(57)【要約】【課題】  ＭＩＭＯ方式の通信システムにおいて、高精度、高品質の適応変調を行う送受信機の構成を提供する。【解決手段】  送受信機は、２本以上の送信アンテナを用いて送信された複数の信号を受信する１以上のアンテナと、前記複数の信号の各々について、チャネルの推定を行うチャネル推定器と、前記複数の信号の各々について、各信号に付加された信頼度情報に基づいて誤り検出を行う誤り検出部と、前記各信号についてのチャネル推定結果と誤り検出結果の少なくとも一方に基づいて、前記複数の信号の送信レート情報を決定するとともに、一定周期で前記２以上の送信アンテナから送信される信号の数を調節する送信レート決定部とを備える。【選択図】  図３
2006014066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本以上の送信アンテナを用いて送信された複数の信号を受信する１以上のアンテナと、
前記複数の信号の各々について、チャネルの推定を行うチャネル推定器と、
前記複数の信号の各々について、各信号に付加された信頼度情報に基づいて誤り検出を行う誤り検出部と、
前記各信号についてのチャネル推定結果と誤り検出結果の少なくとも一方に基づいて、前記複数の信号の送信レート情報を決定するとともに、前記２以上の送信アンテナから送信される信号の数を一定周期で調節する送信レート決定部と
を備える送受信機。
【請求項２】
前記アンテナは、複数の情報信号をそれぞれ独立して送信し、
前記送信レート決定部は、当該複数の情報信号の各々に付加された信頼度情報に基づく誤り検出結果と、当該情報信号の各々についてのチャネル推定結果の少なくとも一方に基づいて、当該情報信号の送信レートを決定するとともに、前記アンテナから送信する情報信号の数を一定周期で調節することを特徴とする請求項１に記載の送受信機。
【請求項３】
前記送信レート決定部は、前記チャネル推定結果と、誤り検出結果とに基づいて、各送信信号のＳＩＮＲマージンを計算し、当該ＳＩＮＲマージンと、前記チャネル推定結果とに基づいて、各送信信号の送信レートを決定することを特徴とする請求項１に記載の送受信機。
【請求項４】
前記送信レート決定部は、前記ＳＩＮＲマージンと、前記チャネル推定結果とに基づいて、所定のルックアップテーブルから各送信信号の送信レートを決定することを特徴とする請求項３に記載の送受信機。
【請求項５】
前記送信レート決定部は、前記チャネル推定結果と、誤り検出結果とに基づいて、各送信信号のＳＩＮＲマージンを計算し、一定周期ごとに、現在のすべての送信信号のＳＩＮＲマージンの平均値を求め、この平均値に基づいて送信信号数を調節することを特徴とする請求項１に記載の送受信機。
【請求項６】
前記送信レート決定部は、送信に使用される送信アンテナの数または前記送信アンテナによって形成される指向性ビームの数を一定周期で決定することを特徴とする請求項１に記載の送受信機。
【請求項７】
前記送信レート決定部は、送信に使用される送信アンテナのＩＤまたは前記送信アンテナによって形成されるビームのＩＤを一定周期で特定することを特徴とする請求項１に記載の送受信機。
【請求項８】
２本以上の送信アンテナを用いて送信された複数の信号の各々について、チャネルの推定を行うステップと、
前記複数の信号の各々について、各信号にあらかじめ付加された信頼度情報に基づいて誤り検出を行うステップと、
前記各信号についてのチャネル推定結果と、誤り検出結果の少なくとも一方に基づいて、前記複数の信号の送信レート情報を決定するステップと、
前記チャネル推定結果と誤り検出結果の少なくとも一方に基づいて、前記送信アンテナから送信される送信信号数を一定周期で調節するステップと
を含むことを特徴とする複数アンテナ方式の送受信方法。
【請求項９】
前記送信レート情報決定ステップは、前記チャネル推定結果と、誤り検出結果とに基づいて、各送信信号のＳＩＮＲマージンを計算し、当該ＳＩＮＲマージンと、前記チャネル推定結果とに基づいて、各送信信号の送信レートを決定することを特徴とする請求項８に記載の送受信方法。
【請求項１０】
