(57)【要約】【課題】非干渉空間ベクトルの演算を簡易に行う。【解決手段】  チャネル情報取得回路１０８は、送信を行う通信相手が決定されると、対応する通信相手のチャネル応答情報を出力する。直交空間演算回路１０６は、それぞれの非干渉空間ベクトル群、及び対応する通信相手のチャネル応答行列から直交空間チャネル応答行列を算出する。簡易干渉空間演算回路１０７は、通信相手のチャネル応答行列に直交化法を用いることで、非干渉空間ベクトル群を算出する。直交空間演算回路１０６は、行列のサイズの小さい非干渉空間ベクトル群より、直交空間チャネル応答行列を算出する。送信ウエイト演算回路１０５は、直交空間チャネル応答行列に特異値分解などの線形演算を行うことで送信ウエイトを決定する。また、送信ウエイトから通信相手の受信ウエイトを推定し、該受信ウエイトにより送信ウエイトを更新してもよい。【選択図】図１
2008193509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受信側通信装置に対して複数のアンテナ素子から送信信号を送信する空間多重伝送用送信方法であって、
各受信側通信装置の受信アンテナもしくは受信ビームと前記複数のアンテナ素子との間の伝達係数を推定するステップと、
得られた伝達係数を並び替えるステップと、
並び替えられた伝達係数に直交化法を適用するステップと、
直交化法による得られた基底ベクトルの一部を、複数の通信相手のうちの１つの通信相手に対応する非干渉空間ベクトル群として選択するステップと、
前記伝達係数と前記非干渉空間ベクトル群とから、通信相手となる受信側通信装置に対する、それ以外の受信側通信装置への干渉を軽減する直交空間チャネル応答行列を算出するステップと、
前記直交空間チャネル応答行列から送信ウエイトを算出するステップと、
前記送信信号に前記送信ウエイトを乗算して前記通信相手の受信側通信装置に送信するステップと
を含むことを特徴とする空間多重伝送用送信方法。
【請求項２】
前記送信ウエイトから受信ウエイトを算出するステップと、
前記受信ウエイトに基づいて、前記複数の伝達係数を更新するステップと
を更に含むことを特徴とする請求項１記載の空間多重伝送用送信方法。
【請求項３】
複数のアンテナ素子を備え、複数の受信側通信装置に対して送信信号を送信する送信装置において、
各受信側通信装置の受信アンテナもしくは受信ビームと前記複数のアンテナ素子との間の伝達係数を推定するチャネル情報取得回路と、
得られた伝達係数を並び替えるチャネル情報並び替え回路と、
並び替えられた伝達係数に直交化法を適用し、得られた基底ベクトルの一部を非干渉空間ベクトル群とし、各受信側通信装置に対し演算を行う干渉空間演算回路と、
前記伝達関数と前記非干渉空間ベクトル群とから、通信相手となる受信側通信装置に対する、それ以外の受信側通信装置への干渉を軽減する直交空間チャネル応答行列を算出する直交空間演算回路と、
前記直交空間チャネル応答行列から送信ウエイトを算出する送信ウエイト演算回路と
を具備し、
前記送信信号に前記送信ウエイトを乗算して前記通信相手の受信側通信装置に送信することを特徴とする送信装置。
【請求項４】
前記干渉空間演算回路は、前記送信ウエイト演算回路により算出された前記送信ウエイトから受信ウエイトを算出し、該受信ウエイトに基づいて、前記複数の伝達係数を更新することを特徴とする請求項３記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の周波数チャネルを用い、異なる複数の送信アンテナより独立な信号系列を空間多重し、複数の通信相手に送信し、複数の通信相手への情報伝達を実現する空間多重伝送用送信方法及び送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現している。但し、ここでの伝送速度とは、物理レイヤ上での伝送速度であり、実際には、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０〜７０％程度である。このため、実際のスループットの上限値は、３０Ｍｂｐｓ程度であり、情報を必要とする通信相手が増えれば、この特性は、更に低下する。
