(57)【要約】  マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善させる。  ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、他のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持し、ＵＥ２のＡＣＫ情報と干渉信号除去時のＣＱＩ情報とを無線基地局（ＢＳ）１００へフィードバックする。ＢＳは、ＵＥ２が受信失敗して再送を行う際、ＵＥ１がＵＥ２宛の干渉信号を復調できた場合に、ＵＥ２に対する通信リソースがＵＥ１より多くなるように通信リソースの配分を変更する。再送時に、ＵＥ１は前回保持した干渉信号の復調データを用いて新規に受信した信号から干渉信号の除去を行い、ＵＥ２は前回の受信失敗時に保持した所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成する。
2008093619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムであって、
再送を行う再送制御部と、
少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、
を有する無線送信局となる第１の無線通信装置と、
前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調部と、
前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファ部と、
前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去部と、
を有する無線受信局となる第２の無線通信装置と、
を備える無線通信システム。
【請求項２】
複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムであって、
再送を行う再送制御部と、
少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、
を有する無線送信局となる第１の無線通信装置と、
前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調部と、
前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファ部と、
前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去部と、
を有する第１の無線受信局となる第２の無線通信装置と、
前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信結果に誤りがあった場合に、この所望信号のデータを保持する所望信号バッファ部と、
前記無線送信局より再送される信号を受信する際に、前記保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成するソフト合成部と、
を有する第２の無線受信局となる第３の無線通信装置と、
を備える無線通信システム。
【請求項３】
複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
再送を行う再送制御部と、
少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、
を備える無線通信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信装置であって、
前記通信リソース設定部は、前記各無線受信局における受信状況として、自局宛の所望信号及び他局宛の干渉信号の受信の成否を示す情報と、当該無線受信局における所望信号に関する受信品質または干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを含む、無線受信局からのフィードバック情報に基づいて前記通信リソースの配分を設定する無線通信装置。
【請求項５】
請求項３に記載の無線通信装置であって、
前記通信リソース設定部は、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、所望信号を復調できた少なくとも一つの第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する無線通信装置。
【請求項６】
請求項３に記載の無線通信装置であって、
前記通信リソース設定部は、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、所望信号を復調できない複数の無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、これらの無線受信局における干渉信号を除去した場合の受信品質を比較し、前記受信品質が優る第１の無線受信局よりも前記受信品質が劣る第２の無線受信局を優先してこれらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する無線通信装置。
【請求項７】
請求項３に記載の無線通信装置であって、
少なくとも一つの前記無線受信局から自局宛の所望信号の受信の失敗を示す情報を受信した場合に、再送の実行に関する再送情報を各無線受信局に通知する再送情報通知部を備える無線通信装置。
【請求項８】
複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
再送を行う再送制御部と、
少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、
を備える無線通信装置。
【請求項９】
請求項８に記載の無線通信装置であって、
前記通信リソース設定部は、前記第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた第１の無線受信局における、前記干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報に基づき、前記通信リソースの配分を行う無線通信装置。
【請求項１０】
請求項３または８に記載の無線通信装置であって、
前記通信リソース設定部は、前記通信リソースの配分として、前記複数の無線受信局宛の信号にマルチキャリア信号を用いる場合に、このマルチキャリア信号におけるサブキャリアの割り当てを変更する無線通信装置。
【請求項１１】
請求項３または８に記載の無線通信装置であって、
前記通信リソース設定部は、前記通信リソースの配分として、前記複数の無線受信局宛の信号に関する送信電力の割り当てを変更する無線通信装置。
【請求項１２】
複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調部と、
前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファ部と、
前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去部と、
を備える無線通信装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の無線通信装置であって、
前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信の成否を示す情報及び前記所望信号に関する受信品質を表す情報と、他局宛の干渉信号の受信の成否を示す情報及び前記干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを前記無線送信局にフィードバックする受信状況応答部を備える無線通信装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の無線通信装置であって、
前記無線送信局より他の無線受信局に対する再送情報を受信する再送情報受信部を備え、
前記干渉信号除去部は、前記他の無線受信局への送信が再送であった場合、前記干渉信号バッファ部に保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号除去を施した受信処理を行う無線通信装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の無線通信装置であって、
前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信結果に誤りがあった場合に、この所望信号のデータを保持する所望信号バッファ部と、
前記無線送信局より再送される信号を受信する際に、前記保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成するソフト合成部とを備える無線通信装置。
【請求項１６】
請求項１２に記載の無線通信装置であって、
前記他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の受信成功を表す情報と前記干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを前記無線送信局にフィードバックする干渉信号情報応答部を備える無線通信装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の無線通信装置であって、
自局宛の所望信号の受信状態を判定する受信状態判定部を備え、
前記干渉信号バッファ部及び前記干渉信号情報応答部は、前記受信状態が所定の閾値以上である場合にのみ動作を実行する無線通信装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の無線通信装置であって、
前記無線送信局より他の無線受信局に対する再送情報を受信する再送情報受信部を備え、
前記干渉信号バッファ部及び前記干渉信号情報応答部は、前記他の無線受信局が再送を必要とする情報を受けた場合にのみ動作を実行する無線通信装置。
【請求項１９】
請求項３〜１８のいずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信基地局装置。
【請求項２０】
請求項３〜１８のいずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信移動局装置。
【請求項２１】
複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムにおける再送制御方法であって、
再送を行う再送制御ステップと、
少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、
前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調ステップと、
前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファステップと、
前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去ステップと、
を有する再送制御方法。
【請求項２２】
複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置における再送制御方法であって、
再送を行う再送制御ステップと、
少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、
を有する再送制御方法。
【請求項２３】
複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムにおける再送制御方法であって、
再送を行う再送制御ステップと、
少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、
前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調ステップと、
前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファステップと、
前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去ステップと、
前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信結果に誤りがあった場合に、この所望信号のデータを保持する所望信号バッファステップと、
前記無線送信局より再送される信号を受信する際に、前記保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成するソフト合成ステップと、
を有する再送制御方法。
【請求項２４】
複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置における再送制御方法であって、
再送を行う再送制御ステップと、
少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、
を有する再送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）を採用した無線通信システムに適用可能な無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等に代表される無線セルラーシステムにおいては、サービス形態が多様化し、音声データだけではなく、静止画像、動画像等の大容量データを伝送することが要求されている。携帯電話市場においては３．５Ｇ（ＨＳＤＰＡ）端末が登場し、下り最大１４Ｍｂｐｓの通信が可能となっている。【０００３】
３．５Ｇより新たに導入された技術として、ハイブリッドＡＲＱ（以下、Ｈ−ＡＲＱ）がある。これは情報伝送が失敗したときの再送制御に関する技術であり、受信側で保存しておいた過去の受信信号情報も合わせて用いることによって、再送時の受信成功確率が向上し、スループットの改善が期待できる。【０００４】
３．５Ｇ以降のセルラーシステムの標準化仕様（3GPP Long Term Evolution：以下ＬＴＥ）においては、下り１００Ｍｂｐｓのピークレートが要求されており、これを実現する技術として複数のアンテナを利用するＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）システムの導入が検討されている。ＭＩＭＯシステムにおける空間多重方式としては、シングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）とマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を使用することが検討されている。【０００５】
シングルユーザＭＩＭＯは、空間リソース割り当てを単一ユーザに限定するもので、ピークレートの向上が期待できる。シングルユーザＭＩＭＯでは、時間軸、周波数軸でユーザ多重を行うので、空間軸でのユーザ干渉がない。一方、マルチユーザＭＩＭＯは、空間リソースを複数のユーザに割当てることによってマルチユーザダイバーシチ利得が得られるので、セクタ（セル）スループットの向上が期待できる。特に、セル半径が大きいときに、スループットは大きく改善する。【０００６】
上記のＨ−ＡＲＱもマルチユーザＭＩＭＯもセルエッジ近傍の位置のような厳しい受信環境においてスループットを改善することが可能な技術であるが、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける再送制御方法についてはまだ十分に検討されていないのが実情であり、常に高いスループットが得られるとは限らない。【０００７】
ここで、従来技術として、現在検討されているマルチユーザＭＩＭＯシステムにおける再送制御方法の概要を図３５に示す。この種の従来技術は例えば非特許文献１に開示されている。図３５においては、無線基地局（ＢＳ：Base Station）のアンテナ数が２、ユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）の数が２で、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）のアンテナ数も２であるマルチユーザＭＩＭＯシステムを想定している。図３５（ａ）は１回目の送信時、図３５（ｂ）は２回目の再送時をそれぞれ示している。【０００８】
マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、各ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２は無線基地局ＢＳに対して１つのＣＱＩ（Channel Quality Indicator）をフィードバックする。無線基地局ＢＳは、フィードバックされたＣＱＩに基づいてアンテナ毎にユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）を割り当て、それぞれのユーザ端末に対してデータストリームを送信する。各ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２は、受信したデータストリームについて誤り検出を行い、制御情報として誤りがなければＡＣＫ（Acknowledgement）を、誤りが存在する場合はＮＡＣＫ（Not Acknowledgement）をそれぞれ無線基地局ＢＳへフィードバックする。【０００９】
このとき、ＮＡＣＫをフィードバックしたユーザ端末は、再送に備えて受信信号をバッファ（保存）しておく。また、各ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２は受信ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio：信号対干渉雑音電力比）を測定し、ＣＱＩとして無線基地局ＢＳにフィードバックする。次の送信において、無線基地局ＢＳは、各ユーザ端末から受信した制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に応じて、ＡＣＫを受信した場合は新規データストリームを、ＮＡＣＫを受信した場合は再送データストリームを送信する。再送データが送信されたユーザ端末は、バッファに保存しておいた過去の受信信号と再送データとをソフト合成し、受信成功確率を向上させる。この再送制御はユーザ端末毎に独立に行われる。【００１０】
図３５に示す例では、ユーザ端末ＵＥ１がＡＣＫを、ユーザ端末ＵＥ２がＮＡＣＫをそれぞれフィードバックする場合を想定している。このため、ユーザ端末ＵＥ１に対しては次の送信では新規データが送信され、ユーザ端末ＵＥ２に対しては次の送信では再送データが送信される。
【非特許文献１】3GPP TSG RAN WG1 Meeting #45, R1-061323, Samsung, "Dynamic Switching between Single and Multi-User MIMO", 2006
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
マルチユーザＭＩＭＯシステムでは、各ユーザ端末が複数のアンテナを備え、複数系統の受信信号の受信処理をすることによって他ユーザ宛の信号による干渉を抑圧している。上述のようなマルチユーザＭＩＭＯシステムにおけるＨ−ＡＲＱ等を用いた再送制御技術では、ユーザ端末の他ユーザ干渉抑圧が不十分なことが原因でデータストリームの受信に誤りが発生し、再送が要求される可能性がある。しかし、再送によってデータストリームが送信されるときにも他ユーザの信号の干渉が存在するので、ソフト合成による受信ＳＩＮＲの改善が不十分であれば、再度データストリームの受信に誤りが発生することになり、再送回数が増加する。その結果、システム全体のスループットが低下するという問題がある。【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善することが可能な無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法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】
【００１３】
本発明の無線通信システムは、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムであって、
再送を行う再送制御部と、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、を有する無線送信局となる第１の無線通信装置と、
前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調部と、前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファ部と、前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去部と、を有する無線受信局となる第２の無線通信装置と、を備えるものである。【００１４】
これにより、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定することで、通信リソースをより適切な状態で配分可能である。干渉信号の復調が可能であった無線受信局では、この干渉信号の復調データを保持し、次の信号を受信する際に保持された干渉信号の復調データを活用して干渉信号の除去を行うことによって、受信ＳＩＮＲが改善する。このため、干渉信号の受信に成功した無線受信局に対する通信リソースの配分を減少させることが可能である。例えば、所望信号及び干渉信号の受信に成功した第１の無線受信局に対する通信リソースを減少させ、所望信号の受信に失敗して再送を行う第２の無線受信局に対する通信リソースが多くなるように通信リソースの配分を設定することで、第２の無線受信局では、再送時の受信信号のソフト合成により受信に成功する確率が高くなるので、再送回数を減らすことができ、システム全体としてスループットを大幅に改善することが可能となる。【００１５】
本発明の無線通信システムは、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムであって、
再送を行う再送制御部と、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、を有する無線送信局となる第１の無線通信装置と、
前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調部と、前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファ部と、前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去部と、を有する第１の無線受信局となる第２の無線通信装置と、
前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信結果に誤りがあった場合に、この所望信号のデータを保持する所望信号バッファ部と、前記無線送信局より再送される信号を受信する際に、前記保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成するソフト合成部と、を有する第２の無線受信局となる第３の無線通信装置と、を備えるものである。【００１６】
これにより、第１の無線受信局において自局宛の所望信号とともに干渉信号も復調し、干渉信号の復調も可能であった場合に、この干渉信号の復調データを保持し、次の信号を受信する際に保持された干渉信号の復調データを活用して干渉信号の除去を行うことによって、第１の無線受信局における受信ＳＩＮＲが改善する。このため、第１の無線受信局に対する通信リソースの配分を減少させることが可能である。そこで、無線送信局では、例えば第１の無線受信局に対する通信リソースを減少させ、再送を行う第２の無線受信局に対する通信リソースが多くなるように通信リソースの配分を設定することで、通信リソースをより適切な状態で配分可能である。また、第２の無線受信局では、再送時の受信信号のソフト合成により受信に成功する確率が高くなるので、再送回数を減らすことができ、システム全体としてスループットを大幅に改善することが可能となる。【００１７】
本発明の無線通信装置は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、再送を行う再送制御部と、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、を備えるものである。【００１８】
これにより、再送を行う場合に、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定することで、通信システム内の無線受信局の状態に応じて通信リソースを適切な状態で配分できる。したがって、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善することが可能となる。【００１９】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、前記各無線受信局における受信状況として、自局宛の所望信号及び他局宛の干渉信号の受信の成否を示す情報と、当該無線受信局における所望信号に関する受信品質または干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを含む、無線受信局からのフィードバック情報に基づいて前記通信リソースの配分を設定するものも含まれる。【００２０】
これにより、所望信号及び干渉信号の受信の成否と、無線受信局における受信品質とに基づいて、適切に通信リソースを配分可能となる。【００２１】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、所望信号を復調できた少なくとも一つの第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定するものも含まれる。【００２２】
これにより、再送を行う場合に、第１の無線受信局が再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、第２の無線受信局に対する通信リソースが第１の無線受信局より多くなるように再送を行う無線受信局に対して重点的に通信リソースの配分を設定することで、通信システム内の無線受信局の状態に応じて通信リソースを適切な状態で配分できる。【００２３】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、所望信号を復調できない複数の無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、これらの無線受信局における干渉信号を除去した場合の受信品質を比較し、前記受信品質が優る第１の無線受信局よりも前記受信品質が劣る第２の無線受信局を優先してこれらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定するものも含まれる。【００２４】
これにより、再送を行う場合に、所望信号を復調できない複数の無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、受信品質が優る第１の無線受信局よりも受信品質が劣る第２の無線受信局を優先してこれらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定することで、通信システム内の無線受信局の状態に応じて通信リソースを適切な状態で配分できる。【００２５】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、少なくとも一つの前記無線受信局から自局宛の所望信号の受信の失敗を示す情報を受信した場合に、再送の実行に関する再送情報を各無線受信局に通知する再送情報通知部を備えるものも含まれる。【００２６】
これにより、各無線受信局は、再送情報に基づいて干渉信号除去を施した受信処理を行うかどうかを判断することが可能となる。したがって、各無線受信局間の受信状況に応じた適応的な受信処理ができる。【００２７】
本発明の無線通信装置は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、再送を行う再送制御部と、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、を備えるものである。【００２８】
これにより、再送を行う場合に、第１の無線受信局が再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、第２の無線受信局に対する通信リソースが第１の無線受信局より多くなるように、再送を行う無線受信局に対して重点的に通信リソースの配分を設定することで、各無線受信局の受信状態に応じて通信リソースを適切な状態で配分できる。したがって、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善することが可能となる。【００２９】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、前記第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた第１の無線受信局における、前記干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報に基づき、前記通信リソースの配分を行うものも含まれる。【００３０】
これにより、干渉信号を復調できた第１の無線受信局と再送を行う第２の無線受信局の双方において、通信リソースの配分をより適切に実行可能である。例えば、干渉信号を復調できた無線受信局の受信品質が所定以上に良好の場合に、この受信品質に応じて通信リソース配分を行うことで、再送時のシステム全体のスループットをより適切に改善可能となる。【００３１】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、前記通信リソースの配分として、前記複数の無線受信局宛の信号にマルチキャリア信号を用いる場合に、このマルチキャリア信号におけるサブキャリアの割り当てを変更するものも含まれる。【００３２】
これにより、例えばＯＦＤＭ信号のようなマルチキャリア信号を用いて通信する場合に、例えば干渉信号を復調できた無線受信局に対して複数のサブキャリアの一部にヌルを割り当てて使用するサブキャリア数を減らす等を行うことで、再送を行う無線受信局に対して多くの通信リソースを配分可能となる。【００３３】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、前記通信リソースの配分として、前記複数の無線受信局宛の信号に関する送信電力の割り当てを変更するものも含まれる。【００３４】
これにより、例えば干渉信号を復調できた無線受信局に対する送信電力を減らし、再送を行う無線受信局に対する送信電力を増やすことで、再送を行う無線受信局に対して多くの通信リソースを配分可能となる。【００３５】
本発明の無線通信装置は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調部と、前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファ部と、前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去部と、を備えるものである。【００３６】
これにより、自局宛の所望信号とともに他局宛の干渉信号の復調も可能であった場合に、この干渉信号の復調データを保持し、次の信号を受信する際に保持された干渉信号の復調データを活用して干渉信号の除去を行うことによって、他の無線受信局に対して再送を行っているときの受信ＳＩＮＲを改善できる。このため、再送時には、無線送信局において、当該無線受信局に対する通信リソースの配分を減少させ、再送を行う他の無線受信局に対する通信リソースが多くなるように通信リソースを配分することが可能であり、他の無線受信局における受信ＳＩＮＲを改善できる。これによって、再送回数を減らすことができるので、システム全体としてスループットを大幅に改善することが可能となる。【００３７】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信の成否を示す情報及び前記所望信号に関する受信品質を表す情報と、他局宛の干渉信号の受信の成否を示す情報及び前記干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを前記無線送信局にフィードバックする受信状況応答部を備えるものも含まれる。【００３８】
これにより、無線送信局において所望信号及び干渉信号の受信の成否の情報と受信品質の情報とを用いて、通信リソースの適切な配分が可能となる。したがって、再送等の次の送信の際に各無線受信局間の干渉量を減少でき、受信ＳＩＮＲを改善することが可能となる。【００３９】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記無線送信局より他の無線受信局に対する再送情報を受信する再送情報受信部を備え、前記干渉信号除去部は、前記他の無線受信局への送信が再送であった場合、前記干渉信号バッファ部に保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号除去を施した受信処理を行うものも含まれる。【００４０】
これにより、再送時の受信ＳＩＮＲを大きく改善でき、当該無線通信装置に対する通信リソースの配分を減らしてもデータレートが低下することがないため、再送を行う他の無線通信装置への通信リソース配分を増加してシステム全体のスループットを向上できる。      【００４１】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信結果に誤りがあった場合に、この所望信号のデータを保持する所望信号バッファ部と、前記無線送信局より再送される信号を受信する際に、前記保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成するソフト合成部とを備えるものも含まれる。【００４２】
これにより、再送時には、バッファ部に保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成することで、受信成功率を向上できる。【００４３】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の受信成功を表す情報と前記干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを前記無線送信局にフィードバックする干渉信号情報応答部を備えるものも含まれる。【００４４】
これにより、干渉信号の受信成功を表す情報と干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを無線送信局にフィードバックすることで、無線送信局では、当該無線受信局において干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報に基づき、適切な通信リソースの配分を行うことが可能となる。【００４５】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、自局宛の所望信号の受信状態を判定する受信状態判定部を備え、前記干渉信号バッファ部及び前記干渉信号情報応答部は、前記受信状態が所定の閾値以上である場合にのみ動作を実行するものも含まれる。【００４６】
これにより、自局の受信状態が良好な場合に限って、干渉信号の復調等を行うので、干渉信号の復調処理を行いながらも受信に失敗する確率を減少できる。また、無線通信装置において、余分な演算処理の発生を抑えることが可能である。【００４７】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記無線送信局より他の無線受信局に対する再送情報を受信する再送情報受信部を備え、前記干渉信号バッファ部及び前記干渉信号情報応答部は、前記他の無線受信局が再送を必要とする情報を受けた場合にのみ動作を実行するものも含まれる。【００４８】
これにより、他の無線受信局が再送を必要としている場合に限って、干渉信号の復調等を行うので、干渉信号の復調処理を行いながらも受信に失敗する確率を減少できる。また、無線通信装置において、余分な演算処理の発生を抑えることが可能である。さらに、無線送信局に対してフィードバックされる不要な情報も削減できる。【００４９】
また、本発明は、上記いずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信基地局装置を提供する。【００５０】
また、本発明は、上記いずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信移動局装置を提供する。【００５１】
本発明の再送制御方法は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムにおける再送制御方法であって、再送を行う再送制御ステップと、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調ステップと、前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファステップと、前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去ステップと、を有するものである。【００５２】
本発明の再送制御方法は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置における再送制御方法であって、再送を行う再送制御ステップと、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、を有するものである。【００５３】
本発明の再送制御方法は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムにおける再送制御方法であって、再送を行う再送制御ステップと、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調ステップと、前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファステップと、前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去ステップと、前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信結果に誤りがあった場合に、この所望信号のデータを保持する所望信号バッファステップと、前記無線送信局より再送される信号を受信する際に、前記保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成するソフト合成ステップと、を有するものである。【００５４】
本発明の再送制御方法は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置における再送制御方法であって、再送を行う再送制御ステップと、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、を有するものである。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善することが可能な無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図３】第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図４】第１の実施の形態の無線基地局における主要な動作を示すフローチャート
【図５】第１の実施の形態の無線基地局における送信信号に関するサブキャリアの割り当ての一例を示す模式図
【図６】第１の実施の形態の無線基地局における再送時の送信信号に関するサブキャリアの割り当ての他の例を示す模式図
【図７】第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおけるユーザ端末の主要部の構成例を示すブロック図
【図８】図７に示したユーザ端末における干渉ストリーム処理部の構成例を示すブロック図
【図９】図７に示したユーザ端末におけるＭＩＭＯ分離処理部の構成例を示すブロック図
【図１０】所望ストリーム選択部における選択基準として、制御情報と所望ストリームとの対応関係を示す図
【図１１】受信状態判定部における判定結果として、受信状態と制御情報との関係を示す図
【図１２】第１の実施の形態の変形例に係るマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図１４】第２の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図１５】第２の実施の形態の無線基地局における送信電力の割り当ての一例を示す模式図
【図１６】第２の実施の形態の無線基地局における再送時の送信電力の割り当ての他の例を示す模式図
【図１７】第２の実施の形態の変形例に係るマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図１８】本発明の第３の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図
【図１９】本発明の第３の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図２０】第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図２１】本発明の第３及び第４の実施の形態において、各ユーザ端末の受信状態に応じて再送制御部より出力されるサブキャリア割り当てに関する制御情報Ｂと、各ユーザ端末で生成されるＣＱＩとの関係を示す図
【図２２】第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおけるユーザ端末の主要部の構成例を示すブロック図
【図２３】図２２に示したユーザ端末における干渉ストリーム処理部の構成例を示すブロック図
【図２４】図２２に示したユーザ端末におけるＭＩＭＯ分離処理部の構成例を示すブロック図
【図２５】本発明の第４の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図
【図２６】本発明の第４の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図２７】第４の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図２８】第４の実施の形態におけるサブキャリア割り当て部の動作を示すフローチャート
【図２９】第４の実施の形態の無線基地局における送信信号に関するサブキャリアの割り当ての一例を示す模式図
【図３０】本発明の第５の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図３１】第５の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図３２】本発明の第６の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図３３】第６の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図３４】第６の実施の形態における送信電力制御の具体例を示す図
【図３５】従来例のマルチユーザ無線通信システムの構成及び動作を示すブロック図
【符号の説明】
【００５７】
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ  無線基地局
１０１，１０２  アンテナ
１１１，１１２  符号化部
１１３，１１４  送信バッファ部
１１５，１１５Ｂ  サブキャリア割り当て部
１１６，１１６Ｂ  再送制御部
１１７，１１８  変調部
１１９  ＭＣＳ選択部
１２０  パイロット生成部
１２１，１２２  送信ＲＦ部
１３０，１３０Ｂ  電力制御部
２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ  ユーザ端末
２０１，２０２  アンテナ
２１１，２１２  受信ＲＦ部
２１３  チャネル推定部
２１４  ＭＩＭＯ分離処理部
２１５，２１５Ｂ  ＣＱＩ算出部
２１６  受信状態判定部
２１７，２１７Ｂ  干渉ストリーム処理部
２１８  受信バッファ部
２１９  ソフト合成部
２２０  復調部
２２１  誤り判定部
２２２  復号化部
２５１，２５１Ｂ  干渉ストリーム復調部
２５２  誤り判定部
２５３，２５３Ｂ  干渉ストリーム受信バッファ部
２５４  復号化部
２５５  符号化部
２５６  干渉ストリーム変調部
２６１  信号分離処理部
２６２  レプリカキャンセラ処理部
２６３  干渉ストリーム再送判定部
２６４  所望ストリーム選択部
２７１  干渉除去部
２７２  ＭＭＳＥ受信処理部
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
本実施の形態では、本発明に係る無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法の一例として、１つの無線送信局から複数の無線受信局に対して通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を採用した無線通信システムにおいて、再送制御を行う場合の構成例を示す。なお、下記の実施の形態は説明のための一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。【００５９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図である。【００６０】
第１の実施の形態では、図１に示すような構成のマルチユーザ無線通信システムに本発明を適用する場合を想定している。具体的には、２つの独立したアンテナ１０１、１０２を備えた無線送信局としての１つの無線基地局（無線通信基地局装置：ＢＳ）１００と、それぞれが２つの独立したアンテナ２０１、２０２を備えユーザ毎に個別に送信された信号をそれぞれ受信する無線受信局としての２つのユーザ端末（無線通信移動局装置：ＵＥ１，ＵＥ２）２００ａ、２００ｂとを有して構成されたＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信システムである。【００６１】
