(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置と複数の無線端末装置とを有し、
前記無線端末装置は前記無線基地局装置と送受信タイミングを確立し、各無線端末装置が同一チャネルを用いてデータ信号を前記無線基地局装置へ送信し、該無線基地局装置が複数のアンテナを用いて前記データ信号を抽出、復調する無線伝送システムであって、
前記無線基地局装置と前記無線端末装置との間で、予め複数のトレーニング信号用チャネルと１つのデータ信号用チャネルにおける信号の同期を取り、
前記無線端末装置それぞれは、
データ信号送信前に前記複数のトレーニング信号用チャネルの中から１チャネルをランダムに選択するトレーニング信号用チャネル選択手段と、
その選択したトレーニング信号用チャネルを用いてトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信手段と、
前記トレーニング信号の送信後に前記データ信号用チャネルを用いて前記データ信号を送信するデータ信号送信手段と、
を備え、
前記無線基地局装置は、
前記複数の無線端末装置の何れか１つが必ず前記複数のトレーニング信号用チャネルのうちの何れかのチャネルを利用して前記トレーニング信号を送信したと仮定して、前記複数のアンテナそれぞれで受信した情報から前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについてのチャネル応答ベクトルを推定するチャネル応答ベクトル推定手段と、
前記データ信号の受信信号と前記推定したチャネル応答ベクトルを用いて、前記トレーニング信号用チャネル毎のデータ信号を抽出および復調するデータ信号抽出復調手段と、
前記復調したデータ信号に対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった信号のみを最終的な再生信号として出力する再生信号出力手段と、
を備えることを特徴とする無線伝送システム。
【請求項２】
前記トレーニング信号用チャネルとしてタイムスロットチャネルを用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の無線伝送システム。
【請求項３】
前記トレーニング信号用チャネルとして直交符号系列チャネルを用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の無線伝送システム。
【請求項４】
無線基地局装置と複数の無線端末装置とを有し、
前記無線端末装置は前記無線基地局装置と送受信タイミングを確立し、各無線端末装置が同一チャネルを用いてデータ信号を前記無線基地局装置へ送信し、該無線基地局装置が複数のアンテナを用いて前記データ信号を抽出、復調する無線伝送システムであって、
前記無線基地局装置と前記無線端末装置との間で、予め複数のトレーニング信号用チャネルと１つのデータ信号用チャネルにおける信号の同期を取り、
前記無線端末装置それぞれは、
データ信号送信前に前記複数のトレーニング信号用チャネルの中から１チャネルをランダムに選択するトレーニング信号用チャネル選択手段と、
その選択したトレーニング信号用チャネルを用いてトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信手段と、
前記トレーニング信号の送信後に前記データ信号用チャネルを用いて前記データ信号を送信するデータ信号送信手段と、
を備え、
前記無線基地局装置は、
前記複数の無線端末装置の何れか１つが必ず前記複数のトレーニング信号用チャネルのうちの何れかのチャネルを利用して前記トレーニング信号を送信したと仮定して、前記複数のアンテナそれぞれで受信した情報から前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについてのチャネル応答ベクトルを推定するチャネル応答ベクトル推定手段と、
前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについて推定したチャネル応答ベクトルの各ノルムを算出するノルム算出手段と、
該ノルムが所定の閾値を超えたチャネル応答ベクトルについてのみ、有意なチャネル応答ベクトルと判断するチャネル応答ベクトル特定手段と、
前記有意なチャネル応答ベクトルと、当該有意なチャネル応答ベクトルの推定に用いた前記トレーニング信号用チャネルで受信した前記データ信号の受信信号とを用いて、前記有意なチャネル応答ベクトルの推定に用いた前記トレーニング信号用チャネル毎のデータ信号を抽出および復調するデータ信号抽出復調手段と、
前記復調したデータ信号に対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった信号のみを最終的な再生信号として出力する再生信号出力手段と、
を備えることを特徴とする無線伝送システム。
【請求項５】
前記無線基地局装置のデータ信号抽出復調手段は、
ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）の手法を用いて前記データ信号を抽出する
ことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の無線伝送システム。
【請求項６】
前記無線基地局装置のデータ信号抽出復調手段は、
前記ＭＭＳＥの手法を用いて前記データ信号を抽出する際に、
受信アンテナ相関行列を前記データ信号の受信信号から算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の無線伝送システム。
【請求項７】
無線基地局装置と複数の無線端末装置とを有し、
前記無線端末装置は前記無線基地局装置と送受信タイミングを確立し、各無線端末装置が同一チャネルを用いてデータ信号を前記無線基地局装置へ送信し、該無線基地局装置が複数のアンテナを用いて前記データ信号を抽出、復調する無線伝送システムにおける無線伝送方法であって、
前記無線基地局装置と前記無線端末装置との間で、予め複数のトレーニング信号用チャネルと１つのデータ信号用チャネルにおける信号の同期を取り、
前記無線端末装置それぞれでは、
トレーニング信号用チャネル選択手段が、データ信号送信前に前記複数のトレーニング信号用チャネルの中から１チャネルをランダムに選択し、
トレーニング信号送信手段が、その選択したトレーニング信号用チャネルを用いてトレーニング信号を送信し、
データ信号送信手段が、前記トレーニング信号の送信後に前記データ信号用チャネルを用いて前記データ信号を送信し、
前記無線基地局装置では、
チャネル応答ベクトル推定手段が、前記複数の無線端末装置の何れか１つが必ず前記複数のトレーニング信号用チャネルのうちの何れかのチャネルを利用して前記トレーニング信号を送信したと仮定して、前記複数のアンテナそれぞれで受信した情報から前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについてのチャネル応答ベクトルを推定し、
データ信号抽出復調手段が、前記データ信号の受信信号と前記推定したチャネル応答ベクトルを用いて、前記トレーニング信号用チャネル毎のデータ信号を抽出および復調し、
再生信号出力手段が、前記復調したデータ信号に対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった信号のみを最終的な再生信号として出力する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項８】
前記トレーニング信号用チャネルとしてタイムスロットチャネルを用いる
ことを特徴とする請求項７に記載の無線伝送方法。
【請求項９】
前記トレーニング信号用チャネルとして直交符号系列チャネルを用いる
ことを特徴とする請求項７に記載の無線伝送方法。
【請求項１０】
無線基地局装置と複数の無線端末装置とを有し、
