無線通信装置
【課題】送信電力が全てのアンテナで実質的に同じになり、複雑さの低減された、ＯＦＤＭシステムにおけるサブキャリア毎のアンテナ選択プレコーディングを提供する。
【解決手段】複数のアンテナを備える送信機から複数のサブキャリアを送信するための無線通信チャネルの複数のサブキャリアの複数のアンテナへの割当は、各サブキャリアに、予め定められたパフォーマンス基準に対し最も効果的な送信パフォーマンスをもつアンテナを選択することと、複数のサブキャリアが複数のアンテナに均等に分配されているかどうかを決定することを含む。均等に分配されていない場合、サブキャリアが過剰に割り当てられているアンテナに対し、当該アンテナに割り当てられている複数のサブキャリアのうちの１つを再割当すること、を含み、前記再割当されたサブキャリアは、その送信パフォーマンスへの影響に基づき再割当のために選択される。
【解決手段】複数のアンテナを備える送信機から複数のサブキャリアを送信するための無線通信チャネルの複数のサブキャリアの複数のアンテナへの割当は、各サブキャリアに、予め定められたパフォーマンス基準に対し最も効果的な送信パフォーマンスをもつアンテナを選択することと、複数のサブキャリアが複数のアンテナに均等に分配されているかどうかを決定することを含む。均等に分配されていない場合、サブキャリアが過剰に割り当てられているアンテナに対し、当該アンテナに割り当てられている複数のサブキャリアのうちの１つを再割当すること、を含み、前記再割当されたサブキャリアは、その送信パフォーマンスへの影響に基づき再割当のために選択される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信装置に関し、特に、これに限らないが、ＯＦＤＭシステムにおけるサブキャリア毎のプレコーディングの提供に関連する。特に、本発明の形態は、複数のアンテナをもつ無線送信システムのためのプレコーディングに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数エレメントのアンテナアレイを用いると無線通信システムのパフォーマンスが向上することがよく知られている。これにより、ＭＩＳＯ（多入力一出力multiple-input single-output）無線システム及びＭＩＭＯ（多入力多出力multiple-input multiple-output）無線システムが広く利用されることになった。ここで、‘入力’は送信アンテナを指し、‘出力’は受信アンテナを指す。
【０００３】
プレコーディングは、無線システムにおけるリンクの品質及び／またはシステムキャパシティを向上するための効果的な方法である。送信機でチャネル情報を用いることにより、送信された信号を無線チャネルにマッチするように、そして例えばエラーレートを低減するために前処理することができる。ＭＩＳＯシステム（複数の送信アンテナ及び単一の受信アンテナ）では、単一のデータストリームが、リンクの質を向上するために、例えば、最大比送信を用いてビーム形成される。しかし、等価等方放射電力（ＥＩＲＰ：effective isotropic radiated power）に対する制約がある場合、これは全方位に対する送信電力を制限し、最大電力となる方向における制限を超えないようにするために、送信電力を抑制（‘バックオフ’）しなければいけないことがある。ＷｉＭｅｄｉａは、ＥＩＲＰ制約が強いられる特定の技術の一例である。
【０００４】
一方、利用可能なハードウェアを‘アンテナ選択’のやり方で用いた場合、すなわち、一度に１つのアンテナのみから送信される場合、送信電力は全方向で等しい。このような場合、バックオフは要求されない。
【０００５】
ＯＦＤＭシステムにおいて、アンテナ選択は、１サブキャリア毎に利用できる。このようなアプローチは、全ての周波数で全方向における送信電力が最大限に許容されるＷｉＭｅｄｉａのようなシステムにおいて、ＥＩＲＰ制約を満足させる必要性に適合する。
【０００６】
アンテナ選択は、別のアプローチとして、利用可能なバンド全体で実施される。そのような装置では、全てのサブキャリアは１つのアンテナのみから送信される。しかし、このアプローチは、1サブキャリア毎のアンテナ選択を許容しないという欠点がある。これは、選択されたアンテナがある特定の１つのサブキャリアまたはサブキャリアのグループに適切でない場合、そのような装置は、準最適パフォーマンスをもつことがあるということを意味する。アンテナ間で切り替える（スイッチングする）とき、スイッチングロスもまた起こり得る。また切替時には、（２つのアンテナを備える場合には）両アンテナが同時に送信する。これは、1サブキャリア毎の選択ならデジタル処理で行われる。
【０００７】
サブキャリア毎のアンテナ選択により提示される特有な問題は、送信装置において、1アンテナの方がそれ以外のものよりも、より多くのサブキャリアを割り当てることができるということである。従って、このアンテナは、より大きい電力で送信する必要がある。送信アンテナ間の電力のインバランス（不均衡）は、パワーアンプ（ＰＡ）に多くの技術的問題をもたらし、電力バックオフ（抑制）が必要になることがある。これは、システムパフォーマンスを低下させる。この問題は、非特許文献１（以下、Shiらと呼ぶ）で扱われており、同じ数のサブキャリアを全てのアンテナに割り当てるアドホック方法が記載されている。
【０００８】
Shiらの文献には、同じ数のサブキャリアを全てのアンテナに割り当てるアルゴリズムが記載されているが、ここで取られているアプローチは最適ではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“An adaptive antenna selection scheme for transmit diversity in OFDM systems” (H. Shi, M. Katayama, T. Yamazato, H. Okada, A. Ogawa, , VTC Fall 2001, vol 4, pp 2168-2172, Oct 2001)
【発明の概要】
【００１０】
本発明の一側面は、送信電力が全てのアンテナで実質的に同じになり、複雑さが低減された、ＯＦＤＭシステムにおけるサブキャリア毎のアンテナ選択プレコーディングを提供する。
【００１１】
本発明の一側面は、全てのアンテナで実質的に等しい送信電力を与える、ＯＦＤＭシステムにおけるサブキャリア毎のアンテナ選択のための複雑さが低減された方法を提供する。
【００１２】
本発明の側面は、さらに複雑さを低減するためのサブキャリアのグループ化と組み合わせることができる。
【００１３】
本発明の一側面は、無線通信チャネルの複数のサブキャリアを、複数のアンテナを備える送信機から送信するために、該複数のアンテナに割り当てる方法を提供する。該方法は、各サブキャリアに、予め定められたパフォーマンス基準に対し最も効果的な送信パフォーマンスをもつアンテナを選択することにより、複数のサブキャリアを前記複数のアンテナに割り当てることと、複数のサブキャリアが前記複数のアンテナに均等に分配されているかどうかを決定することと、均等に分配されていない場合、再割当シーケンスを実行することとを含み、該再割当シーケンスは、サブキャリアが過剰に割り当てられているアンテナに対し、当該アンテナに割り当てられている複数のサブキャリアを特定することと、要求に応じて、当該複数のサブキャリアのうちの１つを再割当することと、を含み、前記再割当されたサブキャリアは、その送信パフォーマンスへの影響に基づき再割当のために選択される。
