(57)【要約】ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおけるターボ符号化ビット割当てシステム。このシステムでは、Ｖ−ＢＬＡＳＴ処理部（１１０）は、Ｖ−ＢＬＡＳＴ検出中に、チャネル行列の擬似逆形の各行でのノルムを受信信号ベクトルごとに計算する。最小のノルムをもつ行である第一のレイヤのアンテナ位置を示すフィードバック・ベクトルの情報は、受信機のベクトル情報出力部（１１６）に保存される。受信機のベクトル情報出力部（１１６）は、エラーフリー・チャネル（１１８）を介して、フィードバック・ベクトルの情報を送信機へ望ましい周期で送信する。ビット割当て部（１０６）は、フィードバック・ベクトルの情報に基づき、それぞれ異なるアンテナにシステマチックビット及びパリティビットを割り当てる。ビット再配列部（１１４）は、各ビットをターボ符号での元の位置に再配列する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いる複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおけるターボ符号化ビット割当てシステムであって、
受信機が、送信機の複数アンテナに対応して受信信号をデータストリームに分離するＶ−ＢＬＡＳＴ処理を行うＶ−ＢＬＡＳＴ信号処理部と、Ｖ−ＢＬＡＳＴ処理によって得られるフィードバック・ベクトル情報を送信機へ送るベクトル情報出力部と、を具備し、
前記送信機が、ターボ符号化によりシステマチックビットとパリティビットを生成するターボ符号化部と、前記フィードバック・ベクトル情報に基づいて前記システマチックビットと前記パリティビットの分離ストリームを個別のアンテナに割り当てるビット割当て部と、を具備する。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムは、
前記送信機が、前記システマチックビットと前記パリティビットのそれぞれのストリームに対応し、ビットが割り当てられる前に前記システマチックビットと前記パリティビットが混成するのを防ぐセパレート・インタリーバをさらに含む。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムは、
前記受信機が、前回の送信時の割当てパターンに基づいて、デマップされた各ビットをそれぞれの元の位置に再配列するビット再配列部をさらに含む。
【請求項４】
直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いる複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおけるターボ符号化ビット割当て方法であって、
受信機において、送信機の複数アンテナに対応して受信信号をデータストリームに分離するＶ−ＢＬＡＳＴ処理を行うステップと、Ｖ−ＢＬＡＳＴ処理によって得られるフィードバック・ベクトル情報を送信機へ送るステップと、を具備し、
前記送信機において、ターボ符号化によりシステマチックビットとパリティビットを生成するステップと、前記フィードバック・ベクトル情報に基づいて前記システマチックビットと前記パリティビットの分離ストリームを個別のアンテナに割り当てるステップと、を具備する。
【請求項５】
請求項４に記載の方法は、
前記受信機において、前記フィードバック・ベクトル情報として最高の検出後ＳＮＲを有するアンテナ位置を示す情報を前記送信機へ送り、
前記送信機において、前記フィードバック・ベクトル情報のアンテナにシステマチックビットを割り当てる。
【請求項６】
請求項４に記載の方法は、
前記受信機において、前記フィードバック・ベクトル情報として最高の検出後ＳＮＲを有するアンテナ位置を示す情報を前記送信機へ送り、
ＳＮＲが所定の閾値より低い場合、前記送信機において、フィードバック・ベクトル情報のアンテナにパリティビットを割り当る。
【請求項７】
請求項４に記載の方法は、
前記受信機において、前記フィードバック・ベクトル情報としてアンテナのＳＮＲの順位を示す情報を前記送信機へ送り、
前記送信機において、ＳＮＲ順位が低いアンテナで送信されるサブキャリアにはより多数のビットを割り当てる一方、ＳＮＲ順位が高いアンテナで送信されるサブキャリアにはより少数のビットを割り当てる。
