JP2016072680A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＩＭＯ固有モード伝送システムにおいて、伝送レートを固定とした条件下で、各固有モードへ割り当てる変調方式及び送信電力の最適な組み合わせを、適応的に決定する。
【解決手段】電力配分算出手段１２は、変調方式の組み合わせパターン間で伝送レートが等しい組み合わせパターンのそれぞれについて、電力配分比率ｐ_kのみの変数で表した電力配分後のＭＥＲマージンΔμ_kの式を求め、各固有モードのＭＥＲマージンΔμ_kが等しくなるように、電力配分比率ｐ_kを算出する。ＭＥＲマージン算出手段１３は、変調方式の組み合わせパターンのそれぞれについて、算出された電力配分比率ｐ_kをＭＥＲマージンΔμ_kの式に代入することで、ＭＥＲマージンΔμ_kを算出する。変調方式・電力決定手段１４は、算出されたＭＥＲマージンΔμ_kのうち最も大きいＭＥＲマージン値を持つ変調方式の組み合わせパターン及び電力配分比率ｐ_kを決定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＭＩＭＯ（Multiple Input and Multiple Output：多入力多出力）固有モード伝送システムに係り、特に、各固有モードへ割り当てる最適な変調ビット数の組み合わせ及び送信電力の配分を、適応的に決定する無線通信装置に関するものである。

従来、周波数帯域幅を変えることなく伝送容量を飛躍的に増大させる手段として、送信局及び受信局のそれぞれにおいて複数のアンテナを利用するＭＩＭＯ技術が注目されている。ＭＩＭＯ技術は、同一チャネル内で、複数のサブストリームを空間的に多重し並列伝送することで、伝送容量を増大させることが特徴である。

単方向通信のＭＩＭＯシステムでは、送信側が伝送路の情報（以下、チャネル情報という。）を得ることができないため、空間多重された信号を受信側の検出器が分離しなければならない。また、同システムでは、送信アンテナ毎に１つのサブストリームを割り当てることが一般的であり、各サブストリームへ割り当てる電力は、配分比率を変えることなく常に等しくすることが、変動する伝送路において理論上最適とされる。

一方、双方向通信のＭＩＭＯシステムでは、単に送信アンテナ毎にサブストリームを割り当てるのではなく、サブストリーム毎に複数のアンテナを送信アレーとして利用し、伝送路の状況に応じて適切なビームを形成して送信する。これにより、単方向通信のＭＩＭＯシステムでは実現できない、より効率的な伝送特性を達成することができる。

最適な送受信ビームは、チャネル情報を数値化したチャネル行列を特異値分解（ＳＶＤ：Singular Value Decomposition）し、その右特異行列を送信ビーム形成のための送信ウェイトとして用い、左特異行列を受信ビーム形成のための受信ウェイトとして用いることで形成される。

送信アンテナ数をＮ、受信アンテナ数をＭ、Ｍ×Ｎ次のチャネル行列をＨとすると、チャネル行列Ｈは、以下のように特異値分解される。

ＵはＭ×Ｋ次の左特異行列、Σはチャネル行列Ｈの特異値を要素とするＫ×Ｋ次の対角行列、ＶはＮ×Ｋ次の右特異行列である。Ｋはチャネル行列Ｈのランクである。Ｍ，Ｎ，Ｋは正の整数である。

送信ウェイトＦを以下のように右特異行列Ｖとする。

Ｎ次の送信信号ベクトルｘは、Ｋ次の情報信号ベクトルをｓとして次式で表される。

ここで、複素ガウス雑音ベクトルをｎとすると、受信信号ベクトルｙは次式で表される。

また、受信ウェイトＧを、以下のようにチャネル行列Ｈを特異値分解したときの左特異行列Ｕの複素共役転置とする。

受信側で検出される信号ベクトル

は次式で表される。

このように、チャネル行列Ｈを特異値分解し、その右特異行列Ｖを送信ウェイトＦとして用い、左特異行列Ｕの複素共役転置を受信ウェイトＧとして用いることで、仮想的に直交するＫ個のチャネルに分離することができる。直交する各チャネルは固有モードと呼ばれ、この手法を用いたＭＩＭＯ伝送方式は固有モード伝送方式と呼ばれる。

前記式（２）で表される送信ウェイトＦは、各固有モードへの電力配分は等しいものとして扱われる。しかし、伝搬環境に応じて各固有モードのシンボルに割り当てる変調ビット数（変調方式）と共に、送信電力の配分を適応的に変えることにより、伝送容量の増大や、ビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）特性の向上を図ることが可能である。

送信電力の配分を考慮した場合、前記式（２）は、送信電力分配行列Ｗ^1/2を用いて次式で表される。

ここで、Ｗは、以下のように各固有モードへの電力配分比率ｐ₁，・・・，ｐ_Kを要素とする対角行列であり、送信電力分配行列Ｗ^1/2は、対角行列Ｗの平方根である。

このとき、受信側で検出される信号ベクトル

は、前記式（６）に代わりに、次式で表される。

ところで、伝送容量を最大化するため、またはビット誤り率を最小化するため、各固有モードへ割り当てる変調ビット数と送信電力を適応的に制御する手法としては、以下のようなものが提案されている。例えば、特許文献１に開示された手法は、注水定理に基づく適応制御方式であり、チャネル行列Ｈ等に基づいた連立方程式を解くことで固有値を求め、この固有値を、例えば送信電力を割り当てるための重みとして用いる。この手法によれば、情報理論の観点からは最良の割り当てを求めることができる。また、特許文献２または非特許文献１に開示された手法は、注水定理を用いない制御方式であり、ビット誤り率の近似式を最小化するための変調方式の組み合わせ及び送信電力の配分について探索する。

特開２００１−２３７７５１号公報 特開２００５−２５２８３４号公報

K. Miyashita, et al., "High data-rate transmission with eigenbeam-space division multiplexing (E-SDM) in a MIMO channel,"IEEE VTC Fall, Sept. 2002, pp. 1302-1306.

しかしながら、従来のＭＩＭＯ固有モード伝送システムにおいて、前述の特許文献１の手法では、実システムのように、割り当てる変調ビット数が離散的な組み合わせしかもたない場合に、伝送特性の観点及びハードウェア実装の容易さの観点で十分でないという問題があった。

また、前述の特許文献２及び非特許文献１の手法では、ビット誤り率の近似式を最小化する処理の際に、全ての変調方式の組み合わせ及び送信電力の配分について探索する必要があり、しかも、最適化であるか否かを判断するために、総スループット等を計算する必要がある。このため、この手法では、演算量が多く処理負荷が高いという問題があった。

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＭＩＭＯ固有モード伝送システムにおいて、伝送レートを一定とした条件でビット誤り率を最小化するための、各固有モードへ割り当てる変調ビット数の組み合わせ及び送信電力の配分を、少ない演算量で容易に求めることが可能な無線通信装置及び方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明による無線通信装置は、送信対象の情報ビット系列を各固有モードに振り分け、各固有モードの情報ビットを所定の変調方式にて変調し、所定の電力配分にて前記情報ビットの送信電力を配分し、ＭＩＭＯ伝送方式にて送信するＭＩＭＯ固有モード伝送システムの無線通信装置において、各固有モードへ割り当てる前記変調方式及び前記電力配分を決定する変調方式・電力配分決定部と、前記情報ビット系列が各固有モードに振り分けられた情報ビットを、前記変調方式・電力配分決定部により決定された各固有モードの前記変調方式にてそれぞれ変調する変調部と、前記変調部により変調された各固有モードの情報ビットの送信電力を、前記変調方式・電力配分決定部により決定された各固有モードの前記電力配分にて配分する電力配分部と、を備え、前記変調方式・電力配分決定部が、各固有モードの変調方式の組み合わせパターンであって、伝送レートが等しい組み合わせパターンのそれぞれについて、所定のビット誤り率に対して予め設定された変調誤差比を示すＭＥＲ閾値と、前記ＭＩＭＯ固有モード伝送システムにおいて前記送信電力を配分した後の変調誤差比との間の差を示すＭＥＲマージンが、各固有モードにて等しくなるように、各固有モードの電力配分を算出する電力配分算出手段と、前記変調方式の組み合わせパターンのそれぞれについて、前記電力配分算出手段により算出された各固有モードの電力配分を用いて、前記送信電力を配分した後の各固有モードのＭＥＲマージンを算出するＭＥＲマージン算出手段と、前記ＭＥＲマージン算出手段により算出された各固有モードのＭＥＲマージンのうち、最も大きいＭＥＲマージンの値を持つ各固有モードの変調方式の組み合わせ及び電力配分を、各固有モードへ割り当てる前記変調方式及び前記電力配分として決定する変調方式・電力決定手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明による無線通信装置は、前記変調方式・電力配分決定部が、さらに、前記固有モード間で前記送信電力を等しく配分したときの変調誤差比を、各固有モードの初期ＭＥＲとして取得する初期ＭＥＲ取得手段を備え、前記電力配分算出手段が、前記変調方式の組み合わせパターンのそれぞれについて、前記初期ＭＥＲ取得手段により取得された各固有モードの初期ＭＥＲ、前記固有モードの数、前記ＭＥＲ閾値及び前記電力配分をパラメータとする前記ＭＥＲマージンが、各固有モードにて等しくなるように、各固有モードの電力配分を算出する、ことを特徴とする。

また、本発明による無線通信装置は、前記固有モードの数をＫ（正の整数）、前記固有モードの番号をｋ（正の整数）、前記各固有モードの電力配分の比率をｐ_k、前記初期ＭＥＲ取得手段により取得された各固有モードの初期ＭＥＲをμ_k、前記各固有モードのＭＥＲ閾値をμ_k ^Lとし、前記各固有モードの電力配分の比率ｐ_kを合計した値を１とし、前記送信電力を配分した後の各固有モードの変調誤差比を

とし、前記各固有モードの前記ＭＥＲマージンを

とする、ことを特徴とする。

さらに、本発明による無線通信方法は、送信対象の情報ビット系列を各固有モードに振り分け、各固有モードの情報ビットを所定の変調方式にて変調し、所定の電力配分にて前記情報ビット送信電力を配分し、ＭＩＭＯ伝送方式にて送信するＭＩＭＯ固有モード伝送システムの無線通信方法において、各固有モードの変調方式の組み合わせパターンであって、伝送レートが等しい組み合わせパターンのそれぞれについて、所定のビット誤り率に対して予め設定された変調誤差比を示すＭＥＲ閾値と、前記ＭＩＭＯ固有モード伝送システムにおいて前記送信電力を配分した後の変調誤差比との間の差を示すＭＥＲマージンが、各固有モードにて等しくなるように、各固有モードの電力配分を算出する第１のステップと、前記変調方式の組み合わせパターンのそれぞれについて、前記第１のステップにて算出した各固有モードの電力配分を用いて、前記送信電力を配分した後の各固有モードのＭＥＲマージンを算出する第２のステップと、前記第２のステップにて算出した各固有モードのＭＥＲマージンのうち、最も大きいＭＥＲマージンの値を持つ各固有モードの変調方式の組み合わせ及び電力配分を、各固有モードへ割り当てる前記変調方式及び前記電力配分として決定する第３のステップと、前記情報ビット系列が各固有モードに振り分けられた情報ビットを、前記第３のステップにて決定した各固有モードの前記変調方式にてそれぞれ変調する第４のステップと、前記変調後の各固有モードの情報ビットの送信電力を、前記第３のステップにて決定した各固有モードの前記電力配分にて配分する第５のステップと、を有することを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、ＭＩＭＯ固有モード伝送システムにおいて、伝送レートを一定とした条件でビット誤り率を最小化するための、各固有モードへ割り当てる変調ビット数の組み合わせ及び送信電力の配分を、少ない演算量で容易に求めることが可能となる。

本発明の実施形態による無線通信装置を含む伝送システムの構成を示すブロック図である。 ビット・電力配分制御部の構成を示すブロック図である。 ビット・電力配分制御部の処理を示すフローチャートである。 １シンボルあたり合計８ビットを伝送する変調方式の組み合わせの例を示す図である。 各変調方式におけるＭＥＲ−ＢＥＲ特性の例を示す図である。 各変調方式のＭＥＲ閾値μ_k ^Lの例を示す図である。 変調方式の組み合わせに対する各固有モードの電力配分比率ｐ_k及びＭＥＲマージンΔμ_kを示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態による無線通信装置を含む伝送システムの構成を示すブロック図であり、固有モード伝送方式を実現する一般的なＮ×Ｍ次のＭＩＭＯシステムの機能構成ブロックを示す。図１においては、Ｋ個のチャネルの固有モードが形成されるものとする。固有モードの数はＫである。

