JP2008109618A - Radio communication apparatus - Google Patents

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Seiji Sasaki
誠司 佐々木
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication apparatus using OFDMA (orthogonal frequency division multiplexing access) capable of maintaining speech quality of each subscriber without decreasing the number of accommodated subscribers even when a subchannel with inferior line quality is present. <P>SOLUTION: The radio communication apparatus includes: a voice detection means 26 which determines whether input voice data are voiced or voiceless and outputs voiced/voiceless information; a data burst generating means for generating a data burst from the input audio data; a subchannel line quality measuring section 25 for measuring line quality of each subchannel; and a scheduling processing section 24 which controls to preferentially allocate a subchannel with excellent line quality to a data burst of which the voiced/voiceless information output from the voice detecting means 26 indicates that the input audio data are voiced. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、多元接続方式としてOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing access:直交周波数分割多元接続)を使用し、一方の軸がOFDMAシンボル番号、他方の軸がサブチャネル番号で構成される2次元のフレーム構造を有し、音声信号のデータバーストへのサブチャネル割当てを時間領域で行うスケジューリング手段を有する無線通信装置に関する。   The present invention uses OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing access) as a multiple access scheme, and has a two-dimensional frame structure in which one axis is an OFDMA symbol number and the other axis is a subchannel number. And a radio communication apparatus having scheduling means for assigning subchannels to data bursts of voice signals in the time domain.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)は、日本・欧州の地上波デジタルTV放送、ADSL、高速無線LAN規格のIEEE802.11a、さらにはWiMAXなど、ブロードバンドやユビキタス・ネットワークを実現するほとんどの通信アプリケーションに採用されている。   OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is the terrestrial digital TV broadcast in Japan and Europe, ADSL, IEEE802.11a of high-speed wireless LAN standard, and WiMAX, etc. Adopted in communication applications.

OFDMは、中心周波数が異なる複数のサブキャリア(副搬送波)を利用することで、高い周波数効率を実現している。送信するデータを細かく分割し、複数のサブキャリアに乗せて並列に伝送する多重通信方式である。データを分割することで、1つのサブキャリア当りのシンボル伝送速度をシリアル転送する場合よりも遅くすることができ、位相補正などに使用されるパイロット信号を挿入することもできる。このため、全体としてフェージング(無線通信において信号の強度等が時間的・空間的に大きく変化する現象)の影響を小さくすることができる。また、隣り合うサブキャリアの帯域が重なり合うほど近接させても干渉することがないよう、互いに「直交」させて送信が行われる。加えてOFDMは、データを時間的に一部重複させて送る「ガードインターバル」を用いており、乱反射などによって受信地点に時間的にズレを持った信号(ゴースト)が到来しても、マルチパス障害が出ないシステムを実現できる。この特長が、マルチパスが発生しやすい地上波デジタルTV放送にOFDMが採用された大きな理由の一つである。   OFDM achieves high frequency efficiency by using a plurality of subcarriers (subcarriers) having different center frequencies. This is a multiplex communication method in which data to be transmitted is divided finely and transmitted in parallel on a plurality of subcarriers. By dividing the data, the symbol transmission rate per subcarrier can be made slower than in the case of serial transfer, and a pilot signal used for phase correction or the like can be inserted. For this reason, it is possible to reduce the influence of fading (a phenomenon in which the signal strength and the like change greatly in time and space in wireless communication) as a whole. In addition, transmission is performed orthogonally to each other so that interference does not occur even if the bands of adjacent subcarriers are overlapped so as to overlap each other. In addition, OFDM uses a “guard interval” that sends data with some overlap in time. Even if a signal (ghost) that has a time shift due to diffuse reflection or the like arrives at the receiving point, it is multipath. A system that does not cause failures can be realized. This feature is one of the main reasons why OFDM is adopted in terrestrial digital TV broadcasting where multipath is likely to occur.

OFDMA(直交周波数分割多元接続)は、OFDMと同じように搬送波を複数のサブキャリアに分割するが、分割されたサブキャリアをグループ化する点がOFDMとは異なる。グループ内のサブキャリアをサブチャネルと呼び、単一の加入者がこれらのサブチャネルを占有する場合もあれば、複数の加入者でサブチャネルを共有する場合もある。   OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) divides a carrier into a plurality of subcarriers like OFDM, but differs from OFDM in that the divided subcarriers are grouped. A subcarrier within a group is called a subchannel, and a single subscriber may occupy these subchannels, or a plurality of subscribers may share a subchannel.

OFDMAを採用したシステムとしてWiMAXを取り上げて説明する。WiMAXの無線アクセス方式は非特許文献1に標準規格として規定されている。   WiMAX will be described as a system that employs OFDMA. The WiMAX wireless access system is defined as a standard in Non-Patent Document 1.

図3は従来のOFDMAを使用したWiMAX基地局(BS)用無線通信装置の物理層の1例を示す構成説明図である。尚、図3では、同期処理、チャネル推定、等化処理、電力制御等の本発明に直接関係しない機能は省略している。また、通信データは音声信号であることを前提に説明する。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a physical layer of a WiMAX base station (BS) wireless communication apparatus using conventional OFDMA. In FIG. 3, functions that are not directly related to the present invention, such as synchronization processing, channel estimation, equalization processing, and power control, are omitted. The description will be made on the assumption that the communication data is an audio signal.

まず、送信系の処理について説明する。   First, transmission processing will be described.

加入者への送信データである送信音声データalと割当て情報qlは、切替器11によりどちらか一方が選択され、BS(基地局)用無線通信装置の物理層処理に入力される。ここで、割当て情報qlは、以下の3つの情報(詳細は後述)を含む。   One of the transmission voice data al and the allocation information ql, which are transmission data to the subscriber, is selected by the switch 11 and input to the physical layer processing of the BS (base station) radio communication apparatus. Here, the allocation information ql includes the following three pieces of information (details will be described later).

〔1〕 FCH(Frame Control Header:フレーム制御ヘッダ)
〔2〕 DL−MAP(Downlink MAP:下り回線の割当て情報)
〔3〕 UL−MAP(Uplink MAP:上り回線の割当て情報)
また、加入者への送信音声データalには、通信している複数の加入者分のデータが含まれている。ここで、加入者への送信音声データal、割当て情報qlは、共にMAC層から出力されるPDU(Protocol Data Unit:プロトコルデータ単位)であり、PDUはMACヘッダ、ペイロード、CRC(Cyclic Redundancy Check:誤り検出符号)から構成されている。
[1] FCH (Frame Control Header)
[2] DL-MAP (Downlink MAP)
[3] UL-MAP (Uplink MAP: Uplink allocation information)
Further, the transmission voice data al to the subscriber includes data for a plurality of subscribers who are communicating. Here, both the transmission voice data al and the allocation information ql to the subscriber are PDUs (Protocol Data Units: protocol data units) output from the MAC layer, and the PDUs are the MAC header, payload, CRC (Cyclic Redundancy Check: CRC). Error detection code).

図3において、ランダム化処理部12から変調マッピング15までがデータバースト生成部を構成する。   In FIG. 3, the random burst processing unit 12 to the modulation mapping 15 constitute a data burst generation unit.

