本发明涉及用户装置及基站。
背景技术：
在无线通信的领域中，近年，在发送机侧和接收机侧这双方使用多个天线执行发送接收，从而实现信号传输的高速化及高质量化的mimo(多输入多输出(multiple-inputandmultiple-output))技术被灵活运用。mimo技术包含以单一用户(接收机)为对象的su-mimo(单用户mimo(singleusermimo))、和以多个用户(接收机)为对象的mu-mimo(多用户mimo(multipleusermimo))。
此外，为了实现信号传输的进一步的高速化和干扰减少，研究了在能够进行天线的小型化和确保较宽的带宽的高频带(例如，10ghz以上)中，使用了大量的天线元件(例如，100元件以上)的大规模mimo(massive-mimo)传输方式(例如，专利文献1)。
在大规模mimo中，与以往的mimo相比，实现使用了大量的天线元件的高级的波束成型(beamforming、bf)。波束成型是通过控制多个天线元件，从而对波束(与发送天线对应的发送波束、或者与接收天线对应的接收波束)的指向性及/或形状进行控制的技术。在mimo中，能够关于各天线元件而进行相位及振幅的控制，因此被使用的天线元件的数目越多，则波束控制的自由度越高。
作为波束成型的一方式，例示固定波束成型。在固定波束成型中，从事先准备的多个波束成型权重的候选，选择应使用的波束成型权重(固定波束)。在固定波束成型中，单独执行用于控制固定波束的波束成型、和用于实现在多个流(stream)间复用的补偿的编码(在发送侧的预编码(precode)及在接收侧的后编码(postcode))。为了上述的波束成型及实现在多个流间复用的补偿的编码，需要从用户装置向基站反馈各种信息。
但是，在mu-mimo中，随着同时进行通信的用户装置增加而反馈的信息量增加。在专利文献2中，公开了以下技术：在用户装置中，测量来自基站的信号的rssi，在判断为rssi为阈值以上的情况下，进行信道状态的估计，将信道状态信息反馈给基站，另一方面，在判断为rssi值小于阈值的情况下，不向基站反馈信道状态信息。根据该技术，能够减少从用户装置向基站的反馈的信息量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2013-232741号公报
专利文献2：(日本)特开2014-27368号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题
然而，在mu-mimo中，根据在用户装置中将来自基站的发送波束作为干扰波束来处置，或者作为期望波束来处置，波束成型及编码不同。
但是，在以往的技术中，即使能够减少从用户装置向基站的反馈的信息量，也需要基站基于从用户装置反馈的信息，判断发送波束成为干扰波束还是成为期望波束。有从多个用户装置发送的反馈使基站产生较大的处理负荷的问题。
本发明是鉴于上述的情况而完成的，以在mu-mimo中，减少反馈的信息量，且减少基站的处理负荷为解决课题。
用于解决课题的手段
本发明的用户装置是接收从使用mu-mimo通信方式执行无线通信的基站发送的、且用于发送波束成型的多个候选波束的用户装置，其中，具备：测量单元，关于所述多个候选波束的各个，测量与通信质量相关的指标；比较单元，将第一阈值及比该第一阈值大的第二阈值的各个与所述指标进行比较；以及反馈单元，基于所述比较单元的比较结果，在所述指标为所述第一阈值以上且小于所述第二阈值的情况下将所述指标作为与干扰波束相关的反馈信息而发送至所述基站，在所述指标为所述第二阈值以上的情况下将所述指标作为与期望波束相关的反馈信息而发送至所述基站，在所述指标小于所述第一阈值的情况下不将反馈信息发送至所述基站。
本发明的基站是能够使用mu-mimo通信方式，与多个用户装置执行无线通信的基站，其中，具备：预编码单元，对m(m为1以上的整数)条流，使用预编码权重矩阵实施数字预编码；发送波束成型单元，对实施了所述数字预编码之后的信号，实施赋予与发送波束成型权重矩阵相当的相位及振幅的变化的发送波束成型；多个天线，发送实施了所述发送波束成型的信号，并且接收从所述多个用户装置的各个发送的所述反馈信息；以及发送波束成型权重控制单元，控制所述发送波束成型单元，其中，发送波束成型权重控制单元选择与所述多个候选波束的各个对应的发送波束成型权重矩阵，使所述发送波束成型单元执行赋予与所选择的发送波束成型权重矩阵相当的相位及振幅的变化的发送波束成型，基于与所述多个用户装置的各个对应的所述反馈信息，决定用于发送m条流的发送波束成型权重矩阵，使所述发送波束成型单元执行赋予与所决定的发送波束成型权重矩阵相当的相位及振幅的变化的发送波束成型。
发明效果
根据本发明，减少反馈的信息量，且减少基站的处理负荷。
附图说明
图1是实施方式所涉及的大规模mimo传输方式的概要说明图。
图2是实施方式所涉及的无线通信系统的概略结构图。
图3是表示实施方式所涉及的大规模mimo传输的功能结构的图。
图4是表示实施方式所涉及的发送机的电路结构的例的图。
图5是表示实施方式所涉及的接收机的电路结构的例的图。
图6是实施方式所涉及的mu-mimo的概念图。
图7是表示实施方式所涉及的采用了固定波束成型的大规模mimo中的发送机及接收机的结构的一例的图。
图8a是实施方式的小型基站的功能框图。
图8b是表示实施方式的小型基站的电路结构的图。
图9a是实施方式的用户装置的功能框图。
图9b是表示实施方式的用户装置的电路结构的图。
图10是表示实施方式的接收功率、第一阈值及第二阈值、反馈信息的关系的图。
图11是实施方式的发送bf权重矩阵的决定处理的操作流程。
图12是实施方式的反馈处理的操作流程。
图13是在实施方式中关于发送了候选波束的情况下的接收功率的反馈而表示具体例的说明图。
图14是说明实施方式的候选波束的发送的图。
图15是表示实施方式的预编码矩阵及后编码矩阵的决定处理的操作流程的一部分。
图16是用于说明变形例所涉及的接收功率的量化的图。
图17是用于说明变形例所涉及的小区间干扰的图。
图18是表示变形例所涉及的接收功率与概率密度的关系的图。
具体实施方式
1.实施方式
1(1).大规模mimo传输
说明本发明的实施方式所涉及的大规模mimo传输方式。在基站使用多个发送天线at执行无线通信的大规模mimo传输方式中，实现基于复用化的较高的无线通信速度(数据速率)。此外，通过使用多个发送天线at，进行波束成型时的天线控制的自由度升高，所以实现比以往更高级的波束成型。因此，实现干扰量的减少及/或无线资源的有效利用。
另外，适应于大规模mimo的基站具备的发送天线at的数目并非限定于以下，但优选为32条以上、64条以上、96条以上、100条以上、128条以上、192条以上、200条以上、256条以上、500条以上、512条以上、1000条以上、或者1024条以上。
在大规模mimo传输方式中，优选为使用高频带(例如，10ghz以上的频带)。在高频带中，与低频带相比，易于确保较宽的带宽(例如，200mhz以上)的无线资源。此外，由于天线元件的大小与信号的波长成比例，在使用无线信号的波长相对短的高频带的情况下，能够将天线更小型化。另一方面，由于频率越高则传播损失越增大，即使假设以相同的发送功率从基站发送无线信号，在使用了高频带的情况下，成为与使用低频带的情况相比，移动台中的接收信号强度降低的结果。
