JP2007180754A - Base station and wireless communication method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the number of VoIP users allowed to be stored in a wireless communication system by fully and effectively utilizing resources of the wireless communication system adopting a TDMA system. <P>SOLUTION: A base station is provided with: a judgment part for judging the transmission rate of a communication signal with a wireless communication terminal; a communication quality grasping part for grasping communication quality information from the communication signal; a modulation system determination part for determining a modulation system of the communication signal on the basis of the communication quality information; and a number-of-reference-frames adjustment part for increasing/decreasing the number of frames to be referred to in the case of grasping the communication quality information in accordance with the number of frames allocated to communication with the wireless communication terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基地局及び無線通信方法に関する。  The present invention relates to a base station and a wireless communication method.

近年の無線通信システムにおいては、データ通信の高速化・大容量化への要求に対する解決手段の一つとして、複数の変調方式を用意し、回線品質に応じて変調方式を切換える適応変調方式が用いられている。複数の変調方式としてはビットレートの異なるものが用いられ、例えばビットレートの低いものから順に、BPSK（Binary Phase Shift keying）、QPSK（Quadrature Phase Shift keying）、16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation）、64QAM(64Quadrature Amplitude Modulation)等の変調方式が用いられている。  In recent wireless communication systems, as one of the solutions to the demand for higher speed and larger capacity of data communication, an adaptive modulation method is used in which multiple modulation methods are prepared and the modulation method is switched according to the line quality. It has been. A plurality of modulation schemes having different bit rates are used. For example, BPSK (Binary Phase Shift keying), QPSK (Quadrature Phase Shift keying), 16QAM (16 Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM ( A modulation scheme such as 64 Quadrature Amplitude Modulation is used.

このような適応変調方式では、基地局と無線通信端末との間の回線品質情報であるSNR（信号対雑音比：Signal to Noise Ratio）やCNR（搬送波対雑音比：Carrier to Noise Ratio）等を基に、ダウンリンク（下り方向）及びアップリンク（上り方向）の変調方式を適宜変更している。より具体的には、回線品質が良好な場合はビットレートの高い変調方式に切換えてデータ伝送速度を速くし、回線品質が悪い場合はビットレートの低い変調方式に切換えてデータ伝送速度を遅くすることにより、データ伝送速度の最適化を図ると共に、通信に最低限要求される誤り率（フレーム誤り率やビット誤り率等）を確保可能な変調方式を決定している。
例えば、特開２００３−３４７９８０号公報には、上記のような回線品質情報を基に、基地局側の送信ダイバーシチの切替タイミングを制御して回線品質の劣化を低減する技術が開示されている。
特開２００３−３４７９８０号公報 In such an adaptive modulation system, SNR (Signal to Noise Ratio), CNR (Carrier to Noise Ratio), etc., which are channel quality information between a base station and a wireless communication terminal, are used. Based on this, the downlink (downlink) and uplink (uplink) modulation schemes are appropriately changed. More specifically, when the line quality is good, the data transmission rate is increased by switching to a modulation method with a higher bit rate, and when the line quality is poor, the data transmission rate is decreased by switching to a modulation method with a lower bit rate. As a result, the data transmission rate is optimized, and a modulation scheme capable of ensuring an error rate (frame error rate, bit error rate, etc.) required for communication at the minimum is determined.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-347980 discloses a technique for reducing deterioration in channel quality by controlling transmission diversity switching timing on the base station side based on the channel quality information as described above.
JP 2003-347980 A

ところで、上記のような適応変調方式に加え時分割多重接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）方式を採用した無線通信システムにおいて、ＶｏＩＰを用いて音声データを送受信する場合、この音声データは他の画像データ等と比較して小さなデータであるため、スロットを効率良く利用できない。すなわち、多数のＶｏＩＰユーザが存在する場合、システムのリソースを大量に浪費してしまう。この結果、システムが本来有する伝送能力に対して収容可能なＶｏＩＰユーザ数が減少してしまう。  By the way, in a wireless communication system employing a time division multiple access (TDMA) system in addition to the adaptive modulation system as described above, when audio data is transmitted / received using VoIP, this audio data is transmitted to another image. Since the data is smaller than the data, the slot cannot be used efficiently. That is, when there are a large number of VoIP users, a large amount of system resources are wasted. As a result, the number of VoIP users that can be accommodated for the transmission capability inherent in the system is reduced.

