(57)【要約】【課題】従来は送信アンテナ数が受信アンテナ数よりも多いと、各送信アンテナから同時に送信された異なる信号を受信側では分離できず、受信信号品質が大きく劣化する。【解決手段】複数の情報信号から出力信号を生成し、この出力信号を複数のアンテナから通信相手側システムに送信する無線通信システムの無線通信方法で、一の情報信号に関する複数のアンテナに対応する第１のウエイトと、他の情報信号に関する複数のアンテナに対応する第２のウエイトを上記通信相手側システムに通知し、第１のウエイトを一の情報信号に乗じて第１の演算結果を、第２のウエイトを他の情報信号に乗じて第２の演算結果を生成し、第１、第２の演算結果から、複数のアンテナそれぞれに対応する複数の出力信号を生成し、通信相手側システムに送信する。【選択図】図１
2009135942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報信号から出力信号を生成し、この出力信号を複数のアンテナから通信相手側システムに対して送信する無線通信システムにおける無線通信方法であり、
一の情報信号に関する上記複数のアンテナに対応する第１のウエイト、および、他の情報信号に関する上記複数のアンテナに対応する第２のウエイトを上記通信相手側システムに通知するウエイト通知ステップと、
上記第１のウエイトを上記一の情報信号に乗じて第１の演算結果を生成し、上記第２のウエイトを上記他の情報信号に乗じて第２の演算結果を生成する演算ステップと、
上記第１の演算結果と上記第２の演算結果とから、上記複数のアンテナそれぞれに対応する複数の出力信号を生成し、上記通信相手側システムに送信する送信ステップ
を備えることを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
上記送信ステップにおいて、
上記第１の演算結果および第２の演算結果に対して異なる変調方式または符号化方式を適用して上記複数の出力信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
複数の情報信号から出力信号を生成し、この出力信号を複数のアンテナから通信相手側システムに対して送信する無線通信システムであり、
一の情報信号に関する上記複数のアンテナに対応する第１のウエイト、および、他の情報信号に関する上記複数のアンテナに対応する第２のウエイトを上記通信相手側システムに通知するウエイト通知手段と、
上記第１のウエイトを上記一の情報信号に乗じて第１の演算結果を生成し、上記第２のウエイトを上記他の情報信号に乗じて第２の演算結果を生成する演算手段と、
上記第１の演算結果と上記第２の演算結果とから、上記複数のアンテナそれぞれに対応する複数の出力信号を生成し、上記通信相手側システムに送信する送信手段
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
上記送信手段は、
上記第１の演算結果および第２の演算結果に対して異なる変調方式または符号化方式を適用して上記複数の出力信号を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、送受信に複数のアンテナを用いて信号伝送を行う無線通信方法および無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信はその利便性により目覚ましく普及している。このため、利用周波数の逼迫対策が急がれている。この周波数を有効に利用する技術の一つとして、近年送受信機で複数のアンテナを用いて高速信号伝送を行うＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output)システムの研究が盛んに行われている。ＭＩＭＯシステムでは、送受信機で複数のアンテナを用いることにより、送受信機が１アンテナの場合より高容量が達成できることが知られている。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムでは、複数の送信アンテナからそれぞれ個別に信号を送信し、受信側では信号処理を用いて各信号を抽出するＳＤＭ(Space Division multiplexing)伝送が多く研究されている。そこで、以下ではＳＤＭ伝送の代表的な文献 A.V.Zelst,R.V.Nee,and G.A.Awater,kako“Space Division Multiplexing (SDM) for OFDM Systems” IEEE Proc.of VTC2000 SPring,pp.1070-1074,2000 または黒崎、浅井、杉山、梅比良“MIMOチャンネルにより100Mbit/ｓを実現する広帯域移動通信用SDM-COFDMの提案”信学技報 RC2001-135,oct.2001 に基づき従来技術の説明を行う。
【０００４】
図３２にＳＤＭ伝送を行う送受信機の構成を示す。ＳＤＭ伝送では、送信機の各アンテナから個別に時系列の信号を送信し、受信機では個々の送信信号に対応するビーム形成を用いて信号受信する。この信号処理構成について、以下で説明を行う。なお、送信アンテナをＮ本、受信アンテナをＭ本、送信アンテナｎから受信アンテナｍへの伝搬係数を hmn、送受信局間の伝搬特性を行列 H=[ hmn ]として説明を進める。
【０００５】
図３２に示すように送信機の端末Ａ１ではＮ本の送信アンテナ３から時系列の送信信号ｓn(p)（ｐ＝１,・・・,N)を送信する。送信信号は伝搬路５を通って、Ｍ本の受信アンテナ４で信号受信される。受信機の端末Ｂ２では、受信信号に対し、アンテナ４でウエイトｖｍを乗じて信号合成を行う。
【０００６】
以下では、この一連の過程を数式を用いて表す。受信アンテナ４での受信信号をｘｍ(p) とすると受信ベクトルｘ(p) =[ x1(p) ,・・・,xM(p) ]T ( T 転置）は次式で与えられる。
ｘ(p) = Σn＝１Nｈn ｓn(p)+z(p)
ここで、ｓ1(p),・・・,ｓN(p) は送信信号、hn,=[h1n,・・・, hMn]T は送信アンテナ３からＭ本の受信アンテナ４への伝搬ベクトル、ｚ(p),=[ｚ1(p),・・・,ｚN(p)]T は雑音ベクトル、ｚｍ(p) はアンテナ４での雑音成分を表す。 
【０００７】
また、受信側の端末Ｂ２では送信アンテナ３からの信号ｓn(p)を受信するために適したウエイト ｖn=[ｖn1,・・・,ｖnM]T を決定する。信号合成後の出力ｙｎ(p)は次式で与えられる。
ｙｎ(p)=ｖnTx(p)
