JP2005151567A - 直交周波数分割多重方式を使用する移動通信システムにおける副搬送波割り当てのための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数の副搬送波を一つ以上の使用者に割り当てて、前記割り当てられた副搬送波を前記複数のアンテナのうちの一つのアンテナにマッピングする方法において、複数の使用者端末機それぞれから前記複数のアンテナそれぞれに対する副搬送波のチャンネル情報を受信する過程と、前記受信されたチャンネル情報によって前記複数の使用者端末機それぞれに対して割り当てる副搬送波の個数を決定する過程と、前記各使用者端末機に割り当てられた前記個数の副搬送波に対して、副搬送波の位置及び送信アンテナを決定する過程とを含む。
【選択図】 図3
Description
前記送信機100は符号化器104、シンボルマッパー106、直列/並列変換器(serial to parallel converter)108、パイロットシンボル挿入器(pilot symbol inserter)110、IFFTユニット112、並列/直列変換器(parallel to serial converter)114、保護区間挿入器(guard interval inserter)116、デジタル/アナログ変換器(digital to analog converter)118及び無線周波数(Radio Frequency;以下、‘RF'と称する)処理器(processor)120で構成される。
本発明の第1実施例では、使用者信号を送る前に、全アンテナを通る全副搬送波に対するチャンネル情報を収集した後、その情報を利用して使用者信号を送る。そして、チャンネル状態が変わる時を考慮して一定時間が経った後、再びチャンネル情報をフィードバックする。この時、全アンテナ数をM、全副搬送波数をNであると仮定する時、チャンネル情報の量はM×Nになる。
図2は本発明の第1実施例よって副搬送波を割り当ててデータを送受信する多重アンテナ直交周波数分割多重接続システムの構造を示す図である。
各使用者に副搬送波の位置及びアンテナを割り当てるためには先ず前記各使用者に割り当てなければならない副搬送波の個数を決めなければならない。前記各使用者に割り当てられる副搬送波の個数nkは希望する最小ビット率Bmin(k)を充足しながら、同時に最大送信エネルギーEmax(k)を越えないように決定する。一方、前記最大送信エネルギーEmax(k)が小さい場合、全体で副搬送波を一人の使用者に割り当てても希望するビット率を達成することができなくなる場合が発生することがあるので、この時は希望するビット率を減少させるか、または送信パワーを増加させなければならない。また、すべての使用者に割り当てられた副搬送波の個数が全体の副搬送波の個数より小さいか、または多い場合に最大送信エネルギーを調節するか、または副搬送波を除去することで前記割り当てる副搬送波の個数を調節する。
各使用者に副搬送波割り当て時に、割り当てを受ける使用者の手順が重要であり、所定の優先順位(priority)によって決定される。前記優先順位には基準優先順位(reference priority)と実際の優先順位(actual priority)が適用されることができる。
前記図4は上述した1段階として各使用者に割り当てられる副搬送波の個数を決定する手続きを示す流れ図である。
以下、図6及び図7を参照して本発明の第2実施例による副搬送波割り当て装置及び方法を説明する。
以下、前記本発明の実施例による模擬実験結果を図8を参照して説明する。
本発明による模擬実験のための実験環境は次のようである。すべての実験はリンクレベルシミュレーション(link−level simulation)でなされて、性能はBER(Bit Error Rate)を通じて比較する。一方、チャンネル環境はITU Veh.Aモデルを使用して、全体で経路の数が6個であり、移動速度は30km/h(Doppler frequency=55Hz)であり、フェーディングはJakesモデルを使用する。すべての実験において、使用者信号に対して1/2畳み込み符号化(convolutional coding)とQPSK変調をして、全体で512個の副搬送波を適用した。副搬送波割り当てアルゴリズムを適用した実験では全体で2名の使用者と二つの送信アンテナを仮定して、使用者の最低データ率をそれぞれ300に、そして最大送信エネルギーを30dBに決めた。
104 符号化器
106 シンボルマッパー
108 直列/並列変換器(serial to parallel converter)
110 パイロットシンボル挿入器(pilot symbol inserter)
112 IFFTユニット
114 並列/直列変換器(parallel to serial converter)
116 保護区間挿入器(guard interval inserter)
118 デジタル/アナログ変換器(digital to analog converter)
120 無線周波数(RF)処理器(processor)
150 受信器
152 RF処理器
154 アナログ/デジタル変換器(analog to digital converter)
156 保護区間除去器
158 直列/並列変換器(serial to parallel converter)
160 FFTユニット
162 パイロットシンボル抽出機
164 チャンネル推定器
166 等化器(equalizer)
168 並列/直列変換器(parallel to serial converter)
170 シンボルデマッパー(demapper)
172 復号化器
174 データ受信器
201 使用者
203 副搬送波割り当て器
205,213 アンテナ別IFFT
207,215 保護区間挿入器
209,217 並直列変換器
211,219 アンテナ
601 直並列変換器
603 グループ割り当て器
609 アンテナ割り当て器
611 グループ割り当て制御器
613,615 アンテナ
617,619 受信器
Claims (24)
- 多重送信アンテナを使用する直交周波数分割多重接続方式の移動通信システムで、複数の副搬送波を一つ以上の使用者に割り当てて、前記割り当てられた副搬送波を前記複数のアンテナのうちの一つのアンテナにマッピングする方法において、
複数の使用者端末機それぞれから前記複数のアンテナそれぞれに対する副搬送波のチャンネル情報を受信する過程と、
前記受信されたチャンネル情報によって前記複数の使用者端末機それぞれに対して割り当てる副搬送波の個数を決定する過程と、
