WO2011096138A1

WO2011096138A1 - 送信装置、受信装置、無線通信システム、送信制御方法、受信制御方法、及び、プロセッサ

Info

Publication number: WO2011096138A1
Application number: PCT/JP2010/072759
Authority: WO
Inventors: 博史中野; 毅小野寺; 梢平田; 宏道留場; 藤　晋平
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2011-08-11
Also published as: US9001724B2; CN102742200B; CN102742200A; EP2533449A4; JP2011166317A; JP5686427B2; US20120307706A1; EP2533449B1; EP2533449A1

Abstract

　多重信号生成部は、信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の受信装置宛の信号と、電力抑圧処理を行わない第２の受信装置宛の信号と、を多重する。

Description

送信装置、受信装置、無線通信システム、送信制御方法、受信制御方法、及び、プロセッサ

　本発明は、送信装置、受信装置、無線通信システム、送信制御方法、受信制御方法、及び、プロセッサに関する。
　本願は、２０１０年０２月０５日に、日本に出願された特願２０１０－０２４７８２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

＜ＴＨＰについて＞
　無線通信技術において、Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ　Ｈａｒａｓｈｉｍａ　Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ（ＴＨＰ）が知られている。ＴＨＰは、送信装置と受信装置との通信において干渉が存在する状況下で、送信装置があらかじめ干渉を検出し、送信信号から干渉をあらかじめキャンセルした信号を受信装置に対して送信する技術である。ここで、送信装置及び受信装置は、Ｍｏｄｕｌｏ（モジュロ、剰余）演算を行うことで、干渉をキャンセルすることによる送信電力の増加を抑圧した信号の送受信をする(非特許文献1参照)。

　以下、ＴＨＰを用いた通信について詳細を説明する。
　まず、送信装置及び受信装置が行うＭｏｄｕｌｏ演算について説明をする。このＭｏｄｕｌｏ演算は、変調シンボルのＩ－ｃｈ（Ｉｎ－ｐｈａｓｅ　ｃｈａｎｅｌ）及びＱ－ｃｈ（Ｑｕｄｒａｔｕｒｅ　ｃｈａｎｅｌ）に対して、送信装置及び受信装置で既知の値τの整数倍を加算することにより、当該信号が［－τ／２，τ／２］の範囲に収まる変調シンボルになるように変換する演算である。Ｍｏｄｕｌｏ演算は、次式（１）で表される。

　ここで、Ｍｏｄ_τ（ｘ）はＭｏｄｕｌｏ演算を表し、ｘ、ｘ’はそれぞれＭｏｄｕｌｏ演算前後の変調シンボルを表す。また、ｊは虚数単位、Ｒｅ（ｘ）はｘの実部を表し、Ｉｍ（ｘ）はｘの虚部を表す。また、ｆｌｏｏｒ（ｘ）はｘを超えない最大の整数を表す。

　図３７は、従来技術に係るＭｏｄｕｌｏ演算を示す概略図である。この図において、符号Ｐ１１を付した変調シンボルＰ１１は、Ｍｏｄｕｌｏ演算前の変調シンボルを示す（式（１）のｘ）。また、符号Ｐ１２を付した変調シンボルＰ１２は、Ｍｏｄｕｌｏ演算後の剰余シンボルを示す（式（１）のｘ’）。ここで、変調シンボルＰ１２は、変調シンボルＰ１１にＮ_１τ＋ｊＮ_２τ（図３７では、Ｎ_１＝－１、Ｎ_２＝－２）が加算されたものである。
　図３７において、Ｍｏｄｕｌｏ演算後の変調シンボルＰ１２は、Ｉ－ｃｈ、Ｑ－ｃｈともに原点から［－τ／２，τ／２］の範囲に収まっている。このように、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うことにより、信号の振幅を一定範囲内に収めることができ、送信電力を低減することができる。
　なお、通常、Ｍｏｄｕｌｏ幅τは、変調シンボルの平均電力を１に正規化した場合、変調方式に応じて、あらかじめ送受信側で既知な所定の値となる。例えば、ＱＰＳＫ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ；四位相偏移変調）ではτ＝２√２、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；直交振幅変調）では、τ＝８／√１０、６４ＱＡＭではτ＝１６／√４２である。

　次に、Ｍｏｄｕｌｏ演算を用いた干渉除去について説明をする。ここで、送信装置が受信装置に伝える所望信号の変調シンボルを所望シンボルｓとし、送信装置と受信装置間での干渉の変調シンボルを干渉シンボルｆとする。
　ＴＨＰを用いた通信では、送信装置は、まず干渉シンボルｆを所望シンボルｓから減算する。このようにすれば、受信装置では受信信号を復調して、そのまま所望シンボルｓを受信することができる。しかし、減算後の干渉除去シンボルｓ－ｆは、干渉を減算することによって一般的に振幅が大きくなるため、この干渉除去シンボルの信号を送信すると送信電力が増加してしまう。そこで、送信装置は、この干渉除去シンボルｓ－ｆに対してＭｏｄｕｌｏ演算を行い、演算後の剰余シンボルｘ’（＝Ｍｏｄ_τ（ｓ－ｆ））の信号を送信する。これにより、送信装置は、送信する信号の変調シンボルをＩ－ｃｈ、Ｑ－ｃｈともに原点から［－τ／２，τ／２］の範囲に収めることができ、干渉除去シンボルｓ－ｆの信号を送信するときと比較して、電力を抑圧した信号を送信できる。

　送信装置が送信した信号は干渉を受け、受信装置が受信したこの信号の変調シンボルは、受信シンボルｙ＝Ｍｏｄ_τ（ｓ－ｆ）＋ｆとなる。ただし、伝搬路の特性を1として雑音の影響を無視している。この受信シンボルに対してＭｏｄｕｌｏ演算を行うと、その結果は、Ｍｏｄ_τ｛Ｍｏｄ_τ（ｓ－ｆ）｝＋ｆ＝Ｍｏｄ_τ（ｓ－ｆ＋ｆ）＝Ｍｏｄ_τ（ｓ）＝ｓとなる。つまり、受信装置は、所望シンボルｓを検出することができる。
　以上が、ＴＨＰを用いた通信の仕組みである。

＜ＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰについて＞
　次に、マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ－ＭＩＭＯ；Ｍｕｌｔｉ－Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）通信にＴＨＰを用いた通信について説明をする。なお、基地局装置から端末装置へのダウンリンク（ＤＬ；ＤｏｗｎＬｉｎｋ）におけるこの通信技術をＤＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰという。

　図３８は、従来技術に係る無線通信システムを示す概略図である。この図は、ＤＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰを適用した無線通信システムの図である。
　この図において、基地局装置Ｘ１は、複数の端末装置Ｙ１１及びＹ１２へ信号を送信している。これらの信号が同一時刻に同一周波数に送信された場合、信号は互いに干渉する（ユーザ間干渉；Ｍｕｌｔｉ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）。ＤＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰは、このユーザ間干渉を除去する技術である。
　非特許文献２には、ＤＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰについて記載されている。

　以下、図３８の無線通信システムについて、基地局装置Ｘ１及び端末装置Ｙ１（Ｙ１１及びＹ１２）の構成について説明をする。
　図３９は、従来技術に係る基地局装置Ｘ１の構成を示す概略ブロック図である。
　多重信号生成部Ｘ１３において、フィルタ算出部Ｘ１３１は、端末装置Ｙ１１及びＹ１２から伝搬路状態情報（ＣＳＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｔａｔｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を受信し、受信したＣＳＩに基づいて干渉係数及び線形フィルタを算出する。フィルタ算出部Ｘ１３１は、算出した干渉係数及び線形フィルタを示す情報を、それぞれ、干渉算出部Ｘ１３２及び線形フィルタ乗算部Ｘ１３５に出力する。
　干渉算出部Ｘ１３２は、フィルタ算出部Ｘ１３１から入力された情報が示す干渉係数を、変調部Ｘ１２１から入力された端末装置Ｙ１１宛の変調シンボルｓ_１に乗算することで、干渉シンボルｆを算出する。干渉算出部Ｘ１３２は、算出した干渉シンボルｆを干渉減算部Ｘ１３３に出力する。
　干渉減算部Ｘ１３３は、変調部Ｘ１２２から入力されたＹ１２宛の変調シンボルｓ_２に対して、干渉算出部Ｘ１２２から入力された干渉シンボルｆを減算する。干渉減算部Ｘ１３３は、減算後の干渉除去シンボルｓ_２－ｆをＭｏｄｕｌｏ演算部Ｘ１３４に出力する。

　Ｍｏｄｕｌｏ演算部Ｘ１３４は、干渉減算部Ｘ１３３から入力された干渉除去シンボルに対して、式（１）のＭｏｄｕｌｏ演算を行い、演算後の剰余シンボルｓ_２’（＝Ｍｏｄ_τ（ｓ_２－ｆ））を線形フィルタ乗算部Ｘ１３５に出力する。
　線形フィルタ乗算部Ｘ１３５（係数乗算部）は、変調部Ｘ１２１から入力された端末装置Ｙ１１宛の変調シンボルｓ_１、及び、線形フィルタ乗算部Ｘ１３５から入力された剰余シンボルｓ_２’に対して、フィルタ算出部Ｘ１３１から入力された情報が示す線形フィルタを乗算し、無線送信部Ｘ１４１、Ｘ１４２に出力する。
　以上の処理によって、基地局装置Ｘ１は、基地局装置Ｘ１から端末装置Ｙ１１への方向について、端末装置Ｙ１２宛の信号の成分を０（Ｎｕｌｌ）にすることができる。なお、この動作原理については後述する。

　図４０は、従来技術に係る端末装置Ｙ１の構成を示す概略ブロック図である。この図において、Ｍｏｄｕｏ演算部Ｙ１１３は、伝搬路補償された受信信号の変調シンボルに対して、式（１）のＭｏｄｕｌｏ演算を行い、所望シンボルを抽出する。

　以下、図３８～図４０に示したＤＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰを適用した無線通信システムについて、動作原理を説明する。
　基地局装置Ｘ１において、干渉算出部Ｘ１２２は、伝搬行列Ｈのエルミート共役行列Ｈ^ＨをＱＲ分解する。ＱＲ分解とは、行列をユニタリ行列Ｑと上三角行列Ｒに分解することである。この分解は、次式（２）で表される。

　フィルタ算出部Ｘ１３１は、ＣＳＩを用いて行列Ｈ^Ｈを生成し、行列Ｈ^ＨをＱＲ分解する。フィルタ算出部Ｘ１３１は、行列Ｑを線形フィルタとして算出し、ｒ_１２ ^＊／ｒ_２２ ^＊を干渉係数として算出する。ここで、ｒ*は、ｒの複素共役を表す。
　干渉算出部Ｘ１２２は、干渉シンボルｆを（ｒ_１２ ^＊／ｒ_２２ ^＊）ｓ_１として算出する。また、Ｍｏｄｕｌｏ演算部Ｘ１３４は、剰余シンボルｓ_２’をＭｏｄ_τ｛ｓ_２－（ｒ_１２ ^＊／ｒ_２２ ^＊）ｓ_１｝として生成し、線形フィルタ乗算部Ｘ１３５に出力する。線形フィルタ乗算部Ｘ１３５は、次式（３）のシンボルｓ_１’’、ｓ_２’’を生成し、それぞれ、無線送信部Ｘ１４１、Ｘ１４２に出力する。

　端末装置Ｙ１１における受信信号を受信シンボルｙ_１、端末装置Ｙ１２における受信信号を受信シンボルｙ_２とおく。ｙ_１とｙ_２は、次式（４）で表される。

　式（４）は、端末装置Ｙ１１の受信シンボルｙ_１（＝ｒ_１１ ^＊ｓ_１）には、端末装置Ｙ１２宛の所望シンボルｓ_２の成分が含まれていないことを示す。つまり、基地局装置Ｘ１は、基地局装置Ｘ１から端末装置Ｙ１１への方向について、端末装置Ｙ１２宛の信号の成分を０（Ｎｕｌｌ）にすることができる。
　端末装置Ｙ１１では、伝搬路補償部Ｙ１１２が受信シンボルｙ_１からｒ_１１ ^＊を除算することにより、所望シンボルｓ_１を抽出することができる。なお、Ｍｏｄｕｌｏ演算部Ｙ１１３は、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うが、Ｍｏｄ_τ（ｓ_１）＝ｓ_１となるので、復調部Ｙ１１４には、所望シンボルｓ_１が出力される。

　端末装置Ｙ１２では、伝搬路補償部Ｙ１１２は、受信シンボルｙ_２からｒ_２２ ^＊を除算する。伝搬路補償部Ｙ１１２は、除算後の伝搬補償シンボルｚ_２（＝ｙ_２／ｒ_２２ ^＊）をＭｏｄｕｌｏ演算部Ｙ１１３に出力する。
　Ｍｏｄｕｌｏ演算部Ｙ１１３は、伝搬補償シンボルｚ_２に対して、式（１）のＭｏｄｕｌｏ演算を行うことにより、所望シンボルｓ_２を抽出する（次式（５）参照）。

　また、非特許文献３には、上記のＤＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰを適用した無線通信システムにおいて、端末装置各々が複数のアンテナを備え、ＳＵ－ＭＩＯＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ－Ｕｓｅｒ　Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）通信を行う場合について記載されている。
　図４１は、従来技術に係る無線通信システムを示す別の概略図である。この図は、端末装置各々がＳＵ－ＭＩＯＭＯ通信を行う場合に、ＤＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰを適用した無線通信システムの図である。
　この図において、基地局装置Ｘ２は、複数の端末装置Ｙ２１～Ｙ２２各々へ、ＳＵ－ＭＩＯＭＯ通信を用いて信号を送信している。これらの信号が同一時刻に同一周波数に送信された場合に信号は互いにユーザ間干渉するが、ＤＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰを適用することによって、このユーザ間干渉を除去する。

Ｈ．Ｈａｒａｓｈｉｍａ　ａｎｄ　Ｈ．Ｍｉｙａｋａｗａ，"Ｍａｔｃｈｅｄ－Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　Ｃｈａｎｎｅｌｓ　Ｗｉｔｈ　Ｉｎｔｅｒｓｙｍｂｏｌ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ"，ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　Ｏｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．Ｃｏｍ－２０，Ｎｏ．４，ｐｐ．７７４－７８０，Ａｕｇｕｓｔ　１９７２．Ｊ．Ｌｉｕ　ａｎｄ　Ａ．Ｋｒｚｙｍｉｅｎ，"Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ－Ｈａｒａｓｈｉｍａ　Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｄｏｗｉｎｌｉｎｋ　ｏｆ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｎｔｅｎｎａ　Ｍｕｌｔｉ－Ｕｓｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ"，Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ｐｐ．４６６－４７２，Ｍａｒｃｈ　２００５．Ｖ．Ｓｔａｎｋｏｖｉｃ　ａｎｄ　Ｍ．Ｈａａｒｄｔ，"Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ－Ｈａｒａｓｈｉｍａ　ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ（ＳＯ　ＴＨＰ）　ｆｏｒ　ｍｕｌｔｉ－ｕｓｅｒ　ＭＩＭＯ　ｓｙｓｔｅｍｓ"，Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ　Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ．Ａｃｏｕｓｔ．，Ｓｐｅｅｃｈ，ａｎｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　（ＩＣＡＳＳＰ），Ｖｏｌ．ＩＩＩ，ｐｐ．１１１７－１１２０，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ，ＵＳＡ，Ｍａｒｃｈ　２００５．

　ところで、上述した従来のＴＨＰを適用した無線通信システムでは、Ｍｏｄｕｌｏ幅τ間隔で周期的にＩ－ｃｈ、Ｑ－ｃｈ方向にずれた点を同じ点とみなすため、受信候補点が増加して信号検出性能が低下（Ｍｏｄｕｌｏ　Ｌｏｓｓ）するという欠点があった。
　具体的に、図４２を用いて信号検出性能の低下について説明をする。
　図４２は、従来技術に係る受信候補点を示す概略図である。上図（ａ）はＴＨＰを適用しない場合の図であり、下図（ｂ）はＴＨＰを適用した場合の図である。また、図４２は、変調方式がＱＰＳＫの場合の図である。この図において、白塗り及び黒塗りの丸印、白塗り及び黒塗りの四角印は、受信候補点を示す。

　図４２において、雑音等の影響で受信信号点が、矢印の先端の位置（符号ｚ１１を付した×印。信号ｚ１１という）にずれている。この場合、上図（ａ）では、信号ｚ１１は一番近い受信信号点Ｐ１１として検出される。一方、下図（ｂ）では、信号ｚ１１は一番近い受信信号点Ｐ２２として検出される。このように、従来のＴＨＰを適用した無線通信システムでは、受信候補点が増加して信号検出性能が低下し、伝搬特性が悪化するという欠点があった。

　本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、伝搬特性を向上させることができる送信装置、受信装置、無線通信システム、送信制御方法、受信制御方法、及び、プロセッサを提供する。

　（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明は、複数の送信アンテナを備え、複数の受信装置宛の信号を、空間多重して送信する送信装置において、信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号と、前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号と、を多重する多重信号生成部を備えることを特徴とする送信装置である。

　（２）また、本発明は、上記の送信装置において、前記多重信号生成部は、前記複数の受信装置各々との伝搬路状態情報に基づいて、前記受信装置が第１の受信装置であるか又は第２の受信装置であるかを決定することを特徴とする。

　（３）また、本発明は、上記の送信装置において、前記多重信号生成部は、複数の第１の前記受信装置宛の信号と、複数の第２の前記受信装置宛の信号と、を多重することを特徴とする。

　（４）また、本発明は、上記の送信装置において、前記電力抑圧処理は、剰余演算であることを特徴とする。

　（５）また、本発明は、上記の送信装置において、前記多重信号生成部は、前記受信装置が第１の受信装置であるか又は第２の受信装置であるかを決定し、前記第１の受信装置と第２の受信装置とを識別する送信モード情報を生成して出力する剰余切換決定部と、前記剰余切換決定部から入力された送信モード情報に基づいて、前記第１の受信装置宛の信号と前記第２の受信装置宛の信号を生成する適応剰余部と、を備えることを特徴とする。

　（６）また、本発明は、上記の送信装置において、前記剰余切換決定部は、他の受信装置宛の信号による干渉電力が閾値より大きい場合に前記受信装置を第１の受信装置であると決定し、他の受信装置宛の信号による干渉電力が閾値より小さい場合に前記受信装置を第２の受信装置であると決定することを特徴とする。

　（７）また、本発明は、上記の送信装置において、前記多重信号生成部は、前記複数の受信装置各々との伝搬路状態情報に基づいて、前記受信装置各々に関する干渉係数を算出する係数算出部と、前記係数算出部が算出した干渉係数と、他の受信装置宛の信号と、に基づいて前記受信装置宛の信号に対する干渉であって他の受信装置宛の信号による干渉信号を算出する干渉算出部と、前記受信装置宛の信号から、干渉算出部が算出した他の受信装置宛の信号による干渉信号を減算する干渉減算部と、を備え、前記適応剰余部は、前記剰余切換決定部から入力されたそれぞれの送信モード情報に基づいて、前記干渉減算部がそれぞれの干渉信号を減算した信号から、前記第１の受信装置宛の信号と前記第２の受信装置宛の信号をそれぞれ生成することを特徴とする。

