(57)【要約】【課題】  従来、伝達関数行列の条件により送信ウェイト行列が発散するという問題があった。【解決手段】  本発明では、送信局装置と受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおいて、送信局装置は、時間領域の線形等化部と、トレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定部と、伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、時間領域の線形等化部のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算部と、伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、フィルタタップ計算部にフィルタタップ係数を計算させ、所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して所定の条件を満たす伝送方式を判定する伝送方式判定部とを備え、受信局装置は、伝搬路特性の推定に用いるトレーニング信号を生成して送信局装置に送信するトレーニング信号生成部を備える。【選択図】図３
2020174289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局装置と受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおいて、
前記送信局装置は、
前記受信局装置に送信するデータ信号からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去する時間領域の線形等化部と、
前記受信局装置が送信するトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定部と、
前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記時間領域の線形等化部のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算部と、
前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算部にフィルタタップ係数を計算させ、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定部と
を備え、
前記受信局装置は、
伝搬路特性の推定に用いる前記トレーニング信号を生成して前記送信局装置に送信するトレーニング信号生成部を備える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
送信局装置と受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおいて、
前記送信局装置は、
前記受信局装置に送信するデータ信号からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去する時間領域の線形等化部と、
伝搬路特性の推定に用いるトレーニング信号を生成して前記受信局装置に送信するトレーニング信号生成部と
を備え、
前記受信局装置は、
前記送信局装置が送信するトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定部と、
前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記送信局装置の前記時間領域の線形等化部のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算部と、
前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算部にフィルタタップ係数を計算させ、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定部と
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無線通信システムにおいて、
前記所定の手法は、ＣＩＲの伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））と、随伴行列ａｄｊ（Ｈ（ｚ））とを用いて、１／ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））とａｄｊ（Ｈ（ｚ））の積で送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）を求める手法であり、
前記所定の条件は、前記伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が最小位相となるか否かであり、
前記伝送方式の変更は、前記送信局装置と前記受信局装置とのアンテナの多重数を含むアンテナの組み合わせの変更である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
送信局装置と受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記送信局装置は、
前記受信局装置に送信するデータ信号からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去する時間領域の線形等化処理と、
前記受信局装置が送信するトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定処理と、
前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記時間領域の線形等化処理のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算処理と、
前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算処理によりフィルタタップ係数を計算し、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定処理と
を実行し、
前記受信局装置は、
伝搬路特性の推定に用いる前記トレーニング信号を生成して前記送信局装置に送信するトレーニング信号生成処理を実行する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項５】
送信局装置と受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記送信局装置は、
前記受信局装置に送信するデータ信号からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去する時間領域の線形等化処理と、
伝搬路特性の推定に用いるトレーニング信号を生成して前記受信局装置に送信するトレーニング信号生成処理と
を実行し、
前記受信局装置は、
前記送信局装置が送信するトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定処理と、
