(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルが隣接し、前記各セルが通信に使用する周波数帯が同一周波数帯であり、前記各セルに１つのアクセスポイントが属しており、各該アクセスポイントに１つまたは複数のユーザ端末が属しており、前記アクセスポイントと当該アクセスポイントに属する前記ユーザ端末との間で、ＳＩＳＯ、シングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＳＯまたはマルチユーザＭＩＭＯにより通信される無線通信システムにおける無線通信方法であって、
ダウンリンクの場合、
前記アクセスポイントは、
自アクセスポイントが属しているセルに属する前記ユーザ端末に対して信号を送信し、
前記ユーザ端末は、
自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号できず、かつ、該ダウンストリームからの干渉により自ユーザ端末の属さないアクセスポイントからの干渉波も復号不可能である場合、自ユーザ端末の属さない該アクセスポイントに該干渉波の送信電力を増大させる要求信号を送信し、送信電力が増大された干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
複数のセルが隣接し、前記各セルが通信に使用する周波数帯が同一周波数帯であり、前記各セルに１つのアクセスポイントが属しており、各該アクセスポイントに１つまたは複数のユーザ端末が属しており、前記アクセスポイントと当該アクセスポイントに属する前記ユーザ端末との間で、ＳＩＳＯ、シングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＳＯまたはマルチユーザＭＩＭＯにより通信される無線通信システムにおける無線通信方法であって、
アップリンクの場合、
前記ユーザ端末は、
自ユーザ端末が属しているセルに属する前記アクセスポイントに対して信号を送信し、
前記アクセスポイントは、
自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できる場合、当該アップストリームを復号し、
自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できないものの、自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの干渉波は復号可能である場合、該干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号し、
自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できず、かつ、該アップストリームからの干渉により自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの該干渉波も復号不可能である場合、自アクセスポイントに属さない該ユーザ端末に該干渉波の送信電力を増大させる要求信号を送信し、送信電力が増大された干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
複数のセルが隣接し、前記各セルが通信に使用する周波数帯が同一周波数帯であり、前記各セルに１つのアクセスポイントが属しており、各該アクセスポイントに１つまたは複数のユーザ端末が属しており、前記アクセスポイントと当該アクセスポイントに属する前記ユーザ端末との間で、ＳＩＳＯ、シングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＳＯまたはマルチユーザＭＩＭＯにより通信される無線通信システムであって、
ダウンリンクの場合、
前記アクセスポイントは、
自アクセスポイントが属しているセルに属する前記ユーザ端末に対して信号を送信し、
前記ユーザ端末は、
自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号できず、かつ、該ダウンストリームからの干渉により自ユーザ端末の属さないアクセスポイントからの干渉波も復号不可能である場合、自ユーザ端末の属さない該アクセスポイントに該干渉波の送信電力を増大させる要求信号を送信し、送信電力が増大された干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
複数のセルが隣接し、前記各セルが通信に使用する周波数帯が同一周波数帯であり、前記各セルに１つのアクセスポイントが属しており、各該アクセスポイントに１つまたは複数のユーザ端末が属しており、前記アクセスポイントと当該アクセスポイントに属する前記ユーザ端末との間で、ＳＩＳＯ、シングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＳＯまたはマルチユーザＭＩＭＯにより通信される無線通信システムであって、
アップリンクの場合、
前記ユーザ端末は、
自ユーザ端末が属しているセルに属する前記アクセスポイントに対して信号を送信し、
前記アクセスポイントは、
自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できる場合、当該アップストリームを復号し、
自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できないものの、自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの干渉波は復号可能である場合、該干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号し、
自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できず、かつ、該アップストリームからの干渉により自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの該干渉波も復号不可能である場合、自アクセスポイントに属さない該ユーザ端末に該干渉波の送信電力を増大させる要求信号を送信し、送信電力が増大された干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおいてのマルチセル構成のおけるセル間の干渉除去技術に関する。特に、無線通信システムとして、シングルユーザＭＩＭＯシステム、マルチユーザＭＩＭＯシステムおよびマルチユーザＭＩＳＯシステムが用いられた場合に効果の出る技術である。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や無線ＬＡＮシステムにおいて、限られた周波数帯域で１００Ｍｂｐｓ〜１Ｇｂｐｓ程度の超高速無線通信を実現するための検討が行われている。こういった無線通信システムを実現するためには、周波数、時間、符号をユーザ端末ごとに分割するだけでなく、空間領域を用いた技術により周波数利用効率を向上させながら、伝送速度を改善するための検討が行われている。
【０００３】
なお、「ユーザ端末」とは、アクセスポイントと無線通信を行うユーザ端末側の端末装置のことを示すものとする。
【０００４】
そのための技術としては、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）技術が近年非常に注目を集めている。このＭＩＭＯ技術とは、送信局側において複数の送信アンテナ素子から同一チャネル上で異なる独立な信号を送信し、受信局側において同じく複数のアンテナ素子を用いて信号を受信し、各送信アンテナ素子／受信アンテナ素子間の伝達関数行列を求め、この行列を用いて送信局側で各アンテナ素子から送信した独立な信号を推定し、データを再生するものである。