この伝送システム１は、情報ビット系列を送信すると共に、チャネル情報を受信する無線通信装置２と、情報ビット系列を受信すると共に、チャネル情報を送信する無線通信装置３とを備えて構成される双方向通信を実現する。図１では、情報ビット系列を送受信するためのアンテナ及び構成について示しており、チャネル情報を送受信するためのアンテナ及び構成については省略してある。以下、無線通信装置２を送信側の無線通信装置２といい、無線通信装置３を受信側の無線通信装置３として説明する。

送信側の無線通信装置２は、Ｓ（シリアル）／Ｐ（パラレル）変換部２１、ビット・電力配分制御部（変調方式・電力配分決定部）２２、変調・電力配分部２３、特異値分解部２６、送信ウェイト部２７及びＮ本の送信アンテナ２８を備えている。変調・電力配分部２３は、変調部２４−１〜２４−Ｋ及び電力配分部２５を備えている。受信側の無線通信装置３は、Ｍ本の受信アンテナ３１、特異値分解部３２、受信ウェイト部３３、復調部３４−１〜３４−Ｋ及びＰ／Ｓ変換部３５を備えている。

尚、実際の伝送システム１の無線通信装置２，３では、誤り訂正機能及びインタリーブ機能等を実現する構成部を備えているが、これらは本発明に直接関係しないから、説明を簡単にするため省略してある。

〔送信側〕
まず、送信側の無線通信装置２について説明する。送信側の無線通信装置２が送信対象の情報ビット系列を入力すると、Ｓ／Ｐ変換部２１は、情報ビット系列を入力し、シリアルの情報ビット系列をパラレルのサブストリームの情報ビットに変換して振り分け、Ｋ系統のサブストリームの情報ビットを、変調・電力配分部２３の変調部２４−１〜２４−Ｋにそれぞれ出力する。

ここで、Ｋは、ＮとＭの数字のうち小さい方に等しく、Ｋ＝ｍｉｎ（Ｎ，Ｍ）である。尚、ＭＩＭＯ固有モード伝送方式においては、サブストリームは固有モードと同義である。以下、独立した直交するサブストリームを固有モードと称して説明する。

変調部２４−１〜２４−Ｋは、Ｓ／Ｐ変換部２１からサブストリームの情報ビット（固有モードの情報ビット）をそれぞれ入力し、独立に変調処理を行い、変調処理後の情報ビットを電力配分部２５に出力する。

この場合、変調部２４−１〜２４−Ｋは、変調処理を行う前に、ビット・電力配分制御部２２から変調方式の組み合わせパターン番号を入力し、例えば、変調方式の組み合わせパターン番号と変調方式とが定義されたテーブルを用いて、変調方式の組み合わせパターン番号が示す当該変調部２４−１〜２４−Ｋに対応する変調方式を特定する。

例えば、後述する図４において、変調方式の組み合わせパターン番号ｂ＝８の場合、変調部２４−１は、変調方式を１６ＱＡＭに特定し、変調部２４−２は、変調方式を８ＱＡＭに特定し、変調部２４−３は、変調方式をＢＰＳＫに特定する。変調部２４−１〜２４−Ｋは、特定した変調方式にて、情報ビットに対し、当該変調方式に対応する変調ビット数毎の変調処理を行う。

電力配分部２５は、変調部２４−１〜２４−Ｋから固有モード毎（系統毎）の変調処理後の情報ビットを入力し、ビット・電力配分制御部２２により決定された電力配分比率にて、固有モード毎の情報ビットに対し、当該電力配分比率に相当する重みをそれぞれ乗算する。電力配分部２５は、固有モード毎の乗算後の情報ビットを送信ウェイト部２７に出力する。この場合、電力配分部２５は、電力配分処理を行う前に、ビット・電力配分制御部２２から各固有モードに割り当てられた電力配分比率を入力し、各固有モードの電力配分比率を特定する。

ビット・電力配分制御部２２は、変調部２４−１〜２４−Ｋにおける各固有モードへ割り当てる最適な変調方式の組み合わせ、及び電力配分部２５における各固有モードへ割り当てる最適な送信電力の配分（電力配分比率）を、ビット誤り率が反映された変調誤差比（ＭＥＲ：Modulation Error Ratio）に応じて制御するために、各固有モードへ割り当てる変調方式の組み合わせ及び電力配分比率を決定する。

具体的には、ビット・電力配分制御部２２は、当該無線通信装置２から送信される情報ビットの伝送レートが一定（固定）の条件下において、各固有モードの電力配分後のＭＥＲマージンが等しくかつ最大のときの変調方式及び電力配分比率を、ビット誤り率を最小化する際の各固有モードの変調方式及び電力配分比率として決定する。ビット・電力配分制御部２２の詳細については後述する。

ＭＥＲマージンは、所定のビット誤り率に対して予め設定された変調誤差比を示すＭＥＲ閾値と、伝送システム１における実際の変調誤差比との間の差を示し、その値が大きいほど、ビット誤り率が低いことを意味する。

ビット・電力配分制御部２２は、変調部２４−１〜２４−Ｋにおける変調処理に先立って、決定した変調方式の組み合わせを示すパターン番号（変調方式の組み合わせパターン番号）を変調部２４−１〜２４−Ｋに出力する。また、ビット・電力配分制御部２２は、電力配分部２５における電力配分処理に先立って、決定した電力配分比率を電力配分部２５に出力する。

ビット・電力配分制御部２２により決定される第ｋ番目の固有モードへ割り当てる電力配分比率をｐ_kとすると、電力配分比率ｐ_kは次式で表される。ｋは１〜Ｋの正の整数である。

尚、各固有モードへ割り当てる変調方式が決定されると、各固有モードへ割り当てる変調ビット数も一義的に決定される。ビット・電力配分制御部２２は、各固有モードへ割り当てる変調方式の代わりに、変調ビット数の組み合わせを決定するようにしてもよい。この場合、変調部２４−１〜２４−Ｋは、変調処理を行う前に、ビット・電力配分制御部２２から変調ビット数の組み合わせパターン番号を入力し、例えば、変調ビット数の組み合わせパターン番号と変調方式とが定義されたテーブルを用いて、変調ビット数の組み合わせパターン番号が示す当該変調部２４−１〜２４−Ｋに対応する変調方式を特定する。

