JP4616338B2 - 多重送受信アンテナを使用する移動通信システムにおける送信モードを制御するための装置，システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムに関し、特に多重送受信アンテナを使用する移動通信システムにおいて、高いデータ伝送率と高品質の信頼度を保障するための送受信装置，システム及び方法に関する。

最近、無線通信システムでチャネル容量（ｃａｐａｃｉｔｙ）を増加させるために、適応変調及び符号化（ＡＭＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）方式に対する研究が盛んである。前記ＡＭＣは、１フレーム（ｆｒａｍｅ）が伝送される間、伝送パワー（ｔｒａｎｓｍｉｔ ｐｏｗｅｒ）は一定に維持し、現在信号の品質やチャネル状況に応じて、変調方式と符号率を変化させて伝送率を向上させる方式である。例えば、基地局に近接したユーザは、受信された信号にエラーが発生する確率が小さいため、４個のビット（ｂｉｔ）が１つの信号を構成する１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のような高い次数（ｏｒｄｅｒ）の変調方式を使用し、３／４のような高い符号率を使用する。しかしながら、基地局から遠く離れてあるユーザは、受信された信号にエラーが発生する確率が大きいため、基地局から遠く離れるほど、低い次数の変調方式と低い符号率を使用して、受信機がエラー無しに信号を受信するようにする。

さらに詳細に説明すると、ＡＭＣ方式では、複数の符号率と複数の変調方式に対して、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）対スループットグラフ（またはカーブ）を利用して、受信機で測定されたＳＮＲがどの領域に属するかに応じて送信方式を選択する。しかしながら、前記ＳＮＲ対スループットグラフは、特定フェージングチャネルモデルに関して求めた値であるから、フェージング環境が変わると、特定フェージングチャネルに対するＳＮＲ対スループットグラフが適合しないことがある。したがって、伝送方式を選択する新しい方式が必要である。

一般に、複数のアンテナを使用する方式は、大きく２種類に分類できる。第１の方式は、データの信頼度を増加させるための方法であり、第２の方法は、データの伝送率を増加させる方法である。したがって、チャネル状況の良い場合には、伝送率を増加させる方式を使用し、チャネル状況のよくない場合には、データの信頼度を増加させる方式を使用することによって、より高い信頼度とデータ伝送率を得ることができる。すなわち、多様なアンテナ方法をチャネルの状況に応じて変動して使用することが、データ伝送率とデータの信頼度を増加させ得る方法であることは自明である。

したがって、既存のＡＭＣ方法と多重送受信アンテナ方式とを結合する方法は、今後の通信システムにとって重要な事項といえる。すなわち、同じ目的を持っているＡＭＣ方式と多重アンテナ方式を共に考慮して、チャネル状況に合うように符号率、変調方式、及びアンテナ送信方法を最適化すると、満足すべきデータ伝送率と信頼度を獲得することができる。

複数のアンテナを使用する方法は、限定された無線資源（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ）を利用して、最大伝送率（ｄａｔａ ｒａｔｅ）と最小エラー率（ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅ）などのような高速の信頼度を有する通信システムを構築するために研究されてきた。このような複数のアンテナを利用する方式を時空間プロセス（ｓｐａｃｅ ｔｉｍｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）という。以下、前記時空間プロセスについて説明する。

前記時空間プロセス方式は、無線環境での信号損失と予測し難いチャネル状態などのような問題を解決するために開発された。１９６０年代登場したビーム形成アルゴリズムは、現在、システムでもダウンリンク（ｄｏｗｎ ｌｉｎｋ）とアップリンク（ｕｐ ｌｉｎｋ）でアンテナ利得（ａｎｔｅｎｎａ ｇａｉｎ）を高め、セル容量（ｃｅｌｌ ｃａｐａｃｉｔｙ）を増加させるための目的として盛んに研究されている。一方、１９９７年Ｔａｒｏｋｈなどにより提案された時空間符号（ＳＴＣ：Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｃｏｄｉｎｇ）方式は、送信アンテナ個数と受信アンテナ個数との積に比例するダイバーシチ効果を得ることができる方式として有名である。

上記のように、複数のアンテナを使用して受信性能を向上させる方法の他に、伝送率を増加させるための研究も盛んに進められている。前記伝送率を増加させる代表的な方法は、空間多重化（ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式である。前記空間多重化方式は、複数の送信アンテナを備えて、複数の送信アンテナそれぞれに互いに異なる情報データを送信させる方式である。Ｔｅｌｔａなどの研究結果、前記空間多重化方式を適用する場合、単一入力単一出力（ＳＩＳＯ：Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）方式に比べて、送信アンテナの個数分の容量が増加することが分かる。こういう容量増加は、高速データ伝送が必須なシステムでは、重要な要因として作用する。

上記の時空間符号化方法と空間多重化方式は、それぞれ伝送データのエラー率と伝送率を最大化させようとする。このような２つの目的に符合する方法のうちの１つが、２階層空間多重化（２ ｌａｙｅｒｅｄ ＳＭ（Ｓｐａｔｉａｌ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下、「２ ｌａｙｅｒｅｄ ＳＭ」と記す）方式である。例えば、４個の送信アンテナを２個の送信アンテナとして結合し使用するシステムにおいて、前記２個の送信アンテナを使用するＳＴＢＣブロック２個を連結させた方法が存在する。この場合、４個のアンテナを使用するＳＴＢＣ方式に比べて伝送率が増加し、４個のアンテナを使用する空間多重化方法に比べて、エラー率が低くなるという長所を有する。

以上、説明したように、通信システムの送信アンテナの個数と受信アンテナの個数に応じて、多様なアンテナ組み合わせ（ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）方式）が存在する。したがって、通信システムにおいて、前記多様なアンテナ組み合わせのうち、どんなアンテナ組み合わせを使用してデータを送受信するかは、前記通信システムの容量を決定づける重要な要素として作用する。

したがって、複数の送受信アンテナを使用するシステムにおいて、既存のＡＭＣ方式を適用すると同時に、フェージング（ｆａｄｉｎｇ）チャネル環境に応じてアンテナ送信方式を決定する方式に対する開発が必要なのが実情である。

そこで、本発明の目的は、多重送受信アンテナを使用する移動通信システムにおいて、チャネル状態に応じて符号率と変調方式、そしてアンテナ送信方式を制御するための装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、多重送受信アンテナを使用する移動通信システムにおいて、チャネル状態に応じて送信モードを決定するための基準を変更し、変更された基準に応じて符号率と変調方式、そしてアンテナ送信方式を制御するための装置及び方法を提供することにある。

上記の目的を達成すべく、本発明の一側面によれば、多重送受信アンテナを使用する移動通信システムの受信機装置は、受信データのエラーを検査し、エラー検査結果を出力するエラー検査器と、前記エラー検査結果に応じて、送信モード決定のためのチャネル状態値しきい値を適応的に変更し、該変更されたしきい値と測定されたチャネル状態値とを比較して送信モードを決定して、送信機にフィードバックするフィードバック部とを備えることを特徴とする。

本発明の他の側面によれば、多重送受信アンテナを使用する移動通信システムの送信機装置は、端末機からフィードバックされるチャネル状態値及び伝送データのエラー検査結果を受信する受信部と、前記エラー検査結果に応じて、送信モード決定のためのチャネル状態値しきい値を適応的に変更し、前記変更したしきい値と前記受信されたチャネル状態値とを比較することにより、送信モードを決定する制御機とを備えることを特徴とする。

