JP5173375B2 - Wireless communication apparatus and wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、フェージング等の影響による干渉を受けることなく、無線通信の伝送に関する処理を行うことができる無線通信装置、及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method capable of performing processing related to transmission of wireless communication without receiving interference due to fading or the like.
基地局と無線端末から構成される無線通信システムでは、伝搬環境に適応した通信を行うため、適応変調制御および送信電力制御を行っている。適応変調制御とは、SNR(Signal to Noise Ratio))などの回線品質情報から通信環境に応じた変調方式を選択することであり、変調方式には、例えば、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM(64 Quadrature Amplitude Modulation)等がある。このとき、それぞれの変調方式に応じた送信電力があり、64QAMなど、データ伝送速度の速い変調方式になるほど大きな送信電力を必要とするため、変調方式応じて送信電力制御を行っている。しかし、これらの制御は、制御遅延が生じるため、制御を行うフレームよりも数フレーム前における伝搬環境に関する情報を用いていることになり、例えば、無線端末の移動速度がある一定以上における無線通信では、伝搬環境の変化によって、送信電力を制御することが意味をなさなくなる可能性がある。そのため、取得した受信レベル情報から、伝搬環境の変動に追従するため、伝搬環境の変動を予測する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上述した特許文献1では、受信レベルから送信時レベルを線形近似予測し、予測追従制御する送信電力制御を行っている。しかしながら、無線通信システムでは、無線端末が高速で移動している場合、フェージング等の影響で回線品質が頻繁に変動する。その変動周期は、無線端末の移動速度が速いほど、小さくなる。そのため、フレーム内においても、回線品質情報や受信信号の受信レベルが頻繁に変動していることとなる。そのため、受信レベルから送信時レベルを線形近似予測し、予測追従して送信電力制御を行ったとしても、フレーム内における回線品質情報や受信信号の受信レベルが頻繁に変動しているため、適切な送信電力制御などを行うことができない場合がある。
In
本発明は、このような事情に鑑みて行われたものであり、その目的は、送信側の装置が高速移動する等して伝搬環境が急激に変化するような状況であっても、受信側の装置が、回線品質情報の変動の影響を受けることなく、送信電力に関する処理を行う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 the purpose of the present invention is the receiver side even in a situation where the propagation environment changes rapidly due to, for example, a high speed movement of the transmission side device. It is an object of the present invention to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method that can perform processing related to transmission power without being affected by fluctuations in channel quality information.
上述した諸課題を解決すべく、本発明は、適応変調方式を用いて他の無線通信装置と無線通信する無線通信装置であって、所定の信号区間の変調方式における変調信号の振幅が一定であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段における判定の結果、前記変調方式における変調信号の振幅が一定である場合には、前記所定の信号区間後における送信電力を制御する第1の制御手段と、前記判定手段における判定の結果、前記変調方式における変調信号の振幅が一定でない場合には、前記所定の信号区間後における送信電力を、前記第1の制御手段と異なる手段で制御する第2の制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a wireless communication device that wirelessly communicates with another wireless communication device using an adaptive modulation method, and the amplitude of the modulation signal in the modulation method of a predetermined signal section is constant. A determination unit that determines whether or not there is a first signal that controls transmission power after the predetermined signal interval when the amplitude of the modulation signal in the modulation scheme is constant as a result of the determination by the determination unit; If the amplitude of the modulation signal in the modulation scheme is not constant as a result of the determination by the control means and the determination means, the transmission power after the predetermined signal interval is controlled by means different from the first control means. And a second control means.
第1の特徴によれば、無線通信装置が、現在の変調方式における変調信号の振幅が一定であるか否かによって、異なる手段にて無線通信における送信電力を制御する。これにより、伝播環境が急激に変化するような状況でも、影響を受けることなく、無線通信の送信電力に関する処理を行うことができる。ここで、信号区間とは、無線通信に割り当てられた1フレーム、1タイムスロット、1空間多重スロットなどを意味し、所定の信号区間とは、無線通信装置が、他の無線通信装置へデータを送信するための信号区間、または、他の無線通信装置からデータを受信するための信号区間、を意味する。 According to the first feature, the wireless communication apparatus controls transmission power in wireless communication by different means depending on whether or not the amplitude of the modulation signal in the current modulation scheme is constant. Thereby, even in a situation where the propagation environment changes rapidly, it is possible to perform processing related to transmission power of wireless communication without being affected. Here, the signal section means one frame, one time slot, one spatial multiplexing slot, etc. allocated to wireless communication, and the predetermined signal section means that the wireless communication apparatus transmits data to other wireless communication apparatuses. It means a signal interval for transmission or a signal interval for receiving data from another wireless communication device.
また、第2の発明による無線通信装置において、前記判定手段における判定の結果、現在の変調方式における変調信号の振幅が一定である場合には、前記所定の信号区間における受信信号の受信レベルの変動に関する情報を把握する把握手段と、をさらに備え、前記第1の制御手段では、前記把握手段で把握する情報における、前記受信レベルを示す値が相対的に劣化している値に応じた信号品質情報に基づいて、前記所定の信号区間後における送信電力を制御する、ことを特徴とする。 Further, in the wireless communication device according to the second invention, when the amplitude of the modulation signal in the current modulation system is constant as a result of the determination by the determination means, the reception level variation of the received signal in the predetermined signal section Grasping means for grasping information on the information, and in the first control means, the signal quality corresponding to the value in which the value indicating the reception level is relatively deteriorated in the information grasped by the grasping means The transmission power after the predetermined signal interval is controlled based on the information.