【請求項８】
請求項４に記載の方法は、
前記送信機において、各アンテナが最高の検出後ＳＮＲを有する回数を計算し、前記回数が多いアンテナほど大きな電力を与える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いる複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおけるターボ符号化ビット割当てシステム及びターボ符号化ビット割当て再送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  複数データストリームの同時送信は、多数（ＮＴ）の送信アンテナと多数（ＮＲ）の受信アンテナを使用するＭＩＭＯ通信システムで実施されている。利用法に応じて、ＭＩＭＯシステムは空間的ダイバーシチにより性能向上に寄与したり、空間的多重化によりシステム容量増加に寄与したりできる。こうした改良を可能にするのは、無線通信システムにはランダムなフェーディングとマルチパス遅延拡散があることによる。【０００３】  送信アンテナと受信アンテナ間に存在する複数通信チャネルは、通常、経時変化しつつそれぞれ異なるリンク状態になる。フィードバックを有するＭＩＭＯシステムは送信機にチャネル状態情報（ＣＳＩ）を提供し、より高いレベルの性能を与えるためにリンク・アダプテーションやウォーター・フィリング等の方法の使用を可能にする。【０００４】  空間的多重化によりシステム容量ゲインを増加させる良く知られた技法は、ＢＬＡＳＴ技法である。この技法は、非特許文献１で論じられている。【０００５】  ＭＩＭＯ技法は当初、狭帯域無線システム、すなわち、フラット・フェーディング・チャネルを想定して設計された。従って、周波数選択性チャネルにおいては高い効果を得ることは困難である。そこで、無線環境で提起された周波数選択性チャネルを克服するために、ＯＦＤＭがＭＩＭＯシステムと連携して使用されている。【０００６】  逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いて、ＯＦＤＭは周波数選択性チャネルを独立したパラレルな周波数の一定な複数サブチャネルの組に変換することができる。これらのサブチャネルのそれぞれの周波数は直交し互いに重なりあうため、スペクトラム効率を向上させるとともにキャリア間干渉を最小にする。サイクリックプレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）をＯＦＤＭシンボルに付加することで、マルチパス効果をさらに低減する。【０００７】  ＯＦＤＭシステムにおけるアダプティブ・ビット・ローディングは、いろいろな技術論文で論じられてきた。ＯＦＤＭサブキャリアに割り当てるビット数を変えることで、アダプティブ・ビット・ローディングはシステムの品質を落とさずにデータ速度を最適化するねらいをもつ。この技法は、それぞれ異なるサブキャリアはチャネル状態に依存する変動的な減衰度を有するという事実に基づいて機能する。割当ての決定は、通常、各サブキャリアのチャネル状態情報（ＣＳＩ）や信号対雑音比（ＳＮＲ）等の特定のフィードバック情報により行われる。【０００８】  多くの従来の通信システムで、エラー訂正の方式としてターボ符号化を用いている。その理由はシャノン限界に近い特性を得ることができるためである。システマチックビットとパリティビットへの不均等な電力割当ての問題はこれまでも議論されてきた。非特許文献２では、システマチックビットの保護をパリティ・チェック・ビットよりも低くしたとき、インターリーバ長がより大きくなるほどよりよい性能が得られ、この効果はブロック長が増加するほどより強くなることが示されている。【０００９】  一方、非特許文献３では、ＳＮＲが非常に低い場合、システマチックビットにより大きな電力を割り当てるべきだという提案がなされている。【００１０】