本発明のさらに他の側面によれば、送信モード決定のためにチャネル状態値と比較されるしきい値をチャネル状態に応じて適応的に変更するための方法は、歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として設定する過程と、受信機に受信されたフレームのＣＲＣ検査結果が成功（ＡＣＫ）であると、しきい値と予め設定された値より小さいかを検査する過程と、前記予め設定された値より大きいか又は同じであると、前記しきい値を非線形的に減少させる過程と、前記予め設定された値より小さいと、前記しきい値を線形的に減少させる過程と、前記ＣＲＣ検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であると、前記しきい値を前記初期しきい値に変更する過程とを含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の側面によれば、送信モード決定のためにチャネル状態値と比較されるしきい値をチャネル状態に応じて適応的に変更するための方法は、平均チャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として設定する過程と、受信機に受信されたフレームのＣＲＣ検査結果が成功（ＡＣＫ）であると、しきい値を線形的に減少させる過程と、前記ＣＲＣ検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であると、前記しきい値を前記初期しきい値に変更する過程とを含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の側面によれば、送信モード決定のためにチャネル状態値と比較されるしきい値をチャネル状態に応じて適応的に変更するための方法は、歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として設定する過程と、受信機に受信されたフレームのＣＲＣ検査結果が成功（ＡＣＫ）であると、しきい値を非線形的に減少させる過程と、前記ＣＲＣ検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であると、前記しきい値を予め設定された値に増加する過程と、前記失敗（ＮＡＣＫ）が連続的に発生するか否かを検査する過程と、前記失敗が連続して発生する場合、前記失敗回数が所定数以上であるか否かを検査する過程と、前記所定数未満であると、前記しきい値を変更せず、前記所定数以上であると、前記しきい値を前記初期しきい値に変更する過程と、以後、前記ＣＲＣ検査結果が成功であると、前記しきい値を線形的に減少させ、前記ＣＲＣ検査結果が失敗であると、前記しきい値を予め設定された値に変更する過程とを含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の側面によれば、多重送受信アンテナを使用する移動通信システムにおける受信機のフィードバック方法は、受信データのエラーを検査する過程と、前記エラー検査結果に応じて、送信モード決定のためのチャネル状態値しきい値を適応的に変更する過程と、前記変更されたしきい値と測定されたチャネル状態値とを比較して送信モードを決定して、送信機にフィードバックする過程とを含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の側面によれば、多重送受信アンテナを使用する移動通信システムにおける送信方法は、受信機からフィードバックされるチャネル状態値及び伝送データのエラー検査結果を受信する過程と、前記エラー検査結果に応じて、送信モード決定のためのチャネル状態値しきい値を適応的に変更する過程と、前記変更されたしきい値と前記受信されたチャネル状態値とを比較して、送信モードを決定する過程とを含むことを特徴とする。

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、関連した公知機能あるいは構成に対する具体的な説明が、本発明の要旨を不要に不明にすることができると判断された場合、その詳細な説明は省略する。

本発明は、多重送受信アンテナを使用する移動通信システムにおいて、チャネル状態に応じて送信モードを決定するための基準を変更し、変更された基準に応じて符号率と変調方式、そしてアンテナ送信方式を制御するための方案を提案する。

以下、本発明は、４個の送信アンテナを備えた送信機と２個の受信アンテナを備えた受信機とで構成された通信システム、及び４個の送信アンテナを備えた送信機と４個の受信アンテナを備えた受信機で構成された通信システムを例に挙げて説明する。しかしながら、本発明で説明する方式の他に、多様なアンテナ送信方式（またはＭＩＭＯ方式）が存在することは自明である。

また、本発明は、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式、あるいは、時分割多重接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式、あるいは、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式、あるいは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ、以下、「ＯＦＤＭ」と記す）方式を使用する通信システムに全て適用可能であるが、以下の説明では、便宜上、ＯＦＤＭ方式を使用する通信システムを例に挙げて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭシステムで送信機の構成を示している。

同図に示すように、本発明に係る送信機１００は、ＣＲＣ生成器１０２、符号化器１０４、変調器１０６、多重送信モード機１０８、制御機１１０、複数のＩＦＦＴ器１１２、１１４、１１６、１１８、複数の並列／直列変換器１２０、１２２、１２４、１２６、複数の無線周波数処理器１２８、１３０、１３２、１３４、及び複数のアンテナ１３６、１３８、１４０、１４２を備えて構成される。

図１を参照すれば、制御機１１０は、受信機（端末機）からのフィードバック情報（送信モード情報）に応じて、符号率、変調方式及びアンテナ送信方式を決定して、符号化器１０４、変調器１０６及び多重送信モード機１０８を制御する。

ＣＲＣ生成器１０２は、入力される伝送データに対するＣＲＣを生成し、前記伝送データに生成された前記ＣＲＣを付けて出力する。前記符号化器１０４は、前記ＣＲＣ生成器１０２からのデータを前記制御機１１０の制御に応じて該当符号率で符号化して、符号語を出力する。このとき、前記符号化器１０４に入力される情報語の長さがｋであり、前記制御機１１０から伝達する符号率がＲとすると、前記符号語の長さは、ｎ＝ｋ／Ｒである。例えば、前記符号化器１０４は、畳み込み符号化器（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ｃｏｄｅｒ）、ターボ符号化器（Ｔｕｒｂｏ ｃｏｄｅｒ）、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）符号化器などで構成されることができる。

前記変調器１０６は、前記符号化器１０４からのデータを前記制御機１１０の制御に応じて該当変調方式で変調して出力する。すなわち、前記変調器１０６は、入力されるデータを前記制御機１１０から伝達するマッピング方式（または変調次数）に応じる星座（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）によって信号マッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）して出力する。例えば、前記変調器１０６は、１個のビット（ｓ＝１）を１つの複素信号にマッピングするＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、２個のビット（ｓ＝２）を１つの複素信号にマッピングするＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、３個のビット（ｓ＝３）を１つの複素信号にマッピングする８ＰＳＫ（８−ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）、４個のビット（ｓ＝４）を１つの複素信号にマッピングする１６ＱＡＭなどを全て支援する。

多重送信モード機１０８は、前記変調器１０６からのデータを前記制御機１１０の制御に応じて所定規則で符号化して、複数のアンテナ信号を生成し、複数のアンテナ信号のそれぞれを対応するＩＦＦＴ器に出力する。前記多重送信モード機１０８の動作は、以後の図２を参照して詳細に説明する。

複数のＩＦＦＴ器１１２、１１４、１１６、１１８は、それぞれ前記多重送信モード機１０８からのデータを逆高速フーリエ変換して、対応する並列／直列変換器に出力する。複数の並列／直列変換器１２０、１２２、１２４、１２６は、それぞれ対応するＩＦＦＴ器から入力される並列データを直列データに変換して出力する。

複数の無線周波数処理器１２８、１３０、１３２、１３４は、それぞれ対応する並列／直列変化器からのデータをアナログ信号に変換し、前記アナログ信号をＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）処理して、対応するアンテナに出力する。ここで、前記無線周波数処理器１２８、１３０、１３２、１３４は、フィルタと前処理器（ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ ｕｎｉｔ）などの構成を備える。

複数のアンテナ１３６、１３８、１４０、１４２は、それぞれ対応する無線周波数処理器からの信号を空気中に輻射（ｒａｄｉａｔｉｏｎ）させる。すなわち、無線周波数処理器１２８から出力される信号は、第１送信アンテナ１３６を介して送信され、前記無線周波数処理器１３０から出力される信号は、第２送信アンテナ１３８を介して送信され、前記無線周波数処理器１３２から出力される信号は、第３送信アンテナ１４０を介して送信され、前記無線周波数処理器１３４から出力される信号は、第４送信アンテナ１４２を介して送信される。

