受信装置及び受信方法
【課題】複数の送信データを空間多重で無線通信する場合において、受信装置の消費電力を低減させる。
【解決手段】複数の送信データを空間多重で送信する送信装置から送信データを受信する受信装置が、送信データを変調することによって得られるデータ部分信号と、受信装置において既知のパターンであるパイロット信号とを含む送信信号を送信装置から受信する受信し、受信されたデータ部分信号に復調処理を行うことで送信データを復元し、受信されたパイロット信号に基づいて、送信装置から他の受信装置宛てに送信された送信信号による干渉信号の電力に関する値を算出し、所定の閾値と算出した値とを比較することで干渉信号の電力が所定値を超えているか否か判定し、超えている場合には復調部の復調処理を停止させる。
【解決手段】複数の送信データを空間多重で送信する送信装置から送信データを受信する受信装置が、送信データを変調することによって得られるデータ部分信号と、受信装置において既知のパターンであるパイロット信号とを含む送信信号を送信装置から受信する受信し、受信されたデータ部分信号に復調処理を行うことで送信データを復元し、受信されたパイロット信号に基づいて、送信装置から他の受信装置宛てに送信された送信信号による干渉信号の電力に関する値を算出し、所定の閾値と算出した値とを比較することで干渉信号の電力が所定値を超えているか否か判定し、超えている場合には復調部の復調処理を停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間多重を用いて複数の送信データを同時に通信する無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの物理層伝送速度を実現している。
【０００３】
ただし、ここでの伝送速度とは物理レイヤ上での伝送速度である。ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率は５０〜７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は３０Ｍｂｐｓ程度である。その上、情報を必要とする通信相手が増えればこの特性は更に低下する。一方で、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber to the home）が普及したことにより、有線ＬＡＮ（Local Area Network）の世界ではＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の１００Ｂａｓｅ−Ｔインタフェースをはじめ、１００Ｍｂｐｓの高速回線の提供が普及している。そのため、無線ＬＡＮの世界においても更なる伝送速度の高速化が求められている。
【０００４】
そのための技術として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて、空間多重送信技術としてＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術が導入された。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）通信方法が検討されている（非特許文献１）。下り回線におけるＭＵ−ＭＩＭＯ通信では、複数の端末に対し、同一タイムスロット、同一周波数チャネルで送信が行われる。このとき、送信局におけるチャネル情報の精度が十分でないと、信号同士で干渉が生じ、通信が失敗してしまう。
【０００５】
図４は、従来のＭＵ−ＭＩＭＯによる送受信システムの構成を示す図である。図４に示す送受信システムは、基地局９と複数台の端末装置８（８−１〜８−Ｋ）を備える。
基地局９は、データ選択・出力回路９１、送信信号生成回路９２、無線信号送受信回路９３、アンテナ９４（９４−１〜９４−Ｎ）、受信信号復調回路９５、チャネル情報記憶回路９６を備える。
【０００６】
各端末装置８（８−１〜８−Ｋ）は、複数のアンテナ８１（８１−１−１〜８１−１−Ｍ１、・・・、８１−Ｋ−１〜８１−Ｋ−ＭＫ）、無線信号送受信回路８２（８２−１〜８２−Ｋ）、受信信号復調回路８３（８３−１〜８３−Ｋ）、送信信号生成回路８４（８４−１〜８４−Ｋ）を備える。
Ｋは端末装置８の台数を表し、Ｍｉはｉ番目の端末装置８のアンテナ８１の数を表し、Ｎは基地局９のアンテナの数を表す。
【０００７】
基地局９から端末装置８への送信において、データ選択・出力回路９１は、通信相手となる１又は複数の端末装置８を決定し、決定した通信相手へ送信する１又は複数の情報（送信データ）を送信信号生成回路９２に出力する。同一のタイミングで出力された一組の送信データは、同一のタイムスロット且つ同一の周波数チャネルで空間多重により送信される。
【０００８】
送信信号生成回路９２は、チャネル情報記憶回路９６が記憶しているチャネル情報を用いて、通信相手への空間多重数、送信ウエイト、変調方式、符号化方式を決定する。送信信号生成回路９２は、送信データ毎に変調・符号化を行い、送信ウエイトを乗算し、信号検出や通信情報伝達に用いるパイロット信号（既知信号）を挿入することによって送信信号を生成する。送信信号生成回路９２は、生成した送信信号を無線信号送受信回路９３へ出力する。
無線信号送受信回路９３は、入力された送信信号を搬送波周波数にアップコンバートし、アンテナ９４−１〜９４−Ｎを介して送信する。
【０００９】
基地局９の通信相手となるＫ個の端末装置８は、各端末装置８が備える複数のアンテナ８１を介して信号を受信する。以下、ｉ番目の端末装置８−ｉの構成について説明する。ｉ番目の端末装置８−ｉは、アンテナ８１−ｉ−１〜８１−ｉ−Ｍｉのうち少なくとも一つのアンテナ８１−ｉを介して信号を受信する。受信された信号（受信信号）は、無線信号送受信回路８２−ｉに入力される。無線信号送受信回路８２−ｉは、受信信号の周波数を搬送波周波数からダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信信号を受信信号復調回路８３−ｉに入力する。受信信号復調回路８３−ｉは、受信したパケットと同期を行い、パイロット信号からチャネル情報を取得し、受信信号を復号することによって送信データを復元する。そして、受信信号復調回路８３−ｉは、復元した送信データ（以下、「受信データ」という。）を出力する。以上が、基地局９から端末装置８−ｉへの送信処理の流れである。
【００１０】
次に、各端末装置８−ｉから基地局９への送信処理の流れについて説明する。まず、端末装置８−ｉにおいて送信データが送信信号生成回路８４−ｉに入力されると、送信信号生成回路８４−ｉが送信データに基づいて送信信号を生成する。具体的には、送信信号生成回路８４−ｉは、送信データに対して変調・符号化を行って信号を生成し、生成した信号にパイロット信号などの制御フレームを付加することによって送信信号を生成する。送信信号生成回路８４−ｉは、生成した送信信号を無線信号送受信回路８２−ｉに出力する。
【００１１】
無線信号送受信回路８２−ｉは、送信信号の周波数を搬送波周波数にアップコンバートし、アップコンバート後の送信信号を複数のアンテナ８１（８１−ｉ−１〜８１−ｉ−Ｍｉ）の少なくとも一つから送信する。また、無線信号送受信回路８２−ｉは、受信信号復調回路８３−iからチャネル情報の入力を受け、フィードバック情報として基地局９へ送信しても良い。
【００１２】
基地局９は、アンテナ９４−１〜９４−Ｎの少なくとも一つを介して信号を受信する。無線信号送受信回路９３は、受信した信号（受信信号）の周波数をダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信信号を受信信号復調回路９５に出力する。受信信号復調回路９５が復調に用いたチャネル情報、または復調信号に含まれるチャネル情報は、チャネル情報記憶回路９６によって記憶される。なお、復調信号に含まれるチャネル情報とは、端末装置８−ｉの受信信号復調回路８３−ｉによってフィードバックされたチャネル情報であり、端末装置８−ｉと基地局９との間のチャネル情報である。チャネル情報記憶回路９６は、受信信号復調回路９５によって取得された上り回線のチャネル情報に対して、上り回線と下り回線の間のずれを補正するキャリブレーション処理を行ってから記憶しても良い。
【００１３】
以下、複数の通信相手に空間多重方式を用いて通信する例として、ＢＤ指向性制御法について示す。なお、以下の説明では、｛｝で囲まれた文字は、ベクトルを示す太字を示す。また、“ルート（Ａ）”は、値Ａの二乗根を示す。チャネル情報記憶回路９６において得られた端末８−ｉのｊ番目の周波数チャネルに対するチャネル情報を表すチャネル応答行列｛Ｈ｝ｉ，ｊ（Ｍｉ×Ｎ行列）は、下式のように、特異値分解により、右特異行列｛Ｖ｝ｉ，ｊ（Ｎ×Ｎ行列）、左特異行列｛Ｕ｝ｉ，ｊ（Ｍｉ×Ｍｉ行列）及び固有値の二乗根ルート（λｉ，ｊ，ｌ）を対角要素とし、非対角行列を０とする行列｛Ｄ｝ｉ，ｊ（Ｍｉ×Ｎ行列）に分けられる。なお、Ｆは通信に用いる周波数チャネル数を示し、ｉは１以上Ｆ以下の値である。
【００１４】
【数１】
【００１５】
ここで｛Ｈ｝ｉ，ｊ，ｌｋは、ｊ番目の周波数チャネルにおいて、送信装置のｌ番目のアンテナと端末装置８−ｉのｋ番目のアンテナとの間の伝達係数を表す。右特異行列｛Ｖ｝ｉ，ｊのうち、｛Ｖ｝’ｉ，ｊは、固有値に対応する列ベクトル群であり、｛Ｖ｝’’ｉ，ｊは、０に対応する列ベクトル群である。シングルユーザ通信において、最大の周波数利用効率が得られる方法として知られる固有ベクトル送信においては、｛Ｖ｝’ｉ，ｊの列ベクトルを送信ウエイトとすることで、対応する固有値λｉ，ｊ，ｌで表せる信号電力を得ることができる。ここで、λｉ，ｊ，１≧λｉ，ｊ，２≧・・・≧λｉ，ｊ，Ｍｉである。また、上付きの添え字Ｈは、共役複素行列を表す。
【００１６】
次に、マルチユーザに対するＢＤ法による通信相手の選択方法を示す。以下、Ｋ台の端末装置８（８−１〜８−Ｋ）に対して通信を行う場合について説明する。ｉ番目の端末装置８−ｉに対する送信ウエイトの演算方法は以下の通りである。端末装置８−ｉ以外の端末装置８に対応する集合チャネル行列を、｛Ｈ｝＋ｉ，ｊと表す。集合チャネル行列｛Ｈ｝＋ｉ，ｊは、以下のような式で表される。
【００１７】
【数２】
【００１８】
｛Ｒ｝ｉ，ｊは、端末装置８−ｉにおけるｊ番目の周波数チャネルの受信ウエイトである。｛Ｒ｝ｉ，ｊを対角要素が１の対角行列と仮定すれば、受信ウエイトの仮定を行わずに送信ウエイトを決定することとなる。この｛Ｈ｝＋ｉ，ｊに対して特異値分解を行うと、｛Ｈ｝＋ｉ，ｊを以下のように表すことができる。
【００１９】
【数３】
【００２０】
｛Ｖ｝’＋ｉ，ｊは、固有値｛Ｄ｝＋ｉ，ｊに対応する信号空間ベクトルである。｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊは固有値がない、もしくは固有値０に対応するヌル空間ベクトルである。ここで、｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊで表せるヌル空間に対し、送信を行うと、端末装置８−ｉ以外の通信相手の受信ウエイトに対し、干渉を生じない。よって、複数の通信相手に空間多重方式を用いて通信するには、ｊ番目の周波数チャネルに用いる送信ウエイトとして、ここで得られた｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊに線形演算を行い得られるウエイトを用いればよい。
【００２１】
例えば、以下のような処理を行えばよい。まず、端末装置８−ｉに対応するチャネル行列｛Ｈ｝ｉ，ｊに｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊを乗算する。次に、得られた｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊの行ベクトルに対して、直交化法を用いて得られる基底ベクトルのエルミート転置行列、または、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊに特異値分解を行って得られる右特異ベクトルのいずれかを、｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊに乗算し、得られる行列の列ベクトルを選択し、送信ウエイトとすることができる。｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊから得られた行列を｛Ｇ｝ｉ，ｊとすると、送信ウエイトベクトル｛Ｗ｝i,jは、［｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊ｛Ｇ｝ｉ，ｊ］Liと表せる。ここで、［］Aは、括弧内の行列からA個の列ベクトルを選択する関数である。また、Ｌｉは、端末装置８−ｉへの通信における空間多重数を表す。
【００２２】
このようにして、各通信相手に対してそれぞれ送信ウエイトを演算することができる。また、各通信相手に対するｊ番目の周波数チャネルに対する送信ウエイト｛Ｗ｝ｊは、以下の式で表される。
【００２３】
【数４】
【００２４】
ここで、送信ウエイト｛Ｗ｝１，ｊ〜｛Ｗ｝Ｋ，ｊは1番目の端末装置〜Ｋ番目の端末装置への送信ウエイト行列である。｛Ｗ｝ｉ，ｊはj番目の周波数帯域におけるi番目の端末装置に対する送信ウエイト行列であり、Ｎ×Ｌｉの行列である。この送信ウエイトを用いた場合の、端末装置８−ｉにおけるｊ番目の周波数チャネルに対応する受信信号｛ｙ｝ｉ，ｊは、以下の式で表される。
【００２５】
【数５】
【００２６】
ここで、｛ｘ｝ｉ，ｊは、ｊ番目の周波数チャネルを用いて送信された端末装置８−ｉ宛の送信信号である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２７】
【非特許文献１】IEEE, “Proposed specification framework for TGac,” doc.: IEEE 802.11-09/0992r21, Jan. 2011.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
上記の式５において、左側から｛Ｒ｝ｉ，ｊを乗算すると、チャネル情報誤差がなければ、｛Ｒ｝ｉ，ｊ｛Ｈ｝ｉ，ｊと｛Ｗ｝ｌ，ｊは直交し、｛Ｒ｝ｉ，ｊ｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｌ，ｊ＝｛０｝となる（ただし、ｌ（小文字のエル）はｉと異なる値であり、｛０｝は０を要素とする行列である）。しかし、基地局９のチャネル情報に誤差があれば、上記の式５の２行目の右辺第２項が０にならず、他の端末装置８宛の信号が端末装置８−ｉに受信される。そのため、送信された信号同士で干渉が生じ、伝送品質が低下してしまう。
【００２９】
また、ここでは、ＢＤ法による送信ウエイトの結果から、送信信号同士の干渉による劣化を説明した。しかし、いかなるＭＵ−ＭＩＭＯ通信においても、このような干渉を除去する必要がある。ＺＦ（Zero forcing）アルゴリズムを用いた場合でも、ＢＤ法と同様にユーザ間干渉が除去できる。または、ＳＯ（Successive Optimization）法では、上記の式２の代わりに、集合チャネル行列が以下のように定義される。
【００３０】
【数６】
【００３１】
そして、特定の端末への信号のみを除去するように伝送品質が決定される。この場合、基地局９は、端末装置８−ｉに対して、（ｉ−１）個の他の端末装置８に対してヌルを向けて送信するように送信ウエイトを決める。端末装置８−ｉは、（ｉ−１）個の他の端末装置８宛ての信号による干渉を受けることになるが、（Ｋ−ｉ）個の端末装置８に関する干渉は除去される。しかし、チャネル推定誤差が基地局９に存在すると、ある端末装置８−ｉにおいて、（Ｋ−ｉ）個の端末装置８に送信された送信信号による干渉が増大する。
【００３２】
いずれのＭＵ−ＭＩＭＯの送信ウエイト決定においても、チャネル推定誤差が存在しない場合には送信ウエイトを用いることで干渉電力量が０となるか、干渉電力量がある期待値まで低減される。しかし、基地局９のチャネル情報にチャネル推定誤差が含まれる場合、他の端末装置に送信された信号による干渉が生じ、想定した符号化率と変調方式で送信されたデータに誤りが生じ、通信が失敗する問題があった。この場合、端末装置において復号のために要した消費電力は無駄となっていた。
【００３３】
上記事情に鑑み、本発明は、複数の送信データを空間多重で無線通信する場合において、受信装置の消費電力を低減させる技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明の一態様は、複数の送信データを空間多重で送信する送信装置から前記送信データを受信する受信装置であって、前記送信データを変調することによって得られるデータ部分信号と、受信装置において既知のパターンであるパイロット信号とを含む送信信号を前記送信装置から受信する受信部と、前記受信部によって受信されたデータ部分信号に復調処理を行うことで前記送信データを復元する復調部と、前記受信部によって受信された前記パイロット信号に基づいて、前記送信装置から他の受信装置宛てに送信された送信信号による干渉信号の電力に関する値を算出し、所定の閾値と算出した値とを比較することで前記干渉信号の電力が所定値を超えているか否か判定し、超えている場合には前記復調部の前記復調処理を停止させる復調停止判定部と、を備える。
【００３５】
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、前記復調停止判定部は、通信のパラメータと前記閾値との対応付けを記憶しており、前記受信部によって受信された信号における前記パラメータと対応する前記閾値に基づいて前記判定を行う。
【００３６】
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、前記受信部は、前記送信装置によって選択された前記閾値を前記データ部分信号とともに受信し、前記復調停止判定部は、前記受信部によって受信された前記閾値に基づいて前記判定を行う。
【００３７】
本発明の一態様は、複数の送信データを空間多重で送信する送信装置から前記送信データを受信する受信装置が行う受信方法であって、前記送信データを変調することによって得られるデータ部分信号と、受信装置において既知のパターンであるパイロット信号とを含む送信信号を前記送信装置から受信する受信ステップと、前記受信部によって受信されたデータ部分信号に復調処理を行うことで前記送信データを復元する復調ステップと、前記受信部によって受信された前記パイロット信号に基づいて、前記送信装置から他の受信装置宛てに送信された送信信号による干渉信号の電力に関する値を算出し、所定の閾値と算出した値とを比較することで前記干渉信号の電力が所定値を超えているか否か判定し、超えている場合には前記復調部の前記復調処理を停止させる復調停止判定ステップと、を有する。
【００３８】
本発明の一態様は、上記の受信方法であって、前記復調停止判定ステップにおいて、通信のパラメータと前記閾値との対応付けを記憶している記憶部から、前記受信部によって受信された信号における前記パラメータと対応する前記閾値を読み出し、読み出した前記閾値に基づいて前記判定を行う。
【００３９】
本発明の一態様は、上記の受信方法であって、前記受信ステップにおいて、前記送信装置によって選択された前記閾値を前記データ部分信号とともに受信し、前記復調停止判定において、前記受信ステップにおいて受信された前記閾値に基づいて前記判定を行う。
【発明の効果】
【００４０】
本発明では、受信された信号に基づいて干渉信号の電力量を評価し、所定の閾値を超える電力量の干渉信号が受信された場合にはデータの復調処理を行わない。そのため、失敗する可能性の高い復号処理に要する電力を削減でき、受信装置の消費電力を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態におけるＭＵ−ＭＩＭＯによる送受信システムの構成を示す図である。
【図２】基地局におけるパイロット信号送信処理の概略を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態における受信側の装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】従来のＭＵ−ＭＩＭＯによる送受信システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、本発明の一実施形態におけるＭＵ−ＭＩＭＯによる送受信システムの構成を示す図である。図１に示す送受信システムは、基地局１と複数台の端末装置２（２−１〜２−Ｋ）を備える。
基地局１は、データ選択・出力回路１１、送信信号生成回路１２、無線信号送受信回路１３、アンテナ１４（１４−１〜１４−Ｎ）、受信信号復調回路１５、チャネル情報記憶回路１６、ＷＬＴ生成回路１７を備える。
【００４３】
基地局１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、基地局用プログラムを実行することによって機能する。なお、基地局１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。基地局用プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。
【００４４】
各端末装置２（２−１〜２−Ｋ）は、複数のアンテナ２１（２１−１−１〜２１−１−Ｍ１、・・・、２１−Ｋ−１〜２１−Ｋ−ＭＫ）、無線信号送受信回路２２（２２−１〜２２−Ｋ）、受信信号復調回路２３（２３−１〜２３−Ｋ）、送信信号生成回路２４（２４−１〜２４−Ｋ）、復調停止判定回路２５（２５−１〜２５−Ｋ）を備える。
Ｋは端末装置２の台数を表し、Ｍｉはｉ番目の端末装置２のアンテナ２１の数を表し、Ｎは基地局１のアンテナの数を表す。
【００４５】
各端末装置２は、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、端末用プログラムを実行することによって機能する。なお、端末装置２の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されても良い。端末用プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。
【００４６】
基地局１から端末装置２への送信において、データ選択・出力回路１１は、通信相手となる１又は複数の端末装置２を決定し、決定した通信相手へ送信する１又は複数の情報（送信データ）を送信信号生成回路２２に出力する。同一のタイミングで出力された一組の送信データは、同一のタイムスロット且つ同一の周波数チャネルで空間多重により送信される。
【００４７】
送信信号生成回路１２は、チャネル情報記憶回路１６が記憶しているチャネル情報を用いて、通信相手への空間多重数、送信ウエイト、変調方式、符号化方式を決定する。送信信号生成回路１２は、送信データ毎に変調・符号化を行い、送信ウエイトを乗算し、信号検出や通信情報伝達に用いるパイロット信号（既知信号）を挿入することによって送信信号を生成する。送信信号生成回路１２は、生成した送信信号を無線信号送受信回路１３へ出力する。
無線信号送受信回路１３は、入力された送信信号を搬送波周波数にアップコンバートし、アンテナ１４−１〜１４−Ｎを介して送信する。
【００４８】
基地局１の通信相手となるＫ個の端末装置２は、各端末装置２が備える複数のアンテナ８１を介して信号を受信する。以下、ｉ番目の端末装置２−ｉの構成について説明する。ｉ番目の端末装置２−ｉは、アンテナ２１−ｉ−１〜２１−ｉ−Ｍｉのうち少なくとも一つのアンテナ２１−ｉを介して信号を受信する。受信された信号（受信信号）は、無線信号送受信回路２２−ｉに入力される。無線信号送受信回路２２−ｉは、受信信号の周波数を搬送波周波数からダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信信号を受信信号復調回路２３−ｉに入力する。受信信号復調回路２３−ｉは、受信したパケットと同期を行い、パイロット信号からチャネル情報を取得する。受信信号復調回路２３−ｉは、取得したチャネル情報を復調停止判定回路２５−ｉに出力する。
【００４９】
