JP2004242189A - Transmission mode selection method and radio communication equipment - Google Patents
Transmission mode selection method and radio communication equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004242189A JP2004242189A JP2003031349A JP2003031349A JP2004242189A JP 2004242189 A JP2004242189 A JP 2004242189A JP 2003031349 A JP2003031349 A JP 2003031349A JP 2003031349 A JP2003031349 A JP 2003031349A JP 2004242189 A JP2004242189 A JP 2004242189A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- transmission mode
- subcarrier
- subcarriers
- amplitude
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調を用いた無線通信システムに利用する。本発明は、伝送品質および効率を両立させながら通信を行う適応変調方式に関し、特に、伝送路の通信状態を速やかに精度良く推定するための技術に関する。また、特に、５ＧＨｚ帯を用いた無線ＬＡＮシステムであるＨｉＳＷＡＮａシステムおよびＩＥＥＥ８０２．１１ａシステムなどに利用するに適する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の伝送モードを実装し、通信状況に応じて適応的に伝送モードを変更して通信を行うシステムとしては、５ＧＨｚ帯を中心にＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７０標準準拠のＨｉＳＷＡＮａシステム、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−７１標準準拠のＩＥＥＥ８０２．１１ａシステムなどがある。これらのシステムでは変調方式として符号化ＯＦＤＭ変調方式を用い、６Ｍｂｐｓ（ＢＰＳＫ Ｒ＝１／２）から５４Ｍｂｐｓ（６４ＱＡＭ Ｒ＝３／４）までの複数の伝送モードをサポートしている。これらの伝送モードの選択方法に関しては、例えば特許文献１などが提案されている。
【０００３】
これらの方法によれば、伝送路の推定手順は図７に示すとおりである。図７において、既知のプリアンブル信号が入力されると（Ｓ１０１）、検出したタイミングを用いて受信したアナログ信号をサンプリングしてＡ／Ｄ変換を行う（Ｓ１０２）。既知のプリアンブル信号に対するサンプリングした値は高速フーリエ変換処理を行い（Ｓ１０３）、ＯＦＤＭ変調信号における複数のサブキャリアのチャネル推定信号が収集される（Ｓ１０４）。伝送路推定を行う信号のＯＦＤＭシンボル数をＭ、ＯＦＤＭ信号のサブキャリア数をＮとした場合に、第ｍ番目のＯＦＤＭシンボルにて収集されたｎ番目のサブキャリアのチャネル推定信号をＳ（ｎ，ｍ）とすると、Ｍシンボルのプリアンブル区間で収集された信号を式（１）に示すように平均化し、雑音成分を除去してｎ番目のサブキャリアのチャネル推定信号Ｃ（ｎ）を算出する（Ｓ１０５）。
【数１】
プリアンブル信号以降に受信されたデータに関しては、Ｓ１０５で求めたサブキャリア毎のチャネル推定信号をもとにチャネル等化処理（同期検波処理）を行うとともに（Ｓ１０６）、平行して得られたＳ（ｎ，ｍ）、Ｃ（ｎ）を用いて式（２）に示す情報ｐを算出するとともに（Ｓ１０７）、式（３）に示す情報ｆを算出する（Ｓ１０８）。
【数２】
各受信端末は、ここで得られたｆおよびｐの組み合わせに対し、最適な伝送モードを与える最適伝送モード変換テーブルＦ（ｆ，ｐ）を備え、これを参照して最適な伝送モードを取得する（Ｓ１０９）。取得された最適伝送モードは、次回に送信局側が送信を行う際の伝送モードの推奨値としてフィードバックする（Ｓ１１０）。
【０００６】
図８は、これらの処理を実現するための受信装置の機能ブロック図の例である。図８において、符号１０１はＡ／Ｄ変換回路、符号１０２は同期回路、符号１０３はＦＦＴ処理回路、符号１０４はチャネル推定回路、符号１０５は平均化処理回路、符号１０６は同期検波処理回路、符号１０７は伝送路特性推定回路を表す。
【０００７】
まず、ベースバンド信号に変換された受信信号に対し、Ａ／Ｄ変換回路１０１にてアナログ信号からディジタル信号に変換する。同期回路１０２にてプリアンブル信号を検出した場合に、ＯＦＤＭ信号のシンボルタイミングを判定し、この判定したタイミングをもとにＦＦＴ処理回路１０３にて高速フーリエ変換処理を行う。プリアンブル成分に対する高速フーリエ変換処理結果は、チャネル推定回路１０４に入力され、ＯＦＤＭシンボル毎のチャネル推定情報Ｓ（ｎ，ｍ）を取得する。この情報は平均化処理回路１０５にてＭシンボルのプリアンブルにわたり各サブキャリア毎に平均化し、平均化されたチャネル推定情報Ｃ（ｎ）を算出する。プリアンブルに続くデータに関しては、サブキャリア毎のチャネル推定情報をもとに同期検波処理回路１０６にて同期検波処理を行い、受信データとして復調される。なお、チャネル推定回路１０４からの出力情報Ｓ（ｎ，ｍ）、および平均化処理回路１０５からの出力情報Ｃ（ｎ）は伝送路特性推定回路１０７に入力され、Ｓ（ｎ，ｍ）およびＣ（ｎ）をもとに最適な伝送モードを推定し、最適伝送モード情報として出力される。この情報は、次回のデータ送信時の使用伝送モードとして使用されたり、受信信号の送信元に対して次回のデータ送信時の使用伝送モードの要求値として通知されて利用される。
【０００８】
図９は、従来方式における伝送路特性推定回路の機能ブロック図を示す。これは、図８における伝送路特性推定回路１０７の内部的な構成例に相当する。図９において、符号１１１はシンボル間誤差加算回路、符号１１２は受信信号振幅加算回路、符号１１３はサブキャリア間差分加算回路、符号１１４はＣＮＲ推定回路、符号１１５は遅延分散推定回路、符号１１６は最適伝送モード変換テーブル、符号１１７は最適伝送モード判定回路を表す。
【０００９】
図８におけるチャネル推定回路１０４からの出力情報Ｓ（ｎ，ｍ）、および平均化処理回路１０５からの出力情報Ｃ（ｎ）はシンボル間誤差加算回路に入力され、同一サブキャリア毎に、各シンボル間のＳ（ｎ，ｍ）と平均値Ｃ（ｎ）の誤差の絶対値を求め、これを全サブキャリアおよび全シンボルに対して加算して総和を求める。これは、式（２）の分母に相当し、伝送路の雑音量に相当する物理量を求めたことになる。
【００１０】
一方、受信信号振幅加算回路１１２では、Ｃ（ｎ）の絶対値（即ち各サブキャリアの振幅）を全サブキャリアにわたって加算し総和を取り、式（２）の分子および式（３）の分母に相当する値を求める。これは、全体の受信信号強度に関連付けられた物理量に相当する。さらに、サブキャリア間差分加算回路１１３にはＣ（ｎ）が入力され、Ｃ（ｎ）の絶対値のサブキャリア間の差分を全サブキャリアにわたって加算し総和を求める。これは式（３）の分子に相当し、フェージングの影響で各サブキャリア間の振幅（または受信電力）がどの程度揺らいでいるかを表す物理量となる。これらの情報は、それぞれＣＮＲ推定回路１１４および遅延分散推定回路１１５に入力し、これらの比を求めることで式（２）および式（３）のｐおよびｆを求める。
【００１１】
これらの値は最適伝送モード判定回路１１７に入力され、最適伝送モード変換テーブル１１６を参照することにより最適伝送モードを判定し、最適伝送モード情報として出力する。
【００１２】
以上の説明においては、最適伝送モードの推定に各サブキャリアの振幅情報、即ちＣ（ｎ）の絶対値の総和を用いていたが、各サブキャリアの振幅を２乗して、受信電力に換算した値を用いることも可能である。このようなバリエーションはいくつか考えられるが、基本的にはＣ（ｎ）の絶対値に対する加減乗除の四則演算処理のみを用いている点が特徴としてあげられる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−１０３０３２号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
オフィス環境などを想定した無線ＬＡＮシステムにおいては、複数の伝送モードを適応的に切り替えながら複数のユーザと効率的に通信を行う。一般に、伝送速度の遅い伝送モードは伝送品質に優れ、伝送速度が速くなるに従い無線回線上の誤りが増加する。しかし逆に、伝送速度が遅くなるに従い伝送効率が低下することになるため、所要の伝送品質を満足する範囲で最大となる伝送速度が最適な伝送速度であり、そのような伝送速度を実現できる伝送モードが最適な伝送モードである。複数の伝送モードを適応的に利用する利点は、大別すると（ａ）無線局間の距離に依存して受信電力が減衰することへの対応、（ｂ）フェージングやシャドウイングなどにより時間的に変動する伝送品質への対応があげられる。
【００１５】
（ａ）に関しては、時間的な変動はほとんどないため、ある程度の長時間の測定結果に基づいて運用することが可能である。しかし、ここで得られた最適な伝送モードも、（ｂ）の効果により瞬時的に伝送品質が劣化する可能性がある。
【００１６】
このような伝送品質の瞬時的な劣化は、再送制御により保証可能であるが、通常、再送の回数は有限であり、瞬時変動に応答して伝送モードを最適化できる前に再送回数の上限に達し、再送が打ち切られてしまう場合がある。この再送の打ち切りは、ユーザにおけるサービスの品質に大きく反映されるため、利用するアプリケーションによっては致命的になる可能性もある。この点を考慮し、ある程度の品質の瞬時劣化を見込み、目標とする伝送品質を高めに設定して安全側の運用を行うことも可能である。しかし、これは伝送モードの伝送効率を落として運用することを意味するため、提供可能なスループットが低下するという問題がある。
【００１７】
このように、瞬時的に伝送品質が大きく変動する可能性のある無線ＬＡＮシステムにおいて、適応的に伝送モードを変更するためには、瞬時のＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）特性をより高精度に推定し、瞬時のＰＥＲ特性を反映する形で伝送モードを選択する必要がある。
【００１８】
ここで、一般に無線通信における信号のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）特性は、信号の受信強度に強く依存するが、ＢＥＲ特性を把握する際には、通常、信号強度そのままの値ではなく、対数化したデシベル（ｄＢ）表示された値を用いる。ＯＦＤＭ変調方式に用いる無線ＬＡＮシステムにおいては、全体のＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）特性は各サブキャリアのＢＥＲ特性の重ね合わせである。ひとつの例として、雑音強度を一定と仮定し、ＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）＝２５ｄＢのサブキャリアとＣＮＲ＝５ｄＢのサブキャリアを組み合わせた信号の伝送特性を考えてみる。それぞれのＣＮＲは２０ｄＢ異なり、信号強度に換算すれば１００対１の比率にある。そのまま平均を取ると平均ＣＮＲはＣＮＲ＝２５ｄＢの信号強度を約半分にした値、つまりＣＮＲ＝２２ｄＢの信号と理解される。しかし、ＣＮＲ＝２５ｄＢの信号は良好なＢＥＲ特性を示すものの、ＣＮＲ＝５ｄＢの信号のＢＥＲ特性は非常に劣悪であり、その組み合わせである全体の特性はＣＮＲ＝２２ｄＢの信号のＢＥＲ特性とはかけ離れている。多少乱暴な言い方をすれば、この場合の特性はデシベル表示値の平均値（すなわちＣＮＲ＝１５ｄＢ）の方がむしろ実際の特性には近い。この差はサブキャリア数の増加に伴い強調されることが予想され、ＩＥＥＥ８０２．１１ａシステム、ＨｉＳＷＡＮａシステムなどの様に５２サブキャリアを用いるシステムではＰＥＲ特性の推定精度が落ちることが予想される。
【００１９】
本発明は、このような背景に行われたものであって、本発明の目的は、瞬時のＰＥＲ特性を、プリアンブルなどのわずかな領域（あるいは少ないサンプル）から精度良く推定することができる伝送モード選択方法および無線通信装置および無線通信システムを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の観点は、ＯＦＤＭ変調を用い、変調方式および誤り訂正の符号化率を組み合わせた伝送速度の異なる複数の伝送モードを適用可能な複数の無線局より構成される無線通信システムに適用される伝送モード選択方法である。
【００２１】
ここで、本発明の特徴とするところは、送信されるデータパケットまたは制御情報の先頭に付与される既知のプリアンブル信号を受信することにより各サブキャリア毎の振幅または各サブキャリア毎の受信信号強度を検出するステップと、前記振幅または受信信号強度に対する対数値を求めるステップと、この対数値の全サブキャリアに対する総和を求めるステップと、所定の変換テーブルを参照して前記振幅あるいは受信信号強度の全サブキャリアでの総和またはこの総和をサブキャリア数で除算した平均値のどちらかを特性評価指標として最適な伝送モードを選択するステップと、通信の相手局との前回の通信時に受信されたプリアンブル信号により得られた前記特性評価指標に対して前記変換テーブルを参照して最適な伝送モードを選択するステップと、前記通信の相手局との次回の通信時にこの選択された伝送モードを用いてデータパケットまたは制御情報の送信を行うステップとを実行するところにある。