特異値分解部２６は、Ｎ本の送信アンテナ２８とＭ本の受信アンテナ３１との間で形成される伝送路のチャネル情報を取得する。そして、特異値分解部２６は、前記式（１）のとおり、チャネル情報を表すチャネル行列Ｈを特異値分解して右特異行列Ｖを求め、前記式（２）のとおり、右特異行列Ｖを送信ウェイトＦとし、送信ウェイトＦを送信ウェイト部２７に出力する。

尚、特異値分解部２６は、後述する受信側の無線通信装置３により推定された伝送路のチャネル情報を、別途の伝送路（無線通信路または有線通信路）を介して、受信側の無線通信装置３から取得するものとする。一方、ＴＤＤ（時分割複信）方式を用いる双方向通信システムでは、無線通信装置２から無線通信装置３の伝送路と、無線通信装置３から無線通信装置２の伝送路が同一であるとみなして、送信側の無線通信装置２で伝送路のチャネル情報を推定し、この情報を特異値分解部２６が直接取得して利用するようにしてもよい。

送信ウェイト部２７は、電力配分部２５から各固有モードの情報ビットを入力すると共に、特異値分解部２６から送信ウェイトＦを入力し、情報ビットに送信ウェイトＦを乗算し、Ｎ本の送信アンテナ２８のそれぞれに対応した送信アンテナ系統毎の信号を生成する。これにより、固有モード毎に直交した固有ビームが生成される。また、送信ウェイト部２７により生成された信号の放送波は、送信アンテナ系統毎に送信アンテナ２８から送信される。

このように、ビット・電力配分制御部２２により、各固有モードの電力配分後のＭＥＲマージンが等しくかつ最大のときの変調方式及び電力配分比率が、ビット誤り率を最小化する際の各固有モードの変調方式及び電力配分比率として決定される。そして、これらの変調方式及び電力配分比率にて、変調処理及び電力配分処理が行われ、送信アンテナ２８から放送波が送信される。

〔受信側〕
次に、受信側の無線通信装置３について説明する。受信側の無線通信装置３が送信側の無線通信装置２により送信された放送波を受信すると、無線通信装置３の受信ウェイト部３３は、Ｍ本の受信アンテナ３１を介して、Ｍ本の受信アンテナ３１のそれぞれに対応した受信アンテナ系統毎の信号を入力すると共に、特異値分解部３２から受信ウェイトＧを入力する。そして、受信ウェイト部３３は、受信アンテナ系統毎の信号に受信ウェイトＧを乗算し、固有モード毎の情報ビットを生成する。これにより、固有モード毎に送信された信号が、理想的には干渉を受けることなく検出される。そして、受信ウェイト部３３は、各固有モードの情報ビットを復調部３４−１〜３４−Ｋに出力する。

特異値分解部３２は、図１の無線通信装置３において図示しない伝送路推定部が推定した伝送路のチャネル情報を取得する。そして、特異値分解部３２は、前記式（１）のとおり、チャネル情報を表すチャネル行列Ｈを特異値分解して左特異行列Ｕを求め、前記式（５）のとおり、左特異行列Ｕの複素共役転置を受信ウェイトＧとし、受信ウェイトＧを受信ウェイト部３３に出力する。

復調部３４−１〜３４−Ｋは、受信ウェイト部３３から対応する固有モードの情報ビットをそれぞれ入力し、対応する変調部２４−１〜２４−Ｋと同じ変調方式にて独立に復調処理を行い、復調処理後の情報ビットをＰ／Ｓ変換部３５に出力する。

尚、復調部３４−１〜３４−Ｋは、送信側の無線通信装置２に備えた変調部２４−１〜２４−Ｋにて使用した変調方式を、送信側の無線通信装置２から受信したヘッダ等の制御情報から得て保持しているものとする。

Ｐ／Ｓ変換部３５は、復調部３４−１〜３４−Ｋから固有モードの情報ビットをそれぞれ入力し、Ｋ系統の情報ビットをシリアルの情報ビット系列に変換し、元の情報ビット系列として出力する。

このように、送信側の無線通信装置２から送信された放送波が、受信アンテナ３１にて受信され、各固有モードのサブストリームに復元され、元の情報ビット系列に復元される。

〔ビット・電力配分制御部２２〕
次に、図１に示した送信側の無線通信装置２に備えたビット・電力配分制御部２２について詳細に説明する。前述のとおり、ビット・電力配分制御部２２は、送信側の無線通信装置２から送信される情報ビットの伝送レートが一定（固定）の条件下において、各固有モードの電力配分後のＭＥＲマージンが等しくかつ最大のときの変調方式及び電力配分比率を、ビット誤り率を最小化する際の各固有モードの変調方式及び電力配分比率として決定する。

図２は、ビット・電力配分制御部２２の構成を示すブロック図であり、図３は、ビット・電力配分制御部２２の処理を示すフローチャートである。図２に示すとおり、ビット・電力配分制御部２２は、初期ＭＥＲ取得手段１１、電力配分算出手段１２、ＭＥＲマージン算出手段１３及び変調方式・電力決定手段１４を備えている。

以下、図２及び図３を参照して説明する。まず、ビット・電力配分制御部２２の初期ＭＥＲ取得手段１１は、当該無線通信装置２が各固有モードの信号を同じ電力配分で伝送した場合（固有モード間で送信電力を等しく配分して伝送した場合）の、各固有モードの初期ＭＥＲμ_k（＝μ₁，・・・，μ_K）を取得する（ステップＳ３０１）。例えば、送信アンテナ２８の数がＮ＝４、受信アンテナ３１の数がＭ＝８の場合、初期ＭＥＲ取得手段１１は、Ｋ＝ｍｉｎ（Ｎ，Ｍ）＝４を算出し、Ｋ＝４の固有モードそれぞれについて初期ＭＥＲμ_k（＝μ₁，μ₂，μ₃，μ₄）を取得する。そして、初期ＭＥＲ取得手段１１は、初期ＭＥＲμ_k（＝μ₁，・・・，μ_K）を電力配分算出手段１２に出力する。

