CN101933270A - 基站装置、终端装置和无线通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明的基站装置(10)通过空分复用以同一信道与第1终端装置和第2终端装置进行通信。基站装置(10)包括从第1终端装置接收到的信号中提取用于事先除去与第1终端装置之间的传播信道的干扰的干扰除去系数的干扰除去系数提取单元(30)，将包含有关干扰除去系数的信息的导频信号发送到第2终端装置。此外，基站装置(10)包括从应该通过同一信道发送的发送数据中，用干扰除去系数除去干扰成分的干扰除去单元(16)，将由干扰除去单元(16)除去了干扰成分的发送数据通过同一信道发送到第1终端装置和第2终端装置。本发明提供无线通信系统，该无线通信系统在多用户MIMO中，在基站装置中对要发送的调制信号事先进行干扰除去时，抑制了因信道变动和信道估计误差造成的被重叠的干扰成分。

Description

基站装置、终端装置和无线通信系统

技术领域

本发明涉及用空分多址(space division multiple access)进行无线通信的基站装置、终端装置、无线通信系统和无线通信方法。

背景技术

近年来，对无线通信的大容量、高速化的要求越发高涨，提高有限的频率资源的有效利用率的方法的研究活跃地进行着。作为提高频率资源的有效利用率的一个方法，利用空间区域的方法引人注目。利用空间领域的技术之一，是自适应阵列天线(自适应天线)。自适应阵列天线通过对接收信号乘以加权系数(以下将加权系数称为‘权重(weight)’)来调整振幅和相位，以强接收从期望方向到来的信号，并抑制从干扰波方向到来的信号。由此，能够改善系统的通信容量。

作为利用了空间区域的其他技术，有利用传播路径中的空间性的正交性，利用同一时刻、同一频率、同一代码(sign)的物理信道(以下称为‘同一物理信道’)传输不同的数据序列的技术。在这种技术中，有：(1)使用同一物理信道，对不同的终端装置传输不同的数据序列的空分多址技术(以下称为‘SDMA’)；(2)使用同一物理信道，对同一终端装置传输不同的数据序列的空分复用技术(以下称为‘SDM’)。

SDMA技术，例如被记载于“A study on a channel allocation scheme withan adaptive array in SDMA”(T.Ohgane et al，IEEE 47th VTC，Page(s)：725-729 vol.2(1977))。只要终端装置间的空间相关系数比规定值低就能够SDMA。通过SDMA，能够实现无线通信系统的吞吐量的改善，增大同时用户容纳数。

SDM技术，例如被记载于“Layered space-time architecture for wirelesscommunication in a fading environment when using multi-element antennas，”(G.J.Foschini，Bell labs Tech.J，pp.41-59，Autumn 1996)。发送机和接收机都包括多个天线振子，在天线间的接收信号之间的相关低的传播环境下能够实现SDM传输。发送机对每个天线振子使用同一物理信道发送不同的数据序列，接收机基于由多个天线接收到的不同数据序列，将接收信号分离而接收。于是，通过使用多个空分复用信道，可以实现数据传输的高速化而不使用多级调制。在进行SDM传输的情况下，在充分的S/N(信噪比)条件下的发送接收机间存在多个散射体的环境下，能够与天线数(发送机和接收机的天线数为相同数)成比例来扩大通信容量。

作为融合了上述SDMA技术和SDM技术的技术，有多用户MIMO技术。多用户MIMO技术，例如被记载于“Zero-Forcing Methods for Downlink SpatialMultiplexing in Multiuser MIMO channels，”(Q.Spencer et al，IEEE Trans.SP，Vol.52，No.2，pp.461-471，2004)。多用户MIMO技术，在发送机侧，在同时接收的接收机的信道矩阵是已知的条件下，可进行基于空分复用传输和方向性的空分多址。根据多用户MIMO技术，即使在接收机的天线数受到限定的情况下，通过利用多用户的天线，或者适当选择对在通信区域内存在的多个接收机的组合，也能够改善无线通信系统的吞吐量、同时用户容量数。作为进一步改善多用户MIMO技术的有效的频率利用效率的方法，例如由“An Introduction to the Multi-User MIMO Downlink”，(Quentin H.Spencer，Christian B.Peel，A.Lee Swindlehurst，Martin Haardt，IEEE CommunicationsMagazine，Vol.42，Issue10，pp.60-67，October，2004)提出适用了被记载在“Writing on dirty paper，”(M.Costa，IEEE Trans.Inform Theory，vol.29，pp.439-441，May 1983.)中的脏纸编码(Dirty Paper Coding)(以下称为‘DPC’)的方法。在该文献中，公开了通过在多用户MIMO技术中适用DPC，在理想的条件下能够极大地改善吞吐量的事实。

发明内容

发明要解决的课题

但是，在使用了以往的DPC的多用户MIMO传输中，有以下课题。即，在使用DPC的情况下，由于在发送机侧事先除去干扰，所以不包含在接收机事先获得的信道估计值中的信号成分被重叠。由此，发送干扰除去后的数据时的信道状况与接收机事先获得的信道估计值不同。因此，即使终端装置使用MMSE原理等进行了空间性的干扰抑制处理，也不能充分抑制干扰成分，接收质量的特性劣化变大。

因此，鉴于上述背景，本发明的目的在于，提供在多用户MIMO中，抑制了因适用DPC造成被重叠的干扰成分的无线通信系统。

用于解决课题的方案

本发明的无线通信系统包括：多个终端装置；以及通过空分复用以同一信道与所述多个终端装置之中的第1终端装置和第2终端装置进行通信的基站装置，所述第1终端装置具有：干扰除去系数计算单元，求用于除去在所述第1终端装置和所述基站装置之间的传播信道的干扰的干扰除去系数；以及干扰除去系数发送单元，将所述干扰除去系数发送到所述基站装置，所述基站装置具有：干扰除去系数接收单元，从所述第1终端装置接收所述干扰除去系数；控制信号发送单元，基于所述干扰除去系数生成包含导频信号的控制信号，并发送到所述终端装置；干扰除去单元，用所述干扰除去系数，从发向所述第1终端装置的发送数据中除去干扰成分；以及数据发送单元，通过所述同一信道发送由所述干扰除去单元除去了干扰成分的发送数据和发向所述第2终端装置的发送数据，所述第2终端装置具有：信号接收单元，接收从所述基站装置发送的所述控制信号；信道估计单元，用所述控制信号所包含的所述干扰除去系数，求所述第2终端装置和所述基站装置之间的传播信道；以及解调单元，用所述传播信道的信息，进行从所述基站装置发送的数据的解调。

如以下说明的那样，在本发明中存在其他形态。因此，本发明的公开意图提供本发明的一部分，并不意图限制本申请中记述的权利要求记载的本发明的范围。

附图说明

图1表示第1实施方式的基站装置的结构的图。

图2表示第1实施方式的终端装置的结构的图。

图3表示第1实施方式的无线通信系统的结构的图。

图4表示第1实施方式中的导频信号的帧结构的图。

图5表示第1实施方式的无线通信系统的动作的图。

图6表示第2实施方式的基站装置的结构的图。

图7表示第2实施方式的终端装置的结构的图。

图8表示第2实施方式中的导频信号的帧结构的图。

图9表示第2实施方式的无线通信系统的动作的图。

图10表示第3实施方式的基站装置的结构的图。

图11表示第3实施方式的终端装置的结构的图。

图12的(a)表示第3实施方式的导频信号的帧结构的图，图12的(b)表示导频信号的帧结构的另一个例子的图。

图13表示第3实施方式的无线通信系统的动作的图。

图14表示第4实施方式的基站装置的结构的图。

图15表示第4实施方式的终端装置的结构的图。

图16表示第5实施方式的基站装置的结构的图。

图17表示第5实施方式的无线通信系统的动作的图。

图18用于说明将区域内的接收质量进行平均的动作的图。

具体实施方式

以下，论述本发明的详细的说明。以下说明的实施方式应理解为本发明的简单的例子，本发明能够各种各样方式地变形。因此，以下公开的特定的结构和功能，不是限定权利要求的范围的结构和功能。

本实施方式的基站装置，是通过空分复用以同一信道与第1终端装置和第2终端装置进行通信的基站装置，包括：干扰除去系数提取单元，从所述第1终端装置接收到的信号中提取用于除去发向所述第2终端装置的传播信道的干扰的干扰除去系数；控制信号发送单元，基于所述干扰除去系数生成包含导频信号的控制信号，并发送到所述终端装置；干扰除去单元，用所述干扰除去系数，从发向所述第1终端装置的发送数据中除去干扰成分；以及数据发送单元，通过所述同一信道发送由所述干扰除去单元除去了干扰成分的发送数据和发向所述第2终端装置的发送数据。

于是，通过将包含干扰除去系数的控制信号发送到终端装置，终端装置考虑不包含在事先获得的信道估计值中的信号成分，从而能够适当地求发向基站装置的传播信道信息。由此，在基站装置中，即使在因对要发送的调制信号事先进行干扰除去造成在传播信道信息中包含误差的情况下，在终端装置中，也能够抑制来自空分复用的其他终端装置的干扰信号，能够抑制接收特性劣化。例如，在多用户MIMO中，能够提高数据的传输效率，提高频率利用效率。

本实施方式的基站装置还包括：发送权重乘法单元，对在终端装置中，用于估计传播信道的导频信号进行对应于所述干扰除去系数的值的加权；以及个别导频信号生成单元，生成由所述发送权重乘法单元获得的个别导频信号，所述控制信号发送单元也可以发送所述个别导频信号。

于是，由于能够根据对个别导频信号的加权的大小来求干扰除去系数，所以能够降低用于通知干扰除去系数的数据传输时的开销(overhead)。

本实施方式的基站装置还包括：信号复用单元，生成将通知所述干扰除去系数的控制信号和用于估计传播信道的导频信号进行了复用的导频信号，所述控制信号发送单元也可以发送由所述信号复用单元生成的信号。这里，所述信号复用单元可以生成将所述个别导频信号(individual pilot signal)进一步进行了复用所得的信号，也可以生成将与所述个别导频信号进行了相同加权的所述控制信号进行了复用所得的信号。

于是，通过生成将通知干扰除去系数的控制信号进行了复用所得的信号，并发送到终端装置，可以对终端装置合适地通知干扰除去系数。

本实施方式的基站装置的所述干扰除去系数提取单元包括将所述干扰除去系数与识别符相关联来存储的干扰除去系数存储单元，所述干扰除去系数提取单元提取表示所述干扰除去系数的识别符的信息，所述干扰除去单元也可以从所述干扰除去系数存储单元读取与所述识别符对应的干扰除去系数，并用所述干扰除去系数除去干扰成分。

于是，通过使用干扰除去系数存储单元中存储的识别符来通知干扰除去系数，可以削减用于通知干扰除去系数的数据量。

本实施方式的终端装置是，与多个终端装置进行空分复用的基站装置进行通信的终端装置，包括：信号接收单元，接收包含基于从所述基站装置发送的所述干扰除去系数生成的导频信号的控制信号；信道估计单元，用所述控制信号所包含的所述干扰除去系数，求发向所述基站装置的传播信道；以及解调单元，用所述传播信道的信息进行从所述基站装置发送的数据的解调。