復調停止判定回路２５−ｉは、チャネル情報に基づいて、干渉信号の電力量を算出する。ここで評価される干渉信号は、他の端末装置２−ｇ（ｇはｉと異なる値）に対して送信された信号であって、端末装置２−ｉによって受信された信号である。そして、算出された電力量が所定の閾値を超えている場合、復調停止判定回路２５−ｉは、データ部分の復調処理の停止を受信信号復調回路２３−ｉに指示する。受信信号復調回路２３−ｉは、復調処理の停止の指示を受けた場合、データ部分の復調処理を完了させることなく、処理対象となっていた受信信号に対する処理を終了する。一方、受信信号復調回路２３−ｉは、復調処理の停止の指示を受けない場合、データ部分の復調処理を実行し、復調を完了させる。受信信号復調回路２３−ｉは、データ部分の復調処理によって送信データを復元する。そして、受信信号復調回路２３−ｉは、復元した送信データ（以下、「受信データ」という。）を出力する。以上が、基地局１から端末装置２−ｉへの送信処理の流れである。
【００５０】
次に、各端末装置２−ｉから基地局１への送信処理の流れについて説明する。まず、端末装置２−ｉにおいて送信データが送信信号生成回路２４−ｉに入力されると、送信信号生成回路２４−ｉが送信データに基づいて送信信号を生成する。具体的には、送信信号生成回路２４−ｉは、送信データに対して変調・符号化を行って信号を生成し、生成した信号にパイロット信号などの制御フレームを付加することによって送信信号を生成する。送信信号生成回路２４−ｉは、生成した送信信号を無線信号送受信回路２２−ｉに出力する。
【００５１】
無線信号送受信回路２２−ｉは、送信信号の周波数を搬送波周波数にアップコンバートし、アップコンバート後の送信信号を複数のアンテナ２１（２１−ｉ−１〜２１−ｉ−Ｍｉ）の少なくとも一つから送信する。また、無線信号送受信回路２２−ｉは、受信信号復調回路２３−iからチャネル情報の入力を受け、フィードバック情報として基地局１へ送信しても良い。
【００５２】
基地局１は、アンテナ１４−１〜１４−Ｎの少なくとも一つを介して信号を受信する。無線信号送受信回路１３は、受信した信号（受信信号）の周波数をダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信信号を受信信号復調回路１５に出力する。受信信号復調回路１５が復調に用いたチャネル情報、または復調信号に含まれるチャネル情報は、チャネル情報記憶回路１６によって記憶される。なお、復調信号に含まれるチャネル情報とは、端末装置２−ｉの受信信号復調回路２３−ｉによってフィードバックされたチャネル情報であり、端末装置２−ｉと基地局１との間のチャネル情報である。ここで、チャネル情報とは、チャネル行列でもよいし、チャネル行列から得られるユニタリ行列や、それらの行列を圧縮したものであってもよい。チャネル情報記憶回路１６は、受信信号復調回路１５によって取得された上り回線のチャネル情報を用い、送受信回路間の情報により、上り回線と下り回線の違い補正するキャリブレーション処理を行ってから記憶しても良い。
【００５３】
次に、復調停止判定回路２５の具体的な処理について、基地局１におけるパイロット信号の送信処理も含めて説明する。図２は、基地局１におけるパイロット信号送信処理の概略を示す図である。図２には、パイロット信号に関する処理において、基地局１と端末装置２の各アンテナ２１で送受信される信号の例を示す。
【００５４】
図２において、ＳＴ、ＬＴ、ＷＬＴはそれぞれ送信されるパイロット信号を表している。ＳＴは、ショートトレーニングシンボル（Short・Training・Symbols）を示す。ＬＴは、ロングトレーニングシンボル（Long・Training・Symbols）を示す。ＷＬＴは、ウエイティッドロングトレーニングシンボル（Weighted・Long・Training・Symbols）を表す。Ｄａｔａは送信データ（実データ）が符号化・変調されることによって生成された信号を示す。本実施形態の説明において、このＤａｔａの信号を「データ部分」又は「データ部分信号」と表すこともある。
【００５５】
以下の説明において、ＬはＷＬＴの数を表す。これらのパイロット信号は、基地局１の各アンテナ１４から送信され、端末装置２−１〜２−Ｋの各アンテナ２１で受信される。Ｒ−ＳＴは、各端末装置２で受信されたＳＴを表す。Ｒ−ＬＴは、各端末装置２で受信されたＬＴを表す。Ｒ−ｉは、端末装置２−ｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｋ）で受信されたＷＬＴを表す。各端末装置２は、受信したＲＳＴやＲＬＴを用いて、受信した信号の受信タイミングを検出し、周波数オフセットを補償する。端末装置２は、ＳＴだけを用いて受信タイミングと周波数オフセットを推定し、ＬＴを用いなくとも良い。なお、ＳＴ及びＬＴは、無指向性のアンテナで送信される。一方、ＷＬＴは指向性をもって送信される。
【００５６】
ＷＬＴは基地局１が用いる送信ウエイトから形成される指向性で送信されるパイロット信号である。ＷＬＴ−ｌｋは、基地局１のｋ番目のアンテナ１４−ｋから、ｌ番目に送信されたＷＬＴを表す。図２において、上述したようにＬは送信されたＷＬＴの数を表す。ｌ番目のＷＬＴのｊ番目の周波数チャネルの送信ウエイトベクトルを以下の式のように表す。
【００５７】
【数７】
【００５８】
ｌ番目のＷＬＴでは、１〜Ｆの周波数チャネルで、｛ｗ｝’１,１ 〜 ｛ｗ｝’１,Ｆの送信ウエイトを用い、既知信号を送信する。ｌ番目のＷＬＴにおいて、ｊ番目のサブキャリアで既知信号ｓｌ，ｊを送信すると、端末装置２−ｉにおける受信信号ベクトル｛ｙ｝ｌ，ｉ，ｊは以下の式８のように表される。
【００５９】
【数８】
【００６０】
｛ｎ｝ｌ，ｉ，ｊはノイズベクトルである。ここで、図２の送信信号ＷＬＴ−ｌｋでは、ｗ’ｌ，１，ｋｓｌ，１ 〜 ｗ’ｌ，Ｆ，ｋｓｌ，ＦがＩＤＦＴされた後に送信されており、受信信号Ｒ−ｉ−ｌｍは、端末２−ｉにおけるｍ番目のアンテナ２１の受信信号ｙｌ，ｉ，１，ｍ 〜 ｙｌ，ｉ，Ｆ，ｍ がＤＦＴの後に得られる。よって、ｊ番目の周波数チャネルに注目すると、端末装置２−ｉにおいて、Ｌ個のＷＬＴは１〜Ｌの受信信号を用いて、以下のように表される。
【００６１】
【数９】
【００６２】
ｓｉ，ｊが既知であるため、受信信号行列｛Ｙ｝ｉ，ｊからｓｉ，ｊを除算することによって、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝'ｊが得られる。式９で表される値は、熱雑音行列｛Ｎ｝ｉ，ｊが加わっているため誤差を含む。しかし、同一の信号を繰り返したり、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝'ｊｓｉ，ｊが雑音より十分大きい（ＳＮＲが大きい）環境で用いることで、誤差を小さくすることができる。ｊ番目の周波数チャネルにおけるＷＬＴ用の送信ウエイト｛Ｗ｝'ｊは、以下の式１０として表される。
【００６３】
【数１０】
【００６４】
ここで、端末装置２−１〜２−Ｋへの空間多重するデータストリーム数をＬ１〜ＬＫとすると、｛Ｗ｝ｉ，ｊはＮ×Ｌｉ行列であり、式４で説明されたように端末装置２−iに対し決定された送信ウエイトである。ここで、Ｌ１〜ＬＫの総和をＬ’と定義する。｛Ａ｝ｊは、列ベクトルが互いに直交する直交行列であり、Ｌ’×Ｌの行列である。｛Ａ｝ｊとして、対角成分が１で、非対角成分が０の対角行列を用いることもできる。この場合、式９において、｛Ａ｝ｊを省略できる。ここで、ＬはＬ’以上の数が用いられると、チャネル情報の推定精度を高くすることができる。｛Ａ｝ｊは予め複数のＬ’に対して、基地局１と端末装置２において記憶しておく。このように制御することで、｛Ａ｝ｊとｓｉ，ｊから｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｊは以下のように推定できる。
【００６５】
【数１１】
【００６６】
このようにＷＬＴを用いて、全ての端末装置２宛に用いる送信ウエイトに対応するチャネル行列｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊが得られる。ここで、ｉがｇの場合、端末装置２−ｉにとって自装置宛ての送信ウエイトに対するチャネル情報が得られる。一方、ｉがｇと異なる場合、他の端末２−ｇ宛ての送信ウエイトに対するチャネル情報となる。このようにして、式５における、信号成分の電力（信号電力）の大きさを、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｉ，ｊから推定できる。また、干渉信号の電力（干渉電力）の大きさを、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊ （ｇとｉとは異なる）から推定できる。ここで、基地局１が送信する際には、想定している信号品質に応じて、変調方式や符号化率を決定している。すなわち、ＭＵ−ＭＩＭＯによる複数端末装置への送信において、想定しない伝搬環境の変動が生じた場合には、受信側で復号することが不可能となる。しかし、送信を行う基地局１の送信方法のアルゴリズムを予め端末装置２が取得していれば、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊ （ｇとｉとは異なる）の干渉信号の電力が、基地局１において想定されていた電力よりも大きいか否かについて、信号のデータ部分を復調することなく、端末装置２−ｉにおいて判定できる。
【００６７】
いくつか例をあげて、端末２−ｉにおける受信可否の判定方法を示す。基地局装置においてチャネル情報誤差のないチャネル情報を有する場合、ＺＦ方やＢＤ法を基地局が用いている場合には、端末２−ｉにおいて仮定している受信ウエイトＲｉ，ｊに対し、以下の式が全ての要素がほぼ０（または受信時の熱雑音程度の値）になる。
【００６８】
【数１２】
【００６９】
式１２の第１項の［｛Ａ｝ｊ−１］Ｌｇは、Ａｊの逆行列（Ｌ×Ｌ’行列）から、端末装置２−ｇ宛の送信ウエイトに対応するＬｇ個の列ベクトルを選択して得られる行列である。式１２の第２項は、受信行列｛Ｙ｝ｊに受信ウエイトと｛Ａ｝ｊの逆行列を乗算後、端末装置２−ｇ宛の送信ウエイトに対応するＬｇ個の列ベクトルを抜き出して得られる。式１２の第２項と第３項との間に成り立つ等式は、式１１で示されているように熱雑音が加わるため、厳密には＝（イコール）にはならない。しかし、熱雑音が無視できるものとし、等式として扱っても良い。以下の説明では、受信時の熱雑音の影響を考慮しない。また、受信ウエイトを仮定していない場合は、｛Ｒ｝ｉ，ｊとして対角要素１、非対角要素０の対角行列を用いるか、｛Ｒ｝ｉ，ｊを式１１から省略できる。｛ｒ｝ｉ，ｊ，ｋは｛Ｒ｝ｉ，ｊのｋ番目の行ベクトルであり、｛ｗ｝ｇ，ｊ，ｋは｛Ｗ｝ｇ，ｊのｋ番目の列ベクトルである。基地局１のチャネル情報は、実際の伝搬環境とのずれを表すチャネル情報誤差を含むため、式１２は０にならない。復調停止判定回路２５−ｉは、予め閾値Γを記憶しておき、測定された干渉電力が閾値Γを超えた場合に、受信信号復調回路２３−ｉに対しデータ部分の復調処理の停止を指示する。よって端末装置２は、式１２により得られる行列の少なくとも一部を用いて、干渉電力を推定する。
干渉電力は、以下の数式のいずれかによって推定することができる。それぞれ式１２から、受信信号行列｛Ｙ｝ｊと受信ウエイト、行列｛Ａ｝ｊの逆行列の少なくとも一部のベクトルを用いて計算できる。以下式１２におけるｓｉ，ｊが絶対値が１となる信号であるものと仮定し、｜ｓｉ，ｊ｜の記載を省略する。
【００７０】
【数１３】
【数１４】
【数１５】
【数１６】
【数１７】
【数１８】
【００７１】
また、送信アルゴリズムとしてＳＯ法を用いた場合には、端末装置２−（ｉ＋１）〜２−Ｋへの送信信号が、端末２−ｉに対してヌルを向けるように送信される。すなわち、端末装置２−ｉは、端末装置２−（ｉ＋１）〜２−Ｋへの送信ウエイトに対応する、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝（ｉ＋１），ｊ 〜｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝Ｋ，ｊ を用いて干渉電力を推定する。言い換えれば、式１３〜１７においてｉ＋１≦ｇ≦Ｋ とし、式１８を以下のように変形して用いても良い。
【００７２】
【数１９】
【００７３】
このように、送信アルゴリズムとしていずれの方式を用いたとしても、基地局１は、受信する端末装置２において受信信号が０となるか、もしくは所定の値以下となるものとして送信信号が送信される。各端末装置２は、送信ウエイトや受信ウエイトに対応する値を式１２から、式１３〜１９のように算出する。各端末装置２は、算出された値が所定の値より大きいか否かに基づいて、データ部分を復調する前に、通信が失敗するか否か判定することができる。
【００７４】
また、式１８または１９では、端末装置２−ｉ以外の全ての端末装置宛の、全ての周波数の、全てのデータストリームにおける、全ての受信ウエイトに対する干渉電力の和を用いている。これを、端末装置２−ｉ以外のある特定の端末装置２宛の干渉電力のみの和としても良い。また、ある特定の周波数チャネルのみの和としても良い。また、ある特定の受信ウエイトのみの和としても良い。また、ある特定のデータストリームに対する和としても良い。ここで得られた干渉電力をＩとすると、端末装置２−ｉは干渉電力ＩとΓを比較し、ＩがΓよりも大きい場合は、データ部分の復調処理を中止する。また、式１３〜１９の干渉電力や、干渉信号｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊを、送信信号生成回路２４−ｉ、無線信号送受信回路２２−ｉ、アンテナ２１−ｉ−１〜２１−ｉ−Ｍｉの少なくとも一つを介して、基地局１に対しフィードバックしても良い。
【００７５】
また、閾値Γは、基地局１から各端末装置２にパイロット信号前後の送信信号を用いて通知しても良い。この場合には、基地局１の送信信号生成回路１２は、決定した変調方式及び符号化率が、どの程度のマージンを持って設定されたかにより、当該端末装置２で生じても通信に問題を生じない干渉電力を指定する。例えば、端末装置２−ｉへの各データストリームとして、二つのデータストリームで、２５６ＱＡＭ、３／４の符号化率を用いることを決定した場合、ＳＩＮＲの期待値が６ｄＢ下がっても通信が成功すると判断する。そして、送信信号生成回路１２は、当該端末装置２の閾値Γとして、４σ２と設定しても良い。ここで、σ２は端末装置２−ｉの熱雑音の分散値である。４σ２と設定することで、雑音と干渉電力の和が４σ２となり、ＳＩＮＲが６ｄＢ劣化することが想定される。式１３〜１９で表せる式では熱雑音は考慮されていないが、いずれも式１２による計算に基づいて算出するため、式１２の右辺の熱雑音の影響を受けている。よって、式１２から得られる｛ｒ｝ｉ，ｊ，ｋ｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛ｗ｝ｇ，ｊ，ｌを元に干渉電力を推定すると熱雑音の電力も含んだ値となる。ただし、ＷＬＴのフォーマットにより、例えば通常の２倍の長さのＯＦＤＭ信号を使うなどして、ＷＬＴの受信信号の検出感度を高めた場合には、その分熱雑音の量が小さくなるため、熱雑音量について補正する必要がある。
【００７６】
また、閾値Γは、端末装置２−ｉが受信した信号パケットで指定されている変調方式と符号化率とデータストリーム数とに応じて決定されても良い。端末装置２−ｉの復調停止判定回路２５−ｉは自端末宛の通信のパラメータと閾値Γの値とを対応付けた表を予め記憶しておく。通信のパラメータとは、閾値に関連する値であり、例えば空間多重数、変調方式、符号化率の全て又は一部の組合せである。通信のパラメータは、空間多重数、変調方式、符号化率のうちのいずれか一つの値であっても良い。復調停止判定回路２５−ｉは、受信したデータパケットに示されたパラメータを読み込み、読み込んだ内容に対応する閾値Γを表から抽出する。そして、復調停止判定回路２５−ｉは、干渉電力が閾値Γを超えるか否かに基づいて、データ部分の復調処理を行うか否か判断する。
【００７７】
また、閾値Γは、干渉電力そのものを表す値として設けられるのではなく、干渉信号の電力に関する値として設けられても良い。例えば、閾値Γは、ＳＩＮＲに対して設けられても良い。この場合、復調停止判定回路２５は、干渉電力そのものを算出するのではなく、閾値に応じて干渉信号の電力に関する値（この場合はＳＩＮＲ）を算出する。すなわち、復調停止判定回路２５−ｉは、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｉ，ｊから得られる信号電力Ｓと、雑音電力の分散値σ２、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊから得られる干渉電力Ｉに基づいて、式２０の値を算出しても良い。
【００７８】
【数２０】
【００７９】
または、前述のように式１２に基づく計算では、熱雑音電力を含んだ信号電力および干渉電力を計算することになるため、単に｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｉ，ｊから得られる電力と、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊから得られる電力との比をＳＩＮＲとして用いてもよい。
そして、復調停止判定回路２５−ｉは、算出した値と閾値Γとを比較して、干渉信号の電力が所定値（基地局１において予め想定されている値）を超えているか否か判定し、データ部分の復調処理を停止するか否か判断しても良い。
また、復調停止判定回路２５−ｉは、ＳＩＮＲとの比較で用いる閾値Γについても、通信のパラメータに対する表を予め記憶しておき、読み出して比較を行っても良い。このように構成されることで、通信の形態に応じて適切な閾値Γを用いることが可能となる。また、基地局１から、閾値Γの値を各端末装置２に対して指定することもできる。
【００８０】
また、基地局１のＷＬＴ生成回路１７は、通信を行う相手装置全てに対してヌルを向けるような、ｊ番目の周波数の送信ウエイト｛ｗ｝０，ｊに対応するＷＬＴ信号を生成しても良い。この場合、信号指向性制御を行い、式２１を用いてＷＬＴを生成しても良い。
【００８１】
【数２１】
【００８２】
各端末装置２−１〜２−Ｋの復調停止判定回路２５は｛ｗ｝０，ｊに対応する送信ウエイトの受信信号から、干渉電力を下記のように推定できる。
【００８３】
【数２２】
【数２３】
【数２４】
【００８４】
これらの値は、式１２において、［｛Ａ｝ｊ−１］１として、｛ｗ｝Ｏ，ｊに対応するＡｊの逆行列の列ベクトルを選んだり、［｛Ｒ｝ｉ，ｊ｛Ｙ｝ｉ，ｊ｛Ａ｝ｊ−１］１として、｛Ｒ｝ｉ，ｊ｛Ｙ｝ｉ，ｊ｛Ａ｝ｊ−１から｛ｗ｝Ｏ，ｊに対応する部分を抜き出すことで、得ることができる。また、送信ウエイト｛ｗ｝０，ｊは直交化符号に含めず、
【００８５】
【数２５】
【００８６】
として、ＷＬＴを生成しても良い。このようにすることで、ＷＬＴの送信ウエイト｛ｗ｝０，ｊに対応する受信タイミングの受信信号
【００８７】
【数２６】
【００８８】
から、干渉電力を求めることができる。ここで、aは送信ウエイト｛ｗ｝０，ｊに対応する受信タイミングを表す。
干渉電力は、以下の式で算出できる。
【００８９】
【数２７】
【数２８】
【００９０】
また、式２８において、特定の周波数チャネルのみを選択して干渉電力が算出されても良い。
【００９１】
図３は、本発明の一実施形態における受信側の装置（端末装置２）の処理の流れを示すフローチャートである。
無線信号送受信回路２２は、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信用のパケット信号を受信すると（ステップＳ３０１）、自端末が通信相手として指定されているかを判定する（ステップＳ３０２）。通信相手として指定されていない場合（ステップＳ３０２−ＮＯ）、無線信号送受信回路２２は、再び受信の待機を開始する。一方、自端末が通信相手として指定されている場合（ステップＳ３０２−ＹＥＳ）、復調停止判定回路２５は、空間多重により同時に通信を行う端末装置２の中で何番目の通信相手であるかを判定する。そして、復調停止判定回路２５は、受信したＷＬＴ信号から、干渉電力Ｉを推定する（ステップＳ３０３）。
【００９２】
復調停止判定回路２５は、推定した干渉電力Ｉが、予め記憶している閾値Γより大きいか否か判定する（ステップＳ３０４）。推定した干渉電力Ｉの値が閾値Γより大きい場合（超える場合：ステップＳ３０４−ＹＥＳ）、復調停止判定回路２５は、データ部分の復調処理の停止を受信信号復調回路２３に指示する（ステップＳ３０５）。受信信号復調回路２３は、通信失敗であると判断し（ステップＳ３０９）、受信した信号に対する処理を終了する（ステップＳ３１０）。
【００９３】
推定した干渉電力Ｉが、予め記憶している閾値Γより小さい場合（ステップＳ３０４−ＮＯ）、復調停止判定回路２５は停止の指示を行わない。この場合、受信信号復調回路２３は、データ部分の復調処理を行い（ステップＳ３０６）、正常に復調ができたか否か判定する（ステップＳ３０７）。復調が失敗した場合（ステップＳ３０７−ＮＯ）、受信信号復調回路２３は、通信失敗であると判定し（ステップＳ３０９）、受信した信号に対する処理を終了する（ステップＳ３１０）。一方、復調に成功した場合（ステップＳ３０７−ＹＥＳ）、受信信号復調回路２３は、通信成功と判断して（ステップＳ３０８）、受信した信号に対する処理を終了する（ステップＳ３１０）。
【００９４】
このように構成された本発明の実施形態によれば、端末装置２において受信された信号のデータ部分の復調処理を行う前に、データ部分の復調処理が正常に行われるか否か推定できる。そして、正常に行われないと推定された場合にはデータ部分の復調処理が停止される。そのため、失敗に終わる可能性の高い復調処理を事前に止めることによって、その処理に要する電力が消費されず、消費電力の削減が可能となる。
なお、上述した停止の対象となるデータ部分の復調処理は、復調と復号とを含んでも良いし、いずれか一方のみであっても良い。
【００９５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００９６】
１…基地局， ２−１〜２−Ｋ…端末装置（受信装置）， １１…データ選択・出力回路， １２…送信信号生成回路， １３…無線信号送受信回路， １４−１〜１４−Ｎ…アンテナ， １５…受信信号復調回路， １６…チャネル情報記憶回路， １７…ＷＬＴ生成回路， ２１−１−１〜２１−Ｋ−ＭＫ…アンテナ， ２２…無線信号送受信回路（受信部）， ２３…受信信号復調回路（復調部）， ２４…送信信号生成回路， ２５…復調停止判定回路（復調停止判定部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間多重を用いて複数の送信データを同時に通信する無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの物理層伝送速度を実現している。
【０００３】
ただし、ここでの伝送速度とは物理レイヤ上での伝送速度である。ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率は５０〜７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は３０Ｍｂｐｓ程度である。その上、情報を必要とする通信相手が増えればこの特性は更に低下する。一方で、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber to the home）が普及したことにより、有線ＬＡＮ（Local Area Network）の世界ではＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の１００Ｂａｓｅ−Ｔインタフェースをはじめ、１００Ｍｂｐｓの高速回線の提供が普及している。そのため、無線ＬＡＮの世界においても更なる伝送速度の高速化が求められている。
【０００４】
そのための技術として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて、空間多重送信技術としてＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術が導入された。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）通信方法が検討されている（非特許文献１）。下り回線におけるＭＵ−ＭＩＭＯ通信では、複数の端末に対し、同一タイムスロット、同一周波数チャネルで送信が行われる。このとき、送信局におけるチャネル情報の精度が十分でないと、信号同士で干渉が生じ、通信が失敗してしまう。
【０００５】
図４は、従来のＭＵ−ＭＩＭＯによる送受信システムの構成を示す図である。図４に示す送受信システムは、基地局９と複数台の端末装置８（８−１〜８−Ｋ）を備える。