前記受信されたチャンネル情報と前記決定された副搬送波の個数によって各使用者端末機に割り当てる副搬送波と送信アンテナとを決定する過程と、を含むことを特徴とする方法。 - 前記各端末機に対して割り当てる副搬送波の個数は前記各端末機に要求される最小ビット率を考慮して決定することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記各端末機に割り当てられた副搬送波の総個数が全副搬送波の個数を超過する場合、前記副搬送波の個数を一つ減らした時のエネルギーと全エネルギーとの差が最小になる使用者の副搬送波個数を減らすことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記各端末機に割り当てられた副搬送波の総個数が全副搬送波の個数より少ない場合、各使用者端末機に最大で割り当てることができるエネルギーを減少させた後、前記副搬送波の個数決定過程を繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記副搬送波の位置及び送信アンテナを決定する方法は、各使用者端末機別に所定の優先順位によって決定することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記優先順位は割り当てなければならない副搬送波の個数によって決定されることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 所定の使用者端末機に対して前記副搬送波の位置及び送信アンテナを決定する方法は、前記受信されたチャンネル情報を利用してチャンネル利得対雑音比が最も大きくなる副搬送波及びアンテナに割り当てることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 多重送信アンテナを使用する直交周波数分割多重接続方式の移動通信システムで、複数の副搬送波を一つ以上の使用者に割り当てて、前記割り当てられた副搬送波を前記複数のアンテナのうちの一つのアンテナにマッピングする装置において、
複数の使用者端末機それぞれから受信された前記複数のアンテナそれぞれに対する副搬送波のチャンネル情報によって前記複数の使用者端末機それぞれに対して割り当てる副搬送波の個数を決定して、該決定された個数の副搬送波に対して副搬送波の位置及び送信アンテナを決定する副搬送波割り当て器を含むことを特徴とする装置。 - 前記各端末機に対して割り当てる副搬送波の個数は前記各端末機に要求される最小ビット率を考慮して決定することを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記各端末機に割り当てられた副搬送波の総個数が全副搬送波の個数を超過する場合、前記副搬送波の個数を一つ減らした時のエネルギーと全エネルギーとの差が最小になる使用者の副搬送波個数を減らすことを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記各端末機に割り当てられた副搬送波の総個数が全副搬送波の個数より少ない場合、各使用者端末機に最大で割り当てることができるエネルギーを減少させた後、前記副搬送波の個数決定過程を繰り返すことを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記副搬送波の位置及び送信アンテナを決定する方法は各使用者端末機別に所定の優先順位によって決定することを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記優先順位は割り当てなければならない副搬送波の個数によって決定されることを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 所定の使用者端末機に対して前記副搬送波の位置及び送信アンテナを決定する方法は前記受信されたチャンネル情報を利用してチャンネル利得対雑音比が最も大きくなる副搬送波及びアンテナに割り当てることを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 多重送信アンテナを使用する直交周波数分割多重接続方式の移動通信システムで、複数の副搬送波を一つ以上の使用者に割り当てて、前記割り当てられた副搬送波を前記複数のアンテナのうちの一つのアンテナにマッピングする方法において、
全副搬送波を複数の副搬送波グループに分割して、複数の使用者端末機それぞれから前記複数のアンテナそれぞれに対する副搬送波グループのチャンネル情報を受信する過程と、
前記各使用者端末機に対して前記受信された各副搬送波グループのチャンネル状態が最も良い副搬送波グループ及び送信アンテナを割り当てる過程と、を含むことを特徴とする方法。 - 前記チャンネル情報はチャンネルの信号対干渉比を所定のしきい値によって量子化した値であることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記割り当て過程はチャンネル状況によって所定の周期間隔で繰り返し遂行されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記副搬送波グループ及び送信アンテナの割り当て方法は前記各使用者端末機の要求されるビット率によって決定されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記副搬送波グループ及び送信アンテナの割り当て方法は所定の使用者端末機に対して副搬送波グループに対する信号対干渉比が所定のしきい値より大きい副搬送波グループ及び送信アンテナを優先的に割り当てることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 多重送信アンテナを使用する直交周波数分割多重接続方式の移動通信システムで、複数の副搬送波を一つ以上の使用者に割り当てて、前記割り当てられた副搬送波を前記複数のアンテナのうちの一つのアンテナにマッピングする装置において、
全副搬送波を複数の副搬送波グループに分割して、複数の使用者端末機それぞれから前記複数のアンテナそれぞれに対する副搬送波グループのチャンネル情報を受信して副搬送波グループ割り当て及びアンテナ割り当てを制御するグループ割り当て制御器と、
前記グループ割り当て制御器の制御によって使用者データを複数の副搬送波グループに割り当てるグループ割り当て器と、
前記グループ割り当て制御器の制御によって前記グループ割り当て器から割り当てられたグループ別に変調された信号を各アンテナに割り当てるアンテナ割り当て器と、を含むことを特徴とする装置。 - 前記チャンネル情報はチャンネルの信号対干渉比を所定のしきい値によって量子化した値であることを特徴とする請求項20に記載の装置。
- 前記グループ割り当て制御器はチャンネル状況によって所定の周期間隔で繰り返してグループを割り当てることを特徴とする請求項20に記載の装置。
- 前記グループ割り当て制御器は前記各使用者端末機の要求されるビット率によって副搬送波グループ及び送信アンテナを割り当てることを特徴とする請求項20に記載の装置。
- 前記グループ割り当て制御器は所定の使用者端末機に対して副搬送波グループに対する信号対干渉比が所定のしきい値より大きい副搬送波グループ及び送信アンテナに対して優先的に割り当てることを特徴とする請求項20に記載の装置。
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