但是，以上那样的使用高频带导致的接收信号强度的降低能够通过波束成型增益来补偿。图1是示意性地表示与频率相应的波束(无线信号)的到达范围的图。以往的基站(宏基站menb)使用低频带进行无线通信，因此即使使用宽度宽的放射图案的波束，波束也到达更远。
另一方面，本实施方式的支持大规模mimo传输方式的基站(小型基站mmnb)使用高频带进行无线通信，因此在使用宽度宽的放射图案的波束的情况下与宏基站menb相比波束到达的距离短。然而，在由于波束成型而波束的放射图案的宽度变窄的情况下，即使使用高频带的小型基站mmnb，也能够使波束到达较远。
图2是实施方式所涉及的无线通信系统1的概略结构图。无线通信系统1具备宏基站menb、小型基站mmnb、中央控制站mme、及用户装置ue。小型基站mmnb是支持大规模mimo传输方式的基站。
宏基站menb在其周围形成宏小区cm，小型基站mmnb在其周围形成大规模mimo小区(mm小区)cmm。与宏基站menb使用的频带(例如，2ghz带)相比，小型基站mmnb使用的频带(例如，10ghz带)的频率高而传播损失也大，因此mm小区cmm的小区尺寸比宏小区cm的小区尺寸小。因此，小型基站mmnb和用户装置ue通过视线(line-of-sight)连接的可能性高。
如图2所示，mm小区cmm能够与宏小区cm等基于其他无线接入技术(radioaccesstechnology、rat)的可无线通信区域重叠。作为结果，对于位于重叠的区域的用户装置ue，支持基于多个无线接入技术的同时连接(多重连接(multipleconnectivity))。
进而，对于与支持大规模mimo传输方式的小型基站mmnb正通信的用户装置ue，还能够从支持不同的无线接入技术的宏基站menb发送控制信号。另外，作为其他无线接入技术，例示公众或者本地的无线lan。
如前述那样，在使用高频带的大规模mimo传输中，优选为通过由波束成型实现的增益来补偿传播损失。此外，为了实现进一步的高速无线通信，优选为多个数据流在空间上被复用而传输。在以上那样的复用传输中，更优选为不仅实现基于波束成型的波束本身的控制，还实现基于预编码的流间复用的补偿。
图3是表示采用了固定波束成型的大规模mimo中的发送机及接收机的结构的一例的图。图3表示基于存在单一发送机和单一接收机的su-mimo的结构。发送机(例如，小型基站mmnb)的预编码器及发送波束成型器分别执行预编码及发送波束成型，接收机(例如，用户装置ue)的接收波束成型器及后编码器分别执行接收波束成型及后编码。
数学上，预编码处理是对表示m条(m为1以上的自然数，例如m＝16)流的m行1列的信号矢量
【数1】
s
乘以lt行m列(lt为发送波束数)的预编码矩阵
【数2】
p
的处理。发送波束成型处理是对实施了预编码的信号乘以nt行lt列(nt为发送天线数，例如nt＝256)的发送bf(波束成型)权重矩阵
【数3】
wt
的处理。在发送波束成型后，对从发送天线at发送的信号乘以与空间的传播对应的nr行nt列(nr为接收天线数，例如nr＝16)的信道矩阵
【数4】
h。
接收波束成型处理是对由接收天线ar接收到的信号乘以lr行nr列(lr为接收波束数)的接收bf权重矩阵
【数5】
wr
的处理。后编码处理是对实施了接收波束成型的信号乘以m行lr列的后编码矩阵
【数6】
b
的处理。以上，后编码后的m行1列的信号矢量
【数7】
y
以以下的算式来表现。
【数8】
y＝bwrhwtps+bz
另外，在以上的算式中被加上的另一项即
【数9】
z
是lr行1列的噪声矢量。
在本实施方式中，作为大规模mimo传输的更优选的方式，采用数字预编码作为预编码，采用模拟固定波束成型或者时域的数字固定波束成型作为发送及接收波束成型，采用数字后编码作为后编码。在图4及图5中非限定地表示采用了模拟固定波束成型时的具体的电路结构的例。图4表示发送机侧的等价电路，图5表示接收机侧的等价电路。发送机侧的等价电路例如相当于下行的基站的等价电路，接收机侧的等价电路例如相当于下行的用户装置的等价电路。
如图4那样，在发送机侧，在对m条流，通过具有多个乘法器mp及加法器ad的数字信号处理电路dct而数字地实施了预编码(矩阵运算)之后，通过处理电路pct生成高频发送信号。
处理电路pct具备对数字信号处理电路dct的输出信号实施快速傅里叶反变换的反fft单元1、对反fft单元1的输出信号插入保护间隔的保护间隔插入单元2、对保护间隔插入单元2的输出信号进行da变换的da变换单元3、对da变换单元3的输出信号进行上转换(up-convert)而输出高频发送信号的上转换器(up-converter)4。
高频发送信号在通过具有多个可变移相器ps及振幅调整器aa的其中一方或者双方、以及加法器ad的模拟信号处理电路act对相位及振幅赋予了变化之后(即，在模拟地实施了发送波束成型之后)，从nt条发送天线at被发送。
如图5那样，在接收机侧，对由nr条接收天线ar接收到的高频接收信号，通过具有多个可变移相器ps、振幅调整器aa及加法器ad的模拟信号处理电路acr对相位及振幅赋予变化(即，模拟地实施接收波束成型)。并且，处理电路pcr对接收波束成型后的信号实施信号处理。处理电路pcr具备将模拟信号处理电路acr的输出信号下转换(down-convert)为基带的信号的下转换器(down-converter)5、对下转换器5的输出信号进行ad变换的ad变换单元6、从ad变换单元6的输出信号去除保护间隔的保护间隔去除单元7、对保护间隔去除单元7的输出信号实施快速傅里叶变换的fft单元8。
数字信号处理电路dcr对处理电路pcr的输出信号数字地实施后编码(矩阵运算)，生成(再生)m条流。
以上的结构尤其在发送天线数nt相对于应传输的流数m充分多(即，m＜＜nt)的大规模mimo传输方式中是优选的。一般而言，在发送流数m＜发送天线数nt的情况下，先于无线信号的发送，需要将m个流分量变换为nt个发送天线分量的nt行m列的矩阵运算。在本实施方式中，如前述那样，数学地通过基于lt行m列的预编码矩阵
【数10】
p
及nt行lt列的发送bf权重矩阵
【数11】
wt
的矩阵运算，m个流分量被变换为nt个发送天线分量。
在以上的结构中，在发送侧中，仅通过数字信号处理电路dct执行预编码。因此，在与对预编码和发送波束成型这双方进行数字处理的结构相比，能够削减数字信号处理电路dct的电路规模及运算量的基础上，还能够削减da变换单元3的(处理电路pct)个数。从而，一并实现结构的简化和多个发送天线at的使用。关于接收侧(后编码及接收波束成型)也是同样。此外，在采用了数字固定波束成型时，图4之中，在保护间隔插入单元2的后级插入形成数11的wt的数字波束成型单元，图5之中，在ad变换单元6的后级插入形成接收bf权重矩阵的数字波束成型单元。
1.(2)多用户mimo(mu-mimo)