初期ＭＥＲを取得する手法については、例えば、前記式（１）で得られるチャネル行列Ｈの特異値の平方が固有モード伝送における各固有モードのチャネル利得を表すことを利用する。すなわち、初期ＭＥＲ取得手段１１は、チャネル行列Ｈの特異値を算出し、特異値の平方を、別途推定したガウス雑音電力で除算し、除算結果の値をＭＥＲに換算することにより、初期ＭＥＲμ_k（＝μ₁，・・・，μ_K）を取得する。

また、初期ＭＥＲを取得する手法の他の例として、実際にトレーニング信号を用いて等電力配分時のＭＥＲを通信中に測定する手法もある。すなわち、初期ＭＥＲ取得手段１１は、各固有モードについて同じ電力配分比率を電力配分部２５に出力し、電力配分部２５に各固有モードの送信電力を等電力に配分させる。このとき、送信側の無線通信装置２から送信されるトレーニング信号の放送波を受信側の無線通信装置３に受信させ、無線通信装置３に各固有モードのＭＥＲを測定させる。そして、無線通信装置２は、無線通信装置３から別途の伝送路を介して各固有モードのＭＥＲを受信し、初期ＭＥＲ取得手段１１は、受信した各固有モードのＭＥＲを、各固有モードの初期ＭＥＲμ_k（＝μ₁，・・・，μ_K）として取得する。

ここで、固定の伝送レートを実現する変調方式の組み合わせパターンの数が、Ｂ通り存在すると仮定する。図４は、１シンボルあたり合計８ビットを伝送する変調方式の組み合わせの例を示す図であり、固有モードの数がＫ＝３の場合を示している。変調方式として、ＢＰＳＫから２５６ＱＡＭまでの１ビット刻みの変調方式を利用することを想定すると、伝送レートが等しくなる変調方式の組み合わせは、離散的であり、パラメータＢ＝１０通り存在することになる。ここで、変調方式の組み合わせパターン番号ｂ＝１，・・・，１０とする。

変調方式が２５６ＱＡＭの場合、変調ビット数は８であり、変調方式が１２８ＱＡＭの場合、変調ビット数は７であり、変調方式が６４ＱＡＭ，３２ＱＡＭ，１６ＱＡＭ，８ＱＡＭの場合、変調ビット数はそれぞれ６，５，４，３である。また、変調方式がＱＰＳＫ，ＢＰＳＫの場合、変調ビット数はそれぞれ２，１である。

尚、ｋ番目の固有モード（第ｋ固有モード）は、第（ｋ＋１）固有モードに対してチャネル利得が大きい、または等しいものと仮定する。また、第ｋ固有モードの変調ビット数は、第（ｋ＋１）固有モードの変調ビット数よりも常に大きい、または等しいものと仮定する。図４において、「−」は割り当てがないことを示す。つまり、その固有モードは、データの伝送に使用しないことを示す。具体的には、後述する変調方式・電力決定手段１４が、その固有モードの電力配分比率に０を設定して電力配分部２５に出力することにより、当該固有モードによるデータ伝送は行わないようにする。

図２及び図３に戻って、ビット・電力配分制御部２２は、初期値である変調方式の組み合わせパターン番号ｂ＝１を設定する。そして、ビット・電力配分制御部２２は、変調方式の組み合わせパターン番号ｂ（図４の例では、ｂ＝１，・・・，１０）のそれぞれについて、後述するステップＳ３０３〜ステップＳ３０６の処理を行うことにより、電力配分比率ｐ_k及びＭＥＲマージンΔμ_kを算出する。

ビット・電力配分制御部２２は、変調方式の組み合わせパターン番号ｂがパラメータＢ以下であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。ビット・電力配分制御部２２は、ステップＳ３０２において、変調方式の組み合わせパターン番号ｂがパラメータＢ以下であると判定した場合（ｂ＝１，・・・，Ｂ）、後述するステップＳ３０３〜ステップＳ３０６の処理により、変調方式の組み合わせパターン番号ｂについての電力配分比率ｐ_k及びＭＥＲマージンΔμ_kを算出する。

ビット・電力配分制御部２２の電力配分算出手段１２及びＭＥＲマージン算出手段１３は、電力配分後のＭＥＲマージン

を設定する（ステップＳ３０３）。ここで、

は、電力配分後のＭＥＲを示し、μ_k ^Lは、ＭＥＲ閾値を示す。つまり、ＭＥＲマージンΔμ_kは、電力配分後のＭＥＲからＭＥＲ閾値を減算した減算結果（電力配分後のＭＥＲとＭＥＲ閾値との間の差）で定義される。

ステップＳ３０３に示した電力配分後のＭＥＲ

は、初期ＭＥＲμ_kと電力配分後に増減した電力分１０ｌｏｇＫｐ_kとを加算した結果であり、次式で表される。

ここで、第ｋ固有モードの電力配分比率ｐ_kは、前記式（１０）を満たす。

ステップＳ３０３に示したＭＥＲ閾値μ_k ^Lは、加法性白色ガウス雑音環境（ＡＷＧＮ：Additive White Gaussian Noise）下で、ある一定のビット誤り率（ＢＥＲ）を示す変調誤差比（ＭＥＲ）である。図５は、各変調方式におけるＭＥＲ−ＢＥＲ特性の例を示す図であり、図６は、各変調方式のＭＥＲ閾値μ_k ^Lの例を示す図である。

図５において、縦軸はビット誤り率（ＢＥＲ）を示し、横軸は変調誤差比（ＭＥＲ）［ｄＢ］を示す。図５に示すＢＥＲ＝１×１０^−４に対応する変調誤差率（ＭＥＲ）をＭＥＲ閾値μ_k ^Lとして用い、図６には、ＢＥＲ＝１×１０^−４を設定値としたときの各変調方式のＭＥＲ閾値μ_k ^Lが示されている。

したがって、ＭＥＲ閾値μ_k ^Lは、図５に示したＭＥＲ−ＢＥＲ特性の例から得られる変調誤差値（ＭＥＲ）であり、第ｋ固有モードに割り当てられた変調方式において、予め設定された値として用いられる。

尚、前記例では、ＭＥＲ閾値μ_k ^Lとして、図５に示したＭＥＲ−ＢＥＲ特性の例におけるＢＥＲ＝１×１０^−４に対応する変調誤差率（ＭＥＲ）を用いるようにしたが、ＭＥＲ−ＢＥＲ特性の例における各変調方式の曲線が概ね平行となる区間（例えば、１×１０^−５＜ＢＥＲ＜１×１０^−２の区間）の所定のＢＥＲに対応する変調誤差率（ＭＥＲ）を用いるようにしてもよい。この場合、いずれのＭＥＲ閾値μ_k ^Lを用いたとしても、後述するステップＳ３０７において決定される変調方式の組み合わせパターン番号ｂ及び電力配分比率ｐ_kは、同じになる。

図２及び図３に戻って、ビット・電力配分制御部２２の電力配分算出手段１２は、初期ＭＥＲ取得手段１１から初期ＭＥＲμ_kを入力すると共に、予め設定されたＭＥＲ閾値μ_k ^Lを入力する。

ここで、ステップＳ３０３にて設定されたＭＥＲマージンΔμ_kに前記式（１１）を代入した式を想定すると、ＭＥＲマージンΔμ_kを算出するためのパラメータは、ＭＥＲ閾値μ_k ^L、初期ＭＥＲμ_k、固有モードの数Ｋ、及び電力配分比率ｐ_kとなる。これらのパラメータのうち、ＭＥＲ閾値μ_k ^L、初期ＭＥＲμ_k及び固有モードの数Ｋは定数である。したがって、ＭＥＲマージンΔμ_kは、電力配分比率ｐ_kのみを変数とした式にて表される。

電力配分算出手段１２は、ステップＳ３０３にて設定されたＭＥＲマージンΔμ_kに前記式（１１）を代入した式に対し、ＭＥＲ閾値μ_k ^L、初期ＭＥＲμ_k及び固有モードの数Ｋを代入することで、電力配分比率ｐ_kのみの変数で表したＭＥＲマージンΔμ_kの式を得る。

電力配分算出手段１２は、各固有モードにおいて、Ｋ個のＭＥＲマージンΔμ_kが等しくなるように、以下の式に示す連立方程式を解くことで、電力配分比率ｐ_kを算出する（ステップＳ３０４）。ｉ，ｊは、１〜Ｋの正の整数を示す。電力配分算出手段１２は、算出した電力配分比率ｐ_kをＭＥＲマージン算出手段１３及び変調方式・電力決定手段１４に出力する。

ビット・電力配分制御部２２のＭＥＲマージン算出手段１３は、電力配分算出手段１２で算出された電力配分比率ｐ_kを入力し、入力した電力配分比率ｐ_kを、電力配分比率ｐ_kのみの変数で表したＭＥＲマージンΔμ_kの式に代入することで、ＭＥＲマージンΔμ_kを算出する（ステップＳ３０５）。そして、ＭＥＲマージン算出手段１３は、算出したＭＥＲマージンΔμ_kを変調方式・電力決定手段１４に出力する。

尚、図４に示した例では、変調方式の組み合わせパターン番号ｂ＝１の場合、第１固有モードのみを用いることを示し、第２固有モード及び第３固有モードを用いない。この場合、電力配分算出手段１２は、第１固有モードに全ての電力を配分したとして、電力配分比率ｐ₁＝１を算出する。ＭＥＲマージン算出手段１３は、２５６ＱＡＭのＭＥＲ閾値μ₁ ^L＝３０．３［ｄＢ］（図６、第１固有モードの変調方式は２５６ＱＡＭ（図４））、初期ＭＥＲμ₁及び固有モードの数Ｋ＝３とし、電力配分比率ｐ₁＝１から、ＭＥＲマージンΔμ₁を算出する。

ビット・電力配分制御部２２は、変調方式の組み合わせパターン番号ｂをインクリメントし（ステップＳ３０６）、ステップＳ３０２へ移行する。そして、変調方式の組み合わせパターン番号ｂがパラメータＢ以下である限り（ｂ＝１，・・・，Ｂ）、前述のステップＳ３０３〜ステップＳ３０６の処理が行われる。

これにより、変調方式の組み合わせパターン番号ｂ＝１，・・・，Ｂのそれぞれについて、ステップＳ３０４にて各固有モードの電力配分比率ｐ_kが算出され、ステップＳ３０５にて各固有モードのＭＥＲマージンΔμ_kが算出される。

図７は、変調方式の組み合わせに対する各固有モードの電力配分比率ｐ_k及びＭＥＲマージンΔμ_kを示す図であり、固有モードの数がＫ＝３の場合の例を示している。このデータ群は、変調方式の組み合わせパターン番号ｂ＝１，・・・，１０のそれぞれについて、電力配分算出手段１２によりステップＳ３０４にて算出された各固有モードの電力配分比率ｐ₁，ｐ₂，ｐ₃と、ＭＥＲマージン算出手段１３によりステップＳ３０５にて算出された各固有モードのＭＥＲマージンΔμ₁，Δμ₂，Δμ₃とにより構成される。

「−」は、変調方式の割り当てがなく、電力配分算出手段１２及びＭＥＲマージン算出手段１３の算出対象でなかったことを示す。例えば、変調方式の組み合わせパターン番号ｂ＝１では、図４に示したとおり、第２固有モード及び第３固有モードには変調方式の割り当てがないから、第２固有モードの電力配分比率ｐ₂、第３固有モードの電力配分比率ｐ₃、第２固有モードのＭＥＲマージンΔμ₂及び第３固有モードのＭＥＲマージンΔμ₃は算出対象でない。また、変調方式の組み合わせパターン番号ｂ＝２，３では、図４に示したとおり、第３固有モードには変調方式の割り当てがないから、第３固有モードの電力配分比率ｐ₃及び第３固有モードのＭＥＲマージンΔμ₃は算出対象でない。この場合、電力配分算出手段１２は、算出対象でない電力配分比率ｐ_kに０を設定し、変調方式・電力決定手段１４に出力する。これにより、電力配分部２５は、電力配分比率ｐ_k＝０を入力した固有モードにおいて、情報ビットに０を乗算するから、当該固有モードによるデータ伝送は行われない。

図２及び図３に戻って、ビット・電力配分制御部２２は、ステップＳ３０２において、変調方式の組み合わせパターン番号ｂがパラメータＢを超えていると判定した場合（ステップＳ３０２：ｂ＞Ｂ）、ステップＳ３０７へ移行する。

ビット・電力配分制御部２２の変調方式・電力決定手段１４は、変調方式の組み合わせパターン番号ｂ毎に、電力配分算出手段１２で算出された各固有モードの電力配分比率ｐ_kを入力すると共に、ＭＥＲマージン算出手段１３で算出された各固有モードのＭＥＲマージンΔμ_kを入力し、図示しないメモリに格納する。これにより、メモリには、例えば図７に示したデータ群が格納される。

