秩估計設備、接收機、通信系統、秩估計方法和程序記錄介質的製作方法

2023-05-06 01:42:21

專利名稱：秩估計設備、接收機、通信系統、秩估計方法和程序記錄介質的製作方法
技術領域：
本發明涉及秩(rank)估計設備、接收機、通信系統、秩估計方法和程序記錄介質。
背景技術：
諸如由3GPP(第3代合作夥伴計劃)標準化的LTE(長期演進)之類的MIMO(多輸入多輸出)_0FDM(正交頻分復用)系統作為下一代通信系統正吸引著注意。在MIM0-0FDM系統中，在接收機側估計最適於數據發送的發送秩，將估計的發送秩反饋給發送機，並且在發送機側根據從接收機側反饋來的發送秩來發送數據。結果，在接收機側可以獲得最大吞吐量。例如，專利文獻1是公開了用於估計上述發送秩的技術內容的技術文獻。在專利文獻1中，公開了一種技術，其中對於所有秩計算發送機和接收機之間的通信容量，並且選擇能夠獲得最大通信容量的秩。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 專利申請No. 2008-526137的PCT國際公布的已公布日文翻譯

發明內容
本發明要解決的問題用於計算通信容量的處理需要大量的計算。在上述專利文獻中公開的技術中，對於所有秩計算發送機和接收機之間的通信容量。因此，在秩估計處理上產生了大量負擔。結果，發生了消耗接收機的大量容許時間和功率的問題。本發明是考慮到上述情形而作出的。本發明的目的在於提供一種能夠減輕作為上述問題的秩估計處理的負擔的秩估計設備、接收機、通信系統、秩估計方法和程序。解決問題的手段為了實現上述目的，本發明具有以下特徵。〈秩估計設備〉根據本發明的秩估計設備的特徵在於包括第一計算裝置，用於計算通信質量值，第二計算裝置，用於計算在接收機處變動的變動值，以及第一秩估計裝置，用於基於由第一計算裝置計算出的通信質量值和由第二計算裝置計算出的變動值，來估計發送秩。〈接收機〉根據本發明的接收機的特徵在於搭載有上述秩估計設備。〈通信系統〉根據本發明的包括發送機和接收機的通信系統的特徵在於
接收機包括第一計算裝置，用於計算通信質量值，第二計算裝置，用於計算在接收機處變動的變動值，以及第一秩估計裝置，用於基於由第一計算裝置計算出的通信質量值和由第二計算裝置計算出的變動值，來估計發送秩。根據本發明的秩估計方法的特徵在於包括第一計算步驟，其中計算通信質量值，第二計算步驟，其中計算在接收機處變動的變動值，以及第一秩估計步驟，其中估計基於在第一計算步驟中計算出的通信質量值和在第二計算步驟中計算出的變動值的發送秩。根據本發明的程序的特徵在於使得計算機執行第一計算處理，其中計算通信質量值，第二計算處理，其中計算在接收機處變動的變動值，以及第一秩估計處理，其中估計基於在第一計算處理中計算出的通信質量值和在第二計算處理中計算出的變動值的發送秩。本發明的優點通過使用本發明，可以減輕秩估計處理的負擔。


圖1是示出示例性實施例的通信系統的系統配置的示例的圖。圖2是示出秩估計單元(30)的內部配置的示例的圖。圖3是示出秩估計單元(30)的處理操作的示例的圖。圖4是示出用於計算信道變動值ν的方法的圖。圖5是示出用於判定是否能夠利用簡化秩估計技術來估計發送秩的算法的圖。圖6是示出圖5中所示的算法的輸出結果的圖像的圖。圖7是示出使用可變閾值(THkankI'、THkmk2')的情況的圖。圖8是示出僅利用簡化秩估計技術來執行秩估計的情況的圖。圖9是示出利用SNR和接收機的行進速度α來估計發送秩的算法的圖。圖10是示出利用SNR(信號噪聲功率比)、信道變動值ν和接收機的行進速度α 來估計發送秩的算法的圖。圖11是示出將秩估計技術切換到簡化秩估計技術和使用通信容量的秩估計技術的處理操作的圖。圖12是示出秩估計單元(30)的處理操作的另一示例的圖。圖13是示出秩估計單元(30)的內部配置的示例的圖。
具體實施例方式
