JP2010219659A - Radio communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、適応変調方式によりデータ受信を行う無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus that performs data reception using an adaptive modulation method.
携帯電話機やPHS(Personal Handyphone System)等の無線通信装置においては、データレートが異なる複数の変調方式が採用されているものがある。そして、これらは、無線通信装置と基地局との間の無線状態に応じて、所定時間ごとに、いずれの変調方式を用いるかを決定する適応変調方式を採用することが多い。通常、適応変調方式では、データレートが高いほど、誤り耐性が低くなるため、無線状態が良好であるほど、データレートが高い変調方式を用いるよう決定される。 Some wireless communication devices such as cellular phones and PHS (Personal Handyphone System) employ a plurality of modulation schemes with different data rates. These often employ adaptive modulation schemes that determine which modulation scheme to use at predetermined intervals in accordance with the radio conditions between the radio communication device and the base station. Usually, in the adaptive modulation scheme, the error tolerance becomes lower as the data rate is higher. Therefore, it is determined to use a modulation scheme having a higher data rate as the radio state is better.
また、この適応変調方式において、さらに通信の安定性を向上させる技術も提案されている。例えば、特許文献1では、無線状態のみならず、送信するデータ量に応じて変調方式を決定する方法が示されている。
In addition, in this adaptive modulation system, a technique for further improving the stability of communication has been proposed. For example,
しかしながら、受信データレートが高いと、無線通信装置におけるアプリケーションの処理能力によっては、受信したデータの処理が追いつかず、ビジー状態となる場合があった。この場合、受信できないデータパケットやビジーパケットにより、ネットワークの利用効率が低下してしまう。 However, when the reception data rate is high, depending on the processing capability of the application in the wireless communication device, processing of the received data may not catch up and may be busy. In this case, the network utilization efficiency decreases due to data packets and busy packets that cannot be received.
本発明は、アプリケーションの処理能力に応じて変調方式を決定し、無線通信装置およびネットワークの負荷を低減させることを目的とする。 An object of the present invention is to determine a modulation scheme according to the processing capability of an application and reduce the load on a wireless communication device and a network.
本発明に係る無線通信装置は、データレートが異なる複数の変調方式から1つを選択して基地局からデータの受信を行う無線通信装置であって、アプリケーションを実行するアプリケーション部と、前記アプリケーション部が使用するリソースの空き状況を通知するリソース部と、前記リソース部により通知されたリソースの空き状況に基づいて、前記複数の変調方式から1つを選択し、当該選択された変調方式によるデータ送信を前記基地局へ要求するプロトコル部と、を備える。 A wireless communication apparatus according to the present invention is a wireless communication apparatus that receives data from a base station by selecting one of a plurality of modulation schemes having different data rates, the application unit executing an application, and the application unit A resource unit that notifies the availability of resources used by the resource unit, and one of the plurality of modulation schemes is selected based on the availability of resources notified by the resource unit, and data transmission is performed according to the selected modulation scheme And a protocol unit that requests the base station.
また、前記プロトコル部は、前記リソース部により通知されるリソースの空き状況が所定の水準に近付くように、前記複数の変調方式から1つを選択することが好ましい。 Further, it is preferable that the protocol unit selects one of the plurality of modulation schemes so that the resource availability notified by the resource unit approaches a predetermined level.
また、前記リソース部は、前記リソースの空き状況として、前記アプリケーション部の空き時間を、前記プロトコル部へ通知することが好ましい。 In addition, it is preferable that the resource unit notifies the protocol unit of a free time of the application unit as a free state of the resource.
また、前記複数の変調方式は、誤り耐性が高いがデータレートが低い変調方式と、データレートが高いが誤り耐性が低い変調方式と、を含む2つ以上の変調方式であることが好ましい。 The plurality of modulation schemes are preferably two or more modulation schemes including a modulation scheme with high error tolerance but low data rate and a modulation scheme with high data rate but low error tolerance.
また、前記複数の変調方式は、BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAMのいずれかを含むことが好ましい。 The plurality of modulation schemes preferably include any one of BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM, 32QAM, and 64QAM.
本発明によれば、アプリケーションの処理能力に応じて変調方式を決定し、無線通信装置およびネットワークの負荷を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a modulation system can be determined according to the processing capacity of an application, and the load of a radio | wireless communication apparatus and a network can be reduced.
以下、本発明の好適な実施形態の一例について説明する。なお、本実施形態では、無線通信装置の一例として、携帯電話機1を説明する。なお、本発明の無線通信装置はこれには限られず、例えば、PHSやPDA(Personal Digital Assistant)の他、通信機能を備えたナビゲーション装置やパーソナルコンピュータ、さらには、これらに接続される通信モジュール等、様々な無線通信装置に適用可能である。
Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a
図1は、本実施形態に係る携帯電話機1(無線通信装置)の外観斜視図である。なお、図1は、いわゆる折り畳み型の携帯電話機の形態を示しているが、本発明に係る携帯電話機の形態はこれに限られない。例えば、両筐体を重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式(ターンタイプ)や、操作部と表示部とが1つの筐体に配置され、連結部を有さない形式(ストレートタイプ)でもよい。 FIG. 1 is an external perspective view of a mobile phone 1 (wireless communication apparatus) according to the present embodiment. FIG. 1 shows a so-called foldable mobile phone, but the mobile phone according to the present invention is not limited to this. For example, a sliding type in which one casing is slid in one direction from a state in which both casings are overlapped, or a rotary type in which one casing is rotated around an axis along the overlapping direction ( Turn type), or a type (straight type) in which the operation unit and the display unit are arranged in one housing and does not have a connecting unit.
携帯電話機1は、操作部側筐体2と、表示部側筐体3と、を備えて構成される。操作部側筐体2は、表面部10に、操作部11と、携帯電話機1の使用者が通話時に発した音声が入力されるマイク12と、を備えて構成される。操作部11は、各種設定機能や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン13と、電話番号の数字やメールの文字等を入力するための入力操作ボタン14と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン15と、から構成されている。
The
また、表示部側筐体3は、表面部20に、各種情報を表示するための表示部21と、通話の相手側の音声を出力するレシーバ22と、を備えて構成されている。
The display
また、操作部側筐体2の上端部と表示部側筐体3の下端部とは、ヒンジ機構4を介して連結されている。また、携帯電話機1は、ヒンジ機構4を介して連結された操作部側筐体2と表示部側筐体3とを相対的に回転することにより、操作部側筐体2と表示部側筐体3とが互いに開いた状態(開放状態)にしたり、操作部側筐体2と表示部側筐体3とを折り畳んだ状態(折畳み状態)にしたりできる。
Further, the upper end portion of the operation
図2は、本実施形態に係る携帯電話機1の機能を示すブロック図である。携帯電話機1は、操作部11と、表示部21と、制御部30と、通信部31と、アンテナ32と、音声制御部33と、メモリ部34と、を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing functions of the
制御部30は、携帯電話機1の全体を制御しており、例えば、表示部21、通信部31、音声制御部33等に対して所定の制御を行う。また、制御部30は、操作部11等から入力を受け付けて、各種処理を実行する。そして、制御部30は、処理実行の際には、メモリ部34を制御し、各種プログラムおよびデータの読み出し、およびデータの書き込みを行う。
The
通信部31は、所定の使用周波数帯(例えば、2GHz帯や800MHz帯等)で外部装置(基地局)と通信を行う。そして、通信部31は、アンテナ32より受信した信号を復調処理し、処理後の信号を制御部30に供給し、また、制御部30から供給された信号を変調処理し、アンテナ32から外部装置に送信する。
The
音声制御部33は、制御部30の制御に従って、通信部31から供給された信号に対して所定の音声処理を行い、処理後の信号をレシーバ22に出力する。レシーバ22は、音声制御部33から供給された信号を外部に出力する。なお、この信号は、レシーバ22に代えて、または、レシーバ22と共に、スピーカ(図示せず)から出力されるとしてもよい。
The
また、音声制御部33は、制御部30の制御に従って、マイク12から入力された信号を処理し、処理後の信号を通信部31に出力する。通信部31は、音声制御部33から供給された信号に所定の処理を行い、処理後の信号をアンテナ32より出力する。
In addition, the
メモリ部34は、例えば、ワーキングメモリを含み、制御部30による演算処理に利用される。また、本実施形態に係る各種プログラムや、後述の変調方式テーブルを記憶する。なお、メモリ部34は、着脱可能な外部メモリを兼ねていてもよい。
The
また、制御部30は、アプリケーション部40と、リソース部50と、プロトコル部60と、を備え、それぞれが本実施形態に係る各種機能を担っている。
In addition, the
アプリケーション部40は、メモリ部34に記憶されている各種プログラムを実行する。このとき、アプリケーション部40は、通信部31を介してプロトコル部60が受信したデータを、順次アプリケーション・プログラムに提供する。
The
リソース部50は、制御部30が使用するリソースの空き状況として、例えばアプリケーション部40の処理状況を監視する。そして、リソース部50は、アプリケーション部40が処理を行っていない時間(アイドル時間)の割合を、周期的に(例えば、1秒ごと)プロトコル部60へ通知する。
The
図3は、本実施形態に係るアイドル時間の測定方法を示す図である。アプリケーション部40は、複数のタスク1、タスク2、およびタスク3を時分割により実行している。リソース部50は、いずれのタスクも実行していない時間をタイマにより測定し、アイドル時間として取得する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for measuring idle time according to the present embodiment. The
プロトコル部60は、基地局との間の無線品質を判定し、基地局からデータを受信する際に使用する変調方式を取得する。具体的には、例えば、無線通信品質の指標として基地局からの受信電界強度を測定し、受信電界強度が強くエラー率が低いと判断されると、データレートの高い(多値数が大きい)変調方式を採用する。
The
さらに、プロトコル部60は、リソース部50から、アプリケーション部40のアイドル時間に関する通知を受けると、変調方式を調整して決定する。プロトコル部60は、決定した変調方式を基地局へ要求し、これにより基地局から送信されるデータの変調方式が変更される。なお、プロトコル部60は、リソース部50からの通知の有無にかかわらず、基地局への変調方式の要求は周期的に(例えば、5m秒ごと)行う。
Further, upon receiving a notification from the
図4は、本実施形態に係る無線通信にて選択できる変調方式を規定した変調方式テーブルを示す図である。本実施形態では、多値数0〜5に対応して、それぞれBPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAMが規定されている。なお、変調方式の種類はこれには限られず、データレートの異なる2つ以上の変調方式であればよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating a modulation scheme table that defines modulation schemes that can be selected in wireless communication according to the present embodiment. In the present embodiment, BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM, 32QAM, and 64QAM are defined corresponding to the
ここで、多値数が小さいほど、送信データレートは低いが誤り耐性が高い。逆に、多値数が大きいほど、送信データレートは高いが誤り耐性が低い。すなわち、電波状態が良好で安定した通信が可能な場合には、多値数を大きくすることにより高速通信が可能である。ところが、受信データレートに制御部30の処理が追いつかないと、受信データが破棄されたり、ビジー状態を通知する制御フレームが送信されたりすることで、制御部30の処理負荷が高まると共に、ネットワークの利用効率が低下してしまう。そこで、プロトコル部60は、以下の制御を行う。
Here, the smaller the multi-value number, the lower the transmission data rate, but the higher the error tolerance. Conversely, the larger the multi-value number, the higher the transmission data rate but the lower the error tolerance. That is, when the radio wave condition is good and stable communication is possible, high-speed communication is possible by increasing the multi-value number. However, if the processing of the
図5は、本実施形態に係るプロトコル部60の処理を示すフローチャートである。本処理では、プロトコル部60は、アプリケーション部40の処理の空き時間が50%〜75%となるように変調方式を調整する。
FIG. 5 is a flowchart showing processing of the
ステップS1では、プロトコル部60は、基地局との間の無線品質を判定し、通信のエラー率が一定以下を維持できる範囲で、データレートの高い変調方式を取得する。
In step S1, the
ステップS2では、プロトコル部60は、リソース部50からアプリケーション部40の空き時間(アイドル時間)の割合に関する通知があったか否かを判定する。この判定がYESの場合は、リソース部50から周期的に通知されるアプリケーション部40の空き状況を取得したので、ステップS3に移って変調方式の調整を行う。一方、判定がNOの場合は、ステップS16に移る。
In step S <b> 2, the
ステップS3では、プロトコル部60は、ステップS2で取得した空き時間の割合が25%以下であるか否かを判定する。この判定がYESの場合はステップS4に移り、判定がNOの場合はステップS5に移る。
In step S3, the
ステップS4では、プロトコル部60は、アプリケーション部40の空き時間の割合が25%以下で負荷が非常に大きいので、受信データレートを低くするため、変調方式テーブル(図4)における多値数を2段階下げる(例えば、8PSKからBPSK)。
In step S4, the
ステップS5では、プロトコル部60は、ステップS2で取得した空き時間の割合が50%以下であるか否かを判定する。この判定がYESの場合はステップS6に移り、判定がNOの場合はステップS7に移る。
In step S5, the
ステップS6では、プロトコル部60は、アプリケーション部40の空き時間の割合が25%よりも大きいが50%以下で負荷が大きいので、受信データレートを低くするため、変調方式テーブル(図4)における多値数を1段階下げる(例えば、8PSKからQPSK)。
In step S6, the
ステップS7では、プロトコル部60は、ステップS2で取得した空き時間の割合が75%以下であるか否かを判定する。この判定がYESの場合はステップS8に移り、判定がNOの場合はステップS9に移る。
In step S7, the
ステップS8では、プロトコル部60は、アプリケーション部40の空き時間の割合が50%よりも大きいが75%以下で適度となっているので、受信データレートを維持するため、変調方式を変更しない。
In step S8, the
ステップS9では、プロトコル部60は、ステップS2で取得した空き時間の割合が90%以下であるか否かを判定する。この判定がYESの場合はステップS10に移り、判定がNOの場合はステップS11に移る。
In step S9, the
ステップS10では、プロトコル部60は、アプリケーション部40の空き時間の割合が75%よりも大きいが90%以下で余裕があるので、受信データレートを高くするため、変調方式テーブル(図4)における多値数を1段階上げる(例えば、8PSKから16QAM)。
In step S10, the
ステップS11では、プロトコル部60は、アプリケーション部40の空き時間の割合が90%よりも大きく非常に余裕があるので、受信データレートを高くするため、変調方式テーブル(図4)における多値数を2段階上げる(例えば、8PSKから32QAM)。
In step S11, the
ステップS12では、プロトコル部60は、ステップS3〜ステップS11の条件分岐により決定された多値数が、変調方式テーブルに記憶された最大値(64QAMに相当)より大きいか否かを判定する。この判定がYESの場合はステップS13に移り、判定がNOの場合はステップS14に移る。
In step S12, the
ステップS13では、多値数が未定義の値となったので、プロトコル部60は、変調方式テーブルにおける多値数を最大値とし、変調方式を64QAMに設定する。
In step S13, since the multilevel number has become an undefined value, the
ステップS14では、プロトコル部60は、ステップS3〜ステップS11の条件分岐により決定された多値数が、変調方式テーブルに記憶された最小値(BPSKに相当)より小さいか否かを判定する。この判定がYESの場合はステップS15に移り、判定がNOの場合はステップS16に移る。
In step S14, the
ステップS15では、多値数が未定義の値となったので、プロトコル部60は、変調方式テーブルにおける多値数を最小値とし、変調方式をBPSKに設定する。
In step S15, since the multi-value number has become an undefined value, the
ステップS16では、リソース部50から周期的に通知されるアプリケーション部40の空き状況を取得していないので、プロトコル部60は、変調方式を変更せず、ステップS1にて取得した変調方式に決定する。
In step S16, since the availability of the
図6は、本実施形態に係る変調方式の多値数を下げる場合の処理例を示すシーケンス図である。 FIG. 6 is a sequence diagram showing a processing example when the multi-level number of the modulation scheme according to this embodiment is lowered.
リソース部50は、周期的にアプリケーション部40の空き時間を計測して、プロトコル部60へ通知する。また、プロトコル部60は、アプリケーション部40の空き時間に応じて、周期的に変調方式(Mod(r))を決定し、基地局へ要求を送信する。基地局は、携帯電話機1から次の要求があるまでの間、携帯電話機1へ送信するデータの変調方式(Mod(s))を、要求された方式に変更して送信処理を継続する。
The
具体的には、Mod(r)=32QAMの要求により、Mod(s)=32QAMとなって、データレートの高い受信を行っていたが、リソース部50によりアプリケーション部40の負荷が大きくなったことが検出され、Mod(r)=16QAMへ、Mod(r)=8PSKへと、次第にデータレートを低下させている。これに伴って、受信データをアプリケーション部40へ提供する間隔は広がり、アプリケーション部40の処理負荷は低減される。
Specifically, Mod (s) = 32QAM was requested to request Mod (r) = 32QAM, and reception was performed at a high data rate, but the load on the
図7は、本実施形態に係る変調方式の多値数を上げる場合の処理例を示すシーケンス図である。 FIG. 7 is a sequence diagram illustrating a processing example when increasing the multi-level number of the modulation scheme according to the present embodiment.
プロトコル部60は、図6と同様に、周期的に通知されるアプリケーション部40の空き時間に応じて、変調方式(Mod(r))を決定し、基地局へ要求を送信する。基地局は、携帯電話機1から次の要求があるまでの間、携帯電話機1へ送信するデータの変調方式(Mod(s))を、要求された方式に変更して送信処理を継続する。
Similar to FIG. 6, the
具体的には、Mod(r)=8PSKの要求により、Mod(s)=8PSKとなって、データレートの低い受信を行っていたが、リソース部50によりアプリケーション部40の負荷が小さくなり余裕があることが検出されると、Mod(r)=16QAMへ、Mod(r)=32QAMへと、次第にデータレートを上昇させている。これに伴って、受信データをアプリケーション部40へ提供する間隔は狭まり、アプリケーション部40によるデータ処理のスループットが向上することが期待できる。
More specifically, Mod (s) = 8PSK is requested and Mod (s) = 8PSK, and reception is performed at a low data rate. However, the load on the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to embodiment mentioned above. The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
1 携帯電話機(無線通信装置)
11 操作部
21 表示部
30 制御部
31 通信部
32 アンテナ
33 音声制御部
34 メモリ部
40 アプリケーション部
50 リソース部
60 プロトコル部
1 Mobile phone (wireless communication device)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
アプリケーションを実行するアプリケーション部と、
前記アプリケーション部が使用するリソースの空き状況を通知するリソース部と、
前記リソース部により通知されたリソースの空き状況に基づいて、前記複数の変調方式から1つを選択し、当該選択された変調方式によるデータ送信を前記基地局へ要求するプロトコル部と、を備える無線通信装置。 A wireless communication device that selects one of a plurality of modulation schemes having different data rates and receives data from a base station,
An application part that executes the application;
A resource part for notifying the availability of resources used by the application part;
And a protocol unit that selects one of the plurality of modulation schemes based on the resource availability notified by the resource unit and requests the base station to perform data transmission according to the selected modulation scheme. Communication device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009061432A JP2010219659A (en) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | Radio communication device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009061432A JP2010219659A (en) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | Radio communication device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010219659A true JP2010219659A (en) | 2010-09-30 |
Family
ID=42978057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009061432A Pending JP2010219659A (en) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | Radio communication device |
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Country | Link |
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2009
- 2009-03-13 JP JP2009061432A patent/JP2010219659A/en active Pending
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