WO2007088723A1

WO2007088723A1 - 変調パラメータ選択方法、変調パラメータ選択装置及び通信装置

Info

Publication number: WO2007088723A1
Application number: PCT/JP2007/050531
Authority: WO
Inventors: Toshizo Nogami; Takashi Onodera
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2007-08-09
Also published as: US8094739B2; US20100220807A1; JPWO2007088723A1; CN101375537A; EP1981192A1; JP4476331B2

Abstract

符号化率を暫定的に決定する暫定符号化率決定部と、暫定的に決定した符号化率の下で、各チャネルにおいて所要品質を満たし、かつ最大伝送レートとなる変調方式を選択する暫定変調方式決定部と、暫定符号化率決定部で暫定的に決定した符号化率と、暫定変調方式決定部で選択した各チャネルにおける変調方式とから伝送レートを算出する伝送レート演算部とをスケジューラ部として具備し、暫定符号化率決定部から伝送レート演算部まで処理を、選択可能な符号化率に対して繰り返し行い、最大伝送レートとなる符号化率と各チャネルにおける変調方式を決定することにより、所定の端末に割り当てられた複数のチャネルにおいて符号化率を共通にし、変調方式をチャネルごとに変えるシステムにおいて、効率的に高い伝送レートを実現することができる変調パラメータを選択する方法等を実現する。

Description

明細書

変調パラメータ選択方法、変調パラメータ選択装置及び通信装置技術分野

[0001] 本発明は、第 1の通信装置力第 2の通信装置へ複数のチャネルを用いてデータ伝送を行い、複数のチャネルに渡って割り当てられたデータに対し、該データが割り当てられた前記複数のチャネルにおいて、符号化率は同一であり、変調方式のみ異なることを許すシステムにおける変調方式および符号ィ匕率を含む変調パラメータ選択方法等に関する。

背景技術

[0002] 近年、無線通信システムの高速ィ匕が求められており、高速化'大容量化が実現可能な方式のひとつとして、複数の搬送波に情報を乗せて通信を行うマルチキャリア伝送方式が注目されている。マルチキャリア伝送方式の一種である直交周波数分割多重 (OFDM ; Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式は、互いに直交するサブキャリアの間隔を狭くすることができるため周波数利用効率が高ぐシンボル列の先頭に付加されるガードインターバルによりマルチパスフェージングに対する耐性が強いことから、広帯域の無線通信システムにとって最も有力な変調方式のひとつである。

[0003] し力し、サブキャリア毎、あるいは複数のサブキャリアを含むグループ毎に変調パラメータを与える方法は、送受信機間でサブキャリアあるいはグループ毎の変調パラメータの通知が必要となる。サブキャリア数あるいはグループ数の増加にともない通知しなければならない情報量も増加するため、限られた通信容量に対して制御情報が占める割合が高くなり、伝送効率が低下するという問題があった。

[0004] この問題を解決する方法として、 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project)において、図 15に示すように、ある端末に割り当てられた複数のチャネルにおいて符号ィ匕率を共通にし、変調方式をチャネルごとに変えることにより、変調パラメータの通知に要する情報量を抑制するシステムが提案されている（例えば、非特許文献 1参照)。 [0005] あるユーザへの送信データは、まとめてチャネル符号化（2001)され、レートマッチング処理（2002)が施される。すなわち、チャネルによらず符号ィ匕率は一定となる。その後、符号ィ匕された送信データは各チャネルに割り当てられ (2003)、チャネルごとに個別の変調方式で変調（2004)される。

[0006] 例えば、図 16に示すような伝搬路（2101)の場合、各チャネルにおける変調方式と符号ィ匕率の組み合わせとしては、すべてのチャネルで符号ィ匕率が 1Z3が選択され、チャネルごとに QPSK、 16QAM、 64QAMから選択される（2102)。

非特干文献 1： Adaptive Modulation and Channel Coding Rate Control for Frequenc y Domain Scheduling in Evolved UTRA Downlinkゝ " 3GPP、 TSG RAN WG1 #42 on LTE、 Rl-050854、 2005年 9月

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、上記の公知文献で提案されているシステムでは、符号化率を共通にするという制約があるため、従来力用いられている変調パラメータの選択方法をそのまま適用することは困難である。

[0008] また、上記の公知文献では、ある端末に割り当てられた複数のチャネルにお、て符号ィ匕率を共通にし、変調方式をチャネルごとに変えることにより、変調パラメータの通知に要する情報量を抑制する通信システムの提案は為されているものの、このシステムにおける変調パラメータの選択方法に関する検討は行われていない。

[0009] 上記の課題に鑑み、本発明が目的とするところは、所定の端末に割り当てられた複数のチャネルにおヽて符号化率を共通にし、変調方式をチャネルごとに変えるシステムにおいて、効率的に高い伝送レートを実現することができる変調パラメータを選択する方法及び変調パラメータを選択する装置を実現することである。

課題を解決するための手段

[0010] 上記の課題を解決するために、第 1の発明の変調パラメータ選択方法は、第 1の通信装置から第 2の通信装置へ複数のチャネルを用いてデータ伝送を行い、複数のチャネルに渡って割り当てられたデータに対し、該データが割り当てられた前記複数のチャネルにおいて、符号化率は同一であり、変調方式のみ異なることを許すシステムにおける変調方式および符号ィ匕率に関する変調パラメータ選択方法であって、予め定められた選択可能な符号ィヒ率の中から、一の符号ィヒ率を選択して暫定的に決定する第 1のステップと、暫定的に決定した符号化率の下で、各チャネルにおいて所要品質を満たし、かつ所定の伝送レートとなる変調方式を選択する第 2のステップと、第 1のステップで暫定的に決定した符号ィ匕率と、第 2のステップで選択した各チャネルにおける変調方式とから伝送レートを算出する第 3のステップと第 1のステップ力も第 3のステップまでを、他の選択可能な符号化率に対して繰り返し行い、所定の伝送レートとなる符号ィ匕率と各チャネルにおける変調方式を決定する第 4のステップと、を含むことを特徴とする。