【００２２】
あるいは、本発明の伝送モード選択方法は、送信されるデータパケットまたは制御情報の先頭に付与される既知のプリアンブル信号を受信することにより各サブキャリア毎の振幅または各サブキャリア毎の受信信号強度を検出するステップと、前記振幅または受信信号強度に対する対数値を求めるステップと、この対数値の全サブキャリアに対する総和を求めるステップと、所定の変換テーブルを参照して前記振幅あるいは受信信号強度の全サブキャリアでの総和またはこの総和をサブキャリア数で除算した平均値のどちらかを特性評価指標として最適な伝送モードを選択するステップと、通信の相手局との前回の通信時に受信されたプリアンブル信号により得られた前記特性評価指標に対して前記変換テーブルを参照して最適な伝送モードを選択するステップと、前記通信の相手局に対して次回の通信時にはこの選択された伝送モードを用いてデータパケットの送信を行うことを要求するステップと、通信の相手局より最適な伝送モードの要求があった場合にはこの伝送モードを用いてデータパケットまたは制御情報の送信を行うステップとを実行することを特徴とする。
【００２３】
このように、本発明は、各サブキャリアの振幅または受信信号強度に対する対数値を求め、その結果、各サブキャリアの振幅または受信信号強度の総和あるいは総和をサブキャリア数で除算した平均値をそのまま用いて最適伝送モードを推定する代わりに、それぞれの対数値を平均化した値を用いて最適伝送モードを推定することにより、推定精度を高めることを特徴とする。
【００２４】
さらに、各サブキャリアの振幅または受信信号強度の総和をサブキャリア数で除算してサブキャリアの平均振幅または平均受信信号強度を求めるステップと、各サブキャリアの振幅の対数値と前記平均振幅との差分の標準偏差またはこの標準偏差と比例関係にある物理量あるいは各サブキャリアの受信信号強度の対数値と前記平均受信信号強度との差分の標準偏差またはこの標準偏差と比例関係にある物理量を算出するステップを実行し、最適な伝送モードを選択するステップとして、所定の変換テーブルを参照して前記平均振幅あるいは平均受信信号強度とその標準偏差またはこれと比例関係にある物理量との組み合わせにて表される特性評価指標に対して最適な伝送モードを選択するステップを実行することもできる。これにより、最適伝送モードの推定に、各サブキャリアの振幅または受信信号強度に対する対数値の標準偏差を併せて用いることもできる。
【００２５】
さらに、測定された各サブキャリアの振幅の対数値または各サブキャリア毎の信号受信強度の対数値を連続したＮ（Ｎ≧２）個のサブキャリア間で部分平均化するステップを実行し、前記標準偏差またはこの標準偏差と比例関係にある物理量を算出する際に用いる各サブキャリアの振幅の対数値または各サブキャリアの受信信号強度の対数値の代わりに前記Ｎ個のサブキャリア間で部分平均化した振幅の対数値または受信強度の対数値を用いることもできる。これにより、各サブキャリアの振幅または受信信号強度に対する対数値の標準偏差を求める際に、隣接した複数のサブキャリア間で平均化することもできる。
【００２６】
あるいは、測定された各サブキャリアの振幅の対数値または各サブキャリア毎の信号受信強度の対数値をインタリーブにおいてデータの書込み方向にて連続したＮ（Ｎ≧２）個のサブキャリア間で部分平均化するステップを実行し、前記標準偏差またはこの標準偏差と比例関係にある物理量を算出する際に用いる各サブキャリアの振幅の対数値または各サブキャリアの受信信号強度の対数値の代わりに前記Ｎ個のサブキャリア間で部分平均化した振幅の対数値または受信強度の対数値を用いることもできる。これにより、隣接した複数のサブキャリア間での平均化において、インタリーブにおけるデータの書込方向の順番において連続するサブキャリア間で平均化することもできる。
【００２７】
なお、上記説明で「標準偏差またはこの標準偏差と比例関係にある物理量を算出する」という表現の意図するところは、上記説明における算出対象を標準偏差に限定しないことを述べているものであり、例えば「標準偏差」を２乗すると「分散」が得られるが、これは「標準偏差と比例関係にある物理量」になるので、算出対象はこの「分散」でもよいことを意味する。このように、上記説明における算出対象は、標準偏差と比例関係にある様々な物理量であることができる。
【００２８】
以上は、最適伝送モードの推定精度をさらに高めるために、各サブキャリアの振幅または受信信号強度に対する対数平均値に加え、さらなる情報を利用するためのものである。
【００２９】
一方、本発明の伝送モード選択方法を実現する本発明の無線通信装置は、各サブキャリアに対する振幅または受信信号強度の対数値を求める対数演算回路を備えていることを特徴とする。
【００３０】
すなわち、本発明の第二の観点は、ＯＦＤＭ変調を用い、ひとつまたは複数種類の変調方式および誤り訂正の符号化率を組み合わせた伝送速度の異なる複数の伝送モードを適用可能であり、受信した無線周波数の信号をベースバンド信号に変換する受信回路と、前記受信回路から出力されるアナログの信号をサンプリングしてディジタル化するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される信号をもとにＯＦＤＭシンボルタイミングを推定する同期回路と、前記同期回路より指示されたタイミングで高速フーリエ変換処理を行うＦＦＴ処理回路と、プリアンブル信号に対する高速フーリエ変換結果より伝搬路の状況を推定するチャネル推定回路と、ＯＦＤＭシンボル毎に推定されたチャネル推定結果をプリアンブルの複数ＯＦＤＭシンボル区間で平均化する平均化処理回路と、チャネル推定情報をもとに受信信号を判定する同期検波処理回路とを備えた無線通信装置である。
【００３１】
ここで、本発明の特徴とするところは、各サブキャリアに対する振幅または受信信号強度の対数値を求める対数演算回路と、この対数値を全サブキャリアで総和をとる加算回路と、この加算回路により演算された総和またはこの総和をサブキャリア数で平均化した値と最適伝送モードの対応を記録した最適伝送モード変換テーブルと、この最適伝送モード変換テーブルを参照して受信プリアンブルから最適伝送モードを判定する最適伝送モード判定回路とを備えたところにある。
【００３２】
このように、本発明は、各サブキャリアの振幅または受信信号強度に対する対数値を求め、その結果、各サブキャリアの振幅または受信信号強度をそのまま平均化した値を用いて最適伝送モードを推定する代わりに、それぞれの対数値を平均化した値を用いて最適伝送モードを推定することにより、推定精度を高めることを特徴とする。
【００３３】
あるいは、前記対数値を２乗して全サブキャリアで総和をとる２乗和加算回路と、加算回路および２乗和加算回路からの情報をもとに標準偏差を求める標準偏差算出回路と、総和または総和をサブキャリア数で平均化した値と前記標準偏差の組み合わせと最適伝送モードの対応を記録した最適伝送モード変換テーブルとを組み合わせて備えることもできる。これにより、最適伝送モードの推定に、各サブキャリアの振幅または受信信号強度に対する対数値の標準偏差を併せて用いることもできる。
【００３４】
すなわち、本発明の無線通信装置の特徴とするところは、各サブキャリアに対する振幅または受信信号強度の対数値を求める対数演算回路と、この対数値を全サブキャリアで総和をとる加算回路と、前記対数値を２乗して全サブキャリアで総和をとる２乗和加算回路と、加算回路および２乗和加算回路からの情報をもとに標準偏差を求める標準偏差算出回路と、前記加算回路により演算された総和またはこの総和をサブキャリア数で平均化した値と前記標準偏差の組み合わせと最適伝送モードの対応を記録した最適伝送モード変換テーブルと、この最適伝送モード変換テーブルを参照して受信プリアンブルから最適伝送モードを判定する最適伝送モード判定回路とを備えたことを特徴とする。
【００３５】
あるいは、複数のサブキャリア間で部分的に前記対数演算回路からの出力値を平均化する隣接サブキャリア間平均化回路を備えることもできる。すなわち、本発明の無線通信装置は、各サブキャリアに対する振幅または受信信号強度の対数値を求める対数演算回路と、この対数値を全サブキャリアで総和をとる加算回路と、複数のサブキャリア間で部分的に前記対数演算回路からの出力値を平均化する隣接サブキャリア間平均化回路と、前記隣接サブキャリア間平均化回路からの出力値を２乗して全サブキャリアで総和をとる２乗和加算回路と、加算回路および２乗和加算回路からの情報をもとに標準偏差を求める標準偏差算出回路と、前記加算回路により演算された総和またはこの総和をサブキャリア数で平均化した値と前記標準偏差の組み合わせと最適伝送モードの対応を記録した最適伝送モード変換テーブルと、この最適伝送モード変換テーブルを参照して受信プリアンブルから最適伝送モードを判定する最適伝送モード判定回路とを備えたことを特徴とする。
【００３６】
これにより、各サブキャリアの振幅または受信信号強度に対する対数値の標準偏差を求める際に、隣接した複数のサブキャリア間で平均化することもできる。あるいは、隣接した複数のサブキャリア間での平均化において、インタリーブにおけるデータの書込方向の順番において連続するサブキャリア間で平均化することもできる。
【００３７】
本発明の第三の観点は、本発明の無線通信装置を備えた無線局により構成されることを特徴とする無線通信システムである。
【００３８】
このように本発明の伝送モード選択方法または無線通信装置を用いることにより、瞬時のＰＥＲ特性を、プリアンブルなどのわずかな領域（あるいは少ないサンプル）から精度良く推定することができる無線通信を実現する本発明の無線通信システムを構成することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明実施例を図１ないし図６を参照して説明する。
【００４０】
（第一実施例）
図１は第一実施例における伝送路の推定手順を示す図である。図１において、既知のプリアンブル信号が入力されると（Ｓ１）、検出したタイミングを用いて受信したアナログ信号をサンプリングしてＡ／Ｄ変換を行う（Ｓ２）。既知のプリアンブル信号に対するサンプリングした値に高速フーリエ変換処理を行い（Ｓ３）、ＯＦＤＭ変調信号における複数のサブキャリアのチャネル推定信号が収集される（Ｓ４）。伝送路推定を行う信号のＯＦＤＭシンボル数をＭ、ＯＦＤＭ信号のサブキャリア数をＮとした場合に、第ｍ番目のＯＦＤＭシンボルにて収集されたｎ番目のサブキャリアのチャネル推定信号をＳ（ｎ，ｍ）とすると、Ｍシンボルのプリアンブル区間で収集された信号を式（１）に示すように平均化し、雑音成分を除去してｎ番目のサブキャリアのチャネル推定信号Ｃ（ｎ）を算出する（Ｓ５）。プリアンブル信号以降に受信されたデータに関しては、Ｓ５で求めたサブキャリア毎のチャネル推定信号をもとにチャネル等化処理（同期検波処理）を行う（Ｓ６）。これと平行して、得られたＣ（ｎ）に対しては各キャリア毎に対数化処理を行う（Ｓ７）。さらに、この値を用いて式（４）に示す情報ＰＲを算出する（Ｓ８）。
【数３】
各受信端末は、ここで得られたＰＲに対し、最適な伝送モードを与える最適伝送モード変換テーブルＦ（ＰＲ）を備え、これを参照して最適な伝送モードを取得する（Ｓ９）。取得された最適伝送モードは、次回に送信局側が送信を行う際の伝送モードの推奨値としてフィードバックする（Ｓ１０）。ここで、対数化した値を平均化する処理は、物理的には複数の値の相乗平均を求めることに相当し、この点が従来方式における相加平均を求める手順とは異なっている。なお、同図は、伝送路の特性を推定するための情報として、式（４）に示す情報ＰＲを用いる場合を例に取り示したものである。これは本願の請求項１の記載に対応する。
【００４２】
また、ＨｉＳＷＡＮａシステムなどでは、受信した信号の送信元に対して次回にデータ送信する際に用いる伝送モードを要求することが可能である。この場合には、図１のＳ１０において、自局の次回送信時の伝送モードをＳ９で推定したモードに設定する代わりに、受信したデータの送信元に対して次回に要求する伝送モードの要求値としてＳ９で推定した最適伝送モードを設定することも可能である。これは本願の請求項２の記載に対応する。
【００４３】
従来方式においては、伝送路の特性を推定するために、式（２）で表されるＰに加えて、式（３）で表されるｆを用いていた。特性判断のためには、複数の情報から総合的に判断することが望ましく、ＰＲに加えてその他の情報を利用することが効果的である。この情報としては、式（５）で表されるｆＲなどが利用可能である。
【数４】
（第二実施例）
図２は、第二実施例における伝送路の推定手順を示す図である。図２において、Ｓ１〜Ｓ７の処理は第一実施例、すなわち図１と同様である。Ｓ７においてＣ（ｎ）に対して各サブキャリア毎に対数化処理を行った後、同様にこの値を用いて式（５）に示す情報ｆＲを算出する（Ｓ１２）。各受信端末は、ここで得られたｆＲおよびＰＲに対し、最適な伝送モードを与える最適伝送モード変換テーブルＦ（ｆＲ，ＰＲ）を備え、これを参照して最適な伝送モードを取得する（Ｓ１３）。取得された最適伝送モードは、次回に送信局側が送信を行う際の伝送モードの推奨値としてフィードバックする（Ｓ１０）。これは本願の請求項１とこれに従属する請求項３の記載に対応する。
【００４５】
第一実施例の場合と同様に、図２のＳ１０において、自局の次回送信時の伝送モードをＳ１３で推定したモードに設定する代わりに、受信したデータの送信元に対して次回に要求する伝送モードの要求値としてＳ１３で推定した最適伝送モードを設定することも可能である。これは本願の請求項２とこれに従属する請求項３の記載に対応する。
