JP2013081088A - Radio communication device and radio communication method - Google Patents

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Riichi Kudo
理一 工藤
Koichi Ishihara
浩一 石原
Tomoki Murakami
友規 村上
Yusuke Asai
裕介 淺井
Takeo Ichikawa
武男 市川
Tomoaki Kumagai
智明 熊谷
Masato Mizoguchi
匡人 溝口
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication device capable of reducing a calculation load by the reduction of the number of ADCs and DACs for use for communication.SOLUTION: The radio communication device includes: a plurality of antennas; a plurality of digital-to-analog converters and analog-to-digital converters enabling the switching of operation and suspension; an ADC/DAC control circuit for determining the operation and the suspension of each digital-to-analog converter and each analog-to-digital converter; a circuit for transmitting an analog signal generated by the digital-to-analog converter by converting it into a frequency of a radio section, and for receiving a signal in a radio section to frequency convert and output to the analog-to-digital converter; a circuit for demodulating a received data from a digital signal generated by the analog-to-digital converter; and a circuit for generating a digital signal for transmission to output to the digital-to-analog converter. The ADC/DAC control circuit determines the number of analog-to-digital converters or digital-to-analog converters to be operated, based on the communication state of the radio communication device, to control the operation thereof.

Description

本発明は、指向性制御によるビームを用いる通信システムにおいて、チャネル情報の取得方法とビームフォーミング技術に関する。   The present invention relates to a channel information acquisition method and a beam forming technique in a communication system using a beam by directivity control.

近年、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの物理層伝送速度を実現している。   In recent years, the IEEE802.11g standard, the IEEE802.11a standard, and the like are remarkable as high-speed wireless access systems using the 2.4 GHz band or the 5 GHz band. These systems use an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation scheme, which is a technique for stabilizing characteristics in a multipath fading environment, and realize a physical layer transmission rate of 54 Mbps at the maximum. Yes.

ただし、ここでの伝送速度とは物理レイヤ上での伝送速度であり、実際にはＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０〜７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は３０Ｍｂｐｓ程度であり、情報を必要とする通信相手が増えればこの特性は更に低下する。一方で、有線ＬＡＮの世界ではＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の１００Ｂａｓｅ−Ｔインタフェースをはじめ、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber to the home）の普及から、１００Ｍｂｐｓの高速回線の提供が普及しており、更なる伝送速度の高速化が求められている。   However, the transmission rate here is a transmission rate on the physical layer, and the transmission efficiency in the MAC (Medium Access Control) layer is actually about 50 to 70%. This is about 30 Mbps, and this characteristic is further deteriorated when the number of communication partners that require information increases. On the other hand, in the world of wired LANs, the provision of 100 Mbps high-speed lines has become widespread due to the widespread use of Ethernet (registered trademark) 100Base-T interfaces and FTTH (Fiber to the home) using optical fibers in homes. Therefore, further increase in transmission speed is demanded.

そのための技術として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおいて、空間多重送信技術としてＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術が導入され、オプションで４素子のアンテナ数までサポートされた。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）通信方法が検討され、サポートするアンテナ素子数は８素子まで増大している（例えば、非特許文献１参照）。アンテナ素子数が増えるほど、それに対応するアナログ・デジタル変換器（以下、ＡＤＣと称する）とデジタル・アナログ変換器（以下、ＤＡＣと称する）が増加し、待機電力と信号処理の負荷が増大する問題がある。   As a technology for that purpose, in IEEE 802.11n, a MIMO (Multiple Input Multiple Output) technology was introduced as a spatial multiplexing transmission technology, and an optional number of antennas of 4 elements was supported. Furthermore, in IEEE802.11ac, a multi-user MIMO (MU-MIMO) communication method has been studied, and the number of antenna elements to be supported has increased to eight elements (see, for example, Non-Patent Document 1). As the number of antenna elements increases, the corresponding analog-to-digital converter (hereinafter referred to as ADC) and digital-to-analog converter (hereinafter referred to as DAC) increase, and standby power and signal processing load increase. There is.

IEEE, "Proposed specification framework for TGac," doc.: IEEE 802.11-09/0992r21, Jan. 2011.IEEE, "Proposed specification framework for TGac," doc .: IEEE 802.11-09 / 0992r21, Jan. 2011.

図６に従来の無線通信装置の構成を示す。図６において、１−０は送信信号生成回路、１−１−１〜１−１−ＮはＤＡＣ、１−２−１〜１−２−ＮはＡＤＣ、１−３−１〜１−３−Ｎは無線信号送受信回路、１−４−１〜１−４−Ｎは送受信アンテナ、１−５は受信信号復調回路である。Ｎは無線通信装置の入出力のポート数である。ここでは、アンテナ数は入出力ポート数と同数であるものとして、図６は記載されているが、アンテナ切り替え器等を用いて、アンテナ数をＮより多くしてもよい。   FIG. 6 shows a configuration of a conventional wireless communication apparatus. In FIG. 6, 1-0 is a transmission signal generation circuit, 1-1-1 to 1-1-N is a DAC, 1-2-1 to 1-2N is an ADC, 1-3-1 to 1-3. -N is a radio signal transmission / reception circuit, 1-4-1 to 1-4-N are transmission / reception antennas, and 1-5 is a reception signal demodulation circuit. N is the number of input / output ports of the wireless communication apparatus. Here, FIG. 6 is described assuming that the number of antennas is the same as the number of input / output ports.

無線通信装置から通信相手への送信を考える。無線通信装置は、１つ以上の通信相手を決定し、送信ウエイトを用いる場合には予め推定したチャネル情報を用いて決定した送信ウエイトを用い、変調方式と符号化率を選択し、必要なパイロット信号や制御信号、ガードインターバルなどを挿入した後、ＤＡＣへ送信データを出力する。ＤＡＣは入力されたデジタルデータをアナログ信号に変換し、無線信号送受信回路へ出力し、無線信号送受信回路は、入力されたアナログ信号を適切な周波数にアップコンバートし、アンテナを介して送信を行う。   Consider transmission from a wireless communication device to a communication partner. The wireless communication apparatus determines one or more communication partners, and when using transmission weights, uses a transmission weight determined using channel information estimated in advance, selects a modulation scheme and a coding rate, and uses necessary pilots. After inserting a signal, a control signal, a guard interval, etc., the transmission data is output to the DAC. The DAC converts the input digital data into an analog signal and outputs the analog signal to the radio signal transmission / reception circuit. The radio signal transmission / reception circuit up-converts the input analog signal to an appropriate frequency and transmits the signal via the antenna.

通信相手から、信号を受信する場合には、アンテナ１−４−１〜１−４−Ｎを介して、無線信号送受信回路において、適切な周波数にダウンコンバートし、ＡＤＣにおいて入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、受信信号復調回路へ出力する。受信信号復調回路では、入力された信号から、同期、チャネル推定、復調を行い、通信相手から送信されたデータを復調する。   When receiving a signal from a communication partner, the radio signal transmitting / receiving circuit down-converts the signal to an appropriate frequency via the antenna 1-4-1 to 1-4-N, and converts the analog signal input in the ADC. It converts it into a digital signal and outputs it to the received signal demodulation circuit. The received signal demodulation circuit performs synchronization, channel estimation, and demodulation from the input signal, and demodulates data transmitted from the communication partner.

無線通信装置から通信相手への送信と、通信相手からの受信について、例を示す。通信相手となる通信装置数がＫ（Ｋは１以上の整数）であるとし、送信において、通信相手との間の伝搬環境の情報を示すチャネル行列を用いて信号に重み付けすることを仮定する。通信相手ｋに対するチャネル行列をＨｋと表すものとすると、チャネル行列Ｈ１〜ＨＫを用いて、Dirty paper coding、Tomlinson-Harashima precoding、Block diagonalization algorithｍ、Successive optimization algorithm、Zero forcing、Minimum Mean squre error algorithm、Eigenvector precoding、QR decomposition、などの方法により送信ウエイトＷ１〜ＷＫを決定できる。通信相手ｋのある周波数チャネルにおける受信信号ｙｋは、

Figure 2013081088
と表すことができる。 An example of transmission from the wireless communication device to the communication partner and reception from the communication partner will be described. It is assumed that the number of communication devices that are communication partners is K (K is an integer of 1 or more), and that transmission is weighted using a channel matrix that indicates information on the propagation environment with the communication partner. Assuming that the channel matrix for the communication partner k is expressed as H k , using the channel matrices H 1 to H K , Dirty paper coding, Tomlinson-Harashima precoding, Block diagonalization algorithm, Successive optimization algorithm, Zero forcing, Minimum mean squre error The transmission weights W 1 to W K can be determined by methods such as algorithm, Eigenvector precoding, and QR decomposition. The received signal y k in the frequency channel of the communication partner k is
Figure 2013081088
 It can be expressed as.

ｘ１〜ｘｋは通信相手１〜Ｋへの送信信号ベクトル、ｎｋは雑音ベクトルを表す。ｙｋはＭｋ×１ベクトル、ＨｋはＭｋ×Ｎ行列、ＷｋはＮ×Ｌｋ行列、ｘｋはＬｋ×１ベクトル、ｎｋはＭｋ×１ベクトルであり、Ｍｋは通信相手ｋのＡＤＣの数、Ｌｋは通信相手ｋに対する空間ストリーム数、である。マルチユーザＭＩＭＯ通信の場合、（１）式の２行目右辺第２項は、ユーザ間干渉（他通信相手への信号）であるため、受信側か送信側で削除できるようにＷｊは決定される。 x 1 to x k represent transmission signal vectors to the communication partners 1 to K , and n k represents a noise vector. y k is an M k × 1 vector, H k is an M k × N matrix, W k is an N × L k matrix, x k is an L k × 1 vector, n k is an M k × 1 vector, and M k is The number of ADCs of the communication partner k, L k is the number of spatial streams for the communication partner k. In the case of multi-user MIMO communication, the second term on the right side of the second row of equation (1) is inter-user interference (signal to another communication partner), so W j is determined so that it can be deleted on the reception side or transmission side. Is done.

次に、Ｋ’個（Ｋ’は１以上の整数）の通信相手からの信号を通信装置で受信する場合を示す。通信装置のある周波数チャネルにおける受信信号ｙＵ，ｋは、

Figure 2013081088
と表せる。 Next, a case where a communication apparatus receives signals from K ′ (K ′ is an integer of 1 or more) communication partners will be described. The received signals y U, k in a certain frequency channel of the communication device are
Figure 2013081088
 It can be expressed.

ＨＵ，ｋは、上り回線のチャネル行列（Ｎ×Ｍｋ行列）、ｘＵ，１〜ｘＵ，Ｋ’は通信相手１〜Ｋ’からの送信信号（ｘＵ，ｋはＬｋ’×１ベクトル）、ＷＵ，１〜ＷＵ，Ｋ’は通信相手１〜Ｋ’における送信ウエイト（ＷＵ，ｋはＭｋ×Ｌｋ行列）、ｎＵ，ｋは雑音ベクトル（Ｎ×１ベクトル）を表す。Ｌｋ’は通信相手から送信される信号の空間ストリーム数である。通信装置は、受信した信号のうち既知信号を用いて、ＨＵ，１ＷＵ，１〜ＨＵ，Ｋ’ＷＵ，Ｋ’を推定し、Zero forcing、Minimum mean squre error、Maximum likelihood detection、Maximum Likelihood sequence estimation、Bell Labs Space-Time技術などにより、受信した信号を復号できる。 H U, k is an uplink channel matrix (N × M k matrix), x U, 1 to x U, K ′ are transmission signals from communication partners 1 to K ′ (x U, k is L k ′ × 1 vector), W U, 1 to W U, K ′ are transmission weights (W U, k are M k × L k matrices) in communication partners 1 to K ′ , and n U, k are noise vectors (N × 1 vectors). ). L k ′ is the number of spatial streams of signals transmitted from the communication partner. The communication device estimates H U, 1 W U, 1 to H U, K ′ W U, K ′ using a known signal among the received signals, Zero forcing, Minimum mean squre error, Maximum likelihood detection, Received signals can be decoded using Maximum Likelihood sequence estimation and Bell Labs Space-Time technology.

（１）式における送信ウエイトＷ１〜ＷＫの決定、および、（２）式における受信信号の復号には、Ｈｕ，１〜Ｈｕ，Ｋ’、またはＨＵ，１ＷＵ，１〜ＨＵ，Ｋ’ＷＵ，Ｋ’が必要となり、Ｎが空間ストリーム数の和より大きい場合には、送受の演算負荷が大きくなる問題がある。 For determining the transmission weights W 1 to W K in equation (1) and decoding the received signal in equation (2), H u, 1 to H u, K ′ or H U, 1 W U, 1 to When H U, K ′ W U, K ′ is required and N is larger than the sum of the number of spatial streams, there is a problem that the calculation load of transmission / reception increases.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、通信に用いるアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）、または、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）、またはその両方の数を減らすことで、送信ウエイトの演算または、受信の復号処理に必要なチャネル行列のサイズを低減し、演算負荷を低減することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and by reducing the number of analog-to-digital converters (ADC) and / or digital-to-analog converters (DAC) used for communication, the transmission weight can be reduced. An object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method capable of reducing the size of a channel matrix required for calculation or reception decoding processing and reducing the calculation load.

本発明は、複数のアンテナと、少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器と、アナログデジタル変換器、またはデジタルアナログ変換器の動作／停止を決定するＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路と、前記デジタルアナログ変換器により生成されたアナログ信号を無線区間の周波数に変換して送信し、無線区間の信号を受信し、周波数変換して前記アナログデジタル変換器に出力する無線信号送受信回路と、前記アナログデジタル変換器により生成されたデジタル信号から、受信データを復調する受信信号復調回路と、送信を行うデジタル信号を生成し前記デジタルアナログ変換器に出力する送信信号生成回路とを備えた無線通信装置であって、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、当該無線通信装置の通信状態に基づいて動作させる前記アナログデジタル変換器または前記デジタルアナログ変換器の数を決定して動作を制御することを特徴とする。   The present invention determines the operation / stop of a plurality of antennas, a plurality of digital-to-analog converters and analog-to-digital converters, at least one of which can be switched between operation / stop, and analog-to-digital converters or digital-to-analog converters. The analog signal generated by the ADC / DAC control circuit and the digital / analog converter is converted to a radio frequency and transmitted, the radio signal is received, the frequency is converted and output to the analog / digital converter. A radio signal transmitting / receiving circuit, a received signal demodulating circuit for demodulating received data from a digital signal generated by the analog-digital converter, and a transmission signal generating for generating a digital signal for transmission and outputting it to the digital-analog converter The ADC / DAC control circuit includes a wireless communication device. The operating based on the communication state of the apparatus to determine the number of analog-to-digital converter or the digital-to-analog converter and controls the operation.

本発明は、前記通信状態は、通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モード、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のうち少なくとも一つであることを特徴とする。   In the present invention, the communication state includes the number of communication devices serving as communication partners, the number of communication devices multiplexed by communication at the same time and the same frequency, the number of spatial streams, a communication mode comprising a modulation scheme and a coding rate, It is at least one of a packet error rate, the number of data bits stored for transmission, and the number of data bits stored for transmission by a communication partner.

本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、前記通信状態として、通信に用いる同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モードを用い得られた閾値と、現在動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数とを比較し、空間ストリームの数がこれを上回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増やすことを特徴とする。   In the present invention, the ADC / DAC control circuit is configured such that the communication state includes the number of communication devices multiplexed in communication at the same time and the same frequency used for communication, the number of spatial streams, a modulation scheme, and a coding rate. Compare the threshold obtained using the mode with the currently operating analog-to-digital converter, or the number of digital-to-analog converters, and if the number of spatial streams exceeds this, the operating analog The number of digital converters or digital / analog converters or both is increased.

本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、前記通信状態として、通信に用いる同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モードを用い得られた閾値と、現在動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数とを比較し、空間ストリームの数がこれを下回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を減らすことを特徴とする。   In the present invention, the ADC / DAC control circuit is configured such that the communication state includes the number of communication devices multiplexed in communication at the same time and the same frequency used for communication, the number of spatial streams, a modulation scheme, and a coding rate. Compare the threshold obtained using the mode with the currently operating analog-to-digital converter, or the number of digital-to-analog converters, and if the number of spatial streams is less than the analog that is operating The number of digital converters or digital / analog converters or both is reduced.

本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、前記通信状態として、パケット誤り率、送信をするために記憶して貯めているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶して貯めているデータビット数のうち、少なくとも一つが予め定めた値を上回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増やすことを特徴とする。   In the present invention, the ADC / DAC control circuit stores, as the communication state, a packet error rate, the number of data bits stored and stored for transmission, and a communication partner for storing and storing. When at least one of the number of data bits exceeds a predetermined value, the number of the analog-to-digital converter and / or the digital-to-analog converter that are operating is increased.

本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、前記通信状態として、パケット誤り率、送信をするために記憶して貯めているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶して貯めているデータビット数のうち、少なくとも一つが予め定めた値を一定時間下回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を減らすことを特徴とする。   In the present invention, the ADC / DAC control circuit stores, as the communication state, a packet error rate, the number of data bits stored and stored for transmission, and a communication partner for storing and storing. When at least one of the number of data bits falls below a predetermined value for a certain time, the number of the analog-digital converters and / or the digital-analog converters that are operating is reduced.

本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、通信相手から受信される信号から動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数の増加の要請を取得し、前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増加させることを特徴とする。   In the present invention, the ADC / DAC control circuit obtains a request for an increase in the number of the analog-digital converter, the digital-analog converter, or both operating from a signal received from a communication partner, The number of the analog-to-digital converter or the digital-to-analog converter or both is increased.

本発明は、複数のアンテナと、少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器とを備えた無線通信装置における無線通信方法であって、通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モード、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のいずれかの通信状態のうち少なくとも一つを推定する通信状態判定ステップと、前記通信状態から、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を決定するＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップと、前記決定した数の前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器を用いて受信信号のアナログデジタル変換または送信信号のデジタルアナログ変換を行うアナログデジタル変換／デジタルアナログ変換ステップとを有することを特徴とする。   The present invention relates to a wireless communication method in a wireless communication apparatus comprising a plurality of antennas, a plurality of digital-analog converters capable of switching between operation / stopping and analog-digital converters, The number of communication devices, the number of communication devices multiplexed in communication at the same time and the same frequency, the number of spatial streams, the communication mode consisting of the modulation method and the coding rate, the packet error rate, and the memory for transmission A communication state determining step for estimating at least one of the communication state of any of the number of data bits and the number of data bits stored for transmission by the communication partner, and the analog digital to be operated from the communication state ADC / DAC control step for determining the number of converters or the digital-to-analog converter, and the determined number of the analog-to-digital converters Exchanger, or characterized by having an analog-to-digital converter / digital-to-analog conversion step of performing digital-analog conversion of the analog-to-digital conversion or transmit signals of the received signal by using the digital-to-analog converter.

本発明は、複数のアンテナと、少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器とを備えた無線通信装置における無線通信方法であって、通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のいずれかの通信状態のうち少なくとも一つを用いて、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数の増減を評価する通信状態判定ステップと、前記通信状態判定ステップにおいて、増加の判断がなされた場合に、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を増加させ、減少の判断がなされた場合に、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を減少させるＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップと、前記動作させる数の前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器を用いて、受信信号のアナログデジタル変換または送信信号のデジタルアナログ変換を行うアナログデジタル変換／デジタルアナログ変換ステップとを有することを特徴とする。   The present invention relates to a wireless communication method in a wireless communication apparatus comprising a plurality of antennas, a plurality of digital-analog converters capable of switching between operation / stopping and analog-digital converters, The number of communication devices to be multiplexed, the number of communication devices multiplexed in communication at the same time and the same frequency, the number of spatial streams, the packet error rate, the number of data bits stored for transmission, and the communication partner performs transmission A communication state determination step for evaluating an increase or decrease in the number of the analog-digital converters to be operated or the number of the digital-analog converters using at least one of the communication states of any number of data bits stored for The analog-to-digital converter to operate when the increase is determined in the communication status determination step, or the digital When the number of analog converters is increased and a decrease is determined, the analog-digital converter to be operated, or the ADC / DAC control step for reducing the number of digital-to-analog converters, An analog-to-digital converter or an analog-to-digital conversion / digital-to-analog conversion step for performing analog-to-digital conversion of a received signal or digital-to-analog conversion of a transmission signal using the digital-to-analog converter.

本発明は、前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップは、多数の空間ストリーム数を用いる特定の送信、または受信の区間のみ、前記デジタルアナログ変換器、または前記アナログデジタル変換器の数を増加させ、当該送信区間、または受信区間が終了すると、前記デジタルアナログ変換器、または前記アナログデジタル変換器の数を元に戻すことを特徴とする。   In the present invention, the ADC / DAC control step increases the number of the digital-to-analog converter or the analog-to-digital converter only in a specific transmission or reception section using a large number of spatial streams, and the transmission section Alternatively, when the reception period ends, the number of the digital-to-analog converters or the number of the analog-to-digital converters is restored.

本発明によれば、トレーニング信号の数を低減しつつ、ＭＩＭＯ通信やＭＵ−ＭＩＭＯ通信の効果を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain the effect of MIMO communication or MU-MIMO communication while reducing the number of training signals.

本発明の一実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radio | wireless communication apparatus by one Embodiment of this invention. 変調方式と符号化率から決定されるデータレートの関係を定義したテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the table which defined the relationship between the data rate determined from a modulation system and a coding rate. 図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an operation when performing communication in the wireless communication apparatus shown in FIG. 1. 図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作の変形例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a modification of an operation when performing communication in the wireless communication apparatus illustrated in FIG. 1. 図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作の変形例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a modification of an operation when performing communication in the wireless communication apparatus illustrated in FIG. 1. 従来技術による無線通信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radio | wireless communication apparatus by a prior art.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による無線通信装置を説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、図６に示す従来の装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示す装置が従来の装置と異なる点は、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６が新たに設けられている点である。Ｎは無線装置の入出力のポート数である。ここでは、アンテナ数は入出力ポート数と同数であるものとして、図１では記載されているが、アンテナ切り替え器等を用いて、アンテナ数をＮより多くしてもよい。   Hereinafter, a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. In this figure, the same parts as those of the conventional apparatus shown in FIG. The apparatus shown in this figure is different from the conventional apparatus in that an ADC / DAC control circuit 1-6 is newly provided. N is the number of input / output ports of the wireless device. Here, the number of antennas is described as being the same as the number of input / output ports in FIG.

ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６は、通信に用いるＡＤＣの数ＮＡＤＣと、ＤＡＣの数ＮＤＡＣを制御する。ＮＡＤＣとＮＤＡＣの範囲は、最小ＡＤＣ数ＮＭｉｎＡＤＣと、最小ＤＡＣ数ＮＭｉｎＤＡＣにより制限され、ＮＡＤＣとＮＤＡＣはそれぞれ、ＮＭｉｎＡＤＣ≦ＮＡＤＣ≦Ｎ、ＮＭｉｎＡＤＣ≦ＮＡＤＣ≦Ｎとして制御される。また、常にＮＡＤＣ＝ＮＤＡＣとなるように制御することもできる。ＮＡＤＣおよびＮＤＡＣは「通信状態」に基づいて制御される。 The ADC / DAC control circuit 1-6 controls the number of ADCs N ADC used for communication and the number of DACs N DAC . N ADC and N DAC range, the minimum number of ADC N MinADC, is limited by the minimum DAC number N MINDAC, N ADC and N DAC respectively, N MinADC ≦ N ADC ≦ N, the control as N MinADC ≦ N ADC ≦ N Is done. Further, it can be controlled so that N ADC = N DAC is always satisfied . N ADC and N DAC are controlled based on “communication state”.

「通信状態」として、通信相手の数を用いることができる。通信相手の数とは、送信時に空間的に多重する通信相手数Ｋ、受信時に空間的に多重されている通信相手数Ｋ’、通信装置と通信しうるアクティブな通信相手数、一定時間内でのＫまたはＫ’の最大値、一定時間内でのＫまたはＫ’の平均値などを用いることができる。通信相手の数に応じて、対応するＮＡＤＣおよびＮＤＡＣの表を予めＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６内に記憶することで、ＮＡＤＣおよびＮＤＡＣを決定することができる。例えば、ＮＡＤＣ＝整数（Ｋ×Ｅ）としたり、ＮＤＡＣ＝整数（Ｋ’×Ｅ）とするように決定できる。ここで、整数（Ａ）は、Ａから四捨五入や小数点以下切り捨てや小数点以下切り上げにより得られる整数を抽出する関数であり、Ｅは１以上の数である。 As the “communication state”, the number of communication partners can be used. The number of communication partners is the number K of communication partners spatially multiplexed at the time of transmission, the number K ′ of communication partners spatially multiplexed at the time of reception, the number of active communication partners that can communicate with the communication device, within a certain period of time. The maximum value of K or K ′, the average value of K or K ′ within a certain time, or the like can be used. The N ADC and N DAC can be determined by storing the corresponding N ADC and N DAC tables in advance in the ADC / DAC control circuit 1-6 according to the number of communication partners. For example, it can be determined that N ADC = integer (K × E) or N DAC = integer (K ′ × E). Here, the integer (A) is a function for extracting an integer obtained from A by rounding off, rounding down below the decimal point, or rounding up below the decimal point, and E is a number of 1 or more.

また、「通信状態」として、通信に用いる空間ストリーム数を用いることができる。空間ストリーム数としては、例えば、送信時の空間ストリーム数の総和Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋・・・＋ＬＫ、や、受信時の空間ストリーム数の総和Ｌ’＝Ｌ１’＋Ｌ２’＋・・・＋ＬＫ’’、一定時間内でのＬまたはＬ’の最大値、一定時間内でのＬまたはＬ’の平均値を用いることができる。空間ストリーム数に対して、対応するＮＡＤＣおよびＮＤＡＣの表を予め有することで、ＮＡＤＣおよびＮＤＡＣを決定することができる。例えば、ＮＡＤＣ＝整数（Ｌ’×Ｅ）としたり、ＮＤＡＣ＝整数（Ｌ×Ｅ）とするように決定できる。または、ＮＡＤＣおよびＮＤＡＣが空間ストリーム数より十分大きいか判定し、判定値より空間ストリームが多い場合にＮＡＤＣおよびＮＤＡＣを増やすことができる。 In addition, as the “communication state”, the number of spatial streams used for communication can be used. As the number of spatial streams, for example, the total number L of spatial streams at the time of transmission L = L 1 + L 2 +... + L K , or the total number of spatial streams at the time of reception L ′ = L 1 ′ + L 2 ′ +. .. + L K ′ ′, the maximum value of L or L ′ within a certain time, and the average value of L or L ′ within a certain time can be used. By having a table of corresponding N ADC and N DAC in advance for the number of spatial streams, N ADC and N DAC can be determined. For example, it can be determined such that N ADC = integer (L ′ × E) or N DAC = integer (L × E). Alternatively, it is determined whether N ADC and N DAC are sufficiently larger than the number of spatial streams, and when there are more spatial streams than the determination value, N ADC and N DAC can be increased.

閾値として、

Figure 2013081088
または、
Figure 2013081088
 を用いる。この閾値よりＮＡＤＣとＮＤＡＣが下回っているか判定し、この閾値以下のＮＡＤＣおよびＮＤＡＣとなっていれば、ＮＡＤＣ＝整数（ΓＵ）またはＮＡＤＣ＝整数（ΓＤ）と設定したり、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ＋Ｄ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ＋Ｄ、と設定したり、ＮＡＤＣ＝Ｐ×ＮＡＤＣ、またはＮＤＡＣ＝Ｐ×ＮＤＡＣ、と設定したりすることで、ＮＡＤＣとＮＤＡＣを増やすことができる。ここで、αＵとαＤは１以上であり、βＵとβＤは０以上の数として設定され、ＤとＰは１以上の整数で与えられる。αやβを大きく設定することで、空間ストリームに対するアンテナの数を増やし、ダイバーシチの効果を高めることができる。 As a threshold,
Figure 2013081088
 Or
Figure 2013081088
 Is used. The threshold value N determines whether ADC and N DAC is below than, if a N ADC and N DAC below the threshold, N ADC = integer (gamma U) or N ADC = set to an integer (gamma D) or, N ADC = N ADC + D or N DAC = N DAC + D, or set to, N ADC = P × N ADC or N DAC = P × N DAC, by and setting the,,, and N ADC N DAC can be increased. Here, α U and α D are 1 or more, β U and β D are set as numbers of 0 or more, and D and P are given as integers of 1 or more. By setting α and β large, it is possible to increase the number of antennas for the spatial stream and enhance the diversity effect.

また、同様の閾値をＮＡＤＣとＮＤＡＣを下げるか否かの判定に用いることができ、

Figure 2013081088
または、
Figure 2013081088
 を用いる。この閾値よりＮＡＤＣとＮＤＡＣが上回っているか判定し、この閾値以上のＮＡＤＣおよびＮＤＡＣとなっていれば、ＮＡＤＣ＝整数（ΓＵ）またはＮＡＤＣ＝整数（ΓＤ）と設定したり、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ−Ｄ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ−Ｄ、と設定したり、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ／Ｐ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ／Ｐ、と設定したりすることで、ＮＡＤＣとＮＤＡＣを減らすことができる。または、ここで、α’Ｕとα’Ｄは１以上であり、β’Ｕとβ’Ｄは０以上の数として設定され、ΓＤ＜ΓＤ’、ΓＵ＜ΓＵ’と設定される。αやβを大きく設定することで、空間ストリームに対するアンテナの数を増やし、ダイバーシチの効果を高めることができる。 A similar threshold can be used to determine whether or not N ADC and N DAC are lowered,
Figure 2013081088
 Or
Figure 2013081088
 Is used. Or determined threshold than N ADC and N DAC is above, if a N ADC and N DAC above this threshold, N ADC = integer (gamma U) or N ADC = set to an integer (gamma D) Or N ADC = N ADC -D or N DAC = N DAC -D, or N ADC = N ADC / P or N DAC = N DAC / P. ADC and NDAC can be reduced. Alternatively, α ′ U and α ′ D are set to 1 or more, β ′ U and β ′ D are set as numbers of 0 or more, and Γ D <Γ D ′ and Γ U <Γ U ′ are set. The By setting α and β large, it is possible to increase the number of antennas for the spatial stream and enhance the diversity effect.

また、（５）式と（６）式で用いるＬとＬ’は、（３）式と（４）式で用いたものと同じ定義である必要はなく、送信時の空間ストリーム数の総和Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋・・・＋ＬＫ、や、受信時の空間ストリーム数の総和Ｌ’＝Ｌ１’＋Ｌ２’＋・・・＋ＬＫ’’、一定時間内でのＬまたはＬ’の最大値、一定時間内でのＬまたはＬ’の平均値などを用いることができる。また、（３）〜（６）式におけるＬまたはＬ’として、空間ストリーム数の代わりに同一タイミング・同一周波数で多重を行う通信相手数を用いることもできる。 Further, L and L ′ used in the expressions (5) and (6) need not have the same definition as that used in the expressions (3) and (4), and the total number L of spatial streams at the time of transmission is L. = L 1 + L 2 +... + L K , or the total number of spatial streams at the time of reception L ′ = L 1 ′ + L 2 ′ +... + L K ′ ′, L or L ′ within a certain time A maximum value, an average value of L or L ′ within a predetermined time, or the like can be used. Also, as L or L ′ in equations (3) to (6), the number of communication partners that perform multiplexing at the same timing and the same frequency can be used instead of the number of spatial streams.

また、「通信状態」として、変調方式と符号化率から決定されるデータレートを用いることができる。図２にＩＥＥＥ８０２．１１ｎの場合の変調方式と符号化率から決定されるデータレートの関係を定義したテーブルを示す。これは、ＭＣＳ Ｉｎｄｅｘに対する変調方式、畳み込み符号の符号化率、最小感度、データレートを表すテーブルである。ＭＣＳ Ｉｎｄｅｘが高くなるにつれ、データレートも大きくなるのが分かる。ここでＭＣＳ Ｉｎｄｅｘが２の場合で見ると（ＱＰＳＫ，Ｒ＝３／４）、最小感度が−７７ｄＢｍとなっており、あと３ｄＢ高ければＭＣＳ Ｉｎｄｅｘが高く設定できることが分かる。すなわちＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを２倍にすれば、データレートを１．３倍高くすることができる。このような場合に、より高次の変調方式・符号化が使えるように、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを増やすことができる。 As the “communication state”, a data rate determined from a modulation scheme and a coding rate can be used. FIG. 2 shows a table defining the relationship between the data rate determined from the modulation scheme and coding rate in the case of IEEE 802.11n. This is a table showing the modulation scheme, convolutional code coding rate, minimum sensitivity, and data rate for the MCS Index. It can be seen that as the MCS Index increases, the data rate also increases. Here, when the MCS Index is 2 (QPSK, R = 3/4), it can be seen that the minimum sensitivity is -77 dBm, and if the remaining 3 dB is higher, the MCS Index can be set higher. That is, if N ADC or N DAC is doubled, the data rate can be increased 1.3 times. In such a case, N ADC or N DAC can be increased so that a higher-order modulation scheme / coding can be used.

また、十分に高い変調方式・符号化率となっている場合に、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの増加を行わないこともできる。予めＭＣＳ Ｉｎｄｅｘが５以上ではＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの数を変えないように定めることもできる。また、要求されているスループットが低く、求められるＭＣＳ Ｉｎｄｅｘに対し、信号電力が十分大きい場合に、ＮＡＤＣやＮＤＡＣを下げていくこともできる。上記変調方式と符号化率は、もっともスループットの悪い通信相手へのビットレートでもよいし、全ての通信相手へのビットレートの平均を用いてもよい。 Further, when the modulation scheme and coding rate are sufficiently high, N ADC or N DAC can be prevented from increasing. It can also be determined in advance that the number of N ADCs or N DACs is not changed when the MCS Index is 5 or more. Further, when the required throughput is low and the signal power is sufficiently large with respect to the required MCS Index, N ADC and N DAC can be lowered. The modulation scheme and coding rate may be the bit rate for the communication partner with the lowest throughput, or the average of the bit rates for all communication partners.

また、「通信状態」として、パケットエラーや、パケットエラーレート（ＰＥＲ）を用いることもできる。パケット通信では、パケット信号を正常に受信したか判定することができる。これを用いて、送信した信号が通信相手において正常に復調されたか、または、受信した通信相手からの信号が正常に復調されたか判定することができる。送信パケットにパケットエラーが生じた場合、または、ＰＥＲが予め定めた値より大きい場合に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ＋Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ＋Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝Ｐ×ＮＡＤＣ、またはＮＤＡＣ＝Ｐ×ＮＤＡＣ、として、用いるＡＤＣまたはＤＡＣの数を増やすことができる。Ｄは１以上の整数で、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣのステップサイズを表す。また、パケットエラーが予め定めた時間区間生じない、または、ＰＥＲが、予め定めた時間区間、予め定めた値より小さい場合に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ−Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ−Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ／Ｐ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ／Ｐ、とし、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを下げていくこともできる。 Further, a packet error or a packet error rate (PER) can be used as the “communication state”. In packet communication, it can be determined whether the packet signal has been received normally. Using this, it is possible to determine whether the transmitted signal is normally demodulated at the communication partner or whether the signal from the received communication partner is normally demodulated. N ADC = N ADC + D, N DAC = N DAC + D, or N ADC = P × N ADC or N DAC when a packet error occurs in a transmission packet or when PER is larger than a predetermined value = P × N DAC , the number of ADCs or DACs used can be increased. D is an integer of 1 or more, and represents the step size of N ADC or N DAC . Further, when no packet error occurs in a predetermined time interval, or when PER is smaller than a predetermined value in a predetermined time interval, N ADC = N ADC -D, N DAC = N DAC -D, or N ADC = N ADC / P, or N DAC = N DAC / P, and N ADC or N DAC can be lowered.

または、通信装置に送信するために一時的に蓄えているデータビット量、またはフィードバックされた通信相手で一時的に蓄えているデータビット量に係る情報を用いて、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを設定することができる。蓄えているデータビット量Ｂに対して、対応するＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの表を記憶しておき、データビット量の値からＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを決定することができる。または、データビット量Ｂがある値より大きい時に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ＋Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ＋Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝Ｐ×ＮＡＤＣ、またはＮＤＡＣ＝Ｐ×ＮＤＡＣ、として、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの表を大きくし、データビット量Ｂがある値より小さい状態が続く場合に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ−Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ−Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ／Ｐ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ／Ｐ、を下げていくこともできる。 Alternatively, N ADC or N DAC is set by using the data bit amount temporarily stored for transmission to the communication device or the information related to the data bit amount temporarily stored by the communication partner fed back. be able to. A table of N ADC or N DAC corresponding to the stored data bit amount B is stored, and N ADC or N DAC can be determined from the value of the data bit amount. Or, when greater is the data bit quantity B value to, N ADC = N ADC + D , N DAC = N DAC + D or, N ADC = P × N ADC , or N DAC = P × N DAC, , as, N ADC Alternatively, when the table of N DAC is increased and the state in which the data bit amount B is smaller than a certain value continues, N ADC = N ADC -D, N DAC = N DAC -D, or N ADC = N ADC / P, Alternatively, N DAC = N DAC / P can be lowered.

または、通信装置で用いることができる最大のＤＡＣ数、またはＡＤＣ数を通信相手に通知し、通信相手から、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの増加の要請を受信し、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ＋Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ＋Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝Ｐ×ＮＡＤＣ、またはＮＤＡＣ＝Ｐ×ＮＤＡＣ、として、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの表を大きくしたり、通信相手からＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの増加の要請を一定時間受信しない場合に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ＋Ｄ、または、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ＋Ｄ、として、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣの表を大きくし、データビット量Ｂがある値より小さい時に、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ−Ｄ、ＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ−Ｄ、または、ＮＡＤＣ＝ＮＡＤＣ／Ｐ、またはＮＤＡＣ＝ＮＤＡＣ／Ｐ、としてＮＡＤＣまたはＮＤＡＣを下げていくこともできる。 Alternatively, the maximum number of DACs or the number of ADCs that can be used in the communication apparatus is notified to the communication partner, a request for increasing N ADC or N DAC is received from the communication partner, and N ADC = N ADC + D, N DAC = N DAC + D or N ADC = P × N ADC or N DAC = P × N DAC , enlarge the N ADC or N DAC table, or request increase of N ADC or N DAC from the communication partner When N ADC = N ADC + D or N DAC = N DAC + D, the table of N ADC or N DAC is enlarged, and when the data bit amount B is smaller than a certain value, N ADC = N ADC -D, N DAC = N DAC -D, or N ADC = N ADC / P, or N DAC = N DAC / P N ADC or N DAC can be lowered.

次に、図３を参照して、図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作を説明する。図３は、図１に示す無線通信装置において、通信行う際の動作を示すフローチャートである。まず、通信相手とのパケット通信を行う（ステップＳ３０１）と、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６は通信状態について記憶する（ステップＳ３０２）。そして、ＤＡＣ／ＡＤＣ数の更新判断がなされると（ステップＳ３０３）、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６に記憶された通信状態（通信装置と通信しうる通信相手全体の数、空間ストリーム数、同一周波数同一時間での通信相手多重数、選択されている変調方式・符号化率、ＰＥＲ、送信待ちで記憶されている送信データ量など）から、予め記憶している通信状態に対するテーブルからＮＡＤＣまたはＮＡＤＣを決定する（ステップＳ３０５）。 Next, with reference to FIG. 3, the operation | movement at the time of communicating in the radio | wireless communication apparatus shown in FIG. 1 is demonstrated. FIG. 3 is a flowchart showing an operation when communication is performed in the wireless communication apparatus shown in FIG. First, when packet communication is performed with a communication partner (step S301), the ADC / DAC control circuit 1-6 stores the communication state (step S302). When the update determination of the number of DACs / ADCs is made (step S303), the communication state stored in the ADC / DAC control circuit 1-6 (the number of all communication partners that can communicate with the communication device, the number of spatial streams, the same number) From the table for the communication state stored in advance, the N ADC or the communication partner multiplexing number at the same frequency, the selected modulation method / coding rate, PER, the amount of transmission data stored waiting for transmission, etc. N ADC is determined (step S305).

次に、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣが前回の値から更新されているか否かを判定し（ステップＳ３０６）、決定されたＮＡＤＣまたはＮＤＡＣが直前の通信時のものから増減している場合には、ＡＤＣ、ＤＡＣをオンする、またはオフする制御を行い、動作しているＡＤＣまたはＤＡＣの数をＮＡＤＣまたはＮＤＡＣになるように制御する（ステップＳ３０７）。一方、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣが直前の通信時のものから増減していない場合、および、ＡＤＣ、ＤＡＣのオン、またはオフを行った後は、待機状態となり次の通信を待つ（ステップＳ３０４）。 Next, it is determined whether or not N ADC or N DAC has been updated from the previous value (step S306), and when the determined N ADC or N DAC has increased or decreased from that at the time of the previous communication. , ADC or DAC is turned on or off, and the number of operating ADCs or DACs is controlled to be N ADC or N DAC (step S307). On the other hand, when N ADC or N DAC has not increased or decreased from that at the time of the previous communication, and after the ADC or DAC is turned on or off, it enters a standby state and waits for the next communication (step S304).

ここで、ステップＳ３０３のＤＡＣ／ＡＤＣ数の更新判断は、一定時間ごと、または一定のパケット数の通信が終了するごとに、更新を判断してもよいし、通信状態のうちいずれかのパラメータが予め定めた閾値を超えた際に更新を判断してもよい。   Here, the update determination of the number of DACs / ADCs in step S303 may be determined at regular time intervals or whenever communication of a certain number of packets is completed, and any parameter of the communication state is determined. The update may be determined when a predetermined threshold value is exceeded.

次に、図４を参照して、図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作の変形例を説明する。図４は、図１に示す無線通信装置において、通信行う際の動作の変形例を示すフローチャートである。図４において、図３に示す動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。まず、通信相手とのパケット通信を行う（ステップＳ３０１）と、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６は通信状態について記憶する（ステップＳ３０２）。   Next, with reference to FIG. 4, a modification of the operation when performing communication in the wireless communication apparatus shown in FIG. 1 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a modification of the operation when performing communication in the wireless communication apparatus shown in FIG. In FIG. 4, the same parts as those shown in FIG. First, when packet communication is performed with a communication partner (step S301), the ADC / DAC control circuit 1-6 stores the communication state (step S302).

そして、ＤＡＣ／ＡＤＣ数の更新判断がなされると（ステップＳ３０３）、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣを、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６に記憶された通信状態（空間ストリーム数、同一周波数同一時間での通信相手多重数、ＰＥＲ、など）から得られる値と比較し（ステップＳ４０１）、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣが小さい場合には、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣを増加させる（ステップＳ４０３）。 When the update determination of the DAC / ADC number is made (step S303), the N ADC or N ADC is changed to the communication state (the number of spatial streams, the same frequency and the same time stored in the ADC / DAC control circuit 1-6). Compared with a value obtained from the communication partner multiplexing number, PER, etc. (step S401), if N ADC or N ADC is small, N ADC or N ADC is increased (step S403).

また、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣが、通信状態から得られる値より大きい場合に、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣが、ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路１−６に記憶された通信状態（空間ストリーム数、同一周波数同一時間での通信相手多重数、ＰＥＲ、など）から得られる値と比較し（ステップＳ４０２）、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣが大きい場合には、ＮＡＤＣまたはＮＡＤＣを低下させる（ステップＳ４０４）。ＡＤＣ、ＤＡＣの数を設定し、待機状態となり次の通信を待つ（ステップＳ３０４）。 When N ADC or N ADC is larger than the value obtained from the communication state, the N ADC or N ADC is stored in the communication state (the number of spatial streams, the same frequency and the same time) stored in the ADC / DAC control circuit 1-6. (Step S402), if N ADC or N ADC is large, N ADC or N ADC is decreased (step S404). The number of ADCs and DACs is set, and a standby state is entered to wait for the next communication (step S304).

次に、図５を参照して、図１に示す無線通信装置において、通信を行う際の動作の変形例を説明する。図５は、大容量通信を行う場合のみ、ＡＤＣやＤＡＣの数を増加させ、それ以外の時間では、少数のＡＤＣとＤＡＣで運用する動作例を示している。ここで、大容量通信とは、マルチユーザＭＩＭＯ送信や、マルチユーザＭＩＭＯ受信、多数の空間ストリームによる通信などのことである。まず、大容量通信を行うことが決定されると（ステップＳ５０１）、ＡＤＣ、またはＤＡＣ、またはその両方の数を、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣまたはその両方に設定する（ステップＳ５０２）。ここで、ＮＡＤＣまたはＮＤＡＣは、これまでに示した決定方法で得られた値としてもよいし、全てのＡＤＣ、またはＤＡＣをオンにしてもよい（ＮＡＤＣ＝Ｎ、または、ＮＤＡＣ＝Ｎ）。例えば、マルチユーザＭＩＭＯ送信や多数の空間ストリーム数による送信の場合には、ＤＡＣの数を切り替え、マルチユーザＭＩＭＯ受信や多数の空間ストリーム数による受信の場合には、ＡＤＣの数を切り替えるようにすることもできる。 Next, with reference to FIG. 5, a modified example of the operation when performing communication in the wireless communication apparatus shown in FIG. 1 will be described. FIG. 5 shows an operation example in which the number of ADCs and DACs is increased only when large-capacity communication is performed, and operation is performed with a small number of ADCs and DACs at other times. Here, the large-capacity communication refers to multi-user MIMO transmission, multi-user MIMO reception, communication using a number of spatial streams, and the like. First, when it is determined to perform large-capacity communication (step S501), the number of ADCs and / or DACs is set to N ADC and / or N DACs (step S502). Here, N ADC or N DAC may be a value obtained by the above-described determination method, or all ADCs or DACs may be turned on (N ADC = N or N DAC = N). For example, in the case of multi-user MIMO transmission or transmission by a large number of spatial streams, the number of DACs is switched, and in the case of multi-user MIMO reception or reception by a large number of spatial streams, the number of ADCs is switched. You can also

次に、ＡＤＣ、または、ＤＡＣ、またはその両方の設定がされると、大容量通信を行う（ステップ５０３）。ここで、ステップＳ５０３には、大容量通信を行うためのチャネル情報取得、ユーザ指定、アクセス権の取得、送信禁止区間（ＮＡＶ）の設定なども含まれる。そして、通信が終了すると、ＡＤＣ、ＤＡＣ、またはその両方を元の値に戻す（ステップＳ５０４）。ここで、元の値とは、ＮＭｉｎＡＤＣや、ＮＭｉｎＤＡＣを用いることができる。または、平常時のＡＤＣ、またはＤＡＣの数も、Ｎ'ＡＤＣや、Ｎ'ＤＡＣとして、前述のＮＡＤＣや、ＮＤＡＣと同様に「通信状態」に合わせて設定することもできる。ここで、Ｎ'ＡＤＣ＜ＮＡＤＣ、Ｎ'ＤＡＣ＜ＮＤＡＣである。ＡＤＣ、または、ＤＡＣ、またはその両方が元の数に戻ると、再び大容量通信が決定されるまで少ない数のＡＤＣ、ＤＡＣで通常状態として通信を行う（ステップＳ５０５）。 Next, when the ADC and / or DAC are set, large-capacity communication is performed (step 503). Here, step S503 includes acquisition of channel information for performing large-capacity communication, user designation, acquisition of access rights, setting of a transmission prohibited section (NAV), and the like. When communication is completed, the ADC, DAC, or both are returned to the original values (step S504). Here, N MinADC or N MinDAC can be used as the original value. Alternatively, the number of ADCs or DACs in normal times can also be set as N ′ ADCs or N ′ DACs according to the “communication state” in the same manner as the N ADCs or N DACs described above. Here, N ′ ADC <N ADC and N ′ DAC <N DAC . When the ADC and / or the DAC return to the original number, communication is performed in a normal state with a small number of ADCs and DACs until large-capacity communication is determined again (step S505).

以上説明したように、通信に用いるＡＤＣとＤＡＣの数を制御することで、通信装置の消費電力を低減し、通信に占めるチャネル推定のためのオーバーヘッドを減らし、送信ウエイトや受信ウエイトの演算負荷を軽減することができる。   As described above, by controlling the number of ADCs and DACs used for communication, the power consumption of the communication device is reduced, the overhead for channel estimation in communication is reduced, and the computation load of transmission weight and reception weight is reduced. Can be reduced.

なお、図１における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線通信処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。   Note that a program for realizing the function of the processing unit in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed to execute wireless communication processing. You may go. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。   The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

通信に用いるＡＤＣとＤＡＣの数を制御することで、通信装置の消費電力を低減し、通信に占めるチャネル推定のためのオーバーヘッドを減らし、送信ウエイトや受信ウエイトの演算負荷を軽減することができる。   By controlling the number of ADCs and DACs used for communication, it is possible to reduce the power consumption of the communication device, reduce the overhead for channel estimation in communication, and reduce the computation load of transmission weight and reception weight.

１−０・・・送信信号生成回路、１−１−１〜Ｎ・・・ＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）、１−２−１〜Ｎ・・・ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）、１−３−１〜Ｎ・・・無線信号送受信回路、１−４−１〜Ｎ・・・送受信アンテナ、１−５・・・受信信号復調回路、１−６・・・ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路   1-0... Transmission signal generation circuit, 1-1-1 to N... DAC (digital / analog converter), 1-2-1 to N... ADC (analog to digital converter), 1-3. -1 to N: wireless signal transmission / reception circuit, 1-4-1 to N ... transmission / reception antenna, 1-5 ... reception signal demodulation circuit, 1-6 ... ADC / DAC control circuit

Claims (10)

複数のアンテナと、
少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器と、
アナログデジタル変換器、またはデジタルアナログ変換器の動作／停止を決定するＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路と、
前記デジタルアナログ変換器により生成されたアナログ信号を無線区間の周波数に変換して送信し、無線区間の信号を受信し、周波数変換して前記アナログデジタル変換器に出力する無線信号送受信回路と、
前記アナログデジタル変換器により生成されたデジタル信号から、受信データを復調する受信信号復調回路と、
送信を行うデジタル信号を生成し前記デジタルアナログ変換器に出力する送信信号生成回路と
を備えた無線通信装置であって、
前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、当該無線通信装置の通信状態に基づいて動作させる前記アナログデジタル変換器または前記デジタルアナログ変換器の数を決定して動作を制御することを特徴とする無線通信装置。 Multiple antennas,
A plurality of digital-to-analog converters and analog-to-digital converters, at least one of which can be switched between operation and stop;
An analog-to-digital converter, or an ADC / DAC control circuit that determines operation / stop of the digital-to-analog converter;
A radio signal transmitting / receiving circuit that converts an analog signal generated by the digital-analog converter into a frequency in a radio section and transmits it, receives a signal in a radio section, converts the frequency, and outputs the signal to the analog-digital converter;
A reception signal demodulation circuit that demodulates reception data from the digital signal generated by the analog-digital converter;
A transmission signal generation circuit that generates a digital signal to be transmitted and outputs the digital signal to the digital-analog converter;
The ADC / DAC control circuit controls the operation by determining the number of the analog / digital converters to be operated or the number of the digital / analog converters to be operated based on a communication state of the wireless communication apparatus. 前記通信状態は、通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モード、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。   The communication state includes the number of communication devices serving as communication partners, the number of communication devices multiplexed in communication at the same time and the same frequency, the number of spatial streams, a communication mode composed of a modulation method and a coding rate, a packet error rate, 2. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the number of data bits stored for transmission is at least one of the number of data bits stored for transmission by a communication partner. 前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、
前記通信状態として、通信に用いる同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モードを用い得られた閾値と、現在動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数とを比較し、空間ストリームの数がこれを上回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増やすことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The ADC / DAC control circuit includes:
As the communication state, the number of communication devices multiplexed in communication at the same time and the same frequency used for communication, the number of spatial streams, the threshold value obtained by using the communication mode consisting of the modulation method and coding rate, and the current operation The analog-to-digital converter, or the number of the digital-to-analog converters, and if the number of spatial streams exceeds this, the analog-to-digital converter in operation, or the digital-to-analog converter, or The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein both numbers are increased. 前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、
前記通信状態として、通信に用いる同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モードを用い得られた閾値と、現在動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数とを比較し、空間ストリームの数がこれを下回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を減らすことを特徴とする請求項１または３に記載の無線通信装置。 The ADC / DAC control circuit includes:
As the communication state, the number of communication devices multiplexed in communication at the same time and the same frequency used for communication, the number of spatial streams, the threshold value obtained by using the communication mode consisting of the modulation method and coding rate, and the current operation The analog-to-digital converter, or the number of the digital-to-analog converters, and if the number of spatial streams is less than the analog-to-digital converter in operation, or the digital-to-analog converter, or 4. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the number of both is reduced. 前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、
前記通信状態として、パケット誤り率、送信をするために記憶して貯めているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶して貯めているデータビット数のうち、少なくとも一つが予め定めた値を上回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増やすことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The ADC / DAC control circuit includes:
As the communication state, at least one of a packet error rate, the number of data bits stored and stored for transmission, and the number of data bits stored and stored for transmission by the communication partner is predetermined. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein when the value exceeds the value, the number of the analog-to-digital converter or the digital-to-analog converter that are operating is increased. 前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、
前記通信状態として、パケット誤り率、送信をするために記憶して貯めているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶して貯めているデータビット数のうち、少なくとも一つが予め定めた値を一定時間下回る場合に、動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を減らすことを特徴とする請求項１または５に記載の無線通信装置。 The ADC / DAC control circuit includes:
As the communication state, at least one of a packet error rate, the number of data bits stored and stored for transmission, and the number of data bits stored and stored for transmission by the communication partner is predetermined. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the number of the analog-to-digital converters and / or the digital-to-analog converters that are operating is reduced when the value is below a certain time. 前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御回路は、
通信相手から受信される信号から動作している前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数の増加の要請を取得し、前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器、またはその両方の数を増加させることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The ADC / DAC control circuit includes:
A request for an increase in the number of the analog-to-digital converter or the digital-to-analog converter or both operating from a signal received from a communication partner is obtained, and the analog-to-digital converter or the digital-to-analog converter The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the number of both or both is increased. 複数のアンテナと、
少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器と
を備えた無線通信装置における無線通信方法であって、
通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、変調方式と符号化率からなる通信モード、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のいずれかの通信状態のうち少なくとも一つを推定する通信状態判定ステップと、
前記通信状態から、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を決定するＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップと、
前記決定した数の前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器を用いて受信信号のアナログデジタル変換または送信信号のデジタルアナログ変換を行うアナログデジタル変換／デジタルアナログ変換ステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。 Multiple antennas,
At least one is a wireless communication method in a wireless communication device comprising a plurality of digital / analog converters capable of switching between operation / stop and an analog / digital converter,
For the number of communication devices that are communication partners, the number of communication devices multiplexed in communication at the same time and the same frequency, the number of spatial streams, the communication mode consisting of the modulation method and coding rate, the packet error rate, and the transmission A communication state determination step for estimating at least one of the communication state of any one of the stored data bit number and the data bit number stored for transmission by the communication partner;
An ADC / DAC control step for determining the analog-to-digital converter to be operated or the number of the digital-to-analog converters from the communication state;
The analog-digital conversion / digital-analog conversion step of performing analog-digital conversion of a received signal or digital-analog conversion of a transmission signal using the determined number of the analog-digital converters, or the digital-analog converter. Wireless communication method. 複数のアンテナと、
少なくとも一つは動作／停止の切替が可能な複数のデジタルアナログ変換器及びアナログデジタル変換器と
を備えた無線通信装置における無線通信方法であって、
通信相手となる通信装置の数、同一時刻同一周波数での通信で多重される通信装置の数、空間ストリームの数、パケット誤り率、送信をするために記憶しているデータビット数、通信相手が送信を行うために記憶しているデータビット数のいずれかの通信状態のうち少なくとも一つを用いて、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数の増減を評価する通信状態判定ステップと、
前記通信状態判定ステップにおいて、増加の判断がなされた場合に、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を増加させ、減少の判断がなされた場合に、動作させる前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器の数を減少させるＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップと、
前記動作させる数の前記アナログデジタル変換器、または前記デジタルアナログ変換器を用いて、受信信号のアナログデジタル変換または送信信号のデジタルアナログ変換を行うアナログデジタル変換／デジタルアナログ変換ステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。 Multiple antennas,
At least one is a wireless communication method in a wireless communication device comprising a plurality of digital / analog converters capable of switching between operation / stop and an analog / digital converter,
The number of communication devices that are communication partners, the number of communication devices multiplexed in communication at the same time and the same frequency, the number of spatial streams, the packet error rate, the number of data bits stored for transmission, the communication partner Communication state for evaluating the analog-digital converter to be operated or an increase / decrease in the number of the digital-analog converters using at least one of the communication states of any number of data bits stored for transmission A determination step;
In the communication state determination step, when the increase is determined, the number of the analog-digital converters to be operated or the number of the digital-analog converters is increased, and when the decrease is determined, the analog-digital converters to be operated ADC / DAC control step to reduce the number of converters or said digital to analog converters;
The analog-digital conversion / digital-analog conversion step of performing analog-digital conversion of a received signal or digital-analog conversion of a transmission signal using the number of the analog-digital converters to be operated, or the digital-analog converter. A wireless communication method. 前記ＡＤＣ／ＤＡＣ制御ステップは、
多数の空間ストリーム数を用いる特定の送信、または受信の区間のみ、前記デジタルアナログ変換器、または前記アナログデジタル変換器の数を増加させ、当該送信区間、または受信区間が終了すると、前記デジタルアナログ変換器、または前記アナログデジタル変換器の数を元に戻すことを特徴とする請求項８または９記載の無線通信方法。 The ADC / DAC control step includes:
When the number of the digital-analog converter or the analog-digital converter is increased only in a specific transmission or reception section using a large number of spatial streams, and the transmission or reception section ends, the digital-analog conversion The wireless communication method according to claim 8 or 9, wherein the number of the analog or digital-to-analog converters is restored.
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