基地局９は、データ選択・出力回路９１、送信信号生成回路９２、無線信号送受信回路９３、アンテナ９４（９４−１〜９４−Ｎ）、受信信号復調回路９５、チャネル情報記憶回路９６を備える。
【０００６】
各端末装置８（８−１〜８−Ｋ）は、複数のアンテナ８１（８１−１−１〜８１−１−Ｍ１、・・・、８１−Ｋ−１〜８１−Ｋ−ＭＫ）、無線信号送受信回路８２（８２−１〜８２−Ｋ）、受信信号復調回路８３（８３−１〜８３−Ｋ）、送信信号生成回路８４（８４−１〜８４−Ｋ）を備える。
Ｋは端末装置８の台数を表し、Ｍｉはｉ番目の端末装置８のアンテナ８１の数を表し、Ｎは基地局９のアンテナの数を表す。
【０００７】
基地局９から端末装置８への送信において、データ選択・出力回路９１は、通信相手となる１又は複数の端末装置８を決定し、決定した通信相手へ送信する１又は複数の情報（送信データ）を送信信号生成回路９２に出力する。同一のタイミングで出力された一組の送信データは、同一のタイムスロット且つ同一の周波数チャネルで空間多重により送信される。
【０００８】
送信信号生成回路９２は、チャネル情報記憶回路９６が記憶しているチャネル情報を用いて、通信相手への空間多重数、送信ウエイト、変調方式、符号化方式を決定する。送信信号生成回路９２は、送信データ毎に変調・符号化を行い、送信ウエイトを乗算し、信号検出や通信情報伝達に用いるパイロット信号（既知信号）を挿入することによって送信信号を生成する。送信信号生成回路９２は、生成した送信信号を無線信号送受信回路９３へ出力する。
無線信号送受信回路９３は、入力された送信信号を搬送波周波数にアップコンバートし、アンテナ９４−１〜９４−Ｎを介して送信する。
【０００９】
基地局９の通信相手となるＫ個の端末装置８は、各端末装置８が備える複数のアンテナ８１を介して信号を受信する。以下、ｉ番目の端末装置８−ｉの構成について説明する。ｉ番目の端末装置８−ｉは、アンテナ８１−ｉ−１〜８１−ｉ−Ｍｉのうち少なくとも一つのアンテナ８１−ｉを介して信号を受信する。受信された信号（受信信号）は、無線信号送受信回路８２−ｉに入力される。無線信号送受信回路８２−ｉは、受信信号の周波数を搬送波周波数からダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信信号を受信信号復調回路８３−ｉに入力する。受信信号復調回路８３−ｉは、受信したパケットと同期を行い、パイロット信号からチャネル情報を取得し、受信信号を復号することによって送信データを復元する。そして、受信信号復調回路８３−ｉは、復元した送信データ（以下、「受信データ」という。）を出力する。以上が、基地局９から端末装置８−ｉへの送信処理の流れである。
【００１０】
次に、各端末装置８−ｉから基地局９への送信処理の流れについて説明する。まず、端末装置８−ｉにおいて送信データが送信信号生成回路８４−ｉに入力されると、送信信号生成回路８４−ｉが送信データに基づいて送信信号を生成する。具体的には、送信信号生成回路８４−ｉは、送信データに対して変調・符号化を行って信号を生成し、生成した信号にパイロット信号などの制御フレームを付加することによって送信信号を生成する。送信信号生成回路８４−ｉは、生成した送信信号を無線信号送受信回路８２−ｉに出力する。
【００１１】
無線信号送受信回路８２−ｉは、送信信号の周波数を搬送波周波数にアップコンバートし、アップコンバート後の送信信号を複数のアンテナ８１（８１−ｉ−１〜８１−ｉ−Ｍｉ）の少なくとも一つから送信する。また、無線信号送受信回路８２−ｉは、受信信号復調回路８３−iからチャネル情報の入力を受け、フィードバック情報として基地局９へ送信しても良い。
【００１２】
基地局９は、アンテナ９４−１〜９４−Ｎの少なくとも一つを介して信号を受信する。無線信号送受信回路９３は、受信した信号（受信信号）の周波数をダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信信号を受信信号復調回路９５に出力する。受信信号復調回路９５が復調に用いたチャネル情報、または復調信号に含まれるチャネル情報は、チャネル情報記憶回路９６によって記憶される。なお、復調信号に含まれるチャネル情報とは、端末装置８−ｉの受信信号復調回路８３−ｉによってフィードバックされたチャネル情報であり、端末装置８−ｉと基地局９との間のチャネル情報である。チャネル情報記憶回路９６は、受信信号復調回路９５によって取得された上り回線のチャネル情報に対して、上り回線と下り回線の間のずれを補正するキャリブレーション処理を行ってから記憶しても良い。
【００１３】
以下、複数の通信相手に空間多重方式を用いて通信する例として、ＢＤ指向性制御法について示す。なお、以下の説明では、｛｝で囲まれた文字は、ベクトルを示す太字を示す。また、“ルート（Ａ）”は、値Ａの二乗根を示す。チャネル情報記憶回路９６において得られた端末８−ｉのｊ番目の周波数チャネルに対するチャネル情報を表すチャネル応答行列｛Ｈ｝ｉ，ｊ（Ｍｉ×Ｎ行列）は、下式のように、特異値分解により、右特異行列｛Ｖ｝ｉ，ｊ（Ｎ×Ｎ行列）、左特異行列｛Ｕ｝ｉ，ｊ（Ｍｉ×Ｍｉ行列）及び固有値の二乗根ルート（λｉ，ｊ，ｌ）を対角要素とし、非対角行列を０とする行列｛Ｄ｝ｉ，ｊ（Ｍｉ×Ｎ行列）に分けられる。なお、Ｆは通信に用いる周波数チャネル数を示し、ｉは１以上Ｆ以下の値である。
【００１４】
【数１】
【００１５】
ここで｛Ｈ｝ｉ，ｊ，ｌｋは、ｊ番目の周波数チャネルにおいて、送信装置のｌ番目のアンテナと端末装置８−ｉのｋ番目のアンテナとの間の伝達係数を表す。右特異行列｛Ｖ｝ｉ，ｊのうち、｛Ｖ｝’ｉ，ｊは、固有値に対応する列ベクトル群であり、｛Ｖ｝’’ｉ，ｊは、０に対応する列ベクトル群である。シングルユーザ通信において、最大の周波数利用効率が得られる方法として知られる固有ベクトル送信においては、｛Ｖ｝’ｉ，ｊの列ベクトルを送信ウエイトとすることで、対応する固有値λｉ，ｊ，ｌで表せる信号電力を得ることができる。ここで、λｉ，ｊ，１≧λｉ，ｊ，２≧・・・≧λｉ，ｊ，Ｍｉである。また、上付きの添え字Ｈは、共役複素行列を表す。
【００１６】
次に、マルチユーザに対するＢＤ法による通信相手の選択方法を示す。以下、Ｋ台の端末装置８（８−１〜８−Ｋ）に対して通信を行う場合について説明する。ｉ番目の端末装置８−ｉに対する送信ウエイトの演算方法は以下の通りである。端末装置８−ｉ以外の端末装置８に対応する集合チャネル行列を、｛Ｈ｝＋ｉ，ｊと表す。集合チャネル行列｛Ｈ｝＋ｉ，ｊは、以下のような式で表される。
【００１７】
【数２】
【００１８】
｛Ｒ｝ｉ，ｊは、端末装置８−ｉにおけるｊ番目の周波数チャネルの受信ウエイトである。｛Ｒ｝ｉ，ｊを対角要素が１の対角行列と仮定すれば、受信ウエイトの仮定を行わずに送信ウエイトを決定することとなる。この｛Ｈ｝＋ｉ，ｊに対して特異値分解を行うと、｛Ｈ｝＋ｉ，ｊを以下のように表すことができる。
【００１９】
【数３】
【００２０】
｛Ｖ｝’＋ｉ，ｊは、固有値｛Ｄ｝＋ｉ，ｊに対応する信号空間ベクトルである。｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊは固有値がない、もしくは固有値０に対応するヌル空間ベクトルである。ここで、｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊで表せるヌル空間に対し、送信を行うと、端末装置８−ｉ以外の通信相手の受信ウエイトに対し、干渉を生じない。よって、複数の通信相手に空間多重方式を用いて通信するには、ｊ番目の周波数チャネルに用いる送信ウエイトとして、ここで得られた｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊに線形演算を行い得られるウエイトを用いればよい。
【００２１】
例えば、以下のような処理を行えばよい。まず、端末装置８−ｉに対応するチャネル行列｛Ｈ｝ｉ，ｊに｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊを乗算する。次に、得られた｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊの行ベクトルに対して、直交化法を用いて得られる基底ベクトルのエルミート転置行列、または、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊに特異値分解を行って得られる右特異ベクトルのいずれかを、｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊに乗算し、得られる行列の列ベクトルを選択し、送信ウエイトとすることができる。｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊから得られた行列を｛Ｇ｝ｉ，ｊとすると、送信ウエイトベクトル｛Ｗ｝i,jは、［｛Ｖ｝’’＋ｉ，ｊ｛Ｇ｝ｉ，ｊ］Liと表せる。ここで、［］Aは、括弧内の行列からA個の列ベクトルを選択する関数である。また、Ｌｉは、端末装置８−ｉへの通信における空間多重数を表す。
【００２２】
このようにして、各通信相手に対してそれぞれ送信ウエイトを演算することができる。また、各通信相手に対するｊ番目の周波数チャネルに対する送信ウエイト｛Ｗ｝ｊは、以下の式で表される。
【００２３】
【数４】
【００２４】
ここで、送信ウエイト｛Ｗ｝１，ｊ〜｛Ｗ｝Ｋ，ｊは1番目の端末装置〜Ｋ番目の端末装置への送信ウエイト行列である。｛Ｗ｝ｉ，ｊはj番目の周波数帯域におけるi番目の端末装置に対する送信ウエイト行列であり、Ｎ×Ｌｉの行列である。この送信ウエイトを用いた場合の、端末装置８−ｉにおけるｊ番目の周波数チャネルに対応する受信信号｛ｙ｝ｉ，ｊは、以下の式で表される。
【００２５】
【数５】
【００２６】
ここで、｛ｘ｝ｉ，ｊは、ｊ番目の周波数チャネルを用いて送信された端末装置８−ｉ宛の送信信号である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２７】
【非特許文献１】IEEE, “Proposed specification framework for TGac,” doc.: IEEE 802.11-09/0992r21, Jan. 2011.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
上記の式５において、左側から｛Ｒ｝ｉ，ｊを乗算すると、チャネル情報誤差がなければ、｛Ｒ｝ｉ，ｊ｛Ｈ｝ｉ，ｊと｛Ｗ｝ｌ，ｊは直交し、｛Ｒ｝ｉ，ｊ｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｌ，ｊ＝｛０｝となる（ただし、ｌ（小文字のエル）はｉと異なる値であり、｛０｝は０を要素とする行列である）。しかし、基地局９のチャネル情報に誤差があれば、上記の式５の２行目の右辺第２項が０にならず、他の端末装置８宛の信号が端末装置８−ｉに受信される。そのため、送信された信号同士で干渉が生じ、伝送品質が低下してしまう。
【００２９】
また、ここでは、ＢＤ法による送信ウエイトの結果から、送信信号同士の干渉による劣化を説明した。しかし、いかなるＭＵ−ＭＩＭＯ通信においても、このような干渉を除去する必要がある。ＺＦ（Zero forcing）アルゴリズムを用いた場合でも、ＢＤ法と同様にユーザ間干渉が除去できる。または、ＳＯ（Successive Optimization）法では、上記の式２の代わりに、集合チャネル行列が以下のように定義される。
【００３０】
【数６】
【００３１】
そして、特定の端末への信号のみを除去するように伝送品質が決定される。この場合、基地局９は、端末装置８−ｉに対して、（ｉ−１）個の他の端末装置８に対してヌルを向けて送信するように送信ウエイトを決める。端末装置８−ｉは、（ｉ−１）個の他の端末装置８宛ての信号による干渉を受けることになるが、（Ｋ−ｉ）個の端末装置８に関する干渉は除去される。しかし、チャネル推定誤差が基地局９に存在すると、ある端末装置８−ｉにおいて、（Ｋ−ｉ）個の端末装置８に送信された送信信号による干渉が増大する。
【００３２】
いずれのＭＵ−ＭＩＭＯの送信ウエイト決定においても、チャネル推定誤差が存在しない場合には送信ウエイトを用いることで干渉電力量が０となるか、干渉電力量がある期待値まで低減される。しかし、基地局９のチャネル情報にチャネル推定誤差が含まれる場合、他の端末装置に送信された信号による干渉が生じ、想定した符号化率と変調方式で送信されたデータに誤りが生じ、通信が失敗する問題があった。この場合、端末装置において復号のために要した消費電力は無駄となっていた。