変調方式・電力決定手段１４は、メモリから、変調方式の組み合わせパターン番号ｂ＝１，・・・ＢのＭＥＲマージンΔμ_kを読み出し、読み出したＭＥＲマージンΔμ_kのうち、最も大きいＭＥＲマージン値を持つ変調方式の組み合わせパターン番号ｂを特定し、特定した変調方式の組み合わせパターン番号ｂについての各固有モードの電力配分比率ｐ_kを特定する。

ここで、ＭＥＲマージン値が大きいほど、ビット誤り率が低くなるから、最も大きいＭＥＲマージン値を持つ変調方式の組み合わせパターン番号ｂの変調方式を用いることにより、他の組み合わせパターン番号ｂの変調方式を用いる場合に比べ、ビット誤り率を小さくすることができる。つまり、全ての組み合わせパターン番号ｂの変調方式の中で、ビット誤り率を最小化することができる。

変調方式・電力決定手段１４は、特定した変調方式の組み合わせパターン番号ｂ及び各固有モードの電力配分比率ｐ_kを、最適な送信制御パラメータとして決定する（ステップＳ３０７）。そして、変調方式・電力決定手段１４は、特定した変調方式の組み合わせパターン番号ｂを変調部２４−１〜２４−Ｋに出力すると共に、特定した各固有モードの電力配分比率ｐ_kを電力配分部２５に出力する。

これにより、変調部２４−１〜２４−Ｋは、変調処理を行う前に、例えば図４に示した変調方式の組み合わせパターン番号ｂと各固有モードの変調方式とが対応して定義されたテーブルを用いて、変調方式の組み合わせパターン番号ｂが示す変調方式をそれぞれ特定することができる。また、電力配分部２５は、電力配分処理を行う前に、各固有モードの電力配分比率ｐ_kを特定することができる。

以上のように、本発明の実施形態による送信側の無線通信装置２によれば、初期ＭＥＲ取得手段１１は、各固有モードの信号を等電力配分で伝送したと仮定した場合の、各固有モードの初期ＭＥＲμ_kを取得するようにした。そして、電力配分算出手段１２は、変調方式の組み合わせパターン間で伝送レートが等しい組み合わせパターンのそれぞれについて、初期ＭＥＲμ_k及び固有モードの数Ｋを定数とし、また、変調方式の組み合わせパターンに対応するＭＥＲ閾値μ_k ^Lを定数とし、電力配分比率ｐ_kのみの変数で表した電力配分後のＭＥＲマージンΔμ_kの式を求め、各固有モードにおいて、Ｋ個のＭＥＲマージンΔμ_kが等しくなるように、電力配分比率ｐ_kを算出する。ＭＥＲマージン算出手段１３は、変調方式の組み合わせパターンのそれぞれについて、電力配分算出手段１２により算出された電力配分比率ｐ_kを、電力配分比率ｐ_kのみの変数で表したＭＥＲマージンΔμ_kの式に代入することで、ＭＥＲマージンΔμ_kを算出する。

そして、変調方式・電力決定手段１４は、ＭＥＲマージン算出手段１３により算出された変調方式の組み合わせパターンのそれぞれについてのＭＥＲマージンΔμ_kのうち、最も大きいＭＥＲマージン値を持つ変調方式の組み合わせパターンを特定し、特定した変調方式の組み合わせパターンについて、電力配分算出手段１２により算出された各固有モードの電力配分比率ｐ_kを特定し、特定した変調方式の組み合わせパターン及び各固有モードの電力配分比率ｐ_kを、最適な送信制御パラメータとして決定する。

変調部２４−１〜２４−Ｋは、変調方式・電力決定手段１４により決定された変調方式の組み合わせパターンが示す変調方式にて、固有モード毎に変調処理を行い、電力配分部２５は、変調方式・電力決定手段１４により決定された電力配分比率ｐ_kにて、固有モード毎に送信電力の配分を行う。

これにより、電力配分後のＭＥＲマージンΔμ_kが固有モード間で等しくなることを条件として電力配分比率ｐ_kが決定されるから、当該電力配分比率ｐ_kは一意に決定され、演算負荷を下げることができる。また、電力配分後のＭＥＲマージンΔμ_kが最大となる各固有モードの変調方式の組み合わせが特定されるから、特定された各固有モードの変調方式及び電力配分比率ｐ_kを用いて送信処理が行われた場合、受信側におけるビット誤り率は、変調方式の組み合わせパターンの中で最小になる。これは、全ての固有モードにおいて、同じビット誤り率となる伝送品質を実現することができ、ＭＥＲマージン値が大きいほどビット誤り率が低くなることから、電力配分後のＭＥＲマージンΔμ_kが最大となるときの変調方式及び電力配分比率ｐ_kを用いることにより、結果として、送受信対象の情報ビット系列におけるビット誤り率が最小になるからである。

また、前述の特許文献１の手法では、注水定理に基づく適用制御方式によるものであるから、実システムのように、変調ビット数が離散的な組み合わせしかもたない場合に、伝送特性の観点及びハードウェア実装の容易さの観点で不十分であった。これに対し、本発明の実施形態では、変調ビット数が離散的な組み合わせの場合に処理負荷が低減される点で有効であり、実システムを対象とし、かつハードウェアの実装に適した適応制御を実現することができる。また、前述の特許文献２及び非特許文献１の手法では、複雑なビット誤り率の近似式を用いた計算、総スループット等の計算等を、電力配分比率を少しずつ変えて行う必要があることから、複雑な演算が必要であった。これに対し、本発明の実施形態では、電力配分比率を一意に決定でき、前記式（１１）（１２）等の四則演算、代入処理等の図３に示した処理を行えばよく、複雑な演算が不要であるから、演算量が少なく処理負荷が低くて済む。