【００４６】
先に例示したＩＥＥＥ８０２．１１ａシステム、ＨｉＳＷＡＮａシステムなどでは、誤り訂正方式として畳み込み符号化／ビタビ復号を用いている。このような誤り訂正処理を行う場合には、特定のサブキャリアのＢＥＲ特性が劣化し、あるビットに符号誤りが発生したとしても、そのビットに前後するビット列が正しい値を示す場合には、符号の誤りを訂正することが可能である。つまり、ある特定のサブキャリアのＢＥＲ特性そのものよりも、その前後につながるサブキャリア間で平均化したＢＥＲ特性が、実際の特性をより反映している場合がある。そこで、第二の実施例における処理Ｓ１２の式（５）を求める演算処理の代わりに、式（６）および式（７）を用いることも有効である。
【数５】
ここで、式（７）のｋは、平均化を行う隣接サブキャリアの範囲であり、前後ｋ個のサブキャリア（つまり２ｋ＋１個のサブキャリア）で平均化をすることを意味する。これは本願の請求項４の記載に対応する。
【００４８】
また、畳み込み符号化／ビタビ復号などはバースト的な誤りよりもランダムな誤りに対する訂正力が高いため、一般には実データ列と送信データ列の順番を入れ替え攪拌するインタリーブ処理を併用することが多い。ＯＦＤＭ変調方式を用いる場合には、連続したサブキャリア間では誤りの相関が強く、サブキャリアの並び方と実データの送信順序を攪拌することが有効である。
【００４９】
図３は、ＯＦＤＭ変調方式を用いる場合のインタリーブ処理を示す図である。図３において、各丸印はデータの情報ビットを表し、その中に送信に用いるサブキャリアの番号（ｆ１〜ｆ４８）を示している。ここでは例として、サブキャリア数を４８、インタリーブを６×８のサイズで行う場合を例示している。データの送信としては、実ビット列｛Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…｝に対しビットＢ１をサブキャリアｆ１で、ビットＢ２をサブキャリアｆ７で、ビットＢ３をサブキャリアｆ３で、…、ビットＢ８をサブキャリアｆ４３で、ビットＢ９をサブキャリアｆ２で、ビットＢ１０をサブキャリアｆ８で、…、ビットＢ４７をサブキャリアｆ４２で、ビットＢ４８をサブキャリアｆ４８で送信する。
【００５０】
ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどの多値変調を行う場合には、ひとつのサブキャリアで１ＯＦＤＭシンボル当たり複数ビット伝送することが可能であり、上記の対応を拡張する必要もあるが、基本的にはこの様にしてビット誤りのランダム化を行っている。
【００５１】
式（６）では、隣接するサブキャリア間での平均化処理を行っていたが、図３においてはサブキャリアｆ７とデータビット列的に隣接しているのはｆ１とｆ１３であり、これらの並び替えを意識した平均化処理が必要になる。具体的にはインタリーブの深さをＬとするならば、式（７）は式（８）の様に拡張される。これは本願の請求項５の記載に対応する。
【数６】
（第三実施例）
第三実施例は、第一および第二実施例で示した伝送モード選択方法を実現する無線通信装置の実施例である。本実施例の無線通信装置の構成は基本的に図８で示したものと同じである。したがって、図８における伝搬路特性推定回路１０７の構成、すなわち図９に示した機能ブロックを変更することにより本発明は実現される。
【００５３】
図４〜図６に、本実施例における伝送路特性推定回路の機能ブロック図を示す。図４〜図６において、符号１は対数演算回路、符号２は加算回路、符号３は隣接サブキャリア間平均化回路、符号４は２乗和加算回路、符号５は相乗平均ＣＮＲ算出回路、符号６は標準偏差算出回路、符号７は最適伝送モード変換テーブル、符号８は最適伝送モード判定回路を表す。
【００５４】
図８における平均化処理回路１０５からの出力情報Ｃ（ｎ）は、対数演算回路１に入力され、Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜）の値が加算回路２および隣接サブキャリア間平均化回路３に入力される。加算回路２では全てのサブキャリアにわたりＬｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜）の値の総和を取り、この値を相乗平均ＣＮＲ算出回路５および標準偏差算出回路６に入力する。
【００５５】
一方、隣接サブキャリア間平均化回路３では隣接サブキャリア間でのＬｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜）の平均化処理を行う。例えば、隣接サブキャリアのみであれば、以降の処理においてＬｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜）の値の代わりに｛Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ−１）｜），Ｌｏｇ（Ｃ｜（ｎ）｜），Ｌｏｇ（Ｃ｜（ｎ＋１）｜）｝の平均値が用いられる。平均化処理は必ずしも隣接サブキャリア間のみで行う必要はなく、平均化の範囲を次隣接まで、すなわち｛Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ−２）｜），Ｌｏｇ（Ｃ｜（ｎ−１）｜），Ｌｏｇ（Ｃ｜（ｎ）｜），Ｌｏｇ（Ｃ｜（ｎ＋１）｜），Ｌｏｇ（Ｃ｜（ｎ＋２）｜）｝に拡張したり、次々隣接サブキャリアやそれ以上の範囲にわたって平均化を行っても構わない。この隣接サブキャリア間で平均化された情報は２乗和加算回路４に入力され、各値の２乗値の全サブキャリアにわたる総和を求め、標準偏差算出回路６に入力する。
【００５６】
標準偏差算出回路では、加算回路２からのΣＬｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜）および２乗和加算回路４からのΣ｛Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜）｝２を用いて、隣接サブキャリア間で平均化された各サブキャリア間の振幅の揺らぎの程度を示す標準偏差を求める。
【００５７】
また、相乗平均ＣＮＲ算出回路５では、加算回路２からのΣＬｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜）をサブキャリア数で割り、サブキャリア当たりの振幅または受信電力と比例関係にある物理量の相乗平均値を求める。
【００５８】
それぞれの求められた情報は、最適伝送モード判定回路８に入力される。最適伝送モード判定回路８は、最適伝送モード変換テーブル７を参照することにより最適伝送モードを判定し、最適伝送モード情報として出力する。
【００５９】
図４で説明した伝送路特性推定回路の機能ブロック図は、本願の請求項４の記載における伝送モード選択方法を実現するものであり、本願の請求項８の記載に対応するものである。すなわち、本実施例は、ＯＦＤＭ変調を用い、ひとつまたは複数種類の変調方式および誤り訂正の符号化率を組み合わせた伝送速度の異なる複数の伝送モードを適用可能であり、図８に示すように、受信した無線周波数の信号をベースバンド信号に変換する受信回路（図示省略）と、前記受信回路から出力されるアナログの信号（受信信号）をサンプリングしてディジタル化するＡ／Ｄ変換回路１０１と、Ａ／Ｄ変換回路１０１から出力される信号をもとにＯＦＤＭシンボルタイミングを推定する同期回路１０２と、同期回路１０２より指示されたタイミングで高速フーリエ変換処理を行うＦＦＴ処理回路１０３と、プリアンブル信号に対する高速フーリエ変換結果より伝搬路の状況を推定するチャネル推定回路１０４と、ＯＦＤＭシンボル毎に推定されたチャネル推定結果をプリアンブルの複数ＯＦＤＭシンボル区間で平均化する平均化処理回路１０５と、チャネル推定情報をもとに受信信号を判定する同期検波処理回路１０６とを備えた無線通信装置である。
【００６０】
ここで、本実施例の特徴とするところは、伝送路特性推定回路１０７の図４に示す内部構成であって、各サブキャリアに対する振幅または受信信号強度の対数値を求める対数演算回路１と、この対数値を全サブキャリアで総和をとる加算回路２と、複数のサブキャリア間で部分的に対数演算回路１からの出力値を平均化する隣接サブキャリア間平均化回路３と、隣接サブキャリア間平均化回路３からの出力値を２乗して全サブキャリアで総和をとる２乗和加算回路４と、加算回路２および２乗和加算回路４からの情報をもとに標準偏差を求める標準偏差算出回路６と、加算回路２により演算された総和またはこの総和をサブキャリア数で平均化した値と前記標準偏差の組み合わせと最適伝送モードの対応を記録した最適伝送モード変換テーブル７と、この最適伝送モード変換テーブル７を参照して受信プリアンブルから最適伝送モードを判定する最適伝送モード判定回路８とを備えたところにある。
【００６１】
この説明において、相乗平均ＣＮＲ算出回路５は、加算回路２により演算された総和をキャリア数で平均化した値を算出して最適伝送モード判定回路８に与えるための回路である。また、相乗平均ＣＮＲ算出回路５を省略し加算回路２より演算された総和をそのまま最適モード判定回路８に入力して用いることもできる。
【００６２】
これにより、各サブキャリアの振幅または受信信号強度に対する対数値の標準偏差を求める際に、隣接した複数のサブキャリア間で平均化することもできる。さらに、符号誤りを複数のサブキャリア間でランダム化するために、インタリーブ処理を行っているシステムにおいては、隣接サブキャリア間平均化回路３での処理を｛Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ−１）｜），Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜），Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ＋１）｜）｝の平均値算出とする代わりに、例えば図３のインタリーブを仮定するならば、サブキャリアｆ７と隣接するサブキャリアがｆ１とｆ３であるように、｛Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ−６）｜），Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜），Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ＋６）｜）｝と修正することができる。この修正を行った場合には、図４は、本願の請求項５の記載における伝送モード選択方法を実現するものである。
【００６３】
図４において、隣接サブキャリア間平均化回路３を省略すると、これは本願の請求項３の記載における伝送モード選択方法を実現するものであり、本願の請求項７の記載に対応するものである。すなわち、本実施例の無線通信装置の特徴とするところは、伝送路特性推定回路１０７の図５に示す内部構成であって、各サブキャリアに対する振幅または受信信号強度の対数値を求める対数演算回路１と、この対数値を全サブキャリアで総和をとる加算回路２と、前記対数値を２乗して全サブキャリアで総和をとる２乗和加算回路４と、加算回路２および２乗和加算回路４からの情報をもとに標準偏差を求める標準偏差算出回路６と、加算回路２により演算された総和またはこの総和をサブキャリア数で平均化した値と前記標準偏差の組み合わせと最適伝送モードの対応を記録した最適伝送モード変換テーブル７と、この最適伝送モード変換テーブル７を参照して受信プリアンブルから最適伝送モードを判定する最適伝送モード判定回路８とを備えたところにある。これにより、最適伝送モードの推定に、各サブキャリアの振幅または受信信号強度に対する対数値の標準偏差を併せて用いることもできる。
【００６４】
図４において、隣接サブキャリア間平均化回路３および２乗和加算回路４および標準偏差算出回路６を省略すると、これは本願の請求項１および２の記載における伝送モード選択方法を実現するものであり、本願の請求項６の記載に対応するものである。すなわち、本実施例の無線通信装置の特徴とするところは、伝送路特性推定回路１０７の図６に示す内部構成であって、各サブキャリアに対する振幅または受信信号強度の対数値を求める対数演算回路１と、この対数値を全サブキャリアで総和をとる加算回路２と、この加算回路２により演算された総和またはこの総和をサブキャリア数で平均化した値と最適伝送モードの対応を記録した最適伝送モード変換テーブル７と、この最適伝送モード変換テーブル７を参照して受信プリアンブルから最適伝送モードを判定する最適伝送モード判定回路８とを備えたところにある。
【００６５】
このように、図６に示す伝送路特性推定回路１０７によれば、各サブキャリアの振幅または受信信号強度に対する対数値を求め、その結果、各サブキャリアの振幅または受信信号強度の総和あるいは総和をサブキャリア数で除算した平均値をそのまま用いて最適伝送モードを推定する代わりに、それぞれの対数値を平均化した値を用いて最適伝送モードを推定することにより、推定精度を高めることを特徴とする。
【００６６】
なお、サブキャリアの中には、データ情報を含まない制御用のパイロット信号が含まれる可能性もあるが、本発明の実施例の全ての説明においては、これらのサブキャリアを除外したサブキャリアに対してｆ１、ｆ２、…の様に番号付けを行って説明している。これらのサブキャリアも含めて通し番号をつける場合には、各図の説明において、サブキャリアの番号ｎに適宜オフセットを加えて理解する必要があるが、本実施例においてはこれを省略する。
【００６７】
