BRPI0613534A2

BRPI0613534A2 - Aparelho transmissor, aparelho receptor e método de controle de número de multiplexação espacial

Info

Publication number: BRPI0613534A2
Application number: BRPI0613534-0A
Authority: BR
Inventors: Masayuki Hoshino; Yasuaki Yuda; Kenichi Miyoshi; Katsuhiko Hiramatsu; Ryohei Kimura; Tomohiro Imai
Original assignee: Matsushita Electric Ind Co Ltd
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2011-01-11
Also published as: RU2007144716A; KR20080015420A; JPWO2006129749A1; WO2006129749A1; US8345562B2; EP1879319A1; JP4926051B2; CA2609850A1; CN101189819A; US20090268621A1

Abstract

APARELHO TRANSMISSOR, APARELHO RECEPTOR E MéTODO DE CONTROLE DE NúMERO DE MULTIPLEXAçãO ESPACIAL. A presente invenção refere-se a um método de controle do número de multiplexação espacial e outros onde os fluxos podem ser separa- dos para cada um dos receptores e a eficiência de transmissão pode ser methorada. Em um aparelho receptor, a PER é calculada a partir de uma história de resultados de teste do CRO por número de multiplexação de fluxo. A qualidade de recepção e o deslocamento correspondendo com a PER calculada são realímentados para um aparelho transmissor. O aparelho transmissor atribui, com base na qualidade de recepção e deslocamento rea- limentados, os fluxos, por meio disso controlando o número de multiplexação do fluxo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHOTRANSMISSOR, APARELHO RECEPTOR E MÉTODO DE CONTROLE DENÚMERO DE MULTIPLEXAÇÃO ESPACIAL".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um aparelho transmissor, apa-relho receptor e método de controle do número de multiplexação espacialusado em um sistema de comunicação sem fio utilizando a técnica de MIMO(múltipla entrada múltipla saída) para receber em uma pluralidade de ele-mentos de antena, os sinais de rádio transmitidos de uma pluralidade de e-lementos de antena e executar a comunicação sem fio.

Antecedentes da Técnica

Uma técnica para prover uma pluralidade de antenas tanto nolado transmissor quanto no lado receptor, preparar uma pluralidade de ca-nais de onda de rádio em um espaço entre o lado transmissor do rádio e olado receptor do rádio e transmitir sinais de multiplexação espaciais atravésdos canais. É possível melhorar a eficiência da transmissão através de MIMO.

Existe uma técnica de adaptação da ligação como uma técnicaperiférica de MIMO. A adaptação da ligação se refere a uma técnica paracontrolar de maneira adaptativa o número de modulação "M-ary" (taxa detransmissão), taxa de codificação e distribuição da força de transmissão deacordo com variações no ambiente do canal entre o lado transmissor e olado receptor. Quando a adaptação da ligação é aplicada na MIMO e a codi-ficação é executada e terminada em uma base por fluxo (antenas transmis-soras para atribuir dados ou feixes), é possível utilizar efetivamente os ca-nais da MIMO. O que é citado como um "fluxo" aqui pode ser citado comouma "palavra-chave" também. Como uma tal técnica, a técnica descrita noDocumento de Patente 1 é conhecida.

A figura 1 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção de um sistema de MIMO descrito no Documento de Patente 1. Nessesistema de MIMO, o estimador de canal 21 do receptor 20 executa a estima-tiva do canal, e o calculador de força e taxa 22 determina a taxa e força decada fluxo usando os valores de estimativa do canal. O receptor 20 reali-menta o indicador indicando a taxa e a força determinadas pelo calculadorde força e taxa 22, para o transmissor 10.

O transmissor 10 refere-se ao indicador realimentado do recep-tor 20 e deriva a taxa e a força aplicadas em cada fluxo. Como um resultadodisso, é possível ajustar as taxas de transmissão e a força de transmissãode acordo com as condições de propagação de cada fluxo e realizar atransmissão em alta velocidade mantendo a confiabilidade.

A propósito, sinais de referência são transmitidos de maneira or-togonal entre antenas transmissoras e a interferência entre as antenastransmissoras não ocorre. A medição de qualidade para a adaptação da li-gação é executada usando os sinais de referência.

Por outro lado, canais de dados de alta velocidade não aceitampadrões ortogonais entre as antenas transmissoras e os sinais de cada an-tena transmissora são misturados no lado receptor. Por essa razão, os sinaisprecisam ser demultiplexados em uma base por fluxo em uma seção de de-modulação de MIMO.

Documento de Patente 1: Pedido de patente japonesa apresen-tado aberto No. 2002-217752

Descrição da Invenção

Problemas a serem Resolvidos pela Invenção

Entretanto, a capacidade de demultiplexação do fluxo na seçãode demodulação de MIMO é influenciada por um algoritmo aplicado em umreceptor e vários tipos de desempenhos de processamento do receptor coma demodulação e decodificação por correção de erro. Isto é, o nível do com-ponente do sinal de interferência e componente de ruído com relação à qua-lidade recebida (por exemplo, SINR (razão de sinal para interferência e ruí-do)) medida usando os sinais de referência varia por receptor. A capacidadede demultiplexação do fluxo diminui quando o nível do componente do sinalde interferência e componente de ruído com relação à qualidade recebidasão maiores, e, portanto, não é possível demultiplexar os fluxos em uma ba-se por receptor. Por essa razão, existe um problema que a perda do pacoteocorre e a eficiência da transmissão deteriora.