【０００５】
ＭＩＭＯ技術を用いたシステムの最大伝送容量Cは、理論的には以下の式で導出することができる。この技術は、たとえば、非特許文献１に開示されている。
【０００６】
【数１】
0005520619.tif 000002
【０００７】
上記の式において、ρは信号対雑音電力比、Mは送信アンテナ素子数、INは、N×Nの単位行列である（Nは受信アンテナ素子数）。また、Hは、送信アンテナ素子と受信アンテナ素子間の伝搬チャネル応答を表す伝達関数行列であり、以下の式で定義される。
【０００８】
【数２】
0005520619.tif 000003
【０００９】
ここでhijはi番目の送信アンテナ素子からj番目の受信アンテナ素子への伝搬路のチャネル応答である。
【００１０】
ところで、ＭＩＭＯで得られる通信容量は、送受信の両方のアンテナ素子数に比例して増大することが知られている。ここで、アクセスポイントのアンテナ素子は比較的ハードウエアの制約が少ないため、アンテナ素子数を増加させることが許容できるが、小型のユーザ端末を考えた場合、多数のアンテナ素子を配置することができない。
【００１１】
この問題を解消するための技術として、マルチユーザＭＩＭＯ技術が提案されている。このマルチユーザＭＩＭＯ技術は、たとえば、非特許文献２などに開示されている。図１９に示すように、マルチユーザＭＩＭＯ技術を用いたシステムでは、アクセスポイント側に多数のアンテナ素子をもたせ、ユーザ端末側は比較的少数のアンテナ素子をもたせ、アクセスポイントと複数のユーザ端末１〜ユーザ端末３の間に、同時にＭＩＭＯチャネルＳ１〜Ｓ６を形成する。ただし、Ｓ１とＳ２はアクセスポイントとユーザ端末１との間に、Ｓ３とＳ４はユーザ端末２との間に、Ｓ５とＳ６はユーザ端末６との間に形成されたＭＩＭＯチャネルである。
【００１２】
ここで、アクセスポイントと同時接続する総ユーザ端末数をN（本例では３）、アクセスポイントのアンテナ素子数をM（本例では８）とすると、アクセスポイント−全ユーザ端末間で同時に通信する伝送容量は、理想的には式（１）で得られる伝送容量を得ることが可能となる。したがって、マルチユーザＭＩＭＯは、小型のユーザ端末化（ユーザ端末におけるアンテナ素子数の少数化）を考えた場合におけるシステムの全通信容量を増大させることができる技術として注目されている。
【００１３】
なお、ユーザ端末におけるアンテナ素子数を１本としたものを、ＭＩＳＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）と称する場合がある。特に区別を行わない限り、ＭＩＭＯとは、ユーザ端末のアンテナ素子数が１本のＭＩＳＯも含んでいるものとする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】大鐘、「ＭＩＭＯシステムの基礎と要素技術」、アンテナ・伝播における設計・解析手法ワークショップ、Ｗ２９、３０
【非特許文献２】Q. H. Spencer et. al, IEEE Trans. Sig. Processing, vol. 52, no.2, Feb. 2004
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
一般に、ＭＩＭＯ技術やマルチユーザＭＩＭＯ技術は、シングルセル環境を想定し、設計・評価が行われてきた。シングルセル環境とは、ＭＩＭＯシステムやマルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、１つのアクセスポイントとこれと通信を行うユーザ端末のみを考慮する環境である。
【００１６】
ところが、実際の屋内無線ＬＡＮやホットスポットのような環境は、他のアクセスポイントや他のアクセスポイントに属するユーザ端末も近接し、その影響を考慮する必要があるマルチセル環境であることから（図２０参照）、ＭＩＭＯシステムやマルチユーザＭＩＭＯシステムもマルチセル環境に適合した設計・評価を行う必要が生じている。
【００１７】
ここで、ＭＩＭＯシステムおよびマルチユーザＭＩＭＯシステムにおけるマルチセル環境の問題を具体的に説明する。ＭＩＭＯシステム、あるいは、マルチユーザＭＩＭＯシステムのアクセスポイントには、自セル（あるアクセスポイントがサービスをするエリア）内のユーザ端末からだけではなく、周辺セル（他のアクセスポイントがサービスをするエリア）からの信号が干渉として到来するので、受信信号の品質が劣化する。ここで、各セル間で信号の送受信タイミングを同期させる場合、この干渉量は比較的抑えることができるが、この場合、システム内の制御が複雑になる。
【００１８】
一方、図２０に示すアクセスポイント（図中ではＡＰの記号を付す）間で送受信タイミングを同期させず、自律分散的に動作させる場合、セルの端に存在するユーザ端末に関しては、周辺セルからのユーザ端末からの信号がもっとも大きな干渉となる。
【００１９】
従来のマルチユーザＭＩＭＯシステムにおけるマルチセル構成においては、隣接するセルごとに異なる周波数を用い、セル間の干渉を抑圧する方法が考えられる。また、同一周波数繰り返しのマルチセル構成においては、希望ユーザ端末もしくは希望アクセスポイント以外は空間的にヌルを形成して、空間的に分離する方法が考えられる。
【００２０】
しかし、隣接するセルごとに異なる周波数を用いるのでは、周波数資源を多く使用するため、周波数を有効に利用していないという欠点があった。また、希望ユーザ端末もしくは希望アクセスポイント以外は空間的にヌルを形成して空間的に分離する同一周波数繰り返しのマルチセル構成においては、他セルへの干渉を減じる観点から空間的に生成する必要のあるヌルの数が多くなり、その結果同じアクセスポイントに属する他のユーザ端末に対してもヌルを向ける可能性が発生し、アクセスポイントの収容出来るユーザ端末数が減少するという欠点がある。さらには、アクセスポイントに対し、自セルのユーザ端末と他セルのユーザ端末が同一直線上に配置されている場合など、自セルのユーザ端末にビームを向け他セルのユーザ端末のみにヌル向けるのが困難な場合も想定される。そこで、周波数を有効に利用しつつ、アクセスポイントの収容できるユーザ端末数を増大させることが課題となる。
【００２１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、マルチセル構成における無線通信システムにおいて、同一周波数を利用しながら、周波数を有効に利用することができる無線通信方法および無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、複数のセルが隣接し、前記各セルが通信に使用する周波数帯が同一周波数帯であり、前記各セルに１つのアクセスポイントが属しており、各該アクセスポイントに１つまたは複数のユーザ端末が属しており、前記アクセスポイントと当該アクセスポイントに属する前記ユーザ端末との間で、ＳＩＳＯ、シングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＳＯまたはマルチユーザＭＩＭＯにより通信される無線通信システムにおける無線通信方法であって、ダウンリンクの場合、前記アクセスポイントは、自アクセスポイントが属しているセルに属する前記ユーザ端末に対して信号を送信し、前記ユーザ端末は、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号できず、かつ、該ダウンストリームからの干渉により自ユーザ端末の属さないアクセスポイントからの干渉波も復号不可能である場合、自ユーザ端末の属さない該アクセスポイントに該干渉波の送信電力を増大させる要求信号を送信し、送信電力が増大された干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号する、ことを特徴とする無線通信方法である。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、複数のセルが隣接し、前記各セルが通信に使用する周波数帯が同一周波数帯であり、前記各セルに１つのアクセスポイントが属しており、各該アクセスポイントに１つまたは複数のユーザ端末が属しており、前記アクセスポイントと当該アクセスポイントに属する前記ユーザ端末との間で、ＳＩＳＯ、シングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＳＯまたはマルチユーザＭＩＭＯにより通信される無線通信システムにおける無線通信方法であって、アップリンクの場合、前記ユーザ端末は、自ユーザ端末が属しているセルに属する前記アクセスポイントに対して信号を送信し、前記アクセスポイントは、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できる場合、当該アップストリームを復号し、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できないものの、自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの干渉波は復号可能である場合、該干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号し、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できず、かつ、該アップストリームからの干渉により自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの該干渉波も復号不可能である場合、自アクセスポイントに属さない該ユーザ端末に該干渉波の送信電力を増大させる要求信号を送信し、送信電力が増大された干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号する、ことを特徴とする無線通信方法である。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、複数のセルが隣接し、前記各セルが通信に使用する周波数帯が同一周波数帯であり、前記各セルに１つのアクセスポイントが属しており、各該アクセスポイントに１つまたは複数のユーザ端末が属しており、前記アクセスポイントと当該アクセスポイントに属する前記ユーザ端末との間で、ＳＩＳＯ、シングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＳＯまたはマルチユーザＭＩＭＯにより通信される無線通信システムであって、ダウンリンクの場合、前記アクセスポイントは、自アクセスポイントが属しているセルに属する前記ユーザ端末に対して信号を送信し、前記ユーザ端末は、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号できず、かつ、該ダウンストリームからの干渉により自ユーザ端末の属さないアクセスポイントからの干渉波も復号不可能である場合、自ユーザ端末の属さない該アクセスポイントに該干渉波の送信電力を増大させる要求信号を送信し、送信電力が増大された干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号する、ことを特徴とする無線通信システムである。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、複数のセルが隣接し、前記各セルが通信に使用する周波数帯が同一周波数帯であり、前記各セルに１つのアクセスポイントが属しており、各該アクセスポイントに１つまたは複数のユーザ端末が属しており、前記アクセスポイントと当該アクセスポイントに属する前記ユーザ端末との間で、ＳＩＳＯ、シングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＳＯまたはマルチユーザＭＩＭＯにより通信される無線通信システムであって、アップリンクの場合、前記ユーザ端末は、自ユーザ端末が属しているセルに属する前記アクセスポイントに対して信号を送信し、前記アクセスポイントは、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できる場合、当該アップストリームを復号し、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できないものの、自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの干渉波は復号可能である場合、該干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号し、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できず、かつ、該アップストリームからの干渉により自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの該干渉波も復号不可能である場合、自アクセスポイントに属さない該ユーザ端末に該干渉波の送信電力を増大させる要求信号を送信し、送信電力が増大された干渉波を復号し、受信信号から前記復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号する、ことを特徴とする無線通信システムである。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、干渉波をキャンセルすることにより、干渉波を受信していても希望波を復号可能であるという機能を有する受信機を使用することにより、希望信号の多重化を行なう。たとえば、一つの受信機が大きな干渉波と小さな希望波を受信している場合、干渉波を先に復号して、干渉空間のチャネル推定結果を利用して干渉レプリカを生成することにより、受信信号から干渉成分を差引き、残留受信信号から希望信号を復号する。
【００３１】
これにより、たとえば、セル間での干渉となり得る他セルのアクセスポイント／ユーザ端末に対して、空間的にヌルを向ける必要が無くなり、空間的な自由度の消費を１だけ減少させることが可能であり、周波数有効利用を実現できるという効果を奏する。
【００３２】
また、アクセスポイントに対し、自セルのユーザ端末と他セルのユーザ端末が同一直線上に配置されている場合など、自セルのユーザ端末にビームを向け他セルのユーザ端末のみにヌル向けるのが困難な場合においても、セル間で同一周波数を使いつつ、セル間干渉を抑圧することが可能となる。
【００３３】
従って、マルチセル構成における無線通信システムにおいて、同一周波数を使用しながら、周波数を有効に利用することができる。
【００３４】
特に、シングルユーザＭＩＭＯシステム、マルチユーザＭＩＭＯシステムおよびマルチユーザＭＩＳＯシステムを対象無線通信システムとすると、２以上の他セルからの干渉を考慮に入れたシステムを構築する時に、干渉を空間で分離できるので、本発明の有効性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ダウンリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第１の説明図である。
【図２】ダウンリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第２の説明図である。
【図３】ダウンリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第３の説明図である。
【図４】ダウンリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第４の説明図である。
【図５】ダウンリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第５の説明図である。
【図６】ダウンリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第６の説明図である。
【図７】ダウンリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第７の説明図である。
【図８】図１から図７の場合に対応するユーザ端末の構成の一例を示す構成図である。
【図９】図１から図７の場合に対応するユーザ端末の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】アップリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第１の説明図である。
【図１１】アップリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第２の説明図である。
【図１２】アップリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第３の説明図である。
【図１３】アップリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第４の説明図である。
【図１４】アップリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第５の説明図である。
【図１５】アップリンクにおいて、ユーザ端末とアクセスポイントとの間の希望波と干渉波とを示す第６の説明図である。
【図１６】図１０から図１５の場合に対応するアクセスポイントの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７】ダウンストリームにおいて干渉信号の復号が出来なくても、アイドル状態のユーザ端末を中継装置として用いて、干渉除去を可能とする方法を説明する説明図である。
【図１８】アップストリームにおいて干渉信号の復号が出来なくても、アイドル状態のユーザ端末を中継装置として用いて、干渉除去を可能とする方法を説明する説明図である。
【図１９】従来のマルチユーザＭＩＭＯ技術を用いたシステムを説明する説明図である。
【図２０】従来のマルチユーザＭＩＭＯにおけるマルチセル環境を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
まず、本発明の実施形態の前提について説明する。本実施形態においては、ビームの指向性形成や、ヌルの生成を必要としていない。従って、本実施形態は、ＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）、アンテナが複数本のシングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＭＯ（ユーザ端末側でビーム形成およびヌル生成が可能）、および、ユーザ端末側のアンテナが１本のマルチユーザＭＩＳＯ（ユーザ端末側でビーム形成およびヌル生成が不可能）にも、適用可能である。
【００３７】
ここで、上述したように、本発明は、無線通信システムにおいてのマルチセル構成のおけるセル間の干渉除去技術に関する技術であり、ＳＩＳＯの場合にも適用できる。しかしながら、ＳＩＳＯの場合には、２以上の他セルからの干渉を考慮に入れたシステムを構築する場合には、複数のアンテナを利用したＭＩＭＯシステムで空間的に分離することが有効である。
【００３８】
そこで、以下の説明においては、無線通信システムとして、特に、シングルユーザＭＩＭＯシステム、マルチユーザＭＩＭＯおよびマルチユーザＭＩＳＯシステムが用いられた場合について説明する。
【００３９】
従って、各図におけるアンテナ本数は便宜上のものであり、本実施形態による技術の適用をシングルユーザＭＩＭＯ、マルチユーザＭＩＭＯあるいはマルチユーザＭＩＳＯのいずれかに限定するものではない。
【００４０】
また、本実施形態を説明する各図においては、アクセスポイントとユーザ端末を１次元軸上に配置し、ビームもこの軸に沿って照射されているように記載しているが、これは紙面の都合によるものである。本実施形態では、アクセスポイントとユーザ端末は３次元空間内の任意の座標上に存在することを想定している。その際、本実施形態の説明においては、干渉波と希望波との受信電力の比較の図示が重要なのであって、アクセスポイントやユーザ端末の位置関係は説明に必要ないことから、１次元の図を用いて説明する。
【００４１】
また、ダウンリンクとアップリンクに分割して説明する。更に、アイドル状態の端末を中継装置として用いて、干渉信号復号結果の取得をサポートする方法も、説明する。
【００４２】
なお、本実施形態において、「ユーザ端末」とは、アクセスポイントと無線通信を行うユーザ端末側の端末装置のことを示す。また、アクセスポイントは、「ＡＰ」と表記することもある。
【００４３】
なお、ユーザ端末におけるアンテナ素子数を１本としたものを、ＭＩＳＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）と称する場合がある。本実施形態においては、特に区別を行わない限り、ＭＩＭＯとは、ユーザ端末のアンテナ素子数が１本のＭＩＳＯも含んでいるものとする。
【００４４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１〜図７および図１７はダウンリンク、図１０〜図１５および図１８はアップリンクにおける構成を示している。なお、この各図において、電波（希望波、干渉波）を表す記号においては、太さが各位置における受信電力を模式的に現している。また、この各図においては、ユーザ端末１はアクセスポイントＡＰ１に、ユーザ端末２はアクセスポイントＡＰ２に属するものとする。実施例では、ユーザ端末は２つ乃至３つ、アクセスポイントは２つの例を示しているが、本実施形態はこれらの数をこれに限定するものではない。
【００４５】
（第１の実施形態）
図１は、干渉キャンセルを用いることなく、周波数繰り返し利用が可能な例を示している。本例の場合、二つのユーザ端末が、各々のアクセスポイントの近くに位置しているため、弱い送信電力で送信すれば、所望の受信電力が得られるため、互いに与える干渉量は極めて小さい。
【００４６】
図２は、ユーザ端末１とユーザ端末２がＡＰ１の近くに位置する場合で、ユーザ端末１に送信するビームの電力を充分大きな値に設定されており、ユーザ端末１にとっては、希望信号が干渉信号より充分に大きい。したがって、ユーザ端末１は希望波のみを復号すればよい。一方、ユーザ端末２にとっては、希望信号より干渉信号のほうが充分に強い状態である。このため、そのままでは、ユーザ端末２は、ＡＰ１からのダウンストリームが干渉となり、希望波（ＡＰ２からのダウンストリーム）の復号ができない。この場合、ユーザ端末２は、まず、干渉信号を先に復号し、干渉レプリカを生成して、受信信号から差引き、残留受信信号から希望信号を復号することができる。
【００４７】
図３は、ユーザ端末１がアクセスポイントＡＰ２の近くに位置し、ユーザ端末２がアクセスポイントＡＰ１の近くに位置している場合を表している。ユーザ端末１、ユーザ端末２共に干渉信号のほうが希望信号より大きくなる。この場合においても、干渉信号を先に復号し、干渉レプリカを生成して、受信信号から差引き、残留受信信号から希望信号を復号することができる。
【００４８】
図４は、ユーザ端末１がアクセスポイントＡＰ１の近くに位置し、ユーザ端末２がアクセスポイントＡＰ２から離れた場所に位置している場合である。ここで、ＡＰ１がユーザ端末１に向けてダウンストリームの送信を行った場合、このビームがＡＰ１とＡＰ２の中間地点まで漏洩しているものとする。
【００４９】
このとき、ＡＰ１とＡＰ２の中間地点に存在するユーザ端末２は、ＡＰ１からユーザ端末１に向けてのダウンストリームが干渉として受信されることから、このままでは正しい復号（ＡＰ２からユーザ端末２へのダウンリンクの復号）が出来ない。さらにユーザ端末２にとって、ＡＰ２からの干渉信号は、ＡＰ１からのダウンストリームと同じ程度の電力であることから、ダウンストリームが干渉信号に対して干渉を行うこととなり、干渉信号を復号することもできない。
【００５０】
そこで、ユーザ端末２が正しい復号を行うために、以下の方法を取る。まず、ユーザ端末２からＡＰ１への送信電力増大要請に基づき、ＡＰ１は強い電力でユーザ端末１への信号送信を開始する。なお、ユーザ端末２からＡＰ１への送信電力増大要請は、無線信号にて行う。これはユーザ端末２から見ると干渉電力（ＡＰ１からユーザ端末１へのダウンリンクが漏洩したもの）が、希望波（ＡＰ２からユーザ端末２へのダウンリンク）の電力より大きい状態となることに相当する。この状態では、ユーザ端末２は干渉波を先に復号しても、干渉波電力が（希望波電力＋雑音電力）より充分に大きいため、正確な干渉波の復号が出来る。
【００５１】
次に、干渉波を復号した後に、推定した干渉チャネルを用いて受信干渉レプリカを生成し、干渉レプリカを受信信号から差引く（減ずる）。これにより、残留受信信号は希望波と雑音のみの信号となり、本残留受信信号から希望信号を復号できる。この一連の動作により、ユーザ端末１とユーザ端末２は同一周波数で通信が可能であり、周波数有効利用が図れる。
【００５２】
図５は、ユーザ端末１，２共にアクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２の中間に位置している例である。ＡＰ１、ＡＰ２の送信電力が同じであれば、ユーザ端末１、ユーザ端末２に対するＡＰ１，ＡＰ２からのダウンストリームの受信電力もほぼ等しくなる。すなわち、ユーザ端末１にとっての希望波と干渉波（それぞれ、ＡＰ１、ＡＰ２からのダウンストリーム）は電力が等しいということになる。同様に、ユーザ端末２にとっての希望波と干渉波（それぞれ、ＡＰ２、ＡＰ１からのダウンストリーム）は電力が等しいということになる。したがって、このままでは、ユーザ端末１、ユーザ端末２とも、希望波も干渉波も復号できない。
【００５３】
これに対し、本実施形態では、ＡＰ１からユーザ端末１への送信電力を大きくして、ユーザ端末２が受信する干渉信号が希望信号より充分に大きいように送信する（ユーザ端末２からＡＰ１への送信電力増大要請は、無線信号にて行う。）。その時、ユーザ端末２は干渉波を復号し、干渉レプリカを差引いて希望波を復号することにより希望信号を得ることが出来る。一方、ユーザ端末１は希望波を復号すればよい。
【００５４】
本実施例では、ＡＰ１の送信電力を大きくするものとしたが、逆に、ＡＰ２の送信電力を大きくしても、効果は同じである。希望波と干渉波の受信電力が同じで双方を復号できないと判断したユーザ端末（この場合ユーザ端末１とユーザ端末２）の内部に、この判断を行ってからランダムな時間が経過してから、干渉波の送信元（ユーザ端末１に対してのＡＰ２、ユーザ端末２に対してのＡＰ１）に送信電力増大要請を送信するように設定しておけば、ＡＰ１かＡＰ２のいずれか一方が先に送信電力を増大させ、一方のユーザ端末は希望波を復号でき、また他方のユーザ端末は干渉波を復号することを通して干渉レプリカを作成の上希望波を復号できる。したがって、２つめのアクセスポイントの送信電力増大要請は送信する必要がなくなり、アクセスポイントは一方だけが送信電力を増大させることとなる。
【００５５】
図６および図７は、ユーザ端末１がアクセスポイントの中間に位置し、ユーザ端末２がアクセスポイントＡＰ１の近くに位置している場合である。ＡＰ１、ＡＰ２の送信電力が同じであれば、ユーザ端末２に対するＡＰ１，ＡＰ２からのダウンストリームの受信電力もほぼ等しくなる。
【００５６】
図６では、ユーザ端末１への送信電力を強くしてユーザ端末１は希望波を復号し、ユーザ端末２は干渉信号を復号し、干渉レプリカを生成して、受信信号から差引き、残留受信信号から希望信号を復号すれば、それぞれ希望波を復号できる。
【００５７】
また、図７では、ユーザ端末２への送信電力を強くして、ユーザ端末１，２共に干渉信号を復号し、干渉レプリカを生成して、受信信号から差引き、残留受信信号から希望信号を復号する方法により、それぞれ希望波を復号できる。
【００５８】
ここで、各ユーザの装置の構成の一例を図８に示す。復号順序情報からの指示により、干渉信号を先に復号する場合には、第１の復号部１０１は、干渉信号のチャネル情報を用いて、受信信号から干渉信号を復号する。レプリカ生成部１０２で干渉信号のレプリカを生成した後、レプリカ差し引き部１０３で受信信号から干渉レプリカ信号を差し引く。第２の復号部１０４は、さらに希望信号のチャネル情報を利用して、干渉レプリカ信号を差し引いた受信信号である残余受信信号から、希望信号を復号する。
【００５９】
なお、復号順序情報に基づいて、チャネル情報の入力スイッチＳＷ１と、レプリカ生成部１０２のスイッチＳＷ２と、復号順序に応じた信号を選択するスイッチＳＷ３とが制御される。
【００６０】
次に、第１の実施例におけるアクセスポイントとユーザ端末の動作について、説明する。ダウンリンクにおいて、ユーザ端末は、希望波（ユーザ端末と同じセルに属するアクセスポイントから送信されてくる）と、干渉波（ユーザ端末と異なるセルに属するアクセスポイントから送信されてくる）を識別する必要がある。この動作を実現するために、各アクセスポイントは、送信されるダウンストリームのプリアンブルにおいて、アクセスポイントが属するセルの識別番号（セル識別番号）を通知する。このプリアンブルは、各アクセスポイント間で直交するように設定する。これにより、ユーザ端末は、複数アクセスポイントから希望波ならびに干渉波を同時に受信したとしても、それぞれのプリアンブルを識別することは可能となり、また、その中に含まれるセル識別番号は、干渉の影響を受けずに読み出すことが可能となる。
【００６１】
この状況下におけるユーザ端末の動作は図９に示す通りである。
まず、ユーザ端末は信号を受信する（ステップＳ１０１）。次に、ユーザ端末は受信した信号について、復号可能か判定する（ステップＳ１０２）。
【００６２】
このステップＳ１０２の判定結果として、復号不可能の場合、ユーザ端末は、プリアンブルのセル識別番号を読み出す（ステップＳ１０３）。
【００６３】
次に、ユーザ端末は、プリアンブルから読み出したセル識別番号に、自セルのセル識別番号と他セルのセル識別番号が含まれているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。すなわち、受信信号のプリアンブルから、自セルのセル識別番号と他セルのセル識別番号が読み出せるか否かを判定する。
【００６４】
ここで、このステップＳ１０４の判定で、受信信号のプリアンブルから、自セルのセル識別番号と他セルのセル識別番号が読み出せた場合、希望波が干渉波からの干渉で復号できず、かつ、干渉波が希望波からの干渉で復号できていない可能性があることが示されている。
【００６５】
また、このステップＳ１０４の判定で、自セルのセル識別番号のみ読み出せた場合、希望波のみ受信しており、干渉は生じていない可能性があることが示されている。また、このステップＳ１０４の判定で、他セルのセル識別番号のみ読み出せた場合、干渉波のみ受信しており、干渉は生じていない可能性があることが示されている。
【００６６】
上述したステップＳ１０４の判定で、受信信号のプリアンブルから、自セルのセル識別番号と他セルのセル識別番号とが読み出せなかった場合、ユーザ端末は、本実施形態による干渉除去技術の動作としての処理を終了する（ステップＳ１０５）。
【００６７】
一方、ステップＳ１０４の判定で、受信信号のプリアンブルから、自セルのセル識別番号と他セルのセル識別番号とが読み出せた場合、次に、ユーザ端末は、読み出した他セルのセル識別情報を元に、この他セルのアクセスポイントに対し、ダウンストリーム送信電力増大を指示する（ステップＳ１０６）。そして、ユーザ端末は、再び、受信を行う（ステップＳ１０１からの処理を繰り返す）。
【００６８】
なお、このダウンストリーム送信電力増大の指示は無線であるが、別周波数帯を用いると、アップストリームとの干渉を避けることが可能となる。また、ダウンストリーム送信電力増大の指示は、各ユーザ端末が無線を用いてランダムなタイミングで送信することから衝突する可能性がある。しかし、その結果ダウンストリーム送信電力増大が行われなかったとしても、（図９のフローチャートに従えば）ユーザ端末側でこの指示を再送するので、指示はアクセスポイントに送信され、最終的にはダウンストリームの送信電力増大がなされる。
【００６９】
上述したステップＳ１０２の判定結果として、ユーザ端末が受信した信号について復号可能となった場合、ユーザ端末は復号できる信号が希望波か干渉波かを、セル識別番号に基づいて判定する（ステップＳ１１０）。
【００７０】
ステップＳ１１０で判定した結果として、復号できる信号が干渉波の場合、ユーザ端末は、干渉波を復号化し（ステップＳ１１１）、次に、干渉波のレプリカを生成し（ステップＳ１１２）、受信信号からレプリカを差引く（ステップＳ１１３）。そして、ユーザ端末は、差引いた信号について、復号可能であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。
【００７１】
ステップＳ１１４で判定した結果が、復号可能であれば、ユーザ端末は、再度、復号できる信号が希望波か干渉波かを、セル識別番号に基づいて判定する（ステップＳ１１０からの処理を繰り返す）。
【００７２】
一方、このステップＳ１１４で判定した結果が、復号可能でなければ、ユーザ端末は、処理を終了する（ステップＳ１１５）。
【００７３】
一方、上述したステップＳ１１０で判定した結果として、復号できる信号が希望波の場合、ユーザ端末は、この希望波を復号化する（ステップＳ１２０）。
以上により、ユーザ端末は、ダウンストリームにおけるセル間の干渉除去を行う。
【００７４】
このように、ダウンリンクの場合、アクセスポイントは、自アクセスポイントが属しているセルに属するユーザ端末に対して信号を送信する。
【００７５】
そして、ユーザ端末は、自ユーザ端末の属さないアクセスポイントからの干渉波を受けず、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号できる場合、当該ダウンストリームを復号する。
【００７６】
また、ユーザ端末は、自ユーザ端末の属さないアクセスポイントからの干渉波を受けることにより、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号できないものの、自ユーザ端末の属さないアクセスポイントからの該干渉波は復号可能である場合、該干渉波を復号し、受信信号から復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号する。
【００７７】
また、ユーザ端末は、自ユーザ端末の属さないアクセスポイントからの干渉波を受けることにより自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号できず、かつ、該ダウンストリームからの干渉により自ユーザ端末の属さないアクセスポイントからの該干渉波も復号不可能である場合、自ユーザ端末の属さない該アクセスポイントに該干渉波の送信電力を増大させる要求信号を送信し、自ユーザ端末の属さないアクセスポイントに自ユーザ端末に送信する該干渉波の送信電力を増大させる。その後、ユーザ端末は、自ユーザ端末は該干渉波を復号し受信信号から該干渉波のレプリカを減ずることにより、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号する。
【００７８】
（第２の実施形態）
次に、アップリンクの場合の実施形態を図１０〜図１５を用いて説明する。なお、図１０〜図１５において、電波（希望波、干渉波）を表す記号においては、太さが各位置における受信電力を模式的に現している。
【００７９】
図１０は、ユーザ端末１，２がアクセスポイントＡＰ１，２の近くに位置している場合である。ユーザ端末１，２は、微小な送信電力で送信することが可能なので、ユーザ端末１，２が同一周波数で送信を行ってもセル間の干渉は発生しない。
【００８０】
図１１は、ユーザ端末１がアクセスポイントＡＰ１の近くに位置し、ユーザ端末２はアクセスポイントＡＰ１とＡＰ２の中間に位置している場合である。ユーザ端末２は充分に大きな送信電力で送信し、アクセスポイントＡＰ２は希望波（ユーザ端末２からＡＰ２へのアップリンク）を復号する。一方、ユーザ端末１は小さな送信電力で送信するので、アクセスポイントＡＰ１における干渉波電力（ユーザ端末２からＡＰ２へのアップリンクが、ＡＰ１に漏洩したもの）が希望波電力（ユーザ端末１からＡＰ１へのアップリンク）より強くなることから、このままでは正しい復号（ユーザ端末１からＡＰ１へのアップリンクの復号）が出来ない。
【００８１】
そこで、ＡＰ１が正しい復号を行うために、以下の方法を取る。まず、ＡＰ１は干渉波を復号する。次に、ＡＰ１は、受信した信号全体（希望波＋干渉波）から、干渉レプリカを差引いて、希望波を復号することにより希望波を得ることが出来る。
【００８２】
図１２は、ユーザ端末１，２が共にＡＰ１の近くに位置する場合であり、ユーザ端末２が強い電力で送信することにより、ＡＰ１は干渉波を復号し、干渉レプリカを差引いて、希望波を復号すればよい。ＡＰ２からみればユーザ端末１の送信電力は微小なので、希望波を復号すればよい。
【００８３】
図１３は、ユーザ端末１がＡＰ２の近くに位置し、ユーザ端末２がＡＰ１の近くに位置している場合を表している。この場合は、ＡＰ１，２は、共に干渉波を復号し、干渉レプリカを差引いて、希望波を復号すればよい。
【００８４】
図１４は、ユーザ端末１がアクセスポイントＡＰ１とＡＰ２の中間に位置し、ユーザ端末２がアＡＰ１の近くに位置している場合である。ユーザ端末２は大きな電力で送信するので、ＡＰ１は干渉波を復号し、干渉レプリカを差引いて、希望波を復号すればよい。一方、ＡＰ２は、干渉信号の大きさの設定に依存して、希望波を復号する場合と、干渉波を復号し、干渉レプリカを差引いて、希望波を復号する場合に場合分けされる。
【００８５】
図１５は、ユーザ端末１，２が共にアクセスポイントＡＰ１とＡＰ２の中間に位置している場合である。このとき、ユーザ端末２が強い電力で送信することにより、ＡＰ１は干渉波を復号し、干渉レプリカを差引いて、希望波を復号すればよい。ＡＰ２からみればユーザ端末１の送信電力は小さいので、希望波のみを復号すればよい。
【００８６】
なお、このアクセスポイントは、図８に示したユーザ端末と同様の構成を備えている。
【００８７】
次に、第２の実施例におけるユーザ端末とアクセスポイントの動作について、説明する。ダウンリンクにおいて、アクセスポイントは、希望波（アクセスポイントと同じセルに属するユーザ端末から送信されてくる）と、干渉波（アクセスポイントと異なるセルに属するユーザ端末から送信されてくる）を識別する必要がある。この動作を実現するために、各ユーザ端末は、送信されるアップストリームのプリアンブルにおいて、ユーザ端末が属するセルの識別番号（セル識別番号）を通知する。このプリアンブルは、各ユーザ端末間で直交するように設定する。これにより、アクセスポイントは、複数ユーザ端末から希望波ならびに干渉波を同時に受信したとしても、それぞれのプリアンブルを識別することは可能となり、また、その中に含まれるセル識別番号は、干渉の影響を受けずに読み出すことが可能となる。
【００８８】
この状況下におけるアクセスポイントの動作は図１６に示す通りである。
まず、アクセスポイントは信号を受信する（ステップＳ２０１）。次に、アクセスポイントは受信した信号について、復号可能か判定する（ステップＳ２０２）。
【００８９】
このステップＳ２０２の判定結果として、復号不可能の場合、アクセスポイントは、プリアンブルのセル識別番号を読み出す（ステップＳ２０３）。
【００９０】
次に、アクセスポイントは、プリアンブルから読み出したセル識別番号に、自セルのセル識別番号と他セルのセル識別番号が含まれているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。すなわち、受信信号のプリアンブルから、自セルのセル識別番号と他セルのセル識別番号が読み出せるか否かを判定する。
【００９１】
ここで、このステップＳ２０４の判定で、受信信号のプリアンブルから、自セルのセル識別番号と他セルのセル識別番号が読み出せた場合、希望波が干渉波からの干渉で復号できず、かつ、干渉波が希望波からの干渉で復号できていない可能性があることが示されている。
【００９２】
また、このステップＳ２０４の判定で、自セルのセル識別番号のみ読み出せた場合、希望波のみ受信しており、干渉は生じていない可能性があることが示されている。また、このステップＳ２０４の判定で、他セルのセル識別番号のみ読み出せた場合、干渉波のみ受信しており、干渉は生じていない可能性があることが示されている。
【００９３】
上述したステップＳ２０４の判定で、受信信号のプリアンブルから、自セルのセル識別番号と他セルのセル識別番号とが読み出せなかった場合、アクセスポイントは、本実施形態による干渉除去技術の動作としての処理を終了する（ステップＳ２０５）。
【００９４】
一方、ステップＳ２０４の判定で、受信信号のプリアンブルから、自セルのセル識別番号と他セルのセル識別番号とが読み出せた場合、次に、アクセスポイントは、読み出した他セルのセル識別情報を元に、この他セルのユーザ端末に対し、アップストリーム送信電力増大を指示する（ステップＳ２０６）。そして、アクセスポイントは、再び、受信を行う（ステップＳ２０１からの処理を繰り返す）。
【００９５】
なお、このアップストリーム送信電力増大の指示は無線であるが、別周波数帯を用いると、ダウンストリームとの干渉を避けることが可能となる。また、アップストリーム送信電力増大の指示は、各アクセスポイントが無線を用いてランダムなタイミングで送信することから衝突する可能性がある。しかし、その結果アップストリーム送信電力増大が行われなかったとしても、（図１６のフローチャートに従えば）アクセスポイント側でこの指示を再送するので、指示はユーザ端末に送信され、最終的にはアップストリームの送信電力増大がなされる。
【００９６】
上述したステップＳ２０２の判定結果として、アクセスポイントが受信した信号について復号可能となった場合、アクセスポイントは復号できる信号が希望波か干渉波かを、セル識別番号に基づいて判定する（ステップＳ２１０）。
【００９７】
ステップＳ２１０で判定した結果として、復号できる信号が干渉波の場合、アクセスポイントは、干渉波を復号化し（ステップＳ２１１）、次に、干渉波のレプリカを生成し（ステップＳ２１２）、受信信号からレプリカを差引く（ステップＳ２１３）。そして、アクセスポイントは、差引いた信号について、復号可能であるか否かを判定する（ステップＳ２１４）。
【００９８】
ステップＳ２１４で判定した結果が、復号可能であれば、アクセスポイントは、再度、復号できる信号が希望波か干渉波かを、セル識別番号に基づいて判定する（ステップＳ２１０からの処理を繰り返す）。
【００９９】
一方、このステップＳ２１４で判定した結果が、復号可能でなければ、アクセスポイントは、処理を終了する（ステップＳ２１５）。
【０１００】
一方、上述したステップＳ２１０で判定した結果として、復号できる信号が希望波の場合、アクセスポイントは、この希望波を復号化する（ステップＳ２２０）。
以上により、アクセスポイントは、アップストリームにおけるセル間の干渉除去を行う。
【０１０１】
このように、アップリンクの場合、ユーザ端末は、自ユーザ端末が属しているセルに属するアクセスポイントに対して信号を送信する。
【０１０２】
そして、アクセスポイントは、自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの干渉波を受けず、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できる場合、当該アップストリームを復号する。
【０１０３】
また、アクセスポイントは、自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの干渉波を受けることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できないものの、自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの該干渉波は復号可能である場合、該干渉波を復号し、受信信号から復号した干渉波のレプリカを減ずることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号する。
【０１０４】
また、アクセスポイントは、自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの干渉波を受けることにより自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できず、かつ、該アップストリームからの干渉により自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの該干渉波も復号不可能である場合、自アクセスポイントに属さない該ユーザ端末に該干渉波の送信電力を増大させる要求信号を送信し、自アクセスポイントに属さないユーザ端末に自アクセスポイントに送信する該干渉波の送信電力を増大させる。その後、アクセスポイントは、自アクセスポイントは該干渉波を復号し受信信号から該干渉波のレプリカを減ずることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号する。
【０１０５】
（第３の実施形態）
次に、ダウンストリームにおいて干渉信号の復号が出来なくても、アイドル状態（アクセスポイントと通信を行っていない状態）のユーザ端末を中継装置として用いて、干渉除去を可能とする方法を、図１７を用いて説明する。
【０１０６】
図１７に示すように、ＡＰ１に属するユーザ端末１はＡＰ１の近くに位置しており、また、ＡＰ２に属するユーザ端末２はＡＰ１，２のほぼ中間の位置に位置しているとする。ユーザ端末２にとって、希望波と干渉波の受信電力がほぼ等しいことから、希望波、干渉波とも復号が出来ない状態にあるとする。そして、本状態において、アイドルのユーザ端末３がＡＰ１からのダウンストリームを復号できる状態にあるとする。
【０１０７】
その時、ユーザ端末３は中継装置となって、復号した干渉信号（ＡＰ１からのダウンストリーム）をユーザ端末２に対して別の周波数で伝える。本方法により、ユーザ端末２は干渉信号の復号結果を知ることが出来るので、干渉レプリカを作成でき、受信信号から差引いて残留受信信号から希望信号を復号できる。ここで、伝送距離が短いアイドルユーザ端末（ユーザ端末３）を中継装置として利用するので、送信電力・周波数資源の消費は少ない。なお、アイドルユーザ端末として用いるユーザ端末３は、ＡＰ１に属するものであっても、ＡＰ２に属するものであっても、あるいは、他のアクセスポイントに属するものであってもよい。
【０１０８】
一方、ユーザ端末１はＡＰ１の近くに位置していることから希望信号のみを受信しているので、これを復号すればよい。
【０１０９】
このように、ダウンリンクの場合、ユーザ端末は、自ユーザ端末の属さないアクセスポイントから干渉波を受けることにより自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号できず、かつ、該ダウンストリームからの干渉により自ユーザ端末の属さないアクセスポイントからの該干渉波も復号不可能である場合、次の処理をする。
【０１１０】
まず、ユーザ端末は、該干渉波を復号可能なアイドル状態のユーザ端末により該干渉波が復号された干渉信号情報であって、当該セルにおいて通信に使用される周波数帯とは異なる周波数帯でアイドル状態のユーザ端末から送信された干渉信号情報を受信し、当該受信した該干渉信号情報を元に干渉波のレプリカを生成する。
【０１１１】
次に、ユーザ端末は、受信信号から該干渉波のレプリカを減じることにより、自ユーザ端末の属するアクセスポイントからのダウンストリームを復号する。
【０１１２】
（第４の実施形態）
次に、アップストリームにおいて干渉信号の復号が出来なくても、アイドル状態（アクセスポイントと通信を行っていない状態）のユーザ端末を中継装置として用いて、干渉除去を可能とする方法を、図１８を用いて説明する。
【０１１３】
図１８にマルチユーザＭＩＭＯアップリンクにおける中継装置の使用例を図示している。ＡＰ２に属するユーザ端末２はＡＰ２の近くに位置しており、また、ＡＰ１に属するユーザ端末１はＡＰ１，２の中間位置よりＡＰ１の近くに位置しているとする。ＡＰ２には、ユーザ端末１からのアップリンクが干渉波として入力するため、ユーザ端末２からのアップリンク（本来受信すべき信号）を復号できない。しかし、ユーザ端末１とＡＰ２が離れているため、ユーザ端末１からＡＰ２に入力される干渉波の電力は弱く、ＡＰ２は干渉波の復号も不可能である。
【０１１４】
ＡＰ２において干渉波の復号を行うには、ユーザ端末１の出力を増大させる方法がある（第１の実施形態を参照）。しかし、この方法では、ユーザ端末１とＡＰ２の距離によっては、ユーザ端末１はかなり大きな電力が必要となる可能性がある。
【０１１５】
そこで、ユーザ端末１の近くにあり、ＡＰ２に近いアイドルのユーザ端末３を中継装置として用いて、ユーザ端末１の送信信号をユーザ端末１の代わりに送信させる。本状態において、アイドルのユーザ端末３がユーザ端末１の信号を復号できる状態にあるとする。その時、ユーザ端末３は中継装置となって、復号した干渉信号をＡＰ２に対して別の周波数で伝える。本方法により、ＡＰ２は干渉信号（ユーザ端末１からＡＰ１へのアップストリーム）の復号結果を得ることが出来るので、干渉レプリカを作成でき、受信信号から干渉信号を差引いて残留受信信号から希望信号（ユーザ端末２からＡＰ２へのアップストリーム）を復号できる。ここで、伝送距離が短いアイドルユーザ端末（ユーザ端末３）を中継装置として利用するので、送信電力・周波数資源の消費は少ない。なお、アイドルユーザ端末として用いるユーザ端末３は、ＡＰ１に属するものであっても、ＡＰ２に属するものであっても、あるいは、他のアクセスポイントに属するものであってもよい。伝送距離が短いアイドルユーザ端末を中継装置として利用するので、送信電力・周波数資源の消費は少ない。
【０１１６】
一方、ＡＰ１はユーザ端末１の近くに位置していることから希望信号のみを受信しているので、これを復号すればよい。
【０１１７】
このように、アップリンクの場合、アクセスポイントは、自アクセスポイントに属さないユーザ端末から干渉波を受けることにより自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号できず、かつ、自アクセスポイントに属さないユーザ端末からの干渉波も復号不可能である場合、次の処理をする。
【０１１８】
まず、アクセスポイントは、該干渉波を復号可能なアイドル状態のユーザ端末により該干渉波が復号された干渉信号情報であって、当該セルにおいて通信に使用される周波数帯とは異なる周波数帯でアイドル状態のユーザ端末から送信された干渉信号情報を受信し、当該受信した該干渉信号情報を元に干渉波のレプリカを生成する。
【０１１９】
次に、アクセスポイントは、受信信号から該干渉波のレプリカを減じることにより、自アクセスポイントに属するユーザ端末からのアップストリームを復号する。
【０１２０】
上記に説明した第１の実施形態から第４の実施形態によれば、干渉波をキャンセルすることにより、干渉波を受信していても希望波を復号可能であるという機能を有する受信機を使用することにより、希望信号の多重化を行なう。たとえば、一つの受信機が大きな干渉波と小さな希望波を受信している場合、干渉波を先に復号して、干渉空間のチャネル推定結果を利用して干渉レプリカを生成することにより、受信信号から干渉成分を差引き、残留受信信号から希望信号を復号する。
【０１２１】
これにより、たとえば、セル間での干渉となり得る他セルのアクセスポイント／ユーザ端末に対して、空間的にヌルを向ける必要が無くなり、空間的な自由度の消費を１だけ減少させることが可能であり、周波数有効利用を実現できるという効果を奏する。
【０１２２】
また、アクセスポイントに対し、自セルのユーザ端末と他セルのユーザ端末が同一直線上に配置されている場合など、自セルのユーザ端末にビームを向け他セルのユーザ端末のみにヌル向けるのが困難な場合においても、セル間で同一周波数を使いつつ、セル間干渉を抑圧することが可能となる。
【０１２３】
従って、マルチセル構成における無線通信システムにおいて、同一周波数を使用しながら、周波数を有効に利用することができる。
【０１２４】
特に、シングルユーザＭＩＭＯシステム、マルチユーザＭＩＭＯシステムおよびマルチユーザＭＩＳＯシステムを対象無線通信システムとすると、２以上の他セルからの干渉を考慮に入れたシステムを構築する時に、干渉を空間で分離できるので、本発明の有効性が高まる。
【０１２５】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１２６】
１、２、３…ユーザ端末、ＡＰ１、ＡＰ２…アクセスポイント
【図１】
0005520619.tif 000004
【図２】
0005520619.tif 000005
【図３】
0005520619.tif 000006
【図４】
0005520619.tif 000007
【図５】
0005520619.tif 000008
【図６】
0005520619.tif 000009
【図７】
0005520619.tif 000010
【図８】
0005520619.tif 000011
【図９】
0005520619.tif 000012
【図１０】
0005520619.tif 000013
【図１１】
0005520619.tif 000014
【図１２】
0005520619.tif 000015
【図１３】
0005520619.tif 000016
【図１４】
0005520619.tif 000017
【図１５】
0005520619.tif 000018
【図１６】
0005520619.tif 000019
【図１７】
0005520619.tif 000020
【図１８】
0005520619.tif 000021
【図１９】
0005520619.tif 000022
【図２０】
0005520619.tif 000023