【０００３】
一方、有線ＬＡＮでは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の１００Ｂａｓｅ−Ｔインタフェースをはじめ、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber to the home）の普及から、１００Ｍｂｐｓの高速回線が普及しており、無線ＬＡＮにおいても更なる伝送速度の高速化が求められている。
【０００４】
そのための技術としては、ＢＤ（Block Diagonalization）指向性制御法が有力である（例えば、非特許文献１参照）。該ＢＤ指向性制御法とは、送信局側において複数の送信アンテナから同一チャネル上で異なる独立した信号を複数の通信相手に送信し、互いの通信相手の受信ウエイトにより形成される受信ビームに対し、ヌルを形成し、受信局側において他通信相手からの干渉を生ぜずに信号を受信し、それぞれの通信相手で独立して受信信号を推定し、データを再生するものである。
【０００５】
ここで、送信装置のアンテナ素子数をＭＴ、通信相手の数をＭｕ、ｉ番目の通信相手の受信アンテナ素子数をＭＲ（ｉ）、ｉ番目の通信相手に同時、同周波数帯において送信する通信系列数をＬ（ｉ）、ＭＴ≧ＭＲ（ｉ）として通信相手を決定する方法の一例を説明する。
【０００６】
図３は、従来技術によるＢＤ指向性制御法を適用した送信部の構成を示すブロック図である。なお、ＢＤ指向性制御法では、伝搬環境に最適となるように送信指向性を制御し、空間多重を行うことで伝送速度を向上させる。
【０００７】
図３において、符号９００は、データ分割回路、９０１−１〜９０１−Ｌは、変調回路、９０２は送信信号変換回路、９０３−１〜９０３−ＭＴは無線部、９０４−１〜９０４−ＭＴはアンテナ素子、９０５は送信ウエイト演算回路、９０６は直交空間演算回路、９０７は干渉空間演算回路、９０８はチャネル情報取得回路である。
【０００８】
アンテナ９０４−１〜９０４−ＭＴ及び無線部９０３−１〜９０３−ＭＴは、無線信号の送受信を行うことが可能であり、これらを介して送信部の各アンテナ９０４−１〜９０４−ＭＴと通信相手の各アンテナ間のチャネル応答行列をチャネル情報取得回路９０８において推定することができる。このチャネル応答行列の取得方法は、ここでは明記しないが、アンテナ９０４−１〜９０４−ＭＴにおいて既知信号の受信を行った際に得られる情報を元に推定するか、もしくは、受信信号に含まれるフィードバック情報に含まれる情報によって、チャネル応答行列の情報を取得する。
【０００９】
送信を行う通信相手が決定されると、チャネル情報取得回路９０８は、対応する通信相手のチャネル応答情報を、直交空間演算回路９０６と干渉空間演算回路９０７とに出力する。干渉空間演算回路９０７では、各通信相手に対し、それ以外の通信相手に干渉を生じさせない非干渉空間ベクトル群を演算し、直交空間演算回路９０６に出力する。
【００１０】
直交空間演算回路９０６では、入力されたそれぞれの非干渉空間ベクトル群を、対応する通信相手のチャネル応答行列に乗算して直交空間チャネル応答行列を算出し、送信ウエイト演算回路９０５に出力する。送信ウエイト演算回路９０５では、入力された直交空間チャネル応答行列から、線形演算によって得られる送信ウエイトと、変調方式や符号化率からなる変調モードとを決定し、データ分割回路９００と変調回路９０１−１〜９０１−Ｌとに出力する。
【００１１】