　（８）また、本発明は、上記の送信装置において、前記剰余切換決定部が生成した送信モード情報であって第１の受信装置であることを示す送信モード情報の信号を、前記信号に挿入するフレーム構成部を備えることを特徴とする。

　（９）また、本発明は、上記の送信装置において、前記剰余切換決定部が生成した送信モード情報であって第２の受信装置であることを示す送信モード情報の信号を、前記信号に挿入するフレーム構成部を備えることを特徴とする。

　（１０）また、本発明は、上記の送信装置において、前記多重信号生成部は、前記複数の受信装置各々との伝搬路状態情報に基づいて、線形フィルタ、及び前記受信装置各々に関する干渉係数を算出する係数算出部と、前記係数算出部が算出した干渉係数と、他の受信装置宛の信号と、に基づいて前記受信装置宛の信号に対する干渉であって他の受信装置宛の信号による干渉信号を算出する干渉算出部と、前記受信装置宛の信号から、干渉算出部が算出した他の受信装置宛の信号による干渉信号を減算する干渉減算部と、前記剰余切換決定部から入力された送信モード情報に基づいて、前記干渉減算部が減算した減算した信号から、前記第１の受信装置宛の信号と前記第２の受信装置宛の信号を生成する適応剰余部と、前記フレーム構成部が挿入した送信モード情報の信号と、前記適応剰余部が生成した前記第１の受信装置宛の信号と前記第２の受信装置宛の信号と、に対して、前記係数算出部が算出した線形フィルタを乗算する係数乗算部と、を備えることを特徴とする。

　（１１）また、本発明は、上記の送信装置において、前記多重信号生成部は、前記受信装置各々の固有参照信号を、当該受信装置宛の信号に挿入するフレーム構成部を備えることを特徴とする。

　（１２）また、本発明は、上記の送信装置において、前記多重信号生成部は、前記複数の受信装置各々との伝搬路状態情報に基づいて、前記受信装置各々に関する干渉係数を算出する係数算出部と、前記フィルタ算出部が算出した干渉係数と、他の受信装置宛の信号と、に基づいて前記受信装置宛の信号に対する干渉であって他の受信装置宛の信号による干渉信号を算出する干渉算出部と、予め定めた受信装置の順序に従って、当該受信装置宛の信号から干渉算出部が算出した他の受信装置宛の信号による干渉信号を減算する干渉減算部と、前記受信装置の順序が閾値より大きい第１の受信装置宛の信号に剰余演算を行う剰余演算部と、前記受信装置の順序が閾値より小さい第２の受信装置宛の信号であって前記干渉減算部が前記干渉信号を減算した信号と、前記剰余演算部が剰余演算を行った信号と、を多重する多重信号生成部を備えることを特徴とする。

　（１３）また、本発明は、上記の送信装置において、前記受信装置の順序が閾値より大きい第１の受信装置であることを示す送信モード情報の信号を、前記信号に挿入するフレーム構成部を備えることを特徴とする。

　（１４）また、本発明は、上記の送信装置において、前記受信装置の順序が閾値より小さい第２の受信装置であることを示す送信モード情報の信号を、前記信号に挿入するフレーム構成部を備えることを特徴とする。

　（１５）また、本発明は、上記の送信装置において、前記係数算出部は、前記複数の受信装置各々との伝搬路状態情報に基づいて、線形フィルタ、及び前記受信装置各々に関する干渉係数を算出し、前記多重信号生成部は、前記フレーム構成部が挿入した送信モード情報の信号と、前記適応剰余部が生成した前記第１の受信装置宛の信号と前記第２の受信装置宛の信号と、に対して、前記係数算出部が算出した線形フィルタを乗算する係数乗算部と、を備えることを特徴とする。

　（１６）また、本発明は、空間多重された複数の受信装置宛の信号を受信する受信装置において、信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号であるか又は前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号であるかを判定する送信モード判定部と、前記送信モード判定部での判定結果に基づいて、前記信号を復調する適応復調部と、を備えることを特徴とする受信装置である。

　（１７）また、本発明は、上記の受信装置において、前記電力抑圧処理は、剰余演算であることを特徴とする。

　（１８）また、本発明は、上記の受信装置において、前記送信モード判定部は、前記信号に含まれる情報であって前記第１の受信装置と第２の受信装置とを識別する送信モード情報を取得し、取得した送信モード情報に基づいて、前記第１の受信装置宛の信号であるか又は前記第２の受信装置宛の信号であるかを判定することを特徴とする。

　（１９）また、本発明は、上記の受信装置において、前記適応復調部は、前記送信モード判定部が、前記送信モード情報に基づいて、前記第１の受信装置宛の信号であると判定した場合に前記信号に剰余演算を行って復調し、前記送信モード判定部が前記第２の受信装置宛の信号であると判定した場合に前記信号に剰余演算を行わないで復調することを特徴とする。

　（２０）また、本発明は、上記の受信装置において、前記信号から受信装置各々の固有参照信号を抽出するフレーム分離部と、前記フレーム分離部が抽出した固有参照信号に基づいて、伝搬路状態を推定する伝搬路推定部と、前記伝搬路推定部が推定した伝搬路状態を示す伝搬路状態情報に基づいて、前記信号に対して伝搬路補償する伝搬路補償部と、を備えることを特徴とする。

　（２１）また、本発明は、上記の受信装置において、前記送信モード判定部は、前記信号に含まれる受信装置各々の固有参照信号に基づいて、前記第１の受信装置宛の信号であるか又は前記第２の受信装置宛の信号であるかを判定することを特徴とする。

　（２２）また、本発明は、上記の受信装置において、前記送信モード判定部は、前記固有参照信号が配置された位置が示す前記受信装置の順序であって、前記信号から干渉信号が減算された順序に基づいて、前記第１の受信装置宛の信号であるか又は前記第２の受信装置宛の信号であるかを判定することを特徴とする。

　（２３）また、本発明は、上記の受信装置において、前記送信モード判定部は、前記受信装置の順序が閾値以後の順序である場合に前記受信装置を第１の受信装置であると判定し、前記受信装置の順序が閾値より前の順序である場合に前記受信装置を第２の受信装置であると判定することを特徴とする。

　（２４）また、本発明は、上記の受信装置において、前記適応復調部は、前記送信モード判定部が前記第１の受信装置宛の信号であると判定した場合に前記信号に剰余演算を行って復調し、前記送信モード判定部が前記第２の受信装置宛の信号であると判定した場合に前記信号に剰余演算を行わないで復調することを特徴とする。

　（２５）また、本発明は、上記の受信装置において、前記固有参照信号は前記受信装置の順序で時間順に配置され、前記送信モード判定部は、前記固有参照信号のうち前記受信装置の順序と対応付けされた順番の最後に受信した固有参照信号を選択し、前記送信モード判定部が選択した固有参照信号に基づいて、伝搬路状態を推定する伝搬路推定部と、前記伝搬路推定部が推定した伝搬路状態を示す伝搬路状態情報に基づいて、前記信号に対して伝搬路補償する伝搬路補償部と、を備えることを特徴とする。

　（２６）また、本発明は、複数の受信装置宛の信号を空間多重して送信する送信装置と、前記送信装置が送信した信号を受信する受信装置とを具備する無線通信システムにおいて、前記送信装置は、信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号と、前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号と、を多重する多重信号生成部を備え、前記受信装置は、前記第１の受信装置宛の信号であるか又は前記第２の受信装置宛の信号であるかを判定する送信モード判定部と、前記送信モード判定部での判定結果に基づいて、前記信号を復調する適応復調部と、を備えることを特徴とする無線通信システムである。

　（２７）また、本発明は、複数の受信装置宛の信号を、空間多重して送信する送信装置における送信制御方法において、多重信号生成部が、信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号と、前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号と、を多重する過程を有することを特徴とする送信制御方法である。

　（２８）また、本発明は、空間多重された複数の受信装置宛の信号を受信する受信装置における受信制御方法において、送信モード判定部が、信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号であるか又は前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号であるかを判定する第１の過程と、適応復調部が、前記第１の過程での判定結果に基づいて、前記信号を復調する第２の過程と、を有することを特徴とする受信制御方法である。

　（２９）また、本発明は、複数の受信装置宛の信号を、空間多重して送信する送信装置に用いられるプロセッサにおいて、信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号と、前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号と、を多重する多重信号生成部を備えることを特徴とするプロセッサである。

　（３０）また、本発明は、空間多重された複数の受信装置宛の信号を受信する受信装置に用いられるプロセッサにおいて、信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号であるか又は前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号であるかを判定する送信モード判定部と、前記送信モード判定部での判定結果に基づいて、前記信号を復調する適応復調部と、を備えることを特徴とするプロセッサである。

　本発明によれば、伝搬特性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムを示す概略図である。本実施形態に係る基地局装置を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る基地局装置が送信する無線信号の一例を示す概略図である。本実施形態に係る基地局装置が送信する無線信号の別の一例を示す概略図である。本実施形態に係る端末装置の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る適応復調部の構成を示す概略ブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムを示す概略図である。本実施形態に係る基地局装置を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る適応Ｍｏｄｕｌｏ部の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係るフレーム構成部の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部の動作を示すフロー図である。本実施形態に係る干渉電力算出処理の動作の一例を示すフロー図である。本実施形態に係る閾値を説明する説明図である。本発明の第３の実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部の動作を示すフロー図である。本実施形態に係る閾値Ｋを説明する説明図である。本実施形態に係る閾値Ｋと誤り率特性との関係を示す概略図である。本発明の第４の実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係るフレーム構成部の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る無線信号の一例を示す概略図である。本実施形態に係る端末装置を示す概略ブロック図である。本発明の第５の実施形態に係る無線通信システムを示す概略図である。本実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る無線信号の一例を示す概略図である。本実施形態に係るフレーム構成部の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る基地局装置が送信する無線信号の一例を示す概略図である。本実施形態に係る端末装置の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部の動作を示すフロー図である。本実施形態に係る干渉電力算出処理の動作の一例を示すフロー図である。ＯＦＤＭ処理を行う構成を示す概略ブロック図である。Ｃｏｄｅｂｏｏｋの一例を示す概略図である。従来技術に係るＭｏｄｕｌｏ演算を示す概略図である。従来技術に係る無線通信システムを示す概略図である。従来技術に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。従来技術に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。従来技術に係る無線通信システムを示す別の概略図である。従来技術に係る受信候補点を示す概略図である。

（第１の実施形態）
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。

＜無線通信システムについて＞
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムを示す概略図である。この図は、ＤＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰを適用した無線通信システムの図である。
　この図において、基地局装置Ｂは、複数の端末装置ＭＴ１及びＭＴ２各々に宛てた信号を空間多重して送信している。無線通信システムでは、干渉電力に基づいて、端末装置ＭＴ２宛の信号に対してＭｏｄｕｌｏ演算（信号の電力を抑圧する電力抑圧処理）を行うか否かを切り替える。
　以下、基地局装置Ｂを基地局装置ｂ１といい、端末装置ＭＴ１及びＭＴ２各々を端末装置ｍ１という。

＜基地局装置ｂ１について＞
　図２は、本実施形態に係る基地局装置ｂ１を示す概略ブロック図である。この図は、基地局装置ｂ１が、同じ周波数帯域で各端末装置宛の信号を送信するアンテナを２個備える場合の図である。
　図２において、基地局装置ｂ１は、符号部ｂ１１１、ｂ１１２、変調部ｂ１２１、ｂ１２２、多重信号生成部１ｂ、ＣＲＳ（Ｃｏｍｍｏｎ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｙｍｂｏｌｓ；共通参照シンボル）生成部ｂ１３、フレーム選択部ｂ１４、無線送信部ｂ１５１、ｂ１５２、アンテナｂ１０１、ｂ１０２、無線受信部ｂ１６１、ｂ１６２、及び伝搬路情報取得部ｂ１７を含んで構成される。

　符号部ｂ１１１、ｂ１１２は、それぞれ、端末装置ＭＴ１宛の情報ビット、ＭＴ２宛の情報ビットを入力される。符号部ｂ１１１、ｂ１１２は、入力された情報ビットを誤り訂正符号化して、それぞれ、変調部ｂ１２１、ｂ１２２に出力する。
　変調部ｂ１２１、ｂ１２２は、入力されたビットを変調し、それぞれ、変調した変調シンボルｓ_１、ｓ_２を多重信号生成部１ｂに出力する。

　多重信号生成部１ｂは、伝搬路情報取得部ｂ１７から入力された伝搬路状態情報（ＣＳＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｔａｔｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に基づいて、端末装置ＭＴ２宛の無線信号に生ずる干渉シンボルｆを算出する。多重信号生成部１ｂは、変調部ｂ１２１、ｂ１２２から入力された変調シンボルｓ_２から、算出した干渉シンボルｆを減算する。
　また、多重信号生成部１ｂは、端末装置ｍ１毎の固有参照シンボル（ＤＲＳ；Ｄｅｄｅｃａｔｅｄ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｙｍｂｏｌｓ）を生成する。なお、固有参照シンボル及び後述する共通参照シンボルは、基地局装置ｂ１と端末装置ｍ１とがその値を予め記憶するシンボルであり、伝搬路状態の推定等に用いられる。

　多重信号生成部１ｂは、伝搬路情報取得部ｂ１７から入力されたＣＳＩに基づいて、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うか否かを判定する。Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うと判定した場合、多重信号生成部１ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算後の剰余シンボルｓ_２’、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うこと（送信モード１）を示す送信モード情報の変調シンボル、及び、固有参照シンボル、を予め決定したマッピング情報に従って配置する。多重信号生成部１ｂは、配列したシンボル列のシンボルに線形フィルタを乗算してフレーム選択部ｂ１４に出力する。
　一方、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行わないと判定した場合、多重信号生成部１ｂは、干渉除去シンボルｓ_２－ｆ、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行わないこと（送信モード２）を示す送信モード情報の変調シンボル、及び、固有参照シンボル、を予め決定したマッピング情報に従って配置する。多重信号生成部１ｂは、配列したシンボル列のシンボルに線形フィルタを乗算してフレーム選択部ｂ１４に出力する。
　なお、多重信号生成部１ｂが行う処理の詳細については、後述する。

　ＣＲＳ生成部ｂ１３は、アンテナ毎の共通参照シンボル（ＣＲＳ）を生成し、フレーム選択部ｂ１４に出力する。
　フレーム選択部ｂ１４は、マッピング情報に従って、ＣＲＳ生成部ｂ１３から入力されたアンテナｂ１０１、ｂ１０２の共通参照シンボルを周波数帯域に配置して、予め定めた送信時間単位（フレーム）毎に無線送信部ｂ１５１に出力する。
　また、フレーム選択部ｂ１４は、マッピング情報に従って、多重信号生成部１ｂから入力された端末装置ＭＴ１、ＭＴ２宛のシンボル列を、端末装置ＭＴ１、ＭＴ２に信号を送信する周波数帯域に配置する。ここで、端末装置ＭＴ１及びＭＴ２のシンボル列を配置する周波数帯域は同じ周波数帯域である。フレーム選択部ｂ１４は、周波数帯域に配置した信号を、予め定めた送信時間単位（フレーム）毎に無線送信部ｂ１５２に出力する。

　無線送信部ｂ１５１、ｂ１５２は、それぞれ、端末装置ＭＴ１宛の信号、ＭＴ２宛の信号をフレーム選択部ｂ１４から入力される。無線送信部ｂ１５１、ｂ１５２は、入力された信号に対してデジタル／アナログ変換を行い、変換後の信号を搬送周波数にアップコンバージョンする。無線送信部ｂ１５１、ｂ１５２は、アップコンバージョンした無線信号（図４、５参照）を、それぞれ、アンテナｂ１０１、ｂ１０２を介して送信する。
　なお、フレーム選択部ｂ１４が用いるマッピング情報、符号部ｂ１１１、ｂ１１２での符号化方式、及び、変調部ｂ１２１、ｂ１２２での変調方式は、基地局装置ｂ１が端末装置ｍ１（本実施例では端末装置ＭＴ１、ＭＴ２）へ予め通知する。

　無線受信部ｂ１６１、ｂ１６２は、それぞれ、アンテナｂ１０１、ｂ１０２を介して、端末装置ＭＴ１、ＭＴ２からの無線信号を受信する。無線受信部ｂ１６１、ｂ１６２は、受信した無線信号をベースバンド帯域にダウンコンバージョンして、ダウンコンバージョン後の信号に対してアナログ／デジタル変換を行う。無線受信部ｂ１６１、ｂ１６２は、変換後の信号を伝搬路情報取得部ｂ１７に出力する。
　伝搬路情報取得部ｂ１７は、無線受信部ｂ１６１、ｂ１６２から入力された信号を復調する。伝搬路情報取得部ｂ１７は、復調した情報から、基地局装置と端末装置ＭＴ１、ＭＴ２各々とアンテナｂ１０１、ｂ１０２各々との伝搬路状態を示すＣＳＩであって、端末装置ＭＴ１、ＭＴ２各々が推定したＣＳＩを抽出する。伝搬路情報取得部ｂ１７は、抽出したＣＳＩを多重信号生成部１ｂに出力する。

　図３は、本実施形態に係る多重信号生成部１ｂの構成を示す概略ブロック図である。この図において、多重信号生成部１ｂは、線形フィルタ算出部１１１ｂ、干渉算出部１１２ｂ、干渉減算部１１３ｂ、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂ、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ、フレーム構成部１３ｂ、及び、線形フィルタ乗算部１４１ｂを含んで構成される。また、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ（適応剰余部）は、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂ及びＭｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂを含んで構成される。また、フレーム構成部１３ｂは、送信モード情報挿入部１３１ｂ、ＤＲＳ生成部１３２ｂ、及びＤＲＳ挿入部１３３ｂを含んで構成される。

　線形フィルタ算出部１１１ｂ（係数算出部）は、ＣＳＩを入力される。線形フィルタ算出部１１１ｂは、入力されたＣＳＩから伝搬行列Ｈを生成する。線形フィルタ算出部１１１ｂは、生成した伝搬行列Ｈのエルミート共役行列Ｈ^ＨをＱＲ分解して、干渉係数（ｒ_１２ ^＊／ｒ_２２ ^＊）及び線形フィルタ（行列Ｑ）を算出する。ＱＲ分解とは、行列をユニタリ行列Ｑと上三角行列Ｒに分解することであり、このＱＲ分解は、次式（２）で表される。なお、ｒ*は、ｒの複素共役を表す。

　ここで、ｈ_１１、ｈ_１２は、それぞれ、アンテナｂ１０１と端末装置ＭＴ１、ＭＴ２との伝搬路推定値であり、ｈ_２１、ｈ_２２は、それぞれ、アンテナｂ２０１と端末装置ＭＴ１、ＭＴ２との伝搬路推定値（複素利得）である。伝搬路推定値はＣＳＩに含まれる情報である。
　線形フィルタ算出部１１１ｂは、算出した干渉係数を示す情報を、干渉算出部１１２ｂ及びＭｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂに出力する。また、線形フィルタ算出部１１１ｂは、線形フィルタを示す情報を、線形フィルタ乗算部１４１ｂに出力する。