第2の特徴によれば、無線通信装置が、現在の変調方式における変調信号の振幅が一定である場合、受信信号の受信レベルを示す値が相対的に劣化している値に応じた信号品質情報を用いて、無線通信における送信電力を制御する。これにより、伝播環境が急激に変化するような状況でも、信号品質情報の変動の影響を受けることなく、無線通信の伝送に関する処理を行うことができる。また、受信レベルを示す値が相対的に劣化している値に応じた信号品質情報とは、所定の信号区間において、受信レベルを示す値が最も良い値を除く、その他の受信レベルを示す値に基づく信号品質情報であり、例えば、所定の信号区間における、(1)他の受信レベルを示す値と比較して値が劣化している受信レベルを示す値、(2)所定の信号区間をさらに細分化した区間において受信レベルを示す値が劣化している受信レベルを示す値、等を意味する。さらに(1)または(2)の、受信レベルを示す値が劣化している値は、所定の信号区間において、最も劣化している受信レベルを示す値であるとは限らない。 According to the second feature, when the amplitude of the modulation signal in the current modulation scheme is constant, the radio communication device has a signal quality corresponding to a value in which the value indicating the reception level of the reception signal is relatively degraded. The transmission power in wireless communication is controlled using the information. Thereby, even in a situation where the propagation environment changes abruptly, it is possible to perform processing related to transmission of wireless communication without being affected by fluctuations in signal quality information. Further, the signal quality information corresponding to the value in which the value indicating the reception level is relatively deteriorated is a value indicating the other reception level except for the value indicating the reception level that is the best in the predetermined signal section. For example, in a predetermined signal section, (1) a value indicating a reception level that has deteriorated compared to a value indicating another reception level, and (2) a predetermined signal section Further, it means a value indicating a reception level in which a value indicating a reception level is deteriorated in a subdivided section. Furthermore, the value (1) or (2) in which the value indicating the reception level is degraded is not necessarily the value indicating the most deteriorated reception level in the predetermined signal section.
また、第3の発明による無線通信装置において、前記相対的に劣化している値、とは、前記受信レベルを示す値が最も劣化している値である、ことを特徴とする。 In the wireless communication apparatus according to the third invention, the relatively deteriorated value is a value at which the value indicating the reception level is most deteriorated.
また、第4の発明による無線通信装置において、前記判定手段における判定の結果、現在の変調方式における変調信号の振幅が一定でない場合には、前記所定の信号区間に含まれる、複数の既知信号ごとの信号品質情報を取得する取得手段と、をさらに備え、前記第2の制御手段では、前記取得手段で取得する前記複数の信号品質情報のうち、相対的に信号品質が劣化している信号品質情報に基づいて、前記所定の信号区間後における送信電力を制御する、ことを特徴とする。 Further, in the wireless communication device according to the fourth invention, when the amplitude of the modulation signal in the current modulation system is not constant as a result of the determination by the determination means, each of the plurality of known signals included in the predetermined signal section Acquisition means for acquiring the signal quality information of the signal quality, and in the second control means, the signal quality in which the signal quality is relatively degraded among the plurality of signal quality information acquired by the acquisition means The transmission power after the predetermined signal interval is controlled based on the information.
第4の特徴によれば、現在の変調方式における変調信号の振幅が一定でない場合、無線通信装置が、信号品質が相対的に劣化している信号品質情報を優先的に用いて、他の無線通信装置との無線通信の送信電力を制御する。相対的に信号品質が劣化している信号品質情報とは、所定の信号区間における複数の信号品質情報の中で、最も信号品質の良い信号品質情報を除く、その他の信号品質情報であり、例えば、所定の信号区間における、(1)他の信号品質情報と比較して信号品質が劣化している信号品質情報、(2)所定の信号区間をさらに細分化した区間において信号品質が劣化している信号品質情報、(3)複数の特定の位置に配置された既知信号における信号品質が劣化している信号品質情報、等を意味する。さらに(1)乃至(3)の、信号品質が劣化している信号品質情報は、所定の信号区間において、最も劣化している信号品質情報であるとは限らない。 According to the fourth feature, when the amplitude of the modulation signal in the current modulation scheme is not constant, the wireless communication device preferentially uses the signal quality information whose signal quality is relatively degraded, Controls the transmission power of wireless communication with the communication device. The signal quality information whose signal quality is relatively degraded is other signal quality information excluding signal quality information with the best signal quality among a plurality of signal quality information in a predetermined signal section, for example, In a predetermined signal section, (1) signal quality information in which the signal quality is degraded as compared with other signal quality information, and (2) signal quality is degraded in a section obtained by further subdividing the predetermined signal section. Signal quality information, (3) signal quality information in which signal quality of known signals arranged at a plurality of specific positions is degraded, and the like. Furthermore, the signal quality information in which the signal quality is degraded in (1) to (3) is not necessarily the signal quality information in which the signal quality is most degraded in a predetermined signal section.
また、第5の発明による無線通信装置において、前記取得手段で取得する前記複数の信号品質情報の差分を算出する算出手段と、前記算出手段で算出する差分が、所定値を超えるか否かを判定する第2の判定手段と、をさらに備え、前記第2の判定手段における判定の結果、前記差分が前記所定値を超える場合には、前記第2の制御手段を実行する、ことを特徴とする。 Further, in the wireless communication apparatus according to the fifth invention, a calculating means for calculating a difference between the plurality of signal quality information acquired by the acquiring means, and whether or not the difference calculated by the calculating means exceeds a predetermined value. A second determination means for determining, and when the difference exceeds the predetermined value as a result of the determination by the second determination means, the second control means is executed. To do.
