JP7143721B2 - 無線通信システム、無線通信方法、送信局装置および受信局装置 - Google Patents

無線通信システム、無線通信方法、送信局装置および受信局装置 Download PDF

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Description

本発明は、シングルキャリアＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｏｕｔｐｕｔ）伝送を行う無線通信システムにおいて、アンテナ間干渉とシンボル間干渉とを抑制する技術に関する。
周波数選択性のフェージングがある通信環境下で広帯域のシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う際には、複数のアンテナの空間的な広がりにより生じるＩＡＩ（Ｉｎｔｅｒ－Ａｎｔｅｎｎａ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：アンテナ間干渉）と、通信路特性の時間的な広がりにより生じるＩＳＩ（Ｉｎｔｅｒ－Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：シンボル間干渉）を抑制するための処理が必要となる。ここで、ＭＩＭＯ伝送される各信号ストリームを時間方向でブロック化することにより、通信路特性を示すＣＩＲ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：通信路インパルス応答）行列に時間および空間情報を含めることができる。そこで、従来技術では、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ：巡回プレフィックス）を付加してＭＩＭＯ伝送される信号をブロック化し、ブロック単位で送信ビーム形成を行うことにより、ＩＡＩおよびＩＳＩを除去している（例えば、非特許文献１参照）。
S.Yoshioka,S.Kumagai,and F.Adachi,"Single-carrier multi-user MIMO downlink with time-domain Tomlinson-harashima precoding,"IEICE Trans.Commun.,vol.E99-B,Feb.2016.
ところが、従来技術では、送信ビーム形成のためにブロック単位で行列演算を行い、各ブロックの後尾の一部のデータをコピーして各ブロックの先頭にＣＰとして付加する処理を行うので、ブロック単位での行列乗算時やＣＰの付加時に、それぞれ１ブロック長分の処理遅延が発生するという問題がある。
本発明は、シングルキャリアＭＩＭＯ伝送における処理遅延を抑制しつつ、送信ビーム形成と等化処理とを両立してＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去できる無線通信システム、無線通信方法、送信局装置および受信局装置を提供することを目的とする。
第１の発明は、複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置と、それぞれ複数Ｎｒ個のアンテナを備える単数または複数の受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおいて、前記送信局装置は、送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して複数の第１データ信号を生成する複数の変調部と、既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と、それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタを有し、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去するタップ係数を用いて複数の前記第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する線形等化部と、前記トレーニング信号または複数の前記第２データ信号を前記受信局装置に送信し、前記タップ係数を前記受信局装置から受信する複数の送信局通信部とを備え、前記受信局装置は、前記送信局装置が送信した前記トレーニング信号から前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の通信路インパルス応答をそれぞれ推定し、前記通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記送信局装置の前記線形等化部で用いる前記タップ係数を算出する係数推定部と、前記送信局装置が送信する前記第２データ信号または前記トレーニング信号を受信し、前記係数推定部が算出した前記タップ係数を前記送信局装置に送信する受信局通信部とを備えることを特徴とする。
第２の発明は、複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置と、それぞれ複数Ｎｒ個のアンテナを備える単数または複数の受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおいて、前記送信局装置は、送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して複数の第１データ信号を生成する複数の変調部と、既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と、それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタを有し、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去するタップ係数を用いて複数の前記第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する線形等化部と、前記受信局装置から受信する通信路インパルス応答に基づいて、前記タップ係数を算出する係数算出部と、前記トレーニング信号または複数の前記第２データ信号を前記受信局装置に送信し、前記通信路インパルス応答を前記受信局装置から受信する複数の送信局通信部とを備え、前記受信局装置は、前記送信局装置が送信した前記トレーニング信号から前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の前記通信路インパルス応答をそれぞれ推定する推定部と、前記送信局装置が送信する前記第２データ信号または前記トレーニング信号を受信し、前記推定部が推定した前記通信路インパルス応答を前記送信局装置に送信する受信局通信部とを備え、前記係数算出部は、前記受信局装置から受信する前記通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記タップ係数を算出することを特徴とする。
