JP4626771B2 - Ofdm通信システム - Google Patents
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Description
図3に示すように、第1の実施の形態のOFDM通信システムは、第1の送信機103及び第1の受信機104を備えた第1の通信装置101と、第2の送信機106及び第2の受信機105を備えた第2の通信装置102とを有する。
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、上述したようにN個(Nは2以上の整数)のサブキャリアを、通信路品質が最も高いものから順にn個(nはNの任意の約数)単位でグループ化し、サブキャリアグループ番号m(m=1,2,…,M、M=N/n)を持つM個のサブキャリアグループから成る最適グループパターンを決定している。そして、この最適グループパターンを示すグループ化情報SOPGP及びそのサブキャリアグループ毎の通信路情報である修正通信路情報STCHOを含むフィードバック情報を、受信側である第2の通信装置から送信側である第1の通信装置に返信している。
(第3の実施の形態)
第2の実施の形態のOFDM通信システムでは、予め複数のグループパターン候補を用意しておき、最適なグループパターンに最も近いものを準最適グループパターンとして決定し、準最適グループパターンを識別するための情報(準最適候補番号)を受信側である第2の通信装置から送信側である第1の通信装置に返信することでフィードバック情報量を低減している。第3の実施の形態は、準最適グループパターンを他の方法を用いて決定する例である。具体的には、サブキャリアグループの番号順に通信路品質が高い(あるいは低い)グループパターン候補を選択し、それらのグループパターン候補を構成するサブキャリアグループ間の通信路品質の差であるグループ間品質差を測定する。そして、そのグループ間品質差の和が最も大きいグループパターン候補を抽出する。このようなグループパターン候補は、サブキャリアグループ間の通信路品質差が最も大きくなるため、予め生成された複数のグループパターン候補のうち、通信路品質が最も近いサブキャリアによって各サブキャリアグループが構成されていると考えられる。したがって、本実施形態では、このグループ間品質差の和が最も大きいグループパターン候補を準最適グループパターンとして決定する。
Claims (32)
- 通信性能を改善するためのフィードバック情報を受信側から送信側へ帰還する、複数のサブキャリアの信号を多重したOFDM信号を送受信するOFDM通信システムであって、
前記フィードバック情報に基づき複数の前記サブキャリアの信号を所定数単位でサブキャリアグループ化し、前記OFDM信号として送信する第1の通信装置と、
前記第1の通信装置から受信した前記OFDM信号から、前記サブキャリア毎の通信路品質を測定し、該通信路品質に基づき前記サブキャリアをサブキャリアグループ化し、前記サブキャリアグループと該サブキャリアグループに所属するサブキャリアの対応関係を示すグループパターンを示す情報であるグループ化情報、及び前記サブキャリアグループ毎の前記通信路品質を示す修正通信路情報を前記フィードバック情報として前記第1の通信装置へ送信する第2の通信装置と、
有し、
前記第2の通信装置は、
最も通信路品質が高いサブキャリアから順に前記所定数単位でサブキャリアグループ化し、該サブキャリアグループと該サブキャリアグループに所属するサブキャリアの対応関係を示す最適グループパターンを前記グループ化情報とし、
前記グループ化情報は、
前記サブキャリアに予め付与された番号の順に、各サブキャリアが所属する前記サブキャリアグループに付与した番号を並べた情報であるOFDM通信システム。 - 通信性能を改善するためのフィードバック情報を受信側から送信側へ帰還する、複数のサブキャリアの信号を多重したOFDM信号を送受信するOFDM通信システムであって、
前記フィードバック情報に基づき複数の前記サブキャリアの信号を所定数単位でサブキャリアグループ化し、前記OFDM信号として送信する第1の通信装置と、
前記第1の通信装置から受信した前記OFDM信号から、前記サブキャリア毎の通信路品質を測定し、該通信路品質に基づき前記サブキャリアをサブキャリアグループ化し、前記サブキャリアグループと該サブキャリアグループに所属するサブキャリアの対応関係を示すグループパターンを示す情報であるグループ化情報、及び前記サブキャリアグループ毎の前記通信路品質を示す修正通信路情報を前記フィードバック情報として前記第1の通信装置へ送信する第2の通信装置と、
有し、
前記第2の通信装置は、
最も通信路品質が高いサブキャリアから順に前記所定数単位でサブキャリアグループ化し、該サブキャリアグループと該サブキャリアグループに所属するサブキャリアの対応関係を示す最適グループパターンを前記グループ化情報とし、
前記グループ化情報は、
前記サブキャリアグループに付与した番号の順に、それぞれに所属する前記サブキャリアに予め付与された番号を並べた情報であるOFDM通信システム。 - 前記第1の通信装置は、