図２〜図４は、図１の前記多重送信モード機１０８の動作を説明するための図である。特に、図２は、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）方式を使用する時の多重送信モード機１０８のブロック図であり、図３は、２階層空間多重化（２ ｌａｙｅｒｅｄ Ｓｐａｔｉａｌ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を使用する時の多重送信モード機１０８のブロック図であり、図４は、空間多重化（Ｓｐａｔｉａｌ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を使用する時の多重送信モード機１０８のブロック図である。

まず、図２を参照すると、多重送信モード機１０８がＳＴＢＣ方式で動作するためには、４×４ＳＴＢＣ符号化器２０２が必要である。前記４×４ＳＴＢＣ２０２は、前記変調器１０６から入力される４個のデータが４個の時間区間（ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）の間に４個のアンテナに伝送され得るように符号化して出力する。しかしながら、本発明は、ＯＦＤＭシステムを仮定したため、１つのアンテナ信号を構成する４個のシンボルが４個の時間区間の間に伝送されることではなく、所定の４個の副搬送波にマッピングされて伝送されるか、２個の時間区間と２個の副搬送波を利用して伝送されることができる。

次に、図３を参照すれば、多重送信モード機１０８が２階層空間多重化方式で動作するためには、直列／並列変換器２０６と２個の２×２ＳＴＢＣ符号化器２０８、２１０が必要である。前記直列／並列変換器２０６は、前記図１の変調器１０６からの直列データを並列データに変換して、２×２ＳＴＢＣ符号化器２０８、２１０に出力する。すなわち、変調器１０６の奇数番目の出力信号は、第１番目の２×２ＳＴＢＣ符号化器２０８に出力し、偶数番目の出力信号は、第２番目の２×２ＳＴＢＣ符号化器２１０に出力する。すると、前記２×２ＳＴＢＣ符号化器２０８、２１０は、それぞれ２個の入力データが２個の時間区間の間に２個のアンテナに伝送され得るように符号化して出力する。しかしながら、発明は、ＯＦＤＭシステムを仮定したため、１つのアンテナ信号を構成する２個のシンボルが２個の時間区間の間に伝送されることではなく、所定の２個の副搬送波にマッピングされて伝送されるか、又は２個の時間区間と１個の副搬送波を利用して伝送されることができる。

次に、図４を参照すれば、多重送信モード機１０８が空間多重化（ＳＭ）方式で動作するためには、直列／並列変換器２１４が必要である。前記直列／並列変換器２１４は、前記図１の変調器１０６からの直列データを並列に変換して、４個のアンテナに出力する。すなわち、入力される４個のデータが１個の時間区間の間にそれぞれ互いに異なるアンテナに伝送できるようにする。

すなわち、前記多重送信モード機１０８は、上述の３つの方式を全て支援できるように実現される。上述の３つのアンテナ送信方式は１つの例であって、上述のように、前記多重送信モード機１０８で支援できるアンテナ送信方式が上述の３つの方式に限定されない。

ここで、送信アンテナの個数を４個と仮定するとき、各アンテナ送信方式の特性を説明すると、下記の表１の通りである。

前記表１から分かるように、前記ＳＴＢＣ方式は、伝送率が他の方式に比べて落ちるが、ダイバーシチ利得が高いことが分かる。これに対して、前記空間多重化方式は、伝送率が他の方式に比べて大きいが、ダイバーシチ利得が無いことが分かる。すなわち、チャネル状態が良いほど、高伝送率のアンテナ送信方式（例：空間多重化方式）を使用し、チャネル状態が悪いほど、高ダイバーシチ利得のアンテナ送信方式（例：ＳＴＢＣ方式）を使用することが好ましい。

すると、以下では、前記送信機１００に対応する受信機の構成を説明する。

図５は、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭシステムにおける受信機のブロック図である。

図５を参照すると、本発明に係る受信機は、複数のアンテナ３００〜３０２、複数の無線周波数処理部３０４〜３０６、複数の直列／並列変換器３０８〜３１０、複数のＦＦＴ器３１２〜３１４、時空間処理器３１６、並列／直列変換器３１８、復調器３２０、復号化器３２２、ＣＲＣ検査器３２４、及びフィードバック部３２６を備えて構成される。

図５を参照すれば、まず、前記送信機１００の複数の送信アンテナ１３６、１３８、１４０、１４２を介して送信された信号は、前記複数の受信アンテナ３００〜３０２を介して受信され、前記受信された信号は、前記無線周波数処理部３０４〜３０６に入力される。前記無線周波数処理部３０４〜３０６は、それぞれ対応する受信アンテナを介して受信された信号を中間周波数（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域を経て、ベースバンド（Ｂａｓｅｂａｎｄ）信号にダウンコンバート（ｄｏｗｎ ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）し、前記ベースバンドアナログ信号をデジタル信号に変換して、該当直列／並列変換器に出力する。

前記直列／並列変換器３０８〜３１０は、それぞれ対応する無線周波数処理部からの直列データを並列データに変換して、該当ＦＦＴ器に出力する。前記ＦＦＴ器３１２〜３１４は、それぞれ対応する直列／並列変換器からのデータを高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）して、時空間処理器３１６に出力する。

前記時空間処理器３１６は、前記複数のＦＦＴ器３１２〜３１４からの信号を所定の規則に応じて復号化して、送信機から送信した変調シンボルを並列／直列変換器３１８に出力する。すなわち、前記時空間処理器３１６は、前記送信機１００の多重送信モード機１０８の送信方法に対応する所定規則で多重送信モード機１０８の入力信号を推定して出力する。

前記並列／直列変換器３１８は、前記時空間処理器３１６からの並列データを直列データに変換して、復調器３２０に出力する。前記復調器３２０は、前記並列／直列変換器３１８からのデータを復調して、復号化器３２２に出力する。すなわち、前記復調器３２０は、変調された信号を構成するビットを推定して出力する。

前記復号化器３２２は、前記復調器３２０からのデータを復号化して、情報語（ＣＲＣ含む）をＣＲＣ検査器３２４に出力する。すなわち、前記送信機１００の符号化器１０４に入力された情報ビットを判断して出力する。このとき、前記復号化器３２２の動作方法は、前記符号化器１０４の動作に応じて異なる。

前記ＣＲＣ検査器３２４は、前記復号化器３２２からの所定単位のデータ（フレームデータ）に対して、ＣＲＣ検査を行う。このように、ＣＲＣ検査を行うことによって、復号されたデータが送信機１００の入力データと一致しているか否かを検査することができる。すなわち、復号化器３２２の出力データが前記送信機１００の入力データと一致する場合、ＣＲＣエラーが発生せず、復号化器３２２の出力データが前記送信機１００の入力データと一致しない場合、ＣＲＣエラーが発生する。ＣＲＣ検査器３２４の検査結果（ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）は、フィードバック部３２６に伝達される。このとき、エラーが発生しない場合、復号されたデータは出力される。

前記フィードバック部３２６は、前記ＣＲＣ検査器３２４の検査結果に基づいて、送信機１００に伝達するフィードバック情報（送信モード情報）を決定する。前記フィードバック情報を決定する方式について説明すると、以下の通りである。ここで、前記送信モード情報は、ＡＭＣレベル及び／またはアンテナ送信方式を指定するための情報である。

図６は、図５のフィードバック部３２６の詳細ブロック図である。

同図に示すように、前記フィードバック部３２６は、第１送信モード決定器４００、第２送信モード決定器４０２、第３送信モード決定器４０４、送信モード選択器４０６を備えて構成される。前記第１〜第３送信モード決定器４００、４０２、４０４の動作は、以後の図７及び図８、図９及び図１０、図１１及び図１２をそれぞれ参照して詳細に説明する。