次に、送信すべきデータが入力されると、データ分割回路９００では、１系統の信号を指定された信号系列に分割し、変調回路９０１−１〜９０１−Ｌへ入力する。変調回路９０１−１〜９０１−Ｌでは、ＭＩＭＯチャネル推定用のプリアンブル信号等が付与され、変調される。その後、これらの信号は、送信信号変換回路９０２に入力される。送信信号変換回路９０２では、送信データに送信ウエイトが乗算される。次に、送信データは、無線部９０３−１〜９０３−ＭＴに入力され、アンテナ９０４−１〜９０４−ＭＴを介して無線信号として送信される。
【００１２】
チャネル情報取得回路９０８において得られたｉ番目の通信相手に対するチャネル情報を表すチャネル応答行列Ｈｉ（ＭＲ（ｉ）×ＭＴ行列）は、次式（１）のように特異値分解により、右特異行列Ｖｉ（ＭＴ×ＭＴ行列）、左特異行列Ｕｉ（ＭＲ（ｉ）×ＭＲ（ｉ）行列）及び固有値の二乗根√λを対角要素とし、非対角行列を０とする行列Ｄ（ＭＲ×ＭＴ行列）に分けることができる。
【００１３】
【数１】
2008193509.tif 000003
【００１４】
ここで、Ｈｉ，ｊｋは、送信装置のｋ番目のアンテナからｉ番目の通信相手におけるｊ番目のアンテナまでの伝達係数を表す。シングルユーザに対する通信においては、Ｖｉの列ベクトルを送信ウエイトとすることで、対応する固有値λｉで表せる信号電力を得ることができる（λ１≧λ２≧…≧λＭＲ）。数式（１）の太字「０」は、数値「０」で構成される行列であり、ＭＴ≧ＭＲを仮定しているため、ＭＲ×（ＭＴ−ＭＲ）の行列となっている。上付きの添え字「Ｈ」は、共役複素行列を表す。
【００１５】
次に、従来技術による、マルチューザに対するＢＤ指向性制御法による送信ウエイトの決定方法について説明する。チャネル情報取得回路９０８は、通信を行うＭｕの通信相手のチャネル応答行列を、干渉空間演算回路９０７と直交空間演算回路９０６に出力する。干渉空間演算回路９０７では、Ｍｕの通信相手のうち各通信相手に対し、非干渉空間ベクトル群を演算する。ｉ番目の通信相手に注目すると、まず、ｉ番目の通信相手以外の同一タイミング・同一周波数帯で送信する通信相手のチャネル応答行列の集合行列「Ｈｉ＋」を、次式（２）に従って算出する。
【００１６】
【数２】
2008193509.tif 000004
【００１７】
上記数式（２）において、Ｒｉは、ｉ番目の通信相手に仮定した受信ウエイトであり、Ｒｉを、１を対角要素とする対角行列とすれば、受信ウエイトの仮定なしの条件となる。このＨｉ＋に対し、特異値分解を行うと、次式（３）で表すことができる。
【００１８】
【数３】
2008193509.tif 000005
【００１９】
上記数式（３）において、Ｖｉ＋は固有値Ｄｉ＋に対応するベクトルであり、Ｖｉ−は固有値がない、もしくは、固有値０に対応する非干渉空間ベクトル群である。ここで、Ｖｉ−の送信空間に対し、送信を行うと、ｉ以外の通信相手の受信ウエイトに対し、干渉を生じない。この非干渉空間ベクトル群を、直交空間演算回路９０６に出力し、次式（４）に従って、直交空間チャネル応答行列ＨｉＶｉ−を演算し、この行列から送信ウエイト演算回路９０５において、ｉ番目の通信相手の直交空間チャネル応答行列に対し、特異値を計算すればよい。
【００２０】
【数４】
2008193509.tif 000006
【００２１】
ＢＤ指向性制御法では、Ｖｉ−ＶｉＯを送信ウエイトとして用いることで、他の通信相手に干渉を生ずることなく、ＤｉＯの対角成分の二乗値であるヌル空間固有値「λｊＯ」に対応する品質が得られる。
【非特許文献１】Quentin H. Spencer, A. Lee Swindlehurtst, Martin Haardt, “Zero-Forcing Methods for Downlink Spatial Multiplexing in Multiuser MIMO Channels”, IEEE Transactions on signal processing, Vol.52, No.2 February 2004, pp461-471.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、上述した従来技術では、複数の通信相手に対し、同一時間、同一周波数帯において、空間多重により高い伝送容量を得ることを可能とするが、非干渉空間ベクトルの演算負荷が大きいという問題がある。
【００２３】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、非干渉空間ベクトルの演算を簡易に行うことができる空間多重伝送用送信方法及び送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上述した課題を解決するために、本発明は、複数の受信側通信装置に対して複数のアンテナ素子から送信信号を送信する空間多重伝送用送信方法であって、各受信側通信装置の受信アンテナもしくは受信ビームと前記複数のアンテナ素子との間の伝達係数を推定するステップと、得られた伝達係数を並び替えるステップと、並び替えられた伝達係数に直交化法を適用するステップと、直交化法による得られた基底ベクトルの一部を、複数の通信相手のうちの１つの通信相手に対応する非干渉空間ベクトル群として選択するステップと、前記伝達係数と前記非干渉空間ベクトル群とから、通信相手となる受信側通信装置に対する、それ以外の受信側通信装置への干渉を軽減する直交空間チャネル応答行列を算出するステップと、前記直交空間チャネル応答行列から送信ウエイトを算出するステップと、前記送信信号に前記送信ウエイトを乗算して前記通信相手の受信側通信装置に送信するステップとを含むことを特徴とする空間多重伝送用送信方法である。
【００２５】
本発明は、上記の発明において、前記送信ウエイトから受信ウエイトを算出するステップと、前記受信ウエイトに基づいて、前記複数の伝達係数を更新するステップとを更に含むことを特徴とする。
【００２６】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数のアンテナ素子を備え、複数の受信側通信装置に対して送信信号を送信する送信装置において、各受信側通信装置の受信アンテナもしくは受信ビームと前記複数のアンテナ素子との間の伝達係数を推定するチャネル情報取得回路と、得られた伝達係数を並び替えるチャネル情報並び替え回路と、並び替えられた伝達係数に直交化法を適用し、得られた基底ベクトルの一部を非干渉空間ベクトル群とし、各受信側通信装置に対し演算を行う干渉空間演算回路と、前記伝達関数と前記非干渉空間ベクトル群とから、通信相手となる受信側通信装置に対する、それ以外の受信側通信装置への干渉を軽減する直交空間チャネル応答行列を算出する直交空間演算回路と、前記直交空間チャネル応答行列から送信ウエイトを算出する送信ウエイト演算回路とを具備し、前記送信信号に前記送信ウエイトを乗算して前記通信相手の受信側通信装置に送信することを特徴とする送信装置である。
【００２７】
本発明は、上記の発明において、前記干渉空間演算回路は、前記送信ウエイト演算回路により算出された前記送信ウエイトから受信ウエイトを算出し、該受信ウエイトに基づいて、前記複数の伝達係数を更新することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、各受信側通信装置の受信アンテナもしくは受信ビームと複数のアンテナ素子との間の伝送係数を推定し、得られた伝達係数を並び替え、該並び替えられた伝達係数に直交化法を適用し、該直交化法による得られた基底ベクトルの一部を、複数の通信相手のうちの１つの通信相手に対応する非干渉空間ベクトル群として選択し、伝達係数と非干渉空間ベクトル群とから、通信相手となる受信側通信装置に対する、それ以外の受信側通信装置への干渉を軽減する直交空間チャネル応答行列を算出し、直交空間チャネル応答行列から送信ウエイトを算出し、送信信号に送信ウエイトを乗算して通信相手の受信側通信装置に送信する。したがって、非干渉空間ベクトルの演算を簡易に行うことができるという利点が得られる。
【００２９】
また、この発明によれば、送信ウエイトから受信ウエイトを算出し、該受信ウエイトに基づいて、複数の伝達係数を更新する。したがって、より特性の改善された送信ウエイトを決定することができ、演算量削減効果を大きくすることができるという利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態による送信部の構成を示すブロック図である。図１において、符号１００はデータ分割回路、１０１−１〜１０１−Ｌは変調回路、１０２は送信信号変換回路、１０３−１〜１０３−ＭＴは無線部、１０４−１〜１０４−ＭＴはアンテナ素子、１０５は送信ウエイト演算回路、１０６は直交空間演算回路、１０７は簡易干渉空間演算回路、１０８はチャネル情報取得回路、１０９はチャネル情報並び替え回路である。
【００３２】
アンテナ１０４−１〜１０４−ＭＴ及び無線部１０３−１〜１０３−ＭＴは、無線信号の送受信を行うことが可能であり、これらを介して送信部の各アンテナ１０４−１〜１０４−ＭＴと通信相手の各アンテナとの間におけるチャネル応答行列を、チャネル情報取得回路１０８において推定することができる。このチャネル応答行列の取得方法は、ここでは明記しないが、アンテナ１０４−１〜１０４−ＭＴにおいて既知信号の受信を行った際に得られる情報を元に推定するか、もしくは受信信号に含まれるフィードバック情報に含まれる情報によって、チャネル応答行列の情報を取得する。
【００３３】
チャネル情報取得回路１０８は、送信を行う通信相手が決定されると、対応する通信相手のチャネル応答情報を、直交空間演算回路１０６とチャネル情報並び替え回路１０９とに出力する。チャネル情報並び替え回路１０９は、各通信相手に対し、当該通信相手の伝達係数が最後にくるように並び替えた伝達係数からなる集合行列を生成し、全ての通信相手に対応する簡易干渉空間演算回路１０７に出力する。簡易干渉空間演算回路１０７は、集合行列に直交化法を用い、得られた基底ベクトルのうち、最後に得られた１つ、もしくは、複数の基底ベクトルを非干渉ベクトル群として、直交空間演算回路１０６に出力する。
【００３４】
直交空間演算回路１０６は、入力されたそれぞれの非干渉空間ベクトル群を、対応する通信相手のチャネル応答行列に乗算して直交空間チャネル応答行列を算出し、送信ウエイト演算回路１０５に出力する。送信ウエイト演算回路１０５は、入力された直交空間チャネル応答行列から、線形演算によって得られる送信ウエイトと、変調方式や符号化率からなる変調モードとを決定し、データ分割回路１００と変調回路１０１−１〜１０１−Ｌとに出力する。
【００３５】
次に、データ分割回路１００は、送信すべくデータが入力されると、１系統の信号を指定された信号系列に分割し、変調回路１０１−１〜１０１−Ｌへ入力する。変調回路１０１−１〜１０１−Ｌは、ＭＩＭＯチャネル推定用のプリアンブル信号等を付与し、変調した後、送信信号変換回路１０２に入力する。送信信号変換回路１０２は、送信データに送信ウエイトを乗算し、無線部１０３−１〜１０３−ＭＴに入力する。無線部１０３−１〜１０３−ＭＴは、アンテナ１０４−１〜１０４−ＭＴを介して無線信号として送信する。
【００３６】
次に、本発明の実施形態による、マルチユーザに対するＢＤ指向性制御法による送信ウエイトの決定方法について説明する。ここで、送信素子数をＭＴ、ｊ番目の通信相手の受信アンテナ素子数をＭＲ（ｊ）、通信相手の数をＭｕ、ｊ番目の通信相手に形成する空間多重数をＬ（ｊ）とする。チャネル情報取得回路１０８は、通信を行うＭｕの通信相手のチャネル応答行列を、チャネル情報並び替え回路１０９と直交空間演算回路１０６とに出力する。チャネル情報並び替え回路１０９では、Ｍｕの通信相手のうち各通信相手に対し、集合行列Ｇｉを生成する。ｉ番目の通信相手に注目すると、チャネル応答行列を並び替え、集合行列Ｇｉを次式（５）のように生成する。
【００３７】
【数５】
2008193509.tif 000007
【００３８】
Ｇｉの列数をＭｇ（ｉ）とすると、次式（６）で表される。
【００３９】
【数６】
2008193509.tif 000008
【００４０】
なお、上記数式（５）において、行数はＭＴである。また、Ｒｉは、ｉ番目の通信相手に仮定した受信ウエイトであり、Ｒｉを、１を対角要素とする対角行列とすれば、受信ウエイトの仮定なしの条件となる。ｊ番目の通信相手に対して形成する空間ストリーム数をＬ（ｊ）とすると、ＲｊはＬ（ｊ）×ＭＲ（ｊ）の行列である。
【００４１】
簡易干渉空間演算回路１０７は、集合行列Ｇｉに直交化法を用いる。集合行列Ｇｉのａ番目の行ベクトルをｇｉ，ａとし、Ｇｉの行成分に直交化法を用いて基底ベクトル群ｅｋ，ｉ，ｅｋ，２，…，ｅｋ、Ｌ’（ｋ）を、次式（７）に従って算出すると、基底ベクトル群ｅｉ，１〜ｅｉ，Ｍｇ（ｉ）が得られる。
【００４２】
【数７】
2008193509.tif 000009
【００４３】
ここで、Ｍｇｓ（ｉ）を、次式（８）で表すと、ｅｉ，Ｍｇｓ（ｉ）＋１〜ｅｉ，Ｍｇ（ｉ）のＭＲ（ｉ）個のベクトルの複素共役転置により得られる列ベクトル群が非干渉空間ベクトルとなる。
【００４４】
【数８】
2008193509.tif 000010
【００４５】
上記非干渉空間ベクトル群をＥｉ−とすると、直交空間演算回路１０６は、次式（９）に従って直交空間チャネル応答行列ＨｉＥｉ−を演算し、送信ウエイト演算回路１０５において、この直交空間チャネル応答行列ＨｉＥｉ−からｉ番目の通信相手の直交空間チャネル応答行列に対し、特異値を計算すればよい。
【００４６】
【数９】
2008193509.tif 000011
【００４７】
このように、本実施形態によるＢＤ指向性制御法では、Ｅｉ−ＶｉＯを送信ウエイトとして用いることで、他の通信相手に干渉を生じることなく、ＤｉＯの対角成分の二乗値であるヌル空間固有値、λｊＯに対応する品質が得られる。
【００４８】
従来技術と比較すると、非干渉空間ベクトルの数が大きく減少している。従来技術における非干渉空間ベクトル群Ｖｉ−は、ＭＴ−ＭＲ（ｉ）個の非干渉空間ベクトルから成るのに対し、本実施形態における非干渉空間ベクトル群Ｅｉ−は、ＭＲ（ｉ）個である。複数の通信相手に同時に送信を行う空間多重送信方法では、ＭＴ≫ＭＲ（ｉ）のとき有効になるため、この非干渉空間ベクトル数の差は、非常に大きくなる。行列の演算において、行列のサイズを小さくすることは、演算量の低減に大きく働き、直交空間チャネル応答行列の演算量も軽減される。
【００４９】
また、本実施形態によるＢＤ指向性制御法では、決定された送信ウエイトに対し、その通信相手で形成される受信ウエイトを考慮し、数式（２）や、数式（５）の受信ウエイトを更新して再び演算することで、より特性の改善された送信ウエイトを決定することができる。つまり、本実施形態によれば、数式（５）以降の演算を同様に繰り返すことになるため、繰り返し演算を行う度に演算量削減効果が大きくなる。
【００５０】
また、送信ウエイトは、数式（９）のように、特異値分解を行わずに、直交空間チャネル応答行列より、線形演算により得られる行列から決定することもできる。
【００５１】