第３の発明は、複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置と、それぞれ複数Ｎｒ個のアンテナを備える単数または複数の受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記送信局装置は、送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して複数の第１データ信号を生成する変調処理と、既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成処理と、それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタにより、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去するタップ係数を用いて複数の前記第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する線形等化処理と、前記トレーニング信号または複数の前記第２データ信号を前記受信局装置に送信し、前記タップ係数を前記受信局装置から受信する送信局通信処理とを実行し、前記受信局装置は、前記送信局装置が送信した前記トレーニング信号から前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の通信路インパルス応答をそれぞれ推定し、前記通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記送信局装置の前記線形等化処理で用いる前記タップ係数を算出する係数推定処理と、前記送信局装置が送信する前記第２データ信号または前記トレーニング信号を受信し、前記係数推定処理により算出した前記タップ係数を前記送信局装置に送信する受信局通信処理とを実行することを特徴とする。
第４の発明は、複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置と、それぞれ複数Ｎｒ個のアンテナを備える単数または複数の受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記送信局装置は、送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して複数の第１データ信号を生成する変調処理と、既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成処理と、それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタにより、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去するタップ係数を用いて複数の前記第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する線形等化処理と、前記受信局装置から受信する通信路インパルス応答に基づいて、前記タップ係数を算出する係数算出処理と、前記トレーニング信号または複数の前記第２データ信号を前記受信局装置に送信し、前記通信路インパルス応答を前記受信局装置から受信する送信局通信処理とを実行し、前記受信局装置は、前記送信局装置が送信した前記トレーニング信号から前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の前記通信路インパルス応答をそれぞれ推定する推定処理と、前記送信局装置が送信する前記第２データ信号または前記トレーニング信号を受信し、前記推定処理により推定した前記通信路インパルス応答を前記送信局装置に送信する受信局通信処理とを実行し、前記係数算出処理では、前記受信局装置から受信する前記通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記タップ係数を算出することを特徴とする。
第５の発明は、それぞれ複数Ｎｒ個のアンテナを備える単数または複数の受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う、複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置において、送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して複数の第１データ信号を生成する複数の変調部と、既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と、それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタを有し、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去するタップ係数を用いて複数の前記第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する線形等化部と、前記受信局装置から受信する、前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記タップ係数を算出する係数算出部と、前記トレーニング信号または複数の前記第２データ信号を前記受信局装置に送信し、前記通信路インパルス応答を前記受信局装置から受信する複数の送信局通信部とを備えることを特徴とする。
第６の発明は、複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う、複数Ｎｒ個のアンテナを備える受信局装置において、前記送信局装置が送信したトレーニング信号から通信路インパルス応答を推定し、前記通信路インパルス応答に基づいて、前記送信局装置の線形等化部で用いるタップ係数を算出する係数推定部と、前記送信局装置が送信するデータ信号または前記トレーニング信号を受信し、前記係数推定部が算出した前記タップ係数を前記送信局装置に送信する受信局通信部とを備え、前記線形等化部は、それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタを有し、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去する前記タップ係数を用いて、送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して生成した複数の第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する構成であり、前記係数推定部は、前記トレーニング信号から前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の前記通信路インパルス応答をそれぞれ推定し、前記通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記タップ係数を算出する構成であることを特徴とする。