また、図４における対数演算回路１はＬｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜）の演算機能を備えた回路を想定していたが、実際にはある程度の誤差を許容して、内部的に｜Ｃ（ｎ）｜→Ｌｏｇ（｜Ｃ（ｎ）｜）の換算を行う対数値変換テーブルを用いて処理を簡略化することもできる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、瞬時のＰＥＲ特性を、プリアンブルなどのわずかな領域（あるいは少ないサンプル）から精度良く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例の伝送路の推定手順を示す図。
【図２】第二実施例の伝送路の推定手順を示す図。
【図３】ＯＦＤＭ変調方式を用いる場合のインタリーブ処理の例を示す図。
【図４】本実施例の最適モード推定回路の機能ブロック図（請求項４、５、８に対応）。
【図５】本実施例の最適モード推定回路の機能ブロック図（請求項３、７に対応）。
【図６】本実施例の最適モード推定回路の機能ブロック図（請求項１、２、６に対応）。
【図７】従来方式の伝送路の推定手順を示す図。
【図８】従来方式における受信装置の機能ブロック図。
【図９】従来方式における最適伝送モード推定回路の機能ブロック図。
【符号の説明】
１ 対数演算回路
２ 加算回路
３ 隣接サブキャリア間平均化回路
４ ２乗和加算回路
５ 相乗平均ＣＮＲ算出回路
６ 標準偏差算出回路
７ 最適伝送モード変換テーブル
８ 最適伝送モード判定回路
１０１ Ａ／Ｄ変換回路
１０２ 同期回路
１０３ ＦＦＴ処理回路
１０４ チャネル推定回路
１０５ 平均化処理回路
１０６ 同期検波処理回路
１０７ 伝送路特性推定回路
１１１ シンボル間誤差加算回路
１１２ 受信信号振幅加算回路
１１３ サブキャリア間差分加算回路
１１４ ＣＮＲ推定回路
１１５ 遅延分散推定回路
１１６ 最適伝送モード変換テーブル
１１７ 最適伝送モード判定回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is applied to a wireless communication system using OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation. The present invention relates to an adaptive modulation scheme for performing communication while achieving both transmission quality and efficiency, and particularly to a technique for quickly and accurately estimating a communication state of a transmission path. In addition, it is particularly suitable for use in a HiSWANA system and an IEEE802.11a system which are wireless LAN systems using the 5 GHz band.
[0002]
[Prior art]
As a system that implements a plurality of transmission modes and adaptively changes the transmission mode according to the communication status and performs communication, the HiSWANA system conforming to the ARIB STD-T70 standard and the ARIB STD-71 standard conforming to the ARIB STD-T70 standard are mainly used. IEEE 802.11a system. These systems use a coded OFDM modulation scheme as a modulation scheme, and support a plurality of transmission modes from 6 Mbps (BPSK R = 1/2) to 54 Mbps (64QAM R = 3/4). Regarding a method of selecting these transmission modes, for example, Patent Document 1 and the like have been proposed.
[0003]
According to these methods, the procedure for estimating the transmission path is as shown in FIG. In FIG. 7, when a known preamble signal is input (S101), the received analog signal is sampled using the detected timing to perform A / D conversion (S102). The sampled value of the known preamble signal is subjected to fast Fourier transform processing (S103), and channel estimation signals of a plurality of subcarriers in the OFDM modulated signal are collected (S104). Assuming that the number of OFDM symbols of a signal to be subjected to transmission path estimation is M and the number of subcarriers of the OFDM signal is N, the channel estimation signal of the nth subcarrier collected by the mth OFDM symbol is S (n , M), the signals collected in the preamble section of M symbols are averaged as shown in equation (1), the noise component is removed, and the channel estimation signal C (n) of the n-th subcarrier is calculated. (S105).
(Equation 1)
For data received after the preamble signal, channel equalization processing (synchronous detection processing) is performed based on the channel estimation signal for each subcarrier determined in S105 (S106), and S ( n, m) and C (n), the information p shown in the equation (2) is calculated (S107), and the information f shown in the equation (3) is calculated (S108).
(Equation 2)
Each receiving terminal is provided with an optimum transmission mode conversion table F (f, p) that gives an optimum transmission mode for the combination of f and p obtained here, and acquires the optimum transmission mode by referring to this table. (S109). The acquired optimal transmission mode is fed back as a recommended value of the transmission mode when the transmitting station performs transmission next time (S110).
[0006]
FIG. 8 is an example of a functional block diagram of a receiving device for realizing these processes. 8,
[0007]
First, an A /
[0008]
FIG. 9 shows a functional block diagram of a transmission line characteristic estimating circuit in a conventional system. This corresponds to an example of the internal configuration of the transmission path
[0009]
The output information S (n, m) from the
[0010]
On the other hand, the reception signal
[0011]
These values are input to the optimal transmission
[0012]
In the above description, the amplitude information of each subcarrier, that is, the sum of the absolute values of C (n) is used for estimating the optimal transmission mode. However, the amplitude of each subcarrier is squared and converted to the received power. It is also possible to use the calculated values. Although some such variations are conceivable, the feature is that basically, only the four arithmetic operations of addition, subtraction, multiplication, and division are performed on the absolute value of C (n).
[0013]
[Patent Document 1]
JP 2001-103032 A
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In a wireless LAN system assuming an office environment or the like, communication is efficiently performed with a plurality of users while adaptively switching a plurality of transmission modes. In general, a transmission mode with a low transmission speed has excellent transmission quality, and errors on a radio link increase as the transmission speed increases. However, conversely, the transmission efficiency decreases as the transmission speed decreases, so the maximum transmission speed within the range that satisfies the required transmission quality is the optimal transmission speed, and such a transmission speed can be realized. The transmission mode is the optimal transmission mode. The advantages of adaptively using a plurality of transmission modes can be roughly classified into (a) a response to the reception power attenuating depending on the distance between the radio stations, and (b) a temporal response due to fading and shadowing. There is a need to deal with fluctuating transmission quality.