前記無線端末装置は前記無線基地局装置と送受信タイミングを確立し、各無線端末装置が同一チャネルを用いてデータ信号を前記無線基地局装置へ送信し、該無線基地局装置が複数のアンテナを用いて前記データ信号を抽出、復調する無線伝送システムにおける無線伝送方法であって、
前記無線基地局装置と前記無線端末装置との間で、予め複数のトレーニング信号用チャネルと１つのデータ信号用チャネルにおける信号の同期を取り、
前記無線端末装置それぞれでは、
トレーニング信号用チャネル選択手段が、データ信号送信前に前記複数のトレーニング信号用チャネルの中から１チャネルをランダムに選択し、
トレーニング信号送信手段が、その選択したトレーニング信号用チャネルを用いてトレーニング信号を送信し、
データ信号送信手段が、前記トレーニング信号の送信後に前記データ信号用チャネルを用いて前記データ信号を送信し、
前記無線基地局装置では、
チャネル応答ベクトル推定手段が、前記複数の無線端末装置の何れか１つが必ず前記複数のトレーニング信号用チャネルのうちの何れかのチャネルを利用して前記トレーニング信号を送信したと仮定して、前記複数のアンテナそれぞれで受信した情報から前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについてのチャネル応答ベクトルを推定し、
ノルム算出手段が、前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについて推定したチャネル応答ベクトルの各ノルムを算出し、
チャネル応答ベクトル特定手段が、該ノルムが所定の閾値を超えたチャネル応答ベクトルについてのみ、有意なチャネル応答ベクトルと判断し、
データ信号抽出復調手段が、前記有意なチャネル応答ベクトルと、当該有意なチャネル応答ベクトルの推定に用いた前記トレーニング信号用チャネルで受信した前記データ信号の受信信号とを用いて、前記有意なチャネル応答ベクトルの推定に用いた前記トレーニング信号用チャネル毎のデータ信号を抽出および復調し、
再生信号出力手段が、前記復調したデータ信号に対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった信号のみを最終的な再生信号として出力する
ことを特徴とする無線伝送方法。
【請求項１１】
前記無線基地局装置のデータ信号抽出復調手段は、
ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）の手法を用いて前記データ信号を抽出する
ことを特徴とする請求項７または請求項１０に記載の無線伝送方法。
【請求項１２】
前記無線基地局装置のデータ信号抽出復調手段は、
前記ＭＭＳＥの手法を用いて前記データ信号を抽出する際に、
受信アンテナ相関行列を前記データ信号の受信信号から算出する
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局装置と複数の無線端末装置とを有し、無線端末装置は無線基地局装置と送受信タイミングを確立し、各無線端末装置が同一チャネルを用いてデータ信号を前記無線基地局装置へ送信し、該無線基地局装置が複数のアンテナを用いて前記データ信号を抽出、復調する無線伝送システムおよび無線伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線基地局装置と複数の無線端末装置を有する無線伝送システムにおいて、複数の無線端末装置が無線信号を同一周波数上で同時に送信した場合、無線基地局装置が各無線端末装置の無線信号を抽出、復調するためには、各無線端末装置に対して、干渉信号となる他の無線端末装置の無線信号を抑圧するための干渉抑圧技術が必要となる。その干渉抑圧技術の代表的な例として、無線基地局装置が複数Ｍ個の受信アンテナを装備し、ビーム形成することによって、特定の空間方向から到来する無線信号を抑圧する空間分離技術がある。無線基地局装置がその空間分離技術を効果的に行うためには、無線基地局装置のＭ個のアンテナと各無線端末装置のアンテナとの間の、伝達係数を各要素とするチャネル応答ベクトルを、各無線端末装置ごとに推定する必要がある。そして、この従来のチャネル応答ベクトルの推定方法として、非特許文献１（図１５）が公開されている。
【非特許文献１】宮下和己，大鐘武雄，西村寿彦，小川恭孝，土居義晴、「ＴＤＤ／ＳＤＭＡ方式におけるチャネル応答推定による下り回線ウェイト制御」、ＲＣＳ2001-84，July 2001，電子通信情報学会無線通信システム研究会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、無線基地局装置の通信圏内に無線端末装置が大量に存在しているような場合、上述の従来の手法では、トレーニング信号を無線端末装置に要求するために無線基地局装置が発信する要求信号や、トレーニング信号の送信時間の割当を無線端末装置に通知するために無線基地局装置が発信する割当信号などの、ネゴシエーションの為の信号の送受信の時間が増加し、システム全体の伝送効率が劣化するという問題が発生していた。
【０００４】
そこでこの発明は、トレーニング信号を無線端末装置から受信する前のネゴシエーションの処理にかかる時間を削減することで、伝送効率をあげることができる、無線伝送システムおよび無線伝送方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、無線基地局装置と複数の無線端末装置とを有し、前記無線端末装置は前記無線基地局装置と送受信タイミングを確立し、各無線端末装置が同一チャネルを用いてデータ信号を前記無線基地局装置へ送信し、該無線基地局装置が複数のアンテナを用いて前記データ信号を抽出、復調する無線伝送システムであって、前記無線基地局装置と前記無線端末装置との間で、予め複数のトレーニング信号用チャネルと１つのデータ信号用チャネルにおける信号の同期を取り、前記無線端末装置それぞれは、データ信号送信前に前記複数のトレーニング信号用チャネルの中から１チャネルをランダムに選択するトレーニング信号用チャネル選択手段と、その選択したトレーニング信号用チャネルを用いてトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信手段と、前記トレーニング信号の送信後に前記データ信号用チャネルを用いて前記データ信号を送信するデータ信号送信手段と、を備え、前記無線基地局装置は、前記複数の無線端末装置の何れか１つが必ず前記複数のトレーニング信号用チャネルのうちの何れかのチャネルを利用して前記トレーニング信号を送信したと仮定して、前記複数のアンテナそれぞれで受信した情報から前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについてのチャネル応答ベクトルを推定するチャネル応答ベクトル推定手段と、前記データ信号の受信信号と前記推定したチャネル応答ベクトルを用いて、前記トレーニング信号用チャネル毎のデータ信号を抽出および復調するデータ信号抽出復調手段と、前記復調したデータ信号に対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった信号のみを最終的な再生信号として出力する再生信号出力手段と、を備えることを特徴とする無線伝送システムである。
【０００６】
