JP2007282024A - Radio communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多元接続方式としてOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing access:直交周波数分割多元接続)を使用し、データバーストへのサブチャネル割当てを行うスケジューリング手段を有するBS(基地局)用無線通信装置に関する。 The present invention relates to a radio communication apparatus for BS (base station) that uses OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing access) as a multiple access scheme and has scheduling means for assigning subchannels to data bursts.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)は、日本・欧州の地上波デジタルTV放送、ADSL、高速無線LAN規格のIEEE802.11a、さらにはWiMAXなど、ブロードバンドやユビキタス・ネットワークを実現するほとんどの通信アプリケーションに採用されている。 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is the terrestrial digital TV broadcast in Japan and Europe, ADSL, IEEE802.11a of high-speed wireless LAN standard, and WiMAX, etc. Adopted in communication applications.
OFDMは、中心周波数が異なる複数のサブキャリア(副搬送波)を利用することで、高い周波数効率を実現している。送信するデータを細かく分割し、複数のサブキャリアに乗せて並列に伝送する多重通信方式である。データを分割することで、1つのサブキャリア当りのシンボル伝送速度をシリアル転送する場合よりも遅くすることができ、位相補正などに使用されるパイロット信号を挿入することもできる。このため、全体としてフェージング(無線通信において信号の強度等が時間的・空間的に大きく変化する現象)の影響を小さくすることができる。また、隣り合うサブキャリアの帯域が重なり合うほど近接させても干渉することがないよう、互いに「直交」させて送信が行われる。加えてOFDMは、データを時間的に一部重複させて送る「ガードインターバル」を用いており、乱反射などによって受信地点に時間的にズレを持った信号(ゴースト)が到来しても、マルチパス障害が出ないシステムを実現できる。この特長が、マルチパスが発生しやすい地上波デジタルTV放送にOFDMが採用された大きな理由の一つである。 OFDM achieves high frequency efficiency by using a plurality of subcarriers (subcarriers) having different center frequencies. This is a multiplex communication method in which data to be transmitted is divided finely and transmitted in parallel on a plurality of subcarriers. By dividing the data, the symbol transmission rate per subcarrier can be made slower than in the case of serial transfer, and a pilot signal used for phase correction or the like can be inserted. For this reason, it is possible to reduce the influence of fading (a phenomenon in which the signal strength and the like change greatly in time and space in wireless communication) as a whole. In addition, transmission is performed orthogonally to each other so that interference does not occur even if the bands of adjacent subcarriers are overlapped so as to overlap each other. In addition, OFDM uses a “guard interval” that sends data with some overlap in time. Even if a signal (ghost) that has a time shift due to diffuse reflection or the like arrives at the receiving point, it is multipath. A system that does not cause failures can be realized. This feature is one of the main reasons why OFDM is adopted in terrestrial digital TV broadcasting where multipath is likely to occur.
OFDMA(直交周波数分割多元接続)は、OFDMと同じように搬送波を複数のサブキャリアに分割するが、分割されたサブキャリアをグループ化する点がOFDMとは異なる。グループ内のサブキャリアをサブチャネルと呼び、単一の加入者がこれらのサブチャネルを占有する場合もあれば、複数の加入者でサブチャネルを共有する場合もある。 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) divides a carrier into a plurality of subcarriers like OFDM, but differs from OFDM in that the divided subcarriers are grouped. A subcarrier within a group is called a subchannel, and a single subscriber may occupy these subchannels, or a plurality of subscribers may share a subchannel.
OFDMAを採用したシステムとしてWiMAXを取り上げて説明する。WiMAXの無線アクセス方式は非特許文献1に標準規格として規定されている。
WiMAX will be described as a system that employs OFDMA. The WiMAX wireless access system is defined as a standard in Non-Patent
図1はOFDMAを使用したWiMAX基地局(BS)用無線通信装置の物理層の1例を示す構成説明図である。尚、図1では、同期処理、チャネル推定、等化処理、電力制御等の本発明に直接関係しない機能は省略している。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a physical layer of a wireless communication device for WiMAX base station (BS) using OFDMA. In FIG. 1, functions not directly related to the present invention, such as synchronization processing, channel estimation, equalization processing, and power control, are omitted.
