WO2006022372A1

WO2006022372A1 - 無線送信機および無線受信機

Info

Publication number: WO2006022372A1
Application number: PCT/JP2005/015540
Authority: WO
Inventors: Daiichiro Nakashima
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】　複数の送信アンテナの中から、各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関または各送信アンテナの信号対雑音比を表わす選択指標値に応じて送信アンテナの組み合わせを選択することにより、良好な無線通信を実現する。【解決手段】　無線信号を送信し得る複数の送信アンテナ（Ｔｘ１～ＴｘＮ）と、各送信アンテナと通信相手先の受信アンテナ（Ｒｘ１～ＲｘＭ）とで形成される伝搬路応答を示す伝搬路応答情報を取得する取得部（２１）と、前記取得した伝搬路応答情報から、前記送信アンテナの組み合わせを選択する際の基準となる選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、前記送信アンテナの組み合わせを選択する選択制御部（２２、２６、２７、２８）と、を備え、前記選択した送信アンテナの組み合わせによって無線信号を送信する。

Description

明細書

無線送信機および無線受信機

技術分野

[0001] 本発明は、複数の送信アンテナを用いて各送信アンテナカゝら情報を同時に送信する無線送信機であって、複数の送信アンテナから、ずれか一つの送信アンテナの組み合わせを選択し、その選択した送信アンテナを用いて情報を伝送する無線送信機、およびその無線送信機より送信された送信信号を受信する無線受信機に関する。特に、 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などのマノレチキャリア通信を行なう無線送信機および無線受信機に関する。

背景技術

[0002] 移動体通信の分野においては、限られた周波数でいかに高品質で大容量の無線通信システムを構築するかと!/、うことが大きな課題である。大容量伝送を実現する技術として、送信側および受信側において、複数のアンテナを用いて、同一周波数で伝送データを空間分割多重し、周波数利用効率を高める空間分割多重方式の適用が検討されている。この空間分割多重方式では、変調方式は従来と同様であるが、同一周波数において複数の送信アンテナ力異なる情報を送信して空間で多重するため、たとえば、 2本のアンテナを用いる場合、使用する周波数帯域を増加することなく伝送容量を 2倍にすることができる。この空間分割多重を用いるシステムとして、「 Multi- Input Multi— Output (以下、「MIMO」と呼称する。）システム」と呼ばれるものがある。また、高品質伝送を実現する技術として、送信側において、複数のァンテナを用いて、同一周波数で伝送データを空間時間符号ィ匕し、または重み付けを行ない、伝送品質を高める送信ダイバーシチの適用が検討されている。

[0003] 空間分割多重方式も送信ダイバーシチも複数のアンテナを用いて、空間的に異なる独立な複数の伝搬チャネルを形成し、それらの伝搬チャネルを用いることにより大容量伝送、高品質伝送を実現している。

[0004] ここで、形成した複数の伝搬チャネルが独立ではなぐ相関が高い場合、空間分割多重方式では信号分離性能が劣化し、送信ダイバーシチではダイバーシチ利得が低下し、受信側での誤り率が劣化する。

[0005] 通信中に誤り率が劣化した場合に対応する空間分割多重方式に関連する従来技術としては、伝搬状況が悪くなり、誤りが増カロした場合に、空間分割多重数を下げることにより、または送信ダイバーシチに変更することにより、通信品質を維持することが提案されている。

[0006] また、各送信アンテナ力送信された信号の受信側での SNR (Signal to Noise

Ratio)、 SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio)力 S小さい場合、誤り率が劣化する。この問題に対応する従来技術としては、受信信号から伝搬チヤネル間の相関、 SNR、 SINRを推定し、最も良い送信アンテナを選択する方法が提案されている。

特許文献 1：特開平 11― 205205号公報

特許文献 2：特開 2000— 209145号公報

特許文献 3：特開 2003 - 249882号公報

非特許文献 1 :平明徳、原嘉孝、石律文雄、村上圭司、須藤賢司、大槻知明、「送信チャネル選択時の MIMO— OFDMシステム伝送特性」、電子情報通信学会信学技報 RCS2003- 263 p. 115— 120、 2003年

非特許文献 2 :須藤賢司、原嘉孝、大槻知明、「MIMOシステムにおけるスループット最大化送信制御法」、 2003年電子情報通信学会通信ソサエティ大会 B— 5— 12 p. 389

非特許文献 3 :時慧、阿部哲士、冨里繁、須田博人、「最適電力配分を行なう送信ァンテナ選択型 MIMOチャネル伝送方式」、 2003年電子情報通信学会総合大会 B - 5- 163 p. 622

非特許文献 4:須藤賢司、原嘉孝、大槻知明「MIMOシステムにおけるスループット最大化送信制御法」、電子情報通信学会信学技報 RCS2003— 209 p. 133— 138、 2003年

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、伝搬チャネルの相関が高いことにより誤りが増加した場合は、単に空間分割多重数を下げて、用いる送信アンテナの数を単純に減らして通信を行っただけでは、誤り率が改善されない場合がある。複数の送信アンテナの中から、誤りの増加に起因する伝搬チャネルを形成している送信アンテナの組み合わせを選択してしまった場合、伝搬チャネルの相関は依然として高いままであり、誤り率が改善されない。

[0008] 例えば、無線送信機が 3本の送信アンテナ Txl、 Τχ2、 Τχ3を用いている状況にお Vヽて、 Txlによって形成される伝搬チャネルと Tx2によって形成される伝搬チャネルの相関が高いことにより誤りが増カロして、空間分割多重数を下げて 3本の送信アンテナカゝら 2本の送信アンテナを選択して通信を行なうように変更する場合にっヽて説明する。この場合、 Txlと Τχ2を選択して通信を行なうように変更すると、誤りの低減が期待できない。従って、最も相関が低い 2本の送信アンテナを選択することが望ましい。

[0009] また、無線送信機が複数の送信アンテナを備え、すべての送信アンテナを用いて通信を開始するのではなぐその中から一部の送信アンテナを用いて通信を開始する場合、送信アンテナによって形成される伝搬チャネル間の相関がより小さい送信ァンテナの組み合わせを選択して空間分割多重、送信ダイバーシチを用いて通信を行つた方が誤り率を向上させることができる。

[0010] また、従来技術では、主にシングルキャリアシステムし力想定しておらず、複数のキャリアを用いる、例えば OFDMなどのマルチキャリアシステムに十分に対応していない。マルチキャリアシステムでは、サブキャリア毎に受ける伝搬路変動、受信状況を含めた伝搬路状況が異なるため、サブキャリア毎に最適な送信アンテナが異なる場合がある。遅延スプレッドが大きい伝搬環境では、周波数選択性フェージングの影響が大きくなり、サブキャリア間での伝搬路状況の違いが増大する。また、ある周波数帯域幅を持つサブキャリアの数を増やすと、周波数位置が離れたサブキャリア間では伝搬路状況の違いが増大する。

[0011] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の送信アンテナの中から、各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関または各送信アンテナの信号対雑音比を表わす選択指標値に応じて送信アンテナの組み合わせを選択することにより、良好な無線通信を実現することができる無線送信機、およびその無線送信機より伝送された送信信号を受信する無線受信機を提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0012] (1)上記の目的を達成するため、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る無線送信機は、無線信号を送信し得る複数の送信アンテナと、前記各送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答を示す伝搬路応答情報を取得する取得部と、前記取得した伝搬路応答情報から、前記送信アンテナの組み合わせを選択する際の基準となる選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、前記送信アンテナの組み合わせを選択する選択制御部と、を備え、前記選択した送信アンテナの組み合わせによって無線信号を送信することを特徴としている。

[0013] このように、選択指標値に基づ!/、て、送信アンテナの組み合わせを選択するので、送信アンテナにおける伝搬チャネルの相関や、伝搬路の状況などに応じて送信アンテナの組み合わせを選択することができる。その結果、受信信号の誤り率が増加する事態を回避することができると共に、伝送容量の増大を図ることができる。なお、伝搬路応答情報の取得は、無線信号を受信することによって行なっても良いし、その他の手法を用いても良い。

[0014] (2)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記選択制御部は、前記取得した伝搬路応答情報から、前記各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴として!/ヽる。

[0015] このように、伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値に基づいて、いずれか複数の送信アンテナを選択するので、送信アンテナにおける伝搬チャネルの相関が高ヽことにより受信信号の誤り率が増加する事態を回避することができると共に、伝送容量の増大を図ることができる。

[0016] (3)また、本発明に係る無線送信機は、既知信号を出力する既知信号出力部を更に備え、すべての前記送信アンテナは、前記既知信号を通信相手先へ送信し、前記取得部は、前記既知信号に基づ!、た前記通信相手先からの伝搬路応答情報を取得することを特徴としている。

[0017] このように、既知信号を通信相手先へ送信するので、各送信アンテナで形成される伝搬路応答を通信相手先において推定することができる。

[0018] (4)また、本発明に係る無線送信機において、前記既知信号出力部は、通信開始時に前記既知信号を出力し、すべての前記送信アンテナは、通信開始時に前記既知信号を通信相手に送信することを特徴として!ヽる。

[0019] このように、通信開始時にすべての送信アンテナ力既知信号を送信するので、通信開始時に送信アンテナの選択を行なうことができる。その結果、通信開始時に無作為に送信アンテナを選択する場合よりも誤り率を低減させることが可能となる。

[0020] (5)また、本発明に係る無線送信機において、前記既知信号出力部は、一定の周期で前記既知信号を出力し、すべての前記送信アンテナは、一定の周期で前記既知信号を通信相手に送信することを特徴として!ヽる。

[0021] このように、一定の周期で既知信号を通信相手に送信するので、その周期に対応するように送信アンテナの選択を行なうことが可能となる。その結果、通信中にすべての送信アンテナの組み合わせ力選択指標値が低い送信アンテナの組み合わせに変更することができ、誤り率を低減させることができる。さらに、送信アンテナの数の増加または減少を通信中に行なうことができるので、通信状況に応じてリアルタイムに送信アンテナの数を変更することが可能となる。

[0022] (6)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記取得部は、前記伝搬路応答情報または前記通信相手先から送信された信号の誤り頻度情報を取得し、前記既知信号出力部は、前記取得された伝搬路応答情報または誤り頻度情報に基づいて、前記既知信号の出力タイミングを決定し、すべての前記送信アンテナは、前記既知信号の出力タイミングに合わせて前記既知信号を送信することを特徴として、る。

[0023] このように、伝搬路応答情報または誤り頻度情報に基づいて、既知信号の出力タイミングを決定し、すべての送信アンテナ力既知信号の出力タイミングに合わせて既知信号を送信するので、選択する送信アンテナの組み合わせを変更することによつて誤り率を低減させることができる可能性が高い場合にのみ送信アンテナを変更することができる。その結果、効率の良い通信を実現させることが可能となる。 [0024] (7)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記選択制御部は、前記取得された伝搬路応答情報に基づ、て、前記伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルを前記送信アンテナ毎に生成する伝搬路応答べ外ル生成部と、前記各伝搬路応答ベクトルから前記選択指標値をそれぞれ計算する選択指標値計算部と、前記各選択指標値を比較し、最も選択指標値が低!、送信アンテナの組み合わせを特定する特定情報を生成する比較部と、前記特定情報に基づいて、前記送信アンテナのみ合わせを選択する送信アンテナ選択部と、を備えることを特徴としてヽる。

[0025] このように、伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルから選択指標値を計算するので、簡易な手法で選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定することができる。また、各選択指標値同士を比較して、最も選択指標値が低い送信アンテナの組み合わせを選択するので、誤り率を低減させることができる。

[0026] (8)また、本発明に係る無線送信機は、前記複数の送信アンテナから!/ヽずれか二つの送信アンテナを選択する場合、前記選択指標値計算部は、いずれか一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、 Vヽずれか他の一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、この乗算した値を前記各伝搬路応答べタトルの絶対値で除算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴としている。

[0027] このような構成により、選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定するための選択指標値が計算できるので、演算量が少なくなり、送信アンテナを選択する処理の高速ィ匕を図ることが可能となる。

[0028] (9)また、本発明に係る無線送信機は、前記複数の送信アンテナから!/、ずれか三つ以上の送信アンテナを選択する場合、前記選択指標値計算部は、いずれか一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づ、て生成された伝搬路応答ベクトルと、 V、ずれか他の一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算する演算を、前記送信アンテナのすべての組み合わせについて行ない、得られた各演算値から、選択し得る送信アンテナの組み合わせにそれぞれ対応する演算値を抽出して加算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴としている。

[0029] このような構成により、選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定するための選択指標値が計算できるので、演算量が少なくなり、送信アンテナを選択する処理の高速ィ匕を図ることが可能となる。

[0030] (10)また、本発明に係る無線送信機において、前記選択制御部は、前記選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する前記送信ァンテナの数を決定することを特徴として、る。

[0031] このように、選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する送信アンテナの数を決定するので、選択指標値が閾値よりも大きい場合は、選択する送信アンテナの数を減少させることにより、誤り率を低減させることができる。一方、選択指標値が閾値よりも小さい場合は、選択する送信アンテナの数を増加させることにより、伝送容量を増大させることができる。

[0032] (11)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記選択制御部は、前記取得した伝搬路応答情報から、前記各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関または前記各送信アンテナの信号対雑音比を表わす選択指標値をサブキャリア毎に算出し、この選択指標値に基づいて、サブキャリア毎に前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴としてヽる。

[0033] このように、送信アンテナ間の相関を表わす選択指標値、または各送信アンテナの信号対雑音比（SNR、 SINR)を表わす選択指標値に基づいて、サブキャリア毎に前記送信アンテナの組み合わせを選択するので、サブキャリア毎に最適な送信アンテナの組み合わせを選択することができ、受信側での誤り率の向上を図ることができる

[0034] (12)また、本発明に係る無線送信機において、前記選択制御部は、前記サブキヤリア毎に算出した選択指標値に基づいて、複数のサブキャリアを 1つにまとめて構成されるブロック毎に前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴としている [0035] このように、複数のサブキャリアを 1つにまとめて構成されるブロック毎に送信アンテナの組み合わせを選択するので、処理の軽減を図ることができる。また、無線受信機で送信アンテナの組み合わせの選択処理をブロック毎に行なう場合、フィードバック情報量を少なくすることができ、オーバーヘッドを低減し、スループットを改善することができる。

[0036] (13)また、本発明に係る無線送信機において、前記選択制御部は、前記サブキヤリア毎に算出した選択指標値を用いた計算結果に応じてブロック毎の前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴として、る。

[0037] このように、サブキャリア毎に算出した選択指標値を用いた計算結果に応じてブロック毎の送信アンテナの組み合わせを選択するので、サブキャリア毎に算出した選択指標値を反映しながらブロック毎の送信アンテナの組み合わせを選択することができる。その結果、ブロック毎に最適な送信アンテナの組み合わせを選択することができ、受信側での誤り率の向上を図ることができる。

[0038] (14)また、本発明に係る無線送信機において、前記選択制御部は、前記サブキヤリア毎に算出した選択指標値が最も低いと選択されたサブキャリアの総数に応じてブロック毎の前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴としている。

[0039] このように、サブキャリア毎に算出した選択指標値が最も低いと選択されたサブキヤリアの総数に応じてブロック毎の送信アンテナの組み合わせを選択するので、サブキャリア毎に算出した選択指標値に応じてブロック毎に最適な送信アンテナの組み合わせを選択することができ、受信側での誤り率の向上を図ることができる。

[0040] (15)また、本発明に係る無線送信機において、前記選択制御部は、前記サブキヤリア毎に算出した選択指標値に応じて順位付けされた順位にポイントを設定し、順位毎のポイントを足し合わせた総ポイントに応じてブロック毎の前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴として、る。

[0041] このように、サブキャリア毎に算出した選択指標値に応じて順位付けされた順位にポイントを設定し、順位毎のポイントを足し合わせた総ポイントに応じてブロック毎の送信アンテナの組み合わせを選択するので、サブキャリア毎に算出した選択指標値に応じてブロック毎に最適な送信アンテナの組み合わせを選択することができ、受信側での誤り率の向上を図ることができる。

[0042] (16)また、本発明に係る無線送信機において、前記選択制御部は、前記サブキヤリア毎に算出した選択指標値を用いて、前記送信アンテナの組み合わせ毎にブロック内の選択指標値を平均化した値を求め、当該平均化した値に応じてブロック毎の前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴としている。

[0043] このように、サブキャリア毎に算出した選択指標値を用いて、送信アンテナの組み合わせ毎にブロック内の選択指標値を平均化した値を求め、当該平均化した値に応じてブロック毎の送信アンテナの組み合わせを選択するので、サブキャリア毎に算出した選択指標値に応じてブロック毎に最適な送信アンテナの組み合わせを選択することができ、受信側での誤り率の向上を図ることができる。

[0044] (17)また、本発明に係る無線送信機において、前記選択制御部は、前記サブキヤリア毎に算出した選択指標値を用いて、前記送信アンテナの組み合わせ毎にブロック内の選択指標値を重み付け平均化した値を求め、当該重み付け平均化した値に応じてブロック毎の前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴としている

[0045] このように、サブキャリア毎に算出した選択指標値を用いて、送信アンテナの組み合わせ毎にブロック内の選択指標値を重み付け平均化した値を求め、当該重み付け平均化した値に応じてブロック毎の送信アンテナの組み合わせを選択するので、伝搬チャネル間の相関値の特性に応じてブロック毎に最適な送信アンテナの組み合わせを選択することができ、受信側での誤り率の向上を図ることができる。

[0046] (18)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記選択制御部は、前記ブロック内の選択指標値を平均化した値、または前記ブロック内の選択指標値を重み付け平均化した値に応じて 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更することを特徴としている。

[0047] このように、ブロック内の選択指標値を平均化した値等に応じて 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更するので、受信品質を維持しつつ、処理が複雑になるのを抑制することができる。 [0048] (19)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記選択制御部は、前記ブロック内の選択指標値を平均化した値、または前記ブロック内の選択指標値を重み付け平均化した値力予め定めた閾値よりも低い場合は 1つのブロックを構成するサブキヤリァの本数を増加させることを特徴として、る。

[0049] このように、ブロック内の選択指標値を平均化した値等が、予め定めた閾値よりも低い場合に 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を増加させるので、送信アンテナの組み合わせの選択処理の処理量を低減することができ、また、無線受信機側で送信アンテナの組み合わせの選択処理を行なう場合、フィードバック情報量を低減することができる。

[0050] (20)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記選択制御部は、前記ブロック内の選択指標値を平均化した値、または前記ブロック内の選択指標値を重み付け平均化した値力予め定めた閾値よりも高い場合は 1つのブロックを構成するサブキヤリァの本数を減少させることを特徴として、る。

[0051] このように、ブロック内の選択指標値を平均化した値等が、予め定めた閾値よりも高い場合に 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を減少させるので、受信品質の劣化を低減できる。

[0052] (21)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記選択制御部は、 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数の上限値、または下限値を設定することを特徴としている。

[0053] このように、 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数の上限値、または下限値を設定しているので、許容範囲内でサブキャリアの本数を変更することが可能となる。

[0054] (22)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記選択制御部は、前記サブキヤリア毎に算出した選択指標値に応じて 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更することを特徴として、る。

[0055] このように、サブキャリア毎に算出した選択指標値に応じて 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更するので、受信品質を維持しつつ、処理が複雑になるのを抑制することができる。

[0056] (23)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記選択制御部は、前記サブキヤリア毎に算出した選択指標値と、予め定めた閾値とを比較し、この比較結果に応じて

1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更することを特徴としている。

[0057] このように、サブキャリア毎に算出した選択指標値と、予め定めた閾値との比較結果に応じて 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更するので、予め定めた閾値に応じて受信品質を維持しつつ、処理が複雑になるのを抑制することができる。

[0058] (24)また、本発明に係る無線送信機にお!、て、前記選択制御部は、通信相手先力送信された信号の誤り頻度情報に応じて 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更することを特徴として、る。

[0059] このように、通信相手先から送信された信号の誤り頻度情報に応じて 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更するので、誤り頻度に反映させながら受信品質を維持しつつ、処理が複雑になるのを抑制することができる。

[0060] (25)また、本発明に係る無線受信機は、無線信号を受信する複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナが通信相手先力受信した既知信号に基づいて、前記各受信アンテナと前記通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答を示す伝搬路応答情報を生成する伝搬路応答情報生成部と、前記生成した伝搬路応答情報から、前記通信相手先が前記送信アンテナの組み合わせを選択する際の基準となる選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、選択情報を生成する選択情報生成部と、前記生成された選択情報を前記通信相手先へ通知する通知部と、を備えることを特徴としている。

[0061] このように、無線受信機において、通信相手先が前記送信アンテナの組み合わせを選択する際の基準となる選択指標値を算出し、この選択指標値から通信相手先における送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成して、この選択情報を通信相手先へ通知するので、無線受信機から通信相手先へ通知する情報量を、伝搬路応答情報を通知する場合よりも減少させることができる。その結果、オーバーへッドを低減させることが可能となる。

[0062] (26)また、本発明に係る無線受信機において、前記選択情報生成部は、前記生成された伝搬路応答情報から、前記通信相手先の各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、前記通信相手先が前記送信アンテナの組み合わせを選択するための選択情報を生成することを特徴としている。

[0063] このように、無線受信機において、伝搬路応答情報から通信相手先の各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値を算出し、この選択指標値から通信相手先におけるいずれか複数の送信アンテナを選択する選択情報を生成して、この選択情報を通信相手先へ通知するので、無線受信機から通信相手先へ通知する情報量を、伝搬路応答情報を通知する場合よりも減少させることができる。その結果、オーバーヘッドを低減させることが可能となる。

[0064] (27)また、本発明に係る無線受信機にお!、て、前記選択情報生成部は、前記生成された伝搬路応答情報に基づ!、て、前記伝搬路応答を要素とする伝搬路応答べタトルを前記通信相手先の送信アンテナ毎に生成する伝搬路応答ベクトル生成部と、前記各伝搬路応答ベクトルから前記選択指標値をそれぞれ計算する選択指標値計算部と、前記各選択指標値を比較し、前記通信相手先が最も選択指標値の低い送信アンテナの組み合わせを選択するための選択情報を生成する比較部と、を備えることを特徴としている。

[0065] このように、伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルから選択指標値を計算するので、簡易な手法で通信相手先にお、て選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定することができる。また、各選択指標値同士を比較して、最も選択指標値が低 V、送信アンテナの組み合わせを選択するので、誤り率を低減させることができる。

[0066] (28)また、本発明に係る無線受信機にお!、て、前記伝搬路応答情報生成部は、前記複数の受信アンテナが前記通信相手先から一定の周期で受信した既知信号に基づいて伝搬路応答情報を生成し、前記比較部は、前記選択指標値計算部により、直前の選択指標値よりも低!、選択指標値が計算された場合のみ、前記通信相手先がその選択指標値に対応する送信アンテナの組み合わせを選択するための選択情報を生成することを特徴として、る。

[0067] このように、一定の周期で既知信号を受信するので、その周期に対応するように通信相手先における送信アンテナの選択を行なうことが可能となる。その結果、通信中にすベての送信アンテナの組み合わせ力選択指標値が低い送信アンテナの組み合わせに変更することができ、誤り率を低減させることができる。また、直前の選択指標値よりも低!、選択指標値が計算された場合のみ、その選択指標値に対応する通信相手先の送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成するので、選択する送信アンテナの組み合わせを変更することによって誤り率を低減させることができる可能性が高、場合にのみ送信アンテナの組み合わせを変更することができる。その結果、効率の良い通信を実現させることが可能となる。

[0068] (29)また、本発明に係る無線受信機は、前記通信相手先から受信した信号の誤り頻度を検出する検出部を更に備え、前記通知部は、前記検出された誤り頻度に応じて前記通信相手先に対して既知信号の送信要求を行なうことを特徴としている。

[0069] このように、検出された誤り頻度に応じて通信相手先に対して既知信号の送信要求を行なうので、上記送信要求をした後に通信相手先力既知信号を受信したときに、通信相手先の送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成することができる。その結果、誤り率を低減させることが可能となる。

[0070] (30)また、本発明に係る無線受信機は、前記通信相手先における複数の送信ァンテナから!/、ずれか二つの送信アンテナを選択する場合、前記選択指標値計算部は、、ずれか一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づ、て生成された伝搬路応答ベクトルと、 V、ずれか他の一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴としている。

[0071] このような構成により、選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定するための選択指標値が計算できるので、演算量が少なくなり、送信アンテナを選択する処理の高速ィ匕を図ることが可能となる。

[0072] (31)また、本発明に係る無線受信機は、前記通信相手先における複数の送信ァンテナから!/、ずれか三つ以上の送信アンテナを選択する場合、前記選択指標値計算部は、いずれか一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づ、て生成された伝搬路応答ベクトルと、 V、ずれか他の一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づ Vヽて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算する演算を、前記通信相手先における送信アンテナのすべての組み合わせにつ、て行な、、得られた各演算値から、選択し得る送信アンテナの組み合わせにそれぞれ対応する演算値を抽出して加算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴としている。

[0073] このような構成により、選択すべき送信アンテナの組み合わせを決定するための選択指標値が計算できるので、演算量が少なくなり、送信アンテナを選択する処理の高速ィ匕を図ることが可能となる。

[0074] (32)また、本発明に係る無線受信機にお!、て、前記選択情報生成部は、前記選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する前記送信アンテナの数を決定することを特徴として、る。

[0075] このように、選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する送信アンテナの数を決定するので、選択指標値が閾値よりも大きい場合は、選択する送信アンテナの数を減少させることにより、誤り率を低減させることができる。一方、選択指標値が閾値よりも小さい場合は、選択する送信アンテナの数を増加させることにより、伝送容量を増大させることができる。

[0076] (33)また、本発明に係る無線送信機は、無線信号を送信し得る複数の送信アンテナと、請求項 26から請求項 32の、ずれかに記載の無線受信機から通知された前記選択情報に基づいて、前記送信アンテナの組み合わせを選択する選択制御部と、を備え、前記選択した送信アンテナの組み合わせによって無線信号を送信することを特徴としている。

[0077] このように、通信相手先の無線受信機にお!、て、選択指標値を計算し、この選択指標値から本無線送信機における送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成して、この選択情報が本無線送信機に対して通知されるので、通信相手先の無線受信機力も本無線送信機へ通知される情報量を、伝搬路応答情報を通知する場合よりも減少させることができる。その結果、オーバーヘッドを低減させることが可能となる。 [0078] (34)また、本発明に係る無線受信機にお!、て、前記選択情報生成部は、前記生成された伝搬路応答情報から、前記通信相手先の各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関または前記各送信アンテナの信号対雑音比を表わす選択指標値をサブキャリア毎に算出し、この選択指標値に基づいて、前記通信相手先がサブキャリア毎に前記送信アンテナの組み合わせを選択するための選択情報を生成することを特徴としている。

[0079] このように、無線受信機において、伝搬路応答情報から、通信相手先の各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関または各送信アンテナの信号対雑音比を表わす選択指標値をサブキャリア毎に算出し、この選択指標値から通信相手先におけるサブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成して、この選択情報を通信相手先へ通知するので、無線受信機から通信相手先へ通知する情報量を、伝搬路応答情報を通知する場合よりも減少させることができる。その結果、オーバーヘッドを低減させることが可能となる。

[0080] (35)また、本発明に係る無線送信機は、無線信号を送信し得る複数の送信アンテナと、請求項 34記載の無線受信機から通知された前記選択情報に基づいて、サブキャリア毎に前記送信アンテナの組み合わせを選択する選択制御部と、を備え、前記選択した送信アンテナの組み合わせによって無線信号を送信することを特徴としている。

[0081] このように、通信相手先の無線受信機において、サブキャリア毎に選択指標値を計算し、この選択指標値力本無線送信機における送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成して、この選択情報が本無線送信機に対して通知されるので、通信相手先の無線受信機から本無線送信機へ通知される情報量を、伝搬路応答情報を通知する場合よりも減少させることができる。その結果、オーバーヘッドを低減させることが可能となる。

[0082] (36)また、本発明に係る基地局装置は、請求項 1から請求項 24、請求項 33または請求項 35の、ずれかに記載の無線送信機を備えることを特徴として！/、る。

[0083] 本発明に係る基地局装置によれば、選択指標値に基づ!、て、送信アンテナの組み合わせを選択するので、送信アンテナにおける伝搬チャネルの相関や、伝搬路の状況などに応じて送信アンテナの組み合わせを選択することができる。その結果、受信信号の誤り率が増加する事態を回避することができると共に、伝送容量の増大を図ることができる。なお、伝搬路応答情報の取得は、無線信号を受信することによって行なっても良いし、その他の手法を用いても良い。

[0084] (37)また、本発明に係る移動局装置は、請求項 25から請求項 32または請求項 34 の!、ずれかに記載の無線受信機を備えることを特徴として、る。

[0085] 本発明に係る移動局装置によれば、移動局装置において、基地局装置などの通信相手先が前記送信アンテナの組み合わせを選択する際の基準となる選択指標値を算出し、この選択指標値力通信相手先における送信アンテナの組み合わせを選択する選択情報を生成して、この選択情報を通信相手先へ通知するので、無線受信機から通信相手先へ通知する情報量を、伝搬路応答情報を通知する場合よりも減少させることができる。その結果、オーバーヘッドを低減させることが可能となる。

発明の効果

[0086] 本発明によれば、選択指標値に基づ!/、て、送信アンテナの組み合わせを選択するので、送信アンテナにおける伝搬チャネルの相関や、伝搬路の状況などに応じて送信アンテナの組み合わせを選択することができる。その結果、受信信号の誤り率が増加する事態を回避することができると共に、伝送容量の増大を図ることができる。発明を実施するための最良の形態

[0087] (第 1の実施形態）

第 1の実施形態に係る無線送信機は、複数の送信アンテナを備え、通信相手先である受信側の無線通信機より通知された伝搬路応答情報に基づいて、空間相関に関する選択指標を計算し、選択指標が最も低、送信アンテナの組み合わせを選択し、選択した送信アンテナを用いて情報を空間分割多重して無線送信する。これにより、通信相手先である受信側の無線通信機において、誤り率が劣化することを低減させる。

[0088] 図 1は、第 1の実施形態に係る無線送信機を適用した無線通信機の概略構成を示すブロック図である。この無線通信機は、例えば、セルラシステムにおける基地局装置に適用することが可能である。図 1に示すように、無線通信機 1は、無線送信機としての送信部 2、無線受信機としての受信部 3、各部を制御する送受制御部 4、共用器 5、複数のアンテナ 6— l〜6—n、および有線で他の通信装置と通信を行なうインタフェース 7から構成されて!、る。

[0089] 図 2は、無線通信機 1の送信部 2の概略構成を示すブロック図である。送信部 2は、複数の送信アンテナ Txl〜TxNを用いて空間分割多重送信を行なう機能を有し、複数の空間分割多重数に応じて空間分割多重送信を行なう。

[0090] 送信制御部 21は、無線送信機としての送信部 2の送信に係る全体の制御を行なヽ、上位レイヤより転送された情報データを下位レイヤに転送する。また、上記無線通信機 1の通信相手先から通知された各送信アンテナが形成する伝搬路応答情報を伝搬路応答ベクトル生成部 22に出力する。変調部 23は、送信制御部 21より入力された情報データに対して、送信制御部 21より通知された変調方式、符号化率等に基づいて変調を行ない、変調データを生成する。

[0091] 空間分割多重部 24は、変調部 23より入力された変調データに対して、送信制御部 21より通知された空間分割多重数に基づいて空間分割多重処理を行ない、送信データを生成する。パイロット信号生成部 25は、送信制御部 21より通知された空間分割多重数に基づいて同期および伝搬路応答推定用の既知信号を生成する。

[0092] 先ず、複数の送信アンテナの中から 2本の送信アンテナを選択する場合の送信ァンテナの選択処理について説明する。伝搬路応答ベクトル生成部 22は、送信制御部 21より入力された伝搬路応答情報に基づいて伝搬路応答ベクトルを生成する。図 3 (a)に、送信アンテナ 3本を用いて送信を行なう無線送信機と受信アンテナ 3本を用いて受信を行なう無線受信機により形成される伝搬路応答の概略図を示す。ここで、 Txl、 Τχ2、 Τχ3は、それぞれ送信アンテナを示し、 Rxl、 Rx2、 Rx3はそれぞれ受信アンテナを示す。また、 h は送信アンテナと受信アンテナ間で形成される伝搬路

lm

応答を示し、「h」の添え字のうち「1」は、送信アンテナのナンバーを示し、「m」は、受信アンテナのナンバーを示す。なお、ここでは説明の便宜のため、「h」の添え字のうち Txおよび Rxを省略する。

[0093] 伝搬路応答情報はこれら伝搬路応答の情報力もなる。図 3 (a)の場合、 9個の伝搬路応答が形成される。 Txlによって形成される伝搬路応答は受信アンテナ Rxl、 Rx 2、 Rx3に対してそれぞれ h 、h 、h であり、これらの伝搬路応答を要素に持つベタトルを各送信アンテナの伝搬路応答：クトルと定義する。各送信アンテナの伝搬路応答ベクトルは、数式（1)で表される。

[0094] [数 1]

図 2において、選択指標計算部 26は、伝搬路応答ベクトル生成部 22より入力された伝搬路応答ベクトルを基に、 2本の送信アンテナ間の相関の計算を行なう。一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答ベクトルと、もう一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答ベクトルを共役転置したもののベクトル乗算を行な、、乗算した値から各伝搬路応答ベクトルの絶対値の除算を行なう。無線送信機が複数の送信アンテナから 2本の送信アンテナを選択する場合は、この値を選択指標 (以下、選択指標値のことを単に「選択指標」と呼称する。）として用いる。

[0095] 各アンテナ間の相関値 p は、数式（2)で表される。ここで、 Aと Bはそれぞれ

TxATxB

異なる送信アンテナのナンバーを示し、例えば、 p は送信アンテナ Txlによつて形成される伝搬路応答ベクトルと送信アンテナ Tx2によって形成される伝搬路応答ベクトル間の相関を示す。

[数 2]

選択指標比較部 27は、選択指標計算部 26より入力された選択指標を基に、選択指標の比較を行ない、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択し、送信アンテナの選択情報を生成する。

[0097] 次に、複数の送信アンテナの中から 3本以上の送信アンテナを選択する場合の送信アンテナの選択処理につ!、て説明する。前述で説明した複数の送信アンテナの中から 2本の送信アンテナを選択する場合とでは、選択指標計算部 26の処理が大きく異なる。

[0098] 伝搬路応答ベクトル生成部 22は、送信制御部 21より入力された伝搬路応答情報に基づいて伝搬路応答ベクトルを生成する。図 3 (b)に、送信アンテナ 4本を用いて送信を行なう無線送信機と受信アンテナ 3本を用いて受信を行なう無線受信機により形成される伝搬路応答の概略図を示す。図 3 (b)の場合、 12個の伝搬路応答が形成される。各送信アンテナの伝搬路応答ベクトルは、数式（3)で表される。

[0099] [数 3] ( 3 )

選択指標計算部 26は、先ず伝搬路応答ベクトル生成部 22より入力された伝搬路応答ベクトルを基に、 2本の送信アンテナ間の相関値の計算を行なう。一方の送信ァンテナで形成される伝搬路応答ベクトルともう一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答ベクトルを共役転置したもののベクトル乗算を行なヽ、乗算した値から各伝搬路応答ベクトルの絶対値の除算を行なう。各アンテナ間の相関値 p

TxATxBは、数式（

4)で表される。

[数 4]

次に、上記のように導出した 2本の送信アンテナ間の相関値を基に、選択指標を定義する。無線送信機が複数の送信アンテナから 3本以上の送信アンテナを選択する場合は、用いる送信アンテナ数に応じて、取りうる 2本の送信アンテナ間の相関値をすべて加算した総和を選択指標として用いる。図 3 (b)に示す通信システムにおいて、無線送信機が 4本の送信アンテナから 3本の送信アンテナを選択する場合の送信アンテナの組み合わせ毎の相関値は、数式（5)で表される。例えば、 p

TxATxBTxC Tx は送信アンテナ Txlによって形成される伝搬路応答ベクトルと送信アンテナ Τ x2によって形成される伝搬路応答ベクトルと送信アンテナ Tx3によって形成される伝搬路応答ベクトルとの相関を示す。

[数 5]

選択指標比較部 27は、選択指標計算部 26より入力された選択指標を基に、選択指標の比較を行ない、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択し、送信アンテナの選択情報を生成する。送信アンテナ選択部 28は、選択指標比較部 27 より入力された送信アンテナの選択情報を基に、パイロット信号生成部 25より入力された既知信号と空間分割多重部 24より入力された送信データ信号を各アンテナ系統に出力する。送信 RF部 29— 1〜29— ηからは、送信アンテナ選択部 28より入力された送信信号を無線周波数にアップコンバートして出力する。送信アンテナ Txl〜T χΝはアップコンバートされた送信信号を送信する。

[0102] 図 4は、第 1の実施形態に係る無線受信機を適用した無線通信機の概略構成を示すブロック図である。この無線通信機は、例えば、セルラシステムにおける自動車電話機や携帯電話機等の移動局装置に適用することが可能である。図 4に示すように、無線通信機 11は、無線送信機としての送信部 12、無線受信機としての受信部 13、各部を制御する送受制御部 14、共用器 15、複数のアンテナ 16— 1〜16— η、送話器 17、受話器 18、液晶パネル等による表示器 19、および各種のファンクションキー等を含むダイヤルキー 20から構成されて、る。

[0103] 図 5は、無線通信機 11の受信部 13の概略構成を示すブロック図である。無線受信機としての受信部 13は、通信相手先の無線通信機において複数の送信アンテナを用いて空間分割多重送信された送信信号を受信し、信号の分離'検出を行なう機能を有している。

[0104] 受信アンテナ Rxl〜RxMは、伝搬路変動を受けた送信信号を受信する。受信 RF 部 40— 1〜40— Mは、受信アンテナ Rxl〜RxMより入力された受信信号をダウンコンバートして出力する。伝搬路応答推定部 41は、受信 RF部 40— 1〜40— Mより入力された受信信号の既知信号区間を基に、図 3に示す各送信アンテナで形成される伝搬路応答を推定する。そして、推定した伝搬路応答を信号分離検出部 42に出力すると共に、通信相手先である無線通信機に対し、無線通信機 11の送信部 12から伝搬路応答に関する情報を通知する。

[0105] 信号分離検出部 42は、伝搬路応答推定部 41より入力された伝搬路応答を基に、受信 RF部 40— 1〜40— Mより入力された受信信号のデータ区間に対して、空間分割多重された信号の分離'検出を行ない、各送信アンテナで送信された信号に対応する受信信号を検出する。復調部 43は、信号分離検出部 42より入力された受信信号に対して、受信制御部 44より通知された変調方式、符号化率等に基づいて復調を行ない、復調データを生成する。

[0106] 受信制御部 44は、受信部 13の受信に係る全体の制御を行ない、下位レイヤより転送された復調部 43からの復調データを上位レイヤに情報データとして転送する。また、通信相手先の無線通信機の送信部で用いる伝搬路応答情報を通知するために、無線通信機 11における送信部 12の送信制御部とやりとりを行ない、伝搬路応答情報の通知を制御する。

[0107] 次に、第 1の実施形態に係る無線送信機および無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについて説明する。図 6は、第 1の実施形態に係る無線送信機および無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについての説明図である。ここでは、説明をわかりやすくするために、第 1の実施形態に係る無線送信機を有する無線通信機を基地局とし、第 1の実施形態に係る無線受信機を有する無線通信機を移動局として、ダウンリンクでの基地局の送信アンテナの選択について説明する。

[0108] 図 6に示すように、基地局が、例えば、既知信号を送信すると (ステップ A1)、移動局は、基地局力受信した信号を基に、各送受信アンテナ間の伝搬路応答を推定する (ステップ A2)。次に、移動局は、推定した伝搬路応答の情報を基地局に送信する (ステップ A3)。次に、基地局は、移動局から送信された伝搬路応答の情報を受信する (ステップ A4)。そして、基地局は、受信した伝搬路応答の情報を基に、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する (ステップ A5)。ここで、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する方法は前述で説明した方法を用いる。次に、基地局は、探索した送信アンテナの組み合わせを基に、送信アンテナを選択する (ステップ A6)。以降、送信アンテナの変更を行なうまで、基地局は、選択した送信アンテナを用いて無線送信を行なう。

[0109] 次に、第 1の実施形態に係る基地局における無線送信機の送信アンテナの選択を行なうタイミングについて説明する。第 1の実施形態に係る基地局の無線送信機は、複数の送信アンテナを用いて通信して、る最中に、使用する送信アンテナ数を減らす場合の送信アンテナの選択を行なう。図 7は、第 1の実施形態に係る基地局の無線送信機の各送信アンテナカゝら送信される送信フレームの一例を示す説明図である。図 7は、 3本の送信アンテナを用いて通信している最中に、用いる送信アンテナ数を 1本減らして 2本の送信アンテナを用いて通信を行なうように変更する場合にっヽて示している。ここで、 Pは、同期および伝搬路推定用の既知信号を、 Dは送信データ信号を示す。また、 DLは基地局から移動局へのダウンリンク、 ULは移動局力基地局へのアップリンクを示し、説明をわかりやすくするために、第 1の実施形態に係る無線送信機を有する無線通信機を基地局とし、第 1の実施形態に係る無線受信機を有する無線通信機を移動局として、ダウンリンクでの基地局の送信アンテナの選択について説明する。

[0110] 図 8に、各送信アンテナの伝搬路応答を推定することができる既知信号の例を示す。図 8 (a)は、送信アンテナ毎の系列が直交関係にある直交ノィロット信号を示し、図 8 (b)は、時空間符号化の原理を用いた既知信号を示し、図 8 (c)は、同一時刻には一つの送信アンテナからのみ既知信号を送信する構成を示す。図 8において、「矢印 t」は、時間の経過を示す。このような既知信号を用いることにより、各送信アンテナで形成される伝搬路応答を受信側で推定することができる。 [0111] 図 7に示すように、基地局は、 3本の送信アンテナを用いて通信を行っている状況から、 2本の送信アンテナを用いて通信を行なうように変更する。移動局は、基地局の 3本の各送信アンテナから送信された既知信号から各送信アンテナの伝搬路応答を推定し、アップリンクで基地局に伝搬路応答情報を通知する。基地局は、移動局から通知された伝搬路応答情報を基に、選択指標が最も低、送信アンテナの組み合わせを選択する。図 7では、 Txlと Tx2の送信アンテナの組み合わせ力選択指標が最も低い場合を示しており、送信アンテナの変更に関する情報のやり取りが基地局と移動局とで終了した後のダウンリンクでは Txlと Τχ2を用いて通信を行なう。

[0112] ここで、第 1の実施形態に係る基地局の無線送信機は、複数の送信アンテナを用 V、て通信して、る最中に、用いる送信アンテナ数を減らす場合の送信アンテナの選択に関して説明した力本発明は、これに限定されるものではない。また、ここでは、前部に既知信号、続いて送信データ信号が配置される送信フレームを用いて説明したが、送信フレームの後部に既知信号が配置された送信フレームや、送信フレームの中央に既知信号が配置された送信フレームでもよ、。

[0113] 次に、以上のように構成された第 1の実施形態に係る基地局の無線送信機および移動局の無線受信機の動作についてフローチャートを参照して説明する。先ず、複数の送信アンテナから 2本の送信アンテナを選択する場合について説明する。図 9 は、複数の送信アンテナから 2本の送信アンテナを選択する場合のフローチャートを示す。先ず、移動局の無線受信機において、基地局の無線送信機の送信アンテナと移動局の無線受信機の受信アンテナ間の伝搬路応答を推定する (ステップ Pl)。ここで、 1つの受信アンテナですべての送信アンテナに対して伝搬路応答を推定し終わったかどうかを判断し (ステップ Ρ2)、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答を推定し終わってない場合は、ステップ P1へ移行する。一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答を推定し終わった場合は、前記伝搬路応答の推定をすベての受信アンテナで推定し終わった力どうかを判断し (ステップ Ρ3)、すべての受信アンテナで推定し終わって、な!、場合は、ステップ P1へ移行する。

[0114] 一方、すべての受信アンテナで推定し終わった場合は、移動局の無線受信機は伝搬路応答情報を通信相手先である基地局の無線送信機に通知して、基地局の無線送信機では、通知された伝搬路応答情報を基に、送信アンテナ毎に伝搬路応答べタトルを生成する (ステップ P4)。ここで、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルを生成し終わった力どうかを判断し (ステップ P5)、すべての送信アンテナにっ、て伝搬路応答ベクトルを生成し終わってヽな、場合は、ステップ P4へ移行する

[0115] 一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルを生成し終わった場合は、送信アンテナ間の相関値を計算する (ステップ P6)。なお、複数の送信アンテナから 2本の送信アンテナを選択する場合は、送信アンテナ間の相関値を選択指標として定義している。ここで、送信アンテナのすべての 2本の組み合わせについて空間相関値を計算し終わった力どうかを判断し (ステップ P7)、すべての 2本の組み合わせについて相関値を計算し終わっていない場合は、ステップ P6へ移行する。すべての 2本の組み合わせにつ、て相関値を計算し終わった場合は、相関値である選択指標の比較を行な、、選択指標が最も低、送信アンテナの組み合わせを選択する。

[0116] 次に、複数の送信アンテナから 3本以上の送信アンテナを選択する場合について説明する。図 10は、複数の送信アンテナから 3本以上の送信アンテナを選択する場合のフローチャートを示す。先ず、移動局の無線受信機において、基地局の無線送信機の送信アンテナと移動局の無線受信機の受信アンテナ間の伝搬路応答を推定する（ステップ Rl)。ここで、 1つの受信アンテナですべての送信アンテナに対して伝搬路応答を推定し終わった力どうかを判断し (ステップ R2)、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答を推定し終わってない場合は、ステップ R1へ移行する。一方、すべての送信アンテナにつ、て伝搬路応答を推定し終わった場合は、前記伝搬路応答の推定をすベての受信アンテナで推定し終わったかどうかを判断し (ステップ R3 )、すべての受信アンテナで推定し終わっていない場合は、ステップ R1へ移行する。

[0117] 一方、すべての受信アンテナで推定し終わった場合は、移動局の無線受信機は伝搬路応答情報を通信相手先である基地局の無線送信機に通知して、基地局の無線送信機では、通知された伝搬路応答情報を基に、送信アンテナ毎に伝搬路応答べタトルを生成する (ステップ R4)。ここで、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルを生成し終わった力どうかを判断し (ステップ R5)、すべての送信アンテナにっ、て伝搬路応答ベクトルを生成し終わって、な、場合は、ステップ R4へ移行する。一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルを生成し終わった場合は、送信アンテナ間の相関値を計算する (ステップ R6)。ここで、送信アンテナのすべての 2本の組み合わせにつ、て相関値を計算し終わった力どうかを判断し (ステップ R7)、すべての 2本の組み合わせについて相関値を計算し終わっていない場合は、ステップ R6へ移行する。すべての 2本の組み合わせにつ!/、て相関値を計算し終わつた場合は、用いる送信アンテナ数に応じて取りうる 2本の送信アンテナ間の相関値を加算した総和を計算する (ステップ R8)。なお、複数の送信アンテナから 3本以上の送信アンテナを選択する場合は、前記相関値の総和を選択指標として定義している。ここで、送信アンテナのすべての組み合わせについて相関値の総和を計算し終わつたかどうかを判断し (ステップ R9)、すべての組み合わせについて相関値の総和を計算し終わっていない場合は、ステップ R8へ移行する。すべての組み合わせについて相関値の総和を計算し終わった場合は、選択指標の比較を行ない、選択指標が最も低!、送信アンテナの組み合わせを選択する。

[0118] なお、上記フローチャートにおける送信アンテナの選択は、すべての送信アンテナ力も複数の送信アンテナを選択する場合について説明しているが、本発明はこの場合に限定したものではない。処理の軽減を図って、複数の送信アンテナ力もそれより少なヽ複数の送信アンテナを選択する場合にっヽても容易に適用できる。例えば、無線送信機が 5本の送信アンテナを備え、その中から予め 4本の送信アンテナを絞り込み、絞り込んだ 4本の送信アンテナから 3本の送信アンテナを選択する場合に、本発明は適用できる。

[0119] また、第 1の実施形態では、送信方式として空間分割多重送信を行なう構成について示したが、本発明は、最大比合成送信ダイバーシチゃ時空間符号ィヒ送信ダイバーシチなどの複数の送信アンテナを用いて送信を行なう構成に適用できる。すなわち、図 2に示す空間分割多重部 24の代わりに、送信重み付けを行なう送信重み付け合成部、または時空間符号ィ匕を行なう時空間符号ィ匕部を設けるのである。このような構成にすることにより、本発明の送信アンテナの選択処理を行なうことができる。また、図 5に示す信号分離検出部 42の代わりに、受信合成部を設けた無線受信機を構成することもできる。このような構成にすることにより、本発明の送信アンテナの選択処理を適用できる。この受信合成部では、送信側の送信方式に応じて、最大比合成、時空間符号復号処理を行なう。また、空間分割多重と送信ダイバーシチを併用した構成でも、本発明の送信アンテナの選択処理を適用できる。

[0120] 以上のように、第 1の実施形態によれば、複数の送信アンテナを用いて通信を行なう場合の取りうる送信アンテナの組み合わせカゝら選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択するため、相関の低、送信アンテナの組み合わせを選択することができ、受信側での誤り率の低減を図ることができる。

[0121] (第 2の実施形態）

図 11は、第 2の実施形態に係る無線送信機の概略構成を示すブロック図である。この無線送信機は、図 1に示す第 1の実施形態に係る無線通信機 1の送信部 2に該当する。また、図 12は、第 2の実施形態に係る無線受信機の概略構成を示すブロック図である。この無線受信機は、図 4に示す第 1の実施形態に係る無線通信機 11の受信部 13に該当する。第 1の実施形態と異なる部分は、送信アンテナの選択処理を移動局としての無線通信機 11の受信部 13が行ない、送信アンテナの選択情報を基地局としての無線通信機 1の送信部 2に通知して、基地局としての無線通信機 1の送信部 2は、通知された送信アンテナの選択情報を基に、送信アンテナの選択を行なうことである。

[0122] 図 11に示す第 2の実施形態に係る基地局における無線送信機について第 1の実施形態に係る無線送信機と異なる部分について説明する。図 2における伝搬路応答ベクトル生成部 22、選択指標計算部 26、選択指標比較部 27は、通信相手先である移動局としての無線通信機 11の受信部 13におヽて構成されており、無線通信機 11 の受信部 13から送信アンテナの選択情報が通知される。送信制御部 50は、通知された送信アンテナの選択情報を基に、送信アンテナ選択部 51の処理を制御する。送信アンテナ選択部 51は、送信制御部 50より入力された送信アンテナの選択に関する制御信号を基に、パイロット信号生成部 52より入力された既知信号と空間分割多重部 53より入力された送信データ信号を各アンテナ系統に出力する。

[0123] 次に、第 2の実施形態に係る移動局における無線通信機 11の受信部 13について、第 1の実施形態に係る無線受信機と異なる部分について説明する。図 12に示すように、第 2の実施形態に係る移動局における受信部 13は、新たに伝搬路応答べタトル生成部 60、選択指標計算部 61、選択指標比較部 62が構成されている。各部の処理は、第 1の実施形態に係る基地局における無線通信機 1の送信部 2で構成されているものと同様である。受信制御部 44は、選択指標比較部 62より出力された送信アンテナ選択情報を、通信相手先である基地局の無線送信機 1に対し、移動局の無線通信機 11の送信部 12を用、て送信アンテナ選択に関する情報を通知する。

[0124] 次に、第 2の実施形態に係る基地局における無線送信機および移動局における無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセス〖こついて説明する。図 13は、第 2の実施形態に係る基地局における無線送信機と移動局における無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについての説明図である。ここでは、説明をわ力りやすくするために、第 1 の実施形態に係る無線送信機を有する無線通信機を基地局とし、第 1の実施形態に係る無線受信機を有する無線通信機を移動局として、ダウンリンクでの基地局の送信アンテナの選択にっ、て説明する。

[0125] 基地局が、例えば、既知信号を移動局に送信すると (ステップ B1)、移動局は、基地局から受信した信号を基に、送受信アンテナ間の伝搬路応答を推定する (ステツプ B2)。次に、移動局は、推定した伝搬路応答を基に、選択指標が最も低い送信ァンテナの組み合わせを探索する (ステップ B3)。ここで、選択指標が最も低い送信ァンテナの組み合わせを探索する方法は前述で説明した方法を用いる。次に、移動局は探索した選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを示す送信アンテナの選択情報を基地局に送信する (ステップ B4)。次に、基地局は送信アンテナの選択情報を受信する (ステップ B5)。次に、基地局は受信した送信アンテナの選択情報を基に、送信アンテナを選択する (ステップ B6)。以降、選択した送信アンテナを用いて無線送信を行なう。

[0126] 第 2の実施形態に係る基地局における無線送信機および移動局における無線受信機の動作を示すフローチャートは、第 1の実施形態に係る無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチャートとほぼ同様である。図 9において、第 1の実施形態ではステップ P4〜P8を基地局の無線送信機で行なうが、第 2の実施形態ではステツプ P4〜P8を移動局の無線受信機で行なうところが異なる。また、図 10において、第 1の実施形態ではステップ R4〜R10を基地局の無線送信機で行なうが、第 2の実施形態ではステップ R4〜R10を移動局の無線受信機で行なうところが異なる。

[0127] 以上のように、第 2の実施形態によれば、移動局の無線受信機から基地局の無線送信機へ通知する情報が伝搬路応答情報ではなく送信アンテナ選択情報であるため、通知する情報量を減らすことができ、オーバーヘッドの低減を図ることができる。

[0128] (第 3の実施形態）

第 3の実施形態に係る基地局における無線送信機および移動局における無線受信機は、通信開始時に、複数の送信アンテナからいくつかの送信アンテナの選択を行なう。第 3の実施形態に係る基地局における無線送信機は、第 1または第 2の実施形態に係る無線送信機と同じ構成を採ることができるが、パイロット信号生成部と送信アンテナ選択部の動作が異なる。パイロット信号生成部は、通信開始時にはすベての送信アンテナ毎に対応した既知信号を生成する。送信アンテナ選択部は、通信開始時にはパイロット信号生成部より出力された既知信号をすベてのアンテナ系統に出力する。

[0129] 第 3の実施形態に係る移動局における無線受信機は、通信開始時には基地局における無線送信機より送信された既知信号を受信し、各送信アンテナで形成される伝搬路応答を推定する。以降、第 1または第 2の実施形態と同様の処理により、送信アンテナの選択を行ない、基地局における無線送信機は、選択した送信アンテナを用いて既知信号と送信データ信号を送信する。

[0130] 次に、第 3の実施形態に係る基地局における無線送信機および移動局における無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセス〖こついて説明する。図 14は、第 3の実施形態に係る基地局における無線送信機および移動局における無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについての概略説明図である。ここでは、説明をわかりやすくするために、第 3の実施形態に係る無線送信機を有する無線通信機を基地局とし、第 3の実施形態に係る無線受信機を有する無線通信機を移動局として、ダウンリンクでの基地局の送信アンテナの選択について説明する。また、第 1の実施形態に係る無線送信機および無線受信機を基に説明するが、第 2の実施形態を基に第 3の実施形態を適用することちできる。

[0131] 先ず、情報データが生じた基地局は、移動局に対して通信を開始することを通知する (ステップ Cl)。ここで、例えば通信パラメータ、送信方式、送信アンテナ数、既知信号情報が通知される。次に、通信開始の通知を受けた移動局は、通信開始通知に対する応答を基地局に通知する (ステップ C2)。次に、移動局より応答が通知された基地局は、すべての送信アンテナから既知信号を送信する (ステップ C3)。次に、移動局は、既知信号を受信し (ステップ C4)、各送信アンテナによって形成される伝搬路応答を推定する (ステップ C5)。

[0132] 次に、移動局は、推定した伝搬路応答の情報を基地局に送信する (ステップ C6)。

伝搬路応答情報を受信した基地局は (ステップ C7)、伝搬路応答の情報を基に、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する (ステップ C8)。次に、基地局は、探索した送信アンテナの組み合わせを基に、送信アンテナを選択する (ステツプ C9)。以降、基地局は、選択した送信アンテナを用いて無線送信を行なう。

[0133] 図 15は、第 3の実施形態に係る無線送信機の各送信アンテナから送信される送信フレームの一例を示す説明図である。図 15は、 3本の送信アンテナを有する無線送信機が 2本の送信アンテナを用いてデータ通信を開始する場合につヽて示してヽる。基地局は、 Txl、 Τχ2、 Τχ3のすベてのアンテナから既知信号をダウンリンクで送信する。ここで、 Txlは既知信号に続いて、例えば通信パラメータ、送信方式、送信アンテナ数、既知信号情報から構成される送信データ信号を送信する。

[0134] 移動局は、基地局の 3本の各送信アンテナ力も送信された既知信号力各送信ァンテナの伝搬路応答を推定し、アップリンクで基地局に伝搬路応答情報を通知する。基地局は、移動局から通知された伝搬路応答情報を基に、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。図 15では、 Txlと Tx2の送信アンテナの組み合わせが、選択指標が最も低い場合を示しており、送信アンテナの変更に関する情報のやり取りが基地局と移動局とで終了した後のダウンリンクでは Txlと Τχ2を用いて情報データの通信を開始し、既知信号と送信データ信号の無線送信を行なう。 [0135] なお、上記基地局における無線送信機における送信アンテナの選択は、すべての送信アンテナ力も複数の送信アンテナを選択する場合について説明しているが、本発明はこの場合に限定したものではない。例えば、処理の軽減を図って、複数の送信アンテナ力それより少なヽ複数の送信アンテナを選択する場合にっヽても容易に適用できる。例えば、無線送信機が 5本の送信アンテナを備え、その中から予め 4 本の送信アンテナを絞り込み、絞り込んだ 4本の送信アンテナから 3本の送信アンテナを選択する場合に、本発明は適用できる。つまり、通信開始時に無線送信機は 4 本の送信アンテナから既知信号を送信する。

[0136] 以上のように、第 3の実施形態によれば、通信開始時に無線送信機のすべての送信アンテナ力既知信号を送信して送信アンテナの選択を行なうため、通信開始時に無作為に送信アンテナを選択した場合に比較して、誤り率の低減を図ることができる。

[0137] (第 4の実施形態）

第 4の実施形態に係る無線送信機は、定期的にすべての送信アンテナ力既知信号を送信する。

[0138] 図 16は、第 4の実施形態に係る無線送信機の各送信アンテナから送信される送信フレームの一例を示す説明図である。図 16は、 3本の送信アンテナを有する無線送信機が 2本の送信アンテナを用いて通信してヽる最中にすべての送信アンテナから既知信号を定期送信する場合について示している。基地局は、 Txlと Tx2を用いて情報データの通信を行なっており、定期的に Τχ3を用いて既知信号の送信を行なう。ここでは、基地局は 3送信フレーム毎にすべての送信アンテナ力既知信号を送信する場合について示している。なお、第 4の実施形態は既知信号を定期送信するタイミングを 3送信フレーム毎に固定に限定するものではなぐ受信側での誤り頻度や無線伝搬環境に応じてタイミングの制御を行なう。

[0139] 第 1の実施形態を基に、第 4の実施形態を構成する場合、つまり移動局の無線受信機が、通信相手先である基地局の無線送信機に対して伝搬路応答情報を通知する場合、定期的に送信された既知信号から伝搬路応答を推定して、推定した伝搬路応答の情報を基地局の無線送信機に送信し、基地局の無線送信機は、受信した伝搬路応答情報を基に、送信アンテナの選択を行なう。

[0140] 第 2の実施形態を基に、第 4の実施形態を構成する場合、つまり移動局の無線受信機が通信相手先である基地局の無線送信機に対して送信アンテナの選択情報を通知する場合、定期的に送信された既知信号カゝら伝搬路応答を推定して、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索し、定期的に送信アンテナ選択情報を基地局の無線送信機に送信し、基地局の無線送信機は受信した送信アンテナの選択情報を基に、送信アンテナの選択を行なう。また、送信アンテナの変更により誤り率の改善が見込めない場合は送信アンテナの選択情報を基地局の無線送信機に通知しないことにより、送信アンテナの選択情報の通知によるオーバーヘッドを低減することができる。

[0141] 図 17は、第 2の実施形態を基に第 4の実施形態を構成する場合の、基地局の無線送信機および移動局の無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについての概略説明図である。先ず、基地局は、すべての送信アンテナ力も既知信号を定期送信 (一定の周期で送信)する (ステップ D1)。次に、移動局は、既知信号を受信し (ステップ D2)、各送信アンテナで形成される伝搬路応答を推定する (ステップ D3)。次に、移動局は、推定した伝搬路応答を基に、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索する (ステップ D4)。ここで、移動局は探索した送信アンテナの組み合わせが現時点で使用中の送信アンテナの組み合わせと同じかどうかを判断し (ステップ D5)、同じ場合、送信アンテナの選択情報を基地局に通知せずに送信アンテナの選択処理を終了し、次の既知信号が送信された場合に送信アンテナの選択処理を開始する。

[0142] 一方、ステップ D5にお、て、探索した送信アンテナの組み合わせが現時点で使用中の送信アンテナの組み合わせと同じでない場合、送信アンテナの変更情報を基地局に送信する (ステップ D6)。基地局は、送信アンテナの変更情報を受信し (ステツプ D7)、受信した送信アンテナの変更情報を基に、送信アンテナの変更を行なう (ステツプ D8)。

[0143] 図 18は、第 4の実施形態に係る基地局の無線送信機の各送信アンテナ力も送信される送信フレームの一例を示す説明図である。ここでは、用いる送信アンテナ数を変更しない場合について説明する。先ず、基地局は、 Txlと Tx2を用いて情報データの送信を行なっており、 Τχ3は既知信号のみを送信している。次に、移動局は、受信した既知信号から各送信アンテナで形成される伝搬路応答を推定し、推定した伝搬路応答力も選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを探索した時に、 Txlと Tx3の組み合わせ力選択指標が最も低、送信アンテナの組み合わせであることを検出し、その旨を送信アンテナの選択情報を送信することで基地局に通知する。次に、基地局は、送信アンテナの選択情報を基に、送信アンテナの組み合わせを変更する。以降、基地局は、 Txlと Τχ3を用いて情報データの送信を行なう。

[0144] 図 19は、第 4の実施形態に係る基地局の無線送信機の各送信アンテナカゝら送信される送信フレームの一例を示す説明図である。ここでは、用いる送信アンテナ数を増やす場合について説明する。先ず、基地局は、 Txlと Τχ2を用いて情報データの送信を行なっており、 Τχ3と Τχ4は既知信号のみを送信している。次に、移動局は、受信した既知信号から各送信アンテナで形成される伝搬路応答を推定し、推定した伝搬路応答力選択指標が最も低、送信アンテナの組み合わせを探索する。ここでは、 2本の送信アンテナから 3本の送信アンテナを用いて通信を行なうように変更する場合について示しており、 3本の送信アンテナの組み合わせの相関値を求め、 4本の送信アンテナ力選択指標が最も低い 3本の送信アンテナの組み合わせを探索する。また、ここでは、 Txlと Τχ2と Τχ3の送信アンテナの組み合わせ力選択指標が最も低い場合を示している。次に、移動局は、探索した送信アンテナ選択情報を基地局に通知する。次に、基地局は、移動局力通知された送信アンテナ選択情報を基に、送信アンテナの組み合わせを変更する。以降、基地局は、 Txlと Τχ2と Τχ3を用 V、て情報データの送信を行なう。

[0145] なお、上記基地局の無線送信機における送信アンテナの選択は、すべての送信ァンテナカも複数の送信アンテナを選択する場合について説明しているが、本発明はこの場合に限定したものではない。例えば、処理の軽減を図って、複数の送信アンテナからそれより少な！/ヽ複数の送信アンテナを選択する場合につ！ヽても容易に適用できる。例えば、無線送信機が 5本の送信アンテナを備え、その中から予め 4本の送信アンテナを絞り込み、絞り込んだ 4本の送信アンテナから 3本の送信アンテナを選択する場合に、本発明は適用できる。つまり、通信開始時に無線送信機は 4本の送信アンテナカゝら既知信号を定期送信する。

[0146] 以上のように、第 4の実施形態によれば、無線送信機がすべての送信アンテナから既知信号を定期的に送信して送信アンテナの選択を行なうため、通信中にすべての送信アンテナの組み合わせ力選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせに変更することができ、誤り率の低減を図ることができる。また、送信アンテナ数を変更しな、場合の送信アンテナの選択、送信アンテナ数を増やす場合の送信アンテナの選択を行なうことができ、本発明の送信アンテナの選択処理の適用範囲を広げることができる。

[0147] (第 5の実施形態）

第 5の実施形態に係る基地局における無線送信機および移動局における無線受信機は、受信側である移動局における無線受信機の誤りに応じて、基地局における無線送信機のすべての送信アンテナから既知信号を送信し、送信アンテナの選択処理を行なう。

[0148] 第 4の実施形態では、基地局の無線送信機が定期的にすべての送信アンテナから既知信号を送信しているため、定期的に選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択して通信できるが、処理が複雑になり、また消費電力が増加する。そこで、第 5の実施形態に係る基地局の無線送信機は、通信中に不定期にすべての送信アンテナから既知信号を送信する無線送信機であって、受信側である移動局の無線受信機の受信誤りに応じてすベての送信アンテナ力既知信号を送信するタイミングを決定し、移動局の無線受信機の受信誤りが増力 tlした場合に、基地局の無線送信機はすべての送信アンテナから既知信号を送信し、送信アンテナの選択処理を行なう。

[0149] まず、 1つ目の第 5の実施形態は、移動局の無線受信機は、受信誤りが増加した場合に、基地局の無線送信機に対し、すべての送信アンテナから既知信号を送信することを要求し、要求を受けた基地局の無線送信機が、すべての送信アンテナ力既知信号を送信して、基地局の無線送信機および移動局の無線受信機は、送信アンテナの選択処理を行なう。 [0150] 2つ目の第 5の実施形態は、移動局の無線受信機が受信誤り結果を通知し、基地局の無線送信機が通知された受信誤り結果を基に、すべての送信アンテナカゝら既知信号を送信するかどうかを判断し、送信すると判断した場合、すべての送信アンテナから既知信号を送信し、送信アンテナの選択処理を行なう。ここで、受信誤り結果は、例えば、誤り個数、 NACK信号である。

[0151] 以上のように、第 5の実施形態によれば、受信側である移動局の無線受信機の誤りに応じて、基地局の無線送信機がすべての送信アンテナから既知信号を送信するため、送信アンテナの変更によって誤り率の低減を図ることができる可能性が高い場合にのみ、送信アンテナの選択処理を行なうことができ、効率の良い通信を行なうことができる。

[0152] (第 6の実施形態）

第 6の実施形態に係る基地局における無線送信機および移動局における無線受信機は、選択指標が閾値 Mより大きければ選択する送信アンテナ数を更に減らして送信アンテナを選択する。基地局における無線送信機および移動局における無線受信機の装置構成は、上記の他の実施形態と同様である。

[0153] 第 6の実施形態では、選択指標計算部および選択指標比較部の処理が異なる。先ず、送信アンテナ 2本を最初に選択する場合について説明する。図 20に、送信アンテナ 2本を選択する場合のフローチャートを示す。ここでは、選択指標としてすベての 2本の組み合わせについて相関値を計算した後、最も低い選択指標が閾値 Mより小さいかどうかを判定する。閾値 Mより小さくない場合、用いる送信アンテナ数を減らして 1本の送信アンテナを選択する。最も低い選択指標が閾値 Mより小さい場合、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。なお、 1本の送信アンテナの選択としては例えば、受信側での受信電力、受信 SNR(Signal to Noise pow er Ratio：信号対雑音電力比）が大き!、送信アンテナを選択する。