前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記送信局装置の前記時間領域の線形等化処理のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算処理と、
前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算処理によりフィルタタップ係数を計算し、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定処理と
を実行することを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の無線通信方法において、
前記所定の手法は、ＣＩＲの伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））と、随伴行列ａｄｊ（Ｈ（ｚ））とを用いて、１／ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））とａｄｊ（Ｈ（ｚ））の積で送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）を求める手法であり、
前記所定の条件は、前記伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が最小位相となるか否かであり、
前記伝送方式の変更は、前記送信局装置と前記受信局装置とのアンテナの多重数を含むアンテナの組み合わせの変更である
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う送信局装置において、
前記受信局装置に送信するデータ信号からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去する時間領域の線形等化部と、
前記受信局装置から送信される伝搬路特性の推定に用いるトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定部と、
前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記時間領域の線形等化部のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算部と、
前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算部にフィルタタップ係数を計算させ、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定部と
を備える
ことを特徴とする送信局装置。
【請求項８】
送信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う受信局装置において、
前記送信局装置が送信する伝搬路特性の推定に用いるトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定部と、
前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記送信局装置の時間領域の線形等化部のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算部と、
前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算部にフィルタタップ係数を計算させ、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定部と
を備えることを特徴とする受信局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数選択性のフェージングがある通信環境下で広帯域のシングルキャリアＭＩＭＯ（ＳＣ−ＭＩＭＯ（Single Carrier Multiple-Input Multiple-Output））伝送を行う無線通信システムにおいて、時間領域の線形等化器による送信ビーム形成を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数選択性のフェージングがある通信環境下で広帯域のＳＣ−ＭＩＭＯ伝送を行う場合、通信路特性の時間的な広がりにより生じるシンボル間干渉と、複数のアンテナの空間的な広がりにより生じるストリーム間干渉とを除去する必要がある。そこで、ＦＩＲ（finite impulse response）型の時間領域の線形等化器（ＦＩＲフィルタ）を用いて時間／空間方向に送信ビーム形成を行うことで、シンボル間干渉およびストリーム間干渉を同時に除去する方法が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。ＦＩＲフィルタによる送信ビーム形成では、チャネル推定により得られた伝搬路特性（ＣＩＲ（channel impulse response））の伝達関数行列の逆行列を送信ウェイト行列とし、送信ウェイト行列の各要素をフィルタタップ係数として時間領域の線形等化器を構成する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】栗山圭太,福園隼人,吉岡正文,立田努,“広帯域シングルキャリアＭＩＭＯ伝送のためのＦＩＲ型送信ビーム形成”信学技報,vol.118,no.435,RCS2018-247,pp.31-36,2019年1月.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記従来技術では、式（１）に示すように、伝達関数行列Ｈ（ｚ）の逆行列Ｈ−１（ｚ）を送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）として算出する。
【０００５】
【数１】
2020174289.tif 000003
式（１）において、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）は、１／ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））の伝達関数とａｄｊ（Ｈ（ｚ））の行列との積で表すことができる。なお、ｄｅｔ（・）、ａｄｊ（・）はそれぞれ行列式、随伴行列（adjugate matrix）を表す。また、ａｄｊは、エルミート転置を表す随伴行列（adjoint matrix）とは異なる。
【０００６】
ここで、ＣＩＲの伝達関数行列Ｈ（ｚ）の逆行列を線形等化器の伝達関数に用いる手法では、伝達関数行列の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が非最小位相となる場合に送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）が発散してしまい、時間領域の線形等化器によるシンボル間干渉およびストリーム間干渉の除去を行うことができないという問題がある。
【０００７】
図６は、ｄｅｔ（Ｈｚ）が最小位相または非最小位相の場合のフィルタタップ係数の一例を示す。図６において、横軸はＦＩＲフィルタの遅延タップ（Ｚ−０，Ｚ−１，Ｚ−２・・・）に対応する時間、縦軸は各遅延タップのフィルタタップ係数に対応する複素利得、をそれぞれ示す。図６（ａ）は、ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が最小位相となる場合の各遅延タップの複素利得を示し、図６（ｂ）は、ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が非最小位相となる場合の各遅延タップの複素利得を示す。
