(57)【要約】  非線形プリコーディングを用いるＭＵ−ＭＩＭＯ伝送において、ＨＡＲＱによるパケット合成を行って伝送特性を向上できる送信装置、受信装置および通信システムを提供しようとする。  基地局装置（１００）は、いずれかの端末装置（４００）からＮＡＫを受信した場合、当該端末装置宛の誤りが発生したパケットを再送する。基地局装置（１００）は、前記再送するデータを他の端末装置宛あるいは自端末装置宛の他の送信データと共にＭＵ−ＭＩＭＯによる空間多重伝送により送信する。その際、再送データについては、初送時の非線形プリコーディングによって当該データに加算されていた摂動項と同じ摂動項を加算するようなプリコーディングを行う。
2014104206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、複数の受信装置宛の複数のパケットを空間多重して送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う送信装置であって、
前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得する伝搬路情報取得部と、
前記各パケットの各変調シンボルに対して、前記伝搬路情報に基づいて、それぞれ摂動項を加算する非線形プリコーディングを行うプリコーディング部とを備え、
前記プリコーディング部は、前記各パケットが再送パケットである場合に、前記各パケットの各変調シンボルに加算する摂動項として前記各パケットの初送時の各変調シンボルに加算した摂動項を用いることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記プリコーディング部は、
前記各パケットが再送パケットであり、かつ非線形プリコーディングにおける処理順序が予め定めた閾値以下の場合は、前記各パケットの各変調シンボルに加算する摂動項として前記各パケットの初送時の各変調シンボルに加算した摂動項を用い、
前記各パケットが再送パケットであり、かつ非線形プリコーディングにおける処理順序が予め定めた閾値より大きい場合は、前記伝搬路情報に基づいて、前記各パケットの各変調シンボルに加算する摂動項を求めることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、複数の受信装置宛の複数のパケットを空間多重して送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う送信装置であって、
前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得する伝搬路情報取得部と、
前記各パケットのレートマッチング処理を定める冗長バージョンを決定するスケジューリング部と、
前記各パケットの送信データ系列を誤り訂正符号化して符号ビット系列を生成し、前記冗長バージョンに基づいて前記符号ビット系列にレートマッチング処理を行う誤り訂正符号化部と、
前記レートマッチング後の各符号ビット系列に対して変調を行い、変調シンボル系列を生成する変調部と、
前記各変調シンボルに対して、前記伝搬路情報に基づいて、それぞれ摂動項を加算する非線形プリコーディングを行うプリコーディング部と、
前記冗長バージョンを前記各受信装置へ通知する制御情報を生成する制御情報生成部とを備え、
前記プリコーディング部は、前記冗長バージョンに基づいて、前記変調シンボルに加算する摂動項を決定することを特徴とする送信装置。
【請求項４】
前記プリコーディング部は、前記各パケットが再送パケットである場合に、前記変調シンボルに加算する摂動項として、前記冗長バージョンと同じ冗長バージョンで送信された前記各パケットの初送時または過去の再送時の各変調シンボルに加算した摂動項を用い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】
送信装置において非線形プリコーディングが施されて送信されたパケットを受信し、前記受信したパケットの誤り検出を行って自動再送要求を行う受信装置であって、
前記送信装置と自端末装置との間の伝搬路状態を推定する伝搬路推定部と、
前記伝搬路推定部における伝搬路状態推定結果に基づいて、受信パケットの受信シンボルに対して伝搬路補償を行う伝搬路補償部と、
前記伝搬路補償部で伝搬路補償された前記受信シンボルを記憶する受信バッファ部と、
前記受信パケットの合成処理を行うパケット合成部とを備え、
前記パケット合成部は、前記受信パケットが再送パケットである場合に、前記受信パケットの伝搬路補償後の受信シンボルと、前記受信バッファ部に記憶されている前記パケットの初送時の伝搬路補償後の受信シンボルおよび過去の再送時の伝搬路補償後の受信シンボルとを合成し、合成結果に対してモジュロ演算を行うことを特徴とする受信装置。
【請求項６】
前記送信装置から通知された冗長バージョンを受信する制御情報取得部をさらに備え、
前記受信バッファ部は、前記伝搬路補償部で伝搬路補償された前記受信シンボルと共に前記冗長バージョンを記憶し、
前記パケット合成部は、前記受信パケットが再送パケットである場合に、前記受信パケットの伝搬路補償後の受信シンボルと、前記受信パケットの冗長バージョンと同じ冗長バージョンと共に前記受信バッファ部に記憶されている前記パケットの初送時の伝搬路補償後の受信シンボルおよび過去の再送時の伝搬路補償後の受信シンボルとを合成し、合成結果に対してモジュロ演算を行うことを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
【請求項７】
ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、複数の受信装置宛の複数のパケットを空間多重して送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う送信装置と、前記パケットを受信し誤り検出を行って自動再送要求を行う複数の受信装置とからなる通信システムであって、
前記送信装置は、
前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得し、
前記各パケットの各変調シンボルに対して、前記伝搬路情報に基づいて、それぞれ摂動項を加算する非線形プリコーディングを行う際に、前記各パケットが再送パケットである場合に、前記各パケットの各変調シンボルに加算する摂動項として前記各パケットの初送時の各変調シンボルに加算した摂動項を用い、
前記受信装置は、
前記送信装置と自端末装置との間の伝搬路状態を推定し、
前記伝搬路状態の推定結果に基づいて、受信パケットの受信シンボルに対して伝搬路補償を行い、
伝搬路補償された前記受信シンボルを受信バッファに記憶し、
前記受信パケットが再送パケットである場合に、前記受信パケットの伝搬路補償後の受信シンボルと、前記受信バッファに記憶されている前記受信パケットの初送時の伝搬路補償後の受信シンボルおよび過去の再送時の伝搬路補償後の受信シンボルとを合成し、
合成結果に対してモジュロ演算を行うことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置においてプリコーディングが施されて送信されたパケットを受信し、前記パケットの誤り検出を行って自動再送要求を行う送信装置、受信装置および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数利用効率を大幅に改善できる技術として、複数の送受信アンテナを用いて無線伝送を行う多入力多出力（Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ）技術が注目を集めており、セルラシステムや無線ＬＡＮシステムなどで実用化されている。【０００３】
ＭＩＭＯ技術による周波数利用効率改善量は送受信アンテナ数に比例する。しかし、受信装置となる端末装置に配置できる受信アンテナ数には限りがある。そこで、同時接続する複数の端末装置を仮想的な大規模アンテナアレーとみなし、基地局装置（送信装置）から各端末装置への送信信号を空間多重させるダウンリンクのマルチユーザＭＩＭＯ（Multi-User MIMO：ＭＵ−ＭＩＭＯ）が周波数利用効率の改善に有効である。【０００４】
ＭＵ−ＭＩＭＯでは、各端末装置宛ての送信信号同士がユーザ間干渉（以下、ＩＵＩ（Inter-User-Interference）と呼ぶ）として端末装置に受信されてしまうため、ＩＵＩを抑圧する必要がある。例えば、ＬＴＥやＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおいては、各端末装置より通知される伝搬路情報に基づいて算出される線形フィルタを、基地局装置にて送信信号に予め乗算することでＩＵＩを抑圧する線形プリコーディングが採用されている。【０００５】
しかし、空間多重される端末装置同士の伝搬路の直交性が高くない限り、ＩＵＩを効果的に抑圧できないため、線形プリコーディングを用いるＭＵ−ＭＩＭＯ（線形ＭＵ−ＭＩＭＯ）では周波数利用効率の改善には限界がある。【０００６】
そこで最近、非線形処理を基地局装置側で行う非線形プリコーディングを用いるＭＵ−ＭＩＭＯ（非線形ＭＵ−ＭＩＭＯ）技術が注目を集めている。【０００７】
端末装置においてモジュロ（Modulo、剰余）演算が可能である場合、送信信号に対して、任意のガウス整数に一定の実数が乗算された複素数（摂動項）を要素とする摂動ベクトルの加算が可能となる。そこで、基地局装置と複数の端末装置の間の伝搬路状態に応じて、摂動ベクトルを適切に設定して送信信号を生成することによって、たとえ空間多重される端末装置同士の伝搬路の直交性が高くなくとも、摂動ベクトルを加算しない線形プリコーディングと比較して、所要送信電力を大幅に削減することが可能となり、伝送効率を大きく向上できる（非特許文献１、２）。【０００８】
しかしながら、非線形プリコーディングには、信号対雑音電力比（Signal to Noise power Ratio：ＳＮＲ）あるいは搬送波対雑音電力比（Carrier to Noise power Ratio：ＣＮＲ）、または信号対干渉および雑音電力比（Signal to Interference plus Noise power Ratio：ＳＩＮＲ）あるいは搬送波対干渉および雑音電力比（Carrier to Interference plus Noise power Ratio：ＣＩＮＲ）が低い場合において、雑音やセル間干渉などによって受信信号点がモジュロ演算の境界線を跨いで受信されたものを受信側でモジュロ演算した結果、間違った信号点として検出されてしまう、Modulo-Lossと呼ばれる特性劣化が発生する問題がある（非特許文献３）。【０００９】
また、パケット伝送における誤り制御技術の１つとして、自動再送要求（Automatic Repeat reQuest：ＡＲＱ）がある。ＡＲＱは、送信側で情報データに誤り検出符号、例えば巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check：ＣＲＣ）符号等を付加して送信し、受信側で誤りを検出した場合、送信側に当該データの再送を要求する方式である。ＡＲＱは、符号の冗長度が小さく比較的簡単な処理で高い信頼性が得られるが、誤りが多くなると再送が頻発し、伝送効率が急速に低下する。【００１０】
もう１つの誤り制御技術として、（前方）誤り訂正（Forward Error Correction：ＦＥＣ）がある。ＦＥＣは、送信側で情報データに対して冗長度（パリティデータ）を付加する誤り訂正符号化を施し、受信側で誤り訂正復号化を行って誤りの訂正を行う方式である。【００１１】
さらに近年の無線通信システムでは、ＡＲＱとＦＥＣを組み合わせた、ハイブリッドＡＲＱ（Hybrid ARQ：ＨＡＲＱ）方式が実用化されている。【００１２】
ＨＡＲＱの方式では、送信側で誤り訂正符号化され、さらに誤り検出符号が付加されたパケットが送信され、受信側は、誤り訂正復号化後に誤り検出を行い、誤りが検出された場合は送信側に再送を要求する。ＨＡＲＱは、再送時に前回と同じパケットを送信して受信側で合成を行ってから再度誤り訂正復号化を行うＴｙｐｅ−Ｉと、再送時には前回のパケットに関する異なるパリティデータを送信して受信側で前回のパケットと組み合わせて冗長度を向上させた上で誤り訂正復号化を行うＴｙｐｅ−ＩＩとに大別される。Ｔｙｐｅ−Ｉの一例としてはChase Combining（ＣＣ：チェイス合成）型、Ｔｙｐｅ−ＩＩの一例としてはIncremental Redundancy（ＩＲ）型がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Spencer他、「An Introduction to the Multi-User MIMO Downlink」、IEEE Communication Magazine、Vol.42、Issue10、pp.60-67、2004年10月
【非特許文献２】B. M. Hochwald他、「A vector-perturbation technique for near-capacity multiantenna multiuser communication-Part II:Perturbation」、IEEE Trans. Commun.、Vol. 53、No. 3、pp.537-544、2005年3月
【非特許文献３】森他、「Vector Perturbationを用いたMIMO Broadcast ChannelにおけるModulo演算誤り軽減方法の提案」、2009年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、B-5-40、2009年9月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
非線形プリコーディングを用いるＭＵ−ＭＩＭＯ伝送において受信誤りが発生し、ＨＡＲＱによる再送が行われた場合に、受信装置においてモジュロ演算後の信号を用いてチェイス合成型のパケット合成を行うと、モジュロ演算に伴うModulo-Lossの影響によって、正しいパケット合成が実現できないという問題があった。【００１５】
一方、受信装置においてモジュロ演算前の信号を用いてチェイス合成型のパケット合成を行うと、初送時と再送時に独立な摂動ベクトルが加算されている影響によって、モジュロ演算において摂動ベクトルが正しく除去できなくなり、特性が劣化するという問題があった。【００１６】
本発明は、斯かる実情に鑑み、非線形プリコーディングを用いるＭＵ−ＭＩＭＯ伝送において、ＨＡＲＱによるパケット合成を行って伝送特性を向上できる送信装置、受信装置および通信システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、複数の受信装置宛の複数のパケットを空間多重して送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う送信装置であって、前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得する伝搬路情報取得部と、前記各パケットの各変調シンボルに対して、前記伝搬路情報に基づいて、それぞれ摂動項を加算する非線形プリコーディングを行うプリコーディング部とを備え、前記プリコーディング部は、前記各パケットが再送パケットである場合に、前記各パケットの各変調シンボルに加算する摂動項として前記各パケットの初送時の各変調シンボルに加算した摂動項を用いることを特徴とする。【００１８】
ここで、本発明の送信装置において、前記プリコーディング部は、前記各パケットが再送パケットであり、かつ非線形プリコーディングにおける処理順序が予め定めた閾値以下の場合は、前記各パケットの各変調シンボルに加算する摂動項として前記各パケットの初送時の各変調シンボルに加算した摂動項を用い、前記各パケットが再送パケットであり、かつ非線形プリコーディングにおける処理順序が予め定めた閾値より大きい場合は、前記伝搬路情報に基づいて、前記各パケットの各変調シンボルに加算する摂動項を求めることを特徴とする。【００１９】
また、本発明は、ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、複数の受信装置宛の複数のパケットを空間多重して送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う送信装置であって、前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得する伝搬路情報取得部と、前記各パケットのレートマッチング処理を定める冗長バージョンを決定するスケジューリング部と、前記各パケットの送信データ系列を誤り訂正符号化して符号ビット系列を生成し、前記冗長バージョンに基づいて前記符号ビット系列にレートマッチング処理を行う誤り訂正符号化部と、前記レートマッチング後の各符号ビット系列に対して変調を行い、変調シンボル系列を生成する変調部と、前記各変調シンボルに対して、前記伝搬路情報に基づいて、それぞれ摂動項を加算する非線形プリコーディングを行うプリコーディング部と、前記冗長バージョンを前記各受信装置へ通知する制御情報を生成する制御情報生成部とを備え、前記プリコーディング部は、前記冗長バージョンに基づいて、前記変調シンボルに加算する摂動項を決定することを特徴とする。【００２０】
ここで、本発明の送信装置において、前記プリコーディング部は、前記各パケットが再送パケットである場合に、前記変調シンボルに加算する摂動項として、前記冗長バージョンと同じ冗長バージョンで送信された前記各パケットの初送時または過去の再送時の各変調シンボルに加算した摂動項を用いることを特徴とする。【００２１】
また、本発明は、送信装置において非線形プリコーディングが施されて送信されたパケットを受信し、前記受信したパケットの誤り検出を行って自動再送要求を行う受信装置であって、前記送信装置と自端末装置との間の伝搬路状態を推定する伝搬路推定部と、前記伝搬路推定部における伝搬路状態推定結果に基づいて、受信パケットの受信シンボルに対して伝搬路補償を行う伝搬路補償部と、前記伝搬路補償部で伝搬路補償された前記受信シンボルを記憶する受信バッファ部と、前記受信パケットの合成処理を行うパケット合成部とを備え、前記パケット合成部は、前記受信パケットが再送パケットである場合に、前記受信パケットの伝搬路補償後の受信シンボルと、前記受信バッファ部に記憶されている前記パケットの初送時の伝搬路補償後の受信シンボルおよび過去の再送時の伝搬路補償後の受信シンボルとを合成し、合成結果に対してモジュロ演算を行うことを特徴とする。【００２２】
ここで、本発明の受信装置において、前記送信装置から通知された冗長バージョンを受信する制御情報取得部をさらに備え、前記受信バッファ部は、前記伝搬路補償部で伝搬路補償された前記受信シンボルと共に前記冗長バージョンを記憶し、前記パケット合成部は、前記受信パケットが再送パケットである場合に、前記受信パケットの伝搬路補償後の受信シンボルと、前記受信パケットの冗長バージョンと同じ冗長バージョンと共に前記受信バッファ部に記憶されている前記パケットの初送時の伝搬路補償後の受信シンボルおよび過去の再送時の伝搬路補償後の受信シンボルとを合成し、合成結果に対してモジュロ演算を行うことを特徴とする。【００２３】