　干渉算出部１１２ｂは、変調シンボルｓ_１を入力される。干渉算出部１１２ｂは、線形フィルタ算出部１１１ｂから入力された情報が示す干渉係数を、入力された変調シンボルｓ_１に乗算することで、干渉シンボルｆ（＝（ｒ_１２ ^＊／ｒ_２２ ^＊）ｓ_１）を算出する。干渉算出部１１２ｂは、算出した干渉シンボルｆを干渉減算部１１３ｂに出力する。
　干渉減算部１１３ｂは、変調シンボルｓ_２を入力される。干渉減算部１１３ｂは、入力された変調シンボルｓ_２から、干渉算出部１１２ｂから入力された干渉シンボルｆを減算する。干渉減算部１１３ｂは、減算後の干渉除去シンボルｓ_２－ｆを、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂに出力する。

　Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂ（剰余切換決定部）は、線形フィルタ算出部１１１ｂから入力された干渉係数を二乗することで、次式（７）で表される干渉電力Ｐを算出する。

　Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂは、算出した干渉電力Ｐが予め定めた閾値Ｐ_０より大きい場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うと判定する。この場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うこと（送信モード１）を示す送信モード情報を送信モード情報挿入部１３１ｂ及びＭｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂに出力する。
　一方、算出した干渉電力Ｐが予め定めた閾値Ｐ_０以下の場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行わないと判定する。この場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行わないこと（送信モード２）を示す送信モード情報を送信モード情報挿入部１３１ｂ及びＭｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂに出力する。

　Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂから入力された送信モード情報が送信モード１を示す場合、干渉減算部１１３ｂから入力された干渉除去シンボルｓ_２－ｆを、Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂに出力する。
　一方、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂから入力された送信モード情報が送信モード２を示す場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂは、干渉減算部１１３ｂから入力された干渉除去シンボルｓ_２－ｆを、送信モード情報挿入部１３１ｂに出力する。

　Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ（剰余演算部）は、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂから入力された干渉除去シンボルｓ_２－ｆに対して、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行う。Ｍｏｄｕｌｏ演算は、次式（８）で表される。

　ここで、Ｍｏｄ_τ（ｘ）はＭｏｄｕｌｏ演算を表し、ｘ、ｘ’はそれぞれＭｏｄｕｌｏ演算前後の変調シンボルを表す。また、ｊは虚数単位、Ｒｅ（ｘ）はｘの実部を表し、Ｉｍ（ｘ）はｘの虚部を表す。また、ｆｌｏｏｒ（ｘ）はｘを超えない最大の整数を表す。
　Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂは、演算後の剰余シンボルｓ_２’（＝Ｍｏｄ_τ（ｓ_２－ｆ））を送信モード情報挿入部１３１ｂに出力する。

　送信モード情報挿入部１３１ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂから入力された送信モード情報を変調する。送信モード情報挿入部１３１ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂから入力された剰余シンボルｓ_２’、或いはＭｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂから入力された干渉除去シンボルｓ_２－ｆ、及び、変調した送信モード情報の変調シンボル、をマッピング情報が示す時間順に配列する（端末装置ＭＴ２宛のシンボル列）。また、送信モード情報挿入部１３１ｂは、変調部ｂ１２１から入力された変調シンボルｓ_１、及び、送信モード２を示す送信モード情報の変調シンボル、をマッピング情報が示す時間順に配列する（端末装置ＭＴ１宛のシンボル列）。送信モード情報挿入部１３１ｂは、配列した端末装置ｍ１毎のシンボル列を、ＤＲＳ挿入部１３３ｂに出力する。

　ＤＲＳ生成部１３２ｂは、端末装置ｍ１（本実施形態では端末装置ＭＴ１、ＭＴ２）毎の固有参照シンボルを生成する。ＤＲＳ生成部１３２ｂは、生成した端末装置ｍ１毎の固有参照シンボルを、ＤＲＳ挿入部１３３ｂに出力する。
　ＤＲＳ挿入部１３３ｂは、ＤＲＳ生成部１３２ｂから入力された端末装置ｍ１毎の固有参照シンボルを、その端末装置ｍ１のシンボル列であって送信モード情報挿入部１３１ｂから挿入されたシンボル列に挿入する。ここで、ＤＲＳ挿入部１３３ｂは、マッピング情報が示す時間に、固有参照シンボルを挿入する。
　ＤＲＳ挿入部１３３ｂは、固有参照シンボルを挿入した端末装置ｍ１毎のシンボル列（フレーム）を線形フィルタ乗算部１４１ｂに出力する。

　線形フィルタ乗算部１４１ｂは、同時刻に送信するシンボルであって、ＤＲＳ挿入部１３３ｂから入力された端末装置ＭＴ１のシンボル列のシンボルＳ_１と、端末装置ＭＴ２のシンボル列のシンボルＳ_２と、を組み合わせたベクトルを生成する。線形フィルタ乗算部１４１ｂは、生成したベクトルに対して、線形フィルタ算出部１１１ｂから入力された情報が示す線形フィルタを乗算する。線形フィルタを乗算したシンボルＳ_１’’、Ｓ_２’’は、次式（９）で表される。

　線形フィルタ乗算部１４１ｂは、シンボルＳ_１’’、Ｓ_２’’を含むシンボル列を、それぞれ、アンテナｂ１０１、アンテナｂ１０２で送信するシンボル列として、フレーム選択部ｂ１４に出力する。

＜無線信号について＞
　図４は、本実施形態に係る基地局装置ｂ１が送信する無線信号の一例を示す概略図である。この図において、横軸は時間軸を示す。また、この図は、同じ周波数帯域で送信された無線信号を、端末装置毎の無線信号（端末装置ＭＴ１宛の無線信号、及び端末装置ＭＴ２宛の無線信号）に分けて表している。

　図４において、端末装置ＭＴ１宛の無線信号は、変調シンボルｓ_１の信号Ｓ１１１（ＭＴ１宛データ信号）、端末装置ＭＴ１の送信モード情報の信号Ｓ１１２（本実施形態では、送信モード２）、及び端末装置ＭＴ１の固有参照シンボルの信号Ｓ１１３（ＤＲＳ－ＭＴ１）を含む信号である。
　また、端末装置ＭＴ２宛の無線信号は、剰余シンボルｓ_２’の信号或いは干渉除去シンボルｓ_２－ｆの信号Ｓ１２１（ＭＴ２宛データ信号）、端末装置ＭＴ２の送信モード情報の信号Ｓ１２２、及び端末装置ＭＴ２の固有参照シンボルの信号Ｓ１２３（ＤＲＳ－ＭＴ２）を含む信号である。
　図４において、信号Ｓ１１１及びＳ１２１は同時刻に送信されている、つまり、空間多重されていることを示す。また、図４は、信号Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１２２、Ｓ１２３が同時刻に送信される他の信号がない、つまり、時分割で多重されることを示す。

　図５は、本実施形態に係る基地局装置ｂ１が送信する無線信号の別の一例を示す概略図である。この図は、端末装置ｍ１が伝搬路推定するためのＣＲＳを含む無線信号の一例を示す概略図である。
基地局装置ｂ１は、まず、図５に示す無線信号を送信する。その後、基地局装置ｂ１は、図４に示す無線信号を送信する。図５において、横軸は時間軸を示す。また、この図は、同じ周波数帯域で送信された無線信号のうち、共通参照シンボルの信号Ｓ１０１、Ｓ１０２（ＣＲＳ－ＴＸ１、ＣＲＳ－ＴＸ２）を示す。

＜端末装置ｍ１について＞
　図６は、本実施形態に係る端末装置ｍ１の構成を示す概略ブロック図である。この図は、端末装置ｍ１のアンテナが１個の場合の図である。
　図６において、端末装置ｍ１は、アンテナｍ１０１、無線受信部ｍ１１１、フレーム分離部ｍ１２１、伝搬路推定部ｍ１２２、伝搬路補償部ｍ１２３、送信モード取得部ｍ１２４、適応復調部１ｍ、復号部ｍ１２４、伝搬路状態情報生成部ｍ１３１、フレーム構成部ｍ１３２、及び無線送信部ｍ１４１を含んで構成される。

　無線受信部ｍ１１１は、アンテナｍ１０１を介して、基地局装置ｂ１からの無線信号を受信する。無線受信部ｍ１１１は、受信した無線信号をベースバンド帯域にダウンコンバージョンして、ダウンコンバージョン後の信号に対してアナログ／デジタル変換を行う。無線受信部ｍ１１１は、変換後の信号をフレーム分離部ｍ１２１に出力する。

　フレーム分離部ｍ１２１は、基地局装置ｂ１から予め通知されたマッピング情報に基づいて、無線受信部ｍ１１１から入力された信号から、自装置宛の信号を分離する。
　フレーム分離部ｍ１２１は、分離した信号のうち共通参照シンボルの信号、及び自装置の固有参照シンボルの信号を、伝搬路推定部ｍ１２２に出力する。また、フレーム分離部ｍ１２１は、分離した信号のうち自装置宛のデータ信号（図４の例では信号Ｓ１１１、Ｓ１２１の信号）を伝搬路補償部ｍ１２３に出力する。
　例えば、端末装置ＭＴ１におけるデータ信号の変調シンボルを受信シンボルｙ_１、端末装置ＭＴ２におけるデータ信号の変調シンボルを受信シンボルｙ_２は、次式（１０）又は（１１）で表される。

　ここで、式（１０）は送信モード情報が「送信モード１」を示す場合であり、式（１１）は送信モード情報が「送信モード２」を示す場合である。式（１０）は、シンボルＳ_１、Ｓ_２に線形フィルタを乗じたことにより、受信シンボルｙ_１、ｙ_２が、伝搬行列が行列Ｒ^Ｈの場合のシンボルとなることを示す。
　また、フレーム分離部ｍ１２１は、分離した信号のうち送信モード情報の信号を送信モード取得部ｍ１２４に出力する。

　伝搬路推定部ｍ１２２は、フレーム分離部ｍ１２１から入力された共通参照シンボルの信号及び固有参照シンボルの信号に基づいて、基地局装置ｂ１のアンテナ各々からの伝搬路状態を推定する。伝搬路推定部ｍ１１２は、共通参照シンボルの信号及び固有参照シンボルの信号に基づいて推定した伝搬路状態を示すＣＳＩを、それぞれ、伝搬路状態情報生成部ｍ１３１及び伝搬路補償部ｍ１２３に出力する。
　伝搬路補償部ｍ１２３は、伝搬路推定部ｍ１２２から入力されたＣＳＩに基づいて、フレーム分離部ｍ１２１から入力された自装置宛のデータ信号に対して、伝搬路補償を行う。伝搬路補償部ｍ１２３は、伝搬路補償を行って抽出した自装置宛のデータ信号を適応変調部１ｍに出力する。例えば、端末装置ＭＴ２におけるデータ信号の変調シンボルは、ｚ_２＝ｙ_２／ｒ_２２ ^＊で表される。

　送信モード取得部ｍ１２４は、フレーム分離部ｍ１２１から入力された送信モード情報の信号を復調することで、送信モード情報を取得する。送信モード取得部ｍ１２４は、取得した送信モード情報を、適応復調部１ｍに出力する。

　適応復調部１ｍは、送信モード取得部ｍ１２４から入力された送信モード情報に基づいて、伝搬路補償部ｍ１２３から入力されたデータ信号を復調する。適応復調部１ｍは、復調したビットを復号部ｍ１２４に出力する。
　復号部ｍ１２４は、適応復調部１ｍから入力されたビットを復号化して、出力する。

　伝搬路状態情報生成部ｍ１３１は、伝搬路補償部ｍ１２３から入力されたＣＳＩを変調し、変調した信号をフレーム構成部ｍ１３２に出力する。
　フレーム構成部ｍ１３２は、伝搬路状態情報生成部ｍ１３１から入力された信号を、基地局装置ｂ１に信号を送信する周波数帯域に配置する。フレーム構成部ｍ１３２は、周波数帯域に配置した信号を、予め定めた送信時間単位（フレーム）毎に無線送信部ｍ１４１に出力する。
　無線送信部ｍ１４１は、フレーム構成部ｍ１３２から入力された信号に対してデジタル／アナログ変換を行い、変換後の信号を搬送周波数にアップコンバージョンする。無線送信部ｍ１４１は、アップコンバージョンした無線信号を、アンテナｍ１０１を介して送信する。

　図７は、本実施形態に係る適応復調部１ｍの構成を示す概略ブロック図である。この図は、図６の適応復調部１ｍの構成を示す。この図において、適応復調部１ｍは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１１１ｍ、Ｍｏｄｕｌｏ演算部１１２ｍ、及び復調部１１３ｍを含んで構成される。

　Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１１１ｍは、データ信号及び送信モード情報を入力される。Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１１１ｍは、入力された送信モード情報が「送信モード１」を示す場合、入力されたデータ信号をＭｏｄｕｌｏ演算部１１２ｍに出力する。一方、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１１１ｍは、入力された送信モード情報が「送信モード２」を示す場合、入力されたデータ信号を復調部１１３ｍに出力する。
　Ｍｏｄｕｌｏ演算部１１２ｍは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１１１ｍから入力されたデータ信号の変調シンボルｚ_２に対して、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うことで、所望シンボルｓ_２を抽出する（式（５）参照）。Ｍｏｄｕｌｏ演算部１１２ｍは、抽出した所望シンボルｓ_２のデータ信号を復調部１１３ｍに出力する。
　復調部１１３ｍは、Ｍｏｄｕｌｏ演算部１１２ｍから入力されたデータ信号を復調する。復調部１１３ｍは、復調したビット（硬判定結果）又は軟推定値（軟推定結果）を出力する。

　このように、本実施形態によれば、多重信号生成部１ｂは、「送信モード１」の場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行った端末装置ＭＴ２宛の信号と、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行わない端末装置ＭＴ１宛の信号と、を多重する。また、送信モード取得部ｍ１２４は、受信した信号から送信モード情報を取得して、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行った端末装置宛の信号であるか又はＭｏｄｕｌｏ演算を行わない端末装置宛の信号であるかを判定する。この判定結果に基づいて、適応復調部１ｍは、信号にＭｏｄｕｌｏ演算を行って復調する。これにより、本実施形態では、無線通信システムは、干渉電力が小さい信号と干渉電力が大きい信号とを多重するとともに、干渉電力が大きい信号にはＭｏｄｕｌｏ演算を行って干渉電力が小さい信号にはＭｏｄｕｌｏ演算を行わずに信号を多重することができる。つまり、本実施形態では、無線通信システムは、受信候補点が増加して信号検出性能が低下することを防止するとともに、電力効率が高い通信を行うことができ、伝搬特性を向上させることができる。
　特に、本実施形態に係る通信システムでは、線形フィルタの乗算によって端末装置ＭＴ１宛の信号に対する干渉信号をなくすため、端末装置ＭＴ２宛の信号に対する干渉信号が大きくなる場合がある。しかし、本実施形態によれば、干渉信号が大きくなった場合にはＭｏｄｕｌｏ演算を行うので、送信電力を低くして、電力効率が高い通信を行うことができる。

　また、本実施形態では、多重信号生成部１ｂは、複数の端末装置ＭＴ１、ＭＴ２各々との伝搬路状態情報に基づいて、端末装置ＭＴ１の信号による干渉電力を算出する。また、多重信号生成部１ｂは、算出した干渉電力Ｐが閾値Ｐ_０より大きい場合に端末装置ＭＴ２宛の信号にＭｏｄｕｌｏ演算を行うと決定し、算出した干渉電力Ｐが閾値Ｐ_０より小さい場合に端末装置ＭＴ２宛の信号にＭｏｄｕｌｏ演算を行わないと決定する。これにより、本実施形態では、無線通信システムは、干渉電力が低い場合には受信候補点が増加して信号検出性能が低下することを防止するとともに、干渉電力が高い場合には電力効率が高い通信を行うことができ、伝搬特性を向上させることができる。

（第２の実施形態）
　以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。
　上記の第１の実施形態では、基地局装置Ｂが２個の端末装置ＭＴ１及びＭＴ２に信号を送信する場合について説明をした。本実施形態では、基地局装置がＮ個の端末装置に信号を送信する場合について説明をする。

＜無線通信システムについて＞
　図８は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムを示す概略図である。この図において、基地局装置Ｂは、Ｎ個の端末装置ＭＴ１～ＭＴＮへ信号を送信している。
　以下、基地局装置Ｂを基地局装置ｂ２という。なお、端末装置ＭＴｋ（ｋ＝１～Ｎ；ｋを端末番号という）各々の構成は、第１の実施形態の端末装置ｍ１の構成（図６、７）と同じであるので、説明は省略する。ただし、本実施形態に係る端末装置ｍ１は、基地局装置ＢのＮ個のアンテナとの伝搬路状態情報に基づいて、伝搬路補償を行う。

＜基地局装置ｂ２について＞
　図９は、本実施形態に係る基地局装置ｂ２を示す概略ブロック図である。この図は、同じ周波数帯域で各端末装置宛の信号を送信するアンテナをＮ個備える場合の図である。
　図９において、基地局装置ｂ２、符号部ｂ１１１～ｂ１１Ｎ、変調部ｂ１２１～ｂ１２Ｎ、多重信号生成部２ｂ、ＣＲＳ生成部ｂ２３、フレーム選択部ｂ２４、無線送信部ｂ１５１～ｂ１５Ｎ、アンテナｂ１０１～ｂ１０Ｎ、無線受信部ｂ１６１～ｂ１６Ｎ、フレーム分離部ｂ２８、及び伝搬路情報取得部ｂ２７を含んで構成される。

　符号部ｂ１１ｋには、それぞれ、端末装置ＭＴｋ宛の情報ビットが入力される。符号部ｂ１１ｋは、入力された情報ビットを誤り訂正符号化して、それぞれ、変調部ｂ１２ｋに出力する。
　変調部ｂ１２ｋは、入力されたビットを変調し、それぞれ、変調した変調シンボルｓ_ｋを多重信号生成部２ｂに出力する。

　多重信号生成部２ｂは、伝搬路情報取得部ｂ２７から入力されたＣＳＩに基づいて、端末装置ＭＴｋ宛の無線信号に生ずる干渉シンボルｆ_ｋを算出する。多重信号生成部２ｂは、変調部ｂ１２ｋから入力された変調シンボルｓ_ｋから、算出した干渉シンボルｆ_ｋを減算する。
　また、多重信号生成部２ｂは、端末装置ｍ１毎の固有参照シンボルを生成する。