無線基地局１００は、一方のユーザ端末（第１の無線受信局、ＵＥ１）２００ａ宛の信号をアンテナ１０１から送信し、もう一方のユーザ端末（第２の無線受信局、ＵＥ２）２００ｂ宛の信号をアンテナ１０２から送信する。つまり、無線基地局１００はマルチユーザの送信信号を同時に扱う。送信対象のデータについては、時系列で連続的に現れるパケットで構成されるデータストリームを想定している。【００６２】
このとき、無線基地局１００は、無線信号として送信する信号にＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号などのマルチキャリア信号を用い、共通の無線周波数帯を用いて、同時にユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛の信号とユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の信号とをパケット単位で順次に送信する。図１において、（ａ）は１回目の送信時、（ｂ）は２回目の再送時をそれぞれ示している。【００６３】
このような無線通信システムにおいては、同じ無線周波数帯を用いるので、同時に送信された信号同士の間で干渉が発生する。例えば、図１（ａ）に示すように、無線基地局１００がユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛に送信する信号は、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ上では所望信号として受信されるが、この信号はユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ上では干渉信号として受信される。同時に、無線基地局１００がユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛に送信する信号は、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ上では所望信号として受信されるが、この信号はユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ上では干渉信号として受信される。【００６４】
このような所望信号と他局宛の信号との干渉の影響等により、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂは所望信号の受信結果に誤りが生じ、受信に失敗する可能性がある。所望信号の受信に失敗した場合には、受信に失敗したユーザ端末から無線基地局１００に対してＮＡＣＫ（Not Acknowledgement）の制御信号を送信して応答し、このＮＡＣＫの応答に対して無線基地局１００が同じ信号の再送を行うことになる。再送の際には、公知のようにユーザ端末側で過去に受信した所望信号と再送時に受信した所望信号とをソフト合成することにより、ユーザ端末２００の受信ＳＩＮＲは多少改善する。しかし、同じ信号が再送された場合であっても、同時に他局宛の信号も無線基地局１００から送信されるので、再送時にも干渉が発生し、ユーザ端末における受信状況が大きく改善しない場合は再び所望信号の受信に失敗する可能性もある。【００６５】
そこで、本実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおいては、次に説明するようなユーザ端末間のリソース配分を調整しながら再送を行う再送制御を実施する。各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ａ、２００ｂは、所望信号だけでなく干渉信号についても受信処理及び誤り判定を行い、干渉信号の受信に成功した場合には、更に次のような処理を行う。すなわち、ユーザ端末２００は、干渉信号、つまり他局宛の信号の受信に成功したことを表す制御情報と、その干渉信号を除去した場合の所望信号に関する受信品質を表す情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）とを無線基地局１００にフィードバックして通知し、更に受信した干渉信号のデータを復調してその結果を所定のバッファに記憶しておく。【００６６】
例えば、図１（ａ）に示す１回目の送信において、受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが所望信号だけでなくユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の信号である干渉信号も正しく受信できた場合を想定する。この場合、ユーザ端末２００ａでは、図１（ｂ）に示す２回目の送信（又は再送）のタイミングで同じ干渉信号が現れた場合に、記憶しておいた過去の干渉信号のデータを用いて干渉信号を除去することができるので、ユーザ端末２００ａの受信ＳＩＮＲは大幅に改善する。つまり、再送時のユーザ端末２００ａには受信能力に十分な余裕ができる。【００６７】
この状況を利用して、無線基地局１００は、図１（ｂ）に示すように、受信状態の良好なユーザ端末２００ａから干渉信号も正しく受信できたことを通知され、かつ他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対して信号の再送が必要であると認識した場合には、ユーザ端末２００ａの余裕度に応じて、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ａ、２００ｂに対する通信リソースの配分を変更する。このとき、所望信号の受信に失敗して再送が必要なユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対して、より重点的に通信リソースを割り当てる。第１の実施の形態では、通信リソース配分の変更例として、通信に用いるサブキャリアの割り当て（スケジューリング）を変更する場合の例を示す。なお、再送時には、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに対しては干渉信号を除去した状態でのＣＱＩに基づいてＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定し、信号の変調度等を設定する。【００６８】
サブキャリアの割り当ての変更としては、例えば、無線基地局１００から受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａへの送信に用いるマルチキャリアの信号に含まれる多数のサブキャリアの一部分にヌルを割り当てる（送信しない）ようにする。これによって、ヌルが割り当てられたサブキャリアの周波数については、再送を受けるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂが受信する所望信号に対する干渉がなくなるので、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂの受信ＳＩＮＲが大幅に改善される。また、再送時には、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂは、過去に受信した所望信号と再送時に受信した所望信号とをソフト合成処理することにより、合成信号の受信ＳＩＮＲは大きく改善し、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂの受信成功確率が向上する。【００６９】
このとき、無線基地局１００による通信リソースの再配分によって、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに対するリソース割り当てが減り、その後のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態は多少劣化する。しかし、再送時に無線基地局１００からユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに再度送信される信号は、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにとっては既知の干渉信号であるため、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａはバッファに保持してある過去の干渉信号のデータを用いて再送時の干渉信号を確実に除去（減算）することができる。再送時の干渉信号が除去された場合のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信ＳＩＮＲの改善度合いは非常に大きいので、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに重点的にリソースを割り当て、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａのリソースが削減された場合でも、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａのスループットが低下することはなく、逆にマルチユーザのユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ａ、２００ｂ全体で大きなスループット向上が期待できる。【００７０】
次に、図１に示した第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける各部の動作の詳細について説明する。図２は第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図２においては、図１に示した例と同様に、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態が良好で、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂが再送を必要としている場合の動作が示してある。また、この例では、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂが再送を必要としているかどうかを予め知らされない状態、つまり再送を行うか否かとは無関係に独自に処理を実行する場合を想定している。【００７１】
最初に、無線基地局（ＢＳ）１００は、下り方向（基地局からユーザ端末へ向かう方向）送信時のＭＣＳを決定するために、各ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ、（ＵＥ２）２００ｂに対してパイロット信号（ＳＧ１１，ＳＧ２１）を送信する。各ユーザ端末２００ａ、２００ｂは、受信したパイロット信号を用いて受信ＳＩＮＲをそれぞれ測定し、受信状態を示す受信品質をＣＱＩ（Channel Quality Indicator）として無線基地局１００にそれぞれフィードバックする（ＳＧ１２，ＳＧ２２）。【００７２】
ユーザ端末２００ａにおいては、測定した受信ＳＩＮＲを用いて受信状態の良否に関する判定を行い（Ｐ２１）、その判定結果に基づく制御情報によって干渉信号（他局宛の信号）のデータ復調と干渉信号の誤り判定（Ｐ２４）を行うかどうかを制御する。【００７３】
無線基地局１００は、制御信号ＳＧ１２、ＳＧ２２として各ユーザ端末２００ａ、２００ｂからフィードバックされたＣＱＩ（受信ＳＩＮＲに相当する）に基づいてＭＣＳを決定し、対応する変調度等によってデータの符号化を行って各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに対してデータを送信する（ＳＧ１３，ＳＧ２３）。なお、受信側におけるチャネル推定やＣＱＩ測定のために使用されるパイロット信号は、データと共に常に無線基地局１００から送信される。【００７４】
各ユーザ端末２００ａ、２００ｂでは、受信処理を行って自局宛の所望のデータを抽出して復調し（Ｐ２２，Ｐ３１）、復調データの誤り判定を行う（Ｐ２３，Ｐ３２）。ここで、受信成功した場合はＡＣＫ（Acknowledgement）を無線基地局１００へフィードバックし、受信失敗した場合はＮＡＣＫ（Not Acknowledgement）を無線基地局１００へフィードバックする。さらに、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂは、受信失敗した場合は受信した誤りのあるデータを自局のバッファ上に記憶しておく。図２に示す例では、ユーザ端末２００ａは正常にデータ受信がなされて受信成功であるのでＡＣＫをフィードバックし（ＳＧ１４）、ユーザ端末２００ｂは正常にデータ受信できずに受信失敗であるのでＮＡＣＫをフィードバックし（ＳＧ２４）、さらに受信失敗したデータをバッファ上に記憶する（Ｐ３３）。そして、ユーザ端末２００ａは、受信成功した復調データ（ＵＥ１データ）を出力する。【００７５】
ユーザ端末２００ａは、さらに受信状態に応じて、受信状態が良好で余裕がある場合に、他局宛の干渉信号であるユーザ端末２００ｂ宛の信号の復調を行い、その復調データの誤り判定を行う（Ｐ２４）。ユーザ端末２００ａは、ユーザ端末２００ｂ宛の信号の受信に成功した場合、この干渉信号の受信信号のデータをバッファに記憶しておく（Ｐ２５）。さらに、ユーザ端末２００ａは、無線基地局１００にフィードバックする制御信号ＳＧ４において、前記自局宛の所望信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩ（ＵＥ１）とともに、干渉信号の受信に成功したことを表す制御信号ＡＣＫ（ＵＥ２）と、この干渉信号を除去した場合の所望信号の受信状態を表すＣＱＩ（ＵＥ２除去時）とを無線基地局１００に送信する。【００７６】
無線基地局１００は、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂから通知される制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に基づいて、次回の送信において新規データを送信するか、再送データを送信するかの再送制御（Ｐ１１）を行う。そして、再送制御の状態に応じて、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに送信するマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てを実行する（Ｐ１２）。【００７７】
図２に示す例では、無線基地局１００にユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂからＮＡＣＫ（ＵＥ２）が通知され、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａから所望信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）と、干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）とが通知されている。この場合、無線基地局１００は、ユーザ端末２００ｂの受信成功確率を向上させるために、通信リソース配分の変更を実施する。具体的には、受信状態の良好なユーザ端末２００ａ宛に送信するマルチキャリア信号については、一部のサブキャリアからはデータを送信しないようにサブキャリアの割り当てを変更する。【００７８】
その後、無線基地局１００は、ユーザ端末２００ｂに対しては再送データ（ＳＧ２５）を送信し、ユーザ端末２００ａに対しては新規データ（ＳＧ１５）を送信する。このとき、パイロット信号等により各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに対してサブキャリア割り当て情報を通知する。無線基地局１００がユーザ端末２００ａへ新規データを送信する時のＭＣＳは、ユーザ端末２００ａから制御信号ＳＧ１４として通知されたＣＱＩ（ＵＥ２除去時）、すなわちＵＥ２宛の干渉信号を除去した場合の所望信号の受信状態に基づいて決定される。【００７９】
再送データが送信されたユーザ端末２００ｂにおいては、受信処理（Ｐ３４）を行った後、上記処理Ｐ３３でバッファに保存しておいた過去の受信データと今回受信した再送データとをソフト合成する（Ｐ３５）。その後、ユーザ端末２００ｂは、初回送信時と同様に誤り判定を行い（Ｐ３６）、その判定結果に基づいて応答の制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を無線基地局１００へ通知する（ＳＧ２６）。【００８０】
一方、ユーザ端末２００ａにおいては、他局であるユーザ端末２００ｂが再送状態であるか否かを判定し、干渉信号の原因となる他局への送信が再送状態であることを認識した場合に、上記処理Ｐ２５でバッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データ（つまり既知の干渉信号）を用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去する（Ｐ２６）。その後、ユーザ端末２００ａは、初回送信時と同様に受信処理（Ｐ２７）及び誤り判定（Ｐ２８）を行い、その判定結果に基づいて応答の制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を無線基地局１００に通知する（ＳＧ１６）。【００８１】
上述した本実施の形態では、通信リソース配分の変更処理Ｐ１２によって、無線基地局１００がユーザ端末２００ｂ宛に信号を再送する時には、他の受信状態が良好なユーザ端末２００ａ宛に送信されるマルチキャリアの送信信号ＳＧ１５において、一部のサブキャリアからデータが送信されないので、この時の送信信号ＳＧ１５によってユーザ端末２００ｂが受ける干渉量が減少し、ユーザ端末２００ｂの受信ＳＩＮＲが改善する。その結果、ソフト合成処理Ｐ３５後の受信ＳＩＮＲも大きく改善し、ユーザ端末２００ｂの受信成功確率が向上する。【００８２】
また、ユーザ端末２００ｂ宛の信号を再送する時には、ユーザ端末２００ａでは干渉信号であるユーザ端末２００ｂ宛の信号を既知信号として除去できるので、ユーザ端末２００ａの受信ＳＩＮＲを大きく改善できる。従って、ユーザ端末２００ａ宛の送信信号ＳＧ１５として一部のサブキャリアを使用しなかったとしても、干渉信号であるユーザ端末２００ｂ宛の信号を除去した後のＣＱＩが高いため、より高いＭＣＳを選択でき、ユーザ端末２００ａのスループットも改善する。【００８３】
以上の動作により、受信状態が良くないユーザ端末２００ｂに対する再送回数を減少させることができ、また、受信状態の良好なユーザ端末２００ａにおけるスループットも改善できるので、システム全体のスループットを改善することが可能となる。【００８４】
次に、無線基地局１００の構成及び動作について説明する。図３は第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。【００８５】
無線基地局１００は、複数のユーザに対応する複数の符号化部１１１、１１２と、複数の送信バッファ部１１３、１１４と、サブキャリア割り当て部１１５と、再送制御部１１６と、複数の変調部１１７、１１８と、ＭＣＳ選択部１１９と、パイロット生成部１２０と、複数の送信ＲＦ部１２１、１２２と、複数のアンテナ１０１、１０２とを有して構成される。【００８６】
ユーザ端末２００ａ宛の送信データは符号化部１１１で符号化された後、送信バッファ部１１３でバッファリングされた後でサブキャリア割り当て部１１５に入力される。同様に、ユーザ端末２００ｂ宛の送信データは符号化部１１２で符号化され、送信バッファ部１１４でバッファリングされた後でサブキャリア割り当て部１１５に入力される。【００８７】
各送信バッファ部１１３、１１４は、制御情報Ａとして再送を要求する制御情報が入力された場合には、記憶していた送信データを再送データとして出力する。再送制御部１１６は、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂからフィードバックされるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて新規データを送信するか、再送データを送信するかを表す制御情報Ａを生成し、送信バッファ部１１３、１１４に入力する。また、再送制御部１１６は、ユーザ端末２００ａ、２００ｂのいずれかから他局宛の干渉信号に関するＡＣＫ情報が通知された場合には、サブキャリア割り当ての実施を通知する制御情報Ｂをサブキャリア割り当て部１１５に入力する。【００８８】
サブキャリア割り当て部１１５は、再送制御部１１６から通信リソース割り当てとしてサブキャリア割り当ての実施を通知する制御情報Ｂが入力された場合、干渉信号に関するＡＣＫ情報の応答を受けたユーザ端末、すなわち受信状態が良好で干渉信号を受信可能であったユーザ端末に対して、割り当てるサブキャリア数を削減する。このサブキャリア割り当て部１１５が通信リソース設定部の機能を実現する。ここでは、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａからの次回の送信信号における割り当てサブキャリア数を削減する。サブキャリア割り当て部１１５から出力された送信データは、変調部１１７又は１１８において変調される。このときに用いるＭＣＳ情報はＭＣＳ選択部１１９から入力される。【００８９】
ＭＣＳ選択部１１９においては、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂからフィードバックされたＣＱＩに基づいてＭＣＳを決定する。このとき、再送制御部１１６から、通常のＣＱＩを用いるか干渉信号除去時のＣＱＩを用いるかの情報が制御情報ＣとしてＭＣＳ選択部１１９に通知される。決定されたＭＣＳ情報は、無線信号の制御チャネルを通じて各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに送信される。【００９０】
変調部１１７、１１８において変調されて出力された各送信データ信号は、パイロット生成部１２０で生成されたパイロット信号と多重され、送信ＲＦ部１２１、１２２において無線周波数にアップコンバートされ、各アンテナ１０１、１０２から電波として送信される。【００９１】
以下、無線基地局１００の再送制御部１１６及びサブキャリア割り当て部１１５について詳しく説明する。図４は第１の実施の形態の無線基地局における主要な動作を示すフローチャートである。【００９２】
再送制御部１１６は、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂからフィードバックされたＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて再送要求に関する制御情報Ａ、サブキャリア割り当てに関する制御情報Ｂ、及びＣＱＩに関する制御情報Ｃを生成し、これらの制御情報を送信バッファ部１１３、１１４、サブキャリア割り当て部１１５、ＭＣＳ選択部１１９へそれぞれ入力する。【００９３】
サブキャリア割り当て部１１５に入力される制御情報Ｂ、及びＭＣＳ選択部１１９に入力される制御情報Ｃは、図４に示す生成フローに従って再送制御部１１６で生成される。なお、制御情報Ａについては、従来と同様の一般的な生成フローを用いて生成可能であるので、ここでの説明は省略する。【００９４】
図４に示す生成フローでは、上述した例と同様に、ユーザ端末２００ｂの受信状態が悪く再送が必要であり、ユーザ端末２００ａの受信状態が良好で干渉信号も受信、復調可能な場合を想定している。再送制御部１１６は、まずステップＳ１１において、入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づき、一方のユーザ端末２００ｂから所望信号に関するＮＡＣＫを受信し、かつ他方のユーザ端末２００ａから干渉信号（ユーザ端末２００ｂ宛の所望信号）に関するＡＣＫを受信したか否かを判定する。この条件を満たす場合には、次にステップＳ１２に進み、条件を満たさない場合にはステップＳ１３に進む。【００９５】
ステップＳ１２では、サブキャリア割り当て（通信リソース配分の変更）を実施する旨を制御情報Ｂとして、受信状態の良好なユーザ端末２００ａのＭＣＳ選択において干渉信号除去時のＣＱＩを使用することを制御情報Ｃとして通知する。【００９６】
一方、ステップＳ１３では、サブキャリア割り当て（通信リソース配分の変更）を実施しない旨を制御情報Ｂとして、受信状態の良好なユーザ端末２００ａのＭＣＳ選択において通常のＣＱＩを使用することを制御情報Ｃとして通知する。【００９７】
サブキャリア割り当て部１１５は、再送制御部１１６から制御情報Ｂとしてサブキャリア割り当ての実施を通知する情報が入力された場合、受信状態の良好なユーザ端末２００ａの宛の送信信号に対して割り当てるサブキャリア数を削減する。【００９８】
図５は第１の実施の形態の無線基地局における送信信号に関するサブキャリアの割り当ての一例を示す模式図である。図５において、ｆは周波数、ｔは時間、Ｐ１，Ｐ２はパイロット信号、Ｄはデータ、「ｎｕｌｌ」はヌル（データ無し）をそれぞれ表している。【００９９】
また、図５（ａ）は初回送信時のユーザ端末２００ａ宛に送信するマルチキャリア信号（ＵＥ１用送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表し、図５（ｂ）は初回送信時のユーザ端末２００ｂ宛に送信するマルチキャリア信号（ＵＥ２用送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表している。図５（ｃ）は受信状態の良好なユーザ端末２００ａ宛に送信する２回目送信時（他局の再送時）のマルチキャリア信号（ＵＥ１用新規送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表し、図５（ｄ）は受信状態の悪いユーザ端末２００ｂ宛に送信する再送時（他局は２回目送信時）のマルチキャリア信号（ＵＥ２用再送データ）に関するサブキャリアの割り当てを表している。【０１００】
第１回目の送信時には、図５（ａ）、（ｂ）に示すようにそれぞれのユーザ端末２００ａ、２００ｂ宛のマルチキャリア信号の各サブキャリアにデータが割り当てられる。そして、図５（ａ）に示す信号と図５（ｂ）に示す信号とが無線基地局１００から同時に送信される。ここで、通常のマルチユーザＭＩＭＯシステムの送信においては、各ユーザ端末へのパイロット信号Ｐ１、Ｐ２はＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）送信されるので、各ユーザ端末宛のパイロット信号（例えばＰ１）に割り当てたサブキャリア周波数については、他のユーザ端末宛の信号ではヌル（ｎｕｌｌ）になる。したがって、受信側では他ユーザ宛の信号の干渉を受けることなく自局宛のパイロット信号をそれぞれ受信できる。【０１０１】
これに対し、各サブキャリアに割り当てられたデータ（図５中のＤ）は空間多重されるので、同一周波数のサブキャリア同士について、複数のユーザ端末宛のデータが混ざった状態で受信される。したがって、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂでは受信した信号について信号分離処理を行う必要がある。【０１０２】
初回送信時には、まだ無線基地局１００が通信リソースの配分調整のための特別なキャリア割り当てを実施していないので、図５（ａ）に示す送信データと図５（ｂ）に示す送信データとは互いに同じようにサブキャリアの周波数が割り当てられている。また、図５（ａ）及び図５（ｂ）においては、ヌルが割り当てられているのは他局のパイロット信号に相当する周波数のみである。【０１０３】
一方、次の送信タイミングでは、無線基地局１００によるキャリア割り当てが実施され、図５（ｃ）、（ｄ）に示すようにそれぞれのユーザ端末２００ａ、２００ｂ宛のマルチキャリア信号の各サブキャリアにデータが割り当てられる。そして、図５（ｃ）に示す信号と図５（ｄ）に示す信号とが無線基地局１００から同時に送信される。【０１０４】
このように、キャリア割り当てを実施した後のユーザ端末２００ａ宛の新たな送信データについては、図５（ｃ）に示すように図５（ａ）の第１回目とは大きく異なっている。すなわち、他局のパイロット信号に相当する周波数以外にも、特定周波数のサブキャリアにヌル（ｎｕｌｌ）を割り当てている。【０１０５】
なお、キャリア割り当て実施後のユーザ端末２００ｂ宛の再送データについては、図５（ｄ）に示すように図５（ｂ）の第１回目と同じであり、他局のパイロット信号に相当する周波数以外は全てのサブキャリアにデータを割り当ててある。【０１０６】
したがって、再送時には、図５（ｄ）中にハッチングで示したサブキャリアの周波数については、図５（ｃ）に示すように他局宛の送信データがヌルであり、他ユーザの干渉信号が存在しない。これによって、ユーザ端末２００ｂは干渉を受けにくくなり、ユーザ端末２００ｂにおける再送時の受信ＳＩＮＲは大幅に改善される。【０１０７】
なお、具体的なサブキャリアの割り当て方法については様々な変形や応用が考えられる。例えば、図６に示すようにヌルを割り当てるサブキャリア数を再送回数に応じて段階的に増やすように制御してもよい。図６は第１の実施の形態の無線基地局における再送時の送信信号に関するサブキャリアの割り当ての他の例を示す模式図である。【０１０８】
図６において、図６（ａ）は受信状態の良好なユーザ端末２００ａ宛に送信する２回目送信時（他局の再送１回目）のマルチキャリア信号（ＵＥ１用新規送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表し、図６（ｂ）は受信状態の悪いユーザ端末２００ｂ宛に送信する再送１回目（他局は２回目送信時）のマルチキャリア信号（ＵＥ２用再送データ）に関するサブキャリアの割り当てを表している。【０１０９】
図６（ｃ）はユーザ端末２００ａ宛に送信する３回目送信時（他局の再送２回目）のマルチキャリア信号（ＵＥ１用新規送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表し、図６（ｄ）はユーザ端末２００ｂ宛に送信する再送２回目（他局は３回目送信時）のマルチキャリア信号（ＵＥ２用再送データ）に関するサブキャリアの割り当てを表している。【０１１０】
この図６の変形例では、再送を行わないユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛に送信する信号に関して、再送を行う他のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対する再送回数に応じて、ヌルを割り当てるサブキャリア数を、図６（ａ）、図６（ｃ）のように段階的に増やすように変化させる。これによって、図６（ｂ）、図６（ｄ）に示すように、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおいては、他ユーザの干渉を受けるサブキャリアの数は再送回数が増える度に減少する。したがって、ユーザ端末２００ｂの受信ＳＩＮＲは再送回数が増える毎に更に改善されることになる。【０１１１】
このように、本実施の形態では、受信状態が良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛のマルチキャリア信号については、複数のサブキャリアの一部についてヌルを割り当てることにより、通信に用いるチャネルの割合、すなわち通信リソース配分を減らすようにしている。これにより、再送が行われるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂでは、一部の周波数においては干渉信号であるユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛の信号の影響が無くなり、再送時の受信ＳＩＮＲが改善する。また、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおいては、過去に受信した干渉信号のデータを用いて受信信号中の干渉信号を除去できるので、受信ＳＩＮＲが大きく改善し、高いＭＣＳで通信が可能となる。このため、特定のサブキャリアにヌルを割り当ててサブキャリア数を減らしても、データレートが低下することを防げる。【０１１２】
次に、ユーザ端末２００ａ、２００ｂの具体的な構成及び動作について詳細に説明する。図７は第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおけるユーザ端末の主要部の構成例を示すブロック図である。ここでは、２つのユーザ端末２００ａ、２００ｂの構成及び動作は同様であるとして、ユーザ端末２００ａについての構成例のみを示す。【０１１３】
ユーザ端末２００ａは、複数のアンテナ２０１、２０２と、複数の受信ＲＦ部２１１、２１２と、チャネル推定部２１３と、ＭＩＭＯ分離処理部２１４と、ＣＱＩ算出部２１５と、受信状態判定部２１６と、干渉ストリーム処理部２１７と、受信バッファ部２１８と、ソフト合成部２１９と、復調部２２０と、誤り判定部２２１と、復号化部２２２とを備えて構成される。【０１１４】
各アンテナ２０１、２０２で受信された信号は、それぞれ受信ＲＦ部２１１、２１２においてダウンコンバートされた後、受信信号のデータ部分はＭＩＭＯ分離処理部２１４に、パイロット信号はチャネル推定部２１３にそれぞれ入力される。チャネル推定部２１３では、パイロット信号によりチャネル推定を行い、推定した値をチャネル推定情報としてＭＩＭＯ分離処理部２１４、ＣＱＩ算出部２１５、受信状態判定部２１６へ入力する。また、チャネル推定部２１３は、無線基地局１００からの他の無線受信局に対する再送情報を受信できるようになっている。この場合、チャネル推定部２１３が再送情報受信部の機能を実現する。【０１１５】
ＣＱＩ算出部２１５では、チャネル推定情報に基づいて受信ＳＩＮＲを計算し、ＣＱＩを算出する。また、他局（ユーザ端末２００ｂ：ＵＥ２）宛の干渉信号に関する受信成功を示す制御信号ＡＣＫ（ＵＥ２）が干渉ストリーム処理部２１７から入力された場合には、ＣＱＩ算出部２１５はさらに干渉ストリームである他局（ＵＥ２）宛の干渉信号を除去した場合のＣＱＩも算出する。【０１１６】
ＭＩＭＯ分離処理部２１４では、複数のユーザ端末宛の信号を含む受信信号の信号分離処理を行い、所望ストリーム（自局宛の所望信号）と干渉ストリーム（他局宛の干渉信号）とをそれぞれ抽出する。ＭＩＭＯ分離処理部２１４が出力する所望ストリームは、ソフト合成部２１９と受信バッファ部２１８とにそれぞれ入力される。【０１１７】
ここで、ＭＩＭＯ分離処理部２１４から出力される所望ストリームが無線基地局１００からの初回送信時の受信信号で得られたものである場合は、ソフト合成部２１９内部での処理は行われない。ソフト合成部２１９から出力される所望ストリームは、復調部２２０において復調され、次の復号化部２２２で復号化された後、受信データとして出力される。【０１１８】
また、復調部２２０で復調された受信データは誤り判定部２２１にも入力される。誤り判定部２２１では、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）チェックによる誤り判定を行い、その結果が正しい場合にはＡＣＫを、誤りがある場合にはＮＡＣＫをそれぞれ出力する。誤り判定部２２１が出力するＡＣＫ／ＮＡＣＫの制御信号は無線基地局１００に応答信号として送信されて通知される。【０１１９】
また、誤り判定部２２１からは判定結果を示す制御情報Ｄが出力され、受信バッファ部２１８に入力される。誤り判定部２２１が誤りを検出した場合には、制御情報Ｄが受信バッファ部２１８に入力され、この制御情報Ｄに基づき、受信バッファ部２１８は受信した所望ストリームを一時的に記憶して再送に備える。この受信バッファ部２１８が所望信号バッファ部の機能を実現する。【０１２０】
ＭＩＭＯ分離処理部２１４から出力される所望ストリームが無線基地局１００からの再送時の受信信号で得られたものである場合は、ソフト合成部２１９は、そのときにＭＩＭＯ分離処理部２１４から出力される所望ストリームと、受信バッファ部２１８から出力される過去に受信した所望ストリームとを用いて、チェイス合成、ＩＲ等の処理を行う。【０１２１】
一方、ＭＩＭＯ分離処理部２１４が出力する干渉ストリームは干渉ストリーム処理部２１７に入力される。干渉ストリーム処理部２１７では、レプリカ干渉ストリームを生成し、それをＭＩＭＯ分離処理部２１４へ入力する。また、干渉ストリーム処理部２１７は、他局（ＵＥ２）宛の信号（つまり干渉ストリーム）に関する受信成功／失敗の結果に応じて、制御信号ＡＣＫ（ＵＥ２）またはＮＡＣＫ（ＵＥ２）を生成する。このＡＣＫ（ＵＥ２）／ＮＡＣＫ（ＵＥ２）の制御信号は、自局のＡＣＫ（ＵＥ１）／ＮＡＣＫ（ＵＥ１）と同様に応答信号として無線基地局１００に送信されて通知される。この干渉ストリーム処理部２１７が干渉信号バッファ部及び干渉信号情報応答部の機能を実現し、ＭＩＭＯ分離処理部２１４が干渉信号復調部及び干渉信号除去部の機能を実現する。【０１２２】
ただし、干渉ストリーム処理部２１７における上記の処理は、受信状態判定部２１６から自局における所望ストリームの受信状態が良好であることを示す制御情報Ｅが入力された場合にのみ実施される。受信状態判定部２１６は、チャネル推定部２１３が生成したチャネル推定情報に基づいて受信状態を判定し、判定結果に基づいて受信状態が良好である場合に、干渉ストリーム処理の実行を指示する制御情報Ｅを干渉ストリーム処理部２１７に入力する。このように、受信状態が所定の閾値以上である良好な場合に限って、干渉信号の復調等の処理を行うことによって、干渉信号の復調処理を行いながらも受信に失敗する確率を減少できる。またこのとき、無線通信装置において余分な演算処理の発生を抑えることができる。【０１２３】
以下、干渉ストリーム処理部２１７、ＭＩＭＯ分離処理部２１４、受信状態判定部２１６、ＣＱＩ算出部２１５について、それぞれの詳細な構成及び動作を説明する。【０１２４】
図８は図７に示したユーザ端末における干渉ストリーム処理部の構成例を示すブロック図である。【０１２５】
干渉ストリーム処理部２１７は、干渉ストリーム復調部２５１と、誤り判定部２５２と、干渉ストリーム受信バッファ部２５３と、復号化部２５４と、符号化部２５５と、干渉ストリーム変調部２５６とを備えている。【０１２６】
干渉ストリーム処理部２１７に入力された干渉ストリームは、干渉ストリーム復調部２５１においてＵＥ２−ＭＣＳ情報（無線基地局１００から通知される他局ＵＥ２のＭＣＳ情報）に基づいて復調される。干渉ストリーム復調部２５１における復調処理は、受信状態判定部２１６から復調を指示する制御情報Ｅが入力された場合にのみ実施され、それ以外の場合は干渉ストリーム処理部２１７における処理は実施されない。【０１２７】
復調された干渉ストリームは、誤り判定部２５２と干渉ストリーム受信バッファ部２５３とに入力される。誤り判定部２５２においては、ＣＲＣチェックによる誤り判定が行われ、他局（ＵＥ２）宛の信号、つまり干渉ストリームに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫが生成される。そして、このＡＣＫ／ＮＡＣＫが制御情報Ｆとして干渉ストリーム受信バッファ部２５３に入力されるとともに、無線基地局１００へフィードバックされる。【０１２８】
干渉ストリーム受信バッファ部２５３においては、ＮＡＣＫを示す制御情報が入力された場合、バッファに記憶していた過去の干渉ストリームが復号化部２５４に入力され、ＵＥ２−ＭＣＳ情報に基づいて復号化処理が行われる。【０１２９】
ここで、チェイス合成を行う構成を想定している場合には、復号化された干渉ストリームは符号化部２５５に入力され、ＵＥ２−ＭＣＳ情報に基づいて符号化処理が行われる。符号化された干渉ストリームは干渉ストリーム変調部２５６に入力され、ＵＥ２−ＭＣＳ情報に基づいて変調処理が行われる。また、ＩＲを行う構成を想定している場合には、初回送信時と再送時の干渉ストリームが異なるので、冗長バージョン（ＲＶ）情報に基づき、再送される干渉ストリームに合致するようレプリカ干渉ストリームを生成する。干渉ストリーム変調部２５６で変調された干渉ストリームは、雑音が除去されたレプリカ干渉ストリームとしてＭＩＭＯ分離処理部２１４へ入力される。【０１３０】
図９は図７に示したユーザ端末におけるＭＩＭＯ分離処理部の構成例を示すブロック図である。【０１３１】
ＭＩＭＯ分離処理部２１４は、信号分離処理部２６１と、レプリカキャンセラ処理部２６２と、干渉ストリーム再送判定部２６３と、所望ストリーム選択部２６４とを備えている。【０１３２】
信号分離処理部２６１に入力された受信信号は、チャネル推定情報を用いて所望ストリームと干渉ストリームとに分離される。この動作には、ＺＦ（Zero Forcing）やＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）等の空間フィルタリング処理が用いられる。【０１３３】
送信信号ベクトルをｘ、受信信号ベクトルをｙ、チャネル推定情報をＨ、雑音ベクトルをｎとおくと、受信信号ベクトルｙは次の（１）式のように表せる。【０１３４】
【数１】
2008093619.tif 000003
【０１３５】
今、ＭＭＳＥによる受信処理を仮定すると、信号分離処理部２６１から出力される所望ストリームと干渉ストリームは、次の（２）式のように表すことができる。【０１３６】
【数２】
2008093619.tif 000004
【０１３７】
レプリカ干渉ストリームがＭＩＭＯ分離処理部２１４に入力される場合、レプリカキャンセラ処理部２６２において、レプリカ干渉ストリームと受信信号、チャネル推定情報を用いて干渉キャンセラ処理が行われる。レプリカ干渉キャンセラ処理後の所望ストリームは、次の（３）式のように表すことができる。【０１３８】
【数３】
2008093619.tif 000005
【０１３９】
この（３）式に示すようにレプリカキャンセル処理が実施された場合、所望ストリームはダイバーシチ利得を得ることができる。【０１４０】
ところで、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、他局のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の信号が再送されたかどうかを知らない。そこで、干渉ストリーム再送判定部２６３において、信号分離処理後の干渉ストリームとレプリカ干渉ストリームとを比較し、他局（ＵＥ２）宛の信号が再送されたかどうかを判断する。さらに、他局（ＵＥ２）が再送状態かどうかを表す制御情報Ｇを生成し、この制御情報Ｇを所望ストリーム選択部２６４に入力する。所望ストリーム選択部２６４では、他局（ＵＥ２）が再送状態かどうかを示す制御情報Ｇに基づいて、所望ストリームを選択して出力する。【０１４１】
図１０は所望ストリーム選択部２６４における選択基準として、制御情報と所望ストリームとの対応関係を示す図である。所望ストリーム選択部２６４は、他局が再送の場合はレプリカキャンセラ処理部２６２から出力される所望ストリームを選択し、他局が新規データ送信の場合は信号分離処理部２６１から出力される所望ストリームを選択する。【０１４２】
図７に示したＣＱＩ算出部２１５は、チャネル推定情報より受信ＳＩＮＲを計算し、ＣＱＩを算出する。このとき、他局（ＵＥ２）に関するＡＣＫが入力された場合はさらに干渉ストリームである他局（ＵＥ２）宛の信号の除去を想定したＣＱＩ（ＵＥ２除去時）も算出する。信号分離処理としてＭＭＳＥを仮定した場合に、通常の受信ＳＩＮＲと干渉ストリームである他局（ＵＥ２）宛の信号の除去を想定した受信ＳＩＮＲとを、それぞれγ１、γ２とおくと、これらは次の（４）式のように表すことができる。【０１４３】
【数４】
2008093619.tif 000006
【０１４４】
図７に示した受信状態判定部２１６は、チャネル推定情報に基づいて、所望ストリームに関する受信状態を判定し、その判定結果に基づいて制御情報Ｅを干渉ストリーム処理部２１７に入力する。図１１は受信状態判定部２１６における判定結果として、受信状態と制御情報との関係を示す図である。受信状態判定部２１６は、受信ＳＩＮＲが基準値以上の場合は干渉ストリーム処理の実施を指示する制御情報Ｅを出力し、受信ＳＩＮＲが基準値未満の場合は干渉ストリーム処理を実施しないように指示する制御情報Ｅを出力する。なお、受信ＳＩＮＲはチャネル推定情報に基づいて算出可能である。また、上記基準値は、無線通信システムの設計時や動作時に決定して設定される。【０１４５】
次に、第１の実施の形態の変形例について説明する。図１２は第１の実施の形態の変形例に係るマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。【０１４６】
図２に示した動作例では、自局のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは他局のユーザ端末（ＵＥ２）が再送状態であるかどうかを知らない場合を想定しているが、図１２に示す変形例においては、他局（ＵＥ２）に対して再送するときには、他局が再送であることを示す情報が例えば無線信号の制御チャネルを介して無線基地局１００からユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに通知されるようになっている。ここでは、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおける異なる動作を中心に説明する。図１２において、図２と同様の動作については同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。【０１４７】
この場合、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂは、制御チャネルの信号を確認する等の処理を行うことにより、他局に対して次に再送が行われるかどうかを事前に知ることができる。よって、図２に示した受信状態判定処理Ｐ２１は図１２の変形例では省略され、他局宛データの除去処理Ｐ２６の前段において行われる、他局が再送状態かどうかを自局上で判定するための処理（図９の干渉ストリーム再送判定部２６３の動作に相当）も省略される。なお、制御チャンネル以外に、パイロット信号、パケットＩＤ、フラグ等によって再送情報の通知や再送判断を行ってもよい。また、無線基地局１００からユーザ端末２００ａ、２００ｂへ特に通知しない状態で、例えばユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが他のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂのＮＡＣＫを検知して再送判断を行うような場合も同様に適用できる。【０１４８】
ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、自局宛データ（ＵＥ１データ）の誤り判定処理Ｐ２３を行った後、他局宛データ（ＵＥ２データ）の誤り判定処理Ｐ２４Ｂとして、無線基地局１００から通知された情報に従って、他局（ＵＥ２）が再送状態であることを認識した場合にのみ、干渉信号となる他局宛の信号（干渉ストリーム）についてのデータ誤り判定を行う。そして、干渉信号の受信に成功した場合には、制御信号ＳＧ１４Ｂとして、自局宛の所望信号の受信に成功したことを表すＡＣＫ（ＵＥ１）とともに、干渉信号の受信に成功したことを表すＡＣＫ（ＵＥ２）と、この干渉信号を除去した場合の所望信号の受信状態を表すＣＱＩ（ＵＥ２除去時）とを無線基地局１００に送信する。【０１４９】
そして、無線基地局１００から次回に送られる新規データを含む信号ＳＧ１５を受信すると、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、無線基地局１００から通知された情報に従って、他局のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂへの送信が再送状態であることを認識した場合に、バッファ処理Ｐ２５でバッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データ（つまり既知の干渉信号）を用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去する（Ｐ２６Ｂ）。【０１５０】
一方、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが他局（ＵＥ２）が再送状態でないことを認識している場合は、他局宛データの誤り判定処理Ｐ２４Ｂを実行せず、また他局宛データの除去処理Ｐ２６Ｂも実行することなく、さらに制御信号ＳＧ１４Ｂにおいて他局宛の信号（干渉信号）に関するＡＣＫ（ＵＥ２）やＣＱＩ（ＵＥ２除去時）を含めず、これらの情報については無線基地局１００に通知しない。このように、受信状態が所定の閾値以上である良好な場合に限って、干渉信号の復調等の処理を行うことによって、干渉信号の復調処理を行いながらも受信に失敗する確率を減少できる。またこのとき、無線通信装置において余分な演算処理の発生を抑えることができる。さらに、無線基地局に対してフィードバックされる不要な情報も削減できる。【０１５１】
以上のように、第１の実施の形態では、受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが所望ストリームに加えて干渉ストリームである他局のユーザ端末（ＵＥ２）宛の信号をも復調し、バッファに記憶しておくようにする。これによって、次回の送信において他局（ＵＥ２）宛の信号が再送される時に、記憶された過去の干渉信号情報を干渉ストリーム除去に活用できるので、自局のユーザ端末（ＵＥ１）における受信ＳＩＮＲが改善し、ユーザスループットが向上する。またこのとき、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態が非常に良い場合に限って、干渉ストリーム除去処理を行うので、上り方向（ユーザ端末から無線基地局へ向かう方向）送信時のオーバヘッドやユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおける演算量増加を抑制できる。【０１５２】
また、再送時には、通信リソースの配分調整としてマルチキャリア信号のサブキャリア割り当てを変更し、受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａへのリソース配分を減らすように（受信状態の良くないユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂへのリソース配分を増やすように）し、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおける受信状況が改善されるように制御する。この場合、通信リソースの配分変更によってユーザ端末（ＵＥ１）２００ａでは次回の受信条件が多少悪化することになるが、自局宛の所望ストリームに対して干渉ストリームとなるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の所望ストリームについては、再送データであり、過去の干渉ストリームとしてユーザ端末（ＵＥ１）２００ａのバッファに保存されている。よって、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂはこの再送時の干渉ストリームを容易に除去して所望ストリームを抽出できるため、受信環境が多少劣化しても特に問題は生じない。【０１５３】
このような通信リソースの配分変更によって、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおける受信ＳＩＮＲの余裕分だけ、通信リソースをユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに重点的に再配分することができる。したがって、再送が実行されるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおいては、再送時に他局（ＵＥ１）から受ける干渉量が減少するので、受信ＳＩＮＲが改善し、受信成功確率を向上できる。その結果、再送回数を減少でき、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂのユーザスループットも改善する。したがって、システム全体としてスループットを大幅に改善することができる。【０１５４】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は第１の実施の形態の一部を変更した例であり、図１と同様に構成されたマルチユーザ無線通信システムに本発明を適用する場合を想定している。第２の実施の形態では、無線基地局１００Ａに関する構成及び動作が少し変更されているが、それ以外は第１の実施の形態と同様である。また、各図において第１の実施の形態と対応する要素には同一の符号を付してあり、第１の実施の形態と同様の構成及び動作については詳細な説明を省略する。【０１５５】
図１３は本発明の第２の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図１３においては、図１に示した例と同様に、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態が良好で、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂが再送を必要としている場合の動作が示してある。また、この例では、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂが再送を必要としているかどうかを予め知らされない状態、つまり再送を行うか否かとは無関係に独自に処理を実行する場合を想定している。【０１５６】
第２の実施の形態では、通信リソース配分の変更例として、各ユーザ端末に対する送信電力の割り当てを変更する場合の例を示す。無線基地局（ＢＳ）１００Ａは、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ａ、２００ｂからの応答であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御信号を受信し、第１の実施の形態と同様に再送制御の処理Ｐ１１を行う。その後、再送制御の状態に応じて、通信リソース配分の処理として、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに送信する送信信号の電力制御の処理を実行する（Ｐ１３）。【０１５７】
この電力制御の処理Ｐ１３は、無線基地局１００Ａのアンテナ１０１から送信されるユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛の信号に関する送信電力と、アンテナ１０２から送信されるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の信号に関する送信電力との相対的な割合を、通信リソース配分として制御するための処理である。【０１５８】
ここでは、再送制御の処理Ｐ１１の結果、再送が必要なユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対して信号を再送する場合に、受信状態の良好な方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおいて干渉信号を除去できる範囲であれば、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対してより大きな送信電力を割り当てるように配分を変更する。【０１５９】
次に、第２の実施の形態における無線基地局１００Ａの構成及び動作について説明する。図１４は第２の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。【０１６０】
第２の実施の形態の無線基地局１００Ａは、複数のユーザに対応する複数の符号化部１１１、１１２と、複数の送信バッファ部１１３、１１４と、再送制御部１１６と、複数の変調部１１７、１１８と、ＭＣＳ選択部１１９と、パイロット生成部１２０と、複数の送信ＲＦ部１２１、１２２と、複数のアンテナ１０１、１０２と、電力制御部１３０とを有して構成される。すなわち、図３に示す第１の実施の形態の構成におけるサブキャリア割り当て部１１５の代わりに、電力制御部１３０が設けてあり、それ以外は同様である。【０１６１】
電力制御部１３０は、再送制御部１１６から通信リソース割り当てとして送信電力割り当ての実施を通知する制御情報Ｂが入力された場合、ＮＡＣＫの応答を受けたユーザ端末、すなわち受信状態が良くなくて再送を行うユーザ端末に対して送信電力が大きくなるように、送信電力割り当てを変更する。この電力制御部１３０が通信リソース設定部の機能を実現する。【０１６２】
図１５は第２の実施の形態の無線基地局における送信電力の割り当ての一例を示す模式図である。図１５において、（ａ）は初回送信時の各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに対する送信電力の割り当てを表し、（ｂ）は２回目送信時（再送１回目）の各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに対する送信電力の割り当てを表している。この例では、第１の実施の形態と同様、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態が良好であり、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂの受信状態が良くない場合を想定している。【０１６３】
まず、無線基地局１００Ａから各ユーザ端末２００への初回の送信時には、図１５（ａ）に示すように、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛にアンテナ１０１から送信する信号の送信電力と、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛にアンテナ１０２から送信する信号の送信電力とを均等に割り当てている。【０１６４】
そして、電力制御部１３０は、再送制御部１１６から送信電力割り当てを指示する制御情報Ｂが入力されると、送信電力割り当てを実施し、２回目の送信時（ＵＥ２への再送時）には送信電力の配分を図１５（ｂ）に示すように変更する。この場合、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の送信電力がユーザ端末（ＵＥ１）２００ａよりも大きくなるように、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに対する送信電力を減少させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対する送信電力を増加させる。これにより、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対して信号を再送する時には、再送信号の送信電力が増大する。このような送信電力制御によって、再送時のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおける所望信号の受信電力が増大するとともに、干渉信号の受信電力が減少するので、受信ＳＩＮＲが大幅に改善される。【０１６５】
なお、具体的な送信電力の割り当て方法については様々な変形や応用が考えられる。例えば、図１６に示すように送信電力の増減量を再送回数に応じて段階的に変化させるように制御してもよい。図１６は第２の実施の形態の無線基地局における再送時の送信電力の割り当ての他の例を示す模式図である。【０１６６】
図１６において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対して再送１回目（２回目の送信時）、再送２回目（３回目の送信時）、再送３回目（４回目の送信時）、再送４回目（５回目の送信時）の信号を送信するときの、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに対する送信電力の割り当て状態を表している。【０１６７】
この図１６の変形例では、再送回数が増えるに従って、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛の信号に対する送信電力を減少させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の信号に対する送信電力を増大させている。これによって、再送回数が増えるに従って、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおける受信ＳＩＮＲをより改善させることが可能となる。【０１６８】
このように、本実施の形態では、受信状態が良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに対する送信電力を減少させる、または、再送が行われるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対する送信電力を増加させる、もしくはこれらの両方を行うようにし、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａへの通信リソース配分を減らすようにしている。これにより、再送が行われるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおける干渉信号の影響が少なくなり、再送時の受信ＳＩＮＲが改善する。また、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおいては、過去に受信した干渉信号のデータを用いて受信信号中の干渉信号を除去できるので、受信ＳＩＮＲが大きく改善し、高いＭＣＳで通信が可能となる。このため、送信電力レベルを下げたとしても、データレートが低下することを防げる。【０１６９】
次に、第２の実施の形態の変形例について説明する。図１７は第２の実施の形態の変形例に係るマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。【０１７０】
図１３に示した動作例では、自局のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは他局のユーザ端末（ＵＥ２）が再送状態であるかどうかを知らない場合を想定しているが、図１７に示す変形例においては、他局（ＵＥ２）に対して再送するときには、他局が再送であることを示す情報が例えば無線信号の制御チャネルを介して無線基地局１００Ａからユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに通知されるようになっている。ここでは、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおける異なる動作を中心に説明する。図１７において、図１３と同様の動作については同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。【０１７１】
この場合、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂは、制御チャネルの信号を確認する等の処理を行うことにより、他局に対して次に再送が行われるかどうかを事前に知ることができる。よって、図１３に示した受信状態判定処理Ｐ２１は図１７の変形例では省略され、他局宛データの除去処理Ｐ２６の前段において行われる、他局が再送状態かどうかを自局上で判定するための処理（図９の干渉ストリーム再送判定部２６３の動作に相当）も省略される。【０１７２】
ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、自局宛データ（ＵＥ１データ）の誤り判定処理Ｐ２３を行った後、他局宛データ（ＵＥ２データ）の誤り判定処理Ｐ２４Ｂとして、無線基地局１００Ａから通知された情報に従って、他局（ＵＥ２）が再送状態であることを認識した場合にのみ、干渉信号となる他局宛の信号（干渉ストリーム）についてのデータ誤り判定を行う。そして、干渉信号の受信に成功した場合には、制御信号ＳＧ１４Ｂとして、自局宛の所望信号の受信に成功したことを表すＡＣＫ（ＵＥ１）とともに、干渉信号の受信に成功したことを表すＡＣＫ（ＵＥ２）と、この干渉信号を除去した場合の所望信号の受信状態を表すＣＱＩ（ＵＥ２除去時）とを無線基地局１００Ａに送信する。【０１７３】
そして、無線基地局１００Ａから次回に送られる新規データを含む信号ＳＧ１５を受信すると、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、無線基地局１００Ａから通知された情報に従って、他局のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂへの送信が再送状態であることを認識した場合に、バッファ処理Ｐ２５でバッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データ（つまり既知の干渉信号）を用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去する（Ｐ２６Ｂ）。【０１７４】
一方、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが他局（ＵＥ２）が再送状態でないことを認識している場合は、他局宛データの誤り判定処理Ｐ２４Ｂを実行せず、また他局宛データの除去処理Ｐ２６Ｂも実行することなく、さらに制御信号ＳＧ１４Ｂにおいて他局宛の信号（干渉信号）に関するＡＣＫ（ＵＥ２）やＣＱＩ（ＵＥ２除去時）を含めず、これらの情報については無線基地局１００Ａに通知しない。【０１７５】
以上のように、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが干渉ストリームである他局のユーザ端末（ＵＥ２）宛の信号をも復調してバッファに記憶し、他局（ＵＥ２）宛の信号が再送される時に、干渉ストリーム除去に活用できるようにしている。これによって、自局のユーザ端末（ＵＥ１）における受信ＳＩＮＲが改善し、ユーザスループットが向上する。またこのとき、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態が非常に良い場合に限って、干渉ストリーム除去処理を行うので、上り方向（ユーザ端末から無線基地局へ向かう方向）送信時のオーバヘッドやユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおける演算量増加を抑制できる。【０１７６】
また、再送時には、通信リソースの配分調整として送信電力割り当てを変更し、受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａへのリソース配分を減らすように（受信状態の良くないユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂへのリソース配分を増やすように）する。これによって、再送が実行されるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおいては、再送時に他局（ＵＥ１）から受ける干渉量が減少するので、受信ＳＩＮＲが改善し、受信成功確率を向上できる。その結果、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂのユーザスループットも改善する。また、送信電力制御によって他局からの干渉量を削減する構成としたので、第１の実施の形態と比べて無線基地局１００Ａにおける通信リソースの制御が容易になる。【０１７７】
（第３の実施の形態）
図１８は本発明の第３の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図である。【０１７８】
第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同様に、マルチユーザ無線通信システムに本発明を適用する場合を想定している。ここでは、無線送信局としての１つの無線基地局（無線通信基地局装置：ＢＳ）１００Ｂと、無線受信局としての２つのユーザ端末（無線通信移動局装置：ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄとを有して構成されたマルチユーザＭＩＭＯ通信システムの構成例を示す。【０１７９】
無線基地局１００Ｂは、一方のユーザ端末（第１の無線受信局、ＵＥ１）２００ｃ宛の信号（ＵＥ１データ）をアンテナ１０１から送信し、同時にもう一方のユーザ端末（第２の無線受信局、ＵＥ２）２００ｄ宛の信号（ＵＥ２データ）をアンテナ１０２から送信する。送信対象のデータについては、時系列で連続的に現れるパケットで構成されるデータストリームを想定している。【０１８０】
このとき、無線基地局１００Ｂは、無線信号として送信する信号にＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア信号を用い、共通の無線周波数帯を用いて、同時にユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の信号とユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の信号とをパケット単位で順次に送信する。図１８において、（ａ）は１回目の送信時、（ｂ）は２回目の再送時をそれぞれ示している。【０１８１】
マルチユーザＭＩＭＯ通信システムでは、相手データ信号が干渉として受信されるので、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄにおいて信号分離処理を行って干渉信号を抑圧し、所望信号を取り出す。本実施の形態では、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、所望信号に加えて干渉信号も復調して誤り判定を行い、所望信号と干渉信号のそれぞれに関して、判定結果に基づく受信の成否を示す情報として、受信成功であればＡＣＫを、受信失敗であればＮＡＣＫを無線基地局（ＢＳ）１００Ｂにフィードバックして通知する。【０１８２】
また、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、所望信号に関して、次の送信のために受信品質を示すＣＱＩ（ＣＱＩMMSE、この場合はＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）受信によるＣＱＩ）を無線基地局１００Ｂにフィードバックする。さらに、所望信号の受信を失敗した場合、ユーザ端末はその所望信号の受信データをバッファしておく。また、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、干渉信号に関して、干渉信号を除去する受信処理を行った場合のＣＱＩ（ＣＱＩSIC、この場合は逐次干渉キャンセラを適用したＳＩＣ（Successive Interference Canceller）受信によるＣＱＩ）を無線基地局１００Ｂにフィードバックする。さらに、干渉信号が復調できた場合、ユーザ端末はその干渉信号の受信データをバッファしておく。【０１８３】
第３の実施の形態では、図１８（ａ）に示すように、１回目の送信において、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃが所望信号及び干渉信号の受信に成功し、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄが所望信号の受信に失敗し、干渉信号の受信に成功または失敗した場合を想定する。この場合、ユーザ端末２００ｃは、所望信号のＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSEと、干渉信号のＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩSICとを無線基地局１００Ｂに通知する。また、ユーザ端末２００ｃは干渉信号の受信データをバッファする。一方、ユーザ端末２００ｄは、所望信号のＮＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSEと、干渉信号のＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩSIC、あるいはＮＡＣＫ（ＵＥ１）とを無線基地局１００Ｂに通知する。また、ユーザ端末２００ｄは受信失敗した所望信号の受信データをバッファし、干渉信号の受信に成功した場合は干渉信号の受信データをバッファする。【０１８４】
無線基地局１００Ｂは、図１８（ｂ）に示すように、次の２回目の送信（ＵＥ２への再送時）において、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄに対して重点的なリソース配分を行うように、通信リソースの配分を変更する。この場合、所望信号の受信に失敗して再送制御により再送データを送信するユーザ端末２００ｄに対してリソースの割り当てを増やし、新規データを送信するユーザ端末２００ｃに対してリソースの割り当てを減らすようにする。第３の実施の形態では、通信リソース配分の変更例として、第１の実施の形態と同様に通信に用いるサブキャリアの割り当て（スケジューリング）を変更する場合の例を示す。なお、再送時には、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃに対しては干渉信号を除去した状態でのＣＱＩSICに基づいてＭＣＳを決定し、信号の変調度等を設定する。【０１８５】
このとき、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃでは、受信信号からバッファしておいたユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄの干渉信号を除去する受信処理を行い、再送時の受信ＳＩＮＲを改善する。再送時に無線基地局１００Ｂからユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄに再度送信される信号は、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃにとっては既知の干渉信号であるため、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃはバッファに保持してある過去の干渉信号のデータを用いて再送時の干渉信号を確実に除去（減算）することができる。【０１８６】
また、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄでは、再送時には通信リソースの重点的な配分によって受信ＳＩＮＲが改善される。さらに、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄにおいて過去に受信した所望信号と再送時に受信した所望信号とをソフト合成処理することにより、合成信号の受信ＳＩＮＲは大きく改善し、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄの受信成功確率が向上する。このように所望信号とともに干渉信号を復調して利用し、各信号の受信結果に応じて通信リソースの配分を変更することにより、マルチユーザのユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄ全体で大きなスループットの向上が期待できる。【０１８７】
次に、図１８に示した第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける各部の動作の詳細について説明する。図１９は第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図１９においては、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃにおいて所望信号（ＵＥ１データ）及び干渉信号（ＵＥ２データ）の受信に成功し、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄにおいて所望信号（ＵＥ２データ）及び干渉信号（ＵＥ１データ）の受信に失敗した場合の動作が示してある。【０１８８】
最初に、無線基地局（ＢＳ）１００Ｂは、下り方向送信時のＭＣＳを決定するために、各ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、（ＵＥ２）２００ｄに対してパイロット信号（ＳＧ３１，ＳＧ４１）を送信する。各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、受信したパイロット信号を用いて受信ＳＩＮＲをそれぞれ測定し、受信状態を示す受信品質をＣＱＩMMSEとして無線基地局１００Ｂにそれぞれフィードバックする（ＳＧ３２，ＳＧ４２）。【０１８９】
無線基地局１００Ｂは、制御信号ＳＧ３２、ＳＧ４２として各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされたＣＱＩMMSE（受信ＳＩＮＲに相当する）に基づいてＭＣＳを決定し、対応する変調度等によってデータの符号化を行って各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対してデータを送信する（ＳＧ３３，ＳＧ４３）。なお、受信側におけるチャネル推定やＣＱＩ測定のために使用されるパイロット信号は、データと共に常に無線基地局１００Ｂから送信される。【０１９０】
各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄでは、受信処理を行って自局宛の所望信号と他局宛の干渉信号のそれぞれのデータを抽出して復調する（Ｐ５１，Ｐ６１）。そして、所望信号の復調データの誤り判定を行う（Ｐ５２，Ｐ６２）。ここで、受信成功した場合はＡＣＫを無線基地局１００Ｂへフィードバックし、受信失敗した場合はＮＡＣＫを無線基地局１００Ｂへフィードバックする。また、干渉信号の復調データの誤り判定を行い（Ｐ５３，Ｐ６３）、受信成功した場合はＡＣＫを、受信失敗した場合はＮＡＣＫをそれぞれ無線基地局１００Ｂへフィードバックする。さらに、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、干渉信号の受信に成功した場合はその干渉信号の受信データを自局のバッファ上に記憶し、所望信号の受信に失敗した場合は誤りのある所望信号の受信データを自局のバッファ上に記憶しておく。【０１９１】
図１９に示す例では、ユーザ端末２００ｃは所望信号及び干渉信号のデータ受信が正常になされて受信成功であるので、自局宛の所望信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSEと、他局宛の干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）及び干渉信号を除去した場合のＣＱＩSICとをフィードバックし（ＳＧ３４）、さらに受信成功した干渉信号のデータをバッファ上に記憶する（Ｐ５４）。また、ユーザ端末２００ｄは所望信号及び干渉信号のデータ受信が正常にできずに受信失敗であるので、自局宛の所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSEと、他局宛の干渉信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ１）をフィードバックし（ＳＧ４４）、さらに受信失敗した所望信号のデータをバッファ上に記憶する（Ｐ６４）。そして、ユーザ端末２００ｃは、受信成功した復調データ（ＵＥ１データ）を出力する。【０１９２】
なお、ユーザ端末２００ｄにおいて所望信号の受信に失敗して干渉信号の受信に成功した場合は、ユーザ端末２００ｄから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSEと、干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）及び干渉信号を除去した場合のＣＱＩSICとを無線基地局１００Ｂへフィードバックする。干渉信号の受信に失敗した場合は、ＮＡＣＫのみを送信し、復調情報であるＣＱＩはフィードバックしなくても良い。【０１９３】
無線基地局１００Ｂは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄから通知される制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に基づいて、次回の送信において新規データを送信するか、再送データを送信するかの再送制御（Ｐ４１）を行う。そして、再送制御の状態に応じて、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信するマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てを実行する（Ｐ４２）。図１９に示す例では、無線基地局１００Ｂにユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃから所望信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）と干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）とが通知され、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）と干渉信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ１）とが通知されている。この場合、無線基地局１００Ｂは、ユーザ端末２００ｄの受信成功確率を向上させるために、通信リソース配分の変更を実施する。具体的には、所望信号及び干渉信号の受信に成功したユーザ端末２００ｃ宛に送信するマルチキャリア信号については、一部のサブキャリアからはデータを送信しないようにサブキャリアの割り当てを変更する。【０１９４】
そして、無線基地局１００Ｂは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対して他局のユーザ端末に関する再送情報を送信する（ＳＧ３５，ＳＧ４５）。また、無線基地局１００Ｂは、ユーザ端末２００ｄに対しては再送データ（ＳＧ４６）を送信し、ユーザ端末２００ｃに対しては新規データ（ＳＧ３６）を送信する。このとき、無線基地局１００Ｂは、パイロット信号等により各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対してサブキャリア割り当て情報を通知する。無線基地局１００Ｂがユーザ端末２００ｃへ新規データを送信する時のＭＣＳは、ユーザ端末２００ｃから制御信号ＳＧ３４として通知されたＣＱＩSIC、すなわち干渉信号を除去した場合の所望信号の受信状態に基づいて決定される。【０１９５】
再送データが送信されたユーザ端末２００ｄにおいては、受信処理（Ｐ６７）を行った後、上記処理Ｐ６４でバッファに保存しておいた過去の受信データと今回受信した再送データとをソフト合成する（Ｐ６５）。その後、ユーザ端末２００ｄは、初回送信時と同様に誤り判定を行い（Ｐ６８）、その判定結果に基づいて応答の制御信号（ここではＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSE）を無線基地局１００Ｂへ通知する（ＳＧ４７）。【０１９６】
一方、ユーザ端末２００ｃにおいては、他局であるユーザ端末２００ｄが再送状態であるか否かを判定し、干渉信号の原因となる他局への送信が再送状態であることを認識した場合に、上記処理Ｐ５４でバッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データ（つまり既知の干渉信号）を用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去する（Ｐ５６）。その後、ユーザ端末２００ｃは、初回送信時と同様に受信処理（Ｐ５７）及び誤り判定（Ｐ５８）を行い、その判定結果に基づいて応答の制御信号（ここではＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSE）を無線基地局１００Ｂに通知する（ＳＧ３７）。【０１９７】
上述した本実施の形態では、通信リソース配分の変更処理Ｐ４２によって、無線基地局１００Ｂがユーザ端末２００ｄ宛に信号を再送する時には、他のユーザ端末２００ｃ宛に送信されるマルチキャリアの送信信号ＳＧ３６において、一部のサブキャリアからデータが送信されないので、この時の送信信号ＳＧ３６によってユーザ端末２００ｄが受ける干渉量が減少し、ユーザ端末２００ｄの受信ＳＩＮＲが改善する。その結果、ソフト合成処理Ｐ６５後の受信ＳＩＮＲも大きく改善し、ユーザ端末２００ｄの受信成功確率が向上する。【０１９８】
また、ユーザ端末２００ｄ宛の信号を再送する時には、ユーザ端末２００ｃでは干渉信号であるユーザ端末２００ｄ宛の信号を既知信号として除去できるので、ユーザ端末２００ｃの受信ＳＩＮＲを大きく改善できる。従って、ユーザ端末２００ｃ宛の送信信号ＳＧ３６として一部のサブキャリアを使用しなかったとしても、干渉信号であるユーザ端末２００ｄ宛の信号を除去した後は高いＭＣＳを選択できるので、ユーザ端末２００ｃのスループットが改善する。【０１９９】
以上の動作により、再送を行うユーザ端末２００ｄに対する再送回数を減少させることができ、また、干渉信号を受信できたユーザ端末２００ｃにおけるスループットも改善できるので、システム全体のスループットを改善することが可能となる。【０２００】
次に、無線基地局１００Ｂの構成及び動作について説明する。図２０は第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。【０２０１】
無線基地局１００Ｂは、複数のユーザに対応する複数の符号化部１１１、１１２と、複数の送信バッファ部１１３、１１４と、サブキャリア割り当て部１１５と、再送制御部１１６Ｂと、複数の変調部１１７、１１８と、ＭＣＳ選択部１１９と、パイロット生成部１２０と、複数の送信ＲＦ部１２１、１２２と、複数のアンテナ１０１、１０２とを有して構成される。ここでは、図３に示した第１の実施の形態の無線基地局１００と異なる部分についてのみ説明する。【０２０２】
再送制御部１１６Ｂは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされる所望信号のＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報と干渉信号のＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報とを入力し、これらのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて制御信号を生成する。ここで、再送制御部１１６Ｂは再送の有無を表す制御情報Ａを生成し、送信バッファ部１１３、１１４に入力する。また、再送制御部１１６Ｂはサブキャリア割り当ての実施の有無を表す制御情報Ｂを生成し、サブキャリア割り当て部１１５に入力する。また、再送制御部１１６ＢはＣＱＩMMSEとＣＱＩSICのいずれのＣＱＩを用いるかを示す制御情報Ｃを生成し、ＭＣＳ選択部１１９に入力する。さらに、再送制御部１１６Ｂは、ユーザ端末に対してデータの再送を行う場合に、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄ宛に他のＵＥ（相手ＵＥ）に関する再送情報を出力する。この再送情報は無線信号の制御チャネルを通じて各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信される。【０２０３】
サブキャリア割り当て部１１５は、再送制御部１１６Ｂから通信リソース割り当てとしてサブキャリア割り当ての実施を通知する制御情報Ｂが入力された場合、上述した第１の実施の形態と同様に、例えば図５または図６に示したような動作によってサブキャリアの割り当てを変更する。このとき、干渉信号の受信に成功し、干渉信号に関するＡＣＫ情報の応答を受けたユーザ端末に対して、割り当てるサブキャリア数を削減する。このサブキャリア割り当て部１１５が通信リソース設定部の機能を実現する。【０２０４】
ＭＣＳ選択部１１９は、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされたＣＱＩMMSE、ＣＱＩSICに基づいてＭＣＳを決定する。このとき、ＭＣＳ選択部１１９には、再送制御部１１６Ｂから制御情報Ｃとして、通常の復調時のＣＱＩMMSEを用いるか、干渉信号除去時のＣＱＩSICを用いるかの情報が通知される。決定されたＭＣＳ情報は、無線信号の制御チャネルを通じて各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信される。【０２０５】
ここで、無線基地局１００Ｂの再送制御部１１６Ｂの動作について詳しく説明する。図２１は本発明の第３及び第４の実施の形態において、各ユーザ端末の受信状態に応じて再送制御部より出力されるサブキャリア割り当てに関する制御情報Ｂと、各ユーザ端末で生成されるＣＱＩとの関係を示す図である。【０２０６】
再送制御部１１６Ｂは、各ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄからフィードバックされる所望信号と干渉信号のそれぞれのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づき、各ユーザ端末の受信状態に応じて制御情報Ａ、Ｂ、Ｃを生成し、送信バッファ部１１３、１１４、サブキャリア割り当て部１１５、ＭＣＳ選択部１１９へそれぞれ入力する。このとき、再送制御部１１６Ｂは再送の有無を表す制御情報Ａを送信バッファ部１１３、１１４へ入力し、ＡＣＫを受信したユーザ端末に対しては新規データの送信を行い、ＮＡＣＫを受信したユーザ端末に対しては再送データの送信を行う旨を通知する。制御情報Ａについては、従来と同様の一般的な生成フローを用いて生成可能であるので、ここでの説明は省略する。【０２０７】
また、再送制御部１１６Ｂは、サブキャリア割り当ての実施の有無を表す制御情報Ｂをサブキャリア割り当て部１１５へ入力し、各ユーザ端末の受信状態に応じて通信リソース配分の変更としてサブキャリア割り当てを実施する条件となる場合にその旨を通知する。各ユーザ端末の受信状態に応じた制御情報Ｂ及びＣＱＩの関係は図２１の通りである。通信リソース配分の変更条件としては、（Ａ）ユーザ端末２００ｃ、２００ｄの一方のユーザ端末から所望信号のＡＣＫを他方のユーザ端末から所望信号のＮＡＣＫをそれぞれ受信し、かつ所望信号のＡＣＫを受信したユーザ端末から干渉信号のＡＣＫを受信した場合（図２１の（３）、（４）、（９）、（１３）に相当）、（Ｂ）両方のユーザ端末から所望信号のＮＡＣＫを受信し、かつ少なくとも一方のユーザ端末から干渉信号のＡＣＫを受信した場合（図２１の（１１）、（１２）、（１５）に相当）の２つの条件が挙げられる。なお、第３の実施の形態では上記条件（Ａ）の場合を想定しており、上記条件（Ｂ）については以下の第４の実施の形態で説明する。【０２０８】
また、再送制御部１１６ＢはＣＱＩに関する制御情報ＣをＭＣＳ選択部１１９へ入力し、各ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄの受信状態に応じていずれのＣＱＩを用いるかを通知する。このとき、図２１に示すように、各ユーザ端末の受信状態に応じて、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされるＣＱＩに関して、各条件ごとに次回の送信時にそれぞれのユーザ端末に対して通常の復調時のＣＱＩMMSEと干渉信号除去時のＣＱＩSICのいずれのＣＱＩを用いるかを通知する。【０２０９】
次に、ユーザ端末２００ｃ、２００ｄの具体的な構成及び動作について詳細に説明する。図２２は第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおけるユーザ端末の主要部の構成例を示すブロック図である。ここでは、２つのユーザ端末２００ｃ、２００ｄの構成及び動作は同様であるとして、ユーザ端末２００ｃについての構成例のみを示す。【０２１０】
ユーザ端末２００ｃは、複数のアンテナ２０１、２０２と、複数の受信ＲＦ部２１１、２１２と、チャネル推定部２１３と、ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂと、ＣＱＩ算出部２１５Ｂと、干渉ストリーム処理部２１７Ｂと、受信バッファ部２１８と、ソフト合成部２１９と、復調部２２０と、誤り判定部２２１と、復号化部２２２とを有して構成される。ここでは、図７に示した第１の実施の形態のユーザ端末２００ａ、２００ｂと異なる部分についてのみ説明する。【０２１１】