また、本発明は、ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、複数の受信装置宛の複数のパケットを空間多重して送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う送信装置と、前記パケットを受信し誤り検出を行って自動再送要求を行う複数の受信装置とからなる通信システムであって、前記送信装置は、前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得し、前記各パケットの各変調シンボルに対して、前記伝搬路情報に基づいて、それぞれ摂動項を加算する非線形プリコーディングを行う際に、前記各パケットが再送パケットである場合に、前記各パケットの各変調シンボルに加算する摂動項として前記各パケットの初送時の各変調シンボルに加算した摂動項を用い、前記受信装置は、前記送信装置と自端末装置との間の伝搬路状態を推定し、前記伝搬路状態の推定結果に基づいて、受信パケットの受信シンボルに対して伝搬路補償を行い、伝搬路補償された前記受信シンボルを受信バッファに記憶し、前記受信パケットが再送パケットである場合に、前記受信パケットの伝搬路補償後の受信シンボルと、前記受信バッファに記憶されている前記受信パケットの初送時の伝搬路補償後の受信シンボルおよび過去の再送時の伝搬路補償後の受信シンボルとを合成し、合成結果に対してモジュロ演算を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、非線形プリコーディングを用いたＭＵ−ＭＩＭＯ伝送においてＨＡＲＱを適用する場合に、パケット合成によって伝送特性を向上できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態における通信システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の基地局装置におけるプリコーディング部の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の端末装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の端末装置におけるパケット合成部の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図６】本実施形態の基地局装置と端末装置との間のシーケンスチャートの一例を示した図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の基地局装置におけるプリコーディング部の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図８】４本の送信アンテナを備える基地局装置から受信アンテナを１本ずつ備える４つの端末装置に対して、変調方式ＱＰＳＫの信号をそれぞれ１ストリームずつ、トムリンソン−ハラシマ・プリコーディングを用いてＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行ったときの、最大再送回数を２とした場合の平均ＣＮＲ対パケット誤り率特性を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下において、本発明の実施形態による通信技術について、図面を参照しながら説明を行う。
【００２７】
（第１の実施形態）
本実施形態による通信技術では、送信装置（基地局装置）が複数の受信装置（端末装置）に対して、それら複数の受信装置宛の送信データを空間多重して同時に送信するＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う。このとき送信装置が、送信データに対して、非線形プリコーディングによって各受信装置宛の信号（ストリーム）間で発生するユーザ間干渉（Inter-User Interference：ＩＵＩ）を予め抑圧する信号処理を施して送信する通信システムを例として説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態における通信システムの一例を示す概略構成図である。
【００２９】
図１の例における通信システムは、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送の送信装置である基地局装置１００と、受信装置である複数の端末装置（例えば、端末装置４００−１〜４００−４、端末装置４００−１〜４００−４を合わせて端末装置４００とも表す）とから構成される。以降、本実施形態では、基地局装置１００はＭ個のアンテナを備え、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送の対象とするＵ個のユーザとして、アンテナを１つずつ備える端末装置４００−１〜４００−４を選択し（Ｕ＝４）、これらの各端末装置宛の送信データ系列を１つずつＭＵ−ＭＩＭＯ多重する場合を例として説明する。
【００３０】
各端末装置４００−１〜４００−４は、基地局装置１００から送信された参照信号などに基づいて、基地局装置１００と自端末装置との間の伝搬路状態を推定し、その推定結果を表す伝搬路情報を基地局装置１００へ通知する。なお、本実施形態では、各端末装置４００はアンテナを１つ備え、伝搬路情報として、基地局装置１００の各アンテナと各端末装置４００のアンテナとの間の複素伝搬路利得を表すチャネル状態情報（Channel State Information：ＣＳＩ）を用いる場合を例として説明するが、これに限られるものではなく、例えば、基地局装置１００の各アンテナと各端末装置４００の１つ以上のアンテナとの間の複素伝搬路利得またはその共分散値等を表す情報や、チャネル状態から求めたプリコーディング行列、または所望プリコーディング行列のインデックス（Precoding Matrix Index：ＰＭＩ）などを用いても良い。
【００３１】
基地局装置１００は、各端末装置４００−１〜４００−４から通知された伝搬路情報に基づいて、非線形プリコーディングによって各端末装置４００−１〜４００−４宛の送信データにプリコーディングを施して、ＭＵ−ＭＩＭＯによる空間多重伝送を行う。
【００３２】
各端末装置４００−１〜４００−４は、受信した自端末装置宛のパケット（データのブロック）を伝搬路補償、モジュロ演算、復調（デマッピング）および誤り訂正復号し、誤り検出を行う。パケットを誤りなく受信できた場合は肯定応答（Acknowledgement：ＡＣＫ）を、誤りがあった場合は否定応答（Non-acknowledgement：ＮＡＫあるいはＮＡＣＫ）を、基地局装置１００へ通知する。また、誤りが発生したパケットは、その伝搬路補償後のシンボル系列を受信バッファに記憶しておく。
【００３３】
基地局装置１００は、いずれかの端末装置４００からＮＡＫを受信した場合、当該端末装置宛の誤りが発生したパケット（フレーム）を再送信（再送）する。基地局装置１００は、再送するデータを他の端末装置宛あるいは自端末装置宛の他の送信データと共にＭＵ−ＭＩＭＯによる空間多重伝送により送信する。その際、再送データについては、初送時の非線形プリコーディングによって当該データに加算（付加）されていた摂動項（摂動ベクトルの要素）と同じ摂動項を加算するようなプリコーディングを行う。なお、空間多重するデータには、他の端末装置宛の再送データが含まれても良い。
【００３４】
再送パケットを受信した端末装置４００は、受信した再送パケットの伝搬路補償結果のシンボルと、受信バッファに記憶されている過去のパケット（初送パケットと、再送が２回目以降の場合はこれまでの全再送パケット）の伝搬路補償結果のシンボルとを合成し、合成結果に対してモジュロ演算、復調および誤り訂正復号を行う。その後、誤り検出を行い、その結果に基づいて前回同様ＡＣＫまたはＮＡＫを基地局装置１００へ通知する。また、誤りが検出された場合は、今回の再送パケットの伝搬路補償後のシンボル系列を受信バッファに追加して記憶しておく。
【００３５】
以下、基地局装置１００による再送処理以降の処理を、誤りが検出されなくなるまで、もしくは再送回数が予め定めた上限値に達するまで繰り返す。
【００３６】
図２は、本実施形態の基地局装置１００の一構成例を示す機能ブロック図である。
図２の基地局装置１００の構成例は、Ｍ個のアンテナをアンテナ部１０１に備え、最大Ｕ個の異なる送信データ系列を空間多重してＭＩＭＯ伝送することができる。なお、以下の説明ではＭ＝Ｕ＝４とする。
【００３７】
無線受信部１０２は、アンテナ部１０１の少なくとも１つのアンテナを通じて各端末装置４００から送信された信号を受信する。
伝搬路情報取得部１０３は、受信した信号から、各端末装置４００がそれぞれ送信したＣＳＩを取得する。
応答信号取得部１０４は、受信した信号から、基地局装置１００が送信したパケットに対応して各端末装置４００がそれぞれ送信した、ＡＣＫまたはＮＡＫを取得する。
【００３８】
スケジューリング部１０５は、送信バッファ部１０６に蓄積された各端末装置宛の送信データ量、優先度および許容遅延時間などのＱｏＳ（Quality of Service）情報、伝搬路情報取得部１０３で取得した各端末装置４００からのＣＳＩ、および応答信号取得部１０４で取得したＮＡＫ（もしくは再送要求）などに基づいて、ＭＵ−ＭＩＭＯで多重する端末装置とその送信するデータまたは再送パケットを選択する。また、初送の送信データ（初送パケット）に対して、新たに識別番号を付与する。さらに、各端末装置４００−１〜４００−４からのＣＳＩや、別途取得したチャネル品質情報（Channel Quality Indicator：ＣＱＩ）などに基づいて、初送の送信データに対する変調方式や符号化率（Modulation and Coding Scheme：ＭＣＳ）などのパラメータを選択しても良い。また、上記の結果をスケジューリング情報として出力する。
【００３９】
送信バッファ部１０６は、上位層から入力された各端末装置宛の送信データ系列を蓄積し、スケジューリング部１０５で選択された端末装置宛の各送信データ系列を誤り検出符号化部１０７へ出力する。
【００４０】
誤り検出符号化部１０７は、送信バッファ部１０６から入力された各送信データ系列に対して、それぞれ誤り検出符号化を行う。例えば、パリティ符号、チェックサム、巡回符号などを用いる。本実施形態では、巡回符号の１つである巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check：ＣＲＣ）を用いる場合を例として説明する。また、複数の誤り検出符号化部を備え、各端末装置宛の送信データ系列を並列的に誤り検出符号化する構成としても良い。
【００４１】
