(57)【要約】  ＭＩＭＯ（multiple−input  multiple−output）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムでの無線のリソース制御の方法および装置を開示している。チャネルメトリックが、複数の送信アンテナのそれぞれについて算出される。副搬送波が、各送信アンテナのチャネルメトリックに従って各送信アンテナに割り振られる。信号が、各アンテナで、割り振られた副搬送波を使用して送信される。適応変調符号化と各副搬送波の送信電力制御とを、さらに、チャネルメトリックに従って実施することができる。電力制御は、アンテナベースごとに、または副搬送波ベースごとに実施することができる。電力制御を実行する際に、送信アンテナのサブセットを選択することができ、ウォーターポーリングを、その選択されたアンテナだけに適用することができる。ウォーターポーリングは、チャネル応答ではなく、ＳＮＲに基づくものとすることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＩＭＯ（multiple−input  multiple−output：多入力多出力）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システム用の方法であって、
複数の送信アンテナのそれぞれのチャネルメトリックを入手することと、
各アンテナの前記チャネルメトリックに従って各アンテナに副搬送波を割り振ることであって、前記副搬送波の潜在的割振り（potential allocation）は前記副搬送波のすべてではない、割り振ることと、
各アンテナで前記割り振られた副搬送波を使用して信号を送信することと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
アンテナごとに適応変調符号化（ＡＭＣ）を実行するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＡＭＣは、アンテナベースごとに実行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＡＭＣは、さらに、副搬送波ベースごとに実行されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＡＭＣは、副搬送波のグループベースごとに実行されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記割り振られた副搬送波のアンテナごとの電力制御を適用するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
各副搬送波の送信電力は、前記チャネルメトリックに従って調整されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
送信アンテナのサブセットを選択し、それによって、該選択された送信アンテナについてのみ各副搬送波の送信電力を調整するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
選択されるアンテナの個数は、事前に決定されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記チャネルメトリックは、信号対雑音比（ＳＮＲ）であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記チャネルメトリックは、チャネル応答であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
送信アンテナのサブセット（小集団）を選択し、それによって、該選択された送信アンテナだけに副搬送波を割り振るステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記チャネルメトリックは、開ループ方法で送信器によって推定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記チャネルメトリックは、閉ループ方法で前記送信器に報告されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
データストリームをアンテナにマッピングし、交差接続するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システム内で信号を送信する送信器であって、
