(57)【要約】【課題】周波数利用効率、時間効率の劣化を起こさず、またアンテナ本数の制限を受けずに干渉信号を抑圧する無線送受信システムを提供する。【解決手段】無線送受信システム１は送信端末１０と受信端末２０とを有する。受信端末２０が有する伝達関数推定部は、全ての送信端末との間の伝送路の伝達関数を推定する。受信端末２０が有する位相振幅算出部は、推定した伝達関数から所望する送信端末１０以外から送信される信号である干渉信号を抑圧する位相を算出する。受信端末２０は、算出した位相情報を全ての送信端末１０に送信する。送信端末１０の有する位相制御部は、位相情報に従い送信信号に位相回転を加え送信する。受信端末２０は、振幅位相制御部で位相情報に基づき位相回転を加え、干渉除去回路で同相合成することで、逆相となる干渉信号を抑圧し所望のデータを得る。【選択図】図１
2009194655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信端末と受信端末とを有する無線送受信システムであって、
前記送信端末と前記受信端末との間の無線伝送路の伝達関数を推定し、推定した伝達関数を示す伝達関数情報を出力する伝達関数推定回路と、
前記伝達関数情報に基づき、位相成分と振幅係数を算出し、算出した位相成分と振幅係数を含む位相振幅制御情報を出力する位相振幅算出回路と、
を備え、
前記送信端末は、少なくとも、
送信するデータを変調し、信号を生成する変調回路と、
前記位相振幅制御情報を用いて、前記変調回路が変調により生成した信号に位相回転を加える位相制御回路と、
前記位相振幅制御回路が位相変更をした信号の多重化を行う多重化回路と、
前記多重化回路により生成された信号を送信する送信端末無線部と、
を備え、
前記受信端末は、少なくとも、
前記送信端末から信号を受信する受信端末無線部と、
前記受信端末無線部の受信した多重化されている信号を分離する分離回路と、
前記位相振幅制御情報を用いて、前記分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御をする振幅位相制御回路と、
前記振幅位相回路により位相回転された信号を同相合成し、同相合成により所望の前記送信端末から送信される信号を強調し、所望の信号を送信する前記送信端末以外からの前記送信端末から送信される信号である干渉信号を抑圧する干渉除去回路と、
前記干渉除去回路の同相合成により得られた信号を復調し、データを取出す復調回路と、
を備える、
ことを特徴とする無線送受信システム。
【請求項２】
前記送信端末は、送信する信号を並列に変換する直列並列変換回路を備え、
前記位相制御回路は、前記直列並列変換回路により並列化された信号に対し位相の変更を行い、
前記送信端末無線部は、並列化した信号を複数のアンテナを用いて送信を行い、
前記受信端末無線部は、複数のアンテナを用いて並列して前記送信端末から送信される信号を受信し、
前記受信端末は、前記伝送関数から算出された並列化により混信した信号の分離する行列を用いて、並列化された信号から所望の信号を分離する受信信号分離回路を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線送受信システム。
【請求項３】
前記受信端末は、
前記伝達関数推定回路と、前記位相振幅算出回路と、
を備え、
前記受信端末無線部は、前記位相振幅算出回路が出力した前記位相振幅制御情報を前記送信端末に送信し、
前記振幅位相制御回路は、前記位相振幅算出回路が出力した前記位相振幅制御情報を用いて、前記分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御をし、
前記送信端末無線部は、前記受信端末から前記位相振幅制御情報を受信し、
前記位相制御回路は、前記送信端末無線部が受信した前記位相振幅制御情報を用いて、前記変調回路が変調により生成した信号に位相回転を加える、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線送受信システム。
【請求項４】
前記位相振幅算出回路と、
前記伝達関数情報を前記受信端末から受信し、前記位相振幅算出回路が出力した前記位相回転制御情報を前記送信端末及び前記受信端末に送信する制御端末無線部と、
を具備する制御端末、
を備え、
前記受信端末は、前記伝送関数推定回路を備え、
前記受信端末無線部は、前記伝送関数推定回路が出力した前記伝達関数情報を前記制御端末に送信し、前記制御端末から前記位相振幅制御情報を受信し、
前記振幅位相制御回路は、前記受信端末無線部が受信した前記位相振幅制御情報を用いて、前記分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御を行い、
前記送信端末無線部は、前記制御端末から前記位相振幅制御情報を受信し、
前記位相制御回路は、前記送信端末無線部が受信した前記位相振幅制御情報を用いて前記変調回路が変調により生成した信号に位相回転を加える、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線送受信システム。
【請求項５】
前記伝達関数を前記送信端末から受信し、前記位相回転制御情報を前記送信端末及び前記受信端末に送信する制御端末無線部と、
前記位相振幅算出回路と、
を具備する制御端末、
を備え、
前記受信端末無線部は、前記位相振幅制御情報を前記制御端末から受信し、
前記振幅位相制御回路は、前記受信端末無線部が受信した前記位相振幅制御情報を用いて、前記分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御を行い、
前記送信端末は、前記伝達関数推定回路を備え、
前記送信端末無線部は、前記伝達関数情報を前記制御端末に送信し、前記制御端末から前記位相振幅制御情報を受信し、
前記位相制御回路は、前記送信端末無線部が受信した前記位相振幅制御情報を用いて前記変調回路が変調により生成した信号に位相回転を加える、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線送受信システム。
【請求項６】
複数の送信端末と受信端末とを備え、前記送信端末から前記受信端末へデータの伝送を行う際に干渉信号となる所望の前記送信端末以外の前記送信端末からの送信信号を抑制しデータの伝送を行う無線送受信システムにおける受信端末であって、
前記送信端末との間の無線伝送路の伝達関数を推定し、推定した伝達関数を示す伝達関数情報を出力する伝達関数推定回路と、
前記伝達関数情報に基づき、所望の受信信号を自端末にて同相にそろえるための位相成分と振幅係数の情報である位相振幅制御情報を算出する位相振幅算出回路と、
前記位相振幅制御情報を前記送信端末に送信し、前記送信端末が送信する信号を受信する受信端末無線部と、
前記受信端末無線部の受信した多重化されている信号を分離する分離回路と、
前記位相振幅制御情報を用いて、前記分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御をする振幅位相制御回路と、
前記振幅位相回路により位相回転された信号を同相合成し、同相合成により所望の前記送信端末から送信される信号を強調し、所望の信号を送信する前記送信端末以外からの前記送信端末から送信される信号である干渉信号を抑圧する干渉除去回路と、
前記干渉除去回路の同相合成により得られた信号を復調し、データを取出す復調回路と、
を備えることを特徴とする受信端末。
【請求項７】
複数の送信端末と受信端末と制御端末とを備え、前記送信端末から前記受信端末へデータの伝送を行う際に前記受信端末において干渉信号となる所望の前記送信端末以外の前記送信端末からの送信信号を前記受信端末にて抑制しデータの伝送を行う無線送受信システムにおける制御端末であって、
前記送信端末又は前記受信端末から送信される前記送信端末と前記受信端末との間の伝送路の伝達関数を示す伝達関数情報を用いて、所望の信号を前記受信端末にて同相にそろえるための位相と振幅の情報である位相振幅制御情報を算出する位相振幅算出回路と、
前記伝達関数情報を前記送信端末又は前記受信端末から受信し、前記位相振幅制御情報を前記送信端末及び前記受信端末に送信する制御端末無線部と、
を備えることを特徴とする制御端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、送受信を行う複数の送信端末及び少なくとも１つの受信端末が、送信端末から受信端末へのデータの伝送を行う際の送信端末による干渉信号の低減を行う無線送受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信において、デジタル変復調方式ではデジタル信号をアナログ信号に変調し、情報を伝送する方式であるＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）方式、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）方式、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）方式などがある。また、ＡＳＫとＰＳＫを組み合わせたＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）変調も広く用いられている。ＱＡＭ変調は、６４ＱＡＭや、２５６ＱＡＭ等のように任意に表現できる信号点の数を変更し、伝送する情報量を変化させることができるため高速伝送に適している。送信端末は、信号シンボルのデジタル変調を行い、一定時間間隔で分割された時間ごとに搬送波帯へ周波数変換され送信される時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）を適用して送信する。更に、同時刻スロットにおいて、別の搬送波帯に周波数変換された複数の信号シンボルを同一時間スロットで送信する周波数分割多重（ＦＤＭ：Frequency division multiplexing）を行う場合もある。特に、周波数分割多重において、直交周波数間隔にデータを配置して多重化を行い、信号シンボルを送信する方式は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）と呼ばれる。
受信端末は、受信した受信信号を、受信端末が有する分離回路で、送信時の多重化信号を分離し、送信時と同じ方式のデジタル復調回路においてデジタル信号に変換される（非特許文献１参照）。
【０００３】
図２３は、従来のデジタル無線送受信を行う送信端末及び受信端末の概略ブロック図である。送信端末９ａにおいて、変調回路９１は送信するデータが入力されると変調を行い、多重化回路９２に出力する。多重化回路９２は、変調回路９１から入力された変調された信号を多重化し、多重化した信号を無線部９３へ出力する。無線部９３は、入力される多重化した信号を送信する。受信端末９ｂは、送信端末９ａが送信した信号を受信し、受信信号を分離回路９４に出力する。分離回路９４は、入力された受信信号を分離し、分離した信号を復調回路９６へ出力する。分離回路９６は、入力された分離信号をデジタル信号に復調しデータを出力する。
【０００４】
無線送受信においては、常に他の送信端末から送信される信号による受信端末の所望の信号への干渉し、伝送品質の大きな劣化要因となる。そのため、従来の無線送受信システムでは、多重化の際に無線送受信システムが有する送信端末が互いに送信時間や搬送波の周波数をずらして送信を行うことで、干渉が起こらないようにしている。また、受信端末に複数のアンテナを備えることによりアンテナ全体に指向性を持たせる適応アレーアンテナ構成し、干渉信号の到来方向の受信レベルを下げている。このようにして、所望の信号を送信する送信端末以外からの信号を抑圧し、所望の信号を受信する無線送受信システムを提供している。
【非特許文献１】斉藤  洋一、”デジタル無線通信の変復調”、社団法人  電気情報通信学会、１９９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の方法では、無線送受信システム全体の周波数利用効率、時間効率の劣化、及びアンテナの本数による干渉許容数の制限などの問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、無線送受信システムの周波数利用効率、時間効率の劣化を起こさず、またアンテナ本数の制限を受けずに干渉信号を抑圧する無線送受信システム及び無線送受信システムが有する受信端末と制御端末とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明は、複数の送信端末と受信端末とを有する無線送受信システムであって、前記送信端末と前記受信端末との間の無線伝送路の伝達関数を推定し、推定した伝達関数を示す伝達関数情報を出力する伝達関数推定回路と、前記伝達関数情報に基づき、位相成分と振幅係数を算出し、算出した位相成分と振幅係数を含む位相振幅制御情報を出力する位相振幅算出回路と、を備え、前記送信端末は、少なくとも、送信するデータを変調し、信号を生成する変調回路と、前記位相振幅制御情報を用いて、前記変調回路が変調により生成した信号に位相回転を加える位相制御回路と、前記位相振幅制御回路が位相変更をした信号の多重化を行う多重化回路と、前記多重化回路により生成された信号を送信する送信端末無線部と、を備え、前記受信端末は、少なくとも、前記送信端末から信号を受信する受信端末無線部と、前記受信端末無線部の受信した多重化されている信号を分離する分離回路と、前記位相振幅制御情報を用いて、前記分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御をする振幅位相制御回路と、前記振幅位相回路により位相回転された信号を同相合成し、同相合成により所望の前記送信端末から送信される信号を強調し、所望の信号を送信する前記送信端末以外からの前記送信端末から送信される信号である干渉信号を抑圧する干渉除去回路と、前記干渉除去回路の同相合成により得られた信号を復調し、データを取出す復調回路とを備えることを特徴とする無線送受信システムである。
【０００８】
また、本発明は、上記記載の発明において、前記送信端末は、送信する信号を並列に変換する直列並列変換回路を備え、前記位相制御回路は、前記直列並列変換回路により並列化された信号に対し位相の変更を行い、前記送信端末無線部は、並列化した信号を複数のアンテナを用いて送信を行い、前記受信端末無線部は、複数のアンテナを用いて並列して前記送信端末から送信される信号を受信し、前記受信端末は、前記伝送関数から算出された並列化により混信した信号の分離する行列を用いて、並列化された信号から所望の信号を分離する受信信号分離回路を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記記載の発明において、前記受信端末は、前記伝達関数推定回路と、前記位相振幅算出回路と、を備え、前記受信端末無線部は、前記位相振幅算出回路が出力した前記位相振幅制御情報を前記送信端末に送信し、前記振幅位相制御回路は、前記位相振幅算出回路が出力した前記位相振幅制御情報を用いて、前記分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御をし、前記送信端末無線部は、前記受信端末から前記位相振幅制御情報を受信し、前記位相制御回路は、前記送信端末無線部が受信した前記位相振幅制御情報を用いて、前記変調回路が変調により生成した信号に位相回転を加えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記記載の発明において、前記位相振幅算出回路と、前記伝達関数情報を前記受信端末から受信し、前記位相振幅算出回路が出力した前記位相回転制御情報を前記送信端末及び前記受信端末に送信する制御端末無線部と、を具備する制御端末、を備え、前記受信端末は、前記伝送関数推定回路を備え、前記受信端末無線部は、前記伝送関数推定回路が出力した前記伝達関数情報を前記制御端末に送信し、前記制御端末から前記位相振幅制御情報を受信し、前記振幅位相制御回路は、前記受信端末無線部が受信した前記位相振幅制御情報を用いて、前記分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御を行い、前記送信端末無線部は、前記制御端末から前記位相振幅制御情報を受信し、前記位相制御回路は、前記送信端末無線部が受信した前記位相振幅制御情報を用いて前記変調回路が変調により生成した信号に位相回転を加えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記記載の発明において、前記伝達関数を前記送信端末から受信し、前記位相回転制御情報を前記送信端末及び前記受信端末に送信する制御端末無線部と、前記位相振幅算出回路と、を具備する制御端末、を備え、前記受信端末無線部は、前記位相振幅制御情報を前記制御端末から受信し、前記振幅位相制御回路は、前記受信端末無線部が受信した前記位相振幅制御情報を用いて、前記分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御を行い、前記送信端末は、前記伝達関数推定回路を備え、前記送信端末無線部は、前記伝達関数情報を前記制御端末に送信し、前記制御端末から前記位相振幅制御情報を受信し、前記位相制御回路は、前記送信端末無線部が受信した前記位相振幅制御情報を用いて前記変調回路が変調により生成した信号に位相回転を加えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、複数の送信端末と受信端末とを備え、前記送信端末から前記受信端末へデータの伝送を行う際に干渉信号となる所望の前記送信端末以外の前記送信端末からの送信信号を抑制しデータの伝送を行う無線送受信システムにおける受信端末であって、前記送信端末との間の無線伝送路の伝達関数を推定し、推定した伝達関数を示す伝達関数情報を出力する伝達関数推定回路と、前記伝達関数情報に基づき、所望の受信信号を自端末にて同相にそろえるための位相成分と振幅係数の情報である位相振幅制御情報を算出する位相振幅算出回路と、前記位相振幅制御情報を前記送信端末に送信し、前記送信端末が送信する信号を受信する受信端末無線部と、前記受信端末無線部の受信した多重化されている信号を分離する分離回路と、前記位相振幅制御情報を用いて、前記分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御をする振幅位相制御回路と、前記振幅位相回路により位相回転された信号を同相合成し、同相合成により所望の前記送信端末から送信される信号を強調し、所望の信号を送信する前記送信端末以外からの前記送信端末から送信される信号である干渉信号を抑圧する干渉除去回路と、前記干渉除去回路の同相合成により得られた信号を復調し、データを取出す復調回路とを備えることを特徴とする受信端末である。
【００１３】