したがって、ＭＩＭＯ固有モード伝送方式において、ビット誤り率を最小化する変調ビット数の組み合わせ及び送信電力の配分を、各固有モードの電力配分後のＭＥＲマージンが等しくかつ最大となる組み合わせであるとすることができる。つまり、ビット誤り率を最小化するための、各固有モードへ割り当てる変調ビット数の組み合わせ及び送信電力の配分を、少ない演算量で容易に求めることができる。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。前記実施形態では、送信側の無線通信装置２に備えたビット・電力配分制御部２２の初期ＭＥＲ取得手段１１は、各固有モードの信号を等電力配分で伝送したと仮定した場合の、各固有モードの初期ＭＥＲμ_k（＝μ₁，・・・，μ_Ｋ）を取得するために、例えば、前記式（１）で得られるチャネル行列Ｈの特異値の平方が固有モード伝送における各固有モードのチャネル利得を表すことを利用する手法、または、実際にトレーニング信号を用いて等電力配分時のＭＥＲを通信中に測定する手法を用いるようにした。本発明は、初期ＭＥＲμ_k（μ₁，・・・，μ_Ｋ）を取得する手法を限定するものではなく、他の手法を用いるようにしてもよい。

１ 伝送システム
２，３ 無線通信装置
１１ 初期ＭＥＲ取得手段
１２ 電力配分算出手段
１３ ＭＥＲマージン算出手段
１４ 変調方式・電力決定手段
２１ Ｓ／Ｐ変換部
２２ ビット・電力配分制御部
２３ 変調・電力配分部
２４−１〜２４−Ｋ 変調部
２５ 電力配分部
２６，３２ 特異値分解部
２７ 送信ウェイト部
２８ 送信アンテナ
３１ 受信アンテナ
３３ 受信ウェイト部
３４−１〜３４−Ｋ 復調部
３５ Ｐ／Ｓ変換部

Claims (4)

1. 送信対象の情報ビット系列を各固有モードに振り分け、各固有モードの情報ビットを所定の変調方式にて変調し、所定の電力配分にて前記情報ビットの送信電力を配分し、ＭＩＭＯ伝送方式にて送信するＭＩＭＯ固有モード伝送システムの無線通信装置において、
   各固有モードへ割り当てる前記変調方式及び前記電力配分を決定する変調方式・電力配分決定部と、
   前記情報ビット系列が各固有モードに振り分けられた情報ビットを、前記変調方式・電力配分決定部により決定された各固有モードの前記変調方式にてそれぞれ変調する変調部と、
   前記変調部により変調された各固有モードの情報ビットの送信電力を、前記変調方式・電力配分決定部により決定された各固有モードの前記電力配分にて配分する電力配分部と、を備え、
   前記変調方式・電力配分決定部は、
   各固有モードの変調方式の組み合わせパターンであって、伝送レートが等しい組み合わせパターンのそれぞれについて、所定のビット誤り率に対して予め設定された変調誤差比を示すＭＥＲ閾値と、前記ＭＩＭＯ固有モード伝送システムにおいて前記送信電力を配分した後の変調誤差比との間の差を示すＭＥＲマージンが、各固有モードにて等しくなるように、各固有モードの電力配分を算出する電力配分算出手段と、
   前記変調方式の組み合わせパターンのそれぞれについて、前記電力配分算出手段により算出された各固有モードの電力配分を用いて、前記送信電力を配分した後の各固有モードのＭＥＲマージンを算出するＭＥＲマージン算出手段と、
   前記ＭＥＲマージン算出手段により算出された各固有モードのＭＥＲマージンのうち、最も大きいＭＥＲマージンの値を持つ各固有モードの変調方式の組み合わせ及び電力配分を、各固有モードへ割り当てる前記変調方式及び前記電力配分として決定する変調方式・電力決定手段と、を備えたことを特徴とする無線通信装置。
2. 請求項１に記載の無線通信装置において、
   前記変調方式・電力配分決定部は、
   さらに、前記固有モード間で前記送信電力を等しく配分したときの変調誤差比を、各固有モードの初期ＭＥＲとして取得する初期ＭＥＲ取得手段を備え、
   前記電力配分算出手段は、
   前記変調方式の組み合わせパターンのそれぞれについて、前記初期ＭＥＲ取得手段により取得された各固有モードの初期ＭＥＲ、前記固有モードの数、前記ＭＥＲ閾値及び前記電力配分をパラメータとする前記ＭＥＲマージンが、各固有モードにて等しくなるように、各固有モードの電力配分を算出する、ことを特徴とする無線通信装置。
3. 請求項２に記載の無線通信装置において、
   前記固有モードの数をＫ（正の整数）、前記固有モードの番号をｋ（正の整数）、前記各固有モードの電力配分の比率をｐ_k、前記初期ＭＥＲ取得手段により取得された各固有モードの初期ＭＥＲをμ_k、前記各固有モードのＭＥＲ閾値をμ_k ^Lとし、前記各固有モードの電力配分の比率ｐ_kを合計した値を１とし、前記送信電力を配分した後の各固有モードの変調誤差比を
   

   

   とし、前記各固有モードの前記ＭＥＲマージンを
   

   

   とする、ことを特徴とする無線通信装置。
4. 送信対象の情報ビット系列を各固有モードに振り分け、各固有モードの情報ビットを所定の変調方式にて変調し、所定の電力配分にて前記情報ビット送信電力を配分し、ＭＩＭＯ伝送方式にて送信するＭＩＭＯ固有モード伝送システムの無線通信方法において、
   各固有モードの変調方式の組み合わせパターンであって、伝送レートが等しい組み合わせパターンのそれぞれについて、所定のビット誤り率に対して予め設定された変調誤差比を示すＭＥＲ閾値と、前記ＭＩＭＯ固有モード伝送システムにおいて前記送信電力を配分した後の変調誤差比との間の差を示すＭＥＲマージンが、各固有モードにて等しくなるように、各固有モードの電力配分を算出する第１のステップと、
   前記変調方式の組み合わせパターンのそれぞれについて、前記第１のステップにて算出した各固有モードの電力配分を用いて、前記送信電力を配分した後の各固有モードのＭＥＲマージンを算出する第２のステップと、
   前記第２のステップにて算出した各固有モードのＭＥＲマージンのうち、最も大きいＭＥＲマージンの値を持つ各固有モードの変調方式の組み合わせ及び電力配分を、各固有モードへ割り当てる前記変調方式及び前記電力配分として決定する第３のステップと、
   前記情報ビット系列が各固有モードに振り分けられた情報ビットを、前記第３のステップにて決定した各固有モードの前記変調方式にてそれぞれ変調する第４のステップと、
   前記変調後の各固有モードの情報ビットの送信電力を、前記第３のステップにて決定した各固有モードの前記電力配分にて配分する第５のステップと、
   を有することを特徴とする無線通信方法。

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