【００１４】
本発明の一側面は、複数のサブキャリアで定義されるチャネル上の無線送信を確立する通信装置を提供する。該通信装置は、複数の送信信号を放射する複数のアンテナを含み、該装置はさらに、前記複数のサブキャリアを、送信のために、前記複数のアンテナに割り当てるサブキャリア割当手段を含み、該サブキャリア割当手段は、当該装置及びまたは前記チャネルの１または複数のパフォーマンス特性に基づき最適割当を決定し、過剰のサブキャリアが割り当てられているアンテナから離した１または複数のサブキャリアを再割当し、再割当のために選択されるサブキャリアは、該再割当の前記１または複数のパフォーマンス特性への影響に基づき選択される。
【００１５】
本発明の側面は、光ディスク、（フラッシュメモリのような）大容量デバイスのような記録媒体の形で導入され得るコンピュータプログラム製品の形で、またはコンピュータにより受信可能な信号として提供することができることは理解できるであろう。該コンピュータプログラム製品は、本発明の全ての機能を与えるプロセッサ実行可能なコードを含むことがあり、あるいは、コンピュータの既存の機能ブロックを本発明に従って動作させる制御コードを提供することがある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の具体的な実施形態に従った通信装置を示す。
【図２】図１に示した装置の通信ユニットを示す。
【図３】図２に示した通信ユニットの通信制御ユニットにより用いられて実施される方法を示す。
【図４】本発明の具体的な実施形態を用いた例の第１ステージに従った、複数アンテナへの複数サブキャリアの割当を示す。
【図５】図４の割当方に基づく、複数のアンテナへの複数のサブキャリアの再割当の相対パフォーマンスコストを示す。
【図６】図５に類似する図であるが、第１再割当ステップの後の図である。
【図７】図５に類似する図であるが、第２再割当ステップの後の図である。
【図８】本発明の具体的な実施形態の実験から得られるグラフデータを、他の装置と比較して示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の具体的な実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【００１８】
ここで説明する本発明の具体的な実施形態は、サブキャリアプレコーディングの動作を制限することにより、各アンテナから同じ数のサブキャリアが選択されることを要求することにより、複数のアンテナ間の電力インバランスの問題を解決または軽減する。これは、全てのアンテナで同じ電力が送信されることを意味する。
【００１９】
ここで図１を参照すると、本発明の実施形態において、無線通信装置１００が概略的に図示されている。当該装置は、ポータブルコンピュータや、本発明を実装するのに適した広帯域通信チャネルを用いる他のデバイスといった形をとることができる。
【００２０】
当該装置１００は、作業メモリ１２４に記憶されている機械コード命令を実行し、及び／または大容量記憶デバイス１２２から検索を行うプロセッサ１２０を含む。汎用バス１３０によって、ユーザ操作可能な入力デバイス１３６は、プロセッサ１３６と通信する。ユーザ操作可能な入力デバイス１３６は、キーボード、マウス、タブレット、タッチスクリーン、さらに、音声起動のコマンドデバイスのような、入力行為が解釈されて信号に変換されるあらゆる手段を含む。
【００２１】
オーディオ／ビデオ出力デバイス１３８は、ユーザへ情報を出力するために、汎用バス１３０にさらに接続される。オーディオ／ビデオ出力デバイス１３８は、例えば、ビデオスクリーン、ラウドスピーカなど、ユーザに情報を提示することができるあらゆるデバイスを含む。
【００２２】
通信ユニット１３２は、汎用バス３０８に接続され、さらに、１または複数のアンテナ１３４に接続される。当該通信ユニット１３２と当該アンテナ１３４とによって、装置１００は、他の互換性のある装置との無線通信を確立することができる。通信ユニット１３２は、装置１００が例えばＵＷＢの使用に適しているシステムにより、使用のために予め確立された通信プロトコルに従って、バス１３０で当該通信ユニット１３２に渡されたデータをＲＦ信号キャリアへ変換する。
【００２３】
ユーザアプリケーション１２６もまた図示されており、要求に応じてユーザへ（プロセッサ１２０による実行により）サービスを提供する。
【００２４】
通信ユニット１３２は、図２にさらに詳細に図示されている。通信ユニット１３２は、通信制御ユニット２０２を含む。具体的な実施形態に従った動作の観点と、本発明の主題ではないが、従来技術の例に従った他の機能の観点との両方において、通信制御ユニット２０２は、通信ユニット１３２の動作を制御する。
【００２５】
通信ユニット１３２は、シリアルデータストリームのような任意の適切なフォームでデータソースから送信されたデータを受信する。このデータソースの特徴は、本発明の理解のために特定する必要はないが、装置１００の事情において、これは、プロセッサ１２０からバス１３０を介して届くであろう。
【００２６】
デマルチプレクサ２０４は、データストリームを、通信ユニット１３２が動作する通信技術で定義されるサブキャリアの数Ｋに対応する複数のサブキャリアストリームに変換する。以下の複数の例では、Ｎ＝６４であるが、これは、本発明の特定の実装に制限するものではない。
【００２７】
信号プロセッサ２０８は、送信のために、Ｋ個のサブキャリアストリームをＭ個のアンテナ信号へと処理する。Ｋ個のサブキャリアストリームをＭ個のアンテナ信号に割り当てることは、この特定の実施形態の主題である。
【００２８】
スイッチ２１２は、同じ複数のアンテナ１３４での送信及び受信の双方向の動きを操作する。該スイッチは、通信制御ユニット２０２の制御の下にあり、媒体アクセスプロトコルに従った送信を許容する。この媒体アクセスプロトコルの明確な特徴は、この開示の主題ではなく、また、場合によっては、本発明の特定の実装のために適したプロトコルを選択することもできる。
【００２９】
替わって、通信ユニット１３２の受信パス上の信号プロセッサ２１０は、アンテナ１３４からＭ個のアンテナ信号を受信し、これら信号から、Ｋ個のサブキャリアストリームを検知する。これらＫ個のサブキャリアストリームは、１つのデータストリームを組み立てて、これを適切なデータシンクへ出力するマルチプレクサ２０６へ送られる。
【００３０】
受信パスの信号プロセッサ２１０は、ＫサブキャリアのＭアンテナ信号への割当に影響を与えるかまたは与えない通信コントローラユニットへ、チャネル情報を渡す。
【００３１】
使用時、通信制御ユニット２０２は、どのサブキャリアをどのアンテナに割り当てるかの割当方を制御するサブキャリア割当制御コマンドを、送信パスの信号プロセッサ２０８へ渡す。
【００３２】
上で述べたように、できるだけ、最適割当から大きく逸脱しないが、各利用可能なアンテナに実質的に均一の送信電力を提供する方法で、複数のアンテナに複数のサブキャリアを割り当てることを意図する。