また、本発明は、複数の送信端末と受信端末と制御端末とを備え、前記送信端末から前記受信端末へデータの伝送を行う際に前記受信端末において干渉信号となる所望の前記送信端末以外の前記送信端末からの送信信号を前記受信端末にて抑制しデータの伝送を行う無線送受信システムにおける制御端末であって、前記送信端末又は前記受信端末から送信される前記送信端末と前記受信端末との間の伝送路の伝達関数を示す伝達関数情報を用いて、所望の信号を前記受信端末にて同相にそろえるための位相と振幅の情報である位相振幅制御情報を算出する位相振幅算出回路と、前記伝達関数情報を前記送信端末又は前記受信端末から受信し、前記位相振幅制御情報を前記送信端末及び前記受信端末に送信する制御端末無線部とを備えることを特徴とする制御端末である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、複数の送信端末と受信端末とを有する無線送受信システムであって、送信端末と受信端末との間の無線伝送路の伝達関数を推定し、推定した伝達関数を示す伝達関数情報を出力する伝達関数推定回路と、伝達関数情報に基づき、位相成分と振幅係数を算出し、算出した位相成分と振幅係数を含む位相振幅制御情報を出力する位相振幅算出回路と、を備え、送信端末は、少なくとも、送信するデータを変調し、信号を生成する変調回路と、位相振幅制御情報を用いて、変調回路が変調により生成した信号に位相回転を加える位相制御回路と、位相振幅制御回路が位相変更をした信号の多重化を行う多重化回路と、多重化回路により生成された信号を送信する送信端末無線部と、を備え、受信端末は、少なくとも、送信端末から信号を受信する受信端末無線部と、受信端末無線部の受信した多重化されている信号を分離する分離回路と、位相振幅制御情報を用いて、分離回路が分離した信号に位相回転を加え、振幅制御をする振幅位相制御回路と、振幅位相回路により位相回転された信号を同相合成し、同相合成により所望の送信端末から送信される信号を強調し、所望の信号を送信する送信端末以外からの送信端末から送信される信号である干渉信号を抑圧する干渉除去回路と、干渉除去回路の同相合成により得られた信号を復調し、データを取出す復調回路とを備える構成とした。これにより、無線送受信システムでは、受信端末が、所望の信号を送信する送信端末以外からの信号と混信した信号を受信しても、送信端末が送信する信号に位相回転を加え、受信端末で受信した信号に位相回転を加え振幅制御をした後で、更に、合成を行う。この結果、混信した受信信号に含まれる所望の信号は同相合成により強調され、混信した受信信号に含まれる干渉信号は、逆相合成により打消しあう合成が行われ抑圧される。したがって、受信端末は、混信した受信信号から所望の信号を得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態による無線送受信システムを構成する際に用いる原理、送信端末及び受信端末を図面を参照して説明する。
【００１６】
（本実施形態の原理１）
無線送受信システムが有する送信端末及び受信端末は、アンテナを１つ備えている。また、無線送受信システムは、Ｍ＋１個の送信端末を備え、Ｍ個の送信端末が所望の信号に対して、干渉を与える信号を送信しているとする。
送信端末及び受信端末が有している多重化手段を、例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）とし、送信端末で行う同一信号に対する多重化数をζとする。このとき、送信端末の多重化処理は、多重化数分のサブキャリア（サブキャリアα、サブキャリアβ、…、サブキャリアζ）それぞれに個別に任意の位相回転を加えた同一信号を乗せることとする。
送信端末又は受信端末が、無線送受信システムが有する送信端末と受信端末との間の伝達関数を推定する。データ伝送を行う所望の送信端末と受信端末との間のサブキャリアα、サブキャリアβ、…、サブキャリアζの伝達関数をそれぞれｈ１α、ｈ１β、…、ｈ１ζとし、所望の送信端末以外の干渉信号を送信する送信端末である干渉送信端末と受信端末との間の伝達関数をサブキャリアα、サブキャリアβ、…、サブキャリアζの伝達関数それぞれをｈｍα、ｈｍβ、…、ｈｍζ（ｍ＝２，３，…，Ｍ＋１）とすると、任意の位相回転を含めたサブキャリアα、サブキャリアβ、…、サブキャリアζの受信信号ｒα、ｒβ、…、ｒζはそれぞれ、次式（１）で表すことができる。
【００１７】
【数１】
2009194655.tif 000003
【００１８】
式（１）において、θ１α、θ１β、…、θ１ζは、所望の送信端末のサブキャリアα、サブキャリアβ、…、サブキャリアζで与える位相回転を表している。また、θｍα、θｍβ、…、θｍζ（ｍ＝２，３，…，Ｍ＋１）は、干渉送信端末ｍ（ｍ＝２，３，…，Ｍ＋１）のサブキャリアα、サブキャリアβ、…、サブキャリアζで与える位相回転を表している。また、ｓは、所望の送信端末から送信される信号である所望信号を表し、ｉｍ（ｍ＝２，３，…，Ｍ＋１）は、干渉送信端末からの送信信号である干渉信号を表す。このζ個の受信信号を使い所望信号ｓについて、受信端末が同相合成を行うとき、サブキャリアα、サブキャリアβ、…、サブキャリアζの受信信号にそれぞれの係数、ｎα・ｈ１α・ｅｘｐ（−ｊθ１α）、ｎβ・ｈ１β・ｅｘｐ（−ｊθ１β）、…、ｎζ・ｈ１ζ・ｅｘｐ（−ｊθ１ζ）を乗算し、乗算した結果を加算する演算が振幅位相制御として行われる。ここで、ｎα、ｎβ、…、ｎζは、振幅制御の係数である振幅制御情報であり、実数である。このとき、合成後の干渉信号は次式（２）で表される。なお、式（２）の左辺の干渉信号を示すｉｍの上に〜（チルダ）が付く表記を、以下ｉ〜ｍとする。
【００１９】
【数２】
2009194655.tif 000004
【００２０】
干渉信号ｉ〜ｍ（ｍ＝２，３，…，Ｍ＋１）が抑圧される条件は、ｉ〜ｍ（ｍ＝２，３，…，Ｍ＋１）の係数が０になるときである。よって、次式（３）を全てのｍにおいて満たすθｍα、θｍβ、…、θｍζ（ｍ＝２，３，…，Ｍ＋１）を求めれば、干渉信号ｉ〜ｍ（ｍ＝２，３，…，Ｍ＋１）を抑圧することができる。
【００２１】
【数３】
2009194655.tif 000005
【００２２】
ここで、簡単化のためＭ＝１、多重化数２の場合について考えると、式（３）は次式（４）のように変形できる。
【００２３】
【数４】
2009194655.tif 000006
【００２４】
干渉信号を送信する干渉送信端末が１つのときは、式（４）を満たすｎα、ｎβ、θ１α、θ１β、θ２α、θ２βを求めれば、干渉信号を抑圧することができる。ｎα／ｎβ、（θ１α−θ１β）、（θ２α−θ２β）は相対的な値である比と差の形で求めることができるため、最も単純なｎβ＝１、θ１β＝θ２α＝θ２β＝０としたとき、所望送信端末には次式（５）で与えられる情報をフィードバックし、所望の送信端末はサブキャリアαのみに対しθ１αで示される位相制御情報に基づき位相回転を行う位相制御を行い、ｎα、ｎβで示される振幅制御情報で振幅制御を行う。ここで、ａｎｇｌｅ（Ｃ）とは、複素数Ｃの位相成分を求める関数である。
【００２５】
【数５】
2009194655.tif 000007
【００２６】
上述したように、送信端末において位相回転による位相制御を行い、受信端末において式（２）で示される演算を行う振幅位相制御を行う。これにより、干渉送信端末からの干渉信号を抑圧し、所望の送信端末からの信号を受信することができる。
【００２７】
（本実施形態の原理２）
無線送受信システムが有する送信端末と受信端末とは複数のアンテナを備え、送信端末と受信端末との間で、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）の様な多入力多出力送受信を行うとする。このとき、伝達関数は行列の形で表される。また、受信端末において、受信した多入力の信号を分離する際には、伝達関数の逆行列を算出して乗算することで、多入力多出力信号の分離を行う。逆行列を用いた分離の後は、実施形態の原理１と同様の処理を行う。ここでは、干渉信号の発信元となる送信端末である干渉送信端末が１つ（Ｍ＝１）、干渉信号の発信元となる送信端末が備えるアンテナの数は１つ、多重化の方法はＯＦＤＭの場合を考える。行列Ｈαは、サブキャリアαの伝達関数行列であり、次式（６）で表される行列Ｈ−１αは、サブキャリアαの伝達関数の逆行列である。
【００２８】
【数６】
2009194655.tif 000008
【００２９】
また、Θαを送信端末でサブキャリアαに与えられる位相差とする。ベクトルｈαは、干渉送信端末からのサブキャリアαにおける伝達関数ベクトルとする。サブキャリアαに着目すると、受信信号ベクトルｒαは次式（７）で表される。
【００３０】
【数７】
2009194655.tif 000009
【００３１】
式（７）に逆行列Ｈ−１αを乗算し、所望の送信信号の多入力多出力信号を分離すると次式（８）となる。
【００３２】
【数８】
2009194655.tif 000010
【００３３】
Ｙ１，α、Ｙ２，αは、サブキャリアαにおける分離後の信号を表している。これはサブキャリアβにおいても同様であり、分離後の信号Ｙ１，β、Ｙ２，βは次式（９）となる。
【００３４】
【数９】
2009194655.tif 000011
【００３５】
これにより、本実施形態の原理１と同様に干渉信号ｉの係数を０にする、つまり干渉信号を抑圧する位相制御情報及び振幅制御情報を算出することで、干渉送信端末からの干渉信号を抑圧し、所望の送信端末からの信号を受信することができる。
【００３６】
（本実施形態の原理３）
無線送受信システムが有する送信端末と受信端末とは複数のアンテナを備え、送信端末と受信端末との間で、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）の様な多入力多出力送受信を行うとする。送信端末は、多重化の前に送信ユニタリ行列を位相制御信号に乗算し、符号化を行う。ここで、送信ユニタリ行列は、伝達関数行列を固有値分解もしくは特異値分解した時に得られる右側ユニタリ行列のエルミート転置である。受信端末では、伝達関数行列を固有値分解もしくは特異値分解した時に得られる左側ユニタリ行列を分離信号に乗算することで、多入力多出力信号の固有値伝送復号を行う。その後は、固有伝送によって得られる係数（固有値）を考慮の上、実施形態の原理１と同様の処理を行う。
例えば、無線送受信システムにおいて、所望の送信端末から受信端末へ送信を行い、干渉送信端末の数は１つ、干渉送信端末が備えるアンテナの数は１本、多重化方法はＯＦＤＭの場合について述べる。サブキャリアαの伝達関数行列Ｈαは次式（１０）で表すことができる。
【００３７】
【数１０】
2009194655.tif 000012
【００３８】
次式（１１）で表される行列Ｕαは、サブキャリアαの伝達関数行列の受信ユニタリ行列である。
【００３９】
【数１１】
2009194655.tif 000013
【００４０】
また、次式（１２）で表される行列Σαは、サブキャリアαの伝達関数行列の固有値であり、行列Ｖαはサブキャリアαの伝達関数行列の送信ユニタリ行列である。また、行列Θαは所望の送信端末でサブキャリアαに与えられる位相回転を示す行列とする。
【００４１】
【数１２】
2009194655.tif 000014
【００４２】
ベクトルｈαは干渉送信端末からのサブキャリアαにおける伝達関数ベクトルとすると、サブキャリアαの受信信号ベクトルｒαは次式（１３）で表される。
【００４３】
【数１３】
2009194655.tif 000015
【００４４】
この受信信号に受信ユニタリ行列を乗算し、固有伝送復号化し、多入力多出力信号を分離すると次式（１４）のようになる。
【００４５】
【数１４】
2009194655.tif 000016
【００４６】
サブキャリアβについても、同様に表すことができ受信信号ベクトルｒβは次式（１５）で表され、受信ユニタリ行列を乗算し、固有伝送復号化し、多入力多出力信号を分離すると次式（１６）のようになる。
【００４７】
【数１５】
2009194655.tif 000017
【００４８】
【数１６】
2009194655.tif 000018
【００４９】
これにより、本実施形態の原理１と同様に、式（１６）の干渉信号ｉの係数が０となる位相制御情報及び振幅制御情報を算出することができる。算出した位相制御情報及び振幅制御情報を用いることで、干渉送信端末からの干渉信号を抑圧し、所望の送信端末からの信号を受信することができる。
【００５０】
（第１実施形態）
図１は、上述の実施形態の原理１で示した無線送受信を行う無線送受信システム１の構成を示した概略図である。無線送受信システム１は、送信端末１０−１、…、送信端末１０−ｎ及び受信端末２０−１、…、受信端末２０−ｍを有している。なお、送信端末１０−１、…、送信端末１０−ｎは同じ構成を有しており、以下、送信端末１０−１、…、送信端末１０−ｎのいずれか、あるいは全てを代表して示す場合には送信端末１０と言う。また、受信端末２０−１、…、受信端末２０−ｍは同じ構成を有しており、以下、受信端末２０−１、…、受信端末２０−ｍのいずれか、あるいは全てを代表して示す場合には受信端末２０という。
図２は、第1実施形態の送信端末１０の構成を示す概略ブロック図である。送信端末１０は、変調回路１０１、位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎを有する位相制御部１０２、多重化回路１０３−１、位相振幅記憶回路１０４及び無線部１９１を備える。ここで、位相制御部１０２の有する位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎの数は、多重化回路１０３−１にて行われる多重化数と同じである。
【００５１】
変調回路１０１は、送信するデータをデジタル変調する。位相制御部１０２が有する位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎは、同じ構成を有しており、それぞれ入力される変調された信号を位相制御情報が示す位相回転を行い出力する。多重化回路１０３−１は、位相回転が行われた信号を多重化し出力する。位相振幅記憶回路１０４は、入力される位相制御情報及び振幅制御情報を記憶する。無線部１９１は、入力される多重化された信号を送信する。また無線部１９１は、受信する信号に含まれる位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し出力する。
【００５２】
図３は、第1実施形態の受信端末２０の構成を示す概略ブロック図である。受信端末２０は、無線部２９２、分離回路２０１−１、振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎを有する振幅位相制御部２０２、干渉除去回路２０３−１、復調回路２０４、位相振幅記憶回路１０５、位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎを有する位相振幅算出部２０５、伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎを有する伝達関数推定部２０６及び変調回路２９１を備える。ここで、振幅位相制御部２０２が有する振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎの数、位相振幅算出部２０５が有する、位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎの数、及び伝達関数推定部２０６が有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎの数は、分離回路２０１−１で分離される信号の数と同じである。また、位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎは同じ構成を有している。また、振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは同じ構成を有している。また、伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、同じ構成を有している。
【００５３】
分離回路２０１−１は、入力される多重化された受信信号を分離し出力する。振幅位相制御部２０２が有する位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎは、それぞれ入力される信号位相制御情報に基づきの位相回転を行い、更に振幅制御情報に基づき振幅の変更を行う位相振幅制御が行い、所望の信号を同相にそろえる。干渉除去回路２０３−１は、入力される振幅位相制御された信号を同相合成すると共に、干渉信号を抑圧する。復調回路２０４は、入力される信号をデジタル復調し、デジタル復調で得られるデータを出力する。
【００５４】
位相振幅記憶回路１０５は、入力される複数の位相制御情報及び振幅制御情報を記憶する。位相振幅算出部２０５が有する位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎは、それぞれ入力される伝達関数から位相制御情報及び振幅制御情報を算出する。伝達関数推定部２０６が有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、それぞれ入力される信号に基づき、伝達関数を推定する。ここで、伝達関数推定部２０６が行う伝達関数の推定は、例えば、受信する信号はプリアンブルのような既知の信号で、予め定められた信号と受信信号の差をもって行う。変調回路２９１は、入力される位相制御情報及び振幅制御情報をデジタル変調し出力する。無線部２９２は、受信した信号を出力し、入力されるデジタル変調された信号を送信する。
【００５５】
（第１実施形態の処理）
図４は、無線送受信システム１が、送信端末１０と同じ構成の送信端末Ａと送信端末Ｂ、及び受信端末２０と同じ構成の受信端末Ｃを有する場合の送信端末Ａから受信端末Ｃへデータを伝送するシーケンスを示した図である。このとき、送信端末Ｂから送信される信号は、受信端末Ｃにおいて干渉信号となる。
【００５６】
送信端末Ａにおいて、変調回路１０１は、入力された送信するデータをデジタル変調し、位相制御部１０２へ出力する。位相制御部１０２が有する位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎは、それぞれ対応するサブキャリアごとに、位相振幅記憶回路１０４が記憶する位相制御情報に基づき、入力された信号に対して位相回転を加え、位相回転をした信号を多重化回路１０３−１に出力する。このとき、送信を開始した初期状態では、位相制御情報がないので位相回転を行わない情報が入力される。多重化回路１０３−１は、位相制御部１０２から入力された信号を多重化し、多重化した信号を無線部１９１へ出力する。無線部１９１は、多重化回路１０３−１から入力された信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ１０１）。
送信端末Ｂは、前述の送信端末Ａが行う動作（ステップＳ１０１）と同様の処理を行い、信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ１０２）。
【００５７】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９２は、受信した信号を分離回路２０１−１に出力する。分離回路２０１−１は、無線部２９２から入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６の有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎに出力する。伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、分離回路２０１−１から入力されたそれぞれの信号からサブキャリアごとの伝達関数を推定し、推定した伝達関数を示す信号を位相振幅算出部２０５が有する位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎに出力する。位相振幅算出部２０５の有する位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎは、伝達関数推定部２０６から入力されたそれぞれの伝達関数を用いて、位相制御情報及び振幅制御情報を算出し、算出した位相制御情報及び振幅制御情報を位相振幅記憶回路１０５に出力する。位相振幅記憶回路１０５は、位相振幅算出部２０５から入力された位相制御情報及び振幅制御情報を記憶する（ステップＳ１０３）。
【００５８】
次に、受信端末Ｃにおいて、位相振幅記憶回路１０５は、記憶する位相制御情報及び振幅制御情報を変調回路２９１に出力する。変調回路２９１は、入力された位相制御情報及び振幅制御情報をデジタル変調し、変調により生成した信号を無線部２９２へ出力する。無線部２９２は、変調回路２９１から入力された信号を送信端末Ｂに送信する。
送信端末Ｂにおいて、無線部１９１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０４に出力し記憶させる（ステップＳ１０４）。
【００５９】
また、受信端末Ｃの無線部２９２は、変調回路２９１から入力された信号を送信端末Ａに送信する。送信端末Ａにおいて、無線部１９１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０４に出力し記憶させる（ステップＳ１０５）。なお、受信端末Ｃから送信端末Ａ及び送信端末Ｂへの信号の伝送は、本実施形態で説明する様な処理を用いずに、簡便な伝送方法を用いるようにしてもよい。
【００６０】
送信端末Ａにおいて、変調回路１０１は、入力された送信するデータをデジタル変調し、変調した信号を位相制御部１０２へ出力する。位相制御部１０２の有する位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎは、位相振幅記憶回路１０５に記憶されたサブキャリアに対応する位相制御情報を用いて、それぞれ変調回路１０１から入力された信号に位相回転を行い、位相回転を行った信号を多重化回路１０３−１に出力する。多重化回路１０３−１は、入力された信号を多重化し、多重化した信号を無線部１９１へ出力する（ステップＳ１０６）。
【００６１】
続いて、送信端末Ａにおいて、無線部１９１は、多重化回路１０３−１から入力された信号を受信端末Ｃへ送信する（ステップＳ１０７）。
また、送信端末Ｂは、送信端末Ａと同様の処理（ステップＳ１０７）を行い、送信端末Ｂの所望の受信端末へ信号を送信する。このとき、送信端末Ｂが送信する信号は、干渉信号として受信端末Ｃに到達する（ステップＳ１０８）。
【００６２】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９２は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂが送信した信号を受信し、受信した信号を分離回路２０１−１に出力する。分離回路２０１−１は、入力した信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を振幅位相制御部２０２へ出力する。振幅位相制御部２０２が有する振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは、位相振幅記憶回路１０５が記憶するサブキャリアごとの位相制御情報及び振幅制御情報を用いて、入力された信号の位相回転を行う、と共に振幅制御を行い、所望の信号を同相にそろえる。また、振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは、位相回転及び振幅制御を行った信号を干渉除去回路２０３−１に出力する。干渉除去回路２０３−１は、入力された信号を同相合成する。これにより、所望の信号は強調され、干渉信号は抑圧される。また、干渉除去回路２０３−１は、同相合成をした信号を復調回路２０４に出力する。復調回路２０４は、入力された信号をデジタル復調し、復調で得られたデータを出力する（ステップＳ１０９）。
【００６３】
以上の動作により、受信端末Ｃは、送信端末Ｂから送信される干渉信号に妨げられることなく、送信端末Ａから送信される信号に含まれるデータを得る。
【００６４】
受信端末においては、位相回転が加えられた同一信号を多重化した所望の信号と干渉信号とを受信する。干渉信号は、所望信号と同様に同一信号を多重化して送信しているために、受信端末で分離したサブキャリアごとの信号にも干渉信号が加算されている。サブキャリアごとに分離された所望の同一信号を同相合成すると、送信端末の位相制御により、所望の信号は強調されると共に、干渉信号は逆相に合成され、干渉信号は抑圧される。
以上のように、送信端末と受信端末との位相振幅制御により干渉信号が抑圧され、従来の無線送信システムの干渉問題を解決することができる。
【００６５】
また、送信端末１０は、全ての送信端末１０と全ての受信端末２０との間の伝達関数に基づいて求めた位相回転を加えた複数の同一信号を多重化して送信し、受信端末２０は、受信信号を分離した後に同相合成を行うことで、干渉信号を抑圧することに特徴がある。
また、送信端末１０が送信する信号は所望の信号であると共に、他の受信端末２０においては干渉信号となる。しかし、複数の受信端末２０で干渉信号を抑圧する位相回転をそれぞれの送信端末１０が位相制御に用いることで、送信端末１０と受信端末２０との複数の組み合せにおいて、同時にデータの伝送を行うことが可能となる。これにより、マルチユーザによる複数のデータ伝送を行うような使用方法に用いることができる。
【００６６】
なお、多重化手法には、周波数分割多重や時間分割多重などを用いても良い。
また、受信端末２０が、送信端末１０に位相制御情報及び振幅制御情報を送信する構成としたが、無線送受信システム１に制御端末を設け、この制御端末を中継させて位相情報を無線端末１０に送信してもよい。この場合、制御端末にて、送信端末１０と受信端末２０との同期をとるようにしてもよい。同期をとることで、伝達関数の推定やデータの伝送を効率的に行うことが可能となる。
【００６７】
また、多重化数を増やし、干渉信号を送信する送信端末が位相制御を行うことで、受信端末の受信する信号の選択の自由度が増し、干渉許容数が増える。また、全ての送信端末で位相制御を行うことで、受信端末は任意の信号を同相合成すると共に、他の信号を逆相に合成し抑圧できるので、多元接続を実現する手法として用いてもよい。
更に、信号を合成することで、ダイバーシチ効果を期待することもできる。また、送信アンテナが複数あり、多重化にＯＦＤＭを用いた場合、送信端末は、アンテナごとに同一信号を多重化するサブキャリアの周波数をずらして信号を送信し、受信端末は、受信信号のずれを戻して合成する。これにより、多入力多出力システムの伝送品質を劣化させる要因であるアンテナ相関の影響を弱めることが可能である。
【００６８】
（第２実施形態）
次に、無線送受信システム１に制御端末３０を加えた無線送受信システム１ａにおいて、位相振幅算出部２０５を受信端末２０が備えていたことに代えて、制御端末３０が伝達関数から位相制御情報及び振幅制御情報を算出する機能を備える実施形態を説明する。ここで、無線送受信システム１ａは、図１で示した複数の送信端末１０、少なくとも１つの受信端末２０ａ及び１つの制御端末３０を有する。
【００６９】
図５は、第２実施形態の受信端末２０ａの構成を示す概略ブロック図である。受信端末２０ａは、無線部２９４、分離回路２０１−１、振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎを有する振幅位相制御部２０２、干渉除去回路２０３−１、復調回路２０４、位相振幅記憶回路１０４、伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−２を有する伝達関数推定部２０６及び変調回路２９３を備える。
前述の回路及び機能部と同じ回路及び機能部には、同じ符号を付してあり、異なる構成の部分について説明する。変調回路２９３は、伝達関数推定部２０６からサブキャリアごとの伝達関数を示す信号が入力され、入力された信号を変調し出力する。無線部２９４は、受信した信号に位相制御情報及び振幅制御情報が含まれる場合、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し出力する。また、無線部２９４は、受信した信号に位相制御情報及び振幅制御情報が含まれない場合、受信した信号を分離回路２０１−１に出力する。ここで、多重化された信号と、位相制御情報及び振幅制御情報とを区別する方法として、例えば、受信する信号に予め定めた既知信号を含めるようにし、無線部２９４は、既知信号に従い区別するようにする。
【００７０】
図６は、第２実施形態の制御端末３０の構成を示す概略ブロック図である。制御端末３０は、復調回路３０１、位相振幅算出回路３０２、変調回路３０３及び無線部３０４を備える。
復調回路３０１は、入力される信号をデジタル復調し、デジタル復調した信号から伝達関数を示す情報を抽出し出力する。位相振幅算出回路３０２は、入力される伝達関数を示す情報から位相制御情報及び振幅制御情報を算出し出力する。変調回路３０３は、入力された信号をデジタル変調し、変調した信号を出力する。無線部３０４は、受信する信号を
変調回路３０１に出力し、変調回路３０３から入力される信号を送信する。
【００７１】
（第２実施形態の処理）
図７は、第２実施形態の無線送受信システム１ａが、送信端末１０と同じ構成の送信端末Ａ及び送信端末Ｂ、受信端末２０ａと同じ構成の受信端末Ｃ及び制御端末３０と同じ構成の制御端末Ｄを有する場合の送信端末Ａから受信端末Ｃへデータを伝送する動作のシーケンスを示した図である。このとき、送信端末Ｂから送信される信号は、受信端末Ｃにおいて干渉信号となる。
【００７２】
送信端末Ａにおいて行われる動作は、前述のステップＳ１０１と同様の処理であり、信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ２０１）。また、送信端末Ｂが行う処理も前述のステップＳ１０１の処理であり、信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ２０２）。
【００７３】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９４は、受信した信号を分離回路２０１−１に出力する。分離回路２０１−１は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６に出力する。伝達関数推定部２０６が有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、入力された信号からサブキャリアごとの伝達関数を推定する（ステップＳ２０３）。
【００７４】
続いて、受信端末Ｃにおいて、伝達関数推定部２０６は、推定した伝達関数を示す信号を変調回路２９３に出力する。変調回路２９３は、入力された信号をデジタル変調し、デジタル変調した信号を無線部２９４に出力する。無線部２９４は、入力された信号を制御端末Ｄに送信する（ステップＳ２０４）。
【００７５】
制御端末Ｄにおいて、無線部３０４は、受信した信号を復調回路３０１に出力する。復調回路３０１は、入力された信号をデジタル復調し、復調した信号から伝達関数を示す信号を抽出し、位相振幅算出回路３０２に出力する。位相振幅算出回路３０２は、入力された信号を用いて、サブキャリアごとの位相制御情報及び振幅制御情報を算出する（ステップＳ２０５）。
【００７６】
続いて、制御端末Ｄにおいて、位相振幅算出回路３０２は、算出した位相制御情報及び振幅制御情報を変調回路３０３に出力する。変調回路３０３は、入力された位相制御情報及び振幅制御情報をデジタル変調し、変調した信号を無線部３０４に出力する。無線部３０４は、入力された信号を送信端末Ａに送信する。送信端末Ａにおいて、無線部１９１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０４に出力し記憶させる（ステップＳ２０６）。
【００７７】
また、制御端末Ｄの無線部３０４は、入力された信号を送信端末Ｂに送信する。送信端末Ｂにおいて、無線部１９１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０４に出力し記憶させる（ステップＳ２０７）。
また更に、制御端末Ｄの無線部３０４は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する。受信端末Ｃにおいて、無線部２９４は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０４に出力し記憶させる（ステップＳ２０８）。
なお、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７及びステップＳ２０８における制御端末Ｄの無線部３０４が行う送信を順に行わずに、一回の送信で、送信端末Ａ、送信端末Ｂ及び受信端末Ｃに信号を送信してもよい。
【００７８】
送信端末Ａは、前述したステップＳ１０６と同じ処理を行い、送信するデータから送信信号を用意し、前述したステップＳ１０７と同様に、信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ２１０）。
また、送信端末Ｂは、送信端末Ａと同様に、前述したステップＳ１０６と同じ処理を行い、送信端末Ｂの所望の受信端末へ信号を送信する。このとき、送信端末Ｂが送信する信号は、干渉信号として受信端末Ｃに到達する（ステップＳ２１１）。
【００７９】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９４は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂが送信した信号を受信し、受信した信号を分離回路２０１−１に出力する。分離回路２０１−１は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を振幅位相制御部２０２へ出力する。振幅位相制御部２０２が有する振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは、位相振幅記憶回路１０４が記憶するサブキャリアごとの位相制御情報及び振幅制御情報を用いて、入力された信号の位相回転を行う、と共に振幅制御を行い、所望の信号を同相にそろえる。また、振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは、位相回転及び振幅制御を行った信号を干渉除去回路２０３−１に出力する。干渉除去回路２０３−１は、入力された信号を同相合成する。これにより、送信端末Ａからの信号は強調され、送信端末Ｂからの干渉信号は抑圧される。また、干渉除去回路２０３−１は、同相合成をした信号を復調回路２０４に出力する。復調回路２０４は、入力された信号をデジタル復調し、復調で得られたデータを出力する（ステップＳ２１２）。
【００８０】
以上の動作により、受信端末Ｃは、送信端末Ｂから送信される干渉信号に妨げられることなく、送信端末Ａから送信される信号に含まれるデータを得ることができる。
また、第１実施形態に比べ、制御端末Ｄを用いることで、受信端末Ｃは、位相振幅算出回路を備えずとも伝送を行うことが可能となる。これにより、無線送受信システム１ｂでは、複数の受信端末２０で個別に位相制御情報及び振幅制御情報の算出を行っていたのに比べ、制御端末の１カ所で算出を行うことで、算出の際の誤差によるばらつきによる通信品質の劣化を防ぐことが可能となる。また、制御端末３０を用いることで、複数の送信端末１０及び複数の受信端末２０ａの同期をとることが容易になり、位相制御情報及び振幅制御情報の伝送や、データの伝送を効率的に行うことも可能となる。
【００８１】
（第３実施形態）
次に、無線送受信システム１ａにおいて、伝達関数の推定を行う機能を受信端末２０ａが備えていることに代えて、送信端末１０ａが伝達関数の推定を行う機能を備える無線送受信システム１ｂを説明する。第３実施形態では、無線送受信システム１ａの送信端末１０は、送信端末１０ａの構成に置き換えられ、受信端末２０ａは、受信端末２０ｂに置き換えられる。ここで、無線送受信システム１ｂは、複数の送信端末１０ａ、少なくとも１つの受信端末２０ｂ及び１つの図６で示した制御端末３０を有する。
【００８２】
図８は、第３実施形態の送信端末１０ａの内部構成を示す概略ブロック図である。送信端末１０ａは、切替回路１９２、変調回路１０１、切替回路１９３、位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎを有する位相制御部１０２、多重化回路１０３、切替回路１９４、無線部１９５、位相振幅記憶回路１０４、分離回路１９６、伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎを有する伝達関数推定部２０６を備える。
前述の回路及び機能部と同じ構成を有するものには、同じ符号が付してあり、異なる構成について説明する。切替回路１９２は、入力されるデータと、入力される伝達関数を示す情報とを切替え、どちらか一方を出力する。切替回路１９３は、入力される信号を位相制御部１０２又は切替回路１９４のどちらか一方に出力する。無線部１９５は、入力される信号を送信し、受信した信号を出力する。また、無線部１９５は、入力された信号が位相制御情報及び振幅制御情報を含む場合、位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し出力する。ここで、無線部１９５が位相制御情報及び振幅制御情報含むか否かを判定する方法としては、例えば、位相制御情報及び振幅制御情報を含む信号に予め定めた既知信号を含めるようし、既知信号の有無により判定するようにする。分離回路１９６は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を出力する。
