JP2009182634A - 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法 - Google Patents

無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009182634A
JP2009182634A JP2008019546A JP2008019546A JP2009182634A JP 2009182634 A JP2009182634 A JP 2009182634A JP 2008019546 A JP2008019546 A JP 2008019546A JP 2008019546 A JP2008019546 A JP 2008019546A JP 2009182634 A JP2009182634 A JP 2009182634A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eigenmode
quality
transmission
value
calculation unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008019546A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5009826B2 (ja
Inventor
Kenta Okino
健太 沖野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2008019546A priority Critical patent/JP5009826B2/ja
Priority to CN200980103485.4A priority patent/CN101933269B/zh
Priority to US12/865,383 priority patent/US8175536B2/en
Priority to PCT/JP2009/050957 priority patent/WO2009096306A1/ja
Priority to KR1020107017194A priority patent/KR20100102692A/ko
Publication of JP2009182634A publication Critical patent/JP2009182634A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5009826B2 publication Critical patent/JP5009826B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0417—Feedback systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0426—Power distribution
    • H04B7/0434—Power distribution using multiple eigenmodes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0632—Channel quality parameters, e.g. channel quality indicator [CQI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0689—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using different transmission schemes, at least one of them being a diversity transmission scheme
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/0848—Joint weighting
    • H04B7/0851—Joint weighting using training sequences or error signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0015—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy
    • H04L1/0019—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy in which mode-switching is based on a statistical approach
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0204—Channel estimation of multiple channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/024—Channel estimation channel estimation algorithms
    • H04L25/0242—Channel estimation channel estimation algorithms using matrix methods
    • H04L25/0248—Eigen-space methods
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03878—Line equalisers; line build-out devices
    • H04L25/03885—Line equalisers; line build-out devices adaptive
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
    • H04L1/0003—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

【課題】端末が高速移動する等、チャネル変動が激しい場合であっても、ドップラー周波数を計測せずにＭＩＭＯ等における適応制御を効率よく実行することができる無線通信システムを提供する。
【解決手段】チャネル推定予測部１８は、チャネルを推定し、次の送信スロットに対し複数のチャネル予測を行う。ＳＶＤ部１９は、複数のチャネル予測値をそれぞれ特異値分解する。固有値算出部２０は、スロット内における複数の固有値を算出し、固有モード品質算出部２１は、各固有モードに対して、固有値のスロット内における変動頻度を考慮した品質を１つ算出し、送信適応制御部２２へ出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＭＩＭＯ通信を利用した無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法に関する。
近年、通信システムにおいて、データの送受信に複数のアンテナを用いるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信では、ＳＶＤ（Singular Value Decomposition：特異値分解）という手法によって固有モードとよばれる独立な伝搬路を利用する際、この固有パスの固有値の大きさに応じて、各固有モードの送信電力および変調方式を制御することで飛躍的にシステムの伝送容量を増やすことが行われている。しかし、このような固有モードを用いるＭＩＭＯ通信では、何らかの理由で直交性が崩れると伝送特性が大きく劣化する。
この問題に対し、特許文献１には、ドップラー周波数などを既知の情報とした時、その情報に基づいてＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio：信号対干渉雑音電力比）を計算し、制御を行うことで、直交性が崩れた場合の特性劣化を抑えることが提案されている。特許文献１では、チャネルを推定するスロットと、実際にデータを送信するスロットが異なり、ドップラー変動などによりチャネルが変動することを問題点とし、それを解決する技術として、固有モードのＳＩＮＲの値を、ドップラー変動による、チャネル推定誤差の推定値、固有ビーム利得損失の推定値、固有ビーム間干渉の推定値に基づいて計算し、これにより、ドップラー変動がある実環境を考慮した適応符号化変調機能および簡易で高効率な適応電力制御機能を搭載したＭＩＭＯ固有モード適応伝送システムを提供する。
特開２００５−２５２８３４号公報
一方で、チャネル変動を予測する技術も盛んに研究されている。高精度なチャネル変動予測技術が具備された場合、上述の固有ビーム利得損失の推定値や固有ビーム間干渉の推定値は小さくなり、ＭＩＭＯ固有モード適応伝送に与える影響も小さくなる。
これに対して、ドップラー変動が更に大きくなると、チャネル推定スロットと、データ送信スロットの間のチャネル変動だけでなく、スロット内でのチャネル変動も大きくなる。そのような環境においても十分効果のある高精度なチャネル予測技術、つまり、データ送信スロット内のチャネル変動まで予測し、さらに、データ送信スロット内で予測されたチャネルにしたがって送信ウェイトを更新できるものであれば、上述の固有ビーム利得喪失の推定値や固有ビーム間干渉の推定値は、小さいままである。
しかしながら、各固有モードの固有値は、チャネル変動にしたがって、スロット内で変動することになる。図４は、チャネル予測値が適切であるときの各固有モードの品質である固有値の累積分布を示す図であり、図５は、各固有モードにおける固有値のスロット内変動の一例を示す図である。図４、図５から、固有値の大きい上位の固有モードほど、固有値の変動が小さく、固有値の小さい下位の固有モードほど、固有値の変動が大きいことが分かる。
このような状況で、例えば各固有モードの固有値のスロット内平均に基づき、固有モードの品質（ＳＩＮＲ）を計算し、それを送信適応制御において使用すると、特に下位の固有モードにおいて想定よりも低い固有値のシンボルが多く発生するようになり、伝送特性が劣化してしまうという課題がある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、端末が高速移動する等、チャネル変動が激しい場合であっても、ＭＩＭＯ等における適応制御を効率よく実行することができる無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、送信装置と受信装置との間で、固有モードを介して無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記送信装置と前記受信装置との間のチャネル推定に基づいて、前記送信装置における、送信時のチャネル予測値を算出するチャネル予測部と、前記チャネル予測部で算出されたチャネル予測値に基づいて、所定期間における複数の固有値を算出する固有値算出部と、前記固有値算出部で算出された複数の固有値に基づいて、前記所定期間における前記固有モードの品質を示す値を算出する固有モード品質算出部と、前記固有モード品質算出部で算出された値に基づいて、送信時の所定の処理を制御する制御部とを備え、前記固有モード品質算出部が、前記固有値算出部で算出された複数の固有値の所定期間における変動頻度に応じて、前記固有モードの品質を示す値を制御することを特徴とする。
前記固有モード品質算出部は、前記所定期間における複数の固有値の平均値に基づいて、前記固有モードの品質を示す値を算出し、前記複数の固有値の所定期間における変動頻度に応じて、前記平均値以下となる値に基づいた前記固有モードの品質を示す値を算出することが好ましい。また、前記固有モード品質算出部は、前記変動頻度に応じて、前記平均値の下げ値を制御することが好ましい。
また、本発明は、固有モードを介して無線通信を行う無線通信装置において、相手側無線通信装置との間のチャネル推定に基づいて、送信時のチャネル予測値を算出するチャネル予測部と、前記チャネル予測部で算出されたチャネル予測値に基づいて、所定期間における複数の固有値を算出する固有値算出部と、前記固有値算出部で算出された複数の固有値に基づいて、前記所定期間における前記固有モードの品質を示す値を算出する固有モード品質算出部と、前記固有モード品質算出部で算出された値に基づいて、送信時の所定の処理を制御する制御部とを備え、前記固有モード品質算出部が、前記固有値算出部で算出された複数の固有値の所定期間における変動頻度に応じて、前記固有モードの品質を示す値を制御することを特徴とする。
また、本発明は、送信装置と受信装置との間で、固有モードを介して無線通信を行う無線通倍システムにおける通信制御方法において、前記送信装置と前記受信装置との間のチャネル推定に基づいて、前記送信装置における、送信時のチャネル予測値を算出するステップと、算出されたチャネル予測値に基づいて、所定期間における複数の固有値を算出するステップと、算出された複数の固有値に基づいて、前記所定期間における前記固有モードの品質を示す値を算出し、前記算出された複数の固有値の前記所定期間における変動頻度に応じて、前記固有モードの品質を示す値を制御するステップと、制御された前記固有モードの品質を示す値に基づいて、送信時の所定の処理を制御するステップとを備えることを特徴とする。
本発明は、送信スロット内での固有値の変動を考慮することで、端末が高速移動する等、チャネル変動が激しい場合であっても、ＭＩＭＯ等における適応制御を効率よく実行することができる。このため、高速移動性能の向上に資することができる。
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の無線通信システムの基本的な構成図である。図１において、送信装置１は、Ｓ／Ｐ部１１、適応変調符号化部１２、適応送信電力制御部１３、送信ビームフォーミング部１４を備え、受信装置２は、受信アンテナ処理部１５、復調処理部１６、Ｐ／Ｓ部１７を備えている。チャネル推定部１８、ＳＶＤ部１９、固有値算出部２０、固有モード品質算出部２１、送信適応制御部２２は、送信装置１と受信装置２のいずれに備えるようにしても良い。
Ｓ／Ｐ部１１は、送信データをシリアルパラレル変換し、固有モードごとの送信データを出力する。適応変調符号化部１２は、固有モードごとの送信データを、送信適応制御部２２の出力に従い、それぞれ変調・符号化を行う。適応送信電力制御部１３は、適応変調符号化部１２の出力である固有モードごとの送信信号に対して、送信適応制御部２２の出力に従い、送信電力を制御する。送信ビームフォーミング部１４は、適応送信電力制御部１３の出力である送信信号に、ＳＶＤ部１９の出力である送信ウェイトを乗算することで送信固有ビームを形成し、送信アンテナごとにそれらの信号を多重化する。
複数の送信アンテナと、複数の受信アンテナの間には、ＭＩＭＯチャネルが形成される。受信アンテナ処理部１５は、チャネル推定予測部１８の出力であるチャネル推定結果に基づき、受信ウェイトを計算することで空間フィルタリングを行う、または、最尤受信処理を行うことにより、各固有モードの信号を取り出す。復調処理部１６は、各固有モードの信号に対して、送信適応制御部２２の出力情報に基づき、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データを出力する。Ｐ／Ｓ部１７は、各固有モードの受信データを、パラレルシリアル変換する。
チャネル推定予測部１８は、送信装置１と受信装置２との間のチャネルを推定し、推定されたチャネルに基づいて送信時における複数のチャネル予測値を算出する。ＳＶＤ部１９は、チャネル推定予測部１８で算出された複数のチャネル予測値をそれぞれ特異値分解する。固有値算出部２０は、ＳＶＤ部１９から得られる各固有モードの複数の特異値に基づいて、所定期間（１スロット内）における複数の固有値を算出する。固有モード品質算出部２１は、固有値算出部２０で算出された複数の固有値に基づいて、所定期間における固有モードの品質を示す値を算出し、算出された複数の固有値の所定期間における変動頻度に応じて固有モードの品質を示す値を制御する。送信適応制御部２２は、固有モード品質算出部２１で算出された値に基づいて、送信時の所定の処理（送信電力制御および／または変調符号化制御）を制御する。
また、固有モード品質算出部２１は、所定期間における複数の固有値の平均値に基づいて、固有モードの品質を示す値を算出し、複数の固有値の所定期間における変動頻度に応じて、平均値以下となる値に基づいた固有モードの品質を示す値を算出し、さらに、変動頻度に応じて、平均値の下げ値を制御する。
図２は、本発明の動作を説明するフローチャートである。ここでは、端末の移動などにより、チャネルが変動している場合を想定している。
まず、チャネル推定予測部１８において、チャネルの推定、および、実際にデータを送信するスロットのチャネル予測を行う（ステップ１０１）。チャネル推定予測部１８は、送信側、受信側のどちらにあっても良い。例えば、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割復信）の場合には受信側にあり、ＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割復信）の場合は送信側、受信側の両方にある。また、推定と予測は、受信側と送信側に分かれていても良い。例えば、受信側で推定されたチャネルが送信側にフィードバックされ、送信側はフィードバックされたチャネル推定値に基づき、実際にデータを送信するスロットのチャネルを予測する。ここで、チャネル予測の数は、１スロットに対して１つではなく、複数である。図３は、チャネル推定スロットのトレーニング信号（Ｔｒ）からチャネル推定を行い、複数のチャネル推定値から送信スロットに対し複数のチャネル予測を行う状態を示している。
次に、ＳＶＤ部１９において、チャネル行列を特異値分解する（ステップ１０２）。チャネル推定予測部１８で予測されるチャネルの数は、１スロットに対して複数なので、ＳＶＤによる結果もスロットに対して複数ある。
今、送信アンテナ数をＮＴ、受信アンテナ数をＮＲとすると、チャネル推定予測部１８で予測されたチャネル行列は、ＮＴ×ＮＲ次の行列
Figure 2009182634
 と表される。ｌは送信スロットにおけるサンプル番号であり、サンプル数は予測されたチャネルの数Ｌである。Ｌは、最大で１スロットのシンボル数である。チャネル行列は、
Figure 2009182634
 のように特異値分解することができる。
Figure 2009182634
 は、Ｍ＝ｍｉｎ［ＮＴ，ＮＲ］個の直交したチャネル（固有モード）の伝達関数を表す特異値を要素とする対角行列であり、次式のように表される。
Figure 2009182634
 λｍ（ｌ）は大きい順にソートされているものとする。
次に、固有値算出部２０において、ＳＶＤ部１９から得られる各固有モードの複数の特異値に基づいて、スロット内における複数の固有値を算出し、固有モード品質算出部２１において、各固有モードに対して、固有値のスロット内における変動頻度（分散、広がり、ばらつき）を考慮した品質（実効ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：信号対雑音電力比））を１つ算出する（ステップ１０３）。ここで算出結果は、スロットごとに、各固有モードに対して基本的には１つである。なぜなら、スロット内で複数回の送信適応制御を適用するには、その制御情報を受信側に通知する必要があり、制御情報の増加はスループットを低下させてしまうからである。ｍ番目の固有モードの固有値に対して、そのＳＮＲは次式で計算される。
Figure 2009182634
 σ２は雑音電力である。
ドップラー変動が小さい場合は、Ｌ個の固有値からＳＮＲの平均値を計算して実効ＳＮＲとしても問題ないが、ドップラー変動が大きくなると、平均値よりも低いＳＮＲのシンボルを多く含むようになる。これは、図４、図５に示しているように、下位の固有モードほど顕著である。送信適応制御部２２が、スロット内での大きな固有値変動を想定していない場合、特に下位の固有モードにおいて特性劣化を生じることになる。
そこで、一例としては、次のようにｍ番目の固有モードの実効ＳＮＲ（Ｅｆｆ．ＳＮＲｍ［ｄＢ］）を計算する。
Figure 2009182634
 Ａｖｅ．ＳＮＲｍ［ｄＢ］は、固有値の平均値であり、ＳＤ．ＳＮＲｍ［ｄＢ］は標準偏差である。αは定数であり、適応送信制御による性能が最大になるよう、予め設計される。
固有モード品質算出部２１は、例えば、上述のように固有値の平均値から標準偏差を減算したものを品質計算結果とすることにより、適応制御された信号において、想定よりも低い品質のシンボルが発生する確率を抑え、下位の固有モードにおいても期待する通信品質を得ることができる。標準偏差ではなく、最大値と最小値の差などでも良い。
即ち、固有モード品質算出部２１は、スロット内における固有値の変動頻度が大きいほど、固有値のスロット内平均から値を下げて、品質計算結果とする。
次に、送信適応制御部２２において、上述の実効ＳＮＲに基づき、使用する固有モード数、各固有モードの符号化変調方式、送信電力を計算する（ステップ１０４）。さらに、適応変調符号化部１２において、固有モードごとの送信データを、送信適応制御部２２の計算結果に従って、それぞれ変調・符号化し、適応送信電力制御部１３において、適応変調符号化部１２の出力である固有モードごとの送信信号に対して、送信適応制御部２２の計算結果に従って送信電力を制御して、固有モード送信信号を生成する（ステップ１０５）。
生成された固有モード送信信号は、送信ビームフォーミング部１４において、ＳＶＤ部１９の出力である送信ウェイトを乗算されることで送信固有ビームとなって、送信アンテナから送信され（ステップ１０６）、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間に形成されるＭＩＭＯチャネルを伝搬する（ステップ１０７）。
受信側では、固有モードの受信信号処理が行われる（ステップ１０８）。即ち、受信アンテナ処理部１５において、チャネル推定予測部１８の出力であるチャネル推定結果に基づき、受信ウェイトを計算することで空間フィルタリングが行われ、または、最尤受信処理が行われることにより、各固有モードの信号が取り出される。さらに、復調処理部１６において、各固有モードの信号に対して、送信適応制御部２２の計算結果に従って、誤り訂正復号などの処理が行われる。
なお、ＳＶＤ部は、必ずしも特異値分解をする必要はない。例えば、予め決められたコードブックと呼ばれるウェイトの集合から、固有値が最大となるようなウェイトのコード番号を見つけるような処理でも良い。つまりは、送信ウェイトとその時の固有モードの固有値（特異値）を見つける処理であれば良い。
上述のように、本発明は、品質計算において、送信スロット内での固有値の変動を考慮することで、ドップラー変動などによるチャネル変動が激しい環境においても、適切な送信適応制御が行われるようになる。
本発明の無線通信システムの基本的な構成図である。 本発明の動作を説明するフローチャートである。 複数のチャネル推定値から送信スロットに対し複数のチャネル予測を行う状態を示す図である。 各固有モードの品質である固有値の累積分布を示す図である。 各固有モードにおける固有値のスロット内変動の一例を示す図である。
符号の説明
１ 送信装置
２ 受信装置
１１ Ｓ／Ｐ部
１２ 適応変調符号化部
１３ 適応送信電力制御部
１４ 送信ビームフォーミング部
１５ 受信アンテナ処理部
１６ 復調処理部
１７ Ｐ／Ｓ部
１８ チャネル推定予測部
１９ ＳＶＤ部
２０ 固有値算出部
２１ 固有モード品質算出部
２２ 送信適応制御部

Claims (5)

  1. 送信装置と受信装置との間で、固有モードを介して無線通信を行う無線通信システムにおいて、
    前記送信装置と前記受信装置との間のチャネル推定に基づいて、前記送信装置における、送信時のチャネル予測値を算出するチャネル予測部と、
    前記チャネル予測部で算出されたチャネル予測値に基づいて、所定期間における複数の固有値を算出する固有値算出部と、
    前記固有値算出部で算出された複数の固有値に基づいて、前記所定期間における前記固有モードの品質を示す値を算出する固有モード品質算出部と、
    前記固有モード品質算出部で算出された値に基づいて、送信時の所定の処理を制御する制御部と、を備え、
    前記固有モード品質算出部は、
    前記固有値算出部で算出された複数の固有値の所定期間における変動頻度に応じて、前記固有モードの品質を示す値を制御する、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記固有モード品質算出部は、
    前記所定期間における複数の固有値の平均値に基づいて、前記固有モードの品質を示す値を算出し、
    前記複数の固有値の所定期間における変動頻度に応じて、前記平均値以下となる値に基づいた前記固有モードの品質を示す値を算出する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 前記固有モード品質算出部は、
    前記変動頻度に応じて、前記平均値の下げ値を制御する、
    ことを特徴とする、請求項２記載の無線通信システム。
  4. 固有モードを介して無線通信を行う無線通信装置において、
    相手側無線通信装置との間のチャネル推定に基づいて、送信時のチャネル予測値を算出するチャネル予測部と、
    前記チャネル予測部で算出されたチャネル予測値に基づいて、所定期間における複数の固有値を算出する固有値算出部と、
    前記固有値算出部で算出された複数の固有値に基づいて、前記所定期間における前記固有モードの品質を示す値を算出する固有モード品質算出部と、
    前記固有モード品質算出部で算出された値に基づいて、送信時の所定の処理を制御する制御部と、を備え、
    前記固有モード品質算出部は、
    前記固有値算出部で算出された複数の固有値の所定期間における変動頻度に応じて、前記固有モードの品質を示す値を制御する、
    ことを特徴とする無線通信装置。
  5. 送信装置と受信装置との間で、固有モードを介して無線通信を行う無線通倍システムにおける通信制御方法において、
    前記送信装置と前記受信装置との間のチャネル推定に基づいて、前記送信装置における、送信時のチャネル予測値を算出するステップと、
    算出されたチャネル予測値に基づいて、所定期間における複数の固有値を算出するステップと、
    算出された複数の固有値に基づいて、前記所定期間における前記固有モードの品質を示す値を算出し、前記算出された複数の固有値の前記所定期間における変動頻度に応じて、前記固有モードの品質を示す値を制御するステップと、
    制御された前記固有モードの品質を示す値に基づいて、送信時の所定の処理を制御するステップと、を備える、
    ことを特徴とする通信制御方法。
JP2008019546A 2008-01-30 2008-01-30 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法 Expired - Fee Related JP5009826B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008019546A JP5009826B2 (ja) 2008-01-30 2008-01-30 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法
CN200980103485.4A CN101933269B (zh) 2008-01-30 2009-01-22 无线通信系统、无线通信设备和通信控制方法
US12/865,383 US8175536B2 (en) 2008-01-30 2009-01-22 Wireless communication system, wireless communication apparatus and communication control method
PCT/JP2009/050957 WO2009096306A1 (ja) 2008-01-30 2009-01-22 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法
KR1020107017194A KR20100102692A (ko) 2008-01-30 2009-01-22 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 통신 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008019546A JP5009826B2 (ja) 2008-01-30 2008-01-30 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009182634A true JP2009182634A (ja) 2009-08-13
JP5009826B2 JP5009826B2 (ja) 2012-08-22

Family

ID=40912659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008019546A Expired - Fee Related JP5009826B2 (ja) 2008-01-30 2008-01-30 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8175536B2 (ja)
JP (1) JP5009826B2 (ja)
KR (1) KR20100102692A (ja)
CN (1) CN101933269B (ja)
WO (1) WO2009096306A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8781881B2 (en) 2007-08-14 2014-07-15 Visa U.S.A. Inc. Merchant benchmarking tool
US11516689B2 (en) * 2020-01-13 2022-11-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Control for mobility channel prediction

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002314483A (ja) * 2001-02-01 2002-10-25 Fujitsu Ltd アレーアンテナを用いた送信用装置、受信用装置、及び、通信システム
WO2006055718A2 (en) * 2004-11-16 2006-05-26 Qualcomm Incorporated Closed-loop rate control for a mimo communication system
JP2007049531A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Kddi Corp 電力線通信モデム装置及びその制御方法
JP2007116414A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信装置及び無線通信方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100896682B1 (ko) * 2002-04-09 2009-05-14 삼성전자주식회사 송/수신 다중 안테나를 포함하는 이동 통신 장치 및 방법
US20050047517A1 (en) * 2003-09-03 2005-03-03 Georgios Giannakis B. Adaptive modulation for multi-antenna transmissions with partial channel knowledge
WO2005069505A1 (en) * 2004-01-20 2005-07-28 Lg Electronics Inc. Method for transmitting/receiving signal in mimo system
JP2005252834A (ja) 2004-03-05 2005-09-15 Rikogaku Shinkokai Ｍｉｍｏ固有モード適応伝送システム及びｍｉｍｏ−ｏｆｄｍ固有モード適応伝送システム
US7564914B2 (en) * 2004-12-14 2009-07-21 Broadcom Corporation Method and system for frame formats for MIMO channel measurement exchange
CN1805304A (zh) * 2005-01-11 2006-07-19 松下电器产业株式会社 具有自适应能力的多天线系统及其跨层方法
JPWO2006126655A1 (ja) * 2005-05-25 2008-12-25 松下電器産業株式会社 無線送信装置、無線受信装置及び無線送信方法
JPWO2008146494A1 (ja) * 2007-05-29 2010-08-19 三菱電機株式会社 キャリブレーション方法、通信システムおよび周波数制御方法
WO2009096317A1 (ja) * 2008-01-30 2009-08-06 Kyocera Corporation 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法
US8401487B2 (en) * 2009-12-30 2013-03-19 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Radio channel analyzer to determine doppler shifts across multiple frequencies of a wideband signal

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002314483A (ja) * 2001-02-01 2002-10-25 Fujitsu Ltd アレーアンテナを用いた送信用装置、受信用装置、及び、通信システム
WO2006055718A2 (en) * 2004-11-16 2006-05-26 Qualcomm Incorporated Closed-loop rate control for a mimo communication system
JP2007049531A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Kddi Corp 電力線通信モデム装置及びその制御方法
JP2007116414A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信装置及び無線通信方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100102692A (ko) 2010-09-24
CN101933269A (zh) 2010-12-29
WO2009096306A1 (ja) 2009-08-06
US20100323632A1 (en) 2010-12-23
US8175536B2 (en) 2012-05-08
JP5009826B2 (ja) 2012-08-22
CN101933269B (zh) 2013-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101176622B1 (ko) 릴레이 네트워크들에서 전송 가중치들을 결정하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품
JP4870158B2 (ja) マルチアンテナを用いる移動通信システムにおけるデータ送／受信装置及び方法
KR102189315B1 (ko) 다중 입출력 시스템에서 상향링크 스케쥴링 방법 및 장치
US8605803B2 (en) Methods and apparatus for reducing uplink multi-base station interference
US7242727B2 (en) Method of determining transmit power for transmit eigenbeams in a multiple-input multiple-output communications system
US20040235433A1 (en) Determining transmit diversity order and branches
WO2020088489A1 (en) Channel Prediction for Adaptive Channel State Information (CSI) Feedback Overhead Reduction
WO2009096317A1 (ja) 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法
JP5069579B2 (ja) 無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法
KR101022120B1 (ko) 빔포밍을 위한 가중치 행렬 결정 방법 및 장치
WO2009107635A1 (ja) 無線通信システム、送信装置および通信制御方法
JP5009826B2 (ja) 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法
JP5134077B2 (ja) 無線通信システム、送信装置および通信制御方法
KR100992503B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 고유 안테나 기법을 이용한 신호 전송 장치 및 그 방법
JP5134076B2 (ja) 無線通信システム、送信装置および通信制御方法
JP5006224B2 (ja) 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法
JP5331036B2 (ja) 無線通信端末およびアンテナインピーダンスの制御方法
JP5006223B2 (ja) 無線通信システム、無線通信装置および通信制御方法
KR101997822B1 (ko) 다중셀 협력통신 시스템에서 협력적 신호 전송 방법
KR101642977B1 (ko) 간섭 완화를 위한 코드북 기반 다중 입출력 전처리의 코드북 변형 방법 및 장치
KR101051626B1 (ko) 코드북 기반 다중 안테나 중계 시스템의 신호처리 장치 및 방법
KR20090071796A (ko) 다중 안테나 시스템에서 채널 정보 피드백 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120522

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120531

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5009826

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150608

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees