KR20060025197A - 무선 통신 시스템 및 송신 모드 선택 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템 및 송신 모드 선택 방법 Download PDF

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신고 키쿠치
쇼우세이 요시다
요시카즈 카쿠라
아키히사 우시로카와
마사유키 키마타
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닛본 덴끼 가부시끼가이샤
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Abstract

전반로 품질 및 전반로 상황에 따라 최적의 송신 모드를 신속하게 선택하기 위한 무선 통신 시스템이다. 본 발명의 무선 통신 시스템은, 서로 무선 통신을 행하는 제 1 및 제 2 무선 장치를 가지며, 제 1 무선 장치(2)는, 제 2 무선 장치 (1)로부터 출력되는 신호로부터 제 2 무선 장치와의 전반로 환경을 추정한 결과를 전반로 환경 정보로서, 및 제 2 무선 장치와의 전반로 품질을 추정한 결과를 전반로 품질 정보로서 각각 출력하는 전반로 환경 추정부(208) 및 전반로 품질 추정부 (209)와, 전반로 환경 정보 및 전반로 품질 정보를 데이터 신호와 함께 제 2 무선 장치(1)에 송신하는 송신부(211)를 구비하고, 제 2 무선 장치(1)는 전반로 품질 정보의 값이 대응하는 임계치가 되는 복수의 송신 모드가 등록되어 있는 복수의 테이블중에서, 어느 것인가를 전반로 환경 정보에 따라 선택하고, 해당 선택한 테이블에 등록되어 있는 송신 모드의 어느 것인가를 전반로 품질 정보에 따라 선택하고, 이것을 제 1 무선 장치(2)에의 송신 모드로 하는 송신 모드 선택부(16)를 구비한다.
무선 통신 시스템, 송신 모드 선택

Description

무선 통신 시스템 및 송신 모드 선택 방법{RADIO COMMUNICATION SYSTEM AND TRANSMISSION MODE SELECTING METHOD}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 전반로(傳搬路) 품질에 따라 송신 모드를 전환하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에 있어서, 고속이고 또한 고품질의 데이터 전송을 실현하는 방법으로서, 전반로 품질에 따라 송신 모드를 전환하는 방법이 있다. 전환되는 송신 모드는 전반로 품질에 따라 다른 것이지만, 그 내용을 다르게 하는 파라미터로서는 변조 방식 및 부호화율을 들 수 있다.
송신측에서 k비트의 정보 비트에 (n-k)비트의 용장 비트를 부가한 오류 정정 부호의 부호화율(k/n) 및 1회의 변조에서 각각 2비트, 4비트, 6비트를 전송 가능한 QPSK, 16QAM, 64QAM 등의 변조 모드를 전반로 품질에 따라 선택한다.
부호화율 및 변조 비트 수가 클수록 최대 데이터 전송 속도도 커지지만, 목표로 하는 통신 품질(블록 오류율, 비트 오류율, 스루풋 량 등으로 나타난다)를 만족시키는 전반로 품질(신호대 잡음비(S/N)이나 신호 전력대 간섭비(SIR)로 나타난다)도 높아진다.
무선 통신 시스템에서는, 전반로 품질이 무선 장치 간의 간파의 유무, 다른 무선 장치로부터의 간섭 등으로 변동한다. 이 때문에, 전반로 품질에 따라, 목표로 하는 통신 품질을 만족시킬 수 있는 변조 방식. 부호화율에 의한 송신 모드(이하, 변조·부호화 모드라고 약칭한다)중에서 데이터 전송 속도가 최대로 되는 최적의 모드로 전송하면, 시스템의 스루풋을 최대화할 수 있다.
상기한 변조·부호화 모드 전환의 실현 방법으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전반로 품질(dB)의 범위를 미리 고정한 임계치로서 결정하여 두고, 송수 사이에서 이미 알고 있는 파일럿 신호로부터 구한 전반로 품질에 따라 변조·부호화 모드를 결정하는 방법이 있다. 도 7에 도시된 예에서는, 전반로 품질이 12dB 이상에서는 64QAM의 변조 방식 및 부호화율(R)=3/4에 의한 송신이 행하여지고, 전반로 품질이 5dB 이상 12dB 미만에서는 16QAM의 변조 방식 및 부호화율(R)=1/2에 의한 송신이 행하여지고, 전반로 품질이 5dB 미만에서는 QPSK의 변조 방식 및 부호화율(R)=1/3에 의한 송신이 행하여진다.
전반로 품질은 수신측에서 추정되어 송신측에 통지되고, 송신측은 수신측으로부터 통지된 전반로 품질을 상기한 임계치와 비교하여 전반로 품질에 따른 변조·부호화 모드가 선택된다. 그러나, 예를 들어 전반로 품질이 같더라도 전반로 환경이 다르면 최적의 변조·부호화 모드는 다르다. 상기 전반로 환경의 결정 요인으로는 멀티 패스 환경(패스 수 및 지연 분산), 최대 도플러 주파수(이동 속도) 등이 있다.
상술한 바와 같이, 전반로 품질이 같더라도 전반로 환경이 다르면 최적이 되는 변조·부호화 모드는 다르고, 역으로 말한다면 전반로 환경이 변화한 경우에는 최적의 변조·부호화 모드를 선택하는 전반로 품질의 임계치는 변화하게 된다. 전반로 환경의 변화가 클수록 최적의 변조·부호화 모드를 선택하는 전반로 품질의 임계치의 변화도 크다. 이 때문에 전반로 품질을 고정의 임계치와 비교하여 변조·부호화 모드를 선택하는 방법의 경우, 임계치를 최적치로 하기가 어렵다.
상기 문제를 해결하는 방법으로서, 특허 문헌 1(특개2003-37554호 공보)에 개시되는, 정보 블록 단위의 수신 오류의 유무에 의거하여 임계치를 가변 제어하는 방법이 있다. 이 방법에서는 파일럿 신호의 수신 품질을 임계치 테이블에 보존된 복수의 임계치와 비교하고, 어느 변조·부호화 모드를 선택하는지를 결정하고, 결정 내용을 전환하여 지시(指示)로서 출력한다. 복수의 임계치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 수신측으로부터의 수신 오류 통지의 유무에 의거하여 가변 제어된다. 정보 블록의 수신이 성공한 때에는 현재 이용하고 있는 변조·부호화 모드에 대한 전반로 품질의 임계치 범위의 상한을 소정의 값(PdowndB)만큼 내리고, 정보 블록의 수신이 소정 회수만큼 실패한 때에는 상기 임계치의 범위의 하한치를 소정의 값(PupdB)만큼 올린다. 이로써, 변조·부호화 모드 선택에 이용하는 최적의 임계치가 전반로 품질에 따라 설정되는 무선 통신 시스템이 제공된다.
상술한 종래 기술중, 전반로 품질을 고정의 임계치와 비교하여 변조·부호화 모드를 결정하는 경우에는 임계치를 최적치로 하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.
특허 문헌 1에 개시되는 방법에서는, 전반로 환경의 변화에 따라 최적의 임계치를 설정하는 것이 가능하지만, 전반로 품질의 임계치를 최적치로 이행시키는데 많은 시간이 필요해지고, 최적의 임계치까지의 변동폭이 클수록 최적의 임계치까지 수속하는데 필요한 시간이 커진다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에서의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 전반로 품질 및 전반로 상황에 따라 최적의 송신 모드를 신속하게 선택할 수 있는 무선 통신 시스템 및 송신 모드 선택 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1의 주된 양태에 의하면, 서로 무선 통신을 행하는 제 1 무선 장치와 제 2 무선 장치를 갖는 무선 통신 시스템으로서, 제 1 무선 장치는 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 제 2 무선 장치와의 전반로의 환경을 추정한 결과를 전반로 환경 정보로서 출력하는 전반로 환경 추정부와, 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 제 2 무선 장치와의 전반로의 품질을 추정한 결과를 전반로 품질 정보로서 출력하는 전반로 품질 추정부와, 전반로 환경 정보 및 전반로 품질 정보를 데이터 신호와 함께 제 2 무선 장치에 송신하는 송신 수단을 구비하고, 제 2 무선 장치는, 전반로 품질 정보의 값이 대응하는 임계치가 되는 복수의 송신 모드가 등록되어 있는 복수의 테이블을 구비하고, 복수 테이블의 어느 것인가를 전반로 환경 정보에 따라 선택하고, 해당 선택한 테이블에 등록되어 있는 송신 모드의 어느 것인가를 전반로 품질 정보에 따라 선택하여 제 1 무선 장치에의 송신 모드로 하는 송신 모드 선택부를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템이 제공된다.
상기 제 1의 주된 양태에 기재된 무선 통신 시스템은, 하기한 바와 같이 다양한 부차적 상태를 채택할 수 있다.
우선, 제 1 무선 장치는, 제 2 무선 장치로부터의 신호에서의 오류를 검출하여 오류 검출 결과로서 출력하는 오류 검출부를 구비하고, 송신 수단은 전반로 환경 정보, 전반로 품질 정보, 그리고 오류 검출 결과를 데이터 신호와 함께 제 2 무선 장치에 송신하고, 제 2 무선 장치의 송신 모드 선택부는, 오류 검출 결과에 따라 선택한 송신 모드에 대응하여 테이블에 등록되어 있는 임계치를 재기록하도록 하여도 좋다.
또한, 전반 환경 정보로서 패스 수를 이용하는 것으로 하여도 좋다. 이 경우, 복수의 테이블이 패스 수(P1, P2, …, PR)(P1, P2, …, PR은 자연수이고, P1<P2<…<PR을 충족시킨다)에 대응하도록 하여도 좋다.
또한, 전반로 환경 정보로서 최대 도플러 주파수를 이용하는 것으로 하여도 좋다. 이 경우, 복수의 테이블이 최대 도플러 주파수(f0, f1, …, fR-1)(f0<f1<…<fR-1)에 대응하고, 임계치(xi)(xi는 fi<xi<fi+1을 충족시키는 임의의 수, i는 0 이상 R-2 이하의 정수)에 대해, 최대 도플러 주파수(fd)가 xj-1<fd≤xj(j는 1 이상, R-2 이하의 정수)일 때 최대 도플러 주파수로서 fj, fd≤x0일 때 최대 도플러 주파수로서 f0, fd>xR~2일 때 최대 도플러 주파수로서 fR-1을 선택하도록 하여도 좋다.
또한, 전반로 환경 정보로서 지연 분산을 이용하는 것으로 하여도 좋다. 이 경우, 복수의 테이블이 지연 분산(σ0, σP, …, σq-1)(σ0<σl<…<σR-1)에 대응하고, 임계치(xi)(xi는 σi<xi<σi+1을 충족시키는 임의의 수, i는 0 이상 R-2 이하의 정수)에 대해, 지연 분산(σ)이 xj-1<σ≤xj(j는 1 이상 R-2 이하의 정수)일 때 지연 분산으로서 fj, σ≤x0일 때 지연 분산으로서 σ0, f>xR-2일 때 지연 분산으로서 σR-1을 선택하도록 하여도 좋다.
또한, 복수의 선택 테이블이 패스 수(P1, P2, …, PJ)(P1, P2, …, PJ는 R 이하의 자연수이고 P1<P2<…<PJ를 충족시킨다), 최대 도플러 주파수(f0, f1, … fK-1)(K는 R 이하의 자연수이고 J×K=R을 충족시킨다)의 조합에 대응하도록 하여도 좋다.
또한, 복수의 테이블이 패스 수(P1, P2, …, PJ)(P1, P2, …, PJ는 자연수이고 P1<P2<…<PJ를 충족시킨다), 지연 분산(σ0, σP, …, σk-1)(L은 R 이하의 자연수이고 J×L=R)의 조합(단 패스 수가 1일 때, 지연 분산을 전반로 환경 정보로서 사용하지 않는다)에 대응하도록 하여도 좋다.
또한, 복수의 테이블이 최대 도플러 주파수(f0 내지 fK-1), 지연 분산(σ0 내지 σL-1)(L은 R 이하의 자연수이고 KXL=R)의 조합에 대응하도록 하여도 좋다.
또한, 복수의 테이블이 패스 수(P1, P2, …, PJ), 최대 도플러 주파수(f0 내지 fK-1), 및 지연 분산(σ0 내지 σL-1)(J, K, LR은 J×K×L=R을 충족시키는 자연수)의 조합(단 패스 수가 1일 때, 지연 분산을 전반로 환경 정보로서 사용하지 않는다)에 대응하도록 하여도 좋다.
또한, 전반로 품질 정보로서 신호대 간섭비를 이용하는 것으로 하여도 좋다.
또한, 전반로 품질 정보로서 신호대 잡음비를 이용하는 것으로 하여도 좋다.
또한, 송신 모드의 파라미터로서 변조 방식을 이용하는 것으로 하여도 좋다.
또한, 송신 모드의 파라미터로서 부호화율을 이용하는 것으로 하여도 좋다.
또한, 송신 모드의 파라미터로서 송신 전력을 이용하는 것으로 하여도 좋다.
본 발명의 제 2의 주된 양태에 의하면, 서로 무선 통신을 행하는 제 1 무선 장치와 제 2 무선 장치를 갖는 무선 통신 시스템에서 행하여지는 송신 모드 선택 방법으로서, 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 제 2 무선 장치와의 전반로의 환경을 나타내는 전반로 환경 정보를 추정하는, 제 1 무선 장치가 행하는, 제 1의 스텝과, 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 제 2 무선 장치와의 전반로의 품질을 나타내는 전반로 품질 정보를 추정하는, 제 1 무선 장치가 행하는, 제 2의 스텝과, 전반로 환경 정보 및 전반로 품질 정보를 데이터 신호와 함께 제 2 무선 장치에 송신하는, 제 1 무선 장치가 행하는, 제 3의 스텝과, 상기 전반로 품질 정보의 값이 대응하는 임계치가 되는 복수의 송신 모드가 등록되어 있는 복수 테이블의 어느 것인가를 전반로 환경 정보에 따라 선택하고, 해당 선택한 테이블에 등록되어 있는 송신 모드의 어느 것인가를 전반로 품질 정보에 따라 선택하고 제 1 무선 장치에의 송신 모드로 하는, 제 2 무선 장치가 행하는, 제 4의 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 모드 선택 방법이 제공된다.
본 발명의 제 3의 주된 양태에 의하면, 서로 무선 통신을 행하는 제 1 무선 장치와 제 2 무선 장치를 갖는 무선 통신 시스템에서 행하여지는 송신 모드 선택 방법으로서, 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 제 2 무선 장치와의 전반로의 환경을 나타내는 전반로 환경 정보를 추정하는, 제 1 무선 장치가 행하는, 제 1의 스텝과, 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 제 2 무선 장치와의 전반로의 품질을 나타내는 전반로 품질 정보를 추정하는, 제 1 무선 장치가 행하는, 제 2의 스텝과, 상기 제 2 무선 장치로부터의 신호에서의 오류를 나타내는 오류 검출 결과를 구하는, 제 1 무선 장치가 행하는, 제 3의 스텝과, 전반로 환경 정보, 전반로 품질 정보 및 오류 검출 결과를 데이터 신호와 함께 제 2 무선 장치에 송신하는, 제 1 무선 장치가 행하는, 제 4의 스텝과, 전반로 품질 정보의 값이 대응하는 임계치가 되는 복수의 송신 모드가 등록되어 있는 복수 테이블의 어느 것인가를 전반로 환경 정보에 따라 선택하고, 해당 선택한 테이블에 등록되어 있는 상기 송신 모드의 어느 것인가를 상기 전반로 품질 정보에 따라 선택하여 상기 제 1 무선 장치에의 송신 모드로 하고, 오류 검출 결과에 따라 선택한 송신 모드에 대응하여 테이블에 등록되어 있는 임계치를 재기록하는, 제 2 무선 장치가 행하는, 제 5의 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 모드 선택 방법이 제공된다.
상기 각 양태를 갖는 본 발명은, 전반로 환경 정보에 따라 선택되는 복수의 테이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다. 각 테이블에는 전반로 품질 정보의 값이 대응하는 임계치가 되는 복수의 송신 모드가 등록되어 있고, 복수 테이블의 어느 하나가 전반로 환경 정보에 따라 선택되고, 해당 선택된 테이블에 등록되어 있는 송신 모드의 어느 것인가가 전반로 품질 정보에 따라 선택되기 때문에, 전반로 환경 정보 및 전반로 품질 정보에 따른 송신 모드가 신속하게 선택된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 전반로 환경 및 전반로 품질에 따른 송신 모드의 선택을 신속하게 행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 송신 모드를 선택할 때의 전반로 품질에 의한 임계치를 오류 검출 결과에 따라 재기록하는 경우에는, 임계치의 설정을 전반로가 상황에 따라 최적의 것으로 할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
상기 및 다른 많은 본 발명의 목적, 양태, 그리고 이점은, 본 발명의 원리에 합치하는 알맞은 구체적인 예가 실시예로서 나타나 있는 이하의 기술(記述) 및 첨부한 도면에 관련하여 설명됨에 의해, 해당 기술의 숙달자에 있어서 명확하게 될 것이다.
도 1은 종래의 변조·부호화 모드 선택 테이블을 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래의 전반로 상황에 따라 임계치의 가변 제어를 행하는 변조·부호화 모드 선택 테이블을 설명하기 위한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1의 실시예에 의한 무선 통신 시스템에 이용되는, 2개의 무선 장치의 구성을 각각 도시한 블록도.
도 5는 도 1에 도시된 무선 장치에서의 변조·부호화 모드 선택부의 상세도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2의 실시예에 의한 무선 통신 시스템에 이용되는, 2개의 무선 장치의 구성을 각각 도시한 블록도.
도 8은 도 7에 도시된 무선 장치에서의 송신 전력 선택부의 상세도.
이하, 본 발명의 몇개의 바람직한 실시의 형태가 첨부의 도면을 참조하면서 상세히 설명된다.
도 3 및 도 4는, 본 발명의 제 1의 실시예에 의한 무선 통신 시스템에서 이 용되는, 서로 무선 통신을 행하는 무선 장치(1)와 무선 장치(2)의 구성을 각각 도시한 블록도이다. 또한, 도 5는 도 3중의 변조·부호화 모드 선택부(16)의 구성을 상세히 도시한 블록도이다.
도 3에 도시된 무선 장치(1)는 안테나(11)와, 송수신 공용기(12)(DUP : duplexer)와, 수신부(13)와, 신호 분리부(14)와, 제어 신호 복조부(15)와, 변조·부호화 모드 선택부(송신 모드 선택부)(16)와, 변조·부호화부(17)와, 신호 합성부(18)와, 송신부(19)로 구성되어 있다.
수신부(13)는 안테나(11) 및 송수신 공용기(12)를 통하여 수신한 무선 장치(2)로부터의 신호를 신호 분리부(14)에 송출한다. 신호 분리부(14)는 무선 장치(2)로부터의 신호를 데이터 신호(S1)와 제어 신호(S2)로 분리하고, 제어 신호(S2)를 제어 신호 복조부(15)에 송출한다. 제어 신호 복조부(15)는 제어 신호를 복조하고 제어 정보(S3)로 하고, 해당 제어 정보(S3)에 포함되는 전반로 품질 정보, 전반로 환경 정보 및 오류 검출 결과를 변조·부호화 모드 선택부(16)에 송출한다.
변조·부호화 모드 선택부(16)는 복수의 변조·부호화 모드로 이루어지는 변조·부호화 모드 선택 테이블을 복수 구비한 것으로서, 각 변조·부호화 모드 선택 테이블에서의 복수의 변조·부호화 모드는 다른 전반로 품질의 값(임계치)에 대응하여 보존되어 있다.
변조·부호화 모드 선택부(16)는 제어 신호 복조부(15)로부터 보내져 오는 제어 정보(S3)에 포함되는 전반로 환경 정보에 의거하여 복수의 변조·부호화 모드 선택 테이블의 어느 것인가를 선택하고, 제어 정보(S3)에 포함되는 전반로 품질 정 보에 의거하여 선택한 변조·부호화 모드 선택 테이블중에서 변조·부호화 모드를 선택하고, 그 선택 결과를 변조·부호화 모드 정보로서 변조·부호화부(17)에 송출한다.
도 5는, 도 3에 도시된 무선 장치(1)에서의 변조·부호화 모드 선택부(16)의 상세도이다. 변조·부호화 모드 선택부(16)는 선택 제어부(16a)와 테이블 전환 스위치(16b)와, 변조·부호화 모드 선택 테이블군(16c)과, 임계치 가변 제어부(16d)로 구성되어 있다.
변조·부호화 모드 선택 테이블군(16c)에는 패스 수(P)=1, 2, 3, 4, 최대 도플러 주파수(fd)=10, 100, 200Hz(임계치 50H2, 150Hz)의 각각에 대응한 12개의 변조·부호화 모드 선택 테이블(P, fd)=(1, 10), (1, 100), …, (4, 100), (4, 200)=#1 내지 #12가 등록되어 있다. 이 변조·부호화 모드 선택 테이블은 패스 수(P)와 최대 도플러 주파수(fd)의 종류에 따른 임의의 수가 준비된다.
선택 제어부(16a)는, 제어 정보(S3)에 포함되는 전반로 환경 정보에 의거하여 테이블 전환 스위치(16b)를 제어하고, 변조·부호화 모드 선택 테이블군(16c)중에서 사용하는 변조·부호화 모드 선택 테이블을 선택한다. 한 예로서 추정한 패스 수가 2, 최대 도플러 주파수가 80Hz의 경우에는, 패스 수 2와, 임계치 50Hz, 150Hz에 의거하여 최대 도플러 주파수 100Hz에 대응하는 변조·부호화 모드 선택 테이블(#5)=(2, 100)이 선택된다. 또한 추정 패스 수가 4보다 큰 경우에는 패스 수 4에 대응하는 변조·부호화 모드 선택 테이블이 선택된다.
다음에, 선택 제어부(16a)는 제어 정보(S3)에 포함되는 전반로 품질 정보를, 테이블군(16c)의 상기에서 선택된 변조·부호화 모드 선택 테이블에 보존되어 있는 복수의 임계치와 비교하고, 어느 변조·부호화 모드를 선택하는지를 결정하고, 변조·부호화 모드 정보(S4)로서 출력한다.
임계치 가변 제어부(16d)는 제어 정보(S3)에 포함되는 오류 검출 결과에 의거하여, 변조·부호화 모드 선택 테이블에 보존되어 있는 복수의 임계치의 재기록를 행한다. 정보 블록의 수신이 성공한 경우에는, 현재 이용되고 있는 변조·부호화 모드에 대응하는 전반로 품질의 범위의 임계치 레벨을 소정의 값(PdowndB)만큼 내리고, 정보 블록의 수신이 소정 회수만큼 실패한 경우에 임계치 레벨을 소정의 값(PupdB)만큼 올린다.
변조·부호화부(17)는 입력되는 정보 비트(S5)에 대해 변조·부호화 모드 정보(S4)에 의거한 부호화를 행하고, 변조를 시행한다. 그 후 CRC(Cyclic Redundancy Check) 부호를 부가한 데이터 신호(S6)로서 신호 합성부(18)에 송출한다.
신호 합성부(18)는 데이터 신호(S6), 파일럿 신호(S7) 및 변조·부호화 모드 정보를 나타내는 제어 신호(S8)를 합성하고, 송신부(19)와 송수신 공용기(12)를 통하여 안테나(11)로부터 무선 장치(2)에 송출한다.
도 4에 도시된 무선 장치(2)는 안테나(201)와, 송수신 공용기(DUP)(202)와, 수신부(203)와, 신호 분리부(204)와, 제어 신호 복조부(205)와, 데이터 신호 복조·복호부(206)와, 오류 검출부(207)와, 전반로 환경 추정부(208)와, 전반로 품질 추정부(209)와, 신호 합성부(210)와, 송신부(211)로 구성되어 있다.
수신부(203)는 안테나(201) 및 송수신 공용기(202)를 통하여 수신한 무선 장 치(1)로부터의 신호를 신호 분리부(204)에 송출한다. 신호 분리부(204)는 무선 장치(1)로부터의 신호를 데이터 신호(S21)와 제어 신호(S22)와 파일럿 신호(S23)를 분리하고, 데이터 신호(S21)를 데이터 신호 복조·복호부(206)에 송출하고, 제어 신호(S22)를 제어 신호 복조부(205)에 송출하고, 파일럿 신호(S23)를 전반로 환경 추정부(208) 및 전반로 품질 추정부(209)에 송출한다.
제어 신호 복조부(205)는 제어 신호(S22)를 복조하여 제어 정보로 하고, 해당 제어 정보에 포함되는 변조 방식 및 부호화율을 지정하는 변조·부호화 모드 정보(S24)를 데이터 신호 복조·복호부(206)에 송출한다. 데이터 신호 복조·복호부(206)는 변조·부호화 모드 정보(S24)에서 지정된 변조 방식 및 부호화율로 신호 분리부(204)로부터 보내져 온 데이터 신호(S21)의 복조·복호를 행하고, 복호 데이터를 오류 검출부(207)에 송출한다.
오류 검출부(207)에서는 데이터 신호 복조·복호부(206)에서 복호된 데이터에 부가되어 있는 CRC 부호를 이용하여 정보 데이터 블록의 수신 오류의 유무를 판정하고, 오류 검출 결과(S25)로서 신호 합성부(210)에 송출한다.
전반로 환경 추정부(208)는 입력된 파일럿 신호(S23)에 의해 전반로 환경을 추정하고, 이것을 전반로 환경 정보(S26)로서 신호 합성부(210)에 송출한다. 전반로 품질 추정부(209)에서는 입력된 파일럿 신호(S23)에 의해 신호 전력대 간섭비(SIR) 및 신호대 잡음(S/N)비를 추정하고, 이것을 전반로 품질 정보로서 신호 합성부(210)에 송출한다.
신호 합성부(210)에서는 송신용의 데이터 신호(S28)와 오류 검출 결과(S25) 와 전반로 환경 정보(S26)와 전반로 품질 정보(S27)가 합성되고, 송신부(211)와 송수신 공용기(202)를 통하여 안테나(201)로부터 무선 장치(1)에 송출된다. 무선 장치(1)측에서는 데이터 신호(S28)는 데이터 신호(S1)로 되고, 오류 검출 결과(S25)와 전반로 환경 정보(S26)와 전반로 품질 정보(S27)는 제어 정보(S3)로서 사용된다.
이상의 동작에 의해, 전반로 상황에 따른 변조·부호화 모드 선택 테이블의 최적의 설정을 신속하고 또한 용이하게 행할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 2의 실시예에 관해 설명한다. 무선 통신 시스템에서 고품질의 데이터 전송 방법을 실현하는 다른 방법으로서, 전반로 품질이 일정하게 되도록 송신 전력을 적응 제어하는 방법이 있다. 이 실현 방법으로서는 목표의 통신 품질(블록 오류율, 비트 오류율, 스루풋 량 등으로 나타난다)을 만족시킬 수 있는 전반로 품질을 각각의 변조·부호화 모드로 목표 전반로 품질로서 미리 설정하여 둔다.
수신 장치에서는 전반로 품질을 추정하고, 현재 사용하고 있는 변조·부호화 모드의 목표 전반로 품질과 추정 전반로 품질을 비교한다. 추정 전반로 품질이 목표 전반로 품질보다 작은 경우에는 송신 전력을 올리도록 송신측에 지시하고, 추정 전반로 품질이 목표 전반로 품질보다 큰 경우에는 송신 전력을 내리도록 송신측에 지시한다.
그러나, 전반로 환경이 다르면 목표의 통신 품질을 만족시킬 수 있는 최적의 목표 전반로 품질은 변화한다. 여기서의 최적의 목표 전반로 품질이란, 목표의 통 신 품질을 만족시킬 수 있는 최소의 전반로 품질 값이다. 이와 같은 경우에도 상기 변조·부호화 모드의 임계치 설정시와 마찬가지로, 각각의 변조·부호화 모드에 대응하는 전반로 품질의 목표치의 최적의 설정이 어렵다는 문제가 있다. 본 발명의 구성은 상기 문제에 대해서도 적응 가능하다. 이와 같은 실시예를 본 발명의 제 2의 실시예로 하여 이하에 설명한다.
도 6 및 도 7은, 본 발명의 제 2의 실시예에 의한 무선 통신 시스템에 이용되는, 서로 무선 통신을 행하는 무선 장치(4)와 무선 장치(5)의 구성을 각각. 도시한 블록도이다.
도 6에 도시된 무선 장치(4)는 안테나(41)와, 송수신 공용기(42)(DUP)와, 수신부(43)와, 신호 분리부(44)와, 제어 신호 복조부(45)와, 송신 전력 제어부(46)와, 송신부(47)를 포함하여 구성되어 있다.
수신부(43)는 안테나(41) 및 송수신 공용기(42)를 통하여 수신한 무선 장치(5)로부터의 신호를 신호 분리부(44)에 송출한다. 신호 분리부(44)는 수신부(43)로부터 수신한 신호를 데이터 신호(S41)와 제어 신호(S42)로 분리하여, 제어 신호(S42)를 제어 신호 복조부(45)에 송출한다. 제어 신호 복조부(45)는 제어 신호(S42)를 복조하여 제어 정보로 하고, 해당 제어 정보에 포함되는 송신 전력 제어 모드 정보(S43)를 송신 전력 제어부(46)에 송출한다.
송신 전력 제어부(46)는 입력된 송신 전력 제어 모드 정보(S43)에 의거하여 송신 전력 설정치(S44)를 결정하고, 송신부(47)에 송출한다. 송신부(47)는 송신 전력 제어부(46)로부터의 송신 전력 설정치(S44)에 따라 송신 신호(S45)를 증폭한다. 송신 신호(S45)는 변조·부호화 모드를 나타내는 제어 신호와, 그 변조·부호화 모드에 의한 데이터 신호와, 파일럿 신호가 합성된 것으로서, 증폭된 송신 신호는 송수신 공용기(42)를 통하여 안테나(41)로부터 무선 장치(5)에 송출된다.
무선 장치(5)는 안테나(501)와, 송수신 공용기(502)와, 수신부(503)와, 신호 분리부(504)와, 제어 신호 복조부(505)와, 전반로 환경 추정부(506)와, 전반로 품질 추정부(507)와, 송신 전력 선택부(송신 모드 선택부)(508)와, 신호 합성부(509)와, 송신부(510)를 포함하여 구성되어 있다.
수신부(503)는 안테나(501) 및 송수신 공용기(DUP)(502)를 통하여 수신한 무선 장치(4)로부터의 신호를 신호 분리부(504)에 송출한다. 신호 분리부(504)는 수신부(503)로부터 수신한 신호를 데이터 신호(S51)와 제어 신호(S52)와 파일럿 신호(S53)로 분리하고, 제어 신호(S52)를 제어 신호 복조부(505)에 송출하고, 파일럿 신호(S53)를 전반로 환경 추정부(506)와 전반로 품질 추정부(507)에 송출한다.
제어 신호 복조부(505)는 제어 신호(S52)를 복조하여 제어 정보로 하고, 해당 제어 정보에 포함되는 변조·부호화 모드 정보(S54)를 송신 전력 선택부(508)에 송출한다. 전반로 환경 추정부(506)는 파일럿 신호(S53)를 입력으로 하여 전반로 환경을 추정하고, 이것을 전반로 환경 정보(S55)로서 송신 전력 선택부(508)에 송출한다. 전반로 품질 추정부(507)는 파일럿 신호를 입력으로 하여 신호 전력대 간섭비 (3IR) 및 신호대 잡음비(S/N)를 추정하고, 이것을 전반로 품질 정보(S56)로서 송신 전력 선택부(508)에 송출한다.
도 8은, 도 7에 도시된 무선 장치(5)에서의 송신 전력 선택부(508)의 상세도 이다. 송신 전력 선택부(508)는 선택 제어부(508a)와 테이블 전환 스위치(508b)와 송신 전력 제어 모드 선택 테이블군(508c)으로 구성되어 있다.
