CN102857289A - 用于基站装置和终端装置的集成电路 - Google Patents

Abstract

提供了用于基站装置的集成电路，其用于在下行链路中使用空分多址的方式对与终端装置的通信进行控制，包括：空分多路复用信息生成单元，对用于通知所述终端装置的空分多路复用信息的数据序列的生成进行控制，所述空分多路复用信息包括向用空分多址的方式同时进行无线通信的其他终端装置发送的数据的调制阶数或者编码率的信息；以及多路复用单元，对将所生成的所述数据序列与发送给所述终端装置的个别数据信号的多路复用进行控制。

Description

用于基站装置和终端装置的集成电路

本申请是以下专利申请的分案申请：

申请号：200580016182.0

申请日：2005年4月20日

发明名称：无线通信系统、无线通信方法、基站设备以及终端

技术领域

本发明涉及使用空分多址进行无线通信的无线通信系统、无线通信方法、基站设备以及终端。

背景技术

近年来，无线通信的大容量化和速度化的需求正在提高，并且对提高有限频率资源有效利用率的方法的研究也在蓬勃开展。作为其中的一种方法，使用空域(spatial domain)的方法受到关注。自适应阵列天线（自适应天线）为现有空域使用技术的一种。自适应阵列天线，利用将接收信号乘以其的权系数来调整振幅和相位，由此有力的接收来自所期望方向的信号，并抑制干扰波方向。因此，可降低相同信道间干扰，并可改善无线通信系统的通信容量。

现有的其他空域使用技术的是：使用相同时间、相同频率的、且使用传播线路中的空间正交性的相同代码的物理信道，向不同终端发送不同的数据序列的空分多址(SDMA)、以及向相同终端发送不同数据序列的空分多路复用(SDM)。如果终端之间的空间相关系数小于预定值，则SDMA技术可被用于改善无线通信系统的信息处理量和同时容纳的用户的数目（参考非专利文献1）。

另一方面，在SDM技术中，在每个发送机和接收机中都配备多个天线元件，并且在天线之间的接收信号相关性较低的传播环境中实现SDM发送（参考非专利文献2）。在此情况下，发送机使用相同时间、相同频率、且对每个天线元件相同代码的物理信道来从所附多个天线发送不同的数据序列。接收机从通过所附多个天线的接收信号分离和接收不同的数据序列。由此，使用多个空分多路复用信道，可不用多级调制而实现高速化。执行SDM发送时，在足够的S/N（信噪比）条件下的发送机和接收机之间存在大量散射的环境中，如果发送机的天线数目和接收机的天线数目相同，则可与天线数目成比例地扩展信道容量。

现有的多用户MIMO（多入多出）技术是通过融合SDMA技术和SDM技术而提供的技术（参考非专利文献3）。在发送机中已知通过空分多路复用的方式同时连接的终端的信道矩阵的条件下，多用户MIMO技术使之可以进行基于方向性的空分多址和空分多路复用发送。信道矩阵在仅仅具备单个天线的终端中被表现为信道向量，但在此，被作为一般信道矩阵处理。

非专利文献1：T.Ohgane等，“A study on a channel allocation scheme withan adaptive array in SDMA”IEEE第47VTC，卷2，1997，725-729页。

非专利文献2：G.J.Foschini，“Layered space-time architecture for wirelesscommunication in a fading environment when using multi-element antennas”，贝尔实验室技术期刊，1996年秋季，41-59页。

非专利文献3：Q.Spencer等，“Zero-Forcing Methods for Downlink SpatialMultiplexing in Multiuser MIMO channels”，IEEE Trans SP，Vol.52,NO.2,2004,461-471页。

发明内容

本发明要解决的问题

然而，上述现有的使用空分多址(SDMA)的无线通信系统中涉及以下问题：在SDMA技术中，为降低向所连接终端的发送信号之间的干扰，发送方需要形成发送束，以空间地分离终端，并从而，在FDD(频分双工)线路中必须降低来自接收机的信道估计值的反馈量。另一方面，在TDD(时分双工)线路中，在时间上足够接近的条件下不需要及时反馈传播线路的相对性的信道估计值，但通常需要包含在多个阵列元件和高频电路级中的、用于校正接收和发送的分支之间的偏差的校准电路。在不同的终端对终端发送束相互正交的条件下发送时，通过给予正交条件优先级而形成发送束，因此存在削弱阵列增益的问题。

因此，本发明的一个目的是提供一种在使用空分多址进行无线通信时的终端中，能够排除到空分多路复用的不同终端的发送信号、即干扰信号的无线通信系统、无线通信方法、基站设备以及终端。

解决问题的技术方案

本发明的基站设备是用于在下行链路中进行与终端的空分多址的基站设备，该基站设备包括：空分多路复用信息通知单元，用于向所述终端发送关于与该终端一起空分多路复用的其他终端的空分多路复用信息；以及个别数据发送单元，用于在发送所述空分多路复用信息之后，基于所述空分多路复用信息，使用对应于各所述终端的发送权重来执行个别数据发送。

因此，当使用空分多址进行无线通信时，不仅发送关于该终端的、而且还发送关于在空分多址时空分多路复用的其他终端的空分多路复用信息，由此可在终端中排除送往空分多路复用的其他终端的发送信号、即干扰信号。因此，允许对于不同终端的发自基站设备的发送束之间的干扰，从而提高了发送束形成的灵活性，可以改善接收质量和系统容量。

作为本发明的一个形式，上述基站设备包括发送权重生成单元，用于生成发往空分多路复用所述终端的个别数据发送的发送权重，其中，所述空分多路复用信息包括所述所生成的发送权重的信息。

作为本发明的一个形式，在上述基站设备中，从已知的多个发送权重候选中选择的一个被采用为所述发送权重，并且所述空分多路复用信息包括所述所选发送权重的标识编号的信息。

作为本发明的一个形式，在上述基站设备中，所述空分多路复用信息包括到所述终端的发送功率的信息。

作为本发明的一个形式，在上述基站设备中，所述空分多路复用信息包括向所述终端发送所述个别数据时使用的发送格式有关的信息。

作为本发明的一个形式，在上述基站设备中，所述空分多路复用信息包括与向所述终端发送所述个别数据时使用的调制阶数和编码率中的至少一个有关的信息。

作为本发明的一个形式，在上述基站设备中，所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端的用户个别导频信号序列的信息。

本发明的终端是一种用于在下行链路中进行与基站设备的空分多址的终端，该所述端包括：空分多路复用信息接收单元，用于接收从所述基站设备发送的、关于与该终端一起空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息；干扰消除单元，用于基于所述所接收的空分多路复用信息而降低到经空分多路复用的所述其它终端的发送信号成分；以及个别数据接收单元，用于通过所述干扰消除单元接收针对该终端的、从所述基站设备发送的个别数据信号。

因此，当使用空分多址进行无线通信时，不仅发送关于该终端的、还发送关于在空分多址时空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息，由此可在终端中排除到经空分多路复用的其它终端的发送信号、即干扰信号。因此，允许从基站设备到其它终端的发送束之间的干扰，从而提高了发送束形成的灵活性，可以改善接收质量和系统容量。

作为本发明的一个形式，在上述终端中，如果终端具有多个天线，则所述干扰消除单元根据最小方差准则生成接收权，并且，所述个别数据接收单元基于最大似然估计，接收通过以所述接收权对针对该终端的个别数据信号进行加权而提供的信号。

因此，如果终端具有多个天线，则可以基于接收权而排除从基站设备到其它终端的发送信号的干扰。

作为本发明的一个形式，在上述终端中，所述干扰消除单元生成包括到所述经空分多路复用的其它终端的干扰信号的发送候补信号点，并且，所述个别数据接收单元基于使用所生成的所述发送候补信号点的最大似然估计，接收针对所述终端的个别数据信号。

因此，可以基于包括到其它终端的干扰信号的发送候补信号点，排除从基站设备到其它终端的发送信号的干扰。

作为本发明的一个形式，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括由所述基站设备生成的、用于到经空分多路复用的终端的个别数据发送的发送权重的信息。

作为本发明的一个形式，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括由基站设备从已知的多个发送权重候选中选择的发送权重的标识编号的信息。

作为本发明的一个形式，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括到所述终端的发送功率的信息。

作为本发明的一个形式，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括与向所述终端发送所述个别数据时使用的发送格式有关的信息。

作为本发明的一个形式，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括与向所述终端发送所述个别数据时使用的调制阶数和编码率中的至少一个有关的信息。

作为本发明的一个形式，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端的用户个别导频信号序列的信息。

本发明的无线通信系统是一种用于在从基站设备到终端的下行链路中进行空分多址的无线通信系统，其中所述基站设备包括：空分多路复用信息通知单元，用于向所述终端发送关于该终端及其它终端的空分多路复用信息；以及个别数据发送单元，用于在发送所述空分多路复用信息之后，基于所述空分多路复用信息，使用对应于各所述终端的发送权重来执行个别数据发送，并且其中所述终端包括：空分多路复用信息接收单元，用于接收从所述基站设备发送的、关于与该终端一起空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息；干扰消除单元，用于基于所述接收的空分多路复用信息而降低到经空分多路复用的所述其它终端的发送信号成分；以及个别数据接收单元，用于通过所述干扰消除单元接收针对该终端的、从所述基站设备发送的个别数据信号。

因此，当使用空分多址进行无线通信时，不仅发送关于该终端的、还发送关于在空分多址时空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息，由此可在终端中排除到经空分多路复用的其它终端的发送信号、即干扰信号。因此，允许从基站设备到其它终端的发送束之间的干扰，从而提高了发送束形成的灵活性，可以改善接收质量和系统容量。

本发明的无线通信方法是一种用于在从基站设备到终端的下行链路中进行空分多址的无线通信方法，该无线通信方法包括：在所述基站设备中，空分多路复用信息通知步骤，向所述终端发送关于其它终端及该终端的空分多路复用信息；以及个别数据发送步骤，在发送所述空分多路复用信息之后，基于所述空分多路复用信息，使用对应于各所述终端的发送权重来执行个别数据发送，并且在所述终端中，空分多路复用信息接收步骤，接收从基站设备发送的、关于与该终端一起空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息；干扰消除步骤，基于所述所接收的空分多路复用信息而降低到经空分多路复用的所述其它终端的发送信号成分；以及个别数据接收步骤，通过干扰消除步骤接收针对该终端的、从所述基站设备发送的个别数据信号。

因此，当使用空分多址进行无线通信时，不仅发送关于该终端的、还发送关于在空分多址时空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息，由此可在终端中排除到经空分多路复用的其它终端的发送信号、即干扰信号。因此，允许从基站设备到其它终端的发送束之间的干扰，从而提高了发送束形成的灵活性，可以改善接收质量和系统容量。

本发明的无线通信方法是用于在从基站设备到终端的下行链路中进行空分多址的一种无线通信方法，该无线通信方法包括：在所述基站设备中，空分多路复用信息通知步骤，向所述终端发送关于该端及其它终端的空分多路复用信息；以及个别数据发送步骤，在发送所述空分多路复用信息之后，基于所述空分多路复用信息，使用对应于各所述终端的发送权重来执行个别数据发送。

本发明的无线通信方法是用于在从基站设备到终端的下行链路中进行空分多址的一种无线通信方法，该无线通信方法包括：在所述终端中，空分多路复用信息接收步骤，接收从基站设备发送的、关于与该终端一起空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息；干扰消除步骤，基于所述接收的空分多路复用信息而降低到经空分多路复用的所述其它终端的发送信号成分；以及个别数据接收步骤，通过所述干扰消除步骤接收针对终端的、从所述基站设备发送的个别数据信号。

作为本发明的一个形式，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括由所述基站设备生成的、用于到经空分多路复用的终端的个别数据发送的发送权重的信息。

作为本发明的一个形式，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括由所述基站设备从已知的多个发送权重候选中选择的发送权重的标识编号的信息。

作为本发明的一个形式，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括到所述终端的发送功率的信息。

作为本发明的一个形式，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括与向所述终端发送所述个别数据时使用的发送格式有关的信息。

作为本发明的一个形式，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括与向所述终端发送所述个别数据时使用的调制阶数和编码率中的至少一个有关的信息。

作为本发明的一个形式，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端的用户个别导频信号序列的信息。

作为本发明的一个形式，上述无线通信方法的任一种还包括，在所述空分多路复用信息通知步骤之前的步骤：预先检测下行链路中的传播信道状态，并由终端基于所述传播信道状态预先发送用于该终端的下行链路中的发送权重的通知。

作为本发明的一个形式，上述无线通信方法的任一种还包括，在所述空分多路复用信息通知步骤之前的步骤：预先检测下行链路中的传播信道状态；基于所述传播信道状态，从多个权候选中选择在用于该终端的下行链路中的发送权重；以及由终端预先向基站设备发送所选发送权重的通知。

作为本发明的一个形式，在上述无线通信方法的任一种中，所述选择发送权重的步骤包括以下步骤：选择预定数目的具有与对应于以奇异值的降序排列的奇异值的右侧奇异向量的最大内积的发送权重候补，其中通过分解作为检测传播信道状态的结果而获得的信道矩阵来获得奇异值。

作为本发明的一个形式，上述无线通信方法的任一种还包括，在所述空分多路复用信息通知步骤之前的步骤：预先检测下行链路中的传播信道状态，并基于所述传播信道状态由终端向基站设备发送接收质量信息；以及基于所述发送权重和所述接收质量信息，分配用来在下行链路中进行空分多址的终端。

作为本发明的一个形式，在上述无线通信方法的任一种中，分配用来在所述下行链路中进行空分多址的终端的步骤是以下步骤：如果存在多个使用其与用于优先分配的终端的发送权重的相关性低于预定值的发送权重的可发送终端，则选择具有最佳接收质量的终端，并将所选终端分配为用来进行空分多址的终端。

根据本发明的再一个方面，提供了用于基站装置的集成电路，其用于在下行链路中使用空分多址的方式对与终端装置的通信进行控制，包括：空分多路复用信息生成单元，对用于通知所述终端装置的空分多路复用信息的数据序列的生成进行控制，所述空分多路复用信息包括向用空分多址的方式同时进行无线通信的其他终端装置发送的数据的调制阶数或者编码率的信息；以及多路复用单元，对将所生成的所述数据序列与发送给所述终端装置的个别数据信号的多路复用进行控制。

作为本发明的一个形式，上述集成电路还包括：终端分配单元，对用于所述个别数据信号的发送的发送权重的分配进行控制，所述空分多路复用信息包括所分配的发送权重的信息。

作为本发明的一个形式，在上述集成电路中，将从已知的多个发送权重候补中选择的发送权重作为所述发送权重，所述空分多路复用信息包括所述选择的发送权重的标识编号的信息。

作为本发明的一个形式，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括对所述终端装置的发送功率的信息。

作为本发明的一个形式，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括与发送所述个别数据时使用的发送格式有关的信息。

作为本发明的一个形式，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端装置的个别导频信号序列的信息。

根据本发明的再一个方面，提供了用于终端装置的集成电路，其用于在下行链路中使用空分多址的方式对与基站装置的通信进行控制，包括：空分多路复用信息接收单元，用于对从所述基站装置通知的空分多路复用信息的接收进行控制，所述空分多路复用信息包括向用空分多址的方式同时进行无线通信的其他终端装置发送的数据的调制阶数或者编码率的信息；空间多路分离单元，用于基于来自所述基站装置的接收信号的信号点配置的信息，使用最大似然估计，对从所述基站装置送往本终端装置的个别数据的分离和接收进行控制；以及数据提取单元，用于对复原所述个别数据进行控制。

作为本发明的一个形式，在上述集成电路中，在所述终端装置具有多个天线的情况下，所述空间多路分离单元根据最小方差准则生成干扰消除权重，并对所述接收信号乘以所述干扰消除权重的计算进行控制。

作为本发明的一个形式，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括用于所述个别数据的发送的、由所述基站装置分配的发送权重的信息。

作为本发明的一个形式，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括由所述终端装置从已知多个发送权重候补中选择的发送权重的标识编号的信息。

作为本发明的一个形式，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括对所述终端装置的发送功率的信息。

作为本发明的一个形式，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括与所述个别数据的发送时使用的发送格式有关的信息。

作为本发明的一个形式，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端装置的个别导频信号序列的信息。

发明效果

根据本发明，可提供一种在使用空分多址进行无线通信时的终端中，能够排除送往空分多路复用的不同终端的发送信号、即干扰信号的无线通信系统、无线通信方法、基站设备以及终端。因此，当基站设备发送方向束时，使得可能形成允许不同终端之间的干扰的发送束，从而可使用发送阵列天线的空间灵活性来改善通信质量；可改善通信阵列增益等，并且可改善下行链路的系统容量。

附图说明

图1示出第一实施方式中的无线通信系统的简要结构图。

图2示出第一实施方式中的基站设备和终端的结构图。

图3示出基站设备和第m终端之间的通信处理程序图。

图4示出来自包含天线个别导频信号的基站设备的发送信号的帧结构的图。

图5示出根据基站发送权重表生成的方向性的特征图。

图6预先列出关于基站设备1中的阵列配置信息的表的图。

图7示出发送权重候补选择处理程序的流程图。

图8示出终端分配处理程序的流程图。

图9示出用于使用SDMA或SDM的空分多路复用发送的帧结构图。

图10示出第二实施方式中基站设备和不同的第m终端的处理程序图。

图11示出第三实施方式中基站设备和不同的第m终端的处理程序图。

附图标记说明

1：基站设备

2：SDM兼容终端

3：SDM不兼容终端

4：发送束

5：通信区域

23：终端分配单元

24：个别数据发送单元

25：空分多路复用信息数据序列生成单元

42：接收质量检测单元

43：信道状态估计单元

44：发送权重选择单元

45：控制信息生成单元

49：空间多路分离单元

50、60：数据提取单元

具体实施方式

（第一实施方式）

图1是示出根据本发明的第一实施方式的无线通信系统的简要结构图。该实施方式表示当执行从基站设备向终端发送（在下文中，将其称为下行链路）时的使用空分多址(SDMA)的通信处理。无线通信系统由基站设备1和基站设备1的通信区域5中存在的多个终端2a、2b、3a、3b和3c构成。基站设备1具有多个天线元件1a到1d，并能自适应地改变阵列天线指向性。基站设备1从天线元件1a到1d对于通信区域5中存在的多个终端2a、2b、3a、3b和3c，在各终端之间以适当的组合进行空分多址连接，并发出例如多个发送束4a、4b、4c、4d（在下文中，将其统称为发送束4）。终端2a和2b（在下文中，将其统称为终端2）是多个SDM(空分多路复用)兼容终端，其可用于空间多路复用相同终端的多个发送信号序列的空分多路复用发送相兼容。终端3a、3b和3c（在下文中，将其统称为终端3）是多个不能与SDM发送兼容的SDM不兼容终端。

SDM兼容终端的数目和SDM不兼容终端的数目不限于此。发送束的数目相应于通信环境而自适应地改变，并且，在图1中示出发送束的数目的例子。在此，将使用SDM兼容终端2和SDM不兼容终端3编号的终端混合表示为终端MS_m。“m”是等于或小于通信区域5中存在的终端数目N_ms的自然数。

本无线通信系统可以在通信区域5中能进行通信的多个SDM不兼容终端3和SDM兼容终端2混合的环境下、对各终端进行空分多址连接。基站设备1判定在由大量SDM兼容终端2和SDM不兼容终端3构成的终端中是否可以进行SDM发送和SDMA发送这两者或其中任一个，并通过基站设备1的天线形成多个发送束4，由此实现已被判定为可能的SDM、SDMA发送。

图2是示出基站设备1、SDM兼容终端2和SDM不兼容终端3的构成图。在图2中，基站设备1具有以下构成：多个基站天线20，用于接收和发送高频信号；接收单元21，用于执行对来自基站天线20的接收信号的解调和解码；控制信息提取单元22，用于从解码数据提取从终端MS_m发送的控制信息；以及终端分配单元23，用于基于来自控制信息提取单元22的输出，分配通信的终端。终端分配单元23将所分配终端MS_k的连接信息输出到个别数据发送单元24和空分多路复用信息通知单元25，其中k=1～s。

个别数据发送单元24将基于预定发送格式（用于将被发送到由终端分配单元23分配的终端MS_k的个别数据）生成的发送数据序列26-1～s乘以相应束形成单元27-1～s中的发送权重，然后输出。空分多路复用信息通知单元25具有：空分多路复用信息数据序列生成单元28，用于生成数据序列，以发送所分配终端的空分多路复用信息；以及多路复用单元29，用于将所生成的空分多路复用信息数据序列多路复用到来自个别数据发送单元24的信号中。发送单元30-1～Nt将来自多路复用单元29的基带信号转换为载波频带的高频信号，并通过基站天线20输出该高频信号。图2通过示例方式示出用于执行对两个终端#1和#2（s=2）的SDMA发送的构成。多路复用单元29将空分多路复用信息数据序列使用时分多路复用、频分多路复用、码分多路复用等多路复用到个别数据序列。

另一方面，SDM兼容终端2-m具有：接收天线40-1～40-Ns(m)，用于从基站设备1接收高频信号；接收单元41-1～41-Ns(m)，用于将所接收的高频信号转换为基带信号；接收质量检测单元42，用于根据所接收的基带信号或高频信号，检测接收质量；信道状态估计单元43，用于估计作为信道状态的信道矩阵；以及发送权重选定单元44，用于基于信道矩阵选定适当的发送权重。其还可具有：控制信息生成单元45，根据接收质量检测单元42的输出和发送权重选定单元44的输出，生成将被作为控制信息发送到发送方的规定格式的数据序列；以及个别数据生成单元46，用于基于将被发送到基站设备1的个别数据的预定发送格式，生成用于发送的个别数据。其还可具有：发送单元47，用于将基带信号的控制信息生成单元45的输出和个别数据生成单元46的输出转换为载波频带的高频信号；发送天线48，用于输出高频信号；空间多路分离单元49，用于基于信道状态估计单元43的输出，从经空间多路复用并被发送到本终端(home terminal，终端本身)或他终端的信号分离并接收想要的信号；以及数据提取单元50，用于从来自空间多路分离单元49的输出信号中提取发送数据。另外，m将对通信区域5中的每个SDM兼容终端唯一地编号，并表示等于或小于预定值的自然数。接收天线40和发送天线48作为单独组件处理，但可共享相同的天线。各自具有多个接收天线和多个发送天线单元,可被提供用于执行指向性发送。

接着，除了不包括空间多路分离单元49、和数据提取单元60以与数据提取单元50不同的方式操作以外，SDM不兼容终端3的构成与SDM兼容终端2相同，所以将不再讨论该构成。接收天线40和发送天线48各自为单独组件，但可共享相同的天线。同样地，对于接收天线40和接收单元41，图2仅仅表示出一个信道的结构，但可以是多个信道，用于执行分集接收，以便基于信道状态估计单元43的输出而选择或合成接收信号。

图3是示出基站设备1和第m终端MS_m之间的通信处理的程序图。图3表示出在基站设备和终端之间建立帧同步和码元同步之后的操作，而未表示出同步建立操作。

基站设备1包括N_t个基站天线20和发送单元30-1～Nt，并首先从每个发送单元发送由预定数目的码元N_p（在下文中，将其称为天线个别导频信号AP_k(t)）构成的已知信号序列（步骤S1）。在此，k是基站设备1中的天线和发送单元的编号，且k=1,2，..,N_t，其中t=1，...,N_p。如果基站设备1的天线的数目N_t足够大，或如果执行SDM的空间多路复用的数目被限制到小于基站设备1的天线数目N_t的值，则不一定将N_t个发送单元全部使用，而仅使用其中一部分来发送天线个别导频信号。

图4是示出包含天线个别导频信号的、来自基站设备1的发送信号的帧结构图。帧中的发送信号由天线个别导频信号30、用户控制信息31和个别数据序列32构成。用户控制信息31存储用户控制信息之后的个别数据序列32的目标的用户标识信息、以及解调个别数据序列32所需的调制方式、编码率等的控制信息。

图4(a)、(b)和(c)示出天线个别导频信号30的不同发送格式。在图4(a)中，将各天线的天线移动通信个别导频信号30的发送时刻错开，进行时分方式发送。根据相同模式、伪随机代码等相互正交的代码序列被用于天线个别导频信号30。在图4(b)中，以码分多路复用方式，使用相互正交的代码序列来从不同天线执行发送。

还可采用组合使用时分发送和码分发送的系统。即，在图4(c)的天线组合中，共享同一时刻的时分段(slot)，并使用相互正交的代码序列，以码分多路复用方式发送天线个别导频信号30（图中的A1和A2）。因此，可降低在基站设备1中天线数目较多时的时分发送的开销，并且可缓和码分多路复用时传播线路中正交性的降低。

通信区域5中存在的终端MSm在信道状态估计单元43中使用在接收天线40和接收单元41-1～N_s处接收的信号来对每个基站天线计算所发送的天线个别导频信号AP_k(t)的信道估计值（图3中的步骤S2）。表示出信道估计值的计算。通信区域5中存在的第m终端MSm具有N(m)个天线和N(m)个接收信道，并可使用最大N(m)个空分多路复用信道来执行SDM接收。

在此，“m”是等于或小于通信区域5中存在的终端数目N_ms的自然数。第m SDM不兼容终端3为N_s(m)=1，而第一SDM兼容终端2为N_s(1)>1。对第k天线个别导频信号AP_k(t)，如表达式(1)所示，执行第m终端MS_m中的第j天线处与接收信道的接收结果r_j,k ^(m)(t)(其中j＝1,...,N(m))以及在终端MS_m中生成的AP_k(t)复本之间的相关性运算，由此计算传播线路的信道估计值h^m(j,k)。在该表达式中，*是执行复共轭的运算符。

[表达式1]

$h^m(j,k)=\frac{1}{\mathrm{Np}}\underset{t=1}{\overset{\mathrm{Np}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{AP}}_k^{*}\left(t\right)r_{j,k}^{\left(m\right)}\left(t\right)---\left(1\right)$

所获得的信道估计值h^m(j,k)被表示为具有j行和k列元素的信道矩阵，如表达式(2)所示。在此，在第m SDM不兼容终端3中，其被表示为N_s(m)=1，在此情况下，信道矩阵H(m)变为行向量。

[表达式2]

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

可保存天线个别导频信号的多个接收结果，也可以执行平均处理。在此情况下，如果终端的移动速度足够小，则可降低噪声的影响，并可以提高信道估计质量。最后，基于第m终端MS_m的信道估计值由合计(天线个别导频信号的数目N_t)×(终端MS_m的天线数目N_s(m))算出。

在各终端MS_m中，发送权重选定单元44使用算出的信道估计值，从发送束候补中选择最多N_s(m)个发送束4（图3中的步骤S3）。从发送束候补中选择发送束时，基站设备1和终端MS_m的双方预先作为基站发送权重表而共享来自基站设备的预定发送权重候补W_n，其中n是等于或小于预定数N_b的自然数。基站发送权重表是将具有预定角度范围的通信区域5用预定空间分辨率覆盖的基站设备1中的发送权重的列表。表的元素的数目为：基站发送阵列元件的元件数目N_t×发送权重候补的数目N_b。

图5是表示根据基站发送权重表生成的表示指向性的特性图。图5表示出假定基站设备1中的阵列元件是无指向性的、在基站设备具有0.5个波长间距的8元素等间距线形阵列时的指向性。在此情况下，该指向性由以每空间分辨率10°地覆盖通信区域5（120°扇区）的发送权重候补构成。然而,除基站设备1和终端MS_m预先共享基站发送权重表的方法外，还可采用如下方法，其中基站设备1向每个终端MS_m预先报告元件的数目、天线元件间距、排列方式（线形或圆形）、通信区域5的角度范围[θs,θe]、以及角度分辨率Δθ，并且在每个终端MS_m中生成基站发送权重表。

例如，如果阵列排列为等间距时（其中元件数目是N_t，且元件间距是d），则可作具有作为元素在表达式(3)中显示的发送权重W_n的基站发送权重表。

[表达式3]

$w_n=\left[\begin{array}{c}1\\ \exp \{j2\mathrm{\πd}\·1\·\sin \{{\mathrm{\θ}}_s-(n-1)\mathrm{\Δ\θ}\}/\mathrm{\λ}\}\\ .\\ .\\ .\\ \exp \{j2\mathrm{\πd}\·(N-1)\·\sin \{{\mathrm{\θ}}_s-(n-1)\mathrm{\Δ\θ}\}/\mathrm{\λ}\}\end{array}\right]---\left(3\right)$

其中n是去掉{1+(θs-θe)/Δθ}的小数点部分而得到的值的自然数。不需要频繁地更新用来生成基站发送权重表的信息，可随着终端MS_m的移动等在移动区域5中登记新位置等的同时更新该信息。因此，虽然需要由基站设备1向移动台设备发送信息，但可得到灵活配置基站设备1的效果。

另外，也可采用预先列出关于基站设备1中的阵列天线的有代表性的构成的信息并且报告列表编号的方法。图6预先列出关于基站设备1中的阵列构成的信息的表。各列表编号与元件数目、元件排列方式、元件间距、在通信区域5中的角度范围、以及表示发送束4的主束间距的角度分辨率的信息相关联。通过引入这样的列表，可降低从基站设备1向各终端MS_m发送的信息量。

另外，还可采用共享用于向每个阵列元件给出预定相位旋转而与阵列构成无关的列表的方法。作为另一方法，也可采用计算信道估计值之间的平均相位差、并报告该值或报告基于预定值的量化值的方法。因此，可在视线传播环境中获得等增益同相合成束。尽管发送束候补以基站设备1和终端MS_m双方预先共享来自基站设备1、作为基站发送权重表的预定发送权重候补W_n前提，但终端MS_m也可向基站设备1发送最优发送束4的信息。在此情况下，发送的信息量会增加，但却可以优化通信质量。

如下选择发送束候补（图3中的步骤S3）：选择发送束候补，根据第m终端MS_m中的接收信道N_s(m)的数目是值1还是值2以上，进行不同操作。各自表示发送束候补选择方法。

(α)当N_s(m)=1

在此情况下，从基站发送权重表中的发送权重候补W_n中选择接收功率为最大的发送权重。即，选择满足表达式(4)的最大发送权重T₁(m)。在此，n是等于或小于预定值N_b的自然数。

[表达式4]

$T_n\left(m\right)=\arg \left\{w_n\right|\underset{n}{\max }\left({\left|H\left(m\right)w_n\right|}^2\right)\}---\left(4\right)$

(β)当N_s(m)≥2

图7是示出发送权重候补选择处理程序的流程图。在此情况下，首先，将在终端MS_m中获得的信道矩阵H(m)分解为奇异值(singular value)，如表达式(5)所示（步骤S40）。

[表达式5]

H(m)＝U_mD_mV_m ^H    (5)

其中H是表示复共轭转置(transposition)的运算符，如表达式(6)所示，D_m是具有N_s(m)行和N_t列的矩阵，并且将奇异值布置在主对角成分中。

[表达式6]

将初始值0代入计数器n（步骤S41），并且对计算器n逐次增加值1（步骤S42）。然后，判定是n=1、还是n≥2且奇异值是预定值μ以上（步骤S43）。在此情况下，n=1，从而在步骤S43处的判定结果是YES（是），并且第1选择对应于奇异值大的右奇异值矩阵的列向量（步骤S44）。另外，如表达式（7）所示，选择具有与对应于信道矩阵的最大奇异值的右奇异值矩阵V_m的列向量v₁最大相关的发送权重候补W_n，作为第一发送束T₁（步骤S45）。在此，k是等于或小于预定值N_b的自然数。

[表达式7]

$T_n\left(m\right)=\arg \left\{w_k\right|\underset{k}{\max }\left({w_k}^H{v}_n\right)\}---\left(7\right)$

判定n是否匹配N_s(m)（步骤S46）。如果未发现匹配，则处理返回到步骤S42，并且逐一增加计数值n，并再次执行发送权重候补选择程序。另一方面，如果在步骤S46发现匹配，则终止发送权重候补选择处理。

在第二次或以后的循环中，即当n≥2时，在步骤S43判定奇异值是否等于或大于预定值μ。如果奇异值小于预定值μ，则视其为在得不到有效空分多路复用信道的传播环境，并且终止发送权重候补选择处理。另一方面，如果奇异值等于或大于预定值μ，则在步骤S44，选择对应于第n最大奇异值的右奇异值矩阵V_m中的列向量v_n，并且如表达式(7)所示，从发送权重W_k中选择与所选右侧向量v_n的内积为最大的发送权候补W_n，作为第n发送束T_n。关于预定值μ，例如，可基于在文献I.Telatar,“Capacity of multi-antenna GaussianChannels”,European Trans.Tel.,10(6),1999,585-595页中所公开的Waterfilling手法来决定。

接着，接收质量检测单元42预测并估计在各终端MS_m中对于所选发送束4的发送的接收质量（图3中的步骤S4）。作为接收质量，可采用接收信号功率、SIR(信号功率对干扰功率比)、SNR(信号功率对噪声功率比)等。在此，显示使用SNR的情况。使用天线个别导频信号AP_k(t)评价SNR时，如表达式(8)所示，算出终端MS_m中作为使用第n发送束4时的SNR的L_n(m)。

[表达式8]

$L_n\left(m\right)=\frac{{\mathrm{\λ}}_n\left(m\right)\left[{T_n}^H{v}_n\right]}{N\left(m\right)}---\left(8\right)$

其中N(m)表示使用表达式(9)计算的噪声功率。

[表达式9]

$N\left(m\right)=\frac{1}{\mathrm{Ns}\left(m\right)\mathrm{NtNp}}\underset{j=1}{\overset{\mathrm{Ns}\left(m\right)}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{\mathrm{Nt}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{t=1}{\overset{\mathrm{Np}}{\mathrm{\Σ}}}{|{\mathrm{AP}}_k^{*}\left(t\right)r_{j,k}^{\left(m\right)}\left(t\right)-h^m(j,k)|}^2---\left(9\right)$

在计算SIR时，例如，如果形成并在终端MS_m中接收最大比值的合成束，以接收发送束，则将对由除该发送束以外的发送束发送的信号的接收信号功率作为干扰成分来考虑。

接着，控制信息生成单元45基于发送权重选定单元44的输出和接收质量检测单元42的输出而生成控制信息。个别数据生成单元46输出通过为对终端唯一的数据信号执行预定发送线路编码和调制的信号。发送单元47将基于控制信息生成单元45的输出和个别数据生成单元46的输出而形成的由预定帧格式下的发送数据序列组成的基带信号转换为经受带限处理和放大处理的高频信号，并从发送天线48发送该高频信号。

由此，各终端MS_m向基站设备1发送关于由各终端MS_m而得的N_b(m)个发送束T_n(m)（其中n=1～N_b(m)）、以及接收质量的通知（图3中的步骤S4A）。在此情况下，作为控制信息生成单元45中的控制信息，发送束通知使用基站设备1和终端MS_m之间共享的基站发送权重表中的编号。因此，只需发送发送束编号的信息即可，由此可减小进行发送束通知时的信息量。对于接收质量，还可在发送设备1与终端MS_m之间共享经适当量化的接收质量表，使用接收质量表中的编号来进行接收质量通知。因此，可以减小到仅仅预定数目的量化比特的信息量。

另外，还有另一个关于接收质量的通知方法，还可在基站设备1和终端MSm之间共享基于所测接收质量的、将调制阶数和编码率相互关联的多级调制编码率表，使用多级调制编码率表中的编号来进行接收质量通知。因此，可减小进行接收质量通知时的信息量。

另一方面，基站设备1在基站天线20处接收从终端MS_m发送的高频信号，并在接收单元21中执行该高频信号的频率转换处理，作为基带信号。控制信息提取单元22从所接收的基带信号中提取从终端MS_m发送的控制信息。

终端分配单元23考虑来自各终端MS_m的发送束通知而分配用来通信的终端MS_m（图3中的步骤S5）。图8是表示终端MS_m的分配处理程序的流程图。首先，使用基于待发送的数据的QoS信息（容许延迟、要求速度等）以及发送质量信息，使用预定调度算法，决定该优先分配的终端MS_m（步骤S50）。在此，可以最大CIR方法、比例公平(Proportional fairness)方法等基于接收SIR的高速分组调度方法作为调度算法。例如，在以下文献中公开的信息：A.Jalali,R.Padovani和R.Pankaj,“Data Throughput of CDMA-HDR a HighEfficiency-High Data Rate Personal Communication Wireless System”,IEEEVTC2000-春季，2000年五月，1854-1858页。

使用终端MS_m进行发送束通知的发送束T_n(m)来分配发送束4（步骤S51），其中n是至多等于或小于N_s(m)的自然数。如果发送了多个发送束4，即，如果N_s(m)>1，则空间上多路发送(SDM)不同的数据流。

判定是否存在对与所分配终端MS_m的发送束4进行了低相关性的发送束通知的终端MS_m（步骤S52）。即，如表达式(10)所示基于已分配的发送束T_n(m)和第一终端MS_m的发送束通知T_n(1),算出将要新分配的终端MS_m与已分配的发送束之间的相互干扰量I(m,l)，并且判定干扰量I(m,l)是否等于或小于预定值。

[表达式10]

$I(m,l)=\underset{k=1}{\overset{\mathrm{Ns}\left(l\right)}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{\mathrm{Na}}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{nk}}(m,l){\left|T_n{\left(m\right)}^H{T}_k\left(l\right)\right|}^2---\left(10\right)$

其中，P_nk(m,l)是使用发送束T_n(m)的发送功率与使用发送束T_k(l)的发送功率之间的比值，而N_a表示已分配的发送束4的总数。在此，计算当较小的发送功率作为分母时的比值，以估计相互干扰量。

如果相互干扰量I(m,l)等于或小于预定值，则采用相应终端作为分配候选终端（步骤S53）。如果存在多个分配候选终端，则分配具有最大接收质量的终端MS_m。在分配操作完成后，处理返回到步骤S52，并重复同样处理，以决定将通过空分多路复用方式连接的终端MS_m。当在步骤S52中进行具有低相关性的发送束通知的终端MS_m不再存在时，则终止处理。

另外一个方法，当执行SDMA时，通过空分多路复用方式同时连接的终端的上限数目可以预先固定。因此，虽然降低了无线通信系统的信息处理量，但却能降低当搜索能通过空分多路复用方式同时连接的终端MS_m时的计算量和连接的延迟。因为表达式(10)中的项T_n(m)^H·T_k(l)仅在已知预定组合中才存在，所以可采用以下方法：预先创建计算结果表，并选择发送了其等于或小于相互干扰量I(m,l)乘以发送功率比P_nk(m,l)的值的发送束4的终端MS_m。因此，能降低当搜索能通过空分多路复用方式同时连接的终端MS_m时的计算量和连接的延迟。

在决定了要通过空分多路复用方式连接的终端MS_m后，空分多路复用信息通知单元25通知终端MS_m将开始个别数据发送并执行SDMA，发送关于在通过空分多路复用方式同时连接的其它终端中使用的发送束4的信息、以及关于在本终端MS_m中正规化的其它终端中使用的信号功率的信息（图3中的步骤S5A）。由此，空分多路复用信息数据序列生成单元28根据预定格式生成控制信息，并且多路复用单元29多路复用个别数据发送单元24的输出数据。发送单元30对由多路复用单元29输出的基带信号执行频率转换、带限处理、以及放大处理，以生成高频信号，并通过基站天线20发送该高频信号。多路复用单元29使用时分多路复用、频分多路复用、码分多路复用等多路复用空分多路复用信息数据序列。

个别数据发送单元24对到一个或多个分配的预定终端的发送数据生成执行了预定发送线路编码、调制以及交织的发送数据序列26。束形成单元27将发送数据序列26乘以形成预先发送的发送束的发送权重，并输出。如果将多个发送束4分配到一个终端MS_m，则空间上多路发送(SDM)不同的数据流。另外还有一种方法，可对这些数据流执行时空编码，并可使用不同的束来执行发送。在此情况下，数据率会降低，但可以通过空间分集效应或编码增益来改善通信质量。

图9是表示用于SDMA或SDM的空分多路复用发送时的帧结构图。帧由导频信号30、用户控制信息31以及对各终端MS_m的个别数据序列32构成。两类帧结构可用于用户控制信息31：不发送用于用户控制信息31的指向性的帧结构（见图9(a)）、以及发送用于用户控制信息31的指向性的帧结构（见图9(b)）。各自使用所分配的不同发送指向性发送个别数据序列32。基于这些信息，计算每个终端MS_m中的、将来自基站设备1的下行链路中发送的、在每个终端MS_m中对每个终端MS_m的个别数据信号（图3中的步骤S7）进行分离和接收用的其它用户干扰消除权重（图3中的步骤S6），并执行对每个终端MS_m都不同的个别数据的接收处理（图3中的步骤S8）。

如下执行SDM兼容终端2-m的个别数据接收处理：首先，在接收天线40处接收来自基站设备1的高频信号。接收单元41将所接收的高频信号转换为基带信号。信道状态估计单元43估计作为信道状态的信道矩阵。空间多路分离单元49基于信道状态估计单元43的输出，从被空间多路复用并被发送到本终端或其它终端的信号中分离和接收想要的信号。数据提取单元50从空间多路分离单元49的输出信号中提取发送数据，并进一步执行解调处理、解交织处理、以及发送线路错误校正编码处理，以复原发送数据。除数据提取单元60以不同于数据提取单元50的方式操作外，SDM不兼容终端3的个别数据接收处理与SDM终端2的相同。

接着，将分别详细讨论在接收信道的数目是多个的情况下、以及在接收信道数目是1个的情况下的终端MS_m的接收操作。

(α)当终端MS_m中的接收信道的数目是多个时（SDM兼容终端2的空间多路分离单元49的操作）

在此情况下，将终端MS_m接收的信号y_m(t)表示为如表达式(11)所示，其中t表示时刻，y_m(t)是具有与接收信道的数目N_s(m)一样多的元素的列向量，x_m(t)是具有N_s(m)个元素的列向量且表示到终端MS_m的发送数据，z_jl(t)是表示到除终端MS_m外的终端MS_j的发送数据且具有N_s(j)个元素的列向量，而P_jl表示被从基站设备1报告的终端MS_m的发送功率，正规化的、且在其它终端MS_j中使用发送束T_l(j)发送的信号功率。在表达式(11)中，第二项表示对于终端MS_m的干扰成分。因此，如果根据MMSE(最小方差准则)准则计算出最小化干扰、即SINR最大化的权重，则获得表达式(12)所示的干扰消除权重G(m)，其中Z_i由表达式（13）表示。

[表达式11]

$y_m\left(t\right)=H\left(m\right)[T_1\left(m\right)...T_{\mathrm{Ns}\left(m\right)}]x_m\left(t\right)+H\left(m\right)\underset{j=1}{\overset{\mathrm{Nu}}{\mathrm{\Σ}}}[P_{j1}{T}_1...P_{\mathrm{jNs}\left(l\right)}{T}_{\mathrm{Ns}\left(l\right)}\left(j\right)]z_{\mathrm{jl}}\left(t\right)---\left(11\right)$

[表达式12]

G(m)＝[Z_iZ_i ^H+σ²I]^-1(H(m)[T₁(m)...T_Ns(m)(m)])    (12)

[表达式13]

$Z_i=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{Nu}}{\mathrm{\Σ}}}H\left(k\right)[P_{j1}{T}_1\left(j\right)...P_{\mathrm{jNs}\left(l\right)}{T}_{\mathrm{Ns}\left(l\right)}\left(j\right)]---\left(13\right)$

因此，如表达式(14)所示，将接收信号y_m(t)乘以所获得的干扰消除权重G(m)，以减少干扰成分，然后基于所发送的信号点配置s_k的信息、通过最大似然估计检测信号，以分离和接收经空间多路发送的信号s_m(t)，如表达式(15)所示。

[表达式14]

d_m(t)＝G^H(m)y_(m)(t)    (14)

[表达式15]

$s_m\left(t\right)=\arg \left\{s_k\right|\underset{s_k\∈c^{M^L}}{\min }{|d_m\left(t\right)-G^{H}H\left(m\right)[T_1\left(m\right)...T_{\mathrm{Ns}\left(m\right)}\left(m\right)\left]s_{,k}\right|}^2\}---\left(15\right)$

(β)当终端MS_m中的接收信道的数目是1时（SDM不兼容终端3的数据提取单元60的操作）

在此情况下，在终端MS_m中不能执行使用空间自由度的干扰消除，从而，数据提取单元60首先在表达式(16)中的表示干扰成分的第二项中检测出最大干扰成分。即，如表达式(17)所示，如果到其它终端MS_m的发送束4和到本终端的发送束4的内积乘以发送功率比的值中最大的值，则为最大干扰成分，并由此执行考虑了成为干扰成分的信号点配置的最大似然估计方法。这意味着通过如表达式(18)所示的最大似然估计来检测信号。对所检测的输出信号执行解交织处理和发送线路错误校正编码处理，以复原发送数据。

[表达式16]

$(j,L)=\arg \{j,l|\underset{j,l}{\max }\left(P_{\mathrm{jl}}{T_1}^H\left(m\right)T_l\left(j\right)\right)\}---\left(16\right)$

[表达式17]

$y_m\left(t\right)=H\left(m\right)T_1\left(m\right)x_m\left(t\right)+H\left(m\right)\underset{j-1}{\mathrm{\Σ}}[P_{j1}{T}_1\left(j\right)...P_{\mathrm{jNs}\left(l\right)}{T}_{\mathrm{Ns}\left(l\right)}\left(j\right)]z_{\mathrm{jl}}\left(t\right)$

$\≈H\left(m\right)T_1\left(m\right)x_m\left(t\right)+H\left(m\right)P_{\mathrm{JL}}{T}_L\left(J\right)z_{\mathrm{JL}}\left(t\right)---\left(17\right)$

[表达式18]

$s_m\left(t\right)=\arg \underset{s_k\∈C^{M^L}}{\min }{|y_m\left(t\right)-\{H\left(m\right)T_1\left(m\right)x_m\left(t\right)+H\left(m\right)P_{\mathrm{JL}}{T}_L\left(J\right)z_{\mathrm{JL}}\left(t\right)\left\}\right|}^2---\left(18\right)$

另一方法是，在基站设备1方发送由表达式(16)求得的结果。因此，可能够达到降低终端MS_m的计算量的效果。另外，还有一种方法是，终端3可仅在终端的接收SINR超过预定值时才进行根据表达式(18)的最大似然估计执行包括干扰信号的检测处理。

根据该操作，在本实施方式中，当决定SDMA时所需的发送束4时，不再需要反馈信道估计值或发送权重本身，并且可降低信息量，由此可以提高发送效率。因为通过反馈来决定发送束4，所以在基站设备1中，不需要用于排除由阵列序列之间的硬件引起的偏差的影响的校准电路，并且可简化基站设备1的构成并降低成本。即使在SDMA时存在相同信道干扰，则因为终端MS_m执行了用于降低这些干扰的操作，从而可选择发送束4而不会削弱阵列增益。

本实施方式可适用于，回路连接或分组数据发送的任何一个。在本实施方式中，也可增加发送功率控制，使得空间多路复用终端MS_m中的接收质量变为恒定。作为终端MS_m中的接收质量，例如，可通过测量SIR的指标，并将其通知基站设备1、基于该指标控制来自基站设备1的发送功率而实现接收质量的保证。

在上述第一实施方式中，在发送权重候补选择的操作时，使用表达式(4)或(7)选择具有最大相关性的发送束4；然而，作为另一方法，可向基站设备1发送具有如表达式(19)或(20)所示的最小相关性的发送束4的通知。因此，就不需要对基站设备1中是否存在基于表达式(11)具有低相关性的发送束通知的终端MSm的判断操作。即，将由基于特定调度算法进行优先分配的终端MS_m发送的、分配作为发送束4的选择终端MS_m并将相关性最小的发送束4作为候补，使用表达式(10)的搜索则不再需要。

[表达式19]

$G_n\left(m\right)=\arg \left\{w_n\right|\underset{k}{\min }\left({\left|H\left(m\right)w_n\right|}^2\right)\}---\left(19\right)$

[表达式20]

$G_n\left(m\right)=\arg \left\{w_k\right|\underset{k}{\min }\left({w_k}^H{v}_n\right)\}---\left(20\right)$

在图3的程序中，如果在从分配发送终端开始的足够短的时间段内，再次分配相同的终端MS_m，则可将终端MS_m的移动视为足够缓和，并且传播环境的变化较小，并且可采用跳过步骤S1到S4、使用在前一次步骤4A处的发送束请求和接收质量通知结果的程序。在此情况下，可通过在基站设备1中设置临时存储单元而实现该程序。因此，当跳过步骤S1到S4时，可缩短除个别数据发送时间外的时间，其结果此可改善个别数据发送效率。

[第二实施方式]

图10是表示第二实施方式中的基站设备1和其它第m终端MS_m的处理程序的图。第二实施方式中的处理是改变了上述第一实施方式中的、图3所示的部分处理程序的处理，由此，在第二实施方式中由相同的步骤编号表示与第一实施方式中的步骤相同的步骤，并仅讨论与第一实施方式中的处理不同的处理。基站设备1和终端2与3的配置与第一实施方式中的相同，因此将不再讨论。在随后的说明中，表示了在基站设备1和终端之间建立帧同步和码元同步建立之后的操作，而省略了同步建立操作。

首先，基站设备1包括N_t个基站天线20和发送单元30-1到30-Nt，并从各自的发送单元使用预定数目N_d个不同发送束W_k来发送由预定数目的码元N_p构成的已知信号序列（在下文中，将其称为束个别导频信号BP_k(t)）（步骤S90）。在此，k是基站设备1中发送束的编号，且k=1,2,..,N_d，其中t=1,...,N_p。

根据与图4所示的天线个别导频信号30同样的帧结构来发送束个别导频信号BP_k(t)。这意味着该帧结构是用束个别导频信号替换了图4中的天线个别导频信号30的帧结构。天线个别导频信号30和束个别导频信号的不同在于，天线个别导频信号30从各天线元件分别发送，而束个别导频信号，则对各束发送不同的个别导频信号。发送束4通过将指向性几乎相等的天线乘以发送权重而提供；还可通过使用指向性不同的多个天线来提供。在此，已说明了用前者的方法使用发送束4，但还可将后一方法以同样的方式应用于本实施方式。

通信区域5中存在的终端MS_m对在信道状态估计单元43中使用在接收天线40和接收单元41-1～N_s处接收的信号，对每个束，执行对每个基站天线发送的束个别导频信号BP_k(t)的信道估计(步骤S91)。通信区域5中存在的第m终端MS_m具有N_s(m)个天线和N_s(m)个接收信道，并可使用最大N(m)个空分多路复用信道来执行SDM接收。在此，“m”是等于或小于通信区域5中存在的终端数目N_ms的自然数。

第m SDM不兼容终端3为N_s(m)=1，而第1SDM兼容终端2则表达为N_s(1)＞1。对第k束个别导频信号BP_k(t)，执行第j天线以及在接收信道接收的接收结果r_j,k ^(m)(t)(其中j＝1,...,N(m))与在终端MS_m中生成的束个别导频信号BP_k(t)的复本进行相关运算，由此算出传播线路的信道估计值h^m(j,k)，如表达式(21)所示。

[表达式21]

$h^m(j,k)=\frac{1}{\mathrm{Np}}\underset{t-1}{\overset{\mathrm{Np}}{\mathrm{\Σ}}}{{\mathrm{BP}}_k}^{*}\left(t\right)r_{j,k}^{\left(m\right)}\left(t\right)---\left(21\right)$

其中，*是执行复共轭的运算符。所获得的信道估计值h^m(j,k)被表示为具有第j行和k列元素的信道矩阵，如表达式(22)所示。在此，在SDM不兼容终端3中，N_s(m)=1，从而，在此情况下的信道矩阵H(m)为行向量。

[表达式22]

可保存束个别导频信号BP_k(t)的多次的接收结果，并执行平均处理。在此情况下，如果终端的移动速度足够小，则可降低噪声的影响，并可以提高信道估计质量。最后，总共算出与(束个别导频信号的数目N_d)×(终端MS_m的天线数目N_s(m))一样多的基于第m终端MS_m的信道估计值。

在各终端MS_m中，发送权重选择单元44使用所计算的信道估计值，从发送束候补中选择最多N_s(m)个发送束4（步骤S92）。作为发送束候选，根据与上述第一实施方式中同样的方法，在基站设备1和终端MS_m双方,预先作为基站发送权重表共享来自基站设备的预定发送权重候补W_n，其中n是等于或小于预定数N_b的自然数。

尽管基站设备1和终端MS_m预先共享来自基站设备1、作为基站发送权重表的预定发送权重候补W_n，但终端MS_m也可向基站设备发送最优发送束4的信息。在此情况下，将要发送的信息的量会增加，但这使得可以优化通信质量。

为在步骤S92选择发送束候补，根据第m终端MS_m中的接收信道N_s(m)的数目是值1还是值2以上则其操作不同。表示了发送束候补的选择方法。

(α)当N_s(m)=1

在此情况下，从基站发送权重表中的发送权重候补W_n中选择在终端MS_m中的接收功率、SNR、SIR、或SINR为最大值的发送权重。将SNR作为选择指标时，例如，选择满足表达式(23)的最大值k=k₀的发送权重T₁(m)=W_k0。在此，k是等于或小于预定值N_b的自然数。N_k(m)表示第k发送权重候补W_k中的接收噪声功率，并根据表达式[24]算出。

[表达式23]

$k0=\arg \left\{k\right|\underset{k=1,...,\mathrm{Nd}}{\max }\left[\frac{{\left|h^m(1,k)\right|}^2}{N_k\left(m\right)}\right]\}---\left(23\right)$

[表达式24]

$N_k\left(m\right)=\frac{1}{\mathrm{Np}}\underset{t=1}{\overset{\mathrm{Np}}{\mathrm{\Σ}}}{|{{\mathrm{BP}}_k}^{*}\left(t\right)r_{j,k}^{\left(m\right)}\left(t\right)-h^m(1,k)|}^2---\left(24\right)$

(β)当N_s(m)≥2

在此情况下，从基站发送权重表中的发送权重候补W_n中选择在第m终端MS_m中的接收功率、SNR、SIR、或SINR为最大值的发送权重。将在第m终端MS_m中根据执行最大比合成的发送束而获得的SNR作为选择指标时，例如，使用满足表达式(25)的评价函数f_m(W_k)。选择根据评价函数f_m(W_k)的、超出预定值的评价值的上位N_s(m)个的发送权重T_n(m)。在此，n是等于或小于预定值N_s的自然数。

[表达式25]

$f_m\left(W_k\right)=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{Ns}\left(m\right)}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h^m(j,k)\right|}^2---\left(25\right)$

接着，在各终端N_s(m)中，接收质量检测单元43对具有所选发送束4的发送时的接收质量进行预测并估计（步骤S93）。作为接收质量，可使用可根据表达式(25)能给出的、根据执行最大比合成的发送束而获得的SNR。或者，通过估计根据用于执行最大比合成的发送束而获得的干扰噪声功率的方差(dispersion)，使用SIR或SINR。

接着，控制信息生成单元45基于发送权重选择单元44的输出和接收质量检测单元42的输出而生成控制信息。个别数据生成单元46输出通过为对终端唯一的数据信号执行预定发送线路编码和调制的信号。发送单元47将基于控制信息生成单元45的输出和个别数据生成单元46的输出而形成的由预定帧格式下的发送数据序列组成的基带信号转换为经带限处理和放大处理的高频信号，并从发送天线48发送该高频信号。

由此，各终端MS_m向基站设备1发送关于由各终端MS_m提供的发送束T_n(m)（其中n=1～N_b(m)）、以及接收质量的通知（步骤S91）。在此情况下，作为控制信息生成单元45中的控制信息，发送束通知使用基站设备1和终端MS_m之间共享的基站发送权重表中的编号。因此，仅仅发送束编号的信息需要被发送，由此可减小进行发送束通知的信息量。

另外，关于接收质量，还可在发送设备1与终端MS_m之间共享经适当量化的接收质量表，使用接收质量表中的编号来进行接收质量通知。因此，这使得可以减小到仅有预定的量化比特的信息量。

另一个关于接收质量的通知方法，可在基站设备1和终端MS_m之间共享基于所测接收质量的、将多级调制阶数和编码率相互关联的多级调制编码率表，以使用多级调制编码率表中的编号来进行接收质量通知。因此，可减小进行接收质量通知时的信息量。

基站设备1在基站天线20处接收从终端MS_m发送的高频信号，并在接收单元21中执行该高频信号的频率转换处理，以生成基带信号。控制信息提取单元22从所接收的基带信号中提取从终端MS_m发送的控制信息。

终端分配单元23考虑来自各终端MS_m的发送束通知而分配用来通信的终端MS_m（步骤S95）。终端MS_m的分配处理与上述第一实施方式中的同样。

在决定要连接的终端MS_m之后，空分多路复用信息通知单元25通知终端MS_m将开始个别数据发送并执行SDMA，发送关于在通过空分多路复用方式同时连接的其它终端中使用的发送束4的信息、以及关于在终端MS_m中正规化的其它终端中使用的信号功率的信息（步骤S96）。由此，空分多路复用信息数据序列生成单元28生成预定格式的控制信息，并且多路复用单元29多路复用个别数据发送单元24的输出数据。发送单元30对由多路复用单元29输出的基带信号执行频率转换、带限处理、以及放大处理，以生成高频信号，并通过基站天线20发送该高频信号。多路复用单元29使用时分多路复用、频分多路复用、码分多路复用等多路复用空分多路复用信息数据序列。

个别数据发送单元24对到一个或多个分配的预定终端的发送数据执行预定发送线路编码、调制以及交织，以生成发送数据序列26。束形成单元27将发送数据序列26乘以形成预先发送的发送束4的发送权重，并输出。如果将多个发送束4分配到某一终端MS_m，则空间上多路发送(SDM)不同的数据流。作为另一方法，可对这些多个数据流执行时空编码，并可使用不同的束来执行发送。在此情况下，虽然数据率降低，但通过空间分集效应或编码增益可改善通信质量。

如上述第一实施方式所示，图9显示用于使用SDMA或SDM的空分多路复用发送的帧结构的图。帧由导频信号30、用户控制信息31以及对每个终端MS_m的个别数据序列32构成。两类帧结构可用于用户控制信息31：不发送用于用户控制信息31的指向性的帧结构（见图9(a)）、以及发送用于用户控制信息31的指向性的帧结构（见图9(b)）。个别数据序列32则使用所分配的不同发送指向性而发送。

基于这些信息,计算用来分离和接收在各终端MS_m中的、将来自基站设备1的下行链路发送的、各终端MS_m的个别数据信号的不同用户干扰消除权重（步骤S97），当执行个别数据的束发送（步骤S98）时，执行对每个移动终端MS_m都不同的个别数据的接收处理（步骤S99）。

如下执行SDM兼容终端2-m的个别数据接收处理：首先，在接收天线40处接收来自基站设备1的高频信号。接收单元41将所接收的高频信号转换为基带信号。信道状态估计单元43估计作为信道状态的信道矩阵。空间多路分离单元49基于信道状态估计单元43的输出，从被空间多路复用并被发送到本终端或不同终端的信号中分离和接收想要的信号。数据提取单元50从空间多路分离单元49的输出信号中提取发送数据，并进一步执行解调处理、解交织处理、以及发送线路错误校正编码处理，复原发送数据。除数据提取单元60以不同于数据提取单元50的方式操作外，SDM不兼容终端3的个别数据接收处理与SDM终端2的相同。

接着，将分别详细讨论在接收信道的数目是多个的情况下、以及在接收信道数目是1个的情况下的终端MS_m的接收操作。

(α)当终端MS_m中的接收信道的数目是多个时（SDM兼容终端2的空间多路分离单元49的操作）

在此情况下，将终端MS_m接收的信号y_m(t)表示为如表达式(26)所示，其中t表示时刻，y_m(t)是具有与接收信道的数目N_s(m)一样多的元素的列向量，x_m(t)是具有N_s(m)个元素的列向量且表示到终端MS_m的发送数据，z_jl(t)是表示到除终端MS_m外的终端MS_j的发送数据且具有N_s(j)个元素的列向量，P_jl表示被从基站设备1报告的终端MS_m的发送功率归一化的、且在不同终端MS_j中使用发送束T_l(j)发送的信号功率，而h_m(T_n(m))表示在表达式(22)所示的信道矩阵中在发送时具有所选发送权重T_n(m)的信道响应向量，并表示对应于信道矩阵H中的T_n(m)的发送束的时间的行向量。

在表达式(26)中，第二项表示终端MS_m的干扰成分。因此，如果根据MMSE(最小方差准则)准则计算出最小化干扰、即最大化SINR的权重，则获得表达式(27)所示的干扰消除权重G(m)，其中Z_i由表达式（28）表示。

[表达式26]

(26)

$y_m\left(t\right)=[h_m\left(T_1\left(m\right)\right)...h_m\left(T_{\mathrm{Ns}\left(m\right)}\left(m\right)\right)]x_m\left(t\right)+\underset{j=1}{\overset{\mathrm{Nu}}{\mathrm{\Σ}}}[P_{j1}{h}_m\left(T_1\left(j\right)\right)...P_{\mathrm{jNs}\left(l\right)}{h}_m\left(T_{\mathrm{Ns}\left(l\right)}\left(j\right)\right)]z_{\mathrm{jl}}\left(t\right)$

[表达式27]

G(m)＝[Z_iZ_i ^H+σ²I]^-1(h_m(T₁(m))...h_m(T_Ns(m)(m)))    (27)

[表达式28]

$Z_i=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{Nu}}{\mathrm{\Σ}}}[P_{j1}{h}_m\left(T_1\left(j\right)\right)...P_{\mathrm{jNs}\left(l\right)}{h}_m\left(T_{\mathrm{Ns}\left(l\right)}\left(j\right)\right)]---\left(28\right)$

因此，如表达式(14)所示，将接收信号y_m(t)乘以所获得的干扰消除权重G(m)，减少干扰成分，然后,如表达式(15)所示,基于所发送的信号点配置s_k的信息、通过最大似然估计来检测信号，可以分离和接收经空间多路发送的信号s_m(t)。

(β)当终端MS_m中的接收信道的数目是1时（SDM不兼容终端3的数据提取单元60的操作）

在此情况下，在终端MS_m中不能执行使用空间自由度的干扰消除，从而，数据提取单元60首先在表达式(26)中的表示干扰成分的第二项中检测最大干扰成分。即，如表达式(29)所示，如果到其它终端MS_m的发送束4和到本终端的发送束4的内积乘以发送功率比值为最大，则其为最大干扰成分，并由此执行考虑了成为干扰成分的信号点配置的最大似然估计方法。即，通过如表达式(30)所示的最大似然估计来检测信号。对所检测的输出信号执行解交织处理和发送线路错误校正编码处理，以复原发送数据。

另一方法可以是，基站设备1可发送根据表达式(29)而求得的结果的构成。因此，可达到能够降低终端MS_m的计算量的效果。另外，作为另一方法，终端3可仅在终端的接收SINR超过预定值时才进行基于根据表达式(30)的最大似然估计执行包括干扰信号的检测处理。

[表达式29]

$(J,L)=\arg \underset{j,l}{\max }\left\{P_{\mathrm{jl}}{T_1}^H\left(m\right)T_l\left(j\right)\right\}---\left(29\right)$

[表达式30]

$y_m\left(t\right)=h_m\left(T_1\left(m\right)\right)x_m\left(t\right)+\underset{j=1}{\overset{\mathrm{Nu}}{\mathrm{\Σ}}}[P_{j1}{h}_m\left(T_1\left(j\right)\right)...P_{\mathrm{jNs}\left(l\right)}{h}_m\left(T_{\mathrm{Ns}\left(l\right)}\left(j\right)\right)]z_{\mathrm{jl}}\left(t\right)$

$\≈h_m\left(T_1\left(m\right)\right)x_m\left(t\right)+P_{\mathrm{JL}}{h}_m\left(T_L\left(J\right)z_{\mathrm{JL}}\left(t\right)\right)---\left(30\right)$

[表达式31]

$s_m\left(t\right)=\arg \underset{s_k\⋐C^{M^L}}{\min }{|y_m\left(t\right)-\{h_m\left(T_1\left(m\right)\right)x_m\left(t\right)+P_{\mathrm{JL}}{h}_m\left(T_L\left(j\right)\right)z_{\mathrm{JL}}\left(t\right)\left\}\right|}^2---\left(31\right)$

由此，在第二实施方式中，对各自不同的发送束发送束个别导频信号时，当决定SDMA时所需的发送束4时，不再需要反馈信道估计值或发送权重本身，可降低信息量。另外，因为通过反馈来决定发送束4，所以在基站设备1中，用于排除由构成多个基站天线20的阵列序列之间的硬件引起的偏差的影响的校准电路就不需要，从而可简化基站设备1的构成并降低成本。如果在SDMA时存在相同信道干扰，则终端MS_m执行用于降低干扰的操作，从而可选择发送束4而不会削弱阵列增益。

第二实施方式，可用于线路连接或者分组数据发送。在第二实施方式中，可增加发送功率控制，使得空间多路复用终端MS_m中的接收质量为恒定。可通过测量例如SIR的指标等作为终端MS_m中的接收质量、向基站设备1发送该指标、并基于该指标控制来自基站设备1的发送功率而实现接收质量保证。

在第二实施方式中，在发送权重候补选择操作时，使用表达式(23)或(25)选择相关性最大的发送束4；然而，作为另一方法，可向基站设备1发送具有如表达式(32)或(33)所示的相关性最小的发送束4的通知。因此，基站设备1可不用对基于表达式(11)判是否存在进行具有低相关性的发送束通知的终端MS_m的操作。即，由基于特定调度算法而优先分配的终端MS_m发送的、具有最小相关性的发送束4、分配作为发送束4选择的终端MS_m作为候补，由此不必使用表达式(10)进行搜索。

[表达式32]

$G_n\left(m\right)=\arg \left\{w_k\right|\underset{k=1,...,\mathrm{Nd}}{\min }\left[\frac{{\left|h^m(1,k)\right|}^2}{N_k\left(m\right)}\right]\}---\left(32\right)$

[表达式33]

$G_n\left(m\right)=\arg \left\{w_k\right|\underset{k=1,...,\mathrm{Nd}}{\min }{f}_m\left(W_k\right)\}---\left(33\right)$

在图10的程序中，如果在从分配发送终端开始的足够短的时间段内，再次分配相同的终端MS_m，则将终端MS_m的移动视为足够缓和，并且传播环境的变化较小，并且可采用跳过S90到S94的步骤、使用在前一次步骤94处的发送束请求和接收质量通知结果的程序。在此情况下，可通过在基站设备1中提供临时存储单元而实现该程序。因此，当跳过S90到S94的步骤时，可缩短除个别数据发送时间外的时间，并由此可改善个别数据发送效率。

[第三实施方式]

图11是表示第三实施方式中的基站设备1和不同的第m终端MS_m的处理程序图。第三实施方式中的处理是改变了上述第二实施方式的、图10所示的部分处理程序的处理，由此，在第三实施方式中由相同的步骤编号表示与第二实施方式中的步骤相同的步骤，并仅说明与第二实施方式中的处理不同的处理。第三处理中的处理与第二实施方式中的处理的不同之处主要在于两点。作为一个不同点，在上述第二实施方式中的步骤S91计算对每个束的信道估计值，但可容易地将接收功率估计为第m终端MS_m中的各自的发送束的接收质量（步骤S91A），并且请求给出高阶发送功率的N_s(m)个发送束4（步骤S92）。

作为另一不同点，在分配了向其发送数据的终端MS_m（步骤S95）之后，在个别数据发送通知、信号功率比值通知、以及空分多路复用不同用户发送权重通知时的空分多路复用不同用户发送权重通知中，在从对每个用户（对每个终端）不同的导频序列信号发送的用户个别导频信号的束发送时，发送针对不同用户的个别导频信号的序列编号的通知（步骤S96A）。

基于所发送的信息，在终端MS_m中，对从基站发送的用户个别导频信号的束发送信号执行本用户和其他用户的信道估计（步骤S95A），由此计算根据对应于表达式(26)中第一项的、经空分多路复用的针对本用户的发送束4的信道估计向量、以及对应于表达式(26)中第二项的针对其他用户的信道估计向量h_m(T_n(m))（步骤S97A）。此后，计算其他用户干扰消除权重（步骤S97），并当在基站设备1中执行个别数据的束发送（步骤S98）时，执行终端MS_m中的个别数据的接收（步骤S99）。该处理与上述第一实施方式中的相同。

由此，在第三实施方式中，可容易地将接收功率估计为第m终端MS_m中的各发送束的接收质量，并且请求给出高阶发送功率的N_s(m)个发送束4，由此降低终端MS_m中的计算量。因为不需要计算精确的相位信息，所以可缩短在步骤S90处发送的各束的导频信号的序列长度。

在图11的程序中，如果在从分配发送终端开始的足够短的时间段内，再次分配相同的终端MS_m，则可以将终端MS_m的移动视为足够缓和，并且传播环境的变化较小，并且可采用跳过S90到S94的步骤、使用在前一次步骤S94处的发送束请求和接收质量通知结果的程序。在此情况下，可通过在基站设备1中设置临时存储单元而实现该程序。因此，通过跳过S90到S94的步骤，可缩短除个别数据发送时间外的时间，并由此可改善个别数据发送效率。

如上所述，根据本实施方式，当进行基于SDMA的无线通信时，基站设备将关于其他空分多路复用的用户的发送信息发送到每个空分多路复用的终端，由此使得可以排除终端中的其他用户干扰信号。由此，当基站设备发送指向性束时，可以形成允许其它终端之间的干扰的发送束，从而，可使用发送阵列天线中的空间自由度来改善通信质量。由此，可改善发送阵列增益，并可改善下行链路的系统容量。另外，通过使来自基站设备的发送束作为预定的多束，并且终端和基站设备共享基站发送权重表，由此可通过带有减小的反馈信息量的反馈信息而对发送指向性执行控制，并且可使得不再需要基站设备中的校准电路。由此，可简化基站设备的构成，并可提供低成本的基站设备。如果被空分多路复用的终端遇到能够空分多路复用(SDM)的终端，则对应于传播环境而分配多个发送束权重，由此可以在执行SDM时执行SDMA。由此，在本实施方式的无线通信系统中，提高了发送束形成的自由度，并可以改善接收质量和系统容量。此时，可降低无线通信系统中的反馈量，可使得不再需要校准电路、并可采用SDMA技术而不削弱阵列增益。

综上所述，根据本发明的一个方面，提供了用于在下行链路中进行与终端的空分多址的基站设备，该基站设备包括：空分多路复用信息通知单元，用于向所述终端发送关于与该终端一起空分多路复用的其他终端的空分多路复用信息；以及个别数据发送单元，用于在发送所述空分多路复用信息之后，基于所述空分多路复用信息，使用对应于各所述终端的发送权重来执行个别数据发送。

根据上述方面，上述基站设备包括发送权重生成单元，用于生成发往空分多路复用所述终端的个别数据发送的发送权重，其中，所述空分多路复用信息包括所述所生成的发送权重的信息。

根据上述方面，在上述基站设备中，从已知的多个发送权重候选中选择的一个被采用为所述发送权重，并且所述空分多路复用信息包括所述所选发送权重的标识编号的信息。

根据上述方面，在上述基站设备中，所述空分多路复用信息包括到所述终端的发送功率的信息。

根据上述方面，在上述基站设备中，所述空分多路复用信息包括向所述终端发送所述个别数据时使用的发送格式有关的信息。

根据上述方面，在上述基站设备中，所述空分多路复用信息包括与向所述终端发送所述个别数据时使用的调制阶数和编码率中的至少一个有关的信息。

根据上述方面，在上述基站设备中，所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端的用户个别导频信号序列的信息。

根据本发明的另一个方面，提供了用于在下行链路中进行与基站设备的空分多址的终端，该所述端包括：空分多路复用信息接收单元，用于接收从所述基站设备发送的、关于与该终端一起空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息；干扰消除单元，用于基于所述所接收的空分多路复用信息而降低到经空分多路复用的所述其它终端的发送信号成分；以及个别数据接收单元，用于通过所述干扰消除单元接收针对该终端的、从所述基站设备发送的个别数据信号。

根据上述方面，在上述终端中，如果终端具有多个天线，则所述干扰消除单元根据最小方差准则生成接收权，并且，所述个别数据接收单元基于最大似然估计，接收通过以所述接收权对针对该终端的个别数据信号进行加权而提供的信号。

根据上述方面，在上述终端中，所述干扰消除单元生成包括到所述经空分多路复用的其它终端的干扰信号的发送候补信号点，并且，所述个别数据接收单元基于使用所生成的所述发送候补信号点的最大似然估计，接收针对所述终端的个别数据信号。

根据上述方面，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括由所述基站设备生成的、用于到经空分多路复用的终端的个别数据发送的发送权重的信息。

根据上述方面，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括由基站设备从已知的多个发送权重候选中选择的发送权重的标识编号的信息。

根据上述方面，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括到所述终端的发送功率的信息。

根据上述方面，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括与向所述终端发送所述个别数据时使用的发送格式有关的信息。

根据上述方面，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括与向所述终端发送所述个别数据时使用的调制阶数和编码率中的至少一个有关的信息。

根据上述方面，在上述终端中，所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端的用户个别导频信号序列的信息。

根据本发明的再一个方面，提供了用于在从基站设备到终端的下行链路中进行空分多址的无线通信系统，其中所述基站设备包括：空分多路复用信息通知单元，用于向所述终端发送关于该终端及其它终端的空分多路复用信息；以及个别数据发送单元，用于在发送所述空分多路复用信息之后，基于所述空分多路复用信息，使用对应于各所述终端的发送权重来执行个别数据发送，并且其中所述终端包括：空分多路复用信息接收单元，用于接收从所述基站设备发送的、关于与该终端一起空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息；干扰消除单元，用于基于所述接收的空分多路复用信息而降低到经空分多路复用的所述其它终端的发送信号成分；以及个别数据接收单元，用于通过所述干扰消除单元接收针对该终端的、从所述基站设备发送的个别数据信号。

根据本发明的再另一个方面，提供了用于在从基站设备到终端的下行链路中进行空分多址的无线通信方法，该无线通信方法包括：在所述基站设备中，空分多路复用信息通知步骤，向所述终端发送关于其它终端及该终端的空分多路复用信息；以及个别数据发送步骤，在发送所述空分多路复用信息之后，基于所述空分多路复用信息，使用对应于各所述终端的发送权重来执行个别数据发送，并且在所述终端中，空分多路复用信息接收步骤，接收从基站设备发送的、关于与该终端一起空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息；干扰消除步骤，基于所述所接收的空分多路复用信息而降低到经空分多路复用的所述其它终端的发送信号成分；以及个别数据接收步骤，通过干扰消除步骤接收针对该终端的、从所述基站设备发送的个别数据信号。

根据本发明的再另一个方面，提供了用于在从基站设备到终端的下行链路中进行空分多址的一种无线通信方法，该无线通信方法包括：在所述基站设备中，空分多路复用信息通知步骤，向所述终端发送关于该端及其它终端的空分多路复用信息；以及个别数据发送步骤，在发送所述空分多路复用信息之后，基于所述空分多路复用信息，使用对应于各所述终端的发送权重来执行个别数据发送。

根据本发明的再另一个方面，提供了用于在从基站设备到终端的下行链路中进行空分多址的一种无线通信方法，该无线通信方法包括：在所述终端中，空分多路复用信息接收步骤，接收从基站设备发送的、关于与该终端一起空分多路复用的其它终端的空分多路复用信息；干扰消除步骤，基于所述接收的空分多路复用信息而降低到经空分多路复用的所述其它终端的发送信号成分；以及个别数据接收步骤，通过所述干扰消除步骤接收针对终端的、从所述基站设备发送的个别数据信号。

根据上述各方面，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括由所述基站设备生成的、用于到经空分多路复用的终端的个别数据发送的发送权重的信息。

根据上述各方面，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括由所述基站设备从已知的多个发送权重候选中选择的发送权重的标识编号的信息。

根据上述各方面，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括到所述终端的发送功率的信息。

根据上述各方面，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括与向所述终端发送所述个别数据时使用的发送格式有关的信息。

根据上述各方面，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括与向所述终端发送所述个别数据时使用的调制阶数和编码率中的至少一个有关的信息。

根据上述各方面，在上述无线通信方法的任一种中，所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端的用户个别导频信号序列的信息。

根据上述各方面，上述无线通信方法的任一种还包括，在所述空分多路复用信息通知步骤之前的步骤：预先检测下行链路中的传播信道状态，并由终端基于所述传播信道状态预先发送用于该终端的下行链路中的发送权重的通知。

根据上述各方面，上述无线通信方法的任一种还包括，在所述空分多路复用信息通知步骤之前的步骤：预先检测下行链路中的传播信道状态；基于所述传播信道状态，从多个权候选中选择在用于该终端的下行链路中的发送权重；以及由终端预先向基站设备发送所选发送权重的通知。

根据上述各方面，在上述无线通信方法的任一种中，所述选择发送权重的步骤包括以下步骤：选择预定数目的具有与对应于以奇异值的降序排列的奇异值的右侧奇异向量的最大内积的发送权重候补，其中通过分解作为检测传播信道状态的结果而获得的信道矩阵来获得奇异值。

根据上述各方面，上述无线通信方法的任一种还包括，在所述空分多路复用信息通知步骤之前的步骤：预先检测下行链路中的传播信道状态，并基于所述传播信道状态由终端向基站设备发送接收质量信息；以及基于所述发送权重和所述接收质量信息，分配用来在下行链路中进行空分多址的终端。

根据上述各方面，在上述无线通信方法的任一种中，分配用来在所述下行链路中进行空分多址的终端的步骤是以下步骤：如果存在多个使用其与用于优先分配的终端的发送权重的相关性低于预定值的发送权重的可发送终端，则选择具有最佳接收质量的终端，并将所选终端分配为用来进行空分多址的终端。

根据本发明的再一个方面，提供了用于基站装置的集成电路，其用于在下行链路中使用空分多址的方式对与终端装置的通信进行控制，包括：空分多路复用信息生成单元，对用于通知所述终端装置的空分多路复用信息的数据序列的生成进行控制，所述空分多路复用信息包括向用空分多址的方式同时进行无线通信的其他终端装置发送的数据的调制阶数或者编码率的信息；以及多路复用单元，对将所生成的所述数据序列与发送给所述终端装置的个别数据信号的多路复用进行控制。

根据上述方面，上述集成电路还包括：终端分配单元，对用于所述个别数据信号的发送的发送权重的分配进行控制，所述空分多路复用信息包括所分配的发送权重的信息。

根据上述方面，在上述集成电路中，将从已知的多个发送权重候补中选择的发送权重作为所述发送权重，所述空分多路复用信息包括所述选择的发送权重的标识编号的信息。

根据上述方面，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括对所述终端装置的发送功率的信息。

根据上述方面，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括与发送所述个别数据时使用的发送格式有关的信息。

根据上述方面，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端装置的个别导频信号序列的信息。

根据本发明的再一个方面，提供了用于终端装置的集成电路，其用于在下行链路中使用空分多址的方式对与基站装置的通信进行控制，包括：空分多路复用信息接收单元，用于对从所述基站装置通知的空分多路复用信息的接收进行控制，所述空分多路复用信息包括向用空分多址的方式同时进行无线通信的其他终端装置发送的数据的调制阶数或者编码率的信息；空间多路分离单元，用于基于来自所述基站装置的接收信号的信号点配置的信息，使用最大似然估计，对从所述基站装置送往本终端装置的个别数据的分离和接收进行控制；以及数据提取单元，用于对复原所述个别数据进行控制。

根据上述方面，在上述集成电路中，在所述终端装置具有多个天线的情况下，所述空间多路分离单元根据最小方差准则生成干扰消除权重，并对所述接收信号乘以所述干扰消除权重的计算进行控制。

根据上述方面，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括用于所述个别数据的发送的、由所述基站装置分配的发送权重的信息。

根据上述方面，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括由所述终端装置从已知多个发送权重候补中选择的发送权重的标识编号的信息。

根据上述方面，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括对所述终端装置的发送功率的信息。

根据上述方面，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括与所述个别数据的发送时使用的发送格式有关的信息。

根据上述方面，在上述集成电路中，所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端装置的个别导频信号序列的信息。

尽管已参考具体实施方式详细说明了本发明，但对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变化和修改。

本发明基于在2004年5月20日提交的日本专利申请（2004-150137）、以及在2005年3月28日提交的日本专利申请（2005-092544），其在此通过引用合并。

工业实用性

本发明具有如下优点：当使用空分多址进行无线通信时，终端可排除到空分多路复用的其它终端的发送信号、即干扰信号，因而允许到其它终端的发送束之间的干扰，由此束形成可以对阵列增益的通信质量等的改善作出贡献，并且可以改善系统容量；本发明可用于无线通信系统、无线通信方法、基站设备、终端、以及使用空分多址进行无线通信的类似方法和单元。

Claims (13)

1.用于基站装置的集成电路，其用于在下行链路中使用空分多址的方式对与终端装置的通信进行控制，包括：

空分多路复用信息生成单元，对用于通知所述终端装置的空分多路复用信息的数据序列的生成进行控制，所述空分多路复用信息包括向用空分多址的方式同时进行无线通信的其他终端装置发送的数据的调制阶数或者编码率的信息；以及

多路复用单元，对将所生成的所述数据序列与发送给所述终端装置的个别数据信号的多路复用进行控制。

2.如权利要求1所述的集成电路，还包括：

终端分配单元，对用于所述个别数据信号的发送的发送权重的分配进行控制，

所述空分多路复用信息包括所分配的发送权重的信息。

3.如权利要求1所述的集成电路，

将从已知的多个发送权重候补中选择的发送权重作为所述发送权重，所述空分多路复用信息包括所述选择的发送权重的标识编号的信息。

4.如权利要求1所述的集成电路，

所述空分多路复用信息包括对所述终端装置的发送功率的信息。

5.如权利要求1所述的集成电路，

所述空分多路复用信息包括与发送所述个别数据时使用的发送格式有关的信息。

6.如权利要求1所述的集成电路，

所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端装置的个别导频信号序列的信息。

7.用于终端装置的集成电路，其用于在下行链路中使用空分多址的方式对与基站装置的通信进行控制，包括以下步骤：

空分多路复用信息接收单元，用于对从所述基站装置通知的空分多路复用信息的接收进行控制，所述空分多路复用信息包括向用空分多址的方式同时进行无线通信的其他终端装置发送的数据的调制阶数或者编码率的信息；

空间多路分离单元，用于基于来自所述基站装置的接收信号的信号点配置的信息，使用最大似然估计，对从所述基站装置送往本终端装置的个别数据的分离和接收进行控制；以及

数据提取单元，用于对复原所述个别数据进行控制。

8.如权利要求7所述的集成电路，

在所述终端装置具有多个天线的情况下，所述空间多路分离单元根据最小方差准则生成干扰消除权重，并对所述接收信号乘以所述干扰消除权重的计算进行控制。

9.如权利要求7所述的集成电路，

所述空分多路复用信息包括用于所述个别数据的发送的、由所述基站装置分配的发送权重的信息。

10.如权利要求7所述的集成电路，

所述空分多路复用信息包括由所述终端装置从已知多个发送权重候补中选择的发送权重的标识编号的信息。

11.如权利要求7所述的集成电路，

所述空分多路复用信息包括对所述终端装置的发送功率的信息。

12.如权利要求7所述的集成电路，

所述空分多路复用信息包括与所述个别数据的发送时使用的发送格式有关的信息。

13.如权利要求7所述的集成电路，

所述空分多路复用信息包括被发送到所述终端装置的个别导频信号序列的信息。

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