まず、送信系の処理について説明する。 First, transmission processing will be described.
加入者への送信データalと割当て情報qlは、切替器11によりどちらか一方が選択され、BS用無線通信装置の物理層処理に入力される。ここで、割当て情報qlは、以下の3つの情報(詳細は後述)を含む。
One of the transmission data al and the allocation information ql to the subscriber is selected by the
〔1〕 FCH(Frame Control Header:フレーム制御ヘッダ)
〔2〕 DL−MAP(Downlink MAP:下り回線の割当て情報)
〔3〕 UL−MAP(Uplink MAP:上り回線の割当て情報)
また、加入者への送信データalには、通信している複数の加入者分のデータが含まれている。ここで、加入者への送信データal、割当て情報qlは、共にMAC層から出力されるPDU(Protocol Data Unit:プロトコルデータ単位)に1つずつ含まれており、PDUはMACヘッダ、ペイロード、CRC(Cyclic Redundancy Check:誤り検出符号)から構成されている。
[1] FCH (Frame Control Header)
[2] DL-MAP (Downlink MAP)
[3] UL-MAP (Uplink MAP: Uplink allocation information)
Also, the transmission data al to the subscriber includes data for a plurality of subscribers who are communicating. Here, the transmission data al and the allocation information ql to the subscriber are both included in a PDU (Protocol Data Unit: protocol data unit) output from the MAC layer, and the PDU includes a MAC header, payload, CRC. (Cyclic Redundancy Check).
切替器11の出力blは、ランダム化処理部12に入力される。ランダム化の目的は、以下の2点にある。
The output bl of the
(1) 変調されないキャリアを減らし、効率良く伝送できるようにする。 (1) Reduce the number of unmodulated carriers so that transmission can be performed efficiently.
(2) クロックリカバリに必要なビットが十分に送出されるようにする。 (2) Ensure that enough bits are required for clock recovery.
ランダム化されたデータclは次に誤り訂正符号化処理部13に入力され、誤り訂正符号化される。誤り訂正としては、ランダム誤り訂正符号化である畳み込み符号化を用いる。誤り訂正符号化が施されたデータdlに対し、バースト誤りをランダム誤りに変換するためにビットインターリーブ処理部14でビットインターリーブが実行される。その後、変調マッピング処理部15では、ビットインターリーブされたデータelをQPSK、16QAM等の変調方式を用いて信号点にマッピングし、送信シンボルflが出力される。
The randomized data cl is then input to the error correction
OFDMA多重化処理部16では、送信シンボルflを細かく分割し、複数のサブキャリアに乗せて並列に伝送するための処理が行われる。OFDMAでは、分割されたサブキャリアをグループ化し、グループ内のサブキャリアをサブチャネルと呼び、複数の加入者でサブチャネルを共有させるように、加入者にサブチャネルを割当てる。OFDMAのフレーム構造は、横軸がOFDMAシンボル番号、縦軸がサブチャネル番号で構成される2次元の構造を有している。フレーム構造の詳細については後述する。OFDMAフレーム上のデータバーストへのサブチャネル割当ては、後述するスケジューリング処理部24からの出力である割当て情報qlに基き時間領域上で適応的に行われる。
The OFDMA
その後、OFDMA多重化された送信信号glは、送信RF部17により処理される。送信RF部17は、送信フィルタ、送信キャリア周波数にアップコンバートする直交変調処理部、パワーアンプ、送信アンテナで構成される。
Thereafter, the transmission signal gl multiplexed by OFDMA is processed by the
送信RF部17の出力である送信信号hlは、SS(Subscriber Station:加入者端末)へ送出される。
A transmission signal hl that is an output of the
次に受信系の処理について説明する。 Next, processing of the receiving system will be described.
SSから送出され、伝送路でフェージングや干渉等の影響を受けた受信信号ilが受信RF部18に入力される。
A reception signal il transmitted from the SS and affected by fading, interference, and the like on the transmission path is input to the
受信RF部18は、受信アンテナ、LNA、受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートする直交復調処理部、受信フィルタにより構成される。
The
受信RF部18からの出力信号jlは、後述するスケジューリング処理部24からの出力である割当て情報qlに基きOFDMA分割処理部19により、加入者毎の受信信号(受信シンボル列)klに分割される。以降の処理は、加入者毎の受信信号に対しそれぞれ実行される。
An output signal jl from the
加入者毎の受信信号である受信シンボル列klは、復調デマッピング処理部20により受信ビット列llに変換される。その後、受信ビット列llはビットデインターリーブ処理部21でビットデインターリーブされ、バースト誤りがランダム誤りに変換されたビット列mlが出力される。次にビット列mlに対し誤り訂正復号処理部22で誤り訂正復号が施される。誤り訂正復号としては、ビタビ復号が用いられ、誤り訂正復号が施されたビット列nlが出力される。前記ビット列nlに対し、ランダム化復元処理部23によりランダム化と逆の処理が行われ、受信データolが出力される。
A reception symbol string kl that is a reception signal for each subscriber is converted into a reception bit string ll by the demodulation demapping
スケジューリング処理部24のスケジューリングは、データバーストへのサブチャネル割当てを時間領域上で適応的に行う機能であるが、具体的なスケジューリングの手法は、ベンダーが独自性を出せるようにするため規定されておらず、MAC層よりも上位の層で行われるものとされている。スケジューリング結果である割当て情報qlとして以下の3つの情報を含む。
Scheduling of the
〔1〕 FCH(フレーム制御ヘッダ):後に続く下りバーストのプロファイルを規定している。具体的には、DL−MAPのプロファイル(DL−MAPで使用する誤り訂正符号の種類、DL−MAPメッセージの長さ等)を示す。 [1] FCH (frame control header): Defines the profile of the subsequent downstream burst. Specifically, a DL-MAP profile (type of error correction code used in DL-MAP, DL-MAP message length, etc.) is shown.
〔2〕 DL−MAP(下り回線の割当て情報):下りサブフレームにおけるデータバーストのマッピング情報(フレーム番号、フレーム長、各データバーストの開始OFDMAシンボル番号、開始サブチャネル論理番号、各データバーストを伝送するのに必要なOFDMAシンボル数等)を示し、また、下りサブフレームにおける各データバーストの物理層のプロファイル(変調方式、誤り訂正符号化方式、符号化率等)を規定する。 [2] DL-MAP (downlink allocation information): Data burst mapping information in downlink subframe (frame number, frame length, start OFDMA symbol number of each data burst, start subchannel logical number, and transmission of each data burst) The number of OFDMA symbols necessary for the transmission) and the physical layer profile (modulation scheme, error correction coding scheme, coding rate, etc.) of each data burst in the downlink subframe.
〔3〕 UL−MAP(上り回線の割当て情報):上りサブフレームにおけるデータバーストのマッピング情報(各データバーストの開始OFDMAシンボル番号、開始サブチャネル論理番号、各データバーストを伝送するのに必要なOFDMAシンボル数等)を示し、また、上りサブフレームにおける各データバーストの物理層のプロファイル(変調方式、誤り訂正符号化方式、符号化率等)を規定する。 [3] UL-MAP (uplink allocation information): data burst mapping information in uplink subframes (starting OFDMA symbol number of each data burst, starting subchannel logical number, OFDMA required for transmitting each data burst) And the physical layer profile (modulation method, error correction coding method, coding rate, etc.) of each data burst in the uplink subframe.
FCH、DL−MAP、UL−MAPは全SS(加入者端末)にブロードキャストされる。 FCH, DL-MAP, and UL-MAP are broadcast to all SSs (subscriber terminals).
図6は、OFDMAのフレーム構造を示す説明図である。図6は、TDD(Time Division Duplexing:時分割複信)方式のOFDMAのフレーム構造を示す。インデックスnで示されたフレームnは、下り(DL)サブフレームと上り(UL)サブフレームから成る。横軸がOFDMAシンボル番号(フレームの先頭のインデックスをkと記している)、縦軸がサブチャネル論理番号を示す。ここで、サブチャネル論理番号について説明する。OFDMAでは、分割されたサブキャリアをグループ化した後(グループ内のサブキャリアをサブチャネルと呼ぶ)、各サブチャネルに対し、データ伝送用キャリア、位相調整などに使用されるパイロットキャリア、ガードバンドなどに利用されるヌルキャリアを割当てるが、グループ毎に、データ伝送用キャリアに割当てられたサブチャネルのみに対しインデックスsから始まる番号を付与したものをサブチャネル論理番号といっている。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing a frame structure of OFDMA. FIG. 6 shows an OFDMA frame structure of TDD (Time Division Duplexing) system. A frame n indicated by an index n includes a downlink (DL) subframe and an uplink (UL) subframe. The horizontal axis indicates the OFDMA symbol number (the index at the beginning of the frame is indicated as k), and the vertical axis indicates the subchannel logical number. Here, the subchannel logical number will be described. In OFDMA, after the divided subcarriers are grouped (the subcarriers in the group are called subchannels), for each subchannel, a carrier for data transmission, a pilot carrier used for phase adjustment, a guard band, etc. A null carrier to be used is assigned to each of the groups. A subchannel logical number is a group in which a number starting with an index s is assigned to only a subchannel assigned to a data transmission carrier for each group.
TTG(Transmit/Receive Transition Gap)は、送信/受信切替えのギャップ、RTG(Receive/Transmit Transition Gap)は、受信/送信切替えのギャップである。 TTG (Transmit / Receive Transition Gap) is a transmission / reception switching gap, and RTG (Receive / Transmit Transition Gap) is a reception / transmission switching gap.
以下にフレーム構造への各バーストの割当てについて説明する。フレームの最初に、フレーム同期、搬送波再生、クロック再生等に使用されるプリアンブルが配置され、次に、FCH、DL−MAP、UL−MAPの順に配置される。配置の規則は、OFDMAシンボル番号k、サブチャネル論理番号sから開始し、サブチャネル論理番号が1づつ増加するよう順番に配置し、s+15に達したならば、次のOFDMAシンボル番号に進む。 The assignment of each burst to the frame structure will be described below. The preamble used for frame synchronization, carrier recovery, clock recovery, etc. is arranged at the beginning of the frame, and then arranged in the order of FCH, DL-MAP, and UL-MAP. The arrangement rule starts from the OFDMA symbol number k and the subchannel logical number s, and is arranged in order so that the subchannel logical number increases by one. When s + 15 is reached, the process proceeds to the next OFDMA symbol number.
下りサブフレームの残りの部分は、個々のSSに対するデータバーストで構成される。各データバーストには、DL−MAPで規定された割当て領域、及びバーストプロファイルに従う変調方式、誤り訂正符号化方式、符号化率が割当てられる。図6には、下り回線のデータバーストについて下りバースト♯1〜♯14と記している。各データバースト割当ては、まだ割当てられていない、最小のOFDMAシンボル番号、最小のサブチャネル論理番号から割当てを開始し、OFDMAシンボル番号増加方向に2シンボル単位で割当て、データ領域の最後のシンボルに達したならば、次のサブチャネル論理番号の最小のOFDMAシンボル番号に折り返して割当てる。図6では、簡単のため、各データバーストはデータ領域の最後のシンボルで終了するように描いている。また、各下りデータバーストへは複数のSSを割当てることも可能であるが、以下の説明では簡単のため1つのデータバーストに1つのSSを割当てることを前提とする。 The remaining part of the downlink subframe consists of data bursts for individual SSs. Each data burst is assigned an allocation area defined by DL-MAP and a modulation scheme, error correction coding scheme, and coding rate according to the burst profile. In FIG. 6, downlink bursts # 1 to # 14 are indicated for downlink data bursts. Each data burst assignment starts with the smallest OFDMA symbol number and smallest subchannel logical number that have not yet been assigned, and is assigned in increments of 2 symbols in the increasing direction of the OFDMA symbol number, reaching the last symbol in the data region. If so, it is assigned by folding back to the smallest OFDMA symbol number of the next subchannel logical number. In FIG. 6, for the sake of simplicity, each data burst is drawn to end with the last symbol in the data area. Further, although it is possible to assign a plurality of SSs to each downlink data burst, in the following description, it is assumed that one SS is assigned to one data burst for simplicity.
下りサブフレームの後、TTG(送信/受信切替えのギャップ)を空けて、上りサブフレームが開始する。 After the downlink subframe, the uplink subframe starts with a TTG (gap for transmission / reception switching).
上りサブフレームでは、個々のSSに対するデータバーストで構成される。各データバーストには、UL−MAPで規定された割当て領域、及びバーストプロファイルに従う変調方式、誤り訂正符号化方式、符号化率が割当てられる。図6には、上り回線のデータバーストについて上りバースト♯1〜♯14と記している。各データバースト割当ては、まだ割当てられていない、最小のOFDMAシンボル番号、最小のサブチャネル論理番号から割当てを開始し、OFDMAシンボル番号増加方向に3シンボル単位で割当て、データ領域の最後のシンボルに達したならば、次のサブチャネル論理番号の最小のOFDMAシンボル番号に折り返して割当てる。図6では、簡単のため、各データバーストはデータ領域の最後のシンボルで終了するように描いている。上りデータバーストの最後には、レンジング・サブチャネルが割当てられる。レンジング・サブチャネルは、BSとSSとの通信タイミングや送信出力の調整を行うためにレンジングを行うためのチャネルであり、SSは、BSによって指定されたレンジング・サブチャネルを使い、BSとの通信を繰り返しつつ、送信タイミング、出力や周波数を調整する。 The uplink subframe is composed of data bursts for individual SSs. Each data burst is assigned an allocation area defined by UL-MAP and a modulation scheme, error correction coding scheme, and coding rate according to the burst profile. In FIG. 6, uplink data bursts are indicated as uplink bursts # 1 to # 14. Each data burst assignment starts with the smallest OFDMA symbol number and smallest subchannel logical number that have not yet been assigned, and is assigned in increments of 3 symbols in the increasing direction of the OFDMA symbol number, reaching the last symbol in the data region. If so, it is assigned by folding back to the smallest OFDMA symbol number of the next subchannel logical number. In FIG. 6, for the sake of simplicity, each data burst is drawn to end with the last symbol in the data area. At the end of the uplink data burst, a ranging subchannel is assigned. The ranging subchannel is a channel for performing ranging in order to adjust the communication timing and transmission output between the BS and the SS. The SS uses the ranging subchannel specified by the BS to communicate with the BS. The transmission timing, output and frequency are adjusted while repeating the above.
サブチャネル回線品質測定部25は、上りバーストプロファイルの選択と上り電力制御を行う目的で、各バースト毎に測定される。ここではOFDMA分割処理部19から出力される各サブチャネル毎の受信信号rlから、各バーストについてRSSI(Receive Signal Strength Indicator)、CINR(Carrier-to-Interference-and-Noise Ratio:信号対干渉雑音比)等が測定され、サブチャネル回線品質情報plとしてスケジューリング処理部24に入力される構成としている。
The subchannel line
上記のBS無線通信装置により、音声通信を行う場合、すなわち、送信データとして音声符号化情報を伝送する場合を考える。音声符号化方式としては、例えば、ITU−TG.729標準(または、TTC標準JT−G729)である8kbit/sCS−ACELP(共役構造―代数的符号励振線形予測)を使用して、音声符号化フレーム長10msec毎に音声符号化情報(線スペクトル対情報(合成フィルタパラメータ)、適応コードブックの遅延情報、固定コードブック情報、適応および固定コードブック利得情報)を上記BS用無線通信装置により送受信する。OFDMAフレーム長もこれに対応させ、10msecとし、図6において加入者♯1〜♯14に下り回線では下りバースト♯1〜♯14を、上り回線では上りバースト♯1〜♯14をそれぞれ割当てるものとする。
Consider a case where voice communication is performed by the BS wireless communication apparatus, that is, voice encoded information is transmitted as transmission data. As a speech encoding method, for example, ITU-TG. Using 8 kbit / sCS-ACELP (conjugate structure-algebraic code-excited linear prediction), which is 729 standard (or TTC standard JT-G729), speech coding information (line spectrum pair) every 10 msec speech coding frame length. Information (synthesis filter parameters), adaptive codebook delay information, fixed codebook information, adaptive and fixed codebook gain information) are transmitted and received by the BS radio communication apparatus. Corresponding to this, the OFDMA frame length is 10 msec. In FIG. 6,
劣悪な伝搬路環境等により、符号化パラメータフレーム(10msフレーム相当)の消失をCRCにより検出した時には、ITU−TG.729標準(または、TTC標準JT−G729)で規定されている通り、音声復号器において以下のフレーム消失補償処理が行われる。 When the loss of a coding parameter frame (equivalent to a 10 ms frame) is detected by CRC due to a poor channel environment or the like, ITU-TG. As defined in the H.729 standard (or TTC standard JT-G729), the following frame erasure compensation processing is performed in the speech decoder.