そこで、スロットをさらに細分化したサブスロットを用いてＶｏＩＰ音声データの送受信を行うことにより、システムのリソースを効率良く使用する方法が提案されている。しかしながら、ＶｏＩＰ音声データの音声品質を確保するために、低レートの変調方式が使用されるため、上記のようにサブスロットに溜まった音声データを効率良く送信することができず、結局システムのリソースを有効活用できないという問題があった。   Thus, a method has been proposed in which system resources are efficiently used by transmitting and receiving VoIP voice data using subslots obtained by further subdividing slots. However, since a low-rate modulation scheme is used to ensure the voice quality of the VoIP voice data, the voice data accumulated in the subslot cannot be efficiently transmitted as described above, and eventually the system resources There was a problem that could not be used effectively.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ＴＤＭＡ方式を採用した無線通信システムのリソースを最大限有効活用し、システムが収容可能なＶｏＩＰユーザ数を増やすことを目的とする。  The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to maximize the use of resources of a wireless communication system adopting the TDMA scheme to increase the number of VoIP users that can be accommodated by the system.

上記目的を達成するために、本発明では、基地局に係る第１の解決手段として、無線通信端末との通信信号の伝送率を判定する判定部と、前記通信信号から通信品質情報を把握する通信品質把握部と、前記通信品質情報に基づいて前記通信信号の変調方式を決定する変調方式決定部と、無線通信端末との通信に割り当てられたフレーム数に応じて前記通信品質情報を把握する際に参照するフレーム数を増減させる参照フレーム数調整部とを具備する、という手段を採用する。  In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solving means related to a base station, a determination unit that determines a transmission rate of a communication signal with a wireless communication terminal, and communication quality information is grasped from the communication signal A communication quality grasping unit, a modulation method determining unit that determines a modulation method of the communication signal based on the communication quality information, and grasping the communication quality information according to the number of frames allocated for communication with a wireless communication terminal A reference frame number adjusting unit that increases or decreases the number of frames to be referred to is adopted.

また、本発明では、基地局に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記無線通信端末との通信において、スロットを細分化したサブスロットを使用することを特徴とする。  Also, the present invention is characterized in that, as the second solving means for the base station, in the first solving means, a subslot in which slots are subdivided is used in communication with the wireless communication terminal.

また、本発明では、基地局に係る第３の解決手段として、上記第１または２の解決手段において、前記変調方式決定部は、前記通信品質情報を算出する際に参照する前記フレーム数が少ないほど低い変調レートの変調方式を決定することを特徴とする。例えば、割り当てうる最大変調レートを低い変調レート等にすることにより達成することができる。  According to the present invention, as the third solving means relating to the base station, in the first or second solving means, the modulation scheme determining unit has a small number of frames to be referred to when calculating the communication quality information. It is characterized in that a modulation method with a lower modulation rate is determined. For example, it can be achieved by setting the maximum modulation rate that can be allocated to a low modulation rate or the like.

また、本発明では、基地局に係る第４の解決手段として、上記第１〜３のいずれかの解決手段において、前記変調方式決定部は、決定した変調方式を基に、通信品質が維持できる程度のマージンを有する無線通信端末側の送信パワーを決定することを特徴とする。  Further, in the present invention, as a fourth solving means related to the base station, in any one of the first to third solving means, the modulation scheme determining unit can maintain communication quality based on the determined modulation scheme. The transmission power on the wireless communication terminal side having a certain margin is determined.

また、本発明では、基地局に係る第５の解決手段として、上記第１〜４のいずれかの解決手段において、前記通信品質情報は、信号または搬送波と雑音との比、もしくは信号または搬送波と干渉波を含む雑音との比であることを特徴とする。  Further, in the present invention, as a fifth solving means relating to a base station, in any one of the first to fourth solving means, the communication quality information includes a signal or carrier to noise ratio, or a signal or carrier and It is characterized by a ratio to noise including interference waves.

一方、本発明では、無線通信方法に係る第１の解決手段として、無線通信端末との通信信号の伝送率を判定する第１ステップと、前記通信信号から通信品質情報を把握する第２ステップと、前記無線通信端末との通信に割り当てられたフレーム数に応じて前記通信回線品質情報を把握する際に参照するフレーム数を増減させる第３ステップと、前記通信品質情報に基づいて前記通信信号の変調方式を決定する第４ステップとを有する、という手段を採用する。  On the other hand, in the present invention, as a first solving means related to the wireless communication method, a first step of determining a transmission rate of a communication signal with a wireless communication terminal, and a second step of grasping communication quality information from the communication signal; A third step of increasing / decreasing the number of frames to be referred to when grasping the communication line quality information according to the number of frames allocated for communication with the wireless communication terminal, and the communication signal based on the communication quality information And a fourth step of determining a modulation method.

また、本発明では、無線通信方法に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記第３ステップでは、前記通信信号の伝送率が所定の値以下であると判定され、前記無線通信端末との通信に割り当てられたフレーム数が減少した場合に、前記通信品質情報を把握する際に参照するフレーム数を減少させることを特徴とする。  According to the present invention, as the second solving means relating to the wireless communication method, in the first solving means, in the third step, it is determined that the transmission rate of the communication signal is not more than a predetermined value, When the number of frames allocated for communication with a wireless communication terminal decreases, the number of frames referred to when grasping the communication quality information is decreased.

また、本発明では、無線通信方法に係る第３の解決手段として、上記第１または２の解決手段において、前記無線通信端末との通信において、スロットを細分化したサブスロットを使用することを特徴とする。  Further, in the present invention, as a third solving means relating to a wireless communication method, in the first or second solving means, a subslot in which slots are subdivided is used in communication with the wireless communication terminal. And

また、本発明では、無線通信方法に係る第４の解決手段として、上記第１〜３のいずれかの解決手段において、前記第４ステップでは、前記通信品質情報を把握する際に参照する前記フレーム数が少ないほど割り当てうる変調レートを低い変調レートとすることを特徴とする。例えば、割り当てうる最大変調レートを低い変調レート等にすることにより達成することができる。  In the present invention, as a fourth solving means related to the wireless communication method, in any one of the first to third solving means, in the fourth step, the frame referred to when grasping the communication quality information The smaller the number, the lower the modulation rate that can be assigned. For example, it can be achieved by setting the maximum modulation rate that can be allocated to a low modulation rate or the like.

また、本発明では、無線通信方法に係る第５の解決手段として、上記第１〜４のいずれかの解決手段において、前記第４ステップでは、決定した変調方式を基に、通信品質が維持できる程度のマージンを有する無線通信端末側の送信パワーを決定することを特徴とする。  In the present invention, as a fifth solving means relating to the wireless communication method, in any one of the first to fourth solving means, in the fourth step, the communication quality can be maintained based on the determined modulation scheme. The transmission power on the wireless communication terminal side having a certain margin is determined.

また、本発明では、無線通信方法に係る第６の解決手段として、上記第１〜５のいずれかの解決手段において、前記通信品質情報は、信号または搬送波と雑音との比、もしくは信号または搬送波と干渉波を含む雑音との比であることを特徴とする。  Further, in the present invention, as a sixth solving means relating to a wireless communication method, in any one of the first to fifth solving means, the communication quality information includes a signal or a ratio of carrier wave to noise, or a signal or carrier wave. And the noise including the interference wave.

本発明によれば、ＴＤＭＡ方式を採用した無線通信システムのリソースを最大限有効活用でき、システムが収容可能なＶｏＩＰユーザ数を増やすことが可能である。  According to the present invention, it is possible to make the most effective use of resources of a wireless communication system employing the TDMA scheme, and to increase the number of VoIP users that can be accommodated by the system.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＴＤＭＡ方式によりユーザ端末（無線通信端末）との無線通信を行う基地局の構成ブロック図である。なお、本基地局として、アダプティブアレーアンテナシステムを採用した送受信機能を有するものを例示して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration block diagram of a base station that performs wireless communication with a user terminal (wireless communication terminal) by the TDMA scheme according to the embodiment of the present invention. The base station will be described as an example having a transmission / reception function employing an adaptive array antenna system.

図１に示すように、本基地局は、Ｎ個のアンテナ素子１を備えるＲＦ送受信部２、信号処理部３、復調部４、平均SNR算出部５（通信品質把握部）、復号化部６、ユーザ判定部７（判定部）、参照フレーム数調整部７ａ、変調方式決定部８、符号化部９及び変調部１０から構成されている。  As shown in FIG. 1, the base station includes an RF transmission / reception unit 2 including N antenna elements 1, a signal processing unit 3, a demodulation unit 4, an average SNR calculation unit 5 (communication quality grasping unit), and a decoding unit 6. , A user determination unit 7 (determination unit), a reference frame number adjustment unit 7a, a modulation scheme determination unit 8, an encoding unit 9, and a modulation unit 10.

アンテナ素子１は、図示しないユーザ端末との間でＲＦ信号の送受信を行う。ＲＦ送受信部２は、アンテナ素子１からのＮ個の受信信号を増幅してベースバンド信号へ変換後、デジタル信号に変換し、受信信号ｘ1〜ｘNとして信号処理部３に出力する。 The antenna element 1 transmits / receives an RF signal to / from a user terminal (not shown). The RF transmission / reception unit 2 amplifies N received signals from the antenna element 1 and converts them to baseband signals, converts them into digital signals, and outputs the received signals x 1 to x N to the signal processing unit 3.

信号処理部３は、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error：最小２乗誤差法）ベースなどの適応アルゴリズム、例えばＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いて適応信号処理を行うものであり、受信ウエイト算出部３a及び信号合成部３bを備えている。受信ウエイト算出部３aは、上記ＲＦ送受信部２から入力される受信信号ｘ1〜ｘNに基づいてアレーアンテナの最適な指向性パターンを形成するためのウエイト定数ｗ1〜ｗNを算出し信号合成部３bに出力する。信号合成部３bは、上記ＲＦ送受信部２から入力される受信信号ｘ1〜ｘNにそれぞれ対応したウエイト定数ｗ1〜ｗNを乗じて重み付けした後、これら受信信号を合成して出力信号ｙとして復調部４に出力する。 The signal processing unit 3 performs adaptive signal processing using an adaptive algorithm such as an MMSE (Minimum Mean Square Error) base, such as an LMS (Least Mean Square) algorithm, and a reception weight calculation unit 3a. And a signal synthesizer 3b. Reception weight calculating section 3a, the signal to calculate the weight constant w 1 to w N to form an optimal directivity pattern of the array antenna based on the received signal x 1 ~x N inputted from the RF transmitting and receiving unit 2 Output to the combining unit 3b. Signal combining unit 3b, after weighting by multiplying the weight constant w 1 to w N corresponding respectively to the received signal x 1 ~x N inputted from the RF transmitting and receiving unit 2, an output signal by combining these reception signals y To the demodulator 4.

また、この信号処理部３は、送信時において、変調部１０から入力される変調後の送信データを送信する最適なアンテナ素子１を決定し、上記変調後の送信データをＲＦ送受信部２に出力する。ＲＦ送受信部２は、変調後の送信データをＲＦ信号に変換し、信号処理部３にて決定されたアンテナ素子１から上記ＲＦ信号をユーザ端末に送信する。  In addition, the signal processing unit 3 determines an optimal antenna element 1 for transmitting the modulated transmission data input from the modulation unit 10 during transmission, and outputs the modulated transmission data to the RF transmission / reception unit 2. To do. The RF transmitting / receiving unit 2 converts the modulated transmission data into an RF signal, and transmits the RF signal from the antenna element 1 determined by the signal processing unit 3 to the user terminal.

復調部４は、上記出力信号ｙを復調し、復調信号を平均SNR算出部５及び復号化部６に出力する。平均SNR算出部５は、上記復調信号を基に、上り方向における所定のフレーム数の平均SNR値（通信線品質情報）を算出（把握）して変調方式決定部８に出力する。以下、このように平均SNR値を算出する際に参照するフレーム数を参照フレーム数という。復号化部６は、上記復調信号を復号化して受信データを生成し、当該受信データをユーザ判定部７に出力すると共に受信データの信号処理を行うデータ処理部（図示せず）に出力する。   The demodulator 4 demodulates the output signal y and outputs the demodulated signal to the average SNR calculator 5 and the decoder 6. Based on the demodulated signal, average SNR calculation section 5 calculates (understands) an average SNR value (communication line quality information) for a predetermined number of frames in the uplink direction, and outputs the average SNR value to modulation scheme determination section 8. Hereinafter, the number of frames referred to when calculating the average SNR value is referred to as the number of reference frames. The decoding unit 6 decodes the demodulated signal to generate reception data, outputs the reception data to the user determination unit 7, and outputs the reception data to a data processing unit (not shown) that performs signal processing on the reception data.

ユーザ判定部７は、上記受信データに基づいてユーザがＶｏＩＰユーザか否かを判定し、その判定結果を参照フレーム数調整部７ａに出力する。より具体的には、このユーザ判定部７は、ユーザ端末との通信におけるデータの伝送率が所定の値、例えば本基地局の提供する最大の伝送率に対し半分以下であるか否かを判定することによって、ユーザがＶｏＩＰユーザか否かを判定する。
参照フレーム数調整部７ａは、ユーザ判定部７から入力される判定結果に基づいて、上記平均SNR算出部５において平均SNR値を算出するための参照フレーム数を決定し、参照フレーム数情報として平均SNR算出部５に出力する。つまり、平均SNR算出部５は、参照フレーム数調整部７ａが決定する参照フレーム数に対する平均SNR値を算出する。また、この参照フレーム数調整部７ａは、ユーザ端末との通信に割り当てるフレーム数を制御するためのフレーム数変更情報を送信データに多重化する。 The user determination unit 7 determines whether the user is a VoIP user based on the received data, and outputs the determination result to the reference frame number adjustment unit 7a. More specifically, the user determination unit 7 determines whether or not the data transmission rate in communication with the user terminal is a predetermined value, for example, half or less of the maximum transmission rate provided by the base station. By doing so, it is determined whether or not the user is a VoIP user.
Based on the determination result input from the user determination unit 7, the reference frame number adjustment unit 7a determines the reference frame number for calculating the average SNR value in the average SNR calculation unit 5, and uses the average as reference frame number information. Output to the SNR calculator 5. That is, the average SNR calculation unit 5 calculates an average SNR value for the number of reference frames determined by the reference frame number adjustment unit 7a. Further, the reference frame number adjustment unit 7a multiplexes frame number change information for controlling the number of frames allocated for communication with the user terminal into transmission data.

