(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子を備え、直交波周波数分割多重方式を適用して、一部もしくは全ての周波数チャネルにおいて、複数の通信相手装置に共通の前記周波数チャネルを割当て、空間多重送信を行う通信装置における通信方法であって、
各通信相手装置から受信した受信信号に基づいて、前記通信装置と前記各通信相手装置との間のチャネルの情報を示すチャネル情報を取得するチャネル情報取得ステップと、
前記各通信相手装置について、前記チャネル情報に基づいて、前記チャネル情報と実際に送信を行う際に送信信号が伝送されるチャネルのチャネル情報との間の誤差であるチャネル推定誤差情報、及び該チャネル推定誤差情報の信頼度を推定するリスク評価ステップと、
前記リスク評価ステップで推定された前記チャネル推定誤差情報の信頼度に応じて、前記各通信相手装置に割当てる周波数チャネルのうち、複数の通信相手装置で共有する周波数チャネルの割合を決定するとともに、前記チャネル情報取得ステップで取得された前記チャネル情報と前記リスク評価ステップで推定された前記チャネル推定誤差情報とに基づいて、前記各通信相手装置に対する周波数チャネルの割当て、通信ストリーム数、変調方式及び符号化率を含む変調モード、電力配分比、及び送信ウエイトを決定するリソース配分送信符号化決定ステップと、を有し、
前記リソース配分送信符号化決定ステップでは、
前記チャネル推定誤差情報の信頼度が大きいほど、対応する通信相手装置に割当てる前記周波数チャネルのうち、複数の通信相手装置で共有する周波数チャネルの割合を増加させる、
ことを特徴とする複数チャネル空間多重送信方法。
【請求項２】
前記チャネル情報取得ステップでは、
前記各通信相手装置から受信した受信信号に基づいて、さらに前記各通信相手装置の端末情報を取得し、
前記リスク評価ステップでは、
前記各通信相手装置について、前記チャネル情報と前記端末情報とに基づいて、前記チャネル推定誤差情報、及び該チャネル推定誤差情報の信頼度を推定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の複数チャネル空間多重送信方法。
【請求項３】
前記リソース配分送信符号化決定ステップでは、
複数の通信相手装置に対し共通の前記周波数チャネルを割当てる場合に、当該通信相手装置に割当てられている当該周波数チャネルのうち、前記チャネル情報であるチャネル行列のノルム値を多重を行う通信相手装置で和をとった値が小さい前記周波数チャネルから順に、複数の前記通信相手装置で共有する前記周波数チャネルとして選択する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複数チャネル空間多重送信方法。
【請求項４】
前記リソース配分送信符号化決定ステップでは、
複数の通信相手装置に対し共通の前記周波数チャネルを割当てる場合に、当該通信相手装置に割当てられている当該周波数チャネルのうち、前記チャネル情報であるチャネル行列のノルム値を多重を行う通信相手装置で和をとった値が大きい前記周波数チャネルから順に、複数の前記通信相手装置で共有する前記周波数チャネルとして選択する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複数チャネル空間多重送信方法。
【請求項５】
直交波周波数分割多重方式を適用して、一部もしくは全ての周波数チャネルにおいて、複数の通信相手装置に共通の前記周波数チャネルを割当て、空間多重送信を行う通信装置であって、
複数のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子を通じて無線信号を送受信する無線部と、
前記無線部が各通信相手装置から受信した受信信号に基づいて、前記各通信相手装置との間のチャネルの情報を示すチャネル情報を取得するチャネル情報取得回路と、
前記各通信相手装置について、前記チャネル情報に基づいて、前記チャネル情報と実際に送信を行う際に送信信号が伝送されるチャネルのチャネル情報との間の誤差であるチャネル推定誤差情報、及び該チャネル推定誤差情報の信頼度を推定するリスク評価回路と、
前記リスク評価回路で推定された前記チャネル推定誤差情報の信頼度に応じて、前記各通信相手装置に割当てる周波数チャネルのうち、複数の通信相手装置で共有する周波数チャネルの割合を決定するとともに、前記チャネル情報取得回路で取得された前記チャネル情報と前記リスク評価回路で推定された前記チャネル推定誤差情報とに基づいて、前記各通信相手装置に対する周波数チャネルの割当て、通信ストリーム数、変調方式及び符号化率を含む変調モード、電力配分比、及び送信ウエイトを決定するリソース配分送信符号化決定回路と、を具備し、
前記リソース配分送信符号化決定回路は、
前記チャネル推定誤差情報の信頼度が大きいほど、対応する通信相手装置に割当てる前記周波数チャネルのうち、複数の通信相手装置で共有する周波数チャネルの割合を増加させる、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項６】
前記チャネル情報取得回路は、
前記各通信相手装置から受信した受信信号に基づいて、さらに前記各通信相手装置の端末情報を取得し、
前記リスク評価回路は、
前記各通信相手装置について、前記チャネル情報と前記端末情報とに基づいて、前記チャネル推定誤差情報、及び該チャネル推定誤差情報の信頼度を推定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記リソース配分送信符号化決定回路は、
複数の通信相手装置に対し共通の前記周波数チャネルを割当てる場合に、当該通信相手装置に割当てられている前記周波数チャネルのうち、前記チャネル情報であるチャネル行列のノルム値を多重を行う通信相手装置で和をとった値が小さい前記周波数チャネルから順に、複数の前記通信相手装置で共有する前記周波数チャネルとして選択する、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記リソース配分送信符号化決定回路は、