= Σn0＝１N(vｎＴｈn0)ｓn0(p)+ｖnTz(p)
受信ウエイトｖnにはさまざまな決定方法があるが、出力ｙｎ(p)が信号ｓn(p)に近づくよう各受信ウエイトｖnを決定する。たとえば、ＺＦ(Zero Forcing)基準に基づくウエイト決定では、次式が満たされるようにウエイトｖnを決定する。
ｖnTｈn0 = 1      n0 = nの場合
= 0      n0 = n以外の場合          （式１）
【０００８】
（式１）は、希望信号ｓn(p)が強く受信され、他の信号ｓn0(p) ( n0はｎ以外の整数）が抑圧される条件を示している。従って、希望信号のみを良好に受信することができる。また、異なるｎに対して異なるウエイトｖnを用いて信号受信することで、複数の信号を分離して取り出すことができ、空間的に多重伝送することができる。なお、ここでは一例としてＺＦ基準に基づくウエイト決定法を述べたが、この他にＭＭＳＥ合成法などの類似したウエイト演算法がある。いずれのウエイト演算法も基本的には（式１）と同様に、希望信号以外の信号を抑圧することを目的としている。
【０００９】
このように受信側の端末Ｂ２では複数の信号の中から希望信号以外の信号を抑圧することで、空間多重伝送方式(ＳＤＭ；Space Division Multiplexing )実現できる。ＳＤＭ伝送では、同時に複数の信号を伝送するため、送受信機が単一アンテナを用いる従来の伝送方式と比較して、高速な信号伝送が可能となる利点がある。
【００１０】
しかし、現実には（式１）は、信号多重数Ｎが受信アンテナ数Ｍ以下の場合（Ｎ＜＝Ｍ）に実現可能であるが、Ｎ＞Ｍの場合には実現不可能となる。この内容を理解するため、より詳細な説明を行う。（式１）において、ベクトルｖｎ及びｈn0はそれぞれＭ次元空間上の一つのベクトルとしてあらわすことができる。また、ｖｎTｈn0はベクトルの内積でありｖｎTｈn0＝0となるのは、ｖｎとｈn0がＭ次元空間上で直交関係にある状態に相当する。ところで、Ｍ次元空間上でＭ−１個の独立なベクトルｈn0と直交するベクトルｖｎを設定することは可能であるが、Ｍ個以上の独立なベクトルｈn0と直交するベクトルｖｎを設定することは不可能である。従って、理論上Ｍ個以上の独立なベクトルｈn0に対してｖｎTｈn0＝0の関係を満たすことは不可能であり、Ｎ＞Ｍの場合には（式１）は実現不可能となる。
【００１１】
その結果、信号多重数Ｎが受信アンテナ数Ｍよりも大きい場合、受信側ではいかなるウエイトｖｎを用いても、他の信号の抑圧を十分行えない。そのため、受信信号品質は急速に劣化する。この状況を避けるためには、送信アンテナ数が受信アンテナ数よりも多い環境において、空間多重伝送を円滑に行う方法が必要とされるが、現在までにその解決策は示されていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】A.V.Zelst,R.V.Nee,and G.A.Awater,“Space Division Multiplexing (SDM) for OFDM Systems” IEEE Proc.of VTC2000 Spring,pp.1070-1074,2000
【非特許文献２】黒崎、浅井、杉山、梅比良“MIMOチャンネルにより100Mbit/ｓを実現する広帯域移動通信用SDM-COFDMの提案”信学技報 RCS2001-135,oct.2001
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来手法のビーム形成法では送信アンテナ数が受信アンテナ数よりも少ない場合に円滑に空間多重伝送を行うことができる。しかし、現実の無線通信では、送信アンテナ数が受信アンテナ数より多くなる環境が多く存在する。この場合、従来の伝送方法を用いて、各送信アンテナから異なる信号を同時送信すると、受信側では互いの信号を分離できず、受信信号品質が大きく劣化する。従って、送信アンテナ数が受信アンテナ数よりも多い環境において、互いに信号を分離でき、高品質な信号伝送を行える方法が必要とされている。
【００１４】
また、送信アンテナ数が受信アンテナ数より少ない場合であっても、全ての送信アンテナを用いて信号を送信する方法が必ずしも伝送効率がよいとは限らない。例えば、２つの伝搬ベクトルｈn0とｈn1が互いに類似している場合には、一方の信号ｈn1を抑圧することによって、希望信号ｈn0も抑圧されてしまう場合もある。このような場合には、２つの信号を送信するよりも、一方の信号を停止する方が良好な信号伝送を行える場合も考えられる。
【００１５】
このように、信号の送信手法を制御することによって、より効率的な信号伝送が可能となる可能性がある。ＭＩＭＯシステムにおいてより効率的な信号伝送を可能とする送受信間の制御方法及び通信方式が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明に係る無線通信方法は、複数の情報信号から出力信号を生成し、この出力信号を複数のアンテナから通信相手側システムに対して送信する無線通信システムにおける無線通信方法であり、
一の情報信号に関する上記複数のアンテナに対応する第１のウエイト、および、他の情報信号に関する上記複数のアンテナに対応する第２のウエイトを上記通信相手側システムに通知するウエイト通知ステップと、
上記第１のウエイトを上記一の情報信号に乗じて第１の演算結果を生成し、上記第２のウエイトを上記他の情報信号に乗じて第２の演算結果を生成する演算ステップと、
上記第１の演算結果と上記第２の演算結果とから、上記複数のアンテナそれぞれに対応する複数の出力信号を生成し、上記通信相手側システムに送信する送信ステップ
を備えるものである。
【００１７】
また、この発明に係る無線通信システムは、複数の情報信号から出力信号を生成し、この出力信号を複数のアンテナから通信相手側システムに対して送信する無線通信システムであり、
一の情報信号に関する上記複数のアンテナに対応する第１のウエイト、および、他の情報信号に関する上記複数のアンテナに対応する第２のウエイトを上記通信相手側システムに通知するウエイト通知手段と、
上記第１のウエイトを上記一の情報信号に乗じて第１の演算結果を生成し、上記第２のウエイトを上記他の情報信号に乗じて第２の演算結果を生成する演算手段と、
上記第１の演算結果と上記第２の演算結果とから、上記複数のアンテナそれぞれに対応する複数の出力信号を生成し、上記通信相手側システムに送信する送信手段
を備えるものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明による無線通信方法および無線通信システムでは、一の情報信号に関する複数のアンテナに対応する第１のウエイト、および、他の情報信号に関する複数のアンテナに対応する第２のウエイトを通信相手側システムに通知し、第１のウエイトを一の情報信号に乗じて第１の演算結果を生成し、第２のウエイトを他の情報信号に乗じて第２の演算結果を生成し、第１の演算結果と第２の演算結果とから、複数のアンテナそれぞれに対応する複数の出力信号を生成し、通信相手側システムに送信するので、通信相手側システムでは信号の分離を円滑に行うことができる信号を受信でき、伝送効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１におけるＭＩＭＯシステム用送受信機の基本構成図。
【図２】実施の形態１における伝送制御法を示すフローチャート。
【図３】実施の形態１において端末Ｂから端末Ａへ制御信号を伝送する状況を示す図。
【図４】実施の形態１において端末Ａから端末Ｂへ制御信号を伝送する状況を示す図。
【図５】実施の形態１において用いるパイロット信号及び制御信号のフォーマット図。
【図６】実施の形態１における端末Ｂのパイロット信号検出部の構成図。
【図７】実施の形態２における送信信号判定部の概略を表す図。
【図８】実施の形態２における送信信号判定部での処理手順を示すフローチャート。
【図９】実施の形態３における送信信号判定部の概略を表す図。
【図１０】実施の形態３における送信信号判定部での処理手順を示すフローチャート。
【図１１】実施の形態４における送信信号判定部の構成を表す図。
【図１２】実施の形態４における送信信号判定部での処理手順を示すフローチャート。
【図１３】実施の形態４におけるＳＩＮＲ予測法を示す図。
【図１４】実施の形態４における出力ＳＩＮＲと評価値の関係を表すテーブルの図。
【図１５】実施の形態４における信号の組み合わせと評価値との対応を表すテーブルの図。
【図１６】実施の形態５における送信信号判定部での処理手順を示すフローチャート。
【図１７】実施の形態５における出力ＳＩＮＲと伝送フォ-マット及び評価値の関係を表すテーブルの図。
【図１８】実施の形態５における出力ＳＩＮＲと評価値の関係を表すテーブルの図。
【図１９】実施の形態５において用いる制御信号のフォ-マットの一例を示す図。
【図２０】マルチキャリア通信システムの基本構成図。
【図２１】実施の形態６におけるマルチキャリアＳＤＭ伝送の送受信機の構成図。
【図２２】実施の形態７における送信信号判定部の構成を表す図。
【図２３】実施の形態７における送信信号判定部での処理手順を示すフローチャート。
【図２４】実施の形態７における平均出力ＳＩＮＲの算出方法を示す図。
【図２５】実施の形態８におけるＭＩＭＯシステム用送受信機の基本構成図。
【図２６】実施の形態８における伝送制御法を示すフローチャート。
【図２７】実施の形態９におけるＭＩＭＯシステム用送受信機の概念図。
【図２８】実施の形態９における伝送制御法を示すフローチャート。
【図２９】実施の形態１０における信号電力の組み合わせと評価値との対応を表すテーブルの図。
【図３０】実施の形態１０における送信信号判定部での処理手順を示すフローチャート。
【図３１】実施の形態１０において用いる制御信号のフォ-マットの一例を示す図。
【図３２】従来技術におけるＳＤＭＡ伝送時の送受信機構成図。
【図３３】従来技術におけるＳＤＭＡ伝送時の送受信機構成と受信ビーム形成を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施の形態１．
本実施の形態は、複数の信号を空間多重（ＳＤＭ）伝送するＭＩＭＯシステムにおける効率的な信号伝送および通信方式に関するものである。以下、説明するにあたって、情報信号の送信側を端末Ａ、受信側を端末Ｂと呼ぶ。
【００２１】
図１は本実施の形態を表す最も基本的な送受信構成図である。図２は本実施の形態の制御手順を表すフローチャート、図３は端末Ｂから端末Ａへ制御情報を通知する様子を示す。図４は端末Ａから端末Ｂに対して情報信号を伝送する際の様子を示している。図５は（ａ）が端末Ａから送信するパイロット信号を、（ｂ）が端末Ｂから端末Ａに伝送する制御情報（制御信号）を示している。図６は端末Ｂにおけるパイロット信号検出部の構成を表す。以下図１〜６を用いて本実施の形態を説明する。
【００２２】
本実施の形態は、いかなる送信アンテナ数を有するＭＩＭＯシステムに対しても適用可能な、高効率な信号伝送法である。
【００２３】
図２に従い本実施の形態の基本的な制御手順を説明する。まず、本実施の形態では、端末Ａは情報信号を送信する前に、各アンテナからパイロット信号を送信する（Ｓ１０１）。端末Ｂはパイロット信号を受信すると、伝送関連情報として各信号の伝播ベクトルを推定する（Ｓ１０２）。具体的な伝播ベクトルの推定方法にはさまざまな方法があるが、その具体例は後述する。端末Ｂは推定伝播ベクトルに基づき、情報信号の送信に利用する信号を推定し（Ｓ１０３）、利用する送信信号を制御情報によって端末Ａに通知する（Ｓ１０４）。制御情報を受けた端末Ａは、利用する送信信号から利用アンテナを選択して端末Ｂへ情報信号を送信する（S１０５）。
【００２４】
このような手順に基づいて制御を行うことにより、伝播環境に応じて送信アンテナを選択でき、効率的な信号伝送を行うことが可能となる。本実施の形態はいかなる送受信アンテナ数に対しても適用可能であるが、特に送信アンテナ数Ｎが受信アンテナ数Ｍより多い場合には、送信に用いる送信アンテナ数を減らすことで、端末Ｂでの信号の分離受信を円滑に行うことが可能となる。
【００２５】
図１は本制御における送受信機の構成を示している。図中、端末Ａ１は信号送信部６、制御情報受信部７、送信信号決定部８を備える。一方端末Ｂ２はパイロット信号検出部９、送信信号判定部１０、制御情報伝送部１１、情報信号受信部１２を備える。
また、３は端末Ａ１側のＮ本のアンテナ、４は端末Ｂ２側のM本のアンテナ、５は伝播特性を行列 H＝[ｈmn］とする送受信間の伝播路である。
【００２６】
図１、図２に基づき本実施の形態の動作につき更に詳しく述べる。端末Ａは情報信号を送信する前に、各アンテナからパイロット信号を送信する（Ｓ１０１）。端末Ｂのパイロット信号検出部９では、端末Ａからのパイロット信号を検出し、各信号の伝播ベクトルを推定する（Ｓ１０２）。具体的な伝播ベクトルの推定方法にはさまざまな方法があるが、その具体例は後述する。送信信号判定部１０では、推定伝播ベクトルに基づき、情報信号の送信に利用する信号を選定する。本実施の形態では情報伝送に用いる信号の組み合わせを選定する（Ｓ１０３）。制御情報伝送部１１では、選定された情報の組み合わせを制御情報により端末Ａｊへ通知する（Ｓ１０４）。図３は端末Ｂから端末Ａへの制御情報の送信を示している。端末Ａは制御情報受信部７において端末Ｂから制御情報を受信し、送信信号決定部８ではその制御情報に基づき情報信号の選定を行う。その後、図４に示すように、端末Ａは選定した情報信号から利用するアンテナを選定し、選定されたアンテナから信号を送信し（Ｓ１０５）、端末Ｂは情報信号受信部１２において、情報信号を抽出する。
【００２７】
図５は本制御の送信信号として用いる（ａ）パイロット信号、（ｂ）制御情報（制御信号）のフォーマットの一例である。端末Ａは各アンテナからそれぞれ個別の異なるパイロット信号ｓn(p)を送信する。また、端末Ｂから端末Ａへの制御情報では、アンテナ番号に対して送信を行う（「１」）、行わない（「０」）を通知する。なお、信号フォーマットにはさまざまな形式が考えられ、本フォーマットはその一例にすぎない。伝播ベクトル推定に用いることのできるパイロット信号、制御情報を通知できる制御信号であれば。いかなる信号フォーマットであっても構わない。
【００２８】
図６に、端末Ｂのパイロット信号検出部９において伝播ベクトル推定を行う構成を示す。伝播ベクトル推定は、受信したパイロット信号とパイロット信号検出部９に予め保存されている既知パイロット信号ｓn(p)との相関をアンテナ毎に求めることで得ることができる。
【００２９】
すなわち受信ベクトル x(p)=[x1(p),・・・,xM(p)]Tに対して、次式により伝播ベクトル hn=[h11, h21,・・・,hM1)]Tを推定できる。
hn= Σn=1N x(p) sn(p)*
ここで＊は複素共役である。通常、この操作は整合フィルタ（ＭＦ：Matched Filter）を用いて実現される。図６では伝播ベクトル推定を行う一例を示したが、これ以外にも受信信号からパイロット信号に関する伝送関連情報である伝搬情報を検出するものであれば、いかなる構成でも構わない。また伝播ベクトル以外であってもパイロット信号に関する有効な伝播情報であればいかなるパラメータでも構わない。
【００３０】
パイロット信号検出部９で伝播情報（伝播ベクトルの推定）が算出されると、送信信号判定部１０ではその情報を用いて送信信号の選定を行う。送信信号の選定法としてはさまざまな方法が考えられる。以降、実施の形態２〜５では、この送信信号の選定方法に関していくつかの実施の形態を示す。ただし、この発明は実施の形態２〜５で述べる選定法の例に限られるものではなく、伝播関連情報である伝播情報を用いて情報信号の送信を制御し、伝送の効率化を行ういかなる選定法であってもよい。
【００３１】
実施の形態２．
本実施の形態は、複数の信号を空間多重（ＳＤＭ）伝送するＭＩＭＯシステムにおける効率的な伝送制御法及び通信方式に関するものである。特に、実施の形態１における端末Ｂでの送信信号選定方法に関する具体的な一つの方法を示す。
【００３２】
図７は本実施の形態における送信信号判定部１０を示しており、図８は送信信号判定部１０における制御手順を示すフローチャートである。以下図７、図８を用いて本実施の形態における送信信号選定方法について説明する。
【００３３】
図７に示すように、送信信号判定部１０は、複数の信号の中からなるべく電力の大きい信号をＲ個選定する。具体的には、端末Ｂの送信信号判定部１０はパイロット信号検出部９からの伝播ベクトルｈnを受け取ると、ノルム||ｈn||の大きい順にＲ個の信号を選択する（Ｓ２０１）。次に、選定した信号の番号ｎを制御情報伝送部１１に通知する（Ｓ２０２）。
【００３４】
この選定によって伝播環境のよいチャネルを選んで利用できる。また、選定する信号数Ｒを受信アンテナ数Ｍよりも小さくすることにより、端末Ｂでは各信号を分離受信することも可能となる。
従って、本実施の形態に従えば、伝播環境のよい信号を選定して信号伝送を行うことができる。また、受信機での各信号の分離受信も円滑に行える。
【００３５】
実施の形態３．
本実施の形態は、複数の信号を空間多重（ＳＤＭ）伝送するＭＩＭＯシステムにおける効率的な伝送制御法及び通信方式に関するものである。特に実施の形態１における端末Ｂでの送信信号選定方法に関する方法であり、実施の形態２とは異なる一つの方法を示す。
【００３６】
図９は本実施の形態における送信信号判定部１０を示しており、図１０は送信信号判定部１０における制御手順を示すフローチャートである。以下図９、図１０を用いて本実施の形態の送信信号判定方法について説明する。
【００３７】
図９に示すように、送信信号判定部１０は、複数の送信信号の中から相互の空間相関がなるべく小さくなるようＲ個の信号を選定する。ここで、空間相関とは
|ｈn1H ｈn2| / (|| ｈn1|| ||ｈn2 ||)  もしくは  |ｈn1H ｈn2|
で定義されるパラメータであり、このパラメータが小さいほど、信号n1，n2は空間的に直交関係に近い状態といえる。相互の信号が直交関係に近いほど、端末Ｂでは２つの信号の分離は容易となる。従って、この選定によって相互に信号を抑圧しやすい環境で信号伝送を行うことができる。その結果、端末Ｂでは各信号の分離が容易となる。
【００３８】
具体的な制御手順として、端末Ｂのパイロット信号検出部９で伝播ベクトルｈnが推定されると、まず送信信号判定部１０はノルム ||ｈn|| が最大となる信号を選定する（Ｓ３０１）。次に、選定した信号ｎを変数ｎ1のグループに加える（Ｓ３０２）。なお、初期状態ではｎ1のグループは要素を持たない。変数ｎ1の要素がＲ個より少ない場合（Ｓ３０３）には、グループｎ1に属する信号と信号ｎとの空間相関の和
Σn1|ｈnH ｈn1| / (|| ｈn|| ||ｈn1| )
が最小となる信号ｎを変数ｎ1のグループ以外から新たに選定し（Ｓ３０５）、グループｎ1に要素として加える（Ｓ３０２）。また、ステップＳ３０２終了時にｎ1の要素がＲ個以上の場合（Ｓ３０３）には、グループｎ1として選定した番号を制御情報伝送部１１に通知して（Ｓ３０４）、処理を終了する。
【００３９】
このような一連の処理によって、相互に空間相関の小さい信号の組み合わせを選定でき、端末Ｂでは各信号の分離受信が円滑に行える。その結果、高効率信号伝送が可能となる。また、送信アンテナ数Ｎが受信アンテナ数Ｍよりも多い場合にも、選定する信号数Ｒを受信アンテナ数Ｍよりも小さくすることにより、端末Ｂでは各信号を分離受信することも可能となる。
【００４０】
実施の形態４．
本実施の形態は、複数の信号を空間多重（ＳＤＭ）に伝送するＭＩＭＯシステムにおける効率的な伝送制御法及び通信方式に関するものである。特に、実施の形態１における端末Ｂでの送信信号選定方法に関する方法であり、実施の形態２、３とは異なる方法の一つを示す。
【００４１】
図１１は本実施の形態における送信信号判定部１０の構成を示しており、図１２は送信信号判定部１０における制御手順を示すフローチャートである。図１３は本実施の形態で用いるＳＩＮＲ予測法の一例であり、図１４は送信信号判定部１０において評価値を決定するためのＳＩＮＲと評価値の対応表である。図１５はさまざまな信号の組み合わせに対して評価値を算出した結果を示している。以下図１１〜１５を用いて本実施の形態の送信信号判定方法について説明する。
【００４２】
図１１に示すように、送信信号判定部１０は、信号候補選定部３１、出力信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ:Signal to interference-plus-noise）算出部（以下出力ＳＩＮＲ算出部と言う）３２、伝送評価部３３、利用信号決定部３４から構成される。
【００４３】
送信信号判定部１０では、まず信号候補選定部３１が送信信号の組み合わせの候補を選定する（Ｓ４０１）。出力ＳＩＮＲ算出部３２ではその送信信号の組み合わせを送信した場合に得られる端末Ｂまでの出力ＳＩＮＲを予測する（Ｓ４０２）。具体的な予測方法の一例については後述する。伝送評価部３３では、予測されたＳＩＮＲの結果から、送信信号の組み合わせ候補に対する評価値を決定する（Ｓ４０３）。この評価は、送信信号のさまざまな組み合わせの候補全てに対して行われ（Ｓ４０４）、最終的に評価値の最も高かった送信信号の組み合わせを利用信号決定部３４で選定し、制御情報伝送部１１に通知する（Ｓ４０５）．
【００４４】
図１３は出力ＳＩＮＲ算出部３２においてステップＳ４０２で行う各信号の出力ＳＩＮＲの予測方法を示している。
予測ＳＩＮＲの算出にあたっては、推定伝播ベクトルｈnを用いてまず受信ウエイトｖnの計算が行われる。
例えばＺＦ基準及びＭＭＳＥ合成基準の場合、受信ウエイトｖnは次式で与えられる。
ｖn = (Σn0 ｈn0 ｈn0H )-1ｈn0           （ZF基準の場合）
ｖn = (Σn0 ｈn0 ｈn0H ＋PN I )-1ｈn0    （MMSE合成基準の場合）
【００４５】
演算された受信ウエイトに対して、希望信号及び干渉雑音成分の電力を計算することにより、出力ＳＩＮＲを次の（式２）で求めることができる。
Γn = |ｈnH  Vn(p)|2 / {VnH(Σn0ｈn0  ｈn0H +PN I)ｖn −|ｈnH  Vn(p)|2 }  (式２）  
ここで、PNは雑音電力であり、あらかじめ推定された値である。
なお、受信ウエイトｖnはＺＦ基準、ＭＭＳＥ合成基準以外のウエイト演算でも構わない。いかなるウエイトｖnに対しても（式２）のＳＩＮＲ予測式を適用できる。
【００４６】
このように出力ＳＩＮＲが求められると、伝送評価部３３ではＳＩＮＲに基づいて伝送評価値を決定する。ここでは、具体的な一例として、ＳＩＮＲに応じて評価値を０と１にする方法を説明する。ただし、本実施の形態はＳＩＮＲに基づく伝送評価法に限定されるものではなく、さまざまな評価基準に基づき信号の組み合わせを選定することができる、
また、この発明は、信号の組み合わせ候補を想定して伝送評価を行い、その結果を用いて伝送制御を行ういかなるＭＩＭＯシステムにも適用できる。
【００４７】
伝送評価部３３は、図１４に示すようなＳＩＮＲに対して評価値を決定するテーブルを有している。ここでは、ＳＩＮＲが４ｄＢ以上の場合に評価値を１とし、それ以外は０としている。この評価を各信号の出力ＳＩＮＲに対しそれぞれ実行する。
【００４８】
図１５はこの評価をさまざまな信号の組み合わせ５１に対して行った結果を示している。本実施の形態では３個のアンテナにより送信を行う種々の組み合わせを信号の組み合わせとしている。ここでは、ＳＩＮＲ予測５２、各信号の評価値の算出５３、総合評価値の算出５４を行った結果をまとめている。このように、各信号の組み合わせに対して総合評価値５４を算出し、利用信号決定部３４において総合評価値５４が最大となる信号の組み合わせ５５を選定する。
【００４９】
図１５の例ではアンテナ１，２を用い、アンテナ３を用いない場合に、評価値は最大となっており、この組み合わせ５５が選定される。なお、最大評価値を達成する組み合わせが複数存在する場合には、そのうち任意の１つを選択する。選定された信号の組み合わせは、制御情報伝送部１１を通して、端末Ａに通知される。
【００５０】
このような制御方法に基づくと、さまざまな送信環境から伝送効率を評価し、その中で最も優れた伝送効率を有する信号の組み合わせを選定できる。その結果、伝送制御を行わない従来のＭＩＭＯシステムと比較して、伝送効率の高い通信システムが構築できる。
【００５１】
本実施の形態はいかなる送受信アンテナ数に対しても伝送効率の向上に利用することができる。特に、送信アンテナ数が受信アンテナ数よりも多い場合には、端末Ｂで信号分離が可能な状態を達成しつつ伝送速度の改善を同時に行えるため、適用効果は大きい。
【００５２】
実施の形態５．
本実施の形態は、複数の信号を空間多重（ＳＤＭ）伝送するＭＩＭＯシステムにおける効率的な伝送制御法及び通信方式に関するものである。本実施の形態は実施の形態１と同様な送受信機の構成を有するが、端末Ｂから端末Ａへ通知する制御情報が異なり、本実施の形態では伝送関連情報として、各信号の伝送フォーマットを通知する。
【００５３】
図１６は本実施の形態における送信信号判定部１０での制御手順のフローチャートを示している。図１７は送信信号判定部１０において評価値を決定するための出力ＳＩＮＲと評価値の対応表である。図１８はさまざまな信号の組み合わせに対して評価値を算出した結果を示している。図１９は端末Ｂから端末Ａに伝送される制御情報のフレームフォーマットの一例である。以下図１６〜１９を用いて、本実施の形態の説明を行う。
【００５４】
本実施の形態の送信信号判定部１０は実施の形態４と同様に図１１の構成を有しており、信号候補選定部３１、出力ＳＩＮＲ算出部３２、伝送評価部３３、利用信号決定部３４から構成される。制御手順として、まず信号候補選定部３１が送信信号の組み合わせの候補を選定し（Ｓ５０１）、出力ＳＩＮＲ算出部３２ではその組み合わせに対する信号の出力ＳＩＮＲを予測する（Ｓ５０２）。伝送評価部３３では、その出力ＳＩＮＲの結果に基づき評価値を決定する（Ｓ５０３）。この評価値は、信号のさまざまな組み合わせの候補全てに対して算出され（Ｓ５０４）、最終的に評価値の最も高かった送信信号の組み合わせを利用信号決定部３４で選定する。この際、利用信号決定部３４はその信号の組み合わせを送信するのに適した伝送フォーマットを決定し、その伝送フォーマットを制御情報伝送部１１に通知する（Ｓ５０５）。
【００５５】
図１７は出力ＳＩＮＲ予測値に対して評価値を決定するためのテーブルである。本テーブルは、出力ＳＩＮＲ予測値に対しても所定の通信品質を実現する伝送フォーマット及び伝送速度を示す。ここで、所定の通信品質とは、ビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）またはパケット誤り率（ＰＥＲ：Packet Error Rate）などに関する要求基準である。すなわち、要求基準のＢＥＲあるいはＰＥＲを満たす範囲でなるべく伝送速度が高くなるように、符号化方法（符号化率、拘束長など）、変調方式などのフォーマットを設定する。
【００５６】
図１７ではあるＳＩＮＲ６２のもとで用いるべき符号化率６４、変調方式６３などが記載されている。一般に、ＳＩＮＲが向上するほど、ビット誤りに強くなるので、符号化率を大きく設定できる。また、多値変調を用いることもできる。その結果、伝送速度６５はＳＩＮＲの向上とともに大きくなる。
本テーブルを用いると、あるＳＩＮＲのもとで所定の要求品質を達成するための伝送フォーマットとその伝送速度を決定できる。また、伝送速度を評価値として扱えば、さまざまな信号の組み合わせに対して、評価値を算出することもできる。
【００５７】
図１８はさまざまな信号の組み合わせの候補７１に対して各信号の評価値７３として伝送速度を用い、その評価値の合計７４を算出した結果である。利用信号決定部３４では、図１８の中で評価値７４が最大となる信号の組み合わせを選定する。本実施の形態では評価値合計が10.5になる信号の組み合わせ（１，１，０）が選定される。
評価値が最大となる組み合わせを選定することで、ＭＩＭＯシステムにおいて要求品質基準を満たしつつ伝送速度の向上を行える。
【００５８】
このように信号の組み合わせが選定されると、その伝送フォーマットが図１７を参照して決定され、制御情報伝送部１１を通して端末Ａに通知される。図１９はその制御情報（制御信号）８１の構成を示す一例であり、各信号毎に伝送フォーマットが指定されている。本図において「０」は送信信号として用いないことを示す。また、「８」、「１５」、「６」は送信信号として用いる際の伝送フォーマットの番号を示し、これは図１７に示すように本実施の形態では「１」〜「３１」が選定される。
【００５９】
以上のように、端末Ｂは伝送関連情報として送信信号の組み合わせを用い、この送信信号の組み合わせに対応する伝送フォーマットを選定し、端末Ａに通知する。通知を受けた端末Ａは通知された伝送フォーマットに従い、情報信号の伝送を行う。
【００６０】
本手法に従うと、従来の伝送制御を行わないＭＩＭＯシステム及び前述の実施の形態１〜４と比較して、要求通信品質を満たしつつより伝送速度の高い通信を実現できる。このように、伝送フォーマットに自由度を加えることによりより綿密なシステム設計が可能となり、伝送速度を向上できる。
【００６１】
なお、以上の説明では伝送速度を評価値として用いたが、伝送速度以外のパラメータを評価値としても構わない。
【００６２】
実施の形態６．
本実施の形態は、複数の信号を空間多重（ＳＤＭ）伝送するＭＩＭＯシステムにおける効率的な伝送制御法及び通信方式に関するものである。特に、マルチキャリア伝送を行うＳＤＭ伝送について示したものである。
【００６３】
図２０は一般的なマルチキャリア伝送を説明するための基本構成図である。図２１はマルチキャリア伝送にＭＩＭＯシステムを適用する場合の送受信の構成図である。以下、図２０、２１を用いて、本実施の形態の説明を行う。
【００６４】
最近無線通信では、より高速伝送、高速移動の可能なシステムへの要求が高く、広帯域な無線伝送を行う必要が生じている。広帯域信号の伝送に関しては、複数のキャリアを同時に用いて信号の並列伝送を行うマルチキャリア方式が特に注目を集めている。マルチキャリア伝送方式では、低速なデータを周波数上で並列に配置し、異なるキャリアを用いて同時に送信する。信号の並列伝送を行うことによって伝送速度の向上を図っている。
【００６５】
図２０にマルチキャリア通信システムの基本構成図を示す。図に示すように、信号送信部９１では複数の信号を異なる複数の周波数に多重（９３〜９６）し、信号伝送する。また、受信側の信号受信部９２では異なる複数の周波数に多重（９３〜９６）した信号を分離し、各キャリアの受信信号とする。本図に示すように、マルチキャリア信号送信部９１で多重された信号は複数の周波数に多重（９３〜９６）されて伝送される。この際、各キャリアで伝送される信号は独立に扱うことができる。すなわち、シングルキャリア伝送の場合と同じく、各キャリア毎に個別に信号処理を行うことができる。従って、実施の形態１〜５ではシングルキャリア伝送の場合を対象に説明したが、同様のアクセス制御法はマルチキャリア伝送方式でも適用できる。
【００６６】
図２１にマルチキャリア伝送システムにこの発明のＭＩＭＯシステムを適用した信号処理の構成を示す。本図に示すように各キャリア毎に実施の形態１〜５に示すＭＩＭＯシステムを達成することにより、マルチキャリア伝送方式に対してもこの発明のＭＩＭＯシステムを適用することができる。
【００６７】
実施の形態７．
本実施の形態は、特にマルチキャリア伝送を行うＳＤＭ伝送について、実施の形態６とは異なる伝送制御法及び通信方式を示したものである。
実施の形態６で示したように各サブキャリアに対し独立して制御伝送を行うことで、シングルキャリアの場合と同様の制御を行うことができる。しかし、全てのサブキャリアに対して独立制御を行うと、制御量が大きくなるという問題がある。そこで、本実施の形態では、制御量を低減しつつ、ＭＩＭＯシステムにおける効率的な信号伝送を可能とする方法について述べる。
【００６８】
図２２は送信信号判定部１０の構成図であり、図２３は送信信号判定部１０で行われる制御を示すフローチャートである。図２４は送信信号判定部１０で用いられる平均ＳＩＮＲ算出法を示している。以下、図２２〜２４を用いて、本実施の形態の説明を行う。
【００６９】
実施の形態６では、サブキャリア毎に評価及び選定を行ったが，本実施の形態では全サブキャリアに対して１つの伝送評価及び信号の選定を行う。すなわち、全サブキャリアに対する評価値を設定し、その評価値に従って全サブキャリアの送信信号の選定を行う。評価値としては、平均信号電力、平均空間相関、平均ＳＩＮＲなどさまざまなパラメータを用いることができる。ここではその一つとして平均ＳＩＮＲを用いる場合について説明を進める。
【００７０】
図２２は全サブキャリアに対して１つの伝送評価及び信号選定を行う場合の送信信号判定部１０の構成である。本手法では、まず信号候補選定部３１が送信信号の組み合わせの候補を選定し（Ｓ６０１）、平均出力ＳＩＮＲ算出部３５では平均出力ＳＩＮＲを予測する（Ｓ６０２）。平均出力ＳＩＮＲの予測算出方法については後述する。伝送評価部３３では、平均出力ＳＩＮＲの予測結果から、送信信号の組み合わせの候補に対する評価値を決定する（Ｓ６０３）。この評価は、送信信号のさまざまな組み合わせ候補全てに対して行われ（Ｓ６０４）、最終的に評価値の最も高かった送信信号の組み合わせを利用信号決定部３４で選定し、制御情報伝送部１１に通知する（Ｓ６０５）。
【００７１】
本手法は出力ＳＩＮＲの代わりに平均出力ＳＩＮＲを用いる以外は実施の形態４と同様の構成である。また、実施の形態２，３，５に関しても平均信号電力、平均空間相関、平均ＳＩＮＲを用いることにより、マルチキャリア伝送時の本実施の形態の制御法に拡張できる。
【００７２】
図２４は平均ＳＩＮＲの算出法を示している。ここでは、信号の候補に対して、実施の形態４と同時に各サブキャリアのＳＩＮＲΓn,１ を（ｎ：送信アンテナ番号，ｌ：サブキャリア番号）算出する。その後、サブキャリア間でＳＩＮＲを平均化することにより、全サブキャリアに対する平均ＳＩＮＲΓn を次式で計算する。
Γn = E1[Γn,１]
ここで、E1[・] はｌに関する平均を行うことを示す。
【００７３】
マルチキャリア伝送では通常複数サブキャリアにまたがって符号化・復号を行う場合が多い。この場合、マルチキャリア受信特性は平均ＳＩＮＲに大きく依存し、平均ＳＩＮＲによって伝送特性をほぼ把握できる。従って、マルチキャリア伝送では全サブキャリアに対する平均化パラメータを用いることにより、少ない制御量で効率的な信号選定を行うことができる。
【００７４】
本実施の形態では平均ＳＩＮＲを用いて利用する信号の組み合わせを選定し、その組み合わせを制御信号によって端末Ａに通知する。この際、制御情報は全サブキャリアに対して共通であり、サブキャリア毎に制御方法を必要とする実施の形態６よりも制御量を大幅に軽減できる。
【００７５】
実施の形態８．
本実施の形態は、ＳＤＭ伝送において実施の形態１〜７とは異なる端末Ａでの信号送信法を示したものである。
【００７６】
実施の形態１〜７のＳＤＭ伝送では、端末Ａは各アンテナからパイロット信号及び情報信号を送信していた。しかし、必ずしも各アンテナから個別に信号を送信する構成でなくても構わない。本実施の形態では、端末Ａが送信ビームを用いてパイロット信号及び情報信号の伝送を行う場合について述べる。
【００７７】
図２５は本実施の形態における送受信機の構成図であり、１１１〜１１３は送信ウエイト乗算器。１１７〜１１９は送信ビーム形成である。図２６は本実施の形態における制御手順を示すフローチャートである。以下、図２５，２６を用いて本実施の形態の説明を行う。
【００７８】
本実施の形態では、端末Ａは送信信号ｓn(p)に対してウエイトｗn＝［ｗn1，ｗn2,・・・,ｗnN]Tを乗じて各アンテナ３の信号とする。複数の送信信号がある場合には、それぞれ異なるウエイトｗnを乗じて個別に各アンテナ３の信号を生成し、複数の信号を同時に送信する。この場合、端末Ａの送信信号は指向性を有し送信ビーム１1７〜１１９が形成される。このように、端末Ａは信号を各アンテナ３からでなく、各送信ビーム１７〜１１９から送信することもできる。
【００７９】
送信ビーム形成を用いるＭＩＭＯシステムの伝送制御の手順について図２６を参照して以下で説明する。端末Ａはまず、各送信ビームからパイロット信号を送信する（Ｓ７０１）。端末Ｂはパイロット信号を受信すると、各信号の伝播ベクトルを推定する（Ｓ７０２）。また、端末Ｂは推定伝播ベクトルに基づき、利用する送信ビームを決定し（Ｓ７０３）、利用する送信ビームを制御情報によって端末Ａに通知する（Ｓ７０４）。制御情報を受けた端末Ａは、利用する送信ビームを選択して端末Ｂへ情報信号を送信する（Ｓ７０５）。
【００８０】
このように端末Ａが送信ビームを用いて信号送信する場合にも、端末Ａ，Ｂ間での伝送制御により、効率的なＳＤＭ伝送が可能となる。同様に、実施の形態１〜７の手法全てが送信ビームを用いる場合に拡張できる。
【００８１】
なお、送信ビームの数は送信アンテナの数と同一である必要はない。送信ビーム数はウエイト乗算器の数え決定され、送信アンテナ数より多くすることも少なくすることもできる。例えば、２アンテナを有する端末Ａが、４つの送信ビームを用いて４つの信号を送信することも可能である。
【００８２】
実施の形態９．
本実施の形態は、ＳＤＭ伝送において実施の形態１及び８の伝送制御方法の適用範囲をさらに拡張するものである。
【００８３】
実施の形態１及び８では、それぞれ
（１）端末Ａが各アンテナから信号を伝送すること
（２）端末Ａが各送信ビームから信号を伝送すること
を前提として伝送制御法を述べた。しかし、実際には、端末Ｂは（１）または（２）の状態のいずれであるかを認識しなくても、伝送制御を行うことができる。
【００８４】
図２７は本伝送制御法の概念を示しており、図２８は本実施の形態のフローチャートの一例を示している。端末Ａは（１）または（２）のいずれかの状態でパイロット信号を送信する（Ｓ８０１）。このとき、端末Ｂは（１）または（２）のいずれかを認識しなくてもパイロット信号に対する伝播ベクトルを推定できる（Ｓ８０２）。また、信号電力、空間相関、出力ＳＩＮＲのいずれもパイロット信号の系列のみを知れば、端末Ｂは推定できる。さらに、その結果に基づいてパイロット信号に対応する適切な信号の選定を行うこともできる（Ｓ８０３）。また、端末Ｂは、利用するパイロット信号の番号を端末Ａへ通知する（Ｓ８０４）ことにより、利用する信号を通知することもできる。制御情報を受けた端末Ａは、情報信号をアンテナまたは送信ビームから端末Ｂへ送信する（Ｓ８０５）。
【００８５】
従って、端末Ｂはパイロット信号の系列のみを知れば、端末Ａが（１）または（２）のいずれの状態であるかを認識しなくとも、全ての伝送制御を円滑に行うことができる。その結果、端末Ａは端末Ｂとは無関係に、任意の送信ビーム等を用いても伝送制御において問題とならない。
【００８６】
以上の結果から、パイロット信号の系列のみを規格として予め送受信機間で決め、送信ビームの利用は各端末の自由な判断に委ねることができる。その結果、ビームの有無に関する認知及び通知を端末間行う必要はなく、端末Ａは少ない制御量で送信ビーム形成を利用することができる。
【００８７】
実施の形態１０．
本実施の形態は、複数の信号を空間多重（ＳＤＭ）伝送するＭＩＭＯシステムにおける効率的な信号伝送法及び通信方式に関するものである。
本実施の形態は、端末Ｂから端末Ａに送信する制御情報が実施の形態５と異なり、特に、端末Ｂが各信号の送信電力を決定し、伝送フォーマットに加えて送信電力をも端末Ａに通知することを特徴とする。
【００８８】
図３０は送信信号判定部１０で用いる本実施の形態のフローチャートの一例を示している。図２９は送信信号判定部１０においてさまざまな信号の組み合わせに対して評価値を算出した結果を示している。図３１は端末Ｂから端末Ａに伝送される制御情報（制御信号）８２のフレームフォーマットの一例である。以下図２９〜３１を用いて、本実施の形態の説明を行う。
【００８９】
本実施の形態の送信信号判定部１０は図１１と同様の構成を有しており、信号候補選定部３１、ＳＩＮＲ算出部３２、伝送評価部３３、利用信号決定部３４から構成される。しかし、前述の実施の形態５とは伝送フォーマットに加えて送信電力も端末Ｂから端末Ａに伝送される点が異なる。
【００９０】
制御手順として、まず信号候補選定部３１が各信号の送信電力の組み合わせ７５を選定し（Ｓ９０１）、出力ＳＩＮＲ算出部３２では端末Ｂでの出力ＳＩＮＲ７２を予測する（Ｓ９０２）。伝送評価部３３では、各出力ＳＩＮＲ７２の予測結果から、送信信号の各候補に対する評価値７３を算出し、送信信号の各候補に対する評価値７３を合計して伝送評価値７４を決定する（Ｓ９０３）。この評価は、信号の送信電力のさまざまな組み合わせ全てに対して行われ（Ｓ９０４）、最終的に評価値の最も高かった送信電力の組み合わせを利用信号決定部３４で選定し、制御情報伝送部１１に通知する（Ｓ９０５）。
【００９１】
図２９はさまざまな信号電力の組み合わせ７５に対して出力ＳＩＮＲ７２を予測し、評価値を算出した結果である。ここでは、パイロット信号の電力に対して情報信号の電力を変更したと想定し、出力ＳＩＮＲ７２を予測する。このＳＩＮＲ予測は(式２)と同様の演算法を用いて行うことができる。また、予測したＳＩＮＲを用いて評価値を決定する。このように、さまざまな電力の組み合わせに対して評価値を算出し、最も評価値の高い組み合わせを選定することにより、送信電力の最適化を行うことができる。ただし、電力の、組み合わせを作成するに当たって、送信信号の総電力が所定の範囲内に収まるように電力の組み合わせを作成するものとする。
【００９２】
このように各信号の電力の大きさの組み合わせが選定されると、その組み合わせ伝送フォーマットが図１７を参照して決定され送信電力と共に制御情報伝送部１１を通して、端末Ａに通知される。図３１はその制御信号の構成を示す一例であり、各信号に対応した送信電力が現在のパイロット信号との比とし左欄に記述され、右欄の数字は伝送フォ-マットの番号を示している。まお、本制御信号の電力項において、送信信号に用いる際の送信電力規模として「０」〜「３」を規定し、伝送フォ-マットの番号「０」は送信信号として用いないことを示し、送信信号として用いる番号は、実施の形態５と同様に「１」〜「３」が選定される。
【００９３】
以上のように、端末Ｂは送信電力の組み合わせを選定し、端末Ａに通知する。通知を受けた端末Ａは通知された送信電力と伝送フォーマットに従い、情報信号の伝送を行う。
【００９４】
実施の形態１〜９では信号の送信電力の変更は考慮しなかったが、本実施の形態では各送信信号の電力の最適化を行うことができる。その結果、送信電力も考慮した上で、より効率的にＭＩＭＯシステムで信号伝送を行うことができる。
【００９５】
なお、本実施の形態では実施の形態５に対して電力の組み合わせを適用した場合を述べたが、同様に実施の形態１〜９に対しても同様の手法を適用できる。すなわち、本実施の形態で述べたＳＩＮＲを用いる電力選定法は、この発明の一つの具体例にすぎず、端末Ｂが伝播情報をもとに電力を決定し、伝送制御を行うさまざまなＭＩＭＯシステムの構成が可能である。
【００９６】
実施の形態１１．
本実施の形態は、ＭＩＭＯシステムとＣＤＭＡシステムを組み合わせて用いる場合について示したものである。
【００９７】
ＤＳ−ＣＤＭＡ方式及びマルチキャリアＣＤＭＡ方式とＭＩＭＯシステムを組み合わせて用いる場合には、符号拡散されたパイロット信号を端末Ｂで逆拡散した後に、実施の形態１〜１０と同様の手法を適用できる。従って、実施の形態１〜１０の伝送制御法はＤＳ−ＣＤＭＡ方式、マルチキャリアＣＤＭＡ方式などのＣＤＭＡ方式と組み合わせて用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
この発明の無線通信方法および無線通信システムは、一の情報信号に関し複数のアンテナに対応する第１のウエイト、および、他の情報信号に関する複数のアンテナに対応する第２のウエイトを上記通信相手側システムに通知し、第１のウエイトを一の情報信号に乗じた第１の演算結果とし、第２のウエイトを他の情報信号に乗じた第２の演算結果とから、複数のアンテナそれぞれに対応する複数の出力信号を生成して通信相手側システムに送信するので、通信相手側システムでは信号の分離を円滑に行うことができ、伝送効率を向上を図る無線通信装置に適用できる。
【符号の説明】
【００９９】
１，２；端末、３、４；アンテナ、５；伝播路、６；信号送信部、７；御情報受信部、８；送信信号決定部、端末B2、９；パイロット信号検出部、１０；送信信号判定部、１１；制御情報伝送部、１２；制御情報受信部、３１；信号候補選定部、３２；出力SINR算出部、３３；伝送評価部、３４；利用信号決定部、３５；平均出力SINR算出部、９１、１０１、１０２、１０３；マルチキャリア信号送信部、９２、１０４、１０５、１０６；マルチキャリア信号受信部、１１３；送信ウエイト乗算部、１１４、１１５、１１６、１３１、１３２、１３３；受信ウエイト乗算部。
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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