複数の送信アンテナと、
複数の送信アンテナのそれぞれのチャネルメトリックを入手するチャネル推定器と、
各アンテナの前記チャネルメトリックに従って各アンテナに副搬送波を割り振るコントローラであって、前記副搬送波の潜在的割振りは前記副搬送波のすべてではない、コントローラと
を含むことを特徴とする送信器。
【請求項１７】
前記コントローラは、各アンテナごとに適応変調符号化（ＡＭＣ）を実行することを特徴とする請求項１６に記載の送信器。
【請求項１８】
前記ＡＭＣは、アンテナベースごとに実行されることを特徴とする請求項１７に記載の送信器。
【請求項１９】
前記ＡＭＣは、副搬送波ベースごとに実行されることを特徴とする請求項１８に記載の送信器。
【請求項２０】
前記ＡＭＣは、副搬送波のグループベースごとに実行されることを特徴とする請求項１７に記載の送信器。
【請求項２１】
前記コントローラは、前記割り振られた副搬送波のアンテナごとの電力制御を実行することを特徴とする請求項１６に記載の送信器。
【請求項２２】
各副搬送波の送信電力は、前記チャネルメトリックに従って調整されることを特徴とする請求項１６に記載の送信器。
【請求項２３】
前記コントローラは、送信アンテナのサブセットを選択し、それによって、各副搬送波の送信電力は、前記選択された送信アンテナについてのみ調整されることを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【請求項２４】
選択される送信アンテナの個数は、事前に決定されていることを特徴とする請求項２３に記載の送信器。
【請求項２５】
チャネル情報は、信号対雑音比（ＳＮＲ）であることを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【請求項２６】
チャネル情報は、チャネル応答であることを特徴とする請求項２２に記載の送信器。
【請求項２７】
前記コントローラは、送信アンテナのサブセットを選択し、それによって、該選択された送信アンテナだけに副搬送波を割り振ることを特徴とする請求項１６に記載の送信器。
【請求項２８】
チャネル情報は、開ループ方法で送信器によって推定されることを特徴とする請求項１６に記載の送信器。
【請求項２９】
チャネル情報は、閉ループ方法で前記送信器に報告されることを特徴とする請求項１６に記載の送信器。
【請求項３０】
データストリームをアンテナにマッピングし、交差接続するマッパ（mapper）をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関する。より具体的には、本発明では、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムで複数のアンテナを使用してデータストリームを送信する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭは、データが複数の小規模なストリームに分割され、各ストリームが総使用可能伝送帯域幅よりも狭い帯域幅を有する副搬送波を使用して伝送される、データ伝送方式である。図１に、ＯＦＤＭにおける直交副搬送波のグラフ表示を示す。ＯＦＤＭの効率は、互いに直交するこれらの副搬送波の選択に依存している。言い換えると、副搬送波は、互いに干渉しないで、それぞれが全ユーザデータの一部を搬送する。
【０００３】
ＯＦＤＭシステムは、他の無線通信システムを越える利点を有する。ユーザデータが、異なる副搬送波によって搬送されるストリームに分割される時に、各副搬送波の実効データレート（実効データ転送速度）は、非常に低くなる。したがって、シンボル（記号）持続時間（symbol duration）は、非常に長い。この長いシンボル持続時間は、より長い遅延スプレッド（delay  spread：遅延の広がり）を許容することができる。言い換えると、その長いシンボル持続時間は、マルチパス（多経路、多系統）によってひどく影響されることはない。したがって、ＯＦＤＭシンボルは、他の無線通信システムでは典型的である遅延スプレッドを容認することができ、マルチパス遅延から回復するために複雑な受信器設計を必要としていない。
【０００４】
図２に示したように、データストリームを複数の並列な伝送ストリームに分割するが、それでも、基本的なユーザデータレート（ユーザデータ転送速度）は同一に保たれる。各シンボル持続時間は、比例的に増えるので、どのような遅延スプレッドも、比例的に小さくなる。実際の実施態様では、副搬送波の個数は、１６個から２０４８個まである。
【０００５】
ＯＦＤＭのもう１つの利点は、送信器および受信器での直交副搬送波の生成を、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）エンジンおよび高速フーリエ変換（ＦＦＴ）エンジンを使用して行えることである。ＩＦＦＴとＦＦＴの実施態様は周知なので、ＯＦＤＭは、簡単に実施することができ、複雑な受信器を必要としない。
【０００６】
図３は、典型的なＯＦＤＭ送信器およびＯＦＤＭ受信器のブロック図である。送信器および受信器の中心は、ＩＦＦＴブロックおよびＦＦＴブロックである。ＩＦＦＴ演算およびＦＦＴ演算は、数学的にほぼ同じものである。したがって、単一の計算処理エンジンが、通常はＩＦＦＴ演算とＦＦＴ演算の両方に使用される。
【０００７】
ＯＦＤＭが提供する利益（すなわち、より単純な実施態様、より大きい遅延スプレッドに対する耐性、およびスペクトルの効率的な使用）について、ＯＦＤＭは、現在の好ましい無線伝送方式の１つである。ＯＦＤＭは、８０２．１１ａなどのＷＬＡＮエアインターフェース、８０２．１６などのＷＭＡＮに使用され、多数の無線通信標準規格の一部である。
【０００８】
ＭＩＭＯ(multiple−input  multiple−output；マイモ、多入力・多出力)は、送信器と受信器との両方が複数のアンテナを使用する無線送受信方式のタイプをいう。図４に、そのようなＭＩＭＯ送信器およびＭＩＭＯ受信器を示す。ＭＩＭＯシステムは、空間ダイバーシチまたは空間多重化を巧みに利用し、信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善し、スループットを高める。
【０００９】
主に２つのタイプのＭＩＭＯシステムがある。１つのタイプのＭＩＭＯシステムは、ＭＩＭＯによる並列伝送を巧みに利用することによって、伝送データレート（伝送データ転送速度）を最大にする。このタイプのＭＩＭＯ方式の例が、ＢＬＡＳＴシステムである。このタイプのシステムでは、データストリームが、複数の並列ストリームに分割され、エアインターフェース（無線インターフェース）を介して並列に送信される。シリアル型干渉キャンセラ（successive  interference  canceller；ＳＩＣ）タイプの検出器を用いて、受信器は、すべての並列ストリームを分離し、収集する。したがって、無線実効データレート（無線実効データ転送速度）（effective  data  rate  over  the  air）が高くなる。
【００１０】
もう１つのタイプのＭＩＭＯシステムが、時空間符号化（Space−Time  Coding；ＳＴＣ）である。ＳＴＣシステムは、非常に頑強なリンクを提供し、その結果、比較的高い信号点配置（signal  constellation）に対応することができる。言い換えると、ＳＴＣは、信号次数（signaling  order）を増やすことによって、エアインターフェースを介するデータレートを高め、その結果として、無線実効データレートを高める。２×２ＭＩＭＯ用のＳＴＣの一例が、いわゆるAlamouti（アラモチ）符号である。
【００１１】
ＯＦＤＭの効率を高める技法の１つが、「ウォーターポーリング（waterpouring：注水処理）」であり、これは、ＯＦＤＭの各副搬送波の送信電力が選択されるやり方をいう。図５に、典型的なウォーターポーリングのプロセスを示す。送信器は、チャネル推定値を入手し（ステップ１）、これを反転し（ステップ２）、最も低い点から始めて、総送信電力に達するまで、対応する副搬送波に電力を割り振る（ステップ３）。ウォーターポーリングを実施するためには、送信帯域にまたがるチャネル利得情報が、送信器で既知でなければならない。受信器は、閉ループ方式で送信器にチャネル推定情報を送り返すことができ、あるいは、送信器は、他方の側から受信した信号からチャネルを推断することができる。
【００１２】
図６には、データが並列に変換され、複数のアンテナを介して送信される、ＶＢＬＡＳＴなどの従来技術におけるＭＩＭＯシステムのブロック図を示す。
【００１３】
図７および図８には、アンテナベースごとの送信電力（transmit power）または変調およびコード体系の制御についての従来技術の仕組み（scheme）を示す。従来技術では、送信電力または変調およびコード体系が、平均チャネル利得または他のメトリックに従って決定されている。この仕組みでは、送信器が、各送信アンテナの受信器で見られるチャネル応答に基づいて、送信電力または変調およびコード体系を、異なるアンテナへ異なって割り振ることを許容することによって、柔軟性を取り込んでいる。
【００１４】
図９は、ＰＡＲＣ（per  antenna  rate  control;各送信アンテナの情報レートを適応制御するアンテナ独立制御法（訳者の注釈））として知られるＣＤＭＡベースのシステムでの操作についての従来技術のシステムのブロック図である。この方式では、どのようなＣＤＭＡシステムでも通常そうであるように、各アンテナからの全送信帯域幅を使用して送信する。従来技術のシステムは、ＰＡＲＣ（per  antenna  rate  control）だけに対処し、ＯＦＤＭ適用にはうまく適応していない。というのは、従来技術のシステムが、ＯＦＤＭで使用可能な副搬送波レベルのリソースアロケーション（割振り）を利用していないからである。
【００１５】
図１０は、Ｓ−ＰＡＲＣ（selective  per  antenna  rate  control）と呼ばれるもう１つの従来技術のシステムのブロック図である。この方式では、いずれのＣＤＭＡシステムでも通常そうであるように、各アンテナからの全送信帯域幅を使用して送信している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来技術のシステムは、ＯＦＤＭが可能としている副搬送波レベルのリソースアロケーション（割振り）を利用することができない。従来技術のシステムは、受信器が各送信アンテナから確かめられる、帯域にまたがる平均利得に基づいて、各アンテナ送信の送信電力を調整している。したがって、従来技術のシステムは、副搬送波レベルのリソース制御が使用可能であるＯＦＤＭに向いていない。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムでの無線のリソース制御の方法と装置に関する。チャネルメトリックは、複数の送信アンテナのそれぞれについて算出される。副搬送波は、各送信アンテナのチャネルメトリックに従って各送信アンテナに割り振られる。信号は、各アンテナで、その割り振られた副搬送波を使用して送信される。適応変調符号化および各副搬送波の送信電力制御を、さらに、チャネルメトリックに従って実施することができる。電力制御は、アンテナベースごとに、あるいは副搬送波ベースごとに実施することができる。電力制御を実行する際に、送信アンテナのサブセットを選択することができ、ウォーターポーリング（注水処理）を、その選択されたアンテナだけに適用することができる。ウォーターポーリングは、チャネル応答ではなくＳＮＲに基づくものとすることができる。副搬送波レベルのリソース制御および電力制御のこの基本構想を用いると、追加的な様相の柔軟性が提供されて、システムが最適化し、かつ実用的スループットおよびリンクマージンが高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を、図面を参照して説明するが、図面では、同等の符号が、複数の図面を通じて同等の要素を表している。
【００１９】
以下に説明するのは、ＯＦＤＭおよびＭＩＭＯの能力を十分に利用するために、アンテナの選択、変調次数（modulation  order）、コード体系、送信電力レベル、あるいはそれらと同類なものとともに、副搬送波レベルのリソース割振りの利用に関する本発明の好ましい実施形態である。
【００２０】
本発明は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）と基地局との両方で実施することができる。用語「ＷＴＲＵ」は、ユーザ機器、移動局、固定加入者ユニット、移動加入者ユニット、ポケットベル、または無線環境で動作できるすべての他のタイプのデバイスを含むが、これらに限定はされない。用語「基地局」は、Ｎｏｄｅ−Ｂ（ノードＢ）、サイトコントローラ、アクセスポイント、または無線環境内のすべての他のタイプのインターフェースするデバイスを含むが、これらに限定はされない。
【００２１】
図１１は、本発明の第１実施形態による副搬送波レベルのリソース割振りを示す図である。チャネルメトリックが、送信アンテナごとに算出され、副搬送波が、このチャネルメトリックに従って選択され、各送信アンテナに割り振られる。副搬送波のすべて、サブセット（小集団、一部）、または全く無しが、各送信アンテナに割り振られる。各送信アンテナに割り振られる副搬送波のセット（ひと組）は、そのような柔軟性が望まれる場合には互いに別個にすることができ、あるいは単純さのために同一にすることもできる。これは、より良いリンクマージンとより良いスループットとの間で歩み寄るための柔軟性を与え、リソース割振りでのより高い柔軟性を可能にする。
【００２２】
すべてのＭＩＭＯチャネルが同一に振る舞うのではなく、いくつかのチャネルが正常に機能しないか、あるいは他のチャネルよりも多く衰退しており、またチャネル応答が、時間的に変動する挙動をし、かつ周波数選択的であるので、すべてのアンテナを介してすべての副搬送波を送信することは、最適ではない。よりよい全体的なリンク品質は、副搬送波のセットが、一定の平均送信電力にふさわしい十分な品質を有するチャネルで送信される場合に、達成することができる。
【００２３】
図１２は、本発明による送信器１００のブロック図である。送信器１００は、複数のアンテナ１０２と、直並列変換器１０４と、チャネル推定器１０６と、副搬送波変調ユニット１０８と、コントローラ１１０とを含んでいる。直列入力データは、複数の並列データストリームに変換される。各データストリームは、副搬送波変調ユニット１０８によって変調され、送信のために各送信アンテナ１０２に転送される。
【００２４】
チャネル推定器１０６は、送信アンテナ１０２のそれぞれの測定値または品質指標からチャネルメトリックを算出する。チャネルメトリックは、開ループ方法で送信器１００によって推定されることができ、あるいは、閉ループ方法で他の通信実体から報告を受けることができる。開ループの場合には、チャネル推定器１０６は、受信された信号からチャネル推定を実行し、閉ループの場合には、送信器１００から通信信号を受信する通信実体が、チャネル推定を実行し、それを送信器１００に戻して報告する。
【００２５】
各データストリームは、コントローラ１１０からの出力信号に従って、副搬送波変調ユニット１０８によって変調される。コントローラ１１０は、各送信アンテナ１０２のチャネルメトリックに従って、送信アンテナ１０２ごとに、すべて、あるいはサブセット、または全く無しで、の副搬送波を選択する。例えば、チャネル利得がチャネルメトリックとして使用される場合に、コントローラ１１０は、所定の閾値を超える副搬送波を選択する。副搬送波の異なるセット、あるいは同一のセット、またはオーバーラップ（重複）するセットを、各アンテナに割り振ることができる。
【００２６】
随意的に、送信器１００は、さらに、送信アンテナごとに、適応変調符号化（ＡＭＣ）および電力制御を実行することができる。送信器１００は、送信アンテナごとにＡＭＣユニット１１２および／または利得１１４を含み、各送信アンテナ１０２のチャネルメトリックに従って、各送信アンテナの（アンテナ電力制御による）変調次数／符号化レートおよび／または送信電力を調整する。
【００２７】
図１３に、各送信アンテナのＡＭＣの仕組みを示す。図１３に示されているように、異なる変調次数または符号化レートを、各送信アンテナ１０２のチャネルメトリックに従って各送信アンテナ１０２に適用することができる。ＡＭＣユニット１１２は、コントローラ１１０からの制御信号に従って、送信アンテナ１０２ごとのデータストリームに適用される変調次数および／または符号化レートを調整する。
【００２８】
各送信アンテナの送信電力レベルは、コントローラ１１０からの制御信号に従って、利得デバイス１１４で調整される。送信電力制御は、開ループまたは閉ループのいずれかとすることができる。
【００２９】
図１４は、本発明のもう１つの実施形態のブロック図である。送信器１００には、さらに、第１実施形態の構成要素に加えて、各データストリームを送信アンテナ１０２にマッピングするマッパ（mapper）１１８が含まれる。マッパ１１８は、コントローラ１１０からの制御信号に従って、送信アンテナ１０２を選択し、各データストリームを送信アンテナ１０２に交差接続する。
【００３０】
この実施形態では、ＭＩＭＯ方式は、測定値および報告されまたは推定された品質指標を用いて算出されたメトリックに基づいて、送信用の１つまたは複数のアンテナを選択し、さらに、この方式は、送信のためにすべての使用可能な副搬送波またはそのサブセットを選択する。言い換えると、この方式は、最良のアンテナまたはアンテナのセットと副搬送波との組合せを選択する。サブセットまたは副搬送波は、そのような柔軟性が望まれる場合には、アンテナごとに別個にすることができ、あるいは、簡素化目的で同一になるように制約することができることに留意されたい。これは、このシステムのオペレータに、よりよいリンクマージンと、よりよいスループットとの間で折り合わせるための柔軟性を与え、スケジューリング中のリソース割振りでのより高い柔軟性を可能にする。開ループ方法と閉ループ方法との両方を使用することができる。
【００３１】
すべてのＭＩＭＯチャネルが同一に振る舞うのではなく、いくつかのチャネルが、障害があるか、他のチャネルよりも多く衰退するか、あるいは他のチャネルに対する望ましくない相関作用を示している。この挙動は、時間に伴って変動する、周波数選択的挙動である。したがって、すべてのチャネルですべての副搬送波を送信することは、最適ではない。よりよいリンク品質は、副搬送波のセットが、すべての適用可能な電力スペクトル密度の要件内の一定の平均トランジットパワー（中継ぎ電力）にふさわしい、よりよい品質のチャネルで送信される場合に、達成することができる。
【００３２】
この実施形態は、各ＭＩＭＯチャネルおよび各ＯＦＤＭ副搬送波（チャネル）の品質が、たいてい異なっており、時間に伴って変動することと、ダイバーシチ／容量の利益が、これらのチャネルのインテリジェントな使用によって得ることができることとが、認められる。チャネル品質は、送信器に知らせるか、送信器によって推定することができる。いくつかの実施態様において、複雑性およびレギュレーション（電圧変動範囲）が、アンテナ／周波数の柔軟性（自由度）を制限する場合がある。
【００３３】
もう一つの実施形態によれば、送信器１００は、さらに、各副搬送波についての送信電力制御を実施する。図１５は、本発明の第２実施形態による送信器１００のブロック図である。送信器１００には、さらに、第１実施形態の要素に加えて、送信アンテナ１０２ごとに副搬送波ＴＰＣユニット１１６が含まれている。
【００３４】
副搬送波ＴＰＣユニット１１６は、コントローラ１１０からの制御信号に従って、各副搬送波についての送信電力レベルを調整する。副搬送波のレベル送信電力制御は、好ましくはウォーターポーリング技法であるが、他の技法を使用してもよい。各副搬送波の送信電力レベルは、各副搬送波のチャネル応答に従って調整される。それ故、その送信帯域にまたがる送信電力レベルは、副搬送波ごとに、あるいは副搬送波のグループごとに異なる。
【００３５】
ウォーターポーリングのアルゴリズムは、好ましくはすべてのアンテナおよびすべての副搬送波にわたって動作し、各副搬送波の送信電力レベルを調整する。しかし、これは、時として、望ましくないことである。Ｎ個の送信アンテナおよびＭ個の受信アンテナのセット全体が使用される時に、受信器の複雑さは、通常はＭ４Ｎ４に比例する。言い換えると、受信器の複雑さは、送信器および受信器のアンテナの個数によって影響される。さらに、全てのアンテナ信号が、望ましいチャネル条件を貫徹するとは限らない場合がしばしばある。
【００３６】
本発明のもう１つの実施形態は、前述のウォーターポーリング技法に対する機能強化である。この実施形態によれば、送信アンテナのサブセットが、送信のために選択され、ウォーターポーリングが、その選択された送信アンテナだけに適用される。図１６に、各送信アンテナのチャネル応答に基づいた送信アンテナの選択を示す。図１６では、アンテナ１０２ａ、１０２ｃ、および１０２ｄが、送信のために選択され、アンテナ１０２ｂは、送信から除外されている。アンテナ１０２ａ、１０２ｃ、および１０２ｄなどのアンテナのサブセットが選択された後に、ウォーターポーリング技法またはその代替技法を、その選択された送信アンテナに適用することができる。
【００３７】
送信アンテナ１０２の個数は、適度な、ほどほどの個数（所定の個数とすることができる）に維持され、受信器の複雑性を低く抑える。それと同時に、最良のアンテナの組合せを選択することによって、総合的性能が維持される。
【００３８】
本発明のもう１つの実施形態によれば、ウォーターポーリングは、チャネル応答ではなくＳＮＲに基づいて実施される。この技法では、各副搬送波に存在する雑音レベルの影響を考慮する。通常、背景雑音は、白色雑音であるものとして扱われる。言い換えると、背景雑音は、すべての副搬送波について同一レベルであると仮定される。この仮定は、通常、免許を交付されていない帯域（無認可帯域）については正しくない。免許を交付されていない帯域では、他の送信が、送信帯域内の副搬送波の一部とオーバーラップ（重複）する可能性があり、受信される信号が、チャネル応答にかかわりなく、実質的に異なるレベルの干渉を受けるかもしれない。したがって、ＳＮＲは、副搬送波または副搬送波のグループごとのよりよいメトリックを提供することができるとはいえ、信号対妨害比（ＳＩＲ）または信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）など、他の干渉／雑音／信号測定値を使用してもよい。背景雑音レベルは、スペクトルの異なる部分について実質的に異なる可能性があり、したがって、好ましい解決策は、平坦な雑音スペクトルを想定する解決策とは異なる場合がある。