ＣＱＩ算出部２１５Ｂでは、チャネル推定情報に基づいて自局（ユーザ端末２００ｃ：ＵＥ１）宛の所望信号の受信ＳＩＮＲを計算し、ＣＱＩMMSEを算出する。また、他局（ユーザ端末２００ｄ：ＵＥ２）宛の干渉信号に関する受信成功を示す制御信号ＡＣＫ（ＵＥ２）が干渉ストリーム処理部２１７Ｂから入力された場合には、ＣＱＩ算出部２１５Ｂはさらに干渉ストリームである他局（相手ＵＥ（ＵＥ２））宛の干渉信号を除去した場合のＣＱＩSICも算出する。【０２１２】
ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂでは、複数のユーザ端末宛の信号を含む受信信号の信号分離処理を行い、所望ストリーム（自局宛の所望信号）と干渉ストリーム（他局宛の干渉信号）とをそれぞれ抽出する。ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂが出力する所望ストリームは、ソフト合成部２１９と受信バッファ部２１８とにそれぞれ入力される。【０２１３】
ここで、ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂから出力される所望ストリームが無線基地局１００Ｂからの初回送信時の受信信号で得られたものである場合は、ソフト合成部２１９内部での処理は行われない。ソフト合成部２１９から出力される所望ストリームは、復調部２２０において復調され、次の復号化部２２２で復号化された後、受信データとして出力される。【０２１４】
一方、ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂが出力する干渉ストリームは干渉ストリーム処理部２１７Ｂに入力される。干渉ストリーム処理部２１７Ｂでは、レプリカ干渉ストリームを生成し、それをＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂへ入力する。また、干渉ストリーム処理部２１７Ｂは、相手ＵＥ宛の信号（つまり干渉ストリーム）に関する受信成功／失敗の結果に応じて、制御信号ＡＣＫまたはＮＡＣＫを生成する。この干渉ストリームに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫの制御信号は、自局の所望ストリームに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫと同様に応答信号として無線基地局１００Ｂに送信されてフィードバックされる。この干渉ストリーム処理部２１７Ｂが干渉信号バッファ部及び受信状況応答部の機能を実現し、ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂが干渉信号復調部及び干渉信号除去部の機能を実現する。【０２１５】
以下、干渉ストリーム処理部２１７Ｂ、ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂ、ＣＱＩ算出部２１５Ｂについて、それぞれの詳細な構成及び動作を説明する。【０２１６】
図２３は図２２に示したユーザ端末における干渉ストリーム処理部の構成例を示すブロック図である。【０２１７】
干渉ストリーム処理部２１７Ｂは、干渉ストリーム復調部２５１Ｂと、誤り判定部２５２と、干渉ストリーム受信バッファ部２５３Ｂと、復号化部２５４と、符号化部２５５と、干渉ストリーム変調部２５６とを備えている。【０２１８】
干渉ストリーム処理部２１７Ｂに入力された干渉ストリームは、干渉ストリーム復調部２５１Ｂにおいて無線基地局１００Ｂから通知される相手のユーザ端末（相手ＵＥ）のＭＣＳ情報に基づいて復調される。復調された干渉ストリームは、誤り判定部２５２と干渉ストリーム受信バッファ部２５３とに入力される。誤り判定部２５２においては、ＣＲＣチェックによる誤り判定が行われ、干渉ストリームに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫが生成される。そして、この干渉ストリームに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫが制御情報Ｆとして干渉ストリーム受信バッファ部２５３Ｂに入力されるとともに、無線基地局１００Ｂへフィードバックされる。【０２１９】
干渉ストリーム受信バッファ部２５３Ｂにおいては、ＡＣＫを示す制御情報が入力された場合、バッファに記憶していた過去の干渉ストリームが復号化部２５４に入力され、相手ＵＥのＭＣＳ情報を基づいて復号化処理が行われる。【０２２０】
ここで、チェイス合成を行う構成を想定している場合には、復号化された干渉ストリームは符号化部２５５に入力され、相手ＵＥのＭＣＳ情報に基づいて符号化処理が行われる。符号化された干渉ストリームは干渉ストリーム変調部２５６に入力され、相手ＵＥのＭＣＳ情報に基づいて変調処理が行われる。また、ＩＲを行う構成を想定している場合には、初回送信時と再送時の干渉ストリームが異なるので、冗長バージョン（ＲＶ）情報に基づき、再送される干渉ストリームに合致するようレプリカ干渉ストリームを生成する。干渉ストリーム変調部２５６で変調された干渉ストリームは、雑音が除去されたレプリカ干渉ストリームとしてＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂへ入力される。【０２２１】
なお、干渉ストリームの受信判定がＮＧであり、干渉ストリーム受信バッファ部２５３ＢにＮＡＣＫを示す制御情報が入力された場合、復号化部２５４で復号化処理は行われず、干渉ストリーム変調部２５６でレプリカ干渉ストリームは生成されない。【０２２２】
図２４は図２２に示したユーザ端末におけるＭＩＭＯ分離処理部の構成例を示すブロック図である。ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂは、干渉除去部２７１と、ＭＭＳＥ受信処理部２７２とを備えて構成され、受信信号を所望ストリームと干渉ストリームとに分離するものである。【０２２３】
干渉除去部２７１は、入力された受信信号ｙ1（ｎ），ｙ2（ｎ）について、チャネル推定情報Ｈ、レプリカ干渉ストリーム、及び相手ＵＥの再送情報を用いて、受信信号の干渉成分を除去する。ここで、レプリカ干渉ストリームは次の（５）式で表される。【０２２４】
【数５】
2008093619.tif 000007
【０２２５】
なお、受信信号及びレプリカ干渉ストリームにおけるｎは、ｎ番目の信号の受信処理であることを表す。【０２２６】
今、送信信号ベクトルをｘ（ｎ）、受信信号ベクトルをｙ（ｎ）、チャネル推定情報をＨ（ｎ）、雑音ベクトルをｎ（ｎ）とおくと、受信信号ベクトルｙ（ｎ）は次の（６）式のように表せる。【０２２７】
【数６】
2008093619.tif 000008
【０２２８】
干渉除去部２７１においては、相手ＵＥの再送情報がＮＡＣＫで再送実行を表すものであり、なおかつレプリカ干渉ストリームが入力されている場合、干渉除去処理を行う。今、ｘ2（ｎ）を干渉ストリームとすると、干渉除去出力ｙ′（ｎ）は次の（７）式のように表すことができる。【０２２９】
【数７】
2008093619.tif 000009
【０２３０】
なお、相手ＵＥの再送情報がＡＣＫ、あるいはレプリカ干渉ストリームが入力されない場合、干渉除去処理は行われず、ｙ′（ｎ）＝ｙ（ｎ）となる。【０２３１】
ＭＭＳＥ受信処理部２７２においては、チャネル推定情報より受信ウェイト行列を生成し、これを受信信号に乗算することで所望ストリームと干渉ストリームとを抽出する。ＭＭＳＥ受信処理部２７２における出力の所望ストリームと干渉ストリームは、次の（８）式のように表すことができる。【０２３２】
【数８】
2008093619.tif 000010
【０２３３】
なお、本実施の形態ではＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）受信を行う例を示しているが、Zero Forcing（ＺＦ）受信やＭＬＤ受信を行うこともできる。【０２３４】
図２２に示したＣＱＩ算出部２１５Ｂは、チャネル推定情報より受信ＳＩＮＲを計算し、ＣＱＩMMSEとＣＱＩSICとを算出する。このＣＱＩMMSEとＣＱＩSICは、受信ＳＩＮＲの値を量子化した値である。【０２３５】
ＭＭＳＥ受信した場合の受信ＳＩＮＲと、ＳＩＣ受信した場合の受信ＳＩＮＲとをそれぞれγ1（ｎ），γ2（ｎ）とおくと、これらの受信ＳＩＮＲは次の（９）式のように表すことができる。【０２３６】
【数９】
2008093619.tif 000011
【０２３７】
以上のように、第３の実施の形態では、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃの受信状況が所望信号及び干渉信号の受信に成功した状態であり、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄの受信状況が所望信号の受信に失敗し干渉信号の受信に成功または失敗のいずれかの状態である場合に、ユーザ端末２００ｃが干渉信号である他局のユーザ端末２００ｄ宛の信号を復調し、バッファに記憶しておくようにする。そして、再送を行うユーザ端末に多くの通信リソースが配分されるように、サブキャリア割り当てを行う。これによって、次回の送信において他局（ＵＥ２）宛の信号が再送される時に、記憶された過去の干渉信号情報を干渉ストリーム除去に活用できるので、自局のユーザ端末（ＵＥ１）における受信ＳＩＮＲが改善し、ユーザスループットが向上する。また、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄでは、再送時にユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の信号から受ける干渉量が減少するので、受信ＳＩＮＲが改善し、受信成功確率を向上できる。その結果、再送回数を減少でき、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄのユーザスループットも改善する。したがって、システム全体としてスループットを大幅に改善することができる。【０２３８】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は、前述した第３の実施の形態とは各ユーザ端末の受信状況が異なる場合の例を示したものである。この第４の実施の形態においては、無線基地局１００Ｃの構成及び動作が第３の実施の形態と異なるものとなる。【０２３９】
図２５は本発明の第４の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図である。図２５において、（ａ）は１回目の送信時、（ｂ）は２回目の再送時をそれぞれ示している。【０２４０】
第４の実施の形態では、図２５（ａ）に示すように、１回目の送信において、双方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄが所望信号の受信に失敗し、少なくとも一方のユーザ端末で干渉信号の受信に成功した場合を想定する。すなわち、図２１で説明した通信リソース配分の変更条件における条件（Ｂ）、つまり図２１の（１１）、（１２）、（１５）に相当する受信状況に対応する動作を説明する。【０２４１】
この場合、ユーザ端末２００ｃは、所望信号のＮＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSEと、干渉信号のＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩSICとを無線基地局１００Ｃに通知する。また、ユーザ端末２００ｃは受信失敗した所望信号の受信データと受信成功した干渉信号の受信データとをバッファする。一方、ユーザ端末２００ｄは、所望信号のＮＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSEと、干渉信号のＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩSIC、あるいはＮＡＣＫ（ＵＥ１）とを無線基地局１００Ｃに通知する。また、ユーザ端末２００ｄは受信失敗した所望信号の受信データをバッファし、干渉信号の受信に成功した場合は干渉信号の受信データをバッファする。【０２４２】
無線基地局１００Ｃは、図２５（ｂ）に示すように、次の２回目の送信（ＵＥ１及びＵＥ２への再送時）において、各ユーザ端末からフィードバックされた干渉信号のＣＱＩSICに応じて、通信リソースの配分を変更する。具体的には、干渉信号除去後の受信ＳＩＮＲが悪い方のユーザ端末に対して重点的なリソース配分を行うようにする。第４の実施の形態では、通信リソース配分の変更例として、第１及び第３の実施の形態と同様に通信に用いるサブキャリアの割り当て（スケジューリング）を変更する場合の例を示す。なお、再送時には、各ユーザ端末に対しては干渉信号を除去した状態でのＣＱＩSICに基づいてＭＣＳを決定し、信号の変調度等を設定する。【０２４３】
このとき、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄでは、受信信号からバッファしておいた他のユーザ端末宛の干渉信号を除去する受信処理を行い、再送時の受信ＳＩＮＲを改善する。再送時に無線基地局１００Ｃから一方のユーザ端末に再度送信される信号は、他方のユーザ端末にとっては既知の干渉信号であるため、この他方のユーザ端末ではバッファに保持してある過去の干渉信号のデータを用いて再送時の干渉信号を確実に除去（減算）することができる。【０２４４】
また、再送時には各ユーザ端末からの干渉信号のＣＱＩSICに基づき、通信リソースの配分を変更することにより、受信ＳＩＮＲが改善される。さらに、各ユーザ端末において過去に受信した所望信号と再送時に受信した所望信号とをソフト合成処理することにより、合成信号の受信ＳＩＮＲは大きく改善し、ユーザ端末の受信成功確率が向上する。このように所望信号が正常に受信できない場合であっても干渉信号を復調して利用し、各信号の受信結果に応じて通信リソースの配分を変更することにより、マルチユーザのユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄ全体で大きなスループットの向上が期待できる。【０２４５】
次に、図２５に示した第４の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける各部の動作の詳細について説明する。図２６は第４の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図２６においては、双方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、（ＵＥ２）２００ｄにおいてそれぞれ所望信号（ＵＥ１データ、ＵＥ２データ）の受信に失敗し、干渉信号（ＵＥ２データ、ＵＥ１データ）の受信に成功した場合の動作が示してある。【０２４６】
図２６に示す例では、ユーザ端末２００ｃは所望信号のデータ受信に失敗し、干渉信号のデータ受信に成功した状態であるので、自局宛の所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSEと、他局宛の干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）及び干渉信号を除去した場合のＣＱＩSICとをフィードバックし（ＳＧ３４Ｂ）、さらに受信失敗した所望信号のデータと受信成功した干渉信号のデータとをバッファ上に記憶する（Ｐ５４Ｂ）。また、ユーザ端末２００ｄは所望信号のデータ受信に失敗し、干渉信号のデータ受信に成功した状態であるので、自局宛の所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSEと、他局宛の干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）及び干渉信号を除去した場合のＣＱＩSICとをフィードバックし（ＳＧ４４Ｂ）、さらに受信失敗した所望信号のデータと受信成功した干渉信号のデータとをバッファ上に記憶する（Ｐ６４Ｂ）。【０２４７】
無線基地局１００Ｃは、再送制御（Ｐ４１）の状態に応じて、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信するマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てを実行する（Ｐ４２Ｂ）。図２６に示す例では、無線基地局１００Ｃにユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ１）と干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）とが通知され、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）と干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）とが通知されている。この場合、各ユーザ端末からフィードバックされたＣＱＩSICを比較し、ＣＱＩSICが小さい方のユーザ端末を優先するように、通信リソース配分の変更を実施する。このとき、優先度の低いユーザ端末宛に送信するマルチキャリア信号については、一部のサブキャリアからはデータを送信しないようにサブキャリアの割り当てを変更する。【０２４８】
そして、無線基地局１００Ｃは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対して他局のユーザ端末に関する再送情報を送信する（ＳＧ３５，ＳＧ４５）。また、無線基地局１００Ｃは、ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対してそれぞれ再送データを送信する（ＳＧ３６Ｂ、ＳＧ４６Ｂ）。このとき、無線基地局１００Ｃは、パイロット信号等により各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対してサブキャリア割り当て情報を通知する。【０２４９】
再送データが送信された各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄにおいては、それぞれ、他局のユーザ端末が再送状態であるか否かを判定し、干渉信号の原因となる他局への送信が再送状態であることを認識した場合に、上記処理Ｐ５４Ｂ、Ｐ６４Ｂでバッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データ（つまり既知の干渉信号）を用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去する（Ｐ５６、Ｐ６６）。そして、ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、初回送信時と同様に受信処理（Ｐ５７、Ｐ６７）を行った後、上記処理Ｐ５４Ｂ、Ｐ６４Ｂでバッファに保存しておいた過去の受信データと今回受信した再送データとをソフト合成する（Ｐ５５、Ｐ６５）。その後、ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、初回送信時と同様に誤り判定を行い（Ｐ５８、Ｐ６８）、その判定結果に基づいて応答の制御信号（ここではＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSE、ＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSE）を無線基地局１００Ｃへ通知する（ＳＧ３７、ＳＧ４７）。【０２５０】
次に、第４の実施の形態における無線基地局１００Ｃの構成及び動作について説明する。図２７は第４の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。【０２５１】
第４の実施の形態の無線基地局１００Ｃは、第３の実施形態と比較してサブキャリア割り当て部１１５Ｂの動作が異なる。その他の部分は図２０に示した第３の実施形態と同様である。サブキャリア割り当て部１１５Ｂは、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ共に所望信号を再送する必要があるので、いずれかのユーザ端末に優先してサブキャリア割り当てを行う。サブキャリア割り当て部１１５Ｂには、再送制御部１１６Ｂからのサブキャリア割り当ての実施を通知する制御信号Ｂと、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICとが入力される。このとき、サブキャリア割り当て部１１５Ｂは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされるＣＱＩSICに基づき、一方のユーザ端末に対するサブキャリア割り当てを優先する。【０２５２】
図２８は第４の実施の形態におけるサブキャリア割り当て部の動作を示すフローチャートである。サブキャリア割り当て部１１５Ｂは、まずステップＳ２１において、それぞれのユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされるＣＱＩSICを比較する。ここで、ユーザ端末２００ｃからのＣＱＩSIC（ＵＥ１）がユーザ端末２００ｄからのＣＱＩSIC（ＵＥ２）より大きい場合、ステップＳ２２に進み、ユーザ端末２００ｄ（ＵＥ２）の方を通信リソース配分を優先するリソース優先ＵＥとして設定し、サブキャリア割り当てを実施する。一方、ユーザ端末２００ｃからのＣＱＩSIC（ＵＥ１）がユーザ端末２００ｄからのＣＱＩSIC（ＵＥ２）より小さい場合、ステップＳ２３に進み、ユーザ端末２００ｃ（ＵＥ１）の方をリソース優先ＵＥとして設定し、サブキャリア割り当てを実施する。【０２５３】
すなわち、相対的に低いＣＱＩをフィードバックしてきたユーザ端末をリソース優先ＵＥとし、サブキャリア割り当てを実施する。なお、双方のユーザ端末共に所望信号の受信に失敗していて、一方のユーザ端末のみ干渉信号の受信に成功している場合、干渉信号の受信に失敗しているユーザ端末がリソース優先ＵＥとなる。【０２５４】
図２９は第４の実施の形態の無線基地局における送信信号に関するサブキャリアの割り当ての一例を示す模式図である。図２９において、ｆは周波数、ｔは時間、Ｐ１，Ｐ２はパイロット信号、Ｄはデータ、「ｎｕｌｌ」はヌル（データ無し）をそれぞれ表している。【０２５５】
また、図２９（ａ）はサブキャリア割り当て後の再送時のリソース優先ＵＥでない非リソース優先ＵＥ宛に送信するマルチキャリア信号（非リソース優先ＵＥ用送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表し、図２９（ｂ）はサブキャリア割り当て後の再送時のリソース優先ＵＥ宛に送信するマルチキャリア信号（リソース優先ＵＥ用送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表している。【０２５６】
この場合、リソース優先ＵＥに対しては、マルチキャリア信号の全てのサブキャリアにデータが割り当てられる。一方、非リソース優先ＵＥに対しては、一部のサブキャリアにヌル（ｎｕｌｌ）を割り当て、相手のユーザ端末（リソース優先ＵＥ）に対して特定の周波数のサブキャリアにおいてユーザ間干渉を与えないようにする。図２９（ｄ）中にハッチングで示したサブキャリアの周波数については、図２９（ｃ）に示すように非リソース優先ＵＥ宛の送信データがヌルであり、他ユーザの干渉信号が存在しない。これによって、リソース優先ＵＥは干渉を受けにくくなり、再送時の受信ＳＩＮＲは大幅に改善される。ただし、第３の実施の形態の場合と異なり、第４の実施の形態においては非リソース優先ＵＥも再送する必要があるので、ヌルとするサブキャリア数は新規送信時の割り当てより少なくなる。【０２５７】
以上のように、第４の実施の形態では、両方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、（ＵＥ２）２００ｄの受信状況が所望信号の受信に失敗した場合であっても、干渉信号の受信判定を実施し、少なくとも一方のユーザ端末で干渉信号の受信に成功した場合は、この干渉信号を復調してバッファに記憶しておくようにする。そして、各ユーザ端末からフィードバックされたＣＱＩSICに基づいてサブキャリア割り当てを行う。これによって、次回の送信において各ユーザ端末に所望信号が再送される時に、少なくとも一方のユーザ端末において記憶された過去の干渉信号情報を干渉ストリーム除去に活用できるので、サブキャリア割り当てによって両方のユーザ端末における受信成功確率を改善できる。その結果、各ユーザ端末のスループットが向上し、システム全体としてスループットを大幅に改善することができる。【０２５８】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態は第３の実施の形態の一部を変更した例であり、図１８と同様に構成されたマルチユーザ無線通信システムに本発明を適用する場合を想定している。第５の実施の形態では、無線基地局１００Ｄに関する構成及び動作が少し変更されているが、それ以外は第３の実施の形態と同様である。また、各図において第３の実施の形態と対応する要素には同一の符号を付してあり、第３の実施の形態と同様の構成及び動作については詳細な説明を省略する。【０２５９】
図３０は第５の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図３０においては、図１９に示した例と同様に、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃにおいて所望信号（ＵＥ１データ）及び干渉信号（ＵＥ２データ）の受信に成功し、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄにおいて所望信号（ＵＥ２データ）及び干渉信号（ＵＥ１データ）の受信に失敗した場合の動作が示してある。【０２６０】
第５の実施の形態では、通信リソース配分の変更例として、各ユーザ端末に対する送信電力の割り当てを変更する場合の例を示す。無線基地局（ＢＳ）１００Ｄは、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄからの応答であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御信号を受信し、第３の実施の形態と同様に再送制御の処理Ｐ４１を行う。その後、再送制御の状態に応じて、通信リソース配分の処理として、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信する送信信号の電力制御の処理を実行する（Ｐ４３）。【０２６１】
この電力制御の処理Ｐ４３は、無線基地局１００Ｄのアンテナ１０１から送信されるユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の信号に関する送信電力と、アンテナ１０２から送信されるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の信号に関する送信電力との相対的な割合を、通信リソース配分として制御するための処理である。ここでは、再送制御の処理Ｐ４１の結果、再送が必要なユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄに対して信号を再送する場合に、再送を行うユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄを優先し、再送を行わない他のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃよりもユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄに対してより大きな送信電力を割り当てるように配分を変更する。なお、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄにおいて所望信号の受信に失敗し干渉信号のみ受信に成功した場合も同様の送信電力割り当てを行う。【０２６２】
次に、第５の実施の形態における無線基地局１００Ｄの構成及び動作について説明する。図３１は第５の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。【０２６３】
第５の実施の形態の無線基地局１００Ｄは、複数のユーザに対応する複数の符号化部１１１、１１２と、複数の送信バッファ部１１３、１１４と、再送制御部１１６Ｂと、複数の変調部１１７、１１８と、ＭＣＳ選択部１１９と、パイロット生成部１２０と、複数の送信ＲＦ部１２１、１２２と、複数のアンテナ１０１、１０２と、電力制御部１３０とを有して構成される。すなわち、図２０に示す第３の実施の形態の構成におけるサブキャリア割り当て部１１５の代わりに、電力制御部１３０が設けてあり、それ以外は同様である。【０２６４】
電力制御部１３０は、再送制御部１１６Ｂから通信リソース割り当てとして送信電力割り当ての実施を通知する制御情報Ｂが入力された場合、上述した第２の実施の形態と同様に、例えば図１５または図１６に示したような動作によって送信電力割り当てを変更する。このとき、所望信号に関するＮＡＣＫ情報の応答を受けたユーザ端末、すなわち所望信号の受信に失敗して再送を行うユーザ端末に対して送信電力が大きくなるように、送信電力を割り当てる。【０２６５】
このように、第５の実施の形態では、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃの受信状況が所望信号及び干渉信号の受信に成功した状態であり、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄの受信状況が所望信号の受信に失敗し干渉信号の受信に成功または失敗のいずれかの状態である場合に、ユーザ端末２００ｃが干渉信号である他局のユーザ端末２００ｄ宛の信号を復調し、バッファに記憶しておくようにする。そして、再送を行うユーザ端末に多くの通信リソースが配分されるように、送信電力割り当てを行う。これによって、次回の送信において他局（ＵＥ２）宛の信号が再送される時に、記憶された過去の干渉信号情報を干渉ストリーム除去に活用できるので、自局のユーザ端末（ＵＥ１）における受信ＳＩＮＲが改善し、ユーザスループットが向上する。また、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄでは、再送時にユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の信号から受ける干渉量が減少するので、受信ＳＩＮＲが改善し、受信成功確率を向上できる。その結果、再送回数を減少でき、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄのユーザスループットも改善する。したがって、システム全体としてスループットを大幅に改善することができる。また、送信電力制御により他のユーザ端末から受ける干渉量を削減するので、第３の実施の形態に比べて、基地局における通信リソース制御が容易となる。【０２６６】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態は、前述した第５の実施の形態とは各ユーザ端末の受信状況が異なる場合の例を示したものである。この第６の実施の形態においては、無線基地局１００Ｅの構成及び動作が第５の実施の形態と異なるものとなる。すなわち、第６の実施の形態は第４の実施の形態の一部を変更した例であり、図２５と同様に構成されたマルチユーザ無線通信システムに本発明を適用する場合を想定している。第６の実施の形態では、図２１で説明した通信リソース配分の変更条件における条件（Ｂ）、つまり図２１の（１１）、（１２）、（１５）に相当する受信状況に対応する動作を説明する。なお、各図において第４及び第５の実施の形態と対応する要素には同一の符号を付してあり、第４及び第５の実施の形態と同様の構成及び動作については詳細な説明を省略する。【０２６７】
図３２は第６の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図３２においては、双方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、（ＵＥ２）２００ｄにおいてそれぞれ所望信号（ＵＥ１データ、ＵＥ２データ）の受信に失敗し、干渉信号（ＵＥ２データ、ＵＥ１データ）の受信に成功した場合の動作が示してある。【０２６８】
第６の実施の形態では、第５の実施の形態と同様、通信リソース配分の変更例として、各ユーザ端末に対する送信電力の割り当てを変更する。無線基地局（ＢＳ）１００Ｅは、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄからの応答であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御信号を受信し、第３の実施の形態と同様に再送制御の処理Ｐ４１を行う。その後、再送制御の状態に応じて、通信リソース配分の処理として、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信する送信信号の電力制御の処理を実行する（Ｐ４３Ｂ）。【０２６９】
図３２に示す例では、無線基地局１００Ｅにユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ１）と干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）とが通知され、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）と干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）とが通知されている。この場合、各ユーザ端末からフィードバックされたＣＱＩSICを比較し、ＣＱＩSICが小さい方のユーザ端末を優先するように、通信リソース配分の変更を実施する。このとき、優先度の低いユーザ端末宛への送信電力を相対的に減少し、優先度の高いユーザ端末宛への送信電力を相対的に増加させるように、送信電力の割り当てを変更する。【０２７０】
そして、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄにおいては、バッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データを用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去した後（Ｐ５６、Ｐ６６）、バッファに保存しておいた過去の所望信号の受信データと今回受信した再送データとをソフト合成する（Ｐ５５、Ｐ６５）。【０２７１】
次に、第６の実施の形態における無線基地局１００Ｅの構成及び動作について説明する。図３３は第６の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。【０２７２】
第６の実施の形態の無線基地局１００Ｅは、第５の実施形態と比較して電力制御部１３０Ｂの動作が異なる。その他の部分は図３１に示した第５の実施形態と同様である。電力制御部１３０Ｂは、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ共に所望信号を再送する必要があるので、いずれかのユーザ端末に優先して送信電力割り当てを行う。電力制御部１３０Ｂには、再送制御部１１６Ｂからのサブキャリア割り当ての実施を通知する制御信号Ｂと、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICとが入力される。このとき、電力制御部１３０Ｂは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされるＣＱＩSICに基づき、一方のユーザ端末に対する送信電力割り当てを優先するようにユーザ端末間の電力配分を決定し、送信電力制御を実施する。【０２７３】
図３４は第６の実施の形態における送信電力制御の具体例を示す図である。この図３４の例では、次の（１０）式に示すＣＱＩSICを使用した評価式ρを用いて、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄに対する送信電力制御を行う。【０２７４】
【数１０】
2008093619.tif 000012
【０２７５】
この場合、評価式ρの値が−１０未満、すなわち両ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICの差が１０より大きくてユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄからのＣＱＩSICの方が大きい場合、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の送信電力を＋５ｄＢ増加させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の送信電力を−５ｄＢ減少させる。また、評価式ρの値が−１０以上−３未満、すなわち両ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICの差が３より大きく１０以下でユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄからのＣＱＩSICの方が大きい場合、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の送信電力を＋３ｄＢ増加させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の送信電力を−３ｄＢ減少させる。【０２７６】
また、評価式ρの値が−３以上３以下、すなわち両ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICの差が３以下の場合、送信電力の増減は行わない。また、評価式ρの値が３より大きく１０以下、すなわち両ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICの差が３より大きく１０以下でユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃからのＣＱＩSICの方が大きい場合、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の送信電力を−３ｄＢ減少させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の送信電力を＋３ｄＢ増加させる。また、評価式ρの値が１０より大きい、すなわち両ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICの差が１０より大きくてユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃからのＣＱＩSICの方が大きい場合、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の送信電力を−５ｄＢ減少させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の送信電力を＋５ｄＢ増加させる。【０２７７】
以上のように、第６の実施の形態では、両方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、（ＵＥ２）２００ｄの受信状況が所望信号の受信に失敗した場合であっても、干渉信号の受信判定を実施し、少なくとも一方のユーザ端末で干渉信号の受信に成功した場合は、この干渉信号を復調してバッファに記憶しておくようにする。そして、各ユーザ端末からフィードバックされたＣＱＩSICに基づいて送信電力割り当てを行う。これによって、次回の送信において各ユーザ端末に所望信号が再送される時に、少なくとも一方のユーザ端末において記憶された過去の干渉信号情報を干渉ストリーム除去に活用できるので、送信電力割り当てによって両方のユーザ端末における受信成功確率を改善できる。その結果、各ユーザ端末のスループットが向上し、システム全体としてスループットを大幅に改善することができる。【０２７８】
なお、上述の各実施の形態においては、各ユーザ端末宛に送信する無線信号に対する通信リソースの割り当て制御として、サブキャリア割り当てを行う場合と送信電力割り当てを行う場合とについて説明したが、他の手段を用いることもできる。例えば、無線基地局が３以上の送信アンテナを備えているような場合には、通信リソースとして各ユーザ端末宛の信号の送信に用いるアンテナの数の割り当てを制御することも可能である。【０２７９】
また、通信信号としてマルチキャリア信号であるＯＦＤＭ信号を用いて通信する場合を想定して説明したが、通信リソース制御にサブキャリア割り当て以外の手段を用いる場合は、ＯＦＤＭに限らずその他の通信方式においても同様に本発明を提供可能である。【０２８０】
また、上述の各実施の形態においては、再送制御として、相手局（無線受信局）から通知される応答に基づき、相手局が信号の受信に失敗した場合に再送を行う例を示したが、これに限るものではない。例えば、所定時間が経過してタイムアウトした場合に自動的に再送を行うなど、種々の再送制御を用いる場合においても、本発明の動作条件が成り立つ場合は同様に適用可能である。【０２８１】
また、上述の各実施の形態においては、無線送信局、無線受信局共に２つのアンテナを備える場合を想定しているが、アンテナの数については、３本、４本など、必要に応じて増やした場合においても同様に適用可能である。【０２８２】
また、本発明に係る無線通信装置及び再送制御方法は、例えば、携帯電話等の移動体通信サービスを提供するセルラーシステムの無線通信基地局装置、或は、無線通信移動局装置、及びこれらの無線通信装置間の通信などに適用可能であるが、これに限らず、マルチユーザＭＩＭＯを採用した無線通信システムにおいて再送制御を実行するものであれば、種々の無線通信に適用できる。【０２８３】
以上説明した本実施の形態によれば、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、再送時に通信リソース配分を制御することにより、各ユーザ端末が受信するときの他局宛の信号による干渉を大幅に削減することができ、再送を行ったユーザ端末が再び受信に失敗する可能性が低くなる。従って、通信環境の悪化したときの再送回数を減らすことができ、システム全体のスループットを改善することができる。【０２８４】
なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。【０２８５】
上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。【０２８６】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。【０２８７】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。【０２８８】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。【０２８９】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2007年1月29日出願の日本特許出願（特願2007-017992）、
2007年4月11日出願の日本特許出願（特願2007-103953）、
に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２９０】
本発明は、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善することが可能となる効果を有し、ＭＩＭＯを採用した無線通信システムに適用可能な無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法等に有用である。
【図１】
2008093619.tif 000013
【図２】
2008093619.tif 000014
【図３】
2008093619.tif 000015
【図４】
2008093619.tif 000016
【図５】
2008093619.tif 000017
【図６】
2008093619.tif 000018
【図７】
2008093619.tif 000019
【図８】
2008093619.tif 000020
【図９】
2008093619.tif 000021
【図１０】
2008093619.tif 000022
【図１１】
2008093619.tif 000023
【図１２】
2008093619.tif 000024
【図１３】
2008093619.tif 000025
【図１４】
2008093619.tif 000026
【図１５】
2008093619.tif 000027
【図１６】
2008093619.tif 000028
【図１７】
2008093619.tif 000029
【図１８】
2008093619.tif 000030
【図１９】
2008093619.tif 000031
【図２０】
2008093619.tif 000032
【図２１】
2008093619.tif 000033
【図２２】
2008093619.tif 000034
【図２３】
2008093619.tif 000035
【図２４】
2008093619.tif 000036
【図２５】
2008093619.tif 000037
【図２６】
2008093619.tif 000038
【図２７】
2008093619.tif 000039
【図２８】
2008093619.tif 000040
【図２９】
2008093619.tif 000041
【図３０】
2008093619.tif 000042
【図３１】
2008093619.tif 000043
【図３２】
2008093619.tif 000044
【図３３】
2008093619.tif 000045
【図３４】
2008093619.tif 000046
【図３５】
2008093619.tif 000047
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線受信装置に対して再送を行う場合に、他の無線受信装置が前記無線受信装置宛信号を復調できたか否かに基づいて、通信リソースの割当てを行うリソース割当て部と、
前記割り当てた通信リソースを用いて、前記無線受信装置に対して再送を行う送信部と、
を備える無線送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、
第１の無線受信装置が第２の無線受信装置宛信号を復調できたとき、前記第２の無線受信装置に対する通信リソースを前記第１の無線受信装置よりも優先されるように割り当てる、
無線送信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、
前記第１の無線受信装置が前記第２の無線受信装置宛信号を復調できたとき、前記第１の無線受信装置に対する通信リソースを削減する、
無線送信装置。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、
第１の無線受信装置が第２の無線受信装置宛の干渉信号を復調できたとき、前記第２の無線受信装置に対する通信リソースが前記第１の無線受信装置より多くなるように
通信リソースを割り当てる、
無線送信装置。
【請求項６】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、
所望信号を復調できない複数の無線受信装置が他の無線受信装置宛の干渉信号を復調できた場合に、これらの無線受信装置における干渉信号を除去した場合の受信品質を比較し、前記受信品質が優る第１の無線受信装置よりも前記受信品質が劣る第２の無線受信装置を優先して通信リソースを割り当てる、
無線送信装置。
【請求項７】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記無線受信装置から自局宛の所望信号の受信の失敗を示す情報を受信した場合に、再送の実行に関する再送情報を各無線受信装置に通知する再送情報通知部を備える、
無線送信装置。
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、サブキャリアの割り当てを変更する、
無線送信装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、送信電力の割り当てを変更する、
無線送信装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、５、６、７、９、１０のいずれか一項に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、
第１の無線受信装置における第２の無線受信装置宛信号の受信品質情報に基づいて、通信リソースの割当てを行う、
無線送信装置。
【請求項１２】
無線送信装置より送信される他局宛信号を復調する復調部と、
前記他局宛信号が復調できたか否かを判定し、判定結果を示す情報を生成する誤り判定部と、
前記判定結果情報を前記無線送信装置に通知する通知部と、
を備える無線受信装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の無線受信装置であって、
前記他局宛信号を復調できた場合に、前記他局宛信号の復調データを保持する他局宛信号バッファ部と、
前記無線送信装置より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された復調データを用いて干渉除去を行う干渉除去部と、
を備える無線受信装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の無線受信装置であって、
前記無線送信装置より他の無線受信装置に対する再送情報を受信する再送情報受信部を備え、
前記干渉除去部は、前記他の無線受信装置への送信が再送であった場合、前記他局宛信号バッファ部に保持された復調データを用いて干渉除去を行う、
無線受信装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の無線受信装置であって、
前記無線送信装置より送信される自局宛信号の受信結果に誤りがあった場合に、前記自局宛信号のデータを保持する自局宛信号バッファ部と、
前記無線送信装置より再送される信号を受信し、前記保持された自局宛信号のデータと再送された信号のデータとを合成する合成部と、
を備える無線受信装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の無線受信装置であって、
前記他局宛信号を復調できた場合に、前記他局宛信号の受信成功を表す情報と前記他局宛信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを前記無線送信装置にフィードバックする他局宛信号情報応答部を備える、
無線受信装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の無線受信装置であって、
自局宛信号の受信状態を判定する受信状態判定部を備え、
前記他局宛信号バッファ部及び前記他局宛信号情報応答部は、前記受信状態が所定の閾値以上である場合にのみ動作を実行する、
無線受信装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の無線受信装置であって、
前記無線送信装置より他の無線受信装置に対する再送情報を受信する再送情報受信部を備え、
前記他局宛信号バッファ部及び前記他局宛信号情報応答部は、前記他の無線受信装置が再送を必要とする情報を受けた場合にのみ動作を実行する、
無線受信装置。
【請求項１９】
請求項１〜３、５〜７、９〜１８のいずれかに記載の無線送信装置あるいは無線受信装置を備える無線通信基地局装置。
【請求項２０】
請求項１〜３、５〜７、９〜１８のいずれかに記載の無線送信装置あるいは無線受信装置を備える無線通信移動局装置。
【請求項２１】
（削除）
【請求項２２】
無線受信装置に対して再送を行う場合に、他の無線受信装置が前記無線受信装置宛信号を復調できたか否かに基づいて、通信リソースの割当てを行い、
前記割り当てた通信リソースを用いて、前記無線受信装置に対して再送を行う、
再送制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月8日(2009.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）を採用した無線通信システムに適用可能な無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等に代表される無線セルラーシステムにおいては、サービス形態が多様化し、音声データだけではなく、静止画像、動画像等の大容量データを伝送することが要求されている。携帯電話市場においては３．５Ｇ（ＨＳＤＰＡ）端末が登場し、下り最大１４Ｍｂｐｓの通信が可能となっている。
【０００３】
３．５Ｇより新たに導入された技術として、ハイブリッドＡＲＱ（以下、Ｈ−ＡＲＱ）がある。これは情報伝送が失敗したときの再送制御に関する技術であり、受信側で保存しておいた過去の受信信号情報も合わせて用いることによって、再送時の受信成功確率が向上し、スループットの改善が期待できる。
【０００４】
３．５Ｇ以降のセルラーシステムの標準化仕様（3GPP Long Term Evolution：以下ＬＴＥ）においては、下り１００Ｍｂｐｓのピークレートが要求されており、これを実現する技術として複数のアンテナを利用するＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）システムの導入が検討されている。ＭＩＭＯシステムにおける空間多重方式としては、シングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）とマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を使用することが検討されている。
【０００５】
シングルユーザＭＩＭＯは、空間リソース割り当てを単一ユーザに限定するもので、ピークレートの向上が期待できる。シングルユーザＭＩＭＯでは、時間軸、周波数軸でユーザ多重を行うので、空間軸でのユーザ干渉がない。一方、マルチユーザＭＩＭＯは、空間リソースを複数のユーザに割当てることによってマルチユーザダイバーシチ利得が得られるので、セクタ（セル）スループットの向上が期待できる。特に、セル半径が大きいときに、スループットは大きく改善する。
【０００６】
上記のＨ−ＡＲＱもマルチユーザＭＩＭＯもセルエッジ近傍の位置のような厳しい受信環境においてスループットを改善することが可能な技術であるが、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける再送制御方法についてはまだ十分に検討されていないのが実情であり、常に高いスループットが得られるとは限らない。
【０００７】
ここで、従来技術として、現在検討されているマルチユーザＭＩＭＯシステムにおける再送制御方法の概要を図３５に示す。この種の従来技術は例えば非特許文献１に開示されている。図３５においては、無線基地局（ＢＳ：Base Station）のアンテナ数が２、ユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）の数が２で、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）のアンテナ数も２であるマルチユーザＭＩＭＯシステムを想定している。図３５（ａ）は１回目の送信時、図３５（ｂ）は２回目の再送時をそれぞれ示している。
【０００８】
マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、各ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２は無線基地局ＢＳに対して１つのＣＱＩ（Channel Quality Indicator）をフィードバックする。無線基地局ＢＳは、フィードバックされたＣＱＩに基づいてアンテナ毎にユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）を割り当て、それぞれのユーザ端末に対してデータストリームを送信する。各ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２は、受信したデータストリームについて誤り検出を行い、制御情報として誤りがなければＡＣＫ（Acknowledgement）を、誤りが存在する場合はＮＡＣＫ（Not Acknowledgement）をそれぞれ無線基地局ＢＳへフィードバックする。
【０００９】
このとき、ＮＡＣＫをフィードバックしたユーザ端末は、再送に備えて受信信号をバッファ（保存）しておく。また、各ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２は受信ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio：信号対干渉雑音電力比）を測定し、ＣＱＩとして無線基地局ＢＳにフィードバックする。次の送信において、無線基地局ＢＳは、各ユーザ端末から受信した制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に応じて、ＡＣＫを受信した場合は新規データストリームを、ＮＡＣＫを受信した場合は再送データストリームを送信する。再送データが送信されたユーザ端末は、バッファに保存しておいた過去の受信信号と再送データとをソフト合成し、受信成功確率を向上させる。この再送制御はユーザ端末毎に独立に行われる。
【００１０】
図３５に示す例では、ユーザ端末ＵＥ１がＡＣＫを、ユーザ端末ＵＥ２がＮＡＣＫをそれぞれフィードバックする場合を想定している。このため、ユーザ端末ＵＥ１に対しては次の送信では新規データが送信され、ユーザ端末ＵＥ２に対しては次の送信では再送データが送信される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】3GPP TSG RAN WG1 Meeting #45, R1-061323, Samsung, "Dynamic Switching between Single and Multi-User MIMO", 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
マルチユーザＭＩＭＯシステムでは、各ユーザ端末が複数のアンテナを備え、複数系統の受信信号の受信処理をすることによって他ユーザ宛の信号による干渉を抑圧している。上述のようなマルチユーザＭＩＭＯシステムにおけるＨ−ＡＲＱ等を用いた再送制御技術では、ユーザ端末の他ユーザ干渉抑圧が不十分なことが原因でデータストリームの受信に誤りが発生し、再送が要求される可能性がある。しかし、再送によってデータストリームが送信されるときにも他ユーザの信号の干渉が存在するので、ソフト合成による受信ＳＩＮＲの改善が不十分であれば、再度データストリームの受信に誤りが発生することになり、再送回数が増加する。その結果、システム全体のスループットが低下するという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善することが可能な無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法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】
【００１４】
本発明の無線送信装置は、無線受信装置に対して再送を行う場合に、他の無線受信装置が前記無線受信装置宛信号を復調できたか否かに基づいて、通信リソースの割当てを行うリソース割当て部と、前記割り当てた通信リソースを用いて、前記無線受信装置に対して再送を行う送信部と、を備えるものである。
【００１５】
本発明の無線受信装置は、無線送信装置より送信される他局宛信号を復調する復調部と、前記他局宛信号が復調できたか否かを判定し、判定結果を示す情報を生成する誤り判定部と、前記判定結果情報を前記無線送信装置に通知する通知部と、を備えるものである。
【００１６】
本発明の再送制御方法は、無線受信装置に対して再送を行う場合に、他の無線受信装置が前記無線受信装置宛信号を復調できたか否かに基づいて、通信リソースの割当てを行い、前記割り当てた通信リソースを用いて、前記無線受信装置に対して再送を行うものである。
【００１７】
本発明の無線通信システムは、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムであって、再送を行う再送制御部と、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、を有する無線送信局となる第１の無線通信装置と、前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調部と、前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファ部と、前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去部と、を有する無線受信局となる第２の無線通信装置と、を備えるものである。
【００１８】
これにより、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定することで、通信リソースをより適切な状態で配分可能である。干渉信号の復調が可能であった無線受信局では、この干渉信号の復調データを保持し、次の信号を受信する際に保持された干渉信号の復調データを活用して干渉信号の除去を行うことによって、受信ＳＩＮＲが改善する。このため、干渉信号の受信に成功した無線受信局に対する通信リソースの配分を減少させることが可能である。例えば、所望信号及び干渉信号の受信に成功した第１の無線受信局に対する通信リソースを減少させ、所望信号の受信に失敗して再送を行う第２の無線受信局に対する通信リソースが多くなるように通信リソースの配分を設定することで、第２の無線受信局では、再送時の受信信号のソフト合成により受信に成功する確率が高くなるので、再送回数を減らすことができ、システム全体としてスループットを大幅に改善することが可能となる。
【００１９】
本発明の無線通信システムは、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムであって、再送を行う再送制御部と、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、を有する無線送信局となる第１の無線通信装置と、前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調部と、前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファ部と、前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去部と、を有する第１の無線受信局となる第２の無線通信装置と、前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信結果に誤りがあった場合に、この所望信号のデータを保持する所望信号バッファ部と、前記無線送信局より再送される信号を受信する際に、前記保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成するソフト合成部と、を有する第２の無線受信局となる第３の無線通信装置と、を備えるものである。
【００２０】
これにより、第１の無線受信局において自局宛の所望信号とともに干渉信号も復調し、干渉信号の復調も可能であった場合に、この干渉信号の復調データを保持し、次の信号を受信する際に保持された干渉信号の復調データを活用して干渉信号の除去を行うことによって、第１の無線受信局における受信ＳＩＮＲが改善する。このため、第１の無線受信局に対する通信リソースの配分を減少させることが可能である。そこで、無線送信局では、例えば第１の無線受信局に対する通信リソースを減少させ、再送を行う第２の無線受信局に対する通信リソースが多くなるように通信リソースの配分を設定することで、通信リソースをより適切な状態で配分可能である。また、第２の無線受信局では、再送時の受信信号のソフト合成により受信に成功する確率が高くなるので、再送回数を減らすことができ、システム全体としてスループットを大幅に改善することが可能となる。
【００２１】
本発明の無線通信装置は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、再送を行う再送制御部と、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、を備えるものである。
【００２２】
これにより、再送を行う場合に、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定することで、通信システム内の無線受信局の状態に応じて通信リソースを適切な状態で配分できる。したがって、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善することが可能となる。
【００２３】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、前記各無線受信局における受信状況として、自局宛の所望信号及び他局宛の干渉信号の受信の成否を示す情報と、当該無線受信局における所望信号に関する受信品質または干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを含む、無線受信局からのフィードバック情報に基づいて前記通信リソースの配分を設定するものも含まれる。
【００２４】
これにより、所望信号及び干渉信号の受信の成否と、無線受信局における受信品質とに基づいて、適切に通信リソースを配分可能となる。
【００２５】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、所望信号を復調できた少なくとも一つの第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定するものも含まれる。
【００２６】
これにより、再送を行う場合に、第１の無線受信局が再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、第２の無線受信局に対する通信リソースが第１の無線受信局より多くなるように再送を行う無線受信局に対して重点的に通信リソースの配分を設定することで、通信システム内の無線受信局の状態に応じて通信リソースを適切な状態で配分できる。
【００２７】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、所望信号を復調できない複数の無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、これらの無線受信局における干渉信号を除去した場合の受信品質を比較し、前記受信品質が優る第１の無線受信局よりも前記受信品質が劣る第２の無線受信局を優先してこれらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定するものも含まれる。
【００２８】
これにより、再送を行う場合に、所望信号を復調できない複数の無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、受信品質が優る第１の無線受信局よりも受信品質が劣る第２の無線受信局を優先してこれらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定することで、通信システム内の無線受信局の状態に応じて通信リソースを適切な状態で配分できる。
【００２９】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、少なくとも一つの前記無線受信局から自局宛の所望信号の受信の失敗を示す情報を受信した場合に、再送の実行に関する再送情報を各無線受信局に通知する再送情報通知部を備えるものも含まれる。
【００３０】
これにより、各無線受信局は、再送情報に基づいて干渉信号除去を施した受信処理を行うかどうかを判断することが可能となる。したがって、各無線受信局間の受信状況に応じた適応的な受信処理ができる。
【００３１】
本発明の無線通信装置は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、再送を行う再送制御部と、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定部と、を備えるものである。
【００３２】
これにより、再送を行う場合に、第１の無線受信局が再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、第２の無線受信局に対する通信リソースが第１の無線受信局より多くなるように、再送を行う無線受信局に対して重点的に通信リソースの配分を設定することで、各無線受信局の受信状態に応じて通信リソースを適切な状態で配分できる。したがって、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善することが可能となる。
【００３３】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、前記第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた第１の無線受信局における、前記干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報に基づき、前記通信リソースの配分を行うものも含まれる。
【００３４】
これにより、干渉信号を復調できた第１の無線受信局と再送を行う第２の無線受信局の双方において、通信リソースの配分をより適切に実行可能である。例えば、干渉信号を復調できた無線受信局の受信品質が所定以上に良好の場合に、この受信品質に応じて通信リソース配分を行うことで、再送時のシステム全体のスループットをより適切に改善可能となる。
【００３５】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、前記通信リソースの配分として、前記複数の無線受信局宛の信号にマルチキャリア信号を用いる場合に、このマルチキャリア信号におけるサブキャリアの割り当てを変更するものも含まれる。
【００３６】
これにより、例えばＯＦＤＭ信号のようなマルチキャリア信号を用いて通信する場合に、例えば干渉信号を復調できた無線受信局に対して複数のサブキャリアの一部にヌルを割り当てて使用するサブキャリア数を減らす等を行うことで、再送を行う無線受信局に対して多くの通信リソースを配分可能となる。
【００３７】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記通信リソース設定部は、前記通信リソースの配分として、前記複数の無線受信局宛の信号に関する送信電力の割り当てを変更するものも含まれる。
【００３８】
これにより、例えば干渉信号を復調できた無線受信局に対する送信電力を減らし、再送を行う無線受信局に対する送信電力を増やすことで、再送を行う無線受信局に対して多くの通信リソースを配分可能となる。
【００３９】
本発明の無線通信装置は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調部と、前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファ部と、前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去部と、を備えるものである。
【００４０】
これにより、自局宛の所望信号とともに他局宛の干渉信号の復調も可能であった場合に、この干渉信号の復調データを保持し、次の信号を受信する際に保持された干渉信号の復調データを活用して干渉信号の除去を行うことによって、他の無線受信局に対して再送を行っているときの受信ＳＩＮＲを改善できる。このため、再送時には、無線送信局において、当該無線受信局に対する通信リソースの配分を減少させ、再送を行う他の無線受信局に対する通信リソースが多くなるように通信リソースを配分することが可能であり、他の無線受信局における受信ＳＩＮＲを改善できる。これによって、再送回数を減らすことができるので、システム全体としてスループットを大幅に改善することが可能となる。
【００４１】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信の成否を示す情報及び前記所望信号に関する受信品質を表す情報と、他局宛の干渉信号の受信の成否を示す情報及び前記干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを前記無線送信局にフィードバックする受信状況応答部を備えるものも含まれる。
【００４２】
これにより、無線送信局において所望信号及び干渉信号の受信の成否の情報と受信品質の情報とを用いて、通信リソースの適切な配分が可能となる。したがって、再送等の次の送信の際に各無線受信局間の干渉量を減少でき、受信ＳＩＮＲを改善することが可能となる。
【００４３】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記無線送信局より他の無線受信局に対する再送情報を受信する再送情報受信部を備え、前記干渉信号除去部は、前記他の無線受信局への送信が再送であった場合、前記干渉信号バッファ部に保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号除去を施した受信処理を行うものも含まれる。
【００４４】
これにより、再送時の受信ＳＩＮＲを大きく改善でき、当該無線通信装置に対する通信リソースの配分を減らしてもデータレートが低下することがないため、再送を行う他の無線通信装置への通信リソース配分を増加してシステム全体のスループットを向上できる。
【００４５】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信結果に誤りがあった場合に、この所望信号のデータを保持する所望信号バッファ部と、前記無線送信局より再送される信号を受信する際に、前記保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成するソフト合成部とを備えるものも含まれる。
【００４６】
これにより、再送時には、バッファ部に保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成することで、受信成功率を向上できる。
【００４７】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の受信成功を表す情報と前記干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを前記無線送信局にフィードバックする干渉信号情報応答部を備えるものも含まれる。
【００４８】
これにより、干渉信号の受信成功を表す情報と干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを無線送信局にフィードバックすることで、無線送信局では、当該無線受信局において干渉信号を除去した場合の受信品質を表す情報に基づき、適切な通信リソースの配分を行うことが可能となる。
【００４９】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、自局宛の所望信号の受信状態を判定する受信状態判定部を備え、前記干渉信号バッファ部及び前記干渉信号情報応答部は、前記受信状態が所定の閾値以上である場合にのみ動作を実行するものも含まれる。
【００５０】
これにより、自局の受信状態が良好な場合に限って、干渉信号の復調等を行うので、干渉信号の復調処理を行いながらも受信に失敗する確率を減少できる。また、無線通信装置において、余分な演算処理の発生を抑えることが可能である。
【００５１】
また、本発明は、上記の無線通信装置であって、前記無線送信局より他の無線受信局に対する再送情報を受信する再送情報受信部を備え、前記干渉信号バッファ部及び前記干渉信号情報応答部は、前記他の無線受信局が再送を必要とする情報を受けた場合にのみ動作を実行するものも含まれる。
【００５２】
これにより、他の無線受信局が再送を必要としている場合に限って、干渉信号の復調等を行うので、干渉信号の復調処理を行いながらも受信に失敗する確率を減少できる。また、無線通信装置において、余分な演算処理の発生を抑えることが可能である。さらに、無線送信局に対してフィードバックされる不要な情報も削減できる。
【００５３】
また、本発明は、上記いずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信基地局装置を提供する。
【００５４】
また、本発明は、上記いずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信移動局装置を提供する。
【００５５】
本発明の再送制御方法は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムにおける再送制御方法であって、再送を行う再送制御ステップと、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調ステップと、前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファステップと、前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去ステップと、を有するものである。
【００５６】
本発明の再送制御方法は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置における再送制御方法であって、再送を行う再送制御ステップと、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、少なくとも１つの無線受信局が他の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、各無線受信局における受信状況に基づいてそれぞれの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、を有するものである。
【００５７】
本発明の再送制御方法は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムにおける再送制御方法であって、再送を行う再送制御ステップと、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、前記無線送信局より送信される他局宛の干渉信号を復調する干渉信号復調ステップと、前記干渉信号を復調できた場合に、この干渉信号の復調データを保持する干渉信号バッファステップと、前記無線送信局より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された干渉信号の復調データを用いて干渉信号の除去を行う干渉信号除去ステップと、前記無線送信局より送信される自局宛の所望信号の受信結果に誤りがあった場合に、この所望信号のデータを保持する所望信号バッファステップと、前記無線送信局より再送される信号を受信する際に、前記保持された所望信号のデータと再送された信号データとをソフト合成するソフト合成ステップと、を有するものである。
【００５８】
本発明の再送制御方法は、複数のアンテナを用いて複数の無線受信局に対する通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の無線通信システムに用いられる無線通信装置における再送制御方法であって、再送を行う再送制御ステップと、少なくとも１つの無線受信局に対して再送を行う場合で、他の第１の無線受信局が前記再送を行う第２の無線受信局宛の干渉信号を復調できた場合に、前記第２の無線受信局に対する通信リソースが前記第１の無線受信局より多くなるように、これらの無線受信局に対する通信リソースの配分を設定する通信リソース設定ステップと、を有するものである。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善することが可能な無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図３】第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図４】第１の実施の形態の無線基地局における主要な動作を示すフローチャート
【図５】第１の実施の形態の無線基地局における送信信号に関するサブキャリアの割り当ての一例を示す模式図
【図６】第１の実施の形態の無線基地局における再送時の送信信号に関するサブキャリアの割り当ての他の例を示す模式図
【図７】第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおけるユーザ端末の主要部の構成例を示すブロック図
【図８】図７に示したユーザ端末における干渉ストリーム処理部の構成例を示すブロック図
【図９】図７に示したユーザ端末におけるＭＩＭＯ分離処理部の構成例を示すブロック図
【図１０】所望ストリーム選択部における選択基準として、制御情報と所望ストリームとの対応関係を示す図
【図１１】受信状態判定部における判定結果として、受信状態と制御情報との関係を示す図
【図１２】第１の実施の形態の変形例に係るマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図１４】第２の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図１５】第２の実施の形態の無線基地局における送信電力の割り当ての一例を示す模式図
【図１６】第２の実施の形態の無線基地局における再送時の送信電力の割り当ての他の例を示す模式図
【図１７】第２の実施の形態の変形例に係るマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図１８】本発明の第３の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図
【図１９】本発明の第３の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図２０】第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図２１】本発明の第３及び第４の実施の形態において、各ユーザ端末の受信状態に応じて再送制御部より出力されるサブキャリア割り当てに関する制御情報Ｂと、各ユーザ端末で生成されるＣＱＩとの関係を示す図
【図２２】第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおけるユーザ端末の主要部の構成例を示すブロック図
【図２３】図２２に示したユーザ端末における干渉ストリーム処理部の構成例を示すブロック図
【図２４】図２２に示したユーザ端末におけるＭＩＭＯ分離処理部の構成例を示すブロック図
【図２５】本発明の第４の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図
【図２６】本発明の第４の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図２７】第４の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図２８】第４の実施の形態におけるサブキャリア割り当て部の動作を示すフローチャート
【図２９】第４の実施の形態の無線基地局における送信信号に関するサブキャリアの割り当ての一例を示す模式図
【図３０】本発明の第５の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図３１】第５の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図３２】本発明の第６の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図
【図３３】第６の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図
【図３４】第６の実施の形態における送信電力制御の具体例を示す図
【図３５】従来例のマルチユーザ無線通信システムの構成及び動作を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００６１】
本実施の形態では、本発明に係る無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法の一例として、１つの無線送信局から複数の無線受信局に対して通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を採用した無線通信システムにおいて、再送制御を行う場合の構成例を示す。なお、下記の実施の形態は説明のための一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図である。
【００６３】
第１の実施の形態では、図１に示すような構成のマルチユーザ無線通信システムに本発明を適用する場合を想定している。具体的には、２つの独立したアンテナ１０１、１０２を備えた無線送信局としての１つの無線基地局（無線通信基地局装置：ＢＳ）１００と、それぞれが２つの独立したアンテナ２０１、２０２を備えユーザ毎に個別に送信された信号をそれぞれ受信する無線受信局としての２つのユーザ端末（無線通信移動局装置：ＵＥ１，ＵＥ２）２００ａ、２００ｂとを有して構成されたＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信システムである。
【００６４】
無線基地局１００は、一方のユーザ端末（第１の無線受信局、ＵＥ１）２００ａ宛の信号をアンテナ１０１から送信し、もう一方のユーザ端末（第２の無線受信局、ＵＥ２）２００ｂ宛の信号をアンテナ１０２から送信する。つまり、無線基地局１００はマルチユーザの送信信号を同時に扱う。送信対象のデータについては、時系列で連続的に現れるパケットで構成されるデータストリームを想定している。
【００６５】
このとき、無線基地局１００は、無線信号として送信する信号にＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号などのマルチキャリア信号を用い、共通の無線周波数帯を用いて、同時にユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛の信号とユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の信号とをパケット単位で順次に送信する。図１において、（ａ）は１回目の送信時、（ｂ）は２回目の再送時をそれぞれ示している。
【００６６】
このような無線通信システムにおいては、同じ無線周波数帯を用いるので、同時に送信された信号同士の間で干渉が発生する。例えば、図１（ａ）に示すように、無線基地局１００がユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛に送信する信号は、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ上では所望信号として受信されるが、この信号はユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ上では干渉信号として受信される。同時に、無線基地局１００がユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛に送信する信号は、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ上では所望信号として受信されるが、この信号はユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ上では干渉信号として受信される。
【００６７】
このような所望信号と他局宛の信号との干渉の影響等により、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂは所望信号の受信結果に誤りが生じ、受信に失敗する可能性がある。所望信号の受信に失敗した場合には、受信に失敗したユーザ端末から無線基地局１００に対してＮＡＣＫ（Not Acknowledgement）の制御信号を送信して応答し、このＮＡＣＫの応答に対して無線基地局１００が同じ信号の再送を行うことになる。再送の際には、公知のようにユーザ端末側で過去に受信した所望信号と再送時に受信した所望信号とをソフト合成することにより、ユーザ端末２００の受信ＳＩＮＲは多少改善する。しかし、同じ信号が再送された場合であっても、同時に他局宛の信号も無線基地局１００から送信されるので、再送時にも干渉が発生し、ユーザ端末における受信状況が大きく改善しない場合は再び所望信号の受信に失敗する可能性もある。
【００６８】
そこで、本実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおいては、次に説明するようなユーザ端末間のリソース配分を調整しながら再送を行う再送制御を実施する。各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ａ、２００ｂは、所望信号だけでなく干渉信号についても受信処理及び誤り判定を行い、干渉信号の受信に成功した場合には、更に次のような処理を行う。すなわち、ユーザ端末２００は、干渉信号、つまり他局宛の信号の受信に成功したことを表す制御情報と、その干渉信号を除去した場合の所望信号に関する受信品質を表す情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）とを無線基地局１００にフィードバックして通知し、更に受信した干渉信号のデータを復調してその結果を所定のバッファに記憶しておく。
【００６９】
例えば、図１（ａ）に示す１回目の送信において、受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが所望信号だけでなくユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の信号である干渉信号も正しく受信できた場合を想定する。この場合、ユーザ端末２００ａでは、図１（ｂ）に示す２回目の送信（又は再送）のタイミングで同じ干渉信号が現れた場合に、記憶しておいた過去の干渉信号のデータを用いて干渉信号を除去することができるので、ユーザ端末２００ａの受信ＳＩＮＲは大幅に改善する。つまり、再送時のユーザ端末２００ａには受信能力に十分な余裕ができる。
【００７０】
この状況を利用して、無線基地局１００は、図１（ｂ）に示すように、受信状態の良好なユーザ端末２００ａから干渉信号も正しく受信できたことを通知され、かつ他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対して信号の再送が必要であると認識した場合には、ユーザ端末２００ａの余裕度に応じて、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ａ、２００ｂに対する通信リソースの配分を変更する。このとき、所望信号の受信に失敗して再送が必要なユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対して、より重点的に通信リソースを割り当てる。第１の実施の形態では、通信リソース配分の変更例として、通信に用いるサブキャリアの割り当て（スケジューリング）を変更する場合の例を示す。なお、再送時には、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに対しては干渉信号を除去した状態でのＣＱＩに基づいてＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定し、信号の変調度等を設定する。
【００７１】
サブキャリアの割り当ての変更としては、例えば、無線基地局１００から受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａへの送信に用いるマルチキャリアの信号に含まれる多数のサブキャリアの一部分にヌルを割り当てる（送信しない）ようにする。これによって、ヌルが割り当てられたサブキャリアの周波数については、再送を受けるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂが受信する所望信号に対する干渉がなくなるので、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂの受信ＳＩＮＲが大幅に改善される。また、再送時には、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂは、過去に受信した所望信号と再送時に受信した所望信号とをソフト合成処理することにより、合成信号の受信ＳＩＮＲは大きく改善し、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂの受信成功確率が向上する。
【００７２】
このとき、無線基地局１００による通信リソースの再配分によって、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに対するリソース割り当てが減り、その後のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態は多少劣化する。しかし、再送時に無線基地局１００からユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに再度送信される信号は、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにとっては既知の干渉信号であるため、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａはバッファに保持してある過去の干渉信号のデータを用いて再送時の干渉信号を確実に除去（減算）することができる。再送時の干渉信号が除去された場合のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信ＳＩＮＲの改善度合いは非常に大きいので、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに重点的にリソースを割り当て、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａのリソースが削減された場合でも、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａのスループットが低下することはなく、逆にマルチユーザのユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ａ、２００ｂ全体で大きなスループット向上が期待できる。
【００７３】
次に、図１に示した第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける各部の動作の詳細について説明する。図２は第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図２においては、図１に示した例と同様に、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態が良好で、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂが再送を必要としている場合の動作が示してある。また、この例では、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂが再送を必要としているかどうかを予め知らされない状態、つまり再送を行うか否かとは無関係に独自に処理を実行する場合を想定している。
【００７４】
最初に、無線基地局（ＢＳ）１００は、下り方向（基地局からユーザ端末へ向かう方向）送信時のＭＣＳを決定するために、各ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ、（ＵＥ２）２００ｂに対してパイロット信号（ＳＧ１１，ＳＧ２１）を送信する。各ユーザ端末２００ａ、２００ｂは、受信したパイロット信号を用いて受信ＳＩＮＲをそれぞれ測定し、受信状態を示す受信品質をＣＱＩ（Channel Quality Indicator）として無線基地局１００にそれぞれフィードバックする（ＳＧ１２，ＳＧ２２）。
【００７５】
ユーザ端末２００ａにおいては、測定した受信ＳＩＮＲを用いて受信状態の良否に関する判定を行い（Ｐ２１）、その判定結果に基づく制御情報によって干渉信号（他局宛の信号）のデータ復調と干渉信号の誤り判定（Ｐ２４）を行うかどうかを制御する。
【００７６】
無線基地局１００は、制御信号ＳＧ１２、ＳＧ２２として各ユーザ端末２００ａ、２００ｂからフィードバックされたＣＱＩ（受信ＳＩＮＲに相当する）に基づいてＭＣＳを決定し、対応する変調度等によってデータの符号化を行って各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに対してデータを送信する（ＳＧ１３，ＳＧ２３）。なお、受信側におけるチャネル推定やＣＱＩ測定のために使用されるパイロット信号は、データと共に常に無線基地局１００から送信される。
【００７７】
各ユーザ端末２００ａ、２００ｂでは、受信処理を行って自局宛の所望のデータを抽出して復調し（Ｐ２２，Ｐ３１）、復調データの誤り判定を行う（Ｐ２３，Ｐ３２）。ここで、受信成功した場合はＡＣＫ（Acknowledgement）を無線基地局１００へフィードバックし、受信失敗した場合はＮＡＣＫ（Not Acknowledgement）を無線基地局１００へフィードバックする。さらに、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂは、受信失敗した場合は受信した誤りのあるデータを自局のバッファ上に記憶しておく。図２に示す例では、ユーザ端末２００ａは正常にデータ受信がなされて受信成功であるのでＡＣＫをフィードバックし（ＳＧ１４）、ユーザ端末２００ｂは正常にデータ受信できずに受信失敗であるのでＮＡＣＫをフィードバックし（ＳＧ２４）、さらに受信失敗したデータをバッファ上に記憶する（Ｐ３３）。そして、ユーザ端末２００ａは、受信成功した復調データ（ＵＥ１データ）を出力する。
【００７８】
ユーザ端末２００ａは、さらに受信状態に応じて、受信状態が良好で余裕がある場合に、他局宛の干渉信号であるユーザ端末２００ｂ宛の信号の復調を行い、その復調データの誤り判定を行う（Ｐ２４）。ユーザ端末２００ａは、ユーザ端末２００ｂ宛の信号の受信に成功した場合、この干渉信号の受信信号のデータをバッファに記憶しておく（Ｐ２５）。さらに、ユーザ端末２００ａは、無線基地局１００にフィードバックする制御信号ＳＧ４において、前記自局宛の所望信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩ（ＵＥ１）とともに、干渉信号の受信に成功したことを表す制御信号ＡＣＫ（ＵＥ２）と、この干渉信号を除去した場合の所望信号の受信状態を表すＣＱＩ（ＵＥ２除去時）とを無線基地局１００に送信する。
【００７９】
無線基地局１００は、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂから通知される制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に基づいて、次回の送信において新規データを送信するか、再送データを送信するかの再送制御（Ｐ１１）を行う。そして、再送制御の状態に応じて、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに送信するマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てを実行する（Ｐ１２）。
【００８０】
図２に示す例では、無線基地局１００にユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂからＮＡＣＫ（ＵＥ２）が通知され、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａから所望信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）と、干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）とが通知されている。この場合、無線基地局１００は、ユーザ端末２００ｂの受信成功確率を向上させるために、通信リソース配分の変更を実施する。具体的には、受信状態の良好なユーザ端末２００ａ宛に送信するマルチキャリア信号については、一部のサブキャリアからはデータを送信しないようにサブキャリアの割り当てを変更する。
【００８１】
その後、無線基地局１００は、ユーザ端末２００ｂに対しては再送データ（ＳＧ２５）を送信し、ユーザ端末２００ａに対しては新規データ（ＳＧ１５）を送信する。このとき、パイロット信号等により各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに対してサブキャリア割り当て情報を通知する。無線基地局１００がユーザ端末２００ａへ新規データを送信する時のＭＣＳは、ユーザ端末２００ａから制御信号ＳＧ１４として通知されたＣＱＩ（ＵＥ２除去時）、すなわちＵＥ２宛の干渉信号を除去した場合の所望信号の受信状態に基づいて決定される。
【００８２】
再送データが送信されたユーザ端末２００ｂにおいては、受信処理（Ｐ３４）を行った後、上記処理Ｐ３３でバッファに保存しておいた過去の受信データと今回受信した再送データとをソフト合成する（Ｐ３５）。その後、ユーザ端末２００ｂは、初回送信時と同様に誤り判定を行い（Ｐ３６）、その判定結果に基づいて応答の制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を無線基地局１００へ通知する（ＳＧ２６）。
【００８３】
一方、ユーザ端末２００ａにおいては、他局であるユーザ端末２００ｂが再送状態であるか否かを判定し、干渉信号の原因となる他局への送信が再送状態であることを認識した場合に、上記処理Ｐ２５でバッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データ（つまり既知の干渉信号）を用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去する（Ｐ２６）。その後、ユーザ端末２００ａは、初回送信時と同様に受信処理（Ｐ２７）及び誤り判定（Ｐ２８）を行い、その判定結果に基づいて応答の制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を無線基地局１００に通知する（ＳＧ１６）。
【００８４】
上述した本実施の形態では、通信リソース配分の変更処理Ｐ１２によって、無線基地局１００がユーザ端末２００ｂ宛に信号を再送する時には、他の受信状態が良好なユーザ端末２００ａ宛に送信されるマルチキャリアの送信信号ＳＧ１５において、一部のサブキャリアからデータが送信されないので、この時の送信信号ＳＧ１５によってユーザ端末２００ｂが受ける干渉量が減少し、ユーザ端末２００ｂの受信ＳＩＮＲが改善する。その結果、ソフト合成処理Ｐ３５後の受信ＳＩＮＲも大きく改善し、ユーザ端末２００ｂの受信成功確率が向上する。
【００８５】
また、ユーザ端末２００ｂ宛の信号を再送する時には、ユーザ端末２００ａでは干渉信号であるユーザ端末２００ｂ宛の信号を既知信号として除去できるので、ユーザ端末２００ａの受信ＳＩＮＲを大きく改善できる。従って、ユーザ端末２００ａ宛の送信信号ＳＧ１５として一部のサブキャリアを使用しなかったとしても、干渉信号であるユーザ端末２００ｂ宛の信号を除去した後のＣＱＩが高いため、より高いＭＣＳを選択でき、ユーザ端末２００ａのスループットも改善する。
【００８６】
以上の動作により、受信状態が良くないユーザ端末２００ｂに対する再送回数を減少させることができ、また、受信状態の良好なユーザ端末２００ａにおけるスループットも改善できるので、システム全体のスループットを改善することが可能となる。
【００８７】
次に、無線基地局１００の構成及び動作について説明する。図３は第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。
【００８８】
無線基地局１００は、複数のユーザに対応する複数の符号化部１１１、１１２と、複数の送信バッファ部１１３、１１４と、サブキャリア割り当て部１１５と、再送制御部１１６と、複数の変調部１１７、１１８と、ＭＣＳ選択部１１９と、パイロット生成部１２０と、複数の送信ＲＦ部１２１、１２２と、複数のアンテナ１０１、１０２とを有して構成される。
【００８９】
ユーザ端末２００ａ宛の送信データは符号化部１１１で符号化された後、送信バッファ部１１３でバッファリングされた後でサブキャリア割り当て部１１５に入力される。同様に、ユーザ端末２００ｂ宛の送信データは符号化部１１２で符号化され、送信バッファ部１１４でバッファリングされた後でサブキャリア割り当て部１１５に入力される。
【００９０】
各送信バッファ部１１３、１１４は、制御情報Ａとして再送を要求する制御情報が入力された場合には、記憶していた送信データを再送データとして出力する。再送制御部１１６は、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂからフィードバックされるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて新規データを送信するか、再送データを送信するかを表す制御情報Ａを生成し、送信バッファ部１１３、１１４に入力する。また、再送制御部１１６は、ユーザ端末２００ａ、２００ｂのいずれかから他局宛の干渉信号に関するＡＣＫ情報が通知された場合には、サブキャリア割り当ての実施を通知する制御情報Ｂをサブキャリア割り当て部１１５に入力する。
【００９１】
サブキャリア割り当て部１１５は、再送制御部１１６から通信リソース割り当てとしてサブキャリア割り当ての実施を通知する制御情報Ｂが入力された場合、干渉信号に関するＡＣＫ情報の応答を受けたユーザ端末、すなわち受信状態が良好で干渉信号を受信可能であったユーザ端末に対して、割り当てるサブキャリア数を削減する。このサブキャリア割り当て部１１５が通信リソース設定部の機能を実現する。ここでは、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａからの次回の送信信号における割り当てサブキャリア数を削減する。サブキャリア割り当て部１１５から出力された送信データは、変調部１１７又は１１８において変調される。このときに用いるＭＣＳ情報はＭＣＳ選択部１１９から入力される。
【００９２】
ＭＣＳ選択部１１９においては、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂからフィードバックされたＣＱＩに基づいてＭＣＳを決定する。このとき、再送制御部１１６から、通常のＣＱＩを用いるか干渉信号除去時のＣＱＩを用いるかの情報が制御情報ＣとしてＭＣＳ選択部１１９に通知される。決定されたＭＣＳ情報は、無線信号の制御チャネルを通じて各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに送信される。
【００９３】
変調部１１７、１１８において変調されて出力された各送信データ信号は、パイロット生成部１２０で生成されたパイロット信号と多重され、送信ＲＦ部１２１、１２２において無線周波数にアップコンバートされ、各アンテナ１０１、１０２から電波として送信される。
【００９４】
以下、無線基地局１００の再送制御部１１６及びサブキャリア割り当て部１１５について詳しく説明する。図４は第１の実施の形態の無線基地局における主要な動作を示すフローチャートである。
【００９５】
再送制御部１１６は、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂからフィードバックされたＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて再送要求に関する制御情報Ａ、サブキャリア割り当てに関する制御情報Ｂ、及びＣＱＩに関する制御情報Ｃを生成し、これらの制御情報を送信バッファ部１１３、１１４、サブキャリア割り当て部１１５、ＭＣＳ選択部１１９へそれぞれ入力する。
【００９６】
サブキャリア割り当て部１１５に入力される制御情報Ｂ、及びＭＣＳ選択部１１９に入力される制御情報Ｃは、図４に示す生成フローに従って再送制御部１１６で生成される。なお、制御情報Ａについては、従来と同様の一般的な生成フローを用いて生成可能であるので、ここでの説明は省略する。
【００９７】
図４に示す生成フローでは、上述した例と同様に、ユーザ端末２００ｂの受信状態が悪く再送が必要であり、ユーザ端末２００ａの受信状態が良好で干渉信号も受信、復調可能な場合を想定している。再送制御部１１６は、まずステップＳ１１において、入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づき、一方のユーザ端末２００ｂから所望信号に関するＮＡＣＫを受信し、かつ他方のユーザ端末２００ａから干渉信号（ユーザ端末２００ｂ宛の所望信号）に関するＡＣＫを受信したか否かを判定する。この条件を満たす場合には、次にステップＳ１２に進み、条件を満たさない場合にはステップＳ１３に進む。
【００９８】
ステップＳ１２では、サブキャリア割り当て（通信リソース配分の変更）を実施する旨を制御情報Ｂとして、受信状態の良好なユーザ端末２００ａのＭＣＳ選択において干渉信号除去時のＣＱＩを使用することを制御情報Ｃとして通知する。
【００９９】
一方、ステップＳ１３では、サブキャリア割り当て（通信リソース配分の変更）を実施しない旨を制御情報Ｂとして、受信状態の良好なユーザ端末２００ａのＭＣＳ選択において通常のＣＱＩを使用することを制御情報Ｃとして通知する。
【０１００】
サブキャリア割り当て部１１５は、再送制御部１１６から制御情報Ｂとしてサブキャリア割り当ての実施を通知する情報が入力された場合、受信状態の良好なユーザ端末２００ａの宛の送信信号に対して割り当てるサブキャリア数を削減する。
【０１０１】
図５は第１の実施の形態の無線基地局における送信信号に関するサブキャリアの割り当ての一例を示す模式図である。図５において、ｆは周波数、ｔは時間、Ｐ１，Ｐ２はパイロット信号、Ｄはデータ、「ｎｕｌｌ」はヌル（データ無し）をそれぞれ表している。
【０１０２】
また、図５（ａ）は初回送信時のユーザ端末２００ａ宛に送信するマルチキャリア信号（ＵＥ１用送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表し、図５（ｂ）は初回送信時のユーザ端末２００ｂ宛に送信するマルチキャリア信号（ＵＥ２用送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表している。図５（ｃ）は受信状態の良好なユーザ端末２００ａ宛に送信する２回目送信時（他局の再送時）のマルチキャリア信号（ＵＥ１用新規送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表し、図５（ｄ）は受信状態の悪いユーザ端末２００ｂ宛に送信する再送時（他局は２回目送信時）のマルチキャリア信号（ＵＥ２用再送データ）に関するサブキャリアの割り当てを表している。
【０１０３】
第１回目の送信時には、図５（ａ）、（ｂ）に示すようにそれぞれのユーザ端末２００ａ、２００ｂ宛のマルチキャリア信号の各サブキャリアにデータが割り当てられる。そして、図５（ａ）に示す信号と図５（ｂ）に示す信号とが無線基地局１００から同時に送信される。ここで、通常のマルチユーザＭＩＭＯシステムの送信においては、各ユーザ端末へのパイロット信号Ｐ１、Ｐ２はＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）送信されるので、各ユーザ端末宛のパイロット信号（例えばＰ１）に割り当てたサブキャリア周波数については、他のユーザ端末宛の信号ではヌル（ｎｕｌｌ）になる。したがって、受信側では他ユーザ宛の信号の干渉を受けることなく自局宛のパイロット信号をそれぞれ受信できる。
【０１０４】
これに対し、各サブキャリアに割り当てられたデータ（図５中のＤ）は空間多重されるので、同一周波数のサブキャリア同士について、複数のユーザ端末宛のデータが混ざった状態で受信される。したがって、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂでは受信した信号について信号分離処理を行う必要がある。
【０１０５】
初回送信時には、まだ無線基地局１００が通信リソースの配分調整のための特別なキャリア割り当てを実施していないので、図５（ａ）に示す送信データと図５（ｂ）に示す送信データとは互いに同じようにサブキャリアの周波数が割り当てられている。また、図５（ａ）及び図５（ｂ）においては、ヌルが割り当てられているのは他局のパイロット信号に相当する周波数のみである。
【０１０６】
一方、次の送信タイミングでは、無線基地局１００によるキャリア割り当てが実施され、図５（ｃ）、（ｄ）に示すようにそれぞれのユーザ端末２００ａ、２００ｂ宛のマルチキャリア信号の各サブキャリアにデータが割り当てられる。そして、図５（ｃ）に示す信号と図５（ｄ）に示す信号とが無線基地局１００から同時に送信される。
【０１０７】
このように、キャリア割り当てを実施した後のユーザ端末２００ａ宛の新たな送信データについては、図５（ｃ）に示すように図５（ａ）の第１回目とは大きく異なっている。すなわち、他局のパイロット信号に相当する周波数以外にも、特定周波数のサブキャリアにヌル（ｎｕｌｌ）を割り当てている。
【０１０８】
なお、キャリア割り当て実施後のユーザ端末２００ｂ宛の再送データについては、図５（ｄ）に示すように図５（ｂ）の第１回目と同じであり、他局のパイロット信号に相当する周波数以外は全てのサブキャリアにデータを割り当ててある。
【０１０９】
したがって、再送時には、図５（ｄ）中にハッチングで示したサブキャリアの周波数については、図５（ｃ）に示すように他局宛の送信データがヌルであり、他ユーザの干渉信号が存在しない。これによって、ユーザ端末２００ｂは干渉を受けにくくなり、ユーザ端末２００ｂにおける再送時の受信ＳＩＮＲは大幅に改善される。
【０１１０】
なお、具体的なサブキャリアの割り当て方法については様々な変形や応用が考えられる。例えば、図６に示すようにヌルを割り当てるサブキャリア数を再送回数に応じて段階的に増やすように制御してもよい。図６は第１の実施の形態の無線基地局における再送時の送信信号に関するサブキャリアの割り当ての他の例を示す模式図である。
【０１１１】
図６において、図６（ａ）は受信状態の良好なユーザ端末２００ａ宛に送信する２回目送信時（他局の再送１回目）のマルチキャリア信号（ＵＥ１用新規送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表し、図６（ｂ）は受信状態の悪いユーザ端末２００ｂ宛に送信する再送１回目（他局は２回目送信時）のマルチキャリア信号（ＵＥ２用再送データ）に関するサブキャリアの割り当てを表している。
【０１１２】
図６（ｃ）はユーザ端末２００ａ宛に送信する３回目送信時（他局の再送２回目）のマルチキャリア信号（ＵＥ１用新規送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表し、図６（ｄ）はユーザ端末２００ｂ宛に送信する再送２回目（他局は３回目送信時）のマルチキャリア信号（ＵＥ２用再送データ）に関するサブキャリアの割り当てを表している。
【０１１３】
この図６の変形例では、再送を行わないユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛に送信する信号に関して、再送を行う他のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対する再送回数に応じて、ヌルを割り当てるサブキャリア数を、図６（ａ）、図６（ｃ）のように段階的に増やすように変化させる。これによって、図６（ｂ）、図６（ｄ）に示すように、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおいては、他ユーザの干渉を受けるサブキャリアの数は再送回数が増える度に減少する。したがって、ユーザ端末２００ｂの受信ＳＩＮＲは再送回数が増える毎に更に改善されることになる。
【０１１４】
このように、本実施の形態では、受信状態が良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛のマルチキャリア信号については、複数のサブキャリアの一部についてヌルを割り当てることにより、通信に用いるチャネルの割合、すなわち通信リソース配分を減らすようにしている。これにより、再送が行われるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂでは、一部の周波数においては干渉信号であるユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛の信号の影響が無くなり、再送時の受信ＳＩＮＲが改善する。また、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおいては、過去に受信した干渉信号のデータを用いて受信信号中の干渉信号を除去できるので、受信ＳＩＮＲが大きく改善し、高いＭＣＳで通信が可能となる。このため、特定のサブキャリアにヌルを割り当ててサブキャリア数を減らしても、データレートが低下することを防げる。
【０１１５】
次に、ユーザ端末２００ａ、２００ｂの具体的な構成及び動作について詳細に説明する。図７は第１の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおけるユーザ端末の主要部の構成例を示すブロック図である。ここでは、２つのユーザ端末２００ａ、２００ｂの構成及び動作は同様であるとして、ユーザ端末２００ａについての構成例のみを示す。
【０１１６】
ユーザ端末２００ａは、複数のアンテナ２０１、２０２と、複数の受信ＲＦ部２１１、２１２と、チャネル推定部２１３と、ＭＩＭＯ分離処理部２１４と、ＣＱＩ算出部２１５と、受信状態判定部２１６と、干渉ストリーム処理部２１７と、受信バッファ部２１８と、ソフト合成部２１９と、復調部２２０と、誤り判定部２２１と、復号化部２２２とを備えて構成される。
【０１１７】
各アンテナ２０１、２０２で受信された信号は、それぞれ受信ＲＦ部２１１、２１２においてダウンコンバートされた後、受信信号のデータ部分はＭＩＭＯ分離処理部２１４に、パイロット信号はチャネル推定部２１３にそれぞれ入力される。チャネル推定部２１３では、パイロット信号によりチャネル推定を行い、推定した値をチャネル推定情報としてＭＩＭＯ分離処理部２１４、ＣＱＩ算出部２１５、受信状態判定部２１６へ入力する。また、チャネル推定部２１３は、無線基地局１００からの他の無線受信局に対する再送情報を受信できるようになっている。この場合、チャネル推定部２１３が再送情報受信部の機能を実現する。
【０１１８】
ＣＱＩ算出部２１５では、チャネル推定情報に基づいて受信ＳＩＮＲを計算し、ＣＱＩを算出する。また、他局（ユーザ端末２００ｂ：ＵＥ２）宛の干渉信号に関する受信成功を示す制御信号ＡＣＫ（ＵＥ２）が干渉ストリーム処理部２１７から入力された場合には、ＣＱＩ算出部２１５はさらに干渉ストリームである他局（ＵＥ２）宛の干渉信号を除去した場合のＣＱＩも算出する。
【０１１９】
ＭＩＭＯ分離処理部２１４では、複数のユーザ端末宛の信号を含む受信信号の信号分離処理を行い、所望ストリーム（自局宛の所望信号）と干渉ストリーム（他局宛の干渉信号）とをそれぞれ抽出する。ＭＩＭＯ分離処理部２１４が出力する所望ストリームは、ソフト合成部２１９と受信バッファ部２１８とにそれぞれ入力される。
【０１２０】
ここで、ＭＩＭＯ分離処理部２１４から出力される所望ストリームが無線基地局１００からの初回送信時の受信信号で得られたものである場合は、ソフト合成部２１９内部での処理は行われない。ソフト合成部２１９から出力される所望ストリームは、復調部２２０において復調され、次の復号化部２２２で復号化された後、受信データとして出力される。
【０１２１】
また、復調部２２０で復調された受信データは誤り判定部２２１にも入力される。誤り判定部２２１では、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）チェックによる誤り判定を行い、その結果が正しい場合にはＡＣＫを、誤りがある場合にはＮＡＣＫをそれぞれ出力する。誤り判定部２２１が出力するＡＣＫ／ＮＡＣＫの制御信号は無線基地局１００に応答信号として送信されて通知される。
【０１２２】
また、誤り判定部２２１からは判定結果を示す制御情報Ｄが出力され、受信バッファ部２１８に入力される。誤り判定部２２１が誤りを検出した場合には、制御情報Ｄが受信バッファ部２１８に入力され、この制御情報Ｄに基づき、受信バッファ部２１８は受信した所望ストリームを一時的に記憶して再送に備える。この受信バッファ部２１８が所望信号バッファ部の機能を実現する。
【０１２３】
ＭＩＭＯ分離処理部２１４から出力される所望ストリームが無線基地局１００からの再送時の受信信号で得られたものである場合は、ソフト合成部２１９は、そのときにＭＩＭＯ分離処理部２１４から出力される所望ストリームと、受信バッファ部２１８から出力される過去に受信した所望ストリームとを用いて、チェイス合成、ＩＲ等の処理を行う。
【０１２４】
一方、ＭＩＭＯ分離処理部２１４が出力する干渉ストリームは干渉ストリーム処理部２１７に入力される。干渉ストリーム処理部２１７では、レプリカ干渉ストリームを生成し、それをＭＩＭＯ分離処理部２１４へ入力する。また、干渉ストリーム処理部２１７は、他局（ＵＥ２）宛の信号（つまり干渉ストリーム）に関する受信成功／失敗の結果に応じて、制御信号ＡＣＫ（ＵＥ２）またはＮＡＣＫ（ＵＥ２）を生成する。このＡＣＫ（ＵＥ２）／ＮＡＣＫ（ＵＥ２）の制御信号は、自局のＡＣＫ（ＵＥ１）／ＮＡＣＫ（ＵＥ１）と同様に応答信号として無線基地局１００に送信されて通知される。この干渉ストリーム処理部２１７が干渉信号バッファ部及び干渉信号情報応答部の機能を実現し、ＭＩＭＯ分離処理部２１４が干渉信号復調部及び干渉信号除去部の機能を実現する。
【０１２５】
ただし、干渉ストリーム処理部２１７における上記の処理は、受信状態判定部２１６から自局における所望ストリームの受信状態が良好であることを示す制御情報Ｅが入力された場合にのみ実施される。受信状態判定部２１６は、チャネル推定部２１３が生成したチャネル推定情報に基づいて受信状態を判定し、判定結果に基づいて受信状態が良好である場合に、干渉ストリーム処理の実行を指示する制御情報Ｅを干渉ストリーム処理部２１７に入力する。このように、受信状態が所定の閾値以上である良好な場合に限って、干渉信号の復調等の処理を行うことによって、干渉信号の復調処理を行いながらも受信に失敗する確率を減少できる。またこのとき、無線通信装置において余分な演算処理の発生を抑えることができる。
【０１２６】
以下、干渉ストリーム処理部２１７、ＭＩＭＯ分離処理部２１４、受信状態判定部２１６、ＣＱＩ算出部２１５について、それぞれの詳細な構成及び動作を説明する。
【０１２７】
図８は図７に示したユーザ端末における干渉ストリーム処理部の構成例を示すブロック図である。
【０１２８】
干渉ストリーム処理部２１７は、干渉ストリーム復調部２５１と、誤り判定部２５２と、干渉ストリーム受信バッファ部２５３と、復号化部２５４と、符号化部２５５と、干渉ストリーム変調部２５６とを備えている。
【０１２９】
干渉ストリーム処理部２１７に入力された干渉ストリームは、干渉ストリーム復調部２５１においてＵＥ２−ＭＣＳ情報（無線基地局１００から通知される他局ＵＥ２のＭＣＳ情報）に基づいて復調される。干渉ストリーム復調部２５１における復調処理は、受信状態判定部２１６から復調を指示する制御情報Ｅが入力された場合にのみ実施され、それ以外の場合は干渉ストリーム処理部２１７における処理は実施されない。
【０１３０】
復調された干渉ストリームは、誤り判定部２５２と干渉ストリーム受信バッファ部２５３とに入力される。誤り判定部２５２においては、ＣＲＣチェックによる誤り判定が行われ、他局（ＵＥ２）宛の信号、つまり干渉ストリームに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫが生成される。そして、このＡＣＫ／ＮＡＣＫが制御情報Ｆとして干渉ストリーム受信バッファ部２５３に入力されるとともに、無線基地局１００へフィードバックされる。
【０１３１】
干渉ストリーム受信バッファ部２５３においては、ＮＡＣＫを示す制御情報が入力された場合、バッファに記憶していた過去の干渉ストリームが復号化部２５４に入力され、ＵＥ２−ＭＣＳ情報に基づいて復号化処理が行われる。
【０１３２】
ここで、チェイス合成を行う構成を想定している場合には、復号化された干渉ストリームは符号化部２５５に入力され、ＵＥ２−ＭＣＳ情報に基づいて符号化処理が行われる。符号化された干渉ストリームは干渉ストリーム変調部２５６に入力され、ＵＥ２−ＭＣＳ情報に基づいて変調処理が行われる。また、ＩＲを行う構成を想定している場合には、初回送信時と再送時の干渉ストリームが異なるので、冗長バージョン（ＲＶ）情報に基づき、再送される干渉ストリームに合致するようレプリカ干渉ストリームを生成する。干渉ストリーム変調部２５６で変調された干渉ストリームは、雑音が除去されたレプリカ干渉ストリームとしてＭＩＭＯ分離処理部２１４へ入力される。
【０１３３】
図９は図７に示したユーザ端末におけるＭＩＭＯ分離処理部の構成例を示すブロック図である。
【０１３４】
ＭＩＭＯ分離処理部２１４は、信号分離処理部２６１と、レプリカキャンセラ処理部２６２と、干渉ストリーム再送判定部２６３と、所望ストリーム選択部２６４とを備えている。
【０１３５】
信号分離処理部２６１に入力された受信信号は、チャネル推定情報を用いて所望ストリームと干渉ストリームとに分離される。この動作には、ＺＦ（Zero Forcing）やＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）等の空間フィルタリング処理が用いられる。
【０１３６】
送信信号ベクトルをｘ、受信信号ベクトルをｙ、チャネル推定情報をＨ、雑音ベクトルをｎとおくと、受信信号ベクトルｙは次の（１）式のように表せる。
【０１３７】
【数１】
2008093619.tif 000048
【０１３８】
今、ＭＭＳＥによる受信処理を仮定すると、信号分離処理部２６１から出力される所望ストリームと干渉ストリームは、次の（２）式のように表すことができる。
【０１３９】
【数２】
2008093619.tif 000049
【０１４０】
レプリカ干渉ストリームがＭＩＭＯ分離処理部２１４に入力される場合、レプリカキャンセラ処理部２６２において、レプリカ干渉ストリームと受信信号、チャネル推定情報を用いて干渉キャンセラ処理が行われる。レプリカ干渉キャンセラ処理後の所望ストリームは、次の（３）式のように表すことができる。
【０１４１】
【数３】
2008093619.tif 000050
【０１４２】
この（３）式に示すようにレプリカキャンセル処理が実施された場合、所望ストリームはダイバーシチ利得を得ることができる。
【０１４３】
ところで、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、他局のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の信号が再送されたかどうかを知らない。そこで、干渉ストリーム再送判定部２６３において、信号分離処理後の干渉ストリームとレプリカ干渉ストリームとを比較し、他局（ＵＥ２）宛の信号が再送されたかどうかを判断する。さらに、他局（ＵＥ２）が再送状態かどうかを表す制御情報Ｇを生成し、この制御情報Ｇを所望ストリーム選択部２６４に入力する。所望ストリーム選択部２６４では、他局（ＵＥ２）が再送状態かどうかを示す制御情報Ｇに基づいて、所望ストリームを選択して出力する。
【０１４４】
図１０は所望ストリーム選択部２６４における選択基準として、制御情報と所望ストリームとの対応関係を示す図である。所望ストリーム選択部２６４は、他局が再送の場合はレプリカキャンセラ処理部２６２から出力される所望ストリームを選択し、他局が新規データ送信の場合は信号分離処理部２６１から出力される所望ストリームを選択する。
【０１４５】
図７に示したＣＱＩ算出部２１５は、チャネル推定情報より受信ＳＩＮＲを計算し、ＣＱＩを算出する。このとき、他局（ＵＥ２）に関するＡＣＫが入力された場合はさらに干渉ストリームである他局（ＵＥ２）宛の信号の除去を想定したＣＱＩ（ＵＥ２除去時）も算出する。信号分離処理としてＭＭＳＥを仮定した場合に、通常の受信ＳＩＮＲと干渉ストリームである他局（ＵＥ２）宛の信号の除去を想定した受信ＳＩＮＲとを、それぞれγ１、γ２とおくと、これらは次の（４）式のように表すことができる。
【０１４６】
【数４】
2008093619.tif 000051
【０１４７】
図７に示した受信状態判定部２１６は、チャネル推定情報に基づいて、所望ストリームに関する受信状態を判定し、その判定結果に基づいて制御情報Ｅを干渉ストリーム処理部２１７に入力する。図１１は受信状態判定部２１６における判定結果として、受信状態と制御情報との関係を示す図である。受信状態判定部２１６は、受信ＳＩＮＲが基準値以上の場合は干渉ストリーム処理の実施を指示する制御情報Ｅを出力し、受信ＳＩＮＲが基準値未満の場合は干渉ストリーム処理を実施しないように指示する制御情報Ｅを出力する。なお、受信ＳＩＮＲはチャネル推定情報に基づいて算出可能である。また、上記基準値は、無線通信システムの設計時や動作時に決定して設定される。
【０１４８】
次に、第１の実施の形態の変形例について説明する。図１２は第１の実施の形態の変形例に係るマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。
【０１４９】
図２に示した動作例では、自局のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは他局のユーザ端末（ＵＥ２）が再送状態であるかどうかを知らない場合を想定しているが、図１２に示す変形例においては、他局（ＵＥ２）に対して再送するときには、他局が再送であることを示す情報が例えば無線信号の制御チャネルを介して無線基地局１００からユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに通知されるようになっている。ここでは、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおける異なる動作を中心に説明する。図１２において、図２と同様の動作については同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【０１５０】
この場合、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂは、制御チャネルの信号を確認する等の処理を行うことにより、他局に対して次に再送が行われるかどうかを事前に知ることができる。よって、図２に示した受信状態判定処理Ｐ２１は図１２の変形例では省略され、他局宛データの除去処理Ｐ２６の前段において行われる、他局が再送状態かどうかを自局上で判定するための処理（図９の干渉ストリーム再送判定部２６３の動作に相当）も省略される。なお、制御チャンネル以外に、パイロット信号、パケットＩＤ、フラグ等によって再送情報の通知や再送判断を行ってもよい。また、無線基地局１００からユーザ端末２００ａ、２００ｂへ特に通知しない状態で、例えばユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが他のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂのＮＡＣＫを検知して再送判断を行うような場合も同様に適用できる。
【０１５１】
ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、自局宛データ（ＵＥ１データ）の誤り判定処理Ｐ２３を行った後、他局宛データ（ＵＥ２データ）の誤り判定処理Ｐ２４Ｂとして、無線基地局１００から通知された情報に従って、他局（ＵＥ２）が再送状態であることを認識した場合にのみ、干渉信号となる他局宛の信号（干渉ストリーム）についてのデータ誤り判定を行う。そして、干渉信号の受信に成功した場合には、制御信号ＳＧ１４Ｂとして、自局宛の所望信号の受信に成功したことを表すＡＣＫ（ＵＥ１）とともに、干渉信号の受信に成功したことを表すＡＣＫ（ＵＥ２）と、この干渉信号を除去した場合の所望信号の受信状態を表すＣＱＩ（ＵＥ２除去時）とを無線基地局１００に送信する。
【０１５２】
そして、無線基地局１００から次回に送られる新規データを含む信号ＳＧ１５を受信すると、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、無線基地局１００から通知された情報に従って、他局のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂへの送信が再送状態であることを認識した場合に、バッファ処理Ｐ２５でバッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データ（つまり既知の干渉信号）を用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去する（Ｐ２６Ｂ）。
【０１５３】
一方、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが他局（ＵＥ２）が再送状態でないことを認識している場合は、他局宛データの誤り判定処理Ｐ２４Ｂを実行せず、また他局宛データの除去処理Ｐ２６Ｂも実行することなく、さらに制御信号ＳＧ１４Ｂにおいて他局宛の信号（干渉信号）に関するＡＣＫ（ＵＥ２）やＣＱＩ（ＵＥ２除去時）を含めず、これらの情報については無線基地局１００に通知しない。このように、受信状態が所定の閾値以上である良好な場合に限って、干渉信号の復調等の処理を行うことによって、干渉信号の復調処理を行いながらも受信に失敗する確率を減少できる。またこのとき、無線通信装置において余分な演算処理の発生を抑えることができる。さらに、無線基地局に対してフィードバックされる不要な情報も削減できる。
【０１５４】
以上のように、第１の実施の形態では、受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが所望ストリームに加えて干渉ストリームである他局のユーザ端末（ＵＥ２）宛の信号をも復調し、バッファに記憶しておくようにする。これによって、次回の送信において他局（ＵＥ２）宛の信号が再送される時に、記憶された過去の干渉信号情報を干渉ストリーム除去に活用できるので、自局のユーザ端末（ＵＥ１）における受信ＳＩＮＲが改善し、ユーザスループットが向上する。またこのとき、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態が非常に良い場合に限って、干渉ストリーム除去処理を行うので、上り方向（ユーザ端末から無線基地局へ向かう方向）送信時のオーバヘッドやユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおける演算量増加を抑制できる。
【０１５５】
また、再送時には、通信リソースの配分調整としてマルチキャリア信号のサブキャリア割り当てを変更し、受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａへのリソース配分を減らすように（受信状態の良くないユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂへのリソース配分を増やすように）し、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおける受信状況が改善されるように制御する。この場合、通信リソースの配分変更によってユーザ端末（ＵＥ１）２００ａでは次回の受信条件が多少悪化することになるが、自局宛の所望ストリームに対して干渉ストリームとなるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の所望ストリームについては、再送データであり、過去の干渉ストリームとしてユーザ端末（ＵＥ１）２００ａのバッファに保存されている。よって、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂはこの再送時の干渉ストリームを容易に除去して所望ストリームを抽出できるため、受信環境が多少劣化しても特に問題は生じない。
【０１５６】
このような通信リソースの配分変更によって、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおける受信ＳＩＮＲの余裕分だけ、通信リソースをユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに重点的に再配分することができる。したがって、再送が実行されるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおいては、再送時に他局（ＵＥ１）から受ける干渉量が減少するので、受信ＳＩＮＲが改善し、受信成功確率を向上できる。その結果、再送回数を減少でき、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂのユーザスループットも改善する。したがって、システム全体としてスループットを大幅に改善することができる。
【０１５７】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は第１の実施の形態の一部を変更した例であり、図１と同様に構成されたマルチユーザ無線通信システムに本発明を適用する場合を想定している。第２の実施の形態では、無線基地局１００Ａに関する構成及び動作が少し変更されているが、それ以外は第１の実施の形態と同様である。また、各図において第１の実施の形態と対応する要素には同一の符号を付してあり、第１の実施の形態と同様の構成及び動作については詳細な説明を省略する。
【０１５８】
図１３は本発明の第２の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図１３においては、図１に示した例と同様に、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態が良好で、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂが再送を必要としている場合の動作が示してある。また、この例では、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂが再送を必要としているかどうかを予め知らされない状態、つまり再送を行うか否かとは無関係に独自に処理を実行する場合を想定している。
【０１５９】
第２の実施の形態では、通信リソース配分の変更例として、各ユーザ端末に対する送信電力の割り当てを変更する場合の例を示す。無線基地局（ＢＳ）１００Ａは、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ａ、２００ｂからの応答であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御信号を受信し、第１の実施の形態と同様に再送制御の処理Ｐ１１を行う。その後、再送制御の状態に応じて、通信リソース配分の処理として、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに送信する送信信号の電力制御の処理を実行する（Ｐ１３）。
【０１６０】
この電力制御の処理Ｐ１３は、無線基地局１００Ａのアンテナ１０１から送信されるユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛の信号に関する送信電力と、アンテナ１０２から送信されるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の信号に関する送信電力との相対的な割合を、通信リソース配分として制御するための処理である。
【０１６１】
ここでは、再送制御の処理Ｐ１１の結果、再送が必要なユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対して信号を再送する場合に、受信状態の良好な方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおいて干渉信号を除去できる範囲であれば、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対してより大きな送信電力を割り当てるように配分を変更する。
【０１６２】
次に、第２の実施の形態における無線基地局１００Ａの構成及び動作について説明する。図１４は第２の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。
【０１６３】
第２の実施の形態の無線基地局１００Ａは、複数のユーザに対応する複数の符号化部１１１、１１２と、複数の送信バッファ部１１３、１１４と、再送制御部１１６と、複数の変調部１１７、１１８と、ＭＣＳ選択部１１９と、パイロット生成部１２０と、複数の送信ＲＦ部１２１、１２２と、複数のアンテナ１０１、１０２と、電力制御部１３０とを有して構成される。すなわち、図３に示す第１の実施の形態の構成におけるサブキャリア割り当て部１１５の代わりに、電力制御部１３０が設けてあり、それ以外は同様である。
【０１６４】
電力制御部１３０は、再送制御部１１６から通信リソース割り当てとして送信電力割り当ての実施を通知する制御情報Ｂが入力された場合、ＮＡＣＫの応答を受けたユーザ端末、すなわち受信状態が良くなくて再送を行うユーザ端末に対して送信電力が大きくなるように、送信電力割り当てを変更する。この電力制御部１３０が通信リソース設定部の機能を実現する。
【０１６５】
図１５は第２の実施の形態の無線基地局における送信電力の割り当ての一例を示す模式図である。図１５において、（ａ）は初回送信時の各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに対する送信電力の割り当てを表し、（ｂ）は２回目送信時（再送１回目）の各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに対する送信電力の割り当てを表している。この例では、第１の実施の形態と同様、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態が良好であり、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂの受信状態が良くない場合を想定している。
【０１６６】
まず、無線基地局１００Ａから各ユーザ端末２００への初回の送信時には、図１５（ａ）に示すように、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛にアンテナ１０１から送信する信号の送信電力と、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛にアンテナ１０２から送信する信号の送信電力とを均等に割り当てている。
【０１６７】
そして、電力制御部１３０は、再送制御部１１６から送信電力割り当てを指示する制御情報Ｂが入力されると、送信電力割り当てを実施し、２回目の送信時（ＵＥ２への再送時）には送信電力の配分を図１５（ｂ）に示すように変更する。この場合、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の送信電力がユーザ端末（ＵＥ１）２００ａよりも大きくなるように、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに対する送信電力を減少させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対する送信電力を増加させる。これにより、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対して信号を再送する時には、再送信号の送信電力が増大する。このような送信電力制御によって、再送時のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおける所望信号の受信電力が増大するとともに、干渉信号の受信電力が減少するので、受信ＳＩＮＲが大幅に改善される。
【０１６８】
なお、具体的な送信電力の割り当て方法については様々な変形や応用が考えられる。例えば、図１６に示すように送信電力の増減量を再送回数に応じて段階的に変化させるように制御してもよい。図１６は第２の実施の形態の無線基地局における再送時の送信電力の割り当ての他の例を示す模式図である。
【０１６９】
図１６において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対して再送１回目（２回目の送信時）、再送２回目（３回目の送信時）、再送３回目（４回目の送信時）、再送４回目（５回目の送信時）の信号を送信するときの、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂに対する送信電力の割り当て状態を表している。
【０１７０】
この図１６の変形例では、再送回数が増えるに従って、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａ宛の信号に対する送信電力を減少させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂ宛の信号に対する送信電力を増大させている。これによって、再送回数が増えるに従って、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおける受信ＳＩＮＲをより改善させることが可能となる。
【０１７１】
このように、本実施の形態では、受信状態が良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに対する送信電力を減少させる、または、再送が行われるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂに対する送信電力を増加させる、もしくはこれらの両方を行うようにし、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａへの通信リソース配分を減らすようにしている。これにより、再送が行われるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおける干渉信号の影響が少なくなり、再送時の受信ＳＩＮＲが改善する。また、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおいては、過去に受信した干渉信号のデータを用いて受信信号中の干渉信号を除去できるので、受信ＳＩＮＲが大きく改善し、高いＭＣＳで通信が可能となる。このため、送信電力レベルを下げたとしても、データレートが低下することを防げる。
【０１７２】
次に、第２の実施の形態の変形例について説明する。図１７は第２の実施の形態の変形例に係るマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。
【０１７３】
図１３に示した動作例では、自局のユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは他局のユーザ端末（ＵＥ２）が再送状態であるかどうかを知らない場合を想定しているが、図１７に示す変形例においては、他局（ＵＥ２）に対して再送するときには、他局が再送であることを示す情報が例えば無線信号の制御チャネルを介して無線基地局１００Ａからユーザ端末（ＵＥ１）２００ａに通知されるようになっている。ここでは、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおける異なる動作を中心に説明する。図１７において、図１３と同様の動作については同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
【０１７４】
この場合、各ユーザ端末２００ａ、２００ｂは、制御チャネルの信号を確認する等の処理を行うことにより、他局に対して次に再送が行われるかどうかを事前に知ることができる。よって、図１３に示した受信状態判定処理Ｐ２１は図１７の変形例では省略され、他局宛データの除去処理Ｐ２６の前段において行われる、他局が再送状態かどうかを自局上で判定するための処理（図９の干渉ストリーム再送判定部２６３の動作に相当）も省略される。
【０１７５】
ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、自局宛データ（ＵＥ１データ）の誤り判定処理Ｐ２３を行った後、他局宛データ（ＵＥ２データ）の誤り判定処理Ｐ２４Ｂとして、無線基地局１００Ａから通知された情報に従って、他局（ＵＥ２）が再送状態であることを認識した場合にのみ、干渉信号となる他局宛の信号（干渉ストリーム）についてのデータ誤り判定を行う。そして、干渉信号の受信に成功した場合には、制御信号ＳＧ１４Ｂとして、自局宛の所望信号の受信に成功したことを表すＡＣＫ（ＵＥ１）とともに、干渉信号の受信に成功したことを表すＡＣＫ（ＵＥ２）と、この干渉信号を除去した場合の所望信号の受信状態を表すＣＱＩ（ＵＥ２除去時）とを無線基地局１００Ａに送信する。
【０１７６】
そして、無線基地局１００Ａから次回に送られる新規データを含む信号ＳＧ１５を受信すると、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａは、無線基地局１００Ａから通知された情報に従って、他局のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂへの送信が再送状態であることを認識した場合に、バッファ処理Ｐ２５でバッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データ（つまり既知の干渉信号）を用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去する（Ｐ２６Ｂ）。
【０１７７】
一方、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが他局（ＵＥ２）が再送状態でないことを認識している場合は、他局宛データの誤り判定処理Ｐ２４Ｂを実行せず、また他局宛データの除去処理Ｐ２６Ｂも実行することなく、さらに制御信号ＳＧ１４Ｂにおいて他局宛の信号（干渉信号）に関するＡＣＫ（ＵＥ２）やＣＱＩ（ＵＥ２除去時）を含めず、これらの情報については無線基地局１００Ａに通知しない。
【０１７８】
以上のように、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａが干渉ストリームである他局のユーザ端末（ＵＥ２）宛の信号をも復調してバッファに記憶し、他局（ＵＥ２）宛の信号が再送される時に、干渉ストリーム除去に活用できるようにしている。これによって、自局のユーザ端末（ＵＥ１）における受信ＳＩＮＲが改善し、ユーザスループットが向上する。またこのとき、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ａの受信状態が非常に良い場合に限って、干渉ストリーム除去処理を行うので、上り方向（ユーザ端末から無線基地局へ向かう方向）送信時のオーバヘッドやユーザ端末（ＵＥ１）２００ａにおける演算量増加を抑制できる。
【０１７９】
また、再送時には、通信リソースの配分調整として送信電力割り当てを変更し、受信状態の良好なユーザ端末（ＵＥ１）２００ａへのリソース配分を減らすように（受信状態の良くないユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂへのリソース配分を増やすように）する。これによって、再送が実行されるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂにおいては、再送時に他局（ＵＥ１）から受ける干渉量が減少するので、受信ＳＩＮＲが改善し、受信成功確率を向上できる。その結果、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｂのユーザスループットも改善する。また、送信電力制御によって他局からの干渉量を削減する構成としたので、第１の実施の形態と比べて無線基地局１００Ａにおける通信リソースの制御が容易になる。
【０１８０】
（第３の実施の形態）
図１８は本発明の第３の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図である。
【０１８１】
第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同様に、マルチユーザ無線通信システムに本発明を適用する場合を想定している。ここでは、無線送信局としての１つの無線基地局（無線通信基地局装置：ＢＳ）１００Ｂと、無線受信局としての２つのユーザ端末（無線通信移動局装置：ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄとを有して構成されたマルチユーザＭＩＭＯ通信システムの構成例を示す。
【０１８２】
無線基地局１００Ｂは、一方のユーザ端末（第１の無線受信局、ＵＥ１）２００ｃ宛の信号（ＵＥ１データ）をアンテナ１０１から送信し、同時にもう一方のユーザ端末（第２の無線受信局、ＵＥ２）２００ｄ宛の信号（ＵＥ２データ）をアンテナ１０２から送信する。送信対象のデータについては、時系列で連続的に現れるパケットで構成されるデータストリームを想定している。
【０１８３】
このとき、無線基地局１００Ｂは、無線信号として送信する信号にＯＦＤＭ信号などのマルチキャリア信号を用い、共通の無線周波数帯を用いて、同時にユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の信号とユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の信号とをパケット単位で順次に送信する。図１８において、（ａ）は１回目の送信時、（ｂ）は２回目の再送時をそれぞれ示している。
【０１８４】
マルチユーザＭＩＭＯ通信システムでは、相手データ信号が干渉として受信されるので、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄにおいて信号分離処理を行って干渉信号を抑圧し、所望信号を取り出す。本実施の形態では、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、所望信号に加えて干渉信号も復調して誤り判定を行い、所望信号と干渉信号のそれぞれに関して、判定結果に基づく受信の成否を示す情報として、受信成功であればＡＣＫを、受信失敗であればＮＡＣＫを無線基地局（ＢＳ）１００Ｂにフィードバックして通知する。
【０１８５】
また、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、所望信号に関して、次の送信のために受信品質を示すＣＱＩ（ＣＱＩMMSE、この場合はＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）受信によるＣＱＩ）を無線基地局１００Ｂにフィードバックする。さらに、所望信号の受信を失敗した場合、ユーザ端末はその所望信号の受信データをバッファしておく。また、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、干渉信号に関して、干渉信号を除去する受信処理を行った場合のＣＱＩ（ＣＱＩSIC、この場合は逐次干渉キャンセラを適用したＳＩＣ（Successive Interference Canceller）受信によるＣＱＩ）を無線基地局１００Ｂにフィードバックする。さらに、干渉信号が復調できた場合、ユーザ端末はその干渉信号の受信データをバッファしておく。
【０１８６】
第３の実施の形態では、図１８（ａ）に示すように、１回目の送信において、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃが所望信号及び干渉信号の受信に成功し、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄが所望信号の受信に失敗し、干渉信号の受信に成功または失敗した場合を想定する。この場合、ユーザ端末２００ｃは、所望信号のＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSEと、干渉信号のＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩSICとを無線基地局１００Ｂに通知する。また、ユーザ端末２００ｃは干渉信号の受信データをバッファする。一方、ユーザ端末２００ｄは、所望信号のＮＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSEと、干渉信号のＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩSIC、あるいはＮＡＣＫ（ＵＥ１）とを無線基地局１００Ｂに通知する。また、ユーザ端末２００ｄは受信失敗した所望信号の受信データをバッファし、干渉信号の受信に成功した場合は干渉信号の受信データをバッファする。
【０１８７】
無線基地局１００Ｂは、図１８（ｂ）に示すように、次の２回目の送信（ＵＥ２への再送時）において、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄに対して重点的なリソース配分を行うように、通信リソースの配分を変更する。この場合、所望信号の受信に失敗して再送制御により再送データを送信するユーザ端末２００ｄに対してリソースの割り当てを増やし、新規データを送信するユーザ端末２００ｃに対してリソースの割り当てを減らすようにする。第３の実施の形態では、通信リソース配分の変更例として、第１の実施の形態と同様に通信に用いるサブキャリアの割り当て（スケジューリング）を変更する場合の例を示す。なお、再送時には、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃに対しては干渉信号を除去した状態でのＣＱＩSICに基づいてＭＣＳを決定し、信号の変調度等を設定する。
【０１８８】
このとき、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃでは、受信信号からバッファしておいたユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄの干渉信号を除去する受信処理を行い、再送時の受信ＳＩＮＲを改善する。再送時に無線基地局１００Ｂからユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄに再度送信される信号は、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃにとっては既知の干渉信号であるため、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃはバッファに保持してある過去の干渉信号のデータを用いて再送時の干渉信号を確実に除去（減算）することができる。
【０１８９】
また、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄでは、再送時には通信リソースの重点的な配分によって受信ＳＩＮＲが改善される。さらに、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄにおいて過去に受信した所望信号と再送時に受信した所望信号とをソフト合成処理することにより、合成信号の受信ＳＩＮＲは大きく改善し、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄの受信成功確率が向上する。このように所望信号とともに干渉信号を復調して利用し、各信号の受信結果に応じて通信リソースの配分を変更することにより、マルチユーザのユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄ全体で大きなスループットの向上が期待できる。
【０１９０】
次に、図１８に示した第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける各部の動作の詳細について説明する。図１９は第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図１９においては、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃにおいて所望信号（ＵＥ１データ）及び干渉信号（ＵＥ２データ）の受信に成功し、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄにおいて所望信号（ＵＥ２データ）及び干渉信号（ＵＥ１データ）の受信に失敗した場合の動作が示してある。
【０１９１】
最初に、無線基地局（ＢＳ）１００Ｂは、下り方向送信時のＭＣＳを決定するために、各ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、（ＵＥ２）２００ｄに対してパイロット信号（ＳＧ３１，ＳＧ４１）を送信する。各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、受信したパイロット信号を用いて受信ＳＩＮＲをそれぞれ測定し、受信状態を示す受信品質をＣＱＩMMSEとして無線基地局１００Ｂにそれぞれフィードバックする（ＳＧ３２，ＳＧ４２）。
【０１９２】
無線基地局１００Ｂは、制御信号ＳＧ３２、ＳＧ４２として各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされたＣＱＩMMSE（受信ＳＩＮＲに相当する）に基づいてＭＣＳを決定し、対応する変調度等によってデータの符号化を行って各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対してデータを送信する（ＳＧ３３，ＳＧ４３）。なお、受信側におけるチャネル推定やＣＱＩ測定のために使用されるパイロット信号は、データと共に常に無線基地局１００Ｂから送信される。
【０１９３】
各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄでは、受信処理を行って自局宛の所望信号と他局宛の干渉信号のそれぞれのデータを抽出して復調する（Ｐ５１，Ｐ６１）。そして、所望信号の復調データの誤り判定を行う（Ｐ５２，Ｐ６２）。ここで、受信成功した場合はＡＣＫを無線基地局１００Ｂへフィードバックし、受信失敗した場合はＮＡＣＫを無線基地局１００Ｂへフィードバックする。また、干渉信号の復調データの誤り判定を行い（Ｐ５３，Ｐ６３）、受信成功した場合はＡＣＫを、受信失敗した場合はＮＡＣＫをそれぞれ無線基地局１００Ｂへフィードバックする。さらに、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、干渉信号の受信に成功した場合はその干渉信号の受信データを自局のバッファ上に記憶し、所望信号の受信に失敗した場合は誤りのある所望信号の受信データを自局のバッファ上に記憶しておく。
【０１９４】
図１９に示す例では、ユーザ端末２００ｃは所望信号及び干渉信号のデータ受信が正常になされて受信成功であるので、自局宛の所望信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSEと、他局宛の干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）及び干渉信号を除去した場合のＣＱＩSICとをフィードバックし（ＳＧ３４）、さらに受信成功した干渉信号のデータをバッファ上に記憶する（Ｐ５４）。また、ユーザ端末２００ｄは所望信号及び干渉信号のデータ受信が正常にできずに受信失敗であるので、自局宛の所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSEと、他局宛の干渉信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ１）をフィードバックし（ＳＧ４４）、さらに受信失敗した所望信号のデータをバッファ上に記憶する（Ｐ６４）。そして、ユーザ端末２００ｃは、受信成功した復調データ（ＵＥ１データ）を出力する。
【０１９５】
なお、ユーザ端末２００ｄにおいて所望信号の受信に失敗して干渉信号の受信に成功した場合は、ユーザ端末２００ｄから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSEと、干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）及び干渉信号を除去した場合のＣＱＩSICとを無線基地局１００Ｂへフィードバックする。干渉信号の受信に失敗した場合は、ＮＡＣＫのみを送信し、復調情報であるＣＱＩはフィードバックしなくても良い。
【０１９６】
無線基地局１００Ｂは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄから通知される制御信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に基づいて、次回の送信において新規データを送信するか、再送データを送信するかの再送制御（Ｐ４１）を行う。そして、再送制御の状態に応じて、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信するマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てを実行する（Ｐ４２）。図１９に示す例では、無線基地局１００Ｂにユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃから所望信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）と干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）とが通知され、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）と干渉信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ１）とが通知されている。この場合、無線基地局１００Ｂは、ユーザ端末２００ｄの受信成功確率を向上させるために、通信リソース配分の変更を実施する。具体的には、所望信号及び干渉信号の受信に成功したユーザ端末２００ｃ宛に送信するマルチキャリア信号については、一部のサブキャリアからはデータを送信しないようにサブキャリアの割り当てを変更する。
【０１９７】
そして、無線基地局１００Ｂは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対して他局のユーザ端末に関する再送情報を送信する（ＳＧ３５，ＳＧ４５）。また、無線基地局１００Ｂは、ユーザ端末２００ｄに対しては再送データ（ＳＧ４６）を送信し、ユーザ端末２００ｃに対しては新規データ（ＳＧ３６）を送信する。このとき、無線基地局１００Ｂは、パイロット信号等により各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対してサブキャリア割り当て情報を通知する。無線基地局１００Ｂがユーザ端末２００ｃへ新規データを送信する時のＭＣＳは、ユーザ端末２００ｃから制御信号ＳＧ３４として通知されたＣＱＩSIC、すなわち干渉信号を除去した場合の所望信号の受信状態に基づいて決定される。
【０１９８】
再送データが送信されたユーザ端末２００ｄにおいては、受信処理（Ｐ６７）を行った後、上記処理Ｐ６４でバッファに保存しておいた過去の受信データと今回受信した再送データとをソフト合成する（Ｐ６５）。その後、ユーザ端末２００ｄは、初回送信時と同様に誤り判定を行い（Ｐ６８）、その判定結果に基づいて応答の制御信号（ここではＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSE）を無線基地局１００Ｂへ通知する（ＳＧ４７）。
【０１９９】
一方、ユーザ端末２００ｃにおいては、他局であるユーザ端末２００ｄが再送状態であるか否かを判定し、干渉信号の原因となる他局への送信が再送状態であることを認識した場合に、上記処理Ｐ５４でバッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データ（つまり既知の干渉信号）を用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去する（Ｐ５６）。その後、ユーザ端末２００ｃは、初回送信時と同様に受信処理（Ｐ５７）及び誤り判定（Ｐ５８）を行い、その判定結果に基づいて応答の制御信号（ここではＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSE）を無線基地局１００Ｂに通知する（ＳＧ３７）。
【０２００】
上述した本実施の形態では、通信リソース配分の変更処理Ｐ４２によって、無線基地局１００Ｂがユーザ端末２００ｄ宛に信号を再送する時には、他のユーザ端末２００ｃ宛に送信されるマルチキャリアの送信信号ＳＧ３６において、一部のサブキャリアからデータが送信されないので、この時の送信信号ＳＧ３６によってユーザ端末２００ｄが受ける干渉量が減少し、ユーザ端末２００ｄの受信ＳＩＮＲが改善する。その結果、ソフト合成処理Ｐ６５後の受信ＳＩＮＲも大きく改善し、ユーザ端末２００ｄの受信成功確率が向上する。
【０２０１】
また、ユーザ端末２００ｄ宛の信号を再送する時には、ユーザ端末２００ｃでは干渉信号であるユーザ端末２００ｄ宛の信号を既知信号として除去できるので、ユーザ端末２００ｃの受信ＳＩＮＲを大きく改善できる。従って、ユーザ端末２００ｃ宛の送信信号ＳＧ３６として一部のサブキャリアを使用しなかったとしても、干渉信号であるユーザ端末２００ｄ宛の信号を除去した後は高いＭＣＳを選択できるので、ユーザ端末２００ｃのスループットが改善する。
【０２０２】
以上の動作により、再送を行うユーザ端末２００ｄに対する再送回数を減少させることができ、また、干渉信号を受信できたユーザ端末２００ｃにおけるスループットも改善できるので、システム全体のスループットを改善することが可能となる。
【０２０３】
次に、無線基地局１００Ｂの構成及び動作について説明する。図２０は第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。
【０２０４】
無線基地局１００Ｂは、複数のユーザに対応する複数の符号化部１１１、１１２と、複数の送信バッファ部１１３、１１４と、サブキャリア割り当て部１１５と、再送制御部１１６Ｂと、複数の変調部１１７、１１８と、ＭＣＳ選択部１１９と、パイロット生成部１２０と、複数の送信ＲＦ部１２１、１２２と、複数のアンテナ１０１、１０２とを有して構成される。ここでは、図３に示した第１の実施の形態の無線基地局１００と異なる部分についてのみ説明する。
【０２０５】
再送制御部１１６Ｂは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされる所望信号のＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報と干渉信号のＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報とを入力し、これらのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて制御信号を生成する。ここで、再送制御部１１６Ｂは再送の有無を表す制御情報Ａを生成し、送信バッファ部１１３、１１４に入力する。また、再送制御部１１６Ｂはサブキャリア割り当ての実施の有無を表す制御情報Ｂを生成し、サブキャリア割り当て部１１５に入力する。また、再送制御部１１６ＢはＣＱＩMMSEとＣＱＩSICのいずれのＣＱＩを用いるかを示す制御情報Ｃを生成し、ＭＣＳ選択部１１９に入力する。さらに、再送制御部１１６Ｂは、ユーザ端末に対してデータの再送を行う場合に、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄ宛に他のＵＥ（相手ＵＥ）に関する再送情報を出力する。この再送情報は無線信号の制御チャネルを通じて各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信される。
【０２０６】
サブキャリア割り当て部１１５は、再送制御部１１６Ｂから通信リソース割り当てとしてサブキャリア割り当ての実施を通知する制御情報Ｂが入力された場合、上述した第１の実施の形態と同様に、例えば図５または図６に示したような動作によってサブキャリアの割り当てを変更する。このとき、干渉信号の受信に成功し、干渉信号に関するＡＣＫ情報の応答を受けたユーザ端末に対して、割り当てるサブキャリア数を削減する。このサブキャリア割り当て部１１５が通信リソース設定部の機能を実現する。
【０２０７】
ＭＣＳ選択部１１９は、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされたＣＱＩMMSE、ＣＱＩSICに基づいてＭＣＳを決定する。このとき、ＭＣＳ選択部１１９には、再送制御部１１６Ｂから制御情報Ｃとして、通常の復調時のＣＱＩMMSEを用いるか、干渉信号除去時のＣＱＩSICを用いるかの情報が通知される。決定されたＭＣＳ情報は、無線信号の制御チャネルを通じて各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信される。
【０２０８】
ここで、無線基地局１００Ｂの再送制御部１１６Ｂの動作について詳しく説明する。図２１は本発明の第３及び第４の実施の形態において、各ユーザ端末の受信状態に応じて再送制御部より出力されるサブキャリア割り当てに関する制御情報Ｂと、各ユーザ端末で生成されるＣＱＩとの関係を示す図である。
【０２０９】
再送制御部１１６Ｂは、各ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄからフィードバックされる所望信号と干渉信号のそれぞれのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づき、各ユーザ端末の受信状態に応じて制御情報Ａ、Ｂ、Ｃを生成し、送信バッファ部１１３、１１４、サブキャリア割り当て部１１５、ＭＣＳ選択部１１９へそれぞれ入力する。このとき、再送制御部１１６Ｂは再送の有無を表す制御情報Ａを送信バッファ部１１３、１１４へ入力し、ＡＣＫを受信したユーザ端末に対しては新規データの送信を行い、ＮＡＣＫを受信したユーザ端末に対しては再送データの送信を行う旨を通知する。制御情報Ａについては、従来と同様の一般的な生成フローを用いて生成可能であるので、ここでの説明は省略する。
【０２１０】
また、再送制御部１１６Ｂは、サブキャリア割り当ての実施の有無を表す制御情報Ｂをサブキャリア割り当て部１１５へ入力し、各ユーザ端末の受信状態に応じて通信リソース配分の変更としてサブキャリア割り当てを実施する条件となる場合にその旨を通知する。各ユーザ端末の受信状態に応じた制御情報Ｂ及びＣＱＩの関係は図２１の通りである。通信リソース配分の変更条件としては、（Ａ）ユーザ端末２００ｃ、２００ｄの一方のユーザ端末から所望信号のＡＣＫを他方のユーザ端末から所望信号のＮＡＣＫをそれぞれ受信し、かつ所望信号のＡＣＫを受信したユーザ端末から干渉信号のＡＣＫを受信した場合（図２１の（３）、（４）、（９）、（１３）に相当）、（Ｂ）両方のユーザ端末から所望信号のＮＡＣＫを受信し、かつ少なくとも一方のユーザ端末から干渉信号のＡＣＫを受信した場合（図２１の（１１）、（１２）、（１５）に相当）の２つの条件が挙げられる。なお、第３の実施の形態では上記条件（Ａ）の場合を想定しており、上記条件（Ｂ）については以下の第４の実施の形態で説明する。
【０２１１】
また、再送制御部１１６ＢはＣＱＩに関する制御情報ＣをＭＣＳ選択部１１９へ入力し、各ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄの受信状態に応じていずれのＣＱＩを用いるかを通知する。このとき、図２１に示すように、各ユーザ端末の受信状態に応じて、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされるＣＱＩに関して、各条件ごとに次回の送信時にそれぞれのユーザ端末に対して通常の復調時のＣＱＩMMSEと干渉信号除去時のＣＱＩSICのいずれのＣＱＩを用いるかを通知する。
【０２１２】
次に、ユーザ端末２００ｃ、２００ｄの具体的な構成及び動作について詳細に説明する。図２２は第３の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおけるユーザ端末の主要部の構成例を示すブロック図である。ここでは、２つのユーザ端末２００ｃ、２００ｄの構成及び動作は同様であるとして、ユーザ端末２００ｃについての構成例のみを示す。
【０２１３】
ユーザ端末２００ｃは、複数のアンテナ２０１、２０２と、複数の受信ＲＦ部２１１、２１２と、チャネル推定部２１３と、ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂと、ＣＱＩ算出部２１５Ｂと、干渉ストリーム処理部２１７Ｂと、受信バッファ部２１８と、ソフト合成部２１９と、復調部２２０と、誤り判定部２２１と、復号化部２２２とを有して構成される。ここでは、図７に示した第１の実施の形態のユーザ端末２００ａ、２００ｂと異なる部分についてのみ説明する。
【０２１４】
ＣＱＩ算出部２１５Ｂでは、チャネル推定情報に基づいて自局（ユーザ端末２００ｃ：ＵＥ１）宛の所望信号の受信ＳＩＮＲを計算し、ＣＱＩMMSEを算出する。また、他局（ユーザ端末２００ｄ：ＵＥ２）宛の干渉信号に関する受信成功を示す制御信号ＡＣＫ（ＵＥ２）が干渉ストリーム処理部２１７Ｂから入力された場合には、ＣＱＩ算出部２１５Ｂはさらに干渉ストリームである他局（相手ＵＥ（ＵＥ２））宛の干渉信号を除去した場合のＣＱＩSICも算出する。
【０２１５】
ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂでは、複数のユーザ端末宛の信号を含む受信信号の信号分離処理を行い、所望ストリーム（自局宛の所望信号）と干渉ストリーム（他局宛の干渉信号）とをそれぞれ抽出する。ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂが出力する所望ストリームは、ソフト合成部２１９と受信バッファ部２１８とにそれぞれ入力される。
【０２１６】
ここで、ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂから出力される所望ストリームが無線基地局１００Ｂからの初回送信時の受信信号で得られたものである場合は、ソフト合成部２１９内部での処理は行われない。ソフト合成部２１９から出力される所望ストリームは、復調部２２０において復調され、次の復号化部２２２で復号化された後、受信データとして出力される。
【０２１７】
一方、ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂが出力する干渉ストリームは干渉ストリーム処理部２１７Ｂに入力される。干渉ストリーム処理部２１７Ｂでは、レプリカ干渉ストリームを生成し、それをＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂへ入力する。また、干渉ストリーム処理部２１７Ｂは、相手ＵＥ宛の信号（つまり干渉ストリーム）に関する受信成功／失敗の結果に応じて、制御信号ＡＣＫまたはＮＡＣＫを生成する。この干渉ストリームに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫの制御信号は、自局の所望ストリームに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫと同様に応答信号として無線基地局１００Ｂに送信されてフィードバックされる。この干渉ストリーム処理部２１７Ｂが干渉信号バッファ部及び受信状況応答部の機能を実現し、ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂが干渉信号復調部及び干渉信号除去部の機能を実現する。
【０２１８】
以下、干渉ストリーム処理部２１７Ｂ、ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂ、ＣＱＩ算出部２１５Ｂについて、それぞれの詳細な構成及び動作を説明する。
【０２１９】
図２３は図２２に示したユーザ端末における干渉ストリーム処理部の構成例を示すブロック図である。
【０２２０】
干渉ストリーム処理部２１７Ｂは、干渉ストリーム復調部２５１Ｂと、誤り判定部２５２と、干渉ストリーム受信バッファ部２５３Ｂと、復号化部２５４と、符号化部２５５と、干渉ストリーム変調部２５６とを備えている。
【０２２１】
干渉ストリーム処理部２１７Ｂに入力された干渉ストリームは、干渉ストリーム復調部２５１Ｂにおいて無線基地局１００Ｂから通知される相手のユーザ端末（相手ＵＥ）のＭＣＳ情報に基づいて復調される。復調された干渉ストリームは、誤り判定部２５２と干渉ストリーム受信バッファ部２５３とに入力される。誤り判定部２５２においては、ＣＲＣチェックによる誤り判定が行われ、干渉ストリームに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫが生成される。そして、この干渉ストリームに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫが制御情報Ｆとして干渉ストリーム受信バッファ部２５３Ｂに入力されるとともに、無線基地局１００Ｂへフィードバックされる。
【０２２２】
干渉ストリーム受信バッファ部２５３Ｂにおいては、ＡＣＫを示す制御情報が入力された場合、バッファに記憶していた過去の干渉ストリームが復号化部２５４に入力され、相手ＵＥのＭＣＳ情報を基づいて復号化処理が行われる。
【０２２３】
ここで、チェイス合成を行う構成を想定している場合には、復号化された干渉ストリームは符号化部２５５に入力され、相手ＵＥのＭＣＳ情報に基づいて符号化処理が行われる。符号化された干渉ストリームは干渉ストリーム変調部２５６に入力され、相手ＵＥのＭＣＳ情報に基づいて変調処理が行われる。また、ＩＲを行う構成を想定している場合には、初回送信時と再送時の干渉ストリームが異なるので、冗長バージョン（ＲＶ）情報に基づき、再送される干渉ストリームに合致するようレプリカ干渉ストリームを生成する。干渉ストリーム変調部２５６で変調された干渉ストリームは、雑音が除去されたレプリカ干渉ストリームとしてＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂへ入力される。
【０２２４】
なお、干渉ストリームの受信判定がＮＧであり、干渉ストリーム受信バッファ部２５３ＢにＮＡＣＫを示す制御情報が入力された場合、復号化部２５４で復号化処理は行われず、干渉ストリーム変調部２５６でレプリカ干渉ストリームは生成されない。
【０２２５】
図２４は図２２に示したユーザ端末におけるＭＩＭＯ分離処理部の構成例を示すブロック図である。ＭＩＭＯ分離処理部２１４Ｂは、干渉除去部２７１と、ＭＭＳＥ受信処理部２７２とを備えて構成され、受信信号を所望ストリームと干渉ストリームとに分離するものである。
【０２２６】
干渉除去部２７１は、入力された受信信号ｙ1（ｎ），ｙ2（ｎ）について、チャネル推定情報Ｈ、レプリカ干渉ストリーム、及び相手ＵＥの再送情報を用いて、受信信号の干渉成分を除去する。ここで、レプリカ干渉ストリームは次の（５）式で表される。
【０２２７】
【数５】
2008093619.tif 000052
【０２２８】
なお、受信信号及びレプリカ干渉ストリームにおけるｎは、ｎ番目の信号の受信処理であることを表す。
【０２２９】
今、送信信号ベクトルをｘ（ｎ）、受信信号ベクトルをｙ（ｎ）、チャネル推定情報をＨ（ｎ）、雑音ベクトルをｎ（ｎ）とおくと、受信信号ベクトルｙ（ｎ）は次の（６）式のように表せる。
【０２３０】
【数６】
2008093619.tif 000053
【０２３１】
干渉除去部２７１においては、相手ＵＥの再送情報がＮＡＣＫで再送実行を表すものであり、なおかつレプリカ干渉ストリームが入力されている場合、干渉除去処理を行う。今、ｘ2（ｎ）を干渉ストリームとすると、干渉除去出力ｙ′（ｎ）は次の（７）式のように表すことができる。
【０２３２】
【数７】
2008093619.tif 000054
【０２３３】
なお、相手ＵＥの再送情報がＡＣＫ、あるいはレプリカ干渉ストリームが入力されない場合、干渉除去処理は行われず、ｙ′（ｎ）＝ｙ（ｎ）となる。
【０２３４】
ＭＭＳＥ受信処理部２７２においては、チャネル推定情報より受信ウェイト行列を生成し、これを受信信号に乗算することで所望ストリームと干渉ストリームとを抽出する。ＭＭＳＥ受信処理部２７２における出力の所望ストリームと干渉ストリームは、次の（８）式のように表すことができる。
【０２３５】
【数８】
2008093619.tif 000055
【０２３６】
なお、本実施の形態ではＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）受信を行う例を示しているが、Zero Forcing（ＺＦ）受信やＭＬＤ受信を行うこともできる。
【０２３７】
図２２に示したＣＱＩ算出部２１５Ｂは、チャネル推定情報より受信ＳＩＮＲを計算し、ＣＱＩMMSEとＣＱＩSICとを算出する。このＣＱＩMMSEとＣＱＩSICは、受信ＳＩＮＲの値を量子化した値である。
【０２３８】
ＭＭＳＥ受信した場合の受信ＳＩＮＲと、ＳＩＣ受信した場合の受信ＳＩＮＲとをそれぞれγ1（ｎ），γ2（ｎ）とおくと、これらの受信ＳＩＮＲは次の（９）式のように表すことができる。
【０２３９】
【数９】
2008093619.tif 000056
【０２４０】
以上のように、第３の実施の形態では、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃの受信状況が所望信号及び干渉信号の受信に成功した状態であり、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄの受信状況が所望信号の受信に失敗し干渉信号の受信に成功または失敗のいずれかの状態である場合に、ユーザ端末２００ｃが干渉信号である他局のユーザ端末２００ｄ宛の信号を復調し、バッファに記憶しておくようにする。そして、再送を行うユーザ端末に多くの通信リソースが配分されるように、サブキャリア割り当てを行う。これによって、次回の送信において他局（ＵＥ２）宛の信号が再送される時に、記憶された過去の干渉信号情報を干渉ストリーム除去に活用できるので、自局のユーザ端末（ＵＥ１）における受信ＳＩＮＲが改善し、ユーザスループットが向上する。また、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄでは、再送時にユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の信号から受ける干渉量が減少するので、受信ＳＩＮＲが改善し、受信成功確率を向上できる。その結果、再送回数を減少でき、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄのユーザスループットも改善する。したがって、システム全体としてスループットを大幅に改善することができる。
【０２４１】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は、前述した第３の実施の形態とは各ユーザ端末の受信状況が異なる場合の例を示したものである。この第４の実施の形態においては、無線基地局１００Ｃの構成及び動作が第３の実施の形態と異なるものとなる。
【０２４２】
図２５は本発明の第４の実施の形態におけるマルチユーザ無線通信システムの概略構成及び動作を示すブロック図である。図２５において、（ａ）は１回目の送信時、（ｂ）は２回目の再送時をそれぞれ示している。
【０２４３】
第４の実施の形態では、図２５（ａ）に示すように、１回目の送信において、双方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄが所望信号の受信に失敗し、少なくとも一方のユーザ端末で干渉信号の受信に成功した場合を想定する。すなわち、図２１で説明した通信リソース配分の変更条件における条件（Ｂ）、つまり図２１の（１１）、（１２）、（１５）に相当する受信状況に対応する動作を説明する。
【０２４４】
この場合、ユーザ端末２００ｃは、所望信号のＮＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSEと、干渉信号のＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩSICとを無線基地局１００Ｃに通知する。また、ユーザ端末２００ｃは受信失敗した所望信号の受信データと受信成功した干渉信号の受信データとをバッファする。一方、ユーザ端末２００ｄは、所望信号のＮＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSEと、干渉信号のＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩSIC、あるいはＮＡＣＫ（ＵＥ１）とを無線基地局１００Ｃに通知する。また、ユーザ端末２００ｄは受信失敗した所望信号の受信データをバッファし、干渉信号の受信に成功した場合は干渉信号の受信データをバッファする。
【０２４５】
無線基地局１００Ｃは、図２５（ｂ）に示すように、次の２回目の送信（ＵＥ１及びＵＥ２への再送時）において、各ユーザ端末からフィードバックされた干渉信号のＣＱＩSICに応じて、通信リソースの配分を変更する。具体的には、干渉信号除去後の受信ＳＩＮＲが悪い方のユーザ端末に対して重点的なリソース配分を行うようにする。第４の実施の形態では、通信リソース配分の変更例として、第１及び第３の実施の形態と同様に通信に用いるサブキャリアの割り当て（スケジューリング）を変更する場合の例を示す。なお、再送時には、各ユーザ端末に対しては干渉信号を除去した状態でのＣＱＩSICに基づいてＭＣＳを決定し、信号の変調度等を設定する。
【０２４６】
このとき、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄでは、受信信号からバッファしておいた他のユーザ端末宛の干渉信号を除去する受信処理を行い、再送時の受信ＳＩＮＲを改善する。再送時に無線基地局１００Ｃから一方のユーザ端末に再度送信される信号は、他方のユーザ端末にとっては既知の干渉信号であるため、この他方のユーザ端末ではバッファに保持してある過去の干渉信号のデータを用いて再送時の干渉信号を確実に除去（減算）することができる。
【０２４７】
また、再送時には各ユーザ端末からの干渉信号のＣＱＩSICに基づき、通信リソースの配分を変更することにより、受信ＳＩＮＲが改善される。さらに、各ユーザ端末において過去に受信した所望信号と再送時に受信した所望信号とをソフト合成処理することにより、合成信号の受信ＳＩＮＲは大きく改善し、ユーザ端末の受信成功確率が向上する。このように所望信号が正常に受信できない場合であっても干渉信号を復調して利用し、各信号の受信結果に応じて通信リソースの配分を変更することにより、マルチユーザのユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄ全体で大きなスループットの向上が期待できる。
【０２４８】
次に、図２５に示した第４の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける各部の動作の詳細について説明する。図２６は第４の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図２６においては、双方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、（ＵＥ２）２００ｄにおいてそれぞれ所望信号（ＵＥ１データ、ＵＥ２データ）の受信に失敗し、干渉信号（ＵＥ２データ、ＵＥ１データ）の受信に成功した場合の動作が示してある。
【０２４９】
図２６に示す例では、ユーザ端末２００ｃは所望信号のデータ受信に失敗し、干渉信号のデータ受信に成功した状態であるので、自局宛の所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSEと、他局宛の干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）及び干渉信号を除去した場合のＣＱＩSICとをフィードバックし（ＳＧ３４Ｂ）、さらに受信失敗した所望信号のデータと受信成功した干渉信号のデータとをバッファ上に記憶する（Ｐ５４Ｂ）。また、ユーザ端末２００ｄは所望信号のデータ受信に失敗し、干渉信号のデータ受信に成功した状態であるので、自局宛の所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSEと、他局宛の干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）及び干渉信号を除去した場合のＣＱＩSICとをフィードバックし（ＳＧ４４Ｂ）、さらに受信失敗した所望信号のデータと受信成功した干渉信号のデータとをバッファ上に記憶する（Ｐ６４Ｂ）。
【０２５０】
無線基地局１００Ｃは、再送制御（Ｐ４１）の状態に応じて、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信するマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てを実行する（Ｐ４２Ｂ）。図２６に示す例では、無線基地局１００Ｃにユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ１）と干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）とが通知され、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）と干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）とが通知されている。この場合、各ユーザ端末からフィードバックされたＣＱＩSICを比較し、ＣＱＩSICが小さい方のユーザ端末を優先するように、通信リソース配分の変更を実施する。このとき、優先度の低いユーザ端末宛に送信するマルチキャリア信号については、一部のサブキャリアからはデータを送信しないようにサブキャリアの割り当てを変更する。
【０２５１】
そして、無線基地局１００Ｃは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対して他局のユーザ端末に関する再送情報を送信する（ＳＧ３５，ＳＧ４５）。また、無線基地局１００Ｃは、ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対してそれぞれ再送データを送信する（ＳＧ３６Ｂ、ＳＧ４６Ｂ）。このとき、無線基地局１００Ｃは、パイロット信号等により各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに対してサブキャリア割り当て情報を通知する。
【０２５２】
再送データが送信された各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄにおいては、それぞれ、他局のユーザ端末が再送状態であるか否かを判定し、干渉信号の原因となる他局への送信が再送状態であることを認識した場合に、上記処理Ｐ５４Ｂ、Ｐ６４Ｂでバッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データ（つまり既知の干渉信号）を用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去する（Ｐ５６、Ｐ６６）。そして、ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、初回送信時と同様に受信処理（Ｐ５７、Ｐ６７）を行った後、上記処理Ｐ５４Ｂ、Ｐ６４Ｂでバッファに保存しておいた過去の受信データと今回受信した再送データとをソフト合成する（Ｐ５５、Ｐ６５）。その後、ユーザ端末２００ｃ、２００ｄは、初回送信時と同様に誤り判定を行い（Ｐ５８、Ｐ６８）、その判定結果に基づいて応答の制御信号（ここではＡＣＫ（ＵＥ１）及びＣＱＩMMSE、ＡＣＫ（ＵＥ２）及びＣＱＩMMSE）を無線基地局１００Ｃへ通知する（ＳＧ３７、ＳＧ４７）。
【０２５３】
次に、第４の実施の形態における無線基地局１００Ｃの構成及び動作について説明する。図２７は第４の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。
【０２５４】
第４の実施の形態の無線基地局１００Ｃは、第３の実施形態と比較してサブキャリア割り当て部１１５Ｂの動作が異なる。その他の部分は図２０に示した第３の実施形態と同様である。サブキャリア割り当て部１１５Ｂは、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ共に所望信号を再送する必要があるので、いずれかのユーザ端末に優先してサブキャリア割り当てを行う。サブキャリア割り当て部１１５Ｂには、再送制御部１１６Ｂからのサブキャリア割り当ての実施を通知する制御信号Ｂと、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICとが入力される。このとき、サブキャリア割り当て部１１５Ｂは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされるＣＱＩSICに基づき、一方のユーザ端末に対するサブキャリア割り当てを優先する。
【０２５５】
図２８は第４の実施の形態におけるサブキャリア割り当て部の動作を示すフローチャートである。サブキャリア割り当て部１１５Ｂは、まずステップＳ２１において、それぞれのユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされるＣＱＩSICを比較する。ここで、ユーザ端末２００ｃからのＣＱＩSIC（ＵＥ１）がユーザ端末２００ｄからのＣＱＩSIC（ＵＥ２）より大きい場合、ステップＳ２２に進み、ユーザ端末２００ｄ（ＵＥ２）の方を通信リソース配分を優先するリソース優先ＵＥとして設定し、サブキャリア割り当てを実施する。一方、ユーザ端末２００ｃからのＣＱＩSIC（ＵＥ１）がユーザ端末２００ｄからのＣＱＩSIC（ＵＥ２）より小さい場合、ステップＳ２３に進み、ユーザ端末２００ｃ（ＵＥ１）の方をリソース優先ＵＥとして設定し、サブキャリア割り当てを実施する。
【０２５６】
すなわち、相対的に低いＣＱＩをフィードバックしてきたユーザ端末をリソース優先ＵＥとし、サブキャリア割り当てを実施する。なお、双方のユーザ端末共に所望信号の受信に失敗していて、一方のユーザ端末のみ干渉信号の受信に成功している場合、干渉信号の受信に失敗しているユーザ端末がリソース優先ＵＥとなる。
【０２５７】
図２９は第４の実施の形態の無線基地局における送信信号に関するサブキャリアの割り当ての一例を示す模式図である。図２９において、ｆは周波数、ｔは時間、Ｐ１，Ｐ２はパイロット信号、Ｄはデータ、「ｎｕｌｌ」はヌル（データ無し）をそれぞれ表している。
【０２５８】
また、図２９（ａ）はサブキャリア割り当て後の再送時のリソース優先ＵＥでない非リソース優先ＵＥ宛に送信するマルチキャリア信号（非リソース優先ＵＥ用送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表し、図２９（ｂ）はサブキャリア割り当て後の再送時のリソース優先ＵＥ宛に送信するマルチキャリア信号（リソース優先ＵＥ用送信データ）に関するサブキャリアの割り当てを表している。
【０２５９】
この場合、リソース優先ＵＥに対しては、マルチキャリア信号の全てのサブキャリアにデータが割り当てられる。一方、非リソース優先ＵＥに対しては、一部のサブキャリアにヌル（ｎｕｌｌ）を割り当て、相手のユーザ端末（リソース優先ＵＥ）に対して特定の周波数のサブキャリアにおいてユーザ間干渉を与えないようにする。図２９（ｄ）中にハッチングで示したサブキャリアの周波数については、図２９（ｃ）に示すように非リソース優先ＵＥ宛の送信データがヌルであり、他ユーザの干渉信号が存在しない。これによって、リソース優先ＵＥは干渉を受けにくくなり、再送時の受信ＳＩＮＲは大幅に改善される。ただし、第３の実施の形態の場合と異なり、第４の実施の形態においては非リソース優先ＵＥも再送する必要があるので、ヌルとするサブキャリア数は新規送信時の割り当てより少なくなる。
【０２６０】
以上のように、第４の実施の形態では、両方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、（ＵＥ２）２００ｄの受信状況が所望信号の受信に失敗した場合であっても、干渉信号の受信判定を実施し、少なくとも一方のユーザ端末で干渉信号の受信に成功した場合は、この干渉信号を復調してバッファに記憶しておくようにする。そして、各ユーザ端末からフィードバックされたＣＱＩSICに基づいてサブキャリア割り当てを行う。これによって、次回の送信において各ユーザ端末に所望信号が再送される時に、少なくとも一方のユーザ端末において記憶された過去の干渉信号情報を干渉ストリーム除去に活用できるので、サブキャリア割り当てによって両方のユーザ端末における受信成功確率を改善できる。その結果、各ユーザ端末のスループットが向上し、システム全体としてスループットを大幅に改善することができる。
【０２６１】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態は第３の実施の形態の一部を変更した例であり、図１８と同様に構成されたマルチユーザ無線通信システムに本発明を適用する場合を想定している。第５の実施の形態では、無線基地局１００Ｄに関する構成及び動作が少し変更されているが、それ以外は第３の実施の形態と同様である。また、各図において第３の実施の形態と対応する要素には同一の符号を付してあり、第３の実施の形態と同様の構成及び動作については詳細な説明を省略する。
【０２６２】
図３０は第５の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図３０においては、図１９に示した例と同様に、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃにおいて所望信号（ＵＥ１データ）及び干渉信号（ＵＥ２データ）の受信に成功し、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄにおいて所望信号（ＵＥ２データ）及び干渉信号（ＵＥ１データ）の受信に失敗した場合の動作が示してある。
【０２６３】
第５の実施の形態では、通信リソース配分の変更例として、各ユーザ端末に対する送信電力の割り当てを変更する場合の例を示す。無線基地局（ＢＳ）１００Ｄは、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄからの応答であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御信号を受信し、第３の実施の形態と同様に再送制御の処理Ｐ４１を行う。その後、再送制御の状態に応じて、通信リソース配分の処理として、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信する送信信号の電力制御の処理を実行する（Ｐ４３）。
【０２６４】
この電力制御の処理Ｐ４３は、無線基地局１００Ｄのアンテナ１０１から送信されるユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の信号に関する送信電力と、アンテナ１０２から送信されるユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の信号に関する送信電力との相対的な割合を、通信リソース配分として制御するための処理である。ここでは、再送制御の処理Ｐ４１の結果、再送が必要なユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄに対して信号を再送する場合に、再送を行うユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄを優先し、再送を行わない他のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃよりもユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄに対してより大きな送信電力を割り当てるように配分を変更する。なお、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄにおいて所望信号の受信に失敗し干渉信号のみ受信に成功した場合も同様の送信電力割り当てを行う。
【０２６５】
次に、第５の実施の形態における無線基地局１００Ｄの構成及び動作について説明する。図３１は第５の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。
【０２６６】
第５の実施の形態の無線基地局１００Ｄは、複数のユーザに対応する複数の符号化部１１１、１１２と、複数の送信バッファ部１１３、１１４と、再送制御部１１６Ｂと、複数の変調部１１７、１１８と、ＭＣＳ選択部１１９と、パイロット生成部１２０と、複数の送信ＲＦ部１２１、１２２と、複数のアンテナ１０１、１０２と、電力制御部１３０とを有して構成される。すなわち、図２０に示す第３の実施の形態の構成におけるサブキャリア割り当て部１１５の代わりに、電力制御部１３０が設けてあり、それ以外は同様である。
【０２６７】
電力制御部１３０は、再送制御部１１６Ｂから通信リソース割り当てとして送信電力割り当ての実施を通知する制御情報Ｂが入力された場合、上述した第２の実施の形態と同様に、例えば図１５または図１６に示したような動作によって送信電力割り当てを変更する。このとき、所望信号に関するＮＡＣＫ情報の応答を受けたユーザ端末、すなわち所望信号の受信に失敗して再送を行うユーザ端末に対して送信電力が大きくなるように、送信電力を割り当てる。
【０２６８】
このように、第５の実施の形態では、一方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃの受信状況が所望信号及び干渉信号の受信に成功した状態であり、他方のユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄの受信状況が所望信号の受信に失敗し干渉信号の受信に成功または失敗のいずれかの状態である場合に、ユーザ端末２００ｃが干渉信号である他局のユーザ端末２００ｄ宛の信号を復調し、バッファに記憶しておくようにする。そして、再送を行うユーザ端末に多くの通信リソースが配分されるように、送信電力割り当てを行う。これによって、次回の送信において他局（ＵＥ２）宛の信号が再送される時に、記憶された過去の干渉信号情報を干渉ストリーム除去に活用できるので、自局のユーザ端末（ＵＥ１）における受信ＳＩＮＲが改善し、ユーザスループットが向上する。また、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄでは、再送時にユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の信号から受ける干渉量が減少するので、受信ＳＩＮＲが改善し、受信成功確率を向上できる。その結果、再送回数を減少でき、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄのユーザスループットも改善する。したがって、システム全体としてスループットを大幅に改善することができる。また、送信電力制御により他のユーザ端末から受ける干渉量を削減するので、第３の実施の形態に比べて、基地局における通信リソース制御が容易となる。
【０２６９】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態は、前述した第５の実施の形態とは各ユーザ端末の受信状況が異なる場合の例を示したものである。この第６の実施の形態においては、無線基地局１００Ｅの構成及び動作が第５の実施の形態と異なるものとなる。すなわち、第６の実施の形態は第４の実施の形態の一部を変更した例であり、図２５と同様に構成されたマルチユーザ無線通信システムに本発明を適用する場合を想定している。第６の実施の形態では、図２１で説明した通信リソース配分の変更条件における条件（Ｂ）、つまり図２１の（１１）、（１２）、（１５）に相当する受信状況に対応する動作を説明する。なお、各図において第４及び第５の実施の形態と対応する要素には同一の符号を付してあり、第４及び第５の実施の形態と同様の構成及び動作については詳細な説明を省略する。
【０２７０】
図３２は第６の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムの主要な動作シーケンスを示すシーケンス図である。図３２においては、双方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、（ＵＥ２）２００ｄにおいてそれぞれ所望信号（ＵＥ１データ、ＵＥ２データ）の受信に失敗し、干渉信号（ＵＥ２データ、ＵＥ１データ）の受信に成功した場合の動作が示してある。
【０２７１】
第６の実施の形態では、第５の実施の形態と同様、通信リソース配分の変更例として、各ユーザ端末に対する送信電力の割り当てを変更する。無線基地局（ＢＳ）１００Ｅは、各ユーザ端末（ＵＥ１，ＵＥ２）２００ｃ、２００ｄからの応答であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御信号を受信し、第３の実施の形態と同様に再送制御の処理Ｐ４１を行う。その後、再送制御の状態に応じて、通信リソース配分の処理として、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄに送信する送信信号の電力制御の処理を実行する（Ｐ４３Ｂ）。
【０２７２】
図３２に示す例では、無線基地局１００Ｅにユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ１）と干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ２）とが通知され、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄから所望信号に関するＮＡＣＫ（ＵＥ２）と干渉信号に関するＡＣＫ（ＵＥ１）とが通知されている。この場合、各ユーザ端末からフィードバックされたＣＱＩSICを比較し、ＣＱＩSICが小さい方のユーザ端末を優先するように、通信リソース配分の変更を実施する。このとき、優先度の低いユーザ端末宛への送信電力を相対的に減少し、優先度の高いユーザ端末宛への送信電力を相対的に増加させるように、送信電力の割り当てを変更する。
【０２７３】
そして、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄにおいては、バッファに保存しておいた過去の干渉信号の受信データを用いて、現在受信中の信号から干渉信号のデータを除去した後（Ｐ５６、Ｐ６６）、バッファに保存しておいた過去の所望信号の受信データと今回受信した再送データとをソフト合成する（Ｐ５５、Ｐ６５）。
【０２７４】
次に、第６の実施の形態における無線基地局１００Ｅの構成及び動作について説明する。図３３は第６の実施の形態のマルチユーザ無線通信システムにおける無線基地局の主要部の構成例を示すブロック図である。
【０２７５】
第６の実施の形態の無線基地局１００Ｅは、第５の実施形態と比較して電力制御部１３０Ｂの動作が異なる。その他の部分は図３１に示した第５の実施形態と同様である。電力制御部１３０Ｂは、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ共に所望信号を再送する必要があるので、いずれかのユーザ端末に優先して送信電力割り当てを行う。電力制御部１３０Ｂには、再送制御部１１６Ｂからのサブキャリア割り当ての実施を通知する制御信号Ｂと、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICとが入力される。このとき、電力制御部１３０Ｂは、各ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからフィードバックされるＣＱＩSICに基づき、一方のユーザ端末に対する送信電力割り当てを優先するようにユーザ端末間の電力配分を決定し、送信電力制御を実施する。
【０２７６】
図３４は第６の実施の形態における送信電力制御の具体例を示す図である。この図３４の例では、次の（１０）式に示すＣＱＩSICを使用した評価式ρを用いて、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄに対する送信電力制御を行う。
【０２７７】
【数１０】
2008093619.tif 000057
【０２７８】
この場合、評価式ρの値が−１０未満、すなわち両ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICの差が１０より大きくてユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄからのＣＱＩSICの方が大きい場合、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の送信電力を＋５ｄＢ増加させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の送信電力を−５ｄＢ減少させる。また、評価式ρの値が−１０以上−３未満、すなわち両ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICの差が３より大きく１０以下でユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄからのＣＱＩSICの方が大きい場合、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の送信電力を＋３ｄＢ増加させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の送信電力を−３ｄＢ減少させる。
【０２７９】
また、評価式ρの値が−３以上３以下、すなわち両ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICの差が３以下の場合、送信電力の増減は行わない。また、評価式ρの値が３より大きく１０以下、すなわち両ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICの差が３より大きく１０以下でユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃからのＣＱＩSICの方が大きい場合、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の送信電力を−３ｄＢ減少させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の送信電力を＋３ｄＢ増加させる。また、評価式ρの値が１０より大きい、すなわち両ユーザ端末２００ｃ、２００ｄからのＣＱＩSICの差が１０より大きくてユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃからのＣＱＩSICの方が大きい場合、ユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ宛の送信電力を−５ｄＢ減少させ、ユーザ端末（ＵＥ２）２００ｄ宛の送信電力を＋５ｄＢ増加させる。
【０２８０】
以上のように、第６の実施の形態では、両方のユーザ端末（ＵＥ１）２００ｃ、（ＵＥ２）２００ｄの受信状況が所望信号の受信に失敗した場合であっても、干渉信号の受信判定を実施し、少なくとも一方のユーザ端末で干渉信号の受信に成功した場合は、この干渉信号を復調してバッファに記憶しておくようにする。そして、各ユーザ端末からフィードバックされたＣＱＩSICに基づいて送信電力割り当てを行う。これによって、次回の送信において各ユーザ端末に所望信号が再送される時に、少なくとも一方のユーザ端末において記憶された過去の干渉信号情報を干渉ストリーム除去に活用できるので、送信電力割り当てによって両方のユーザ端末における受信成功確率を改善できる。その結果、各ユーザ端末のスループットが向上し、システム全体としてスループットを大幅に改善することができる。
【０２８１】
なお、上述の各実施の形態においては、各ユーザ端末宛に送信する無線信号に対する通信リソースの割り当て制御として、サブキャリア割り当てを行う場合と送信電力割り当てを行う場合とについて説明したが、他の手段を用いることもできる。例えば、無線基地局が３以上の送信アンテナを備えているような場合には、通信リソースとして各ユーザ端末宛の信号の送信に用いるアンテナの数の割り当てを制御することも可能である。
【０２８２】
また、通信信号としてマルチキャリア信号であるＯＦＤＭ信号を用いて通信する場合を想定して説明したが、通信リソース制御にサブキャリア割り当て以外の手段を用いる場合は、ＯＦＤＭに限らずその他の通信方式においても同様に本発明を提供可能である。
【０２８３】
また、上述の各実施の形態においては、再送制御として、相手局（無線受信局）から通知される応答に基づき、相手局が信号の受信に失敗した場合に再送を行う例を示したが、これに限るものではない。例えば、所定時間が経過してタイムアウトした場合に自動的に再送を行うなど、種々の再送制御を用いる場合においても、本発明の動作条件が成り立つ場合は同様に適用可能である。
【０２８４】
また、上述の各実施の形態においては、無線送信局、無線受信局共に２つのアンテナを備える場合を想定しているが、アンテナの数については、３本、４本など、必要に応じて増やした場合においても同様に適用可能である。
【０２８５】
また、本発明に係る無線通信装置及び再送制御方法は、例えば、携帯電話等の移動体通信サービスを提供するセルラーシステムの無線通信基地局装置、或は、無線通信移動局装置、及びこれらの無線通信装置間の通信などに適用可能であるが、これに限らず、マルチユーザＭＩＭＯを採用した無線通信システムにおいて再送制御を実行するものであれば、種々の無線通信に適用できる。
【０２８６】
以上説明した本実施の形態によれば、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、再送時に通信リソース配分を制御することにより、各ユーザ端末が受信するときの他局宛の信号による干渉を大幅に削減することができ、再送を行ったユーザ端末が再び受信に失敗する可能性が低くなる。従って、通信環境の悪化したときの再送回数を減らすことができ、システム全体のスループットを改善することができる。
【０２８７】
なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【０２８８】
上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【０２８９】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０２９０】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０２９１】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【０２９２】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2007年1月29日出願の日本特許出願（特願2007-017992）、2007年4月11日出願の日本特許出願（特願2007-103953）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２９３】
本発明は、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、再送時におけるシステム全体のスループットを大幅に改善することが可能となる効果を有し、ＭＩＭＯを採用した無線通信システムに適用可能な無線通信システム、無線通信装置及び再送制御方法等に有用である。
【符号の説明】
【０２９４】
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ  無線基地局
１０１，１０２  アンテナ
１１１，１１２  符号化部
１１３，１１４  送信バッファ部
１１５，１１５Ｂ  サブキャリア割り当て部
１１６，１１６Ｂ  再送制御部
１１７，１１８  変調部
１１９  ＭＣＳ選択部
１２０  パイロット生成部
１２１，１２２  送信ＲＦ部
１３０，１３０Ｂ  電力制御部
２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ  ユーザ端末
２０１，２０２  アンテナ
２１１，２１２  受信ＲＦ部
２１３  チャネル推定部
２１４  ＭＩＭＯ分離処理部
２１５，２１５Ｂ  ＣＱＩ算出部
２１６  受信状態判定部
２１７，２１７Ｂ  干渉ストリーム処理部
２１８  受信バッファ部
２１９  ソフト合成部
２２０  復調部
２２１  誤り判定部
２２２  復号化部
２５１，２５１Ｂ  干渉ストリーム復調部
２５２  誤り判定部
２５３，２５３Ｂ  干渉ストリーム受信バッファ部
２５４  復号化部
２５５  符号化部
２５６  干渉ストリーム変調部
２６１  信号分離処理部
２６２  レプリカキャンセラ処理部
２６３  干渉ストリーム再送判定部
２６４  所望ストリーム選択部
２７１  干渉除去部
２７２  ＭＭＳＥ受信処理部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線受信装置に対して再送を行う場合に、他の無線受信装置が前記無線受信装置宛信号を復調できたか否かに基づいて、通信リソースの割当てを行うリソース割当て部と、
前記割り当てた通信リソースを用いて、前記無線受信装置に対して再送を行う送信部と、
を備える無線送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、
第１の無線受信装置が第２の無線受信装置宛信号を復調できたとき、前記第２の無線受信装置に対する通信リソースを前記第１の無線受信装置よりも優先されるように割り当てる、
無線送信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、
前記第１の無線受信装置が前記第２の無線受信装置宛信号を復調できたとき、前記第１の無線受信装置に対する通信リソースを削減する、
無線送信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、
第１の無線受信装置が第２の無線受信装置宛の干渉信号を復調できたとき、前記第２の無線受信装置に対する通信リソースが前記第１の無線受信装置より多くなるように通信リソースを割り当てる、
無線送信装置。
【請求項５】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、
所望信号を復調できない複数の無線受信装置が他の無線受信装置宛の干渉信号を復調できた場合に、これらの無線受信装置における干渉信号を除去した場合の受信品質を比較し、前記受信品質が優る第１の無線受信装置よりも前記受信品質が劣る第２の無線受信装置を優先して通信リソースを割り当てる、
無線送信装置。
【請求項６】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記無線受信装置から自局宛の所望信号の受信の失敗を示す情報を受信した場合に、再送の実行に関する再送情報を各無線受信装置に通知する再送情報通知部を備える、
無線送信装置。
【請求項７】
前記リソース割当て部は、サブキャリアの割り当てを変更する、
無線送信装置。
【請求項８】
請求項１に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、送信電力の割り当てを変更する、
無線送信装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の無線送信装置であって、
前記リソース割当て部は、
第１の無線受信装置における第２の無線受信装置宛信号の受信品質情報に基づいて、通信リソースの割当てを行う、
無線送信装置。
【請求項１０】
無線送信装置より送信される他局宛信号を復調する復調部と、
前記他局宛信号が復調できたか否かを判定し、判定結果を示す情報を生成する誤り判定部と、
前記判定結果情報を前記無線送信装置に通知する通知部と、
を備える無線受信装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線受信装置であって、
前記他局宛信号を復調できた場合に、前記他局宛信号の復調データを保持する他局宛信号バッファ部と、
前記無線送信装置より送信される次の信号を受信する際に、前記保持された復調データを用いて干渉除去を行う干渉除去部と、
を備える無線受信装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線受信装置であって、
前記無線送信装置より他の無線受信装置に対する再送情報を受信する再送情報受信部を備え、
前記干渉除去部は、前記他の無線受信装置への送信が再送であった場合、前記他局宛信号バッファ部に保持された復調データを用いて干渉除去を行う、
無線受信装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の無線受信装置であって、
前記無線送信装置より送信される自局宛信号の受信結果に誤りがあった場合に、前記自局宛信号のデータを保持する自局宛信号バッファ部と、
前記無線送信装置より再送される信号を受信し、前記保持された自局宛信号のデータと再送された信号のデータとを合成する合成部と、
を備える無線受信装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の無線受信装置であって、
前記他局宛信号を復調できた場合に、前記他局宛信号の受信成功を表す情報と前記他局宛信号を除去した場合の受信品質を表す情報とを前記無線送信装置にフィードバックする他局宛信号情報応答部を備える、
無線受信装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の無線受信装置であって、
自局宛信号の受信状態を判定する受信状態判定部を備え、
前記他局宛信号バッファ部及び前記他局宛信号情報応答部は、前記受信状態が所定の閾値以上である場合にのみ動作を実行する、
無線受信装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の無線受信装置であって、
前記無線送信装置より他の無線受信装置に対する再送情報を受信する再送情報受信部を備え、
前記他局宛信号バッファ部及び前記他局宛信号情報応答部は、前記他の無線受信装置が再送を必要とする情報を受けた場合にのみ動作を実行する、
無線受信装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の無線送信装置あるいは無線受信装置を備える無線通信基地局装置。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれかに記載の無線送信装置あるいは無線受信装置を備える無線通信移動局装置。
【請求項１９】
無線受信装置に対して再送を行う場合に、他の無線受信装置が前記無線受信装置宛信号を復調できたか否かに基づいて、通信リソースの割当てを行い、
前記割り当てた通信リソースを用いて、前記無線受信装置に対して再送を行う、
再送制御方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008093619.tif 000058
【図２】
2008093619.tif 000059
【図３】
2008093619.tif 000060
【図４】
2008093619.tif 000061
【図５】
2008093619.tif 000062
【図６】
2008093619.tif 000063
【図７】
2008093619.tif 000064
【図８】
2008093619.tif 000065
【図９】
2008093619.tif 000066
【図１０】
2008093619.tif 000067
【図１１】
2008093619.tif 000068
【図１２】
2008093619.tif 000069
【図１３】
2008093619.tif 000070
【図１４】
2008093619.tif 000071
【図１５】
2008093619.tif 000072
【図１６】
2008093619.tif 000073
【図１７】
2008093619.tif 000074
【図１８】
2008093619.tif 000075
【図１９】
2008093619.tif 000076
【図２０】
2008093619.tif 000077
【図２１】
2008093619.tif 000078
【図２２】
2008093619.tif 000079
【図２３】
2008093619.tif 000080
【図２４】
2008093619.tif 000081
【図２５】
2008093619.tif 000082
【図２６】
2008093619.tif 000083
【図２７】
2008093619.tif 000084
【図２８】
2008093619.tif 000085
【図２９】
2008093619.tif 000086
【図３０】
2008093619.tif 000087
【図３１】
2008093619.tif 000088
【図３２】
2008093619.tif 000089
【図３３】
2008093619.tif 000090
【図３４】
2008093619.tif 000091
【図３５】
2008093619.tif 000092
【国際調査報告】
2008093619.tif 000093
2008093619.tif 000094