第5の特徴によれば、複数の信号品質情報の差分が、所定値を超える場合に、他の無線通信装置との無線通信の送信電力を制御する。これにより、頻繁に送信電力に関する処理を行うことがなく、無線通信装置における処理負担をさらに低減することができる。ここで、所定値とは、信号品質情報における差分から、他の無線通信装置が高速で移動していると推定する判定基準となる閾値であり、この所定値を超えることで、他の無線通信装置が高速で移動していると推定する。また、差分を算出するとは、例えば、所定の信号区間における信号品質情報が2つある場合、この2つの信号品質情報を用いて差分を算出することを意味する。さらに、所定の信号区間における信号品質情報が3つ以上ある場合、(1)複数の信号品質情報を比較し、比較結果から信号品質が最も良い信号品質情報と、最も劣化している信号品質情報を抽出し、この2つの信号品質情報から、差分を算出すること、(2)複数の信号品質情報を比較し、最も劣化している信号品質情報と、その直近に配置された既知信号における信号品質情報から、差分を算出すること、等を意味する。 According to the fifth feature, when the difference between a plurality of pieces of signal quality information exceeds a predetermined value, the transmission power of wireless communication with another wireless communication device is controlled. Thereby, the process regarding transmission power is not frequently performed, and the processing load in the wireless communication apparatus can be further reduced. Here, the predetermined value is a threshold value serving as a determination criterion for estimating that another wireless communication apparatus is moving at high speed from the difference in the signal quality information. When this predetermined value is exceeded, other wireless communication is performed. Estimate that the device is moving at high speed. Also, calculating the difference means, for example, when there are two pieces of signal quality information in a predetermined signal section, the difference is calculated using the two signal quality information. Further, when there are three or more signal quality information in a predetermined signal section, (1) a plurality of signal quality information is compared, and the signal quality information with the best signal quality and the signal quality information with the most deterioration from the comparison result And calculating a difference from the two signal quality information, (2) comparing a plurality of signal quality information, the most deteriorated signal quality information, and a signal in the nearest known signal It means that the difference is calculated from the quality information.
また、第6の発明による無線通信装置において、前記第2の判定における判定の結果、前記差分が前記所定値以下である場合には、前記複数の信号品質情報における、相対的に信号品質が良い信号品質情報に基づいて、前記所定の信号区間後における送信電力を制御する第3の制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。 In the wireless communication apparatus according to the sixth invention, when the difference is equal to or less than the predetermined value as a result of the determination in the second determination, the signal quality in the plurality of signal quality information is relatively good. And third control means for controlling transmission power after the predetermined signal interval based on signal quality information.
第6の特徴によれば、算出した差分が、所定値以下であった場合には、他の無線通信装置が高速で移動していないと推定できるため、相対的に信号品質の良い信号品質情報に基づく無線通信の伝送の処理を制御しても、伝播環境の急激な変化に伴う信号品質情報の変動による影響を受けることなく、送信電力に関する処理を行うことができる。また、相対的に信号品質が良い信号品質情報とは、所定の信号区間における複数の信号品質情報の中で、最も信号品質の劣化している信号品質情報を除く、その他の信号品質情報であり、例えば、所定の信号区間における、(1)他の信号品質情報と比較して信号品質が良い信号品質情報、(2)所定の信号区間をさらに細分化した区間において信号品質が良い信号品質情報、(3)複数の特定の位置に配置された既知信号における信号品質が良い信号品質情報、等を意味する。さらに(1)乃至(3)の、信号品質が良い信号品質情報は、所定の信号区間において、最も良い信号品質情報であるとは限らない。 According to the sixth feature, when the calculated difference is equal to or smaller than the predetermined value, it can be estimated that the other wireless communication device is not moving at high speed. Even if the transmission processing of wireless communication based on the control is controlled, it is possible to perform processing related to transmission power without being affected by fluctuations in signal quality information accompanying a rapid change in propagation environment. The signal quality information with relatively good signal quality is other signal quality information excluding signal quality information with the most deteriorated signal quality among a plurality of signal quality information in a predetermined signal section. For example, in a predetermined signal section, (1) signal quality information with better signal quality than other signal quality information, and (2) signal quality information with better signal quality in a section obtained by further subdividing the predetermined signal section. (3) Signal quality information with good signal quality in known signals arranged at a plurality of specific positions, and the like. Furthermore, the signal quality information with good signal quality (1) to (3) is not necessarily the best signal quality information in a predetermined signal section.
また、第7の発明による無線通信装置において、前記第2の判定における判定の結果、前記差分が前記所定値以下である場合には、前記複数の信号品質情報を取得する前記所定の信号区間における、最後部に配置された既知信号の信号品質情報に基づいて、前記信号区間後の送信電力を制御する第4の制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。 Further, in the wireless communication device according to a seventh aspect of the present invention, when the difference is equal to or less than the predetermined value as a result of the determination in the second determination, the predetermined signal interval for acquiring the plurality of signal quality information And a fourth control means for controlling the transmission power after the signal interval based on the signal quality information of the known signal arranged at the last part.
第7の特徴によれば、算出した差分が、所定値以下であった場合には、他の無線通信装置が高速で移動していないと推定できる。しかしながら、信号品質が障害物等の影響により劣化している場合も想定される。そのため、所定の信号区間の最後部に配置されている既知信号から取得された信号品質情報に基づいて、無線通信の送信電力を制御することで、伝播環境の急激な変化に起因する影響を受けることなく、無線通信の送信電力に関する処理を行うことができる。 According to the seventh feature, when the calculated difference is equal to or less than the predetermined value, it can be estimated that the other wireless communication device is not moving at high speed. However, it is assumed that the signal quality is deteriorated due to the influence of an obstacle or the like. Therefore, by controlling the transmission power of wireless communication based on the signal quality information acquired from the known signal arranged at the last part of the predetermined signal section, it is affected by a rapid change in the propagation environment. The processing related to the transmission power of the wireless communication can be performed without any problem.
また、第8の発明による無線通信装置において、前記相対的に信号品質が劣化している信号品質情報、とは、前記複数の信号品質情報における、信号品質が最も劣化している信号品質情報である、ことを特徴とする。 In the radio communication apparatus according to the eighth aspect of the invention, the signal quality information with relatively deteriorated signal quality is signal quality information with the most deteriorated signal quality in the plurality of signal quality information. It is characterized by that.
また、第9の発明による無線通信装置において、前記相対的に信号品質が良い信号品質情報、とは、前記複数の信号品質情報における、信号品質が最も良い信号品質情報である、ことを特徴とする。 In the wireless communication apparatus according to the ninth invention, the signal quality information having relatively good signal quality is signal quality information having the best signal quality in the plurality of signal quality information. To do.
本発明を方法として実現させた第10の発明による無線通信方法は、適応変調方式を用いて他の無線通信装置と無線通信する無線通信装置であって、所定の信号区間の変調方式における変調信号の振幅が一定であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段における判定の結果、前記変調方式における変調信号の振幅が一定である場合には、前記所定の信号区間後における送信電力を制御する第1の制御手段と、前記判定手段における判定の結果、前記変調方式における変調信号の振幅が一定でない場合には、前記所定の信号区間後における送信電力を、前記第1の制御手段と異なる手段で制御する第2の制御手段と、を備えることを特徴とする。 A radio communication method according to a tenth aspect of the present invention that realizes the present invention is a radio communication device that performs radio communication with another radio communication device using an adaptive modulation scheme, and is a modulation signal in a modulation scheme of a predetermined signal section. If the amplitude of the modulation signal in the modulation scheme is constant as a result of the determination in the determination unit, the transmission power after the predetermined signal interval is determined. If the amplitude of the modulation signal in the modulation scheme is not constant as a result of the determination by the first control means to be controlled and the determination means, the transmission power after the predetermined signal interval is expressed as the first control means And second control means for controlling by different means.
他の無線通信装置との無線通信における送信電力の制御を、他の無線通信装置が採用している変調方式に応じて、異なる処理を実行することができる。したがって、送信側の無線通信装置が高速移動する等して伝播環境が急激に変化するような状況に至っても、受信側の無線通信装置は、変動の影響を受けることなく、無線通信の伝送に関する処理を実行することができる。 Control of transmission power in wireless communication with another wireless communication apparatus can be executed in accordance with a modulation scheme adopted by the other wireless communication apparatus. Accordingly, even if the propagation environment changes suddenly due to the high-speed movement of the transmission-side wireless communication device or the like, the reception-side wireless communication device is not affected by fluctuations and is related to wireless communication transmission. Processing can be executed.
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic.
図1は、本発明の実施の形態に係る無線通信方法、及び無線通信装置が適用されるネットワークの一例を示した図であり、基地局1(無線通信装置)と無線端末3(他の無線通信装置)が含まれる。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a network to which a wireless communication method and a wireless communication device according to an embodiment of the present invention are applied. A base station 1 (wireless communication device) and a wireless terminal 3 (other wireless devices) Communication device).