【００３３】
通信制御ユニット２０２に課す制約を与えることで、パフォーマンスメトリックが最適化される。数学的に、通信制御ユニット２０２により最小化されるコスト関数は、
【数１】
【００３４】
である。ここで、ｘk,m∈｛０，１｝は選択変数である。すなわち、データがサブキャリアＫ及びアンテナｍで送信される場合には、ｘk,m＝１であり、そうでない場合、ｘk,m＝０である。コストＣk,mは、サブキャリアｋとアンテナｍとに関連し、この実施形態では、キャパシティまたはビット誤り率と定義される。コストは通常最小化されるので、コストの２つの適切な定義を提示する。これはＢＰＳＫ変調を採用している。
【００３５】
キャパシティがコストの最もより表現であるとすると、コストは次のように定義される。
【数２】
【００３６】
一方、ＢＥＲがコストの最もよい表現であるとすると、コストは次のように定義される。
【数３】
【００３７】
上記において、ＳＮＲk,mは、サブキャリア及びアンテナ毎のＳＮＲである。ＢＰＳＫ変調の場合のＢＥＲであり、一般的なＱＡＭの場合のような他のコンスタレーションが用いられる場合には、それに適するようにＢＥＲを公式化すればよい。
【００３８】
1サブキャリア毎に、ただ１つのアンテナで送信するという制約は、次のように表現することができる。
【数４】
【００３９】
全てのアンテナで、当該アンテナに割り当てられているサブキャリの数が類似すべきとの制約は次のように表現することができる。
【数５】
【００４０】
ここで、
【数６】
【００４１】
は‘切り上げ’関数であり、少なくともｙと同じほどの大きさの最も小さい整数を表す。ＫがＭで割り切れる場合、不等式の代わりに等式を用いることができる。
【００４２】
複数のサブキャリアを複数のアンテナに割り当てるように説明される装置により用いられる方法を、図３を参照して説明する。
【００４３】
当該方法は、制約の解決から開始する。すなわち、各サブキャリアに対し、それに関連するコスト最小のアンテナが、いかなる電力インバランスを考慮することなく、当該サブキャリアの送信のために選択される。全てのアンテナに同じ電力が割り当てられること、これは各アンテナに同数のサブキャリアを割り当てることにより達成できるが、これを保証するために、複数のアンテナ間で均衡がとれるまで、アンテナ選択は再割当される。
【００４４】
当該方法、及び、その説明のために以下に与えた例は、上述したように、当該装置はＭ個の送信アンテナとＫ個のサブキャリアをもつと仮定する。その意図は、できるだけ均等に、できるだけ少ないコストの累積で、当該複数のサブキャリアを割り当てることである。読者の便宜のため、均等な分配が起きると考えられるときは、各アンテナに、
【数７】
【００４５】
のサブキャリアが割り当てられたときで、これは、ＫがＭで割り切れない場合、複数のアンテナのうちの１またはそれより多い数のアンテナは、当該複数のアンテナのうちの残りのアンテナよりも、１つ余分なサブキャリアが割り当てられることを意味する。
【００４６】
図３に示した方法は、次の複数のステップから理解できるであろう。
【００４７】
当該方法は、ステップ１で、各サブキャリアに最小コストのアンテナを選択する、制約のない解決で開始される。
【００４８】
その後、ステップ２において、この解決が各アンテナに均等にサブキャリアを分配しているかどうかの決定がなされる。均等に分配されている場合には、当該方法は終了する。そうでなければ、ステップ３において、
【数８】
【００４９】
より多い数のサブキャリア割り当てられている全てのアンテナが、考慮のために特定される。これらは、そのアンテナから離される１またはそれより多い数のサブキャリアの再割当を必要するアンテナである。ステップ４では、特定された各アンテナに対し、当該アンテナの現在のサブキャリアを特定する。
【００５０】
ステップ５では、これらサブキャリアのそれぞれがチェックされ、再割当することがコストに対し最も影響の小さい１つのサブキャリアが選択される。特定のアンテナに対する詳細な割当（現在非常に少ないサブキャリアが割り当てられているアンテナ）が、この段階で考慮される。従って、（再割当が要求されているアンテナと組み合わせて、再割り当てされるサブキャリアに関し）要求される各再割当のコスト低下は、このステップにおける支配的な基準である。非常に少ないサブキャリアをもつアンテナに対する再割当のみが考慮されることが理解できるであろう。
【００５１】
ステップ６では、当該特定されたサブキャリアの割当が、最適割当と比較したときときに２番目に小さいコストのアンテナへ変更される。その後、全てのアンテナに要求された数のサブキャリアが割り当てられるまで、プロセスはステップ２へ戻る。
【００５２】
上述した方法の例は、Ｍ＝３及びＫ＝９の装置について、図４乃至図７を参照して、以下に説明されるであろう。コストを計算した後、図４で陰影付けにより示された、最小のサブキャリア毎のコストを選択することにより、制約のない解決が得られる。
【００５３】
図４に示した制約のない解決に関連するコストペナルティは、すなわち、図５に示すように、１サブキャリア単位でコストと最小コストとの差である。この例では、
【数９】
【００５４】
である。
【００５５】
アンテナ２及び３は、それぞれ４つのサブキャリアが割り当てられ、よって、均等な割当の達成のための最大値よりも多いサブキャリアをもつ。
【００５６】
これらアンテナへ割り当てられたサブキャリアからは、図６に示すように、アンテナ１をサブキャリア８に割り当てる場合、最小コストペナルティ（０．０８）が発生する。これよりも小さいコストペナルティ（０．０１）が、アンテナ３をサブキャリア８に割り当てることにより得られることに留意されたい。しかし、アンテナ３には既に非常に多いサブキャリアが割り当てられているため、これは無効な再割当である。
【００５７】
アンテナ３は、この再割当の後もまだ、多すぎるサブキャリアが割り当てられている（４，すなわちサブキャリア2，3，5，及び７）。これらサブキャリアについて、アンテナ１をブキャリア７に割り当てたとき、最小コストペナルティは０．２９である。再び、アンテナ３をサブキャリア４に割り当てたときに、より小さいコストペナルティ、例えば０．１１が生じるという移動があるが、それらは多すぎるサブキャリアをもつアンテナへの移動であるから、全て無効である。サブキャリア７のアンテナ１への再割当は図７に示されている。
【００５８】
本発明のパフォーマンスを説明するために、実験的シミュレーションを、Ｋ＝６４サブキャリアのＭ＝４ＯＦＤＭシステムを用いて実施した。４つのアンテナ選択プレコーディング案が比較される。
【００５９】
（i）アンテナ毎の電力に制約のないサブキャリア毎のアンテナ選択（“制約なし”）
（ii）アンテナ毎の電力に制約のある、最適なサブキャリア毎のアンテナ選択（“制約あり、最適”）
(iii)現在説明した実施形態（“制約あり、提案”）
(iv)Ｓｈｉらで説明された従来技術の例（“制約あり、Ｓｈｉ”）