また本発明は、前記トレーニング信号用チャネルとしてタイムスロットチャネルを用いることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、前記トレーニング信号用チャネルとして直交符号系列チャネルを用いることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、無線基地局装置と複数の無線端末装置とを有し、前記無線端末装置は前記無線基地局装置と送受信タイミングを確立し、各無線端末装置が同一チャネルを用いてデータ信号を前記無線基地局装置へ送信し、該無線基地局装置が複数のアンテナを用いて前記データ信号を抽出、復調する無線伝送システムであって、前記無線基地局装置と前記無線端末装置との間で、予め複数のトレーニング信号用チャネルと１つのデータ信号用チャネルにおける信号の同期を取り、前記無線端末装置それぞれは、データ信号送信前に前記複数のトレーニング信号用チャネルの中から１チャネルをランダムに選択するトレーニング信号用チャネル選択手段と、その選択したトレーニング信号用チャネルを用いてトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信手段と、前記トレーニング信号の送信後に前記データ信号用チャネルを用いて前記データ信号を送信するデータ信号送信手段と、を備え、前記無線基地局装置は、前記複数の無線端末装置の何れか１つが必ず前記複数のトレーニング信号用チャネルのうちの何れかのチャネルを利用して前記トレーニング信号を送信したと仮定して、前記複数のアンテナそれぞれで受信した情報から前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについてのチャネル応答ベクトルを推定するチャネル応答ベクトル推定手段と、前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについて推定したチャネル応答ベクトルの各ノルムを算出するノルム算出手段と、該ノルムが所定の閾値を超えたチャネル応答ベクトルについてのみ、有意なチャネル応答ベクトルと判断するチャネル応答ベクトル特定手段と、前記有意なチャネル応答ベクトルと、当該有意なチャネル応答ベクトルの推定に用いた前記トレーニング信号用チャネルで受信した前記データ信号の受信信号とを用いて、前記有意なチャネル応答ベクトルの推定に用いた前記トレーニング信号用チャネル毎のデータ信号を抽出および復調するデータ信号抽出復調手段と、前記復調したデータ信号に対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった信号のみを最終的な再生信号として出力する再生信号出力手段と、を備えることを特徴とする無線伝送システムである。
【０００９】
また本発明は、前記無線基地局装置のデータ信号抽出復調手段は、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）の手法を用いて前記データ信号を抽出することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記無線基地局装置のデータ信号抽出復調手段は、前記ＭＭＳＥの手法を用いて前記データ信号を抽出する際に、受信アンテナ相関行列を前記データ信号の受信信号から算出することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、無線基地局装置と複数の無線端末装置とを有し、前記無線端末装置は前記無線基地局装置と送受信タイミングを確立し、各無線端末装置が同一チャネルを用いてデータ信号を前記無線基地局装置へ送信し、該無線基地局装置が複数のアンテナを用いて前記データ信号を抽出、復調する無線伝送システムにおける無線伝送方法であって、前記無線基地局装置と前記無線端末装置との間で、予め複数のトレーニング信号用チャネルと１つのデータ信号用チャネルにおける信号の同期を取り、前記無線端末装置それぞれでは、トレーニング信号用チャネル選択手段が、データ信号送信前に前記複数のトレーニング信号用チャネルの中から１チャネルをランダムに選択し、トレーニング信号送信手段が、その選択したトレーニング信号用チャネルを用いてトレーニング信号を送信し、データ信号送信手段が、前記トレーニング信号の送信後に前記データ信号用チャネルを用いて前記データ信号を送信し、前記無線基地局装置では、チャネル応答ベクトル推定手段が、前記複数の無線端末装置の何れか１つが必ず前記複数のトレーニング信号用チャネルのうちの何れかのチャネルを利用して前記トレーニング信号を送信したと仮定して、前記複数のアンテナそれぞれで受信した情報から前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについてのチャネル応答ベクトルを推定し、データ信号抽出復調手段が、前記データ信号の受信信号と前記推定したチャネル応答ベクトルを用いて、前記トレーニング信号用チャネル毎のデータ信号を抽出および復調し、再生信号出力手段が、前記復調したデータ信号に対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった信号のみを最終的な再生信号として出力することを特徴とする無線伝送方法である。
【００１２】
また本発明は、前記トレーニング信号用チャネルとしてタイムスロットチャネルを用いることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記トレーニング信号用チャネルとして直交符号系列チャネルを用いることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、無線基地局装置と複数の無線端末装置とを有し、前記無線端末装置は前記無線基地局装置と送受信タイミングを確立し、各無線端末装置が同一チャネルを用いてデータ信号を前記無線基地局装置へ送信し、該無線基地局装置が複数のアンテナを用いて前記データ信号を抽出、復調する無線伝送システムにおける無線伝送方法であって、前記無線基地局装置と前記無線端末装置との間で、予め複数のトレーニング信号用チャネルと１つのデータ信号用チャネルにおける信号の同期を取り、前記無線端末装置それぞれでは、トレーニング信号用チャネル選択手段が、データ信号送信前に前記複数のトレーニング信号用チャネルの中から１チャネルをランダムに選択し、トレーニング信号送信手段が、その選択したトレーニング信号用チャネルを用いてトレーニング信号を送信し、データ信号送信手段が、前記トレーニング信号の送信後に前記データ信号用チャネルを用いて前記データ信号を送信し、前記無線基地局装置では、チャネル応答ベクトル推定手段が、前記複数の無線端末装置の何れか１つが必ず前記複数のトレーニング信号用チャネルのうちの何れかのチャネルを利用して前記トレーニング信号を送信したと仮定して、前記複数のアンテナそれぞれで受信した情報から前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについてのチャネル応答ベクトルを推定し、ノルム算出手段が、前記複数のトレーニング信号用チャネルのそれぞれについて推定したチャネル応答ベクトルの各ノルムを算出し、チャネル応答ベクトル特定手段が、該ノルムが所定の閾値を超えたチャネル応答ベクトルについてのみ、有意なチャネル応答ベクトルと判断し、データ信号抽出復調手段が、前記有意なチャネル応答ベクトルと、当該有意なチャネル応答ベクトルの推定に用いた前記トレーニング信号用チャネルで受信した前記データ信号の受信信号とを用いて、前記有意なチャネル応答ベクトルの推定に用いた前記トレーニング信号用チャネル毎のデータ信号を抽出および復調し、再生信号出力手段が、前記復調したデータ信号に対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった信号のみを最終的な再生信号として出力することを特徴とする無線伝送方法である。
【００１５】
