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特開2024-136032通信装置、ランクアダプテーション方法、及びプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024136032
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】通信装置、ランクアダプテーション方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
H04B 7/0413 20170101AFI20240927BHJP
H04W 16/28 20090101ALI20240927BHJP
H04W 24/08 20090101ALI20240927BHJP
H04W 72/21 20230101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
H04B7/0413
H04W16/28 130
H04W24/08
H04W72/21
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023046985
(22)【出願日】2023-03-23
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和５年２月１７日 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ｈＬｐＲｑＸＨｏＥＳＭを通じて発表、令和５年２月１９日 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｃａｃｔ．ｏｒｇ／ｐｒｏｇｒａｍ／ｐａｒｔｉｃｉｐａｎｔｓ．ａｓｐを通じて発表、令和５年２月２０日 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｃａｃｔ．ｏｒｇ／Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ／ｓｌｉｄｅ＿ｓｈｏｗ．ａｓｐ？ｐｎｏ＝２０２３０２３４を通じて発表、令和５年２月２２日 一般社団法人電子情報通信学会発行の「電子情報通信学会技術研究報告 信学技法 Ｖｏｌ．１２２ Ｎｏ．３９９」に発表、ｈｔｔｐｓ：／／ｋｅｎ．ｉｅｉｃｅ．ｏｒｇ／ｋｅｎ／ｐａｐｅｒ／２０２３０３０３ＣＣｒＧ／を通じて発表、令和５年３月３日 一般社団法人電子情報通信学会の「移動通信ワークショップ」にて文書をもって発表、一般社団法人電子情報通信学会の「移動通信ワークショップ」（オンライン開催）にてｈｔｔｐｓ：／／ｚｏｏｍ．ｕｓ／ｊｏｉｎ ミーティングＩＤ：８５３７４７０７５６３，パスコード：９２３６２２を通じて発表。
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度 国立研究開発法人情報通信研究機構、「革新的情報通信技術研究開発委託研究／Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅによるプロアクティブな無線空間制御と耐干渉型空間多重伝送技術の研究開発」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】393031586
【氏名又は名称】株式会社国際電気通信基礎技術研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100115749
【弁理士】
【氏名又は名称】谷川 英和
(74)【代理人】
【識別番号】100121223
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 悟道
(72)【発明者】
【氏名】松室 尭之
(72)【発明者】
【氏名】矢野 一人
(72)【発明者】
【氏名】奥本 裕介
(72)【発明者】
【氏名】坂野 寿和
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067AA23
5K067DD11
5K067EE02
5K067EE10
5K067KK03
(57)【要約】
【課題】散発的な干渉が存在する環境において、ＭＩＭＯ伝送における好適なランクアダプテーションを行う通信装置を提供する。
【解決手段】送信側の通信装置からＭＩＭＯ伝送によって送信された無線信号を受信する通信装置２は、複数のアンテナを介して無線信号を受信する受信部２１と、受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するチャネル容量取得部２２と、受信された１以上の干渉波ごとの受信履歴を用いて、１以上の干渉波ごとの受信確率を取得する確率取得部２３と、１以上の干渉波ごとの受信確率と、チャネル容量とを用いて、ランクごとのチャネル容量の期待値を算出する算出部２４と、送信側の通信装置が使用するランクを、期待値が最大となるランクに決定する決定部２５と、決定されたランクを送信側の通信装置に送信する送信部２６とを備える。
【選択図】図２
【解決手段】送信側の通信装置からＭＩＭＯ伝送によって送信された無線信号を受信する通信装置２は、複数のアンテナを介して無線信号を受信する受信部２１と、受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するチャネル容量取得部２２と、受信された１以上の干渉波ごとの受信履歴を用いて、１以上の干渉波ごとの受信確率を取得する確率取得部２３と、１以上の干渉波ごとの受信確率と、チャネル容量とを用いて、ランクごとのチャネル容量の期待値を算出する算出部２４と、送信側の通信装置が使用するランクを、期待値が最大となるランクに決定する決定部２５と、決定されたランクを送信側の通信装置に送信する送信部２６とを備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送信側の通信装置からＭＩＭＯ伝送によって送信された無線信号を受信する通信装置であって、
複数のアンテナを介して無線信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するチャネル容量取得部と、
前記チャネル容量取得部によって取得されたチャネル容量に基づいて、前記送信側の通信装置が使用するランクを決定する決定部と、
前記決定部によって決定されたランクを前記送信側の通信装置に送信する送信部と、を備えた通信装置。
複数のアンテナを介して無線信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するチャネル容量取得部と、
前記チャネル容量取得部によって取得されたチャネル容量に基づいて、前記送信側の通信装置が使用するランクを決定する決定部と、
前記決定部によって決定されたランクを前記送信側の通信装置に送信する送信部と、を備えた通信装置。
【請求項2】
前記受信部で受信された１以上の干渉波ごとの受信履歴を用いて、１以上の干渉波ごとの受信確率を取得する確率取得部と、