首先，將參考圖1和圖2來描述示例性實施例的通信系統的概要。圖1示出了示例性實施例的通信系統的系統配置的示例，並且圖2是示出通信系統所包括的接收機00) 側的內部配置的示例的圖。如圖1中所示，示例性實施例的通信系統包括發送機(10)和接收機00)。如圖2中所示，示例性實施例的接收機00)的特徵在於包括用於計算通信質量值的第一計算裝置(對應於SNR估計部(31))和用於計算在接收機OO)處變動的變動值的第二計算裝置(對應於信道變動估計部32)。另外，示例性實施例的接收機OO)的特徵在於包括第一秩估計裝置(對應於簡化秩估計部(33))，用於基於由第一計算裝置(31)計算出的通信質量值和由第二計算裝置(3 計算出的變動值來估計發送秩。通過使用這些裝置，在示例性實施例的通信系統中，可以減輕在接收機OO)側執行的秩估計處理的負擔。以下將參考附圖詳細描述示例性實施例的通信系統。另外，在以下描述中，將以在3GPP中標準化的LTE作為示例進行說明。然而，示例性實施例不僅限於 LTE。首先，將參考圖1來描述示例性實施例的通信系統的系統配置的示例。示例性實施例的通信系統包括發送機(10)和接收機OO)。發送機(10)包括信道編碼單元(11)、調製單元(1 、層映射單元(1 、預編碼單元(14)、RE (資源元素)映射單元(15)和IFFT (逆快速傅立葉變換)單元(16)。接收機OO)包括FFT (快速傅立葉變換)單元(21)、RE解映射單元(22)、信道估計單元(23)、秩估計單元(30)、解調單元04)和信道解碼單元05)。接下來，將參考圖2來描述示例性實施例的秩估計單元(30)的配置的示例。秩估計單元(30)包括SNR(信號噪聲功率比)估計部(31)、信道變動估計部(32)、 簡化秩估計部(3 和通常秩估計部(34)。接下來，將參考圖1和圖2來描述示例性實施例的通信系統的處理操作。在發送機(10)側，發送數據在信道編碼單元(11)中被進行檢錯編碼和糾錯編碼， 並在調製單元(1 中基於預先規定的調製方法被映射到I分量和Q分量。經調製單元(12)調製的數據被層映射單元(13)基於由接收機00)報告的反饋信息GO)映射到發送層。然後，預編碼單元(14)將經調製的數據乘以預先規定的預編碼矩陣。接下來，其被RE映射單元(15)映射到頻率資源上的RE，被IFFT單元(16)轉換成時域中的信號，並且被作為發送信號從發送天線發送。接下來，將描述接收機O0)側的處理操作。在接收機O0)側，由接收天線接收到的接收信號在FFT單元中通過傅立葉變換被分成頻率分量的數據，並且被RE解映射單元0 從頻率資源中解映射。信道估計單元利用在頻率資源上預先映射的已知信號(參考信號)來估計表示信道狀態的信道估計矩陣。在解調單元04)中，基於接收信號、由信道估計單元03) 估計的信道估計矩陣等等來將I分量和Q分量解調成似然信息，並且在信道解碼單元05) 中執行糾錯解碼和檢錯。此外，在接收機OO)中的秩估計單元(30)中，基於由信道估計單元估計的信道估計矩陣來估計最適合的發送秩，並且將所估計的發送秩作為反饋信息GO)報告給發送機(10)。反饋信息00)被反映在發送機(10)中的層映射單元(13)進行的處理中。接下來，將參考圖2和圖3來描述秩估計單元(30)的處理操作。在以下描述中，將以具有兩個發送天線的開環空間復用作為示例進行描述。由信道估計單元計算出的信道估計矩陣被輸出到秩估計單元(30)。秩估計單元(30)的SNR估計部(31)基於由信道估計單元03)計算出的信道估計矩陣來計算SNR(信號噪聲功率比)，SNR是表示每個子帶和整個頻帶的接收質量的指標 (步驟Si)。子帶是通過劃分整個頻帶來獲得的，並且每個子帶具有固定的帶寬。信道變動估計部(3 基於由信道估計單元計算出的信道估計矩陣，來計算作為在接收機處變動的變動值的指示出信道估計值的變動程度的信道變動值ν (步驟S2)。 另外，這裡，信道變動值ν被用作在接收機處變動的變動值。然而，如後所述，也可使用接收機的行進速度等等。信道變動值ν可計算為信道估計值的時域中的變動值(ξ)和頻域中的變動值 (η)的總和。用於計算信道變動值ν的方法的圖像在圖4中示出。信道變動估計部(32)如下計算時域中的變動值(ξ)。
權利要求
