JP4832087B2 - 無線基地局装置及び端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の端末装置に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置、及び空間多重伝送に対応した端末装置に関するものである。

近年、無線通信の大容量化、高速化の要求が非常な高まりをみせており、有限な周波数資源の有効利用効率を更に向上させる方法の研究が盛んになっている。その一つの方法として、空間領域を利用する手法が注目を集めている。

空間領域利用技術の一つは、アダプティブアレーアンテナ（適応アンテナ）であり、受信信号に乗算する重み付け係数（以下、この重み付け係数を「重み」という。）により振幅と位相を調整することにより、所望波信号を強く受信し、干渉波信号を抑圧することにより、同一チャネル干渉を低減し、システム容量を改善することが可能となる。

また、空間領域利用技術のもう一つは、伝搬路における空間的な直交性を利用することで、同一時刻、同一周波数、同一符号の物理チャネルを用いて異なるデータ系列を、異なる端末装置に対して伝送する空間多重伝送技術である。

空間多重伝送技術は、非特許文献１等において情報開示されており、この技術を用いた空間多重伝送無線基地局装置及び端末装置では、端末装置間の空間相関係数が所定値よりも低ければ空間多重伝送が可能であり、無線通信システムのスループット、同時ユーザ収容数を改善することができる。
Ｔ．Ｏｈｇａｎｅ ｅｔ ａｌ， "Ａ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ａ ｃｈａｎｎｅｌ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｗｉｔｈ ａｎ ａｄａｐｔｉｖｅ ａｒｒａｙ ｉｎ ＳＤＭＡ， " ＩＥＥＥ ４７ｔｈ ＶＴＣ， Ｐａｇｅ．７２５−７２９， ｖｏｌ．２（１９９７）

しかしながら、前記従来の空間多重伝送無線基地局装置及び端末装置の構成では、端末装置における干渉除去能力を利用しないことを前提に、送信を行う無線基地局装置において事前に端末装置間の相互干渉を低減するため、端末装置間の空間相関係数を検出し、空間相関係数が所定値より小さい端末装置同士を空間多重接続すべき端末装置として選定する制御が無線基地局装置において必要とされていた。

また、空間相関係数は、端末装置の移動あるいは周辺物の移動に伴う伝搬環境の変化により時間と共に変動する性質をもつため、比較的頻繁に、或いは定期的に空間相関係数を検出する必要がある。

このため空間相関係数の検出処理及び空間多重接続すべき端末装置の選定処理が複雑化するという課題を有していた。またそれに伴う処理遅延が長くなるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、従来の空間相関係数の検出を不要とし、空間多重接続すべき端末装置の選定処理が簡易で、処理時間の短縮が可能な無線基地局装置及び端末装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の端末装置は、他端末装置からの受信信号に含まれる干渉除去能力情報データを用いて、空間多重接続すべき他端末装置を制御する無線基地局装置と通信を行う端末装置であって、空間多重伝送された空間ストリーム間の分離特性を検出する分離特性検出部と、前記分離特性検出部により所定レベルの検出値が得られない場合は、前記無線基地局装置に対し空間多重接続すべき他端末装置の組合せ変更の要求を送信する送信部とを有する。

本構成によって、空間多重伝送により十分な特性が得られないことを予め検出することができ、十分な特性が得られない場合、無線基地局装置に通知して空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更を要求することで、空間多重伝送時の端末装置の通信品質を確保し、また、再送回数を低減することで、データ伝送時の送信遅延を低減することができる。したがって、無線基地局装置が空間的相関の高い端末装置同士を空間多重接続すべき端末装置として選定した場合でも、無線基地局装置に対して、空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更の要求情報を発することにより、再送回数を増やすことなく、再送時の受信品質を向上し、システムのスループットを向上することができる。

また、上記構成において、前記分離特性検出部は、空間多重ストリームを分離受信する際に用いられるチャネル推定行列を基にして分離特性を検出する構成としても良い。

また、上記構成において、前記分離特性検出部は、前記チャネル推定行列の行列式を基にして分離特性を検出する構成としても良い。

また、上記構成において、前記分離特性検出部は、空間多重伝送を行わない場合の最大比合成による受信信号品質と比較して、空間多重伝送を行った場合の所望信号の受信品質の劣化量が所定値を超える場合に空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更の要求を行う構成としても良い。

また、本発明の端末装置は、他端末装置からの受信信号に基づいて干渉除去能力を測定し、空間多重接続すべき他端末装置を制御する無線基地局装置と通信を行う端末装置であって、前記無線基地局装置から通知される無線基地局装置の干渉除去能力情報を抽出する制御信号抽出部と、前記制御信号抽出部で得られた前記干渉除去能力情報を基に、送信フォーマットを切り替える送信フォーマット決定部と、前記送信フォーマット決定部で決定された送信フォーマットにより信号を送信する送信部とを有する。

本構成によって、特定の端末装置と通信している状況での無線基地局装置の干渉除去能力情報を得ることができ、通信中の端末装置は、それに応じて送信フォーマットを適応的に可変することできる。その結果、無線基地局の空間的な干渉除去能力を有効に活用した通信が可能となり、データ伝送速度を向上、または、通信品質の向上及び端末装置の低消費電力化が可能となる。

また、本発明の端末装置は、上記構成において、前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信信号の送信電力を含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、前記送信部での送信電力を低下する送信フォーマットとする。本構成によって、端末装置は、所要の通信品質を満たし、かつ、端末装置の低消費電力化を図ることができる。

また、本発明の端末装置は、上記構成において、前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信信号の変調多値数を含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、変調多値数を多くする送信フォーマットとする。本構成によって、端末装置は、通信品質の劣化を抑えた上でデータ伝送レートの高速化を図ることができる。

また、本発明の端末装置は、上記構成において、前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信信号の符号化率を含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、符号化率を高くする送信フォーマットとする。本構成によって、端末装置は、通信品質の劣化を抑えた上でデータ伝送レートの高速化を図ることができる。

また、本発明の端末装置は、上記構成において、前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信信号の変調方式と符号化率で決められる伝送モードを含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、より高速な伝送モードに変える送信フォーマットとする。本構成によって、端末装置は、通信品質の劣化を抑えた上でデータ伝送レートの高速化を図ることができる。

また、本発明の端末装置は、上記構成において、前記端末装置がＯＦＤＭ信号を用いて信号を送信する場合、前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信するＯＦＤＭ信号のガード区間長を含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、ガード区間を短縮した送信フォーマットとする。本構成によって、端末装置は、マルチパス干渉による通信品質の劣化を抑えた上でデータ伝送レートの高速化を図ることができる。

また、本発明の端末装置は、上記構成において、前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信信号の空間多重数を含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、空間多重数を増加した伝送モードに変える送信フォーマットとする。本構成によって、端末装置は、通信品質の劣化を抑えた上でデータ伝送レートの高速化を図ることができる。

本発明の無線基地局装置は、端末装置からの受信信号に含まれる前記端末装置の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データを抽出する制御信号抽出部と、前記干渉除去能力情報データを基に、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置を選定する空間多重制御部とを有する。

本構成によって、端末装置における干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データを基にして、空間多重接続すべき端末装置の選定を行うことができる。したがって、従来の空間相関係数の検出を不要にでき、空間多重接続すべき端末装置の選定処理の簡易化が可能となる。また、無線基地局装置構成の簡易化が図れる。更に、空間多重伝送制御のための処理時間を短縮できるという効果を有する無線基地局装置を提供することができる。

また、上記構成において、前記干渉除去能力情報データは、前記端末装置が干渉抑圧可能な干渉波数を意味するアンテナ自由度を示す情報データである構成としても良い。

また、上記構成において、前記干渉除去能力情報データは、前記端末装置が空間多重信号の中から任意のデータ信号を抽出し、前記データ信号を識別するのに必要な干渉抑圧比を示す情報データである構成としても良い。

また、本発明の無線基地局装置は、上記構成において、前記空間多重制御部は、前記干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置をグループ分けしたグループ化情報を作成し、前記グループ化情報を基に所定の選定基準を用いて無線基地局装置と空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置を選定する構成とする。

本構成によって、端末装置の干渉除去能力情報データに基づく端末装置のグループ化情報を基に、端末装置間の干渉が除去可能な条件を満たす、空間多重接続すべき端末装置の選定を容易に行うことができる。

また、上記構成において、前記空間多重制御部は、前記干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置をグループ分けしたグループ化情報を作成し、優先接続すべき第１の端末装置と共に無線基地局装置と空間多重接続すべき１つ又は複数の第２の端末装置を、前記第１の端末装置が属するグループから所定の選定基準を用いて選定する構成としても良い。

また、上記構成において、前記空間多重制御部は、前記干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置をグループ分けしたグループ化情報を作成し、優先接続すべき第１の端末装置と共に無線基地局装置に空間多重接続すべき１つ又は複数の第２の端末装置を前記第１の端末装置が属する第１のグループから選定する時に、前記第１のグループに含まれ且つ前記第１のグループよりも端末装置の干渉除去能力が高い第２のグループにも含まれている第２の端末装置を所定の選定基準を用いて、１つ又は複数選定する構成としても良い。

また、本発明の無線基地局装置は、上記構成において、前記空間多重制御部は、前記選定基準として、空間多重接続すべき端末装置が属する第１のグループにおいて、この第１のグループよりも端末装置の干渉除去能力が低い他のグループにも属している端末装置が１つ又は複数ある場合、空間多重接続すべき全ての端末装置への送信ストリームの総和が、最も端末装置の干渉除去能力が低いグループのアンテナ自由度数を超えないことを用い、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置を選定する構成とする。

本構成によって、端末装置の干渉除去能力情報データに基づく端末装置のグループ化情報を用いて、空間多重する端末装置間の干渉が除去可能な条件を満たす、空間多重接続すべき端末装置の選定が可能となる。

また、上記構成において、前記空間多重制御部は、端末装置の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置をグループ分けしたグループ化情報を作成し、無線基地局装置に優先接続すべき第１の端末装置を決定すると共に、前記第１の端末装置の空間的広がりを検出する空間広がり検出部と、前記空間広がり検出部によって得られた情報を基に、前記第１の端末装置のみに対する伝送を行うのか、前記第１の端末装置と１つ又は複数の第２の端末装置に対する空間多重伝送を行うのかのいずれかを選択する選択機能を有する構成としても良い。

また、本発明の無線基地局装置は、上記構成において、前記空間多重制御部は、空間多重接続すべき端末装置に対して、当該無線基地局装置から空間多重伝送を行った後に、前記端末装置から再送要求が行われた場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置の組合せによる空間多重伝送を行う為に、優先接続すべき第１の端末装置が属する第１のグループよりも端末装置の干渉除去能力が高い第２のグループの中から、所定の選定基準を用いて、前記第１の端末装置に加えて空間多重接続すべき１つ又は複数の第２の端末装置を選定する構成とする。

本構成によって、再送時に、干渉除去能力の高い端末装置と空間多重接続することで、干渉除去能力の高い端末装置の高い受信特性を利用して、優先接続すべき第１の端末装置への送信電力の割当を増加することができ、再送時の優先接続すべき端末装置の通信品質を改善することができる。

また、上記構成において、前記空間多重制御部は、空間多重接続すべき端末装置に対して、基地局装置から空間多重伝送を行った後において前記端末装置から再送要求が行われた場合に、再度、空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置に対してのみの伝送を行う決定をする構成としても良い。

また、上記構成において、前記空間多重制御部は、空間多重接続すべき端末装置に対して、基地局装置から空間多重伝送を行った後において前期端末装置から空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更を要求された場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置の組合せによる空間多重伝送を行う為に、優先接続すべき第１の端末装置が属する第１のグループよりも干渉除去能力の高い第２のグループから、所定の選定基準を用いて第１の端末装置と共に空間多重接続すべき１つ又は複数の第２の端末装置を選定する構成としても良い。

また、本発明の無線基地局装置は、上記構成において、前記空間多重制御部は、空間多重接続すべき端末装置に対して、当該無線基地局装置から空間多重伝送を行った後に、前記端末装置から空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求が行われた場合に、再度、空間多重伝送を行わず、優先接続する端末装置に対してのみの伝送を行う決定をする構成とする。

本構成によって、再送時の優先接続すべき端末装置の通信品質を改善することができ、データ伝送時の送信遅延を低減することができる。

また、本発明の無線基地局装置は、上記構成において、前記空間多重制御部により選定された１つ又は複数の端末装置向けの信号に対し、時空間符号化処理を施す為の１つ又は複数の時空間符号化部を有する。

本構成によって、空間多重制御部により選定された１つ又は複数の端末装置向けの信号に対し、時空間符号化処理を施すことができ、時空間符号化による送信ダイバーシチ利得が得られ、受信品質の向上を図ることができ、端末装置との通信品質を改善することができる。

また、本発明の無線基地局装置は、上記構成において、前記時空間符号化部は、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置向けの信号に対し、時空間ブロック符号化処理を施す構成とする。

本構成によって、時空間ブロック符号化による送信ダイバーシチ利得が得られ、受信品質の向上を図ることができ、端末装置との通信品質を改善することができる。

また、本発明の無線基地局装置は、上記構成において、端末装置からの電波の到来方向を推定する電波到来方向推定部と、前記空間多重制御部により選定された１つ又は複数の端末装置からの電波の到来方向情報を基に、指向性送信の為の制御を行う指向性制御部とを有する。

本構成によって、端末装置からの電波の到来方向を推定し、空間多重制御部により選定された１つ又は複数の端末装置からの電波の到来方向情報を基に、指向性送信の為の制御を行うことができる。これにより、電波の到来方向へ向けた指向性送信が可能となり、指向性利得が得られ、端末装置との通信品質を改善することができる。したがって、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置への指向性利得の向上が図れる。また、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置の電波各到来方向によっては、相互干渉が低減され、さらなる受信品質の向上を図れる。

また、本発明の無線基地局装置は、空間多重接続すべき複数の端末装置に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置であって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から所定回数以上の再送要求があった場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置の組合せによる空間多重伝送を行う空間多重制御部を有する。

本構成によって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から所定回数以上の再送要求があった場合に、異なる端末装置の組合せによる空間多重を行うことで、確率的に端末装置間の相互干渉状況を低減することが可能となる。これにより、空間多重伝送を用いた場合の再送時の受信品質等の通信品質を改善することができ、データ伝送時の送信遅延を低減することができる。

また、本発明の無線基地局装置は、空間多重接続すべき複数の端末装置に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置であって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から所定回数以上の再送要求があった場合に、再度、空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置のみの伝送を行う空間多重制御部を有する。

本構成によって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から所定回数以上の再送要求があった場合に、空間多重を行わず、優先接続すべき端末装置のみへの信号伝送を行うことで、同一チャネル干渉を低減することができ、再送時の優先接続すべき端末装置の受信品質等の通信品質を改善することができ、データ伝送時の送信遅延を低減することができる。

また、本発明の無線基地局装置は、空間多重接続すべき複数の端末装置に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置であって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求があった場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置の組合せによる空間多重を行う空間多重制御部を有する。

本構成によって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求の通知があった場合に、異なる端末装置の組合せによる空間多重を行うことで、確率的に端末装置間の相互干渉状況を低減することが可能となり、空間多重伝送を用いた場合の再送時の受信品質等の通信品質を改善することが可能となり、データ伝送時の送信遅延を低減することができる。

また、本発明の無線基地局装置は、空間多重接続すべき複数の端末装置に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置であって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求があった場合に、再度、空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置のみの伝送を行う空間多重制御部を有する。

本構成によって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求の通知があった場合に、再度、空間多重を行わないことで、同一チャネル干渉を低減することができ、再送時の優先接続すべき端末装置の通信品質を改善することができ、データ伝送時の送信遅延を低減することができる。したがって、無線基地局装置が空間的相関の高い端末装置同士を空間多重接続すべき端末装置として選定した場合でも、空間多重接続すべき複数の端末装置に対する空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置のみへの信号伝送を行うことにより、再送回数を増やすことなく、再送時の受信品質を向上し、システムのスループットを向上することができる。

また、本発明の無線基地局装置は、端末装置からの受信信号を基に干渉除去能力を測定する干渉除去能力測定部と、前記干渉除去能力測定部において測定された干渉除去能力情報を保持する干渉除去能力情報データ保持部と、前記干渉除去能力情報データ保持部の情報を基に送信データフレームを生成する送信データフレーム生成部とを有する。

本構成によって、無線基地局装置は、特定の端末装置と通信している状況での干渉除去能力を測定することができ、この干渉除去能力の情報に基づき送信データフレームを生成することで、通信中の端末装置以外の端末装置とのアクセスを可能にし、システム容量を増加させることができる。

また、本発明の無線基地局装置は、上記構成において、前記送信データフレーム生成部は、前記干渉除去能力情報に基づき、前記干渉除去能力情報が所定値より下回る場合に、通信エリア内の端末装置に対する送信禁止通知情報をシグナル部に含む送信データフレームを生成する構成とする。

本構成によって、無線基地局装置は、特定の端末装置と通信している状況での干渉除去能力の余剰がないと判断して、通信中の端末装置以外の端末装置とのアクセスを禁止する送信データフレームを生成することが可能となり、無線基地局装置の空間的な干渉除去能力を超えた端末装置の端末装置接続がなくなり、通信品質の劣化を抑えることができる。

また、本発明の無線基地局装置は、上記構成において、前記送信データフレーム生成部は、前記干渉除去能力情報に基づき、前記干渉除去能力情報が所定値以上である場合に、通信エリア内の端末装置に対し、送信の機会を与える通知情報をシグナル部に含む送信データフレームを生成する構成とする。

本構成によって、無線基地局装置は、特定の端末装置と通信している状況での干渉除去能力の余剰があると判断して、通信中の端末装置以外の端末装置とのアクセスを許可する送信データフレームを生成することが可能となり、無線基地局装置の空間的な干渉除去能力を用いた通信中の端末装置以外との通信を可能となり、システムの容量を増加させることができる。

また、上記構成において、前記送信データフレーム生成部は、前記干渉除去能力情報に基づき、前記干渉除去能力情報が所定値以上であれば、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）の値を０あるいは送信パケットに含まれるプリアンブル部期間の時間長に設定したＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）信号のデータフレームを生成する構成としても良い。

また、上記構成において、前記送信データフレーム生成部は、前記干渉除去能力情報に基づき、前記干渉除去能力情報が所定値以上であれば、ＮＡＶの値を０あるいは送信パケットに含まれるプリアンブル部期間の時間長に設定したＡＣＫ信号のデータフレームを生成する構成としても良い。

また、本発明の無線基地局装置は、上記構成において、前記送信データフレーム生成部は、前記干渉除去能力情報をシグナル部に含む送信データフレームを生成する構成とする。

本構成によって、特定の端末装置と通信している状況での無線基地局装置の干渉除去能力の余剰の有無を端末装置に通知することができるため、通信中の端末装置は、それに応じて送信フォーマットを適応的に可変することできる。その結果、無線基地局装置の空間的な干渉除去能力を有効に活用した通信が可能となり、データ伝送速度を向上したり、送信電力を低減することで端末装置の電力消費の低減ができる。

また、本発明の無線基地局装置は、端末装置からの受信信号を基に干渉除去能力を測定する干渉除去能力測定部と、前記干渉除去能力測定部において測定された干渉除去能力情報を保持する干渉除去能力情報データ保持部と、空間多重伝送された信号を分離受信する空間多重分離部とを有し、前記空間多重分離部は、前記干渉除去能力情報データ保持部の情報を基に、空間多重信号分離方法を可変する構成とする。

本構成によって、無線基地局装置は、干渉除去能力情報に応じて、空間多重信号分離方法を変更することができ、受信特性と演算量、多元接続端末数を考慮したアクセス制御を行うことができる。

また、上記構成において、前記空間多重分離部は、前記干渉除去能力情報が所定値よりも大きい場合、空間多重信号分離方法を少ない演算量のものに可変する構成としても良い。

また、上記構成において、前記空間多重分離部は、前記干渉除去能力情報が所定値以上の場合、空間多重信号分離方法として、ＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）またはＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）手法を用い、前記干渉除去能力情報が所定値を下回る場合、ＭＬＤ手法を用いる構成としても良い。

本発明によれば、従来の空間相関係数の検出を不要にでき、空間多重接続すべき端末装置の選定処理が簡易で、処理時間の短縮が可能な無線基地局装置及び端末装置を提供できる。

また、本発明によれば、無線基地局装置において特定の端末装置と通信している状況での干渉除去能力に応じて、通信中の端末装置以外の端末装置とのアクセスを可能にし、システム容量を増加させることが可能な無線基地局装置及び端末装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置及び端末装置の構成を示す図である。

以下、本実施の形態１においては、無線基地局装置から端末装置に向けての送信（以下、ダウンリンクと呼ぶ）における空間多重を用いた通信方法について説明を行う。

図１において、無線基地局装置１は、複数の無線基地局アンテナ２と、制御信号抽出部３と、空間多重制御部４と、送信データフレーム生成部５と、送信系統選択部６と、複数の送信部７とを備える。

また端末装置１２の受信ユニット１４は、１つ又は複数の受信ユニットアンテナ１５と、１つ又は複数の受信部１６と、空間多重分離部１７と、データ抽出部１８と、データ出力部１９とを備え、送信ユニット１３は、送信ユニットアンテナ２３と干渉除去能力情報データ保持部２０と、送信部２１と、データ入力部２２とを備える。

ここで、同じ構成要素を複数個有する構成部、ユニット又は装置は、説明上、どの構成部、ユニット又は装置であるかを示す必要の無い場合は同一の番号を用いることとし、複数個の各構成部、各ユニット又は各装置のそれぞれに番号を付さなければ説明が分かり難くなる場合は、第１の番号の後にハイフンを付け第２の番号を付すこととする。

例えば、どの構成部、どのユニット又はどの装置であるかを示す必要の無い場合は、受信部１６、受信ユニット１３又は装置１２と呼ぶこととし、複数個の各構成部、複数個の各ユニット又は複数個の各装置に番号を付さなければ説明がわかりにくくなる場合は、受信部１６−１〜１６−ｎ、受信ユニットアンテナ１５−１〜１５−ｎ又は端末装置１２−１〜１２−ｎのように呼ぶものとする。

この他、本発明の実施の形態１の無線基地局装置１は、図１には記載していないが、送信データ系列に対して誤り訂正符号化を行う伝送路符号化部や、送信データ系列に対してインターリーブを施すインターリーバ部及び送信データ系列に対して、所定の変調方式で変調を行ったベースバンドの変調シンボルデータを生成する変調部も備えている。

まず、端末装置１２の送信ユニット１３において、干渉除去能力情報データ保持部２０に保持されている干渉除去能力情報データは、送信部２１で、どの端末装置かを認識する為に予め付与された固有番号（以下、ＩＤ番号と呼ぶ）と供に、制御チャネル信号又は報知チャネル信号に加えられ送信ユニットアンテナ２３へと導かれ、伝搬路（図示せず）に送信ユニットアンテナ２３から放出される。

ここで、制御チャネル又は報知チャネルは、無線基地局装置１と端末装置１２を有効に動作させる為の情報がやり取りされる為の通信用チャネルであり、端末装置１２の利用者が送受信しようとする情報がやり取りされる通信用チャネルとは異なる通信用チャネルを意味する。

なお、端末装置１２の利用者が送ろうとする情報は、データ入力部２２から送信部２１を通し、送信ユニットアンテナ２３を介して無線基地局装置１へと送られる。

次に、無線基地局装置１において、制御信号抽出部３は、複数の端末装置１２から基地局アンテナ２に向けて送られてくる制御チャネル信号又は報知チャネル信号８の中から干渉除去能力情報データと、端末装置１２に付与されたＩＤ番号情報９とを抽出し、空間多重制御部４へ出力する。

空間多重制御部４は、前記干渉除去能力情報データを基に、１つ又は複数の端末装置をグループ分けしたグループ化情報を作成する。図３はグループ化情報の一例を示す、グルーピングテーブル３００である。

その後、空間多重伝送を行う為に所定の手順に従って、送信データフレーム生成部５と送信系統選択部６に向けて、それぞれ送信データフレーム生成部コントロール信号１０と、送信系統選択部コントロール信号１１を送出する。

送信データフレーム生成部５は、送信データフレーム生成部コントロール信号１０により空間多重数だけ送信データフレーム系列を生成し、送信系統選択部６に向けて送出する。ここで、送信データフレーム系列とは、送信データ系列を既定のビット数ごとに分割し、空間ストリーム番号に応じて、既知のパイロット信号系列（以下、空間ストリーム個別パイロット信号と呼ぶ）を付随させたものである。

送信系統選択部６は、送信系統選択部コントロール信号１１に基づいて、受け取った送信データフレーム系列を、送信部７に選択的に入力する。

送信部７は、入力された送信データフレーム系列をキャリア周波数帯の高周波信号に変換して、無線基地局アンテナ２へ出力する。無線基地局アンテナ２からは、入力された高周波信号が放射される。

また、受信部１６は受信ユニットアンテナ１５で受信した各々の高周波信号を、直交検波されたアナログ／ディジタル変換後のＩ信号及び、Ｑ信号からなるディジタルベースバンド信号（以下、複素ディジタルベースバンド信号と呼ぶ）に変換し、空間多重分離部１７へ向け出力する。

空間多重分離部１７は、入力された１つ又は複数の複素ディジタルベースバンド信号から、他の端末装置１２向けに送られた空間多重信号、つまり干渉波信号を除去或いは抑圧し、所望信号を出力する。

データ抽出部１８は、入力された所望信号に復調及び復号処理を施すことで所望信号を受信データ系列に復元する。復元された受信データ系列は、データ出力部１９を介して、他の機器へ出力されるか、又は、端末装置利用者にその情報が伝えられる。

ここで、送信ユニットアンテナ２３と受信ユニットアンテナ１５は別のものとして扱っているが、同じアンテナを共有していても構わない。

図２（ａ）は、無線基地局装置１及び端末装置１２の初期設定処理動作を示すフローチャート、図２（ｂ）は、無線基地局装置１及び端末装置１２のダウンリンクにおける空間多重伝送処理動作を示すフローチャートである。以下、図１〜図３を用いて本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置１及び端末装置１２の詳細な動作説明を行う。

まず、図２（ａ）に示す無線基地局装置１及び端末装置１２の初期設定処理の動作について説明を行う。無線基地局装置１と端末装置１２の間のリンク確立後（ステップＳ２２０）に、端末装置１２が保持する干渉除去能力情報データとして、端末装置１２が干渉抑圧可能な干渉波数を意味するアンテナ自由度を示す情報データを、制御チャネル或いは報知チャネルを介して無線基地局装置１に通知する（ステップＳ２２１）。

そして、無線基地局装置１は、制御信号抽出部３により端末装置１２からの受信信号、つまり制御チャネル信号又は報知チャネル信号から、端末装置１２の干渉除去能力情報データと、端末装置１２に付与されたＩＤ番号情報を抽出する。

空間多重制御部４は、通信エリア内（図示せず）に存在する複数の端末装置１２がそれぞれ保持する干渉除去能力情報データを基にグルーピングを行い、その情報をグルーピングテーブル３００として保持する（ステップＳ２２２）。

図３は、一例として８台の端末装置１２が無線基地局装置１の通信エリア内に存在する場合のグルーピングテーブル３００である。通信エリア内に存在する複数の端末装置１２には、ＩＤ番号として＃１から＃８までの番号がそれぞれの端末に付与されているものとする。

グルーピングテーブル３００において、テーブル左側のグループ番号の欄は、各端末装置１２が保持する干渉除去能力情報データ、つまり、ここではアンテナ自由度を示している。図３では、自由度＝４を最大値としている。なお、アンテナ自由度は、端末装置１２の受信ユニットアンテナ数から数値の１を引いた数である。

テーブル右側下段の端末装置ＩＤの欄には、各グループ番号以上の干渉除去能力情報データ、つまりアンテナ自由度を保持する端末装置１２のＩＤ番号が登録される。例えば、ＩＤ番号が＃８の端末装置１２は、自由度＝４の情報を無線基地局装置１に向けて送出しており、グループ番号１〜４までのグループ全てに登録される。但し、自由度が零以外の場合にグループ番号１以上のグループで、該当するグループに登録されるものとする。

また、グループ番号の最大値は、無線基地局装置１が空間多重伝送可能な最大の空間多重数をＮｍａｘとすると、Ｎｍａｘ−１となる。図３においては、空間多重伝送可能な最大の空間多重数Ｎｍａｘが５の場合を示している。

端末装置１２が無線基地局装置１の通信エリア外に移動した場合は、グルーピングテーブル３００から端末装置１２のＩＤ番号を除去する作業を行い、新しい端末装置１２が無線基地局装置１の通信エリア内に移動してきた場合は、グルーピングテーブル３００に新しい端末装置１２のＩＤ番号を新たに加える作業を行う。

よって、通信エリア内において端末装置１２の増減がない場合は、グルーピングテーブル３００の更新は不要となる。

又、この動作は、一定期間ごと又は断続的に繰り返されるものであるが、連続的に行われても良い。

以上の動作が通信エリア内に端末装置１２が新規に登録される場合の初期動作である。

この初期動作の後、空間多重伝送を行うにあたり、グルーピングテーブル３００の各グループ番号に属する端末装置群を母集団として任意の個数の端末装置１２が選定される。

次に、図２（ｂ）を用いて無線基地局装置１及び端末装置１２のダウンリンクにおける空間多重伝送処理動作について説明する。まず、複数の端末装置１２に対する所定のパケットスケジューリングによりダウンリンクにおいて優先的に接続すべき端末装置１２を決定する（ステップＳ２２３）。

一例として、第ｋ番目、つまり端末ＩＤ＝＃ｋなる端末装置１２が優先接続すべき端末装置１２として決定されたものとする。スケジューリング方法としては、端末装置１２の受信品質に基づくパケットスケジューリングである、Ｍａｘｉｍｕｍ ＣＩＲ法やＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓ法が、文献Ａ． Ｊａｌａｌｉ ｅｔ ａｌ， ”Ｄａｔａ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｏｆ ＣＤＭＡ−ＨＤＲ ａ Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｈｉｇｈ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍ，” ＩＥＥＥ ＶＴＣ２０００ Ｓｐｒｉｎｇ， ｐｐ．１８５４−１８５８において情報開示されている。

本発明の実施の形態１では、上記技術を適用しても、発明の内容がなんら損なわれるものでは無く、ここでは上記技術を使用するものとして上記パケットスケジューリングの詳細な説明については省略する。

又、優先接続すべき端末装置１２を決定するステップＳ２２３において用いる端末装置１２の受信品質としては、例えば信号対干渉波比（以下ＳＩＲと呼ぶ）、キャリア対干渉波電力比（以下ＣＩＲと呼ぶ）、信号対雑音比（以下ＳＮＲと呼ぶ）、或いは、所望成分対不要成分電力比（以下ＤＵＲと呼ぶ）などが利用される。

この場合、予め、対応する受信品質情報が、端末装置個別の制御チャネル又は報知チャネルを介して無線基地局装置１に通知されているものとする。

次に、グルーピングテーブル３００を基に、所定の決定基準を用いて優先接続すべき第１の端末装置１２と共に、無線基地局装置１と空間多重接続すべき１つ又は複数の第２の端末装置１２を選定する（ステップＳ２２４）。

選定基準としては、同じグループ番号Ｃ（ｋ）からＮｕ個の端末装置１２を選定するものとするが、全ての空間ストリームの総数Ｎｔと、同時に空間多重接続すべき端末装置の個数Ｎｕ及び無線基地局装置１が、空間多重伝送可能な最大の空間多重数Ｎｍａｘとの関係から、さらに次の２つの選定基準に分ける。

また、第ｋ番目、つまり端末ＩＤ＝＃ｋなる端末装置１２が、グループ番号Ｃ（ｋ）に属する場合を想定して説明を進める。

（選定基準１）空間多重接続すべき端末装置１２として、優先接続すべき第１の端末装置１２が含まれているグループと同じグループ番号Ｃ（ｋ）から、Ｎｕ個の第２の端末装置１２を選定する。なお、Ｎｕ≦Ｃ（ｋ）とし、全ての空間ストリームの総数Ｎｔを、同時に空間多重接続すべき端末装置数Ｎｕに等しくする。但し、Ｃ（ｋ）＝０の場合は、空間多重接続を行わない。

一例として、図３に示すグルーピングテーブル３００において、優先接続すべき第１の端末装置１２の端末ＩＤが＃７である場合を考える。この場合、端末ＩＤが＃７の端末装置１２は、グループ番号Ｃ（ｋ）＝１、Ｃ（ｋ）＝２、Ｃ（ｋ）＝３の３グループに登録されているが、３つの内のいずれか１つのグループ番号を選び、そのグループ番号の中から、合計の選定端末数が選定したグループ番号Ｃ（ｋ）の値以下となるように、Ｎｕ個の第２の端末装置１２を選定する。選定したＮｕ個の第２の端末装置１２と優先接続すべき第１の端末装置１２とのそれぞれに対して、１つずつ空間ストリームが割り与えられる。

（選定基準２）空間多重接続すべき第２の端末装置１２として、優先接続すべき第１の端末装置１２が含まれているグループと同じグループ番号Ｃ（ｋ）の中からＮｕ個の第２の端末装置１２を選定し、Ｎｕ＜Ｃ（ｋ）の場合に、これらの選定した端末装置１２又は優先接続すべき第１の端末装置１２に対し、複数の空間ストリームを割り当てるものとする。なお、全ての空間多重接続すべき端末装置１２に対する空間ストリームの総数をＮｔとした場合、Ｎｔ≦Ｃ（ｋ）となるようにする。また、Ｃ（ｋ）＝０の場合は、空間多重接続を行わない。

一例として、図３に示すグルーピングテーブル３００において、優先接続すべき第１の端末装置１２の端末ＩＤが＃７で、グループ番号Ｃ（ｋ）＝３から空間多重接続すべき第２の端末装置１２を選定する場合を考える。この場合、選定できる第２の端末装置１２は端末ＩＤが＃８の端末装置１２となる。

よって、選定しようとする第２の端末装置１２と優先接続すべき第１の端末装置１２のそれぞれに対して１つの空間ストリームを割り与えた場合、Ｃ（ｋ）−Ｎｕ＝３−１＝２個の空間ストリームが未使用となってしまう。

そこで、優先接続すべき第１の端末装置１２又は選定した第２の端末装置１２に対して、複数の空間ストリームを割り当てる。割り与える方法としては、Ｎｔ≦Ｃ（ｋ）の条件と各端末装置１２に割り与えられる空間ストリームの総数がグループ番号Ｃ（ｋ）＋１を超えないという条件とを満たす範囲において、端末ＩＤが＃７と＃８の端末装置１２の夫々の増加量が対称となるように割り当てても良いし、非対称となるように割り当てても良い。

更に、同じグループ番号Ｃ（ｋ）におけるＮｕ個の第２の端末装置１２の選定方法として、次に示す（手法１）〜（手法３）の内のいずれかの手法を適用しても良い。

（手法１）端末装置１２における受信ＳＩＲが高い端末装置１２を優先的に選定する。

（手法２）無線基地局装置１に優先接続すべき第１の端末装置１２が属する第１のグループに含まれ、且つ、この第１のグループよりも端末装置１２の干渉除去能力の高い第２のグループにも含まれている１つ又は複数の第２の端末装置１２を優先的に選定する。すなわち、干渉除去能力の高い端末装置１２を優先的に選定する。

（手法３）無線基地局装置１に優先接続すべき第１の端末装置１２が属する第１のグループに含まれ、且つ、この第１のグループよりも端末装置１２の干渉除去能力の高い第２のグループに含まれていない第２の端末装置１２を優先的に選定する。すなわち、干渉除去能力の低い端末装置１２を優先的に選定する。

一例として、図３に示すグルーピングテーブル３００において、優先接続すべき第１の端末装置１２の端末ＩＤが＃７で、グループ番号Ｃ（ｋ）＝２である場合を考える。端末ＩＤが＃７と＃８の端末装置１２は、グループ番号Ｃ（ｋ）＝３にも登録されている。又、端末ＩＤが＃５と＃６の端末装置１２は、グループ番号Ｃ（ｋ）＝３には登録されていない。

よって、上述の（手法２）を適用した場合、端末ＩＤが＃７と＃８の端末装置１２が選定の対象として優先される。また、上述の（手法３）を適用した場合、端末ＩＤが＃５と＃６の端末装置１２が選定の対象として優先される。

上述の（手法１）、または（手法２）を適用することにより、空間多重接続の機会増加と通信品質の向上が促進されるので、システム全体のスループットを高めることが可能となる。

また、上述の（手法３）を適用することにより、無線基地局装置１と複数の端末装置１２との間での信号伝送において、各端末装置１２と無線基地局装置１との通信の機会を均等に近づけることが可能となる。

特定のグループ番号Ｃ（ｋ）から空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置１２を選定することにより、空間多重接続すべき端末装置１２を選定する為のアルゴリズム或いは条件を複雑に設定する必要が無くなることから、空間多重接続端末装置選定プログラムの構成が簡単になることが容易に予想できるので、処理時間の低減が図れるとう効果が得られる。よって、システム全体としてのスループットの向上が図られるという効果も得られる。

上記では同じグループ番号Ｃ（ｋ）から空間多重接続すべき端末装置１２を選定する場合であるが、同じグループ番号Ｃ（ｋ）以外から空間多重接続すべき端末装置１２を選定してもよい。この場合、より高いグループ番号のグループから、空間多重接続すべき端末装置１２を選定する。

これにより、特定の条件下の端末装置１２のみが優先的に無線基地局装置１と接続される機会が多くなってしまう現象を抑圧することができ、他の条件下の端末装置１２と無線基地局装置１との接続機会を増すことが可能となる。

その結果、各条件下の端末装置１２と無線基地局装置１との接続機会の均等化が図られるという効果が得られる。また、使用ユーザの公平感を減らし“接続が悪い”などの苦情を和らげることができると供に、使用ユーザの満足度や信頼感を得ることができるという効果もある。

また、一般に空間多重接続数と受信品質との間には、空間多重接続数の増加、つまり伝送レートの増加に伴い受信品質の劣化が生じるというトレードオフの関係がある。よって、このトレードオフの関係を考慮して、次の（処理１）、（処理２）のいずれかの処理、又は、（処理１）と（処理２）とを融合した処理を行うことが望ましい。

（処理１）優先接続すべき端末装置１２の送信データ量に応じて、空間多重接続すべき端末装置１２の個数を増減させる。すなわち、優先接続すべき端末装置１２の送信データ量が少ない場合ほど、空間多重接続すべき端末装置１２の個数を増加させる。これにより、空間ストリーム中における制御情報やパイロット信号等のオーバーヘッドの占める割合を、すべての空間ストリームで考えた場合、低減することができるという効果がある。また、これによる低減分を考慮して、より誤り耐性の高い低変調多値数、高符号化率を設定して伝送することで伝送品質の向上も可能となる。

（処理２）優先接続すべき端末装置１２の所望する要求レートに応じて、空間多重接続すべき端末装置１２の個数を増減させる。すなわち、優先接続すべき端末装置１２の所望する要求レートが低い場合ほど、空間多重接続すべき端末装置１２の個数を増加させる。これにより、要求レートが低いことで、より誤り耐性の高い低変調多値数、高符号化率を設定して伝送することができ、伝送品質の向上が可能となる。

次に、空間多重接続すべき端末装置１２−１〜１２−ｎに対して、データ伝送を行う旨の通知及びそれぞれの端末装置１２−１〜１２−ｎ宛のデータが含まれる空間ストリーム番号１〜ｎ、つまり無線基地局装置アンテナ２−１〜２−ｎのうち、それぞれの端末装置１２−１〜１２−ｎ宛のデータが放射される送信アンテナ番号情報の通知を行う（ステップＳ２２５）。

この際の通知は、空間多重伝送を用いずに通常のダウンリンクの制御チャネル又は報知チャネルを介して行われる。

データ伝送を行う旨の通知（ステップＳ２２５）の後、無線基地局装置１は空間多重接続すべき端末装置１２−１〜１２−ｎに対するデータ伝送を行う（ステップＳ２２６）。データ伝送を行う為に、送信データフレーム生成部５では、空間ストリーム番号に応じて既知のパイロット信号系列を付随させた送信データフレーム系列を生成する。

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、送信データフレーム系列構成の一例である。図４（ａ）は、既知の信号系列からなるパイロット信号（以下、空間ストリーム個別パイロット信号Ａｋ又はＡ１〜Ａｎと呼ぶ）を空間ストリーム番号に応じて時間的にずらして、個別データ系列Ｄ１〜Ｄｎに付随させることにより、送信データフレーム系列４００−１〜４００−ｎを構成したものである。

図４（ａ）において、各空間ストリーム番号１〜ｎの送信データフレーム系列４００−１〜４００−ｎは、個別データ系列Ｄ１〜Ｄｎと、空間ストリーム個別パイロット信号系列Ａ１〜Ａｎ及びデータの存在しない部分（点線で囲まれた部分）とで構成される。個別データ系列Ｄ１〜Ｄｎは、各端末装置宛の送信データ系列を既定のビット数毎に分割したものである。

個別パイロット信号系列Ａ１〜Ａｎは、既知の信号系列であり、同じ信号系列でも、異なる信号系列でも、どちらでも良い。

無線基地局アンテナ２−１〜２−ｎのそれぞれより、各送信データフレーム系列４００−１〜４００−ｎが送出される。

又、各送信データフレーム系列４００−１〜４００−ｎは、同じ長さのフレーム長を有しており、各空間ストリーム個別パイロット信号系列Ａ１〜Ａｎは、同一時間上に重なることが無いように、空間ストリーム番号に応じて、時間をずらして配置される。

図４（ｂ）は、空間ストリーム番号間で直交するパイロットシンボル系列からなるパイロット信号（以下、空間ストリーム個別パイロット信号系列Ｂｋ又はＢ１〜Ｂｎと呼ぶ）を空間ストリーム番号に応じて付随さることにより送信データフレーム系列を構成したものである。

各空間ストリーム番号１〜ｎの送信データフレーム系列４０２−１〜４０２−ｎは、個別データ系列Ｄ１〜Ｄｎと、空間ストリーム個別パイロット信号系列Ｂ１〜Ｂｎで構成される。

空間ストリーム個別パイロット信号系列Ｂ１〜Ｂｎは、既知の直行する信号系列である。又、各送信データフレーム系列４０２−１〜４０２−ｎは、同じ長さのフレーム長を有している。

送信データフレーム生成部５は、各送信データフレーム系列に対し、図示されていない伝送路符号化部により誤り訂正符号化を行い、図示されていないインターリーバ部によりインターリーブを施した後に、図示されていない変調部により所定の変調方式で変調されたベースバンドの変調シンボルデータを生成する。

なお、誤り訂正符号化時の符号化率、変調部における変調多値数は固定であっても良いし、伝搬環境に応じて適応的に可変する構成でもよい。適応的に可変する場合は、端末装置１２における受信ＳＩＲやＣＩＲ、ＳＮＲ、或いはＤＵＲで示される伝搬環境情報を予めフィードバックする構成で実現できる。また可変する場合は符号化率、変調多値数等の変調スキームに関する情報を端末装置１２に通知する。

送信系統選択部６は、空間多重接続すべき全ての端末装置１２に対して空間多重伝送を行うのに必要な個数の送信部７−１〜７−ｎを選択し、それぞれの送信データフレーム系列を、選択された送信部７−１〜７−ｎに入力する。

送信部７−１〜７−ｎは、ベースバンドの変調シンボルデータであるディジタルデータをディジタル／アナログ変換し、送信データフレーム系列を帯域制限し増幅処理を施した後に、キャリア周波数帯に周波数変換した高周波信号を無線基地局アンテナ２−１〜２−ｎに出力する。無線基地局アンテナ２−１〜２−ｎからは、各端末装置向けの高周波信号が放射される。

次に、無線基地局装置１から伝送された信号に対する端末装置１２の受信処理について説明する（ステップＳ２２７）。なお、以下では無線基地局装置１との同期つまりフレーム同期及びシンボル同期は確立できているものとし、同期確立後の動作を説明する。

まず、受信ユニットアンテナ１５−１〜１５−ｎで受信された高周波信号は、それぞれ受信部１６−１〜１６−ｎに入力される。受信部１６−１〜１６−ｎは、高周波信号から所望帯域をフィルタリングし、直交検波したベースバンド信号に周波数変換し、ディジタル／アナログ変換により複素ベースバンド信号を出力する。

空間多重分離部１７は入力された１つ又は複数の複素ベースバンド信号から、自端末装置宛に通知された空間ストリーム番号のデータ信号を出力し、自端末装置宛以外の空間ストリーム番号のデータ信号つまり干渉信号を除去或いは通信を行うのに必要十分な信号品質が確保できる程度まで抑圧するために、以下の動作を行う。

まず、空間ストリーム毎に付随されている空間ストリーム個別パイロット信号系列を全て分離抽出し、伝搬路のチャネル推定値を算出する。ここで、空間多重伝送された信号を受信する第ｍ番目の端末装置１２−ｍは、Ｎｓ（ｍ）個の受信ユニットアンテナ１５−１〜１５−Ｎｓ（ｍ）と、Ｎｓ（ｍ）個の受信部１６を備えているものとする。

第ｋ番目の空間ストリーム個別パイロット信号系列（数１）を、
第ｍ番目の端末装置１２−ｍにおける第ｊ番目の受信ユニットアンテナ１５−ｊ及び受信部１６−ｊで受信した結果得られる出力信号である（数２）と
端末装置１２−ｍの内部で生成した（数１）と
の相関演算を行うことで、（数３）に示すように伝搬路のチャネル推定値（数４）を算出する。

ただし、ｊ＝１、．．．、Ｎｓ（ｍ）で、Ｎｓ（ｍ）は自然数。

ここで、Ｎｐは空間ストリーム個別パイロット信号系列のシンボル数、上付きの「＊」は「複素共役」を行う演算子である。

なお、複数回にわたる空間ストリーム個別パイロット信号系列（数１）の受信結果を保存し、平均化処理を行ってもよく、その場合、端末装置１２−ｍの移動速度が十分小さければ、雑音の影響を低減でき、伝搬路のチャネル推定品質を高めることが可能となる。

最終的に、第ｍ番目の端末装置１２−ｍによる伝搬路のチャネル推定値として、合計Ｎｔ×Ｎｓ（ｍ）個の伝搬路のチャネル推定値（数５）を算出する。

但し、Ｎｔは空間ストリーム数、Ｎｓ（ｍ）は端末装置１２−ｍの受信ユニットアンテナ数である。

ここで、端末装置１２−ｍに対するチャネル推定行列（数６）を（数７）のように定義する。

次に、得られたチャネル推定行列（数６）を用いて、空間多重チャネルの分離を行う。ここで、空間多重チャネルの分離とは、空間多重ストリームから各空間ストリームに含まれるデータ信号を分離、抽出することと同じ動作を意味する。

分離方法として、チャネル推定行列の逆行列を利用する方法であるＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）を用いる場合と、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）を用いる場合を説明する。

まず、ＺＦ手法を用いる場合について説明する。ＺＦ手法では、第ｍ番目の端末装置１２−ｍにおける第ｊ番目の受信ユニットアンテナ１５−ｊ及び受信部１６−ｊにおいて、端末装置個別データ受信信号（数８）に対し、（数６）の逆行列である（数９）における第Ｂｍ行からなる行ベクトルＶ（Ｂｍ）を算出し、これを所望の空間ストリーム番号のデータ信号を受信するのに用いる受信ウエイトとする。

ただし、ｊ＝１、．．．、Ｎｓ（ｍ）で、Ｎｓ（ｍ）は自然数。

ここで、Ｂｍは無線基地局装置１から通知された端末装置１２−ｍ宛ての空間ストリーム番号、つまり送信アンテナ番号である。第Ｂｍ番目の空間ストリーム番号のデータ信号は、（数１０）に示すように、受信ウエイトを端末装置個別データ受信信号（数１１）に乗算することで、他の空間ストリームからの干渉信号を抑圧した所望信号として抽出することができる。

次に、ＭＭＳＥ手法を用いる場合について説明する。この場合も、ＺＦ手法と同様に、ＭＭＳＥ規範で算出される受信ウエイト行列Ｗの第Ｂｍ行からなる行ベクトルＶ（Ｂｍ）を算出し、これを所望の空間ストリームを受信する受信ウエイトとする。

第Ｂｍ番目の空間ストリームは、（数１０）に示すように、受信ウエイトを端末装置１２−ｍの個別データ受信信号（数１１）に乗算することで、他の空間ストリームからの干渉信号を抑圧した所望信号として受信することができる。

なお、端末装置１２−ｍ以外の空間ストリームに含まれるデータ信号の符号化率、変調多値数等の符号化方法、変調方法に関する情報が既知である場合は、最尤推定（結合推定）、逐次的干渉キャンセラ（Ｖ−ＢＬＡＳＴ等）の手法の適用が可能である。

なお、同一の端末装置１２宛ての空間ストリーム番号が複数存在する場合は、それぞれの空間ストリーム番号のデータ信号を受信する受信ウエイトを生成し、端末装置個別データ受信信号（数１１）に乗算することで、他の空間ストリームからの干渉信号を抑圧した所望信号として受信することができる。

この場合、無線基地局装置１では、伝送しようとする送信データ系列を、あらかじめ割り当てようとする空間多重ストリーム数、例えばｎ個に分割し、生成したｎ個の分割送信データフレーム系列をｎ個の空間ストリームで伝送する空間多重技術（ＳＤＭ）を用いて伝送しても良い。

又、端末装置１２で受信された各信号は、空間多重分離部１７で各空間ストリーム番号の分割データ信号を抽出した後、元のデータ信号系列に合成、復元される。例えば、各空間ストリームに１０Ｋｂｉｔ／ｓの分割データ信号を乗せ、３つの空間ストリームを用いてデータ伝送することにより、１つの空間ストリームを用いたデータ伝送の場合と比べて、同一の時間内に３倍の信号が送れることになる。つまり、端末当たりの伝送レートを上げることが可能となる。

データ抽出部１８では、空間多重ストリームから分離抽出された所望空間ストリームのデータ信号に対し、復調及び復号処理が施され、所望の受信データ系列として復元する。

以上の動作により、本発明の実施の形態１では、端末装置１２の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データを予め無線基地局装置１に通知し、干渉除去能力情報データに基づく端末装置１２のグルーピングを行うことで、空間多重接続すべき端末装置１２の選定が容易となる。

従来では、合計でＮ個の端末装置１２の中から、Ｋ個の端末装置１２に対して空間多重接続を行おうとする場合、Ｎ個の端末装置１２から、Ｋ個の端末装置１２を選ぶ組み合わせの総数Ｔは（数１２）通り存在し、従来例のように端末装置間の空間相関係数を演算する場合では、例えば、それが最小となる組み合わせを検出する為には、各端末装置１２からフィードバック情報等を基にしてチャネル状況を検出した後に、組み合わせ総数（数１２）回の空間相関係数の演算が必要となっていた。

ただし、Ｃは組合せを計算する関数である。

この場合、無線基地局アンテナ２の総数がＮｔ個の場合、空間相関係数を算出する為の乗算回数は、３×Ｎｔ回だけ必要であり合計３×Ｎｔ×Ｔ回の乗算回数が必要であった。

本発明の実施の形態１では、このような空間相関係数の演算を不要にすることが可能であり、グルーピングテーブル３００を基にすることで、容易に、空間多重接続すべき端末装置１２の組み合わせを選定することができる。

これにより空間相関係数の検出を不要にすることができ、無線基地局装置１の構成の簡易化が図られると供に、処理遅延の低減化も図ることができる。

なお、本発明の実施の形態１において、空間ストリーム毎の送信電力は、空間多重ストリームの総送信電力が規定値以内に収まる範囲で、等電力送信または空間ストリーム毎の送信電力制御を適用しても良い。

空間ストリーム毎の送信電力制御を適用する場合は、各空間ストリームの宛先となる端末装置１２における受信品質を無線基地局装置１にフィードバックし、定格の総送信電力を超えない範囲で受信品質に比例した電力分配を行うことで実現することが可能である。

なお、本発明の実施の形態１は、シングルキャリア伝送、マルチキャリア伝送の区別なく適用することが可能である。マルチキャリア伝送時には、サブキャリア毎に伝搬路のチャネル推定値を算出し、空間多重ストリームから所望の空間ストリームに含まれるデータ信号の抽出が可能である。

また、ＴＤＤ、ＦＤＤといった複信方式によらず適用が可能である。更に、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ，ＣＤＭＡといったアクセス方式によらず適用が可能である。

なお、本発明の実施の形態１では、端末装置１２の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データとしてアンテナ自由度を示す情報データを用いているが、これ以外にも、干渉抑圧比やＳＩＲ、ＣＩＲ、ＳＮＲ、或いはＤＵＲを示す情報データを用いることもできる。

更に、この干渉抑圧比やＳＩＲ、ＣＩＲ、ＳＮＲ、或いはＤＵＲの値は、リアルタイムで観測される値の中で任意時間における値であっても良いし、ある期間の平均値であっても良いし、空間多重伝送信号の中から所望のデータ信号を抽出し、十分認識できる信号レベルを得る為に必要な値として、システム設計時或いは製造後に設定された値であっても良い。

なお、本発明の実施の形態１では、図２（ｂ）において、再送制御が含まれていないが、再送制御の適用を導入しても良い。図５は、再送制御を示すフローチャートである。図２（ｂ）と異なる部分は、ステップＳ５２８〜ステップＳ５３０が追加されている点であり、その他は図２（ｂ）の説明で述べた動作と同様であるので、ここでは省略し、以下、異なる部分の動作説明を行う。

端末装置１２での受信動作（ステップＳ２２７）の後、端末装置１２で復号した受信データ系列は、図示しない誤り検出部にて、フレーム単位ごとに誤り検出される（ステップＳ５２８）。誤りが検出されず正常受信がなされていると判定される場合は、その旨を、制御チャネル又は報知チャネルを介して無線基地局装置１に通知し（ステップＳ５２９）、今回の受信データ系列に対する処理を終了する。その後引き続き次の空間多重伝送処理を開始する。

誤りが検出され正常受信ができなかったと判断された場合、無線基地局装置１に対して再送要求が行われる（ステップＳ５３０）。つまり、図示しない誤り検出部により再送要求信号が送信部２１に向け送出され、制御チャネル又は報知チャネルを介して無線基地局装置１に通知される。

そして、再送要求情報が、無線基地局装置１の制御信号抽出部３によって抽出され、再送要求が行われたことが判明した場合、空間多重制御部４は、次の処理を行う。

再送要求が所定回数以内の場合は、次に示す（処理３）〜（処理５）の内いずれかの処理を行う。

（処理３）再送要求のあった端末装置１２に対し前回と同じ空間多重ストリームを再送する。

（処理４）空間多重伝送を行わず優先接続すべき端末装置１２のみへの信号伝送を行う。

（処理５）優先接続すべき端末装置１２の属するグループよりも大きいグループ番号にも登録されている端末装置１２で且つ、前回とは異なる端末装置１２の組合せを選定し、空間多重伝送を行う。

ここで、例えば文献Ｅａｓ Ｍａｌａｋａｍａｋｉ “ｅｔ ａｌ，”Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ＷＣＤＭ Ａ Ｈｉｇｈ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ” ＩＥＥＥＶＣＴ２００１，ｐｐ２７２０−２ ７２４ に書かれているＨｙｂｒｉｄ ＡＲＱの適用も可能である。

一方、再送要求が所定回数を超えた場合は、次に示す（処理６）〜（処理８）までの内いずれかの処理を行う。

（処理６）空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置１２のみへの信号伝送を行う。

（処理７）優先接続すべき端末装置１２はそのままにし、前回空間多重伝送を行った端末装置１２が含まれる同じグループ番号に属し且つ、前回とは異なる端末装置１２の組合せを選定し、空間多重伝送を行う。

（処理８）変調多値数を小さくする。符号化率を小さくする。

再送要求を行った後は、再度、空間多重接続すべき全ての端末装置１２に対して、データ伝送を行う旨の通知及びそれぞれの端末装置１２−１〜１２−ｎ宛のデータが含まれる空間ストリーム番号１〜ｎ、つまり無線基地局装置アンテナ２−１〜２−ｎのうち、それぞれの端末装置１２−１〜１２−ｎ宛のデータが放射される送信アンテナ番号情報の通知を行う（ステップＳ５２５）。

以降、同様の処理を繰り返す。

以上に述べた再送制御により、空間的な相関の高い端末装置１２を無線基地局装置１で空間多重接続すべき端末装置１２として選定した場合でも、再送制御動作により、空間多重接続すべき端末装置１２の組合せを変更するか、または空間多重伝送を行わないことで、優先接続すべき端末装置１２の受信特性を向上することができる。

なお、本発明の実施の形態１において、図５に示す再送制御フローとは異なる再送制御フローを適用しても良い。図６は、図５に示す再送制御フローとは異なる第２の再送制御フローを示すフローチャートである。

図５と異なる部分は、ステップＳ６３０〜ステップＳ６３３が追加されている点であり、その他は図５の説明で述べた動作と同じであるので、ここでは説明を省略し、以下、異なる部分の動作説明を行う。

端末装置１２での受信動作（ステップＳ２２７）の後、端末装置１２で復号した受信データ系列は、図示しない誤り検出部によりフレーム単位毎に誤り検出される（ステップＳ５２８）。誤りが検出されず、正常受信がなされていると判断される場合は、その旨を、制御チャネル又は報知チャネルを介して無線基地局装置１に通知し（ステップＳ５２９）、今回の受信データ系列に対する処理を終了する。

その後、引き続き、次の空間多重伝送処理を開始する。誤りが検出され正常受信ができなかったと判断された場合、空間ストリーム間の分離が可能かどうかの判定を行う（ステップＳ６３１）。

空間ストリーム間の分離が可能かどうかの判定は図９に示す端末装置９０において、空間多重分離部１７の後段に、データ抽出部１８とは別に設けられた分離特性検出部９４によって行われる。分離特性検出部９４では、所定の判定基準により、空間ストリーム間の分離が可能であるかどうか判定する。

そして、判定結果に応じて、組合せ変更要求信号又は再送要求信号を送信部２１に送出する。送出部２１は、受け取った組合せ変更要求信号又は再送要求信号を制御チャネル又は報知チャネルを介して、無線基地局装置１に通知する。

判定基準として、分離特性検出部９４は、第ｍ番目の端末装置１２−ｍに対する（数７）で示されるチャネル推定行列（数６）を用いた以下の（判定基準１）〜（判定基準２）のいずれかの判定基準を用いる。

（判定基準１）チャネル推定行列（数６）のノルムで正規化した、チャネル推定行列（数６）の行列式が所定値より小さい場合は、空間ストリーム間の分離が不可と判定する。

また、他に、（１）チャネル推定行列の条件数（小さいほど、空間広がりが大きい）、（２）最大固有値で正規化した最小固有値の大きさ（小さいほど、空間的広がりが大きい）を検出してもよい。

（判定基準２）空間多重接続を行わない場合の最大比合成による受信品質と比較して、自端末装置１２宛ての空間ストリームに含まれるデータ信号を抽出した時の受信品質が、所定値を超えて劣化している場合には、空間ストリーム間の分離が不可と判定する。

ここで、第ｍ番目の端末装置１２−ｍにおける第ｊ番目の受信ユニットアンテナ１５−ｊ及び受信部１６−ｊで端末装置個別データ受信信号（数８）（ただし、ｊ＝１、．．．、Ｎｓ（ｍ））に対し、ＺＦ手法の場合の受信ＳＮＲは、（数６）の逆行列である（数９）における第（Ｂｍ）行からなる行ベクトルＶ（Ｂｍ）のノルムの２乗を用いて、（数１３）で得られる。

また、空間多重接続を行わない場合の最大比合成による受信品質は、（数６）の第（Ｂｍ）列からなる列ベクトルｈ（Ｂｍ）のノルムの２乗を用いて、（数１４）で得られる。

従って前述の（判定基準２）は、（数１５）が所定値より大きい場合、空間多重の劣化度が大きいと見なし、空間ストリーム間の分離が不可能であると判定する。

ここで（数１６）は端末装置１２での受信雑音電力を意味しており、｜｜Ｖ（Ｂｍ）｜｜及び｜｜ｈ（Ｂｍ）｜｜は、Ｖ（Ｂｍ）及びｈ（Ｂｍ）の行ベクトル又は列ベクトルのノルムを意味する。

以上で述べた判定基準により、空間ストリーム間の分離が不可と判定された場合は、分離特性検出部９４が空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求信号を送信部２１に向けて送出する（ステップＳ６３２）。送信部２１は、入力された組合せ変更要求信号を制御チャネル又は報知チャネルを介して、無線基地局装置１へ通知する（ステップＳ６３２）。

一方、空間ストリーム間の分離が可能と判定された場合は、分離特性検出部９４が再送要求信号を送信部２１に向けて送出する。送信部２１は、入力された再送要求信号を制御チャネル又は報知チャネルを介して無線基地局装置１に通知する（ステップＳ６３０）。

その後は、図５の再送制御動作を示すフローチャートにおいて説明したのと同じ動作を行う。

次に、空間多重接続すべき端末装置１２の組合せ変更要求信号を無線基地局装置１が受信した時の動作を説明する。

空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求信号は、無線基地局装置１の制御信号抽出部３によって検出される。空間多重制御部４は、空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求があった場合、次の（処理９）〜（処理１０）のいずれかの処理を行う（ステップＳ６３３）。

（処理９）空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置９０のみへの信号伝送を行うことを決定する。

（処理１０）優先接続すべき端末装置９０の属するグループよりも大きいグループ番号にも登録されている端末装置９０で、且つ、前回とは異なる端末装置９０の組合せを選定し、空間多重伝送を行う。

その後、図２（ｂ）の説明で述べたように、ステップＳ２２５以降の動作を繰り返す。

この第２の再送制御フローにより、無線基地局装置１が空間的な相関の高い端末装置９０を空間多重接続すべき端末装置として選定した場合でも、空間的な相関の低い、より良い空間多重接続すべき端末装置９０を再選定することができるので、システムのスループットを改善することができる。

なお、図１０に示すように、同一の端末装置１００に、複数の空間ストリームを割り当てる際には、予め、到来波の空間的な広がりを検出する空間広がり検出部１０４を設け、到来波の空間的な広がりを検出する機能を端末装置側に持たせ、検出情報を無線基地局装置側にフィードバックすることにより、空間的に広がりが十分大きいと判断される場合に、同一の端末装置に複数の空間ストリームを割り当てる方法を適用しても良い。

まず、端末装置１００での動作について説明する。図１０は、上記機能を端末装置側に持たせる為に、空間多重分離部１７の後段に、データ抽出部１８とは別に、空間広がり検出部１０４を設けた端末装置１００の構成である。空間広がり検出部１０４では、所定の判定基準により、到来波の空間的な広がりが所定値よりも大きいか小さいかを判定する。

そして、判定結果に応じて、１つの端末装置１００に対する空間伝送処理を行うのか、又は、複数の端末装置１００に対する空間多重伝送処理を行うのかを指示する為の制御信号を送信部２１に送出する。送信部２１は、入力された制御信号を制御チャネル又は報知チャネルを介して、無線基地局装置１へ通知する。

空間広がり検出部１０４は、端末装置１００に対するチャネル推定行列や電波の到来方向推定結果を基に検出することができ、それぞれに対して、以下の（判定基準３）〜（判定基準７）のいずれかの判定基準が用いられる。

（１）チャネル推定行列を用いる場合
（判定基準３）ＴＤＤを前提にして、端末装置１００から無線基地局装置１に向けての送信（以下、アップリンクと呼ぶ）におけるチャネル推定行列（端末装置１００が複数アンテナ送信で空間多重接続される場合）を、無線基地局装置１で推定し、そのチャネル推定行列のチャネル推定行列（数６）のノルムで正規化した、チャネル推定行列（数６）の行列式を求め、この値が所定値よりも大きい場合、空間的な広がりが大きいと判定する。

（判定基準４）ＴＤＤを前提にして、端末装置１００から無線基地局装置１に向けてのアップリンクにおけるチャネル推定行列（端末装置１００が複数アンテナ送信で空間多重接続される場合）を、無線基地局装置１で推定し、そのチャネル推定行列のチャネル推定行列の条件数を求め、この値が所定値よりも小さい場合、空間的な広がりが大きいと判定する。

（判定基準５）ＴＤＤを前提にして、端末装置１００から無線基地局装置１に向けてのアップリンクにおけるチャネル推定行列（端末装置１００が複数アンテナ送信で空間多重接続される場合）を、無線基地局装置１で推定し、そのチャネル推定行列の最大固有値で正規化した最小固有値の大きさを求め、この値が所定値よりも小さい場合、空間的な広がりが大きいと判定する。

（２）電波の到来方向推定結果の場合
（判定基準６）アップリンクでの電波到来方向推定を行う際に、角度スペクトラムを検出し、そのスペクトラムの広がりが所定のスペクトラム広がりを示す値よりも大きい場合に、空間的な広がりが大きいと判定する。

（判定基準７）到来波の受信レベルが所定値以上のものに対し、１）それらの電波の到来角の分散値、又は、２）それらの到来角の差分の絶対値が最大となる値のどちらかを算出し、所定値よりも大きい場合に空間的な広がりが大きいと判定する。

次に、無線基地局装置１での動作について説明する。空間多重制御部１７では、空間広がり検出の結果に基づいて、１つの端末装置１００に対する空間伝送処理を行うのか、あるいは複数の端末装置１００に対する空間多重伝送処理を行うのかの選択を行う。

以上のように本発明の実施の形態１においては、端末装置１２からの受信信号から端末装置１２の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データを抽出する制御信号抽出部３と、前記干渉除去能力情報データを基に、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置１２を選定する空間多重制御部４を有する構成により、端末装置１２における干渉除去能力を基にして空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置１２の選定が行え、その結果、空間相関係数の検出を不要とすることができるので、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置１２の選定処理の簡易化が可能となる。また、それに伴い、無線基地局装置１の構成を簡易化することができると共に、空間多重伝送制御のための処理時間を短縮化できるという効果が得られる。

また、空間多重制御部４は、前記干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置１２をグループ分けしたグループ化情報を作成し、前記グループ化情報を基に所定の選定基準を用いて、無線基地局装置１と空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置１２を選定する機能を有する構成とすれば、グループ単位での端末装置１２の選定処理が可能となるので、空間多重伝送制御の為の更なる処理時間の短縮化が図れるという効果が得られる。

また、空間多重制御部４は、前記干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置１２をグループ分けしたグループ化情報を作成し、優先接続すべき第１の端末装置１２と共に、無線基地局装置１と空間多重接続すべき１つ又は複数の第２の端末装置１２を、前記第１の端末装置１２が属するグループから所定の選定基準を用いて選定する機能を有する構成とすれば、優先接続すべき端末装置１２の属するグループ単位での端末装置１２の選定処理が可能となるので、優先接続すべき端末装置１２と他の端末装置１２との空間多重伝送を行うことを可能にしつつ、空間多重伝送制御の為の更なる処理時間の短縮化が図れるという効果が得られる。

また、空間多重制御部４は、前記干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置１２をグループ分けしたグループ化情報を作成し、優先接続すべき第１の端末装置１２と共に、無線基地局装置１に空間多重接続すべき１つ又は複数の第２の端末装置１２を、前記第１の端末装置１２が属する第１のグループから選定する時に、前記第１のグループに含まれ且つ前記第１のグループよりも端末装置１２の干渉除去能力が高い第２のグループにも含まれている第２の端末装置１２を所定の選定基準を用いて、１つ又は複数選定する機能を有する構成とすれば、優先接続すべき端末装置１２の属するグループ以外の干渉除去能力を示す情報値の高い端末装置１２からの選定処理が可能となるので、空間多重接続の機会増加と通信品質の向上促進が図れるという効果が得られる。

また、前記選定基準は、空間多重接続すべき端末装置１２が属する第１のグループの中で、第１のグループよりも端末装置１２の干渉除去能力が低い第１のグループ以外のグループにも含まれている端末装置１２が１つ又は複数ある場合、空間多重接続すべき全ての端末装置１２への送信ストリームの総和が、最も端末装置１２の干渉除去能力が低いグループのアンテナ自由度数を超えないように選定する選定基準とすれば、空間多重接続すべき複数の端末装置１２同士間での相互干渉を除去できる空間多重伝送が可能となるという効果が得られる。

また、空間多重制御部４は、端末装置１２の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置１２をグループ分けしたグループ化情報を作成し、無線基地局装置１に優先接続すべき第１の端末装置１２を決定すると供に、前記第１の端末装置１２の空間的広がりを検出する空間広がり検出部１０４と、空間広がり検出部１０４によって得られた検出情報を基に、前記第１の端末装置１２のみに対する信号伝送を行うのか、前記第１の端末装置１２と１つ又は複数の第２の端末装置１２とに対する空間多重伝送を行うのかのいずれかを選択する選択機能を有する構成とすれば、チャネル状況に応じて、伝送レートの高速化又はシステムスループットの改善を図ることができるという効果が得られる。

また、空間多重制御部４は、空間多重接続すべき端末装置１２に対して、無線基地局装置から空間多重伝送を行った後において、端末装置１２から再送要求が行われた場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置１２の組合せによる空間多重伝送を行う為に、優先接続すべき第１の端末装置１２が属する第１のグループよりも端末装置１２の干渉除去能力が高い第２のグループから、所定の選定基準を用いて、前記第１の端末装置１２と共に無線基地局装置１と空間多重接続すべき１つ又は複数の第２の端末装置１２を選定する機能を有する構成とすれば、空間多重接続すべき端末装置１２の組合せを変更することができるので、優先接続すべき端末装置１２の再送時の受信品質を向上させることができるという効果が得られる。

また、空間多重制御部４は、空間多重接続すべき端末装置１２に対して、無線基地局装置１から空間多重伝送を行った後において、前記端末装置１２から再送要求が行われた場合に、再度の空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置１２に対してのみへの信号伝送を行うことを決定する機能を有する構成とすれば、空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置１２のみへの信号伝送を行うことができるので、優先接続すべき端末装置１２への再送時の受信品質を向上させることができるという効果が得られる。

また、空間多重制御部４は、空間多重接続すべき端末装置１２に対して、無線基地局装置１から空間多重伝送を行った後において前期端末装置１２から空間多重接続すべき端末装置１２の組合せ変更を要求された場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置１２の組合せによる空間多重伝送を行う為に、優先接続すべき第１の端末装置１２が属する第１のグループよりも干渉除去能力の高い第２のグループから、所定の選定基準を用いて第１の端末装置１２と供に空間多重接続すべき１つ又は複数の第２の端末装置１２を選定する機能を有する構成とすれば、無線基地局装置１が、空間的相関の高い端末装置１２同士を空間多重接続すべき端末装置１２として選定した場合でも再送回数を増やすことなく空間多重接続すべき端末装置１２の組合せを変更することができるので、再送時の受信品質を向上し、システムのスループットを向上できるという効果が得られる。

また、空間多重制御部４は、空間多重接続すべき端末装置１２に対して、無線基地局装置１から空間多重伝送を行った後において前記端末装置１２から空間多重接続すべき端末装置１２の組合せ変更を要求された場合に、再度、空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置１２に対してのみへの信号伝送を行う決定をする機能を有する構成とすれば、無線基地局装置１が空間的相関の高い端末装置１２同士を空間多重接続すべき端末装置１２として選定した場合でも、再送回数を増やすことなく、空間多重をしないモードに移ることができ、再送時の受信品質を向上し、システムのスループットを向上できるという効果が得られる。

また、空間多重接続すべき複数の端末装置１２に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置１において、空間多重伝送された信号を受信した端末装置１２から所定回数以上の再送要求があった場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置１２の組合せによる空間多重伝送を行う機能を有する構成とすれば、空間多重接続すべき端末装置１２の組合せを変更することで、端末装置１２の再送時の受信品質を向上することができる効果が得られる。

また、空間多重接続すべき複数の端末装置１２に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置１において、空間多重伝送された信号を受信した端末装置１２から所定回数以上の再送要求が行われた場合、再度、空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置１２のみへの信号伝送を行う機能を有する構成とすれば、１つの端末装置１２のみを接続することとなるので、再送時の受信品質を向上させることができるという効果が得られる。

また、空間多重接続すべき複数の端末装置１２に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置１において、空間多重伝送された信号を受信した端末装置１２から空間多重接続すべき端末装置１２の組合せ変更要求があった場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置１２の組合せによる空間多重伝送を行う機能を有する構成とすれば、空間多重接続すべき端末装置１２の組合せを変更することができるので、端末装置１２の再送時の受信品質を向上することができるという効果が得られる。

また、空間多重接続すべき複数の端末装置１２に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置１において、空間多重伝送された信号を受信した端末装置１２から空間多重接続すべき端末装置１２の組合せ変更要求が行われた場合に、再度、空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置１２のみへの信号伝送を行う機能を有する構成とすれば、再送回数を増やすことなく空間多重伝送をしないモードに移ることができるので、無線基地局装置１が、空間的相関が高い端末装置１２同士を空間多重接続すべき端末装置１２として選定した場合でも、再送時の受信品質を向上し、システムのスループットを向上できるという効果が得られる。

また、端末装置１２は、端末装置１２の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データを保持する干渉除去能力情報データ保持部を有する構成とすれば、無線基地局装置１において、端末装置１２の干渉除去能力を考慮した空間多重伝送を可能とすることができるという効果が得られる。

また、端末装置１２は、無線基地局装置１から通知された空間ストリーム番号と空間多重伝送された空間ストリーム毎に付随された予め既知の信号とを基に、他端末装置１２向けに送られた空間多重信号を抑圧し、所望信号を受信、出力する空間多重分離部１７を有する構成とすれば、端末装置１２において効果的に他の端末装置１２からの干渉信号を抑圧することが可能となるという効果が得られる。

また、端末装置１２は、無線基地局装置１から通知された空間ストリーム番号と変調フォーマット情報と空間多重伝送された空間ストリーム毎に付随された予め既知の信号を基に、他端末装置１２向けに送られた空間多重信号を抑圧し、所望信号を出力する空間多重分離部１７を有する構成とすれば、端末装置１２において効果的に他の端末装置１２からの干渉信号を抑圧することが可能となるという効果が得られる。

また、端末装置９０は、空間多重伝送された空間ストリーム間の分離特性を検出する分離特性検出部９４を有し、所定値以上の検出値が得られない場合は、無線基地局装置１に対し空間多重接続すべき端末装置１２の組合せ変更の要求を行う機能を有した構成とすれば、再送回数を増やすことなく空間多重伝送する他の端末装置１２の組合せを変更することができるので、無線基地局装置１が空間的相関が高い端末装置１２同士を空間多重接続すべき端末装置１２として選定した場合でも、再送時の受信品質を向上し、システムのスループットを向上できるという効果が得られる。

また、分離特性検出部９４は、空間多重ストリームを分離受信する際に用いられるチャネル推定行列を基にして分離特性を検出する機能を有した構成とすれば、空間的な広がり状況を検出できるので、広がり状況が不十分な場合、空間多重変更要求をすることができるという効果が得られる。

また、前記分離特性検出部９４は、空間多重ストリームを分離受信する際に用いられるチャネル推定行列の行列式を基にして分離特性を検出する機能を有した構成とすれば、チャネル容量に基づく空間多重特性を検出できるので、空間広がり状況が不十分でチャネル容量的に不利な場合でも、空間多重変更要求をすることができるという効果が得られる。

また、分離特性検出部９４は、空間多重伝送を行わない場合の最大比合成による受信信号品質と比較して、空間多重伝送を行った場合の所望信号の受信品質の劣化量が所定値を超える場合に空間多重接続すべき端末装置１２の組合せ変更の要求を行う機能を有した構成とすれば、空間多重伝送を行うことによる品質の劣化量が所定値を超えた場合でも、空間多重変更要求をすることができるという効果がある。

なお、本実施の形態において、送信を行う端末装置１２の干渉除去能力情報が１より多い場合、無線基地局装置１からの送信信号に対する受信ダイバーシチ利得が得られると判断し、送信電力を下げて無線信号を送信してもよい。

なお、別な実施の形態として、送信データフレーム生成部５において、送信を行う端末装置の干渉除去能力情報が１より多い場合、無線基地局装置１からの送信信号に対する受信ダイバーシチ利得が得られると判断し、変調多値数を上げて送信してもよい。このようにすることで、端末装置１２での干渉除去能力情報が高い場合の伝送速度を向上することができる。

なお、別な実施の形態として、送信データフレーム生成部５において、送信を行う端末装置の干渉除去能力情報が１より多い場合、無線基地局装置１からの送信信号に対する受信ダイバーシチ利得が得られると判断し、符号化率を上げて送信してもよい。このようにすることで、端末装置１２での干渉除去能力情報が高い場合の伝送速度を向上することができる。