切替器11の出力blは、ランダム化処理部12に入力される。ランダム化の目的は、以下の2点にある。   The output bl of the switch 11 is input to the randomization processing unit 12. The purpose of randomization is as follows.

(1) 変調されないキャリアを減らし、効率良く伝送できるようにする。   (1) Reduce the number of unmodulated carriers so that transmission can be performed efficiently.

(2) クロックリカバリに必要なビットが十分に送出されるようにする。   (2) Ensure that enough bits are required for clock recovery.

ランダム化されたデータclは次に誤り訂正符号化処理部13に入力され、誤り訂正符号化される。誤り訂正としては、ランダム誤り訂正符号化である畳み込み符号化を用いる。誤り訂正符号化が施されたデータdlに対し、バースト誤りをランダム誤りに変換するためにビットインターリーブ処理部14でビットインターリーブが実行される。その後、変調マッピング処理部15では、ビットインターリーブされたデータelをQPSK、16QAM等の変調方式を用いて信号点にマッピングし、送信シンボル列flが出力される。   The randomized data cl is then input to the error correction coding processing unit 13 and subjected to error correction coding. As error correction, convolutional coding, which is random error correction coding, is used. Bit interleaving processing unit 14 performs bit interleaving on data dl that has been subjected to error correction coding in order to convert a burst error into a random error. Thereafter, the modulation mapping processing unit 15 maps the bit interleaved data el to signal points using a modulation scheme such as QPSK or 16QAM, and outputs a transmission symbol sequence fl.

送信シンボル列flは、データバーストとして、OFDMA多重化処理部16に入力される。ここで、送信音声データalには、通信している複数の加入者分のデータが含まれていることを前述したが、個々のデータバーストは、個々の加入者端末(SS:Subscriber Station)に対する送信データ列に相当する。   The transmission symbol sequence fl is input to the OFDMA multiplexing processing unit 16 as a data burst. Here, it has been described above that the transmission voice data al includes data for a plurality of subscribers that are communicating, but each data burst is transmitted to each subscriber terminal (SS: Subscriber Station). Corresponds to the transmission data string.

OFDMA多重化処理部16では、送信シンボル列flを細かく分割し、複数のサブキャリアに乗せて並列に伝送するための処理が行われる。OFDMAでは、分割されたサブキャリアをグループ化し、グループ内のサブキャリアをサブチャネルと呼び、複数の加入者でサブチャネルを共有させるように、加入者にサブチャネルを割当てる。OFDMAのフレーム構造は、横軸がOFDMAシンボル番号、縦軸がサブチャネル番号で構成される2次元の構造を有している。フレーム構造の詳細については後述する。OFDMAフレーム上のデータバーストへのサブチャネル割当ては、後述するスケジューリング処理部24からの出力である割当て情報qlに基き時間領域上で適応的に行われる。   The OFDMA multiplexing processing unit 16 performs processing for finely dividing the transmission symbol sequence fl and transmitting it in parallel on a plurality of subcarriers. In OFDMA, the divided subcarriers are grouped, the subcarriers in the group are called subchannels, and the subchannels are allocated to the subscribers so that the plurality of subscribers share the subchannels. The frame structure of OFDMA has a two-dimensional structure in which the horizontal axis is an OFDMA symbol number and the vertical axis is a subchannel number. Details of the frame structure will be described later. Subchannel allocation to data bursts on the OFDMA frame is adaptively performed in the time domain based on allocation information ql that is output from a scheduling processing unit 24 described later.

その後、OFDMA多重化された送信信号glは、送信RF部17により処理される。送信RF部17は、送信フィルタ、送信キャリア周波数にアップコンバートする直交変調処理部、パワーアンプ、送信アンテナで構成される。   Thereafter, the transmission signal gl multiplexed by OFDMA is processed by the transmission RF unit 17. The transmission RF unit 17 includes a transmission filter, an orthogonal modulation processing unit that up-converts the transmission carrier frequency, a power amplifier, and a transmission antenna.

送信RF部17の出力である送信信号hlは、SS(Subscriber Station:加入者端末)へ送出される。   A transmission signal hl that is an output of the transmission RF unit 17 is transmitted to an SS (Subscriber Station).

次に受信系の処理について説明する。   Next, processing of the receiving system will be described.

SSから送出され、伝送路でフェージングや干渉等の影響を受けた受信信号ilが受信RF部18に入力される。   A reception signal il transmitted from the SS and affected by fading, interference, and the like on the transmission path is input to the reception RF unit 18.

受信RF部18は、受信アンテナ、LNA、受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートする直交復調処理部、受信フィルタにより構成される。   The reception RF unit 18 includes a reception antenna, an LNA, an orthogonal demodulation processing unit that down-converts a reception signal to a baseband frequency, and a reception filter.

受信RF部18からの出力信号jlは、後述するスケジューリング処理部24からの出力である割当て情報qlに基きOFDMA分割処理部19により、加入者毎の受信信号(データバーストに対応)klに分割される。以降の処理は、加入者毎の受信信号に対しそれぞれ実行される。   An output signal jl from the reception RF unit 18 is divided into reception signals (corresponding to data bursts) kl for each subscriber by an OFDMA division processing unit 19 based on allocation information ql which is an output from a scheduling processing unit 24 described later. The The subsequent processing is executed for each received signal for each subscriber.

加入者毎の受信信号である受信シンボル列klは、復調デマッピング処理部20により受信ビット列llに変換される。その後、受信ビット列llはビットデインターリーブ処理部21でビットデインターリーブされ、バースト誤りがランダム誤りに変換されたビット列mlが出力される。次にビット列mlに対し誤り訂正復号処理部22で誤り訂正復号が施される。誤り訂正復号としては、ビタビ復号が用いられ、誤り訂正復号が施されたビット列nlが出力される。前記ビット列nlに対し、ランダム化復元処理部23によりランダム化と逆の処理が行われ、受信音声データolが出力される。   A reception symbol string kl that is a reception signal for each subscriber is converted into a reception bit string ll by the demodulation demapping processing unit 20. Thereafter, the received bit string 11 is bit deinterleaved by the bit deinterleave processing unit 21, and a bit string ml in which a burst error is converted into a random error is output. Next, the error correction decoding processing unit 22 performs error correction decoding on the bit string ml. Viterbi decoding is used as error correction decoding, and a bit string nl subjected to error correction decoding is output. The randomization restoration processing unit 23 performs a process reverse to the randomization on the bit string nl, and the received voice data ol is output.

スケジューリング処理部24のスケジューリングは、データバーストへのサブチャネル割当てを時間領域上で適応的に行う機能であるが、具体的なスケジューリングの手法は、ベンダーが独自性を出せるようにするため規定されておらず、MAC層よりも上位の層で行われるものとされている。スケジューリング結果である割当て情報qlとして以下の3つの情報を含む。   Scheduling of the scheduling processing unit 24 is a function that adaptively assigns subchannels to data bursts in the time domain, but a specific scheduling method is defined in order to allow a vendor to be unique. It is assumed that it is performed in a layer higher than the MAC layer. The allocation information ql that is a scheduling result includes the following three pieces of information.