송신 전력 제어 모드 선택 테이블군(508c)에는 패스 수 1, 4, 8, 12(임계치 2, 6, 9,), 지연 분산 10, 40, 100ns(임계치 20ns, 70ns)의 조합에 대응시켜진 10개의 송신 전력 제어 모드 테이블(P, σ)=(1, x), (4, 10), (4, 40), … (12, 40), (12, 100)=#1 내지 #10이 등록되어 있다. 단, x는 값을 할당하지 않은 것을 나타내고 있다. 송신 전력 제어 모드 테이블은 패스 수 및 지연 분산의 종류에 따른 임의의 수가 준비된다.
각 송신 전력 제어 모드 선택 테이블에는 복수의 변조·부호화 모드에 대해 각각 다른 값의 목표 전반로 품질치가 보존되어 있다. 송신 전력 선택부(508)는 전반로 품질 추정부(507)로부터의 전반로 품질 정보(S55)를 접수하면, 전반로 환경 정보(S55)에 의거하여 테이블 전환 스위치(508b)를 제어하고, 송신 전력 제어 모드 테이블군(508c)중에서 사용한 테이블을 선택한다. 한 예로서 추정한 패스 수가 7, 지연 분산이 110ns이였던 경우, 임계치 6, 9에 의거하여 패스 수 8, 임계치 70에 의거하여 지연 분산 100ns에 대응하는 테이블(#7)=(8, 100)이 선택된다.
다음에, 전반로 품질 정보(S56)에 표시되는 추정 전반로 품질치를, 선택한 테이블에 보존된 현재 사용하고 있는 변조·부호화 모드에 대응하여 설정되어 있는 목표 전반로 품질치와 비교한다. 추정 전반로 품질치가 목표 전반로 품질치보다 작은 경우에는 송신 전력을 올리는 것을 결정하고, 추정 전반로 품질이 목표 전반로 품질보다 큰 경우에는 송신 전력을 내리는 것을 결정하고, 결정한 내용을 송신 전 력 제어 모드 정보(S57)로서 신호 합성부(509)에 송출한다.
신호 합성부(509)에서는 데이터 신호(S58)와 송신 전력 제어 모드 정보(S57)를 합성하고, 이것을 송신부(510)와 송수신 공용기(502)를 통하여 안테나(501)로부터 무선 장치(4)에 송출한다.
이상의 동작에 의해, 전반로의 상황에 따른 송신 전력의 최적의 설정을 신속하고 또한 용이하게 행할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 전반로 환경 및 전반로 품질에 따른 송신 모드의 선택을 신속하게 행할 수 있다.
또한, 송신 모드를 선택할 때의 전반로 품질에 의한 임계치를 오류 검출 결과에 따라 재기록하는 경우에는, 임계치의 설정을 전반로가 상황에 따라 최적의 것으로 할 수 있다.

Claims (19)

  1. 서로 무선 통신을 행하는 제 1 무선 장치와 제 2 무선 장치를 갖는 무선 통신 시스템으로서,
    상기 제 1 무선 장치는,
    상기 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 상기 제 2 무선 장치와의 전반로의 환경을 추정한 결과를 전반로 환경 정보로서 출력하는 전반로 환경 추정부와,
    상기 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 상기 제 2 무선 장치와의 전반로의 품질을 추정한 결과를 전반로 품질 정보로서 출력하는 전반로 품질 추정부와,
    상기 전반로 환경 정보 및 전반로 품질 정보를 데이터 신호와 함께 상기 제 2 무선 장치에 송신하는 송신 수단을 구비하고,
    상기 제 2 무선 장치는,
    상기 전반로 품질 정보의 값이 대응하는 임계치가 되는 복수의 송신 모드가 등록되어 있는 복수의 테이블을 구비하고, 복수 테이블의 어느 것인가를 상기 전반로 환경 정보에 따라 선택하고, 해당 선택한 테이블에 등록되어 있는 상기 송신 모드의 어느 것인가를 상기 전반로 품질 정보에 따라 선택하여 상기 제 1 무선 장치에의 송신 모드로 하는 송신 모드 선택부를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    제 1 무선 장치는,
    제 2 무선 장치로부터의 신호에서의 오류를 검출하여 오류 검출 결과로서 출력하는 오류 검출부를 구비하고,
    송신 수단은, 전반로 환경 정보, 전반로 품질 정보, 그리고 상기 오류 검출 결과를 데이터 신호와 함께 상기 제 2 무선 장치에 송신하고,
    상기 제 2 무선 장치의 송신 모드 선택부는, 상기 오류 검출 결과에 따라 선택한 송신 모드에 대응하여 테이블에 등록되어 있는 임계치를 재기록하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    전반 환경 정보로서 패스 수를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    복수의 테이블이 패스 수(P1, P2, …, PR)(P1, P2, …, PR은 자연수이고, P1<P2<…<PR을 충족시킨다)에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    전반로 환경 정보로서 최대 도플러 주파수를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    복수의 테이블이 최대 도플러 주파수(f0, f1, …, fR-1)(f0<f1<…<fR-1)에 대응하고, 임계치(xi)(xi는 fi<xi<fi+1을 충족시키는 임의의 수, i는 0 이상 R-2 이하의 정수)에 대해, 최대 도플러 주파수(fd)가 xj-1<fd≤xj(j는 1 이상, R-2 이하의 정수)일 때 최대 도플러 주파수로서 fj, fd≤x0일 때 최대 도플러 주파수로서 f0, fd>xR-2일 때 최대 도플러 주파수로서 fR-1을 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    전반로 환경 정보로서 지연 분산을 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    복수의 테이블이 지연 분산(σ0, σP, …, σq-1((σ0<σ1<…<σR-1)에 대응하고, 임계치(xi)(xi는 σi<xi<σi+1을 충족시키는 임의의 수, i는 0 이상 R-2 이하의 정수)에 대해, 지연 분산(σ)이 xj-1<σ≤xj(j는 1 이상 R-2 이하의 정수)일 때 지연 분산으로서 σj, σ≤x0일 때 지연 분산으로서 σ0, σ>xR-2일 때 지연 분산으로서 σR-1을 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    복수의 선택 테이블이 패스 수(P1, P2, …, PJ)(P1, P2, …, PJ는 R 이하의 자연수이고 P1<P2<…<PJ를 충족시킨다), 최대 도플러 주파수(f0, f1, … fK-1)(K는 R 이하의 자연수이고 J×K=R을 충족시킨다)의 조합에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    복수의 테이블이 패스 수(P1, P2, …, PJ)(P1, P2, …, PJ는 자연수이고 P1<P2<…<PJ를 충족시킨다), 지연 분산(σ0, σP, …, σk-1)(L은 R 이하의 자연수이고 J×L=R)의 조합(단 패스 수가 1일 때, 상기 지연 분산을 상기 전반로 환경 정보로서 사용하지 않는다)에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    복수의 테이블이 최대 도플러 주파수(f0 내지 fk-1), 지연 분산(σ0 내지 σL-1)(L은 R 이하의 자연수이고 K×L=R)의 조합에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    복수의 테이블이 패스 수(P1, P2, …, PJ), 최대 도플러 주파수(f0 내지 fK-1), 및 지연 분산(σ0 -σL-1((J, K, L, R은 J×K×L=R을 충족시키는 자연수)의 조 합(단 패스 수가 1일 때, 지연 분산을 상기 전반로 환경 정보로서 사용하지 않는다)에 대응하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  13. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    전반로 품질 정보로서 신호대 간섭비를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  14. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    전반로 품질 정보로서 신호대 잡음비를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  15. 제 2항에 있어서,
    송신 모드의 파라미터로서 변조 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  16. 제 2항에 있어서,
    송신 모드의 파라미터로서 부호화율을 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  17. 제 2항에 있어서,
    송신 모드의 파라미터로서 송신 전력을 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  18. 서로 무선 통신을 행하는 제 1 무선 장치와 제 2 무선 장치를 갖는 무선 통신 시스템에서 행하여지는 송신 모드 선택 방법으로서,
    상기 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 상기 제 2 무선 장치와의 전반로의 환경을 나타내는 전반로 환경 정보를 추정하는, 상기 제 1 무선 장치가 행하는, 제 1의 스텝과,
    상기 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 상기 제 2 무선 장치와의 전반로의 품질을 나타내는 전반로 품질 정보를 추정하는, 상기 제 1 무선 장치가 행하는, 제 2의 스텝과,
    상기 전반로 환경 정보 및 전반로 품질 정보를 데이터 신호와 함께 상기 제 2 무선 장치에 송신하는, 상기 제 1 무선 장치가 행하는, 제 3의 스텝과,
    상기 전반로 품질 정보의 값이 대응하는 임계치가 되는 복수의 송신 모드가 등록되어 있는 복수 테이블의 어느 것인가를 상기 전반로 환경 정보에 따라 선택하고, 해당 선택한 테이블에 등록되어 있는 상기 송신 모드의 어느 것인가를 상기 전반로 품질 정보에 따라 선택하여 상기 제 1 무선 장치에의 송신 모드로 하는, 상기 제 2 무선 장치가 행하는, 제 4의 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 모드 선택 방법.
  19. 서로 무선 통신을 행하는 제 1 무선 장치와 제 2 무선 장치를 갖는 무선 통신 시스템에서 행하여지는 송신 모드 선택 방법으로서,
    상기 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 상기 제 2 무선 장치와의 전반로의 환경을 나타내는 전반로 환경 정보를 추정하는, 상기 제 1 무선 장치가 행하는, 제 1의 스텝과,
    상기 제 2 무선 장치로부터의 신호로부터 상기 제 2 무선 장치와의 전반로의 품질을 나타내는 전반로 품질 정보를 추정하는, 상기 제 1 무선 장치가 행하는, 제 2의 스텝과,
    상기 제 2 무선 장치로부터의 신호에서의 오류를 나타내는 오류 검출 결과를 구하는, 상기 제 1 무선 장치가 행하는, 제 3의 스텝과,
    상기 전반로 환경 정보, 전반로 품질 정보 및 오류 검출 결과를 데이터 신호와 함께 상기 제 2 무선 장치에 송신하는, 상기 제 1 무선 장치가 행하는, 제 4의 스텝과,
    상기 전반로 품질 정보의 값이 대응하는 임계치가 되는 복수의 송신 모드가 등록되어 있는 복수 테이블의 어느 것인가를 상기 전반로 환경 정보에 따라 선택하고, 해당 선택한 테이블에 등록되어 있는 상기 송신 모드의 어느 것인가를 상기 전반로 품질 정보에 따라 선택하여 상기 제 1 무선 장치에의 송신 모드로 하고, 상기 오류 검출 결과에 따라 선택한 송신 모드에 대응하여 테이블에 등록되어 있는 임계치를 재기록하는, 상기 제 2 무선 장치가 행하는, 제 5의 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 모드 선택 방법.
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