【００３３】
上記事情に鑑み、本発明は、複数の送信データを空間多重で無線通信する場合において、受信装置の消費電力を低減させる技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明の一態様は、複数の送信データを空間多重で送信する送信装置から前記送信データを受信する受信装置であって、前記送信データを変調することによって得られるデータ部分信号と、受信装置において既知のパターンであるパイロット信号とを含む送信信号を前記送信装置から受信する受信部と、前記受信部によって受信されたデータ部分信号に復調処理を行うことで前記送信データを復元する復調部と、前記受信部によって受信された前記パイロット信号に基づいて、前記送信装置から他の受信装置宛てに送信された送信信号による干渉信号の電力に関する値を算出し、所定の閾値と算出した値とを比較することで前記干渉信号の電力が所定値を超えているか否か判定し、超えている場合には前記復調部の前記復調処理を停止させる復調停止判定部と、を備える。
【００３５】
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、前記復調停止判定部は、通信のパラメータと前記閾値との対応付けを記憶しており、前記受信部によって受信された信号における前記パラメータと対応する前記閾値に基づいて前記判定を行う。
【００３６】
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、前記受信部は、前記送信装置によって選択された前記閾値を前記データ部分信号とともに受信し、前記復調停止判定部は、前記受信部によって受信された前記閾値に基づいて前記判定を行う。
【００３７】
本発明の一態様は、複数の送信データを空間多重で送信する送信装置から前記送信データを受信する受信装置が行う受信方法であって、前記送信データを変調することによって得られるデータ部分信号と、受信装置において既知のパターンであるパイロット信号とを含む送信信号を前記送信装置から受信する受信ステップと、前記受信部によって受信されたデータ部分信号に復調処理を行うことで前記送信データを復元する復調ステップと、前記受信部によって受信された前記パイロット信号に基づいて、前記送信装置から他の受信装置宛てに送信された送信信号による干渉信号の電力に関する値を算出し、所定の閾値と算出した値とを比較することで前記干渉信号の電力が所定値を超えているか否か判定し、超えている場合には前記復調部の前記復調処理を停止させる復調停止判定ステップと、を有する。
【００３８】
本発明の一態様は、上記の受信方法であって、前記復調停止判定ステップにおいて、通信のパラメータと前記閾値との対応付けを記憶している記憶部から、前記受信部によって受信された信号における前記パラメータと対応する前記閾値を読み出し、読み出した前記閾値に基づいて前記判定を行う。
【００３９】
本発明の一態様は、上記の受信方法であって、前記受信ステップにおいて、前記送信装置によって選択された前記閾値を前記データ部分信号とともに受信し、前記復調停止判定において、前記受信ステップにおいて受信された前記閾値に基づいて前記判定を行う。
【発明の効果】
【００４０】
本発明では、受信された信号に基づいて干渉信号の電力量を評価し、所定の閾値を超える電力量の干渉信号が受信された場合にはデータの復調処理を行わない。そのため、失敗する可能性の高い復号処理に要する電力を削減でき、受信装置の消費電力を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態におけるＭＵ−ＭＩＭＯによる送受信システムの構成を示す図である。
【図２】基地局におけるパイロット信号送信処理の概略を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態における受信側の装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】従来のＭＵ−ＭＩＭＯによる送受信システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、本発明の一実施形態におけるＭＵ−ＭＩＭＯによる送受信システムの構成を示す図である。図１に示す送受信システムは、基地局１と複数台の端末装置２（２−１〜２−Ｋ）を備える。
基地局１は、データ選択・出力回路１１、送信信号生成回路１２、無線信号送受信回路１３、アンテナ１４（１４−１〜１４−Ｎ）、受信信号復調回路１５、チャネル情報記憶回路１６、ＷＬＴ生成回路１７を備える。
【００４３】
基地局１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、基地局用プログラムを実行することによって機能する。なお、基地局１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。基地局用プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。
【００４４】
各端末装置２（２−１〜２−Ｋ）は、複数のアンテナ２１（２１−１−１〜２１−１−Ｍ１、・・・、２１−Ｋ−１〜２１−Ｋ−ＭＫ）、無線信号送受信回路２２（２２−１〜２２−Ｋ）、受信信号復調回路２３（２３−１〜２３−Ｋ）、送信信号生成回路２４（２４−１〜２４−Ｋ）、復調停止判定回路２５（２５−１〜２５−Ｋ）を備える。
Ｋは端末装置２の台数を表し、Ｍｉはｉ番目の端末装置２のアンテナ２１の数を表し、Ｎは基地局１のアンテナの数を表す。
【００４５】
各端末装置２は、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、端末用プログラムを実行することによって機能する。なお、端末装置２の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されても良い。端末用プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。
【００４６】
基地局１から端末装置２への送信において、データ選択・出力回路１１は、通信相手となる１又は複数の端末装置２を決定し、決定した通信相手へ送信する１又は複数の情報（送信データ）を送信信号生成回路２２に出力する。同一のタイミングで出力された一組の送信データは、同一のタイムスロット且つ同一の周波数チャネルで空間多重により送信される。
【００４７】
送信信号生成回路１２は、チャネル情報記憶回路１６が記憶しているチャネル情報を用いて、通信相手への空間多重数、送信ウエイト、変調方式、符号化方式を決定する。送信信号生成回路１２は、送信データ毎に変調・符号化を行い、送信ウエイトを乗算し、信号検出や通信情報伝達に用いるパイロット信号（既知信号）を挿入することによって送信信号を生成する。送信信号生成回路１２は、生成した送信信号を無線信号送受信回路１３へ出力する。
無線信号送受信回路１３は、入力された送信信号を搬送波周波数にアップコンバートし、アンテナ１４−１〜１４−Ｎを介して送信する。
【００４８】
基地局１の通信相手となるＫ個の端末装置２は、各端末装置２が備える複数のアンテナ８１を介して信号を受信する。以下、ｉ番目の端末装置２−ｉの構成について説明する。ｉ番目の端末装置２−ｉは、アンテナ２１−ｉ−１〜２１−ｉ−Ｍｉのうち少なくとも一つのアンテナ２１−ｉを介して信号を受信する。受信された信号（受信信号）は、無線信号送受信回路２２−ｉに入力される。無線信号送受信回路２２−ｉは、受信信号の周波数を搬送波周波数からダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信信号を受信信号復調回路２３−ｉに入力する。受信信号復調回路２３−ｉは、受信したパケットと同期を行い、パイロット信号からチャネル情報を取得する。受信信号復調回路２３−ｉは、取得したチャネル情報を復調停止判定回路２５−ｉに出力する。
【００４９】
復調停止判定回路２５−ｉは、チャネル情報に基づいて、干渉信号の電力量を算出する。ここで評価される干渉信号は、他の端末装置２−ｇ（ｇはｉと異なる値）に対して送信された信号であって、端末装置２−ｉによって受信された信号である。そして、算出された電力量が所定の閾値を超えている場合、復調停止判定回路２５−ｉは、データ部分の復調処理の停止を受信信号復調回路２３−ｉに指示する。受信信号復調回路２３−ｉは、復調処理の停止の指示を受けた場合、データ部分の復調処理を完了させることなく、処理対象となっていた受信信号に対する処理を終了する。一方、受信信号復調回路２３−ｉは、復調処理の停止の指示を受けない場合、データ部分の復調処理を実行し、復調を完了させる。受信信号復調回路２３−ｉは、データ部分の復調処理によって送信データを復元する。そして、受信信号復調回路２３−ｉは、復元した送信データ（以下、「受信データ」という。）を出力する。以上が、基地局１から端末装置２−ｉへの送信処理の流れである。
【００５０】
次に、各端末装置２−ｉから基地局１への送信処理の流れについて説明する。まず、端末装置２−ｉにおいて送信データが送信信号生成回路２４−ｉに入力されると、送信信号生成回路２４−ｉが送信データに基づいて送信信号を生成する。具体的には、送信信号生成回路２４−ｉは、送信データに対して変調・符号化を行って信号を生成し、生成した信号にパイロット信号などの制御フレームを付加することによって送信信号を生成する。送信信号生成回路２４−ｉは、生成した送信信号を無線信号送受信回路２２−ｉに出力する。
【００５１】
無線信号送受信回路２２−ｉは、送信信号の周波数を搬送波周波数にアップコンバートし、アップコンバート後の送信信号を複数のアンテナ２１（２１−ｉ−１〜２１−ｉ−Ｍｉ）の少なくとも一つから送信する。また、無線信号送受信回路２２−ｉは、受信信号復調回路２３−iからチャネル情報の入力を受け、フィードバック情報として基地局１へ送信しても良い。
【００５２】
基地局１は、アンテナ１４−１〜１４−Ｎの少なくとも一つを介して信号を受信する。無線信号送受信回路１３は、受信した信号（受信信号）の周波数をダウンコンバートし、ダウンコンバート後の受信信号を受信信号復調回路１５に出力する。受信信号復調回路１５が復調に用いたチャネル情報、または復調信号に含まれるチャネル情報は、チャネル情報記憶回路１６によって記憶される。なお、復調信号に含まれるチャネル情報とは、端末装置２−ｉの受信信号復調回路２３−ｉによってフィードバックされたチャネル情報であり、端末装置２−ｉと基地局１との間のチャネル情報である。ここで、チャネル情報とは、チャネル行列でもよいし、チャネル行列から得られるユニタリ行列や、それらの行列を圧縮したものであってもよい。チャネル情報記憶回路１６は、受信信号復調回路１５によって取得された上り回線のチャネル情報を用い、送受信回路間の情報により、上り回線と下り回線の違い補正するキャリブレーション処理を行ってから記憶しても良い。
【００５３】
次に、復調停止判定回路２５の具体的な処理について、基地局１におけるパイロット信号の送信処理も含めて説明する。図２は、基地局１におけるパイロット信号送信処理の概略を示す図である。図２には、パイロット信号に関する処理において、基地局１と端末装置２の各アンテナ２１で送受信される信号の例を示す。
【００５４】
図２において、ＳＴ、ＬＴ、ＷＬＴはそれぞれ送信されるパイロット信号を表している。ＳＴは、ショートトレーニングシンボル（Short・Training・Symbols）を示す。ＬＴは、ロングトレーニングシンボル（Long・Training・Symbols）を示す。ＷＬＴは、ウエイティッドロングトレーニングシンボル（Weighted・Long・Training・Symbols）を表す。Ｄａｔａは送信データ（実データ）が符号化・変調されることによって生成された信号を示す。本実施形態の説明において、このＤａｔａの信号を「データ部分」又は「データ部分信号」と表すこともある。
【００５５】
