(57)【要約】【課題】  副情報を用いることなく、また、個別の通信リソースを割り当てることなく、複数のデータストリームの送受信における干渉を軽減すること。【解決手段】  送信装置と複数の受信装置とが通信を行う通信システムにおいて、送信装置は、複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値を用いて、複数の受信装置のそれぞれに宛てた複数のデータを含む１つの送信信号を生成し、生成した送信信号を送信する。複数の受信装置に含まれる受信装置は、送信装置から信号を受信し、受信した信号から、その受信装置の通信状況に関する値を用いて、その受信装置に宛てられた信号を抽出する。【選択図】  図１
2014143553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置と複数の受信装置とが通信を行う通信システムであって、
前記送信装置は、
前記複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値を用いて、前記複数の受信装置のそれぞれに宛てた複数のデータを含む１つの送信信号を生成する生成手段と、
前記生成手段で生成した前記送信信号を送信する送信手段と、
を有し、
前記複数の受信装置に含まれる受信装置は、
前記送信装置から信号を受信する受信手段と、
前記受信した信号から、当該受信装置の前記通信状況に関する値を用いて、当該受信装置に宛てられた信号を抽出する抽出手段と、
を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
複数の受信装置と通信を行う送信装置であって、
前記複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値を用いて、前記複数の受信装置のそれぞれに宛てた複数のデータを含む１つの送信信号を生成する生成手段と、
前記生成手段で生成した前記送信信号を送信する送信手段と、
を有することを特徴とする送信装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記複数の受信装置のそれぞれの前記通信状況に関する値のそれぞれを法とした前記送信信号の剰余が、前記複数の受信装置のそれぞれに宛てたデータとなるように、前記送信信号を生成する、
ことを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記複数の受信装置のそれぞれから、当該複数の受信装置のそれぞれにおける伝送路の品質を示すチャネル品質表示を受信する受信手段と、
前記チャネル品質表示に基づいて、前記複数の受信装置のそれぞれの前記通信状況に関する値を取得する取得手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
前記複数の受信装置のそれぞれから、当該複数の受信装置のそれぞれへ向けた信号伝送において使用されるべき変調多値数の情報を受信する受信手段と、
前記変調多値数の情報に基づいて、前記複数の受信装置のそれぞれの前記通信状況に関する値を取得する取得手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項６】
前記複数の受信装置のそれぞれから、前記複数の受信装置のそれぞれの前記通信状況に関する値を受信する受信手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
【請求項７】
前記複数の受信装置についての複数の前記通信状況に関する値は、互いに素となるように選択される、
ことを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項８】
送信装置と通信を行う受信装置であって、
前記送信装置から、複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値を用いて生成された、前記複数の受信装置のそれぞれに宛てた複数のデータを含む１つの信号を受信する受信手段と、
前記受信した信号を、前記受信装置の通信状況に関する値を用いて、当該受信装置に宛てられた信号を抽出する抽出手段と、
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項９】
前記受信装置における伝送路の品質を取得する取得手段と、
前記品質を示すチャネル品質表示を前記送信装置へ通知する通知手段と、
をさらに有し、
前記送信装置は、前記チャネル品質表示に基づいて、前記受信装置の前記通信状況に関する値を取得する取得手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記受信装置への信号伝送において使用されるべき変調多値数の情報を前記送信装置へ通知する通知手段をさらに有し、
前記送信装置は、前記変調多値数の情報に基づいて、前記受信装置の前記通信状況に関する値を取得する、
ことを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記受信装置の通信に関する状況を示す値を前記送信装置へ通知する通知手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１２】
送信装置と複数の受信装置とが通信を行う通信システムにおける通信方法であって、
前記送信装置において、
生成手段が、前記複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値を用いて、前記複数の受信装置のそれぞれに宛てた複数のデータを含む１つの送信信号を生成する生成工程と、
送信手段が、前記生成工程で生成された前記送信信号を送信する送信工程と、
を有し、
前記複数の受信装置に含まれる受信装置において、
受信手段が、前記送信装置から信号を受信する受信工程と、
抽出手段が、前記受信した信号から、当該受信装置の前記通信状況に関する値を用いて、当該受信装置に宛てられた信号を抽出する抽出工程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１３】
複数の受信装置と通信を行う送信装置における信号の送信方法であって、
生成手段が、前記複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値を用いて、前記複数の受信装置のそれぞれに宛てた複数のデータを含む１つの送信信号を生成する生成工程と、
送信手段が、前記生成工程において生成された前記送信信号を送信する送信工程と、
を有することを特徴とする送信方法。
【請求項１４】
送信装置と通信を行う受信装置における信号の受信方法であって、
受信手段が、前記送信装置から、複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値を用いて生成された、前記複数の受信装置のそれぞれに宛てた複数のデータを含む１つの信号を受信する受信工程と、
抽出手段が、前記受信した信号を、前記受信装置の通信状況に関する値を用いて、当該受信装置に宛てられた信号を抽出する抽出工程と、
を有することを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のデータストリームを同時に送受信する無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信の高速大容量化のため、複数のデータストリームを同時に送受信することが検討されている。しかしながら、複数のデータストリームを同時に送受信すると、そのデータストリームに関する無線信号が互いに干渉することが想定される。
【０００３】
干渉は、干渉電力が十分に大きい場合や、干渉電力が十分に小さい場合には回避可能であることが知られている（非特許文献１参照）。すなわち、干渉電力が十分に大きい場合は、まずその干渉信号を復調し、その後に復調した干渉信号のレプリカを受信信号から減算した信号を用いて希望信号を復調することで、干渉を最適に処理することができる。また、干渉電力が十分に小さい場合は、その干渉信号を雑音として扱うことにより、干渉を最適に取り扱うことが可能である。しかしながら、それ以外の場合で、干渉をどのように取り扱うべきかについては、必ずしも明らかではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｅ．Ｅｔｋｉｎ及びＨ．Ｗａｎｇ、“１ビット内でのガウシアン干渉チャネル容量（Ｇａｕｓｓｉａｎ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃａｐａｃｉｔｙ  ｔｏ  Ｗｉｔｈｉｎ  Ｏｎｅ  Ｂｉｔ）”、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ、２００８年１２月、ｖｏｌ．５４、Ｎｏ．１２、ｐｐ．５５３４−５５６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、例えば、干渉を雑音として取り扱い、例えばブラインド最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）干渉キャンセラを用いて、その干渉を「確率的」にキャンセルすることが想定される。しかしながら、この方法は、最適でなくまた拡張可能ではなく、干渉信号の数が増大すると性能が劣化するという課題があった。
【０００６】
また、別の一般的な方法では、互いに干渉しうるデータストリームに対して、互いに直交する周波数帯域、時間、偏波、符号、及び空間などの通信リソースを個別に割り当てることにより、干渉を回避することが想定される。しかしながら、このような直交する通信リソースを用意する方法は、リソースを浪費するものであり、増大する無線通信の要求に対応できないという課題があった。
【０００７】
送信器または受信器において干渉に関する副情報を利用可能な場合は、より効果的に干渉に対処することができる。例えば、副情報として、干渉信号の数、干渉信号の変調方式、チャネル情報などの情報を用いることにより、受信器は干渉を効率的に除去することができる。しかしながら、このような副情報を用いる手法では、副情報が十分に誤りなくかつ適時に与えられることが重要であり、この前提を欠くと十分な干渉への対処は困難となり得る。しかしながら、副情報が十分に誤りなくかつ適時に与えられるという前提は、通信のコスト等の観点から現実性を欠くという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、副情報を用いることなく、また、個別の通信リソースを割り当てることなく、複数のデータストリームの送受信における干渉を軽減する技術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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明による通信システムは、送信装置と複数の受信装置とが通信を行う通信システムであって、前記送信装置は、前記複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値を用いて、前記複数の受信装置のそれぞれに宛てた複数のデータを含む１つの送信信号を生成する生成手段と、前記生成手段で生成した前記送信信号を送信する送信手段と、を有し、前記複数の受信装置に含まれる受信装置は、前記送信装置から信号を受信する受信手段と、前記受信した信号から、当該受信装置の前記通信状況に関する値を用いて、当該受信装置に宛てられた信号を抽出する抽出手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による送信装置は、複数の受信装置と通信を行う送信装置であって、前記複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値を用いて、前記複数の受信装置のそれぞれに宛てた複数のデータを含む１つの送信信号を生成する生成手段と、前記生成手段で生成した前記送信信号を送信する送信手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による受信装置は、送信装置と通信を行う受信装置であって、前記送信装置から、複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値を用いて生成された、前記複数の受信装置のそれぞれに宛てた複数のデータを含む１つの信号を受信する受信手段と、前記受信した信号を、前記受信装置の通信状況に関する値を用いて、当該受信装置に宛てられた信号を抽出する抽出手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、副情報を用いることなく、また、個別の通信リソースを割り当てることなく、複数のデータストリームの送受信における干渉を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】無線通信システムの概要を示すブロック図。
【図２】ＭＩＭＯを用いた場合の無線通信システムの概要を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
（概要）
図１と図２は、それぞれ、本実施形態に係る無線通信システムの概要を示すブロック図である。本無線通信システムでは、１つの送信装置と複数の受信装置とが通信を行い、送信装置から、複数の受信装置の通信状況に関する値を用いて、当該複数の受信装置に宛てた複数のデータを含む１つの送信信号を生成して送信する通信手法を用いる。なお、複数の受信装置の通信状況に関する値（τ1、τ2）は、例えばそれぞれの受信装置から送信装置へ通知することにより、送信装置と受信装置との両方において保持される。受信装置は、自らの通信状況に関する値を用いて、自らに宛てられたデータを受信信号から抽出する。
【００１６】
この通信手法では、生成された１つの信号だけが送信されるため、受信側において、干渉を受けることなくその１つの信号を受信することとなる。そして、受信装置がこの信号を自らの通信状況に関する値を用いて解釈する（自らに宛てられたデータを抽出する）ことができることで、複数の受信装置に宛てられたデータを同一の通信リソースを用いて１度に送信することができる。すなわち、従来のように同一リソースを用いて複数の受信装置への信号を送信した場合、それらの信号は互いに干渉するが、この通信手法では、そのような干渉を発生させずに、同一リソースを用いて１度に複数のデータを送信することができる。
【００１７】
また、後述のように、複数の受信装置の通信状況に関する値のそれぞれを法としたときの送信信号の剰余が、当該複数の受信装置のそれぞれに宛てられたデータとなるように送信信号を構成することで、受信装置は容易に自らに宛てられたデータを抽出できる。すなわち、受信装置において複雑な干渉除去を行う必要がない点で、従来の高度な干渉除去を行う通信手法と比べて受信装置の演算量の観点で有利である。
【００１８】
以下、本通信手法について詳細に説明する。
【００１９】
（基本概念）
まず、本実施形態に係る通信手法の基本概念について説明する。本通信手法では、複数の受信装置に共通して与えられる１つの信号を、受信装置ごとに自らに宛てられたデータを抽出（解釈）することができるように構成する。具体的には、例えば、送信装置は剰余の概念を用いて送信信号を構成し、受信装置は同じく剰余の概念を用いて受信信号から自らに宛てられたデータを抽出する。簡単な例で説明すると、例えば、第１の受信装置の通信状況に関する値が「５」であり、第２の受信装置の通信装置の通信状況に関する値が「７」である場合で、受信信号が「８」の場合は、第１の受信装置は、信号を８  ｍｏｄ  ５＝−２と解釈する。一方、第２の受信装置は、同一の受信信号「８」に対して、信号を８  ｍｏｄ  ７＝１と解釈する。なお、「ｍ  ｍｏｄ  ｎ」は、ｎを法とするｍの剰余を示し、以下のように定義される。
2014143553.tif 000003
なお、
2014143553.tif 000004
は、ｋを超えない最大の整数を表す。
【００２０】
このように、単一の信号を送信したとしても、複数の受信装置において異なる通信状況に関する値を用いている場合は、その複数の受信装置は、当該信号を互いに異なるデータとして認識することができる。したがって、例えば上述の例では、第１の受信装置に対してデータ「−２」を送信し、第２の受信装置に対してデータ「１」を送信する場合は、送信装置は信号「８」を送信すればよいこととなる。このように、本通信手法では、送信装置と受信装置とにおいて、受信装置の通信状況に関する値を共有し、送信装置は、受信装置が送信信号をその値を用いて解釈することで、受信装置へ宛てたデータを抽出できるように送信信号を構成する。
【００２１】
（具体的な送信信号構成方法）
続いて、具体的な送信信号の構成方法について説明する。以下では、送信装置が、第１の受信装置に対してデータｘ1を、第２の受信装置に対してデータｘ2を、それぞれ送信するための信号ｘを構成するものとする。すなわち、送信装置は、第１の受信装置が信号ｘをｘ1と解釈し、第２の受信装置が信号ｘをｘ2と解釈するように、送信信号ｘを構成する。
【００２２】
なお、ここでは、図１に示すように、第１の受信装置は通信状況に関する値としてτ1を保持し、第２の受信装置は通信状況に関する値としてτ2を保持するものとする。また、これらの値は送信装置も共有しているものとする。なお、受信装置は、他の受信装置の通信状況に関する値を知っている必要はない。また、複数の受信装置についての通信状況に関する値τは、互いに素であるように選択されるものとする。すなわち、τ1とτ2の最大公約数が１であるものとする。
【００２３】
ここで、各受信装置は、受信信号の解釈のために、通信状況に関する値を法として、受信信号の剰余を求める場合を検討する。なお、以下では、剰余演算に基づく信号の送受信について説明するがこれに限られない。すなわち、通信状況に関する値を用いて１つの信号を複数に解釈する手法であればどのようなものであってもよい。
【００２４】
このとき、送信信号ｘは、ｘ＝ｘ1＋τ1ｑ1と、ｘ＝ｘ2＋τ2ｑ2とを満足する。なお、ｑ1とｑ2は整数である。したがって、送信信号ｘを定める演算では、まず、ｘ1＋τ1ｑ1＝ｘ2＋τ2ｑ2を満たす整数ｑ1とｑ2を定める。その後、定めたｑ1またはｑ2に基づいて、ｘ1＋τ1ｑ1とｘ2＋τ2ｑ2とのいずれかにより送信信号ｘを算出する。
【００２５】
ここで、非ゼロの整数ａとｂに対しては、ａｕ＋ｂｖ＝ＧＣＤ（ａ，ｂ）となる整数ｕ及びｖが必ず存在する。なお、ＧＣＤ（ａ，ｂ）は、ａとｂの最大公約数を表す。これに基づくと、互いに素であるａとｂについては、ａｕ＋ｂｖ＝１となる整数ｕとｖが存在することとなる。すると、互いに素なτ1とτ2に対して、
１＝ｐ1τ1＋ｐ2τ2
を満足する整数ｐ1及びｐ2が存在することとなる。ここで、この式の両辺に（ｘ1−ｘ2）を乗じると、
ｘ1−ｘ2＝(ｘ1−ｘ2)(ｐ1τ1＋ｐ2τ2)
となる。
【００２６】
このとき、ｘ1＋τ1ｑ1＝ｘ2＋τ2ｑ2であるから、
ｘ1−ｘ2＝−τ1ｑ1＋τ2ｑ2
である。したがって、
(ｘ1−ｘ2)(ｐ1τ1＋ｐ2τ2)＝−τ1ｑ1＋τ2ｑ2
となる。
【００２７】
この両辺を比較すると、整数ｑ1とｑ2とを、
ｑ1＝−(ｘ1−ｘ2)ｐ1
ｑ2＝(ｘ1−ｘ2)ｐ2
のように表現することができる。ここで、（ｘ1−ｘ2）＝ａと置くと、
ｑ1＝−ａｐ1
ｑ2＝ａｐ2
となる。
【００２８】
したがって、整数ｐ1及びｐ2を用いて、整数ｑ1及びｑ2を容易に算出することができる。ここで、整数ｐ1及びｐ2は、拡張されたユークリッド互除法を用いて容易に算出することができる。ここで、例えば、τ1＝１０１であると共にτ2＝３である場合を考える。ユークリッド互除法によれば、１０１  ｍｏｄ  ３＝２、３  ｍｏｄ  ２＝１から、τ1とτ2の最大公約数が１である（すなわち互いに素である）ことが分かる。すると、拡張されたユークリッド互除法により、１＝３−２×１＝３−（１０１−３×３３）＝３×３４−１０１となるため、ｐ1＝−１、ｐ2＝３４を求めることができる。
【００２９】
以上をまとめたものが図１である。送信装置は、まず、複数の受信装置のそれぞれにおける通信状況に関する値τ1とτ2を用いて、拡張されたユークリッド互除法により整数ｐ1とｐ2と（の少なくともいずれか）を求める。その後、第１の受信装置へ向けたデータｘ1と第２の受信装置へ向けたデータｘ2との差ａを算出する。そして、先に求めておいたｐ1とｐ2のいずれかを用いて、送信信号ｘをｘ＝ｘ1−τ1ｐ1ａと、ｘ＝ｘ2＋τ2ｐ2ａのいずれかにより算出して送信する。
【００３０】
なお、受信装置は、例えば、受信信号ｙに対してチャネルの逆数ｈ-1を乗じ、その結果の信号ｙ’に対して通信状況に関する値τを法とする剰余演算を実行して、自らに宛てられたデータを抽出する。すなわち、第１の受信装置は、受信信号ｙ1＝ｈ1ｘ＋ｚ1に対して、
ｙ1’＝ｈ1-1ｙ1＝ｘ＋ｈ1-1ｚ1＝ｘ＋ｚ’
ｘ1＝ｙ1’ｍｏｄ  τ1＝（ｘ  ｍｏｄ  τ1）＋（ｚ’ｍｏｄ  τ1）＝ｘ1＋ｚ''
という計算を実行して自らに宛てられたデータｘ1を抽出する。なお、ｚ1は加法性雑音であり、ｚ’及びｚ''は、同様に雑音成分を表す。第２の受信装置も同様の計算を実行して、自らに宛てられたデータｘ2を抽出する。
【００３１】
以上のようにして、送信装置は、送信すべきデータと各受信装置における通信状況に関する値とから送信信号を生成することができ、受信装置は、自らの通信状況に関する値を用いて、この信号から自らに宛てられたデータを抽出することができる。
【００３２】
なお、上述の説明では受信装置において、通信状況に関する値を法として受信信号の剰余演算を行うが、この場合、剰余演算の性質上、通信状況に関する値は、変調多値数に応じた値とすることができる。すなわち、例えば、同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）が共に４値をとり得る１６ＱＡＭでは、剰余の結果が例えば−３〜３の範囲で存在するべきである。このため、通信状況に関する値は例えば８以上でありうる。これを一般化すると、受信装置に向けた信号伝送で使用されるべき変調多値数をＭとしたときに、その受信装置の通信状況に関する値τは、
2014143553.tif 000005
を満足するのが望ましい。ここで、
2014143553.tif 000006
は、ｋ以上の最小の整数である。なお、受信装置は、送信装置へ、信号伝送で使用されるべき変調多値数の情報を通知してもよく、その場合、送信装置は、各受信装置から取得した変調多値数の情報に基づいて、通信状況に関する値τを上式に基づいて定めてもよい。また、信号伝送で使用されるべき変調多値数は、送信装置と受信装置との間の伝送路（チャネル）の品質と相関を有する。したがって、受信装置は、送信装置へ伝送路の品質を示すチャネル品質表示を通知してもよい。この場合、送信装置は、取得したチャネル品質表示に基づいて変調多値数を定め、その結果に応じて、受信装置についての通信状況に関する値τを選択してもよい。このようにすることにより、通信状況に応じて適した値τを選択することが可能となる。
【００３３】
また、受信装置が、受信装置の通信状況に関する値τを決定して送信装置へ通知してもよい。なお、複数の受信装置の通信状況に関する値τは、上述の例では、互いに素であることが求められる。上述のように、受信装置が変調多値数やチャネル品質表示を通知する場合は、送信装置が、選択した値が互いに素となるように、複数の受信装置のそれぞれの通信状況に関する値τを選択することができる。しかしながら、受信装置が通信状況に関する値τを独自に選択して通知する場合、複数の受信装置についての値が互いに素とならない場合がある。したがって、この場合は、送信装置は、受信装置の一部または全部に対して、値τを再選択させるようにしてもよい。これにより、複数の受信装置についての値τを互いに素とすることを確実にすることができる。また、送信装置は、各受信装置に対して、その受信装置が選択できるτの値を特定する情報を送信してもよい。これにより、複数の受信装置についての値τを互いに素とすることが容易になる。
【００３４】
なお、上述の方法は、そのまま多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムに適用することができる。すなわち、図２に示すように、上述の方法によって送信信号を算出し、その信号を元とする送信信号ベクトルを形成し、それを従来のＭＩＭＯ送受信方法によって送信することで、ＭＩＭＯシステムに対して上述の方法を適用することができる。これにより、例えば、従来はチャネル相関が高い２つの受信装置においては信号分離できない場合があったが、このような２つの受信装置に対しても同時に信号を送信することが可能となる。
【００３５】
また、上述の説明では２つの受信装置が存在する場合を説明したが、３つ以上の受信装置が存在しても同様の手法を適用することができる。この場合、各受信装置の通信状況に関する値τが互いに素となるように選択され、拡張されたユークリッド互除法によって、Σｐiτi＝１となるｐiが算出される。このとき、例えば３つの受信装置が存在する場合Σｐiτi＝１の両辺にａ＝（２ｘ1−ｘ2−ｘ3）を乗じることにより、ｑ1＝ａｐ1／（−２）、ｑ2＝ａｐ2、ｑ3＝ａｐ3を求めることができる。これに基づいて、ｘ＝ｘ1＋ｑ1τ1＝ｘ2＋ｑ2τ2＝ｘ3＋ｑ3τ3により、送信信号を算出することができる。
【００３６】
同様に、４つ以上の受信装置についても上述の計算を適用することにより、送信信号を算出することができる。すなわち、ｎ個の受信装置が存在する場合、ａ＝ｎｘ1−Σｘi（ただし、２≦ｉ≦ｎ）とすることにより、ｑiを算出することができ、したがって、送信信号を算出することができる。
【００３７】
（送受信の例）
以下では、参考のため、本通信手法を実際の数値を用いた例を示す。なお、以下の例では、２つの受信装置が存在するものとし、第１の受信装置への信号伝送ではＱＰＳＫを、第２の受信装置への信号伝送では１６ＱＡＭを、それぞれ用いるものとする。
【００３８】
まず、通信に先立って、通信状況に関する値τを決定する。上述の変調多値数から、τ1≧４、τ2≧８を満足すると共に互いに素となるように、各値が選択される。ここでは、例えば、τ1＝４、τ2＝９がせんたくされるものとする。続いて、τ1とτ2とに基づいて、整数ｐ1とｐ2との少なくともいずれかが算出される。例えば、拡張されたユークリッド互除法を使用して、ｐ1＝−２、ｐ2＝１と算出される。
【００３９】
続いて、実際のデータ送信に移る。ここで、第１の受信装置に向けてはデータｘ1＝１＋ｊ、第２の受信装置に向けてはデータｘ2＝−１−３ｊがそれぞれ送信されるものとする。なお、データのうち、整数部分は同相成分、虚数部分は直交成分を表す。
【００４０】
このとき、ｘ1とｘ2との差ａは、１＋ｊ−（−１−３ｊ）＝２＋４ｊとなる。したがって、送信信号ｘは、ｘ＝ｘ1−ｐ1τ1ａ＝１＋ｊ−（−２）×４×（２＋４ｊ）＝１７＋３３ｊとなる。したがって、送信装置は、この１７＋３３ｊという信号を送信する。
【００４１】
このとき、チャネルがｈ1＝０．５０１４＋０．３３４１ｊ、ｈ2＝０．６３６０＋０．１７８５ｊとし、雑音がｚ1＝０．０９５６−０．２４４０ｊ、ｚ2＝０．０７１６＋０．０３２０ｊとする。すると、ｙ1＝−２．４０５８＋２１．９８２３ｊとなり、ｙ2＝４．９９２９＋２４．０５５５ｊとなる。
【００４２】
第１の受信装置は、この信号を受信するとこれにチャネルの逆数を乗じる（チャネルの値で除算する）。この場合、ｙ1’＝（−２．４０５８＋２１．９８２３ｊ）／（０．５０１４＋０．３３４１ｊ）＝１６．９０７５＋３２．５７５０ｊとなる。同様に、第２の受信装置も、ｙ2’＝（４．９９２９＋２４．０５５５ｊ）／（０．６３６０＋０．１７８５ｊ）＝１７．１１７５＋３３．０１８９ｊを算出する。
【００４３】
次に、各受信装置は、自らの通信状況に関する値τを法としてこれらの値について剰余を計算する。第１の受信装置は、ｘ1’＝ｙ1’ｍｏｄ  τ1を計算する。この場合は、（１６．９０７５＋３２．５７５０ｊ）ｍｏｄ  ４＝０．９０７５＋０．５７５０ｊとなる。したがって、第１の受信装置は、この値をＱＰＳＫのシンボル配置と比較することにより、自らへ宛てて送信されたデータは１＋ｊであると判定することができる。
【００４４】
同様に、第２の受信装置は、ｘ2’＝ｙ2’ｍｏｄ  τ2を計算する。この場合は、（１７．１１７５＋３３．０１８９ｊ）ｍｏｄ  ９＝−０．８８２５−２．９８１１ｊとなる。したがって、第２の受信装置は、この値を１６ＱＡＭのシンボル配置と比較することにより、自らへ宛てて送信されたデータは−１−３ｊであると判定することができる。
【００４５】
このように、送信装置は、複数の受信装置のそれぞれへ宛てたデータを、当該複数の受信装置の通信状況に関する値を用いて１つの送信信号として構成することができ、また、複数の受信装置はその信号から自らへ宛てたデータを抽出することができる。なお、受信装置においては、剰余計算を用いることにより、複雑な干渉キャンセル演算を行う必要もない。したがって、本通信手法により、複雑な演算を要さずに、同一の通信リソースを用いた通信が可能となる。また、本通信手法は、上述のように、送信器においてチャネル情報を知っている必要がない。すなわち、チャネル情報のフィードバックが不要という利点がある。また、チャネルが高速に変動する場合であっても、送信側においてそれを知っている必要がないため、チャネル環境が高速に変動する場合においても本通信手法は有効に動作しうる。
【００４６】
また、各受信装置が独自に信号を解釈すること、受信装置において干渉信号の情報が必要ないこと、受信装置が他の受信装置と協働する必要がないことから、マルチユーザＭＩＭＯへの拡張が容易という利点もある。さらに、場合によっては、各受信装置へ送信するデータが発生した時点で、他の受信装置へ送信するデータと合成して送信することができるため、スケジューリングを行う必要もなくなる。
【００４７】
なお、上述の送信信号の決定手法及び信号の受信手法などの各処理は、専用のハードウェアにより実現してもよいし、当該計算等を実現するプログラムをＣＰＵ等のプロセッサを含むコンピュータに実行させることによりソフトウェア的に実現してもよい。
【００４８】
また、基地局や携帯電話などの無線通信装置は、上述の送信装置と受信装置とのいずれかを含んでもよいし、両方を含んでもよい。すなわち、上述の処理を行う送信装置と受信装置との少なくともいずれかが、無線通信装置に含まれることにより、当該無線通信装置が本発明の技術範囲に属することとなる。
【図１】
2014143553.tif 000007
【図２】
2014143553.tif 000008