JP2007534186A - Information transmission by energy budget management - Google Patents

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Abstract

送信されるべきシンボルの送信パワーの受信機固有の調節は、シンボル持続時間の適用により、又はシンボルで送信されるビット数の適用により、又は結合した双方の測定により、各々の場合でそれぞれの予定された送信パワーを用いて実施することが提案される。結果として、送信エネルギーの調整に提供されたそれぞれの測定は、1ビットあたりのシンボル持続時間(つまり、シンボル持続時間対そこに含まれたビット数の比率)の適用を実施する。各々の場合で、又はその方法の別の形態での適用で重要なことは、それぞれの受信機に関連した誤り認識率についての上限値を下回ることを、予定された送信パワーを用いて観察することである。従ってこの発明に基づく送信方法は、パワー管理方法を明確に区別するため、ビット持続時間管理の形態でエネルギー管理(BDM)と呼ぶことができる。即ち、周知の方法とこれとに関連した重要な違いは、エネルギー収支管理と呼ばれる完全に新しいネットワーク組織を意味する。
The receiver-specific adjustment of the transmission power of the symbols to be transmitted can be determined in each case by applying the symbol duration, by applying the number of bits transmitted in the symbol, or by both combined measurements. It is proposed to implement using the transmitted power. As a result, each measurement provided for transmission energy adjustment implements an application of symbol duration per bit (ie, the ratio of symbol duration to the number of bits contained therein). What is important in each case, or in another form of application of the method, is to observe below the upper limit on the error recognition rate associated with the respective receiver, using the planned transmission power That is. Therefore, the transmission method according to the present invention can be called energy management (BDM) in the form of bit duration management in order to clearly distinguish the power management methods. That is, an important difference between the known method and this implies a completely new network organization called energy balance management.

Description

この発明は、少なくとも1個のチャンネルを用いて送信機から少なくとも1台の受信機へ少なくとも1ビットでそれぞれ多くのシンボルを送信する方法およびネットワークを組織化する方法に関し、複数のシンボルの各々の送信に対し、送信機から少なくとも1つの受信機に対し、少なくとも1ビットを有する各々が少なくとも1つのチャンネルを使用して送信される。この発明はさらにその方法を実行するために、送信機、受信機、送信し受信するシステムに関する。   The present invention relates to a method for transmitting a number of symbols each of at least one bit from a transmitter to at least one receiver using at least one channel, and a method for organizing a network. On the other hand, each having at least one bit is transmitted from a transmitter to at least one receiver using at least one channel. The invention further relates to a transmitter, a receiver and a transmission and reception system for carrying out the method.

一般に、通信工学は、通信ソースの送信機から通信の目的地である受信機への情報送信に関する。送信に使用される媒体はチャンネルと呼ばれる。   In general, communication engineering relates to the transmission of information from a transmitter of a communication source to a receiver that is the destination of communication. The medium used for transmission is called a channel.

送信機と受信機の間の情報項目の送信のために、通信工学で使用することができる様々なチャンネルは実質的に互いに異なっている。ワイヤー接続は、一方で少ない干渉により、および、他方で唯一の限られた帯域幅により区別される。一方では、干渉および多くのエコーに対する多くの処理および、他方では、比較的大きい帯域幅は無線接続の特質である。さらに、非常に大きい帯域幅と低レベルの干渉に関係するグラスファイバー接続がある。   The various channels that can be used in communication engineering for the transmission of information items between a transmitter and a receiver are substantially different from each other. Wire connections are distinguished on the one hand by less interference and on the other hand by the only limited bandwidth. On the one hand, a lot of processing for interference and many echoes, and on the other hand, a relatively large bandwidth is a characteristic of a wireless connection. In addition, there are glass fiber connections associated with very high bandwidth and low levels of interference.

例えば、帯域幅、最大の送信パワー、および時間は、チャンネルリソースとして定義される。そのかわりに、例えば、スペクトラルパワー密度またはスペクトラルエネルギー密度が特定の用途に限定される。   For example, bandwidth, maximum transmission power, and time are defined as channel resources. Instead, for example, spectral power density or spectral energy density is limited to a particular application.

チャンネルリソースの経済的な使用は、できるだけ多くの接続のためにそれの共同使用で達成されることが求められる。特に、ローカル電話ネットワークのような大きいネットワークの場合で、有効なチャネル容量でできるだけ多く使用するという意味では、有効なチャネル容量の固定された一部を、ラインの切り替え接続の内容で、各加入者に割り当てることが適切であるべきかは証明されなかった。既知の送信方法では、チャンネル容量は、ラン、WLAN、GSMネットワーク、UMTSネットワーク、電話網などで個々の加入者に、様々なマルチプレクシング手順を用いて配分される。   The economic use of channel resources is required to be achieved with its joint use for as many connections as possible. In particular, in the case of a large network such as a local telephone network, in order to use as much as possible with an effective channel capacity, a fixed part of the effective channel capacity is used for each subscriber in the contents of the line switching connection It was not proven whether it should be appropriate to assign to. In known transmission methods, channel capacity is allocated to individual subscribers using various multiplexing procedures, such as in a run, WLAN, GSM network, UMTS network, telephone network, and the like.

すべてのマルチプレックス方法は、有効なチャネル容量に分割することを伴なう。TDMA(時分割多重アクセス)とFDMA(周波数分割多重アクセス)方法では、異なったユーザに割り当てられる、時間帯か周波数帯がセットアップされる限り、その分割は物理的なレベルで行われる。さらに、特定の実施で直交した様々なコードが各ユーザに関連している限り、コード化することによってその分割を実施するCDMA(符号分割多重アクセス方式)システムがあり、それぞれのコードが受信端末で知られていると、一つの受信機に対して意図されたメッセージを、他の受信機に対するメッセージから切り離すことができる。   All multiplex methods involve partitioning into effective channel capacity. In TDMA (Time Division Multiple Access) and FDMA (Frequency Division Multiple Access) methods, as long as the time zone or frequency band assigned to different users is set up, the division is performed at the physical level. In addition, there are CDMA (Code Division Multiple Access) systems that perform the division by coding as long as various orthogonal codes in a specific implementation are associated with each user, and each code is received at the receiving terminal. Once known, messages intended for one receiver can be separated from messages for other receivers.

ネットワークの計画と発展は、様々なチャンネルの特性を考慮して実施される。例えばGSMネットワークにおける、セルサイズの最適化は、地理的な位置、および、それ故、既存する加入者密度およびマルチパスの状況に依存する。その点で、計画のプロセスは、最悪とされるものに関して連動する。言い換えれば、ネットワークにおける最大距離か最小の受信パワー(感度)が予め決定される。ネットワークがそのように大きさが設計されるので、すべての加入者が同じシンボルレートを受け取ることができる。   Network planning and development is performed taking into account the characteristics of various channels. Cell size optimization, for example in GSM networks, depends on the geographical location and hence the existing subscriber density and multipath conditions. In that respect, the planning process is linked to what is considered the worst. In other words, the maximum distance or the minimum received power (sensitivity) in the network is determined in advance. Since the network is so sized, all subscribers can receive the same symbol rate.

それは、まだ最低水準の送信品質が適用されるそれらの受信機でさえ、送信品質の最小レベルを提供することができるのを確実にする。送信品質は、受信機での例えば、誤り認識率、例えばビット誤り率(BER)のベースに基づき定量化することができる。この出願の文脈では、当業者に周知な誤り率の異種は、誤り認識率の総称によってまとめられる。   It ensures that even those receivers where the lowest level of transmission quality still applies can provide a minimum level of transmission quality. The transmission quality can be quantified based on, for example, an error recognition rate at the receiver, eg, a bit error rate (BER) base. In the context of this application, the different types of error rates well known to those skilled in the art are grouped together by a generic term for error recognition rates.

チャンネル管理の分野での技術水準は、現在、いくつかの例を参照して説明されるであろう。   The state of the art in the field of channel management will now be described with reference to some examples.

a) WLAN 規格 802.11 b
ISM帯の2.45ギガヘルツでのデータ送信のためのローカル送信ネットワーク(ワイヤレスのローカル・エリア・ネットワーク、WLAN)のための規格によれば、
・CDMA系列は、マルチパス伝播に関して強くなるために使用される。
・RAKE受信機は、個々のマルチパスのエネルギーの最適な合焦に与えるために任意に使用される。
・誤り訂正符号は、データ・ストリーム内の個々の誤りにもかかわらず、正確な情報を解読するために使用される。
・様々な変調モード(BPSK、QPSK、CCK)は、チャンネルの受信特性に依存して、最大データ速度か、要求にかかわるデータ速度を伝えるために使用される。
a) WLAN standard 802.11 b
According to the standard for local transmission networks (wireless local area networks, WLAN) for data transmission in the ISM band 2.45 GHz
• CDMA sequences are used to be strong with respect to multipath propagation.
A RAKE receiver is optionally used to provide optimal focusing of individual multipath energy.
Error correction codes are used to decipher the correct information despite individual errors in the data stream.
Different modulation modes (BPSK, QPSK, CCK) are used to convey the maximum data rate or the data rate on demand, depending on the reception characteristics of the channel.

その結果、ネットワーク内の個々のピアツーピア接続のために、利用可能な送信チャンネルのそれぞれの品質に依存して、異なった速度の接続をネットワーク内で流動的にセットアップすることができるように、データ信号速度をかかわる要素に適用させることは可能である。   As a result, for each peer-to-peer connection in the network, depending on the quality of each of the available transmission channels, the data signal can be set up fluidly in the network. It is possible to apply it to the element which concerns speed.

送信チャンネルの特性に関して、その結果、11Mbpsの最大のデータ速度を送信するか、追加的なコンボルーションコードを使用して、5.5Mbpsに低下させるか、または、更に悪いチャンネルの場合、より高いグレードのCCK変調を避けて、QPSKのみでまたはBPSKのみで送信することができ、これにより、データ速度を、送信(1MSps)の間に使用されたシンボルレートに低下させ、単に1Mbpsだけがまだ可能である。その点で、様々な変調モードは、データシンボルのオリジナルの発展を保有している間、使用される。過度の長距離のために過度の減衰に苦しむ加入者には、もはや到達できない。 その上、チャンネルの容量をこのように最適な使用に設定できない。   With regard to the characteristics of the transmission channel, the result is to transmit a maximum data rate of 11 Mbps, or use an additional convolution code to reduce to 5.5 Mbps, or even higher channels for worse channels Can avoid CCK modulation and transmit with QPSK only or BPSK only, which reduces the data rate to the symbol rate used during transmission (1MSps), and only 1Mbps is still possible . In that regard, various modulation modes are used while retaining the original evolution of the data symbol. Subscribers who suffer from excessive attenuation due to excessive distance can no longer be reached. In addition, the channel capacity cannot be set for optimal use in this way.

b) UMTS
この移動無線規格(ユニバーサルモバイル通信サービス)は、規格 802.11 bと同様の特性を持つ。移動無線エリア内では、多くの加入者が基地局にアクセスする手段を持つ。そのためにCDMA(符号分割多重アクセス方式)方法が使用され、各加入者が流動的に割り当てられた固定コードを持つ。さらに、基地局のアンテナは、様々なセクターで生成されるように配置され、互いにほんの僅かな影響を持つ(スペースダイバーシティ)。
b) UMTS
This mobile radio standard (universal mobile communication service) has the same characteristics as the standard 802.11b. Within the mobile radio area, many subscribers have means to access the base station. For this purpose, a CDMA (Code Division Multiple Access) method is used and each subscriber has a fixed code that is fluidly assigned. Furthermore, the base station antennas are arranged to be generated in different sectors and have only a slight influence on each other (space diversity).

UMTSは、基地局で受信さる、すべての加入者のパワーを等しく保とうとするパワー管理を持つ。これは、CDMAチャンネルの分離の条件で特に重要である。同時に、努力は、ネットワーク内のすべての加入者を、最も低い可能なレベルの送信パワーに合わせることである。   UMTS has power management that tries to keep the power of all subscribers received at the base station equal. This is particularly important in terms of CDMA channel separation. At the same time, the effort is to match all the subscribers in the network to the lowest possible level of transmit power.

長いCDMA系列とレーク受信機の使用は、強いマルチパス伝播に関連してある程度の丈夫さをそのシステムに可能にする。それにもかかわらず、個々のセルサイズは、GSMシステムと比較して大いに制限される。使用される帯域幅は、採用された拡大方法のために比較的大きい。それにもかかわらず、各加入者は、データシンボルを表す、採用されたCDMA系列のために、比較的大きく減少されたデータ速度しか持たない。   The use of long CDMA sequences and rake receivers allows the system some robustness associated with strong multipath propagation. Nevertheless, individual cell sizes are greatly limited compared to GSM systems. The bandwidth used is relatively large due to the expansion method employed. Nevertheless, each subscriber has only a relatively greatly reduced data rate due to the adopted CDMA sequence representing the data symbols.

拡大は手順により実行され、これにより、予め決定された帯域幅に関連して、短い物理的なシンボルが決定され、それはチップとして参照される。情報か加入者の特定のCDMA系列を運ぶ送信されたシンボルは、多くのチップに及ぶ。   The enlargement is performed by a procedure, whereby a short physical symbol is determined in relation to a predetermined bandwidth, which is referred to as a chip. A transmitted symbol carrying information or a subscriber's specific CDMA sequence spans many chips.

そのように構成されたシステムは、堅固で、そしてセルの各加入者に対して最小の送信品質の維持を保証する。これがもう現代のネットワークに十分でないという事実は、しかしながら、ここで、流動的な配置オプションが追加的に採用されるように、開発者が意識していた何かであった。   The system so configured is robust and ensures a minimum transmission quality maintenance for each subscriber of the cell. The fact that this is no longer sufficient for modern networks, however, was something developers were aware of here, as fluid deployment options were additionally adopted.

UMTSシステムの特徴は、チャンネルのバンドリング(束ね)を許可することである。その場合、多くの論理チャネルが個々のユーザに割り当てられる。ユーザが多くのCDMA系列を平行して受け取らないように、ここでは短くされた系列が使用される。このようにしてデータ速度が増す。その方法では、対応する料金のお返しに、より高いデータ速度が、パワーユーザと呼ばれる人に提供することができる。   A feature of the UMTS system is that it allows channel bundling. In that case, many logical channels are assigned to individual users. A shortened sequence is used here so that the user does not receive many CDMA sequences in parallel. In this way, the data rate is increased. In that way, a higher data rate can be provided to a person called a power user in return for the corresponding fee.

他方では、また、データ送信の強固さは、そのように増やされるデータ速度と共に低下する。したがって、増大するデータ速度は、十分な良質(すなわち、低雑音パワー)を持つチャンネルに関してのみ利用可能である。さらに、新しい簡略化されたコードをすべて含まなければならない、バンドリングのために特定のチャンネルを使用することが単に可能であるので、他のユーザに関連する干渉レベルが増し、そして、管理の複雑さおよび費用が際だって上昇する。しかしながら、重大な局面は、ここのチャンネルリソースを最適な使用につけないということである。   On the other hand, the robustness of data transmission also decreases with the increased data rate. Thus, the increased data rate is only available for channels with good quality (ie low noise power). Moreover, it is only possible to use a specific channel for bundling, which must include all new simplified codes, thus increasing the level of interference associated with other users and managing complexity. The costs and costs will rise significantly. However, a critical aspect is that the channel resources here are not optimally used.

ドイツ、199 37 706 A1は、送信端で周波数および時間拡大を有する送信方法を開示している。また、多次元の多重アクセス法(MDMA)とも呼ばれるこの送信方法では、伝えられるべきである情報シンボルは、送信機端末にて、周波数拡大および時間拡大に供せられる。さらに、異なった送信パワーを個々の加入者に割り当てることができる。受信信号は、受信端末において非拡大である。それぞれの拡大効果およびそれによるシステム利得は、要求されている送信品質および現行のチャンネル特性に匹敵することができる。チャンネルの特性を確かめるのに役立つ参照パルスによって、基地局と加入者局との接続を作るときに、時間拡大の範囲を実行することができる。MDMAは、ネットワークおよび各加入者でのあらゆる要求、およびそれを要求する品質に適応することを可能にする。したがって、MDMAは、各加入者に最適な供給に与えるために技術的に使用することができるマシンを示す。   Germany, 199 37 706 A1, discloses a transmission method with frequency and time expansion at the transmitting end. In this transmission method, which is also called multidimensional multiple access method (MDMA), information symbols to be conveyed are subjected to frequency expansion and time expansion at the transmitter terminal. Furthermore, different transmission powers can be assigned to individual subscribers. The received signal is not expanded at the receiving terminal. Each expansion effect and resulting system gain can be compared to the required transmission quality and current channel characteristics. With a reference pulse that helps to verify the channel characteristics, a time extension range can be implemented when making a connection between the base station and the subscriber station. MDMA makes it possible to adapt to every requirement in the network and each subscriber, and the quality that demands it. Thus, MDMA represents a machine that can be used technically to give each subscriber an optimal supply.

しかしながら、それ自身はまだ十分ではない。生じた質問は以下の点である。
データ速度、範囲、誤り保護、丈夫さなどなどのユーザにとっての貴重な利益を最適な方法で提供することができるためには、どのようにネットワークを管理しなければならないのか。言い換えれば、MDMAの柔軟性を経済上の利点に変換するために、マシンをいかにして組織的な方法で操作するのか。
However, it is not enough in itself. The questions that arise are:
How should the network be managed to be able to provide the user with valuable benefits such as data rate, range, error protection, robustness, etc. in an optimal way? In other words, how to operate the machine in an organized way to translate the flexibility of MDMA into an economic advantage.

したがって、この発明の目的は、送信機から少なくとも1台の受信機へ少なくとも1つのシンボルを送信する方法を提供することであり、その方法は、送信機とそれぞれの受信機との間の送信状態に基づき、可能な限り高いデータ速度を提供する。この発明の技術的な目的のさらなる態様として、それから続くものは、データ信号速度を、ネットワーク中のどんな加入者にも提供するネットワーク組織化の方法を提供することであり、その方法は、送信機と個々の受信機との間の送信状態によって可能な限り高くし、そして、それに関して、利用できるチャンネルリソースをよりよく利用することである。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for transmitting at least one symbol from a transmitter to at least one receiver, the method comprising a transmission state between the transmitter and each receiver. To provide the highest possible data rate. As a further aspect of the technical objective of the present invention, what follows is to provide a method of network organization that provides the data signal rate to any subscriber in the network, the method comprising: And as much as possible depending on the transmission status between the receiver and the individual receivers, and in this regard, better use of available channel resources.

この発明の第1の態様によると、各々が少なくとも1ビットを持つ多数のシンボルを、送信機から少なくとも1台の受信機に対し、少なくとも1つのチャンネルおよび所定の送信パワーで送信する方法が提案され、
受信機固有の送信エネルギーが、受信機側でシンボルの受信となり、受信エネルギーが、受信機に関連する上限値または、誤り認識率のより低い値に対応するように、シンボルが送信され、そして
受信機固有の送信エネルギーを、同時に、送信機と受信機との間の現在優勢な送信状態に依存して、できる限り高いビット速度を達成するために、シンボル持続期間、送信されたビットのシンボルあたりの数、または、シンボル持続期間および送信されたビットのシンボルあたりの数が採用される。
According to a first aspect of the invention, there is proposed a method for transmitting a number of symbols each having at least one bit from a transmitter to at least one receiver with at least one channel and a predetermined transmission power. ,
Symbols are transmitted and received so that the receiver-specific transmission energy is symbol reception at the receiver side, and the received energy corresponds to the upper limit value associated with the receiver or a lower error recognition rate. In order to achieve the highest possible bit rate, depending on the current dominant transmission conditions between the transmitter and the receiver at the same time, the symbol duration, per symbol of transmitted bits Or the symbol duration and the number of transmitted bits per symbol.

この発明の第2の態様によると、
送信機から少なくとも1台の受信機に対する少なくとも1ビットを有する多数のシンボルの各送信に対し、少なくとも1チャンネルおよび所定の送信パワーを用いて、シンボルを送信するネットワークを組織化する方法で提供され、
受信機固有の送信エネルギーが、受信機側でシンボルの受信となり、受信エネルギーが、受信機に関連する上限値または、前記上限値と比較して低い、発生誤り認識率の値に対応するように、シンボルが送信され、受信機固有の送信エネルギーを、および同時にできる限り高いビット速度を達成するために、送信機と個々の受信機との間の現行の送信状態に依存して、シンボル持続期間、または送信ビットのシンボルあたりの数、またはシンボル持続時間および送信ビットのシンボルあたりの数が採用される。
According to a second aspect of the invention,
Provided in a method for organizing a network for transmitting symbols using at least one channel and a predetermined transmission power for each transmission of a number of symbols having at least one bit from a transmitter to at least one receiver;
The receiver-specific transmission energy is symbol reception on the receiver side, and the reception energy corresponds to the upper limit value related to the receiver or the value of the generated error recognition rate that is lower than the upper limit value. Depending on the current transmission state between the transmitter and the individual receivers, the symbol duration, the symbols are transmitted, the receiver specific transmission energy, and at the same time to achieve the highest possible bit rate Or the number of transmitted bits per symbol, or the number of symbol durations and transmitted bits per symbol.

この2つの提案された方法は同じ発明に基づく。発明の第1の態様に基づく方法は、以後、この発明に基づく送信方法として、送信機と少なくとも1台の受信機との間のデータ送信のための技術的なルールを述べる。送信機と少なくとも1台の受信機の間の多数のシンボルの各送信のためのネットワークにおける技術的な規則の使用は、その上に基づき、この発明の第2の態様で述べた方法に基づくネットワークの組織化のための技術的なルールを形成する。また、後者の方法は、以下に、この発明に基づくネットワーク組織化方法と呼ぶ。   The two proposed methods are based on the same invention. The method according to the first aspect of the invention will hereinafter be described as technical rules for data transmission between a transmitter and at least one receiver as a transmission method according to the invention. The use of technical rules in the network for each transmission of a number of symbols between a transmitter and at least one receiver is based on the network based on the method described in the second aspect of the invention Form technical rules for organizing The latter method is hereinafter referred to as a network organization method based on the present invention.

また、この発明の送信方法の使用は、この発明に基づく送信方法が各送信で使用されない限り、この発明に基づくネットワーク組織化方法を使用することなく達成できる。   Also, the use of the transmission method of the present invention can be achieved without using the network organization method according to the present invention unless the transmission method according to the present invention is used for each transmission.

この発明に基づくネットワーク組織化方法の使用が送信方法の使用を予想することを理解するであろう。ネットワーク組織化方法は、ネットワークにおけるあらゆるデータ送信にも関係がある。ネットワーク組織化方法の使用は、以下に詳細に説明されるように、効率増大の面で最大を可能にする。   It will be appreciated that the use of the network organization method according to the invention anticipates the use of the transmission method. The network organization method is also related to any data transmission in the network. The use of network organization methods allows maximum in terms of increased efficiency, as will be described in detail below.

以下で使用されたいくつかの用語は、この発明のより良い理解のために、より詳細にい説明される。   Some terms used below are described in more detail for a better understanding of the present invention.

この発明に基づくシンボルの用語は、別の方法で述べられない場合に論理シンボルを表す信号を示すために使用される。論理シンボルは1つ以上のビットを含む。   The term symbol in accordance with the present invention is used to indicate a signal that represents a logical symbol unless stated otherwise. A logical symbol includes one or more bits.

受信機固有の送信エネルギーがあるシンボルの送信は、それぞれの個々の受信機に対して、基本的に、送信エネルギーが個別に決定されることを意味する。この発明によれば、送信エネルギーの決定は、受信機側で、シンボルの受信は、受信機に関連した上限または、誤り認識率に関するより低い値に対応する受信エネルギーで起こる。 The transmission of symbols with receiver-specific transmission energy basically means that the transmission energy is determined individually for each individual receiver. According to the present invention, transmission energy determination occurs at the receiver side, and symbol reception occurs at a received energy corresponding to an upper limit associated with the receiver or a lower value for error recognition rate.

これは、同じ現在の送信状態が、送信機からほぼ同一の距離の受信機のグループに適用されるなら、多くの受信機のグループのために決定される同じ送信エネルギーを排除しない。 This does not eliminate the same transmission energy determined for many groups of receivers if the same current transmission state applies to groups of receivers that are approximately the same distance from the transmitter.

予定された送信パワーの用語は、既知のパワー管理方法との区別として、この発明に基づく方法の内容での可変でなく、時間平均で維持される送信パワーを示すために使用される。更にまたはこれとは別に、ピークパワーの点における上限は予め決定され、それはこの発明による方法に関する内容で維持される。しかし、送信パワーのプリセットを外部から変更することも可能であり、その結果、この発明に基づく方法は、シンボル持続時間、または1シンボルあたりのビット数の適用により、または、両方のパラメータの適用により、それ故、作用する。送信パワーのプリセットに関する様々な具体化は以下に説明される。   The term scheduled transmission power is used as a distinction from known power management methods to indicate a transmission power that is maintained on a time average rather than being variable in the content of the method according to the invention. In addition or alternatively, an upper limit in terms of peak power is predetermined, which is maintained in the context of the method according to the invention. However, it is also possible to change the transmission power preset from the outside, so that the method according to the invention can be applied by applying the symbol duration, the number of bits per symbol, or by applying both parameters. Therefore, it works. Various implementations for transmit power presets are described below.