前記送信信号数を調節するステップは、現在のフレームが所定の周期の整数倍であるか否かを判断し、所定の周期の整数倍であるならば、現在の全ての送信信号の前記ＳＩＮＲマージンの平均値を求め、この平均値に基づいて、送信信号数を調節することを特徴とする請求項９に記載の送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）アンテナシステムを使用する通信技術に関し、特に、複数アンテナ方式の通信システムにおいて、通信リンクの状態に応じて適宜送信レートを調節する適応変調技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
限られた周波数帯域で高速、高品質の無線伝送を実現する技術として、適応変調技術がある。これは、伝送路の状態に応じて、送信信号の送信レート（変調多値数や符号化率など）を適応的に設定するものである。たとえば、電波の受信状態が悪いときは低速なＱＰＳＫを用い、受信状態が良いときは高速な１６ＱＡＭを用いるなどである。また、符号化率についても、受信状態が悪いときは誤り訂正能力が大きいものを、受信状態の良いときは誤り訂正能力の小さいものを使用するなど、伝搬状態（受信状態）に応じた調整がなされる。
【０００３】
伝送路の状態を表わす指標として、例えば受信信号電力対干渉雑音電力比（以下、ＳＩＮＲと称する。）と、ドップラ周波数がある。これらの状態を考慮して送信信号のレートを決定することによって、高品質な通信を実現する方法が知られている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００４】
図１は、公知の適応変調型の送受信機構成を示す。従来の適応変調送受信では、送信側および受信側でそれぞれ１本のアンテナを用いて、単一の信号を送受信する。送信機１００は、単一のアンテナ１０１、ＣＲＣビット付加器１０２、符号器・マッパ１０３を有し、入力された情報信号であるビット列に、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）などの信頼度情報を付加する。ＣＲＣを付加した信号を符号化、変調して、アンテナ１０１から送信する。一方、受信側では、チャネル推定器２０２により、伝送路のＳＩＮＲを推定する。また、検出器２０３およびデマッパ・復号器２０４で、ＳＩＮＲに基づいて受信信号の復調、復号を行い、ＣＲＣ誤り検出器２０５で復号結果の誤り検出を行う。送信レート決定器２０６は、得られたＳＩＮＲ値と誤り検出結果を用いて、送信信号の変調多値数および符号化率を決定する。
【０００５】
図２は、適応変調を行う従来の送受信機の送信レート決定処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１００１で通信を開始すると、受信フレーム番号ｔとＳＩＮＲマージンを初期化し、ＳＩＮＲマージンの増加幅delta_upの値とＳＩＮＲマージンの減少幅delta_downの値を設定する。
【０００６】
次に、ステップＳ１００２で、チャネル推定により送信信号のＳＩＮＲ値を求める。またステップＳ１００３で、チャネル推定値を用いて送信信号の検出、復号を行ない、復号結果からＣＲＣを用いて誤り検出を行う。ステップＳ１００４で、Ｓ１００３の誤り検出結果とＳ１００２の推定ＳＩＮＲより、ＳＩＮＲのマージンを求める。復号結果に誤りがある場合（ＣＲＣがＮＧ）は、マージン値をdelta_downだけ増加させ、復号結果が正しい場合（ＣＲＣがＯＫ）は、マージン値をdelta_upだけ減少させる。
【０００７】
次に、ステップＳ１００５で、ＳＩＮＲ値からマージン値を減算し、減算結果とルックアップテーブルを用いて、伝送レート（変調多値数、符号化率など）を決定する。伝送路のドップラ変動の影響等に起因して品質が劣化している場合など、誤りが検出されたときは、推定したＳＩＮＲからさらにマージン値を減算したものを用いて送信レートを決定することで、送信レート決定精度を向上させている。ステップＳ１００５で用いるルックアップテーブルは、所望のＦＥＲ（フレーム誤り率）を設定した場合のＳＩＮＲと送信レート（変調多値数、符号化率など）の対応表であり、事前に準備しておくことが可能である。ステップＳ１００６で、決定した送信レートを送信機へフィードバックする。このような操作を通信が終了（Ｓ１００７でＹＥＳ）するまで繰り返す。
【０００８】