変調方式決定部８は、平均SNR算出部５にて算出された平均SNR値に基づいてユーザ端末側の変調方式を決定し、当該変調方式を示す端末変調方式情報を送信データに多重化する。また、この変調方式決定部８は、決定した変調方式に基づいて、ユーザ端末側における送信パワーを制御するための送信パワー情報を生成し、当該送信パワー情報も送信データに多重化する。   The modulation scheme determination unit 8 determines a modulation scheme on the user terminal side based on the average SNR value calculated by the average SNR calculation unit 5, and multiplexes terminal modulation scheme information indicating the modulation scheme with transmission data. Further, the modulation scheme determining unit 8 generates transmission power information for controlling transmission power on the user terminal side based on the determined modulation scheme, and multiplexes the transmission power information with transmission data.

符号化部９は、送信データ（端末変調方式情報、送信パワー情報及び参照フレーム数情報を含む）を符号化して変調部１０に出力する。変調部１０は、所定の変調方式にて符号化後の送信データを変調して信号処理部３に出力する。   The encoding unit 9 encodes transmission data (including terminal modulation scheme information, transmission power information, and reference frame number information) and outputs the encoded data to the modulation unit 10. The modulation unit 10 modulates the encoded transmission data by a predetermined modulation method and outputs the modulated transmission data to the signal processing unit 3.

次に、このように構成された本基地局の動作について図２のフローチャートを用いて説明する。
まず、基地局はユーザ端末からのアクセスを検知すると、ユーザ端末とのセッション接続を確立する（ステップＳ１）。そして、セッション接続確立後、ユーザ判定部７は、ユーザ端末から受信した受信データに基づいて、ユーザ端末との通信におけるデータの伝送率が所定の値、例えば基地局の提供する最大の伝送率に対し半分以下であるか否かを判定することで、基地局にアクセスしたユーザがＶｏＩＰユーザか否かを判定する（ステップＳ２）。 Next, the operation of the base station configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, when the base station detects access from a user terminal, it establishes a session connection with the user terminal (step S1). After establishing the session connection, the user determination unit 7 sets the data transmission rate in communication with the user terminal to a predetermined value, for example, the maximum transmission rate provided by the base station, based on the received data received from the user terminal. On the other hand, it is determined whether or not the user accessing the base station is a VoIP user by determining whether or not it is half or less (step S2).

上記ステップＳ２において、「YES」、つまりユーザがＶｏＩＰユーザであった場合、ユーザ判定部７は、その判定結果を参照フレーム数調整部７ａに出力する。参照フレーム数調整部７ａは、ユーザ端末との通信においてサブスロットを使用し、通信を２フレームおきに行うか否かを判定する（ステップＳ３）。このサブスロットを使用するか否か、また通信を２フレームおきに行うか否かは基地局側に予め設定されているものである。なお、ユーザ端末との通信を何フレームおきに行うかは適宜変更しても良く、また、サブスロットを使用するか否かも適宜変更可能である。ただし、ユーザ端末との通信は少なくとも２フレームおき以上の間隔を有することが好ましく、またサブスロットを使用した方が好ましい。このようにすることで、より効率的にスロットもしくはサブスロットに溜まったＶｏＩＰ音声データを送信することができる。   If “YES” in step S2, that is, if the user is a VoIP user, the user determination unit 7 outputs the determination result to the reference frame number adjustment unit 7a. The reference frame number adjustment unit 7a determines whether or not to perform communication every two frames by using subslots in communication with the user terminal (step S3). Whether to use this subslot and whether to perform communication every two frames are preset on the base station side. It should be noted that the number of frames used for communication with the user terminal may be changed as appropriate, and whether or not the subslot is used can be changed as appropriate. However, it is preferable that the communication with the user terminal has an interval of at least every two frames or more, and it is preferable to use a subslot. By doing so, VoIP voice data accumulated in the slot or subslot can be transmitted more efficiently.