本発明に係る無線通信システム、無線通信方法、送信局装置および受信局装置は、シングルキャリアＭＩＭＯ伝送における処理遅延を抑制しつつ、送信ビーム形成と等化処理とを両立してＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去することができる。
本実施形態に係る無線通信システムの一例を示す図である。 本実施形態に係る送信局装置および受信局装置の一例を示す図である。 ２×２のＭＩＭＯの場合の信号の流れを示す図である。 本実施形態に係る線形等化部の一例を示す図である。 本実施形態に係る無線通信システムの遅延時間の一例を示す図である。 比較例の無線通信システムを示す図である。 比較例の無線通信システムの遅延時間の一例を示す図である。 本実施形態に係る無線通信システムの処理例を示す図である。 他の実施形態に係る送信局装置および受信局装置の一例を示す図である。 他の実施形態に係る無線通信システムの処理例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明に係る無線通信システム、無線通信方法、送信局装置および受信局装置の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１００の一例を示す。無線通信システム１００は、複数（Ｎｔ個：Ｎｔ≧２の整数）のアンテナＡＴｔ（１）からアンテナＡＴｔ（Ｎｔ）を有する送信局装置１０１と、複数（Ｎｒ個：Ｎｒ≧２の整数）のアンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｎｒ）を有する受信局装置１０２とを備える。ここで、本実施形態では、シングルユーザＭＩＭＯの無線通信システム１００において、単数の受信局装置１０２が複数のアンテナＡＴｒを備える場合について説明するが、マルチユーザＭＩＭＯの無線通信システムにおいて、複数の受信局装置が単数または複数のアンテナを備える場合についても同様に適用可能である。なお、以降の説明において、送信局装置１０１のアンテナＡＴｔ（１）からアンテナＡＴｔ（Ｎｔ）に共通の説明を行う場合は符号末尾の（番号）を省略してアンテナＡＴｔと表記し、特定のアンテナを指す場合は符号末尾に（番号）を付加して例えばアンテナＡＴｔ（１）のように表記する。受信局装置１０２のアンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｎｒ）についても同様に表記する。
本実施形態に係る無線通信システム１００は、送信局装置１０１と受信局装置１０２の間で複数のアンテナを用いた広帯域のシングルキャリアＭＩＭＯ方式による無線通信を行う。ここで、送信局装置１０１と受信局装置１０２の間では、マルチパスなど遅延時間が異なる複数の遅延波が存在し、周波数選択性のフェージングが生じる。このため、アンテナ間干渉（ＩＡＩ）と通信路特性によるシンボル間干渉（ＩＳＩ）とを抑制する必要がある。例えば、図１（ａ）に示すように、送信局装置１０１のＮｔ個のアンテナと、受信局装置１０２のＮｒ個のアンテナとの間で空間的な広がりによるアンテナ間干渉（ＩＡＩ）が生じる。図１（ａ）の例では、アンテナＡＴｔ(１)とアンテナＡＴｒ(１)との間にはｈ１１、アンテナＡＴｔ(１)とアンテナＡＴｒ(Ｎｒ)との間にはｈＮｒ１、アンテナＡＴｔ(Ｎｔ)とアンテナＡＴｒ(１)との間にはｈ１Ｎｔ、アンテナＡＴｔ(Ｎｔ)とアンテナＡＴｒ(Ｎｒ)との間にはｈＮｒＮｔを要素とするＩＡＩが生じる。また、図１（ｂ）に示すように、送信局装置１０１と受信局装置１０２のそれぞれのアンテナ間で送受信される信号には、時間的な広がりによるシンボル間干渉（ＩＳＩ）が生じる。図１（ｂ）の例では、アンテナＡＴｔ(ｎｔ)とアンテナＡＴｒ(ｎｒ)との間で送受信される信号にはｈｎｒｎｔ，ｌを要素とする時間ｌ方向にＩＳＩが生じる。そこで、本実施形態に係る無線通信システム１００は、処理遅延を抑制しつつ、アンテナ間干渉（ＩＡＩ）を等化する処理と、通信路特性によるシンボル間干渉（ＩＳＩ）を等化する処理とを同時に行う機能を備えている。
図２は、本実施形態に係る送信局装置１０１および受信局装置１０２の一例を示す。図２において、送信局装置１０１は、情報ビット生成部２０１、データ信号変調部２０２、トレーニング信号生成部２０３、線形等化部２０４、送信信号変換部２０５、受信信号変換部２０６およびアンテナＡＴｔ(１)からアンテナＡＴｔ(Ｎｔ)のＮｔ個のアンテナを有する。また、図２において、受信局装置１０２は、アンテナＡＴｒ(１)からアンテナＡＴｒ(Ｎｒ)のＮｒ個のアンテナ、受信信号変換部３０１、係数推定部３０２、データ信号復調部３０３、情報ビット検出部３０４および送信信号変換部３０５を有する。
先ず、送信局装置１０１の構成について説明する。
情報ビット生成部２０１は、受信局装置１０２へ送信するデータ情報ビットを生成する。データ情報ビットは、例えば外部(不図示)から入力するデータ信号、内部で生成するデータ信号などに対応するビット列である。なお、情報ビット生成部２０１は、所定の符号化率で誤り訂正符号を生成する誤り訂正符号化機能やインターリーブ機能などを有してもよい。
データ信号変調部２０２は、情報ビット生成部２０１が出力するビット列を所定の変調方式（例えば直交振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）など）で変調したデータ信号Ｓ（ｎ）を出力する。なお、本実施形態では、情報ビット生成部２０１が出力するビット列をアンテナＡＴｔの数に応じて複数のストリームに分割し、各々のストリーム毎に変調したデータ信号Ｓ（ｎ）を出力するので、各ストリーム毎にデータ信号変調部２０２を有する。
トレーニング信号生成部２０３は、通信路インパルス応答（ＣＩＲ）を推定するためのトレーニング信号を生成する。トレーニング信号は、信号検出用のプリアンブルなどの予め決められた情報（例えば”０１”の交互パターン等の特定パターン）をＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）など干渉を受けにくい変調方式で変調した所定の信号であり、受信局装置１０２でＣＩＲを推定するために用いられる。なお、送信局装置１０１が送信するトレーニング信号の情報は、予め受信局装置１０２との間で既知である。
線形等化部２０４は、データ信号変調部２０２が出力するデータ信号を保持し、一定時間毎にシフトする遅延タップを有し、各遅延タップの信号に所定のタップ係数を乗算した信号の和を出力するトランスバーサル型のフィルタである。ここで、タップ係数は、受信局装置１０２が推定したＣＩＲに基づいて算出したＩＡＩおよびＩＳＩを除去するための係数である。線形等化部２０４は、ＩＡＩおよびＩＳＩを除去するための線形等化処理を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行う。なお、線形等化部２０４は、トレーニング信号生成部２０３が出力するトレーニング信号については、線形等化処理を行わずにそのまま出力する。