【非特許文献１】″Ｖ−ＢＬＡＳＴ：ａｎ  ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  ｒｅａｌｉｓｉｎｇ  ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｄａｔａ  ｒａｔｅｓ  ｏｖｅｒ  ｔｈｅ  ｒｉｃｈ−ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｈａｎｎｅｌ″ｂｙ  Ｐ  Ｗ  Ｗｏｌｎｉａｎｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｐａｐｅｒｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  １９９８  ＵＲＳＩ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｓｉｇｎａｌｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｐｉｓａ，Ｉｔａｌｙ，Ｓｅｐ．２９  ｔｏ  Ｏｃｔ．２，１９９８．
【非特許文献２】“Ｕｎｅｑｕａｌ  ｐｏｗｅｒ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｔｏ  ｔｈｅ  ｔｕｒｂｏ−ｅｎｃｏｄｅｒ  ｏｕｔｐｕｔ  ｂｉｔｓ  ｗｉｔｈ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｔｏ  ＣＤＭＡ  ｓｙｓｔｅｍｓ”ｂｙ  Ａｔｏｕｓａ  Ｈ．Ｓ．Ｍｏｈａｍｍａｄｉａｎｄ  Ａｍｉｒ  Ｋ．Ｋｈａｎｄａｎｉ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｌｅｔｔｅｒ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．１１，Ｎｏｖ  １９９９．
【非特許文献３】“Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  ｔｈｅ  ｅｎｅｒｇｙ  ｏｆ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ｂｉｔ  ｓｔｒｅａｍｓ  ｏｆ  Ｔｕｒｂｏ  ｃｏｄｅｓ”ｂｙ  Ｊ．Ｈｏｋｆｅｌｔ  ａｎｄ  Ｔ．Ｍａｓｅｎｇ  ｉｎ  Ｐｒｏｃ．Ｔｕｒｂｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｅｍｉｎａｒ，Ｌｕｎｄ，Ｓｗｅｄｅｎ，Ａｕｇ．１９９６，ｐｐ．５９−６３．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  しかしながら、これまで、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおけるターボ符号化ビットの割当て方法に関する技術は開示されていない。【００１２】  本発明の目的は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおいて最適なターボ符号ビット割当てを行うことができるターボ符号化ビット割当てシステム及びターボ符号化ビット割当て再送信方法を提供することである。本発明のもう一つの目的は、システムを過度に複雑化することなく、情報に基づく情報ビット割当てによりシステム性能の向上を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  本発明は、受信機側のＶ−ＢＬＡＳＴ処理部により提供されたフィードバック情報に基づき、それぞれ異なる送信アンテナで送信されるＯＦＤＭサブキャリアにシステマチックビット及びパリティビットを割り当てる。
【発明の効果】
【００１４】  本発明によれば、システムを過度に複雑化することなく、最適なターボ符号割当てを行うことができ、システム性能の向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のシステムの概要を示すブロック図
【図２】ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ通信システムの送信機のブロック図
【図３】ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ通信システムの受信機のブロック図
【図４】本発明の一実施例でのＶ−ＢＬＡＳＴ信号処理方法及び情報取得を示すフローチャート