说明本发明的实施方式所涉及的mu-mimo。图6是mu-mimo的概念图。在mu-mimo中，作为一个mimo基站的小型基站mmnb同时使用多条发送天线at对多个用户装置ue发送复用后的信号。即，mimo基站能够通过用户复用与多个用户同时进行无线通信。根据mu-mimo，多个用户间的信道相关被减少，所以全部用户装置ue合计的通信速度提高。
另一方面，如图6所示，由于用户被复用而在多个用户间产生干扰。例如，对于第一用户装置ue-1的期望信号成为对于第二用户装置ue-2的干扰信号，相反也是如此。从而，需要用于使得用户间的干扰减少的干扰控制。
图7是表示采用了固定波束成型的大规模mimo中的发送机及接收机的结构的一例的图。图7表示基于存在单一发送机和多个接收机的mu-mimo的结构。以下，合计的用户数(接收机数)为nu，全部用户的合计流数为m。某单一用户以i(1≤i≤nu)来表示，第i个用户(第i用户)的流数为mi。
作为发送机的小型基站mmnb的预编码器及发送波束成型器关于被发往作为接收机的用户装置ue的各个(第1个用户装置ue-1、......、第i个用户装置ue-i、......、第nu个用户装置ue-nu)的信号，分别执行预编码及发送波束成型。对于全部用户装置ue的信号被相加，从nt条发送天线at被发送。全部用户合计的发送波束数为lt，第i用户的发送波束数为lti(例如，lti＝lt/nu)。各用户装置ue使用nr条接收天线ar接收信号，各用户装置ue的接收波束成型器及后编码器分别执行接收波束成型及后编码。
数学地，关于第i用户的预编码处理是对nr行1列的信号矢量
【数12】
si
乘以lti行nr列的预编码矩阵
【数13】
pi
的处理。以上的信号矢量以以下的式来表示。
【数14】
在此，以上的式的
【数15】
di
是与mi条流对应的mi行1列的数据信号矢量，
【数16】
0
是(nr-mi)行1列的零矢量。(·)t表示矩阵或者矢量的转置。
关于第i用户的发送波束成型处理是对实施了预编码处理的信号乘以nt行lti列的发送bf权重矩阵
【数17】
wti
的处理。另外，若将与lti条各发送波束对应的nt行1列的发送bf权重矢量设置为
【数18】
wti，l，
则发送bf权重矩阵能够表现为
【数19】
以上的预编码处理及发送波束成型处理(以下，有统称为发送侧信号处理的情况)关于全部用户(ue-1、......、ue-i、......、ue-nu)被执行。作为对于全部用户的发送侧信号处理的结果而得到的每个用户的nt条信号被分配给nt个加法器而相加，从nt条发送天线at被发送。即，在从某1条发送天线at发送的信号中，能包含对于全部用户的信号分量。
从nt条发送天线at发送的信号被各用户装置ue接收。对第i个用户装置ue-i接收的信号乘以与从小型基站mmnb至用户装置ue-i的空间的传播对应的nr行nt列的信道矩阵
【数20】
hi。
另外，以上的信道矩阵根据用户装置ue而不同。从而，在本例的mu-mimo系统整体中，nr·nu行nt列的整体信道矩阵
【数21】
被形成。nr·nu表示系统整体的接收天线ar数。
关于第i用户的接收波束成型处理是对接收天线ar接收到的接收信号矢量(细节如后述)乘以nr行nr列的接收bf权重矩阵
【数22】
wri
的处理。关于第i用户的后编码处理是对实施了接收波束成型的信号乘以nr行nr列的后编码矩阵
【数23】
bi
的处理。通过后编码处理，得到nr行1列的信号矢量
【数24】
yi。
在此，
【数25】
从
yi
的第1行至第mi行是与所估计的(所再生的)mi条流对应的数据信号矢量，剩余的从第(mi+1)行至第nr行是零矢量。
1(3).发送机及接收机的结构
图8a是表示实施方式的小型基站mmnb(发送机)的主要的结构要素的功能框图。小型基站mmnb具备数据信号生成单元10、参考信号生成单元20、基带处理单元30、da变换单元40、rf处理单元50、反馈单元60、预编码控制单元70、发送bf权重控制单元80、存储单元90。基带处理单元30具备预编码单元32，rf处理单元50具备上转换单元52和发送波束成型单元54。nt条发送天线at与发送波束成型单元54连接。另外，由本实施方式的小型基站mmnb采用的载波结构是任意的。例如，也可以采用单载波(singlecarrier、sc)，也可以采用正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing、ofdm)。
图8b中表示小型基站mmnb的电路结构的一例。小型基站mmnb具备数字处理器d1、存储器m1、模拟处理单元a1、发送天线at。数字处理器d1是执行各种数字信号处理的要素，提供前述的数据信号生成单元10、参考信号生成单元20、基带处理单元30、反馈单元60、预编码控制单元70及发送bf权重控制单元80等功能要素(功能块)。数字处理器d1例如是cpu(中央处理单元(centralprocessingunit))，通过执行在存储器m1中存储的计算机程序来提供以上的功能要素。存储器m1能包含ram及rom。此外，存储器m1作为前述的存储单元90而发挥作用。模拟处理单元a1是执行各种模拟信号处理的要素。模拟处理单元a1包含前述的rf处理单元50等。将数字信号和模拟信号相互变换的前述的da变换单元40及ad变换单元也被包含于模拟处理单元a1。
图8a所示的数据信号生成单元10生成应被包含于对于用户装置ue的发送信号的数据信号。数据信号生成单元10能够生成数据信号作为多个序列的流。在本实施方式中，数据信号生成单元10生成与nu个用户装置ue对应的m条流的数据信号(如前述那样，第i个用户(第i用户)的流数为mi)。
参考信号生成单元20生成应被包含于对于用户装置ue的发送信号的参考信号。参考信号例如是在各用户装置ue中的信道估计、用户装置ue中的接收功率的测量、用户装置ue和小型基站mmnb的初始同步、用户装置ue中的小型基站mmnb的识别及波束搜索中的候选波束的识别中使用的信号。所生成的数据信号及参考信号作为基带信号而被输入至基带处理单元30。
基带处理单元30是处理所输入的基带信号(数据信号及参考信号)的要素。基带处理单元30具备对第i用户的信号矢量，使用预编码矩阵
【数26】
pi
实施数字预编码(矩阵运算)的预编码单元32。预编码单元32对与全部用户(ue-1、......、ue-nu)对应的合计m条流，执行以上的数字预编码。即，预编码单元32作为nu个预编码器而进行操作。
在通常的无线发送中，组合了数据信号和参考信号的信号由预编码单元32预编码，从基带处理单元30输出。另一方面，在本实施方式的等价信道矩阵的估计中，没有被预编码的参考信号从基带处理单元30输出。
da变换单元40将从基带处理单元30输出的数字信号变换为模拟信号，输出至rf处理单元50。
rf处理单元50是对所输入的模拟信号进行处理并从发送天线at发送的要素。rf处理单元50具备将所输入的模拟信号频率变换为无线频率(射频(radiofrequency))的rf信号的上转换单元52、和对频率变换后的信号基于发送bf权重矩阵
【数27】
wti
实施模拟发送波束成型的发送波束成型单元54。发送波束成型单元54对与全部用户(ue-1、......、ue-nu)的全部发送波束对应的合计lt条信号，执行以上的发送波束成型。即，发送波束成型单元54作为nu个发送波束成型器而进行操作。
从发送波束成型单元54(各发送波束成型器)输出的高频发送信号通过发送波束成型单元54具有的nt个加法器被相加，从nt条发送天线at发送。以上的模拟发送波束成型是使用可变移相器ps及振幅调整器aa对模拟信号赋予相当于发送bf权重矩阵的乘法的相位及振幅的变化的处理。换言之，在以上的模拟发送波束成型中，通过对从多个发送天线at发送的多个模拟信号实施模拟发送波束成型，多个模拟信号的相位及振幅模拟地变化。多个模拟信号的相位及振幅的变化相当于对以多个模拟信号为要素的发送信号矢量乘以发送bf权重矩阵。
反馈单元60是与用户装置ue的各个进行与控制相关的通信的要素，特别是，将来自用户装置ue的反馈信息供应给预编码控制单元70及发送bf权重控制单元80。预编码控制单元70进行由预编码单元32使用的预编码矩阵的控制。发送bf权重控制单元80进行由发送波束成型单元54使用的bf权重的控制。
bf权重通过波束搜索被决定。在波束搜索中，第一，将成为在无线通信中使用的发送波束的候选的多个候选波束从小型基站mmnb发送至各用户装置ue，第二，各用户装置ue关于多个候选波束的各个而测量接收功率，第三，将包含所测量的接收功率的反馈信息从各用户装置ue发送至小型基站mmnb，第四，小型基站mmnb基于反馈信息而决定bf权重。
此外，在反馈信息中，除了表示接收功率的接收功率信息外，还包含有表示接收功率是期望功率还是干扰功率的判定信息。若接收功率为期望功率，则候选波束适于在反馈信息的发送源的用户装置ue中被用于无线通信。另一方面，若接收功率为干扰功率，则候选波束不优选在反馈信息的发送源的用户装置ue中被用于无线通信，而需要干扰控制。在mu-mimo中，若与小型基站mmnb进行通信的用户装置ue的数目增加，则小型基站mmnb中的处理负荷增加。但是，通过将包含判定信息的反馈信息从各用户装置ue反馈给小型基站mmnb，能够减轻处理负荷。
存储单元90存储与无线通信的控制相关的信息(例如，预编码矩阵及发送bf权重矩阵)。
小型基站mmnb中包含的要素之中执行数字的处理的要素(例如，数据信号生成单元10、参考信号生成单元20、基带处理单元30、反馈单元60、预编码控制单元70、及发送bf权重控制单元80)是通过未图示的cpu(中央处理单元(centralprocessingunit))执行在存储单元90中存储的计算机程序，按照该计算机程序而发挥作用从而实现的功能块。
图9a是实施方式的第i用户的用户装置ue(接收机)的主要的结构要素的功能框图。用户装置ue具备rf处理单元110、ad变换单元120、基带处理单元130、信号分析单元140、发送接收特性估计单元150、接收bf权重控制单元160、后编码控制单元170、测量单元180、比较单元190、反馈单元200、及存储单元210。rf处理单元110具备接收波束成型单元112和下转换单元114，基带处理单元130具备后编码单元132。nr条接收天线ar与接收波束成型单元112连接。
图9b中表示用户装置ue的电路结构的一例。用户装置ue具备数字处理器d2、存储器m2、显示单元h、模拟处理单元a2、接收天线ar。数字处理器d2是执行各种数字信号处理的要素，提供前述的基带处理单元130、信号分析单元140、发送接收特性估计单元150、接收bf权重控制单元160、后编码控制单元170、测量单元180、比较单元190、及反馈单元200等功能要素(功能块)。数字处理器d2例如是cpu，通过执行在存储器m2中存储的计算机程序而提供以上的功能要素。存储器m2能包含ram及rom。此外，存储器m2作为前述的存储单元210而发挥作用。模拟处理单元a2是执行各种模拟信号处理的要素。模拟处理单元a2包含前述的rf处理单元50等。将数字信号和模拟信号相互变换的前述的ad变换单元120及da变换单元也被包含于模拟处理单元a2。此外，在测量单元180的测量对象为后述的rssi的情况下，测量单元180被包含于模拟处理单元a2。显示单元h例如由液晶显示装置或者有机el显示装置等构成。显示单元h也可以由触摸面板构成，除了显示图像外，也可以受理用户的输入操作。
将说明返回图9a。从作为发送机的小型基站mmnb发送而在空间中传播的无线信号被nr条接收天线ar接收而被输入至rf处理单元110。
rf处理单元110是对多个接收天线ar接收到的信号进行处理的要素。rf处理单元110具备对所接收到的信号基于接收bf权重矩阵
【数28】
wri
实施模拟接收波束成型的接收波束成型单元112、和将所输入的信号频率变换为基带信号并输出的下转换单元114。以上的模拟接收波束成型是使用可变移相器ps及振幅调整器aa对模拟信号赋予相当于接收bf权重矩阵的乘法的相位及振幅的变化的处理。换言之，在以上的模拟接收波束成型中，通过对在多个接收天线ar中接收的多个模拟信号实施模拟接收波束成型，多个模拟信号的相位及振幅模拟地变化。多个模拟信号的相位及振幅的变化相当于对以多个模拟信号为要素的接收信号矢量乘以接收bf权重矩阵。
另外，在接收bf权重矩阵为单位矩阵的情况下，也可以省略接收波束成型单元112及接收权重控制单元160。
ad变换单元120将从rf处理单元110输出的模拟信号变换为数字信号，输出至基带处理单元130。
基带处理单元130是对所输入的基带信号进行处理而复原mi条流的要素。基带处理单元130具备对从ad变换单元120输出的信号，使用后编码矩阵
【数29】
bi
实施数字后编码(矩阵运算)的后编码单元132。通过以上的后编码，mi条流被再生。再生的mi条流被输入至信号分析单元140而被分析。
发送接收特性估计单元150执行后述的发送接收特性的估计。接收bf权重控制单元160进行由接收波束成型单元112使用的bf权重的控制。后编码控制单元170进行由后编码单元132使用的后编码矩阵的控制。
测量单元180测量与通信质量相关的指标，将测量结果输出至反馈单元200。该指标只要是表示通信质量的程度的指标，就可以是任意指标。例如，rsrp(参考信号接收功率(referencesignalreceivedpower))符合(参照ts36.214、v8.0.0、section5.1.1)。此外，也可以是sinr(信号与干扰加噪声比(signal-to-interferenceplusnoisepowerratio))、e-utracarrierrssi(接收信号强度指示符(receivedsignalstrengthindicator))、rsrq(参考信号接收质量(referencesignalreceivedquality))等。在此，rssi意味着来自服务小区的期望信号、来自其他小区的干扰信号、及基于热噪声的噪声信号等全部信号的接收功率的合计。此外，rsrp意味着参考信号的接收功率，sinr是考虑了周边小区干扰的接收信号功率对干扰及噪声功率比。以下，作为与通信质量相关的指标，以接收功率(rsrp及/或rssi)为一例进行说明。
比较单元190将测量单元180测量的接收功率与第一阈值ref1及第二阈值ref2的各个进行比较，将比较结果输出至反馈单元200。图10中表示接收功率、第一阈值ref1及第二阈值ref2、反馈信息的关系。若着眼于对于从小型基站mmnb发送的多个候选波束的各个的接收功率，则能够大致分为由于接收电平为大电平而应将接收功率设为期望功率的情况、由于接收电平为中电平而应将接收功率设为干扰功率的情况、由于接收电平为小电平而应将接收功率设为能够忽略该接收功率给予通信的影响的干扰功率的情况。第一阈值ref1被决定为能够判定接收功率是否是能够忽略给予通信的影响的干扰功率的值。另一方面，第二阈值ref2被决定为能够判定接收功率是期望功率还是干扰功率的值。
反馈单元200是在与小型基站mmnb之间进行与控制相关的通信的要素，将来自发送接收特性估计单元150、接收bf权重控制单元160、及测量单元180的反馈信息等发送至小型基站mmnb。
此外，反馈单元200基于比较单元190的比较结果，在接收功率为第一阈值ref1以上且小于第二阈值ref2的情况下将接收功率作为与干扰功率相关的反馈信息而发送至小型基站mmnb，在接收功率为第二阈值ref2以上的情况下将接收功率作为与期望功率相关的反馈信息而发送至小型基站mmnb，在接收功率小于第一阈值ref1的情况下不将反馈信息发送至小型基站mmnb。反馈单元200生成的与接收功率相关的反馈信息如图10所示包含表示接收功率是干扰功率还是期望功率的判定信息、和表示接收功率的接收功率信息。
即，反馈单元200在接收功率(与通信质量相关的指标)为第一阈值ref1以上且小于第二阈值ref2的情况下将接收功率作为与干扰波束相关的反馈信息而发送至小型基站mmnb，在接收功率为第二阈值ref2以上的情况下将接收功率作为与期望波束相关的反馈信息而发送至小型基站mmnb。在该例中，基于接收功率而决定反馈信息的发送的有无，生成了应发送的反馈信息。但是，当然也可以基于与其他通信质量相关的指标，决定反馈信息的发送的有无，生成应发送的反馈信息。
存储单元210存储与无线通信的控制相关的信息(例如，后编码矩阵、接收bf权重矩阵、第一阈值ref1及第二阈值ref2)。
用户装置ue中包含的要素之中执行数字的处理的要素(例如，基带处理单元130、信号分析单元140、发送接收特性估计单元150、接收bf权重控制单元160、后编码控制单元170、比较单元190、及反馈单元200等)是通过未图示的cpu执行在存储单元210中存储的计算机程序，按照该计算机程序而发挥作用从而实现的功能块。
1(4).预编码矩阵的决定
1(4)-1.基于块对角化的接收信号的分离
若将第i个用户装置ue-i中的nr行1列的接收信号矢量设为
【数30】
ri，
则全部用户装置ue(1、......、nu)的接收信号矢量(mu-mimo系统整体的接收信号矢量)如以下那样表示。
【数31】
以上的式(1)中的矩阵
【数32】
的非对角分量、即
【数33】
hkwtipi(k≠i)
相当于对第i用户的信号对于对第i用户以外的第k用户的信号给予的干扰分量。因此，预编码控制单元70通过设定满足
【数34】
hkwtipi＝0(k≠i)
的各预编码矩阵
【数35】
pi，
能够将以上的矩阵(2)的非对角分量(干扰分量)全部设为
【数36】
0
(即，将矩阵(2)块对角化)。
将矩阵(2)块对角化后的式(1)以以下的式来表示。
【数37】
若基于以上的式(3)，则第i用户的接收信号矢量被表现为
【数38】
ri＝hiwtipisi+zi。
即，预编码控制单元70通过设定将矩阵(2)块对角化的各预编码矩阵
【数39】
pi，
关于第i个用户装置ue-i，选择与该用户装置ue-i对应的发送bf权重矩阵
【数40】
wti，
且能够将与该用户装置ue-i对应的信道矩阵
【数41】
hi
以外的信道矩阵
【数42】
hk(k＝1，...，i-1，i+1，...，nu)
的影响(信道响应)设为零(即，能够将mu-mimo对象的多个用户正交化)。作为结果，能够关于第i用户，得到不包含干扰信号分量的接收信号矢量。
1(4)-2.实现块对角化的预编码矩阵的估算
以下，预编码控制单元70求得将前述的矩阵(2)
【数43】
块对角化的nu个预编码矩阵
【数44】
pi(i＝1...nu)。
以下，通过记载为
【数45】
hkwti＝hk，i，
将发送bf权重矩阵和信道矩阵作为一体来对待。另外，在以下，有将矩阵
【数46】
hk，i
称为“等价信道矩阵”的情况。
将包含与第i用户对应的发送bf权重矩阵的等价信道矩阵
【数47】
之中除去了包含与第i用户对应的信道矩阵的等价信道矩阵
【数48】
hi，i
的、nr·(nu-1)行lti列的等价信道矩阵的集合(除去信道矩阵)如以下那样定义。
【数49】
以上的除去信道矩阵还能够表现为包含对与第i用户对应的发送bf权重矩阵
【数50】
wti
分别乘以与第i用户以外的用户对应的信道矩阵
【数51】
而得到的多个等价信道矩阵的集合。
通过以上的对于除去信道矩阵的奇异值分解，得到以下的式(4)。
【数52】
另外，(·)h表示共轭转置矩阵。
在以上的式(4)中，左奇异矩阵
【数53】
是nr·(nu-1)行nr·(nu-1)列的酉矩阵。右奇异矩阵
【数54】
是lti行lti列的酉矩阵。奇异值矩阵
【数55】
是具有
【数56】
的奇异值作为对角分量，具有0作为非对角分量的nr·(nu-1)行lti列的矩阵。此外，
【数57】
是lti行nr列的矩阵，
【数58】
是lti行(lti-nr)列的矩阵。
【数59】
是与除去信道矩阵
【数60】
的发送机侧的噪声部分空间对应的特征矢量(第一特征矢量)，被使用于本实施方式的块对角化。
在此，第一特征矢量
【数61】
满足以下的式(5)。
【数62】
接下来，通过对于等价信道矩阵和第一特征矢量的积
【数63】
的奇异值分解，得到以下的式(6)。
【数64】
在以上的式(5)中，左奇异矩阵
【数65】
u′i
是nr行nr列的酉矩阵。右奇异矩阵
【数66】
v′i
是(lti-nr)行(lti-nr)列的酉矩阵。奇异值矩阵
【数67】
σ′i
是具有
【数68】
的奇异值作为对角分量，具有0作为非对角分量的nr行(lti-nr)列的矩阵。此外，
【数69】
是(lti-nr)行nr列的矩阵，
【数70】
是(lti-nr)行(lti-nr-nr)列的矩阵。
【数71】
是与
【数72】
的发送机侧的信号部分空间对应的特征矢量(第二特征矢量)，被使用于本实施方式的块对角化。
基于以上那样得到的特征矢量(第一特征矢量及第二特征矢量)，如以下的式(7)那样求得第i用户的预编码矩阵。
【数73】
此外，第i用户的后编码矩阵如以下的式(8)那样被求得。
【数74】
bi＝(u′i)h...(8)
若对前述的矩阵(2)的非对角分量
【数75】
hkwtipi(k≠i)
带入以上的式(7)，则得到
【数76】
以上的非对角分量基于式(5)的关系而成为
【数77】
0。
以上那样，预编码控制单元70通过如式(7)那样设定各用户的预编码矩阵，矩阵(2)被块对角化，式(3)成立(即，mu-mimo对象的多个用户被相互正交化)。
若使用式(8)的后编码矩阵，则式(3)进而能够如以下那样变形。
【数78】
另外，对以上的块对角化成立来说，需要各用户(第i用户)使用的发送波束数lti为系统整体的接收天线ar数nr·nu以上(lti≥nr·nu)。此外，如前述那样，在第i用户的发送波束数以lti＝lt/nu来表示的情况下，需要系统整体的发送波束数lt为nr·nu2以上(lt≥nr·nu2)。
1(4)-3.权重矩阵的决定
如以上那样，预编码控制单元70通过决定nu个预编码矩阵
【数79】
pi(i＝1...nu)
实现mu-mimo系统中的整体信道矩阵
【数80】
hc
的块对角化。换言之，只要预编码矩阵
【数81】
pi
如前述那样被决定，发送bf权重矩阵
【数82】
wti
及接收bf权重矩阵
【数83】
wri
能任意地被决定。
在本实施方式中，发送bf权重控制单元80将第i用户的发送bf权重矩阵
【数84】
wti
例如也可以决定为基于反馈信息而使第i用户中的接收功率最大化的值，也可以决定为使第i用户的信号对干扰比(signal-to-interferenceratio)最大化的值，也可以决定为使系统整体的信道容量最大化的值。如上述那样在反馈信息中包含有表示接收功率是期望功率还是干扰功率的判定信息，因此发送bf权重控制单元80不需要判断接收功率是期望功率还是干扰功率。因此，能够减轻发送bf权重控制单元80的处理负荷。
发送bf权重控制单元80将第i用户的发送bf权重矩阵
【数85】
wti，
也可以使用表示通过可变移相器ps及振幅调整器aa实施的处理而产生的相位及振幅的变化的导向矢量来生成，也可以基于dft(离散傅里叶变换(discretefouriertransform))预编码来生成，也可以使用butler矩阵，生成多个用户间被相互正交化的发送波束。
此外，在本实施方式中，第i用户的接收bf权重矩阵
【数86】
wri
被决定为nr行nr列的单位矩阵。即，在接收侧采用不乘以bf权重的结构。
1(4)-3-1.发送bf权重矩阵的决定的具体例
以下具体地例示关于第i用户，使用导向矢量来决定发送bf权重矩阵的结构。如前述那样，发送bf权重矩阵被表现为
【数87】
与第l个发送波束对应的发送bf权重矢量
【数88】
wti，l
的候选通过具有根据候选而不同的变量即φ(水平角度)及θ(垂直角度)的以下的导向矢量
【数89】
来表现。在此，式中的
【数90】
是配置了多个发送天线at的一致平面阵列的横第nx个(nx＝0～ntx-1)、纵第nz个(nz＝0～ntz-1)天线元件中的相位旋转量，被表现为
【数91】
λ表示输送波的波长。
图11是发送bf权重矩阵的决定处理的操作流程。小型基站mmnb选择与第l个发送波束对应的发送bf权重矢量
【数92】
wti，l
的候选(即，导向矢量的变量即φ及θ的组合)(s10)，发送相互正交的lti个流的参考信号(s20)。通过该处理，一个候选波束从小型基站mmnb被发送至用户装置ue。接收到候选波束的用户装置ue使用测量单元180测量被发送的参考信号的接收功率(s30)。
其后，用户装置ue执行反馈处理(s40：是)。图12是表示反馈处理的内容的流程图。首先，比较单元190判定接收功率是否为第一阈值ref1以上(s41)。在接收功率小于第一阈值ref1的情况下，判定条件被否定(s41：否)，反馈单元200不将反馈信息反馈给小型基站mmnb而结束处理(s42)。
另一方面，在接收功率为第一阈值ref1以上的情况下，比较单元190判定接收功率是否为第二阈值ref2以上(s42)。在接收功率小于第二阈值ref2的情况下，判定条件被否定(s42：否)，反馈单元200中，接收功率作为干扰功率而反馈给小型基站mmnb(s44)。另一方面，在接收功率为第二阈值ref2以上的情况下，判定条件被肯定(s43：是)，反馈单元200中，接收功率作为期望功率而反馈给小型基站mmnb(s45)。
图13是关于发送了某候选波束的情况下的接收功率的反馈而表示具体例的说明图。在该例中，设为在小型基站mmnb的mm小区cmm中，包含用户装置ue-1、ue-2、及ue-3。若从小型基站mmnb发送规定方向的候选波束，则在用户装置ue-1～ue-3的各个中进行接收功率的测量。在此，设为在用户装置ue-1中测量到的接收功率为w1，在用户装置ue-2中测量到的接收功率为w2，在用户装置ue-3中测量到的接收功率为w3。在该例中，有w1＜ref1＜w2＜ref2＜w3的关系。
在该情况下，由于在用户装置ue-1中测量到的接收功率w1小于第一阈值ref1，不从用户装置ue-1向小型基站mmnb反馈反馈信息。此外，由于在用户装置ue-2中测量到的接收功率w2为第一阈值ref1以上且小于第二阈值ref2，接收功率w2从用户装置ue-2向小型基站mmnb作为干扰功率而被反馈。进而，由于在用户装置ue-3中测量到的接收功率w3为第二阈值ref2以上，接收功率w3从用户装置ue-3向小型基站mmnb作为期望功率而被反馈。
如上述那样第一阈值ref1被决定为能够判定接收功率是否是能够忽略给予通信的影响的干扰功率的值。从而，即使在接收功率小于第一阈值ref1的情况下不将反馈信息发送至小型基站mmnb，在决定bf权重时也不成问题。在mu-mimo中，需要从多个用户装置ue向小型基站mmnb进行反馈。但是，能够通过不发送反馈信息来削减反馈信息量。
将说明返回图11。小型基站mmnb直至全部导向矢量的候选的选择结束为止，反复进行以上的步骤(s50：否)。优选为一边使发送bf权重矢量的候选(即，φ及θ的组合)以规定的差分值δφ及δθ为单位而偏移，一边被选择。通过该处理，如图14所示，在水平方向及垂直方向上偏移的多个候选波束被发送至用户装置ue-1～ue-nu。
并且，若全部导向矢量的候选的选择结束(s50：是)，则小型基站mmnb基于与从用户装置ue发送而反馈的发送bf权重矢量的候选的各个对应的参考信号的接收功率，按照一定的基准来决定与第l个发送波束对应的最佳的发送bf权重矢量
【数93】
wti,l
的候选(即，φ及θ的组合)(s60)。例如，也可以采用将系统整体的容量设为最大、或者提升特定的用户装置ue的吞吐量等基准。
通过跨第i用户的发送波束数即lti次反复进行以上的操作(s70：否)，第i用户的发送bf权重矩阵
【数94】
wti
被决定。
1(5).预编码矩阵及后编码矩阵的决定处理的操作流程
图15是表示本实施方式的预编码矩阵及后编码矩阵的决定处理的操作流程。另外，在以下的操作流程中，设为各用户的发送bf权重矩阵
【数95】
wti(i＝1...nu)
及接收bf权重矩阵
【数96】
wri(i＝1...nu)
例如通过前述的方法(“1(3)-3.权重矩阵的决定”所述的方法)被预先决定。如前述那样，本实施方式的接收bf权重矩阵
【数97】
wri
为单位矩阵。
小型基站mmnb的发送bf权重控制单元80使发送波束成型单元54对参考信号rs执行使用了全部用户的发送bf权重矩阵
【数98】
的模拟发送波束成型，从nt条发送天线at发送(s100)。
从发送天线at发送的参考信号rs成为通过在朝向各个用户装置ue(ue-1、......、ue-nu)的空间(传播路径)中传播而乘以与各个用户装置ue对应的信道矩阵
【数99】