【００８３】
また、伝達関数推定部２０６が出力する伝達関数情報を送信する際には、切替回路１９２は伝達関数推定部２０６からの入力される信号を変調回路１０１に出力する選択をし、切替回路１９３は変調回路１０１から入力される信号を切替回路１９４に出力する選択し、切替回路１９４は切替回路１９３からの入力される信号を無線部１９５に出力する選択をする。これにより、伝達関数推定部２０６が出力する伝達関数情報が無線部１９５に入力される。また、入力されたデータを送信する際には、切替回路１９２は入力されるデータを変調回路１０１へ出力する選択をし、切替回路１９３は変調回路１０１から入力される信号を位相制御部１０２への出力する選択をし、切替回路１９４は多重化回路１０３から入力される信号を無線部１９５に出力する選択をする。これにより、入力されるデータが処理をされ、無線部１９５に入力される。
【００８４】
図９は、受信端末２０ｂの内部構成を示した概略ブロック図である。受信端末２０ｂは、無線部２９５、分離回路２０１−１、振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎを有する振幅位相制御部２０２、干渉除去回路２０３−１、復調回路２０４及び位相振幅記憶回路１０４を備えている。
受信端末２０ｂが備える回路及び機能部のうち、前述の回路及び機能部と同じ機能を有する回路及び機能部には同じ符号が付してあり、以下異なる構成の部分について説明する。無線部２９５は、受信した信号を分離回路２０１−１に出力する。また、無線部２９５は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０４に出力する。ここで、無線部２９５は、受信した信号に位相制御情報及び振幅制御情報が含まれる場合、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０４に出力し、受信した信号に位相制御情報及び振幅制御情報が含まれない場合、受信した信号を分離回路２０１−１に出力する。ここで、受信した信号に位相制御情報及び振幅制御情報が含まれるか否かの判定は、例えば、受信する信号に予め定めた既知信号を含めるようにして行う。
【００８５】
図１０は、第３実施形態の無線送受信システム１ａが送信端末１０ａと同じ構成の送信端末Ａ及び送信端末Ｂ、受信端末２０ｂと同じ構成の受信端末Ｃ、図６に示した制御端末３０と同じ構成の制御端末Ｄを有する場合に、送信端末Ａから受信端末Ｃにデータを伝送するシーケンスを示した図である。このとき、送信端末Ｂから送信される信号は、受信端末Ｃにおいて干渉信号となる。
【００８６】
（第３実施形態の処理）
受信端末Ｃにおいて、無線部２９５は、伝達関数を推定するための信号を送信端末Ｂに送信する（ステップＳ３０１）。また、無線部２９５は、伝達関数を推定するための信号を送信端末Ａに送信する（ステップＳ３０２）。なお、ステップＳ３０１とステップＳ３０２を個別に行う必要はなく、一回の送信にて行ってもよい。
【００８７】
送信端末Ａにおいて、無線部１９５は、受信した信号を分離回路１９６に出力する。分離回路１９６は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６に出力する。伝達関数推定部２０６の有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、サブキャリアごとの伝達関数を推定する（ステップＳ３０３）。
また、送信端末Ｂにおいても、ステップＳ３０３と同じ処理により、受信した信号から伝達関数を推定する（ステップＳ３０４）。
【００８８】
送信端末Ｂにおいて、伝達関数推定部２０６は、推定した伝達関数を示す信号を切替回路１９２に出力する。切替回路１９２は、入力された伝達関数を示す信号を変調回路１０１に出力する。変調回路１０１は、入力された信号をデジタル変調し、デジタル変調で得られた信号を切替回路１９３に出力する。切替回路１９３は、入力された信号を切替回路１９４に出力する。切替回路１９４は、入力された信号を無線部１９５に出力する。無線部１９５は、入力された信号を制御端末Ｄに送信する（ステップＳ３０５）。
また、送信端末Ａにおいても、ステップＳ３０５と同様の処理により、推定した伝達関数を制御端末Ｄに送信する（ステップＳ３０６）。
【００８９】
制御端末Ｄにおいて、無線部３０４は、受信した信号を復調回路３０１に出力する。復調回路３０１は、入力された信号をデジタル復調し、復調した信号から伝達関数を示す信号を抽出し、位相振幅算出回路３０２に出力する。位相振幅算出回路３０２は、入力された信号を用いて、送信端末Ａと送信端末Ｂとから受信する伝達関数それぞれに対応するサブキャリアごとの位相制御情報及び振幅制御情報を算出する（ステップＳ３０７）。
【００９０】
続いて、制御端末Ｄにおいて、位相振幅算出回路３０２は、算出した位相制御情報及び振幅制御情報を変調回路３０３に出力する。変調回路３０３は、入力された位相制御情報及び振幅制御情報をデジタル変調し、変調した信号を無線部３０４に出力する。無線部３０４は、入力された信号を送信端末Ａに送信する。送信端末Ａにおいて、無線部１９５は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０４に出力し記憶させる（ステップＳ３０８）。
【００９１】
また、制御端末Ｄの無線部３０４は、入力された信号を送信端末Ｂに送信する。送信端末Ｂにおいて、無線部１９５は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０４に出力し記憶させる（ステップＳ３０９）。
また更に、制御端末Ｄの無線部３０４は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する。受信端末Ｃにおいて、無線部２９５は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０４に出力し記憶させる（ステップＳ３１０）。
なお、ステップＳ３０８、ステップＳ３０９及びステップＳ３１０における制御端末Ｄの無線部３０４が行う送信を順に行わずに、一回の送信で、送信端末Ａ、送信端末Ｂ及び受信端末Ｃに信号を送信してもよい。
【００９２】
送信端末Ａにおいて、切替回路１９２は、入力された送信するデータを変調回路１０１に出力する。変調回路１０１は、入力されたデータをデジタル変調し、デジタル変調により得られた信号を切替回路１９３に出力する。切替回路１９３は、入力された信号を位相制御部１０２へ出力する。位相制御部１０２が有する位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎは、位相振幅記憶回路１０４が記憶する位相制御情報を用いて、サブキャリアごとに、入力された信号に位相回転を与える位相制御を行い、位相回転を与えた信号を多重化回路１０３に出力する。多重化回路１０３は、入力された信号を多重化する（ステップＳ３１１）。
【００９３】
続いて、送信端末Ａにおいて、多重化回路１０３は、多重化した信号を切替回路１９４に出力する。切替回路１９４は、入力された信号を無線部１９５に出力する。無線部１９５は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ３１２）。
【００９４】
送信端末Ｂにおいても、送信するデータを送信端末Ａと同様に処理し、所望の受信端末に信号を送信する。このとき、送信端末Ｂが送信する信号は、干渉信号として受信端末Ｃに到達する（ステップＳ３１３）。
【００９５】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９５は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂが送信した信号を受信し、受信した信号を分離回路２０１−１に出力する。分離回路２０１−１は、入力した信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を振幅位相制御部２０２へ出力する。振幅位相制御部２０２が有する振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは、位相振幅記憶回路１０４が記憶するサブキャリアごとの位相制御情報及び振幅制御情報を用いて、入力された信号の位相回転を行う、と共に振幅制御を行い、所望の信号を同相にそろえる。また、振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは、位相回転及び振幅制御を行った信号を干渉除去回路２０３−１に出力する。干渉除去回路２０３−１は、入力された信号を同相合成する。これにより、送信端末Ａからの信号は強調され、送信端末Ｂからの干渉信号は抑圧される。また、干渉除去回路２０３−１は、同相合成をした信号を復調回路２０４に出力する。復調回路２０４は、入力された信号をデジタル復調し、復調で得られたデータを出力する（ステップＳ３１４）。
【００９６】
以上の動作により、受信端末Ｃは、送信端末Ｂから送信される干渉信号に妨げられることなく、送信端末Ａから送信される信号に含まれるデータを得ることが可能となる。
第３実施形態は、第１実施形態や第２実施形態に比べ、送信端末Ａ及び送信端末Ｂで伝達関数を推定することで、受信端末Ｃの構成を簡単にすることができるので、受信端末Ｃの小型化には適している。また、受信端末Ｃの消費電力を低くすることが可能となる。
【００９７】
第１実施形態から第３実施形態において、実施形態の原理１を用いた無線送受信システムの種々の構成を説明したが、送信端末及び受信端末の双方で伝達関数を推定する構成を用いてもよい。その場合、制御端末又は受信端末で位相制御情報及び振幅制御情報を算出し用いることになる。
【００９８】
（第４実施形態）
上述の実施形態の原理２を適用した無線送受信を行う無線送受信システム２の構成は図１で示した無線送受信システム１と同様である。無線送受信システム３は、送信端末１０−１、…、送信端末１０−ｎ及び受信端末２０−１、…、受信端末２０−ｍを有している。なお、送信端末１０−１、…、送信端末１０−ｎは同じ構成を有しており、以下、送信端末１０−１、…、送信端末１０−ｎのいずれか、あるいは全てを代表して示す場合には送信端末１０ｂと言う。また、受信端末２０−１、…、受信端末２０−ｍは同じ構成を有しており、以下、受信端末２０−１、…、受信端末２０−ｍのいずれか、あるいは全てを代表して示す場合には受信端末２０ｃという。ここで、無線送受信システム２は、複数の送信端末１０ｂ、少なくとも１つの受信端末２０ｃを有する。
【００９９】
図１１は、送信端末１０ｂの内部構成を示した概略ブロック図である。送信端末１０ｂは、変調回路１０１、直列並列変換回路１０６、位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎを有する位相制御部１０２、位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎを有する位相制御部１０２ａ、多重化回路１０３−１、多重化回路１０３−２、無線部１８１及び位相振幅記憶回路１０７を備える。なお、送信端末１０ｂはアンテナを２本備え並列数を２とした構成を示しているが、更に多くの並列数を用いてもよい。
【０１００】
前述の回路及び機能部と同じ回路及び機能部には、同じ符号を付してあり、異なる構成の部分について説明する。直列並列回路１０６は、入力される信号を並列化し、並列化した信号を出力する。位相制御部１０２ａは、位相制御部１０２と同じ構成であり、入力された信号に、位相回転を加える位相制御を行う。多重化回路１０３−２は、多重化回路１０３−１と同じ構成である。無線部１８１は、入力される２つの信号を異なるアンテナから送信する。また、無線部１８１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し出力する。位相振幅記憶回路１０７は、位相制御情報及び振幅制御情報を記憶する。
【０１０１】
図１２は、受信端末２０ｃの内部構成を示す概略ブロック図である。受信端末２０ｃは、分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎ、振幅位相制御部２０２、振幅位相制御部２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、並列直列変換回路２１０、復調回路２０４、伝達関数推定部２０６、伝達関数推定部２０６ａ、位相振幅算出部２０５、位相振幅算出部２０５ａ、位相振幅記憶回路２１３、逆行列生成回路２０８、逆行列記憶回路２０９及び無線部２９６を備える。
なお、分離回路２０１−１、振幅位相制御部２０２、干渉除去回路２０３−１、復調回路２０４、伝達関数推定部２０６及び位相振幅算出部２０５については、上述の実施形態と同じ構成であり同じ符号を付し、以下異なる構成について説明する。
【０１０２】
分離回路２０１−２は、分離回路２０１−１と同じ構成である。振幅位相制御部２０２ａは、振幅位相制御部２０２と同じ構成であり、振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎを有している。干渉除去回路２０３−２は、干渉除去回路２０３−１と同じ構成である。伝達関数推定部２０６ａは、伝達関数推定部２０６と同じ構成であり、伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達推定回路２０６−ｎを有している。多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎは、入力される混信した信号に伝達関数逆行列を用いて、分離する。逆行列生成回路２０８は、入力される伝達関数よりなる行列の逆行列を算出する。逆行列記憶回路２０９は、入力された行列を記憶する。並列直列変換回路２１０は、並列に入力される２つの信号を直列に変換を行い、変換を行った信号を出力する。位相振幅記憶回路２１３は、入力される位相制御情報及び振幅制御情報を記憶する。無線部２９６は、受信する信号を出力する。また、無線部２９６は、入力される位相制御情報及び振幅制御情報を変調し、変調で得られた信号を送信する。
【０１０３】
（第４実施形態の処理）
第４実施形態の無線送受信システム２の動作は、第１実施形態の無線送受信システム１と同じ手順であり、図４を用いて説明する。送信端末Ａ及び送信端末Ｂは、送信端末１０ｂに対応し、受信端末Ｃは、受信端末２０ｃに対応する。
【０１０４】
送信端末Ａにおいて、変調回路１０１は、入力された送信するデータをデジタル変調し、直列並列変換回路１０６に出力する。直列並列変換回路１０６は、変調回路１０１から入力された信号を並列化し、並列化した信号を位相制御部１０２及び位相制御部１０２ａに出力する。位相制御部１０２が有する位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎは、それぞれ対応するサブキャリアごとに、位相振幅記憶回路１０７が記憶する位相制御情報に基づき、入力された信号に対して位相回転を加え、位相回転を加えた信号を多重化回路１０３−１に出力する。位相制御部１０２ａは、位相制御部１０２と同様に、入力された信号に位相回転を加え、位相回転を加えた信号を多重化回路１０３−２に出力する。多重化回路１０３−１は、位相制御部１０２から入力された信号を多重化し、多重化した信号を無線部１８１に出力する。多重化回路１０３−２も同様に、位相制御部１０２ａから入力された信号を多重化し、多重化した信号を無線部１８１に出力する。無線部１８１は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ１０１）。
送信端末Ｂは、前述の送信端末Ａが行う動作（第４実施形態のステップＳ１０１）と同様の処理を行い、信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ１０２）。
なお、初期状態においては、伝達関数の推定が行われていないために位相制御情報及び振幅制御情報が算出されていないので位相回転を加えない情報を入力してもよい。また、初期状態においては、伝達関数の推定のためにステップＳ１０１及びステップＳ１０２で既知信号を送信してもよい。
【０１０５】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９６は、受信した信号を分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２に出力する。分離回路２０１−１は、無線部２９６から入力された信号をサブキャリアごとに分離し、伝達関数推定部２０６に出力する。分離回路２０１−２は、無線部２９６から入力された信号をサブキャリアごとに分離し、伝達関数推定部２０６ａに出力する。ここで、分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２から伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａに入力される信号は、同一の伝達関数の影響を受けた信号が入力される。つまり、送信側のアンテナから受信側のアンテナまでの伝送路が同一の信号が、それぞれの伝達関数推定部２０６と伝達関数推定部２０６ａに入力される。
【０１０６】
伝達関数推定部２０６が有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、サブキャリアごとの伝達関数を推定し、推定した伝達関数を示す信号を位相振幅算出部２０５及び逆行列生成回路２０８へ出力する。伝達関数推定部２０６ａが有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、サブキャリアごとの伝達関数を推定し、推定した伝達関数を示す信号を位相振幅算出部２０５ａ及び逆行列生成回路２０８へ出力する。位相振幅算出部２０５の有する位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎは、入力された伝達関数を示す信号に基づいて、位相制御情報及び振幅制御情報を算出し、算出した位相制御情報及び振幅制御情報を位相振幅記憶回路２１３に出力する。位相振幅算出部２０５ａの有する位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎは、入力された伝達関数を示す信号に基づいて、位相制御情報及び振幅制御情報を算出し、算出した位相制御情報及び振幅制御情報を位相振幅記憶回路２１３に出力する。位相振幅記憶回路２１３は、入力された位相制御情報及び振幅制御情報を記憶する。逆行列生成回路２０８は、入力された伝達関数から生成される伝達関数行列の逆行列を算出し、算出した逆行列を逆行列記憶回路２０９に出力し記憶させる（ステップＳ１０３）。
【０１０７】
続いて、受信端末Ｃにおいて、無線部２９６は、位相振幅記憶回路２１３の記憶する位相制御情報及び振幅制御情報を読み出し、読み出した情報をデジタル変調し、変調により生成した信号を送信端末Ｂに送信する。送信端末Ｂにおいて、無線部１８１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる（ステップＳ１０４）。
【０１０８】
また、受信端末Ｃの無線部２９６は、位相振幅記憶回路２１３の記憶する位相制御情報及び振幅制御情報を読み出し、読み出した情報をデジタル変調し、変調により生成された信号を送信端末Ａに送信する。送信端末Ａにおいて、無線部１８１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる（ステップＳ１０５）。
【０１０９】
送信端末Ａにおいて、変調回路１０１は、入力された送信するデータをデジタル変調し、デジタル変調した信号を直列並列変換回路１０６に出力する。直列並列変換回路１０６は、入力された信号を並列化し、並列化した信号を位相制御部１０２及び位相制御部１０２ａに出力する。位相制御部１０２の有する位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎは、位相振幅記憶回路１０７に記憶されたサブキャリアに対応する位相制御情報を用いて、それぞれ直列並列変換回路１０６から入力された信号に位相回転を加え、位相回転を加えた信号を多重化回路１０３−１に出力する。多重化回路１０３−１は、位相制御部１０２から入力された信号を多重化し、多重化した信号を無線部１８１に出力する。位相制御部１０２ａの有する位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎは、位相振幅記憶回路１０７に記憶されたサブキャリアに対応する位相制御情報を用いて、それぞれ直列並列変換回路１０６から入力された信号に位相回転を行い、位相回転を行った信号を多重化回路１０３−２に出力する。多重化回路１０３−２は、位相制御部１０２ａから入力された信号を多重化し、多重化した信号を無線部１８１に出力する（ステップＳ１０６）。
【０１１０】
続いて、送信端末Ａにおいて、無線部１８１は、多重化回路１０３−１及び多重化回路１０３−２から入力されたデータを、それぞれ別のアンテナを用いて、受信端末Ｃに送信する（ステップＳ１０７）。
また、送信端末Ｂは、送信端末Ａと同様の処理（第４実施形態のステップＳ１０７）を行い、送信端末Ｂの所望の受信端末に信号を送信する。このとき、送信端末Ｂが送信する信号は、干渉信号として受信端末Ｃに到達する（ステップＳ１０８）。
【０１１１】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９６は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂが送信した信号を受信し、２つのアンテナで受信した信号それぞれを分離回路２０１−１と分離回路２０１−２とに出力する。ここで、無線部２９６が受信する信号は、多入力多出力伝達関数で表される伝送路及び干渉信号によって混信した信号となっている。分離回路２０１−１は、入力した信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎに出力する。分離回路２０１−２は、入力した信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎに出力する。ここで、多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎへ入力される信号は、同一の伝送路を介し同一の伝達関数の影響を受けた信号がそれぞれに入力される。
【０１１２】
多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎは、分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２から入力された信号からなるベクトルに、逆行列記憶回路２０９が記憶する逆行列を乗算することで、混信した信号を分離し、分離した信号を振幅位相制御部２０２及び振幅位相制御部２０２ａへ出力する。振幅位相制御部２０２が有する振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは、それぞれのサブキャリアごとに、位相振幅記憶回路２１３が記憶する位相制御情報及び振幅制御情報を用いて、位相回転及び振幅制御が行われ、所望の信号を同相にそろえる。また、振幅位相制御部２０２は、振幅位相制御を行った信号を干渉除去回路２０３−１に出力する。振幅位相制御部２０２ａは、振幅位相制御部２０２と同様に処理を行い、振幅位相制御を行った信号を干渉除去回路２０３−２に出力する。
【０１１３】
干渉除去回路２０３−１は、入力された信号を同相合成する。これにより、所望の信号は強調され、干渉信号は抑圧される。また、干渉除去回路２０３−１は、同相合成をした信号を並列直列変換回路２１０に出力する。干渉除去回路２０３−２は、入力された信号を同相合成する。これにより、所望の信号は強調され、干渉信号は抑圧される。また、干渉除去回路２０３−２は、同相合成をした信号を並列直列変換回路２１０に出力する。並列直列変換回路２１０は、干渉除去回路２０３−１及び干渉除去回路２０３−２から入力された信号を直列信号に変換し、変換した直列信号を復調回路２０４に出力する。復調回路２０４は、入力された信号をデジタル復調し、デジタル復調により得られたデータを出力する（ステップＳ１０９）。
【０１１４】
以上の動作により、受信端末Ｃは、送信端末Ｂから送信される干渉信号に妨げられることなく、送信端末Ａから送信される信号に含まれるデータを得る。また、ＭＩＭＯを適用した場合においても、送信端末Ａ、送信端末Ｂ及び受信端末Ｃで位相制御をすることで、干渉信号を抑圧して、所望の信号を受信することが可能となる。
また、第１実施形態の無線送受信システム１と比べ、第４実施形態の無線送受信システム２は、ＭＩＭＯを用いることにより、周波数帯域の利用効率を高めている。これにより、広いデータ伝送帯域を確保することが可能となる。
【０１１５】
（第５実施形態）
次に、無線送受信システム２に制御端末３０ａを加えた無線送受信システム２ａにおいて、位相制御情報及び振幅制御情報を算出する位相振幅算出部２０５及び位相振幅算出２０５ａを受信端末２０ｃが備えていたことに代わって、制御端末３０ａが伝達関数から位相制御情報及び振幅制御情報を算出する機能を備える実施形態を説明する。ここで、無線送受信システム２ａは、図１１で示した複数の送信端末１０ｂ、少なくとも１つの受信端末２０ｄ及び１つの制御端末３０ａを有する。
【０１１６】
図１３は、第５実施形態の受信端末２０ｄの内部構成を示した概略ブロック図である。受信端末２０ｄは、分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎ、振幅位相制御部２０２、振幅位相制御部２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、並列直列変換回路２１０、復調回路２０４、位相振幅記憶回路１０７、伝達関数推定部２０６、伝達関数推定部２０６ａ、変調回路２９８及び無線部２９７を備える。
分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎ、振幅位相制御部２０２、振幅位相制御部２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、並列直列変換回路２１０、復調回路２０４、位相振幅記憶回路１０７、伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａについては、第４実施形態と同じ構成であり同じ符号を付し、以下異なる構成について説明する。
変調回路２９８は、位相関数推定部２０６及び位相関数推定部２０６ａから入力される複数の伝達関数を示す信号が入力され、入力される信号をデジタル変調し出力する。
無線部２９７は、受信した信号が位相制御情報及び振幅制御情報を含む場合、位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し出力する。また、無線部２９７は、受信した信号が位相制御情報及び振幅制御情報を含まない場合、受信した信号を出力する。また、無線部２９７は、入力される信号を送信する。
【０１１７】
図１４は、第５実施形態の制御端末３０ａの内部構成を示した概略ブロック図である。制御端末３０ａは、復調回路３０５、位相振幅算出回路３０６、行列生成回路３０７、変調回路３０８及び無線部３０９を備える。
復調回路３０５は入力される信号をデジタル復調し、デジタル復調で得られた信号から伝達関数を含む信号を抽出し出力する。位相振幅算出回路３０６は、入力される伝達関数を含む信号を用いて、位相制御報及び振幅制御情報を算出する。逆行列生成回路３０７は、入力される伝達関数を含む信号から、伝達関数の逆行列を算出する。変調回路３０８は、入力される信号をデジタル変調し、デジタル変調で得られた信号を出力する。
【０１１８】
（第５実施形態の処理）
第５実施形態の無線送受信システム２ａの動作は、第２実施形態の無線送受信新システム１ａと同じ手順であり、図７を用いて送信端末Ａからデータを受信端末Ｃに伝送する動作のシーケンスを説明する。送信端末Ａ及び送信端末Ｂは、送信端末１０ｂに対応し、受信端末Ｃは受信端末２０ｄに対応し、制御端末Ｄは制御端末３０ａに対応する。このとき、送信端末Ｂから送信される信号は、受信端末Ｃにおいて干渉信号となる。
【０１１９】
送信端末Ａは、第４実施形態のステップＳ１０１と同様の動作により、データから送信データを生成し、受信端末Ｃに送信する（ステップＳ２０１）。また、送信端末Ｂは、第４実施形態のステップＳ１０１と同様の動作を行い、送信するデータから送信信号を生成し、受信端末Ｃに送信する（ステップＳ２０２）。
【０１２０】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９７は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂから受信した信号別々に分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２に出力する。分離回路２０１−１は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６に出力する。伝達関数推定部２０６が有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、入力された信号からサブキャリアごとの伝達関数を推定し、推定した伝達関数を含む信号を逆行列生成回路２０８に出力する。分離回路２０１−２は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６ａに出力する。伝達関数推定部２０６ａが有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、入力された信号からサブキャリアごとの伝達関数を推定し、推定した伝達関数を含む信号を逆行列生成回路２０８に出力する。逆行列生成回路２０８は、入力された伝達関数からなる行列の逆行列を算出し、算出した逆行列を逆行列記憶回路２０９に出力し記憶させる（ステップＳ２０３）。
【０１２１】
続いて、受信端末Ｃにおいて、伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａは、推定した伝達関数を示す信号を変調回路２９８に出力する。変調回路２９８は、入力された信号をデジタル変調し、デジタル変調により得た信号を無線部２９７に出力する。無線部２９７は、有力された信号を制御端末Ｄに送信する（ステップＳ２０４）。
【０１２２】
制御端末Ｄにおいて、無線部３０９は、受信した信号を復調回路３０５に出力する。復調回路３０５は、入力された信号をデジタル復調し、復調した信号から伝達関数を示す信号を抽出し、位相振幅算出回路３０６及び逆行列生成回路３０７に出力する。位相振幅算出回路３０６は、入力された信号を用いて、サブキャリアごとの位相制御情報及び振幅制御情報を算出する。逆行列生成回路３０７は、入力される伝達関数からなる行列の逆行列を算出する（ステップＳ２０５）。
【０１２３】
続いて、制御端末Ｄにおいて、位相振幅算出回路３０６は、算出した位相制御情報及び振幅制御情報を変調回路３０８に出力する。逆行列生成回路３０７は、算出した逆行列を示す情報を変調回路３０８に出力する。変調回路３０８は、入力された情報をデジタル変調し、デジタル変調で得られた信号を無線部３０９に出力する。無線部３０９は、入力された信号を送信端末Ａに送信する。送信端末Ａにおいて、無線部１８１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる（ステップＳ２０６）。
【０１２４】
また、制御端末Ｄの無線部３０９は、入力された信号を送信端末Ｂに送信する。送信端末Ｂにおいて、無線部１８１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる（ステップＳ２０７）。
また更に、制御端末Ｄの無線部３０９は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する。受信端末Ｃにおいて、無線部２９７は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる（ステップＳ２０８）。
なお、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７及びステップＳ２０８における制御端末Ｄの無線部３０４が行う送信を順に行わずに、一回の送信で、送信端末Ａ、送信端末Ｂ及び受信端末Ｃに信号を送信してもよい。
【０１２５】
送信端末Ａは、第４実施形態のステップＳ１０６と同じ処理を行い、送信するデータから送信信号を用意し、第４実施形態のステップＳ１０７と同様の処理で、信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ２１０）。
また、送信端末Ｂは、送信端末Ａと同様に、第４実施形態のステップＳ１０６と同じ処理を行い、送信端末Ｂの所望の受信端末に信号を送信する。このとき、送信端末Ｂが送信する信号は、干渉信号として受信端末Ｃに到達する（ステップＳ２１１）。
【０１２６】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９７は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂが送信した信号を受信し、２つのアンテナで受信した信号を分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２に出力する。ここで、無線部２９７が受信する信号は、多入力多出力伝達関数で表される伝送路及び干渉信号によって混信した信号となっている。分離回路２０１−１は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎに出力する。分離回路２０１−２は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎに出力する。ここで、多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎへ入力される信号は、同一の伝送路を介し同一の伝達関数の影響を受けた信号がそれぞれに入力される。
【０１２７】
多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎは、逆行列記憶回路２０９が記憶する逆行列を用いて、分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２から入力された信号を分離し、分離した信号を振幅位相制御部２０２及び振幅位相制御部２０２ａへ出力する。振幅位相制御部２０２が有する振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは、それぞれのサブキャリアごとに、位相振幅記憶回路１０７が記憶する位相制御情報及び振幅制御情報を用いて、位相回転及び振幅制御が行われ、所望の信号を同相にそろえる。また、振幅位相制御部２０２は、振幅位相制御を行った信号を干渉除去回路２０３−１に出力する。また、振幅位相制御部２０２ａは、振幅位相制御部２０２と同様に処理を行い、振幅位相制御を行った信号を干渉除去回路２０３−２に出力する。
【０１２８】
干渉除去回路２０３−１は、振幅位相制御部２０２から入力された信号を同相合成する。これにより、所望の信号は強調され、干渉信号は抑圧される。また、干渉除去回路２０３−１は、同相合成をした信号を並列直列変換回路２１０に出力する。干渉除去回路２０３−２は、振幅位相制御部２０２ａから入力された信号を同相合成し、同相合成をした信号を並列直列変換回路２１０に出力する。並列直列変換回路２１０は、干渉除去回路２０３−１及び干渉除去回路２０３−２から入力された信号を直列信号に変換し、変換した直列信号を復調回路２０４に出力する。復調回路２０４は、入力された信号をデジタル復調し、デジタル復調により得られたデータを出力する（ステップＳ２１２）。
【０１２９】
以上の動作により、受信端末Ｃは、送信端末Ｂから送信される干渉信号に妨げられることなく、送信端末Ａから送信される信号に含まれるデータを得る。
また、第４実施形態の無線送受信システム２と比べ、制御端末Ｄを備えることで、送信端末Ａ、送信端末Ｂ及び受信端末Ｃの動作に同期を取り行うことが可能となる。これにより、伝達関数の推定や、位相制御情報及び振幅制御情報の伝送を行うタイミングを合わせやすくなり、効率的に処理を行うことが可能となる。
【０１３０】
（第６実施形態）
次に、無線送受信システム２ａにおいて、伝達関数の推定を行う機能を受信端末２０ｄが備えることに代えて、送信端末１０ｃが伝達関数の推定を行う機能を備える無線送受信システム２ｂを説明する。第６実施形態では、無線送受信システム２ａの送信端末１０ｂが送信端末１０ｃの構成に置き換えられ、受信端末２０ｄが受信端末２０ｅで置き換えられる。ここで、無線送受信システム２ｂは、複数の送信端末１０ｃ、少なくとも１つの受信端末２０ｅ及び１つの図１４で示した制御端末３０ａを有する。
【０１３１】
図１５は、第６実施形態の送信端末１０ｃの内部構成と概略ブロック図を示す図である。送信端末１０ｃは、切替回路１８２、変調回路１０１、切替回路１８３、直列並列変換回路１０６、位相制御部１０２、位相制御部１０２ａ、多重化回路１０３−１、多重化回路１０３−２、伝達関数推定部２０６、伝達関数推定部２０６ａ、位相振幅記憶回路１０７、分離回路１８５−１、分離回路１８５−２及び無線部１８４を備えている。
変調回路１０１、直列並列変換回路１０６、位相制御部１０２、位相制御部１０２ａ、多重化回路１０３−１、多重化回路１０３−２、伝達関数推定部２０６、伝達関数推定部２０６ａ及び位相振幅記憶回路１０７については、第５実施形態と同じ構成であり同じ符号を付し、以下異なる構成について説明する。
【０１３２】
切替回路１８２は、伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａから入力される信号と、送信するデータとして入力される信号とが入力され、どちらかを出力する。切替回路１８３は、２つある出力先のどちらかに入力される信号を出力する。無線部１８４は、入力される信号を送信し、また、位相制御情報及び振幅制御情報を受信した場合、位相制御情報及び振幅制御情報を出力する。分離回路１８５−１は、入力される信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を出力する。分離回路１８５−２同様に、入力される受信信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を出力する。
なお、伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａが出力する伝達関数推定情報を送信する際には、切替回路１８２は伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａの出力を入力として選択し、切替回路１８３は、無線部１８４への出力を選択する。これにより、伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａが出力する伝達推定関数情報は、無線部１８４に入力されて送信される。また、入力されるデータを送信する際には、切替回路１８２は、入力されたデータを変調回路１０１に出力する選択をし、切替回路１８３は変調回路１０１から入力される信号を無線部１８４に出力する選択をする。これにより、入力されるデータは信号処理をされ、無線部１８４に入力され、送信される。
【０１３３】
図１６は、第６実施形態の受信端末２０ｅの内部構成図と概略ブロック図を示す図である。受信端末２０ｅは、分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎ、振幅位相制御部２０２、振幅位相制御部２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、並列直列変換回路２１０、復調回路２０４、逆行列記憶回路２０９、位相振幅記憶回路１０７及び無線部２９９を備える。
分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎ、振幅位相制御部２０２、振幅位相制御部２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、並列直列変換回路２１０、復調回路２０４、逆行列記憶回路２０９及び位相振幅記憶回路１０７は、上述の実施形態と同じ構成であり同じ符号を付し、以下異なる構成について説明する。
無線部２９９は、受信する信号が位相制御情報、振幅制御情報及び逆行列情報を含む場合、受信信号から位相制御情報、振幅制御情報及び逆行列情報を抽出し出力する。また、無線部２９９は、受信する信号が位相制御情報、振幅制御情報及び逆行列情報を含まない場合、受信する信号を出力する。無線部２９９が、位相制御情報、振幅制御情報及び逆行列情報を含むか否かの判断は、例えば、信号の先頭に予め定めた既知信号を含ませ、既知信号を検出することにより行うことが考えられる。
【０１３４】
（第６実施形態の処理）
第６実施形態の無線送受信システム２ａの動作は、第３実施形態の無線送受信システム１ａと同じ手順であり、図１０を用いて説明する。送信端末Ａ及び送信端末Ｂは、送信端末１０ｃに対応し、受信端末Ｃは受信端末２０ｅに対応し、制御端末Ｄは制御端末３０ａに対応する。
【０１３５】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９９は、伝達関数を推定するための信号を送信端末Ｂに送信する（ステップＳ３０１）。また、無線部２９９は、伝達関数を推定するための信号を送信端末Ａに送信する（ステップＳ３０２）。なお、ステップＳ３０１とステップＳ３０２を個別に行う必要はなく、一回の送信にて行ってもよい。
【０１３６】
送信端末Ａにおいて、無線部１８４は、受信端末Ｃから受信した信号を分離回路１８５−１及び分離回路１８５−２に出力する。分離回路１８５−１は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６に出力する。伝達関数推定部２０６の有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、それぞれの入力信号に基づき、伝達関数を推定する。分離回路１８５−２は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６ａに出力する。伝達関数推定部２０６ａの有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、それぞれの入力信号に基づき、伝達関数を推定する（ステップＳ３０３）。
また、送信端末Ｂにおいても、第６実施形態のステップＳ３０３と同じ処理により、受信端末Ｃから受信した信号を用いて、伝送関数を推定する（ステップＳ３０４）。
【０１３７】
送信端末Ｂにおいて、伝送関数推定部２０６及び伝送関数推定部２０６ａは、推定した伝送関数を示す信号を切替回路１８２へ出力する。切替回路１８２は、入力された信号を変調回路１０１に出力する。変調回路１０１は、入力された信号をデジタル変調し、デジタル変調で得られた信号を切替回路１８３に出力する。切替回路１８３は、入力された信号を無線部１８４に出力する。無線部１８４は、入力された信号を制御端末Ｄに送信する（ステップＳ３０５）。
また、送信端末Ａにおいても、第６実施形態のステップＳ３０５と同様の処理により、推定した伝達関数を制御端末Ｄに送信する（ステップＳ３０６）。
【０１３８】
制御端末Ｄにおいて、無線部３０９は、受信した信号を復調回路３０５に出力する。復調回路３０５は、入力された信号をデジタル復調し、復調した信号から伝達関数を示す信号を抽出し、位相振幅算出回路３０６及び逆行列生成回路３０７に出力する。位相振幅算出回路３０６は、入力された信号を用いて、送信端末Ａと送信端末Ｂとから受信する伝達関数それぞれに対応するサブキャリアごとの位相制御情報及び振幅制御情報を算出する。逆行列生成回路３０７は、入力された伝達関数からなる行列の逆行列を算出する（ステップＳ３０７）。
【０１３９】
続いて、制御端末Ｄにおいて、位相振幅算出回路３０６は、算出した位相制御情報及び振幅制御情報を変調回路３０８に出力する、逆行列生成回路３０７は、算出した逆行列を示す情報を変調回路３０８に出力する。変調回路３０８は、入力された情報をデジタル変調し、デジタル変調で得られた信号を無線部３０９に出力する。無線部３０９は、入力された信号を送信端末Ａに送信する。送信端末Ａにおいて、無線部１８４は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる（ステップＳ３０８）。
【０１４０】
また、制御端末Ｄの無線部３０９は、入力された信号を送信端末Ｂに送信する。送信端末Ｂにおいて、無線部１８４は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる（ステップＳ３０９）。
また更に、制御端末Ｄの無線部３０９は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する。受信端末Ｃにおいて、無線部２９９は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる。また、無線部２９９は、受信新多信号から逆行列を示す情報を抽出し、逆行列記憶回路２０９に記憶させる（ステップＳ３１０）。
なお、ステップＳ３０８、ステップＳ３０９及びステップＳ３１０における制御端末Ｄの無線部３０４が行う送信を順に行わずに、一回の送信で、送信端末Ａ、送信端末Ｂ及び受信端末Ｃに信号を送信してもよい。
【０１４１】
送信端末Ａにおいて、切替回路１８２は、入力された送信するデータを変調回路１０１に出力する。変調回路１０１は、入力されたデータをデジタル変調し、デジタル変調により得られた信号を切替回路１８３に出力する。切替回路１８３は、入力された信号を直列並列変換回路１０６に出力する。直列並列変換回路１０６は、入力された信号を並列に変換し、変換した信号を位相制御部１０２及び位相制御部１０２ａに出力する。位相制御部１０２は、位相振幅記憶回路１０７が記憶する位相制御情報に基づき、入力された信号に位相回転を加え、位相回転を加えた信号を多重化回路１０３−１に出力する。多重化回路１０３−１は、入力された信号を多重化し、多重化した信号を無線部１８４に出力する。位相制御部１０２ａは、位相振幅記憶回路１０７が記憶する位相制御情報に基づき、入力された信号に位相回転を加え、位相回転を加えた信号を多重化回路１０３−２に出力する。多重化回路１０３−２は、入力された信号を多重化し、多重化した信号を無線部１８４に出力する（ステップＳ３１１）。
【０１４２】
続いて、送信端末Ａにおいて、無線部１８４は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ３１２）。
また、送信端末Ｂにおいても、送信するデータを送信端末Ａと同様に処理し、所望の受信端末に信号を送信する。このとき、送信端末Ｂが送信する信号は、干渉信号として受信端末Ｃに到達する（ステップＳ３１３）。
【０１４３】
受信端末Ｃにおいて、無線部２９９は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂが送信した信号を受信し、２つのアンテナで受信した信号を分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２に出力する。分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２以降の動作は、前述の第５実施形態のステップＳ２１２と同様の処理を行い、位相制御を用いて、受信した信号から干渉信号を抑圧する、と共に所望の送信端末Ａから信号を強調する。この結果、干渉信号を抑圧した信号を並列直列変換回路２１０、復調回路２０４を介して所望のデータを出力する（ステップＳ３１４）。
【０１４４】
以上の動作により、受信端末Ｃは、送信端末Ｂから送信される干渉信号に妨げられることなく、送信端末Ａから送信される信号に含まれるデータを得る。
【０１４５】
第４実施形態、第５実施形態及び第６実施形態では、送信端末と受信端末が備えるアンテナの本数が複数の場合、全ての送信端末と全ての受信端末との間の伝達関数を基に、送信端末は、位相制御を行った信号を多重化した複数の信号それぞれを別のアンテナから送信する。受信端末は、アンテナ間の相互干渉を多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎでキャンセルした後、各所望信号の同相合成を振幅位相制御部２０２及び振幅位相制御部２０２ａで行う。この所望信号の同相合成により、他の送信端末からの干渉信号は逆送となり、干渉信号の抑圧が可能となる。
また、所望の送信端末、干渉送信端末及び受信端末のアンテナの数は同数でなくてもよく、多重化数を調整することで、干渉送信端末の数、アンテナの数が変化しても対応することが可能である。
【０１４６】
（第７実施形態）
上述の実施形態の原理３を適用した無線送受信を行う無線送受信システム３の構成は図１で示した無線送受信システム１と同様である。無線送受信システム３は、送信端末１０−１、…、送信端末１０−ｎ及び受信端末２０−１、…、受信端末２０−ｍを有している。なお、送信端末１０−１、…、送信端末１０−ｎは同じ構成を有しており、以下、送信端末１０−１、…、送信端末１０−ｎのいずれか、あるいは全てを代表して示す場合には送信端末１０ｄと言う。また、受信端末２０−１、…、受信端末２０−ｍは同じ構成を有しており、以下、受信端末２０−１、…、受信端末２０−ｍのいずれか、あるいは全てを代表して示す場合には受信端末２０ｆという。ここで、無線送受信システム３は、複数の送信端末１０ｄと、少なくとも１つの受信端末２０ｆとを有する。
【０１４７】
図１７は、第７実施形態の送信端末１０ｄの内部構成を示す概略ブロック図である。送信端末１０ｄは、変調回路１０１、直列並列変換回路１０６、位相制御部１０２、位相制御部１０２ａ、固有伝送符号化回路１０８−１、固有伝送符号化回路１０８−２、多重化回路１０３−１、多重化回路１０３−２、位相振幅記憶回路１０７、ユニタリ行列記憶回路１０９及び無線部１７１を備える。なお、送信端末１０ｄは、アンテナを２本備え、並列数を２とした構成を示しているが、更に多くの並列数を適用してもよい。
【０１４８】
変調回路１０１、直列並列変換回路１０６、位相制御部１０２、位相制御部１０２ａ、多重化回路１０３−１、多重化回路１０３−２、位相振幅記憶回路１０７は、第６実施形態と同じ構成であり同じ符号を付し、以下異なる構成について説明する。
固有伝送符号化回路１０８−１及び固有伝送符号化回路１０８−２は、入力される信号及び送信ユニタリ行列を演算し、固有伝送信号を算出する。ユニタリ行列記憶回路１０９は、入力されるユニタリ行列を記憶する。無線部１７１は、入力される信号を並列化して送信し、受信する信号からユニタリ行列を示す信号、位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し出力する。
【０１４９】
図１８は、第７実施形態の受信端末２０ｆの内部構成を示した概略ブロック図である。受信端末２０ｆは、分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎ、振幅位相制御部２０２、振幅位相制御部２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、並列直列変換回路２１０、復調回路２０４、ユニタリ行列記憶回路１０９、特異値分解回路２１２、伝送関数推定部２０６、伝送関数推定部２０６ａ、位相振幅算出回路２０５、位相振幅算出回路２０５ａ、位相振幅記憶回路２１３及び無線部２８１を備える。なお、受信端末２０ｆは、アンテナを２本備え、並列数を２とした構成を示しているが、更に多くの並列数を適用してもよい。
分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、振幅位相制御部２０２、振幅位相制御部２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、並列直列変換回路２１０、復調回路２０４、伝送関数推定部２０６、伝送関数推定部２０６ａ、位相振幅算出回路２０５、位相振幅算出回路２０５ａ、位相振幅記憶回路２１３及びユニタリ行列記憶回路１０９については、上述の回路又は機能部と同じ構成であり同じ符号を付し、以下異なる構成について説明する。
【０１５０】
固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎは、入力された信号からなる受信信号ベクトルと入力されるユニタリ行列信号とを乗算し、多入力多出力伝達関数で示される伝送路で混信した信号を分離する。特異値分解回路２１２は、入力される伝達関数からなる行列を特異値分解し、左側ユニタリ行列及び右側ユニタリ行列（以下、ユニタリ行列とする）を算出する。無線部２８１は、２つのアンテナから受信した信号を分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２に出力する。また、無線部２８１は、入力されるユニタリ行列を示す信号、位相制御情報及び振幅制御情報をデジタル変調し、デジタル変調で得られる信号を送信する。
【０１５１】
（第７実施形態の処理）
第７実施形態の無線送受信システム３の動作は、第１実施形態の無線送受信システム１と同じで手順であり、図４を用いて説明する。送信端末Ａ及び送信端末Ｂは、送信端末１０ｄに対応し、受信端末Ｃは、受信端末２０ｆに対応する。
【０１５２】
送信端末Ａにおいては、変調回路１０１は、入力された送信するデータをデジタル変調し、デジタル変調した信号を直列並列変換回路１０６に出力する。直列並列変換回路１０６は、入力された信号を並列変換し、変換した信号を位相制御部１０２及び位相制御部１０２ａに出力する。位相制御部１０２が有する位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎは、それぞれ対応するサブキャリアごとに、位相振幅記憶回路１０７が記憶する位相制御情報に基づき、入力された信号に対して位相回転を加え、位相回転を加えた信号を固有伝送符号化回路１０８−１及び固有伝送符号化回路１０８−２に出力する。位相制御部１０２ａが有する位相制御回路１０２−１、…、位相制御回路１０２−ｎは、それぞれ対応するサブキャリアごとに、位相振幅記憶回路１０７が記憶する位相制御情報に基づき、入力された信号に対して位相回転を加え、位相回転を加えた信号を固有伝送符号化回路１０８−１及び固有伝送符号化回路１０８−２に出力する。固有伝送符号化回路１０８−１は、ユニタリ行列記憶回路１０９が記憶する送信ユニタリ行列と入力された信号ベクトルとを乗算し、乗算した信号を多重化回路１０３−１及び多重化回路１０３−２に出力する。固有伝送符号化回路１０８−２は、ユニタリ行列記憶回路１０９が記憶する送信ユニタリ行列と入力された信号ベクトルとを乗算し、乗算した信号を多重化回路１０３−１及び多重化回路１０３−２に出力する。多重化回路１０３−１及び多重化回路１０３−２は、入力された信号を多重化し、多重化した信号を無線部１７１に出力する。無線部１７１は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ１０１）。なお、初期状態においては、位相振幅制御情報及びユニタリ行列が算出されていないので、例えば、予め定めた値や行列を用いて既知信号の送信を行ってもよい。
【０１５３】
送信端末Ｂは、前述の第７実施形態の送信端末の処理（ステップＳ１０１）と同様の処理を行い、信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ１０２）。
なお、初期状態においては、伝達関数の推定が行われていないために位相制御情報及び振幅制御情報が算出されていないので位相回転を加えない情報を入力してもよい。また、初期状態においては、伝達関数の推定のためにステップＳ１０１及びステップＳ１０２で既知信号を送信してもよい。
【０１５４】
