[发明专利]多用户MIMO无线通信方法及多用户MIMO无线通信装置

说明书

技术领域

本发明涉及发送机与多个接收机之间的多用户MIMO(Multiple-Input Multiple-Output：多输入多输出)无线通信方法、以及利用多用户MIMO无线通信方法进行通信的多用户MIMO无线通信装置。

背景技术

以往，关于多用户MIMO，在理论上推导出了能够实现的通信速度的上限值(例如，参照非专利文献1)。

另外，以往关于利用多用户MIMO方式得到接近理论极限的性能的技术，已经有被称为DPC(Dirty Paper Coding：脏纸编码)的技术(例如，参照非专利文献2)。

另外，以往也有一种ZF-DPC(Zero-Forcing DPC：迫零脏纸编码)法，对信道矩阵进行LQ分解，并根据三角矩阵L进行DPC编码，由此实现多用户MIMO方式(例如，参照非专利文献3)。

另外，以往还有一种CZF-DPC(Cooperative ZF-DPC：协作迫零脏纸编码)法，对信道矩阵进行奇异值分解并选择流，并且更新发送加权矩阵和接收加权矩阵，而且更新成为使信道矩阵与发送加权矩阵正交，反复进行上述处理，由此实现多用户MIMO方式(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特表2008-519510号公报

非专利文献1：S.Vishwanath，N.Jindal，and A.Goldsmith，“Duality，achievable rates，and sum-rate capacity of gaussian MIMO broadcast channels”，IEEE Trans.Inform.Theory，vol.49，no.10，pp.2658-2668，Oct.2003

非专利文献2：M.H.M.Costa，“Writing on dirty paper”，IEEE Trans.Inform.Theory，vol.29，no.3，pp.439-441，May.1983

非专利文献3：Z.Tu and R.S.Blum，“Multiuser diversity for a dirty paper approach”，IEEE Commun.Lett.，vol.7，no.8，pp.370-372，Aug.2003

发明公开

发明要解决的问题

在无线LAN和WiMAX等方式中采用MIMO无线通信方式。MIMO是这样一种通信方式，在发送机和接收机双方或者任意一方配置多个天线进行无线通信，由此与发送机和接收机双方都是一根天线时相比，提高通信速度，提高通信的安全性。如果采用MIMO，则能够使用相同时间、相同频带利用多个不同的信号进行通信。

发送机不仅向一个接收机发送多个不同的信号，也能够按照图2的概念图所示向多个接收机进行发送。这就是多用户MIMO方式，能够进一步实现通信速度的高速化。在非专利文献1中，在理论上推导出了多用户MIMO能够实现的通信速度的上限值。为了利用多用户MIMO得到接近理论极限的性能，需要非专利文献2记述的被称为DPC(Dirty Paper Coding)的技术。

非专利文献3记述的ZF-DPC(Zero-Forcing DPC)法，对信道矩阵进行LQ分解，并根据三角矩阵L进行DPC编码，由此实现多用户MIMO方式。另外，还记述了在进行LQ分解时替换信道矩阵的行的顺序，由此实现性能的提高。

专利文献1记述的CZF-DPC(Cooperative ZF-DPC)法，对信道矩阵进行奇异值分解并选择流，并且更新发送加权矩阵和接收加权矩阵，而且更新成为使信道矩阵与发送加权矩阵正交，反复进行上述处理，由此实现多用户MIMO方式。另外，关于DPC的实现方法还记述了能够利用THP(Tomlinson-Harashima Precoding：TH预编码)。

已经公知ZF-DPC法能够实现的通信速度较低，达不到理论极限的通信速度。

已经公知CZF-DPC法所需要的运算量增大。因此，进行运算所需要的电路规模增大。另外，由于进行运算所需要的时间增加，因而从产生数据发送的请求到实际进行数据发送的时间、即延迟增大。另外，由于接收加权矩阵只能由发送机确定，因此需要将所确定的接收加权矩阵通知接收机，导致产生协议上的开销。

发明内容

本发明的目的在于，将运算量抑制得较小，不需增加协议上的开销，即可实现接近理论极限的通信速度。