JP2008211752A - Radio communication system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えばOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式などのマルチキャリア変調を用いる通信方式を用いた無線通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system using a communication method using multicarrier modulation such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
周知のように、移動局が基地局からの受信信号に基づく無線伝送路品質を測定し、この測定結果に基づいて、予め設定されたテーブルMCS(Modulation and Coding set)から、伝送フォーマットを選択する適応符号化変調AMC(Adaptive Modulation and Coding)がある。 As is well known, the mobile station measures the wireless transmission path quality based on the received signal from the base station, and selects a transmission format from a preset table MCS (Modulation and Coding set) based on the measurement result. There is AMC (Adaptive Modulation and Coding).
多重化方式として、CDM(Code Division Multiplex)方式を採用するシステムでは、AMCを採用しても、各基地局が形成する無線ゾーン(セル)間における干渉は、熱雑音と同一視できるため、いずれの伝送フォーマットを用いても伝送に与える影響は少なかった。 In a system that uses the CDM (Code Division Multiplex) system as a multiplexing system, even if AMC is used, interference between radio zones (cells) formed by each base station can be identified with thermal noise. Even if this transmission format was used, there was little influence on the transmission.
しかしながら、多重方式が、FDM(Frequency Division Multiplex)方式やTDM(Time Division Multiplex)方式の場合には、上記セル間における干渉は、熱雑音と同一視できないたいめ、伝送に与える影響が大きいという問題があった。この問題は、近時、開発が進められているOFDM変調方式(例えば、非特許文献1参照)においても、多重方式はFDMまたはTDMなので、同様の問題が生じる。
従来のマルチキャリア変調を用いる無線通信システムでは、セル間における干渉は、熱雑音と同一視できないため、伝送に与える影響が大きいという問題があった。
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、セル間のような干渉の影響が大きなエリアでも、伝送品質の劣化を抑制することが可能な無線通信システムを提供することを目的とする。
In a conventional wireless communication system using multicarrier modulation, there is a problem that interference between cells cannot be identified with thermal noise, and thus has a large influence on transmission.
The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a wireless communication system capable of suppressing deterioration of transmission quality even in an area where the influence of interference between cells is large. .
上記の目的を達成するために、この発明は、第1通信装置における受信品質に基づいて伝送フォーマットを決定し、この伝送フォーマットで第2通信装置から第1通信装置にデータ伝送を行うマルチキャリア変調を用いる無線通信システムにおいて、少なくとも2つの伝送フォーマットを有する伝送フォーマット候補群から、伝送フォーマットを選択する選択手段と、この選択手段が選択した伝送フォーマットで、第2通信装置から第1通信装置にデータ伝送を行う無線通信手段とを具備し、伝送フォーマット候補群の中の少なくとも1つの伝送フォーマットは、送信データに対して、インターリーブを行なった後に2倍以上のリピティションを行う伝送フォーマットであるように構成した。 To achieve the above object, the present invention determines a transmission format based on reception quality in a first communication device, and performs multi-carrier modulation for performing data transmission from the second communication device to the first communication device in this transmission format. In a wireless communication system using the above, a selection unit that selects a transmission format from a transmission format candidate group having at least two transmission formats, and data from the second communication device to the first communication device in the transmission format selected by the selection unit Wireless communication means for performing transmission, and at least one transmission format in the transmission format candidate group is a transmission format for performing transmission more than twice after interleaving the transmission data. Configured.
以上述べたように、この発明では、第1通信装置の受信信号に生じる干渉を検出し、この検出結果に応じた伝送フォーマットを選択し、この選択した伝送フォーマットで、第2通信装置から第1通信装置にデータ伝送を行うようにしている。
したがって、この発明によれば、第1通信装置における干渉の発生状況に応じた伝送フォーマットでデータ伝送が行えるので、セル間のような干渉の影響が大きなエリアでも、伝送品質の劣化を抑制することが可能な無線通信システムを提供できる。
As described above, in the present invention, the interference generated in the reception signal of the first communication device is detected, the transmission format corresponding to the detection result is selected, and the first communication device uses the first transmission format to select the first transmission format. Data transmission is performed to the communication device.
Therefore, according to the present invention, since data transmission can be performed in a transmission format according to the state of occurrence of interference in the first communication device, it is possible to suppress deterioration in transmission quality even in an area where the influence of interference between cells is large. It is possible to provide a wireless communication system capable of
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明では、基地局と移動局との間の通信に、変調方式としてOFDM方式を採用する場合を例に挙げて説明する。
まず、この発明の第1の実施形態に係わる無線通信システムの移動局の構成について説明する。図1は、この移動局が備える下り回線の受信系の構成を中心に示したものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, a case where the OFDM scheme is adopted as a modulation scheme for communication between a base station and a mobile station will be described as an example.
First, the configuration of the mobile station in the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 mainly shows the configuration of a downlink reception system provided in this mobile station.
図1に示すように、移動局は、制御部100と、無線受信部101と、GI(Guard Interval)除去部102と、FFT(Fast Fourier Transform)部103と、信号分離部104と、品質測定部105と、制御チャネル復調部106と、直交コード乗算部107と、デリピティション部108と、復調部109と、チャネルデインターリーバ110と、チャネルデコーダ111と、送信系112とを備えている。
As shown in FIG. 1, the mobile station includes a
無線受信部101は、基地局から送信される無線信号を受信し、この受信した信号から所望帯域外の雑音を除去する帯域通過フィルタと、このフィルタを通過した信号をベースバンドのディジタル信号に変換するAD変換器とを備える。
GI除去部102は、無線受信部101から出力されるベースバンドのディジタル信号からガードインターバルを除去する。
The
The
FFT部103は、GI除去部102にてガードインターバルが除去されたディジタル信号を高速フーリエ変換して、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換することで、サブキャリア毎の信号に分割する。
The
信号分離部104は、FFT部103にてサブキャリア毎に分割された信号を、位相基準信号や制御信号、データ信号等に分離し、分離した信号を、それぞれ対応するモジュールに出力する。この例では、位相基準信号は、品質測定部105および復調部109に出力し、制御信号は、制御チャネル復調部106に出力し、データ信号は、直交コード乗算部107に出力するものとする。
The
品質測定部105は、各基地局に割り当てられたスクランブリングパタンと、受信した位相基準信号との相互相関をとることにより、各基地局から受信した信号の電力レベルまたは電力密度を測定する。そして、品質測定部105は、測定結果から無線通信を行う基地局を決定し、その受信電力レベルと、それ以外の基地局の受信電力レベル比から干渉レベルを求める。
なお、図2に示すように、1つの基地局が複数のセクタを形成する場合においても、アンテナパターンは理想的に作ることはできないので、同じ基地局のセクタ間でも干渉が発生し、伝送に影響が生じる。品質測定部105は、同じ基地局であっても、スクランブリングパターンによって、各セクタの受信信号を区別して、セクタ間に生じる干渉も求める。
As shown in FIG. 2, even when one base station forms a plurality of sectors, an antenna pattern cannot be ideally created. Therefore, interference occurs between sectors of the same base station, and transmission is difficult. Impact will occur. The
制御チャネル復調部106は、信号分離部104から与えられる制御信号を復調して、物理層に関する制御情報を抽出し、この制御情報を制御部100に出力する。なお、この制御情報には、基地局から送られた伝送フォーマットを示すMCS情報が含まれる。
The control
直交コード乗算部107は、データ信号に、制御部100からの指示されるパラメータNに相当する直交コードの複素共役を乗算して、他の基地局からの信号成分をキャンセルし、この乗算結果を出力する。なお、パラメータN=1の場合には、データ信号に対して直交コードの複素共役の乗算を行わずに、そのままデータ信号を出力する。
The orthogonal
デリピティション部108は、制御部100から指示されるパラメータN分だけ、直交コード乗算部107の乗算結果を累積加算して、1つのデータとして出力する。なお、パラメータN=1の場合には、上記乗算結果の累積加算は行わずに、そのまま出力する。
The
復調部109は、上記位相基準信号からサブキャリア周波数のチャネル推定値を求め、これを用いてデリピティション部108の出力をチャネル等価し、この等価結果を、制御部100から指示される復調方式で復調することによって、データ信号を構成するビット列を再生する。
チャネルデインターリーバ110は、制御部100から指示されるインターリーブパターンに基づいて、復調部109から出力されるビット列をチャネルデインターリーブする。
チャネルデコーダ111は、制御部100からの指示される符号化率Rで、チャネルデインターリーバ110から出力されるビット列をチャネルデコードし、送信データを再生する。
The
制御部100は、品質測定部105が求めた干渉レベルを示す制御情報を生成し、これを送信系112を通じて基地局に宛てて送信する。
また制御部100は、図3に示すような伝送フォーマットテーブルを記憶する。この伝送フォーマットテーブルは、伝送フォーマットを識別するMCS情報と、変調方式M、符号化率R、リピティション数および直交化を決定するパラメータNなどの情報を対応づけたものである。
The
The
そして制御部100は、制御チャネル復調部106が抽出した制御情報からMCS情報を検出し、これから基地局が当該移動局宛ての送信に用いる伝送フォーマットが上記MCS情報で示される伝送フォーマットであることを認識する。そして制御部100は、伝送フォーマットテーブルを参照し、基地局から送信される情報が受信できるように、上記MCS情報に対応するパラメータで当該移動局の各部を統括して制御する。
Then, the
次に、この発明の一実施形態に係わる無線通信システムの基地局の構成について説明する。図4は、この基地局が備える下り回線の送信系の構成を中心に示したものである。 図4に示すように、基地局は、制御部200と、チャネルエンコーダ201と、チャネルインタリーバ202と、変調部203と、リピティション部204と、直交コード乗算部205と、サブキャリア割当部206と、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部207と、GI(Guard Interval)付加部208と、無線送信部209と、受信系210と、制御情報検出部211と、信号品質検出部212とを備えている。
Next, the structure of the base station of the radio | wireless communications system concerning one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 4 mainly shows the configuration of the downlink transmission system provided in this base station. As shown in FIG. 4, the base station includes a
チャネルエンコーダ201は、制御部200からの指示される符号化率Rで、送信データを構成するビット列をチャネルエンコードする。
チャネルインタリーバ202は、制御部200からの指示されるインターリーブパターンに基づいて、チャネルエンコーダ201の出力をチャネルインターリーブする。
変調部203は、制御部200から指示される変調方式Mで、チャネルインタリーバ202の出力を変調して、複素数値で表されるデータ信号を生成する。
The
リピティション部204は、制御部200からの指示されるパラメータNに基づいて、上記データ信号にリピティション(繰り返し)処理を施して、上記データ信号を構成する各ビットをNビットに引き伸ばす。なお、N=1が指示される場合は、リピティションは行わない。
The
直交コード乗算部205は、制御部200から指示されるパラメータNに基づいて、リピティション部204の出力に、Nビット長の直交コードを乗算する。なお、N=1が指示される場合は、直交コードの乗算は行わない。
Based on the parameter N instructed from the
サブキャリア割当部206は、制御部200からの指示に基づいて、直交コード乗算部205から出力されるデータ信号と、制御信号と、位相基準信号とをそれぞれ対応するサブキャリアに割り当てた信号を生成する。
Based on an instruction from
IFFT部207は、サブキャリア割当部206から出力される信号に対してOFDM変調を施すことにより、複数のOFDMシンボルの系列であるOFDM信号を生成する。すなわち、IFFT部207は、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換することによって、OFDM信号を生成する。
GI付加部208は、IFFT部207から出力されるOFDM信号にガードインターバルを付加して出力する。
無線送信部209は、GI付加部208の出力をディジタル−アナログ変換するディジタル−アナログ変換器と、この出力をアップコンバートするアップコンバータと、この出力を電力増幅する電力増幅器を備え、これらにより無線(RF)信号を生成して、アンテナから送信する。
The
The
受信系210は、移動局から送信される無線信号を受信するものである。
制御情報検出部211は、移動局から受信系210が受信した信号から、当該基地局に宛てて送信される制御情報を検出するものである。
信号品質検出部212は、受信系210が上記移動局から受信した信号の品質を検出するものである。
The receiving
The control
The signal
制御部200は、図3に示すような伝送フォーマットテーブルを記憶する。そして制御部200は、制御情報検出部211が検出した制御情報(干渉レベルを示す情報を含む)や、信号品質検出部212が検出した信号品質に基づいて、上記移動局に宛てた送信に、どの伝送フォーマットを用いるかを決定し、この伝送フォーマットを示すMCS情報を制御情報に含めて上記移動局に宛てて送信する。
The
制御部200が予め記憶する伝送フォーマットは、変調方式M、符号化率R、リピティション数および直交化を決定するパラメータNの組み合わせから成り、符号化率Rとリピティション数Nへの分配が異なっている。伝送フォーマットの選択の基準は、上記制御情報や上記信号品質に基づいて、移動局の位置する場所が干渉に支配されやすいエリアに居るか否かを判定し、この判定結果に応じて、伝送フォーマットを決定する。
The transmission format stored in advance by the
制御部200は、以上のようにして伝送フォーマットを決定し、この決定した伝送フォーマットを示すMCS情報を移動局に送信すると、以後、上記移動局に対しては、上記伝送フォーマットでデータ信号を送信するように、当該移動局の各部を統括して制御する。
When the
例えば、制御部200は、移動局から受信した制御情報で示される干渉レベルが予め設定した閾値を超えるために、送信対象の移動局が位置するエリアが干渉の大きいエリアと判定した場合には、リピティション部204および直交コード乗算部205に対して、上記移動局に送信するデータ信号に、干渉の大きさに応じたリピティション処理を実行するように指示する。
For example, when the
次に、図5を参照して、上記構成の無線通信システムの動作について説明する。
まずステップ5aにおいて移動局は、品質測定部105が、通信対象となる基地局について、受信レベルと、他の基地局との干渉レベルを測定し、ステップ5bに移行する。
Next, the operation of the radio communication system having the above configuration will be described with reference to FIG.
First, in step 5a, in the mobile station, the
ステップ5bにおいて移動局は、制御部100が送信系112を制御して、ステップ5aで測定した測定結果を、制御情報として通信対象となる基地局に送信し、ステップ5cに移行する。
In Step 5b, the mobile station controls the
ステップ5cにおいて基地局は、制御部200が、制御情報検出部211が検出した上記制御情報と、信号品質検出部212の検出結果とに基づいて、上記移動局への送信に用いる伝送フォーマットを決定する。ここで制御部200は、移動局から受信した制御情報で示される干渉レベルが予め設定した閾値を超えるために、送信対象の移動局が位置するエリアが干渉の大きいエリアと判定した場合には、干渉に強い伝送フォーマットを用いることを決定する。
ステップ5dにおいて基地局は、制御部200が送信系の各部を制御して、ステップ5cで決定した伝送フォーマットをMCS情報として移動局に通知し、ステップ5eに移行する。
In step 5c, the base station determines the transmission format used for transmission to the mobile station based on the control information detected by the
In
ステップ5eにおいて移動局は、制御チャネル復調部106が上記基地局から通知されたMCS情報を抽出する。そして制御部100が、上記MCS情報に基づく伝送フォーマットでデータ受信を行うように、受信系の各部を制御し、ステップ5fに移行する。
ステップ5fにおいて基地局は、制御部200が、ステップ5で通知した伝送フォーマットでデータ送信を行うように、送信系の各部を制御する。
In
In
例えば、図3に示した伝送フォーマットテーブルでは、トータルの符号化率をRt=1/6とする場合、使用する伝送フォーマットとして、2および2aが考えられる。伝送フォーマット2は、図6(a)に示すように、誤り訂正符号化によりRt=1/6を実現する。これに対しフォーマット2aは、図6(b)に示すように、R=2/3の誤り訂正符号化を行なった後、直交化を行なうため4倍(=N)のリピティションを行い、トータルでRt=1/6を実現する。
For example, in the transmission format table shown in FIG. 3, when the total coding rate is Rt = 1/6, 2 and 2a are considered as transmission formats to be used. In the
一般に、コーディングゲインは、単純に繰り返すよりも、適切な演算による誤り訂正符号化を行ったほうが大きくなるので、所要SNRを比較するとフォーマット2aよりもフォーマット2の方が低くなり、雑音Nが一定ならば、より少ない受信電力Sで良好な受信が行なえるのはフォーマット2である。したがって、制御部200は、ステップ5cにおいて、セクタ境界以外のようなセクタ間干渉が少ない領域では、フォーマット2を選択する。
In general, the coding gain becomes larger when error correction coding is performed by an appropriate operation than when it is simply repeated. Therefore, when the required SNR is compared, the
しかし、セクタ境界のようにセクタ間干渉がある場合は、リピティションを行なった後、リピティションと同じ長さのセクタ毎に異なる直交シーケンスを乗算することにより、直交化の効果で干渉を抑圧できる。これにより、コーディングゲインが減った以上の利得が得られるので、伝送速度が増大する。このため、干渉が強い場合には、制御部200は、ステップ5cにおいてフォーマット2aを選択する。
However, when there is inter-sector interference like a sector boundary, after performing repetition, interference can be suppressed by the effect of orthogonalization by multiplying different orthogonal sequences for each sector of the same length as repetition. . As a result, a gain higher than that obtained by reducing the coding gain can be obtained, so that the transmission rate is increased. For this reason, when interference is strong, the
また図3の伝送フォーマットテーブルに、伝送フォーマット3と3aや、伝送フォーマット4と4aのように、誤り訂正符号化率とリピティション回数だけでなく、変調多値数(変調方式M)も変えて同等の伝送速度(相対値)を得るようにすることもできる。
Further, in the transmission format table of FIG. 3, not only the error correction coding rate and the number of repetitions but also the modulation multi-value number (modulation method M) are changed as in
図7は、実際のシステムでよく用いられる、チャネルインターリーバを考慮したRt=1/6の例である。インターリーブは、データをランダム順に並べることにより、誤り訂正符号化の効果を高めることができる。したがって、リピティションの後にインターリーブを行なうのが普通である。 FIG. 7 is an example of Rt = 1/6 in consideration of a channel interleaver that is often used in an actual system. Interleaving can enhance the effect of error correction coding by arranging data in random order. Therefore, interleaving is usually performed after repetition.
しかし、図4に示した基地局のように、直交化を行う場合は、直交化されるビットの伝送路特性が同じであることが望ましいので、インターリーブ後にリピティションを選択的に行なう構成を備える。すなわち、上記基地局では、図7(a)に示すようなチャネルインターリーブ後にリピティションを行なわない伝送フォーマットと、図7(b)に示すようなチャネルインターリーブ後にリピティションを行ない直交コードを乗算する伝送フォーマットをそれぞれ備える。 However, as in the base station shown in FIG. 4, when orthogonalization is performed, it is desirable that the transmission path characteristics of the bits to be orthogonalized are the same, and therefore, a configuration for selectively performing repetition after interleaving is provided. . That is, in the base station, transmission that does not repeat after channel interleaving as shown in FIG. 7A and transmission that repeats after channel interleaving and multiplies with orthogonal codes as shown in FIG. 7B. Each format is provided.
インターリーブ後のリピティションは、例えばQPSK変調のマッピング前に行なう、ビット単位のリピティションと、マッピング後に行なうシンボル単位のリピティションがあるが、どちらを適用してもよい。 The repetition after interleaving includes, for example, a bit-unit repetition performed before mapping of QPSK modulation and a symbol-unit repetition performed after mapping, either of which may be applied.
図8は、符号化の際、(a)リピティションあるいは(b)パンクチャリングを行なう伝送フォーマットを示すものである。ここでいうリピテションは、直交化のためのリピテションとは別で、符号化のレートを調整するために用いる。このようなリピティションやパンクチャリングによって符号化率を調整してもよい。 FIG. 8 shows a transmission format for performing (a) repetition or (b) puncturing at the time of encoding. The repetition here is different from the repetition for orthogonalization, and is used for adjusting the encoding rate. The coding rate may be adjusted by such repetition or puncturing.
例えば、図7(a)のリピティションは、この動作である。R=1/3の誤り訂正符号を2回リピティションして、R=1/6を作っている。
また例えば、図6(a)のR=1/6は、図7(a)のように生成できる。図7(b)は、フォーマット2aである。また図3の伝送フォーマット1は、図8(a)のようにR=1/3の誤り訂正符号を8/3回リピティションすることにより生成できる。したがって、インターリーブ後に4倍のリピティションを行う伝送フォーマット2aは、インターリーブ前のリピティションを行う伝送フォーマット2と同等の伝送速度である。またインターリーブ前のリピティションを行う伝送フォーマット1より高速な伝送速度である。
For example, the repetition of FIG. 7A is this operation. R = 1/6 is made by repeating the error correction code of R = 1/3 twice.
For example, R = 1/6 in FIG. 6A can be generated as shown in FIG. FIG. 7B shows the
以上のように、上記構成の無線通信システムでは、移動局が干渉の影響を受けているか否かを判定し、その判定結果に応じて、干渉の影響を受けている場合に好適する伝送フォーマット(直交化による干渉抑制)を選択して通信し、一方、干渉の影響が少ない場合には、コーディングゲインを優先した伝送フォーマットを選択して通信するようにしている。したがって、上記構成の無線通信システムによれば、セル間のような干渉の影響が大きなエリアでも、伝送品質の劣化を抑制し、伝送速度を向上させることができ、干渉の影響が小さなエリアでは、システム全体でスループットを向上させることができる。 As described above, in the radio communication system having the above-described configuration, it is determined whether or not the mobile station is affected by interference, and a transmission format suitable for the case where the mobile station is affected by interference according to the determination result ( On the other hand, when the influence of interference is small, the transmission format giving priority to the coding gain is selected and communicated. Therefore, according to the wireless communication system configured as described above, even in an area where the influence of interference between cells is large, it is possible to suppress the deterioration of transmission quality and improve the transmission speed. In an area where the influence of interference is small, Throughput can be improved in the entire system.
一般に、伝送速度は、図9に示すように、基地局に近いほど、伝送速度が速い伝送フォーマットを割り当てことができる。干渉の影響を考慮せずに伝送フォーマットを決定していた場合には、図9に示すように、セクタ境界において伝送速度がS1およびS2であったエリアでも、上記構成の無線通信システムによれば、図10に示すように、伝送速度がS3、S4(S1<S4<S3)およびS5(S2<S5)と向上する。 In general, as shown in FIG. 9, a transmission format with a higher transmission rate can be assigned as the transmission rate is closer to the base station. When the transmission format is determined without considering the influence of interference, as shown in FIG. 9, even in the areas where the transmission rates are S1 and S2 at the sector boundary, As shown in FIG. 10, the transmission speed is improved to S3, S4 (S1 <S4 <S3) and S5 (S2 <S5).
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. Further, for example, a configuration in which some components are deleted from all the components shown in the embodiment is also conceivable. Furthermore, you may combine suitably the component described in different embodiment.
その一例として例えば、上記実施の形態では、基地局が移動局で測定した干渉レベルなどに応じて伝送フォーマットを決定し、これに応じた伝送フォーマットでデータ送信を行うようにしたが、これに代わって例えば、移動局で伝送フォーマットを決定し、これに応じた伝送フォーマットで基地局が上記移動局宛ての送信を行うようにしてもよい。 As an example, for example, in the above embodiment, the transmission format is determined according to the interference level measured by the base station at the mobile station, and data transmission is performed in accordance with the transmission format. For example, the mobile station may determine the transmission format, and the base station may perform transmission to the mobile station using a transmission format corresponding to the transmission format.
また移動局の位置する位置情報を検出し、この位置情報に基づいて移動局が干渉の影響を受ける場所に位置するかを判定する。そしてこの判定結果、あるいはこの判定結果と移動局が測定した干渉レベルなどに基づいて、伝送フォーマットを決定するようにしてもよい。この場合においても、伝送フォーマットの決定は、移動局でも基地局でもよい。 In addition, position information where the mobile station is located is detected, and based on this position information, it is determined whether the mobile station is located in a place affected by interference. Then, the transmission format may be determined based on the determination result or the determination result and the interference level measured by the mobile station. Also in this case, the transmission format may be determined by the mobile station or the base station.
移動局の位置情報の検出については、種々の手法が考えられる。例えば、移動局がGPS(Global Positioning System)受信機を備えて、自己の位置を求める方法や、移動局が複数の基地局から受信した信号の到達時間差により、位置を検出する方法なども考えられる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
Various methods are conceivable for detecting the position information of the mobile station. For example, a method in which the mobile station has a GPS (Global Positioning System) receiver to determine its own position, or a method in which the mobile station detects a position based on arrival time differences of signals received from a plurality of base stations can be considered. .
In addition, it goes without saying that the present invention can be similarly implemented even if various modifications are made without departing from the gist of the present invention.
次に、この発明の第2の実施形態に係わる無線通信システムの移動局の構成について説明する。図11は、この移動局が備える下り回線の受信系の構成を中心に示したものである。なお、以下では、説明を簡明にするために、データ信号のサブキャリアへの割り当てパターンと、伝送フォーマットとを区別して説明しているが、移動局および基地局における実際の処理では、上記パターンを伝送フォーマットとして扱うことも可能である。 Next, the configuration of the mobile station in the radio communication system according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 mainly shows the configuration of the downlink reception system provided in this mobile station. In the following, in order to simplify the explanation, the allocation pattern of data signals to subcarriers and the transmission format are described separately. However, in actual processing in a mobile station and a base station, the above pattern is used. It can also be handled as a transmission format.
図11に示すように、移動局は、制御部100と、無線受信部101と、GI(Guard Interval)除去部102と、FFT(Fast Fourier Transform)部103と、信号分離部104と、品質測定部105と、制御チャネル復調部106と、直交コード乗算部107と、デリピティション部108と、復調部109と、チャネルデインターリーバ110と、チャネルデコーダ111と、送信系112とを備えている。
As shown in FIG. 11, the mobile station includes a
無線受信部101は、基地局から送信される無線信号を受信し、この受信した信号から所望帯域外の雑音を除去する帯域通過フィルタと、このフィルタを通過した信号をベースバンドのディジタル信号に変換するAD変換器とを備える。
GI除去部102は、無線受信部101から出力されるベースバンドのディジタル信号からガードインターバルを除去する。
The
The
FFT部103は、GI除去部102にてガードインターバルが除去されたディジタル信号を高速フーリエ変換して、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換することで、サブキャリア毎の信号に分割する。
The
信号分離部104は、制御部100から指定されるサブキャリア割当パターンに基づいて、FFT部103にてサブキャリア毎に分割された信号を、位相基準信号や制御信号、データ信号等に分離し、分離した信号を、それぞれ対応するモジュールに出力する。この例では、位相基準信号は、品質測定部105および復調部109に出力し、制御信号は、制御チャネル復調部106に出力し、データ信号は、直交コード乗算部107に出力するものとする。
Based on the subcarrier allocation pattern specified by the
品質測定部105は、各基地局に割り当てられたスクランブリングパタンと、受信した位相基準信号との相互相関をとることにより、各基地局から受信した信号の電力レベルまたは電力密度を測定する。そして、品質測定部105は、測定結果から無線通信を行う基地局を決定し、その受信電力レベルと、それ以外の基地局の受信電力レベル比から干渉レベルを求める。
なお、図12に示すように、1つの基地局が複数のセクタを形成する場合においても、アンテナパターンは理想的に作ることはできないので、同じ基地局のセクタ間でも干渉が発生し、伝送に影響が生じる。品質測定部105は、同じ基地局であっても、スクランブリングパターンによって、各セクタの受信信号を区別して、セクタ間に生じる干渉も求める。
As shown in FIG. 12, even when one base station forms a plurality of sectors, an antenna pattern cannot be ideally created. Therefore, interference occurs between sectors of the same base station, and transmission is difficult. Impact will occur. The
制御チャネル復調部106は、信号分離部104から与えられる制御信号を復調して、物理層に関する制御情報を抽出し、この制御情報を制御部100に出力する。なお、この制御情報には、基地局から送られた伝送フォーマットを示すMCS情報が含まれる。
The control
直交コード乗算部107は、データ信号に、制御部100からの指示されるパラメータNに相当する対象基地局固有の直交コードの複素共役を乗算して、他の基地局からの信号成分をキャンセルし、この乗算結果を出力する。なお、パラメータN=1の場合には、データ信号に対して直交コードの複素共役の乗算を行わずに、そのままデータ信号を出力する。
The orthogonal
デリピティション部108は、制御部100から指示されるパラメータN分だけ、直交コード乗算部107の乗算結果を累積加算して、1つのデータとして出力する。なお、パラメータN=1の場合には、上記乗算結果の累積加算は行わずに、そのまま出力する。
The
復調部109は、上記位相基準信号からサブキャリア周波数のチャネル推定値を求め、これを用いてデリピティション部108の出力をチャネル等価し、この等価結果を、制御部100から指示される復調方式で復調することによって、データ信号を構成するビット列を再生する。また、チャネル等価処理は、全サブキャリアに対してチャネル推定値を求め、累積加算の前にかけることもできる。
チャネルデインターリーバ110は、制御部100から指示されるインターリーブパターンに基づいて、復調部109から出力されるビット列をチャネルデインターリーブする。
チャネルデコーダ111は、制御部100からの指示される符号化率Rで、チャネルデインターリーバ110から出力されるビット列をチャネルデコードし、送信データを再生する。またチャネルデコーダ111は、制御部100からの指示に応じて、基地局側で符号化率Rを調整するために行われたリピティションやパンクチャリングに対応するデリピティションやデパンクチャリングを行って、所望の符号化率Rのデコードを行う機能を備える。
The
制御部100は、品質測定部105が求めた干渉レベルを示す制御情報を生成し、これを送信系112を通じて基地局に宛てて送信する。
また制御部100は、図13に示すような伝送フォーマットテーブルを記憶する。この伝送フォーマットテーブルは、伝送フォーマットを識別するMCS情報と、変調方式M、符号化率R、リピティション数および直交化を決定するパラメータNなどの情報を対応づけたものである。
The
The
そして制御部100は、制御チャネル復調部106が抽出した制御情報からMCS情報とデータ信号のサブキャリアへの割り当てパターンを示すパターン情報を検出し、これらの情報から基地局が当該移動局宛てに行う送信が、上記MCS情報で示される伝送フォーマットで、上記パターン情報で示されるサブキャリア割り当てにより行われることを認識する。そして制御部100は、上記パターン情報に基づいて、信号分離部104での信号分離パターンを制御するとともに、伝送フォーマットテーブルを参照し、基地局から送信される情報が受信できるように、上記MCS情報に対応するパラメータで当該移動局の各部を統括して制御する。
Then, the
次に、この発明の第2の実施形態に係わる無線通信システムの基地局の構成について説明する。図14は、この基地局が備える下り回線の送信系の構成を中心に示したものである。なお、以下では、説明を簡明にするために、データ信号のサブキャリアへの割り当てパターンと、伝送フォーマットとを区別して説明しているが、移動局および基地局における実際の処理では、上記パターンを伝送フォーマットとして扱うことも可能である。 Next, the configuration of the base station of the radio communication system according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 mainly shows the configuration of a downlink transmission system provided in this base station. In the following, in order to simplify the explanation, the allocation pattern of data signals to subcarriers and the transmission format are described separately. However, in actual processing in a mobile station and a base station, the above pattern is used. It can also be handled as a transmission format.
図14に示すように、基地局は、制御部200と、チャネルエンコーダ201と、チャネルインタリーバ202と、変調部203と、リピティション部204と、直交コード乗算部205と、サブキャリア割当部206と、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部207と、GI(Guard Interval)付加部208と、無線送信部209と、受信系210と、制御情報検出部211と、信号品質検出部212とを備えている。
As shown in FIG. 14, the base station includes a
チャネルエンコーダ201は、制御部200からの指示される符号化率Rで、送信データを構成するビット列をチャネルエンコードする。またチャネルエンコーダ201は、制御部200からの指示に応じて、チャネルエンコードした結果に、リピティションやパンクチャリングを行って、符号化率Rを調整する機能を備える。
The
チャネルインタリーバ202は、制御部200からの指示されるインターリーブパターンに基づいて、チャネルエンコーダ201の出力をチャネルインターリーブする。
変調部203は、制御部200から指示される変調方式Mで、チャネルインタリーバ202の出力を変調して、複素数値で表されるデータ信号を生成する。
リピティション部204は、制御部200からの指示されるパラメータNに基づいて、上記データ信号にリピティション(繰り返し)処理を施して、上記データ信号を構成する各ビットをNビットに引き伸ばす。なお、N=1が指示される場合は、リピティションは行わない。
The
直交コード乗算部205は、制御部200から指示されるパラメータNに基づいて、リピティション部204の出力に、Nビット長の直交コードを乗算する。なお、N=1が指示される場合は、直交コードの乗算は行わない。
Based on the parameter N instructed from the
サブキャリア割当部206は、制御部200から指示されるサブキャリア割当パターンに基づいて、直交コード乗算部205から出力されるデータ信号と、制御信号と、位相基準信号とをそれぞれ対応するサブキャリアに割り当てた信号を生成する。
Based on the subcarrier allocation pattern instructed from
IFFT部207は、サブキャリア割当部206から出力される信号に対してOFDM変調を施すことにより、複数のOFDMシンボルの系列であるOFDM信号を生成する。すなわち、IFFT部207は、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換することによって、OFDM信号を生成する。
GI付加部208は、IFFT部207から出力されるOFDM信号にガードインターバルを付加して出力する。
無線送信部209は、GI付加部208の出力をディジタル−アナログ変換するディジタル−アナログ変換器と、この出力をアップコンバートするアップコンバータと、この出力を電力増幅する電力増幅器を備え、これらにより無線(RF)信号を生成して、アンテナから送信する。
The
The
受信系210は、移動局から送信される無線信号を受信するものである。
制御情報検出部211は、移動局から受信系210が受信した信号から、当該基地局に宛てて送信される制御情報を検出するものである。
信号品質検出部212は、受信系210が上記移動局から受信した信号の品質を検出するものである。具体的には、既知信号を受信する際に、サブキャリアごとの受信品質の他に、時間軸方向および周波数軸方向について、それぞれサブキャリア間の相関を求め、これらを受信品質として制御部200に通知する。
The receiving
The control
The signal
制御部200は、図13に示すような伝送フォーマットテーブルを記憶する。そして制御部200は、制御情報検出部211が検出した制御情報(干渉レベルを示す情報を含む)や、信号品質検出部212が検出した信号品質に基づいて、上記移動局に宛てた送信に、どの伝送フォーマットを用いるかを決定し、この伝送フォーマットを示すMCS情報を制御情報に含めて上記移動局に宛てて送信する。
The
制御部200が予め記憶する伝送フォーマットは、変調方式M、符号化率R、リピティション数および直交化を決定するパラメータNの組み合わせから成り、符号化率Rとリピティション数Nへの分配が異なっている。伝送フォーマットの選択の基準は、上記制御情報や上記信号品質に基づいて、移動局の位置する場所が干渉に支配されやすいエリアに居るか否かを判定し、この判定結果に応じて、伝送フォーマットを決定する。
The transmission format stored in advance by the
そして、制御部200は、データ信号を周波数軸方向または/および時間軸方向に分散してサブキャリアに割り当てるためのサブキャリア割当パターンを決定し、これに基づくサブキャリア割当を行うようにサブキャリア割当部206に対して指示する。すなわち、制御部200は、必要に応じてサブキャリア割当パターンを変化させ、例えば周波数軸方向に等間隔でサブキャリアに割り当てる。
Then, the
制御部200は、以上のようにして伝送フォーマットとサブキャリア割当パターンを決定し、この決定した伝送フォーマットを示すMCS情報とサブキャリア割当パターンを示すパターン情報を移動局に送信すると、以後、上記移動局に対しては、上記伝送フォーマットと上記サブキャリア割当パターンでデータ信号を送信するように、当該移動局の各部を統括して制御する。
When the
例えば、制御部200は、移動局から受信した制御情報で示される干渉レベルが予め設定した閾値を超えるために、送信対象の移動局が位置するエリアが干渉の大きいエリアと判定した場合には、リピティション部204および直交コード乗算部205に対して、上記移動局に送信するデータ信号に、干渉の大きさに応じたリピティション処理を実行するように指示する。
For example, when the
また、制御部200は、例えば干渉レベルが大きく、かつ時間軸方向、周波数軸方向の相関がある程度大きい場合に、周波数ダイバーシチ効果を高めるために、データ信号を周波数軸方向または/および時間軸方向に分散させるサブキャリア割当パターンに変更する。
In addition, for example, when the interference level is high and the correlation between the time axis direction and the frequency axis direction is large to some extent, the
次に、図15を参照して、上記構成の無線通信システムの動作について説明する。
まずステップ15aにおいて移動局は、品質測定部105が、通信対象となる基地局について、受信レベルと、他の基地局との干渉レベルを測定し、ステップ15bに移行する。
Next, the operation of the radio communication system having the above configuration will be described with reference to FIG.
First, in step 15a, in the mobile station, the
ステップ15bにおいて移動局は、制御部100が送信系112を制御して、ステップ15aで測定した測定結果を、制御情報として通信対象となる基地局に送信し、ステップ15cに移行する。
In
ステップ15cにおいて基地局は、制御部200が、制御情報検出部211が検出した上記制御情報と、信号品質検出部212の検出結果とに基づいて、上記移動局への送信に用いる伝送フォーマットとサブキャリア割当パターンを決定する。ここで制御部200は、移動局から受信した制御情報で示される干渉レベルが予め設定した閾値を超えるために、送信対象の移動局が位置するエリアが干渉の大きいエリアと判定した場合には、干渉に強い伝送フォーマットを用い、さらに、時間方向、周波数方向の相関に応じてデータ信号を周波数軸方向または/および時間軸方向に分散させるサブキャリア割当パターンを用いることを決定する。
In
ここで、制御部200が決定するサブキャリア割当パターンとしては、図16(a)に示すような第1の実施形態で実施したサブキャリア割当パターンのように、データ信号を同じ時間に連続する周波数のサブキャリアに割り当てるパターン以外に、図16(b)に示すように、同じ時間に等間隔に他の信号が割り当てられるサブキャリアを挟んで割り当てるパターンや、図16(c)に示すように、周波数軸方向にさらに間隔を空けて等間隔に割り当てるパターンがある。この間隔は、信号品質検出部212にて求めた受信品質に基づいて制御部200が決定する。
Here, the subcarrier allocation pattern determined by the
また図17に示すように、制御部200が信号品質検出部212にて求めた受信品質に基づいて、送信対象となる移動局毎に異なる間隔の空いたサブキャリアにデータ信号を割り当てるようにしてもよい。すなわち、制御部200は、移動局毎に、周波数ダイバーシチ効果と、周波数軸方向および時間軸方向のサブキャリアの相関の崩れに起因する干渉量増加とのトレードオフから割り当て間隔を決定する。
In addition, as shown in FIG. 17, the
さらには、図18に示すように、制御部200が信号品質検出部212にて求めた受信品質に基づいて、送信対象となる移動局毎に、データ信号のサブキャリアへの割り当て間隔の上限を決定し、この上限の範囲内で、他の移動局のスケジューリングとの兼ね合いから割り当て間隔を決定するようにしてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 18, based on the reception quality obtained by the
そしてまた、制御部200は、同じ移動局に対して、図19に示すように、時間の経過によって変化する受信品質に応じて、動的にサブキャリアを割り当てる間隔を異ならせるようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 19, the
ステップ15dにおいて基地局は、制御部200が送信系の各部を制御して、ステップ15cで決定した伝送フォーマットとサブキャリア割当パターンをMCS情報として移動局に通知し、ステップ15eに移行する。
In
ステップ15eにおいて移動局は、制御チャネル復調部106が上記基地局から通知されたMCS情報を抽出する。そして制御部100が、上記MCS情報に基づく伝送フォーマットとサブキャリア割当パターンでデータ受信を行うように、受信系の各部を制御し、ステップ15fに移行する。
ステップ15fにおいて基地局は、制御部200が、ステップ15で通知した伝送フォーマットとサブキャリア割当パターンでデータ送信を行うように、送信系の各部を制御する。
In
In
例えば、図13に示した伝送フォーマットテーブルでは、トータルの符号化率をRt=1/6とする場合、使用する伝送フォーマットとして、2および2aが考えられる。伝送フォーマット2は、図20(a)に示すように、誤り訂正符号化によりRt=1/6を実現する。これに対しフォーマット2aは、図20(b)に示すように、R=2/3の誤り訂正符号化を行なった後、直交化を行なうため4倍(=N)のリピティションを行い、トータルでRt=1/6を実現する。
For example, in the transmission format table shown in FIG. 13, when the total coding rate is Rt = 1/6, 2 and 2a are considered as transmission formats to be used. In the
一般に、コーディングゲインは、単純に繰り返すよりも、適切な演算による誤り訂正符号化を行ったほうが大きくなるので、所要SNRを比較するとフォーマット2aよりもフォーマット2の方が低くなり、雑音Nが一定ならば、より少ない受信電力Sで良好な受信が行なえるのはフォーマット2である。したがって、制御部200は、ステップ15cにおいて、セクタ境界以外のようなセクタ間干渉が少ない領域では、フォーマット2を選択する。
In general, the coding gain becomes larger when error correction coding is performed by an appropriate operation than when it is simply repeated. Therefore, when the required SNR is compared, the
しかし、セクタ境界のようにセクタ間干渉がある場合は、リピティションを行なった後、リピティションと同じ長さのセクタ毎に異なる直交シーケンスを乗算することにより、直交化の効果で干渉を抑圧できる。これにより、コーディングゲインが減った以上の利得が得られるので、伝送速度が増大する。このため、干渉が強い場合には、制御部200は、ステップ15cにおいてフォーマット2aを選択する。
However, when there is inter-sector interference like a sector boundary, after performing repetition, interference can be suppressed by the effect of orthogonalization by multiplying different orthogonal sequences for each sector of the same length as repetition. . As a result, a gain higher than that obtained by reducing the coding gain can be obtained, so that the transmission rate is increased. For this reason, when interference is strong, the
また図13の伝送フォーマットテーブルに、伝送フォーマット3と3aや、伝送フォーマット4と4aのように、誤り訂正符号化率とリピティション回数だけでなく、変調多値数(変調方式M)も変えて同等の伝送速度(相対値)を得るようにすることもできる。
Further, in the transmission format table of FIG. 13, not only the error correction coding rate and the number of repetitions but also the modulation multi-level number (modulation method M) are changed as in
図21は、実際のシステムでよく用いられる、チャネルインターリーバを考慮したRt=1/6の例である。インターリーブは、データをランダム順に並べることにより、誤り訂正符号化の効果を高めることができる。したがって、リピティションの後にインターリーブを行なうのが普通である。 FIG. 21 is an example of Rt = 1/6 in consideration of a channel interleaver that is often used in an actual system. Interleaving can enhance the effect of error correction coding by arranging data in random order. Therefore, interleaving is usually performed after repetition.
しかし、図14に示した基地局のように、直交化を行う場合は、直交化されるビットの伝送路特性が同じであることが望ましいので、インターリーブ(チャネルインタリーバ202)後にリピティションを選択的に行なう構成(リピティション部204)を備える。すなわち、上記基地局では、図21(a)に示すようなチャネルインターリーブ後にリピティションを行なわない伝送フォーマットと、図21(b)に示すようなチャネルインターリーブ後にリピティションを行ない直交コードを乗算する伝送フォーマットをそれぞれ備える。 However, when orthogonalization is performed as in the base station shown in FIG. 14, it is desirable that the transmission path characteristics of the bits to be orthogonalized are the same, so that repetition is selectively performed after interleaving (channel interleaver 202). (Repetition unit 204). That is, in the base station, a transmission format in which repetition is not performed after channel interleaving as shown in FIG. 21A and transmission in which repetition is performed after channel interleaving and multiplication with orthogonal codes as shown in FIG. Each format is provided.
インターリーブ後のリピティションは、例えばQPSK変調のマッピング前に行なう、ビット単位のリピティションと、マッピング後に行なうシンボル単位のリピティションがあるが、どちらを適用してもよい。 The repetition after interleaving includes, for example, a bit-unit repetition performed before mapping of QPSK modulation and a symbol-unit repetition performed after mapping, either of which may be applied.
図22は、チャネルエンコーダ201での符号化の際に、図22(a)リピティションあるいは図22(b)パンクチャリングを行なう伝送フォーマットを示すものである。ここでいうリピテションは、直交化のためのリピテション(リピティション部204で実施)とは別で、符号化のレートを調整するために用いる。このようなリピティションやパンクチャリングによって符号化率を調整する。
FIG. 22 shows a transmission format for performing repetition or FIG. 22 (b) puncturing in FIG. 22 (a) at the time of encoding by the
例えば、図21(a)のリピティションは、この動作であり、これをチャネルエンコーダ201で行えばよい。すなわち、チャネルエンコーダ201において、R=1/3の誤り訂正符号を2回リピティションして、R=1/6を作る。
For example, the repetition of FIG. 21A is this operation, and this may be performed by the
また例えば、図20(a)のR=1/6は、図21(a)のように生成できる。図21(b)は、フォーマット2aである。また図13の伝送フォーマット1は、図22(a)のようにR=1/3の誤り訂正符号を8/3回リピティションすることにより生成できる。したがって、インターリーブ後に4倍のリピティションを行う伝送フォーマット2aは、インターリーブ前のリピティションを行う伝送フォーマット2と同等の伝送速度である。またインターリーブ前のリピティションを行う伝送フォーマット1より高速な伝送速度である。
For example, R = 1/6 in FIG. 20A can be generated as shown in FIG. FIG. 21B shows the
また例えば、図13に示した伝送フォーマットテーブルで示したように、トータルの符号化率をRt=1/12とする場合、使用する伝送フォーマットとして、0および0aが考えられる。伝送フォーマットXは、図23(a)に示すように、符号化率R=1/3の誤り訂正符号化を行った後、トータルの符号化率Rtを1/12に調整するために、4倍のリピティションをチャネルエンコーダ201で行い、インターリーブを行う。
Also, for example, as shown in the transmission format table shown in FIG. 13, when the total coding rate is Rt = 1/12, 0 and 0a can be considered as transmission formats to be used. As shown in FIG. 23A, the transmission format X is 4 in order to adjust the total coding rate Rt to 1/12 after performing error correction coding with a coding rate R = 1/3. Double repetition is performed by the
すなわち、複数の異なるトータル符号化率Rtを実現する際、共通の符号化率(マザーレート)で符号化したのち、チャネルエンコーダ201でリピティションあるいはパンクチャリングすることにより所望の符号化率を実現する手法を用いる。
That is, when realizing a plurality of different total coding rates Rt, after encoding at a common coding rate (mother rate), the
これに対しフォーマット0aは、図23(b)に示すように、符号化率R=1/3の誤り訂正符号化を行った後、チャネルエンコーダ201で2倍のリピティションを行うことにより符号化率を1/6に調整し、その後、チャネルインタリーブを行い、その後直交化を行なうために、リピティション部204で2倍のリピティションを行い、トータルでR=1/12を実現する。
On the other hand, as shown in FIG. 23B, the format 0a is encoded by performing error correction coding at a coding rate R = 1/3 and then performing repetition by the
以上のように、上記構成の無線通信システムでは、移動局が干渉の影響を受けているか否かを判定し、その判定結果に応じて、干渉の影響を受けている場合に好適する伝送フォーマット(直交化による干渉抑制)とデータ信号を分散させるサブキャリア割当パターンを選択して通信し、一方、干渉の影響が少ない場合には、コーディングゲインを優先した伝送フォーマットを選択して通信するようにしている。したがって、上記構成の無線通信システムによれば、セル間のような干渉の影響が大きなエリアでも、データ信号の分散により周波数ダイバーシチ効果が得られるので伝送品質の劣化を抑制し、伝送速度を向上させることができ、干渉の影響が小さなエリアでは、システム全体でスループットを向上させることができる。 As described above, in the radio communication system having the above-described configuration, it is determined whether or not the mobile station is affected by interference, and a transmission format suitable for the case where the mobile station is affected by interference according to the determination result ( (Interference suppression by orthogonalization) and a subcarrier allocation pattern that distributes data signals are selected and communicated. On the other hand, if the influence of interference is small, a transmission format that prioritizes coding gain is selected and communicated. Yes. Therefore, according to the wireless communication system having the above configuration, even in an area where the influence of interference between cells is large, the frequency diversity effect can be obtained by the dispersion of the data signal, thereby suppressing the deterioration of the transmission quality and improving the transmission speed. In an area where the influence of interference is small, the throughput of the entire system can be improved.
以下に、シミュレーション結果の一例を示す。ここに示すシミュレーション緒元は、3GPP, TR25.814(V7.1.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA"に従ったものである。現在、3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式に続く、新しい無線アクセスおよび無線アクセスネットワークに関するLong Term Evolution(LTE)の検討が開始されている(例えば、非特許文献1参照)。この文献は、3GPPによりリリースされた技術文書であり、物理層に関する規格のフレームワークについて述べられたものである。 An example of the simulation result is shown below. The simulation specifications shown here are in accordance with 3GPP, TR25.814 (V7.1.0), “Physical Layer Aspects for Evolved UTRA”. Currently, 3GPP (3rd Generation Partnership Project) has begun to study Long Term Evolution (LTE) for new radio access and radio access networks following W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) (for example, Patent Document 1). This document is a technical document released by 3GPP and describes a framework for standards related to the physical layer.
上記で定められている以外の本シミュレーションのためのシミュレーション条件を図24に示す。また、位相基準信号とデータ信号は図25のように配置されるものとし、1移動局あたりのデータは、周波数方向に12サブキャリア、時間方向に5シンボルに渡って配置されるものとした。 FIG. 24 shows simulation conditions for the present simulation other than those defined above. Further, the phase reference signal and the data signal are arranged as shown in FIG. 25, and the data per mobile station is arranged over 12 subcarriers in the frequency direction and 5 symbols in the time direction.
本シミュレーションのパラメータは、セクタ間の干渉とする。そのため、図26に示すように、セクタ1のアンテナパタンの中心からセクタ1とセクタ2の境界までの範囲を評価対象とした。セクタ中心であるAzimuth angle=0度は、セクタ1からの電波が支配的であるのに対して、セクタ境界であるAzimuth angle=60度は、セクタ1とセクタ2からの電波が等レベルの環境であり、各々の基地局からの相対電力差が最も小さい環境である。尚、図の相対電力差については、上記非特許文献に記載されたアンテナパタンを用いて算出されている。
The parameter of this simulation is interference between sectors. Therefore, as shown in FIG. 26, the range from the center of the antenna pattern of
そして、図27(a)〜(c)に示すような生成ルーチンで、各フォーマット1〜4のデータ信号を生成し、これらのフォーマットについて性能評価を行った。なお、フォーマット1は、図13に示したMCSテーブルでの2、フォーマット2〜4は2bにそれぞれ対応する。フォーマット2から4は、サブキャリア配置パタンを図28のように定義した。すなわち、フォーマット2が第1の実施形態に対応し、フォーマット3および4が第2の実施形態に対応する。
Then, in the generation routine as shown in FIGS. 27A to 27C, data signals of the
図29にシミュレーションの結果を示す。縦軸は、BLER1%を達成するために必要な所要信号対雑音比(SNR)を示している。グラフは下にいくほど性能がよいことをあらわす。したがって、このシミュレーション環境下では、Azimuth angle=0〜55度まではフォーマット4(第2の実施形態)がもっとも優れた性能を示し、55度から60度までは第1の実施形態がもっとも優れた性能を示している。 FIG. 29 shows the result of the simulation. The vertical axis represents the required signal-to-noise ratio (SNR) required to achieve BLER 1%. The graph shows that the lower the performance, the better the performance. Therefore, in this simulation environment, format 4 (second embodiment) shows the best performance from Azimuth angle = 0 to 55 degrees, and the first embodiment shows the best from 55 degrees to 60 degrees. Shows performance.
一般に、伝送速度は、図30に示すように、基地局に近いほど、伝送速度が速い伝送フォーマットを割り当てことができる。干渉の影響を考慮せずに伝送フォーマットを決定していた場合には、図30に示すように、セクタ境界において伝送速度がS1およびS2であったエリアでも、上記構成の無線通信システムによれば、図31に示すように、伝送速度がS3、S4(S1<S4<S3)およびS5(S2<S5)と向上する。 Generally, as shown in FIG. 30, a transmission format with a higher transmission rate can be assigned as the transmission rate is closer to the base station. When the transmission format is determined without considering the influence of interference, as shown in FIG. 30, even in the areas where the transmission rates are S1 and S2 at the sector boundary, As shown in FIG. 31, the transmission speed is improved to S3, S4 (S1 <S4 <S3) and S5 (S2 <S5).
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. Further, for example, a configuration in which some components are deleted from all the components shown in the embodiment is also conceivable. Furthermore, you may combine suitably the component described in different embodiment.
その一例として例えば、上記実施の形態では、基地局が移動局で測定した干渉レベルなどに応じて伝送フォーマットを決定し、これに応じた伝送フォーマットでデータ送信を行うようにしたが、これに代わって例えば、移動局で伝送フォーマットを決定し、これに応じた伝送フォーマットで基地局が上記移動局宛ての送信を行うようにしてもよい。 As an example, for example, in the above embodiment, the transmission format is determined according to the interference level measured by the base station at the mobile station, and data transmission is performed in accordance with the transmission format. For example, the mobile station may determine the transmission format, and the base station may perform transmission to the mobile station using a transmission format corresponding to the transmission format.
また移動局の位置する位置情報を検出し、この位置情報に基づいて移動局が干渉の影響を受ける場所に位置するかを判定する。そしてこの判定結果、あるいはこの判定結果と移動局が測定した干渉レベルなどに基づいて、伝送フォーマットを決定するようにしてもよい。この場合においても、伝送フォーマットの決定は、移動局でも基地局でもよい。 In addition, position information where the mobile station is located is detected, and based on this position information, it is determined whether the mobile station is located in a place affected by interference. Then, the transmission format may be determined based on the determination result or the determination result and the interference level measured by the mobile station. Also in this case, the transmission format may be determined by the mobile station or the base station.
移動局の位置情報の検出については、種々の手法が考えられる。例えば、移動局がGPS(Global Positioning System)受信機を備えて、自己の位置を求める方法や、移動局が複数の基地局から受信した信号の到達時間差により、位置を検出する方法なども考えられる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
Various methods are conceivable for detecting the position information of the mobile station. For example, a method in which the mobile station has a GPS (Global Positioning System) receiver to determine its own position, or a method in which the mobile station detects a position based on arrival time differences of signals received from a plurality of base stations can be considered. .
In addition, it goes without saying that the present invention can be similarly implemented even if various modifications are made without departing from the gist of the present invention.
100…制御部、101…無線受信部、102…GI除去部、103…FFT部、104…信号分離部、105…品質測定部、106…制御チャネル復調部、107…直交コード乗算部、108…デリピティション部、109…復調部、110…チャネルデインターリーバ、111…チャネルデコーダ、112…送信系、200…制御部、201…チャネルエンコーダ、202…チャネルインタリーバ、203…変調部、204…リピティション部、205…直交コード乗算部、206…サブキャリア割当部、207…IFFT部、208…GI付加部、209…無線送信部、210…受信系、211…制御情報検出部、212…信号品質検出部。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
少なくとも2つの伝送フォーマットを有する伝送フォーマット候補群から、伝送フォーマットを選択する選択手段と、
この選択手段が選択した伝送フォーマットで、前記第2通信装置から前記第1通信装置にデータ伝送を行う無線通信手段とを具備し、
前記伝送フォーマット候補群の中の少なくとも1つの伝送フォーマットは、送信データに対して、インターリーブを行なった後に2倍以上のリピティションを行う伝送フォーマットであることを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system using multicarrier modulation that determines a transmission format based on reception quality in a first communication device and performs data transmission from the second communication device to the first communication device in this transmission format.
Selecting means for selecting a transmission format from a transmission format candidate group having at least two transmission formats;
Wireless communication means for performing data transmission from the second communication device to the first communication device in the transmission format selected by the selection means;
The wireless communication system, wherein at least one transmission format in the transmission format candidate group is a transmission format for performing repetition of at least twice after interleaving the transmission data.
少なくとも2つの伝送フォーマットを有する伝送フォーマット候補群から、伝送フォーマットを選択する選択手段と、
この選択手段が選択した伝送フォーマットで、前記第2通信装置から前記第1通信装置にデータ伝送を行う無線通信手段とを具備し、
前記伝送フォーマット候補群の中の少なくとも1つの伝送フォーマットは、送信データに対して、インターリーブを行なった後に2倍以上のリピティションを行い、このリピティションにより得た複数のデータ信号を周波数軸方向に離れたサブキャリアに割り当てる分散伝送フォーマットであることを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system using multicarrier modulation that determines a transmission format based on reception quality in a first communication device and performs data transmission from the second communication device to the first communication device in this transmission format.
Selecting means for selecting a transmission format from a transmission format candidate group having at least two transmission formats;
Wireless communication means for performing data transmission from the second communication device to the first communication device in the transmission format selected by the selection means;
In at least one transmission format in the transmission format candidate group, the transmission data is interleaved and then subjected to a repetition of twice or more, and a plurality of data signals obtained by this repetition are transmitted in the frequency axis direction. A wireless communication system characterized in that it is a distributed transmission format assigned to distant subcarriers.
前記選択手段は、前記検出手段が検出した相関に応じた周波数間隔だけ離れたサブキャリアに割り当てる分散伝送フォーマットを選択することを特徴とする請求項5に記載の無線通信システム。 Furthermore, a detection means for detecting a correlation between subcarriers is provided,
6. The radio communication system according to claim 5, wherein the selection unit selects a distributed transmission format to be allocated to subcarriers separated by a frequency interval corresponding to the correlation detected by the detection unit.
この検出手段が検出した相関に応じた周波数間隔の上限を決定する決定手段とを備え、
前記選択手段は、前記決定手段が決定した上限の範囲内の周波数間隔だけ離れたサブキャリアに割り当てる分散伝送フォーマットを選択することを特徴とする請求項5に記載の無線通信システム。 A detecting means for detecting a correlation between the subcarriers;
Determining means for determining an upper limit of the frequency interval according to the correlation detected by the detecting means;
6. The radio communication system according to claim 5, wherein the selection unit selects a distributed transmission format to be allocated to subcarriers separated by a frequency interval within an upper limit range determined by the determination unit.
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