誤り訂正符号化部１０８は、誤り検出符号化部１０７から入力された、誤り検出符号が付加された各送信データ系列に対して、それぞれ誤り訂正符号化を行う。なお、スケジューリング部１０５において各端末装置宛の送信データ系列の符号化率が選択されている場合は、その符号化率に従ってレートマッチング（パンクチャ）を行う。符号化率の指定がない場合については、予め定められた符号化率でレートマッチングを行うのが好ましい。また、複数の誤り訂正符号化部を備え、誤り検出符号が付加された各送信データ系列を並列的に誤り訂正符号化する構成としても良い。
【００４２】
変調部１０９は、それぞれ誤り訂正符号化された送信データ系列に対して変調を行い、変調シンボル系列を出力する。なお、スケジューリング部１０５において各端末装置宛の送信データの変調方式が選択されている場合は、その変調方式を用いて変調を行う。変調方式の指定がない場合については、予め定められた変調方式で変調を行うのが好ましい。また、複数の変調部を備え、誤り訂正符号化された各送信データ系列を並列的に変調する構成としても良い。
【００４３】
再送バッファ部１１０は、変調部１０９で生成された各変調シンボル系列を記憶する。また、応答信号取得部１０４からの肯定応答の入力に基づいて、対応するパケットの記憶されている変調シンボル系列を消去する。
【００４４】
割り当て部１１１は、スケジューリング部１０５におけるスケジューリング結果に基づいて、ＭＵ−ＭＩＭＯ多重を行う、変調部１０９が出力した（初送パケットの）変調シンボル系列および再送バッファ部１１０に記憶された再送パケットの変調シンボル系列を、ＭＵ−ＭＩＭＯのＭ個の各空間リソース（ストリーム）にそれぞれ割り当てる。
【００４５】
ＤＭＲＳ多重部１１２は、各端末装置４００において受信信号の伝搬路補償および復調を行うために参照する既知のシンボルである復調参照信号（Demodulation Reference Signal：ＤＭＲＳ）を、各変調シンボル系列にそれぞれ多重する。なお、多重されたＤＭＲＳは、プリコーディング部１１３において変調シンボル系列と同様にプリコーディングされる。ただし、ＤＭＲＳのプリコーディングについては、摂動ベクトルの加算（モジュロ演算）は行わず、後述する送信フィルタのみを乗算するようなプリコーディングとすることが好ましい。また、変調シンボル系列とＤＭＲＳとの多重は、例えば時分割で多重しても良いし、マルチキャリア伝送の場合はサブキャリアで分割するような周波数分割で多重しても良い。さらに、端末装置毎の各ＤＭＲＳは、それぞれ独立に識別できる形で受信されるように、互いに異なる時間、周波数あるいは符号などを用いて多重されることが好ましい。
【００４６】
プリコーディング部１１３は、ＤＭＲＳが多重されたＵ個の変調シンボル系列（変調シンボル系列１〜Ｕ）が入力され、伝搬路情報取得部１０３で取得した各端末装置４００のＣＳＩに基づいて、入力された各変調シンボルに対して非線形プリコーディングを施し、送信に使用するアンテナ部１０１のアンテナ毎のプリコーディングシンボル系列（プリコーディングシンボル系列１〜Ｍ）を生成する。なお、プリコーディング部１１３の詳細については後述する。
【００４７】
ＣＲＳ多重部１１４は、各端末装置４００において基地局装置１００のアンテナ部１０１の各アンテナと各端末装置のアンテナとの間の伝搬路状態を推定するために参照する既知のシンボルである共通参照信号（Common Reference Signal：ＣＲＳ）を、各アンテナのプリコーディングシンボル系列にそれぞれ多重する。なお、多重されたＣＲＳはプリコーディングが施されていない。また、プリコーディングシンボル系列とＣＲＳとの多重は、例えば時分割で多重しても良いし、マルチキャリア伝送の場合はサブキャリアで分割するような周波数分割で多重しても良い。さらに、各端末装置４００のアンテナにおいて基地局装置１００の各アンテナから送信された各ＣＲＳがそれぞれ独立に識別できる形で受信されるように、互いに異なる時間、周波数あるいは符号などを用いて多重されることが好ましい。
【００４８】
制御情報生成部１１５は、スケジューリング情報に基づいて、リソース割り当て、送信されるパケットを識別する識別番号（再送パケットは初送時と同じ識別番号）、各パケットが初送か再送かを表す情報、各パケットのＭＣＳ、各端末装置の空間ストリーム数などを含む制御情報を生成する。
【００４９】
無線送信部１１６は、ＣＲＳが多重されたプリコーディングシンボル系列、および制御情報を、アンテナ部１０１の各アンテナを通じて送信する。
【００５０】
制御部１１７は、上記各部を制御し、それぞれの処理を実行させる。
【００５１】
図３は、本実施形態の基地局装置１００におけるプリコーディング部１１３の一構成例を示す機能ブロック図である。
【００５２】
送信フィルタ算出部１２１は、伝搬路情報取得部１０３から入力された各端末装置４００から通知されたＣＳＩと、スケジューリング部１０５から入力されたスケジューリング情報（ＤＭＲＳ多重部１１２より入力された変調シンボル系列１〜Ｕに対応する空間多重する端末装置４００の情報、各変調シンボル系列が初送パケットのものか再送パケットのものかの情報など）に基づいて、送信フィルタＷＴＸを算出する。
【００５３】
例えば、端末装置４００−ｕ（ｕ＝１〜Ｕ）のＣＳＩとして、基地局装置１００のＭ本個アンテナと端末装置４００−ｕのアンテナとの間の各複素伝搬路利得ｈｕ，ｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を要素とするｈｕが基地局装置１００へ通知されるものとする。
【００５４】
【数１】
2014104206.tif 000003
【００５５】
このとき、基地局装置１００で求められる、基地局装置１００のＭ個のアンテナと各端末装置４００の合計Ｕ（＝Ｍ）個の間の伝搬路行列Ｈは式（２）となる。
【００５６】
【数２】
2014104206.tif 000004
【００５７】
この伝搬路行列Ｈに基づいて、各端末装置４００における受信時に、例えば、ユーザ間干渉が全て抑圧されるようにZero-forcing（ＺＦ）規範で送信フィルタＷＴＸ（ＺＦ）を求めると式（３）のようになる。
【００５８】
【数３】
2014104206.tif 000005
【００５９】
ここで、上付きＨは行列のエルミート転置を表す。また、例えば、平均受信信号電力対干渉及び雑音電力比（Signal to Interference plus Noise power Ratio：ＳＩＮＲ）を最大化するような最小平均二乗誤差（Minimum Mean Square Error：ＭＭＳＥ）規範で求めた送信フィルタＷＴＸ（ＭＭＳＥ）を求めると式（４）のようになる。
【００６０】
【数４】
2014104206.tif 000006
【００６１】
ここでＩは単位行列とする。また、αは正規化係数を表し、各端末装置への平均送信信号電力が等しい場合を想定してＰｓとし、各端末装置における雑音電力が等しいと想定してＰｎとすると、α＝Ｐｎ／Ｐｓとなる。なお以下では、送信フィルタＷＴＸとしてＷＴＸ（ＺＦ）を用いる場合を例として説明する。
【００６２】
線形プリコーディングの場合は、上記のように求めた送信フィルタＷＴＸを、ＤＭＲＳ多重部１１２より入力された変調シンボル系列１〜Ｕに対して乗算する。さらに、送信電力を正規化するための正規化係数ｇ−１を乗算する。変調シンボル系列ｕ（ｕ＝１〜Ｕ）の時刻ｔに割り当てられたシンボルをｓｕ（ｔ）とし、ｓ（ｔ）＝［ｓ１（ｔ），…，ｓＵ（ｔ）］Ｔ（上付きＴは転置を表す）とすると、線形プリコーディングの場合のプリコーディングシンボル系列ｘ（ｔ）＝［ｘ１（ｔ），…，ｘＭ（ｔ）］Ｔは、式（５）のようになる。なお、以降では、時刻の表示（ｔ）は簡単のため省略する。
【００６３】
【数５】
2014104206.tif 000007
【００６４】
ここでｇ−１は、送信電力を正規化する（プリコーディング後の平均送信電力を一定にする）ための送信電力正規化係数であり、式（６）で求められる。
【００６５】
【数６】
2014104206.tif 000008
【００６６】
ここで、Ｅｔｒは基地局装置１００の全アンテナからの総送信信号電力、Ｃｖは送信信号の共分散行列を示し、ｔｒ（Ａ）は行列Ａのトレース演算を表す。なお、線形プリコーディングにおいて各端末装置４００への平均送信信号電力が等しい場合、Ｃｖ＝ＰｓＩとなる。
【００６７】
一方、非線形プリコーディングでは、ＤＭＲＳ多重部１１２より入力された変調シンボル系列１〜Ｕに対して、各端末装置４００から通知されたＣＳＩに基づいて、変調シンボルｓに摂動ベクトルを加算して、プリコーディングを行う。
【００６８】
例えば、Vector Perturbation（ＶＰ）を用いた非線形プリコーディングを行う場合、まず、線形プリコーディングと同様に、送信フィルタ算出部１２１は、各端末装置４００から通知された伝搬路情報から求めた伝搬路行列Ｈに基づいて、式（３）または式（４）より送信フィルタＷＴＸを求める。
【００６９】
摂動ベクトル加算部１２２は、変調シンボルｓに摂動ベクトル２ＭＺ＝２Ｍ［ｚ１，…，ｚＵ］Ｔを加算する。
【００７０】
【数７】
2014104206.tif 000009
【００７１】
ここで、２Ｍはモジュロ幅であり、変調方式毎に予め定められる実数の定数である。また、ｚ１〜ｚUは摂動項と呼び、それぞれ任意のガウス整数（実部と虚部がそれぞれ整数となる複素数）である。ＶＰでは、式（８）を満たすＺを、例えば非特許文献２に記載されているSphere Encoderなどの探索アルゴリズムを用いて探索して用いる。
【００７２】
【数８】
2014104206.tif 000010
【００７３】
ここで、ＺＧはガウス整数ベクトル全体の集合を表す。
【００７４】
ただし、本実施形態では、再送パケットの変調シンボルに対しては、初送時に求めた摂動項と同じものを加算する。このため、摂動ベクトル加算部１２２で求める摂動ベクトルの要素である各摂動項のうち、再送パケットに対応する摂動項については、摂動項記憶部１２４に記憶されている初送時に求めた当該パケットに対応する摂動項を読み出して用いる。摂動ベクトル加算部１２２は、これら再送パケットに対応する摂動項を摂動項記憶部１２４から読み出した値に固定した条件下において、式（８）を満たすように残りのパケットに対応する摂動項を決定し、摂動ベクトル２ＭＺを求める。
