JP5647085B2 - Transmission method and transmission apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、空間多重を用いて複数の送信データを同時に通信する無線通信技術に関する。   The present invention relates to a wireless communication technique for simultaneously communicating a plurality of transmission data using spatial multiplexing.

近年、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの物理層伝送速度を実現している。   In recent years, the IEEE802.11g standard, the IEEE802.11a standard, and the like are remarkable as high-speed wireless access systems using the 2.4 GHz band or the 5 GHz band. These systems use an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation scheme, which is a technique for stabilizing characteristics in a multipath fading environment, and realize a physical layer transmission rate of 54 Mbps at the maximum. Yes.

ただし、ここでの伝送速度とは物理レイヤ上での伝送速度である。ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率は５０〜７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は３０Ｍｂｐｓ程度である。その上、情報を必要とする通信相手が増えればこの特性は更に低下する。一方で、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber to the home）が普及したことにより、有線ＬＡＮ（Local Area Network）の世界ではＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の１００Ｂａｓｅ−Ｔインタフェースをはじめ、１００Ｍｂｐｓの高速回線の提供が普及している。そのため、無線ＬＡＮの世界においても更なる伝送速度の高速化が求められている。   However, the transmission rate here is a transmission rate on the physical layer. Since the transmission efficiency in the MAC (Medium Access Control) layer is about 50 to 70%, the upper limit of the actual throughput is about 30 Mbps. In addition, this characteristic further deteriorates as the number of communication partners that require information increases. On the other hand, FTTH (Fiber to the home) using optical fiber has become popular in each home, and therefore, in the world of wired LAN (Local Area Network), the Ethernet (registered trademark) 100Base-T interface and 100 Mbps are available. Provision of high-speed lines is widespread. Therefore, further increase in transmission speed is demanded also in the world of wireless LAN.

そのための技術として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて、空間多重送信技術としてＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術が導入された。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）通信方法が検討されている（非特許文献１）。下り回線におけるＭＵ−ＭＩＭＯ通信では、複数の端末に対し、同一タイムスロット、同一周波数チャネルで送信が行われる。   As a technique for this purpose, in IEEE 802.11n, a MIMO (Multiple Input Multiple Output) technique has been introduced as a spatial multiplexing transmission technique. Further, in IEEE 802.11ac, a multi-user MIMO (MU-MIMO) communication method has been studied (Non-Patent Document 1). In MU-MIMO communication in the downlink, transmission is performed to a plurality of terminals using the same time slot and the same frequency channel.

図５は、従来のＭＵ−ＭＩＭＯによる送受信システムの構成を示す図である。図５に示す送受信システムは、基地局９と複数台の端末９８（９８−１〜９８−Ｍ）を備える。基地局９は、データ選択・出力回路９１、送信信号生成回路９２、無線信号送受信回路９３、複数のアンテナ９４（９４−１〜９４−Ｎ）、受信信号復調回路９５、チャネル情報記憶回路９６、変調モード決定回路９７を備える。Ｍは端末装置９８の台数を表し、Ｎは基地局９のアンテナ９４の数を表す。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a conventional transmission / reception system based on MU-MIMO. The transmission / reception system shown in FIG. 5 includes a base station 9 and a plurality of terminals 98 (98-1 to 98-M). The base station 9 includes a data selection / output circuit 91, a transmission signal generation circuit 92, a radio signal transmission / reception circuit 93, a plurality of antennas 94 (94-1 to 94-N), a reception signal demodulation circuit 95, a channel information storage circuit 96, A modulation mode determination circuit 97 is provided. M represents the number of terminal devices 98, and N represents the number of antennas 94 of the base station 9.

基地局９から端末装置９８への送信において、データ選択・出力回路９１は、通信相手となる１又は複数の端末装置９８を決定し、決定した通信相手へ送信する１又は複数の情報（送信データ）を送信信号生成回路９２に出力する。同一のタイミングで出力された一組の送信データは、同一のタイムスロット且つ同一の周波数チャネルで空間多重により送信される。また、データ選択・出力回路９１は、通信相手となる端末装置９８を表す情報を、変調モード決定回路９７に出力する。   In transmission from the base station 9 to the terminal device 98, the data selection / output circuit 91 determines one or a plurality of terminal devices 98 to be a communication partner, and one or a plurality of information (transmission data) to be transmitted to the determined communication partner. ) To the transmission signal generation circuit 92. A set of transmission data output at the same timing is transmitted by spatial multiplexing in the same time slot and the same frequency channel. Further, the data selection / output circuit 91 outputs information representing the terminal device 98 that is a communication partner to the modulation mode determination circuit 97.

変調モード決定回路９７は、チャネル情報記憶回路９６が記憶しているチャネル情報を用いて、通信相手への空間多重数、送信ウエイト、変調方式、符号化率、送信電力割り当てを決定する。また、変調モード決定回路９７は、チャネル情報に基づいて通信相手を選択し、データ選択・出力回路９１に通信相手を示す情報を出力することで、当該通信相手の送信データを選択させても良い。また、変調モード決定回路９７は、データ選択・出力回路９１で選択されている通信相手の中から、実際に送信する通信相手を選んでも良い。変調モード決定回路９７は、決定した空間多重数、送信ウエイト、変調方式、符号化率、送信電力割り当てを送信信号生成回路９２に出力する。ここで、送信電力割り当ては、常に等電力配分とすることもできる。   The modulation mode determination circuit 97 uses the channel information stored in the channel information storage circuit 96 to determine the spatial multiplexing number, transmission weight, modulation scheme, coding rate, and transmission power allocation to the communication partner. Further, the modulation mode determination circuit 97 may select a communication partner based on the channel information and output information indicating the communication partner to the data selection / output circuit 91 to select transmission data of the communication partner. . Further, the modulation mode determination circuit 97 may select a communication partner to be actually transmitted from the communication partners selected by the data selection / output circuit 91. The modulation mode determination circuit 97 outputs the determined spatial multiplexing number, transmission weight, modulation scheme, coding rate, and transmission power allocation to the transmission signal generation circuit 92. Here, the transmission power allocation can always be an equal power distribution.

送信信号生成回路９２は、変調モード決定回路９７によって決められた空間多重数、送信ウエイト、変調方式、符号化率を用いて、送信データに変調・符号化を行い、実データ部分信号を生成する。実データ部分信号とは、送信データ（実データ）を変調・符号化することによって生成される信号であり、他の信号（トレーニング信号やパディングなど）を含まない信号である。実データ部分信号に対して他の制御信号等が付加されることによって、実際に送信される対象となる信号（送信信号）が生成される。   The transmission signal generation circuit 92 modulates and encodes transmission data using the spatial multiplexing number, transmission weight, modulation scheme, and coding rate determined by the modulation mode determination circuit 97, and generates an actual data partial signal. . The actual data partial signal is a signal generated by modulating and encoding transmission data (actual data), and is a signal that does not include other signals (such as training signals and padding). By adding another control signal or the like to the actual data partial signal, a signal (transmission signal) to be actually transmitted is generated.

送信信号生成回路９２は、実データ部分信号に対し送信ウエイトを乗算し、信号検出や通信情報伝達に用いるパイロット信号（既知信号）やｐａｄｄｉｎｇを挿入して、送信信号を生成する。送信信号生成回路９２は、生成した送信信号を無線信号送受信回路９３へ出力する。無線信号送受信回路９３は、入力された送信信号を搬送波周波数にアップコンバートし、アンテナ９４−１〜９４−Ｎを介して送信する。このとき、無線信号送受信回路９３は、各送信データについて生成された各送信信号を、少なくとも一つのアンテナ９４を介して送信する。   The transmission signal generation circuit 92 multiplies the actual data partial signal by a transmission weight, inserts a pilot signal (known signal) and padding used for signal detection and communication information transmission, and generates a transmission signal. The transmission signal generation circuit 92 outputs the generated transmission signal to the radio signal transmission / reception circuit 93. The radio signal transmission / reception circuit 93 up-converts the input transmission signal to a carrier frequency and transmits it through the antennas 94-1 to 94-N. At this time, the radio signal transmission / reception circuit 93 transmits each transmission signal generated for each transmission data via at least one antenna 94.

基地局９のアンテナ９４から送信された各送信信号は、各端末装置９８によって受信される。各端末装置９８は、自装置宛ての送信信号を選択して復号化・復調する。
端末装置９８から送信される信号は、アンテナ９４−１〜９４−Ｎを介して受信される。無線信号送受信回路９３は、受信された信号をベースバンド信号に変換し、デジタル信号を取得する。受信信号復調回路９５は、データの復調とチャネル情報の推定を行う。 Each transmission signal transmitted from the antenna 94 of the base station 9 is received by each terminal device 98. Each terminal device 98 selects a transmission signal addressed to itself and decodes / demodulates it.
A signal transmitted from the terminal device 98 is received via the antennas 94-1 to 94-N. The radio signal transmission / reception circuit 93 converts the received signal into a baseband signal and acquires a digital signal. The received signal demodulation circuit 95 performs data demodulation and channel information estimation.

IEEE、 “Proposed specification framework for TGac,” doc.: IEEE 802.11-09/0992r21、２０１１年１月IEEE, “Proposed specification framework for TGac,” doc .: IEEE 802.11-09 / 0992r21, January 2011

しかしながら、端末装置９８宛ての各送信信号の長さは必ずしも同じにならない。そのため、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信は、送信する複数の端末装置９８宛てのパケット信号のうち、その一部しか多重できないという問題があった。詳しくは以下の通りである。   However, the length of each transmission signal addressed to the terminal device 98 is not necessarily the same. Therefore, MU-MIMO communication has a problem that only a part of packet signals addressed to a plurality of terminal devices 98 to be transmitted can be multiplexed. Details are as follows.

従来のＭＵ−ＭＩＭＯ通信では、通信相手となる端末装置９８に対して生成される送信信号の信号長は必ずしも同じとは限らない。図６は、従来のＭＵ−ＭＩＭＯにける通信で複数の通信相手に送信される送信信号の概略を示す図である。図６に示される例では、一組の送信データとして、端末装置９８−１、９８−２、９８−３に送信される各送信データが処理の対象となる。図６において、ＳＴは、タイミング同期のためのショート・トレーニング・シンボルを示す。ＬＴは、周波数同期及びチャネル情報推定のためのロング・トレーニング・シンボルを示す。ｘＬＴは、送信ウエイトを含む各端末装置９８へのチャネル情報を推定するためのトレーニングシンボルを示す。Data for STA 1〜3は、それぞれ通信相手となる端末装置９８−１、９８−２、９８−３に対し送信される送信データから生成された信号（実データ部分信号）を示す。Ｐａｄｄｉｎｇはダミーの信号であり、最も長い信号長の送信信号に合わせて送信信号に付加される。   In conventional MU-MIMO communication, the signal length of the transmission signal generated for the terminal device 98 that is the communication partner is not always the same. FIG. 6 is a diagram illustrating an outline of a transmission signal transmitted to a plurality of communication partners in communication in conventional MU-MIMO. In the example shown in FIG. 6, each piece of transmission data transmitted to the terminal devices 98-1, 98-2, 98-3 is a processing target as a set of transmission data. In FIG. 6, ST indicates a short training symbol for timing synchronization. LT indicates a long training symbol for frequency synchronization and channel information estimation. xLT indicates a training symbol for estimating channel information to each terminal device 98 including a transmission weight. Data for STA 1 to 3 indicate signals (actual data partial signals) generated from transmission data transmitted to the terminal devices 98-1, 98-2, and 98-3 that are communication partners. Padding is a dummy signal that is added to the transmission signal in accordance with the transmission signal having the longest signal length.

ＭＵ−ＭＩＭＯのメリットを得ることができるのは、Data for STA 1〜3の送信信号のうち、複数の端末に対して同時に送信が行われている時間帯の送信信号のみである。したがって、Data for STA 1〜3のうちData for STA 1の送信信号しか送信されていない時間帯（Ｔ１）では、単に端末装置９８−１への送信電力が低下しているだけであり、ＭＵ−ＭＩＭＯとしてのメリットは得られない。それどころか、周波数利用効率はシングルユーザＭＩＭＯに比べて低下してしまう。   The advantage of MU-MIMO can be obtained only from transmission signals of Data for STA 1 to 3 in a time zone in which transmission is performed simultaneously to a plurality of terminals. Therefore, in the time zone (T1) in which only the data for STA 1 transmission signal is transmitted among Data for STA 1 to 3, the transmission power to the terminal device 98-1 is simply reduced, and MU- There is no merit as MIMO. On the contrary, the frequency utilization efficiency is lower than that of single user MIMO.

上記事情に鑑み、本発明は、複数の送信データを空間多重で無線通信する場合に、各通信相手への送信ビットが不均一である場合にも、ＭＵ−ＭＩＭＯが有効に活用できる技術を提供することを目的としている。   In view of the above circumstances, the present invention provides a technology that can effectively use MU-MIMO even when transmission bits to each communication partner are non-uniform when performing wireless communication of a plurality of transmission data by spatial multiplexing. The purpose is to do.

本発明の一態様は、複数の送信データを空間多重で送信する送信方法であって、前記各送信データの送信先に応じたチャネル情報に基づいて、前記送信データ毎に変調モードと送信電力割り当て、を決定する変調モード決定ステップと、前記送信データ毎に、前記変調モード決定ステップにおいて決定された変調モードで信号が生成された場合の信号長を算出する信号長算出ステップと、最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データについて、前記最も長い信号長よりも短く且つ前記算出された信号長よりも信号長が長くなる新たな変調モードを選択する変調モード変更ステップと、前記変調モード変更ステップにおいて選択された前記新たな変調モードに基づいて、前記送信データから送信信号を生成する送信信号生成ステップと、前記送信信号を無線で送信する送信ステップと、を有する。   One aspect of the present invention is a transmission method for transmitting a plurality of transmission data by spatial multiplexing, wherein a modulation mode and transmission power allocation are performed for each transmission data based on channel information according to a transmission destination of each transmission data. A modulation mode determination step for determining a signal length when a signal is generated in the modulation mode determined in the modulation mode determination step for each transmission data, and a longest signal length A modulation mode change step of selecting a new modulation mode that is shorter than the longest signal length and longer than the calculated signal length for each transmission data other than the transmission data to be, and the modulation mode change A transmission signal generation step of generating a transmission signal from the transmission data based on the new modulation mode selected in the step; And a transmission step of transmitting the transmission signal by radio.

本発明の一態様は、上記の送信方法であって、最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データに対応する各送信信号の送信電力について、前記選択ステップにおいて選択された前記新たな変調モードに基づいて、ノイズに対する耐性の基準を満たした上で、前記変調モード決定ステップで決定された送信電力割り当てよりも低く決定し、前記送信電力割り当てを更新する電力配分ステップをさらに有する、ことを特徴とする。   One aspect of the present invention is the above-described transmission method, wherein the new modulation selected in the selection step is performed on the transmission power of each transmission signal corresponding to each transmission data other than the transmission data having the longest signal length. Further comprising a power distribution step of deciding lower than the transmission power allocation determined in the modulation mode determination step and updating the transmission power allocation based on a mode, satisfying a noise immunity criterion Features.

本発明の一態様は、上記の送信方法であって、前記電力配分ステップにおいて、送信電力割り当てを減らす量を、前記変調モード変更ステップにおいて選択された前記新たな変調モードに変更することで得られる所要信号対雑音電力比の減少分以下の値となるように、前記送信電力割り当てを更新することを特徴とする。   One aspect of the present invention is the above-described transmission method, which is obtained by changing the amount by which transmission power allocation is reduced in the power distribution step to the new modulation mode selected in the modulation mode changing step. The transmission power allocation is updated so that the value is equal to or less than a decrease of the required signal-to-noise power ratio.

本発明の一態様は、上記の送信方法であって、前記電力配分ステップにおいて、最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データに対応する各送信信号の送信電力と前記変調モード決定ステップで決定された送信電力割り当てとの差分に相当する送信電力の一部又は全部を、前記最も長い信号長となる送信信号の送信電力に割り当てるように、前記送信電力割り当てを更新することを特徴とする。   One aspect of the present invention is the above transmission method, wherein, in the power allocation step, the transmission power of each transmission signal corresponding to each transmission data other than the transmission data having the longest signal length and the modulation mode determination step The transmission power allocation is updated so that a part or all of the transmission power corresponding to the difference from the determined transmission power allocation is allocated to the transmission power of the transmission signal having the longest signal length. .

本発明の一態様は、複数の送信データを空間多重で送信する送信装置であって、前記各送信データの送信先に応じたチャネル情報に基づいて、前記送信データ毎に変調モードと送信電力割り当てを決定する変調モード決定部と、前記送信データ毎に、前記変調モード決定部によって決定された変調モードで信号が生成された場合の信号長を算出し、最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データについて、前記最も長い信号長よりも短く且つ前記算出された信号長よりも信号長が長くなる新たな変調モードを選択する信号長評価部と、前記信号長評価部によって選択された前記新たな変調モードに基づいて、前記送信データから送信信号を生成する送信信号生成部と、前記送信信号を無線で送信する無線信号送信部と、を備える。   One aspect of the present invention is a transmission apparatus that transmits a plurality of transmission data by spatial multiplexing, and based on channel information corresponding to a transmission destination of each transmission data, a modulation mode and transmission power allocation for each transmission data A modulation mode determination unit for determining the signal length when a signal is generated in the modulation mode determined by the modulation mode determination unit for each of the transmission data, and other than the transmission data other than the transmission data having the longest signal length For each transmission data, a signal length evaluation unit that selects a new modulation mode that is shorter than the longest signal length and longer than the calculated signal length; and the signal length evaluation unit that is selected by the signal length evaluation unit A transmission signal generation unit configured to generate a transmission signal from the transmission data based on a new modulation mode; and a radio signal transmission unit configured to wirelessly transmit the transmission signal.

本発明の一態様は、上記の送信装置であって、最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データに対応する各送信信号の送信電力について、前記信号長評価部によって選択された前記新たな変調モードに基づいて、ノイズに対する耐性の基準を満たした上で、前記変調モード決定部で決定された送信電力割り当てよりも低く決定し、前記送信電力割り当てを更新する電力配分部をさらに備える、ことを特徴とする。   One aspect of the present invention is the above transmission apparatus, wherein the transmission power of each transmission signal corresponding to each transmission data other than the transmission data having the longest signal length is selected by the signal length evaluation unit. A power distribution unit that updates the transmission power allocation by determining lower than the transmission power allocation determined by the modulation mode determination unit, after satisfying a noise immunity standard based on a different modulation mode; It is characterized by that.

本発明の一態様は、上記の送信装置であって、前記電力配分部は、送信電力の割り当てを減らす量を、前記信号長評価部において選択された前記新たな変調モードに変更することで得られる所要信号対雑音電力比の減少分以下の値となるように、前記送信電力割り当てを更新することを特徴とする。   One aspect of the present invention is the above-described transmission device, wherein the power distribution unit is obtained by changing an amount to reduce transmission power allocation to the new modulation mode selected by the signal length evaluation unit. The transmission power allocation is updated so as to be a value equal to or less than a decrease in the required signal-to-noise power ratio.

本発明の一態様は、上記の送信装置であって、前記電力配分部は、最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データに対応する各送信信号の送信電力と前記変調モード決定ステップで決定された送信電力割り当てとの差分に相当する送信電力の一部又は全部を、前記最も長い信号長となる送信信号の送信電力に割り当てるように前記送信電力割り当てを更新することを特徴とする。   One aspect of the present invention is the above-described transmission device, wherein the power distribution unit includes a transmission power of each transmission signal corresponding to each transmission data other than the transmission data having the longest signal length and the modulation mode determination step. The transmission power allocation is updated so that a part or all of the transmission power corresponding to the difference from the determined transmission power allocation is allocated to the transmission power of the transmission signal having the longest signal length.

本発明により、複数の送信データを空間多重で無線通信する場合において、実データ部分の信号長の不均一を低減させることが可能となる。そのため、通信品質の低下を抑止することが可能となる。   According to the present invention, when a plurality of transmission data is wirelessly communicated by spatial multiplexing, it is possible to reduce non-uniformity in the signal length of the actual data portion. For this reason, it is possible to suppress a decrease in communication quality.

本願発明の一実施形態に係る送受信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transmission / reception system which concerns on one Embodiment of this invention. ＭＣＳインデックスの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a MCS index. 信号長評価送信制御回路の処理の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a process of a signal length evaluation transmission control circuit. 基地局の送信処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the transmission process of a base station. 従来のＭＵ−ＭＩＭＯによる送受信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transmission / reception system by the conventional MU-MIMO. 従来のＭＵ−ＭＩＭＯにける通信で複数の通信相手に送信される送信信号の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the transmission signal transmitted to a some communicating party by the communication in the conventional MU-MIMO.

図１は、本願発明の一実施形態に係る送受信システムの構成を示す図である。図１に示す送受信システムは、基地局１と複数台の端末２（２−１〜２−Ｍ）を備える。基地局１は、データ選択・出力回路１１、送信信号生成回路１２、無線信号送受信回路１３、複数のアンテナ１４（１４−１〜１４−Ｎ）、受信信号復調回路１５、チャネル情報記憶回路１６、変調モード決定回路１７、信号長評価送信制御回路１８、電力配分制御回路１９を備える。Ｍは端末装置２の台数を表し、Ｎは基地局１のアンテナ１４の数を表す。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a transmission / reception system according to an embodiment of the present invention. The transmission / reception system shown in FIG. 1 includes a base station 1 and a plurality of terminals 2 (2-1 to 2-M). The base station 1 includes a data selection / output circuit 11, a transmission signal generation circuit 12, a radio signal transmission / reception circuit 13, a plurality of antennas 14 (14-1 to 14-N), a reception signal demodulation circuit 15, a channel information storage circuit 16, A modulation mode determination circuit 17, a signal length evaluation transmission control circuit 18, and a power distribution control circuit 19 are provided. M represents the number of terminal apparatuses 2, and N represents the number of antennas 14 of the base station 1.

基地局９は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、通信プログラムを実行することによって、以下に説明するような基地局１として機能する。なお、基地局１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、通信プログラムは通信伝送路を介して送受信されても良い。   The base station 9 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and functions as the base station 1 as described below by executing a communication program. Note that all or part of the functions of the base station 1 may be realized by using hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), or a field programmable gate array (FPGA). The communication program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in the computer system. Further, the communication program may be transmitted / received via a communication transmission path.

基地局１から端末装置２への送信において、データ選択・出力回路１１は、通信相手となる１又は複数の端末装置１８を決定し、決定した通信相手へ送信する１又は複数の情報（送信データ）を送信信号生成回路１２及び信号長評価送信制御回路１８に出力する。同一のタイミングで出力された一組の送信データは、同一のタイムスロット且つ同一の周波数チャネルで空間多重により送信される。また、データ選択・出力回路１１は、通信相手となる端末装置２を表す情報を、変調モード決定回路１７に出力する。   In the transmission from the base station 1 to the terminal device 2, the data selection / output circuit 11 determines one or a plurality of terminal devices 18 to be a communication partner, and one or a plurality of information (transmission data) to be transmitted to the determined communication partner. ) To the transmission signal generation circuit 12 and the signal length evaluation transmission control circuit 18. A set of transmission data output at the same timing is transmitted by spatial multiplexing in the same time slot and the same frequency channel. Further, the data selection / output circuit 11 outputs information representing the terminal device 2 which is a communication partner to the modulation mode determination circuit 17.

チャネル情報記憶回路１６は、端末装置２及びアンテナ１４の組合せ毎に、そのアンテナ１４とその端末装置２との間における無線通信のチャネル情報を記憶する。端末装置２が複数のアンテナを備える場合には、さらに端末装置２の備えるアンテナ毎にチャネル情報が記憶される。各チャネル情報は、基地局１と端末装置２との間の無線通信に応じて推定され、チャネル情報記憶回路１６に記録される。例えば、受信信号復調回路１５は、端末装置２及びアンテナ１４の組合せ毎に、その組合せで行われた無線通信の信号に基づいてチャネル情報を推定する。   The channel information storage circuit 16 stores channel information for wireless communication between the antenna 14 and the terminal device 2 for each combination of the terminal device 2 and the antenna 14. When the terminal device 2 includes a plurality of antennas, channel information is stored for each antenna included in the terminal device 2. Each channel information is estimated according to wireless communication between the base station 1 and the terminal device 2 and recorded in the channel information storage circuit 16. For example, for each combination of the terminal device 2 and the antenna 14, the reception signal demodulation circuit 15 estimates channel information based on a signal of wireless communication performed by the combination.

変調モード決定回路１７は、チャネル情報記憶回路１６が記憶しているチャネル情報を用いて、通信相手への空間多重数、送信ウエイト、変調モード、送信電力割り当てを決定する。変調モードは、変調方式及び符号化率のいずれか一方又は双方を含む情報である。以下の説明では、変調モードという表現を用いず、変調方式及び符号化率という文言を用い、変調モード決定回路１７が変調方式及び符号化率の双方を決定する構成について説明する。変調モード決定回路１７は、決定した空間多重数、送信ウエイト、変調方式、符号化率、送信電力割り当てを信号長評価送信制御回路１８に出力する。また、変調モード決定回路１７は、チャネル情報に基づいて通信相手を選択し、データ選択・出力回路１１に通信相手を示す情報を出力することで、当該通信相手の送信データを選択させても良い。また、変調モード決定回路１７は、データ選択・出力回路１１で選択されている通信相手の中から、実際に送信する通信相手を選んでも良い。また、変調モード決定回路１７が決める送信電力割り当ては、例えば全ての送信信号に対して常に等しい電力を配分しても良いし、送信信号毎に異なる送信電力を配分しても良い。送信信号毎に異なる送信電力を配分する場合、変調モード決定回路１７は、例えば変調方式や符号化率に応じて送信電力を配分しても良い。   The modulation mode determination circuit 17 uses the channel information stored in the channel information storage circuit 16 to determine the spatial multiplexing number, transmission weight, modulation mode, and transmission power allocation to the communication partner. The modulation mode is information including one or both of a modulation scheme and a coding rate. In the following description, a configuration in which the modulation mode determination circuit 17 determines both the modulation method and the coding rate using the terms modulation method and coding rate without using the expression modulation mode will be described. The modulation mode determination circuit 17 outputs the determined spatial multiplexing number, transmission weight, modulation scheme, coding rate, and transmission power allocation to the signal length evaluation transmission control circuit 18. Further, the modulation mode determination circuit 17 may select a communication partner based on the channel information and output information indicating the communication partner to the data selection / output circuit 11 to select transmission data of the communication partner. . Further, the modulation mode determination circuit 17 may select a communication partner to be actually transmitted from the communication partners selected by the data selection / output circuit 11. For transmission power allocation determined by the modulation mode determination circuit 17, for example, equal power may always be allocated to all transmission signals, or different transmission power may be allocated to each transmission signal. When different transmission power is allocated to each transmission signal, the modulation mode determination circuit 17 may allocate transmission power according to, for example, a modulation scheme or a coding rate.

信号長評価送信制御回路１８は、まず、空間多重で送信される一組の送信データそれぞれについて、変調モード決定回路１７によって決定された変調方式及び符号化率に基づいて生成される各送信信号の信号長を算出する。信号長評価送信制御回路１８は、算出結果に基づいて、各送信データに適用される変調方式及び符号化率を変更するか否か評価する。なお、本実施形態では、信号長評価送信制御回路１８は、変調方式及び符号化率の組合せを示すＭＣＳインデックスを変更することによって、各送信データに適用される変調方式及び符号化率を変更する。   The signal length evaluation transmission control circuit 18 first, for each set of transmission data transmitted by spatial multiplexing, for each transmission signal generated based on the modulation scheme and coding rate determined by the modulation mode determination circuit 17 Calculate the signal length. The signal length evaluation transmission control circuit 18 evaluates whether or not to change the modulation scheme and coding rate applied to each transmission data based on the calculation result. In the present embodiment, the signal length evaluation transmission control circuit 18 changes the modulation scheme and coding rate applied to each transmission data by changing the MCS index indicating the combination of the modulation scheme and coding rate. .

図２は、ＭＣＳインデックスの具体例を示す図である。図２において、MCS IndexはＭＣＳインデックスの識別番号を示す。Modulationは変調方式を示す。Rateは符号化率を示す。Minimum sensitivityは、最小検出感度を表し、単位はｄＢｍである。各ＭＣＳインデックスは、少なくとも変調方式及び符号化率の値の組合せを有する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of the MCS index. In FIG. 2, MCS Index indicates the identification number of the MCS index. Modulation indicates a modulation method. Rate indicates a coding rate. Minimum sensitivity represents the minimum detection sensitivity, and its unit is dBm. Each MCS index has a combination of at least a modulation scheme and a coding rate value.

図１に戻って基地局１の構成の説明を続ける。信号長評価送信制御回路１８の具体的な動作は以下の通りである。まず、信号長評価送信制御回路１８は、一組の送信データそれぞれについて、変調モード決定回路１７によって決定された変調方式及び符号化率で生成される実データ部分信号の信号長（以下、「基準信号長」という。）を算出する。信号長評価送信制御回路１８は、基準信号長が最も長い実データ部分信号を検出する。なお、以下の説明では、最も長い実データ部分信号の基準信号長を「最長信号長Ｄ」と表す。   Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the base station 1 will be continued. The specific operation of the signal length evaluation transmission control circuit 18 is as follows. First, for each set of transmission data, the signal length evaluation transmission control circuit 18 uses the signal length (hereinafter referred to as “reference”) of the actual data partial signal generated with the modulation scheme and coding rate determined by the modulation mode determination circuit 17. Signal length ")) is calculated. The signal length evaluation transmission control circuit 18 detects the actual data partial signal having the longest reference signal length. In the following description, the reference signal length of the longest actual data partial signal is represented as “longest signal length D”.

次に、信号長評価送信制御回路１８は、最長信号長Ｄよりも短い信号長の実データ部分信号（以下、「被調整信号」という。）毎に、最長信号長Ｄよりも短い信号長の中で基準信号長よりも長い信号長となるＭＣＳインデックス（すなわち、変調方式及び符号化率の組合せ）を選択する。基準信号長よりも長い信号長となるＭＣＳインデックスは、変調モード決定回路１７によって決定されたＭＣＳインデックスよりもビットレートが低いＭＣＳインデックスである。このとき、信号長評価送信制御回路１８は、被調整信号毎に、最長信号長Ｄよりも短い信号長となる条件の中で最も長い信号長となるＭＣＳインデックス（すなわち、変調方式及び符号化率の組合せ）を選択しても良い。   Next, the signal length evaluation transmission control circuit 18 has a signal length shorter than the longest signal length D for each real data partial signal having a signal length shorter than the longest signal length D (hereinafter referred to as “adjusted signal”). Among them, an MCS index (that is, a combination of a modulation scheme and a coding rate) having a signal length longer than the reference signal length is selected. The MCS index having a signal length longer than the reference signal length is an MCS index having a lower bit rate than the MCS index determined by the modulation mode determination circuit 17. At this time, the signal length evaluation transmission control circuit 18 sets, for each signal to be adjusted, the MCS index (that is, the modulation scheme and the coding rate) that is the longest signal length among the conditions that the signal length is shorter than the longest signal length D. May be selected.

そして、信号長評価送信制御回路１８は、各送信データについて、選択したＭＣＳインデックスに対応する変調方式及び符号化率を、送信信号生成回路１２及び電力配分制御回路１９へ出力する。このとき、信号長評価送信制御回路１８は、信号長が最長信号長Ｄとなる送信データについては、変調モード決定回路１７によって決定された変調方式及び符号化率をそのまま出力する。また、信号長評価送信制御回路１８は、各送信データについての空間多重数及び送信ウエイトを送信信号生成回路１２に出力する。   Then, the signal length evaluation transmission control circuit 18 outputs a modulation scheme and a coding rate corresponding to the selected MCS index for each transmission data to the transmission signal generation circuit 12 and the power distribution control circuit 19. At this time, the signal length evaluation transmission control circuit 18 outputs the modulation scheme and coding rate determined by the modulation mode determination circuit 17 as they are for transmission data whose signal length is the longest signal length D. Further, the signal length evaluation transmission control circuit 18 outputs the spatial multiplexing number and transmission weight for each transmission data to the transmission signal generation circuit 12.

送信信号生成回路１２は、信号長評価送信制御回路１８によって決められた空間多重数、送信ウエイト、変調方式、符号化率を用いて、送信データに変調・符号化を行い、実データ部分信号を生成する。送信信号生成回路１２は、実データ部分信号に対し送信ウエイトを乗算し、信号検出や通信情報伝達に用いるパイロット信号（既知信号）やｐａｄｄｉｎｇを挿入して、送信信号を生成する。送信信号生成回路１２は、生成した送信信号を無線信号送受信回路１３へ出力する。   The transmission signal generation circuit 12 modulates and encodes transmission data using the spatial multiplexing number, transmission weight, modulation scheme, and coding rate determined by the signal length evaluation transmission control circuit 18, and converts the actual data partial signal. Generate. The transmission signal generation circuit 12 multiplies the actual data partial signal by a transmission weight, inserts a pilot signal (known signal) and padding used for signal detection and communication information transmission, and generates a transmission signal. The transmission signal generation circuit 12 outputs the generated transmission signal to the radio signal transmission / reception circuit 13.

電力配分制御回路１９は、各送信信号に配分される送信電力を決定し、決定された送信電力を表す情報を無線信号送受信回路１３に出力する。電力配分制御回路１９によって決定された送信電力に応じて、変調モード決定回路１７によって決定された送信電力割り当てが変更される。常に各端末装置に対して等電力配分、または各データストリームに対して等電力配分とする場合には、この電力配分制御回路１９を省略することもできる。
無線信号送受信回路１３は、入力された送信信号を搬送波周波数にアップコンバートし、電力配分制御回路１９によって決定された送信電力で各送信信号をアンテナ１４−１〜１４−Ｎを介して送信する。このとき、無線信号送受信回路１３は、各送信データについて生成された各送信信号を、少なくとも一つのアンテナ１４を介して送信する。 The power distribution control circuit 19 determines the transmission power allocated to each transmission signal, and outputs information representing the determined transmission power to the radio signal transmission / reception circuit 13. The transmission power allocation determined by the modulation mode determination circuit 17 is changed according to the transmission power determined by the power distribution control circuit 19. The power distribution control circuit 19 can be omitted in the case of always performing equal power distribution for each terminal device or equal power distribution for each data stream.
The radio signal transmission / reception circuit 13 up-converts the input transmission signal to a carrier frequency, and transmits each transmission signal via the antennas 14-1 to 14 -N with the transmission power determined by the power distribution control circuit 19. At this time, the radio signal transmitting / receiving circuit 13 transmits each transmission signal generated for each transmission data via at least one antenna 14.

データ選択・出力回路１１が通信相手を選択する方法としては以下のような方法がある。送信されるデータ（送信データ）がメモリに保存され、送信を行う準備ができている通信相手を所定のタイミング毎に選択する方法。メモリに保存されている複数の送信データのうち、最も古いデータに対応する通信相手から順に所定のタイミング毎に選択する方法。各端末装置２のＱｏＳ（Quality of service）に基づいて所定のタイミング毎に選択する方法。予めグループＩＤで決められた端末装置２の組み合わせを所定のタイミング毎に選択する方法。チャネル情報の相関が低い端末装置２の組み合わせを所定のタイミング毎に選択する方法。通信相手を選択する方法は、上述したいずれかの方法に限定される必要は無く、他の方法であっても良い。   There are the following methods for the data selection / output circuit 11 to select a communication partner. A method in which data to be transmitted (transmission data) is stored in a memory and a communication partner ready to perform transmission is selected at a predetermined timing. A method of selecting a plurality of transmission data stored in a memory at predetermined timings in order from a communication partner corresponding to the oldest data. A method of selecting at each predetermined timing based on QoS (Quality of service) of each terminal device 2. A method of selecting a combination of terminal devices 2 determined in advance by a group ID at every predetermined timing. A method of selecting a combination of terminal apparatuses 2 having a low correlation of channel information for each predetermined timing. The method for selecting a communication partner is not necessarily limited to any of the methods described above, and may be another method.

基地局１のアンテナ１４から送信された各送信信号は、各端末装置２によって受信される。各端末装置２は、自装置宛ての送信信号を選択して復号化・復調する。
端末装置２から送信される信号は、アンテナ１４−１〜１４−Ｎを介して受信される。無線信号送受信回路１３は、受信された信号をベースバンド信号に変換し、デジタル信号を取得する。受信信号復調回路１５は、データの復調とチャネル情報の推定を行う。そして、受信信号復調回路１５は、推定したチャネル情報をチャネル情報記憶回路１６に書き込む。書き込まれたチャネル情報は、以降の処理において変調モード決定回路１７によって用いられる。 Each transmission signal transmitted from the antenna 14 of the base station 1 is received by each terminal device 2. Each terminal device 2 selects, decodes and demodulates a transmission signal addressed to itself.
Signals transmitted from the terminal device 2 are received via the antennas 14-1 to 14-N. The radio signal transmission / reception circuit 13 converts the received signal into a baseband signal and acquires a digital signal. The reception signal demodulation circuit 15 performs data demodulation and channel information estimation. Then, the reception signal demodulation circuit 15 writes the estimated channel information in the channel information storage circuit 16. The written channel information is used by the modulation mode determination circuit 17 in the subsequent processing.

図３は、信号長評価送信制御回路１８の処理の具体例を示す図である。以下、図３に示される具体例について説明する。
基地局１が通信相手として端末装置２−１〜２−３（以下、それぞれ「ＳＴＡ１」〜「ＳＴＡ３」とも表す）へ空間多重により送信データを送信することを決定すると、変調モード決定回路１７は、それぞれの通信相手との間の伝搬路に関するチャネル情報に基づいて、通信相手毎に空間多重数とＭＣＳインデックス（変調方式及び符号化率）と送信ウエイトとを決定する。図３の場合、変調モード決定回路１７は、端末装置２−１、端末装置２−２、端末装置２−３の空間多重数は、それぞれ２、１、１と決定する。また、変調モード決定回路１７は、変調方式及び符号化率を表すＭＣＳインデックスを、それぞれ７、６、５と決定する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a specific example of processing of the signal length evaluation transmission control circuit 18. Hereinafter, a specific example shown in FIG. 3 will be described.
When the base station 1 determines to transmit transmission data by spatial multiplexing to the terminal devices 2-1 to 2-3 (hereinafter also referred to as “STA1” to “STA3”, respectively) as communication partners, the modulation mode determination circuit 17 Based on the channel information related to the propagation path between each communication partner, the spatial multiplexing number, MCS index (modulation method and coding rate), and transmission weight are determined for each communication partner. In the case of FIG. 3, the modulation mode determination circuit 17 determines the numbers of spatial multiplexing of the terminal device 2-1, the terminal device 2-2, and the terminal device 2-3 as 2, 1, and 1, respectively. Also, the modulation mode determination circuit 17 determines MCS indexes representing the modulation scheme and coding rate as 7, 6, and 5, respectively.

信号長評価送信制御回路１８は、変調モード決定回路１７によって決定されたＭＣＳインデックス及び空間多重数と、各送信データのデータ量とに基づいて、各送信データの実データ部分信号の信号長を算出する。図３Ａは、変調モード決定回路１７によって決定されたＭＣＳインデックス及び空間多重数に基づいて算出される信号長の具体例を示す図である。図３Ａの例では、端末装置２−２と端末装置２−３への実データ部分信号の信号長が、最長信号長Ｄよりも短い。そのため、もしこのままの信号長で各送信信号が送信される場合には、図３Ａに示されるように、端末装置２−２と端末装置２−３への実データ部分信号の後半部分にＰａｄｄｉｎｇが挿入される。   The signal length evaluation transmission control circuit 18 calculates the signal length of the actual data partial signal of each transmission data based on the MCS index and spatial multiplexing number determined by the modulation mode determination circuit 17 and the data amount of each transmission data. To do. FIG. 3A is a diagram illustrating a specific example of a signal length calculated based on the MCS index and the spatial multiplexing number determined by the modulation mode determination circuit 17. In the example of FIG. 3A, the signal length of the actual data partial signal to the terminal device 2-2 and the terminal device 2-3 is shorter than the longest signal length D. Therefore, if each transmission signal is transmitted with the signal length as it is, as shown in FIG. 3A, padding is added to the latter half of the actual data partial signal to the terminal device 2-2 and the terminal device 2-3. Inserted.

図３Ｂは、信号長評価送信制御回路１８によるＭＣＳインデックスの選択結果の具体例を示す図である。信号長評価送信制御回路１８は、最長信号長Ｄよりも短い信号長の実データ部分信号（Data for STA 2及びData for STA 3）それぞれについて、最長信号長Ｄよりも短い信号長の中で最も長い信号長となるＭＣＳインデックスを選択する。   FIG. 3B is a diagram illustrating a specific example of the selection result of the MCS index by the signal length evaluation transmission control circuit 18. The signal length evaluation transmission control circuit 18 has the shortest signal length shorter than the longest signal length D for each of the actual data partial signals (Data for STA 2 and Data for STA 3) having a shorter signal length than the longest signal length D. Select an MCS index that results in a long signal length.

Data for STA 2に対応するＭＣＳインデックスを、６（６４−ＱＡＭ、符号化率３／４）から０、１、２、３、４、５にそれぞれ変更すると、データレートを１１．１％、２２．２％、３３．３％、４４．４％、６６．７％、８８．９％にすることができる。データレートの低下分に応じて信号長を伸ばす必要がある。そのため、各実データ部分信号の信号長は、それぞれ９倍、４．５倍、３倍、２．２５倍、１．５倍、１．１２５倍となる。ここで、最長信号長Ｄに対しData for STA 2の信号長が７／８だったとする。この場合、ＭＣＳインデックスを５として信号長が１．１２５倍になっても、Data for STA 2の信号長は最長信号長Ｄよりも短い。一方、ＭＣＳインデックスを４として信号長が１．５倍になると、Data for STA 2の信号長は最長信号長Ｄよりも長くなってしまう。したがって、Data for STA 2について、最長信号長Ｄよりも短い信号長の中で最も長い信号長となるＭＣＳインデックスは、５である。そのため、信号長評価送信制御回路１８は、Data for STA 2に対応するＭＣＳインデックスとして５を選択する。   When the MCS index corresponding to Data for STA 2 is changed from 6 (64-QAM, coding rate 3/4) to 0, 1, 2, 3, 4, 5 respectively, the data rate is 11.1%, 22 2%, 33.3%, 44.4%, 66.7%, 88.9%. It is necessary to increase the signal length according to the decrease in the data rate. Therefore, the signal length of each actual data partial signal is 9 times, 4.5 times, 3 times, 2.25 times, 1.5 times, and 1.125 times, respectively. Here, it is assumed that the signal length of Data for STA 2 is 7/8 with respect to the longest signal length D. In this case, even if the MCS index is 5 and the signal length is 1.125 times, the signal length of Data for STA 2 is shorter than the longest signal length D. On the other hand, when the MCS index is 4 and the signal length is 1.5 times, the signal length of Data for STA 2 becomes longer than the longest signal length D. Therefore, for Data for STA 2, the MCS index that is the longest signal length among the signal lengths shorter than the longest signal length D is 5. Therefore, the signal length evaluation transmission control circuit 18 selects 5 as the MCS index corresponding to Data for STA 2.

Data for STA 3に対応するＭＣＳインデックスを、５（６４−ＱＡＭ、符号化率２／３）から０、１、２、３、４にそれぞれ変更すると、各実データ部分信号の信号長は、それぞれ８倍、４倍、２．６７倍、２倍、１．３３倍となる。ここで、最長信号長Ｄに対しData for STA 3の信号長が１／３だったとする。この場合、ＭＣＳインデックスを２として信号長が２．６７倍になっても、Data for STA 3の信号長は最長信号長Ｄよりも短い。一方、ＭＣＳインデックスを１として信号長が４倍になると、Data for STA 3の信号長は最長信号長Ｄよりも長くなってしまう。したがって、Data for STA 3について、最長信号長Ｄよりも短い信号長の中で最も長い信号長となるＭＣＳインデックスは、２である。そのため、信号長評価送信制御回路１８は、ＭＣＳインデックスとして２を選択する。   When the MCS index corresponding to Data for STA 3 is changed from 5 (64-QAM, coding rate 2/3) to 0, 1, 2, 3, 4 respectively, the signal length of each actual data partial signal is It becomes 8 times, 4 times, 2.67 times, 2 times, 1.33 times. Here, it is assumed that the signal length of Data for STA 3 is 1/3 of the longest signal length D. In this case, even if the MCS index is 2 and the signal length is 2.67 times, the signal length of Data for STA 3 is shorter than the longest signal length D. On the other hand, if the MCS index is 1 and the signal length is quadrupled, the signal length of Data for STA 3 becomes longer than the longest signal length D. Therefore, for Data for STA 3, the MCS index that is the longest signal length among the signal lengths shorter than the longest signal length D is 2. Therefore, the signal length evaluation transmission control circuit 18 selects 2 as the MCS index.

上述した信号長評価送信制御回路１８の処理によって選択されたＭＣＳインデックスに基づいて送信信号生成回路１２が送信信号を生成すると、図３Ｂに示されるような送信信号が生成される。図３Ｂに示されるように、最長信号長Ｄよりも短い信号長の実データ部分信号（Data for STA 2及びData for STA 3）の信号長と最長信号長Ｄとの差が小さくなっている。そのため、より長い時間に亘ってＭＵ−ＭＩＭＯによる通信が可能となる。また、端末装置２−２及び端末装置２−３において、変調モードがよりビットレートの低いものに変更されるため、それぞれのＳＮＲマージンが増大され、誤りの少ない通信が期待できる。   When the transmission signal generation circuit 12 generates a transmission signal based on the MCS index selected by the processing of the signal length evaluation transmission control circuit 18 described above, a transmission signal as shown in FIG. 3B is generated. As shown in FIG. 3B, the difference between the signal length of the actual data partial signals (Data for STA 2 and Data for STA 3) having a signal length shorter than the longest signal length D and the longest signal length D is small. Therefore, communication by MU-MIMO is possible for a longer time. Moreover, since the modulation mode is changed to a lower bit rate in the terminal device 2-2 and the terminal device 2-3, each SNR margin is increased, and communication with less errors can be expected.

また、端末装置２−２と端末装置２−３に対し、増大したＳＮＲマージンの一部を用いて、端末装置２−１に対する通信品質を向上することもできる。以下、詳細に説明する。
端末装置２−２に対して送信される送信信号は、ＭＣＳインデックスが６から５に変更されたことにより、最小検出感度が１ｄＢ下がる。同様に、端末装置２−３に対して送信される送信信号は、ＭＣＳインデックスが５から２に変更されたことにより、最小検出感度が１１ｄＢ下がる。このことは、端末装置２−２と端末装置２−３への送信電力を、変調モード決定回路１７で決定された送信電力の割り当てよりも、それぞれ最大で１ｄＢ、１１ｄＢ下げることができることを示している。 Further, the communication quality for the terminal device 2-1 can be improved by using a part of the increased SNR margin for the terminal device 2-2 and the terminal device 2-3. Details will be described below.
The minimum detection sensitivity of the transmission signal transmitted to the terminal device 2-2 decreases by 1 dB due to the MCS index being changed from 6 to 5. Similarly, the minimum detection sensitivity of the transmission signal transmitted to the terminal device 2-3 is decreased by 11 dB due to the MCS index being changed from 5 to 2. This indicates that the transmission power to the terminal device 2-2 and the terminal device 2-3 can be reduced by 1 dB and 11 dB at maximum, respectively, compared to the transmission power allocation determined by the modulation mode determination circuit 17. Yes.

ｉ番目の端末装置２−ｉにおいて、ｊ番目の周波数チャネルにおける受信信号ベクトルは以下の式１のように表せる。   In the i-th terminal apparatus 2-i, the received signal vector in the j-th frequency channel can be expressed as the following Expression 1.

Figure 0005647085
Figure 0005647085

ｙｉ，ｊ，ｍは、端末装置２−ｉのｍ番目の受信アンテナの受信信号を表す。なお、以下の説明では、［］で囲まれた文字は、数式におけるベクトルを示す太字を示す。［Ｈ］ｉ，ｊは、ｊ番目の周波数チャネルにおける基地局１のアンテナと、端末装置２−ｉのアンテナとの間の伝搬係数からなるチャネル行列である。［Ｗ］ｉ，ｊは、ｊ番目の周波数チャネルにおける端末装置２−ｉへの送信ウエイトである。［Ｐ］ｉ，ｊは、ｊ番目の周波数チャネルにおける端末装置２−ｉへの送信電力配分行列である。［Ｗ］ｉ，ｊは、端末装置２−ｉ以外の端末装置２−ｋ（ｉとｋとは異なる値）に対し、ヌルを向けるように決定される。 y i, j, m denotes a reception signal of the m-th receiving antenna of the terminal device 2-i. In the following description, characters enclosed in [] indicate bold characters that indicate vectors in mathematical expressions. [H] i, j is a channel matrix including propagation coefficients between the antenna of the base station 1 and the antenna of the terminal apparatus 2-i in the j-th frequency channel. [W] i, j is a transmission weight to the terminal apparatus 2-i in the j-th frequency channel. [P] i, j is a transmission power distribution matrix to the terminal apparatus 2-i in the j-th frequency channel. [W] i, j is determined so that null is directed to the terminal device 2-k (a value different from i and k) other than the terminal device 2-i.

また、基地局１で送信ウエイト演算に用いたチャネル行列の情報が推定誤差を含まない場合、式１の右辺第２項は０となる。しかし、実際には、チャネル情報には必ず誤差が含まれるため、式１の右辺第２項は０にはならず、ユーザ間干渉電力として通信品質の劣化が引き起こされる。ただし、ＭＵ−ＭＩＭＯのアルゴリズムによっては、ユーザ間干渉が式１の右辺第２項とは必ずしも一致しないことはあるが、基地局１におけるチャネル推定誤差によりユーザ間干渉を生じることはいずれのＭＵ−ＭＩＭＯアルゴリズムでも同様である。式１において、右辺第１項は端末装置２−ｉで受信される所望信号（端末装置２−ｉへの送信信号）の受信電力に対応する。そのため、［Ｐ］ｉ，ｊを大きく設定すれば、所望信号の受信電力を大きくし、通信品質を向上することができる。一方、［Ｐ］ｋ，ｊを小さくすれば、端末装置２−ｉにおけるユーザ間干渉を低下させることができる。 Further, when the channel matrix information used for the transmission weight calculation in the base station 1 does not include an estimation error, the second term on the right side of Equation 1 is zero. However, in practice, since the channel information always includes an error, the second term on the right side of Equation 1 does not become 0, and the communication quality deteriorates as the interference power between users. However, depending on the MU-MIMO algorithm, the inter-user interference may not necessarily match the second term on the right side of Equation 1, but any MU- The same applies to the MIMO algorithm. In Equation 1, the first term on the right side corresponds to the received power of a desired signal (transmission signal to the terminal device 2-i) received by the terminal device 2-i. Therefore, if [P] i, j is set large, the received power of the desired signal can be increased and the communication quality can be improved. On the other hand, if [P] k, j is made small, the interference between users in the terminal device 2-i can be reduced.

図３の例において、基地局１から三つの端末装置２−１〜２−３に対する送信電力の配分が均等割り当て（つまり１／３ずつの割り当て）だと仮定する。この場合、端末装置２−２及び端末装置２−３における送信電力の配分をそれぞれ、予め変調モード決定回路１７で決定された送信電力割り当て（１／３ずつの割り当て）より、１ｄＢ、１１ｄＢ低下させると、端末装置２−１以外の端末装置への送信信号（ユーザ干渉を引き起こす信号）の電力を４６％にまで下げることができる。そのため、端末装置２−１におけるユーザ間干渉を５６％低下させる効果が期待できる。   In the example of FIG. 3, it is assumed that the transmission power distribution from the base station 1 to the three terminal apparatuses 2-1 to 2-3 is equal allocation (that is, allocation by 1/3). In this case, the transmission power distribution in the terminal device 2-2 and the terminal device 2-3 is reduced by 1 dB and 11 dB, respectively, from the transmission power allocation (allocation by 1/3) determined in advance by the modulation mode determination circuit 17. Then, the power of a transmission signal (a signal causing user interference) to a terminal device other than the terminal device 2-1 can be reduced to 46%. Therefore, an effect of reducing inter-user interference in the terminal device 2-1 by 56% can be expected.

また、低下させた送信電力を更に端末装置２−１への送信に用いることによって、端末装置２−１へ向けた信号送信における送信電力を増加させることができる。ただし、端末装置２−１への送信電力を増大させれば、端末装置２−２及び端末装置２−３のユーザ間干渉が増大する。そのため、図３の例で端末装置２−２及び端末装置２−３への送信電力をそれぞれ１ｄＢ、１１ｄＢ低下させることが可能であったとしても、この分を全て端末装置２−１への送信電力に回してしまうと、端末装置２−２及び端末装置２−３においてユーザ間干渉が増大してしまい、受信精度の低下を招いてしまう。
各端末装置２における送信電力の調整値をα１〜α３とすると、ｉ番目の端末装置２（２−ｉ）におけるＳＩＮＲｉは、以下の式２のように定義される。 Moreover, the transmission power in the signal transmission toward the terminal device 2-1 can be increased by further using the reduced transmission power for transmission to the terminal device 2-1. However, if the transmission power to the terminal device 2-1 is increased, the interference between users of the terminal device 2-2 and the terminal device 2-3 increases. Therefore, even if the transmission power to the terminal device 2-2 and the terminal device 2-3 can be reduced by 1 dB and 11 dB, respectively, in the example of FIG. If the power is used, inter-user interference increases in the terminal device 2-2 and the terminal device 2-3, leading to a decrease in reception accuracy.
If the adjustment values of the transmission power in each terminal device 2 are α1 to α3, SINR i in the i-th terminal device 2 (2-i) is defined as the following Expression 2.

Figure 0005647085
Figure 0005647085

ここで、Ｓｉは送信電力を各端末装置２に対して均等に配分した場合に端末装置２−ｉで受信される所望信号（端末装置２−ｉへの送信信号）の受信電力である。Ｉｉは、送信電力を各端末装置２に対して均等に配分した場合に端末装置２−ｉで受信される干渉信号（端末装置２−ｉ以外の端末装置２への信号）の受信電力（干渉電力）である。Ｎｉは、熱雑音の電力である。Ｋは、基地局１が同時に通信を行う端末装置２の台数である。αｋ＝１と全てのｋに対して設定すると、各端末装置２に対して均等に送信電力を配分した場合に対応することとなる。Ｓｉは端末装置２−iとの位置関係で決まっており、上りや下り回線の受信電力に基づいて推定することができる。Ｉｉは、チャネルの推定誤差により決まるため、基地局において予め決定する必要がある。この値は、端末装置２において、ユーザ間干渉やＳＩＮＲを推定し、基地局１にフィードバックしてもよい。また、この値は、上り回線や下り回線のチャネルの時間変動量から時間変動が大きいほど大きい値とするように基地局１で決定しても良い。また、この値は、熱雑音量に対してどのくらいの大きさとなるかを予め固定値として記憶しておいても良い。 Here, S i is the reception power of a desired signal (transmission signal to the terminal device 2-i) received by the terminal device 2-i when the transmission power is equally distributed to each terminal device 2. I i is the received power of an interference signal (signal to the terminal device 2 other than the terminal device 2-i) received by the terminal device 2-i when the transmission power is equally distributed to the terminal devices 2. Interference power). N i is the power of thermal noise. K is the number of terminal apparatuses 2 with which the base station 1 communicates at the same time. Setting α k = 1 for all k corresponds to a case where transmission power is equally distributed to each terminal device 2. S i is determined by the positional relationship with the terminal device 2-i and can be estimated based on the received power of the uplink and downlink. Since I i is determined by channel estimation error, it must be determined in advance at the base station. This value may be fed back to the base station 1 by estimating the inter-user interference and SINR in the terminal device 2. Further, this value may be determined by the base station 1 so as to increase as the time variation increases from the amount of time variation of the uplink and downlink channels. Further, the magnitude of this value may be stored in advance as a fixed value with respect to the amount of thermal noise.

ＳＮＲのマージンが生じたことによる送信電力の配分の低下分を、最長信号長Ｄに対応する端末装置（図３の場合は端末装置２−１）への送信信号で用いる場合には、新たな電力配分により得られるＳＩＮＲが、所要値を満たす必要がある。Ｉｉが、Ｎｉの１／１０であったとすると、自端末装置以外の端末装置への電力割り当てが２倍になった場合、熱雑音と干渉電力の和は最大で０．３７７９ｄＢ増加する。よって、端末装置２−２と端末装置２−３への送信電力の配分に、ＭＣＳインデックスのＳＮＲマージンのみから得られた値に補正を加え、１−０．３７７９＝０．６２２ｄＢ、１１−０．３７７９ｄＢ＝１０．６２２ｄＢ、予め変調モード決定回路で決定された送信電力割り当てより、低下させるように制御することもできる。このような電力の配分によって、端末装置２−１への電力割り当てを２．０６倍にすることもできる。電力配分制御回路１９は、このような処理に基づいて、ユーザ間干渉の増大を考慮して、各送信信号に対して用いる送信電力を決定する。 When the decrease in the transmission power distribution due to the occurrence of the SNR margin is used in the transmission signal to the terminal device (terminal device 2-1 in the case of FIG. 3) corresponding to the longest signal length D, a new The SINR obtained by power distribution needs to satisfy a required value. Assuming that I i is 1/10 of N i , when the power allocation to terminal devices other than the terminal device is doubled, the sum of thermal noise and interference power increases by 0.3779 dB at the maximum. Therefore, correction is added to the value obtained only from the SNR margin of the MCS index to the distribution of the transmission power to the terminal apparatus 2-2 and the terminal apparatus 2-3, and 1−0.3779 = 0.622 dB, 11−0. 3779 dB = 10.622 dB, and can be controlled to be lower than the transmission power allocation previously determined by the modulation mode determination circuit. By such power distribution, the power allocation to the terminal device 2-1 can be increased 2.06 times. Based on such processing, the power distribution control circuit 19 determines transmission power to be used for each transmission signal in consideration of an increase in inter-user interference.

図４は、基地局１の送信処理の流れを示すフローチャートである。まず、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の通信相手が決定し、各端末装置２のチャネル情報の収集が行われると、送信処理が開始される。まず、変調モード決定回路１７が、チャネル情報記憶回路１６に記憶されているチャネル情報に基づいて、空間多重数とＭＣＳインデックスと送信電力割り当てを決定する（ステップＳ３０１）。送信電力割り当ては等電力配分として、予め設定されていても良い。信号長評価送信制御回路１８は、各端末装置２に送信される実データ部分信号の信号長を算出する（ステップＳ３０２）。信号長評価送信制御回路１８は、被調整信号毎に、最長信号長Ｄよりも短い信号長の中で最も長い信号長となるＭＣＳインデックスを選択する。   FIG. 4 is a flowchart showing a flow of transmission processing of the base station 1. First, when a communication partner of MU-MIMO communication is determined and channel information of each terminal device 2 is collected, transmission processing is started. First, the modulation mode determination circuit 17 determines the spatial multiplexing number, MCS index, and transmission power allocation based on the channel information stored in the channel information storage circuit 16 (step S301). Transmission power allocation may be preset as equal power distribution. The signal length evaluation transmission control circuit 18 calculates the signal length of the actual data partial signal transmitted to each terminal device 2 (step S302). The signal length evaluation transmission control circuit 18 selects, for each signal to be adjusted, an MCS index that has the longest signal length among the signal lengths shorter than the longest signal length D.

信号長評価送信制御回路１８によって選択されたＭＣＳインデックスが、変調モード決定回路１７によって選択されたＭＣＳインデックスと全て一致する場合（ステップＳ３０３−Ｎｏ）、信号長評価送信制御回路１８は、変調モード決定回路１７によって選択された空間多重数、送信ウエイト、変調方式、符号化率を送信信号生成回路１２に出力する。この場合、ＭＣＳインデックスの変更や電力配分は行われることなく、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信が行われる（ステップＳ３０６）。   When the MCS index selected by the signal length evaluation transmission control circuit 18 matches all the MCS indexes selected by the modulation mode determination circuit 17 (No in step S303), the signal length evaluation transmission control circuit 18 determines the modulation mode. The spatial multiplexing number selected by the circuit 17, the transmission weight, the modulation method, and the coding rate are output to the transmission signal generation circuit 12. In this case, MU-MIMO transmission is performed without changing the MCS index or power distribution (step S306).

一方、信号長評価送信制御回路１８によって選択されたＭＣＳインデックスが、変調モード決定回路１７によって選択されたＭＣＳインデックスと一致しない場合（ステップＳ３０３−ＹＥＳ）、信号長評価送信制御回路１８は、ＭＣＳインデックスの再設定として、自身が選択したＭＣＳインデックスに係る変調方式及び符号化率を送信信号生成回路１２及び電力配分制御回路１９に出力する（ステップＳ３０４）。電力配分制御回路１９は、信号長評価送信制御回路１８によって選択されたＭＣＳインデックスによるＳＮＲマージンに基づいて、変調モード決定回路１７によって決定された送信電力割り当てを変更し、各端末装置２への送信電力の配分を決定する（ステップＳ３０５）。そして、無線信号送受信回路１３は、電力配分制御回路１９によって決定された配分の送信電力に基づいて、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信を行う（ステップＳ３０６）。また、図４において、ステップＳ３０５を用いず、変調モード決定回路１７で決定された送信電力割り当てをそのまま用いることもできる。   On the other hand, when the MCS index selected by the signal length evaluation transmission control circuit 18 does not match the MCS index selected by the modulation mode determination circuit 17 (step S303-YES), the signal length evaluation transmission control circuit 18 As a reset, the modulation scheme and coding rate related to the MCS index selected by itself are output to the transmission signal generation circuit 12 and the power distribution control circuit 19 (step S304). The power distribution control circuit 19 changes the transmission power allocation determined by the modulation mode determination circuit 17 based on the SNR margin based on the MCS index selected by the signal length evaluation transmission control circuit 18, and transmits to each terminal apparatus 2. The distribution of power is determined (step S305). Then, the radio signal transmission / reception circuit 13 performs MU-MIMO transmission based on the distribution transmission power determined by the power distribution control circuit 19 (step S306). In FIG. 4, the transmission power allocation determined by the modulation mode determination circuit 17 can be used as it is without using step S305.

＜変形例＞
Ｐａｄｄｉｎｇのブロックにおいて、ダミー信号を挿入せずに、その部分の送信時間帯において送信処理を行わないように構成されても良い。 <Modification>
In the padding block, the dummy signal may not be inserted, and the transmission process may not be performed in the transmission time zone of the portion.

信号長評価送信制御回路１８は、上述したようなＭＣＳインデックス毎の相対的な信号長の比を表すテーブルを参照するのではなく、以下のようにしてＭＣＳインデックスを選択しても良い。まず、信号長評価送信制御回路１８は、最長信号長Ｄよりも短い各実データ部分信号について、ＭＣＳインデックス毎に、そのＭＣＳインデックスに基づいて実データ部分信号を生成した場合の信号長を算出する。そして、信号長評価送信制御回路１８は、実データ部分信号毎に、最長信号長Ｄよりも短い信号長の中で最も長い信号長となるＭＣＳインデックスを選択する。また、信号長評価送信制御回路１８が実際にどのような処理によってＭＣＳインデックスを選択するかは限定されない。   The signal length evaluation transmission control circuit 18 may select the MCS index as follows instead of referring to the table indicating the relative signal length ratio for each MCS index as described above. First, for each actual data partial signal shorter than the longest signal length D, the signal length evaluation transmission control circuit 18 calculates the signal length when the actual data partial signal is generated based on the MCS index for each MCS index. . Then, the signal length evaluation transmission control circuit 18 selects an MCS index having the longest signal length among the signal lengths shorter than the longest signal length D for each actual data partial signal. In addition, it is not limited by what process the signal length evaluation transmission control circuit 18 actually selects the MCS index.

また、送信電力の割り当てを低下させると、ショート・トレーニング・シンボルやロング・トレーニング・シンボルの部分から受信電力が低下し、量子化誤差が増大する場合がある。そのため、電力配分制御回路１９は、図２から得られるＳＮＲマージンよりＸｄＢ分の補正を行い、各端末装置２への送信電力を予め変調モード決定回路１７で決定された送信電力割り当てより低下させても良い。このような処理により、変調方式の低下により得られるメリットを全ての端末装置２において享受できる。ｉ番目の端末装置２−ｉに得られたＳＮＲマージンがＱｉとすると、以下に示す式３によって得られる端末装置２−ｉへの送信電力が低減される。 Further, when the transmission power allocation is reduced, the reception power may decrease from the short training symbol and long training symbol portions, and the quantization error may increase. Therefore, the power distribution control circuit 19 performs X dB correction from the SNR margin obtained from FIG. 2, and lowers the transmission power to each terminal apparatus 2 from the transmission power allocation determined in advance by the modulation mode determination circuit 17. Also good. By such processing, all the terminal devices 2 can enjoy the merit obtained by the decrease of the modulation method. When i-th terminal unit SNR margin obtained 2-i is the Q i, transmission power to the terminal apparatus 2-i obtained by equation 3 shown in is reduced below.

Figure 0005647085
Figure 0005647085

なお、式３で得られる値の単位はｄＢである。ここで、Ｘを２ｄＢとし、図３の例で考えると、端末装置２−２ではＱ２＝１［ｄＢ］、端末装置２−３ではＱ３＝１１［ｄＢ］である。そのため、端末装置２−２への送信電力はＭａｘ(０，１−２）＝０ｄＢ、端末装置２−３への送信電力はＭａｘ（０，１１−２）＝９ｄＢとなる。したがって、端末装置２−２は送信電力を変更せず、端末装置２−３は送信電力を９ｄＢ低減できる。電力配分制御回路１９は、このような処理に基づいて、各送信信号に対して用いる送信電力を決定しても良い。 Note that the unit of the value obtained by Equation 3 is dB. Here, assuming that X is 2 dB and the example of FIG. 3 is considered, Q 2 = 1 [dB] in the terminal device 2-2 and Q 3 = 11 [dB] in the terminal device 2-3. Therefore, the transmission power to the terminal device 2-2 is Max (0, 1-2) = 0 dB, and the transmission power to the terminal device 2-3 is Max (0, 11-2) = 9 dB. Therefore, the terminal device 2-2 does not change the transmission power, and the terminal device 2-3 can reduce the transmission power by 9 dB. The power distribution control circuit 19 may determine transmission power to be used for each transmission signal based on such processing.

また、電力配分制御回路１９は、低減された送信電力を他の端末装置２に割り当てる場合に、受信側のアナログ・デジタル変換器でオーバーレンジが起こらないように、送信電力増大の最大値をＺ［ｄＢ］としても良い。
また、各端末装置に対しＭＣＳインデックスを変更することで得られたＳＮＲの一部を送信電力の低下量として用いることができる。例えば、図３の例で考えると、端末装置２−２では１［ｄＢ］、端末装置２−３では１１［ｄＢ］のＳＮＲマージンが得られる場合に、その半分、つまり端末装置２−２では、０．５[ｄＢ]、端末装置２−３では５．５[ｄＢ]だけ送信電力を予め変調モード決定回路１７で決定された送信電力割り当てより低下するようにしても良い。このように構成されることにより、端末装置２−２と端末装置２−３にＳＮＲマージンを残しつつ、端末装置２−１の送信電力を予め変調モード決定回路１７で決定された送信電力割り当てより高めることができる。 Further, the power distribution control circuit 19 sets the maximum value of increase in transmission power to Z so that overrange does not occur in the analog / digital converter on the reception side when the reduced transmission power is allocated to other terminal devices 2. [DB] may be used.
Also, a part of the SNR obtained by changing the MCS index for each terminal device can be used as the amount of decrease in transmission power. For example, in the example of FIG. 3, when an SNR margin of 1 [dB] is obtained in the terminal device 2-2 and 11 [dB] in the terminal device 2-3, half of that, that is, in the terminal device 2-2. , 0.5 [dB], and the terminal device 2-3 may reduce the transmission power by 5.5 [dB] from the transmission power allocation determined in advance by the modulation mode determination circuit 17. With this configuration, the transmission power of the terminal device 2-1 is determined based on the transmission power allocation determined in advance by the modulation mode determination circuit 17 while leaving an SNR margin in the terminal device 2-2 and the terminal device 2-3. Can be increased.

また、電力配分制御回路１９は、各端末装置２への送信電力の低減により、ＣＳＭＡ／ＣＡなどのキャリアセンスのプロトコルに問題を生じないように、送信電力の低減量の最大値をＶ［ｄＢ］としても良い。式３とＶの条件を組み合わせると、以下に示す式４のように送信電力の低減量を決定できる。   Further, the power distribution control circuit 19 sets the maximum value of the transmission power reduction amount to V [dB] so that the transmission power to each terminal device 2 does not cause a problem in the carrier sense protocol such as CSMA / CA. ]. Combining the conditions of Expression 3 and V, the transmission power reduction amount can be determined as shown in Expression 4 below.

Figure 0005647085
Figure 0005647085

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

１…基地局（送信装置）， １１…データ選択・出力回路， １２…送信信号生成回路（送信信号生成部）， １３…無線信号送受信回路（無線信号送信部）， １４−１〜１４−Ｎ…アンテナ， １５…受信信号復調回路， １６…チャネル情報記憶回路， １７…変調モード決定回路（変調モード決定部）， １８…信号長評価送信制御回路（信号長評価部）， １９…電力配分制御回路（電力配分部）， ２−１〜２−Ｍ…端末装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base station (transmitter), 11 ... Data selection / output circuit, 12 ... Transmission signal generation circuit (transmission signal generation part), 13 ... Radio signal transmission / reception circuit (radio signal transmission part), 14-1 to 14-N DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Antenna, 15 Received signal demodulation circuit, 16 ... Channel information storage circuit, 17 ... Modulation mode determination circuit (modulation mode determination unit), 18 ... Signal length evaluation transmission control circuit (signal length evaluation unit), 19 ... Power distribution control Circuit (power distribution unit), 2-1 to 2-M... Terminal device

Claims (8)

空間多重で送信された複数の送信データを受信する受信装置に送信データを送信する送信方法であって、
前記各送信データの送信先に応じたチャネル情報に基づいて、前記送信データ毎に変調モードと送信電力割り当て、を決定する変調モード決定ステップと、
前記送信データ毎に、前記変調モード決定ステップにおいて決定された変調モードで信号が生成された場合の信号長を算出する信号長算出ステップと、
最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データについて、前記最も長い信号長よりも短く且つ前記算出された信号長よりも信号長が長くなる新たな変調モードを前記受信装置において使用可能な変調モードから選択する変調モード変更ステップと、
前記変調モード変更ステップにおいて選択された前記新たな変調モードに基づいて、前記送信データから送信信号を生成する送信信号生成ステップと、
前記送信信号を無線で送信する送信ステップと、
を有する送信方法。 A transmission method for transmitting transmission data to a receiving device that receives a plurality of transmission data transmitted by spatial multiplexing ,
A modulation mode determination step for determining a modulation mode and transmission power allocation for each transmission data based on channel information corresponding to a transmission destination of each transmission data;
A signal length calculation step for calculating a signal length when a signal is generated in the modulation mode determined in the modulation mode determination step for each transmission data;
For each transmission data other than the transmission data having the longest signal length, a modulation that can use a new modulation mode that is shorter than the longest signal length and longer than the calculated signal length in the receiving apparatus. A modulation mode changing step to select from the modes;
A transmission signal generating step for generating a transmission signal from the transmission data based on the new modulation mode selected in the modulation mode changing step;
A transmission step of transmitting the transmission signal wirelessly;
A transmission method. 最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データに対応する各送信信号の送信電力について、前記選択ステップにおいて選択された前記新たな変調モードに基づいて、ノイズに対する耐性の基準を満たした上で、前記変調モード決定ステップで決定された送信電力割り当てよりも低く決定し、前記送信電力割り当てを更新する電力配分ステップをさらに有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の送信方法。 Based on the new modulation mode selected in the selection step, the transmission power of each transmission signal corresponding to each transmission data other than the transmission data having the longest signal length, after satisfying a noise immunity standard A power distribution step of determining lower than the transmission power allocation determined in the modulation mode determination step and updating the transmission power allocation;
The transmission method according to claim 1, wherein: 前記電力配分ステップにおいて、送信電力割り当てを減らす量を、前記変調モード変更ステップにおいて選択された前記新たな変調モードに変更することで得られる所要信号対雑音電力比の減少分以下の値となるように、前記送信電力割り当てを更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信方法。 In the power distribution step, the amount to reduce the transmission power allocation is set to a value equal to or less than the decrease in the required signal-to-noise power ratio obtained by changing to the new modulation mode selected in the modulation mode changing step. The transmission method according to claim 1, wherein the transmission power allocation is updated. 前記電力配分ステップにおいて、最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データに対応する各送信信号の送信電力と前記変調モード決定ステップで決定された送信電力割り当てとの差分に相当する送信電力の一部又は全部を、前記最も長い信号長となる送信信号の送信電力に割り当てるように、前記送信電力割り当てを更新する
ことを特徴とする請求項２に記載の送信方法。 In the power allocation step, the transmission power corresponding to the difference between the transmission power of each transmission signal corresponding to each transmission data other than the transmission data having the longest signal length and the transmission power allocation determined in the modulation mode determination step The transmission method according to claim 2, wherein the transmission power allocation is updated so that a part or all of the transmission power is allocated to the transmission power of the transmission signal having the longest signal length. 空間多重で送信された複数の送信データを受信する受信装置に送信データを送信する送信装置であって、
前記各送信データの送信先に応じたチャネル情報に基づいて、前記送信データ毎に変調モードと送信電力割り当てを決定する変調モード決定部と、
前記送信データ毎に、前記変調モード決定部によって決定された変調モードで信号が生成された場合の信号長を算出し、最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データについて、前記最も長い信号長よりも短く且つ前記算出された信号長よりも信号長が長くなる新たな変調モードを前記受信装置において使用可能な変調モードから選択する信号長評価部と、
前記信号長評価部によって選択された前記新たな変調モードに基づいて、前記送信データから送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号を無線で送信する無線信号送信部と、
を備える送信装置。 A transmission device that transmits transmission data to a reception device that receives a plurality of transmission data transmitted by spatial multiplexing ,
A modulation mode determining unit that determines a modulation mode and transmission power allocation for each transmission data based on channel information corresponding to a transmission destination of each transmission data;
For each transmission data, a signal length when a signal is generated in the modulation mode determined by the modulation mode determination unit is calculated, and for each transmission data other than the transmission data having the longest signal length, the longest signal A signal length evaluation unit that selects a new modulation mode that is shorter than the length and longer than the calculated signal length from modulation modes that can be used in the receiver ;
A transmission signal generation unit that generates a transmission signal from the transmission data based on the new modulation mode selected by the signal length evaluation unit;
A wireless signal transmitter for wirelessly transmitting the transmission signal;
A transmission apparatus comprising: 最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データに対応する各送信信号の送信電力について、前記信号長評価部によって選択された前記新たな変調モードに基づいて、ノイズに対する耐性の基準を満たした上で、前記変調モード決定部で決定された送信電力割り当てよりも低く決定し、前記送信電力割り当てを更新する電力配分部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の送信装置。 Based on the new modulation mode selected by the signal length evaluation unit, transmission noise of each transmission signal corresponding to each transmission data other than the transmission data having the longest signal length satisfies the criteria for resistance to noise. Above, further comprising a power distribution unit that determines lower than the transmission power allocation determined by the modulation mode determination unit and updates the transmission power allocation,
The transmitting apparatus according to claim 5, wherein: 前記電力配分部は、送信電力の割り当てを減らす量を、前記信号長評価部において選択された前記新たな変調モードに変更することで得られる所要信号対雑音電力比の減少分以下の値となるように、前記送信電力割り当てを更新する
ことを特徴とする請求項５に記載の送信装置。 The power distribution unit has a value equal to or less than a decrease in the required signal-to-noise power ratio obtained by changing the amount of reduction in transmission power allocation to the new modulation mode selected in the signal length evaluation unit. The transmission apparatus according to claim 5, wherein the transmission power allocation is updated. 前記電力配分部は、最も長い信号長となる送信データ以外の各送信データに対応する各送信信号の送信電力と前記変調モード決定ステップで決定された送信電力割り当てとの差分に相当する送信電力の一部又は全部を、前記最も長い信号長となる送信信号の送信電力に割り当てるように前記送信電力割り当てを更新する
ことを特徴とする請求項６に記載の送信装置。 The power distribution unit has a transmission power corresponding to a difference between a transmission power of each transmission signal corresponding to each transmission data other than the transmission data having the longest signal length and a transmission power allocation determined in the modulation mode determination step. The transmission apparatus according to claim 6, wherein the transmission power allocation is updated so that a part or all of the transmission power is allocated to the transmission power of the transmission signal having the longest signal length.
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