受信端末Ｃにおいて、無線部２８１は、受信した信号を分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２に出力する。分離回路２０１−１は、無線部２８１から入力された信号をサブキャリアごとに分離し、伝達関数推定部２０６に出力する。分離回路２０１−２は、無線部２９６から入力された信号をサブキャリアごとに分離し、伝達関数推定部２０６ａに出力する。ここで、分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２から伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａに入力される信号は、同一の伝達関数の影響を受けた信号が入力される。つまり、送信側のアンテナから受信側のアンテナまでの伝送路が同一の信号が、それぞれの伝達関数推定部２０６と伝達関数推定部２０６ａに入力される。
【０１５５】
伝達関数推定部２０６が有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、サブキャリアごとの伝達関数を推定し、推定した伝達関数を示す信号を位相振幅算出部２０５及び特異値分解回路２１２へ出力する。伝達関数推定部２０６ａが有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、サブキャリアごとの伝達関数を推定し、推定した伝達関数を示す信号を位相振幅算出部２０５ａ及び特異値分解回路２１２へ出力する。位相振幅算出部２０５の有する位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎは、入力された伝達関数を示す信号に基づいて、位相制御情報及び振幅制御情報を算出し、算出した位相制御情報及び振幅制御情報を位相振幅記憶回路２１３に出力する。位相振幅算出部２０５ａの有する位相振幅算出回路２０５−１、…、位相振幅算出回路２０５−ｎは、入力された伝達関数を示す信号に基づいて、位相制御情報及び振幅制御情報を算出し、算出した位相制御情報及び振幅制御情報を位相振幅記憶回路２１３に出力する。位相振幅記憶回路２１３は、入力された位相制御情報及び振幅制御情報を記憶する。特異値分解回路２１２は、入力された伝達関数から生成される伝達関数行列からユニタリ行列を算出し、算出したユニタリ行列をユニタリ行列記憶回路１０９に出力し記憶させる（ステップＳ１０３）。
【０１５６】
続いて、受信端末Ｃにおいて、無線部２８１は、位相振幅記憶回路２１３の記憶する位相制御情報及び振幅制御情報と、ユニタリ行列記憶回路１０９が記憶するユニタリ行列を示す信号とを読み出し、読み出した情報をデジタル変調し、変調により生成した信号を送信端末Ｂに送信する。送信端末Ｂにおいて、無線部１７１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報と、ユニタリ行列を示す信号を抽出し、位相制御情報及び振幅制御情報を位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させ、ユニタリ行列を示す信号をユニタリ行列記憶回路１０９に出力し記憶させる（ステップＳ１０４）。
【０１５７】
また、受信端末Ｃの無線部２８１は、位相振幅記憶回路２１３の記憶する位相制御情報及び振幅制御情報と、ユニタリ行列記憶回路１０９が記憶するユニタリ行列を示す信号とを読み出し、読み出した情報をデジタル変調し、変調により生成した信号を送信端末Ａに送信する。送信端末Ａは、第７実施形態のステップＳ１０４での送信端末Ｂと同様の処理を行い、位相制御情報、振幅制御情報及びユニタリ行列を記憶する（ステップＳ１０５）。
【０１５８】
送信端末Ａが行う処理は、第７実施形態のステップＳ１０１と同様であり、送信するデータから無線部１７１に入力する送信信号を生成する（ステップＳ１０６）。
続いて、送信端末Ａにおいて、無線部１７１は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ１０７）。また、送信端末Ｂは、送信端末Ａと同様の処理（第７実施形態のステップＳ１０６及びステップＳ１０７）を行い、所望の受信端末に信号を送信する。このとき、送信端末Ｂが送信する信号は、干渉信号として受信端末Ｃに到達する（ステップＳ１０８）。
【０１５９】
受信端末Ｃにおいて、無線部２８１は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂが送信した信号を受信し、２つのアンテナで受信した信号それぞれを分離回路２０１−１と分離回路２０１−２とに出力する。ここで、無線部２８１が受信する信号は、多入力多出力伝達関数で表される伝送路及び干渉信号によって混信した信号となっている。分離回路２０１−１は、入力した信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎに出力する。分離回路２０１−２は、入力した信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎに出力する。ここで、固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎへ入力される信号は、同一の伝送路を介し同一の伝達関数の影響を受けた信号がそれぞれに入力される。
【０１６０】
固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎは、ユニタリ行列記憶回路１０９が記憶する受信ユニタリ行列を用いて、分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２から入力された信号を分離し、分離した信号を振幅位相制御部２０２及び振幅位相制御部２０２ａへ出力する。振幅位相制御部２０２が有する振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは、それぞれのサブキャリアごとに、位相振幅記憶回路２１３が記憶する位相制御情報及び振幅制御情報を用いて、位相回転及び振幅制御が行われ、所望の信号を同相にそろえる。また、振幅位相制御部２０２は、振幅位相制御を行った信号を干渉除去回路２０３−１に出力する。振幅位相制御部２０２ａは、振幅位相制御部２０２と同様に処理を行い、振幅位相制御を行った信号を干渉除去回路２０３−２に出力する。
【０１６１】
干渉除去回路２０３−１は、入力された信号を同相合成する。これにより、所望の信号は強調され、干渉信号は抑圧される。また、干渉除去回路２０３−１は、同相合成をした信号を並列直列変換回路２１０に出力する。干渉除去回路２０３−２は、入力された信号を同相合成する。これにより、所望の信号は強調され、干渉信号は抑圧される。また、干渉除去回路２０３−２は、同相合成をした信号を並列直列変換回路２１０に出力する。並列直列変換回路２１０は、干渉除去回路２０３−１及び干渉除去回路２０３−２から入力された信号を直列信号に変換し、変換した直列信号を復調回路２０４に出力する。復調回路２０４は、入力された信号をデジタル復調し、デジタル復調により得られたデータを出力する（ステップＳ１０９）。
【０１６２】
以上の動作により、受信端末Ｃは、送信端末Ｂから送信される干渉信号に妨げられることなく、送信端末Ａから送信される信号に含まれるデータを得る。第４実施形態と比して、第７実施形態が異なるのは、送信端末Ａ及び送信端末Ｂにおいて、位相回転を与えるだけでなく、特異値分解により算出した送信ユニタリ行列を送信する信号に乗算し送信することである。また、受信端末Ｃにおいては、受信した信号に受信ユニタリ行列を乗算し、多入力多出力信号を分離する点である。
なお、ユニタリ行列の算出の際に特異値分解を用いるとしたが、固有値分解を用いるようにしてもよい。また、固有値に基づく通信品質の選択及び管理を行うことが可能となる。
【０１６３】
（第８実施形態）
次に、無線送受信システム３に制御端末３０ｂを加えた無線送受信システム３ａにおいて、位相制御情報及び振幅制御情報を算出する位相振幅算出部２０５及び位相振幅算出２０５ａを受信端末２０ｆが備えていたことに代わって、制御端末３０ｂが伝達関数から位相制御情報及び振幅制御情報を算出する機能を備える実施形態を説明する。ここで、無線送受信システム３ａは、図１７で示した複数の送信端末１０ｄ、少なくとも１つの受信端末２０ｇ及び１つの制御端末３０ｂを有する。
【０１６４】
図１９は、第８実施形態の受信端末２０ｇの内部構成を示す概略ブロック図である。受信端末２０ｇは、分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎ、振幅位相制御回路２０２、振幅位相制御回路２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、並列直列変換回路２１０、復調回路２０４、位相振幅記憶回路１０７、ユニタリ行列記憶回路１０９、特異値分解回路２１２、伝達関数推定部２０６、伝達関数推定部２０６ａ、変調回路２９８及び無線部２８２を備える。
分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎ、振幅位相制御回路２０２、振幅位相制御回路２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、並列直列変換回路２１０、復調回路２０４、位相振幅記憶回路１０７、ユニタリ行列記憶回路１０９、特異値分解回路２１２、伝達関数推定部２０６、伝達関数推定部２０６ａ、変調回路２９８については、上述の実施形態と同じ構成であり同じ符号を付し、以下異なる構成について説明する。
無線部２８２は、受信する信号に位相制御情報及び振幅制御情報が含まれている場合、受信する信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し出力する。また、無線部２８２は、受信する信号に位相制御情報及び振幅制御情報が含まれていない場合、受信する信号を出力する。また、無線部２８２は、入力されるユニタリ行列を示す信号及び変調された信号を送信する。
【０１６５】
図２０は、第８実施形態の制御端末３０ｂの内部構成を示す概略ブロック図である。制御端末３０ｂは、復調回路３１０、位相振幅算出回路３１１、特異値分解回路３１２、変調回路３１３及び無線部３１４を備える。
復調回路３１０は、入力される信号から伝達関数を示す情報を抽出し出力する。位相振幅算出回路３１１は、入力される伝達関数を示す情報を用いて、位相制御情報及び振幅制御情報を算出し出力する。特異値分解回路３１２は、入力される伝達関数からなる行列の特異値分解を行い送信ユニタリ行列及び受信ユニタリ行列を算出し出力する。変調回路３１３は、入力された信号をデジタル変調し、デジタル変調で得た信号を出力する。無線部３１４は、受信した信号を出力し、入力された信号を送信する。
【０１６６】
（第８実施形態の処理）
第８実施形態の無線送受信システム３ａの動作は、第２実施形態の無線送受信システム１ａと同じ手順であり、図７を用いて送信端末Ａからデータを受信端末Ｃに伝送する動作のシーケンスを説明する。送信端末Ａ及び送信端末Ｂは送信端末１０ｄと対応し、受信端末Ｃは受信端末２０ｇに対応し、制御端末Ｄは制御端末３０ｂに対応する。
【０１６７】
送信端末Ａは、第７実施形態のステップＳ１０１と同様の動作により、データから送信データを送信し、受信端末Ｃに送信する（ステップＳ２０１）。また、送信端末Ｂは、第７実施形態のステップＳ１０１と同様の動作を行い、送信するデータから送信信号を生成し、受信端末Ｃに送信する（ステップＳ２０２）
【０１６８】
受信端末Ｃにおいて、無線部２８２は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂから受信した信号別々に分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２に出力する。分離回路２０１−１は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６に出力する。伝達関数推定部２０６が有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、入力された信号からサブキャリアごとの伝達関数を推定し、推定した伝達関数を含む信号を特異値分解回路２１２に出力する。分離回路２０１−２は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６ａに出力する。伝達関数推定部２０６ａが有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、入力された信号からサブキャリアごとの伝達関数を推定し、推定した伝達関数を含む信号を特異値分解回路２１２に出力する。特異値分解回路２１２は、入力された伝達関数からなる行列から特異値分解によりユニタリ行列を算出し、算出したユニタリ行列をユニタリ行列記憶回路１０９に出力し記憶させる（ステップＳ２０３）。
【０１６９】
続いて、受信端末Ｃにおいて、伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａは、推定した伝達関数を示す信号を変調回路２９８に出力する。変調回路２９８は、入力された信号をデジタル変調し、デジタル変調により得た信号を無線部２８２に出力する。無線部２８２は、入力された信号を制御端末Ｄに送信する（ステップＳ２０４）。
【０１７０】
制御端末Ｄにおいて、無線部３１４は、受信した信号を復調回路３１０に出力する。復調回路３１０は、入力された信号をデジタル復調し、復調した信号から伝達関数を示す信号を抽出し、位相振幅算出回路３１１及び特異値分解回路３１２に出力する。位相振幅算出回路３１１は、入力された信号を用いて、サブキャリアごとの位相制御情報及び振幅制御情報を算出する。特異値分解回路３１２は、入力される伝達関数を示す信号で表される行列を特異値分化し、ユニタリ行列を算出する（ステップＳ２０５）。
【０１７１】
続いて、制御端末Ｄにおいて、位相振幅算出回路３１１は、算出したいそう制御情報及び振幅制御情報を変調回路３１３に出力する。特異値分解回路３１２は、算出したユニタリ行列を変調回路３１３に出力する。変調回路３１３は、入力された情報をデジタル変調し、デジタル変調で得られた信号を無線部３１４に出力する。無線部３１４は、入力された信号を送信端末Ａに送信する。送信端末Ａにおいて、無線部１７１は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、抽出した位相制御情報及び振幅制御情報を位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる。また、無線部１７１は、受信した信号からユニタリ行列を抽出し、抽出したユニタリ行列を示す信号をユニタリ行列記憶回路１０９に出力し記憶させる。（ステップＳ２０６）。
【０１７２】
また、制御端末Ｄの無線部３１４は、入力された信号を送信端末Ｂに送信する。送信端末Ｂにおいて、前述の第８実施形態のステップＳ２０６の送信端末Ａと同様に、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報と、ユニタリ行列とを抽出し記憶する（ステップＳ２０７）。
また更に、制御端末Ｄの無線部３１４は、入力された信号を受信端末Ｃに送信視する。受信端末Ｃにおいて、無線部２８２は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる（ステップＳ２０８）。
なお、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７及びステップＳ２０８における制御端末Ｄの無線部３０４が行う送信を順に行わずに、一回の送信で、送信端末Ａ、送信端末Ｂ及び受信端末Ｃに信号を送信してもよい。
【０１７３】
送信端末Ａは、前述した第７実施形態のステップＳ１０６と同じ処理を行い、送信するデータから送信信号を用意する（ステップＳ２０９）。前述した第７実施形態のステップＳ１０７と同様の処理で、信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ２１０）。
また、送信端末Ｂは、送信端末Ａと同様に、前述した第７実施形態のステップＳ１０６と同じ処理を行い、送信端末Ｂの所望の受信端末に信号を送信する。このとき、送信端末Ｂが送信する信号は、干渉信号として受信端末Ｃに到達する（ステップＳ２１１）。
【０１７４】
受信端末Ｃは、無線部２８２は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂが送信した信号を受信し、２つのアンテナで受信した信号それぞれを分離回路２０１−１と分離回路２０１−２とに出力する。ここで、無線部２８２が受信する信号は、多入力多出力伝達関数で表される伝送路及び干渉信号によって混信した信号となっている。分離回路２０１−１は、入力した信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎに出力する。分離回路２０１−２は、入力した信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎに出力する。ここで、固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎへ入力される信号は、同一の伝送路を介し同一の伝達関数の影響を受けた信号がそれぞれに入力される。
【０１７５】
固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎは、ユニタリ行列記憶回路１０９が記憶する受信ユニタリ行列を用いて、分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２から入力された信号を分離し、分離した信号を振幅位相制御部２０２及び振幅位相制御部２０２ａへ出力する。振幅位相制御部２０２が有する振幅位相制御回路２０２−１、…、振幅位相制御回路２０２−ｎは、それぞれのサブキャリアごとに、位相振幅記憶回路１０７が記憶する位相制御情報及び振幅制御情報を用いて、位相回転及び振幅制御が行われ、所望の信号を同相にそろえる。また、振幅位相制御部２０２は、振幅位相制御を行った信号を干渉除去回路２０３−１に出力する。振幅位相制御部２０２ａは、振幅位相制御部２０２と同様に処理を行い、振幅位相制御を行った信号を干渉除去回路２０３−２に出力する。
【０１７６】
干渉除去回路２０３−１は、入力された信号を同相合成する。これにより、所望の信号は強調され、干渉信号は抑圧される。また、干渉除去回路２０３−１は、同相合成をした信号を並列直列変換回路２１０に出力する。干渉除去回路２０３−２は、入力された信号を同相合成する。これにより、所望の信号は強調され、干渉信号は抑圧される。また、干渉除去回路２０３−２は、同相合成をした信号を並列直列変換回路２１０に出力する。並列直列変換回路２１０は、干渉除去回路２０３−１及び干渉除去回路２０３−２から入力された信号を直列信号に変換し、変換した直列信号を復調回路２０４に出力する。復調回路２０４は、入力された信号をデジタル復調し、デジタル復調により得られたデータを出力する（ステップＳ２１２）。