図2は、図1で示すネットワークに含まれる基地局1(無線通信装置)の各要部構成を示すブロック図である。基地局1は、データ(信号)を送受信する送受信部10、受信したデータを復調する復調部11、現在採用している変調方式における変調信号の振幅が一定であるか否かを判定する判定部12、受信データにおける受信レベルの変動に関する情報を把握する共に、把握した受信レベルの変動において最も劣化している受信レベルを示す値を選択する受信レベル取得部13、信号品質情報を取得する信号品質情報取得部14、信号品質情報に基づいて、無線端末3(他の無線通信装置)との無線通信における変調方式と、送信電力を制御する制御部15、送信するデータの変調を行う変調部16から構成される。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of each main part of the base station 1 (wireless communication apparatus) included in the network shown in FIG. The
送受信部10は、無線端末3とデータの送受信を行う。無線端末3から送信されたデータを受信し、復調部11に出力する。また、変調部16から入力された変調後の送信データを、制御部15から出力される情報に含まれる送信電力値にて無線端末3に送信する。データの送受信は、基地局1が、無線端末3との無線通信方式に応じて割当てた信号区間ごとに行われる。本実施例においては、基地局1が、無線端末3との無線通信に割当てる信号区間として、データの送信及び受信に、各1フレームを割当てたものとする。また、送受信するデータの伝送単位となる1フレームごとに複数の既知信号が配置されている(詳細は後述する)。しかしながら、信号区間は、無線通信方式に応じて設定されるものであり、例えば、時分割多重接続方式では、無線端末3との無線通信に割当てたタイムスロットとなり、空間分割多重接続方式では、空間多重スロット、等となる。
The transmission /
復調部11は、送受信部10から入力された受信データを、制御部15から出力される、無線端末3が採用している変調方式に関する情報に応じて復調し、復調後の判定部12に出力する。併せて、復調後の受信データを、基地局1における、その他の構成部(図示しない)に出力する。
The
判定部12は、無線端末3が現在送信する際に採用している変調方式における変調信号の振幅が一定であるか否かを判定する(判定手段)。変調信号の振幅が一定な変調方式とは、変調信号の波形のピーク値をつなぐ包絡線が常に一定の値となる変調方式、例えば、BPSKや、QPSKといった変調方式によって無線通信を行っていること、である。判定部12は、制御部15から出力される、無線端末3が採用している変調方式に関する情報を取得し、判定を行う。判定部12において、無線端末3における変調方式が、BPSKや、QPSKといった、変調信号の波形のピーク値をつないだ包絡線が一定の値である変調方式であると判定した場合、復調した受信データを受信レベル取得部13に出力する。一方、無線端末3が現在送信する際に採用している変調方式における変調信号の振幅が一定でない、つまり、16QAMや、64QAMといった変調信号の波形のピーク値をつないだ包絡線が一定の値でない変調方式を採用していると判定した場合、復調した受信データを信号品質情報取得部14に出力する。また、判定部12は、復調した受信データが入力されるたびに、判定するのではなく、制御部15より無線端末3が採用する変調方式の変更があったことの通知を受けた場合に判定し、判定結果に応じて、単に、受信レベル取得部13、または、信号品質情報取得部14のいずれかに出力するだけでもよい。
The
受信レベル取得部13は、判定部12が、無線端末3が現在送信する際に採用している変調方式における変調信号の振幅が一定であると判定し、出力した復調後の受信データが入力された場合、受信データにおける受信レベルの変動に関する情報を把握する(把握手段)。このとき、受信データは、1フレーム(所定の信号区間)にて受信した受信信号である。そして、該1フレームにおける受信レベルの変動を把握するため、1フレームにて受信した受信信号(受信データ)全体における包絡線において、最も劣化している受信レベルの値を記憶すると共に、信号品質情報取得部14に選択した受信レベルの値の関する情報を出力する。
The reception
信号品質情報取得部14は、受信レベル取得部13から出力された受信レベルの値に関する情報から信号品質情報として、SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)を算出し、取得する。このSINRは、所望信号に対する干渉および雑音の電力の比であり、その値が高いほど信号品質が良いことを意味する。そして、取得したSINRに関する情報を制御部15に出力する。
The signal quality information acquisition unit 14 calculates and acquires SINR (Signal to Interference and Noise Ratio) as signal quality information from the information regarding the value of the reception level output from the reception
また、信号品質情報取得部14は、判定部12が、所定の条件に該当しないと判定した場合に出力された復調後の受信データに含まれる複数の既知信号毎にSINRを算出し、取得する(取得手段)。そして、取得した複数のSINRを比較し、差分を算出するために用いるSINRを抽出する。例えば、SINRが2つである場合、この2つのSINRを抽出する。一方、SINRが3つ以上ある場合、例えば、1フレームにおいて含まれる特定の複数の既知信号の中や、1フレームをさらに細分化した区間において含まれる特定の複数の既知信号の中において、(1)複数のSINRを比較し、比較結果から信号品質が最も良いSINRと、最も劣化しているSINRを抽出してもよいし、(2)複数のSINRを比較し、最も劣化しているSINRと、その直近における既知信号のSINRを抽出してもよい。そして、2つのSINRを抽出して信号品質の差分を算出し(算出手段)、差分が所定値を超えているか否かを判定する(第2の判定手段)。ここで、所定値とは、SINRにおける差分から、無線端末3が高速(例えば、100kmph以上)で移動しているか否かを推定するための判定基準となる閾値である。SINRにおける差分が、この所定値を超える場合、無線端末3が高速で移動していると推定でき、一方、所定値以下となる場合、無線端末3は移動しているが高速で移動していない、または移動を行っていないと推定できる。そして、変調方式の選択を行うためのSINRを選択する。具体的には、判定結果から、無線端末3が高速で移動していると推定されている場合、入力されたSINRにおいて、信号品質が劣化しているSINRを選択する。これに対し、判定結果から、無線端末3が、高速で移動していないと推定されている場合、入力されたSINRにおいて、信号品質が良いSINRを選択する。そして、選択したSINRに関する情報を制御部15に出力する。
Further, the signal quality information acquisition unit 14 calculates and acquires SINR for each of a plurality of known signals included in the demodulated reception data output when the
また、差分が所定値以下となる場合、信号品質を取得したデータ(フレーム)における最後部に配置された既知信号から取得したSINRを選択しても良い。この場合、信号品質情報取得部14が、最後部の既知信号におけるSINRに関する情報を制御部15に出力すればよい。
When the difference is equal to or less than a predetermined value, the SINR acquired from the known signal arranged at the last part in the data (frame) from which the signal quality is acquired may be selected. In this case, the signal quality information acquisition unit 14 may output information related to SINR in the last known signal to the
上述した信号品質情報取得部14では、所定の信号区間として、無線端末3から基地局1が受信した1フレームの受信データ、つまりUplinkにおけるSINRを算出し、取得しているが、これに限られるものではない。基地局1から送信されたデータを受信した無線端末3が算出した各既知信号における各SINRを、基地局1が取得してもよい。この場合、Downlinkにおける、基地局が送信した1フレームの送信データが所定の信号区間となる。この時、復調部11から出力された復調後の受信データから、各対応する既知信号におけるSINRを取得するだけでよい。
The signal quality information acquisition unit 14 described above calculates and acquires the reception data of one frame received by the
制御部15は、信号品質情報取得部14から出力された、判定部12における判定結果に応じて各取得されたSINRに関する情報から変調方式(変調クラス)を選択し、選択した変調方式(変調クラス)に応じた送信電力に制御する(第1の制御手段、第2の制御手段、第3の制御手段、及び第4の制御手段)。そして、当該変調方式を示す情報を判定部12と、変調部16とに出力する。また、送信電力値に関する情報を送受信部10に出力する。このとき、制御部15は、予め基地局1に記憶されるSINRと、該SINRに適した変調クラスの各閾値を対応付けたテーブルを参照することで、適応変調を行うための変調クラスを選択してもよい(図3参照)。この時、信号品質情報取得部14から出力されたSINRに関する情報からUplink、Downlinkにおける変調クラスを決定している。しかしながら、基地局1が算出することで取得した複数のSINR(以下、SINR−BSと記載する。)と、無線端末3から複数のSINR(以下、SINR−UTと記載する。)を取得し、この2種類のSINRを共に用い、SINR−BSより、Downlinkにおける変調クラスを選択し、一方、無線端末3から取得した複数のSINRから制御部14が選択したSINR−UTより、Uplinkにおける変調クラスを選択してもよい。また、制御部15から出力されたSINRに関する情報から変調クラス(変調方式)を選択する際、上述したテーブルを参照し、該SINRが、特定の変調クラス(変調方式)に対応付けられた閾値よりも、予め定められた値の範囲内に納まる程度に大きい場合、該閾値以上で設定されている特定の変調クラスでなく、該特定の変調クラスの1つ下の変調クラスを選択してもよい。これにより、変調クラスの選択により生じてしまう誤り耐性の低下による誤り率の増大を抑制できる。
The
これにより、SINRが一時的に良くなっても、誤り耐性が低く、誤り率が高いが、ビットレートの高い変調方式を選択することがない。そのため、変調方式を再度変更するための処理を頻繁に行う必要がなく、処理負荷を低減できる。さらに、ビットレートは低いが、誤り耐性が高いため、送受信するデータの誤り率が低く、フェージング等による伝播環境が急激に変化するような状況でも、安定した無線通信を継続することができる。 As a result, even if the SINR is temporarily improved, the error tolerance is low and the error rate is high, but a modulation scheme having a high bit rate is not selected. Therefore, it is not necessary to frequently perform processing for changing the modulation method again, and the processing load can be reduced. Furthermore, since the bit rate is low but error tolerance is high, stable wireless communication can be continued even in a situation where the error rate of data to be transmitted / received is low and the propagation environment due to fading changes rapidly.
変調部16は、制御部15が選択した変調方式にて、送信データを変調して送受信部10に出力する。
The
図4は、フレーム(信号区間)における受信信号の受信レベルの変動を示す図である。判定部12における判定の結果、採用している変調方式が、BPSKや、QPSKといった、変調信号の波形のピークをつないだ包絡線の振幅値が一定である場合、受信レベル取得部13は、判定部12から復調後の受信データを出力される。BPSKや、QPSKといった、変調方式では、変調信号の波形のピークをつないだ包絡線が、図のように一定となる。受信レベル取得部13は、所定の条件である変調信号の波形のピークをつないだ包絡線の振幅値が一定である変調方式を採用している場合1フレームごとに、受信信号全体の受信レベルの変動を把握する。そして、把握した受信レベルの変動から、受信レベルの値が最も劣化している値(図4におけるP点)を選択し、記憶すると共に、信号品質取得部14に受信レベルの値に関する情報を出力する。
FIG. 4 is a diagram illustrating fluctuations in the reception level of the reception signal in a frame (signal period). As a result of determination by the
図5は、信号区間(フレーム)に配置された複数の既知信号を示す図である。判定部12における判定の結果、採用している変調方式が、16QAMや、64QAMといった変調信号の波形のピーク値をつないだ包絡線の値が一定でない場合、信号品質情報取得部14は、複数の既知信号のSINRを取得する。図5(A)は、既知信号が、フレームにおける先頭と末尾に、併せて2つ配置されている。信号品質情報取得部14は、復調部11から入力された復調後の受信データから、各対応する既知信号におけるSINRを取得する。また、図5(B)においては、既知信号が、フレームにおける先頭、中間、及び末尾に、併せて3つ配置されているが、この時も同様に、信号品質情報取得部14が、各対応する既知信号におけるSINRを取得する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a plurality of known signals arranged in a signal section (frame). As a result of the determination in the
次に、基地局1における処理フローを示す図6を参照しながら基地局1における一連の処理の流れを説明する。
Next, a series of processing flow in the
基地局1は、無線端末3と接続し、無線通信を行っている(図1参照)。この無線通信開始時、基地局1は、データの送受信を行うため、送信及び受信のために、信号区間となる1フレームを無線端末3に割当てた後にデータの送受信を行う。この割当てたフレームにおいては、2つの既知信号が含まれている(図5(A)参照)。基地局1は、無線端末3との無線通信時に、無線端末3からデータ(信号)を受信する(図6におけるステップS20)。そして、受信したデータの復調を行った後に、現在採用している変調方式が、変調信号の波形のピークをつないだ包絡線の振幅値が一定値である変調方式であるか否かを判定する(図6におけるステップS21)。判定の結果、BPSKや、QPSKといった、変調信号の波形のピークをつないだ包絡線の振幅値が一定である変調方式を採用している場合(図6のステップS21Yesに相当)、復調後のデータからフレーム全体における受信レベルの変動に関する情報を把握し(図6におけるステップS22)、受信レベルの値が最も悪い値からからSINRを取得する(図6におけるステップS23)。そして、選択したSINRに基づいて適応変調における変調方式(変調クラス)を選択し、該変調方式に応じた送信電力の制御を行い(図6におけるステップS24)、処理を終了する。一方、ステップS21における判定の結果、現在採用している変調方式が、16QAMや、64QAMといった変調信号の波形のピークをつないだ包絡線の振幅値が一定でない場合(図6のステップS21Noに相当)、複数の既知信号毎にSINRを算出し(図6におけるステップS25)、変調方式(変調クラス)を選択するために用いるSINRを選択する(図6におけるステップS26)。そして、選択したSINRに基づいて変調方式(変調クラス)を選択し、該変調方式に応じた送信電力の制御を行い(図6におけるステップS24)、処理を終了する。
The
次に、図6のステップS25における処理フローを示す図7を参照しながら一連の処理の流れを説明する。次に、図6のステップS24で取得したSINR1とSINR2を比較し(図7におけるステップS250)、さらに該2つのSINRの差分が、所定値を超えているか否かを判定する(図7におけるステップS251)。判定の結果、SINRの差分が、所定値を超えていると判定された場合(図7におけるステップS251Yesに相当)、信号品質の劣化しているSINRを選択し(図5におけるS252)、処理を終了する。一方、判定の結果、SINRの差分が、所定値以下であると判定された場合(図7におけるステップS251Noに相当)、信号品質の良いSINRを選択し(図7におけるステップS253)、処理を終了する。 Next, a flow of a series of processing will be described with reference to FIG. 7 showing a processing flow in step S25 of FIG. Next, the SINR1 and SINR2 acquired in step S24 in FIG. 6 are compared (step S250 in FIG. 7), and it is further determined whether or not the difference between the two SINRs exceeds a predetermined value (step in FIG. 7). S251). As a result of the determination, when it is determined that the SINR difference exceeds a predetermined value (corresponding to step S251 Yes in FIG. 7), the SINR having a deteriorated signal quality is selected (S252 in FIG. 5), and the process is performed. finish. On the other hand, if it is determined that the SINR difference is equal to or smaller than the predetermined value (corresponding to step S251 No in FIG. 7), an SINR with good signal quality is selected (step S253 in FIG. 7), and the process ends. To do.
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、無線通信装置として基地局1を、他の無線通信装置として無線端末3とする無線通信における実施の形態を記載したが、これに限られるものではない。本発明における無線通信装置及びその他の通信装置は、少なくともいずれか一方が、無線端末であればよく、共に無線端末での無線通信、例えば、アドホックネットワークなどのマルチホップ通信における無線端末間での無線通信においても有効である。この場合、無線端末(他の無線通信装置)は、上述した基地局(無線通信装置)と同一の構成部を備える。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the present invention describes an embodiment in wireless communication in which the
さらに、上記実施例では、基地局1(無線通信装置)が無線通信を行うための変調方式を選択している。しかしながら、例えば、無線端末3(他の無線通信装置)が、基地局1から送信されるデータにより、所定の信号区間における既知信号から信号品質情報を取得し、適応変調に用いる変調方式を選択してもよい。また、上記実施例では信号品質情報としてSINRを用いたが、これに限られるものではなく、SNR(Signal to Noise Ratio)、CNR(Carrier to Noise Ratio)、CINR(Carrier to Intererence and Noise Ratio)、SIR(Signal to Interference power Ratio)、CIR(Carrier to Interference power Ratio)等を用いても良い。
Furthermore, in the above embodiment, the base station 1 (wireless communication apparatus) selects a modulation method for performing wireless communication. However, for example, the wireless terminal 3 (another wireless communication device) acquires signal quality information from a known signal in a predetermined signal section by using data transmitted from the
1:基地局(無線通信装置)
3:無線端末(他の無線通信装置)
10:送受信部
11:復調部
12:判定部
13:受信レベル情報取得部
14:信号品質情報取得部
15:制御部
16:復調部
1: Base station (wireless communication device)
3: Wireless terminal (other wireless communication devices)
10: Transmission / reception unit 11: Demodulation unit 12: Determination unit 13: Reception level information acquisition unit 14: Signal quality information acquisition unit 15: Control unit 16: Demodulation unit
Claims (10)
変調信号の振幅が一定の変調方式であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段で変調信号の振幅が一定の変調方式であると判定された後、受信信号に基づく信号品質情報を用いて送信電力を制御する第1の制御手段と、
前記判定手段で変調信号の振幅が一定の変調方式でないと判定された後、受信信号に含まれる複数の既知信号ごとの信号品質情報のうち、相対的に信号品質が劣化している信号品質情報に基づいて送信電力を制御する第2の制御手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that wirelessly communicates with another wireless communication device using an adaptive modulation scheme,
Determining means for determining whether or not the amplitude of the modulation signal is a constant modulation method;
A first control unit that controls transmission power using signal quality information based on a received signal after the determination unit determines that the amplitude of the modulation signal is a constant modulation method;
Signal quality information in which the signal quality is relatively deteriorated among the signal quality information for each of a plurality of known signals included in the received signal after the determination means determines that the amplitude of the modulation signal is not a constant modulation method Second control means for controlling the transmission power based on :
A wireless communication apparatus comprising:
前記判定手段で変調方式の振幅が一定の変調方式であると判定された後、
第1の信号区間における受信信号の受信レベルの変動に関する情報を把握する把握手段と、
をさらに備え、
前記第1の制御手段は、前記把握手段で把握する情報における、前記受信レベルを示す値が相対的に劣化している値に応じた信号品質情報に基づいて送信電力を制御する、
ことを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 1,
After the determination unit determines that the amplitude of the modulation method is a constant modulation method,
Grasping means for grasping information related to fluctuations in the reception level of the received signal in the first signal section;
Further comprising
The first control unit controls transmission power based on signal quality information corresponding to a value in which the value indicating the reception level is relatively deteriorated in the information grasped by the grasping unit.
A wireless communication apparatus.
前記相対的に劣化している値、とは、前記受信レベルを示す値が最も劣化している値である、
ことを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 2,
The relatively deteriorated value is a value at which the value indicating the reception level is most deteriorated.
A wireless communication apparatus.
前記判定手段で変調信号の振幅が一定の変調方式でないと判定された後、
第2の信号区間に含まれる、複数の既知信号ごとの信号品質情報を取得する取得手段と、
をさらに備え、
前記第2の制御手段は、前記取得手段で取得する前記複数の信号品質情報のうち、相対的に信号品質が劣化している信号品質情報に基づいて送信電力を制御する、
ことを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 3,
After the determination means determines that the amplitude of the modulation signal is not a constant modulation method,
Acquisition means for acquiring signal quality information for each of a plurality of known signals included in the second signal section;
Further comprising
The second control unit controls transmission power based on signal quality information in which signal quality is relatively deteriorated among the plurality of signal quality information acquired by the acquiring unit.
A wireless communication apparatus.
前記取得手段で取得する前記複数の信号品質情報の差分を算出する算出手段と、
前記算出手段で算出する差分が、所定値を超えるか否かを判定する第2の判定手段と、
をさらに備え、
前記第2の判定手段における判定の結果、前記差分が前記所定値を超える場合には、前記第2の制御手段を実行する、
ことを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 4, wherein
Calculating means for calculating a difference between the plurality of signal quality information acquired by the acquiring means;
Second determination means for determining whether or not the difference calculated by the calculation means exceeds a predetermined value;
Further comprising
As a result of the determination by the second determination means, when the difference exceeds the predetermined value, the second control means is executed.
A wireless communication apparatus.
前記第2の判定における判定の結果、前記差分が前記所定値以下である場合には、
前記複数の信号品質情報における、相対的に信号品質が良い信号品質情報に基づいて送信電力を制御する第3の制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 5, wherein
As a result of the determination in the second determination, if the difference is less than or equal to the predetermined value,
Third control means for controlling transmission power based on signal quality information having relatively good signal quality in the plurality of signal quality information;
A wireless communication apparatus, further comprising:
前記第2の判定における判定の結果、前記差分が前記所定値以下である場合には、
前記複数の信号品質情報を取得する前記第2の信号区間における、最後部に配置された既知信号の信号品質情報に基づいて送信電力を制御する第4の制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 5, wherein
As a result of the determination in the second determination, if the difference is less than or equal to the predetermined value,
Fourth control means for controlling transmission power based on signal quality information of a known signal arranged at the last part in the second signal section for acquiring the plurality of signal quality information;
A wireless communication apparatus, further comprising:
前記相対的に信号品質が劣化している信号品質情報、とは、
前記複数の信号品質情報における、信号品質が最も劣化している信号品質情報である、
ことを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to any one of claims 4 to 7,
The signal quality information in which the signal quality is relatively degraded,
The signal quality information in which the signal quality is most degraded in the plurality of signal quality information.
A wireless communication apparatus.
前記相対的に信号品質が良い信号品質情報、とは、
前記複数の信号品質情報における、信号品質が最も良い信号品質情報である、
ことを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 6, wherein
The signal quality information with relatively good signal quality is:
Among the plurality of signal quality information, the signal quality is the best signal quality information.
A wireless communication apparatus.
変調信号の振幅が一定であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで変調信号の振幅が一定の変調方式であると判定された後、受信信号に基づく信号品質情報を用いて送信電力を制御する第1の制御ステップと、
前記判定ステップで変調信号の振幅が一定の変調方式でないと判定された後、受信信号に含まれる複数の既知信号ごとの信号品質情報のうち、相対的に信号品質が劣化している信号品質情報に基づいて送信電力を制御する第2の制御ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method of a wireless communication device that wirelessly communicates with another wireless communication device using an adaptive modulation method,
A determination step of determining whether the amplitude of the modulation signal is constant;
A first control step of controlling transmission power using signal quality information based on the received signal after it is determined in the determining step that the modulation signal has a constant modulation method;
Signal quality information in which the signal quality is relatively degraded among the signal quality information for each of a plurality of known signals included in the received signal after it is determined in the determination step that the amplitude of the modulation signal is not a constant modulation method A second control step for controlling transmission power based on :
A wireless communication method comprising:
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