〔1〕 FCH(フレーム制御ヘッダ):後に続く下りバーストのプロファイルを規定している。具体的には、DL−MAPのプロファイル(DL−MAPで使用する誤り訂正符号の種類、DL−MAPメッセージの長さ等)を示す。   [1] FCH (frame control header): Defines the profile of the subsequent downstream burst. Specifically, a DL-MAP profile (type of error correction code used in DL-MAP, DL-MAP message length, etc.) is shown.

〔2〕 DL−MAP(下り回線の割当て情報):下りサブフレームにおけるデータバーストのマッピング情報(フレーム番号、フレーム長、各データバーストの開始OFDMAシンボル番号、開始サブチャネル論理番号、各データバーストを伝送するのに必要なOFDMAシンボル数等)を示し、また、下りサブフレームにおける各データバーストの物理層のプロファイル(変調方式、誤り訂正符号化方式、符号化率等)を規定する。   [2] DL-MAP (downlink allocation information): Data burst mapping information in downlink subframe (frame number, frame length, start OFDMA symbol number of each data burst, start subchannel logical number, and transmission of each data burst) The number of OFDMA symbols necessary for the transmission) and the physical layer profile (modulation scheme, error correction coding scheme, coding rate, etc.) of each data burst in the downlink subframe.

〔3〕 UL−MAP(上り回線の割当て情報):上りサブフレームにおけるデータバーストのマッピング情報(各データバーストの開始OFDMAシンボル番号、開始サブチャネル論理番号、各データバーストを伝送するのに必要なOFDMAシンボル数等)を示し、また、上りサブフレームにおける各データバーストの物理層のプロファイル(変調方式、誤り訂正符号化方式、符号化率等)を規定する。   [3] UL-MAP (uplink allocation information): data burst mapping information in uplink subframes (starting OFDMA symbol number of each data burst, starting subchannel logical number, OFDMA required for transmitting each data burst) And the physical layer profile (modulation method, error correction coding method, coding rate, etc.) of each data burst in the uplink subframe.

FCH、DL−MAP、UL−MAPは全SS(加入者端末)にブロードキャストされる。   FCH, DL-MAP, and UL-MAP are broadcast to all SSs (subscriber terminals).

図4はOFDMAのフレーム構造を示す説明図である。図4は、TDD(Time Division Duplexing:時分割複信)方式のOFDMAのフレーム構造を示す。インデックスnで示されたフレームnは、下り(DL)サブフレームと上り(UL)サブフレームから成る。横軸がOFDMAシンボル番号(フレームの先頭のインデックスをkと記している)、縦軸がサブチャネル論理番号を示す。ここで、サブチャネル論理番号について説明する。OFDMAでは、分割されたサブキャリアをグループ化した後(グループ内のサブキャリアをサブチャネルと呼ぶ)、各サブチャネルに対し、データ伝送用キャリア、位相調整などに使用されるパイロットキャリア、ガードバンドなどに利用されるヌルキャリアを割当てるが、グループ毎に、データ伝送用キャリアに割当てられたサブチャネルのみに対しインデックスsから始まる番号を付与したものをサブチャネル論理番号といっている。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the frame structure of OFDMA. FIG. 4 shows an OFDMA frame structure of TDD (Time Division Duplexing) system. A frame n indicated by an index n includes a downlink (DL) subframe and an uplink (UL) subframe. The horizontal axis indicates the OFDMA symbol number (the index at the beginning of the frame is indicated as k), and the vertical axis indicates the subchannel logical number. Here, the subchannel logical number will be described. In OFDMA, after the divided subcarriers are grouped (subcarriers in the group are called subchannels), data transmission carriers, pilot carriers used for phase adjustment, guard bands, etc. for each subchannel A null carrier to be used is assigned to each of the groups. A subchannel logical number is a group in which a number starting with an index s is assigned to only a subchannel assigned to a data transmission carrier for each group.

TTG(Transmit/Receive Transition Gap)は、送信/受信切替えのギャップ、RTG(Receive/Transmit Transition Gap)は、受信/送信切替えのギャップである。   TTG (Transmit / Receive Transition Gap) is a transmission / reception switching gap, and RTG (Receive / Transmit Transition Gap) is a reception / transmission switching gap.

以下にフレーム構造への各バーストの割当てについて説明する。フレームの最初に、フレーム同期、搬送波再生、クロック再生等に使用されるプリアンブルが配置され、次に、FCH、DL−MAP、UL−MAPの順に配置される。配置の規則は、OFDMAシンボル番号k、サブチャネル論理番号sから開始し、サブチャネル論理番号が1づつ増加するよう順番に配置し、s+15に達したならば、次のOFDMAシンボル番号に進む。   The assignment of each burst to the frame structure will be described below. The preamble used for frame synchronization, carrier recovery, clock recovery, etc. is arranged at the beginning of the frame, and then arranged in the order of FCH, DL-MAP, and UL-MAP. The arrangement rule starts from the OFDMA symbol number k and the subchannel logical number s, and is arranged in order so that the subchannel logical number increases by one. When s + 15 is reached, the process proceeds to the next OFDMA symbol number.

下りサブフレームの残りの部分は、個々のSSに対するデータバーストで構成される。各データバーストには、DL−MAPで規定された割当て領域、及びバーストプロファイルに従う変調方式、誤り訂正符号化方式、符号化率が割当てられる。図4には、下り回線のデータバーストについて下りバースト♯1〜♯14と記している。各データバースト割当ては、まだ割当てられていない、最小のOFDMAシンボル番号、最小のサブチャネル論理番号から割当てを開始し、OFDMAシンボル番号増加方向に2シンボル単位で割当て、データ領域の最後のシンボルに達したならば、次のサブチャネル論理番号の最小のOFDMAシンボル番号に折り返して割当てる。図4では、簡単のため、各データバーストはデータ領域の最後のシンボルで終了するように描いている。また、各下りデータバーストへは複数のSSを割当てることも可能であるが、以下の説明では簡単のため1つのデータバーストに1つのSSを割当てることを前提とする。   The remaining part of the downlink subframe consists of data bursts for individual SSs. Each data burst is assigned an allocation area defined by DL-MAP and a modulation scheme, error correction coding scheme, and coding rate according to the burst profile. In FIG. 4, downlink bursts # 1 to # 14 are shown for downlink data bursts. Each data burst assignment starts with the smallest OFDMA symbol number and smallest subchannel logical number that have not yet been assigned, and is assigned in increments of 2 symbols in the increasing direction of the OFDMA symbol number, reaching the last symbol in the data region. If so, it is assigned by folding back to the smallest OFDMA symbol number of the next subchannel logical number. In FIG. 4, for simplicity, each data burst is drawn to end with the last symbol in the data area. Further, although it is possible to assign a plurality of SSs to each downlink data burst, in the following description, it is assumed that one SS is assigned to one data burst for simplicity.

下りサブフレームの後、TTG(送信/受信切替えのギャップ)を空けて、上りサブフレームが開始する。   After the downlink subframe, the uplink subframe starts with a TTG (gap for transmission / reception switching).

上りサブフレームでは、個々のSSに対するデータバーストで構成される。各データバーストには、UL−MAPで規定された割当て領域、及びバーストプロファイルに従う変調方式、誤り訂正符号化方式、符号化率が割当てられる。図4には、上り回線のデータバーストについて上りバースト♯1〜♯14と記している。各データバースト割当ては、まだ割当てられていない、最小のOFDMAシンボル番号、最小のサブチャネル論理番号から割当てを開始し、OFDMAシンボル番号増加方向に3シンボル単位で割当て、データ領域の最後のシンボルに達したならば、次のサブチャネル論理番号の最小のOFDMAシンボル番号に折り返して割当てる。図4では、簡単のため、各データバーストはデータ領域の最後のシンボルで終了するように描いている。上りデータバーストの最後には、レンジング・サブチャネルが割当てられる。レンジング・サブチャネルは、BSとSSとの通信タイミングや送信出力の調整を行うためにレンジングを行うためのチャネルであり、SSは、BSによって指定されたレンジング・サブチャネルを使い、BSとの通信を繰り返しつつ、送信タイミング、出力や周波数を調整する。   The uplink subframe is composed of data bursts for individual SSs. Each data burst is assigned an allocation area defined by UL-MAP and a modulation scheme, error correction coding scheme, and coding rate according to the burst profile. In FIG. 4, uplink data bursts are indicated as uplink bursts # 1 to # 14. Each data burst assignment starts with the smallest OFDMA symbol number and smallest subchannel logical number that have not yet been assigned, and is assigned in increments of 3 symbols in the increasing direction of the OFDMA symbol number, reaching the last symbol in the data region. If so, it is assigned by folding back to the smallest OFDMA symbol number of the next subchannel logical number. In FIG. 4, for simplicity, each data burst is drawn to end with the last symbol in the data area. At the end of the uplink data burst, a ranging subchannel is assigned. The ranging subchannel is a channel for performing ranging in order to adjust the communication timing and transmission output between the BS and the SS. The SS uses the ranging subchannel specified by the BS to communicate with the BS. The transmission timing, output and frequency are adjusted while repeating the above.

サブチャネル回線品質測定部25は、上りバーストプロファイルの選択と上り電力制御を行う目的で、各バースト毎に測定される。ここではOFDMA分割処理部19から出力される各サブチャネル毎の受信信号rlから、各バーストについてRSSI(Receive Signal Strength Indicator)、CINR(Carrier-to-Interference-and-Noise Ratio:信号対干渉雑音比)等が測定され、サブチャネル回線品質情報plとしてスケジューリング処理部24に入力される構成としている。   The subchannel line quality measurement unit 25 performs measurement for each burst for the purpose of selecting an uplink burst profile and performing uplink power control. Here, RSSI (Receive Signal Strength Indicator) and CINR (Carrier-to-Interference-and-Noise Ratio) for each burst from the received signal rl for each subchannel output from the OFDMA division processing unit 19. ) And the like are measured and input to the scheduling processing unit 24 as subchannel line quality information pl.

上記BS用無線通信装置により、音声通信を行う場合、音声符号化方式としてPCM方式が一般的に広く用いられる。また、上記BS用無線通信装置への入力である送信音声データalに適用される音声符号化方式としては、ある加入者はITU-TG.726(ADPCM)、別の加入者はITU-TG.729(CS-ACELP)というように、複数の異なった方式が用いられる場合もある。そして、フレーム長10msec毎に音声符号化情報を上記BS用無線通信装置により送受信する。OFDMAフレーム長もこれに対応させ、10msecとし、図4において加入者♯1〜♯14に下り回線では下りバースト♯1〜♯14を、上り回線では上りバースト♯1〜♯14をそれぞれ割当てるものとする。   When voice communication is performed by the BS wireless communication apparatus, the PCM method is generally widely used as a voice encoding method. In addition, as a voice encoding method applied to transmission voice data al that is input to the BS radio communication apparatus, one subscriber is ITU-TG.726 (ADPCM), and another subscriber is ITU-TG. A plurality of different schemes may be used such as 729 (CS-ACELP). Then, voice encoded information is transmitted / received by the BS wireless communication apparatus every frame length of 10 msec. Corresponding to this, the OFDMA frame length is 10 msec. In FIG. 4, subscribers # 1 to # 14 are assigned downlink bursts # 1 to # 14 on the downlink and uplink bursts # 1 to # 14 on the uplink. To do.

なお、本発明に関連する公知技術として、特許文献1〜5がある。
特開2006-180374号公報 特開2006-141038号公報 特開2006-094005号公報 特開2006-067572号公報 特開2003-018117号公報 IEEE Std 802.16-2004,“Part16:Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems”,2004、[online] インターネット<URL:http://standards.ieee.org/getieee802/802.16.html >
In addition, there exist patent documents 1-5 as a well-known technique relevant to this invention.
JP 2006-180374 A JP 2006-141038 A JP 2006-094005 A JP 2006-066752 A JP 2003-018117 A IEEE Std 802.16-2004, “Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems”, 2004, [online] Internet <URL: http://standards.ieee.org/getieee802/802.16.html>

音声通信では、リアルタイム性が要求されるため、データ通信のようにARQ(Automatic Repeat Request:自動再送要求)の機能を使用することが出来ない。そのため、回線品質が劣悪なサブチャネルに割当てられているデータバーストを使用している加入者の通話品質は維持できなくなる。また、回線品質が劣悪なサブチャネルに割当てられているデータバーストを使用している加入者の音声符号化方式が伝送誤り耐性が低い方式(例えば、ADPCM)であった場合には、通話品質は維持できなくなる。また、加入者の通話品質を維持するため、回線品質が劣悪なサブチャネルは使用しないようにスケジューリングした場合には、収容加入者数が低下するという問題があった。   In voice communication, real-time performance is required, so that the function of ARQ (Automatic Repeat Request) cannot be used as in data communication. For this reason, the call quality of a subscriber who uses a data burst assigned to a subchannel with poor line quality cannot be maintained. If the subscriber's voice coding method using data bursts assigned to subchannels with poor circuit quality is a method with low transmission error tolerance (for example, ADPCM), the call quality is It cannot be maintained. In addition, there is a problem in that the number of accommodated subscribers decreases when scheduling is performed so as not to use subchannels with poor line quality in order to maintain subscribers' call quality.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、サブチャネル回線品質情報に基づき、回線品質が良好なサブチャネルを、有音/無音情報が有音、または伝送誤り耐性情報が耐性低を示すデータバーストに優先的に割当てるように制御するスケジューリングを行うことにより、回線品質が劣悪なサブチャネルが存在する場合においても、収容加入者数を低下させることなく、各加入者の通話品質の維持が可能となるOFDMA(直交周波数分割多元接続)を使用した無線通信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances. Based on the subchannel line quality information, the subchannel has good line quality, the sound / silence information is sound, or the transmission error tolerance information is low resistance. By performing scheduling to control data bursts with priority, even when there are subchannels with poor channel quality, it is possible to maintain the call quality of each subscriber without reducing the number of subscribers accommodated. An object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus that uses OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access).

上記目的を達成するために本発明は、多元接続方式としてOFDMA(直交周波数分割多元接続)を使用し、一方の軸がOFDMAシンボル番号、他方の軸がサブチャネル番号で構成される2次元のフレーム構造を有し、音声信号のデータバーストへのサブチャネル割当てを時間領域で行う無線通信装置であって、入力音声データが有音であるか無音であるかを判定し、有音/無音情報を出力する音声検出手段と、前記入力音声データからデータバーストを生成するデータバースト生成手段と、各サブチャネルの回線品質を測定するサブチャネル回線品質測定手段と、前記サブチャネル回線品質測定手段からの出力であるサブチャネル回線品質情報に基づき、回線品質が良好なサブチャネルを前記音声検出手段からの出力である有音/無音情報が有音を示すデータバーストに優先的に割当てるように制御するスケジューリング手段とを具備することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention uses OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) as a multiple access scheme, and is a two-dimensional frame configured with an OFDMA symbol number on one axis and a subchannel number on the other axis. A wireless communication apparatus having a structure and assigning a subchannel to a data burst of a voice signal in a time domain, determining whether input voice data is voiced or silent, and providing voiced / silent information Voice detecting means for outputting, data burst generating means for generating data bursts from the input voice data, subchannel line quality measuring means for measuring the channel quality of each subchannel, and output from the subchannel line quality measuring means On the basis of the subchannel channel quality information, a subchannel with good channel quality is output as voiced / silent information as an output from the voice detecting means. There is characterized in that it comprises a scheduling means for controlling to assign a priority to the data burst indicating a sound.

また本発明は、多元接続方式としてOFDMA(直交周波数分割多元接続)を使用し、一方の軸がOFDMAシンボル番号、他方の軸がサブチャネル番号で構成される2次元のフレーム構造を有し、音声信号のデータバーストへのサブチャネル割当てを時間領域で行う無線通信装置であって、入力音声データの音声符号化方式の種類を検出し、伝送誤り耐性情報を出力する伝送誤り耐性検出手段と、前記入力音声データからデータバーストを生成するデータバースト生成手段と、各サブチャネルの回線品質を測定するサブチャネル回線品質測定手段と、前記サブチャネル回線品質測定手段からの出力であるサブチャネル回線品質情報に基づき、回線品質が良好なサブチャネルを前記伝送誤り耐性検出手段からの出力である伝送誤り耐性情報が耐性低を示すデータバーストに優先的に割当てるように制御するスケジューリング手段とを具備することを特徴とするものである。   In addition, the present invention uses OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) as a multiple access scheme, and has a two-dimensional frame structure in which one axis is an OFDMA symbol number and the other axis is a subchannel number. A wireless communication apparatus for performing subchannel allocation to signal data bursts in a time domain, detecting a type of speech encoding method of input speech data, and outputting transmission error resilience information; and Data burst generation means for generating data bursts from input voice data, subchannel line quality measurement means for measuring the channel quality of each subchannel, and subchannel line quality information that is output from the subchannel line quality measurement means On the basis of the transmission error tolerance information, which is an output from the transmission error tolerance detection means, a subchannel having a good line quality. It is characterized in that it comprises a scheduling means for controlling to assign a priority to the data burst indicating a low resistance.

本発明のOFDMA(直交周波数分割多元接続)を使用した無線通信装置では、サブチャネル回線品質測定手段からの出力であるサブチャネル回線品質情報に基づき、回線品質が良好なサブチャネルを、有音/無音情報が有音、または伝送誤り耐性情報が耐性低を示すデータバーストに優先的に割当てるように制御するスケジューリングを行うことにより、回線品質が劣悪なサブチャネルが存在する場合においても、収容加入者数を低下させることなく、各加入者の通話品質の維持が可能となる。   In a wireless communication apparatus using OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) according to the present invention, subchannels with good channel quality are classified into voiced / sound based on the subchannel channel quality information output from the subchannel channel quality measuring means. Even if there is a subchannel with poor channel quality by performing scheduling to control preferential allocation to data bursts where silence information is voiced or transmission error tolerance information is low tolerance, It is possible to maintain the call quality of each subscriber without reducing the number.

以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の第1の実施形態に係るBS(基地局)用無線通信装置を示す構成説明図である。図1中、図3と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a BS (base station) wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those of FIG.

図1において、従来技術(図3)と異なる点は、音声検出手段26を備えていること、及びスケジューリング処理部24の処理内容の2点のみであるため、これらの内容に絞って説明する。   In FIG. 1, there are only two points of difference from the prior art (FIG. 3) in that the voice detecting means 26 is provided and the processing contents of the scheduling processing unit 24, and therefore only those contents will be described.

音声検出手段26は、切替器11が送信音声データa1側に接続された場合のみ動作するように制御され、入力される送信音声データa1に対し、フレーム毎に有音(音声有り)/無音(音声無し)の判定を行い、各フレームでの音声検出結果である有音/無音情報s1をスケジューリング処理部24へ出力する。   The voice detection means 26 is controlled so as to operate only when the switch 11 is connected to the transmission voice data a1 side. For the input transmission voice data a1, sound (sound is present) / sound (for each frame) The voice / silence information s1 which is the voice detection result in each frame is output to the scheduling processing unit 24.

図8は本発明の第1の実施形態において各フレームでの音声検出結果を示す説明図である。図8において、斜線部が有音であり、空白部が無音である。すなわち、図8に示すように、フレームnではデータバースト♯1,3,5,6,8,9,10が有音であり、データバースト♯2,4,7,11,12,13,14が無音である。また、フレームn+1ではデータバースト♯1,3,5,7,8,9,11が有音であり、データバースト♯2,4,6,10,12,13,14が無音である。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing a voice detection result in each frame in the first embodiment of the present invention. In FIG. 8, the shaded portion is sounded and the blank portion is silent. That is, as shown in FIG. 8, in frame n, data bursts # 1, 3, 5, 6, 8, 9, 10 are sounded, and data bursts # 2, 4, 7, 11, 12, 13, 14 Is silent. In frame n + 1, data bursts # 1, 3, 5, 7, 8, 9, and 11 are sounded, and data bursts # 2, 4, 6, 10, 12, 13, and 14 are silent.

図1のサブチャネル回線品質測定部25において、OFDMA分割処理部19から出力される各サブチャネル毎の受信信号r1から、各サブチャネルについてCINRを測定し、サブチャネル回線品質情報p1としてスケジューリング処理部24へ出力する。   In the subchannel channel quality measurement unit 25 of FIG. 1, the CINR is measured for each subchannel from the received signal r1 for each subchannel output from the OFDMA division processing unit 19, and the scheduling processing unit is used as subchannel channel quality information p1. To 24.

図5は本発明の第1の実施形態に係るフレームnのスケジューリングを説明するためのOFDMAフレーム構造を示す説明図であり、図6は本発明の第1の実施形態に係るフレームn+1のスケジューリングを説明するためのOFDMAフレーム構造を示す説明図である。すなわち、図1のスケジューリング処理部24では、2次元のOFDMAフレーム構造に対応させて、CINRの状態を観測し、長時間に渡りCINRが良好なサブチャネルを任意数(この説明では、データバースト数=14の半数の7とする)を選択する。図5及び図6のOFDMAフレーム構造には、フレームn及びn+1において、回線品質が良好な(CINRが高い)7つのサブチャネルを斜線で示している。また、フレームn及びn+1における音声検出手段26からの出力である有音/無音情報s1は、図8の値を示しているとする。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing an OFDMA frame structure for explaining scheduling of frame n according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 shows scheduling of frame n + 1 according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows the OFDMA frame structure for demonstrating. That is, the scheduling processing unit 24 in FIG. 1 observes the CINR state in correspondence with the two-dimensional OFDMA frame structure, and determines an arbitrary number of subchannels with good CINR for a long time (in this description, the number of data bursts). = 7, half of 14). In the OFDMA frame structure shown in FIGS. 5 and 6, seven subchannels with good channel quality (high CINR) are indicated by hatching in frames n and n + 1. Further, it is assumed that the sound / silence information s1 that is the output from the sound detection means 26 in the frames n and n + 1 indicates the values in FIG.

この時の各サブチャネルへのデータバーストの割当て方は、図5のOFDMAフレーム構造に示すように、フレームnにおいて、下り(DL)サブフレームでは、回線品質が良好な(斜線部の)サブチャネルs+2,s+3,s+4,s+5,s+9,s+10,s+13に音声検出結果が有音を示しているデータバースト♯1,3,5,6,8,9,10を割当てると共に、回線品質が劣悪な(空白部の)サブチャネルs,s+1,s+6,s+7,s+8,s+12,s+14,s+15に音声検出結果が無音を示しているデータバースト♯2,4,7,11,12,13,14を割当てる。また、上り(UL)サブフレームでは、回線品質が良好な(斜線部の)サブチャネルs+2,s+3,s+4,s+5,s+9,s+10,s+13に音声検出結果が無音を示しているデータバースト♯2,4,7,11,12,13,14を割当てると共に、回線品質が劣悪な(空白部の)サブチャネルs,s+1,s+6,s+7,s+8,s+12,s+14,s+15に音声検出結果が有音を示しているデータバースト♯1,3,5,6,8,9,10を割当てる。   At this time, as shown in the OFDMA frame structure in FIG. 5, the data bursts are allocated to the respective subchannels in subframes with good channel quality (in the shaded area) in the downlink (DL) subframe in frame n. Data bursts # 1, 3, 5, 6, 8, 9, and 10 in which the voice detection results indicate sound are assigned to s + 2, s + 3, s + 4, s + 5, s + 9, s + 10, and s + 13, and the line quality is poor ( Data bursts # 2, 4, 7, 11, 12, 13, and 14 whose sound detection results indicate silence are assigned to the subchannels s, s + 1, s + 6, s + 7, s + 8, s + 12, s + 14, and s + 15 (blank portions). Further, in the uplink (UL) subframe, data burst # 2, in which the voice detection result indicates silence in subchannels s + 2, s + 3, s + 4, s + 5, s + 9, s + 10, and s + 13 with good channel quality (shaded area). 4, 7, 11, 12, 13, and 14 are assigned, and the voice detection results are sounded in subchannels s, s + 1, s + 6, s + 7, s + 8, s + 12, s + 14, and s + 15 having poor channel quality (blank portions). Data bursts # 1, 3, 5, 6, 8, 9, and 10 shown are assigned.

上記の理由について説明する。音声検出手段26により音声検出が行われる音声データは下り方向のデータであるため、回線品質が良好なサブチャネルに音声検出結果が有音を示してデータバーストを割当てる。したがって、音声の存在するフレームは良好な回線品質で伝送が可能となるため、良好な通話品質が維持可能となる。音声の存在しないフレームは、回線品質が良好でなくとも然程影響は受けない。   The reason will be described. Since the voice data whose voice is detected by the voice detection means 26 is data in the downlink direction, the voice detection result indicates that there is a voice and the data burst is assigned to the subchannel with good channel quality. Therefore, since a frame in which voice is present can be transmitted with good line quality, good call quality can be maintained. Frames with no voice are not significantly affected even if the line quality is not good.

次に、上り方向の音声信号の割当て方の根拠について説明する。通話音声における有音区間の割合は全体の約50%であり、自分が発声している時は相手が発声していない、また、自分が発声していない時は相手が発声している確率が高い。したがって、音声検出手段26により音声検出が行われる音声データは下り方向のデータであるため、下り方向のデータが無音を示すフレームでは、上り方向の音声信号は有音となっている確率が高いため、回線品質が良好な(斜線部の)サブチャネルに音声検出結果が無音を示しているデータバーストを割当てることが有効と考えられる。   Next, the basis of how to allocate the uplink audio signal will be described. The ratio of the voiced section in the call voice is about 50% of the total, and the probability that the other party is not speaking when you are speaking, and the probability that the other party is speaking when you are not speaking. high. Therefore, since the voice data whose voice is detected by the voice detection means 26 is downlink data, the uplink voice signal is likely to be sounded in a frame in which the downlink data indicates silence. Therefore, it is considered effective to assign a data burst whose sound detection result indicates silence to a subchannel with good channel quality (shaded area).

図6には、フレームn+1においてフレームnに対し音声検出結果が変化した場合(データバースト♯6,7,10,11で変化)の各サブチャネルへのデータバーストの割当ての変化を示している。すなわち、図6のOFDMAフレーム構造に示すように、フレームn+1において、下り(DL)サブフレームでは、回線品質が良好な(斜線部の)サブチャネルs+2,s+3,s+4,s+5,s+9,s+10,s+13に音声検出結果が有音を示しているデータバースト♯1,3,5,7,8,9,11を割当てると共に、回線品質が劣悪な(空白部の)サブチャネルs,s+1,s+6,s+7,s+8,s+12,s+14,s+15に音声検出結果が無音を示しているデータバースト♯2,4,6,10,12,13,14を割当てる。また、上り(UL)サブフレームでは、回線品質が良好な(斜線部の)サブチャネルs+2,s+3,s+4,s+5,s+9,s+10,s+13に音声検出結果が無音を示しているデータバースト♯2,4,6,10,12,13,14を割当てると共に、回線品質が劣悪な(空白部の)サブチャネルs,s+1,s+6,s+7,s+8,s+12,s+14,s+15に音声検出結果が有音を示しているデータバースト♯1,3,5,7,8,9,11を割当てる。   FIG. 6 shows a change in the allocation of data bursts to each subchannel when the voice detection result changes in frame n + 1 with respect to frame n (changes in data bursts # 6, 7, 10, and 11). That is, as shown in the OFDMA frame structure of FIG. 6, in the frame n + 1, in the downlink (DL) subframe, the subchannels s + 2, s + 3, s + 4, s + 5, s + 9, s + 10, s + 13 have good channel quality (shaded areas). Are assigned data bursts # 1, 3, 5, 7, 8, 9, and 11 whose voice detection results indicate sound, and subchannels s, s + 1, s + 6, and s + 7 having poor channel quality (blank portions). , S + 8, s + 12, s + 14, and s + 15 are assigned data bursts # 2, 4, 6, 10, 12, 13, and 14 whose sound detection results indicate silence. In the uplink (UL) subframe, data burst # 2, in which the voice detection result indicates silence in subchannels s + 2, s + 3, s + 4, s + 5, s + 9, s + 10, and s + 13 with good channel quality (shaded area). 4, 6, 10, 12, 13, and 14 are assigned, and the voice detection result is sounded in subchannels s, s + 1, s + 6, s + 7, s + 8, s + 12, s + 14, and s + 15 having poor channel quality (blank portions). Data bursts # 1, 3, 5, 7, 8, 9, and 11 shown are assigned.

上記第1の実施形態では、説明を簡単にするため、回線品質が良好なサブチャネル数と、有音を示すデータバースト数を同じ数(=7)としたが、実際の処理では、有音を示すデータバーストにCINRが高い順にサブチャネルを割当てていけばよい。また、この場合、公平性を保つため、有音を示すデータバーストをローテーションしてCINRが高いサブチャネルに割当てることも考えられる。   In the first embodiment, in order to simplify the description, the number of subchannels with good line quality and the number of data bursts indicating sound are set to the same number (= 7). Sub-channels may be allocated to data bursts indicating the highest in the order of CINR. In this case, in order to maintain fairness, it is also possible to rotate data bursts indicating sound and assign them to sub-channels with high CINR.

図2は本発明の第2の実施形態に係るBS(基地局)用無線通信装置を示す構成説明図である。図2中、図3と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing a BS (base station) radio communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. 2, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図2において、従来技術(図3)と異なる点は、伝送誤り耐性検出手段27を備えていること、及びスケジューリング処理部24の処理内容の2点のみであるため、これらの内容に絞って説明する。   2 differs from the prior art (FIG. 3) only in that it has the transmission error resilience detecting means 27 and the processing contents of the scheduling processing unit 24. To do.

伝送誤り耐性検出手段27は、切替器11が送信音声データa1側に接続された場合のみ動作するように制御される。ここで、通信対象である送信音声データa1に対し、音声符号化方式識別符号を付加して通信することにより、前記識別符号が示す音声符号化方式に対応した伝送誤り耐性情報t1をスケジューリング処理部24へ出力する。前記伝送誤り耐性情報t1としては、例えば、前記識別符号がG.726(ADPCM)を示す場合には伝送誤り耐性は「低」(誤り率1e−3程度まで通話可能)、前記識別符号がG.729(CS-ACELP)を示す場合には伝送誤り耐性は「高」(誤り率1e−2程度まで通話可能)を出力する。このように、音声符号化方式とそれに適用されている誤り訂正方式(誤り訂正方式を用いない音声符号化方式もある)により伝送誤り耐性が異なる。   The transmission error tolerance detecting means 27 is controlled so as to operate only when the switch 11 is connected to the transmission audio data a1 side. Here, the transmission error tolerance information t1 corresponding to the voice coding scheme indicated by the identification code is obtained by adding a voice coding scheme identification code to the transmission voice data a1 to be communicated, thereby performing scheduling processing. To 24. As the transmission error tolerance information t1, for example, when the identification code indicates G.726 (ADPCM), the transmission error tolerance is “low” (calling is possible up to an error rate of about 1e-3), and the identification code is G. When .729 (CS-ACELP) is indicated, the transmission error tolerance is “high” (calling is possible up to an error rate of about 1e-2). In this way, transmission error tolerance differs between the speech coding scheme and the error correction scheme applied thereto (some speech coding schemes do not use an error correction scheme).

図9は本発明の第2の実施形態において各データバーストの伝送誤り耐性情報を示す説明図である。図9において、斜線部は伝送誤り耐性が「低」であり、空白部は伝送誤り耐性が「高」である。すなわち、図9に示すように、フレームnにおける各データバーストの伝送誤り耐性検出手段27からの出力である伝送誤り耐性情報t1は、データバースト♯1,3,5,6,8,9,10で伝送誤り耐性が「低」であり、データバースト♯2,4,7,11,12,13,14で伝送誤り耐性が「高」である。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing transmission error tolerance information of each data burst in the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, the hatched portion has a transmission error resistance of “low”, and the blank portion has a transmission error resistance of “high”. That is, as shown in FIG. 9, transmission error tolerance information t1, which is an output from transmission error tolerance detection means 27 of each data burst in frame n, is data burst # 1, 3, 5, 6, 8, 9, 10 The transmission error tolerance is “low” and the transmission error tolerance is “high” in data bursts # 2, 4, 7, 11, 12, 13, and 14.

図2のサブチャネル回線品質測定部25において、OFDMA分割処理部19から出力される各サブチャネル毎の受信信号r1から、各サブチャネルについてCINRを測定し、サブチャネル回線品質情報p1としてスケジューリング処理部24へ出力する。   In the subchannel channel quality measurement unit 25 of FIG. 2, CINR is measured for each subchannel from the received signal r1 for each subchannel output from the OFDMA division processing unit 19, and the scheduling processing unit is used as subchannel channel quality information p1. To 24.

図7は本発明の第2の実施形態においてフレームnのスケジューリングを説明するためのOFDMAフレーム構造を示す説明図である。すなわち、図2のスケジューリング処理部24では、2次元のOFDMAフレーム構造に対応させて、CINRの状態を観測し、長時間に渡りCINRが良好なサブチャネルを任意数(この説明では、データバースト数=14の半数の7とする)を選択する。図7のOFDMAフレーム構造には、フレームnにおいて、回線品質が良好な(CINRが高い)7つのサブチャネルを斜線で示している。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing an OFDMA frame structure for explaining scheduling of frame n in the second embodiment of the present invention. That is, in the scheduling processing unit 24 of FIG. 2, the CINR state is observed in correspondence with the two-dimensional OFDMA frame structure, and an arbitrary number of subchannels with good CINR over a long time (in this description, the number of data bursts). = 7, half of 14). In the OFDMA frame structure of FIG. 7, in the frame n, seven subchannels with good channel quality (high CINR) are indicated by hatching.

この時の各サブチャネルへのデータバーストの割当て方は、図7のOFDMAフレーム構造に示すように、フレームnにおいて、回線品質が良好な(斜線部の)サブチャネルs+2,s+3,s+4,s+5,s+9,s+10,s+13に伝送誤り耐性情報が「低」を示しているデータバースト♯1,3,5,6,8,9,10を割当てると共に、回線品質が劣悪な(空白部の)サブチャネルs,s+1,s+6,s+7,s+8,s+12,s+14,s+15に伝送誤り耐性情報が「高」を示しているデータバースト♯2,4,7,11,12,13,14を割当てる。このようなスケジューリングを実行することにより良好な通話品質が維持可能となる。   At this time, as shown in the OFDMA frame structure in FIG. 7, the data bursts are assigned to the respective subchannels in the subchannels s + 2, s + 3, s + 4, s + 5, which have good channel quality (in shaded areas), as shown in the OFDMA frame structure of FIG. Data bursts # 1, 3, 5, 6, 8, 9, and 10 in which transmission error tolerance information indicates “low” are assigned to s + 9, s + 10, and s + 13, and the channel quality is poor (blank portion). Data bursts # 2, 4, 7, 11, 12, 13, and 14 whose transmission error tolerance information indicates “high” are allocated to s, s + 1, s + 6, s + 7, s + 8, s + 12, s + 14, and s + 15. By executing such scheduling, good call quality can be maintained.

上記第2の実施形態では、説明を簡単にするため、回線品質が良好なサブチャネル数と、伝送誤り耐性情報が「低」を示すデータバースト数を同じ数(=7)としたが、実際の処理では、伝送誤り耐性情報が「低」を示すデータバーストにCINRが高い順にサブチャネルを割当てていけばよい。また、この場合、公平性を保つため、伝送誤り耐性情報が「低」を示すデータバーストをローテーションしてCINRが高いサブチャネルに割当てることも考えられる。   In the second embodiment, in order to simplify the description, the number of subchannels with good channel quality and the number of data bursts with transmission error tolerance information “low” are set to the same number (= 7). In this process, subchannels may be allocated to data bursts whose transmission error resilience information indicates “low” in order of increasing CINR. Further, in this case, in order to maintain fairness, it is conceivable to rotate data bursts whose transmission error tolerance information is “low” and assign them to subchannels with high CINR.

尚、上記第1の実施形態及び第2の実施形態では複信方式としてTDD方式を用いており、上り/下り回線が同一の周波数で実現されるため、上り回線のサブチャネル回線品質を測定すれば、その結果がそのまま下り回線に適用可能であることを前提としている。   In the first and second embodiments, the TDD method is used as the duplex method, and the uplink / downlink is realized at the same frequency. Therefore, the subchannel quality of the uplink can be measured. For example, it is assumed that the result can be applied to the downlink as it is.

また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

本発明の第1の実施形態に係るBS(基地局)用無線通信装置を示す構成説明図である。1 is a configuration explanatory diagram showing a BS (base station) radio communication apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第2の実施形態に係るBS(基地局)用無線通信装置を示す構成説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a BS (base station) radio communication apparatus according to a second embodiment of the present invention. 従来のOFDMAを使用したWiMAX基地局(BS)用無線通信装置の物理層の1例を示す構成説明図である。It is structure explanatory drawing which shows one example of the physical layer of the radio | wireless communication apparatus for WiMAX base stations (BS) using the conventional OFDMA. OFDMAのフレーム構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the frame structure of OFDMA. 本発明の第1の実施形態に係るフレームnのスケジューリングを説明するためのOFDMAフレーム構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the OFDMA frame structure for demonstrating the scheduling of the frame n which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るフレームn+1のスケジューリングを説明するためのOFDMAフレーム構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the OFDMA frame structure for demonstrating the scheduling of the frame n + 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態においてフレームnのスケジューリングを説明するためのOFDMAフレーム構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the OFDMA frame structure for demonstrating the scheduling of the frame n in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態において各フレームでの音声検出結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the audio | voice detection result in each frame in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態において各データバーストの伝送誤り耐性情報を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transmission error tolerance information of each data burst in the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11…切替器、12…ランダム化処理部、13…誤り訂正符号化処理部、14…ビットインターリーブ処理部、15…変調マッピング処理部、16…OFDMA多重化処理部、17…送信RF部、18…受信RF部、19…OFDMA分割処理部、20…復調デマッピング処理部、21…ビットデインターリーブ処理部、22…誤り訂正復号処理部、23…ランダム化復元処理部、24…スケジューリング処理部、25…サブチャネル回線品質測定部、26…音声検出手段、27…伝送誤り耐性検出手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Switch, 12 ... Randomization process part, 13 ... Error correction encoding process part, 14 ... Bit interleave process part, 15 ... Modulation mapping process part, 16 ... OFDMA multiplexing process part, 17 ... Transmission RF part, 18 REFERENCE RF unit, 19 OFDMA division processing unit, 20 DEMODULATION demapping processing unit, 21 BIT DEINTERLETION processing unit, 22 ERROR CORRECTION decoding processing unit, 23 Randomization restoration processing unit, 24 SCANNING processing unit, 25 ... subchannel line quality measuring unit, 26 ... voice detecting means, 27 ... transmission error tolerance detecting means.

Claims (2)

多元接続方式としてOFDMA(直交周波数分割多元接続)を使用し、一方の軸がOFDMAシンボル番号、他方の軸がサブチャネル番号で構成される2次元のフレーム構造を有し、音声信号のデータバーストへのサブチャネル割当てを時間領域で行う無線通信装置であって、
入力音声データが有音であるか無音であるかを判定し、有音/無音情報を出力する音声検出手段と、
前記入力音声データからデータバーストを生成するデータバースト生成手段と、
各サブチャネルの回線品質を測定するサブチャネル回線品質測定手段と、
前記サブチャネル回線品質測定手段からの出力であるサブチャネル回線品質情報に基づき、回線品質が良好なサブチャネルを前記音声検出手段からの出力である有音/無音情報が有音を示すデータバーストに優先的に割当てるように制御するスケジューリング手段と
を具備することを特徴とする無線通信装置。
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is used as a multiple access method, and has a two-dimensional frame structure in which one axis is an OFDMA symbol number and the other axis is a subchannel number, and is used for data burst of voice signals. A wireless communication device that performs subchannel allocation in the time domain,
Voice detection means for determining whether the input voice data is voiced or silent, and outputting voiced / silent information;
Data burst generating means for generating a data burst from the input voice data;
Subchannel line quality measuring means for measuring the channel quality of each subchannel;
Based on the subchannel line quality information that is output from the subchannel line quality measuring means, a subchannel with good line quality is converted into a data burst in which the voice / silence information that is output from the voice detecting means indicates voice. A wireless communication apparatus comprising: a scheduling unit that performs control so as to be preferentially assigned.
多元接続方式としてOFDMA(直交周波数分割多元接続)を使用し、一方の軸がOFDMAシンボル番号、他方の軸がサブチャネル番号で構成される2次元のフレーム構造を有し、音声信号のデータバーストへのサブチャネル割当てを時間領域で行う無線通信装置であって、
入力音声データの音声符号化方式の種類を検出し、伝送誤り耐性情報を出力する伝送誤り耐性検出手段と、
前記入力音声データからデータバーストを生成するデータバースト生成手段と、
各サブチャネルの回線品質を測定するサブチャネル回線品質測定手段と、
前記サブチャネル回線品質測定手段からの出力であるサブチャネル回線品質情報に基づき、回線品質が良好なサブチャネルを前記伝送誤り耐性検出手段からの出力である伝送誤り耐性情報が耐性低を示すデータバーストに優先的に割当てるように制御するスケジューリング手段と
を具備することを特徴とする無線通信装置。
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is used as a multiple access method, and has a two-dimensional frame structure in which one axis is an OFDMA symbol number and the other axis is a subchannel number, and is used for data burst of voice signals. A wireless communication device that performs subchannel allocation in the time domain,
Transmission error tolerance detection means for detecting the type of voice encoding method of input voice data and outputting transmission error tolerance information;
Data burst generating means for generating a data burst from the input voice data;
Subchannel line quality measuring means for measuring the channel quality of each subchannel;
Based on the subchannel channel quality information output from the subchannel channel quality measurement means, a data burst indicating that the transmission error tolerance information output from the transmission error tolerance detection means indicates a low tolerance for a subchannel with good channel quality. And a scheduling means for controlling to preferentially assign to the wireless communication apparatus.
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