【０１７７】
以上の動作により、受信端末Ｃは、送信端末Ｂから送信される干渉信号に妨げられることなく、送信端末Ａから送信される信号に含まれるデータを得る。
【０１７８】
（第９実施形態）
次に、無線送受信システム３ａにおいて、伝達関数の推定を行う機能を受信端末２０ｇが備えることに代えて、送信端末１０ｅが伝達関数を推定する機能を備える無線送受信システム３ｂを説明する。無線送受信システム３ｂでは、無線送受信システム３ａの送信端末１０ｄが送信端末１０ｅの構成に置き換えられ、受信端末２０ｇが受信端末２０ｈの構成に置き換えられる。ここで、無線送受信システム３ｂは、複数の送信端末１０ｅ、少なくとも１つの受信端末２０ｈ及び１つの図２０で示した制御端末３０ｂを有する。
【０１７９】
図２１は、第９実施形態の送信端末１０ｅの内部構成を示す概略ブロック図である。送信端末１０ｅは、切替回路１７２、変調回路１０１、切替回路１７３、直列並列変換回路１０６、位相制御部１０２、位相制御部１０２ａ、固有伝送符号化回路１０８−１、固有伝送符号化回路１０８−２、多重化回路１０３−１、多重化回路１０３−２、ユニタリ行列記憶回路１０９、位相振幅記憶回路１０７、分離回路１８５−１、分離回路１８５−２、伝達関数推定部２０６、伝達関数推定部２０６ａ及び無線部１７４を備える。
変調回路１０１、位相制御部１０２、位相制御部１０２ａ、多重化回路１０３−１、多重化回路１０３−２、直列並列変換回路１０６、位相振幅記憶回路１０７、固有伝送符号化回路１０８−１、固有伝送符号化回路１０８−２、ユニタリ行列記憶回路１０９、分離回路１８５−１、分離回路１８５−２、伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａについては、上述の実施形態と同じ構成であり同じ符号を付し、以下異なる構成について説明する。
【０１８０】
切替回路１７２は、入力されるデータと、入力される伝達関数を示す信号とのどちらか一方を選択し出力する。切替回路１７３は、入力された信号を、２つ備える出力先のどちらか一方を選択し出力する。無線部１７４は、２つのアンテナで受信した信号を、分離回路１８５−１及び分離回路１８５−２に出力する。また、無線部１７４は入力される信号を送信する。
なお、伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａが出力する伝達関数推定情報を送信する際には、切替回路１７２は、伝達関数推定部２０６及び伝達関数推定部２０６ａの出力を入力として選択し、変調回路１０１へ出力する選択をする。切替回路１７３は、変調回路１７３から入力される新語を無線部１７４への出力する選択をする。これにより、伝達関数推定部２０６が出力する伝達推定関数情報は、無線部１７４に入力される。
また、入力されるデータを送信する際には、切替回路１７２は、入力されるデータを変調回路に出力する選択をし、切替回路１７３は、変調回路１０１から入力された信号を直列並列変換回路１０６に出力する選択をする。これにより、入力されるデータは、信号処理をされ、無線部１７４に入力され、送信される。
【０１８１】
図２２は、第９実施形態の受信端末２０ｈの内部構成を示した概略ブロック図である。受信端末２０ｈは、分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎ、振幅位相制御部２０２、振幅位相制御部２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、並列直列変換回路２１０、復調回路２０４、位相振幅記憶回路１０７、ユニタリ行列記憶回路１０９及び無線部２８３を備える。
分離回路２０１−１、分離回路２０１−２、振幅位相制御部２０２、振幅位相制御部２０２ａ、干渉除去回路２０３−１、干渉除去回路２０３−２、復調回路２０４、並列直列変換回路２１０、固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎ、位相振幅記憶回路１０７、ユニタリ行列記憶回路１０９については、上述の実施形態と名時構成であり同じ符号を付し、以下異なる構成について説明する。
無線部２８３は、受信する信号に位相制御情報及び振幅制御情報と、ユニタリ行列を示す信号が含まれる場合、位相制御情報及び振幅制御情報とユニタリ行列とを抽出し出力する。また、無線部２８３は、受信する信号に位相制御情報及び振幅制御情報と、ユニタリ行列を示す信号が含まれない場合、受信した信号を出力する。
【０１８２】
（第９実施形態の処理）
第９実施形態の無線送受信システム３ｂの動作は、第３実施形態の無線送受信システム１ｂと同じ手順であり、図１０を用いて説明する。送信端末Ａ及び送信端末Ｂは送信端末１０ｅに対応し、受信端末Ｃは受信端末２０ｈに対応し、制御端末Ｄは制御端末３０ｂに対応する。
【０１８３】
受信端末Ｃにおいて、無線部２８３は、伝達関数を推定するための信号を送信端末Ｂに送信する（ステップＳ３０１）。また、無線部２８３は、同様に送信端末Ａに送信する（ステップＳ３０２）。
【０１８４】
送信端末Ａにおいて、無線部１７４は、受信端末Ｃから受信した信号を分離回路１８５−１及び分離回路１８５−２に出力する。分離回路１８５−１は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６に出力する。伝達関数推定部２０６の有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、それぞれの入力信号に基づき、伝達関数を推定する。分離回路１８５−２は、入力された信号をサブキャリアごとに分離し、分離した信号を伝達関数推定部２０６ａに出力する。伝達関数推定部２０６ａの有する伝達関数推定回路２０６−１、…、伝達関数推定回路２０６−ｎは、それぞれの入力信号に基づき、伝達関数を推定する（ステップＳ３０３）。
また、送信端末Ｂにおいても、前述の第９実施形態のステップＳ３０３と同じ処理により、受信端末Ｃから受信した信号を用いて、伝送関数を推定する（ステップＳ３０４）。
【０１８５】
送信端末Ｂにおいて、伝送関数推定部２０６及び伝送関数推定部２０６ａは、推定した伝送関数を示す信号を切替回路１７２へ出力する。切替回路１７２は、入力された信号を変調回路１０１に出力する。変調回路１０１は、入力された信号をデジタル変調し、デジタル変調で得られた信号を切替回路１７３に出力する。切替回路１７３は、入力された信号を無線部１７４に出力する。無線部１７４は、入力された信号を制御端末Ｄに送信する（ステップＳ３０５）。
また、送信端末Ａにおいても、前述の第９実施形態のステップＳ３０５と同様の処理により、推定した伝達関数を制御端末Ｄに送信する（ステップＳ３０６）。
【０１８６】
制御端末Ｄにおいて、無線部３１４は、受信した信号を復調回路３１０に出力する。復調回路３１０は、入力された信号をデジタル復調し、復調した信号から伝達関数を示す信号を抽出し、位相振幅算出回路３１１及び特異値分解回路３１２に出力する。位相振幅算出回路３１１は、入力された信号を用いて、送信端末Ａと送信端末Ｂとから受信する伝達関数それぞれに対応するサブキャリアごとの位相制御情報及び振幅制御情報を算出する。特異値分解回路３１２は、入力された伝達関数からなる行列を特異値分解を行い、エルミート行列を算出する（ステップＳ３０７）。
【０１８７】
続いて、制御端末Ｄにおいて、位相振幅算出回路３１１は、算出した位相制御情報及び振幅制御情報を変調回路３１３に出力する、特異値分解回路３１２は、算出した逆行列を示す情報を変調回路３１３に出力する。変調回路３１３は、入力された情報をデジタル変調し、デジタル変調で得られた信号を無線部３１４に出力する。無線部３１４は、入力された信号を送信端末Ａに送信する。送信端末Ａにおいて、無線部１７４は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる。また、無線部１７４は、受信した信号からユニタリ行列を抽出し、抽出したユニタリ行列をユニタリ行列記憶回路１０９に出力し記憶させる（ステップＳ３０８）。
【０１８８】
また、制御端末Ｄの無線部３１４は、入力された信号を送信端末Ｂに送信する。送信端末Ｂにおいて、無線部１７４は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる。また、無線部１７４は、受信した信号からユニタリ行列を抽出し、抽出したユニタリ行列をユニタリ行列記憶回路１０９に出力し記憶させる（ステップＳ３０９）。
また更に、制御端末Ｄの無線部３１４は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する。受信端末Ｃにおいて、無線部２８３は、受信した信号から位相制御情報及び振幅制御情報を抽出し、位相振幅記憶回路１０７に出力し記憶させる。また、無線部２８３は、受信した信号からユニタリ行列を抽出し、抽出したユニタリ行列をユニタリ行列記憶回路１０９に出力し記憶させる（ステップＳ３１０）。
なお、ステップＳ３０８、ステップＳ３０９及びステップＳ３１０における制御端末Ｄの無線部３０４が行う送信を順に行わずに、一回の送信で、送信端末Ａ、送信端末Ｂ及び受信端末Ｃに信号を送信してもよい。
【０１８９】
送信端末Ａにおいて、切替回路１７２は、入力された送信するデータを変調回路１０１に出力する。変調回路１０１は、入力されたデータをデジタル変調し、デジタル変調により得られた信号を切替回路１７３に出力する。切替回路１７３は、入力された信号を直列並列変換回路１０６に出力する。直列並列変換回路１０６は、入力された信号を並列に変換し、変換した信号を位相制御部１０２及び位相制御部１０２ａに出力する。位相制御部１０２は、位相振幅記憶回路１０７が記憶する位相制御情報に基づき、入力された信号に位相回転を加え、位相回転を加えた信号を固有伝送符号化回路１０８−１及び固有伝送符号化回路１０８−２に出力する。位相制御部１０２ａは、位相振幅記憶回路１０７が記憶する位相制御情報に基づき、入力された信号に位相回転を加え、位相回転を加えた信号を固有伝送符号化回路１０８−１及び固有伝送符号化回路１０８−２に出力する。固有伝送符号化回路１０８−１は、入力された信号からなるベクトルに、ユニタリ行列記憶回路１０９が記憶する送信ユニタリ行列を乗算し、固有伝送信号を算出し多重化回路１０３−１及び多重化回路１０３−２に出力する。固有伝送符号化回路１０８−２は、入力された信号からなるベクトルと、ユニタリ行列記憶回路１０９が記憶する送信ユニタリ行列とを乗算し、固有伝送信号を算出し多重化回路１０３−１及び多重化回路１０３−２に出力する。多重化回路１０３−１及び多重化回路１０３−２は、入力された信号を多重化し、多重化した信号を無線部１７４に出力する（ステップＳ３１１）。
【０１９０】
続いて、送信端末Ａにおいて、無線部１７４は、入力された信号を受信端末Ｃに送信する（ステップＳ３１２）。
また、送信端末Ｂにおいても、送信するデータを送信端末Ａと同様に処理し、所望の受信端末に信号を送信する。このとき送信端末Ｂが送信する信号は、干渉信号として受信端末Ｃに到達する（ステップＳ３１３）。
【０１９１】
受信端末Ｃにおいて、無線部２８３は、送信端末Ａ及び送信端末Ｂが送信した信号を受信し、２つのアンテナで受信した信号を分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２に出力する。分離回路２０１−１及び分離回路２０１−２以降の動作は、前述の第８実施形態のステップＳ２１２と同様の処理を行い、位相制御を用いて、受信した信号から干渉信号を抑圧する、と共に所望の送信端末Ａから信号を強調する。この結果、干渉信号を抑圧した信号を並列直列変換回路２１０、復調回路２０４を介して所望のデータを出力する（ステップＳ３１４）。
【０１９２】
以上の動作により、受信端末Ｃは、送信端末Ｂから送信される干渉信号に妨げられることなく、送信端末Ａから送信される信号に含まれるデータを得る。
【０１９３】
第７実施形態、第８実施形態及び第９実施形態では、送信端末と受信端末とが複数のアンテナを備え、受信端末が所望のデータを送信する送信端末において固有伝送を行う場合、全ての送信端末と全ての受信端末との間の伝達関数から得られる位相情報を算出する。送信端末は、算出された位相情報を用いて、送信信号に位相回転を加えた同一信号の多重化を行い、更に、送信ユニタリ行列（左側ユニタリ行列）を乗算し送信する。受信端末においては、受信信号に受信ユニタリ行列（右側ユニタリ行列のエルミート転置）を乗算し固有伝送ごとに信号を解いた後に、所望信号それぞれの同相合成を行い送信されたデータを得る。この同相合成によって、干渉信号は逆相となり、干渉信号は抑圧される。
【０１９４】
第７実施形態、第８実施形態及び第９実施形態では、第４実施形態、第５実施形態及び第６実施形態に比べ、送信及び受信にユニタリ行列を用いて演算することで、並列化された伝送路の固有値を指標にすることができ、それぞれの伝送路の通信品質に応じてデータの伝送を行うことが可能となる。
【０１９５】
なお、送信端末と受信端末とのアンテナの数は同数である必要はなく、参考文献に示すように、並列化数を調整することで、干渉信号を送信する送信端末の数、アンテナの数に対応可能である。（参考文献：志村隆一郎、笹瀬巌、“チャネル行列の相関行列の最小固有値を大きくするように送信位相制御を行うＥＴＤシステム”、電子情報通信学会論文誌Ｂ、Ｖｏｌ。Ｊ８９−Ｂ、Ｎｏ．３、ｐ３３７−３５０、２００６）。
【０１９６】
従来の無線送受信システムは、多重化及び分離の際に別々の変調信号を多重化及び分離していたが、第１実施形態から第９実施形態では、同一変調信号に別々の任意の位相回転を加えて多重化し送信している。干渉信号を送信する干渉源となる他の送信端末も同様の送信方法で信号を送信する。所望の信号を送信する送信端末において、信号に加えられる位相回転は、全ての送信端末と全ての受信端末との間の伝達関数から算出され、受信端末において振幅位相制御を行うと所望信号は同相となり、干渉信号は逆相となり互いに相殺される位相回転である。
【０１９７】
また、本発明に記載の受信信号分離回路は、多入力多出力信号分離回路２０７−１、…、２０７−ｎ、固有伝送復号化回路２１１−１、…、２１１−ｎに対応する。また、本発明に記載の位相振幅制御情報は、位相制御情報及び振幅制御情報を含む情報が対応する。また、本発明に記載の送信端末無線部は、無線部１７１、無線部１７４、無線部１８１、無線部１８４、無線部１９１及び無線部１９５が対応する。また、本発明に記載の受信端末無線部は、無線部２８１、無線部２８２、無線部２８３、無線部２９２、無線部２９４、無線部２９５、無線部２９６、無線部２９７及び無線部２９９が対応する。また、本発明に記載の制御端末無線部は、無線部３０４、無線部３０９及び無線部３１４が対応する。
【図面の簡単な説明】
【０１９８】
【図１】本実施形態の無線送受信システムの概略構成図である。
【図２】第１実施形態及び第２実施形態の送信端末１０の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図３】第１実施形態の受信端末２０の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図４】第１実施形態、第４実施形態及び第７実施形態の動作シーケンスを示す図である。
【図５】第２実施形態の受信端末２０ａの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図６】第２実施形態及び第３実施形態の制御端末３０の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図７】第２実施形態、第５実施形態及び第８実施形態の動作シーケンスを示す図である。
【図８】第３実施形態の送信端末１０ａの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図９】第３実施形態の受信端末２０ｂの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】第３実施形態、第６実施形態及び第８実施形態の動作シーケンスを示す図である。
【図１１】第４実施形態及び第５実施形態の送信端末１０ｂの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１２】第４実施形態の受信端末２０ｃの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１３】第５実施形態の受信端末３０ｄの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１４】第５実施形態及び第６実施形態の制御端末３０ａの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１５】第６実施形態の送信端末１０ｃの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１６】第６実施形態の受信端末２０ｅの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１７】第７実施形態及び第８実施形態の送信端末１０ｄの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１８】第７実施形態の受信端末２０ｆの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１９】第８実施形態の受信端末２０ｇの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図２０】第８実施形態及び第９実施形態の制御端末３０ｂの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図２１】第９実施形態による送信端末１０ｅの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図２２】第９実施形態による受信端末２０ｈの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図２３】従来例の送信端末と受信端末との内部構成を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
【０１９９】
１  無線送受信システム
１０  送信端末
２０  受信端末
１０１  変調回路、１０２…位相制御部、１０３−１…多重化回路、１０４…位相振幅記憶回路、１９１…無線部
２０１−１…分離回路、２０２…振幅位相制御部、２０３−１…干渉除去回路、２０４…復調回路、２０５…位相振幅算出部、２０６…伝達関数推定部、１０５…位相振幅記憶回路、２９１…変調回路、２９２…無線部
【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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