CN102714572B - 通信系统、通信装置、通信方法及其处理器 - Google Patents

Abstract

发送侧的通信装置具备：针对多个数据信号中的一部分进行等值变换的变换装置、以及针对所述多个数据信号中的至少一部分来事先排除所述空间复用的数据流间的干扰中的至少一部分的加权装置。

Description

通信系统、通信装置、通信方法及其处理器

技术领域

本发明涉及通信系统、通信装置、通信方法及其处理器。

本申请基于2010年1月15日在日本申请的特愿2010-007042号主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

近年，在3GPP(The Third Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)等中进行了下一代移动通信系统的探讨。在第3.9代的LTE(长期演进)系统中，为了在下行链路中高效地利用频带来实现高的吞吐量，使用多个收发天线来对不同数据进行空间复用的MIMO(Multiple InputMultiple Output，多输入/多输出)技术正在标准化。进而，目前开始了第4代的LTE先进的标准化。在LTE先进中，为了达成峰值速度为1Gbit/s这样的要求条件，还探讨了能最大复用8个数据流的单用户MIMO(SU-MIMO，Single-User MIMO。由1个基站装置或多个基站装置的多根天线和1个移动站装置的多根天线构成MIMO)技术。

另外，不仅是提高特定的移动站装置(MT)的吞吐量的SU-MIMO，通过对发送至不同的终端装置的数据进行发送处理来进行空间复用的多用户MIMO(MU-MIMO，Multi-User MIMO。由1个基站装置的多根天线和多个移动站装置的天线构成MIMO)也变成必须的。在LTE系统中，在从基站装置到移动站装置的下行链路中，MU-MIMO正在标准化。即，通过乘以线性滤波器来进行波束成形，从而进行了空间复用。然而，在使用了波束成形的MU-MIMO中，必须使向各移动站装置的发送信号正交，从而能进行空间复用的移动站装置的组合的灵活性会下降。

另一方面，作为实现空间复用的别的方法，提出了使用THP(Tomlinson-Harashima Precoding；汤姆林森-哈拉希玛预编码)的MU-MIMO(MU-MIMO THP，多用户MIMO/THP)。该方法如下：基站装置从发往各移动站装置的期望信号中预先减去该移动站装置受到的干扰，其后，实施模运算(Modulo Arithmetic)来进行发送。通过进行模运算，能抑制基于干扰减法的发送功率的增加。移动站装置通过对各自的接收信号再次进行模运算，能检测出去除干扰后的期望信号(非专利文献1、非专利文献2、非专利文献4)。

另外，作为与MU-MIMO THP类似的技术，还存在MU-MIMO向量扰动(MU-MIMO VP，多用户MIMO/VP)这样的技术(参照非专利文献3)。基站装置在进行MU-MIMIO VP的情况下，通过以下两个步骤来生成发送信号。

1将适当地选出的模大小的整数倍的信号(扰动向量PV(向量扰动))与期望信号相加。

2通过与波束成形相同的处理来去除移动站装置彼此的干扰。

由于该扰动向量的加法运算是非线性处理，因此该技术被分类于与THP同样的非线性处理。

【先行技术文献】

【非专利文献】

【非专利文献1】Harashima and Miyakawa，“Matched-TransmissionTechnique for Channels With Intersymbol Interference”，IEEE TransactionsOn Communications，Vol.Com-20，No.4，pp.774-780，August 1972.

【非专利文献2】J.Liu and A.Krzymien，“ImprovedTomlinson-Harashima Precoding for the Dowinlink of Multiple AntennaMulti-UserSystems”，Proc.IEEEWireless and Communications andNetworking Conference，pp.466-472，March 2005.

【非专利文献3】B.M.Hochwald，C.B.Peel，andA.L.Swindlehurst，”AVector-Perturbation Technique for Near-CapacityMultiantenna Multiuser Communication-PartII：Perturbation，”IEEETrans.Commun.，vol.53，no.3，pp.537-544，March2005.

【非专利文献4】M.Joham，J.Brehmer，and W.Utschick，‘MMSEapproaches tomultiuser spatio-temporal Tomlins-Harashima Precoding’，pp387-394，ITG SCC04，Jan2004.

发明要解决的课题

在发送侧进行作为多用户MIMO/THP或多用户MIMO/VP的特征的模运算或扰动向量的加法运算(非线性处理)的通信系统中，在移动站装置侧也需要进行模运算。故而，在这样的通信系统中，产生了如下问题：即使想加入属于不同通信系统之处的、不进行模运算的移动站装置来进行空间复用，在这样的移动站装置中也不能接收进行过上述的非线性处理的信号。也就是，存在不能保证后向兼容性的缺点。本发明将消除这样的问题作为课题。

发明内容

用于解决课题的手段

(1)本发明为了解决上述课题而提出，本发明是一种通信系统，具备：1个或多个第1通信装置、以及多个第2通信装置，第1通信装置从其多根天线对加载有数据信号的多个数据流进行空间复用来电波发送，第2通信装置通过各自的天线来电波接收所述数据流，从而接收所述数据信号，第1通信装置具备：变换装置，其针对多个所述数据信号中的一部分进行等值变换；和加权装置，其针对多个所述数据信号中的至少一部分，排除所述空间复用的数据流间的干扰中的至少一部分，多个第2通信装置中的一部分具备：变换装置，其在接收进行了所述等值变换后的数据信号时，针对所述数据信号进行等值变换的恢复。

(2)另外，本发明是在上述的通信系统中，所述第1通信装置具有：判别装置，其判别所述多个第2通信装置中对应THP的通信装置。

(3)另外，本发明是在上述的通信系统中，所述第1通信装置具有：判别装置，其判别所述多个第2通信装置中不对应THP的通信装置。

(4)另外，本发明是在上述的通信系统中，所述多个第2通信装置中的一部分对所述第1通信装置发送表示自身对应THP的信号。

(5)另外，本发明是在上述的通信系统中，第2通信装置中的所述一部分以外的第2通信装置对所述第1通信装置发送表示自身不对应THP的信号。

(6)另外，本发明是在上述的通信系统中，第2通信装置中的所述一部分以外的第2通信装置不具备所述变换装置而进行所述数据信号的接收。

(7)另外，本发明是在上述的通信系统中，第2通信装置的所述一部分以外的第2通信装置属于不同的系统。

(8)另外，本发明是在上述的通信系统中，第1通信装置具备：对进行所述数据流的空间复用的空间的传播路径常数进行估计的公共参考符号的生成装置；以及对还将所述加权装置的加权纳入考虑的等效传播路径的传播路径常数进行估计的专用参考符号的生成装置。

(9)另外，本发明是在上述的通信系统中，第2通信装置中的所述一部分使用所述专用参考符号来进行等效传播路径的估计。

(10)另外，本发明是在上述的通信系统中，所述加权装置排除全部的干扰。

(11)另外，本发明是在上述的通信系统中，所述加权装置排除一部分的干扰，其他的干扰通过另外的干扰减法装置来排除。

(12)另外，本发明是在上述的通信系统中，进行所述等值变换的变换装置使用扰动向量。

(13)另外，本发明是在上述的通信系统中，进行所述等值变换的变换装置使用模运算装置作为扰动向量的选择方法。

(14)另外，本发明是在上述的通信系统中，1台所述第1通信装置中具备第2通信装置的数目那么多的天线，第2通信装置分别具备1根天线。

(15)另外，本发明是在上述的通信系统中，所述第2通信装置中的至少一部分具备多根天线。

(16)本发明为了解决上述课题而提出，本发明是一种通信装置，具备多根收发天线，并通过空间复用经由所述天线来对加载有多个数据信号的数据流进行电波发送，所述通信装置具备：变换装置，其针对多个所述数据信号中的一部分进行等值变换；和加权装置，其针对多个所述数据信号中的至少一部分，事先排除所述空间复用的数据流间的干扰中的至少一部分。

(17)本发明为了解决上述课题而提出，本发明是一种通信方法，从1个或多个第1通信装置所具备的多根天线对加载有数据信号的多个数据流进行空间复用来电波发送，并通过多个第2通信装置的各自的天线来电波接收所述数据流，从而接收所述数据信号，所述通信方法中，在第1通信装置中具备：针对多个所述数据信号中的一部分进行等值变换的过程；和针对多个所述数据信号中的至少一部分，事先排除所述空间复用的数据流间的干扰中的至少一部分的过程，针对多个第2通信装置中的一部分，具备：在接收进行了所述等值变换后的数据信号时，针对所述数据信号进行等值变换的恢复的过程。

(18)本发明为了解决上述课题而提出，本发明是一种在通信系统中第1通信装置所具备的处理器，所述通信系统具备：1个或多个第1通信装置、以及多个第2通信装置，第1通信装置从其多根天线对加载有数据信号的多个数据流进行空间复用来电波发送，第2通信装置通过各自的天线来电波接收所述数据流，从而接收所述数据信号，所述处理器具备：变换装置，其针对多个所述数据信号中的一部分进行等值变换；和加权装置，其针对多个所述数据信号中的至少一部分，排除所述空间复用的数据流间的干扰中的至少一部分。

(19)本发明为了解决上述课题而提出，本发明是一种在通信系统中多个第2通信装置中的一部分所具备的处理器，所述通信系统具备：1个或多个第1通信装置、以及多个第2通信装置，第1通信装置从其多根天线对加载有数据信号的多个数据流进行空间复用来电波发送，第2通信装置通过各自的天线来电波接收所述数据流，从而接收所述数据信号，所述处理器具备：变换装置，其在接收进行了所述等值变换后的数据信号时，针对所述数据信号进行等值变换的恢复。

(20)本发明为了解决上述课题而提出，本发明是一种通信系统，具备：1个或多个第1通信装置、以及多个第2通信装置，第1通信装置从其多根天线对加载有数据信号的多个数据流进行空间复用来电波发送，第2通信装置通过各自的天线来电波接收所述数据流，从而接收所述数据信号，其中，所述多个第2通信装置中的一部分对所述第1通信装置发送表示自身对应THP的信号。

(21)另外，本发明是在上述的通信系统中，第2通信装置中的所述一部分以外的第2通信装置对所述第1通信装置发送表示自身不对应THP的信号。

(22)另外，本发明是在上述的通信系统中，所述第1通信装置具有：判别装置，其判别所述多个第2通信装置中对应THP的通信装置。

(23)另外，本发明是在上述的通信系统中，所述第1通信装置具有：判别装置，其判别所述多个第2通信装置中不对应THP的通信装置。

发明的效果

根据本发明，在无线通信中，能将进行非线性运算例如模运算的通信装置例如移动站装置、以及不进行非线性运算的移动站装置一起进行空间复用，能在两种移动站装置混杂的状态下进行通信。

附图说明

图1是说明本发明的第1实施方式所涉及的无线通信系统的概略图。

图2是表示基站装置的构成的概略框图。

图3是表示信号置换部的构成的概略框图。

图4是表示滤波器计算部的细节的框图。

图5是表示干扰计算部的构成的概略框图。

图6是表示THP部的动作的流程图。

图7是表示移动站装置的构成的概略框图。

图8是表示其他的移动站装置的构成的概略框图。

图9是表示变形例的基站装置的主要的部分的概略框图。

图10是表示帧构成部的处理的概念图。

图11是表示OFDM信号调制部的构成的概略框图。

图12是表示移动站装置的主要的构成的概略图。

图13是说明本发明的第2实施方式所涉及的无线通信系统的概略图。

图14是表示基站装置的主要的部分的构成的概略框图。

图15是表示移动站装置的构成的概略框图。

图16是表示本发明的第3实施方式所涉及的无线通信系统的基站装置的主要的构成的框图。

图17是表示本发明的第4实施方式所涉及的无线通信系统的基站装置的主要的构成的框图。

图18是说明本发明的第5实施方式所涉及的无线通信系统的概略图。

图19是表示基站装置的构成的框图。

图20是表示扰动向量VP部的细节的框图。

图21是表示在本发明的第6实施方式所涉及的无线通信系统的基站装置中使用的扰动向量VP部的细节的框图。

具体实施方式

<第1实施方式>

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的通信系统的概略图。该通信系统具备：1台第1通信装置11以及N台第2通信装置21-1···21-i···21-N。其中，N为2或比2大的整数。第1通信装置11具备N根天线，通过无线与第2通信装置21-1···21-i···21-N进行通信。将第2通信装置21-1···21-i···21-N统称为第2通信装置21。此外，这在其他的实施方式、变形例的说明中也相同。第1通信装置11对空分后的N个数据流进行电波发送(发送)，而这些数据流加载有各不相同的数据信号。第2通信装置21对这些数据流进行电波接收(接收)。

第2通信装置21各具备1根天线。特定的第2通信装置21-i是不对应THP的通信装置(以下，有时称为“THP不对应MT”。)，其他的第2通信装置是对应THP的通信装置(以下，有时称为“THP对应MT”。)。关于THP对应、不对应，在后说明。

本实施方式能应用于如下情况：在空间复用N-1个THP对应MT中，进而还能空间复用仅1个THP不对应MT。

第1通信装置11作为一例，是移动通信系统或固定通信系统的基站装置，第2通信装置21是其终端装置。以下，将第1通信装置设为移动通信系统的基站装置，且将第2通信装置设为其移动站装置来进行说明。此外，这在其他的实施方式、变形例的说明中也相同。

[基站装置的构成]

图2是表示基站装置11的构成的概略框图。

基站装置11具备：编码部102-1，102-2···102-N；调制部103-1，103-2···103-N；信号置换部104；干扰减法部105-2···105-N；模运算部106-2···106-N；干扰计算部107；线性滤波器乘法部108；帧构成部109；无线发送部110-1，110-2···110-N；天线部111-1，111-2···111-N；DRS生成部112；CRS生成部113；无线接收部114-1，114-2···114-N；帧分离部115；MT类别判别部116；顺序决定部117；传播路径信息取得部118；滤波器计算部119。此外，干扰减法部105-2···105-N、模运算部106-2···106-N、干扰计算部107构成THP部120。

另外，除了天线部111-1，111-2···111-N之外的其他的构成(102-1，102-2···102-N，103-1，103-2···103-N，104，105-2···105-N，106-2···106-N，107，108，109，110-1，110-2···110-N，112，113，114-1，114-2···114-N，115，116，117，118，119的标号所示的部分)构成处理器部1。

接下来，说明基站装置11的一般的动作，其后说明各构成部分的细节。

向移动站装置21-1，21-2···21-N发送的数据信号101-1，101-2···101-N按照编码部102-1，102-2···102-N的顺序被输入至这些编码器，进行纠错编码。此外，该顺序是任意的。这些编码后的信号接下来被输入至调制部103-1，103-2···103-N，进行QPSK(4相相移键控)、16QAM(16值正交振幅调制)等调制。调制部103-1，103-2···103-N的输出信号接下来被输入至信号置换部104。

信号置换部104的输出信号经由THP部120而被施加至线性滤波器乘法部108。在THP部120中，调制部103-1···103-N的输出信号中的一个直接被施加至线性滤波器乘法部108，而剩余的N-1个信号在干扰减法部105-2···105-N中进行干扰信号的减法，接着在模运算部105-2～105-N中以发送功率的减少为目的进行模运算，其后被施加至线性滤波器乘法部108。

在线性滤波器乘法部108的输入中，除了前述的THP部120的输出信号之外，还被施加来自DRS生成部的专用参考符号DRS(dedicatedreference symbol)。在对该两种信号进行时分复用后，进行以下的滤波处理。

线性滤波器乘法部108针对该输入信号进行基于加权矩阵Q的滤波。线性滤波器乘法部108的输出信号被施加至帧构成部109。

帧构成部109除了来自线性滤波器乘法部108的输入信号之外，还接受来自公共参考符号CRS(common reference symbol)生成部113的输入信号。

帧构成部109在对这些输入信号进行时分复用后，施加至无线发送部110-1···110-N。无线发送部110-1···110-N针对从帧构成部109接受的信号，实施数字/模拟变换，并为了接下来加载于载波而升频转换至射频，其后，施加至天线部112-1···112-N。从天线部112-1···112-N对这些无线信号进行电波发送。

另一方面，天线部112-1···112-N将从移动站装置21-1···21-N电波接收到的无线信号施加至无线接收部114-1···114-N。无线接收部114-1···114-N针对从天线部111-1···111-N接受的无线信号进行到基带的降频转换，并在接着进行模拟/数字变换后，将其输出信号施加至帧分离部115。

帧分离部115针对从无线接收部114-1···114-N接受的信号，进行以下的帧分离。即，帧分离部115将与传播路径状态信息相关的信号施加至传播路径信息取得部118，并将有关移动站装置21的MT类别即究竟对应还是不对应THP的信号施加至MT类别判别部116。除此以外，帧分离部115将由帧分离部115分离出的来自移动站装置21的数据信号输出至外部(该点在图2中未图示。)。

MT类别判别部116创建移动站装置21的MT类别信息并施加至顺序决定部117。

顺序决定部117基于MT类别信息，来创建与用于确定数据信号101-1，101-2···101-N的顺序的顺序信息相关的信号，并施加至信号置换部104以及滤波器计算部119。

传播路径信息取得部118从帧分离部115接受与传播路径状态信息相关的信号，并将其施加至滤波器计算部119。

滤波器计算部119基于从传播路径信息取得部118接受的与传播路径信息相关的信号以及从顺序决定部117接受的与顺序信息相关的信号来创建后述的信号，并施加至干扰计算部107以及线性滤波器乘法部108。

接下来，说明各构成的细节。

图3示出信号置换部104的细节图。信号置换部104是具有N个输入端子I-11，I-12···I-1N以及N个输出端子O-11，O-12···O-1N的开关。调制部103-1的输出信号被施加至信号置换部104的输入端子I-11，调制部103-2的输出信号被施加至信号置换部104的输入端子I-12，以下同样。信号置换部104根据顺序决定部117的指示，对施加至输入端子I-11，I-12···I-1N的信号的顺序进行变更并一对一地输出至输出端子O-11，O-12···O-1N。

顺序决定部117依照移动站装置21-1～21-N的MT类别，按照将不对应THP的移动站装置放在最开始的方式来决定顺序。即，由于当前的移动站装置的顺序是(1，2，···，i，···N)，因此进行将其改为(i，2，···，1，···，N)这样的顺序的排序，并对表示该信息的信号进行输出。也就是，是(1，i)的置换。上述的顺序决定只是一例，只要进行了设为将表示不对应THP的移动站装置(i)的信息放在第1个这样的顺序的排序，其他的顺序就是任意的。其中，在以下说明那样，在变形例中，该顺序起到后述的效果。

信号置换部104接受来自顺序决定部117的信号，使得从其第1个输出端子O-1向不对应THP的移动站装置发送的调制信号被输出。

传播路径信息取得部118对从移动站装置21-1···21-N发送来的传播路径信息进行合并来创建传播路径信息。即，例如，若将从基站装置11的N个天线至第k个移动站装置21-k的天线的传播路径的、与信息数据信号相关的复增益依次写为[h_k，1···h_k，N]，则这能作为1行N列的传播路径矩阵h_k示出。传播路径信息取得部118创建对从多个移动站装置21发送来的传播路径信息进行合并后的传播路径信息，而该合并后的传播路径信息能作为N行N列的矩阵H表示为以下的式(1)。

H＝[h₁ ^t、…、h_N ^t]^t     (1)

在此，上标t表示矩阵的转置。

传播路径信息取得部118将表示合并后的传播路径信息即矩阵H的信号施加至滤波器计算部119。

图4是滤波器计算部119的概略框图。滤波器计算部119具备：排序部1191、QR分解部1192、加权形成部1193以及干扰信号形成部1194。

排序部1191依照从顺序决定部117输入的顺序信息的信号，更换传播路径矩阵H的行，如以下的式(2)所示，设为新的传播路径矩阵H‘。

【数式1】

H＝[h₁ ^t，h₂ ^t，…，h_i ^t，…，h_N ^t]^t→H′＝[h_i ^t，h₂ ^t，…，h₁ ^t，…，h_N ^t]^t     (2)

即，不对应THP的移动站装置21-i的传播路径矩阵hi在新的传播路径矩阵H‘中来到了第1行。

由排序部1191输出的与新的传播路径矩阵H‘相关的信号被施加至QR分解部1192。QR分解部1192针对传播路径矩阵H’创建施加厄密共轭而得到的矩阵H^‘H。标字H表示是矩阵的厄密共轭。接下来，对该矩阵H^‘H按下面的式(3)实施公知的QR分解。

H‘^H＝QR     (3)

在此，Q是正交矩阵，R是上三角矩阵。矩阵Q的信号被施加至加权形成部1193，矩阵R的信号被施加至干扰信号形成部1194。

加权形成部1193将接受的矩阵Q作为加权矩阵的信号而施加至线性滤波器乘法部108。

另一方面，干扰信号形成部1194创建对接受的矩阵R施加厄密共轭而得到的矩阵R^H。

如前所述，在线性滤波器乘法部108中，对发送信号附加加权矩阵Q的滤波，因此与考虑了该点的数据信号相关的等效传播路径的复增益成为H‘Q。如此，H’Q能写为以下的式(4)那样。

H‘Q＝(QR)^HQ＝R^H     (4)

即，矩阵R^H表示等效传播路径的复增益。而且，矩阵R^H是下三角矩阵，在第1行，作为对角分量的1行1列的元素以外成为零。也就是，第1个移动站装置不受来自发往其他的移动站装置的发送信号的干扰。因此，对于不对应THP的移动站装置，能既不进行以下说明的干扰减法也不进行模运算而将信息数据信号直接进行发送。此外，尽管针对第2个以后的第2通信装置也减少了干扰分量，但其减少的比例从平均来看，第2个比第1个少，第3个比第2个少，像这样依次变少。

干扰信号形成部1194创建仅取出了矩阵R^H的对角分量后的矩阵A，接着对矩阵R^H乘以矩阵A的逆矩阵A^-1，来创建矩阵A^-1R^H。

这意味着将等效传播路径的复增益除以期望信号的增益来进行归一化。接下来，干扰信号生成部1194从矩阵A^-1R^H中减去单位矩阵I，来创建矩阵A^-1R^H-I。矩阵A^-1R^H-I是对角分量为零的下三角矩阵。即，矩阵A^-1R^H-I是干扰信号通过的仅残留非对角分量的矩阵，表征将与干扰信号相关的传播路径的复增益进行归一化后的干扰信息。作为该干扰信息的矩阵A^-1R^H-I的信号被施加至干扰计算部107。

图5示出干扰计算部107的细节图。

干扰计算部107是具有N个输入端子I-21···I-2N以及(N-1)个输出端子O-22···O-2N的装置，进行以下的顺序动作。向输入端子I-21施加信号置换部104的输出端子O-11的输出即信号s₁。向输入端子I-22施加模运算部106-2的输出即信号v₂。以下同样，向输入端子I-2N施加模运算部106-N的输出即信号v_N。在此，为了方便，将上述的信号s₁写为信号v₁。

干扰计算部107在其输出端子O-22计算干扰f₂，并将其输出至干扰减法部105-2。干扰f2由以下的式(5)表示。

f₂＝(A^-1R^H-I)₁(v₁，0，0，...，0)^t     (5)

矩阵(A^-1R^H-I)₁是作为与从滤波器计算部119接受的干扰信号相关的矩阵A^-1R^H-I的第1列的1行N列的矩阵。(v₁，0，0，...，0)^t是将1行1列的元素为信号v₁、其他的元素为零的1行N列的矩阵进行转置而得到的N行1列的矩阵。

另外，干扰计算部107在其输出端子O-23计算干扰f₃，并将其输出至干扰减法部105-3。干扰f₃由以下的式(6)表示。

f₃＝(A^-1R^H-I)₂(v₁，v₂，0，...，0)^t     (6)

矩阵(A^-1R^H-I)₂是作为与从滤波器计算部119接受的干扰信号相关的矩阵A^-1R^H-I的第2列的1行N列的矩阵。矩阵(v₁，v₂，0，...，0)^t是将1行1列的元素为信号v1、1行2列的元素为信号v2、且其他的元素为零的1行N列的矩阵进行转置而得到的N行1列的矩阵。

以下同样，干扰计算部107在其输出端子O-2N计算干扰f_N，并将其输出至干扰减法部105-N。干扰f_N由以下的式(7)表示。

f_N＝(A^-1R^H-I)_N-1(v₁，v₂，v₃，...，v_N-1，0)^t     (7)

矩阵(A^-1R^H-I)_N-1是作为与从滤波器计算部119接受的干扰信号相关的矩阵A^-1R^H-I的第(N-1)列的1行N列的矩阵。矩阵(v₁，v₂，v₃，...，v_N-1，0)^t是将1行1列的元素为信号v1、以下同样地1行(N-1)列的元素为信号v_N-1、且最后的1行N列的元素为零的1行N列的矩阵进行转置而得到的N行1列的矩阵。

如上所述，干扰计算部107最开始获取信号s₁(信号v₁)，并根据其和矩阵A^-1R^H-I来计算干扰f₂，接着获取信号v₂，并根据信号v₁、信号v₂以及矩阵A^-1R^H-I来计算干扰f₃，以下同样，最终计算干扰f_N。

干扰减法部105-2···105-N从来自信号置换部104的信号s₂～s_N中减去来自干扰计算部107的干扰f₂···f_N。即，干扰减法部105-2将值为s₂-f₂的信号输出至模运算部105-2，以下同样，干扰减法部105-N将值为s_N-f_N的信号输出至模运算部105-N。

模运算部105-2从信号(s₂-f₂)中输出以下的式(8)所示的信号v₂。

v₂＝Mod_τ(s₂-f₂)     (8)

以下同样，模运算部105-N从信号(S_N-f_N)中输出以下的式(9)所示的信号v_N。

v_N＝Mod_τ(s_N-f_N)     (9)

在此，模函数Mod_τ(x)针对变量x，进行以下的式(10)表示的模运算。

【数式2】

${\mathrm{Mod}}_{\mathrm{\&tau;}}\left(x\right)=x-\mathrm{floor}\left(\frac{\mathrm{Re}\left(x\right)+\frac{\mathrm{\&tau;}}{2}}{\mathrm{\&tau;}}\right)\mathrm{\&tau;}-j\&CenterDot;\mathrm{floor}\left(\frac{\mathrm{Im}\left(x\right)+\frac{\mathrm{\&tau;}}{2}}{\mathrm{\&tau;}}\right)\mathrm{\&tau;}---\left(10\right)$

在此，j表征虚数单位，Re(x)表征x的实部，Im(x)表征x的虚部。floor(x)表征不超过x的最大的整数。另外，τ是模大小，是比期望信号的调制方式中的星座(信号点配置)的宽度大的数。例如，若调制符号是QPSK(4相相移键控)，则优选设为最小信号点间距离的4倍，若是16QAM(16值正交振幅调制)，则优选设为最小信号点间距离的6倍，但也可以是其他的值。该值τ预先在基站装置11和移动站装置21之间共享。

函数Mod_τ(x)尽管进行从变量x中减去函数floor(x)的值的模运算，但若像这样通过模运算来将以周期τ平行移动了的点作为相同的点看待，则变量x的值与Mod_τ(x)的值会处于等值关系，且后者的绝对值的平方(功率)比前者的绝对值的平方(功率)少。

来自THP部120的输出信号v₁···v_N与对专用参考符号进行输出的DRS生成部112的输出一起被施加至线性滤波器乘法部108。

接下来，使用图6的流程图来说明THP部120的整体的动作。

(步骤S101)将变量j设为1，前进至步骤S102。此外，将变量j存储于干扰计算部107的存储器(未图示)。

(步骤S102)干扰计算部107将最初的调制部103-1的输出信号s₁代入v₁。接下来，前进至步骤S103。

(步骤S103)将变量j加1，并前进至步骤S104。

(步骤S104)干扰计算部107使用信号v₁···v_j-1来求取干扰信号f_j，接着前进至步骤S105。

(步骤S105)干扰减法部105-j从第j个调制部103-j的输出信号s_j中减去干扰信号f_j，并前进至步骤S106。

(步骤S106)模运算部106-j对信号s_j-f_j实施模运算，并前进至步骤S107。

(步骤S107)将实施模运算后的信号设为v_j，并前进至步骤S108。

(步骤S108)THP部120判定变量j是否与整数N相等。若判定为相等，则前进至步骤S109，若判定为不相等，则返回至步骤S103。

(步骤S109)THP部120将信号(v₁，v₂...v_N)^t输出至线性滤波器乘法部108。

接下来，进行线性滤波器乘法部108的说明。线性滤波器乘法部108是具有N个输入端子和N个输出端子的滤波器，滤波器特性通过加权矩阵Q来表征。如前所述，对线性滤波器乘法部108的N个输入端子的每一个，还施加来自DRS生成部的专用参考符号DRS(v_o1，v_o2...v_oN)。对这两种信号进行时分复用而成为信号(v₂₁，v₂₂...v_2N)。线性滤波器乘法部108对该时分复用信号附加权重Q，从而得到以下的式(11)所示的输出信号(μ₁，μ₂…μ_N)。

(μ₁，μ₂，…，μ_N)＝Q(v₂₁，v₂₂，...，v_2N)^t     (11)

即，线性滤波器部乘法108将乘法运算后的输出信号(μ₁，μ₂，…μ_N)输出至帧构成部109。在该信号中还施加来自CRS生成部的公共参考符号CRS(μ_O1，μ_O2，…，μ_ON)。对这两种信号进行时分复用而成为信号(μ₂₁，μ_{2 2}，…，μ_2N)，并施加至无线发送部110-1···110-N。

尽管在开始基站装置11与移动站装置21之间的通信的最初的1帧中，在帧构成部109中在时间上将N个公共参考符号CRS分配于不同符号来向无线发送部110-1···110-N送出，但不对该帧分配数据信号。而在接着的多个帧的每一个中不分配公共参考符号CRS，但将N个专用参考符号DRS在时间上分配于不同符号来向无线发送部110-1···110-N送出，且在此情况下，将数据信号与专用参考符号DRS时间复用，并且，将其分配于与哪一个专用参考符号均不同的符号来向无线发送部110-1···110-N送出。此外，通信的持续过程中，公共参考符号CRS按每给定数目的帧数来与专用参考符号以及数据信号时分地占有1个帧，并向无线发送部110-1···110-N送出。

上述给定数目可以根据基站装置11与移动站装置21之间的传播路径状态而变化。

此外，可以对专用参考符号DRS以及公共参考符号CRS乘以Walsh码或阿达曼码等正交或准正交码来进行码复用。在此情况下，两参考符号能各自以1个符号间隔进行复用。

如以上说明所述，在本发明的第1实施方式的基站装置中，能进行抑制了基于干扰去除的功率增加的、功率效率好的空间复用。进而，能对1个移动站装置不去除干扰地进行期望的通信，也不需要模运算。另外，除了公共参考符号之外还使用专用参考符号，因此能在移动站装置中实施传播路径补偿。

另外，可以构成为基站装置存在2个或超过2个的数目，它们彼此协作而实质上被当作1个基站装置考虑。进而，即使基站装置具有多于N根的天线和附随其的无线发送部等，也能使用发送分集来等效地作为N根天线对待，进行基于N个数据流的通信。

另外，作为滤波器计算部119中的QR分解，可以使用对H′^H(H′H′^H+dI)^-1进行QR分解的MMSE(最小均方误差)型的方法。在此，d是将第2通信装置受到的噪声功率除以第1通信装置的发送信号的功率而得到的值。另外，可以在滤波器计算部119中使用ZF-BLAST-THP或MMSE-BLAST-THP来计算滤波器。

[移动站装置的构成，其1]

首先，进行对应THP的移动站装置的说明，其后，进行不对应THP的移动站装置的说明。

图7是表示对应THP的移动站装置21-A的构成的概略框图。该移动站装置21-A是图1中的存在N台的移动站装置的第i个以外的移动台装置。

移动站装置21-A具备：解码部201、解调部202、模运算部203、传播路径补偿部204、帧分离部205、无线接收部206、传播路径估计部207、传播路径状态信息生成部208、MT类别信息生成部209、帧构成部210、无线发送部211、天线部212。此外，天线部212以外的构成(201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211的标号所示的部分)构成处理器部2。

天线部212对由基站装置11发送的无线信号进行电波接收，并将该信号传送至无线接收部206。无线接收部206将该射频的信号降频转换至基带，实施模拟/数字变换，并接下来向帧分离部205输出。帧分离部205将数据信号从作为导频信号的专用参考符号DRS以及公共参考符号CRS分离出来，并将数据信号输出至传播路径补偿部204，将专用参考符号DRS以及公共参考符号CRS输出至传播路径估计部207。

传播路径估计部207将基于公共参考符号CRS而估计出的传播路径状态信息Hk输出至传播路径状态信息生成部208。另外，传播路径估计部207将基于专用参考符号DRS进行传播路径估计而估计出的等效传播路径的复增益r_kk(表示等效传播路径的复增益的矩阵R^H的对角分量)输出至传播路径补偿部204。

传播路径补偿部204针对从帧分离部205接受的信息数据信号，使用作为等效传播路径的复增益的矩阵RH的k行k列的元素即复增益r_kk来进行传播路径补偿，并将传播路径补偿后的信号y_k输出至模运算部203。该信号y_k由以下的式(12)表示。

y_k＝r_kk(Mod_τ(s_k-f_k))+F_k     (12)

即，右边的第1项示出了，图2的THP部120的输出即信号Mod_τ(s_k-f_k)在等效传播路径上传播后的信号是将等效传播路径的复增益r_kk乘以Mod_τ(s_k-f_k)而得到的。与其相加的右边的第2项表示来自基站装置11的其他的天线的信号的干扰F_k。

在此，干扰信号F_k与从期望信号减去的信号f_k不同，成为：

F_k＝(R^H-I)_k(v₁，v₂，...，v_k，...，0)^t     (13)

。即对f_k乘以期望信号的等效传播路径的复增益而得到的结果成为F_k。也就是

F_k＝r_kk f_k     (14)

成立。将其代入式(12)，则成为

y_k＝r_kk(Mod_τ(s_k-f_k))+r_kk f_k     (15)

。接下来，模(Modulo)运算像上述那样加上τ的某整数倍，因此若设为整数N1、N2，则成为

y_k＝r_kk((s_k-f_k)+N₁τ+j N₂τ)+r_kk f_k

＝r_kk(s_k+N₁τ+j N₂τ)     (16)

，在此若在进行了传播路径补偿后进行模运算，则成为

s_k’＝Mod_τ(r_kk ^-1y_k)＝Mod_τ(s_k+N₁τ+j N₂τ)＝s_k     (17)

。也就是，最终，期望信号s_k也在移动站装置中得到，进行等值变换的恢复。

MT类别信息生成部(209)将表示该移动站装置是对应THP的移动站装置的信号输出至帧构成部(210)。传播路径状态信息生成部208将从传播路径估计部207输入的传播路径状态信息H_k输出至帧构成部210。帧构成部使用所输入的MT类别信息和传播路径状态信息H_k来构成帧，并输入至无线发送部。无线发送部对所输入的信号进行数字/模拟变换后升频转换至射频，并向基站装置发送。

此外，MT类别信息可以在每次对基站装置11发送传播路径状态信息时进行通知，也可以在开始通信时通过最初的帧仅对基站装置通知1次，还可以每发送一定帧数时发送一次。另外，移动站装置21-A通过分配给自己的上行链路用的控制信道或数据信道向基站装置发送MT类别信息或传播路径状态信息。

[移动装置的构成，其2]

图8是表示不对应THP的移动站装置21-B的构成的概略框图。该移动站装置21-B是图1中的存在N台的移动站装置的第i个移动站装置。

移动站装置21-B具备：解码部201、解调部202、传播路径补偿部204、帧分离部205、无线接收部206、传播路径估计部207、传播路径状态信息生成部208、MT类别信息生成部213、帧构成部210、无线发送部211、天线部212。此外，天线部212以外的构成(201，202，204，205，206，207，208，210，211，213的标号所示的部分)构成处理器部3。

若将图8的不对应THP的移动站装置21-B的构成与图7的对应THP的移动站装置21-A的构成进行比较，前者具备MT类别信息生成部213的点与后者的模运算部209在前者中欠缺的点不同，其他的构成(201，202，204···208，210···212)相同，因此省略其说明。

传播路径补偿部204针对从帧分离部205接受的信息数据信号进行传播路径补偿。传播路径补偿后的接收信号不进行前述的模运算而被输出至解调部202，并在解调部202中进行解调。

接下来，MT类别信息生成部(213)将表示该移动站装置是不对应THP的移动站装置的信号输出至帧构成部(210)。

根据本实施方式，1台不对应THP的移动站装置和对应THP的移动站装置能使用MU-MIMO THP在混杂状态下进行通信。进而，能对对应THP的移动站装置进行模运算来进行抑制了发送功率的通信，较之于现有的波束成形，功率效率变得更好。

<变形例>

在前述的第1实施方式中，与1台基站装置11通过单载波(单一载波发送)进行无线通信的N台移动站装置21中的1台移动站装置是不对应THP的。

而在本变形例中，作为传输信息数据信号的载波发送，使用多载波(多个载波发送)，特别是OFDM(正交频分复用)，其W个子载波各自依照第1实施方式的发明来从公共的基站装置12向各自的多个移动站装置22-1···22-N传输数据信号。故而，基站装置12能与W个不对应THP的移动站装置22进行通信。

图9是表示基站装置12的主要的发送部分的构成的概略框图。包含了其他的接收部分的构成与第1实施方式相同。

基站装置12的主要的发送部具备：信号置换部1041、THP部1201、线性滤波器乘法部1081、帧构成部1091、OFDM信号调制部1211、DRS生成部1121、CRS生成部1131、MT类别判别部1161、顺序决定部1171。

调制信号在信号置换部1041中依照来自顺序决定部1171的控制被划分为属于特定的子载波的组，并按每组通过THP部1201来接受在第1实施方式中说明的处理。THP部1201的输出被施加至线性滤波器乘法部1081。来自专用参考符号DRS生成部1121的专用参考符号DRS也被施加至线性滤波器乘法部1081。在线性滤波器乘法部1081中，按属于特定的子载波的数据信号的每组来实施在第1实施方式中说明的处理。线性滤波器乘法部1081的输出也被施加至帧构成部1091。来自公共参考符号CRS生成部1131的公共参考符号CRS也被施加至帧构成部1091。帧构成部1091的输出被施加至OFDM信号调制部1211。

图10是表示帧构成部1091的处理的概念图。图10示出了时间轴t、表示发往各移动站装置的信号的μ轴、子载波轴sc的3维空间。前述的信号(μ₂₁，μ₂₂，···，μ_2N)在图10的3维空间中是由时间轴t、发往各移动站装置的信号的μ轴所示出的2维平面的信号配置。在该变形例的帧构成部1091中，将该2维平面的信号配置变为在频率轴sc方向上按每个子载波累积而成的3维的信号配置。尽管在图10中，1帧有6个符号，进而子载波数是4个，但这只不过是例示。

帧构成部1091的输出被施加至OFDM信号调制部1211。

图11通过框图来表示OFDM信号调制部1211的细节。OFDM信号调制部1211具备：IFFT部122-1，122-2···122-N；GI插入部123-1，123-2···123-N。IFFT部122-1被帧构成部1091施加相当于属于全部子载波的最初的数据信号的信号μ₂₁(到W个不对应THP的移动站装置的数据信号)，并针对这些信号实施快速傅立叶逆变换，接着通过GI插入部123-1来插入保护间隔GI，然后输出至1个无线发送部。IFFT部122-2被帧构成部1091施加相当于属于全部子载波的下一数据信号μ₂₂的信号(到W个对应THP的移动站装置的数据信号)，并针对这些信号实施快速傅立叶逆变换，接着通过GI插入部123-2来插入保护间隔GI，然后输出至别的无线发送部。

以下也同样地，IFFT部122-N被帧构成部1091施加相当于属于全部子载波的数据信号μ_2N的信号(到W个对应THP的移动站装置的数据信号)，并针对这些信号实施快速傅立叶逆变换，接着通过GI插入部123-N来插入保护间隔GI，然后输出至最后的无线发送部。

图12通过框图来表示移动站装置22的构成中的主要的部分。其他的部分的构成与第1实施方式相同。

图12的主要的部分在无线接收部206与帧分离部205之间具备：GI去除部213、FFT部214。G1去除部213、FFT部214构成OFDM信号解调部213。该构成对于THP对应、不对应的移动站装置的两者是公共的。

GI去除部213针对来自无线接收部206的时间轴信号去除保护间隔GI，接着在FFT部214中将时间轴信号变换为频率轴信号。接下来，从频率轴信号中分离出期望的子载波的信号，并将分离出的信号输出至帧分离部205。

此外，针对基站装置11的处理器部1，能够按照通过半导体装置以及程序实现其多个构成的方式来构成，还能通过半导体装置来构成存储有程序的ROM、PROM或闪速存储器、对它们进行控制的控制装置，并且，能通过单个或多个半导体芯片来构成这些多个半导体装置。

另外，能够仅将信号置换部104、干扰减法部105-2···105-N、模运算部106-2···106-N、干扰计算部107、线性滤波器乘法部108、MT类别判别部116、顺序决定部117设为处理器，像前述那样通过单个或多个半导体芯片来构成这多个构成。

另外，针对移动站装置21-A，21-B的处理器部2、处理器部3，能够按照通过半导体装置以及程序实现其多个构成的方式来构成，还能通过半导体装置来构成存储有程序的ROM、PROM或闪速存储器、对它们进行控制的控制装置，并且，能通过单个或多个半导体芯片来构成这多个半导体装置。

<第2实施方式>

首先，针对简单的例子使用图来说明本发明的第2实施方式，并接着说明其一般化的形式。

在图13中，1台基站装置13与2台移动站装置23-1，23-2进行无线通信。基站装置13具有4根天线13-1，13-2，13-3，13-4，移动站装置23-1具有天线23-1-1，23-1-2，移动站装置23-2具有天线23-2-1，23-2-2。移动站装置23-1是前述的不对应THP的移动站装置，移动站装置23-2是对应THP的移动站装置。基站装置13的天线13-1···13-4对加载有各不相同的信息数据信号的4个数据流进行电波发送，其中的2个数据流发往移动站装置23-1，另外的2个数据流发往移动站装置23-2。

图14是表示基站装置13的主要的发送部分的构成的概略框图。包含了其他的接收部分的构成与第1实施方式相同。

基站装置13的主要的发送部分具备：信号置换部304；干扰减法部305-3、305-4；模运算部306-3、306-4；干扰计算部307；线性滤波器乘法部308；MT类别判别部316；顺序决定部317；滤波器计算部319；DRS生成部312。干扰减法部305-3、305-4、模运算部306-3、306-4、干扰计算部307构成THP部320。

经编码、调制后的4个数据信号被施加至信号置换部304。这些信息数据信号在信号置换部304中被改变顺序，到不对应THP的移动站装置23-1的2个信息数据信号在THP部320中不经处理地通过并被输出至线性滤波器乘法部308。到对应THP的移动站装置23-2的2个信息数据信号经THP部320的干扰减法部305-3，305-4中的干扰减法、模运算部306-3，306-4中的模运算，并被施加至线性滤波器乘法部308。

在线性滤波器乘法部308的输入中，除了THP运算部320的输出信号之外，还被施加有来自DRS生成部312的专用参考符号DRS。在对该两种信号进行时分复用后，进行滤波处理。针对该滤波处理，与干扰去除一起在后说明。线性滤波器乘法部308的输出信号被施加至在第1实施方式中进行了说明的帧构成部109。

MT类别判别部316创建移动站装置23-1、23-2的MT类别信息并施加至顺序决定部317。

顺序决定部317基于MT类别信息，来创建与用于确定信息数据信号101-1···101-4的前述的顺序的顺序信息相关的信号，并施加至信号置换部304以及滤波器计算部319。

滤波器计算部319基于与从在第1实施方式中进行了说明的传播路径信息取得部118接受的传播路径信息相关的信号以及与从顺序决定部317接受的顺序信息相关的信号，来创建干扰信息，并将该信号施加至干扰计算部307。

接下来，说明THP部320、线性滤波器乘法部308的构成的细节。

线性滤波器乘法部308的加权滤波器P能由以下的式(18)表示。

【数式3】

$P=[V_1^{\mathrm{Im}},{\hat{V}}_2^{\ker }{V}_2^{\mathrm{Im}}]---\left(18\right)$

上述式(18)如在后所明确的那样，能写为下面的式(19)。

【数式4】

$P=[V_1^{\mathrm{Im}},{\hat{V}}_2^{\ker }{V}_2^{\mathrm{Im}}]=\left[\begin{array}{cccc}{V}_{\mathrm{1,11}}^{*}& V_{\mathrm{1,21}}^{*}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,31}}^{*}{V}_{\mathrm{2,11}}^{*}+{\hat{V}}_{\mathrm{2,41}}^{*}{V}_{2,12}^{*}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,31}}^{*}{V}_{\mathrm{2,21}}^{*}+{\hat{V}}_{\mathrm{2,41}}^{*}{V}_{\mathrm{2,22}}^{*}\\ V_{\mathrm{1,12}}^{*}& V_{\mathrm{1,22}}^{*}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,32}}^{*}{V}_{\mathrm{2,11}}^{*}+{\hat{V}}_{\mathrm{2,42}}^{*}{V}_{\mathrm{2,12}}^{*}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,32}}^{*}{V}_{\mathrm{2,21}}^{*}+{\hat{V}}_{\mathrm{2,42}}^{*}{V}_{\mathrm{2,22}}^{*}\\ V_{\mathrm{1,13}}^{*}& V_{\mathrm{1,23}}^{*}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,33}}^{*}{V}_{\mathrm{2,11}}^{*}+{\hat{V}}_{\mathrm{2,43}}^{*}{V}_{\mathrm{2,12}}^{*}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,33}}^{*}{V}_{\mathrm{2,21}}^{*}+{\hat{V}}_{\mathrm{2,43}}^{*}{V}_{\mathrm{2,22}}^{*}\\ V_{\mathrm{1,14}}^{*}& V_{\mathrm{1,24}}^{*}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,34}}^{*}{V}_{\mathrm{2,11}}^{*}+{\hat{V}}_{\mathrm{2,44}}^{*}{V}_{\mathrm{2,12}}^{*}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,34}}^{*}{V}_{\mathrm{2,21}}^{*}+{\hat{V}}_{\mathrm{2,44}}^{*}{V}_{\mathrm{2,22}}^{*}\end{array}\right]---\left(19\right)$

回到式(18)，右边的矩阵的括弧内的第2个矩阵如下。即，若将从基站装置13的发送天线312-1···312-4到不对应THP的移动站装置23-1、对应THP的移动站装置23-2的传播路径的复增益分别由2行4列的矩阵H₁、H₂来表征，则整体的传播路径矩阵H由以下的式(20)表征。

【数式5】

$H=\left[\begin{array}{c}{H}_1\\ H_2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{H}_{11}& H_{12}& H_{13}& H_{14}\\ H_{21}& H_{22}& H_{23}& H_{24}\\ H_{31}& H_{32}& H_{33}& H_{34}\\ H_{41}& H_{42}& H_{43}& H_{44}\end{array}\right]---\left(20\right)$

接下来，对H₁实施奇异值分解。如此，H₁表示为以下的式(21)那样。在此，为了保证与在后说明的MT数为3个以上时的匹配性，将H₁置换为H^₂这样的记号。H^₂的含义是从全传播路径矩阵H中删除了H₂而得到的矩阵，在MT数仅为2个的情况下，成为H₁＝H^₂。

【数式6】

${\hat{H}}_2=\left[\begin{array}{cc}{\hat{U}}_{\mathrm{2,11}}& {\hat{U}}_{\mathrm{2,12}}\\ {\hat{U}}_{\mathrm{2,21}}& {\hat{U}}_{\mathrm{2,22}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc}{\widehat{\mathrm{\&Sigma;}}}_{\mathrm{2,1}}& 0& 0& 0\\ 0& {\widehat{\mathrm{\&Sigma;}}}_{\mathrm{2,2}}& 0& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc}{\hat{V}}_{\mathrm{2,11}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,12}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,13}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,14}}\\ {\hat{V}}_{\mathrm{2,21}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,22}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,23}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,24}}\\ {\hat{V}}_{\mathrm{2,31}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,32}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,33}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,34}}\\ {\hat{V}}_{\mathrm{2,41}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,42}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,43}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,44}}\end{array}\right]---\left(21\right)$

在此，式(21)右边的从左起第一个矩阵、以及第三个矩阵分别是酉矩阵。另外，第二个矩阵中，仅1行1列分量和2行2列分量为正实数。相当于第三个矩阵的第3行和第4行的矩阵的厄密共轭

【数式7】

${\hat{V}}_2^{\ker }={\left[\begin{array}{cccc}{\hat{V}}_{\mathrm{2,31}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,32}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,33}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,34}}\\ {\hat{V}}_{\mathrm{2,41}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,42}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,43}}& {\hat{V}}_{\mathrm{2,44}}\end{array}\right]}^H---\left(22\right)$

是期望的矩阵V^^ker ₂。在此，若对发往对应THP的移动站装置23-2的信号乘以该线性滤波器V^^ker ₂，则能避免发往移动站装置23-2的信号在不对应THP的移动站装置23-1中成为干扰而到达。

矩阵V^Im ₂是对应THP的移动站装置23-2的专用滤波器。该矩阵V^{I m} ₂再次通过像以下的式(23)那样进行奇异值分解，来求取对发往移动站装置23-2的传播路径H2乘以上述矩阵V^^ker ₂而得到的(H₂V^^ker ₂)。H₂V^^ker ₂是2行2列的矩阵，因此能按以下形式来进行奇异值分解。

【数式8】

$H_2{\hat{V}}_2^{\ker }=\left[\begin{array}{cc}{U}_{\mathrm{2,11}}& U_{\mathrm{2,12}}\\ U_{\mathrm{2,21}}& U_{\mathrm{2,22}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{\&Sigma;}}_{\mathrm{2,1}}& 0\\ 0& {\mathrm{\&Sigma;}}_{\mathrm{2,2}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{V}_{\mathrm{2,11}}& V_{\mathrm{2,12}}\\ V_{\mathrm{2,21}}& V_{\mathrm{2,22}}\end{array}\right]---\left(23\right)$

将式(23)右边的最右边的矩阵的厄密共轭设为专用滤波器V^Im ₂。

另外，通过对发往移动站装置23-1的信号将H1进行奇异值分解，能求取MT专用滤波器。

【数式9】

$H_1=\left[\begin{array}{cc}{U}_{\mathrm{1,11}}& U_{\mathrm{1,12}}\\ U_{\mathrm{1,21}}& U_{\mathrm{1,22}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{\&Sigma;}}_{\mathrm{1,1}}& 0\\ 0& {\mathrm{\&Sigma;}}_{\mathrm{1,2}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc}{V}_{\mathrm{1,11}}& V_{\mathrm{1,12}}& V_{\mathrm{1,13}}& V_{\mathrm{1,14}}\\ V_{\mathrm{1,21}}& V_{\mathrm{1,22}}& V_{\mathrm{1,23}}& V_{\mathrm{1,24}}\end{array}\right]---\left(24\right)$

将式(24)右边的最右边的矩阵的厄密共轭设为专用滤波器V^Im ₁。返回前面，式(19)的矩阵P相当于第1实施方式中的矩阵Q，滤波器计算部319将该矩阵P的信号输出至线性滤波器乘法部308。

THP部320的干扰减法部305-3，305-4的构成如下。

将等效传播路径HP设为以下的式(25)。

【数式10】

$\mathrm{HP}=T=\left[\begin{array}{cc}{T}_{11}& 0\\ T_{21}& T_{22}\end{array}\right]---\left(25\right)$

在此，T₁₁、T₂₁、T₂₂是2×2矩阵。矩阵T₁₁，T₂₂表征了基站装置13发送到移动站装置23-1，23-2的信号分别到达正确的移动站装置时的传播路径状态。另外，矩阵T₂₁表征了基站装置13发送至不对应THP的移动站装置23-1的信号作为干扰到达对应THP的移动站装置23-2时的传播路径。式(25)右边的第1行2列的矩阵为0示出了发往移动站装置23-2的信号作为干扰不到达移动站装置23-1。

使用该等效传播路径的矩阵T来计算干扰系数滤波器。现若仅取出期望信号的传播路径，则能表征为

【数式11】

$B=\left[\begin{array}{cc}{T}_{11}& 0\\ 0& T_{22}\end{array}\right]---\left(26\right)$

。该矩阵B相当于将第1实施方式的矩阵A扩展至第2实施方式的多接收天线的情况下而得到的矩阵。若想要对传播路径进行补偿，乘以B的逆矩阵即可，因此干扰分量随之成为：

【数式12】

$B^{-1}T-I=\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ T_{22}^{-1}{T}_{22}& 0\end{array}\right]---\left(27\right)$

。在式(27)的左边减去单位矩阵I是为了消除针对期望信号的分量。

通过以上，能求取干扰系数信息B^-1T-I和线性滤波器P。模运算部306-3、306-4的构成与第1实施方式相同。

针对具有M根天线的移动站装置存在N个的情况，将第2实施方式的滤波器计算部319的动作一般化来进行说明。该情况下的基站装置具有MN个天线，从各天线电波发送加载有专用的信息数据信号的数据流。

将从基站装置的各发送天线到第k个移动站装置的接收天线的传播路径的复增益由M行MN列的矩阵H_k来表征。在此，k是已述的排序后的移动站装置的编号。也就是，将针对不对应THP的移动站装置的传播路径复增益设为H1，将针对对应THP的移动站装置的复增益设为H₂···H_N。整体的传播路径矩阵H由下面的式(28)来表征。

【数式13】

H＝[H₁ ^t，H₂ ^t，……，H_N ^t]^t     (28)

现将取出该传播路径矩阵的第1个～(k-1)个传播路径后的矩阵设为：

【数式14】

${\hat{H}}_k={[{H_1}^t,{H_2}^t,......,{H_{k-1}}^t]}^t---\left(29\right)$

。该矩阵H^_k成为M行Mk列的矩阵。接下来，对H^_k实施奇异值分解。

【数式15】

${\hat{H}}_k={{\hat{U}}_k}^H{\widehat{\mathrm{\&Sigma;}}}_k{[{\hat{V}}_k^{\mathrm{Im}},{\hat{V}}_k^{\ker }]}^H---\left(30\right)$

在此，矩阵V^^Im _k是MN行M(k-1)列的矩阵，矩阵V^^ker _k是MN行M(N-k+1)列的矩阵。

接下来，按以N个一组而存在的发往各MT的每个信号来进行最优的预编码。对将式(30)中求出的矩阵V^^ker _k与对应于第k个MT的传播路径H_k相乘而得到的(H_k V^^ker _k)再次进行奇异值分解。

【数式16】

$H_k{\hat{V}}_k^{\ker }={U_k}^H{\mathrm{\&Sigma;}}_k{[V_k^{\mathrm{Im}},V_k^{\ker }]}^H---\left(31\right)$

矩阵H_kV^^ker _k是M行M(N-k+1)列的矩阵，因此矩阵H_k V^^ker _k最高为M秩。将下一矩阵

【数式17】

$[V_k^{\mathrm{Im}},V_k^{\ker }]$

中最初的M列设为发往移动站装置的专用滤波器V^Im _k。另外，矩阵V^Im _k成为M(N-k)行M列的矩阵。

使用以上所求出的矩阵V^^ker _k和矩阵V^Im _k(k＝1，2，...，N)，将线性滤波器设为

【数式18】

$P=[{\hat{V}}_1^{\ker }{V}_1^{\mathrm{Im}},{\hat{V}}_2^{\ker }{V}_2^{\mathrm{Im}},...,{\hat{V}}_N^{\ker }{V}_N^{\mathrm{Im}}]---\left(32\right)$

。该矩阵P相当于实施例1中的矩阵Q，线性滤波器计算部对线性滤波器乘法部输出该P。

等效传播路径HP成为以下的式(33)。

【数式19】

在此，矩阵T_ik是M行M列的矩阵，是发往第k个MT的信号在到达第i个MT时能被视作通过的传播路径矩阵。矩阵T_ik(i与k为相同的值)表征了在基站装置侧发送至各移动站装置的信号到达正确的移动站装置时的传播路径，矩阵T_ik(i与k为不同的值)表征了发往不同移动站装置的信号作为干扰到达时的传播路径。该等效传播路径成为了下三角矩阵。

另外，若仅取出期望信号的传播路径，则该矩阵能表征为：

【数式20】

。这相当于将第1实施方式的矩阵A扩展至多接收天线的情况下而得到的矩阵。与第1实施方式同样，由于在期望信号通过了由前述的式(34)表征的传播路径后，计算能抵消移动站装置受到的干扰的信号，因此像以下的式(35)那样计算干扰系数滤波器(干扰信息)。

【数式21】

将像以上那样计算出的干扰系数滤波器输出至干扰计算部。

THP部320与第1实施方式同样，由干扰计算部、干扰减法部、模运算部构成，从发往除了第1个以外的第2个以后的移动站装置的期望信号中减去等效传播路径中的干扰信号，并依次反复进行实施模运算的操作，来计算发往全部移动站装置的信号。与第1实施方式不同在于，按每用户单位也就是每M个信号流来进行该依次的干扰去除。

THP部320的动作的各工序与图6所示相同。其中，到THP部320的N个输入信号s_k(k＝1···N)全部是M维纵向量，来自THP部的N个输出信号f_k(k＝1···N)也全部是M维纵向量。另外，随着按每M个信号流进行处理，将干扰计算部中的干扰信号f_k的计算式设为

f_k＝(B^-1T-I)(v₁ ^t，v₂ ^t，...，v_k ^t，0，...，0)^t     (36)

。进而，干扰减法部以及模运算部的处理成为

v_k＝Mod_τ(s_k-f_k)     (37)

[移动装置的构成]

图15是表示对应THP的移动站装置23-2的构成的概略框图。

移动站装置23-2具备：解码部401-1、401-2；解调部402-1、402-2；模运算部403-1、403-2；传播路径补偿部404；帧分离部405-1、405-2；无线接收部406-1、406-2；传播路径估计部407；传播路径状态信息生成部408；MT类别信息生成部409；帧构成部410-1、410-2；无线发送部411-1、411-2；天线部412-1、412-2。另外，除了天线部412-1、412-2以外的其他的构成(401-1、401-2、402-1、402-2、403-1、403-2、404、405-1、405-2、406-1、406-2、407、408、409、410-1、410-2、411-1、411-2的标号所示出的部分)构成处理器部4。

天线部412-1、412-2对由基站装置13电波发送的无线信号进行电波接收，并将该信号传送至无线接收部406-1，406-2。无线接收部406-1，406-2将该射频的信号降频转换至基带，实施模拟/数字变换，并接下来向帧分离部405-1，405-2输出。帧分离部405-1，405-2将数据信号从作为导频信号的专用参考符号DRS以及公共参考符号CRS分离出来，并将信息数据信号输出至传播路径补偿部404，将专用参考符号DRS以及公共参考符号CRS输出至传播路径估计部407。

传播路径估计部407将基于公共参考符号CRS而估计出的传播路径状态信息H_k输出至传播路径状态信息生成部408。另外，传播路径估计部407将基于专用参考符号DRS进行传播路径估计而估计出的等效传播路径的复增益T_kk输出至传播路径补偿部404。在此，传播路径补偿是指对接收信号y乘以针对等效传播路径的ZF(迫零)滤波器T_kk ^-1，传播路径补偿部的输出信号成为T_kk ^-1y。将该输出信号输出至模运算部403-1，403-2。在此，可以取代ZF滤波器而使用MMSE滤波器。

模运算部403-1、403-2对从传播路径补偿部输入的接收信号实施在第1实施方式中进行的模运算，并将模运算后的信号输出至解调部402-1、402-2。解调部402-1、402-2对从模运算部403-1、403-2输入的模运算后的信号进行解调，并将解调信号输出至解码部401-1、401-2。解码部401-1、401-2针对从解调部402-1、402-2输入的信号进行解码，来输出数据信号。

MT类别信息生成部409对帧构成部410-1、410-2输入MT类别信息(也就是表示是对应THP的终端的信息)。传播路径状态信息生成部408将在CRS接收时从传播路径估计部输入的传播路径状态信息(H_k)输入至帧构成部。帧构成部使用所输入的MT类别信息和传播路径状态信息来构成帧，并输出至无线发送部411-1、411-2。无线发送部411-1、411-2对所输入的信号进行模拟/数字变换后进行升频转换，并经由天线412-1、412-2发送至基站装置13。

不对应THP的移动站装置23-1的构成是从对应THP的移动站装置23-2的构成中排除模运算部403-1，403-2后的构成，在此省略其说明。

此外，由于各移动站装置是对应THP还是不对应THP的所谓的类别由基站掌握即可，因此仅发送THP对应/不对应的终端中的一方的类别所对应的MT类别信息即可。这是由于，基站会将MT类别信息未被送来的移动站装置视为另一方的类别。另外，可以是表示第几代的信息。

在本实施方式中，即使在1个移动站装置使用多个数据流进行通信的情况下，不对应THP的移动站装置和对应THP的移动站装置也能使用MU-MIMO THP来在混杂的状态下进行通信。

<变形例1>

尽管在第2实施方式中说明了单载波的情况，也可以使用多载波例如OFDM来按每个子载波应用第2实施方式的发明。即，与第1实施方式的变形例同样，针对各数据信号的数据流新追加OFDM信号调制部和OFDM信号解调部即可。例如，在对具有M个接收天线的移动站装置复用N台的情况下，基站装置对于MN个信号流的每一个而具有OFDM信号调制部和OFDM信号解调部。另外，各移动站装置具有M个OFDM信号调制部和M个OFDM信号解调部。

此外，针对移动站装置23-2的处理器部4，能够按照通过半导体装置以及程序实现其多个构成的方式来构成，还能通过半导体装置来构成存储有程序的ROM、PROM或闪速存储器、对它们进行控制的控制装置，并且，能通过单个或多个半导体芯片来构成这些多个半导体装置。

另外，能够仅将模运算部403-1、403-2、MT类别信息生成部409设为处理器，像前述那样通过单个或多个半导体芯片来构成这多个构成。

<第3实施方式>

接下来，说明本发明的第3实施方式。

在本发明的第3实施方式中，具备1台基站装置14以及N台移动站装置24。其中，N是2或比2大的整数。基站装置14具备N根天线，移动站装置24具备1根天线。基站装置14对经空分后的N个数据流进行电波发送，而这些数据流加载有各不相同的数据信号。移动站装置24对这些数据流进行电波接收。另外，基站装置14能在某情况下与全部的不对应THP的移动站装置进行通信，且在某情况下，通过空间复用与全部的对应THP的移动站装置同时进行通信。

图16是表示基站装置14的主要的发送部分的构成的概略框图。基站装置14的主要的发送部分具备：调制部503-1、503-2···503-N；干扰减法部505-2···505-N；模运算部506-2···506-N；线性滤波器乘法部508；模切换部512-2···512-N；MT类别判别部516；干扰计算部517。干扰减法部505-2···505-N、模运算部506-2···506-N、模切换部512-2···512-N、干扰计算部519构成THP部520。

包含了其他的接收部分的构成与第1实施方式同样。其中，缺少了第1实施方式的信号置换部104、顺序决定部117。另外，调制部503-1，503-2···503-N、干扰减法部505-2···505-N、模运算部506-2···506-N、线性滤波器乘法部508、干扰计算部519的个别的动作与第1实施方式相同。

MT类别判别部516通过其输出信号来对模切换部512-2···512-N进行控制，若干扰减法部501-2···501-N的输出信号是发往对应THP的移动站装置的信号，则向对应的模运算部506-2···506-N进行输出，另外，若是发往不对应THP的移动站装置的信号，则绕过模运算部506-2···506-N而向线性滤波器乘法部508进行输出。此外，来自调制部503-1的输出信号既可以是发往不对应THP的移动站装置的信号，又可以是发往对应THP的移动站装置的信号。在此情况下，对应TIIP的移动站装置针对接收信号进行模运算。

根据第3实施方式，尽管付出发送功率的增加这样的代价，但基站装置13甚至能与全部的不对应THP的移动站装置24进行通信。

移动站装置的构成不管是THP对应还是不对应，都能使用第1实施方式的构成。

在本实施方式中，即使含有多个不对应THP的移动站装置，也能进行空间复用。

<变形例1>

在本变形例中，将第1实施方式的图2中的信号置换部104和顺序决定部117附加在图16的基站装置的构成中。即，调制部503-1···503-N的输出经由信号置换部而被施加至THP部520。然后，对信号置换部的输出端子的编号小的输出端子输出发往不对应THP的移动站装置的数据信号。由此，能抑制不进行模运算所带来的发送功率的增加。即，第1个信号在等效传播路径RH上不受干扰。另外，第2个信号仅受来自第1个信号的干扰。进而，第3个信号仅受来自第1个和第2个信号的干扰。按同样方式考虑，第k+1个信号受来自第1～第k个信号的干扰。这若从平均来看，序号越在前的信号受来自越少的信号的干扰。也就是，示出了序号越在前的信号，越能减少因不进行用于将信号抑制在一定振幅范围内的模运算而带来的劣化。于是，通过将不进行模运算的不对应THP的移动站装置从第1个起顺序排列，能抑制功率的增加。

<变形例2>

对等效传播路径RH仅取出1～k行至1～k列的k行k列的矩阵，并设为矩阵RS。然后，对线性滤波器乘法部508的乘法运算前的发往第1～k个移动站装置的信号(v₁，...，v_k)^t乘以矩阵RS的逆矩阵，并将乘法运算后的矩阵输入至线性滤波器乘法部508。此时，若仅着眼于发往第1～k个MT的信号，则进行所谓的线性的波束成形来发送要发往第1～k个移动站装置的信号。另外，基站装置将该(v₁，...，v_k)^t输入至干扰计算部，能计算第1～k个信号对第k+1个以后的对应THP的移动站装置造成的干扰。由此，能以加入到进行波束成形的信号中的形式来复用针对第k+1个以后的对应THP的移动站装置的信号。

<变形例3>

尽管在第3实施方式及其变形例1、变形例2中讲述了单载波的情况，但也可以在多载波特别是OFDM中按每个子载波来应用本实施方式。在此情况下，新追加相当于第1实施方式的变形例的OFDM信号调制部1211、OFDM解调部217的部分即可。

<第4实施方式>

在第4实施方式中，具备1台基站装置15以及N台移动站装置25。其中，N是2或比2大的整数。进而，基站装置15具备2N根天线，移动站装置25的每一个具备2根天线。基站装置15对经空分后的2N个数据流进行电波发送，而这些数据流加载有各不相同的数据信号。移动站装置25的每一个对这些数据流电波接收2个。另外，基站装置15能在某情况下与全部的不对应THP的移动站装置进行通信，且在某情况下，通过空间复用与全部的对应THP的移动站装置同时进行通信。

图17是表示基站装置15的主要的发送部分的构成的概略框图。

基站装置15的主要的发送部分具备：调制部703-1、703-2，703-3···703-2N；干扰减法部705-3···705-2N；模运算部706-3···706-2N；模切换部712-3，712-2N；干扰计算部717；线性滤波器乘法部708；DRS生成部712；MT类别判别部716；滤波器计算部719。此外，干扰减法部705-3···705-2N、模运算部706-3···706-2N、模切换部712-3、712-2N、干扰计算部717构成THP部720。其中，缺少第2实施方式中的信号置换部304、顺序决定部317。包含了其他的接收部分的构成与第2实施方式相同。

MT类别判别部716通过其输出信号来对模切换部712-3···712-2N进行控制，若干扰减法部705-3···705-2N的输出信号是发往对应THP的移动站装置的信号，则向对应的模运算部706-3···706-2N进行输出，另外，若是发往不对应THP的移动站装置的信号，则绕过模运算部706-3···706-2N而向线性滤波器乘法部708进行输出。

THP部720的输出信号与DRS生成部712的输出信号一起被施加至线性滤波器乘法部708。

线性滤波器乘法部708的处理与第2实施方式的线性滤波器乘法部308的处理相同，因此省略其说明。另外，移动站装置中的处理与第2实施方式中的移动站装置的处理相同，因此省略其说明。

尽管在本实施方式中，作为一例，说明了对一个移动站装置发送2个数据流的情况，但1个移动站装置在通过3个以上的多数据流进行通信的情况下也同样，能使用MU-MIMO THP来对多个不对应THP的移动站装置和对应THP的移动站装置进行复用。

<变形例1>

在本变形例1中，与第3实施方式的变形例1同样，对信号置换部和顺序决定部进行附加。顺序决定部与第3实施方式的变形例1同样，若设THP不对应MT存在k个，则按照在第1～k中配置THP不对应MT、且在第k+1个以后中配置THP对应MT的方式来决定顺序。在此，顺序决定部基于从传播路径信息取得部输入的传播路径状态信息，对第k+1个以后的THP对应终端决定第k+1个以后的移动站装置的顺序。

另外，顺序决定部按所决定的排序的顺序来重排从MT类别判别部输入的MT类别信息，然后输入至模切换部。

<变形例2>

尽管在第4实施方式以及其变形例1中讲述了单载波的情况，但也可以在多载波特别是OFDM中按每个子载波来应用本实施方式。在此情况下，与第1实施方式的变形例1同样，新追加OFDM信号调制部和OFDM信号解调部。

<第5实施方式>

图18是表示本发明的第5实施方式所涉及的通信系统的概略图。该通信系统中，1台基站装置16与4台移动站装置26-1、26-2、26-3、26-4进行无线通信。基站装置16具备4根天线，移动站装置26各自具备1根天线。移动站装置26-1、26-3、26-4是对进行了扰动向量的加法运算后的(进行了非线性处理)数据信号进行接收的移动站装置，移动站装置26-2是对未进行那样的非线性处理的数据信号进行接收的移动站装置。

图19通过概略框图来表示基站装置16的构成。基站装置16具备：编码部902-1、902-2、902-3、902-4；调制部903-1、903-2、903-3、903-4；VP(向量扰动)部920；帧构成部908；无线发送部910-1、910-2、910-3、910-4；天线部911-1、911-2、911-3、911-4；DRS生成部912；CRS生成部913；无线接收部914-1、914-2、914-3、914-4；帧分离部915；MT类别判别部916；传播路径信息取得部918；滤波器计算部919。

此外，除了天线部911-1，911-2，911-3，911-4以外的其他的构成(902-1，902-2，902-3，902-4，903-1，903-2，903-3，903-4，920，908，910-1，910-2，910-3，910-4，911-1，911-2，911-3，911-4，912，913，914-1，914-2，914-3，914-4，915，916，918，919的标号所示的部分。)构成处理器部5。

以移动站装置26为目的地的数据信号901-1、901-2、901-3、901-4在编码部902-1、902-2、902-3、902-4中进行纠错编码、接着在调制部903-1、903-2、903-3、903-4中进行调制。调制部903-1、903-2、903-3、903-4的输出信号被施加至VP部920。

图20通过框图来表示VP部920的细节。VP部920具备：候补信号点计算部921、滤波器乘法部922、范数计算部923、最优信号选择部924。

首先，针对图20的候补信号点计算部921的处理进行说明。将4个数据信号901-1、901-2、901-3、901-4作为期望信号而设为s(＝(s₁，s₂，s₃，s₄)^t)。s是由4个复数表征的向量。在此，扰动向量使用在实部以及虚部具有整数的系数的4维复向量Z且以Zτ表示。其中，τ是模大小。如此，扰动向量是模大小τ的整数倍的信号。

在此，将与发往对应THP的移动站装置26-1、26-3、26-4的数据信号相加的复向量Z的分量设为Z₁、Z₃、Z₄。其中，在此为了说明，以下将移动站装置26-2设为不对应THP来进行说明。由于此时对于以不对应THP的移动站装置26-2为目的地的数据信号不加上扰动向量，因此设Z₂＝0。计算在该条件下能取得扰动向量的全部的组合，并将各自与期望信号s相加而得到的结果作为候补点，输出至滤波器乘法部922。在此候补信号点x成为

x＝s+Zτ     (38)。

候补信号点x成为8维空间的格点。滤波器乘法部922针对由候补信号点计算部输入的候补信号点分别像下面的式(39)那样乘以线性滤波器H^-1。如此，成为

H^-1x＝H^-1(s+Zτ)     (39)

。其中，H^-1是基站装置16与移动站装置26之间的传播路径矩阵H的逆矩阵。

滤波器乘法部922将该滤波器乘法运算后的候补点的配置输入至范数计算部923。

范数计算部923基于滤波器乘法运算后的候补点配置，来计算对于全部的点H^-1x的欧几里德范数||H^-1x||²。该结果被施加至最优信号选择部924。

最优信号选择部924从该多个欧几里德范数||H^-1x||²中选择具有最小的值的范数。然后，将此时的x的值作为x0进行输出。这是图20的VP部920的输出。最终，VP部920将x0作为施加了扰动向量而得到的信号输出至帧构成部908。帧构成部908对所接受的数据信号x0来时间复用专用参考符号DRS。

对于经该时间复用后的信号，进一步时间复用乘以传播路径矩阵H的逆矩阵H^-1而得到的发送信号H^-1x_o、以及公共参考符号CRS，并施加至无线发送部910-1、910-2、910-3、910-4，进行数字/模拟变换、至射频的升频转换。无线发送部910-1、910-2、910-3、910-4的输出经由天线部911-1、911-2、911-3、911-4而被电波发送至移动站装置26-1、26-2、26-3、26-4。

另一方面，天线部911-1、911-2、911-3、911-4将从移动站装置26-1、26-2、26-3、26-4电波接收到的无线信号施加至无线接收部914-1、914-2、914-3、914-4。无线接收部914-1、914-2、914-3、914-4针对从天线部911-1、911-2、911-3、911-4接受的无线信号进行至基带的降频转换，接着进行模拟/数字变换，此后，并将输出信号施加至帧分离部915。

帧分离部915针对从无线接收部914-1、914-2、914-3、914-4接受的信号，进行以下的帧分离。即，帧分离部915将与传播路径状态信息相关的信号施加至传播路径信息取得部918，并将有关移动站装置26的MT类别即究竟对应还是不对应THP的信号施加至MT类别判别部916。除此以外，帧分离部915将由帧分离部915分离出的来自移动站装置26的数据信号输出至外部(该点在图19中未图示。)。

MT类别判别部916创建移动站装置26的MT类别信息并施加至VP部920。传播路径信息取得部918从帧分离部915接受与传播路径状态信息H相关的信号，并将其施加至滤波器计算部919。滤波器计算部919创建与从传播路径信息取得部918接受的传播路径信息H的逆矩阵H^-1相关的信号，并将该信号施加至VP部920。

此外，以上是在MT数为4的情况下的VP部的动作。然而，即使在将移动站数扩展为多于4的N个的情况下，同样地通过加上扰动向量也能减少发送功率，这是容易理解的。

THP对应、不对应的移动站装置的MT的构成与第1实施方式相同，因此在此省略说明。而若要说明接收的形态，则如下所示。

首先，将发送信号表征为HH^-1X_o＝H^-1(S+Z_oτ)。在通过传播路径而被各MT接收时，接收信号表示为：

HH-¹X_o＝X_o＝H^-1(S+Z_oτ)     (40)

。在此，尽管全部的信号通过向量来表征，但实际中是按每个分量由各自的MT来接收。另外，忽略了噪声。在THP对应MT中接收信号后，进行已述的式(10)所表征的模运算。如此，成为

Modτ(s+Z_oτ)＝s     (41)

，由于扰动向量能通过模运算来消除，因此能还原正确的期望信号。不对应THP的移动站装置即使不进行模运算，也能直接得到接收信号s。

通过上述的方法，即使THP对应MT与多个THP不对应MT混杂，也能进行空间复用。

此外，在本实施例中，使用了H^-1作为线性滤波器。其是称为ZF滤波器的滤波器，还可以取代H^-1而采用利用H′^H(H′H′^H+dI)^-1的MMSE(最小均方误差)型的方法。在此，d是将移动站装置受到的噪声功率除以发送信号的功率而得到的值。

对于本实施方式，即使在MU-MIMO VP中，也能对多个不对应THP的移动站装置和对应THP的移动站装置进行复用。

<变形例1>

此外，针对基站装置16的处理器部5，能够按照通过半导体装置以及程序实现其多个构成的方式来构成，还能通过半导体装置来构成存储有程序的ROM、PROM或闪速存储器、对它们进行控制的控制装置，并且，能通过单个或多个半导体芯片来构成这些多个半导体装置。

另外，能够仅将MT类别判别部916和VP部920设为处理器，如前所述通过单个或多个半导体芯片来构成这多个构成、或在这多个构成中附加其他的构成而得到的构成。

<第6实施方式>

在本发明的第6实施方式中，1台基站装置17与N台移动站装置进行无线通信。移动站装置全都具有M根天线，基站装置17具有MN根天线。基站装置对使用扰动向量减少发送功率后的加载有各不相同的数据信号的MN个数据流同时进行空间复用，并向移动站装置发送。其中，移动站装置中不对应THP的移动站装置有K台，对应THP的移动站装置有(N-K)台。

图21示出了基站装置17的VP部1120的构成。VP部1120具备：候补信号点计算部1121、滤波器乘法部1122、范数计算部923、最优信号选择部924。范数计算部923、最优信号选择部924与第5实施方式相同。另外，基站装置16的VP部1120以外的构成与第5实施方式相同。

以下，说明基站装置17的VP部1120的候补信号点计算部1121和滤波器乘法部1122的动作。

候补信号点计算部1121基于MT类别信息，仅针对对应THP的移动站装置的维度来相加扰动向量VP。此时，MT类别信息是与N个移动站装置相关的信息。另一方面，为了对各移动站装置发送每M个一组的信号，一次进行空间复用的发送信号存在NM个。于是，候补信号点计算部1121计算以与发往对应THP的移动站装置的信号M(N-K)个对应的维相加了扰动向量后的候补点。候补信号点的配置与式(38)同样，由

x＝s+Zτ     (42)

表征。

接下来，说明滤波器乘法部1122的动作。在该滤波器乘法部1122中相乘的滤波器是将第5实施方式中传播路径矩阵H的逆矩阵H^-1扩展至多接收天线而得到的。首先从要进行乘法运算的滤波器的计算方法说起。在此进行计算的滤波器与在第2实施方式的滤波器计算部中所进行的计算类似。

(零空间的计算)

为了计算滤波器，基站装置17执行移动站装置的专用滤波器的计算、线性滤波器的计算、干扰系数滤波器的计算的4个进程。

与第2实施方式同样，将从基站装置17的各发送天线起到第k个移动站装置的接收天线为止的传播路径的复增益由M行MN列的矩阵H_k来表征。整体的传播路径矩阵由

【数式22】

H＝[H₁ ^t，H₂ ^t，……，H_N ^t]^t     (43)

表征。现将从H中去除发往第k个MT的传播路径后的矩阵设为

【数式23】

${\hat{H}}_k={[{H_1}^t,{H_2}^t,......,{H_{k-1}}^t,{H_{k+1}}^t,......,{H_N}^t]}^t---\left(44\right)$

。在此，与实施例5不同在于，第k+1～N个传播路径也包含在式(44)中。这是由于，在本实施例中，要由线性滤波器一次去除全部的干扰，这与由线性滤波器仅去除发往编号比自己小的移动站装置的信号、而剩余的的干扰由THP去除的第2实施方式或第4实施方式不同。该矩阵H^_k成为M(N-1)行MN列。接下来，对矩阵H^_k实施奇异值分解。

【数式24】

${\hat{H}}_k={{\hat{U}}_k}^H{\widehat{\mathrm{\&Sigma;}}}_k{[{\hat{V}}_k^{\mathrm{Im}},{\hat{V}}_k^{\ker }]}^H---\left(45\right)$

在此，将矩阵V^^Im _k设为MN行M(N-1)列的矩阵，将矩阵V^^ker _k设为MN行M列的矩阵。矩阵H^_k的秩最多对应M(N-1)，排除了矩阵

【数式25】

${[\hat{V}}_k^{\mathrm{Im}}{\hat{V}}_k^{\ker }]$

的最初的M(N-1)列后的矩阵V^^ker _k与零空间对应。若与第2实施方式同样地考虑，则在本实施方式的情况下，矩阵H^_k是表征与第k个移动站装置以外的移动站装置对应的传播路径的矩阵，由此可知在基站装置17中乘以滤波器V^^ker _k后发送的信号不会对第k个以外移动站装置造成干扰。

(MT专用滤波器的计算)

接下来，按M个一组而存在的发往各移动站装置的每个信号进行最优的预编码。对将式(45)中求出的矩阵V^^ker _k与对应于第k个MT的传播路径H_k相乘而得到的结果再次进行奇异值分解。

【数式26】

$H_k{\hat{V}}_k^{\ker }={U_k}^H{\mathrm{\&Sigma;}}_k{[V_k^{\mathrm{Im}},V_k^{\ker }]}^H---\left(46\right)$

矩阵V^^ker _k是M×M(N-1)矩阵，因此矩阵V^^ker _k最高为M秩。

【数式27】

$[V_k^{\mathrm{Im}},V_k^{\ker }]$

中最初的M列设为MT专用滤波器V^Im _k。另外，V^^ker _k成为M(N-1)×M矩阵。

(线性滤波器的计算)

使用在式(45)、(46)求出的矩阵V^^ker _k和矩阵V^Im _k(k＝1，2，...，N)，将线性滤波器设为

【数式28】

$P=[{\hat{V}}_1^{\ker }{V}_1^{\mathrm{Im}},{\hat{V}}_2^{\ker }{V}_2^{\mathrm{Im}},...,{\hat{V}}_N^{\ker }{V}_N^{\mathrm{Im}}]---\left(47\right)$

。该矩阵P相当于第1实施方式中的矩阵Q，滤波器计算部919对滤波器乘法部1122输入该P。

(干扰系数滤波器的计算)

若将矩阵HP设为等效的传播路径，则能成为

【数式29】

。在此，T_ii是M行M列的矩阵，是发往第i个移动站装置的信号在到达第i个MT时能被视作通过的传播路径矩阵。观察式(48)，T_ii(i＝1，..，N)分量以外的分量为0。这是由于，对发往各移动站装置的信号乘以了滤波器V^^ker _k，该滤波器V^^ker _k用于使针对该移动站装置以外的移动站装置的信号作为干扰而无法到达。滤波器乘法部按照下式对候补信号点x的每一个乘以滤波器P。

Px＝P(s+Z_oτ)     (49)

滤波器乘法部1122将最终由该式(49)表征的信号输入至范数计算部923。范数计算部923以及最优信号选择部924的动作也与第5实施方式相同，VP部1120将最终计算出的信号输入至在第5实施方式中进行过说明的帧构成部908。

移动站装置的构成也与第2实施方式相同。与第2实施方式同样，移动站装置设接收信号在等效传播路径T_kk上通过来进行传播路径补偿，进行信号检测。

在本实施方式中，即使在1个移动站装置通过多个数据流进行通信的情况下，也能使用MU-MIMO VP来对多个不对应THP的移动站装置和对应THP的移动站装置进行复用。

<变形例1>

尽管在第6实施方式中讲述了单载波的情况，但也可以按多载波特别是OFDM的每个子载波进行应用。在此情况下，对各信号流新附加在第1实施方式的变形例中说明过的OFDM信号调制部和OFDM信号解调部即可。例如在对具有M个接收天线的移动站装置复用N台的情况下，基站装置对于MN个信号流的每一个而具有OFDM信号调制部和OFDM信号解调部。另外，各移动站装置具有M个OFDM信号调制部和M个OFDM信号解调部。

在此，针对扰动向量与模运算的关系进行说明。对数据信号的扰动向量的加法运算是针对数据信号的等值变换，通过移动站装置中的模运算能还原数据信号，因此不会因扰动向量的加法运算而丢失数据信号的信息。对于相加的扰动向量，必须使加法运算后的信号收敛于一定的振幅的范围内的是模运算。例如，能够认为式(10)的模运算是将Mod_τ(x)-x所示的扰动向量与信号x相加。

此外，在上述的全部的实施方式以及变形例中，是将基站的全部天线数以及移动站装置的全部天线数设为与各自用于通信的数据流数一致来进行了说明。即，将多个数据流设为各自传输不同数据信号来进行了说明。然而，例如也可以通过使8个数据流中的2个数据流传输相同的数据信号，并由具有特定的2根天线的一个移动站装置来接收该2个数据流，且在接收后对该2个数据信号(相同的数据信号)进行合成，来使接收质量得以提高。

尽管以上参照附图详述了本发明的实施方式，但具体的构成不限于上述实施方式，能在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种设计变更。

工业实用性

本发明能在移动无线通信或固定无线通信的领域中利用。

标号说明

11···第1通信装置，21···第2通信装置，102···编码部，103···调制部，104···信号置换部，105···干扰减法部，106···模运算部，107···干扰计算部，108···线性滤波器乘法部，109···帧构成部，110···无线发送部，111···天线部，112···DRS生成部，113···CRS生成部，116···MT类别判别部，117···顺序决定部，118···传播路径信息取得部，119···滤波器计算部，120···THP部，201···解码部，202···解调部，203···模运算部，204···传播路径补偿部，205···帧分离部，206···无线接收部，207···传播路径估计部，208···传播路径状态信息生成部，210···帧构成部，211···无线接收部，212···天线部，1211···OFDM信号调制部，217···OFDM信号解调部，512···模切换部，920···VP部，921···候补信号点计算部，922···滤波器乘法部，923···范数计算部，924···最优信号选择部

Claims (9)

1.一种通信系统，具备：1个或多个第1通信装置、以及多个第2通信装置，所述第1通信装置从其多根天线对加载有数据信号的多个数据流进行空间复用来电波发送，所述第2通信装置通过各自的天线来电波接收所述数据流，从而接收所述数据信号，所述通信系统的特征在于，

所述第1通信装置具备：

判别装置，其根据从所述多个第2通信装置分别接收到的信号，来判别所述多个第2通信装置分别是进行模运算的对应THP的通信装置还是不进行模运算的不对应THP的通信装置；

变换装置，其仅针对发往所述多个第2通信装置中由所述判别装置判别为对应THP的通信装置的第2通信装置的数据信号进行等值变换；和

加权装置，其针对发往所述多个第2通信装置的数据信号中的至少一部分，排除所述空间复用的数据流间的干扰中的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述多个第2通信装置中的不对应THP的通信装置具备：

MT类别信息生成装置，其生成向所述第1通信装置通知自身是不进行模运算的不对应THP的通信装置的信号。

3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述加权装置排除全部的干扰。

4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述第1通信装置还具备：干扰减法装置，其从数据信号中排除一部分的干扰，

所述加权装置排除一部分的干扰，并且通过干扰减法装置来排除剩余的干扰。

5.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

进行所述等值变换的变换装置使用扰动向量。

6.根据权利要求5所述的通信系统，其特征在于，

进行所述等值变换的变换装置使用模运算装置作为扰动向量的选择方法。

7.一种通信装置，其是具备多根收发天线、并通过空间复用经由所述天线来对加载有去往多个第2通信装置的多个数据信号的数据流进行电波发送的第1通信装置，所述通信装置的特征在于，

具备：

判别装置，其根据从所述多个第2通信装置分别接收到的信号，来判别所述多个第2通信装置分别是进行模运算的对应THP的通信装置还是不进行模运算的不对应THP的通信装置；

变换装置，其仅针对发往所述多个第2通信装置中由所述判别装置判别为对应THP的通信装置的第2通信装置的数据信号进行等值变换；和

加权装置，其针对发往所述多个第2通信装置的数据信号中的至少一部分，事先排除所述空间复用的数据流间的干扰中的至少一部分。

8.一种通信方法，从1个或多个第1通信装置所具备的多根天线对加载有数据信号的多个数据流进行空间复用来电波发送，并通过多个第2通信装置的各自的天线来电波接收所述数据流，从而接收所述数据信号，所述通信方法的特征在于，

在所述第1通信装置中具备：

根据从所述多个第2通信装置分别接收到的信号，来判别所述多个第2通信装置分别是进行模运算的对应THP的通信装置还是不进行模运算的不对应THP的通信装置的过程；

仅针对发往所述多个第2通信装置中由所述判别装置判别为对应THP的通信装置的第2通信装置的数据信号进行等值变换的过程；和

针对发往所述多个第2通信装置的数据信号中的至少一部分，执行事先排除所述空间复用的数据流间的干扰中的至少一部分的加权的过程。

9.一种在通信系统中第1通信装置所具备的处理器，所述通信系统具备：1个或多个所述第1通信装置、以及多个第2通信装置，所述第1通信装置从其多根天线对加载有数据信号的多个数据流进行空间复用来电波发送，所述第2通信装置通过各自的天线来电波接收所述数据流，从而接收所述数据信号，所述处理器的特征在于，

具备：

判别装置，其根据从所述多个第2通信装置分别接收到的信号，来判别所述多个第2通信装置分别是进行模运算的对应THP的通信装置还是不进行模运算的不对应THP的通信装置；

变换装置，其仅针对发往所述多个第2通信装置中由所述判别装置判别为对应THP的通信装置的第2通信装置的数据信号进行等值变换；和

加权装置，其针对发往所述多个第2通信装置的数据信号中的至少一部分，排除所述空间复用的数据流间的干扰中的至少一部分。