また本発明は、前記無線基地局装置のデータ信号抽出復調手段は、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）の手法を用いて前記データ信号を抽出することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記無線基地局装置のデータ信号抽出復調手段は、前記ＭＭＳＥの手法を用いて前記データ信号を抽出する際に、受信アンテナ相関行列を前記データ信号の受信信号から算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の無線端末装置と複数の受信アンテナを装備した１つの無線基地局装置から構成され、無線端末装置が同一チャネルを用いてデータ信号を送信し、無線基地局装置が同一チャネル上の複数のデータ信号を各々抽出、復調する無線信号伝送システムにおいて、各無線端末装置がトレーニング信号Ｐをデータ信号送信時に即座に送信することができるため、従来技術のように各無線端末装置が個別のトレーニング信号系列を取得するためのシーケンスを不要としながら、無線基地局装置側で全無線端末装置の全データ信号を取得できるため、従来技術よりも伝送効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態による無線伝送システムを図面を参照して説明する。図１は第１の実施形態による無線伝送システムの構成を示すブロック図である。
この図において、符号１０は１つのアンテナを装備する無線端末装置であり、また２０は複数Ｍ個のアンテナを装備する無線基地局装置である。この無線端末装置１０と無線基地局装置２０とは無線通信により接続された無線伝送システムを構成しており、無線基地局装置２０の通信圏内に無線端末装置１０が存在する。なお無線基地局装置２０は無線端末装置１０から送信される無線の受信強度を計測し、所定の閾値以上の受信強度の無線信号を送信する無線端末装置１０の識別番号などを記憶することにより、自装置の通信圏内に存在する無線端末装置１０を検出する。
【００１９】
図２は無線端末装置の機能ブロックを示す図である。
この図が示すように、無線端末装置１０において、符号１−１は無線端末装置１０と無線基地局装置２０の間で予め既知とするトレーニング信号Ｐを発生するトレーニング信号発生部である。また１−２はトレーニング信号を変調するトレーニング信号用変調部である。また１−３は複数Ｓ個のトレーニング信号用チャネルPch1〜PchSのうち１チャネルをランダムに選択するし、該変調されたトレーニング信号Ｐを該選択したチャネルの信号に乗せるトレーニング信号用チャネル選択部である。また１−４はデータ信号を誤り訂正符号化する誤り訂正符号化部である。また１−５はデータ信号を変調するデータ信号変調部である。また１−６はトレーニング信号用チャネル選択部１−３から出力されるトレーニング信号とデータ信号用変調部１−５から出力されるデータ信号を多重化する多重化部である。また１−７は多重化部１−６から出力される信号を無線信号に変換し、送信アンテナヘ出力する無線部である。また１−８は送信アンテナである。
【００２０】
図３は無線基地局装置の機能ブロックを示す第１の図である。
この図が示すように、無線基地局装置２０において、符号２−１−１〜２−１−Ｍは、Ｍ個の各受信アンテナを示している。また符号２−２−１〜２−２−Ｎは、受信アンテナ２−１−１〜２−１−Ｍの受信アンテナそれぞれで受信した受信信号を、復調用の信号に変換する無線部である。また符号２−３は、無線部２−２−１〜２−２−Ｎそれぞれの出力信号から後述する仮想チャネル応答ベクトルを推定する処理を行う仮想チャネル応答ベクトル推定部である。また２−４は、仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３が推定した仮想チャネル応答ベクトルを用いて、無線部２−２−１〜２−２−Ｎから出力される各信号から後述するＳ個の仮想データ信号Ｓ´１〜Ｓ´Ｓを抽出する仮想データ信号抽出部である。また２−５−１〜２−５−Ｓは、仮想データ信号抽出部２−４が抽出した仮想データ信号Ｓ´１〜Ｓ´Ｓについて各々復調を行うＳ個の復調部である。また２−６−１〜ｓ−６−ＳはＳ個の復調２−５−１〜２−５−Ｓが復調した信号について各々誤り検出を行い、誤り検出の無かった信号に対してのみ出力するＳ個の誤り検出部である。
【００２１】
図４は無線信号伝送システムにおける無線端末装置と無線基地局間のトレーニング信号、データ信号の伝送シーケンスを示す第１の図である。次に図４を用いて、無線信号伝送システムにおける無線端末装置と無線基地局装置間のトレーニング信号、データ信号の伝送シーケンスについて説明する。
ここで、チャネルは、複数Ｓ個のトレーニング信号用チャネルPch1〜PchSと１個のデータ信号用チャネルDchから構成される。トレーニング信号用チャネルPch1〜PchSは、無線基地局装置２０がデータ信号用チャネルDchで受信した信号の後述するチャネル応答ベクトルを推定するために用いることから、トレーニング信号用チャネルPch1〜PchSは全て同一周波数であり、またデータ信号用チャネルDchの周波数と同一であるとする。また、時間的にはデータ信号用チャネルDchで受信する信号の前にトレーニング信号用チャネルPch1〜PchSでトレーニング信号を受信する。なお、以降の説明としては、トレーニング信号用チャネルPch1〜PchSはデータ信号用チャネルDchの直前に送信されるものとする。
【００２２】
今、データ信号を送信しようとする無線端末装置１０がＮ個存在するとする。これを無線端末装置１０（＃１）〜無線端末装置１０（＃Ｎ）と表現することとする。各無線端末装置１０（＃１〜＃Ｎ）はデータ信号Ｓ１〜ＳＮを送信する前に、無線端末装置１０と無線基地局装置２０の間で予め既知とするトレーニング信号Ｐを、Ｓ個のトレーニング信号用チャネルPch1〜PchSの中から１つランダムに選択してトレーニング信号を利用して送信する。具体的にな動作として、無線端末装置１０（＃ｋ）を例に説明する。
【００２３】
まず、データ信号を送信する前に、無線端末装置１０のトレーニング信号発生部１−１がトレーニング信号Ｐを発生し、該トレーニング信号Ｐをトレーニング信号用変調部１−２が変調する。そして変調されたトレーニング信号Ｐはトレーニング信号用チャネル選択部１−３へ入力される。トレーニング信号用チャネル選択部１−３はＳ個あるトレーニング信号用チャネルPch1〜PchSの中からランダムに１チャネル選択し、該選択したチャネルを用いてトレーニング信号Ｐ送信するよう多重化部１−６へ指示する。
【００２４】
一方、データ信号Ｓｋが誤り訂正符号化部１−４の処理により誤り訂正符号化される。データ信号Ｓｋは無線端末装置１０の外部から接続されるＰＣ（Personal Computer）等の外部端末から発生されるものでも良いし、また無線端末装置１０の内部の処理部で発生されたものでも良い。次に誤り訂正符号化されたデータ信号はデータ信号用変調部１−５により変調され、多重化部１−６へ入力される。なお前記トレーニング信号Ｐとデータ信号Ｓｋの変復調方式が同一であれば、トレーニング信号用変調部１−２とデータ信号用変調部１−５は同一でも良い。多重化部１−６は入力されたトレーニング信号Ｐとデータ信号Ｓｋを多重化して、無線部１−７へ出力する。無線部１−７は入力された信号を無線信号に変換し、送信アンテナ１−８へ出力し、送信アンテナ１−８から無線送信される。
【００２５】
次に、無線基地局装置２０が、無線端末装置１０から送信されたトレーニング信号用チャネルPch1〜PchSにおいて送信された信号を受信アンテナ２−１−１〜２−１−Ｍで受信し、無線部２−２−１〜２−２−Ｍが該Ｍ個の受信信号を復調用の信号に変換する。ここで「各トレーニング信号用チャネルPch1〜PchSには１つの無線端装置１０のみがトレーニング信号Ｐを送信した」と仮定する。該１つの無線端末装置１０を“仮想無線端末装置１０”と呼ぶこととする。次に、仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３が、トレーニング信号用チャネルPch1〜PchSにおける受信信号、すなわちトレーニング信号用チャネルPch1〜PchSに対する無線部２−２−１〜２−２−Ｍの出力信号を用いて、仮想無線端末装置１０に対して、該仮想無線端末装置１０の１個のアンテナと無線基地局装置２０のＭ個の受信アンテナ間の伝達係数を各要素とするチャネル応答ベクトルを推定する。
【００２６】