1.一種秩估計設備，其特徵在於包括第一計算裝置，用於計算通信質量值，第二計算裝置，用於計算在接收機處變動的變動值，以及第一秩估計裝置，用於基於由所述第一計算裝置計算出的通信質量值和由所述第二計算裝置計算出的變動值，來估計發送秩。
2.根據權利要求1所述的秩估計設備，其特徵在於所述秩估計設備包括第二秩估計裝置，用於通過使用通信容量來估計發送秩，其中，當由所述第一秩估計裝置不能估計發送秩時，由所述第二秩估計裝置估計發送秩。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的秩估計設備，其特徵在於所述第一秩估計裝置在通過從所述通信質量值中減去所述變動值而獲得的計算值大於第一閾值時估計發送秩為預先規定的秩1，並且在所述計算值小於第二閾值時估計發送秩為預先規定的秩2。
4.根據權利要求3所述的秩估計設備，其特徵在於，所述第一閾值是大於所述第二閾值的值，並且當所述計算值大於所述第二閾值並且小於所述第一閾值時，由所述第二秩估計裝置來估計發送秩。
5.根據權利要求1所述的秩估計設備，其特徵在於所述秩估計設備包括第二秩估計裝置，用於通過使用通信容量來估計發送秩，以及切換裝置，用於把估計發送秩時使用的秩估計裝置切換到所述第一秩估計裝置或所述第二秩估計裝置，其中，利用由所述切換裝置選擇的所述第一秩估計裝置或所述第二秩估計裝置來估計發送秩。
6.根據權利要求5所述的秩估計設備，其特徵在於，所述切換裝置把由所述第一秩估計裝置估計的發送秩與由所述第二秩估計裝置估計的發送秩相比較，當這些發送秩相同時執行到所述第一秩估計裝置的切換，並且在這些發送秩不相同時執行到所述第二秩估計裝置的切換。
7.根據權利要求6所述的秩估計設備，其特徵在於，所述切換裝置以預定的時間間隔執行所述比較。
8.根據權利要求6或權利要求7所述的秩估計設備，其特徵在於，所述切換裝置在由所述第一秩估計裝置估計的發送秩與由所述第二秩估計裝置估計的發送秩相同的情況連續發生預定次數時，執行到所述第一秩估計裝置的切換。
9.根據權利要求1至8中任何一項所述的秩估計設備，其中，所述在接收機處變動的變動值是信道估計值的變動值。
10.一種接收機，其特徵在於該接收機搭載有根據權利要求1至9中任何一項所述的秩估計設備。
11.一種由發送機和接收機構成的通信系統，其特徵在於所述接收機包括第一計算裝置，用於計算通信質量值，第二計算裝置，用於計算在所述接收機處變動的變動值，以及第一秩估計裝置，用於基於由所述第一計算裝置計算出的通信質量值和由所述第二計算裝置計算出的變動值，來估計發送秩；並且在所述發送機中，基於所估計的發送秩來處理髮送信號。
12.根據權利要求11所述的通信系統，其中，所述在所述接收機處變動的變動值是信道估計值的變動值。
13.一種秩估計方法，其特徵在於包括第一計算步驟，計算通信質量值，第二計算步驟，計算在接收機處變動的變動值，以及第一秩估計步驟，基於在所述第一計算步驟中計算出的通信質量值和在所述第二計算步驟中計算出的變動值，來估計發送秩。
14.根據權利要求13所述的秩估計方法，其中，所述在接收機處變動的變動值是信道估計值的變動值。
15.一種記錄程序的程序記錄介質，其中所述程序的特徵在於使得計算機執行第一計算處理，計算通信質量值，第二計算處理，計算在接收機處變動的變動值，以及第一秩估計處理，基於在所述第一計算處理中計算出的通信質量值和在所述第二計算處理中計算出的變動值，來估計發送秩。
16.根據權利要求15所述的程序記錄介質，其中，所述在接收機處變動的變動值是信道估計值的變動值。
全文摘要
一種秩估計設備能夠減輕秩估計處理的負擔。該秩估計設備包括SNR估計單元，其計算通信質量值；信道波動估計單元，其計算在接收機處波動的波動值；以及簡化秩估計單元，其估計基於由SNR估計單元計算出的通信質量值和由信道波動估計單元計算出的波動值的發送秩。
文檔編號H04W72/08GK102349344SQ20108001146
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月2日 優先權日2009年3月9日
發明者左貝雅人 申請人:日本電氣株式會社