前記確率取得部によって取得された１以上の干渉波ごとの受信確率と、前記チャネル容量取得部によって取得されたチャネル容量とを用いて、ランクごとのチャネル容量の期待値を算出する算出部と、をさらに備え、
前記決定部は、前記送信側の通信装置が使用するランクを、前記算出部によって算出された期待値が最大となるランクに決定する、請求項１記載の通信装置。
前記確率取得部によって取得された１以上の干渉波ごとの受信確率と、前記チャネル容量取得部によって取得されたチャネル容量とを用いて、ランクごとのチャネル容量の期待値を算出する算出部と、をさらに備え、
前記決定部は、前記送信側の通信装置が使用するランクを、前記算出部によって算出された期待値が最大となるランクに決定する、請求項１記載の通信装置。
【請求項3】
前記決定部は、前記送信側の通信装置が使用するランクを、１以上の干渉波の有無に応じたチャネル容量の最小値が最も大きいランクに決定する、請求項１記載の通信装置。
【請求項4】
ＭＩＭＯ伝送におけるランクアダプテーション方法であって、
複数のアンテナを介して受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するステップと、
取得されたチャネル容量に基づいて、送信側の通信装置が使用するランクを決定するステップと、
決定されたランクを前記送信側の通信装置に送信するステップと、を備えたランクアダプテーション方法。
複数のアンテナを介して受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するステップと、
取得されたチャネル容量に基づいて、送信側の通信装置が使用するランクを決定するステップと、
決定されたランクを前記送信側の通信装置に送信するステップと、を備えたランクアダプテーション方法。
【請求項5】
ＭＩＭＯ伝送におけるランクアダプテーションのためのプログラムであって、
コンピュータに、
複数のアンテナを介して受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するステップと、
取得されたチャネル容量に基づいて、送信側の通信装置が使用するランクを決定するステップと、
決定されたランクを前記送信側の通信装置に送信するステップと、を実行させるためのプログラム。
コンピュータに、
複数のアンテナを介して受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するステップと、
取得されたチャネル容量に基づいて、送信側の通信装置が使用するランクを決定するステップと、
決定されたランクを前記送信側の通信装置に送信するステップと、を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＭＩＭＯ伝送におけるランクアダプテーションを行うための通信装置等に関する。
【背景技術】
【0002】
現在の広帯域無線通信では、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output；多入力多出力）伝送が多く用いられている。また、ＭＩＭＯ伝送におけるランクアダプテーションは、干渉波が到来した場合にロバストな伝送を行うために重要な技術である（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】F. Bohagen, P. Orten, G. E. Oien,「Design of Optimal High-Rank Line-of-Sight MIMO Channels」, IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 6, no. 4, pp. 1420-1425, April 2007, doi: 10.1109/TWC.2007.348338
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
免許不要帯では、各無線システムが自律的に運用されている。そのようなランダムアクセス制御を行っている無線チャネルを利用して行われる無線通信（例えば、無線ＬＡＮなど）では、隠れノード問題が発生することもある。このような状況では、通信装置は散発的な干渉波に対応しなければならず、ＭＩＭＯ伝送における好適なランクを選択することが難しいという問題があった。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、散発的な干渉が存在する環境において、ＭＩＭＯ伝送における好適なランクを決定することができる通信装置等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】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明の一態様による通信装置は、送信側の通信装置からＭＩＭＯ伝送によって送信された無線信号を受信する通信装置であって、複数のアンテナを介して無線信号を受信する受信部と、受信部で受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するチャネル容量取得部と、チャネル容量取得部によって取得されたチャネル容量に基づいて、送信側の通信装置が使用するランクを決定する決定部と、決定部によって決定されたランクを送信側の通信装置に送信する送信部と、を備えたものである。
このような構成により、１以上の干渉波の有無に応じたチャネル容量を用いることによって、例えば、目的とするＭＩＭＯ伝送を実現することができるランクを決定することができる。
このような構成により、１以上の干渉波の有無に応じたチャネル容量を用いることによって、例えば、目的とするＭＩＭＯ伝送を実現することができるランクを決定することができる。
【0007】
また、本発明の一態様による通信装置では、受信部で受信された１以上の干渉波ごとの受信履歴を用いて、１以上の干渉波ごとの受信確率を取得する確率取得部と、確率取得部によって取得された１以上の干渉波ごとの受信確率と、チャネル容量取得部によって取得されたチャネル容量とを用いて、ランクごとのチャネル容量の期待値を算出する算出部と、をさらに備え、決定部は、送信側の通信装置が使用するランクを、算出部によって算出された期待値が最大となるランクに決定してもよい。
このような構成により、干渉波の受信確率に応じたチャネル容量の期待値を用いて、スループットを最大化するＭＩＭＯ伝送を実現するためのランクを決定することができるようになる。
このような構成により、干渉波の受信確率に応じたチャネル容量の期待値を用いて、スループットを最大化するＭＩＭＯ伝送を実現するためのランクを決定することができるようになる。
【0008】
また、本発明の一態様による通信装置では、決定部は、送信側の通信装置が使用するランクを、１以上の干渉波の有無に応じたチャネル容量の最小値が最も大きいランクに決定してもよい。
このような構成により、各干渉波の有無に関わらず、チャネル容量が極端に低くなることを回避することができる。したがって、例えば、高い確実性の要求されるＭＩＭＯ伝送において、より確実な通信を保証することができるようになる。