于是，通过用从基站装置发送的控制信号所包含的干扰除去系数来求发向基站装置的传播信道，从而能够考虑没有包含在事先获得的信道估计值中的信号成分，适当地求发向基站装置的传播信道信息。由此，即使在基站装置中，因对要发送的调制信号事先进行干扰除去造成在传播信道信息中包含误差的情况下，也能够抑制相同信道中来自被空分复用的其他终端装置的干扰信号，能够抑制接收特性劣化。由此，可以提高多用户MIMO的传输效率，提高频率利用效率。

本实施方式的无线通信系统包括：多个终端装置；以及通过空分复用以同一信道与所述多个终端装置之中的第1终端装置和第2终端装置进行通信的基站装置，所述第1终端装置具有：干扰除去系数计算单元，求用于除去发向所述基站装置的传播信道的干扰的干扰除去系数；以及干扰除去系数发送单元，将所述干扰除去系数发送到所述基站装置，所述基站装置具有：干扰除去系数接收单元，从所述第1终端装置接收用于除去发向所述第2终端装置的传播信道的干扰的干扰除去系数；控制信号发送单元，基于所述干扰除去系数生成包含导频信号的控制信号，并发送到所述终端装置；干扰除去单元，用所述干扰除去系数，从发向所述第1终端装置的发送数据中除去干扰成分；以及数据发送单元，通过所述同一信道发送由所述干扰除去单元除去了干扰成分的发送数据和发向所述第2终端装置的发送数据，所述第2终端装置具有：信号接收单元，接收从所述基站装置发送的所述控制信号；信道估计单元，用所述控制信号所包含的所述干扰除去系数，求发向所述基站装置的传播信道；以及解调单元，用所述传播信道的信息，进行从所述基站装置发送的数据的解调。

根据该结构，与本实施方式的基站装置同样，即使在基站装置中，因对要发送的调制信号事先进行干扰除去造成在传播信道信息中包含误差的情况下，在终端装置中，也能够抑制来自进行空分复用的其他终端装置的干扰信号，能够抑制接收特性劣化。再有，可以将本实施方式的基站装置的各种结构，适用于本实施方式的无线通信系统所使用的基站装置。

本实施方式的无线通信方法，是用于通过空分复用以同一信道与第1终端装置和第2终端装置进行通信的基站装置的无线通信方法，包括：所述基站装置从所述第1终端装置接收用于除去发向所述第2终端装置的传播信道的干扰的干扰除去系数的步骤；所述基站装置基于所述干扰除去系数生成包含导频信号的控制信号，并发送到所述终端装置的步骤；用所述干扰除去系数，从发向所述第1终端装置的发送数据中除去干扰成分的步骤；以及通过所述同一信道发送由所述干扰除去单元除去了干扰成分的发送数据和发向所述第2终端装置的发送数据的步骤。

根据该结构，与本实施方式的基站装置同样，即使在基站装置中，因对要发送的调制信号事先进行干扰除去造成在传播信道信息中包含误差的情况下，在第2终端装置中，也能够抑制来自第1终端装置的干扰信号，能够抑制接收特性劣化。再有，可以将本实施方式的基站装置的各种结构，适用于本实施方式的无线通信方法所使用的基站装置。

以下，参照附图说明本发明的实施方式的无线通信系统。

图1是表示实施方式的基站装置10的结构的图，图2是表示终端装置60的结构的图，图3是表示包括基站装置10和终端装置60的无线通信系统的图。首先，参照图3说明无线通信系统的整体，然后说明基站装置10和终端装置60的结构。

无线通信系统包括基站装置10和多个终端装置60。再有，在本说明书中，在指多个终端装置60之中的第m终端装置的情况下，如终端装置60-m那样附加分支号。在图3中，基站装置10和终端装置60具有各自两个天线26，但天线数不限定为两个。在以下的说明中，将基站装置10的天线数设为Nt个，将终端装置60的天线数设为Ns来说明。以下，对于基站装置10和终端装置60的结构进行说明。

[基站装置]

图1是表示基站装置10的结构的图。基站装置10包括：多个编码单元12，将要发送到各个终端装置60的数据信号进行编码；多个调制单元14，对编码后的数据信号进行调制；干扰除去单元16，从调制信号中除去干扰；第1发送权重乘法单元18，对干扰除去后的调制信号乘以发送权重；加法器20，将干扰除去后的调制信号相加；信号复用单元22，将公共导频信号和个别导频信号在相加后的调制信号上进行复用；RF发送单元24，将复用后的信号变换为无线信号；以及多个天线26，发送无线信号。再有，具有发送由信号复用单元22生成的信号的功能的RF发送单元24和天线26，对应于权利要求中记载的控制信号发送单元和数据发送单元。

在编码单元12和调制单元14上，连接了信道质量信息提取单元28。信道质量信息提取单元28通过RF接收单元36和解调/解码单元34，从终端装置60接收到的接收信号中提取信道质量信息。信道质量信息提取单元28从各个终端装置60接收到的信号中提取信道质量信息。因此，信道质量信息，对每个终端装置60存在不同的值。这里，将终端装置60-m的信道质量信息表示为信道质量信息Q^(m)。再有，对于以下说明的其他参数，在对每个终端装置60存在不同的值的情况下，根据需要，在右上方附加(m)等而同样地表现。

信道质量信息提取单元28将信道质量信息Q^(m)通知给编码单元12和调制单元14。编码单元12和调制单元14基于信道质量信息Q^(m)，进行对发送到终端装置60-m的发送数据的编码和调制。

在干扰除去单元16上，连接着发送侧干扰除去系数提取单元30。发送侧干扰除去系数提取单元30通过RF接收单元36和解调/解码单元34，从终端装置60-m接收到的接收信号中提取发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(m)。其中，k表示离散时间，(k-L)表示在终端装置60-m中测量了发送权重或干扰除去系数的时间。

在第1发送权重乘法单元18上，连接着发送权重信息提取单元32。发送权重信息提取单元32从终端装置60-m接收到的信号中提取发送权重信息V1(k-L)^(m)、V2(k-L)^(m)。其中，发送权重信息V1、V2，在终端装置60-m中，根据最大SNR准则(criterion)和最小SNR准则来选择。发送权重信息V1、V2的求得方法的细节，在终端装置60的结构的说明部分中论述。

干扰除去系数信息、发送权重信息，在时刻k，基于离散时间L时刻前的传播路径状况来求。

再有，发送权重信息可以使用如下方法：使用被存储在基站装置10和终端装置60之间共享的发送权重表中的号码(识别符)，通知发送权重信息。由此，发送权重信息仅为发送权重号码的信息即可，可以削减发送权重通知时的信息量。此外，有关信道质量信息、发送侧干扰除去系数信息，也可以使用如下方法：由基站装置10和终端装置60共享进行了适当的量化的接收质量表，使用被存储在该信道质量表(接收质量表)中的号码，通知信道质量信息。例如，在基站装置10的发送侧干扰除去系数提取单元30、发送权重信息提取单元32的内部，存储接收质量表、发送权重表。在终端装置60的发送侧干扰除去系数计算单元74、发送权重选择单元70、信道质量信息计算单元72的内部，存储接收质量表、发送权重表。

由此，能够削减到相当于规定的量化比特数的信息量，可以降低从终端装置60发向基站装置10的反馈量。

作为信道质量信息的通知方法，也可以为以下方法：在基站装置10和终端装置60之间共享基于测量出的信道质量，使多级调制数及编码率关联对应的多级调制编码率表，并使用被存储在该多级调制编码率表中的号码，通知接收质量信息。由此，可以削减通知信道质量时的信息量。多级调制编码率表存储在基站装置10的信道质量信息提取单元28、终端60的信道质量信息提取单元72中。

干扰除去单元16基于发送侧干扰除去系数信息α(k-L)，进行干扰除去，以降低要进行空分复用的终端装置60间的干扰。即，对发向第s终端装置60-s的数据信号序列d_s(k)，在进行了干扰除去后，发送数据信号。将表示干扰除去后的数据信号g_s(k)的算式(1)如下表示。其中，在下面算式中，s＝1、2。

$\left[\begin{array}{c}{g}_1\left(k\right)\\ g_2\left(k\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{d}_1\left(k\right)-\mathrm{\α}(k-L)d_2\left(k\right)\\ d_2\left(k\right)\end{array}\right]\·\·\·\left(1\right)$

第1发送权重乘法单元18基于提取出的发送权重信息(V1、V2)，对发向终端装置60的数据信号(也包含用户个别控制信号)乘以发送权重。生成对从干扰除去单元16输出的信号序列g_s(k)乘以了下述那样的发送权重后的信号y_g(g)。其中，s表示进行空分复用(spatial multiplexing)的用户数以下的自然数。再有，在本实施方式中表示空分复用数为2的情况，在下述的算式(2)中，s＝1、2。此外，V1、V2及y_g表示包含Nt维的元素的列向量。

$y_g\left(k\right)=\left[V_1(k-L)V_2(k-L)\right]\left[\begin{array}{c}{g}_1\left(k\right)\\ g_2\left(k\right)\end{array}\right]\·\·\·\left(2\right)$

信号复用单元22将公共导频信号序列y_p(k)、个别导频信号序列y_p(k)、数据信号序列y_g(k)使用FDM、TDM、CDM的任意一个或它们的组合进行复用，从而生成并输出规定的帧结构的导频信号。这里，对于通过复用而生成的导频信号进行说明。

图4表示一例从基站发送的导频信号的帧结构。在图4所示的例子中，将公共导频信号和个别导频信号使用TDM进行复用。帧包含公共导频信号、个别导频信号和数据信号/控制信号。公共导频信号对多个天线26的每个天线使用FDM、TDM、CDM的任何一个或它们的组合将导频信号进行复用，个别导频信号对由多个发送权重形成的每个权重使用FDM、TDM、CDM的任何一个或它们的组合将导频信号进行复用。由此，终端装置60能够将各个导频信号分离接收，对每个天线26或每个权重进行信道估计。

基站装置10具有用于生成对数据信号进行复用的公共导频信号和个别导频信号的公共导频信号生成单元44和个别导频信号生成单元38。公共导频信号生成单元44生成公共导频信号序列p_n(k)。其中，n表示发送天线数Nt以下的自然数，k表示离散时间。公共导频信号生成单元44将生成的公共导频信号输入到信号复用单元22。即，公共导频信号序列p_n(k)没有被乘以发送权重。

个别导频信号生成单元38将生成的个别导频信号输入到第2发送权重乘法单元40。以下，对于要对第m1终端装置60-m1发送的个别导频信号序列进行说明。第2发送权重乘法单元40基于发送权重信息(V1^(m1)、V2^(m1))和发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(m1)，对个别导频信号序列q_s(k)乘以权重，并输出权重乘法运算后的个别导频信号。即，生成对第s个别导频信号序列q_s(k)乘以了发送权重的信号。下面算式(3)是表示s＝1，2的情况下的乘以了发送权重所得的信号y_q(k)的算式。其中，y_q表示包含Nt维的元素的列向量。

$y_q\left(k\right)=\left[V_1\right\{V_2-\mathrm{\α}(k-L)V_1\left\}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_1\left(k\right)\\ q_2\left(k\right)\end{array}\right]\·\·\·\left(3\right)$

基站装置10具有资源分配单元46。资源分配单元46基于从多个终端装置60-m发送的，从发送权重信息提取单元32输出的发送权重信息(V1^(m)、V2^(m))及从信道质量信息提取单元28输出的接收质量信息Q^(m)，决定要进行空分复用的终端装置60的组合，并分配频率、时间、代码等资源。