以下の説明において、ＬはＷＬＴの数を表す。これらのパイロット信号は、基地局１の各アンテナ１４から送信され、端末装置２−１〜２−Ｋの各アンテナ２１で受信される。Ｒ−ＳＴは、各端末装置２で受信されたＳＴを表す。Ｒ−ＬＴは、各端末装置２で受信されたＬＴを表す。Ｒ−ｉは、端末装置２−ｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｋ）で受信されたＷＬＴを表す。各端末装置２は、受信したＲＳＴやＲＬＴを用いて、受信した信号の受信タイミングを検出し、周波数オフセットを補償する。端末装置２は、ＳＴだけを用いて受信タイミングと周波数オフセットを推定し、ＬＴを用いなくとも良い。なお、ＳＴ及びＬＴは、無指向性のアンテナで送信される。一方、ＷＬＴは指向性をもって送信される。
【００５６】
ＷＬＴは基地局１が用いる送信ウエイトから形成される指向性で送信されるパイロット信号である。ＷＬＴ−ｌｋは、基地局１のｋ番目のアンテナ１４−ｋから、ｌ番目に送信されたＷＬＴを表す。図２において、上述したようにＬは送信されたＷＬＴの数を表す。ｌ番目のＷＬＴのｊ番目の周波数チャネルの送信ウエイトベクトルを以下の式のように表す。
【００５７】
【数７】
【００５８】
ｌ番目のＷＬＴでは、１〜Ｆの周波数チャネルで、｛ｗ｝’１,１ 〜 ｛ｗ｝’１,Ｆの送信ウエイトを用い、既知信号を送信する。ｌ番目のＷＬＴにおいて、ｊ番目のサブキャリアで既知信号ｓｌ，ｊを送信すると、端末装置２−ｉにおける受信信号ベクトル｛ｙ｝ｌ，ｉ，ｊは以下の式８のように表される。
【００５９】
【数８】
【００６０】
｛ｎ｝ｌ，ｉ，ｊはノイズベクトルである。ここで、図２の送信信号ＷＬＴ−ｌｋでは、ｗ’ｌ，１，ｋｓｌ，１ 〜 ｗ’ｌ，Ｆ，ｋｓｌ，ＦがＩＤＦＴされた後に送信されており、受信信号Ｒ−ｉ−ｌｍは、端末２−ｉにおけるｍ番目のアンテナ２１の受信信号ｙｌ，ｉ，１，ｍ 〜 ｙｌ，ｉ，Ｆ，ｍ がＤＦＴの後に得られる。よって、ｊ番目の周波数チャネルに注目すると、端末装置２−ｉにおいて、Ｌ個のＷＬＴは１〜Ｌの受信信号を用いて、以下のように表される。
【００６１】
【数９】
【００６２】
ｓｉ，ｊが既知であるため、受信信号行列｛Ｙ｝ｉ，ｊからｓｉ，ｊを除算することによって、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝'ｊが得られる。式９で表される値は、熱雑音行列｛Ｎ｝ｉ，ｊが加わっているため誤差を含む。しかし、同一の信号を繰り返したり、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝'ｊｓｉ，ｊが雑音より十分大きい（ＳＮＲが大きい）環境で用いることで、誤差を小さくすることができる。ｊ番目の周波数チャネルにおけるＷＬＴ用の送信ウエイト｛Ｗ｝'ｊは、以下の式１０として表される。
【００６３】
【数１０】
【００６４】
ここで、端末装置２−１〜２−Ｋへの空間多重するデータストリーム数をＬ１〜ＬＫとすると、｛Ｗ｝ｉ，ｊはＮ×Ｌｉ行列であり、式４で説明されたように端末装置２−iに対し決定された送信ウエイトである。ここで、Ｌ１〜ＬＫの総和をＬ’と定義する。｛Ａ｝ｊは、列ベクトルが互いに直交する直交行列であり、Ｌ’×Ｌの行列である。｛Ａ｝ｊとして、対角成分が１で、非対角成分が０の対角行列を用いることもできる。この場合、式９において、｛Ａ｝ｊを省略できる。ここで、ＬはＬ’以上の数が用いられると、チャネル情報の推定精度を高くすることができる。｛Ａ｝ｊは予め複数のＬ’に対して、基地局１と端末装置２において記憶しておく。このように制御することで、｛Ａ｝ｊとｓｉ，ｊから｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｊは以下のように推定できる。
【００６５】
【数１１】
【００６６】
このようにＷＬＴを用いて、全ての端末装置２宛に用いる送信ウエイトに対応するチャネル行列｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊが得られる。ここで、ｉがｇの場合、端末装置２−ｉにとって自装置宛ての送信ウエイトに対するチャネル情報が得られる。一方、ｉがｇと異なる場合、他の端末２−ｇ宛ての送信ウエイトに対するチャネル情報となる。このようにして、式５における、信号成分の電力（信号電力）の大きさを、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｉ，ｊから推定できる。また、干渉信号の電力（干渉電力）の大きさを、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊ （ｇとｉとは異なる）から推定できる。ここで、基地局１が送信する際には、想定している信号品質に応じて、変調方式や符号化率を決定している。すなわち、ＭＵ−ＭＩＭＯによる複数端末装置への送信において、想定しない伝搬環境の変動が生じた場合には、受信側で復号することが不可能となる。しかし、送信を行う基地局１の送信方法のアルゴリズムを予め端末装置２が取得していれば、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊ （ｇとｉとは異なる）の干渉信号の電力が、基地局１において想定されていた電力よりも大きいか否かについて、信号のデータ部分を復調することなく、端末装置２−ｉにおいて判定できる。
【００６７】
いくつか例をあげて、端末２−ｉにおける受信可否の判定方法を示す。基地局装置においてチャネル情報誤差のないチャネル情報を有する場合、ＺＦ方やＢＤ法を基地局が用いている場合には、端末２−ｉにおいて仮定している受信ウエイトＲｉ，ｊに対し、以下の式が全ての要素がほぼ０（または受信時の熱雑音程度の値）になる。
【００６８】
【数１２】
【００６９】
式１２の第１項の［｛Ａ｝ｊ−１］Ｌｇは、Ａｊの逆行列（Ｌ×Ｌ’行列）から、端末装置２−ｇ宛の送信ウエイトに対応するＬｇ個の列ベクトルを選択して得られる行列である。式１２の第２項は、受信行列｛Ｙ｝ｊに受信ウエイトと｛Ａ｝ｊの逆行列を乗算後、端末装置２−ｇ宛の送信ウエイトに対応するＬｇ個の列ベクトルを抜き出して得られる。式１２の第２項と第３項との間に成り立つ等式は、式１１で示されているように熱雑音が加わるため、厳密には＝（イコール）にはならない。しかし、熱雑音が無視できるものとし、等式として扱っても良い。以下の説明では、受信時の熱雑音の影響を考慮しない。また、受信ウエイトを仮定していない場合は、｛Ｒ｝ｉ，ｊとして対角要素１、非対角要素０の対角行列を用いるか、｛Ｒ｝ｉ，ｊを式１１から省略できる。｛ｒ｝ｉ，ｊ，ｋは｛Ｒ｝ｉ，ｊのｋ番目の行ベクトルであり、｛ｗ｝ｇ，ｊ，ｋは｛Ｗ｝ｇ，ｊのｋ番目の列ベクトルである。基地局１のチャネル情報は、実際の伝搬環境とのずれを表すチャネル情報誤差を含むため、式１２は０にならない。復調停止判定回路２５−ｉは、予め閾値Γを記憶しておき、測定された干渉電力が閾値Γを超えた場合に、受信信号復調回路２３−ｉに対しデータ部分の復調処理の停止を指示する。よって端末装置２は、式１２により得られる行列の少なくとも一部を用いて、干渉電力を推定する。
干渉電力は、以下の数式のいずれかによって推定することができる。それぞれ式１２から、受信信号行列｛Ｙ｝ｊと受信ウエイト、行列｛Ａ｝ｊの逆行列の少なくとも一部のベクトルを用いて計算できる。以下式１２におけるｓｉ，ｊが絶対値が１となる信号であるものと仮定し、｜ｓｉ，ｊ｜の記載を省略する。
【００７０】
【数１３】
【数１４】
【数１５】
【数１６】
【数１７】
【数１８】
【００７１】
また、送信アルゴリズムとしてＳＯ法を用いた場合には、端末装置２−（ｉ＋１）〜２−Ｋへの送信信号が、端末２−ｉに対してヌルを向けるように送信される。すなわち、端末装置２−ｉは、端末装置２−（ｉ＋１）〜２−Ｋへの送信ウエイトに対応する、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝（ｉ＋１），ｊ 〜｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝Ｋ，ｊ を用いて干渉電力を推定する。言い換えれば、式１３〜１７においてｉ＋１≦ｇ≦Ｋ とし、式１８を以下のように変形して用いても良い。
【００７２】
【数１９】
【００７３】
このように、送信アルゴリズムとしていずれの方式を用いたとしても、基地局１は、受信する端末装置２において受信信号が０となるか、もしくは所定の値以下となるものとして送信信号が送信される。各端末装置２は、送信ウエイトや受信ウエイトに対応する値を式１２から、式１３〜１９のように算出する。各端末装置２は、算出された値が所定の値より大きいか否かに基づいて、データ部分を復調する前に、通信が失敗するか否か判定することができる。
【００７４】
また、式１８または１９では、端末装置２−ｉ以外の全ての端末装置宛の、全ての周波数の、全てのデータストリームにおける、全ての受信ウエイトに対する干渉電力の和を用いている。これを、端末装置２−ｉ以外のある特定の端末装置２宛の干渉電力のみの和としても良い。また、ある特定の周波数チャネルのみの和としても良い。また、ある特定の受信ウエイトのみの和としても良い。また、ある特定のデータストリームに対する和としても良い。ここで得られた干渉電力をＩとすると、端末装置２−ｉは干渉電力ＩとΓを比較し、ＩがΓよりも大きい場合は、データ部分の復調処理を中止する。また、式１３〜１９の干渉電力や、干渉信号｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊを、送信信号生成回路２４−ｉ、無線信号送受信回路２２−ｉ、アンテナ２１−ｉ−１〜２１−ｉ−Ｍｉの少なくとも一つを介して、基地局１に対しフィードバックしても良い。
【００７５】
また、閾値Γは、基地局１から各端末装置２にパイロット信号前後の送信信号を用いて通知しても良い。この場合には、基地局１の送信信号生成回路１２は、決定した変調方式及び符号化率が、どの程度のマージンを持って設定されたかにより、当該端末装置２で生じても通信に問題を生じない干渉電力を指定する。例えば、端末装置２−ｉへの各データストリームとして、二つのデータストリームで、２５６ＱＡＭ、３／４の符号化率を用いることを決定した場合、ＳＩＮＲの期待値が６ｄＢ下がっても通信が成功すると判断する。そして、送信信号生成回路１２は、当該端末装置２の閾値Γとして、４σ２と設定しても良い。ここで、σ２は端末装置２−ｉの熱雑音の分散値である。４σ２と設定することで、雑音と干渉電力の和が４σ２となり、ＳＩＮＲが６ｄＢ劣化することが想定される。式１３〜１９で表せる式では熱雑音は考慮されていないが、いずれも式１２による計算に基づいて算出するため、式１２の右辺の熱雑音の影響を受けている。よって、式１２から得られる｛ｒ｝ｉ，ｊ，ｋ｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛ｗ｝ｇ，ｊ，ｌを元に干渉電力を推定すると熱雑音の電力も含んだ値となる。ただし、ＷＬＴのフォーマットにより、例えば通常の２倍の長さのＯＦＤＭ信号を使うなどして、ＷＬＴの受信信号の検出感度を高めた場合には、その分熱雑音の量が小さくなるため、熱雑音量について補正する必要がある。
【００７６】
また、閾値Γは、端末装置２−ｉが受信した信号パケットで指定されている変調方式と符号化率とデータストリーム数とに応じて決定されても良い。端末装置２−ｉの復調停止判定回路２５−ｉは自端末宛の通信のパラメータと閾値Γの値とを対応付けた表を予め記憶しておく。通信のパラメータとは、閾値に関連する値であり、例えば空間多重数、変調方式、符号化率の全て又は一部の組合せである。通信のパラメータは、空間多重数、変調方式、符号化率のうちのいずれか一つの値であっても良い。復調停止判定回路２５−ｉは、受信したデータパケットに示されたパラメータを読み込み、読み込んだ内容に対応する閾値Γを表から抽出する。そして、復調停止判定回路２５−ｉは、干渉電力が閾値Γを超えるか否かに基づいて、データ部分の復調処理を行うか否か判断する。
【００７７】
また、閾値Γは、干渉電力そのものを表す値として設けられるのではなく、干渉信号の電力に関する値として設けられても良い。例えば、閾値Γは、ＳＩＮＲに対して設けられても良い。この場合、復調停止判定回路２５は、干渉電力そのものを算出するのではなく、閾値に応じて干渉信号の電力に関する値（この場合はＳＩＮＲ）を算出する。すなわち、復調停止判定回路２５−ｉは、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｉ，ｊから得られる信号電力Ｓと、雑音電力の分散値σ２、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊから得られる干渉電力Ｉに基づいて、式２０の値を算出しても良い。
【００７８】
【数２０】
【００７９】
または、前述のように式１２に基づく計算では、熱雑音電力を含んだ信号電力および干渉電力を計算することになるため、単に｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｉ，ｊから得られる電力と、｛Ｈ｝ｉ，ｊ｛Ｗ｝ｇ，ｊから得られる電力との比をＳＩＮＲとして用いてもよい。
そして、復調停止判定回路２５−ｉは、算出した値と閾値Γとを比較して、干渉信号の電力が所定値（基地局１において予め想定されている値）を超えているか否か判定し、データ部分の復調処理を停止するか否か判断しても良い。
また、復調停止判定回路２５−ｉは、ＳＩＮＲとの比較で用いる閾値Γについても、通信のパラメータに対する表を予め記憶しておき、読み出して比較を行っても良い。このように構成されることで、通信の形態に応じて適切な閾値Γを用いることが可能となる。また、基地局１から、閾値Γの値を各端末装置２に対して指定することもできる。
【００８０】
また、基地局１のＷＬＴ生成回路１７は、通信を行う相手装置全てに対してヌルを向けるような、ｊ番目の周波数の送信ウエイト｛ｗ｝０，ｊに対応するＷＬＴ信号を生成しても良い。この場合、信号指向性制御を行い、式２１を用いてＷＬＴを生成しても良い。
【００８１】
【数２１】
【００８２】
各端末装置２−１〜２−Ｋの復調停止判定回路２５は｛ｗ｝０，ｊに対応する送信ウエイトの受信信号から、干渉電力を下記のように推定できる。
【００８３】
【数２２】
【数２３】
【数２４】
【００８４】
これらの値は、式１２において、［｛Ａ｝ｊ−１］１として、｛ｗ｝Ｏ，ｊに対応するＡｊの逆行列の列ベクトルを選んだり、［｛Ｒ｝ｉ，ｊ｛Ｙ｝ｉ，ｊ｛Ａ｝ｊ−１］１として、｛Ｒ｝ｉ，ｊ｛Ｙ｝ｉ，ｊ｛Ａ｝ｊ−１から｛ｗ｝Ｏ，ｊに対応する部分を抜き出すことで、得ることができる。また、送信ウエイト｛ｗ｝０，ｊは直交化符号に含めず、
【００８５】
【数２５】
【００８６】
として、ＷＬＴを生成しても良い。このようにすることで、ＷＬＴの送信ウエイト｛ｗ｝０，ｊに対応する受信タイミングの受信信号
【００８７】
【数２６】
【００８８】
から、干渉電力を求めることができる。ここで、aは送信ウエイト｛ｗ｝０，ｊに対応する受信タイミングを表す。
干渉電力は、以下の式で算出できる。
【００８９】
【数２７】
【数２８】
【００９０】
また、式２８において、特定の周波数チャネルのみを選択して干渉電力が算出されても良い。
【００９１】
図３は、本発明の一実施形態における受信側の装置（端末装置２）の処理の流れを示すフローチャートである。
無線信号送受信回路２２は、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信用のパケット信号を受信すると（ステップＳ３０１）、自端末が通信相手として指定されているかを判定する（ステップＳ３０２）。通信相手として指定されていない場合（ステップＳ３０２−ＮＯ）、無線信号送受信回路２２は、再び受信の待機を開始する。一方、自端末が通信相手として指定されている場合（ステップＳ３０２−ＹＥＳ）、復調停止判定回路２５は、空間多重により同時に通信を行う端末装置２の中で何番目の通信相手であるかを判定する。そして、復調停止判定回路２５は、受信したＷＬＴ信号から、干渉電力Ｉを推定する（ステップＳ３０３）。
【００９２】
復調停止判定回路２５は、推定した干渉電力Ｉが、予め記憶している閾値Γより大きいか否か判定する（ステップＳ３０４）。推定した干渉電力Ｉの値が閾値Γより大きい場合（超える場合：ステップＳ３０４−ＹＥＳ）、復調停止判定回路２５は、データ部分の復調処理の停止を受信信号復調回路２３に指示する（ステップＳ３０５）。受信信号復調回路２３は、通信失敗であると判断し（ステップＳ３０９）、受信した信号に対する処理を終了する（ステップＳ３１０）。
【００９３】
推定した干渉電力Ｉが、予め記憶している閾値Γより小さい場合（ステップＳ３０４−ＮＯ）、復調停止判定回路２５は停止の指示を行わない。この場合、受信信号復調回路２３は、データ部分の復調処理を行い（ステップＳ３０６）、正常に復調ができたか否か判定する（ステップＳ３０７）。復調が失敗した場合（ステップＳ３０７−ＮＯ）、受信信号復調回路２３は、通信失敗であると判定し（ステップＳ３０９）、受信した信号に対する処理を終了する（ステップＳ３１０）。一方、復調に成功した場合（ステップＳ３０７−ＹＥＳ）、受信信号復調回路２３は、通信成功と判断して（ステップＳ３０８）、受信した信号に対する処理を終了する（ステップＳ３１０）。
【００９４】
このように構成された本発明の実施形態によれば、端末装置２において受信された信号のデータ部分の復調処理を行う前に、データ部分の復調処理が正常に行われるか否か推定できる。そして、正常に行われないと推定された場合にはデータ部分の復調処理が停止される。そのため、失敗に終わる可能性の高い復調処理を事前に止めることによって、その処理に要する電力が消費されず、消費電力の削減が可能となる。
なお、上述した停止の対象となるデータ部分の復調処理は、復調と復号とを含んでも良いし、いずれか一方のみであっても良い。
【００９５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００９６】
１…基地局， ２−１〜２−Ｋ…端末装置（受信装置）， １１…データ選択・出力回路， １２…送信信号生成回路， １３…無線信号送受信回路， １４−１〜１４−Ｎ…アンテナ， １５…受信信号復調回路， １６…チャネル情報記憶回路， １７…ＷＬＴ生成回路， ２１−１−１〜２１−Ｋ−ＭＫ…アンテナ， ２２…無線信号送受信回路（受信部）， ２３…受信信号復調回路（復調部）， ２４…送信信号生成回路， ２５…復調停止判定回路（復調停止判定部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信データを空間多重で送信する送信装置から前記送信データを受信する受信装置であって、
前記送信データを変調することによって得られるデータ部分信号と、受信装置において既知のパターンであるパイロット信号とを含む送信信号を前記送信装置から受信する受信部と、
前記受信部によって受信されたデータ部分信号に復調処理を行うことで前記送信データを復元する復調部と、
前記受信部によって受信された前記パイロット信号に基づいて、前記送信装置から他の受信装置宛てに送信された送信信号による干渉信号の電力に関する値を算出し、所定の閾値と算出した値とを比較することで前記干渉信号の電力が所定値を超えているか否か判定し、超えている場合には前記復調部の前記復調処理を停止させる復調停止判定部と、
を備える受信装置。
【請求項２】
前記復調停止判定部は、通信のパラメータと前記閾値との対応付けを記憶しており、前記受信部によって受信された信号における前記パラメータと対応する前記閾値に基づいて前記判定を行う
請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記受信部は、前記送信装置によって選択された前記閾値を前記データ部分信号とともに受信し、
前記復調停止判定部は、前記受信部によって受信された前記閾値に基づいて前記判定を行う
請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
複数の送信データを空間多重で送信する送信装置から前記送信データを受信する受信装置が行う受信方法であって、
前記送信データを変調することによって得られるデータ部分信号と、受信装置において既知のパターンであるパイロット信号とを含む送信信号を前記送信装置から受信する受信ステップと、
前記受信部によって受信されたデータ部分信号に復調処理を行うことで前記送信データを復元する復調ステップと、
前記受信部によって受信された前記パイロット信号に基づいて、前記送信装置から他の受信装置宛てに送信された送信信号による干渉信号の電力に関する値を算出し、所定の閾値と算出した値とを比較することで前記干渉信号の電力が所定値を超えているか否か判定し、超えている場合には前記復調部の前記復調処理を停止させる復調停止判定ステップと、
を有する受信方法。
【請求項５】
前記復調停止判定ステップにおいて、通信のパラメータと前記閾値との対応付けを記憶している記憶部から、前記受信部によって受信された信号における前記パラメータと対応する前記閾値を読み出し、読み出した前記閾値に基づいて前記判定を行う
請求項４に記載の受信方法。
【請求項６】
前記受信ステップにおいて、前記送信装置によって選択された前記閾値を前記データ部分信号とともに受信し、
前記復調停止判定において、前記受信ステップにおいて受信された前記閾値に基づいて前記判定を行う
請求項４に記載の受信方法。
【請求項１】
複数の送信データを空間多重で送信する送信装置から前記送信データを受信する受信装置であって、
前記送信データを変調することによって得られるデータ部分信号と、受信装置において既知のパターンであるパイロット信号とを含む送信信号を前記送信装置から受信する受信部と、
前記受信部によって受信されたデータ部分信号に復調処理を行うことで前記送信データを復元する復調部と、
前記受信部によって受信された前記パイロット信号に基づいて、前記送信装置から他の受信装置宛てに送信された送信信号による干渉信号の電力に関する値を算出し、所定の閾値と算出した値とを比較することで前記干渉信号の電力が所定値を超えているか否か判定し、超えている場合には前記復調部の前記復調処理を停止させる復調停止判定部と、
を備える受信装置。
【請求項２】
前記復調停止判定部は、通信のパラメータと前記閾値との対応付けを記憶しており、前記受信部によって受信された信号における前記パラメータと対応する前記閾値に基づいて前記判定を行う
請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記受信部は、前記送信装置によって選択された前記閾値を前記データ部分信号とともに受信し、
前記復調停止判定部は、前記受信部によって受信された前記閾値に基づいて前記判定を行う
請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
複数の送信データを空間多重で送信する送信装置から前記送信データを受信する受信装置が行う受信方法であって、
前記送信データを変調することによって得られるデータ部分信号と、受信装置において既知のパターンであるパイロット信号とを含む送信信号を前記送信装置から受信する受信ステップと、
前記受信部によって受信されたデータ部分信号に復調処理を行うことで前記送信データを復元する復調ステップと、
前記受信部によって受信された前記パイロット信号に基づいて、前記送信装置から他の受信装置宛てに送信された送信信号による干渉信号の電力に関する値を算出し、所定の閾値と算出した値とを比較することで前記干渉信号の電力が所定値を超えているか否か判定し、超えている場合には前記復調部の前記復調処理を停止させる復調停止判定ステップと、
を有する受信方法。
【請求項５】
前記復調停止判定ステップにおいて、通信のパラメータと前記閾値との対応付けを記憶している記憶部から、前記受信部によって受信された信号における前記パラメータと対応する前記閾値を読み出し、読み出した前記閾値に基づいて前記判定を行う
請求項４に記載の受信方法。
【請求項６】
前記受信ステップにおいて、前記送信装置によって選択された前記閾値を前記データ部分信号とともに受信し、
前記復調停止判定において、前記受信ステップにおいて受信された前記閾値に基づいて前記判定を行う
請求項４に記載の受信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６２５８５（Ｐ２０１３−６２５８５Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８２７１（Ｐ２０１１−１９８２７１）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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