【００７５】
摂動ベクトル加算部１２２は、上記のように求めた初送パケットに対する摂動項を、摂動項記憶部１２４に出力する。
【００７６】
摂動項記憶部１２４は、摂動ベクトル加算部１２２から出力された初送パケットに対する摂動項を記憶する。なお、摂動項は、初送パケットの変調シンボル系列と共に再送バッファ部１１０で記憶する構成としても良い。
【００７７】
送信フィルタ乗算部１２３は、摂動ベクトル加算部１２２から出力された摂動ベクトル加算結果に、送信フィルタ算出部１２１で算出した送信フィルタＷＴＸを乗算し、さらに送信電力正規化係数ｇ−１を乗算してプリコーディングシンボル系列ｘを算出し、プリコーディングシンボル系列１〜Ｍとして出力する。
【００７８】
【数９】
2014104206.tif 000011
【００７９】
なお送信電力正規化係数ｇ−１は、摂動ベクトル加算後の変調シンボルｓ'に基づいて、式（６）で求める。
【００８０】
図４は、本実施形態の端末装置４００の一構成例を示す機能ブロック図である。図４の端末装置４００の構成例は、１個のアンテナをアンテナ部４０１に備える。
【００８１】
無線受信部４０２は、アンテナ部４０１のアンテナを通じて基地局装置１００からの信号を受信する。
【００８２】
制御情報取得部４０３は、無線受信部４０２が受信した受信信号から、リソース割り当て、受信パケットの識別番号、受信パケットが初送か再送かを表す情報、受信パケットのＭＣＳ、自端末装置の空間ストリーム数などを含む制御情報を取得する。
【００８３】
ＣＲＳ分離部４０４は、受信したシンボルからＣＲＳを分離し、分離したＣＲＳをＣＲＳ伝搬路推定部４０５に入力し、残りの受信シンボルをＤＭＲＳ分離部４０７に入力する。
【００８４】
ＣＲＳ伝搬路推定部４０５は、分離されたＣＲＳに基づいて、基地局装置１００の各アンテナと、自端末装置のアンテナ部のアンテナとの間の伝搬路状態を推定する。
【００８５】
伝搬路情報生成部４０６は、ＣＲＳ伝搬路推定部４０５で推定した伝搬路状態に基づいて、それを基地局装置１００へ通知するための伝搬路情報を生成する。
【００８６】
ＤＭＲＳ分離部４０７は、受信シンボルからＤＭＲＳを分離し、分離したＤＭＲＳをＤＭＲＳ伝搬路推定部４０８に入力し、残りの受信シンボルを伝搬路補償部４０９に入力する。
【００８７】
ＤＭＲＳ伝搬路推定部４０８は、分離されたＤＭＲＳに基づいて、基地局装置１００によるプリコーディング後の伝搬路状態を推定し、受信電力正規化係数ｇ（基地局装置１００のプリコーディング部１１３において乗算された送信電力正規化係数ｇ−１の逆数）を推定する（以下、受信電力正規化係数ｇの推定結果を伝搬路状態推定結果とも呼ぶ）。
【００８８】
伝搬路補償部４０９は、ＤＭＲＳ伝搬路推定部４０８におけるプリコーディング後の伝搬路状態の推定結果に基づいて、受信シンボルに対して伝搬路補償（等化）を行う。なお、この処理において、等価的に、基地局装置１００のプリコーディング部１１３において乗算された送信電力正規化係数ｇ−１の逆数ｇが受信シンボルに対して乗算されたことになる。
【００８９】
受信バッファ部４１１（受信記憶部、受信メモリ部）は、誤り検出部４１５において受信パケットに誤りが検出された場合、当該受信パケットに対応する伝搬路補償後の受信シンボルを、制御情報に示される受信パケットの識別番号およびＤＭＲＳ伝搬路推定部４０８で推定した受信電力正規化係数ｇとともに記憶する。また、受信バッファ部４１１は、制御情報が再送パケットであることを示している受信パケットについて、誤り検出部４１５において誤りが検出されなかった（誤りなく受信された）場合、同一識別番号のパケットに関して記憶している受信シンボルなどを消去する。さらに、受信バッファ部４１１は、制御情報が再送パケットであることを示している受信パケットの場合、その受信パケットの識別番号とともに記憶されている受信シンボルと受信電力正規化係数ｇの組をパケット合成部４１２に出力する。なお、再送回数が２回目以降の場合は、初送分および前回までの全ての再送分の受信シンボルと受信電力正規化係数ｇの複数の組が出力される。
【００９０】
パケット合成部４１２は、制御情報に基づいて受信シンボルの合成を行う。なお、パケット合成部４１２の詳細については後述する。
【００９１】
復調部４１３は、パケット合成部４１２から出力された受信シンボルに対して復調を施す。なお、制御情報によって変調方式が指定されている場合は、その変調方式に基づいて復調を行う。
【００９２】
誤り訂正復号化部４１４は、復調された系列に対して誤り訂正復号処理を行い、受信データ系列を生成し出力する。なお、制御情報によって符号化率が指定されている場合は、その符号化率に従ってレートマッチング（デパンクチャ）を行ってから誤り訂正復号処理を行う。
【００９３】
誤り検出部４１５は、誤り訂正復号された受信データ系列（受信パケット）に付加された誤り検出符号（ＣＲＣ符号など）に基づいて、受信データ系列に誤りがあるかどうかを検出し、誤り検出結果と、誤り検出符号を除いた受信データ系列を出力する。
【００９４】
応答信号生成部４１６は、誤り検出部４１５において受信パケットに誤りが検出された場合はＮＡＫを、誤りが検出されなかった場合はＡＣＫを基地局装置１００に通知するための応答信号を生成する。
【００９５】
無線送信部４１７は、アンテナ部４０１のアンテナを通じて、伝搬路情報生成部４０６で生成した伝搬路情報と、応答信号生成部４１６で生成した応答信号を基地局装置１００へ送信する。
【００９６】
制御部４１８は、上記各部を制御し、それぞれの処理を実行させる。
【００９７】
次に、パケット合成部４１２における詳細な処理について説明する。図５は、本実施形態の端末装置４００におけるパケット合成部４１２の一構成例を示す機能ブロック図である。
【００９８】
合成部４２１は、受信したパケット（最新の受信パケット、以下では最新パケットとも呼ぶ）が初送パケットの場合は、伝搬路補償部４０９から出力された最新パケットの伝搬路補償後の受信シンボル系列を合成シンボル系列としてそのまま出力する。合成部４２１は、最新パケットが再送パケットの場合は、伝搬路補償部４０９から出力された最新パケットの伝搬路補償後の受信シンボル系列と、最新パケットと同じ識別番号と共に受信バッファ部４１１に記憶されている当該パケットの初送パケットの伝搬路補償後の受信シンボル系列と、最新パケットが２回目以降の再送パケットであった場合は、さらに受信バッファ部４１１に記憶されている前回までの（再送回数−１）個の再送パケットの伝搬路補償後の受信シンボル系列とを、ＤＭＲＳ伝搬路推定部４０８から出力された最新パケットの受信電力正規化係数と受信バッファ部４１１から出力された初送および過去の再送パケットの受信電力正規化係数に基づいて合成して、その合成結果を合成シンボル系列として出力する。
【００９９】
モジュロ演算部４２２は、合成部４２１から出力された合成シンボル系列に対して、制御情報取得部４０３から出力されたＭＣＳに対応する変調方式に応じて定めたモジュロ幅２Ｍのモジュロ演算を施す。
なお、複素ベクトルで表される信号νに対するモジュロ幅τのモジュロ演算Ｍｏｄτは、式（１０）で表される。
【０１００】
【数１０】
2014104206.tif 000012
【０１０１】
ここで、ｊは虚数単位、ｆｌｏｏｒ（ａ）はａを超えない最大の整数を表し、Ｒｅ（ν）およびＩｍ（ν）はそれぞれνの実部（信号の同相成分に相当）と虚部（信号の直交成分に相当）を表す。
【０１０２】
初送を０回目と定義した再送回数ｋ回目について、基地局装置１００のＭ個のアンテナと自端末装置４００（第ｕユーザとする）の１個のアンテナとの間の伝搬路（ベクトル）をｈｕ，（ｋ）とすると、再送回数ｋ回目における伝搬路補償前の受信シンボルｙ（ｋ）は式（１１）で表される。
【０１０３】
【数１１】
2014104206.tif 000013
【０１０４】
ここでｎ（ｋ）は雑音を表し、ＷＴＸ（ｋ）、ｇ（ｋ）−１はそれぞれｋ回目の再送における送信フィルタおよび送信電力正規化係数を表す。したがって、伝搬路補償後の受信シンボルｒ（ｋ）は式（１２）となる。
【０１０５】
【数１２】
2014104206.tif 000014
【０１０６】
ここでｚｕは摂動項であり、初送および各再送において同じ値である。
【０１０７】
合成部４２１では、Ｋ回目の再送（最新パケット）時において、Ｋ回目の再送（最新パケット）の伝搬路補償後の受信シンボルｒ（Ｋ）と、受信バッファ部４１１に記憶された初送から（Ｋ−１）回目の再送までの伝搬路補償後の受信シンボルｒ（０）〜ｒ（Ｋ―１）とでチェイス合成によるパケット合成処理を行う。例えば最大比合成（Maximal Ratio Combining：ＭＲＣ）を行う場合、合成結果シンボルｒＭＲＣは式（１３）のようになる。
【０１０８】
【数１３】
2014104206.tif 000015
【０１０９】
このｒＭＲＣにモジュロ演算部４２２においてモジュロ幅２Ｍのモジュロ演算が施された受信シンボルｒＭＲＣ'は式（１４）となり、モジュロ演算によって摂動項ｚｕが除去されて、送信された所望の変調シンボルｓｕが検出できる。
【０１１０】
【数１４】
2014104206.tif 000016
【０１１１】
図６は、非線形プリコーディングを用いたＭＵ−ＭＩＭＯを行う場合の、基地局装置１００と端末装置４００との間のシーケンスチャートの一例を示した図である。なお、図６では、ＭＵ−ＭＩＭＯされている複数の端末装置のうちの１つの端末装置に着目したシーケンスチャートを示している。
【０１１２】
図６では、まず、Ｓ６０１で、端末装置４００において基地局装置１００の各アンテナ１０１と端末装置４００のアンテナ４０１との間の伝搬路を推定するためのＣＲＳを、基地局装置１００が送信する（ブロードキャストでも良い）。なお、図６では、最初のＣＲＳの送信が単独で記載されているが、基地局装置１００が送信するフレームに定期的に挿入されていても良いし、継続する通信の中で前回のデータ送信時に同時に送信されていても良い。
【０１１３】
端末装置４００は、受信したＣＲＳに基づいて、基地局装置１００の各アンテナ１０１と自端末装置のアンテナ４０１との間の伝搬路状態、例えば複素伝搬路利得を推定し、その推定結果を表す伝搬路情報を生成し（Ｓ６０２）、基地局装置１００へ通知する（Ｓ６０３）。
【０１１４】
基地局装置１００は、各端末装置４００から通知された伝搬路情報等に基づいて、ＭＵ−ＭＩＭＯで空間多重する端末装置（多重ユーザ）を選択し、選択した各端末装置宛の送信データおよびＤＭＲＳに対して伝搬路情報に基づいて非線形プリコーディングを行ってＭＵ−ＭＩＭＯ信号を生成し（Ｓ６０４）、ＣＲＳ、制御情報とともに各端末装置へ送信する（Ｓ６０５）。
【０１１５】
端末装置４００は、受信した制御情報から自端末装置宛のデータが含まれていることを検出すると、受信したＤＭＲＳに基づいて受信信号の伝搬路補償を行い（Ｓ６０６）、伝搬路補償後の受信信号（受信シンボル）に対して変調方式に応じて予め定めたモジュロ幅によるモジュロ演算を行った後（Ｓ６０７）、復調および誤り訂正復号を行い（Ｓ６０８）、さらに誤り検出を行う（Ｓ６０９）。ここで誤りが検出された場合、基地局装置１００に対してＮＡＫを通知するとともに（Ｓ６１０）、伝搬路補償後の受信信号を受信バッファ部４１１に記憶する（Ｓ６１１）。
【０１１６】
また、受信したＣＲＳに基づいて推定した伝搬路状態を表す伝搬路情報を生成し（Ｓ６１２）、基地局装置１００へ通知する（Ｓ６１３）。なお、伝搬路情報の通知は、別途基地局装置１００から指示されたタイミングで行うような手順でも良い。
【０１１７】
いずれかの端末装置４００からＮＡＫを受信した基地局装置１００は、以降の適切なタイミングにおいて、ＮＡＫが通知された当該パケットを再送信するための再送データを含むＭＵ−ＭＩＭＯ信号を非線形プリコーディングを用いて生成し（Ｓ６１４）、同様にプリコーディングされたＤＭＲＳと、ＣＲＳ、制御情報とともに各端末装置へ送信する（Ｓ６１５）。
【０１１８】
端末装置４００は、受信した制御情報から自端末装置宛の再送データが含まれていることを検出すると、受信したＤＭＲＳに基づいて受信信号の伝搬路補償を行い（Ｓ６１６）、伝搬路補償後の受信信号と、受信バッファ部に記憶された当該パケットの前回まで（初送および再送パケット）の伝搬路補償後の受信信号とをチェイス合成によりパケット合成（例えば最大比合成）し（Ｓ６１７）、その合成結果に対して変調方式に応じて予め定めたモジュロ幅によるモジュロ演算を行った後（Ｓ６１８）、復調および誤り訂正復号を行い（Ｓ６１９）、さらに誤り検出を行う（Ｓ６２０）。ここで誤りが検出されなかった場合、基地局装置１００に対してＡＣＫを通知する（Ｓ６２１）。
【０１１９】
また、以前と同様に、受信したＣＲＳに基づいて推定した伝搬路状態を表す伝搬路情報を生成し（Ｓ６２２）、基地局装置１００へ通知する（Ｓ６２３）。なお、伝搬路情報の通知は、別途基地局装置１００から指示されたタイミングで行うような手順でも良い。
【０１２０】
上記で説明してきた本実施形態の構成によれば、非線形プリコーディングを用いたＭＵ−ＭＩＭＯ伝送においてＨＡＲＱを適用する場合に、基地局装置１００が、パケットの再送が行われる際に、初送時に加算された摂動項（摂動ベクトル）と同じ摂動項を再送パケットに加算することにより、端末装置４００において、これまでに受信した全ての受信シンボルをパケット合成した後に、モジュロ演算によって正しく摂動項を除去することが可能となり、高い時間ダイバーシチ利得を得ることができ、高い伝送特性を実現することが可能となる。
【０１２１】
（第２の実施形態）
本実施形態による通信技術について、第１の実施形態と同様に図１における通信システムを例として説明する。また、本実施形態では、非線形プリコーディングとしてトムリンソン−ハラシマ・プリコーディング（Tomlinson-Harashima Precoding：ＴＨＰ）を用いる場合を例として説明する。
【０１２２】
本実施形態に係る基地局装置１００の構成は、第１の実施形態の図２の基地局装置１００と同様であり、プリコーディング部１１３の構成が異なる。以下、第１の実施形態と同じ部分についての説明は省略し、異なる部分について説明する。また、本実施形態に係る端末装置４００の構成は、第１の実施形態の図４の端末装置４００と同様であるので、説明を省略する。
【０１２３】
本実施形態における基地局装置１００は、いずれかの端末装置４００からＮＡＫを受信した場合、当該端末装置宛の誤りが発生したパケットを再送する。基地局装置１００は、再送するパケットのデータを他の端末装置宛あるいは自端末装置宛の他の送信データと共にＭＵ−ＭＩＭＯによる空間多重伝送により送信する。
【０１２４】
上記のパケット再送の際、初送時の非線形プリコーディング（ＴＨＰ）における処理順序が予め定めた閾値Ｔ以下の場合は、初送時に当該データに加算されていた摂動項と同じ摂動項を再送データ（シンボル）に加算し、初送時の処理順序が閾値Ｔよりも大きい場合は、初送時に当該データに加算されていた摂動項に関わらず、再送時に組み合わされた他の端末装置宛あるいは自端末装置宛の他の送信データと伝搬路情報に基づいて改めて適した摂動項を算出して再送データ（シンボル）に加算する。なお、ＴＨＰにおける処理順序とは、当該端末装置宛のデータのＴＨＰにおける空間多重位置あるいはＴＨＰにおける逐次的なＩＵＩ減算処理の順番を表す。
【０１２５】
なお、上記閾値Ｔは、空間多重数の半分程度とするか、あるいは空間多重数に関わらず２とすることが好ましいが、これに限られるものではなく、ＴＨＰにおいてＩＵＩ減算処理の順番と、その順番において減算されるＩＵＩの平均的な電力とから、誤り率特性を最小化あるいはスループット特性を最大化できるように決定しても良い。
【０１２６】
図７は、本発明の第２の実施形態に係るプリコーディング部１１３ａの一構成例を示す機能ブロック図である。図７のプリコーディング部１１３ａは、４つの端末装置（Ｕ＝４）宛のそれぞれ１つずつの送信データ系列をＭＵ−ＭＩＭＯで空間多重し、閾値Ｔ＝２とする場合の例を示している。なお、以下では、初送時に処理順序がＮ番目であったパケットを再送する場合、再送時にも同様にＮ番目に割り当てるものとして説明するが、これに限られるものではない。
【０１２７】
送信フィルタ算出部１３４は、伝搬路情報取得部１０３から入力された各端末装置４００から通知されたＣＳＩと、スケジューリング部１０５から入力されたスケジューリング情報（ＤＭＲＳ多重部１１２より入力された変調シンボル系列１〜４に対応する空間多重する端末装置４００の情報、各変調シンボル系列が初送パケットのものか再送パケットのものかの情報、再送パケットの場合の初送時の処理順序など）に基づいて、基地局装置１００の各アンテナと各端末装置４００のアンテナとの間の複素伝搬路利得を要素に持つチャネル行列Ｈを生成し、そのチャネル行列Ｈのエルミート共役ＨＨにＱＲ分解を施して、ユニタリ行列Ｑと上三角行列Ｒとに分解し、さらに上三角行列Ｒのエルミート共役ＲＨ（下三角行列となる）を求め、各端末装置４００間のＩＵＩの利得を表す干渉行列Ｂ＝（ｄｉａｇＲＨ）−１ＲＨ−Ｉを求めて干渉成分算出部１３３へ出力し、ユニタリ行列Ｑを送信フィルタＷＴＸとして送信フィルタ乗算部１３５へ出力する。なお、ｄｉａｇＸは行列Ｘの対角成分のみの行列であり、Ｉは単位行列を表す。ここで、干渉行列Ｂは式（１５）の形となる。
【０１２８】
【数１５】
2014104206.tif 000017
【０１２９】
第１の摂動項加算部１３２−１は、ＤＭＲＳ多重部１１２から出力された変調シンボル系列１に対して摂動項を加算する。第１の摂動項加算部１３２−１では、変調シンボル系列１が再送パケットのものである場合は、摂動項記憶部１２４に記憶されている当該パケットの初送時に加算した摂動項を加算し、変調シンボル系列１が初送パケットのものである場合は、変調シンボル系列１に変調方式に応じて予め定めたモジュロ幅によるモジュロ演算を施すことによって摂動項の加算を実現する。なお、変調シンボル系列１に対してはＩＵＩが存在しないため、干渉成分減算部は省略している。
【０１３０】
干渉成分算出部１３３は、送信フィルタ算出部１３４で求めた干渉行列Ｂに基づいて、変調シンボル系列１の摂動項加算結果が変調シンボル系列２に与える干渉成分を算出する。ここで、干渉行列Ｂの２行１列目の要素ｂ２１が変調シンボル系列１が変調シンボル系列２へ及ぼす干渉の複素利得を表しており、この要素に変調シンボル系列１の摂動項加算結果を乗じることによって干渉成分を算出できる。
【０１３１】
第１の干渉成分減算部１３１−２は、ＤＭＲＳ多重部１１２から出力された変調シンボル系列２から、干渉成分算出部１３３で算出した変調シンボル系列２に対する干渉成分を減算する。
【０１３２】
第２の摂動項加算部１３２−２は、干渉成分が減算された変調シンボル系列２に対して、摂動項を加算する。第２の摂動項加算部１３２−２では、変調シンボル系列２が再送パケットのものである場合は、摂動項記憶部１２４に記憶されている当該パケットの初送時に加算した摂動項を加算し、変調シンボル系列２が初送パケットのものである場合は、干渉成分が減算された変調シンボル系列２に変調方式に応じて予め定めたモジュロ幅によるモジュロ演算を施すことによって摂動項の加算を実現する。このモジュロ演算は、干渉成分が減算された変調シンボル系列に対して、モジュロ演算後の信号点が信号平面上で原点を中心とするモジュロ幅内の領域に収まるような摂動項を加算することと等価となる。以下の第３および第４の摂動項加算部におけるモジュロ演算についても同様である。
【０１３３】
干渉成分算出部１３３は、変調シンボル系列１の摂動項加算結果および変調シンボル系列２の摂動項加算結果が、変調シンボル系列３に与える干渉成分を算出する。ここで、干渉行列Ｂの３行１列目の要素ｂ３１が変調シンボル系列１が変調シンボル系列３へ及ぼす干渉の複素利得を表し、干渉行列Ｂの３行２列目の要素ｂ３２が変調シンボル系列２が変調シンボル系列３へ及ぼす干渉の複素利得を表しており、これらの要素にそれぞれ変調シンボル系列１の摂動項加算結果および変調シンボル系列２の摂動項加算結果を乗じることによって干渉成分を算出できる。
【０１３４】
第２の干渉成分減算部１３１−３は、ＤＭＲＳ多重部１１２から出力された変調シンボル系列３から、干渉成分算出部１３３で算出した変調シンボル系列３に対する干渉成分を減算する。