(1) 合成フィルタパラメータの反復
・消失フレームにおける合成フィルタでは、直前の正常フレームのLP(線形予測)パラメータを使用する。
(1) Repetition of synthesis filter parameter-The synthesis filter in the lost frame uses the LP (Linear Prediction) parameter of the previous normal frame.
(2) 適応および固定コードブック利得の減衰
・固定コードブック利得は、過去の固定コードブック利得を減衰させたものを基にして求める。
(2) Adaptation and attenuation of fixed codebook gain ・ The fixed codebook gain is obtained based on the attenuation of the past fixed codebook gain.
・適応コードブック利得は、過去の適応コードブック利得を減衰させたものを基にして求める。
上記のフレーム消失補償処理は、フレーム消失が頻繁に発生しない場合は、有効である。しかし、例えば図6において、ある加入者に割当てたデータバーストのサブチャネルの周波数帯が長時間に渡り強い干渉を受けている場合、フレーム消失が長い期間に渡り発生することになり、フレーム消失補償処理を行っても通話品質は改善されない。 The above frame loss compensation processing is effective when frame loss does not occur frequently. However, in FIG. 6, for example, if the frequency band of the sub-channel of the data burst assigned to a certain subscriber has been subjected to strong interference for a long time, frame loss will occur for a long period of time, and frame loss compensation Call quality is not improved by processing.
また、音声通信では、リアルタイム性が必要であるため、データ通信のようにARQ(Automatic Repeat Request:自動再送要求)の機能を使用することも出来ない。 In addition, since real-time characteristics are necessary in voice communication, it is not possible to use an ARQ (Automatic Repeat Request) function as in data communication.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、特定の1つまたは複数のサブチャネルの品質が時間的に連続して所定の品質より劣化していることを検出した場合、同じデータバーストが連続的に該品質劣化したサブチャネルに割当てられることが無いように制御するOFDMA(直交周波数分割多元接続)を使用した無線通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when it is detected that the quality of a specific one or more subchannels is continuously degraded in time from a predetermined quality, the same data burst is generated. It is an object of the present invention to provide a wireless communication apparatus using OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) that performs control so as not to be continuously assigned to the subchannel with degraded quality.
上記目的を達成するために本発明は、多元接続方式としてOFDMA(直交周波数分割多元接続)を使用し、一方の軸がOFDMAシンボル番号、他方の軸がサブチャネル番号で構成される2次元のフレーム構造を有し、データバーストへのサブチャネル割当てを時間領域上で適応的に行う無線通信装置において、各サブチャネルの回線品質を測定するサブチャネル回線品質測定手段と、前記サブチャネル回線品質測定手段からの出力であるサブチャネル回線品質情報に基づき、特定の1つまたは複数のサブチャネルの品質が時間的に連続して所定の品質より劣化していることを検出した場合、同じデータバーストが連続的に該品質劣化したサブチャネルに割当てられることが無いように制御するスケジューリング手段とを具備することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention uses OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) as a multiple access scheme, and is a two-dimensional frame configured with an OFDMA symbol number on one axis and a subchannel number on the other axis. In a wireless communication apparatus having a structure and adaptively assigning subchannels to data bursts in the time domain, subchannel line quality measuring means for measuring the channel quality of each subchannel, and the subchannel line quality measuring means If it is detected that the quality of one or more specific subchannels is continuously degraded in time from the predetermined quality based on the subchannel channel quality information that is output from the same data burst, And scheduling means for controlling such that the subchannel is not assigned to the degraded quality channel. It is an.
尚、サブチャネル回線品質として、例えばCINR(信号対干渉雑音比)等を使用することができる。 For example, CINR (signal to interference noise ratio) or the like can be used as the subchannel line quality.
本発明の無線通信装置を適用することにより、あるサブチャネルの周波数帯が長時間に渡り強い干渉を受けている場合でも、個々の加入者に割当てたデータバーストにおいて長い期間のフレーム消失は発生することはなく、音声復号器においてフレーム消失補償処理が有効に機能し、全加入者が良好な音声通信を行うことが可能となる。 By applying the radio communication apparatus of the present invention, even when a frequency band of a certain subchannel has been subjected to strong interference for a long time, a frame loss of a long period occurs in a data burst assigned to each subscriber. In other words, the frame erasure compensation process functions effectively in the voice decoder, and all subscribers can perform good voice communication.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の実施形態は、多元接続方式としてOFDMA(直交周波数分割多元接続)を使用し、一方の軸がOFDMAシンボル番号、他方の軸がサブチャネル番号で構成される2次元のOFDMAフレーム構造を有し、データバーストへのサブチャネル割当てを時間領域上で適応的に行う無線通信装置として、図1の無線通信装置を用いる。本発明の実施形態では、サブチャネル回線品質測定部25が各サブチャネルの回線品質を測定し、データバーストへのサブチャネル割当てを行うスケジューリング処理部24が前記サブチャネル回線品質測定部25からの出力であるサブチャネル回線品質情報に基づき、特定の1つまたは複数のサブチャネルの品質が時間的に連続して所定の品質より劣化していることを検出した場合、同じデータバーストが連続的に該品質劣化したサブチャネルに割当てられることが無いように制御する。
The embodiment of the present invention uses OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) as a multiple access scheme, and has a two-dimensional OFDMA frame structure in which one axis is an OFDMA symbol number and the other axis is a subchannel number. The wireless communication apparatus shown in FIG. 1 is used as a wireless communication apparatus that adaptively assigns subchannels to data bursts in the time domain. In the embodiment of the present invention, the subchannel channel
図1のサブチャネル回線品質測定部25において、OFDMA分割処理部19から出力される各サブチャネル毎の受信信号rlから、各サブチャネルについてCINR(信号対干渉雑音比)を測定し、サブチャネル回線品質情報plとしてスケジューリング処理部24に入力する。
1 measures the CINR (signal-to-interference noise ratio) for each subchannel from the received signal rl for each subchannel output from the OFDMA
スケジューリング処理部24では、2次元のOFDMAフレーム構造に対応させて、CINRの状態を観測し、長時間に渡りCINRが所定の閾値よりも劣化しているサブチャネルを検出する。長時間に渡り強い干渉を受けてCINRが劣化したサブチャネルを検出した場合、同じ加入者、すなわち、同じデータバーストをその干渉を受け劣化したサブチャネルに連続して割当てることが無いようにスケジューリングする。
The
本発明の実施形態に係るスケジューリング手法の1例を図2〜図5を用いて説明する。 An example of the scheduling method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図2は、フレーム番号nに着目しており、図6と同じOFDMAフレーム構造を示すが、斜線が施されているサブチャネル(サブチャネル論理番号s+2及びs+3)が検出された長時間に渡り強い干渉を受けCINRが劣化したサブチャネルを表す。先ずフレームnにおいて、サブチャネル論理番号s+2及びs+3のサブチャネルに割当てられているデータバーストは、下り及び上り回線においてバースト♯3とバースト♯4である。 FIG. 2 focuses on the frame number n and shows the same OFDMA frame structure as FIG. 6, but is strong for a long time when the shaded subchannels (subchannel logical numbers s + 2 and s + 3) are detected. It represents a subchannel in which CINR deteriorates due to interference. First, in frame n, data bursts assigned to subchannels with subchannel logical numbers s + 2 and s + 3 are burst # 3 and burst # 4 in the downlink and uplink.
この状態において、スケジューリング処理部24は、次フレームn+1では、図3に示すように、サブチャネル論理番号s+2及びs+3のサブチャネルに割当てるデータバーストを下り及び上り回線においてバースト♯5及びバースト♯6と入れ替える。更に次フレームn+2では、図4に示すように、サブチャネル論理番号s+2及びs+3のサブチャネルに割当てるデータバーストを下り及び上り回線においてバースト♯7及びバースト♯8と入れ替える。更に次フレームn+3では、図5に示すように、サブチャネル論理番号s+2及びs+3のサブチャネルに割当てるデータバーストを下り及び上り回線においてバースト♯9及びバースト♯10と入れ替える。同様に後続フレームに対しても、フレームn+4では、サブチャネル論理番号s+2及びs+3のサブチャネルに割当てるデータバーストを下り及び上り回線においてバースト♯11及びバースト♯12と入れ替え、フレームn+5では、サブチャネル論理番号s+2及びs+3のサブチャネルに割当てるデータバーストを下り回線については下りバースト♯14と入れ替え(下りバースト♯14は、2つのサブチャネルを使用している)、上り回線については上りバースト♯13及び上りバースト♯14と入れ替える。次のフレームn+6では、サブチャネル論理番号s+2及びs+3のサブチャネルに割当てるデータバーストを下り及び上り回線においてバースト♯1及びバースト♯2と入れ替える。このデータバーストの入れ替えをサブチャネル回線品質の状態の変化を検出するまで繰り返す。
In this state, in the next frame n + 1, the
尚、本発明の実施形態では複信方式としてTDD方式を用いており、上り/下り回線が同一の周波数で実現されるため、上り回線のサブチャネル回線品質を測定すれば、その結果がそのまま下り回線に適用可能である。 In the embodiment of the present invention, the TDD scheme is used as the duplex scheme, and the uplink / downlink is realized at the same frequency. Therefore, if the uplink subchannel channel quality is measured, the result is directly transmitted to the downlink. Applicable to lines.
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
11…切替器、12…ランダム化処理部、13…誤り訂正符号化処理部、14…ビットインターリーブ処理部、15…変調マッピング処理部、16…OFDMA多重化処理部、17…送信RF部、18…受信RF部、19…OFDMA分割処理部、20…復調デマッピング処理部、21…ビットデインターリーブ処理部、22…誤り訂正復号処理部、23…ランダム化復元処理部、24…スケジューリング処理部、25…サブチャネル回線品質測定部。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
各サブチャネルの回線品質を測定するサブチャネル回線品質測定手段と、
前記サブチャネル回線品質測定手段からの出力であるサブチャネル回線品質情報に基づき、特定の1つまたは複数のサブチャネルの品質が時間的に連続して所定の品質より劣化していることを検出した場合、同じデータバーストが連続的に該品質劣化したサブチャネルに割当てられることが無いように制御するスケジューリング手段と
を具備することを特徴とする無線通信装置。 Uses OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) as a multiple access method, and has a two-dimensional frame structure in which one axis is an OFDMA symbol number and the other axis is a subchannel number. In a wireless communication device that performs allocation adaptively in the time domain,
Subchannel line quality measuring means for measuring the channel quality of each subchannel;
Based on the subchannel line quality information that is output from the subchannel line quality measuring means, it has been detected that the quality of one or more specific subchannels has deteriorated from a predetermined quality continuously in time. And a scheduling means for controlling so that the same data burst is not continuously assigned to the sub-channel having the degraded quality.
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