[0154] 図 20において、先ず、各送信アンテナについて伝搬路応答を推定する (ステップ S D oそして、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了した力どうかを判断し (ステップ S 2)、終了していない場合は、ステップ S1へ移行する。一方、ステツプ S2において、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了した場合は、すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了したかどうかを判断する (ステップ S3)。すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了していない場合は、ステツプ S1へ移行し、終了した場合は、伝搬路応答ベクトルを生成する (ステップ S4) 。次に、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了したかどうかを判断し (ステップ S5)、終了していない場合は、ステップ S4へ移行する。一方、すベての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了した場合は、相関値を計算する (ステップ S6)。

[0155] 次に、すべての 2本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了した力どうかを判断し (ステップ S7)、終了していない場合は、ステップ S6へ移行する。一方、すべての 2本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了した場合は、最も低い選択指標が閾値 Mよりも小さいかどうかを判断する (ステップ S8) 。最も低い選択指標が閾値 Mよりも小さくない場合は、送信アンテナの数を 1本とする (ステップ S9)。一方、最も低い選択指標が閾値 Mよりも小さい場合は、選択指標が最も低、送信アンテナの組み合わせを選択して (ステップ S 10)、終了する。

[0156] 次に、送信アンテナ 3本以上を最初に選択する場合について説明する。図 21に送信アンテナ 3本以上を選択する場合のフローチャートを示す。ここでは、選択指標としてすベての 3本の組み合わせについて相関値を計算した後、最も低い選択指標が閾値 Mより小さいかどうかを判定する。最も低い選択指標が閾値 Mより小さくない場合、用いる送信アンテナ数を減らして 2本の送信アンテナを選択する場合の計算を再度行なう。 2本の送信アンテナを選択する場合は、すべての 2本の組み合わせについて計算した相関値を新たに選択指標として用い、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。なお、ここで再度選択指標が閾値 Mより小さいかどうかを判断し、前記図 20の方法を用いて送信アンテナの選択を行なう。また、最初の閾値判定にお!/ヽて予め決めた Mの値に応じて、選択する送信アンテナの数を 1本ずつ減らして選択するのではなぐ 2本以上減らして選択を行なうこともできる。最も低い選択指標が閾値 Mより小さい場合、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。

[0157] 図 21において、先ず、各送信アンテナについて伝搬路応答を推定する (ステップ T D oそして、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了した力どうかを判断し (ステップ Τ2)、終了していない場合は、ステップ T1へ移行する。一方、ステツプ Τ2において、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了した場合は、すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了したかどうかを判断する (ステップ Τ3)。すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了していない場合は、ステツプ T1へ移行し、終了した場合は、伝搬路応答ベクトルを生成する (ステップ Τ4) 。次に、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了したかどうかを判断し (ステップ Τ5)、終了していない場合は、ステップ Τ4へ移行する。一方、すベての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了した場合は、相関値を計算する (ステップ Τ6)。

[0158] 次に、すべての 2本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了した力どうかを判断し (ステップ Τ7)、終了していない場合は、ステップ Τ6へ移行する。一方、すべての 2本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了した場合は、用いる送信アンテナ数に応じてすベての相関値の総和を計算する (ステツプ Τ8)。次に、すべての組み合わせについて相関値の総和の計算が終了したかどうかを判断し (ステップ Τ9)、終了していない場合は、ステップ Τ8へ移行する。一方、すベての組み合わせについて相関値の総和の計算が終了した場合は、最も低い選択指標が閾値 Μよりも小さいかどうかを判断する (ステップ T10)。最も低い選択指標が閾値 Μよりも小さくない場合は、送信アンテナの数を減少させて (ステップ T11)、ステップ Τ8へ移行する。一方、ステップ T10において、最も低い選択指標が閾値 Μよりも小さヽ場合は、選択指標が最も低、送信アンテナの組み合わせを選択して (ステツプ T12)、終了する。

[0159] 次に、 4本の送信アンテナの選択を行なう場合は、選択指標としてすベての 4本の組み合わせについて相関値を計算した後、最も低い選択指標が閾値 Μより小さいかどうかを判定する。閾値 Μより小さくない場合、用いる送信アンテナ数を減らして 3本の送信アンテナを選択する場合の計算を再度行なう。用いる 3本の送信アンテナに応じて相関値の総和の計算を行ない、以降前記と同様の選択処理を行なう。最も低 V、選択指標が閾値 Μより小さ、場合、選択指標が最も低、送信アンテナの組み合わせを選択する。

[0160] このように、第 6の実施形態によれば、伝搬チャネルの相関に柔軟に応じた送信ァンテナを選択することができ、良好な通信品質を維持することができる。

[0161] (第 7の実施形態）

第 7の実施形態では、選択指標が閾値 Nより小さければ選択する送信アンテナ数を更に増やして送信アンテナを選択する。基地局における無線送信機および移動局における無線受信機の装置構成は、上記の他の実施形態と同様である。

[0162] 第 7の実施形態では、選択指標計算部および選択指標比較部の処理が異なる。送信アンテナ 3本以上を選択する場合について説明する。図 22に送信アンテナ 3本以上を選択する場合のフローチャートを示す。ここでは、選択指標としてすベての 3本の組み合わせについて相関値を計算した後、最も低い選択指標が閾値 Nより大きい力どうかを判定する。最も低い選択指標が閾値 Nより大きくない場合、用いる送信ァンテナ数を増やして 4本の送信アンテナを選択する場合の計算を再度行なう。用いる 4本の送信アンテナに応じて相関値の総和の計算を行ない、以降前記と同様の選択処理を行なう。また、最初の閾値判定において予め決めた Nの値に応じて、選択する送信アンテナの数を 1本ずつ増やして選択するのではなぐ 2本以上増やして選択を行なうこともできる。最も低い選択指標が閾値 Nより大きい場合、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択する。

[0163] 図 22において、先ず、各送信アンテナについて伝搬路応答を推定する (ステップ Q D oそして、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了した力どうかを判断し (ステップ Q2)、終了していない場合は、ステップ Q1へ移行する。一方、ステツプ Q2において、すべての送信アンテナに対して伝搬路応答の推定が終了した場合は、すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了したかどうかを判断する (ステップ Q3)。すべての受信アンテナで伝搬路応答の推定が終了していない場合は、ステツプ Q1へ移行し、終了した場合は、伝搬路応答ベクトルを生成する (ステップ Q4) 。次に、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了したかどうかを判断し (ステップ Q5)、終了していない場合は、ステップ Q4へ移行する。一方、すべての送信アンテナについて伝搬路応答ベクトルの生成が終了した場合は、相関値を計算する (ステップ Q6)。

[0164] 次に、すべての 2本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了した力どうかを判断し (ステップ Q7)、終了していない場合は、ステップ Q6へ移行する。一方、すべての 2本の送信アンテナの組み合わせについて相関値の計算が終了した場合は、用いる送信アンテナ数に応じてすベての相関値の総和を計算する (ステツプ Q8)。次に、すべての組み合わせについて相関値の総和の計算が終了したかどうかを判断し (ステップ Q9)、終了していない場合は、ステップ Q8へ移行する。一方、すべての組み合わせについて相関値の総和の計算が終了した場合は、最も低い選択指標が閾値 Nよりも大きいかどうかを判断する (ステップ Q10)。最も低い選択指標が閾値 Nよりも大きくない場合は、送信アンテナの数を増加させて (ステップ Q11)、ステツプ Q8へ移行する。一方、ステップ Q10において、最も低い選択指標が閾値 Nよりも大きヽ場合は、選択指標が最も低、送信アンテナの組み合わせを選択して (ステップ Q 12)、終了する。

[0165] このように、第 7の実施形態によれば、伝搬チャネルの相関に柔軟に応じた送信ァンテナを選択することができ、送信ダイバーシチに用いる送信アンテナ数を増やすことによって更なる通信品質の向上、または空間多重送信に用いる送信アンテナ数を増やすことによって更なる伝送容量の増大を図ることができる。

[0166] なお、以上説明した選択指標の計算手法により、簡易かつ迅速に選択指標を計算することができるが、その他の計算手法によって選択指標を計算し、本発明に適用することち可會である。

[0167] (第 8の実施形態）

第 8の実施形態に係る基地局の無線送信機は、複数の送信アンテナを備え、サブキャリア毎に送信アンテナの選択指標を計算して、サブキャリア毎に選択指標が最も良、送信アンテナの組み合わせを選択し、サブキャリア毎に選択した送信アンテナを用いて情報を無線送信する。これにより、受信側である移動局における誤り率の向上を図っている。

[0168] 図 23は、第 8の実施形態に係る基地局の無線送信機の概略構成を示すブロック図である。この無線送信機は、図 2に示す無線通信機 1の送信部 2に該当する。第 8の実施形態において、送信部 2は、複数の送信アンテナ Txl〜TxNを用いて空間分割多重送信を行なう。

[0169] 送信制御部 221は、無線送信機としての送信部 2の送信に係る全体の制御を行ない、上位レイヤより転送された情報データを下位レイヤに転送する。また、通信相手先である移動局の無線受信機より通知された各送信アンテナが形成する伝搬路応答情報を選択指標計算部 222に出力する。

[0170] 選択指標計算部 222は、送信制御部 221より入力された伝搬路応答情報に基づいて伝搬路応答ベクトルを生成する。そして、生成した伝搬路応答ベクトルを基に、送信アンテナの組み合わせの選択に関する選択指標の計算をサブキャリア毎に行なう。例えば、選択指標としては、送信アンテナ間の相関値、送信アンテナ毎の SNR、 SINRを用いる。選択指標計算部 222は、サブキャリア毎に選択し得るすべての送信アンテナの組み合わせに対して選択指標の計算を行なった後、結果を送信アンテナ割当て検出部 223に出力する。

[0171] 送信アンテナ割当て検出部 223は、選択指標計算部 222より入力された選択指標の結果を基に、選択指標の比較を行ない、サブキャリア毎に選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせを検出する。ここで、選択指標が最も良いというのは、選択指標が相関値の場合は最も低いことを示し、選択指標が SNR、または SINRの場合は最も高いことを示す。送信アンテナ割当て検出部 223は、サブキャリア毎の送信ァンテナの組み合わせの割当て結果をサブキャリアデータ割当て部 224とパイロット信号生成部 225に出力する。

[0172] ここで、サブキャリア毎に送信アンテナの選択指標を計算し、サブキャリア毎に選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせを選択する処理について説明する。以下においては、あるサブキャリアにおける送信アンテナの選択指標を計算して、そのサブキャリアにおいて選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせを選択する場合について示す。実際の処理においては、以下に示す選択処理が全てのサブキヤリァに対してサブキャリア毎に行なわれる。

[0173] 先ず、あるサブキャリアにおいて、複数の送信アンテナの中から 2本の送信アンテナを選択する場合の送信アンテナの組み合わせを選択する処理について説明する。選択指標計算部 222は、送信制御部 221より入力された伝搬路応答情報に基づいて伝搬路応答ベクトルを生成する。図 3 (a)は、送信アンテナ 3本を用いて送信を行なう無線送信機と受信アンテナ 3本を用いて受信を行なう無線受信機により形成される伝搬路応答の概略を示す図である。ここで、 Txl、 Τχ2、 Τχ3は、それぞれ送信アンテナを示し、 Rxl、 Rx2、 Rx3はそれぞれ受信アンテナを示す。また、 h は送信

lm アンテナと受信アンテナ間で形成される伝搬路応答を示し、「h」の添え字のうち「1」は、送信アンテナのナンバーを示し、「m」は、受信アンテナのナンバーを示す。なお、ここでは説明の便宜のため、「h」の添え字のうち Txおよび Rxを省略する。

[0174] 伝搬路応答情報はこれら伝搬路応答の情報力もなる。図 3 (a)の場合、 9個の伝搬路応答が形成される。 Txlによって形成される伝搬路応答は受信アンテナ Rxl、 Rx 2、 Rx3に対してそれぞれ h 、h 、h であり、これらの伝搬路応答を要素に持つベ

11 12 13

タトルを各送信アンテナの伝搬路応答ベクトルと定義する。各送信アンテナの伝搬路応答ベクトルは、上記の数式（1)で表される。

[0175] 選択指標計算部 222は、生成した伝搬路応答ベクトルを基に、 2本の送信アンテナ間の相関の計算を行なう。一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答べ外ルと、もう一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答ベクトルとを共役転置したもののベタトル乗算を行なヽ、乗算した値力ゝら各伝搬路応答べ外ルの絶対値の除算を行なう。無線送信機が複数の送信アンテナカゝら 2本の送信アンテナを選択する場合は、この値を選択指標 (以下、選択指標値のことを単に「選択指標」と呼称する。）として用いる。

[0176] 各アンテナ間の相関値 p は、上記の数式（2)で表される。ここで、 Aと Bはそ

TxATxB

れぞれ異なる送信アンテナのナンバーを示し、例えば、 p は送信アンテナ Txl

TxlTx2

によって形成される伝搬路応答ベクトルと送信アンテナ Τχ2によって形成される伝搬路応答ベクトル間の相関を示す。

[0177] 送信アンテナ割当て検出部 223は、選択指標計算部 222より入力された選択指標を基に、選択指標の比較を行ない、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択し、送信アンテナの組み合わせの割当て情報を生成する。全てのサブキヤリアに対して送信アンテナの組み合わせの割当て情報を生成した後、サブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせの割当て結果として、サブキャリアデータ割当て部 22 4に出力する。

[0178] 次に、あるサブキャリアにおいて、複数の送信アンテナの中から 3本以上の送信ァンテナを選択する場合の送信アンテナの選択処理につ!、て説明する。上記のように説明した複数の送信アンテナの中から 2本の送信アンテナを選択する場合とでは、選択指標計算部 222の処理が大きく異なる。

[0179] 選択指標計算部 222は、送信制御部 221より入力された伝搬路応答情報に基づいて伝搬路応答ベクトルを生成する。図 3 (b)は、送信アンテナ 4本を用いて送信を行なう無線送信機と受信アンテナ 3本を用いて受信を行なう無線受信機により形成される伝搬路応答の概略を示す図である。図 3 (b)の場合、 12個の伝搬路応答が形成される。各送信アンテナの伝搬路応答ベクトルは、上記の数式（3)で表される。

[0180] 選択指標計算部 222は、先ず生成した伝搬路応答ベクトルを基に、 2本の送信アンテナ間の相関値の計算を行なう。一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答べクトルと、もう一方の送信アンテナで形成される伝搬路応答ベクトルとを共役転置したもののベクトル乗算を行な 1ヽ、乗算した値から各伝搬路応答ベクトルの絶対値の除算を行なう。各アンテナ間の相関値 p は、上記の数式 (4)で表される。

TxATxB

[0181] 次に、上記のように導出した 2本の送信アンテナ間の相関値を基に、選択指標を定義する。無線送信機が複数の送信アンテナから 3本以上の送信アンテナを選択する場合は、用いる送信アンテナ数に応じて、取りうる 2本の送信アンテナ間の相関値をすべて加算した総和を選択指標として用いる。図 3 (b)に示す通信システムにおいて、無線送信機が 4本の送信アンテナから 3本の送信アンテナを選択する場合の送信アンテナの組み合わせ毎の相関値は、上記の数式（5)で表される。例え

TxATxBTxC

ば、 p は送信アンテナ Txlによって形成される伝搬路応答ベクトルと送信ァ

TxlTx2Tx3

ンテナ Τχ2によって形成される伝搬路応答ベクトルと送信アンテナ Τχ3によって形成される伝搬路応答ベクトルとの相関を示す。

[0182] 送信アンテナ割当て検出部 223は、選択指標計算部 222より入力された選択指標を基に、選択指標の比較を行ない、選択指標が最も低い送信アンテナの組み合わせを選択し、送信アンテナの組み合わせの割当て情報を生成する。全てのサブキヤリァに対して送信アンテナの組み合わせの割当て情報を生成したならば、サブキヤリァ毎の送信アンテナの組み合わせの割当て結果として、サブキャリアデータ割当て部 224に出力する。

[0183] サブキャリアデータ割当て部 224は、送信アンテナ割当て検出部 223より入力されたサブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせの割当て結果を基に、送信制御部 2 21より入力された情報データを各送信アンテナ系統の変調部 226— 1〜226—Nに割当て、出力する。変調部 226— 1〜226— Nは、サブキャリアデータ割当て部 224 より入力された情報データに対して変調を行ない、変調データ信号を出力する。

[0184] パイロット信号生成部 225は、送信アンテナ割当て検出部 223より入力されたサブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせの割当て結果を基に、送信に用いるサブキャリアのみにパイロットデータを割当てたパイロット信号を各送信アンテナ系統の空間多重処理部 227— 1〜227— Nに出力する。空間多重処理部 227— 1〜227— Nは、変調部 226— 1〜226—Nより入力された変調データ信号とパイロット信号生成部 2 25より入力されたパイロット信号より空間分割多重送信を行なう送信信号を生成して出力する。

[0185] IFFT228— 1〜228— Nは、空間多重処理部 227— 1〜227—Nより入力された送信信号を逆フーリエ変換して時間領域の送信信号に変換して出力する。周波数変翻 229— 1〜229— Nは、 IFFT228— 1〜228— Nより入力された送信信号を無線周波数にアップコンバートして出力する。送信アンテナ Txl〜TxNは、アップコンバートされた送信信号を送信する。

[0186] 図 24は、第 8の実施形態に係る移動局の無線受信機の概略構成を示すブロック図である。この無線受信機は、図 4に示す無線通信機 11の受信部 13に該当する。受信部 13は、送信側である基地局の無線送信機にぉ、て複数の送信アンテナを用いて空間分割多重送信された送信信号を受信し、信号の分離 ·検出を行なう機能を有している。

[0187] 受信アンテナ Rxl〜RxMは、伝搬路変動を受けた送信信号を受信する。周波数変 ^241— 1〜241— Mは、受信アンテナ Rxl〜RxMより入力された受信信号をダウンコンバートして出力する。シンボルタイミング再生部 242は、 FFTウィンドウタイミングを検出して出力する。例えば、既知信号系列と受信信号系列の相関演算や、データ区間とガードインターバル区間の相関演算により相関値のピークを示すタイミングを FFTウィンドウタイミングとして検出する。

[0188] FFT243— 1〜243— Mは、シンボルタイミング再生部 242より入力された FFTウインドウタイミングを基に、ダウンコンバートされた受信信号のフーリエ変換を行ない、周波数領域に受信信号を変換して出力する。伝搬路応答推定部 244は、 FFT243- 1〜243— Mより入力された受信信号のパイロット信号区間を基に、伝搬路応答を推定して出力する。

[0189] 信号分離検出部 245は、伝搬路応答推定部 244より入力された伝搬路応答を基に、 FFT243— 1〜243— Mより入力された受信信号のデータ区間に対して、空間分割多重された信号の分離 ·検出を行ない、各送信アンテナから送信された信号を検出する。復調部 246— 1〜246— Mは、対応する各送信アンテナ系統の変調部で用いた変調方式、符号化率を基に、信号分離検出部 245より入力された受信信号の復調を行ない、復調データを生成する。

[0190] 受信制御部 247は、移動局における無線受信機としての受信部 13の受信に係る全体の制御を行ない、下位レイヤより転送された復調部 246— 1〜246— Mからの復調データを上位レイヤに情報データとして転送する。また、通信相手先である基地局の無線送信機で用いる伝搬路応答に関する情報を通知するために、この伝搬路応答を推定した無線受信機を有する無線通信機の無線送信機の送信制御部とやりとりを行な、、伝搬路応答推定部 244より入力された伝搬路応答の通知を制御する。

[0191] 図 25に、各送信アンテナの伝搬路応答を推定することができる既知信号の例を示す。図 25 (a)は、送信アンテナ毎の系列が直交関係にある直交ノィロット信号を示し、図 25 (b)は、時空間符号化の原理を用いた既知信号を示し、図 25 (c)は、同一時刻には一つの送信アンテナからのみ既知信号を送信する構成を示す。図 25において、「矢印 t」は、時間の経過を示す。このような既知信号を用いることにより、各送信アンテナで形成される伝搬路応答を受信側で推定することができる。

[0192] 次に、第 8の実施形態に係る無線通信機の動作についてフローチャートを参照して説明する。図 26は、第 8の実施形態に係る送信アンテナの組み合わせを選択するフローチャートを示す。

[0193] 先ず、無線送信機において無線受信機より通知された伝搬路応答情報からサブキャリア毎に選択指標を計算する (ステップ PP1)。ここで、送信アンテナのすべての送信アンテナの組み合わせにつ、て選択指標を計算し終わった力どうかを判断し (ステップ PP2)、すべての送信アンテナの組み合わせについて選択指標を計算し終わつていない場合は、ステップ PP1へ移行する。

[0194] 一方、すべての送信アンテナの組み合わせにつ、て選択指標を計算し終わった場合は、選択指標の比較を行ない、選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせを選択する (ステップ PP3)。なお、選択指標として相関値を用いた場合、選択指標が最も小さ、送信アンテナの組み合わせを、最も良、送信アンテナの組み合わせであるとして選択し、選択指標として SNR、または SINRを用いた場合、選択指標が最も大き、送信アンテナの組み合わせを、最も良、送信アンテナの組み合わせであるとして選択する。

[0195] ここで、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わつたかどうかを判断し (ステップ PP4)、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わっていない場合は、ステップ PP1へ移行する。一方、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わった場合は、各送信アンテナ系統にサブキャリア毎のデータ割当てを行なう（ステップ PP5)。

[0196] なお、上記フローチャートにおけるサブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせの選択は、無線送信機が有するすべての送信アンテナから複数の送信アンテナを選択する場合について説明している力本発明はこの場合に限定したものではない。処理の軽減を図って、複数の送信アンテナ力もそれより少な、複数の送信アンテナを選択する場合についても容易に適用できる。例えば、無線送信機が 5本の送信ァンテナを備え、その中力予め 4本の送信アンテナを絞り込み、絞り込んだ 4本の送信アンテナから 3本の送信アンテナを選択する場合に、本発明は適用できる。

[0197] また、第 8の実施形態では、送信方式として空間分割多重送信を行なう構成について示したが、本発明は、最大比合成送信ダイバーシチゃ時空間符号ィヒ送信ダイバーシチなどの複数の送信アンテナを用いて送信を行なう構成に適用できる。すなわち、例えば、図 23に示す空間多重処理部 227— 1〜227—Nの代わりに、送信重み付けを行なう送信重み付け合成部、または時空間符号ィ匕を行なう時空間符号ィ匕部を設けるのである。このような構成にすることにより、本発明の送信アンテナの組み合わせ選択処理を行なうことができる。

[0198] また、図 24に示す信号分離検出部 245の代わりに、受信合成部を設けた無線受信機を構成することもできる。このような構成にすることにより、本発明の送信アンテナの組み合わせ選択処理を適用できる。この受信合成部では、送信側の送信方式に応じて、最大比合成、時空間符号復号処理を行なう。また、空間分割多重と送信ダイバ一シチを併用した構成でも、本発明の送信アンテナの組み合わせ選択処理を適用できる。

[0199] また、第 8の実施形態では、図 23および図 24に示すように、送受アンテナ系統毎に変調部 226— 1〜226— N、復調部 246— 1〜246— Mを設ける構成につ!、て示したが、共通化して一つの変調部 226、復調部 246を設ける構成にしても本発明は適用できる。この場合、サブキャリアデータ割当て部 224の前段に変調部 226を設ける構成にしてもよい。更に、グループ化していくつかの送受アンテナ系統毎に変調部 226 1〜226— N、復調部 246— 1〜246— Mを設ける構成にしても本発明は適用できる。

[0200] また、複信方式として TDD (Time Division Duplex)を用いた場合は、図 1に示す無線通信機 1の受信部 3である無線受信機で推定した伝搬路応答を用いて、図 1 に示す同一の無線通信機 1の送信部 2である無線送信機の送信アンテナの組み合わせの選択指標を計算する形態とすることもできる。

[0201] また、第 8の実施形態では、伝搬路応答から選択指標を計算する場合につ!、て示したが、本発明は伝搬路応答力選択指標を計算する場合に限定しているわけではなぐ他の情報力選択指標を計算する場合についても適用できる。

[0202] 以上のように、第 8の実施形態によれば、複数の送信アンテナを用いて通信を行なう場合の取りうる送信アンテナの組み合わせカゝら選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせをサブキャリア毎に選択するため、サブキャリア毎に最適な送信アンテナの組み合わせを選択することができ、受信側での誤り率の向上を図ることができる [0203] (第 9の実施形態）

第 9の実施形態は、選択指標を受信側である移動局の無線受信機にお!、て計算して送信側である基地局の無線送信機に対して送信アンテナの組み合わせの選択情報を通知し、基地局の無線送信機は通知された情報を基に送信アンテナの組み合わせをサブキャリア毎に選択する。

[0204] 図 27は、第 9の実施形態に係る基地局における無線送信機としての送信部 2の構成を示す図である。また、図 28は第 9の実施形態に係る移動局における無線受信機としての受信部 3の構成を示す図である。第 8の実施形態と異なる部分は、送信アンテナの組み合わせの選択処理を移動局の無線受信機が行な、、送信アンテナの組み合わせに関する選択情報を基地局の無線送信機に通知して、基地局の無線送信機は通知された送信アンテナの組み合わせに関する選択情報を基に、送信アンテナの組み合わせの選択を行なうことである。

[0205] 図 27に示す第 9の実施形態に係る基地局の無線送信機について第 8の実施形態に係る無線送信機と異なる部分について説明する。図 23における選択指標計算部 2 22、送信アンテナ割当て検出部 223は、通信相手先の移動局の無線受信機 (受信部）において構成されており、送信アンテナの組み合わせに関する選択情報が移動局から基地局へ通知される。基地局の無線送信機において、送信制御部 221は、通知された送信アンテナの組み合わせに関する選択情報を基に、サブキャリアデータ割当て部 224、およびパイロット信号生成部 225の処理を制御する。サブキャリアデータ割当て部 224は、送信制御部 221より入力されたサブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせの選択に関する制御信号を基に、送信制御部 221より入力された情報データを各送信アンテナ系統の変調部 226— 1〜226—Nに割当て、出力する。ノィロット信号生成部 225は、送信制御部 221より入力されたサブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせの選択に関する制御信号を基に、送信に用いるサブキャリアにのみパイロットデータを割当てたパイロット信号を各送信アンテナ系統の空間多重処理部 227— 1〜227— Nに出力する。

[0206] 図 28に示す第 9の実施形態に係る移動局の無線受信機について第 8の実施形態に係る無線受信機と異なる部分について説明する。第 9の実施形態に係る移動局の無線受信機は、新たに選択指標計算部 250、送信アンテナ割当て検出部 251が構成されている。各部の処理は、第 8の実施形態に係る無線送信機で構成されているものと同様である。受信制御部 247は、送信アンテナ割当て検出部 251より出力されたサブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせに関する選択情報を、送信側である基地局に対し、移動局の送信部 12を用いて通知する。

[0207] 第 9の実施形態に係る無線通信機の動作を示すフローチャートは、第 8の実施形態とほぼ同様である。図 26において、第 8の実施形態ではステップ PP1〜PP4を基地局の無線送信機で行なうが、第 9の実施形態ではステップ PP1〜PP4を移動局の無線受信機で行なうところが異なる。

[0208] なお、第 8の実施形態と比較して、選択指標計算部 250のみが無線受信機に構成され、送信アンテナ割当て検出部 251は、図 23に示すように、送信アンテナ割当て検出部 223として基地局の無線送信機に構成される形態を取ることもできる。その場合、移動局の無線受信機から基地局の無線送信機へ通知する情報は、送信アンテナの組み合わせの選択指標情報となる。基地局の無線送信機は、通知された送信アンテナの組み合わせの選択指標情報を基に選択指標の比較を行ない、最も良い送信アンテナの組み合わせを選択する。

[0209] 以上のように、第 9の実施形態によれば、移動局の無線受信機から基地局の無線送信機へ通知する情報が伝搬路応答情報ではなぐ送信アンテナの組み合わせに関する選択情報であるため、通知するフィードバック情報量を低減することができ、ォ一バーヘッドの低減を図ることができる。

[0210] (第 10の実施形態）

第 10の実施形態に係る基地局の無線送信機は、複数のサブキャリアを一つのプロックにまとめて送信アンテナの組み合わせの選択を行なう。

[0211] 図 29は、第 10の実施形態に係る基地局の無線送信機の構成を示す図である。第 8の実施形態に係る無線送信機と異なる部分は、新たにブロック計算部 260が構成されているところである。ブロック計算部 260は、いっくかのサブキャリアをまとめて 1 つのブロックとして処理し、ブロック毎にどの送信アンテナの組み合わせが良いかを示すブロック選択指標を新たに計算する。以下、ブロック計算部 260において、プロック毎に送信アンテナの組み合わせを選択する具体的な処理について示す。

[0212] 先ず、サブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせの選択結果を用いてブロック毎に送信アンテナの組み合わせを選択する場合について説明する。この場合、ブロック計算部 260は、各サブキャリアにおいて選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせを判定し、取りうるすべての送信アンテナの組み合わせに対してブロック内のサブキャリアの判定結果の総数を計算してブロック選択指標として出力する。

[0213] 上記処理を行なう場合にお!ヽて送信アンテナの組み合わせを選択する一例を示す。ここでは、図 30 (a)に示すように送信アンテナ 3本を用いて送信を行なう無線送信機にぉ、て、 3本の送信アンテナから 2本の送信アンテナを選択する場合にっ、て示す。特に、 1ブロックが、図 30 (b)に示すように 6本のサブキャリアで構成される場合について示す。なお、図 30 (a)において、 Txは送信アンテナを示し、 Τχに続く数字は送信アンテナナンバーを示す。また、図 30 (b)において、 subはサブキャリアを示し、 subに続く数字はサブキャリアナンバーを示す。

[0214] このような無線送信機において、例えば、各サブキャリアにおいて選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせが、図 31の結果を示したものとする。すなわち、 sub 1で Txl &Tx2の組み合わせの選択指標が最も良ぐ同様に、 sub2で Txl &Tx2、 sub3で Tx2&Tx3、 sub4で Txl &Tx2、 sub5で Txl &Tx2、 sub6で Tx3&Txl の組み合わせの選択指標が最も良い結果を示している。この場合において、ブロック内のサブキャリアの判定結果の総数を計算すると、 Txl &Tx2力、 Τχ2&Τχ3力、丁 x3&Txl力となる。

[0215] ブロック計算部 260は、これらの値をブロック選択指標として送信アンテナ割当て検出部 223に出力する。送信アンテナ割当て検出部 223は、ブロック選択指標を比較して、最も多い Txl &Tx2の組み合わせを選択する。そして、サブキャリアデータ割当て部 224とパイロット信号生成部 225に、このブロックのサブキャリアは Txl &Tx2 のアンテナ系統にデータを割当てることを通知する。

[0216] 次に、サブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせに対して選択指標が最も良いものから上位の順位付けを行なうと共に、予め順位に応じて設定してぉヽたポイントの総ポイントをブロック内で送信アンテナの組み合わせ毎に計算し、計算した総ポイントを用いてブロック毎に送信アンテナの組み合わせを選択する場合にっ、て説明する

。この場合、ブロック計算部 260は、各サブキャリアにおいて選択指標に基づいて最も良い送信アンテナの組み合わせカゝら上位の順位付けを行なう。次に、予め順位に応じて設定しておいたポイントのブロック内の総ポイントを送信アンテナの組み合わせ毎に計算してブロック選択指標として出力する。

[0217] 上記処理を行なう場合にお!ヽて送信アンテナの組み合わせを選択する一例を示す。なお、送信アンテナを選択する際に用いられる無線送信機および 1ブロックのサブキャリアの本数は、図 30に示すものと同様であるものとする。また、送信アンテナの組み合わせに対して設定されるポイントとして、予め、選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせに対して 3ポイント、次に良い送信アンテナの組み合わせに対して 2 ポイント、最も悪、送信アンテナの組み合わせに対して 1ポイントが設定されて、る場合について示す。

[0218] このような無線送信機において、例えば、サブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせに対する総ポイントが図 32の結果を示したものとする。すなわち、 sublで Txl & Τχ2の組み合わせに対して 3ポイント、 Τχ2&Τχ3の組み合わせに対して 2ポイント、 Tx3&Txlの組み合わせに対して 1ポイントを示し、同様に、 sub2〜sub6に対しても同図に示すポイントを示している。この場合において、サブキャリア毎の送信アンテナの組み合わせの順位付けを行ない、総ポイントを計算すると、 Txl &Tx2に対する総ポイント数が 15、同様に Τχ2&Τχ3の総ポイント数が 9、 Tx3&Txlの総ポイント数が 12となる。

[0219] ブロック計算部 260は、これらの値をブロック選択指標として送信アンテナ割当て検出部 223に出力して、送信アンテナ割当て検出部 223は、入力されたブロック選択指標を比較して、総ポイントが最も多い Txl &Tx2の組み合わせを選択する。そして、サブキャリアデータ割当て部 224とパイロット信号生成部 225に、このブロックのサブキャリアは Txl &Tx2のアンテナ系統にデータを割当てることを通知する。

[0220] なお、ここで設定した順位毎のポイントは説明をわ力りやすくするために用いた値であり、任意の値に設定して本発明を適用できる。また、総ポイントが等しい場合は、サブキャリア単体で選択指標が最も良、サブキャリア数がブロック内で最も多、送信ァンテナの組み合わせを選択する手段や、サブキャリア単体で選択指標が最も悪、サブキャリア数がブロック内で最も少ない送信アンテナの組み合わせを選択する手段をカロえることにより対応することができる。

[0221] 次に、サブキャリア毎に計算した選択指標の平均値を用いてブロック毎に送信アンテナの組み合わせを選択する場合について説明する。この場合、ブロック計算部 26 0は、選択指標計算部 222より入力されたサブキャリア毎の選択指標を用いて取りうるすべての送信アンテナの組み合わせ毎にブロック内の平均値を計算してブロック選択指標として出力する。

[0222] 上記処理を行なう場合にお!ヽて送信アンテナの組み合わせを選択する一例を示す。なお、送信アンテナを選択する際に用いられる無線送信機および 1ブロックのサブキャリアの本数は、図 30に示すものと同様であるものとする。また、図 33において、 X はサブキャリア毎の選択指標を示し、 Xの下付きの左側の符号はサブキャリアナンパ一を示し、右側の符号は送信アンテナの組み合わせナンバーを示す。なお、ここでは、 Txl &Tx2の送信アンテナの組み合わせナンバーを 1、 Τχ2&Τχ3の送信アンテナの組み合わせナンバーを 2、 Tx3&Txlの送信アンテナの組み合わせナンバーを 3としている。

[0223] ブロック計算部 260で算出された、ブロック内の選択指標の平均値は、 Txl &Tx2 が X 、Τχ2&Τχ3力、Tx3&Txl力となる。ブロック計算部 260は、

Ave. 1 Ave. 2 Ave. 3

これらの値をブロック選択指標として送信アンテナ割当て検出部 223に出力する。送信アンテナ割当て検出部 223は、ブロック選択指標を比較して、最も良い組み合わせとして、例えば Txl &Tx2の組み合わせを選択する。そして、サブキャリアデータ割当て部 224とパイロット信号生成部 225に、このブロックのサブキャリアは Txl &Τχ 2のアンテナ系統にデータを割当てることを通知する。なお、ブロック選択指標が最も良いというのは、選択指標が相関値の場合は最も低いことを示し、選択指標が SNR 、または SINRの場合は最も高いことを示す。

[0224] また、平均値が等しい場合は、サブキャリア単体で選択指標が最も良いサブキヤリァ数がブロック内で最も多、送信アンテナの組み合わせを選択する手段や、サブキャリア単体で選択指標が最も悪、サブキャリア数がブロック内で最も少な、送信アンテナの組み合わせを選択する手段をカ卩えることにより対応することができる。

[0225] また、ブロック選択指標としてブロック内のサブキャリア毎の選択指標の平均値ではなぐ合計値を用いる形態をとつても本発明は適用できる。

[0226] また、ブロック選択指標としてブロック内のサブキャリア毎の選択指標の平均処理において単純平均ではなぐ重み付け平均を用いる形態をとつても本発明は適用できる。例えば、伝搬チャネル間の相関値はある値よりも低い領域においては相関値の増加に伴う受信側での信号の誤りの増加は緩やかな傾向を示すが、ある値よりも高 V、領域にぉ、ては相関値の増加に伴う受信側での信号の誤りの増加は急な傾向を示す。それぞれの相関値の領域に所定の重みを設定し、相関値に応じて重み付けを行なった値をブロック内で平均してブロック選択指標として用いる形態をとることもできる。

[0227] また、例えば、ある変調方式、符号ィ匕率においてある誤り率を達成するための所要の SNR、 SINRは所定の計算により求められる。通信状況の急激な変化、異常事態を想定しなければ、所用の SNR、 SINRよりも高い SNR、 SINRは冗長的なものとなる。平均処理において、冗長的なものが支配的となることを避けるため、選択指標に最大値を設けて、ブロック内で平均してブロック選択指標として用いる形態をとることちでさる。

[0228] なお、上記の 3通りの場合の説明においては、すべて 3本の送信アンテナから 2本の送信アンテナを選択する場合について示した力送信アンテナが 4本以上、また、選択するアンテナが 3本以上である場合においても本発明は適用できる。

[0229] 次に、第 10の実施形態に係る無線通信機の動作についてフローチャートを参照して説明する。

[0230] 図 34は、第 10の実施形態における第 8の実施形態に係る送信アンテナの組み合わせを選択するフローチャートを示す。なお、同図に示すフローチャートにおいては、ブロック選択指標として、選択結果を合計した総数、または選択結果に応じて順位付けを行なったポイントを合計した総ポイントが用いられる。

[0231] 先ず、無線送信機において無線受信機より通知された伝搬路応答情報からサブキャリア毎に選択指標を計算する (ステップ QQ1)。ここで、すべての送信アンテナの組み合わせについて選択指標を計算し終わった力どうかを判断し (ステップ QQ2)、すベての送信アンテナの組み合わせにつ、て選択指標を計算し終わって、な、場合は、ステップ QQ1へ移行する。一方、すべての送信アンテナの組み合わせについて選択指標を計算し終わった場合は、選択指標の比較を行ない、選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせを選択する (ステップ QQ3)。

[0232] なお、選択指標として相関値を用いた場合、選択指標が最も小さい送信アンテナの組み合わせが最も良、送信アンテナの組み合わせであり、選択指標として SNR、または SINRを用いた場合、選択指標が最も大き！、送信アンテナの組み合わせが最も良、送信アンテナの糸且み合わせである。

[0233] ここで、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わつたかどうかを判断し (ステップ QQ4)、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わって、な、場合は、ステップ QQ1へ移行する。

[0234] 一方、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わった場合は、送信アンテナの組み合わせ毎のブロック選択指標の計算を行ない (ステップ QQ5)、ブロック選択指標の比較を行ない、ブロック選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせを選択する（ステップ QQ6)。ここで、すべてのブロックについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わったかどうかを判断し (ステップ QQ7)、すべてのブロックにつ、て送信アンテナの組み合わせを選択し終わってヽな、場合は、ステツプ QQ5へ移行する。一方、すべてのブロックについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わった場合は、各送信アンテナ系統にブロック毎のサブキャリアデータ割当てを行なう（ステップ QQ8)。

[0235] 図 35は、第 10の実施形態における第 9の実施形態に係る送信アンテナの組み合わせを選択するフローチャートを示す。なお、同図に示すフローチャートにおいては、ブロック選択指標として、選択指標の平均値、または合計値が用いられる。

[0236] 先ず、無線送信機にお!、て無線受信機より通知された伝搬路応答情報からサブキャリア毎に選択指標を計算する (ステップ RR1)。ここで、すべての送信アンテナの組み合わせについて選択指標を計算し終わった力どうかを判断し (ステップ RR2)、すベての送信アンテナの組み合わせにつ、て選択指標を計算し終わって、な、場合は、ステップ RR1へ移行する。一方、すべての送信アンテナの組み合わせについて選択指標を計算し終わった場合は、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせの選択指標を計算し終わった力どうかを判断し (ステップ RR3)、すべてのサブキャリアにつ、て送信アンテナの組み合わせの選択指標を計算し終わってヽない場合は、ステップ RR1へ移行する。

[0237] 一方、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせの選択指標を計算し終わった場合は、送信アンテナの組み合わせ毎のブロック選択指標の計算を行ない (ステップ RR4)、ブロック選択指標の比較を行ない、ブロック選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせを選択する（ステップ RR5)。ここで、すべてのブロックにつ、て送信アンテナの組み合わせを選択し終わった力どうかを判断し (ステップ R R6)、すべてのブロックについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わっていない場合は、ステップ RR4へ移行する。一方、すべてのブロックについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わった場合は、各送信アンテナ系統にブロック毎のサブキャリアデータ割当てを行なう（ステップ RR7)。

[0238] なお、ブロック選択指標を計算する際において、サブキャリア毎の選択指標に応じてサブキャリア毎に最も良い送信アンテナの組み合わせを判定してブロック選択指標として選択結果の総数を計算する処理を同時に行なう構成や、またはサブキャリア毎の選択指標に応じてサブキャリア毎に送信アンテナの組み合わせに順位付けを行なつてブロック選択指標として総ポイントを計算する処理を同時に行なう構成としてもよい。

[0239] 以上のように、第 10の実施形態によれば、複数のサブキャリアをブロックにまとめて複数の送信アンテナを用いて通信を行なう場合の取りうる送信アンテナの組み合わせ力ブロック選択指標が最も良、送信アンテナの組み合わせを選択するため、処理の軽減を図ることができる。また、第 9の実施形態のように移動局の無線受信機で送信アンテナの組み合わせの選択処理をブロック毎に行なう場合、フィードバック情報量を少なくすることができ、オーバーヘッドを低減し、スループットを改善することができる。 [0240] (第 11の実施形態）

第 11の実施形態に係る無線送信機は、ブロック選択指標を閾値比較して、比較結果に応じてブロックサイズを変更して送信アンテナの組み合わせの選択を行なう。

[0241] 図 36は、第 11の実施形態に係る基地局の無線送信機の構成を示す図である。第 10の実施形態に係る無線送信機と異なる部分は、新たにブロックパラメータ検出部 2 70が構成されているところである。ブロックパラメータ検出部 270は、ブロック計算部 2 60より入力されたブロック選択指標を閾値比較して、比較結果に応じてブロックサイズ変更制御信号をブロック計算部 260、送信アンテナ割当て検出部 223に出力する。ブロック計算部 260は、ブロックパラメータ検出部 270より入力されたブロックサイズ変更制御信号を基に、ブロックサイズを大きく変更するように通知された場合は、対象サブキャリア数を増やしたブロックでブロック選択指標を再度計算して出力し、プロックサイズを小さく変更するように通知された場合は、対象サブキャリア数を減らしたブロックでブロック選択指標を再度計算して出力し、ブロックサイズを変更しな、ように通知された場合は、そのままのブロックでブロック選択指標の計算を続ける。

[0242] 次に、第 11の実施形態に係る無線通信機の動作についてフローチャートを参照して説明する。

[0243] 図 37は、第 11の実施形態に係る基地局の無線通信機のブロックサイズを小さくする処理を設けた場合のフローチャートを示す。ここでは、ブロック選択指標としてサブキャリア毎に計算した選択指標の平均値を用いてブロック毎に送信アンテナの組み合わせを選択する場合につ！ヽて説明する。

[0244] 先ず、無線送信機にお!、て無線受信機より通知された伝搬路応答情報からサブキャリア毎に選択指標を計算する (ステップ SS1)。ここで、すべての送信アンテナの組み合わせについて選択指標を計算し終わった力どうかを判断し (ステップ SS2)、すベての送信アンテナの組み合わせにつ、て選択指標を計算し終わって、な、場合は、ステップ SS1へ移行する。一方、すべての送信アンテナの組み合わせについて選択指標を計算し終わった場合は、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせの選択指標を計算し終わった力どうかを判断し (ステップ SS3)、すべてのサブキャリアにつ、て送信アンテナの組み合わせの選択指標を計算し終わってヽない場合は、ステップ SSIへ移行する。

[0245] 一方、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせの選択指標を計算し終わった場合は、送信アンテナの組み合わせ毎のブロック選択指標の計算を行なう (ステップ SS4)。ここで、ブロック選択指標が閾値 Wよりも良いかどうかを判断し（ステップ SS5)、ブロック選択指標が閾値 Wよりも良くない場合は、ブロックサイズを小さくし (ステップ SS6)、ステップ SS4へ移行し、最初のブロックからブロック選択指標の計算を再度開始する。一方、ブロック選択指標が閾値 Wよりも良い場合は、ブロック選択指標の比較を行ない、ブロック選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせを選択する (ステップ SS7)。なお、ブロック選択指標が良いとは、選択指標として相関値を用いた場合は閾値 Wよりも小さいことを示し、 SNR、または SINRを用いた場合は閾値 Wよりも大きいことを示す。

[0246] ここで、すべてのブロックについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わったかどうかを判断し (ステップ SS8)、すべてのブロックについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わっていない場合は、ステップ SS4へ移行する。一方、すべてのブロックにつ、て送信アンテナの組み合わせを選択し終わった場合は、各送信アンテナ系統にブロック毎のサブキャリアデータ割当てを行なう（ステップ SS9)。

[0247] 図 38は、第 11の実施形態に係る基地局の無線通信機のブロックサイズを大きくする処理を設けた場合のフローチャートを示す。ここでは、ブロック選択指標としてサブキャリア毎に計算した選択指標の平均値を用いてブロック毎に送信アンテナの組み合わせを選択する場合につ！ヽて説明する。

[0248] 先ず、無線送信機にお!ヽて無線受信機より通知された伝搬路応答情報からサブキャリア毎に選択指標を計算する (ステップ TT1)。ここで、すべての送信アンテナの組み合わせについて選択指標を計算し終わった力どうかを判断し (ステップ ΤΤ2)、すベての送信アンテナの組み合わせにつ、て選択指標を計算し終わって、な、場合は、ステップ TT1へ移行する。一方、すべての送信アンテナの組み合わせについて選択指標を計算し終わった場合は、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせの選択指標を計算し終わった力どうかを判断し (ステップ ΤΤ3)、すべてのサブキャリアにつ、て送信アンテナの組み合わせの選択指標を計算し終わってヽない場合は、ステップ TT1へ移行する。

[0249] 一方、すべてのサブキャリアについて送信アンテナの組み合わせの選択指標を計算し終わった場合は、送信アンテナの組み合わせ毎のブロック選択指標の計算を行なう (ステップ TT4)。ここで、ブロック選択指標が閾値 Υよりも悪いかどうかを判断し（ステップ ΤΤ5)、ブロック選択指標が閾値 Υよりも悪くない場合は、ブロックサイズを大きくし (ステップ ΤΤ6)、ステップ ΤΤ4へ移行し、最初のブロックからブロック選択指標の計算を再度開始する。一方、ブロック選択指標が閾値 Υよりも悪い場合は、ブロック選択指標の比較を行ない、ブロック選択指標が最も良い送信アンテナの組み合わせを選択する (ステップ ΤΤ7)。なお、ブロック選択指標が悪いとは、選択指標として相関値を用いた場合は閾値 Υよりも大きいことを示し、 SNR、または SINRを用いた場合は閾値 Yよりも小さいことを示す。

[0250] ここで、すべてのブロックについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わったかどうかを判断し (ステップ TT8)、すべてのブロックについて送信アンテナの組み合わせを選択し終わっていない場合は、ステップ TT4へ移行する。一方、すべてのブロックにつ、て送信アンテナの組み合わせを選択し終わった場合は、各送信アンテナ系統にブロック毎のサブキャリアデータ割当てを行なう（ステップ TT9)。

[0251] なお、ここではブロック選択指標として第 10の実施形態で説明した選択指標の平均値のように選択指標を計算して用いる場合にっ、て説明したが、ブロック選択指標として第 10の実施形態で説明した選択指標の結果を計算して用いる場合についても本発明は適用できる。図 34のフローチャートに、ブロックサイズを小さくする処理を設ける場合には図 37のフローチャートのステップ SS5とステップ SS6を拡張し、ブロックサイズを大きくする処理を設ける場合には図 38のフローチャートのステップ TT5とステップ TT6を拡張することにより対応することができる。

[0252] また、ブロックサイズの最大値、最小値を予め設定してブロックサイズの変更を制御することちでさる。

[0253] また、ブロック選択指標に応じてブロックサイズを変更するのではなく選択指標に応じてブロックサイズを変更する構成として本発明を適用することができる。図 39は、第 11の実施形態に係る基地局の無線送信機の選択指標に応じてブロックサイズを変更する場合の構成を示す図である。

[0254] ここでは、選択指標計算部 222は、計算した選択指標をブロック計算部 260と共にブロックパラメータ検出部 270に出力する。ブロックパラメータ検出部 270は、選択指標計算部 222より入力された選択指標を基に閾値比較を行な、、ブロックサイズを制御して制御信号をブロック計算部 260と送信アンテナ割当て検出部 23に出力する。

[0255] また、ブロック選択指標に応じてブロックサイズを変更するのではなぐ受信データの誤り頻度に応じてブロックサイズを変更する構成として本発明を適用することができる。図 40は、第 11の実施形態に係る基地局の無線送信機の受信データの誤り頻度に応じてブロックサイズを変更する場合の構成を示す図である。

[0256] ここでは、データの受信側の無線通信機より通知された受信データの誤り頻度情報を受信制御部力も送信制御部 221に受け渡し、送信制御部 221がブロックパラメータ検出部 270に出力する。ブロックパラメータ検出部 270は、送信制御部 221より入力された受信データの誤り頻度を基にブロックサイズを制御して制御信号をブロック計算部 260と送信アンテナ割当て検出部 223に出力する。ここでは、ブロックパラメータ検出部 270は、受信データの誤り頻度が増加した場合にブロックサイズを小さくするように制御し、受信データの誤り頻度が減少した場合にブロックサイズを大きくするように制御する。

[0257] また、ブロックパラメータ検出部 270は、ブロック選択指標、選択指標、受信データの誤り頻度をそれぞれ合わせてブロックサイズを変更する構成とすることもできる。

[0258] 以上のように、第 11の実施形態によれば、ブロック選択指標、または選択指標、または受信データの誤り頻度に応じてブロックサイズを変更するため、受信品質を維持しつつ、複雑さを抑えることができる。ブロックサイズを大きくすることによって、送信ァンテナの組み合わせの選択処理の処理量を低減することができ、または受信側で送信アンテナの組み合わせの選択処理を行なう場合、フィードバック情報量を低減することができる。また、ブロックサイズを小さくすることによって、受信品質の劣化を低減できる。

[0259] なお、以上説明した選択指標の計算手法により、サブキャリア毎、または、複数サブキャリアのブロック毎に最適な送信アンテナの組み合わせを選択することができる力その他の計算手法によって選択指標を計算し、本発明に適用することも可能である。図面の簡単な説明

[図 1]第 1の実施形態に係る無線通信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 2]第 1の実施形態に係る無線送信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 3] (a)は、 3つの送信アンテナを持つ無線送信機と 3つの受信アンテナを持つ無線受信機とが形成する伝搬路応答を示す図である。（b)は、 4つの送信アンテナを持つ無線送信機と 4つの受信アンテナを持つ無線受信機とが形成する伝搬路応答を示す図である。

[図 4]第 1の実施形態に係る無線通信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 5]第 1の実施形態に係る無線受信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 6]第 1の実施形態に係る基地局の無線送信機および移動局の無線受信機の送信アンテナの選択プロセスを示す図である。

[図 7]第 1の実施形態に係る基地局の無線送信機の送信フレームを示す図である。

[図 8] (a)は、既知信号の構成であって、送信アンテナ毎の系列が直交関係にある直交パイロット信号を示す図である。（b)は、時空間符号化の原理を用いた既知信号の構成を示す図である。（c)は、同一時刻に一つの送信アンテナ力ものみ既知信号を送信する場合の既知信号の構成を示す図である。

[図 9]第 1の実施形態に係る基地局の無線送信機および移動局の無線受信機の動作を示すフローチャートである。

[図 10]第 1の実施形態に係る基地局の無線送信機および移動局の無線受信機の動作を示すフローチャートである。

[図 11]第 2の実施形態に係る基地局の無線送信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 12]第 2の実施形態に係る移動局の無線受信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 13]第 2の実施形態に係る基地局の無線送信機および移動局の無線受信機の送信アンテナの選択プロセスを示す図である。

[図 14]第 3の実施形態に係る基地局における無線送信機および移動局における無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセス〖こついての概略説明図である。

圆 15]第 3の実施形態に係る無線送信機の各送信アンテナカゝら送信される送信フレームの一例を示す説明図である。

圆 16]第 4の実施形態に係る無線送信機の各送信アンテナカゝら送信される送信フレームの一例を示す説明図である。

圆 17]第 2の実施形態を基に第 4の実施形態を構成する場合の、基地局の無線送信機および移動局の無線受信機とから構成される通信システムの送信アンテナの選択に関するプロセスについての概略説明図である。

圆 18]第 4の実施形態に係る基地局の無線送信機の各送信アンテナカゝら送信される送信フレームの一例を示す説明図である。

圆 19]第 4の実施形態に係る基地局の無線送信機の各送信アンテナカゝら送信される送信フレームの一例を示す説明図である。

[図 20]第 6の実施形態に係る基地局の無線送信機および移動局の無線受信機の動作を示すフローチャートである。

圆 21]第 6の実施形態に係る基地局の無線送信機および移動局の無線受信機の動作を示すフローチャートである。

圆 22]第 7の実施形態に係る基地局の無線送信機および移動局の無線受信機の動作を示すフローチャートである。

圆 23]第 8の実施形態に係る無線送信機の概略構成を示すブロック図である。圆 24]第 8の実施形態に係る無線受信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 25] (a)は、既知信号の構成であって送信アンテナ毎の系列が直交関係にある直交パイロット信号を示す図である。（b)は、時空間符号化の原理を用いた既知信号の構成を示す図である。（c)は、同一時刻に一つの送信アンテナ力ものみ既知信号を送信する場合の既知信号の構成を示す図である。

圆 26]第 8の実施形態に係る無線送信機および移動局の無線受信機の動作を示すフローチャートである。

圆 27]第 9の実施形態に係る無線送信機の概略構成を示すブロック図である。 [図 28]第 9の実施形態に係る無線受信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 29]第 10の実施形態に係る無線送信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 30] (a)は、ブロック選択指標を説明するための無線送信機の模式図である。 (b) は、ブロック選択指標を説明するための無線送信機で 1ブロックを構成するサブキヤリァを示す図である。

[図 31]ブロック選択指標を示す説明図である。

[図 32]ブロック選択指標を示す説明図である。

[図 33]ブロック選択指標を示す説明図である。

[図 34]第 10の実施形態に係る無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチヤート図である。

[図 35]第 10の実施形態に係る無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチヤート図である。

[図 36]第 11の実施形態に係る無線送信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 37]第 11の実施形態に係る無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチヤート図である。

[図 38]第 11の実施形態に係る無線送信機および無線受信機の動作を示すフローチヤート図である。

[図 39]第 11の実施形態に係る無線送信機の概略構成を示すブロック図である。

[図 40]第 11の実施形態に係る無線送信機の概略構成を示すブロック図である。符号の説明

1 無線通信機

2 送信部

3 受信部

4 送受制御部

5 共用器

6—l〜6—n アンテナ

7 インタフェース

11 無線通信機 12 送信部

13 受信部

14 送受制御部

15 共用器

16 - - 1〜： 16— n アンテナ

17

18 舌 155

19 表小

20 ダイヤルキー

21 送信制御部

22 伝搬路応答ベクトル生成部

23 変調部

24 空間分割多重部

25 パイロット信号生成部

26 選択指標計算部

27 選択指標比較部

28 送信アンテナ選択部

29 - — 1〜29— n 送信 RF部

Txl〜TxN 送信アンテナ

Rxl〜RxM 受信アンテナ

40— 1〜40— M 受信 RF部

41 伝搬路応答推定部

42 信号分離検出部

43 復調部

44 受信制御部

50 送信制御部

51 送信アンテナ選択部

52 パイロット信号生成部空間分割多重部

伝搬路応答ベクトル生成部選択指標計算部

選択指標比較部

送信制御部

選択指標計算部

送信アンテナ割当て検出部サブキャリアデータ割当て部パイロット信号生成部 — 1〜 226- N 変調部— 1〜 227- N 空間分割多重部 — 1〜 228— N IFFT — 1〜 229-N 周波数変換器 — 1〜 241— M 周波数変^^ シンボルタイミング再生部 — 1〜243— M FFT 伝搬路応答推定部

信号分離検出部

— 1〜246— M 復調部受信制御部

選択指標計算部

送信アンテナ割当て検出部ブロック計算部

ブロックパラメータ検出部

Claims

請求の範囲

[1] 無線信号を送信し得る複数の送信アンテナと、

前記各送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答を示す伝搬路応答情報を取得する取得部と、

前記取得した伝搬路応答情報から、前記送信アンテナの組み合わせを選択する際の基準となる選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、前記送信アンテナの組み合わせを選択する選択制御部と、を備え、

前記選択した送信アンテナの組み合わせによって無線信号を送信することを特徴とする無線送信機。

[2] 前記選択制御部は、

前記取得した伝搬路応答情報から、前記各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、前記送信ァンテナの組み合わせを選択することを特徴とする請求項 1記載の無線送信機。

[3] 既知信号を出力する既知信号出力部を更に備え、

すべての前記送信アンテナは、前記既知信号を通信相手先へ送信し、前記取得部は、前記既知信号に基づ!、た前記通信相手先からの伝搬路応答情報を取得することを特徴とする請求項 2記載の無線送信機。

[4] 前記既知信号出力部は、通信開始時に前記既知信号を出力し、

すべての前記送信アンテナは、通信開始時に前記既知信号を通信相手に送信することを特徴とする請求項 3記載の無線送信機。

[5] 前記既知信号出力部は、一定の周期で前記既知信号を出力し、

すべての前記送信アンテナは、一定の周期で前記既知信号を通信相手に送信することを特徴とする請求項 3記載の無線送信機。

[6] 前記取得部は、前記伝搬路応答情報または前記通信相手先から送信された信号の誤り頻度情報を取得し、

前記既知信号出力部は、前記取得された伝搬路応答情報または誤り頻度情報に基づいて、前記既知信号の出力タイミングを決定し、

すべての前記送信アンテナは、前記既知信号の出力タイミングに合わせて前記既知信号を送信することを特徴とする請求項 3記載の無線送信機。

[7] 前記選択制御部は、

前記取得された伝搬路応答情報に基づ!、て、前記伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルを前記送信アンテナ毎に生成する伝搬路応答ベクトル生成部と、前記各伝搬路応答ベクトルから前記選択指標値をそれぞれ計算する選択指標値十异 Piご、

前記各選択指標値を比較し、最も選択指標値が低!、送信アンテナの組み合わせを特定する特定情報を生成する比較部と、

前記特定情報に基づ、て、前記送信アンテナの組み合わせを選択する送信アンテナ選択部と、を備えることを特徴とする請求項 2から請求項 6のいずれかに記載の無線送信機。

[8] 前記複数の送信アンテナから!/、ずれか二つの送信アンテナを選択する場合、前記選択指標値計算部は、

いずれか一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、いずれか他の一つの前記送信アンテナと通信相手先の受信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、

この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴とする請求項 7記載の無線送信機。

[9] 前記複数の送信アンテナから!/、ずれか三つ以上の送信アンテナを選択する場合、前記選択指標値計算部は、

この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算する演算を、前記送信アンテナのすべての組み合わせにつ、て行な!/、、

得られた各演算値から、選択し得る送信アンテナの組み合わせにそれぞれ対応する演算値を抽出して加算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴とする請求項 7記載の無線送信機。

[10] 前記選択制御部は、前記選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する前記送信アンテナの数を決定することを特徴とする請求項 2 から請求項 9のいずれかに記載の無線送信機。

[11] 前記選択制御部は、

前記取得した伝搬路応答情報から、前記各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関または前記各送信アンテナの信号対雑音比を表わす選択指標値をサブキャリア毎に算出し、この選択指標値に基づいて、サブキャリア毎に前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴とする請求項 1記載の無線送信機。

[12] 前記選択制御部は、前記サブキャリア毎に算出した選択指標値に基づいて、複数のサブキャリアを 1つにまとめて構成されるブロック毎に前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴とする請求項 11記載の無線送信機。

[13] 前記選択制御部は、前記サブキャリア毎に算出した選択指標値を用いた計算結果に応じてブロック毎の前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴とする請求項 12記載の無線送信機。

[14] 前記選択制御部は、前記サブキャリア毎に算出した選択指標値が最も低いと選択されたサブキャリアの総数に応じてブロック毎の前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴とする請求項 13記載の無線送信機。

[15] 前記選択制御部は、前記サブキャリア毎に算出した選択指標値に応じて順位付けされた順位にポイントを設定し、順位毎のポイントを足し合わせた総ポイントに応じてブロック毎の前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴とする請求項 13 記載の無線送信機。

[16] 前記選択制御部は、前記サブキャリア毎に算出した選択指標値を用いて、前記送信アンテナの組み合わせ毎にブロック内の選択指標値を平均化した値を求め、当該平均化した値に応じてブロック毎の前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴とする請求項 13記載の無線送信機。

[17] 前記選択制御部は、前記サブキャリア毎に算出した選択指標値を用いて、前記送信アンテナの組み合わせ毎にブロック内の選択指標値を重み付け平均化した値を求め、当該重み付け平均化した値に応じてブロック毎の前記送信アンテナの組み合わせを選択することを特徴とする請求項 13記載の無線送信機。

[18] 前記選択制御部は、前記ブロック内の選択指標値を平均化した値、または前記ブロック内の選択指標値を重み付け平均化した値に応じて 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更することを特徴とする請求項 16、または請求項 17記載の無線送信機。

[19] 前記選択制御部は、前記ブロック内の選択指標値を平均化した値、または前記ブロック内の選択指標値を重み付け平均化した値が、予め定めた閾値よりも低い場合は 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を増加させることを特徴とする請求項 18記載の無線送信機。

[20] 前記選択制御部は、前記ブロック内の選択指標値を平均化した値、または前記ブロック内の選択指標値を重み付け平均化した値が、予め定めた閾値よりも高い場合は 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を減少させることを特徴とする請求項 18記載の無線送信機。

[21] 前記選択制御部は、 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数の上限値、または下限値を設定することを特徴とする請求項 19、または請求項 20記載の無線送信機。

[22] 前記選択制御部は、前記サブキャリア毎に算出した選択指標値に応じて 1つのプロックを構成するサブキャリアの本数を変更することを特徴とする請求項 13記載の無線送信機。

[23] 前記選択制御部は、前記サブキャリア毎に算出した選択指標値と、予め定めた閾値とを比較し、この比較結果に応じて 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更することを特徴とする請求項 22記載の無線送信機。

[24] 前記選択制御部は、通信相手先から送信された信号の誤り頻度情報に応じて 1つのブロックを構成するサブキャリアの本数を変更することを特徴とする請求項 13記載の無線送信機。

[25] 無線信号を受信する複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナが通信相手先力受信した既知信号に基づ、て、前記各受信アンテナと前記通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答を示す伝搬路応答情報を生成する伝搬路応答情報生成部と、

前記生成した伝搬路応答情報から、前記通信相手先が前記送信アンテナの組み合わせを選択する際の基準となる選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、選択情報を生成する選択情報生成部と、

前記生成された選択情報を前記通信相手先へ通知する通知部と、を備えることを特徴とする無線受信機。

[26] 前記選択情報生成部は、

前記生成された伝搬路応答情報から、前記通信相手先の各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関を表わす選択指標値を算出し、この選択指標値に基づいて、前記通信相手先が前記送信アンテナの組み合わせを選択するための選択情報を生成することを特徴とする請求項 25記載の無線受信機。

[27] 前記選択情報生成部は、

前記生成された伝搬路応答情報に基づ!、て、前記伝搬路応答を要素とする伝搬路応答ベクトルを前記通信相手先の送信アンテナ毎に生成する伝搬路応答ベクトル生成部と、

前記各伝搬路応答ベクトルから前記選択指標値をそれぞれ計算する選択指標値十异 Piご、

前記各選択指標値を比較し、前記通信相手先が最も選択指標値の低!、送信アンテナの組み合わせを選択するための選択情報を生成する比較部と、を備えることを特徴とする請求項 26記載の無線受信機。

[28] 前記伝搬路応答情報生成部は、前記複数の受信アンテナが前記通信相手先から一定の周期で受信した既知信号に基づいて伝搬路応答情報を生成し、

前記比較部は、前記選択指標値計算部により、直前の選択指標値よりも低い選択指標値が計算された場合のみ、前記通信相手先がその選択指標値に対応する送信アンテナの組み合わせを選択するための選択情報を生成することを特徴とする請求項 27記載の無線受信機。

[29] 前記通信相手先から受信した信号の誤り頻度を検出する検出部を更に備え、前記通知部は、前記検出された誤り頻度に応じて前記通信相手先に対して既知信号の送信要求を行なうことを特徴とする請求項 26から請求項 28のいずれかに記載の無線受信機。

[30] 前記通信相手先における複数の送信アンテナから!/、ずれか二つの送信アンテナを選択する場合、

前記選択指標値計算部は、

いずれか一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルと、いずれか他の一つの前記受信アンテナと通信相手先の送信アンテナとで形成される伝搬路応答に基づいて生成された伝搬路応答ベクトルを共役転置したベクトルとを乗算し、

この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴とする請求項 27記載の無線受信機。

[31] 前記通信相手先における複数の送信アンテナ力いずれか三つ以上の送信アンテナを選択する場合、

前記選択指標値計算部は、

この乗算した値を前記各伝搬路応答ベクトルの絶対値で除算する演算を、前記通信相手先における送信アンテナのすべての組み合わせにつ、て行な、、

得られた各演算値から、選択し得る送信アンテナの組み合わせにそれぞれ対応する演算値を抽出して加算することにより、前記選択指標値を算出することを特徴とする請求項 27記載の無線受信機。

[32] 前記選択情報生成部は、前記選択指標値と、予め定められた閾値とを比較し、この比較結果に応じて選択する前記送信アンテナの数を決定することを特徴とする請求項 26から請求項 31のいずれかに記載の無線受信機。

[33] 無線信号を送信し得る複数の送信アンテナと、

請求項 26から請求項 32のいずれかに記載の無線受信機から通知された前記選択情報に基づいて、前記送信アンテナの組み合わせを選択する選択制御部と、を備え前記選択した送信アンテナの組み合わせによって無線信号を送信することを特徴とする無線送信機。

[34] 前記選択情報生成部は、

前記生成された伝搬路応答情報から、前記通信相手先の各送信アンテナで形成される伝搬路応答間の相関または前記各送信アンテナの信号対雑音比を表わす選択指標値をサブキャリア毎に算出し、この選択指標値に基づいて、前記通信相手先がサブキャリア毎に前記送信アンテナの組み合わせを選択するための選択情報を生成することを特徴とする請求項 25記載の無線受信機。

[35] 無線信号を送信し得る複数の送信アンテナと、

請求項 34記載の無線受信機から通知された前記選択情報に基づ、て、サブキヤリァ毎に前記送信アンテナの組み合わせを選択する選択制御部と、を備え、

[36] 請求項 1から請求項 24、請求項 33または請求項 35のいずれかに記載の無線送信機を備えることを特徴とする基地局装置。

[37] 請求項 25から請求項 32または請求項 34の、ずれかに記載の無線受信機を備えることを特徴とする移動局装置。