【０１３５】
第３の摂動項加算部１３２−３は、干渉成分が減算された変調シンボル系列３に対して、変調方式に応じて予め定めたモジュロ幅によるモジュロ演算を施すことによって摂動項の加算を実現する。
【０１３６】
干渉成分算出部１３３は、変調シンボル系列１の摂動項加算結果、変調シンボル系列２の摂動項加算結果および変調シンボル系列３の摂動項加算結果が、変調シンボル系列４に与える干渉成分を算出する。ここで、干渉行列Ｂの４行１列目の要素ｂ４１が変調シンボル系列１が変調シンボル系列４へ及ぼす干渉の複素利得を表し、干渉行列Ｂの４行２列目の要素ｂ４２が変調シンボル系列２が変調シンボル系列４へ及ぼす干渉の複素利得を表し、干渉行列Ｂの４行３列目の要素ｂ４３が変調シンボル系列３が変調シンボル系列４へ及ぼす干渉の複素利得を表しており、これらの要素にそれぞれ変調シンボル系列１の摂動項加算結果、変調シンボル系列２の摂動項加算結果および変調シンボル系列３の摂動項加算結果を乗じることによって干渉成分を算出できる。
【０１３７】
第３の干渉成分減算部１３１−４は、ＤＭＲＳ多重部１１２から出力された変調シンボル系列４から、干渉成分算出部１３３で算出した変調シンボル系列４に対する干渉成分を減算する。
【０１３８】
第４の摂動項加算部１３２−４は、干渉成分が減算された変調シンボル系列４に対して、変調方式に応じて予め定めたモジュロ幅によるモジュロ演算を施すことによって摂動項の加算を実現する。
【０１３９】
送信フィルタ乗算部１３５は、第１の摂動項加算部１３２−１が出力した変調シンボル系列１の摂動項加算結果、第２の摂動項加算部１３２−２が出力した変調シンボル系列２の摂動項加算結果、第３の摂動項加算部１３２−３が出力した変調シンボル系列３の摂動項加算結果、および第４の摂動項加算部１３２−４が出力した変調シンボル系列４の摂動項加算結果を入力として、これらに送信フィルタ算出部１３４で算出したユニタリ行列Ｑを送信フィルタＷＴＸとして乗算し、アンテナ部１０１のＭ本の各アンテナからそれぞれ送信すべきプリコーディングシンボル系列１〜Ｍを出力する。
【０１４０】
なお、上記では、ＴＨＰを実現する方法としてチャネル行列のＱＲ分解を用いる方法を例として説明したが、これに限られるものではなく、Ｖ−ＢＬＡＳＴ（Vertical Bell Laboratories Layered Space Time）の手法を用いてＴＨＰにおける端末装置４００（変調シンボル系列１〜４）の並べ替えを準最適化するような方法などを用いても良い。
【０１４１】
図８は、４本の送信アンテナを備える基地局装置１００から受信アンテナを１本ずつ備える４つの端末装置４００に対して、変調方式ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の信号をそれぞれ１ストリームずつ、ＴＨＰを用いてＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う場合に、最大再送回数を２としたときの、平均ＣＮＲ対パケット誤り率（Packet Error Rate：ＰＥＲ）特性を示したグラフである。
【０１４２】
図８において、丸のプロットで示される提案方式は、上記で説明した本実施形態の方式において閾値Ｔ＝２とした場合の特性を示している。これに対して、四角のプロットで示される従来方式１は、基地局装置１００の送信時に初送および各再送パケットにおいてそれぞれ独立に、適した摂動項（摂動ベクトル）を決定して加算し、端末装置４００の受信時にそれぞれモジュロ演算を行った後に最大比合成した場合の特性を示している。また、三角プロットで示される従来方式２は、基地局装置１００の送信時に初送および各再送パケットにおいてそれぞれ独立に、適した摂動項（摂動ベクトル）を決定して加算し、端末装置４００の受信時に常に最新のパケット（初送または再送）のみを選択して復調を行った場合の特性を示す。
【０１４３】
従来方式１では、初送パケットおよび各再送パケットには送信時にそれぞれ独立な摂動項（摂動ベクトル）が加算されており、これらの摂動項をパケットの合成の前に個々にモジュロ演算によって除去する必要があるが、Modulo-Lossによるシンボル判定誤りが発生する状態にある受信パケットに対してモジュロ演算を実行した段階で、誤りを確定（硬判定）してしまうためModulo-Lossによる誤りが累積してしまい、パケット合成による利得が獲得できなくなってしまう。
また、従来方式２では、常に最新のパケットのみを選択して復調するため、複数パケットを最大比合成することによる利得が獲得できない。
【０１４４】
これらに対して本実施形態による提案方式は、再送パケットにおいて初送パケットと同じ摂動項を加算し、受信時にパケット合成後に一度のみモジュロ演算を行って復調および誤り訂正復号を行うため、Modulo-Lossによる誤りの影響を軽減することができる。さらに、ＴＨＰを用いたＭＵ−ＭＩＭＯ伝送では、ＴＨＰの処理順序が下位の端末装置４００ほど干渉成分減算部の処理によって減算される干渉成分が大きくなる傾向がある。このため、下位の端末装置４００に対して再送時に初送時と同じ摂動項を加算した場合、再送時の最適な摂動項との差が大きくなり、かえって特性が劣化してしまう可能性がある。そこで、本実施形態による提案方式では、ＴＨＰの処理順序が下位の端末装置４００に対するパケットの再送時には、基地局装置１００の送信時に、初送パケットに加算した摂動項に関わらず、改めて適した摂動項を決定して加算することによって、下位の端末装置４００における特性劣化を防ぐことができる。なお、ＴＨＰの処理順序が下位の端末装置４００におけるパケット合成部４１２では、初送パケットと各再送パケットに対してそれぞれモジュロ演算を行った後に最大比合成する処理を行っても良い。
上記のような理由により、図８に示されるように、提案方式は、従来方式１および従来方式２よりも良好なＰＥＲ特性を実現できる。
【０１４５】
（第３の実施形態）
本実施形態による通信技術について、第１の実施形態と同様に図１における通信システムを例として説明する。
【０１４６】
本実施形態に係る基地局装置１００の構成は、第１の実施形態の図２の基地局装置１００と同様であり、スケジューリング部１０５、誤り訂正符号化部１０８、プリコーディング部１１３および制御情報生成部１１５の動作が異なる。以下、第１の実施形態と同じ部分についての説明は省略し、異なる部分について説明する。
【０１４７】
本実施形態における基地局装置１００は、パケットを送信する際に、当該パケットで送信する符号ビットの組み合わせ、すなわち、誤り訂正符号化部１０８において誤り訂正符号化された送信データ系列である符号ビット系列のうち実際に送信する符号ビット系列（レートマッチングにより誤り訂正符号化された符号ビット系列のうちから選択または反復されて構成された、レートマッチング後符号ビット系列）を特定する情報を、制御情報生成部１１５で生成する制御情報に含めて各端末装置４００に通知する。このレートマッチング後符号ビット系列を特定する情報は、例えば、冗長バージョン（Redundancy Version：ＲＶ）が用いられる。以下、本実施形態では、レートマッチング後符号ビット系列を特定する情報としてＲＶを用いる場合を例として説明する。一般に、異なるＲＶに基づいてレートマッチングされたレートマッチング後符号ビット系列は、元の符号ビットの互いに異なる組み合わせから構成される。
【０１４８】
本実施形態において、スケジューリング部１０５は、送信バッファ部１０６に蓄積された各端末装置宛の送信データ量、優先度および許容遅延時間などのＱｏＳ情報、伝搬路情報取得部１０３で取得した各端末装置４００からのＣＳＩ、および応答信号取得部１０４で取得したＮＡＫ（もしくは再送要求）などに基づいて、ＭＵ−ＭＩＭＯで多重する端末装置とその送信するデータまたは再送パケットを選択する。また、初送パケットに対しては、新たに識別番号を付与する。さらに、各端末装置４００−１〜４００−４からのＣＳＩや、別途取得したチャネル品質情報などに基づいて、初送の送信データに対するＭＣＳなどのパラメータを選択しても良い。さらにスケジューリング部１０５は、送信パケットに適用するＲＶを決定し、上記の結果と共にスケジューリング情報に含めて出力する。
【０１４９】
誤り訂正符号化部１０８は、誤り検出符号化部１０７から入力された、誤り検出符号が付加された各送信データ系列に対して、それぞれ誤り訂正符号化を行う。このとき、誤り訂正符号化部１０８は、スケジューリング情報に含まれるＲＶに基づいて、レートマッチングを行う。
【０１５０】
なお、再送バッファ部１１０は、誤り訂正符号化部１０８で誤り訂正符号化された送信データ系列のレートマッチングを施す前の符号ビット系列を記憶する構成としても良い。この構成において再送パケットを送信する場合は、誤り訂正符号化部１０８は、当該パケットの符号ビット系列を再送バッファ部１１０から読み出し、ＲＶに基づいてレートマッチングのみを行ってレートマッチング後符号ビット系列を出力しても良い。
【０１５１】
プリコーディング部１１３は、第１の実施形態または第２の実施形態と同様の信号処理でプリコーディングを行う。
【０１５２】
対象のパケットが初送パケットの場合、摂動ベクトル加算部１２２は、式（８）を満たす摂動項を新たに算出して、レートマッチング後符号ビット系列に加算する。摂動項記憶部１２４は、摂動ベクトル加算部１２２で求めた摂動項とＲＶの情報を組として記憶する。なお、摂動項とＲＶは、初送パケットの変調シンボル系列または符号ビット系列と共に再送バッファ部１１０で記憶する構成としても良い。
【０１５３】
対象のパケットが再送パケットの場合、摂動項記憶部１２４に当該パケットに対応して記憶されているＲＶの中に、スケジューリング情報に含まれる当該パケットのＲＶと同じものがあれば、摂動ベクトル加算部１２２は、そのＲＶと共に摂動項記憶部１２４に記憶されている摂動項を読み出して、レートマッチング後符号ビット系列に加算する。また、対象のパケットが再送パケットの場合で、摂動項記憶部１２４に当該パケットに対応して記憶されているＲＶの中に、スケジューリング情報に含まれる当該パケットのＲＶと同じものがない場合は、摂動ベクトル加算部１２２は、式（８）を満たす摂動項を新たに算出して、レートマッチング後符号ビット系列に加算する。