ステップＳ３において、「YES」、つまりユーザがＶｏＩＰユーザであった場合に、サブスロットを使用して通信を２フレームおきに行なうと基地局に予め設定されていた場合、参照フレーム数調整部７ａは、平均SNR算出部５に参照フレーム数情報を出力し、平均SNR値を算出するための参照フレーム数ｎを変更するように要求する（ステップＳ４）。
また、この時、参照フレーム数調整部７ａは、ユーザ端末との通信に割り当てるフレーム数を制御するためのフレーム数変更情報（この場合２フレームで通信を行うよう、ユーザ端末に変更を要求する）を送信データに多重化する。 In step S3, if “YES”, that is, if the user is a VoIP user, if the communication is performed every two frames using the subslot and the base station is preset, the reference frame number adjustment unit 7a Then, the reference frame number information is output to the average SNR calculation unit 5 and a request is made to change the reference frame number n for calculating the average SNR value (step S4).
At this time, the reference frame number adjusting unit 7a also changes the number of frames to control the number of frames to be allocated for communication with the user terminal (in this case, the user terminal is requested to change so as to perform communication with two frames) Is multiplexed with the transmission data.

適応変調方式において、通常、参照フレーム数ｎは６に設定されている。つまり通常、６フレーム分の復調信号から上り方向のSNR値の平均値を算出し、この平均SNR値に基づいてユーザ端末側の変調方式の決定を行っている。本実施形態では、この参照フレーム数ｎ＝６を、ユーザ端末との通信に割り当てるフレーム数、つまりここでは「２」で除算する。すなわち、参照フレーム数調整部７ａは、上記平均SNR算出部５に対し、３フレーム分の復調信号からSNR値の平均値を算出するように要求し、平均SNR算出部５は、この要求に応じて参照フレーム数ｎ＝３の平均SNR値を算出して変調方式決定部８に出力する（ステップＳ５）。   In the adaptive modulation system, the reference frame number n is normally set to 6. That is, normally, the average value of the SNR values in the uplink direction is calculated from the demodulated signals for 6 frames, and the modulation scheme on the user terminal side is determined based on this average SNR value. In this embodiment, the reference frame number n = 6 is divided by the number of frames to be allocated for communication with the user terminal, that is, “2” in this case. That is, the reference frame number adjustment unit 7a requests the average SNR calculation unit 5 to calculate the average value of the SNR values from the demodulated signals for three frames, and the average SNR calculation unit 5 responds to this request. Then, the average SNR value of the reference frame number n = 3 is calculated and output to the modulation scheme determining unit 8 (step S5).

このように、ユーザ端末との通信に割り当てるフレーム数を増加した分だけ、平均SNR値を算出するための参照フレーム数ｎを減らすことにより、平均SNR値、つまり上り方向の通信品質情報の取得が遅れることを防止している。   In this way, by reducing the number of reference frames n for calculating the average SNR value by an amount corresponding to the increase in the number of frames allocated for communication with the user terminal, acquisition of the average SNR value, that is, communication quality information in the uplink direction can be obtained. Preventing delays.

そして、変調方式決定部８は、上記参照フレーム数ｎ＝３の平均SNR値に基づいてユーザ端末側の変調方式を決定する（ステップＳ６）。図３は、各変調方式におけるSNR値とBER（ビット誤り率：Bit Error Rate）との関係を示す特性図である。この特性図に基づき、SNR値として平均SNR値を使用して、BERが閾値Ｌ以下となる変調方式を決定する。ここで、上記閾値Ｌは、この無線通信システムにおいて最低限要求されるビット誤り率である。   Then, the modulation scheme determining unit 8 determines the modulation scheme on the user terminal side based on the average SNR value of the reference frame number n = 3 (step S6). FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the SNR value and BER (Bit Error Rate) in each modulation scheme. Based on this characteristic diagram, an average SNR value is used as the SNR value, and a modulation scheme in which the BER is equal to or less than the threshold value L is determined. Here, the threshold value L is a bit error rate required at the minimum in this wireless communication system.

しかしながら、本実施形態では、参照フレーム数ｎを減らすことにより、平均SNR値に誤差が発生する可能性がある。従って、参照フレーム数ｎが少ないほど上記閾値Ｌを小さくし、低い変調レートの変調方式が決定されるようにすることでＶｏＩＰ音声データの音声品質を確保する。変調方式決定部８は、このように決定された変調方式を示す端末変調方式情報を送信データに多重化する。   However, in this embodiment, there is a possibility that an error occurs in the average SNR value by reducing the number of reference frames n. Therefore, the voice quality of the VoIP voice data is ensured by decreasing the threshold value L as the number of reference frames n is smaller and determining a modulation scheme with a lower modulation rate. The modulation scheme determination unit 8 multiplexes terminal modulation scheme information indicating the modulation scheme determined in this way into transmission data.

また、ユーザ端末側において、上記変調方式決定部８にて決定された変調方式に切り替わるタイミングと、送信パワー調整を行うタイミングとでは遅延が生じるため、上り方向の通信品質に劣化が生じる可能性がある。そこで、変調方式決定部８は、決定した変調方式を基に、上り方向の通信品質が維持できる程度のマージンを有する送信パワーを決定し、当該送信パワーを示す送信パワー情報を送信データに多重化する（ステップＳ７）。   In addition, on the user terminal side, there is a delay between the timing of switching to the modulation scheme determined by the modulation scheme determination unit 8 and the timing of performing transmission power adjustment, so there is a possibility that the uplink communication quality may be degraded. is there. Therefore, the modulation scheme determining unit 8 determines a transmission power having a margin sufficient to maintain uplink communication quality based on the determined modulation scheme, and multiplexes transmission power information indicating the transmission power into transmission data. (Step S7).

上記のような端末変調方式情報及び送信パワー情報を含む送信データは、ユーザ端末に送信され、ユーザ端末は上記端末変調方式情報が示す変調方式を選択して変調を行い、また送信パワー情報が示す送信パワーで送信を行う。また、送信データにはフレーム数変更情報も含まれているので、ユーザ端末は、基地局が変更を要求したフレーム数で通信を行う。   The transmission data including the terminal modulation scheme information and the transmission power information as described above is transmitted to the user terminal, and the user terminal selects and modulates the modulation scheme indicated by the terminal modulation scheme information, and the transmission power information indicates Transmit with transmit power. Also, since the transmission data includes frame number change information, the user terminal performs communication with the number of frames requested to be changed by the base station.

なお、ステップＳ２及びステップＳ３において、「NO」の場合、つまりユーザがＶｏＩＰユーザではなく、ユーザ端末との通信に割り当てるフレーム数を増加しない場合、通常動作が行われる。すなわち、基地局は通常のフレーム数にてユーザ端末との通信を行い、また、平均SNR値も通常の６フレーム分の平均値が算出される。   In step S2 and step S3, if “NO”, that is, if the user is not a VoIP user and the number of frames to be allocated for communication with the user terminal is not increased, normal operation is performed. That is, the base station communicates with the user terminal with the normal number of frames, and the average value of the average SNR value for the normal six frames is calculated.

以上のように、本実施形態によれば、ユーザ端末との通信に割り当てるフレーム数を増加することで、効率良くスロットまたはサブスロットに溜まったＶｏＩＰ音声データを送信することができる。さらに、上記フレーム数の増加に対応して最適な変調方式を決定することにより、誤り率特性の劣化によるスループットの低下を防止することができる。
すなわち、ＴＤＭＡ方式を採用した無線通信システムのリソースを最大限有効活用でき、システムが収容可能なＶｏＩＰユーザ数を増やすことが可能である。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to efficiently transmit VoIP voice data accumulated in a slot or subslot by increasing the number of frames allocated for communication with the user terminal. Furthermore, by determining an optimum modulation method corresponding to the increase in the number of frames, it is possible to prevent a decrease in throughput due to a deterioration in error rate characteristics.
That is, it is possible to make maximum use of the resources of the wireless communication system adopting the TDMA scheme, and to increase the number of VoIP users that can be accommodated by the system.

なお、上記実施形態では、通信品質情報としてSNRを用いたが、これに限らず、CNR（Carrier to Noise Ratio）、SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)、CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)、SIR（Signal to Interference power Ratio）、CIR(Carrier to Interference power Ratio)等を用いても良い。   In the above embodiment, SNR is used as communication quality information. However, the present invention is not limited to this, but CNR (Carrier to Noise Ratio), SINR (Signal to Interference and Noise Ratio), CINR (Carrier to Interference and Noise Ratio), SIR (Signal to Interference power Ratio), CIR (Carrier to Interference power Ratio), or the like may be used.

本発明の一実施形態に係わる基地局の構成ブロック図である。It is a block diagram of the configuration of a base station according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係わる基地局の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the base station concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係わる変調方式決定方法の説明図である。It is explanatory drawing of the modulation system determination method concerning one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…アンテナ素子、２…ＲＦ送受信部、３…信号処理部、４…復調部、５…平均SNR算出部、６…復号化部、７…ユーザ判定部、７ａ…参照フレーム数調整部、８…変調方式決定部、９…符号化部、１０…変調部  DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna element, 2 ... RF transmission / reception part, 3 ... Signal processing part, 4 ... Demodulation part, 5 ... Average SNR calculation part, 6 ... Decoding part, 7 ... User determination part, 7a ... Reference frame number adjustment part, 8 ... Modulation method determination unit, 9 ... Encoding unit, 10 ... Modulation unit

Claims (11)

無線通信端末との通信信号の伝送率を判定する判定部と、
前記通信信号から通信品質情報を把握する通信品質把握部と、
前記通信品質情報に基づいて前記通信信号の変調方式を決定する変調方式決定部と、
無線通信端末との通信に割り当てられたフレーム数に応じて前記通信品質情報を把握する際に参照するフレーム数を増減させる参照フレーム数調整部と、
を具備することを特徴とする基地局。 A determination unit for determining a transmission rate of a communication signal with the wireless communication terminal;
A communication quality grasping unit for grasping communication quality information from the communication signal;
A modulation scheme determining unit that determines a modulation scheme of the communication signal based on the communication quality information;
A reference frame number adjustment unit that increases or decreases the number of frames to be referred to when grasping the communication quality information according to the number of frames allocated for communication with a wireless communication terminal;
A base station comprising: 前記無線通信端末との通信において、スロットを細分化したサブスロットを使用することを特徴とする請求項１記載の基地局。  The base station according to claim 1, wherein a sub-slot obtained by subdividing a slot is used for communication with the wireless communication terminal. 前記変調方式決定部は、前記通信品質情報を算出する際に参照する前記フレーム数が少ないほど低い変調レートの変調方式を決定することを特徴とする請求項１または２記載の基地局。  The base station according to claim 1 or 2, wherein the modulation scheme determination unit determines a modulation scheme having a lower modulation rate as the number of frames referred to when calculating the communication quality information is smaller. 前記変調方式決定部は、決定した変調方式を基に、通信品質が維持できる程度のマージンを有する無線通信端末側の送信パワーを決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記載の基地局。   The said modulation system determination part determines the transmission power by the side of the radio | wireless communication terminal which has a margin of the grade which can maintain communication quality based on the determined modulation system. The listed base station. 前記通信品質情報は、信号または搬送波と雑音との比、もしくは信号または搬送波と干渉波を含む雑音との比であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の基地局。  The base station according to claim 1, wherein the communication quality information is a ratio of a signal or carrier wave to noise, or a ratio of a signal or carrier wave to noise including an interference wave. 無線通信端末との通信信号の伝送率を判定する第１ステップと、
前記通信信号から通信品質情報を把握する第２ステップと、
前記無線通信端末との通信に割り当てられたフレーム数に応じて前記通信回線品質情報を把握する際に参照するフレーム数を増減させる第３ステップと、
前記通信品質情報に基づいて前記通信信号の変調方式を決定する第４ステップと、
を有することを特徴とする無線通信方法。 A first step of determining a transmission rate of a communication signal with a wireless communication terminal;
A second step of grasping communication quality information from the communication signal;
A third step of increasing or decreasing the number of frames to be referred to when grasping the communication line quality information according to the number of frames allocated for communication with the wireless communication terminal;
A fourth step of determining a modulation method of the communication signal based on the communication quality information;
A wireless communication method comprising: 前記第３ステップでは、前記通信信号の伝送率が所定の値以下であると判定され、前記無線通信端末との通信に割り当てられたフレーム数が減少した場合に、前記通信品質情報を把握する際に参照するフレーム数を減少させることを特徴とする請求項６記載の無線通信方法。  In the third step, when it is determined that the transmission rate of the communication signal is equal to or less than a predetermined value and the number of frames allocated for communication with the wireless communication terminal decreases, the communication quality information is grasped. 7. The wireless communication method according to claim 6, wherein the number of frames referred to is reduced. 前記無線通信端末との通信において、スロットを細分化したサブスロットを使用することを特徴とする請求項６または７に記載の無線通信方法。  The wireless communication method according to claim 6 or 7, wherein a subslot obtained by subdividing a slot is used in communication with the wireless communication terminal. 前記第４ステップでは、前記通信品質情報を把握する際に参照する前記フレーム数が少ないほど割り当てうる変調レートを低い変調レートとすることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の無線通信方法。  9. The radio according to claim 6, wherein, in the fourth step, a modulation rate that can be allocated is set to a lower modulation rate as the number of frames referred to when grasping the communication quality information is smaller. Communication method. 前記第４ステップでは、決定した変調方式を基に、通信品質が維持できる程度のマージンを有する無線通信端末側の送信パワーを決定することを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の無線通信方法。   10. The transmission power on the wireless communication terminal side having a margin enough to maintain communication quality is determined based on the determined modulation method in the fourth step. 10. Wireless communication method. 前記通信品質情報は、信号または搬送波と雑音との比、もしくは信号または搬送波と干渉波を含む雑音との比であることを特徴とする請求項６ないし１０のいずれかに記載の無線通信方法。  The wireless communication method according to claim 6, wherein the communication quality information is a ratio of a signal or carrier wave to noise, or a ratio of a signal or carrier wave to noise including an interference wave.
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