JP2003249914A - 時空間ブロック符号を用いた適応符号化方法及び送信装置 - Google Patents
時空間ブロック符号を用いた適応符号化方法及び送信装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 符号化率が固定されている時空間ブロック符
号について、回線の通信品質が変動する移動通信環境下
においてスループットを最適化する適応符号化方法及び
送信装置を提供する。 【解決手段】 送信側について、２以上のアンテナから
各々送信すべき信号ｘ1〜ｘnを、シンボル繰り返し行列
を用いて、各アンテナが各送信繰り返しタイミングで送
信すべき信号に変換する変換段階と、変換された信号を
各アンテナから各送信繰り返しタイミングで送信する送
信段階とを有する時空間ブロック符号方法にあって、変
換段階が、回線の通信品質情報に基づいて、シンボル繰
り返し行列による前記送信繰り返しタイミングの数を、
適応的に変化させることを特徴とする。
号について、回線の通信品質が変動する移動通信環境下
においてスループットを最適化する適応符号化方法及び
送信装置を提供する。 【解決手段】 送信側について、２以上のアンテナから
各々送信すべき信号ｘ1〜ｘnを、シンボル繰り返し行列
を用いて、各アンテナが各送信繰り返しタイミングで送
信すべき信号に変換する変換段階と、変換された信号を
各アンテナから各送信繰り返しタイミングで送信する送
信段階とを有する時空間ブロック符号方法にあって、変
換段階が、回線の通信品質情報に基づいて、シンボル繰
り返し行列による前記送信繰り返しタイミングの数を、
適応的に変化させることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システム
において、伝搬路状態に応じて符号化方法を変化させる
適応符号化方法及び送信装置に関する。
において、伝搬路状態に応じて符号化方法を変化させる
適応符号化方法及び送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線通信において、複数の送受信アンテ
ナを使用して通信を行うＭＩＭＯ(Multi-Input/Multi-O
utput)技術が注目されている。複数の送信アンテナを用
いて、同じ周波数帯域内に異なる信号を同時に送信する
時空間符号化は、空間ダイバーシチと時間ダイバーシチ
との両方の効果を利用することにより、フェージングに
よる特性の劣化を抑えることが可能である。ここで、送
信シンボルを線形変換した信号を繰り返し送信する時空
間ブロック符号が考案されており、フェージング環境下
で良好な特性を示している（参考文献：Vahid Tarokh e
t al., "Space-Time Block Coding for Wireless Commu
nications : Performance Results", IEEEJ. SAC, Marc
h 1999）。
ナを使用して通信を行うＭＩＭＯ(Multi-Input/Multi-O
utput)技術が注目されている。複数の送信アンテナを用
いて、同じ周波数帯域内に異なる信号を同時に送信する
時空間符号化は、空間ダイバーシチと時間ダイバーシチ
との両方の効果を利用することにより、フェージングに
よる特性の劣化を抑えることが可能である。ここで、送
信シンボルを線形変換した信号を繰り返し送信する時空
間ブロック符号が考案されており、フェージング環境下
で良好な特性を示している（参考文献：Vahid Tarokh e
t al., "Space-Time Block Coding for Wireless Commu
nications : Performance Results", IEEEJ. SAC, Marc
h 1999）。
【０００３】図１は、従来の時空間ブロック符号方法に
よる送信装置の構成図である。
よる送信装置の構成図である。
【０００４】図１によれば、送信すべき情報ビット列を
PSK(Phase Shift Keying)/QAM(Quadrature Amplitude M
odulation)変調装置へ通知し、マッピングを行う。その
後、時空間ブロック符号化を行い、各アンテナから送信
する。このとき、時空間ブロック符号の符号化は行列に
よって表現される。その一例を、以下の式（１）に表
す。
PSK(Phase Shift Keying)/QAM(Quadrature Amplitude M
odulation)変調装置へ通知し、マッピングを行う。その
後、時空間ブロック符号化を行い、各アンテナから送信
する。このとき、時空間ブロック符号の符号化は行列に
よって表現される。その一例を、以下の式（１）に表
す。
【０００５】
【数５】
【０００６】式（１）の行列は、２本のアンテナを用い
て、シンボル繰り返し回数を２回として送信するもので
ある。ｘ1及びｘ2は、PSK/QAM変調器からの出力シンボ