É um objetivo da presente invenção prover um aparelho trans-missor, aparelho receptor e método de controle do número de multiplexaçãoespacial que tornam possível demultiplexar fluxos por receptor e melhorar aeficiência de transmissão.

Modo para Resolução do Problema

O aparelho receptor da presente invenção utiliza uma configura-ção incluindo: uma seção receptora que recebe um sinal de multiplexação defluxo submetido à multiplexação de fluxo, uma seção de estimativa de de-multiplexação espacial que estima a capacidade do aparelho receptor parademultiplexar o sinal de multiplexação de fluxo em fluxos individuais, paracada número de fluxos multiplexados, uma seção de ajuste de deslocamentoque ajusta um deslocamento para controlar o número de fluxos multiplexa-dos com base na capacidade, uma seção de medição da qualidade recebidaque mede a qualidade recebida de cada fluxo com base no sinal de multiple-xação do fluxo e uma seção de realimentação que realimenta a informaçãomostrando o deslocamento e a qualidade recebida para um aparelho trans-missor.

Além do que, o aparelho transmissor da presente invenção utili-za uma configuração incluindo: uma seção de atribuição de fluxo que contro-la o número de fluxos multiplexados obtendo informação mostrando um des-locamento e qualidade recebida realimentados do aparelho receptor acima eexecutando a atribuição dos fluxos com base no deslocamento obtido e qua-lidade recebida, uma seção de determinação do esquema de codificação emodulação que determina um esquema de modulação e taxa de codificaçãoaplicada nos fluxos atribuídos com base na qualidade recebida dos fluxosatribuídos e uma seção de processamento de transmissão que executa oprocessamento da transmissão dos dados de transmissão usando os fluxosatribuídos e o esquema de modulação e a taxa de codificação determinados.

Efeito Vantajoso da Invenção

A presente invenção torna possível demultiplexar fluxos por re-ceptor e melhorar a eficiência de transmissão.Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do sistema de MIMO descrito no Documento de Patente 1;

a figura 2 é um diagrama de blocos mostrando uma configuraçãodo aparelho receptor de acordo com a modalidade 1 da presente invenção;

a figura 3 mostra a associação de PER's e quantidades de mu-dança de deslocamento;

a figura 4 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho transmissor de acordo com a modalidade 1 da presente in-venção;

a figura 5 é um fluxograma indicando o processamento de atri-buição de fluxo na seção de atribuição de fluxo mostrada na figura 4;

a figura 6 é um diagrama de seqüência indicando operações doaparelho receptor mostrado na figura 2 e o aparelho transmissor mostradona figura 4;

a figura 7 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho receptor de acordo com a modalidade 2 da presente invenção;

a figura 8 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho transmissor de acordo com a modalidade 2 da presente invenção;

a figura 9 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho receptor de acordo com a modalidade 3 da presente invenção e;

A figura 10 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho transmissor de acordo com a modalidade 3 da presente invenção.

Melhor Modo para Execução da Invenção

As modalidades da presente invenção serão descritas em deta-lhes com referência aos desenhos. Entretanto, nas modalidades, configura-ções tendo as mesmas funções serão atribuídas com os mesmos numeraisde referência e a repetição da sua descrição será omitida.(ModaIidadeI)

A figura 2 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho receptor 100 de acordo com a modalidade 1 da presenteinvenção. Nessa figura, as seções receptoras de RF 102 convertem os si-nais da portadora de radiofreqüência recebidos através das antenas 101provenientes de um aparelho transmissor, para sinais de banda-base e pro-duzem como saída os sinais de banda-base convertidos para a seção deestimativa do canal 103, a seção de demodulação do sinal de controle 105 ea seção de demodulação de MIMO 106.

A seção de estimativa do canal 103 demodula o sinal de refe-rência comum proveniente dos sinais de banda-base produzidos como saídadas seções receptoras de RF 102, calcula os valores de estimativa do canal(matriz de canal) para todas as combinações das antenas transmissoras eantenas receptoras e produz como saída os valores de estimativa do canalcalculados para a seção de medição de qualidade recebida 104 e seção dedemodulação de MIMO 106.

A seção de medição da qualidade recebida 104 calcula a SINR(razão de sinal para interferência e ruído) de cada fluxo como a qualidaderecebida usando a matriz do canal produzida como saída da seção de esti-mativa do canal 103 e produz como saída a SINR calculada para a seção degeração de informação de realimentação 117. O que é citado como um "flu-xo" aqui pode ser citado como uma "palavra-chave" também.

A seção de demodulação do sinal de controle 105 demodula ainformação de modulação, a informação de multiplexação de MIMO e a in-formação de codificação a partir dos sinais de banda-base produzidos comosaída das seções receptoras de RF 102, produz como saída a informação demodulação demodulada e a informação de multiplexação de MIMO para aseção de demodulação de MIMO 106 e produz como saída a informação decodificação para o desintercalador 108, a seção de processamento de desi-gualdade de taxas 109, seção de combinação da razão de probabilidade deeventos (LLR) 110 e seção de memória de LLR 111.

A seção de demodulação de MIMO 106 demodula em MIMO ossinais de banda-base produzidos como saída das seções receptoras de RF102 usando a matriz de canal produzida como saída da seção de estimativado canal 103 e a informação de modulação e informação de multiplexaçãode MIMO produzida como saída da seção de demodulação do sinal de con-trole 105 e produz como saída um valor de decisão suave como um resulta-do de demodulação para o desintercalador 108.

A seção de decodificação de fluxo 107 tem o desintercalador108, a seção de processamento de desigualdade de taxa 109, seção decombinação de LLR 110, seção de memória de LLR 111, decodificador deFEC 112 e seção de verificação de CRC 113 e decodifica um sinal produzidocomo saída da seção de demodulação de MIMO 106 em uma base por fluxo.

O desintercalador 108 desintercala o valor de decisão suaveproduzido como saída da seção de demodulação de MIMO 106 com base nainformação de codificação produzida como saída da seção de demodulaçãodo sinal de controle 105 e produz como saída o sinal desintercalado para aseção de processamento de desigualdade de taxa 109.

A seção de desigualdade de taxa 109 desiguala a taxa do sinalproduzido como saída do desintercalador 108 com base na informação decodificação produzida como saída da seção de demodulação do sinal decontrole 105 e produz como saída o sinal desigualado na taxa para a seçãode combinação de LLR 110.

A seção de combinação de LLR 110 combina a LLR do sinalproduzido como saída da seção de processamento de desigualdade de taxa109 e a LLR armazenada na seção de memória de LLR 111 com base nainformação de codificação produzida como saída da seção de demodulaçãodo sinal de controle 105 e produz como saída a informação de LLR combi-nada para a seção de memória da LLR 111 e decodificador de FEC 112.

A seção de memória de LLR 111 armazena a informação deLLR produzida como saída da seção de combinação de LLR 110 e produzcomo saída a informação de LLR correspondendo com a informação de co-dificação produzida como saída da seção de demodulação do sinal de con-trole 105 para a seção de combinação de LLR 110.O decodificador de FEC 112 decodifica o sinal produzido comosaída da seção de combinação de LLR 110. A seção de verificação de CRC113 executa a verificação de CRC1 e, quando confirmando que não existeerro como um resultado da verificação, extrai os dados recebidos. Além dis-so, o resultado da verificação de CRC é produzido como saída para a seçãode geração do sinal de solicitação de retransmissão 114 e seção da memó-ria de registro de erro do pacote 115.

A seção de geração do sinal de solicitação de retransmissão114 gera um sinal de solicitação de retransmissão dependendo do resultadoda verificação produzido como saída da seção de verificação de CRC 113 etransmite o sinal de solicitação de retransmissão gerado para o aparelhotransmissor.

A seção de memória de registro de erro do pacote 115 tem umcampo de memória igualando o número de multiplexação espacial (a seguir"o número de fluxos multiplexados") e armazena os resultados da verificaçãoproduzidos como saída da seção de verificação de CRC 113 nesse campode memória.

Com base em uma regulação predeterminada, a seção de ajustede deslocamento 116 ajusta o deslocamento para o número de fluxos multi-plexados (a seguir simplesmente um "deslocamento") com base no resultadoda verificação de CRC armazenado na seção de memória de registro de errodo pacote 115. Para ser mais específico, a seção de ajuste de deslocamento116 classifica as taxas de erro de pacote (a seguir "PER") em faixas prede-terminadas e associa um valor de controle de deslocamento com cada faixa.

Por exemplo, a seção de ajuste de deslocamento 116 tem uma tabela talcomo mostrado na figura 3, e, de acordo com a tabela mostrada na figura 3,diminui um deslocamento por 2 dB quando a PER (indicada por "p" na figu-ra) é menor do que 0,0005 e diminui o deslocamento por 1 dB quando aPER é igual a ou maior do que 0,0005 e menor do que 0,005. Além do que,a seção de ajuste do deslocamento 116 mantém um deslocamento quando aPER é igual a ou maior do que 0,005 e menor do que 0,05 e aumenta o des-locamento por 1 dB quando a PER é igual a ou maior do que 0,05 e menordo que 0,5. Além do que, a seção de ajuste do deslocamento 116 aumenta odeslocamento por 2 dB quando a PER é igual a ou maior do que 0,5.

Então, a seção de ajuste do deslocamento 116 calcula a PERcom base em se existem ou não erros em um número específico de fluxosarmazenados na seção de memória de registro de erro de pacote 115 e a-justa o deslocamento associado com a PER calculada. O deslocamento a-justado é produzido como saída para a seção de geração de informação derealimentação 117. O deslocamento será descrito em detalhes mais adiante.

A seção de geração de informação de realimentação 117 gera ainformação de realimentação mostrando a SINR como o resultado de medi-ção da qualidade de cada fluxo produzido como saída da seção de mediçãode qualidade recebida 104 e o deslocamento para o número de fluxos multi-plexados produzidos como saída da seção de ajuste de deslocamento 116 etransmite a informação de realimentação gerada para o aparelho transmissor.