現行の送信状態は、現在の受信端末の誤り認識率に影響を及ぼすすべてのパラメータによって定義される。送信状態への影響は、使用された変調モードおよびシンボルの持続時間だけでなく、例えば、送信機と受信機の間の距離(距離減衰)、マルチパス減衰および、受信機において、そこから生じる干渉影響、例えば近接の送信機およびノイズからの干渉妨害、単一のパスでの妨害によるジャドウ影響、チャンネル干渉影響およびシステム干渉影響によって形成される。   The current transmission state is defined by all parameters that affect the error recognition rate of the current receiving terminal. The effect on the transmission state is not only the modulation mode used and the duration of the symbol, but also, for example, the distance between the transmitter and the receiver (distance attenuation), multipath attenuation and the interference arising from it at the receiver. Formed by influences, eg interference interference from nearby transmitters and noise, jado effects due to interference in a single path, channel interference effects and system interference effects.

使用された誤り認識率の上限値は、例えば、ビット誤り率の値(BER)、フレーム誤り率(FER)、またはブロック誤り率(BER)、または、誤り認識率に影響のあるいずれかの等価な値であってもよい。   The upper limit of the used error recognition rate is, for example, the bit error rate value (BER), the frame error rate (FER), or the block error rate (BER), or any equivalent that affects the error recognition rate. Any value may be used.

誤り認識率の制限値と受信機との関連は、例えば、受信機のユーザ、または、送信機と受信機との間のデータ伝送(電話での会話、メール、マルチメディアデータ伝送、セキュリティ使用などに関するコンテキストデータの伝送)にリンクされたサービスタイプと互換性が保証された最大の誤り認識率から起きる。   The relationship between the limit value of the error recognition rate and the receiver is, for example, the data transmission between the user of the receiver or the transmitter and the receiver (phone conversation, mail, multimedia data transmission, security use, etc. The maximum error recognition rate guaranteed to be compatible with the service type linked to the transmission of context data).

受信機に関連する最大の誤り認識率を維持する一方、予定された送信パワーおよび1シンボルあたり受信機固有の送信エネルギーを用いた時、可能な最高のデータ速度の指示は、どれが可能な最高のデータ速度であるかを示すために用いられる。これは、旧来の方法に反して、データ速度が1台の受信機ごとで異なることができるのを意味する。そのことは以下、図を参照して詳しく述べる。   While maintaining the maximum error recognition rate associated with the receiver, when using the planned transmit power and receiver specific transmit energy per symbol, the indication of the highest possible data rate is the highest possible. Used to indicate whether the data rate is This means that the data rate can be different for each receiver, contrary to the traditional method. This will be described in detail below with reference to the drawings.

この発明に従った解決法は、実施例を述べる前に、まず最初に、以下により詳細に考察される。 The solution according to the invention is first considered in more detail below, before describing the examples.

この発明の送信方法は、既知のパワー調整方法(パワー管理)から離れている。特に例えば、既知のGSMかCDMA方法は、送信機のパワーを制御する。これは、ネットワーク・オペレータに対して経済的効率が悪い。パワー管理に関係する送信パワーの調整は、ネットワーク・オペレータにとって利用できるチャンネル能力が、最適使用に設定できないことを意味する。その上、この発明は、実現の一貫した置換に基づき、受信機側の誤り認識率の点で上限値を達成するために、受信パワーではなく、ビットあたりの受信エネルギーが決定される。   The transmission method of the present invention is separated from the known power adjustment method (power management). In particular, for example, known GSM or CDMA methods control the power of the transmitter. This is not economically efficient for network operators. The adjustment of transmit power related to power management means that the channel capabilities available to network operators cannot be set for optimal use. In addition, the present invention is based on consistent replacement of implementations, in which the received energy per bit rather than the received power is determined in order to achieve an upper limit in terms of error recognition rate on the receiver side.

この発明によれば、従って、シンボルの送信エネルギーの受信機固有の調整が、シンボル持続時間の適用により、または、シンボルで送信されたビット当の適用により、または、それぞれ所定の送信パワーを用いた場合は、双方の結合した方法により、実施される。その結果、送信エネルギーの調整に提供されたそれぞれの測定は、1ビットあたりのシンボル時間(つまり、シンボル持続時間対、そこに含まれたビットの数の比率)の適用を行う。可能なかぎり高いデータ速度を達成すると同時に所定の送信パワーを用いた時、各々の場合での適用に対して何が重要であるかは、またはこの方法の別の形態では、それぞれの受信機に関連する誤り認識率についての上限値を観察すること、またはそれを下回ることである。この発明による送信方法は、パワー管理方法との区別を明確に示すために、ビット持続時間管理(BDM)の形態において、エネルギー管理としても参照できる。すなわち、周知の方法とこれとに関連した重要な違いは、完全に新しいネットワーク組織を意味し、それを可能にすることである。   According to the invention, therefore, receiver-specific adjustment of the transmission energy of the symbol is achieved by applying a symbol duration or by applying the bit transmitted in the symbol, or using a predetermined transmission power respectively. In some cases, it is carried out by the combined method of both. As a result, each measurement provided for transmit energy adjustment applies an application of symbol time per bit (ie, the ratio of symbol duration to the number of bits contained therein). What is important for the application in each case when achieving the highest possible data rate and at the same time using a given transmit power, or in another form of this method, is in each receiver Observe or fall below the upper bound on the associated error recognition rate. The transmission method according to the invention can also be referred to as energy management in the form of bit duration management (BDM) in order to clearly show the distinction from the power management method. That is, an important difference between the well-known method and this is to mean and enable a completely new network organization.

ビット持続時間管理に基づいて、この発明に従ったネットワーク組織化方法は、ネットワーク・オペレータにとって、有効なチャネル容量の、より効率的な使用を可能にする。ネットワークでは、その目的は、与えられた期間で与えられた量の情報を多くの加入者に提供することである。予定された送信パワーで、与えられた持続時間は、すべての加入者にとって、合計で利用可能なエネルギー収支を必要とする。この発明に従ったネットワーク組織化方法は、受信機固有の方法で各チャンネルを最適化する。より明確には、予定された誤り認識率を達成するために必要であるエネルギーおよび、可能な限り高速(つまり、データ速度が可能な限り高い)のデータ送信が、加入者のために意図された各シンボルに割り当てられる。これは、既知のネットワーク組織化方法との比較で、より多くの情報量を伝えることができるか、または、より多くの加入者に供給できることを可能にする。   Based on bit duration management, the network organization method according to the present invention allows more efficient use of effective channel capacity for network operators. In a network, the goal is to provide many subscribers with a given amount of information in a given period. With scheduled transmit power, a given duration requires a total available energy balance for all subscribers. The network organization method according to the present invention optimizes each channel in a receiver-specific manner. More specifically, the energy required to achieve the expected error recognition rate and data transmission as fast as possible (i.e. the highest possible data rate) were intended for subscribers. Assigned to each symbol. This allows a greater amount of information to be communicated or supplied to more subscribers compared to known network organization methods.

これは、パワー管理に関する文脈中の送信パワーリセット値以下の送信パワーの減少は、送信パワーに関するリソースを完全に使用しないので、送信パワーの調整で首尾よく達成されない。送信パワーのプリセット観測するときだけ、完全な利用が首尾よく達成される。   This is not achieved successfully by adjusting the transmit power, as a decrease in transmit power below the transmit power reset value in the context of power management does not use the resources related to transmit power completely. Only when preset transmission power is observed, full utilization is successfully achieved.

その結果、この発明に従ったネットワーク組織化方法は、ネットワーク・オペレータで利用できるパラメータを、エネルギー収支、すなわち、送信パワーと時間として、改善された方法で用いる。したがって、この発明のネットワーク組織化方法は、以下、エネルギー収支管理(EBM)と呼ぶ。   As a result, the network organization method according to the present invention uses the parameters available to the network operator in an improved way as energy balance, i.e. transmission power and time. Therefore, the network organization method of the present invention is hereinafter referred to as energy balance management (EBM).

この発明に従った方法の一実施例は、以下に、より詳細に説明される。送信方法は、言わばネットワーク組織化方法の基本のセルを形成するので、一例として以下に説明された実施例は、送信方法および、この発明のネットワーク組織化方法にも関する。   One embodiment of the method according to the invention is described in more detail below. Since the transmission method forms a basic cell of the network organization method, the embodiment described below as an example also relates to the transmission method and the network organization method of the present invention.

1ビットあたりのシンボル持続時間で変化を引き起こす測定エネルギーを適用するために提案された3つの測定の各々は、この発明に基づき、独立した送信方法に対応する。代替の適用組み合わせは、有利だが必要ではない。   Each of the three measurements proposed to apply measurement energy that causes a change in symbol duration per bit corresponds to an independent transmission method according to the present invention. Alternative application combinations are advantageous but not required.

この発明に従った送信方法の第2の具体化では、したがって単にシンボル持続時間が適用しているかどうかということである。2番目の具体化は、単に、1シンボルあたりのビットの数が適用していること提供する。3番目の具体化は、1シンボルあたりのビットの数とシンボル持続時間が同時に適用させられることを提供する。   The second embodiment of the transmission method according to the invention is therefore simply whether the symbol duration is applied. The second embodiment simply provides that the number of bits per symbol applies. The third embodiment provides that the number of bits per symbol and the symbol duration are applied simultaneously.

この発明に従った送信方法の一例による別の具体化は、上述した適用の2つか3の間で選択がなされる選択ステップを提供する。4番目の具体化は、単にシンボル持続時間の適用か、単に1シンボルあたりのビットの数の適用を選択的に使用する。5番目の具体化は、選択的に、単に1シンボルあたり適用か、シンボル持続時間および同時に、1シンボルあたりのビット数の適用を使用する。6番目の具体化は、選択的に、単に1シンボルあたりのビット数の適用か、シンボル持続時間および、同時に1シンボルあたりのビット数の適用を使用する。7番目の具体化は、選択的に、単に1シンボルあたりのシンボル持続時間の適用か、単にビットの数の1シンボルあたりの適用か、ビット持続時間の適用および同時にビットの数を使用する。   Another embodiment according to an example of a transmission method according to the invention provides a selection step in which a selection is made between two or three of the applications described above. The fourth embodiment selectively uses either the application of symbol duration or simply the application of the number of bits per symbol. The fifth embodiment optionally uses only application per symbol or application of symbol duration and simultaneously the number of bits per symbol. The sixth embodiment optionally uses only the application of the number of bits per symbol or the application of the symbol duration and the number of bits per symbol at the same time. The seventh embodiment optionally uses only the application of symbol duration per symbol, or the application of the number of bits per symbol, the application of bit duration and simultaneously the number of bits.

望ましくは、さらなる具体化では、上述した実施例の多数またはすべてで実行することができる。   Desirably, further embodiments can be implemented with many or all of the above-described embodiments.

以下に、送信パワーのプリセットに関してくつかの具体化について議論する。   In the following, some implementations regarding transmit power presets are discussed.

この発明の1実施例では、送信パワーおよび/または、電界強度および/または、スペクトラルパワー密度は、時間平均上で、および、許容パワー放射の限界内でチャンネル特有の方法で最大にある。許容送信パワー、および/または電界強度、および/または磁場の強さ、および/または、スペクトラルパワー密度は、監督機関によって予め決定される。この発明に従ったネットワーク組織化方法の場合では、エネルギー収支管理、利用可能なエネルギー収支の最大利用は、そのように達成される。時間平均は、逆数が帯域幅より著しく少ないそれらの時間のセグメントに関連する。   In one embodiment of the present invention, transmit power and / or field strength and / or spectral power density are maximized in a channel-specific manner on a time average and within the limits of allowable power radiation. Allowable transmit power and / or electric field strength and / or magnetic field strength and / or spectral power density are predetermined by the supervisory authority. In the case of the network organization method according to the invention, energy balance management, maximum utilization of the available energy balance is thus achieved. Time averages relate to those time segments whose reciprocal is significantly less than the bandwidth.

時間平均のさらなる具体化では、送信パワーは、送信機の技術的設計の限界内で最大にある。許容パワー以下に留まるなら、送信機に利用可能なエネルギー収支の技術的に可能な利用の最大はそのように達成される。   In a further implementation of time averaging, the transmit power is at maximum within the limits of the transmitter's technical design. The maximum of the technically possible use of the energy balance available to the transmitter is thus achieved if it stays below the allowable power.

さらなる具体化では、送信パワーはあらかじめセットすることができる。送信パワーのあらかじめセットすることでの変更は、この発明の方法の手順での外部の介入を表す。例えば、送信パワーのあらかじめセットすることの選択オプションは、この実施例の内容にある移動体端末のユーザに提供することができる。そのように、例えば、干渉に影響されやすい環境において、装置の放射をできるだけ低く保つために、ユーザは彼の願望に応じて、送信パワーを調整することができる。そして、送信条件が同一に留まり、送信パワーのプリ設定の減少が、送信手順で達成できる最大データ速度の減少を引き起こす時、送信エネルギーを達成するために、シンボルは、より大きいシンボル持続時間か、対応するより少ない数または両方で送信される。   In a further embodiment, the transmission power can be preset. Changing the transmit power in advance represents an external intervention in the method procedure of the present invention. For example, the option to pre-set the transmit power can be provided to the mobile terminal user in the context of this embodiment. Thus, for example, in an environment that is susceptible to interference, the user can adjust the transmit power according to his desires to keep the radiation of the device as low as possible. Then, to achieve transmit energy, when the transmission conditions remain the same and the decrease in transmit power preset causes a decrease in the maximum data rate that can be achieved with the transmission procedure, the symbol is either a larger symbol duration or Sent in a correspondingly smaller number or both.

以下に説明されているのは、必要な送信エネルギーを確かめる操作に関する具体化である。   Described below is an embodiment relating to the operation of ascertaining the required transmission energy.

別の具体化では、受信エネルギーの現在行き渡っている値を与えられた送信エネルギーで確かめるためのステップが提供される。例えば受信パワーについてのRSSI測定(無線信号強度インジケータ)を受信機側で実行することができ、そして、測定結果に依存する信号を送信機に転送できる。   In another embodiment, a step is provided for ascertaining the currently prevailing value of received energy with a given transmitted energy. For example, RSSI measurement (radio signal strength indicator) for received power can be performed at the receiver side, and a signal depending on the measurement result can be transferred to the transmitter.

それとは別にまたは加えて、送信機か受信機で誤り認識率の現在行き渡っている値を確かめるためのステップを提供することができる。その場合、受信されたデータフレーム中の誤りの数を決定することによって、誤り率を確かめることができる。それとは別に、多くのデータフレームの誤りの数を平均することによって、誤り認識率を確かめることができる。その上、予定された期間の間に、受信機の否定的な受信信号の数によって、誤り認識率を確かめることができる。誤り認識率は、例えば、ビット誤り率(BER)、ブロック誤り率(BLER)またはフレーム誤り率(FER)である。頻繁に使用された冗長のコード化と反復戦略はそこに含まれる。   Alternatively or additionally, a step can be provided for ascertaining the currently prevailing value of the error recognition rate at the transmitter or receiver. In that case, the error rate can be ascertained by determining the number of errors in the received data frame. Alternatively, the error recognition rate can be ascertained by averaging the number of errors in many data frames. Moreover, the error recognition rate can be ascertained by the number of negative received signals at the receiver during the scheduled period. The error recognition rate is, for example, a bit error rate (BER), a block error rate (BLER), or a frame error rate (FER). Frequently used redundant coding and iteration strategies are included there.

別の実施例では、シンボル持続時間の適用は、受信端末における誤り認識率の現在行き渡っている値に依存して、または、受信端末で現行のノイズパワー密度の値依存して実施される。   In another embodiment, the application of the symbol duration is performed depending on the currently prevailing value of the error recognition rate at the receiving terminal or depending on the current noise power density value at the receiving terminal.

別の実施例では、受信機は現行の誤り認識率か、雑音パワー密度の現行の値を送信機に伝える。さらに、代わりにまたは加えて、送信機は、受信端末にて現行の誤り認識率を、または、現行のノイズパワー密度の値を見積もる。   In another embodiment, the receiver communicates the current error recognition rate or current value of noise power density to the transmitter. Further, alternatively or additionally, the transmitter estimates the current error recognition rate or the current noise power density value at the receiving terminal.

さらなる具体化では、既存の接続または進行中のデータト交信において、送信機と受信機の間の現行の送信状態により、シンボル持続時間またはシンボルに含まれたビット数またはそれらの双方は、接続またはデータトラフィックが遮断されることなく、流動的に再調整される。言い換えれば、接続を形成する時だけでなく、既存の接続の間に、より特別には、望ましくは受信機に対して明確に、シンボル持続時間の設定は実行されない。シンボル持続時間の変化は、接続の間に、時間連続性、別の類似の連続性、または、所定の時間間隔での接続の間に実施される。   In a further embodiment, in an existing connection or ongoing data exchange, depending on the current transmission state between the transmitter and the receiver, the symbol duration and / or the number of bits contained in the symbol may be Traffic is readjusted fluidly without being blocked. In other words, no symbol duration setting is performed not only when forming a connection, but more particularly during an existing connection, and more specifically, preferably specifically for the receiver. The change in symbol duration is performed during connection, during time continuity, another similar continuity, or during a connection at a predetermined time interval.

好ましい具体化では、シンボル持続時間は、チャンネル固有の様式で、つまり、使用される各チャンネル上に、個別に適用される。特に、複数のチャンネルでシンボルが送信される受信機にそのように送信することは可能であり、そのシンボルは、そこの送信状態に従って、各チャンネル上のそれらの持続時間の点で個別に適用される。   In a preferred embodiment, the symbol duration is applied individually in a channel specific manner, ie on each channel used. In particular, it is possible to do so to receivers where symbols are transmitted on multiple channels, which symbols are applied individually in terms of their duration on each channel according to their transmission conditions. The

具体化では、シンボル持続時間は、唯一チャンネルの帯域幅によって短いシンボル持続時間値にチャンネル固有の方法で制限される。それはシンボル持続時間を変えるために特に広範囲の値を提供する。シンボル持続時間は、連続スペクトラルの値、または、代わりに、離散スペクトラルの値から決定することができ、その点で、離散スペクトラルの値は、チャンネル特有の方法で、可能な最も短いものであるシンボル持続時間の整数倍を含む。   In an embodiment, the symbol duration is limited in a channel specific manner to a short symbol duration value only by the channel bandwidth. It provides a particularly wide range of values for changing the symbol duration. The symbol duration can be determined from the continuous spectral value, or alternatively from the discrete spectral value, in which the discrete spectral value is the shortest possible symbol in a channel-specific manner. Includes an integer multiple of the duration.

好ましい具体化では、以下の公式により、シンボル持続時間Tsimbleは送信端末で決定される。

Figure 2007534186

ここで、Eminは、受信機に関係する誤り認識率の上限値に対応する受信エネルギー、Psendは最大送信パワー、r0は基準の距離、αは伝播係数である。 In a preferred embodiment, the symbol duration T simble is determined at the transmitting terminal according to the following formula:
Figure 2007534186

Here, E min is the reception energy corresponding to the upper limit value of the error recognition rate related to the receiver, P send is the maximum transmission power, r 0 is the reference distance, and α is the propagation coefficient.

以下に説明されているのは、送信されたビットのシンボルあたりの数の適用かシンボルタイプの選択に関する具体化である。   Described below are implementations relating to the application of the number of transmitted bits per symbol or the selection of the symbol type.

この発明の別の実施例では、送信されたビットのシンボルあたりの数の選択は、受信端末における、誤り認識率の現行の値か、ノイズパワー密度の受信端末の現行の値によって実行される。   In another embodiment of the invention, the selection of the number of transmitted bits per symbol is performed according to the current value of the error recognition rate at the receiving terminal or the current value of the receiving terminal of the noise power density.

望ましくは、送信されたビットのシンボルあたりの数はチャンネル固有の方法で適合される。それは、受信機が接続中に異なったチャンネル上で異なったシンボルタイプを受信することを意味することができる。そのように、個別に各チャンネルの上のデータ速度を最適化することができる。   Preferably, the number of transmitted bits per symbol is adapted in a channel specific manner. It can mean that the receiver receives different symbol types on different channels during connection. As such, the data rate on each channel can be optimized individually.

別の実施例では、チャンネル固有の用語で非常に短いシンボル持続時間が既に使用されているとき、送信されたビットのシンボルあたりの数のさらなる具体化が実施される。それは、使用されるべきシンボルタイプを可能な限り長く送信するために、送信機と受信機との間の通信の制御に役立つ。   In another embodiment, further implementation of the number of transmitted bits per symbol is implemented when a very short symbol duration is already used in channel specific terms. It helps control the communication between the transmitter and the receiver in order to transmit the symbol type to be used as long as possible.

さらなる具体化では、ビットの可能な最大の数があるシンボルタイプは送信のために選択され、それは受信端末にて、誤り認識率の上限値を超過させない。   In a further embodiment, the symbol type with the largest possible number of bits is selected for transmission, which does not exceed the upper limit of the error recognition rate at the receiving terminal.

様々な送信の代替に関する具体化は以下に説明される。   Embodiments for various transmission alternatives are described below.

さらなる具体化では、シンボルは、チップの系列に分割されていた状態でそれぞれ送信される。その場合、シンボルがノイズ系列(本当の雑音)か疑似ノイズ系列で変調される限り、そのシンボルは、周波数の点で拡大できる。望ましくは、ノイズか疑似のノイズ系列は、選択されたシンボル持続時間に流動的に適合させられる。これは、例えば、最初のチップが長いm系列から常に取り除かれる手順により実行でき、そのためシンボル持続時間が合計で提供される。   In a further embodiment, the symbols are each transmitted in a state of being divided into a sequence of chips. In that case, as long as the symbol is modulated with a noise sequence (real noise) or a pseudo-noise sequence, the symbol can be expanded in terms of frequency. Desirably, the noise or pseudo-noise sequence is fluidly adapted to the selected symbol duration. This can be done, for example, by a procedure in which the first chip is always removed from a long m-sequence, so that a symbol duration is provided in total.

代わりに、疑似ノイズ系列の代わりにCDMA系列を使用することは、可能であり、その結果、多くの接続を平行な関係で形成できる。   Instead, it is possible to use CDMA sequences instead of pseudo-noise sequences, so that many connections can be formed in a parallel relationship.

利用可能なチャンネル帯域幅が完全に使用されるような方法でシンボルが送信されるとき、利用可能なチャンネルリソースの最大利用は、周波数軸に関連して達成される。望ましくは、したがって、シンボルは、周波数が拡大されるという条件で送信される。   When symbols are transmitted in such a way that the available channel bandwidth is fully used, maximum utilization of available channel resources is achieved in relation to the frequency axis. Preferably, therefore, the symbols are transmitted on condition that the frequency is expanded.

チャープ信号は、長いシンボルが必ずしも小さい帯域幅を意味しないことを示す。したがって、特に好ましい具体化では、シンボルはチャープ信号の形態で送信される。その場合、長いシンボルは、同じ持続時間のものであるチャープ信号に取り替えることができる。その場合、時間の持続時間と送信パワーの積が双方のパルス形態と同一である、すなわち、エネルギーは同じである。しかしながら、チャープ信号は、最も簡単な場合で直線的に拡がるが、一般には、望ましくは単調に上昇するか、または単調に低下する機能形態を仮定することができ、そして全体の予定された帯域幅に及ぶことができる周波数変調を表す。そのように、信号は周波数で拡大される。   A chirp signal indicates that a long symbol does not necessarily mean a small bandwidth. Thus, in a particularly preferred embodiment, the symbols are transmitted in the form of a chirp signal. In that case, a long symbol can be replaced with a chirp signal that is of the same duration. In that case, the product of time duration and transmission power is the same for both pulse forms, i.e. the energy is the same. However, the chirp signal spreads linearly in the simplest case, but in general it can be assumed that the function form desirably rises monotonically or falls monotonically, and the total planned bandwidth Represents a frequency modulation that can span As such, the signal is expanded in frequency.

さらなる具体化では、送信機のチャープ信号(これはそれぞれの受信機のために意図される)は、時間の点で互いに、重ねることができる。その場合、ある瞬間に放出され、相互にチャープ信号に重ねられた、パワーの大きさの合計は、帯域上の最大許容送信パワーに等しい。   In a further embodiment, transmitter chirp signals (which are intended for each receiver) can overlap each other in time. In that case, the sum of the magnitudes of power emitted at some instant and superimposed on each other's chirp signal is equal to the maximum allowable transmit power on the band.

上記の信号拡大効果は、非常に厳しいマルチパス伝播、および/または、追加的な干渉信号を被るチャンネルに役立つ拡大利得をもたらす。その場合、受信された信号の品質は、信号の選択された拡大に大きく依存する。常に最大帯域幅を使用することができるので、エネルギー収支管理は、直接にその値を伴なう。従って、パルスの持続時間の増加に伴い、拡大およびそれと同時のシンボルエネルギーは増大する。   The above signal expansion effects provide very severe multipath propagation and / or expansion gain useful for channels that suffer from additional interference signals. In that case, the quality of the received signal is highly dependent on the selected expansion of the signal. Since the maximum bandwidth can always be used, energy balance management is directly accompanied by that value. Therefore, as the duration of the pulse increases, the expansion and the symbol energy at the same time increase.

適当な相関関係の受信機が使用されるなら、例えば、受信機に適した整合フィルタがあり、それが流動的に適用されるならば、拡大シンボルに含まれたエネルギーは、最適な使用につけることができる。   If an appropriately correlated receiver is used, for example, if there is a matched filter suitable for the receiver and it is applied fluidly, the energy contained in the expanded symbol will be used for optimal use. be able to.

代わりに、長いシンボルの場合では、FDMA方法を重ねることも可能であり、その結果、利用可能な帯域幅は分割され、そして、アドレスされたユーザは、帯域幅の小さい部分(これはそれぞれのデータ信号の長さに対応)のみに割り当てられる。2個以上のFDMAチャンネルが平行に動作されることは可能である。   Alternatively, in the case of long symbols, it is also possible to overlap the FDMA method, so that the available bandwidth is divided and the addressed user has a small portion of the bandwidth (which is the respective data (Corresponding to the signal length) only. It is possible for two or more FDMA channels to be operated in parallel.

その点で、送信機の力学は、FDMAチャンネルへの分割時に重要な意義があり、同時に、上述の劣ったチャンネル状況の場合、より小さい帯域幅が割り当てられ、そして、それ故、同時に、より小さい帯域幅を不十分なチャンネル状態の上で議論されたケースに割り当て、そしてそれ故、最適なシンボルはより長く、良い状態のチャンネルは、パラレルのより短いシンボルに割り当て、その結果、より大きい帯域幅を割り当てる。   In that respect, the transmitter dynamics have significant significance when splitting into FDMA channels, and at the same time, in the case of the above mentioned poor channel conditions, a smaller bandwidth is allocated, and hence at the same time smaller Allocate bandwidth to the case discussed above under insufficient channel conditions, and hence the optimal symbol is longer and the better channel is allocated to parallel shorter symbols, resulting in higher bandwidth Assign.

ここで、この発明に従ったエネルギー収支管理は、あらゆる変調モードおよびあらゆるアクセス方法に実際にリンクすることができることが見つけられる。   Here it is found that the energy balance management according to the invention can actually be linked to any modulation mode and any access method.

さらなる具体化では、マルチプレクシング法(望ましくはTDMA方法)は、チャンネルの送信負荷が許容するや否や、チャンネル上で使用される。そのように、受信機と良好な送信状態で関連しているチャンネルに対するチャネル容量のより良い利用を保証することは可能であり、それにより、送信すべき情報の項目は、ほんの短時間で送信され得る。その状況では、考えられる様々な変調モードに対する誤り認識率により、および、選択された前記変調モード(この変調モードで要求された送信品質が正しく確実にされる)により、最適なシンボルエネルギーが決定される。同時に、それは、できるだけはやくデータを送ることができる、より高いステージ変調の選択を提供し、その結果、関係するチャンネル容量が最適使用に設定される。その状況では、シンボル持続時間は、帯域幅の逆数に対応する最小値に減少されているので、シンボル持続時間は変更されない。   In a further embodiment, a multiplexing method (preferably a TDMA method) is used on the channel as soon as the transmission load of the channel allows. As such, it is possible to ensure better utilization of channel capacity for channels that are associated with the receiver in good transmission conditions, so that items of information to be transmitted are transmitted in only a short time. obtain. In that situation, the optimal symbol energy is determined by the error recognition rate for the various possible modulation modes and by the selected modulation mode (which ensures the required transmission quality in this modulation mode). The At the same time, it provides a choice of higher stage modulation that can send data as quickly as possible, so that the associated channel capacity is set for optimal use. In that situation, the symbol duration is not changed because the symbol duration has been reduced to a minimum corresponding to the inverse of the bandwidth.

好ましい具体化では、送信機はユーザの移動端末であり、そして、ベース基地局へのシンボルの送信に先立ち、その送信機は、ベース基地局から、送信のために使用されせるべき周波数帯域の情報を受信する。   In a preferred embodiment, the transmitter is the user's mobile terminal, and prior to the transmission of symbols to the base base station, the transmitter receives information from the base base station on the frequency band to be used for transmission. Receive.

さらなる具体化では、基地局は多くの変調モードで移動端末の入って来る信号をチェックし、そして、移動端末の信号の受信で正しいとして認識された変調モードを使用する。 例えば、基地局は多くの受信機によって信号を受信し、変調モードは各受信機に関連しており、そして、基地局へのシンボルの送信のために、移動端末は、送信機終了時に利用可能な変調モードの1つを使用する。   In a further embodiment, the base station checks the incoming signal of the mobile terminal in a number of modulation modes and uses the modulation mode recognized as correct in receiving the mobile terminal's signal. For example, the base station receives signals by many receivers, the modulation mode is associated with each receiver, and the mobile terminal is available at the end of the transmitter for the transmission of symbols to the base station Use one of the different modulation modes.

別の態様によれば、この発明に基づく方法を実行するための送信機が提供される。   According to another aspect, a transmitter is provided for performing the method according to the invention.

方法を実行するための送信機は、論理記号(この明細書では以下、シンボルと呼ぶ)を表す信号を作り出し、そしてそれを放射するために適合された送信ユニットを持ち、その論理シンボルは1ビットまたは複数ビットを示す。更に、送信機は、制御信号を作り出し送出するために、シンボルの送信機と受信機の間の現在行き渡っている送信状態に関して存在する情報の項目に基づいて適合される制御装置を持ち、これは、送信するユニットに対し、受信機に関連している誤り認識率の上限値、またはその誤り認識率の制限値より低い値に対応する受信機固有の送信エネルギーを処理し、適切に適合されたシンボル持続時間で、または、送信されたビットのシンボルあたりの適切に適合した数で、または、適切に適合されたシンボル持続時間および送信されたビットのシンボルあたりの適切に適合した数で、シンボルの使用をユニットに送信するために処理する制御信号を生成して供給するために、制御装置は、受信機固有の送信エネルギーと、同時に、送信機と受信機の間の現行の送信状態に依存して、できるだけ高いビット速度を達成する目的のために、さらに適合される。   A transmitter for carrying out the method produces a signal representing a logical symbol (hereinafter referred to as symbol) and has a transmission unit adapted to emit it, the logical symbol being one bit Or multiple bits. In addition, the transmitter has a controller adapted to generate and transmit control signals based on items of information that exist regarding the currently prevailing transmission state between the symbol transmitter and receiver, The transmitter unit processes the receiver-specific transmit energy corresponding to the upper limit of the error recognition rate associated with the receiver or a value lower than the limit value of the error recognition rate and is appropriately adapted. The number of symbols in symbol duration or in a suitably adapted number per symbol of transmitted bits or in a suitably adapted number of symbols duration and appropriately adapted per symbol of transmitted bits In order to generate and supply a control signal to process the use for transmission to the unit, the control unit can transmit and receive the transmitter specific transmission energy at the same time. Depending on the current conditions of transmission between, for the purpose of achieving the highest possible bit rate is further adapted.

この発明に従った送信機の具体化は、クレーム46〜77で詳しく説明される。この発明およびそれの具体化に従った送信機の利点は、この発明の方法の態様および、この発明に基づく方法の異なる実施例から直接にかつ明確に導かれる。   An embodiment of a transmitter according to the invention is described in detail in claims 46-77. The advantages of the transmitter according to the invention and its embodiments are directly and clearly derived from the method aspects of the invention and the different embodiments of the method according to the invention.

この発明に従った送信機の一例による特定の好ましい具体化では、放射できる信号は、メモリに収納するか、またはシフトレジスタ構造から読むことができる。   In certain preferred embodiments according to an example of a transmitter according to the invention, the signal that can be emitted can be stored in a memory or read from a shift register structure.

特定の好ましい実施例での代替または追加では、送信機の送信ユニットは、1つ以上のアルゴリズムの実行で放射されるためにいずれかの信号も作り出すように適合され、そのアルゴリズムは、適した回路の形態で、またはソフトウェアの形態で実行される。送信ユニットは、現在、制御装置からの制御信号によって放射されるべきそれぞれの信号を生成する。そのように、例えば、チャープ信号やBPSK信号系列のようないずれの信号をも生成することは可能である。   In an alternative or addition in certain preferred embodiments, the transmitter unit of the transmitter is adapted to produce any signal to be radiated in the execution of one or more algorithms, the algorithm comprising a suitable circuit Or in the form of software. The transmitting unit currently generates each signal to be emitted by a control signal from the controller. As such, for example, any signal such as a chirp signal or a BPSK signal sequence can be generated.

望ましくは送信ユニットは、それの出力側に接続される信号シーケンサとIQ変調ユニットを持つ。放射されるべき信号は、それの生成後に、信号シーケンサおよびIQ変調ユニットに渡され、次に、直接にキャリヤーバンドに変換される。   Preferably the transmission unit has a signal sequencer and an IQ modulation unit connected to its output. The signal to be radiated is passed to the signal sequencer and IQ modulation unit after its generation, and then converted directly into the carrier band.

この発明に従った送信機のさらなる好ましい具体化は、プログラマブルの送信機構造(ソフトウェアラジオ)を持つ。 望ましくは、送信機構造、特に送信機の動作モードは流動的に可変である。そのように多くの送信シンボルを作成することができる。   A further preferred embodiment of the transmitter according to the invention has a programmable transmitter structure (software radio). Desirably, the transmitter structure, particularly the mode of operation of the transmitter, is fluidly variable. Such a large number of transmission symbols can be created.

この発明に従った送信機のさらなる具体化は、できる限りチャンネルの特性を正確に決定するためにチャンネル見積りユニットを持つ。   A further embodiment of the transmitter according to the invention has a channel estimation unit in order to determine the characteristics of the channel as accurately as possible.

この発明のさらなる態様によると、この発明に基づく方法を実行するための受信機が提供される。この発明およびその好ましい具体化に従った受信機の特徴は、そこにある方法の態様および実施例の記述から直接にかつ明確に引き出される。   According to a further aspect of the invention, there is provided a receiver for performing the method according to the invention. The features of the receiver according to the invention and its preferred embodiments are directly and clearly derived from the description of the method aspects and embodiments therein.

望ましくは、その受信機は、プログラマブルな受信機構造(ソフトウェアラジオ)を持つ。その受信機の受信機構造および、特に動作モードは、実施例では流動的に可変である。   Preferably, the receiver has a programmable receiver structure (software radio). The receiver structure and in particular the mode of operation of the receiver is fluidly variable in the embodiment.

さらなる態様によると、この発明に基づく方法を実行するために送信用および受信用のシステムが備えられる。この発明および様々な具体化に従った送信・受信機の構成の特徴は、クレーム78〜82で述べている。この発明による方法の態様および送信機、およびこの発明による受信機の以下の記述からそれらの利点が直接にかつ明確に導かれる。   According to a further aspect, a transmission and reception system is provided for performing the method according to the invention. Features of the construction of the transmitter / receiver according to the invention and various embodiments are set forth in claims 78-82. Their advantages are directly and clearly derived from the following description of the method aspect and transmitter according to the invention and the receiver according to the invention.

この発明は以下に、一例としての実施例および図を参照してより詳細に説明される。   The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments and figures.

図3は、エネルギー密度EDの大きさと、送信周波数fと、時間tとの関係を3次元的に例証した図を示す。時間tは、この紙面で水平な軸(x軸)にプロットされ、一方、エネルギー密度EDは、この紙面で垂直な軸(y軸)にプロットされる。送信周波数fは、この紙面に対して所定の方向に延在する軸(z軸)上にプロットされる。   FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the magnitude of the energy density ED, the transmission frequency f, and the time t in a three-dimensional manner. Time t is plotted on the horizontal axis (x-axis) on this paper, while energy density ED is plotted on the vertical axis (y-axis) on this paper. The transmission frequency f is plotted on an axis (z axis) extending in a predetermined direction with respect to the paper surface.

時間軸下では、データフレームの持続時間は、時間t1とt3の2つの瞬間の間でTFRAMEによって特定された双頭矢の長さによって表される。また、シンボル13〜16は、立方体EBの一部として時間軸に沿って表される。シンボル13〜16は、異なったシンボル持続時間Tsymbolを持つ。シンボル13において、シンボル持続時間Tsymbolは、時間t1とt2の瞬間の間の双頭矢によって例証される。 Under the time axis, the duration of the data frame is represented by the length of the double-headed arrow specified by T FRAME between two instants at times t 1 and t 3 . The symbols 13 to 16 are represented along the time axis as part of the cube EB. Symbols 13-16 have different symbol durations T symbol . In symbol 13, the symbol duration T symbol is illustrated by a double-headed arrow between the instants of times t 1 and t 2 .

2つの限界周波数f1とf2の間のチャンネルで利用可能な帯域幅Bは、z-軸と平行に配置された双頭矢の長さによって特定される。 The bandwidth B available in the channel between the two limit frequencies f 1 and f 2 is specified by the length of the double-headed arrow placed parallel to the z-axis.

シンボル持続時間Tsymbolの間のスペクトラルエネルギー密度:

Figure 2007534186

は、周波数fで最大で送信される。その値は、シンボル13に対しては図1中に、長方形10の領域内容として示される。その長方形10は、シンボル13の期間Tsymbolと、0からEDmaxまでのエネルギー範囲により決定される(ED、t)面に拡がる。シンボル13のためにEDmaxを通して頻度に従ってシンボル13の期間Tsymbolと0からのエネルギーの長さの上断固とした(ED、t)飛行機で広がる長方形10の領域内容として値を図1における表現に提供します。したがって、3次元的な表示は、スペクトラルエネルギー密度の古典的な定義を含む。 Spectral energy density during symbol duration T symbol :
Figure 2007534186

Is transmitted at a maximum at frequency f. The value is shown for the symbol 13 in FIG. The rectangle 10 extends on the (ED, t) plane determined by the period T symbol of the symbol 13 and the energy range from 0 to ED max . For symbol 13 the value in the representation in FIG. 1 as the content of the area of the rectangle 10 spread on the plane (ED, t) of the length of the symbol 13 period T symbol and the energy from 0 according to the frequency through ED max Offers. Thus, the three-dimensional representation includes a classic definition of spectral energy density.

時間内に瞬間に送信機で放射することができるパワーPは、立方体EBの(ED、f)面12の図1中で与えられた時間tの瞬間に対応する。したがって、3次元的な表示は現在のパワーの古典的な定義を含む。   The power P that can be radiated at the transmitter instantly in time corresponds to the instant of time t given in FIG. 1 of the (ED, f) plane 12 of the cube EB. Thus, the three-dimensional display includes a classic definition of current power.

図示されたエネルギー密度は例えば、Wigner-Ville変換で決定することができる。   The illustrated energy density can be determined by, for example, the Wigner-Ville transformation.

与えられた周波数fにおけるスペクトラルエネルギー密度は、例えば、法令を考慮して、値ESDの上限で制限される。同様に、平均または最大の送信パワーは、法定の条項を考慮して、または送信パワーを最大値に制限する送信機の技術的なオプションを考慮して制限される。そのような制限に基づく可能なエネルギー密度は、Y軸に平行に配置された双頭矢の長さによって象徴される。   The spectral energy density at a given frequency f is limited by the upper limit of the value ESD in consideration of, for example, the law. Similarly, the average or maximum transmit power is limited in view of statutory provisions or in consideration of transmitter technical options that limit the transmit power to a maximum value. The possible energy density based on such a restriction is symbolized by the length of a double-headed arrow placed parallel to the Y axis.

図1に示される下側の周波数f1と上限の周波数f2の間の送信チャンネルの周波数帯域幅Bのために、周波数軸に沿った範囲が送信チャンネルの帯域幅Bに等しい立方体EBが存在する。 Due to the frequency bandwidth B of the transmission channel between the lower frequency f 1 and the upper frequency f 2 shown in FIG. 1, there is a cube EB whose range along the frequency axis is equal to the bandwidth B of the transmission channel To do.

立方体EBは、送信機の制限されたエネルギー収支を特徴付け、そのエネルギー収支は、期間TFRAMEの帯域幅Bのチャンネルに対して送信機が利用できる。 The cube EB characterizes the limited energy balance of the transmitter, which energy balance is available to the transmitter for the bandwidth B channel of period T FRAME .

この関係では、帯域幅とシンボル持続時間との関係も基本になる。最大の帯域幅が短いシンボルによって完全に利用されることが知られている。特に、そして、例えば、長方形のスペクトラルにおいて、帯域幅はsi-関数によって完全に満たされる。それは、フーリエ変換:

Figure 2007534186

により、si関数と長方形関数に従う。 This relationship is also based on the relationship between bandwidth and symbol duration. It is known that the maximum bandwidth is fully utilized by short symbols. In particular, and for example, in a rectangular spectrum, the bandwidth is completely filled by the si-function. It is a Fourier transform:
Figure 2007534186

According to the si function and the rectangle function.

従って、ベースバンドには、パルス持続時間と限界周波数とに以下の簡単な関係がある:

Figure 2007534186

ここで、パルス持続時間Tは、相互のシンボルの干渉現象なしで、可能な2つのシンボル間の最小の距離を示す。 Thus, baseband has the following simple relationship between pulse duration and critical frequency:
Figure 2007534186

Here, the pulse duration T indicates the minimum distance between two possible symbols without the mutual symbol interference phenomenon.

概してキャリヤー周波数が追加的に送信のために使用されるので、送信された帯域幅Bは、ベースバンド(B=2fg)における、限界頻度fgの大きさの2倍に対応する。   Since generally the carrier frequency is additionally used for transmission, the transmitted bandwidth B corresponds to twice the magnitude of the critical frequency fg in baseband (B = 2fg).

図1で示された立方体部分13〜16は、フレーム持続時間TFRAMEの間に、送信機によるそれぞれのシンボルの送信のために使用されるエネルギー収支の成分を象徴する。2番目のシンボル14のシンボル持続時間が、第1のシンボル13のものより少ないことがわかるであろう。対応する方法において、第2のシンボル14の送信エネルギーは、最初のシンボル13のものより少ない。 The cube parts 13-16 shown in FIG. 1 symbolize the components of the energy balance used for transmission of the respective symbols by the transmitter during the frame duration T FRAME . It can be seen that the symbol duration of the second symbol 14 is less than that of the first symbol 13. In a corresponding manner, the transmission energy of the second symbol 14 is less than that of the first symbol 13.

図1のモデルから以下の結果を得ることができる。
a) ネットワーク・オペレータにとって利用可能なチャンネルリソースは、例えば、帯域幅と、最大の送信パワーと時間である。図1の立方体EBは、フレームの間に送信機により使用されるチャンネルのすべての周波数での、送信機のオペレータにとって利用可能なエネルギー収支に対応する。しかしながら、それは、フレーム持続時間TFRAMEが固定されることを意味しない。また、それは、エネルギー収支管理により変更できる。
b) 送信機の経済的な動作は、利用可能なエネルギー収支の完全利用を必要とする。最大送信パワーおよび利用可能な帯域幅は、利用可能なリソースの最適な使用を行うために、送信動作の全体の期間にわたって常に使用されるべきである。
c) 送信機と、それと関係したアクティブな受信機との間の可変送信状態へのフレキシブルな適合は、期間内に送信機で利用可能なエネルギー収支管理によって実現される。送信機から受信機への成功した情報送信のための不可欠の物理的なパラメータは、送信パワーではなく、ビット関連の受信エネルギーの十分高い量である。この発明に従った方法に関する基本的な特徴は、シンボルのビット関連の持続時間の変化によるビット関連の送信エネルギーの受信機固有の適合のフォームでの予定された送信パワーでのビット持続時間管理である。以下に、それらの調査結果をより詳細に議論する。
The following results can be obtained from the model of FIG.
a) Channel resources available to the network operator are, for example, bandwidth, maximum transmit power and time. The cube EB of FIG. 1 corresponds to the energy balance available to the operator of the transmitter at all frequencies of the channel used by the transmitter during the frame. However, it does not mean that the frame duration T FRAME is fixed. It can also be changed by energy balance management.
b) The economical operation of the transmitter requires full utilization of the available energy balance. Maximum transmit power and available bandwidth should always be used throughout the entire period of transmission operation to make optimal use of available resources.
c) Flexible adaptation to the variable transmission status between the transmitter and its associated active receiver is realized by the energy balance management available at the transmitter within the period. An essential physical parameter for successful information transmission from the transmitter to the receiver is not a transmit power, but a sufficiently high amount of bit-related received energy. A basic feature of the method according to the invention is the bit duration management at the scheduled transmission power in the form of a receiver specific adaptation of the bit related transmission energy due to the change of the bit related duration of the symbol. is there. In the following, those findings will be discussed in more detail.

a) チャンネル能力およびエネルギー収支に関し
Shannonによると、データの量で利用可能な送信チャンネルは、1秒あたりのヒットで記載され、単位時間あたりのエラー無しの方法で送信されるデータ量:

Figure 2007534186

により、理論的に最適に使用することができる。式中のBは、チャンネルの帯域幅を示し、S/Nは、受信端末での信号パワーとノイズパワーとの間の比を示す。ノイズパワーは、受信端末での熱ノイズと、人間または産業上の影響(人間が作ったノイズや産業上のノイズ)のため起こる干渉現象との合計である。パラメータCは、チャネル容量として特定される。経済的なチャンネル管理のための基本な特性は、上記のShannon公式である数式7から読みだすことができる。送信機と受信機の間の送信チャンネルの容量は、受信信号のパワーSに対する受信機で行き渡っている雑音パワーNの比率(S/Nと称する)に本質的に依存する。したがって、チャネル容量は、セルかローカルネットワークに対して一定の固定された値ではなく、一つの受信機から他への、および時間の経過による送信チャンネルのそれぞれの品質に依存して大きな変化を受ける流動的な値である。 a) Channel capacity and energy balance
According to Shannon, the available transmission channels with the amount of data are described in hits per second and the amount of data transmitted in an error-free manner per unit time:
Figure 2007534186

Therefore, it can be used theoretically optimally. B in the equation indicates the channel bandwidth, and S / N indicates the ratio between the signal power and the noise power at the receiving terminal. The noise power is the sum of the thermal noise at the receiving terminal and the interference phenomenon that occurs due to human or industrial influences (noise made by humans or industrial noise). Parameter C is specified as channel capacity. The basic characteristics for economical channel management can be read from Equation 7, which is the Shannon formula above. The capacity of the transmission channel between the transmitter and the receiver essentially depends on the ratio of the noise power N spread at the receiver to the power S of the received signal (referred to as S / N). Therefore, the channel capacity is not a constant fixed value for the cell or local network, but is subject to large changes depending on the quality of each transmission channel from one receiver to another and over time It is a fluid value.

b) チャンネル容量の利用に関し
数式7で述べたように、Shannon に従ったチャネル容量は、送信チャンネルにおける予定された制限によって常に制限される。言い換えれば、時間内に与えられた瞬間でのチャネル容量は、限られたリソースであり、そして、ネットワーク・オペレータが通信ネットワーク(有線の通信ネットワークあるいは無線の通信ネットワークであってもよい)を設立することによって取得する実際の経済利益である。その目的に必要な設備投資は、それを経済的に動作できるために与えられるチャンネル容量の最適な利用を必要とする。送信チャンネルの有効な容量の完全利用は、予定された送信パワー(望ましくは最大の許容送信パワー)がチャンネル上に放射される時のみ、可能である。
b) Regarding channel capacity utilization As stated in Equation 7, the channel capacity according to Shannon is always limited by the planned limits in the transmission channel. In other words, the channel capacity at a given moment in time is a limited resource, and the network operator establishes a communication network (which may be a wired communication network or a wireless communication network) It is the actual economic profit that you get by. The capital investment required for that purpose requires an optimal utilization of the channel capacity provided in order to be able to operate it economically. Full utilization of the available capacity of the transmission channel is possible only when the planned transmission power (preferably the maximum allowable transmission power) is radiated on the channel.

c) エネルギー収支管理に関し
シャノンからの上記の公式は、エラー無しで送信できる最大のデータ速度を指定する。実際には、送信エラーは起こる。その点についてビット誤り率(BER)は遠隔通信で基本パラメータである。送信エラーは適当な測定によって修正されなければならない。これは、例えば、送信されるために、送信端末で冗長をデータ・ストリームに組み入れることによって、実施される。そのように誤りを認識することができる。ビット誤り率は、選択された変調に大きく依存する。一般的用語では、すべての変調モードで、ビット誤り率と、ノイズパワー密度Noに対する送信されたシンボルエネルギーEsの比率との関係を引き出すことは可能である。したがって、情報の送信成功化のために、送信機が受信機に1シンボルあたり、または1ビットあたりの雑ノイズパワー密度に関係した最小エネルギーを与えてシンボルを認識することが不可欠である。必要な最小のエネルギーは、現行のノイズパワー密度、および、受信機に関係し、かつ、例えば、契約上同意された送信品質に基づいても備えられるBERに依存する。その上、必要な最小のエネルギーは送信機と受信機の間の距離に依存する。図1で示されたモデルからこの発明に基づいて引き出された結果を明確に例証するために、以下に、3つのケースの例を述べる。
c) Regarding energy balance management The above formula from Shannon specifies the maximum data rate that can be transmitted without error. In practice, a transmission error occurs. In this regard, bit error rate (BER) is a basic parameter in telecommunications. Transmission errors must be corrected by appropriate measurements. This is implemented, for example, by incorporating redundancy into the data stream at the transmitting terminal to be transmitted. As such, errors can be recognized. The bit error rate is highly dependent on the modulation selected. In general terms, it is possible to derive the relationship between the bit error rate and the ratio of the transmitted symbol energy Es to the noise power density No in all modulation modes. Therefore, for successful transmission of information, it is essential that the transmitter recognizes symbols by giving the receiver the minimum energy related to the noise power density per symbol or per bit. The minimum energy required depends on the current noise power density and the BER associated with the receiver and also provided, for example, based on contractually agreed transmission quality. Moreover, the minimum energy required depends on the distance between the transmitter and the receiver. In order to clearly illustrate the results derived from the model shown in FIG. 1 in accordance with the present invention, three example cases are described below.

a) 低い減衰
まず第一に、送信機と受信機の間の減衰が比較的低い時の好ましい場合を検討する。その場合、対応するユーザは、非常に大きいチャネル容量を利用できる。1シンボルあたりの送信エネルギーが、最小値であり、同時に最大の送信パワーであると仮定するために、現在の帯域に関連して実施できる可能な最も短いシンボルが常に送出される。任意に、受信品質に対応するより高いステージ変調は、受信機で利用可能なエネルギーが最大使用できるように、追加的に適用される。
a) Low attenuation First of all, consider the preferred case when the attenuation between the transmitter and receiver is relatively low. In that case, the corresponding user can utilize a very large channel capacity. In order to assume that the transmission energy per symbol is the minimum and at the same time the maximum transmission power, the shortest possible symbol that can be implemented in relation to the current band is always transmitted. Optionally, a higher stage modulation corresponding to the reception quality is additionally applied so that the maximum available energy at the receiver can be used.

そのような場合、最適なシンボルエネルギーは、例えば様々な変調モードのために検討されるBERにより、および、必要な送信品質がまさしく選択されて保証され前記変調モードにより決定される。同時に、それは、関係したチャンネル容量が最適使用となるように、データをできるだけはやく送信できるより高いステージ変調の選択を提供する。その場合、シンボルの持続時間が既に帯域幅の逆数に対応する最小値に減少しているので、そのシンボルの持続時間はもう変更されない。その高いチャンネル容量の設備は、必要とされるデータの量を迅速に送信できることを意味し、その結果、適切なマルチプレクシング方法を使うことにより、1人以上のユーザが物理的なチャンネルを利用できる。例えば、TDMA方法は、その接続で有利であるので、関係する管理の複雑さおよび費用は限度内に維持される。   In such a case, the optimum symbol energy is determined by the modulation mode, for example, by the BER considered for the various modulation modes, and the required transmission quality is selected and guaranteed. At the same time, it provides a choice of higher stage modulation that can transmit data as quickly as possible so that the channel capacity involved is in optimal use. In that case, since the duration of the symbol has already been reduced to a minimum corresponding to the inverse of the bandwidth, the duration of that symbol is no longer changed. Its high channel capacity equipment means that the amount of data needed can be transmitted quickly, so that by using an appropriate multiplexing method, one or more users can utilize the physical channel. . For example, since the TDMA method is advantageous for the connection, the associated management complexity and cost are kept within limits.

b) 高い減衰
ここで筋書となる別のケースは、物理的な送信チャンネルで、長い距離のためか、多重通路伝播現象のため起こるフェード効果のために、非常に高度の減衰を持つユーザにかかわる。その場合、受信機で利用できるチャネル容量は非常にわずかであり、そして、送信されたシンボルエネルギーは、非常に大きくなければならず、すなわち、非常に長いシンボルが放射される。
b) High Attenuation Another case scenario here involves physical transmission channels that involve users with very high attenuation due to long distances or fading effects that occur due to multipath propagation phenomena. . In that case, the channel capacity available at the receiver is very small, and the transmitted symbol energy must be very large, ie very long symbols are emitted.

その状況において、最適なシンボルエネルギーは、最も簡単な利用可能な変調のみに与えられている考察により決定される。シンボルの持続時間を送信機にて流動的に変更して、加入者関連のシンボルエネルギーを受信機で常に発生させるために、その変調において、受け取られるべき最小のエネルギー(それによって例えば必要なBERが維持される)は、固定的にプリセットされる。   In that situation, the optimum symbol energy is determined by consideration given to only the simplest available modulation. In order to dynamically change the symbol duration at the transmitter and always generate subscriber-related symbol energy at the receiver, the minimum energy to be received in the modulation (for example, the required BER is Maintained) is preset permanently.

この状況では、そのシンボルは、帯域幅によって予め決定された最も短いシンボル持続時間より著しく長い。チャネル容量の最適な使用はしたがって、S/N [W/W]以外に、チャンネルの帯域幅にかかわる、より特定の条件でも再度考察されるべきである。   In this situation, the symbol is significantly longer than the shortest symbol duration predetermined by the bandwidth. Optimal use of channel capacity should therefore be reconsidered under more specific conditions related to channel bandwidth besides S / N [W / W].

使用されるシンボルの帯域幅が予定された帯域幅以下であるなら、最大のチャネル容量を使用することができず、そして、さらなる追加的な措置を取らなければならない。そのような措置を次に述べる。   If the symbol bandwidth used is less than or equal to the planned bandwidth, the maximum channel capacity cannot be used and further additional measures must be taken. Such measures are described below.

長いシンボルは必ずしも小さい帯域幅を意味せず、そのことは、ドイツ国 199 37 706で示されているようにチャープ信号により示される。その場合、長いシンボルは、同じ持続時間のものであるチャープ信号に取り替えることができる。両方のパルス形態には、その場合、時間の持続時間と送信パワーの積は、双方のパルス形態に等しく、すなわち、エネルギーは同じである。しかしながら、そのチャープ信号は、全体の予定された帯域幅に及ぶことができる周波数変調(最も簡単な状況で、直線的に広がるが、一般に、幾分、単調に上昇する機能構成を仮定することができる)を引き起こす。そのように、信号は周波数の点で拡大される。その状況は以下に、より詳細に検討される。   Long symbols do not necessarily mean a small bandwidth, which is indicated by a chirp signal as shown in Germany 199 37 706. In that case, a long symbol can be replaced with a chirp signal that is of the same duration. For both pulse forms, then the product of time duration and transmit power is equal to both pulse forms, ie the energy is the same. However, the chirp signal may be assumed to have a frequency modulation that can span the entire planned bandwidth (in the simplest case, it will spread linearly, but in general it will be somewhat monotonically rising). Can). As such, the signal is expanded in terms of frequency. The situation is discussed in more detail below.

また、シンボルが、疑似ノイズ系列でさらに調節されることにより、周波数の点で拡大されることも可能である。その変調は、受信機に知られている必要があり、また、選択されたシンボル持続時間に流動的に適合させなければならないことが理解されるであろう。   It is also possible to expand the symbol in terms of frequency by further adjusting the symbol with a pseudo-noise sequence. It will be appreciated that the modulation needs to be known to the receiver and must be fluidly adapted to the selected symbol duration.

エネルギー収支管理の特定の変形は、長い疑似ノイズ系列、例えばm系列に対し、与えられた帯域を反映するチップの持続時間を予め決定することを与える。最大の帯域幅で、次に、様々なシンボル持続時間は、常に予定された系列の部分を使用することによって、離散的なステップ(チップの整数倍)で実行することができる。   A particular variation of energy balance management provides for predetermining the duration of a chip that reflects a given band for long pseudo-noise sequences, eg m-sequences. With maximum bandwidth, the various symbol durations can then be performed in discrete steps (integer multiples of the chip) by always using portions of the scheduled sequence.

例えば、流動的に適合させなければならない受信機に、適切な整合フィルタがあれば、適切な相関関係の受信機が使用されているときだけ、拡大シンボルで含まれるエネルギーは、最適な使用にすることができる。   For example, if a receiver that must be fluidly matched has an appropriate matched filter, then the energy contained in the expanded symbol will only be used optimally when an appropriately correlated receiver is used. be able to.

代わりに、長いシンボルでは、かかわった帯域幅が分割され、そして、かかわったユーザが帯域幅の小さい部分(それぞれのデータシンボルの長さに対応)のみに割り当てられるために、FDMAを重ねることは可能である。そして、2個以上のFDMAチャンネルを並行して動作できる。   Instead, for long symbols, the bandwidth involved is split, and FDMA can be overlaid because the users involved are only allocated to a small portion of the bandwidth (corresponding to the length of each data symbol) It is. Two or more FDMA channels can be operated in parallel.

特定の実施例は、周波数分割デュプレックス(FDD)(時間の点で並行に動作)の形態でアップリンクとダウンリンクチャンネルの実施に提供できる。   Particular embodiments can be provided for uplink and downlink channel implementations in the form of frequency division duplex (FDD), which operates in time.

その点で、先に議論した送信機の力学は、重要な意味である。指定されたFDMAでは、その場合、例えば2個のチャンネルが並行に動作されることは可能であり、その場合、一つは、より高い許容されたエネルギーの第1の場合に対応し、そして第2のものは、考えられる最悪の場合の筋書きに対応する。したがって、最適なシンボルは、2個のチャンネルでかなり異なる。   In that regard, the transmitter dynamics discussed above are important. With the specified FDMA, it is then possible, for example, that two channels be operated in parallel, in which case one corresponds to the first case of higher allowed energy and The two correspond to the worst case scenario considered. The optimal symbol is therefore quite different for the two channels.

c) 妨害されたチャンネル
例に対する結論として、非常に厳しいマルチパス伝播、および/または、追加的な干渉信号を被るチャンネルに考察が与えられる。その場合、受信された信号の品質は、信号の選択された拡大に大きく依存する。エネルギー収支管理が、常に最大の帯域幅を使用することができるように、直接そのパラメータを伴うので、増加する時間の持続時間に従って、拡大および同時にシンボルエネルギーは増大する。
c) Interfered channels As a conclusion to the example, consideration is given to channels that suffer from very severe multipath propagation and / or additional interference signals. In that case, the quality of the received signal is highly dependent on the selected expansion of the signal. Since energy balance management involves its parameters directly so that the maximum bandwidth can always be used, the symbol energy increases as the time duration increases and at the same time.

最悪の場合も維持されるが、最も良い場合では、最大の可能なデータ速度が送信され、その結果、チャンネルの特性を最適に使用することができることは、チャンネルリソースの最適な使用では、重要ではない。従って、ネットワークのチャネル容量を著しく増加させることは、以下により詳細に述べるように、可能である。   The worst case is maintained, but in the best case the highest possible data rate is transmitted, so that the best use of the channel characteristics is important for optimal use of channel resources. Absent. Thus, it is possible to significantly increase the channel capacity of the network, as will be described in more detail below.

以上の例を以下のように示す。望ましくは、エネルギー収支管理は、すべての物理的なパラメータ(それは、チャンネルリソース、時間軸、周波数軸および最大送信パワーを定義する)の多次元の最適化を伴なう。   The above example is shown as follows. Desirably, energy balance management involves multidimensional optimization of all physical parameters, which define channel resources, time axis, frequency axis and maximum transmit power.

典型的な遠隔通信の使用および到達技術水準に従ったそれの実現は、送信チャンネルでの物理的な境界状態を例証するために、およびこの発明に基づく結果を議論するために、以下に、図2に関してむしろ詳細に説明される。   The use of typical telecommunications and its realization in accordance with the state of the art is shown below in order to illustrate the physical boundary conditions in the transmission channel and to discuss the results according to the invention. Rather, it will be described in detail with respect to 2.

無線の送信方法では、その状況は、空きスペースの伝播に対するシンボルあたりの許容エネルギーがほぼ4次元に従って減少する場合に起きる。単純化した仮定として、この例では、1つの変調モードだけが使用され、そしてどんなより高いステージ変調のプロセスも採用されないことが仮定される。シンボルが各加入者のために同じ持続時間Trefおよび同じ送信パワーPsendで常に放射されることがさらに仮定される。 In wireless transmission methods, the situation occurs when the permissible energy per symbol for free space propagation decreases approximately according to four dimensions. As a simplified assumption, in this example it is assumed that only one modulation mode is used and no higher stage modulation process is employed. It is further assumed that a symbol is always radiated for each subscriber with the same duration T ref and the same transmit power P send .

さて図2は、受信エネルギーEreceiveが無線送信ネットワークの送信機と受信機の間の距離rに関する関数としてプロットされた図を示す。その距離rは、横軸にプロットされ、そして、受信エネルギーEreceiveは縦軸座標でプロットされる。送信機と受信機の間の受信エネルギーと距離rの間の関数の依存は以下に従う。

Figure 2007534186

その関係はカーブ20によって図2に再現される。 FIG. 2 now shows a diagram in which the received energy E receive is plotted as a function of the distance r between the transmitter and receiver of the wireless transmission network. The distance r is plotted on the horizontal axis, and the received energy E receive is plotted on the vertical coordinate. The dependence of the function between the received energy and the distance r between the transmitter and the receiver follows.
Figure 2007534186

The relationship is reproduced in FIG.

ノイズパワー密度は、破線22の形態で横軸と平行に示される。また、横軸と平行で示しているのは、受信固有のビット誤り率BERを達成するために要求され、かつ、使用される変調モードにより予め決定される、最小のシンボルエネルギーEminの大きさを特定する実線24である。一定のシンボル持続時間Trefは、時間軸の第2の水平軸27と平行の幅を持つバー26として示される。 The noise power density is shown parallel to the horizontal axis in the form of a dashed line 22. Also shown in parallel with the horizontal axis is the magnitude of the minimum symbol energy E min required to achieve the reception specific bit error rate BER and predetermined by the modulation mode used. Is a solid line 24 that identifies The constant symbol duration T ref is shown as a bar 26 having a width parallel to the second horizontal axis 27 of the time axis.

到達技術水準に従ったこの単純なモデルシステムでは、送信機と受信機の間に一つの距離rrefが正確に存在し、そこでは、受信エネルギーErecは正確に、認識のために必要とした最小値Eminに対応する。バー29は、最小の受信エネルギーEminを示し、それは、セル内で送信機と受信機の間の距離rrefでは、まだ正確な受信に導く。 In this simple model system according to the state of the art, there is exactly one distance r ref between the transmitter and the receiver, where the received energy E rec is exactly required for recognition. Corresponds to the minimum value E min . Bar 29 shows the minimum received energy E min , which leads to still accurate reception at a distance r ref between the transmitter and the receiver in the cell.

ネットワークが現在、最悪の場合の筋書きに基づいて、つまり、送信パワーおよび収支のリンクに関連して規模が設定されているなら、最小のシンボル持続時間が決定され、その最小のシンボル持続時間は、最大送信パワーにより多重化される時、最大送信エネルギーを与え、次に、全ての近接したユーザに受信エネルギーを与え、その結果、シンボル持続時間は余りにも大きくなる。送信機に関してrrefよりも短かい距離に配置された受信機は、要求されるものよりも、より大きいエネルギーを受信する。送信機に関してrrefよりも長い距離に配置された受信機は、予定されたBERを有するシンボルの認識に対して十分でないエネルギーを受信する。 If the network is currently scaled based on a worst case scenario, i.e. in relation to transmit power and balance links, the minimum symbol duration is determined, and the minimum symbol duration is When multiplexed with maximum transmit power, it gives maximum transmit energy and then gives receive energy to all nearby users, so that the symbol duration is too large. A receiver located at a distance shorter than r ref with respect to the transmitter receives more energy than required. A receiver located at a distance greater than r ref with respect to the transmitter receives energy that is not sufficient for recognition of a symbol with a scheduled BER.

送信機の観点から、r<rrefに対しては、直線のライン24(Emin)と距離依存のカーブ20の間の受信エネルギーの領域28は、過度に浪費されるエネルギーである。そのエネルギーは、予定されたBERの認識に対して受信機で必要でない。他方、r>rrefの距離範囲では、直線のライン24(Emin)と距離依存のカーブ20の間の受信エネルギーの領域30は、与えられたノイズパワー密度では、受信端末で予定されたBERの認識に対して不足である。 From the transmitter perspective, for r <r ref , the region of received energy 28 between the straight line 24 (E min ) and the distance-dependent curve 20 is excessively wasted energy. That energy is not required at the receiver for scheduled BER recognition. On the other hand, in the distance range of r> r ref , the region 30 of received energy between the straight line 24 (E min ) and the distance-dependent curve 20 is the BER scheduled at the receiving terminal for a given noise power density. Lack of recognition.

さて、より近い受信機に関して、到達技術水準に基づくパワー管理方法で送信パワーを調整することができる。しかしながら、それは、チャンネルリソースの送信パワーが完全に使用されないことを意味する。   Now, for closer receivers, the transmit power can be adjusted with a power management method based on the state of the art. However, it means that the transmission power of the channel resource is not fully used.

エネルギー収支管理(EBM)の具体化では、最大送信パワーにおけるシンボル持続時間は様々であり、そのため、送信パワーを減少させることなく、送信されたシンボルのエネルギーはチャンネルの要件に適合させられる。フルの送信パワーでそれぞれの加入者特有のシンボル持続時間と、その結果のエネルギーパケットが各加入者に送信される限り、このようにしてエネルギー収支は分割される。このように、各ユーザに関して、最適なシンボル持続時間が、前記シンボルエネルギーのみが送信機に適用されるように、受信電力によって計算され、そのシンボル持続時間は、受信機に対して予め決定された誤り認識率での受信のために要求される。それは図2においてEminによって特徴付けられる。送信機は、現時点でより悪い受信状態のそれらの受信機のために、または、接近したエリア内の受信機への別の送信動作のために、シンボルエネルギーの適用のために、例えば、TDMA方法のコンテキストでエネルギー収支管理により、セーブされた送信エネルギーを使用する。そのように、送信機の範囲は、エネルギー収支管理により、増大することができる。 In an energy balance management (EBM) implementation, the symbol duration at maximum transmit power varies, so the energy of the transmitted symbols is adapted to the channel requirements without reducing the transmit power. As long as each subscriber-specific symbol duration and resulting energy packet is transmitted to each subscriber at full transmit power, the energy balance is thus split. Thus, for each user, the optimal symbol duration is calculated by the received power so that only the symbol energy is applied to the transmitter, which symbol duration is predetermined for the receiver. Required for reception at error recognition rate. It is characterized by E min in FIG. Transmitters may apply symbol energy for those receivers that are currently in poorer reception conditions, or for another transmission operation to a receiver in a close area, eg, TDMA method Use saved transmission energy by energy balance management in the context of. As such, the transmitter range can be increased through energy balance management.

したがって、それは、現在の技術に基づく方法の場合、ちょうどセル外に位置し、かつ、基地局がよりもはや到達できない加入者をセーブするために、他方の端末で追加的に利用できるリソースの1つの端末でのより良好な使用を作る。   It is therefore one of the additional resources available at the other terminal to save subscribers that are just outside the cell and that the base station can no longer reach in the case of current technology based methods. Make better use on the terminal.

シンボル持続時間の変化は下向きに制限される。最も短いシンボル持続時間は、追加パラメータとして送信チャンネルを制限する最大の帯域幅に対応する。   The change in symbol duration is limited downward. The shortest symbol duration corresponds to the maximum bandwidth that limits the transmission channel as an additional parameter.

図3は、この発明に基づく方法の結果を示し、様々な例に対する時間の軸に関連する送信および受信パワーをプロットした棒グラフを示す。それぞれの受信エネルギーは、最前に、例えば、この図を見る人に向かって正面42によって例証され、受信パワーは、y軸に沿ったその高さにより決定され、そしてシンボル持続時間は、x軸に沿ったその幅で決定される。受信パワーのそれぞれのバーに対応する送信エネルギーは、バックグラウンド、例えば、ハッチングしたバー48の正面46の形態で例証される。互いに関連している送信パワーおよび受信パワーのバーは、自然に同じシンボル持続時間にかかわり、時間軸に沿って同じ範囲として示される。しかしながら、そのバーは、高さの程度で異なり、受信パワーは常に関連する送信パワー以下である。   FIG. 3 shows the results of the method according to the invention and shows a bar graph plotting transmit and receive power relative to the time axis for various examples. Each received energy is first illustrated, for example, by the front 42 towards the viewer looking at this figure, the received power is determined by its height along the y axis, and the symbol duration is on the x axis. Determined by its width along. The transmitted energy corresponding to each bar of received power is illustrated in the form of a background, eg, the front face 46 of the hatched bar 48. The transmit power and receive power bars that are related to each other are naturally associated with the same symbol duration and are shown as the same range along the time axis. However, the bars differ in height and the received power is always below the associated transmit power.

時間の軸に沿った並置された関係で示された異なるバーは、例えば、距離で異なる受信機に対応し、その距離は、時間軸の方向で送信機から、または、異なって割り当てられたデータ速度の受信機から増す。すべての図示した例に共通の、および距離のみに依存する減衰効果が、適用するため仮定される。同じBERは、さらなる境界状態として、すべての受信機に利用可能にされるべきである。それを可能にするために、受信エネルギーは常に値Eminに達しなくてはならない。最前に配置され、かつ、時間の関数として受信パワーを表すすべての立方体は、図3において、正面で同じ領域内容を持つ。このために、より低いパワーのシンボルを受信し、それ故、送信機からより大きい距離の受信機は、対応するより長いシンボル持続時間でシンボルと通信する。   Different bars shown in a side-by-side relationship along the time axis correspond, for example, to receivers that differ in distance, and that distance is from the transmitter in the direction of the time axis, or data assigned differently. Increase from the speed receiver. Attenuation effects that are common to all illustrated examples and that depend only on distance are assumed to apply. The same BER should be made available to all receivers as an additional boundary condition. In order to make it possible, the received energy must always reach the value Emin. All cubes that are placed at the front and that represent the received power as a function of time have the same area content in front in FIG. For this purpose, lower power symbols are received, and therefore a receiver at a greater distance from the transmitter communicates with the symbol with a corresponding longer symbol duration.

3番目の座標(バーの深さ)は、この場合使用される帯域幅を表し、それは、チャンネルのために追加パラメータとして設定される。それは、シンボルに関して可変の持続時間があっても、適当な拡大効果を見つけることができるように、ここでは一定であるとして示され、そのため、これは、フルの帯域が使用されることを提供する。   The third coordinate (bar depth) represents the bandwidth used in this case, which is set as an additional parameter for the channel. It is shown here as constant so that even if there is a variable duration for the symbol, a suitable expansion effect can be found, this provides that the full bandwidth is used. .

この発明に従った方法では、図3で示されるように、送信されたデータシンボルは、それらの時間の持続時間が適合している限り、エネルギーの点で流動的に適合される。その点で、送信機はここでは、図3ですべての例に対して同一の送信パワーにより示されるように、それぞれのチャンネル上に常に許容な最大送信パワーを放射するような方法で動作される。そのシンボルは、すなわち、同じままで残っている受信品質、つまり、同じ受信エネルギーEminを、問題の受信機に与えるために、送信チャンネルの現行の状態に依存して、それらのビット関連の持続時間で流動的に適合される。 In the method according to the invention, as shown in FIG. 3, the transmitted data symbols are fluidly adapted in terms of energy as long as their time durations are adapted. In that regard, the transmitter is now operated in such a way as to always radiate the maximum allowable transmission power on each channel, as shown in FIG. 3 by the same transmission power for all examples. . The symbol, i.e., the reception quality remaining remains the same, that is, the same received energy E min, to give to the receiver in question, depending on the current state of the transmission channel, the duration of those bits associated Fluidly adapted over time.

その点で、この発明によれば、1つのシンボルでビットのより大きいかより少ないビットが送信されるために、同じシンボル持続時間で、より高いかより低い変調ステージを追加的に選択することが可能である。最小のエネルギーは、それぞれの変調モードにおいて、その点で依存して示される。   In that regard, according to the present invention, a higher or lower modulation stage can be additionally selected in the same symbol duration, since more or fewer bits of a bit are transmitted in one symbol. Is possible. The minimum energy is shown dependent on that point in each modulation mode.

上で説明されたエネルギー収支管理のための具体化は、さらに図1〜3を参照して、その目的のために、主要な態様を取り上げてより詳細に説明する。   The embodiment for energy balance management described above will be further described in more detail with reference to FIGS. 1-3, taking the main aspects for that purpose.

無線送信の方法では、その状況は、シンボル毎の受信エネルギーが、空きスペース伝播に対し、距離のほぼ4次元で減少する場合に起きる。対照的に、シンボルの信頼できる受信に必要な最小のエネルギーは、選択された変調のみによって依存し、したがって一定である。従って、予定された最大の送信パワーでは、最大のセル半径は図2の距離rrefにより決定される。 In wireless transmission methods, the situation occurs when the received energy per symbol decreases in approximately four dimensions of distance with respect to free space propagation. In contrast, the minimum energy required for reliable reception of symbols depends only on the selected modulation and is therefore constant. Therefore, at the maximum planned transmission power, the maximum cell radius is determined by the distance r ref in FIG.

ネットワークがその最悪の場合に基づいて大きさが設定されるなら、つまり、最大送信エネルギーを提供する最大送信パワーにより、多重化された最大のシンボル持続時間が、送信パワーとリンク収支に関連して決定されるなら、受信されたエネルギー、そのほかに、シンボル持続時間は、すべての、より近いユーザの場合で過大である。   If the network is sized based on its worst case, that is, maximum transmit power providing maximum transmit energy, the maximum multiplexed symbol duration is related to transmit power and link budget. If determined, the received energy, as well as the symbol duration, is excessive in the case of all closer users.

パワー管理を使用するとき、その場合、送信機が状況に適合させられるという条件が仮定されるように、送信パワーは下方に調整できる。しかしながら、これは、チャンネルリソース送信パワーが完全に使用されていないことを意味する。その場合、減少するシンボル持続時間により、エネルギー収支管理を有利に適用することができる。それは著しく高いデータ速度を実行し、そして、チャンネル占有持続時間は減少される。   When using power management, the transmit power can then be adjusted downward so that the condition is assumed that the transmitter is adapted to the situation. However, this means that the channel resource transmission power is not fully used. In that case, energy balance management can be advantageously applied due to the reduced symbol duration. It performs a significantly higher data rate and the channel occupancy duration is reduced.

最適なシンボル持続時間は各ユーザのために計算される。好ましい具体化では、数式(1)によると、シンボル持続時間Tsymbolは送信端末で決定される。受信品質によったシンボル持続時間のその流動的な制御は、原則的にどんなシステムでも可能である。 The optimal symbol duration is calculated for each user. In a preferred embodiment, according to equation (1), the symbol duration T symbol is determined at the transmitting terminal. Its fluid control of symbol duration according to reception quality is possible in principle for any system.

しかしながら、重要なことは、一般にシンボルの帯域幅が流動的なシンボル持続時間で同時に変更されるので、帯域幅の最適な使用に関連する問題です。一方では、かかわった要求に応じて帯域幅が流動的に分割されるFDMA手順を実行することによって、それぞれの帯域幅が流動的に調整され得る。ハードウェア用語によるそのような方法の実施は、非常に複雑であって高価である。対照的に、そのような流動的な分割は、ソフトウェア無線機で実施できる。   However, what is important is a problem related to optimal use of bandwidth, since symbol bandwidth generally changes simultaneously with fluid symbol duration. On the one hand, the respective bandwidths can be fluidly adjusted by performing an FDMA procedure where the bandwidth is fluidly divided according to the demands involved. Implementation of such a method in hardware terminology is very complex and expensive. In contrast, such a fluid split can be implemented with a software defined radio.

その上、ある系列がシンボルを表している限り、帯域幅と関連して、最も短いシンボル(チップ)を定義すること、および、データシンボルを形成することは、連続したそれらの多くのチップをアレンジすることによって可能である。そして、エネルギー収支管理は、拡大する周波数と結合される。そのケースは、使用されるチップによるシンボルの持続時間での流動的な変化の量子化を伴う。   Moreover, as long as a sequence represents a symbol, defining the shortest symbol (chip) in relation to the bandwidth and forming a data symbol arranges those many consecutive chips. Is possible. And energy balance management is combined with expanding frequencies. That case involves the quantization of fluid changes in the duration of the symbols by the chip used.

しかしながら、特に、チャープ信号は、周波数拡大と時間拡大の間で区別を引き起こすことができる点での使用に適している。その場合、帯域幅に関連して最も短いパルスが生成され、そして、それらのパルスが時間拡大内にいずれの持続時間にも拡大される手順で周波数拡大が作用する。そして、必要であるエネルギーに従って、そのパルスのその拡大は流動的に作用することができる。   However, chirp signals are particularly suitable for use in that they can cause a distinction between frequency expansion and time expansion. In that case, the shortest pulse in relation to the bandwidth is generated, and the frequency extension acts in a procedure where those pulses are extended to any duration within the time extension. And according to the energy required, the expansion of the pulse can act fluidly.

個々のチャープ信号が時間内に、互いに重ねられた関係にある限り、高いデータ速度がその方法で達成される。重ね合わせる効果のそれぞれの程度に依存して、それぞれのチャープ信号が断片のみを入手するように、ユーザが使用することができる最大の送信パワーは、従って、分割される。   As long as the individual chirp signals are in a superimposed relationship with each other in time, a high data rate is achieved in that way. Depending on the respective degree of superposition effect, the maximum transmit power that the user can use is thus divided so that each chirp signal gets only fragments.

それは、シンボルが受信機で短いパルスに圧縮(それの最大が他のパルスのゼロ位置にある)されるので、可能である。それらのsi形状のパルスは使用される帯域幅を自然に反映する。   It is possible because the symbols are compressed into short pulses at the receiver (its maximum is at the zero position of the other pulses). Those si-shaped pulses naturally reflect the bandwidth used.

また、この場合、より少ないシンボルが互いに重ねられて、その結果、シンボルのどんな重なりも生じなくなるまで個々のシンボルのパワーが徐々に増やされる限り、シンボルエネルギーの量子化の増加がある。この結果は、圧縮されたパルスが互いに関して次第に増加する距離にあり、そして、より多くのゼロ位置が空のままで残るということである。   Also, in this case, there is an increase in symbol energy quantization as long as fewer symbols are superimposed on each other so that the power of the individual symbols is gradually increased until no symbol overlap occurs. The result is that the compressed pulses are at progressively increasing distances relative to each other and more zero positions remain empty.

シンボル持続時間の流動的な割当ては、帯域幅によって下方に制限される。それは、変調に使用することができる中で最も短いパルスを予め決定する。しかしながら、他方で制限が全くなく、すなわち、シンボルが非常に長い場合がある。   The dynamic allocation of symbol duration is limited downward by bandwidth. It predetermines the shortest pulse that can be used for modulation. However, on the other hand, there are no restrictions, ie the symbols may be very long.

これについては、再度図2を参照して述べる。 現在のセルサイズは、信号をさらに受信することができるポイントrrefによって説明される。別のどんな受信もそのポイントを超えると、従来のシステムでは可能ではない。したがって、セルのわずか外にいるユーザは、新しいセルをセットアップしなければならない。それは、特に路線のローカルループ(WLL)構成の場合に非常に高いコストをもたらす。ここで説明されたエネルギー変調によるエネルギー収支管理は、そのユーザであっても、さらに長くなって、その結果より多くのエネルギーに堪えるシンボルにより、同じ基地局から更にサービスが提供されることを可能にする。したがって、それは、ユーザが見つけられることになっている個々の方向へのセルの流動的な膨張を提供する。それは、他のチャンネル管理方法で得られない特性である。 This will be described again with reference to FIG. The current cell size is described by the point r ref where further signals can be received. Any other reception beyond that point is not possible with conventional systems. Therefore, a user who is just outside the cell must set up a new cell. It results in very high costs, especially in the case of local loop (WLL) configurations. The energy balance management with energy modulation described here allows even the user to be longer and as a result, more service can be provided from the same base station with symbols that can bear more energy. To do. It therefore provides a fluid expansion of the cell in the individual directions that the user is to be found. It is a characteristic that cannot be obtained by other channel management methods.

送信機での長いシンボルの生成は、しばしばいずれかの困難を引き起こすというわけではない。受信機では対照的に、重要な問題は、特に、FDMAが使用され、そして正確に周波数が与えられるなら、短い帯域幅で長いシンボルを受け取ることを含む。一般に、ここで、シンボルを広げて、相関関係受信機を使用することは、より適切である。それは、CDMA系列およびチャープ信号に対しても等しく適用する。   The generation of long symbols at the transmitter often does not cause any difficulty. In contrast to receivers, an important issue involves receiving long symbols with short bandwidth, especially if FDMA is used and given the exact frequency. In general, it is more appropriate here to spread the symbols and use the correlation receiver. It applies equally to CDMA sequences and chirp signals.

また、それらの受信機タイプは、最適な送信に使用される従来の整合フィルタに基本的に対応する。   These receiver types also basically correspond to conventional matched filters used for optimal transmission.

流動的にエネルギー変調とその結果のシンボル持続時間変化は、このフィルタも流動的に調整されなければならないことを意味する。これは、ソフトウェア無線機の形態でも実施可能である。   Fluidly energy modulation and the resulting change in symbol duration means that this filter must also be fluidly adjusted. This can also be implemented in the form of a software defined radio.

基地局と加入者の区別は、エネルギー変調の適用に対しても不可欠である。一般に、帯域幅とパワーは、遠隔通信チャンネルに対して制限される。したがって、加入者がデータシンボルを全出力でかつ、対応する周波数変調で、最適なシンボルの長さを放射することを可能にする。ユーザが互いに干渉しないように、その目的に必要な周波数帯は、予めイネーブルにされなければならない。   The distinction between base stations and subscribers is also essential for energy modulation applications. In general, bandwidth and power are limited for telecommunications channels. Thus, it enables the subscriber to radiate the optimum symbol length with full power and corresponding frequency modulation. The frequency bands required for that purpose must be previously enabled so that users do not interfere with each other.

分割することが容易でない逆の場合、個々の周波数帯へのチャンネルは、周波数にわたるすべての送信パワーの合計は、最大許容パワーを超過しないので、最大送信パワーに分割することを同時に意味する。送信パワーと、シンボル持続時間と帯域幅との間の既知の明確なリンクを考慮して、各ネットワークで流動的に最適なエネルギー変調について計算して、その結果、最大のチャネル容量をネットワークに適用することは可能である。   In the opposite case where it is not easy to divide, the channels to the individual frequency bands simultaneously mean to divide into the maximum transmit power, since the sum of all transmit powers over the frequency does not exceed the maximum allowable power. Calculates the fluidly optimal energy modulation in each network, taking into account the known clear link between transmit power and symbol duration and bandwidth, so that the maximum channel capacity is applied to the network It is possible to do.

設定値を決定する動作は以下に説明される。以上でより詳細に議論したように、エネルギー収支管理は、受信機固有の様式、例えば、基地局かアクセスポイントに関連して、適合させられる送信エネルギーに基づく。従って、例えば、良い送信状態では、より高いステージ変調が実施されるが、貧弱な送信状態では、シンボル持続時間の増大が生じる。   The operation for determining the set value is described below. As discussed in more detail above, energy balance management is based on a receiver-specific manner, eg, transmit energy that is adapted in connection with a base station or access point. Thus, for example, higher stage modulation is implemented in good transmission conditions, but symbol duration increases in poor transmission conditions.

自動的にこの方法を制御することができるように、必要な調整値を確かめなければならず、そして、効率的な変調が送信機と受信機の間で適合されなければならない。それを実行するために原理的に様々な方法がある。受信機でのパワーは確かめられ、そして、結果、受信されたエネルギーは、対応するシンボルに対して周知であり、そしてそれから、他の全ての利用できるシンボルに対して推論が可能であるので、通常、現在採用できるパワー管理方法は、 エネルギー収支管理のために適用できる。2つの原理が一例としてここに詳しく説明される。   In order to be able to control this method automatically, the necessary adjustment values must be verified and an efficient modulation must be adapted between the transmitter and the receiver. There are in principle various ways to do it. The power at the receiver is ascertained and, as a result, the received energy is well known for the corresponding symbol, and then can be inferred for all other available symbols, so usually The power management methods currently available can be applied for energy balance management. Two principles are described in detail here as an example.

受信機内で簡単なRSSI測定(無線信号強度インジケータ)で受信パワーを測定することができる。そのように、受信品質は周知であり、そして、基地局と加入者の間の最適な変調、および/またはシンボルの持続時間、および/または、拡大を調整することは可能である。その点で、異なった干渉現象が様々な位置で起きるので、一般に、基地局と加入者の値は異なる。   The received power can be measured with a simple RSSI measurement (radio signal strength indicator) in the receiver. As such, the reception quality is well known and it is possible to adjust the optimal modulation and / or symbol duration and / or extension between the base station and the subscriber. In that respect, the values of base stations and subscribers are generally different because different interference phenomena occur at various locations.

また、第二に、送信品質は、例えば、誤り認識コードが使用されているなら、フレーム内の誤りの測定で決定することができる。そして、最適な送信効率に達するまで、変調、および/またはシンボルの持続時間、および/または、拡大を次第に変更することができる。   Second, the transmission quality can be determined by measuring errors in the frame if, for example, an error recognition code is used. The modulation and / or symbol duration and / or extension can then be changed gradually until optimal transmission efficiency is reached.

送信を遮断することなく、既存の接続または進行中のデータ通信において、調整を連続的に再調節できる。   Adjustments can be continually readjusted in existing connections or ongoing data communications without blocking transmission.

対照的に、セルラー・ネットワークで接続を作ることはより困難である。ここでは、加入者は要求をアクセスチャンネルで基地局に送る。使われた変調が知られていので、それは基地局で受信されないかもしれない。   In contrast, making a connection over a cellular network is more difficult. Here, the subscriber sends a request to the base station on the access channel. Since the modulation used is known, it may not be received at the base station.

また、ここに様々な解決策がある。まず第一に、正確に大きさを設定したネットワークで常に機能しなければならない物理的に丈夫な接続を使用することは常に可能である。 しかしながら、これは、リソースを浪費することを伴う。   There are also various solutions here. First of all, it is always possible to use a physically rugged connection that must always work in a correctly sized network. However, this entails wasting resources.

別の可能なオプションは、様々な変調モードがアクセスチャンネルで許容され、そしてそれぞれの加入者が最後に使用された変調で送信を始めるように、基地局に多くの受信機をセットアップすることである。次に、並行による受信では、常に送信された変調に同調する一つがある。   Another possible option is to set up many receivers at the base station so that various modulation modes are allowed on the access channel and each subscriber starts transmitting at the last used modulation. . Second, in parallel reception, there is one that always tunes to the transmitted modulation.

一般に、アクセスチャンネルに対する繰り返された問い合せも可能であり、その場合、想像することができる変調モード、および/またはシンボルの持続時間、および/または、拡大は系統的にチェックされる。現在既にデータ通信に様々なキャリヤー周波数を使うシステムで既に使用されているように、効率的なアルゴリズムを考えることができる。   In general, repeated queries on the access channel are also possible, in which case the modulation modes and / or symbol durations and / or extensions that can be imagined are systematically checked. Efficient algorithms can be considered as already used in systems that currently use various carrier frequencies for data communication.

同じ問題は、実際の接続(交信チャンネル)の準備ができる前に、特定の拡大コードを各ユーザに流動的に割り当てなければならない、CDMAシステムの場合で起こる。   The same problem occurs in the case of a CDMA system where a specific extension code must be fluidly assigned to each user before the actual connection (communication channel) is ready.

同様に、最適なシンボルが実際の通信チャンネルで使われる前に、送信に使用されるべく最適なシンボルを決定することは、エネルギー収支管理で可能である。   Similarly, it is possible in energy balance management to determine the optimal symbol to be used for transmission before the optimal symbol is used in the actual communication channel.

その点で、アップリンクとダウンリンクの間のチャンネルで損失と干渉を異ならせることができるので、送信されたシンボルが、受信されたシンボルと異ならせることも可能である。   In that regard, the transmitted symbols can be different from the received symbols because loss and interference can be different on the channel between the uplink and downlink.

図4a)は、基地局BSがある無線ローカルループネットワーク50に示す図である。加入者局は、SU1〜SU5とSun(SU:加入者ユニット)として特定される。さらに、送信機の放射のための伝播障害は、参照番号52〜58に特定される。障害52〜56は例えば、高いビルであり、障害58は例えば、アルプスなどの山脈である。   FIG. 4a) is a diagram illustrating a wireless local loop network 50 with a base station BS. The subscriber stations are identified as SU1 to SU5 and Sun (SU: subscriber unit). Further, propagation obstacles for transmitter radiation are identified with reference numbers 52-58. The obstacles 52 to 56 are, for example, tall buildings, and the obstacle 58 is, for example, a mountain range such as the Alps.

前の例との比較では、ここの送信エネルギーは、もはや距離に排他的に依存せず、更に別のファクタに依存する。大勢では、必要な送信エネルギーは以下の重要なパラメータで決定される。さらに、しかしながら、当業者にはそれほど重要でないパラメータは以下のリストには含まれない。
> 変調モード
> 送信機と受信機感の距離
> 干渉およびノイズ
> 要求される BER (例えば特定のセキュリティ用途のために)
> 変調伝播 (視覚ライン、視覚ラインなし)
> アンテナ特性
In comparison with the previous example, the transmission energy here is no longer dependent exclusively on distance, but on another factor. In many cases, the required transmission energy is determined by the following important parameters: Furthermore, however, parameters that are not so important to those skilled in the art are not included in the following list.
> Modulation mode
> Distance between transmitter and receiver
> Interference and noise
> Required BER (eg for specific security applications)
> Modulation propagation (visual line, no visual line)
> Antenna characteristics

セルサイズは、公知の方法に基づき、基地局(BS)の最大(許容)の送信パワーによって予め決定される。それは円形の線60によって図4で象徴的に示される。セルの中では、個々の加入者は、時々その基地局により接近して位置するか(つまり、SU5)、または時々基地局BSからさらに離れている(つまり、SU4)。他方、大建築物52〜58による信号のシャドウイングと同様にマルチパス伝播のために追加的な信号ひずみが起こる。山脈58は、基地局BSから見えないところの加入者SU3に山脈を超えて達することができないので、打ち勝ちがたい障害となる。   The cell size is determined in advance by the maximum (allowable) transmission power of the base station (BS) based on a known method. It is symbolically shown in FIG. 4 by a circular line 60. Within a cell, individual subscribers are sometimes located closer to the base station (ie, SU5) or sometimes further away from the base station BS (ie, SU4). On the other hand, additional signal distortion occurs due to multipath propagation as well as signal shadowing by large buildings 52-58. Mountain range 58 is a difficult obstacle to overcome because it cannot reach subscriber SU3, which is not visible from base station BS, across the mountain range.

存在する送信チャンネルの多重化により、個々の加入者にはうまく到達し、他のものは、貧弱であり、あるものは全くない。棒グラフの形態の図4b) は、対応する以前の方法で一定のシンボル持続時間に要求される送信パワー、および、それぞれのSUへの送信のため必要である送信パワーを示す。バーの付番は加入者の番号に対応する。一例では、バー1は象徴的に加入者SU1に関する送信パワーを表す。2つの加入者SU1とSU2は、基地局BSの範囲の外にあり、許容ピークパワーPsendより高いレベルの場合のみ到達できる。 Due to the multiplexing of the existing transmission channels, individual subscribers are successfully reached, others are poor and none at all. FIG. 4b) in the form of a bar graph shows the transmission power required for a certain symbol duration in the corresponding previous method and the transmission power required for transmission to the respective SU. The bar numbering corresponds to the subscriber number. In one example, bar 1 symbolically represents the transmit power for subscriber SU1. The two subscribers SU1 and SU2 are outside the range of the base station BS and can only be reached if the level is higher than the allowable peak power P send .

図4c)は、比較目的のために対照的に、ビット持続時間管理で達成される解決策を示す。加入者における同じ受信エネルギーでの受信は、各々の場合での最大送信パワーPsendでのシンボル持続時間の適用により設定されたそれぞれの適切に適合された送信エネルギーを使用することを伴う。存在するチャネル容量は、異なったチャンネルの特性に基づいて各加入者のためにネットワーク内で区別される。その基本的な物理的特性は、当時は一般的であったが、同じチャネル容量(または、データ速度)をセルのすべての加入者に割り当てようとするネットワーク組織化方法に対し本質的な相違を構成する。 FIG. 4c) shows the solution achieved with bit duration management, in contrast, for comparison purposes. Reception at the same reception energy at the subscriber involves using each appropriately adapted transmission energy set by application of the symbol duration at the maximum transmission power P send in each case. The existing channel capacity is differentiated within the network for each subscriber based on the characteristics of the different channels. Its basic physical characteristics, which were common at the time, are essentially different from network organization methods that attempt to allocate the same channel capacity (or data rate) to all subscribers of a cell. Constitute.

それぞれに許容できる誤り率で最適なデータ速度を、ネットワーク内の各加入者に流動的に提供できる限り、いまや、新しい用語で遠隔通信のタスクを述べることができる。その結果、その目的に必要なシンボルエネルギーは、ネットワークの値を調整することを決定する。それは、送信されたシンボルが固定されないかもしれないアプローチに従い、それらは、送信機で流動的に変更されなくてはならず、その結果、送信チャンネルに依存して、選択された変調に対し、問題の加入者は、例えば、誤り認識率か明確なビット誤り率によって説明された必要な受信品質を常に受信する。   As long as the optimal data rate can be fluidly provided to each subscriber in the network with an acceptable error rate, new tasks can now describe telecommunications tasks. As a result, the symbol energy required for that purpose decides to adjust the value of the network. It follows an approach where the transmitted symbols may not be fixed and they must be fluidly changed at the transmitter, resulting in a problem for the selected modulation, depending on the transmission channel Subscribers always receive the required reception quality described by, for example, an error recognition rate or a clear bit error rate.

送信されたデータシンボルがエネルギーの点で流動的に適合されるときだけ、かかわる物理的な原則は、しかしながら、流動的なチャンネルでそれを可能にし、つまり、最適なエネルギー変調か最適なビット持続時間管理が実施されるか、またはネットワーク組織に関してエネルギー収支管理が実施される。   The physical principle involved only when the transmitted data symbols are fluidly adapted in terms of energy, however, makes it possible in a fluid channel, ie optimal energy modulation or optimal bit duration. Management is performed or energy balance management is performed for the network organization.

さて、無線接続の典型である一般的な具体化を考えるために図5を参照する。加入者の番号Nchannelは、同時に基地局から供給され、そこでは、典型的な複数アクセス方法を採用できる。以下の計算は、最も離れたユーザが送信機から距離rref [m]となるように大きさが設定されたセルに基づき、予め決定されたシンボル持続時間 Tref [s] および 最大送信パワー Psend [W]でもって、安定したデータ受信に必要なエネルギーEmin [Ws]を受信する。 Reference is now made to FIG. 5 to consider a general implementation that is typical of wireless connections. The subscriber number N channel is supplied from the base station at the same time, where a typical multiple access method can be employed. The following calculation is based on a cell sized such that the farthest user is at a distance r ref [m] from the transmitter, and a predetermined symbol duration T ref [s] and maximum transmit power P With send [W], energy E min [Ws] necessary for stable data reception is received.

また、一般の場合、データが拡大して送信されることが仮定される。したがって、その状況は、使用した帯域幅 B [Hz] は、シンボル持続時間Tref [s]の逆数より大きいことを意味する。 In general, it is assumed that data is transmitted in an enlarged manner. The situation therefore means that the used bandwidth B [Hz] is greater than the reciprocal of the symbol duration T ref [s].

選択された変調モードは、対象セル中のすべての加入者にとって、同じであり、等方性の方向特性があるアンテナが使用され、そして、電磁波の伝播が空きスペースで行われるとい更に仮定される。それらのすべての仮定は、決してエネルギー収支管理に、必要な前提条件ではない。それらは、簡単な公式でここで述べた計算を実行する際に役立つだけである。   The selected modulation mode is the same for all subscribers in the target cell, and it is further assumed that antennas with isotropic directional characteristics are used and that the propagation of electromagnetic waves takes place in free space. . All these assumptions are by no means a prerequisite for energy balance management. They are only useful in performing the calculations described here in a simple formula.

考察される対象セルは、固定的に予め決定された数のチャンネルを例えば、TDMAかCSMAの多重アクセス方法で供給する基地局から与えられる。それらの各チャンネルは、加入者に必要とされるデータ速度に正確に相当するために意図されたデータ速度Rref [bits/s] を持つ。 The target cell to be considered is given by a base station that supplies a fixed number of predetermined channels, for example, in a TDMA or CSMA multiple access method. Each of these channels has a data rate R ref [bits / s] intended to exactly correspond to the data rate required by the subscriber.

以下の記述でこの場所に述べられていない公式を参照する限り、それらは、表5、表6中のそれぞれ特定した公式の番号で見つけられる。   As long as we refer to formulas not mentioned here in the following description, they can be found by their specific formula numbers in Tables 5 and 6, respectively.

考慮しているセル中の制限している物理値は、帯域幅と最大送信パワーである。セル内の各加入者のための受信電力は、仮定された空きスペース伝播のために、基地局に対するそれの距離に4乗に依存する。   The limiting physical values in the cell being considered are bandwidth and maximum transmit power. The received power for each subscriber in the cell depends on its distance to the base station to the fourth power due to assumed free space propagation.

受信電力がこの例で決定的な設定値であり、それはそれぞれのユーザの位置によって唯一に決定される。情報の送信された項目の受信のために、しかしながら、それは、決定的なパワーではなく、受信パワーとシンボル持続時間との積から計算したビットあたりの受信エネルギーである。 最適なシステムでは、したがって、その値は、必要な誤り率が観察されるように、一定に保たれるべきである。   The received power is a decisive setting in this example, which is uniquely determined by the position of each user. For the reception of transmitted items of information, however, it is not the decisive power, but the received energy per bit calculated from the product of the received power and the symbol duration. In an optimal system, the value should therefore be kept constant so that the required error rate is observed.

Figure 2007534186
Figure 2007534186

固定されたシンボル持続時間Tref [s]で問題の参照システムを堅牢なシステムにするため、その寸法決定は、最大距離rref [m]で情報の受信を確実にするように設計され、それにより、受信に必要なシンボルEminあたりの最小のエネルギーは予め決定される。その点で、まず第一に、参照システムでは、各シンボルが情報量として1ビットのみ含むと仮定する。 In order to make the reference system in question a robust system with a fixed symbol duration T ref [s], its sizing is designed to ensure reception of information at the maximum distance r re f [m] Thereby, the minimum energy per symbol E min required for reception is determined in advance. In that regard, first of all, in the reference system, it is assumed that each symbol includes only 1 bit as an information amount.

Figure 2007534186
Figure 2007534186

現在一般的な送信方法では、受信されたシンボルのエネルギーは、減少する送信パワーによって一定に保たれる。そのように、利用可能なチャンネルリソースは、軽率に浪費される。現在、ここにエネルギー収支管理を適用することによってどれくらい容易にリソースを使用することができるかが示されることになっている。   In currently common transmission methods, the energy of the received symbols is kept constant by the decreasing transmission power. As such, available channel resources are wasted wastefully. Currently, it is to be shown here how easily resources can be used by applying energy balance management.

以下の計算はシステムの比較に基づき、すなわち、エネルギー予算管理を用い、フレキシブルなシステムに対する堅牢な参照システムの関係はここで決定的にされる。さて、選択された変調モードによるメッセージの信頼できる受信は、送信エネルギーへのチャンネルロスにより関係づけられるエネルギーEmin [Ws]を必要とする。 The following calculations are based on system comparisons, i.e. using energy budget management, where the relationship of the robust reference system to the flexible system is decisive. Now, reliable reception of messages according to the selected modulation mode requires energy E min [Ws] which is related by channel loss to transmission energy.

距離 r [m]に4乗で減少する第1の近似では、しかし、物理的な理由で、常に上方で制限される(つまり小さい距離で制限される)。一般の用語で公式化されると、以下は、述べられた条件のもとでパワーの放射を適用する。   In the first approximation, where the distance r [m] decreases to the fourth power, however, it is always limited upward (ie limited by a small distance) for physical reasons. Formulated in general terms, the following applies power radiation under the stated conditions.

Figure 2007534186
Figure 2007534186

対象セルに関しては、その値は、シンボル持続時間(表5中の公式21)が掛けられることにより、最小のエネルギーEmin [Ws]に容易に述べることができる。現在、送信されたシンボルの持続時間は、放送のインタフェースを変えないので、一般に、1シンボルあたりの受信エネルギーは、送信されたエネルギー(公式22)の関数として見なすことができる。 For the target cell, its value can easily be stated to the minimum energy E min [Ws], multiplied by the symbol duration (formula 21 in Table 5). Currently, the transmitted symbol duration does not change the broadcast interface, so in general the received energy per symbol can be viewed as a function of the transmitted energy (formula 22).

古典的な方法では、対象セルの基地局は、現在、すべての加入者に同じエネルギーで信号を送信し、それにより、上の多くのポイントで述べたように、過度のパワーまたはエネルギーを基地局の近くのユーザに送る限り、利用可能なリソースが部分的に浪費される。多くのユーザが、複数のアクセス法に基づく「準並行の」関係に役立っている。対象セル中のアクティブなユーザの数は、その点でアクセス法のチャンネル数Nchannelに対応する。 In the classical way, the base station of the target cell currently transmits signals to all subscribers with the same energy, thereby causing excessive power or energy to be transmitted to the base station, as mentioned at many points above. As long as it is sent to a nearby user, the available resources are partially wasted. Many users benefit from “quasi-parallel” relationships based on multiple access methods. The number of active users in the target cell corresponds to the channel number N channel of the access method at that point.

シンボルあたりの放射エネルギー Esend [Ws] は、対象システムの最大送信パワーPsend [W]と、シンボル持続時間Tref [s] との積で定義される。 The radiant energy E send [Ws] per symbol is defined as the product of the maximum transmission power P send [W] of the target system and the symbol duration T ref [s].

法令の条項を考慮すると、合計で、基地局に許容されているエネルギー放射を次に示す。

Figure 2007534186
Considering the provisions of the law, in total, the energy radiation allowed for the base station is shown below.
Figure 2007534186

そのエネルギー収支は従って、セルに利用可能である。それはまさにエネルギー収支管理が入るというそのポイントである。各加入者は、加入者がエネルギーEmin [Ws]で信号を受け取るのに必要な送信エネルギーを単に送る。 That energy balance is therefore available to the cell. That is exactly the point that energy balance management comes into play. Each subscriber simply sends the transmission energy necessary for the subscriber to receive a signal with energy E min [Ws].

一般的な定理においては、そのエリア内の考えられるアクティブなユーザ数は、エネルギー予算管理を使用するとき決定的であり、これは、一般に、エリアと関連したユーザ密度を通して説明することができる。以下に、その密度は、定数(公式23)であると仮定され、そして、考えられる対象セルに関連して標準化される。その密度が一定の時、その値は、エリアに関連して変わらないので、公式中の r および ψは、位置について説明する変数として形式的に使用されるだけある。   In a general theorem, the number of possible active users in the area is critical when using energy budget management, which can generally be explained through the user density associated with the area. In the following, the density is assumed to be a constant (formula 23) and is normalized relative to the possible target cell. When the density is constant, the value does not change in relation to the area, so r and ψ in the formula are only used formally as variables describing the position.

エネルギー収支管理の適用は、各ユーザが1シンボルあたりの最小のエネルギーを受ける限り、彼の位置の如何にかかわらず、リソースが現在適切に使用されることを意味する。受信されたエネルギーが一定なので、従って、エネルギー収支管理システムにより、距離(公式24)に依存して、送信エネルギーを変更しなければならない。   Application of energy balance management means that as long as each user receives the minimum energy per symbol, regardless of his location, the resource is currently being used appropriately. Since the received energy is constant, the energy balance management system must therefore change the transmitted energy depending on the distance (formula 24).

統計的な平均として基地局により全体に放射されたエネルギーは、エリアに関連したアクティブなユーザの密度にわたる積分(公式25)であり、各々の場合でそれぞれの送信エネルギーが乗算される。   The energy radiated by the base station as a statistical average is the integral over the density of active users associated with the area (formula 25), in each case multiplied by the respective transmission energy.

半径rcell [m]の円形の面積A上の積分は簡単な公式(26)を与え、それは、その後、古典的なセルに関して既述した値と比較される。   The integration over a circular area A of radius rcell [m] gives a simple formula (26), which is then compared to the values already described for classical cells.

まず第一に、そのために、両方のセルが同じサイズのものである(つまり、rcell=rrefであり、その状況は図5に64で識別される)ことになっている状況に対して考慮され、そして、基地局で放射されたエネルギーは、双方の場合で同じになるべきである。 First of all, for the situation where both cells are of the same size (ie r cell = r ref and the situation is identified by 64 in FIG. 5). The energy considered and radiated at the base station should be the same in both cases.

これらの状況下では、公式(21)に関する数式(12)および(26)を扱うこと、両方の場合でアクティブなチャンネル数の間には、直接的な関係がある。

Figure 2007534186
Under these circumstances, there is a direct relationship between dealing with equations (12) and (26) for formula (21) and in both cases the number of active channels.
Figure 2007534186

実際には関連しているすべてのケースに対し、前記公式は更に、近似式(27)により、実質的により簡略化される。これは、エネルギー収支管理の適用のために、チャンネルNchannel_EBMの数は、同じセルサイズで、チャンネルあたりの同じデータ速度(REBM=Rref)を持つ従来の数 Nchannelとの比較で倍にされる、簡単な関係を与える。

Figure 2007534186
For all cases that are actually relevant, the formula is further simplified substantially by the approximation (27). This means that, for energy balance management applications, the number of channels N channel_EBM is doubled compared to the conventional number N channel with the same cell size and the same data rate per channel (R EBM = R ref ). Will give you a simple relationship.
Figure 2007534186

これはセル64に関連して図5に示される。代わりに、1加入者あたりのデータ速度に対する同じチャンネル数Nchannel_EBM=Nchannelで、2倍にされることも可能である。REBM=2Rref。従って、エネルギー収支管理の導入は、予定されたセルの効率で100%の増加につながる。それは、セル62に関連して図5に例証される。 This is shown in FIG. Alternatively, it can be doubled with the same number of channels N channel_EBM = N channel for the data rate per subscriber. R EBM = 2R ref. Thus, the introduction of energy balance management leads to a 100% increase in planned cell efficiency. It is illustrated in FIG. 5 in connection with cell 62.

さらなる数式の例として、アクティブなユーザの領域に関連した密度が、両ケースに対して同じであるべき場合を考慮するために、セル66に対して引用される(公式28)。   As an example of a further formula, the density associated with the active user's area is quoted for cell 66 to consider the case where it should be the same for both cases (formula 28).

したがって、既に推論された結果に基づいて、EBMを使用している時、対象のセルに対して基地局によってより少ないエネルギーが放射されることは正に明白である。rcellがrEBMで置き換えられる前記目的のために、公式(29)にて、そのエネルギー差は、セルを拡大して、rEBM>rrefとするために使用でき、これは、セル66に関連して図5で図示される。公式(29)の決定は、対象セルの比率のみを含む商として、複雑化した公式につながり、それは、セルの最大の拡大のために、エネルギー収支管理を用いた時、すべての加入者に対し同じ品質を提供する。公式(27)を参照することにより、その公式は再度簡素化することができ、次式を与える。

Figure 2007534186
Therefore, based on the already inferred results, it is clear that less energy is radiated by the base station to the cell of interest when using EBM. For the above purpose, where r cell is replaced by r EBM , in formula (29), the energy difference can be used to enlarge the cell so that r EBM > r ref , which in cell 66 A related illustration is shown in FIG. The determination of formula (29) leads to a more complex formula as a quotient containing only the proportion of the target cell, which for all subscribers when using energy balance management for maximum cell expansion Provide the same quality. By referring to formula (27), the formula can be simplified again, giving:
Figure 2007534186

セル66は、すべてのアクティブな加入者(REBM=Rref)の点で、同じサービス品質(データ速度)でこのようにして半径 rEBMが20%だけで拡大される。それは最初は小さいように見えるが、そのように、全チャンネル数は、Nchannelから次の値に増大される。

Figure 2007534186
The cell 66 is thus expanded with a radius r EBM of only 20% at the same quality of service (data rate) in terms of all active subscribers (R EBM = R ref ). It looks small at first, but as such, the total number of channels is increased from N channel to the next value.
Figure 2007534186

その結果、セル66中のチャンネル数 Nchannel_EBMは41%増加することができる。この利点は図5に図式的に示される。 As a result, the number of channels N channel_EBM in the cell 66 can be increased by 41%. This advantage is shown schematically in FIG.

以上の導出は、EBMの技術的な実現に関して、現在、今再びより詳細に考察されるべきである。明らかに、基地局に近接の加入者には、一般に、さらに遠方の加入者に関して低いチャンネルロスを伴う利用可能なチャンネルを持つ。以上の誘導の過程は、従ってより少ないエネルギーが、選択されたシンボルの信頼できる受信のために基地局によって放射されなければならないことを今や示す。   The above derivation should now be considered again in more detail now regarding the technical realization of EBM. Obviously, subscribers close to the base station generally have an available channel with a low channel loss for further remote subscribers. The above guidance process now indicates that less energy must now be radiated by the base station for reliable reception of the selected symbol.

問題は、現在どうしたらそれを技術的に実行することができるかということである。その点で、2つの方法、即ち、シンボル持続時間の変化および変調の変更がある。   The question is how can we do it technically now. In that regard, there are two methods: symbol duration change and modulation change.

以下の導出は、両方の方法が等価であるが、最終的に、原則として、シンボル持続時間の流動的な変更により、および/またはより高いステージの変調により、説明したエネルギー収支管理が最適に実行できることが強調することができるように異なった制限に供せられることを示す。好ましい変更は、両方の方法の組み合わせの提案にかかわり、そこでは、シンボル持続時間の見事な変更は、制限された帯域幅のために、追跡することができなくなるまで実施され、そして、その後、より高いステージ変調が適用される。   The following derivation is equivalent to both methods, but ultimately, the energy balance management described optimally performs in principle by fluid changes in symbol duration and / or by higher stage modulation It shows that it is subject to different restrictions so that we can emphasize what we can do. A preferred change involves the proposal of a combination of both methods, where a stunning change in symbol duration is implemented until it can no longer be tracked due to limited bandwidth, and then more High stage modulation is applied.

どんな出来事にも、上で導出した公式(26)は、エネルギー予算管理の点で達成することができる改善の限界を表す。   For any event, the formula derived above (26) represents the limit of improvement that can be achieved in terms of energy budget management.

まず第一に、EBMは、シンボル持続時間の流動的な適用を可能にする。1シンボルあたりの送信エネルギーは、送信パワーPsend [Ws]にそれぞれのシンボル持続時間Tsymbol[s]が掛けられた積である。最大許容値未満の値への送信パワーの変更は、チャンネルリソースを浪費することを意味する。その値は従って、一定である。 First of all, EBM allows fluid application of symbol duration. The transmission energy per symbol is a product of the transmission power P send [Ws] multiplied by the respective symbol duration T symbol [s]. Changing the transmission power to a value less than the maximum allowable value means wasting channel resources. Its value is therefore constant.

送信されたエネルギーが個々の加入者に対して異なるように、シンボル持続時間を変えることができる。従って、上述の場合に対して次の数式が適用される。

Figure 2007534186
The symbol duration can be varied so that the transmitted energy is different for individual subscribers. Therefore, the following formula is applied to the above case.
Figure 2007534186

ここで、Emin [Ws]は、シンボルを確実に検出するために受信機で少なくとも必要となるエネルギーを示し、そして、Tref[s]は、古典的なセル組織を持つ以前考慮された対象セル中のシンボル持続時間である。 Where E min [Ws] indicates at least the energy required at the receiver to reliably detect the symbol, and T ref [s] is the previously considered object with classical cell organization Symbol duration in the cell.

シンボル持続時間における流動的な変更は、送信機で流動的にシンボルエネルギーを変える非常に適した方法である。   A fluid change in symbol duration is a very suitable way to fluidly change symbol energy at the transmitter.

一般的な用語では、シンボルの送信に少なくとも必要である帯域幅は、シンボル持続時間の逆数に等しい。したがって、その最初のアプローチは、必要な帯域幅が利用できないことを意味する。従って、このアプローチは、エネルギー収支管理システムの最適な使用を妨げる限界に、容易に直面する。   In general terms, the bandwidth required at least for the transmission of a symbol is equal to the reciprocal of the symbol duration. Therefore, that first approach means that the required bandwidth is not available. Therefore, this approach is easily faced with limitations that prevent optimal use of the energy balance management system.

さらに、またはそれに追加して、より高いステージ変調における流動的な変更を行うことは可能である。この2番目の具体化は、かなり複雑であり、したがって、より詳細に説明されなければならない。これまで使用された公式は、一般的なケースに対し、受信機での選択された変調で、到着しなければならないエネルギーを識別する値 Emin にかかわり、そのため、受信機は、1ビットの情報を適切な程度の確実性で認識する。しかしながら、一般的な場合では、シンボルは多くのビットを含むことができる。 In addition or in addition, it is possible to make fluid changes in higher stage modulation. This second embodiment is rather complex and must therefore be described in more detail. The formulas used so far involve, for the general case, the value E min that identifies the energy that must be arrived at with the selected modulation at the receiver, so that the receiver has one bit of information. Are recognized with an appropriate degree of certainty. However, in the general case, a symbol can contain many bits.

シンボルエネルギーおよびビットエネルギーとの間の関係または、シンボルの情報量は、採用された変調から起こる。シンボルが受信機で過剰なエネルギーを持つような状況なら、エネルギーは代わりに、変調モードを変更するために、および、より多くの情報を担い、それ故、多くのエネルギーを必要とするシンボルを使用するために、使用することができた。   The relationship between symbol energy and bit energy, or the amount of information in a symbol, arises from the employed modulation. In situations where symbols have excessive energy at the receiver, energy instead uses symbols to change the modulation mode and to carry more information and hence require more energy Could be used to do.

簡単な例として、対象セルが、各シンボルが正確に1ビットに対応する BPSK 変調の使用にかかわる状況に、考察が与えられるであろう。必要な受信エネルギーは、Eb_minにより示され、ここで、指数bは1ビットを示すためのものである。 As a simple example, consideration will be given to the situation where the target cell involves the use of BPSK modulation where each symbol corresponds exactly to one bit. The required received energy is indicated by E b — min , where the index b is for indicating 1 bit.

例えばシンボルに関する情報量に対してBSPK から QPSKへの変更時、1ビットから2ビットに変化する。同時に、シンボルの信頼できる受信に要求される必要なエネルギーは増大する。その場合、次式が適用される。
Emin=2*Eb_min
For example, when changing from BSPK to QPSK for the amount of information related to symbols, it changes from 1 to 2 bits. At the same time, the required energy required for reliable reception of symbols increases. In that case, the following formula applies:
E min = 2 * E b_min

したがって、変調が、かかわったファクタに適合され、そして、それが、変更されるシンボル持続時間ではなく、シンボル内の情報量である限り、エネルギー収支管理手順は、存在するエネルギーが受信機で完全に使用することができる状況を伴なう。   Thus, as long as the modulation is adapted to the factors involved, and it is the amount of information in the symbol, not the symbol duration being changed, the energy balance management procedure ensures that the energy present is completely at the receiver. Accompanies a situation that can be used.

原則として、シンボルエネルギーが1ビットあたりの対応するエネルギー:

Figure 2007534186

に変換することができることは通常のケースである。式中のMはシンボルの様々な「状態」の数を示し、log2(M)は、1シンボルあたりのビット数を示し、すべての状態は、同じ確率を持つ。また、一般的な場合では、ここで異なった確率を考慮することができる。 As a rule, the energy corresponding to the symbol energy per bit:
Figure 2007534186

It is a normal case that can be converted to. M in the equation indicates the number of various “states” of the symbol, log 2 (M) indicates the number of bits per symbol, and all states have the same probability. Also, in the general case, different probabilities can be taken into account here.

一般化した用語では、現在では変調モードが常に使用されると過程され、そのため、より高い情報量を持つシンボルは、選択された対象セルで要求とされるように、各ビットに対し、統計的な平均で、エネルギーEb_min を必要とする。 In generalized terms, it is now considered that the modulation mode is always used, so symbols with a higher amount of information are statistically generated for each bit as required by the selected target cell. On average, energy E b_min is required.

この具体化では、シンボルの変調のみが変更される。送信機(または、基地局)から放射されたエネルギーはその場合、各加入者に対して常に同じである。

Figure 2007534186
In this embodiment, only the modulation of the symbols is changed. The energy emitted from the transmitter (or base station) is then always the same for each subscriber.
Figure 2007534186

これは、外見上、参照ケースに対応するが、EBMシステムでは、シンボルに関する情報量は変更される。
これは、1ビットあたりの送信エネルギーが指定されるなら、それ自身を明示する。

Figure 2007534186
This apparently corresponds to the reference case, but in the EBM system, the amount of information about the symbol is changed.
This specifies itself if the transmission energy per bit is specified.
Figure 2007534186

発生するロスに従って、より近い加入者に対してはより高い情報量、つまり大きいMを含み、一方、より遠方の加入者に対しては、より小さいMを含む。対照的に、1ビットあたりの受信エネルギーは、常に最小値(公式31)に対応し、そのため、距離に関連して、問題の加入者に対する送信エネルギーの関数がそこに存在する。   Depending on the loss that occurs, it contains a higher amount of information, ie a larger M, for closer subscribers, while a smaller M for more distant subscribers. In contrast, the received energy per bit always corresponds to a minimum value (formula 31), so that there is a function of the transmitted energy for the subscriber in question in relation to the distance.

2つの数式(20)と公式(33)を等しくすることは、送信機で選択されるべきである変調の明確な記述(公式33)につながり、この公式33に関しては、良い近似を与えられた連続関数に提供するために、シンボルM(r)の離散的な「状態」の数を十分に変更できることが仮定されてもよい。   Equalizing the two equations (20) and formula (33) leads to a clear description of the modulation that should be selected at the transmitter (formula 33), and for this formula 33 a good approximation was given. It may be assumed that the number of discrete “states” of the symbol M (r) can be varied sufficiently to provide a continuous function.

各加入者は現在、多くのシンボルを必要とせず、予定された情報量の送信のためのビットのみを必要とする。従って、個々の加入者が要求するエネルギーは、ビット数と個々のビットのエネルギーのみに依存し、そのため、これは、エネルギー収支管理の適用のために、等しい権利のある加入者に対する合計の積分(公式34)にかかわる。   Each subscriber currently does not need many symbols, only bits for the scheduled amount of information transmission. Thus, the energy required by an individual subscriber depends only on the number of bits and the energy of the individual bits, so that for energy balance management applications, this is the sum of integrals for equally entitled subscribers ( Concerning Formula 34).

その積分は、上で指定された公式(35)で容易に計算することができて、そして、以前に一般的な導出に既に含まれている公式(26)を提供する。   The integral can be easily calculated with the formula (35) specified above and provides the formula (26) already included in the previous general derivation.

ビットとシンボルエネルギーを区別することが必要なので、最小エネルギーの指示のみがここで変更される。対照的に、公式(34)は古典的な状況に更に適用する。それは、以前に指定された一般的な誘導式に正に対応し、既述したエネルギー収支管理システムはまた、原則として、より高いステージ変調により追加的に実行できることが最終的に強調できる。   Since it is necessary to distinguish between bit and symbol energy, only the minimum energy indication is changed here. In contrast, formula (34) further applies to the classical situation. It corresponds positively to the previously specified general inductive equation, and it can finally be emphasized that the energy balance management system already described can in principle be additionally implemented with higher stage modulation.

さらなる具体化として時分割多重アクセス法(TDMA)を考察するために、図6と7を参照する。   To consider time division multiple access (TDMA) as a further embodiment, reference is made to FIGS.

図6と7は、それぞれ、与えられた期間 TFRAME を、時間帯として時間部分70〜76、80〜88、および80'〜84'への分割を示す。従来のTDMA法は、各加入者に割り当てられて与えた時間帯により、時間軸で加入者の分割を伴う。これらの時間帯は、時間間隔TFRAMEで定期的に起こり、その後に、各加入者に新たな時間帯が割り当てられる。図6中の部分76は、持続時間Tchannelでのさらなる多くの時間帯で期間を特徴付ける。 6 and 7 show the division of a given time period T FRAME into time parts 70-76, 80-88, and 80′-84 ′, respectively, as time zones. The conventional TDMA method involves dividing a subscriber on the time axis according to a time zone assigned to each subscriber. These time periods occur periodically at the time interval T FRAME , after which each subscriber is assigned a new time period. Portion 76 in FIG. 6 characterizes the duration in many more time zones with duration T channel .

現在、ネットワークでは、個々のユーザにとって、チャンネル状態は異なっており、そのため、EBM法は、リソースの最適な使用を利用可能にするために、様々なシンボル持続時間および様々な変調を適用しなければならないことを前提とする。   Currently, in the network, channel conditions are different for individual users, so the EBM method must apply different symbol durations and different modulations in order to make optimal use of resources available. It is assumed that it will not be.

その場合では、時間帯あたりの送信ビット数は固定され、その結果、加入者は変化されないデータ速度が保証され、従って、チャンネル状態に従って、時間帯の持続時間は流動的に変更される。このことは、図7において、異なる幅の時間帯80〜88および80'、82'および84'を見ればわかる。長さを異ならせたこれらの時間帯の構成は、TDMAでは比較的簡単である。   In that case, the number of transmitted bits per time slot is fixed, so that the subscriber is guaranteed a data rate that is not changed, and thus the time period duration is dynamically changed according to the channel conditions. This can be seen in FIG. 7 by looking at time zones 80-88 and 80 ', 82' and 84 'of different widths. The composition of these time zones with different lengths is relatively simple in TDMA.

上の多くの箇所で既に説明したように、古典的なシステムは最悪の場合に対して設計され、そして、図2で示したように、より近い局は過度に大きいパワーを受信するので、一般的な用語では、パケットの持続時間は対象セルに関連して減少する。EBMの効率はこのように直ちに明白である。   As already explained in many places above, the classical system is designed for the worst case and, as shown in FIG. 2, the closer stations receive too much power, so In general terms, the packet duration decreases with respect to the target cell. The efficiency of EBM is thus immediately evident.

EBMの実行は現在、例えば、固定されたシンボル持続時間および、その結果、より高いステージ変調による不変更の帯域幅に作用することができ、そのため、より少ないシンボルおよび、その結果、より短い時間帯が、定義された情報の一部の送信に必要である。シンボルに関する情報量は、徐々にQPSKから例えば256QAMに増加することができるような言及が、QAMの一例によりここでされてもよい。   EBM execution can now affect, for example, fixed symbol duration and, consequently, unchanged bandwidth due to higher stage modulation, so fewer symbols and consequently shorter time periods Is required to transmit some of the defined information. Reference may be made here by way of an example of QAM such that the amount of information about a symbol can be gradually increased from QPSK to eg 256QAM.

受信機では、検出器への必要な変化は比較的わずかである。純粋な位相検出に加え、振幅検出器はさらに、QAMを必要とする。   At the receiver, the required changes to the detector are relatively small. In addition to pure phase detection, the amplitude detector further requires QAM.

最初に最も簡単な変調がアクセスチャンネルに適用され、そして、次に、より高いステージ変調が徐々に適用され、そのシンボルがより高い情報量を持つ限り、EBMの最適なシンボルを決定するために、ここで簡単な規則を用いることは可能である。そして、最大級の情報量があるシンボルが使用されるまでか、または、(ビット誤り率で決定される)送信品質がもはや、かかわった需要を満たさないとき、その情報量を増強することができる。   To determine the optimal symbol of EBM, first the simplest modulation is applied to the access channel, and then higher stage modulation is gradually applied, so long as that symbol has a higher amount of information, It is possible to use simple rules here. And the amount of information can be increased until the symbol with the largest amount of information is used or when the transmission quality (determined by the bit error rate) no longer meets the demands involved .

代わりに、受信された信号のパワーを測定し、そして、その情報に基づき、徐々の規則を行うことなく、最も好ましいシンボルをすぐに決定することは可能である。   Instead, it is possible to measure the power of the received signal and to quickly determine the most preferred symbol based on that information without gradual rules.

その最適化は各加入者のために個別に実施されるべきである。その後、チャンネル固有の時間帯の長さに基づいて、TDMAの新たな組織化が必要であり、そこでは、個々の時間帯の開始に対するタイム・マークは、ネットワークでの変化に流動的に適応される。   The optimization should be performed individually for each subscriber. Then, based on the length of the channel specific time zone, a new organization of TDMA is needed, where the time mark for the start of each time zone is fluidly adapted to changes in the network. The

その場合、予定された時間枠TFRAMEが適切に満たされるまで、とても多くの時間帯を割り当てることができる。 In that case, so many time slots can be allocated until the scheduled time frame T FRAME is properly met.

さらに、そ干渉効果かシャドウイングのために、個々の加入者のシンボルのエネルギーが低過ぎる状況が起きる。 古典的なTDMA法では、その後、どんな接続も可能ではない。   Furthermore, due to interference effects or shadowing, a situation occurs where the energy of the individual subscriber's symbol is too low. The classic TDMA method then does not allow any connection.

それらの状況では、例えば、最大シンボル持続時間に達するまで、または、(ビット誤り率で決定される)送信品質が要求を満たすまで、最も簡単な変調を用いて期間が段階的に2倍にされることにより、シンボル持続時間の長さが追加的に増大されなければならない。   In those situations, for example, the period is doubled step by step using the simplest modulation until the maximum symbol duration is reached or until the transmission quality (determined by the bit error rate) meets the requirements. By doing so, the length of the symbol duration has to be increased additionally.

その点に関し、現在のシンボルエネルギーが最適な使用となるために、受信機は、それの整合フィルタを可能に調整しなければならない。   In that regard, in order for the current symbol energy to be optimally used, the receiver must adjust its matched filter as possible.

2つの調整順の組み合わせで、TDMAのすべての加入者に対する送信品質は、EBM手順を導入することによって、著しく改善される。   With the combination of the two adjustment orders, the transmission quality for all TDMA subscribers is significantly improved by introducing the EBM procedure.

MDMA法へEBMの適用を説明するために、次に図8aを参照する。   To illustrate the application of EBM to the MDMA method, reference is now made to FIG.

送信機での長いシンボルの生成は、しばしば少しの困難も引き起こさない。対照的に、受信機は、特にFDMAが使用され、正確に周波数が設定されなければならないなら、小さい帯域幅の長いシンボルを受け取る際の重大な問題を被るかも知れない。   The generation of long symbols at the transmitter often does not cause any difficulty. In contrast, receivers may suffer significant problems in receiving long symbols of small bandwidth, especially if FDMA is used and the frequency must be set accurately.

一般に、シンボルを拡大して、相関受信機を使用することは、より好ましい。それは、すべての疑似雑音系列(最大長の系列(m系列)、ゴールドコードなど)、金のコードなど)、また、すべての種類のチャープ信号に対しても等しく適用する。   In general, it is more preferable to expand the symbols and use a correlation receiver. It applies equally to all pseudo-noise sequences (maximum length sequence (m-sequence), gold code, etc.), gold code, etc., and to all types of chirp signals.

また、それらの受信機のタイプは、基本的に、最適な送信に使用される古典的な整合フィルタに対応する。   Also, these receiver types basically correspond to the classic matched filter used for optimal transmission.

流動的なエネルギー収支管理および、その結果、シンボル持続時間変化を考慮して、そのフィルタも流動的に適合されなければならない。これもまた、ソフトウェア無線機の形態で実施可能である。   The filter must also be fluidly adapted to account for fluid energy balance management and consequently symbol duration changes. This can also be implemented in the form of a software defined radio.

その点で、チャープ信号は特定の位置を仮定する。そこでは、個々の信号が時間に対して重ねられることが可能であり、そのため、物理的なシンボルは、論理シンボルと異なった持続時間のものである。   At that point, the chirp signal assumes a specific position. There, individual signals can be superimposed over time, so that physical symbols are of different duration than logical symbols.

受信機では、それらのシンボルは、再び圧縮フィルタによって互いに分離され、そして、互いにn・δ [s]の間隔を維持する短いパルスを提供するために波形処理される。   At the receiver, the symbols are again separated from each other by a compression filter and waveform processed to provide short pulses that maintain a spacing of n · δ [s] from each other.

その場合、持続時間Tsymbolおよびその結果、論理シンボルのデータ速度は、エネルギー収支管理により変更されるなら、物理的なシンボル持続時間TChirp >> δが一定に維持されるべきことが可能である。 In that case, the physical symbol duration T Chirp >> δ should be kept constant if the duration T symbol and consequently the data rate of the logical symbol is changed by energy balance management .

チャープ信号のために、使用される帯域幅 B [Hz]は常に同一に留まるので、含まれた拡大ゲインで変化のみがあり、圧縮されたチャープ信号の持続時間δが、帯域幅Bの逆数に対応するなら、その変化は、B・n・δ=n として計算される。   Because of the chirp signal, the bandwidth B [Hz] used always remains the same, so there is only a change in the included gain and the duration δ of the compressed chirp signal is the inverse of bandwidth B. If so, the change is calculated as B · n · δ = n.

その点での決定的な利点は、受信機に常にも同じ相関関係フィルタまたは同じ相関関係のプロセスを使用することができるということである。   The decisive advantage in that respect is that the receiver can always use the same correlation filter or the same correlation process.

この状況は図8aで示される。そこでは、最小の論理シンボルの持続時間はδ[s]によって特定される。その値は帯域幅 B [Hz]の逆数に対応する。拡大する周波数は、したがって、維持される物理的なパルス持続時間δおよび、徐々に減じられる繰り返し速度により、初期は1であり、徐々に、2、4、8などのように増加する。   This situation is shown in FIG. 8a. There, the duration of the smallest logical symbol is specified by δ [s]. Its value corresponds to the reciprocal of bandwidth B [Hz]. The expanding frequency is therefore initially 1 and gradually increases, such as 2, 4, 8, etc., due to the physical pulse duration δ maintained and the gradually reduced repetition rate.

その場合、パルスの振幅が上昇するのに従って、物理的なシンボルに含まれたエネルギーは徐々に増える。   In that case, the energy contained in the physical symbol gradually increases as the amplitude of the pulse increases.

それらの信号が放射される前に時間展開が実施され、そのため、送信信号は、ほとんど一定の振幅および、その結果、一定の送信パワーのものである。その展開動作は例えば、分散的なグループ遅延時間フィルタで実施することができ、そのため、それぞれの狭いパルスは、予定された持続時間および帯域幅のチャープ信号に取り替えられる。   Time evolution is performed before the signals are emitted, so that the transmitted signals are of almost constant amplitude and consequently constant transmission power. The unfolding operation can be performed, for example, with a distributed group delay time filter, so that each narrow pulse is replaced with a chirp signal of a predetermined duration and bandwidth.

補足的なプロセスが受信機で行われるので、チャープ信号は再び狭いパルスに圧縮される。   Since a supplementary process takes place at the receiver, the chirp signal is again compressed into narrow pulses.

その信号展開の形態は、特許明細書DE199 37 706で既に詳細に説明され、また、その形態では、エネルギー収支管理手順の適用のために、有利に使用することができる。   The form of signal development has already been described in detail in patent specification DE 199 37 706, and in that form it can be used advantageously for the application of energy balance management procedures.

MDMAのその特定の場合における、送信シンボルの量はここでは、以下の点で区別される。即ち、n個の異なったシンボルが使用できる、n≦Tchirp/δ、シンボルのエネルギーは最も短いシンボルの整数倍である、展開のファクタはまた、エネルギーに従って、同時に増加し、そして、より高いステージ変調のプロセス(例えば、PSK、QAMまたはASK…)は、最も短いシンボルに上に重ねられ、そのため、より高い情報量がある多くのシンボルが存在するということである。 The amount of transmitted symbols in that particular case of MDMA is here distinguished in the following respects. That is, n different symbols can be used, n ≦ T chirp / δ, the energy of the symbol is an integer multiple of the shortest symbol, the expansion factor also increases simultaneously with the energy, and higher stages The modulation process (eg PSK, QAM or ASK ...) is superimposed on the shortest symbol, so there are many symbols with higher information content.

大きい拡大効果のために最も長く、かつ、最も頑強で、最大のエネルギーを持つシンボルが、アクセスチャンネルで使用され、そして、最大のデータ信号速度が達するか、または送信品質が関係する要求を満足しなくなるまで、より高いデータ速度のシンボルが徐々にテストされる限り、EBMの最適なシンボルを決定するために、ここで簡単な規制を採用することは可能である。   The longest, most robust, and most energetic symbol is used in the access channel for a large expansion effect and the maximum data signal rate is reached or the transmission quality related requirements are met As long as higher data rate symbols are gradually tested until there are no more, it is possible to employ a simple restriction here to determine the optimal symbol for EBM.

そして、最も短いシンボルが使用されている状況では、より高いステージ変調のプロセスは、より高い情報量を各シンボルに割り当てるために、さらに使用される。最大の情報のシンボルが使用されるか、(例えばビット誤り率で決定される)送信品質が、関係する要求を満たさなくなるまで、その情報量を増大できる。   And in the situation where the shortest symbols are used, the process of higher stage modulation is further used to assign a higher amount of information to each symbol. The amount of information can be increased until the maximum information symbol is used or the transmission quality (eg determined by the bit error rate) does not meet the relevant requirements.

徐々に調整をパスすることなく、最も好ましいシンボルを直ちに決定するために、代わりに、その情報に基づいて受信された信号のパワーを測定することは可能である。   Instead of gradually passing the adjustment, it is possible to measure the power of the received signal based on that information instead, in order to immediately determine the most preferred symbol.

チャンネルの特性が一般にかなり異なるとき、エネルギー収支の最適化がネットワーク中の各加入者に必要である。   When the channel characteristics are generally quite different, optimization of the energy balance is necessary for each subscriber in the network.

図9は、エネルギー収支管理との無線接続のための送受信機の構成150の具体化を示す。   FIG. 9 shows an implementation of a transceiver configuration 150 for wireless connection with energy balance management.

アンテナ152によって受信された信号はまず第一に、低雑音アンプ(LNA) 154で増幅され、次に、受信機158内にて、同時に、RSSI検出器156と復調および検出のユニット159に送られる。マイクロプロセッサ160は、RSSI検出器156によって供給された信号から受信エネルギーを計算し、次に、それから最適な信号を決定でき、その最適な信号は、与えられた受信品質で、最速のデータ速度を維持し、そして、同時に、十分に信頼して受信できる。また、復調と検出のユニット159の出力信号は、さらなる処理のためにマイクロプロセッサ160にも渡される。   The signal received by the antenna 152 is first amplified by a low noise amplifier (LNA) 154 and then sent in the receiver 158 simultaneously to the RSSI detector 156 and the demodulation and detection unit 159. . The microprocessor 160 can calculate the received energy from the signal provided by the RSSI detector 156 and then determine the optimum signal from which the highest data rate is obtained with the given reception quality. And at the same time receive with full confidence. The output signal of the demodulation and detection unit 159 is also passed to the microprocessor 160 for further processing.

使用されるシンボルの種類は、2つの局の間でハンドシェイクプロトコルで同意することができ、その場合、前記整合動作の間に、最も信頼できる接続を選ぶことができる。つまり、送信が最長のシンボルで実行される。   The type of symbol used can be agreed with the handshake protocol between the two stations, in which case the most reliable connection can be chosen during the matching operation. That is, transmission is performed with the longest symbol.

また、その手順によると、図9における送受信機の構成は、送信機162を持ち、これは、アンテナ162に接続され、また、マイクロプロセッサ160にも接続される。任意に、そのアセンブリは、異なった持続時間および変調のデータシンボルの保存されたパラメータか信号パターンを持つメモリ164を含むかもしれない。その送信機は、シンボル発生器163を含み、これは、マイクロプロセッサの入力側に接続され、そして、その出力側にはアンプ(PA)が接続される。   Further, according to the procedure, the transceiver configuration in FIG. 9 has a transmitter 162, which is connected to the antenna 162 and also connected to the microprocessor 160. Optionally, the assembly may include a memory 164 with stored parameters or signal patterns of data symbols of different duration and modulation. The transmitter includes a symbol generator 163, which is connected to the input side of the microprocessor, and an amplifier (PA) is connected to its output side.

望ましくは、2つの相互通信している送受信機構成は、フレキシブルな設計構成のものであるべきである。接続の内容で1種類のシンボルを放射する送信機162と、異種のシンボルを受け取る同じ構成の受信機158により、最適な結果を獲得することは可能でさえある。   Desirably, the two intercommunicating transceiver configurations should be of a flexible design configuration. It is even possible to obtain optimal results with a transmitter 162 that emits one type of symbol in the content of the connection and a receiver 158 of the same configuration that receives the different symbols.

送信モードと受信モードの間で切り替わるように、送信・受信の転換スイッチ151が追加定期に備えられる。   A transmission / reception switch 151 is provided for the additional period so as to switch between the transmission mode and the reception mode.

図10〜13は図9の実施例の変形を示す。これらの変形の今後の説明では、図9の構成との違いの部分に集中する。図9の構成と比較して対応するユニットに対しては同じ番号が使用される。   10-13 show a modification of the embodiment of FIG. In the following description of these modifications, the focus will be on the differences from the configuration of FIG. The same numbers are used for corresponding units as compared to the configuration of FIG.

デジタル部分178では、接続されたインタフェース178を通してマイクロプロセッサ160をプログラムして、制御することができる。   In the digital portion 178, the microprocessor 160 can be programmed and controlled through a connected interface 178.

図10における送信機と受信機の構成は、追加的にチャープ信号生成用として設計される。そのために受信機170と送信機172には、互いに補足的な分散的な遅延部DDL2およびDDL1がある。送信機では、マイクロプロセッサ160によって制御されたシンボル発生器174は遅延部DDL1の入力側に接続される。受信機170では、復調と検出のブロック176は遅延部DDL2の出力側に接続される。   The configuration of the transmitter and receiver in FIG. 10 is additionally designed for chirp signal generation. For this purpose, the receiver 170 and the transmitter 172 have distributed delay units DDL2 and DDL1 complementary to each other. In the transmitter, the symbol generator 174 controlled by the microprocessor 160 is connected to the input side of the delay unit DDL1. In the receiver 170, the demodulation and detection block 176 is connected to the output side of the delay unit DDL2.

作成されたシンボルは、遅延部DDL1により、送信機172のチャープ信号に変換される。それらは、完全な利用可能な帯域幅を使用する。受信機では、その変換は補足的なフィルタDDL2によって反転される。細長いチャープ信号は短い信号ピークに変換される。   The created symbol is converted into a chirp signal of the transmitter 172 by the delay unit DDL1. They use the full available bandwidth. At the receiver, the transformation is inverted by a supplemental filter DDL2. The elongated chirp signal is converted into short signal peaks.

図11における送信機と受信機の構成は、図10のものと、受信機の部分170に追加的に備えられたチャンネル見積りユニット182で異なる。その方法では、送信されるべき信号の最適なエネルギーを決定する動作を最適化することが可能である。したがって、面倒なプロセスによるすべての利用可能な信号を検査することなく、その場合必要であるエネルギーだけでなく、必要な拡大効果を直接に見積もることができる。   The configuration of the transmitter and receiver in FIG. 11 differs from that of FIG. 10 in a channel estimation unit 182 additionally provided in the receiver portion 170. In that way it is possible to optimize the operation of determining the optimum energy of the signal to be transmitted. Thus, it is possible to directly estimate not only the energy required in that case, but also the required expansion effect, without examining all the available signals due to tedious processes.

図12は、図11で示された構成との比較で、信号を拡大するために、疑似ノイズ系列の生成を提供する変形例を示す。そのために、シンボル発生器174の入力側に接続されるm系列発生器184が、デジタル部分178に備えられる。さて、保存された可能なシンボル持続時間は、チップ持続時間の倍数である。シンボルの送信の前に、m系列の必要な部分は、シンボル発生器174でシンボル上に重ねられ、そのため、シンボルは最大帯域幅へ広げられる。さらに、パルス整形はパルス整形ユニット186に追加的に備えられ、その結果、予定された帯域幅が観察される。   FIG. 12 shows a variation that provides for the generation of a pseudo-noise sequence to expand the signal in comparison with the configuration shown in FIG. For this purpose, an m-sequence generator 184 connected to the input side of the symbol generator 174 is provided in the digital part 178. Now, the possible symbol duration stored is a multiple of the chip duration. Prior to the transmission of the symbols, the necessary part of the m-sequence is superimposed on the symbols by the symbol generator 174, so that the symbols are expanded to the maximum bandwidth. In addition, pulse shaping is additionally provided in the pulse shaping unit 186 so that the planned bandwidth is observed.

図13は、プログラム可能な機能ブロックを持つソフトウェア無線機の形態による送信機モジュール190の形態の変形を示し、そのブロックは、それらの機能の面で、ここで述べた送受信機構成の上述したユニットに対応する。   FIG. 13 shows a variation of the form of the transmitter module 190 in the form of a software defined radio with programmable functional blocks, which blocks in terms of their functions are the above-described units of the transceiver configuration described here. Corresponding to

先の図における構成に関連した別の差異として、この構成は、チャープ信号発生器192がある。アナログ・デジタル・コンバータは、デジタル部分でのさらなる処理のために受信機側で入って来るアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル・アナログコンバータ196は送信用に対応して備えられる。   Another difference associated with the configuration in the previous figure is that this configuration has a chirp signal generator 192. An analog-to-digital converter converts an incoming analog signal into a digital signal for further processing in the digital part. A digital / analog converter 196 is provided for transmission.

使用されたパラメータ及びシンボルの総覧

Figure 2007534186
An overview of the parameters and symbols used
Figure 2007534186

Figure 2007534186
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Figure 2007534186
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Figure 2007534186
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図5に関係する計算の公式集

Figure 2007534186
Official collection of calculations related to Figure 5
Figure 2007534186

Figure 2007534186
Figure 2007534186

スペクトラル・送信パワー密度、送信の周波数および時間の大きさの間の関係に基づいて送信機の「エネルギー収支」という用語を説明するのに役立つ図である。FIG. 5 is a diagram useful in explaining the term “energy balance” of a transmitter based on the relationship between spectral and transmit power density, frequency of transmission and magnitude of time. 現在の水準に基づく方法にて、受信エネルギー、送信機と受信機の間の距離の関数として記入された図である。FIG. 5 is a diagram filled in as a function of received energy, distance between transmitter and receiver, in a manner based on current levels. 実施例を開示するために、異なる受信機に対し、時間の関数として、受信エネルギーが同一に留まる送信パワーおよび受信パワーが示された図である。In order to disclose an embodiment, the transmission power and the reception power at which the reception energy remains the same as a function of time for different receivers are shown. パワー管理方法とエネルギー収支管理を比較するために、無線ローカルループの図式を示す。In order to compare the power management method and the energy balance management, the diagram of the wireless local loop is shown. パワー管理方法とエネルギー収支管理を比較するための別の図を示す。Another figure for comparing power management method and energy balance management is shown. 現在の技術に基づくTDMA法でのデータフレームを示す図である。It is a figure which shows the data frame by the TDMA method based on the present technique. エネルギー収支管理に基づくTDMA法でのデータフレームを示す図である。It is a figure which shows the data frame by the TDMA method based on energy balance management. 異なる周波数拡大の圧縮されたシンボル(a)と、重ねられた時間拡大の信号(b)を示す。A compressed symbol (a) with different frequency expansion and an overlapped time expansion signal (b) are shown. 送受信機構造の異なる実施例のブロック図を示す。FIG. 4 shows a block diagram of different embodiments of the transceiver structure. 送受信機構造の異なる実施例のブロック図を示す。FIG. 4 shows a block diagram of different embodiments of the transceiver structure. 送受信機構造の異なる実施例のブロック図を示す。FIG. 4 shows a block diagram of different embodiments of the transceiver structure. 送受信機構造の異なる実施例のブロック図を示す。FIG. 4 shows a block diagram of different embodiments of the transceiver structure. 送受信機構造の異なる実施例のブロック図を示す。FIG. 4 shows a block diagram of different embodiments of the transceiver structure.

符号の説明Explanation of symbols


150:送受信機の構成
151:送信・受信の転換スイッチ
152:アンテナ
154:低雑音アンプ(LNA)
158:受信機
156:RSSI検出器
159:復調および検出のユニット
160:マイクロプロセッサ
164:メモリ
163:シンボル発生器
178:インタフェース
1
150: Configuration of transceiver 151: Transmission / reception switch 152: Antenna 154: Low noise amplifier (LNA)
158: Receiver 156: RSSI detector 159: Demodulation and detection unit 160: Microprocessor 164: Memory 163: Symbol generator 178: Interface

Claims (83)

各々が少なくとも1ビットを持つ多数のシンボルを、送信機から少なくとも1台の受信機に対し、少なくとも1つのチャンネルおよび所定の送信パワーで送信する方法であり、
受信機固有の送信エネルギーが、受信機側でシンボルの受信となり、受信エネルギーが、受信機に関連する上限値または、誤り認識率のより低い値に対応するように、シンボルが送信され、そして
受信機固有の送信エネルギーを、同時に、送信機と受信機との間の現行の送信状態に依存して、できる限り高いビット速度を達成するために、シンボル持続時間、送信されたビットのシンボルあたりの数、または、シンボル持続期間および送信されたビットのシンボルあたりの数が採用されることを特徴とする方法。
A method of transmitting a number of symbols each having at least one bit from a transmitter to at least one receiver with at least one channel and a predetermined transmission power,
Symbols are transmitted and received so that the receiver-specific transmission energy is symbol reception at the receiver side, and the received energy corresponds to the upper limit value associated with the receiver or a lower error recognition rate. To achieve the highest possible bit rate, depending on the current transmission state between the transmitter and the receiver, at the same time, the symbol duration, the transmitted bit per symbol A number or a symbol duration and the number of transmitted bits per symbol are employed.
送信機から少なくとも1台の受信機に対する少なくとも1ビットを有する多数のシンボルの各送信に対し、少なくとも1チャンネルおよび所定の送信パワーを用いて、シンボルを送信するネットワークを組織化する方法であり、
受信機固有の送信エネルギーが、受信機側でシンボルの受信となり、受信エネルギーが、受信機に関連する上限値または、前記上限値と比較して低い、発生誤り認識率の値に対応するように、シンボルが送信され、受信機固有の送信エネルギーを、および同時にできる限り高いビット速度を、達成するために、送信機と個々の受信機との間の現行の送信状態に依存して、シンボル持続時間、または送信ビットのシンボルあたりの数、またはシンボル持続時間および送信ビットのシンボルあたりの数が採用されることを特徴とする方法。
A method of organizing a network for transmitting symbols using at least one channel and a predetermined transmission power for each transmission of a number of symbols having at least one bit from a transmitter to at least one receiver;
The receiver-specific transmission energy is symbol reception on the receiver side, and the reception energy corresponds to the upper limit value related to the receiver or the value of the generated error recognition rate that is lower than the upper limit value. Depending on the current transmission state between the transmitter and the individual receiver, the symbol duration can be achieved, in order to achieve the symbol-transmitted, receiver-specific transmission energy, and at the same time the highest possible bit rate. A method characterized in that time, or number of transmitted bits per symbol, or symbol duration and number of transmitted bits per symbol are employed.
排他的にシンボル持続時間が適用される請求項1または2に記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the symbol duration is applied exclusively. 3つの利用可能な適用オプション、つまり、シンボル持続時間の適用、送信されたビットの1シンボルあたりの個数の適用、および、シンボル持続時間と送信されたビットの1シンボルあたりの個数の双方の適用の中から選択するステップを備える請求項1または2に記載の方法。   Three available application options: application of symbol duration, application of the number of transmitted bits per symbol, and application of both the symbol duration and the number of transmitted bits per symbol 3. A method according to claim 1 or 2, comprising the step of selecting from among. 時間平均でのチャンネル固有の方法において、予め決定された送信パワーおよび/または、放射された電界強度および/または、放射された磁界強度および/または、許容されるパワー放射量でのスペクトラルパワー密度、または1つ以上の前記パラメータに関係したパラメータが、許容された放射量での時間単位あたりの最大許容送信エネルギーに対応する制限値を仮定する請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。   Spectral power density at a predetermined transmit power and / or radiated electric field strength and / or radiated magnetic field strength and / or allowable power radiation amount in a channel-specific manner with time averaging, 5. A method according to any one of claims 1 to 4, wherein a parameter related to one or more of said parameters assumes a limit value corresponding to a maximum allowable transmission energy per unit of time with an allowed radiation dose. . 予め決定された送信パワーは、送信機の技術的設計に関連した時間平均で最大である請求項1〜5のいずれか1つに記載の方法。   6. A method according to any one of the preceding claims, wherein the predetermined transmission power is the largest on a time average associated with the technical design of the transmitter. 送信パワーは予め決定される請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the transmission power is predetermined. 与えられた送信エネルギーで受信エネルギーに関する現行の値を確かめる追加的なステップを備える請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。   8. A method according to any one of the preceding claims, comprising the additional step of ascertaining a current value for received energy at a given transmitted energy. 受信パワーに関するRSSI測定(無線信号強度インジケータ)は、受信機側で実行され、そして、測定結果に依存する信号は送信機に伝えられる請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 8, wherein an RSSI measurement (radio signal strength indicator) relating to the received power is performed on the receiver side and a signal dependent on the measurement result is communicated to the transmitter. 誤り認識率に関する現行の値を確認する別のまたは追加的なステップを備える請求項1〜9のいずれか1つに記載の方法。   10. A method according to any one of the preceding claims, comprising another or additional step of ascertaining a current value for the error recognition rate. 誤り認識率は、受信されたデータフレーム中に誤りの数を測定することによって確認される請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, wherein the error recognition rate is confirmed by measuring the number of errors in the received data frame. 誤り認識率は、多くのデータフレーム中の誤り個数を平均することによって確認される請求項10または11に記載の方法。   The method according to claim 10 or 11, wherein the error recognition rate is confirmed by averaging the number of errors in a number of data frames. 誤り認識率は、予定された期間での受信機からの否定的な受信信号の数によって確認される請求項12に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the error recognition rate is ascertained by the number of negative received signals from the receiver in a scheduled period. 誤り認識率は、ビット誤り率(BER)、ブロック誤り率(BLER)またはフレーム誤り率(FER)である請求項1〜13のいずれか1つに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 13, wherein the error recognition rate is a bit error rate (BER), a block error rate (BLER), or a frame error rate (FER). シンボル持続時間の適用は、受信端末における、誤り認識率の現行の値、または、受信端末におけるノイズパワー密度の現行の大きさに依存して実施される請求項1〜14のいずれか1つに記載の方法。   The application of the symbol duration is carried out depending on the current value of the error recognition rate at the receiving terminal or the current magnitude of the noise power density at the receiving terminal. The method described. 受信機は、現行の誤り認識率か、現行のノイズパワー密度の大きさを送信機に伝える請求項1〜15のいずれか1つに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 15, wherein the receiver informs the transmitter of the current error recognition rate or the current magnitude of the noise power density. 送信機は、受信端末での現行の誤り認識率か、ノイズパワー密度の現行の大きさを見積もる請求項1〜16のいずれか1つに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the transmitter estimates the current error recognition rate at the receiving terminal or the current magnitude of the noise power density. シンボルか、シンボルに含まれたビット数か、または双方は、接続またはデータ更新が遮断されることなく、既存の接続で、または、実行中のデータ更新で、送信機と受信機の間の現行の送信状態に依存して流動的に調整される請求項1〜17のいずれか1つに記載の方法。   The symbol, the number of bits contained in the symbol, or both are the current values between the transmitter and receiver, either on the existing connection or on the ongoing data update, without interrupting the connection or data update. The method according to claim 1, wherein the method is adjusted in a fluid manner depending on the transmission state. シンボル持続時間における変化は、擬似的な連続に替え、予め決定された時間間隔に替え、時間的に継続して起こる請求項1〜18のいずれか1つに記載の方法。   19. A method according to any one of the preceding claims, wherein the change in symbol duration occurs in time, replacing pseudo-continuous, instead of a predetermined time interval. シンボル持続時間は、チャンネル固有の方法で、つまり、使用される各々のチャンネル個々に適用される請求項1〜19のいずれか1つに記載の方法。   20. A method according to any one of claims 1 to 19, wherein the symbol duration is applied in a channel specific manner, i.e. for each individual channel used. シンボル持続時間は、チャンネルの帯域幅によってチャンネル固有の様式で短いシンボル持続時間値に向かって制限される請求項1〜20のいずれか1つに記載の方法。   21. A method according to any one of the preceding claims, wherein the symbol duration is limited towards short symbol duration values in a channel specific manner by the channel bandwidth. シンボル持続時間は連続した値のスペクトラルから決定される請求項1〜21のいずれか1つに記載の方法。   22. A method according to any one of the preceding claims, wherein the symbol duration is determined from a continuous value spectrum. シンボル持続時間は離散的な値のスペクトラルから決定され、離散的な値のスペクトラルは、チャンネル固有の関係で可能な最も短いシンボル持続時間の整数倍を含む請求項1〜21のいずれか1つに記載の方法。   The symbol duration is determined from a discrete value spectrum, the discrete value spectrum comprising an integer multiple of the shortest symbol duration possible in a channel-specific relationship. The method described.
Figure 2007534186

の公式に基づきシンボル持続時間Tsymbolが送信端末で決定され、ここで、Eminは、誤り認識率の点で受信機に関連する上限値に対応する受信エネルギーであり、Psend は最大送信パワーであり、r は送信機と受信機との間の距離であり、r0 は基準距離であり、そして、αは伝播係数である請求項1〜23のいずれか1つに記載の方法。
Figure 2007534186

The symbol duration T symbol is determined at the transmitting terminal based on the formula: where E min is the received energy corresponding to the upper limit associated with the receiver in terms of error recognition rate, and P send is the maximum transmit power in it, r is the distance between the transmitter and the receiver, r 0 is the reference distance, and, alpha a method according to any one of claims 1 to 23 is the propagation coefficient.
送信ビットのシンボルあたりの数の選択は、受信端末における誤り認識率の現在行き渡っている値で、または、受信端末でのノイズパワー密度の現行の大きさで実行される請求項1〜24のいずれか1つに記載の方法。   The selection of the number of transmitted bits per symbol is performed with a currently prevailing value of the error recognition rate at the receiving terminal or with the current magnitude of the noise power density at the receiving terminal. The method according to any one of the above. 送信ビットのシンボルあたりの数は、チャンネル固有の関係で適合させられる請求項1〜25のいずれか1つに記載の方法。   26. A method according to any one of the preceding claims, wherein the number of transmitted bits per symbol is adapted in a channel specific relationship. チャンネル固有の関係で最短のシンボル持続時間が既に使用されているとき、送信ビットのシンボルあたりの数の適用が実施される請求項1〜26のいずれか1つに記載の方法。   27. A method according to any one of claims 1 to 26, wherein the application of the number of transmitted bits per symbol is implemented when the shortest symbol duration is already used in a channel-specific relationship. 最も大きい可能なビット数があるシンボルのタイプが送信のために選択され、そのタイプは受信端末にて、誤り認識率の上限値が超過することを引き起こさない請求項1〜27のいずれか1つに記載の方法。   28. A symbol type with the largest possible number of bits is selected for transmission, and that type does not cause the upper limit of the error recognition rate to be exceeded at the receiving terminal. The method described in 1. シンボルはチップのそれぞれの系列まで分割された状態で伝えられる請求項1〜28のいずれかに記載の方法。   29. A method according to any of claims 1 to 28, wherein the symbols are conveyed in a divided state up to each series of chips. シンボルは雑音または疑似ノイズ系列で変調された周波数に関して拡大され、そのノイズまたは疑似ノイズ系列は受信機には既知である請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the symbols are expanded with respect to a frequency modulated with a noise or pseudo-noise sequence, the noise or pseudo-noise sequence being known to the receiver. ノイズか疑似ノイズ系列は選択されたシンボル持続時間に流動的に適合される請求項30に記載の方法。   The method according to claim 30, wherein the noise or pseudo-noise sequence is fluidly adapted to the selected symbol duration. シンボルは、利用可能なチャンネル帯域幅が完全に使用されるような方法で伝えられる請求項1〜31のいずれかに記載の方法。   32. A method according to any of claims 1 to 31, wherein the symbols are conveyed in such a way that the available channel bandwidth is fully used. シンボルは周波数の点で拡大されて送信される請求項1〜32のいずれか1つに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 32, wherein the symbols are transmitted in terms of frequency. シンボルはチャープ信号の形態で伝えられる請求項1〜33のいずれか1つに記載の方法。   34. A method as claimed in any one of claims 1 to 33, wherein the symbols are conveyed in the form of a chirp signal. それぞれの受信機のために意図され、送信機からのチャープ信号は、時間で重ねられる請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, intended for each receiver, wherein the chirp signal from the transmitter is superimposed in time. 相互に重ねられたチャープ信号の、時間的に瞬時に放射された送信パワーの合計は、それぞれのチャンネルで最大許容送信パワーに等しい請求項35記載の方法。   36. The method of claim 35, wherein the sum of the chirp signals superimposed on each other and the instantaneously radiated transmit power in time equals the maximum allowable transmit power for each channel. シンボルはCDMA系列で送信される請求項1〜36のいずれか1つに記載の方法。   37. A method according to any one of claims 1-36, wherein the symbols are transmitted in a CDMA sequence. シンボルはFDMA法のフレームで送信される請求項1〜37のいずれか1つに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 37, wherein the symbol is transmitted in a frame of FDMA method. FDMAチャンネルへの分割は、下側の帯域幅を良好なチャンネル送信状態の受信機に割り当てるような方法で流動的に実施される請求項38に記載の方法。   40. The method of claim 38, wherein the division into FDMA channels is performed fluidly in such a way as to allocate lower bandwidth to receivers in good channel transmission conditions. TDMA法は少なくとも1個のチャンネルで使用される請求項1〜39のいずれか1つに記載の方法。   40. The method according to any one of claims 1 to 39, wherein the TDMA method is used on at least one channel. 送信機はユーザの移動体端末であり、基地局へのシンボルの送信の前に、送信で使用されるべき周波数帯域についての情報を基地局から受信する請求項1〜40のいずれか1つに記載の方法。   41. The transmitter according to claim 1, wherein the transmitter is a user's mobile terminal and receives information about a frequency band to be used for transmission from the base station before transmission of symbols to the base station. The method described. 送信機として動作する基地局は、送信機としはて動作する移動端末から多くの変調モードで到来する信号をチェックし、そして、移動端末からの信号の受信で正確なものとして認識された変調モードを使用する請求項1〜41のいずれか1つに記載の方法。   A base station operating as a transmitter checks a signal arriving in a number of modulation modes from a mobile terminal operating as a transmitter, and the modulation mode recognized as being accurate in receiving a signal from the mobile terminal 42. The method according to any one of claims 1 to 41, wherein: 受信機として動作する基地局は、多数の受信機による到来信号を受信し、変調モードは書く受信機に関連し、そして、送信機としはて動作する移動端末は、基地局へシンボルの送信のために、送信端末で利用可能な変調モードの1つを用いる請求項1〜42のいずれかに記載の方法。   A base station acting as a receiver receives incoming signals from a number of receivers, modulation modes are related to the writing receiver, and a mobile terminal acting as a transmitter transmits symbols to the base station. 43. A method as claimed in any preceding claim, wherein one of the modulation modes available at the transmitting terminal is used for this purpose. 請求項1〜43のいずれかに記載の方法を実行するように適用された送信機。   44. A transmitter adapted to perform the method of any of claims 1-43. 請求項1〜43のいずれかに記載の方法を実行するための送信機であり、
1ビットまたは複数ビットを示す論理シンボル(以下、シンボルと記す)を表す信号を生成し、そしてその信号を放射するように適合された送信ユニットと、
受信機に関連するエラー認識率に関する上限値に、またはその上限値より低い値のエラー認識率に対応する受信機固有の送信エネルギーを、送信ユニットに対して処理する制御信号を生成して供給するために、シンボルの送信機と受信機との間の現行の送信状態について存在する情報の項目に基づき、適合される送信ユニットと、を備え、
適切に適応されたシンボル持続時間を持つシンボル、または、送信ビットのシンボルあたりの適切に適応された数を持つシンボル、または、適切に適応されたシンボル持続時間および、送信ビットのシンボルあたりの適切に適応された数を持つシンボルの使用を送信ユニットに対して定める制御信号を生成して、供給するために、送信機と受信機との間の現行の送信状態に依存して、出来る限り高いビット速度および、受信機固有の送信エネルギーを達成する目的のために、制御ユニットが追加的に適用されることを特徴とする送信機。
A transmitter for performing the method according to any of claims 1-43,
A transmission unit adapted to generate and emit a signal representing a logical symbol (hereinafter referred to as a symbol) representing one or more bits; and
Generate and supply a control signal that processes to the transmitter unit the receiver specific transmission energy corresponding to the error recognition rate associated with the receiver or the error recognition rate lower than the upper limit value. A transmission unit adapted to be based on an item of information existing about the current transmission state between the transmitter and receiver of the symbol,
Symbols with appropriately adapted symbol duration, or symbols with appropriately adapted number per symbol of transmitted bits, or appropriately adapted symbol duration and appropriately per symbol of transmitted bits The highest possible bit, depending on the current transmission state between the transmitter and the receiver, in order to generate and supply a control signal that determines the use of symbols with an adapted number for the transmission unit Transmitter characterized in that a control unit is additionally applied for the purpose of achieving speed and receiver-specific transmission energy.
制御ユニットは、適切に適用されたシンボル持続時間のシンボルの使用を送信ユニットに定めるための制御信号を生成して提供するために、送信機と受信機との間の現行の送信状態に依存して、代替手段に基づき、もっぱら、受信機固有の送信エネルギーと、同時に、出来る限り高速のビット速度の生成のために、適合される請求項44に記載の送信機。   The control unit relies on the current transmission state between the transmitter and the receiver to generate and provide a control signal to determine to the transmitter unit the use of symbols with appropriately applied symbol duration. 45. The transmitter according to claim 44, wherein the transmitter is adapted exclusively for the generation of the receiver-specific transmission energy and at the same time the highest possible bit rate based on alternative means. 制御ユニットは、多くの利用可能な適用オプションの1つ以上を選択し、そして、決定された選択を示す信号を作成して供給するために、送信機と受信機の間の現行の送信状態に依存して適合され、適用オプションは、シンボル持続時間の適用、シンボルあたりの送信ビット数の適用、および、シンボル持続時間およびシンボルあたりの送信ビット数の双方の適用を含む請求項44、45または46のいずれか1つに記載の送信機。   The control unit selects one or more of a number of available application options and enters the current transmission state between the transmitter and receiver to create and provide a signal indicative of the determined selection. 47, 45 or 46, wherein adaptation options include application of symbol duration, application of number of transmitted bits per symbol, and application of both symbol duration and number of transmitted bits per symbol. The transmitter according to any one of the above. 許容パワー放射に関係する送信パワーおよび/または放射電界強度および/または、放射磁界強度および/または、スペクトラルパワー密度は、予め決定された最大値に等しいか、または、送信機の技術的設計の限界内の最大値であるか、または、前述のパラメータの1つ以上に関連するパラメータは、許容放射に関係する単位時間あたりの許容最大送信エネルギーに対応する制限値と仮定する請求項44〜47のいずれか1つに記載の送信機。   Transmit power and / or radiated electric field strength and / or radiated magnetic field strength and / or spectral power density related to allowable power radiation are equal to a predetermined maximum value or limit of the technical design of the transmitter 48. The parameters of any of claims 44 to 47, wherein a parameter that is a maximum value of or related to one or more of the aforementioned parameters is a limit value corresponding to an allowable maximum transmission energy per unit time associated with allowable radiation The transmitter according to any one of the above. 制御ユニットは、受信機側の現行の誤り認識率または、雑音パワー密度の現行の大きさを見積もるように適合される請求項44〜48のいずれか1つに記載の送信機。
49. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 48, wherein the control unit is adapted to estimate the current error recognition rate at the receiver side or the current magnitude of the noise power density.
送信機し受信機との間の現行の送信状態に依存して、シンボル持続時間または、1シンボルに含まれるビット数または双方を、既存の接続または進行中のデータ交信で流動的に再決定し、そして、適した制御信号により、送信ユニットに対して同様に処理し、そして、送信ユニットは、接続かデータ通信を遮断することなく、規定された適用合を実施するように適合させる請求項44〜49のいずれか1つに記載の送信機。   Depending on the current transmission state between the transmitter and receiver, the symbol duration and / or the number of bits contained in one symbol can be fluidly re-determined with existing connections or ongoing data communication. And processing in the same way for the transmitting unit by means of suitable control signals, and the transmitting unit is adapted to perform the defined application without interrupting the connection or data communication. 50. The transmitter according to any one of -49. 制御ユニットは、擬似の連続的に替え、または所定の時間間隔に替え、時間的にシンボル持続時間を連続的に再決定するように適合される請求項44〜50のいずれか1つに記載の送信機。   51. The control unit according to any one of claims 44 to 50, wherein the control unit is adapted to continuously re-determine a symbol duration in time by changing in a pseudo continuous or predetermined time interval. Transmitter. 制御ユニットは、チャンネル固有の方法で、つまり、使用される各チャンネルで個々に、シンボル持続時間を決定するように適合される請求項44〜51のいずれか1つに記載の送信機。   52. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 51, wherein the control unit is adapted to determine the symbol duration in a channel specific manner, i.e. individually for each channel used.
Figure 2007534186

の公式に基づき、制御ユニットは、シンボル持続時間Tsymbolを決定するように適合され、ここで、Eminは、受信機に関連した誤り認識率の上限値に対応する受信エネルギーであり、Psend は最大送信パワーであり、r は送信機と受信機との間の距離であり、r0 は基準距離であり、そして、αは伝播係数である請求項44〜52のいずれか1つに記載の送信機。
Figure 2007534186

The control unit is adapted to determine the symbol duration T symbol , where E min is the received energy corresponding to the upper limit of the error recognition rate associated with the receiver, and P send is the maximum transmit power, r is the distance between the transmitter and the receiver, r 0 is the reference distance, and, alpha is claimed in any one of claims 44 to 52 is the propagation coefficient Transmitter.
制御ユニットは、受信端末での現行の誤り認識率に依存して、または、受信端末での現行のノイズパワー密度の大きさに依存して、送信されたビットのシンボルあたりの数の選択を実施するように適合される請求項44〜53のいずれか1つに記載の送信機。   The control unit performs selection of the number of transmitted bits per symbol depending on the current error recognition rate at the receiving terminal or depending on the current noise power density magnitude at the receiving terminal 54. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 53 adapted to do so. 制御ユニットは、チャンネル固有の関係で送信されたビットのシンボルあたりの数を適用するように適合される請求項44〜54にいずれか1つに記載の送信機。   55. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 54, wherein the control unit is adapted to apply a per symbol number of bits transmitted in a channel specific relationship. チャンネル固有の関係で最短のシンボル持続時間が用いられている時、制御ユニットは、送信されたビットのシンボルあたりの数の適用を実行するように適合される請求項44〜55にいずれか1つに記載の送信機。   56. The control unit according to any one of claims 44 to 55, wherein the control unit is adapted to perform application of the number of transmitted bits per symbol when the shortest symbol duration is used in a channel-specific relationship. Transmitter as described in. 制御ユニットは、送信のために可能な最大のビット数の前記タイプのシンボルを選択するように適合され、それは、受信端末で、誤り認識率の上限が超過しないことを許可する請求項44〜56のいずれか1つに記載の送信機。   The control unit is adapted to select the type of symbol of the maximum number of bits possible for transmission, which allows the receiving terminal not to exceed the upper limit of the error recognition rate. The transmitter according to any one of the above. 送信ユニットは、チップのそれぞれの系列に分配されるシンボルを放射するために適合された請求項44〜57のいずれか1つに記載の送信機。   58. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 57, wherein the transmission unit is adapted to emit symbols distributed to the respective series of chips. 送信ユニットが、制御ユニットにより予め決定された、受信機には既知のノイズまたは疑似ノイズ系列でシンボルを変調する限り、送信ユニットは、周波数で拡大されたシンボルを放射するように適合される請求項44〜58のいずれか1つに記載の送信機。   The transmitter unit is adapted to emit symbols expanded in frequency as long as the transmitter unit modulates the symbol with a noise or pseudo-noise sequence predetermined by the control unit and known to the receiver. The transmitter according to any one of 44 to 58. 制御ユニットは、送信ユニットによって使用されるべきノイズか疑似ノイズ系列を、選択されたシンボル持続時間に流動的に適合される請求項44〜59のいずれか1つに記載の送信機。   60. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 59, wherein the control unit is fluidly adapted to a selected symbol duration for the noise or pseudo-noise sequence to be used by the transmission unit. 制御ユニットは、利用可能なチャンネル帯域幅が完全に使用されるような方法で、シンボル放射のために送信ユニットを作動させるように適合される請求項44〜60のいずれか1つに記載の送信機。   61. Transmission according to any one of claims 44 to 60, wherein the control unit is adapted to operate the transmission unit for symbol radiation in such a way that the available channel bandwidth is fully used. Machine. 送信ユニットは、周波数に関して拡大したシンボルを放射するように適合された請求項44〜61のいずれか1つに記載の送信機。   62. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 61, wherein the transmission unit is adapted to radiate symbols expanded in frequency. 送信ユニットは、チャープ信号の形態でシンボルを放射するように適合された請求項44〜62のいずれか1つに記載の送信機。   63. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 62, wherein the transmission unit is adapted to emit symbols in the form of a chirp signal. 送信ユニットは、時間に関してそれぞれの受信機のために意図されたチャープ信号を重ねるように適合される請求項44〜63のいずれか1つに記載の送信機。   64. Transmitter according to any one of claims 44 to 63, wherein the transmission unit is adapted to superimpose a chirp signal intended for each receiver with respect to time. チャープ信号に相互に重ねられた、瞬時に放射される送信パワーの合計は、それぞれのチャンネルでの最大許容送信パワーに等しい請求項64に記載の送信機。   65. The transmitter of claim 64, wherein the sum of instantaneously radiated transmit powers superimposed on each other in the chirp signal is equal to the maximum allowable transmit power in each channel. 送信ユニットは、CDMA系列の形態か、FDMA法の形態か、TDMA法の形態でシンボルを送信するように適合された請求項44〜65のいずれか1つに記載の送信機。   66. Transmitter according to any one of claims 44 to 65, wherein the transmission unit is adapted to transmit symbols in the form of a CDMA sequence, in the form of an FDMA method or in the form of a TDMA method. 制御ユニットは、前記受信機と通信状態の、利用可能な複数のアクセス法の1つの使用を送信ユニットに定める制御信号を、送信機と受信機の間の現行の送信状態に依存して、作成し、そして供給するように適合される請求項44〜66のいずれか1つに記載の送信機。   The control unit creates a control signal that determines the transmission unit to use one of a plurality of available access methods in communication with the receiver, depending on the current transmission state between the transmitter and the receiver 67. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 66 adapted to supply and supply. 送信ユニットは、異なったシンボルタイプの送信パラメータか、信号パターンを含むデータメモリに接続される請求項67に記載の送信機。   68. The transmitter of claim 67, wherein the transmission unit is connected to a data memory containing transmission parameters or signal patterns of different symbol types. 信号拡大のために離散的な遅延部を有する請求項44〜68のいずれか1つに記載の送信機。   69. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 68, having a discrete delay for signal expansion. 送信機ユニットに接続され、そして、信号拡大のためにm系列を生成するように適合された請求項44〜69のいずれか1つに記載の送信機。   70. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 69, connected to a transmitter unit and adapted to generate an m-sequence for signal expansion. 放射できる信号をメモリに収納するか、またはシフトレジスタ構造から読むことができる請求項44〜70のいずれか1つに記載の送信機。   71. Transmitter according to any one of claims 44 to 70, wherein the radiable signal is stored in a memory or can be read from a shift register structure. 対応する回路の形態で、または、ソフトウアェアの形態で実行される1つ以上のアルゴリズムの実行により放射されるべきいずれかの信号を生成し、そして、制御ユニットからの制御信号に依存して現在放射されるべきそれぞれの信号を生成するように適合された請求項44〜71のいずれか1つに記載の送信機。   Generate any signal to be radiated by execution of one or more algorithms executed in the form of a corresponding circuit or in the form of software, and presently radiated depending on the control signal from the control unit 72. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 71 adapted to generate a respective signal to be performed. 送信ユニットは、信号シーケンサおよび、それの出力側に接続されたIQ変調器を持ち、そして、送信されるべき信号を、その信号の作成後に、信号シーケンサに、および、次にIQ変調器ユニットに通過させ、そして、その後、その信号を搬送帯に直接変換するように適合される請求項44〜72のいずれか1つに記載の送信機。   The transmission unit has a signal sequencer and an IQ modulator connected to its output, and the signal to be transmitted to the signal sequencer after creation of the signal, and then to the IQ modulator unit 73. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 72, adapted to pass and then directly convert the signal to a carrier band. 送信ユニットは、内部でデジタルにて送信されるための信号を生成するように適合され、そして、送信ユニットは、内部で生成されたディジタル信号が放射の前に通過するデジタル・アナログコンバータを持つ請求項44〜73のいずれか1つに記載の送信機。   The transmitting unit is adapted to generate a signal to be transmitted digitally internally, and the transmitting unit has a digital-to-analog converter through which the internally generated digital signal passes before radiation Item 74. The transmitter according to any one of Items 44 to 73. プログラム可能な送信機構成(ソフトウェア無線機)を有する請求項44〜74のいずれか1つに記載の送信機。   75. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 74 having a programmable transmitter configuration (software radio). 送信機構成は流動的に可変である請求項75に記載の送信機。   76. The transmitter of claim 75, wherein the transmitter configuration is fluidly variable. チャンネル見積もりユニットを備える請求項44〜76のいずれか1つに記載の送信機。   77. A transmitter as claimed in any one of claims 44 to 76 comprising a channel estimation unit. 送信機デバイスおよび受信機デバイスを備え、送信機デバイスが請求項44〜77のいずれか1つに記載の送信機の特徴を持つ送受信機構成。   78. A transceiver configuration comprising a transmitter device and a receiver device, wherein the transmitter device has the transmitter characteristics of any one of claims 44-77. 受信機デバイスは、送信で使用される周波数帯域についての情報を、関係した基地局から受け取り、そして、基地局へのシンボルの送信の前に、前記情報を送信機デバイスへ導くように適合された、ユーザの移動端末の形態の請求項78に記載の送受信機構成。   The receiver device is adapted to receive information about the frequency band used in the transmission from the associated base station and direct the information to the transmitter device prior to transmission of the symbol to the base station. 79. The transceiver configuration of claim 78 in the form of a user's mobile terminal. 移動無線ネットワークの基地送信局の形態である請求項79に記載の送受信機構成。   80. A transceiver configuration according to claim 79 in the form of a base transmitter station of a mobile radio network. 受信機デバイスは、通信チャネルにより、第2の送受信機構成から受けたパワーのRSSI測定(無線信号強度インジケータ)を実行し、そして、測定結果に基づく信号を送信機デバイスに伝えるように適合され、送信機デバイスは、測定結果を表す信号を第2の送受信機構成に伝えるように適合される請求項78〜80のいずれか1つに記載の送受信機構成。   The receiver device is adapted to perform an RSSI measurement (radio signal strength indicator) of the power received from the second transceiver configuration via the communication channel and communicate a signal based on the measurement result to the transmitter device; 81. The transceiver configuration according to any one of claims 78-80, wherein the transmitter device is adapted to communicate a signal representative of the measurement result to the second transceiver configuration. 送信機デバイスの制御ユニットは、第2の送信受信機構成から得られたRSSI測定の結果によって、それの制御信号を作成する請求項81に記載の送受信機構成。   82. The transceiver configuration of claim 81, wherein the control unit of the transmitter device creates its control signal according to the RSSI measurement results obtained from the second transmitter receiver configuration. 請求項1〜43のいずれか1つで記載した方法を実施するための受信機。
A receiver for performing the method according to any one of claims 1 to 43.
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