また、チャネル情報並び替え回路１０９は、簡易干渉空間演算回路１０７において直交化法の演算負荷を減らすようにチャネル応答行列を並び替えることができる。例えば、通信相手が４である場合を例にとると、１番目の通信相手から４番目の通信相手に対し、集合行列Ｇ１〜Ｇ４をそれぞれ（Ｈ３Ｔ  Ｈ４Ｔ  Ｈ２Ｔ  Ｈ１Ｔ）Ｔ、（Ｈ３Ｔ  Ｈ４Ｔ  Ｈ１Ｔ  Ｈ２Ｔ）Ｔ、（Ｈ１Ｔ  Ｈ２Ｔ  Ｈ４Ｔ  Ｈ３Ｔ）Ｔ、（Ｈ１Ｔ  Ｈ２Ｔ  Ｈ３Ｔ  Ｈ４Ｔ）Ｔとして出力すれば、簡易干渉空間演算回路１０７において、Ｇ１、Ｇ２の共通部分である（Ｈ３Ｔ  Ｈ４Ｔ）Ｔ、Ｇ３、Ｇ４の共通部分である（Ｈ１Ｔ  Ｈ２Ｔ）Ｔの直交化法の演算をそれぞれ１回分省略することができる。
【００５２】
次に、以上説明してきた送信ウエイト決定までの処理をフローチャートを参照して説明する。図２は、本発明の実施形態における送信部の動作を説明するためのフローチャートである。通信相手が決定されると、通信相手のチャネル情報を取得し（ステップＳ１１０）、チャネル情報並び替え回路１０９は、チャネル情報取得回路１０８から入力された対応する通信相手のチャネル応答行列を並び替え、数式（５）で表せる集合行列を各通信相手に対して生成する（ステップＳ１１１）。次に、簡易干渉空間演算回路１０７は、集合行列に直交化法を用いることで、非干渉空間ベクトル群を算出する（ステップＳ１１２）。そして、直交空間演算回路１０６は、得られた行列のサイズの小さい非干渉空間ベクトル群より、直交空間チャネル応答行列を算出する（ステップＳ１１３）。
【００５３】
次に、送信ウエイト演算回路１０５は、直交空間チャネル応答行列に特異値分解などの線形演算を行うことで、送信ウエイトを決定する（ステップＳ１１４）。次に、この送信ウエイトを用いるか、繰り返し演算を行うかを判定し（ステップＳｌ１５）、繰り返しを行わない場合には、ここで得られた送信ウエイトを各通信相手に適用し、繰り返し演算を行う場合には、集合行列に考慮する通信相手の受信ウエイトを推定し（ステップＳ１１６）、再度、ステップＳ１１１〜Ｓ１１５の処理を行う。図１では、送信ウエイト演算回路１０５から簡易干渉空間演算回路１０７への破線矢印により、送信ウエイトの更新を繰り返す動作を示している。これにより、送信ウエイトが更新される。
【００５４】
上述した実施形態によれば、非干渉空間ベクトルの行列の行数をＭＴ−ＭＲ（ｉ）から、ＭＲ（ｉ）に削減することで、送信ウエイトを決定する演算を簡易にできる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上詳細に説明した様に、本発明によれば、複数の通信相手局宛に、１つまたは複数の信号系列を同一周波数チャネル上で同時刻に空間多重を用いることで、ＭＩＭＯ通信を実施する際に、送信ウエイトを決定するための演算負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態による送信部の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による送信部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】従来技術による送信部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００  データ分割回路
１０１−１〜１０１−Ｌ  変調回路
１０２  送信信号変換回路
１０３−１〜１０３−ＭＴ  無線部
１０４−１〜１０４−ＭＴ  アンテナ
１０５  送信ウエイト演算回路
１０６  直交空間演算回路
１０７  簡易干渉空間演算回路（干渉空間演算回路）
１０８  チャネル情報取得回路
１０９  チャネル情報並び替え回路
１１０  送信ウエイト決定ブロック
【図１】
2008193509.tif 000012
【図２】
2008193509.tif 000013
【図３】
2008193509.tif 000014