簡略に説明すると、前記第１〜第３送信モード決定器４００、４０２、４０４は、前記ＣＲＣ検査器２２０からのＣＲＣ検査結果をもって、互いに異なる方式によりしきい値をチャネル適応的に変更し、前記変更したしきい値と測定されたチャネル状態値（ＳＮＲ値）とを比較して、送信モードを決定して出力する。上述のように、受信機は、ＳＮＲ対スループットグラフ（測定ＳＮＲと送信モードとの間の対応関係を示すグラフ）を利用して、送信モードを決定する。例えば、前記ＳＮＲ対スループットグラフに基づいて測定されたＳＮＲ値が特定しきい値より小さいと、第１送信モードに決定し、前記特定しきい値より大きいと、第２送信モードに決定する。ここで、ＳＮＲ対スループットグラフ（またはしきい値）は、特定のチャネルモデルに限定されたものであって、フェージング環境が変わると、前記グラフは適合しないこともある。したがって、本発明は、受信データのＣＲＣ検査結果に応じてしきい値を変更し、変更されたしきい値に基づいて送信モードを決定することを特徴とする。このように、現在のチャネル状態に応じてＳＮＲ対スループットグラフ（またはしきい値）が適応的に変更されるため、さらに信頼性のある送信モードを決定することができる。すなわち、前記送信モード決定器４００、４０２、４０４は、該当ＳＮＲ対スループットカーブに対するメモリテーブルを含み、前記カーブを複数の領域に分割するためのしきい値を前記ＣＲＣ検査結果に応じて調整し、以後測定されたＳＮＲ値がどの領域に属しているかを判断して、送信モードを決定する。

前記送信モード選択器４０６は、前記第１〜第３送信モード決定器２２４〜２２６からの出力のうち、何れかを選択し、前記選択された送信モード決定器からの送信モード情報を送信機にフィードバックする。上述のように、前記送信モード情報は、符号方式、変調方式及びアンテナ送信方式のうち、少なくとも１つの情報を含む。実際、実現時に、前記３個の送信モード決定器４００、４０２、４０４が全て受信機に実現されることもでき、前記３個の送信モード決定器４００、４０２、４０４のうち、少なくとも１つが実現されることができる。受信機に送信モード決定器が複数実現される場合、前記受信機は、与えられた状況に応じて、特定の１つの送信モード決定器を選択して送信モードを決定する。

すると、以下では、前記３個の送信モード決定器４００、４０２、４０４について詳細に説明する。

図７は、第１送信モード決定器４００のしきい値決定手順を示すフローチャートである。

図７を参照すれば、まず前記第１送信モード決定器４００は、５００段階で通信を始めるために、インデックス（ｉ；ｉｎｄｅｘ）を「１」に設定する。最初フレーム（またはフィードバック情報）を伝送する場合、歪みの激しいチャネル（例：ＡＷＧＮ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｗｈｉｔｅ Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｎｏｉｓｅ）チャネル）環境から求めた初期しきい値に基づいて送信モードを決定して伝送する。しかしながら、以後のフレームを伝送するときは、送信モードを決定するために、下記のような方法を使用してしきい値を決定する。

まず、前記第１送信モード決定器４００は、まず、前記第１送信モード決定器４００は、５０４段階で前記図３のＣＲＣ検査器３２４の検査結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を検査する。このとき、前記図３のＣＲＣ検査器３２４の検査結果がＡＣＫである場合、前記第１送信モード決定器４００は、既存のしきい値（しきい値_ｉ−１）が予め設定された基準値より小さいか否かを検査する。万一、前記既存のしきい値（しきい値_ｉ−１）が前記基準値以上である場合（しきい値_ｉ−１≧基準値）、前記第１送信モード決定器４００は、５０６段階で新しいしきい値（しきい値_ｉ）を非線形的に算出した後、５１４段階に進む。すなわち、既存のしきい値から、予め決められた値（△）とインデックスとを乗算した値を減算して、新しいしきい値を算出する。前記新しいしきい値（しきい値_ｉ）は、下記の＜数１＞のように定義される。

万一、前記既存のしきい値が前記基準値未満である場合（しきい値_ｉ−１＜基準値）、前記第１送信モード決定器４００は、５０８段階で既存のしきい値から予め決められた値（△）を減算して新しいしきい値を算出した後、前記５１４段階に進む。前記新しいしきい値（しきい値_ｉ）は、下記の＜数２＞のように定義される。

一方、前記５０２段階で、前記ＣＲＣ検査結果、ＮＡＣＫが発生したと判断されると、前記第１送信モード決定器４００は５１０段階に進んで、新しいしきい値（しきい値_ｉ）を最初フレームを伝送した時に使用した初期しきい値（しきい値_初期値）として決定する。このようにしきい値を初期化した後、前記第１送信モード決定器４００は５１２段階に進んで、時間インデックスｉを「０」に設定した後、前記５１４段階に進む。前記ＮＡＣＫが発生したときの新しいしきい値は、下記の＜数３＞の通りに表すことができる。

一方、前記５１４段階に進んだ前記第１送信モード決定器４００は、前記時間インデックスｉを「１」分増加した後、前記５０２段階に戻って、以下のステップを再度行う。

図８は、第１送信モード決定器４００の動作に応じるしきい値変化を示すグラフである。

図８を参照すると、歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値（初期しきい値）を利用して通信を始める。以後、受信フレームのＣＲＣ検査結果がＡＣＫであると、現在設定されているしきい値を予め設定された値（△）と時間インデックスｉとを乗算した値分減少させる。引き続きＡＣＫが発生して、しきい値が予め設定された基準値より小さくなると、以後のしきい値は、前記予め設定された値（△）分減少させる。この過程で、ＮＡＣＫが発生すると、しきい値をまた初期しきい値に変更し、前記初期しきい値を上述の方法でまた減少させる。

図９は、第２送信モード決定器４０２のしきい値決定手順を示すフローチャートである。前記第１送信モード決定器４００と異なる点は、一般的な平均チャネルを仮定したため、非線形変化領域を省略し、しきい値を直ちに線形的に減少させるということである。

図９を参照すれば、まず前記第２送信モード決定器４０２は、６００段階で通信を始めるために、インデックス（ｉ；ｉｎｄｅｘ）を「１」に設定する。最初逆方向フレーム（またはフィードバック情報）を伝送する場合、一般的な平均チャネルから求めた初期しきい値に基づいて、送信モードを決定して伝送する。しかしながら、以後のフレームを伝送するときは、送信モードを決定するために、下記のような方法を使用してしきい値を決定する。

その後、前記第２送信モード決定器４０２は、６０２段階で前記図３のＣＲＣ検査器３２４の検査結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）がＡＣＫである場合、前記第２送信モード決定器４０２は６０４段階に進んで、既存のしきい値（しきい値_ｉ−１）から予め決められた値（△）を減算して、新しいしきい値（しきい値_ｉ）を算出した後、６０８段階に進む。前記新しいしきい値（しきい値_ｉ）は、下記の＜数４＞のように定義される。すなわち、前記第１送信モード決定器４００とは異なり、直ちにしきい値を線形的に減少させる。

万一、ＣＲＣ検査結果、ＮＡＣＫが発生すると、前記第２送信モード決定器４０２は６０６段階に進んで、新しいしきい値（しきい値_ｉ）を、最初フレームを伝送したときに使用した初期しきい値（しきい値_初期値）として設定した後、前記６０８段階に進む。これを式で表すと、下記の＜数５＞の通りである。上述のように、第２送信モード決定器４０２の初期しきい値は、一般的な平均チャネル環境から求めた値であって、第１送信モード決定器４００の初期しきい値と異なる。

万一、前記既存のしきい値が前記基準値より大きいか又は同じであると、前記第２送信モード決定器４０２は６１０段階に進んで、既存のしきい値から予め決められた値（Δ）を加算して、新しいしきい値を算出した後、前記６１２段階に進む。これを式で表すと、下記の＜数６＞の通りである。

図１０は、第２送信モード決定器４０２の動作に応じるしきい値変化を示すグラフである。

図１０を参照すると、一般的な平均チャネル環境から求めたしきい値（初期しきい値）を利用して通信を始める。すなわち、前記第１送信モード決定器４００で定義した初期しきい値よりさらに低いしきい値を持って通信を始める。受信フレームのＣＲＣ検査結果、ＡＣＫであると、現在設定されているしきい値を予め設定された値（△）分減少させる。反面、受信フレームのＣＲＣ検査結果、ＮＡＣＫであると、現在設定されているしきい値（既存のしきい値）をまた初期しきい値に変更し、前記初期しきい値を上述の方法でまた線形的に減少させる。この方式は、前記第１送信モード決定器４００とは異なり、平均チャネル環境を仮定したため、最初ＣＲＣ検査結果でＮＡＣＫが発生できる。それで、上述のように、既存のしきい値が前記初期しきい値より同じいか又は大きい状態でＮＡＣＫが発生すると、既存しきい値に予め設定した値を加算して新しいしきい値を算出する。

図１１は、前記第３送信モード決定器４０４のしきい値決定手順を示すフローチャートである。前記第３送信モード決定器４０４は、前記第１送信モード決定器４００と第２送信モード決定器４０２とを組み合わせたものである。すなわち、歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として使用し、ＮＡＣＫが発生すると、初期しきい値に復帰せず、予め決められた値にしきい値を変換し、またＮＡＣＫが発生する場合、変換したしきい値を維持する。しかしながら、ｍ回連続してＮＡＣＫが発生する場合、初期しきい値に変換する。そして、前記第２送信モード決定器４０２のように動作する。

図１１を参照すると、まず前記第３送信モード決定器４０４は、７００段階で通信を始めるために、インデックス（ｉ；ｉｎｄｅｘ）を「１」に設定し、動作モードを第１送信モード決定器の動作（第１モードと記す）に初期化する。

以後、前記第３送信モード決定器４０４は、７０２段階で現在設定されている動作モードを検査する。万一、現在設定されている動作モードが第１モードである場合、前記第３送信モード決定器４０４は７０４段階に進んで、前記図３のＣＲＣ検査器３２４の検査結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を検査する。万一、前記ＣＲＣ検査器３２４の検査結果がＡＣＫであると、前記第３送信モード決定器４０４は７０６段階に進んで、既存のしきい値（しきい値_ｉ−１）を非線形的に減少した後、７２４段階に進む。すなわち、既存のしきい値から予め決められた値（△）と時間インデックスｉとを乗算した値を減算して、新しいしきい値（しきい値_ｉ）を算出する。これを式で表すと、下記の＜数７＞の通りである。

万一、前記ＣＲＣ検査器３２４の検査結果がＮＡＣＫであると、前記第３送信モード決定器４０４は７０８段階に進んで、ＮＡＣＫが連続してｍ回以上発生したか否かを検査する。万一、ＮＡＣＫが連続的に発生した回数がｍ回未満であると、前記第３送信モード決定器４０４は７１０段階に進んで、新しいしきい値（しきい値_ｉ）を既存のしきい値（しきい値_ｉ−１）と同じ値に設定した後、７１２段階に進む。すなわち、ＮＡＣＫが所定回数未満に発生した場合、以前のしきい値を使用するようにして、直ちにしきい値を変化することを防止する。これを式で表すと、下記の＜数８＞の通りである。

以後、前記第３送信モード決定器４０４は、前記７１６段階で前記時間インデックスｉを初期化した後、前記７２２段階に進む。

一方、前記７１２段階でＮＡＣＫがｍ回以上発生したと判断されると、前記第３送信モード決定器４０４は７１８段階に進んで、新しいしきい値を前記初期しきい値として設定する。この場合、連続してＮＡＣＫが発生したため、チャネル状況が悪いものと判定して、新しいしきい値を最も悪いチャネル状況から求めた初期しきい値として設定する。すなわち、このような連続したＮＡＣＫにより再度初期値に戻った場合、初期しきい値が現在システムに妥当なものと判定される。

このように初期しきい値を設定した後、前記第３送信モード決定器４０４は７２０段階に進んで、前記動作モードを第２送信モード決定器の動作（第２モードと称する）として設定した後、前記７２２段階に進む。一方、前記決定器４０４は、前記７２２段階で前記時間インデックスｉを「１」分増加した後、前記７０２段階に戻って、以下のステップを再度行う。

一方、前記７０２段階で現在動作モードが第２モードであると判断されると、前記第３送信モード決定器４０４は７２４段階に進んで、前記図３のＣＲＣ検査器３２４の検査結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を検査する。万一、前記ＣＲＣ検査器３２４の検査結果がＡＣＫであると、前記決定器４０４は、７２６段階で既存のしきい値を線形的に減少した後、前記７２２段階に進む。万一、前記ＣＲＣ検査器３２４の検査結果がＮＡＣＫであると、前記第３送信モード決定器４０４は、７２８段階で新しいしきい値を予め決定された値に設定した後、前記７２２段階に進む。

図１２は、第３送信モード決定器４０４の動作に応じるしきい値変化を示すグラフである。

図１２を参照すると、歪みの激しいフェージングチャネル環境から求めたしきい値（初期しきい値）を利用して通信を始める。以後、受信フレームのＣＲＣ検査結果がＡＣＫであると、しきい値を第１送信モード決定器４００の動作に応じて非線形的に減少させる。一方、ＣＲＣ検査結果、ＮＡＣＫが発生すると、しきい値を予め設定された値に変更する。以後、ＡＣＫが発生すると、しきい値を非線形的に減少させ、ＮＡＣＫが連続して所定回数（ｍ）発生すると、しきい値を前記初期しきい値に変更した後、第２送信モード決定器４０２の動作でしきい値を変更する。すなわち、ＣＲＣ検査結果、ＡＣＫが発生すると、しきい値を線形的に減少させ、ＮＡＣＫが発生すると、しきい値を予め設定された値に変換する。

上述の実施形態に基づいた本発明の全般的な動作を要約すると、次の通りである。

まず、送信機は、伝送データに対するＣＲＣを生成する。以後、ＣＲＣが添付された伝送データを符号化及び変調し、多重送信モード機１０８で支援する複数のアンテナ送信方式のうち、指定された１つを利用して伝送する。このとき、送信機は、受信機からのフィードバック情報（送信モード情報）に応じる符号化、変調及びアンテナ送信方式を利用してデータを伝送する。万一、初期伝送であると、予め設定された初期状態に応じる符号化、変調及びアンテナ送信方式を利用してデータを伝送する。

一方、受信機は、受信された信号を復元した後、ＣＲＣ検査を行う。ＣＲＣ検査結果、ＡＣＫが発生した場合、しきい値を減少させることによって、さらに良いフェージング状況に合う送信モードを決定するようにする。万一、ＣＲＣ検査結果、ＮＡＣＫが発生した場合、限界値の値を増加させることによって、より悪いフェージング状況に合う送信モードを決定するようにする。このとき、しきい値は、上述の３つの方法を利用して変更することができる。上述のように、しきい値を調整するという意味は、送信モード決定のためのＳＮＲ対スループットグラフを現在のチャネル状態に適応させる過程と言える。

上述の実施形態は、受信機（端末機）で送信モード（符号率、変調方式及びアンテナ送信方式）を決定して、送信機（基地局）にフィードバックする場合である。本発明の他の実施形態として、受信機（端末機）は、チャネル情報（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）とフレームのエラー検査結果（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ）をフィードバックし、送信機（基地局）で前記フィードバックされた情報（チャネル情報及びエラー検査結果）を利用して、送信モードを決定することができる。

以下、本発明の他の実施形態に係る送信モードの決定方法について説明する。

本発明の他の実施形態に係る送信機の構成は、上述の図１と同様であり、受信機の構成は、上述の図５と同様である。但し、特定構成の動作が異なるという点に差がある。以下、動作が変更される構成を中心に説明すると、次の通りである。

まず、受信機（図５）を説明すると、フィードバック部３２６を除いた全ての構成が同じ動作を行う。しかしながら、本発明の他の実施形態によって前記フィードバック部３２６は、ＣＲＣ検査器３２４からのエラー検査結果（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ）と通常のチャネル情報（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を送信機１００にフィードバックする。すると、前記送信機１００は、前記フィードバックされたフレームエラー検査結果と前記チャネル情報を利用して送信モードを決定する。

次に、送信機（図１）を説明すると、制御部１１０を除いた全ての構成が同じ動作を行う。しかしながら、本発明の他の実施形態によって前記制御部１１０は、前記受信機からフィードバックされた情報（ＣＱＩ、エラー検査結果）を利用して、ＳＮＲ対スループットグラフを現在のチャネル状態に合うように変更し、前記変更されたグラフを利用して、送信モード（符号化、変調及びアンテナ送信方式）を決定する。したがって、前記制御部１００は、上述の図６の構成を備え、図７、図９及び図１１の手順のうちのいずれかを行って送信モードを決定する。送信モード決定手順は、前で詳細に説明したため、ここでは、その説明を省略する。

上述の本発明の他の実施形態に基づいた本発明の全般的な動作を要約すると、次の通りである。

まず、受信機は、送信機から受信されたデータに対してＣＲＣ検査を行う。そして、前記ＣＲＣ検査結果とチャネル情報を送信機にフィードバックする。

前記送信機は、伝送データに対するＣＲＣを生成する。以後、ＣＲＣが添付された伝送データを符号化及び変調し、複数のアンテナ送信方式のうち、指定された１つの方式で伝送する。このとき、前記送信機は、前記受信機からのフィードバック情報（ＣＲＣ検査結果及びチャネル情報）を利用して、符号化、変調及びアンテナ送信方式を決定し、前記決定された方式に応じて伝送データを伝送する。すなわち、上述の通り、フィードバックされたＣＲＣ検査結果がＡＣＫである場合、送信モード決定グラフ（例：ＳＮＲ対スループットグラフ）のしきい値を減少させることによって、より良いフェージング状況に合う送信モードを決定するようにする。仮りに、フィードバックされるＣＲＣ検査結果がＮＡＣＫであると、送信モード決定グラフのしきい値を増加させて、より悪いフェージング状況に合う送信モードを決定するようにする。このとき、しきい値は、上述の３つの方法を利用して変更することができる。

図１３は、本発明の実施形態に係る送信モード決定のためのＳＮＲ対スループットグラフの概念図である。送信モードを例えば４種類に分類した場合を示している。

図１３を参照すると、第１送信モードは、ＳＮＲ値が第１しきい値ｔｈ１より小さな場合であって、送信機は、符号率１／２、ＱＰＳＫ、及びＳＴＢＣ方式を利用してデータを伝送する。第２送信モードは、ＳＮＲ値が第１しきい値より大きく、第２しきい値より小さな場合であって、送信機は、符号率４／３、１６ＱＡＭ２階層空間多重化方式を利用してデータを伝送する。一方、第３送信モードは、ＳＮＲ値が第２しきい値より大きく、第３しきい値より小さな場合であって、送信機は、符号率６／７、１６ＱＡＭ、２階層空間多重化方式を利用してデータを伝送する。また、第４送信モードは、ＳＮＲ値が第３しきい値より大きい場合であって、送信機は、符号率３／４、６４ＱＡＭ、ＳＭ方式を利用してデータを伝送する。図示のように、符号率、変調方式及びアンテナ送信方式を共に制御することができる。しかしながら、上述のように、符号率、変調方式及びアンテナ送信方式を全て考慮する必要はない。例えば、同じ符号率を使用する場合、変調方式及びアンテナ送信方式のみを変化させることができる。

本発明の実施形態によると、前記しきい値ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３をＣＲＣ検査結果に応じて変更することによって、現在のチャネル状態に合う送信モードを決定するようにする。例えば、ＣＲＣ検査結果、ＮＡＣＫが発生すると、前記しきい値ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３を右に移動して、より悪いフェージング状況に合う送信モードを決定できるようにする。反対に、ＣＲＣ検査結果、ＡＣＫが発生すると、前記しきい値ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３を左に移動して、より良いフェージング状況に合う送信モードを決定できるようにする。

上述の通り、本発明は、多様な符号率と多様な変調方式を使用して伝送率を極大化させ、最小のエラー確率を有するＡＭＣ方法を多重アンテナ技法で拡張して、チャネル環境に応じて最大の伝送率と最小のエラー率を持つことのできる、より効率的な通信システムを構築できるという利点がある。また、チャネル環境に応じて最適の送信方法を決定することによって、より信頼度の高い通信システムを構築することができる。また、送信モード決定器をより効率的かつ実際のフェージング環境に適合するように設計することによって、効率的な通信システムを実現することができる。

一方、本発明の詳細な説明では、具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内で、様々な変形が可能なことは勿論である。例えば、上述の実施形態は、フレームのエラーをＣＲＣ（またはｆｒａｍｅ ｅｒｒｏｒ ｃｈｅｃｋ：ＦＥＣ）を利用して検査するが、パリティーチェックのようなその他方法でフレームのエラーを検査することができる。また、ＳＮＲを利用し送信モードを決定するが、他のチャネル状態情報（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を利用して送信モードを決定することもできる。たとえば、前記他のチャネル状態情報は、Ｅｃ／Ｉｏ、Ｃ／Ｉなどになり得る。すなわち、送信モード決定グラフでＳＮＲ対スループットグラフを例に挙げて説明したが、その他のグラフを利用して送信モードを決定することができる。

したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものにより定められなければならない。

本発明の実施形態に係るＯＦＤＭシステムにおける送信機のブロック図であ 図１の多重送信モード機の動作を説明するための図である。 図１の多重送信モード機の動作を説明するための図である。 図１の多重送信モード機の動作を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るＯＦＤＭシステムにおける受信機のブロック図である。 図５のフィードバック部の詳細ブロック図である。 図６の第１送信モード決定器のしきい値決定手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る第１送信モード決定器の動作に応じるしきい値変化を示すグラフである。 図６の第２送信モード決定器のしきい値決定手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る第２送信モード決定器の動作に応じるしきい値変化を示すグラフである。 図６の第３送信モード決定器のしきい値決定手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る第３送信モード決定器の動作に応じるしきい値変化を示すグラフである。 本発明の実施形態に係るＳＮＲ対スループットグラフの概念図である。

符号の説明

１０２ ＣＲＣ生成器
１０４ 符号化器
１０６ 変調器
１０８ 多重送信モード機
１１０ 制御機
１１２，１１４，１１６，１１８ ＩＦＦＴ器
１２０，１２２，１２４，１２６ 並列／直列変換器
１２８，１３０，１３２，１３４ 無線周波数処理器
１３６，１３８，１４０，１４２ アンテナ
２０２ ４×４ＳＴＢＣ符号化器
２０６，２１４ 直列／並列変換器
２０８，２１０ ２×２ＳＴＢＣ符号化器
３０４，３０６ 無線周波数処理器
３０８，３１０ 直列／並列変換器
３１２，３１４ ＦＦＴ器
３１６ 時空間処理器
３１８ 並列／直列変換器
３２０ 復調器
３２２ 復号化器
３２４ ＣＲＣ検査器
３２６ フィードバック部
４００，４０２，４０４ 第１〜第３送信モード決定器
４０６ 送信モード選択器

Claims (46)

1. 多重送受信アンテナを使用する移動通信システムの受信機装置において、
   受信データのエラーを検査し、エラー検査結果を出力するエラー検査器と、
   前記エラー検査結果に応じて、送信モード決定のためのチャネル状態値しきい値を適応的に変更し、該変更されたしきい値と測定されたチャネル状態値とを比較して送信モードを決定して、送信機にフィードバックするフィードバック部と
   を備え、
   前記フィードバック部は、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）の場合、該エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）になるまで、前記しきい値を段階的に変化させ、
   ここで、前記フィードバック部は、歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として使用し、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）であり、且つ、既存のしきい値が所定の基準値よりも小さければ、前記既存のしきい値を線形的に減少させ、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）であり、且つ、前記既存のしきい値が前記所定の基準値以上であれば、前記既存のしきい値を非線形的に減少させ、前記エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であれば、前記既存のしきい値を前記初期しきい値に変更することを特徴とする装置。
2. 前記エラー検査結果は、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）検査結果であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記チャネル状態値は、信号対雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記送信モードは、前記送信機の符号方式、変調方式及びアンテナ送信方式のうち、少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 受信変調シンボルを復調して、符号シンボルを発生する復調器と、
   前記復調器からの符号シンボルを復号化して、前記受信データを発生する復号化器と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記フィードバック部は、ＳＮＲ対スループットカーブに対するデータベースを含み、前記カーブを複数の領域に分割するためのしきい値を前記エラー検査結果に応じて適応的に調整し、測定されたＳＮＲ値の属する領域に対応する送信モードを前記送信機にフィードバックすることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 多重送受信アンテナを使用する移動通信システムの送信機装置において、
   端末機からフィードバックされるチャネル状態値及び伝送データのエラー検査結果を受信する受信部と、
   前記エラー検査結果に応じて、送信モード決定のためのチャネル状態値しきい値を適応的に変更し、前記変更したしきい値と前記受信されたチャネル状態値とを比較することにより、送信モードを決定する制御機と
   を備え、
   前記制御機は、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）の場合、該エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）になるまで、前記しきい値を段階的に変化させ、
   ここで、前記制御機部は、歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として使用し、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）であり、且つ、既存のしきい値が所定の基準値よりも小さければ、前記既存のしきい値を線形的に減少させ、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）であり、且つ、前記既存のしきい値が前記所定の基準値以上であれば、前記既存のしきい値を非線形的に減少させ、前記エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であれば、前記既存のしきい値を前記初期しきい値に変更することを特徴とする装置。
8. 前記エラー検査結果は、ＣＲＣ検査結果であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記チャネル状態値は、信号対雑音比（ＳＮＲ）であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
10. 前記送信モードは、符号方式、変調方式及びアンテナ送信方式のうち、少なくとも１つであることを特徴とする請求項７に記載の装置。
11. 送信データを該当符号率で符号化して出力する符号器と、
    前記符号器からのデータを該当変調方式で変調して出力する変調器と、
    前記変調器からのデータを該当アンテナの送信方式で符号化して複数のアンテナ信号を生成する多重送信モード機と
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記決定された送信モードに応じて、前記符号率、前記変調方式及び前記アンテナ送信方式のうち、少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項７に記載の装置。
12. 前記該当アンテナの送信方式は、高伝送率の空間多重化（ＳＭ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式、高ダイバーシチ利得の時空間ブロック符号（ＳＴＢＣ：Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）方式、及び前記２種類の方式を混合したハイブリッド方式のうち、何れかであることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記制御部は、ＳＮＲ対スループットカーブに対するデータベースを含み、前記カーブを複数の領域に分割するためのしきい値を前記エラー検査結果に応じて適応的に調整し、前記端末機で測定されたＳＮＲ値の属する領域を判断して、前記送信モードを決定することを特徴とする請求項７に記載の装置。
14. 移動通信システムにおいて、受信機は、
    受信データのエラーを検査し、エラー検査結果を出力するエラー検査器と、
    前記エラー検査結果に応じて、送信モード決定のためのチャネル状態値しきい値を適応的に変更し、前記変更したしきい値と測定されたチャネル状態値とを比較して送信モードを決定することにより、送信機にフィードバックするフィードバック部と
    を備え、
    前記送信機は、
    前記フィードバックされる送信モードに応じて、符号方式、変調方式及びアンテナ送信方式のうち、少なくとも１つを制御する制御機を備え、
    前記フィードバック部は、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）の場合、該エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）になるまで、前記しきい値を段階的に変化させ、
    ここで、前記フィードバック部は、歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として使用し、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）であり、且つ、既存のしきい値が所定の基準値よりも小さければ、前記既存のしきい値を線形的に減少させ、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）であり、且つ、前記既存のしきい値が前記所定の基準値以上であれば、前記既存のしきい値を非線形的に減少させ、前記エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であれば、前記既存のしきい値を前記初期しきい値に変更することを特徴とするシステム。
15. 前記エラー検査結果は、ＣＲＣ検査結果であることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
16. 前記チャネル状態値は、信号対雑音比（ＳＮＲ）であることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
17. 前記送信機は、前記送信モードに応じて、高伝送率の空間多重化（ＳＭ）方式、高ダイバーシチ利得の時空間ブロック符号（ＳＴＢＣ）方式、及び前記２種類の方式を混合したハイブリッド方式のうち、何れかをアンテナ送信方式として決定することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
18. 移動通信システムにおいて、受信機は、
    受信データのエラーを検査し、エラー検査結果を出力するエラー検査器と、
    前記エラー検査結果及び測定されたチャネル状態値を送信機にフィードバックするフィードバック部と
    を備え、
    前記送信機は、
    前記フィードバックされたエラー検査結果に応じて、送信モード決定のためのチャネル状態値しきい値を適応的に変更し、前記変更したしきい値と前記フィードバックされたチャネル測定値とを比較して、送信モードを決定する制御機を備え、
    前記制御機は、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）の場合、該エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）になるまで、前記しきい値を段階的に変化させ、
    ここで、前記フィードバック部は、歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として使用し、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）であり、且つ、既存のしきい値が所定の基準値よりも小さければ、前記既存のしきい値を線形的に減少させ、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）であり、且つ、前記既存のしきい値が前記所定の基準値以上であれば、前記既存のしきい値を非線形的に減少させ、前記エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であれば、前記既存のしきい値を前記初期しきい値に変更することを特徴とするシステム。
19. 前記エラー検査結果は、ＣＲＣ検査結果であることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
20. 前記チャネル状態値は、信号対雑音比（ＳＮＲ）であることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
21. 前記送信機は、
    送信データを該当符号率で符号化して出力する符号器と、
    前記符号器からのデータを該当変調方式で変調して出力する変調器と、
    前記変調器からのデータを該当アンテナの送信方式で符号化して、複数のアンテナ信号を生成する多重送信モード機と
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記決定された送信モードに応じて、前記符号率、前記変調方式及び前記アンテナ送信方式のうち、少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
22. 前記該当アンテナ送信方式は、高伝送率の空間多重化（ＳＭ）方式、高ダイバーシチ利得の時空間ブロック符号（ＳＴＢＣ）方式、及び前記２種類の方式を混合したハイブリッド方式のうち、何れかであることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
23. 送信モード決定のためにチャネル状態値と比較されるしきい値をチャネル状態に応じて適応的に変更するための方法において、
    歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として設定する過程と、
    受信機に受信されたフレームのＣＲＣ検査結果が成功（ＡＣＫ）であると、しきい値と予め設定された値とを比較する過程と、
    前記予め設定された値より大きいか又は同じであると、前記しきい値を非線形的に減少させる過程と、
    前記予め設定された値より小さいと、前記しきい値を線形的に減少させる過程と、
    前記ＣＲＣ検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であると、前記しきい値を前記初期しきい値に変更する過程と
    を含むことを特徴とする方法。
24. 前記送信モードは、送信機の符号方式、変調方式及びアンテナ送信方式のうち、少なくとも１つであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 前記チャネル状態値は、信号対雑音比（ＳＮＲ）であることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
26. 送信モード決定のためにチャネル状態値と比較されるしきい値をチャネル状態に応じて適応的に変更するための方法において、
    平均チャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として設定する過程と、
    受信機に受信されたフレームのＣＲＣ検査結果が成功（ＡＣＫ）であると、しきい値を線形的に減少させる過程と、
    前記ＣＲＣ検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であると、前記しきい値を前記初期しきい値に変更する過程と
    を含むことを特徴とする方法。
27. 前記しきい値が前記初期しきい値より大きいか又は同じ状態で前記失敗（ＮＡＣＫ）が発生すると、前記しきい値を所定値分増加する過程をさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
28. 前記送信モードは、送信機の符号方式、変調方式及びアンテナ送信方式のうち、少なくとも１つであることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
29. 前記チャネル状態値は、信号対雑音比（ＳＮＲ）であることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
30. 送信モード決定のためにチャネル状態値と比較されるしきい値をチャネル状態に応じて適応的に変更するための方法において、
    歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として設定する過程と、
    受信機に受信されたフレームのＣＲＣ検査結果が成功（ＡＣＫ）であると、しきい値を非線形的に減少させる過程と、
    前記ＣＲＣ検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であると、以前ＣＲＣ検査結果が成功（ＡＣＫ）であるか失敗（ＮＡＣＫ）であるかを確認する過程と、
    前記以前ＣＲＣ検査結果が成功（ＡＣＫ）であると、前記しきい値を予め設定された値に増加し、前記以前ＣＲＣ検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であると、連続的な失敗個数を確認する過程と、
    前記失敗（ＮＡＣＫ）個数が所定値未満であると、前記しきい値を変更せず、前記所定数以上であると、前記しきい値を前記初期しきい値に変更する過程と、
    以後、前記ＣＲＣ検査結果が成功であると、前記しきい値を線形的に減少させ、前記ＣＲＣ検査結果が失敗であると、前記しきい値を予め設定された値に変更する過程と
    を含むことを特徴とする方法。
31. 前記送信モードは、送信機の符号方式、変調方式及びアンテナ送信方式のうち、少なくとも１つであることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
32. 前記チャネル状態値は、信号対雑音比（ＳＮＲ）であることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
33. 受信変調シンボルを復調して、符号シンボルを発生する過程と、
    前記符号シンボルを復号化して、前記受信データを発生する過程と
    をさらに含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
34. 多重送受信アンテナを使用する移動通信システムにおける受信機のフィードバック方法において、
    受信データのエラーを検査する過程と、
    前記エラー検査結果に応じて、送信モード決定のためのチャネル状態値しきい値を適応的に変更する過程と、
    前記変更されたしきい値と測定されたチャネル状態値とを比較して送信モードを決定して、送信機にフィードバックする過程と
    を含み、
    前送信モードを記送信機にフィードバックする過程では、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）の場合、該エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）になるまで、前記しきい値を段階的に変化させ、
    ここで、前記しきい値を変化させる過程では、
    歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として設定し、
    前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）であり、且つ、既存のしきい値が所定の基準値よりも小さければ、前記既存のしきい値を線形的に減少させ、
    前記既存のしきい値が前記所定の基準値以上であれば、前記既存のしきい値を非線形的に減少させ、
    前記エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であれば、前記既存のしきい値を前記初期しきい値に変更することを特徴とする方法。
35. 前記エラー検査結果は、ＣＲＣ検査結果であることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
36. 前記チャネル状態値は、信号対雑音比（ＳＮＲ）であることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
37. 前記送信モードは、前記送信機の符号方式、変調方式及びアンテナ送信方式のうち、何れかであることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
38. 受信変調シンボルを復調して、符号シンボルを発生する過程と、
    前記符号シンボルを復号化して、前記受信データを発生する過程と
    をさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
39. 前記フィードバック過程は、
    前記しきい値は、ＳＮＲ対スループットカーブを送信モードに応じて複数の領域に分割し、測定されたＳＮＲ値の属する領域に対応する送信モードを前記送信機にフィードバックすることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
40. 多重送受信アンテナを使用する移動通信システムにおける送信方法において、
    受信機からフィードバックされるチャネル状態値及び伝送データのエラー検査結果を受信する過程と、
    前記エラー検査結果に応じて、送信モード決定のためのチャネル状態値しきい値を適応的に変更する過程と、
    前記変更されたしきい値と前記受信されたチャネル状態値とを比較して、送信モードを決定する過程と
    を含み、
    前記チャネル状態値しきい値を適応的に変更する過程では、前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）の場合、該エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）になるまで、前記チャネル状態しきい値を段階的に変化させ、
    ここで、前記しきい値を変化させる過程では、
    歪みの激しいチャネル環境から求めたしきい値を初期しきい値として設定し、
    前記エラー検査結果が成功（ＡＣＫ）であり、且つ、既存のしきい値が所定の基準値よりも小さければ、前記既存のしきい値を線形的に減少させ、
    前記既存のしきい値が前記所定の基準値以上であれば、前記既存のしきい値を非線形的に減少させ、
    前記エラー検査結果が失敗（ＮＡＣＫ）であれば、前記既存のしきい値を前記初期しきい値に変更することを特徴とする方法。
41. 前記エラー検査結果は、ＣＲＣ検査結果であることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
42. 前記チャネル状態値は、信号対雑音比（ＳＮＲ）であることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
43. 前記送信モードは、符号方式、変調方式及びアンテナ送信方式のうち、少なくとも１つであることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
44. 前記決定された送信モードに応じて、前記符号率、前記変調方式及び前記アンテナ送信方式のうち、少なくとも１つを制御する過程と、
    送信データを該当符号率で符号化する過程と、
    前記符号化されたデータを該当変調方式で変調する過程と、
    前記変調されたデータを該当アンテナの送信方式で符号化して、複数のアンテナ信号を生成する過程と
    をさらに含むことを特徴とする請求項４０に記載の方法。
45. 前記該当アンテナの送信方式は、高伝送率の空間多重化（ＳＭ）方式、高ダイバーシチ利得の時空間ブロック符号（ＳＴＢＣ）方式、及び前記２種類の方式を混合したハイブリッド方式のうち、何れかであることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
46. 前記送信モード決定過程は、
    前記しきい値は、ＳＮＲ対スループットカーブを送信モードに応じて複数の領域に分割し、測定されたＳＮＲ値の属する領域を判断して送信モードを決定することを特徴とする請求項４０に記載の方法。

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