[0015]
Regarding (a), since there is almost no temporal change, it is possible to operate based on a certain long-term measurement result. However, even in the optimal transmission mode obtained here, the transmission quality may be instantaneously degraded due to the effect of (b).
[0016]
Such instantaneous deterioration of transmission quality can be guaranteed by retransmission control, but the number of retransmissions is usually finite, and the upper limit of the number of retransmissions before the transmission mode can be optimized in response to instantaneous fluctuations. And the retransmission may be aborted. The termination of the retransmission is greatly reflected in the quality of service for the user, and may be fatal depending on the application to be used. In consideration of this point, it is also possible to anticipate a certain degree of instantaneous deterioration of the quality, set the target transmission quality higher, and perform the operation on the safe side. However, this means that the operation is performed with the transmission efficiency of the transmission mode lowered, and therefore, there is a problem that the available throughput is reduced.
[0017]
As described above, in a wireless LAN system in which the transmission quality may greatly fluctuate instantaneously, in order to adaptively change the transmission mode, the instantaneous PER (Packet Error Rate) characteristic is estimated with higher accuracy. It is necessary to select a transmission mode in a manner that reflects the instantaneous PER characteristics.
[0018]
Here, in general, the BER (Bit Error Rate) characteristic of a signal in wireless communication strongly depends on the reception strength of the signal. However, when grasping the BER characteristic, usually, the signal intensity is not a logarithmic value but a logarithmic value. The value displayed in decibels (dB) is used. In the wireless LAN system used for the OFDM modulation method, the entire PER (Packet Error Rate) characteristic is a superposition of the BER characteristics of each subcarrier. As an example, assuming that the noise intensity is constant, consider a transmission characteristic of a signal obtained by combining a subcarrier of CNR (Carrier Noise Ratio) = 25 dB and a subcarrier of CNR = 5 dB. Each CNR differs by 20 dB, and has a ratio of 100 to 1 in terms of signal strength. If the average is taken as it is, the average CNR is understood to be a value obtained by halving the signal intensity of CNR = 25 dB, that is, a signal of CNR = 22 dB. However, although the signal of CNR = 25 dB shows a good BER characteristic, the BER characteristic of the signal of CNR = 5 dB is very poor, and the overall characteristic which is a combination thereof is far from the BER characteristic of the signal of CNR = 22 dB. ing. Stated somewhat aggressively, the characteristic in this case is closer to the actual characteristic when the average value of the decibel display value (that is, CNR = 15 dB) is used. This difference is expected to be emphasized with an increase in the number of subcarriers. In a system using 52 subcarriers such as an IEEE802.11a system and a HiSWANA system, the estimation accuracy of the PER characteristic is expected to decrease.
[0019]
The present invention has been made in such a background, and an object of the present invention is to provide a transmission mode capable of accurately estimating an instantaneous PER characteristic from a small area (or a small number of samples) such as a preamble. A selection method, a wireless communication device, and a wireless communication system are provided.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is directed to a wireless communication system including a plurality of wireless stations that can apply a plurality of transmission modes having different transmission speeds by combining OFDM modulation and a modulation scheme and an error correction coding rate. This is a transmission mode selection method to be applied.
[0021]
Here, the feature of the present invention is that by receiving a known preamble signal added to the head of a transmitted data packet or control information, the amplitude of each subcarrier or the received signal strength of each subcarrier is received. Detecting the logarithmic value or the logarithmic value of the received signal strength, calculating the sum of all logarithmic values for all the subcarriers, and referring to a predetermined conversion table. Selecting an optimal transmission mode using either the sum of the subcarriers or an average value obtained by dividing the sum by the number of subcarriers, and a preamble signal received during the previous communication with the communication partner station. An optimal transmission mode is selected with reference to the conversion table for the characteristic evaluation index obtained by A step of, there is to be performed and performing the transmission of the data packet or control information using the next transmission mode the selected time to the communication with the partner station of the communication.
[0022]
Alternatively, the transmission mode selection method according to the present invention, by receiving a known preamble signal added to the head of the transmitted data packet or control information, adjusts the amplitude of each subcarrier or the received signal strength of each subcarrier. Detecting, a step of calculating a logarithmic value for the amplitude or the received signal strength, a step of calculating a sum of all the logarithmic values for all the subcarriers, and a step of referring to a predetermined conversion table, A step of selecting an optimal transmission mode as a characteristic evaluation index using either the sum at the carrier or an average value obtained by dividing the sum by the number of subcarriers, and a preamble signal received during the previous communication with the communication partner station. The optimum transmission mode with reference to the conversion table for the obtained characteristic evaluation index Selecting, and requesting the communication partner station to transmit a data packet using the selected transmission mode at the next communication, and requesting an optimum transmission mode from the communication partner station. And transmitting a data packet or control information using this transmission mode.
[0023]
As described above, the present invention calculates the logarithmic value of the amplitude or the received signal strength of each subcarrier, and as a result, sums the amplitude or the received signal strength of each subcarrier or the average value obtained by dividing the sum by the number of subcarriers as it is. Instead of estimating the optimal transmission mode by using the values, the estimation accuracy is improved by estimating the optimal transmission mode using a value obtained by averaging respective logarithmic values.
[0024]
Further, dividing the sum of the amplitude of each subcarrier or the received signal strength by the number of subcarriers to obtain the average amplitude or the average received signal strength of the subcarriers, and the logarithmic value of the amplitude of each subcarrier and the average amplitude Calculate the standard deviation of the difference or a physical quantity proportional to this standard deviation or a standard deviation of the difference between the logarithmic value of the received signal strength of each subcarrier and the average received signal strength or a physical quantity proportional to this standard deviation. Performing the steps and selecting the optimal transmission mode is represented by a combination of the average amplitude or average received signal strength and its standard deviation or a physical quantity proportional thereto with reference to a predetermined conversion table. The step of selecting an optimal transmission mode for the characteristic evaluation index can also be executed. Thereby, the standard deviation of the logarithmic value with respect to the amplitude of each subcarrier or the received signal strength can be used together with the estimation of the optimal transmission mode.
[0025]
Executing a step of partially averaging the measured logarithmic value of the amplitude of each subcarrier or the logarithmic value of the signal reception intensity of each subcarrier among N (N ≧ 2) consecutive subcarriers; Instead of the logarithmic value of the amplitude of each subcarrier or the logarithmic value of the received signal strength of each subcarrier used in calculating the standard deviation or a physical quantity proportional to this standard deviation, a partial average among the N subcarriers is used. It is also possible to use a logarithmic value of the converted amplitude or a logarithmic value of the reception intensity. Thus, when calculating the standard deviation of the logarithmic value with respect to the amplitude or received signal strength of each subcarrier, it is also possible to average the values between a plurality of adjacent subcarriers.
[0026]
Alternatively, the logarithmic value of the measured amplitude of each subcarrier or the logarithmic value of the signal reception intensity of each subcarrier is partially averaged among N (N ≧ 2) consecutive subcarriers in the data writing direction in interleaving. And calculating the standard deviation or a physical quantity proportional to the standard deviation in place of the logarithmic value of the amplitude of each subcarrier or the logarithmic value of the received signal strength of each subcarrier. A logarithmic value of the amplitude or a logarithmic value of the reception intensity partially averaged among the subcarriers may be used. Thus, in averaging between a plurality of adjacent subcarriers, averaging can be performed between consecutive subcarriers in the order of data writing direction in interleaving.
[0027]
In the above description, the meaning of the expression "calculate the standard deviation or a physical quantity having a proportional relationship with this standard deviation" is intended to mean that the calculation target in the above description is not limited to the standard deviation, For example, when "standard deviation" is squared, "dispersion" is obtained. This is "physical quantity proportional to the standard deviation", which means that the calculation target may be "variance". Thus, the calculation target in the above description can be various physical quantities that are in a proportional relationship with the standard deviation.
[0028]
The above is for utilizing further information in addition to the logarithmic average value of the amplitude of each subcarrier or the received signal strength in order to further increase the estimation accuracy of the optimal transmission mode.
[0029]
On the other hand, a wireless communication apparatus according to the present invention for realizing the transmission mode selecting method according to the present invention includes a logarithmic operation circuit for obtaining a logarithmic value of the amplitude or received signal strength for each subcarrier.
[0030]
That is, the second aspect of the present invention is that, using OFDM modulation, it is possible to apply a plurality of transmission modes having different transmission rates by combining one or more types of modulation schemes and an error correction coding rate. A receiving circuit for converting a frequency signal into a baseband signal, an A / D conversion circuit for sampling and digitizing an analog signal output from the receiving circuit, and a signal output from the A / D conversion circuit A synchronization circuit for estimating OFDM symbol timing based on the same, an FFT processing circuit for performing fast Fourier transform processing at a timing specified by the synchronization circuit, and a channel estimation for estimating a channel state from a result of the fast Fourier transform on the preamble signal Circuit and a plurality of preamble OFDM symbols for the channel estimation result estimated for each OFDM symbol. It is a wireless communication device including an averaging process circuit for averaging at Bol period, a synchronous detection processing circuit to determine received signal based on the channel estimation information.
[0031]
Here, the features of the present invention include a logarithmic calculation circuit for calculating a logarithmic value of amplitude or received signal strength for each subcarrier, an adding circuit for summing the logarithmic value for all subcarriers, and this adding circuit. The optimum transmission mode conversion table that records the correspondence between the calculated sum or the value obtained by averaging the sum with the number of subcarriers and the optimum transmission mode, and determines the optimum transmission mode from the reception preamble by referring to the optimum transmission mode conversion table And an optimum transmission mode determining circuit.
[0032]
As described above, the present invention obtains the logarithmic value for the amplitude or the received signal strength of each subcarrier, and as a result, estimates the optimal transmission mode using the value obtained by averaging the amplitude or the received signal strength of each subcarrier as it is. Instead, the estimation accuracy is enhanced by estimating the optimal transmission mode using a value obtained by averaging the respective logarithmic values.
[0033]
Alternatively, a sum-of-squares circuit for squaring the logarithmic value to obtain a sum over all subcarriers, a standard deviation calculating circuit for calculating a standard deviation based on information from the addition circuit and the sum-of-squares circuit, Alternatively, a combination of a value obtained by averaging the sum by the number of subcarriers and the standard deviation and an optimum transmission mode conversion table that records a correspondence between the optimum transmission modes may be provided in combination. Thereby, the standard deviation of the logarithmic value with respect to the amplitude of each subcarrier or the received signal strength can be used together with the estimation of the optimal transmission mode.
