JP2006279857A

JP2006279857A - 無線受信装置及び送受信モードの決定方法

Info

Publication number: JP2006279857A
Application number: JP2005099573A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Ishii; 克浩石井
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP4552732B2

Abstract

【課題】
通信品質に応じ受信スループットを最適状態に保持する無線受信装置及び送受信モードの決定方法の提供。
【解決手段】
誤り訂正能力の異なる（受信スループットに優劣がある）複数の送受信モードに対応する無線伝送システムにおいて、無線受信装置側で、受信チャネルと周辺チャネルの通信品質を監視し、その結果に従って予め用意されたデータベースより送受信モードを選択し、送受信モードを変更することによって常に良い受信スループットを実現する。
【選択図】
図２

Description

本発明は、無線受信装置及び送受信モードの決定方法に関し、特に、周辺の状態に応じ動的に受信スループットを最適な状態に保つことのできる無線受信装置及び送受信モードの決定方法に関する。

ＥＴＳＩ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｔａｎｄａｒｄＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）によって標準化されているＥＧＰＲＳ（ＥｎｈａｎｃｅｄＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅｓ）のように、ベストエフォート型のパケット通信サービスが提案されている。この種のサービスでは、当然ながら、基地局からの距離、或いは、周辺環境の状況により受信品質が変化するためデータに冗長度を与えて誤り訂正処理を行う必要がある。その一方で、ユーザから見ると少しでも高い伝送速度でサービスを受けたいという要請もある。

例えば、特開平５−３００１２８号公報には、無線回線で接続された送信装置と受信装置とからなる構成において、送信装置側に誤り訂正能力の異なる複数の符号器と、符号器選択器と、を備えるとともに、受信装置側にも、誤り訂正能力の異なる複数の復号器と、復号器選択器と、を備え、受信装置が、受信信号の信号品質を評価し、その評価結果を送信装置側にフィードバックする構成が紹介されている。

特開平５−３００１２８号公報

しかしながら、通信路条件によって送受信モードを変更可能ないわゆるベストエフォートサービスの場合、例えば上述のＥＧＰＲＳのように動的に複数の変調方式を変えるような仕様であると、最大スループットを実現することのできる領域、条件は非常に限定されてしまうという問題点がある。また、通信路の状態が良好な場合でも、意図的に誤り訂正能力の低い送受信モードに変更することは困難であり、これもスループットの低下に繋がっている。

また、特許文献１のように、受信信号の信号品質に応じて移動局側で符号化方法を変更する方式も提案されているが、受信チャネルの信号品質の評価が難しいという問題点がある。例えば、単に受信チャネルとしきい値を比較する方法では、同じ評価が下された場合でも、ある移動局装置の性能や周辺環境からすれば、送受信モードをより誤り訂正能力の低い送受信モードを狙える場合もあるし、逆に、送受信モードをより誤り訂正能力の高い送受信モードに変更すべき場合も考えられる。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡単かつ精度の高い信号品質の評価基準を用いて周辺環境を評価し、受信スループットを最適状態に保持することのできる無線受信装置及び送受信モードの決定方法を提供することにある。

本発明の第１の視点によれば、誤り訂正冗長度の異なる複数の送受信モードのうちいずれかを選択して符号化を行ったデータの送信を行う無線送信局からデータを受信するアンテナと、前記無線送信局から受信される電波の品質を測定する無線部と、前記送受信モードのうちいずれかを選択し受信したデータを復号する復号装置と、通信品質の上側しきい値及び下側しきい値と、通信品質が良くなるに従って誤り訂正冗長度の低い送受信モードが選択されるよう、通信品質と選択されるべき送受信モードの関係を記憶した記憶部と、前記無線送信局から受信した電波の通信品質に応じて最適な送受信モードを選択し、前記無線送信局に対して変更を要求する制御装置と、を備えた無線受信装置が提供される。

より具体的には、（Ａ）前記制御部は、前記測定した受信チャネルの通信品質が前記上側しきい値を超えている場合は、現送受信モードより、誤り訂正冗長度の低い送受信モードを選択し、（Ｂ）前記測定した受信チャネルの通信品質が前記下側しきい値を下回っている場合は、現送受信モードより、誤り訂正冗長度の高い送受信モードを選択し、（Ｃ）前記測定した受信チャネルの通信品質が前記上側しきい値と下側しきい値との間にある場合は、更に、前記受信チャネルに隣接するチャネルの通信品質を測定し、前記記憶部を参照して該隣接チャネルの通信品質に応じた送受信モードを選択する。以上のような判定基準によれば、通信品質が上下のしきい値の範囲内であっても更に細かく送受信モードを変更し、電界強度が上下のしきい値を超えれば、隣接チャネルの状態に拘わらず送受信モードを変更する構成を得ることができる。

また、本発明の第２の視点によれば、上記した無線受信装置を用いて実施可能な送受信モードの決定方法が提供される。

本発明によれば、受信チャネル或は隣接チャネルの状況から能動的に送受信モードを決定することが可能となり、結果として受信スループットを最適化する構成が得られる。

続いて、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る携帯電話機の概略構成を表したブロック図である。図１を参照すると、アンテナ１と、無線部２と、復号装置３と、制御装置４と、データベース５と、を備えた携帯電話機が示されている。

アンテナ１は、図示しない無線基地局からの電磁波を受信する手段であり、無線部２は、アンテナ１が受信したデータを復号装置３に送るとともに、制御装置４に電界強度信号を送る。

復号装置３は、制御装置４からの指示によって受信データの復号動作を行う手段である。制御装置４は、無線部２から受信した電界強度信号と、データベース５の内容とを照合し、復号装置３の動作状態（送受信モード）を決定する。

データベース５は、上側しきい値（ＵＬ）と、下側しきい値（ＬＬ）と、隣接チャネルの電界強度と選択されるべき送受信モードの関係を記憶保持している。図２は、その一例を示したものであり、電界強度が強くなるに従って誤り訂正冗長度の低い送受信モードが選択されるようになっている。図２の例では、ＥＧＰＲＳやＥＤＧＥ標準の変調符号化方式のＭＣＳ（ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＣｏｄｉｎｇＳｃｈｅｍｅ）による送受信モードが定められており、例えば、隣接チャネルの電界強度が−５０ｄＢｍ台であれば、ＭＣＳ８が選択され、隣接チャネルの電界強度が−９０ｄＢｍ台であれば、ＭＣＳ２が選択されるようになっている。

以上のアンテナ１及び無線部２、制御装置４、データベース５の構成は当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。また、復号装置３も、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）として知られる信号処理プロセッサを用いることができる。

続いて、本実施例の動作について図面を参照して詳細に説明する。図３は、本実施例に係る携帯電話機に適用される送受信モードの変更処理を表したフローチャートである。図３を参照すると、まず、無線部２は受信チャネルの電界強度Ｘを測定し、制御装置４に送信する（ステップＳ００１）。

電界強度Ｘを受信した制御装置４は、電界強度Ｘと上側しきい値（ＵＬ）とを比較する（ステップＳ００２）。ここで例えば、電界強度Ｘが上側しきい値（ＵＬ）を超えている場合は、制御装置４は受信品質が良いと判断し、現在の復号装置３の動作条件（送受信モード）を、より誤り訂正能力の低い（スループットの高い）方式に一段引き上げるような送受信モードの切り替えを行う（ステップＳ００３）。例えば、ＥＧＰＲＳやＥＤＧＥ標準の変調符号化方式のＭＣＳ番号を１乃至数段増加させる処理が行われる。

続いて、制御装置４は、電界強度Ｘと下側しきい値（ＬＬ）とを比較する（ステップＳ００４）。ここで例えば、電界強度Ｘが下側しきい値（ＬＬ）を下回っている場合は、制御装置４は受信品質が悪いと判断し、現在の復号装置３の動作条件（送受信モード）を、より誤り訂正能力の高い（スループットは低くなる）方式に一段引き下げるような送受信モードの切り替えを行う（ステップＳ００４）。従って、回線状態が悪い場合でも即切断とならず、通話を維持する方向で送受信モードの変更が行われることになる。これは例えば、ＥＧＰＲＳやＥＤＧＥ標準の変調符号化方式のＭＣＳ番号を１乃至数段減少させる処理に該当する。

また、受信チャネルの電界強度Ｘが上下のしきい値の間にある場合（ＵＬ＞Ｘ＞ＬＬ）は、制御装置４は、無線部２に受信チャネルと隣接するチャネル（隣接チャネル）の電界強度を確認するよう指示する。無線部２から隣接チャネルの電界強度を受信した制御装置４は、データベース５を検索し、該電界強度に対応する送受信モードを選択する（ステップＳ００６）。

以上のようにして制御装置４は、現在のフィールド状態を推定し、誤り訂正を強くするか弱くするかを判断し、送信局装置にフィードバックする。また、復号装置３は、制御装置４の指示に従って動作条件（送受信モード）を変更する。

このようにして、受信チャネルあるいは周辺チャネルの状況から能動的に動作条件（送受信モード）を決定し、スループットを向上させることができる。例えば、上側しきい値（ＵＬ）として−６０ｄＢｍ、下側しきい値（ＬＬ）として−９０ｄＢｍが設定され、更に、隣接チャネルによる送受信モードの選択を行うために図２に示すようなテーブルが設定されている場合において、受信チャネルの電界強度が−５０ｄＢｍであれば（Ｘ＞ＵＬ）、よりスループットの高い送受信モードに切り替える処理が行われ、受信チャネルの電界強度が−１００ｄＢｍであれば（Ｘ＜ＬＬ）、より誤り訂正能力の高い送受信モードに切り替える処理が行われる。

また、同様に、受信チャネルの電界強度が−７０ｄＢｍ（ＵＬ＞Ｘ＞ＬＬ）であれば、図２に例示したようなテーブルを用いて、隣接チャネルの電界強度に応じたスループットの変更がなされる。例えば、隣接チャネルの状態が良好であれば、より誤り訂正能力の低い（スループットの高い）方式が選択され、隣接チャネルの状態が良くない場合は、より誤り訂正能力の高い（スループットは低くなる）方式が選択されることになる。隣接チャネルの状態は、いずれ受信チャネルに伝播してくる可能性があり、受信チャネルの状態が上下しきい値の中間にありいずれとも決しがたい場合であっても、このような処理を行うことによって、受信スループットを早期に最適状態に設定することが可能となる。

以上、本発明を一般的な携帯電話システムに適用した例を説明したが、本発明の原理は、携帯電話に限らず他の無線伝送システムにも適用可能である。同様に、ＥＧＰＲＳ標準やＥＤＧＥ標準以外の誤り訂正能力の異なる複数の送受信モードを有する携帯電話システムにも適用可能であることはいうまでもない。

また、上記した実施例では、復号装置３は、デジタル信号処理プロセッサであるものとして説明したが、同様な機能を有するその他の復号装置を用いることができる。同様に、上記実施例では、データベース５に電界強度の上下しきい値及び隣接チャネルの電界強度とそれに対応した送受信モードの関係を記憶するものとして説明したが、電界強度に代えてその他の通信品質を表すパラメータを用いることも可能である。

本発明の一実施例に係る携帯電話機の概略構成を表したブロック図である。本発明の一実施例に係る携帯電話機のデータベースに保持されるテーブルの一例を表した図である。本発明に係る送受信モードの変更処理の一例を表したフローチャートである。

符号の説明

１アンテナ
２無線部
３復号装置
４制御装置
５データベース（記憶部）

Claims

誤り訂正冗長度の異なる複数の送受信モードのうちいずれかを選択して符号化を行ったデータの送信を行う無線送信局からデータを受信するアンテナと、
前記無線送信局から受信される電波の品質を測定する無線部と、
前記送受信モードのうちいずれかを選択し受信したデータを復号する復号装置と、
通信品質の上側しきい値及び下側しきい値と、通信品質が良くなるに従って誤り訂正冗長度の低い送受信モードが選択されるよう、通信品質と選択されるべき送受信モードの関係を記憶した記憶部と、
前記無線送信局に対して送受信モードの変更を要求する制御装置と、を備えた無線受信装置であって、
前記制御部は、
（Ａ）前記測定した受信チャネルの通信品質が前記上側しきい値を超えている場合は、現送受信モードより、誤り訂正冗長度の低い送受信モードを選択し、
（Ｂ）前記測定した受信チャネルの通信品質が前記下側しきい値を下回っている場合は、現送受信モードより、誤り訂正冗長度の高い送受信モードを選択し、
（Ｃ）前記測定した受信チャネルの通信品質が前記上側しきい値と下側しきい値との間にある場合は、更に、前記受信チャネルに隣接するチャネルの通信品質を測定し、前記記憶部を参照して該隣接チャネルの通信品質に応じた送受信モードを選択すること、
を特徴とする無線受信装置。
前記通信品質として、電界強度値を測定し、
前記記憶部は、電界強度が強くなるに従って誤り訂正冗長度の低い送受信モードが選択されるよう、電界強度の区間と選択されるべき送受信モードの関係を定めたテーブルを保持すること、
を特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
通信品質の上側しきい値及び下側しきい値と、通信品質が良くなるに従って誤り訂正冗長度の低い送受信モードが選択されるよう通信品質と選択されるべき送受信モードの関係を記憶する記憶部を備える無線受信装置における送受信モードの決定方法であって、
前記無線受信装置が、誤り訂正冗長度の異なる複数の送受信モードのうちいずれかを選択し符号化を行ったデータの送受信を行う無線送信局から受信される電波の通信品質を測定する工程と、
前記無線受信装置が、（Ａ）受信チャネルの通信品質が前記上側しきい値を超えている場合は、現送受信モードより、誤り訂正冗長度の低い送受信モードを選択し、（Ｂ）受信チャネルの通信品質が前記下側しきい値を下回っている場合は、現送受信モードより、誤り訂正冗長度の高い送受信モードを選択し、（Ｃ）受信チャネルの通信品質が前記上側しきい値と下側しきい値との間にある場合は、更に、前記受信チャネルに隣接するチャネルの通信品質を測定し、前記記憶部を参照して、該隣接チャネルの通信品質に応じた送受信モードを選択する工程と、
前記無線受信装置が、前記無線送信局に対して送受信モードの変更を要求する工程と、を含むこと、
を特徴とする送受信モードの決定方法。
前記記憶部には、電界強度が強くなるに従って誤り訂正冗長度の低い送受信モードが選択されるよう、電界強度の区間と選択されるべき送受信モードの関係を定めたテーブルが保持されており、
前記通信品質として電界強度値を用い、電界強度に応じた送受信モードを選択すること、
を特徴とする請求項３に記載の送受信モードの決定方法。