(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末の各々に関して、チャネル行列を推定するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部により推定されたチャネル行列に基づいて、前記複数の端末の各々に対応する送信ウェイトを、当該送信ウェイトが干渉対象の端末に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定するスケジューラ部と、
前記スケジューラ部により前記送信ウェイトが決定される場合に、前記複数の端末の各々に関して、前記送信ウェイトが直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数を制御する制御部と、
前記チャネル推定部により推定されたチャネル行列を用いて、前記干渉対象の端末に関して、当該チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成し、過去の前記ベクトル化行列の線形結合を用いて、前記ベクトル化行列の予測モデルを生成する予測モデル生成部と、
前記予測モデルを評価するための指標値を算出する指標値算出部と
を有し、
前記制御部は、前記指標値に基づいて、前記サンプル数を制御する
ことを特徴とする基地局。
【請求項２】
複数の端末の各々に関して、チャネル行列を推定するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部により推定されたチャネル行列に基づいて、前記複数の端末の各々に対応する送信ウェイトを、当該送信ウェイトが干渉対象の端末に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定するスケジューラ部と、
前記スケジューラ部により前記送信ウェイトが決定される場合に、前記複数の端末の各々に関して、前記送信ウェイトが直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数、及び、前記チャネル推定部による前記チャネル行列の推定の周期を制御する制御部と、
前記チャネル推定部により推定されたチャネル行列を用いて、前記干渉対象の端末に関して、当該チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成し、過去の前記ベクトル化行列の線形結合を用いて、前記ベクトル化行列の予測モデルを生成する予測モデル生成部と、
前記予測モデルを評価するための指標値を算出する指標値算出部と
を有し、
前記制御部は、前記指標値に基づいて、前記サンプル数及び前記周期を制御する
ことを特徴とする基地局。
【請求項３】
複数の端末の各々に関して、チャネル行列を推定するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部により推定されたチャネル行列に基づいて、前記複数の端末の各々に対応する送信ウェイトを、当該送信ウェイトが干渉対象の端末に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定するスケジューラ部と、
前記スケジューラ部により前記送信ウェイトが決定される場合に、前記複数の端末の各々に関して、前記送信ウェイトが直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数を制御する制御部と、
前記チャネル推定部により推定されたチャネル行列を用いて、前記干渉対象の端末に関して、当該チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成し、前記ベクトル化行列を時系列に連結して時系列チャネル行列を生成する時系列チャネル行列生成部と、
前記時系列チャネル行列を特異値分解又は固有値分解することにより、特異値又は固有値を取得する分解部と
を有し、
前記制御部は、前記特異値又は前記固有値に基づいて、前記サンプル数を制御する
ことを特徴とする基地局。
【請求項４】
前記スケジューラ部は、前記複数の端末のうち、送信アンテナの自由度を基にして予め定められた条件を満たす端末をスケジューリング対象として選択し、前記条件を満たさない端末を前記スケジューリング対象から除外することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の基地局。
【請求項５】
基地局と通信する端末であって、
前記端末に関して、チャネル行列を推定するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部により推定されたチャネル行列に基づいて、前記端末に関して、当該チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成し、過去の前記ベクトル化行列の線形結合を用いて、前記ベクトル化行列の予測モデルを生成する予測モデル生成部と、
前記予測モデルを評価するための指標値を算出する指標値算出部と、
前記指標値算出部により算出された前記指標値に基づいて、前記端末に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数を決定する決定部と、
前記決定部により決定されたサンプル数を前記基地局へフィードバックする通信部と
を有し、
前記基地局は、前記端末を含む複数の端末の各々に関して、チャネル行列を推定し、推定したチャネル行列と、前記端末からフィードバックされたサンプル数とに基づいて、前記複数の端末の各々に対応する送信ウェイトを、当該送信ウェイトが干渉対象の端末に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定する
ことを特徴とする端末。
【請求項６】
基地局と、前記基地局と通信する複数の端末とを有する無線通信システムであって、
前記基地局は、
前記複数の端末の各々に関して、チャネル行列を推定するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部により推定されたチャネル行列に基づいて、前記複数の端末の各々に対応する送信ウェイトを、当該送信ウェイトが干渉対象の端末に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定するスケジューラ部と、
前記スケジューラ部により前記送信ウェイトが決定される場合に、前記複数の端末の各々に関して、前記干渉対象の端末に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数を制御する制御部と、
前記チャネル推定部により推定されたチャネル行列を用いて、前記干渉対象の端末に関して、当該チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成し、過去の前記ベクトル化行列の線形結合を用いて、前記ベクトル化行列の予測モデルを生成する予測モデル生成部と、
前記予測モデルを評価するための指標値を算出する指標値算出部と
を有し、
前記制御部は、前記指標値に基づいて、前記サンプル数を制御する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
複数の端末の各々に関して、チャネル行列を推定し、
推定されたチャネル行列に基づいて、前記複数の端末の各々に対応する送信ウェイトを、当該送信ウェイトが干渉対象の端末に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定し、
前記送信ウェイトが決定される場合に、前記複数の端末の各々に関して、前記送信ウェイトが直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数を制御し、
推定されたチャネル行列を用いて、前記干渉対象の端末に関して、当該チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成し、過去の前記ベクトル化行列の線形結合を用いて、前記ベクトル化行列の予測モデルを生成し、
前記予測モデルを評価するための指標値を算出する
処理を含み、
前記サンプル数を制御する処理は、前記指標値に基づいて、前記サンプル数を制御する
ことを特徴とする基地局制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局、端末、無線通信システム及び基地局制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基地局が複数のアンテナを同時に使用して、複数の端末と通信を行うマルチユーザＭＩＭＯ（Multiple−Input  and  Multiple−Output）通信システムが知られている。また、マルチユーザＭＩＭＯ通信システムにおいて、ユーザ（端末）間の干渉が発生しないように、送信側の基地局が、複数の端末の各々に対応する送信ウェイトを決定し、送信ウェイトによってデータ信号の重み付けを行う手法が知られている。このような手法は、ＺＦ（Zero  Forcing）法と呼ばれる。ＺＦ法では、送信ウェイトが、基地局と複数の端末の各々との間のチャネル行列を用いて決定される。すなわち、送信ウェイトは、ある端末に関する送信ウェイトが干渉対象の端末に関する現在のチャネル行列に直交する様に、決定される。
【０００３】
しかしながら、端末が移動したり、端末周辺の障害物が移動する場合、基地局と端末との間の伝搬環境が変動するため、チャネル行列が時々刻々と変動する。このチャネル行列の変動（以下では、「チャネル変動」と呼ぶ）により、送信ウェイトとチャネル行列との直交性が崩れ、ユーザ間で干渉が発生することがある。
【０００４】
このようなチャネル変動の影響を抑制する技術として、ヌル空間拡張法と呼ばれる技術がある。ヌル空間拡張法では、ある端末に関する送信ウェイトが、干渉対象の端末に関する現在のチャネル行列だけでなく、過去のチャネル行列にも直交する様に、送信ウェイトが、決定される。これにより、送信ウェイトとチャネル行列との直交性が崩れ難くなるため、チャネル変動に起因したユーザ間の干渉を抑えることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】岩國, 丸田, 太田, 白戸, 新井, 飯塚, “時変動環境下におけるマルチユーザMassive MIMOヌル空間拡張法”, 信学技報, RCS2015-17.