的参考信号rs，到达各个用户装置ue(ue-1、......、ue-nu)。
第i个用户装置ue-i的接收bf权重控制单元160使接收波束成型单元112对被接收天线ar接收到的参考信号rs，使用作为单位矩阵的接收bf权重矩阵
【数100】
wri
而执行模拟接收波束成型(即，不乘以接收权重)。
被接收波束成型单元112接收到的参考信号rs经由下转换单元114和ad变换单元120被输入至发送接收特性估计单元150。发送接收特性估计单元150使用所输入的参考信号rs，估计等价信道矩阵
【数101】
(s200)。以上的等价信道矩阵是表示基于发送波束成型及空间传播的信号的变化的特性矩阵。以上的等价信道矩阵的估计与一般的信道估计同样地被执行。例如，能够进行使用了最小二乘法的估计。所估计的等价信道矩阵经由反馈单元200从第i用户装置ue-i被反馈(s300)，被小型基站mmnb接收。
在此，第i用户的信道矩阵的尺寸为nt×nr。相对于此，第i用户的等价信道矩阵的尺寸为lti×nr，所以与反馈信道矩阵相比能够削减反馈信息的信息量。其结果，能够削减伴随反馈信息的发送的开销，使数据传输的吞吐量提高。
作为全部用户装置ue(ue-1、......、ue-nu)执行以上的步骤s200及s300的结果，小型基站mmnb取得等价信道矩阵的全部组合
【数102】
小型基站mmnb的预编码控制单元70使用所取得的等价信道矩阵的全部组合，生成全部用户的除去信道矩阵
【数103】
按照前述的方法(“1(3)-2.实现块对角化的预编码矩阵的估算”中说明的方法)，决定nu个预编码矩阵
【数104】
pi(i＝1...nu)
及后编码矩阵
【数105】
bi(i＝1...nu)
(s400)。
另外，在本例中，预编码矩阵及后编码矩阵的决定由小型基站mmnb(预编码控制单元70)执行。所决定的后编码矩阵分别经由反馈单元60被通知给对应的用户装置ue。
根据以上的本实施方式的结构，在采用固定波束成型的mu-mimo环境中，通过使用基于对第i用户的发送bf权重矩阵
【数106】
wti
分别乘以第i用户以外的用户的信道矩阵
【数107】
的等价信道矩阵
【数108】
hkwti＝hk，i(k≠i)
的集合即除去信道矩阵
【数109】
而决定的预编码矩阵
【数110】
pi(i＝1...nu),
以对于全部用户(ue-1、......、ue-nu)的等价信道矩阵为分量的矩阵
【数111】
被块对角化(相当于干扰分量的非对角分量成为0)。作为结果，实现mu-mimo对象用户间的干扰控制。
此外，由于各用户装置ue判断了是否反馈接收功率，因此能够削减发送至小型基站的反馈信息的信息量。而且，在反馈信息中包含有表示接收功率是干扰功率还是期望功率的判定信息，因此在小型基站mmnb中，能够减轻用于决定发送bf权重的处理负荷。
2.变形例
以上的实施方式被多样地变形。以下例示具体的变形的方式。从以上的实施方式及以下的例示任意选择的2个以上的方式只要没有相互矛盾，就能适当合并。
2(1).变形例1
在以上的实施方式中，将接收功率从用户装置ue反馈给小型基站mmnb。但是，本发明不限定于此。例如，反馈的信息不限于接收功率的值。例如，也可以在用户装置ue中将接收功率量化，仅反馈其索引从而削减反馈信息的信息量。具体而言，也可以是用户装置ue生成包含表示将接收功率量化而得到的量化接收功率的量化接收功率信息、和表示接收功率是干扰功率还是期望功率的判定信息的反馈信息，用户装置ue将其反馈给小型基站mmnb。
具体而言，如图16所示，也可以将第一阈值ref1以上的接收功率以9级的方式量化。成为与用于判定是否反馈的第一阈值ref1的比较的对象的也可以是接收功率，或者也可以是量化接收功率。此外，成为与用于判定接收功率是期望功率还是干扰功率的第二阈值ref2的比较的对象的也可以是接收功率，或者也可以是量化接收功率。
在同图所示的例中，在接收功率为w3的情况下，量化接收功率成为“7”。由于量化接收功率“7”为第二阈值ref2以上，作为期望功率而反馈量化接收功率“7”。
根据该变形例，反馈信息的信息量被削减，能够减少系统整体的开销。
2(2).变形例2
在上述的实施方式中，在用户装置ue与无线通信正在建立的一个小型基站mmnb之间的通信中以干扰功率为问题。除此之外，有用户装置ue由于来自其他小型基站mmnb的发送波束而受到干扰的情况。
因此，也可以是用户装置ue如以下那样生成反馈信息，反馈给无线通信正在建立的小型基站mmnb。另外，在以下的说明中，将无线通信正在建立的小型基站mmnb称为第一小型基站mmnb1，将其他小型基站mmnb称为第二小型基站mmnb2。例如，如图17所示设为用户装置ue-3位于第一小型基站mmnb1的小区cmm1和第二小型基站mmnb2的小区cmm2的边界附近。在该情况下，用户装置ue-3从第一小型基站mmnb1接收期望波束b1，另一方面，从第二小型基站mmnb2接收干扰波束b2。
首先，在第一小型基站mmnb1发送多个候选波束而执行波束搜索之前，测量单元180关于从第二小型基站mmnb2发送的发送波束(在该例中，干扰波束b2)，测量其他小区干扰功率。
接着，比较单元190将第三阈值ref3与其他小区干扰功率进行比较，将比较结果输出至反馈单元200。反馈单元200在其他小区干扰功率为第三阈值ref3以上的情况下，将包含表示有来自第二小型基站mmnb2的干扰的其他小区干扰信息的反馈信息发送至第一小型基站mmnb1。另一方面，在其他小区干扰功率小于第三阈值ref3的情况下，反馈单元200不将反馈信息发送至第一小型基站mmnb1。不将反馈信息发送至第一小型基站mmnb1的情况下的用户装置ue的操作与上述的实施方式同样。即，用户装置ue若从第一小型基站mmnb1发送多个候选波束，则基于接收功率判定是否发送反馈信息，在反馈的情况下，发送包含表示接收功率是干扰功率还是期望功率的判定信息的反馈信息。
在此，其他小区干扰信息优选包含用于识别第二小型基站mmnb2的信息、和用于识别来自成为干扰的原因的第二小型基站mmnb2的发送波束(在该例中，干扰波束b2)的信息。进而，反馈信息优选包含表示其他小区干扰功率的其他小区干扰功率信息。
接收到该反馈信息的第一小型基站mmnb1优选与第二小型基站mmnb2协调而执行小区间干扰控制。第三阈值ref3被设定为能够判定是否能够忽略来自第二小型基站mmnb2的发送波束给予通信质量的影响的值，被存储至存储单元210。另外，第三阈值ref3也可以与上述的第一阈值ref1及第二阈值ref2无关地被设定。例如，第三阈值ref3也可以被设定为第一阈值ref1以上。
此外，作为用户装置ue的其他方式，首先，也可以设为在第一小型基站mmnb1发送多个候选波束而执行波束搜索之前，测量单元180关于从第二小型基站mmnb2发送的发送波束，测量其他小区干扰功率的结构。
接着，比较单元190将第三阈值ref3与其他小区干扰功率进行比较，将比较结果输出至反馈单元200。反馈单元200在其他小区干扰功率为第三阈值ref3以上的情况下，在关于多个候选波束而反馈至第一小型基站mmnb1时，变更反馈信息。具体而言，反馈单元200代替接收功率信息，而生成包含与将接收功率根据其他小区干扰功率而校正后的校正接收功率相关的校正接收功率信息的反馈信息，发送至第一小型基站mmnb1。在此，校正接收功率信息也可以是校正接收功率本身，也可以是将校正接收功率量化后的信息。