複数の通信相手装置に対し共通の前記周波数チャネルを割当てる場合に、当該通信相手装置に割当てられている前記周波数チャネルのうち、前記チャネル情報であるチャネル行列のノルム値を多重を行う通信相手装置で和をとった値が大きい前記周波数チャネルから順に、複数の前記通信相手装置で共有する前記周波数チャネルとして選択する、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に直交波周波数分割多重方式を用いる周波数チャネルにおいて、複数の通信相手装置で周波数チャネルを共有し、独立な信号系列を空間多重して送信を行い、共有する周波数チャネルを制御することで、チャネル推定誤差による通信劣化リスクを軽減する複数チャネル空間多重送信方法及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２．４ＧＨｚ帯または、５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現している。ただし、ここでの伝送速度とは、物理レイヤ上での伝送速度であるため、実際にはＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０％から７０％程度であり、実際のスループットの上限値は３０Ｍｂｐｓ程度である。一方、有線ＬＡＮ（Local Area Network）の世界では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の１００Ｂａｓｅ−Ｔインタフェースをはじめ、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber To The Home）の普及から、１００Ｍｂｐｓの高速回線の提供が普及している。また、無線ＬＡＮの世界においても更なる伝送速度の高速化が求められている。
【０００３】
そのための技術としては、マルチユーザＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）送信技術がよく知られている。マルチユーザＭＩＭＯ送信技術とは、送信局側において複数の送信アンテナから同一周波数同一タイミングで異なる独立な信号を複数の通信相手装置に送信し、複数の通信相手装置の受信アンテナ全体を巨大な受信アレーとみなして下りスループットの向上を図る技術である。
ＢＤ（Block Diagonalization）指向性制御法を用いたマルチユーザＭＩＭＯ送信技術を、ＯＦＤＭに適用した例を以下に示す。
【０００４】
図９は、伝搬環境に最適となるように送信し構成を制御し、空間多重により伝送速度を向上させる従来技術におけるＢＤ指向性制御法を用いた構成例である。
通信装置９のアンテナ素子数をＭｔ、通信相手装置の数をＭａ、ｉ番目の通信相手装置の受信アンテナ素子数をＭｒ（ｉ）、ｉ番目の通信相手装置に同時間、同周波数帯において送信する通信系列数をＬ（ｉ）、サブキャリア数をＭｆ、Ｍｔ≧Ｍｒ（ｉ）として通信相手装置を決定する方法の一例を示す。
【０００５】
通信装置９は、データ出力回路９０１、送信信号変換回路９０２、ＩＦＦＴ回路９０３−１〜９０３−Ｍｔ、無線部９０４−１〜９０４−Ｍｔ、アンテナ素子９０５−１〜９０５−Ｍｔ、通信相手指定回路９０６、チャネル情報取得回路９０７、送信符号化決定回路９０８を備えている。
アンテナ素子９０５−１〜９０５−Ｍｔ及び無線部９０４−１〜９０４−Ｍｔは、無線信号の送受信を行う。チャネル情報取得回路９０７は、各アンテナ素子９０５−１〜９０５−Ｍｔと通信相手装置の各アンテナ素子との間の複数の周波数のチャネル情報を推定する。このチャネル情報の取得方法は、例えば、アンテナ素子９０５−１〜９０５−Ｍｔを介して得られる既知信号の受信を行った際に得られる情報に対してＦＦＴを行い周波数領域の情報に変換して、周波数帯域ごとのチャネル情報を推定する方法がある。また、受信信号に含まれるフィードバック情報に含まれる情報により、チャネル情報を取得する方法もある。
【０００６】
通信相手指定回路９０６が通信を行う複数の通信相手装置を決定すると、通信相手指定回路９０６は、チャネル情報取得回路９０７を通じて、当該通信相手装置の全周波数帯域のチャネル情報を送信符号化決定回路９０８に出力する。送信符号化決定回路９０８は、入力されたチャネル情報を用いて、通信相手装置を同時送信が行われる組に分けるスケジューリングを行い、各通信相手装置の組合せに対する信号系列それぞれの送信ウエイトと通信品質を算出し、通信ストリーム数、通信ストリームに対応する変調方式及び符号化率を含む送信モードを決定する。また、送信符号化決定回路９０８は、決定した送信モードをデータ出力回路９０１及び送信信号変換回路９０２へ出力する。
【０００７】
データ出力回路９０１は、通信相手装置へ送信するデータを生成し、生成したデータを送信信号変換回路９０２へ出力する。送信信号変換回路９０２は、入力されたデータをシリアル−パラレル変換、既知信号の付与、誤り検出や誤り訂正のための符号化を行いＩＦＦＴ回路９０３−１〜９０３−Ｍｔへ出力する。ＩＦＦＴ回路９０３−１〜９０３−Ｍｔは、入力された周波数領域の送信情報を時間領域への送信情報へ変換し、無線部９０４−１〜９０４−Ｍｔへ出力する。無線部９０４−１〜９０４−Ｍｔは、入力された時間領域のデータを、アンテナ９０５−１〜９０５−Ｍｔを通じて、無線信号として送信する。
【０００８】
以下、マルチユーザＭＩＭＯ送信の例として、ＢＤ指向性制御法について示す。ここで、ＯＦＤＭで得られるある周波数チャネルに注目し、送信法を示す。チャネル情報取得回路９０７において得られる時間ｔのｉ番目の通信相手装置に対するチャネル情報を表すチャネル行列Ｈｉ（ｔ）（Ｍｒ（ｉ）×Ｍｔ行列）は、式（１）に示すように特異値分解により、右特異行列Ｖｉ（ｔ）（Ｍｔ×Ｍｔ行列）、左特異行列Ｕｉ（ｔ）（Ｍｒ（ｉ）×Ｍｒ（ｉ）行列）及び固有値の二乗根√（λｉ，１（ｔ））、√（λｉ，２（ｔ））、…、√（λｉ，Ｍｒ（ｉ）（ｔ））を対角要素とし非対角要素を０とする行列Ｄｉ（ｔ）（Ｍｒ（ｉ）×Ｍｔ行列）に分けることができる。
【０００９】
【数１】
0004551933.tif 000002
【００１０】
ここで、Ｈｉ，ｊｋ（ｔ）は、通信装置９のｋ番目のアンテナからｉ番目の通信相手装置におけるｊ番目のアンテナまでの伝達係数を表す。右特異行列Ｖｉ（ｔ）のうち、Ｖ’ｉ（ｔ）は固有値に対応する列ベクトル群であり、Ｖ’’ｉ（ｔ）は０に対応する列ベクトル群である。シングルユーザ通信において、最大の周波数利用効率が得られる方法として知られる固有ベクトル送信においては、列ベクトル群Ｖ’ｉ（ｔ）の列ベクトルを送信ウエイトとすることで、対応する固有値λｉで表せる信号電力を得ることができる（λ１≧λ２≧…≧λＭｒ（ｉ））。なお、式（１）において上付きの添え字Ｈは共役複素行列を示す。
【００１１】
次に、ＢＤ指向性制御法において、Ｍａ個の通信相手装置に同一周波数かつ同一タイミングのチャネルを用いて送信することを考え、Ｍａ個の通信相手装置のうちｉ番目の通信相手装置に注目する。まず、基地局は、ｉ番目の通信相手装置に対し、ｉ番目の通信相手装置以外のＭａ−１個の通信相手装置のチャネル行列からなる集合行列を式（２）のように算出する。
【００１２】
【数２】
0004551933.tif 000003
【００１３】
式（２）において、行列Ｒ’ｊはｊ番目の通信相手装置に仮定した受信ウエイトであり、簡単のため、全てのチャネルを時間ｔに取得したものとしている。この集合行列Ｈ＋ｉに対し、特異値分解を行うと、式（３）として表すことができる。
【００１４】
【数３】
0004551933.tif 000004
【００１５】
ここで、行列Ｖ＋ｉは固有値Ｄ＋ｉに対応する空間ベクトルであり、Ｖ−ｊは固有値がないもしくは固有値０に対応するヌル空間ベクトルである。また、Ｖ−ｊのヌル空間に対し、送信を行うとｉ番目以外の通信相手装置が形成する受信ウエイトに対して干渉は生じない。
そこで、この送信空間において得られる通信品質を評価するには、ｉ番目の通信相手装置のチャネル行列に対し、次式（４）に示すように、このヌル空間ウエイトＶ−ｉを乗算して得られる行列の特異値を計算すればよい。
【００１６】
【数４】
0004551933.tif 000005
【００１７】
よって、送信ウエイトＷｉ（ｔ）を、Ｖ−ｉ［Ｖ’’’ｉ（ｔ）］Ｌ（ｉ）とすることで、行列Ｄ’’’ｉの対角成分の二乗値であるヌル空間固有値λ’ｉ１，…，λ’ｉＬ（ｉ）に対応する通信品質が得られることになる。ここで、［Ａ］Ｌは右特異行列Ａの列ベクトルから、高い固有値に対応するＬ個の列ベクトルからなるＭｔ×Ｌの行列を表すこととする。
ｉ番目の通信相手装置に対する送信ウエイトをＷｉ（ｔ）として１番目からＭａ番目までの通信相手装置に対し時間ｔ’に送信を行った場合にｉ番目の通信相手装置の受信信号ｙ（ｔ’）は次式（５）のように表すことができる。
【００１８】
【数５】
0004551933.tif 000006
【００１９】
また、このヌル空間固有値は繰り返し演算により増大させることが可能である。式（４）で得られた左特異行列Ｕ’’’ｉ（ｔ）のエルミート行列を、式（２）で用いた受信ウエイトＲ’ｉとして用いることで、通信品質を向上させることができ、行列Ｄ’’’ｉ（ｔ）の対角成分の二乗値であるヌル空間固有値λ’ｉ１（ｔ），…，λ’ｉＭｒ（ｉ）（ｔ）の値を増加させることができる。また、上記通信品質は、ＯＦＤＭの全周波数チャネルについて演算でき、得られる通信品質に基づいて、変調方式や符号化率などの送信モードや、同時に送信する通信相手装置の組合せを決定することもできる。
【００２０】
上記にマルチユーザＭＩＭＯ通信の一例として、ＢＤ指向性制御法における送信ウエイトと、通信品質の演算方法を示したが、Ｄｉｒｔｙ  ｐａｐｅｒ  ｃｏｄｉｎｇ法、Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ−Ｈａｒａｓｈｉｍａ  ｃｏｄｉｎｇ法、ＳＯ（Successive Optimization）法などを用いて、送信側における符号化方法、通信品質の推定などを行うこともできる（非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３参照）。
【００２１】
上記符号化方法を決定するために用いた時間ｔで推定したチャネル行列Ｈｉ（ｔ）と、実際に通信を行う際の時間ｔ’のチャネル行列Ｈｉ（ｔ’）との間に誤差が生じると、チャネルに変動が生じたユーザでは干渉が生じ、通信品質が劣化する。誤差を生じる原因としては、推定したチャネル行列の熱雑音による誤差、量子化誤差、上り回線と下り回線との間の非対称性、受信もしくは送信における非線形ひずみ、チャネルの時間的な変動などがある。チャネルに推定誤差が存在する場合、多くのユーザと組み合わせて同時送信することにより通信品質の著しい劣化を引き起こす可能性がある。チャネルの推定誤差による劣化の可能性をどの程度認めるかに基づき、同時送信を行うユーザ数やストリーム数を変える必要がある。従来のＯＦＤＭにマルチユーザＭＩＭＯによる送信を組み合わせることを考えると、時変動が生じた場合、大きな干渉電力が生じ、受信側で大きなビット誤りが生じるという問題がある。
【非特許文献１】Q. H. Spencer, A. L. Swindlehurst, and M. Haardt, "Zero−Forcing Methods for Downlink Spatial Multiplexing in Multiuser MIMO Channels", IEEE Trans Sig. Processing, vol. 52, issue 2, Feb. 2004, p.461−471.
【非特許文献２】M. Costa, "Writing on dirty paper", IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 29, no. 3, May 1983, p.439−441.
【非特許文献３】M. Tomlinson, "New automatic equalizer employing modulo arithmetic", Electron. Lett., vol. 7, p.138−139, Mar. 1971.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上記の手段は、複数の通信相手装置に対し、ＯＦＤＭ技術とマルチユーザＭＩＭＯ技術により、同一時間かつ同一周波数帯において空間多重により高い周波数利用効率を得ることを可能とする。しかし、チャネルが時間の経過で変動する場合には、通信品質の著しい劣化を招くという問題がある。
【００２３】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたもので、その目的は、チャネル時変動による通信品質の特性劣化リスクを考慮し、ＯＦＤＭの周波数帯域の割当てを適用的に行うことで、受信側において情報に大きな誤りが生じることを防ぐ複数チャネル空間多重送信方法及び通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記問題を解決するために、本発明は、複数のアンテナ素子を備え、直交波周波数分割多重方式を適用して、一部もしくは全ての周波数チャネルにおいて、複数の通信相手装置に共通の前記周波数チャネルを割当て、空間多重送信を行う通信装置における通信方法であって、各通信相手装置から受信した受信信号に基づいて、前記通信装置と前記各通信相手装置との間のチャネルの情報を示すチャネル情報を取得するチャネル情報取得ステップと、前記各通信相手装置について、前記チャネル情報に基づいて、前記チャネル情報と実際に送信を行う際に送信信号が伝送されるチャネルのチャネル情報との間の誤差であるチャネル推定誤差情報、及び該チャネル推定誤差情報の信頼度を推定するリスク評価ステップと、前記チャネル情報取得ステップで取得された前記チャネル情報と、前記リスク評価ステップで推定された前記チャネル推定誤差情報、及び該チャネル推定誤差情報の信頼度とに基づいて、前記各通信相手装置に対する周波数チャネルの割当て、通信ストリーム数、変調方式及び符号化率を含む変調モード、電力配分比、及び送信ウエイトを決定するリソース配分送信符号化決定ステップと、を有し、前記リソース配分送信符号化決定ステップでは、前記チャネル推定誤差情報の信頼度が大きいほど、対応する通信相手装置に割当てる前記周波数チャネルのうち、複数の通信相手装置で共有する周波数チャネルの割合を増加させる、ことを特徴とする複数チャネル空間多重送信方法である。
【００２５】
また、本発明は、上記記載の発明において、前記チャネル情報取得ステップでは、前記各通信相手装置から受信した受信信号に基づいて、さらに前記各通信相手装置の端末情報を取得し、前記リスク評価ステップでは、前記各通信相手装置について、前記チャネル情報と前記端末情報とに基づいて、前記チャネル推定誤差情報、及び該チャネル推定誤差情報の信頼度を推定する、ことを特徴とする
【００２６】
また、本発明は、上記記載の発明において、前記リソース配分送信符号化決定ステップでは、複数の通信相手装置に対し共通の前記周波数チャネルを割当てる場合に、当該通信相手装置に割当てられている当該周波数チャネルのうち、前記チャネル情報であるチャネル行列のノルム値を多重を行う通信相手装置で和をとった値が小さい前記周波数チャネルから順に、複数の前記通信相手装置で共有する前記周波数チャネルとして選択する、ことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、上記記載の発明において、前記リソース配分送信符号化決定ステップでは、複数の通信相手装置に対し共通の前記周波数チャネルを割当てる場合に、当該通信相手装置に割当てられている当該周波数チャネルのうち、前記チャネル情報であるチャネル行列のノルム値を多重を行う通信相手装置で和をとった値が大きい前記周波数チャネルから順に、複数の前記通信相手装置で共有する前記周波数チャネルとして選択する、ことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、直交波周波数分割多重方式を適用して、一部もしくは全ての周波数チャネルにおいて、複数の通信相手装置に共通の前記周波数チャネルを割当て、空間多重送信を行う通信装置であって、複数のアンテナ素子と、前記アンテナ素子を通じて無線信号を送受信する無線部と、前記無線部が各通信相手装置から受信した受信信号に基づいて、前記各通信相手装置との間のチャネルの情報を示すチャネル情報を取得するチャネル情報取得回路と、前記各通信相手装置について、前記チャネル情報に基づいて、前記チャネル情報と実際に送信を行う際に送信信号が伝送されるチャネルのチャネル情報との間の誤差であるチャネル推定誤差情報、及び該チャネル推定誤差情報の信頼度を推定するリスク評価回路と、前記チャネル情報取得回路で取得された前記チャネル情報と、前記リスク評価回路で推定された前記チャネル推定誤差情報、及び該チャネル推定誤差情報の信頼度とに基づいて、前記各通信相手装置に対する周波数チャネルの割当て、通信ストリーム数、変調方式及び符号化率を含む変調モード、電力配分比、及び送信ウエイトを決定するリソース配分送信符号化決定回路と、を具備し、前記リソース配分送信符号化決定回路は、前記チャネル推定誤差情報の信頼度が大きいほど、対応する通信相手装置に割当てる前記周波数チャネルのうち、複数の通信相手装置で共有する周波数チャネルの割合を増加させる、ことを特徴とする通信装置である。
【００２９】
また、本発明は、上記記載の発明において、前記チャネル情報取得回路は、前記各通信相手装置から受信した受信信号に基づいて、さらに前記各通信相手装置の端末情報を取得し、前記リスク評価回路は、前記各通信相手装置について、前記チャネル情報と前記端末情報とに基づいて、前記チャネル推定誤差情報、及び該チャネル推定誤差情報の信頼度を推定する、ことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明は、上記記載の発明において、前記リソース配分送信符号化決定回路は、複数の通信相手装置に対し共通の前記周波数チャネルを割当てる場合に、当該通信相手装置に割当てられている前記周波数チャネルのうち、前記チャネル情報であるチャネル行列のノルム値を多重を行う通信相手装置で和をとった値が小さい前記周波数チャネルから順に、複数の前記通信相手装置で共有する前記周波数チャネルとして選択する、ことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明は、上記記載の発明において、前記リソース配分送信符号化決定回路は、複数の通信相手装置に対し共通の前記周波数チャネルを割当てる場合に、当該通信相手装置に割当てられている前記周波数チャネルのうち、前記チャネル情報であるチャネル行列のノルム値を多重を行う通信相手装置で和をとった値が大きい前記周波数チャネルから順に、複数の前記通信相手装置で共有する前記周波数チャネルとして選択する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
この発明によれば、複数の通信相手装置に対して、ＯＦＤＭ技術とマルチユーザＭＩＭＯ技術を適用したデータの送信を行う際に、通信相手装置から受信する信号から、チャネルの時変動による通信特性の劣化リスクの推定に基づいて、通信ストリーム数、共有する周波数チャネルの割合、電力配分比を決定し、周波数チャネルの割当てを行って、データを送信する。これにより、通信相手装置がデータを受信する際、送信側のチャネル情報の誤差による受信データの誤りを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態における通信装置１の内部構成を示す概略ブロック図である。通信装置１は、データ出力回路１０１、送信信号変換回路１０２、ＩＦＦＴ回路１０３−１〜１０３−Ｍｔ、無線部１０４−１〜１０４−Ｍｔ、アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｍｔ、通信相手指定回路１０６、チャネル情報取得回路１０７、リソース配分送信符号化決定回路１０８、リスク評価回路１０９を備えている。
無線部１０４−１〜１０４−Ｍｔは、アンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｍｔを通じて、受信した無線信号を変換した受信信号を、チャネル情報取得回路１０７へ出力する。
【００３４】
チャネル情報取得回路１０７は、無線部１０４−１〜１０４−Ｍｔから入力される受信信号に含まれる既知信号に基づいてチャネル情報の推定を行うか、あるいは、受信信号に含まれる通信相手装置の受信特性を示すフィードバック信号からチャネル情報の推定を行う。例えば、式（５）において、送信信号Ｗｉ（ｔ）ｘｉと受信信号ｙ（ｔ’）が既知であることから、チャネル行列Ｈ（ｔ’）が得られる。ここで、フィードバック信号には、通信品質を示す情報や、通信相手装置との通信に用いるチャネルの時間経過に伴う変動を示すチャネル時変動情報を含んでいる。
また、チャネル情報取得回路１０７は、入力される受信信号から、フィードバック信号の精度を示す情報や、通信相手装置との間のチャネルにおける上りリンクと下りリンクの対称性の保持特性情報を取得する。
【００３５】
また、チャネル情報取得回路１０７は、通信相手装置に対応するチャネル情報と端末情報とを、入力される受信信号から取得する。また、チャネル情報取得回路１０７は、通信相手指定回路１０６から入力された端末情報をリソース配分送信符号化決定回路１０８とリスク評価回路１０９とへ出力する。ここで、端末情報とは、通信相手装置の装置形態、電源の供給形態、通信相手装置に備えられている復号アルゴリズム、フィードバック情報の量子化誤差などを含む情報である。なお、通信相手装置の装置形態は、通信相手装置が固定されているか否かを示す情報であり、例えば、固定されているパーソナルコンピュータや、固定されず移動を行う携帯端末などを表す。また、電源の供給形態は、安定した電源が有線を通じて供給されるか、あるいは、バッテリーなどで供給されるかなどの形態を示す情報である。
【００３６】
リスク評価回路１０９は、チャネル情報取得回路１０７からチャネル情報と端末情報とが入力される。また、リスク評価回路１０９は、入力された端末情報、チャネル情報、誤差であるチャネル推定誤差情報を推定する。また、リスク評価回路１０９は、入力された端末情報と、推定したチャネル推定誤差情報とをリソース配分送信符号化決定回路１０８に出力する。
【００３７】
通信相手指定回路１０６は、通信を行う対象となる通信相手装置を選択し、選択した通信相手装置の端末情報を、チャネル情報取得回路１０７へ出力する。
リソース配分送信符号化決定回路１０８は、チャネル情報取得回路１０７から入力されたチャネル情報及びチャネル推定誤差情報を用いて、通信相手装置ごとに通信ストリーム数、他の通信相手装置と共有する周波数チャネルの割合、電力配分比、変調方式及び符号化率を含む変調モード及び送信ウエイトを決定し、周波数チャネルの割当てを行う。
【００３８】
リソース配分送信符号化決定回路１０８は、決定した変調モード情報と入力された通信相手装置情報とをデータ出力回路１０１及び送信信号変換回路１０２へ出力する。
データ出力回路１０１は、リソース配分送信符号化決定回路１０８から入力された通信相手装置情報に示される通信相手装置に対する送信情報を、送信信号変換回路１０２に出力する。
送信信号変換回路１０２は、入力された送信信号をシリアル−パラレル変換を行い、周波数帯域ごとに変換された送信情報を振り分ける。また送信信号変換回路１０２は、振り分けられた送信情報それぞれを、入力された変調モード情報に基づき変調及び符号化を行い、ＩＦＦＴ回路１０３−１〜１０３−Ｍｔへ出力する。
【００３９】
ＩＦＦＴ回路１０３−１〜１０３−Ｍｔは、送信信号変換回路１０２から入力された情報を周波数領域の情報から時間領域の情報に変換し、無線部１０４−１〜１０４−Ｍｔへ出力する。
無線部１０４−１〜１０４−Ｍｔは、ＩＦＦＴ回路１０３−１〜１０３−Ｍｔから入力された時間領域の情報に変換された情報を、それぞれに接続されたアンテナ素子１０５−１〜１０５−Ｍｔを通じて、通信相手装置に送信する。
【００４０】
同実施形態における変調方式、符号化率、送信電力配分比及び周波数チャネルの割当てを含む送信方法の第１の決定方法について図２及び図３を用いて説明する。図２は、通信ストリームに対し推定されたＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）に対する変調方式の割当てを示す表である。図３は、本実施形態における周波数チャネル割当て動作を示すフローチャート図である。
【００４１】
通信相手装置と通信を始めると、チャネル情報取得回路１０７は、無線部１０４−１〜１０４−Ｍｔから入力される受信信号からチャネル情報と通信相手装置の端末情報を取得する。チャネル情報取得回路１０７は、取得したチャネル情報と端末情報をリスク評価回路１０９とリソース配分送信符号化決定回路１０８へ出力する（図３のステップＳ１０１）。
【００４２】
リスク評価回路１０９は、チャネル情報取得回路１０７から入力されたチャネル情報と端末情報とから、送信を行う時間におけるチャネルとチャネル情報との間に生じるチャネル推定誤差と相関を有するチャネル推定誤差係数を算出する。チャネル推定誤差係数は、複数の時間に取得されたチャネル情報の相関値や、通信相手装置の装置形態を示す情報、もしくはその両方からから決定される。ここで、通信相手装置の装置形態を示す情報とは、例えば、固定されているパーソナルコンピュータか、固定されず移動を行う携帯端末であるかの情報や、受信アンテナ素子数や、電源の供給形態、復号アルゴリズム、などを含む情報である。
また、リスク評価回路１０９は、チャネル推定誤差係数をリソース配分送信符号化決定回路１０８へ出力する（図３のステップＳ１０２）。
【００４３】
リソース配分送信符号化決定回路１０８は、入力されたチャネル推定誤差係数、チャネル情報を用いて周波数チャネルを選択された通信相手装置に割当てる。チャネル推定誤差に対する情報が全くない場合、もしくはチャネル推定誤差係数が最大の場合には、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、周波数チャネルを重複なく通信相手装置に割当て、周波数チャネルを共有する割当てを行わない。この割当ては、連続する周波数を均一に分割して割当てを行ってもよいし、各通信相手装置において、周波数チャネルの順位付けを通信品質の良い順番に行い、各通信相手装置に対し、交互に高い順位の周波数チャネルを選択してもよいし、通信相手装置の優先度を予め定め、優先度の高い通信相手装置から通信品質の高い周波数チャネルを割当ててもよい。
【００４４】
連続する周波数チャネルを３個の通信相手装置、通信相手１、通信相手２及び通信相手３に対し、周波数チャネルを均一に割当てる例を図５に示す。以下、図５から図８までの図において、周波数チャネルの数を１５とし、ブロック内の数字はデータストリームの番号を示す。図５において、周波数領域を３分割し、それぞれの周波数チャネルには単一の通信相手装置へのデータのみが送信されている。縦に重なるブロックの数は空間多重数を示している。なお、図５から図８までの図において各チャネルで適応的に変化させているが、共通の空間多重数を用いてもよい。
【００４５】
変調方式は、各周波数チャネルにおいて形成する通信ストリームに対し、受信側におけるＳＮＲを推定し、図２のＳＮＲに対応する変調方式を割当てる。ＳＮＲとしては、例えば、式（１）の行例Ｄｉの対角項の二乗値λ１、λ２、…、λＭｒ（ｉ）の熱雑音の分散値との比を用いる。このとき、決定した変調方式に対し、周波数チャネルのＳＮＲに応じてＭａｒｇｉｎを算出することもできる。このＭａｒｇｉｎはＳＮＲが変調方式に対して大きくビットの誤りを起こす可能性が低いほど高く設定される。リソース配分送信符号化決定回路１０８は、このＭａｒｇｉｎ値の和や、Ｍａｒｇｉｎ値と変調方式のビット数との乗算値の和の大きさによって、符号化率を決定する。Ｍａｒｇｉｎ値が小さければ、周波数チャネルで誤りを起こす可能性が大きくなるため、誤り訂正の符号化率は小さく設定する。また、Ｍａｒｇｉｎ値が大きい、もしくは小さい場合に、ＳＮＲが対応する変調方式以外を割当てることも可能である。このとき、当該周波数チャネルのＳＮＲに対して、高い変調方式を割当てた場合、Ｍａｒｇｉｎ値はより小さい値をとり、低い変調方式を割当てた場合はより大きいＭａｒｇｉｎ値をとることになる。
【００４６】
チャネル推定誤差係数がリスク評価回路１０９から入力された場合、チャネル推定誤差係数とチャネル情報とを用いて変調方式の割当てを決定する。まず、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、リスク評価回路１０９から入力されたチャネル情報から、ある周波数チャネルにおいて通信相手装置を多重化する際に、各通信相手装置の各通信ストリームに対するＳＮＲを演算する。例えば、式（４）のＤ’’’ｉの対角成分の二乗値であるヌル空間固有値λ’ｉ，１、…、λ’ｉ，Ｌ（ｉ）と熱雑音の分散値との比から得ることができる。ここで、ヌル空間固有値と熱雑音の分散値から得られるｉ番目の通信相手のｊ番目の通信ストリームに対するＳＮＲをＳｉ，ｊとすると、これはチャネル情報が実際に送信を行う際のチャネルと全く同一であり、電力配分をｉ番目の通信相手装置に１００％割当てた場合のＳＮＲとなっているため、チャネル推定誤差と電力配分を考慮したＳＮＲであるＳ’ｉｊをｉ番目の通信相手装置に対し定義されたチャネル推定誤差係数φｉを用いて次式（６）で示すことができる。
【００４７】
【数６】
0004551933.tif 000007
【００４８】
ここで、αｉはｉ番目の通信相手装置へ割当てる電力配分項であり、Ｐｉはチャネル行列Ｈｉ（ｔ）のノルム値、もしくはノルム値と相関を持つ値である。チャネル推定誤差係数φｉは１より小さい実数であり、０に近いほど推定される通信路の品質は高くなる。チャネル推定誤差係数φｉとしては、チャネル推定時の熱雑音による誤差、量子化誤差、チャネルの時間変動による実際のチャネルとのずれを考慮することができる。また、フィードバック情報によりチャネル情報を推定した場合には、上りリンクと下りリンクでの装置によるチャネルのずれ、を考慮することができる。式（６）によれば、チャネル推定誤差係数φｉと、チャネルのノルム値Ｐｉが大きいと、ＳＮＲは大きく劣化を受けることが分かる。リソース配分送信符号化決定回路１０８は、式（６）のように通信相手多重ＳＮＲを推定し、図２の割当て表を用いることで変調方式を割当てる。リソース配分送信符号化決定回路１０８は、得られたＳＮＲの値が予め設定した値を下回る場合には、通信相手装置を多重化しない。図２では、ＳＮＲが２ｄＢを下回るデータストリームは用いない設定となっている。また、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、通信相手装置を多重して得られる送信ビット数が、通信相手装置を多重しないで同一の通信相手装置で占有したときのビット数を下回る、もしくは上回る量が小さい場合に通信相手装置を多重しない選択をしてもよい。なお、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、電力配分αｉが、通信相手装置間で均等に配分することもできるが、図２から得られるＭａｒｇｉｎの和が大きくなるように設定してもよい。また、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、Ｍａｒｇｉｎ値から符号化率を決定してもよい（図３のステップＳ１０３）。
以上の動作により、通信装置１は、変調方式、符号化率、送信電力配分比及び周波数チャネルの割当てを決定する。
【００４９】
同実施形態における、変調方式、符号化率、送信電力配分比及び周波数チャネルの割当てを含む送信方法の第２の決定方法について図２と図４とを用いて説明する。図２は、通信ストリームに対し推定されたＳＮＲに対する変調方式の割当てを示す図である。図４は、同実施形態における第２の決定方法の動作を示すフローチャート図である。
【００５０】
通信相手装置と通信を始めると、チャネル情報取得回路１０７は、無線部１０４−１〜１０４−Ｍｔから入力される受信信号からチャネル情報と通信相手装置の端末情報を取得する。チャネル情報取得回路１０７は、取得したチャネル情報と端末情報をリスク評価回路１０９とリソース配分送信符号化決定回路１０８へ出力する（図４のステップＳ２０１）。
【００５１】
リスク評価回路１０９は、チャネル情報取得回路１０７から入力されたチャネル情報と端末情報とから、送信を行う時間におけるチャネルとチャネル情報との間に生じるチャネル推定誤差と相関を有するチャネル推定誤差係数を算出する。チャネル推定誤差係数は、複数の時間に取得されたチャネル情報の相関値や、通信相手装置の装置形態を示す情報、もしくはその両方から決定される（図４のステップＳ２０２）。ここで、通信相手装置の装置形態を示す情報とは、例えば、固定されているパーソナルコンピュータか、固定されず移動を行う携帯端末であるかの情報や、受信アンテナ素子数や、電源の供給形態、復号アルゴリズム、などを含む情報である。
【００５２】
リスク評価回路１０９は、チャネル推定誤差係数を算出すると、チャネル推定誤差の信頼度を評価する。複数の時間に対応するチャネル情報からチャネル誤差係数を算出した場合には、３つ以上の時間に対応するチャネル情報の組合せから得られるチャネル推定誤差の安定度から決定する。つまり、時間ｔ１から時間ｔ２までのチャネルの変動と、時間ｔ２から時間ｔ３までのチャネルの変動量が同様であれば、時間ｔ３から次の送信タイミングまでのチャネル推定誤差の推定結果は信頼できるが、チャネルの変動量に大きな差があれば推定結果の信頼度は低いと判断される。また、通信相手装置の装置形態により、固定されているパーソナルコンピュータなら安定していることが期待で信頼度は高く評価されるが、携帯端末では安定していることが期待できず信頼度が低く評価される、などの判断を行ってもよい。
また、信頼度は初期値において最低に設定する。リスク評価回路１０９は、通信を行った後、通信相手装置からのフィードバック情報によりチャネル推定誤差が正しく推定されていたかを判断し、段階的に信頼度を増加させることもできる。リスク評価回路１０９は、チャネル推定誤差係数とチャネル推定誤差の信頼度をリソース配分送信符号化決定回路１０８へ出力する（図４のステップＳ２０３）。
【００５３】
リソース配分送信符号化決定回路１０８は、入力されたチャネル推定誤差係数とチャネル推定誤差の信頼度、チャネル情報を用いて、周波数チャネルを選択された通信相手装置に割当てる。
チャネル推定誤差係数とチャネル推定誤差の信頼度がリスク評価回路１０９から入力された場合、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、チャネル推定誤差の信頼度に応じて、通信相手装置の多重化を行う周波数チャネルの割合を決定し、通信相手意装置を多重する周波数チャネルにおいて、チャネル推定誤差係数とチャネル情報を用いて変調方式の割当てを決定する。
【００５４】
図６は、通信相手１のチャネル推定誤差は大きく、通信相手２及び通信相手３のチャネル推定誤差は小さく、通信相手２及び通信相手３のチャネル推定誤差の信頼度が低い場合における周波数チャネルの割当てを示している。周波数チャネル９から周波数チャネル１２までが通信相手２及び通信相手３で共有されており、マルチユーザＭＩＭＯ通信による周波数利用効率を増加させている。このように制御することで、マルチユーザＭＩＭＯ技術を用いた周波数チャネルにおいて予期しない推定誤差により通信品質が劣化した場合においても、マルチユーザＭＩＭＯ技術を用いない周波数チャネルで復号されるデータと合わせて誤り訂正を用いることで、著しい特性の劣化を防ぐことができる。
【００５５】
図７は、通信相手１のチャネル推定誤差は大きく、通信相手２及び通信相手３のチャネル推定誤差は小さく、通信相手２及び通信相手３のチャネル推定誤差の信頼度が高い場合の周波数チャネルの割当てを示している。通信相手２及び通信相手３に割当てられた前周波数チャネルにおいてマルチユーザＭＩＭＯ技術を用いている。
【００５６】
図８は、通信相手１、通信相手２及び通信相手３のチャネル推定誤差は小さく、通信相手装置１のチャネル推定誤差の信頼度が小さく、通信相手２と通信相手３とのチャネル推定誤差信頼度が大きい場合の周波数チャネルの割当て例を示している。
リソース配分送信符号化決定回路１０８は、マルチユーザＭＩＭＯ技術を用いるサブキャリアは図６から図８のように固定的に隣接する周波数チャネルを割当てる。なお、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、式（６）から得られる変調方式の割当てにおいて、最も送信ビットを増大させる周波数チャネルを割当ててもよい。また、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、式（６）におけるＰｉを通信相手装置の多重を行う通信相手装置で和をとったΣＰｉが小さい周波数チャネルから順に割当ててもよい。また、和をとる際に各通信相手装置のＰｉに重み係数をかけた上で和をとってもよい。これは、チャネルの電力が小さい方が、チャネル推定誤差の影響を受けにくいためである。また、チャネル推定誤差が小さい場合には、ΣＰｉが大きい周波数チャネルから順に評価を行ってもよい。これは、チャネル電力が大きいほうが、マルチユーザＭＩＭＯによる効果が大きいためである。通信相手装置の周波数チャネル９から周波数チャネル１２におけるＳＮＲの推定は式（６）と同様に演算することができ、電力配分αｉ、変調方式、符号化率を決定する（図４のステップＳ２０４）。
【００５７】
上記のように、各通信相手装置に対して通信ストリーム数、電力配分比、共有する周波数チャネルの比率を選択することで、チャネルの時変動により通信特性が著しく低下する事を防ぎ、マルチユーザＭＩＭＯによる空間多重による効果を得ことができる。
なお、リスク評価回路１０９は、チャネル推定誤差情報を評価する際、通信相手装置の受信アンテナ数、復号アルゴリズムの性能、及び電源の共有形態などを考慮してもよい。例えば、通信相手装置が移動の困難なパーソナルコンピュータや、安定した電源供給を受けることができる消費電力が大きい通信相手装置や、複雑な復号アルゴリズムを備えている通信相手装置であれば、リスク評価回路１０９は、チャネル推定誤差係数を小さく評価するか、あるいはチャネル推定誤差情報の信頼度を大きく設定する。また、携帯端末のように小さく移動が行いやすい通信相手装置や、バッテリーなどで電源を供給するため消費電力に制限がある通信相手装置や、回路規模の制約から簡易な復号アルゴリズムを備える通信相手装置であれば、リスク評価回路１０９は、チャネル推定誤差係数を大きく評価するか、あるいはチャネル推定誤差情報の信頼度を小さく設定する。
【００５８】
また、図５において、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、周波数チャネルを３等分して割当てているが、ＳＮＲや、ヌル空間固有値の大きさにより周波数チャネルを選択することにより、ユーザダイバーシチ効果により通信特性を更に改善を行うことが可能となる。また、図５から図８の状態において、各通信相手装置でＳＮＲやヌル空間固有値が大きい周波数チャネルを割当てたり、ＳＮＲやヌル空間固有値が小さい周波数チャネルを割当てたりできる。更に、複数の通信相手装置に対する周波数チャネルの相関が低くなる周波数チャネルを選択し、式（４）で示されるヌル空間固有値が大きくなる周波数チャネルを選択してもよい。
【００５９】
また、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、リスク評価回路１０９により評価されるチャネル推定誤差情報を用いて、同時に送信する通信相手装置を選択してもよい。つまり、図５から図８に示した例において、チャネル推定誤差情報の大きい通信相手１には、同じ時間では送信をせずに、通信相手２と通信相手３とのみ、又は通信相手２と通信相手３とチャネル推定誤差情報の小さい他の通信相手装置との通信相手装置に送信を行い、通信相手１へは異なる時間に送信してもよい。このとき、通信相手指定回路１０６は、通信装置１が同時に通信できる通信相手装置の数より多くの通信相手装置を通信相手候補として指定することができる。
【００６０】
時変動によるチャネル推定誤差係数は、例えば、以下のようなものを用いることができる。
ここで、時間ｔにおけるｉ番目の通信相手装置と通信装置１との間のチャネル行列をＨｉ,ｔとする。チャネルを時間ｔ１，ｔ２（ｔ２＞ｔ１）で推定し、それぞれのチャネル情報を用いて、時間ｔ（ｔ＞ｔ２）に送信を行う際のチャネル推定誤差情報を評価する。
チャネルの相関値を用いる場合には、次式（７）で示される相関値ρｉ，ｊ，ｔ２−ｔ１を求める。
【００６１】
【数７】
0004551933.tif 000008
【００６２】
行列Ｈｉ，ｊ，ｔ１及び行列Ｈｉ，ｊ，ｔ２は、時間ｔ１及び時間ｔ２におけるｉ番目の通信相手装置のｊ番目の周波数のチャネル伝達係数を示す行列である。チャネル推定誤差係数φｉ，ｊに対応するパラメータは１−ρｉ，ｊ，ｔ２−ｔ１として得ることができる。更に、求めた相関値ρｉ，ｊ，ｔ２−ｔ１と評価対象のチャネルの推定時間差△ｔ＝ｔ２−ｔ１、送信時の符号化に用いるチャネル情報を取得した時間ｔ２と、送信予定時間ｔとの時間差△ｔ’＝ｔ−ｔ２とで、ｉ番目の通信相手装置のｊ番目の周波数帯におけるチャネル推定誤差係数φｉ，ｊは、次式（８）で求めることができる。
【００６３】
【数８】
0004551933.tif 000009
【００６４】
なお、ｆ（ρｉｊ△ｔ，△ｔ，△ｔ’）は特性劣化を定める関数であり、例えば、次式（９）のように線形補完で与えることもできる
【００６５】
【数９】
0004551933.tif 000010
【００６６】
式（８）で求められるチャネル推定誤差係数φｉ，ｊを用いて、リソース配分送信符号化決定回路１０８は、通信相手装置それぞれに対して、共有する周波数チャネルと占有する周波数チャネルの比や、共有する周波数チャネルにおける他の通信相手装置に対する通信ストリーム数や電力配分比を算出する。
また、次式（１０）に示すように、信号空間に対応する右特異行列の相関値を用いてチャネル推定誤差情報を得ることもできる。
【００６７】
【数１０】
0004551933.tif 000011
【００６８】
ここで、行列Ｖ’ｉｊｔは、チャネル行列Ｈｉｊｔから得られる基底ベクトルからなる行列である。また、チャネル行列Ｈｉｊｔに特異値分解を用いた場合に得られる固有値に対応する右特異行列の列ベクトルや、チャネル行列Ｈｉｊｔの共役複素転置行列チャネル行列ＨｉｊｔＨの列ベクトルにグラムシュミットの直交化方を用いて得られる基底ベクトルを用いて、チャネル推定誤差係数を得ることができる。
【００６９】
式（７）に用いるチャネル誤差係数φｉ，ｊは、全周波数チャネルにおけるチャネル誤差係数φｉ，ｊの平均値や、１つ又は複数の周波数チャネルでのチャネル誤差係数φｉ，ｊの平均値を用いる。
【００７０】
また、上述のように配分した周波数チャネルの割当てを通信相手装置に通知することで、通信相手装置から通信装置１への上りリンクにおいても、同様の周波数チャネル割当てを用いた送信方法を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
上述した様に、本実施形態によれば、直交波周波数分割多重方式を適用して、一部もしくは全ての周波数チャネルにおいて、複数の通信相手装置に対して周波数チャネルを共有し、独立な信号系列を空間多重して送信を行う。また、共有する周波数チャネル数、共有する周波数チャネルにおけるデータストリーム数、電力配分比をチャネル推定誤差情報に基づいて決定することにより、チャネルの推定誤差による通信劣化リスクを軽減する無線アクセスを実現する送信方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本実施形態による通信装置の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態における変調方式を選択する際に用いる変調方式対応表の一例である。
【図３】同実施形態における通信装置が送信電力配分比、共有する周波数チャネル比及び周波数チャネルの割当てを定めるフローチャート図である。
【図４】同実施形態における通信装置が送信電力配分比、共有する周波数チャネル比及び周波数チャネルの割当てを定めるフローチャート図である。
【図５】同実施形態における周波数チャネル及び空間多重チャネルの割当て例を示す図である。
【図６】同実施形態における周波数チャネル及び空間多重チャネルの割当て例を示す図である。
【図７】同実施形態における周波数チャネル及び空間多重チャネルの割当て例を示す図である。
【図８】同実施形態における周波数チャネル及び空間多重チャネルの割当て例を示す図である。
【図９】従来例における技術における通信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…通信装置、１０１…データ出力回路、１０２…送信信号変換回路
１０３−１〜１０３−Ｍｔ…ＩＦＦＴ回路
１０４−１〜１０４−Ｍｔ…無線部
１０５−１〜１０５−Ｍｔ…アンテナ素子
１０６…通信相手指定回路、１０７…チャネル情報取得回路
１０８…リソース配分送信符号化決定回路
１０９…リスク評価回路
【図１】
0004551933.tif 000012
【図２】
0004551933.tif 000013
【図３】
0004551933.tif 000014
【図４】
0004551933.tif 000015
【図５】
0004551933.tif 000016
【図６】
0004551933.tif 000017
【図７】
0004551933.tif 000018
【図８】
0004551933.tif 000019
【図９】
0004551933.tif 000020