ルであり、複素数により表現される。行列の列方向が送
信するアンテナを示し、その行方向が送信するタイミン
グを示す。式（１）では、まず１本目のアンテナからｘ
1が送信され、同時に２本目のアンテナからｘ2が送信さ
れる。その次のタイミングで、１本目のアンテナから−
ｘ2 *が送信され、同時に２本目のアンテナからｘ1 *が送
信される。尚、*は、複素共役を表す。
て、シンボル繰り返し回数を２回として送信するもので
ある。ｘ1及びｘ2は、PSK/QAM変調器からの出力シンボ
ルであり、複素数により表現される。行列の列方向が送
信するアンテナを示し、その行方向が送信するタイミン
グを示す。式（１）では、まず１本目のアンテナからｘ
1が送信され、同時に２本目のアンテナからｘ2が送信さ
れる。その次のタイミングで、１本目のアンテナから−
ｘ2 *が送信され、同時に２本目のアンテナからｘ1 *が送
信される。尚、*は、複素共役を表す。
【０００７】送信された信号がフェージング通信路を経
て受信機に到達したときの受信信号が、以下の式（２）
に表されている。
て受信機に到達したときの受信信号が、以下の式（２）
に表されている。
【０００８】
【数６】
【０００９】ここで、ｃi tは、送信アンテナiから時間t
に送信された変調シンボルであり、ｄj tは時間tにおけ
るアンテナjでの受信信号である。これらは、式（１）
におけるｘ1及びｘ2に相当する。αi,j tは、時間tにお
ける送信アンテナiから受信アンテナjへの伝播路のフェ
ージング状態を示す。ηj tは、時間tおけるアンテナjの
受信機熱雑音である。このような伝搬環境が想定された
場合、受信信号に対して、以下の式（３）を最小にする
ような、Ｓ1及びＳ2が送信された信号であると推定され
る。
に送信された変調シンボルであり、ｄj tは時間tにおけ
るアンテナjでの受信信号である。これらは、式（１）
におけるｘ1及びｘ2に相当する。αi,j tは、時間tにお
ける送信アンテナiから受信アンテナjへの伝播路のフェ
ージング状態を示す。ηj tは、時間tおけるアンテナjの
受信機熱雑音である。このような伝搬環境が想定された
場合、受信信号に対して、以下の式（３）を最小にする
ような、Ｓ1及びＳ2が送信された信号であると推定され
る。
【００１０】
【数７】
【００１１】例えば、４本のアンテナを使用する時空間
ブロック符号方法は、以下の式（４）の行列によって表
される。この場合、シンボル繰り返し回数は、８回であ
る。
ブロック符号方法は、以下の式（４）の行列によって表
される。この場合、シンボル繰り返し回数は、８回であ
る。
【００１２】
【数８】
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】送信電力制御による通
信品質の補償を行わないシステムの場合、移動通信環境
下で使用すると、受信装置側での信号対雑音比は常に変
化する。このような場合、伝搬環境に応じて符号化方法
を変化させる適応符号化方法が有効となる。ここで、時
空間ブロック符号は、周波数利用効率が使用するPSK/QA
M変調の周波数利用効率にのみ依存する。このため、従
来の時空間ブロック符号では、符号化率が固定されてお
り、伝搬環境が変動する移動通信環境下ではスループッ
トが最適化されない。
信品質の補償を行わないシステムの場合、移動通信環境
下で使用すると、受信装置側での信号対雑音比は常に変
化する。このような場合、伝搬環境に応じて符号化方法
を変化させる適応符号化方法が有効となる。ここで、時
空間ブロック符号は、周波数利用効率が使用するPSK/QA
M変調の周波数利用効率にのみ依存する。このため、従
来の時空間ブロック符号では、符号化率が固定されてお
り、伝搬環境が変動する移動通信環境下ではスループッ
トが最適化されない。
【００１４】そこで、本発明は、上記の問題を解決し、
移動通信システムにおいて、通信品質状態に応じて符号
化率を変化させる、時空間ブロック符号を用いた適応符
号化方法及び送信装置を提供することを目的とする。
移動通信システムにおいて、通信品質状態に応じて符号
化率を変化させる、時空間ブロック符号を用いた適応符
号化方法及び送信装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の適用対象は、送
信側について、２以上のアンテナから各々送信すべき信
号ｘ1〜ｘnを、シンボル繰り返し行列を用いて、各アン
テナが各送信繰り返しタイミングで送信すべき信号に変
換する変換段階と、変換された信号を各アンテナから各
送信繰り返しタイミングで送信する送信段階とを有する
時空間ブロック符号方法である。
信側について、２以上のアンテナから各々送信すべき信
号ｘ1〜ｘnを、シンボル繰り返し行列を用いて、各アン
テナが各送信繰り返しタイミングで送信すべき信号に変
換する変換段階と、変換された信号を各アンテナから各
送信繰り返しタイミングで送信する送信段階とを有する
時空間ブロック符号方法である。
【００１６】これに対し、本発明の時空間ブロック符号
を用いた適応符号化方法によれば、変換段階が、回線の
通信品質情報に基づいて、シンボル繰り返し行列による
送信繰り返しタイミングの数を、適応的に変化させるこ
とを特徴とする。
を用いた適応符号化方法によれば、変換段階が、回線の
通信品質情報に基づいて、シンボル繰り返し行列による
送信繰り返しタイミングの数を、適応的に変化させるこ
とを特徴とする。
【００１７】より具体的には、本発明の適用対象は、時
空間ブロック符号方法の変換段階は、送信側について、
４本のアンテナから各々送信すべき信号ｘ1〜ｘ4を、シ
ンボル繰り返し行列
空間ブロック符号方法の変換段階は、送信側について、
４本のアンテナから各々送信すべき信号ｘ1〜ｘ4を、シ
ンボル繰り返し行列
【数９】
を用いて（列方向は各アンテナであり、行方向は送信繰
り返しタイミングであり、*は複素共役である）、各ア
ンテナが各送信繰り返しタイミングで送信すべき複数の
信号に変換するものである。
り返しタイミングであり、*は複素共役である）、各ア
ンテナが各送信繰り返しタイミングで送信すべき複数の
信号に変換するものである。
【００１８】これに対し、本発明の時空間ブロック符号
を用いた適応符号化方法によれば、変換段階が、回線の
通信品質情報に基づいて、
を用いた適応符号化方法によれば、変換段階が、回線の
通信品質情報に基づいて、
【数１０】
、
【数１１】
又は
【数１２】
のシンボル繰り返し行列に、適応的に変化させることを
特徴とする。
特徴とする。
【００１９】本発明の他の実施形態によれば、送信側に
ついて、駆動させるアンテナの数を、回線の通信品質情
報に基づいて、適応的に変化させる段階を更に有するこ
とも好ましい。
ついて、駆動させるアンテナの数を、回線の通信品質情
報に基づいて、適応的に変化させる段階を更に有するこ
とも好ましい。
【００２０】本発明の他の実施形態によれば、送信側に
ついて、送信すべき信号の変調方法を変化させる変調段
階を、変換段階の前段階に有することも好ましい。
ついて、送信すべき信号の変調方法を変化させる変調段
階を、変換段階の前段階に有することも好ましい。
【００２１】本発明の他の実施形態によれば、通信品質
情報は、受信側で測定された通信品質情報を受信したも
のであることも好ましい。
情報は、受信側で測定された通信品質情報を受信したも
のであることも好ましい。
【００２２】本発明の他の実施形態によれば、通信品質
情報は、送信側で測定された通信品質情報であることも
好ましい。
情報は、送信側で測定された通信品質情報であることも
好ましい。
【００２３】本発明の他の実施形態によれば、送信側に
おいて、各アンテナで送信すべき信号をアンテナ間でイ
ンターリーブするターボ符号段階を有し、受信側におい
て、受信した信号を送信で使用したものの逆の動作をす
るデインターリーブする段階を有することも好ましい。
おいて、各アンテナで送信すべき信号をアンテナ間でイ
ンターリーブするターボ符号段階を有し、受信側におい
て、受信した信号を送信で使用したものの逆の動作をす
るデインターリーブする段階を有することも好ましい。
【００２４】また、本発明の適用対象は、２以上のアン
テナから各々送信すべき変調シンボルｘ1〜ｘnを、シン
ボル繰り返し行列を用いて、各アンテナが各送信繰り返
しタイミングで送信すべき信号に変換する変換手段と、
変換された信号を各アンテナから各送信繰り返しタイミ
ングで送信する送信手段とを有する時空間ブロック符号
の送信装置にあってもよい。
テナから各々送信すべき変調シンボルｘ1〜ｘnを、シン
ボル繰り返し行列を用いて、各アンテナが各送信繰り返
しタイミングで送信すべき信号に変換する変換手段と、
変換された信号を各アンテナから各送信繰り返しタイミ
ングで送信する送信手段とを有する時空間ブロック符号
の送信装置にあってもよい。
【００２５】これに対し、本発明の時空間ブロック符号
を用いて適応符号化した送信装置によれば、変換手段
が、回線の通信品質情報に基づいて、シンボル繰り返し
行列による送信繰り返しタイミングの数を、適応的に変
化させることを特徴とする。
を用いて適応符号化した送信装置によれば、変換手段
が、回線の通信品質情報に基づいて、シンボル繰り返し
行列による送信繰り返しタイミングの数を、適応的に変
化させることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下では、図面を用いて、本発明
の実施形態を詳細に説明する。
の実施形態を詳細に説明する。
【００２７】本発明の適応符号化方法は、基本的に、時
空間ブロック符号のシンボル繰り返し回数を変化させる
ことにより、通信品質に応じた符号化率を提供しようと
するものである。従来の時空間ブロック符号方法である
前述の式（４）によれば、４つのPSK/QAM変調シンボル
を同時に送信するため、その周波数利用効率は、使用す
るPSK/QAM変調シンボルの周波数利用効率の半分とな
る。これに対し、本発明は、シンボル繰り返し回数を減
少させることにより、周波数利用効率を増加させようと
するものである。
空間ブロック符号のシンボル繰り返し回数を変化させる
ことにより、通信品質に応じた符号化率を提供しようと
するものである。従来の時空間ブロック符号方法である
前述の式（４）によれば、４つのPSK/QAM変調シンボル
を同時に送信するため、その周波数利用効率は、使用す
るPSK/QAM変調シンボルの周波数利用効率の半分とな
る。これに対し、本発明は、シンボル繰り返し回数を減
少させることにより、周波数利用効率を増加させようと
するものである。
【００２８】但し、このようにシンボル繰り返し回数を
減少させることにより、誤り率特性が劣化することは自
明のことである。従って、信号対雑音比の小さな劣悪な
通信品質環境下においては、シンボル繰り返し回数を多
くし、必要とされる誤り率を満たす通信状態を提供す
る。一方で、信号対雑音比の良好な通信品質環境下にお
いては、シンボル繰り返し回数を減らし、伝送速度を高
める。
減少させることにより、誤り率特性が劣化することは自
明のことである。従って、信号対雑音比の小さな劣悪な
通信品質環境下においては、シンボル繰り返し回数を多
くし、必要とされる誤り率を満たす通信状態を提供す
る。一方で、信号対雑音比の良好な通信品質環境下にお
いては、シンボル繰り返し回数を減らし、伝送速度を高
める。
【００２９】更に、各シンボルの変調度を適応的に変化
させることによって、より細かく通信状態に応じた適応
制御も可能である。また、本発明によれば、当然のごと
く、アンテナ数が２本又は３本の時空間ブロック符号に
も適用可能である。これにより、アンテナ数の異なる時
空間ブロック符号を組み合わせた適応符号化を行うこと
ができる。
させることによって、より細かく通信状態に応じた適応
制御も可能である。また、本発明によれば、当然のごと
く、アンテナ数が２本又は３本の時空間ブロック符号に
も適用可能である。これにより、アンテナ数の異なる時
空間ブロック符号を組み合わせた適応符号化を行うこと
ができる。
【００３０】図２は、本発明による送信装置及び受信装
置の構成図である。
置の構成図である。
【００３１】図２によれば、送信装置について、送信す
べき信号を時空間ブロック符号化し、複数のアンテナを
用いて送信する。このとき、そのシンボル繰り返し回数
を、伝搬路の信号対雑音比に応じて変化させる。従っ
て、受信装置は、測定した信号対雑音比の情報を送信装
置へ送信し、該送信装置は、その信号対雑音比に基づい
て、時空間ブロック符号のシンボル繰り返し回数を制御
する。
べき信号を時空間ブロック符号化し、複数のアンテナを
用いて送信する。このとき、そのシンボル繰り返し回数
を、伝搬路の信号対雑音比に応じて変化させる。従っ
て、受信装置は、測定した信号対雑音比の情報を送信装
置へ送信し、該送信装置は、その信号対雑音比に基づい
て、時空間ブロック符号のシンボル繰り返し回数を制御
する。
【００３２】尚、送信装置において測定した信号対雑音
比に基づいて、シンボル繰り返し回数を制御するもので
あってもよい。また、時空間ブロック符号化を行う前段
で、誤り訂正符号化した送信すべき信号に、PSK/QAM変
調を行うものであってもよい。
比に基づいて、シンボル繰り返し回数を制御するもので
あってもよい。また、時空間ブロック符号化を行う前段
で、誤り訂正符号化した送信すべき信号に、PSK/QAM変
調を行うものであってもよい。
【００３３】例えば、本発明の時空間ブロック符号の送
信行列は、式（５）に示すようなものである。この場
合、シンボル繰り返し回数を８回から４回、２回、１回
と減らすことで、式（６）〜（８）に示すような送信行
列が与えられる。８回繰り返しの時空間ブロック符号に
対して、２倍、４倍及び８倍の周波数利用効率が得られ
るため、各送信シンボルにQPSK(Quadrature Phase Shif
t Keying)を使用したとすると、それぞれ１、２、４、
８[b/s/Hz]の周波数利用効率となる。
信行列は、式（５）に示すようなものである。この場
合、シンボル繰り返し回数を８回から４回、２回、１回
と減らすことで、式（６）〜（８）に示すような送信行
列が与えられる。８回繰り返しの時空間ブロック符号に
対して、２倍、４倍及び８倍の周波数利用効率が得られ
るため、各送信シンボルにQPSK(Quadrature Phase Shif
t Keying)を使用したとすると、それぞれ１、２、４、
８[b/s/Hz]の周波数利用効率となる。
【００３４】
【数１３】
【数１４】
【数１５】
【数１６】
【００３５】尚、式（５）〜（７）は、勿論、本発明の
一例であるが、発明者らのシミュレーション結果によ
り、最適なものとして選択された組み合わせ行列であ
る。
一例であるが、発明者らのシミュレーション結果によ
り、最適なものとして選択された組み合わせ行列であ
る。
【００３６】ここで、伝搬環境が、前述した式（２）に
より与えられるものであると仮定し、受信装置において
は、以下に示す式（９）〜（１２）に従って復号を行
う。それぞれ、式（５）に式（９）が対応し、式（６）
に式（１０）が対応し、式（７）に式（１１）が対応
し、式（８）に式（１２）が対応する。送信装置及び受
信装置の間に伝搬損失がある場合には、フェージング変
動に含めて計算を行う。また、式（９）については、従
来の時空間ブロック符号化の復調を用いて、計算量を減
らすことも可能である。
より与えられるものであると仮定し、受信装置において
は、以下に示す式（９）〜（１２）に従って復号を行
う。それぞれ、式（５）に式（９）が対応し、式（６）
に式（１０）が対応し、式（７）に式（１１）が対応
し、式（８）に式（１２）が対応する。送信装置及び受
信装置の間に伝搬損失がある場合には、フェージング変
動に含めて計算を行う。また、式（９）については、従
来の時空間ブロック符号化の復調を用いて、計算量を減
らすことも可能である。
【００３７】
【数１７】
【数１８】
【数１９】
【数２０】
【００３８】図３は、本発明の適応符号化方法につい
て、繰り返し回数による誤り率特性を示すグラフであ
る。図３によれば、所要ビット誤り率から要求される信
号対雑音比を求め、それらを閾値として送信に使うシン
ボル繰り返し回数を決定する。ここで、送信回数を変化
させる前に、受信装置側へ送信回数を伝えることが必要
となる。
て、繰り返し回数による誤り率特性を示すグラフであ
る。図３によれば、所要ビット誤り率から要求される信
号対雑音比を求め、それらを閾値として送信に使うシン
ボル繰り返し回数を決定する。ここで、送信回数を変化
させる前に、受信装置側へ送信回数を伝えることが必要
となる。
【００３９】
SNR＜SNRTH1 :シンボル繰り返し回数を８回とする
SNRTH1≦SNR＜SNRTH2:シンボル繰り返し回数を４回とす
る SNRTH2≦SNR＜SNRTH3:シンボル繰り返し回数を２回とす
る SNRTH3≦SNR :シンボル繰り返し回数を１回とする
る SNRTH2≦SNR＜SNRTH3:シンボル繰り返し回数を２回とす
る SNRTH3≦SNR :シンボル繰り返し回数を１回とする
【００４０】更に、前述の実施形態に加えて、送信アン
テナ数の異なる時空間ブロック符号を用いて行う適応符
号化を考える。
テナ数の異なる時空間ブロック符号を用いて行う適応符
号化を考える。
【００４１】前述の式（１）に示した２本の送信アンテ
ナの時空間ブロック符号と、そのシンボル繰り返し回数
を１回に減らした送信行列と、式（５）〜（８）にて示
される適応符号化方法とを用いて、適応符号化を行う。
各アンテナにおける送信電力が一定であるとすると、送
信電力が４本の場合に対して、送信アンテナが２本の場
合は、総送信電力が半分となる。これにより、送信機の
消費電力および他局への干渉を半分にすることができ
る。
ナの時空間ブロック符号と、そのシンボル繰り返し回数
を１回に減らした送信行列と、式（５）〜（８）にて示
される適応符号化方法とを用いて、適応符号化を行う。
各アンテナにおける送信電力が一定であるとすると、送
信電力が４本の場合に対して、送信アンテナが２本の場
合は、総送信電力が半分となる。これにより、送信機の
消費電力および他局への干渉を半分にすることができ
る。
【００４２】各符号化方法の周波数利用効率は、変調方
法にQPSKを使用した場合、以下のように与えられる。 ４本送信アンテナ ８回シンボル繰り返し １[b/s/Hz] ４本送信アンテナ ４回シンボル繰り返し ２[b/s/Hz] ４本送信アンテナ ２回シンボル繰り返し ４[b/s/Hz] ４本送信アンテナ １回シンボル繰り返し ８[b/s/Hz] ２本送信アンテナ ２回シンボル繰り返し ２[b/s/Hz] ２本送信アンテナ １回シンボル繰り返し ４[b/s/Hz]
法にQPSKを使用した場合、以下のように与えられる。 ４本送信アンテナ ８回シンボル繰り返し １[b/s/Hz] ４本送信アンテナ ４回シンボル繰り返し ２[b/s/Hz] ４本送信アンテナ ２回シンボル繰り返し ４[b/s/Hz] ４本送信アンテナ １回シンボル繰り返し ８[b/s/Hz] ２本送信アンテナ ２回シンボル繰り返し ２[b/s/Hz] ２本送信アンテナ １回シンボル繰り返し ４[b/s/Hz]
【００４３】図４は、本発明によりアンテナ数を変化さ
せた場合の、繰り返し回数による誤り率特性を示すグラ
フである。
せた場合の、繰り返し回数による誤り率特性を示すグラ
フである。
【００４４】図４中における括弧内の数字(M,N)は、送
信アンテナ数とシンボル繰り返し回数を示している。 SNR＜SNRTH1 :アンテナ数を４本、シンボル繰り返
し回数を８回とする SNRTH1≦SNR＜SNRTH2:アンテナ数を４本、シンボル繰り
返し回数を４回とする SNRTH2≦SNR＜SNRTH3:アンテナ数を２本、シンボル繰り
返し回数を２回とする SNRTH3≦SNR＜SNRTH4:アンテナ数を４本、シンボル繰り
返し回数を２回とする SNRTH4≦SNR＜SNRTH5:アンテナ数を２本、シンボル繰り
返し回数を１回とする SNRTH5≦SNR :アンテナ数を４本、シンボル繰り返
し回数を１回とする
信アンテナ数とシンボル繰り返し回数を示している。 SNR＜SNRTH1 :アンテナ数を４本、シンボル繰り返
し回数を８回とする SNRTH1≦SNR＜SNRTH2:アンテナ数を４本、シンボル繰り
返し回数を４回とする SNRTH2≦SNR＜SNRTH3:アンテナ数を２本、シンボル繰り
返し回数を２回とする SNRTH3≦SNR＜SNRTH4:アンテナ数を４本、シンボル繰り
返し回数を２回とする SNRTH4≦SNR＜SNRTH5:アンテナ数を２本、シンボル繰り
返し回数を１回とする SNRTH5≦SNR :アンテナ数を４本、シンボル繰り返
し回数を１回とする
【００４５】図４によれば、送信アンテナ数が４本でシ
ンボル繰り返し回数が４回と、送信アンテナ数が２本で
シンボル繰り返し回数が２回の場合など、同じ周波数利
用効率を示す符号化が存在する。この場合、送信アンテ
ナ数を２本とすることで送信電力が半分になり消費電力
や他局への干渉が半分にできるため、受信側で高い信号
対雑音比が得られている場合にはアンテナ数を減らすこ
とが有効である。また、各アンテナの信号対雑音比が送
信側で分かる場合には、４本のアンテナのうち最も良い
伝搬環境を持つ２本のアンテナを選んで送信することも
可能である。
ンボル繰り返し回数が４回と、送信アンテナ数が２本で
シンボル繰り返し回数が２回の場合など、同じ周波数利
用効率を示す符号化が存在する。この場合、送信アンテ
ナ数を２本とすることで送信電力が半分になり消費電力
や他局への干渉が半分にできるため、受信側で高い信号
対雑音比が得られている場合にはアンテナ数を減らすこ
とが有効である。また、各アンテナの信号対雑音比が送
信側で分かる場合には、４本のアンテナのうち最も良い
伝搬環境を持つ２本のアンテナを選んで送信することも
可能である。
【００４６】更に、前述の実施形態に加えて、各送信シ
ンボルの変調度を変化させることも好ましい。例えば、
通信環境の劣悪な場合、繰り返し回数を８回とし、BPSK
又はQPSKなどの変調度の低い信号を使用することで必要
な信号対雑音比を達成する。通信環境が改善してきた場
合には、より多値な変調を使用することで送信レートを
増加させ、更に送信環境が良好な場合においてはシンボ
ル繰り返し回数を減らしていくことで送信レートを上げ
ることが可能になる。
ンボルの変調度を変化させることも好ましい。例えば、
通信環境の劣悪な場合、繰り返し回数を８回とし、BPSK
又はQPSKなどの変調度の低い信号を使用することで必要
な信号対雑音比を達成する。通信環境が改善してきた場
合には、より多値な変調を使用することで送信レートを
増加させ、更に送信環境が良好な場合においてはシンボ
ル繰り返し回数を減らしていくことで送信レートを上げ
ることが可能になる。
【００４７】SNR＜SNRTH1 :シンボル繰り返し回数
を８回とし、BPSKで送信 SNRTH1≦SNR＜SNRTH2:シンボル繰り返し回数を８回と
し、QPSKで送信 SNRTH2≦SNR＜SNRTH3:シンボル繰り返し回数を８回と
し、８PSKで送信 SNRTH3≦SNR＜SNRTH4:シンボル繰り返し回数を８回と
し、１６QAMで送信 SNRTH4≦SNR＜SNRTH5:シンボル繰り返し回数を４回と
し、１６QAMで送信 SNRTH5≦SNR＜SNRTH6:シンボル繰り返し回数を２回と
し、１６QAMで送信 SNRTH6≦SNR :シンボル繰り返し回数を１回とし、
１６QAMで送信
を８回とし、BPSKで送信 SNRTH1≦SNR＜SNRTH2:シンボル繰り返し回数を８回と
し、QPSKで送信 SNRTH2≦SNR＜SNRTH3:シンボル繰り返し回数を８回と
し、８PSKで送信 SNRTH3≦SNR＜SNRTH4:シンボル繰り返し回数を８回と
し、１６QAMで送信 SNRTH4≦SNR＜SNRTH5:シンボル繰り返し回数を４回と
し、１６QAMで送信 SNRTH5≦SNR＜SNRTH6:シンボル繰り返し回数を２回と
し、１６QAMで送信 SNRTH6≦SNR :シンボル繰り返し回数を１回とし、
１６QAMで送信
【００４８】前述した本発明による時空間ブロック符号
を用いた適応符号化方法及び送信装置の種々の実施形態
によれば、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変
更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことが
できる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約し
ようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及
びその均等物として限定するものにのみ制約される。
を用いた適応符号化方法及び送信装置の種々の実施形態
によれば、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変
更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことが
できる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約し
ようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及
びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【００４９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、劣悪な通信品質環境下においては、シンボル繰
り返し回数を多くし、必要とされる誤り率を満たすべく
動作し、良好な通信品質環境下においては、シンボル繰
り返し回数を減らし、周波数利用効率を高めることがで
きる。
よれば、劣悪な通信品質環境下においては、シンボル繰
り返し回数を多くし、必要とされる誤り率を満たすべく
動作し、良好な通信品質環境下においては、シンボル繰
り返し回数を減らし、周波数利用効率を高めることがで
きる。
【００５０】また、本発明によれば、各シンボルの変調
度を適応的に変化させることによって、より細かく通信
状態に応じた適応制御も可能である。
度を適応的に変化させることによって、より細かく通信
状態に応じた適応制御も可能である。
【００５１】更に、本発明によれば、アンテナ数の異な
る時空間ブロック符号を組み合わせた適応符号化を行う
ことができるので、同じ周波数利用効率を達成しながら
送信電力及び他局への干渉を減らすことができる。
る時空間ブロック符号を組み合わせた適応符号化を行う
ことができるので、同じ周波数利用効率を達成しながら
送信電力及び他局への干渉を減らすことができる。
【図１】従来の時空間ブロック符号方法による送信装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】本発明による送信装置及び受信装置の構成図で
ある。
ある。
【図３】本発明の適応符号化方法について、シンボル繰
り返し回数による誤り率特性を示すグラフである。
り返し回数による誤り率特性を示すグラフである。
【図４】本発明によりアンテナ数を変化させた場合の、
シンボル繰り返し回数による誤り率特性を示すグラフで
ある。
シンボル繰り返し回数による誤り率特性を示すグラフで
ある。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｌ 1/22 Ｈ０４Ｌ 1/22
(72)発明者 武内 良男
埼玉県上福岡市大原二丁目１番15号 株式
会社ケイディーディーアイ研究所内
Ｆターム(参考） 5J065 AA01 AB05 AC02 AE06 AF02
AH04
5K014 AA01 CA03 FA11 GA01 HA07
5K022 FF00
5K059 CC02 CC07 EE02
Claims (8)
- 【請求項１】 送信側について、２以上のアンテナから
各々送信すべき変調シンボルｘ1〜ｘnを、シンボル繰り
返し行列を用いて、各アンテナが各送信繰り返しタイミ
ングで送信すべき信号に変換する変換段階と、変換され
た信号を各アンテナから各送信繰り返しタイミングで送
信する送信段階とを有する時空間ブロック符号方法にあ
って、 前記変換段階が、回線の通信品質情報に基づいて、前記
シンボル繰り返し行列による前記送信繰り返しタイミン
グの数を、適応的に変化させることを特徴とする、時空
間ブロック符号を用いた適応符号化方法。 - 【請求項２】 前記変換段階が、送信側について、４本
のアンテナから各々送信すべき信号ｘ1〜ｘ4を、シンボ
ル繰り返し行列 【数１】 を用いて（列方向は各アンテナであり、行方向は送信繰
り返しタイミングであり、*は複素共役である）、各ア
ンテナが各送信繰り返しタイミングで送信すべき複数の
信号に変換するものである時空間ブロック符号方法にあ
って、 前記変換段階が、回線の通信品質情報に基づいて、 【数２】 、 【数３】 又は 【数４】 のシンボル繰り返し行列に、適応的に変化させることを
特徴とする請求項１に記載の時空間ブロック符号を用い
た適応符号化方法。 - 【請求項３】 送信側について、駆動させる前記アンテ
ナの数を、回線の通信品質情報に基づいて、適応的に変
化させる段階を更に有することを特徴とする請求項１又
は２に記載の時空間ブロック符号を用いた適応符号化方
法。 - 【請求項４】 送信側について、前記送信すべき変調シ
ンボルの変調方法を変化させる変調段階を、前記変換段
階の前段階に有することを特徴とする請求項１から３の
いずれか１項に記載の時空間ブロック符号を用いた適応
符号化方法。 - 【請求項５】 前記通信品質情報は、受信側で測定され
た通信品質情報を受信したものであることを特徴とする
請求項１から４のいずれか１項に記載の時空間ブロック
符号を用いた適応符号化方法。 - 【請求項６】 前記通信品質情報は、送信側で測定され
た通信品質情報であることを特徴とする請求項１から５
のいずれか１項に記載の時空間ブロック符号を用いた適
応符号化方法。 - 【請求項７】 送信側において、各アンテナで送信すべ
き変調シンボルをアンテナ間でインターリーブするター
ボ符号段階を有し、 受信側において、受信した信号を送信で使用したものの
逆の動作をするデインターリーブする段階を有すること
を特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の時
空間ブロック符号を用いた適応符号化方法。 - 【請求項８】 ２以上のアンテナから各々送信すべき変
調シンボルｘ1〜ｘnを、シンボル繰り返し行列を用い
て、各アンテナが各送信繰り返しタイミングで送信すべ
き信号に変換する変換手段と、変換された信号を各アン
テナから各送信繰り返しタイミングで送信する送信手段
とを有する時空間ブロック符号の送信装置にあって、 前記変換手段が、回線の通信品質情報に基づいて、前記
シンボル繰り返し行列による前記送信繰り返しタイミン
グの数を、適応的に変化させることを特徴とする、時空
間ブロック符号を用いて適応符号化した送信装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002049470A JP4078848B2 (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | 時空間ブロック符号を用いた適応符号化方法及び送信装置 |
| US10/347,292 US7136427B2 (en) | 2002-02-26 | 2003-01-21 | Method and apparatus for adaptive modulation using space-time block code matrix |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002049470A JP4078848B2 (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | 時空間ブロック符号を用いた適応符号化方法及び送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003249914A true JP2003249914A (ja) | 2003-09-05 |
| JP4078848B2 JP4078848B2 (ja) | 2008-04-23 |
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ID=27750791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002049470A Expired - Fee Related JP4078848B2 (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | 時空間ブロック符号を用いた適応符号化方法及び送信装置 |
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| US (1) | US7136427B2 (ja) |
| JP (1) | JP4078848B2 (ja) |
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| JPWO2005062510A1 (ja) * | 2003-12-24 | 2007-07-19 | 日本電気株式会社 | 無線通信システム、無線通信装置及びそれに用いるリソース割当て方法 |
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| US8903016B2 (en) | 2003-12-17 | 2014-12-02 | Qualcomm Incorporated | Spatial spreading in a multi-antenna communication system |
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- 2003-01-21 US US10/347,292 patent/US7136427B2/en not_active Expired - Fee Related
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