このような構成により、各干渉波の有無に関わらず、チャネル容量が極端に低くなることを回避することができる。したがって、例えば、高い確実性の要求されるＭＩＭＯ伝送において、より確実な通信を保証することができるようになる。
【0009】
また、本発明の一態様によるランクアダプテーション方法は、ＭＩＭＯ伝送におけるランクアダプテーション方法であって、複数のアンテナを介して受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するステップと、取得されたチャネル容量に基づいて、送信側の通信装置が使用するランクを決定するステップと、決定されたランクを送信側の通信装置に送信するステップと、を備えたものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一態様による通信装置等によれば、１以上の干渉波の有無に応じたチャネル容量を用いることによって、例えば、目的とするＭＩＭＯ伝送に必要なランクアダプテーションを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施の形態によるＭＩＭＯ伝送システムの構成を示す模式図
【図2】同実施の形態による通信装置の構成を示すブロック図
【図3】同実施の形態による通信装置の動作を示すフローチャート
【図4】同実施の形態におけるランクごと、干渉波の有無ごとのチャネル容量、及びランクごとの期待値を示す図
【図5】同実施の形態のシミュレーション結果におけるランクごと、干渉波の有無ごとのチャネル容量、及びランクごとの期待値を示す図
【図6】同実施の形態のシミュレーション結果における干渉波の受信確率に応じたチャネル容量の期待値の変化を示すグラフ
【図7】同実施の形態におけるコンピュータシステムの構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明による通信装置、及びランクアダプテーション方法について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本実施の形態による通信装置は、ＭＩＭＯ伝送におけるランクごと、１以上の干渉波の有無ごとのチャネル容量と、干渉波の受信確率とを用いて、ランクごとのチャネル容量の期待値を算出し、送信側の通信装置が使用するランクを、その期待値が最大となるランクに決定するランクアダプテーションを行うものである。
【0013】
図１は、本実施の形態によるＭＩＭＯ伝送システム１００の構成を示す模式図であり、図２は、ＭＩＭＯ伝送の受信側の通信装置２の構成を示すブロック図である。本実施の形態によるＭＩＭＯ伝送システム１００は、ＭＩＭＯ伝送によって無線信号を送信する送信側の通信装置１と、送信側の通信装置１からＭＩＭＯ伝送によって送信された無線信号を受信する受信側の通信装置２とを備えている。なお、送信側、受信側は、本実施の形態で説明するＭＩＭＯ伝送に関する送信側、受信側の意味であり、例えば、制御用の信号などは、通信装置２から通信装置１に送信されてもよい。また、ＭＩＭＯ伝送についても、通信装置２が送信側となり、通信装置１が受信側となる通信も行われてもよい。また、通信装置１，２は特に限定されないが、一例として、通信装置１はアクセスポイントであり、通信装置２は端末装置であってもよい。この場合には、ダウンリンクＭＩＭＯのランクアダプテーションが行われることになる。
【0014】
本実施の形態では、通信装置１，２が、それぞれ４個のアンテナ１ａ，２ａを介して、４×４のシングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ－ＭＩＭＯ）伝送を行い、２個の干渉源３，４からの干渉波を通信装置２が受信する場合について主に説明するが、ＭＩＭＯ伝送で用いられるアンテナの個数や、干渉源の個数はそれらに限定されないことは言うまでもない。以下、通信装置２が干渉源３，４から受信する干渉波を、それぞれ干渉波Ａ，Ｂと呼ぶことにする。干渉源３，４は、例えば、無線通信を行う通信装置であってもよく、電子レンジなどのように無線通信を行わない装置であってもよい。
【0015】
通信装置２は、図２で示されるように、受信部２１と、チャネル容量取得部２２と、確率取得部２３と、算出部２４と、決定部２５と、送信部２６とを備える。本実施の形態では、上記したように、通信装置２が４個のアンテナ２ａを有している場合について主に説明する。
【0016】
受信部２１は、複数のアンテナ２ａを介して無線信号を受信する。受信部２１は、送信側の通信装置１から送信されたＭＩＭＯ伝送の電波を受信すると共に、干渉源３，４から送信された干渉波Ａ，Ｂも受信してもよい。なお、干渉波Ａ，Ｂがそれぞれ自律的に送信される場合には、受信部２１が干渉波Ａ，Ｂをそれぞれ受信するかどうかに応じて、４通りの事象が存在する。第１の事象は干渉波Ａ，Ｂを両方とも受信しない事象であり、第２の事象は干渉波Ａを受信し、干渉波Ｂを受信しない事象であり、第３の事象は干渉波Ａを受信せず、干渉波Ｂを受信する事象であり、第４の事象は干渉波Ａ，Ｂの両方を受信する事象である。
【0017】
受信部２１は、例えば、干渉波Ａ，Ｂの識別も行ってもよい。干渉波が復調できる信号、例えば、他の無線システムから送信された信号である場合には、受信部２１は、受信した無線信号を復調し、その無線信号に含まれている送信元の識別子（例えば、アドレスなど）を取得することによって、干渉波を識別する情報を取得してもよい。一方、干渉波が復調できない信号、例えば、電子レンジなどの機器から送信される、通信信号ではない信号である場合には、受信部２１は、４個のアンテナ２ａのうち、基準となる１個のアンテナ２ａで受信された受信信号と、それ以外の３個のアンテナ２ａで受信された受信信号との振幅比、及び位相差の集合、すなわちアレーレスポンスベクトルを取得して、干渉波を識別する情報として用いてもよい。そして、アレーレスポンスベクトルが一致する干渉波については、同じ干渉源からの干渉波であると判断してもよい。なお、アレーレスポンスベクトルが一致するとは、例えば、厳密に一致することであってもよく、所定の誤差の範囲内で一致することであってもよい。
【0018】
また、２個の干渉波Ａ，Ｂが同時に受信された場合には、一方の干渉波の強度が強くなることが多いと考えられる。この場合には、強度の強い方の干渉波のアレーレスポンスベクトルに類似したアレーレスポンスベクトルが取得されることになる。したがって、例えば、干渉波Ａのアレーレスポンスベクトルと一致しないが類似するアレーレスポンスベクトルの干渉波が受信された場合には、干渉波Ａ，Ｂが同時に受信されたと判断してもよい。また、複数の干渉波のビジーの期間が完全に一致することは少ないと考えられる。そのため、２個の干渉波が同時に受信される期間の前後には、１個の干渉波が受信される期間が存在することが多いと考えられる。例えば、干渉波Ａのみが受信される第１の期間の後に、干渉波Ａ，Ｂの両方が受信される第２の期間が存在し、その後に干渉波Ｂのみが受信される第３の期間が続く場合には、第２の期間の前後の状況から、第２の期間において、干渉波Ａ，Ｂの両方が受信されていたと推測することができる。したがって、この場合には、第２の期間に受信された受信信号のアレーレスポンスベクトルを、干渉波Ａ，Ｂの両方に対応するアレーレスポンスベクトルとしてもよい。このようにすることによって、受信部２１は、受信した受信信号に１以上の干渉波の信号が含まれているかどうかを識別することができるようになる。なお、ここで説明した干渉波の識別方法は一例であり、他の方法によって干渉波を識別してもよいことは言うまでもない。
【0019】
また、受信部２１は、例えば、複数のアンテナ２ａで受信された受信信号にＭＭＳＥ（最小平均二乗誤差）ウェイトを乗算することなどによって、所望信号を抽出してもよい。この所望信号を抽出する処理は、従来のＭＩＭＯ伝送における処理と同様であり、その詳細な説明を省略する。なお、受信部２１は、例えば、チャネル容量取得部２２によって取得されたＭＭＳＥウェイトを用いて所望信号を抽出してもよい。
【0020】
チャネル容量取得部２２は、受信部２１で受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得する。チャネル容量取得部２２は、一例として、ＭＭＳＥウェイトを算出し、そのＭＭＳＥウェイトを用いてチャネル容量を取得してもよい。なお、チャネル容量は、１以上の干渉波の有無のすべての組み合わせについて取得されることが好適である。例えば、ｎ個の干渉波が受信部２１で受信される場合には、ｎ個の干渉波のそれぞれの有無に応じた２ｎ個の事象が存在することになり、各事象について１個のチャネル容量が取得されるため、２ｎ個のチャネル容量が取得されることになる。ｎは１以上の整数である。また、そのチャネル容量はランクごとに取得されることになる。ランクは、ＭＩＭＯ伝送のストリーム数であり、厳密には、ＭＩＭＯ伝送に使用される送信アンテナの数と、受信アンテナの数とのうち、少ない方の数である。しかしながら、本実施の形態では、干渉波の影響を低減したいため、ＭＩＭＯ伝送に使用する受信アンテナの数を減らすことは考えられない。そのため、本実施の形態では、通常、送信側の通信装置１がＭＩＭＯ伝送に使用するアンテナ１ａの個数がランクとなる。したがって、送信側の通信装置１がＭ個のアンテナ１ａを有している場合には、ランクは１からＭまでのいずれかの整数値となる。Ｍは、２以上の整数である。各ランクについて、２ｎ個のチャネル容量が取得されるため、チャネル容量取得部２２によって取得されるチャネル容量の総数は、２ｎ×Ｍ個となる。なお、チャネル容量の取得の詳細な処理については後述する。
【0021】
確率取得部２３は、受信部２１で受信された１以上の干渉波ごとの受信履歴を用いて、１以上の干渉波ごとの受信確率を取得する。干渉波の受信履歴とは、干渉波のビジー／アイドルの履歴であってもよい。干渉波ごとの受信履歴は、例えば、確率取得部２３によって取得され、図示しない記録媒体に蓄積されてもよい。確率取得部２３は、送信側の通信装置１が今後、通信を行う将来の時点の干渉波の受信確率を取得することが好適である。例えば、現在の時刻がｔである場合には、確率取得部２３は、干渉波の時刻ｔ＋Ｄの受信確率を取得してもよい。Ｄは正の実数であり、通常、大きくない値である。すなわち、通常、近い将来の受信確率が取得されることになる。確率取得部２３は、各干渉波について受信確率を取得する。そのため、ｎ個の干渉波が存在する場合には、確率取得部２３は、ｎ個の干渉波にそれぞれ対応する、時刻ｔ＋Ｄのｎ個の受信確率を取得してもよい。なお、ある干渉波の受信履歴を用いて、その干渉波の将来の時点における受信確率を取得する方法については、例えば、次の文献を参照されたい。
文献：K. Yano, N. Egashira, J. Webber, M. Usui, Y. Suzuki, 「Achievable throughput of multiband wireless LAN using simultaneous transmission over multiple primary channels assisted by idle length prediction based on PNN」, Proc. of ICAIIC 2019, pp. 22-27, Feb. 2019, doi: 10.1109/ICAIIC.2019.8668975.
文献：特開２０１９－０８７９１６号公報
文献：K. Yano, N. Egashira, J. Webber, M. Usui, Y. Suzuki, 「Achievable throughput of multiband wireless LAN using simultaneous transmission over multiple primary channels assisted by idle length prediction based on PNN」, Proc. of ICAIIC 2019, pp. 22-27, Feb. 2019, doi: 10.1109/ICAIIC.2019.8668975.
文献：特開２０１９－０８７９１６号公報
【0022】
例えば、送信側の通信装置１から送信された送信予告が受信部２１で受信された場合には、確率取得部２３は、その送信予告に応じた送信が行われる時点の各干渉波の受信確率を取得してもよい。また、送信予告がない場合には、確率取得部２３は、例えば、各干渉波の受信確率を定期的に取得してもよい。なお、受信確率の取得後、後述するように期待値が算出されてランクが決定され、その決定結果が送信側の通信装置１にフィードバックされるまでには所定の時間が掛かることになる。したがって、確率取得部２３は、現在の時点から、少なくともその所定の時間以上経過した将来の時点の各干渉波の受信確率を取得することが好適である。
【0023】
算出部２４は、確率取得部２３によって取得された１以上の干渉波ごとの受信確率と、チャネル容量取得部２２によって取得されたチャネル容量とを用いて、ランクごとのチャネル容量の期待値を算出する。より具体的には、算出部２４は、あるランクについて、各干渉波の受信の有無に応じた事象ごとに、事象の確率とチャネル容量とを乗算し、その乗算結果の総和を算出することによってチャネル容量の期待値を算出してもよい。そして、算出部２４は、その期待値の算出を、すべてのランクについて行ってもよい。ランクの最大値がＭである場合には、例えば、Ｍ個の期待値が算出されてもよい。なお、チャネル容量の期待値の算出の詳細な処理については後述する。
【0024】
決定部２５は、チャネル容量取得部２２によって取得されたチャネル容量に基づいて、送信側の通信装置１が使用するランクを決定する。チャネル容量に基づいてランクを決定するとは、例えば、ランクを決定する過程に少なくともチャネル容量が用いられることであってもよい。決定部２５は、例えば、送信側の通信装置１が使用するランクを、算出部２４によって算出された期待値が最大となるランクに決定してもよい。本実施の形態では、この場合について主に説明し、それ以外の場合については後述する。算出部２４がランクごとに期待値を算出した場合には、決定部２５は、その期待値のうち、最大の期待値を特定し、その特定した最大の期待値に対応するランクを、送信側の通信装置１が使用するランクに決定してもよい。
【0025】
送信部２６は、決定部２５によって決定されたランクを送信側の通信装置１に送信する。このようにして、決定結果のランクが送信側の通信装置１に渡され、その送信側の通信装置１では、その決定結果のランクによって、ＭＩＭＯ伝送による無線信号の送信が行われることになる。送信部２６は、例えば、決定結果のランクを、送信側の通信装置１に直接送信してもよく、または、他のサーバ等を介して間接的に送信してもよい。また、送信部２６は、送信を行うための送信デバイス（例えば、モデムやネットワークカードなど）を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、送信部２６は、ハードウェアによって実現されてもよく、または送信デバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。
【0026】
次に、ＭＩＭＯ伝送システム１００の動作について図３のフローチャートを用いて説明する。
（ステップＳ１０１）チャネル容量取得部２２は、チャネル容量を取得するかどうか判断する。そして、チャネル容量を取得する場合には、ステップＳ１０２に進み、そうでない場合には、ステップＳ１０３に進む。チャネル容量取得部２２は、例えば、チャネル容量を取得していない事象の受信信号が受信された場合に、その事象に応じたチャネル容量を取得すると判断してもよい。また、新たな干渉波が発生するなどのように事象が変化した場合には、チャネル容量取得部２２は、その変化後において、チャネル容量を取得していない事象の受信信号が受信された際に、その事象に応じたチャネル容量を取得すると判断してもよい。
（ステップＳ１０１）チャネル容量取得部２２は、チャネル容量を取得するかどうか判断する。そして、チャネル容量を取得する場合には、ステップＳ１０２に進み、そうでない場合には、ステップＳ１０３に進む。チャネル容量取得部２２は、例えば、チャネル容量を取得していない事象の受信信号が受信された場合に、その事象に応じたチャネル容量を取得すると判断してもよい。また、新たな干渉波が発生するなどのように事象が変化した場合には、チャネル容量取得部２２は、その変化後において、チャネル容量を取得していない事象の受信信号が受信された際に、その事象に応じたチャネル容量を取得すると判断してもよい。
【0027】
（ステップＳ１０２）チャネル容量取得部２２は、受信された無線信号を用いて、ランクごとに、１以上の干渉波の有無に応じたすべての事象に応じたチャネル容量を取得する。取得されたチャネル容量は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。そして、ステップＳ１０１に戻る。
【0028】
（ステップＳ１０３）決定部２５は、ランクを決定するかどうか判断する。そして、ランクを決定する場合には、ステップＳ１０４に進み、そうでない場合には、ステップＳ１０１に戻る。決定部２５は、例えば、すべての事象のチャネル容量の取得が終了している場合であって、送信側の通信装置１から送信予告が受信された際に、ランクを決定すると判断してもよく、または、ランクを決定すると繰り返して判断してもよい。後者の場合には、例えば、ランクを決定すると定期的に判断されてもよい。
【0029】
（ステップＳ１０４）確率取得部２３は、将来の時点における各干渉波の受信確率を取得する。この将来の時点は、例えば、送信予告に応じた送信が行われる時点であってもよく、または、現時点からあらかじめ決められた時間だけ将来の時点であってもよい。
【0030】
（ステップＳ１０５）算出部２４は、事象ごと、ランクごとのチャネル容量と、将来の時点における各干渉波の受信確率とを用いて、ランクごとのチャネル容量の期待値を算出する。
【0031】
（ステップＳ１０６）決定部２５は、算出された期待値のうち、最大の期待値に対応するランクを、送信側の通信装置１が使用するランクに決定する。
【0032】
（ステップＳ１０７）送信部２６は、決定部２５による決定結果を、送信側の通信装置１に送信する。そして、ステップＳ１０１に戻る。この決定結果の送信に応じて、送信側の通信装置１において、決定されたランクを用いたＭＩＭＯ伝送による送信信号の送信が行われることになる。
【0033】
なお、図３のフローチャートには含まれていないが、受信部２１は、干渉波を受信することによって、各干渉波を識別する処理を行ってもよい。また、確率取得部２３は、その干渉波の識別結果を用いて、各干渉波の受信履歴を記録してもよい。また、図３のフローチャートにおける処理の順序は一例であり、同様の結果を得られるのであれば、各ステップの順序を変更してもよい。また、図３のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
【0034】
次に、チャネル容量の取得、及びチャネル容量や受信確率を用いた期待値の算出などについて、より詳細に説明する。ここでは、上記したように、４×４のＳＵ－ＭＩＭＯ伝送が行われる場合について説明する。したがって、Ｍ＝４であり、決定対象のランクは、１～４の４個である。また、受信部２１が、２個の干渉源３，４から２個の干渉波Ａ，Ｂを受信する場合について説明する。この場合には、干渉波Ａ，Ｂのそれぞれの有無に応じて、２２個の事象が存在することになる。各事象を識別するインデックスｋを、干渉なし（ｋ＝１）、干渉波Ａのみ（ｋ＝２）、干渉波Ｂのみ（ｋ＝３）、干渉波Ａ，Ｂの両方（ｋ＝４）のように設定する。なお、以下の説明において、インデックスｋによって識別される事象を「事象ｋ」と呼ぶこともある。受信部２１による２個の干渉波の受信の有無、及びランクｍに応じて、図４で示されるように、１６個のチャネル容量Ｃｍ
ｋが存在する。ｍ及びｋは、それぞれ１から４の整数である。チャネル容量取得部２２は、その１６個のチャネル容量を取得するものとする。チャネル容量取得部２２は、例えば、その１６個のチャネル容量を、次式を用いて算出してもよい。次式は、ＭＭＳＥを適用した場合のチャネル容量であり、所望信号と干渉信号のＳＩＮＲから求まるものである。
【数1】
【0035】
（１）式において、ベクトルＷｋ
ｏｐｔ，ｊは、事象ｋにおいて、送信側の通信装置１におけるｊ番目のアンテナ１ａから送信されるｊ番目のストリームの送信信号ｓｊ（ｔ）に対する最適ウェイトであり、ウィナー解として次の（２）式で与えられる。このことについては、例えば、次の文献を参照されたい。また、上付き文字のＴは転置を表し、＊は複素共役を表し、Ｈは複素共役転置を表す。ベクトルｈｊについては後述する。なお、本明細書におけるベクトルは、列ベクトルであるとする。
文献：B. Widrow, P. E. Mantey, L. J. Griffiths, B. B. Goode, 「Adaptive antenna systems」, Proceedings of the IEEE, vol. 55, no. 12, pp. 2143-2159, Dec. 1967, doi: 10.1109/PROC.1967.6092.
文献：B. Widrow, P. E. Mantey, L. J. Griffiths, B. B. Goode, 「Adaptive antenna systems」, Proceedings of the IEEE, vol. 55, no. 12, pp. 2143-2159, Dec. 1967, doi: 10.1109/PROC.1967.6092.
【数2】
【0036】
（２）式において、行列Ｒｋ
ｘｘは、受信信号の相関行列であり、事象ごとに次式で示される。
【数3】
【0037】
ここで、ＰＳは所望波の送信電力であり、既知である。所望波は、通信装置２が受信しようとしている電波のことであり、送信側の通信装置１から送信された無線信号のことである。ＰＡ、ＰＢはそれぞれ干渉波Ａ，Ｂの送信電力であり、σ２は雑音電力である。また、行列ＨＤは所望波の伝搬路行列であり、行列ｈＡ、ｈＢはそれぞれ干渉波Ａ，Ｂの伝搬路行列である。所望波の伝搬路行列ＨＤは、例えば、所望波に含まれるパイロット信号を用いて取得されてもよい。パイロット信号は、一例として、通信装置１から送信される送信信号の各ブロックのヘッダに挿入されたパイロットシンボルであってもよい。また、干渉波の伝搬路行列ｈＡ、ｈＢはそれぞれ干渉波Ａ，Ｂを用いて取得されてもよい。行列Ｉは、ＮＲ×ＮＲの単位行列である。ＮＲは、受信側の通信装置２が有するアンテナ２ａの個数であり、通常、２以上の整数である。
【0038】
また、（２）式において、ベクトルｒｘｓ，ｊは、送信信号と受信信号の相関ベクトルであり、次式で示される。（１）式、及び次の（７）式におけるベクトルｈｊは、行列ＨＤの送信側のｊ番目のアンテナ１ａに対応した伝搬路ベクトルである。
【数4】
【0039】
チャネル容量取得部２２は、例えば、所望波や干渉波の伝搬路行列を取得し、それらを（３）～（７）式に代入することによって受信信号の相関行列Ｒｋ
ｘｘや、送信信号と受信信号の相関ベクトルｒｘｓ，ｊを求め、それらを（２）式に代入することによってＭＭＳＥの最適ウェイトベクトルＷｋ
ｏｐｔ，ｊを算出し、最適ウェイトベクトルＷｋ
ｏｐｔ，ｊや、所望波の伝搬路行列における特定の送信側のアンテナ１ａに対応した伝搬路ベクトルを（１）式に代入することによって、チャネル容量を算出してもよい。
【0040】
なお、行列Ｒｋ
ｘｘは、受信信号のベクトルｘｋ（ｔ）を用いて、次の（８）式のように算出することもできる。ベクトルｘｋ（ｔ）は、事象ｋである時刻ｔに、受信部２１で受信された各アンテナ２ａの受信信号を要素として有するベクトルであってもよい。次式において、Ｅ［Ｘ］は、Ｘの期待値である。したがって、チャネル容量取得部２２は、例えば、次の（８）式を用いて行列Ｒｋ
ｘｘを算出してもよい。
【数5】
【0041】
また、ベクトルｒｘｓ，ｊも、受信信号のベクトルｘｋ（ｔ）と、送信側のｊ番目のアンテナ１ａから送信されるｊ番目のストリームの送信信号ｓｊ（ｔ）を用いて、次の（９）式のように算出することもできる。送信信号ｓｊ（ｔ）は、例えば、送信側の通信装置１が無線信号を送信する際に挿入されるパイロット信号であってもよい。したがって、チャネル容量取得部２２は、例えば、次の（９）式を用いてベクトルｒｘｓ，ｊを算出してもよい。
【数6】
【0042】
このように、チャネル容量取得部２２は、例えば、受信信号のベクトルｘｋ（ｔ）及び送信信号ｓｊ（ｔ）を用いて、ＭＭＳＥの最適ウェイトベクトルＷｋ
ｏｐｔ，ｊを算出すると共に、所望波に含まれるパイロット信号を用いて伝搬路行列ＨＤを取得することによって、伝搬路ベクトルｈｊを取得してもよい。そして、チャネル容量取得部２２は、それらを用いて、チャネル容量を算出してもよい。なお、伝搬路ベクトルｈｊは、例えば、算出されたｒｘｓ，ｊを（７）式に代入することによって算出されてもよい。
【0043】
（８）式から明らかなように、各事象に対応する行列Ｒｋ
ｘｘは、各事象において受信された受信信号を用いて算出される。したがって、例えば、事象１（干渉波なし）に対応する行列Ｒ１
ｘｘは、所望波のみを受信している際の受信信号を用いて算出されることになり、事象２（干渉波Ａのみ）に対応する行列Ｒ２
ｘｘは、所望波と干渉波Ａを受信している際の受信信号を用いて算出されることになる。（９）式を用いてベクトルｒｘｓ，ｊを算出する際も同様である。
【0044】
なお、ここで説明したチャネル容量の算出方法は一例であり、他の方法を用いてチャネル容量を算出してもよいことは言うまでもない。また、チャネル容量取得部２２は、事象が変化した際には、再度、チャネル容量の算出を行うことが好適である。例えば、新たな干渉波が受信されるようになった場合や、既存の干渉波が受信されないようになった場合には、それに応じてチャネル容量が再度、算出されることが好適である。
【0045】
確率取得部２３によって取得された、将来の時刻ｔ＋Ｄの干渉波Ａの受信確率（すなわち、到来確率）をｐＡとし、干渉波Ｂの受信確率をｐＢとすると、干渉波なしの事象の確率は（１－ｐＡ）（１－ｐＢ）となり、干渉波Ａのみが到来する事象の確率はｐＡ（１－ｐＢ）となり、干渉波Ｂのみが到来する事象の確率は（１－ｐＡ）ｐＢとなり、干渉波Ａ，Ｂの両方が到来する事象の確率はｐＡｐＢとなる。したがって、算出部２４は、ランクｍの期待値Ｅｍを、各事象に対応する確率とチャネル容量との積の総和として、次式のように計算することができる。このように、次式を用いて、４個の期待値Ｅ１～Ｅ４が算出されてもよい。
【数7】
【0046】
なお、ここでは、最大ランクが４であり、干渉波が２個である場合について主に説明したが、それ以外の場合であっても、同様にしてランクごと、事象ごとのチャネル容量を算出し、各干渉波の受信確率を取得し、それらを用いてランクごとのチャネル容量の期待値を算出することができることは明らかである。
【0047】
次に、本実施の形態によるＭＩＭＯ伝送システム１００のシミュレーション結果について説明する。本シミュレーションでは、４×４のＳＵ－ＭＩＭＯ伝送において、２個の干渉波Ａ，Ｂが存在する場合を想定した。また、送信側の通信装置１から受信側の通信装置２までの伝搬路は、仲上－ライスフェージング伝搬路であるとした。また、送信側及び受信側のアンテナ１ａ，２ａにおいて、アンテナ間の間隔は半波長とした。また、Ｋファクターは１０ｄＢとし、ＳＮＲ（ＰＳ／σ２）は３０ｄＢとし、所望波と２個の干渉波Ａ，Ｂとの送信電力はすべて等しいとした。チャネル容量は２０００回の試行の平均を取った。また、干渉波Ａの受信確率は、０％、５０％、１００％の３つとし、干渉波Ｂの受信確率は、０％から１００％まで１０％ずつ変化させた。
【0048】
図５は、シミュレーション結果のチャネル容量（ｂｐｓ／Ｈｚ）と、干渉波Ａの受信確率ｐＡが５０％であり、干渉波Ｂの受信確率ｐＢが１０％である場合におけるチャネル容量の期待値とを示す表である。図５において、ランク４の場合には、干渉波なしのときのチャネル容量は２０．８ｂｐｓ／Ｈｚであるのに対して、干渉波Ａのみ、または干渉波Ｂのみが到来するときのチャネル容量は半分以下に落ち、干渉波Ａ，Ｂの両方が到来するときのチャネル容量はさらに落ちることになる。一方、ランク３の場合には、ＭＭＳＥウェイトによって１つの干渉成分を抑圧することができるため、干渉波Ａのみ、または干渉波Ｂのみが到来するときのチャネル容量は、１５．６ｂｐｓ／Ｈｚ，１７．０ｂｐｓ／Ｈｚを維持できているが、干渉波Ａ，Ｂの両方が到来するときのチャネル容量は大きく落ちることになる。ランク１，２の場合には、干渉波Ａ，Ｂの両方が到来するときであっても、１３．５ｂｐｓ／Ｈｚ，１１．４ｂｐｓ／Ｈｚのように、ランク３，４よりも高いチャネル容量を維持できることが分かる。
【0049】
干渉波の受信確率を考慮した各ランクのチャネル容量の期待値は、図５に示されるとおりである。この場合には、決定部２５は、送信側の通信装置１が使用するランクを、最も高いチャネル容量の期待値１７．２ｂｐｓ／Ｈｚに対応するランク３に決定することになる。
【0050】
図６は、干渉波の受信確率に応じた各ランクのチャネル容量の期待値の変化について示すグラフである。図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）では、干渉波Ａの受信確率ｐＡをそれぞれ０％、５０％、１００％としている。そして、各グラフにおいて、干渉波Ｂの受信確率ｐＢを変化させた際のランクｍごとのチャネル容量の期待値の変化を示している。ランク１は三角印、ランク２はバツ印、ランク３は丸印、ランク４は四角印で示している。
【0051】
図６（ａ）の干渉波Ａの受信確率ｐＡが０％である場合において、干渉波Ｂの受信確率ｐＢが０％であるとき、すなわち、干渉波Ｂが到来していないときには、ランク４のチャネル容量の期待値が最大であるが、干渉波Ｂの受信確率が１０％以上になると、ランク３のチャネル容量の期待値が最大となる。これは、４個の送信側のアンテナ１ａのすべてを所望波の通信に使用している場合には、１個の干渉波Ｂを適切に抑圧することができないからである。
【0052】
図６（ｂ）の干渉波Ａの受信確率ｐＡが５０％である場合において、干渉波Ｂの受信確率ｐＢが４０％未満では、ランク３のチャネル容量の期待値が最大であるが、干渉波Ｂの受信確率ｐＢが４０％以上になると、ランク２のチャネル容量の期待値が最大になる。また、図６（ｃ）の干渉波Ａの受信確率ｐＡが１００％である場合において、干渉波Ｂの受信確率ｐＢが１０％未満では、ランク３のチャネル容量の期待値が最大であるが、干渉波Ｂの受信確率ｐＢが１０％以上になると、ランク２のチャネル容量の期待値が最大になる。これは、干渉波Ａ，Ｂの両方が高い確率で到来する場合に、ランク３，４では、干渉波Ａ，Ｂの両方を抑圧するための自由度が不足するためである。
【0053】
図６から分かるように、干渉波Ａ，Ｂが受信され得る状況であっても、干渉波Ａ，Ｂのそれぞれの受信確率に応じて、チャネル容量の期待値が最大になるランクは、ランク４からランク２まで変化することになる。したがって、決定部２５によって、チャネル容量の期待値が最大になるランクが決定されることによって、ＭＩＭＯ伝送においてより高いスループットを実現できることが分かる。
【0054】
以上のように、本実施の形態による通信装置２によれば、干渉波Ａ，Ｂの受信確率をそれぞれ取得し、ランクごと、干渉波Ａ，Ｂの受信の有無に応じた事象ごとにチャネル容量を取得し、ランクごとのチャネル容量の期待値を算出し、送信側の通信装置１が使用するランクを、その期待値が最大となるランクに決定することによって、干渉波が散発的に到来する環境においても、スループットを最大化するＭＩＭＯ伝送を実現するためのランクアダプテーションを行うことができる。
【0055】
なお、本実施の形態では、チャネル容量の期待値を用いてランクを決定する場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。例えば、送信側の通信装置１が使用するランクを、１以上の干渉波の受信の有無がどのような状況であっても、すなわち、どの事象であっても最低のチャネル容量が最も大きくなるランクに決定してもよい。この場合には、受信側の通信装置２は、確率取得部２３や算出部２４を備えていなくてもよい。そして、決定部２５は、ランクごと、１以上の干渉波の有無に応じた事象ごとに取得されたチャネル容量に基づいて、送信側の通信装置１が使用するランクを、１以上の干渉波の有無に応じたチャネル容量の最小値が最も大きいランクに決定してもよい。より詳細には、決定部２５は、例えば、各ランクにおいて、事象ごとのチャネル容量のうち、最小値のチャネル容量を特定し、その特定したランクごとの最小値のチャネル容量のうち、最大のチャネル容量に対応するランクを、送信側の通信装置１が使用するランクに決定してもよい。例えば、図５で示されるようにランクごと、事象ごとのチャネル容量が取得された場合には、ランク４の最小のチャネル容量４．５ｂｐｓ／Ｈｚ、ランク３の最小のチャネル容量６．０ｂｐｓ／Ｈｚ、ランク２の最小のチャネル容量１３．５ｂｐｓ／Ｈｚ、ランク１の最小のチャネル容量１１．４ｂｐｓ／Ｈｚのうち、最大のチャネル容量１３．５ｂｐｓ／Ｈｚに対応するランク２が、送信側の通信装置１が使用するランクに決定されてもよい。このようにランクを決定することによって、１以上の干渉波の到来がどのような事象になったとしても、１３．５ｂｐｓ／Ｈｚ以上のチャネル容量を確保できることになる。そのため、例えば、より高い確実性の要求されるＭＩＭＯ伝送を行う場合には、このようなランクの決定を行ってもよい。
【0056】
また、本実施の形態では、すべてのランクについてチャネル容量や期待値が算出される場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。例えば、ランクの最大値がＭであり、干渉波の個数がＮＩＦ個である場合には、仮にすべての干渉波が同時に到来したとしても、通常、ランク（Ｍ－ＮＩＦ）において、そのすべての干渉波を抑圧することができると考えられる。そのため、チャネル容量や期待値の算出は、ランク（Ｍ－ＮＩＦ）以上についてのみ行われてもよい。
【0057】
また、本実施の形態では、ＳＵ－ＭＩＭＯ伝送が行われる場合、及び、プリコーディングを行わない場合について主に説明したが、例えば、マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ－ＭＩＭＯ）伝送が行われる場合や、プリコーディングを行う場合にも、本実施の形態で説明したランクアダプテーションが行われてもよい。また、本実施の形態では、通信装置１から通信装置２に対して、ＭＩＭＯ伝送による無線信号の送信が行われる場合について主に説明したが、通信装置２から通信装置１に対しても、ＭＩＭＯ伝送による無線信号の送信が行われ、そのＭＩＭＯ伝送において本実施の形態によるランクアダプテーションが行われてもよい。一例として、アップリンクＭＩＭＯのランクアダプテーションも行われてもよい。この場合には、例えば、通信装置１においても、本実施の形態で説明したランクアダプテーションの処理が行われてもよい。
【0058】
また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、または、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。
【0059】
また、上記実施の形態において、通信装置２に含まれる２以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、２以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、または、別々のデバイスを有してもよい。
【0060】
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、または、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。なお、上記実施の形態における通信装置２を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、ＭＩＭＯ伝送におけるランクアダプテーションのためのプログラムであって、コンピュータに、複数のアンテナを介して受信された無線信号を用いて、１以上の干渉波の有無に応じたランクごとのチャネル容量をそれぞれ取得するステップと、取得されたチャネル容量に基づいて、送信側の通信装置が使用するランクを決定するステップと、決定されたランクを送信側の通信装置に送信するステップと、を実行させるためのプログラムである。
【0061】
なお、上記プログラムにおいて、情報を送信する送信ステップや、情報を受信する受信ステップなどでは、ハードウェアでしか行われない処理、例えば、送信ステップにおけるモデムやインターフェースカードなどで行われる処理は少なくとも含まれない。
【0062】
また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体（例えば、ＣＤ－ＲＯＭなどの光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど）に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。
【0063】
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、または分散処理を行ってもよい。
【0064】
図７は、上記プログラムを実行して、上記実施の形態による通信装置２を実現するコンピュータの一例を示す図である。上記実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムによって実現されうる。図７において、コンピュータシステム９００は、例えば、ディスクドライブ９０５を含むコンピュータ９０１と、キーボード９０２と、マウス９０３と、モニタ９０４と、複数のアンテナ９０６とを備える。
【0065】
コンピュータ９０１は、ディスクドライブ９０５に加えて、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）９１１と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのＲＯＭ９１２と、ＭＰＵ９１１に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶すると共に、一時記憶空間を提供するＲＡＭ９１３と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、データを記憶するハードディスク９１４、通信デバイス９１６と、ＭＰＵ９１１、ＲＯＭ９１２等を相互に接続するバス９１５とを備える。コンピュータ９０１は、通信デバイス９１６を介して、複数のアンテナ９０６から無線信号を送信したり、複数のアンテナ９０６から無線信号を受信したりすることができる。
【0066】
コンピュータシステム９００に、上記実施の形態による通信装置２の機能を実行させるプログラムは、一例として、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のディスク９２１に記憶されて、ディスクドライブ９０５に挿入され、ハードディスク９１４に転送されてもよい。これに代えて、そのプログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ９０１に送信され、ハードディスク９１４に記憶されてもよい。プログラムは実行の際にＲＡＭ９１３にロードされる。なお、プログラムは、ディスク９２１、またはネットワークから直接、ロードされてもよい。また、例えば、ハードディスク９１４に代えて、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記録媒体が使用されてもよい。
【0067】
プログラムは、コンピュータ９０１に、上記実施の形態による通信装置２の機能を実行させるオペレーティングシステム（ＯＳ）、またはサードパーティプログラム等を必ずしも含んでいなくてもよい。プログラムは、制御された態様で適切な機能やモジュールを呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいてもよい。コンピュータシステム９００がどのように動作するのかについては周知であり、詳細な説明は省略する。
【0068】
また、以上の実施の形態は、本発明を具体的に実施するための例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲及び均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0069】
１、２ 通信装置
２１ 受信部
２２ チャネル容量取得部
２３ 確率取得部
２４ 算出部
２５ 決定部
２６ 送信部
２１ 受信部
２２ チャネル容量取得部
２３ 確率取得部
２４ 算出部
２５ 決定部
２６ 送信部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】