前記フィードバック情報を含む前記第2の通信装置から受信したフィードバック信号を入力とし、該フィードバック信号から再生したフィードバック情報である再生フィードバック情報を出力する第1の受信機と、
前記再生フィードバック情報を入力とし、所定の制御情報を出力する適応制御部、並びに情報データ及び前記制御情報を入力とし、OFDM信号を生成して前記第2の通信装置へ送信するOFDM信号生成部を備えた第1の送信機と、
を有し、
前記第2の通信装置は、
前記第1の通信装置から送信された前記OFDM信号を受信し、該OFDM信号から再生した情報データである再生情報データ及び前記サブキャリア毎の通信路品質の情報である通信路情報を出力する情報再生部、並びに前記通信路情報から前記フィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部を備えた第2の受信機と、
前記フィードバック情報を含むフィードバック信号を前記第1の通信装置へ送信する第2の送信機と、
を有し、
Nを2以上の整数、nをNの任意の約数、MをN/nとしたとき、
前記フィードバック情報生成部は、
前記通信路情報に基づいて、1つのOFDMシンボルに含まれる全N個のサブキャリアを、n個単位で1つのサブキャリアグループとする全M個のサブキャリアグループに分けるサブキャリアグループ化を行い、前記グループ化情報及び前記修正通信路情報を前記フィードバック情報として出力し、
前記適応制御部は、
受信したフィードバック信号から再生した前記グループ化情報である再生グループ化情報及び該フィードバック信号から再生した前記修正通信路情報である再生通信路情報を含む前記再生フィードバック情報を基に前記制御情報を生成する請求項1または2記載のOFDM通信システム。 - 前記フィードバック情報生成部は、
前記通信路情報に基づいて、前記サブキャリアグループを生成し、該サブキャリアグループを示す情報を前記グループ化情報として出力するグループパターン決定部と、
前記通信路情報及び前記グループ化情報を入力とし、該グループ化情報に基づいて前記サブキャリアグループごとに計算した前記修正通信路情報を出力する通信路推定値再計算部と、
を有する請求項3記載のOFDM通信システム。 - mを1ずつ増加する1からMまでの整数としたとき、
前記グループパターン決定部は、
前記通信路情報を基にN個のサブキャリアのうち、前記通信路品質が最も高いサブキャリアから順に、(m−1)n+1番目からmn番目までのn個のサブキャリアを、サブキャリアグループ番号mのサブキャリアグループに割り当てたグループパターンを最適グループパターンとし、該最適グループパターンを前記グループ化情報として出力する請求項4記載のOFDM通信システム。 - 通信性能を改善するためのフィードバック情報を受信側から送信側へ帰還する、複数のサブキャリアの信号を多重したOFDM信号を送受信するOFDM通信システムであって、
前記フィードバック情報に基づき複数の前記サブキャリアの信号を所定数単位でサブキャリアグループ化し、前記OFDM信号として送信する第1の通信装置と、
前記第1の通信装置から受信した前記OFDM信号から、前記サブキャリア毎の通信路品質を測定し、該通信路品質に基づき前記サブキャリアをサブキャリアグループ化し、前記サブキャリアグループと該サブキャリアグループに所属するサブキャリアの対応関係を示すグループパターンを示す情報であるグループ化情報、及び前記サブキャリアグループ毎の前記通信路品質を示す修正通信路情報を前記フィードバック情報として前記第1の通信装置へ送信する第2の通信装置と、
を有し、
Nを2以上の整数、nをNの任意の約数としたとき、
前記第2の通信装置は、
最も通信路品質が高いサブキャリアから順に前記所定数単位でサブキャリアグループ化し、該サブキャリアグループと該サブキャリアグループに所属するサブキャリアの対応関係を示す最適グループパターンを生成する最適グループパターン決定部と、
全サブキャリア数Nと前記サブキャリアグループあたりのサブキャリア数nから想定可能な前記グループパターンの数以下の、予め設定した複数のグループパターン候補を生成するパターン候補生成部と、
前記最適グループパターンに最も近い前記グループパターン候補を準最適グループパターンとして選択し、該準最適グループパターンまたは該準最適グループパターンを識別するために用いる準最適候補番号の少なくとも一方を出力するマッチング部と、
を有するOFDM通信システム。 - 前記マッチング部は、
前記パターン候補生成部で生成されたグループパターンの候補のうち、前記最適グループパターンに最も近い前記準最適グループパターンを選択するために用いる指標である複数のマッチング指標を予め設定し、
前記マッチング指標に予め付与した優先順位にしたがって前記複数のマッチング指標を順次選択し、該選択済みのマッチング指標に全て合致する前記グループパターンの候補を前記準最適グループパターンとして選択する請求項6記載のOFDM通信システム。 - 前記マッチング部は、
前記選択済みのマッチング指標に全て合致するグループパターンの候補が一つになった段階で、該グループパターンの候補を前記準最適グループパターンとして選択し、
全てのマッチング指標に合致するグループパターンの候補が二つ以上ある場合は、該二つ以上のグループパターンの候補のうち、任意の一つを前記準最適グループパターンとして選択する請求項7記載のOFDM通信システム。 - 前記マッチング部は、
前記パターン候補生成部で生成されたグループパターンの候補と前記最適グループパターンの近似度を示す値として、前記グループパターンの候補を構成する各サブキャリアグループと前記最適グループパターンを構成する各サブキャリアグループとの間で異なるサブキャリアの数である相違サブキャリア数を測定する請求項7記載のOFDM通信システム。 - 前記マッチング部は、
前記パターン候補生成部で生成されたグループパターンの候補と前記最適グループパターンの近似度を示す値として、前記グループパターンの候補を構成する各サブキャリアグループと前記最適グループパターンを構成する各サブキャリアグループとの間で異なるサブキャリアの数である相違サブキャリア数を測定する請求項8記載のOFDM通信システム。 - 前記マッチング指標に、
前記相違サブキャリア数の平均値である平均相違サブキャリア数、
前記相違サブキャリア数の最大値である最大相違サブキャリア数、
前記相違サブキャリア数の最小値である最小相違サブキャリア数、
前記相違サブキャリア数の分散の少なくともいずれか一つを含む請求項9記載のOFDM通信システム。 - 前記マッチング指標に、
前記相違サブキャリア数の平均値である平均相違サブキャリア数、
前記相違サブキャリア数の最大値である最大相違サブキャリア数、
前記相違サブキャリア数の最小値である最小相違サブキャリア数、
前記相違サブキャリア数の分散の少なくともいずれか一つを含む請求項10記載のOFDM通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、前記サブキャリアに予め付与された番号の順に、各サブキャリアが所属する前記サブキャリアグループに予め付与した番号を並べた情報を、前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項6記載のOFDM通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、前記サブキャリアに予め付与された番号の順に、各サブキャリアが所属する前記サブキャリアグループに予め付与した番号を並べた情報を、前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項7記載のOFDM通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、前記サブキャリアに予め付与された番号の順に、各サブキャリアが所属する前記サブキャリアグループに予め付与した番号を並べた情報を、前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項8記載のOFDM通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、前記サブキャリアに予め付与された番号の順に、各サブキャリアが所属する前記サブキャリアグループに予め付与した番号を並べた情報を、前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項9記載のOFDM通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、前記サブキャリアに予め付与された番号の順に、各サブキャリアが所属する前記サブキャリアグループに予め付与した番号を並べた情報を、前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項10記載のOFDM通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、前記サブキャリアに予め付与された番号の順に、各サブキャリアが所属する前記サブキャリアグループに予め付与した番号を並べた情報を、前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項11記載のOFDM通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、前記サブキャリアに予め付与された番号の順に、各サブキャリアが所属する前記サブキャリアグループに予め付与した番号を並べた情報を、前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項12記載のOFDM通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、前記サブキャリアグループに予め付与した番号の順に、それぞれに所属する前記サブキャリアに予め付与された番号を並べた情報を前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項6から19のいずれか1項記載のOFDM通信システム。 - mを1ずつ増加する1からMまでの整数とし、Kを1以上N!/{(n!)M}以下の整数とし、kを1以上K以下の整数としたとき、
前記グループパターン決定部は、
前記通信路情報を基にN個のサブキャリアのうち、前記通信路品質が最も高いサブキャリアから順に、(m−1)n+1番目からmn番目までのn個のサブキャリアを、サブキャリアグループ番号mのサブキャリアグループに割り当てたグループパターンを最適グループパターンとして出力する最適パターン決定部と、
候補番号1からKのグループパターンの候補からなるパターン候補群を生成し、入力された前記最適グループパターンに最も近いグループパターンをもつグループパターン候補を準最適グループパターンとして選択し、該準最適グループパターンまたは該準最適グループパターンを識別するために用いる準最適候補番号kの少なくとも一方を前記グループ化情報として出力するパターン検出部と、
を有する請求項4記載のOFDM通信システム。 - 前記パターン検出部は、
前記パターン候補群を生成して出力するパターン候補生成部と、
前記最適グループパターン及び前記パターン候補群を入力とし、該準最適グループパターンまたは該準最適グループパターンを識別するために用いる準最適候補番号kの少なくとも一方を前記グループ化情報として出力するマッチング部と、
を有する請求項21記載のOFDM通信システム。 - Lを0以上の任意の整数、lを0からLまでの整数、PをL+1以上の任意の整数としたとき、
前記マッチング部は、
フィードバック候補番号とフィードバック判定部からのフィードバック回数であるループ回数lと前記最適グループパターンと前記パターン候補群とを入力とし、全K個の前記グループパターン候補の前記候補番号または前記フィードバック候補番号をマッチング候補番号とし、前記最適グループパターンに対する前記マッチング候補番号に対応するグループパターン候補の近似度をそれぞれ測定し、その結果をマッチング測定値とし、前記マッチング候補番号及び前記マッチング測定値をマッチング測定情報として出力するマッチング測定部と、
前記ループ回数と前記マッチング測定情報を入力とし、前記準最適グループパターンを選択するための指標であり、選択する優先順位を予め任意に設定した指標番号1からPの全P個のマッチング指標を含むマッチング指標群を生成し、前記ループ回数がlの場合は前記優先順位がl+1番目である前記マッチング指標を選択指標として選択し、前記マッチング情報を基に前記選択指標を計算し、その結果を指標計算値とし、前記指標計算値及び前記指標番号をマッチング情報として出力する指標測定部と、
前記マッチング候補番号及び前記マッチング情報を入力とし、前記選択指標に基づいた候補選択基準を満たすグループパターン候補の候補番号を選択候補番号として出力する指標比較部と、
前記ループ回数をカウントするカウンタを備え、前記選択候補番号を入力とし、前記選択候補番号を前記フィードバック候補番号としてフィードバックするか否かを判定し、フィードバックする場合は前記ループ回数を1つ増加して出力し、フィードバックしない場合は前記ループ回数を0にリセットして出力する前記フィードバック判定部と、
前記ループ回数と前記選択候補番号と前記パターン候補群とを入力とし、前記準最適グループパターンを決定し、該準最適グループパターンまたは該準最適グループパターンを識別するために用いる準最適候補番号kの少なくとも一方を前記グループ化情報として出力する候補選択部と、
を有し、
前記マッチング測定部は、
前記ループ回数が0の場合は前記パターン候補群の全K個の前記グループパターン候補の前記候補番号を前記マッチング候補番号とし、前記ループ回数が1以上の場合は前記フィードバック候補番号を前記マッチング候補番号とし、
前記候補選択部は、
前記ループ回数が0の場合のみ前記グループ化情報を出力する請求項22記載のOFDM通信システム。 - 前記フィードバック判定部は、
前記選択候補番号が1つの場合、または前記ループ回数lがLの場合は前記選択候補番号を前記フィードバック候補番号としてフィードバックせず、
前記選択候補番号が2つ以上かつl≠Lの場合は前記選択候補番号を前記フィードバック候補番号としてフィードバックする請求項23記載のOFDM通信システム。 - 前記候補選択部は、
前記選択候補番号が1つの場合、前記選択候補番号に対応する前記グループパターン候補をそのまま前記準最適グループパターンとし、
前記選択候補番号が2つ以上の場合は、前記選択候補番号に対応するグループパターン候補の中から任意に1つを選択し前記準最適グループパターンとする請求項23記載のOFDM通信システム。 - 通信性能を改善するためのフィードバック情報を受信側から送信側へ帰還する、複数のサブキャリアの信号を多重したOFDM信号を送受信するOFDM通信システムであって、
前記フィードバック情報に基づき複数の前記サブキャリアの信号を所定数単位でサブキャリアグループ化し、前記OFDM信号として送信する第1の通信装置と、
前記第1の通信装置から受信した前記OFDM信号から、前記サブキャリア毎の通信路品質を測定し、該通信路品質に基づき前記サブキャリアをサブキャリアグループ化し、前記サブキャリアグループと該サブキャリアグループに所属するサブキャリアの対応関係を示すグループパターンを示す情報であるグループ化情報、及び前記サブキャリアグループ毎の前記通信路品質を示す修正通信路情報を前記フィードバック情報として前記第1の通信装置へ送信する第2の通信装置と、
有し、
Nを2以上の整数、nをNの任意の約数としたとき、
前記第2の通信装置は、
全サブキャリア数Nと前記サブキャリアグループあたりのサブキャリア数nから想定可能な前記グループパターンの数以下の、複数のグループパターンの候補を生成するパターン候補生成部と、
前記グループパターンの候補のうち、各サブキャリアグループ間の通信路品質差であるグループ間品質差の和が最も大きいグループパターンの候補を準最適グループパターンとして選択し、前記準最適グループパターンまたは該準最適グループパターンを識別するために用いる準最適候補番号の少なくとも一方を出力するパターン選択部と、
を有するOFDM通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、前記サブキャリアに予め付与された番号の順に、各サブキャリアが所属する前記サブキャリアグループに予め付与した番号を並べた情報を前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項26記載のOFDM通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、前記サブキャリアグループに予め付与した番号の順に、それぞれに所属する前記サブキャリアに予め付与された番号を並べた情報を前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項26記載のOFDM通信システム。 - Kを1以上N!/{(n!)M}以下の整数、kを1以上K以下の整数としたとき、
候補番号1からKのグループパターン候補からなるパターン候補群を生成して出力する前記パターン候補生成部と、
前記通信路情報と前記パターン候補群を入力とし、前記候補番号1からKのグループパターン候補それぞれにおいてM個のサブキャリアグループにおける通信路品質を測定し、1番目のサブキャリアグループからM番目のサブキャリアグループまでが、通信路品質が高い順になっているグループパターン候補を選択グループパターン候補として選択し、前記選択グループパターン候補の候補番号を選択候補番号とし、前記選択グループパターン候補それぞれにおける各サブキャリアグループの通信路品質を通信路品質情報とし、前記通信路品質情報を基に前記選択グループパターン候補のうちサブキャリアグループ間の通信路品質差であるグループ間品質差の和が最も大きいグループパターン候補を準最適グループパターンとして選択し、該準最適グループパターンまたは該準最適グループパターンを識別するために用いる準最適候補番号kの少なくとも一方を前記グループ化情報とし、前記通信路品質情報のうちの前記準最適グループパターンにおけるM個の各サブキャリアグループの通信路品質を前記修正通信路情報とし、前記グループ化情報及び前記修正通信路情報を出力する前記グループパターン選択部と、
を有する請求項3記載のOFDM通信システム。 - 前記グループパターン選択部は、
前記通信路情報及び前記パターン候補群を入力とし、前記選択グループパターン候補及び前記選択候補番号を選択し、前記通信路品質情報を測定し、前記選択候補番号と前記通信路品質情報を出力する通信路品質測定部と、
前記通信路品質情報を入力とし、前記選択グループパターン候補それぞれにおいて前記グループ間品質差を測定し、その結果をグループ間品質差情報として出力する品質差測定部と、
前記選択候補番号と前記通信路品質情報と前記グループ間品質差情報と前記パターン候補群とを入力とし、前記準最適グループパターンを選択し、前記グループ化情報及び前記修正通信路情報を出力するパターン選択部と、
を有する請求項29記載のOFDM通信システム。 - 前記グループパターン選択部は、
mを1ずつ増加する1からMまでの整数としたとき、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、
前記サブキャリアに予め付与された番号1からNの順に、各サブキャリアが所属する前記サブキャリアグループに予め付与した番号m1乃至mNのいずれか1つを並べた情報を前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項29または30記載のOFDM通信システム。 - 前記グループパターン選択部は、
mを1ずつ増加する1からMまでの整数としたとき、
前記グループ化情報に前記準最適グループパターンの情報が含まれる場合、
前記サブキャリアグループに付与した番号m1からmNの順に、それぞれに所属する前記サブキャリアに予め付与された番号1乃至Nのいずれかn個ずつを並べた情報を前記グループ化情報に含めて前記第1の通信装置へ送信する請求項29または30記載のOFDM通信システム。
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