ここで、推定されたチャネル応答ベクトルを“仮想チャネル応答ベクトル”と呼ぶこととし、トレーニング信号用チャネルPchi（i=１〜Ｓ）から推定された仮想チャネル応答ベクトルをh'ｉ（i=１〜Ｓ）と表現する。なお、仮想チャネル応答ベクトルの推定方法の具体的方法については後述する。次に仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３により、Ｓ個のトレーニング信号用チャネルPch1〜PchSの受信信号に対して、Ｓ個の仮想チャネル応答ベクトルh'1〜h'Sを取得する。
【００２７】
なお、無線端末装置１０（＃ｊ）の１個の送信アンテナと無線基地局装置２０のＭ個の受信アンテナ問の伝達係数を各要素とする実際のチャネル応答ベクトルをhjと表現する。これを仮想チャネル応答ベクトルとの違いを強調するために“実チャネル応答ベクトル"と呼ぶこととする。仮想チャネル応答ベクトルh'a(1≦a≦S)は、対応するトレーニング信号用チャネルPchiに対して、実際に１個の無線端末装置１０（＃ｂ）＜1≦b≦N＞のみがトレーニング信号Ｐを送信してきた時のみ、実チャネル応答ベクトルhbと一致する。該一致するチャネル応答ベクトルを“有効仮想チャネル応答ベクトル”と呼ぶこととする。逆に、実際に複数の無線端末装置１０がトレーニング信号Ｐを送信してきたトレーニング信号用チャネル、または１個の無線端末装置１０もトレーニング信号を送信しなかったトレーニング信号用チャネルでは、どの無線端末装置１０との実チャネル応答ベクトルとも一致しない。一致しない時のチャネル応答ベクトルを“無効仮想チャネル応答ベクトル”と呼ぶこととする。
【００２８】
次に、無線基地局装置２０は、トレーニング信号用チャネルPch1〜PchSにおける信号を受信後、該トレーニング信号用チャネルPch1〜PchS直後のデータ信号用チャネルDchで送信された信号を受信アンテナ２−１−１〜２−１−Ｍにより受信し、該Ｍ個の受信信号を無線部２−２−１〜２−２−Ｍにより復調用の信号に変換する。ここで「データ信号用チャネルDchにはＳ個の仮想無線端末装置１０が送信したＳ個のデータ信号が送信されている」と仮定する。該データ信号を"仮想データ信号"と呼び、仮想チャネル応答ベクトルh'iにより抽出される仮想データ信号をS'iと表現することとする。次に、仮想データ信号抽出部２−４が、データ信号用チャネルDchの受信信号、すなわちデータ信号用チャネルDchにおける無線部２−２−１〜２−２−Ｍの出力信号から、仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３で推定したＳ個の仮想チャネル応答ベクトルh'l〜h'Sを用いて、該各仮想チャネル応答ベクトルh'l〜h'Sに対応する仮想データ信号S'1〜S'Sを抽出する。なお、本抽出方法の具体的方法については後述する。
【００２９】
ここで、抽出されたＳ個の仮想データ信号S'1〜S'Sのうち、実際に無線端末装置１０が送信したデータ信号S1〜SNと対応するのは、有効仮想チャネル応答ベクトルを用いて抽出された仮想データ信号のみであり、無効仮想チャネル応答ベクトルを用いて抽出された仮想データ信号は該データ信号と無関係な信号となる。無線端末装置１０が送信したデータ信号S1〜SNに対応した仮想データ信号のみを最終的に抽出するために、復調部２−５−１〜２−５−Ｍが各仮想データ信号S'1〜S'Sについて各々独立に復調し、また誤り検出部２−６−１〜２−６−Ｍが、各々復調された信号について誤り検出を行う。そして、誤り検出部２−６−１〜２−６−Ｍが誤り検出されなかった仮想データ信号のみを最終的な再生信号として出力する。これにより、無線端末装置１０が送信したデータ信号S1〜SNに対応する仮想データ信号の復調信号のみを最終的に出力する。
【００３０】
図５は無線信号伝送システムにおける無線端末装置と無線基地局装置の間のトレーニング信号、データ信号の伝送シーケンスを示す第２の図である。次に図５を用いて、S=5，N=4の時の伝送シーケンスについて説明する。
無線端末装置１０（＃１，＃２，＃３，＃４）の実チャネル応答ベクトルをh1，h2，h3，h4とする。また無線端末装置１０（＃１，＃２，＃３，＃４）それぞれはトレーニング信号送信時にトレーニング信号用チャネルPch1〜Pch5の中から、各々Pch2、Pch1、Pch1、Pch3を選択したとする。この時、無線基地局装置２０はトレーニング信号用チャネルPch1〜Pch5に対して仮想チャネル応答ベクトルh'1，h'2，h'3，h'4，h'5を推定する。
【００３１】
１つの無線端末装置１０のみが選択したトレーニング信号用チャネルPch2、Pch3に対応する仮想チャネル応答ベクトルh'2，h'3は該トレーニング信号用チャネルPch2、Pch3を選択した無線端末装置１０（＃１，＃４）の実チャネル応答ベクトルh1、h4と一致する(すなわち、有効仮想チャネル応答ベクトルとなる)。複数の無線端末装置１０が選択したトレーニング信号用チャネルPch1、及び選択されなかったトレーニング信号用チャネルPch4, Pch5に対応する仮想チャネル応答ベクトルは無効仮想チャネル応答ベクトルとなる。従って、各仮想チャネル応答ベクトルh'1、h'2、h'3、h'4、h'5を用いてデータ信号用チャネルの受信信号から仮想データ信号S'1、S'2、S'3、S'4、S'5を抽出し、各々を復調、誤り検出すると、有効仮想チャネル応答ベクトルh'2、h'3に対応する仮想データ信号S'2、S'3のみが誤り検出されずに元のデータ信号S1、S4が再生される。一方、データ信号S2、S3は無線端末装置１０（＃２，＃３）が選択したトレーニング信号用チャネルが重なったため、無線基地局装置２０側で実チャネル応答ベクトルh2、h3が推定できず、該データ信号S2、S3を再生することができない。なお、以上の動作は、他の任意のS、Nの値でも、また、無線端末装置１０（＃１〜＃Ｎ）がどのトレーニング信号用チャネルPch1〜PchSを選択しようとも全く同様である。
【００３２】
以上の手法により、無線基地局装置２０は、前記複数の無線端末装置１０（＃１〜＃Ｎ）が同一データ信号用チャネルにて送信したデータ信号S1〜SNの中から、選択したトレーニング信号用チャネルが他無線端末装置１０と重ならなかった無線端末装置１０の送信データ信号を全て再生することが可能となる。従って、全無線端末装置１０（＃１〜＃Ｎ）の選択するトレーニング信号用チャネルが互いに重ならなければ、無線基地局装置２０は全無線端末装置１０（＃１〜＃Ｎ）の全データ信号S1〜SNを再生することが可能となる。なお、トレーニング信号用チャネル数Ｓ個を無線端末装置１０の数Ｎ個よりも充分大きく設定することにより、各該無線端末装置１０（＃１〜＃Ｎ）がトレーニング信号を送信する際に選択するトレーニング信号用チャネルPch1〜PchSが互いに重なる確率を調整することが可能である。すなわち、トレーニング信号用チャネル数Ｓ個を適切な値に設定することによって、前記無線基地局装置２０は、無線端末装置１０（＃１〜＃Ｎ）の全データ信号S1〜SNを設計上必要な確率以上で再生することが出来る。
【００３３】
以上の手法により、各無線端末装置１０はトレーニング信号Ｐをデータ信号送信時に即座に送信することができるため、従来技術のように各無線端末装置１０が個別のトレーニング信号系列を取得するためのシーケンスが不要としながら、無線基地局装置２０側で全無線端末装置１０（＃１〜＃Ｎ）の全データ信号S1〜SNを取得できるため、従来技術よりも伝送効率が向上する。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態による無線伝送システムを図面を参照して説明する。
図６は無線端末装置におけるトレーニング信号用チャネル選択部の構成を示す第１のブロック図である。
無線端末装置１０のトレーニング信号用チャネル選択部１−３は、図６で示すトレーニング信号用チャネル選択部１−３−１のような構成でも良い。ここで、図６に示すトレーニング信号用チャネル選択部１−３−１において、符号１−３−１−１はトレーニング信号用チャネルとしての複数タイムスロットから１タイムスロットを選択するタイムスロット選択部である。また１−３−１−２は、タイムスロット選択部１−３―１−１が選択したタイムスロットに従って、トレーニング信号Ｐを多重化部１−６へ入力させるタイミングを調整する出力タイミング調整部である。
【００３５】
図７は無線基地局装置における仮想チャネル応答ベクトル推定部の構成を示す第１のブロック図である。
無線基地局装置２０の仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３は、図７に示す仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３−１のような構成でもよい。ここで図７に示す仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３−１において、符号２−３−１−１は無線端末装置１０のトレーニング信号発生部１−１と同様のトレーニング信号Ｐを発生するトレーニング信号発生部である。また２−３−１−２は、トレーニング信号用チャネルの無線部２−２−１〜２−２−Ｍの出力信号をトレーニング信号発生部２−３−１−１から発生するトレーニング信号Ｐを用いて除算することにより仮想チャネル応答ベクトルを算出する除算部である。また２−３−１−３は、除算部２−３−１−２が算出した仮想チャネル応答ベクトルを記憶し、仮想データ信号抽出部２−４の必要に応じて仮想データ信号抽出部２−４に該仮想チャネル応答ベクトルを出力する記億部である。
【００３６】
第２の実施形態は、第１の実施形態において、トレーニング信号用チャネルPch1〜PchSとしてタイムスロットを利用した実施形態である。すなわち、無線端末装置１０において、トレーニング信号Ｐの送信方法を具体的に説明し、また無線基地局装置２０において、トレーニング信号Ｐの受信信号を用いて仮想チャネル応答ベクトルの推定方法を具体的に説明するものである。従って、本実施形態の説明では、無線端末装置１０と該無線基地局装置２０の動作として、無線端末装置１０におけるトレーニング信号用チャネル選択部１−３の動作並びに無線基地局装置２０における仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３の動作のみをここで説明する。その他の動作および各処理部の符号は第１の実施形態と全く同様である。
【００３７】
図８は、S=5，N=4の場合のトレーニング信号送信パターンを示す第１の図である。
次に第２の実施形態における無線伝送システムにおける無線端末装置１０と無線基地局装置２０の動作を、S=5, N=4を一例として説明する。なお、S、Nが他の値でも無線端末装置、無線基地局装置は同様の動作をする。
トレーニング信号用チャネル（Ｓ）として５個のタイムスロットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５がある。無線端末装置１０（Ｎ）は４局あり、図５と同様に、各々を無線端末装置１０（＃１〜＃４）とする。また、各無線端末装置１０の送信アンテナ１−８と無線基地局装置２０の各受信アンテナ２−１−１〜２−１−Ｍ間のチャネル応答ベクトルを図５と同様にh1，h2，h3，h4とする。
【００３８】
無線端末装置１０はトレーニング信号用チャネル選択部１−３−１によりタイムスロットT1，T2，T3，T4，T5のいずれか１つを選択し、該選択したタイムスロットにてトレーニング信号Ｐを送信する。今、無線端末装置１０（＃１，＃２，＃３，＃４）が各々T2，T1，T1，T3のタイムスロットを選択したとする。この時、無線基地局装置２０側にはトレーニング信号が各タイムスロットにおいて、下記のように受信される。ただし、説明の便宜上、雑音電力、符号間干渉は無視する。
【００３９】
タイムスロットT1の受信信号r1：r1=h2*P+h3*P・・・（数式１）
タイムスロットT2の受信信号r2：r2=h1*P・・・・・・（数式２）
タイムスロットT3の受信信号r3：r3=h4*P・・・・・・（数式３）
タイムスロットT4の受信信号r4：r4=0・・・・・・・・（数式４）
タイムスロットT5の受信信号r5：r5=0・・・・・・・・（数式５）
【００４０】
無線基地局装置２０は各タイムスロットについて、１つの無線端末装置１０だけがトレーニング信号Ｐを送信してきた、すなわち仮想無線端末装置１０がトレーニング信号Ｐを送信してきたものとして仮想チャネル応答ベクトルを推定する。具体的には各受信信号r1，r2，r3，r4，r5について、除算部２−３−１−２がトレーニング信号発生部２−３−１−１から発生されるトレーニング信号Ｐで除算し、その結果を仮想チャネル応答ベクトルh'1、h'2、h'3、h'4、h'5とする。すなわち、
【００４１】
h'1=r1/P=h2+h3・・・（数式６）
h'2=r2/P=h1・・・・・（数式７）
h'3=r3/P=h4・・・・・（数式８）
h'4＝r4/P=0・・・・・（数式９）
h'5＝r5/P=0・・・・・（数式１０）
【００４２】
となる。その後、h'1、h'2、h'3、h'4、h'5を記億部２−３−１−３が記憶し、仮想データ信号抽出部２−４の必要に応じて仮想データ信号抽出部３−４にh'1、h'2、h'3、h'4、h'5が出力される。数式（６）〜（１０）より明らかなように、実チャネル応答ベクトルと一致し有効仮想チャネル応答ベクトルとなるのはh'2、h'3のみとなる。ただし、仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３−１ではh'1、h'2、h'3、h'4、h'5のうちどれが有効仮想チャネル応答ベクトルが分からないため、第１の実施形態の処理により、h'1、h'2、h'3、h'4、h'5について、抽出、復調、誤り検出を行い、誤り検出の有無により有効なデータ信号を再生する。
【００４３】
（第３の実施形態）
次に第３の実施の形態について説明する。
第３の実施形態は第１の実施形態の発明において、トレーニング信号用チャネルPch1〜PchSを直交符号系列にしたことである。従って、第２の実施形態と同様、第３の実施形態の説明では、無線端末装置１０と無線基地局装置２０の動作として、無線端末装置１０におけるトレーニング信号用チャネル選択部１−３の動作並びに無線基地局装置２０における仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３の動作のみを説明する。その他の動作や各処理部の符号は第1の実施形態と同様である。
【００４４】
図９は無線端末装置におけるトレーニング信号用チャネル選択部の構成を示す第２のブロック図である。
無線端末装置１０のトレーニング信号用チャネル選択部１−３は、図９で示すトレーニング信号用チャネル選択部１−３−２のような構成でも良い。ここで、図９に示すトレーニング信号用チャネル選択部１−３−２において、符号１−３−２−１はトレーニング信号用チャネルとしての複数の直交符号系列から１つの直交符号系列を選択する直交符号選択部である。また符号１−３−２−２は直交符号選択部１−３−２−１が選択した直交符号に従って、トレーニング信号Ｐを直交符号化し、多重化部１−６へ入力する直交符号化部である。
【００４５】
図１０は無線基地局装置における仮想チャネル応答ベクトル推定部の構成を示す第２のブロック図である。
無線基地局装置２０の仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３は、図１０に示す仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３−２のような構成でもよい。ここで図１０に示す仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３−２において、符号２−３−２−１はトレーニング信号発生部１−１と同様のトレーニング信号Ｐを発生するトレーニング信号発生部である。また２−３−２−２は、トレーニング信号用チャネルとしての全直交符号を発生させる直交符号発生部である。また２−３−２−３は、トレーニング信号用チャネルの無線部２−２−１〜２−２−Ｍの出力信号を蓄積する蓄積部である。また２−３−２−４は、蓄積部２−３−２−３の記憶する出力信号とトレーニング信号発生部２−３−２−１が発生するトレーニング信号Ｐと直交符号発生部２−３−２−２が発生する全直交符号系列とを用いて相互相関計算を行うことにより仮想チャネル応答ベクトルを算出する相互相関計算部である。また２−３−２−５は相互相関計算部２−３−２−４が算出した仮想チャネル応答ベクトルを記憶し、仮想データ信号抽出部２−４の必要に応じて仮想データ信号抽出部２−４に仮想チャネル応答ベクトルを出力する記億部である。
【００４６】
図１１は、S=5，N=4の場合のトレーニング信号送信パターンを示す第２の図である。
次に第３の実施形態における無線伝送システムにおける無線端末装置１０と無線基地局装置２０の動作を、S=5, N=4を一例として説明する。なお、S、Nが他の値でも無線端末装置、無線基地局装置は同様の動作をする。
トレーニング信号用チャネルPch1，Pch2，Pch3，Pch4，Pch5として５個の直交符号系列を
【００４７】
Pch1  ：C11，C12，C13，C14，C15・・・（数式１１）
Pch2  ：C21，C22，C23，C24，C25・・・（数式１２）
Pch3  ：C31，C32，G33，C34，G35・・・（数式１３）
Pch4  ：C41，C42，C43，C44，C45・・・（数式１４）
Pch5  ：C51，C52，C53，C54，C55・・・（数式１５）
Ci1Cj1＋Ci2Cj2＋Ci3Cj3＋Ci4Cj4＋Ci5Cj5＝0  (i≠j)or5(ｉ＝j) ・・・（数式１６）
【００４８】
とする。
無線端末装置１０は４つあり、図５と同様に、各々を無線端末装置１０（＃１〜＃４）とする。また、各無線端末装置１０の送信アンテナ１−８と無線基地局装置２０の各受信アンテナ２−１−１〜２−１−Ｍ間のチャネル応答ベクトルを図５と同様にh1，h2，h3，h4とする。
【００４９】
まず、無線端末装置１０は直交符号選択部１−３−２−１が選択した直交符号により数式１１〜１５で示される直交符号化系列のいずれか１つを選択し、直交符号化部１−３−２−２により該トレーニング信号Ｐを該直交符号化系列に従って直交符号化し送信する。今、無線端末装置１０（＃１，＃２，＃３，＃４）が直交符号化系列として各々Pch2, Pch1, Pch1, Pch3を選択したとする。すなわち、各無線端末装置１０（＃１，＃２，＃３，＃４）は次のようにトレーニング信号Ｐを送信する。なお、T1，T2，T3，T4，T5は時間を表す。
【００５０】
無線端末装置１０（＃１）のトレーニング信号Ｐの送信信号t1：
t1(T1)=C21*P
t1(T2)=C22*P
t1(T3)=C23*P
t1(T4)=C24*P
t1(T5)=C25*P
【００５１】
無線端末装置１０（＃２）のトレーニング信号Ｐの送信信号t2：
t2(T1)=C11*P
t2(T2)=C12*P
t2(T3)=C13*P
t2(T4)=C14*P
t2(T5)=C15*P
【００５２】
無線端末装置１０（＃３）のトレーニング信号Ｐの送信信号t3：
t3(T1)=C11*P
t3(T2)=C12*P
t3(T3)=C13*P
t3(T4)=C14*P
t3(T5)=C15*P
【００５３】
無線端末装置１０（＃４）のトレーニング信号Ｐの送信信号t4：
t4(T1)=C31*P
t4(T2)=C32*P
t4(T3)=C33*P
t4(T4)=C34*P
t4(T5)=C35*P
【００５４】
一方、前記無線基地局装置２０はトレーニング信号Ｐを下記のように受信する。
【００５５】
時刻T1の受信信号r1 : r1＝h1*C21*P＋h2*C11*P＋h3*C11*P＋h4*C31*P
時刻T2の受信信号r2 : r2＝h1*C22*P＋h2*C12*P＋h3*C12*P＋h4*C31*P
時刻T3の受信信号r3 : r3＝h1*C23*P＋h2*C13*P＋h3*C13*P＋h4*C33*P
時刻T4の受信信号r4 : r4＝h1*C24*P＋h2*C14*P＋h3*C14*P＋h4*C34*P
時刻T5の受信信号r5 : r5＝h1*C25*P＋h2*C15*P＋h3*C15*P＋h4*C35*P
【００５６】
無線基地局装置２０は各直交符号系列について、１つの無線端末装置１０だけがトレーニング信号Ｐを送信してきた、すなわち仮想無線端末装置１０がトレーニング信号Ｐを送信してきたものとして仮想チャネル応答ベクトルを推定する。具体的には各受信信号r1，r2，r3，r4，r5を全て一旦蓄積部２−３−２−３が蓄積した後、相互相関計算部２−３−２−４がトレーニング信号発生部２−３−２−１の発生するトレーニング信号Ｐと直交符号発生部２−３−２−２が発生する直交符号系列を用いて下記の相互相関計算を行い、各トレーニング信号用チャネルPch1，Pch2，Pch3，Pch4，Pch5に対応する仮想チャネルh'1、h'2、h'3、h'4、h'5を下記のように算出する。
【００５７】
h'1=(C11*r1＋C12*r2＋C13*r3＋C14*r4＋C15*r5)/5P=h2＋h3 ・・・（数式１７）
h'2=(C21*r1＋C22*r2＋C23*r3＋C24*r4＋C25*r5)/5P=h1 ・・・・・（数式１８）
h'3=(C31*r1＋C32*r2＋C33*r3＋C34*r4＋C35*r5)/5P=h4・・・・・・（数式１９）
h'4=(C41*r1＋C42*r2＋C43*r3＋C44*r4＋C45*r5)/5P=0・・・・・・（数式２０）
h'5=(C51*r1＋C52*r2＋C53*r3＋C54*r4＋C55*r5)/5P=0・・・・・・（数式２１）
【００５８】
となる。その後、h'1、h'2、h'3、h'4、h'5を記億部２−３−２−５が記憶し、仮想データ信号抽出部２−４の必要に応じて該仮想データ信号抽出部２−４にh'1、h'2、h'3、h'4、h'5を出力する。数式１７〜２１から明らかにように、実チャネル応答ベクトルと一致し有効仮想チャネル応答ベクトルとなるのはh'2、h'3のみとなる。ただし、仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３−１では仮想チャネルh'1、h'2、h'3、h'4、h'5のうちどれが有効仮想チャネル応答ベクトルが分からないため、第１の実施形態の手法により、仮想チャネルh'1、h'2、h'3、h'4、h'5について、抽出、復調、誤り検出を行い、誤り検出の有無により有効なデータ信号を再生する。
【００５９】
（第４の実施形態）
次に第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態は、第１〜第３の実施形態において仮想チャネル応答ベクトル推定部２−３、２−３−１，２−３−２が各トレーニング信号用チャネルごとに推定した仮想チャネル応答ベクトルについて、該仮想チャネル応答ベクトルのノルムを計算し、ノルムが小さい仮想チャネル応答ベクトルは、実際に無線端末装置１０からトレーニング信号が送信されなかったトレーニング信号用チャネルとみなして無意な仮想チャネル応答ベクトルとみなし、該ノルムが小さい仮想チャネル応答ベクトルに対応する仮想データ信号抽出部２−４、復調部２−５−１〜２−５−Ｓ、誤り訂正検出部２−６−１〜Ｓ−６−Ｓの処理を省略する技術である。
【００６０】
図１２は無線基地局装置の機能ブロックを示す第２の図である。
図１２に示した無線基地局装置２０は図３で示した無線基地局装置２０における仮想チャネル応答ベクトル推定部３−３からの出力が仮想データ信号抽出部３−４だけでなく復調部３−５−１〜３−５−Ｓ、誤り検出部３−６−１〜３−６−Ｓまでフィードバックすることである。具体的には仮想チャネル応答ベクトル推定部３−３から仮想データ信号抽出部３−４とともに復調部３−５−１〜３−５−Ｓおよび誤り検出部３−６−１〜３−６−Ｓへ、無意な仮想チャネル応答ベクトルを知らせ、無意な仮想チャネル応答ベクトルに対応する仮想データ信号抽出部、復調部、該誤り検出部は動作を止める。その他の動作に関しては第１の実施形態と同様である。