図１および２に示す適応変調は、単一アンテナを有する送受信機間での適応変調である。一方、複数のアンテナを使用するＭＩＭＯ方式の移動通信システムにおいて、受信エラーが検出された空間パスの通信品質情報に基づいて、この空間パスの通信動作を切り換え制御する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この方法では、複数アンテナ間のパス同士に信号の干渉が生じて接続が切れることを防止するために、複数の空間パスの受信エラーを検出し、検出結果に基づいて、空間パスの通信動作を複数種類の動作の中で適宜切り換える。具体的には、１つのパスを残してその他のパスを切断する第１動作と、パスダイバーシチを行う第２動作と、パスの変調度を下げる第３動作とを適宜切り換える。
【非特許文献１】NEC and Telecom Modus, “Selection of MCS levels in HSDPA”, 3GPP TSG RAN WG1 Technical Document, R1-01-0589, May 2001
【特許文献１】特開２００３−２４４０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献１に記載の方法は、誤り検出結果と推定ＳＩＮＲ値を用いて精度よく適応変復調を行うが、単一送信アンテナでの通信を想定しており、近年注目されている複数送信アンテナを用いた送受信への適用については、何ら示唆されていない。
【００１０】
一方、特許文献１に記載の方法は、受信エラーが検出された空間パスのエラー率や干渉量に応じて動作モードや変調度を変更するが、信頼性の高い誤り検出に基づいて、いかに精度よく変調調整を行うかについては、まったく言及されていない。また、複数の送信パスのうち、エラーが発生したパスがひとつだけか、それとも複数のパスかによって動作の切り替えを行っているので、複数の送信信号の各々に着目した、きめの細かい適応変調は考慮されていない。
【００１１】
単一のアンテナを用いた通信では、変調多値数、符号化率、拡散率などの調整パラメタを、単一の送信信号用に一つの値に設定するだけでよいが、複数信号を同時に送信するシステムでは、単にアンテナの数だけ制御を繰り返すのではなく、伝搬環境に応じて、複数の送信信号を選択的に使用する制御が望まれる。また、複数の送信信号の各々について、上述した調整パラメタを精度よく決定する必要がある。
【００１２】
そこで本発明は、複数アンテナを用いて複数の信号を同時に送受信するシステムにおいて、高精度、高品質の適応変調を行う送受信機の構成および通信方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明では、ＭＩＭＯ方式の通信システムで、単に複数のアンテナから送信される複数信号の各々について変調多値数や符号化率を求めるだけではなく、伝搬路の状態に応じて、送信される信号の数を一定周期で調節する。すなわち、送信信号ごとの伝送レートの決定に加え、送信される信号の数も送信レート制御のパラメタとして制御することによって、より高精度の適応変調を実現する。このような伝搬状況に応じた送信レートの制御は、受信側で行うことも、送信側で行うこともできる。
【００１４】
具体的には、本発明の第１の側面では、受信側で送信レート制御を行う場合の送受信機構成を提供する。送受信機は、（ａ）２本以上の送信アンテナを用いて送信された複数の信号を受信する１以上のアンテナと、（ｂ）前記複数の信号の各々について、チャネルの推定を行うチャネル推定器と、（ｃ）前記複数の信号の各々について、各信号に付加された信頼度情報に基づいて誤り検出を行う誤り検出部と、（ｄ）記各信号についてのチャネル推定結果と誤り検出結果の少なくとも一方に基づいて、前記複数の信号の送信レート情報を決定するとともに、前記２以上の送信アンテナから送信される信号の数を一定周期で調節する送信レート決定部と、を備える。
【００１５】
このような送受信機によれば、複数アンテナから送信された複数信号の伝搬状態と受信品質に応じて、受信側で最適な送信信号数と送信レートを決定することができる。送信側へは、最終的な決定結果を通知すれだけでよい。
【００１６】
上述した送受信機は、受信側から送信側にフィードバックされた情報に基づいて送信レートを決定することもできる。この場合、１以上のアンテナは、複数の情報信号をそれぞれ独立して送信し、送信レート決定部は、当該複数の情報信号の各々に付加された前記信頼度情報に基づく誤り検出結果と、当該情報信号の各々についてのチャネル推定結果の少なくとも一方に基づいて、当該情報信号の送信レートを決定するとともに、前記アンテナから送信する情報信号の数を一定周期で調節する。
【００１７】
このような送受信機構成により、受信側と送信側で、処理負担の分散を図ることができる。
【００１８】
送信レート決定部は、チャネル推定結果と、誤り検出結果とに基づいて、各送信信号のＳＩＮＲマージンを計算し、当該ＳＩＮＲマージンと、チャネル推定結果とに基づいて、各送信信号の送信レートを決定する。これにより伝搬状況を正確に反映した高精度の適応変調が可能になる。
【００１９】
また、送信レート決定部は、前記チャネル推定結果と、誤り検出結果とに基づいて、各送信信号のＳＩＮＲマージンを計算し、一定周期ごとに、現在のすべての送信信号のＳＩＮＲマージンの平均値を求め、この平均値に基づいて送信信号数を調節する。これにより、実際の伝搬状況に応じて、送信する信号数を調整することができるので、最適な送信レートを導くことができる。
【００２０】
本発明の第２の側面では、複数アンテナ方式の送受信方法を提供する。この方法は、
（ａ）２本以上の送信アンテナを用いて送信された複数の信号の各々について、チャネルの推定を行うステップと、
（ｂ）前記複数の信号の各々について、各信号にあらかじめ付加された信頼度情報に基づいて誤り検出を行うステップと、
（ｃ）前記各信号についてのチャネル推定結果と、誤り検出結果の少なくとも一方に基づいて、前記複数の信号の送信レート情報を決定するステップと、
（ｄ）前記チャネル推定結果と誤り検出結果の少なくとも一方に基づいて、前記送信アンテナから送信される信号の数を一定周期で調節するステップと
を含む。
【００２１】
このような送受信方法により、ＭＩＭＯアンテナシステムを用いた送受信において、高精度の適応変調制御の下に、高品質の通信が実現される。
【発明の効果】
【００２２】
上述した手法により、ＭＩＭＯ方式の通信システムにおいて、高精度、高品質の適応変調を行うことが可能になる。
【００２３】
結果として、柔軟なレート制御と、高速フェージング下での特性の向上を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図３は、本発明の第１実施形態に係るＭＩＭＯ方式の適応変調型送受信構成を示すブロック図である。図３の構成では、複数の送信アンテナ１１−１〜１１−Ｎを有する送信機１０と、複数の受信アンテナ２１−１〜２１−Ｋを含む受信機２０を含む。図３では、説明の便宜上、送信機１０と受信機２０を分けて図示しているが、ともに送信機能も受信機能も有する送受信機である。
【００２５】
送信機１０において、送信すべき情報信号は、送信アンテナ１１の数に応じて、適切な長さの情報ビット列に分割される。送信機１０は、送信アンテナ１１の数に応じたＣＲＣビット付加器１２−１〜１２−Ｎと、符号・マッパ１３−１〜１３−Ｎを有し、それぞれの情報ビット列に、信頼度情報としてＣＲＣビットを付加し、符号化、変調を行って送信信号を生成する。
【００２６】
複数の送信アンテナ１１−１〜１１−Ｎから送信されたＮ個の信号は、受信機２０の受信アンテナ２１−１〜２１−Ｋで受信される。チャネル推定器２２は、Ｋ本の受信アンテナで受信されたＮ個の信号のそれぞれについて、チャネルの伝搬状況、たとえばＳＩＮＲを推定し、推定結果を送信レート決定部２６に入力する。一方、検出器２３は、チャネル推定結果を用いて、受信信号からＮ個の信号を検出し、各信号を対応するデマッパ／復号器２４−１〜２４−Ｎに供給する。デマッパ／復号器２４−１〜２４−Ｎは、検出された信号をそれぞれデマッピング、復号し、対応するＣＲＣ誤り検出器２５−１〜２５−Ｎに供給する。ＣＲＣ誤り検出器２５−１〜２５−Ｎは、各情報ビットに付加されたＣＲＣコードを用いて誤り検出を行い、誤り検出結果を送信レート決定部２６に入力する。
【００２７】
送信レート決定部２６は、各チャネルのＳＩＮＲ推定値と、各信号の誤り検出結果に基づいて、送信信号ごとに符号化率と変調多値数を設定する。これとともに、一定周期で、複数の送信アンテナから送信される信号の数を調節する。送信信号数の調節は、たとえば、Ｎ本のアンテナのうち、ｍ本だけ使用する、Ｎ個のビームのうち、ｍ個を使用する、というように、送信する信号の数だけを決定してもよいし、あるいは、Ｎ本のアンテナのうち、Ａ１、Ａ３、Ａｍを使用する、Ｎ個のビームのうち、Ｂ１、Ｂ３、Ｂｍを形成する、というように、使用するアンテナやビームのＩＤ（インデックス）を特定してもよい。決定した送信レート情報と、調節された送信信号数は、送信機へフィードバックされる。
【００２８】
一般に、送信信号数が多いほど、伝送路のドップラ変動による受信品質の劣化が顕著になり、誤り検出結果がＮＧになる頻度が高くなる。そこで、たとえば、チャネルのＳＩＮＲ値が低く伝搬環境が悪い場合や、ＣＲＣで誤りが検出された場合は、送信信号の数を減らして、選択された信号について符号化率や変調多値数を設定する。伝送路の状況に応じて、送信レート情報だけではなく、送信信号数も制御することによって、レート制御の精度が向上する。
【００２９】
送信信号数の調節は、一定周期ごと、たとえば１００フレームごとに行う。一方、符号化率や変調多値数などの送信レート情報は、フレームごとに決定する。送信信号数の調節周期を、時間帯などに応じて適宜変更してもよい。この場合、さらにきめ細かいレート制御が可能になる。
【００３０】
図４は、本発明の一実施形態に係る送信レート決定処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０１で、各パラメタを設定する。送信信号数Ｎｅの初期値をアンテナ数Ｎとし、ｉ番目の送信信号に用いるＳＩＮＲマージンを０に設定する。また、ＳＩＮＲマージンの増加幅delta_up と減少幅delta_down、送信信号数の調節周期Ｔ、複数の送信信号の平均マージンの上限許容値Ｘ、下限許容値Ｙを設定する。
【００３１】
次にステップＳ１０２で、チャネル推定により、Ｎｅ本（初期値はＮ本）のアンテナから送信された複数の信号の各々について、ＳＩＮＲを計算する。ステップＳ１０３で、チャネル推定値を用いて、各送信信号の検出、復号を行い、復号結果からＣＲＣを用いて誤り検出を行う。
【００３２】
ステップＳ１０４で、各信号のＣＲＣ誤り検出結果を用いて、各送信信号のＳＩＮＲのマージン（margin_1 、…、margin_Ne）を計算する。具体的には、ｉ番目の送信信号において、誤りが検出された場合（ＣＲＣ＿ｉ＝ＮＧ）は、マージン値をdelta_downだけ増加させ、誤りがない場合（ＣＲＣ＿ｉ＝ＯＫ）は、マージン値をdelta_upだけ減少させる。このように、誤り検出結果に応じたマージン値を、各送信信号ごとに設定する。
【００３３】
ステップＳ１０５で、送信信号数の調節周期になったかどうかを判断する。現在の受信処理フレームｔが周期Ｔの整数倍（ｔ＝ｋＴ，ｋは自然数）であるならば、送信信号数の調節周期なので、ステップＳ１０６へ進み、現在のＮｅ個の送信信号の平均マージン（Ave_margin）を計算し、計算結果に基づいて、送信信号数を調節する。ｔ＝ｋＴでない場合（Ｓ１０５でＮＯ）は送信信号数の調節周期に達していないので、ステップＳ１０７に進んで、各送信信号の送信レート情報を決定する。
【００３４】
図５は、図４の送信信号調節ステップＳ１０６の詳細な処理フローである。まず、ＳＩＮＲマージンの平均値（Ave_maragin）が所定の上限許容値Ｘを超えるかどうかを判断する（Ｓ２０１）。平均マージンが上限許容値（Ｘ）を超える場合は、それだけ誤りが大きいことを意味するので、送信信号数を減少させてマージンをリセットする（Ｓ２０２）。図示はしないが、上限許容値Ｘをどれだけ超えるかに応じて、減少させる送信信号数の数を段階的に変更してもよい。
【００３５】
平均マージンが上限許容値（Ｘ）以下の場合は、平均マージンが許容範囲内にあるかどうかを判断する（Ｓ２０３）。許容範囲内にあれば、現在の送信信号数を維持する（Ｓ２０４）。平均マージンが上限を超えず、許容範囲内にもない場合は、平均マージンが下限許容値（Ｙ）よりも小さいかどうかを判断する（Ｓ２０５）。下限許容値よりも小さい場合は、誤りの少ない状態を意味するので、送信信号数を増加させて、マージンをリセットする（Ｓ２０６）。
【００３６】
図５の例では、現在のすべての送信信号に設定されているＳＩＮＲマージンの平均値がどの範囲に属するかに応じて、信号数をインクリメントまたはデクリメントしているが、上述したように、上限許容値をどれだけ超えるか、あるいは下限許容値よりどれだけ小さいかに応じて、増加または低減するアンテナの数を、１本、２本と段階的に制御してもよい。
【００３７】
また、Ｎ本の送信アンテナ中のＮｅ本を使用する場合、任意のＮｅ本を選択する制御としてもよいし、第１番目〜第Ｎｅ番目のアンテナを使用する、あるいは、ＣＲＣ誤り検出とチャネル推定の結果によって、具体的に使用するアンテナのインデックス（ＩＤ）を特定する制御とすることも可能である。
【００３８】
さらに、信号数の調節は、アンテナ数のアンテナインデックスの特定に限定されず、たとえば、形成される指向性ビームの数や、ビームインデックスを特定する制御としてもよい。
【００３９】
このように、ステップＳ１０６では、ＣＲＣ誤り検出結果に基づいて設定されたＳＩＮＲマージンの平均値がどこにあるかに応じて、一定周期で送信信号数を調節するので、送信レート制御の精度が向上する。
【００４０】
図４に戻り、Ｓ１０６の送信信号数の決定後、あるいはＳ１０５で送信信号数の調節周期でない（ｔ＝ｋＴでない）場合には送信信号数を調節せずに、ステップＳ１０７へ進む。Ｓ１０７では、Ｓ１０２で求めたＳＩＮＲ推定値、Ｓ１０４で求めたＳＩＮＲマージン、およびルックアップテーブルを用いて、各送信信号の送信レートを決定する。すなわち、ＳＩＮＲ推定値からＳＩＮＲマージンを減算したＳＩＮＲ値に基づいて、ルックアップテーブルから対応する変調多値数および符号化率を決定する。
【００４１】
図６は、ルックアップテーブルの一例を示す図である。この例では、ルックアップテーブルは、所望のフレーム誤り率（ＦＥＲ）を設定した場合の、ＳＩＮＲと変調多値数の対応表として構成されている。たとえば、目標ＦＥＲを１０-1とした場合、ｉ番目の送信信号のＳＩＮＲ推定値が１０ｄＢとすると、１６ＱＡＭで信号が伝送され得るはずである。しかし、ＣＲＣ誤り検出結果がＮＧであり、１６ＱＡＭでは信号が適正に伝送されないこともある。この場合、ステップＳ１０４で、ｉ番目の送信信号のＳＩＮＲマージンがdelta_downだけ拡張される。この拡張されたＳＩＮＲマージンを推定ＳＩＮＲから減算した結果が、たとえば７ｄＢになったとすると、送信レート決定部は、ルックアップテーブルから変調方式としてＱＰＳＫを選択する。
【００４２】
このように、理論上での変調多値数を選択するのではなく、ＳＩＮＲマージンの調整によって、現実の伝搬状況に即した変調方式を選択することができるので、ＭＩＭＯ方式の通信システムでレート制御を最適化することができる。
【００４３】
図４に戻って、各送信信号の伝送レートが決定されたなら、ステップＳ１０８で、伝送レート情報と送信信号数とを、送信機へフィードバックする。ステップＳ１０９で通信が終了したかどうかを判断し、通信中である場合は、現在のフレーム数ｔをインクリメントして、ステップＳ１０２以降の処理を繰り返す。
【００４４】
上述した処理で用いるパラメタＸ、Ｙ、Ｔ、delta_up、delta_down、Look_up_Tableは、事前に計算機シミュレーションで最適値を設定しておくことで利用可能である。
【００４５】
上述した例では、ＳＩＮＲマージン値に応じて送信アンテナ数を調節しているが、各送信信号のフレーム誤り率（ＦＥＲ）やシステムのスループットを定期的に観測し、それらの値を用いて送信信号数の調節を行っても良い。
【００４６】
また、送信レート決定器２６の処理負荷に応じて、送信信号数を固定にして、上記の制御を行うことも可能である。
【００４７】
図７は、本発明の第２実施形態に係る送受信機構成を示すブロック図である。第２実施形態では、受信機側で求めたチャネル推定値と、ＣＲＣ誤り検出結果に基づいて、送信側で各送信信号の信号数および送信レートを決定する。
【００４８】
送信機５０は、複数の信号をそれぞれ独立して送信する複数の送信アンテナ５１−１〜５１−Ｎと、Ｎ個に分割された情報ビット列の各々にＣＲＣビットを付加するＣＲＣビット付加器５２−１〜５２−Ｎと、符号・マッパ５３−１〜５３−Ｎと、受信機６０から受け取ったチャネル情報および誤り検出結果に基づいて、送信信号の送信レートを決定するとともに、一定周期で複数の送信アンテナ５１−１〜５１−Ｎから送信する信号の数を調節する送信レート決定部５６を有する。
【００４９】
受信機６０は、Ｋ本の受信アンテナ６１−１〜６１−ＫでＮ個の送信信号を受信し、チャネル推定器６２で、Ｎ個の信号のそれぞれについて、チャネルの伝搬状況、たとえばＳＩＮＲを推定する。一方、検出器６３は、チャネル推定結果を用いて、受信信号からＮ個の信号を検出し、各信号を対応するデマッパ／復号器６４−１〜６４−Ｎに供給する。デマッパ／復号器６４−１〜６４−Ｎは、検出された信号をそれぞれデマッピング、復号し、対応するＣＲＣ誤り検出器６５−１〜６５−Ｎに供給する。ＣＲＣ誤り検出器６５−１〜６５−Ｎで、ＣＲＣコードを用いて誤り検出を行う。
【００５０】
チャネル推定器６２によるチャネル推定結果と、ＣＲＣ誤り検出器６５−１〜６５−Ｎによる誤り検出結果は、受信機６０から送信機５０の送信レート決定部５６へ送信される。送信レート決定部５６は、受信機６０から受け取った各送信信号のＳＩＮＲ推定値と、誤り検出結果に基づいて、図４および５に示すフローにしたがって、送信信号数と、各送信信号の符号化率Ｒｉおよび変調多値数Ｍｉを決定する。
【００５１】
なお、第２実施形態においては、受信機６０から送信機５０へフィードバックするチャネル推定情報の代わりに、受信機で算出されたＳＩＮＲをフィードバックさせてもよい。これにより、送信機５０へのフィードバック情報を削減することができる。
【００５２】
また、特に図示はしないが、送信側でチャネルを推定することができる場合は、送信側で推定したチャネル情報を用いてレートを決定してもよい。
【００５３】
さらに、受信機６０でＳＩＮＲ情報に基づいて、誤り検出結果を用いずにレート情報を決定し、決定したレート情報と、誤り検出結果を送信機５０へフィードバックし、送信側では、受信側から受け取ったレート情報と、誤り検出結果を用いて、再度レート情報の調整を行う構成としてもよい。こうすることで、受信機５０と送信機６０との間で処理負荷の分散を行うことが可能となる。
【００５４】
第２実施形態の構成によれば、送信側で伝送レートの決定あるいは調整を行うので、受信機の処理負荷を軽減することができる。第２実施形態においても、送信信号数の決定は、Ｎ本のアンテナのうちの任意のＮｅ本、あるいはＮ個の指向性ビームのうちの任意のＮｅ個を決定してもよいし、使用するアンテナのインデックスあるいはビームのインデックスを特定する構成としてもよい。
【００５５】
また、上述した実施形態では、説明の便宜上、受信側と送信側を別々に図示しているが、送信側も受信側も、通信機として送信機能、受信機能の双方を併せ持つことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】従来の適応変調型送受信機の構成を示す図である。
【図２】従来の適応変調型送受信機での送信レート決定処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態に係るＭＩＭＯ方式の適応変調型送受信機構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る送信レート決定処理を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローにおける送信信号数調節ステップの詳細な処理を示すフローチャートである。
【図６】ルックアップテーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るＭＩＭＯ方式の適応変調型送受信機構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０、５０  送信機
１１−１〜１１−Ｎ、５１−１〜５１−Ｎ  送信アンテナ
１２−１〜１２−Ｎ、５２−１〜５２−Ｎ  ＣＲＣビット付加器
１３−１〜１３−Ｎ、５３−１〜５３−Ｎ  符号器・マッパ
２０、６０  受信機
２１−１〜２１−Ｋ、６１−１〜６１−Ｋ  受信アンテナ
２２、６２  チャネル推定器
２３、６３  検出器
２４−１〜２４−Ｎ、６４−１〜６４−Ｎ  デマッパ・復号器
２５−１〜２５−Ｎ、６５−１〜６５−Ｎ  ＣＲＣ誤り検出器
２６  送信レート決定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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