【０００８】
図６（ａ）において、ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が最小位相となる場合は、遅延タップの複素利得が徐々に小さくなって収束するので、動作は安定し、ＦＩＲフィルタによる等化器の実現が可能である。一方、図６（ｂ）において、ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が非最小位相となる場合は、遅延タップの複素利得が徐々に大きくなって発散するので、動作は不安定となり、ＦＩＲフィルタなどの時間領域の線形等化器での実現は難しい。
【０００９】
本発明は、ＳＣ−ＭＩＭＯ伝送においてＣＩＲの伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式が非最小位相とならないようにアンテナの組み合わせを変更することにより、時間領域の線形等化器を用いてシンボル間干渉およびストリーム間干渉の除去を行うことができる無線通信システム、無線通信方法、送信局装置および受信局装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、送信局装置と受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおいて、前記送信局装置は、前記受信局装置に送信するデータ信号からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去する時間領域の線形等化部と、前記受信局装置が送信するトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定部と、前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記時間領域の線形等化部のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算部と、前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算部にフィルタタップ係数を計算させ、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定部とを備え、前記受信局装置は、伝搬路特性の推定に用いる前記トレーニング信号を生成して前記送信局装置に送信するトレーニング信号生成部を備えることを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、送信局装置と受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおいて、前記送信局装置は、前記受信局装置に送信するデータ信号からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去する時間領域の線形等化部と、伝搬路特性の推定に用いるトレーニング信号を生成して前記受信局装置に送信するトレーニング信号生成部とを備え、前記受信局装置は、前記送信局装置が送信するトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定部と、前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記送信局装置の前記時間領域の線形等化部のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算部と、前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算部にフィルタタップ係数を計算させ、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、前記所定の手法は、ＣＩＲの伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））と、随伴行列ａｄｊ（Ｈ（ｚ））とを用いて、１／ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））とａｄｊ（Ｈ（ｚ））の積で送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）を求める手法であり、前記所定の条件は、前記伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が最小位相となるか否かであり、前記伝送方式の変更は、前記送信局装置と前記受信局装置とのアンテナの多重数を含むアンテナの組み合わせの変更であることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明は、送信局装置と受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記送信局装置は、前記受信局装置に送信するデータ信号からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去する時間領域の線形等化処理と、前記受信局装置が送信するトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定処理と、前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記時間領域の線形等化処理のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算処理と、前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算処理によりフィルタタップ係数を計算し、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定処理とを実行し、前記受信局装置は、伝搬路特性の推定に用いる前記トレーニング信号を生成して前記送信局装置に送信するトレーニング信号生成処理を実行することを特徴とする。
【００１４】
第５の発明は、送信局装置と受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記送信局装置は、前記受信局装置に送信するデータ信号からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去する時間領域の線形等化処理と、伝搬路特性の推定に用いるトレーニング信号を生成して前記受信局装置に送信するトレーニング信号生成処理とを実行し、前記受信局装置は、前記送信局装置が送信するトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定処理と、前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記送信局装置の前記時間領域の線形等化処理のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算処理と、前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算処理によりフィルタタップ係数を計算し、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定処理とを実行することを特徴とする。
【００１５】
第６の発明は、第４の発明または第５の発明において、前記所定の手法は、ＣＩＲの伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））と、随伴行列ａｄｊ（Ｈ（ｚ））とを用いて、１／ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））とａｄｊ（Ｈ（ｚ））の積で送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）を求める手法であり、前記所定の条件は、前記伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が最小位相となるか否かであり、前記伝送方式の変更は、前記送信局装置と前記受信局装置とのアンテナの多重数を含むアンテナの組み合わせの変更であることを特徴とする。
【００１６】
第７の発明は、受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う送信局装置において、前記受信局装置に送信するデータ信号からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去する時間領域の線形等化部と、前記受信局装置から送信される伝搬路特性の推定に用いるトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定部と、前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記時間領域の線形等化部のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算部と、前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算部にフィルタタップ係数を計算させ、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
第８の発明は、送信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う受信局装置において、前記送信局装置が送信する伝搬路特性の推定に用いるトレーニング信号を受信して伝搬路特性の伝達関数行列を推定する伝搬路特性推定部と、前記伝達関数行列に基づいて、予め決められた所定の手法により、前記送信局装置の時間領域の線形等化部のフィルタタップ係数を計算するフィルタタップ計算部と、前記伝達関数行列が予め決められた所定の条件を満たす場合には、前記フィルタタップ計算部にフィルタタップ係数を計算させ、前記所定の条件を満たさない場合には、伝送方式を変更して前記所定の条件を満たす前記伝送方式を判定する伝送方式判定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る無線通信システム、無線通信方法、送信局装置および受信局装置は、ＳＣ−ＭＩＭＯ伝送においてＣＩＲの伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式が非最小位相とならないようにアンテナの組み合わせを変更することにより、時間領域の線形等化器を用いてシンボル間干渉およびストリーム間干渉の除去を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】各実施形態における無線通信システム全体の構成例を示す図である。
【図２】送信局装置および受信局装置の一例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る送信局装置および受信局装置の一例を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る送信局装置および受信局装置の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る無線通信システムまたは第２実施形態に係る無線通信システムの処理の一例を示す図である。
【図６】ｄｅｔ（Ｈｚ）が最小位相または非最小位相の場合のフィルタタップ係数の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明に係る無線通信システム、無線通信方法、送信局装置および受信局装置の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、各実施形態に共通の無線通信システム１００全体の構成例を示す。図１において、無線通信システム１００は、複数（ＮＴ個：ＮＴ≧２の整数）のアンテナＡＴｔ（１）からアンテナＡＴｔ（ＮＴ）を有する送信局装置１０１と、複数（ＮＲ個：ＮＲ≧２の整数）のアンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（ＮＲ）を有する受信局装置１０２とを備え、送信局装置１０１と受信局装置１０２との間で無線通信を行う。ここで、以降の説明において、送信局装置１０１のアンテナＡＴｔ（１）からアンテナＡＴｔ（ＮＴ）に共通の説明を行う場合は符号末尾の（番号）を省略してアンテナＡＴｔと表記し、特定のアンテナを指す場合は符号末尾に（番号）を付加して例えばアンテナＡＴｔ（１）のように表記する。受信局装置１０２のアンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（ＮＲ）についても同様に表記する。また、複数の同じブロックを有する場合についても同様に表記する。
【００２２】
本実施形態に係る無線通信システム１００は、送信局装置１０１と受信局装置１０２との間で複数のアンテナを用いる広帯域のＳＣ−ＭＩＭＯ方式による無線通信を行う。図１（ａ）に示すように、送信局装置１０１のＮＴ個のアンテナと受信局装置１０２のＮＲ個のアンテナとの間では、空間的な広がりによるストリーム間干渉が生じる。また、送信局装置１０１および受信局装置１０２のそれぞれのアンテナ間で送受信される信号には、マルチパスなど遅延時間が異なる複数の遅延波による周波数選択性のフェージングが生じ、図１（ｂ）に示すような時間的な広がりによるシンボル間干渉が生じる。このため、無線通信システム１００では、ストリーム間干渉とシンボル間干渉とを抑制する必要がある。
【００２３】
ここで、送信局装置１０１と受信局装置１０２との間の無線通信路のＣＩＲは、複数のアンテナの数に応じてＮＴ×ＮＲを要素とする伝達関数の行列（伝達関数行列と称する）Ｈ（ｚ）で表すことができる。式（２）は、ＮＲ＝ＮＴ（＝Ｎ）とし、Ｎ×ＮのＭＩＭＯにおける伝達関数行列Ｈ（ｚ）を表し、Ｈ（ｚ）はＮ次の多項式行列となる。
【００２４】
【数２】
2020174289.tif 000004
式（２）において、伝達関数行列Ｈ（ｚ）の各要素の伝達関数Ｈｉｊ（ｚ）は、式（３）で表され、Ｌ次の多項式となる。
【００２５】
【数３】
2020174289.tif 000005
ここで、ｉは１≦ｉ≦Ｎの整数、ｊは１≦ｊ≦Ｎの整数である。また、ｈ（ｌ）ｉｊは、第ｉ番目の受信アンテナと第ｊ番目の送信アンテナとの間のｌパス目のＣＩＲを示す。ＬはＣＩＲ長（信号が伝搬するパス数に相当）、ｚ−ｌは伝達関数の遅延作用素である。