なお、別な実施の形態として、送信データフレーム生成部５において、送信を行う端末装置の干渉除去能力情報が１より多い場合、無線基地局装置１からの送信信号に対する受信ダイバーシチ利得が得られると判断し、変調方式と符号化率で決められる伝送モードを、より高速なモードに変えて送信してもよい。このようにすることで、端末装置１２での干渉除去能力情報が高い場合の伝送速度を向上することができる。

なお、別な実施の形態として、ＯＦＤＭ信号を用いて信号を送信する場合に、送信データフレーム生成部５において、送信を行う端末装置の干渉除去能力情報が１より多い場合、無線基地局装置１からの送信信号に対する受信ダイバーシチ利得が得られ、遅延時間の大きい遅延波を受信時に除去できると判断し、ＯＦＤＭ信号のガード区間を短くして送信しても良い。このようにすることで、ＯＦＤＭ信号のガード区間挿入による伝送効率の低下を低減することができ、伝送速度を向上することができる。

なお、別な実施の形態として、送信データフレーム生成部５において、送信を行う端末装置の干渉除去能力情報が１より多い場合、無線基地局装置１からの送信信号に対する受信ダイバーシチ利得が得られると判断し、空間多重数を増やして無線信号を送信してもよい。このようにすることで、端末装置１２での干渉除去能力情報が高い場合の伝送速度を向上することができる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置７０の構成を示す図である。図７において、図１の無線基地局装置１の構成と異なる部分は、端末装置１２から無線基地局装置７０へのアップリンクの信号を用いて端末装置１２からの電波の到来方向を推定する到来方向推定部７１を追加し、送信系統選択部６の代わりに、推定された電波の到来方向情報を基に無線基地局アンテナ２の指向性を制御する指向性制御部７２を有する点であり、以下では異なる動作部分を主に説明する。

初期設定動作は、本発明の実施の形態１における動作と同じであり、ここでは説明を省略する。

次に、図８を用いてダウンリンクにおける空間多重伝送動作について説明する。

最初に、ステップＳ２２３からステップＳ２２５までの動作が行われるが、ステップＳ２２５までの動作は図２（ｂ）に示す実施の形態１と同じであるので、ここでは説明を省略し、端末装置１２からの電波到来方向推定動作（ステップＳ８００）と、無線基地局装置７０から端末装置１２へのデータ伝送動作（ステップＳ８０１）について説明する。

まず端末装置１２からの電波到来方向推定動作（ステップＳ８００）について述べる。優先接続すべき第１の端末装置１２と、空間多重接続すべき第２の端末装置１２として選定された１つ又は複数の端末装置１２とから無線基地局装置７０へ到達するそれぞれの電波到来方向の推定を行う。

電波到来方向推定部７１は、第ｍ番目の端末装置１２−ｍから無線基地局装置７０へのアップリンクの信号を用いて、端末装置１２−ｍからの電波到来方向を推定する（ステップＳ８００）。

電波到来方向の推定は、複数の無線基地局アンテナ２−１〜２−ｍで受信した信号間の位相差を基にして推定することが可能であり、例えば、菊間著、「アレーアンテナによる適応信号処理」（科学技術出版）等で情報開示されているフーリエビーム法や、Ｃａｐｏｎ法、ＭＵＳＩＣ法、又はＥＳＰＲＩＴ法といった固有値分解手法や、相関行列の逆行列演算を利用する手法などの適用が可能である。

フーリエビーム法を用いる場合、（数１７）に示す到来方向推定評価関数Ｆ（θ）におけるθを所定の角度ステップΔθで可変することで角度スペクトラムを算出し、角度スペクトルの最大ピーク方向を検出することで、電波到来方向の推定値θｍとする。

また、（数１７）で、Ｒは（数１８）を示す。

ただし、ａ（θ）は無線基地局アンテナ２の素子配置で決まる方向ベクトルであり、例えばアンテナ素子間隔がｄの等間隔直線アレーの場合、（数１９）のように表すことができる。

（数１７）〜（数１９）で、λは受信電波の搬送波の波長であり、θはアレーの法線となす角度を示し、θ＝零度とは、アレーの法線と同一方向を示すものと定義する。また、上付きの「Ｈ」は「複素共役転置」を表す。また、ｘ（ｋ）は、時刻ｋでの複数の無線基地局アンテナ２で受信した複素ベースバンド信号を要素とする列ベクトルからなる受信ベクトル信号である。

以上のように、電波到来方向推定部７１は、推定された情報を指向性制御部７２に送出する。無線基地局装置７０は、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置１２へのデータ伝送を行う（ステップＳ８０１）。

なお、ステップＳ８０１において、送信データフレーム系列を生成する動作は、実施の形態１において、送信データフレーム生成部５における空間ストリーム番号に応じて、既知の空間ストリーム個別パイロット信号系列を付随させた送信データフレーム系列の生成に関して説明した内容と同じである。

電波到来方向推定部７１にて推定された到来方向推定情報は、指向性制御部７２に入力される。指向性制御部７２は、空間多重接続すべき第ｍ番目の端末装置１２−ｍからの電波の到来方向θｍに、指向性ビームを形成する為の送信ウエイトベクトルＷｍを生成し、送信データフレーム系列生成部５からの出力である第ｍ番目の端末装置１２−ｍ宛の送信データフレーム系列に、送信ウエイトベクトルＷｍを乗算したＮａ個のデータを、送信部７に個別に入力する。ここで送信ウエイトベクトルＷｍは、無線基地局アンテナ数と同じＮａ個の要素をもつベクトルであり、例えば、（数１９）に示す方向ベクトルａ（θ）を用いて、（数２０）とすることができる。（数２０）で、上付きの「Ｈ」は「複素共役転置」を表す。

送信部７では、ベースバンドの変調シンボルデータである送信データフレーム系列信号をディジタル／アナログ変換し、更に帯域制限し増幅処理を施した後に、キャリア周波数帯に周波数変換した高周波信号を無線基地局アンテナ２へ出力する。

無線基地局アンテナ２からは高周波信号が放出される。言い換えると、電波到来方向、つまり空間多重接続すべき端末装置１２のある方向に、ビーム利得が最大となるように無線基地局アンテナ２の指向性が制御され、電波が放射される。

無線基地局装置７０から送信された信号に対して、端末装置１２での受信動作（ステップＳ２２７）は、空間ストリーム毎のチャネル推定を行うことで、本発明の実施の形態１と同様な動作で実現することができる。

以上の動作により、本発明の実施の形態２では、実施の形態１の効果に加え、アップリンクの電波到来方向推定結果情報に基づく指向性ビーム送信が可能となり、指向性利得の向上を図ることができる。また、空間多重接続すべき端末装置として選択された複数の端末装置１２の電波到来方向によっては、指向性送信を行わない場合と比べて、隣接する端末装置１２間の空間ストリームの干渉を大幅に低減することができるので、さらなる受信品質の向上が図れる。

つまり、図１１（ａ）において、無線基地局装置１から、地点Ａにある第１の端末装置１２Ａへの送信電波強度分布を模式的に示す第１の送信ビーム１１０と、地点Ａと近距離の地点Ｂにある第２の端末装置１２Ｂへの送信電波強度分布を示す第２の送信ビーム１１１との、それぞれのビーム形状に指向性がある場合と無い場合とでは、端末装置１２Ａ及び端末装置１２Ｂでの受信品質は大きく異なる。

その様子を図１１（ｂ）と（ｃ）を用いて説明する。図１１（ｂ）及び（ｃ）において、方向Ａは無線基地局装置１から見て第１の端末装置１２Ａが位置する方向を示し、方向Ｂは無線基地局装置１から見て第２の端末装置１２Ｂが位置する方向を示している。

図１１（ｃ）は、指向性が無い場合のビーム形状を示しており、実線が方向Ａへのビーム形状を、点線が方向Ｂへのビーム形状をそれぞれ示している。また、点１１２は無線基地局装置１がある場所を示しており、点１１２から点１１６までの直線の長さは第１の端末装置１２Ａでの受信強度を模式的に示している。つまり、この直線の長さが長い程、受信強度が大きいことを示す。

同様に、点１１２から点１１７までの直線の長さは、第２の端末装置１２Ｂでの受信強度を模式的に示しており、図１１（ｃ）の場合、点１１２から点１１６までの長さとほぼ同じ長さ、つまり第１の端末装置１２Ａとほぼ同じ受信強度であることを意味している。

さらに、第１の端末装置１２Ａ向けの電波は第２の端末装置１２Ｂにも受信され、その受信強度は点１１２から点１１８までの直線の長さで模式的に示される。

一方、図１１（ｂ）は、指向性が有る場合のビーム形状を示しており、実線及び点線は、それぞれ、第１の端末装置１２Ａ向けのビーム形状１１３と、第２の端末装置１２Ｂ向けのビーム形状１１４を模式的に示している。指向性を有した分、点１１２から点１１３まで、及び点１１２から点１１４までの直線の長さが長くなっており、その分、各端末装置１２Ａ、１２Ｂでの受信強度が大きくなったことを意味している。

この場合、第２の端末装置１２Ｂにとって、不要な電波の強度を示す点１１２から点１１５までの長さは、図１１（ｃ）で示した点１１２から点１１８までの長さよりも短くなっている。つまり、不要電波からの干渉を十分抑圧できるということがわかる。

なお、本発明の実施の形態２において、空間ストリーム毎の送信電力は、空間多重ストリームの総送信電力が規定値以内に収まる範囲で、等電力送信または空間ストリーム毎の送信電力制御を適用しても良い。

空間ストリーム毎の送信電力制御を適用する場合は、各空間ストリームの宛先となる端末装置１２における受信品質を無線基地局装置７０にフィードバックし、定格の総送信電力を超えない範囲で受信品質に比例した電力分配を行うことで、実現することが可能である。

なお、本発明の実施の形態２は、シングルキャリア伝送、マルチキャリア伝送の区別なく適用することが可能である。マルチキャリア伝送時には、サブキャリア毎に伝搬路のチャネル推定値を算出し、空間多重ストリームから所望の空間ストリームに含まれるデータ信号の抽出が可能である。

以上のように本発明の実施の形態２によれば、上記構成により、空間多重制御部４により選定された端末装置１２に対し、端末装置１２の電波到来方向推定結果情報を基に指向性ビーム送信するので、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置１２への指向性利得の向上が図れるという効果が得られる。

さらに空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置１２の各電波到来方向によっては、相互干渉が低減され、さらなる受信品質の向上が図れるという効果も得られる。

（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３における無線基地局装置１２０の構成を示す図である。図１２において、図１の無線基地局装置１の構成と異なる部分は、送信データフレーム生成部５の後段に、送信系統選択部６の代わりに時空間ブロック符号化を施す為の時空間ブロック符号化部１２１を１つ又は複数個有する点である。

時空間ブロック符号化部１２１は、変調シンボルとして入力される送信データフレーム系列の中の空間ストリーム個別パイロット信号系列を除く、個別データ系列Ｄ１〜Ｄｎに対し、時空間ブロック符号化を施す。ここでは、空間ストリーム数Ｎｔに対し、Ｎｔ個の時空間ブロック符号化部１２１を用いる。

各時空間ブロック符号化部１２１においては、入力される変調シンボルの個別データ系列Ｄ１〜Ｄｎに対し、Ｎｂシンボル単位で時空間ブロック符号化を施し、Ｎｏ個のシンボルデータ系列を出力し、それぞれを送信部７に入力する。

図１２では、空間ストリーム数Ｎｔ＝２、シンボル単位Ｎｂ＝２、シンボルデータ系列数Ｎｏ＝２の場合を一例として示しているが、発明はこれに限定されるものではない。なお、本発明の実施の形態３の場合、空間ストリーム数Ｎｔは、Ｎｔ×Ｎｏ≦Ｎａの条件を満たすように選択する。ここで、Ｎａは無線基地局アンテナ数である。

また、時空間ブロック符号として、例えば文献Ｓ．Ｍ．Ａｌａｍｏｕｔｉ， ” Ａ ｓｉｍｐｌｅ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ “ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”， ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ Ｓｅｌｅｃｔ． Ａｒｅａｓ Ｃｏｍｍｎｕｎ．， ｖｏｌ．１６， ｎｏ．８，ｐｐ．１４５１−１４５８， Ｏｃｔ． １９９８等により情報開示されている時空間ブロック符号を用いることとして、以下、本発明の実施の形態１と異なる動作部分について説明する。

本発明の実施の形態３の初期設定動作は、本発明の実施の形態１の説明で用いた図２の初期設定動作を示すフローチャートにおける動作と同じである。また、空間多重伝送動作は、図２（ｂ）に示すフローチャートの無線基地局装置１から端末装置１２への送信動作（ステップＳ２２６）、端末装置１２での受信動作（ステップＳ２２７）を除いて、本発明の実施の形態１における動作と同じであるので、同じ動作ステップについては、ここでは説明を省略する。

以下、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置１２に対するデータ送信を行う無線基地局送信動作をステップＳ２２６の代わりにステップＳ２２６Ｂとし、端末装置１２での受信動作をステップＳ２２７の代わりにステップＳ２２７Ｂとして、それぞれの動作について、図２（ｂ）の動作とは異なる部分について説明を行う。

まず、無線基地局装置１２０から端末装置１２への送信動作（ステップＳ２２６Ｂ）を説明する。送信データフレーム生成部５では、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置１２に対する送信データ系列を、空間ストリーム番号に応じて、時空間ブロック符号化部１２１で出力されるストリーム数であるＮｏ個の既知の空間ストリーム個別パイロット信号系列を付随させた送信データフレーム系列を生成する。

この場合、空間ストリーム個別パイロット信号系列は、端末装置１２側でそれぞれが分離受信可能なように、空間ストリーム番号ごとに異なる信号系列を送付する。また、個別データ系列は、同一の変調シンボルデータとする。

更に、図示されていない伝送路符号化部により誤り訂正符号化を行い、図示されていないインターリーバ部によりインターリーブを施した後に、図示されていない変調部により所定の変調方式で変調されたベースバンドの変調シンボルデータを生成する。

なお、誤り訂正符号化時の符号化率、変調部における変調多値数は固定であっても良いし、伝搬環境に応じて適応的に可変する構成でもよい。適応的に可変する場合は、端末装置１２における受信ＳＩＲやＣＩＲ、ＳＮＲ、或いはＤＵＲで示される伝搬環境情報を予めフィードバックする構成で実現できる。また可変する場合は符号化率、変調多値数等の変調方式に関する情報を端末装置１２に通知する。

時空間ブロック符号化部１２１は、それぞれ１つの空間ストリームの変調シンボル系列を入力とし、Ｎｏ個の時空間ブロック符号化後の変調シンボル系列を出力する。図１３は、時空間ブロック符号化部１２１において、時空間ブロック符号化を施す前後の変調シンボル系列の変化を示している。

入力端子１２２に入力された個別データ系列の変調シンボルをＳ（ｋ）とすると、第１の出力端子１２３からは、時空間ブロック符号化後の変調シンボル出力として、Ｓ（２ｍ−１）、−Ｓ^＊（２ｍ）が出力され、第２の出力端子１２４からは、時空間ブロック符号化後の変調シンボル出力として、Ｓ（２ｍ）、Ｓ^＊（２ｍ−１）、が出力されるように時空間ブロック符号化が施される。ここで、上付きの「＊」は複素位相平面内における「位相共役演算子」であり、ｋ＝１，．．．，Ｋ、ｍ＝１，．．．，Ｋ／２であり、Ｋは自然数である。

送信部７は、ベースバンドの変調シンボル系列であるディジタルデータをディジタル／アナログ変換し、送信データフレーム系列を帯域制限し増幅処理を施した後に、キャリア周波数帯に周波数変換した高周波信号を、各無線基地局アンテナ２に出力する。各無線基地局アンテナ２からは、高周波信号が放射される。

次に、端末装置１２での受信動作（ステップＳ２２７Ｂ）について説明する。なお、以下では、無線基地局装置１２０との同期、つまりフレーム同期及びシンボル同期は確立できているものとし、同期確立後の動作を説明する。

まず、各受信ユニットアンテナ１５−１〜１５−ｍで受信された高周波信号は、それぞれ受信部１６−１〜１６−ｍに入力される。受信部１６−１〜１６−ｍは、高周波信号から所望帯域をフィルタリングし、直交検波したベースバンド信号に周波数変換し、ディジタル／アナログ変換により複素ベースバンド信号をそれぞれ出力する。

空間多重分離部１７は、入力された１つ又は複数の複素ベースバンド信号から、自端末装置宛に通知された空間ストリーム番号のデータ信号を出力し、自端末装置宛以外の空間ストリーム番号のデータ信号、つまり干渉信号を除去、或いは通信を行うのに必要十分な信号品質が確保できる程度まで抑圧するために、以下の動作を行う。

まず、空間ストリーム毎に付随されている空間ストリーム個別パイロット信号を、Ｎｔ×Ｎｏ個分の全てを分離抽出し、伝搬路のチャネル推定値を算出する。

ここで、Ｎｔは空間ストリームの個数、Ｎｏはシンボルデータ系列の個数であり、空間多重伝送された信号を受信する第ｍ番目の端末装置１２−ｍは、Ｎｓ（ｍ）個のアンテナ１５と、Ｎｓ（ｍ）個の受信部１６を備えているものとする。

第ｋ番目の空間ストリーム個別パイロット信号（数１）を、第ｍ番目の端末装置１２−ｍにおける第ｊ番目の受信ユニットアンテナ１５−ｊ及び第ｊ番目の受信部１４−ｊで受信した結果得られる出力信号である（数２）（ただし、ｊ＝１、．．．、Ｎｓ（ｍ））と、端末装置１２−ｍの内部で生成した第ｊ番目の空間ストリーム個別パイロット信号と同じ信号である（数１）との相関演算を行うことで、（数３）に示すように伝搬路のチャネル推定値（数４）を算出する。

なお、Ｎｐはパイロット信号系列のシンボル数、上付きの「＊」は「複素共役」を行う演算子である。なお、複数回にわたる空間ストリーム個別パイロット信号（数１）の受信結果を保存し、平均化処理を行ってもよく、その場合、端末装置１２の移動速度が十分小さければ雑音の影響を低減でき、伝搬路のチャネル推定品質を高めることが可能となる。

最終的に、第ｍ番目の端末装置１２−ｍによる伝搬路のチャネル推定値として、合計Ｎｔ×Ｎｓ（ｍ）個の伝搬路のチャネル推定値（数５）を算出する。但し、Ｎｔは空間ストリーム数、Ｎｓ（ｍ）は第ｍ番目の端末装置１２−ｍの受信ユニットアンテナ数である。ここで、端末装置１２−ｍに対するチャネル推定行列（数６）を（数７）のように定義する。

次に、得られたチャネル推定行列（数６）を用いて、空間多重チャネルの分離を行う。分離方法として、チャネル推定行列の逆行列を利用する方法である、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）、又は、ＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）を用いて分離受信が可能である。

以上のような動作により、本発明の実施の形態３では、無線基地局装置１２０において、時空間ブロック符号化処理を行っているので、送信ダイバーシチ効果を得ることができ、本発明の実施の形態１における効果に加え、端末装置１２における受信品質の向上を図ることができる。

なお、本発明の実施の形態３において、空間ストリーム毎の送信電力は、空間多重ストリームの総送信電力が規定値以内に収まる範囲で、等電力送信または空間ストリーム毎の送信電力制御を適用しても良い。

空間ストリーム毎の送信電力制御を適用する場合は、各空間ストリームの宛先となる端末装置１２における受信品質を無線基地局装置１２０にフィードバックし、定格の総送信電力を超えない範囲で受信品質に比例した電力分配を行うことで、実現することが可能である。

なお、本発明の実施の形態３は、シングルキャリア伝送、マルチキャリア伝送の区別なく適用することが可能である。マルチキャリア伝送時には、サブキャリア毎に伝搬路のチャネル推定値を算出し、空間多重ストリームから所望の空間ストリームに含まれるデータ信号の抽出が可能である。

以上のように本発明の実施の形態３によれば、上記構成により、空間多重制御部４により選定された端末装置１２に対し、時空間符号化を施して信号伝送することにより、送信ダイバーシチ効果を得ることができるので、受信品質の向上を図ることができるという効果が得られる。

また、時空間符号として時空間ブロック符号を用いる構成とすることにより、ハード規模の増大を抑えた上で、送信ダイバーシチ効果を得ることができるので、ハード規模の増大を抑えると供に受信品質の向上を図ることができるという効果が得られる。

（実施の形態４）
実施の形態４は、主に無線ＬＡＮを構成するネットワーク通信環境に好適なものである。ここでは、端末装置から無線基地局装置への上りの通信を行う場合の構成及びＳＤＭＡによる無線基地局装置と端末装置間の通信方法について説明する。

本実施の形態４における無線基地局装置１００１は、無線基地局装置１００１における干渉除去能力情報を測定し、干渉除去能力情報を通信エリア内の端末装置に通知することで、複数の端末装置が同時に無線基地局装置１００１に無線信号を送信する空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を可能とするものである。

図１４は、本発明の実施の形態４における無線基地局装置１００１及び端末装置１００２、１００３の配置、及びＲＴＳ信号送信時の状態を表す図である。図１４において、無線基地局装置１００１、端末装置１００２、端末装置１００３は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｃｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）に従ったアクセス制御を行っているものとする。また、無線基地局装置１００１、端末装置１００２、端末装置１００３は、それぞれＮ本、Ｍ本、Ｌ本のアンテナを備えている。ここで、Ｎは２以上の整数、Ｍ、Ｌは１以上の整数であり、Ｎ≧Ｍ、Ｌを満たすものとする。なお、図１４においては、Ｎ＝４、Ｍ＝Ｌ＝２としているが、これに限定されるものではない。また、本実施の形態において、端末装置数を２台として説明を行っているが、これに限定されるものではなく、２台以上であっても同様に適用可能である。

図１５は実施の形態４における無線基地局装置１００１の構成を示す図である。無線基地局装置１００１は、複数の無線基地局アンテナ１１０１−１〜１１０１−４、送受切り替え器１１０２、受信部１６、空間多重分離部１７、データ抽出部１８、データ出力部１９、干渉除去能力情報測定部２１０１、干渉除去能力情報データ保持部２０、送信部７、送信データフレーム生成部５、データ入力部２２を有して構成される。

図１５において、複数の無線基地局アンテナ１１０１は、高周波信号を送信または受信する。送受切り替え器１１０２は、無線基地局アンテナ１１０１で受信された端末装置１００２、１００３から送信された高周波信号を受信部１６に入力するか、または、送信部７から送信信号を複数の無線基地局アンテナ１１０１に出力する動作を切り替える。これにより、無線基地局アンテナ１１０１を送受信で共用することができる。

受信部１６は、複数の無線基地局アンテナ１１０１で受信した各々の高周波信号を、直交検波されたアナログ／ディジタル変換後のＩ信号及びＱ信号からなる複素ディジタルベースバンド信号に変換し、空間多重分離部１７へ向け出力する。空間多重分離部１７は、入力された複数の複素ディジタルベースバンド信号から、所望の端末装置または他の端末装置から送られた空間多重信号が存在する場合は、干渉波信号を除去或いは抑圧し、空間多重信号が存在しない場合は、所望波電力が最大となるように合成して所望信号を出力する。

データ抽出部１８は、空間多重分離部１７からの出力に復調及び復号処理を施すことで、所望信号を受信データ系列に復元する。復元された受信データ系列は、データ出力部１９を介して、他の機器へ出力されるか、又は、端末装置利用者にその情報が伝えられる。また、干渉除去能力情報測定部２１０１は、データ抽出部からの出力を基に干渉除去能力の測定を行い、干渉除去能力情報データ保持部２０において、測定結果を保存する。また、基地局無線装置１００１が送ろうとする情報は、データ入力部２２から送信データフレーム生成部５、送信部７、送受切り替え器１１０２を通し、無線基地局アンテナ１１０１を介して送信される。

ここで、送信データフレーム生成部５は、送信データフレーム系列を生成し、送信部７に向けて送出する。図１６は送信データフレームの構成として、送信パケットのフレームフォーマットを示す構成図である。送信データフレームは、送信データ系列を含むデータ部に、既知のパイロット信号系列を含むプリアンブル部及び基地局装置からの通知情報（シグナリング）を符号化変調したシグナリングデータ系列を含むシグナル部を付随させたものである。送信部７では、ベースバンドの変調シンボルデータである送信データフレーム系列信号をディジタル／アナログ変換し、更に帯域制限し増幅処理を施した後に、キャリア周波数帯に周波数変換した高周波信号を、送受切り替え器１１０２を通じて無線基地局アンテナ１１０１へ出力する。

図１７は、実施の形態４における無線基地局装置と端末装置間の通信動作の詳細を示すフローチャートである。また、図１８は、図１７の動作における通信手順の模式図である。以下、図１７及び図１８を用いてその動作の説明を行う。

まず、複数の端末装置（ここでは、一例として端末装置１００２及び端末装置１００３）において、無線基地局装置１００１に対する無線信号の送信要求を行う（Ｓ５００）。この送信要求の発生時に、端末装置１００２及び端末装置１００３は、それぞれがキャリアセンスを行い、無線基地局装置１００１に無線信号を送信可能かどうか調査する（Ｓ５０１）。ここで、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づき、無線信号（ＲＴＳ信号及びＣＴＳ信号）の交換により、端末装置１００２が無線基地局装置１００１に無線信号を送信する権利を獲得し、端末装置１００３は送信待ち状態になった場合を以下に説明する。端末装置１００２は、図１４のように無線基地局装置１００１に対してＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）信号を送信する（Ｓ５０２）。

図１９（ａ）はＲＴＳ信号のフレームフォーマットを示す構成図である。ＲＴＳ信号のＭＡＣヘッダは、フレーム制御フィールド、デュレーションフィールド、受信局ＭＡＣアドレス、送信局ＭＡＣアドレスを有する。ＭＡＣヘッダの後には、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ：フレーム誤り検査）フィールドが続く。ＭＡＣヘッダのデュレーションフィールドには、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）と呼ばれる他の端末装置の送信を禁止する期間が記述されている。ＲＴＳ信号を受信した無線基地局装置１００１以外の無線基地局装置、あるいは端末装置１００３は、ＮＡＶに記述されている期間、無線信号の送信を停止する。また、受信局ＭＡＣアドレスは、ＲＴＳ信号の宛先となるＭＡＣアドレス（ここでは、無線基地局装置１００１のＭＡＣアドレス）、送信局ＭＡＣアドレスは、ＲＴＳ信号を送信する端末装置のＭＡＣアドレス（ここでは端末装置１００２のＭＡＣアドレス）がそれぞれ記載される。

ＲＴＳ信号を受信した無線基地局装置１００１では、データ抽出部１８の出力を用いて無線基地局装置１００１の持つ干渉除去能力を、干渉除去能力情報測定部２１０１において測定する（Ｓ５０３）。干渉除去能力情報測定部２１０１では、まず、端末装置１００２が無線信号に使用する送信アンテナの数を測定する。このときの端末装置１００２が無線信号の送信に使用する送信アンテナの数ｎｔｘの測定方法として、以下の方法の適用が可能である。

（１）無線データ通信を行う前に行われる端末装置の認証時に、端末装置１００２が無線信号に使用する送信アンテナの数を、無線基地局装置１００１にあらかじめ通知しておいて、ＲＴＳ信号受信時にそれを参照する方法。
（２）前回の通信時に使用した時の送信アンテナ数を記憶しておき、ＲＴＳ信号受信時に、記憶した送信アンテナ数を参照する方法。
（３）ＲＴＳ信号の物理層ヘッダ部に送信アンテナ数の情報記載し、受信する側で送信アンテナ数情報を読み取る方法。
（４）端末装置１００２がＲＴＳ信号のＭＡＣ層ヘッダ部分に送信アンテナ数の情報を記述して送信し、干渉除去能力情報測定部２１０１で送信アンテナ数の情報を読み取る方法。

次に、干渉除去能力情報測定部２１０１は、無線基地局装置１００１が端末装置１００２からの無線信号の受信に必要なアンテナ数ｎｒｘを推定する。このときの受信に必要なアンテナ数ｎｒｘの推定方法の例として、以下の方法の適用が可能である。

（１）測定した端末装置１００２が送信に使用する送信アンテナの数に対し、同数以上の予め決定した値を受信に必要なアンテナ数とする方法。
（２）受信信号から信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）を計算し、所要ＳＩＮＲを満たす最小の受信アンテナの数を受信に必要なアンテナ数とする方法。

次に、干渉除去能力情報測定部２１０１は、（数２１）に従って干渉除去能力情報ｎｉｃを算出する。

この干渉除去能力情報ｎｉｃは、無線基地局装置１００１において、更に他の端末装置１００３からの無線通信信号を受信できる能力を示すものであり、干渉除去能力情報データ保持部２０に記憶される。

次に、無線基地局装置１００１は、送信データフレーム生成部５において、干渉除去能力情報ｎｉｃが、「０」より大きいかどうかを判定する（Ｓ５０４）。ここで、干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」以上であれば、ＳＤＭＡ可能と判断し、他の端末装置１００３に対して送信の機会を与える通知を、ＣＴＳ信号により行うことでＳＤＭＡを許可する（Ｓ５０５）。一方、干渉除去能力情報ｎｉｃが「０」であれば、ＳＤＭＡ不可と判断し、他の端末装置１００３に対して送信の機会を与えない通知をＣＴＳ信号により行うことでＳＤＭＡを禁止する（Ｓ５０６）。

干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」以上でＳＤＭＡ可能な場合、無線基地局装置１００１は、端末装置１００２からの無線信号を受信中に、端末装置１００２からの無線信号だけでなく、さらにｎｉｃの干渉除去能力を使うことで他の端末装置からの無線信号を受信できる。このため、ステップＳ５０５において、無線基地局装置１００１は、ＣＳＭＡ／ＣＡにおいてＳＤＭＡを実現するため以下のような処理を行う。すなわち、ＲＴＳ信号を受信した無線基地局装置１００１は、ＲＴＳ信号を送信した端末装置１００２に対して無線信号が受信可能であることを通知するために、ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）信号を送信する。

図１９（ｂ）はＣＴＳ信号のフレームフォーマットを示す構成図である。ＣＴＳ信号のＭＡＣヘッダは、フレーム制御フィールド、デュレーションフィールド、受信局ＭＡＣアドレスを有する。ＣＴＳ信号のＭＡＣヘッダのデュレーションフィールドにも、ＲＴＳ信号と同様に、他の端末装置及び無線基地局装置１００１の送信を禁止する時間がＮＡＶとして記述されている。また、受信局ＭＡＣアドレスは、ＲＴＳ信号を送信した端末装置のＭＡＣアドレス（ここでは端末装置１００２のＭＡＣアドレス）が記載される。ここで、無線基地局装置１００１は、端末装置１００２からの無線信号だけでなく、さらにｎｉｃ個の無線信号を受信できるとき、すなわちｎｉｃが「０」でないとき、ＮＡＶの値を「０」に設定したＣＴＳ信号を送信する。

一方、干渉除去能力情報ｎｉｃが「０」でＳＤＭＡ不可の場合、ステップＳ５０６において、無線基地局装置１００１は、ＣＳＭＡ／ＣＡにおいてＳＤＭＡを行わないように以下のような処理を行う。すなわち、ＲＴＳ信号を受信した無線基地局装置１００１は、ＲＴＳ信号を送信した端末装置１００２に対して無線信号が受信可能であることを通知する際、データ送信が完了していない端末装置のパケット送信期間にＡＣＫ送信完了期間（またはＣＴＳ送信完了期間）までを加えた期間を、新たなＮＡＶの設定値とし、ＣＴＳ信号を送信する。これにより、端末装置１００２以外の端末装置（端末装置１００３など）からのアクセスを、データ送信が完了する期間だけ禁止することができる。

図２０は実施の形態４における無線基地局装置１００１及び端末装置１００２、１００３の配置、及びＣＴＳ信号送信時の状態を表す図である。ここでは、ステップＳ５０５以降の無線基地局装置１００１がＳＤＭＡ可能な状態であり、ＣＴＳ信号のＮＡＶの値が「０」であるものとする。ＲＴＳ信号を受信した端末装置（図２０においてＲＴＳ信号が届く範囲内の端末装置（図示せず））は、ＲＴＳ信号に記述されたＮＡＶの間は送信を禁止されている（図１８の（ａ）、（ｄ）参照）。一方、ＣＴＳ信号を受信した端末装置（図２０においてＣＴＳ信号が届く範囲内の端末装置１００２及び１００３）は、ＮＡＶの値が「０」であるため、送信を禁止されていない（図１８の（ａ）、（ｃ）参照）。すなわち、図２０において、ＣＴＳ信号を受信していても、ＲＴＳ信号を受信していない端末装置１００３は、無線基地局装置１００１に対して無線信号を送信することができる。よって、ＲＴＳ信号を受信できない端末装置１００３から無線基地局装置１００１へデータ送信が行われる（Ｓ５０７）。

つまり、端末装置からのＲＴＳ信号を、受信可能な空間的に近い位置にある他の端末装置からの送信を禁止しながら、無線基地局装置からのＣＴＳ信号を、受信可能な範囲にある複数の端末装置からのデータ送信を許可することで、上り方向のＳＤＭＡ通信を実現している。

以上のように、端末装置１００２及び１００３からＳＤＭＡにより空間多重された送信信号を、無線基地局装置１００１は複数のアンテナを用いて分離受信する（Ｓ５０８）。この場合、同時間にデータ送信を行う複数の端末装置同士は、空間的にある程度離れているため、無線基地局装置１００１において受信データの分離処理は容易に行うことができる。

そして、ＳＤＭＡにより送信されたデータのうち、１つの端末装置からのデータ送信が完了したとき、データ抽出部１８において、当該端末装置からのデータを正常に受信できたかどうかを判定する（Ｓ５０９）。ここで、当該端末装置からのデータを正しく受信できた場合は、送信データフレーム生成部５によりＡＣＫ信号を送信する（Ｓ５１０）。一方、当該端末装置からのデータを正しく受信できなかった場合は、送信データフレーム生成部５によりＣＴＳ信号を送信する（Ｓ５１１）。

図１９（ｃ）はＡＣＫ信号のフレームフォーマットを示す構成図である。ＡＣＫ信号のＭＡＣヘッダは、フレーム制御フィールド、デュレーションフィールド、受信局ＭＡＣアドレスを有する。ＡＣＫ信号のＭＡＣヘッダのデュレーションフィールドにも、ＲＴＳ信号と同様に他の端末装置及び無線基地局装置１００１の送信を禁止する時間がＮＡＶとして記述されている。また、受信局ＭＡＣアドレスは、データを送信した送信局のＭＡＣアドレス（ここでは端末装置１００２または１００３のＭＡＣアドレス）が記載される。

上記ステップＳ５１０またはＳ５１１において、ＡＣＫ信号（またはＣＴＳ信号）にもＲＴＳ信号と同様に、ＭＡＣヘッダのデュレーションフィールドに他の端末装置及び無線基地局装置１００１の送信を禁止する時間がＮＡＶとして記述されるが、この場合、データ送信が完了していない端末装置のパケット送信期間にＡＣＫ送信完了期間（またはＣＴＳ送信完了期間）までを加えた期間を、新たなＮＡＶの設定値とする。

本実施の形態では、図１８に示すように、ＲＴＳ信号、ＣＴＳ信号、及びＡＣＫ信号におけるＮＡＶを適宜設定することで、端末装置からのＲＴＳ信号を受信可能な他の端末装置からの送信を禁止しながら、無線基地局装置からのＣＴＳを受信可能な端末装置からの送信を許可して上り方向のＳＤＭＡ通信を実現している。なお図１８において、Ｓ５０２等は図１７のステップに対応している。

このとき、端末装置１００２または端末装置１００３からの送信信号が届かない範囲にある端末装置（端末装置１００２に対する隠れ端末装置、または端末装置１００３に対する隠れ端末装置）からのアクセスを、データ送信が完了する期間だけ禁止することができる（図１８の（ｄ）、（ｅ）参照）。

なお、無線基地局装置１００１は、ＡＣＫ信号（またはＣＴＳ信号）の送信時にも、ＳＤＭＡにより空間多重された端末装置からのデータ送信及び受信は続行しており（Ｓ５１２、Ｓ５１３）、最終的にこれらの端末装置からのデータ送信が完了したとき、データ抽出部１８において、データを正常に受信できたかどうかを判定する（Ｓ５１４）。データの正常受信が行えた場合は、ＮＡＶ＝０として、ＡＣＫ信号を送信する（Ｓ５１５）。

なお、図１７に示すフローチャートと異なる手法の適用も可能である。図２１は、第１の変形例に係る無線基地局装置と端末装置間の通信動作の手順を示すフローチャートである。この図２１では、図１７に示すフローチャートの動作と異なる部分のみを抜き出して示してある。以下、図２１を用いて第１の変形例の動作を説明する。第１の変形例において、図１７の手順と異なるのは、ステップＳ５０５以降の動作である。

ステップＳ５０５において、無線基地局装置１００１からＮＡＶ＝０としてＣＴＳ信号が送信された後、端末装置１００２からのＲＴＳ信号を受信できない端末装置１００３がＳＤＭＡ接続のためにアクセスをする際に、まず、ＲＴＳ信号を送信する（Ｓ７００）。これにより、端末装置１００１及び端末装置１００２からの信号を受信できない端末装置（すなわち、端末装置１００１及び端末装置１００２の隠れ端末）からのさらなるアクセスを禁止することができる。次に、端末装置１００３からのＲＴＳ信号を受信した無線基地局装置１００１では、データ抽出部１８の出力を用いて無線基地局装置１００１の持つ干渉除去能力を、干渉除去能力情報測定部２１０１において測定する（Ｓ７０１）。干渉除去能力情報測定部２１０１では、まず、端末装置１００２及び端末装置１００３を受信するのに必要な送信アンテナの数を測定する。

次に、測定された干渉除去能力情報ｎｉｃに基づき、送信データフレーム生成部において、干渉除去能力情報ｎｉｃの値について下記の判定を行う（Ｓ７０２）。そして、判定結果に基づき、送信データフレームを生成してＣＴＳ送信を実行するか、またはＣＴＳ送信を控える。

（１）干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」以上であれば、ＮＡＶ＝０として、ＣＴＳ送信することで、さらに、他の端末装置に対して送信の機会を与える通知を行うことでＳＤＭＡを許可する（Ｓ７０３）。

