JP2008535431A - マルチユーザ検出に基づく電力制御及びリンク適合スキーム - Google Patents
マルチユーザ検出に基づく電力制御及びリンク適合スキーム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008535431A JP2008535431A JP2008504881A JP2008504881A JP2008535431A JP 2008535431 A JP2008535431 A JP 2008535431A JP 2008504881 A JP2008504881 A JP 2008504881A JP 2008504881 A JP2008504881 A JP 2008504881A JP 2008535431 A JP2008535431 A JP 2008535431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmitter
- receiver
- data
- interference
- data stream
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
- H04W52/28—TPC being performed according to specific parameters using user profile, e.g. mobile speed, priority or network state, e.g. standby, idle or non transmission
- H04W52/286—TPC being performed according to specific parameters using user profile, e.g. mobile speed, priority or network state, e.g. standby, idle or non transmission during data packet transmission, e.g. high speed packet access [HSPA]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
- H04W52/26—TPC being performed according to specific parameters using transmission rate or quality of service QoS [Quality of Service]
- H04W52/262—TPC being performed according to specific parameters using transmission rate or quality of service QoS [Quality of Service] taking into account adaptive modulation and coding [AMC] scheme
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本発明は、通信システムの送信器電力(PTX)及びデータレートを動的に調節するための方法を提供する。そのスキームは、符号分割多元アクセス(CDMA)又は多元入力多元出力(MIMO)技術に基づく無線システムのために特に意図されているが、所謂、“マルチユーザ検出器”が用いられる全てのシステムに適用されることが可能である。その方法は、送信器電力(PTX)を増加させるべきか又は減少させるべきかの決定が受信器(S2)における信号対干渉及びノイズ比(SINR)に基づき、それにより、受信器(S2)はマルチユーザ検出器により干渉(PIF)を決定することを有する。干渉レベル(PIF)は、その場合、送信器(S1)に通信される、又は、代替として、受信器(S2)は、最適な送信器電力レベル(PTX)を決定し、送信器(S1)にこのレベルを通信する。この提供される方法は、例えば、CDMAに基づくシステムにおいて、消費電力を減少し、性能を向上させることができる。
Description
本発明は、マルチキャリア符号分割多元アクセス(MC−CDMA)に基づく無線ローカルエリアネットワーク(W−LAN)のための電力制御アルゴリズムにしたがった信号処理方法に関する。
符号分割多元接続(CDMA)ネットワークにおいて、同時伝送数は、受信器における信号対干渉及びノイズ比(SINR)が意図されたパケットを適切に受信し且つ検出することができないようにする限界に減少するまで、増加されることが可能である。
MC−CDMAは、最近、かなりの注目を集め、将来の無線の大容量通信ネットワークについての有望な候補になっている。マルチキャリア技術は、一般に、マルチパスフェージングに対してロバストであり、高スペクトル効率及び妨害排除能力を備えている。MC−CDMAは、スペクトル多様化並びに周波数選択フェージング及びインパルス性ノイズに対する免疫性のような幾つかの他の有利点を有する。そのようなシステムについては、文献“A reduced complexity partial sampling MMSE receiver for asynchconous MC−CDMA system”,by K.Wang,P.Zong,Y.Bar−Ness,IEEE Proc.GLOBECOM’01,2001に記載されていて、その文献の援用により本明細書の説明の一部を代替する。
一人のユーザのデータストリームの各々のシンボルは、同じ拡散符号の各々の要素により多重化され、幾つかの狭帯域サブキャリアに位置付けられる。多重チップは連続的でないが、異なるサブキャリアにおいて並列に送信される。このことについては、文献“Performance analysis of synchronous MC−CDMA in mobile rayleigh channel with both delay and doppler spreads”,by J.Linnartz,IEEE Trans.On Vehicular Technology,vol.50,issue 6,Nov.2001に詳しく記載されていて、その文献の援用により本明細書の説明の一部を代替する。文献“Overview of multicarrier CDMA”,by R.Prasad,IEEE Comm.Magazine,vol.35,issue 4,pp.104−108,April 1997に記載されているように、MC−CDMAにおいては、1つの単独のデータシンボルは周波数に拡散し、その文献の援用により本明細書の説明の一部を代替する。拡散率(SF)4を有するそのようなシステムを図1に示し、図1は、SF=4を有するMC−CDMAを示している。
図1においては、4人のユーザが存在している。各々のユーザはデータパケットを有する。そのデータパケットは、拡散率4で拡散される。その結果が、図1の右側に示されている。4つのチップが存在している。各々のチップは、異なるサブキャリア周波数f1、f2、f3、f4で変調される。それらのチップは、チャネルを介して送信されるマルチキャリアシンボルに構成される。それらのチップはオリジナルのシンボルの一部のみを有するため、それらのチップは、他のユーザのシンボルに基づく他のシンボルと共にパケット化されることが可能である。他のユーザのそれらのチップは、キャリア周波数に亘って同時に送信される。拡散率4を有する拡散の場合に、受信器において情報を識別するための4つの拡散符号が存在するため、4つのチップが多重化されることが可能である。合成信号が受信側で受信される。その合成信号はサンプリングされ、高速フーリエ変換(FFT)が実行される。例えば、ユーザ3の情報を受信するためには、ユーザ1、2及び4のデータを抑制するように、そしてユーザ3のデータを受信するように、その受信器側で相関関係が実行される必要がある。その相関関係は、拡散系列の長さが4であるために、4つのチップに対応する4つのサンプリング値の群で実行される。
本発明の有効な実施形態のためのプロトコルは、CDMA物理層(PHY層)を支援するために必要な一部の変更を伴う、IEEE802.11a WLANのメディアアクセス制御(MAC)に基づいている。
送信の準備ができている局は符号チャネルを選択する必要がある。この選択のためには、2つの方法が有効である。第1の方法は、全てのパケットの送信の前に、符号チャネルを選択することである。最初に、この選択がランダムに行われる。後の送信においては、局は符号チャネルを選択せず、それらの符号チャネルは他の局により既に予約されている(考慮されている局が占有チャネルについてネットワーク配分ベクトル(NAV)を設定した基準にしたがって)。第2の方法は、最もトラフィックの少ない符号チャネルを選択することと、接続の全体的持続時間の間、この符号チャネルを保つこととを有する。
メディアにアクセスする前に、局は、Distributed Inter−Frame Space(DIFS)と称せされる持続時間の間、アイドル状態としてメディアを検出する必要があり、RTSパケットを送信することにより意図されたデータ転送を信号化する。RTS/CTSアクセス機構のスキームについて、図2に示している。このRTS制御パケットを受信し、意図された受信器でない全ての局STA3、STA4は、それらのNAVタイマーを設定し、それらのバックオフダウンカウントを遮り、送信を妨害しないようにメディアを保留する。RTSの受信器STA2がアイドル状態である、即ち、データを受信することができる場合、その受信器は、Short Inter−Frame Space(SIFS)と称される時間の後、CTSパケットに反応する。受信器STA2がビジー状態である場合、RTS送信は、新しいバックオフ(図示せず)の後に繰り返される。このCTSを受信する移動局は、NAVタイマーをまた、設定する。送信器STA1は、ここで、SIFSの後に、データパケットDATAを送信することができる。受信器STA2は、データフレームの終了後に、SIFS時間の確認(ACK)によりまた、成功裏の受信を確認する。上記の標準Distributed Coordination Function(DCF)手順が、各々のデータ送信についての全ての符号チャネルにおいて後続される。
マルチキャリアCDMAシステムは、最も非同期性のCDMAシステムのような、所謂、マルチユーザ検出器(MUD)を必要とする。その理由は、非同期生マルチアクセスCDMAシステムにおいて、受信信号は全てのアクティブなユーザのデータを有することである。タイミングの不一致は、上記のJ.Linnartzによる文献“Performance analysis of synchromous MC−CDMA in movile rayleigh channel with both delay and doppler spreads”に記載されているように、マルチプルアクセス干渉(MAI)に繋がる異なるユーザの拡散符号の直交性を破壊する。このために、MUDが、受信器側に適用される必要がある。そのようなMUDの例には、最小平均二乗誤差(MMSE)基準に基づく線形検出器がある。MMSE受信器は、良好な性能及び実施の容易さの両方を有する。MMSE受信器又はMUD受信器を、図3に示している。
受信信号r(t)がサンプリングされる。その場合、複数の信号が変調される。最後のボックスは、推定されたシンボルb(i)を出力する検出器を表す。図には示されていないが、MUDは、SNIRを更に出力する。図3における受信器の図に示しているように、線形マルチユーザ検出器において、復調器出力ymは、送信シンボルに関する検出器の決定を最適化するために用いられ、チャネルの影響を緩和する決定変数wmと乗算される。MMSE MUDの場合、遅延τK及びフェージングパラメータβkmの所定の組のための最適な重みマトリクスが、検出器の平均二乗誤差を最小化するように、次式のように選択され、
MSE(τ,β)=E{(wHy−bk)2} (1)
ここで、bkはk番目のユーザのシンボルである。
MSE(τ,β)=E{(wHy−bk)2} (1)
ここで、bkはk番目のユーザのシンボルである。
MUDは、多くのCDMAシステムにおいて、しかし、例えば、MIMOシステムにおいても適用されない。このことが、本発明がまた、後者のクラスのシステム及び全てのシステムに適用され、受信器側でMUDを用いる理由である。
多くの電力制御スキームが文献に記載されている。1つのスキームは、受信器からの明示フィードバックを有する及び有しないスキームを区別することが可能である。明示フィードバックを有するスキームにおいては、送信器は、受信器における状態を推定し、それに伴って、電力を調節する。明示フィードバックを有するスキームにおいては、受信器は、送信器に、受信状態又は推薦電力レベルに関するフィードバックを送信する。本発明は、明示フィードバックを有する電力制御スキームである。明示フィードバックスキームの他の例については、文献“Adaptive Transmit Power Control in IEEE802.11a Wireless LANs”,by D.Qiao,S.Choi,A.Jain,K.Shin,in Proc.IEEE VTC 2003−Spring,April 2003に記載されていて、その文献の援用により本明細書の説明の一部を代替する。その文献において、フィードバックは、受信器のCTSに送信される。この方法はまた、本発明のスキームを実施するように用いられることが可能である。
"A reduced complexity partial sampling MMSE receiver for asynchconous MC−CDMA system",by K.Wang,P.Zong,Y.Bar−Ness,IEEE Proc.GLOBECOM’01,2001 "Overview of multicarrier CDMA",by R.Prasad,IEEE Comm.Magazine,vol.35,issue 4,pp.104−108,April 1997 "Overview of multicarrier CDMA",by R.Prasad,IEEE Comm.Magazine,vol.35,issue 4,pp.104−108,April 1997 "Adaptive Transmit Power Control in IEEE802.11a Wireless LANs",by D.Qiao,S.Choi,A.Jain,K.Shin,in Proc.IEEE VTC 2003−Spring,April 2003
"A reduced complexity partial sampling MMSE receiver for asynchconous MC−CDMA system",by K.Wang,P.Zong,Y.Bar−Ness,IEEE Proc.GLOBECOM’01,2001 "Overview of multicarrier CDMA",by R.Prasad,IEEE Comm.Magazine,vol.35,issue 4,pp.104−108,April 1997 "Overview of multicarrier CDMA",by R.Prasad,IEEE Comm.Magazine,vol.35,issue 4,pp.104−108,April 1997 "Adaptive Transmit Power Control in IEEE802.11a Wireless LANs",by D.Qiao,S.Choi,A.Jain,K.Shin,in Proc.IEEE VTC 2003−Spring,April 2003
本発明の目的は、上記の課題又は短所を克服すること及びシステム性能を保ち且つ改善する方法、送信器及び受信器を提供することである。
この目的は、独立請求項の特徴により達成される。
本発明にしたがって、無線ローカルエリアネットワーク(W−LAN)に基づくマルチキャリア符号分割多元アクセス(MC−CDMA)についての新しい電力制御アルゴリズムが提供される。そのアルゴリズムは、移動局(MS)の送信電力を迅速に調節するように、最小平均二乗誤差(MMSE)マルチユーザ検出器(MUD)特徴を利用する。W−LANに基づくMC−CDMAへの提案されているアルゴリズムの適用により達成される改善は、シミュレーションにより示される。その結果は、本明細書の最後の部分の章“シミュレーションにより意図されたアルゴリズムの性能評価”において示されている。
本発明の重要な特徴は、干渉レベルの決定であり、それ故、MUDによるSINR及び適切なTx電力を決定するためのこの値の使用である。
一実施形態においては、受信器は、CTS(又は、同じようなハンドシェーク)により送信器にフィードバックを与える。2つの代替の実施形態が有効であり、送信器はフィードバックフレームにSINR値を有するか又は、送信器はSINR値から最適なTX電力レベルを導き出し、フィードバックフレームに推薦Tx電力(Tx電力を増加させる又は減少させるための指標)を有するかのどちらかである。
本発明は、通信システムにおいて送信電力及び/又はデータレートを動的に調整するための方法を提供する。そのスキームは、符号分割多元アクセス(CDMA)又は多元入力多元出力(MIMO)技術に基づく無線システムのために特に意図されているが、所謂、“マルチユーザ検出器”が用いられる全てのシステムに適用されることが可能である。そのスキームは、受信器に信号対干渉プラスノイズ比(SINR)に基づいて、送信器電力を増加させるべきか又は減少させるべきかの判定を予測し、それ故、受信器はマルチユーザ検出器との干渉を決定する。干渉レベルは、その場合、送信器に対して通信される、又は、代替として、受信器は、最適な送信器電力を決定し、送信器に対してこのレベルを通信する。
提供されるスキームは、消費電力のみを減少させることはできないがまた、例えば、CDMAに基づくシステムにおける良好な性能のために重要である。
殆どの電力制御スキームのように、本発明は、隣接する局のチャネル状態及び送信の変化、CDMAシステムにおける遠近の影響等を緩和することにより、システム性能を改善する及び電力を節約する目的で、送信器(Tx)電力を動的に調節することが可能である。
具体的には、本発明は、信号対干渉及びノイズ比(SINR)がTx電力レベルを選択するための最も適切な基準であるが、干渉(I)は送信器側では認識されていず、受信器側において決定するには困難であるという課題を克服する。
更に、本発明は、変化している状態に対する迅速な適合を可能にするように、受信器から送信器への高速フィードバックを可能にする。
最も簡単な実施形態においては、受信器のみが、MUDにおける干渉レベルを演算し、その干渉レベルは、送信器にフィードバックされる。送信器は、その現在の送信電力を認識し、フィードバックされる干渉レベルに基づいて用いられる送信電力を演算することができる。
送信器において推薦送信電力又はSINRを演算する場合、送信器は、現在の送信電力を送信する必要がある。現在の送信電力に基づいて、SINR又は推薦送信電力が演算され、送信器にフィードバックされる。
現在の送信電力は予め規定されることが、更に可能である。それ故、送信器は、受信器に現在の送信電力を送信する必要はない。受信器は、SINR又は推薦送信電力を演算するために予め規定された送信電力を用いることができる。
干渉は、予め受信されたフレームの受信の間の平均干渉PMeanIFにしたがって決定される。PMeanIFの値は、各々の局において別個に演算され、次の式(2)により与えられる。
局は、フレームの平均SINRの推定から、1つのフレームの受信中に、平均干渉値を演算することができる。後者は、MUDの支援により演算される。
受信信号は、次式で表され、
hkm=βkmejφkm (4)
ここで、βkmはレイリー分布であり、φkmは[0,2π]の分布変数における定数である。
この場合、SINRは、次式から得られ、
SINR=|(√a1)wHpK+1|2/(wHΓw+|wHPK+1AK+1|2) (5)
ここで、行列P及びpは、上記のようなK.Wang,P.Zong,Y.Bar−Nessによる文献“A reduced complexity partial sampling MMSE receiver for asynchconous MC−CDMA system”に記載されているように、又は、文献“Adaptive minimum bit error rate multi−user detection for asynchronous MC−CDMA system in frequency selective rayleigh fadingchannels”,IEEE Proc.PIMRC2003,Sept.7−10,2003に記載されているように、式(3)から得られ、その文献の援用により本明細書の説明の一部を代替する。更に、wはMUDの重みベクトルである。Γはガウスノイズベクトルの共分散行列である。式(5)及びそれらの文献における解析から、4つの相関関係を用いる局は、式(5)にしたがってSINRの評価を演算することができることは明らかである。
SINR=|(√a1)wHpK+1|2/(wHΓw+|wHPK+1AK+1|2) (5)
ここで、行列P及びpは、上記のようなK.Wang,P.Zong,Y.Bar−Nessによる文献“A reduced complexity partial sampling MMSE receiver for asynchconous MC−CDMA system”に記載されているように、又は、文献“Adaptive minimum bit error rate multi−user detection for asynchronous MC−CDMA system in frequency selective rayleigh fadingchannels”,IEEE Proc.PIMRC2003,Sept.7−10,2003に記載されているように、式(3)から得られ、その文献の援用により本明細書の説明の一部を代替する。更に、wはMUDの重みベクトルである。Γはガウスノイズベクトルの共分散行列である。式(5)及びそれらの文献における解析から、4つの相関関係を用いる局は、式(5)にしたがってSINRの評価を演算することができることは明らかである。
SINRの評価の後、局は、既知の受信電力についてのパケット受信の間に、平均干渉を推定することができる。
本発明の有効な実施形態に入る前に記載しているように、RTSCTS(又は、同じようなハンドシェーク機構)が受信器から送信器に干渉/SINRを送信するために用いられる。
このために、RTS及びCTSフレーム(又は、同じようなハンドシェークフレーム)が、図4に示すように、2つの更なるフィールド、即ち、TxPow及びIfPowそれぞれにより拡張され、図4は拡張されたRTSフレーム及びCTSフレームを示している。RTSのフィールドTxPowにおいて、現在のフレームの送信電力は符号化され、CTSにおけるIfPowは、データ転送が起こるチャネルにおいてこの局のために平均干渉又はSINRの最後の評価に関する情報を担持する。各々のフィールドの長さは1バイトを有する。
局S1は送信器を表し、局S2は対応する受信器を表す。そのアルゴリズムのために必要な更なる変数が、電力制御パラメータを表している次の表1において規定されている。その表における全ての値はdBmで与えられている。
図5は電力制御アルゴリズムの概略を示している。局S1は、図4の拡張フレームフォーマットを用いて、RTSフレームを送信する。そのフレームにおいて、PTX S1及びPIF S1の現在の値が設定される。局S2は、電力PRX RTSを用いてRTSフレームを受信し、PTX S1及びPIF S1の値を復号化する。S2は、ここで、S1とS2との間の経路損失Lを、次式のように演算することができる。
L=PTX S1−PRX RTS (6)
その後、S2は、実際の平均干渉評価PIF S1及び選択された閾値minSINRの考慮の下で、S1についての最小の必要な受信電力を、次式のように演算する。
その後、S2は、実際の平均干渉評価PIF S1及び選択された閾値minSINRの考慮の下で、S1についての最小の必要な受信電力を、次式のように演算する。
minPRX S1=minSINR+PIF S1 (7)
式(6)及び(7)から、S2について最小の必要なTx電力が演算され、次式のようになる。
式(6)及び(7)から、S2について最小の必要なTx電力が演算され、次式のようになる。
PTX S2=minPRX S1+L (8)
このTx電力はS2に保存され、S1への次の送信のためにもちいられる。
このTx電力はS2に保存され、S1への次の送信のためにもちいられる。
図5は、電力制御アルゴリズムを表すためのスキームを示している。
S1はRx電力PRX CTSを用いてCTSフレームを受信し、そのフレームからPTX S2及びPIF S2の値を符号化する。したがって、S1はS1とS2との間の経路損失を、次式のように演算し、
L=PTX S2−PRX CTS (9)
S2について最小の必要なRx電力は、次式のようである。
L=PTX S2−PRX CTS (9)
S2について最小の必要なRx電力は、次式のようである。
minPRX S2=minSINR+PIF S2 (10)
式(9)、(10)から、S1についてのTx電力を、次式のように演算することができる。
式(9)、(10)から、S1についてのTx電力を、次式のように演算することができる。
PIF S2=minPRX S1+L (11)
演算されたTx電力はS1に保存され、S2に対する次の送信のために用いられる。
演算されたTx電力はS1に保存され、S2に対する次の送信のために用いられる。
データパケットを受信した後、S2は、前に演算されたTx電力を用いてACKを送信する。
しかし、S2は、大きい干渉のために、RTSか又はデータパケットのどちらかを適切に受信することができない(CTS又はACKはS1に達しない)ことが可能である。この場合、S1は、2倍のTx電力を用いてその送信を繰り返し、次式のようである。
PTX S1=PTX S1+3dBm (12)
フレームの成功裏の受信は、PMeanIFの更新により後続される。
フレームの成功裏の受信は、PMeanIFの更新により後続される。
上記のように、代替の実施形態が最後のアプリケーションにおいて特定され、RTSフィールド及びCTSフィールドが異なるように規定され、例えば、推薦Tx電力レベルPTX(S1)又はPTX(S2)を有する。
下記において、発明したアルゴリズムの性能評価について、シミュレーションにより説明する。
発明した電力制御スキームの性能評価について、実際に達成可能なスループットを測定するためにイベント駆動シミュレーションが用いられる。パケット遅延の評価のために、最小相対誤差(LPE)アルゴリズムが、最大相対誤差2%を共に用いられる。そのような最小相対誤差(LPE)アルゴリズムについては、文献“Effective Control of Simulation Runs by a New Eavluation Algorithm for Correlated Random Sequences”,by F.Schreiber,in AEU International Journal of Electronics and Communications,vol.42,no.6,pp.347−354,1988に記載されていて、その文献の援用により、本明細書の説明の一部を代替する。その模擬の設定の更なるパラメータについて、次の表2に示されている。
局1(S1)からS2への及びS1からS9への接続が符号チャネル(cch)1で生じ、cch2におけるS3からS4への接続、cch3におけるS5からS6への接続及びcch4におけるS7からS8への接続が生じる。minSNR値は12dBに設定される。このPHYモード及び用いられるパケット長については、値9.5dBmは、PERが略0であるためには十分である。短期間のフェージングの影響を緩和するように、2.5dBのマージンが付加される。
図7においては、搬送されるシステム負荷対与えられる負荷は、アクティブにされた電力制御及びデアクティブにされた電力制御の両方の場合について与えられる。このことはまた、システムスループットと称せられる。この与えられる負荷は、QPSK1/2 12Mbit/secについてのチャネル能力の割合である。電力制御を用いるシステム能力は、電力制御を用いない場合より良好であり、略100%である。この場合、達成される最大スループットは9.8Mbit/secであり、この値は、文献“MC−CDMA based IEEE802.11 wireless LAN”,by G.Orfanos,J.Habetha,L.Liu,Proc.IEEE MASCOTS 2004,Oct.2004に記載されているような閾値の最大の96%に相当するものであり、その文献の援用により、本明細書の説明の一部を代替する。電力制御がデアクティブにされるときのスループット損失は、遠近の影響の結果である。この影響は、妨害物が対応する送信器に比べて受信局により近いときに生じる。したがって、受信器は、受信器の一からの意図された信号を検出することができず、データ送信は失敗する。
この影響及びその解決方法に対する電力制御の寄与は、下記の表から更に良好に表される。図8は電力制御を用いない場合の、符号チャネル毎に搬送される負荷、即ち、符号チャネル毎のスループットを与える。全ての局は、最大送信電力50mW(17dBm)を用いる。この場合、長い距離の送信、S3→S4及びS5→S6は、大きい干渉を被る。QPSK1/2のロバストなPHYモードを用いる場合でさえ、それらの接続により、搬送されるデータパケットはない。同時に、短い距離の接続が、問題点を伴うことなく、実行され、図8から理解できるように、対応する符号チャネル(cch1及びcch4)は略最大のスループットを達成する(チャネルスループットの各々の象限において)。
図9は、電力制御を用いる場合の符号チャネル毎のスループット、即ち、電力制御が達成される場合についての与えられた負荷を伴う符号チャネル毎の搬送負荷を示している。送信局の出力電力は、ここで、電力制御アルゴリズムにより下記に調節される。
S1 −32.0dBm
S3 −25.3dBm
S5 −27.4dBm
S7 −33.4dBm
それらの電力構成の後、遮られる接続はなく、そのシステムは全ての符号チャネルにおいて高スループットを得ることが、図9から理解できる。
S3 −25.3dBm
S5 −27.4dBm
S7 −33.4dBm
それらの電力構成の後、遮られる接続はなく、そのシステムは全ての符号チャネルにおいて高スループットを得ることが、図9から理解できる。
遅延測定を示す図10においては、平均(成功裏に受信されるパケット全てにおける)待機及びサービス時間が与えられる負荷の関数として示されている。電力制御がアクティブにされるとき、サービス時間は略一定であり、待機時間は、予測されるように、負荷の増加に伴って増加する。電力制御がオフに切り替えられるとき、サービス時間は影響されず、衝突は生じないために一定のまま保たれる。与えられる負荷が0.4又はそれ以上に増加するとき、このサービス時間は5つの接続のうちの3つを参照する。その他についてのパケット転送は、遠近の影響のために遮られる。
電力制御を用いない場合の平均待機時間についてのグラフは、システムの解析のために非常に関心があるものである。待機時間遅延は、2つの長い距離の接続においては、パケットを送信する確率が減少するために、0.2乃至0.5の範囲内で与えられる負荷に対して急速に増加する。それらの接続のための成功裏の送信は、他の2つの接続が小さい負荷のためにアクティブではないとき、高コンテンションウィンドウ(CW)を用いる再試行の後に得られる。0.9の与えられた負荷についての待機時間曲線の降下は、遮られた長い距離の接続のためのものであり、それらの接続は、それから後、待機時間測定に寄与せず、それらの遮られた接続により成功裏に送信される更なるフレームは存在しない。
それ故、本発明は、変化するチャネル状態及び隣接する局の送信、CDMAシステムにおける遠近の影響等を緩和することにより、システム性能を向上させ、電力を節約するために、送信電力を動的に調節する方法を提供する。
それにより、信号対干渉及びノイズ比(SINR)がTx電力レベルを選択するための最も適切な基準であるが、干渉(I)は送信器側において既知ではなく、受信器側において決定するには困難であるという課題を解決することが可能である。
本発明は、変化している状態に対して迅速な適合を可能にするように、受信器から送信器への非常に速いフィードバックを可能にする。
Claims (12)
- 複数の装置を有する通信ネットワークにおいて送信電力及び/又はデータレートを動的に選択する方法であって:
データパケットのデータストリームの受信器が、マルチユーザ検出器により少なくとも単独の先行するデータパケットの平均干渉レベルを演算する段階;
前記受信器が、前記平均干渉レベル及び/又は信号対干渉及びノイズ比及び/又は推奨送信電力及び/又はデータレート又はそれらの組み合わせに関する送信器へのフィードバックを送信する段階;並びに
前記送信器が、前記データストリームの1つ又は複数の前記受信器からの前記フィードバックを考慮するデータレート及び/又は送信電力を選択する段階;
を有する方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記データストリームの前記送信器は、前記送信器にフィードバックされる信号対干渉及びノイズ比及び/又は前記受信器における推奨送信電力を演算するために前記受信器に対して現在の送信電力を示す、方法。
- 請求項1に記載の方法であって:
前記送信器は、データフレームに先行するシグナリングパケット及びデータフレーム自体において現在の送信電力を有する;
方法。 - 請求項3に記載の方法であって:
前記シグナリングパケットは、規格IEEE802.11にしたがったレディ−ツー−センドパケット又は前記規格の後のバージョン(802.11n)にしたがった同等のパケットである;
方法。 - 請求項1に記載の方法であって:
前記受信器は、データフレームに先立つシグナリングパケット及び/又はリターンリンクにおけるデータフレームにおいて前記フィードバックを有する;
方法。 - 請求項5に記載の方法であって:
前記シグナリングパケットは、規格IEEE802.11にしたがったクリアー−ツー−センドパケット又は前記規格の後のバージョン(802.11n)にしたがった同等のパケットである;
方法。 - 請求項1に記載の方法であって:
前記平均インターフェースは、先行して演算された干渉レベル及び送信器の最後の送信フレームの間に前記マルチユーザ検出器からもたらされる干渉のスライディング平均として演算される;
方法。 - 請求項1に記載の方法であって:
前記通信ネットワークはマルチキャリアCDMA技術を用いる;
方法。 - 請求項1に記載の方法であって:
前記通信ネットワークは多元入力多元出力アンテナ技術を用いる;
方法。 - データストリームを送信するための、複数の装置を有する通信ネットワークにおける送信器であって:
受信器にデータストリームを送信するための手段;並びに
干渉レベル及び/又は信号対干渉及びノイズ比及び/又は推奨送信電力及び/又はデータレートに関する情報を有する受信器から送信されたフィードバックを受信するための手段であって、前記情報はマルチユーザ検出器を用いて前記受信器で演算される、手段;
を有する送信器であり、
前記送信器は、前記データストリームの1つ又は複数の前記受信器からの前記フィードバックを考慮するデータレート及び/又は送信電力を選択する;
を有する送信器。 - 複数の装置を有する通信ネットワークにおいて送信電力及び/又はデータレートの動的な選択を実行するためのデータストリームの受信器であって:
送信器からデータストリームを受信するための手段;
マルチユーザ検出器により少なくとも単独の先行するデータパケットの平均干渉レベルを演算するための手段;並びに
前記データストリームの1つ又は複数の前記受信器からの前記フィードバックを考慮するデータレート及び/又は送信電力を選択するために、干渉レベル及び/又は信号対干渉及びノイズ比及び/又は推奨送信電力及び/又はデータレートに関する前記送信器へのフィードバックを送信するための手段;
を有する受信器。 - 複数の装置を有する通信ネットワークであって、請求項1乃至8の何れか一項に記載の方法を実行するために、データストリームの少なくとも1つの送信器及び1つの受信器を有する、通信ネットワーク。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP05102786 | 2005-04-08 | ||
PCT/IB2006/050940 WO2006106450A1 (en) | 2005-04-08 | 2006-03-28 | Power control and link adaptation scheme based on multi-user detection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008535431A true JP2008535431A (ja) | 2008-08-28 |
Family
ID=36617196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008504881A Pending JP2008535431A (ja) | 2005-04-08 | 2006-03-28 | マルチユーザ検出に基づく電力制御及びリンク適合スキーム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080317155A1 (ja) |
EP (1) | EP1869795A1 (ja) |
JP (1) | JP2008535431A (ja) |
CN (1) | CN101151814A (ja) |
WO (1) | WO2006106450A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7715864B2 (en) * | 2006-09-13 | 2010-05-11 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Arrangement and method for contention-based multi-access in a wireless communication system |
JP2009055228A (ja) | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Sony Corp | 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法 |
EP2031760B1 (en) * | 2007-08-31 | 2014-02-26 | Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. | Method for estimating, in a communication system, the level of interference plus noise affecting received signals representative of a set of received pilot symbols |
CN100571244C (zh) * | 2007-09-17 | 2009-12-16 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种多载波通信***中的功率校正方法 |
US20090258601A1 (en) * | 2008-04-14 | 2009-10-15 | Mediatek Inc. | Transmission method with transmission power control |
EP2111000A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Flexible advertisement in mesh-type networks |
TWI466491B (zh) | 2009-03-24 | 2014-12-21 | Realtek Semiconductor Corp | 應用於通訊系統之功率消耗控制方法及其相關通訊系統 |
CN101888373B (zh) * | 2009-05-13 | 2014-08-13 | 瑞昱半导体股份有限公司 | 应用于通讯***的功率消耗控制方法及其相关通讯*** |
US8144613B2 (en) * | 2009-05-18 | 2012-03-27 | Empire Technology Development Llc | Achieving quality of service in a wireless local area network |
US8792577B2 (en) * | 2009-06-12 | 2014-07-29 | Fundacio Privada Centre Tecnologic De Telecomunicions De Catalunya | Method and apparatus for medium access control in a wireless broadband system with multiple-input multiple-output or multiple-input single-output technology with multiuser capabilities |
US9998571B2 (en) | 2010-10-01 | 2018-06-12 | Qualcomm Incorporated | Legacy-compatible control frames |
EP2736242B1 (en) * | 2012-11-22 | 2019-03-06 | Lantiq Beteiligungs-GmbH & Co.KG | Optimizing power consumption in a communication system |
US10834754B2 (en) | 2013-10-29 | 2020-11-10 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for improved communication efficiency in high efficiency wireless networks |
US9661634B2 (en) | 2013-11-01 | 2017-05-23 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for improved communication efficiency in high efficiency wireless networks |
CN104219748B (zh) * | 2014-09-17 | 2018-01-30 | 同济大学 | 一种大规模多用户mimo***的节能与用户调度方法 |
US10362603B2 (en) * | 2014-09-18 | 2019-07-23 | Qualcomm Incorporated | Using RTS/CTS to enhance network performance |
KR102102414B1 (ko) * | 2015-04-20 | 2020-04-20 | 한국전자통신연구원 | Wlan 시스템에서의 하향 링크에 대한 간섭 정렬 방법 및 이를 수행하기 위한 액세스 포인트 및 사용자 단말 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2003293230B2 (en) * | 2002-12-04 | 2007-01-18 | Signal Trust For Wireless Innovation | Detection of channel quality indicator |
FI20031200A0 (fi) * | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Nokia Corp | Menetelmä ja tukiasema siirtoyhteyden sovituksen ja pakettiajoituksen ohjaamiseksi HSDPA-radiojärjestelmässä |
US7239879B2 (en) * | 2003-11-26 | 2007-07-03 | Lucent Technologies Inc. | Opportunistic beamforming and scheduling of users in a communication system |
US7693032B2 (en) * | 2004-02-13 | 2010-04-06 | Neocific, Inc. | Methods and apparatus for multi-carrier communication systems with adaptive transmission and feedback |
WO2005086828A2 (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | New Jersey Institute Of Technology | Transmit power adaptation for cdma communication systems using successive interference cancellation |
US20050249298A1 (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Taeyoon Kim | Multi-code multi-carrier code division multiple access (CDMA) system and method |
-
2006
- 2006-03-28 US US11/910,626 patent/US20080317155A1/en not_active Abandoned
- 2006-03-28 WO PCT/IB2006/050940 patent/WO2006106450A1/en not_active Application Discontinuation
- 2006-03-28 CN CNA2006800107089A patent/CN101151814A/zh active Pending
- 2006-03-28 JP JP2008504881A patent/JP2008535431A/ja active Pending
- 2006-03-28 EP EP06727757A patent/EP1869795A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006106450A1 (en) | 2006-10-12 |
CN101151814A (zh) | 2008-03-26 |
EP1869795A1 (en) | 2007-12-26 |
US20080317155A1 (en) | 2008-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008535431A (ja) | マルチユーザ検出に基づく電力制御及びリンク適合スキーム | |
US11889557B2 (en) | Wireless communication system, wireless communication method, wireless LAN access point, and wireless LAN station | |
CN110024338B (zh) | 改进空间复用中的edca机制的技术 | |
EP3357295B1 (en) | Nav updating techniques in wlan communication devices | |
EP1895714B1 (en) | Device for controlling the transmission power of a basic service set in a wireless local area network | |
KR101468908B1 (ko) | 무선 통신 시스템에서 채널 번들링에 의한 링크 적응 | |
WO2016081181A1 (en) | Channel access mechanism | |
RU2727800C1 (ru) | Способы, поддерживающие многоадресную/многопользовательскую передачу с использованием прослушивания после разговора, и связанные с ними сетевые узлы | |
Jung et al. | Asynchronous medium access protocol for multi-user MIMO based uplink WLANs | |
US9425882B2 (en) | Wi-Fi radio distribution network stations and method of operating Wi-Fi RDN stations | |
WO2019242671A1 (zh) | 信道估计方法、装置以及通信*** | |
Huang et al. | Cross-layer multi-packet reception based medium access control and resource allocation for space-time coded MIMO/OFDM | |
JP6914527B2 (ja) | 無線通信装置および無線通信方法 | |
EP3254422B1 (en) | Management and mitigation of narrowband interference | |
Li et al. | Multi-user medium access control in wireless local area network | |
JP2008541601A (ja) | マルチユーザ検出に基づく適応型macプロトコル | |
US20210099212A1 (en) | Uplink transmission mode selection and triggering | |
Orfanos et al. | An adaptive MAC protocol for MC-CDMA ad hoc wireless LAN | |
Orfanos et al. | A new Distributed Coordination Function for W-LANs with multiple channel structure | |
WO2007113730A1 (en) | Mobile station for a multi-channel based communications network | |
CN101171760A (zh) | 一种基于多用户检测的自适应mac协议 | |
Orfanos et al. | Efficient Power Control for MC-CDMA based W-LANs | |
KR20150141903A (ko) | 무선랜에서 스테이션의 동작 방법 | |
Orfanos et al. | Interference aware adaptive MAC protocol for MC-CDMA ad hoc wireless LANs | |
Siebert et al. | Coverage investigations for adaptive modulation in 5Ghz WLANs |