【００３９】
図１７に、ＳＮＲベースのウォーターポーリングの方法を示す。図１７には、ＯＦＤＭスペクトルに対するチャネル応答とＳＮＲとの両方が示されている。ＳＮＲに従って、副搬送波が選択され、送信電力が割り振られる。ウォーターポーリングがチャネル応答に基づく図１６と比較して、図１７では、副搬送波のいくつかが、新たに追加され、副搬送波のいくつかが、除去されている。この実施形態は、チャネル応答に加えて、スペクトルにわたる背景雑音レベルが変化している場合に、よりよく対応し、高性能を維持する。
【００４０】
図１８は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ通信システムでの副搬送波およびアンテナ選択のプロセス２００の流れ図である。複数の送信アンテナのそれぞれのチャネルメトリックを入手する（ステップ２０２）。各アンテナのチャネルメトリックに従って、副搬送波を各アンテナに割り振る（ステップ２０４）。各アンテナで割り振られた副搬送波を使用してメッセージを送信する（ステップ２０６）。ＡＭＣは、アンテナベース（antenna basis）ごとに、あるいは副搬送波ベース(sub-carrier basis)ごとに、または副搬送波のグループベース(group of sub-carrier basis)ごとに実行することができる。電力制御は、アンテナベースごとに、あるいは副搬送波ベースごとに実施することができる。副搬送波ベースごとに電力制御を実行する際には、送信アンテナのサブセットを選択し、その選択されたアンテナだけにウォーターポーリングを適用することができる。ウォーターポーリングは、チャネル応答ではなく、ＳＮＲに基づくものとすることができる。
【００４１】
図１２、図１４、および図１５の構成要素は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの単一の集積回路（ＩＣ）、複数のＩＣ、ディスクリート部品、またはＩＣおよびディスクリート部品の組合せを使用して実装することができる。
【００４２】
本発明の特徴および構成要素を、好ましい実施形態において特定の組合せで説明したが、各特徴または構成要素は、好ましい実施形態の他の特徴および構成要素なしで単独で、あるいは本発明の他の特徴および構成要素を伴うか伴わない、様々な組合せで使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ＯＦＤＭにおける直交副搬送波のグラフ描写を示す図である。
【図２】複数の平行伝送ストリームへのデータストリームの分割の説明図である。
【図３】ＯＦＤＭ送信器およびＯＦＤＭ受信器を示すブロック図である。
【図４】従来技術のＭＩＭＯシステムを示すブロック図である。
【図５】ウォーターポーリングのやり方を示す図である。
【図６】従来技術のＭＩＭＯシステムを示すブロック図である。
【図７】ＭＩＭＯシステムで送信電力を制御する従来技術の方法を示す図である。
【図８】ＭＩＭＯシステムでの適応変調符号化の従来技術の方法を示す図である。
【図９】従来技術のＰＡＲＣ方式を実施する送信器を示すブロック図である。
【図１０】従来技術のＳ−ＰＡＲＣ方式を実施する送信器を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による副搬送波の割振りを示す図である。
【図１２】本発明の第１実施形態による送信器を示すブロック図である。
【図１３】ＡＭＣを示す図である。
【図１４】本発明のウォーターフィリングの変形を示すブロック図である。
【図１５】本発明のもう１つの実施形態による送信器を示すブロック図である。
【図１６】本発明によるウォーターポーリング技法の適用を示す図である。
【図１７】本発明によるＳＮＲベースのウォーターポーリング技法の適用を示す図である。
【図１８】本発明によるＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ通信システムでの副搬送波およびアンテナ選択のプロセス（処理過程）を示す流れ図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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