A figura 4 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho transmissor 200 de acordo com a modalidade 1 da presenteinvenção. Nessa figura, a seção de atribuição de fluxo 201 recebe a informa-ção de realimentação transmitida do aparelho receptor 100, executa a atribu-ição dos fluxos usando a SINR de cada fluxo e o deslocamento para o nú-mero de fluxos multiplexados incluídos na informação de realimentação re-cebida e relata os fluxos atribuídos para a seção de determinação de MCS202. A propósito, a operação da seção de atribuição de fluxo 201 será des-crita em detalhes mais adiante.

A seção de determinação de MCS 202 recebe a informação derealimentação e o sinal de solicitação de retransmissão transmitido da seçãoreceptora 100, determina o esquema de modulação e a taxa de codificaçãoaplicada em cada fluxo relatado da seção de atribuição de fluxo 201 combase na SINR de cada fluxo incluído na informação de realimentação rece-bida e produz como saída a taxa de codificação determinada (informação decodificação) para a seção de processamento de correspondência de taxa205 e intercalador 206 na seção de codificação de fluxo 203, a informaçãode multiplexação de MIMO para a seção de modulação de MIMO 207 e oesquema de modulação (informação de modulação) para a seção de modu-lação 208.

A seção de codificação de fluxo 203 tem o codificador de FEC204, a seção de processamento de correspondência de taxa 205 e intercala-dor 206 e codifica os dados de transmissão em uma base por fluxo.

O codificador de FEC 204 codifica em FEC os dados de trans-missão usando um esquema de codificação predeterminado e produz comosaída os dados de transmissão codificados em FEC para a seção de pro-cessamento de correspondência de taxa 205.

A seção de processamento de correspondência de taxa 205 cor-responde na taxa os dados de transmissão produzidos como saída do codifi-cador de FEC 204 com a taxa de codificação produzida como saída da se-ção de determinação de MCS 202 e produz como saída os dados de trans-missão com taxa em correspondência para o intercalador 206.

O intercalador 206 rearranja os dados de transmissão produzi-dos como saída da seção de processamento de correspondência de taxa205 com base na informação de codificação produzida como saída da seçãode determinação de MCS 202 de acordo com um padrão de bit predetermi-nado e produz como saída o resultado para a seção de modulação de MIMO 207.

A seção de modulação de MIMO 207 distribui a seqüência de bitproduzida como saída do intercalador 206 para cada fluxo com base na in-formação de multiplexação de MIMO produzida como saída da seção de de-terminação de MCS 202.

A seção de modulação 208 gera um símbolo modulado de cadafluxo a partir da seqüência de bit produzida como saída da seção de modu-lação de MIMO 207 usando a informação de modulação produzida comosaída da seção de determinação de MCS 202. As seções transmissoras deRF 209 convertem ascendentemente os símbolos modulados gerados parasinais de portadora de radiofreqüência e transmitem os sinais através dasantenas 210.A figura 5 é um fluxograma indicando o processamento da atri-buição do fluxo da seção de atribuição de fluxo 201 mostrada na figura 4.Nessa figura, na etapa (a seguir "ST") 301, os deslocamentos (xi, x2) .... Xn[dB], onde o número de fluxos multiplexados é 1 a N) correspondendo comos números de fluxos multiplexados são obtidos a partir da informação derealimentação. Em ST302, a SINR (n, r2, ,.., rn [dB], onde os números defluxo é 1 a n) de cada fluxo é obtida a partir da informação de realimentação.

Em ST303, o valor máximo η da SINR obtida em ST302 é pes-quisado. Em ST304, o número de fluxos L tendo SINR maior do que o valor(η - V) obtido pela subtração do valor predeterminado V a partir do valor má-ximo η pesquisado em ST303 é calculado.

Em ST305, é decidido se o deslocamento xL correspondendocom o número de fluxos L calculados em ST304 é zero ou não, e o fluxoprossegue para ST306 quando é decidido que o deslocamento é zero("SIM") e prossegue para ST307 quando é decidido que o deslocamento nãoé zero ("NÃO").

Em ST306, o processamento de atribuição do fluxo é terminadoexecutando a atribuição dos fluxos tendo SINR's maiores do que (η - V),como fluxos para uso.

Por outro lado, em ST307, o processamento de atribuição dofluxo é terminado executando a atribuição de fluxos tendo SINR's maiores doque o valor (η - V + xL) obtido pela adição de um deslocamento em (η - V),como um fluxo para uso. Dessa maneira, o número de fluxos a serem atribu-ídos é mais provável de aumentar refletindo o deslocamento xL. Isto é, onúmero de fluxos a serem atribuídos é mais provável de diminuir quando xLé um valor positivo e aumentar quando Xl é um valor negativo.

Dessa maneira, calculando o numero de fluxos tendo SINR'sdentro de uma faixa predeterminada pelo uso da melhor SINR das SINR's detodos os fluxos como um valor limiar, ajustando a faixa predeterminada deacordo com um deslocamento quando o deslocamento associado com onúmero de fluxos calculados é diferente de 0 e executando a atribuição defluxos dentro da faixa ajustada, é possível controlar o número de fluxos aserem atribuídos.

A seguir, as operações do aparelho receptor 100 e aparelhotransmissor 200 acima serão descritas usando a figura 6. Na figura 6, emST401, um sinal de referência comum é transmitido do aparelho transmissor200 para o aparelho receptor 100.

Em ST402, a seção de estimativa do canal 103 do aparelho re-ceptor 100 executa a estimativa do canal e calcula uma matriz de canal combase no sinal de referência comum transmitido do aparelho transmissor 200.A seguir, a seção de medição de qualidade recebida 104 mede a SINR decada fluxo usando a matriz do canal.

Em ST403, a seção de geração de informação de realimentação117 gera a informação de realimentação mostrando a qualidade recebidamedida em ST402. Em ST404, a seção de geração da informação de reali-mentação 117 transmite a informação de realimentação gerada em ST403para o aparelho transmissor 200.

Em ST405, a seção de determinação de MCS 202 do aparelhotransmissor 200 determina o esquema de modulação e a taxa de codificaçãousada para os dados transmitidos para o aparelho receptor 100 com base nainformação de qualidade recebida incluída na informação de realimentação eexecuta o processamento de transmissão predeterminado nos dados usandoo esquema de modulação determinado e a taxa de codificação.

Em ST406, o sinal de referência comum é transmitido para oaparelho receptor 100. Em ST407, os dados submetidos ao processamentode transmissão em ST405 são transmitidos para o aparelho receptor 100.

Em ST408, sinais de controle tal como a informação de modulação, informa-ção de codificação e informação de multiplexação de MIMO são transmitidospara o aparelho receptor 100.

Em ST409, o aparelho receptor 100 executa a estimativa do ca-nal com base no sinal de referência comum transmitido do aparelho trans-missor 200 e mede a qualidade recebida de cada fluxo usando a matriz decanal obtida pela estimativa do canal.

Em ST410, os dados transmitidos do aparelho transmissor 200são demodulados em MIMO e decodificados em FEC de acordo com os si-nais de controle transmitidos do aparelho transmissor. Em ST411, os dadosdecodificados são verificados em CRC.

Em ST412, o resultado da verificação do CRC (resultado de seexiste ou não um erro) é armazenado em um campo de memória da seçãode memória de registro de erro do pacote 115 igualando o número de fluxosmultiplexados representados pela informação de multiplexação de MIMOincluída nos sinais de controle.

Em ST413, a informação de realimentação mostrando a quali-dade recebida medida em ST409 é gerada. Em ST414, a informação de rea-limentação gerada em ST413 é transmitida para o aparelho transmissor 200.

Depois de ST414, processamentos de ST405 a ST414 são repetidos entre oaparelho transmissor 200 e o aparelho receptor 100. Pela repetição dessesprocessamentos, a seção de memória de registro de erro do pacote 115 ar-mazena um registro de se existe ou não um erro.

Em ST415, a seção de ajuste do deslocamento 116 do aparelhoreceptor 100 calcula um deslocamento com base no registro se existe umerro armazenado na seção de memória de registro de erro do pacote 115,em uma regulação predeterminada. Além do que, quando a regulação pre-determinada vem por período predeterminado (por exemplo, a cada cincosegundos), o cálculo do deslocamento é controlado em uma base regular, e,quando a regulação predeterminada é definida por um número predetermi-nado de vezes (por exemplo, por milhares de vezes) armazenado na seçãode memória de registro de erro do pacote 115, o cálculo do deslocamento éexecutado usando o controle acionado pelo evento. Além do mais, a seçãode memória de registro de erro de pacote 115 pode armazenar valores obti-dos pela contagem sucessiva do número de erros do começo da comunica-ção ou pode armazenar valores recentemente contados restaurando o regis-tro armazenado por regulação do cálculo de deslocamento.

Em ST416, a informação de realimentação mostrando a quali-dade recebida e um deslocamento é gerada. Em ST417, a informação derealimentação gerada em ST416 é transmitida para o aparelho transmissor200.

Em ST418, a seção de atribuição de fluxo 201 do aparelhotransmissor 200 executa a atribuição dos fluxos usando a qualidade recebidae o deslocamento incluído na informação de realimentação. Em ST419, aseção de determinação de MCS 202 determina o esquema de modulação ea taxa de codificação usada para os dados transmitidos para o aparelho re-ceptor 100 com base na qualidade recebida incluída na informação de reali-mentação e executa o processamento de transmissão predeterminado nosdados usando o esquema de modulação determinado e a taxa de codificação.

Dessa maneira, de acordo com a modalidade 1, o aparelho re-ceptor calcula a PER com base em um registro dos resultados de verificaçãode CRC, calcula um deslocamento correspondendo com a PER de um des-locamento associado antecipadamente com a PER e realimenta o desloca-mento calculado e a qualidade recebida calculados a partir de um sinal dereferência comum para o aparelho transmissor e o aparelho transmissor e-xecuta a atribuição dos fluxos usando a qualidade recebida realimentada e odeslocamento, de modo que é possível ajustar o número de fluxos multiple-xados associados com a PER que reflete a capacidade de demultiplexaçãodo fluxo do aparelho receptor e demultiplexa os fluxos no aparelho receptore conseqüentemente reduz a perda de pacote e melhora a eficiência detransmissão.

Além do que, embora um caso tenha sido descrito com essamodalidade onde a seção de memória de registro de erro de pacote 115 temum campo de memória igualando o número de fluxos multiplexados, a pre-sente invenção não é limitada a isso e a seção de memória de registro deerro de pacote 115 pode ter um campo de memória igualando a taxa de co-dificação.

(Modalidade 2)

A figura 7 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho receptor 500 de acordo com a modalidade 2 da presenteinvenção. Nessa figura, a seção de demodulação de MIMO 106 demodulaem MIMO os sinais de banda-base produzidos como saída das seções re-ceptoras de RF 102 usando uma matriz de canal produzida como saída daseção de estimativa de canal 103 e a informação de modulação e a informa-ção de multiplexação de MIMO produzidas como saída da seção de demo-dulação do sinal de controle 105 e produz como saída um valor de decisãosuave como um resultado de demodulação para o desintercalador 108 euma porção do resultado de demodulação para a seção de estimativa decapacidade de demultiplexação espacial 501. Essa porção do resultado dedemodulação é um símbolo separadamente provido para estimar a capaci-dade de demultiplexação espacial a partir de um sinal de referência existente.

A seção de estimativa de capacidade de demultiplexação espa-cial 501 calcula um valor de decisão de tentativa de uma porção (símbolo)do resultado de demodulação produzido como saída a partir da seção dedemodulação de MIMO 106 e calcula a distância quadrada entre o valor dedecisão de tentativa calculado e um ponto candidato. Essa operação é exe-cutada com relação a todos os fluxos recebidos e um resultado de decisãode valor limiar da distância quadrada calculada, e um valor limiar é relatadopara a seção de ajuste de deslocamento 502.

Quando o resultado da decisão do valor limiar relatado a partirda seção de estimativa de demultiplexação espacial 501 é igual a ou maiordo que um valor limiar, a seção de ajuste de deslocamento 502 aumenta odeslocamento. Por outro lado, quando o resultado de decisão do valor limiaré menor do que um valor limiar, a seção de ajuste de deslocamento 502 di-minui o deslocamento. O ajuste do deslocamento dessa maneira é produzidocomo saída para a seção de geração de informação de realimentação 117.

A figura 8 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho transmissor 600 de acordo com a modalidade 2 da presenteinvenção. Nessa figura, a seção de determinação de MCS 202 recebe a in-formação de realimentação e o sinal de solicitação de retransmissão trans-mitido do aparelho receptor 500 e determina o esquema de modulação e ataxa de codificação aplicada em cada fluxo relatado a partir da seção de a-tribuição de fluxo 201 com base na SINR de cada fluxo incluído na informa-ção de realimentação recebida. As taxas de codificação determinadas (in-formação de codificação) são produzidas como saída para a seção de pro-cessamento de correspondência de taxa 205 e intercalador 206 da seção decodificação de fluxo 203, a informação de multiplexação de MIMO é produzi-da como saída para a seção de modulação de MIMO 207 e os esquemas demodulação (informação de modulação) são produzidos como saída para aseção de modulação 208. Além do mais, o número de fluxos multiplexados aser transmitido é produzido como saída para a seção de inserção de símbolode estimativa de capacidade de demultiplexação espacial 601.

Pela formação de um símbolo para estimar a capacidade dedemultiplexação espacial de acordo com o número de fluxos multiplexadosproduzidos como saída da seção de determinação de MCS 202 e produzin-do como saída o símbolo formado para a seção de modulação de MIMO207, a seção de inserção de símbolo de estimativa da capacidade de demul-tiplexação espacial 601 insere o símbolo para estimar a capacidade de de-multiplexação espacial em um símbolo de transmissão na seção de modula-ção de MIMO 207. Além do mais, o símbolo para estimar a capacidade dedemultiplexação espacial pode ser preferivelmente ajustado como uma se-qüência aleatória diferente entre fluxos usando QPSK que provê uma maiordistância entre símbolos ou uma seqüência predeterminada com pequenacorrelação.

Dessa maneira, de acordo com a modalidade 2, o aparelho re-ceptor ajusta um deslocamento de acordo com se uma distância quadradaentre o valor de decisão de tentativa de um símbolo para estimar a capaci-dade de demultiplexação espacial e um ponto candidato é mais do que umvalor limiar predeterminado, de modo que é possível controlar o número defluxos multiplexados em um período mais curto e conseqüentemente utilizaro número de fluxos multiplexados seguinte a variação, tal como desvaneci-mento, em um ambiente de propagação de ondas de rádio de alta velocidade.

Além do que, embora um caso tenha sido descrito com essamodalidade onde um símbolo para estimar a capacidade de demultiplexaçãoespacial é usado, a presente invenção não é limitada a isso e uma porçãoarbitrária de um símbolo de dados típico pode ser usada.

Além do mais, embora, com essa modalidade, o número de va-lores limiares usados na seção de estimativa de capacidade de demultiple-xação espacial 501 não seja mencionado, uma pluralidade de valores limia-res pode ser ajustada e um deslocamento correspondendo com esses resul-tados de decisão do valor limiar pode ser ajustado na seção de ajuste dodeslocamento 502.

(Modalidade 3)

A figura 9 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho receptor 700 de acordo com a modalidade 3 da presenteinvenção. Nessa figura, a seção de medição da qualidade recebida 104 cal-cula a SINR de cada fluxo usando a matriz de canal produzida como saídada seção de estimativa de canal 103 como qualidade recebida da SINR decada fluxo e produz como saída a SINR calculada para a seção de geraçãode informação de realimentação 117 e seção de previsão de fluxo atribuído701.

A seção de previsão de fluxo atribuído 701 prediz o número defluxos a serem atribuídos no aparelho transmissor com base na SINR decada fluxo produzido como saída a partir da seção de medição de qualidaderecebida 104 e produz como saída o número predito de fluxos para a seçãode memória de registro de erro de pacote 702.

A seção de memória de registro de pacote 702 tem um campode memória igualando a diferença entre o número de fluxos produzidos co-mo saída a partir da seção de previsão de fluxo atribuído 701 e o número defluxos realmente atribuídos no aparelho transmissor e transmitidos, e arma-zena o resultado da verificação produzido como saída da seção de verifica-ção de CRC 113 para o campo de memória correspondente.

A figura 10 é um diagrama de blocos mostrando uma configura-ção do aparelho transmissor 800 de acordo com a modalidade 3 da presenteinvenção. Nessa figura, a seção de ajuste de atribuição de fluxo 801 deter-mina voluntariamente o número de fluxos multiplexados e produz como saí-da o número determinado de fluxos multiplexados para a seção de atribuiçãode fluxo 201, tal que os resultados de CRC são igualmente armazenadosnos campos de memória respectivos na seção de memória de registro deerro de pacote 702 enquanto a seção de memória de registro de erro de pa-cote 702 do aparelho receptor 700 armazena o registro dos erros e tal que aseção de atribuição de fluxo 201 atribui um fluxo arbitrário.

A seção de atribuição de fluxo 201 executa a atribuição dos flu-xos na ordem a partir dos fluxos tendo melhor qualidade recebida de acordocom o número de fluxos multiplexados produzidos como saída da seção deajuste de atribuição de fluxo 801 e relata os fluxos atribuídos para a seçãode determinação de MCS 202.

Dessa maneira, de acordo com a modalidade 3, mesmo quandoo número de fluxos multiplexados transmitidos pelo aparelho transmissor émuito grande ou muito pequeno comparado com o número de fluxos multi-plexados solicitados para o lado transmissor pelo aparelho receptor usandoum deslocamento, é possível controlar a perda do pacote ao mínimo ajus-tando no aparelho receptor o deslocamento associado com a PER para adiferença entre um valor predito de fluxos a serem atribuídos e o número defluxos realmente atribuídos.

Além do que, embora um caso tenha sido descrito com essamodalidade onde a seção de ajuste de atribuição de fluxo 801 determinavoluntariamente o número de fluxos multiplexados, a presente invenção nãoé limitada a isso e o número de fontes multiplexados pode ser determinadoaleatoriamente.

Embora casos tenham sido descritos com a modalidade acimacomo exemplos onde a presente invenção é configurada por hardware e en-tretanto, a presente invenção pode também ser realizada por software.

Cada bloco de função utilizado na descrição de cada uma dasmodalidades acima mencionadas pode tipicamente ser implementado comoum LSI constituído por um circuito integrado. Esses podem ser circuitos inte-grados individuais ou parcial ou totalmente contidos em um circuito integradoúnico. "LSI" é adotado aqui, mas esse pode também ser referido como "IC","sistema LSI", "super LSI" ou "ultra LSI" dependendo das extensões diferen-tes de integração.

Além do que, o método de integração de circuito não é limitadoaos LSI's e a implementação usando conjunto de circuitos dedicado ou pro-cessadores de uso geral é também possível. Depois da fabricação do LSI1 autilização de um FPGA (arranjo de portão programável no campo) ou umprocessador reconfigurável onde as conexões e ajustes das células de cir-cuito dentro de um LSI podem ser reconfigurados é também possível.

Além do que, se tecnologia de circuito integrado surge parasubstituir os LSI's como um resultado do avanço da tecnologia de semicon-dutores ou uma outra tecnologia derivada, é também naturalmente possívelexecutar a integração do bloco de função usando essa tecnologia. A aplica-ção de biotecnologia é também possível.

O presente pedido é baseado no pedido de patente japonesaNo. 2005-164106, depositado em 3 de junho de 2005, o conteúdo inteiro doqual é expressamente incorporado por referência aqui.

Aplicabilidade Industrial

O aparelho transmissor, aparelho receptor e método de controledo número de multiplexação espacial podem demultiplexar fluxos por recep-tor e melhorar a eficiência de transmissão, e são úteis para um aparelhotransmissor de MIMO e aparelho receptor de MIMO.

Claims

1. Aparelho receptor compreendendo:uma seção receptora que recebe um sinal de multiplexação de fluxo subme-tido à multiplexação de fluxo;uma seção de estimativa de demultiplexação espacial que esti-ma a capacidade do aparelho receptor para demultiplexar o sinal de multi-plexação de fluxo em fluxos individuais, para cada número de fluxos multi-plexados;uma seção de ajuste de deslocamento que ajusta um desloca-mento para controlar o número de fluxos multiplexados com base na capacidade;uma seção de medição da qualidade recebida que mede a qua-lidade recebida de cada fluxo com base no sinal de multiplexação do fluxo euma seção de realimentação que realimenta a informação mos-trando o deslocamento e a qualidade recebida para um aparelho transmissor.

2. Aparelho receptor de acordo com a reivindicação 1, no qual aseção de estimativa de capacidade de demultiplexação espacial compreen-de uma seção de memória que armazena um registro dos resultados de de-tecção de erro com o sinal de multiplexação de fluxo para cada número defluxos multiplexados e estima a capacidade de demultiplexação espacialcom base em uma taxa de erro calculada a partir do registro dos resultadosde detecção do erro.

3. Aparelho receptor de acordo com a reivindicação 1, no qual aseção de estimativa de capacidade de demultiplexação espacial compreen-de uma seção de memória que armazena um registro dos resultados de de-tecção de erro com o sinal de multiplexação de fluxo para cada taxa de codi-ficação de cada fluxo e estima a capacidade de demultiplexação espacialcom base em uma taxa de erro calculada a partir do registro dos resultadosde detecção de erro.

4. Aparelho receptor de acordo com a reivindicação 1, no qual aseção de estimativa de capacidade de demultiplexação espacial calcula umvalor de decisão de tentativa de um símbolo obtido pela demodulação dosinal de multiplexação do fluxo e estima a capacidade de demultiplexaçãoespacial com base em se a distância quadrada entre o valor de decisão detentativa calculado e um ponto candidato excede um valor limiar predeterminado.

5. Aparelho receptor de acordo com a reivindicação 1, tambémcompreendendo:uma seção de previsão que prediz um número de multiplexaçãodo sinal de multiplexação do fluxo recebido pela seção receptora, com basena qualidade recebida euma seção de memória que armazena um registro dos resulta-dos de detecção de erro com o sinal de multiplexação do fluxo por diferençaentre o número predito de multiplexação e um número de multiplexação dosinal de multiplexação do fluxo realmente recebido pela seção receptora.

6. Aparelho transmissor compreendendo:uma seção de atribuição de fluxo que controla o número de flu-xos multiplexados obtendo informação mostrando um deslocamento e quali-dade recebida realimentados do aparelho receptor como definido na reivindi-cação 1 e executando a atribuição dos fluxos com base no deslocamentoobtido e qualidade recebida;uma seção de determinação do esquema de codificação e mo-dulação que determina um esquema de modulação e taxa de codificaçãoaplicada nos fluxos atribuídos com base na qualidade recebida dos fluxosatribuídos euma seção de processamento de transmissão que executa oprocessamento da transmissão dos dados de transmissão usando os fluxosatribuídos e o esquema de modulação e a taxa de codificação determinados.

7. Aparelho transmissor de acordo com a reivindicação 6, tam-bém compreendendo uma seção de inserção de símbolo que insere umsímbolo conhecido para estimar a capacidade de demultiplexação espacialno aparelho receptor para um símbolo de transmissão.

8. Aparelho transmissor de acordo com a reivindicação 6, tam-bém compreendendo uma seção de ajuste de atribuição de fluxo que deter-mina voluntariamente o número de fluxos multiplexados e indica o númerodeterminado de fluxos multiplexados para a seção de atribuição de fluxo.

9. Método de controle de multiplexação espacial compreendendo:no aparelho receptor:estimar o desempenho do aparelho receptor para demultiplexarno aparelho receptor um sinal de multiplexação de fluxo submetido à multi-plexação de fluxo em fluxos individuais, para cada número de fluxos multi-plexados;ajustar um deslocamento para controlar o número de fluxos mul-tiplexados com base na capacidades;medir a qualidade recebida de cada fluxo com base no sinal demultiplexação de fluxo erealimentar a informação mostrando o deslocamento e a quali-dade recebida para um aparelho transmissor eno aparelho transmissor:controlar o número de fluxos multiplexados executando a atribu-ição de fluxos com base na informação mostrando o deslocamento e quali-dade recebida realimentados do aparelho receptor.

10. Sistema de comunicação compreendendo:um aparelho receptor que compreende:uma seção receptora que recebe um sinal de multiplexação defluxo submetido à multiplexação de fluxo;uma seção de estimativa de capacidade de demultiplexação es-pacial que estima a capacidade do aparelho receptor para demultiplexar osinal de multiplexação de fluxo em fluxos individuais, para cada número defluxos multiplexados,uma seção de ajuste de deslocamento que ajusta um desloca-mento para controlar o número de fluxos multiplexados com base na capacidade;uma seção de medição de qualidade recebida que mede a qua-lidade recebida de cada fluxo com base no sinal de multiplexação de fluxo euma seção de realimentação de realimenta a informação mos-trando o deslocamento e a qualidade recebida para um aparelho transmissoreo aparelho transmissor que compreende:uma seção de atribuição de fluxo que controla o número de flu-xos multiplexados obtendo a informação mostrando o deslocamento e a qua-lidade recebida realimentados do aparelho receptor e executando a atribui-ção de fluxos com base no deslocamento obtido e qualidade recebida;uma seção de determinação de esquema de modulação e codi-ficação que determina um esquema de modulação e taxa de codificação a-plicada nos fluxos atribuídos, com base na qualidade recebida dos fluxosatribuídos euma seção de processamento de transmissão que executa oprocessamento de transmissão dos dados de transmissão usando os fluxosatribuídos e o esquema de modulação e taxa de codificação determinados.