在图1中，信道质量信息提取单元28、发送侧干扰除去系数提取单元30、发送权重信息提取单元32的输出信号被输入到资源分配单元46，对编码单元12、调制单元14、干扰除去单元16、第1发送权重乘法单元18、第2发送权重乘法单元40、信号复用单元22输出要进行空分复用的终端装置60的组合、频率、时间、代码等资源的分配信号。

在图6中，资源分配单元46被输入信道质量信息提取单元28、发送侧干扰除去系数提取单元30、发送权重信息提取单元32的输出信号，对编码单元12、调制单元14、干扰除去单元16、发送权重乘法单元18、信号复用单元22、发送侧干扰除去信息/发送权重信息生成单元48输出要进行空分复用的终端装置60的组合、频率、时间、代码等资源的分配信号。

要进行空分复用的终端装置60的组合决定方法如下那样。对于终端装置60-m1，组合这样的终端装置60-m2：使以最小SNR准则选择了的发送权重V2^(m1)成为对同时进行复用的其他终端装置60-m2来说，以最大SNR权重准则选择了的发送权重V1^(m2)。即，将V2^(m1)＝V1^(m2)那样的终端装置60-m1、60-m2组合。再有，此时V2^(m2)＝V1^(m1)的关系也可以不一定成立。根据该方法，在提高了方向性增益的基础上，还能够实现同时进行复用的终端装置60间的辐射干扰(radiant interference)、被干扰量少的组合。

资源分配单元46在决定了要进行空分复用的终端装置60-m1、60-m2时，对这些终端装置60-m1、60-m2通知进行个别数据发送。此时，将包含了进行数据传输时的MCS信息、发送功率信息的控制信息作为控制信号发送。再有，在以与发送个别导频信号时的发送功率相等的功率进行个别数据发送的情况下，也可以在控制信息中不包含个别数据信号的发送功率信息。此外，作为其他方法，在将个别数据信号以与个别导频信号不同的发送功率发送时，将包含了发送功率信息的控制信息从基站装置10发送到终端装置60。

[终端装置]

图2是表示终端装置60的结构的图。作为用于处理公共导频信号并将处理结果反馈到基站装置10的结构，终端装置60包括：公共导频信号提取单元66；第1信道估计单元68；发送权重选择单元70；信道质量信息计算单元72；发送侧干扰除去系数计算单元74；控制信号生成单元76；编码/调制单元78；以及信号复用单元80。

此外，作为用于对接收到的数据信号进行解码的结构，终端装置60具有：控制信息提取单元84；个别导频信号提取单元86；第2信道估计单元88；接收权重计算/乘法单元90；解调单元92；以及解码单元94。

以下，对于终端装置60的各个结构进行说明。公共导频信号提取单元66通过天线62和RF接收单元64接收信号，并从接收信号中提取公共导频信号。

第1信道估计单元68基于从基站装置10发送的公共导频信号yp(k)的接收结果进行信道估计。第1信道估计单元68的信道估计结果(以下称为‘信道估计值’)可以用以下的算式(4)所示的矩阵表示。

$H\left(m\right)=\left[\begin{array}{cccc}{h}^m\left(\mathrm{1,1}\right)& h^m\left(\mathrm{1,2}\right)& \·\·\·& h^m(1,N_t)\\ h^m\left(\mathrm{2,1}\right)& h^m\left(\mathrm{2,2}\right)& \·\·\·& h^m(2,N_t)\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ h^m(N_s\left(m\right),1)& h^m(N_s\left(m\right),2)& \·\·\·& h^m(N_s\left(m\right),N_t)\end{array}\right]\·\·\·\left(4\right)$

传播路径为平衰落环境的情况下，第m终端装置60-m的信道估计值被算出为合计(公共导频信号序列数N_t)×(终端装置60-m的接收天线数N_s(m))个。其中，h^m(j₂，j₁)表示在终端装置60-m中，由第j₂天线62接收到第j₁公共导频信号序列时的信道估计值。

发送权重选择单元70从基站装置10和终端装置60之间相互已知的固定发送权重群u_n中，根据下述的选择准则，选择特定的发送权重(V1，V2)。此外，发送权重选择单元70使用选择出的发送权重V1，估计基于发送了数据信号的情况下的最大SNR的接收质量。此外，作为其他方法，也可以基于使用了由最大SNR准则获得的最大SNR和以最小SNR准则获得的最小SNR的SINR来估计接收质量。SINR例如以(最大SNR/最小SNR)算出。

这里，以下表示发送权重的选择方法。作为最大SNR准则，使用信道估计H(m)的结果，选择获得最大SNR的固定发送权重V1。n取固定发送权重候选的最大数以下的自然数。

$V1=\left\{u_n\right|\underset{n}{\max }\left|{\left|H\left(m\right)u_n\right||}^2\right\}\·\·\·\left(5\right)$

此外，作为最小SNR准则，使用信道估计H(m)的结果，选择获得最小SNR的固定发送权重V2。

$V2=\left\{u_n\right|\underset{n}{\min }\left|{\left|H\left(m\right)u_n\right||}^2\right\}\·\·\·\left(6\right)$

再有，从终端装置60发向基站装置10的发送权重的选择结果的反馈，(1)传送两种发送权重(V1，V2)的选择结果的INDEX信息，或(2)传送以两种发送权重为组的二元的表(x，y)的INDEX信息，或(3)传送组合了两种发送权重的二元的表中限定为一部分组合的表的INDEX信息(例如，限定为除了主权重方向相邻的权重之外的权重的组合来使用表)。第3方法的情况下，可以从限定了的发送权重的组合的子集(sub-set)中搜索以最小SNR准则选择的发送权重的搜索候选，可以降低运算量。再有，表存储在发送权重选择单元70中。

发送侧干扰除去系数计算单元74对空分复用的其他终端装置60，使用发送权重V2发送，对发向本站的终端装置60，使用发送权重V1发送，进而，在接收侧计算在假定了使用最大比合成权重接收的情况下的干扰除去系数α(m)

${\mathrm{\α}}^{\left(m\right)}=\frac{{\left(H\left(m\right)V_1^{\left(m\right)}\right)}^{H}H\left(m\right)V_2^{\left(m\right)}}{{\left|\right|H\left(m\right)V_1^{\left(m\right)}\left|\right|}^{2|}}\·\·\·\left(7\right)$

通过使用这样的干扰除去系数α^(m)，在信道估计值H(m)中不包含误差，在也没有变动的情况下获得的理想条件下，在要进行空分复用的终端装置60之中的一个终端装置60-m中，可以获得以往那样的DPC产生的特性改善效果。此外，不依赖基站装置10的发送天线数Nt、终端装置60-m的接收天线数Ns(m)，可以作为一个复数的系数来计算干扰除去系数。即，由于在发送天线数Nt、接收天线数Ns大的情况下，应该通知给基站装置10的有关干扰除去系数的信息量也相同，所以特别是在发送天线数Nt、或者接收天线数Ns大的情况下，反馈给基站装置10的干扰除去系数有关的信息量的降低效果明显。

控制信号生成单元76生成将干扰除去系数信息、信道接收质量信息和选择出的发送权重信息反馈到基站装置10的控制信号。

信号复用单元80将来自对数据信号进行了编码及调制的编码/调制单元78的输出信号和来自控制信号生成单元76的输出信号进行复用。这里，就信号复用来说，使用FDM、TDM、CDM的任何一个或组合了它们的复用方法。

控制信息提取单元84从基站装置10发送的控制信号中，提取包含资源分配信息、个别导频信号序列信息、进行数据传输时的信道质量信息(MCS信息)、发送功率信息的控制信息。这里，个别导频信号序列信息包含发送期望数据信号的个别导频信号序列的信息。即，作为发送权重，包含以V1、V2的哪一个发送的信息。

个别导频信号提取单元86从通过RF接收单元64接收到的信号中提取个别导频信号。第2信道估计单元88基于从基站装置10发送的个别导频信号yq(k)的接收结果进行信道估计。这里，获得的信道估计结果(以下称为信道估计值)由矩阵Z(m)表示。此外，下式(8)表示Nb＝2时的第2信道估计矩阵Z(m)。以下，将Z(m)称为第2信道估计矩阵。

$Z\left(m\right)=\left[\begin{array}{cc}{z}^m\left(\mathrm{1,1}\right)& z^m\left(\mathrm{1,2}\right)\\ z^m\left(\mathrm{2,1}\right)& z^m\left(\mathrm{2,2}\right)\\ \·& \·\\ \·& \·\\ \·& \·\\ z^m(N_s\left(m\right),1)& z^m(N_s\left(m\right),2)\end{array}\right]\·\·\·\left(8\right)$

$=H\left(m_s\right)\left[V_1\right\{V_2-\mathrm{\α}(k-L)V_1\left\}\right]$

传播路径为平衰落环境的情况下，终端装置60-m中的信道估计值被算出为合计(从基站发送的个别导频信号序列数Nb)×(终端装置60-m的接收天线数N_s(m))个。其中，z^m(j，s)表示在终端装置60中，由第j天线62接收到第s个别导频信号序列时的信道估计值。

接收权重计算/乘法单元90使用由第2信道估计单元88估计的第2信道估计矩阵，计算接收权重，并将其乘以来自RF接收单元64的输出信号。这里，接收权重基于ZF准则、MMSE准则等来计算。ZF准则的情况下，计算第2信道估计矩阵Z(m)的逆矩阵Z^-1(m)，在根据个别导频信号序列信息，期望数据信号通过Vs的发送信号被发送的情况下，将由逆矩阵Z^-1(m)的第s行构成的行向量作为接收权重。由此，即使在信道估计值H(m)中包含误差的情况下，也能够除去发向被空分复用的终端装置60的干扰信号。

解调单元92和解码单元94对接收权重计算/乘法单元90的输出进行解调动作及解码动作。

[无线通信系统的动作]

图5是表示本实施方式的无线通信系统的动作的流程图。以下，参照图5，对于无线通信系统的动作进行说明。基站装置10的第n公共导频信号生成单元44生成公共导频信号序列p_n(k)，将生成的公共导频信号输出到终端装置60(步骤S1)。

终端装置60在接收从基站装置10发送的公共导频信号时，基于公共导频信号y_p(k)的接收结果进行信道估计，求信道估计值(步骤S2)。接着，终端装置60的发送权重选择单元70从基站装置10和终端装置60之间相互已知的固定发送权重群u_n中，根据上述选择准则，选择特定的发送权重(V1，V2)，进而基于使用选择出的发送权重V1发送了数据信号的情况下的最大SNR来估计接收质量(步骤S3)。

接着，终端装置60-m的发送侧干扰除去系数计算单元74计算干扰除去系数α(m)(步骤S4)。如上述那样，干扰除去系数α(m)是，在假设了对于被空分复用的其他终端装置60，使用发送权重V2发送，对于发向本站的终端装置60，使用发送权重V1发送，进而，在接收侧使用最大比合成权重接收的情况下的干扰除去系数。

终端装置60的控制信号生成单元76生成将干扰除去系数信息、信道接收质量信息及选择出的发送权重信息反馈到基站装置10的控制信号，并将生成的控制信号通知给基站装置10(步骤S5)。

基站装置10基于从多个终端装置60发送的、发送权重信息(V1^(m)、V2^(m))及接收质量信息Q^(m)，由资源分配单元46决定要进行空分复用的终端装置60的组合，并分配频率、时间、代码等资源(步骤S6)。基站装置10在决定了要进行空分复用的终端装置60后，对这些终端装置60，通知进行个别数据发送(步骤S7)。此外，此时，基站装置10将包含进行数据传输时的MCS信息、发送功率信息的控制信息作为控制信号发送。

终端装置60通过控制信息提取单元74从控制信号中提取包含了从基站装置10发送的资源分配信息、个别导频信号序列信息、进行数据传输时的信道质量信息(MCS信息)、发送功率信息的控制信息(步骤S7)。

基站装置10在通知个别数据发送之后，对终端装置60发送个别导频信号(步骤S8)。这里，发送的个别导频信号是，基于发送权重信息(V1^(m1)、V2^(m1))和发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(m1)，对个别导频信号序列q_s(k)乘以了权重的信号。

终端装置60在接收个别导频信号时，基于个别导频信号y_p(k)的接收结果，由第2信道估计单元88进行信道估计，计算信道估计值(步骤S9)。终端装置60的接收权重计算/乘法单元90使用由第2信道估计单元88估计出的第2信道估计矩阵，计算接收权重(步骤S10)，并将其乘以RF接收单元64的输出信号。

基站装置10用编码单元12、调制单元14、干扰除去单元16、第1发送权重乘法单元18处理发向终端装置60的数据信号，并将处理后的个别数据发送到终端装置60(步骤S11)。终端装置60在从基站装置10接收个别数据时，用解调单元92和解码单元94，对接收权重计算/乘法单元90的输出进行解调动作及解码动作(步骤S12)。以上，对于本实施方式的基站装置10和终端装置60的结构及动作进行了说明。

[本实施方式的效果]

根据本实施方式，在传输数据信号时刻的传播信道中没有误差变动的情况下，由第1信道估计单元68获得的信道估计矩阵的结果和发向终端装置60的数据信号d₁(k)由以下算式(9)表示。再有，算式(9)表示s＝1，2的情况。如算式(9)所示，能够使用最大比合成接收权重w₁＝[H(m₁)V1]^H来接收而不受来自要进行空分复用的终端装置60的同一信道干扰信号的影响。这里，上标H表示复数共轭算子。

$w_{1}H\left(m_1\right)y_g\left(k\right)$

$={\left[H_1{V}_1(k-L)\right]}^{H}H\left(m_1\right)\left[V_1(k-L)V_2(k-L)\right]\left[\begin{array}{c}{g}_1\left(k\right)\\ g_2\left(k\right)\end{array}\right]$

$={\left|\right|H\left(m_1\right)V_1(k-L)\left|\right|}^2{d}_1\left(k\right)\·\·\·\left(9\right)$

此外，在由终端装置60-m_s中的第1信道估计单元68获得的信道估计矩阵H(m_s)的结果和传输数据信号时刻的传播信道中包含误差变动的情况下的接收信号r_s(k)，由以下算式(10)表示。再有，算式(10)表示s＝1，2的情况。

$r_s\left(k\right)=H\left(m_s\right)V_1[d_1\left(k\right)-\mathrm{\α}(k-L)d_2\left(k\right)]+H\left(m_s\right)V_2{d}_2\left(k\right)$

$=H\left(m_s\right)\left[V_1\right\{V_2-\mathrm{\α}(k-L)V_1\left\}\right]\left[\begin{array}{c}{d}_1\left(k\right)\\ d_2\left(k\right)\end{array}\right]\·\·\·\left(10\right)$

这种情况下，发向终端装置60的数据信号d_s(k)，通过使用由第2信道估计单元88获得的信道估计值Z(m_s)计算接收权重，从而能够不受来自要进行空分复用的其他终端装置60的同一信道干扰信号的影响地接收。

此外，在本实施方式中，能够降低作为来自终端装置60的反馈信息而发送到基站装置10的发送侧干扰除去信息α的数据量，可以降低数据传输时的开销，可以使数据传输高效。此外，即使在传播信道估计值中包含误差或变动的情况下，在终端装置60中也能够抑制来自其他用户的干扰信号，可以抑制接收特性劣化。由此，在发送侧可以降低来自要进行空分复用的用户的同一信道干扰波，可以提高对多个终端装置60的空分复用传输时的传输效率。由此，可以提高频率利用效率。

再有，在本实施方式中，在信道变动或信道估计误差小的情况下，对使用发送权重V1发送数据信号的终端装置60，可获得发送侧的干扰除去效果和接收侧的最大比合成接收效果，所以接收质量的改善效果大。因此，也可以适用利用了该性质的调度。例如，作为使用发送权重V1发送数据信号的终端装置60，无线通信系统进行优先地分配小区边缘上存在的终端装置、距离衰减大的终端装置、接收质量低的终端装置的调度。例如，小区边缘上存在的终端装置60较多地受到小区间干扰，但通过使用发送权重V1，作为发送数据信号的终端装置60被优先地分配，从而以DPC的效果(除去发送侧的进行空分复用的终端装置60的同一信道干扰的效果)，能够将天线62的自由度使用于抑制其他小区干扰。由此，除了空分复用效果以外，还能够抑制其他小区干扰，改善小区边缘的吞吐量。

作为终端装置60分配的终端装置，通过分配信道变动少的终端装置，可以防止因信道变动误差造成的接收质量改善效果下降。例如，终端装置60的信道变动量的状况，可以通过从终端装置60反馈给基站装置10来实现。

作为终端装置60分配的终端装置，通过分配信道估计误差少的终端装置，可以防止因信道估计误差而降低接收质量改善效果。例如，作为信道估计误差少的终端装置，进行将位于基站装置10附近的终端装置60、接收SNR高的终端装置60等作为使用发送权重V1发送数据信号的终端装置60优先地分配的调度。

在本实施方式中，说明了对于多个终端装置60进行空分复用传输的例子。即，列举了对终端装置60-m1和其他终端装置60-m2，通过空分复用传输来传输各个个别的数据信号的例子，但本发明不限于该例子。本发明也可以适用于使用空分复用传输来传输对终端装置60-m1的个别的数据信号和对多个终端装置60-m2等的广播信号的情况。此外，作为其他适用例子，也可以使用空分复用传输来传输对取代终端装置60的中继装置的个别的数据信号和对其他终端装置60的个别的数据信号。而且，作为其他方法，也可以将对终端装置60的个别的数据信号和对同一终端装置60的个别的数据信号进行空分复用，作为所谓的单用户MIMO。

在本实施方式中，表示了终端装置60从预先固定的多个权重候选中选择作为发送权重的权重，并将它通知给基站装置10的结构，作为其他方法，也可以使用记载在以往例中那样的使用了QR分解的自适应发送权重。这种情况下，传播路径的信道估计值对基站装置10来说是已知的，或在终端装置60中，基于第1信道估计值的结果，可以通过对基站装置反馈自适应生成的发送权重的信息来应对。

再有，在本实施方式中，进行了干扰除去单元16根据从终端装置发送的干扰除去系数α，在“脏纸书写(writing on dirty paper)”所公开的DPC的处理的动作说明，但作为基于干扰除去系数α的干扰除去单元中的干扰除去动作，不限于此，除此以外，可以使用在“New automatic equalizer employingmodulo arithmetic”.(M.Tomlinson(March 1971).Electron.Lett.7：138-139、“Matched-transmission technique for channels with intersymbol interference”.(H.Harashima and H.Miyakawa(August 1972).IEEE Trans.Commun.COM-20：774-780)中所公开的Tomlinson-Harashima预编码方法，或者使用在“A vector-perturbation technique for near-capacity multiantenna multiusercommunication-Part II：Perturbation”.(B.M.Hochwald，C.B.Peel，and A.L.Swindlehurst(March 2005).IEEE Trans.Commun.53：537-544)中所公开的向量扰动技术(vector perturbation technique)，可以获得同样的效果。

(第2实施方式)

图6是表示第2实施方式的基站装置10a的结构的图，图7是表示第2实施方式的终端装置60a的结构的图。以下，参照图6和图7，对于第2实施方式的无线通信系统进行说明。

第2实施方式的基站装置10a的基本结构与第1实施方式的基站装置10相同，但包括发送侧干扰除去系数信息/发送权重信息生成单元48，取代个别导频信号生成单元38和第2发送权重乘法单元40。

发送侧干扰除去系数信息/发送权重信息生成单元48生成用于对第m1终端装置60a-m1通知发送权重信息(V1^(m1)、V2^(m1))和发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(m1)的控制信号序列。发送侧干扰除去系数信息/发送权重信息生成单元48将生成的控制信号序列输入到信号复用单元22。信号复用单元22将公共导频信号序列y_p(k)、控制信号序列、数据信号序列y_g(k)使用FDM、TDM、CDM的任意一个或它们的组合进行复用，从而生成并输出规定的帧结构的信号。

图8表示一例使用TDM复用了公共及个别导频信号情况下的、从基站发送的导频信号的帧结构。帧包含公共导频信号部分、控制信号部分及数据信号/控制信号部分。公共导频信号，对多个天线的每个天线，将导频信号使用FDM、TDM、CDM的任何一个或它们的组合进行复用。由此，由终端装置60a分离接收各个导频信号，对每个天线、或对每个权重进行信道估计。控制信号部分的一部分没有发送权重的加权而发送。由此，使用由公共导频信号获得的信道估计值，可进行控制信号的解调处理。

接着，对于第2实施方式的终端装置60a进行说明。如图7所示，第2实施方式的终端装置60a的基本结构与第1实施方式的终端装置60相同，但包括发送侧干扰除去系数信息/发送权重信息提取单元96和信道估计值变更单元98，取代个别导频信号提取单元86和第2信道估计单元88。

发送侧干扰除去系数信息/发送权重信息提取单元96提取从基站装置10a发送的发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(m1)和发送权重信息(V1^(m1)、V2^(m1))。

信道估计值变更单元98对于由第1信道估计单元68获得的信道估计值H(m_s)，计算基于发送侧干扰除去系数信息/发送权重信息提取单元96中的信息变更了信道估计值的第2信道估计值Z(m_s)。第2信道估计值Z(m_s)由下述的式(11)表示。

$Z\left(m_s\right)=\left[H\left(m_s\right)V_1^{\left(m_1\right)}H\left(m_s\right)(V_2^{\left(m_1\right)}-\mathrm{\α}(k-L)V_1^{\left(m_1\right)})\right]\·\·\·\left(11\right)$

图9是表示第2实施方式的无线通信系统的动作的流程图。第2实施方式的无线通信系统的基本动作，与第1实施方式的无线通信系统的动作相同，但不同方面在于，在由资源分配单元46决定了要进行空分复用的终端装置60a后，对这些终端装置60a，通知进行个别数据发送的处理(步骤S70)。

第2实施方式的无线通信系统，能够将发送侧干扰除去系数信息及发送权重信息作为控制信号发送到要进行空分复用的终端装置60a，将因基站装置中的、进行事先的干扰除去及发送权重的乘法运算而变动的有关传播信道的信息通知给要进行空分复用的其他终端装置60a，所以可以获得与第1实施方式同样的效果。

此外，在第2实施方式中，在终端装置60a中不需要第2信道估计单元，所以具有能够以简单的结构构成终端装置60a的效果。

(第3实施方式)

图10是表示第3实施方式的基站装置10b的结构的图，图11是表示第3实施方式的终端装置60b的结构的图。以下，参照图10和图11，对于第3实施方式的无线通信系统进行说明。

第3实施方式的基站装置10b的基本结构与第1实施方式的基站装置10相同，但除了第1实施方式的基站装置10的结构之外，还包括发送侧干扰除去系数信息生成单元50。

发送侧干扰除去系数信息生成单元50生成用于通知发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(m1)的控制信号序列。发送侧干扰除去系数信息生成单元50将生成的控制信号序列输入到信号复用单元22。信号复用单元22将公共导频信号序列y_p(k)、个别导频信号序列、控制信号序列、数据信号序列y_g(k)用FDM、TDM、CDM的任何一个或它们的组合进行复用，从而生成并输出规定的帧结构的信号。

在图10中，资源分配单元46被输入信道接收质量信息提取单元28、发送侧干扰除去系数提取单元30、发送权重信息提取单元32的输出信号，对编码单元12、调制单元14、干扰除去单元16、第1发送权重乘法单元18、第2发送权重乘法单元40、信号复用单元22、发送侧干扰除去信息生成单元50输出要进行空分复用的终端装置60的组合、频率、时间、代码等资源的分配信号。

图12的(a)表示一例从基站装置10b发送的导频信号的帧结构。在图12的(a)所示的例子中，使用TDM进行公共及个别导频信号的复用。导频信号的帧包含公共导频信号部分、个别导频信号部分、控制信号部分及数据信号/控制信号部分。公共导频信号，对多个天线的每个天线，将导频信号使用FDM、TDM、CDM的任何一个或它们的组合进行复用。在图12的(a)所示的例子中，不对控制信号部分乘以发送权重。因此，终端装置60b使用由公共导频信号获得的信道估计值，能够进行控制信号的解调处理。

再有，将公共导频信号和个别导频信号进行了复用的帧的结构不限于图12的(a)所示的例子。如图12的(b)所示的例子，也可以对控制信号部分乘以与个别导频信号相同的发送权重。由此，终端装置60b使用由个别导频信号获得的信道估计值，能够进行控制信号的解调处理。图12的(b)所示的例子的帧的结构，使用接收质量高的发送权重，发送个别导频信号，所以可以提高信道估计精度。

参照图11，对于终端装置60b的结构进行说明。第3实施方式的终端装置60b的基本结构与第2实施方式的终端装置60a相同，但第3实施方式的终端装置60b包括发送侧干扰除去系数信息提取单元100，取代发送侧干扰除去/发送权重信息提取单元96。发送侧干扰除去系数信息提取单元100具有提取从基站装置10b发送的发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(m1)的功能。

图13是表示第3实施方式的无线通信系统的动作的流程图。第3实施方式的无线通信系统的基本动作与第1实施方式的无线通信系统的动作相同，但不同方面在于，在由资源分配单元46决定了要进行空分复用的终端装置60b后，对这些终端装置60b，通知进行个别数据发送的处理(步骤S71)。

接着，基站装置10b的发送侧干扰除去系数信息生成单元50对由资源分配单元46决定了的要进行空分复用的终端装置60b的组合，生成发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(m1)的控制信号序列，并输入到信号复用单元22。

基站装置10b的第2发送权重乘法单元40，如下面算式那样，根据决定了的发送权重信息(V1^(m1)，V2^(m1))，将对个别导频信号序列q_s(k)乘以了权重后的个别导频信号输入到信号复用单元22。即，生成对于第s个别导频信号序列q_s(k)，乘以了下述那样的发送权重的信号。再有，下述的算式(12)表示s＝1，2的情况。此外，y_q表示包含Nt维的元素的列向量。

$y_q\left(k\right)=\left[V_1^{\left(m1\right)}{V}_2^{\left(m1\right)}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_1\left(k\right)\\ q_2\left(k\right)\end{array}\right]\·\·\·\left(12\right)$

信号复用单元22将公共导频信号序列y_p(k)、个别导频信号序列y_q(k)、控制信号序列、数据信号序列y_g(k)使用FDM、TDM、CDM的任何一个或它们的组合进行复用，从而生成并输出规定的帧结构的信号(步骤S8)。

从基站装置10b接收了个别导频信号的终端装置60b，由发送侧干扰除去系数信息提取单元100提取从基站装置10b发送的发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(m1)。接着，终端装置60b的信道估计值变更单元98对由第2信道估计单元88获得的第2信道估计值Z(m_s)，基于发送侧干扰除去系数信息提取单元100中的信息，如以下的算式(13)那样，计算变更了的第2信道估计值Z(m_s)(步骤S72)。再有，下述算式(13)表示s＝1、2情况下的信道估计值Z(m_s)。此外，Z_s(x)表示矩阵Z(x)的第s列向量。

[Z₁(m_s)Z₂(m_s)-α(k-L)Z₁(m_s))]

＝H(m_s)[V₁{V₂-α(k-L)V₁}]                    …(13)

在本实施方式中，基站装置10b仅将发送侧干扰除去系数信息α作为控制信号发送到对要进行空分复用的终端装置60b。由此，能够将因基站装置中进行事先的干扰除去而变动的有关传播信道的信息通知给要进行空分复用的其他终端装置60b。由此，根据第3实施方式的无线通信系统，可以降低控制信息量。此外，基站装置10b对终端装置60b使用接收质量高的发送权重，发送个别导频信号，所以可以提高信道估计精度。

(第4实施方式)

接着，对于第4实施方式的无线通信系统进行说明。第4实施方式的无线通信系统的基本结构与第1实施方式的无线通信系统相同，但在第4实施方式中，对于将本发明适用于OFDM或OFDMA这样的多载波传输的例子进行说明。

图14是表示第4实施方式的基站装置10c的结构的图。第4实施方式的基站装置10c，除了第1实施方式的基站装置10的结构之外，还具有FFT单元52和CP附加单元54。FFT单元52对输入的副载波信号fd进行FFT处理。CP附加单元54附加循环前缀(Cyclic prefix)。

在图14中，资源分配单元46被输入信道质量信息提取单元28、发送侧干扰除去系数提取单元30、发送权重信息提取单元32的输出信号，对编码单元12、调制单元14、干扰除去单元16、第1发送权重乘法单元18、第2发送权重乘法单元40、信号复用单元22输出要进行空分复用的终端装置60的组合、频率、时间、代码等资源的分配信号。

图15是表示第4实施方式的终端装置60c的结构的图。第4实施方式的终端装置60c，除了第1实施方式的终端装置60的结构以外，还具有CP除去单元102和IFFT单元104。CP除去单元102、IFFT单元104进行OFDM解调。通过这些结构，将输入的时域信号变换为频域中的副载波信号。

以下，对于第4实施方式的无线通信系统的动作进行说明。第4实施方式的无线通信系统的基本动作与第1实施方式的无线通信系统相同，所以参照图5进行说明。

基站装置10c的第n公共导频信号生成单元44，如下面算式那样，生成公共导频信号序列p_n(k，f_d)，并发送生成了的公共导频信号。在下述算式(14)中，n表示发送天线数Nt以下的自然数，k表示离散时刻。公共导频信号序列p_n(k，f_d)不被乘以发送权重而被输入到信号复用单元22(步骤S1)。其中，f_d表示副载波信号的索引，取f_d＝1～N_sc的值。再有，N_sc为副载波数。

$y_p(k,f_d)=\left[\begin{array}{c}{p}_1(k,f_d)\\ M\\ p_{\mathrm{Nt}}(k,f_d)\end{array}\right]\·\·\·\left(14\right)$

接收到公共导频信号的终端装置60c，由第1信道估计单元68基于从基站装置10c发送的公共导频信号y_p(k，f_d)的接收结果，对每个副载波进行信道估计(步骤S2)。由此获得的信道估计结果(以下，称为信道估计值)可以用下面算式的矩阵表示。

$H(m,f_d)=\left[\begin{array}{cccc}{h}^m(\mathrm{1,1},f_d)& h^m(\mathrm{1,2},f_d)& \·\·\·& h^m(1,N_t,f_d)\\ h^m(\mathrm{2,1},f_d)& h^m(\mathrm{2,2},f_d)& \·\·\·& h^m(2,N_t,f_d)\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ h^m(N_s\left(m\right),1,f_d)& h^m(N_s\left(m\right),2{,f}_d)& \·\·\·& h^m(N_s\left(m\right),N_t,f_d)\end{array}\right]\·\·\·\left(15\right)$

在传播路径的多路径的延迟量为CP长度以内的情况下，可以看作为平衰落环境，第m终端装置60c-m中的信道估计值被算出合计(公共导频信号序列数N_t)×(终端装置60c-m的接收天线数N_s(m))个。其中，h^m(j₂，j₁，f_d)表示在终端装置60c-m中，在第f_d副载波信号中由第j₂天线接收到第j₁公共导频信号序列时的信道估计值。

发送权重选择单元70从基站装置10c和终端装置60c之间相互已知的固定发送权重群u_n中，根据下述的选择准则，对每个副载波f_d，选择特定的发送权重(V1(f_d)，V2(f_d))，进而基于在使用选择出的发送权重V1(f_d)发送了数据信号的情况下的最大SNR，估计接收质量(步骤S3)。此外，作为其他方法，也可以基于使用了以最大SNR准则获得的最大SNR、以及以最小SNR准则获得的最小SNR的SINR来估计接收质量。SINR例如根据(最大SNR/最小SNR)算出。

以下表示发送权重的选择方法。这里，n取固定发送权重候选的最大数以下的自然数。作为最大SNR准则，使用信道估计H(m，f_d)的结果，选择获得最大SNR的固定发送权重V1(f_d)。

$V1\left(f_d\right)=\left\{u_n\right|\underset{n}{\max }{\left|\right|H(m,f_d)u_n\left|\right|}^2\}\·\·\·\left(16\right)$

此外，作为最小SNR准则，使用信道估计值H(m，f_d)的结果，选择获得最小SNR的固定发送权重V2。

$V2\left(f_d\right)=\left\{u_n\right|\underset{n}{\min }{\left|\right|H(m,f_d)u_n\left|\right|}^2\}\·\·\·\left(17\right)$

再有，发送权重的选择结果的通知，(1)传送两种发送权重(V1(f_d)，V2(f_d))的选择结果的INDEX信息，或(2)传送以两种发送权重为组的二元的表(x，y)的INDEX信息，或(3)传送组合了两种发送权重的二元的表中限定为一部分组合的表的INDEX信息(例如，限定为除了主权重方向相邻的权重之外的权重的组合来使用表)。第3方法的情况下，可以从限定了的发送权重的组合的子集中搜索以最小SNR准则选择的发送权重的搜索候选，可以降低运算量。

终端装置60c的发送侧干扰除去系数计算单元74，对每个副载波f_d计算以下那样的干扰除去系数α^(m)(f_d)(步骤S4)。干扰除去系数α^(m)(f_d)，对于被空分复用的其他终端装置60c，使用发送权重V2(f_d)发送，对于发向本站的终端装置60c，使用发送权重V1(f_d)发送，而且，在接收侧计算在假设使用最大比合成权重接收的情况下的干扰除去系数α^(m)(f_d)。

${\mathrm{\α}}^{\left(m\right)}\left(f_d\right)=\frac{{\left(H(m,f_d)V_1^{\left(m\right)}\left(f_d\right)\right)}^{H}H(m,f_d)V_2^{\left(m\right)}\left(f_d\right)}{{\left|\right|H(m,f_d)V_1^{\left(m\right)}\left(f_d\right)\left|\right|}^{2|}}\·\·\·\left(18\right)$

通过使用这样的干扰除去系数α^(m)(f_d)，在信道估计值H(m，f_d)中不包含误差、也没有变动的情况下获得的理想条件下，在要进行空分复用的终端装置60c之中的一个终端装置60c-m中，可以获得以往那样的DPC产生的特性改善效果。此外，可以不依赖基站装置10c的发送天线数Nt、终端装置60c的接收天线数Ns(m)而作为一个复数的系数来计算干扰除去系数。即，由于在发送天线数Nt、接收天线数Ns大的情况下，应该通知给基站装置10c的信息量也相同，所以特别是在发送天线数Nt、或者接收天线数Ns大的情况下，反馈给基站装置10c的信息量的降低效果明显。

控制信号生成单元76生成将对每个副载波f_d的干扰除去系数信息、信道接收质量信息和选择出的发送权重信息反馈到基站装置10c的控制信号。

信号复用单元80将来自对数据信号进行了编码及调制的编码/调制单元78的输出信号和来自控制信号生成单元76的输出信号进行复用。这里，信号复用单元80使用FDM、TDM、CDM的任何一个或组合了它们的复用方法。

终端装置60c将通过复用生成的控制信号发送到基站装置10c(步骤S5)。基站装置10c在接收从终端装置60c发送的控制信号时，由发送权重信息提取单元32从接收信号中提取从第m终端装置60c-m发送的发送权重信息V1(k-L，f_d)^(m)、V2(k-L，f_d)^(m)。这里，发送权重信息V1、V2是，在终端装置60c-m中，根据最大SNR准则及最小SNR准则选择出的发送权重。m取在基站装置的区域内的终端装置数Nms以下的自然数。信道质量信息提取单元28从接收信号中提取从终端装置60c-m发送的信道质量信息Q(m，f_d)。发送侧干扰除去系数提取单元30从接收信号中提取从终端装置60c-m发送的发送侧干扰除去系数信息α(k-L，f_d)^(m)。其中，k表示离散时间，(k-L)表示在终端装置60c中测量了发送权重或干扰除去系数的时间。即，在时刻k，基于离散时间L时刻前的传播路径状况而获得发送权重信息、干扰除去系数信息。

资源分配单元46基于从多个终端装置60c发送的、对每个副载波的发送权重信息(V1^(m)(f_d)，V2^(m)(f_d))及接收质量信息Q(m，f_d)，决定要进行空分复用的终端装置的组合，并分配频率、时间、代码等资源(步骤S6)。这里，要进行空分复用的终端装置的组合决定方法，对于某个终端装置60-m1，将其与这样的终端装置组合：使以最小SNR准则选择了的发送权重V2^(m1)成为对同时进行复用的其他终端装置60c-m2来说，以最大SNR权重准则选择了的发送权重V1^(m2)。即，将V2^(m1)＝V1^(m2)那样的终端装置组合。再有，此时V2^(m2)＝V1^(m1)的关系也可以不一定成立。根据该方法，在提高了方向性增益的基础上，还能够实现同时进行复用的终端装置60间的辐射干扰、被干扰量少的组合。

在由资源分配单元46决定了各个副载波中进行空分复用的终端装置的组合(60c-m1、60c-m2)后，对各个终端装置60c-m1、60c-m2，将SNR为最大的发送权重设为(V1^(m1)(f_d)，V1^(m2)(f_d))用于数据信号的发送。此外，此时，对于终端装置60-m1，与SINR为最大的发送权重的组合(V1^(m1)(f_d)，V2^(m1)(f_d))相等。

接着，在由资源分配单元46决定了对副载波的进行空分复用的终端装置60c后，对这些终端装置60c，通知要使用的副载波的信息，同时进行个别数据发送(步骤S7)。此外，此时，将包含进行数据传输时的MCS信息、发送功率信息的控制信息作为控制信号发送(步骤S7)。再有，在空分复用传输时的数据发送时的发送功率与发送个别导频信号时的发送功率相等的情况下，也可以在控制信息中不包含个别数据信号的发送功率信息。此外，作为其他方法，在将个别数据信号以与个别导频信号不同的发送功率发送时，将包含发送功率信息的控制信息从基站装置10c发送到终端装置60c。

终端装置60c在接收从基站装置10c发送的个别数据发送通知的控制信号时，由控制信息提取单元84从控制信号中提取包含资源分配信息、个别导频信号序列信息、进行数据传输时的每个副载波的信道质量信息(MCS信息)、发送功率信息的控制信息。这里，个别导频信号序列信息包含发送期望数据信号的个别导频信号序列的信息。即，作为发送权重，包含以V1、V2的哪一个发送的信息。

基站装置10c的第2发送权重乘法单元40，如下面算式(19)所示，基于决定了的每个副载波f_d的发送权重信息(V1^(m1)(f_d)，V2^(m1)(f_d))及发送侧干扰除去系数信息α(k-L，f_d)^(m1)，输出对个别导频信号序列q_s(k，f_d)乘以了权重的个别导频信号(步骤S8)。再有，在算式(19)中，表示s＝1，2的情况。此外，y_q表示包含Nt维的元素的列向量。

$y_d(k,f_d)=\left[V_1\left(f_d\right)\right\{V_2\left(f_d\right)-\mathrm{\α}(k-L,f_d)V_1\left(f_d\right)\left\}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_1(k,f_d)\\ q_2(k,f_d)\end{array}\right]\·\·\·\left(19\right)$

第2信道估计单元88基于从基站装置10c发送的个别导频信号y_q(k，f_d)的接收结果，对每个副载波进行信道估计(步骤S9)。将这里获得的信道估计结果使用如下面算式(20)那样的矩阵Z(m，f_d)表示(以下，将该矩阵称为‘第2信道估计矩阵’)。

$Z(m,f_d)=\left[\begin{array}{cc}{z}^m(\mathrm{1,1},f_d)& z^m(\mathrm{1,2},f_d)\\ z^m(\mathrm{2,1},f_d)& z^m(\mathrm{2,2},f_d)\\ \·& \·\\ \·& \·\\ \·& \·\\ z^m(N_s\left(m\right),1,f_d)& z^m(N_s\left(m\right),2{,f}_d)\end{array}\right]\·\·\·\left(20\right)$

$=H(m_s,f_d)\left[V_1\left(f_d\right)\right\{V_2\left(f_d\right)-\mathrm{\α}(k-L,f_d)V_1\left(f_d\right)\left\}\right]$

在传播路径的多路径的延迟量为CP长度以内的情况下，可以看作为平衰落环境，第m终端装置60c-m中的第f_d副载波信号的信道估计值被算出合计(从基站发送的个别导频信号序列数Nb)×(终端装置60c-m的接收天线数N_s(m))个。其中，z^m(j，s，f_d)表示在终端装置60c-m中，由第j天线接收到第s个别导频信号序列时的第f_d副载波信号的信道估计值。此外，下面算式表示Nb＝2的情况下的第2信道估计矩阵Z(m，f_d)。

接收权重计算/乘法单元90对每个副载波使用由第2信道估计单元88估计的第2信道估计矩阵，计算接收权重，并将其乘以RF接收单元64的输出信号(步骤S10)。这里，接收权重基于ZF准则、MMS准则等来计算。在ZF准则的情况下，计算第2信道估计矩阵Z(m，f_d)的逆矩阵Z^-1(m，f_d)，在根据个别导频信号序列信息，期望数据信号通过Vs的发送信号被发送的情况下，将由逆矩阵Z^-1(m，f_d)的第s行构成的行向量作为接收权重。由此，即使在信道估计值H(m，f_d)中包含误差的情况下，也能够除去发向被空分复用的终端装置的干扰信号。

发向终端装置60-m1、60-m2的各个数据信号，由编码单元12、调制单元14、干扰除去单元16、第1发送权重乘法单元18进行处理，并输出到信号复用单元22。这里，在干扰除去单元16、第1发送权重乘法单元18中，进行以下那样的处理(步骤S11)。干扰除去单元基于发送侧干扰除去系数信息α(k-L，f_d)，进行干扰除去，以降低要进行空分复用的终端装置间的干扰。即，对发向第s终端装置的数据信号序列d_s(k，f_d)，如下面算式(21)那样，在进行了干扰除去后，发送数据信号g_s(k，f_d)。再有，算式(21)是s＝1，2情况下的算式。

$\left[\begin{array}{c}{g}_1(k,f_d)\\ g_2(k,f_d)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{d}_1(k,f_d)-\mathrm{\α}(k-L,f_d)d_2(k,f_d)\\ d_2(k,f_d)\end{array}\right]\·\·\·\left(21\right)$

接着，第1发送权重乘法单元18基于提取出的发送权重信息(V1(f_d)，V2(f_d))，对发向终端装置60c-m1、60c-m2的数据信号(也包含用户个别控制信号)乘以发送权重。生成对于从干扰除去单元16输出的信号序列g_s(k，f_d)乘以了发送权重的信号y_g(k，f_d)。其中，s表示要空分复用的用户数以下的自然数。信号序列s＝2情况下的y_g(k，f_d)以下述的算式(22)表示。再有，V1、V2及y_g表示包含Nt维元素的列向量。

$y_g(k,f_d)=\left[V_1(k-L,f_d)V_2(k-L,f_d)\right]\left[\begin{array}{c}{g}_1(k,f_d)\\ g_2(k,f_d)\end{array}\right]\·\·\·\left(22\right)$

信号复用单元22将公共导频信号序列y_p(k，f_d)、个别导频信号序列y_q(k，f_d)、数据信号序列y_g(k，f_d)用FDM、TDM、CDM的任何一个或它们的组合进行复用，从而生成并输出规定的帧结构的信号。

以下，FFT单元52、CP附加单元54进行OFDM调制。即，FFT单元52对输入的副载波信号f_d进行FFT处理。CP附加单元54附加循环前缀(Cyclicprefix)。

解调单元92及解码单元94，对接收权重计算/乘法单元90的输出进行解调动作及解码动作(步骤S12)。

根据以上说明的本实施方式，在由第1信道估计单元68获得的信道估计矩阵的结果，以及传输数据信号时刻的传播信道中不包含误差变动的情况下，如下面算式(23)所示，发向终端装置60c-m1的数据信号d₁(k)使用最大比合成接收权重w₁(f_d)＝[H(m₁，f_d)V₁(k-L，f_d)]^H来接收而不受来自要进行空分复用的终端装置60c-m2的同一信道干扰信号的影响。这里，上标H表示复数共轭算子。

$w_1\left(f_d\right)H(m_1,f_d)y_g(k,f_d)$

$={\left[H(m_1,f_d)V_1(k-L,f_d)\right]}^{H}H(m_1,f_d)[V_1(k-L,f_d)V_2(k-L,f_d)\left[\begin{array}{c}{g}_1(k,f_d)\\ g_2(k,f_d)\end{array}\right]$

$={\left|\right|H(m_1,f_d)V_1(k-L,f_d)\left|\right|}^2{d}_1(k,f_d)\·\·\·\left(23\right)$

此外，在由终端装置60-m_s中的副载波f_d的第1信道估计单元68获得的信道估计矩阵H(m_s，f_d)的结果和传输数据信号时刻的传播信道中包含误差变动的情况下的接收信号r_s(k，f_d)，由以下算式(24)表示。再有，算式(24)表示s＝1，2的情况下的算式。这种情况下，发向终端装置60c-m_s的数据信号d_s(k，f_d)，通过使用由第2信道估计单元88获得的信道估计值Z(m_s、f_d)计算接收权重，能够接收而不受来自要进行空分复用的其他终端装置的同一信道干扰信号的影响。

$r_s(k,f_d)=H(m_s,f_d)V_1\left(f_d\right)[d_1(k,f_d)-\mathrm{\α}(k-L,f_d)d_2(k,f_d)]+H(m_s,f_d)V_2\left(f_d\right)d_2(k,f_d)$

$=H(m_s,f_d)\left[V_1\left(f_d\right)\right\{V_2\left(f_d\right)-\mathrm{\α}(k-L,f_d)V_1\left(f_d\right)\left\}\right]\left[\begin{array}{c}{d}_1(k,f_d)\\ d_2(k,f_d)\end{array}\right]\·\·\·\left(24\right)$

以上，如第4实施方式所示那样，也可以将第1实施方式的结构适用于OFDM或OFDMA这样的多载波传输。这种情况下，通过对多个副载波的每个副载波或对将多个副载波集中为一个的子带(subband)，适用本实施方式的动作，可以获得与第1实施方式同样的效果。

此外，对于第2实施方式和第3实施方式的结构，也同样适用于OFDM或OFDMA这样的多载波传输。这种情况下，也通过对多个副载波的每个副载波或对将多个副载波集中为一个的子带，适用本实施方式的动作，可以获得与第2实施方式、第3实施方式同样的效果。

(第5实施方式)

在上述第1实施方式中，主要进行了对于多个不同的终端装置，将各个单播的个别数据信号使用空分复用发送时的动作的说明。在本实施方式中，对于适用于将同一数据发送到发向被限定了的多个终端的组播或广播的MBS(Multicast and Broadcast Service)的数据信号(以下称为组播信号)，以及被单播发送到发向特定的终端装置的个别数据信号进行空分复用的情况下的无线通信系统，进行更具体的说明。再有，以下以与第1实施方式不同的部分为主进行说明。

图16是表示第5实施方式的基站装置10d的结构的图。再有，终端装置60的结构与第1实施方式相同，所以省略其说明。

[基站装置]

如图16所示，基站装置10d包括：编码单元12a，将发送到终端装置60的个别数据信号1a进行编码；编码单元12b，将要进行组播(或广播)的数据信号2b进行编码；调制单元14a、14b，对编码后的各个数据信号进行调制；干扰除去单元16，在进行终端装置60中的个别数据信号的接收时，预先从调制信号中除去作为干扰成分的组播数据；第1发送权重乘法单元18，对干扰除去后的调制信号乘以发送权重；加法器20，将干扰除去后的调制信号相加；信号复用单元22，将公共导频信号和个别导频信号在相加后的调制信号上进行复用；RF发送单元24，将复用后的信号变换为无线信号；以及多个天线26，发送无线信号。再有，具有发送由信号复用单元22生成的信号的功能的RF发送单元24和天线26，对应于权利要求中记载的控制信号发送单元和数据发送单元。

编码单元12a和调制单元14a上连接着信道质量信息提取单元28。信道质量信息提取单元28通过RF接收单元36和解调/解码单元34从终端装置60接收到的接收信号中提取信道质量信息。信道质量信息提取单元28从各个终端装置60接收到的信号中提取信道质量信息。因此，信道质量信息对每个终端装置60存在不同的值。这里，将终端装置60-s的信道质量信息表示为信道质量信息Q^(s)。再有，对于以下说明的其他参数，在对每个终端装置60存在不同的值的情况下，根据需要，也在右上方附加(s)而同样地表现。

信道质量信息提取单元28将信道质量信息Q^(s)通知给编码单元12a和调制单元14a。编码单元12a和调制单元14a基于信道质量信息Q^(s)，进行对发送到终端装置60-s的发送数据1a的编码和调制。

另一方面，在编码单元12b和调制单元14b中，基于来自资源分配单元的输出，进行要组播(或广播)发送的发送数据1b的编码及调制。

在干扰除去单元16上，连接着发送侧干扰除去系数提取单元30。发送侧干扰除去系数提取单元30通过RF接收单元36和解调/解码单元34，从终端装置60-s接收到的接收信号中提取发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(s)。其中，k表示离散时间，(k-L)表示在终端装置60-s中测量了发送权重或干扰除去系数的时间。

在第1发送权重乘法单元18上，连接着发送权重信息提取单元32。发送权重信息提取单元32从终端装置60-s接收到的信号中提取发送权重信息V1(k-L)^(s)、V2(k-L)^(s)。其中，发送权重信息V1、V2，在终端装置60-s中，根据最大SNR准则和最小SNR准则来选择。

再有，干扰除去系数信息、发送权重信息，在时刻k，基于离散时间L时刻前的传播路径状况来求。

干扰除去单元16基于来自发送个别数据的特定的终端装置60的发送侧干扰除去系数信息α(k-L)，进行发向终端装置60-s的个别数据的发送，并且进行干扰除去，以降低要进行空分复用的组播(或广播)数据信号之间的干扰。即，在多个终端装置60中，作为特定的终端装置(以下，作为代表例，作为s＝1进行说明)，对作为发向终端装置60-1的个别数据信号1a的数据信号序列d₁(k)，在进行了由作为组播(或广播)数据信号2b的数据信号序列d₂(k)造成的干扰的干扰除去后，发送数据信号。对发向第1终端装置60-1的数据信号序列d₁(k)的干扰除去后的数据信号g₁(k)以算式(1)表示。再有，对于组播(或广播)数据信号序列d₂(k)不进行任何处理，但为了便于后续的算式展开，表记为g₂(k)＝d₂(k)。

第1发送权重乘法单元18基于从终端装置60-1发送的、由发送权重信息提取单元32提取出的发送权重信息(V1、V2)，如算式(2)那样，生成对从干扰除去单元16输出的信号序列g_s(k)乘以了发送权重的信号y_g(k)。在本实施方式中表示空分复用数为2的情况，在算式(2)中的V1、V2及y_g表示包含Nt维的元素的列向量。其中，Nt表示发送天线数。

信号复用单元22将公共导频信号序列y_p(k)、个别导频信号序列y_q(k)、数据信号序列y_g(k)使用FDM、TDM、CDM的任意一个或它们的组合进行复用，从而生成并输出规定的帧结构的导频信号。

基站装置10d具有用于生成对数据信号进行复用的公共导频信号和个别导频信号的公共导频信号生成单元44和个别导频信号生成单元38。公共导频信号生成单元44生成公共导频信号序列p_n(k)。其中，n表示发送天线数Nt以下的自然数，k表示离散时间。公共导频信号生成单元44将生成的公共导频信号输入到信号复用单元22。即，公共导频信号序列p_n(k)没有被乘以发送权重。

个别导频信号生成单元38将生成的个别导频信号输入到第2发送权重乘法单元40。以下，对于要对第1终端装置60-1发送的个别导频信号序列进行说明。第2发送权重乘法单元40基于从第1终端装置60-1发送的发送权重信息(V1、V2)和发送侧干扰除去系数信息α(k-L)，对个别导频信号序列q_s(k)乘以权重，并输出权重乘法运算后的个别导频信号。即，生成对第s个别导频信号序列q_s(k)乘以了发送权重的信号。算式(3)是表示s＝1，2的情况下的乘以了发送权重的信号y_q(k)的算式。其中，y_q表示包含Nt维的元素的列向量。

基站装置10d具有资源分配单元46。资源分配单元46基于从多个终端装置60-m发送的，从发送权重信息提取单元32输出的发送权重信息(V1^(m)、V2^(m))及从信道质量信息提取单元28输出的接收质量信息Q^(m)，决定发送个别数据的终端装置60，并分配频率、时间、代码等资源。在将对终端装置60-m的个别的数据信号和组播信号(或广播信号)用空分复用传输来传输的情况下，首先，资源分配单元46基于从信道质量信息提取单元28输出的接收质量信息Q^(m)，分配通过单播来发送个别的数据信号的一个终端装置60-1的频率、时间等资源。

接着，提取从分配了资源的终端装置60-1发送的、由发送权重信息提取单元32输出的发送权重信息(V1，V2)，并输出到发送权重乘法单元18。这里，向分配了资源的终端装置60-1单播的个别的数据信号1a，被输入到图16的编码单元12a。另一方面，此时，同时被复用的广播或组播的数据信号1b被输入到编码单元12b。

资源分配单元46在决定要进行空分复用的终端装置60-1后，对这些终端装置60-1通知进行个别数据发送。此外，同时广播进行组播(或广播)发送。此时，将包含了进行数据传输时的MCS信息、发送功率信息的控制信息作为控制信号发送。再有，在以与发送个别导频信号时的发送功率相等的功率进行个别数据发送的情况下，也可以不在控制信息中包含个别数据信号的发送功率信息。此外，作为其他方法，在将个别数据信号以与个别导频信号不同的发送功率发送时，将包含了发送功率信息的控制信息从基站装置10d发送到终端装置60。

[终端装置]

终端装置60的结构与第1实施方式中用图2说明过的结构相同，所以省略说明。

[无线通信系统的动作]

图17是表示本实施方式的无线通信系统的动作的流程图。以下，参照图17，对于无线通信系统的动作进行说明。基站装置10d的第n公共导频信号生成单元44生成公共导频信号序列p_n(k)，将生成的公共导频信号输出到终端装置60(步骤S1)。

终端装置60在接收从基站装置10d发送的公共导频信号后，基于公共导频信号y_p(k)的接收结果进行信道估计，求信道估计值(步骤S2)。接着，终端装置60的发送权重选择单元70从基站装置10d和终端装置60之间相互已知的固定发送权重群u_n中，根据上述选择准则，选择特定的发送权重(V1，V2)，进而基于使用选择出的发送权重V1发送了数据信号的情况下的最大SNR来估计接收质量(步骤S3)。

接着，终端装置60-m的发送侧干扰除去系数计算单元74计算干扰除去系数α(m)(步骤S4)。如上述那样，干扰除去系数α(m)是，在假设了对于被空分复用的其他终端装置60，使用发送权重V2发送，对于发向本站的终端装置60，使用发送权重V1发送，进而，在接收侧使用最大比合成权重接收的情况下的干扰除去系数。

终端装置60的控制信号生成单元76生成将干扰除去系数信息、信道接收质量信息及选择出的发送权重信息反馈到基站装置10d的控制信号，并将生成的控制信号通知给基站装置10d(步骤S5)。

基站装置10d基于从多个终端装置60发送的、发送权重信息(V1^(m)、V2^(m))及接收质量信息Q^(m)，由资源分配单元46决定要进行空分复用的终端装置60，并分配频率、时间、代码等资源(步骤S6-1)。接着，决定要进行个别数据发送的终端装置60和要进行空分复用的组播(或广播)的数据信号的代码、调制等的发送格式(步骤S6-2)。基站装置10d在决定了对要进行空分复用的终端装置60的单播及组播(或广播)信号后，对发送个别数据的终端装置60及作为组播(或广播)对象的终端装置60，通知进行数据发送(步骤S7)。此外，此时，将包含进行数据传输时的MCS(Modulation andcoding scheme)信息、发送功率信息的控制信息作为控制信号发送。

终端装置60通过控制信息提取单元74，从控制信号中提取包含了从基站装置10d发送的资源分配信息、个别导频信号序列信息、进行数据传输时的信道质量信息(MCS信息)、发送功率信息的控制信息(步骤S7)。

基站装置10d在通知个别数据发送和组播(或广播)之后，对终端装置60发送个别导频信号(步骤S8)。这里，发送的个别导频信号是，基于发送权重信息(V1^(m1)、V2^(m1))和发送侧干扰除去系数信息α(k-L)^(m1)，对个别导频信号序列q_s(k)乘以了权重的信号。

终端装置60在接收个别导频信号时，基于个别导频信号y_q(k)的接收结果，由第2信道估计单元88进行信道估计，计算信道估计值(步骤S9)。终端装置60的接收权重计算/乘法单元90使用由第2信道估计单元88估计出的第2信道估计矩阵，计算接收权重(步骤S10)，并将其乘以RF接收单元64的输出信号。

基站装置10d用编码单元12a、12b、调制单元14a、14b、干扰除去单元16、第1发送权重乘法单元18处理发向终端装置60的数据信号1a及组播(或广播)数据信号1b，并将处理后的个别数据发送到终端装置60(步骤S11)。终端装置60在从基站装置10d接收个别数据1a或组播(或广播)数据信号2b时，用解调单元92和解码单元94，对接收权重计算/乘法单元90的输出进行解调动作及解码动作(步骤S12)。以上，对于本实施方式的基站装置10d和终端装置60的结构及动作进行了说明。

[本实施方式的效果]

根据本实施方式，与第1实施方式同样，在传输数据信号的时刻的传播信道中没有误差变动的情况下，被发送个别数据的终端装置60-1能够接收而不受因被空分复用发送的组播(或广播)信号造成的同一信道干扰信号的影响。此外，在终端装置60-m_s的第1信道估计单元68获得的信道估计矩阵H(m_s)的结果和传输数据信号的时刻的传播信道中包含误差变动的情况下，使用由第2信道估计单元88获得的信道估计值Z(m_s)计算接收权重，从而能够接收而不受因被空分复用发送的组播(或广播)信号造成的同一信道干扰信号的影响。除了这样的与第1实施方式同样的效果以外，在本实施方式中，还在抑制了对单播发送给终端装置60的个别数据信号的、终端装置60中的接收质量的劣化的基础上，还能够在接收终端装置60-1以外的终端装置60中接收被空分复用传输的组播(或广播)信号，所以能够进一步提高频率利用效率。

再有，在本实施方式中，组播(或广播)信号在发送权重乘法单元18中用发送权重V2被方向性发送，所以组播(或广播)的接收质量有可能因区域内的终端装置60的位置而降低。因此，作为将区域内的终端装置60的位置性的接收质量进行平均的方法，使用以下那样的方法是有效的。即，组播(或广播)信号反复发送(重复发送)同一内容的数据，进而在各个组播(或广播)信号的重复发送时，资源分配单元46分配终端装置60-s而发送个别数据信号1a-k，以使发送组播(或广播)数据信号时的发送权重V2随时不同。以下，用图18进行该动作的详细说明。图18分别表示在时间轴或频率轴分配了不同的资源Rk的情况下的、对要进行第k反复发送(重复发送)信号的组播(或广播)数据信号2b-k，以及与其一起要进行空分复用的个别数据信号1a-k使用的发送权重。再有，在图18中，表示组播(或广播)信号的反复发送的系数为3次(即k＝1、2、3)，能够选择的发送权重V1或V2为四个(p1、p2、p3、p4)的情况，但不限于此。如图18所示，在资源分配单元46中进行终端装置60的分配，以对每个组播(或广播)信号的第k反复发送，发送权重V2(k)每次不同。由此，能够获得将区域内的终端装置60的位置性的接收质量进行平均的效果。

再有，在本实施方式中，也可以在个别数据信号的发送时进行发送功率控制。此外，也可以仅在个别数据信号的发送功率控制的结果、即发送功率比规定值小时，进行组播(或广播)信号的空分复用发送。这种情况下，对于位于小区边缘附近的终端装置，也可以获得能够确保组播(或广播)接收质量的效果。

以上，说明了当前考虑的本发明的优选实施方式，但应该理解，对于本实施方式来说可进行多样的变形，因此，意图是使权利要求的范围包含本发明的真实的精神和范围内的所有变形。

本申请要求2008年2月5日在日本申请的专利申请号为2008-025746和2009年2月4日在日本申请的专利申请号为2009-024017的优先权，相应申请的内容通过引用而引入本申请中。

工业实用性

如以上说明，本发明具有能够抑制因在基站装置中，对要发送的调制信号事先进行干扰除去造成的接收特性劣化的出色效果，例如作为进行空分多址的基站等是有用的。

Claims (12)

1.基站装置，通过空分复用以同一信道与第一终端装置和第二终端装置进行通信，所述基站装置包括：

干扰除去系数提取单元，从所述第一终端装置接收到的信号中提取用于除去发向所述第二终端装置的传播信道的干扰的干扰除去系数；

控制信号发送单元，基于所述干扰除去系数，生成包含导频信号的控制信号，并发送到所述终端装置；

干扰除去单元，用所述干扰除去系数，从发向所述第一终端装置的发送数据中除去干扰成分；以及

数据发送单元，通过所述同一信道发送由所述干扰除去单元除去了干扰成分的发送数据和发向所述第二终端装置的发送数据。

2.如权利要求1所述的基站装置，还包括：

发送权重乘法单元，对终端装置中用于估计传播信道的导频信号进行与所述干扰除去系数的值对应的加权；以及

个别导频信号生成单元，生成由所述发送权重乘法单元获得的个别导频信号，

从所述控制信号发送单元发送的信号包含所述个别导频信号。

3.如权利要求1所述的基站装置，还包括：

信号复用单元，生成将通知所述干扰除去系数的控制信号和用于估计传播信道的导频信号进行了复用的信号，

所述控制信号发送单元发送由所述信号复用单元生成了的信号。

4.如权利要求3所述的基站装置，所述信号复用单元生成将所述个别导频信号进行了进一步复用的信号。

5.如权利要求4所述的基站装置，所述信号复用单元生成复用了与所述个别导频信号进行了相同加权的所述控制信号的信号。

6.如权利要求1～5的任何一项所述的基站装置，

所述干扰除去系数提取单元包括将所述干扰除去系数与识别符关联存储的干扰除去系数存储单元，

所述干扰除去系数提取单元提取表示所述干扰除去系数的识别符的信息，

所述干扰除去单元从所述干扰除去系数存储单元中读取与所述识别符对应的干扰除去系数，用所述干扰除去系数除去干扰成分。

7.终端装置，与基站装置进行通信，所述基站装置与多个终端装置进行空分复用，所述终端装置包括：

信号接收单元，接收从所述基站装置发送的、包含基于所述干扰除去系数生成了的导频信号的控制信号；

信道估计单元，用所述控制信号所包含的所述干扰除去系数，求发向所述基站装置的传播信道；以及

解调单元，用所述传播信道的信息，进行从所述基站装置发送的数据的解调。

8.无线通信系统，包括：多个终端装置；以及通过空分复用以同一信道与所述多个终端装置之中的第一终端装置和第二终端装置进行通信的基站装置，

所述第一终端装置具有：

干扰除去系数计算单元，求用于除去所述第一终端装置和所述基站装置之间的传播信道的干扰的干扰除去系数；以及

干扰除去系数发送单元，将所述干扰除去系数发送到所述基站装置，

所述基站装置具有：

干扰除去系数接收单元，从所述第一终端装置接收所述干扰除去系数；

控制信号发送单元，基于所述干扰除去系数，生成包含导频信号的控制信号，并发送到所述终端装置；

干扰除去单元，用所述干扰除去系数，从发向所述第一终端装置的发送数据中除去干扰成分；以及

数据发送单元，通过所述同一信道发送由所述干扰除去单元除去了干扰成分的发送数据和发向发向所述第二终端装置的发送数据，

所述第二终端装置具有：

信号接收单元，接收从所述基站装置发送的所述控制信号；

信道估计单元，用所述控制信号所包含的所述干扰除去系数，求所述第二终端装置和所述基站装置之间的传播信道；以及

解调单元，用所述传播信道的信息，进行从所述基站装置发送的数据的解调。

9.无线通信方法，用于通过空分复用以同一信道与第一终端装置和第二终端装置进行通信的基站装置，所述无线通信方法包括：

所述基站装置从所述第一终端装置接收用于除去发向所述第二终端装置的传播信道的干扰的干扰除去系数的步骤；

所述基站装置基于所述干扰除去系数，生成包含导频信号的控制信号，并发送到所述终端装置的步骤；

用所述干扰除去系数，从发向所述第一终端装置的发送数据中除去干扰成分的步骤；以及

通过所述同一信道发送由所述干扰除去单元除去了干扰成分的发送数据和发向所述第二终端装置的发送数据的步骤。

10.基站装置，通过空分复用以同一信道传输对第一终端装置的单播信号和对多个终端装置群的组播或广播信号，所述基站装置包括：

干扰除去系数提取单元，从所述第一终端装置接收到的信号中提取用于除去与所述多个终端装置群之间的传播信道的干扰的干扰除去系数；

控制信号发送单元，基于与所述干扰除去系数有关的信息，生成包含导频信号的控制信号，并发送到所述第一终端装置和所述多个终端装置群；

干扰除去单元，用所述干扰除去系数，从发向所述第一终端装置的发送数据中除去干扰成分；以及

数据发送单元，通过所述同一信道发送由所述干扰除去单元除去了干扰成分的发送数据和发向所述多个终端装置群的发送数据。

11.无线通信系统，包括：多个终端装置；以及通过空分复用以同一信道传输对所述多个终端装置之中的第一终端装置的单播信号和对多个终端装置群的组播或广播信号的基站装置，

所述第一终端装置具有：

干扰除去系数计算单元，求用于除去与所述基站装置之间的传播信道的干扰的干扰除去系数；以及

干扰除去系数发送单元，将所述干扰除去系数发送到所述基站装置，

所述基站装置具有：

干扰除去系数接收单元，从所述第一终端装置接收所述干扰除去系数；

控制信号发送单元，基于与所述干扰除去系数有关的信息，生成包含导频信号的控制信号，并发送到所述终端装置；

干扰除去单元，用所述干扰除去系数，从发向所述第一终端装置的发送数据中除去干扰成分；以及

数据发送单元，通过所述同一信道发送由所述干扰除去单元除去了干扰成分的发送数据和发向所述多个终端装置群的发送数据，

所述多个终端装置群具有：

信号接收单元，接收从所述基站装置发送的所述控制信号；

信道估计单元，用所述控制信号所包含的有关所述干扰除去系数的信息，求与所述基站装置之间的传播信道；以及

解调单元，用所述传播信道的信息，进行从所述基站装置发送的数据的解调。

12.无线通信方法，用于通过空分复用以同一信道传输对第一终端装置的单播信号和对多个终端装置群的组播或广播信号的基站装置，所述无线通信方法包括：

所述基站装置从所述第一终端装置接收用于除去与所述多个终端装置群之间的传播信道的干扰的干扰除去系数的步骤；

所述基站装置基于与所述干扰除去系数有关的信息，生成包含导频信号的控制信号，并发送到所述终端装置的步骤；

用所述干扰除去系数，从发向所述第一终端装置的发送数据中除去干扰成分的步骤；以及

通过所述同一信道发送由所述干扰除去单元除去了干扰成分的发送数据和发向所述多个终端装置群的发送数据的步骤。

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