JP2012114790A - 通信装置および通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】干渉端末へのヌルステアリング送信の効果が得られない場合には、ヌルステアリング送信をしないようにすることができる通信装置および通信方法を提供する。
【解決手段】評価値演算部４４は、通信相手の装置を含む複数の通信装置からサウンディング信号を受信したときに、複数の通信装置からのサウンディング信号に基づいて、伝送路の特性を表わす評価値を計算する。送信方式決定部４５は、評価値に基づいて、通信相手への装置への送信方式ををヌルステアリングとビームフォーミングの両方を実現するアダプティブアレイ送信か、ビームフォーミング専用送信のいずれかに決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置および通信方法に関し、特にアダプティブアレイ通信が可能な通信装置およびそのような通信装置の通信方法に関する。
ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）やＸＧＰ（eXtended Global Platform）で実用化されている基地局によるアダプティブアレイ送信は、所望端末方向にビームフォーミング送信を行なうことによって電波を強め、干渉端末方向にヌルステアリング送信を行なうことによって電波を弱める制御を行っている（たとえば、特許文献１（特開２００４−２９７２７６号公報）を参照）。
これによって、周波数利用効率の向上を実現している。このようなアダプティブアレイ通信技術は、ＴＤ−ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）でも適用の検討がなされている。
特開２００４−２９７２７６号公報
他セルからの干渉に上述のヌルステアリング送信を行なうことによって与干渉の低減を行うことは有益であるが、アダプティブアレイ送信は、その原理からヌルステアリング送信の効果が得られない場合がある。具体的には、基地局と所望端末間の伝搬路変動情報（応答ベクトルなどの情報）と、基地局と干渉端末の伝搬路情報の相関が高く、所望波方向にビームフォーミングを行うと干渉波方向にもビームフォーミング送信となってしまう場合が該当する。この問題は、所望端末と干渉端末の到来方向が同一でない場合でも発生する。このような場合は、ヌルステアリング送信とビームフォーミング送信の両立は困難となり、アダプティブアレイ送信の効果、つまりビーム利得およびヌル利得が劣化する。
ＰＨＳであれば、各端末ユーザを異なる時間または周波数スロットに割り当てることで、干渉を回避することができる。ＷｉＭＡＸおよびＬＴＥでは、キャリアセンス計測などの干渉計測技術が確立されていないためＰＨＳと同様の回避行動が難しく、また、自局から他の基地局のユーザを制御することができない。したがって、他のユーザと干渉しないように自局の送信を制御することでしか対処できない。
それゆえに、本発明の目的は、干渉端末へのヌルステアリング送信の効果が得られない場合には、ヌルステアリング送信をすることでビームフォーミング利得を低下させることがないようにする通信装置および通信方法を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の通信装置は、通信相手の装置を含む複数の通信装置から既知信号を受信したときに、複数の通信装置からの既知信号に基づいて、伝送路の特性を表わす評価値を計算する評価値演算部と、評価値に基づいて、通信相手への装置への送信方式をヌルステアリングとビームフォーミングの両方を実現するアダプティブアレイ送信か、ビームフォーミング専用送信のいずれかに決定する送信方式決定部とを備える。
本発明によれば、干渉端末へのヌルステアリング送信の効果が得られない場合には、ヌルステアリング送信をしないことで、ビームフォーミング利得の低下を防ぐことができる。
第１の実施形態の無線基地局の構成を表わす図である。 ＯＦＤＭＡフレームの構成を表わす図である。 第１の実施形態における無線基地局によるダウンリンク通信の送信方式の決定手順を示すフローチャートである。 第１の実施形態の通信接続の例を表わす図である。 （ａ）は、図４の無線基地局＃１が送受信するＯＦＤＭＡフレームを示す図であり、（ｂ）は、図４の無線基地局＃２が送受信するＯＦＤＭＡを示す図である。 図４の無線基地局＃１の送信方式の例を表わす図である。 第２の実施形態の無線基地局の構成を表わす図である。 第２の実施形態における無線基地局によるダウンリンク通信の送信方式の決定手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態の通信接続の例を表わす図である。 （ａ）は、図９の無線基地局＃１が送受信するＯＦＤＭＡフレームを示す図であり、（ｂ）は、図９の無線基地局＃２が送受信するＯＦＤＭＡを示す図である。 図９の無線基地局＃１の送信方式の例を表わす図である。 第３の実施形態の無線基地局の構成を表わす図である。 第３の実施形態における無線基地局によるダウンリンク通信の送信方式の決定手順を示すフローチャートである。 第３の実施形態の通信接続の例を表わす図である。 （ａ）は、図１４の無線基地局＃１が送受信するＯＦＤＭＡフレームを示す図であり、（ｂ）は、図１４の無線基地局＃２が送受信するＯＦＤＭＡを示す図である。 図１４の無線基地局＃１の送信方式の例を表わす図である。 第４の実施形態の無線基地局の構成を表わす図である。 第４の実施形態における無線基地局によるダウンリンク通信の送信方式の決定手順を示すフローチャートである。 第４の実施形態の通信接続の例を表わす図である。 （ａ）は、図１９の無線基地局＃１が送受信するＯＦＤＭＡフレームを示す図であり、（ｂ）は、図１９の無線基地局＃２が送受信するＯＦＤＭＡを示す図である。 図１９の無線基地局＃１の送信方式の例を表わす図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
（無線基地局の構成）
図１は、第１の実施形態の無線基地局（通信装置）の構成を表わす図である。
この無線基地局２は、無線端末との間の通信方式は、ＯＦＤＭＡ通信方式（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）に従う。ＯＦＤＭＡ通信方式では、ＯＦＤＭＡフレームが伝送される。
（ＯＦＤＭＡフレーム）
図２は、ＯＦＤＭＡフレームの構成を表わす図である。
図２を参照して、ＯＦＤＭＡフレームは、下りサブフレームと、上りサブフレームからなる。
下りサブフレームは、プリアンブルと、ＤＬ−ＭＡＰと、ＵＬ−ＭＡＰと、ダウンリンクユーザデータ領域とを含む。
プリアンブルは、同期確立などのために既知の信号が配置される。
ＤＬ−ＭＡＰ（Downlink Map）は、下りの無線リソースの割当情報が配置される。たとえば、ＤＬ−ＭＡＰには、ダウンリンクユーザデータ領域などに関する情報が配置される。
ＵＬ−ＭＡＰ（Uplink Map）は、上りの無線リソースの割当情報が配置される。たとえば、ＵＬ−ＭＡＰには、アップリンクユーザデータ領域などの情報が配置される。
ダウンリンクユーザデータ領域には、下りのユーザデータが配置される。ダウンリンクユーザデータ領域は、複数のスロットで構成される。
上りサブフレームは、レンジング領域と、ＣＱＩＣＨ（channel quality information channel）領域と、ＡＣＫＣＨ（Acknowledgement Channel）領域と、サウンディングゾーンと、アップリンクユーザデータ領域とを含む。
