(57)【要約】【課題】  複数の送信アンテナの中から送信アンテナによって形成される伝搬チャネル間の相関に応じて送信アンテナの組み合わせを選択することにより、良好な無線通信を実現する。【解決手段】  無線信号を送信し得る複数の送信アンテナ（Ｔｘ１〜ＴｘＮ）と、前記各送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答を示す伝搬路応答情報を取得する取得部（２１）と、前記取得した伝搬路応答情報から伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、いずれか複数の前記送信アンテナを選択する選択制御部（２２、２６、２７、２８）と、を備え、前記選択した複数の送信アンテナを用いて無線信号を送信する。【選択図】  図２
2006067237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を送信し得る複数の送信アンテナと、
前記各送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答を示す伝搬路応答情報を取得する取得部と、
前記取得した伝搬路応答情報から伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、いずれか複数の前記送信アンテナを選択する選択制御部と、を備え、
前記選択した複数の送信アンテナを用いて無線信号を送信することを特徴とする無線送信機。
【請求項２】
既知信号を出力する既知信号出力部を更に備え、
すべての前記送信アンテナは、前記既知信号を通信相手先へ送信し、
前記取得部は、前記既知信号に基づいた前記通信相手先からの伝搬路応答情報を取得することを特徴とする請求項１記載の無線送信機。
【請求項３】
前記既知信号出力部は、通信開始時に前記既知信号を出力し、
すべての前記送信アンテナは、通信開始時に前記既知信号を通信相手に送信することを特徴とする請求項２記載の無線送信機。
【請求項４】
前記既知信号出力部は、一定の周期で前記既知信号を出力し、
すべての前記送信アンテナは、一定の周期で前記既知信号を通信相手に送信することを特徴とする請求項２記載の無線送信機。
【請求項５】
前記取得部は、前記伝搬路応答情報または前記通信相手先から送信された信号の誤り頻度情報を取得し、
前記既知信号出力部は、前記取得された伝搬路応答情報または誤り頻度情報に基づいて、前記既知信号の出力タイミングを決定し、
すべての前記送信アンテナは、前記既知信号の出力タイミングに合わせて前記既知信号を送信することを特徴とする請求項２記載の無線送信機。
【請求項６】
前記選択制御部は、
前記取得された伝搬路応答情報に基づいて、前記伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルを前記送信アンテナ毎に生成する伝搬路応答ベクトル生成部と、
前記各伝搬路応答ベクトルから前記選択指標値をそれぞれ計算する選択指標値計算部と、
前記各選択指標値を比較し、最も選択指標値が低い送信アンテナの組み合わせを特定する特定情報を生成する比較部と、
前記特定情報に基づいて、いずれか複数の前記送信アンテナを選択する送信アンテナ選択部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の無線送信機。
【請求項７】
前記複数の送信アンテナからいずれか二つの送信アンテナを選択する場合、
前記選択指標値計算部は、
いずれか一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、いずれか他の一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、
この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴とする請求項６記載の無線送信機。
【請求項８】
前記複数の送信アンテナからいずれか三つ以上の送信アンテナを選択する場合、
前記選択指標値計算部は、
いずれか一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、いずれか他の一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、
この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算する演算を、前記送信アンテナのすべての組み合わせについて行ない、
得られた各演算値から、選択し得る送信アンテナの組み合わせにそれぞれ対応する演算値を抽出して加算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴とする請求項６記載の無線送信機。
【請求項９】
前記選択制御部は、前記選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する前記送信アンテナの数を決定することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の無線送信機。
【請求項１０】
無線信号を受信する複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナが前記通信相手先から受信した既知信号に基づいて、前記各受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答を示す伝搬路応答情報を生成する伝搬路応答情報生成部と、
前記生成した伝搬路応答情報から伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値を算出し、この選択指標値から前記通信相手先におけるいずれか複数の送信アンテナを選択する選択情報を生成する選択情報生成部と、
前記生成された選択情報を前記通信相手先へ通知する通知部と、を備えることを特徴とする無線受信機。
【請求項１１】
前記選択情報生成部は、
前記生成された伝搬路応答情報に基づいて、前記伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルを前記通信相手先の送信アンテナ毎に生成する伝搬路応答ベクトル生成部と、
前記各伝搬路応答ベクトルから前記選択指標値をそれぞれ計算する選択指標値計算部と、
前記各選択指標値を比較し、最も選択指標値が低い前記通信相手先の送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成する比較部と、を備えることを特徴とする請求項１０記載の無線受信機。
【請求項１２】
前記伝搬路応答情報生成部は、前記複数の受信アンテナが前記通信相手先から一定の周期で受信した既知信号に基づいて伝搬路応答情報を生成し、
前記比較部は、前記選択指標値計算部により、直前の選択指標値よりも低い選択指標値が計算された場合のみ、その選択指標値に対応する前記通信相手先の送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成することを特徴とする請求項１１記載の無線受信機。
【請求項１３】
前記通信相手先から受信した信号の誤り頻度を検出する検出部を更に備え、
前記通知部は、前記検出された誤り頻度に応じて前記通信相手先に対して既知信号の送信要求を行なうことを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の無線受信機。
【請求項１４】
前記通信相手先における複数の送信アンテナからいずれか二つの送信アンテナを選択する場合、
前記選択指標値計算部は、
いずれか一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、いずれか他の一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、
この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴とする請求項１１記載の無線受信機。
【請求項１５】
前記通信相手先における複数の送信アンテナからいずれか三つ以上の送信アンテナを選択する場合、
前記選択指標値計算部は、
いずれか一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、いずれか他の一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、
この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算する演算を、前記通信相手先における送信アンテナのすべての組み合わせについて行ない、
得られた各演算値から、選択し得る送信アンテナの組み合わせにそれぞれ対応する演算値を抽出して加算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴とする請求項１１記載の無線受信機。
【請求項１６】
前記選択情報生成部は、前記選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する前記送信アンテナの数を決定することを特徴とする請求項１０から請求項１５のいずれかに記載の無線受信機。
【請求項１７】
無線信号を送信し得る複数の送信アンテナと、
請求項１０から請求項１６のいずれかに記載の無線受信機から通知された前記選択情報に基づいて、いずれか複数の前記送信アンテナを選択する選択制御部と、を備え、
前記選択した送信アンテナを用いて無線信号を送信することを特徴とする無線送信機。
【請求項１８】
請求項１から請求項９、または請求項１７のいずれかに記載の無線送信機を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項１９】
請求項１０から請求項１６のいずれかに記載の無線受信機を備えることを特徴とする移動局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の送信アンテナを用いて各送信アンテナから情報を同時に送信する無線送信機であって、複数の送信アンテナからいずれか一つの送信アンテナの組み合わせを選択し、その選択した送信アンテナを用いて情報を伝送する無線送信機、およびその無線送信機より送信された送信信号を受信する無線受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信の分野においては、限られた周波数でいかに高品質で大容量の無線通信システムを構築するかということが大きな課題である。大容量伝送を実現する技術として、送信側および受信側において、複数のアンテナを用いて、同一周波数で伝送データを空間分割多重し、周波数利用効率を高める空間分割多重方式の適用が検討されている。この空間分割多重方式では、変調方式は従来と同様であるが、同一周波数において複数の送信アンテナから異なる情報を送信して空間で多重するため、たとえば、２本のアンテナを用いる場合、使用する周波数帯域を増加することなく伝送容量を２倍にすることができる。この空間分割多重を用いるシステムとして、「Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ（以下、「ＭＩＭＯ」と呼称する。）システム」と呼ばれるものがある。また、高品質伝送を実現する技術として、送信側において、複数のアンテナを用いて、同一周波数で伝送データを空間時間符号化し、または重み付けを行ない、伝送品質を高める送信ダイバーシチの適用が検討されている。
【０００３】
空間分割多重方式も送信ダイバーシチも複数のアンテナを用いて、空間的に異なる独立な複数の伝搬チャネルを形成し、それらの伝搬チャネルを用いることにより大容量伝送、高品質伝送を実現している。
【０００４】
ここで、形成した複数の伝搬チャネルが独立ではなく、相関が高い場合、空間分割多重方式では信号分離性能が劣化し、送信ダイバーシチではダイバーシチ利得が低下し、受信側での誤り率が劣化する。通信中に誤り率が劣化した場合に対応する空間分割多重方式に関連する従来技術としては、伝搬状況が悪くなり、誤りが増加した場合に、空間分割多重数を下げることにより、または送信ダイバーシチに変更することにより、通信品質を維持することが提案されている。
【非特許文献１】須藤賢司、原嘉孝、大槻知明、「ＭＩＭＯシステムにおけるスループット最大化送信制御法」、２００３年電子情報通信学会通信ソサエティ大会  Ｂ−５−１２  ｐ．３８９
【非特許文献２】時慧、阿部哲士、冨里繁、須田博人、「最適電力配分を行なう送信アンテナ選択型ＭＩＭＯチャネル伝送方式」、２００３年電子情報通信学会総合大会  Ｂ−５−１６３  ｐ．６２２
【非特許文献３】須藤賢司、原嘉孝、大槻知明「ＭＩＭＯシステムにおけるスループット最大化送信制御法」、電子情報通信学会  信学技報  ＲＣＳ２００３−２０９  ｐ．１３３−１３８、２００３年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、伝搬チャネルの相関が高いことにより誤りが増加した場合は、単に空間分割多重数を下げて、用いる送信アンテナの数を単純に減らして通信を行っただけでは、誤り率が改善されない場合がある。複数の送信アンテナの中から、誤りの増加に起因する伝搬チャネルを形成している送信アンテナの組み合わせを選択してしまった場合、伝搬チャネルの相関は依然として高いままであり、誤り率が改善されない。
【０００６】
例えば、無線送信機が３本の送信アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３を用いている状況において、Ｔｘ１によって形成される伝搬チャネルとＴｘ２によって形成される伝搬チャネルの相関が高いことにより誤りが増加して、空間分割多重数を下げて３本の送信アンテナから２本の送信アンテナを選択して通信を行なうように変更する場合について説明する。この場合、Ｔｘ１とＴｘ２を選択して通信を行なうように変更すると、誤りの低減が期待できない。従って、最も相関が低い２本の送信アンテナを選択することが望ましい。
【０００７】
また、無線送信機が複数の送信アンテナを備え、すべての送信アンテナを用いて通信を開始するのではなく、その中から一部の送信アンテナを用いて通信を開始する場合、送信アンテナによって形成される伝搬チャネル間の相関がより小さい送信アンテナの組み合わせを選択して空間分割多重、送信ダイバーシチを用いて通信を行った方が誤り率を向上させることができる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の送信アンテナの中から送信アンテナによって形成される伝搬チャネル間の相関に応じて送信アンテナの組み合わせを選択することにより、良好な無線通信を実現することができる無線送信機、およびその無線送信機より伝送された送信信号を受信する無線受信機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】
（１）上記の目的を達成するため、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る無線送信機は、無線信号を送信し得る複数の送信アンテナと、前記各送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答を示す伝搬路応答情報を取得する取得部と、前記取得した伝搬路応答情報から伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、いずれか複数の前記送信アンテナを選択する選択制御部と、を備え、前記選択した複数の送信アンテナを用いて無線信号を送信することを特徴としている。
【００１０】
このように、伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値に基づいて、いずれか複数の送信アンテナを選択するので、送信アンテナにおける伝搬チャネルの相関が高いことにより受信信号の誤り率が増加する事態を回避することができると共に、伝送容量の増大を図ることができる。なお、伝搬路応答情報の取得は、無線信号を受信することによって行なっても良いし、その他の手法を用いても良い。
【００１１】
（２）また、本発明に係る無線送信機は、既知信号を出力する既知信号出力部を更に備え、すべての前記送信アンテナは、前記既知信号を通信相手先へ送信し、前記取得部は、前記既知信号に基づいた前記通信相手先からの伝搬路応答情報を取得することを特徴としている。
【００１２】
このように、既知信号を通信相手先へ送信するので、各送信アンテナで形成される伝搬路応答を通信相手先において推定することができる。
【００１３】
（３）また、本発明に係る無線送信機は、前記既知信号出力部は、通信開始時に前記既知信号を出力し、すべての前記送信アンテナは、通信開始時に前記既知信号を通信相手に送信することを特徴としている。
【００１４】
このように、通信開始時にすべての送信アンテナから既知信号を送信するので、通信開始時に送信アンテナの選択を行なうことができる。その結果、通信開始時に無作為に送信アンテナを選択する場合よりも誤り率を低減させることが可能となる。
【００１５】
（４）また、本発明に係る無線送信機は、前記既知信号出力部は、一定の周期で前記既知信号を出力し、すべての前記送信アンテナは、一定の周期で前記既知信号を通信相手に送信することを特徴としている。
【００１６】
このように、一定の周期で既知信号を通信相手に送信するので、その周期に対応するように送信アンテナの選択を行なうことが可能となる。その結果、通信中にすべての送信アンテナの組み合わせから選択指標値が低い送信アンテナの組み合わせに変更することができ、誤り率を低減させることができる。さらに、送信アンテナの数の増加または減少を通信中に行なうことができるので、通信状況に応じてリアルタイムに送信アンテナの数を変更することが可能となる。
【００１７】
（５）また、本発明に係る無線送信機は、前記取得部は、前記伝搬路応答情報または前記通信相手先から送信された信号の誤り頻度情報を取得し、前記既知信号出力部は、前記取得された伝搬路応答情報または誤り頻度情報に基づいて、前記既知信号の出力タイミングを決定し、すべての前記送信アンテナは、前記既知信号の出力タイミングに合わせて前記既知信号を送信することを特徴としている。
【００１８】
このように、伝搬路応答情報または誤り頻度情報に基づいて、既知信号の出力タイミングを決定し、すべての送信アンテナから既知信号の出力タイミングに合わせて既知信号を送信するので、選択する送信アンテナの組み合わせを変更することによって誤り率を低減させることができる可能性が高い場合にのみ送信アンテナを変更することができる。その結果、効率の良い通信を実現させることが可能となる。
【００１９】
（６）また、本発明に係る無線送信機は、前記選択制御部は、前記取得された伝搬路応答情報に基づいて、前記伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルを前記送信アンテナ毎に生成する伝搬路応答ベクトル生成部と、前記各伝搬路応答ベクトルから前記選択指標値をそれぞれ計算する選択指標値計算部と、前記各選択指標値を比較し、最も選択指標値が低い送信アンテナの組み合わせを特定する特定情報を生成する比較部と、前記特定情報に基づいて、いずれか複数の前記送信アンテナを選択する送信アンテナ選択部と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
このように、伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルから選択指標値を計算するので、簡易な手法で選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定することができる。また、各選択指標値同士を比較して、最も選択指標値が低い送信アンテナの組み合わせを選択するので、誤り率を低減させることができる。
【００２１】
（７）また、本発明に係る無線送信機は、前記複数の送信アンテナからいずれか二つの送信アンテナを選択する場合、前記選択指標値計算部は、いずれか一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、いずれか他の一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴としている。
【００２２】
このような構成により、選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定するための選択指標値が計算できるので、演算量が少なくなり、送信アンテナを選択する処理の高速化を図ることが可能となる。
【００２３】
（８）また、本発明に係る無線送信機は、前記複数の送信アンテナからいずれか三つ以上の送信アンテナを選択する場合、前記選択指標値計算部は、いずれか一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、いずれか他の一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算する演算を、前記送信アンテナのすべての組み合わせについて行ない、得られた各演算値から、選択し得る送信アンテナの組み合わせにそれぞれ対応する演算値を抽出して加算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴としている。
【００２４】
このような構成により、選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定するための選択指標値が計算できるので、演算量が少なくなり、送信アンテナを選択する処理の高速化を図ることが可能となる。
【００２５】
（９）また、本発明に係る無線送信機は、前記選択制御部は、前記選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する前記送信アンテナの数を決定することを特徴としている。
【００２６】
このように、選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する送信アンテナの数を決定するので、選択指標値が閾値よりも大きい場合は、選択する送信アンテナの数を減少させることにより、誤り率を低減させることができる。一方、選択指標値が閾値よりも小さい場合は、選択する送信アンテナの数を増加させることにより、伝送容量を増大させることができる。
【００２７】
（１０）また、本発明に係る無線受信機は、無線信号を受信する複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナが前記通信相手先から受信した既知信号に基づいて、前記各受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答を示す伝搬路応答情報を生成する伝搬路応答情報生成部と、前記生成した伝搬路応答情報から伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値を算出し、この選択指標値から前記通信相手先におけるいずれか複数の送信アンテナを選択する選択情報を生成する選択情報生成部と、前記生成された選択情報を前記通信相手先へ通知する通知部と、を備えることを特徴としている。
【００２８】
このように、無線受信機において、選択指標値を計算し、この選択指標値から通信相手先におけるいずれか複数の送信アンテナを選択する選択情報を生成して、この選択情報を通信相手先へ通知するので、無線受信機から通信相手先へ通知する情報量を、伝搬路応答情報を通知する場合よりも減少させることができる。その結果、オーバーヘッドを低減させることが可能となる。
【００２９】
（１１）また、本発明に係る無線受信機は、前記選択情報生成部は、前記生成された伝搬路応答情報に基づいて、前記伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルを前記通信相手先の送信アンテナ毎に生成する伝搬路応答ベクトル生成部と、前記各伝搬路応答ベクトルから前記選択指標値をそれぞれ計算する選択指標値計算部と、前記各選択指標値を比較し、最も選択指標値が低い前記通信相手先の送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成する比較部と、を備えることを特徴としている。
【００３０】
このように、伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルから選択指標値を計算するので、簡易な手法で選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定することができる。また、各選択指標値同士を比較して、最も選択指標値が低い送信アンテナの組み合わせを選択するので、誤り率を低減させることができる。
【００３１】
（１２）また、本発明に係る無線受信機は、前記伝搬路応答情報生成部は、前記複数の受信アンテナが前記通信相手先から一定の周期で受信した既知信号に基づいて伝搬路応答情報を生成し、前記比較部は、前記選択指標値計算部により、直前の選択指標値よりも低い選択指標値が計算された場合のみ、その選択指標値に対応する前記通信相手先の送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成することを特徴としている。
【００３２】
このように、一定の周期で既知信号を受信するので、その周期に対応するように通信相手先における送信アンテナの選択を行なうことが可能となる。その結果、通信中にすべての送信アンテナの組み合わせから選択指標値が低い送信アンテナの組み合わせに変更することができ、誤り率を低減させることができる。また、直前の選択指標値よりも低い選択指標値が計算された場合のみ、その選択指標値に対応する通信相手先の送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成するので、選択する送信アンテナの組み合わせを変更することによって誤り率を低減させることができる可能性が高い場合にのみ送信アンテナの組み合わせを変更することができる。その結果、効率の良い通信を実現させることが可能となる。
【００３３】
（１３）また、本発明に係る無線受信機は、前記通信相手先から受信した信号の誤り頻度を検出する検出部を更に備え、前記通知部は、前記検出された誤り頻度に応じて前記通信相手先に対して既知信号の送信要求を行なうことを特徴としている。
【００３４】
このように、検出された誤り頻度に応じて通信相手先に対して既知信号の送信要求を行なうので、上記送信要求をした後に通信相手先から既知信号を受信したときに、通信相手先の送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成することができる。その結果、誤り率を低減させることが可能となる。
【００３５】
（１４）また、本発明に係る無線受信機は、前記通信相手先における複数の送信アンテナからいずれか二つの送信アンテナを選択する場合、前記選択指標値計算部は、いずれか一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、いずれか他の一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴としている。
【００３６】
このような構成により、選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定するための選択指標値が計算できるので、演算量が少なくなり、送信アンテナを選択する処理の高速化を図ることが可能となる。
【００３７】
（１５）また、本発明に係る無線受信機は、前記通信相手先における複数の送信アンテナからいずれか三つ以上の送信アンテナを選択する場合、前記選択指標値計算部は、いずれか一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、いずれか他の一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算する演算を、前記通信相手先における送信アンテナのすべての組み合わせについて行ない、得られた各演算値から、選択し得る送信アンテナの組み合わせにそれぞれ対応する演算値を抽出して加算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴としている。
【００３８】
このような構成により、選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定するための選択指標値が計算できるので、演算量が少なくなり、送信アンテナを選択する処理の高速化を図ることが可能となる。
【００３９】
（１６）また、本発明に係る無線受信機は、前記選択情報生成部は、前記選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する前記送信アンテナの数を決定することを特徴としている。
【００４０】
このように、選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する送信アンテナの数を決定するので、選択指標値が閾値よりも大きい場合は、選択する送信アンテナの数を減少させることにより、誤り率を低減させることができる。一方、選択指標値が閾値よりも小さい場合は、選択する送信アンテナの数を増加させることにより、伝送容量を増大させることができる。
【００４１】
（１７）また、本発明に係る無線送信機は、無線信号を送信し得る複数の送信アンテナと、請求項１０から請求項１６のいずれかに記載の無線受信機から通知された前記選択情報に基づいて、いずれか複数の前記送信アンテナを選択する選択制御部と、を備え、前記選択した送信アンテナを用いて無線信号を送信することを特徴としている。
【００４２】
このように、通信相手先の無線受信機において、選択指標値を計算し、この選択指標値から本無線送信機におけるいずれか複数の送信アンテナを選択する選択情報を生成して、この選択情報が通知されるので、無線受信機から本無線送信機へ通知される情報量を、伝搬路応答情報を通知する場合よりも減少させることができる。その結果、オーバーヘッドを低減させることが可能となる。
【００４３】
（１８）また、本発明に係る基地局装置は、請求項１から請求項９、または請求項１７のいずれかに記載の無線送信機を備えることを特徴としている。
【００４４】
この構成により、伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値に基づいて、いずれか複数の送信アンテナを選択するので、送信アンテナにおける伝搬チャネルの相関が高いことにより受信信号の誤り率が増加する事態を回避することができると共に、伝送容量の増大を図ることができる。
【００４５】
（１９）また、本発明に係る移動局装置は、請求項１０から請求項１６のいずれかに記載の無線受信機を備えることを特徴としている。
【００４６】
この構成により、移動局装置において、選択指標値を計算し、この選択指標値から通信相手先におけるいずれか複数の送信アンテナを選択する選択情報を生成して、この選択情報を通信相手先へ通知するので、移動局装置から通信相手先へ通知する情報量を、伝搬路応答情報を通知する場合よりも減少させることができる。その結果、オーバーヘッドを低減させることが可能となる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、形成される伝搬チャネルが異なり相関が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択し、その選択した送信アンテナを用いて情報を無線送信するので、誤り率劣化の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る無線送信機は、複数の送信アンテナを備え、第１の実施形態に係る無線受信機としての受信側より通知された伝搬路応答情報を基に、空間相関に関する選択指標を計算して、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択し、選択した送信アンテナを用いて情報を空間分割多重して無線送信する。これにより、受信側での誤り率劣化の低減を図っている。
【００４９】
図１は、第１の実施形態に係る無線送信機および無線受信機を自動車電話機や携帯電話機等の移動端末機に適用した例を示す図である。この無線通信機１は、無線送信機としての送信部２、無線受信機としての受信部３、各部を制御する送受制御部４、共用器５、複数のアンテナ６−１〜６−ｎ、送話器７、受話器８、液晶パネル等による表示器９、および各種のファンクションキー等を含むダイヤルキー１０から構成されている。
【００５０】
図２は、無線送信機としての送信部の構成を示す図である。送信部２は、複数の送信アンテナＴｘ１〜ＴｘＮを用いて空間分割多重送信を行なう機能を有し、複数の空間分割多重数に応じて空間分割多重送信を行なう。
【００５１】
送信制御部２１は、無線送信機としての送信部２の送信に係る全体の制御を行ない、上位レイヤより転送された情報データを下位レイヤに転送する。また、通信相手先であり、上記無線送信機の受信側である無線受信機より通知された各送信アンテナが形成する伝搬路応答情報を伝搬路応答ベクトル生成部２２に出力する。変調部２３は、送信制御部２１より入力された情報データに対して、送信制御部２１より通知された変調方式、符号化率等に基づいて変調を行ない、変調データを生成する。
【００５２】
空間分割多重部２４は、変調部２３より入力された変調データに対して、送信制御部２１より通知された空間分割多重数に基づいて空間分割多重処理を行ない、送信データを生成する。パイロット信号生成部２５は、送信制御部２１より通知された空間分割多重数に基づいて同期および伝搬路応答推定用の既知信号を生成する。
【００５３】
先ず、複数の送信アンテナの中から２本の送信アンテナを選択する場合の送信アンテナの選択処理について説明する。伝搬路応答ベクトル生成部２２は、送信制御部２１より入力された伝搬路応答情報に基づいて伝搬路応答ベクトルを生成する。図３（ａ）に、送信アンテナ３本を用いて送信を行なう無線送信機と受信アンテナ３本を用いて受信を行なう無線受信機により形成される伝搬路応答の概略図を示す。ここで、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３は、それぞれ送信アンテナを示し、Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３はそれぞれ受信アンテナを示す。また、ｈｌｍは送信アンテナと受信アンテナ間で形成される伝搬路応答を示し、「ｈ」の添え字のうち「ｌ」は、送信アンテナのナンバーを示し、「ｍ」は、受信アンテナのナンバーを示す。なお、ここでは説明の便宜のため、ＴｘおよびＲｘを省略する。
【００５４】
伝搬路応答情報はこれら伝搬路応答の情報からなる。図３（ａ）の場合、９個の伝搬路応答が形成される。Ｔｘ１によって形成される伝搬路応答は受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３に対してそれぞれｈ１１、ｈ１２、ｈ１３であり、これらの伝搬路応答を要素に持つベクトルを各送信アンテナの伝搬路応答ベクトルと定義する。各送信アンテナの伝搬路応答ベクトルは次式で表される。
【００５５】
【数１】
2006067237.tif 000003
【００５６】
図２において、選択指標計算部２６は、伝搬路応答ベクトル生成部２２より入力された伝搬路応答ベクトルを基に、２本の送信アンテナ間の相関の計算を行なう。一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答ベクトルと、もう一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答ベクトルを共役転置したもののベクトル乗算を行ない、乗算した値から各伝搬路応答ベクトルの絶対値の除算を行なう。無線送信機が複数の送信アンテナから２本の送信アンテナを選択する場合は、この値を選択指標（以下、選択指標値のことを単に「選択指標」と呼称する。）として用いる。
【００５７】
各アンテナ間の相関値ρＴｘＡＴｘＢは、次式で表される。ここで、ＡとＢはそれぞれ異なる送信アンテナのナンバーを示し、例えば、ρＴｘ１Ｔｘ２は送信アンテナＴｘ１によって形成される伝搬路応答ベクトルと送信アンテナＴｘ２によって形成される伝搬路応答ベクトル間の相関を示す。
【００５８】
【数２】
2006067237.tif 000004
【００５９】
選択指標比較部２７は、選択指標計算部２６より入力された選択指標を基に、選択指標の比較を行ない、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択し、送信アンテナの選択情報を生成する。
【００６０】
次に、複数の送信アンテナの中から３本以上の送信アンテナを選択する場合の送信アンテナの選択処理について説明する。前述で説明した複数の送信アンテナの中から２本の送信アンテナを選択する場合とでは、選択指標計算部２６の処理が大きく異なる。
【００６１】
伝搬路応答ベクトル生成部２２は、送信制御部２１より入力された伝搬路応答情報に基づいて伝搬路応答ベクトルを生成する。図３（ｂ）に、送信アンテナ４本を用いて送信を行なう無線送信機と受信アンテナ３本を用いて受信を行なう無線受信機により形成される伝搬路応答の概略図を示す。図３（ｂ）の場合、１２個の伝搬路応答が形成される。各送信アンテナの伝搬路応答ベクトルは次式で表される。
【００６２】
【数３】
2006067237.tif 000005
【００６３】
選択指標計算部２６は、先ず伝搬路応答ベクトル生成部２２より入力された伝搬路応答ベクトルを基に、２本の送信アンテナ間の相関値の計算を行なう。一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答ベクトルともう一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答ベクトルを共役転置したもののベクトル乗算を行ない、乗算した値から各伝搬路応答ベクトルの絶対値の除算を行なう。各アンテナ間の相関値ρＴｘＡＴｘＢは次式で表される。
【００６４】
【数４】
2006067237.tif 000006
【００６５】
次に、上記のように導出した２本の送信アンテナ間の相関値を基に、選択指標を定義する。無線送信機が複数の送信アンテナから３本以上の送信アンテナを選択する場合は、用いる送信アンテナ数に応じて、取りうる２本の送信アンテナ間の相関値をすべて加算した総和を選択指標として用いる。図３（ｂ）に示す通信システムにおいて、無線送信機が４本の送信アンテナから３本の送信アンテナを選択する場合の送信アンテナの組み合わせ毎の相関値ρＴｘＡＴｘＢＴｘＣは次式で表される。例えば、ρＴｘ１Ｔｘ２Ｔｘ３は送信アンテナＴｘ１によって形成される伝搬路応答ベクトルと送信アンテナＴｘ２によって形成される伝搬路応答ベクトルと送信アンテナＴｘ３によって形成される伝搬路応答ベクトルとの相関を示す。
【００６６】
【数５】
2006067237.tif 000007
【００６７】
選択指標比較部２７は、選択指標計算部２６より入力された選択指標を基に、選択指標の比較を行ない、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択し、送信アンテナの選択情報を生成する。送信アンテナ選択部２８は、選択指標比較部２７より入力された送信アンテナの選択情報を基に、パイロット信号生成部２５より入力された既知信号と空間分割多重部２４より入力された送信データ信号を各アンテナ系統に出力する。送信ＲＦ部２９−１〜２９−ｎからは、送信アンテナ選択部２８より入力された送信信号を無線周波数にアップコンバートして出力する。送信アンテナＴｘ１〜ＴｘＮはアップコンバートされた送信信号を送信する。
【００６８】
図４は、無線受信機としての受信部の構成を示す図である。受信部は、送信側である無線送信機において複数の送信アンテナを用いて空間分割多重送信された送信信号を受信し、信号の分離・検出を行なう機能を有している。
【００６９】
受信アンテナＲｘ１〜ＲｘＭは、伝搬路変動を受けた送信信号を受信する。受信ＲＦ部４０−１〜４０−Ｍは、受信アンテナＲｘ１〜ＲｘＭより入力された受信信号をダウンコンバートして出力する。伝搬路応答推定部４１は、受信ＲＦ部４０−１〜４０−Ｍより入力された受信信号の既知信号区間を基に、図３に示す各送信アンテナで形成される伝搬路応答を推定する。推定した伝搬路応答を信号分離検出部４２に出力すると共に、送信側にこの無線受信機を受信部とする無線通信機の無線送信機から伝搬路応答に関する情報を通知する。
【００７０】
信号分離検出部４２は、伝搬路応答推定部４１より入力された伝搬路応答を基に、受信ＲＦ部４０−１〜４０−Ｍより入力された受信信号のデータ区間に対して、空間分割多重された信号の分離・検出を行ない、各送信アンテナで送信された信号に対応する受信信号を検出する。復調部４３は、信号分離検出部４２より入力された受信信号に対して、受信制御部４４より通知された変調方式、符号化率等に基づいて復調を行ない、復調データを生成する。
【００７１】
受信制御部４４は、無線受信機としての受信部の受信に係る全体の制御を行ない、下位レイヤより転送された復調部４３からの復調データを上位レイヤに情報データとして転送する。また、通信相手先の無線通信機の無線送信機で用いる伝搬路応答情報を通知するために、この伝搬路応答を推定した無線受信機を有する無線通信機の無線送信機の送信制御部とやりとりを行ない、伝搬路応答情報の通知を制御する。
【００７２】
次に、第１の実施形態に係る無線送信機および無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについて説明する。図５は、第１の実施形態に係る無線送信機および無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについての説明図である。ここでは、説明をわかりやすくするために、無線送信機を基地局、無線受信機を移動局として、ダウンリンクでの基地局の送信アンテナの選択について説明する。基地局が、例えば、既知信号を送信すると（ステップＡ１）、移動局は、基地局から受信した信号を基に、各送受信アンテナ間の伝搬路応答を推定する（ステップＡ２）。次に、移動局は、推定した伝搬路応答の情報を基地局に送信する（ステップＡ３）。
【００７３】
次に、基地局は、移動局から送信された伝搬路応答の情報を受信する（ステップＡ４）。そして、基地局は、受信した伝搬路応答の情報を基に、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する（ステップＡ５）。ここで、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する方法は前述で説明した方法を用いる。次に、基地局は、探索した送信アンテナの組み合わせを基に、送信アンテナを選択する（ステップＡ６）。以降、送信アンテナの変更を行なうまで、基地局は、選択した送信アンテナを用いて無線送信を行なう。
【００７４】
次に、第１の実施形態に係る無線送信機の送信アンテナの選択を行なうタイミングについて説明する。第１の実施形態に係る無線送信機は、複数の送信アンテナを用いて通信中に、使用する送信アンテナ数を減らす場合の送信アンテナの選択を行なう。図６は、第１の実施形態に係る無線送信機の各送信アンテナから送信される送信フレームの一例を示す説明図である。図６は、３本の送信アンテナを用いて通信中に、用いる送信アンテナ数を１本減らして２本の送信アンテナを用いて通信を行なうように変更する場合について示している。ここで、Ｐは、同期および伝搬路推定用の既知信号を、Ｄは送信データ信号を示す。
【００７５】
図７に、各送信アンテナの伝搬路応答を推定することができる既知信号の例を示す。図７（ａ）は、送信アンテナ毎の系列が直交関係にある直交パイロット信号を示し、図７（ｂ）は、時空間符号化の原理を用いた既知信号を示し、図７（ｃ）は、同一時刻には一つの送信アンテナからのみ既知信号を送信する構成を示す。図７において、「矢印ｔ」は、時間の経過を示す。このような既知信号を用いることにより、各送信アンテナで形成される伝搬路応答を受信側で推定することができる。また、ＤＬは基地局から移動局へのダウンリンク、ＵＬは移動局から基地局へのアップリンクを示し、説明をわかりやすくするために、無線送信機を基地局、無線受信機を移動局とする。
【００７６】
図６に示すように、基地局は、３本の送信アンテナを用いて通信を行っている状況から、２本の送信アンテナを用いて通信を行なうように変更する。移動局は、基地局の３本の各送信アンテナから送信された既知信号から各送信アンテナの伝搬路応答を推定し、アップリンクで基地局に伝搬路応答情報を通知する。基地局は、移動局から通知された伝搬路応答情報を基に、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。図６では、Ｔｘ１とＴｘ２の送信アンテナの組み合わせが選択指標が最も低い場合を示しており、送信アンテナの変更に関する情報のやり取りが基地局と移動局とで終了した後のダウンリンクではＴｘ１とＴｘ２を用いて通信を行なう。
【００７７】
ここで、第１の実施形態に係る無線送信機は、複数の送信アンテナを用いて通信中に、用いる送信アンテナ数を減らす場合の送信アンテナの選択に関して説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、ここでは、前部に既知信号、続いて送信データ信号が配置される送信フレームを用いて説明したが、送信フレームの後部に既知信号が配置されたり、送信フレームの中央に既知信号が配置された送信フレームでもよい。
【００７８】
次に、以上のように構成された第１の実施形態に係る無線送信機および無線受信機の動作についてフローチャートを参照して説明する。先ず、複数の送信アンテナから２本の送信アンテナを選択する場合について説明する。図８は、複数の送信アンテナから２本の送信アンテナを選択する場合のフローチャートを示す。先ず、無線受信機において無線送信機の送信アンテナと無線受信機の受信アンテナ間の伝搬路応答を推定する（ステップＰ１）。ここで、１つの受信アンテナですべての送信アンテナに対して伝搬路応答を推定し終わったかどうかを判断し（ステップＰ２）、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答を推定し終わってない場合は、ステップＰ１へ移行する。一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答を推定し終わった場合は、前記伝搬路応答の推定をすべての受信アンテナで推定し終わったかどうかを判断し（ステップＰ３）、すべての受信アンテナで推定し終わっていない場合は、ステップＰ１へ移行する。
【００７９】
一方、すべての受信アンテナで推定し終わった場合は、無線受信機は伝搬路応答情報を通信相手先の無線送信機に通知して、無線送信機では、通知された伝搬路応答情報を基に、送信アンテナ毎に伝搬路応答ベクトルを生成する（ステップＰ４）。ここで、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルを生成し終わったかどうかを判断し（ステップＰ５）、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルを生成し終わっていない場合は、ステップＰ４へ移行する。一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルを生成し終わった場合は、送信アンテナ間の相関値を計算する（ステップＰ６）。なお、複数の送信アンテナから２本の送信アンテナを選択する場合は、送信アンテナ間の相関値を選択指標として定義している。ここで、送信アンテナのすべての２本の組み合わせについて空間相関値を計算し終わったかどうかを判断し（ステップＰ７）、すべての２本の組み合わせについて相関値を計算し終わっていない場合は、ステップＰ６へ移行する。すべての２本の組み合わせについて相関値を計算し終わった場合は、相関値である選択指標の比較を行ない、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。
【００８０】
次に、複数の送信アンテナから３本以上の送信アンテナを選択する場合について説明する。図９は、複数の送信アンテナから３本以上の送信アンテナを選択する場合のフローチャートを示す。先ず、無線受信機において無線送信機の送信アンテナと無線受信機の受信アンテナ間の伝搬路応答を推定する（ステップＲ１）。ここで、１つの受信アンテナですべての送信アンテナに対して伝搬路応答を推定し終わったかどうかを判断し（ステップＲ２）、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答を推定し終わってない場合は、ステップＲ１へ移行する。一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答を推定し終わった場合は、前記伝搬路応答の推定をすべての受信アンテナで推定し終わったかどうかを判断し（ステップＲ３）、すべての受信アンテナで推定し終わっていない場合は、ステップＲ１へ移行する。
【００８１】
一方、すべての受信アンテナで推定し終わった場合は、無線受信機は伝搬路応答情報を通信相手先の無線送信機に通知して、無線送信機では、通知された伝搬路応答情報を基に、送信アンテナ毎に伝搬路応答ベクトルを生成する（ステップＲ４）。ここで、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルを生成し終わったかどうかを判断し（ステップＲ５）、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルを生成し終わっていない場合は、ステップＲ４へ移行する。一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルを生成し終わった場合は、送信アンテナ間の相関値を計算する（ステップＲ６）。ここで、送信アンテナのすべての２本の組み合わせについて相関値を計算し終わったかどうかを判断し（ステップＲ７）、すべての２本の組み合わせについて相関値を計算し終わっていない場合は、ステップＲ６へ移行する。すべての２本の組み合わせについて相関値を計算し終わった場合は、用いる送信アンテナ数に応じて取りうる２本の送信アンテナ間の相関値を加算した総和を計算する（ステップＲ８）。なお、複数の送信アンテナから３本以上の送信アンテナを選択する場合は、前記相関値の総和を選択指標として定義している。ここで、送信アンテナのすべての組み合わせについて相関値の総和を計算し終わったかどうかを判断し（ステップＲ９）、すべての組み合わせについて相関値の総和を計算し終わっていない場合は、ステップＲ８へ移行する。すべての組み合わせについて相関値の総和を計算し終わった場合は、選択指標の比較を行ない、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。
【００８２】
なお、上記フローチャートにおける送信アンテナの選択は、すべての送信アンテナから複数の送信アンテナを選択する場合について説明しているが、本発明はこの場合に限定したものではない。処理の軽減を図って、複数の送信アンテナからそれより少ない複数の送信アンテナを選択する場合についても容易に適用できる。例えば、無線送信機が５本の送信アンテナを備え、その中から予め４本の送信アンテナを絞り込み、絞り込んだ４本の送信アンテナから３本の送信アンテナを選択する場合に、本発明は適用できる。
【００８３】
また、第１の実施形態では、送信方式として空間分割多重送信を行なう構成について示したが、本発明は、最大比合成送信ダイバーシチや時空間符号化送信ダイバーシチなどの複数の送信アンテナを用いて送信を行なう構成に適用できる。すなわち、図２に示す空間分割多重部２４の代わりに、送信重み付けを行なう送信重み付け合成部、または時空間符号化を行なう時空間符号化部を設けるのである。このような構成にすることにより、本発明の送信アンテナの選択処理を行なうことができる。また、図４に示す信号分離検出部４２の代わりに、受信合成部を設けた無線受信機を構成することもできる。このような構成にすることにより、本発明の送信アンテナの選択処理を適用できる。受信合成部では、送信側の送信方式に応じて、最大比合成、時空間符号復号処理を行なう。また、空間分割多重と送信ダイバーシチを併用した構成でも、本発明の送信アンテナの選択処理を適用できる。
【００８４】
なお、上記無線送信機における送信アンテナの選択は、すべての送信アンテナから複数の送信アンテナを選択する場合について説明しているが、本発明はこの場合に限定したものではない。例えば、処理の軽減を図って、複数の送信アンテナからそれより少ない複数の送信アンテナを選択する場合についても容易に適用できる。例えば、無線送信機が５本の送信アンテナを備え、その中から予め４本の送信アンテナを絞り込み、絞り込んだ４本の送信アンテナから３本の送信アンテナを選択する場合に、本発明は適用できる。
【００８５】
以上のように、第１の実施形態によれば、複数の送信アンテナを用いて通信を行なう場合の取りうる送信アンテナの組み合わせから選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択するため、相関の低い送信アンテナの組み合わせを選択することができ、受信側での誤り率の低減を図ることができる。
【００８６】
（第２の実施形態）
図１０は、第２の実施形態に係る無線送信機としての送信部の構成を示す図である。また、図１１は、第２の実施形態に係る無線受信機としての受信部の構成を示す図である。第１の実施形態と異なる部分は、送信アンテナの選択処理を無線受信機が行ない、送信アンテナの選択情報を無線送信機に通知して、無線送信機は通知された送信アンテナの選択情報を基に、送信アンテナの選択を行なうことである。
【００８７】
図１０に示す第２の実施形態に係る無線送信機について第１の実施形態に係る無線送信機と異なる部分について説明する。図２における伝搬路応答ベクトル生成部２２、選択指標計算部２６、選択指標比較部２７は、通信相手先の無線通信機の「無線受信機」において構成されており、無線受信機から送信アンテナの選択情報が通知される。送信制御部５０は、通知された送信アンテナの選択情報を基に、送信アンテナ選択部５１の処理を制御する。送信アンテナ選択部５１は、送信制御部５０より入力された送信アンテナの選択に関する制御信号を基に、パイロット信号生成部５２より入力された既知信号と空間分割多重部５３より入力された送信データ信号を各アンテナ系統に出力する。
【００８８】
図１１に示す第２の実施形態に係る無線受信機について第１の実施形態に係る無線受信機と異なる部分について説明する。第２の実施形態に係る無線受信機は新たに伝搬路応答ベクトル生成部６０、選択指標計算部６１、選択指標比較部６２が構成されている。各部の処理は、第１の実施形態に係る無線送信機で構成されているものと同様である。受信制御部４４は、選択指標比較部６２より出力された送信アンテナ選択情報を、送信側にこの無線受信機を受信部とする無線通信機の無線送信機を用いて送信アンテナ選択に関する情報を通知する。
【００８９】
次に、第２の実施形態に係る無線送信機および無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについて説明する。図１２は、第２の実施形態に係る無線送信機と無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについての説明図である。ここでは、説明をわかりやすくするために、無線送信機を基地局、無線受信機を移動局として、ダウンリンクでの基地局の送信アンテナの選択について説明する。
【００９０】
基地局が、例えば、既知信号を移動局に送信すると（ステップＢ１）、移動局は、基地局から受信した信号を基に、送受信アンテナ間の伝搬路応答を推定する（ステップＢ２）。次に、移動局は、推定した伝搬路応答を基に、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する（ステップＢ３）。ここで、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する方法は前述で説明した方法を用いる。次に、移動局は探索した選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを示す送信アンテナの選択情報を基地局に送信する（ステップＢ４）。次に、基地局は送信アンテナの選択情報を受信する（ステップＢ５）。次に、基地局は受信した送信アンテナの選択情報を基に、送信アンテナを選択する（ステップＢ６）。以降、選択した送信アンテナを用いて無線送信を行なう。
【００９１】
第２の実施形態に係る無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチャートは、第１の実施形態に係る無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチャートとほぼ同様である。図８において、第１の実施形態ではステップＰ４〜Ｐ８を無線送信機で行なうが、第２の実施形態ではステップＰ４〜Ｐ８を無線受信機で行なうところが異なる。また、図９において、第１の実施形態ではステップＲ４〜Ｒ１０を無線送信機で行なうが、第２の実施形態ではステップＲ４〜Ｒ１０を無線受信機で行なうところが異なる。
【００９２】
以上のように、第２の実施形態によれば、無線受信機から無線送信機へ通知する情報が伝搬路応答情報ではなく送信アンテナ選択情報であるため、通知する情報量を減らすことができ、オーバーヘッドの低減を図ることができる。
【００９３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る無線送信機および無線受信機は通信開始時に、複数の送信アンテナからいくつかの送信アンテナの選択を行なう。第３の実施形態に係る無線送信機は、第１または第２の実施形態と構成は変わらないが、パイロット信号生成部と送信アンテナ選択部の動作が異なる。パイロット信号生成部は、通信開始時にはすべての送信アンテナ毎に対応した既知信号を生成する。送信アンテナ選択部は、通信開始時にはパイロット信号生成部より出力された既知信号をすべてのアンテナ系統に出力する。
【００９４】
第３の実施形態に係る無線受信機は、通信開始時には無線送信機より送信された既知信号を受信し、各送信アンテナで形成される伝搬路応答を推定する。以降、第１または第２の実施形態と同様の処理により、送信アンテナの選択を行ない、無線送信機は選択した送信アンテナを用いて既知信号と送信データ信号を送信する。
【００９５】
次に、第３の実施形態に係る無線送信機および無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについて説明する。図１３は、第３の実施形態に係る無線送信機および無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについての概略説明図である。ここでは、説明をわかりやすくするために、無線送信機を基地局、無線受信機を移動局として、ダウンリンクでの基地局の送信アンテナの選択について説明する。また、第１の実施形態に係る無線送信機および無線受信機を基に説明するが、第２の実施形態を基に第３の実施形態を適用することもできる。
【００９６】
先ず、情報データが生じた基地局は、移動局に対して通信を開始することを通知する（ステップＣ１）。ここで、例えば通信パラメータ、送信方式、送信アンテナ数、既知信号情報が通知される。次に、通信開始の通知を受けた移動局は、通信開始通知に対する応答を基地局に通知する（ステップＣ２）。次に、移動局より応答が通知された基地局は、すべての送信アンテナから既知信号を送信する（ステップＣ３）。次に、移動局は、既知信号を受信し（ステップＣ４）、各送信アンテナによって形成される伝搬路応答を推定する（ステップＣ５）。
【００９７】
次に、移動局は、推定した伝搬路応答の情報を基地局に送信する（ステップＣ６）。伝搬路応答情報を受信した基地局は（ステップＣ７）、伝搬路応答の情報を基に、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する（ステップＣ８）。次に、基地局は、探索した送信アンテナの組み合わせを基に、送信アンテナを選択する（ステップＣ９）。以降、基地局は、選択した送信アンテナを用いて無線送信を行なう。
【００９８】
図１４は、第３の実施形態に係る無線送信機の各送信アンテナから送信される送信フレームの一例を示す説明図である。図１４は、３本の送信アンテナを有する無線送信機が２本の送信アンテナを用いてデータ通信を開始する場合について示している。基地局は、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３のすべてのアンテナから既知信号をダウンリンクで送信する。ここで、Ｔｘ１は既知信号に続いて、例えば通信パラメータ、送信方式、送信アンテナ数、既知信号情報から構成される送信データ信号を送信する。
【００９９】
移動局は、基地局の３本の各送信アンテナから送信された既知信号から各送信アンテナの伝搬路応答を推定し、アップリンクで基地局に伝搬路応答情報を通知する。基地局は、移動局から通知された伝搬路応答情報を基に、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。図１４では、Ｔｘ１とＴｘ２の送信アンテナの組み合わせが選択指標が最も低い場合を示しており、送信アンテナの変更に関する情報のやり取りが基地局と移動局とで終了した後のダウンリンクではＴｘ１とＴｘ２を用いて情報データの通信を開始し、既知信号と送信データ信号の無線送信を行なう。
【０１００】
なお、上記無線送信機における送信アンテナの選択は、すべての送信アンテナから複数の送信アンテナを選択する場合について説明しているが、本発明はこの場合に限定したものではない。例えば、処理の軽減を図って、複数の送信アンテナからそれより少ない複数の送信アンテナを選択する場合についても容易に適用できる。例えば、無線送信機が５本の送信アンテナを備え、その中から予め４本の送信アンテナを絞り込み、絞り込んだ４本の送信アンテナから３本の送信アンテナを選択する場合に、本発明は適用できる。つまり、通信開始時に無線送信機は４本の送信アンテナから既知信号を送信する。
【０１０１】
以上のように、第３の実施形態によれば、通信開始時に無線送信機のすべての送信アンテナから既知信号を送信して送信アンテナの選択を行なうため、通信開始時に無作為に送信アンテナを選択した場合に比較して、誤り率の低減を図ることができる。
【０１０２】
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る無線送信機は、定期的にすべての送信アンテナから既知信号を送信する。
【０１０３】
図１５は、第４の実施形態に係る無線送信機の各送信アンテナから送信される送信フレームの一例を示す説明図である。図１５は、３本の送信アンテナを有する無線送信機が２本の送信アンテナを用いて通信中にすべての送信アンテナから既知信号を定期送信する場合について示している。基地局は、Ｔｘ１とＴｘ２を用いて情報データの通信を行なっており、定期的にＴｘ３を用いて既知信号の送信を行なう。ここでは、基地局は３送信フレーム毎にすべての送信アンテナから既知信号を送信する場合について示している。なお、第４の実施形態は既知信号を定期送信するタイミングを３送信フレーム毎に固定に限定するものではなく、受信側での誤り頻度や無線伝搬環境に応じてタイミングの制御を行なう。
【０１０４】
第１の実施形態を基に、第４の実施形態を構成する場合、つまり無線受信機が通信相手先の無線送信機に伝搬路応答情報を通知する場合、定期的に送信された既知信号から伝搬路応答を推定して、推定した伝搬路応答の情報を無線送信機に送信し、無線送信機は受信した伝搬路応答情報を基に、送信アンテナの選択を行なう。第２の実施形態を基に、第４の実施形態を構成する場合、つまり無線受信機が通信相手先の無線送信機に送信アンテナの選択情報を通知する場合、定期的に送信された既知信号から伝搬路応答を推定して、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索し、定期的に送信アンテナ選択情報を無線送信機に送信し、無線送信機は受信した送信アンテナの選択情報を基に、送信アンテナの選択を行なう。また、送信アンテナの変更により誤り率の改善が見込めない場合は送信アンテナの選択情報を無線送信機に通知しないことにより、送信アンテナの選択情報の通知によるオーバーヘッドを低減することができる。
【０１０５】
図１６は、その場合の無線送信機および無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについての概略説明図である。先ず、基地局は、すべての送信アンテナから既知信号を定期送信（一定の周期で送信）する（ステップＤ１）。次に、移動局は、既知信号を受信し（ステップＤ２）、各送信アンテナで形成される伝搬路応答を推定する（ステップＤ３）。次に、移動局は、推定した伝搬路応答を基に、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する（ステップＤ４）。ここで、移動局は探索した送信アンテナの組み合わせが現時点で使用中の送信アンテナの組み合わせと同じかどうかを判断し（ステップＤ５）、同じ場合、送信アンテナの選択情報を基地局に通知せずに送信アンテナの選択処理を終了し、次の既知信号が送信された場合に送信アンテナの選択処理を開始する。
【０１０６】
一方、ステップＤ５において、探索した送信アンテナの組み合わせが現時点で使用中の送信アンテナの組み合わせと同じでない場合、送信アンテナの変更情報を基地局に送信する（ステップＤ６）。基地局は、送信アンテナの変更情報を受信し（ステップＤ７）、受信した送信アンテナの変更情報を基に、送信アンテナの変更を行なう（ステップＤ８）。
【０１０７】
図１７は、第４の実施形態に係る無線送信機の各送信アンテナから送信される送信フレームの一例を示す説明図である。ここでは、用いる送信アンテナ数を変更しない場合について説明する。先ず、基地局は、Ｔｘ１とＴｘ２を用いて情報データの送信を行なっており、Ｔｘ３は既知信号のみを送信している。次に、移動局は、受信した既知信号から各送信アンテナで形成される伝搬路応答を推定し、推定した伝搬路応答から選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索した時に、Ｔｘ１とＴｘ３の組み合わせが、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせであることを検出し、その旨を送信アンテナの選択情報を送信することで基地局に通知する。次に、基地局は、送信アンテナの選択情報を基に、送信アンテナの組み合わせを変更する。以降、基地局は、Ｔｘ１とＴｘ３を用いて情報データの送信を行なう。
【０１０８】
図１８は、第４の実施形態に係る無線送信機の各送信アンテナから送信される送信フレームの一例を示す説明図である。ここでは、用いる送信アンテナ数を増やす場合について説明する。先ず、基地局は、Ｔｘ１とＴｘ２を用いて情報データの送信を行なっており、Ｔｘ３とＴｘ４は既知信号のみを送信している。次に、移動局は、受信した既知信号から各送信アンテナで形成される伝搬路応答を推定し、推定した伝搬路応答から選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する。ここでは、２本の送信アンテナから３本の送信アンテナを用いて通信を行なうように変更する場合について示しており、３本の送信アンテナの組み合わせの相関値を求め、４本の送信アンテナから選択指標が最も低い３本の送信アンテナの組み合わせを探索する。また、ここでは、Ｔｘ１とＴｘ２とＴｘ３の送信アンテナの組み合わせが、選択指標が最も低い場合を示している。次に、移動局は、探索した送信アンテナ選択情報を基地局に通知する。次に、基地局は、移動局から通知された送信アンテナ選択情報を基に、送信アンテナの組み合わせを変更する。以降、基地局は、Ｔｘ１とＴｘ２とＴｘ３を用いて情報データの送信を行なう。
【０１０９】
なお、上記無線送信機における送信アンテナの選択は、すべての送信アンテナから複数の送信アンテナを選択する場合について説明しているが、本発明はこの場合に限定したものではない。例えば、処理の軽減を図って、複数の送信アンテナからそれより少ない複数の送信アンテナを選択する場合についても容易に適用できる。例えば、無線送信機が５本の送信アンテナを備え、その中から予め４本の送信アンテナを絞り込み、絞り込んだ４本の送信アンテナから３本の送信アンテナを選択する場合に、本発明は適用できる。つまり、通信開始時に無線送信機は４本の送信アンテナから既知信号を定期送信する。
【０１１０】
以上のように、第４の実施形態によれば、無線送信機がすべての送信アンテナから既知信号を定期的に送信して送信アンテナの選択を行なうため、通信中にすべての送信アンテナの組み合わせから選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせに変更することができ、誤り率の低減を図ることができる。また、送信アンテナ数を変更しない場合の送信アンテナの選択、送信アンテナ数を増やす場合の送信アンテナの選択を行なうことができ、本発明の送信アンテナの選択処理の適用範囲を広げることができる。
【０１１１】
（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る無線送信機および無線受信機は、受信側である無線受信機の誤りに応じて、無線送信機のすべての送信アンテナから既知信号を送信し、送信アンテナの選択処理を行なう。
【０１１２】
第４の実施形態では、無線送信機が定期的にすべての送信アンテナから既知信号を送信しているため、定期的に選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択して通信できるが、処理が複雑になり、また消費電力が増加する。そこで、第５の実施形態に係る無線送信機は、通信中に不定期にすべての送信アンテナから既知信号を送信する無線送信機であって、受信側である無線受信機の受信誤りに応じてすべての送信アンテナから既知信号を送信するタイミングを決定し、無線受信機の受信誤りが増加した場合に無線送信機はすべての送信アンテナから既知信号を送信し、送信アンテナの選択処理を行なう。
【０１１３】
１つ目の第５の実施形態は、無線受信機は受信誤りが増加した場合に、無線送信機にすべての送信アンテナから既知信号を送信することを要求し、要求を受けた無線送信機がすべての送信アンテナから既知信号を送信し、無線送信機および無線受信機は送信アンテナの選択処理を行なう。２つ目の第５の実施形態は、無線受信機が受信誤り結果を通知し、無線送信機が通知された受信誤り結果を基に、すべての送信アンテナから既知信号を送信するかどうかを判断し、送信すると判断した場合、すべての送信アンテナから既知信号を送信し、送信アンテナの選択処理を行なう。ここで、受信誤り結果は例えば、誤り個数、ＮＡＣＫ信号である。
【０１１４】
以上のように、第５の実施形態によれば、受信側である無線受信機の誤りに応じて、無線送信機がすべての送信アンテナから既知信号を送信するため、送信アンテナの変更によって誤り率の低減が図れる可能性が高い場合にのみ送信アンテナの選択処理を行なうことができ、効率の良い通信を行なうことができる。
【０１１５】
（第６の実施形態）
第６の実施形態に係る無線送信機および無線受信機は、選択指標が閾値Ｍより大きければ選択する送信アンテナ数を更に減らして送信アンテナを選択する。無線送信機および無線受信機の装置構成は、上記の他の実施形態と同様である。
【０１１６】
第６の実施形態では、選択指標計算部および選択指標比較部の処理が異なる。先ず、送信アンテナ２本を最初に選択する場合について説明する。図１９に送信アンテナ２本を選択する場合のフローチャートを示す。ここでは、選択指標としてすべての２本の組み合わせについて相関値を計算した後、最も低い選択指標が閾値Ｍより小さいかどうかを判定する。閾値Ｍより小さくない場合、用いる送信アンテナ数を減らして１本の送信アンテナを選択する。最も低い選択指標が閾値Ｍより小さい場合、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。なお、１本の送信アンテナの選択としては例えば、受信側での受信電力、受信ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：信号対雑音電力比）が大きい送信アンテナを選択する。
【０１１７】
図１９において、先ず、各送信アンテナについて伝搬路応答を推定する（ステップＳ１）。そして、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了したかどうかを判断し（ステップＳ２）、終了していない場合は、ステップＳ１へ移行する。一方、ステップＳ２において、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了した場合は、すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了したかどうかを判断する（ステップＳ３）。すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了していない場合は、ステップＳ１へ移行し、終了した場合は、伝搬路応答ベクトルを生成する（ステップＳ４）。次に、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了したかどうかを判断し（ステップＳ５）、終了していない場合は、ステップＳ４へ移行する。一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了した場合は、相関値を計算する(ステップＳ６)。
【０１１８】
次に、すべての２本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了したかどうかを判断し（ステップＳ７）、終了していない場合は、ステップＳ６へ移行する。一方、すべての２本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了した場合は、最も低い選択指標が閾値Ｍよりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ８）。最も低い選択指標が閾値Ｍよりも小さくない場合は、送信アンテナの数を１本とする（ステップＳ９）。一方、最も低い選択指標が閾値Ｍよりも小さい場合は、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択して（ステップＳ１０）、終了する。
【０１１９】
次に、送信アンテナ３本以上を最初に選択する場合について説明する。図２０に送信アンテナ３本以上を選択する場合のフローチャートを示す。ここでは、選択指標としてすべての３本の組み合わせについて相関値を計算した後、最も低い選択指標が閾値Ｍより小さいかどうかを判定する。最も低い選択指標が閾値Ｍより小さくない場合、用いる送信アンテナ数を減らして２本の送信アンテナを選択する場合の計算を再度行なう。２本の送信アンテナを選択する場合は、すべての２本の組み合わせについて計算した相関値を新たに選択指標として用い、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。なお、ここで再度選択指標が閾値Ｍより小さいかどうかを判断し、前記図１９の方法を用いて送信アンテナの選択を行なう。また、最初の閾値判定において予め決めたＭの値に応じて、選択する送信アンテナの数を１本ずつ減らして選択するのではなく、２本以上減らして選択を行なうこともできる。最も低い選択指標が閾値Ｍより小さい場合、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。
【０１２０】
図２０において、先ず、各送信アンテナについて伝搬路応答を推定する（ステップＴ１）。そして、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了したかどうかを判断し（ステップＴ２）、終了していない場合は、ステップＴ１へ移行する。一方、ステップＴ２において、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了した場合は、すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了したかどうかを判断する（ステップＴ３）。すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了していない場合は、ステップＴ１へ移行し、終了した場合は、伝搬路応答ベクトルを生成する（ステップＴ４）。次に、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了したかどうかを判断し（ステップＴ５）、終了していない場合は、ステップＴ４へ移行する。一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了した場合は、相関値を計算する(ステップＴ６)。
【０１２１】
次に、すべての２本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了したかどうかを判断し（ステップＴ７）、終了していない場合は、ステップＴ６へ移行する。一方、すべての２本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了した場合は、用いる送信アンテナ数に応じてすべての相関値の総和を計算する（ステップＴ８）。次に、すべての組み合わせについて相関値の総和の計算が終了したかどうかを判断し（ステップＴ９）、終了していない場合は、ステップＴ８へ移行する。一方、すべての組み合わせについて相関値の総和の計算が終了した場合は、最も低い選択指標が閾値Ｍよりも小さいかどうかを判断する（ステップＴ１０）。最も低い選択指標が閾値Ｍよりも小さくない場合は、送信アンテナの数を減少させて（ステップＴ１１）、ステップＴ８へ移行する。一方、ステップＴ１０において、最も低い選択指標が閾値Ｍよりも小さい場合は、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択して（ステップＴ１２）、終了する。
【０１２２】
次に、４本の送信アンテナの選択を行なう場合は、選択指標としてすべての４本の組み合わせについて相関値を計算した後、最も低い選択指標が閾値Ｍより小さいかどうかを判定する。閾値Ｍより小さくない場合、用いる送信アンテナ数を減らして３本の送信アンテナを選択する場合の計算を再度行なう。用いる３本の送信アンテナに応じて相関値の総和の計算を行ない、以降前記と同様の選択処理を行なう。最も低い選択指標が閾値Ｍより小さい場合、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。
【０１２３】
このように、第６の実施形態によれば、伝搬チャネルの相関に柔軟に応じた送信アンテナを選択することができ、良好な通信品質を維持することができる。
【０１２４】
（第７の実施形態）
第７の実施形態では、選択指標が閾値Ｎより小さければ選択する送信アンテナ数を更に増やして送信アンテナを選択する。無線送信機および無線受信機の装置構成は、上記の他の実施形態と同様である。
【０１２５】
第７の実施形態では、選択指標計算部および選択指標比較部の処理が異なる。送信アンテナ３本以上を選択する場合について説明する。図２１に送信アンテナ３本以上を選択する場合のフローチャートを示す。ここでは、選択指標としてすべての３本の組み合わせについて相関値を計算した後、最も低い選択指標が閾値Ｎより大きいかどうかを判定する。最も低い選択指標が閾値Ｎより大きくない場合、用いる送信アンテナ数を増やして４本の送信アンテナを選択する場合の計算を再度行なう。用いる４本の送信アンテナに応じて相関値の総和の計算を行ない、以降前記と同様の選択処理を行なう。また、最初の閾値判定において予め決めたＮの値に応じて、選択する送信アンテナの数を１本ずつ増やして選択するのではなく、２本以上増やして選択を行なうこともできる。最も低い選択指標が閾値Ｎより大きい場合、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。
【０１２６】
図２１において、先ず、各送信アンテナについて伝搬路応答を推定する（ステップＱ１）。そして、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了したかどうかを判断し（ステップＱ２）、終了していない場合は、ステップＱ１へ移行する。一方、ステップＱ２において、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了した場合は、すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了したかどうかを判断する（ステップＱ３）。すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了していない場合は、ステップＱ１へ移行し、終了した場合は、伝搬路応答ベクトルを生成する（ステップＱ４）。次に、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了したかどうかを判断し（ステップＱ５）、終了していない場合は、ステップＱ４へ移行する。一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了した場合は、相関値を計算する(ステップＱ６)。
【０１２７】
次に、すべての２本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了したかどうかを判断し（ステップＱ７）、終了していない場合は、ステップＱ６へ移行する。一方、すべての２本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了した場合は、用いる送信アンテナ数に応じてすべての相関値の総和を計算する（ステップＱ８）。次に、すべての組み合わせについて相関値の総和の計算が終了したかどうかを判断し（ステップＱ９）、終了していない場合は、ステップＱ８へ移行する。一方、すべての組み合わせについて相関値の総和の計算が終了した場合は、最も低い選択指標が閾値Ｎよりも大きいかどうかを判断する（ステップＱ１０）。最も低い選択指標が閾値Ｎよりも大きくない場合は、送信アンテナの数を増加させて（ステップＱ１１）、ステップＱ８へ移行する。一方、ステップＱ１０において、最も低い選択指標が閾値Ｎよりも大きい場合は、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択して（ステップＱ１２）、終了する。
【０１２８】
このように、第７の実施形態によれば、伝搬チャネルの相関に柔軟に応じた送信アンテナを選択することができ、送信ダイバーシチに用いる送信アンテナ数を増やすことによって更なる通信品質の向上、または空間多重送信に用いる送信アンテナ数を増やすことによって更なる伝送容量の増大を図ることができる。
【０１２９】
なお、以上説明した選択指標の計算手法により、簡易かつ迅速に選択指標を計算することができるが、その他の計算手法によって選択指標を計算し、本発明に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】無線通信機の概略構成を示すブロック図である。
【図２】無線送信機の概略構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は、３つの送信アンテナを持つ無線送信機と３つの受信アンテナを持つ無線受信機とが形成する伝搬路応答を示す図である。（ｂ）は、４つの送信アンテナを持つ無線送信機と４つの受信アンテナを持つ無線受信機とが形成する伝搬路応答を示す図である。
【図４】無線受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図５】無線送信機および無線受信機の送信アンテナの選択プロセスを示す図である。
【図６】無線送信機の送信フレームを示す図である。
【図７】（ａ）は、既知信号の構成であって、送信アンテナ毎の系列が直交関係にある直交パイロット信号を示す図である。（ｂ）は、時空間符号化の原理を用いた既知信号の構成を示す図である。（ｃ）は、同一時刻に一つの送信アンテナからのみ既知信号を送信する場合の既知信号の構成を示す図である。
【図８】無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチャートである。
【図９】無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチャートである。
【図１０】無線送信機の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】無線受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】無線送信機および無線受信機の送信アンテナの選択プロセスを示す図である。
【図１３】無線送信機および無線受信機の送信アンテナの選択プロセスを示す図である。
【図１４】無線送信機の送信フレームを示す図である。
【図１５】無線送信機の送信フレームを示す図である。
【図１６】無線送信機および無線受信機の送信アンテナの選択プロセスを示す図である。
【図１７】無線送信機の送信フレームを示す図である。
【図１８】無線送信機の送信フレームを示す図である。
【図１９】無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチャートである。
【図２０】無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチャートである。
【図２１】無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３１】
１  無線通信機
２  送信部
３  受信部
４  送受制御部
５  共用器
６−１〜６−ｎ  アンテナ
７  送話器
８  受話器
９  表示器
１０  ダイヤルキー
２１  送信制御部
２２  伝搬路応答ベクトル生成部
２３  変調部
２４  空間分割多重部
２５  パイロット信号生成部
２６  選択指標計算部
２７  選択指標比較部
２８  送信アンテナ選択部
２９−１〜２９−ｎ  送信ＲＦ部
Ｔｘ１〜ＴｘＮ  送信アンテナ
Ｒｘ１〜ＲｘＭ  受信アンテナ
４０−１〜４０−Ｍ  受信ＲＦ部
４１  伝搬路応答推定部
４２  信号分離検出部
４３  復調部
４４  受信制御部
５０  送信制御部
５１  送信アンテナ選択部
５２  パイロット信号生成部
５３  空間分割多重部
６０  伝搬路応答ベクトル生成部
６１  選択指標計算部
６２  選択指標比較部
【図１】
2006067237.tif 000008
【図２】
2006067237.tif 000009
【図３】
2006067237.tif 000010
【図４】
2006067237.tif 000011
【図５】
2006067237.tif 000012
【図６】
2006067237.tif 000013
【図７】
2006067237.tif 000014
【図８】
2006067237.tif 000015
【図９】
2006067237.tif 000016
【図１０】
2006067237.tif 000017
【図１１】
2006067237.tif 000018
【図１２】
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【図１３】
2006067237.tif 000020
【図１４】
2006067237.tif 000021
【図１５】
2006067237.tif 000022
【図１６】
2006067237.tif 000023
【図１７】
2006067237.tif 000024
【図１８】
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【図１９】
2006067237.tif 000026
【図２０】
2006067237.tif 000027
【図２１】
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