[0034]
That is, a feature of the wireless communication apparatus of the present invention is that a logarithmic calculation circuit for obtaining a logarithmic value of the amplitude or received signal strength for each subcarrier, an adding circuit for summing the logarithmic value with all subcarriers, A sum-of-squares circuit for squaring the logarithmic value to obtain a sum over all subcarriers, a standard deviation calculating circuit for obtaining a standard deviation based on information from the adding circuit and the square-sum adding circuit; An optimum transmission mode conversion table that records the correspondence between the calculated sum or a value obtained by averaging the sum with the number of subcarriers and the standard deviation and the optimum transmission mode; and a reception preamble by referring to the optimum transmission mode conversion table. And an optimum transmission mode determining circuit for determining the optimum transmission mode from the above.
[0035]
Alternatively, an averaging circuit between adjacent subcarriers for partially averaging the output value from the logarithmic operation circuit among a plurality of subcarriers may be provided. That is, the wireless communication apparatus of the present invention includes a logarithmic calculation circuit that calculates a logarithmic value of an amplitude or a received signal strength for each subcarrier, an addition circuit that sums the logarithmic value of all subcarriers, and a plurality of subcarriers. An averaging circuit between adjacent subcarriers for partially averaging the output value from the logarithmic operation circuit, and a square for squaring the output value from the averaging circuit between adjacent subcarriers and taking the sum of all the subcarriers A sum addition circuit, a standard deviation calculation circuit for obtaining a standard deviation based on information from the addition circuit and the square sum addition circuit, and a sum calculated by the addition circuit or a value obtained by averaging the sum with the number of subcarriers And the optimum transmission mode conversion table that records the correspondence between the combination of the standard deviation and the optimum transmission mode, and from the reception preamble by referring to the optimum transmission mode conversion table. Characterized in that a optimum transmission mode determining circuit for determining the proper transmission mode.
[0036]
Thus, when calculating the standard deviation of the logarithmic value with respect to the amplitude or received signal strength of each subcarrier, it is also possible to average the values between a plurality of adjacent subcarriers. Alternatively, in averaging between a plurality of adjacent subcarriers, averaging can be performed between consecutive subcarriers in the order of data writing direction in interleaving.
[0037]
A third aspect of the present invention is a wireless communication system including a wireless station including the wireless communication device of the present invention.
[0038]
As described above, by using the transmission mode selection method or the wireless communication device of the present invention, a book that realizes wireless communication that can accurately estimate an instantaneous PER characteristic from a small area (or a small number of samples) such as a preamble. The wireless communication system according to the present invention can be configured.
[0039]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0040]
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a procedure for estimating a transmission path in the first embodiment. In FIG. 1, when a known preamble signal is input (S1), the received analog signal is sampled using the detected timing to perform A / D conversion (S2). Fast Fourier transform processing is performed on the sampled value of the known preamble signal (S3), and channel estimation signals of a plurality of subcarriers in the OFDM modulated signal are collected (S4). Assuming that the number of OFDM symbols of a signal to be subjected to transmission path estimation is M and the number of subcarriers of the OFDM signal is N, the channel estimation signal of the nth subcarrier collected by the mth OFDM symbol is S (n , M), the signal collected in the preamble section of M symbols is averaged as shown in Expression (1), and the noise component is removed to calculate the channel estimation signal C (n) of the n-th subcarrier. (S5). For data received after the preamble signal, channel equalization processing (synchronous detection processing) is performed based on the channel estimation signal for each subcarrier obtained in S5 (S6). In parallel with this, logarithmic processing is performed on the obtained C (n) for each carrier (S7). Further, using this value, the information P shown in Expression (4) is obtained. R Is calculated (S8).
[Equation 3]
Each receiving terminal uses the P R , An optimal transmission mode conversion table F (P R ), And an optimal transmission mode is acquired with reference to this (S9). The acquired optimal transmission mode is fed back as a recommended value of the transmission mode when the transmitting station performs transmission next time (S10). Here, the process of averaging the logarithmic values physically corresponds to calculating a geometric mean of a plurality of values, which is different from the procedure of calculating the arithmetic mean in the conventional method. It should be noted that FIG. 7 shows information P shown in equation (4) as information for estimating the characteristics of the transmission path. R Is shown as an example. This corresponds to claim 1 of the present application.
[0042]
In the HiSWANA system or the like, it is possible to request the transmission source of the received signal for a transmission mode to be used for the next data transmission. In this case, in S10 of FIG. 1, instead of setting the transmission mode of the own station at the next transmission to the mode estimated in S9, the requested value of the transmission mode requested next to the transmission source of the received data is set. It is also possible to set the optimal transmission mode estimated in S9. This corresponds to claim 2 of the present application.
[0043]
In the conventional method, in order to estimate the characteristics of the transmission path, f represented by Expression (3) is used in addition to P represented by Expression (2). In order to determine characteristics, it is desirable to make a comprehensive judgment from a plurality of pieces of information. R It is effective to use other information in addition to. As this information, f represented by Expression (5) R Etc. are available.
(Equation 4)
(Second embodiment)
FIG. 2 is a diagram illustrating a transmission path estimation procedure in the second embodiment. In FIG. 2, the processing of S1 to S7 is the same as that of the first embodiment, that is, FIG. After performing logarithmic processing on C (n) for each subcarrier in S7, similarly, using this value, the information f shown in Expression (5) is used. R Is calculated (S12). Each receiving terminal obtains f R And P R , An optimal transmission mode conversion table F (f R , P R ), And an optimum transmission mode is acquired with reference to this (S13). The acquired optimum transmission mode is fed back as a recommended value of the transmission mode when the transmitting station performs transmission next time (S10). This corresponds to
[0045]
As in the first embodiment, in S10 of FIG. 2, instead of setting the transmission mode of the own station at the next transmission to the mode estimated in S13, a next request is made to the transmission source of the received data. It is also possible to set the optimum transmission mode estimated in S13 as the required value of the transmission mode. This corresponds to claim 2 and
[0046]
In the IEEE 802.11a system, the HiSWANA system and the like exemplified above, convolutional coding / Viterbi decoding is used as an error correction method. When such an error correction process is performed, even if a BER characteristic of a specific subcarrier is degraded and a code error occurs in a certain bit, if a bit sequence before and after that bit shows a correct value, Can be corrected. That is, the BER characteristic averaged between the subcarriers connected before and after the specific subcarrier may reflect the actual characteristic more than the BER characteristic itself of a specific subcarrier. Therefore, it is also effective to use equations (6) and (7) instead of the calculation processing for obtaining equation (5) in step S12 in the second embodiment.
(Equation 5)
Here, k in Expression (7) is a range of adjacent subcarriers to be averaged, and means that averaging is performed with k subcarriers before and after (that is, 2k + 1 subcarriers). This corresponds to claim 4 of the present application.
[0048]
Also, convolutional coding / Viterbi decoding and the like have a higher correction power for random errors than burst errors, and therefore, in general, often use an interleaving process in which the order of a real data sequence and a transmission data sequence is switched and mixed. In the case of using the OFDM modulation method, there is a strong error correlation between continuous subcarriers, and it is effective to mix the subcarrier arrangement and the actual data transmission order.
[0049]
FIG. 3 is a diagram illustrating an interleaving process when the OFDM modulation scheme is used. In FIG. 3, each circle represents an information bit of data, in which the number of a subcarrier (f1 to f48) used for transmission is shown. Here, as an example, a case where the number of subcarriers is 48 and the interleaving is performed in a 6 × 8 size is illustrated. As for data transmission, bit B1 is subcarrier f1, bit B2 is subcarrier f7, bit B3 is subcarrier f3, and bit B8 is subcarrier for real bit sequence {B1, B2, B3,. At f43, bit B9 is transmitted by subcarrier f2, bit B10 is transmitted by subcarrier f8, ..., bit B47 is transmitted by subcarrier f42, and bit B48 is transmitted by subcarrier f48.
[0050]
When performing multi-level modulation such as QPSK or 16QAM, it is possible to transmit a plurality of bits per OFDM symbol with one subcarrier, and it is necessary to extend the above correspondence. Bit error is randomized.
[0051]
In equation (6), the averaging process is performed between adjacent subcarriers. However, in FIG. 3, f1 and f13 are adjacent to the subcarrier f7 in a data bit string, and these are rearranged. Averaging processing is required. Specifically, if the interleaving depth is L, equation (7) is extended as in equation (8). This corresponds to claim 5 of the present application.
(Equation 6)
(Third embodiment)
The third embodiment is an embodiment of a wireless communication apparatus that realizes the transmission mode selection method shown in the first and second embodiments. The configuration of the wireless communication apparatus of this embodiment is basically the same as that shown in FIG. Therefore, the present invention is realized by changing the configuration of the propagation path
[0053]
4 to 6 show functional block diagrams of the transmission path characteristic estimating circuit in the present embodiment. 4 to 6, reference numeral 1 denotes a logarithmic operation circuit,
[0054]
The output information C (n) from the averaging
[0055]
On the other hand, the adjacent
[0056]
In the standard deviation calculation circuit, {Log (| C (n) |) from the
[0057]
Further, the geometric mean
[0058]
Each piece of the obtained information is input to the optimum transmission
[0059]
The functional block diagram of the transmission path characteristic estimating circuit described with reference to FIG. 4 realizes the transmission mode selection method described in
[0060]
Here, the feature of the present embodiment is the internal configuration shown in FIG. 4 of the transmission path
[0061]
In this description, the geometric mean
[0062]
Thus, when calculating the standard deviation of the logarithmic value with respect to the amplitude or received signal strength of each subcarrier, it is also possible to average the values between a plurality of adjacent subcarriers. Further, in a system in which interleave processing is performed in order to randomize a code error among a plurality of subcarriers, the processing in the averaging
[0063]
In FIG. 4, if the averaging
[0064]
In FIG. 4, if the averaging
[0065]
As described above, according to the transmission path
[0066]
In addition, although there is a possibility that a control pilot signal that does not include data information may be included in the subcarriers, in all the descriptions of the embodiments of the present invention, these subcarriers are excluded. On the other hand, the numbers are given as f1, f2,. In the case of giving serial numbers including these subcarriers, it is necessary to understand by adding an appropriate offset to the subcarrier number n in the description of each drawing, but this is omitted in the present embodiment.
[0067]
Further, the logarithmic operation circuit 1 in FIG. 4 is assumed to be a circuit having an operation function of Log (| C (n) |), but actually allows a certain amount of error and internally sets | C ( n) | → Log (| C (n) |) can be simplified by using a logarithmic value conversion table for conversion.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the instantaneous PER characteristic can be accurately estimated from a small area (or a small number of samples) such as a preamble.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a transmission path estimation procedure according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a transmission path estimation procedure according to a second embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an interleaving process when an OFDM modulation scheme is used.
FIG. 4 is a functional block diagram of an optimum mode estimation circuit according to the present embodiment (corresponding to
FIG. 5 is a functional block diagram of an optimum mode estimation circuit according to the present embodiment (corresponding to
FIG. 6 is a functional block diagram of an optimal mode estimation circuit according to the present embodiment (corresponding to
FIG. 7 is a diagram showing a conventional transmission path estimation procedure.
FIG. 8 is a functional block diagram of a receiving apparatus in a conventional system.
FIG. 9 is a functional block diagram of an optimal transmission mode estimating circuit in a conventional system.
[Explanation of symbols]
1 Logarithmic operation circuit
2 Addition circuit
3 Averaging circuit between adjacent subcarriers
4 Sum of squares addition circuit
5 geometric mean CNR calculation circuit
6 Standard deviation calculation circuit
7 Optimal transmission mode conversion table
8 Optimal transmission mode judgment circuit
101 A / D conversion circuit
102 Synchronous circuit
103 FFT processing circuit
104 channel estimation circuit
105 Averaging circuit
106 Synchronous detection processing circuit
107 Transmission line characteristic estimation circuit
111 Inter-symbol error addition circuit
112 Received signal amplitude addition circuit
113 Subcarrier difference addition circuit
114 CNR estimation circuit
115 Delay dispersion estimation circuit
116 Optimal transmission mode conversion table
117 Optimal transmission mode judgment circuit
Claims (9)
送信されるデータパケットまたは制御情報の先頭に付与される既知のプリアンブル信号を受信することにより各サブキャリア毎の振幅または各サブキャリア毎の受信信号強度を検出するステップと、
前記振幅または受信信号強度に対する対数値を求めるステップと、
この対数値の全サブキャリアに対する総和を求めるステップと、
所定の変換テーブルを参照して前記振幅あるいは受信信号強度の全サブキャリアでの総和またはこの総和をサブキャリア数で除算した平均値のどちらかを特性評価指標として最適な伝送モードを選択するステップと、
通信の相手局との前回の通信時に受信されたプリアンブル信号により得られた前記特性評価指標に対して前記変換テーブルを参照して最適な伝送モードを選択するステップと、
前記通信の相手局との次回の通信時にこの選択された伝送モードを用いてデータパケットまたは制御情報の送信を行うステップと
を実行することを特徴とする伝送モード選択方法。Wireless communication composed of a plurality of wireless stations using OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation and capable of applying a plurality of transmission modes having different transmission speeds by combining one or more types of modulation schemes and error correction coding rates. In the transmission mode selection method applied to the system,
Detecting the amplitude of each subcarrier or the received signal strength of each subcarrier by receiving a known preamble signal added to the head of the transmitted data packet or control information,
Determining a logarithmic value for the amplitude or received signal strength;
Obtaining a sum of all logarithmic values of all subcarriers;
A step of selecting an optimal transmission mode as a characteristic evaluation index using either a sum of the amplitudes or received signal strengths in all subcarriers or an average value obtained by dividing the sum by the number of subcarriers with reference to a predetermined conversion table; ,
A step of selecting an optimal transmission mode by referring to the conversion table for the characteristic evaluation index obtained by the preamble signal received during the previous communication with the communication partner station,
Transmitting a data packet or control information using the selected transmission mode at the next communication with the opposite station of the communication.
送信されるデータパケットまたは制御情報の先頭に付与される既知のプリアンブル信号を受信することにより各サブキャリア毎の振幅または各サブキャリア毎の受信信号強度を検出するステップと、
前記振幅または受信信号強度に対する対数値を求めるステップと、
この対数値の全サブキャリアに対する総和を求めるステップと、
所定の変換テーブルを参照して前記振幅あるいは受信信号強度の全サブキャリアでの総和またはこの総和をサブキャリア数で除算した平均値のどちらかを特性評価指標として最適な伝送モードを選択するステップと、
通信の相手局との前回の通信時に受信されたプリアンブル信号により得られた前記特性評価指標に対して前記変換テーブルを参照して最適な伝送モードを選択するステップと、
前記通信の相手局に対して次回の通信時にはこの選択された伝送モードを用いてデータパケットの送信を行うことを要求するステップと、
通信の相手局より最適な伝送モードの要求があった場合にはこの伝送モードを用いてデータパケットまたは制御情報の送信を行うステップと
を実行することを特徴とする伝送モード選択方法。Transmission applied to a wireless communication system composed of a plurality of wireless stations capable of applying a plurality of transmission modes having different transmission rates by combining one or more types of modulation schemes and an error correction coding rate using OFDM modulation. In the mode selection method,
Detecting the amplitude of each subcarrier or the received signal strength of each subcarrier by receiving a known preamble signal added to the head of the transmitted data packet or control information,
Determining a logarithmic value for the amplitude or received signal strength;
Obtaining a sum of all logarithmic values of all subcarriers;
A step of selecting an optimal transmission mode as a characteristic evaluation index using either a sum of the amplitudes or received signal strengths in all subcarriers or an average value obtained by dividing the sum by the number of subcarriers with reference to a predetermined conversion table; ,
A step of selecting an optimal transmission mode by referring to the conversion table for the characteristic evaluation index obtained by the preamble signal received during the previous communication with the communication partner station,
Requesting the opposite station of the communication to transmit a data packet using the selected transmission mode at the next communication,
Transmitting a data packet or control information using the transmission mode when an optimum transmission mode is requested from a communication partner station.
各サブキャリアの対数値と前記平均振幅との差分の標準偏差またはこの標準偏差と比例関係にある物理量あるいは各サブキャリアの受信信号強度の対数値と前記平均受信信号強度との差分の標準偏差またはこの標準偏差と比例関係にある物理量を算出するステップを実行し、
最適な伝送モードを選択するステップとして、所定の変換テーブルを参照して前記平均振幅あるいは平均受信信号強度とその標準偏差またはこれと比例関係にある物理量との組み合わせにて表される特性評価指標に対して最適な伝送モードを選択するステップを実行する
請求項１または２記載の伝送モード選択方法。Dividing the sum of the amplitude or received signal strength of each subcarrier by the number of subcarriers to obtain the average amplitude or average received signal strength of the subcarriers,
The standard deviation of the difference between the logarithmic value of each subcarrier and the average amplitude or the standard deviation of the difference between the logarithmic value of the received signal strength of each subcarrier and the logarithmic value of the received signal strength of each subcarrier and the average received signal strength or Performing a step of calculating a physical quantity proportional to the standard deviation,
As a step of selecting an optimal transmission mode, a characteristic evaluation index represented by a combination of the average amplitude or average received signal strength and its standard deviation or a physical quantity having a proportional relationship with the average amplitude or average received signal strength with reference to a predetermined conversion table. 3. The transmission mode selection method according to claim 1, wherein the step of selecting an optimal transmission mode is performed.
前記標準偏差またはこの標準偏差と比例関係にある物理量を算出する際に用いる各サブキャリアの振幅の対数値または各サブキャリアの受信信号強度の対数値の代わりに前記Ｎ個のサブキャリア間で部分平均化した振幅の対数値または受信信号強度の対数値を用いる
請求項３記載の伝送モード選択方法。Performing a step of partially averaging the measured logarithmic value of the amplitude of each subcarrier or the logarithmic value of the signal reception strength of each subcarrier among N (N ≧ 2) consecutive subcarriers;
Instead of the logarithmic value of the amplitude of each subcarrier or the logarithmic value of the received signal strength of each subcarrier used in calculating the standard deviation or a physical quantity proportional to this standard deviation, a part between the N subcarriers is used. 4. The transmission mode selection method according to claim 3, wherein a logarithmic value of the averaged amplitude or a logarithmic value of the received signal strength is used.
前記標準偏差またはこの標準偏差と比例関係にある物理量を算出する際に用いる各サブキャリアの振幅の対数値または各サブキャリアの受信信号強度の対数値の代わりに前記Ｎ個のサブキャリア間で部分平均化した振幅の対数値または受信強度の対数値を用いる
請求項３記載の伝送モード選択方法。The logarithmic value of the measured amplitude of each subcarrier or the logarithmic value of the signal reception intensity of each subcarrier is partially averaged among N (N ≧ 2) consecutive subcarriers in the data writing direction in interleaving. Perform the steps,
Instead of the logarithmic value of the amplitude of each subcarrier or the logarithmic value of the received signal strength of each subcarrier used in calculating the standard deviation or a physical quantity proportional to this standard deviation, a part between the N subcarriers is used. 4. The transmission mode selection method according to claim 3, wherein a logarithmic value of the averaged amplitude or a logarithmic value of the reception intensity is used.
各サブキャリアに対する振幅または受信信号強度の対数値を求める対数演算回路と、
この対数値を全サブキャリアで総和をとる加算回路と、
この加算回路により演算された総和またはこの総和をサブキャリア数で平均化した値と最適伝送モードの対応を記録した最適伝送モード変換テーブルと、
この最適伝送モード変換テーブルを参照して受信プリアンブルから最適伝送モードを判定する最適伝送モード判定回路と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。Using OFDM modulation, a plurality of transmission modes having different transmission rates combining one or a plurality of types of modulation schemes and an error correction coding rate can be applied, and a reception for converting a received radio frequency signal to a baseband signal can be applied. Circuit, an A / D conversion circuit for sampling and digitizing an analog signal output from the reception circuit, and a synchronization circuit for estimating OFDM symbol timing based on the signal output from the A / D conversion circuit An FFT processing circuit for performing a fast Fourier transform process at a timing designated by the synchronization circuit, a channel estimating circuit for estimating a state of a propagation path from a result of the fast Fourier transform for a preamble signal, and a channel estimated for each OFDM symbol Averaging processing for averaging the estimation result in a plurality of OFDM symbol sections of the preamble In the radio communication apparatus having a road, and a synchronous detection processing circuit to determine received signal based on the channel estimation information,
A logarithmic operation circuit for obtaining a logarithmic value of the amplitude or received signal strength for each subcarrier,
An adder circuit for summing the logarithmic value with all subcarriers,
An optimum transmission mode conversion table that records the correspondence between the sum calculated by the addition circuit or the value obtained by averaging the sum with the number of subcarriers and the optimum transmission mode;
A wireless communication device comprising: an optimum transmission mode determination circuit that determines an optimum transmission mode from a reception preamble by referring to the optimum transmission mode conversion table.
各サブキャリアに対する振幅または受信信号強度の対数値を求める対数演算回路と、
この対数値を全サブキャリアで総和をとる加算回路と、
前記対数値を２乗して全サブキャリアで総和をとる２乗和加算回路と、
加算回路および２乗和加算回路からの情報をもとに標準偏差を求める標準偏差算出回路と、
前記加算回路により演算された総和またはこの総和をサブキャリア数で平均化した値と前記標準偏差の組み合わせと最適伝送モードの対応を記録した最適伝送モード変換テーブルと、
この最適伝送モード変換テーブルを参照して受信プリアンブルから最適伝送モードを判定する最適伝送モード判定回路と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。Using OFDM modulation, a plurality of transmission modes having different transmission rates combining one or a plurality of types of modulation schemes and an error correction coding rate can be applied, and a reception for converting a received radio frequency signal to a baseband signal can be applied. Circuit, an A / D conversion circuit for sampling and digitizing an analog signal output from the reception circuit, and a synchronization circuit for estimating OFDM symbol timing based on the signal output from the A / D conversion circuit An FFT processing circuit for performing a fast Fourier transform process at a timing designated by the synchronization circuit, a channel estimating circuit for estimating a state of a propagation path from a result of the fast Fourier transform for a preamble signal, and a channel estimated for each OFDM symbol Averaging processing for averaging the estimation result in a plurality of OFDM symbol sections of the preamble In the radio communication apparatus having a road, and a synchronous detection processing circuit to determine received signal based on the channel estimation information,
A logarithmic operation circuit for obtaining a logarithmic value of the amplitude or received signal strength for each subcarrier,
An adder circuit for summing the logarithmic value with all subcarriers,
A sum-of-squares circuit for squaring the logarithmic value and summing over all subcarriers;
A standard deviation calculating circuit for calculating a standard deviation based on information from the adding circuit and the square sum adding circuit;
An optimal transmission mode conversion table that records the correspondence between the sum calculated by the addition circuit or the value obtained by averaging the sum with the number of subcarriers and the standard deviation and the optimum transmission mode;
A wireless communication device comprising: an optimum transmission mode determination circuit that determines an optimum transmission mode from a reception preamble by referring to the optimum transmission mode conversion table.
各サブキャリアに対する振幅または受信信号強度の対数値を求める対数演算回路と、
この対数値を全サブキャリアで総和をとる加算回路と、
複数のサブキャリア間で部分的に前記対数演算回路からの出力値を平均化する隣接サブキャリア間平均化回路と、
前記隣接サブキャリア間平均化回路からの出力値を２乗して全サブキャリアで総和をとる２乗和加算回路と、
加算回路および２乗和加算回路からの情報をもとに標準偏差を求める標準偏差算出回路と、
前記加算回路により演算された総和またはこの総和をサブキャリア数で平均化した値と前記標準偏差の組み合わせと最適伝送モードの対応を記録した最適伝送モード変換テーブルと、
この最適伝送モード変換テーブルを参照して受信プリアンブルから最適伝送モードを判定する最適伝送モード判定回路と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。Using OFDM modulation, a plurality of transmission modes having different transmission rates combining one or a plurality of types of modulation schemes and an error correction coding rate can be applied, and a reception for converting a received radio frequency signal to a baseband signal can be applied. Circuit, an A / D conversion circuit for sampling and digitizing an analog signal output from the reception circuit, and a synchronization circuit for estimating OFDM symbol timing based on the signal output from the A / D conversion circuit An FFT processing circuit for performing a fast Fourier transform process at a timing designated by the synchronization circuit, a channel estimating circuit for estimating a state of a propagation path from a result of the fast Fourier transform for a preamble signal, and a channel estimated for each OFDM symbol Averaging processing for averaging the estimation result in a plurality of OFDM symbol sections of the preamble In the radio communication apparatus having a road, and a synchronous detection processing circuit to determine received signal based on the channel estimation information,
A logarithmic operation circuit for obtaining a logarithmic value of the amplitude or received signal strength for each subcarrier,
An adder circuit for summing the logarithmic value with all subcarriers,
An adjacent inter-subcarrier averaging circuit for partially averaging the output value from the logarithmic operation circuit among a plurality of subcarriers,
A sum-of-squares circuit for squaring the output value from the adjacent subcarrier averaging circuit to obtain the sum of all the subcarriers;
A standard deviation calculating circuit for calculating a standard deviation based on information from the adding circuit and the square sum adding circuit;
An optimal transmission mode conversion table that records the correspondence between the sum calculated by the addition circuit or the value obtained by averaging the sum with the number of subcarriers and the standard deviation and the optimum transmission mode;
A wireless communication device comprising: an optimum transmission mode determination circuit that determines an optimum transmission mode from a reception preamble by referring to the optimum transmission mode conversion table.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003031349A JP4020253B2 (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Transmission mode selection method and wireless communication apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003031349A JP4020253B2 (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Transmission mode selection method and wireless communication apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004242189A true JP2004242189A (en) | 2004-08-26 |
| JP4020253B2 JP4020253B2 (en) | 2007-12-12 |
Family
ID=32957975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003031349A Expired - Fee Related JP4020253B2 (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Transmission mode selection method and wireless communication apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4020253B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006059566A1 (en) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Transmission control frame generation device, transmission control frame processing device, transmission control frame generation method, and transmission control frame processing method |
| JP2007300195A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Kyocera Corp | Multi-carrier receiver, and control method of multi-carrier receiver |
| US7944809B2 (en) | 2007-01-26 | 2011-05-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of controlling data transmission mode in an orthogonal frequency division multiplexing wireless relay system and apparatus using the method |
| US9915697B2 (en) | 2016-06-27 | 2018-03-13 | International Business Machines Corporation | Diagnostics in TMR sensors |
| US10311902B2 (en) | 2014-09-30 | 2019-06-04 | International Business Machines Corporation | Measuring and analyzing electrical resistance in tunneling magnetoresist sensors to identify damaged sensors |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0884105A (en) * | 1994-09-14 | 1996-03-26 | N T T Ido Tsushinmo Kk | Frequency diversity communication system |
| JPH11163823A (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-18 | Victor Co Of Japan Ltd | Orthogonal frequency division multiplex signal transmission method, transmitter and receiver |
| JPH11262055A (en) * | 1998-03-09 | 1999-09-24 | Nec Saitama Ltd | Transmission power control circuit |
| JPH11298378A (en) * | 1997-12-15 | 1999-10-29 | Lucent Technol Inc | Reduction of peak-to-average ratio of transmission signal due to intentional phase rotation inter-composite signal |
| JP2000078057A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-14 | Fujitsu Ltd | Search device of cdma receiving device |
| JP2000324081A (en) * | 1999-05-12 | 2000-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Transmitter-receiver |
| JP2001086010A (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-30 | Nec Corp | Transmission power correction ciruit |
| JP2001103032A (en) * | 1999-07-23 | 2001-04-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ofdm modulation and demodulation circuit |
| JP2002198930A (en) * | 2000-11-20 | 2002-07-12 | Sony Internatl Europ Gmbh | Method and system for transmitting radio multi-carriers |
| JP2002261726A (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ofdm signal transmitter-receiver |
| JP2002271294A (en) * | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ofdm communication device and ofdm communication method |
-
2003
- 2003-02-07 JP JP2003031349A patent/JP4020253B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0884105A (en) * | 1994-09-14 | 1996-03-26 | N T T Ido Tsushinmo Kk | Frequency diversity communication system |
| JPH11163823A (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-18 | Victor Co Of Japan Ltd | Orthogonal frequency division multiplex signal transmission method, transmitter and receiver |
| JPH11298378A (en) * | 1997-12-15 | 1999-10-29 | Lucent Technol Inc | Reduction of peak-to-average ratio of transmission signal due to intentional phase rotation inter-composite signal |
| JPH11262055A (en) * | 1998-03-09 | 1999-09-24 | Nec Saitama Ltd | Transmission power control circuit |
| JP2000078057A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-14 | Fujitsu Ltd | Search device of cdma receiving device |
| JP2000324081A (en) * | 1999-05-12 | 2000-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Transmitter-receiver |
| JP2001103032A (en) * | 1999-07-23 | 2001-04-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ofdm modulation and demodulation circuit |
| JP2001086010A (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-30 | Nec Corp | Transmission power correction ciruit |
| JP2002198930A (en) * | 2000-11-20 | 2002-07-12 | Sony Internatl Europ Gmbh | Method and system for transmitting radio multi-carriers |
| JP2002261726A (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ofdm signal transmitter-receiver |
| JP2002271294A (en) * | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ofdm communication device and ofdm communication method |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006059566A1 (en) * | 2004-11-30 | 2008-06-05 | 松下電器産業株式会社 | Transmission control frame generation device, transmission control frame processing device, transmission control frame generation method, and transmission control frame processing method |
| JP4598003B2 (en) * | 2004-11-30 | 2010-12-15 | パナソニック株式会社 | Transmission control frame generation device, transmission control frame processing device, transmission control frame generation method, and transmission control frame processing method |
| WO2006059566A1 (en) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Transmission control frame generation device, transmission control frame processing device, transmission control frame generation method, and transmission control frame processing method |
| JP2007300195A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Kyocera Corp | Multi-carrier receiver, and control method of multi-carrier receiver |
| JP4714635B2 (en) * | 2006-04-27 | 2011-06-29 | 京セラ株式会社 | Multi-carrier receiver and control method for multi-carrier receiver |
| US7944809B2 (en) | 2007-01-26 | 2011-05-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of controlling data transmission mode in an orthogonal frequency division multiplexing wireless relay system and apparatus using the method |
| US11062729B2 (en) | 2014-09-30 | 2021-07-13 | International Business Machines Corporation | Identifying damaged tunneling magnetoresistance sensors using electrical resistance |
| US10311902B2 (en) | 2014-09-30 | 2019-06-04 | International Business Machines Corporation | Measuring and analyzing electrical resistance in tunneling magnetoresist sensors to identify damaged sensors |
| US9915697B2 (en) | 2016-06-27 | 2018-03-13 | International Business Machines Corporation | Diagnostics in TMR sensors |
| US10371743B2 (en) | 2016-06-27 | 2019-08-06 | International Business Machines Corporation | Diagnostics in TMR sensors |
| US10422829B2 (en) | 2016-06-27 | 2019-09-24 | International Business Machines Corporation | Diagnostics in TMR sensors |
| US10371742B2 (en) | 2016-06-27 | 2019-08-06 | International Business Machines Corporation | Diagnostics in TMR sensors |
| US11143696B2 (en) | 2016-06-27 | 2021-10-12 | International Business Machines Corporation | Diagnostics in TMR sensors |
| US11175335B2 (en) | 2016-06-27 | 2021-11-16 | International Business Machines Corporation | Diagnostics in TMR sensors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4020253B2 (en) | 2007-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4000057B2 (en) | OFDM communication device | |
| CN101175057B (en) | Adaptive quantization method and apparatus for an OFDM receiver | |
| KR100630196B1 (en) | Apparatus and method for acquiring synchronization in a mobile communication system using an orthogonal frequency division multiplexing scheme | |
| RU2346404C2 (en) | Estimation of noise dispersion during wireless communication for diversity and scaling association in accordance with logarithmic plausibility | |
| EP1555761B1 (en) | Apparatus and method for estimating interference and noise in a communication system | |
| US7298692B2 (en) | Radio base station apparatus and communication terminal | |
| JP4900447B2 (en) | Transmitting apparatus and transmitting method | |
| RU2406238C2 (en) | Noise evaluation for wireless communication | |
| US7792052B1 (en) | Method and system for testing and optimizing the performance of a radio communication device | |
| US20070183335A1 (en) | Method and apparatus for estimating and reporting the quality of a wireless communication channel | |
| US20060245347A1 (en) | Timing control in orthogonal frequency division multiplex systems based on effective signal-to-noise ratio | |
| WO2003021980A1 (en) | A method and equipment for regulating dynamically an average area of a channel estimation | |
| US7158770B2 (en) | Channel estimation method for a mobile communication system | |
| US20070032199A1 (en) | Apparatus and method for receiving channel quality information in a mobile communication system | |
| US7916660B2 (en) | Noise power estimation apparatus and method | |
| JP4020253B2 (en) | Transmission mode selection method and wireless communication apparatus | |
| EP1424800B1 (en) | Method and apparatus for channel quality metric generation within a packet-based multicarrier modulation communication system | |
| HARADA et al. | Adaptive modulated OFDM radio transmission scheme using a new channel estimation method for future broadband mobile communication systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060919 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070130 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070329 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070612 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070808 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070817 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070904 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070919 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111005 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131005 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |