施天线校正(计算出校正系数)。

第一实施方式

图11表示本发明的第一实施方式的无线基站10的结构。为了便于说明，图11只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于一个天线组)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于另一个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与L天线组对应的L分支，上行链路信号处理单元30具有与L天线组对应的L分支。

在该实施方式中，在第一期间，天线发送控制单元26仅仅使属于作为L天线组之一的基准天线组的多个发送接收天线元件(例如，发送接收天线元件11₁～11_N/L)发送无线的导频信号，信道估计单元42基于在属于校正对象天线组的多个发送接收天线元件中接收到的导频信号而估计多个信道系数。此外，在与第一期间不同的第二期间(可以是第一期间之前也可以是之后)，天线发送控制单元26仅仅使属于校正对象天线组的多个发送接收天线元件发送无线的导频信号，信道估计单元42基于在属于基准天线组的多个发送接收天线元件中接收到的导频信号而估计多个信道系数。校正系数计算单元44根据在第一期间所估计的多个信道系数和在第二期间所估计的多个信道系数，计算多个校正系数。

优选地，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

因此，在该实施方式中，模拟波束成型器18的各子分支具有发送侧开关50，在第一期间以及第二期间，在属于1个天线组的1个发送接收天线元件发送导频信号时，该发送侧开关50防止属于该天线组的其他发送接收天线元件发送导频信号；上行链路信号处理单元30的各子分支具有接收侧开关60，在第一期间以及第二期间，在属于上行链路信号处理单元30的1个分支的1个子分支处理导频信号时，该接收侧开关60防止属于该分支的其他子分支处理导频信号。

发送侧开关50和接收侧开关60以外的结构元素与参照图8～图10而上述的成为实施方式的基础的无线基站10的结构元素相同，为了表示相同的结构元素，在图11中使用相同的参照标号。此外，在图11中，各子分支由1个虚线的矩形包围。

图12是表示用于第一实施方式的自校正的处理的流程图。首先，天线发送控制单元26仅仅使基准天线组(例如，发送接收天线元件11₁～11_N/L)的1个天线元件(例如，发送接收天线元件11₁)发送导频信号(步骤S11)。在步骤S11中，天线发送控制单元26控制各发送侧开关50，使得将与基准天线组的发送导频信号的发送接收天线元件对应的发送侧开关50设为关闭状态，将与基准天线组的其他发送接收天线元件对应的发送侧开关50设为打开状态。此外，在步骤S11中，天线发送控制单元26控制各接收侧开关60，使得将与各校正对象天线组的1个发送接收天线元件对应的接收侧开关60设为关闭状态，将与各校正对象天线组的其他发送接收天线元件对应的接收侧开关60设为打开状态。

接着，基于从基准天线组的天线元件发送且在各校正对象天线组的天线元件中接收到的导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S12)。

天线发送控制单元26判断为了当前的接收天线元件(当前由接收侧开关60设定为对导频信号进行接收处理的各校正对象天线组的发送接收天线元件)，在基准天线组中是否有尚未发送导频信号的天线元件(步骤S13)，若该判断是肯定的，则控制与基准天线组相关的发送侧开关50，切换在基准天线组中应发送导频信号的天线元件(步骤S14)。之后，处理返回到步骤S11，从基准天线组的另一个天线元件发送导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S12)。

若步骤S13的判断是否定的(即，若为了当前由接收侧开关60设定为对导频信号进行接收处理的各校正对象天线组的发送接收天线元件，从属于基准天线组的全部天线元件发送导频信号)，则天线发送控制单元26判断在各校正对象天线组中是否有尚未对导频信号进行接收处理的天线元件(步骤S15)，若该判断是肯定的，则控制与校正对象天线组相关的接收侧开关60，切换在各校正对象天线组中应接收导频信号的天线元件(步骤S16)。之后，处理返回到步骤S11，再次从基准天线组的1个天线元件发送导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S12)。

若属于各校正对象天线组的全部天线元件接收到从属于基准天线组的全部天线元件发送的导频信号，估计出与这些组合有关的信道系数，则处理进入步骤S17。在该流程图中，上述的“第一期间”是步骤S17之前的期间，“第二期间”是在步骤S17开始的步骤S25之前的期间。

在步骤S17中，天线发送控制单元26仅仅使1个校正对象天线组(例如，发送接收天线元件11_1+N/L～11_2N/L)的1个天线元件(例如，发送接收天线元件11_1+N/L)发送导频信号。在步骤S17中，天线发送控制单元26控制各发送侧开关50，使得将与校正对象天线组的发送导频信号的发送接收天线元件对应的发送侧开关50设为关闭状态，将与校正对象天线组的其他发送接收天线元件对应的发送侧开关50设为打开状态。此外，在步骤S17中，天线发送控制单元26控制各接收侧开关60，使得将与基准天线组的1个发送接收天线元件对应的接收侧开关60设为关闭状态，将与基准天线组的其他发送接收天线元件对应的接收侧开关60设为打开状态。

接着，基于从1个校正对象天线组的1个天线元件发送且在基准天线组的1个天线元件中接收的导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S18)。

天线发送控制单元26判断为了当前的接收天线元件(当前由接收侧开关60设定为对导频信号进行接收处理的基准天线组的发送接收天线元件)，在校正对象天线组中是否有尚未发送导频信号的天线元件(步骤S19)，若该判断是肯定的，则控制与该校正对象天线组相关的发送侧开关50，切换在该校正对象天线组中应发送导频信号的天线元件(步骤S20)。之后，处理返回到步骤S17，从1个校正对象天线组的另一个天线元件发送导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S18)。

若步骤S19的判断是否定的(即，若为了当前由接收侧开关60设定为对导频信号进行接收处理的基准天线组的发送接收天线元件，从属于校正对象天线组的全部天线元件发送导频信号)，则天线发送控制单元26判断在基准天线组中是否有尚未对导频信号进行接收处理的天线元件(步骤S21)，若该判断是肯定的，则控制与基准天线组相关的接收侧开关60，切换在基准天线组中应接收导频信号的天线元件(步骤S22)。之后，处理返回到步骤S17，再次从校正对象天线组的1个天线元件发送导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S18)。

若属于基准天线组的全部天线元件接收到从属于当前的校正对象天线组的全部天线元件发送的导频信号，估计出与这些组合有关的信道系数，则处理进入步骤S23。

在步骤S23中，天线发送控制单元26判断是否有尚未发送导频信号的校正对象天线组。若该判断是肯定的，则天线发送控制单元26切换校正对象天线组(步骤S24)，之后，处理返回到步骤S17，从其他校正对象天线组的1个天线元件发送导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S18)。

若从全部校正对象天线组的全部天线元件发送导频信号，属于基准天线组的全部天线元件接收到从属于全部校正对象天线组的全部天线元件发送的导频信号，估计出与这些组合有关的信道系数，则处理进入步骤S25。在步骤S25中，校正系数计算单元44根据在步骤S12以及步骤S18中获得的多个信道系数，根据式(21)，计算关于校正对象天线组的全部天线元件的校正系数。

此外，到目前为止的过程中，计算出从属于基准天线组的基准天线元件以外的天线元件向属于校正对象天线组的天线元件的信道系数以及反向的信道系数，计算出与属于校正对象天线组的天线元件有关的校正系数。因此，在步骤S25中，校正系数计算单元44根据这些信道系数以及校正系数，计算关于属于基准天线组的基准天线元件以外的全部天线元件的校正系数。

校正系数计算单元44将计算出的校正系数提供给下行链路参数决定单元24，下行链路参数决定单元24基于校正系数，对数字预编码和模拟发送波束成型中的至少任一个进行控制。由此，基于从在多个发送接收天线元件11中接收到的上行链路的无线信号所估计的多个信道系数，在无线基站10进行下行链路发送的情况下，从多个发送接收天线元件11发送的下行链路的无线信号被校正。例如，关于某发送接收天线元件11_n的校正系数c_eNB,n能够由下述的式表示。

[数35]

c_eNB,n＝A(n)·e^jφ(n)

在此，A(n)是提供给发送接收天线元件11_n的下行链路信号的振幅，φ(n)是提供给发送接收天线元件11_n的下行链路信号的相位。下行链路参数决定单元24在下行链路信号的发送中，对数字增益控制器28进行控制，调节与发送接收天线元件11_n对应的功率放大器22的增益，使得提供给发送接收天线元件11_n的下行链路信号的振幅成为A，对数字相位控制器27进行控制，调节与发送接收天线元件11_n对应的可变移相器20的相位偏移量，使得提供给发送接收天线元件11_n的下行链路信号的相位成为φ(n)。下行链路参数决定单元24也可以基于校正系数而调节提供给基带处理器12的预编码矩阵。

在该实施方式中，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。因此，能够在TDD移动体通信系统中在天线校正中使用自校正，关于多个发送接收天线元件容易地计算多个校正系数。

在该第一实施方式中，为了区分各发送接收天线元件，设置了发送侧开关50。但是，在大规模MIMO中，实际在一边进行波束成型一边执行下行链路发送的情况下，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发射电波。因此，在与1个天线组对应的1个分支的多个子分支中流过电流，产生电磁耦合。在第一实施方式中，由于由发送侧开关50切换用于发送导频信号的天线元件，所以电磁耦合的影响不会反映到校正系数。此外，在各子分支中设置发送侧开关50除了结构变得复杂之外其控制也麻烦。

因此，期望从属于1个天线组(对应于1个分支)的多个天线元件同时发送导频信号，计算校正系数。但是，此时，难以计算校正系数。参照图13说明其理由。图13是简化了图10的图，在此，设想在1个分支中只存在2个子分支。即，N/L＝2。模拟波束成型器18的子分支连接到发送接收天线元件11₁、11₂，上行链路信号处理单元30的子分支连接到发送接收天线元件11₃、11₄。对在发送接收天线元件11₁、11₂中发送的导频信号X₁、X₂分别提供发送增益T₁、T₂，对在发送接收天线元件11₃、11₄中接收的导频信号分别提供接收增益R₃、R₄。此时，天线元件11₃、11₄的接收结果r由下述的式(22)表示。

[数36]

r＝R₃*h_1,3*T₁*X₁+R₃*h_2,3*T₂*X₂

+R₄*h_1,4*T₁*X₁+R₄*h_2,4*T₂*X₂...(22)

为了获得校正系数，必须计算有效的信道系数(R_n*h_m,n*T_m)。但是，在式(22)中，由于发送增益T₁、T₂、接收增益R₃、R₄是未知的，所以不能计算有效的信道系数(R_n*h_m,n*T_m)。假设发送X₁·X₁＝1且X₂·X₂＝1且成为X₁·X₂＝0的具有正交性的导频信号X₁、X₂，在接收侧对接收结果r分别乘以X₁、X₂的情况下，得到下述的式。

[数37]

X₁*r＝R₃*h_1,3*T₁+R₄*h_1,4*T₁

＝(R₃*h_1,3+R₄*h_1,4)*T₁

X₂*r＝R₃*h_2,3*T₂+R₄*h_2,4*T₂

＝(R₃*h_2,3+R₄*h_2,4)*T₂

但是，此时，仍然不能计算有效的信道系数(R_n*h_m,n*T_m)。

理想地，若通过接收侧中的处理而能够实现

[数38]

X₁*r_a＝R₃*h_1,3*T₁

X₁*r_b＝R₄*h_1,4*T₁

X₂*r_c＝R₃*h_2,3*T₂

X₂*r_d＝R₄*h_2,4*T₂

这4个独立方程式的状态，则能够计算有效的信道系数(R_n*h_m,n*T_m)。在此，r_a～r_d是通过接收侧中的处理而得到的接收结果。

上述的第一实施方式是实现这样的独立方程式的状态的对策之一。但是，在第一实施方式中存在上述的问题。第二～第五实施方式在解决这些问题的同时，从属于1个天线组(对应于1个分支)的多个天线元件同时发送导频信号，计算校正系数。

第二实施方式

图14表示本发明的第二实施方式的无线基站10的结构。为了便于说明，图14只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于一个天线组)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于另一个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与L天线组对应的L分支，上行链路信号处理单元30具有与L天线组对应的L分支。

在该实施方式中，在第一期间，天线发送控制单元26仅仅使属于L天线组之一的基准天线组的多个发送接收天线元件(例如，发送接收天线元件11₁～11_N/L)发送无线的导频信号，信道估计单元42基于在属于校正对象天线组的多个发送接收天线元件中接收到的导频信号而估计多个信道系数。此外，在与第一期间不同的第二期间(可以是第一期间之前也可以是之后)，天线发送控制单元26仅仅使属于校正对象天线组的多个发送接收天线元件发送无线的导频信号，信道估计单元42基于在属于基准天线组的多个发送接收天线元件中接收到的导频信号而估计多个信道系数。校正系数计算单元44根据在第一期间所估计的多个信道系数和在第二期间所估计的多个信道系数，计算多个校正系数。

因此，该实施方式的无线基站10具有发送侧相位控制单元，在第一期间以及第二期间，属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送导频信号时，该发送侧相位控制单元使从这些发送接收天线元件发送的导频信号的相位不同。发送侧相位控制单元也可以是数字相位控制器27。数字相位控制器27在通常的下行链路发送中，为了模拟发送波束成型而调整可变移相器20的相位，在天线校正中，为了使导频信号的相位不同而调整在可变移相器20中提供的相位。在天线校正中，数字相位控制器(发送侧相位控制单元)27调整可变移相器20，使得例如将与发送接收天线元件11₁对应的子分支的导频信号X₁的相位成为[1，1]，将与发送接收天线元件11₂对应的子分支的导频信号X₂的相位成为[1，－1]，从而将这些子分支的导频信号正交化(即，扩频)。

此外，在该实施方式中，上行链路信号处理单元30的各子分支具有接收侧开关60，在第一期间以及第二期间，在属于上行链路信号处理单元30的1个分支的1个子分支处理导频信号时，该接收侧开关60防止属于该分支的其他子分支处理导频信号。进一步，在该实施方式中，基带处理器12具有解扩单元(despreader)62。作为数字相位控制器(发送侧相位控制单元)27的作用的结果，解扩单元62执行与可变移相器20对导频信号进行扩频相反的作用(即，解扩)。

因此，通过导频信号基于发送侧的数字相位控制器(发送侧相位控制单元)27的扩频以及导频信号基于接收侧的解扩单元62的解扩，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的。通过导频信号的接收侧的接收侧开关60的作用，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

数字相位控制器27的作用以及接收侧开关60及解扩单元62以外的结构元素与参照图8～图10而上述的成为实施方式的基础的无线基站10的结构元素相同，为了表示相同的结构元素，在图14中使用相同的参照标号。此外，在图14中，各子分支由1个虚线的矩形包围。

图15是表示用于第二实施方式的自校正的处理的流程图。首先，天线发送控制单元26仅仅使基准天线组(例如，发送接收天线元件11₁～11_N/L)的全部天线元件发送导频信号(步骤S111)。在步骤S111中，数字相位控制器27对基准天线组的多个子分支提供不同的相位。此外，在步骤S111中，天线发送控制单元26控制各接收侧开关60，使得将与各校正对象天线组的1个发送接收天线元件对应的接收侧开关60设为关闭状态，将与各校正对象天线组的其他发送接收天线元件对应的接收侧开关60设为打开状态。

接着，基于从基准天线组的各天线元件发送且在各校正对象天线组的1个天线元件中接收到的导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S112)。在步骤S112中，解扩单元62执行解扩，确定导频信号的发送源的天线元件。

天线发送控制单元26判断在各校正对象天线组中是否有尚未对导频信号进行接收处理的天线元件(步骤S115)，若该判断是肯定的，则控制与校正对象天线组相关的接收侧开关60，切换在各校正对象天线组中应接收导频信号的天线元件(步骤S116)。之后，处理返回到步骤S111，再次从基准天线组的全部天线元件发送导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S112)。

若属于各校正对象天线组的全部天线元件接收到从属于基准天线组的全部天线元件发送的导频信号，估计出与这些组合有关的信道系数，则处理进入步骤S117。在该流程图中，上述的“第一期间”是步骤S117之前的期间，“第二期间”是在步骤S117开始的步骤S125之前的期间。

在步骤S117中，天线发送控制单元26仅仅使1个校正对象天线组(例如，发送接收天线元件11_1+N/L～11_2N/L)的全部天线元件发送导频信号。在步骤S117中，数字相位控制器27对校正对象天线组的多个子分支提供不同的相位。此外，在步骤S117中，天线发送控制单元26控制各接收侧开关60，使得将与基准天线组的1个发送接收天线元件对应的接收侧开关60设为关闭状态，将与基准天线组的其他发送接收天线元件对应的接收侧开关60设为打开状态。

接着，基于从1个校正对象天线组的各天线元件发送且在基准天线组的1个天线元件中接收的导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S118)。在步骤S118中，解扩单元62执行解扩，确定导频信号的发送源的天线元件。

天线发送控制单元26判断在基准天线组中是否有尚未对导频信号进行接收处理的天线元件(步骤S121)，若该判断是肯定的，则控制与基准天线组相关的接收侧开关60，切换在基准天线组中应接收导频信号的天线元件(步骤S122)。之后，处理返回到步骤S117，再次从校正对象天线组的全部天线元件发送导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S118)。

若属于基准天线组的全部天线元件接收到从属于当前的校正对象天线组的全部天线元件发送的导频信号，估计出与这些组合有关的信道系数，则处理进入步骤S123。

在步骤S123中，天线发送控制单元26判断是否有尚未发送导频信号的校正对象天线组。若该判断是肯定的，则天线发送控制单元26切换校正对象天线组(步骤S124)，之后，处理返回到步骤S117，从其他校正对象天线组的全部天线元件发送导频信号，信道估计单元42估计信道系数(步骤S118)。

若从全部校正对象天线组的全部天线元件发送导频信号，属于基准天线组的全部天线元件接收到从属于全部校正对象天线组的全部天线元件发送的导频信号，估计出与这些组合有关的信道系数，则处理进入步骤S125。在步骤S125中，校正系数计算单元44根据在步骤S112以及步骤S118中获得的多个信道系数，计算关于校正对象天线组的全部天线元件的校正系数。

此外，到目前为止的过程中，计算出从属于基准天线组的基准天线元件以外的天线元件向属于校正对象天线组的天线元件的信道系数以及反向的信道系数，计算出与属于校正对象天线组的天线元件有关的校正系数。因此，在步骤S125中，校正系数计算单元44根据这些信道系数以及校正系数，计算关于属于基准天线组的基准天线元件以外的全部天线元件的校正系数。

校正系数计算单元44将计算出的校正系数提供给下行链路参数决定单元24，下行链路参数决定单元24基于校正系数，与第一实施方式同样地，对数字预编码和模拟发送波束成型中的至少任一个进行控制。

在大规模MIMO中，实际在一边进行波束成型一边执行下行链路发送的情况下，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发射电波。因此，在与1个天线组对应的1个分支的多个子分支中流过电流，产生电磁耦合。在该实施方式中，在天线校正中，由于从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发送导频信号，所以能够计算反映了电磁耦合的影响的校正系数。此外，由于在发送侧的各子分支中不设置发送侧开关50，所以除了结构被简化之外，结构元素的控制也被简化。进一步，若比较图12和图15可知，不需要切换用于发送导频信号的天线元件的步骤，处理被简化。

第三实施方式

图16表示本发明的第三实施方式的无线基站10的结构。为了便于说明，图16只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于一个天线组)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于另一个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与L天线组对应的L分支，上行链路信号处理单元30具有与L天线组对应的L分支。

因此，该实施方式的无线基站10具有：发送侧相位控制单元，在第一期间以及第二期间，属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送导频信号时，将从这些发送接收天线元件发送的导频信号以不同的第一正交扩频序列进行扩频；以及数字相位控制器(接收侧相位控制单元)64，在第一期间以及第二期间，属于上行链路信号处理单元30的1个分支的多个子分支处理导频信号时，将在这些子分支中处理的导频信号以不同的第二正交扩频序列进行扩频。

发送侧相位控制单元也可以是数字相位控制器27。数字相位控制器27在通常的下行链路发送中，为了模拟发送波束成型而调整可变移相器20的相位，在天线校正中，为了使导频信号的相位不同而调整在可变移相器20中提供的相位。在天线校正中，数字相位控制器(发送侧相位控制单元)27调整可变移相器20的相位，使得例如与发送接收天线元件11₁对应的发送侧的子分支的导频信号X₁成为[1，1，...]，与发送接收天线元件11₂对应的发送侧的子分支的导频信号X₂成为[1，－1，...]，从而将这些子分支的导频信号正交化。即，在天线校正中，数字相位控制器27将从发送接收天线元件发送的导频信号以不同的第一正交扩频序列进行扩频。

数字相位控制器64是DSP执行在未图示的存储单元中存储的计算机程序，根据该计算机程序发挥作用而实现的功能块。数字相位控制器64在通常的上行链路接收中，为了接收波束成型而调整可变移相器40的相位，在天线校正中，为了使接收到的导频信号的相位不同而调整在可变移相器40中提供的相位。在天线校正中，数字相位控制器(接收侧相位控制单元)64调整可变移相器40的相位，使得例如对与某天线元件对应的接收侧的子分支的导频信号乘以[1，1，1，1，...]，对与其他天线元件对应的接收侧的子分支的导频信号乘以[1，－1，1，－1，...]，从而将这些子分支的导频信号正交化。即，在天线校正中，数字相位控制器64将在发送接收天线元件中接收到的导频信号以不同的第二正交扩频序列进行扩频。第二正交扩频序列的周期比第一正交扩频序列的周期更长。即，第二正交扩频序列是长码，第一正交扩频序列是短码。

进一步，在该实施方式中，基带处理器12具有双解扩单元(double despreader)66。作为接收侧的数字相位控制单元(接收侧相位控制单元)64的作用的结果，双解扩单元66执行与可变移相器40对导频信号进行扩频相反的作用(即，对于长码的解扩)，且作为发送侧的数字相位控制单元(发送侧相位控制单元)27的作用的结果，执行与可变移相器20对导频信号进行扩频相反的作用(即，对于短码的解扩)。这样，双解扩单元66执行双解扩。

因此，通过导频信号基于发送侧的数字相位控制单元(发送侧相位控制单元)27的扩频以及导频信号基于接收侧的双解扩单元66的对于短码的解扩，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的。此外，通过导频信号基于接收侧的数字相位控制单元(接收侧相位控制单元)64的扩频以及导频信号基于接收侧的双解扩单元66的对于长码的解扩，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

数字相位控制器27的作用以及数字相位控制器64及双解扩单元66以外的结构元素与参照图8～图10而上述的成为实施方式的基础的无线基站10的结构元素相同，为了表示相同的结构元素，在图16中使用相同的参照标号。此外，在图16中，各子分支由1个虚线的矩形包围。

参照图17说明第三实施方式的原理。图17是简化了图16的图，在此，设想在1个分支中只存在2个子分支。即，N/L＝2。模拟波束成型器18的子分支连接到发送接收天线元件11₁、11₂，上行链路信号处理单元30的子分支连接到发送接收天线元件11₃、11₄。对在发送接收天线元件11₁、11₂中发送的导频信号X₁、X₂分别提供发送增益T₁、T₂，对在发送接收天线元件11₃、11₄中接收的导频信号分别提供接收增益R₃、R₄。此时，天线元件11₃、11₄的接收结果r由上述的式(22)表示。

在天线校正中，在发送侧中对各子分支提供公共的导频信号X。X是[1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，...]这样的序列。数字相位控制器27对模拟波束成型器18的各可变移相器20的相位进行控制，使得与天线元件11₁对应的发送侧的子分支的导频信号X₁成为[1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，...]，与天线元件11₂对应的发送侧的子分支的导频信号X₂成为[1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，...]。即，与天线元件11₁对应的可变移相器20将第一正交扩频序列[1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，...]乘以导频信号X，与天线元件11₂对应的可变移相器20将第一正交扩频序列[1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，...]乘以导频信号X。

具体而言，模拟波束成型器18中的导频信号X_n能够由下述的式表示。

[数39]

X_n＝B(n)·e^jφ(n)

在此，B(n)是提供给发送接收天线元件11_n的导频信号的振幅，φ(n)是提供给天线元件11_n的导频信号的相位。数字增益控制器28对导频信号X₁、X₂提供相同的振幅B，数字相位控制器27将导频信号X₁的相位φ(n)始终设为0，将导频信号X₂的相位φ(n)周期性地切换为0和π。由此，与天线元件11₁对应的发送侧的子分支的导频信号X₁成为[1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，...]，与天线元件11₂对应的发送侧的子分支的导频信号X₂成为[1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，1，－1，...]。

在天线校正中，在接收侧中，数字相位控制器64对上行链路信号处理单元30的各可变移相器40的相位进行控制，使得对与天线元件11₃对应的接收侧的子分支的导频信号乘以第二正交扩频序列S₃即[1，1，1，1，...])，对与天线元件11₄对应的接收侧的子分支的导频信号乘以第二正交扩频序列S₄[1，－1，1，－1，...]。即，与天线元件11₃对应的可变移相器40将第二正交扩频序列[1，1，1，1，...]乘以导频信号，与天线元件11₄对应的可变移相器40将第二正交扩频序列[1，－1，1，－1，...]乘以导频信号X。第二正交扩频序列S₃、S₄相互具有正交性。

第二正交扩频序列的周期是第一正交扩频序列的4倍。因此，例如，S₃＊X₁＝[1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，...]，S₄＊X₂＝[1，－1，1，－1，－1，1，－1，1，1，－1，1，－1，－1，1，－1，1，...]。S₃＊X₁和S₄＊X₂相互具有正交性。

接收侧的可变移相器40的相位控制的结果，天线元件11₃中的接收结果r₃以及天线元件11₄中的接收结果r₄由下述的式表示。

[数40]

r₃＝S₃*(R₃*h_1,3*T₁*X₁+R₃*h_2,3*T₂*X₂)

r₄＝S₄*(R₄*h_1,4*T₁*X₁+R₄*h_2,4*T₂*X₂)

合成的接收结果为r＝r₃+r₄。

通过双解扩单元66对接收结果r乘以第一正交扩频序列和第二正交扩频序列(双解扩)，得到下述的结果。

[数41]

g_1,3＝r*S₃*X₁＝R₃*h_1,3*T₁

g_1,4＝r*S₄*X₁＝R₄*h_1,4*T₁

g_2,3＝r*S₃*X₂＝R₃*h_2,3*T₂

g_2,4＝r*S₄*X₂＝R₄*h_2,4*T₂

这样，能够实现4个独立方程式的状态，能够计算有效的信道系数g_1,3、g_2,3、g_1,4、g_2,4。从以上的说明可理解，在天线元件11₁、11₂发送导频信号且天线元件11₃、11₄接收导频信号的情况下，能够计算信道系数g_1,3、g_2,3、g_1,4、g_2,4。相反地，在天线元件11₃、11₄发送导频信号且天线元件11₁、11₂接收导频信号的情况下，通过相同的理论，能够如下述那样计算反向的有效的信道系数g_3,1、g_3,2、g_4,1、g_4,2。

[数42]

g_3,1＝r*S₁*X₃＝R₁*h_3,1*T₃

g_4,1＝r*S₁*X₄＝R₁*h_4,1*T₄

g_3,2＝r*S₂*X₃＝R₂*h_3,2*T₃

g_4,2＝r*S₂*X₄＝R₂*h_4,2*T₄

在天线元件11₁为基准天线元件的情况下，能够设置为c_eNB,1＝1。此时，与天线元件11₃、11₄有关的校正系数c_eNB,3、c_eNB,4能够根据下述的式而计算。

[数43]

在此，

[数44]

虽然有关属于与基准天线元件11₁相同的基准天线组的天线元件11₂的校正系数c_eNB,2是未知的，但到目前为止的过程中，有效的信道系数g_3,2、g_2,3是已知的，计算出与天线元件11₃有关的校正系数c_eNB,3。因此，与天线元件11₂有关的校正系数c_eNB,2能够根据有效的信道系数g_3,2、g_2,3以及校正系数c_eNB,3如下述那样计算。或者，与天线元件11₂有关的校正系数c_eNB,2也可以根据有效的信道系数g_4,2、g_2,4以及校正系数c_eNB,4如下述那样计算。

[数45]

其结果，明确在将与基准天线组的基准天线元件有关的校正系数c_eNB,1设为1的情况下的、与全部天线组的天线元件有关的校正系数。

以上，例举在各分支中只存在2个子分支的情况，说明了第三实施方式的原理，但在各分支中存在多于2的子分支的情况下，通过对上述的说明加以修改，能够计算全部校正系数。

图18是表示用于第三实施方式的自校正的处理的流程图。首先，天线发送控制单元26仅仅使基准天线组(例如，发送接收天线元件11₁～11_N/L)的全部天线元件发送导频信号(步骤S211)。在步骤S211中，数字相位控制器27对基准天线组的多个子分支提供不同的相位。此外，在步骤S211中，数字相位控制器64对各校正对象天线组的多个子分支提供不同的相位。

接着，基于从基准天线组的各天线元件发送且在各校正对象天线组的各个天线元件中接收到的导频信号，信道估计单元42估计有效的信道系数(步骤S212)。在步骤S212中，双解扩单元66执行双解扩，确定导频信号的发送源的天线元件以及接收到的天线元件。

若属于各校正对象天线组的全部天线元件接收到从属于基准天线组的全部天线元件发送的导频信号，估计出与这些组合有关的有效的信道系数，则处理进入步骤S217。在该流程图中，上述的“第一期间”是步骤S217之前的期间，“第二期间”是在步骤S217开始的步骤S225之前的期间。

在步骤S217中，天线发送控制单元26仅仅使1个校正对象天线组(例如，发送接收天线元件11_1+N/L～11_2N/L)的全部天线元件发送导频信号。在步骤S217中，数字相位控制器27对校正对象天线组的多个子分支提供不同的相位。此外，在步骤S217中，数字相位控制器64对基准天线组的多个子分支提供不同的相位。

接着，基于从1个校正对象天线组的各天线元件发送且在基准天线组的各个天线元件中接收的导频信号，信道估计单元42估计有效的信道系数(步骤S218)。在步骤S218中，双解扩单元66执行双解扩，确定导频信号的发送源的天线元件以及接收到的天线元件。

若属于基准天线组的全部天线元件接收到从属于当前的校正对象天线组的全部天线元件发送的导频信号，估计出与这些组合有关的有效的信道系数，则处理进入步骤S223。

在步骤S223中，天线发送控制单元26判断是否有尚未发送导频信号的校正对象天线组。若该判断是肯定的，则天线发送控制单元26切换校正对象天线组(步骤S224)，之后，处理返回到步骤S217，从其他校正对象天线组的全部天线元件发送导频信号，信道估计单元42估计有效的信道系数(步骤S218)。

若从全部校正对象天线组的全部天线元件发送导频信号，属于基准天线组的全部天线元件接收到从属于全部校正对象天线组的全部天线元件发送的导频信号，估计出与这些组合有关的有效的信道系数，则处理进入步骤S225。在步骤S225中，校正系数计算单元44根据在步骤S212以及步骤S218中获得的多个有效的信道系数，计算关于校正对象天线组的全部天线元件的校正系数。

此外，到目前为止的过程中，计算出从属于基准天线组的基准天线元件以外的天线元件向属于校正对象天线组的天线元件的有效的信道系数以及反向的有效的信道系数，计算出与属于校正对象天线组的天线元件有关的校正系数。因此，在步骤S225中，校正系数计算单元44根据这些有效的信道系数以及校正系数，计算关于属于基准天线组的基准天线元件以外的全部天线元件的校正系数。

在大规模MIMO中，实际在一边进行波束成型一边执行下行链路发送的情况下，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发射电波。因此，在与1个天线组对应的1个分支的多个子分支中流过电流，产生电磁耦合。在该实施方式中，在天线校正中，由于从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发送导频信号，所以能够计算反映了电磁耦合的影响的校正系数。此外，由于在发送侧的各子分支中不设置发送侧开关50，所以除了结构被简化之外，结构元素的控制也被简化。进一步，由于在接收侧的各子分支中不设置接收侧开关60，所以除了结构被简化之外，结构元素的控制也被简化。若比较图12和图18可知，不需要切换用于发送导频信号的天线元件的步骤以及切换用于接收导频信号的天线元件的步骤，处理被简化。

第四实施方式

图19表示本发明的第四实施方式的无线基站10的结构。为了便于说明，图19只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于一个天线组)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于另一个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与L天线组对应的L分支，上行链路信号处理单元30具有与L天线组对应的L分支。

因此，该实施方式的无线基站10具有：序列供给单元，在第一期间以及第二期间，在属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送导频信号时，对提供给与这些发送接收天线元件对应的多个子分支的信号提供相同的序列；以及延迟赋予单元，在第一期间以及第二期间，在属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送导频信号时，使这些导频信号的发送时期不同。

序列供给单元也可以是基带处理器12。作为导频信号的源，基带处理器(序列供给单元)12将自相关高且互相关低的序列提供给DAC14。这样的序列例如可以是PN(伪噪声)序列，也可以是Zadoff-Chu序列。

延迟赋予单元可以是1个以上的延迟器52，也可以是发送侧的多个子分支内的长度互不相同的电缆。通过延迟赋予单元的作用，在属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送导频信号时，这些天线元件发送具有不同的延迟的序列。

此外，在该实施方式中，上行链路信号处理单元30的各子分支具有接收侧开关60，在第一期间以及第二期间，在属于上行链路信号处理单元30的1个分支的1个子分支处理导频信号时，该接收侧开关60防止属于该分支的其他子分支处理导频信号。进一步，在该实施方式中，基带处理器12具有解相关单元(decorrelator)68。解相关单元68通过基带处理器(序列供给单元)12在导频信号的发送时提供的序列，对接收到的导频信号进行解相关。

因此，通过导频信号的发送侧的不同的延迟以及导频信号基于接收侧的解相关单元68的解相关，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的。通过导频信号的接收侧的接收侧开关60的作用，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

基带处理器12的作用以及延迟赋予单元、接收侧开关60及解相关单元68以外的结构元素与参照图8～图10而上述的成为实施方式的基础的无线基站10的结构元素相同，为了表示相同的结构元素，在图19中使用相同的参照标号。此外，在图19中，各子分支由1个虚线的矩形包围。

表示用于第四实施方式的自校正的处理的流程图可以与表示用于第二实施方式的自校正的处理的流程图即图15相同。但是，在第四实施方式中，在自校正中，数字相位控制器27不对各天线组的多个子分支提供不同的相位。

第五实施方式

图20表示本发明的第五实施方式的无线基站10的结构。为了便于说明，图20只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于一个天线组)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于另一个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与L天线组对应的L分支，上行链路信号处理单元30具有与L天线组对应的L分支。

在该实施方式中，在第一期间，天线发送控制单元26仅仅使属于L天线组之一的基准天线组的多个发送接收天线元件(例如，发送接收天线元件11₁～11_N/L)发送无线的导频信号，信道估计单元42基于在属于校正对象天线组的多个发送接收天线元件中接收到的导频信号而估计多个有效的信道系数。此外，在与第一期间不同的第二期间(可以是第一期间之前也可以是之后)，天线发送控制单元26仅仅使属于校正对象天线组的多个发送接收天线元件发送无线的导频信号，信道估计单元42基于在属于基准天线组的多个发送接收天线元件中接收到的导频信号而估计多个有效的信道系数。校正系数计算单元44根据在第一期间所估计的多个有效的信道系数和在第二期间所估计的多个有效的信道系数，计算多个校正系数。

此外，该实施方式的无线基站10具有数字相位控制器(接收侧相位控制单元)64，在第一期间以及第二期间，在属于上行链路信号处理单元30的1个分支的多个子分支处理导频信号时，该数字相位控制器(接收侧相位控制单元)64使在这些子分支中处理的导频信号的相位不同。

数字相位控制器64是DSP执行在未图示的存储单元中存储的计算机程序，根据该计算机程序发挥作用而实现的功能块。数字相位控制器64在通常的上行链路接收中，为了接收波束成型而调整可变移相器40的相位，在天线校正中，为了使接收到的导频信号的相位不同而调整在可变移相器40中提供的相位。在天线校正中，数字相位控制器(接收侧相位控制单元)64调整可变移相器40的相位，使得例如与某天线元件对应的接收侧的子分支的导频信号成为[1，1，1，1]，与其他天线元件对应的接收侧的子分支的导频信号成为[1，1，－1，－1]，从而将这些子分支的导频信号正交化(即，扩频)。

进一步，在该实施方式中，基带处理器12具有解扩/解相关单元70。作为接收侧的数字相位控制单元(接收侧相位控制单元)64的作用的结果，解扩/解相关单元70执行与可变移相器40对导频信号进行扩频相反的作用(即，解扩)，且通过基带处理器(序列供给单元)12在导频信号的发送时提供的序列，对接收到的导频信号进行解相关。

因此，通过导频信号的发送侧的不同的延迟以及导频信号基于接收侧的解扩/解相关单元70的解相关，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的。此外，通过导频信号基于接收侧的数字相位控制单元(接收侧相位控制单元)64的扩频以及导频信号基于接收侧的解扩/解相关单元70的解扩，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

基带处理器12的作用以及延迟赋予单元、数字相位控制器64及解扩/解相关单元70以外的结构元素与参照图8～图10而上述的成为实施方式的基础的无线基站10的结构元素相同，为了表示相同的结构元素，在图20中使用相同的参照标号。此外，在图20中，各子分支由1个虚线的矩形包围。

表示用于第五实施方式的自校正的处理的流程图可以与表示用于第三实施方式的自校正的处理的流程图即图18相同。但是，在第五实施方式中，在自校正中，数字相位控制器27不对各天线组的多个子分支提供不同的相位，数字相位控制器64也不对各天线组的多个子分支提供不同的相位。

在大规模MIMO中，实际在一边进行波束成型一边执行下行链路发送的情况下，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发射电波。因此，在与1个天线组对应的1个分支的多个子分支中流过电流，产生电磁耦合。在该实施方式中，在天线校正中，由于从属于1个天线组的多个发送接收天线元件同时发送导频信号，所以能够计算反映了电磁耦合的影响的校正系数。此外，由于在发送侧的各子分支中不设置发送侧开关50，所以除了结构被简化之外，结构元素的控制也被简化。进一步，由于在接收侧的各子分支中不设置接收侧开关60，所以除了结构被简化之外，结构元素的控制也被简化。若比较图12和图18可知，不需要切换用于发送导频信号的天线元件的步骤以及切换用于接收导频信号的天线元件的步骤，处理被简化。

第六实施方式

图21以及图22表示本发明的第六实施方式的无线基站10的结构。图21只表示与发送相关的部分，图22主要表示与接收相关的部分。第六实施方式是第一实施方式的修改，无线基站10不仅具有通信用的发送接收天线元件11₁～11_N，还具有发送以及接收用于天线校正的导频信号的天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L。在图示的实施方式中，无线基站10具有N/L条天线校正基准发送接收天线元件，但天线校正基准发送接收天线元件的数目并不限定，也可以是1个。

在从用于天线校正的校正基准发送接收天线元件的导频信号的发送中，为了天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L，导频信号在DAC14中转换为模拟信号，在上变频器16中进行上变频，在模拟波束成型器18的可变移相器20和功率放大器22中被调整相位以及振幅，并在天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L中发送(参照图21)。从校正基准发送接收天线元件发送的导频信号被通信用的发送接收天线元件11₁～11_N所接收。

为了天线校正而从通信用的发送接收天线元件11₁～11_N发送的导频信号被天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L所接收。被天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L所接收的导频信号在低噪声接收放大器38以及可变移相器40中被调整振幅以及相位，在下变频器32中进行下变频，在ADC34中转换为模拟信号，并提供给基带处理器12。其他结构元素与第一实施方式的无线基站10的结构元素相同，为了表示相同的结构元素，在图21以及图22中使用相同的参照标号。

图23表示本发明的第六实施方式的无线基站10的结构。为了便于说明，图23只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于通信用的发送接收天线元件的1个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与通信用的发送接收天线元件的L天线组对应的L分支和与天线校正基准发送接收天线元件对应的1个分支，上行链路信号处理单元30具有与通信用的发送接收天线元件的L天线组对应的L分支和与天线校正基准发送接收天线元件对应的1个分支。

在该实施方式中，在第一期间，天线发送控制单元26仅仅使天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L发送无线的导频信号，信道估计单元42基于在多个通信用的发送接收天线元件11中接收到的导频信号而估计多个信道系数。此外，在与第一期间不同的第二期间(可以是第一期间之前也可以是之后)，天线发送控制单元26仅仅使多个通信用的发送接收天线元件11发送无线的导频信号，信道估计单元42基于在天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L中接收到的导频信号而估计多个信道系数。校正系数计算单元44根据在第一期间所估计的多个信道系数和在第二期间所估计的多个信道系数，计算多个校正系数。

优选地，能够确定从天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L发送的导频信号在由通信用的发送接收天线元件11接收之后是从哪个天线校正基准发送接收天线元件111发送，能够确定在天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L中接收的导频信号是在哪个天线校正基准发送接收天线元件111中接收。此外，优选地，从属于1个天线组的多个通信用的发送接收天线元件11发送的导频信号在由天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件11发送的，能够确定在属于1个天线组的多个通信用的发送接收天线元件11中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件11中接收到的。

因此，在该实施方式中，模拟波束成型器18具有发送侧开关50，在第一期间，在天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L之一发送导频信号时，该发送侧开关50防止其他天线校正基准发送接收天线元件发送导频信号；上行链路信号处理单元30具有接收侧开关60，在第一期间，在属于上行链路信号处理单元30的1个分支的1个子分支处理导频信号时，该接收侧开关60防止属于该分支的其他子分支处理导频信号。此外，在该实施方式中，模拟波束成型器18具有发送侧开关50，在第二期间，在属于1个天线组的1个发送接收天线元件发送导频信号时，该发送侧开关50防止属于该天线组的其他发送接收天线元件发送导频信号；上行链路信号处理单元30具有接收侧开关60，在第二期间，在上行链路信号处理单元30的与1个天线校正基准发送接收天线元件111对应的1个子分支处理导频信号时，该接收侧开关60防止与其他天线校正基准发送接收天线元件对应的其他子分支处理导频信号。

表示用于第六实施方式的自校正的处理的流程图与表示用于第一实施方式的自校正的处理的流程图即图12类似。其中，图12中的“基准天线组”被替换为“天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L”，图12中的“校正对象天线组”被替换为“通信用的发送接收天线元件11的天线组”。在第六实施方式中，全部通信用的发送接收天线元件11是天线校正的对象。

在该实施方式中，在天线校正基准发送接收天线元件111为1个的情况下，不需要关于天线校正基准发送接收天线元件111的发送侧开关50以及接收侧开关60。

第七实施方式

图24表示本发明的第七实施方式的无线基站10的结构。为了便于说明，图24只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于通信用的发送接收天线元件的1个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与通信用的发送接收天线元件的L天线组对应的L分支和与天线校正基准发送接收天线元件对应的1个分支，上行链路信号处理单元30具有与通信用的发送接收天线元件的L天线组对应的L分支和与天线校正基准发送接收天线元件对应的1个分支。

因此，该实施方式的无线基站10具有发送侧相位控制单元，在第一期间，在多个天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L发送导频信号时，该发送侧相位控制单元使从这些天线校正基准发送接收天线元件发送的导频信号的相位不同。此外，该实施方式的无线基站10具有发送侧相位控制单元，在第二期间，在属于1个天线组的多个通信用的发送接收天线元件11发送导频信号时，该发送侧相位控制单元使从这些发送接收天线元件发送的导频信号的相位不同。发送侧相位控制单元也可以是数字相位控制器27。数字相位控制器27在通常的下行链路发送中，为了模拟发送波束成型而调整可变移相器20的相位，在天线校正中，为了使导频信号的相位不同而调整在可变移相器20中提供的相位。在天线校正中，数字相位控制器(发送侧相位控制单元)27调整可变移相器20，使得例如将与天线元件111₁对应的子分支的导频信号X₁的相位成为[1，1]，将与天线元件111₂对应的子分支的导频信号X₂的相位成为[1，－1]，从而将这些子分支的导频信号正交化(即，扩频)。

因此，通过导频信号基于发送侧的数字相位控制器(发送侧相位控制单元)27的扩频以及导频信号基于接收侧的解扩单元62的解扩，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件(通信用的发送接收天线元件11或者天线校正基准发送接收天线元件111)同时发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的。通过导频信号的接收侧的接收侧开关60的作用，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

表示用于第七实施方式的自校正的处理的流程图与表示用于第二实施方式的自校正的处理的流程图即图15类似。其中，图15中的“基准天线组”被替换为“天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L”，图15中的“校正对象天线组”被替换为“通信用的发送接收天线元件11的天线组”。在第七实施方式中，全部通信用的发送接收天线元件11是天线校正的对象。

在该实施方式中，在天线校正基准发送接收天线元件111为1个的情况下，不需要关于天线校正基准发送接收天线元件111的发送侧相位控制单元以及接收侧开关60，在从天线校正基准发送接收天线元件111发送的导频信号的接收处理中也不需要解扩单元62。

第八实施方式

图25表示本发明的第八实施方式的无线基站10的结构。为了便于说明，图25只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于通信用的发送接收天线元件的1个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与通信用的发送接收天线元件的L天线组对应的L分支和与天线校正基准发送接收天线元件对应的1个分支，上行链路信号处理单元30具有与通信用的发送接收天线元件的L天线组对应的L分支和与天线校正基准发送接收天线元件对应的1个分支。

在该实施方式中，在第一期间，天线发送控制单元26仅仅使天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L发送无线的导频信号，信道估计单元42基于在多个通信用的发送接收天线元件11中接收到的导频信号而估计多个有效的信道系数。此外，在与第一期间不同的第二期间(可以是第一期间之前也可以是之后)，天线发送控制单元26仅仅使多个通信用的发送接收天线元件11发送无线的导频信号，信道估计单元42基于在天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L中接收到的导频信号而估计多个有效的信道系数。校正系数计算单元44根据在第一期间所估计的多个有效的信道系数和在第二期间所估计的多个有效的信道系数，计算多个校正系数。

因此，该实施方式的无线基站10具有发送侧相位控制单元，在第一期间，在多个天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L发送导频信号时，该发送侧相位控制单元将从这些天线校正基准发送接收天线元件发送的导频信号以不同的第一正交扩频序列(短码)进行扩频，在第二期间，在属于1个天线组的多个通信用的发送接收天线元件11发送导频信号时，该发送侧相位控制单元将从这些发送接收天线元件发送的导频信号以不同的第一正交扩频序列进行扩频。此外，该实施方式的无线基站10具有数字相位控制器(接收侧相位控制单元)64，在第一期间以及第二期间，在属于上行链路信号处理单元30的1个分支的多个子分支处理导频信号时，该数字相位控制器(接收侧相位控制单元)64将在这些子分支中处理的导频信号以不同的第二正交扩频序列(长码)进行扩频。与第三实施方式同样地，发送侧相位控制单元也可以是数字相位控制器27。

因此，通过导频信号基于发送侧的数字相位控制器(发送侧相位控制单元)27的扩频以及导频信号基于接收侧的双解扩单元66的对于短码的解扩，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件(通信用的发送接收天线元件11或者天线校正基准发送接收天线元件111)同时发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的。此外，通过导频信号基于接收侧的数字相位控制单元(接收侧相位控制单元)64的扩频以及导频信号基于接收侧的双解扩单元66的对于长码的解扩，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

表示用于第八实施方式的自校正的处理的流程图与表示用于第三实施方式的自校正的处理的流程图即图18类似。其中，图18中的“基准天线组”被替换为“天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L”，图18中的“校正对象天线组”被替换为“通信用的发送接收天线元件11的天线组”。在第八实施方式中，全部通信用的发送接收天线元件11是天线校正的对象。

在该实施方式中，在天线校正基准发送接收天线元件111为1个的情况下，不需要关于天线校正基准发送接收天线元件111的发送侧相位控制单元以及接收侧相位控制单元，在从天线校正基准发送接收天线元件111发送的导频信号的接收处理中不需要双解扩单元66对于短码的解扩，在天线校正基准发送接收天线元件111中接收到的导频信号的接收处理中不需要双解扩单元66对于长码的解扩。

第九实施方式

图26表示本发明的第九实施方式的无线基站10的结构。为了便于说明，图26只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于通信用的发送接收天线元件的1个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与通信用的发送接收天线元件的L天线组对应的L分支和与天线校正基准发送接收天线元件对应的1个分支，上行链路信号处理单元30具有与通信用的发送接收天线元件的L天线组对应的L分支和与天线校正基准发送接收天线元件对应的1个分支。

因此，该实施方式的无线基站10具有：序列供给单元，在第一期间，在多个天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L发送导频信号时，对提供给与这些天线校正基准发送接收天线元件对应的多个子分支的信号提供相同的序列；以及延迟赋予单元，在多个天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L发送导频信号时，使这些导频信号的发送时期不同。此外，该实施方式的无线基站10具有：序列供给单元，在第二期间，在属于1个天线组的多个通信用的发送接收天线元件11发送导频信号时，对提供给与这些发送接收天线元件对应的多个子分支的信号提供相同的序列；以及延迟赋予单元，在属于1个天线组的多个通信用的发送接收天线元件11发送导频信号时，使这些导频信号的发送时期不同。序列供给单元也可以是基带处理器12。作为导频信号的源，基带处理器(序列供给单元)12将自相关高且互相关低的序列提供给DAC14。这样的序列例如可以是PN(伪噪声)序列，也可以是Zadoff-Chu序列。延迟赋予单元可以是1个以上的延迟器52，也可以是发送侧的多个子分支内的长度互不相同的电缆。通过延迟赋予单元的作用，在属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送导频信号时，这些天线元件发送具有不同的延迟的序列。

因此，通过导频信号的发送侧的不同的延迟以及导频信号基于接收侧的解相关单元68的解相关，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件(通信用的发送接收天线元件11或者天线校正基准发送接收天线元件111)同时发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的。通过导频信号的接收侧的接收侧开关60的作用，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

表示用于第九实施方式的自校正的处理的流程图与表示用于第二实施方式的自校正的处理的流程图即图15类似。其中，图15中的“基准天线组”被替换为“天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L”，图15中的“校正对象天线组”被替换为“通信用的发送接收天线元件11的天线组”。在第九实施方式中，全部通信用的发送接收天线元件11是天线校正的对象。此外，在该实施方式中，在自校正中，数字相位控制器27不对各天线组的多个子分支提供不同的相位。

在该实施方式中，在天线校正基准发送接收天线元件111为1个的情况下，不需要关于天线校正基准发送接收天线元件111的延迟赋予单元以及接收侧开关60，在从天线校正基准发送接收天线元件111发送的导频信号的接收处理中也不需要解扩单元62。

第十实施方式

图27表示本发明的第十实施方式的无线基站10的结构。为了便于说明，图27只示出模拟波束成型器18的一个分支(对应于天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L)以及上行链路信号处理单元30的另一个分支(对应于通信用的发送接收天线元件的1个天线组)，但实际上，模拟波束成型器18具有与通信用的发送接收天线元件的L天线组对应的L分支和与天线校正基准发送接收天线元件对应的1个分支，上行链路信号处理单元30具有与通信用的发送接收天线元件的L天线组对应的L分支和与天线校正基准发送接收天线元件对应的1个分支。

此外，与第五实施方式同样地，该实施方式的无线基站10具有数字相位控制器(接收侧相位控制单元)64，在第一期间以及第二期间，在属于上行链路信号处理单元30的1个分支的多个子分支处理导频信号时，该数字相位控制器(接收侧相位控制单元)64使在这些子分支中处理的导频信号的相位不同。进一步，在该实施方式中，基带处理器12具有解扩/解相关单元70。作为接收侧的数字相位控制单元(接收侧相位控制单元)64的作用的结果，解扩/解相关单元70执行与可变移相器40对导频信号进行扩频相反的作用(即，解扩)，且通过基带处理器(序列供给单元)12在导频信号的发送时提供的序列，对接收到的导频信号进行解相关。

因此，通过导频信号的发送侧的不同的延迟以及导频信号基于接收侧的解扩/解相关单元70的解相关，从属于1个天线组的多个发送接收天线元件(通信用的发送接收天线元件11或者天线校正基准发送接收天线元件111)同时发送的导频信号在由属于其他天线组的多个发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的。此外，通过导频信号基于接收侧的数字相位控制单元(接收侧相位控制单元)64的扩频以及导频信号基于接收侧的解扩/解相关单元70的解扩，能够确定在属于1个天线组的多个发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。

表示用于第十实施方式的自校正的处理的流程图与表示用于第三实施方式的自校正的处理的流程图即图18类似。其中，图18中的“基准天线组”被替换为“天线校正基准发送接收天线元件111₁～111_N/L”，图18中的“校正对象天线组”被替换为“通信用的发送接收天线元件11的天线组”。在第十实施方式中，全部通信用的发送接收天线元件11是天线校正的对象。此外，在该实施方式中，在自校正中，数字相位控制器27不对各天线组的多个子分支提供不同的相位。

在该实施方式中，在天线校正基准发送接收天线元件111为1个的情况下，不需要关于天线校正基准发送接收天线元件111的延迟赋予单元以及接收侧相位控制单元，在从天线校正基准发送接收天线元件111发送的导频信号的接收处理中不需要基于解扩/解相关单元70的解相关，在天线校正基准发送接收天线元件111中接收到的导频信号的接收处理中不需要基于解扩/解相关单元70的解扩。

其他变形

在上述的实施方式中，天线元件发送以及接收无线的导频信号，基于在空间传播的无线的导频信号而计算校正系数。但是，无线的导频信号的发送接收也可以基于过程，经由将各天线元件进行耦合的耦合电路(coupling circuit)而在天线元件间通过有线发送以及接收导频信号，基于在耦合电路传播的有线的导频信号的有效的信道系数而计算校正系数。

在无线基站10以及移动终端中，DSP执行的各功能也可以代替DSP而由硬件执行，例如也可以由FPGA(现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array))、CPU(中央处理单元(Central Processing Unit))等可编程逻辑器件执行。

附图标记

10无线基站、11发送接收天线元件、10A天线集合、12基带处理器(序列供给单元、数字信号处理单元)、14数模转换器(DAC)、16上变频器(频率变换器)、18模拟波束成型器、20可变移相器、22功率放大器(振幅调整器)、24下行链路参数决定单元、26天线发送控制单元、27数字相位控制器(发送侧相位控制单元)、28数字增益控制器、30上行链路信号处理单元、32下变频器(频率变换器)、34模数转换器(ADC)、38低噪声接收放大器、40可变移相器、42信道估计单元、44校正系数计算单元、50发送侧开关、52延迟器(延迟赋予单元)、60接收侧开关、62解扩单元、64数字相位控制器(接收侧相位控制单元)、66双解扩单元、68解相关单元、70解扩/解相关单元。

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该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
技术研发人员：阿那须.本杰博;须山聪;
技术所有人：株式会社NTT都科摩;
我是此专利的发明人

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