【００６１】
図１３は無線基地局装置における仮想チャネル応答ベクトル推定部の構成を示す第３のブロック図である。
図１４は無線基地局装置における仮想チャネル応答ベクトル推定部の構成を示す第４のブロック図である。
図１３が示すように、第４の実施形態と第２の実施形態の違いは、仮想チャネル応答ベクトル推定部３−３−１において、記億部３−３−１−４の前にノルム計算部３−３−１−３が挿入されたことであり、その他の構成部の動作は第２の実施形態と同様である。
また図１４が示すように、第４の実施形態と第３の実施形態の違いは、仮想チャネル応答ベクトル推定部３−３−２において、記億部３−３−２−６の前にノルム計算部３−３−２−５が挿入されたことであり、その他の構成部の動作は第３の実施形態と同様である。つまり第４の実施形態における仮想チャネル応答ベクトル推定部は図１３または図１４の何れかの構成となる。
【００６２】
図１３においてノルム計算部３−３−１−３は除算部３−３−１−２から出力されるＳ個の仮想チャネル応答ベクトルh'1、h'2・・・h'Sについてノルム｜h'1｜，｜h'２｜・・・｜h'S｜を計算し、ある閾値より下回る仮想チャネル応答ベクトルについては無意な仮想チャネル応答ベクトルについて仮想データ信号抽出部３−４、復調部３−５−１〜３−５−Ｓ、誤り検出部３−６−１〜３−６−Ｓへ知らせ、無意な仮想チャネル応答ベクトルに対応する処理を全て静止させる。また、記億部３−３−１−４へは無位な仮想チャネル応答ベクトルは出力しない。また、図１４に示す仮想チャネル応答ベクトル推定部３−３−２においても同様の処理を行う。以上の処理により、仮想データ信号抽出部３−４以降の処理に対して、明らかに無意な仮想チャネル応答ベクトルに対する処理を全て静止させることにより、消費電力を低減することができる。
【００６３】
（第５の実施形態）
第５の実施形態は、第１の実施形態〜第４の実施形態の処理において、仮想データ信号抽出部２−４，３−４の動作としてＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）を用いたものである。
具体的には、無線基地局装置２０が各受信アンテナ２−１−１〜２−１−Ｍで受信するデータ信号を各要素とする受信データ信号ベクトルをｒと表現すると、仮想データ信号S'kを抽出するための動作はｒと仮想チャネル応答ベクトルh'kを用いて下記の演算を行う。
【００６４】
S'k＝［{R}-1h'k］Hｒ    ・・・・・・（数式２２）
【００６５】
ただし、
・ベクトルｒ、h'kは列ベクトル
・(A)は行列Ａの逆行列
・(a)Hはベクトルａのエルミート転置行列
またＲは受信相関行列を示す。該受信相関行列Ｒを取得すれば、第１〜第４の実施形態の処理により取得した仮想チャネル応答ベクトルh'kを用いて、ＭＭＳＥの手法により、各仮想チャネル応答ベクトルh'kに対する仮想データ信号S'kを抽出することが可能である。
【００６６】
（第６の実施形態）
第６の実施形態は受信相関行列Ｒの取得方法として、データ信号ベクトルを用いて取得する方法を示すものである。具体的には下記の演算により、受信相関行列Ｒを取得する。
【００６７】
Ｒ＝Ｅ(ｒｒＨ)    ・・・・・・（数式２２）
【００６８】
・  Ｅ(A)は行列Ａのサンプル平均
本実施形態は、データ信号の受信ベクトルｒとそのエルミート共役ｒＨにより得られる行列をデータ信号部分毎シンボル取得し、データ信号全体でアンサンブル平均を取ることにより受信相関行列Ｒを取得する方法である。受信相関行列Ｒは実チャネル応答ベクトルh1、h2・・・hMから取得することも可能である。これは、該実チャネル応答ベクトルh1、h2・・・hM自体が、仮想チャネル応答ベクトルh'1、h'2・・・h'Sを通じて取得するため、根本的にはトレーニング信号Ｐから取得されると考えられる。
【００６９】
しかしながら、一般にデータ信号はトレーニング信号Ｐよりもその信号長が非常に長いことから、本実施形態の受信相関行列Ｒの取得方法は、実チャネル応答ベクトルh1、h2・・・hMからの取得方法よりも平均区間が長いため、統計的性質の信頼度が高く、取得する受信相関行列Ｒの精度が高い。
【００７０】
以上により、本発明は、複数の無線端末装置１０と複数の受信アンテナを装備した１つの無線基地局装置２０から構成され、無線端末装置１０が同一チャネルを用いてデータ信号を送信し、無線基地局装置２０が同一チャネル上の複数のデータ信号を各々抽出、復調する無線信号伝送システムにおいて、各無線端末装置１０が無線基地局装置２０からのネゴシエーションのデータを受信することなくトレーニング信号Ｐをデータ信号送信時に即座に送信することができるため、従来技術のように各無線端末装置１０が個別のトレーニング信号系列を取得するためのシーケンスを不要としながら、無線基地局装置２０側で全無線端末装置１０（＃１〜＃Ｎ）の全データ信号S1〜SNを取得できるため、従来技術よりも伝送効率が向上する。
【００７１】
なお上述の無線端末装置および無線地局装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００７２】
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い。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１の実施形態による無線伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】無線端末装置の機能ブロックを示す図である。
【図３】無線基地局装置の機能ブロックを示す第１の図である。
【図４】トレーニング信号、データ信号の伝送シーケンスを示す第１の図である。
【図５】トレーニング信号、データ信号の伝送シーケンスを示す第２の図である。
【図６】トレーニング信号用チャネル選択部の構成を示す第１のブロック図である。
【図７】仮想チャネル応答ベクトル推定部の構成を示す第１のブロック図である。
【図８】S=5，N=4の場合のトレーニング信号送信パターンを示す第１の図である。
【図９】トレーニング信号用チャネル選択部の構成を示す第２のブロック図である。
【図１０】仮想チャネル応答ベクトル推定部の構成を示す第２のブロック図である。
【図１１】S=5，N=4の場合のトレーニング信号送信パターンを示す第２の図である。
【図１２】無線基地局装置の機能ブロックを示す第２の図である。
【図１３】仮想チャネル応答ベクトル推定部の構成を示す第３のブロック図である。
【図１４】仮想チャネル応答ベクトル推定部の構成を示す第４のブロック図である。
【図１５】従来の無線伝送システムの伝送シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０・・・無線端末装置
２０・・・無線基地局装置
１−１・・・トレーニング信号発生部
１−２・・・トレーニング信号用変調部
１−３，１−３−１，１−３−２・・・トレーニング信号用チャネル選択部
１−４・・・誤り訂正符号化部
１−５・・・データ信号用変調部
１−６・・・多重化部
１−７・・・無線部
１−８・・・アンテナ
２−１−１〜２−１−Ｍ・・・受信アンテナ
２−２−１〜２−２−Ｍ・・・無線部
２−３，２−３−１，２−３−２・・・仮想チャネル応答ベクトル推定部
２−４・・・仮想データ信号抽出部
２−５−１〜２−５−Ｓ・・・復調部
２−６−１〜２−６−Ｓ・・・誤り検出部
【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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