図５において、これら４つの異なるアンテナ選択案を比較することができる。シミュレーションは、”IEEE 802.11 TGn Comparison Criteria” (Adrian Stephens et al, IEEE 802.11 - 03/814r30, May 2004)で特定されている全ての劣化要因を含む、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎベースＯＦＤＭシステムについて実行された。このシミュレーションで用いられたコスト関数は、チャネルキャパシティである。いかなる電力制約もなければ、パワーアンプのパフォーマンスにより生ずる劣化は、“制約なし”アンテナ選択案が最も悪い。図３に示したような最良の案は、予想されるように、“制約あり、最適”であり、これはこれら問題を回避する。本発明の説明された実施形態の複雑さの低減された方法“制約あり、提案”は、先に公開されている方法“制約あり、Ｓｈｉ”よりパフォーマンスが優れており、“制約あり、最適”とほぼ同一のパフォーマンスをもつ。従って、実験データから、ここに説明された本発明の具体的実施形態のパフォーマンスは、有効であり、しかも最適な制約されたアプローチと同程度であり、さらに、計算の複雑さを制限する機会という点からみて、メリットを与える。
【００６０】
説明されている実施形態は、ソフトウェアの制御の下、汎用の通信ハードウェアにより、サブキャリアの割当方法がどのように実行されるのかを説明しているが、代わりに、ＡＳＩＣ、適切な命令の制御の下でのＤＳＰ、またはＦＰＧＡを含む、よりアプリケーション特有のハードウェアを提供することができる。また、上述したような通信コントローラは、その全体または一部が、コンピュータ実行可能な命令によって提供でき、コンピュータ読み取り可能なメディア、例えば光りディスクといった記憶デバイス、ＦＬＡＳＨメモリデバイスのような大容量記憶メディアのようなコンピュータプログラム製品として、導入することができる。当該コンピュータプログラム製品は、さらに、例えばデバイスの無線通信チャネルを確立するための手段として、及び、既存のソフトウェアへのパッチや更新として、通信チャネルにも導入することができる。
【００６１】
前述した、本発明の開示された実施形態は、広帯域チャネル内に周波数の定義されている複数のサブキャリアに関してのものであるが、本発明は、ある別の方法で定義されたサブキャリアの通信チャネルで用いるために他のやり方で具体化することができるは理解できるであろう。
【００６２】
前述の説明のいずれも、保護を求める範囲に対するある特定の限定として読むべきではない。保護が求められている発明は、ここに添付する特許請求の範囲から解釈される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信装置に関し、特に、これに限らないが、ＯＦＤＭシステムにおけるサブキャリア毎のプレコーディングの提供に関連する。特に、本発明の形態は、複数のアンテナをもつ無線送信システムのためのプレコーディングに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数エレメントのアンテナアレイを用いると無線通信システムのパフォーマンスが向上することがよく知られている。これにより、ＭＩＳＯ（多入力一出力multiple-input single-output）無線システム及びＭＩＭＯ（多入力多出力multiple-input multiple-output）無線システムが広く利用されることになった。ここで、‘入力’は送信アンテナを指し、‘出力’は受信アンテナを指す。
【０００３】
プレコーディングは、無線システムにおけるリンクの品質及び／またはシステムキャパシティを向上するための効果的な方法である。送信機でチャネル情報を用いることにより、送信された信号を無線チャネルにマッチするように、そして例えばエラーレートを低減するために前処理することができる。ＭＩＳＯシステム（複数の送信アンテナ及び単一の受信アンテナ）では、単一のデータストリームが、リンクの質を向上するために、例えば、最大比送信を用いてビーム形成される。しかし、等価等方放射電力（ＥＩＲＰ：effective isotropic radiated power）に対する制約がある場合、これは全方位に対する送信電力を制限し、最大電力となる方向における制限を超えないようにするために、送信電力を抑制（‘バックオフ’）しなければいけないことがある。ＷｉＭｅｄｉａは、ＥＩＲＰ制約が強いられる特定の技術の一例である。
【０００４】
一方、利用可能なハードウェアを‘アンテナ選択’のやり方で用いた場合、すなわち、一度に１つのアンテナのみから送信される場合、送信電力は全方向で等しい。このような場合、バックオフは要求されない。
【０００５】
ＯＦＤＭシステムにおいて、アンテナ選択は、１サブキャリア毎に利用できる。このようなアプローチは、全ての周波数で全方向における送信電力が最大限に許容されるＷｉＭｅｄｉａのようなシステムにおいて、ＥＩＲＰ制約を満足させる必要性に適合する。
【０００６】
アンテナ選択は、別のアプローチとして、利用可能なバンド全体で実施される。そのような装置では、全てのサブキャリアは１つのアンテナのみから送信される。しかし、このアプローチは、1サブキャリア毎のアンテナ選択を許容しないという欠点がある。これは、選択されたアンテナがある特定の１つのサブキャリアまたはサブキャリアのグループに適切でない場合、そのような装置は、準最適パフォーマンスをもつことがあるということを意味する。アンテナ間で切り替える（スイッチングする）とき、スイッチングロスもまた起こり得る。また切替時には、（２つのアンテナを備える場合には）両アンテナが同時に送信する。これは、1サブキャリア毎の選択ならデジタル処理で行われる。
【０００７】
サブキャリア毎のアンテナ選択により提示される特有な問題は、送信装置において、1アンテナの方がそれ以外のものよりも、より多くのサブキャリアを割り当てることができるということである。従って、このアンテナは、より大きい電力で送信する必要がある。送信アンテナ間の電力のインバランス（不均衡）は、パワーアンプ（ＰＡ）に多くの技術的問題をもたらし、電力バックオフ（抑制）が必要になることがある。これは、システムパフォーマンスを低下させる。この問題は、非特許文献１（以下、Shiらと呼ぶ）で扱われており、同じ数のサブキャリアを全てのアンテナに割り当てるアドホック方法が記載されている。
【０００８】
Shiらの文献には、同じ数のサブキャリアを全てのアンテナに割り当てるアルゴリズムが記載されているが、ここで取られているアプローチは最適ではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“An adaptive antenna selection scheme for transmit diversity in OFDM systems” (H. Shi, M. Katayama, T. Yamazato, H. Okada, A. Ogawa, , VTC Fall 2001, vol 4, pp 2168-2172, Oct 2001)
【発明の概要】
【００１０】
本発明の一側面は、送信電力が全てのアンテナで実質的に同じになり、複雑さが低減された、ＯＦＤＭシステムにおけるサブキャリア毎のアンテナ選択プレコーディングを提供する。
【００１１】
本発明の一側面は、全てのアンテナで実質的に等しい送信電力を与える、ＯＦＤＭシステムにおけるサブキャリア毎のアンテナ選択のための複雑さが低減された方法を提供する。
【００１２】
本発明の側面は、さらに複雑さを低減するためのサブキャリアのグループ化と組み合わせることができる。
【００１３】
本発明の一側面は、無線通信チャネルの複数のサブキャリアを、複数のアンテナを備える送信機から送信するために、該複数のアンテナに割り当てる方法を提供する。該方法は、各サブキャリアに、予め定められたパフォーマンス基準に対し最も効果的な送信パフォーマンスをもつアンテナを選択することにより、複数のサブキャリアを前記複数のアンテナに割り当てることと、複数のサブキャリアが前記複数のアンテナに均等に分配されているかどうかを決定することと、均等に分配されていない場合、再割当シーケンスを実行することとを含み、該再割当シーケンスは、サブキャリアが過剰に割り当てられているアンテナに対し、当該アンテナに割り当てられている複数のサブキャリアを特定することと、要求に応じて、当該複数のサブキャリアのうちの１つを再割当することと、を含み、前記再割当されたサブキャリアは、その送信パフォーマンスへの影響に基づき再割当のために選択される。
【００１４】
本発明の一側面は、複数のサブキャリアで定義されるチャネル上の無線送信を確立する通信装置を提供する。該通信装置は、複数の送信信号を放射する複数のアンテナを含み、該装置はさらに、前記複数のサブキャリアを、送信のために、前記複数のアンテナに割り当てるサブキャリア割当手段を含み、該サブキャリア割当手段は、当該装置及びまたは前記チャネルの１または複数のパフォーマンス特性に基づき最適割当を決定し、過剰のサブキャリアが割り当てられているアンテナから離した１または複数のサブキャリアを再割当し、再割当のために選択されるサブキャリアは、該再割当の前記１または複数のパフォーマンス特性への影響に基づき選択される。
【００１５】
本発明の側面は、光ディスク、（フラッシュメモリのような）大容量デバイスのような記録媒体の形で導入され得るコンピュータプログラム製品の形で、またはコンピュータにより受信可能な信号として提供することができることは理解できるであろう。該コンピュータプログラム製品は、本発明の全ての機能を与えるプロセッサ実行可能なコードを含むことがあり、あるいは、コンピュータの既存の機能ブロックを本発明に従って動作させる制御コードを提供することがある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の具体的な実施形態に従った通信装置を示す。
【図２】図１に示した装置の通信ユニットを示す。
【図３】図２に示した通信ユニットの通信制御ユニットにより用いられて実施される方法を示す。
【図４】本発明の具体的な実施形態を用いた例の第１ステージに従った、複数アンテナへの複数サブキャリアの割当を示す。
【図５】図４の割当方に基づく、複数のアンテナへの複数のサブキャリアの再割当の相対パフォーマンスコストを示す。
【図６】図５に類似する図であるが、第１再割当ステップの後の図である。
【図７】図５に類似する図であるが、第２再割当ステップの後の図である。
【図８】本発明の具体的な実施形態の実験から得られるグラフデータを、他の装置と比較して示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の具体的な実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【００１８】
ここで説明する本発明の具体的な実施形態は、サブキャリアプレコーディングの動作を制限することにより、各アンテナから同じ数のサブキャリアが選択されることを要求することにより、複数のアンテナ間の電力インバランスの問題を解決または軽減する。これは、全てのアンテナで同じ電力が送信されることを意味する。
【００１９】
ここで図１を参照すると、本発明の実施形態において、無線通信装置１００が概略的に図示されている。当該装置は、ポータブルコンピュータや、本発明を実装するのに適した広帯域通信チャネルを用いる他のデバイスといった形をとることができる。
【００２０】
当該装置１００は、作業メモリ１２４に記憶されている機械コード命令を実行し、及び／または大容量記憶デバイス１２２から検索を行うプロセッサ１２０を含む。汎用バス１３０によって、ユーザ操作可能な入力デバイス１３６は、プロセッサ１３６と通信する。ユーザ操作可能な入力デバイス１３６は、キーボード、マウス、タブレット、タッチスクリーン、さらに、音声起動のコマンドデバイスのような、入力行為が解釈されて信号に変換されるあらゆる手段を含む。
【００２１】
オーディオ／ビデオ出力デバイス１３８は、ユーザへ情報を出力するために、汎用バス１３０にさらに接続される。オーディオ／ビデオ出力デバイス１３８は、例えば、ビデオスクリーン、ラウドスピーカなど、ユーザに情報を提示することができるあらゆるデバイスを含む。
【００２２】
通信ユニット１３２は、汎用バス３０８に接続され、さらに、１または複数のアンテナ１３４に接続される。当該通信ユニット１３２と当該アンテナ１３４とによって、装置１００は、他の互換性のある装置との無線通信を確立することができる。通信ユニット１３２は、装置１００が例えばＵＷＢの使用に適しているシステムにより、使用のために予め確立された通信プロトコルに従って、バス１３０で当該通信ユニット１３２に渡されたデータをＲＦ信号キャリアへ変換する。
【００２３】
ユーザアプリケーション１２６もまた図示されており、要求に応じてユーザへ（プロセッサ１２０による実行により）サービスを提供する。
【００２４】
通信ユニット１３２は、図２にさらに詳細に図示されている。通信ユニット１３２は、通信制御ユニット２０２を含む。具体的な実施形態に従った動作の観点と、本発明の主題ではないが、従来技術の例に従った他の機能の観点との両方において、通信制御ユニット２０２は、通信ユニット１３２の動作を制御する。
【００２５】
通信ユニット１３２は、シリアルデータストリームのような任意の適切なフォームでデータソースから送信されたデータを受信する。このデータソースの特徴は、本発明の理解のために特定する必要はないが、装置１００の事情において、これは、プロセッサ１２０からバス１３０を介して届くであろう。
【００２６】
デマルチプレクサ２０４は、データストリームを、通信ユニット１３２が動作する通信技術で定義されるサブキャリアの数Ｋに対応する複数のサブキャリアストリームに変換する。以下の複数の例では、Ｎ＝６４であるが、これは、本発明の特定の実装に制限するものではない。
【００２７】
信号プロセッサ２０８は、送信のために、Ｋ個のサブキャリアストリームをＭ個のアンテナ信号へと処理する。Ｋ個のサブキャリアストリームをＭ個のアンテナ信号に割り当てることは、この特定の実施形態の主題である。
【００２８】
スイッチ２１２は、同じ複数のアンテナ１３４での送信及び受信の双方向の動きを操作する。該スイッチは、通信制御ユニット２０２の制御の下にあり、媒体アクセスプロトコルに従った送信を許容する。この媒体アクセスプロトコルの明確な特徴は、この開示の主題ではなく、また、場合によっては、本発明の特定の実装のために適したプロトコルを選択することもできる。
【００２９】