【００２６】
そして、伝達関数行列Ｈ（ｚ）の逆行列Ｈ−１（ｚ）を送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）として線形等化部を構成することで、シンボル間干渉およびストリーム間干渉を同時に除去することができる。
【００２７】
式（４）は、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）を示す。なお、式（４）は、従来技術で説明した式（１）と同じものであり、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）は、随伴行列ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））と行列式ａｄｊ（Ｈ（ｚ））とで表すことができる。
【００２８】
【数４】
2020174289.tif 000006
式（４）に示すように、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）は、１／ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））の伝達関数とａｄｊ（Ｈ（ｚ））の行列との積で表すことができる。
【００２９】
ここで、ＣＩＲの伝達関数行列Ｈ（ｚ）の逆行列を線形等化器の伝達関数に用いる手法は、伝達関数行列の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が非最小位相となる場合に送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）が発散してしまい、時間領域の線形等化器によるシンボル間干渉およびストリーム間干渉の除去を行うことができないという問題がある。
【００３０】
例えば、２×２のＭＩＭＯの場合、伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））は式（５）で表わされる。
【００３１】
【数５】
2020174289.tif 000007
ここで、式（５）において、伝達関数行列の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が非最小位相となる場合と最小位相となる場合の条件によって、式（４）の送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）の適用可否が変わることになる。
【００３２】
そこで、以降で説明する各実施形態に係る無線通信システムでは、伝達関数行列Ｈ（ｚ）の行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が非最小位相となる場合に、送信局装置１０１のアンテナＡＴｔと受信局装置１０２のアンテナＡＴｒとの組み合わせを変更することにより、行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が最小位相となる条件を見つけて、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）が発散しないように制御する。なお、アンテナの組み合わせの変更方法については、後で詳しく説明する。
【００３３】
図２は、送信局装置１０１および受信局装置１０２の一例を示す。図２において、送信局装置１０１は、ＱＡＭ変調部２０１、線形等化部２０２、ＲＦ部２０３およびアンテナＡＴｔを備える。
【００３４】
ＱＡＭ変調部２０１は、受信局装置１０２へ送信するデータ情報ビットのビット列を直交振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）したデータ信号Ｓ（ｎ）を出力する。なお、ＱＡＭ変調部２０１は、ＱＡＭ変調部２０１（１）からＱＡＭ変調部２０１（Ｎ）を有し、Ｎ個のストリームに対応するデータ信号を出力する。
【００３５】
線形等化部２０２は、送信局装置１０１と受信局装置１０２との間のＣＩＲに基づいて算出された送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）により、シンボル間干渉およびストリーム間干渉の等化処理を行う。ここで、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）の算出方法については、後で詳しく説明する。なお、等化処理と同時に送信電力を正規化する処理も行われる。
【００３６】
ＲＦ部２０３は、Ｎ個のアンテナＡＴｔにそれぞれ対応するＮ個のＲＦ部２０３（１）からＲＦ部２０３（Ｎ）を有し、線形等化部２０２が出力する信号を高周波の送信信号に周波数変換して、ストリーム毎に各アンテナＡＴｔから送出する。
【００３７】
アンテナＡＴｔは、アンテナＡＴｔ（１）からアンテナＡＴｔ（Ｎ）のＮ個のアンテナを有し、ＲＦ部２０３が出力するストリーム毎の高周波信号を電磁波として空間に放射する。
【００３８】
このようにして、送信局装置１０１は、線形等化部２０２によりシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去した信号を受信局装置１０２へ送信することができる。
【００３９】
図２において、受信局装置１０２は、アンテナＡＴｒ、ＲＦ部３０１およびＱＡＭ復調部３０２を備える。
【００４０】
アンテナＡＴｒは、アンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｎ）のＮ個の送受信用のアンテナを有し、送信局装置１０１から送信された空間上の電磁波を高周波信号に変換する。
【００４１】
ＲＦ部３０１は、Ｎ個のアンテナＡＴｒにそれぞれ対応するＮ個のＲＦ部３０１（１）からＲＦ部３０１（Ｎ）を有し、アンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｎ）が出力するそれぞれの高周波信号をベースバンドのデータ信号に周波数変換する。
【００４２】
ＱＡＭ復調部３０２は、ＲＦ部３０１が出力するＮ個のストリームのデータ信号Ｓ＾（ｎ）を情報ビットに復調し、ビット列を出力する。なお、ＲＦ部３０１は、アンテナＡＴｒの数に応じてＮ個のストリームのデータ信号Ｓ＾（ｎ）を出力するので、ＱＡＭ復調部３０２は、ストリーム毎にデータ信号Ｓ＾（ｎ）を復調する。
【００４３】
このようにして、受信局装置１０２は、送信局装置１０１側でシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去した信号を受信して、データ信号を復調することができる。
【００４４】
図２において、ＱＡＭ変調部２０１が出力するデータ信号をＳ（ｎ）、線形等化部２０２の送信ウェイト行列をＷ（Ｚ）、ＣＩＲの伝達関数行列をＨ（ｚ）、ＲＦ部３０１が出力するデータ信号をＳ＾（ｎ）、付加雑音をη（ｎ）とすると、本実施形態に係る無線通信システム１００において送受信される信号の関係は、式（６）で表すことができる。
【００４５】
【数６】
2020174289.tif 000008
［第１実施形態］
図３は、第１実施形態に係る送信局装置１０１および受信局装置１０２の一例を示す。図３において、無線通信システム１００は、送信局装置１０１と受信局装置１０２とを有する。
【００４６】
図３において、送信局装置１０１は、情報ビット生成部４０１、データ信号変調部４０２、ＦＩＲフィルタ部４０３、送信信号変換部４０４、受信信号変換部４０５、ＣＩＲ推定部４０６、伝送方式判定部４０７、フィルタタップ計算部４０８およびアンテナＡＴｔ（１）からアンテナＡＴｔ（Ｎ）のＮ個のアンテナを有する。また、図３において、受信局装置１０２は、アンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｎ）のＮ個のアンテナ、受信信号変換部５０１、データ信号復調部５０２、情報ビット検出部５０３、トレーニング信号生成部５０４および送信信号変換部５０５を有する。
【００４７】
先ず、送信局装置１０１の構成について説明する。
【００４８】
情報ビット生成部４０１は、受信局装置１０２へ送信するデータ情報ビットを生成する。データ情報ビットは、例えば外部（不図示）から入力するデータ信号、内部で生成するデータ信号などに対応するビット列であり、後述する伝送方式判定部４０７で判定された伝送に用いるアンテナＡＴｔの数に応じて信号ストリーム数を変更し、各信号ストリームをデータ信号変調部４０２に出力する。なお、情報ビット生成部４０１は、所定の符号化率で誤り訂正符号を生成する誤り訂正符号化機能やインターリーブ機能などを有してもよい。
【００４９】
データ信号変調部４０２は、情報ビット生成部４０１が出力する信号ストリーム毎のビット列を所定の変調方式（例えば直交振幅変調（ＱＡＭ）など）で変調したデータ信号Ｓ（ｎ）を出力する。なお、本実施形態では、情報ビット生成部４０１がアンテナＡＴｔの数に応じて分割した信号ストリーム毎に変調したデータ信号を出力するので、各ストリーム毎にデータ信号変調部４０２を有する。
【００５０】
ＦＩＲフィルタ部４０３は、後述するフィルタタップ計算部４０８により算出されたフィルタタップ係数を使用して、データ信号変調部４０２が出力するデータ信号Ｓ（ｎ）からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去した信号を送信信号変換部４０４へ出力する。ここで、ＦＩＲフィルタ部４０３は、時間領域の線形等化処理を行う線形等化部に対応する。ＦＩＲフィルタ部４０３は、例えば、データ信号変調部４０２が出力するデータ信号を保持し、一定時間毎にシフトする遅延タップを有し、各遅延タップの信号に所定のフィルタタップ係数を乗算した信号の和を出力する。このようにして、ＦＩＲフィルタ部４０３は、シンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去するための時間領域の線形等化処理を行う。なお、ＦＩＲフィルタ部４０３は、時間領域の線形等化処理と同時に送信電力を正規化する処理も行う。
【００５１】
送信信号変換部４０４は、ＦＩＲフィルタ部４０３が出力するデータ信号をアンテナＡＴｔから送出するための高周波の送信信号に周波数変換する。例えば、送信信号変換部４０４は、２０ＭＨｚ帯域のデータ信号を５ＧＨｚ帯の高周波信号にアップコンバートして、アンテナＡＴｔから送出する。ここで、複数の信号ストリームに分割された各々の信号ストリームは、それぞれ高周波信号に変換され、後述する伝送方式判定部４０７で判定された伝送に用いる組み合わせのアンテナＡＴｔから送出される。
【００５２】
アンテナＡＴｔは、アンテナＡＴｔ（１）からアンテナＡＴｔ（Ｎ）のＮ個の送受信用のアンテナを有し、送信信号変換部４０４が出力する高周波信号を電磁波として空間に放射する。或いは、アンテナＡＴｔは、受信局装置１０２から送信された空間上の電磁波を高周波信号に変換して、受信信号変換部４０５へ出力する。例えば、後述する伝送方式判定部４０７により、Ｎ本のアンテナＡＴｔのうち、Ｍ本（Ｍは、Ｍ＜Ｎの正の整数）のアンテナＡＴｔの組み合わせが選択され、選択されたＭ本のアンテナＡＴｔからＭ個の信号ストリームがそれぞれ送信される。
【００５３】
受信信号変換部４０５は、アンテナＡＴｔ（１）からアンテナＡＴｔ（Ｎ）のそれぞれのアンテナにより受信された高周波の受信信号を低周波のベースバンド信号に周波数変換する。例えば、受信信号変換部４０５は、５ＧＨｚ帯の高周波信号をダウンコンバートして２０ＭＨｚ帯域のベースバンド信号を出力する。ここで、本実施形態では、受信信号変換部４０５は、受信局装置１０２からトレーニング信号を受信してＣＩＲ推定部４０６に出力する。
【００５４】
ＣＩＲ推定部４０６は、受信局装置１０２から送信されるトレーニング信号に基づいてＣＩＲを推定する。なお、ＣＩＲ推定部４０６は、伝搬路特性推定処理を実行する伝搬路特性推定部に対応する。
【００５５】
伝送方式判定部４０７は、予め決められた条件を判定し、当該条件を満たさない場合は、伝送方式（例えば、アンテナの組み合わせ）を変更し、当該条件を満たすアンテナの多重数を含むアンテナの組み合わせ（以降、特に必要な場合を除き、アンテナの組み合わせと称する）が見つかるまで、同様の処理を繰り返し実行する（伝送方式判定処理に対応）。なお、アンテナの組み合わせは、例えば１０本のアンテナから９本のアンテナを選択する組み合わせは１０通りあるので、送信局装置１０１と受信局装置１０２とで１００通りの組み合わせとなり、この中から判定条件を満たすアンテナの組み合わせを見つける。見つからない場合は、選択するアンテナの数（多重数）を減らして同様の処理を繰り返す。ここで、本実施形態では、式（４）で説明したように、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）を１／ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））の伝達関数とａｄｊ（Ｈ（ｚ））の行列との積で表したときに、ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が最小位相となるか非最小位相となるかが判定条件である。そして、ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が非最小位相となる場合は、アンテナの組み合わせを変更して、ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が最小位相となるアンテナの組み合わせを求める。なお、アンテナの組み合わせの変更は、例えば、使用するアンテナＡＴｔに対応する送信信号変換部４０４を選択することで実現できる。具体的には、アンテナＡＴｔ（１）からアンテナＡＴｔ（Ｍ）を使用する場合は、送信信号変換部４０４（１）から送信信号変換部４０４（Ｍ）を選択すればよい。ここで、伝送方式の判定の規範は、行列式ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））に限らず、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）の算出方法に応じて適用条件がある場合は、その条件を用いてもよい。例えば、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）を式（４）のように、１／ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））の伝達関数とａｄｊ（Ｈ（ｚ））の行列との積で表さずに、他の条件により、時間領域の線形等化器の式に変形する場合は、当該条件により判定を行ってもよい。なお、伝送方式判定部４０７は、判定結果を送信信号変換部４０４およびアンテナＡＴｔを介して受信局装置１０２へ通知して、受信局装置１０２側においてもアンテナの組み合わせを変更できるようにする。判定結果の受信局装置１０２への通知は、例えば、送信局装置１０１および受信局装置１０２に予めアンテナの組み合わせを記録したインデックスを準備しておき、データ送信開始前にインデックス番号の通知を行う方法を用いることができる。
【００５６】
フィルタタップ計算部４０８は、ＣＩＲ推定部４０６が推定したＣＩＲに基づいて、伝送方式判定部４０７が判定した伝送方式で送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）を算出し、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）の各要素に基づいてＦＩＲフィルタ部４０３で使用するフィルタタップ係数を計算して、ＦＩＲフィルタ部４０３に出力する（フィルタタップ計算処理に対応）。
【００５７】
このようにして、送信局装置１０１は、ＦＩＲフィルタ部４０３により、シンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去したデータ信号を受信局装置１０２へ送信することができる。
【００５８】
次に、図３に示す受信局装置１０２の構成について説明する。
【００５９】
アンテナＡＴｒは、アンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｎ）のＮ個の送受信用のアンテナを有し、後述する送信信号変換部５０５が出力する高周波信号を電磁波として空間に放射する。或いは、アンテナＡＴｒは、送信局装置１０１から送信された空間上の電磁波を高周波信号に変換して、後述する受信信号変換部５０１へ出力する。なお、本実施形態では、送信局装置１０１から通知されるアンテナの組み合わせに基づいて、Ｎ本のアンテナＡＴｒのうち、Ｍ本（Ｍ＜Ｎ）のアンテナＡＴｒの組み合わせが選択され、選択されたＭ本のアンテナＡＴｒにより信号を受信する。なお、アンテナの組み合わせの変更は、例えば、使用するアンテナＡＴｒに対応する受信信号変換部５０１を選択することで実現できる。具体的には、アンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｍ）を使用する場合は、受信信号変換部５０１（１）から受信信号変換部５０１（Ｍ）の受信信号を選択すればよい。
【００６０】
受信信号変換部５０１は、送信局装置１０１の受信信号変換部４０５と同様に、アンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｎ）のそれぞれから受信される高周波信号をベースバンド信号に周波数変換する。ここで、送信局装置１０１から受信するデータ信号は、データ信号復調部５０２へ出力される。
【００６１】
データ信号復調部５０２は、受信信号変換部５０１が出力するデータ信号Ｓ＾（ｎ）を情報ビットに復調し、ビット列を出力する。なお、受信信号変換部５０１は、アンテナＡＴｒの数に応じて複数のストリームのデータ信号Ｓ＾（ｎ）を出力するので、データ信号復調部５０２は、データ信号Ｓ＾（ｎ）をストリーム毎に復調する。そして、データ信号復調部５０２は、送信局装置１０１側で複数のストリームに分割されたビット列を結合したビット列を情報ビット検出部５０３に出力する。なお、データ信号復調部５０２は、送信局装置１０１側の機能に応じて、誤り訂正復号機能やデインターリーブ機能を備えてもよい。ここで、アンテナの組み合わせに基づいて、例えば、使用するアンテナＡＴｒに対応する受信信号変換部５０１が選択され、選択された受信信号変換部５０１に対応するデータ信号復調部５０２により、データ信号が復調される。具体的には、アンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｍ）を使用する場合は、受信信号変換部５０１（１）から受信信号変換部５０１（Ｍ）に対応するデータ信号復調部５０２（１）からデータ信号復調部５０２（Ｍ）により、データ信号が復調される。
【００６２】
情報ビット検出部５０３は、データ信号復調部５０２が出力するビット列をデジタルデータに変換した受信データを出力する。なお、誤り訂正復号機能やデインターリーブ機能を情報ビット検出部５０３側で行ってもよい。
【００６３】
トレーニング信号生成部５０４は、送信局装置１０１のＣＩＲ推定部４０６がＣＩＲを推定するためのトレーニング信号を生成する（トレーニング信号生成処理に対応）。トレーニング信号は、信号検出用のプリアンブルなどの予め決められた情報（例えば”０１”の交互パターン等の特定パターン）をＰＳＫ（Phase Shift Keying）など干渉を受けにくい変調方式で変調した所定の信号であり、送信局装置１０１側でＣＩＲを推定するために用いられる。なお、受信局装置１０２が送信するトレーニング信号の情報は、予め送信局装置１０１との間で既知である。
【００６４】
送信信号変換部５０５は、トレーニング信号生成部５０４が出力するトレーニング信号を高周波信号に変換してアンテナＡＴｒから送出する。
【００６５】
このようにして、受信局装置１０２は、送信局装置１０１側でＣＩＲを推定するためのトレーニング信号を送信し、送信局装置１０１から送信されるシンボル間干渉およびストリーム間干渉が等化されたデータ信号を受信することができる。
【００６６】
［第２実施形態］
図４は、第２実施形態に係る送信局装置１０１ａおよび受信局装置１０２ａの一例を示す。図４において、無線通信システム１００ａは、送信局装置１０１ａと受信局装置１０２ａとを有する。
【００６７】
図４において、送信局装置１０１ａは、情報ビット生成部４０１、データ信号変調部４０２、ＦＩＲフィルタ部４０３、送信信号変換部４０４、受信信号変換部４０５、トレーニング信号生成部４１０およびアンテナＡＴｔ（１）からアンテナＡＴｔ（Ｎ）のＮ個のアンテナを有する。また、図４において、受信局装置１０２ａは、アンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｎ）のＮ個のアンテナ、受信信号変換部５０１、データ信号復調部５０２、情報ビット検出部５０３、送信信号変換部５０５、ＣＩＲ推定部５１０、伝送方式判定部５１１およびフィルタタップ計算部５１２を有する。
【００６８】
ここで、図４に示す無線通信システム１００ａと図３で説明した無線通信システム１００との違いは送信局装置１０１ａからトレーニング信号を送信して、受信局装置１０２ａでＣＩＲの推定を行い伝送方式の判定およびフィルタタップ係数の計算を行い、計算したフィルタタップ係数を送信局装置１０１ａのＦＩＲフィルタ部４０３に送信することである。なお、図４において、図３と同符号のブロックの主要な動作は、図３と同じである。
【００６９】
以下、図３と異なる部分について説明する。
【００７０】
先ず、送信局装置１０１ａの構成について説明する。
【００７１】
トレーニング信号生成部４１０は、第１実施形態のトレーニング信号生成部５０４と同様に動作し、受信局装置１０２ａのＣＩＲ推定部５１０がＣＩＲを推定するためのトレーニング信号を生成する（トレーニング信号生成処理に対応）。なお、送信局装置１０１ａが送信するトレーニング信号の情報は、予め受信局装置１０２ａとの間で既知である。