送信信号変換部２０５は、線形等化部２０４が出力するデータ信号またはトレーニング信号をアンテナＡＴｔから送出するための高周波の送信信号に周波数変換する。例えば、送信信号変換部２０５は、２０ＭＨｚ帯域のデータ信号またはトレーニング信号を５ＧＨｚ帯の高周波信号にアップコンバートして、アンテナＡＴｔから送出する。ここで、複数のストリームに分割された各々のストリームは、それぞれ高周波信号に変換され、アンテナＡＴｔ(１)からアンテナＡＴｔ(Ｎｔ)のそれぞれから送出される。
受信信号変換部２０６は、アンテナＡＴｔ(１)からアンテナＡＴｔ(Ｎｔ)のそれぞれのアンテナにより受信された高周波の受信信号を低周波のベースバンド信号に周波数変換する。例えば、受信信号変換部２０６は、５ＧＨｚ帯の高周波信号をダウンコンバートして２０ＭＨｚ帯域のベースバンド信号を出力する。ここで、本実施形態では、受信信号変換部２０６は、受信局装置１０２からタップ係数やＣＩＲなどの情報を含む受信信号を受け取り、ベースバンド信号に変換して線形等化部２０４に出力する。なお、ベースバンド信号からタップ係数などの情報を復調する復調部の機能は、受信信号変換部２０６が有してもよいし、線形等化部２０４が有してもよい。
このようにして、送信局装置１０１は、ＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去した送信信号を受信局装置１０２へ送信することができる。
次に、図２に示す受信局装置１０２の構成について説明する。
アンテナＡＴｒは、図１で説明したように、アンテナＡＴｒ（１）からアンテナＡＴｒ（Ｎｒ）のＮｒ個の送受信用のアンテナを有し、後述する送信信号変換部３０５が出力する高周波信号を電磁波として空間に放射する。或いは、アンテナＡＴｒは、送信局装置１０１から送信された空間上の電磁波を高周波信号に変換する。
受信信号変換部３０１は、送信局装置１０１の受信信号変換部２０６と同様に、アンテナＡＴｒが受信する高周波信号をベースバンド信号に周波数変換する。ここで、受信信号変換部３０１は、送信局装置１０１から受信するトレーニング信号を係数推定部３０２へ出力し、送信局装置１０１から受信するデータ信号Ｓ＾（ｎ）をデータ信号復調部３０３へ出力する。ここで、受信信号変換部３０１は、アンテナＡＴｒ(１)からアンテナＡＴｒ(Ｎｒ)のそれぞれから受信される高周波信号をベースバンド信号に周波数変換する。
係数推定部３０２は、送信局装置１０１から送信されるトレーニング信号からＣＩＲを推定し、送信局装置１０１の線形等化部２０４でＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去する送信ビーム形成と等化処理を行うためのタップ係数を算出する。なお、係数推定部３０２は、トレーニング信号ではなく、データ信号から誤差信号を算出して適応制御する機構を備えてもよい。また、係数推定部３０２は、送信局装置１０１側に備えてもよい。この場合、係数推定部３０２は、ＣＩＲを推定する処理を行い、推定したＣＩＲの情報を送信局装置１０１側に送信し、送信局装置１０１側でタップ係数を決定する。
データ信号復調部３０３は、受信信号変換部３０１が出力するデータ信号Ｓ＾（ｎ）を情報ビットに復調し、ビット列を出力する。なお、受信信号変換部３０１は、アンテナＡＴｒの数に応じて複数のストリームのデータ信号Ｓ＾（ｎ）を出力し、データ信号復調部３０３は、ストリーム毎のデータ信号Ｓ＾（ｎ）を復調する。そして、データ信号復調部３０３は、送信局装置１０１側で複数のストリームに分割されたビット列を結合したビット列を情報ビット検出部３０４に出力する。なお、データ信号復調部３０６は、送信局装置１０１側の機能に応じて、誤り訂正復号機能やデインターリーブ機能を備えてもよい。
情報ビット検出部３０４は、データ信号復調部３０３が出力するビット列をデジタルデータに変換した受信データを出力する。なお、誤り訂正復号機能やデインターリーブ機能を情報ビット検出部３０４側で行ってもよい。
送信信号変換部３０５は、送信局装置１０１の送信信号変換部２０５と同様に、係数推定部３０２が出力する情報を高周波信号に変換してアンテナＡＴｔから送出する。例えば、本実施形態では、係数推定部３０２が推定したＣＩＲの情報やタップ係数の情報などをアンテナＡＴｔから送信局装置１０１側に送信する。なお、タップ係数の情報をベースバンド信号に変調する変調部の機能は、送信信号変換部３０５が有してもよいし、係数推定部３０２が有してもよい。
このようにして、受信局装置１０２は、送信局装置１０１が送信するトレーニング信号からＣＩＲを推定し、推定されたＣＩＲからＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去するためのタップ係数を算出して、送信局装置１０１に通知することができる。これにより、無線通信システム１００は、シングルキャリアＭＩＭＯ伝送における処理遅延を抑制しつつ、送信ビーム形成と等化処理とを両立してＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去することができる。
図３は、２×２のＭＩＭＯの場合の信号の流れを示す。図３において、送信局装置１０１側では、データ信号変調部２０２が出力する送信信号をＳ（ｎ）として、２つのストリームの送信信号Ｓ１(ｎ)および送信信号Ｓ２(ｎ)が送信される。
線形等化部２０４は、ＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去するためのタップ係数Ｗ(ｚ)を送信信号Ｓ(ｎ)に乗算する。ここで、線形等化部２０４は、４つの線形等化器２５０－１１、線形等化器２５０－１２、線形等化器２５０－２１および線形等化器２５０－２２を有する。線形等化器２５０－１１では、送信信号Ｓ１(ｎ)にタップ係数Ｗ１１，ｎ(ｚ)、線形等化器２５０－１２では、送信信号Ｓ２(ｎ)にタップ係数Ｗ１２，ｎ(ｚ)、線形等化器２５０－２１では、送信信号Ｓ１(ｎ)にタップ係数Ｗ２１，ｎ(ｚ)、線形等化器２５０－２２では、送信信号Ｓ２(ｎ)にタップ係数Ｗ２２，ｎ(ｚ)、をそれぞれ乗算する。ここで、タップ係数Ｗ１１，ｎ(ｚ)、タップ係数Ｗ１２，ｎ(ｚ)、タップ係数Ｗ２１，ｎ(ｚ)およびタップ係数Ｗ２２，ｎ(ｚ)は、時間軸方向に設ける遅延タップの数＋１個の係数を有する。そして、タップ係数Ｗ１１，ｎ(ｚ)が乗算された信号と、タップ係数Ｗ１２，ｎ(ｚ)が乗算された信号とが加算された信号がアンテナＡＴｔ(１)から送出される。同様に、タップ係数Ｗ２１，ｎ(ｚ)が乗算された信号と、タップ係数Ｗ２２，ｎ(ｚ)が乗算された信号とが加算された信号がアンテナＡＴｔ(２)から送出される。
アンテナＡＴｔ(１)およびアンテナＡＴｔ（２）から送出された無線信号は、受信局装置１０２のアンテナＡＴｒ(１)およびアンテナＡＴｒ(２)で受信される。ここで、無線信号は、アンテナＡＴｔ(１)およびアンテナＡＴｔ(２)とアンテナＡＴｒ(１)およびアンテナＡＴｒ(２)との間の通信路において、周波数選択性のフェージングなどの影響を受ける。
受信局装置１０２側では、アンテナＡＴｒ(１)およびアンテナＡＴｒ(２)で受信された信号に受信回路などによる付加雑音Ｎ(ｎ)が付加された受信信号Ｓ＾(ｎ)が得られる。図３の例では、アンテナＡＴｒ(１)で受信された信号に付加雑音ｎ１(ｎ)、アンテナＡＴｒ(２)で受信された信号に付加雑音ｎ２(ｎ)、がそれぞれ付加され、受信信号Ｓ１＾(ｎ)および受信信号Ｓ２＾(ｎ)がそれぞれ得られる。
ここで、通信路インパルス応答（ＣＩＲ）をＨ(ｚ)、タップ係数をＷ（ｚ）、付加雑音をＮ(ｎ)として、送信信号Ｓ(ｎ)と受信信号Ｓ＾(ｎ)の関係は、下式で表すことができる。
Figure 0007143721000001
式（１）において、通信路インパルス応答Ｈ(ｚ)は、下式で表される。
Figure 0007143721000002
Figure 0007143721000003
また、式（１）において、タップ係数Ｗ(ｚ)は、下式で表される。
Figure 0007143721000004
Figure 0007143721000005
次に、ＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）規範の場合の線形等化部２０４におけるタップ係数Ｗ(ｚ)の一例について説明する。なお、下式の導出方法については後述する。
Figure 0007143721000006
図３で説明した２×２のＭＩＭＯの場合、通信路インパルス応答Ｈ(ｚ)は、次式で表すことができる。
Figure 0007143721000007
また、通信路インパルス応答Ｈ(ｚ)の逆行列は、次式で表すことができる。
Figure 0007143721000008
同様に、Ｎｒ×ＮｔのＭＩＭＯの場合（Ｎｒ≦Ｎｔ）、通信路インパルス応答Ｈ(ｚ)は、次式で表すことができる。
Figure 0007143721000009
ここで、Ｈｌは、遅延波の数に応じて次式で表される。
Figure 0007143721000010
また、通信路インパルス応答Ｈ(ｚ)の逆行列は、次式で表すことができる。
Figure 0007143721000011
次に、線形等化部２０４におけるタップ係数Ｗの導出方法について説明する。
先に説明した図３において、ＺＦ規範のウェイト演算を行うと、付加雑音Ｎ（ｎ）を無視するため、受信信号Ｓ＾は、次式のようになる。
Figure 0007143721000012
ここで、タップ係数Ｗは、次式で表すことができる。
Figure 0007143721000013
（Ｈ＋は疑似逆行列、ＨＨはエルミート転置行列）
このとき、送信局装置１０１から送信される無線信号ＳＲＦは、次式のようになる。
Figure 0007143721000014
ここで、送信電力を一定にするために、タップ係数Ｗを正規化したＷｎｏｒｍは、次式で表すことができる。
Figure 0007143721000015
このようにして、本実施形態に係る無線通信システム１００は、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を同時に除去するために線形等化部２０４に設定すべきタップ係数Ｗ(ｚ)を算出することができる。
図４は、本実施形態に係る線形等化部２０４の一例を示す。なお、図４に示す線形等化部２０４は、図３で説明した２×２のＭＩＭＯに対応する。図４において、線形等化器２５０－１１は、Ｎ個（Ｎは正の整数）の遅延タップＺ-１を有し、遅延タップＺ-１を通る度に予め決められた所定の時間Ｔｄ（例えばシンボル間隔）だけ遅延する。そして、入力される送信信号Ｓ１(ｎ)と各遅延タップＺ-１の出力信号とにそれぞれタップ係数ｗ１１，０(ｚ)からタップ係数ｗ１１,Ｎ(ｚ)が乗算され、乗算後の各値の和が線形等化器２５０－１１から出力される。同様に、線形等化器２５０－１２は、入力される送信信号Ｓ２(ｎ)と各遅延タップＺ-１の出力信号とにそれぞれタップ係数ｗ１２，０(ｚ)からタップ係数ｗ１２,Ｎ(ｚ)が乗算され、乗算後の各値の和が線形等化器２５０－１２から出力される。そして、線形等化器２５０－１１の出力信号と線形等化器２５０－１２の出力信号とが加算されてアンテナＡＴｔ(１)から送信される。なお、図４では、図１で説明した線形等化部２０４とアンテナＡＴｔ(１)との間の送信信号変換部２０５のブロックは省略されている。
同様に、図４において、線形等化器２５０－２１は、Ｎ個の遅延タップＺ-１を有し、遅延タップＺ-１を通る度に予め決められた所定の時間Ｔｄだけ遅延する。そして、入力される送信信号Ｓ１(ｎ)と各遅延タップＺ-１の出力信号とにそれぞれタップ係数ｗ２１，０(ｚ)からタップ係数ｗ２１,Ｎ(ｚ)が乗算され、乗算後の各値の和が線形等化器２５０－２１から出力される。同様に、線形等化器２５０－２２は、入力される送信信号Ｓ２(ｎ)と各遅延タップＺ-１の出力信号とにそれぞれタップ係数ｗ２２，０(ｚ)からタップ係数ｗ２２,Ｎ(ｚ)が乗算され、乗算後の各値の和が線形等化器２５０－２２から出力される。そして、線形等化器２５０－２１の出力信号と線形等化器２５０－２２の出力信号とが加算されてアンテナＡＴｔ(２)から送信される。なお、図４では、図１で説明した送信信号変換部２０５のブロックは省略されている。
このようにして、線形等化部２０４は、送信信号Ｓ１(ｎ)および送信信号Ｓ２(ｎ)に対して、タップ係数Ｗ(ｚ)を用いた線形等化処理を行うので、ＩＡＩとＩＳＩとを同時に除去することができる。ここで、処理に伴う遅延時間は、（遅延タップの間隔）×（遅延タップの数）となる。なお、遅延タップの数Ｎは、Ｎ個の遅延タップによる遅延時間（Ｎ×Ｔｄ）と通信路における最大の遅延時間Ｔｄｍａｘとが、Ｔｄｍａｘ≦（Ｎ×Ｔｄ）の式を満たすように設定するのが望ましい。ここで、通信路における最大の遅延時間Ｔｄｍａｘは、例えばブロック単位で処理する従来技術で各ブロックに付加するＣＰの時間長に相当する。つまり、本実施形態に係る無線通信システム１００では、従来のＣＰの時間長程度の処理遅延だけで、アンテナ間干渉とシンボル間干渉とを除去することができる。
図５は、本実施形態に係る無線通信システム１００の遅延時間の一例を示す。図５において、線形等化部２０４は、図４で説明した線形等化器２５０－１１から線形等化器２５０－２２の４つの線形等化器のいずれかに対応し、入力される送信信号Ｓ１(ｎ)と各遅延タップＺ-１の出力信号とに対してＮ個のタップ係数（ｗ０(ｚ)からｗＮ(ｚ)）がそれぞれ乗算され、乗算後の各値の和が線形等化部２０４から出力される。ここで、１タップの遅延時間をＴｄ、タップ数をＮとすると、線形等化部２０４に入力される送信信号Ｓ１(ｎ)は、１タップ毎に遅延タップＺ-１に保持されながら時間軸方向にバケツリレー方式でＴｄ時間毎に転送される。例えば送信信号Ｓ１(ｎ)の１タップ前の信号はＳ１(ｎ－１)、Ｎタップ前の信号はＳ１(ｎ－Ｎ)となる。従って、線形等化部２０４に入力される送信信号Ｓ１(ｎ)がＮ個の遅延タップＺ-１を通り抜けて線形等化部２０４から出力されるまでの遅延時間は（Ｔｄ×Ｎ）となる。
図６は、比較例の無線通信システム９００を示す。無線通信システム９００は、送信局装置９０１および受信局装置９０２を有する。ここで、図６に示した無線通信システム９００は、２×２のＭＩＭＯの例を示し、送信信号Ｓ１(ｎ)および送信信号Ｓ２(ｎ)の２つのストリームを送信する。
図６において、送信局装置９０１は、送信信号Ｓ１(ｎ)および送信信号Ｓ２(ｎ)に対してＩＡＩおよびＩＳＩを除去するための送信ビーム形成を行う送信ビーム形成部９１１と、送信ビーム形成部９１１が出力する信号をブロック化するためにＣＰを付加するＣＰ付加部９１２(１)およびＣＰ付加部９１２(２)を有する。そして、ＣＰ付加部９１２(１)でＣＰが付加された送信信号はアンテナＡＴｔ(１)から送信され、ＣＰ付加部９１２(２)でＣＰが付加された送信信号はアンテナＡＴｔ(２)から送信される。受信局装置９０２は、送信局装置９０１から送信される無線信号をアンテナＡＴｒ(１)およびアンテナＡＴｒ(２)で受信する。そして、アンテナＡＴｒ(１)で受信された信号はＣＰ除去部９２１（１）でＣＰが除去され、受信信号Ｓ＾１（ｎ）が出力される。同様に、アンテナＡＴｒ(２)で受信された信号はＣＰ除去部９２１（２）でＣＰが除去され、受信信号Ｓ＾２（ｎ）が出力される。ここで、図６において、変調部、復調部、送信信号変換部および受信信号変換部などの各ブロックは省略されている。
図７は、比較例の無線通信システム９００の遅延時間の一例を示す。図７において、図６で説明した送信信号Ｓ（ｎ）（送信信号Ｓ１(ｎ)または送信信号Ｓ２(ｎ)）と、送信ビーム形成部９１１の出力信号と、ＣＰ付加部９１２（ＣＰ付加部９１２(１)またはＣＰ付加部９１２(２)）の出力信号とが横軸を時間としてそれぞれ示されている。
図７において、送信ビーム形成部９１１の送信信号Ｓ(ｎ)は、データブロック１、データブロック２のように、複数のシンボルデータがブロック単位で送信される。そして、送信ビーム形成部９１１は、ＩＡＩおよびＩＳＩを除去して送信ビーム形成を行う処理をデータブロック単位で行うので、送信ビーム形成部９１１の出力信号は、送信信号Ｓ(ｎ)よりも１ブロック分の時間だけ遅延する。さらに、ＣＰ付加部９１２は、データブロックの末尾の一部を先頭にコピーして付加する処理を行う。これにより、ＣＰ付加部９１２の出力信号は、送信ビーム形成部９１１の出力信号よりも１ブロック分の時間だけ遅延する。図７の例では、送信信号Ｓ(ｎ)のデータブロック１およびデータブロック２は、送信ビーム形成部９１１で１ブロック分遅延して出力され、さらに、ＣＰ付加部９１２で１ブロック分遅延して出力されている。
このように、比較例の無線通信システム９００では、ブロック単位でＩＡＩおよびＩＳＩを除去するために少なくとも２ブロック分の処理遅延が生じる。
これに対して、図５で説明した本実施形態に係る無線通信システム１００では、遅延タップ数分の遅延だけであり、例えば図７のＣＰの時間（ＣＰ１またはＣＰ２の時間）程度の処理遅延でＩＡＩおよびＩＳＩを除去することができる。
［無線通信システム１００の処理方法］
図８は、本実施形態に係る無線通信システム１００の処理例を示す。なお、図８に示した処理は、図２に示した送信局装置１０１および受信局装置１０２の各部により実行される。
ステップＳ１０１：送信局装置１０１において、トレーニング信号生成部２０３は、ＣＩＲを推定するためのトレーニング信号を生成し、送信信号変換部２０５によりアンテナＡＴｔから送信される。
ステップＳ１０２：受信局装置１０２において、係数推定部３０２は、ステップＳ１０１で送信されたトレーニング信号を受信してＣＩＲを推定する。
ステップＳ１０３：受信局装置１０２において、係数推定部３０２は、ステップＳ１０２で推定されたＣＩＲに基づいてタップ係数を算出する。
ステップＳ１０４：受信局装置１０２は、ステップＳ１０３で算出されたタップ係数を送信局装置１０１へ送信する。
ステップＳ１０５：送信局装置１０１は、ステップＳ１０４で受信局装置１０２から送信されたタップ係数を受信する。
ステップＳ１０６：送信局装置１０１において、線形等化部２０４は、ステップＳ１０５で受信したタップ係数を線形等化部２０４に設定する。
ステップＳ１０７：送信局装置１０１において、線形等化部２０４は、ステップＳ１０６で設定したタップ係数を用いてＩＡＩおよびＩＳＩを除去したデータ信号の送信を開始する。
ステップＳ１０８：受信局装置１０２は、ＩＡＩおよびＩＳＩを除去したデータ信号の受信を開始する。
このようにして、受信局装置１０２は、送信局装置１０１が送信するトレーニング信号からＣＩＲを推定し、推定されたＣＩＲからＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去するためのタップ係数を決定して、送信局装置１０１に通知することができる。
［他の実施形態］
図９は、他の実施形態に係る送信局装置および受信局装置の一例を示す。図９において、本実施形態に係る無線通信システム１００ａは、送信局装置１０１ａと、受信局装置１０２ａとを備える。ここで、図２で説明した無線通信システム１００と、図９に示す無線通信システム１００ａとの違いは、タップ係数を推定する処理を受信局装置１０２ａ側ではなく送信局装置１０１ａ側で行うことである。なお、図９において、図２と同符号にブロックは、図２と同様の処理を行う。図９において、送信局装置１０１ａは、受信信号変換部２０６と線形等化部２０４との間に係数算出部４０１を有する。また、受信局装置１０２ａは、図２の受信局装置１０２の係数推定部３０２の代わりにＣＩＲ推定部５０１を有する。
図９において、受信局装置１０２ａのＣＩＲ推定部５０１は、送信局装置１０１ａから送信されるトレーニング信号を受信して、ＣＩＲを推定し、送信信号変換部３０５およびアンテナＡＴｒからＣＩＲの情報を送信する。
一方、送信局装置１０１ａの係数算出部４０１は、受信局装置１０２ａから送信されたＣＩＲの情報を受信して、線形等化部２０４で用いるタップ係数を算出し、線形等化部２０４に設定する。
このようにして、本実施形態に係る無線通信システム１００ａは、先の実施形態に係る無線通信システム１００と同様に、送信局装置１０１が送信するトレーニング信号からＣＩＲを推定し、推定されたＣＩＲからＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去するためのタップ係数を決定することができる。これにより、無線通信システム１００ａは、シングルキャリアＭＩＭＯ伝送における処理遅延を抑制しつつ、送信ビーム形成と等化処理とを両立してＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去することができる。
［無線通信システム１００ａの処理方法］
図１０は、他の実施形態に係る無線通信システム１００ａの処理例を示す。なお、図１０に示した処理は、図９に示した送信局装置１０１および受信局装置１０２の各部により実行される。なお、図１０において、先の実施形態で説明した図８と同符号のステップは、図８と同様の処理を行う。
ステップＳ１０１およびステップＳ１０２は、図８の処理と同じ処理を行い、受信局装置１０２ａは、送信局装置１０１ａから送信されるトレーニング信号を受信してＣＩＲを推定する。
ステップＳ２０１：受信局装置１０２ａは、ステップＳ１０１で推定されたＣＩＲを送信局装置１０１ａへ送信する。
ステップＳ２０２：送信局装置１０１ａは、ステップＳ２０１で受信局装置１０２ａから送信されたＣＩＲを受信する。
ステップＳ２０３：送信局装置１０１ａにおいて、係数算出部４０１は、ステップＳ２０２で受信したＣＩＲに基づいてタップ係数を算出する。
ステップＳ１０６からステップＳ１０８までは、図８の処理と同じ処理を行い、送信局装置１０１ａは、ステップＳ２０３で算出したタップ係数を線形等化部２０４に設定する。そして、送信局装置１０１ａは、ＩＡＩおよびＩＳＩを除去したデータ信号の送信を開始し、受信局装置１０２ａは、データ信号の受信を開始する。
このようにして、受信局装置１０２ａは、送信局装置１０１ａが送信するトレーニング信号からＣＩＲを推定し、送信局装置１０１ａは、推定されたＣＩＲからＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去するためのタップ係数を決定して、通信を行うことができる。
以上、各実施形態で説明したように、本発明に係る無線通信システム、無線通信方法、送信局装置および受信局装置は、シングルキャリアＭＩＭＯ伝送における処理遅延を抑制しつつ、送信ビーム形成と等化処理とを両立してＩＡＩおよびＩＳＩを同時に除去することができる。
１００，１００ａ・・・無線通信システム；１０１，１０１ａ・・・送信局装置；１０２，１０２ａ・・・受信局装置；２０１・・・情報ビット生成部；２０２・・・データ信号変調部；２０３・・・トレーニング信号生成部；２０４・・・線形等化部；２０５・・・送信信号変換部；２０６・・・受信信号変換部；ＡＴｔ，ＡＴｒ・・・アンテナ；３０１・・・受信信号変換部；３０２・・・係数推定部；３０３・・・データ信号復調部；３０４・・・情報ビット検出部；３０５・・・送信信号変換部；４０１・・・係数算出部；５０１・・・ＣＩＲ推定部

Claims (6)

  1. 複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置と、それぞれ複数Ｎｒ個のアンテナを備える単数または複数の受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおいて、
    前記送信局装置は、
    送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して複数の第１データ信号を生成する複数の変調部と、
    既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と、
    それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタを有し、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去するタップ係数を用いて複数の前記第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する線形等化部と、
    前記トレーニング信号または複数の前記第２データ信号を前記受信局装置に送信し、前記タップ係数を前記受信局装置から受信する複数の送信局通信部とを備え、
    前記受信局装置は、
    前記送信局装置が送信した前記トレーニング信号から前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の通信路インパルス応答をそれぞれ推定し、前記通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記送信局装置の前記線形等化部で用いる前記タップ係数を算出する係数推定部と、
    前記送信局装置が送信する前記第２データ信号または前記トレーニング信号を受信し、前記係数推定部が算出した前記タップ係数を前記送信局装置に送信する受信局通信部と
    を備えることを特徴とする無線通信システム。
  2. 複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置と、それぞれ複数Ｎｒ個のアンテナを備える単数または複数の受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおいて、
    前記送信局装置は、
    送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して複数の第１データ信号を生成する複数の変調部と、
    既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と、
    それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタを有し、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去するタップ係数を用いて複数の前記第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する線形等化部と、
    前記受信局装置から受信する通信路インパルス応答に基づいて、前記タップ係数を算出する係数算出部と、
    前記トレーニング信号または複数の前記第２データ信号を前記受信局装置に送信し、前記通信路インパルス応答を前記受信局装置から受信する複数の送信局通信部と
    を備え、
    前記受信局装置は、
    前記送信局装置が送信した前記トレーニング信号から前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の前記通信路インパルス応答をそれぞれ推定する推定部と、
    前記送信局装置が送信する前記第２データ信号または前記トレーニング信号を受信し、前記推定部が推定した前記通信路インパルス応答を前記送信局装置に送信する受信局通信部と
    を備え、
    前記係数算出部は、
    前記受信局装置から受信する前記通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記タップ係数を算出することを特徴とする無線通信システム。
  3. 複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置と、それぞれ複数Ｎｒ個のアンテナを備える単数または複数の受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
    前記送信局装置は、
    送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して複数の第１データ信号を生成する変調処理と、
    既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成処理と、
    それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタにより、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去するタップ係数を用いて複数の前記第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する線形等化処理と、
    前記トレーニング信号または複数の前記第２データ信号を前記受信局装置に送信し、前記タップ係数を前記受信局装置から受信する送信局通信処理と
    を実行し、
    前記受信局装置は、
    前記送信局装置が送信した前記トレーニング信号から前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の通信路インパルス応答をそれぞれ推定し、前記通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記送信局装置の前記線形等化処理で用いる前記タップ係数を算出する係数推定処理と、
    前記送信局装置が送信する前記第２データ信号または前記トレーニング信号を受信し、前記係数推定処理により算出した前記タップ係数を前記送信局装置に送信する受信局通信処理と
    を実行することを特徴とする無線通信方法。
  4. 複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置と、それぞれ複数Ｎｒ個のアンテナを備える単数または複数の受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
    前記送信局装置は、
    送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して複数の第１データ信号を生成する変調処理と、
    既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成処理と、
    それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタにより、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去するタップ係数を用いて複数の前記第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する線形等化処理と、
    前記受信局装置から受信する通信路インパルス応答に基づいて、前記タップ係数を算出する係数算出処理と、
    前記トレーニング信号または複数の前記第２データ信号を前記受信局装置に送信し、前記通信路インパルス応答を前記受信局装置から受信する送信局通信処理と
    を実行し、
    前記受信局装置は、
    前記送信局装置が送信した前記トレーニング信号から前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の前記通信路インパルス応答をそれぞれ推定する推定処理と、
    前記送信局装置が送信する前記第２データ信号または前記トレーニング信号を受信し、前記推定処理により推定した前記通信路インパルス応答を前記送信局装置に送信する受信局通信処理と
    を実行し、
    前記係数算出処理では、
    前記受信局装置から受信する前記通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記タップ係数を算出することを特徴とする無線通信方法。
  5. それぞれ複数Ｎｒ個のアンテナを備える単数または複数の受信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う、複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置において、
    送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して複数の第１データ信号を生成する複数の変調部と、
    既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と、
    それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタを有し、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去するタップ係数を用いて複数の前記第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する線形等化部と、
    前記受信局装置から受信する、前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記タップ係数を算出する係数算出部と、
    前記トレーニング信号または複数の前記第２データ信号を前記受信局装置に送信し、前記通信路インパルス応答を前記受信局装置から受信する複数の送信局通信部と
    を備えることを特徴とする送信局装置。
  6. 複数Ｎｔ個のアンテナを備える送信局装置との間でシングルキャリアＭＩＭＯ伝送を行う、複数Ｎｒ個のアンテナを備える受信局装置において、
    前記送信局装置が送信したトレーニング信号から通信路インパルス応答を推定し、前記通信路インパルス応答に基づいて、前記送信局装置の線形等化部で用いるタップ係数を算出する係数推定部と、
    前記送信局装置が送信するデータ信号または前記トレーニング信号を受信し、前記係数推定部が算出した前記タップ係数を前記送信局装置に送信する受信局通信部と
    を備え、
    前記線形等化部は、
    それぞれが複数の遅延タップを有する複数のトランスバーサル型フィルタを有し、アンテナ間干渉およびシンボル間干渉を除去する前記タップ係数を用いて、送信データを複数のストリームに分割した各々のストリームを変調して生成した複数の第１データ信号の線形等化を行い、送信ビーム形成と等化処理とを同時に行った複数の第２データ信号を出力する構成であり、
    前記係数推定部は、
    前記トレーニング信号から前記送信局装置の前記Ｎｔ個のアンテナの各々と前記受信局装置の前記Ｎｒ個のアンテナの各々との間の前記通信路インパルス応答をそれぞれ推定し、前記通信路インパルス応答の各々を要素とするＮｒ×Ｎｔの行列の逆行列または疑似逆行列に基づいて、前記タップ係数を算出する構成である
    ことを特徴とする受信局装置。
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