【図５】エラー伝播が発生しないことを前提とした、各送信レイヤの検出処理の性能を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  図１は、送信機側のビット割当て部１０６と受信機側のビット再配列部１１４を含む本発明のシステムを示す図である。【００１７】  Ｖ−ＢＬＡＳＴ処理部１１０は、送信機の複数アンテナに対応して受信信号をデータストリームに分離するＶ−ＢＬＡＳＴ処理を行う。Ｖ−ＢＬＡＳＴ処理部１１０は、Ｖ−ＢＬＡＳＴ検出中に、チャネル行列の擬似逆形の各行でのノルムを受信信号ベクトルごとに計算する。最小のノルムをもつ行が、最高の検出後ＳＮＲを有することから、システム全体としてよりよい性能を得るために第一の検出対象レイヤ（以下、「第一のレイヤ」という）とする。この第一のレイヤのアンテナ位置を示すフィードバック・ベクトルの情報は、受信機のベクトル情報出力部１１６に保存される。【００１８】  受信機のベクトル情報出力部１１６は、エラーフリー・チャネル１１８を介して、フィードバック・ベクトルの情報を送信機へ望ましい周期で送信する。【００１９】  入力データはターボ符号化部１０２でターボ符号化される。ターボ符号化によって生成されたシステマチックビットとパリティビットはビットストリーム分離部１０４で分離される。ビット割当て部１０６は、フィードバック・ベクトルの情報に基づき、それぞれ異なるアンテナにシステマチックビット及びパリティビットを割り当てる。【００２０】  一方、ビット再配列部１１４は、デマッピング部１１２でデマッピングされた各ビットをターボ符号での元の位置に再配列する。【００２１】  ここで、Ｖ−ＢＬＡＳＴ検出において、検出が後になるレイヤほど前段で消去される信号が多いのでダイバーシチレベルが高くなる。最高の検出後ＳＮＲを有する第一のレイヤは、Ｖ−ＢＬＡＳＴ検出において真っ先に検出されるため、ダイバーシチレベル（横軸をＥｂ／ＮｏとしたＢＥＲ特性における傾き）が最も低くなり、最も高いエラー率となる。【００２２】  本発明の一つの実施例では、最高の検出後ＳＮＲを有する見込みが高いアンテナにシステマチックビットを割り当てることよって、パリティビットをシステマチックビットよりもよく保護する。この割当て方法では、インターリーバ長が大きいほど性能の向上が期待される。【００２３】  本発明のほかの実施例では、前回の送信で最高の検出後ＳＮＲを有するアンテナにパリティビットを割り当てることよって、システマチックビットをパリティビットよりもよく保護する。この割当て方法は、ＳＮＲが非常に低い（例えば、所定の閾値より低い）ときの性能の向上に役立つ。【００２４】  本発明の実施例の一つの変形では、Ｖ−ＢＬＡＳＴから得た検出後ＳＮＲによるアンテナ順位が送信機に送信される。ビット割当て部１０６にてより低いＳＮＲのアンテナで送信されるサブキャリアにはより多数のビットを割り当てることによって、アダプティブ・ビット・ローディングを実行できる。検出中により高いダイバーシチ効果が得られれば、より高次の変調方式を使用できるからである。【００２５】  本発明の実施例のほかの変形では、フィードバック情報から得た長期統計をもとに電力割当て部１０８にてアダプティブな電力割当てを実行する。第一のレイヤになる回数が多いアンテナほど大きな電力を割り当てる。このような割当てが性能の���上をもたらすことが明らかになっている。【００２６】  上記実施例は、低レベルの複雑さでシステム性能を向上させることを目標とする。本発明は、システムにすでに備わっているＶ−ＢＬＡＳＴ技法から得たフィードバック情報を利用する。さらに、アンテナ間のＳＮＲの順位付けに基づいて、アダプティブな割当てやビット・ローディングを実行する。シンボルごとにＳＮＲを集中的に計算する必要がある従来の方法とは異なり、本発明は全体の処理手順を簡略にすることで、処理機構の複雑さを低減し、フィードバックをより短い遅延で可能にする。【００２７】  図２は、直交波周波数分割多重を利用する複数入力複数出力通信システム（すなわち、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム）における送信機２００のブロック図である。図３は、同システムの受信機３００のブロック図である。両図は２基の送信アンテナと２基の受信アンテナを使用するシステムを示すが、本発明は多数（ＮＴ）の送信アンテナと多数（ＮＲ）の受信アンテナを使用するシステムに拡張可能である。以下の説明では、一例として１／２のターボ符号化率を使用する。【００２８】  送信機２００において、入力データは、まずＣＲＣ付加部２０２で巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号が付加される。その後、ターボ符号化がターボ符号化部２０４で実行される。ターボ符号化部２０４の出力で、システマチックビットとパリティビットはそれぞれ同種の個別ストリーム２０６と２０８に分けられる。符号化されたデータの各ストリームは、データ中のバーストエラーを減少させるためにインターリーバ２１０でインタリービングを別々に受ける。分離されたシステマチックビットとパリティビットは次に、ビット割当て部２１２に入力される。ビット割当て部２１２は、受信機より提供された情報をもとに、符号化ビットをそれぞれの割り当てられた送信アンテナに割り振る。割当て手順の詳細は後述する。各送信アンテナに向かうデータに対して、次に、多値変調コンステレーション・シンボル・マッピングがマッピング部２１４で実行される。マッピングされた信号に対してパイロット挿入部２１６でパイロット信号が挿入される。パイロット信号を挿入することにより受信機でのチャネル評価を容易にする。【００２９】  ＯＦＤＭ変調を行う前にＳ／Ｐ変換部２１８でシリアルなデータストリームをパラレルなデータストリームに変換する。ＩＦＦＴ部２２０は生成サブキャリアを互いに直交させる。Ｐ／Ｓ変換部２２２でパラレルデータをシリアルデータに変換した後、ＣＰ付加部２２４でマルチパス効果を低減するためのサイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ）がＯＦＤＭシンボルに付加される。送信前に、Ｄ／Ａ変換部２２６によってデジタル信号はアナログ信号に変換される。各送信機チェーンでの各種処理を経た後、信号はそれぞれの割り当てられた送信アンテナ２２８によって送信可能な状態になる。【００３０】  受信機３００では、受信アンテナ３０２からの受信信号に対して、上記と逆の処理、すなわち、アナログからデジタルへの変換（Ａ／Ｄ変換部３０４）、サイクリックプレフィックス除去（ＣＰ除去部３０６）、シリアルパラレル変換（Ｓ／Ｐ変換部３０８）、高速フーリエ変換（ＦＦＴ部３１０）���パラレルシリアル変換（Ｐ／Ｓ変換部３１２）といった処理が行われる。受信信号は複数の送信アンテナからの重なり合う信号からなるため、この信号をそれぞれ個別のストリームに分離する必要がある。この場合、ゼロ・フォーシング（ＺＦ）または最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）といった技法を利用するＶ−ＢＬＡＳＴデコーダ３１４をこの機能を実行するために使用する。【００３１】  デマッピング部３１６でデマッピングを行った後、デマップされた各ビットはそれぞれの元の位置に再配列される。このような再配列は、受信機に格納されている割当てパターンに従って行われる。これは送信機側でビット割当てに用いるのと同じパターンである。ビット再配列部３１８からの出力は、システマチックビットとパリティビットの分離ストリームから構成される。さらに、デインタリービング（デインターリーバ３２０）とデコーディング（復号部３２２）が実行される。続いて、各フレームに対して巡回冗長検査（ＣＲＣ処理部３２４）が実行され、当該データが正しいことを確認する。検査されたフレームがエラーなしと判定される場合は、肯定応答（ＡＣＫ）が送信機に送信されて、送信機は当該パケットを再送信しない。もしエラーがあれば、再送信を要求するために否定応答（ＮＡＣＫ）が送信機２００に送信される。【００３２】  図４は、本発明の一実施例でのＶ−ＢＬＡＳＴ信号処理方法及び情報取得を示すフローチャートである。Ｖ−ＢＬＡＳＴ処理から得られた情報をもとに、アンテナのＳＮＲの順位付けが行われる。以下に、ＺＦクライテリオンを用いるＶ−ＢＬＡＳＴ技法とアンテナ順位付け手順を説明する。【００３３】  各受信アンテナで受信された信号は、各送信アンテナからの信号の混成物からなる。したがって、Ｖ−ＢＬＡＳＴは混成物を検出し、妥当なデータストリームに分離することをめざす。Ｖ−ＢＬＡＳＴ技法は、すべての受信アンテナから得たシンボルの各列にれを受信ベクトルという）に対して実行される。各受信ベクトルに対応する、チャネル評価から取得されるチャネル行列もＶ−ＢＬＡＳＴ処理に必要となる。【００３４】  受信ベクトル（ｒｉ）と対応するチャネル行列（Ｈｉ）の組を設定した後の最初のステップは、行列Ｇｉの組を得るためにＨｉの擬似逆形を計算することである（ステップ４０４）。【００３５】  チャネル行列の擬似逆形を得た後、Ｇｉの各行のノルムを計算する（ステップ４０６）。このステップの目的は、第一のレイヤを選択することである。最大の検出後信号対雑音比（ＳＮＲ）を示すレイヤで最初に検出を実行すれば、よりよい性能が得られることはすでに証明済みである。これは、最小ノルムをもつＧｉの行を検出することに相当する。【００３６】  したがって、最小ノルムをもつＧｉの行をゼロ化ベクトル（ｗｋ）として選択する（ステップ４０８）。このベクトルは、ｋｔｈで送信した信号を除き、すべての信号をゼロ化（無効に）する。Ｖ−ＢＬＡＳＴ処理部１１０は、受信ベクトル（ｒｉ）及び重みベクトル（ｗｋ）を内部で作成することにより、ｋｔｈ送信アンテナから送信されたシンボルの検出を行う（ステップ４１０）。【００３７】  検出されたシンボルは、信号コンステレーション内の最も近い値にスライシン��して再生成される（ステップ４１２）。こうすることで、次のステップで実行される信号消去のための評価が効率よく処理される。【００３８】  一つのレイヤが検出されれば、その後のレイヤの検出処理は効率よく行える。検出された信号部分を受信信号のベクトルから差し引くことで（ステップ４１４）、次のステップでのゼロ化対象レイヤ数は減少される。この消去処理は、受信信号ベクトルを妨害信号成分が低下したベクトルに修正することになる。また検出の複雑さも低減する。【００３９】  これに対応してＨｉのｋｔｈ列を消去することで（ステップ４１６）、チャネル行列も修正する必要がある。【００４０】  すべてのレイヤがうまく検出されるまで全部の処理を繰り返す（ステップ４１８）。なお、Ｖ−ＢＬＡＳＴ検出は、受信ベクトルのほかの組についても引き続き実行される。【００４１】  ノルムは各送信レイヤの検出後ＳＮＲの指示値であるので、本発明はこの情報を送信機でのターボ符号化ビット割当てに利用している。フレーム中の各シンボルに対して受信機では、最小ノルム（最高ＳＮＲ）をもつ第一のレイヤのアンテナ位置をベクトルとして保存する。第一のレイヤのみを保存すればよく、後続のレイヤは保存する必要はない。次に、エラーフリー・チャネルを介して、受信機は情報ベクトルを送信機にフィードバックする。送信機は、このベクトルを次の送信フレームのビット割当てに利用する。この保存とフィードバックのプロセスは、望ましい周期で繰り返される。これらの二つのステップは受信機でフレームを受信するたびに実行してもよいし、または望ましい数フレームごとに実行してもよい。通則的なガイドラインとしては、変動の早い無線チャネルであれば、より短い周期でフィードバックを行う。他方、変動が遅いチャネルでは、資源を節約し、複雑さを最小レベルに保つために、より長い間隔で情報を更新するようにする。【００４２】  図５はＶ−ＢＬＡＳＴ検出中にエラー伝播が発生しないことを前提とした、検出された各送信レイヤの性能を示す図である。図５において、横軸はＥｂ／ＮＯ、縦軸はＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）である。図５では、４つの送信アンテナの送信機と４つの受信アンテナの受信機との間で通信を行い、送信アンテナ１（Ｔｘ１）の信号から順に送信アンテナ４（Ｔｘ４）の信号まで分離する場合のエラー曲線を示している。【００４３】  理論的には、第一のレイヤの検出時はダイバーシチレベルがいちばん低い。検出された各レイヤについて、各受信アンテナはずっと一定であるのに検出されたレイヤは消去されていくので、結果としてシステムのダイバーシチレベルはレイヤが進むにつれて増加する。このことは図５に明白に示されている。第一のデコーディング・ステップで検出されるアンテナ１のエラー曲線は、ＳＮＲが増えるにしたがって緩やかに降下する（アンテナ１のダイバーシチレベル）。アンテナ２、３、４のエラー曲線は、アンテナ１のものよりもずっと急に降下する。それよりも前に検出されたシンボルは差し引かれているという利を得ることにより、後続のレイヤではダイバーシチレベルが４まで増加する。レベル４が発生するのは、４基の受信アンテナによる検出対象としてただ一つの信号が残ってい���場合である。したがって、この観測例から結論づけられるのは、順位付け後の第一のレイヤは最高の検出後ＳＮＲをもつが、その後に検出されるほかの送信レイヤに比べて、その性能は低くなるということである。【００４４】  これまで行われてきた研究から、ターボ符号化から得たシステマチックビットとパリティビットが異なる保護レベルをもつとき、システム性能が変化することが明らかにされてきた。性能向上を得るためにこれらのビットをどのように保護するかは、システムのパラメータとチャネル状態に依存する。【００４５】  そこで、前述した研究結果に基づいて、本発明は、割り当てられた送信アンテナへのシステマチックビットとパリティビットの最適な割当てを得ることにねらいを定める。【００４６】  前述したように、受信機は、処理された受信シンボルの各列につき検出された第一のレイヤのアンテナ位置を含むフィードバック・ベクトルの情報を送信機に送る。【００４７】  本発明の一つの実施例では、送信機のビット割当てモジュールは、システマチックビットをフィードバック・ベクトルで指定されたアンテナに割り当てる。すなわち、最高の検出後ＳＮＲを有する見込みが高い、つまり第一のレイヤとなるアンテナにシステマチックビットを割り当てる。これは、後続のレイヤで検出されるパリティビットに比べて、システマチックビットはより高いエラー確率をもつということになる。これは、システマチックビットの保護をパリティ・チェック・ビットよりも低くしたとき、インターリーバ長をより大きくすれば、よりよい性能が得られるという研究結果に一致する。したがって、この割当て方法を用いることにより、パリティビットのよりよい保護が実現される。インターリーバ長が大きいほど性能の向上が期待される。【００４８】  本発明のほかの実施例では、システマチックビットをパリティビットよりもよく保護する。これは先の実施例と対照的である。この実施例では、第一のレイヤにシステマチックビットを割り当てるのではなく、パリティビットをこのレイヤで送信する。この割当て方法は、ＳＮＲが非常に低いとき、すなわち厳しいチャネル状態であるときに使用される。【００４９】  上記の実施例の一つの変形では、受信機は、第一のレイヤのアンテナ位置だけでなく、後続のレイヤのアンテナ位置もフィードバックする。したがって、各アンテナの検出後ＳＮＲによるアンテナ間の順位が送信機で得られる。この順位付けに基づいて、ある形態のアダプティブ・ビット・ローディングが実行可能である。例えば、最も低いＳＮＲ順位のアンテナで送信されるサブキャリアにはより多数のビットを割り当てるようにしてもよい。このアンテナがＶ−ＢＬＡＳＴ検出時にはおそらく最高位のダイバーシチをもつようになるから、より高次の変調方式でも所定のエラー率を維持できるようになる。【００５０】  上記の実施例のほかの変形では、フィードバック情報の長期統計をもとにアダプティブな電力割当てを実行することもできる。フィードバック情報は受信シンボルの列ごとの第一のレイヤのアンテナ位置を含むので、各アンテナが第一のレイヤになる回数を計算できる。システム性能を高めるためには、送信機はより早期の検出段階により高い電力を割り当��る可能性が高いことが明らかにされている。したがって、この長期統計において第一のレイヤになる回数が多いアンテナほど大きな電力を与えることで全体のエラー率を低減できる。【００５１】  なお、上記の説明は本発明の好適な実施例とみなされるが、本発明は、開示した実施例に限定されるものではなく、多様な形態と実施態様で実現可能であり、本発明の範囲は、以下に記載する特許請求事項およびその等価物に参照して決定されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】  本発明は、直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いる複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムに用いるに好適である。
【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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【国際調査報告】
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