JP4230933B2 - Receiver, transmitter, wireless communication system, and power distribution method - Google Patents

Receiver, transmitter, wireless communication system, and power distribution method Download PDF

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Description

本発明は、送受信機に複数のアンテナを備える、多入力多出力(Multiple Input Multiple Output : MIMO)方式の無線通信システム、受信機及び送信機並びに電力配分方法に関する。   The present invention relates to a multiple input multiple output (MIMO) wireless communication system, a receiver and a transmitter, and a power distribution method, in which a transceiver is provided with a plurality of antennas.

多入力多出力の無線通信システムでは、チャネル推定値に基づいて、送信形態などを送信側にフィードバックする方法を適用することにより、そのフィードバックする方法を適用しない場合より、通信容量を大きく増加させることができる。   In a multi-input multi-output wireless communication system, by applying a method of feeding back a transmission form or the like to a transmitting side based on a channel estimation value, the communication capacity can be greatly increased as compared to a case where the feedback method is not applied. Can do.

特に、受信側でチャネル推定を行って、その推定値に基づいて、各データサブストリームについてのレート及びパワーのインジケータをフィードバックする方法はフィードバック情報量と特性向上において良いトレードオフを有する(例えば、特許文献1及び非特許文献1を参照)。
特開2002−217762号公報 S.T.Chung, A.Lozano, H.C.Huang, A.Sutivong, J.M.Cioffi著,「low Complexity Algorithm for Rate and Power Quantization in Extended V-BLAST」
In particular, a method of performing channel estimation on the receiving side and feeding back a rate and power indicator for each data substream based on the estimated value has a good tradeoff in feedback information amount and performance improvement (for example, patents) Reference 1 and Non-Patent Document 1).
JP 2002-217762 A STChung, A. Lozano, HCHuang, A. Sutivong, JMCioffi, "low Complexity Algorithm for Rate and Power Quantization in Extended V-BLAST"

しかし、上記背景技術には、以下の問題がある。   However, the background art has the following problems.

受信機では、各受信アンテナで受信した各送信アンテナからの送信信号を、チャネルごとにシリアルに検出し、検出された送信信号に基づいて電力配分値の計算がチャネルごとに行われる。このため、干渉除去を行う場合に誤り伝播の影響を受けやすいという問題がある。   In the receiver, the transmission signal from each transmission antenna received by each reception antenna is detected serially for each channel, and the power distribution value is calculated for each channel based on the detected transmission signal. For this reason, there is a problem that it is easily affected by error propagation when performing interference removal.

また、各送信データストリームをパラレルに検出する受信機に対しては、電力配分ができないという問題がある。   In addition, there is a problem that power cannot be distributed to a receiver that detects each transmission data stream in parallel.

また、一部のアンテナしか使用しない場合においても、全てのアンテナに電力が配分されるため、通信容量の向上が図れないという問題がある。   Even when only some antennas are used, there is a problem that the communication capacity cannot be improved because power is distributed to all antennas.

そこで本発明においては、通信容量を向上させることができる受信機、送信機及びMIMO方式の無線通信システム並びに電力配分方法を提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a receiver, a transmitter, a MIMO wireless communication system, and a power distribution method that can improve the communication capacity.

上記課題を解決するため、本発明の受信機は、多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける受信機であって、受信されるデータストリームからチャネル推定量を生成するチャネル推定手段と、チャネル推定量に基づいて、各データストリームに配分する電力値を、スループットが最大となるように同時に決定する電力配分決定手段とを備えるものである。   In order to solve the above problems, a receiver according to the present invention is a receiver in a wireless communication system of a multiple input multiple output (MIMO) scheme, and generates a channel estimation amount from a received data stream. Channel estimation means and power allocation determination means for simultaneously determining the power value to be allocated to each data stream based on the channel estimation amount so as to maximize the throughput.

さらに、電力配分決定手段は、各データストリームに配分する電力値を初期化する電力初期化手段と、各データストリームの受信特性を推定する受信特性推定手段と、受信特性に基づいて、変調と符号化のセットを選択するMCS選択手段と、変調と符号化のセットに基づいて、各データストリームに配分する電力値を、スループットが最大となるように同時に決定する電力配分演算手段とを備えるようにしてもよい。   Further, the power allocation determining unit includes a power initialization unit that initializes a power value allocated to each data stream, a reception characteristic estimation unit that estimates a reception characteristic of each data stream, and a modulation and code based on the reception characteristic. MCS selection means for selecting a set of data and power distribution calculation means for simultaneously determining power values to be distributed to each data stream based on the set of modulation and coding so as to maximize the throughput. May be.

さらに、MCS選択手段は、スループットに基づいて変調と符号化のセットを選択するようにしてもよい。   Further, the MCS selection unit may select a set of modulation and coding based on the throughput.

さらに、電力配分演算手段は、各データストリームに対して選択された変調と符号化のセットに対応する第1の受信特性値を計算し、推定された推定受信特性値を用いて、余剰電力Δ=(推定受信特性値)−(第1の受信特性値)を計算する余剰電力計算手段と、変調と符号化のセットに対応する受信特性より受信特性の良い変調と符号化セットに対応する第2の受信特性値を計算し、電力差δ=(第2の受信特性値)−(推定受信特性値)を計算する電力差計算手段と、電力差δの最小値δminを選択し、δminとなるデータストリーム以外のデータストリームの和 Further, the power distribution calculating means calculates a first reception characteristic value corresponding to the selected modulation and coding set for each data stream, and uses the estimated reception characteristic value to calculate surplus power Δ = (Estimated reception characteristic value)-(First reception characteristic value) surplus power calculation means for calculating, and the first corresponding to the modulation and coding set having better reception characteristics than the reception characteristic corresponding to the modulation and coding set 2 and calculating a power difference δ = (second reception characteristic value) − (estimated reception characteristic value), a minimum value δ min of the power difference δ is selected, and δ is selected. Sum of data streams other than min

Figure 0004230933
を計算する演算手段と、ここで、mは各データストリームに割り当てられた番号、strminは電力差δが最小値δminとなる場合のデータストリームに割り当てられた番号、Pmはm番目のデータストリームに対する電力配分値の初期値を示す、Δsumに基づいて、電力再配分を行うか否かを判断する判断手段と、判断に基づいて、電力配分値を計算する電力配分手段とを備えるようにしてもよい。
Figure 0004230933
Where m is the number assigned to each data stream, strmin is the number assigned to the data stream when the power difference δ is the minimum value δ min, and P m is the mth data. A determination unit for determining whether to perform power redistribution based on Δsum indicating an initial value of a power distribution value for the stream, and a power distribution unit for calculating a power distribution value based on the determination. It may be.

さらに、判断手段は、Δsumと(10δmin/10-1)×Pstrmin×GPとに基づいて、電力再配分を行うか否かを判断し、電力配分手段は、判断結果に基づいて、
Pstrmin=Pstrmin×10δmin/10
Pm(m≠strmin)=Pm(m≠strmin)-((1-10-Δm/10)/Δsum)×Pstrmin×(10δmin/10-1)
ここで、Pstrminは電力差δが最小値δminとなるデータストリームに配分される電力配分値を示す、を計算し電力配分値を求めるようにしてもよい。
Further, the determining means determines whether or not to perform power redistribution based on Δsum and (10 δmin / 10 −1) × P strmin × GP, and the power distributing means is based on the determination result,
P strmin = P strmin × 10 δmin / 10
P m (m ≠ strmin) = P m (m ≠ strmin) -((1-10 -Δm / 10 ) / Δ sum ) × P strmin × (10 δmin / 10 -1)
Here, P strmin may be calculated by calculating the power distribution value distributed to the data stream in which the power difference δ is the minimum value δ min .

さらに、電力配分演算手段は、変調と符号化のセットにおけるスループットよりスループットの高い変調と符号化のセットに対応する受信特性を示す第3の受信特性値を計算し、推定された推定受信特性値を用いて、第2の電力差δ=(第3の受信特性値)−(推定受信特性値)を計算する第2の電力差計算手段と、変調と符号化のセットにおけるスループットと変調と符号化のセットに対応するスループットよりスループットの高い変調と符号化のセットに対応するスループットとの差の最大値Thmaxを選択し、Thmaxとなるデータストリーム以外のデータストリームの和 Further, the power distribution calculating means calculates a third reception characteristic value indicating a reception characteristic corresponding to the modulation and coding set having a higher throughput than the throughput in the modulation and coding set, and estimates the estimated reception characteristic value , Second power difference calculation means for calculating second power difference δ = (third reception characteristic value) − (estimated reception characteristic value), and throughput, modulation, and code in a set of modulation and coding Select the maximum difference Th max between the modulation corresponding to the throughput corresponding to the encoding set and the throughput corresponding to the encoding set, and the sum of the data streams other than the data stream that becomes Th max.

Figure 0004230933
ここで、strmaxはThmaxに対応するデータストリームの番号を示す、を計算する第2の演算手段と、Δsumに基づいて、電力再配分を行うか否かを判断する判断手段と、判断に基づいて、電力配分値を計算する電力配分手段とを備えるようにしてもよい。
Figure 0004230933
Here, Strmax the second calculating means for calculating a indicates the number of the data stream corresponding to Th max, based on the delta sum, determining means for determining whether to perform the power redistribution, the determination Based on this, power distribution means for calculating a power distribution value may be provided.

さらに、各データストリームに対して選択された変調と符号化のセットに対応する第1の受信特性値を計算し、推定された推定受信特性値を用いて、余剰電力Δ=(推定受信特性値)−(第1の受信特性値)を計算する余剰電力計算手段と、変調と符号化のセットにおけるスループットよりスループットの高い変調と符号化のセットに対応する受信特性を示す第3の受信特性値を計算し、第2の電力差δ=(第3の受信特性値)−(推定受信特性値)を計算する第2の電力差計算手段と、変調と符号化のセットにおけるスループットと変調と符号化のセットに対応するスループットよりスループットの高い変調と符号化のセットに対応するスループットとの差の最大値Thmaxを選択し、Thmaxとなるデータストリーム以外のデータストリームの和 Further, a first reception characteristic value corresponding to the selected modulation and coding set for each data stream is calculated, and the surplus power Δ = (estimated reception characteristic value is calculated using the estimated reception characteristic value. )-(First reception characteristic value) surplus power calculation means, and a third reception characteristic value indicating the reception characteristic corresponding to the modulation and coding set having higher throughput than the throughput in the modulation and coding set And second power difference calculation means for calculating second power difference δ = (third reception characteristic value) − (estimated reception characteristic value), and throughput, modulation, and code in a set of modulation and coding Select the maximum difference Th max between the modulation corresponding to the throughput corresponding to the encoding set and the throughput corresponding to the encoding set, and the sum of the data streams other than the data stream that becomes Th max.

Figure 0004230933
ここで、strmaxはThmaxに対応するデータストリームの番号を示す、
を計算する第2の演算手段と、第2の演算手段の出力Δsumに基づいて、電力再配分を行うか否かを判断する第2の判断手段と、第2の判断手段の判断に基づいて、第2の電力配分値を計算する第2の電力配分手段と、電力配分値及び第2の電力配分値に基づいて、スループットを見積もるスループット推定手段とを備え、電力配分手段は、見積もられたスループットに基づいて電力配分値を決定するようにしてもよい。
Figure 0004230933
Here, strmax indicates the number of the data stream corresponding to Th max .
Second calculating means for calculating a, on the basis of the output delta sum of the second arithmetic unit, a second determination means for determining whether or not to perform power redistribution, based on the determination of the second determining means The second power distribution means for calculating the second power distribution value and the throughput estimation means for estimating the throughput based on the power distribution value and the second power distribution value. The power distribution value may be determined based on the obtained throughput.

さらに、判断手段は、各データストリームに対して選択された変調と符号化のセットに対応するスループットが最大値又は最小値となり、且つ変調と符号化のセットに対応する受信特性の差が所定の値以下である場合に電力再配分を行うと判断し、電力配分手段は、受信特性が等しくなるように電力配分を行うようにしてもよい。   Further, the judging means has a maximum or minimum throughput corresponding to the selected modulation and coding set for each data stream, and a difference in reception characteristics corresponding to the modulation and coding set is a predetermined value. If it is less than or equal to the value, it may be determined that power redistribution is performed, and the power distribution unit may perform power distribution so that reception characteristics are equal.

さらに、判断手段は、Δsumと(10δstrmax/10-1)×Pstrmax×GPとに基づいて、電力再配分を行うか否かを判断するようにしてもよい。 Further, determination means, delta sum and (10 δstrmax / 10 -1) × based on the P strmax × GP, it may be determined whether to perform the power redistribution.

さらに、使用するアンテナのパターンを設定するアンテナパターン設定手段と、計算された電力配分値に基づいて、スループットを推定するスループット推定手段と、スループットに基づいて使用するアンテナのパターンの選択を行うアンテナ選択手段とを備えるようにしてもよい。   Furthermore, antenna pattern setting means for setting the antenna pattern to be used, throughput estimation means for estimating the throughput based on the calculated power distribution value, and antenna selection for selecting the antenna pattern to be used based on the throughput Means.

また、本発明に係る送信機は、多入力多出力(Multiple Input Multiple Output : MIMO)方式の無線通信システムにおける送信機であって、電力配分値を受信する受信手段と、電力配分値に基づき、受信機側の受信特性を推定する受信機側受信特性推定手段とを備えるものである。   Further, the transmitter according to the present invention is a transmitter in a radio communication system of a multiple input multiple output (MIMO) system, receiving means for receiving a power distribution value, and based on the power distribution value, Receiver-side reception characteristic estimation means for estimating reception characteristics on the receiver side.

さらに、受信した変調と符号化のセットに基づいて、符号化及び変調処理を行う符号化&変調手段を備えるようにしてもよい。
また、本発明に係る無線通信システムは、送信機及び受信機を備える多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムであって、送信機は、電力配分値を受信する受信手段と、電力配分値に基づき、受信機側の受信特性を推定する受信機側受信特性推定手段とを備え、受信機は、受信されるデータストリームからチャネル推定量を生成するチャネル推定手段と、チャネル推定量に基づいて、各データストリームに配分する電力値をスループットが最大となるように同時に決定する電力配分決定手段とを備えるものである。
Furthermore, an encoding & modulation means for performing encoding and modulation processing based on the received modulation and encoding set may be provided.
The wireless communication system according to the present invention is a multiple input multiple output (MIMO) wireless communication system including a transmitter and a receiver, and the transmitter receives a power distribution value. Means and receiver-side reception characteristic estimation means for estimating reception characteristics on the receiver side based on the power distribution value, and the receiver comprises channel estimation means for generating a channel estimation amount from the received data stream; Power distribution determining means for simultaneously determining the power value to be allocated to each data stream based on the channel estimation amount so as to maximize the throughput.

また、本発明に係る電力配分方法は、多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける電力配分方法であって、受信されるデータストリームからチャネル推定量を生成するステップと、チャネル推定量に基づいて、各データストリームに配分する電力値をスループットが最大となるように同時に決定するステップとを有する方法である。   Further, the power distribution method according to the present invention is a power distribution method in a multiple input multiple output (MIMO) wireless communication system, and generates a channel estimation amount from a received data stream. And simultaneously determining the power value to be allocated to each data stream based on the channel estimation amount so as to maximize the throughput.

さらに、各データストリームの受信特性を推定するステップと、各データストリームに対して選択された変調と符号化のセットに対応するスループットが最大値又は最小値となり、且つ変調と符号化のセットに対応する受信特性の差が所定の値以下である場合に電力再配分を行うと判断するステップとを有するようにしてもよい。   In addition, the reception characteristics of each data stream are estimated, and the throughput corresponding to the modulation and coding set selected for each data stream is the maximum or minimum value, and the modulation and coding set is supported. A step of determining that power redistribution is performed when a difference in reception characteristics is equal to or less than a predetermined value.

さらに、使用するアンテナのパターンを設定するステップと、計算された電力配分値に基づいて、スループットを推定するステップと、スループットに基づいて、使用するアンテナのパターンの選択を行うステップとを有するようにしてもよい。   And a step of setting an antenna pattern to be used, a step of estimating a throughput based on the calculated power distribution value, and a step of selecting an antenna pattern to be used based on the throughput. May be.

本発明の実施例によれば、通信容量を向上させることができる受信機、送信機及びMIMO方式の無線通信システム並びに電力配分方法を実現できる。   According to the embodiments of the present invention, it is possible to realize a receiver, a transmitter, a MIMO wireless communication system, and a power distribution method that can improve communication capacity.

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。   In all the drawings for explaining the embodiments, the same reference numerals are used for those having the same function, and repeated explanation is omitted.

本発明の第1の実施例に係る適応送信電力制御を行うMIMO方式の無線通信システムの構成を、図1を参照して説明する。   A configuration of a MIMO wireless communication system that performs adaptive transmission power control according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例に係るMIMO方式の無線通信システム100は、送信機110と受信機120とを備える。   The MIMO wireless communication system 100 according to the present embodiment includes a transmitter 110 and a receiver 120.

送信機110は、送信データが入力される符号化&変調部101−1〜101−Nと、符号化&変調部101−1〜101−Nとそれぞれ接続された電力増幅部103−1〜103−Nと、電力増幅部103−1〜103−Nとそれぞれ接続された送信アンテナ105−1〜105−Nと、符号化&変調部101−1〜101−Nと接続されたレート制御部102と、電力増幅部103−1〜103−Nと接続された電力制御部104とを備える。   Transmitter 110 includes encoding & modulation sections 101-1 to 101-N to which transmission data is input, and power amplification sections 103-1 to 103 connected to encoding & modulation sections 101-1 to 101-N, respectively. -N, transmission antennas 105-1 to 105-N connected to power amplifiers 103-1 to 103-N, respectively, and rate control unit 102 connected to encoding & modulation units 101-1 to 101-N And a power control unit 104 connected to the power amplification units 103-1 to 103 -N.

送信データは、符号化&変調部101−1〜101−Nで符号化及び変調が行われる。この場合、変調方式及び伝送レートがレート制御部102により制御される。符号化及び変調された送信信号は、電力増幅部103−1〜103−Nで電力増幅され、送信アンテナ105−1〜105−Nから送信される。この場合、送信電力が電力制御部104で制御される。   The transmission data is encoded and modulated by encoding and modulation sections 101-1 to 101-N. In this case, the modulation scheme and transmission rate are controlled by the rate control unit 102. The encoded and modulated transmission signals are power-amplified by power amplification sections 103-1 to 103-N and transmitted from transmission antennas 105-1 to 105-N. In this case, transmission power is controlled by the power control unit 104.

また、受信機120から送信されたフィードバック信号に基づいて、受信機120側の受信特性を推定する受信機側受信特性推定部(図示なし)を備え、レート制御部102及び電力制御部104は、推定された受信特性に基づいて、伝送レート及び送信電力を制御するようにしてもよい。
受信機120は、受信アンテナ111−1〜111−Nと、受信アンテナ111−1〜111−Nと接続されたチャネル推定部112と、チャネル推定部112と接続された電力配分・MCS(Modulation and Coding Set)(変調と符号化のセット)選択部113と、受信アンテナ111−1〜111−Nと接続された信号分離部114と、信号分離部114と接続された復号&復調部115とを備える。
In addition, a receiver-side reception characteristic estimation unit (not shown) that estimates reception characteristics on the receiver 120 side based on the feedback signal transmitted from the receiver 120 is provided. The rate control unit 102 and the power control unit 104 are The transmission rate and transmission power may be controlled based on the estimated reception characteristics.
The receiver 120 includes reception antennas 111-1 to 111 -N, a channel estimation unit 112 connected to the reception antennas 111-1 to 111 -N, and a power distribution / MCS (Modulation and MCS) connected to the channel estimation unit 112. (Coding Set) (modulation and coding set) selection unit 113, signal separation unit 114 connected to reception antennas 111-1 to 111-N, and decoding & demodulation unit 115 connected to signal separation unit 114 Prepare.

受信アンテナ111−1〜111−Nで受信された受信データは、チャネル推定部112に入力されると共に、信号分離部114に入力される。
信号分離部114に入力された受信データは、送信系列毎の信号に分離され、復号&復調部115により復号、復調される。一方、チャネル推定部112は、入力された受信信号から、受信した受信アンテナ毎に振幅、遅延又は位相に関する伝搬路に起因する変化を調べ、チャネル推定を行い、その結果を電力配分・MCS選択部113に入力する。電力配分・MCS選択部113は、入力されたチャネル推定値に基づきMCSの選択を行い、選択されたMCSに基づいて電力配分を決定する。また、電力配分・MCS選択部113は、MCS及び電力配分の結果を、送信機100のレート制御部102及び電力制御部104に送信する。
The reception data received by the reception antennas 111-1 to 111 -N is input to the channel estimation unit 112 and also input to the signal separation unit 114.
The received data input to the signal separation unit 114 is separated into signals for each transmission sequence, and is decoded and demodulated by the decoding & demodulation unit 115. On the other hand, the channel estimation unit 112 examines a change caused by a propagation path related to amplitude, delay, or phase for each received reception antenna from the input reception signal, performs channel estimation, and outputs the result as a power distribution / MCS selection unit 113 is input. The power distribution / MCS selection unit 113 performs MCS selection based on the input channel estimation value, and determines power distribution based on the selected MCS. Further, the power distribution / MCS selection unit 113 transmits the result of MCS and power distribution to the rate control unit 102 and the power control unit 104 of the transmitter 100.

まず、本実施例に係るMIMO方式の無線通信システムにおける受信機120の電力配分・MCS選択部113について説明する前に、従来の電力配分・MCS選択部の構成及び処理について、図2及び図3を参照して説明する。   Before describing the power distribution / MCS selection unit 113 of the receiver 120 in the MIMO wireless communication system according to the present embodiment, the configuration and processing of the conventional power distribution / MCS selection unit will be described with reference to FIGS. Will be described with reference to FIG.

電力配分・MCS選択部は、図2に示すようにデータストリームコンター1と、データストリームコンター1と接続された電力初期化部2と、電力初期化部2と接続されたSINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio)推定部3と、SINR推定部3と接続されたMCS選択部4と、MCS選択部4と接続された電力マッピング部5と、電力マッピング部5及びデータストリームコンター1と接続された判定部6と、判定部6及び電力マッピング部5と接続されたMCS再選択部7とを備える。   As shown in FIG. 2, the power distribution / MCS selection unit includes a data stream contour 1, a power initialization unit 2 connected to the data stream contour 1, and a SINR (Signal-to-to-connection unit) connected to the power initialization unit 2. Interference plus Noise Ratio) estimation unit 3, MCS selection unit 4 connected to SINR estimation unit 3, power mapping unit 5 connected to MCS selection unit 4, power mapping unit 5 and data stream contour 1 And the MCS reselection unit 7 connected to the determination unit 6 and the power mapping unit 5.

データストリームコンター1は、チャネル推定部により生成されたチャネル推定量に基づいて、送信機により送信されたデータストリームの番号の制御を行う。例えば、データストリームの番号としてmを割り当てた後に、m=m−1(1<m<M)(mは正の整数)とすることにより、各データストリームに順次番号を割り当てる。ここで、mはデータストリームの数である。   The data stream contour 1 controls the number of the data stream transmitted by the transmitter based on the channel estimation amount generated by the channel estimation unit. For example, after assigning m as a data stream number, m = m−1 (1 <m <M) (m is a positive integer), thereby sequentially assigning a number to each data stream. Here, m is the number of data streams.

電力初期化部3は、電力配分値の初期化を行う。例えば、Pm=Premain/mにより電力の初期化を行う。ここで、Pmはm番目のデータストリームの電力、Premainはm番目のデータストリームに対して割り当てることが可能な電力、即ち残っている電力である。 The power initialization unit 3 initializes the power distribution value. For example, the power is initialized by P m = P remain / m. Here, P m is the power of the m-th data stream, and P remain is the power that can be allocated to the m-th data stream, that is, the remaining power.

SINR推定部3は、受信処理が行われた後のSINRの推定を行う。
MCS選択部4は、SINR推定部3により推定されたSINRに基づき、MCSの選択を行う。
The SINR estimation unit 3 estimates SINR after the reception process is performed.
The MCS selection unit 4 performs MCS selection based on the SINR estimated by the SINR estimation unit 3.

電力マッピング部5は、予め備えられ、MCSと電力とが対応付けられたテーブルを用いて、選択されたMCSに対応する電力のマッピングを行う。例えば、選択されたMCSに対する電力Pmをマッピングする。
判定部6は、配分された電力が、配分されていない電力を超えているか否かの判定を行う。例えば、まず、
The power mapping unit 5 is provided in advance and performs mapping of power corresponding to the selected MCS using a table in which MCS and power are associated with each other. For example, the power P m for the selected MCS is mapped.
The determination unit 6 determines whether the allocated power exceeds the undistributed power. For example, first

Figure 0004230933
を計算する。ここで、Pは総電力(total power)、Mは受信アンテナの数である。次に、Premain−Pm>0であるか否かの判定を行う。
Figure 0004230933
Calculate Here, P is the total power and M is the number of receiving antennas. Next, it is determined whether or not P remain −P m > 0.

MCS再選択部7は、判定部6での判定の結果、配分される電力Pmが、残っている電力Premainを超えている場合、即ちPremain−Pm<0である場合に、MCSの再選択を行う。例えば、MCSを一段下げる処理を行う。
次に、電力配分・MCS選択部の処理フローについて、図3を参照して説明する。
As a result of the determination by the determination unit 6, the MCS reselection unit 7 determines that the allocated power P m exceeds the remaining power P remain , that is, if P remain −P m <0. Reselect. For example, a process for lowering the MCS by one step is performed.
Next, the processing flow of the power distribution / MCS selection unit will be described with reference to FIG.

チャネル推定部112からチャネル推定量が入力されると、データストリームコンター1では、例えば、0より大きいm個のデータストリームに対して、データストリームの番号としてmを割り当て、mの値を1減じ、次のデータストリームに対しmの値を1減じたmを割り当てる処理を繰り返すことにより、データストリームに対し番号を割り当てる制御が行われる(ステップS1)。   When the channel estimation amount is input from the channel estimation unit 112, in the data stream contour 1, for example, m is assigned as a data stream number to m data streams larger than 0, and the value of m is reduced by 1. By repeating the process of assigning m obtained by subtracting the value of m to the next data stream, control for assigning a number to the data stream is performed (step S1).

次に、電力の初期化が行われる。例えば、残っている電力Premainをデータストリーム数mで割った値、即ちPm=Premain/mが初期値として設定される(ステップS2)。 Next, power initialization is performed. For example, a value obtained by dividing the remaining power P remain by the number of data streams m, that is, P m = P remain / m is set as an initial value (step S2).

次に、受信処理後のSINRの推定が行われ(ステップS3)、推定されたSINRに基づいて、MCSの選択が行われ(ステップS4)、選択されたMCSに基づいて電力マッピングが行われる(ステップS5)。   Next, SINR after reception processing is estimated (step S3), MCS is selected based on the estimated SINR (step S4), and power mapping is performed based on the selected MCS (step S4). Step S5).

次に、配分される電力が、残っている電力Premainを超えているか否かの判断が行われる(ステップS6)。配分された電力が残った電力を超えている場合(ステップS6:NO)、MCSの再選択が行われる(ステップS8)。一方、配分された電力が残っている電力を超えていない場合(ステップS6:YES)、電力配分値が出力される(ステップS7)。 Next, it is determined whether or not the allocated power exceeds the remaining power P remain (step S6). If the allocated power exceeds the remaining power (step S6: NO), the MCS is reselected (step S8). On the other hand, when the allocated power does not exceed the remaining power (step S6: YES), the power distribution value is output (step S7).

次に、本実施例に係るMIMO方式の無線通信システム100における受信機120の電力配分・MCS選択部113の構成について、図4を参照して説明する。   Next, the configuration of the power distribution / MCS selection unit 113 of the receiver 120 in the MIMO wireless communication system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

電力配分・MCS選択部113は、電力初期化部113−1と、電力初期化部113−1と接続された受信特性推定部113−2と、受信特性推定部113−2と接続されたMCS選択部113−3と、MCS選択部113−3と接続された電力配分演算部113−4とを備える。   The power distribution / MCS selection unit 113 includes a power initialization unit 113-1, a reception characteristic estimation unit 113-2 connected to the power initialization unit 113-1, and an MCS connected to the reception characteristic estimation unit 113-2. A selection unit 113-3 and a power distribution calculation unit 113-4 connected to the MCS selection unit 113-3 are provided.

また、電力配分演算部113−4は、MCS選択部113−3と接続された上段MCS電力差(δ)計算部113−41及び余剰電力(Δ)計算部113−42と、上段MCS電力差(δ)計算部113−41及び余剰電力(Δ)計算部113−42と接続された演算部113−43及び判断部113−44と、上段MCS電力差(δ)計算部113−41、余剰電力(Δ)計算部113−42、演算部113−43及び判断部113−44と接続された電力配分部113−45とを備える。また、演算部113−43は、判断部113−44と接続されている。   In addition, the power distribution calculation unit 113-4 includes an upper MCS power difference (δ) calculation unit 113-41 and a surplus power (Δ) calculation unit 113-42 connected to the MCS selection unit 113-3, and an upper MCS power difference. (Δ) calculation unit 113-41 and surplus power (Δ) calculation unit 113-43 and determination unit 113-44 connected to calculation unit 113-42, upper MCS power difference (δ) calculation unit 113-41, surplus A power distribution unit 113-45 connected to the power (Δ) calculation unit 113-42, the calculation unit 113-43, and the determination unit 113-44. The calculation unit 113-43 is connected to the determination unit 113-44.

電力初期化部113−1は、各データストリームに電力配分値の初期値を設定する。例えば、電力配分演算の繰返し回数(loop)が0の場合、即ち、初めて演算を行う場合には、各アンテナに分配する電力係数をP=(P,...,P)とする。但し、 The power initialization unit 113-1 sets the initial value of the power distribution value for each data stream. For example, when the number of repetitions (loop) of the power distribution calculation is 0, that is, when the calculation is performed for the first time, the power coefficient distributed to each antenna is P = (P 1 ,..., P M ). However,

Figure 0004230933
である。
次に、電力を規格化し
Figure 0004230933
It is.
Next, standardize power

Figure 0004230933
とする。Pm=P/M(m=1,…,M)とすると、各データストリームの初期値は、P=,...,P=1となる。
Figure 0004230933
And When P m = P / M (m = 1,..., M), the initial value of each data stream is P 1 =,. . . , P M = 1.

また、loop>0の場合には、後述する電力配分部113−45により決定された電力配分値を初期値とする。初期値の設定後、繰返し数を増加させる(loop=loop+1)。
受信特性推定部113−2は、受信後の受信特性、例えばSINRの推定を行う。例えば、
SINRm=um 2/um-um 2=um/1-um
um=hm Hwm
Wm=[hAmhH2I]-1hm
When loop> 0, the power distribution value determined by the power distribution unit 113-45 described later is set as the initial value. After setting the initial value, increase the number of repetitions (loop = loop + 1).
The reception characteristic estimation unit 113-2 estimates reception characteristics after reception, for example, SINR. For example,
SINR m = u m 2 / u m -u m 2 = u m / 1-u m
u m = h m H w m
W m = [hA m h H + σ 2 I] -1 h m

Figure 0004230933
により、各データストリームの受信後等価SINRの計算を行う。ここで、SINRmは、m番目のデータストリームのSINR、hmはm番目のチャネル値(伝達関数)、Hは行列の共役転置、wmはフィルタ係数、σ2は受信機の内部雑音電力(雑音成分の共分散)、Iは単位行列、Amは単位対角行列である。
Figure 0004230933
Thus, after receiving each data stream, the equivalent SINR is calculated. Here, SINR m is, SINR of the m-th data stream, h m is the m-th channel values (transfer function), the conjugate transpose of H is a matrix, w m filter coefficients, sigma 2 is the internal noise power of the receiver (Covariance of noise components), I is a unit matrix, and Am is a unit diagonal matrix.

MCS選択部113−3は、受信特性推定部113−2により推定された各データストリームの受信特性に基づいて、各データストリームに対して、予め決められた受信品質を満たすMCSセットを選択する。ここで、各データストリームに対する所望の受信特性は異なる。例えば、受信品質毎に対応するMCS、例えば、受信特性、変調方式、伝送レート、スループット等が対応付けられ、予め記憶されたテーブルから、推定された受信特性に対応するMCSが選択される。対応するMCSセットが複数ある場合には、その中でスループットの一番大きいMCSセットが選択される。例えば、推定されたSINRの値に基づいて、各データストリームに対して、フレームエラーレート(Frame Error Rate : FER)が一定値eに達するために必要なMCSが選択される。   Based on the reception characteristics of each data stream estimated by the reception characteristics estimation section 113-2, the MCS selection section 113-3 selects an MCS set that satisfies a predetermined reception quality for each data stream. Here, the desired reception characteristics for each data stream are different. For example, MCS corresponding to each reception quality, for example, reception characteristics, modulation scheme, transmission rate, throughput, and the like are associated with each other, and an MCS corresponding to the estimated reception characteristics is selected from a prestored table. If there are a plurality of corresponding MCS sets, the MCS set having the largest throughput is selected. For example, based on the estimated SINR value, an MCS necessary for the frame error rate (FER) to reach a constant value e is selected for each data stream.

上段MCS電力差(δ)計算部113−41は、MCS選択部113−3により選択されたMCSセットの上段に配置されたMCSセット、即ち選択されたMCSセットに対応する受信特性より受信特性の良いMCSセットに対応するSINRと各データストリームのSINRとの差を求める。   The upper MCS power difference (δ) calculation unit 113-41 has a reception characteristic that is higher than the MCS set arranged in the upper stage of the MCS set selected by the MCS selection unit 113-3, that is, the reception characteristic corresponding to the selected MCS set. The difference between the SINR corresponding to the good MCS set and the SINR of each data stream is obtained.

例えば、各MCSのFER=eにおける所望のSINRをそれぞれ(γ1,…,γL)とし、各データストリームに対して選択したMCSセットの番号をIm(1<m<M)とする。但し、全部でLセットあると仮定し、γ1<…<γl<…γLとする。この場合、
δmIm+1-SINRm
の計算が行われる。
For example, the desired SINR of each MCS at FER = e is (γ 1 ,..., Γ L ), and the number of the MCS set selected for each data stream is I m (1 <m <M). However, it is assumed that a total of L set, and γ 1 <... <γ l < ... γ L. in this case,
δ m = γ Im + 1 -SINR m
Is calculated.

余剰電力(Δ)計算部113−42は、各データストリームのSINRに対する所望SINRとの差を求める。例えば、
Δm=SINRmIm
の計算が行われる。
The surplus power (Δ) calculation unit 113-42 obtains a difference between the SINR of each data stream and the desired SINR. For example,
Δ m = SINR mIm
Is calculated.

演算部113−43は、上段MCS電力差(δ)計算部113−41により計算されたδの最小値δminの計算を行う。また、δminを除いた余剰電力の和Δsumの計算を行う。例えば、δmin={δ1,…, δM}を求めて、その値を有するデータストリームの番号をstrminとする。次に、 The calculation unit 113-43 calculates the minimum value δ min of δ calculated by the upper MCS power difference (δ) calculation unit 113-41. In addition, the sum of the surplus power Δsum excluding δmin is calculated. For example, δ min = {δ 1 ,..., Δ M } is obtained, and the number of the data stream having the value is defined as strmin. next,

Figure 0004230933
の計算を行う。
Figure 0004230933
Perform the calculation.

判断部113−44は、電力配分を行うか否かの判断を行う。例えば、Δsumと(10δmin/10-1)×Pstrmin×GPとを比較することにより、電力配分を行うか否かの判断を行う。ここで、GPはガード電力(Guard Power)であり、事前に設定されるparameterである。 The determination unit 113-44 determines whether to perform power distribution. For example, by comparing the delta sum and (10 δmin / 10 -1) × P strmin × GP, it determines whether or not to power distribution. Here, GP is guard power and is a parameter set in advance.

Figure 0004230933
である場合には、電力配分を行う旨の判断が行われる。
一方、Δsum<(10δmin/10-1)×Pstrmin×GPである場合には、電力配分を行わない旨の判断が行われる。
Figure 0004230933
If so, a determination is made to perform power distribution.
On the other hand, if Δ sum <(10 δ min / 10 −1) × P strmin × GP, it is determined that power distribution is not performed.

電力配分部113−45は、電力配分を行う旨の判断が行われた場合には、電力配分値を求める。例えば、
Pstrmin=Pstrmin×10δmin/10
Pm(m≠strmin)=Pm(m≠strmin)-((1-10-Δm/10)/Δsum)×Pstrmin×(10δmin/10-1)
により電力配分値を求める。また、その結果を電力初期化部113−1にフィードバックする。
The power distribution unit 113-45 obtains a power distribution value when it is determined to perform power distribution. For example,
P strmin = P strmin × 10 δmin / 10
P m (m ≠ strmin) = P m (m ≠ strmin) -((1-10 -Δm / 10 ) / Δ sum ) × P strmin × (10 δmin / 10 -1)
To obtain the power distribution value. The result is fed back to the power initialization unit 113-1.

一方、電力配分を行わない旨の判断が行われた場合には、処理を中止し、現在の電力配分値及び選択されたMCSセットを送信機110にフィードバックする。   On the other hand, when it is determined that power distribution is not performed, the process is stopped, and the current power distribution value and the selected MCS set are fed back to the transmitter 110.

次に、本実施例に係るMIMO方式の無線通信システムにおける電力配分方法を、図1及び図5を参照して説明する。   Next, a power distribution method in the MIMO wireless communication system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

チャネル推定部112は、入力されたパイロット信号を用いて、チャネル応答及びノイズの推定を行う。チャネル推定部112は、その結果を、電力初期化部113−1に入力し、電力初期化部113−1は、チャネル推定部112からの出力結果を用いて、各データストリームに電力配分値の初期値を設定する(ステップS100)。   The channel estimation unit 112 performs channel response and noise estimation using the input pilot signal. The channel estimation unit 112 inputs the result to the power initialization unit 113-1, and the power initialization unit 113-1 uses the output result from the channel estimation unit 112 to assign the power distribution value to each data stream. An initial value is set (step S100).

次に、受信特性推定部113−2は、受信処理後の受信特性、例えば、各データストリームの受信後等価SINRの計算を行う(ステップS110)。例えば、変調方式にOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いる場合には、各サブキャリアの受信特性と受信特性の分散を用いて、データストリームの受信特性を推定する。   Next, the reception characteristic estimation unit 113-2 calculates reception characteristics after reception processing, for example, equivalent SINR after reception of each data stream (step S110). For example, when OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is used as the modulation method, the reception characteristics of the data stream are estimated using the reception characteristics of each subcarrier and the dispersion of the reception characteristics.

次に、推定された各データストリームの受信特性に基づいて、MCS選択部113−3は、各データストリームに対して、事前に決めた受信品質、例えば、 FERを満たすMCSセットの中で、一番スループットの大きいMCSセットの選択を行う(ステップS120)。   Next, based on the estimated reception characteristics of each data stream, the MCS selection unit 113-3 performs, with respect to each data stream, one MCS set that satisfies a predetermined reception quality, for example, FER. The MCS set with the highest throughput is selected (step S120).

MCS選択部113−3の結果に基づいて、電力配分判定部113−4は、電力配分を行うか否かの判定を行い、この判定結果に基づいて電力配分を行う。   Based on the result of the MCS selection unit 113-3, the power distribution determination unit 113-4 determines whether or not to perform power distribution, and performs power distribution based on the determination result.

具体的に説明する。上段MCS電力差(δ)及び余剰電力(Δ)の計算が、上段MCS電力差(δ)計算部113−41及び余剰電力(Δ)計算部113−42において行われる(ステップS130)。次に、演算部113−43は、δの最小値δmin及びδminを除いた余剰電力の和Δsumの計算を行う(ステップS140)。次に、判断部113−43は、電力配分を行うか否かの判定を行う(ステップS150)。 This will be specifically described. The upper MCS power difference (δ) and surplus power (Δ) are calculated in the upper MCS power difference (δ) calculating unit 113-41 and the surplus power (Δ) calculating unit 113-42 (step S130). Next, the arithmetic unit 113-43 performs surplus power sum delta sum calculations excluding the minimum value [delta] min and [delta] min of [delta] (step S140). Next, the determination unit 113-43 determines whether to perform power distribution (step S150).

電力配分を行う旨の判断が行われた場合(ステップS150:YES)、電力配分部113−45は、電力分配を行い、その結果を電力初期化部113−1にフィードバックする(ステップS160)。また、電力配分部113−45は、送信機110に対して、MCS及び電力配分値をフィードバックする(ステップS170)。   When it is determined that power distribution is to be performed (step S150: YES), the power distribution unit 113-45 performs power distribution and feeds back the result to the power initialization unit 113-1 (step S160). In addition, the power distribution unit 113-45 feeds back the MCS and the power distribution value to the transmitter 110 (step S170).

電力初期化部113−1では、フィードバックされた電力分配値を電力初期値に設定し、受信特性推定部113−2では、電力分配値を用いて計算された電力配分値で送信した場合の特性を推定する。即ち、フィードバックされた電力分配値を用いて、ステップS100〜ステップS170の処理が繰返し行われる。このように、処理を繰り返すことにより、より最適な電力分配値を計算することができる。   The power initialization unit 113-1 sets the fed back power distribution value as the initial power value, and the reception characteristic estimation unit 113-2 transmits the power distribution value calculated using the power distribution value. Is estimated. That is, the processing of Step S100 to Step S170 is repeatedly performed using the fed back power distribution value. Thus, by repeating the process, a more optimal power distribution value can be calculated.

一方、電力配分を行わない旨の判断が行われた場合、電力配分部113−45は、現段階の電力配分値及び選択されたMCSセットを送信機110にフィードバックする(ステップS170)。   On the other hand, when it is determined that power distribution is not performed, the power distribution unit 113-45 feeds back the power distribution value at the current stage and the selected MCS set to the transmitter 110 (step S170).

受信機120からフィードバック情報を受信した送信機110のレート制御部102は、フィードバック情報に基づいて、各データストリームの符号化&変調信号を制御する。また電力制御部104は各データストリームの送信電力を制御する。   The rate control unit 102 of the transmitter 110 that has received the feedback information from the receiver 120 controls the encoded & modulated signal of each data stream based on the feedback information. The power control unit 104 controls transmission power of each data stream.

また、受信機120から送信されたフィードバック信号に基づいて、受信機120側の受信特性を推定する受信機側受信特性推定部(図示なし)が備えられている場合には、レート制御部102及び電力制御部104は、推定された受信特性に基づいて伝送レート及び送信電力を制御する。   When a receiver-side reception characteristic estimation unit (not shown) that estimates reception characteristics on the receiver 120 side based on the feedback signal transmitted from the receiver 120 is provided, the rate control unit 102 and The power control unit 104 controls the transmission rate and transmission power based on the estimated reception characteristics.

次に、本実施例に係るMIMO方式の無線通信システムにおける電力配分方法について、図6を参照して詳細に説明する。図6には、4個のデータストリームに対して電力配分を行う場合を示す。なお、MCS選択部113−3では、3種類のMCSから最適なMCSが選択される。   Next, a power distribution method in the MIMO wireless communication system according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 shows a case where power distribution is performed on four data streams. Note that the MCS selection unit 113-3 selects an optimal MCS from three types of MCS.

まず、Δが最小となるデータストリームを選択し(1)、他のデータストリームから、(1)において選択されたデータストリームへ電力が移される(2)。次に、再計算を行い上述した(1)及び(2)を繰り返す(3)。ここで、Δは、MCSセットに対応する受信特性より受信特性のよいMCSセットに対応する受信特性と、推定された受信特性との差である。
このようにすることにより、各送信データストリームの電力配分値及びMCSを同時に決定でき、更に繰返し計算によって最適値に近づけることができるため、より大きな通信容量を達成できる。
First, a data stream having a minimum Δ is selected (1), and power is transferred from another data stream to the data stream selected in (1) (2). Next, recalculation is performed and (1) and (2) described above are repeated (3). Here, Δ is the difference between the reception characteristic corresponding to the MCS set having better reception characteristics than the reception characteristic corresponding to the MCS set and the estimated reception characteristic.
By doing so, the power distribution value and MCS of each transmission data stream can be determined at the same time, and can be brought closer to the optimum value by repeated calculation, so that a larger communication capacity can be achieved.

次に、本発明の第2の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムについて説明する。   Next, a MIMO radio communication system according to the second embodiment of the present invention will be described.

本実施例に係るMIMO方式の無線通信システムは、送受信機の構成は第1の実施例と同様であるため、その説明を省略する。
次に、本実施例に係るMIMO方式の無線通信システム100における受信機120の電力配分・MCS選択部113の構成について説明する。
In the MIMO wireless communication system according to the present embodiment, the configuration of the transmitter / receiver is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
Next, the configuration of the power distribution / MCS selection unit 113 of the receiver 120 in the MIMO wireless communication system 100 according to the present embodiment will be described.

本実施例に係るMIMO方式の無線通信システム100における受信機120の電力配分・MCS選択部113は、第1の実施例において説明した電力配分・MCS選択部113と、上段MCS電力差(δ)計算部113−41、演算部113−43及び判断部113−44の機能が異なる。   The power distribution / MCS selection unit 113 of the receiver 120 in the MIMO wireless communication system 100 according to this embodiment is different from the power distribution / MCS selection unit 113 described in the first embodiment in the upper MCS power difference (δ). The functions of the calculation unit 113-41, the calculation unit 113-43, and the determination unit 113-44 are different.

本実施例に係るMIMO無線通信システム100における上段MCS電力差(δ)計算部は、MCS選択部113−3により選択されたMCSセットに対応するスループットを求め、求められたスループットよりスループットの高いMCSセットに対応する受信特性を求める。例えば、各データストリームに対してスループットThmを求め、求められたThmより1つ大きいスループットに対応する受信特性を求め、求められた受信特性と受信特性推定部113−2から入力された受信特性との差を求める。 The upper MCS power difference (δ) calculation unit in the MIMO wireless communication system 100 according to the present embodiment obtains the throughput corresponding to the MCS set selected by the MCS selection unit 113-3, and the MCS having a higher throughput than the obtained throughput. Obtain the reception characteristics corresponding to the set. For example, determine the throughput Th m for each data stream, obtains the reception characteristics corresponding to the larger one than Th m determined throughput, input from the reception characteristic obtained a reception characteristic estimating unit 113-2 receives Find the difference from the characteristics.

演算部113−43は、上段MCS電力差(δ)計算部において求められたThm(m=1,…,M)と求められたThmより大きい、例えば1つ大きいMCSセットに対応するスループットとの差の最大値Thmaxを求め、そのThmaxに対応するデータストリームの番号をstrmaxとする。また、 Calculating unit 113-43 has upper MCS power difference ([delta]) was determined in the calculation unit Th m (m = 1, ... , M) is greater than Th m obtained with, for example, the throughput corresponding to a single large MCS sets And the maximum value Th max of the difference is obtained, and the number of the data stream corresponding to the Th max is defined as strmax. Also,

Figure 0004230933
の計算を行う。
Figure 0004230933
Perform the calculation.

判断部113−44は、電力配分を行うか否かの判断を行う。例えば、Δsumと(10δstrmax/10-1)×Pstrmax×GPとを比較することにより、電力配分を行うか否かの判断を行う。ここで、δstrmaxは、データストリームの番号がstrmaxであるδである。Δsum<(10δstrmax/10-1)×Pstrmax×GPである場合には、電力配分を行う旨の判断を行う。一方、 The determination unit 113-44 determines whether to perform power distribution. For example, by comparing the delta sum and (10 δstrmax / 10 -1) × P strmax × GP, it determines whether or not to power distribution. Here, δ strmax is δ whose data stream number is strmax. If it is Δ sum <(10 δstrmax / 10 -1) × P strmax × GP performs judgment to the effect that performs power distribution. on the other hand,

Figure 0004230933
である場合には、電力配分を行わない旨の判断を行う。
Figure 0004230933
If it is, it is determined that power distribution is not performed.

また、判断部113−44は、各データストリームに対して選択された変調と符号化のセットに対応するスループットが最大値又は最小値となり、且つ変調と符号化のセットに対応する受信特性の差が所定の値以下である場合に電力再配分を行うと判断する。この場合、電力配分部113−45は、受信特性が等しくなるように電力配分を行う。   In addition, the determination unit 113-44 has a maximum or minimum throughput corresponding to the selected modulation and coding set for each data stream, and a difference in reception characteristics corresponding to the modulation and coding set. Is determined to be redistributed when the value is equal to or less than a predetermined value. In this case, the power distribution unit 113-45 performs power distribution so that the reception characteristics are equal.

次に、本実施例に係るMIMO方式の無線通信システムにおける電力配分方法について、図7を参照して説明する。   Next, a power distribution method in the MIMO wireless communication system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施例に係るMIMO方式の無線通信システムにおける電力配分方法と第1の実施例に係るMIMO無線通信システムにおける電力配分方法とは、ステップS130以降の処理が異なるため、ステップS130以降の処理について説明する。   Since the power distribution method in the MIMO wireless communication system according to this embodiment differs from the power distribution method in the MIMO wireless communication system according to the first embodiment in the processes after step S130, the processes after step S130 will be described. To do.

図7に示すように、MCS選択部113−3によりMCSが選択されると(ステップS120)、MCS選択部113−3の結果に基づいて、電力配分判定部113−4は、電力配分を行うか否かの判定を行い、判定結果に基づいて電力配分を行う。即ち、スループット、上段MCS電力差(δ)、及び余剰電力(Δ)の計算が、上段MCS電力差(δ)計算部113−41及び余剰電力(Δ)計算部113−42において行われる(ステップS180)。   As illustrated in FIG. 7, when the MCS is selected by the MCS selection unit 113-3 (step S120), the power distribution determination unit 113-4 performs power distribution based on the result of the MCS selection unit 113-3. Is determined, and power distribution is performed based on the determination result. That is, the calculation of the throughput, the upper MCS power difference (δ), and the surplus power (Δ) is performed in the upper MCS power difference (δ) calculation unit 113-41 and the surplus power (Δ) calculation unit 113-42 (steps). S180).

次に、演算部113−43において、Thmax及びThmaxに対応するデータストリームを除いた余剰電力の和Δsumの計算が行われる(ステップS190)。次に、判断部113−43では、電力配分を行うか否かの判定が行われる(ステップS200)。電力配分を行う旨の判断が行われた場合(ステップS200:YES)、電力分配が行われ、その結果は電力初期化部113−1にフィードバックされる(ステップS210)。 Next, the calculating unit 113-43, a surplus power sum delta sum calculations are performed except for the data stream corresponding to Th max and Th max (step S190). Next, the determination unit 113-43 determines whether or not to perform power distribution (step S200). When it is determined that power distribution is to be performed (step S200: YES), power distribution is performed, and the result is fed back to the power initialization unit 113-1 (step S210).

次に、電力配分部113−45において、送信機110に対して、MCS及び電力配分値がフィードバックされる(ステップS220)。   Next, in the power distribution unit 113-45, the MCS and the power distribution value are fed back to the transmitter 110 (step S220).

電力初期化部113−1では、フィードバックされた電力分配値を電力初期値に設定し、受信特性推定部113−2では、電力分配値を用いて計算された電力配分値で送信した場合の特性を推定する。即ち、フィードバックされた電力分配値を用いて、ステップS100〜S120、ステップS180〜ステップS220の処理が繰返し行われる。   The power initialization unit 113-1 sets the fed back power distribution value as the initial power value, and the reception characteristic estimation unit 113-2 transmits the power distribution value calculated using the power distribution value. Is estimated. That is, the processing of steps S100 to S120 and steps S180 to S220 is repeatedly performed using the fed back power distribution value.

一方、電力配分を行わない旨の判断が行われた場合(ステップS200:NO)、電力配分部113−45において、現段階の電力配分値及び選択されたMCSセットが送信機110にフィードバックされる(ステップS220)。   On the other hand, when it is determined that power distribution is not performed (step S200: NO), the power distribution unit 113-45 feeds back the current power distribution value and the selected MCS set to the transmitter 110. (Step S220).

受信機120からフィードバック情報を受信した送信機110は、フィードバック情報に基づいて、レート制御部102は各データストリームの符号化&変調信号を制御し、電力制御部104は各データストリームの送信電力を制御する。   Upon receiving the feedback information from the receiver 120, the transmitter 110 controls the coding & modulation signal of each data stream based on the feedback information, and the power control unit 104 determines the transmission power of each data stream. Control.

また、ステップS200において、各データストリームに対して選択された変調と符号化のセットに対応するスループットが最大値又は最小値となり、且つ変調と符号化のセットに対応する受信特性の差が所定の値以下である場合には、判断部113−43は電力再配分を行うと判断する。この場合、ステップS200において、受信特性が等しくなるように電力配分値が計算される。   Further, in step S200, the throughput corresponding to the modulation and coding set selected for each data stream is the maximum value or the minimum value, and the difference in reception characteristics corresponding to the modulation and coding set is a predetermined value. If the value is less than or equal to the value, the determination unit 113-43 determines to perform power redistribution. In this case, in step S200, the power distribution value is calculated so that the reception characteristics are equal.

また、受信機120から送信されたフィードバック信号に基づいて、受信機120側の受信特性を推定する受信機側受信特性推定部(図示なし)が備えられている場合には、レート制御部102及び電力制御部は、推定された受信特性に基づいて伝送レート及び送信電力を制御する。   When a receiver-side reception characteristic estimation unit (not shown) that estimates reception characteristics on the receiver 120 side based on the feedback signal transmitted from the receiver 120 is provided, the rate control unit 102 and The power control unit controls the transmission rate and the transmission power based on the estimated reception characteristics.

このように構成することにより、無線通信システムとしてのスループットが最大となるように電力配分値を同時に計算できる。   With this configuration, the power distribution value can be calculated simultaneously so as to maximize the throughput of the wireless communication system.

次に、本発明の第3の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムについて説明する。   Next, a MIMO radio communication system according to the third embodiment of the present invention is described.

本実施例に係るMIMO無線通信システムは、送受信機の構成は第1の実施例と同様であるため、その説明を省略する。   In the MIMO wireless communication system according to the present embodiment, the configuration of the transmitter / receiver is the same as that of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

次に、本実施例に係るMIMO無線通信システム100における受信機120の電力配分・MCS選択部113の構成は、第1及び第2の実施例において説明した電力配分・MCS選択部113の構成に加えて、選択されたMCS及び電力配分値とに基づいて、スループットの見積もりを行うスループット見積もり部(図示なし)を備える。   Next, the configuration of the power distribution / MCS selection unit 113 of the receiver 120 in the MIMO wireless communication system 100 according to the present embodiment is the same as the configuration of the power distribution / MCS selection unit 113 described in the first and second embodiments. In addition, a throughput estimation unit (not shown) that estimates throughput based on the selected MCS and power distribution value is provided.

次に、本実施例に係るMIMO無線通信システムにおける電力配分方法について説明する。   Next, a power distribution method in the MIMO wireless communication system according to the present embodiment will be described.

本実施例に係るMIMO無線通信システムにおける電力配分方法では、第1の実施例において説明した電力配分方法と第2の実施例において説明した電力配分方法との両方が実行される。次に、スループット見積もり部は、選択されたMCS及び計算された電力配分値とを用いて、スループットの見積もりを行う。電力配分部113−45は、スループット見積もり部において見積もられた結果に基づいて、例えば、所望スループットの大きい方を選択し電力分配を行い、その結果を電力初期化部113−1にフィードバックする。また、電力配分部113−45は、送信機110に対して、MCS及び電力配分値をフィードバックする。   In the power distribution method in the MIMO wireless communication system according to the present embodiment, both the power distribution method described in the first embodiment and the power distribution method described in the second embodiment are executed. Next, the throughput estimation unit estimates the throughput using the selected MCS and the calculated power distribution value. The power distribution unit 113-45 selects, for example, the larger desired throughput based on the result estimated by the throughput estimation unit, performs power distribution, and feeds back the result to the power initialization unit 113-1. Further, the power distribution unit 113-45 feeds back the MCS and the power distribution value to the transmitter 110.

このようにすることにより、通信容量を確保しつつ、スループットの向上を図ることができる。   By doing so, it is possible to improve throughput while ensuring communication capacity.

次に、本発明の第4の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムについて、図8及び図9を参照して説明する。   Next, a MIMO radio communication system according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施例に係るMIMO方式の無線通信システムは、送受信機の構成は第1の実施例と同様であるため、その説明を省略する。
次に、本実施例に係るMIMO無線通信システム100における受信機120の電力配分・MCS選択部113の構成について説明する。
In the MIMO wireless communication system according to the present embodiment, the configuration of the transmitter / receiver is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
Next, the configuration of the power distribution / MCS selection unit 113 of the receiver 120 in the MIMO wireless communication system 100 according to the present embodiment will be described.

本実施例に係るMIMO無線通信システム100における受信機120の電力配分・MCS選択部113は、第1の実施例において説明した電力配分・MCS選択部113に加えて、電力初期化部113−1に接続されたアンテナ使用パターン初期化部113−5と、電力配分部113−45と接続されたスループット推定部113−46と、スループット推定部113−46と接続されたアンテナ選択部113−47とを備える点で異なる。   The power distribution / MCS selection unit 113 of the receiver 120 in the MIMO wireless communication system 100 according to the present embodiment includes a power initialization unit 113-1 in addition to the power distribution / MCS selection unit 113 described in the first embodiment. An antenna usage pattern initialization unit 113-5 connected to the power distribution unit 113-45, a throughput estimation unit 113-46 connected to the power distribution unit 113-45, and an antenna selection unit 113-47 connected to the throughput estimation unit 113-46. It differs in that it is equipped with.

アンテナ使用パターン初期化部113−5は、全送信電力が一定の条件で、使用するアンテナパターンを電力初期化部113−1に入力する。アンテナパターンとは、M本のアンテナのうち、一部のアンテナを使用する場合にどのアンテナを使用するかを示したものである。   The antenna usage pattern initialization unit 113-5 inputs the antenna pattern to be used to the power initialization unit 113-1 under the condition that the total transmission power is constant. The antenna pattern indicates which antenna is used when some of the M antennas are used.

スループット推定部113−46は、現在のアンテナパターンが使用された場合の所望スループットを推定する。アンテナ選択部113−47は、スループット推定部113−46により推定された所望スループットに基づいて、所望スループットが最大となるアンテナパターンを選択し、選択されたアンテナパターンに対応する電力配分値を送信機110にフィードバックする。   The throughput estimation unit 113-46 estimates a desired throughput when the current antenna pattern is used. The antenna selection unit 113-47 selects an antenna pattern that maximizes the desired throughput based on the desired throughput estimated by the throughput estimation unit 113-46, and transmits the power distribution value corresponding to the selected antenna pattern to the transmitter. 110 is fed back.

次に、本実施例に係るMIMO無線通信システムにおける電力配分方法について、図9を参照して説明する。   Next, a power distribution method in the MIMO wireless communication system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施例に係るMIMO無線通信システムにおける電力配分方法と第1の実施例に係るMIMO無線通信システムにおける電力配分方法とは、ステップS100の前にアンテナ使用パターンの初期化処理が行われる点と、判定の結果電力分配を行わない旨の判断が行われた場合の処理が異なる。   The power distribution method in the MIMO wireless communication system according to the present embodiment and the power distribution method in the MIMO wireless communication system according to the first embodiment are that antenna initialization pattern initialization processing is performed before step S100, As a result of the determination, processing is different when it is determined that power distribution is not performed.

図9に示すように、まず、アンテナ使用パターンの初期化が行われる(ステップS90)。例えば、アンテナ使用パターン初期化部113−5は、M本の受信アンテナのうち、一部分の受信アンテナが使用される場合に、その使用されるアンテナを示したアンテナパターンを電力初期化部113−1に入力する(ステップS90)。   As shown in FIG. 9, first, an antenna usage pattern is initialized (step S90). For example, when a part of the M reception antennas is used, the antenna usage pattern initialization unit 113-5 determines the antenna pattern indicating the antenna to be used as the power initialization unit 113-1. (Step S90).

ステップS150での判定の結果、電力配分を行わない旨の判断が行われた場合(ステップS150:NO)、電力配分演算部113−4のスループット推定部113−46は、現在のアンテナパターンでの所望スループットの推定を行う(ステップS230)。   As a result of the determination in step S150, when it is determined that power distribution is not to be performed (step S150: NO), the throughput estimation unit 113-46 of the power distribution calculation unit 113-4 uses the current antenna pattern. The desired throughput is estimated (step S230).

次に、アンテナ選択部113−47は、スループット推定部113−46で推定された所望スループットのうち、一番スループットの大きいアンテナパターンを選択し、選択されたアンテナパターンに対応する電力配分値を送信機110にフィードバックする(S240)。   Next, antenna selection section 113-47 selects the antenna pattern having the highest throughput from the desired throughput estimated by throughput estimation section 113-46, and transmits the power distribution value corresponding to the selected antenna pattern. The feedback is made to the machine 110 (S240).

受信機120からフィードバック情報を受信した送信機110は、フィードバック情報に基づいて、レート制御部102において各データストリームの符号化&変調信号が制御され、電力制御部104において各データストリームの送信電力が制御される。   In the transmitter 110 that has received the feedback information from the receiver 120, the rate control unit 102 controls the encoding and modulation signal of each data stream based on the feedback information, and the power control unit 104 determines the transmission power of each data stream. Be controlled.

また、受信機120から送信されたフィードバック信号に基づいて、受信機120側の受信特性を推定する受信機側受信特性推定部(図示なし)が備えられている場合には、レート制御部102及び電力制御部104は、推定された受信特性に基づいて伝送レート及び送信電力を制御する。   When a receiver-side reception characteristic estimation unit (not shown) that estimates reception characteristics on the receiver 120 side based on the feedback signal transmitted from the receiver 120 is provided, the rate control unit 102 and The power control unit 104 controls the transmission rate and transmission power based on the estimated reception characteristics.

次に、本発明の実施例の効果について、図8を参照して説明する。   Next, effects of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図8は、本発明の実施例に係る多入力多出力(Multiple Input Multiple Output)無線通信システムの効果を説明するための図である。図8において、Y軸は通信容量を示す。図8によれば、本実施例に係るMIMO無線通信システムは、従来の無線通信システムと比べ、明らかな通信容量の向上の効果があることがわかる。   FIG. 8 is a diagram for explaining the effect of the multiple input multiple output wireless communication system according to the embodiment of the present invention. In FIG. 8, the Y axis indicates the communication capacity. According to FIG. 8, it can be seen that the MIMO wireless communication system according to the present embodiment has a clear effect of improving the communication capacity as compared with the conventional wireless communication system.

本実施例では、全データストリームに対する電力配分値を、シリアルに計算する方法から、無線通信システムとしてのスループットが最大となるように同時に計算する方法に変更することにより、誤り伝播の影響を軽減することができる。   In this embodiment, the influence of error propagation is reduced by changing the power distribution value for all data streams from the method of serial calculation to the method of simultaneous calculation so that the throughput of the wireless communication system is maximized. be able to.

さらに、電力配分値の計算結果を、電力初期化部及び受信特性推定部にフィードバックして再計算を行うことよって、電力配分値を最適値に接近されることができるため、特性を向上させることができる。   Furthermore, by feeding back the calculation result of the power distribution value to the power initialization unit and the reception characteristic estimation unit and performing recalculation, the power distribution value can be approached to the optimum value, thereby improving the characteristics. Can do.

さらに、シリアルに受信信号を検出する方式の受信装置だけではなく,全データストリーム同時に信号を検出する方式の受信装置にも適用できる。   Furthermore, the present invention can be applied not only to a receiving device that detects a received signal serially but also to a receiving device that detects signals simultaneously in all data streams.

さらに、一部分のアンテナしか使用しない場合にも適用できるので、特に、SINRの低い領域において通信容量を向上させることができる。   Furthermore, since it can be applied to the case where only a part of the antennas are used, the communication capacity can be improved particularly in a region where SINR is low.

本発明に係る無線通信システムは、多入力多出力(Multiple Input Multiple Output)無線通信システムに適用できる。   The radio communication system according to the present invention can be applied to a multiple input multiple output radio communication system.

本発明の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムの構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the radio system of a MIMO system which concerns on the Example of this invention. MIMO方式の無線通信システムを構成する受信機における電力配分・MCS選択部の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the electric power allocation and MCS selection part in the receiver which comprises the radio | wireless communications system of a MIMO system. MIMO方式の無線通信システムにおける電力配分方法を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining a power distribution method in a MIMO wireless communication system. 本発明の第1の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムを構成する受信機における電力配分・MCS選択部の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the electric power allocation and MCS selection part in the receiver which comprises the radio | wireless communications system of the MIMO system which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムにおける電力配分方法を説明するためのフローチャートである。3 is a flowchart for explaining a power distribution method in the MIMO wireless communication system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムにおける電力配分方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the power distribution method in the radio | wireless communications system of the MIMO system which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムにおける電力配分方法を説明するためのフローチャートである。7 is a flowchart for explaining a power distribution method in a MIMO wireless communication system according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムを構成する受信機における電力配分・MCS選択部の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the power distribution and MCS selection part in the receiver which comprises the radio | wireless communications system of the MIMO system which concerns on 3rd Example of this invention. 本発明の第3の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムにおける電力配分方法を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining a power distribution method in a MIMO wireless communication system according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係るMIMO方式の無線通信システムの効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the effect of the radio system of a MIMO system which concerns on the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 無線通信システム
105−1〜105−N 送信アンテナ
111−1〜111−M 受信アンテナ
100 wireless communication system 105-1 to 105-N transmitting antenna 111-1 to 111-M receiving antenna

Claims (15)

多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける受信機であって:
受信されるデータストリームからチャネル推定量を生成するチャネル推定手段;
前記チャネル推定量に基づいて、各データストリームに配分する電力値に初期値を設定する電力初期化手段;
各データストリームの受信特性を推定する受信特性推定手段;
前記受信特性に基づいて、変調と符号化のセットを選択するMCS選択手段;
前記変調と符号化のセットに基づいて、各データストリームに配分する電力値を、スループットが最大となるように同時に決定する電力配分演算手段;
を備えることを特徴とする受信機。
A receiver in a wireless communication system of multiple input multiple output (MIMO) system:
Channel estimation means for generating a channel estimator from the received data stream;
Power initialization means for setting an initial value to a power value allocated to each data stream based on the channel estimation amount;
Receiving characteristic estimating means for estimating the receiving characteristic of each data stream;
MCS selection means for selecting a set of modulation and coding based on the reception characteristics;
Power allocation calculation means for simultaneously determining power values to be allocated to each data stream based on the set of modulation and coding so as to maximize the throughput;
A receiver comprising:
請求項に記載の受信機において:
前記MCS選択手段は、スループットに基づいて変調と符号化のセットを選択することを特徴とする受信機。
In the receiver of claim 1 :
The receiver according to claim 1, wherein the MCS selection means selects a set of modulation and coding based on throughput.
請求項1又は2に記載の受信機において:
前記電力配分演算手段は、
各データストリームに対して選択された前記変調と符号化のセットに対応する第1の受信特性値を計算し、前記推定された推定受信特性値を用いて、余剰電力Δ=(推定受信特性値)−(第1の受信特性値)を計算する余剰電力計算手段;
前記変調と符号化のセットに対応する受信特性より受信特性の良い変調と符号化セットに対応する第2の受信特性値を計算し、電力差δ=(第2の受信特性値)−(推定受信特性値)を計算する電力差計算手段;
電力差δの最小値δminを選択し、δminとなるデータストリーム以外のデータストリームの和
Figure 0004230933
を計算する演算手段;
ここで、mは各データストリームに割り当てられた番号、strminは電力差δが最小値δminとなる場合のデータストリームに割り当てられた番号、Pmはm番目のデータストリームに対する電力配分値の初期値を示す、
Δsumに基づいて、電力再配分を行うか否かを判断する判断手段;
前記判断に基づいて、電力配分値を計算する電力配分手段;
を備えることを特徴とする受信機。
In the receiver according to claim 1 or 2 ,
The power distribution calculating means includes
A first reception characteristic value corresponding to the selected modulation and coding set selected for each data stream is calculated, and surplus power Δ = (estimated reception characteristic value is calculated using the estimated reception characteristic value. )-(First received characteristic value) surplus power calculating means;
A second reception characteristic value corresponding to the modulation and coding set having better reception characteristics than the reception characteristic corresponding to the modulation and coding set is calculated, and a power difference δ = (second reception characteristic value) − (estimation). Power difference calculating means for calculating (reception characteristic value);
Select the minimum value δ min of the power difference δ, and the sum of the data streams other than the data stream that becomes δ min
Figure 0004230933
Computing means for calculating
Here, m is the number assigned to each data stream, strmin is the number assigned to the data stream when the power difference δ is the minimum value δ min, and P m is the initial power distribution value for the mth data stream Indicating the value,
Judgment means for judging whether to redistribute power based on Δsum ;
Power distribution means for calculating a power distribution value based on the determination;
A receiver comprising:
請求項に記載の受信機において:
前記判断手段は、Δsumと(10δmin/10-1)×Pstrmin×GPとに基づいて、電力再配分を行うか否かを判断し、
前記電力配分手段は、前記判断結果に基づいて、
Pstrmin=Pstrmin×10δmin/10
Pm(m≠strmin)=Pm(m≠strmin)-((1-10-Δm/10)/Δsum)×Pstrmin×(10δmin/10-1)
ここで、Pstrminは電力差δが最小値δminとなるデータストリームに配分される電力配分値を示GPは、ガード電力を示す、
を計算し電力配分値を求めることを特徴とする受信機。
In the receiver of claim 3 :
The determination means determines whether to perform power redistribution based on Δsum and (10 δmin / 10 −1) × P strmin × GP;
The power distribution means is based on the determination result,
P strmin = P strmin × 10 δmin / 10
P m (m ≠ strmin) = P m (m ≠ strmin) -((1-10 -Δm / 10 ) / Δ sum ) × P strmin × (10 δmin / 10 -1)
Here, P Strmin is shows the power distribution value allocated to the data stream power difference [delta] is a minimum value [delta] min, GP represents a guard power,
And calculating a power distribution value.
請求項又はに記載の受信機において:
前記電力配分演算手段は、
各データストリームに対して選択された前記変調と符号化のセットに対応する第1の受信特性値を計算し、前記推定された推定受信特性値を用いて、余剰電力Δ=(推定受信特性値)−(第1の受信特性値)を計算する余剰電力計算手段;
前記変調と符号化のセットにおけるスループットよりスループットの高い変調と符号化のセットに対応する受信特性を示す第3の受信特性値を計算し、第2の電力差δ=(第3の受信特性値)−(推定受信特性値)を計算する第2の電力差計算手段;
前記変調と符号化のセットにおけるスループットと前記変調と符号化のセットに対応するスループットよりスループットの高い変調と符号化のセットに対応するスループットとの差の最大値Thmaxを選択し、Thmaxとなるデータストリーム以外のデータストリームの和
Figure 0004230933
ここで、strmaxはThmaxに対応するデータストリームの番号を示す、
を計算する第2の演算手段;
Δsumに基づいて、電力再配分を行うか否かを判断する判断手段;
前記判断に基づいて、電力配分値を計算する電力配分手段;
を備えることを特徴とする受信機。
In the receiver according to claim 1 or 2 ,
The power distribution calculating means includes
A first reception characteristic value corresponding to the selected modulation and coding set selected for each data stream is calculated, and surplus power Δ = (estimated reception characteristic value is calculated using the estimated reception characteristic value. )-(First received characteristic value) surplus power calculating means;
A third reception characteristic value indicating a reception characteristic corresponding to a modulation and coding set having a higher throughput than that of the modulation and coding set is calculated, and a second power difference δ = (third reception characteristic value). )-(Estimated reception characteristic value) second power difference calculating means for calculating;
Select the maximum value Th max of the throughput in the modulation and coding set and the difference between the throughput corresponding to the modulation and coding set having a higher throughput than the throughput corresponding to the modulation and coding set, and Th max and Sum of data streams other than
Figure 0004230933
Here, strmax indicates the number of the data stream corresponding to Th max .
Second computing means for calculating
Judgment means for judging whether to redistribute power based on Δsum ;
Power distribution means for calculating a power distribution value based on the determination;
A receiver comprising:
請求項に記載の受信機において:
前記変調と符号化のセットにおけるスループットよりスループットの高い変調と符号化のセットに対応する受信特性を示す第3の受信特性値を計算し、第2の電力差δ=(第3の受信特性値)−(推定受信特性値)を計算する第2の電力差計算手段;
前記変調と符号化のセットにおけるスループットと前記変調と符号化のセットに対応するスループットよりスループットの高い変調と符号化のセットに対応するスループットとの差の最大値Thmaxを選択し、Thmaxとなるデータストリーム以外のデータストリームの和
Figure 0004230933
ここで、strmaxはThmaxに対応するデータストリームの番号を示す、
を計算する第2の演算手段;
前記第2の演算手段の出力Δsumに基づいて、電力再配分を行うか否かを判断する第2の判断手段;
前記第2の判断手段の判断に基づいて、第2の電力配分値を計算する第2の電力配分手段;
前記電力配分値及び前記第2の電力配分値に基づいて、スループットを見積もるスループット推定手段;
を備え、
前記電力配分手段は、見積もられたスループットに基づいて電力配分値を決定することを特徴とする受信機。
In the receiver of claim 3 :
A third reception characteristic value indicating a reception characteristic corresponding to a modulation and coding set having a higher throughput than that of the modulation and coding set is calculated, and a second power difference δ = (third reception characteristic value). )-(Second estimated power characteristic value) second power difference calculating means;
Select the maximum value Th max of the throughput in the modulation and coding set and the difference between the throughput corresponding to the modulation and coding set having a higher throughput than the throughput corresponding to the modulation and coding set, and Th max and Sum of data streams other than
Figure 0004230933
Here, strmax indicates the number of the data stream corresponding to Th max .
Second computing means for calculating
Second determination means based on the output delta sum of said second arithmetic means, to determine whether to power redistribution;
Second power distribution means for calculating a second power distribution value based on the determination of the second determination means;
Throughput estimation means for estimating throughput based on the power distribution value and the second power distribution value;
With
The receiver, wherein the power distribution means determines a power distribution value based on the estimated throughput.
請求項又はに記載の受信機において:
前記判断手段は、前記各データストリームに対して選択された変調と符号化のセットに対応するスループットが最大値又は最小値となり、且つ前記変調と符号化のセットに対応する受信特性の差が所定の値以下である場合に電力再配分を行うと判断し、
前記電力配分手段は、受信特性が等しくなるように電力配分を行うことを特徴とする受信機。
In the receiver according to claim 5 or 6 :
The judging means has a maximum or minimum throughput corresponding to the selected modulation and coding set for each data stream, and a difference in reception characteristics corresponding to the modulation and coding set is predetermined. If it is less than the value of
The receiver, wherein the power distribution means performs power distribution so that reception characteristics are equal.
請求項又はに記載の受信機において:
前記判断手段は、Δsumと(10δstrmax/10-1)×Pstrmax×GPとに基づいて、電力再配分を行うか否かを判断する、ここで、GPは、ガード電力を示す、
ことを特徴とする受信機。
In the receiver according to claim 5 or 6 :
The determining means, based on the delta sum and (10 δstrmax / 10 -1) × P strmax × GP, determines whether to perform the power redistribution, wherein, GP represents a guard power,
A receiver characterized by that.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の受信機において:
使用するアンテナのパターンを設定するアンテナパターン設定手段;
計算された電力配分値に基づいて、スループットを推定するスループット推定手段;
前記スループットに基づいて使用するアンテナのパターンの選択を行うアンテナ選択手段;
を備えることを特徴とする受信機。
In the receiver according to any one of claims 1 to 8:
Antenna pattern setting means for setting the antenna pattern to be used;
A throughput estimating means for estimating the throughput based on the calculated power distribution value;
Antenna selection means for selecting a pattern of an antenna to be used based on the throughput;
A receiver comprising:
多入力多出力(Multiple Input Multiple Output : MIMO)方式の無線通信システムにおける送信機であって:
電力配分値を受信する受信手段;
前記電力配分値に基づき、受信機側の受信特性を推定する受信機側受信特性推定手段;
を備えることを特徴とする送信機。
A transmitter in a wireless communication system of multiple input multiple output (MIMO) system:
Receiving means for receiving the power distribution value;
Receiver-side reception characteristic estimation means for estimating reception characteristics on the receiver side based on the power distribution value;
A transmitter comprising:
請求項10に記載の送信機において:
受信した変調と符号化のセットに基づいて、符号化及び変調処理を行う符号化&変調手段;
を備えることを特徴とする送信機。
In the transmitter of claim 10 ,
Coding and modulation means for performing coding and modulation processing based on the received modulation and coding set;
A transmitter comprising:
送信機及び受信機を備える多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムであって:
前記送信機は、
電力配分値を受信する受信手段;
前記電力配分値に基づき、受信機側の受信特性を推定する受信機側受信特性推定手段;
を備え、
前記受信機は、
受信されるデータストリームからチャネル推定量を生成するチャネル推定手段;
前記チャネル推定量に基づいて、各データストリームに配分する電力値をスループットが最大となるように同時に決定する電力配分決定手段;
を備えることを特徴とする無線通信システム。
A multiple input multiple output (MIMO) wireless communication system including a transmitter and a receiver:
The transmitter is
Receiving means for receiving the power distribution value;
Receiver-side reception characteristic estimation means for estimating reception characteristics on the receiver side based on the power distribution value;
With
The receiver
Channel estimation means for generating a channel estimator from the received data stream;
A power allocation determining means for simultaneously determining a power value to be allocated to each data stream based on the channel estimation amount so as to maximize the throughput;
A wireless communication system comprising:
多入力多出力(Multiple Input Multiple Output: MIMO)方式の無線通信システムにおける電力配分方法であって:
受信されるデータストリームからチャネル推定量を生成するステップ;
前記チャネル推定量を生成するステップにおいて生成されたチャネル推定量に基づいて、各データストリームに配分する電力値に初期値を設定するステップ;
各データストリームの受信特性を推定するステップ;
前記受信特性を推定するステップにおいて推定された受信特性に基づいて、変調と符号化のセットを選択するステップ;
前記変調と符号化のセットを選択するステップにおいて選択された変調と符号化のセットに基づいて、各データストリームに配分する電力値をスループットが最大となるように同時に決定するステップ;
を有することを特徴とする電力配分方法。
A power distribution method in a multiple input multiple output (MIMO) wireless communication system:
Generating a channel estimator from the received data stream;
Setting an initial value to a power value allocated to each data stream based on the channel estimation amount generated in the step of generating the channel estimation amount;
Estimating the reception characteristics of each data stream;
Selecting a set of modulation and coding based on the reception characteristics estimated in the step of estimating the reception characteristics;
Simultaneously determining a power value to be allocated to each data stream based on the modulation and coding set selected in the step of selecting the modulation and coding set so as to maximize throughput;
A power distribution method characterized by comprising:
請求項13に記載の電力配分方法において:
前記各データストリームに対して選択された変調と符号化のセットに対応するスループットが最大値又は最小値となり、且つ前記変調と符号化のセットに対応する受信特性の差が所定の値以下である場合に電力再配分を行うと判断するステップ;
を有することを特徴とする電力配分方法。
The power distribution method according to claim 13:
The throughput corresponding to the modulation and coding set selected for each data stream is the maximum value or the minimum value, and the difference in reception characteristics corresponding to the modulation and coding set is equal to or less than a predetermined value. Determining to redistribute power if
A power distribution method characterized by comprising:
請求項13又は14に記載の電力配分方法において:
使用するアンテナのパターンを設定するステップ;
計算された電力配分値に基づいて、スループットを推定するステップ;
前記スループットに基づいて、使用するアンテナのパターンの選択を行うステップ;
を有することを特徴とする電力配分方法。
In the power distribution method according to claim 13 or 14,
Setting the antenna pattern to be used;
Estimating the throughput based on the calculated power distribution value;
Selecting an antenna pattern to be used based on the throughput;
A power distribution method characterized by comprising:
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