【非特許文献２】T. Iwakuni, K. Maruta, A. Ohta, Y. Shirato, T. Arai and M. Iizuka, “Inter-User Interference Suppression in Time Varying Channel with Null-Space Expansion for Multiuser Massive MIMO,” in PIMRC2015, 2015.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のヌル空間拡張法では、送信ウェイトが直交する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数が所定値に固定されるため、固定されたサンプル数によっては、スループットが減少することがある。
【０００７】
この点について、図１を用いて説明する。図１は、従来のヌル空間拡張法の問題点について説明するための図である。図１の例では、基地局の送信アンテナ数が８であるものとする。また、図１の例では、基地局からユーザ＃１宛てのデータ信号が送信されるものとする。
【０００８】
図１に示すように、ＺＦ法では、ユーザ多重数が最大で８である。一方、ヌル空間拡張法では、送信ウェイトが直交する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数が２（固定値）である場合、ユーザ多重数が４（固定値）となる。また、ヌル空間拡張法では、送信ウェイトが直交する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数が４（固定値）である場合、ユーザ多重数が２（固定値）まで減少する。
【０００９】
このように、ヌル空間拡張法では、送信ウェイトが直交する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数が多いほど、ＭＩＭＯ通信のユーザ多重数が減少するため、スループットが減少する。一方で、送信ウェイトが直交する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数が少ない場合、ＭＩＭＯ通信のユーザ多重数が増加するが、送信ウェイトとチャネル行列との直交性が崩れ易くなるため、ユーザ間で干渉が発生する恐れがある。
【００１０】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ユーザ間の干渉を抑えつつ、スループットを維持することができる基地局、端末、無線通信システム及び基地局制御方法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】
【００１１】
本願の開示する基地局は、一つの態様において、チャネル推定部と、スケジューラ部と、制御部とを有する。前記チャネル推定部は、複数の端末の各々に関して、チャネル行列を推定する。前記スケジューラ部は、前記チャネル推定部により推定されたチャネル行列に基づいて、前記複数の端末の各々に対応する送信ウェイトを、当該送信ウェイトが干渉対象の端末に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定する。前記制御部は、前記スケジューラ部により前記送信ウェイトが決定される場合に、前記複数の端末の各々に関して、前記送信ウェイトが直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列のサンプル数を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本願の開示する基地局の一つの態様によれば、ユーザ間の干渉を抑えつつ、スループットを維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、従来のヌル空間拡張法の問題点について説明するための図である。
【図２】図２は、実施例１の無線通信システムの一例を示す図である。
【図３】図３は、実施例１の基地局の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施例１のサンプル数テーブルの一例を示す図である。
【図５】図５は、実施例１の端末の一例を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施例１のスケジューリング処理方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、変形例１のスケジューリング処理方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施例１の「サンプル数」の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施例２の基地局の一例を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施例２のサンプル数／周期テーブルの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例２の「サンプル数」及び「周期」の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施例３の基地局の一例を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施例３の「サンプル数」の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施例４の基地局の一例を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、実施例４の「サンプル数」及び「周期」の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施例５の基地局の一例を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、実施例５の「サンプル数」の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、実施例６の基地局の一例を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、実施例６の端末の一例を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、実施例６の無線通信システムの処理動作の一例を示すシーケンス図である。
【図２１】図２１は、基地局のハードウェア構成例（その１）を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、基地局のハードウェア構成例（その２）を示すブロック図である。
【図２３】図２３は、端末のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本願の開示する基地局、端末、無線通信システム及び基地局制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により開示技術が限定されるものではない。また、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００１５】
［無線通信システムの概要］
図２は、実施例１の無線通信システムの一例を示す図である。図２において、無線通信システム１は、基地局１０と、複数の端末５０（端末５０−１〜５０−Ｎ）とを有する。Ｎは２以上の自然数である。以下では、端末５０−１〜５０−Ｎを特に区別しない場合、総称して端末５０と呼ぶことがある。
【００１６】
図２において、基地局１０と、端末５０とは、チャネル行列Ｈの伝搬路を介して無線通信を行う。基地局１０は、Ｎt本の送信アンテナ１１−１〜１１−Ｎtを有する。また、端末５０は、Ｎr本の受信アンテナ５１−１〜５１−Ｎrを有する。ＮtおよびＮrは２以上の自然数である。なお、以下では、送信アンテナ１１−１〜１１−Ｎtを特に区別しない場合、総称して送信アンテナ１１と呼ぶことがある。また、以下では、受信アンテナ５１−１〜５１−Ｎrを特に区別しない場合、総称して受信アンテナ５１と呼ぶことがある。
【００１７】
基地局１０は、複数の端末５０の各々に関して、チャネル行列Ｈを推定する。そして、基地局１０は、推定したチャネル行列Ｈに基づいて、複数の端末５０の各々に対応する「送信ウェイト」を、この「送信ウェイト」が干渉対象の端末５０に関する現在のチャネル行列Ｈ及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定する。
【００１８】
ここで、基地局１０は、「送信ウェイト」が決定される場合に、複数の端末５０の各々に関して、「送信ウェイト」が直交すべき現在のチャネル行列Ｈ及び過去のチャネル行列の「サンプル数」を制御する。本実施例では、基地局１０は、チャネル行列Ｈを用いて、複数の端末５０の各々に関して、最大ドップラー周波数を推定する。最大ドップラー周波数は、端末５０の移動に伴うドップラー効果により変動する受信信号の周波数の変動量を示すものである。そして、基地局１０は、推定した、干渉対象の端末５０に関する最大ドップラー周波数に基づいて、上記の「サンプル数」を制御する。
【００１９】
これにより、基地局１０は、「送信ウェイト」が直交すべき現在のチャネル行列Ｈ及び過去のチャネル行列の「サンプル数」を制御するので、「サンプル数」に応じて増減するＭＩＭＯ通信のユーザ多重数を適切に変更することができる。結果として、チャネル変動に起因したユーザ間の干渉を抑えつつ、スループットを維持することが可能となる。
【００２０】
［基地局の構成例］
図３は、実施例１の基地局の一例を示すブロック図である。図３において、基地局１０は、複数の送信アンテナ１１と、データ信号生成部１２−１〜１２−Ｎと、ウェイト乗算部１３とを有する。また、基地局１０は、複数のチャネル多重部１４と、複数のＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）送信処理部１５と、複数の無線送信部１６とを有する。また、基地局１０は、複数の無線受信部１７と、チャネル推定部１８と、受信処理部１９と、スケジューラ部２０と、制御信号生成部２１と、最大ドップラー周波数推定部２２と、サンプル数制御部２３とを有する。
【００２１】
データ信号生成部１２−１〜１２−Ｎは、端末５０−１〜５０−Ｎとそれぞれ対応している。以下では、データ信号生成部１２−１〜１２−Ｎを特に区別しない場合、総称してデータ信号生成部１２と呼ぶことがある。各データ信号生成部１２は、スケジューラ部２０から「スケジューリング情報」を受け取ると、「スケジューリング情報」に基づいて、データ信号を生成する。「スケジューリング情報」には、変調多値数及び符号化率が含まれている。
【００２２】
各データ信号生成部１２は、符号化部３１と、変調部３２とを有する。符号化部３１は、スケジューリング情報に含まれる符号化率に従って、ユーザデータに対して誤り訂正符号化処理を行い、得られたデータ列を変調部３２へ出力する。変調部３２は、符号化部３１から受け取ったデータ列に対して変調処理を施し、得られた変調信号をデータ信号としてウェイト乗算部１３へ出力する。
【００２３】
ウェイト乗算部１３は、スケジューラ部２０から出力された「送信ウェイト」を、各データ信号生成部１２から出力されたデータ信号に乗算することにより、各データ信号生成部１２から出力されたデータ信号の位相及び振幅を調整する。ウェイト乗算部１３によって各データ信号生成部１２から出力されたデータ信号の位相及び振幅が変更されることにより、各データ信号生成部１２に対応する端末５０に対して送信アンテナ１１から放射される電波を集中させることができる。これにより、他の端末５０に係る電波との間の干渉が抑制される。ウェイト乗算部１３は、「送信ウェイト」が乗算されたデータ信号を各チャネル多重部１４へ出力する。
【００２４】
各チャネル多重部１４は、制御信号生成部２１から受け取った制御信号と、ウェイト乗算部１３から受け取ったデータ信号とを多重し、得られた多重信号を各ＯＦＤＭ送信処理部１５へ出力する。
【００２５】
各ＯＦＤＭ送信処理部１５は、各チャネル多重部１４から受け取った多重信号から、ＯＦＤＭ信号を生成する。各ＯＦＤＭ送信処理部１５は、ＩＦＦＴ（Inverse  Fast  Fourier  Transform）部３３と、ＣＰ（Cyclic  Prefix）付加部３４とを有する。ＩＦＦＴ部３３は、各チャネル多重部１４から受け取った多重信号を周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。そして、ＣＰ付加部３４は、ＩＦＦＴ部３３で得られた時間領域の信号にＣＰを付加することにより、ＯＦＤＭ信号を得る。
【００２６】
各無線送信部１６は、ＯＦＤＭ送信処理部１５で得られたＯＦＤＭ信号に対して所定の無線送信処理（デジタルアナログ変換、アップコンバート、増幅等）を施して、得られた無線信号を、各送信アンテナ１１を介して送信する。各送信アンテナ１１は、アンテナ共用器であるデュプレクサ（不図示）を介して、各無線送信部１６及び各無線受信部１７と接続されている。このため、各送信アンテナ１１は、送信アンテナ及び受信アンテナとして機能する。
【００２７】
各無線受信部１７は、端末５０から送信された無線信号を、受信アンテナとして機能する各送信アンテナ１１及びデュプレクサを介して受信する。各無線受信部１７は、受信した無線信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、アナログデジタル変換等）を施し、得られた信号をチャネル推定部１８及び受信処理部１９へ出力する。
【００２８】
チャネル推定部１８は、複数の端末５０の各々に関して、チャネル行列を推定する。例えば、チャネル推定部１８は、複数の端末５０の各々から基地局１０へ送信される参照信号を用いて、複数の端末５０の各々に関して、チャネル行列を推定する。参照信号は、例えば、Ｓ−ＲＳ（Sounding  Reference  Signal）や、Ｄ−ＲＳ（Demodulation  Reference  Signal）等である。
【００２９】
受信処理部１９は、チャネル推定部１８によって推定されたチャネル行列に基づいて、無線受信部１７から受け取った信号に対して所定の受信処理（復調、復号等）を施し、受信データを取得する。受信データには、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ、チャネル状態情報（ＣＱＩ（Channel  Quality  Indicator））等が含まれる。受信処理部１９は、取得した受信データをスケジューラ部２０へ出力する。
【００３０】
制御信号生成部２１は、スケジューラ部２０から受け取った「制御情報」を含む制御信号を生成し、生成した制御信号を各チャネル多重部１４へ出力する。「制御情報」には、スケジューリング割当対象となっている各ユーザ（各端末５０）の識別情報、各ユーザ宛てのデータ信号に適用された符号化率及び変調多値数等が含まれる。
【００３１】
スケジューラ部２０は、所定時刻において、スケジューリング対象である複数の端末５０、複数の端末５０の各々の「スケジューリング情報」、複数の端末５０の各々の「制御情報」、及び複数の端末５０の各々に対応する「送信ウェイト」を決定する。ここで、スケジューラ部２０は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列に基づいて、複数の端末５０の各々に対応する「送信ウェイト」を、「送信ウェイト」が干渉対象の端末５０に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定する。「送信ウェイト」が直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列の「サンプル数」は、サンプル数制御部２３から出力される制御値によって制御される。そして、スケジューラ部２０は、決定した複数の端末５０を示す情報及び「スケジューリング情報」を各データ信号生成部１２へ出力し、「制御情報」を制御信号生成部２１へ出力する。また、スケジューラ部２０は、決定した「送信ウェイト」をウェイト乗算部１３へ出力する。なお、スケジューラ部２０の処理の詳細は、後述される。
【００３２】
最大ドップラー周波数推定部２２は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列を用いて、複数の端末５０の各々に関して、最大ドップラー周波数を推定する。例えば、最大ドップラー周波数推定部２２は、チャネル行列と最大ドップラー周波数との対応関係を保持し、この対応関係とチャネル推定部１８により推定されたチャネル行列とによって、最大ドップラー周波数を推定する。
【００３３】
サンプル数制御部２３は、スケジューラ部２０により「送信ウェイト」が決定される場合に、複数の端末５０の各々に関して、「送信ウェイト」が直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列の「サンプル数」を制御する。なお、サンプル数制御部２３の処理の詳細は、後述される。
【００３４】
ここで、スケジューラ部２０の処理の詳細について説明する。まず、スケジューラ部２０は、最初のユーザ（端末５０）を、下記式（１）及び式（２）を用いて選択する。
【００３５】
【数１】
0006701796.tif 000002
【００３６】
ただし、上記式（１）及び式（２）において、Κは、ユーザ（端末）の全体集合であり、Ｒｋは、ユーザ＃ｋの平均データレートであり、ｒ（γ）は、瞬時ＳＮＲ（Signal  to  Noise  Ratio）がγである場合の瞬時データレートである。
【００３７】
また、上記式（１）及び式（２）において、
【数２】
0006701796.tif 000003
は、ユーザ＃ｋにのみデータ信号が割り当てられた場合のν番目のレイヤ（layer）の瞬時ＳＮＲであり、下記式（３）により表される。
【００３８】
【数３】
0006701796.tif 000004
【００３９】
ただし、上記式（３）において、Ｈｋ（ｔ）は、ユーザ＃ｋの現在のチャネル行列であり、チャネル推定部１８により推定される。なお、Ｈｋ（ｔ）は、Ｎｒｘ×Ｎｒｔの行列である。また、上記式（３）において、σｋ２は、ユーザ＃ｋの干渉雑音電力である。
【００４０】
スケジューラ部２０によって最初のユーザが選択された場合、上記式（１）は、下記式（４）に示すように、更新される。
【００４１】
【数４】
0006701796.tif 000005
【００４２】
ただし、上記式（４）において、
【数５】
0006701796.tif 000006
は、集合Ｘの要素から集合Ｙの全要素を取り除いた差集合である。
【００４３】
続いて、スケジューラ部２０は、ｍ（ｍは、２以上の自然数）番目のユーザ（端末５０）を選択する。具体的には、スケジューラ部２０は、以下の式（５）を用いて、送信アンテナの自由度を基にして予め定められた条件を満たす端末の集合である端末集合Ｌを生成する。
【００４４】
【数６】
0006701796.tif 000007
【００４５】
ただし、上記式（５）において、Ｎｒｅｆ，ｋは、ユーザ＃ｋに対応する「送信ウェイト」が直交すべき、干渉対象のユーザに関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列の「サンプル数」であり、サンプル数制御部２３によって制御される。また、上記式（５）において、送信アンテナの自由度を基にして予め定められた条件は、「：」の右側に存在する条件である。
【００４６】
スケジューラ部２０は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列に基づいて、複数の端末５０の各々に対応する「送信ウェイト」を決定する。そして、スケジューラ部２０は、ユーザ組合せＳに対してマルチユーザＭＩＭＯ送信を行う場合の、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザ（端末５０）の瞬時ＳＮＲを算出する。複数の端末５０の各々に対応する「送信ウェイト」の決定手法、及びユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザ（端末５０）の瞬時ＳＮＲの算出手法については、後述される。
【００４７】
そして、スケジューラ部２０は、端末集合Ｌの各端末に関して、ＰＦ（Proportional  Fair）メトリックを算出する。そして、スケジューラ部２０は、下記式（６）を用いて、ＰＦメトリックが最大となるユーザ（端末５０）をｍ番目のユーザとして選択する。このようにして、スケジューラ部２０は、複数の端末５０のうち、送信アンテナの自由度を基にして予め定められた条件を満たす端末５０をスケジューリング対象として選択し、該条件を満たさない端末５０をスケジューリング対象から除外する。
【００４８】
【数７】
0006701796.tif 000008
【００４９】
ただし、上記式（６）において、ｋＳ，ｌは、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザのユーザ番号である。また、上記式（６）において、
【数８】
0006701796.tif 000009
は、ユーザ組合せＳに対してマルチユーザＭＩＭＯ送信を行う場合の、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザ（端末５０）のν番目のレイヤの瞬時ＳＮＲである。また、上記式（６）において、Ｌは、上記式（５）で示される端末集合Ｌである。また、上記式（６）において、
【数９】
0006701796.tif 000010
は、集合Ｘと集合Ｙの和集合である。
【００５０】
スケジューラ部２０によってｍ番目のユーザが選択された場合、（ｍ＋１）番目のユーザの選択のために、上記式（４）及びＰＦメトリックは、下記式（７）に示すように、更新される。
【００５１】
【数１０】
0006701796.tif 000011
【００５２】
スケジューラ部２０は、ｍが予め定められたユーザ多重数の最大値である最大多重数Ｍに到達するまで、ｍ番目のユーザの選択を繰り返し行う。
【００５３】
続いて、スケジューラ部２０は、ｍが最大多重数Ｍに到達した場合、ＰＦメトリックが最大となるユーザ多重数ｍｍａｘを、下記式（８）を用いて決定する。
【００５４】
【数１１】
0006701796.tif 000012
【００５５】
続いて、スケジューラ部２０は、スケジューリング対象として選択された各端末５０宛てのデータ信号に適用される、符号化率及び変調多値数を決定し、上記の「スケジューリング情報」及び「制御情報」を生成する。そして、スケジューラ部２０は、生成した「スケジューリング情報」及び「制御情報」を、データ信号生成部１２及び制御信号生成部２１へそれぞれ出力する。また、スケジューラ部２０は、決定した「送信ウェイト」をウェイト乗算部１３へ出力する。
【００５６】
次に、複数の端末５０の各々に対応する「送信ウェイト」の決定手法、及びユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザ（端末５０）の瞬時ＳＮＲの算出手法について説明する。まず、スケジューラ部２０は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列を連結して、下記式（９）に示す連結チャネル行列を作成する。
【００５７】
【数１２】
0006701796.tif 000013
【００５８】
ただし、上記式（９）において、｜Ｓ｜は、ユーザ組合せＳ内のユーザの数である。また、上記式（９）において、ＡＴは、行列Ａの転置行列である。
【００５９】
続いて、スケジューラ部２０は、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザを除くｌ´番目のユーザの過去の
【数１３】
0006701796.tif 000014
個のチャネル行列を、上記式（９）に示した連結チャネル行列に連結して、下記式（１０）に示す２つの行列を作成する。
【００６０】
【数１４】
0006701796.tif 000015
【００６１】
ただし、上記式（１０）において、Ｔｃｈは、チャネル推定部１８によるチャネル行列の推定の周期である。
【００６２】
また、スケジューラ部２０は、上記式（１０）に示した２つの行列に代えて、下記式（１１）に示す２つの行列を作成しても良い。
【００６３】
【数１５】
0006701796.tif 000016
【００６４】
ただし、上記式（１１）において、
【数１６】
0006701796.tif 000017
のｊ列目の成分は、下記式（１２）を用いて、取得される。
【００６５】
【数１７】
0006701796.tif 000018
【００６６】
続いて、スケジューラ部２０は、ユーザ組合せＳ内の各ユーザ（複数の端末５０の各々）に対応する「送信ウェイト」を、「送信ウェイト」が干渉対象の端末５０に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定する。具体的には、スケジューラ部２０は、ユーザ（端末５０）の受信アンテナ数が１である場合、下記式（１３）に示すように、ＺＦ法を用いて、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザの送信ウェイトを決定する。
【００６７】
【数１８】
0006701796.tif 000019
【００６８】
ただし、上記式（１３）において、行列Ｗｌは、下記式（１４）のように表される。
【００６９】
【数１９】
0006701796.tif 000020
【００７０】
ただし、上記式（１４）において、ＡＨは、行列Ａの複素共役転置行列である。
【００７１】
また、上記式（１３）において、（Ｗｌ）ｌは、行列Ｗｌのｌ列目の列ベクトルである。また、上記式（１３）において、ｐｌは、ｌ番目のユーザの送信電力であり、各ユーザに均等に電力が配分される場合、下記式（１５）が成立する。
【００７２】
【数２０】
0006701796.tif 000021
【００７３】
ただし、上記式（１５）において、Ｐは総送信電力である。
【００７４】
一方、スケジューラ部２０は、ユーザ（端末５０）の受信アンテナ数が２以上である場合、下記式（１６）に示すように、ブロック対角化及び固有モードを用いて、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザの送信ウェイトを決定する。
【００７５】
【数２１】
0006701796.tif 000022
【００７６】
ただし、上記式（１６）において、
【数２２】
0006701796.tif 000023
は、上記式（１０）の行列
【数２３】
0006701796.tif 000024
を特異値分解して得られる直交補空間である、Ｎｔｘ×｛Ｎｔｘ−（｜Ｓ｜−１）Ｎｒｘ｝の行列
【数２４】
0006701796.tif 000025
の任意のＮｒｘ個の列を選択することによって、求められる行列である。なお、上記式（１０）の行列
【数２５】
0006701796.tif 000026
は、特異値分解により、下記式（１７）に示すように表される。
【００７７】
【数２６】
0006701796.tif 000027
ただし、上記式（１７）において、行列Ｕは、（｜Ｓ｜−１）Ｎｒｘ×（｜Ｓ｜−１）Ｎｒｘのユニタリ行列である。また、上記式（１７）において、行列Ｓは、（｜Ｓ｜−１）Ｎｒｘ×Ｎｔｘの行列の特異値を対角成分とする行列である。
【００７８】
なお、上記式（１６）において、
【数２７】
0006701796.tif 000028
は、行列
【数２８】
0006701796.tif 000029
の列ベクトルのうち、チャネル行列Ｈｌの固有ビームに最も近いＮｒｘ個の列ベクトルを選択することによって、求められる行列であっても良い。すなわち、チャネル行列Ｈｌが、特異値分解により、下記式（１８）に示すように表されるとする。このとき、下記式（１９）に示されるように、チャネル行列Ｈｌの固有ビームとの内積が最も大きい列ベクトルが選択される。
【００７９】
【数２９】
0006701796.tif 000030
【００８０】
【数３０】
0006701796.tif 000031
【００８１】
また、上記式（１６）において、
【数３１】
0006701796.tif 000032
は、ブロック対角化後の等価チャネル行列
【数３２】
0006701796.tif 000033
の固有モードウェイト行列である。ブロック対角化後の等価チャネル行列は、特異値分解により、下記式（２０）に示すように表される。
【００８２】
【数３３】
0006701796.tif 000034
【００８３】
また、上記式（１６）において、ｐｌ，ｖは、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザのν番目のレイヤに割り当てられる電力である。また、上記式（１６）において、ｄｉａｇ（ａ１，ａ２，…，ａＮ）は、ａ１，ａ２，…，ａＮを対角成分とする対角行列である。
【００８４】
続いて、スケジューラ部２０は、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザの瞬時ＳＮＲを算出する。具体的には、スケジューラ部２０は、ユーザ（端末５０）の受信アンテナ数が１である場合、下記式（２１）を用いて、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザの瞬時ＳＮＲを算出する。一方、スケジューラ部２０は、ユーザ（端末５０）の受信アンテナ数が２以上である場合、下記式（２２）を用いて、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザのν番目のレイヤの瞬時ＳＮＲを算出する。
【００８５】
【数３４】
0006701796.tif 000035
【００８６】
【数３５】
0006701796.tif 000036
【００８７】
なお、上記の説明では、ユーザ（端末５０）の受信アンテナ数が２以上である場合、ブロック対角化及び固有モードを用いて、送信ウェイトが決定される例を示したが、開示技術はこれに限られない。例えば、ＺＦ法を用いて、送信ウェイトが決定されても良く、ブロック対角化のみを用いて、送信ウェイトが決定されても良い。
【００８８】
次に、サンプル数制御部２３の処理の詳細について説明する。サンプル数制御部２３は、最大ドップラー周波数推定部２２により推定された、干渉対象の端末５０に関する最大ドップラー周波数に基づいて、上記の「サンプル数」を制御する。具体的には、サンプル数制御部２３は、最大ドップラー周波数の範囲毎に、「サンプル数」を対応付けたサンプル数テーブルを保持する。そして、サンプル数制御部２３は、サンプル数テーブルを参照して、最大ドップラー周波数推定部２２により推定された、干渉端末に関する最大ドップラー周波数に対応する、「サンプル数」を決定する。そして、サンプル数制御部２３は、決定した「サンプル数」を制御値としてスケジューラ部２０へ出力する。
【００８９】
図４は、実施例１のサンプル数テーブルの一例を示す図である。図４に示すサンプル数テーブル４０は、最大ドップラー周波数の範囲４１に対応付けて、サンプル数４２を保持する。図４の例では、最大ドップラー周波数の範囲４１に属する各最大ドップラー周波数の絶対値が大きいほど、サンプル数４２が大きい。
【００９０】
ここで、「サンプル数」の決定手順について、具体例を用いて説明する。例えば、最大ドップラー周波数推定部２２により推定された、干渉対象の端末５０に関する最大ドップラー周波数が「３Ｈｚ」である場合を想定する。この場合、サンプル数制御部２３は、図４に例示したサンプル数テーブル４０を参照し、最大ドップラー周波数「３Ｈｚ」が範囲「１〜５Ｈｚ」に属するので、「サンプル数」を「２」と決定する。
【００９１】
［端末の構成例］
図５は、実施例１の端末の一例を示すブロック図である。図５において、端末５０は、複数の受信アンテナ５１と、複数の無線受信部５２と、ＯＦＤＭ受信処理部５３と、チャネル推定部５４と、チャネル品質情報（ＣＳＩ：Channel  State  Information）推定部５５と、制御信号受信処理部５６とを有する。また、端末５０は、受信処理部５７と、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部５８と、複数の送信処理部５９と、複数の無線送信部６０とを有する。
【００９２】
各無線受信部５２は、各受信アンテナ５１を介して受信した無線信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、アナログデジタル変換等）を施し、得られたＯＦＤＭ信号を各ＯＦＤＭ受信処理部５３へ出力する。
【００９３】
各ＯＦＤＭ受信処理部５３は、各無線受信部５２から受け取ったＯＦＤＭ信号から受信信号を形成する。各ＯＦＤＭ受信処理部５３は、ＣＰ除去部６１と、ＦＦＴ部６２とを有する。ＣＰ除去部６１は、各無線受信部５２から受け取ったＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、ＣＰ除去後のＯＦＤＭ信号をＦＦＴ部６２へ出力する。ＦＦＴ部６２は、ＣＰ除去後のＯＦＤＭ信号を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換し、得られた周波数領域の信号を受信信号としてチャネル推定部５４、制御信号受信処理部５６及び受信処理部５７へ出力する。
【００９４】
チャネル推定部５４は、各ＯＦＤＭ受信処理部５３で得られた受信信号に含まれる、パイロットチャネルのパイロット信号に基づいて、自端末５０に関して、チャネル行列を推定する。
【００９５】
ＣＳＩ推定部５５は、チャネル推定部５４によって推定されたチャネル行列に基づいてＣＳＩを推定し、推定したＣＳＩを各送信処理部５９へ出力する。
【００９６】
制御信号受信処理部５６は、各ＯＦＤＭ受信処理部５３で得られた受信信号に含まれる、制御チャネルの制御信号を復調し、復調結果に含まれる制御情報を受信処理部５７へ出力する。なお、制御情報には、上記の通り、スケジューリング割当対象となっている各ユーザ（各端末５０）の識別情報、各ユーザ宛てのデータ信号に適用された符号化率及び変調多値数等が含まれる。
【００９７】
受信処理部５７は、復調部６３と、復号部６４とを有する。復調部６３は、チャネル推定部５４により推定されたチャネル行列に基づいて、各ＯＦＤＭ受信処理部５３で得られた受信信号に含まれる、データチャネルのデータ信号を復調する。復号部６４は、復調部６３によって復調されたデータ信号に対して誤り訂正復号処理を施す。
【００９８】
Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部５８は、復号部６４にて自端末宛てのデータ信号の誤り訂正復号に成功した場合、Ａｃｋ信号を生成して各送信処理部５９へ出力し、誤り訂正復号に失敗した場合、Ｎａｃｋ信号を生成して各送信処理部５９へ出力する。
【００９９】
各送信処理部５９は、入力信号及び参照信号（Ｓ−ＲＳやＤ−ＲＳ等を含む）に対して所定の送信処理（符号化及び変調等）を施し、得られた変調信号を各無線送信部６０へ出力する。
【０１００】
各無線送信部６０は、各送信処理部５９から受け取った変調信号に対して所定の無線送信処理（デジタルアナログ変換、アップコンバート等）を施し、得られた無線信号を各受信アンテナ５１を介して送信する。各受信アンテナ５１は、アンテナ共用器であるデュプレクサ（不図示）を介して、各無線受信部５２及び各無線送信部６０と接続されている。このため、各受信アンテナ５１は、送信アンテナ及び受信アンテナとして機能する。
【０１０１】
［無線通信システムの動作例］
以上の構成を有する無線通信システム１の処理動作の一例について説明する。特に、ここでは、基地局１０によるスケジューリング処理方法、及び基地局１０による「サンプル数」の制御方法について説明する。
【０１０２】
まず、基地局１０によるスケジューリング処理方法について、図６を用いて説明する。図６は、実施例１のスケジューリング処理方法の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、基地局１０のスケジューラ部２０は、最初のユーザ（端末５０）を選択する（ステップＳ１０１）。このとき、ユーザの選択に用いられるパラメータｍが１番目のユーザを示す「１」に設定される。
【０１０３】
スケジューラ部２０は、パラメータｍを１だけインクリメントする（ステップＳ１０２）。すなわち、パラメータｍが２番目のユーザを示す「２」に設定される。
【０１０４】
スケジューラ部２０は、以下のようにｍ番目のユーザを選択する。スケジューラ部２０は、送信アンテナの自由度を基にして予め定められた条件を満たす端末の集合である端末集合Ｌを生成する（ステップＳ１０３）。
【０１０５】
スケジューラ部２０は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列に基づいて、複数の端末５０の各々に対応する「送信ウェイト」を決定する（ステップＳ１０４）。すなわち、スケジューラ部２０は、複数の端末５０の各々に対応する「送信ウェイト」を、「送信ウェイト」が干渉対象の端末５０に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定する。ここで、「送信ウェイト」が直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列の「サンプル数」は、サンプル数制御部２３から出力される制御値によって制御される。そして、スケジューラ部２０は、ユーザ組合せＳに対してマルチユーザＭＩＭＯ送信を行う場合の、ユーザ組合せＳ内のｌ番目のユーザ（端末５０）の瞬時ＳＮＲを算出する。
【０１０６】
スケジューラ部２０は、端末集合Ｌの各端末５０に関して、ＰＦメトリックを算出する（ステップＳ１０５）。スケジューラ部２０は、ＰＦメトリックが最大となるユーザ（端末５０）を、ｍ番目のユーザ、すなわち、スケジューリング対象として選択する（ステップＳ１０６）。このようにして、スケジューラ部２０は、複数の端末５０のうち、送信アンテナの自由度を基にして予め定められた条件を満たす端末５０をスケジューリング対象として選択し、該条件を満たさない端末５０をスケジューリング対象から除外する。
【０１０７】
スケジューラ部２０は、パラメータｍを１だけインクリメントする（ステップＳ１０７）。スケジューラ部２０は、パラメータｍが予め定められたユーザ多重数の最大値である最大多重数Ｍに到達していない場合（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０３に戻す。
【０１０８】
一方、スケジューラ部２０は、パラメータｍが最大多重数Ｍに到達した場合（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、ＰＦメトリックが最大となるパラメータｍをユーザ多重数ｍｍａｘとして決定する（ステップＳ１０９）。
【０１０９】
なお、上記図６に示したスケジューリング処理方法では、パラメータｍが最大多重数Ｍに到達するまでｍ番目のユーザの選択を繰り返し行ったが、開示技術はこれに限られない。例えば、パラメータｍが最大多重数Ｍに到達していない場合であっても、所定の条件を満たす場合に、ユーザの選択を中止しても良い。このような変形例１の基地局１０によるスケジューリング処理方法について、図７を用いて説明する。
【０１１０】
図７は、変形例１のスケジューリング処理方法の一例を示すフローチャートである。図７は、実施例１のスケジューリング処理方法の説明において参照した図６と、同様の処理を含むことから、共通するステップには、同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図７に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０９の各処理は、図６に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０９の各処理にそれぞれ対応する。
【０１１１】
図７に示すように、スケジューラ部２０は、ＰＦメトリックが最大となる端末５０を、ｍ番目のユーザ、すなわち、スケジューリング対象として選択すると（ステップＳ１０６）、以下の処理を行う。すなわち、スケジューラ部２０は、ｍ番目のユーザに関する最大ＰＦメトリック
【数３６】
0006701796.tif 000037
が、（ｍ−１）番目のユーザに関する最大ＰＦメトリック
【数３７】
0006701796.tif 000038
よりも大きい旨を示す「メトリック条件」が満たされるか否かを判定する（ステップＳ１２１）。スケジューラ部２０は、上記の「メトリック条件」が満たされる場合（ステップＳ１２１；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０７へ移行する。
【０１１２】
一方、スケジューラ部２０は、上記の「メトリック条件」が満たされない場合（ステップＳ１２１；Ｎｏ）、処理をステップＳ１０９へ移行する。ステップＳ１０９において、スケジューラ部２０は、ＰＦメトリックが最大となるパラメータｍをユーザ多重数ｍｍａｘとして決定する。
【０１１３】
次に、基地局１０による「サンプル数」の制御方法について、図８を用いて説明する。図８は、実施例１の「サンプル数」の制御方法の一例を示すフローチャートである。図８に示す「サンプル数」の制御方法は、スケジューラ部２０により「送信ウェイト」が決定される場合、すなわち、図６のステップＳ１０４の処理が実行される場合に、実行される。
【０１１４】
図８に示すように、基地局１０の最大ドップラー周波数推定部２２は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列を用いて、複数の端末５０の各々に関して、最大ドップラー周波数を推定する（ステップＳ１３１）。
【０１１５】
サンプル数制御部２３は、最大ドップラー周波数推定部２２により推定された、干渉対象の端末５０に関する最大ドップラー周波数に基づいて、「サンプル数」を制御する（ステップＳ１３２）。
【０１１６】
以上のように本実施例によれば、基地局１０において、チャネル推定部１８は、複数の端末５０の各々に関して、チャネル行列を推定する。スケジューラ部２０は、チャネル行列に基づいて、複数の端末５０の各々に対応する「送信ウェイト」を、この「送信ウェイト」が干渉対象の端末５０に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定する。サンプル数制御部２３は、「送信ウェイト」が決定される場合に、複数の端末５０の各々に関して、「送信ウェイト」が直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列の「サンプル数」を制御する。
【０１１７】
この基地局１０の構成により、「送信ウェイト」が直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列の「サンプル数」を制御するので、「サンプル数」に応じて増減するＭＩＭＯ通信のユーザ多重数を適切に変更することができる。結果として、チャネル変動に起因したユーザ間の干渉を抑えつつ、スループットを維持することが可能となる。
【０１１８】
また、基地局１０は、チャネル行列を用いて、複数の端末５０の各々に関して、最大ドップラー周波数を推定する最大ドップラー周波数推定部２２を有する。そして、サンプル数制御部２３は、干渉対象の端末５０に関する最大ドップラー周波数に基づいて、「サンプル数」を制御する。
【０１１９】
この基地局１０の構成により、「サンプル数」に応じて増減するＭＩＭＯ通信のユーザ多重数をより適切に変更することができ、結果として、スループットを安定的に維持することが可能となる。
【０１２０】
また、基地局１０において、スケジューラ部２０は、複数の端末５０のうち、送信アンテナの自由度を基にして予め定められた条件を満たす端末５０をスケジューリング対象として選択し、該条件を満たさない端末５０をスケジューリング対象から除外する。
【０１２１】
この基地局１０の構成により、スケジューリング対象の数を低減することができ、結果として、スケジューリング処理量を低減することができる。
【０１２２】
なお、上記の説明では、スケジューラ部２０が、上記式（６）を用いて逐次的にユーザを選択する例を示したが、ユーザ組合せ毎にユーザを選択しても良い。すなわち、スケジューラ部２０は、下記式（２３）を用いて、送信アンテナの自由度を基にして予め定められた条件を満たすユーザ（端末）組合せの集合であるユーザ（端末）組合せ集合Ｃを生成する。
【０１２３】
【数３８】
0006701796.tif 000039
【０１２４】
ただし、上記式（２３）において、Ａは、最大多重数Ｍ以下であるユーザ多重数のユーザ組合せの全集合である。
【０１２５】
そして、スケジューラ部２０は、下記式（２４）を用いて、ＰＦメトリックが最大となるユーザ（端末５０）をｍ番目のユーザとして選択する。
【０１２６】
【数３９】
0006701796.tif 000040
【０１２７】
また、上記の説明では、スケジューラ部２０がＰＦメトリックを用いてユーザ（端末５０）を選択する例を示したが、ＰＦメトリック以外の他のスケジューリングメトリックを用いてユーザ（端末５０）を選択しても良い。
【実施例２】
【０１２８】
実施例２では、基地局が、「サンプル数」に加えて、チャネル行列の推定の「周期」を制御する点が、実施例１と異なる。
【０１２９】
［基地局の構成例］
図９は、実施例２の基地局の一例を示すブロック図である。なお、以下に説明する点を除き、図９において、図３と同一の符号を付した各部は、図３において説明した各部と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。図９において、基地局１１０は、サンプル数／周期制御部１２３を有する。
【０１３０】
サンプル数／周期制御部１２３は、スケジューラ部２０により「送信ウェイト」が決定される場合に、複数の端末５０の各々に関して、「送信ウェイト」が直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列の「サンプル数」を制御する。さらに、サンプル数／周期制御部１２３は、複数の端末５０の各々に関して、チャネル推定部１８によるチャネル行列の推定の周期（以下適宜「周期」と呼ぶ）を制御する。具体的には、サンプル数／周期制御部１２３は、最大ドップラー周波数推定部２２により推定された、干渉対象の端末５０に関する最大ドップラー周波数に基づいて、「サンプル数」及び「周期」を制御する。例えば、サンプル数／周期制御部１２３は、最大ドップラー周波数の範囲毎に、「サンプル数」及び「周期」を対応付けたサンプル数／周期テーブルを保持する。そして、サンプル数／周期制御部１２３は、サンプル数／周期テーブルを参照して、最大ドップラー周波数推定部２２により推定された、干渉端末に関する最大ドップラー周波数に対応する、「サンプル数」及び「周期」を決定する。そして、サンプル数／周期制御部１２３は、決定した「サンプル数」及び「周期」を制御値としてスケジューラ部２０及びチャネル推定部１８へそれぞれ出力する。
【０１３１】
図１０は、実施例２のサンプル数／周期テーブルの一例を示す図である。図１０に示すサンプル数／周期テーブル１４０は、最大ドップラー周波数の範囲１４１に対応付けて、サンプル数１４２及び周期１４３を保持する。図１０の例では、最大ドップラー周波数の範囲１４１に属する各最大ドップラー周波数の絶対値が大きいほど、サンプル数１４２及び周期１４３が大きい。
【０１３２】
ここで、「サンプル数」及び「周期」の決定手順について、具体例を用いて説明する。例えば、最大ドップラー周波数推定部２２により推定された、干渉対象の端末５０に関する最大ドップラー周波数が「３Ｈｚ」である場合を想定する。この場合、サンプル数／周期制御部１２３は、図１０に例示したサンプル数／周期テーブル１４０を参照し、最大ドップラー周波数「３Ｈｚ」が範囲「１〜５Ｈｚ」に属するので、「サンプル数」を「２」と決定し、「周期」を「５ｍｓ」と決定する。
【０１３３】
なお、サンプル数／周期制御部１２３によって「サンプル数」及び「周期」が制御される場合、上記式（１０）に示す２つの行列は、下記式（２５）に示す２つの行列に置き換えられる。
【０１３４】
【数４０】
0006701796.tif 000041
【０１３５】
ただし、上記式（２５）において、Ｔｉｎｔ，ｋは、ユーザ＃ｋの「周期」である。
【０１３６】
［基地局の動作例］
以上の構成を有する実施例２の基地局１１０の処理動作の一例について説明する。特に、ここでは、基地局１１０による「サンプル数」及び「周期」の制御方法について説明する。図１１は、実施例２の「サンプル数」及び「周期」の制御方法の一例を示すフローチャートである。図１１に示す「サンプル数」の制御方法は、スケジューラ部２０により「送信ウェイト」が決定される場合、すなわち、図６のステップＳ１０４の処理が実行される場合に、実行される。
【０１３７】
図１１に示すように、基地局１１０の最大ドップラー周波数推定部２２は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列を用いて、複数の端末５０の各々に関して、最大ドップラー周波数を推定する（ステップＳ１４１）。
【０１３８】
サンプル数／周期制御部１２３は、最大ドップラー周波数推定部２２により推定された、干渉対象の端末５０に関する最大ドップラー周波数に基づいて、「サンプル数」を制御する（ステップＳ１４２）。
【０１３９】
また、サンプル数／周期制御部１２３は、最大ドップラー周波数推定部２２により推定された、干渉対象の端末５０に関する最大ドップラー周波数に基づいて、「周期」を制御する（ステップＳ１４３）。
【０１４０】
以上のように本実施例によれば、基地局１１０において、サンプル数／周期制御部１２３は、「送信ウェイト」が決定される場合に、複数の端末５０の各々に関して、「サンプル数」及び「周期」を制御する。
【０１４１】
この基地局１１０の構成により、「サンプル数」及び「周期」に応じて増減するＭＩＭＯ通信のユーザ多重数を適切に変更することができる。結果として、チャネル変動に起因したユーザ間の干渉を抑えつつ、スループットを維持することが可能となる。
【０１４２】
また、基地局１１０において、サンプル数／周期制御部１２３は、干渉対象の端末５０に関する最大ドップラー周波数に基づいて、「サンプル数」及び「周期」を制御する。
【０１４３】
この基地局１１０の構成により、「サンプル数」及び「周期」に応じて増減するＭＩＭＯ通信のユーザ多重数をより適切に変更することができ、結果として、スループットをより安定的に維持することが可能となる。
【実施例３】
【０１４４】
実施例３は、実施例１における「サンプル数」の制御方法のバリエーションに関する。
【０１４５】
［基地局の構成例］
図１２は、実施例３の基地局の一例を示すブロック図である。なお、以下に説明する点を除き、図１２において、図３と同一の符号を付した各部は、図３において説明した各部と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。図１２において、基地局２１０は、予測モデル生成部２２１と、指標値算出部２２２と、サンプル数制御部２２３とを有する。
【０１４６】
予測モデル生成部２２１は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列を用いて、干渉対象の端末５０に関して、チャネル行列の各列ベクトルを１列の列ベクトルに並べ替えたベクトル化行列を生成し、過去のベクトル化行列の線形結合を用いて、ベクトル化行列の予測モデルを生成する。ユーザ＃ｋのベクトル化行列は、例えば下記式（２６）によって表される。また、ベクトル化行列の予測モデルは、例えば下記式（２７）によって表される。
【０１４７】
【数４１】
0006701796.tif 000042
【０１４８】
【数４２】
0006701796.tif 000043
【０１４９】
ただし、上記式（２７）において、ａｊは、線形結合の係数（以下「予測係数」と呼ぶ）であり、ετは、予測モデルの誤差である。
【０１５０】
ここで、下記式（２８）が定義されると、ベクトル化行列の予測モデルは、上記式（２７）から下記式（２９）へ書き換えられる。
【０１５１】
【数４３】
0006701796.tif 000044
【０１５２】
【数４４】
0006701796.tif 000045
【０１５３】
指標値算出部２２２は、予測モデル生成部２２１により生成された予測モデルを評価するための指標値を算出する。本実施例では、指標値として赤池情報量基準（ＡＩＣ：Akaike's  Information  Criterion）値が算出される。まず、指標値算出部２２２は、予測モデルにおける「予測係数」を推定する。「予測係数」は、例えば、Ｎｔｒａｉｎサンプルのベクトル化行列に対して最小二乗法又は最尤法を施すことによって、推定される。指標値算出部２２２によって推定された「予測係数」は、例えば下記式（３０）によって表される。
【０１５４】
【数４５】
0006701796.tif 000046
【０１５５】
そして、指標値算出部２２２は、推定した「予測係数」を上記式（２９）に適用して、予測モデルの誤差を算出する。指標値算出部２２２によって算出された予測モデルの誤差は、例えば下記式（３１）によって表される。
【０１５６】
【数４６】
0006701796.tif 000047
【０１５７】
ただし、上記式（３１）において、ｎｒｅｆは、「サンプル数」の探索に用いられるパラメータである。
【０１５８】
そして、指標値算出部２２２は、算出した誤差の平均を、下記式（３２）を用いて、算出する。
【０１５９】
【数４７】
0006701796.tif 000048
【０１６０】
そして、指標値算出部２２２は、下記式（３３）を用いて、共分散行列を算出する。
【０１６１】
【数４８】
0006701796.tif 000049
【０１６２】
そして、指標値算出部２２２は、下記式（３４）を用いて、対数尤度を算出する。
【０１６３】
【数４９】
0006701796.tif 000050
【０１６４】
そして、指標値算出部２２２は、下記式（３５）を用いて、ＡＩＣ値を算出する。
【０１６５】
【数５０】
0006701796.tif 000051
【０１６６】
サンプル数制御部２２３は、指標値算出部２２２により算出された指標値、すなわち、ＡＩＣ値に基づいて、「サンプル数」を制御する。具体的には、サンプル数制御部２２３は、下記式（３６）を用いて、ＡＩＣ値が最小となる「サンプル数」を決定し、決定した「サンプル数」を制御値としてスケジューラ部２０へ出力する。
【０１６７】
【数５１】
0006701796.tif 000052
【０１６８】
［基地局の動作例］
以上の構成を有する実施例３の基地局２１０の処理動作の一例について説明する。特に、ここでは、基地局２１０による「サンプル数」の制御方法について説明する。図１３は、実施例３の「サンプル数」の制御方法の一例を示すフローチャートである。図１３に示す「サンプル数」の制御方法は、スケジューラ部２０により「送信ウェイト」が決定される場合、すなわち、図６のステップＳ１０４の処理が実行される場合に、実行される。
【０１６９】
図１３に示すように、基地局２１０の予測モデル生成部２２１は、推定されたチャネル行列を用いて、干渉対象の端末５０に関してベクトル化行列を生成し、過去のベクトル化行列の線形結合を用いて、ベクトル化行列の予測モデルを生成する（ステップＳ１５１）。
【０１７０】
指標値算出部２２２は、「サンプル数」の探索に用いられるパラメータｎｒｅｆを「１」に設定する（ステップＳ１５２）。
【０１７１】
指標値算出部２２２は、予測モデル生成部２２１により生成された予測モデルにおける「予測係数」を推定する（ステップＳ１５３）。
【０１７２】
指標値算出部２２２は、予測モデルを評価するためのＡＩＣ値を算出する（ステップＳ１５４）。
【０１７３】
指標値算出部２２２は、パラメータｎｒｅｆを１だけインクリメントする（ステップＳ１５５）。
【０１７４】
指標値算出部２２２は、パラメータｎｒｅｆが予め定められたパラメータｎｒｅｆの最大値
【数５２】
0006701796.tif 000053
以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５６）。
【０１７５】
指標値算出部２２２は、パラメータｎｒｅｆが最大値以下である場合（ステップＳ１５６；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１５３に戻す。
【０１７６】
一方、指標値算出部２２２は、パラメータｎｒｅｆが最大値を超えた場合（ステップＳ１５６；Ｎｏ）、処理をステップＳ１５７へ移行する。
【０１７７】
サンプル数制御部２２３は、ＡＩＣ値が最小となるパラメータｎｒｅｆを「サンプル数」として決定し（ステップＳ１５７）、決定した「サンプル数」を制御値としてスケジューラ部２０へ出力する（ステップＳ１５８）。
【０１７８】
なお、ＡＩＣ値の最小値は、必ずしも存在するとは限らない。このため、サンプル数制御部２２３は、下記式（３７）を用いて、パラメータｎｒｅｆにおけるＡＩＣ値と、パラメータ（ｎｒｅｆ＋１）におけるＡＩＣ値との差の絶対値が所定の閾値ｄｔｈ以下となる条件の下で、最小のｎｒｅｆを「サンプル数」として決定しても良い。
【０１７９】
【数５３】
0006701796.tif 000054
【０１８０】
ただし、
【数５４】
0006701796.tif 000055
の範囲において、パラメータｎｒｅｆにおけるＡＩＣ値と、パラメータ（ｎｒｅｆ＋１）におけるＡＩＣ値との差の絶対値が所定の閾値ｄｔｈ以下となる条件が満たされない場合、サンプル数制御部２２３は、「１」を「サンプル数」として決定する。
【０１８１】
以上のように本実施例によれば、基地局２１０は、チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成し、過去のベクトル化行列の線形結合を用いて、ベクトル化行列の予測モデルを生成する予測モデル生成部２２１を有する。また、基地局２１０は、予測モデルを評価するための指標値（ＡＩＣ値）を算出する指標値算出部２２２を有する。そして、基地局２１０において、サンプル数制御部２２３は、指標値算出部２２２により算出された指標値（ＡＩＣ値）に基づいて、「サンプル数」を制御する。
【０１８２】
この基地局２１０の構成により、「サンプル数」に応じて増減するＭＩＭＯ通信のユーザ多重数をより適切に変更することができ、結果として、スループットを安定的に維持することが可能となる。
【０１８３】
なお、上記の説明では、予測モデルを評価するための指標値としてＡＩＣ値が用いられたが、ＡＩＣ値以外の他の情報量値が用いられても良い。
【実施例４】
【０１８４】
実施例４では、基地局が、「サンプル数」に加えて、チャネル行列の推定の「周期」を制御する点が、実施例３と異なる。
【０１８５】
［基地局の構成例］
図１４は、実施例４の基地局の一例を示すブロック図である。なお、以下に説明する点を除き、図１４において、図１２と同一の符号を付した各部は、図１２において説明した各部と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。図１４において、基地局３１０は、予測モデル生成部３２１と、指標値算出部３２２と、サンプル数／周期制御部３２３とを有する。
【０１８６】
予測モデル生成部３２１は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列を用いて、干渉対象の端末５０に関して、チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成し、過去のベクトル化行列の線形結合を用いて、ベクトル化行列の予測モデルを生成する。ユーザ＃ｋのベクトル化行列は、例えば下記式（３８）によって表される。また、ベクトル化行列の予測モデルは、例えば上記式（２７）によって表される。
【０１８７】
【数５５】
0006701796.tif 000056
【０１８８】
ただし、上記式（３８）において、
【数５６】
0006701796.tif 000057
は、Ｎｉｎｔ個の「周期」の候補
【数５７】
0006701796.tif 000058
のうち、ｎｉｎｔ番目の「周期」の候補である。
【０１８９】
指標値算出部３２２は、予測モデル生成部３２１により生成された予測モデルを評価するための指標値を算出する。本実施例では、指標値としてＡＩＣ値が算出される。ＡＩＣ値の算出手法は、実施例３と同じであるので、その説明を省略する。
【０１９０】
サンプル数／周期制御部３２３は、スケジューラ部２０により「送信ウェイト」が決定される場合に、複数の端末５０の各々に関して、「送信ウェイト」が直交すべき現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列の「サンプル数」を制御する。さらに、サンプル数／周期制御部３２３は、複数の端末５０の各々に関して、チャネル推定部１８によるチャネル行列の推定の「周期」を制御する。具体的には、サンプル数／周期制御部３２３は、指標値算出部３２２により算出された指標値、すなわち、ＡＩＣ値に基づいて、「サンプル数」及び「周期」を制御する。例えば、サンプル数／周期制御部３２３は、下記式（３９）を用いて、ＡＩＣ値が最小となる「サンプル数」及び「周期」を決定し、決定した「サンプル数」及び「周期」を制御値としてスケジューラ部２０及びチャネル推定部１８へそれぞれ出力する。
【０１９１】
【数５８】
0006701796.tif 000059
【０１９２】
ただし、上記式（３９）において、
【数５９】
0006701796.tif 000060
は、ｎｉｎｔ番目の「周期」の候補
【数６０】
0006701796.tif 000061
と、「サンプル数」の候補ｎｒｅｆとが用いられた場合のＡＩＣ値である。
【０１９３】
［基地局の動作例］
以上の構成を有する実施例４の基地局３１０の処理動作の一例について説明する。特に、ここでは、基地局３１０による「サンプル数」及び「周期」の制御方法について説明する。図１５は、実施例４の「サンプル数」及び「周期」の制御方法の一例を示すフローチャートである。図１５に示す「サンプル数」の制御方法は、スケジューラ部２０により「送信ウェイト」が決定される場合、すなわち、図６のステップＳ１０４の処理が実行される場合に、実行される。
【０１９４】
図１５に示すように、基地局３１０の予測モデル生成部３２１は、推定されたチャネル行列を用いて、干渉対象の端末５０に関してベクトル化行列を生成し、過去のベクトル化行列の線形結合を用いて、ベクトル化行列の予測モデルを生成する（ステップＳ１６１）。
【０１９５】
指標値算出部３２２は、「サンプル数」の探索に用いられるパラメータｎｒｅｆを「１」に設定する（ステップＳ１６２）。
【０１９６】
指標値算出部３２２は、「周期」の各候補について、予測モデル生成部３２１により生成された予測モデルにおける「予測係数」を推定する（ステップＳ１６３）。
【０１９７】
指標値算出部３２２は、「周期」の各候補について、予測モデルを評価するためのＡＩＣ値を算出する（ステップＳ１６４）。
【０１９８】
指標値算出部３２２は、パラメータｎｒｅｆを１だけインクリメントする（ステップＳ１６５）。
【０１９９】
指標値算出部３２２は、パラメータｎｒｅｆが予め定められたパラメータｎｒｅｆの最大値
【数６１】
0006701796.tif 000062
以下であるか否かを判定する（ステップＳ１６６）。
【０２００】
指標値算出部３２２は、パラメータｎｒｅｆが最大値以下である場合（ステップＳ１６６；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１６３に戻す。
【０２０１】
一方、指標値算出部３２２は、パラメータｎｒｅｆが最大値を超えた場合（ステップＳ１６６；Ｎｏ）、処理をステップＳ１６７へ移行する。
【０２０２】
サンプル数／周期制御部３２３は、ＡＩＣ値が最小となるパラメータｎｒｅｆ及びＴｎｉｎｔを、それぞれ「サンプル数」及び「周期」として決定する（ステップＳ１６７）。サンプル数／周期制御部３２３は、決定した「サンプル数」及び「周期」を制御値としてスケジューラ部２０及びチャネル推定部１８へそれぞれへ出力する（ステップＳ１６８）。
【０２０３】
以上のように本実施例によれば、基地局３１０において、サンプル数／周期制御部３２３は、「送信ウェイト」が決定される場合に、複数の端末５０の各々に関して、「サンプル数」及び「周期」を制御する。
【０２０４】
この基地局３１０の構成により、「サンプル数」及び「周期」に応じて増減するＭＩＭＯ通信のユーザ多重数を適切に変更することができる。結果として、チャネル変動に起因したユーザ間の干渉を抑えつつ、スループットを維持することが可能となる。
【０２０５】
また、基地局３１０において、サンプル数／周期制御部３２３は、指標値算出部３２２により算出された指標値（ＡＩＣ値）に基づいて、「サンプル数」及び「周期」を制御する。
【０２０６】
この基地局３１０の構成により、「サンプル数」及び「周期」に応じて増減するＭＩＭＯ通信のユーザ多重数をより適切に変更することができ、結果として、スループットをより安定的に維持することが可能となる。
【実施例５】
【０２０７】
実施例５は、実施例１における「サンプル数」の制御方法のバリエーションに関する。
【０２０８】
［基地局の構成例］
図１６は、実施例５の基地局の一例を示すブロック図である。なお、以下に説明する点を除き、図１６において、図３と同一の符号を付した各部は、図３において説明した各部と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。図１６において、基地局４１０は、時系列チャネル行列生成部４２１と、分解部４２２と、サンプル数制御部４２３とを有する。
【０２０９】
時系列チャネル行列生成部４２１は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列を用いて、干渉対象の端末５０に関して、チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成する。時系列チャネル行列生成部４２１は、生成したベクトル化行列を時系列に連結して時系列チャネル行列を生成する。ユーザ＃ｋのベクトル化行列は、例えば下記式（４０）又は下記式（４１）によって表される。また、ユーザ＃ｋの時系列チャネル行列は、例えば下記式（４２）によって表される。
【０２１０】
【数６２】
0006701796.tif 000063
【０２１１】
【数６３】
0006701796.tif 000064
【０２１２】
【数６４】
0006701796.tif 000065
【０２１３】
分解部４２２は、時系列チャネル行列を特異値分解することにより、特異値を取得する。例えば、分解部４２２は、上記式（４２）で示した時系列チャネル行列Ｍｋを特異値分解することにより、
【数６５】
0006701796.tif 000066
個の特異値
【数６６】
0006701796.tif 000067
を取得する。
【０２１４】
サンプル数制御部４２３は、分解部４２２により取得された特異値に基づいて、「サンプル数」を制御する。具体的には、サンプル数制御部４２３は、下記式（４３）を用いて、全ての特異値の総和に対するある特異値λｎの比が所定の閾値以上となる特異値の数ｎを「サンプル数」として決定し、決定した「サンプル数」を制御値としてスケジューラ部２０へ出力する。
【０２１５】
【数６７】
0006701796.tif 000068
【０２１６】
ただし、上記式（４３）において、特異値λｎは、下記式（４４）に示される関係を有するものとする。
【０２１７】
【数６８】
0006701796.tif 000069
【０２１８】
［基地局の動作例］
以上の構成を有する実施例５の基地局４１０の処理動作の一例について説明する。特に、ここでは、基地局４１０による「サンプル数」の制御方法について説明する。図１７は、実施例５の「サンプル数」の制御方法の一例を示すフローチャートである。図１７に示す「サンプル数」の制御方法は、スケジューラ部２０により「送信ウェイト」が決定される場合、すなわち、図６のステップＳ１０４の処理が実行される場合に、実行される。
【０２１９】
図１７に示すように、基地局４１０の時系列チャネル行列生成部４２１は、チャネル推定部１８により推定されたチャネル行列を用いて、干渉対象の端末５０に関して、チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成する。時系列チャネル行列生成部４２１は、生成したベクトル化行列を時系列に連結して時系列チャネル行列を生成する（ステップＳ１７１）。
【０２２０】
分解部４２２は、時系列チャネル行列を特異値分解することにより、特異値を取得する（ステップＳ１７２）。
【０２２１】
サンプル数制御部４２３は、分解部４２２により取得された特異値に基づいて、「サンプル数」を制御する（ステップＳ１７３）。
【０２２２】
以上のように本実施例によれば、基地局４１０は、チャネル行列を用いて、干渉対象の端末５０に関して、チャネル行列をベクトル化してベクトル化行列を生成し、ベクトル化行列を時系列に連結して時系列チャネル行列を生成する時系列チャネル行列生成部４２１を有する。また、基地局４１０は、時系列チャネルを特異値分解することにより、特異値を取得する分解部４２２を有する。そして、基地局４１０において、サンプル数制御部４２３は、分解部４２２により取得された特異値に基づいて、「サンプル数」を制御する。
【０２２３】
この基地局４１０の構成により、「サンプル数」に応じて増減するＭＩＭＯ通信のユーザ多重数をより適切に変更することができ、結果として、スループットを安定的に維持することが可能となる。
【０２２４】
なお、上記の説明では、基地局４１０が特異値に基づいて「サンプル数」を制御する例を示したが、基地局４１０が固有値に基づいて「サンプル数」を制御しても良い。この場合、分解部４２２は、時系列チャネル行列を固有値分解することにより、固有値を取得する。そして、サンプル数制御部４２３は、分解部４２２により取得された固有値に基づいて、「サンプル数」を制御する。例えば、サンプル数制御部４２３は、全ての固有値の総和に対するある固有値の比が所定の閾値以上となる固有値の数を「サンプル数」として決定し、決定した「サンプル数」を制御値としてスケジューラ部２０へ出力する。
【実施例６】
【０２２５】
実施例６では、端末が「サンプル数」を決定し、決定した「サンプル数」を基地局へフィードバックする点が実施例１と異なる。
【０２２６】
［基地局の構成例］
図１８は、実施例６の基地局の一例を示すブロック図である。なお、以下に説明する点を除き、図１８において、図３と同一の符号を付した各部は、図３において説明した各部と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。図１８において、基地局５１０は、図３に示した最大ドップラー周波数推定部２２及びサンプル数制御部２３を有さない。スケジューラ部２０は、チャネル行列と、端末１５０からフィードバックされた「サンプル数」とに基づいて、複数の端末１５０の各々に対応する送信ウェイトを、送信ウェイトが干渉対象の端末１５０に関する現在及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定する。
【０２２７】
［端末の構成例］
図１９は、実施例６の端末の一例を示すブロック図である。なお、以下に説明する点を除き、図１９において、図５と同一の符号を付した各部は、図５において説明した各部と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。図１９において、端末１５０は、サンプル数決定部１６１を有する。
【０２２８】
サンプル数決定部１６１は、チャネル推定部５４により推定されたチャネル行列に基づいて、自端末５０に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列の「サンプル数」を決定する。例えば、サンプル数決定部１６１は、チャネル推定部５４により推定されたチャネル行列を用いて、端末１５０に関して、最大ドップラー周波数を推定する。そして、サンプル数決定部１６１は、端末１５０に関する最大ドップラー周波数に基づいて、「サンプル数」を決定する。サンプル数決定部１６１により決定された「サンプル数」は、各送信処理部５９、無線送信部６０及び受信アンテナ５１を介して、基地局５１０へフィードバックされる。
【０２２９】
［無線通信システムの動作例］
以上の構成を有する基地局５１０及び端末１５０を有する無線通信システムの処理動作の一例について説明する。図２０は、実施例６の無線通信システムの処理動作の一例を示すシーケンス図である。図２０において、「基地局」が基地局５１０に対応し、端末＃１〜端末＃ｋの各々が端末１５０に対応するものとする。
【０２３０】
図２０に示すように、各端末１５０は、自端末１５０に関して、チャネル行列を推定する（ステップＳ１８１）。各端末１５０は、推定したチャネル行列に基づいて、自端末１５０に関する現在のチャネル行列及び過去のチャネル行列の「サンプル数」を決定する（ステップＳ１８２）。各端末１５０は、決定した「サンプル数」を基地局５１０へフィードバックする（ステップＳ１８３）。
【０２３１】
各端末１５０からフィードバックされた「サンプル数」を受信した基地局５１０は、複数の端末１５０の各々に関して、チャネル行列を推定する（ステップＳ１８４）。基地局５１０は、推定したチャネル行列と、受信した「サンプル数」とに基づいて、複数の端末１５０の各々に対応する送信ウェイトを、送信ウェイトが干渉対象の端末１５０に関する現在及び過去のチャネル行列に直交する様に、決定する（ステップＳ１８５）。基地局５１０は、決定した送信ウェイトをデータ信号に乗算し、送信ウェイトが乗算されたデータ信号を各端末１５０へ送信する（ステップＳ１８６）。
【０２３２】
以上のように本実施例によれば、端末１５０が「サンプル数」を決定し、決定した「サンプル数」を基地局５１０へフィードバックする場合でも、「サンプル数」に応じて増減するＭＩＭＯ通信のユーザ多重数を適切に変更することができる。結果として、チャネル変動に起因したユーザ間の干渉を抑えつつ、スループットを維持することが可能となる。
【０２３３】
なお、上記の説明では、サンプル数決定部１６１が、実施例１のサンプル数制御部２３と同様の手法で、「サンプル数」を決定する例を示したが、開示技術はこれに限定されない。例えば、サンプル数決定部１６１は、実施例３のサンプル数制御部２２３又は実施例５のサンプル数制御部４２３と同様の手法で、「サンプル数」を決定しても良い。また、例えば、基地局が、実施例２のサンプル数／周期制御部１２３及び実施例４のサンプル数／周期制御部３２３と同様の手法で、「サンプル数」及び「周期」を決定しても良い。
【０２３４】
［他の実施例］
上記実施例１〜６で図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【０２３５】
さらに、各装置で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（又はＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。
【０２３６】
上記実施例１〜６の基地局及び端末は、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。
【０２３７】
図２１は、基地局のハードウェア構成例（その１）を示す図である。図２１に示すように、基地局６００は、プロセッサ６００ａと、記憶装置６００ｂと、無線処理回路６００ｃと、ＬＳＩ（Large  Scale  Integration）６００ｄと、ＮＩＦ（Network  InterFace）回路６００ｅとを有する。プロセッサ６００ａの一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等が挙げられる。また、記憶装置６００ｂの一例としては、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等のＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。実施例１〜実施例６の各基地局が図２１に示す構成を有している。
【０２３８】
そして、実施例１〜実施例６の基地局で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムを基地局が備えるプロセッサで実行することによって実現してもよい。すなわち、データ信号生成部１２と、ウェイト乗算部１３と、チャネル多重部１４と、ＯＦＤＭ送信処理部１５とによって実行される各処理に対応するプログラムが記憶装置６００ｂに記録され、各プログラムがプロセッサ６００ａで実行されてもよい。また、チャネル推定部１８と、受信処理部１９と、スケジューラ部２０と、制御信号生成部２１とによって実行される各処理に対応するプログラムが記憶装置６００ｂに記録され、各プログラムがプロセッサ６００ａで実行されてもよい。また、最大ドップラー周波数推定部２２と、予測モデル生成部２２１，３２１と、指標値算出部２２２，３２２とによって実行される各処理に対応するプログラムが記憶装置６００ｂに記録され、各プログラムがプロセッサ６００ａで実行されてもよい。また、時系列チャネル行列生成部４２１と、分解部４２２とによって実行される各処理に対応するプログラムが記憶装置６００ｂに記録され、各プログラムがプロセッサ６００ａで実行されてもよい。また、サンプル数制御部２３，２２３，４２３と、サンプル数／周期制御部１２３，３２３とによって実行される各処理に対応するプログラムが記憶装置６００ｂに記録され、各プログラムがプロセッサ６００ａで実行されてもよい。また、無線送信部１６と無線受信部１７とは、例えば、無線処理回路６００ｃによって実現される。
【０２３９】
なお、ここでは、基地局６００が一体の装置であるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、基地局６００は、図２２に示すように、２つの別体の装置であるＢＢＵ（Base  Band  Unit）６１０及びＲＲＨ（Remote  Radio  Head）６２０によって構成されてもよい。図２２は、基地局のハードウェア構成例（その２）を示す図である。図２２において、例えば、無線処理回路６００ｃはＲＲＨ６２０に配設され、プロセッサ６００ａと、記憶装置６００ｂと、ＬＳＩ６００ｄと、ＮＩＦ回路６００ｅとはＢＢＵ６１０に配設される。
【０２４０】
図２３は、端末のハードウェア構成例を示す図である。図２３に示すように、端末７００は、プロセッサ７００ａと、記憶装置７００ｂと、無線処理回路７００ｃと、ＬＳＩ７００ｄとを有する。実施例１〜実施例６の各端末が図２３に示す構成を有している。
【０２４１】
プロセッサ７００ａの一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、記憶装置７００ｂの一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。
【０２４２】
そして、実施例１〜実施例６の端末で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムを増幅装置が備えるプロセッサで実行することによって実現してもよい。すなわち、ＯＦＤＭ受信処理部５３と、チャネル推定部５４と、ＣＳＩ推定部５５と、制御信号受信処理部５６とによって実行される各処理に対応するプログラムが記憶装置７００ｂに記録され、各プログラムがプロセッサ７００ａで実行されてもよい。また、受信処理部５７と、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部５８と、送信処理部５９と、サンプル数決定部１６１によって実行される各処理に対応するプログラムが記憶装置７００ｂに記録され、各プログラムがプロセッサ７００ａで実行されてもよい。また、無線受信部５２と無線送信部６０とは、例えば、無線処理回路７００ｃによって実現される。
【符号の説明】
【０２４３】
１  無線通信システム
１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０  基地局
１１  送信アンテナ
１２  データ信号生成部
１３  ウェイト乗算部
１４  チャネル多重部
１５  ＯＦＤＭ送信処理部
１６，６０  無線送信部
１７，５２  無線受信部
１８，５４  チャネル推定部
１９，５７  受信処理部
２０  スケジューラ部
２１  制御信号生成部
２２  最大ドップラー周波数推定部
２３，２２３，４２３  サンプル数制御部
３１  符号化部
３２  変調部
３３  ＩＦＦＴ部
３４  ＣＰ付加部
５０，１５０  端末
５１  受信アンテナ
５３  ＯＦＤＭ受信処理部
５５  ＣＳＩ推定部
５６  制御信号受信処理部
５８  Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部
５９  送信処理部
６１  ＣＰ除去部
６２  ＦＦＴ部
６３  復調部
６４  復号部
１２３，３２３  サンプル数／周期制御部
１６１  サンプル数決定部
２２１，３２１  予測モデル生成部
２２２，３２２  指標値算出部
４２１  時系列チャネル行列生成部
４２２  分解部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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