[0011] また、第 2の発明は、第 1の発明の変調パラメータ選択方法であって、第 2のステツプの前に、各チャネルを受信品質に基づいて順序付けする第 5のステップと、選択可能な変調方式を変調多値数により順序付けする第 6のステップと、をさらに含み、第 5 のステップで決定したチャネルの順序、および第 6のステップで決定した変調方式の順序に従って、第 2のステップで変調方式を選択することを特徴とする。

[0012] また、第 3の発明は、第 1又は第 2の発明の変調パラメータ選択方法であって、第 1 のステップの前に、受信品質が予め定められた条件に含まれるチャネルにおける受信品質から、選択可能な符号ィ匕率を変更する第 7のステップをさらに含み、第 7のステツプで決定した選択可能な符号ィ匕率の中から、第 1のステップで暫定符号ィ匕率を決定することを特徴とする。

[0013] また、第 4の発明は、第 1又は第 2の発明の変調パラメータ選択方法であって、第 1 のステップの前に、受信品質が最も劣悪なチャネルにおいて、選択可能な最低伝送レートとなる変調方式を暫定的に決定する第 8のステップと、第 8のステップで暫定的に決定した変調方式の下で、前記チャネルが所要品質を満たし、かつ最大伝送レートとなる符号化率を決定する第 9のステップと、第 9のステップで決定した符号ィヒ率に基づいて、選択可能な符号ィ匕率を変更する第 10のステップと、をさらに含み、第 10 のステップで決定した選択可能な符号ィ匕率の中から、第 1のステップで暫定符号ィ匕率を決定することを特徴とする。

[0014] また、第 5の発明は、第 1から第 4のいずれかに記載の発明の変調パラメータ選択方法であって、第 1のステップの前に、所定の受信品質を満たすチャネルの中で受信品質が最も劣悪なチャネルにお、て、選択可能な最低伝送レートとなる変調方式を暫定的に決定する第 8のステップと、第 8のステップで暫定的に決定した変調方式の下で、前記チャネルが所要品質を満たし、かつ最大伝送レートとなる符号ィ匕率を決定する第 9のステップと、

第 9のステップで決定した符号ィ匕率に基づ、て、選択可能な符号化率を変更する第 10のステップと、をさらに含み、第 10のステップで決定した選択可能な符号ィ匕率の中から、第 1のステップで暫定符号ィ匕率を決定し、前記所定の受信品質を満たさないチャネルをキャリアホールと決定することを特徴とする。

[0015] 第 6の発明は、第 1の通信装置力第 2の通信装置へ複数のチャネルを用いてデータ伝送を行い、複数のチャネルに渡って割り当てられるデータに対し、該データが割り当てられる前記複数のチャネルにおいて、符号化率は同一であり、変調方式のみ異なることを許すシステムにおける変調方式および符号ィヒ率を含む変調パラメ一タ選択装置であって、予め定められた選択可能な符号ィ匕率の中から、一の符号化率を選択して暫定的に決定する暫定符号化率決定部と、暫定的に決定した符号ィ匕率の下で、各チャネルにおいて所要品質を満たし、かつ所定の伝送レートとなる変調方式を選択する暫定変調方式決定部と、前記暫定符号化率決定部で暫定的に決定した符号化率と、前記暫定変調方式決定部で選択した各チャネルにおける変調方式と力伝送レートを算出する伝送レート演算部とを具備し、前記暫定符号化率決定部から伝送レート演算部まで処理を、選択可能な符号化率に対して繰り返し行い、所定の伝送レートとなる符号ィ匕率と各チャネルにおける変調方式を決定することを特徴とする。

[0016] 第 7の発明は、第 6の発明の変調パラメータ選択装置であって、各チャネルを受信品質に基づ、て順序付けするチャネル順序付け部と、選択可能な変調方式を変調多値数により順序付けする変調方式順序付け部と、をさらに含み、前記チャネル順序付け部で決定したチャネルの順序、および前記変調方式順序付け部で決定した変調方式の順序に従って、暫定変調方式決定部で変調方式を選択することを特徴とする。 [0017] また、第 8の発明は、第 6又は第 7の発明の変調パラメータ選択装置であって、受信品質が予め定められた条件に含まれるチャネルにおける受信品質から、他の選択可能な符号ィ匕率を変更する符号ィ匕率演算部をさらに含み、前記符号化率演算部で決定した選択可能な符号ィ匕率の中から、暫定符号ィ匕率決定部で暫定符号ィ匕率を決定することを特徴とする。

[0018] また、第 9の発明は、第 6又は第 7の発明の変調パラメータ選択装置であって、受信品質が最も劣悪なチャネルにお、て、選択可能な最低伝送レートとなる変調方式の下で、前記チャネルが所要品質を満たし、かつ最大伝送レートとなる符号化率に基づいて、選択可能な符号化率を変更する最高符号化率演算部をさらに含み、前記最高符号化率演算部で変更した選択可能な符号化率の中から、暫定符号化率決定部で暫定符号ィ匕率を決定することを特徴とする。

[0019] また、第 10の発明は、第 6又は第 7の発明の変調パラメータ選択装置であって、所定の受信品質を満たすチャネルの中で受信品質が最も劣悪なチャネルにお、て、選択可能な最低伝送レートとなる変調方式の下で、前記チャネルが所要品質を満たし、かつ最大伝送レートとなる符号ィ匕率に基づいて、選択可能な符号化率を変更する最高符号化率演算部をさらに含み、最高符号化率演算部で変更した選択可能な符号化率の中から、暫定符号化率決定部で暫定符号化率を決定し、前記所定の受信品質を満たさないチャネルをキャリアホールと決定することを特徴とする。

[0020] 第 11の発明は、第 6から第 10のいずれかの発明の変調パラメータ選択装置を具備し、通信相手に前記変調パラメータ選択装置で選択した変調パラメータに関する情報を送信することを特徴とする通信装置であることを特徴とする。

発明の効果

[0021] 本発明を適用することにより、割り当てられた複数のチャネルにおいて、所要品質を満たし、かつ所定の伝送レートとなる符号ィ匕率および各チャネルの変調方式が決定されることとなる。例えば、所定の伝送レートとして最大の伝送レートとなる符号化率及び各チャネルの変調方式が決定されることにより、通信端末は効率的な通信を行うことが出来るようになる。

[0022] また、各チャネルの受信品質、変調多値数を予め順序付けしておくことにより、順序付けに要する演算量は増加するが、割り当てられたすべてのチャネルにおいて、所要品質を満たすという条件の下で伝送レートが所定の伝送レートとなるような符号ィ匕率および各チャネルの変調方式を選択する際の演算量を低減することができる。したがって、効率的に符号ィ匕率および各チャネルの変調方式を選択することができるようになる。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]第 1実施形態における無線機の構成を説明するための図である。

[図 2]第 1実施形態における受信品質情報生成部の構成を説明するための図である

[図 3]第 1実施形態におけるスケジューラ部の構成を説明するための図である。

[図 4]第 1実施形態における MCS選択部の処理の流れを説明するための図である。

[図 5]第 1実施形態における MCS選択部の構成を説明するための図である。

[図 6]第 2実施形態における MCS選択部の処理の流れを説明するための図である。

[図 7]第 2実施形態における MCS選択部の構成を説明するための図である。

[図 8]第 3実施形態における MCS選択部の処理の流れを説明するための図である。

[図 9]受信 CNR値と周波数との関係を説明するための図である。

[図 10]受信 CNR値と周波数との関係を説明するための図である。

[図 11]第 3実施形態における MCS選択部の構成を説明するための図である。

[図 12]第 4実施形態における無線機の構成を説明するための図である。

[図 13]第 4実施形態における受信品質情報生成部の構成を説明するための図である

[図 14]第 4実施形態におけるスケジューラ部の構成を説明するための図である。

[図 15]従来例について説明するための図である。

[図 16]従来例について説明するための図である。

符号の説明

[0024] 100 第 1無線機

110 送信フレーム生成部

120 マッピング § 130 IFFT咅

140 送信部

150 アンテナ

160 受信部

170 判定部

180 スケジューラ部

181 割り当て決定部

182 MCS選択部

1821 暫定符号化率決定部

1822 暫定変調方式決定部

1823 伝送レート演算部

1824 伝送レート判定部

1825 チャネル順序付け部

1826 変調方式順序付け部

1827 最高符号化率演算部

200 第 2無線機

210 アンテナ

220 受信部

230 FFT咅

240 判定部

250 受信品質情報生成部

251 受信品質情報生成部

260 送信フレーム生成部

280 マッピング部

290 送信部

発明を実施するための最良の形態

本発明は、一つの無線機に対して、複数のチャネルが割り当てられた場合の MCS (Modulation and channel Coding Scheme ;変調方式および符号化率）選択方法に関する。また、前記複数のチャネルにおいて、符号化率は同一であり、例えば図 15に示すように変調方式のみ異なることを許すシステムを想定して、る。

[0026] 〔第 1実施形態〕

本実施形態では、第 1無線機 100から第 2無線機 200への送信データの MCSを、第 1無線機 100が本発明を用いて選択する場合について説明する。図 1に本実施形態に係るシステムのブロック構成の一例を示す。

[0027] 図 1では、第 1無線機 100と第 2無線機 200がそれぞれ一つずつ示されているが、第 1無線機 100と複数の第 2無線機 200が、複数のチャネルを用、て通信を行っている。

[0028] ここで、第 1無線機 100は、図 1に示すように、送信フレーム生成部 110と、マツピング部 120と、 IFFT (Inverse Fast Fourier Transformation)部 130と、送信部 1 40と、アンテナ 150と、受信部 160と、判定部 170と、スケジューラ部 180とを備えて構成されている。また、第 2無線機 200は、アンテナ 210と、受信部 220と、 FFT(Fas t Fourier Transformation)部 230と、判定部 240と、受信品質情報生成部 250 と、送信フレーム生成部 260と、マッピング 280と、送信部 290とを備えて構成されている。

[0029] 送信フレーム生成部 110は、スケジューラ部 180から通知されたスケジューリング制御情報と MCS情報に基づいて符号ィ匕および変調処理を行う。また、生成したデータシンボル系列に、スケジューリング制御情報および MCS情報を第 2無線機 200に通知するための制御情報（およびパイロット信号)を生成し、データシンボルに多重する。生成された送信フレームは、マッピング部 120に出力される。

[0030] マッピング部 120は、送信フレーム生成部 110から入力された変調シンボル系列を、スケジューラ部 180から通知されたスケジューリング制御情報に従ってマッピングする機能部である。マッピングされた変調シンボル系列は IFFT部 130に出力され、 IF FT処理により OFDMシンボル系列が生成される。

[0031] FFT部 130で生成された OFDMフレームは送信部 140を経て、アンテナ 150から第 2無線機 200に送信される。

[0032] 第 2無線機 200において、アンテナ 210を介して受信部 220で受信された OFDM シンボル系列は、 FFT部 230〖こ出力される。 FFT部 230は、 FFT処理を実行することにより、 OFDMシンボル系列の信号が変調シンボル系列の信号に変換され、判定部 240に出力される。

[0033] 判定部 240は、入力された変調シンボル系列を復調および復号し受信データを取り出す機能部である。その際、第 1無線機 100から通知されたスケジューリング制御情報および MCS情報も従って判定処理を行う。また、予めフレームに多重されたパィロット信号を受信品質情報生成部 250に出力する。なお、判定帰還型の干渉電力測定を行う場合は、データ系列および判定結果を受信品質情報生成部 250に出力する。

[0034] 図 2に受信品質情報生成部 250のブロック構成を示す。受信品質生成部 250には、受信品質測定部 251が含まれている。受信品質測定部 251は、判定部 240から入力されたパイロット信号力も受信品質を測定し、第 1無線機 100にその受信品質を出力するための受信品質情報を生成する。そして、生成された受信品質情報は、送信フレーム生成部 260に出力され、送信データと共に送信フレームが生成される。

[0035] 送信フレーム部 260は、入力された受信品質情報から、送信フレームを生成し、マッビング部 280に出力する。そして、マッピング部 280においてマッピングされ、送信部 290を介してアンテナ 210から第 1無線機 100に送信される。

[0036] 第 1無線機 100において、アンテナ 150から受信された信号は、受信部 160を介して判定部 170に入力される。判定部 170は、入力された受信信号から受信データを抽出し、予めフレームに多重された受信品質情報を分離し、分離した受信品質情報をスケジューラ部 180に出力する。

[0037] スケジューラ部 180は、第 2無線機 200から報告された受信品質情報に基づいて、送信データのスケジューリングを行う機能部である。また、受信品質情報に基づいて、送信データの変調方式および符号化率を決定する処理を実行する。

[0038] ここで、スケジューラ部 180のブロック構成を図 3に示す。スケジューラ部 180は、割り当て判定部 181と、 MCS選択部 182とを備えて構成されている。判定部 170から入力された受信品質情報は、まず割り当て決定部 181に出力される。

[0039] 割り当て決定部 181は、各チャネルにおける複数の第 2無線機 200から通知された受信品質情報を比較し、それぞれのチャネルを受信品質が良好な第 2無線機 200を送信先とする送信データに割り当てる。各チャネルにどの第 2無線機 200への送信データを割り当てるかを示す情報は、スケジューリング情報として、送信フレーム生成部 110およびマッピング部 120に通知される。また、当該スケジューリング情報は MC S選択部 182にも出力される。

[0040] MCS選択部 182では、各第 2無線機 200を送信先とする送信データが、どのチヤネルに割り当てられたかを示すスケジューリング情報と、各第 2無線機 200から報告されたそのチャネルにおける受信品質情報から、各送信データを変調および復調する際の MCSを決定し、 MCS情報を送信フレーム生成部 110に通知する。

[0041] 続いて、本実施形態に係る MCS選択部 182の処理の流れを図 4に一例として示す。 MCS選択部 182は、各符号化率において、各チャネルが所要 PER (Packet Err or Rate)を満たすような変調方式を調査し、割り当てられたすべてのチャネルにおける伝送レートが所定の伝送レートとなるように MCSの組み合わせを選択する。本実施形態にぉ、ては、一例として各チャネルが所要 PERを満たすような最大の変調方式を調査し、伝送レートが最も高くなるような MCSの組み合わせを選択することとして説明する。

[0042] なお、 CNR、 R、 Q は，それぞれ k番目のチャネルにおける CNR (Carrier— to

k n m

-Noise power Ratio)測定値 (第 2無線機 200から報告された受信品質）、 n番目の符号化率、 m番目の変調多値数 (ビット単位)を示す。 K、 Ν、 Μは、それぞれチャネル数、符号化率の種類、変調方式の種類であり、 k、 n、 mはそれぞれチャネル番号。符号化率番号、変調方式番号を示すカウンタである。定数 PER は所要 PERを

req

示し、関数 PER (CNR、 R、 Q )および Rate (R、 Q )は、それぞれ CNRが CNR

k n m n m k の環境で MCSとして Rおよび Q を適用した場合の PER、Rおよび Q を適用した場

n m n m

合の lつのチャネルあたりの伝送レートを示す。

[0043] まず、割り当てられたすべてのチャネルの伝送レートの最大値を示す変数 r と力

max ゥンタ n、対象となる符号化率に対する、割り当てられたすべてのチャネルの伝送レートの最大値を示す変数 r ^totalとカウンタ k、対象となる符号化率に対する、対象とな

tmp

るチャネルの伝送レートの最大値を示す r とカウンタ mを初期化する（ステップ S 10 1からステップ S 103)。

[0044] 次に、 k番目のチャネルに、 MCSとして Rおよび Q を適用する場合の PERを算出

n m

し、 PERが所要値 PER を満たす力どうかを判定する (ステップ S 104)。所要値を満

req

たす場合 (S104 ;Yes)は、 Rおよび Q を適用する場合の伝送レートを算出し、 r

n m tmp と比較する (ステップ S 105)。伝送レートが r より大きい場合 (S 105 ; Yes)は、対象

tmp

となる符号化率に対する、対象となるチャネルの伝送レートを最大とする MCSの組み合わせである R (k)および Q (k)と伝送レート r を、 Rおよび Q と Rate (R ,

tmp tmp tmp n m n

Q )に更新し (ステップ S 106)、カウンタ mをインクリメントする (ステップ S 107)。一方、ステップ S104において PERが所要値を満たさない場合 (ステップ S104 ;No)、あるいはステップ S 105にお、て伝送レートが最大値とならな、場合 (ステップ S 105 ;N o)は、ステップ S106を経ずにステップ S107に移行する。そして、ステップ S104力ステップ S107を、すべての変調方式において演算し終わるまで (mが Mより大きくなるまで)繰り返す (ステップ S 108)。

[0045] つづいて、対象となる符号化率において、各チャネルの最大伝送レートを加算することにより（ステップ S 109からステップ S 111)、対象となる符号化率における最大伝送レート r ^totalを算出し、 r と比較する (ステップ S112)。対象となる符号化率にお

tmp max

ける最大伝送レートが r より大きい場合 (ステップ S112 ;Yes)は、最大伝送レートと

max

なる MCSの組み合わせである R (k)および Q (k)と伝送レート r を、 R (k)

tmp および Q (k)と r ^totalに更新し (ステップ SI 13)、カウンタ nをインクリメントする (ス tmp tmp

テツプ SI 14)。対象となる符号化率における最大伝送レートが r より小さい場合は（

max

ステップ S 112； No)、ステップ S 113を経ず【こステップ S 114【こ移行する。

[0046] そして、 nが Nより大きくなるまで、すなわち、すべての符号ィ匕率においてステップ S 102からステップ S114を繰り返し (ステップ S115 ;Yes)、終了段階での R (k)およ

max び Q (k)が選択される MCSとなる。

max

[0047] 図 5に上記の処理を実現する MCS選択部 182のブロック図の一例を示す。 MCS 選択部 182は、暫定符号化率決定部 1821と、暫定変調方式決定部 1822と、伝送レート演算部 1823と、伝送レート判定部 1824とを備えて構成される。

[0048] 暫定符号ィ匕率決定部 1821において予め選択可能な符号ィ匕率の中から、一の符号化率を選択して、暫定的な符号率として決定し、暫定変調方式決定部 1822に通知する。暫定変調方式決定部 1822では、暫定符号化率決定部 1821で決定された暫定符号ィ匕率の下で、割り当てられたチャネルを示す情報を含むスケジューリング制御情報と、割り当てられた各チャネルにおける受信品質を示す情報を含む受信品質情報とから、割り当てられた各チャネルにおいて、所要品質を満たす最大レートの変調方式を決定する。

[0049] 暫定符号ィヒ率と、割り当てられた各チャネルにおける暫定変調方式は伝送レート演算部 1823に出力され、暫定符号ィ匕率の下での最大伝送レートが算出される。暫定符号化率の下での最大伝送レートと、暫定符号化率および割り当てられた各チヤネルにおける暫定変調方式は、伝送レート判定部 1824に出力される。伝送レート判定部 1824は、すべての符号ィ匕率について上記の処理が終了していない場合、暫定符号ィ匕率決定部 1821に別の暫定符号ィ匕率を設定するように要求する。また、すべての符号ィ匕率について上記の処理が終了した場合、各暫定符号化率における最大伝送レートを比較し、伝送レートが最大となる符号ィ匕率および割り当てられた各チヤネルにおける変調方式を含む MCS情報を出力する。

[0050] 以上のように、本実施の形態によれば、割り当てられたすべてのチャネルにおいて、所要品質を満たすという条件の下で伝送レートが最大となるような組み合わせを選択することができる。したがって、所要品質を満たしつつ、効率的な通信が可能となる

[0051] 〔第 2実施形態〕

第 1実施形態では、所要品質を満たすという条件の下で伝送レートが最大となるような組み合わせを総当り的に調査することにより最適な MCSを選択する方法について説明した。本実施形態では、各チャネルの受信品質、変調多値数を予め降順にソートしておくことにより、さらに効率的に最適な MCSを選択する方法について説明する。本実施の形態に係るシステムのブロック構成の一例は、図 1から図 3と同様であるが、 MCS選択部 182における処理が第 1実施形態とは異なる。

[0052] この第 2実施形態における MCS選択処理の流れを示したのが図 6である。以下、図 6を用いて、第 1実施形態と異なる点を中心に、本実施例における MCS選択方法について説明する。

[0053] なお、上記にとおり、各チャネルの受信品質、変調多値数を予め降順にソートしているものとする。すなわち、 CNR≥CNR≥ - ≥CNR、Q≥Q≥ - ≥Q である。

1 2 K 1 2 M

[0054] まず、第 1に、第 1実施形態では、ステップ S103からステップ S108で、すべての変調方式に対して所要 PERを満たすか、あるいは伝送レートが最大かどうかを算出する。一方、本実施形態における MCS選択処理においては、ステップ S203からステツプ S207の繰り返し中に、所要 PERを満たすかどうかの判断のみを行い、所要 PER を満たした場合、繰り返しを中断して次のステップに移行する。これは、カウンタ mに対して変調多値数が予め降順にソートされているので、繰り返しを重ねるたびに伝送レートが低下することが自明であるためである。これにより、第 1実施形態と比較して変調方式の繰り返し部 (ステップ S103からステップ S108)の演算量を軽減することができる。

[0055] 第 2に、第 1実施形態では、ステップ S103において、変調方式番号を示すカウンタ mを「1」に初期化していた。一方、本実施形態では、ステップ S203において、 mを m に設定する。ここで、ステップ S203からステップ S210の繰り返し処理において、 tmp

初回処理時に m は「1」に設定されており、 2回目処理時以降は、前回対象となつ tmp

たチャネルにおける最大レートを達成する変調方式番号に設定されている。

[0056] 例えば、変調方式として 64QAM、 16QAM、 QPSKの M = 3種類選択可能である場合、 k番目のチャネルにおいて、最大伝送レートとなる変調方式が 16QAMであつた場合、 k+ 1番目のチャネルで選択可能な変調方式は 16QAMと QPSKになる。これは、符号化率を固定した場合に、 CNR≥CNR となる k番目のチャネルと k+ 1 k k+ 1

番目のチャネルにおいて、 k番目のチャネルに 64QAMを適用した場合に所要品質を満たさなければ、 k+ 1番目のチャネルにおいても 64QAMを適用した場合に所要品質を満たさな、ことは自明であるためである。

[0057] 図 7に上記の処理を実現する MCS選択部 182のブロック図の一例を示す。 MCS 選択部 182は、図 5に示した暫定符号ィ匕率決定部 1821と、暫定変調方式決定部 18 22と、伝送レート演算部 1823と、伝送レート判定部 1824とに加えて、チャネル順序付け部 1825と、変調方式順序付け部 1826とを備えて構成されている。 [0058] チャネル順序付け部 1825では、割り当てられたチャネルを示す情報を含むスケジユーリング制御情報と、割り当てられた各チャネルにおける受信品質を示す情報を含む受信品質情報とから、チャネルを受信品質に応じて順序付けする。

[0059] 変調方式順序付け部 1826では、選択可能な変調方式を、その多値数により順序付けする。あるいは、多値数で順序付けられた選択可能な変調方式を記憶してある。

[0060] 暫定変調方式決定部 1822において、暫定符号化率決定部 1821で決定された暫定符号化率の下で、スケジューリング制御情報と、受信品質情報とから、割り当てられた各チャネルにお、て、所要品質を満たす最大レートの変調方式を決定する際、チャネル順序付け部 1825において順序付けされたチャネルの順番および変調方式順序付け部 1826において順序付けされた変調方式の順番で演算される。

[0061] 以上のように、第 2実施形態によれば、各チャネルの受信品質、変調多値数を予めソートしておくことにより、ソートに要する演算量は増加するが、割り当てられたすべてのチャネルにおヽて、所要品質を満たすと！ヽぅ条件の下で伝送レートが最大となるような組み合わせを効率的に選択することができる。

[0062] なお、上述した第 2実施形態において、受信品質及び変調多値数が予め降順にソートされているものとして説明したが、受信品質及び変調多値数が昇順にソートされて、る場合にぉ、ても同様の効果が得られることは勿論である。

[0063] 〔第 3実施形態〕

続いて、第 3実施形態について説明する。第 1実施形態及び第 2実施形態では、すベての符号ィ匕率において、所要品質を満たすという条件の下で伝送レートが最大となるような組み合わせを調査することにより最適な MCSを選択する方法について説明した。本実施形態では、受信品質が予め定められた条件に含まれるチャネルにおいて所要品質を満たすように符号ィ匕率を予め制限しておくことにより、さらに効率的に最適な MCSを選択する方法について説明する。なお、本実施形態においては、一例としてチャネルにおける受信品質の条件として、各チャネルの中から、最低値となるチャネルを選択する場合にっ、て説明する。

[0064] 本実施形態に係るシステムのブロック構成の一例は、図 1から図 3と同様であるが、 MCS選択部 182における処理が第 1実施形態あるいは第 2実施形態とは異なる。第 3実施形態に力かる MCS選択処理の流れを図 8に示し、第 1実施形態と異なる点を中心に、本実施形態における MCS選択方法について説明する。

[0065] 受信品質が最低値であるチャネルにお!/、て所要品質を満たすように符号化率を予め制限する過程 (ステップ S301からステップ S303)について説明する。なお、符号化率、各チャネルの受信品質、変調多値数を予め降順にソートしているものとする。すなわち、 R≥R≥- --≥R , CNR≥CNR≥ - ≥CNR、Q≥Q≥ - ≥Q であ

1 2 N 1 2 K 1 2 M る。

[0066] まず、符号化率の番号を示すカウンタ nが初期化される (ステップ S301)。次に、受信品質が最低値であるチャネルにおける受信品質値 CNRにおいて、最低伝送レ

K

ートの変調方式 Q

Mを選択した場合に、符号化率 R

nで所要品質を満たすかどうかを判定する (ステップ S302)。符号化率 Rで所要品質を満たす場合 (ステップ S302 ;Y es)は、調査範囲の最大の符号化率番号を示す変数 nにカウンタ nをセットする (ステ

0

ップ S303)。符号化率 Rで所要品質を満さない場合 (ステップ S302 ; No)は、変数 nをインクリメントすることにより低い符号ィ匕率を対象とし (ステップ S304)、変数 nが N — 1以下の間は同様の判定を行う（ステップ S305 ;No→ステップ S302)。また、変数 nが N— 1より大きくなつた場合には (ステップ S305； Yes)、 nが最低符号ィ匕率として n に設定される（ステップ S303)。

0

[0067] すなわち、ステップ S301からステップ S303では、受信品質が最低値であるチヤネルにおいて、最低レートの変調方式を選択した場合の、所要品質を満たすような最大レートの符号化率を決定し、その符号化率を示す番号を nに設定する。

0

[0068] ここで、例えば、周波数（チャネル）と受信 CNR値の関係を図 9のグラフ及び図 10 の表に示す状態の場合について考える。この場合、図 9のグラフ及び図 10の表から、受信品質が最低となるのは、チャネル 4である。ここで、変調方式として 64QAM、 1 6QAM、 QPSKの 3種類の変調方式が選択可能であるとき、最低伝送レートの変調方式である QPSKを選択する。この場合、所要品質を満たし、かつ最大の伝送レートとなる符号ィ匕率が 1Z3であったとする。このとき、符号ィ匕率を 1Z3より大きい値に設定すると、どの変調方式に対しても、このチャネルで所要品質を満たすことができない。すなわち、符号ィ匕率の調査範囲を 1Z3以下に絞り込むことができる。 [0069] 次に、符号化率の番号を示すカウンタ nの初期値として nを設定し、ステップ S307

0

からステップ S319の繰り返し処理を nより大きい nに対して行うことで、繰り返し処理

0

量を軽減することができる。図 8では、ステップ S307からステップ S319の繰り返し処理として、図 6に示す処理と同様の処理を行う場合について示している力図 4と同様の処理を行っても良いことは勿論である。

[0070] 図 11に上記の処理を実現する MCS選択部 182のブロック図の一例を示す。 MCS 選択部 182は、図 7に示した暫定符号ィ匕率決定部 1821と、暫定変調方式決定部 18 22と、伝送レート演算部 1823と、伝送レート判定部 1824と、チャネル順序付け部 1 825と、変調方式順序付け部 1826とに加えて、最高符号化率演算部 1827を備えて構成されている。

[0071] 最高符号ィ匕率演算部 1827では、チャネル順序付け部 1825から通知された受信品質が最低であるチャネルにお、て、変調方式順序付け部から通知された最低レートの変調方式を適用する場合に、受信品質を満たす最高レートの符号化率を演算し、暫定符号化率決定部 1821に通知する。

[0072] 暫定符号化率決定部 1821では、最高符号化率演算部 1827から通知された符号化率以下となる符号化率を暫定符号化率として決定する。

[0073] なお、図 11では、チャネル順序付け部 1825と変調方式順序付け部 1826から、それぞれ受信品質が最低であるチャネルと最低レートの変調方式とを最高符号化率演算部 1827に通知する構成をとつているが、受信品質が最低であるチャネルと最低レートの変調方式を抽出する他のブロックに置き換えてもよい。

[0074] 以上のように、本実施の形態によれば、受信品質が最低値であるチャネルにお、て所要品質を満たすように符号ィヒ率を予め制限しておく。これにより、符号化率を制限するための演算量は増加する力割り当てられたすべてのチャネルにおいて、所要品質を満たすという条件の下で伝送レートが最大となるような組み合わせを効率的に選択することができる。

[0075] なお、上記のいずれの実施例においても、第 2無線機 200から報告される受信品質として CNRを用いた例を想定して、るが、受信品質情報はこれに限るものではない。 ί列えは、 CIR (Carrier— to— Interference power Ratio) , SNR (Signal— t o— Noise power Ratio) , Es/N (シンボル当たりのエネルギー対雑音電力密

0

度比）， RSSI (Receive Signal Strength Indication)などの受信電力に関連する他の情報を用いることもできるし、所要品質を満たすような最大レートの MCS、所要品質を満たすようなフレームあたりの最大情報ビット数などの伝送レートに関連する情報を用いることもできる。

[0076] また、すべての実施例において、所要値として PERを想定している力これに限定する必要はない。 BER (Bit Error Rate)や BLER (Block Error Rate)といった受信の成否に関連する指標など、通信品質を示す指標であれば、他の指標を用いることち可會であることは勿！^である。

[0077] また、上述した第 3実施形態においても、受信品質及び変調多値数が予め降順にソートされているものとして説明したが、受信品質及び変調多値数が昇順にソートされて、る場合にぉ、ても同様の効果が得られることは勿論である。

[0078] 〔第 4実施形態〕

続いて第 4実施形態について説明する。第 4実施形態は、第 2無線機 200が受信品質情報として、受信可能な MCSを第 1無線機 100に報告するシステムにおいて、第 2無線機 200が本発明を用いて MCSを選択する場合について説明する。

[0079] 図 12に本実施の形態に係るシステムのブロック構成の一例を示す。図 12は図 1と同様の構成を取っているが、第 1無線機内 100のスケジューラ部 380および第 2無線機 200内の受信品質情報生成部 450の処理が異なる。

[0080] 受信品質情報生成部 380のブロック構成を図 13に示す。判定部で分離されたノィロット信号は受信品質測定部 451に送られ、受信品質測定部 451では、各チャネルの受信品質が測定される。各チャネルにおける受信品質測定結果は MCS選択部 4 52へと送られる。 MCS選択部 452では、各チャネルにおける受信品質測定結果から、各チャネルにおける MCSを選択し、選択した MCSを示す MCS情報を送信フレーム 260に通知する。このとき、 MCS選択部で 452は、第 1実施形態から第 3実施形態で説明したのと同様の選択方法を用いることができる。また、第 2無線機 200で M CSを選択する場合、 MCSレベルの一つとしてキャリアホールを設定してもよい。すなわち、あるチャネルにおいて、最低伝送レートとなる符号化率と変調方式の組み合わせを選択しても所要品質を満たすことができな、場合、そのチャネルの MCSとしてはキャリアホールを選択することとなる。キャリアホールとなるチャネルが存在する場合、そのチャネルを除いたチャネルに対して、第 1実施形態から第 3実施形態で説明したのと同様の選択方法を用いる。

[0081] 送信フレーム生成部 260は、受信品質情報生成部 380から通知された MCS情報を第 1無線機 100に報告するために、制御信号を送信データに多重する。

[0082] スケジューラ部 380のブロック構成を図 14に示す。各第 2無線機 200から報告された MCS情報は割り当て決定部 381に送られ、各チャネルにおける MCSを比較する。各チャネルにおける伝送レートが大きヽ第 2無線機 200を送信先とする送信データに、そのチャネルを割り当てる。割り当てられた送信データの MCSは、その送信データの送信先である第 2無線機 200から報告された MCSとする。割り当て決定部 381 で決定されたスケジューリング情報は、割り当てられた送信データの MCS情報とともに送信フレーム生成部 110に送られる。また、スケジューリング制御情報はマッピング部 120へも出力される。

[0083] 以上のように、第 2無線機 200において所要品質を満たす最大レートの MCSを選択し、第 1無線機 100に報告するシステムにおいても、本発明を用いることにより、効率的に MCSを選択することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1の通信装置から第 2の通信装置へ複数のチャネルを用いてデータ伝送を行い、複数のチャネルに渡って割り当てられたデータに対し、該データが割り当てられた前記複数のチャネルにおいて、符号化率は同一であり、変調方式のみ異なることを許すシステムにおける変調方式および符号ィヒ率に関する変調パラメータ選択方法であって、

予め定められた選択可能な符号ィ匕率の中から、一の符号ィ匕率を選択して暫定的に決定する第 1のステップと、

暫定的に決定した符号化率の下で、各チャネルにおいて所要品質を満たし、かつ所定の伝送レートとなる変調方式を選択する第 2のステップと、

第 1のステップで暫定的に決定した符号ィ匕率と、第 2のステップで選択した各チヤネルにおける変調方式とから伝送レートを算出する第 3のステップと

第 1のステップ力も第 3のステップまでを、他の選択可能な符号化率に対して繰り返 TV、、所定の伝送レートとなる符号ィ匕率と各チャネルにおける変調方式を決定する第 4のステップと、

を含むことを特徴とする変調パラメータ選択方法。

[2] 請求項 1に記載の変調パラメータ選択方法であって、

第 2のステップの前に、

各チャネルを受信品質に基づいて順序付けする第 5のステップと、

選択可能な変調方式を変調多値数により順序付けする第 6のステップと、をさらに含み、

第 5のステップで決定したチャネルの順序、および第 6のステップで決定した変調方式の順序に従って、第 2のステップで変調方式を選択することを特徴とする変調パラメータ選択方法。

[3] 請求項 1または請求項 2に記載の変調パラメータ選択方法であって、

第 1のステップの前に、

受信品質が予め定められた条件に含まれるチャネルにおける受信品質から、選択可能な符号ィ匕率を変更する第 7のステップをさらに含み、第 7のステップで決定した選択可能な符号ィ匕率の中から、第 1のステップで暫定符号化率を決定することを特徴とする変調パラメータ選択方法。

[4] 請求項 1または請求項 2に記載の変調パラメータ選択方法であって、

第 1のステップの前に、

受信品質が最も劣悪なチャネルにお、て、選択可能な最低伝送レートとなる変調方式を暫定的に決定する第 8のステップと、

第 8のステップで暫定的に決定した変調方式の下で、前記チャネルが所要品質を満たし、かつ最大伝送レートとなる符号ィ匕率を決定する第 9のステップと、

第 9のステップで決定した符号ィ匕率に基づ、て、選択可能な符号化率を変更する第 10のステップと、

をさらに含み、

第 10のステップで決定した選択可能な符号ィ匕率の中から、第 1のステップで暫定符号化率を決定することを特徴とする変調パラメータ選択方法。

[5] 請求項 1または請求項 2に記載の変調パラメータ選択方法であって、

第 1のステップの前に、

所定の受信品質を満たすチャネルの中で受信品質が最も劣悪なチャネルにおヽて、選択可能な最低伝送レートとなる変調方式を暫定的に決定する第 8のステップと第 8のステップで暫定的に決定した変調方式の下で、前記チャネルが所要品質を満たし、かつ最大伝送レートとなる符号ィ匕率を決定する第 9のステップと、

をさらに含み、

第 10のステップで決定した選択可能な符号ィ匕率の中から、第 1のステップで暫定符号化率を決定し、

前記所定の受信品質を満たさないチャネルをキャリアホールと決定することを特徴とする変調パラメータ選択方法。

[6] 第 1の通信装置から第 2の通信装置へ複数のチャネルを用いてデータ伝送を行い、複数のチャネルに渡って割り当てられたデータに対し、該データが割り当てられた前記複数のチャネルにおいて、符号化率は同一であり、変調方式のみ異なることを許すシステムにおける変調方式および符号ィヒ率に関する変調パラメータ選択装置であって、

予め定められた選択可能な符号ィ匕率の中から、一の符号ィ匕率を選択して暫定的に決定する暫定符号化率決定部と、

暫定的に決定した符号化率の下で、各チャネルにおいて所要品質を満たし、かつ所定の伝送レートとなる変調方式を選択する暫定変調方式決定部と、

前記暫定符号化率決定部で暫定的に決定した符号化率と、前記暫定変調方式決定部で選択した各チャネルにおける変調方式とから伝送レートを算出する伝送レート演算部とを具備し、

前記暫定符号化率決定部から伝送レート演算部まで処理を、他の選択可能な符号化率に対して繰り返し行ヽ、所定の伝送レートとなる符号化率と各チャネルにおける変調方式を決定することを特徴とする変調パラメータ選択装置。

[7] 請求項 6に記載の変調パラメータ選択装置であって、

各チャネルを受信品質に基づいて順序付けするチャネル順序付け部と、選択可能な変調方式を変調多値数により順序付けする変調方式順序付け部と、をさらに含み、

前記チャネル順序付け部で決定したチャネルの順序、および前記変調方式順序付け部で決定した変調方式の順序に従って、前記暫定変調方式決定部で変調方式を選択することを特徴とする変調パラメータ選択装置。

[8] 請求項 6または請求項 7に記載の変調パラメータ選択装置であって、

受信品質が予め定められた条件に含まれるチャネルにおける受信品質から、選択可能な符号化率を変更する符号化率演算部をさらに含み、

前記符号ィ匕率演算部で決定した選択可能な符号ィ匕率の中から、暫定符号化率決定部で暫定符号ィヒ率を決定することを特徴とする変調パラメータ選択装置。

[9] 請求項 6または請求項 7に記載の変調パラメータ選択装置であって、

受信品質が最も劣悪なチャネルにお、て、選択可能な最低伝送レートとなる変調方式の下で、前記チャネルが所要品質を満たし、かつ最大伝送レートとなる符号ィ匕率に基づいて、選択可能な符号ィ匕率を変更する最高符号ィ匕率演算部をさらに含み最高符号化率演算部で変更した選択可能な符号化率の中から、暫定符号化率決定部で暫定符号ィヒ率を決定することを特徴とする変調パラメータ選択装置。

[10] 請求項 6または請求項 7に記載の変調パラメータ選択装置であって、

所定の受信品質を満たすチャネルの中で受信品質が最も劣悪なチャネルにおヽて、選択可能な最低伝送レートとなる変調方式の下で、前記チャネルが所要品質を満たし、かつ最大伝送レートとなる符号ィ匕率に基づいて、選択可能な符号化率を変更する最高符号化率演算部をさらに含み、

最高符号化率演算部で変更した選択可能な符号化率の中から、暫定符号化率決定部で暫定符号化率を決定し、

前記所定の受信品質を満たさないチャネルをキャリアホールと決定することを特徴とする変調パラメータ選択装置。

[11] 請求項 6から請求項 10のいずれかに記載の変調パラメータ選択装置を具備し、通信相手に前記変調パラメータ選択装置で選択した変調パラメータに関する情報を送信することを特徴とする通信装置。