替わって、通信ユニット１３２の受信パス上の信号プロセッサ２１０は、アンテナ１３４からＭ個のアンテナ信号を受信し、これら信号から、Ｋ個のサブキャリアストリームを検知する。これらＫ個のサブキャリアストリームは、１つのデータストリームを組み立てて、これを適切なデータシンクへ出力するマルチプレクサ２０６へ送られる。
【００３０】
受信パスの信号プロセッサ２１０は、ＫサブキャリアのＭアンテナ信号への割当に影響を与えるかまたは与えない通信コントローラユニットへ、チャネル情報を渡す。
【００３１】
使用時、通信制御ユニット２０２は、どのサブキャリアをどのアンテナに割り当てるかの割当方を制御するサブキャリア割当制御コマンドを、送信パスの信号プロセッサ２０８へ渡す。
【００３２】
上で述べたように、できるだけ、最適割当から大きく逸脱しないが、各利用可能なアンテナに実質的に均一の送信電力を提供する方法で、複数のアンテナに複数のサブキャリアを割り当てることを意図する。
【００３３】
通信制御ユニット２０２に課す制約を与えることで、パフォーマンスメトリックが最適化される。数学的に、通信制御ユニット２０２により最小化されるコスト関数は、
【数１】
【００３４】
である。ここで、ｘk,m∈｛０，１｝は選択変数である。すなわち、データがサブキャリアＫ及びアンテナｍで送信される場合には、ｘk,m＝１であり、そうでない場合、ｘk,m＝０である。コストＣk,mは、サブキャリアｋとアンテナｍとに関連し、この実施形態では、キャパシティまたはビット誤り率と定義される。コストは通常最小化されるので、コストの２つの適切な定義を提示する。これはＢＰＳＫ変調を採用している。
【００３５】
キャパシティがコストの最もより表現であるとすると、コストは次のように定義される。
【数２】
【００３６】
一方、ＢＥＲがコストの最もよい表現であるとすると、コストは次のように定義される。
【数３】
【００３７】
上記において、ＳＮＲk,mは、サブキャリア及びアンテナ毎のＳＮＲである。ＢＰＳＫ変調の場合のＢＥＲであり、一般的なＱＡＭの場合のような他のコンスタレーションが用いられる場合には、それに適するようにＢＥＲを公式化すればよい。
【００３８】
1サブキャリア毎に、ただ１つのアンテナで送信するという制約は、次のように表現することができる。
【数４】
【００３９】
全てのアンテナで、当該アンテナに割り当てられているサブキャリの数が類似すべきとの制約は次のように表現することができる。
【数５】
【００４０】
ここで、
【数６】
【００４１】
は‘切り上げ’関数であり、少なくともｙと同じほどの大きさの最も小さい整数を表す。ＫがＭで割り切れる場合、不等式の代わりに等式を用いることができる。
【００４２】
複数のサブキャリアを複数のアンテナに割り当てるように説明される装置により用いられる方法を、図３を参照して説明する。
【００４３】
当該方法は、制約の解決から開始する。すなわち、各サブキャリアに対し、それに関連するコスト最小のアンテナが、いかなる電力インバランスを考慮することなく、当該サブキャリアの送信のために選択される。全てのアンテナに同じ電力が割り当てられること、これは各アンテナに同数のサブキャリアを割り当てることにより達成できるが、これを保証するために、複数のアンテナ間で均衡がとれるまで、アンテナ選択は再割当される。
【００４４】
当該方法、及び、その説明のために以下に与えた例は、上述したように、当該装置はＭ個の送信アンテナとＫ個のサブキャリアをもつと仮定する。その意図は、できるだけ均等に、できるだけ少ないコストの累積で、当該複数のサブキャリアを割り当てることである。読者の便宜のため、均等な分配が起きると考えられるときは、各アンテナに、
【数７】
【００４５】
のサブキャリアが割り当てられたときで、これは、ＫがＭで割り切れない場合、複数のアンテナのうちの１またはそれより多い数のアンテナは、当該複数のアンテナのうちの残りのアンテナよりも、１つ余分なサブキャリアが割り当てられることを意味する。
【００４６】
図３に示した方法は、次の複数のステップから理解できるであろう。
【００４７】
当該方法は、ステップ１で、各サブキャリアに最小コストのアンテナを選択する、制約のない解決で開始される。
【００４８】
その後、ステップ２において、この解決が各アンテナに均等にサブキャリアを分配しているかどうかの決定がなされる。均等に分配されている場合には、当該方法は終了する。そうでなければ、ステップ３において、
【数８】
【００４９】
より多い数のサブキャリア割り当てられている全てのアンテナが、考慮のために特定される。これらは、そのアンテナから離される１またはそれより多い数のサブキャリアの再割当を必要するアンテナである。ステップ４では、特定された各アンテナに対し、当該アンテナの現在のサブキャリアを特定する。
【００５０】
ステップ５では、これらサブキャリアのそれぞれがチェックされ、再割当することがコストに対し最も影響の小さい１つのサブキャリアが選択される。特定のアンテナに対する詳細な割当（現在非常に少ないサブキャリアが割り当てられているアンテナ）が、この段階で考慮される。従って、（再割当が要求されているアンテナと組み合わせて、再割り当てされるサブキャリアに関し）要求される各再割当のコスト低下は、このステップにおける支配的な基準である。非常に少ないサブキャリアをもつアンテナに対する再割当のみが考慮されることが理解できるであろう。
【００５１】
ステップ６では、当該特定されたサブキャリアの割当が、最適割当と比較したときときに２番目に小さいコストのアンテナへ変更される。その後、全てのアンテナに要求された数のサブキャリアが割り当てられるまで、プロセスはステップ２へ戻る。
【００５２】
上述した方法の例は、Ｍ＝３及びＫ＝９の装置について、図４乃至図７を参照して、以下に説明されるであろう。コストを計算した後、図４で陰影付けにより示された、最小のサブキャリア毎のコストを選択することにより、制約のない解決が得られる。
【００５３】
図４に示した制約のない解決に関連するコストペナルティは、すなわち、図５に示すように、１サブキャリア単位でコストと最小コストとの差である。この例では、
【数９】
【００５４】
である。
【００５５】
アンテナ２及び３は、それぞれ４つのサブキャリアが割り当てられ、よって、均等な割当の達成のための最大値よりも多いサブキャリアをもつ。
【００５６】
これらアンテナへ割り当てられたサブキャリアからは、図６に示すように、アンテナ１をサブキャリア８に割り当てる場合、最小コストペナルティ（０．０８）が発生する。これよりも小さいコストペナルティ（０．０１）が、アンテナ３をサブキャリア８に割り当てることにより得られることに留意されたい。しかし、アンテナ３には既に非常に多いサブキャリアが割り当てられているため、これは無効な再割当である。
【００５７】
アンテナ３は、この再割当の後もまだ、多すぎるサブキャリアが割り当てられている（４，すなわちサブキャリア2，3，5，及び７）。これらサブキャリアについて、アンテナ１をブキャリア７に割り当てたとき、最小コストペナルティは０．２９である。再び、アンテナ３をサブキャリア４に割り当てたときに、より小さいコストペナルティ、例えば０．１１が生じるという移動があるが、それらは多すぎるサブキャリアをもつアンテナへの移動であるから、全て無効である。サブキャリア７のアンテナ１への再割当は図７に示されている。
【００５８】
本発明のパフォーマンスを説明するために、実験的シミュレーションを、Ｋ＝６４サブキャリアのＭ＝４ＯＦＤＭシステムを用いて実施した。４つのアンテナ選択プレコーディング案が比較される。
【００５９】
（i）アンテナ毎の電力に制約のないサブキャリア毎のアンテナ選択（“制約なし”）
（ii）アンテナ毎の電力に制約のある、最適なサブキャリア毎のアンテナ選択（“制約あり、最適”）
(iii)現在説明した実施形態（“制約あり、提案”）
(iv)Ｓｈｉらで説明された従来技術の例（“制約あり、Ｓｈｉ”）
図５において、これら４つの異なるアンテナ選択案を比較することができる。シミュレーションは、”IEEE 802.11 TGn Comparison Criteria” (Adrian Stephens et al, IEEE 802.11 - 03/814r30, May 2004)で特定されている全ての劣化要因を含む、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎベースＯＦＤＭシステムについて実行された。このシミュレーションで用いられたコスト関数は、チャネルキャパシティである。いかなる電力制約もなければ、パワーアンプのパフォーマンスにより生ずる劣化は、“制約なし”アンテナ選択案が最も悪い。図３に示したような最良の案は、予想されるように、“制約あり、最適”であり、これはこれら問題を回避する。本発明の説明された実施形態の複雑さの低減された方法“制約あり、提案”は、先に公開されている方法“制約あり、Ｓｈｉ”よりパフォーマンスが優れており、“制約あり、最適”とほぼ同一のパフォーマンスをもつ。従って、実験データから、ここに説明された本発明の具体的実施形態のパフォーマンスは、有効であり、しかも最適な制約されたアプローチと同程度であり、さらに、計算の複雑さを制限する機会という点からみて、メリットを与える。
【００６０】
説明されている実施形態は、ソフトウェアの制御の下、汎用の通信ハードウェアにより、サブキャリアの割当方法がどのように実行されるのかを説明しているが、代わりに、ＡＳＩＣ、適切な命令の制御の下でのＤＳＰ、またはＦＰＧＡを含む、よりアプリケーション特有のハードウェアを提供することができる。また、上述したような通信コントローラは、その全体または一部が、コンピュータ実行可能な命令によって提供でき、コンピュータ読み取り可能なメディア、例えば光りディスクといった記憶デバイス、ＦＬＡＳＨメモリデバイスのような大容量記憶メディアのようなコンピュータプログラム製品として、導入することができる。当該コンピュータプログラム製品は、さらに、例えばデバイスの無線通信チャネルを確立するための手段として、及び、既存のソフトウェアへのパッチや更新として、通信チャネルにも導入することができる。
【００６１】
前述した、本発明の開示された実施形態は、広帯域チャネル内に周波数の定義されている複数のサブキャリアに関してのものであるが、本発明は、ある別の方法で定義されたサブキャリアの通信チャネルで用いるために他のやり方で具体化することができるは理解できるであろう。
【００６２】
前述の説明のいずれも、保護を求める範囲に対するある特定の限定として読むべきではない。保護が求められている発明は、ここに添付する特許請求の範囲から解釈される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号の複数のサブキャリアを、複数のアンテナを備える送信機から送信するために、複数のアンテナに割り当てる方法であって、
各サブキャリアに、予め定められたパフォーマンス基準に対し最も効果的な送信パフォーマンスをもつアンテナを選択することにより、複数のサブキャリアを複数のアンテナに割り当てること、
複数のサブキャリアが前記複数のアンテナに均等に分配されているかどうかを決定すること、及び
均等に分配されていない場合、再割当シーケンスを実行すること、
を含み、
前記再割当シーケンスは、
サブキャリアが過剰に割り当てられているアンテナに対し、当該アンテナに割り当てられている複数のサブキャリアを特定すること、
要求に応じて、当該複数のサブキャリアのうちの１つを再割当することと、を含み、前記再割当されたサブキャリアは、再割当のためにその送信パフォーマンスへの影響に基づき選択される方法。
【請求項２】
前記予め定められたパフォーマンス基準は、チャネルキャパシティである請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記予め定められたパフォーマンス基準は、ビット誤り率である請求項１記載の方法。
【請求項４】
複数のサブキャリアが均等に分配されているかどうかを決定することは、いずれか１つのアンテナに割り当てられているサブキャリアの数の最大数が、いずれか１つのアンテナに割り当てられているサブキャリアの数の最小数に比べ、１を越えない大きさであるかどうかを決定することを含む請求項1記載の方法。
【請求項５】
前記再割当することは、前記均等な分配基準の満足を妨げるアンテナに割り当てられた全てのサブキャリアから、より少ない数のサブキャリアが割り当てられている他のアンテナに再割当される場合に、前記予め定められたパフォーマンス基準に対し決定されたパフォーマンスの低下が最小となるサブキャリアを特定することを含む請求項1記載の方法。
【請求項６】
前記再割当することは、前記均等な分配基準の満足を妨げるアンテナに割り当てられた全てのサブキャリアから、サブキャリアの数とアンテナ数との比より少ない数のサブキャリアが割り当てられている他のアンテナに再割当される場合に、前記予め定められたパフォーマンス基準に対し決定されたパフォーマンスの低下が最小となるサブキャリアを特定することを含む請求項1記載の方法。
【請求項７】
前記無線信号はＯＦＤＭ信号である請求項１記載の方法。
【請求項８】
無線通信信号を生成する方法であって、該方法は、
送信するデータに対し、当該データを、前記無線信号中に定義されている複数のサブキャリアに割り付けること、
請求項1に従って、送信のために複数のサブキャリアを前記複数のアンテナへ割り当てること、及び
前記割当に従って、前記複数のアンテナから信号を放射すること、
を含む方法。
【請求項９】
複数のサブキャリアで定義された信号で無線送信を確立する通信装置であって、
該通信装置は、送信信号の放射のための複数のアンテナを含み、
当該装置は、さらに、送信のために複数のサブキャリアを複数のアンテナに割り当てるサブキャリア割当手段を含み、
前記サブキャリア割当手段は、当該装置の１つまたは複数のパフォーマンス特性、または前記信号、またはパフォーマンス特性及び前記信号に基づき、最適な割当を決定し、過剰のサブキャリアが割り当てられているアンテナから外した１つまたは複数のサブキャリアを再割当し、再割当のために選択されるサブキャリアは、前記再割当の前記１または複数のパフォーマンス特性への影響に基づき選択される通信装置。
【請求項１０】
前記予め定められたパフォーマンス基準はチャネルキャパシティである請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記予め定められたパフォーマンス基準はビット誤り率である請求項9記載の装置。
【請求項１２】
前記サブキャリア割当手段は、いずれか１つのアンテナに割り当てられているサブキャリアの数の最大数が、いずれか１つのアンテナに割り当てられているサブキャリアの数の最小数より１を越えない大きさである場合、サブキャリアは均等に分配されたと決定する請求項９記載の装置。
【請求項１３】
前記サブキャリア割当手段は、前記均等な分配基準の満足を妨げるアンテナに割り当てられた全てのサブキャリアから、より少ない数のサブキャリアが割り当てられている他のアンテナに再割当されると、前記予め定められたパフォーマンス基準に対し決定されたパフォーマンスの低下が最小となるサブキャリアを特定する請求項９記載の装置。
【請求項１４】
前記サブキャリア割当手段は、前記均等な分配基準の満足を妨げるアンテナに割り当てられた全てのサブキャリアから、サブキャリアの数とアンテナ数との比より少ない数のサブキャリアが割り当てられている他のアンテナに再割当されると、前記予め定められたパフォーマンス基準に対し決定されたパフォーマンスの低下が最小となるサブキャリアを特定する請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記装置はＯＦＤＭ通信装置である請求項9記載の装置。
【請求項１】
無線信号の複数のサブキャリアを、複数のアンテナを備える送信機から送信するために、複数のアンテナに割り当てる方法であって、
各サブキャリアに、予め定められたパフォーマンス基準に対し最も効果的な送信パフォーマンスをもつアンテナを選択することにより、複数のサブキャリアを複数のアンテナに割り当てること、
複数のサブキャリアが前記複数のアンテナに均等に分配されているかどうかを決定すること、及び
均等に分配されていない場合、再割当シーケンスを実行すること、
を含み、
前記再割当シーケンスは、
サブキャリアが過剰に割り当てられているアンテナに対し、当該アンテナに割り当てられている複数のサブキャリアを特定すること、
要求に応じて、当該複数のサブキャリアのうちの１つを再割当することと、を含み、前記再割当されたサブキャリアは、再割当のためにその送信パフォーマンスへの影響に基づき選択される方法。
【請求項２】
前記予め定められたパフォーマンス基準は、チャネルキャパシティである請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記予め定められたパフォーマンス基準は、ビット誤り率である請求項１記載の方法。
【請求項４】
複数のサブキャリアが均等に分配されているかどうかを決定することは、いずれか１つのアンテナに割り当てられているサブキャリアの数の最大数が、いずれか１つのアンテナに割り当てられているサブキャリアの数の最小数に比べ、１を越えない大きさであるかどうかを決定することを含む請求項1記載の方法。
【請求項５】
前記再割当することは、前記均等な分配基準の満足を妨げるアンテナに割り当てられた全てのサブキャリアから、より少ない数のサブキャリアが割り当てられている他のアンテナに再割当される場合に、前記予め定められたパフォーマンス基準に対し決定されたパフォーマンスの低下が最小となるサブキャリアを特定することを含む請求項1記載の方法。
【請求項６】
前記再割当することは、前記均等な分配基準の満足を妨げるアンテナに割り当てられた全てのサブキャリアから、サブキャリアの数とアンテナ数との比より少ない数のサブキャリアが割り当てられている他のアンテナに再割当される場合に、前記予め定められたパフォーマンス基準に対し決定されたパフォーマンスの低下が最小となるサブキャリアを特定することを含む請求項1記載の方法。
【請求項７】
前記無線信号はＯＦＤＭ信号である請求項１記載の方法。
【請求項８】
無線通信信号を生成する方法であって、該方法は、
送信するデータに対し、当該データを、前記無線信号中に定義されている複数のサブキャリアに割り付けること、
請求項1に従って、送信のために複数のサブキャリアを前記複数のアンテナへ割り当てること、及び
前記割当に従って、前記複数のアンテナから信号を放射すること、
を含む方法。
【請求項９】
複数のサブキャリアで定義された信号で無線送信を確立する通信装置であって、
該通信装置は、送信信号の放射のための複数のアンテナを含み、
当該装置は、さらに、送信のために複数のサブキャリアを複数のアンテナに割り当てるサブキャリア割当手段を含み、
前記サブキャリア割当手段は、当該装置の１つまたは複数のパフォーマンス特性、または前記信号、またはパフォーマンス特性及び前記信号に基づき、最適な割当を決定し、過剰のサブキャリアが割り当てられているアンテナから外した１つまたは複数のサブキャリアを再割当し、再割当のために選択されるサブキャリアは、前記再割当の前記１または複数のパフォーマンス特性への影響に基づき選択される通信装置。
【請求項１０】
前記予め定められたパフォーマンス基準はチャネルキャパシティである請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記予め定められたパフォーマンス基準はビット誤り率である請求項9記載の装置。
【請求項１２】
前記サブキャリア割当手段は、いずれか１つのアンテナに割り当てられているサブキャリアの数の最大数が、いずれか１つのアンテナに割り当てられているサブキャリアの数の最小数より１を越えない大きさである場合、サブキャリアは均等に分配されたと決定する請求項９記載の装置。
【請求項１３】
前記サブキャリア割当手段は、前記均等な分配基準の満足を妨げるアンテナに割り当てられた全てのサブキャリアから、より少ない数のサブキャリアが割り当てられている他のアンテナに再割当されると、前記予め定められたパフォーマンス基準に対し決定されたパフォーマンスの低下が最小となるサブキャリアを特定する請求項９記載の装置。
【請求項１４】
前記サブキャリア割当手段は、前記均等な分配基準の満足を妨げるアンテナに割り当てられた全てのサブキャリアから、サブキャリアの数とアンテナ数との比より少ない数のサブキャリアが割り当てられている他のアンテナに再割当されると、前記予め定められたパフォーマンス基準に対し決定されたパフォーマンスの低下が最小となるサブキャリアを特定する請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記装置はＯＦＤＭ通信装置である請求項9記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１８８９９７（Ｐ２００９−１８８９９７Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００９−８３４５（Ｐ２００９−８３４５）
【出願日】平成２１年１月１９日（２００９．１．１９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８３４５（Ｐ２００９−８３４５）
【出願日】平成２１年１月１９日（２００９．１．１９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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