　多重信号生成部２ｂは、伝搬路情報取得部ｂ２７から入力されたＣＳＩに基づいて、端末装置ＭＴｋ毎にＭｏｄｕｌｏ演算を行うか否かを判定する。Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うと判定した場合、多重信号生成部２ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算後の剰余シンボルｓ_ｋ’、端末装置ＭＴｋ宛のシンボルにＭｏｄｕｌｏ演算を行うこと（送信モード１）を示す送信モード情報の変調シンボル、及び、固有参照シンボル、を予め決定したマッピング情報に従って配置する。多重信号生成部２ｂは、配列したシンボル列のシンボルに線形フィルタを乗算してフレーム選択部ｂ２４に出力する。
　一方、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行わないと判定した場合、多重信号生成部２ｂは、干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋ、端末装置ＭＴｋ宛のシンボルにＭｏｄｕｌｏ演算を行わないこと（送信モード２）を示す送信モード情報の変調シンボル、及び、固有参照シンボル、を予め決定したマッピング情報に従って配置する。多重信号生成部１ｂは、配列したシンボル列のシンボルに線形フィルタを乗算してフレーム選択部ｂ２４に出力する。

　ＣＲＳ生成部ｂ２３は、アンテナ毎の共通参照シンボル（ＣＲＳ）を生成し、フレーム選択部ｂ２４に出力する。
　フレーム選択部ｂ２４は、マッピング情報に従って、ＣＲＳ生成部ｂ１３から入力されたアンテナｂ１０ｋの共通参照シンボルを、予め定められた周波数帯域に配置する。
　また、フレーム選択部ｂ２４は、マッピング情報に従って、多重信号生成部２ｂから入力された端末装置ＭＴｋ宛のシンボル列を、端末装置ＭＴｋに信号を送信する周波数帯域に配置する。フレーム選択部ｂ２４は、周波数帯域に配置した信号を、それぞれ、予め定めた送信時間単位（フレーム）毎に無線送信部ｂ１５ｋに出力する。

　無線送信部ｂ１５ｋには、それぞれ、アンテナｂ１０ｋ毎の信号がフレーム選択部ｂ２４から入力される。無線送信部ｂ１５ｋは、入力された信号に対してデジタル／アナログ変換を行い、変換後の信号を搬送周波数にアップコンバージョンする。無線送信部ｂ１５ｋは、アップコンバージョンした無線信号を、それぞれ、アンテナｂ１０ｋを介して送信する。

　無線受信部ｂ１６ｋは、それぞれ、アンテナｂ１０ｋを介して、端末装置ＭＴｋからの無線信号を受信する。無線受信部ｂ１６ｋは、受信した無線信号をベースバンド帯域にダウンコンバージョンして、ダウンコンバージョン後の信号に対してアナログ／デジタル変換を行う。無線受信部ｂ１６ｋは、変換後の信号をフレーム分離部ｂ２８に出力する。
　フレーム分離部ｂ２８は、無線受信部ｂ１６ｋから入力された信号を、送信元の端末装置ＭＴｋ毎に分離する。フレーム分離部ｂ２８は、分離した端末装置ＭＴｋ毎のＣＳＩを伝搬路情報取得部ｂ２７に出力する。

　伝搬路情報取得部ｂ２７は、フレーム分離部ｂ２８から入力された信号を復調する。伝搬路情報取得部ｂ２７は、復調した情報から、端末装置ＭＴｋ各々と基地局装置のアンテナｂ１０ｋ各々との伝搬路状態を示すＣＳＩであって、端末装置ＭＴｋ各々が推定したＣＳＩを抽出する。伝搬路情報取得部ｂ２７は、抽出したＣＳＩを多重信号生成部２ｂに出力する。

　図１０は、本実施形態に係る多重信号生成部２ｂの構成を示す概略ブロック図である。この図において、多重信号生成部２ｂは、線形フィルタ算出部２１１ｂ、干渉算出部２１２ｂ、干渉減算部１１３ｂ－２～１１３ｂ－Ｎ、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂ、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－２～１２ｂ－Ｎ、フレーム構成部２３ｂ、及び、線形フィルタ乗算部２４１ｂを含んで構成される。

　線形フィルタ算出部２１１ｂは、ＣＳＩを入力される。線形フィルタ算出部１１１ｂは、入力されたＣＳＩから伝搬行列Ｈを生成する。ここで、伝搬行列Ｈのｐ行ｑ列要素ｈ_ｐｑ（ｐ＝１～Ｎ、ｑ＝１～Ｎ）は、アンテナｂ１０ｑ（ｑ＝１～Ｎ）と端末装置ＭＴｐ（ｐ＝１～Ｎ）との伝搬路推定値である。
　線形フィルタ算出部２１１ｂは、生成した伝搬行列Ｈのエルミート共役行列Ｈ^ＨをＱＲ分解して、線形フィルタ（行列Ｑ）を算出する。また、線形フィルタ算出部２１１ｂは、算出した行列Ｒのエルミート共役行列Ｒ^Ｈから対角成分を抽出した対角行列Ａを生成する。線形フィルタ算出部２１１ｂは、干渉係数行列Ｂ＝Ａ^－１Ｒ^Ｈ－Ｉを算出する。ここで、Ａ^－１はＡの逆行列を表し、Ｉは単位行列を表す。なお、干渉係数行列Ｂの算出処理において、Ａ^－１は端末装置ＭＴｋで伝搬路補償を行った後の信号に含まれる干渉成分を算出するためにＲ^Ｈに乗算され（第１の実施形態ではｒ_２２ ^＊）、Ｉは端末装置ＭＴｋ宛のデータ信号の成分を除去するためにＡ^－１Ｒ^Ｈから減算される。

　線形フィルタ算出部２１１ｂは、算出した干渉係数行列Ｂの（ｌ，ｘ）成分を干渉係数Ｂ_ｌｘとして、この干渉係数を示す情報を、干渉算出部２１２ｂ及びＭｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂに出力する。また、線形フィルタ算出部２１１ｂは、線形フィルタを示す情報を、線形フィルタ乗算部２４１ｂに出力する。

　干渉算出部２１２ｂは、変調部ｂ１２１から変調シンボルｓ_１（送信データシンボルν_１とする)、及び、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋから干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋ或いは剰余シンボルｓ_ｋ’（＝Ｍｏｄ_τ（ｓ_ｋ－ｆ_ｋ））（ｋ＝２、３、・・・、Ｎ）を入力される。ここで、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋから入力されるシンボルを送信データシンボルν_ｋとする。
　干渉算出部２１２ｂは、線形フィルタ算出部２１１ｂから入力された情報、及び、入力されたシンボルに基づいて、次式（１２）で表される干渉シンボルｆ_ｋを算出する。

　干渉算出部２１２ｂは、算出した干渉シンボルｆ_ｋを、それぞれ、干渉減算部１１３ｂ－ｋに出力する。
　干渉減算部１１３ｂ－ｋ（ｋ＝２、３、・・・、Ｎ）は、それぞれ、変調部ｂ１２ｋから変調シンボルｓ_ｋを入力される。干渉減算部１１３ｂ－ｋは、入力された変調シンボルｓ_ｋから、干渉算出部２１２ｂから入力された干渉シンボルｆ_ｋを減算する。干渉減算部１１３ｂ－ｋは、減算後の干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋを、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋに出力する。

　Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂには、線形フィルタ算出部２１１ｂから干渉係数を示す情報が入力される。Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、線形フィルタ算出部２１１ｂから入力された情報が示す干渉係数に基づいて、次式（１３）で表される干渉電力Ｐ_ｋを算出する（干渉電力算出処理という）。

　なお、Ｔ_ｌについては、干渉電力算出処理の動作（図１４）と併せて後述する。
　Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、算出した干渉電力Ｐ_ｋが予め定めた閾値Ｐ_０より大きい場合、端末装置ＭＴｋ宛のシンボル列に対してＭｏｄｕｌｏ演算を行うと判定する。この場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報であってＭｏｄｕｌｏ演算を行うこと（送信モード１）を示す送信モード情報を、フレーム構成部２３ｂ及び適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋに出力する。
　一方、算出した干渉電力Ｐ_ｋが予め定めた閾値Ｐ_０以下の場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、端末装置ＭＴｋ宛のシンボル列に対してＭｏｄｕｌｏ演算を行わないと判定する。この場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報であってＭｏｄｕｌｏ演算を行わないこと（送信モード２）を示す送信モード情報を、フレーム構成部２３ｂ及び適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋに出力する。

　適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋ（ｋ＝２、３、・・・、Ｎ）は、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂから入力された端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報が「送信モード１」を示す場合、干渉減算部１１３ｂ－ｋから入力された干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋに対して、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行う（式（８）参照）。適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋは、演算後の剰余シンボルｓ_ｋ’を送信データシンボルν_ｋとして、端末装置ＭＴｋ宛のシンボルとしてフレーム構成部２３ｂに出力する。
　一方、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂから入力された端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報が「送信モード２」を示す場合、干渉減算部１１３ｂ－ｋから入力された干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋを送信データシンボルν_ｋとして、端末装置ＭＴｋ宛のシンボルとしてフレーム構成部２３ｂに出力する。

　フレーム構成部２３ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂから入力された送信モード情報を変調する。また、フレーム構成部２３ｂは、端末装置ｍ１毎の固有参照シンボルを生成する。
　フレーム構成部２３ｂは、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋから入力された送信データシンボルν_ｋ、変調した送信モード情報の変調シンボル、及び、生成した端末装置ＭＴｋの固有参照シンボルを、マッピング情報が示す時間順に配列する（端末装置ＭＴｋ宛のシンボル列）。また、フレーム構成部２３ｂは、変調部ｂ１２１から入力された送信データシンボルν_１（＝ｓ_１）、及び、送信モード２を示す送信モード情報の変調シンボル、及び生成した端末装置ＭＴ１の固有参照シンボルを、マッピング情報が示す時間順に配列する（端末装置ＭＴ１宛のシンボル列）。
　フレーム構成部２３ｂは、配列した端末装置ｍ１毎のシンボル列（フレーム）を、線形フィルタ乗算部２４１ｂに出力する。

　線形フィルタ乗算部２４１ｂは、同時刻に送信するシンボルであって、フレーム構成部２３ｂから入力された端末装置ＭＴｋ（ｋ＝１～Ｎ）のシンボル列のシンボルＳ_ｋ（ｋ＝１～Ｎ）を組み合わせたベクトルに対して、線形フィルタ算出部２１１ｂから入力された情報が示す線形フィルタを乗算する。線形フィルタを乗算したシンボルＳ_ｋ’’ （ｋ＝１～Ｎ）は、次式（１４）で表される。

　線形フィルタ乗算部２４１ｂは、シンボルＳ_ｋ’’ を含むシンボル列を、それぞれ、アンテナｂ１０ｋで送信する信号として、フレーム選択部ｂ１４に出力する。

　図１１は、本実施形態に係る適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋの構成を示す概略ブロック図である。適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂ－ｋ及びＭｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－ｋを含んで構成される。
　Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂ－ｋは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂから入力された端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報が「送信モード１」を示す場合、干渉減算部１１３ｂ－ｋから入力された干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋを、Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－ｋに出力する。
　一方、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂから入力された端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報が「送信モード２」を示す場合、干渉減算部１１３ｂ－ｋから入力された干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋを、送信モード情報挿入部２３１ｂに出力する。
　Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－ｋは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂ－ｋから入力された干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋに対して、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行う。

　図１２は、本実施形態に係るフレーム構成部２３ｂの構成を示す概略ブロック図である。フレーム構成部２３ｂは、送信モード情報挿入部２３１ｂ、ＤＲＳ生成部２３２ｂ、及びＤＲＳ挿入部２３３ｂを含んで構成される。
　送信モード情報挿入部２３１ｂは、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋから入力された送信モード情報を変調する。送信モード情報挿入部２３１ｂは、送信モード情報挿入部２３１ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－ｋから入力された送信データシンボルν_ｋ、及び、変調した送信モード情報の変調シンボル、をマッピング情報が示す時間順に配列する（端末装置ＭＴ２宛のシンボル列）。また、送信モード情報挿入部２３１ｂは、変調部ｂ１２１から入力された変調シンボルｓ_１、及び、送信モード２を示す送信モード情報の変調シンボル、をマッピング情報が示す時間順に配列する（端末装置ＭＴ１宛のシンボル列）。送信モード情報挿入部２３１ｂは、配列した端末装置ｍ１毎のシンボル列を、ＤＲＳ挿入部２３３ｂに出力する。

　ＤＲＳ生成部２３２ｂは、端末装置ｍ１毎の固有参照シンボルを生成する。ＤＲＳ生成部２３２ｂは、生成した端末装置ｍ１毎の固有参照シンボルを、ＤＲＳ挿入部２３３ｂに出力する。
　ＤＲＳ挿入部２３３ｂは、ＤＲＳ生成部２３２ｂから入力された端末装置ｍ１毎の固有参照シンボルを、その端末装置ｍ１のシンボル列であって送信モード情報挿入部２３１ｂから挿入されたシンボル列に挿入する。ここで、ＤＲＳ挿入部２３３ｂは、マッピング情報が示す時間に、固有参照シンボルを挿入する。
　ＤＲＳ挿入部２３３ｂは、固有参照シンボルを挿入した端末装置ｍ１毎のシンボル列（フレーム）を線形フィルタ乗算部２４１ｂに出力する。

＜基地局装置ｂ２の動作について＞
　図１３は、本実施形態に係る多重信号生成部２ｂの動作を示すフロー図である。
（ステップＳ１０１）線形フィルタ算出部２１１ｂは、線形フィルタ（行列Ｑ）及び干渉係数行列Ｂを算出し、干渉係数情報をＭｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂと干渉算出部２１２ｂとに入力する。その後、ステップＳ１２に進む。
（ステップＳ１２）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、干渉係数情報に基づいて、干渉電力Ｐ_ｋを算出して、各端末装置ＭＴｋ宛のシンボルに対して、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うか否かを決定する。また、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、決定結果を表す送信モード情報を生成する。その後、ステップＳ１０３に進む。
（ステップＳ１０３）干渉算出部２１２ｂは、変数ｋに１を代入する。その後、ステップＳ１０４に進む。
（ステップＳ１０４）干渉算出部２１２ｂは、端末装置ＭＴ１宛の変調シンボルｓ_１を送信データシンボルν_１とする。その後、ステップＳ１０５に進む。

（ステップＳ１０５）干渉算出部２１２ｂは、ｋに１を加算する。その後、ステップＳ１０６に進む。
（ステップＳ１０６）干渉算出部２１２ｂは、ステップＳ１０１で算出した干渉係数行列Ｂ及び端末装置ＭＴ１～（ｋ－１）宛の送信データシンボルν_１～ν_ｋ－１を用いて、端末装置ＭＴｋ宛の無線信号に生ずる干渉シンボルｆ_ｋを算出する（式（１２）参照）。その後、ステップＳ１０７に進む。
（ステップＳ１０７）干渉減算部１１３ｂ－ｋは、端末装置ＭＴｋ宛の変調シンボルｓ_ｋから、ステップＳ１０６で算出した干渉シンボルｆ_ｋを減算することで、干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋを算出する。その後、ステップＳ１０８に進む。

（ステップＳ１０８）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂ－ｋは、ステップＳ１２で生成した端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報が「送信モード１」を示すか否かを判定する。端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報が「送信モード１」を示す場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９に進む。一方、端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報が「送信モード１」以外を示す場合（Ｎｏ）、ステップＳ１１０に進む。
（ステップＳ１０９）Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－ｋは、ステップＳ１０８で算出した干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋに対してＭｏｄｕｌｏ演算を行う。Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－ｋは、干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋを送信データシンボルν_ｋとする。その後、ステップＳ１１１に進む。
（ステップＳ１１０）Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－ｋは、変調シンボルｓ_ｋを送信データシンボルν_ｋとする。その後、ステップＳ１１１に進む。
（ステップＳ１１１）Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－ｋは、ステップＳ１０９又はＳ１１０で代入したν_ｋを干渉算出部２１２ｂに入力する。その後、ステップＳ１１２に進む。

（ステップＳ１１２）干渉算出部２１２ｂは、ｋ＝Ｎであるか否かを判定する。ｋ＝Ｎであると判定した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１３に進む。一方、ｋ≠Ｎであると判定した場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０５に戻る。
（ステップＳ１１３）フレーム構成部２３ｂは、ステップＳ１０４、Ｓ１０９或いはＳ１１０で生成した送信データシンボルν_１～ν_Ｎを入力される。その後、ステップＳ１１４に進む。
（ステップＳ１１４）フレーム構成部２３ｂは、送信モード情報及び固有参照シンボルをシンボル列に挿入する。その後、ステップＳ１１５に進む。
（ステップＳ１１５）線形フィルタ乗算部２４１ｂは、送信データシンボルν_ｋを組み合わせたベクトルに対して、線形フィルタを乗算する（式（１４）参照）。その後、動作を終了する。

　図１４は、本実施形態に係る干渉電力算出処理の動作の一例を示すフロー図である。この図は、図１３のステップＳ１２での処理動作を示す。
（ステップＳ１２－１）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、端末装置ＭＴ１宛の変調シンボルｓ_１の電力を送信電力Ｑｓとする。ここで、Ｑｓは、データ信号を変調したシンボルの電力を平均した平均電力である。
その後、ステップＳ１２－２に進む。
（ステップＳ１２－２）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、変数ｋに２を代入する。その後、ステップＳ１２－３に進む。
（ステップＳ１２－３）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、ステップＳ１２－６又はＳ１２－８で算出した送信電力Ｔ_ｌ（ｌ＝１～ｋ－１）を用いて干渉電力Ｐ_ｋを算出する（式（１３）参照）。なお、ｋ＝２の場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、送信電力Ｔ_１をステップＳ１２－１で算出したＱｓとする。例えば、ｋ＝２の場合の干渉電力Ｐ_２＝Ｂ_２１ ^２Ｑｓ（Ｂ_２１の２乗とＱｓの積）となる。ステップＳ１２－４に進む。

（ステップＳ１２－４）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、ステップＳ１２－３で算出した干渉電力Ｐ_ｋが閾値Ｐ_０より大きいか否かを判定する。干渉電力Ｐ_ｋが閾値Ｐ_０より大きいと判定した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１２－５に進む。一方、干渉電力Ｐ_ｋが閾値Ｐ_０以下であると判定した場合（Ｎｏ）、ステップＳ１２－７に進む。
（ステップＳ１２－５）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報を「送信モード１」に決定する。その後、ステップＳ１２－６に進む。
（ステップＳ１２－６）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、Ｑ_Ｍを送信電力Ｔ_ｋとする。ここで、Ｑ_Ｍは剰余シンボルｓ_ｋ’の平均電力であり、信号点平面上（図３７参照）において原点を中心としたＩ－ｃｈで［－τ／２，τ／２］、Ｑ－ｃｈで［－τ／２，τ／２］に含まれる信号点に、信号が等確率で分布していると仮定した場合の電力である。

（ステップＳ１２－７）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報を「送信モード２」に決定する。その後、ステップＳ１２－８に進む。
（ステップＳ１２－８）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、Ｑｓ＋Ｐ_ｋを送信電力Ｔ_ｋとする。ここで、Ｑｓ＋Ｐ_ｋは干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋの平均電力を示す。その後、ステップＳ１２－９に進む。
（ステップＳ１２－９）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、ｋ＝Ｎであるか否かを判定する。ｋ＝Ｎであると判定した場合（Ｙｅｓ）、動作を終了する。一方、ｋ≠Ｎであると判定した場合（Ｎｏ）、ステップＳ１２－１０に進む。
（ステップＳ１２－１０）Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂは、ｋに１を加算する。その後、ステップＳ１２－３に戻る。

＜閾値Ｐ_０について＞
　上記の閾値Ｐ_０は、以下のように予め定められている。
　図１５は、本実施形態に係る閾値Ｐ_０を説明する説明図である。この図において、横軸は干渉電力を示し、縦軸は誤り率を示す。
　符号Ｌ１１を付した曲線Ｌ１１は、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行わない場合の干渉電力と誤り率との関係を示す。曲線Ｌ１１は、閾値Ｐ_０が小さくなってＭｏｄｕｌｏ演算を行う確率が高くなると、Ｍｏｄｕｌｏ演算に伴うＭｏｄｕｌｏ　Ｌｏｓｓが増加して、誤りが多く発生してしまうことを示している。一方、符号Ｌ１２を付した曲線Ｌ１２は、閾値Ｐ_０が大きくなってＭｏｄｕｌｏ演算を行う確率が低下すると、干渉を電力効率良く除去できないために、誤りが増加してしまうことを示している。
　符号Ｌ１を付した曲線Ｌ１は、曲線Ｌ１１とＬ１２の和をとったものである。本実施形態では、この曲線Ｌ１における最小値を閾値Ｐ_０とする。

　このように、本実施形態によれば、多重信号生成部２ｂは、「送信モード１」の端末装置ＭＴｋ宛の信号であってＭｏｄｕｌｏ演算を行った信号と、「送信モード２」の端末装置ＭＴｋ宛の信号であってＭｏｄｕｌｏ演算を行わない信号と、を多重する。これにより、本実施形態では、無線通信システムは、干渉電力が小さい信号と干渉電力が大きい信号とを多重するとともに、干渉電力が大きい信号にはＭｏｄｕｌｏ演算を行って干渉電力が小さい信号にはＭｏｄｕｌｏ演算を行わずに信号を多重することができる。
　特に、本実施形態に係る通信システムでは、線形フィルタの乗算によって、端末装置ＭＴｋ宛の信号に対する干渉信号が大きくなる場合がある。しかし、本実施形態によれば、干渉信号が大きくなった場合にはＭｏｄｕｌｏ演算を行うので、送信電力を低くして、電力効率が高い通信を行うことができる。

（第３の実施形態）
　以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について詳しく説明する。
　上記第２実施形態では、基地局装置ｂ２は、干渉電力Ｐ_ｋに基づいてＭｏｄｕｌｏ演算を行うか否かを判定した。本実施形態では、干渉を減算する処理を行う順序（干渉除去順という；端末装置ＭＴｋの順序（端末番号ｋ）と同じ）に基づいて、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うか否かを判定する。
　本実施形態に係る無線通信システムを示す概略図は、第２の実施形態（図８）と同じであるので、説明は省略する。以下、本実施形態に係る基地局装置Ｂを基地局装置ｂ３という。なお、端末装置ＭＴｋ（ｋ＝１～Ｎ）各々の構成は、第１の実施形態の端末装置ｍ１の構成（図６、７）と同じであるので、説明は省略する。ただし、本実施形態に係る端末装置ｍ１は、基地局装置ＢのＮ個のアンテナとの伝搬路状態情報に基づいて、伝搬路補償を行う。

＜基地局装置ｂ３について＞
　図１６は、本発明の第３の実施形態に係る基地局装置ｂ３の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る基地局装置ｂ３（図１６）と第２の実施形態に係る基地局装置ｂ２（図９）とを比較すると、多重信号生成部３ｂが異なる。しかし、他の構成要素（符号部ｂ１１１～ｂ１１Ｎ、変調部ｂ１２１～ｂ１２Ｎ、ＣＲＳ生成部ｂ２３、フレーム選択部ｂ２４、無線送信部ｂ１５１～ｂ１５Ｎ、アンテナｂ１０１～ｂ１０Ｎ、無線受信部ｂ１６１～ｂ１６Ｎ、フレーム分離部ｂ２８、及び伝搬路情報取得部ｂ２７が持つ機能は第２の実施形態と同じである。第２の実施形態と同じ機能の説明は省略する。

　図１７は、本実施形態に係る多重信号生成部３ｂの構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部３ｂ（図１７）と第２の実施形態に係る多重信号生成部２ｂ（図１０）とを比較すると、多重信号生成部３ｂには適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－２～１２ｂ－（Ｋ－１）（Ｋは３以上の自然数）及びＭｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂを備えない点、また、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－Ｋ～ｂ１２－Ｎに代えてＭｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－Ｋ～１２２ｂ－Ｎを備える点が異なる。しかし、他の構成要素（線形フィルタ算出部２１１ｂ、干渉算出部２１２ｂ、干渉減算部１１３ｂ－２～１１３ｂ－Ｎ、フレーム構成部２３ｂ、及び、線形フィルタ乗算部２４１ｂ）が持つ機能は第２の実施形態と同じである。第２の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
　Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－Ｋ～１２２ｂ－Ｎ各々が持つ機能は、図１１のＭｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－ｋと同じであるので、説明は省略する。

＜基地局装置ｂ３の動作について＞
　図１８は、本実施形態に係る多重信号生成部３ｂの動作を示すフロー図である。本実施形態に係る多重信号生成部３ｂの動作（図１８）と第２の実施形態に係る多重信号生成部２ｂの動作（図１３）とを比較すると、図１８ではステップＳ１２の処理がない点、及び、ステップＳ１０８に代えてステップＳ２０８の処理がある点が異なる。しかし、他の処理（ステップＳ１０１、Ｓ１０３～Ｓ１０７、Ｓ１０９～Ｓ１１５）は第２の実施形態と同じである。第２の実施形態と同じ処理の説明は省略する。
（ステップＳ２０８）多重信号生成部３ｂは、変数ｋが予め定められた閾値Ｋ以上であるか否かを判定する。変数ｋが閾値Ｋ以上であると判定した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９に進む。一方、変数ｋが閾値Ｋより小さいと判定した場合（Ｎｏ）、ステップＳ１１０に進む。

＜閾値Ｋについて＞
　上記の閾値Ｋは、以下のように予め定められている。
　図１９は、本実施形態に係る閾値Ｋを説明する説明図である。この図において、横軸はＭｏｄｕｌｏ演算を行う最初の端末装置の端末番号ｋ（端末装置ＭＴｋのｋ）を示す。つまり、端末装置ＭＴ１～ＭＴ（ｋ－１）宛の干渉除去シンボルにはＭｏｄｕｌ演算を行わず、端末装置ＭＴｋ～ＭＴＮ宛の干渉除去シンボルにはＭｏｄｕｌ演算を行うことを示す。また、縦軸は誤り率を示す。

　符号Ｌ２１を付した曲線Ｌ２１は、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うＭＴが多くなると、Ｍｏｄｕｌｏ演算に伴うＭｏｄｕｌｏ　Ｌｏｓｓが増加して、誤りが多く発生してしまうことを示している。一方、符号Ｌ２２を付した曲線Ｌ２２は、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うＭＴが少なくなると、干渉を電力効率良く除去できないために、誤りが増加してしまうことを示している。　符号Ｌ２を付した曲線Ｌ２は、曲線Ｌ２１とＬ２２の和をとったものである。本実施形態では、この曲線Ｌ２における最小値を閾値Ｋとする。

　このように、本実施形態によれば、干渉減算部１１３ｂ－２～１１３ｂ－Ｎは、干渉除去順（端末装置ＭＴｋの順序）に従って、端末装置ＭＴｋ宛の信号から干渉信号を減算する。Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－Ｋ～Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－Ｎは、干渉除去順が閾値Ｋより大きい受信装置ＭＴＫ～ＭＴＮ宛の信号に剰余演算を行う。つまり、本実施形態では、無線通システムは、干渉除去順が大きく統計的に干渉電力が大きい端末装置ＭＴＫ～ＭＴＮ宛の信号にＭｏｄｕｌｏ演算を行い、干渉除去順が小さく干渉電力が小さい端末装置ＭＴ１～ＭＴ（Ｋ－１）宛の信号にＭｏｄｕｌｏ演算を行わない。これにより、本実施形態では、干渉除去順が小さく干渉電力が低い場合には受信候補点が増加して信号検出性能が低下することを防止するとともに、干渉除去順が大きく統計的に干渉電力が高い場合には電力効率が高い通信を行うことができ、伝搬特性を向上させることができる。

　本実施形態において、Ｒ^Ｈは下三角形である。これは干渉除去される順番が先の端末装置ＭＴｋ宛の信号は、他の端末装置ＭＴ１～ＭＴ（ｋ－１）宛の信号による干渉電力が統計的に小さくなることを示している。例えば、Ｎ＝４の場合、端末装置ＭＴ１宛の信号は、他の端末装置からの干渉を受けない。また、端末装置ＭＴ２宛の信号は、端末装置ＭＴ１宛の信号からの干渉を受けるが、他の端末装置ＭＴ３～ＭＴＮ宛の信号からは受けない。端末装置ＭＴ３宛の信号は、端末装置ＭＴ１、ＭＴ２宛の信号による干渉を受けるが、端末装置ＭＴ４宛の信号からの干渉を受けない。端末装置ＭＴ４宛の信号は、端末装置ＭＴ１～ＭＴ３宛の信号の全ての信号の干渉を受ける。このように、端末装置ＭＴｋの干渉除去順が大きいほど、多くの端末装置ＭＴ１～ＭＴ（ｋ－１）宛の信号からの干渉を受けることになり、干渉電力が統計的に大きくなる傾向がある。そのため、本実施携帯では、端末装置ＭＴｋの干渉除去順でＭｏｄｕｌｏ演算の有無を切り換えることで、統計的に干渉電力が大きい端末装置ＭＴｋに対してのみＭｏｄｕｌｏ演算を行って、伝搬特性を向上させることができる。

＜シミュレーション＞
　図２０は、本実施形態に係る閾値Ｋと誤り率特性との関係を示す概略図である。この図において、横軸はＭｏｄｕｌｏ演算を行う最初のＭＴの端末番号ｋを示す。また、縦軸はＢＥＲ（Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ；ビット誤り率）を示す。このＢＥＲは、送信ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）が－１．５ｄＢとした場合の全端末装置ＭＴ１～ＭＴＮでのＢＥＲを平均したものである。

　図２０は、図１９に示した関係を具体的にシミュレーションした結果である。ここで、このシミュレーションでは、基地局装置ｂ３及び端末装置ＭＴの数を８（Ｎ＝８）とし、誤り訂正符号にターボ符号、変調方式にＱＰＳＫを用いている。
　図２０は、ｋ＝６のときに最小値となり、閾値Ｋ＝６とすることで誤り率が最小になることを示す。
　また、図２０では、Ｋ＝１が全端末装置宛のシンボルにＭｏｄｕｌｏ演算を行うＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰの場合の誤り率特性を示し、最も右がＭｏｄｕｌｏ演算を全く行わない場合（線形ビームフォーミングの場合）の誤り率特性を示す。つまり、図２０は、本実施形態に係る無線通信システム（例えば、Ｋ＝６）が、従来技術と比較して、誤り率を小さくすることができていることを示す。

（第４の実施形態）
　以下、図面を参照しながら本発明の第４の実施形態について詳しく説明する。
　上記第３の実施形態では、基地局装置ｂ３が送信モード情報を送信し、端末装置Ｍ１ｋが送信モード情報を取得する場合について説明をした。本実施形態では、基地局装置ｂ３が送信モード情報を送信せず、端末装置Ｍ１ｋが送信モード情報を検出する場合について説明をする。
　本実施形態に係る無線通信システムを示す概略図は、第２の実施形態（図８）と同じであるので、説明は省略する。以下、本実施形態に係る基地局装置Ｂを基地局装置ｂ４といい、端末装置ＭＴ１～ＭＴＮ各々を端末装置ｍ４という。

＜基地局装置ｂ４について＞
　図２１は、本発明の第４の実施形態に係る基地局装置ｂ４の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る基地局装置ｂ４（図２１）と第３の実施形態に係る基地局装置ｂ３（図１６）とを比較すると、多重信号生成部４ｂ、及びフレーム選択部ｂ４４が異なる。しかし、他の構成要素（符号部ｂ１１１～ｂ１１Ｎ、変調部ｂ１２１～ｂ１２Ｎ、ＣＲＳ生成部ｂ２３、無線送信部ｂ１５１～ｂ１５Ｎ、アンテナｂ１０１～ｂ１０Ｎ、無線受信部ｂ１６１～ｂ１６Ｎ、フレーム分離部ｂ２８、及び伝搬路情報取得部ｂ２７）が持つ機能は第３の実施形態と同じである。第３の実施形態と同じ機能の説明は省略する。

　多重信号生成部４ｂは、送信モード情報の変調シンボルを配列しない点が、多重信号生成部３ｂと異なる。多重信号生成部４ｂの詳細については、後述する。

　フレーム選択部ｂ４４は、マッピング情報に従って、ＣＲＳ生成部ｂ１３から入力されたアンテナｂ１０ｋの共通参照シンボルを予め定められた周波数帯域に配置する。
　また、フレーム選択部ｂ４４は、マッピング情報に従って、多重信号生成部４ｂから入力された端末装置ＭＴｋ宛のシンボル列を、端末装置ＭＴｋに信号を送信する周波数帯域に配置する。フレーム選択部ｂ４４は、周波数帯域に配置した信号を、それぞれ、予め定めた送信時間単位（フレーム）毎に無線送信部ｂ１５ｋに出力する。

　図２２は、本実施形態に係る多重信号生成部４ｂの構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部４ｂ（図２２）と第３の実施形態に係る多重信号生成部３ｂ（図１７）とを比較すると、フレーム構成部４３ｂが異なる。しかし、他の構成要素（線形フィルタ算出部２１１ｂ、干渉算出部２１２ｂ、干渉減算部１１３ｂ－２～１１３ｂ－Ｎ、Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ－Ｋ～１２２ｂ－Ｎ、及び、線形フィルタ乗算部２４１ｂ）が持つ機能は第３の実施形態と同じである。第３の実施形態と同じ機能の説明は省略する。

　図２３は、本実施形態に係るフレーム構成部４３ｂの構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係るフレーム構成部４３ｂ（図２３）と第２の実施形態に係るフレーム構成部２３ｂ（図１２）とを比較すると、フレーム構成部４３ｂが送信モード情報挿入部２３１ｂを備えない点が異なる。しかし、他の構成要素（ＤＲＳ生成部２３２ｂ、及びＤＲＳ挿入部２３３ｂ）が持つ機能は第２の実施形態と同じである。第２の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
　ただし、ＤＲＳ生成部２３２ｂが用いるマッピング情報は、端末装置ＭＴｋの固有参照シンボルを、端末番号の昇順で時間順に配列することを示す情報である（図２４参照）。ここで、端末番号は干渉除去順を示すので、端末装置ＭＴｋの固有参照シンボルの配列順序は、干渉除去順の順序である。

＜無線信号について＞
　図２４は、本実施形態に係る無線信号の一例を示す概略図である。この図において、横軸は時間軸を示す。また、この図は、同じ周波数帯域で送信された無線信号を、各端末装置ＭＴ１～ＭＴＮ宛の無線信号に分けて表している。また、この図は、Ｎ＝４の場合の図である。

　図２４において、無線信号Ｓ２１－１～Ｓ２４－１は、それぞれ、基地局装置ｂ４がアンテナｂ１０１～ｂ１０４を用いて送信した無線信号であって端末装置ＭＴ１～ＭＴ４宛の無線信号を示す。また、受信信号Ｓ２１－２～Ｓ２４－２は、それぞれ、端末装置ＭＴ１～ＭＴ４が受信した受信信号を示す。

　図２４の無線信号Ｓ２１－１～Ｓ２４－１は、各端末装置ＭＴ１～４の固有参照シンボルの信号（ＤＲＳ－ＭＴ１～ＭＴ４）が、端末番号ｋ（ｋ＝１～４）の昇順で時間順に配列されていることを示す。
　また、図２４の受信信号Ｓ２１－２～Ｓ２４－２は、端末装置ＭＴｋが端末装置ＭＴ１～ＭＴｋの固有参照シンボルの信号を受信し、端末装置ＭＴ（ｋ＋１）～ＭＴＮの固有参照シンボルの信号を受信しないことを示す。

＜移動局装置ｍ４について＞
　図２５は、本実施形態に係る端末装置ｍ４を示す概略ブロック図である。この図は、端末装置ｍ４のアンテナが１個の場合の図である。
　本実施形態に係る端末装置ｍ４（図２５）と第１の実施形態に係る端末装置ｍ１（図６）とを比較すると、フレーム分離部ｍ４２１、端末数情報記憶部ｍ４２５、及び送信モード検出部ｍ４２４が異なる。しかし、他の構成要素（アンテナｍ１０１、無線受信部ｍ１１１、伝搬路推定部ｍ１２２、伝搬路補償部ｍ１２３、適応復調部１ｍ、復号部ｍ１２４、伝搬路状態情報生成部ｍ１３１、フレーム構成部ｍ１３２、及び無線送信部ｍ１４１）が持つ機能は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。ただし、伝搬路推定部ｍ１２２及び伝搬路補償部ｍ１２３は、基地局装置ｂ４のＮ個のアンテナとの伝搬路状態を推定し、推定した伝搬路状態を示す伝搬路状態情報に基づいて伝搬路補償を行う。

　フレーム分離部ｍ４２１は、基地局装置ｂ４から予め通知されたマッピング情報に基づいて、自装置宛の信号が配置される周波数帯域の信号を分離する。また、フレーム分離部ｍ４２１は、分離した信号のうち自装置宛のデータ信号を伝搬路補償部ｍ１２３に出力する。
　また、フレーム分離部ｍ４２１は、分離した信号のうち各端末装置ＭＴｋ（自装置を含む）宛の固有参照シンボルの信号を、送信モード検出部ｍ４２４に出力する。具体的には、各端末装置ＭＴｋ宛の固有参照シンボルの信号が配置される時間帯に、予め定めた閾値以上の振幅の信号がある場合、その固有参照シンボルの信号を配列の時間順に送信モード検出部ｍ４２４に出力する。また、フレーム分離部ｍ４２１は、分離した信号のうち共通参照シンボルの信号を、伝搬路推定部ｍ１２２に出力する。

　送信モード検出部ｍ４２４は、固有参照シンボルの信号のうち信号の配列での時間順が一番遅い固有参照シンボルを、自装置宛の固有参照シンボルの信号を抽出する。送信モード検出部ｍ４２４は、抽出した自装置宛の固有参照シンボルの信号、及びフレーム分離部ｍ４２１から入力された共通参照シンボルの信号を伝搬路推定部ｍ４２２に出力する。

　また、送信モード検出部ｍ４２４は、フレーム分離部ｍ４２１から入力された各端末装置ＭＴｋ宛の固有参照シンボルの信号の数を計数（計数結果をＫ_１とする）する。このＫ_１は、端末装置ｍ４の端末番号を示す。
　また、端末数情報記憶部ｍ４２５はあらかじめ、基地局装置ｂ４と端末装置ｍ４との間で共有する閾値Ｋを記憶している。
　送信モード検出部ｍ４２４は、端末数情報記憶部ｍ４２５から読み出した情報が示す閾値ＫとＫ_１とを比較する。比較の結果、Ｋ_１≧Ｋと判定した場合には、送信モード検出部ｍ４２４は、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行うと判定し、「送信モード１」を示す送信モード情報を生成する。Ｋ_１＜Ｋの場合には、送信モード検出部ｍ４２４は、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行わないと判定し、「送信モード２」を示す送信モード情報を生成する。
　送信モード検出部ｍ４２４は、生成した送信モード情報を適応軟推定部１ｍに出力する。

＜受信信号について＞
　以下、端末装置ＭＴ１～ＭＴＮが受信する受信信号について説明をする。ここでは、Ｎ＝４の場合について説明をする。
　ＤＲＳ挿入部２３３ｂは、次式（１５）で表す無線信号ベクトルｐ_１～ｐ_４で示す固有参照シンボルを時間順に挿入する。基地局装置ｂ４は、挿入された固有参照シンボルの信号を送信する。

　式（１５）では、左辺の各成分である無線信号ベクトルｐ_１～ｐ_４は、アンテナｂ１０１～ｂ１０４を用いて送信する無線信号を表す。また、右辺の行列は、行がアンテナｂ１０１～ｂ１０４の順に各アンテナを用いて送信する無線信号を表し、列が送信時刻ｔ１１～ｔ１４の順に各送信時刻で送信する無線信号を表す。なお、送信時刻ｔ１１～ｔ１４は、単位時間で連続した時刻であり、ｔ１１＜ｔ１２＜ｔ１３＜ｔ１４である。また、行列の成分の値ｐ_１～ｐ_４は、固有参照シンボルの信号ｐ_１～ｐ_４である。
　例えば、式（１５）では、無線信号ベクトルｐ_１は、送信時刻ｔ１１に固有参照シンボルの信号ｐ_１を送信し、送信時刻ｔ１２～ｔ１４には無線信号を送信しないことを示す。また、式（１５）では、無線信号ベクトルｐ_２は、送信時刻ｔ１２に固有参照シンボルの信号ｐ_２を送信し、送信時刻ｔ１１、ｔ１３、ｔ１４には無線信号を送信しないことを示す（図２４の無線信号Ｓ２１－１～Ｓ２４－１参照）。

　この場合、端末装置ＭＴ１～ＭＴ４は、次式（１６）で表す受信信号ベクトルｐ_１’～ｐ_４’で示す受信信号を受信する（式（１０）参照）。

　式（１６）では、左辺の各成分である受信信号ベクトルｐ_１’～ｐ_４’は、それぞれ、端末装置ＭＴ１～ＭＴ４が受信する受信信号を表す。また、右辺の行列は、行が端末装置ＭＴ１～ＭＴ４の順に各端末装置が受信する受信信号を表し、列が受信時刻ｔ２１～ｔ２４の順に各受信時刻で送信する無線信号を表す。なお、受信時刻ｔ２１～ｔ２４は、単位時間で連続した時刻であり、ｔ２１＜ｔ２２＜ｔ２３＜ｔ２４である。
　例えば、式（１６）では、受信信号ベクトルｐ_１’は、端末装置ＭＴ１が受信時刻ｔ２１に信号ｒ_１１ ^＊ｐ_１を受信し、受信時刻ｔ２２～ｔ２４には受信信号を受信しないことを示す。また、式（１６）では、受信信号ベクトルｐ_２’は、端末装置ＭＴ２が受信時刻ｔ１１、ｔ１２にそれぞれ信号ｒ_１２ ^＊ｐ_１、ｒ_２２ ^＊ｐ_２を送信し、受信時刻ｔ２３、ｔ２４には無線信号を送信しないことを示す（図２４の無線信号Ｓ２１－２～Ｓ２４－２参照）。

　このように、本実施形態によれば、送信モード検出部ｍ４２４は、固有参照信号が配置された位置が示す干渉処理順に基づいて、送信モード情報が「送信モード１」を示す情報であるか又は「送信モード２」を示す情報であるかを判定する。具体的には、送信モード検出部ｍ４２４は、干渉処理順が閾値Ｋ以後の順序である場合に「送信モード１」であると判定し、干渉処理順が閾値Ｋより前の順序である場合に「送信モード２」であると判定する。これにより、本実施形態では、基地局装置ｂ４が送信モード情報を送信しなくても、端末装置ＭＴｋは、送信モードを判定することができ、制御情報のオーバーヘッドを削減することができる。
　また、本実施形態では、端末装置ｍ４の干渉除去順と、ＤＲＳを送信する端末装置ｍ４の時間順が一致する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、全ての端末装置ｍ４が各干渉除去順の端末宛のＤＲＳが、どの時刻にどの周波数で送信されるかを示す情報を記憶していればよい。

（第５の実施形態）
　以下、図面を参照しながら本発明の第５の実施形態について詳しく説明する。
　上記第１～４の実施形態では、各端末装置ＭＴ１～ＭＴＮが、同一時刻、同一周波数で１個の信号系列（ストリームという）を受信する場合について説明をした。本実施形態では、各端末装置ＭＴ１～ＭＴＮが複数個のストリームを受信する場合について説明をする。

　＜無線通信システムについて＞
　図２６は、本発明の第５の実施形態に係る無線通信システムを示す概略図である。この図において、基地局装置Ｂは、Ｎ個の端末装置ＭＴ１～ＭＴＮへ信号を送信している。ここで、各端末装置ＭＴ１～ＭＴＮへの信号は、複数のストリームである。
　なお、端末装置ＭＴｋはＩ_ｋ個のアンテナｍ１０ｉ（ｉ＝１～Ｉ_ｋ）を備え、基地局装置ＢはＪ個（Ｊ≧Σ^{ｋ＝１～Ｎ}　Ｉ_ｋ；Σ^{ｋ＝１～Ｎ}はｋ＝１からｋ＝Ｎについて和をとることを表す）のアンテナｂ１０ｊ（ｊ＝１～Ｊ）を備える。
　以下、基地局装置Ｂを基地局装置ｂ５といい、端末装置ＭＴ１～ＭＴＮ各々を端末装置ｍ５という。

＜基地局装置ｂ５について＞
　図２７は、本実施形態に係る基地局装置ｂ５の構成を示す概略ブロック図である。この図は、同じ周波数帯域でＮ個の各端末装置宛の信号を送信するアンテナをＪ個備える場合の図である。
　本実施形態に係る基地局装置ｂ５（図２７）と第２の実施形態に係る基地局装置ｂ２（図９）とを比較すると、多重信号生成部５ｂ及びフレーム選択部ｂ５４が異なる。しかし、他の構成要素（符号部ｂ１１１～ｂ１１Ｎ、変調部ｂ１２１～ｂ１２Ｎ、ＣＲＳ生成部ｂ２３、無線送信部ｂ１５１～ｂ１５Ｊ、アンテナｂ１０１～ｂ１０Ｊ、無線受信部ｂ１６１～ｂ１６Ｊ、フレーム分離部ｂ２８、及び伝搬路情報取得部ｂ２７）が持つ機能は第２の実施形態と同じである。第２の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
　なお、多重信号生成部５ｂの詳細については、後述する。

　フレーム選択部ｂ５４は、マッピング情報に従って、ＣＲＳ生成部ｂ２３から入力されたアンテナｂ１０ｋの共通参照シンボルを、予め定められた周波数帯域に配置する。フレーム選択部ｂ５４は、周波数帯域に配置したアンテナｂ１０ｊ毎の信号を、それぞれ、予め定めた送信時間単位（フレーム）毎に、各アンテナｂ１０ｊに接続された無線送信部ｂ２５ｊに出力する。また、フレーム選択部ｂ５４は、マッピング情報に従って、多重信号生成部５ｂから入力されたシンボル列であってアンテナｂ１０ｊ（ｊ＝１～Ｎ）毎の端末装置ＭＴｋ宛のアンテナｂ１０ｊ毎のシンボル列を、端末装置ＭＴｋに信号を送信する周波数帯域に配置する。フレーム選択部ｂ５４は、周波数帯域に配置したアンテナｂ１０ｊ毎の信号を、それぞれ、予め定めた送信時間単位（フレーム）毎に、各アンテナｂ１０ｊに接続された無線送信部ｂ１５ｊに出力する。

　図２８は、本実施形態に係る多重信号生成部５ｂの構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る多重信号生成部５ｂ（図２８）と第２の実施形態に係る多重信号生成部２ｂ（図１０）とを比較すると、線形フィルタ算出部５１１ｂ、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂ、フレーム構成部５３ｂ、及び線形フィルタ乗算部５４１ｂが異なる。しかし、他の構成要素（干渉算出部２１２ｂ、干渉減算部１１３ｂ－２～１１３ｂ－Ｎ、及び適応Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２ｂ－１～１２ｂ－Ｎ）が持つ機能は第２の実施形態と同じである。第２の実施形態と同じ機能の説明は省略する。ただし、干渉算出部２１２ｂ、干渉減算部１１３ｂ－ｋ、及び適応Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２ｂ－ｋは、第２の実施形態では１個のストリーム単位でシンボルに対して処理を行ったが、本実施形態ではＩ_ｋ個のストリーム単位でシンボルに対して処理を行う。例えば、変調シンボルｓ_ｋはＩ_ｋ個のストリームであり、Ｉ_ｋ個の要素のベクトルで表される。

　線形フィルタ算出部５１１ｂは、ＣＳＩを入力される。線形フィルタ算出部１１１ｂは、入力されたＣＳＩから伝搬行列Ｈを生成する。ここで、伝搬行列Ｈのｐ行ｑ列要素ｈ_ｐｑ（ｐ＝１～Σ^{ｋ＝１～Ｎ}　Ｉ_ｋ、ｑ＝１～Ｊ）は、アンテナｂ１０ｑと端末装置ＭＴｋのアンテナｍ１０ｉとの伝搬路推定値である。この伝搬行列は、次式（１７）で表される。

　ここで、Ｔは転置を表す。また、Ｈ_ｋは、アンテナｂ１０ｑと端末装置ＭＴｋとの伝搬行列を表し、Ｉ_ｋ行Ｊ列の行列である。ここで、端末装置ＭＴ１～ＭＴｋ－１の伝搬行列Ｈ_１～Ｈ_ｋ－１を、伝搬行列Ｈから抽出した行列をＨ_－ｋとする。つまり、Ｈ_－ｋは次式（１８）で表される。

［線形フィルタの算出処理について］
　線形フィルタ算出部５１１ｂは、以下のように線形フィルタ（行列Ｑ）を算出する。
　まず、線形フィルタ算出部５１１ｂは、Ｈ_－ｋを特異値分解する。Ｈ_－ｋの特異値分解は、次式（１９）で表される。

　ここで、行列Ｕ_－ｋは、Ｒ_１（＝Σ^{ｈ＝１～ｋ－１}　Ｉ_ｈ）行Ｒ_１列のユニタリ行列である。また、行列Σ_－ｋは、Ｒ_１行Ｊ列の行列であり、対角成分（ｒ_１行ｒ_１列成分（ｒ_１＝１～Ｒ_１））以外は「０」で対角成分が非負の行列である。また、行列Ｖ^Ｉｍ _－ｋはＪ行Ｒ_１列の行列であり、行列Ｖ^ｋｅｒ _－ｋはＪ行Ｒ_２（＝Σ^{ｈ＝ｋ～Ｎ}　Ｉ_ｈ）列の行列である。
　Ｈ_－ｋのランクは高々Ｒ_１であることに対応して、［Ｖ^Ｉｍ _－ｋ，Ｖ^ｋｅｒ _－ｋ］の最初のＲ_１列を除いた行列Ｖ^ｋｅｒ _－ｋの列ベクトルが、ヌル空間（ＮｕｌｌＳｐａｃｅ）の基底ベクトルとなる。なお、これらの行列の間には、次式（２０）の関係が成立する。

　ここで、ＩはＲ_２行Ｒ_２列の単位行列である。式（２０）は、行列Ｖ^ｋｅｒ _－ｋをシンボルＳ_ｋ～Ｓ_Ｎ（Ｓ_ｌはＩ_ｌ個のストリームのシンボルが要素のベクトル）を要素とするベクトルに乗算すると、端末装置ＭＴ１～ＭＴ（ｋ－１）に端末装置ＭＴｋ～ＭＴＮ宛の信号が届かなくなることを示す。
　図２９は、本実施形態に係る無線信号の一例を示す概略図である。この図は、Ｎ＝２の場合の一例である。この図は、基地局装置Ｂから送信された端末装置ＭＴ２宛の信号が、端末装置ＭＴ１に届いていないことを示す。

　図２８に戻って、線形フィルタ算出部５１１ｂは、行列Ｈ_ｋに算出した行列Ｖ^ｋｅｒ _－ｋを乗算した行列Ｈ_ｋＶ^ｋｅｒ _－ｋを特異値分解して、端末装置ＭＴｋの受信フィルタ（行列Ｕ_ｋ ^Ｈ）及び個別フィルタ（行列Ｖ^Ｉｍ _ｋ）を算出する。行列Ｈ_ｋＶ^ｋｅｒ _－ｋの特異値分解は、次式（２１）で表される。

　ここで、行列Ｕ_ｋ ^Ｈは、Ｉ_ｋ行Ｉ_ｋ列のユニタリ行列である。また、行列Σ_ｋは、Ｉ_ｋ行Ｒ_２列の行列であり、対角成分（ｒ_２行ｒ_２列成分（ｒ_２＝１～Ｒ_２））以外は「０」で対角成分が非負の行列である。また、行列Ｖ^Ｉｍ _ｋはＲ_２行Ｉ_ｋ列の行列であり、行列Ｖ^ｋｅｒ _ｋはＲ_２行Ｒ_３（＝Ｒ_２－Ｉ_ｋ＝Σ^{ｈ＝ｋ＋１～Ｎ}　Ｉ_ｈ）列の行列である。
　Ｈ_ｋＶ^ｋｅｒ _ｋのランクは高々Ｉ_ｋであることに対応して、［Ｖ^Ｉｍ _ｋ，Ｖ^ｋｅｒ _ｋ］の最初のＩ_ｋ列を除いた行列Ｖ^ｋｅｒ _ｋの列ベクトルが、ヌル空間（ＮｕｌｌＳｐａｃｅ）の基底ベクトルとなる。なお、これらの行列の間には、次式（２２）の関係が成立する。

　ここで、ＩはＲ_１行Ｒ_１列の単位行列である。
　線形フィルタ算出部５１１ｂは、算出した行列Ｖ^ｋｅｒ _－ｋ及び行列Ｖ^Ｉｍ _ｋを用いて、線形フィルタを生成する。線形フィルタは、次式（２３）の行列Ｑで表される。

［干渉係数行列の算出処理について］
　線形フィルタ算出部５１１ｂは、行列Ｈを行列Ｑに乗じた行列ＨＱを用いて干渉係数行列Ｂ（干渉係数フィルタ）を算出する。行列ＨＰは、次式（２４）で表される。

　ここで、行列Ｔの要素Ｔ_ｐｋ（要素行列Ｔ_ｐｋという）はＩ_ｋ行Ｉ_ｋ列の行列である。式（２４）は、要素行列Ｔ_ｐｋを一個の要素として扱えば、ＨＱが下三角行列であることを示す。なお、要素行列Ｔ_ｐｋは端末装置ＭＴｋ宛の信号が端末装置ＭＴｐに届いた場合の伝搬路状態を示す。
　線形フィルタ算出部２１１ｂは、算出した行列Ｔから対角成分を抽出した対角行列Ａを生成する。また、線形フィルタ算出部２１１ｂは、干渉係数行列Ｂ＝Ａ^－１Ｔ－Ｉを算出する。ここで、Ａ^－１はＡの逆行列を表し、Ｉは単位行列を表す。干渉係数行列Ｂは、次式（２５）で表される。

　以上のように、線形フィルタ算出部５１１ｂは、線形フィルタの算出処理及び干渉係数行列の算出処理を行う。
　線形フィルタ算出部５１１ｂは、算出した線形フィルタ（行列Ｑ）を示す情報を、線形フィルタ乗算部５４１ｂに出力する。また、線形フィルタ算出部５１１ｂは、算出した受信フィルタ（行列Ｕ_ｋ ^Ｈ）を示す受信フィルタ情報を、フレーム構成部５３ｂに出力する。また、線形フィルタ算出部２１１ｂは、算出した干渉係数行列Ｂを干渉算出部２１２ｂ及びＭｏｄｕｌｏ演算切替決定部２１４ｂに出力する。

　Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂは、変調部ｂ１２１～ｂ１２Ｎから変調シンボルｓ_１～ｓ_Ｎを入力される。ここで、変調シンボルｓ_ｋは、Ｉ_ｋ個のストリームである。Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂは、線形フィルタ算出部５１１ｂから入力された情報が示す干渉係数行列及び変調シンボルｓ_１～ｓ_Ｎに基づいて、次式（２６）で表される干渉電力Ｐ_ｋを算出する（干渉電力算出処理という）。

　ここで、ｔｒ（Ｘ）は、Ｘのトレース（行列の対角成分の和）を表す。また、ｄｉａｇ｛Ｘ｝は、行列Ｘの非対角成分を０とすることを表す。なお、送信電力行列Π_ｌについては、干渉電力算出処理の動作（図３４）と併せて後述する。

　Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂは、算出した干渉電力Ｐ_ｋが予め定めた閾値Ｐ_０より大きい場合、端末装置ＭＴｋ宛のシンボル列に対してＭｏｄｕｌｏ演算を行うと判定する。この場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂは、端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報であってＭｏｄｕｌｏ演算を行うこと（送信モード１）を示す送信モード情報を、フレーム構成部５３ｂ及び適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋに出力する。
　一方、算出した干渉電力Ｐ_ｋが予め定めた閾値Ｐ_０以下の場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂは、端末装置ＭＴｋ宛のシンボル列に対してＭｏｄｕｌｏ演算を行わないと判定する。この場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂは、端末装置ＭＴｋ宛の送信モード情報であってＭｏｄｕｌｏ演算を行わないこと（送信モード２）を示す送信モード情報を、フレーム構成部５３ｂ及び適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋに出力する。

　フレーム構成部５３ｂは、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂから入力された送信モード情報、及び、線形フィルタ算出部５１１ｂから入力された受信フィルタ情報を変調する。また、フレーム構成部５３ｂは、端末装置ｍ１毎の固有参照シンボルを生成する。
　フレーム構成部５３ｂは、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ－ｋから入力された送信データシンボルν_ｋ、端末装置ＭＴｋの送信モード情報の変調シンボル、端末装置ＭＴｋの受信フィルタ情報の変調シンボル、及び、生成した端末装置ＭＴｋの固有参照シンボルを、マッピング情報が示す時間順でアンテナｂ１０ｊ（ｊ＝ｊ_ｋＳ（＝Σ^{ｈ＝１～ｋ－１}　Ｉ_ｈ＋１）～ｊ_ｋＥ（＝Σ^{ｈ＝１～ｋ}　Ｉ_ｈ））毎に配列する（端末装置ＭＴｋ宛のアンテナ毎のシンボル列；図３１参照）。
　また、フレーム構成部５３ｂは、変調部ｂ１２１から入力された送信データシンボルν_１（＝ｓ_１）、及び、端末装置ＭＴ１の送信モード２を示す送信モード情報の変調シンボル、端末装置ＭＴ１の受信フィルタ情報の変調シンボル、及び、生成した端末装置ＭＴ１の固有参照シンボルを、マッピング情報が示す時間順でアンテナｂ１０ｊ（ｊ＝１～Ｉ_ｊ）毎に配列する（端末装置ＭＴ１宛のアンテナ毎のシンボル列）。
　フレーム構成部５３ｂは、配列した端末装置ＭＴ１～Ｎ宛のアンテナｂ１０ｊ毎のシンボル列を、線形フィルタ乗算部５４１ｂに出力する。

　線形フィルタ乗算部５４１ｂは、同時刻に送信するシンボルであって、フレーム構成部５３ｂから入力された端末装置ＭＴｋのシンボル列のシンボルＳ_ｋを組み合わせたベクトルに対して、線形フィルタ算出部５１１ｂから入力された情報が示す線形フィルタＱを乗算する。
　線形フィルタ乗算部５４１ｂは、線形フィルタＱを乗算した後のＪ個の信号を、それぞれ、アンテナｂ１０ｊ毎のシンボル列として、フレーム選択部ｂ５４に出力する。

　図３０は、本実施形態に係るフレーム構成部５３ｂの構成を示す概略ブロック図である。
　本実施形態に係るフレーム構成部５３ｂ（図３０）と第２の実施形態に係るフレーム構成部２３ｂ（図１２）とを比較すると、受信フィルタ情報挿入部５３４ｂが異なる。しかし、他の構成要素（フレーム構成部２３ｂは、送信モード情報挿入部２３１ｂ、ＤＲＳ生成部２３２ｂ、及びＤＲＳ挿入部２３３ｂ）が持つ機能は第２の実施形態と同じである。第２の実施形態と同じ機能の説明は省略する。

　受信フィルタ情報挿入部５３５ｂは、線形フィルタ算出部５１１ｂから入力された端末装置ｍ１毎の受信フィルタ情報を変調する。受信フィルタ情報挿入部５３５ｂは、変調した端末装置ｍ１毎の受信フィルタ情報の変調シンボルを、その端末装置ｍ１のアンテナｂ１０ｊ_ｋＳのシンボル列であって送信モード情報挿入部２３１ｂから挿入されたシンボル列に挿入する。

＜無線信号について＞
　図３１は、本実施形態に係る基地局装置ｂ５が送信する無線信号の一例を示す概略図である。この図において、横軸は時間軸を示す。この図は、Ｊ＝４、Ｎ＝２、Ｉ_１＝Ｉ_２＝２の場合の無線信号を示す。また、この図は、同じ周波数帯域で送信された無線信号を、各端末装置宛のストリーム毎の無線信号に分けて表している。上二段はＭＴ１宛のそれぞれのストリームを、下二段はＭＴ２宛のそれぞれのストリームを表している。

　図３１において、端末装置ＭＴ１宛の無線信号は、変調シンボルｓ_１の信号Ｓ３１１、端末装置ＭＴ１の送信モード情報の信号Ｓ３１２（本実施形態では、送信モード２）、端末装置ＭＴ１の固有参照シンボルの信号Ｓ３１３（ＤＲＳ－ＭＴ１）、及び、端末装置ＭＴ１の受信フィルタ情報の信号Ｓ３１４（ＭＴ１宛受信フィルタ情報）を含む信号である。
　また、端末装置ＭＴ１宛の無線信号は、変調シンボルｓ_１の信号Ｓ３２１、端末装置ＭＴ１の送信モード情報の信号Ｓ３２２（本実施形態では、送信モード２）、及び、端末装置ＭＴ２の固有参照シンボルの信号Ｓ３２３（ＤＲＳ－ＭＴ２）を含む信号である。

　また、図３１において、端末装置ＭＴ２宛の無線信号は、変調シンボルｓ_２の信号Ｓ３３１、端末装置ＭＴ２の送信モード情報の信号Ｓ３３２、端末装置ＭＴ１の固有参照シンボルの信号Ｓ３３３（ＤＲＳ－ＭＴ１）、及び、端末装置ＭＴ２の受信フィルタ情報の信号Ｓ３３４（ＭＴ２宛受信フィルタ情報）を含む信号である。
　また、端末装置ＭＴ２宛の無線信号は、変調シンボルｓ_２の信号Ｓ３４１、端末装置ＭＴ２の送信モード情報の信号Ｓ３４２、及び、端末装置ＭＴ２の固有参照シンボルの信号Ｓ３４３（ＤＲＳ－ＭＴ２）を含む信号である。
　図３１において、信号３１１、Ｓ３２１、Ｓ３３１、Ｓ３４１は同時刻に送信されていることを示す。

＜端末装置ｍ５について＞
　図３２は、本実施形態に係る端末装置ｍ５の構成を示す概略ブロック図である。この図は、端末装置ＭＴｋの構成を示し、アンテナがＩ_ｋ個の場合の図である。
　本実施形態に係る端末装置ｍ５（図３２）と第１の実施形態に係る端末装置ｍ１（図６）とを比較すると、受信フィルタ取得部ｍ５１２、受信フィルタ乗算部ｍ５１３、フレーム分離部ｍ５２１、ＤＲＳ用伝搬路推定部ｍ５２２１、ＣＲＳ用伝搬路推定部ｍ５２２２が異なる。しかし、伝搬路補償部ｍ１２３、送信モード取得部ｍ１２４、適応復調部１ｍ、復号部ｍ１２４、伝搬路状態情報生成部ｍ１３１、及びフレーム構成部ｍ１３２が持つ機能は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
　なお、端末装置ｍ５は、Ｉ_ｋ個の無線受信部ｍ１１１－１～ｍ１１１－Ｉ_ｋ、無線受信部ｍ１４１－１～ｍ１４１－Ｉ_ｋを備えるが、各々が持つ機能は、それぞれ、端末装置ｍ１の無線受信部ｍ１１１、無線受信部ｍ１４１と同じである。

　受信フィルタ取得部ｍ５１２は、基地局装置ｂ５から予め通知されたマッピング情報に基づいて、無線受信部ｍ１１１－１～ｍ１１１－Ｉ_ｋから入力された信号から自装置宛の受信フィルタ情報を抽出する。受信フィルタ取得部ｍ５１２は、抽出した自装置宛の受信フィルタ情報を受信フィルタ乗算部ｍ５１３に出力する。
　受信フィルタ乗算部ｍ５１３は、無線受信部ｍ１１１－１～ｍ１１１－Ｉ_ｋから入力された信号に、受信フィルタ取得部ｍ５１２から入力された受信フィルタ情報が示す受信フィルタを乗算する。これにより、乗算後の信号は、伝搬行列が行列Σ_ｋの場合の信号となる（式（２２）参照）。受信フィルタ乗算部ｍ５１３は、乗算後の信号をフレーム分離部ｍ５２１ｂに出力する。

　フレーム分離部ｍ５２１は、基地局装置ｂ５から予め通知されたマッピング情報に基づいて、無線受信部ｍ１１１－１～ｍ１１１－Ｉ_ｋから入力された信号から、自装置宛の信号を分離する。
　フレーム分離部ｍ５２１は、分離した信号のうち共通参照シンボルの信号を、ＣＲＳ用伝搬路推定部ｍ５２２２に出力する。また、フレーム分離部ｍ５２１は、分離した信号のうち自装置の固有参照シンボルの信号を、ＤＲＳ用伝搬路推定部ｍ５２２１に出力する。また、フレーム分離部ｍ５２１は、分離した信号のうち自装置宛のデータ信号を伝搬路補償部ｍ１２３に出力する。

　ＤＲＳ用伝搬路推定部ｍ５２２１は、フレーム分離部ｍ５２１から入力された固有参照シンボルの信号に基づいて、基地局装置ｂ５が送信した自端末宛のI_kストリームの無線信号がアンテナｍ１０１～ｍ１０Ｉ_ｋで受信されるまでに通る伝搬路状態を推定する。ここで、推定された伝搬路状態を示す伝搬行列は、Σ_ｋとなる。ＤＲＳ用伝搬路推定部ｍ５２２１は、推定した伝搬路状態を示すＣＳＩを、伝搬路補償部ｍ５２３に出力する。
　ＣＲＳ用伝搬路推定部ｍ５２２２は、フレーム分離部ｍ５２１から入力された共通参照シンボルの信号に基づいて、基地局装置ｂ５のアンテナｂ１０１～ｂ１０Ｎ各々とアンテナｍ１０１～ｍ１０Ｉｋ各々との伝搬路状態を推定する。ＣＲＳ用伝搬路推定部ｍ５２２２は、推定した伝搬路状態を示すＣＳＩを、伝搬路状態情報生成部ｍ１３１に出力する。

＜基地局装置ｂ５の動作について＞
　図３３は、本実施形態に係る多重信号生成部５ｂの動作を示すフロー図である。本実施形態に係る多重信号生成部５ｂの動作（図３３）と第２の実施形態に係る多重信号生成部２ｂの動作（図１３）とを比較すると、ステップＳ３２の処理が異なる。しかし、他の処理（ステップＳ１０１、Ｓ１０３～Ｓ１２５）は第２の実施形態と同じである。第２の実施形態と同じ処理の説明は省略する。

　図３４は、本実施形態に係る干渉電力算出処理の動作の一例を示すフロー図である。この図は、図３３のステップＳ３２での処理動作を示す。本実施形態に係る干渉電力算出処理の動作（図３４）と第２の実施形態に係る干渉電力算出処理の動作（図１４）とを比較すると、ステップＳ３２－１、Ｓ３２－３、Ｓ３２－６、及びＳ３２－８の処理が異なる。しかし、他の処理（ステップＳ１２－２、Ｓ１２－４、Ｓ１２－５、Ｓ１２－７、Ｓ１２－９、Ｓ１２－１０）は第２の実施形態と同じである。第２の実施形態と同じ処理の説明は省略する。

(ステップＳ３２－１) Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂは、端末装置ＭＴ１宛の変調シンボルｓ_１のアンテナｂ１０１～ｂ１０Ｉ_１各々での電力を対角成分とする行列を、送信電力行列Ｑｓとする。ここで、行列Ｑｓの対角成分である電力は、フレーム単位でのシンボルの電力をアンテナ毎に平均した平均電力である。その後、ステップＳ１２－２に進む。
(ステップＳ３２－３) Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂは、ステップＳ３２－６又はＳ３２－８で算出した送信電力行列Π_ｌを用いて干渉電力Ｐ_ｋを算出する（式（２６）参照）。なお、ｋ＝２の場合、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂは、送信電力行列Π_１をステップＳ３２－１で算出したＱｓとする。その後、ステップＳ１２－４に進む。

(ステップＳ３２－６) Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂは、Ｑ_ＭＩを送信電力行列Π_ｋとする。ここで、Ｑ_Ｍは剰余シンボルｓ_ｋ’の平均電力であり、信号点平面上（図３７参照）において原点を中心としたＩ－ｃｈで［－τ／２，τ／２］、Ｑ－ｃｈで［－τ／２，τ／２］に含まれる信号点に、信号が等確率で分布していると仮定した場合の電力である。また、Ｉは単位行列である。
(ステップＳ３２－８) Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部５１４ｂは、Ｑｓ＋Ψ_ｋを送信電力Ｔ_ｋとする。ここで、Ｑｓは変調シンボルｓ_ｌのフレーム単位でのシンボルの電力を平均し、平均した平均電力を対角成分とする行列である。また、Ｑｓ＋Ψ_ｋの各対角成分各々は、干渉除去シンボルｓ_ｋ－ｆ_ｋのアンテナ毎の平均電力を示す。その後、ステップＳ１２－９に進む。

　このように、本実施形態によれば、多重信号生成部５ｂは、「送信モード１」の端末装置ＭＴｋ宛の信号であってＭｏｄｕｌｏ演算を行った複数のストリームの信号と、「送信モード２」の端末装置ＭＴｋ宛の信号であってＭｏｄｕｌｏ演算を行わない複数のストリームの信号と、を多重する。これにより、本実施形態では、無線通信システムは、干渉電力が小さい信号と干渉電力が大きい信号とを多重するとともに、干渉電力が大きい信号にはＭｏｄｕｌｏ演算を行って干渉電力が小さい信号にはＭｏｄｕｌｏ演算を行わずに信号を多重することができ、伝搬特性を向上させることができる。

　なお、上記第１、２、５の実施形態において、基地局装置ｂ１、ｂ２、ｂ５は、「送信モード１」又は「送信モード２」を示す送信モード情報を生成する場合について説明をした。しかし、本発明はこれに限らず、基地局装置ｂ１、ｂ２、ｂ５が「送信モード１」を示す送信モード情報のみ、又は、「送信モード２」を示す送信モード情報のみを生成してもよい。この場合、基地局装置ｂ１、ｂ２、ｂ５又は端末装置ｍ１、ｍ５では、送信モード情報の入力又は通知があった場合にはその送信モード情報が示す送信モードで処理を行い、送信モード情報の入力又は通知がなかった場合には、入力又は通知される送信モード情報が示す送信モード以外の送信モードで処理を行う。

　また、上記第１、２、５の実施形態において、閾値Ｐ_０＝０としてもよい。この場合、基地局装置ｂ１、ｂ２、ｂ５及び端末装置ｍ１、ｍ５は、端末装置ｍ１、ｍ５が干渉除去順が先の端末装置ｍ１、ｍ５から干渉をまったく受けていない（伝搬路が直交している）場合にはＭｏｄｕｌｏ演算を行わないとすることができる。また、基地局装置ｂ１、ｂ２、ｂ５及び端末装置ｍ１、ｍ５は、少しでも干渉を受ける場合、つまり、他の端末装置ｍ１、ｍ５宛の信号の干渉によって送信電力が高くなる場合には、Ｍｏｄｕｌｏ演算を行って送信電力を低くすることができる。もちろん、この場合、端末装置ｍ１、ｍ５から基地局装置ｂ１、ｂ２、ｂ５に通知された伝搬路情報を用いて基地局装置ｂ１、ｂ２、ｂ５が得た伝搬路が直交していればよい。基地局装置ｂ１、ｂ２、ｂ５がデータ信号を送信する時点で、実際の伝搬路が完全に直交していなくてもよい。

　なお、上記各実施形態における通信はアップリンクに適用してもよい。また、上記各実施形態における通信は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）通信であってもよい。この場合、サブキャリア又は複数のサブキャリア単位で、上記各実施形態におけるシンボルの処理を行う。以下、この場合の構成について説明をする。

　図３５は、ＯＦＤＭ処理を行う構成を示す概略ブロック図である。この図において、符号ｃ１を付した構成ｃ１は、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；逆高速フーリエ変換）部ｃ１１、ＧＩ（Ｇｕａｒｄ　Ｉｎｔｅｒｖａｌ；ガードインターバル）挿入部ｃ１２を含んで構成される。符号ｃ２を付した構成ｃ２は、ＧＩ除去部ｃ２１、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；高速フーリエ変換）部ｃ２２を含んで構成される。
　ＩＦＦＴ部ｃ１１は、入力された信号に対して逆高速フーリエ変換を行って、ＧＩ挿入部ｃ１２に出力する。ＧＩ挿入部ｃ１２は、ＩＦＦＴ部ｃ１１から入力された信号にガードインターバルを挿入して、出力する。ＧＩ除去部ｃ２１は、入力された信号からガードインターバルを除去して、ＦＦＴ部ｃ２２に出力する。ＦＦＴ部ｃ２２は、ＧＩ除去部ｃ２１から入力された信号に対して、高速フーリエ変換を行って出力する。

　上記各実施形態において、ダウンリンクでＯＦＤＭ通信を行う場合、例えば、基地局装置ｂ１～ｂ５では、フレーム選択部ｂ１４、ｂ２４、ｂ４４、ｂ５４と無線送信部ｂ１５１～ｂ１５Ｎ各々の間に、図３５の構成ｃ１を設ける。また、この場合、端末装置ｍ１では、無線受信部ｍ１１１とフレーム分離部ｍ１２１との間に、端末装置ｍ５では無線受信部ｍ１１１－１～ｍ１１１－Ｉ_ｋ各々と受信フィルタ取得部ｍ５１２及び受信フィルタ乗算部ｍ５１３との間に、図３５の構成ｃ２を設ける。
　また、上記各実施形態において、アップリンクでＯＦＤＭ通信を行う場合、例えば、基地局装置ｂ１～ｂ５では、無線受信部ｂ１６１～ｂ１６Ｎ各々と伝搬路情報取得部ｂ１７又はフレーム分離部ｂ２８との間に、図３５の構成ｃ２を設ける。また、この場合、端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５では、フレーム構成部ｍ１３２と無線送信部ｍ１４１又は無線送信部ｍ１４１－１～ｍ１４１－Ｉ_ｋとの間に、図３５の構成ｃ１を設ける。

　また、上記各実施形態において、基地局装置ｂ１～ｂ５及び端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５は、例えば、ＯＦＤＭ通信を行う場合には、共通参照シンボルの信号、固有参照シンボルの信号、及び送信モード情報の信号を、時分割ではなく周波数分割して送信してもよいし、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ；符号分割多元接続）などで用いる直交符号やＣＡＺＡＣ(Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｚｅｒｏ　Ａｕｔｏ　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ)系列等の符号を用いて多重送信してもよいし、また、これらの組み合わせを用いて送信してもよい。
　また、上記各実施形態において、基地局装置ｂ１～ｂ５及び端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５は、線形フィルタを用いた処理に代えて、例えば、非特許参考文献２記載のＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｍｅａｎ－Ｓｑｕａｒｅ　Ｅｒｒｏｒ；最小平均二乗誤差）規範に基づいた処理を行ってＭＵ－ＭＩＭＯ　ＴＨＰを用いた通信を行ってもよいし、非特許参考文献２記載のオーダリングを用いた処理を行ってもよい。

　また、上記各実施形態において、端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５は、伝搬行列Ｈの各行の成分の値を量子化したものを、ＣＳＩとして基地局装置ｂ１～ｂ５に送信してもよい。また、端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５及び基地局装置ｂ１～ｂ５が量子化した値を示す量子化情報のパターン（Ｃｏｄｅｂｏｏｋという）を予め記憶し、端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５が、そのパターンを識別する識別情報をＣＳＩとして基地局装置ｂ１～ｂ５に送信してもよい。
　図３６は、Ｃｏｄｅｂｏｏｋの一例を示す概略図である。

　また、上記実施形態において、干渉除去順とは、上述のように、基地局装置ｂ１～ｂ５が逐次的に干渉を減算していく端末装置ＭＴｋの順番であり、ＭＴ１、ＭＴ２、ＭＴ３、・・・、ＭＴＮの端末番号順である。ここで、各端末装置ＭＴｋ宛の無線信号は、少なくとも、より前の順番の端末装置ＭＴｌ（ｌ≦ｋ－１）宛の無線信号が端末装置ＭＴｋ宛に及ぼす干渉を、端末装置ＭＴｋ宛の変調信号から減算することにより生成される。

　また、上記各実施形態において、基地局装置ｂ１～ｂ５及び端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５の一部の構成は、プロセッサ内で実行されてもよい。例えば、基地局装置ｂ１～ｂ５において多重信号生成部１ｂ～５ｂ及び無線送信部ｂ１５１～ｂ１５Ｊのみがプロセッサ内で実行されてもよいし、これらの構成に他の一部の構成を加えたものであってもよい。また、例えば、端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５において適応軟推定部１ｍ及び送信モード取得部ｍ１２４或いは送信モード検出部ｍ４２４のみがプロセッサ内で実行されてもよいし、これらの構成に他の一部の構成を加えたものであってもよい。

　また、上記第３の実施形態において、基地局装置ｂ３は、端末番号ｋを示す情報を端末装置ＭＴｋに通知してもよい。例えば、基地局装置ｂ３及び端末装置ＭＴｋが、予め閾値Ｋを記憶している場合、端末番号ｋと閾値Ｋを比較することによって、送信モードを判定することができる。
　また、上記第３、４の実施形態において、端末装置ｍ１、ｍ４に複数の送信アンテナを設けてもよい。この場合、基地局装置ｂ３、ｂ４は、基地局装置ｂ５と同様にして複数のストリームの信号を送信し、端末装置ｍ１、ｍ４は、端末装置ｍ５と同様にして複数のストリームの信号を受信する。

　また、上記各実施形態において、基地局装置ｂ１～ｂ５が備えるアンテナの本数と、端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５が備えるアンテナの本数の合計とが、データストリームの数と一致する場合について説明をした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、ある端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５が物理的に２本のアンテナで信号を受信するが、受信した信号を１つの信号に合成するように設計されている場合、論理的には（端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５や基地局装置ｂ１～ｂ５の処理としては)アンテナが１本として扱ってもよい。

　なお、上述した実施形態における端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５及び基地局装置ｂ１～ｂ５の一部、例えば、符号部ｂ１１１～ｂ１１Ｎ、変調部ｂ１２１～ｂ１２Ｎ、多重信号生成部１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、ＣＲＳ生成部ｂ１３、ｂ２３、フレーム選択部ｂ１４、ｂ２４、ｂ４４、ｂ５４、無線送信部ｂ１５１～ｂ１５Ｊ、無線受信部ｂ１６１～ｂ１６Ｊ、伝搬路情報取得部ｂ１７、線形フィルタ算出部１１１ｂ、２１１ｂ、５１１ｂ、干渉算出部１１２ｂ、２１２ｂ、干渉減算部１１３ｂ、１１３ｂ－２～１１３ｂ－Ｎ、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部１１４ｂ、２１４ｂ、５１４ｂ、適応Ｍｏｄｕｌｏ部１２ｂ、１２ｂ－２～１２ｂ－Ｎ、フレーム構成部１３ｂ、２３ｂ、４３ｂ、５３ｂ、線形フィルタ乗算部１４１ｂ、２４１ｂ、５４１ｂ、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１２１ｂ、１２１ｂ－ｋ、Ｍｏｄｕｌｏ演算部１２２ｂ、１２２ｂ－ｋ、送信モード情報挿入部１３１ｂ、２３１ｂ、ＤＲＳ生成部１３２ｂ、２３２ｂ、ＤＲＳ挿入部１３３ｂ、２３３ｂ、無線受信部ｍ１１１、ｍ１１１－１～ｍ１１１－Ｉ_ｋ、フレーム分離部ｍ１２１、ｍ４２１、伝搬路推定部ｍ１２２、伝搬路補償部ｍ１２３、送信モード取得部ｍ１２４、適応復調部１ｍ、復号部ｍ１２４、伝搬路状態情報生成部ｍ１３１、フレーム構成部ｍ１３２、無線送信部ｍ１４１、ｍ１４１－１～ｍ１４１－Ｉ_ｋ、Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部１１１ｍ、Ｍｏｄｕｌｏ演算部１１２ｍ、復調部１１３ｍ、フレーム分離部ｂ２８、伝搬路情報取得部ｂ２７、送信モード検出部ｍ４２４、受信フィルタ情報挿入部５３４ｂ、受信フィルタ取得部ｍ５１２、受信フィルタ乗算部ｍ５１３、フレーム分離部ｍ５２１、ＤＲＳ用伝搬路推定部ｍ５２２１、及びＣＲＳ用伝搬路推定部ｍ５２２２をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５又は基地局装置ｂ１～ｂ５置に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
　また、上述した実施形態における端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５及び基地局装置ｂ１～ｂ５の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現しても良い。端末装置ｍ１、ｍ４、ｍ５及び基地局装置ｂ１～ｂ５の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。

　以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

　本発明は、送信装置、受信装置、無線通信システムに用いて好適であり、伝搬特性を向上させることができる。

　Ｂ、ｂ１～ｂ５・・・基地局装置、ＭＴ１～ＭＴＮ、ｍ１、ｍ４、ｍ５・・・端末装置、ｂ１１１～ｂ１１Ｎ・・・符号部、ｂ１２１～ｂ１２Ｎ・・・変調部、１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ・・・多重信号生成部、ｂ１３、ｂ２３・・・ＣＲＳ生成部、ｂ１４、ｂ２４、ｂ４４、ｂ５４・・・フレーム選択部ｂ１５１～ｂ１５Ｊ・・・無線送信部、ｂ１０１～ｂ１０Ｊ・・・アンテナ、ｂ１６１～ｂ１６Ｊ・・・無線受信部、ｂ１７・・・伝搬路情報取得部、１１１ｂ、２１１ｂ、５１１ｂ・・・線形フィルタ算出部（係数算出部）、１１２ｂ、２１２ｂ・・・干渉算出部、１１３ｂ、１１３ｂ－２～１１３ｂ－Ｎ・・・干渉減算部、１１４ｂ、２１４ｂ、５１４ｂ・・・Ｍｏｄｕｌｏ演算切替決定部（剰余切換決定部）、１２ｂ、１２ｂ－２～１２ｂ－Ｎ・・・適応Ｍｏｄｕｌｏ部（適応剰余部）、１３ｂ、２３ｂ、４３ｂ、５３ｂ・・・フレーム構成部、１４１ｂ、２４１ｂ、５４１ｂ・・・線形フィルタ乗算部（係数乗算部）、１２１ｂ、１２１ｂ－ｋ・・・Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部、１２２ｂ、１２２ｂ－ｋ・・・Ｍｏｄｕｌｏ演算部（剰余演算部）、１３１ｂ、２３１ｂ・・・送信モード情報挿入部、１３２ｂ、２３２ｂ・・・ＤＲＳ生成部、１３３ｂ、２３３ｂ・・・ＤＲＳ挿入部（固有参照信号挿入部）、ｍ１０１・・・アンテナ、ｍ１１１、ｍ１１１－１～ｍ１１１－Ｉ_ｋ・・・無線受信部、ｍ１２１、ｍ４２１・・・フレーム分離部、ｍ１２２・・・伝搬路推定部、ｍ１２３・・・伝搬路補償部、ｍ１２４・・・送信モード取得部、１ｍ・・・適応復調部、ｍ１２４・・・復号部、ｍ１３１・・・伝搬路状態情報生成部、ｍ１３２・・・フレーム構成部、ｍ１４１、ｍ１４１－１～ｍ１４１－Ｉ_ｋ・・・無線送信部、１１１ｍ・・・Ｍｏｄｕｌｏ演算切替部、１１２ｍ・・・Ｍｏｄｕｌｏ演算部、１１３ｍ・・・復調部、ｂ２８・・・フレーム分離部、ｂ２７・・・伝搬路情報取得部、ｂ４９・・・端末数情報記憶部、ｍ４２５・・・端末数情報記憶部、ｍ４２４・・・送信モード検出部、５３４ｂ・・・受信フィルタ情報挿入部、ｍ５１２・・・受信フィルタ取得部、ｍ５１３・・・受信フィルタ乗算部、ｍ５２１・・・フレーム分離部、ｍ５２２１・・・ＤＲＳ用伝搬路推定部、ｍ５２２２・・・ＣＲＳ用伝搬路推定部

Claims

　複数の送信アンテナを備え、複数の受信装置宛の信号を、空間多重して送信する送信装置において、
　信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号と、前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号と、を多重する多重信号生成部を備えることを特徴とする送信装置。
　前記多重信号生成部は、前記複数の受信装置各々との伝搬路状態情報に基づいて、前記受信装置が第１の受信装置であるか又は第２の受信装置であるかを決定することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
　前記多重信号生成部は、複数の第１の前記受信装置宛の信号と、複数の第２の前記受信装置宛の信号と、を多重することを特徴とする請求項１又は２に記載の送信装置。
　前記電力抑圧処理は、剰余演算であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の送信装置。
　前記多重信号生成部は、
　前記受信装置が第１の受信装置であるか又は第２の受信装置であるかを決定し、前記第１の受信装置と第２の受信装置とを識別する送信モード情報を生成して出力する剰余切換決定部と、
　前記剰余切換決定部から入力された送信モード情報に基づいて、前記第１の受信装置宛の信号と前記第２の受信装置宛の信号を生成する適応剰余部と、
　を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の送信装置。
　前記剰余切換決定部は、他の受信装置宛の信号による干渉電力が閾値より大きい場合に前記受信装置を第１の受信装置であると決定し、他の受信装置宛の信号による干渉電力が閾値より小さい場合に前記受信装置を第２の受信装置であると決定することを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
　前記多重信号生成部は、
　前記複数の受信装置各々との伝搬路状態情報に基づいて、前記受信装置各々に関する干渉係数を算出する係数算出部と、
　前記係数算出部が算出した干渉係数と、他の受信装置宛の信号と、に基づいて前記受信装置宛の信号に対する干渉であって他の受信装置宛の信号による干渉信号を算出する干渉算出部と、
　前記受信装置宛の信号から、干渉算出部が算出した他の受信装置宛の信号による干渉信号を減算する干渉減算部と、
　を備え、
　前記適応剰余部は、前記剰余切換決定部から入力されたそれぞれの送信モード情報に基づいて、前記干渉減算部がそれぞれの干渉信号を減算した信号から、前記第１の受信装置宛の信号と前記第２の受信装置宛の信号をそれぞれ生成することを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
　前記剰余切換決定部が生成した送信モード情報であって第１の受信装置であることを示す送信モード情報の信号を、前記信号に挿入するフレーム構成部を備えることを特徴とする請求項５乃至７に記載の送信装置。
　前記剰余切換決定部が生成した送信モード情報であって第２の受信装置であることを示す送信モード情報の信号を、前記信号に挿入するフレーム構成部を備えることを特徴とする請求項５乃至７に記載の送信装置。
　前記多重信号生成部は、
　前記複数の受信装置各々との伝搬路状態情報に基づいて、線形フィルタ、及び前記受信装置各々に関する干渉係数を算出する係数算出部と、
　前記係数算出部が算出した干渉係数と、他の受信装置宛の信号と、に基づいて前記受信装置宛の信号に対する干渉であって他の受信装置宛の信号による干渉信号を算出する干渉算出部と、
　前記受信装置宛の信号から、干渉算出部が算出した他の受信装置宛の信号による干渉信号を減算する干渉減算部と、
　前記剰余切換決定部から入力された送信モード情報に基づいて、前記干渉減算部が減算した減算した信号から、前記第１の受信装置宛の信号と前記第２の受信装置宛の信号を生成する適応剰余部と、
　前記フレーム構成部が挿入した送信モード情報の信号と、前記適応剰余部が生成した前記第１の受信装置宛の信号と前記第２の受信装置宛の信号と、に対して、前記係数算出部が算出した線形フィルタを乗算する係数乗算部と、
　を備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の送信装置。
　前記多重信号生成部は、
　前記受信装置各々の固有参照信号を、当該受信装置宛の信号に挿入するフレーム構成部を備えることを特徴とする請求項４乃至１０のいずれかに記載の送信装置。
　前記多重信号生成部は、
　前記複数の受信装置各々との伝搬路状態情報に基づいて、前記受信装置各々に関する干渉係数を算出する係数算出部と、
　前記フィルタ算出部が算出した干渉係数と、他の受信装置宛の信号と、に基づいて前記受信装置宛の信号に対する干渉であって他の受信装置宛の信号による干渉信号を算出する干渉算出部と、
　予め定めた受信装置の順序に従って、当該受信装置宛の信号から干渉算出部が算出した他の受信装置宛の信号による干渉信号を減算する干渉減算部と、
　前記受信装置の順序が閾値より大きい第１の受信装置宛の信号に剰余演算を行う剰余演算部と、
　前記受信装置の順序が閾値より小さい第２の受信装置宛の信号であって前記干渉減算部が前記干渉信号を減算した信号と、前記剰余演算部が剰余演算を行った信号と、を多重する多重信号生成部を備えることを特徴とする請求項４に記載の送信装置。
　前記受信装置の順序が閾値より大きい第１の受信装置であることを示す送信モード情報の信号を、前記信号に挿入するフレーム構成部を備えることを特徴とする請求項１２に記載の送信装置。
　前記受信装置の順序が閾値より小さい第２の受信装置であることを示す送信モード情報の信号を、前記信号に挿入するフレーム構成部を備えることを特徴とする請求項１３に記載の送信装置。
　前記係数算出部は、前記複数の受信装置各々との伝搬路状態情報に基づいて、線形フィルタ、及び前記受信装置各々に関する干渉係数を算出し、
　前記多重信号生成部は、
　前記フレーム構成部が挿入した送信モード情報の信号と、前記適応剰余部が生成した前記第１の受信装置宛の信号と前記第２の受信装置宛の信号と、に対して、前記係数算出部が算出した線形フィルタを乗算する係数乗算部と、
　を備えることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の送信装置。
　空間多重された複数の受信装置宛の信号を受信する受信装置において、
　信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号であるか又は前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号であるかを判定する送信モード判定部と、
　前記送信モード判定部での判定結果に基づいて、前記信号を復調する適応復調部と、
　を備えることを特徴とする受信装置。
　前記電力抑圧処理は、剰余演算であることを特徴とする請求項１６に記載の受信装置。
　前記送信モード判定部は、前記信号に含まれる情報であって前記第１の受信装置と第２の受信装置とを識別する送信モード情報を取得し、取得した送信モード情報に基づいて、前記第１の受信装置宛の信号であるか又は前記第２の受信装置宛の信号であるかを判定することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の受信装置。
　前記適応復調部は、前記送信モード判定部が、前記送信モード情報に基づいて、前記第１の受信装置宛の信号であると判定した場合に前記信号に剰余演算を行って復調し、前記送信モード判定部が前記第２の受信装置宛の信号であると判定した場合に前記信号に剰余演算を行わないで復調することを特徴とする請求項１８に記載の受信装置。
　前記信号から受信装置各々の固有参照信号を抽出するフレーム分離部と、
　前記フレーム分離部が抽出した固有参照信号に基づいて、伝搬路状態を推定する伝搬路推定部と、
　前記伝搬路推定部が推定した伝搬路状態を示す伝搬路状態情報に基づいて、前記信号に対して伝搬路補償する伝搬路補償部と、
　を備えることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の受信装置。
　前記送信モード判定部は、前記信号に含まれる受信装置各々の固有参照信号に基づいて、前記第１の受信装置宛の信号であるか又は前記第２の受信装置宛の信号であるかを判定することを特徴とする請求項２０に記載の受信装置。
　前記送信モード判定部は、前記固有参照信号が配置された位置が示す前記受信装置の順序であって、前記信号から干渉信号が減算された順序に基づいて、前記第１の受信装置宛の信号であるか又は前記第２の受信装置宛の信号であるかを判定することを特徴とする請求項２１に記載の受信装置。
　前記送信モード判定部は、前記受信装置の順序が閾値以後の順序である場合に前記受信装置を第１の受信装置であると判定し、前記受信装置の順序が閾値より前の順序である場合に前記受信装置を第２の受信装置であると判定することを特徴とする請求項２２に記載の受信装置。
　前記適応復調部は、前記送信モード判定部が前記第１の受信装置宛の信号であると判定した場合に前記信号に剰余演算を行って復調し、前記送信モード判定部が前記第２の受信装置宛の信号であると判定した場合に前記信号に剰余演算を行わないで復調することを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれかに記載の受信装置。
　前記固有参照信号は前記受信装置の順序で時間順に配置され、
　前記送信モード判定部は、前記固有参照信号のうち前記受信装置の順序と対応付けされた順番の最後に受信した固有参照信号を選択し、
　前記送信モード判定部が選択した固有参照信号に基づいて、伝搬路状態を推定する伝搬路推定部と、
　前記伝搬路推定部が推定した伝搬路状態を示す伝搬路状態情報に基づいて、前記信号に対して伝搬路補償する伝搬路補償部と、
　を備えることを特徴とする請求項２１に記載の受信装置。
　複数の受信装置宛の信号を空間多重して送信する送信装置と、前記送信装置が送信した信号を受信する受信装置とを具備する無線通信システムにおいて、
　前記送信装置は、
　信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号と、前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号と、を多重する多重信号生成部を備え、
　前記受信装置は、
　前記第１の受信装置宛の信号であるか又は前記第２の受信装置宛の信号であるかを判定する送信モード判定部と、
　前記送信モード判定部での判定結果に基づいて、前記信号を復調する適応復調部と、
　を備えることを特徴とする無線通信システム。
　複数の受信装置宛の信号を、空間多重して送信する送信装置における送信制御方法において、
　多重信号生成部が、信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号と、前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号と、を多重する過程を有することを特徴とする送信制御方法。
　空間多重された複数の受信装置宛の信号を受信する受信装置における受信制御方法において、
　送信モード判定部が、信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号であるか又は前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号であるかを判定する第１の過程と、
　適応復調部が、前記第１の過程での判定結果に基づいて、前記信号を復調する第２の過程と、
　を有することを特徴とする受信制御方法。
　複数の受信装置宛の信号を、空間多重して送信する送信装置に用いられるプロセッサにおいて、
　信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号と、前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号と、を多重する多重信号生成部を備えることを特徴とするプロセッサ。
　空間多重された複数の受信装置宛の信号を受信する受信装置に用いられるプロセッサにおいて、
　信号の電力を抑圧する電力抑圧処理を行った第１の前記受信装置宛の信号であるか又は前記電力抑圧処理を行わない第２の前記受信装置宛の信号であるかを判定する送信モード判定部と、
　前記送信モード判定部での判定結果に基づいて、前記信号を復調する適応復調部と、
　を備えることを特徴とするプロセッサ。