(57)【要約】多値変調シンボルの送信電力制御を行う場合でも、受信特性の劣化及び回線の利用効率の低下を回避する送信装置、受信装置及び送信電力制御方法を開示する。電力制御指示部（２０４）は、ＭＩＭＯチャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームに適用した場合の変調方式及び符号化率に基づいて、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を基準値に調整し、この調整に要した調整値を他のストリーム、すなわち、電力推定誤差の影響を受けにくいストリームに反映する。電力制御部（２０５）は、電力制御指示部（２０４）によって調整された電力制御値に従って送信電力制御を行う。【特許請求の範囲】
【請求項１】
各ストリームの電力制御値を含むフィードバック情報を取得し、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を所定の基準値に調整すると共に、前記調整前の電力制御値と基準値との差分である調整値を用いて他のストリームの電力制御値を調整する調整手段と、
前記調整された電力制御値に従って各ストリームの送信電力を制御する制御手段と、
を具備する送信装置。
【請求項２】
前記調整手段は、ストリームに適用する変調方式及び符号化率に基づいて、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームを決定する請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
共通パイロットチャネル信号と同じ電力制御値、または電力制御値にストリーム数の逆数を乗算した値を送信電力特定値として記憶する記憶手段を具備し、
前記調整手段は、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリーム以外のストリームであって、電力推定誤差の影響を受けやすいストリームについて、フィードバックされた電力制御値を前記送信電力特定値に置き換える請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記調整手段は、要求受信品質を満たした上で余剰な電力制御値が設定されたストリームについて、余剰値に対応するオフセット値を調整値から差し引いた値で調整値を置き換え、置き換えた調整値を用いて全ストリームを調整する請求項１に記載の送信装置。
【請求項５】
請求項１に記載の送信装置を具備する無線通信基地局装置。
【請求項６】
共通パイロットチャネル信号を用いてチャネル推定を行うことにより、チャネル行列を取得するチャネル推定手段と、
前記チャネル行列を用いて、所定の条件の下、チャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームについて算出する電力制御情報生成手段と、
前記チャネル行列を用いて、前記電力制御値を各ストリームに適用した場合の各ストリームの受信品質を求め、求めた受信品質に基づいて、各ストリームに適用可能な変調方式及び符号化率を決定する品質情報生成手段と、
前記電力制御値、前記変調方式及び符号化率を含むフィードバック情報を請求項１に記載の送信装置に送信するフィードバック情報生成手段と、
を具備する受信装置。
【請求項７】
共通パイロットチャネル信号を用いてチャネル推定を行うことにより、チャネル行列を取得するチャネル推定手段と、
前記チャネル行列を用いて、所定の条件の下、チャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームについて算出する電力制御情報生成手段と、
前記チャネル行列を用いて、前記電力制御値を各ストリームに適用した場合の各ストリームの受信品質を求め、求めた受信品質に基づいて、各ストリームに適用可能な変調方式及び符号化率を決定する品質情報生成手段と、
前記余剰値とオフセット値とを対応付けて記憶するオフセット記憶手段と、
前記電力制御値、前記変調方式、符号化率及び前記オフセット値を含むフィードバック情報を請求項４に記載の送信装置に送信するフィードバック情報生成手段と、
を具備する受信装置。
【請求項８】
請求項６に記載の受信装置を具備する無線通信移動局装置。
【請求項９】
受信装置が、
チャネル行列を用いて、所定の条件の下、チャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームについて算出する電力制御情報生成工程と、
前記チャネル行列を用いて、前記電力制御値を各ストリームに適用した場合の各ストリームの受信品質を求め、求めた受信品質に基づいて、各ストリームに適用可能な変調方式及び符号化率を決定する品質情報生成工程と、
前記電力制御値、前記変調方式及び符号化率を含むフィードバック情報を送信装置に送信するフィードバック情報生成工程と、
送信装置が、
各ストリームの電力制御値を含むフィードバック情報を前記受信装置から取得し、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を所定の基準値に調整すると共に、前記調整前の電力制御値と基準値との差分である調整値を用いて他のストリームの電力制御値を調整する調整工程と、
前記調整された電力制御値に従って各ストリームの送信電力を制御する制御工程と
を具備する送信電力制御方法。
【請求項１０】
共通パイロットチャネル信号を用いてチャネル推定を行うことにより、チャネル行列を取得するチャネル推定手段と、
前記チャネル行列を用いて、所定の条件の下、チャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームについて算出する電力制御情報生成手段と、
前記チャネル行列を用いて、前記電力制御値を各ストリームに適用した場合の各ストリームの受信品質を求め、求めた受信品質に基づいて、各ストリームに適用可能な変調方式及び符号化率を決定する品質情報生成手段と、
前記電力制御値、前記変調方式及び符号化率を含むフィードバック情報を送信装置に送信するフィードバック情報生成手段と、
を有する受信装置と、
各ストリームの電力制御値を含むフィードバック情報を前記受信装置から取得し、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を所定の基準値に調整すると共に、前記調整前の電力制御値と基準値との差分である調整値を用いて他のストリームの電力制御値を調整する調整手段と、
前記調整された電力制御値に従って各ストリームの送信電力を制御する制御手段と、
を有する送信装置と、
を具備する無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、複数のアンテナ素子から送信された無線信号を複数のアンテナ素子で受信して無線通信を行うＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）技術を利用した無線通信システムにおいて使用される送信装置、受信装置及び送信電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  送信側、受信側双方に複数のアンテナを設け、無線送受信間の空間に複数の電波伝搬路を用意し、各伝搬路を空間的に多重して信号を伝送する技術としてＭＩＭＯが知られており、ＭＩＭＯによれば伝送効率の向上を図ることができる。【０００３】  ＭＩＭＯの周辺要素技術として、リンクアダプテーション技術がある。リンクアダプテーションは、送受信間の伝搬路環境の変動に応じて変調多値数（伝送レート）、符号化率、送信電力配分等を適応的に制御する技術である。【０００４】  ＭＩＭＯにリンクアダプテーションを適用する場合に、各ストリーム（データを割り当てる送信アンテナ又はビーム）に電力を配分することにより、ＭＩＭＯチャネルを有効に利用することができる。また、良好な品質の環境では、１６ＱＡＭ又は６４ＱＡＭなどの多値変調を用いることにより、高い周波数利用効率を実現することができる。【０００５】  一方、リンクアダプテーションの適用、又はハンドオーバ用の他セルモニタを考慮して、共通パイロットは常時一定の電力で送信されるのが一般的である。【０００６】  このような技術として、特許文献１に記載の無線通信装置が知られており、以下、この無線通信装置について簡単に説明する。受信側では、チャネル推定値に基づいて各ストリームに割り当てる送信電力を推測し、推測した送信電力をフィードバック信号によって送信側に通知する。送信側では、フィードバック信号に基づいて送信電力を割り当てる。ここで、各ストリームの伝搬状況に応じた送信電力を設定（電力配分）することにより、チャネル容量を最大化することができる。
【特許文献１】特開２００３−０７８４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、多値変調シンボルの伝送を想定した場合、共通パイロットチャネルは一定の送信電力で送信され、データ部は電力配分に従った送信電力に制御されることから、判定軸の算出が必要となり、受信側の送信電力推定精度が劣悪なときには受信特性が大きく劣化し、送信側から送信電力をシグナリング又は参照信号によって受信側に通知すると、回線の利用効率が低下する。【０００８】  本発明の目的は、多値変調シンボルの送信電力制御を行う場合でも、受信特性の劣化及び回線の利用効率の低下を回避する送信装置、受信装置及び送信電力制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明の送信装置は、各ストリームの電力制御値を含むフィードバック情報を取得し、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を所定の基準値に調整すると共に、前記調整前の電力制御値と基準値との差分である調整値を用いて他のストリームの電力制御値を調整する調整手段と、前記調整された電力制御値に従って各ストリームの送信電力を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、多値変調シンボルの送信電力制御を行う場合でも、受信特性の劣化及び回線の利用効率の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図３】図１に示す受信装置及び図２に示す送信装置の動作を示すシーケンス図
【図４】電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの決定方法を示すフロー図
【図５】電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの決定方法の説明に供する図
【図６】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図７】推定誤差影響レベルに基づいて、電力制御値を特定値に置き換える処理の説明に供する図
【図８】推定誤差影響レベルに基づいて、電力制御値を特定値に置き換える処理を示すフロー図
【図９】本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。【００１３】  （実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る受信装置１００の構成を示すブロック図である。この図において、受信ＲＦ部１０２は、送信装置からアンテナ１０１を介して受信した無線周波数帯の搬送波信号をベースバンド信号に変換し、変換したベースバンド信号をチャネル推定部１０３、制御信号復調部１０７及びＭＩＭＯ復調部１０８に出力する。【００１４】  チャネル推定部１０３は、受信ＲＦ部１０２から出力されたベースバンド信号から共通パイロット信号を復調し、復調した共通パイロット信号を用いて、送信アンテナと受信アンテナの組合せ全てについてチャネル推定値を算出し、算出したチャネル推定値を対応する送信アンテナ、受信アンテナに応じて並び替え、チャネル行列を取得する。取得したチャネル行列は、電力制御情報生成部１０４、品質情報生成部１０５及びＭＩＭＯ復調部１０８に出力される。【００１５】  電力制御情報生成部１０４は、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列のデターミナントを用いて、所定の条件の下、ＭＩＭＯチャネル容量を最大化する電力制御値を算出し、算出した電力制御値を品質情報生成部１０５及びフィードバック情報生成部１０６に出力する。ここで算出される電力制御値は、以下に示す既存の算出式（１）を流用することにより求めることができる。【００１６】
【数１】
2006129661.tif 000002
ここで、Ｈはチャネル行列、σ２Ｎは雑音電力、ＩｎＲは受信アンテナ本数の次元を有する単位行列、Ｐは各送信アンテナに割り当てる電力ｐｋを成分に有する対角行列をそれぞれ示す。上式（１）は、総送信電力を一定とする条件（（ｐ１＋ｐ２＋…＋ｐｎｒ）≦ｐｒ）の下、Ｃｐｒｏｐを最大にするよう、各送信アンテナ（ストリーム）に割り当てる電力ｐｋ（電力制御値）を決定する。【００１７】  品質情報生成部１０５は、電力制御情報生成部１０４から出力された電力制御値を適用した場合について、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列を用いて、各ストリームの受信品質（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を求める。そして、求めたＳＩＮＲに基づいて、適用可能な変調方式及び符号化率を決定し、決定した変調方式及び符号化率をフィードバック情報生成部１０６に通知する。【００１８】  フィードバック情報生成部１０６は、電力制御情報生成部１０４から出力された電力制御値と、品質情報生成部１０５から通知された変調方式及び符号化率とを示すフィードバック情報を生成し、生成したフィードバック情報を送信装置に送信する。【００１９】  制御信号復調部１０７は、受信ＲＦ部１０２から出力されたベースバンド信号から変調情報、ＭＩＭＯ多重情報及び符号化情報を復調し、復調した変調情報及びＭＩＭＯ多重情報をＭＩＭＯ復調部１０８に、符号化情報をデインタリーブ・復号処理部１０９に出力する。【００２０】  ＭＩＭＯ復調部１０８は、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列と、制御信号復調部１０７から出力された変調情報及びＭＩＭＯ多重情報とを用いて、受信ＲＦ部１０２から出力されたベースバンド信号をＭＩＭＯ復調し、復調結果として得られた軟判定値をデインタリーブ・復号処理部１０９に出力する。【００２１】  デインタリーブ・復号処理部１０９は、制御信号復調部１０７から出力された符号化情報に基づいて、ＭＩＭＯ復調部１０８から出力された軟判定値をデインタリーブし、デインタリーブした信号に符号化方式に応じた復号処理を施す。復号結果として得られた信号はＣＲＣ検査部１１０に出力される。【００２２】  ＣＲＣ検査部１１０は、デインタリーブ・復号処理部１０９から出力された復号結果についてＣＲＣ検査を行い、誤りの有無を判定する。検査結果が誤りなしと確認されれば、受信データが取り出される。判定された誤りの有無については、受信応答として送信装置に通知される。【００２３】  図２は、本発明の実施の形態１に係る送信装置２００の構成を示すブロック図である。この図において、適応変調制御部２０１は、受信装置１００から送信されたフィードバック情報を受信し、受信したフィードバック情報のうち符号化情報を符号化・インタリーブ処理部２０２に出力し、変調情報及びＭＩＭＯ多重情報をＭＩＭＯ変調部２０３及び電力制御指示部２０４に出力する。【００２４】  符号化・インタリーブ処理部２０２は、適応変調制御部２０１から出力された符号化情報に基づいて、送信データに符号化及びインタリーブ処理を施し、これらの処理を施した送信データをＭＩＭＯ変調部２０３に出力する。【００２５】  ＭＩＭＯ変調部２０３は、適応変調制御部２０１から出力された変調情報及びＭＩＭＯ多重情報に基づいて、符号化・インタリーブ処理部２０２から出力された送信データにＭＩＭＯ変調処理を行い、ＭＩＭＯ変調信号を各アンテナ２０７に対応して設けられた電力制御部２０５に出力する。【００２６】  調整手段としての電力制御指示部２０４は、受信装置１００から送信されたフィードバック情報を受信し、受信したフィードバック情報から各ストリームの電力制御値を抽出すると共に、適応変調制御部２０１から変調情報及びＭＩＭＯ多重情報を取得する。取得した変調情報及びＭＩＭＯ多重情報に基づいて、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームに着目し、このストリームの電力制御値が０ｄＢ（基準値）になるように調整する。このストリームの調整前の電力制御値と調整後の電力制御値との差分を調整値として、他のストリームに調整値を反映し、各ストリームの電力制御値の差分が調整前と調整後とで同一となるようにする。このように調整した各ストリームの電力制御値を電力制御部２０５に指示する。【００２７】  電力制御部２０５は、電力制御指示部２０４からの指示に従って、ＭＩＭＯ変調部２０３から出力されたＭＩＭＯ変調信号の電力制御を行い、電力制御された信号は送信ＲＦ部２０６おいて無線周波数帯の搬送波信号にアップコンバートされ、各アンテナ２０７を介して送信される。【００２８】  次に、上述した受信装置１００及び送信装置２００の動作について図３を用いて説明する。図３において、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）３０１では、送信装置２００から受信装置１００に共通パイロットチャネル信号が送信される。【００２９】  ＳＴ３０２では、送信装置２００から送信された共通パイロットチャネル信号に基づいて、受信装置１００のチャネル推定部１０３においてチャネル推定が行われ、チャネル行列が求められる。【００３０】  ＳＴ３０３では、受信装置１００の電力制御情報生成部１０４において、ＳＴ３０２で求められたチャネル行列を用いて、所定の条件の下、ＭＩＭＯチャネルの容量を最大化する電力制御値が算出される。【００３１】  ＳＴ３０４では、品質情報生成部１０５において、ＳＴ３０３で算出された電力制御値を適用した場合の各ストリームの受信品質としてＳＩＮＲが求められ、求められたＳＩＮＲに基づいて、適用可能な変調方式及び符号化率が決定される。【００３２】  ＳＴ３０５では、フィードバック情報生成部１０６において、ＳＴ３０３で求められた電力制御値と、ＳＴ３０４で決定された変調方式及び符号化率とを示すフィードバック情報が生成され、ＳＴ３０６では、ＳＴ３０５において生成されたフィードバック情報がフィードバック情報生成部１０６から送信装置２００に送信される。【００３３】  ＳＴ３０７では、送信装置２００のＭＩＭＯ変調部２０３において、フィードバック情報に含まれる変調情報及びＭＩＭＯ多重情報に基づいて、送信データにＭＩＭＯ変調処理が施される。【００３４】  ＳＴ３０８では、電力制御指示部２０４において、フィードバック情報に含まれる変調情報、ＭＩＭＯ多重情報及び電力制御値に基づいて、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームに着目し、このストリームの電力制御値が「０」になるように調整される。さらに、他のストリームにこの調整値が反映される。【００３５】  ここで、電力制御指示部２０４が電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームを決定する方法について図４を用いて説明する。図４において、ＳＴ３５１では、各ストリームの変調方式について振幅成分が有する情報量の比較が行われ、最も情報量の多いストリームが選択される。【００３６】  ＳＴ３５２では、ＳＴ３５１において、最も情報量の多いストリームが複数選択されたか否かが判断され、複数のストリームが選択された場合（ＹＥＳ）は、ＳＴ３５３に移行し、複数のストリームが選択されていない場合（ＮＯ）は、ＳＴ３５１において選択されたストリームが電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。【００３７】  ＳＴ３５３では、ＳＴ３５２において選択されたストリームの符号化率の比較が行われ、最も符号化率の高いストリームが選択され、選択されたストリームが電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。【００３８】  次に、図４に示した方法に則って、２ストリームの場合を例に具体的に説明する。図５は、各ストリームの変調方式及び符号化率（ＭＣＳ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）と、電力推定誤差の影響が最も大きいストリームとをまとめたテーブルである。図５に示すように、ストリーム１のＭＣＳがＱＰＳＫ、符号化率（Ｒ＝）１／２であり、ストリーム２のＭＣＳが１６ＱＡＭ、Ｒ＝１／２の場合、ＱＰＳＫは１６ＱＡＭよりも変調シンボル間の距離が大きく、かつ、振幅成分を含まないため、電力推定誤差の影響を受けにくく、従って、１６ＱＡＭが適用されるストリーム２が電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。【００３９】  また、ストリーム１のＭＣＳが６４ＱＡＭ、Ｒ＝３／４であり、ストリーム２のＭＣＳが１６ＱＡＭ、Ｒ＝３／４の場合、１６ＱＡＭは６４ＱＡＭよりも変調シンボル間の距離が大きいため、電力推定誤差の影響を受けにくく、従って、６４ＱＡＭが適用されるストリーム１が電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。【００４０】  また、ストリーム１のＭＣＳがＱＰＳＫ、Ｒ＝１／３であり、ストリーム２のＭＣＳがＱＰＳＫ、Ｒ＝１／２の場合、符号化率が小さい（１に近い）ほど推定誤差等の劣化要因の影響を受けやすいため、Ｒ＝１／２が適用されるストリーム２が電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。【００４１】  同様に、ストリーム１のＭＣＳが１６ＱＡＭ、Ｒ＝３／４であり、ストリーム２のＭＣＳが１６ＱＡＭ、Ｒ＝１／２の場合、Ｒ＝３／４が適用されるストリーム１が電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。【００４２】  次に、ストリーム１のＭＣＳがＱＰＳＫ、Ｒ＝１／２であり、ストリーム２のＭＣＳが１６ＱＡＭ、Ｒ＝１／２の場合を例に電力制御値の調整方法について具体的に説明する。電力制御指示部２０４は、図５に示したテーブルに基づいて、電力推定誤差の影響が大きい順にストリームを並べ替え、ストリーム２、ストリーム１の順に順位付けを行う。【００４３】  そして、各ストリームの電力制御値を取得する。ここでは、ストリーム１の電力制御値を−１ｄＢとし、ストリーム２の電力制御値を＋１ｄＢとする。電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームはストリーム２であることから、ストリーム２の電力制御値＋１ｄＢが０ｄＢになるように調整する。このとき、調整値は−１ｄＢであることから、この調整値を他のストリーム、すなわち、ストリーム１に反映すると、ストリーム１の電力制御値は−２ｄＢとなる。【００４４】  再び、図３を参照するに、ＳＴ３０９では、ＳＴ３０８において調整された電力制御値に従って、ＳＴ３０７においてＭＩＭＯ変調された信号の電力制御、送信ＲＦ処理等の送信処理が電力制御部２０５、送信ＲＦ部２０６において順次行われる。【００４５】  ＳＴ３１０では、ＳＴ３０９で送信処理が行われたデータを受信装置１００に送信すると共に、変調情報、ＭＩＭＯ多重情報及び符号化情報を含む制御信号を受信装置１００に送信する。【００４６】  ＳＴ３１１では、受信装置１００のＭＩＭＯ復調部１０８において、制御信号に基づいてデータのＭＩＭＯ復調が行われ、ＳＴ３１２では、ＭＩＭＯ復調されたデータの誤り訂正復号がデインタリーブ・復号処理部１０９において行われ、ＳＴ３１３では、誤り訂正復号されたデータのＣＲＣ検査がＣＲＣ検査部１１０において行われ、ＳＴ３１４では、ＣＲＣ検査部１１０から誤りの有無を示す受信応答を送信装置２００に送信する。【００４７】  このように実施の形態１によれば、ＭＩＭＯチャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームについて算出し、算出した電力制御値を適用した場合の変調方式及び符号化率に基づいて、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を基準値に調整し、この調整に要した調整値を他のストリーム、すなわち、電力推定誤差の影響を受けにくいストリームに反映することにより、受信側での電力制御値の推定を行うことなく、受信品質を確保した復調を行うことができると共に、電力配分を行うことができる。【００４８】  （実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る送信装置４００の構成を示すブロック図である。この図において、送信電力特定値記憶部４０１には、共通パイロットチャネルと同じ電力制御値、または電力制御値にストリーム数の逆数を乗算した値などが送信電力特定値として記憶されている。【００４９】  電力制御指示部４０２は、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値が０ｄＢになるように調整し、他のストリームにこの調整値を反映する。また、複数のＭＣＳを電力推定誤差の影響を受けにくい順にレベル１、レベル２、…とレベル分けしたとき（このレベルを「推定誤差影響レベル」という）、あるレベル値以上のストリームであって、かつ、調整された電力制御値が０ｄＢ以外のストリームについて、送信電力特定値記憶部４０１に記憶された特定値のうち調整された電力制御値に直近の特定値によって、調整された電力制御値を置き換える。【００５０】  次に、推定誤差影響レベルに基づいて、電力制御値を特定値に置き換える処理について４ストリームの場合を例に図７及び図８を用いて詳細に説明する。ここでは、送信電力特定値を適用可能とする推定誤差影響レベル（以下、「特定値適用レベル」という）がレベル３に設定されているものとする。【００５１】  図７は、変調方式を基準とする推定誤差影響レベルを１６ＱＡＭでは２、ＱＰＳＫでは１とし、符号化率を基準とする推定誤差影響レベルを符号化率の２倍とした場合の対応表を示す。【００５２】  図８において、ＳＴ４５１では、各ストリームの変調方式基準推定誤差影響レベルが算出され、ＳＴ４５２では、各ストリームの符号化率基準推定誤差影響レベルが算出される。また、ＳＴ４５３では、ＳＴ４５１において算出された変調方式基準推定誤差影響レベルとＳＴ４５２において算出された符号化率基準推定誤差影響レベルとを加算することにより、推定誤差影響レベルの合計値が求められ、図７に示すテーブルが作成される。【００５３】  ＳＴ４５４では、ＳＴ４５３において求められた推定誤差影響レベルの合計値に基づいて、推定誤差影響レベルが最大となるストリームが選択され、図７のテーブルからストリーム２が選択され、ＳＴ４５５では、ＳＴ４５４において選択されたストリーム２の電力制御値が「０」となるよう調整される。【００５４】  ＳＴ４５６では、推定誤差影響レベルの合計値が特定値適用レベル（ここでは、３）以上のストリームのうち、推定誤差影響レベルが最大のストリーム以外のストリームが選択され、図７のテーブルからストリーム１が選択される。【００５５】  ＳＴ４５７では、ＳＴ４５６において選択されたストリーム１に対して、送信電力特定値記憶部４０１に記憶された特定値によって電力制御値が置き換えられる。【００５６】  なお、ストリーム３及びストリーム４は、推定誤差影響レベルが閾値未満なので任意の値で送信電力制御しても構わないと判断され、調整値を反映する送信電力制御が行われる。【００５７】  このように実施の形態２によれば、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリーム以外のストリームであって、電力推定誤差の影響を受けやすいストリームについて、電力制御値として予め定めた送信電力特定値を用いることにより、電力制御値を送信装置から受信装置に通知するサイド情報の情報量を削減することができる。【００５８】  （実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る受信装置５００の構成を示すブロック図である。この図において、品質情報生成部５０１は、電力制御情報生成部１０４から出力された電力制御値を適用した場合について、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列を用いて、各ストリームのＳＩＮＲを求め、求めたＳＩＮＲに基づいて、適用可能な変調方式及び符号化率を決定する。また、決定した変調方式及び符号化率が要求される受信品質を満たす送信電力に対して、電力制御情報生成部１０４から出力された電力制御値の余剰値（以下、単に「余剰値」という）をフィードバック情報生成部５０３に出力する。【００５９】  送信電力オフセット記憶部５０２には、余剰値と送信電力オフセット値とが対応付けて記憶されている。【００６０】  フィードバック情報生成部５０３は、品質情報生成部５０１から余剰値が出力されると、その余剰値と対応するオフセット値を送信電力オフセット記憶部５０２から検索し、該当するストリームの送信電力からオフセット値を差し引く旨のフィードバック情報を生成する。【００６１】  図１０は、本発明の実施の形態３に係る送信装置６００の構成を示すブロック図である。この図において、送信電力オフセット指示部６０１は、受信装置５００から送信されたフィードバック情報を受信し、受信したフィードバック情報に含まれる送信電力オフセット値を取り出し、取り出したオフセット値を電力制御指示部６０２に出力する。【００６２】  電力制御指示部６０２は、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値が０ｄＢになるように調整する。そして、送信電力オフセット指示部６０１から出力されたオフセット値の最大値を取得し、調整値からオフセットの最大値を差し引いた値で調整値を置き換える。さらに、置き換えた調整値を全ストリームに反映する。【００６３】  このように実施の形態３によれば、要求受信品質を満たした上で余剰な電力が設定されたストリームについて、余剰値に対応するオフセット値を調整値から差し引いた値で調整値を置き換え、置き換えた調整値を全ストリームに反映することにより、総送信電力を低減することができ、他セルへの干渉成分を低減することができる。【００６４】  上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。【００６５】  また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。【００６６】  また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。【００６７】  さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。【００６８】  本明細書は、２００５年６月１日出願の特願２００５−１６１０８９に基づくものである。この内容は全てここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００６９】  本発明にかかる送信装置、受信装置及び送信電力制御方法は、多値変調シンボルの送信電力制御を行う場合でも、受信特性の劣化及び回線の利用効率の低下を回避することができ、ＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置等に有用である。
【図１】
2006129661.tif 000003
【図２】
2006129661.tif 000004
【図３】
2006129661.tif 000005
【図４】
2006129661.tif 000006
【図５】
2006129661.tif 000007
【図６】
2006129661.tif 000008
【図７】
2006129661.tif 000009
【図８】
2006129661.tif 000010
【図９】
2006129661.tif 000011
【図１０】
2006129661.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月10日(2007.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各ストリームの電力制御値を含むフィードバック情報を取得し、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を所定の基準値に調整すると共に、前記調整前の電力制御値と基準値との差分である調整値を用いて他のストリームの電力制御値を調整する調整手段と、
前記調整された電力制御値に従って各ストリームの送信電力を制御する制御手段と、
を具備する送信装置。
【請求項２】
前記調整手段は、ストリームに適用する変調方式及び符号化率に基づいて、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームを決定する請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
共通パイロットチャネル信号と同じ電力制御値、または電力制御値にストリーム数の逆数を乗算した値を送信電力特定値として記憶する記憶手段を具備し、
前記調整手段は、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリーム以外のストリームであって、電力推定誤差の影響を受けやすいストリームについて、フィードバックされた電力制御値を前記送信電力特定値に置き換える請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記調整手段は、要求受信品質を満たした上で余剰な電力制御値が設定されたストリームについて、余剰値に対応するオフセット値を調整値から差し引いた値で調整値を置き換え、置き換えた調整値を用いて全ストリームを調整する請求項１に記載の送信装置。
【請求項５】
請求項１に記載の送信装置を具備する無線通信基地局装置。
【請求項６】
共通パイロットチャネル信号を用いてチャネル推定を行うことにより、チャネル行列を取得するチャネル推定手段と、
前記チャネル行列を用いて、所定の条件の下、チャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームについて算出する電力制御情報生成手段と、
前記チャネル行列を用いて、前記電力制御値を各ストリームに適用した場合の各ストリームの受信品質を求め、求めた受信品質に基づいて、各ストリームに適用可能な変調方式及び符号化率を決定する品質情報生成手段と、
前記電力制御値、前記変調方式及び符号化率を含むフィードバック情報を請求項１に記載の送信装置に送信するフィードバック情報生成手段と、
を具備する受信装置。
【請求項７】
共通パイロットチャネル信号を用いてチャネル推定を行うことにより、チャネル行列を取得するチャネル推定手段と、
前記チャネル行列を用いて、所定の条件の下、チャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームについて算出する電力制御情報生成手段と、
前記チャネル行列を用いて、前記電力制御値を各ストリームに適用した場合の各ストリームの受信品質を求め、求めた受信品質に基づいて、各ストリームに適用可能な変調方式及び符号化率を決定する品質情報生成手段と、
前記余剰値とオフセット値とを対応付けて記憶するオフセット記憶手段と、
前記電力制御値、前記変調方式、符号化率及び前記オフセット値を含むフィードバック情報を請求項４に記載の送信装置に送信するフィードバック情報生成手段と、
を具備する受信装置。
【請求項８】
請求項６に記載の受信装置を具備する無線通信移動局装置。
【請求項９】
受信装置が、
チャネル行列を用いて、所定の条件の下、チャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームについて算出する電力制御情報生成工程と、
前記チャネル行列を用いて、前記電力制御値を各ストリームに適用した場合の各ストリームの受信品質を求め、求めた受信品質に基づいて、各ストリームに適用可能な変調方式及び符号化率を決定する品質情報生成工程と、
前記電力制御値、前記変調方式及び符号化率を含むフィードバック情報を送信装置に送信するフィードバック情報生成工程と、
送信装置が、
各ストリームの電力制御値を含むフィードバック情報を前記受信装置から取得し、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を所定の基準値に調整すると共に、前記調整前の電力制御値と基準値との差分である調整値を用いて他のストリームの電力制御値を調整する調整工程と、
前記調整された電力制御値に従って各ストリームの送信電力を制御する制御工程と
を具備する送信電力制御方法。
【請求項１０】
共通パイロットチャネル信号を用いてチャネル推定を行うことにより、チャネル行列を取得するチャネル推定手段と、
前記チャネル行列を用いて、所定の条件の下、チャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームについて算出する電力制御情報生成手段と、
前記チャネル行列を用いて、前記電力制御値を各ストリームに適用した場合の各ストリームの受信品質を求め、求めた受信品質に基づいて、各ストリームに適用可能な変調方式及び符号化率を決定する品質情報生成手段と、
前記電力制御値、前記変調方式及び符号化率を含むフィードバック情報を送信装置に送信するフィードバック情報生成手段と、
を有する受信装置と、
各ストリームの電力制御値を含むフィードバック情報を前記受信装置から取得し、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を所定の基準値に調整すると共に、前記調整前の電力制御値と基準値との差分である調整値を用いて他のストリームの電力制御値を調整する調整手段と、
前記調整された電力制御値に従って各ストリームの送信電力を制御する制御手段と、
を有する送信装置と、
を具備する無線通信システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ素子から送信された無線信号を複数のアンテナ素子で受信して無線通信を行うＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output)技術を利用した無線通信システムにおいて使用される送信装置、受信装置及び送信電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信側、受信側双方に複数のアンテナを設け、無線送受信間の空間に複数の電波伝搬路を用意し、各伝搬路を空間的に多重して信号を伝送する技術としてＭＩＭＯが知られており、ＭＩＭＯによれば伝送効率の向上を図ることができる。
【０００３】
ＭＩＭＯの周辺要素技術として、リンクアダプテーション技術がある。リンクアダプテーションは、送受信間の伝搬路環境の変動に応じて変調多値数（伝送レート）、符号化率、送信電力配分等を適応的に制御する技術である。
【０００４】
ＭＩＭＯにリンクアダプテーションを適用する場合に、各ストリーム（データを割り当てる送信アンテナ又はビーム）に電力を配分することにより、ＭＩＭＯチャネルを有効に利用することができる。また、良好な品質の環境では、１６ＱＡＭ又は６４ＱＡＭなどの多値変調を用いることにより、高い周波数利用効率を実現することができる。
【０００５】
一方、リンクアダプテーションの適用、又はハンドオーバ用の他セルモニタを考慮して、共通パイロットは常時一定の電力で送信されるのが一般的である。
【０００６】
このような技術として、特許文献１に記載の無線通信装置が知られており、以下、この無線通信装置について簡単に説明する。受信側では、チャネル推定値に基づいて各ストリームに割り当てる送信電力を推測し、推測した送信電力をフィードバック信号によって送信側に通知する。送信側では、フィードバック信号に基づいて送信電力を割り当てる。ここで、各ストリームの伝搬状況に応じた送信電力を設定（電力配分）することにより、チャネル容量を最大化することができる。
【特許文献１】特開２００３−０７８４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、多値変調シンボルの伝送を想定した場合、共通パイロットチャネルは一定の送信電力で送信され、データ部は電力配分に従った送信電力に制御されることから、判定軸の算出が必要となり、受信側の送信電力推定精度が劣悪なときには受信特性が大きく劣化し、送信側から送信電力をシグナリング又は参照信号によって受信側に通知すると、回線の利用効率が低下する。
【０００８】
本発明の目的は、多値変調シンボルの送信電力制御を行う場合でも、受信特性の劣化及び回線の利用効率の低下を回避する送信装置、受信装置及び送信電力制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の送信装置は、各ストリームの電力制御値を含むフィードバック情報を取得し、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を所定の基準値に調整すると共に、前記調整前の電力制御値と基準値との差分である調整値を用いて他のストリームの電力制御値を調整する調整手段と、前記調整された電力制御値に従って各ストリームの
送信電力を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、多値変調シンボルの送信電力制御を行う場合でも、受信特性の劣化及び回線の利用効率の低下を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る受信装置１００の構成を示すブロック図である。この図において、受信ＲＦ部１０２は、送信装置からアンテナ１０１を介して受信した無線周波数帯の搬送波信号をベースバンド信号に変換し、変換したベースバンド信号をチャネル推定部１０３、制御信号復調部１０７及びＭＩＭＯ復調部１０８に出力する。
【００１３】
チャネル推定部１０３は、受信ＲＦ部１０２から出力されたベースバンド信号から共通パイロット信号を復調し、復調した共通パイロット信号を用いて、送信アンテナと受信アンテナの組合せ全てについてチャネル推定値を算出し、算出したチャネル推定値を対応する送信アンテナ、受信アンテナに応じて並び替え、チャネル行列を取得する。取得したチャネル行列は、電力制御情報生成部１０４、品質情報生成部１０５及びＭＩＭＯ復調部１０８に出力される。
【００１４】
電力制御情報生成部１０４は、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列のデターミナントを用いて、所定の条件の下、ＭＩＭＯチャネル容量を最大化する電力制御値を算出し、算出した電力制御値を品質情報生成部１０５及びフィードバック情報生成部１０６に出力する。ここで算出される電力制御値は、以下に示す既存の算出式（１）を流用することにより求めることができる。
【００１５】
【数１】
2006129661.tif 000013
ここで、Ｈはチャネル行列、σ２Ｎは雑音電力、ＩｎＲは受信アンテナ本数の次元を有する単位行列、Ｐは各送信アンテナに割り当てる電力ｐｋを成分に有する対角行列をそれ
ぞれ示す。上式（１）は、総送信電力を一定とする条件（（ｐ１＋ｐ２＋…＋ｐｎｒ）≦ｐｒ）の下、Ｃｐｒｏｐを最大にするよう、各送信アンテナ（ストリーム）に割り当てる電力ｐｋ（電力制御値）を決定する。
【００１６】
品質情報生成部１０５は、電力制御情報生成部１０４から出力された電力制御値を適用した場合について、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列を用いて、各ストリームの受信品質（ＳＩＮＲ：Signal to Interference and Noise Ratio）を求める。そして、求めたＳＩＮＲに基づいて、適用可能な変調方式及び符号化率を決定し、決定した変調方式及び符号化率をフィードバック情報生成部１０６に通知する。
【００１７】
フィードバック情報生成部１０６は、電力制御情報生成部１０４から出力された電力制御値と、品質情報生成部１０５から通知された変調方式及び符号化率とを示すフィードバック情報を生成し、生成したフィードバック情報を送信装置に送信する。
【００１８】
制御信号復調部１０７は、受信ＲＦ部１０２から出力されたベースバンド信号から変調情報、ＭＩＭＯ多重情報及び符号化情報を復調し、復調した変調情報及びＭＩＭＯ多重情報をＭＩＭＯ復調部１０８に、符号化情報をデインタリーブ・復号処理部１０９に出力する。
【００１９】
ＭＩＭＯ復調部１０８は、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列と、制御信号復調部１０７から出力された変調情報及びＭＩＭＯ多重情報とを用いて、受信ＲＦ部１０２から出力されたベースバンド信号をＭＩＭＯ復調し、復調結果として得られた軟判定値をデインタリーブ・復号処理部１０９に出力する。
【００２０】
デインタリーブ・復号処理部１０９は、制御信号復調部１０７から出力された符号化情報に基づいて、ＭＩＭＯ復調部１０８から出力された軟判定値をデインタリーブし、デインタリーブした信号に符号化方式に応じた復号処理を施す。復号結果として得られた信号はＣＲＣ検査部１１０に出力される。
【００２１】
ＣＲＣ検査部１１０は、デインタリーブ・復号処理部１０９から出力された復号結果についてＣＲＣ検査を行い、誤りの有無を判定する。検査結果が誤りなしと確認されれば、受信データが取り出される。判定された誤りの有無については、受信応答として送信装置に通知される。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態１に係る送信装置２００の構成を示すブロック図である。この図において、適応変調制御部２０１は、受信装置１００から送信されたフィードバック情報を受信し、受信したフィードバック情報のうち符号化情報を符号化・インタリーブ処理部２０２に出力し、変調情報及びＭＩＭＯ多重情報をＭＩＭＯ変調部２０３及び電力制御指示部２０４に出力する。
【００２３】
符号化・インタリーブ処理部２０２は、適応変調制御部２０１から出力された符号化情報に基づいて、送信データに符号化及びインタリーブ処理を施し、これらの処理を施した送信データをＭＩＭＯ変調部２０３に出力する。
【００２４】
ＭＩＭＯ変調部２０３は、適応変調制御部２０１から出力された変調情報及びＭＩＭＯ多重情報に基づいて、符号化・インタリーブ処理部２０２から出力された送信データにＭＩＭＯ変調処理を行い、ＭＩＭＯ変調信号を各アンテナ２０７に対応して設けられた電力制御部２０５に出力する。
【００２５】
調整手段としての電力制御指示部２０４は、受信装置１００から送信されたフィードバ
ック情報を受信し、受信したフィードバック情報から各ストリームの電力制御値を抽出すると共に、適応変調制御部２０１から変調情報及びＭＩＭＯ多重情報を取得する。取得した変調情報及びＭＩＭＯ多重情報に基づいて、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームに着目し、このストリームの電力制御値が０ｄＢ（基準値）になるように調整する。このストリームの調整前の電力制御値と調整後の電力制御値との差分を調整値として、他のストリームに調整値を反映し、各ストリームの電力制御値の差分が調整前と調整後とで同一となるようにする。このように調整した各ストリームの電力制御値を電力制御部２０５に指示する。
【００２６】
電力制御部２０５は、電力制御指示部２０４からの指示に従って、ＭＩＭＯ変調部２０３から出力されたＭＩＭＯ変調信号の電力制御を行い、電力制御された信号は送信ＲＦ部２０６おいて無線周波数帯の搬送波信号にアップコンバートされ、各アンテナ２０７を介して送信される。
【００２７】
次に、上述した受信装置１００及び送信装置２００の動作について図３を用いて説明する。図３において、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）３０１では、送信装置２００から受信装置１００に共通パイロットチャネル信号が送信される。
【００２８】
ＳＴ３０２では、送信装置２００から送信された共通パイロットチャネル信号に基づいて、受信装置１００のチャネル推定部１０３においてチャネル推定が行われ、チャネル行列が求められる。
【００２９】
ＳＴ３０３では、受信装置１００の電力制御情報生成部１０４において、ＳＴ３０２で求められたチャネル行列を用いて、所定の条件の下、ＭＩＭＯチャネルの容量を最大化する電力制御値が算出される。
【００３０】
ＳＴ３０４では、品質情報生成部１０５において、ＳＴ３０３で算出された電力制御値を適用した場合の各ストリームの受信品質としてＳＩＮＲが求められ、求められたＳＩＮＲに基づいて、適用可能な変調方式及び符号化率が決定される。
【００３１】
ＳＴ３０５では、フィードバック情報生成部１０６において、ＳＴ３０３で求められた電力制御値と、ＳＴ３０４で決定された変調方式及び符号化率とを示すフィードバック情報が生成され、ＳＴ３０６では、ＳＴ３０５において生成されたフィードバック情報がフィードバック情報生成部１０６から送信装置２００に送信される。
【００３２】
ＳＴ３０７では、送信装置２００のＭＩＭＯ変調部２０３において、フィードバック情報に含まれる変調情報及びＭＩＭＯ多重情報に基づいて、送信データにＭＩＭＯ変調処理が施される。
【００３３】
ＳＴ３０８では、電力制御指示部２０４において、フィードバック情報に含まれる変調情報、ＭＩＭＯ多重情報及び電力制御値に基づいて、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームに着目し、このストリームの電力制御値が「０」になるように調整される。さらに、他のストリームにこの調整値が反映される。
【００３４】
ここで、電力制御指示部２０４が電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームを決定する方法について図４を用いて説明する。図４において、ＳＴ３５１では、各ストリームの変調方式について振幅成分が有する情報量の比較が行われ、最も情報量の多いストリームが選択される。
【００３５】
ＳＴ３５２では、ＳＴ３５１において、最も情報量の多いストリームが複数選択された
か否かが判断され、複数のストリームが選択された場合（ＹＥＳ）は、ＳＴ３５３に移行し、複数のストリームが選択されていない場合（ＮＯ）は、ＳＴ３５１において選択されたストリームが電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。
【００３６】
ＳＴ３５３では、ＳＴ３５２において選択されたストリームの符号化率の比較が行われ、最も符号化率の高いストリームが選択され、選択されたストリームが電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。
【００３７】
次に、図４に示した方法に則って、２ストリームの場合を例に具体的に説明する。図５は、各ストリームの変調方式及び符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）と、電力推定誤差の影響が最も大きいストリームとをまとめたテーブルである。図５に示すように、ストリーム１のＭＣＳがＱＰＳＫ、符号化率（Ｒ＝）１／２であり、ストリーム２のＭＣＳが１６ＱＡＭ、Ｒ＝１／２の場合、ＱＰＳＫは１６ＱＡＭよりも変調シンボル間の距離が大きく、かつ、振幅成分を含まないため、電力推定誤差の影響を受けにくく、従って、１６ＱＡＭが適用されるストリーム２が電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。
【００３８】
また、ストリーム１のＭＣＳが６４ＱＡＭ、Ｒ＝３／４であり、ストリーム２のＭＣＳが１６ＱＡＭ、Ｒ＝３／４の場合、１６ＱＡＭは６４ＱＡＭよりも変調シンボル間の距離が大きいため、電力推定誤差の影響を受けにくく、従って、６４ＱＡＭが適用されるストリーム１が電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。
【００３９】
また、ストリーム１のＭＣＳがＱＰＳＫ、Ｒ＝１／３であり、ストリーム２のＭＣＳがＱＰＳＫ、Ｒ＝１／２の場合、符号化率が小さい（１に近い）ほど推定誤差等の劣化要因の影響を受けやすいため、Ｒ＝１／２が適用されるストリーム２が電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。
【００４０】
同様に、ストリーム１のＭＣＳが１６ＱＡＭ、Ｒ＝３／４であり、ストリーム２のＭＣＳが１６ＱＡＭ、Ｒ＝１／２の場合、Ｒ＝３／４が適用されるストリーム１が電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームとして決定される。
【００４１】
次に、ストリーム１のＭＣＳがＱＰＳＫ、Ｒ＝１／２であり、ストリーム２のＭＣＳが１６ＱＡＭ、Ｒ＝１／２の場合を例に電力制御値の調整方法について具体的に説明する。電力制御指示部２０４は、図５に示したテーブルに基づいて、電力推定誤差の影響が大きい順にストリームを並べ替え、ストリーム２、ストリーム１の順に順位付けを行う。
【００４２】
そして、各ストリームの電力制御値を取得する。ここでは、ストリーム１の電力制御値を−１ｄＢとし、ストリーム２の電力制御値を＋１ｄＢとする。電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームはストリーム２であることから、ストリーム２の電力制御値＋１ｄＢが０ｄＢになるように調整する。このとき、調整値は−１ｄＢであることから、この調整値を他のストリーム、すなわち、ストリーム１に反映すると、ストリーム１の電力制御値は−２ｄＢとなる。
【００４３】
再び、図３を参照するに、ＳＴ３０９では、ＳＴ３０８において調整された電力制御値に従って、ＳＴ３０７においてＭＩＭＯ変調された信号の電力制御、送信ＲＦ処理等の送信処理が電力制御部２０５、送信ＲＦ部２０６において順次行われる。
【００４４】
ＳＴ３１０では、ＳＴ３０９で送信処理が行われたデータを受信装置１００に送信すると共に、変調情報、ＭＩＭＯ多重情報及び符号化情報を含む制御信号を受信装置１００に送信する。
【００４５】
ＳＴ３１１では、受信装置１００のＭＩＭＯ復調部１０８において、制御信号に基づいてデータのＭＩＭＯ復調が行われ、ＳＴ３１２では、ＭＩＭＯ復調されたデータの誤り訂正復号がデインタリーブ・復号処理部１０９において行われ、ＳＴ３１３では、誤り訂正復号されたデータのＣＲＣ検査がＣＲＣ検査部１１０において行われ、ＳＴ３１４では、ＣＲＣ検査部１１０から誤りの有無を示す受信応答を送信装置２００に送信する。
【００４６】
このように実施の形態１によれば、ＭＩＭＯチャネル容量を最大化する電力制御値を各ストリームについて算出し、算出した電力制御値を適用した場合の変調方式及び符号化率に基づいて、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値を基準値に調整し、この調整に要した調整値を他のストリーム、すなわち、電力推定誤差の影響を受けにくいストリームに反映することにより、受信側での電力制御値の推定を行うことなく、受信品質を確保した復調を行うことができると共に、電力配分を行うことができる。
【００４７】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る送信装置４００の構成を示すブロック図である。この図において、送信電力特定値記憶部４０１には、共通パイロットチャネルと同じ電力制御値、または電力制御値にストリーム数の逆数を乗算した値などが送信電力特定値として記憶されている。
【００４８】
電力制御指示部４０２は、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値が０ｄＢになるように調整し、他のストリームにこの調整値を反映する。また、複数のＭＣＳを電力推定誤差の影響を受けにくい順にレベル１、レベル２、…とレベル分けしたとき（このレベルを「推定誤差影響レベル」という）、あるレベル値以上のストリームであって、かつ、調整された電力制御値が０ｄＢ以外のストリームについて、送信電力特定値記憶部４０１に記憶された特定値のうち調整された電力制御値に直近の特定値によって、調整された電力制御値を置き換える。
【００４９】
次に、推定誤差影響レベルに基づいて、電力制御値を特定値に置き換える処理について４ストリームの場合を例に図７及び図８を用いて詳細に説明する。ここでは、送信電力特定値を適用可能とする推定誤差影響レベル（以下、「特定値適用レベル」という）がレベル３に設定されているものとする。
【００５０】
図７は、変調方式を基準とする推定誤差影響レベルを１６ＱＡＭでは２、ＱＰＳＫでは１とし、符号化率を基準とする推定誤差影響レベルを符号化率の２倍とした場合の対応表を示す。
【００５１】
図８において、ＳＴ４５１では、各ストリームの変調方式基準推定誤差影響レベルが算出され、ＳＴ４５２では、各ストリームの符号化率基準推定誤差影響レベルが算出される。また、ＳＴ４５３では、ＳＴ４５１において算出された変調方式基準推定誤差影響レベルとＳＴ４５２において算出された符号化率基準推定誤差影響レベルとを加算することにより、推定誤差影響レベルの合計値が求められ、図７に示すテーブルが作成される。
【００５２】
ＳＴ４５４では、ＳＴ４５３において求められた推定誤差影響レベルの合計値に基づいて、推定誤差影響レベルが最大となるストリームが選択され、図７のテーブルからストリーム２が選択され、ＳＴ４５５では、ＳＴ４５４において選択されたストリーム２の電力制御値が「０」となるよう調整される。
【００５３】
ＳＴ４５６では、推定誤差影響レベルの合計値が特定値適用レベル（ここでは、３）以上のストリームのうち、推定誤差影響レベルが最大のストリーム以外のストリームが選択
され、図７のテーブルからストリーム１が選択される。
【００５４】
ＳＴ４５７では、ＳＴ４５６において選択されたストリーム１に対して、送信電力特定値記憶部４０１に記憶された特定値によって電力制御値が置き換えられる。
【００５５】
なお、ストリーム３及びストリーム４は、推定誤差影響レベルが閾値未満なので任意の値で送信電力制御しても構わないと判断され、調整値を反映する送信電力制御が行われる。
【００５６】
このように実施の形態２によれば、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリーム以外のストリームであって、電力推定誤差の影響を受けやすいストリームについて、電力制御値として予め定めた送信電力特定値を用いることにより、電力制御値を送信装置から受信装置に通知するサイド情報の情報量を削減することができる。
【００５７】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る受信装置５００の構成を示すブロック図である。この図において、品質情報生成部５０１は、電力制御情報生成部１０４から出力された電力制御値を適用した場合について、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列を用いて、各ストリームのＳＩＮＲを求め、求めたＳＩＮＲに基づいて、適用可能な変調方式及び符号化率を決定する。また、決定した変調方式及び符号化率が要求される受信品質を満たす送信電力に対して、電力制御情報生成部１０４から出力された電力制御値の余剰値（以下、単に「余剰値」という）をフィードバック情報生成部５０３に出力する。
【００５８】
送信電力オフセット記憶部５０２には、余剰値と送信電力オフセット値とが対応付けて記憶されている。
【００５９】
フィードバック情報生成部５０３は、品質情報生成部５０１から余剰値が出力されると、その余剰値と対応するオフセット値を送信電力オフセット記憶部５０２から検索し、該当するストリームの送信電力からオフセット値を差し引く旨のフィードバック情報を生成する。
【００６０】
図１０は、本発明の実施の形態３に係る送信装置６００の構成を示すブロック図である。この図において、送信電力オフセット指示部６０１は、受信装置５００から送信されたフィードバック情報を受信し、受信したフィードバック情報に含まれる送信電力オフセット値を取り出し、取り出したオフセット値を電力制御指示部６０２に出力する。
【００６１】
電力制御指示部６０２は、電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの電力制御値が０ｄＢになるように調整する。そして、送信電力オフセット指示部６０１から出力されたオフセット値の最大値を取得し、調整値からオフセットの最大値を差し引いた値で調整値を置き換える。さらに、置き換えた調整値を全ストリームに反映する。
【００６２】
このように実施の形態３によれば、要求受信品質を満たした上で余剰な電力が設定されたストリームについて、余剰値に対応するオフセット値を調整値から差し引いた値で調整値を置き換え、置き換えた調整値を全ストリームに反映することにより、総送信電力を低減することができ、他セルへの干渉成分を低減することができる。
【００６３】
上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００６４】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路である
ＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００６５】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【００６６】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００６７】
本明細書は、２００５年６月１日出願の特願２００５−１６１０８９に基づくものである。この内容は全てここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明にかかる送信装置、受信装置及び送信電力制御方法は、多値変調シンボルの送信電力制御を行う場合でも、受信特性の劣化及び回線の利用効率の低下を回避することができ、ＭＩＭＯ送信装置、ＭＩＭＯ受信装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図３】図１に示す受信装置及び図２に示す送信装置の動作を示すシーケンス図
【図４】電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの決定方法を示すフロー図
【図５】電力推定誤差の影響を最も受けやすいストリームの決定方法の説明に供する図
【図６】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図７】推定誤差影響レベルに基づいて、電力制御値を特定値に置き換える処理の説明に供する図
【図８】推定誤差影響レベルに基づいて、電力制御値を特定値に置き換える処理を示すフロー図
【図９】本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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2006129661.tif 000025
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