【００７２】
ＦＩＲフィルタ部４０３は、受信局装置１０２ａから受信するフィルタタップ係数を使用して、データ信号変調部４０２が出力するデータ信号Ｓ（ｎ）からシンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去した信号を送信信号変換部４０４へ出力する（ＦＩＲフィルタ処理に対応）。なお、第１実施形態のＦＩＲフィルタ部４０３との違いは、受信信号変換部４０５およびアンテナＡＴｔを介して受信局装置１０２ａから受信するフィルタタップ係数を使用することであり、主な動作は第１実施形態と同じである。
【００７３】
次に、受信局装置１０２ａの構成について説明する。
【００７４】
ＣＩＲ推定部５１０は、第１実施形態のＣＩＲ推定部４０６と同様に動作し、送信局装置１０１ａから送信されるトレーニング信号に基づいてＣＩＲを推定する。なお、ＣＩＲ推定部５１０は、伝搬路特性推定処理を実行する伝搬路特性推定部に対応する。
【００７５】
伝送方式判定部５１１は、第１実施形態の伝送方式判定部４０７と同様に動作し、アンテナの組み合わせを変更して、ｄｅｔ（Ｈ（ｚ））が最小位相となるアンテナの組み合わせを求める。なお、伝送方式判定部５１１は、判定結果を送信信号変換部５０５およびアンテナＡＴｒを介して送信局装置１０１ａへ通知して、送信局装置１０１ａ側においてもアンテナの組み合わせを変更できるようにする。判定結果の送信局装置１０１ａへの通知は、第１実施形態で説明したように、アンテナの組み合わせを記録したインデックスを準備しておき、データ送信開始前にインデックス番号の通知を行う方法を用いることができる。
【００７６】
フィルタタップ計算部５１２は、第１実施形態のフィルタタップ計算部４０８と同様に動作し、ＣＩＲ推定部５１０が推定したＣＩＲに基づいて、伝送方式判定部４０７が判定した伝送方式で送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）を算出し、送信ウェイト行列Ｗ（ｚ）の各要素に基づいて送信局装置１０１ａのＦＩＲフィルタ部４０３で使用するフィルタタップ係数を計算する（フィルタタップ計算処理に対応）。なお、本実施形態では、フィルタタップ計算部５１２は、送信信号変換部５０５およびアンテナＡＴｒを介して送信局装置１０１ａに送信され、送信局装置１０１ａのＦＩＲフィルタ部４０３に設定される。
【００７７】
このようにして、本実施形態に係る無線通信システム１００ａは、送信局装置１０１ａが送信するトレーニング信号により、受信局装置１０２ａ側でＣＩＲの推定、伝送方式の判定およびフィルタタップ係数の計算を行い、計算したフィルタタップ係数を送信局装置１０１ａのＦＩＲフィルタ部４０３に送信して設定することにより、シンボル間干渉およびストリーム間干渉を除去したデータ信号を受信局装置１０２ａへ送信することができる。
【００７８】
［第１実施形態および第２実施形態の処理方法］
図５は、第１実施形態に係る無線通信システム１００または第２実施形態に係る無線通信システム１００ａの処理の一例を示す。なお、図５に示した処理は、図３に示した送信局装置１０１および受信局装置１０２、または、図４に示した送信局装置１０１ａおよび受信局装置１０２ａの各部により実行される。
【００７９】
ステップＳ１０１において、ＣＩＲ推定部４０６（またはＣＩＲ推定部５１０）は、受信局装置１０２ａ（または送信局装置１０１ａ）から送信されるトレーニング信号を受信して、ＣＩＲ（Ｈ（ｚ））を推定する。ここで、ＣＩＲの伝達関数行列Ｈ（ｚ）は、複数のアンテナの数Ｎ×Ｎを要素とする行列である。
【００８０】
ステップＳ１０２において、伝送方式判定部４０７（または伝送方式判定部５１１）は、送信局装置１０１（または送信局装置１０１ａ）のアンテナＡＴｔの数と受信局装置１０２（または受信局装置１０２ａ）のアンテナＡＴｒの数をそれぞれ変数Ｍとして、Ｍ＝Ｎに初期値を設定する。
【００８１】
ステップＳ１０３において、伝送方式判定部４０７（または伝送方式判定部５１１）は、Ｍ本の送信アンテナとＭ本の受信アンテナから取り得る全ての組み合わせの伝達関数行列Ｈ〜（ｚ）を生成し、行列式ｄｅｔ（Ｈ〜（ｚ））を算出する。ここで、Ｈ〜（ｚ）は、アンテナの多重数に対応するＭ×Ｍを要素とする行列である。
【００８２】
ステップＳ１０４において、伝送方式判定部４０７（または伝送方式判定部５１１）は、Ｍ×Ｍの全てのアンテナの組み合わせに対応するそれぞれのｄｅｔ（Ｈ〜（ｚ））が最小位相となるか否かを判定する。そして、ｄｅｔ（Ｈ〜（ｚ））が最小位相となる組み合わせが有る場合はステップＳ１０６の処理に進み、ｄｅｔ（Ｈ〜（ｚ））が最小位相となる組み合わせが無い場合はステップＳ１０５の処理に進む。
【００８３】
ステップＳ１０５において、伝送方式判定部４０７（または伝送方式判定部５１１）は、アンテナの数を1つ減らしてＭ＝Ｍ−１に設定し、ステップＳ１０３に戻って同様に処理を繰り返し実行する。
【００８４】
ステップＳ１０６において、伝送方式判定部４０７（または伝送方式判定部５１１）は、ｄｅｔ（Ｈ〜（ｚ））が最小位相となるアンテナの多重数Ｍとアンテナの組み合わせを選択する。なお、信号ストリームの数もアンテナの多重数Ｍと同じになるように、送信局装置１０１および受信局装置１０２（または送信局装置１０１ａおよび受信局装置１０２ａ）の各ブロックでＭストリームの信号の処理するように設定する。
【００８５】
ステップＳ１０７において、ステップＳ１０６で設定されたアンテナの多重数と組み合わせのアンテナでＭ×ＭのＭＩＭＯ伝送を実施する。
【００８６】
このようにして、第１実施形態に係る無線通信システム１００または第２実施形態に係る無線通信システム１００ａは、伝達関数行列の行列式が最小位相となるアンテナの多重数およびアンテナの組み合わせを選択して通信を行うので、送信ウェイト行列を発散させることなく、時間領域の線形等化器によるシンボル間干渉およびストリーム間干渉の除去を行うことができる。
【００８７】
以上、各実施形態で説明したように、本発明に係る無線通信システム、無線通信方法、送信局装置および受信局装置は、ＳＣ−ＭＩＭＯ伝送において、ＣＩＲの伝達関数行列の行列式が非最小位相とならないように伝送方式を変更することにより、時間領域の線形等化器を用いてシンボル間干渉およびストリーム間干渉の除去を行うことができる。
【符号の説明】
【００８８】
１００，１００ａ・・・無線通信システム；１０１，１０１ａ・・・送信局装置；１０２，１０２ａ・・・受信局装置；２０１・・・ＱＡＭ変調部；２０２・・・線形等化部；２０３，３０１・・・ＲＦ部；３０２・・・ＱＡＭ復調部；４０１・・・情報ビット生成部；４０２・・・データ信号変調部；４０３・・・ＦＩＲフィルタ部；４０４，５０５・・・送信信号変換部；４０５，５０１・・・受信信号変換部；ＡＴｔ，ＡＴｒ・・・アンテナ；４０６，５１０・・・ＣＩＲ推定部；４０７，５１１・・・伝送方式判定部；４０８，５１２・・・フィルタタップ計算部；４１０，５０４・・・トレーニング信号生成部；５０２・・・データ信号復調部；５０３・・・情報ビット検出部
【図１】
2020174289.tif 000009
【図２】
2020174289.tif 000010
【図３】
2020174289.tif 000011
【図４】
2020174289.tif 000012
【図５】
2020174289.tif 000013
【図６】
2020174289.tif 000014