作为期望功率而反馈的接收功率优选其他小区干扰功率变得越大，越被校正为较小的功率。通过这样进行校正，在第一小型基站mmnb1中，发送bf权重被调整，无线质量被维持。通过该处理，即使有其他小区干扰功率也能够增大对于该用户装置ue的期望波束的增益。
2(3).变形例3
在上述的实施方式中，第一阈值ref1及第二阈值ref2被存储至存储单元210。但是，这也可以按每个用户装置ue而任意地设定。此外，该设定也可以由来自小型基站mmnb的指定而设定、或者也可以在用户装置ue中独自设定。
图18中表示接收功率和概率密度的关系的一例。在此，若降低第二阈值ref2，则多个候选波束之中作为期望波束而反馈的波束数增加。因此，能够增大bf增益。另一方面，若升高第二阈值ref2则多个候选波束之中作为干扰波束而反馈的波束数增加。因此，能够强化小型基站mmnb中的干扰控制。
在此，用户装置ue也可以具备将第二阈值ref2设定为成为与期望功率相关的反馈信息的对象的候选波束的数目成为与期望的通信速度相应的数以上的值的设定单元。通过该结构，用户装置ue能够根据期望的通信速度而控制bf增益。能够减轻小型基站mmnb中的处理负荷。
此外，用户装置ue也可以具备根据平均的接收功率，设定第一阈值ref1及第二阈值ref2的至少一方的设定单元。
进而，用户装置ue也可以具备根据接收功率的分布，为了控制干扰而设定第一阈值ref1及第二阈值ref2的至少一方的设定单元。
2(4).变形例4
在上述的实施方式中，发送接收特性估计单元150使用所输入的参考信号rs，估计等价信道矩阵。但是，本发明不限定于此。例如，也可以在代替等价信道矩阵而估计了信道矩阵之后，决定发送bf权重矩阵。在该情况下，所估计的信道矩阵从用户装置ue被反馈至小型基站mmnb。此时，用户装置ue也可以将信道矩阵的要素量化而反馈。此外，在上述的实施方式中，用户装置ue反馈等价信道矩阵的要素。此时，也可以将等价信道矩阵的要素量化而反馈。通过信道矩阵或者等价信道矩阵的量化，能够削减反馈信息的信息量。
2(5).变形例5
在上述的实施方式中，某一个用户(第i用户)的发送波束数lti被固定地设定(例如，lti＝lt/nu)。但是，发送波束数lti也可以被动态地设定。例如，发送波束数lti也可以被设定为将第i用户的通信速度设为一定值以上的数，也可以被设定为更提高系统整体的通信速度(优选地说，将通信速度最大化)的数。此外，发送波束数lti也可以被设定为与发送波束数lti被固定地设定的情况相比更提高通信速度的数，也可以被设定为更增大第i用户的容量的数(优选地说，将容量最大化的数)。例如，优选为根据mcs(调制与编码方案(modulationandcodingscheme))的值而设定发送波束数lti。
根据以上的结构，能够对于按每个用户而要求的质量的差异灵活地应对。此外，能够实现系统整体的通信速度的提高，并且确保用户间的通信速度的公平性。
2(6).变形例6
在以上的实施方式中，小型基站mmnb和用户装置ue的控制信息的通信能通过任意的路线来执行。例如，在小型基站mmnb和用户装置ue之间建立有无线链路的情况下，也可以直接发送接收无线信号从而交换控制信息。此外，在没有建立以上的无线链路的情况下，也可以是小型基站mmnb和用户装置ue经由宏基站menb发送接收控制信息。
2(7).变形例7
小型基站mmnb的发送波束成型单元54也可以是使用全部nt条发送天线at而生成一个发送波束的全阵列型结构，也可以是使用(nt/lt)条发送天线at生成一个发送波束的子阵列型结构。无论哪个结构，都实现以上的实施方式的用户复用。
2(8).变形例8
用户装置ue是能够与网络内的基站(宏基站menb及/或小型基站mmnb)进行无线通信的任意的装置。用户装置ue例如也可以是功能手机或者智能手机等便携电话终端，也可以是平板终端，也可以是桌面型个人计算机，也可以是笔记本型个人计算机，也可以是umpc(超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonalcomputer))，也可以是便携用游戏机，也可以是其他无线终端。
此外，用户装置ue当然不仅对与小型基站mmnb的无线通信，也可以对只与基站之间的无线通信应用上述的通信。
2(9).变形例9
在无线通信系统1内的各要素(用户装置ue及小型基站mmnb)中cpu执行的各功能也可以代替cpu而由硬件执行，例如也可以由fpga(现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray))、或者dsp(数字信号处理器(digitalsignalprocessor))等可编程逻辑设备执行。
标号说明
1............无线通信系统，mmnb............小型基站，10............数据信号生成单元，20............参考信号生成单元，30............基带处理单元，32............预编码单元，40............变换单元，50............处理单元，52............上转换单元，54............发送波束成型单元，60,200............反馈单元，70............预编码控制单元，80............权重控制单元，90............存储单元，ue............用户装置，110............处理单元，112............接收波束成型单元，114............下转换单元，120............变换单元，130............基带处理单元，132............后编码单元，140............信号分析单元，150............发送接收特性估计单元，160............权重控制单元，170............后编码控制单元，180............测量单元，190............比较单元，200............反馈单元，210............存储单元，aa............振幅调整器，acr............模拟信号处理电路，act............模拟信号处理电路，ad............加法器，ar............接收天线，at............发送天线，cm............宏小区，cmm............大规模mimo小区，dcr............数字信号处理电路，dct............数字信号处理电路，mme............中央控制站，mp............乘法器，menb............宏基站，pcr............处理电路，pct............处理电路，ps............可变移相器。