【０１５４】
なお、摂動ベクトル加算部１２２において、そのＲＶと共に摂動項記憶部１２４に記憶されている摂動項を読み出して、レートマッチング後符号ビット系列に加算した場合に、当該パケットの送信電力が極端に増大してしまう場合、誤り訂正符号化部１０８は、スケジューリング情報に含まれるＲＶとは異なるＲＶに基づいてレートマッチング後符号ビット系列を出力しても良い。この場合、制御情報生成部１１５は、誤り訂正符号化部１０８が実際に使用したＲＶの方を含めた制御情報を生成することが好ましい。
【０１５５】
制御情報生成部１１５は、スケジューリング情報に基づいて、リソース割り当て、送信されるパケットを識別する識別番号、各パケットが初送か再送かを表す情報、各パケットのＭＣＳ、各端末装置の空間ストリーム数、ＲＶなどを含む制御情報を生成する。
【０１５６】
本実施形態に係る端末装置４００の構成は、第１の実施形態の図４の端末装置４００と同様であり、制御情報取得部４０３、受信バッファ部４１１およびパケット合成部４１２の動作が異なる。以下、第１の実施形態と同じ部分についての説明は省略し、異なる部分について説明する。
【０１５７】
本実施形態における端末装置４００は、再送パケット（最新パケット）を受信した際に、当該パケットの初送時または前回までの再送時に受信したパケットに同じＲＶのパケットがあった場合に、最新パケットの伝搬路補償後の受信シンボルと、ＲＶが同じであった初送パケットまたは前回までの再送パケット（過去の再送パケット）の伝搬路補償後の受信シンボルとでパケット合成を行ってからモジュロ演算を行う。
【０１５８】
制御情報取得部４０３は、無線受信部４０２が受信した受信信号から、リソース割り当て、受信パケットの識別番号、受信パケットが初送か再送かを表す情報、受信パケットのＭＣＳ、自端末装置の空間ストリーム数、受信パケットのＲＶなどを含む制御情報を取得する。
【０１５９】
受信バッファ部４１１は、誤り検出部４１５において受信パケットに誤りが検出された場合、当該受信パケットに対応する伝搬路補償後の受信シンボルを、制御情報に示される受信パケットの識別番号、ＲＶおよびＤＭＲＳ伝搬路推定部４０８で推定した受信電力正規化係数ｇとともに記憶する。また、受信バッファ部４１１は、制御情報が再送パケットであることを示している受信パケットについて、誤り検出部４１５において誤りが検出されなかった（誤りなく受信された）場合、同一識別番号のパケットに関して記憶している受信シンボルなどを消去する。さらに、受信バッファ部４１１は、制御情報が再送パケットであることを示している受信パケットの場合、その受信パケットの識別番号とともに記憶されている受信シンボル、ＲＶおよび受信電力正規化係数ｇの組をパケット合成部４１２に出力する。なお、再送回数が２回目以降の場合は、初送分および前回までの全ての再送分の受信シンボル、ＲＶおよび受信電力正規化係数ｇの複数の組が出力される。
【０１６０】
パケット合成部４１２は、制御情報に基づいて受信シンボルの合成を行う。
【０１６１】
合成部４２１は、受信したパケット（最新パケット）が初送パケットの場合は、伝搬路補償部４０９から出力された最新パケットの伝搬路補償後の受信シンボル系列を合成シンボル系列としてそのまま出力する。合成部４２１は、最新パケットが再送パケットの場合は、伝搬路補償部４０９から出力された最新パケットの伝搬路補償後の受信シンボル系列と、最新パケットと同じ識別番号かつ同じＲＶと共に受信バッファ部４１１に記憶されている当該パケットの初送パケット、過去の再送パケットまたはその両方の伝搬路補償後の受信シンボル系列とを、ＤＭＲＳ伝搬路推定部４０８から出力された最新パケットの受信電力正規化係数と受信バッファ部４１１から出力された初送パケット、過去の再送パケットまたはその両方の受信電力正規化係数に基づいて合成して、その合成結果を合成シンボル系列として出力する。
【０１６２】
なお、受信バッファ部４１１に最新パケットと同じ識別番号で異なるＲＶと共に記憶されている伝搬路補償後の受信シンボル系列が存在する場合、合成部４２１は、最新パケットの伝搬路補償後の受信シンボル系列と、異なるＲＶと共に記憶されている伝搬路補償後の受信シンボル系列とを結合して、１つの合成シンボル系列として出力しても良い。すなわち、合成部４２１は、同じＲＶの伝搬路補償後の受信シンボル系列同士についてはパケット合成を行い、異なるＲＶの伝搬路補償後の受信シンボル系列同士については結合（パンクチャされた符号ビット位置へのはめ込み）を行って、その結果を合成シンボル系列として出力しても良い。
【０１６３】
また、受信バッファ部４１１に最新パケットと同じ識別番号かつ同じＲＶと共に記憶されている伝搬路補償後の受信シンボル系列と、同じ識別番号で異なるＲＶと共に記憶されている伝搬路補償後の受信シンボル系列とが存在する場合、合成部４２１は、まず同じＲＶの伝搬路補償後の受信シンボル系列同士をパケット合成した上で、異なるＲＶの伝搬路補償後の受信シンボル系列（または合成シンボル系列）同士の結合を行って、その結果を合成シンボル系列として出力しても良い。
【０１６４】
上記で説明してきた本実施形態の構成によれば、非線形プリコーディングを用いたＭＵ−ＭＩＭＯ伝送においてＨＡＲＱを適用する場合に、基地局装置１００が、パケットの再送が行われる際に、初送パケット、過去の再送パケットと同じレートマッチング後符号ビット系列を送信する場合、その同じレートマッチング後符号ビット系列を送信したときに加算した摂動項（摂動ベクトル）と同じ摂動項を最新の再送パケットに加算することにより、端末装置４００において、これまでに受信した受信シンボルのうち同じレートマッチング後符号ビット系列のパケットをパケット合成した後に、モジュロ演算によって正しく摂動項を除去することが可能となり、高い時間ダイバーシチ利得を得ることができ、高い伝送特性を実現することが可能となる。
【０１６５】
本発明による通信装置（基地局装置および端末装置）で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）であっても良い。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭ（Random Access Memory）に蓄積され、その後、Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ（Read Only Memory）などの各種ＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。また、図２や図３等の各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１６６】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。また、上述した実施形態における通信装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。通信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【０１６７】
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、具体的な構成はこれら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変更等された発明も含まれる。本発明は通信装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１６８】
１００  基地局装置
１０１  アンテナ部
１０２  無線受信部
１０３  伝搬路情報取得部
１０４  応答信号取得部
１０５  スケジューリング部
１０６  送信バッファ部
１０７  検出符号化部
１０８  訂正符号化部
１０９  変調部
１１０  再送バッファ部
１１１  割り当て部
１１２  ＤＭＲＳ多重部
１１３、１１３ａ  プリコーディング部
１１４  ＣＲＳ多重部
１１５  制御情報生成部
１１６  無線送信部
１１７  制御部
１２１  送信フィルタ算出部
１２２  摂動ベクトル加算部
１２３  送信フィルタ乗算部
１２４  摂動項記憶部
１３１−２  第１の干渉成分減算部
１３１−３  第２の干渉成分減算部
１３１−４  第３の干渉成分減算部
１３２−１  第１の摂動項加算部
１３２−２  第２の摂動項加算部
１３２−３  第３の摂動項加算部
１３２−４  第４の摂動項加算部
１３３  干渉成分算出部
１３４  送信フィルタ算出部
１３５  送信フィルタ乗算部
４００  端末装置
４０１  アンテナ部
４０２  無線受信部
４０３  制御情報取得部
４０４  ＣＲＳ分離部
４０５  ＣＲＳ伝搬路推定部
４０６  伝搬路情報生成部
４０７  ＤＭＲＳ分離部
４０８  ＤＭＲＳ伝搬路推定部
４０９  伝搬路補償部
４１１  受信バッファ部
４１２  パケット合成部
４１３  復調部
４１４  訂正復号化部
４１５  誤り検出部
４１６  応答信号生成部
４１７  無線送信部
４１８  制御部
４２１  合成部
４２２  モジュロ演算部
【図１】
2014104206.tif 000018
【図２】
2014104206.tif 000019
【図３】
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【図４】
2014104206.tif 000021
【図５】
2014104206.tif 000022
【図６】
2014104206.tif 000023
【図７】
2014104206.tif 000024
【図８】
2014104206.tif 000025
【国際調査報告】
2014104206.tif 000026
2014104206.tif 000027
2014104206.tif 000028
2014104206.tif 000029