レンジング領域には、レンジング信号が配置される。
ＣＱＩＣＨ領域は、チャネル品質を表わす信号が配置される。
ＡＣＫＣＨ領域は、チャネル確認応答を表わす信号が配置される。
サウンディングゾーンは、無線基地局と無線端末との間の伝搬路の状態を推定するためのサウンディング信号（既知信号）が配置される。サウンディングゾーンに配置される各無線端末からのサウンディング信号は、時間や周波数、あるいはコードが分割される場合が多い。
アップリンクユーザデータ領域には、上りのユーザデータが配置される。
図１を参照して、この無線基地局２は、第１のアンテナ１０と、第２のアンテナ１１と、サーキュレータ８２，８３と、送信部１３と、受信部１２と、ＭＡＣ（Media Access Control）層処理部１４とを備える。
送信部１３は、マルチアンテナ送信信号処理部２４と、サブキャリア配置部２３と、ＩＦＦＴ部（Inverse First Fourier Transform）２２と、ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部２１と、ＲＦ(Radio Frequency)部２０とを備える。
サブキャリア配置部２３は、たとえばＰＵＳＣ（Partial Usage of Subchannels)に基づいて、サブキャリアを配置する。
マルチアンテナ送信信号処理部２４は、ヌルステアリングとビームフォーミングの両方を実現するアダプティブアレイ送信方式が指定された場合には、MMSE（Minimum Mean Square Error）規範のRLS（Recursive Least Squares）、LMS（Least Mean Square）、SMI（Sample Matrix Inversion）などを用いたアルゴリズムに基づいて、伝搬路の応答ベクトルを求めることによって、アダプティブアレイ送信を行なう。
マルチアンテナ送信信号処理部２４は、ヌルステアリングを含まないビームフォーミング専用送信方式が指定された場合には、MRT(Maximum Ratio Transmission)やSVD（Singular Value Decomposition）、EBB（Eigenvalue Based Beamforming）などを用いたアルゴリズムに基づいて、所望波情報に特化して送信ウェイトを求めることで、ビームフォーミング専用通信を行なう。ＭＲＴについては、文献（「移動通信」、オーム社、笹岡秀一編著）に記載されている。また、ＳＶＤについては、文献（「わかりやすいＭＩＭＯシステム技術」、オーム社、大鐘武雄／小川恭孝共著）に記載されている。
ＩＦＦＴ部２２は、マルチアンテナ送信信号処理部２４から出力される複数のサブキャリア信号（周波数領域の信号）をＩＦＦＴによって、時間領域の信号（ＯＦＤＭＡシンボル）に変換する。
ＣＰ付加部２１は、ＯＦＤＭＡシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭＡシンボルの先頭に付加する。
ＲＦ部２０は、無線周波数帯にアップコンバートするアップコンバータ、アップコンバートされた信号を増幅する電力増幅回路、増幅された信号のうち所望帯域の信号成分のみを通過させて、サーキュレータ８２，８３を介して第１のアンテナ１０および第２のアンテナ１１へ出力するバンドパスフィルタなどを含む。
受信部１２は、ＲＦ部１５と、ＣＰ除去部１６と、ＦＦＴ部１７と、サブキャリア配置部１８と、マルチアンテナ受信信号処理部８１とを備える。
ＲＦ部１５は、第１のアンテナ１０および第２のアンテナ１１から出力され、サーキュレータ８２，８３を介して送られる信号のうち所望帯域の信号成分のみを通過させるバンドパスフィルタ、ＲＦ信号を増幅する低雑音増幅回路、ＲＦ信号をダウンコンバートするダウンコンバータなどを含む。
ＣＰ除去部１６は、ＲＦ部１５から出力される信号からＣＰを除去する。
ＦＦＴ部１７は、ＣＰ除去部１６から出力される時間領域の信号をＦＦＴによって、周波数領域の信号に変換して、複数のサブキャリアに復調する。
サブキャリア配置部１８は、たとえばＰＵＳＣに基づいて、ＦＦＴ部１７から出力される各サブキャリアを抽出する。
マルチアンテナ受信信号処理部８１は、アダプティブアレイ受信が指示された場合には、サブキャリア配置部１８から出力される信号をアダプティブアレイ受信処理する。
ＭＡＣ層処理部１４は、ユーザデータ送信管理部３４と、符号化部３３と、変調部３２と、復調部２５と、復号部２６と、ユーザデータ受信管理部２７と、制御部３５とを備える。
ユーザデータ送信管理部３４は、無線端末３へ送信するユーザデータを管理する。
符号化部３３は、ダウンリンク信号を符号化する。
変調部３２は、無線端末３へのダウンリンク信号を変調する。
復調部２５は、無線端末３からのアップリンク信号を復調する。
復号部２６は、復調されたアップリンク信号を復号する。
ユーザデータ受信管理部２７は、無線端末３から受信したユーザデータを管理する。
制御部９１は、ＤＬ割当部４２と、評価信号要求部４３と、評価値演算部４４と、送信方式決定部４５とを含む。
ＤＬ割当部４２は、ダウンリンク通信を要求している新規ユーザ（端末）に対して、ダウンリンクユーザデータ領域のいずれかの箇所を仮に割当てる。
評価信号要求部４３は、仮割当てしてダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部を含む周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号（既知信号）を送信するように新規ユーザに指示する。評価信号要求部４３は、新規ユーザが、指示された周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号をアップリンクのサウンディングゾーンで継続送信してくるのを受信する。また、自局および／または他の無線基地局と通信しているユーザ（端末）が、サウンディングゾーンでサウンディング信号を継続送信している場合には、評価信号要求部４３は、これを受信する。
評価値演算部４４は、受信したサウンディング信号から受信応答ベクトルを抽出する。評価値演算部４４は、新規ユーザとペアを構成するユーザをサウンディング信号の送信元の複数の端末から逐次選択する。
評価値演算部４４は、ペアを構成する一方のユーザ（ユーザＸとする）の無線端末からのサウンディングゾーンの複数個のサブキャリア（たとえば連続する４つのサブキャリア）で送信されるサウンディング信号の受信応答ベクトルと、ペアを構成する他方のユーザ（ユーザＹとする）の無線端末からのサウンディングゾーンの複数個のサブキャリアで伝送されるサウンディング信号の受信応答ベクトルとを算出する。
第１のアンテナ１０で受信したサウンディングゾーンの複数個のサブキャリアの受信信号Ｘ１（ｔ）、および第２のアンテナ１１で受信したサウンディングゾーンの複数個のサブキャリアの受信信号Ｘ２（ｔ）は、ユーザＸの無線端末から送信されたサウンディングゾーンの複数個のサブキャリアのサウンディング信号Ｓ１（ｔ）と、ユーザＹの無線端末から送信されたサウンディングゾーンの複数個のサブキャリアのサウンディング信号Ｓ２（ｔ）と、ユーザＸの無線端末からのサウンディングゾーンの複数個のサブキャリアのサウンディング信号の受信応答ベクトルＨ１（＝[h11,h21]T）と、ユーザＹの無線端末からの複数個のサブキャリアのサウンディング信号の受信応答ベクトルＨ２（＝[h12,h22]T）を用いて、次の式（１）、（２）で表わされる。
X1(t)=h11×S1(t)+h12×S2(t)+N1(t) ・・・ （１）
X2(t)=h21×S1(t)+h22×S2(t)+N2(t) ・・・ （２）
ただし、Ｎ１（ｔ）は、第１のアンテナ１０で受信した受信信号Ｘ１（ｔ）に含まれるノイズ成分であり、Ｎ２（ｔ）は、第２のアンテナ１１で受信した受信信号Ｘ２（ｔ）に含まれるノイズ成分である。
評価値演算部４４は、次の式（３）、（４）に従って、ユーザＸの無線端末からのサウンディングゾーンの複数個のサブキャリアのサウンディング信号の受信応答ベクトルＨ１と、ユーザＹの無線端末からのサウンディングゾーンの複数個のサブキャリアのサウンディング信号の受信応答ベクトルＨ２を算出する。
H1=[h11,h21]T=[E[X1(t)U1*(t)], E[X2(t)U1*(t)]]T ・・・ （３）
H2=[h12,h22]T=[E[X1(t)U2*(t)], E[X2(t)U2*(t)]]T ・・・ （４）
ここで、Ｕ１（ｔ）は、無線基地局側で保持しているＳ１（ｔ）と同一の信号であり、Ｕ２（ｔ）は、無線基地局側で保持しているＳ２（ｔ）と同一の信号である。Ｕ１*（ｔ）は、Ｕ１（ｔ）の複素共役であり、Ｕ２*（ｔ）は、Ｕ２（ｔ）の複素共役である。Ｅ（Ｘ）は、Ｘのアンサンブル平均（時間平均）を表わす。
評価値演算部４４は、受信応答ベクトルＨ１、Ｈ２から空間相関係数Ｃを、以下の式（５）で算出する。
C=｜(H1・H2)｜/(｜H1｜×｜H2｜） ・・・ （５）
ここで、（Ｘ・Ｙ）は、ベクトルＸとベクトルＹの内積を表わし、｜Ｘ｜は、ベクトルＸの大きさを表わす。
評価値演算部４４は、算出した複数個のサブキャリアの各キャリアごとの空間相関係数Ｃをサウンディングゾーンに含まれる全サブキャリア分について平均した平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲを算出する。たとえば、評価値演算部４４は、全サブキャリアが１０２４個の場合に、連続する４個のサブキャリアごとの空間相関係数Ｃを２５６個取得して、２５６個の空間相関係数Ｃを平均して平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲを算出する。
評価値演算部４４は、すべての可能なペアの各々について、上記のような平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲを算出する。評価値演算部４４は、すべての可能なペアの各々について、平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲが最小となるペアと、最小値ＭＩＮＳＲを特定する。
送信方式決定部４５は、最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１以下の場合は、マルチアンテナ送信信号処理部に対して、アダプティブアレイ送信方式で、新規ユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。送信方式決定部４５は、最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１を超えている場合で、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更不可能な場合には、マルチアンテナ送信信号処理部に対して、ビームフォーミング専用送信方式で、新規ユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。
ＤＬ割当部４２は、最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１以下の場合には、仮割当てしたダウンリンクユーザデータ領域を正式に新規ユーザに割当てる。ＤＬ割当部４２は、最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１を超えている場合で、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更不可能な場合には、仮割当てしたダウンリンクユーザデータ領域を正式に新規ユーザに割当てる。ＤＬ割当部４２は、最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１を越えている場合で、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更可能な場合には、ダウンリンク通信を要求している新規ユーザ（端末）に対するダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更する。
（動作）
図３は、第１の実施形態における無線基地局によるダウンリンク通信の送信方式の決定手順を示すフローチャートである。
図３を参照して、まず、ＤＬ割当部４２は、ダウンリンク通信を要求している新規ユーザ（端末）にダウンリンクユーザデータ領域のいずれかの箇所を仮に割当てる（ステップＳ１０１）。
次に、評価信号要求部４３は、仮割当てしてダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部を含む周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号を送信するように新規ユーザに指示する。新規ユーザは、指示された周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号をアップリンクのサウンディングゾーンで継続送信し、評価信号要求部４３は、これを受信する。また、自局および／または他の無線基地局と通信しているユーザ（端末）が、サウンディングゾーンでサウンディング信号を継続送信している場合には、評価信号要求部４３は、これを受信する。なお、評価信号要求部４３が、自局および／または他の無線基地局と通信しているユーザ（端末）に対して、サウンディングゾーンでサウンディング信号を継続送信するように指示してもよい。
たとえば、図４に示すように、無線基地局＃１がユーザＡと通信し、無線基地局＃２がユーザＣおよびユーザＤと通信しているとする。新規ユーザＢが無線基地局＃１に対してダウンリンク通信を要求したとする。
図５（ａ）は、無線基地局＃１が送受信するＯＦＤＭＡフレームを示し、図５（ｂ）は、無線基地局＃２が送受信するＯＦＤＭＡを示す。ユーザＡ、ユーザＣ、ユーザＤは、割当てられているダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号を上りサブフレームのサウンティングゾーンで送信する。ユーザＢも、同様に仮割当てされたダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号を上りサブフレームのサウンティングゾーンで送信する（ステップＳ１０２）。
評価値演算部４４は、ステップＳ１０２で受信したサウンディング信号から受信応答ベクトルを抽出する。評価値演算部４４は、新規ユーザとペアを構成するユーザをサウンディング信号の送信元の複数の端末から選択する。評価値演算部４４は、各ペアについて、それらの受信応答ベクトルを生成する。評価値演算部４４は、受信応答ベクトルから空間相関係数Ｃを算出する。評価値演算部４４は、算出した複数個のサブキャリアごとの空間相関係数Ｃをサウンディングゾーンに含まれる全サブキャリア分について平均した平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲを算出する。評価値演算部４４は、すべての可能なペアの各々について、平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲが最小となるペアと、最小値ＭＩＮＳＲを特定する（ステップＳ１０３）。
ステップＳ１０３で特定した最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１以下の場合には（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ＤＬ割当部４２は、仮割当てしたダウンリンクユーザデータ領域を正式に新規ユーザに割当てる（ステップＳ１０５）。さらに、送信方式決定部４５は、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、アダプティブアレイ送信方式で、新規ユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。この場合、新規ユーザには、ビームが向けられ、ステップＳ１０３で特定されたペアの相手方のユーザには、ヌルが向けられる。
平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲが最小となるのが、ユーザＢとユーザＤのペアの場合には、図６に示すように、ユーザＢのダウンリンク通信方式がアダプティブアレイ送信方式に決定され、ユーザＢへビームが向けられ、ユーザＤにヌルが向けられる（ステップＳ１０６）。
ステップＳ１０３で特定した最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１を超える場合で（ステップＳ１０４でＮＯ）、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更不可能な場合には（ステップＳ１０７でＮＯ）、ＤＬ割当部４２は、仮割当てしたダウンリンクユーザデータ領域を正式に新規ユーザに割当てる（ステップＳ１０８）。さらに、送信方式決定部４５は、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、ビームフォーミング専用送信方式で、新規ユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する（ステップＳ１０９）。
ステップＳ１０３で特定した最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１を超える場合で（ステップＳ１０４でＮＯ）、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更可能な場合には（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、ＤＬ割当部４２は、ダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更する（ステップＳ１１０）。
（効果）
以上のように本実施の形態では、端末から送信されるサウンディング信号（既知信号）によって伝送路の特性を把握することによって、干渉端末へのヌルステアリング送信の効果が得られない場合にはヌルステアリング送信を行わずに、所望端末方向へのビームフォーミング専用送信に特化することで自セル内での性能劣化を回避することでき、システム全体での周波数利用効率の向上が実現できる。
［第２の実施形態］
（構成）
図７は、第２の実施形態の無線基地局（通信装置）の構成を表わす図である。
図７の無線基地局が、図１の第１の実施の形態の無線基地局と相違する点は、以下である。
制御部９２は、ＤＬ割当部５２と、評価信号要求部５３と、評価値演算部５４と、送信方式決定部５５とを含む。
ＤＬ割当部５２は、ダウンリンク通信を要求している新規ユーザ（端末）に対して、ダウンリンクユーザデータ領域のいずれかの箇所を仮に割当てる。
評価信号要求部５３は、仮割当てしてダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部を含む周波数（サブキャリア）を含むアップリンクユーザデータ領域で評価信号を送信するように新規ユーザに指示する。評価信号要求部５３は、新規ユーザが、指示されたアップリンクユーザデータ領域で評価信号を継続送信してくるのを受信する。また、自局および／または他の無線基地局と通信しているユーザ（端末）が、このアップリンクユーザデータ領域が割当てられている場合には、評価信号要求部５３は、これらのユーザ（端末）が送信する評価信号を干渉波として受信する。
評価値演算部５４は、受信した評価信号をマルチアンテナ受信信号処理部８１でアダプティブアレイ受信処理する前のＩＱ信号からＥＶＭ（Error Vector Magnitude）を計算し、これをＥＶＭ１とする。ＥＶＭは、ＩＱコンスタレーションにおいて理想変調信号と測定変調信号の位置ずれを理想変調信号で正規化したものである。また、評価値演算部５４は、受信した評価信号をマルチアンテナ受信信号処理部８１でアダプティブアレイ受信処理した後のＩＱ信号からＥＶＭを計算し、これをＥＶＭ２とする。
送信方式決定部５５は、ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２を超えている場合には、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、アダプティブアレイ送信方式で、新規ユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。
送信方式決定部５５は、ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２以下の場合で、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更不可能な場合にはマルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、ビームフォーミング専用送信方式で、新規ユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。
ＤＬ割当部５２は、ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２を超えている場合には、仮割当てしたダウンリンクユーザデータ領域を正式に新規ユーザに割当てる。
ＤＬ割当部５２は、ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２以下の場合で、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更不可能な場合には、仮割当てしたダウンリンクユーザデータ領域を正式に新規ユーザに割当てる。
ＤＬ割当部５２は、ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２以下の場合で、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更可能な場合には、ダウンリンク通信を要求している新規ユーザ（端末）に対するダウンリンクユーザデータ領域の仮割当て箇所を変更する。
（動作）
図８は、第２の実施形態における無線基地局によるダウンリンク通信の送信方式の決定手順を示すフローチャートである。
図８を参照して、まず、ＤＬ割当部５２は、ダウンリンク通信を要求している新規ユーザ（端末）にダウンリンクユーザデータ領域のいずれかの箇所を仮に割当てる（ステップＳ２００）。
次に、評価信号要求部５３は、仮割当てしてダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むアップリンクユーザデータ領域で評価信号を送信するように新規ユーザに指示する。
新規ユーザは、指示されたアップリンクユーザデータ領域で評価信号を継続送信する。また、自局および／または他の無線基地局と通信しているユーザ（端末）が、このアップリンクユーザデータ領域が割当てられている場合には、このアップリンクユーザデータ領域で評価信号を継続送信する。
たとえば、図９に示すように、無線基地局＃１がユーザＡと通信し、無線基地局＃２がユーザＣおよびユーザＤと通信しているとする。新規ユーザＢが無線基地局＃１に対してダウンリンク通信を要求したとする。
図１０（ａ）は、無線基地局＃１が送受信するＯＦＤＭＡフレームを示し、図１０（ｂ）は、無線基地局＃２が送受信するＯＦＤＭＡを示す。ユーザＡ、ユーザＣ、ユーザＤは、割当てられているダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むアップリンクユーザデータ領域で評価信号を送信する。ユーザＢも、同様に仮割当てされたダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むアップリンクユーザデータ領域で評価信号を送信する（ステップＳ２０１）。
評価値演算部５４は、受信した評価信号をマルチアンテナ受信信号処理部８１でアダプティブアレイ受信処理する前のＩＱ信号からＥＶＭ（Error Vector Magnitude）を計算し、これをＥＶＭ１とする（ステップＳ２０２）。
次に、評価値演算部５４は、受信した評価信号をマルチアンテナ受信信号処理部８１でアダプティブアレイ受信処理した後のＩＱ信号からＥＶＭを計算し、これをＥＶＭ２とする（ステップＳ２０３）。
評価値演算部５４は、受信した評価信号のＥＶＭを計算し、これをＥＶＭ２とする（ステップＳ２０５）。
ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２を超えている場合には（ステップＳ２０６でＹＥＳ）、ＤＬ割当部５２は、仮割当てしたダウンリンクユーザデータ領域を正式に新規ユーザに割当てる（ステップＳ２０７）。さらに、送信方式決定部５５は、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、アダプティブアレイ送信方式で、新規ユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。
ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２を超えている場合には、図１１に示すように、ユーザＢのダウンリンク通信方式がアダプティブアレイ送信方式に決定され、ユーザＢへビームが向けられ、ユーザＤにヌルが向けられる（ステップＳ２０８）。
ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２以下の場合で（ステップＳ２０６でＮＯ）、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更不可能な場合には（ステップＳ２０９でＮＯ）、ＤＬ割当部５２は、仮割当てしたダウンリンクユーザデータ領域を正式に新規ユーザに割当てる（ステップＳ２１０）。さらに、送信方式決定部５５は、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、ビームフォーミング専用送信方式で、新規ユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する（ステップＳ２１１）。
ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２以下の場合で（ステップＳ２０６でＮＯ）、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更可能な場合には（ステップＳ２０９でＹＥＳ）、ダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更する（ステップＳ２１２）。
（効果）
以上のように本実施の形態では、端末から送信される信号をアダプティブアレイ受信することによる効果を把握することによって、干渉端末へのヌルステアリング送信の効果が得られない場合にはヌルステアリング送信を行わずに、所望端末方向へのビームフォーミング専用送信に特化することで自セル内での性能劣化を回避することでき、システム全体での周波数利用効率の向上が実現できる。
［第３の実施形態］
（構成）
図１２は、第３の実施形態の無線基地局（通信装置）の構成を表わす図である。
図１２の無線基地局が、図１の第１の実施の形態の無線基地局と相違する点は、以下である。
制御部９３は、ＤＬ割当部６２と、評価信号要求部６３と、評価値演算部６４と、送信方式決定部６５とを含む。
ＤＬ割当部６２は、ダウンリンク通信を要求している新規ユーザ（端末）が発生した場合に、新規ユーザおよび通信中のユーザに対して、プロポーショナル・フェアネスなどのダウンリンクスケジューリングアルゴリズムによってダウンリンクユーザデータ領域を割当てる。
プロポーショナル・フェアネスとは，無線端末との伝送路の電波状態に応じて割当てるデータ量を変化させることによって、効率と公平さを同時に実現するようにスロットを割当てるスケジューリングアルゴリズムである。このアルゴリズムでは、良好な環境にある無線端末へは、多くのデータを伝送することによって短時間で伝送を完了させることによって効率化を図る。また、無線端末への送信履歴を参照して、過去に多くのデータを送信している場合には優先度を落とすことによって公平性を保つ。
評価信号要求部６３は、割当てたダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号を送信するように新規ユーザおよび通信中のユーザに指示する。新規ユーザおよび通信中のユーザは、指示された周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号をアップリンクのサウンディングゾーンで継続送信し、評価信号要求部６３は、これを受信する。また、他の無線基地局と通信しているユーザ（端末）が、サウンディングゾーンでサウンディング信号を継続送信している場合には、評価信号要求部６３は、これを受信する。
評価値演算部６４は、受信したサウンディング信号から受信応答ベクトルを抽出する。評価値演算部６４は、選択したユーザとペアを構成するユーザをサウンディング信号の送信元の複数の端末から逐次選択して、第１の実施形態と同様にして、すべてのペアの平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲのうちの最小値ＭＩＮＳＲを特定する。
送信方式決定部６５は、最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１以下の場合には、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、アダプティブアレイ送信方式で、選択したユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。送信方式決定部６５は、最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１を超える場合で、かつダウンリンクユーザデータ領域の仮割当てを別の領域に変更不可能な場合には、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、ビームフォーミング専用送信方式で、選択したユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。
（動作）
図１３は、第３の実施形態における無線基地局によるダウンリンク通信の送信方式の決定手順を示すフローチャートである。
図１３を参照して、まず、ＤＬ割当部６２は、ダウンリンク通信を要求している新規ユーザ（端末）が発生した場合に、新規ユーザおよび通信中のユーザに対して、プロポーショナル・フェアネスによってダウンリンクユーザデータ領域を割当てる（ステップＳ３０１）。
次に、評価信号要求部６３は、割当てたダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号を送信するように新規ユーザおよび通信中のユーザに指示する。新規ユーザおよび通信中のユーザは、指示された周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号をアップリンクのサウンディングゾーンで継続送信し、評価信号要求部６３は、これを受信する。また、他の無線基地局と通信しているユーザ（端末）が、サウンディングゾーンでサウンディング信号を継続送信している場合には、評価信号要求部６３は、これを受信する。なお、評価信号要求部６３が、他の無線基地局と通信しているユーザ（端末）に対して、サウンディングゾーンでサウンディング信号を継続送信するように指示してもよい。
たとえば、図１４に示すように、無線基地局＃１がユーザＡと通信し、無線基地局＃２がユーザＣおよびユーザＤと通信しているとする。新規ユーザＢが無線基地局＃１に対してダウンリンク通信を要求したとする。
図１５（ａ）は、無線基地局＃１が送受信するＯＦＤＭＡフレームを示し、図１５（ｂ）は、無線基地局＃２が送受信するＯＦＤＭＡを示す。ユーザＡ、ユーザＢ、ユーザＣ、ユーザＤは、割当てられているダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むサウンディング信号を上りサブフレームのサウンティングゾーンで送信する（ステップＳ３０２）。
評価値演算部６４は、自局の新規ユーザおよび通信中のユーザの中から、未選択のユーザ（無線端末）を１つ選択する（ステップＳ３０３）。
評価値演算部６４は、ステップＳ３０２で受信したサウンディング信号から受信応答ベクトルベクトルを抽出する。評価値演算部６４は、選択したユーザとペアを構成するユーザをサウンディング信号の送信元の複数の端末の中から逐次選択する。評価値演算部６４は、各ペアについて、それらの受信応答ベクトルを生成する。評価値演算部６４は、受信応答ベクトルから空間相関係数Ｃを算出する。評価値演算部６４は、算出した複数個のサブキャリアごとの空間相関係数Ｃをサウンディングゾーンに含まれる全サブキャリア分について平均した平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲを算出する。評価値演算部６４は、すべての可能なペアの各々について、平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲが最小となるペアと、最小値ＭＩＮＳＲを特定する（ステップＳ３０４）。
ステップＳ３０４で特定した最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１以下場合には（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、送信方式決定部６５は、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、アダプティブアレイ送信方式で、選択したユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。この場合、選択したユーザには、ビームが向けられ、ステップＳ３０４で特定されたペアの相手方のユーザには、ヌルが向けられる。
選択したユーザがユーザＡのときに、ユーザＣとペアを構成したときには、平均空間相関係数Ｍ＿ＳＲが最小となる場合には、図１６に示すように、ユーザＡのダウンリンク通信方式がアダプティブアレイ送信方式に決定され、ユーザＣへビームが向けられ、ユーザＤにヌルが向けられる（ステップＳ３０６）。
ステップＳ３０４で特定した最小値ＭＩＮＳＲが閾値ＴＨ１を超える場合には（ステップＳ３０５でＮＯ）、送信方式決定部６５は、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、ビームフォーミング専用送信方式で、選択したユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する（ステップＳ３０７）。
評価値演算部６４は、自局の新規ユーザおよび通信中のユーザの中に、未選択のユーザ（無線端末）がある場合には（ステップＳ３０８でＹＥＳ）、ステップＳ３０３に戻る。
（効果）
以上のように本実施の形態では、第１の実施形態と同様に、端末から送信されるサウンディング信号（既知信号）によって伝送路の特性を把握することによって、干渉端末へのヌルステアリング送信の効果が得られない場合にはヌルステアリング送信を行わずに、所望端末方向へのビームフォーミング専用送信に特化することで自セル内での性能劣化を回避することでき、システム全体での周波数利用効率の向上が実現できる。また、本実施の形態では、ダウンリンクスケジュールによって無線端末へのダウンリンクユーザデータ領域を割当てた後で、その無線端末への送信方式を決定することができる。
［第４の実施形態］
（構成）
図１７は、第４の実施形態の無線基地局（通信装置）の構成を表わす図である。
図１７の無線基地局が、図１の第１の実施の形態の無線基地局と相違する点は、以下である。
制御部９４は、ＤＬ割当部７２と、評価信号要求部７３と、評価値演算部７４と、送信方式決定部７５とを含む。
ダウンリンク通信を要求している新規ユーザ（端末）が発生した場合に、新規ユーザおよび通信中のユーザに対して、プロポーショナル・フェアネスによってダウンリンクユーザデータ領域を割当てる。
評価信号要求部７３は、割当てたダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むアップリンクユーザデータ領域で評価信号を送信するように新規ユーザおよび通信中のユーザに指示する。評価信号要求部７３は、新規ユーザおよび通信中のユーザが、指示されたアップリンクユーザデータ領域で評価信号を継続送信してくるのを受信する。また、他の無線基地局と通信しているユーザ（端末）が、新規ユーザおよび通信中のユーザと同一のアップリンクユーザデータ領域が割当てられている場合には、評価信号要求部７３は、これらのユーザ（端末）が送信する評価信号を干渉波として受信する。
評価値演算部７４は、選択したユーザに指示したアップリンクユーザデータ領域で受信した評価信号をマルチアンテナ受信信号処理部８１でアダプティブアレイ受信処理する前のＩＱ信号からＥＶＭ（Error Vector Magnitude）を計算し、これをＥＶＭ１とする。また、評価値演算部７４は、選択したユーザに指示したアップリンクユーザデータ領域で受信した評価信号をマルチアンテナ受信信号処理部８１でアダプティブアレイ受信処理した後のＩＱ信号からＥＶＭを計算し、これをＥＶＭ２とする。
送信方式決定部７５は、ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２を超えている場合には、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、アダプティブアレイ送信方式で、選択したユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。
送信方式決定部７５は、ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２以下の場合には、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、ビームフォーミング専用送信方式で、選択したユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。
（動作）
図１８は、第４の実施形態における無線基地局によるダウンリンク通信の送信方式の決定手順を示すフローチャートである。
図１８を参照して、まず、ＤＬ割当部７２は、ダウンリンク通信を要求している新規ユーザ（端末）が発生した場合に、新規ユーザおよび通信中のユーザに対して、プロポーショナル・フェアネスによってダウンリンクユーザデータ領域を割当てる（ステップＳ４００）。
次に、評価信号要求部７３は、割当てたダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むアップリンクユーザデータ領域で評価信号を送信するように新規ユーザおよび通信中のユーザに指示する。
新規ユーザおよび通信中のユーザは、指示されたアップリンクユーザデータ領域で評価信号を継続送信する。また、他の無線基地局と通信しているユーザ（端末）が、このアップリンクユーザデータ領域が割当てられている場合には、このアップリンクユーザデータ領域で評価信号を継続送信する。
たとえば、図１９に示すように、無線基地局＃１がユーザＡと通信し、無線基地局＃２がユーザＣおよびユーザＤと通信しているとする。新規ユーザＢが無線基地局＃１に対してダウンリンク通信を要求したとする。
図２０（ａ）は、無線基地局＃１が送受信するＯＦＤＭＡフレームを示し、図２０（ｂ）は、無線基地局＃２が送受信するＯＦＤＭＡを示す。ユーザＡ、ユーザＣ、ユーザＣ、ユーザＤは、割当てられているダウンリンクユーザデータ領域の周波数（サブキャリア）の少なくとも一部の周波数（サブキャリア）を含むアップリンクユーザデータ領域で評価信号を送信する（ステップＳ４０１）。
評価値演算部７４は、自局の新規ユーザおよび通信中のユーザの中から、未選択のユーザ（無線端末）を１つ選択する（ステップＳ４０２）。
評価値演算部７４は、選択したユーザに指示したアップリンクユーザデータ領域で受信した評価信号をマルチアンテナ受信信号処理部８１でアダプティブアレイ受信処理する前のＩＱ信号からＥＶＭ（Error Vector Magnitude）を計算し、これをＥＶＭ１とする（ステップＳ４０３）。
次に、評価値演算部７４は、選択したユーザに指示したアップリンクユーザデータ領域で受信した評価信号をマルチアンテナ受信信号処理部８１でアダプティブアレイ受信処理した後のＩＱ信号からＥＶＭを計算し、これをＥＶＭ２とする（ステップＳ４０４）。
ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２を超えている場合には（ステップＳ４０７でＹＥＳ）、送信方式決定部７５は、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、アダプティブアレイ送信方式で、選択したユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する。
ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２を超えている場合には、図１１に示すように、ユーザＢのダウンリンク通信方式がアダプティブアレイ送信方式に決定され、ユーザＢへビームが向けられ、ユーザＤにヌルが向けられる（ステップＳ４０８）。
ＥＶＭ１とＥＶＭ２との差が、閾値ＴＨ２以下の場合には（ステップＳ４０７でＮＯ）、送信方式決定部７５は、マルチアンテナ送信信号処理部２４に対して、ビームフォーミング専用送信方式で、選択したユーザへのダウンリンク通信を送信するように指示する（ステップＳ４０９）。
評価値演算部７４は、自局の新規ユーザおよび通信中のユーザの中に、未選択のユーザ（無線端末）がある場合には（ステップＳ４１０でＹＥＳ）、ステップＳ４０２に戻る。
（効果）
以上のように本実施の形態では、第２の実施形態と同様に、端末から送信される信号をアダプティブアレイ受信することによる効果を把握することによって、干渉端末へのヌルステアリング送信の効果が得られない場合にはヌルステアリング送信を行わずに、所望端末方向へのビームフォーミング専用送信に特化することで自セル内での性能劣化を回避することでき、システム全体での周波数利用効率の向上が実現できる。また、本実施の形態では、ダウンリンクスケジュールによって無線端末へのダウンリンクユーザデータ領域を割当てた後で、その無線端末への送信方式を決定することができる。
（変形例）
本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例も含む。
（１） 受信品質
本発明の実施形態では、受信信号の品質を表わすものとしてＥＶＭを用いたが、これに限定されるものではない。ＥＶＭの代わりに、たとえばＣＩＮＲを用いることとしてもよい。
（２） ダウンリンクスケジューリングアルゴリズム
本発明の実施形態では、ダウンリンクスケジューリングアルゴリズムとして、プロポーショナル・フェアネスを用いたが、これに限定するものではなく、たとえば、無線端末ごとに順次スロットを割当てるラウンドロビン方式を用いることとしてもよい。
（３） 無線端末への適用
本発明の実施形態で説明した通信方式の決定手順は、無線基地局にのみ適用可能ではなく、無線端末へも適用することができる。また、本発明の実施形態の通信方式の決定手順は、ＬＴＥまたはＰＨＳなどにも適用することができる。
（４） サウンディング信号
本発明の第２および第４の実施形態において、アップリンクユーザデータ領域で、評価信号としてサウンディング（既知）信号を送信することとしてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１０，１１ アンテナ、１２ 送信部、１３ 受信部、１５，２０ ＲＦ部、１６ ＣＰ除去部、１７ ＦＦＴ部、１８，２３ サブキャリア配置部、２１ ＣＰ付加部、２２ ＩＦＦＴ部、２４ マルチアンテナ送信信号処理部、２５ 復調部、２６ 復号部、２７ ユーザデータ受信管理部、３２ 変調部、３３ 符号化部、３４ ユーザデータ送信管理部、４１，５１，６１，７１ 制御部、４２，５２，６２，７２ ＤＬ割当部、４３，５３，６３，７３ 評価信号要求部、４４，５４，６４，７４ 評価値演算部、４５，５５，６５，７５ 送信方式決定部、８１ マルチアンテナ受信信号処理部、８２，８３ サーキュレータ、９１，９２，９３，９４ ＭＡＣ層処理部。

Claims (18)

  1. 通信相手の装置を含む複数の通信装置から既知信号を受信したときに、前記複数の通信装置からの既知信号に基づいて、伝送路の特性を表わす評価値を計算する評価値演算部と、
    前記評価値に基づいて、通信相手への装置への送信方式をヌルステアリングとビームフォーミングの両方を実現するアダプティブアレイ送信か、ビームフォーミング専用送信のいずれかに決定する送信方式決定部とを備えた、通信装置。
  2. 前記評価値演算部は、通信相手の装置を含む複数の通信装置から既知信号を受信したときに、通信相手の装置とペアを構成する他の通信装置を逐次選択し、各ペアについて、ペアを構成する通信装置からの既知信号に基づいて、伝送路の特性を表わす評価値を計算し、
    前記送信方式決定部は、複数のペアについての前記評価値に基づいて、通信相手への装置への送信方式を前記アダプティブアレイ送信か、前記ビームフォーミング専用送信のいずれかに決定する、請求項１記載の通信装置。
  3. 前記評価値演算部は、複数の通信装置から既知信号を受信したときに、前記複数の通信装置からの既知信号から受信応答ベクトルをそれぞれ算出し、
    前記評価値演算部は、通信相手の装置とペアを構成する他の通信装置を逐次選択し、各ペアについて、前記受信応答ベクトルから空間相関係数を評価値として算出し、
    前記送信方式決定部は、すべての可能なペアの評価値の中の最小値が、所定の閾値以下の場合に、通信相手の装置への送信方式を前記アダプティブアレイ送信に決定し、所定の閾値を超える場合に、通信相手の装置への送信方式を前記ビームフォーミング専用送信に決定し、前記アダプティブアレイ送信では、前記通信相手の装置へビームを向け、前記評価値が最大となるペアの相手方の装置へヌルが向けられる、請求項２記載の通信装置。
  4. 前記通信相手の装置に第１のユーザデータ領域を仮に割当てる割当部と、
    前記第１のユーザデータ領域と同一のサブキャリアを含む既知信号を前記通信装置の相手から送信させる評価信号要求部とをさらに備え、
    前記割当部は、すべての可能なペアの評価値の中の最小値が所定の閾値以下の場合、およびすべての可能なペアの評価値の中の最小値が所定の閾値を越え、かつ仮割当てする第１のユーザデータ領域が変更不可能な場合に、前記仮に割当てた第１のユーザデータ領域を正式に割当てる、請求項３記載の通信装置。
  5. 前記通信相手の装置へ送信する信号の周波数の少なくとも一部と同一の周波数を含む既知信号を前記通信相手の装置から送信させる評価信号要求部をさらに備えた、請求項１記載の通信装置。
  6. 前記通信相手の装置との間の通信方式は、ＯＦＤＭＡ方式であり、
    前記既知信号は、ＯＦＤＭＡフレームの中のサウンディングゾーンで送られる信号である、請求項１記載の通信装置。
  7. 前記通信相手の装置との間の通信方式は、ＯＦＤＭＡ方式であり、
    ダウンリンクスケジューリングアルゴリズムに基づいて、通信相手の装置へ送信する第１のユーザデータ領域を決定する割当部と、
    前記第１のユーザデータ領域と同一のサブキャリアを含む既知信号を前記通信装置の相手から送信させる評価信号要求部とをさらに備える、請求項１記載の通信装置。
  8. 前記評価値演算部は、通信相手の装置からの既知信号をアダプティブアレイ受信処理しないときの第１の通信品質と、前記通信相手の装置からの既知信号をアダプティブアレイ受信処理するときの第２の通信品質とを計算し、
    前記送信方式決定部は、前記第１の通信品質と前記第２の通信品質との差が所定の閾値を超える場合に、前記通信相手の装置への送信方式を前記アダプティブアレイ送信に決定し、所定の閾値以下の場合に、前記通信相手の装置への送信方式を前記ビームフォーミング専用送信に決定する、請求項１記載の通信装置。
  9. 前記第１および第２の通信品質は、ＥＶＭである、請求項８記載の通信装置。
  10. 前記通信相手の装置との間の通信方式は、ＯＦＤＭＡ方式であり、
    前記既知信号は、ＯＦＤＭＡフレームの中のアップリンクユーザデータ領域で送信される信号である、請求項８記載の通信装置。
  11. 通信相手の装置からの評価信号をアダプティブアレイ受信処理しないときの第１の通信品質と、前記通信相手の装置からの評価信号をアダプティブアレイ受信処理するときの第２の通信品質とを計算する評価値演算部と、
    前記第１の通信品質と前記第２の通信品質との差が所定の閾値を超える場合に、前記通信相手の装置への送信方式をヌルステアリングとビームフォーミングの両方を実現するアダプティブアレイ送信に決定し、所定の閾値以下の場合に、前記通信相手の装置への送信方式をビームフォーミング専用送信に決定する送信方式決定部とを備えた、通信装置。
  12. 前記通信相手の装置へ送信する信号の周波数の少なくとも一部と同一の周波数を含む信号を評価信号として前記通信相手の装置から送信させる評価信号要求部をさらに備える、請求項１１記載の通信装置。
  13. 前記通信相手の装置との間の通信方式は、ＯＦＤＭＡ方式であり、
    前記評価信号は、ＯＦＤＭＡフレームの中のサウンディングゾーンで送られる信号である、請求項１１記載の通信装置。
  14. 前記通信相手の装置との間の通信方式は、ＯＦＤＭＡ方式であり、
    前記評価信号は、ＯＦＤＭＡフレームの中のアップリンクユーザデータ領域で送信される信号である、請求項１１記載の通信装置。
  15. 前記第１および第２の通信品質は、ＥＶＭである、請求項１１記載の通信装置。
  16. 前記通信相手の装置との間の通信方式は、ＯＦＤＭＡ方式であり、
    ダウンリンクスケジューリングアルゴリズムに基づいて、通信相手の装置へ送信する第１のユーザデータ領域を決定する割当部と、
    前記第１のユーザデータ領域と同一のサブキャリアを含む第２のユーザデータ領域で前記通信装置の相手から評価信号を送信させる評価信号要求部とをさらに備え、
    前記評価値演算部は、前記第２のユーザデータ領域で送信される評価信号を受信し、前記受信した評価信号の前記第１の通信品質と前記第２の通信品質とを計算する、請求項１１記載の通信装置。
  17. 前記通信相手の装置との間の通信方式は、ＯＦＤＭＡ方式であり、
    前記通信相手の装置に第１のユーザデータ領域を仮に割当てる割当部と、
    前記第１のユーザデータ領域と同一のサブキャリアを含む第２のユーザデータ領域で前記通信装置の相手から評価信号を送信させる評価信号要求部とを備え、
    前記評価値演算部は、前記第２のユーザデータ領域で送信される評価信号を受信し、前記受信した評価信号の前記第１の通信品質と前記第２の通信品質とを計算し、
    前記割当部は、前記第１の通信品質と前記第２の通信品質との差が所定の閾値を超える場合、および前記第１の通信品質と前記第２の通信品質との差が所定の閾値以下であり、かつ仮割当てする第１のユーザデータ領域を変更不可能な場合に、前記仮に割当てた第１のユーザデータ領域を正式に割当てる、請求項１１記載の通信装置。
  18. 通信相手の装置を含む複数の通信装置から既知信号を受信したときに、前記複数の通信装置からの既知信号に基づいて、伝送路の特性を表わす評価値を計算するステップと、
    前記評価値に基づいて、通信相手への装置への送信方式をヌルステアリングとビームフォーミングの両方を実現するアダプティブアレイ送信か、ビームフォーミング専用送信のいずれかに決定するステップとを備えた、通信方法。
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