（２）干渉除去能力情報ｎｉｃが「０」であれば、端末装置１００３とのＳＤＭＡは可能だが、これ以上のＳＤＭＡは不可と判断し他の端末装置に対して送信の機会を与えない処理（Ｓ７０４）を行う。すなわち、ＮＡＶを（パケット送信期間＋ＡＣＫ送信完了期間）に設定してＣＴＳ信号を送信する。

（３）干渉除去能力情報ｎｉｃが「０」より小さければ、無線基地局装置１００１は、端末装置１００２と端末装置１００３とのＳＤＭＡは不可能と判断して、ＣＴＳ信号を送信せずに他の端末装置からの接続要求を待つ（Ｓ７００）。

以降の動作は、図１７と同様であるため説明を省略する。このような第１の変形例の動作により、想定以上の干渉除去能力を要する端末装置からのＳＤＭＡ要求があった場合でも、ステップＳ７０２の動作を加えたことによって、接続を許可することがなくなり、これまで通信していた端末装置１００１との通信品質の劣化を抑えることがなくなる。

また、図１７に示すフローチャートと異なる他の手法として、図２２に第２の変形例を示す。図２２は、第２の変形例に係る無線基地局装置と端末装置間の通信動作の手順を示すフローチャートである。この図２２では、図１７に示すフローチャートの動作と異なる部分のみを抜き出して示してある。以下、図２２を用いて第２の変形例の動作を説明する。第２の変形例において、図１７の手順と異なるのは、ステップＳ５０９以降の動作である。

ステップＳ５０９において、ＳＤＭＡにより送信されたデータのうち、１つの端末装置からのデータ送信が完了したときに、当該端末装置からのデータを正常に受信できたかどうかによって以下のような動作を行う。

当該端末装置からのデータを正しく受信できた場合は、ＡＣＫ信号を送信することになるが、送信する前に、データ送信が完了していない端末装置のデータ受信に対する、無線基地局装置１００１の干渉除去能力を測定する（Ｓ６０４）。そして、無線基地局装置１００１の干渉除去能力ｎｉｃが正であるかを判定し（Ｓ６０５）、干渉除去能力ｎｉｃが「１」以上であれば、ＳＤＭＡ送信可能と判断して、無線基地局装置１００１からＮＡＶ＝０としてＡＣＫ信号を送信する（Ｓ６０７）。そして、通信中の端末装置からの送信信号が届いていない端末装置（隠れ端末装置）が存在するかを判断する（Ｓ６０３）。これにより、通信中の端末装置からの送信信号を受信できない端末装置が存在する場合に、その端末装置からのデータ送信が許可され、無線基地局装置１００１においてＳＤＭＡ受信を再度行うことができる（Ｓ５０８）。

一方、ステップＳ６０５において、干渉除去能力ｎｉｃ＝０となり、ＳＤＭＡ不可と判断された場合、データ送信が完了していな端末装置のパケット送信期間にＡＣＫ送信完了期間までを加えた期間を新たなＮＡＶの設定値として、ＡＣＫ信号を送信する（Ｓ６０６）。これにより、端末装置１００２または端末装置１００３からの送信信号が届かない範囲にある端末装置（端末装置１００２に対する隠れ端末装置、または端末装置１００３に対する隠れ端末装置）からのアクセスを、データ送信が完了する期間だけ禁止することができる。

また、ステップＳ５０９において、当該端末装置からのデータを正しく受信できなかった場合は、データ送信が完了していない端末装置のデータ受信に対する無線基地局装置１００１の干渉除去能力を測定する（Ｓ６００）。そして、無線基地局通信装置の干渉除去能力ｎｉｃが正であるかを判定し（Ｓ６０１）、干渉除去能力ｎｉｃが１以上であれば、ＳＤＭＡ送信可能と判断して、ＣＴＳ信号を送信しないでステップＳ６０３に進み、通信中の端末装置からの送信信号が届いていない端末装置（隠れ端末装置）が存在するかを判断する。これにより、通信中の端末装置からの送信信号を受信できない端末装置が存在する場合に、その端末装置からのデータ送信が許可され、無線基地局装置１００１においてＳＤＭＡ受信を再度行うことができる（Ｓ５０８）。

一方、ステップＳ６０１において、干渉除去能力ｎｉｃ＝０となり、ＳＤＭＡ不可と判断された場合、データ送信が完了していな端末装置のパケット送信期間に、ＡＣＫ送信完了期間までを加えた期間を新たなＮＡＶの設定値として、ＣＴＳ信号を送信する（Ｓ６０２）。これにより、端末装置１００２または端末装置１００３からの送信信号が届かない範囲にある端末装置（端末装置１００２に対する隠れ端末装置、または端末装置１００３に対する隠れ端末装置）からのアクセスを、データ送信が完了する期間だけ禁止することができる。

以上のように本実施の形態４によれば、無線基地局装置１００１は、無線基地局装置１００１が備える複数アンテナでの干渉除去の性能余力を示す干渉除去能力情報に応じて、ＳＤＭＡが可能であるかを判定する。干渉除去能力に性能余力がある場合、他の端末装置に対してＳＤＭＡを許可するため、ＣＴＳ信号あるいはＡＣＫ信号のＮＡＶの値を「０」にして送信する。これにより端末装置１００２と端末装置１００３は、同時に無線信号を送信することができ、結果として、システム全体のスループットを向上できる。
また、端末装置がＲＴＳ信号を用いて送信を行う場合、送信パケットサイズが所定値より大きいロングパケットを送信することが多く、ひとつの端末装置が基地局装置を長時間シェアすることにとなり、他の端末装置はアクセスができず、待ち時間が増加することがある。これに対し、本実施の形態では、無線基地局装置１００１において干渉除去能力情報に応じてＳＤＭＡが可能であるため、上記のような送信機会の不公平性を是正することが可能である。

また、端末装置としては、従来の無線ＬＡＮの規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、１１ｂ、１１ｇ）であるＲＴＳ信号およびＣＴＳ信号のやりとりで、無線基地局装置１００１とのＳＤＭＡを実現できる。これにより、現在、市場流通しているＷＬＡＮの端末装置との互換性を損なうことがなく、システムとして安価に構築できるメリットがある。

なお、本実施の形態４では、干渉除去能力に性能余力がある場合、他の端末装置に対して、ＳＤＭＡを許可するためＮＡＶの設定値を「０」に設定したが、０以上の所定値に設定しても良い。この場合、端末装置１００２から送信される無線信号に含まれるプリアンブル部を避けるように、このプリアンブル部を無線基地局装置１００１で受信する時間を見込んだ値とする。これにより、送信される無線信号のプリアンブル部の無線基地局装置１００１での受信処理を、他の端末装置からの干渉信号がない状態で行えることができる。そのため、プリアンブル部の信号を用いて行われるデータ復調の際に、必要な受信処理動作（ＡＧＣ、ＡＦＣ、ＦＦＴ時間同期、及びチャネル推定値及び等化処理）を安定的に行うことができ、端末装置１００２に対する受信性能の劣化を抑える効果が得られる。

また、本実施の形態４によれば、端末装置から送信されるＲＴＳ信号を受信できない範囲にある端末装置、または、データ送信を行っている信号を受信できない端末装置との間でＳＤＭＡを行うこととなる、言い換えれば、お互いが隠れ端末になる位置関係の端末装置間でＳＤＭＡを行うことになる。これは、場所的に近接する端末装置からのＳＤＭＡ送信の要求をブロックすることを意味し、無線基地局装置１００１での複数アンテナを利用した空間的な干渉除去を行う際には非常に有利に働く。なぜならば、空間的に近接する位置にある端末装置間でＳＤＭＡを行う場合、空間的な相関が高くなり、十分な干渉除去性能を保証できないケースが生じるが、本実施の形態では、このような状況を予め回避することができ、ＳＤＭＡによるシステム容量の改善を安定的に図ることができる。

なお、本実施の形態４において、無線基地局装置１００１は、ＣＴＳ信号に、干渉除去能力情報を記述して送信しても良い。このようにすることで、ＣＴＳ信号を受信した端末装置は、干渉除去能力情報に応じて送信アンテナの数を決定することができる。

なお、本実施の形態４において、無線基地局装置１００１は、ＣＴＳ信号に、同期基準信号を含めて送信しても良い。このようにすることで、端末装置１００２と端末装置１００３とが、無線基地局装置１００１に対して無線信号を送信するタイミングを同期させることができ、無線基地局装置１００１におけるＳＤＭＡ受信の際に、端末装置毎に同期検出をする必要がなくなり、干渉信号がない状態で接続された端末装置１００１での同期に基づいて受信処理を行うことができる。こにより、無線基地局装置１００１の構成の簡易化を図れ、かつ、受信性能の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態４において、干渉除去能力情報に応じてＣＴＳ信号のＮＡＶの値を「０」にして送信するという構成を取ったが、無線基地局装置１００１が定期的に送信するポーリング信号に干渉除去能力情報を含めて送信しても良い。このようにすることで、無線基地局装置１００１の周辺の端末装置は、無線基地局装置１００１の干渉除去能力情報を知ることができる。

なお、本実施の形態４において、無線基地局装置１００１は、ＡＣＫ信号に、干渉除去能力情報を記述して送信しても良い。このようにすることで、ＡＣＫ信号を受信した端末装置は、干渉除去能力情報に応じて送信アンテナの数を決定することができる。

なお、本実施の形態４において、無線基地局装置１００１は、ＡＣＫ信号に、同期基準信号を含めて送信しても良い。このようにすることで、端末装置１００２と端末装置１００３とが、無線基地局装置１００１に対して無線信号を送信するタイミングを同期させることができる。

（実施の形態５）
実施の形態５における無線基地局装置１３０１は、第１の端末装置１３０２との通信中に、第２の端末装置１３０３から送信された無線信号を検知し、受信するための構成を備えるものである。以下では、実施の形態４と共通の部分については説明を省略し、第１の端末装置との通信中に、第２の端末装置から送信された無線信号を検知し、受信するための構成についてのみ説明する。

図２３に実施の形態５における無線基地局装置１３０１の構成を示す。無線基地局装置１３０１は、４本の無線基地局アンテナを備えるものとする。第１の端末装置１３０２は、２本の送信アンテナを用いて無線信号を送信したとする。なお、複数の（ここでは、２本）の送信アンテナから送信される信号は、異なるデータ系列を送信する空間多重伝送であっても良いし、同一のデータ系列を送信する送信ダイバーシチ伝送であっても良い。なお、無線基地局装置１３０１における無線基地局アンテナ数を４、第１及び第２の端末装置１３０２及び１３０３からの送信アンテナ数を２としているが、これに限定されるものではない。また、本実施の形態において、端末装置数を２台として説明を行っているが、これに限定されるものではなく、２台以上であっても同様に適用可能である。

無線基地局装置１３０１は、４本の無線基地局アンテナ１３１１−１〜１３１１−４で、第１の端末装置１３０２の２本の送信アンテナから送信された信号を受信する。送受切り替え器１１０２は、無線基地局アンテナ１１０１で受信された高周波信号を受信部１６に入力する。受信部１６は、複数の無線基地局アンテナ１１０１で受信した各々の高周波信号を、直交検波されたアナログ／ディジタル変換後のＩ信号及びＱ信号からなる複素ディジタルベースバンド信号に変換し、空間多重分離部１７へ向け出力する。

空間多重分離部１７は、受信ビーム形成部１３０５、レプリカ信号生成部１３１４、減算器１３１５を有して構成される。この空間多重分離部１７は、入力された複数の複素ディジタルベースバンド信号から、所望の端末装置または他の端末装置から送られた空間多重信号が存在する場合は、干渉波信号を除去或いは抑圧し、空間多重信号が存在しない場合は、所望波電力が最大となるように合成して所望信号を出力する。以下、空間多重分離部１７の動作の詳細について説明する。なお、以下では、送信信号のプリアンブル部に含まれる既知のパイロット信号を用いたＡＧＣ処理、周波数同期、フレーム同期、シンボル同期処理が完了した後の動作を説明する。

空間多重分離部１７における受信ビーム形成部１３０５は、第１の端末装置から送信される信号のプリアンブル部のパイロット信号を用いて、チャネル推定値を得る。

ここで、第１の端末装置１３０２のＮｔ個の各アンテナから送信される送信系列ｘ_ｎ（ｋ）からなる送信系列ベクトルｘ（ｋ）＝［ｘ_１（ｋ）、．．．、ｘ_Ｎｔ（ｋ）］^Ｔに対し、フラットフェージング伝搬路を通して得られる離散時刻ｋにおける無線基地局装置１３０１での受信信号ベクトルｙ（ｋ）は、下記（数２２）のように示される。

なお、ｘ（ｋ）の上付き添え字Ｔはベクトル転置演算子、（数２２）において、ｙ（ｋ）は受信に用いるＮ個の無線基地局アンテナ１３１１での受信信号を要素として含む列ベクトルであり、無線基地局アンテナ１３１１−ｍで受信された信号ｙ_ｍ（ｋ）を第ｍ番目の要素とする。

また、Ｈ_１は所望の第１の端末装置３０２の送信系列ｘ（ｋ）が受ける伝搬路変動を示すチャネル応答行列である。ここで、Ｈ_１は（無線基地局装置アンテナ数Ｎ）行×（所望の第１の端末装置１における送信アンテナ数Ｎｔ）列からなる行列であり、そのｉ行ｊ列の行列要素ｈ_ｉｊは、所望の第１の端末装置１３０２における第ｊ番目の送信アンテナから送信された信号ｘ_ｊ（ｋ）が、無線基地局装置１３０１における第ｉ番目の無線基地局アンテナ１３１１−ｉで受信される場合の伝搬路変動を示す。また、ｎ（ｋ）は無線基地局装置１３０１のＮ個の無線基地局アンテナ１３１１で受信時に付加される雑音成分ベクトルである。

また、Ｉ（ｋ）は第２の端末装置から送信される干渉波信号成分を表す。なお、ＳＤＭＡが許可されない場合、第２の端末装置からの送信信号が存在しないため、Ｉ（ｋ）＝０のとなる。

このような無線基地局装置１３０１の受信信号ベクトルｙ（ｋ）は、空間多重分離部１７に入力される。

空間多重分離部１７における受信ビーム形成部１３０５は、受信信号ベクトルｙ（ｋ）を入力として、所望の第１の端末装置１から送信される送信系列ｘ_ｎ（ｋ）を、所望波分離受信アンテナウエイトＷＤ_ｎを用いてＷＤ_ｎ ^Ｈｙ（ｋ）とすることで分離受信する。ここで、ｎはＮｔ以下の自然数であり、Ｎｔ≧１である。Ｎｔ＞１の場合は、第１の端末装置１３０２から空間多重伝送された送信信号を分離受信するＳＤＭ受信動作となる。このとき、所望波分離受信アンテナウエイトＷＤとして下記（数２３）を算出する。

（数２３）において、ＷＤはＮ行Ｎｔ列の行列からなり、その第ｎ列はＷＤ_ｎからなる。Ｒ_ｎは、下記（数２４）により算出される。また、Ｈ_eは第１の端末装置１３０２の送信系列ｘ（ｋ）が受ける伝搬路応答行列Ｈ_１の推定値である。なお、伝搬路応答行列Ｈ_１の推定値Ｈ_eは、自局宛のパケット信号におけるトレーニング信号部の既知信号系列から推定値を得る。また、ｄｔはサンプリング時間間隔、ｔ_０はサンプリング開始時刻、Ｎｓはサンプリングされたデータ数である。

なお、上記はＭＭＳＥ手法に基づく信号分離手法であるが、これに限定されず、ＺＦ、ＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）干渉キャンセラ、ＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ ａ Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ）復調器等の手法の適用も可能である。

次に、受信ビーム形成部１３０５により分離された信号は、データ抽出部１８−１でデータ抽出される。データ抽出部１８−１は、空間多重分離部１７からの出力に復調及び復号処理を施すことで、所望信号を受信データ系列に復元する。データ抽出部１８−１により復元された受信データ系列の１つは、データ出力部１９−１に送られ、もう一方は、レプリカ信号生成器１３１４に入力される。データ出力部１９−１は、復元された受信データ系列を他の機器へ出力するか、又は、当該端末装置の表示部等に出力し、端末装置利用者にその情報が伝えられる。

レプリカ信号生成部１３１４は、推定された送信信号と、伝搬路推定値Ｈｅから、受信アンテナ１３１１−３、１３１１−４における受信信号のレプリカを作成する。次に、レプリカは、減算器１３１５−１、１３１５−２で受信信号から減算される。この結果、減算器１３１５−１、１３１５−２の出力からは、第１の端末装置１３０２から送信された信号成分が検出されなくなる。

このようにすることで、第１の端末装置１３０２からの無線信号受信中に、第２の端末装置１３０３が無線信号を送信したとしても、第１の端末装置１３０２の信号成分が含まれない受信アンテナ１３１１−３、１３１１−４を用いて、ＳＤＭＡにより空間多重された第２の端末装置１３０３から送信された無線信号を検出することができる。そして、データ抽出部１８−２は、減算器１３１５−１、１３１５−２からの出力を用いて、データ抽出を行う。データ抽出された信号は、データ出力部１９−２に送られる。

本実施の形態５によれば、第１の端末装置１３０２からの信号を受信中に、第２の端末装置１３０３の信号を検出することができ、第１の端末装置１３０２と第２の端末装置１３０３のＳＤＭＡを実現できる。

なお、前述した空間多重分離部１７は、第１の端末装置１３０２からの送信信号の復号結果を用いてレプリカ生成し、生成したレプリカを受信信号から減算することで、第２の端末装置１３０３からの送信信号を受信する構成としたが、別な構成も考えられる。この変形例として、受信ビーム形成部１３０５において、第２の端末装置１３０３からの送信信号を受信するため、第１の端末装置１３０２に対して受信電力を最小化するビームヌルを形成して、第２の端末装置１３０３からの送信信号を受信する構成でも可能である。

この場合は、まず、下記（数２５）により算出される第１の端末装置１３０２からの送信信号に対する相関行列Ｒ_ｎを算出する。ここで、δは雑音電力推定値、Ｅ_ＮｔはＮｔ次の正方行列を示す（ただし、Ｍは無線基地局装置１３０１におけるアンテナブランチ数）。なお、雑音電力推定値δは、自局宛のパケット信号におけるトレーニング信号部の既知信号系列から推定値を得る。

次に、第２の端末装置１３０３からの送信信号を受信する受信アンテナウエイトベクトルＷＩ_ｎを算出し、下記（数２６）で示すように受信信号ベクトルｙ（ｋ）との積和演算を行い、第２の端末装置１３０３の送信アンテナから送信される信号成分ｚ_ｎ（ｋ）を抽出する。ここで、ｎは第２の端末装置が送信に用いられる送信アンテナの個数ＮＩ以下の自然数であり、上付きの添え字Ｈはベクトル共役転置演算子を示す。

ここで、干渉波受信アンテナウエイトベクトルＷＩ_ｎの算出は、以下のような手法を適用する。すなわち、干渉波受信アンテナウエイトベクトルＷＩ_ｎとして、下記（数２７）を用いる。ここで、Ｕ_ｋ ^（ｎ）は、相関行列Ｒ_ｎを固有値分解して得られるＮ個の固有値の内、第１の端末装置１３０２が送信した送信アンテナ数Ｎｔの分、ｋ番目に小さい順に固有値を取り出し、それに対応する固有ベクトルを列ベクトル成分に持つ。なおｋ＝１、．．．、Ｎｔである。

上述した変形例の手順により、第１の端末装置１３０２からの送信信号の電力を最小化するように、第２の端末装置１３０３からの送信信号を受信することができる。

（実施の形態６）
実施の形態６における無線基地局装置１４０１は、干渉除去能力情報を測定し、干渉除去能力情報を端末装置に通知することで、端末装置の送信方法を切り替えるものである。以下では、実施の形態４と共通の部分については説明を省略し、端末装置の送信方法を切り替える機能についてのみ説明する。

本実施の形態６における無線基地局装置１４０１の構成は、図１５に示した実施の形態４と同様である。図２４は実施の形態６における端末装置１４０２の構成を示す図である。実施の形態６では、端末装置１４０２において、制御信号抽出部１４１１及び送信フォーマット決定部１４１２を備える。

無線基地局装置１４０１は、端末装置１４０２からの信号受信後に、上述した実施の形態４に記載の方法などを用いて、干渉除去能力情報ｎｉｃを測定する。無線基地局装置１４０１は、端末装置１４０２からの送信信号に対する応答信号に、干渉除去能力情報を含めて応答信号を送信する。この応答信号は、干渉除去能力情報データ保持部２０からの出力を基に、送信データフレーム生成部において、無線基地局装置からのシグナリングデータとして、シグナル部の一部として含めたデータフレームを生成することで実現される。

無線基地局装置１４０１からの無線信号を受信した端末装置１４０２は、制御信号抽出部１４１１で応答信号に含まれている干渉除去能力情報を検出する。干渉除去能力情報ｎｉｃは、送信フォーマット決定部１４１２に送られる。

送信フォーマット決定部１４１２は、干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」より多い場合、無線基地局装置１４０１での信号受信時に受信ダイバーシチ利得が得られると判断し、送信電力を下げるという指令を送信部７に送信する。

本実施の形態６によれば、端末装置１４０２は、無線基地局装置１４０１の干渉除去能力情報が多い場合、受信ダイバーシチ効果を得ることができるので、送信電力を下げることができ、結果として端末装置の消費電力を削減することができる。

なお、本実施の形態６では、干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」より多い場合、無線基地局装置１４０１での信号受信時に受信ダイバーシチ利得が得られると判断し、送信電力を下げて無線信号を送信する構成を取ったが、他のいくつかの変形例が考えられる。実施の形態６の変形例における端末装置の構成を図２５に示す。以下の変形例では、送信フォーマット決定部１４１２の出力が、送信データフレーム生成部５に送られる。

第１の変形例では、図２５に示した構成において、送信フォーマット決定部１４１２は、干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」より多い場合、変調多値数を上げると決定し、送信データフレーム生成部５に変調多値数を上げる指令を送るようにする。このようにすることで、無線基地局装置１４０１での干渉除去能力情報が多い場合の伝送速度を向上することができる。

第２の変形例では、図２５に示した構成において、送信フォーマット決定部１４１２は、干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」より多い場合、符号化率を上げるという指令を送信データフレーム生成部５に送るようにする。このようにすることで、干渉除去能力情報が多い場合の伝送速度を向上することができる。

第３の変形例では、図２５に示した構成において、送信フォーマット決定部１４１２は、干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」より多い場合、変調方式と符号化率で決められる伝送モードを、より高速なモードに変えるという指令を送信データフレーム生成部５に送るようにする。このようにすることで、干渉除去能力情報が多い場合の伝送速度を向上することができる。

第４の変形例では、図２５に示した構成において、端末装置１４０２がＯＦＤＭ信号を用いて信号を送信する場合に、送信フォーマット決定部１４１２は、干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」より多い場合、ＯＦＤＭ信号のガード区間を短くするという指令を、送信データフレーム生成部５に送信するようにする。端末装置１４０２がＯＦＤＭ信号を用いて信号を送信する場合には、無線基地局装置１４０１の干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」より多ければ、無線基地局装置１４０１は、その干渉除去能力を用いて遅延時間の大きい遅延波を受信時に除去できるため、端末装置１４０２ではＯＦＤＭ信号のガード区間を短くすることが可能である。このようにすることで、ＯＦＤＭ信号のガード区間挿入による伝送効率の低下を低減することができ、伝送速度を向上することができる。

また、第５の変形例として、端末装置１４０２の送信アンテナ数を増やすことができる場合、無線基地局装置１４０１の干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」より多ければ、端末装置１４０２は送信アンテナ数を増やして無線信号を送信しても良い。このようにすることで、同時に送信できる信号の数を増やせるので、伝送速度を向上することができる。

また、第６の変形例として、端末装置１４０２の空間多重数を増やすことができる場合、無線基地局装置１４０１の干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」より多ければ、端末装置１４０２は空間多重数を増やして無線信号を送信しても良い。このようにすることで、同時に送信できる信号の数を増やせるので、伝送速度を向上することができる。

（実施の形態７）
実施の形態７における無線基地局装置１５０１は、干渉除去能力情報を測定し、干渉除去能力情報に応じて受信信号処理方法を変えるものである。以下では、実施の形態４と共通の部分については説明を省略し、受信信号処理方法を切り替える機能についてのみ説明する。

図２６に実施の形態７における無線基地局装置１５０１の構成図を示す。無線基地局装置１５０１は、端末装置からの空間多重信号受信時に、上述した実施の形態４に記載の方法などによって干渉除去能力情報ｎｉｃを測定する。

干渉除去能力情報データ保持部２０は、空間多重分離部１５１１に、干渉除去能力情報ｎｉｃを送る。空間多重分離部１５１１は、干渉除去能力情報ｎｉｃが「１」以上である場合、すなわち無線基地局装置１５０１の受信アンテナ数が端末装置の送信アンテナ数より多い場合、受信ダイバーシチゲインを得ることができるため、空間多重分離部１７で行う空間多重信号分離方法を簡易なものに変更する。

例えば、良好な受信特性が得られるが、多くの演算量を必要とするＭＬＤを用いて空間多重信号分離を行っていた場合には、受信アンテナ数を増やし、受信特性はＭＬＤより劣るが、少ない演算量で実現できるＭＭＳＥやＺＦを用いた信号分離方法に変更する。この場合、受信ダイバーシチゲインがあるため、受信特性が劣る信号分離方法を用いても、無線信号を受信するのに十分な受信特性を得ることができる。また、受信処理に必要な演算時間を短縮することができる。また、簡易な空間多重分離方法は、回路規模が小さく実現できるため、消費電力の低減も見込むことができる。

一方、空間多重分離部１５１１は、干渉除去能力情報ｎｉｃを増加させたいとき、受信アンテナ数を減らし、空間多重信号分離方法を、演算が複雑であるが、良好な受信特性が得られるものに変更する。例えば、４本のアンテナを備えた無線基地局装置１５０１が、３本の受信アンテナを使ったＭＭＳＥを用いて、２本の送信アンテナから送信された空間多重信号を受信しているとき、干渉除去能力情報ｎｉｃは「１」である。ここで、無線基地局装置１５０１は、他の端末装置からの無線信号を同時に受信可能にするため、より多くの干渉除去能力情報ｎｉｃを必要としているとき、空間多重信号分離方法を３本の受信アンテナを使ったＭＭＳＥから、２本の受信アンテナを使ったＭＬＤに変更する。このようにすることで、干渉除去能力情報ｎｉｃを「２」とすることができる。

本実施の形態７によれば、無線基地局装置１５０１は、干渉除去能力情報ｎｉｃに応じて、空間多重信号分離方法を変更することができ、受信特性と演算量、多元接続端末数を考慮したアクセス制御を行うことができる。

なお、本実施の形態７では、空間多重分離部１５１１は、干渉除去能力情報ｎｉｃに余裕があれば、受信アンテナ数を増やし、空間多重信号分離方法を簡易なものに変更するという構成を取ったが、使用する受信アンテナを現在使用していない受信アンテナに切り替えるという構成にしても良い。このようにすることで、受信特性の異なる受信アンテナを使用して空間多重信号分離を行うことができるので、空間多重信号分離の特性が悪い場合に、その特性を改善できる可能性がある。

なお、本実施の形態７では、空間多重分離部１５１１は、干渉除去能力情報ｎｉｃに応じて、空間多重信号分離方法を変更するという構成を取ったが、さらに受信信号に含まれるデータの優先度、重要度、ＱｏＳレベルを考慮して空間多重信号分離方法を変更しても良い。このようにすることで、例えば、重要度の高いデータを受信する場合は、受信アンテナ数を増やし受信特性を改善し、重要度の低いデータを受信する場合は、受信アンテナ数を減らし、他の端末装置が同時アクセスできるように干渉除去能力情報ｎｉｃに余裕を持たせるといった制御をすることができる。

本発明にかかる無線基地局装置及び端末装置は、端末装置から通知された端末装置の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データに基づき、空間多重接続すべき端末装置の選定を行うことが可能であり、また空間多重伝送に適した再送制御を行うことができ、これにより無線基地局装置の簡易化、処理遅延の低減化を図った上でシステム容量の改善が図れるので、空間多重伝送を用いる無線通信分野に有用である。

本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置及び端末装置の構成図 （ａ）本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置及び端末装置の初期設定処理動作を説明するためのフローチャート（ｂ）本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置及び端末装置のダウンリンクにおける空間多重伝送処理動作を説明するためのフローチャート 本発明の実施の形態１に係るグルーピングテーブルの構成図 （ａ）本発明の実施の形態１に係る時分割型個別パイロット信号付与送信データフレーム系列の構成図（ｂ）本発明の実施の形態１に係る符号分割型個別パイロット信号付与送信データフレーム系列の構成図 本発明の実施の形態１に係る再送制御動作を説明するためのフローチャート 本発明の実施の形態１に係る第２の再送制御動作を説明するためのフローチャート 本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置及び端末装置の構成図 本発明の実施の形態２に係る空間多重伝送動作を説明するためのフローチャート 本発明の実施の形態２に係る分離特性検出部を備えた端末装置の構成図 本発明の実施の形態２に係る空間広がり検出部を備えた端末装置の構成図 （ａ）本発明の実施の形態２に係る指向性送信を行った場合の効果を説明するための説明図、（ｂ）指向性ビーム送信時の不要電波からの干渉度合いを説明するための概念図、（ｃ）無指向性ビーム送信時の不要電波からの干渉度合いを説明するための概念図 本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置及び端末装置の構成図 本発明の実施の形態３に係る時空間ブロック符号化部の入出力動作の説明図 本発明の実施の形態４における無線基地局装置及び端末装置の配置、及びＲＴＳ信号送信時の状態を表す図 本発明の実施の形態４における無線基地局装置の構成を示す図 送信データフレームの構成として、送信パケットのフレームフォーマットを示す構成図 本発明の実施の形態４における無線基地局装置と端末装置間の通信動作の詳細を示すフローチャート 図１７の動作における通信手順の模式図 （ａ）ＲＴＳ信号のフレームフォーマットを示す構成図、（ｂ）ＣＴＳ信号のフレームフォーマットを示す構成図、（ｃ）ＡＣＫ信号のフレームフォーマットを示す構成図 本発明の実施の形態４における無線基地局装置及び端末装置１の配置、及びＣＴＳ信号送信時の状態を表す図 実施の形態４の第１の変形例に係る無線基地局装置と端末装置間の通信動作の手順を示すフローチャート 実施の形態４の第２の変形例に係る無線基地局装置と端末装置間の通信動作の手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態５における無線基地局装置の構成を示す図 本発明の実施の形態６における端末装置の構成を示す図 実施の形態６の変形例における端末装置の構成を示す図 本発明の実施の形態７における無線基地局装置の構成を示す図

符号の説明

１、７０、９０、１００、１２０、１００１、１３０１、１４０１、１５０１ 無線基地局装置
２−１〜２−ｎ 無線基地局アンテナ
３ 制御信号抽出部
４ 空間多重制御部
５ 送信データフレーム生成部
６ 送信系統選択部
１２−１〜１２−ｍ、１００２、１００３、１４０２ 端末装置
１３、９６、１０６ 送信ユニット
１４、９２、１０２ 受信ユニット
１５−１〜１５−ｎ 受信ユニットアンテナ
１６−１〜１６−ｎ 受信部
１７、１５１１ 空間多重分離部
１８ データ抽出部
２０ 干渉除去能力情報データ保持部
２１ 送信部
７１ 電波到来方向推定部
７２ 指向性制御部
９４ 分離特性検出部
１０４ 空間広がり検出部
１２１ 時空間ブロック符号化部
１３０４ レプリカ信号生成部
１３０５ 受信ビーム形成部
１４１１ 制御信号抽出部
１４１２ 送信フォーマット決定部
２１０１ 干渉除去能力情報測定部

Claims (20)

1. 他端末装置からの受信信号に含まれる干渉除去能力情報データを用いて、空間多重接続すべき他端末装置を制御する無線基地局装置と通信を行う端末装置であって、
   空間多重伝送された空間ストリーム間の分離特性を検出する分離特性検出部と、
   前記分離特性検出部により所定レベルの検出値が得られない場合は、前記無線基地局装置に対し空間多重接続すべき他端末装置の組合せ変更の要求を送信する送信部とを有する端末装置。
2. 他端末装置からの受信信号に基づいて干渉除去能力を測定し、空間多重接続すべき他端末装置を制御する無線基地局装置と通信を行う端末装置であって、
   前記無線基地局装置から通知される無線基地局装置の干渉除去能力情報を抽出する制御信号抽出部と、
   前記制御信号抽出部で得られた前記干渉除去能力情報を基に、送信フォーマットを切り替える送信フォーマット決定部と、
   前記送信フォーマット決定部で決定された送信フォーマットにより信号を送信する送信部とを有する端末装置。
3. 前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信信号の送信電力を含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、前記送信部での送信電力を低下する送信フォーマットとする請求項２記載の端末装置。
4. 前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信信号の変調多値数を含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、変調多値数を多くする送信フォーマットとする請求項２記載の端末装置。
5. 前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信信号の符号化率を含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、符号化率を高くする送信フォーマットとする請求項２記載の端末装置。
6. 前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信信号の変調方式と符号化率で決められる伝送モードを含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、より高速な伝送モードに変える送信フォーマットとする請求項２記載の端末装置。
7. 前記端末装置がＯＦＤＭ信号を用いて信号を送信する場合、前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信するＯＦＤＭ信号のガード区間長を含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、ガード区間を短縮した送信フォーマットとする請求項２記載の端末装置。
8. 前記送信フォーマット決定部において決定される送信フォーマットは、送信信号の空間多重数を含み、前記干渉除去能力情報が所定値より大きい場合、空間多重数を増加した伝送モードに変える送信フォーマットとする請求項２記載の端末装置。
9. 端末装置からの受信信号に含まれる前記端末装置の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データを抽出する制御信号抽出部と、
   前記干渉除去能力情報データを基に、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置を選定する空間多重制御部と、を有し、
   前記空間多重制御部は、前記干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置をグループ分けしたグループ化情報を作成し、前記グループ化情報を基に所定の選定基準を用いて無線基地局装置と空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置を選定し、
   前記選定基準として、空間多重接続すべき端末装置が属する第１のグループにおいて、この第１のグループよりも端末装置の干渉除去能力が低い他のグループにも属している端末装置が１つ又は複数ある場合、空間多重接続すべき全ての端末装置への送信ストリームの総和が、最も端末装置の干渉除去能力が低いグループのアンテナ自由度数を超えないことを用いる、無線基地局装置。
10. 端末装置からの受信信号に含まれる前記端末装置の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データを抽出する制御信号抽出部と、
    前記干渉除去能力情報データを基に、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置を選定する空間多重制御部と、を有し、
    前記空間多重制御部は、前記干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置をグループ分けしたグループ化情報を作成し、前記グループ化情報を基に所定の選定基準を用いて無線基地局装置と空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置を選定し、
    更に、空間多重接続すべき端末装置に対して、当該無線基地局装置から空間多重伝送を行った後に、前記端末装置から再送要求が行われた場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置の組合せによる空間多重伝送を行う為に、優先接続すべき第１の端末装置が属する第１のグループよりも端末装置の干渉除去能力が高い第２のグループの中から、所定の選定基準を用いて、前記第１の端末装置に加えて空間多重接続すべき１つ又は複数の第２の端末装置を選定する無線基地局装置。
11. 端末装置からの受信信号に含まれる前記端末装置の干渉除去能力を示す干渉除去能力情報データを抽出する制御信号抽出部と、
    前記干渉除去能力情報データを基に、空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置を選定する空間多重制御部と、を有し、
    前記空間多重制御部は、前記干渉除去能力情報データに基づいて１つ又は複数の端末装置をグループ分けしたグループ化情報を作成し、前記グループ化情報を基に所定の選定基準を用いて無線基地局装置と空間多重接続すべき１つ又は複数の端末装置を選定し、
    更に、空間多重接続すべき端末装置に対して、当該無線基地局装置から空間多重伝送を行った後に、前記端末装置から空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求が行われた場合に、再度、空間多重伝送を行わず、優先接続する端末装置に対してのみの伝送を行う決定をする無線基地局装置。
12. 空間多重接続すべき複数の端末装置に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置であって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から所定回数以上の再送要求があった場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置の組合せによる空間多重伝送を行う空間多重制御部を有する無線基地局装置。
13. 空間多重接続すべき複数の端末装置に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置であって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から所定回数以上の再送要求があった場合に、再度、空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置のみの伝送を行う空間多重制御部を有する無線基地局装置。
14. 空間多重接続すべき複数の端末装置に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置であって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求があった場合に、前回の空間多重伝送時とは異なる端末装置の組合せによる空間多重を行う空間多重制御部を有する無線基地局装置。
15. 空間多重接続すべき複数の端末装置に対して空間多重伝送を行う無線基地局装置であって、空間多重伝送された信号を受信した端末装置から空間多重接続すべき端末装置の組合せ変更要求があった場合に、再度、空間多重伝送を行わず、優先接続すべき端末装置のみの伝送を行う空間多重制御部を有する無線基地局装置。
16. 端末装置からの受信信号を基に干渉除去能力を測定する干渉除去能力測定部と、
    前記干渉除去能力測定部において測定された干渉除去能力情報を保持する干渉除去能力情報データ保持部と、
    前記干渉除去能力情報データ保持部の情報を基に送信データフレームを生成する送信データフレーム生成部とを有する無線基地局装置。
17. 前記送信データフレーム生成部は、前記干渉除去能力情報に基づき、前記干渉除去能力情報が所定値より下回る場合に、通信エリア内の端末装置に対する送信禁止通知情報をシグナル部に含む送信データフレームを生成する請求項１６記載の無線基地局装置。
18. 前記送信データフレーム生成部は、前記干渉除去能力情報に基づき、前記干渉除去能力情報が所定値以上である場合に、通信エリア内の端末装置に対し、送信の機会を与える通知情報をシグナル部に含む送信データフレームを生成する請求項１６記載の無線基地局装置。
19. 前記送信データフレーム生成部は、前記干渉除去能力情報をシグナル部に含む送信データフレームを生成する請求項１６記載の無線基地局装置。
20. 端末装置からの受信信号を基に干渉除去能力を測定する干渉除去能力測定部と、
    前記干渉除去能力測定部において測定された干渉除去能力情報を保持する干渉除去能力情報データ保持部と、
    空間多重伝送された信号を分離受信する空間多重分離部とを有し、
    前記空間多重分離部は、前記干渉除去能力情報データ保持部の情報を基に、空間多重信号分離方法を可変する無線基地局装置。

Images