JP2014179861A - Radio communication device - Google Patents
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- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Abstract
Description
本発明は、無線通信装置にかかり、特に、複数の無線通信回路を用いてデータの送受信が可能な無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication device, and more particularly to a wireless communication device capable of transmitting and receiving data using a plurality of wireless communication circuits.
無線通信システムにおいて、広い通信エリアと高速通信を実現するために、伝送レート制御は必須の機能である。例えば、近距離にある無線端末との通信には、できる限り高速な伝送レートを使用し、遠距離の無線端末との通信には、低速な伝送レートを使用することで、幅広い通信エリアで最適な無線通信を提供する伝送レート制御が一般的である。このような伝送レート制御方式は、通信可能な範囲でもっとも高速な伝送レートを使用する。 In a wireless communication system, transmission rate control is an essential function in order to realize a wide communication area and high-speed communication. For example, use as fast a transmission rate as possible for communication with wireless terminals at a short distance, and use a low transmission rate for communication with long-distance wireless terminals. Transmission rate control that provides reliable wireless communication is common. Such a transmission rate control method uses the fastest transmission rate within a communicable range.
一方で、地球レベルでの温暖化防止対策、および、電力需要削減対策として、消費電力量を削減することが急務となっている。そして、上述したような無線通信方式では、最も高速な伝送レートを使用することで、電力効率も最大となっていた。 On the other hand, there is an urgent need to reduce power consumption as a global warming prevention measure and a power demand reduction measure on a global level. In the wireless communication system as described above, the power efficiency is maximized by using the fastest transmission rate.
ところが、IEEE802.11nに代表される、MIMO(Multiple Input Multiple Output)をサポートする無線通信方式においては、高速な伝送レートを使用することにより、電力効率は必ずしも良くならない。MIMO通信方式をサポートする無線基地局は、高速な伝送レートを実現するために、これまでは1つであった無線通信回路(RFチェイン)を、複数搭載して使用するためである。 However, in a wireless communication system that supports MIMO (Multiple Input Multiple Output) typified by IEEE802.11n, power efficiency is not necessarily improved by using a high transmission rate. This is because a radio base station that supports the MIMO communication scheme uses a plurality of radio communication circuits (RF chains) that have been one so far in order to realize a high transmission rate.
ここで、非特許文献1では、IEEE802.11nにおいて、MIMO空間多重数が増えても電力が単純に倍にはならないこと、高速伝送レートが常に電力効率が高い訳ではないこと、短いパケットに関しては常に単一RFチェインによる運用が最も電力効率に優れること、を示している。
In
また、非特許文献2では、MIMOを利用するIEEE802.11n通信方式では、高速な伝送レートを用いることが必ずしも電力効率が最適にならず、最適な設定は、無線通信時の信号対雑音比(SNR)、通信トラフィックパタン、伝送レート、MIMOの空間多重数の相互作用で動的に変化する、という報告がなされている。
Further, in
以上の問題のために、MIMOを利用する無線通信方式においては、無線通信環境、通信利用状況、伝送レートの相互作用により通信時の電力効率は最適とならず、消費電力が増大する、という結果となる。 As a result of the above problems, in wireless communication systems that use MIMO, the power efficiency during communication is not optimal due to the interaction of the wireless communication environment, communication usage status, and transmission rate, resulting in increased power consumption. It becomes.
このような背景のもと、消費電力の削減と高速通信の提供を両立するために、市販されている無線基地局の一種である無線LAN(Local Area Network)ルータ製品においては、省電力モードを搭載した製品が存在する。 Under these circumstances, in order to achieve both reduction of power consumption and provision of high-speed communication, the wireless LAN (Local Area Network) router product, which is a type of commercially available wireless base station, has a power saving mode. There is an installed product.
省電力モードは、無線基地局が複数搭載しているRFチェインの内、通信のために最低限必要となる1つのチェインのみ使用し、他のチェインを未使用(低電力状態あるいは電源OFF)とすることで、消費電力を削減している。このような場合、例えば、2つのRFチェインを持つ無線基地局を使用している時、省電力モードを使用してRFチェイン数を1つとした時には、伝送レートの上限が通常時の半分となることを許容しなければならない。 In the power saving mode, only one chain that is required for communication is used at least among the RF chains installed in multiple radio base stations, and the other chains are not used (low power state or power off). By doing so, power consumption is reduced. In such a case, for example, when a radio base station having two RF chains is used and the power saving mode is used and the number of RF chains is set to one, the upper limit of the transmission rate is half of the normal rate. You must allow that.
また、ユーザがあらかじめ指定したスケジュール通りに省電力モード使用・未使用を切り替えること、あるいは無線通信の利用者が現れた場合に省電力モードの使用/未使用を切り替えることは可能である。ところが、無線通信時のSNRなど無線通信環境に合わせて、自動的に電力効率が最適となる伝送レートを利用することはできない。 It is also possible to switch between using and not using the power saving mode according to a schedule designated in advance by the user, or switching between using and not using the power saving mode when a wireless communication user appears. However, it is not possible to automatically use a transmission rate that optimizes power efficiency in accordance with a wireless communication environment such as SNR during wireless communication.
以上のことから、MIMO通信方式を利用する無線基地局において、無線通信環境、通信利用状況に応じたRFチェイン数及び伝送レートを自動的に選択することができず、消費電力の削減と高速通信との両立を図ることができない、という問題があった。また、MIMO通信方式の無線基地局に限らず、あらゆる無線通信装置において、上述同様に消費電力の削減と高速通信との両立を図ることができない、という問題が生じる。 From the above, in radio base stations that use the MIMO communication method, the number of RF chains and the transmission rate according to the radio communication environment and communication usage status cannot be automatically selected, reducing power consumption and high-speed communication. There was a problem that it was not possible to achieve both. In addition to the MIMO communication system radio base station, a problem arises in that it is not possible to achieve both reduction in power consumption and high-speed communication in any radio communication apparatus as described above.
このため、本発明の目的は、上述した課題である、無線通信装置における消費電力の削減と高速通信との両立を図ることができない、ことを解決することにある。 For this reason, an object of the present invention is to solve the above-described problem that it is impossible to achieve both reduction in power consumption and high-speed communication in a wireless communication device.
本発明の一形態である無線通信装置は、
同一周波数帯域にて同時に複数の無線通信回路で信号を送受信する動作を制御する無線通信制御部と、
無線通信回路にて送受信した信号の特性を検出して、信号特性情報として信号特性データベースに記憶する無線通信監視部と、
前記無線通信回路の数を表すRFチェイン数と、当該RFチェイン数の無線通信回路で信号を送受信する際に利用可能な伝送レートと、を関連付けて記憶した伝送レートテーブルと、
前記信号特性データベースに記憶されている送受信した信号の信号特性情報に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する状態制御部と、を備え、
前記無線通信制御部は、前記伝送レートテーブルから前記状態制御部にて選択された前記RFチェイン数に関連付けられた前記伝送レートを取得し、当該伝送レート毎に当該伝送レート及び前記RFチェイン数で信号を送受信した場合の消費電力効率の推定値を予め設定された算出式により算出して、当該推定値に基づいて信号の送受信を行う伝送レートを選択する、
という構成をとる。
A wireless communication device according to one aspect of the present invention
A wireless communication control unit that controls the operation of transmitting and receiving signals simultaneously with a plurality of wireless communication circuits in the same frequency band;
A wireless communication monitoring unit that detects characteristics of signals transmitted and received by the wireless communication circuit and stores them in a signal characteristic database as signal characteristic information;
A transmission rate table in which the number of RF chains representing the number of the wireless communication circuits and the transmission rates that can be used when transmitting and receiving signals with the wireless communication circuits of the number of RF chains are stored in association with each other;
A state control unit that selects the number of RF chains used for signal transmission and reception based on signal characteristic information of transmitted and received signals stored in the signal characteristic database;
The wireless communication control unit acquires the transmission rate associated with the number of RF chains selected by the state control unit from the transmission rate table, and uses the transmission rate and the number of RF chains for each transmission rate. Calculate an estimated value of power consumption efficiency when a signal is transmitted and received by a preset calculation formula, and select a transmission rate for transmitting and receiving the signal based on the estimated value.
The configuration is as follows.
また、本発明の他の形態であるプログラムは、
無線通信装置に、
同一周波数帯域にて同時に複数の無線通信回路で信号を送受信する動作を制御する無線通信制御部と、
無線通信回路にて送受信した信号の特性を検出して、信号特性情報として信号特性データベースに記憶する無線通信監視部と、
前記信号特性データベースに記憶されている送受信した信号の信号特性情報に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する状態制御部と、
を実現させると共に、
前記無線通信制御部は、前記無線通信回路の数を表すRFチェイン数と、当該RFチェイン数の無線通信回路で信号を送受信する際に利用可能な伝送レートと、が関連付けられて記憶された伝送レートテーブルから、前記状態制御部にて選択された前記RFチェイン数に関連付けられた前記伝送レートを取得し、当該伝送レート毎に当該伝送レート及び前記RFチェイン数で信号を送受信した場合の消費電力効率の推定値を予め設定された算出式により算出して、当該推定値に基づいて信号の送受信を行う伝送レートを選択する、
ことを実現させるためのプログラムである。
Moreover, the program which is the other form of this invention is:
Wireless communication device
A wireless communication control unit that controls the operation of transmitting and receiving signals simultaneously with a plurality of wireless communication circuits in the same frequency band;
A wireless communication monitoring unit that detects characteristics of signals transmitted and received by the wireless communication circuit and stores them in a signal characteristic database as signal characteristic information;
A state control unit that selects the number of RF chains used for signal transmission and reception based on signal characteristic information of transmitted and received signals stored in the signal characteristic database;
And realize
The wireless communication control unit stores the transmission stored in association with the number of RF chains representing the number of the wireless communication circuits and the transmission rate that can be used when signals are transmitted and received by the wireless communication circuits of the number of RF chains. The power consumption when acquiring the transmission rate associated with the number of RF chains selected by the state control unit from the rate table and transmitting / receiving signals at the transmission rate and the number of RF chains for each transmission rate Calculating an estimated value of efficiency by a preset calculation formula, and selecting a transmission rate for transmitting and receiving signals based on the estimated value;
It is a program for realizing this.
また、本発明の他の形態である無線通信方法は、
同一周波数帯域にて同時に複数の無線通信回路で信号を送受信する動作を制御する無線通信制御部を備えた無線通信装置にて、
無線通信回路にて送受信した信号の特性を検出して、信号特性情報として信号特性データベースに記憶し、
前記信号特性データベースに記憶されている送受信した信号の信号特性情報に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択し、
前記無線通信回路の数を表すRFチェイン数と、当該RFチェイン数の無線通信回路で信号を送受信する際に利用可能な伝送レートと、が関連付けられて記憶された伝送レートテーブルから、前記選択されたRFチェイン数に関連付けられた前記伝送レートを取得し、当該伝送レート毎に当該伝送レート及び前記RFチェイン数で信号を送受信した場合の消費電力効率の推定値を予め設定された算出式により算出して、当該推定値に基づいて信号の送受信を行う伝送レートを選択する、
という構成をとる。
In addition, a wireless communication method according to another aspect of the present invention includes:
In a wireless communication device including a wireless communication control unit that controls the operation of transmitting and receiving signals simultaneously with a plurality of wireless communication circuits in the same frequency band,
Detect the characteristics of the signal transmitted and received by the wireless communication circuit, store it in the signal characteristics database as signal characteristics information,
Based on the signal characteristic information of the transmitted and received signals stored in the signal characteristic database, select the number of RF chains used for signal transmission and reception,
The number of RF chains representing the number of the wireless communication circuits and the transmission rate that can be used when signals are transmitted / received by the wireless communication circuits of the number of RF chains are selected from the transmission rate table stored in association with each other. The transmission rate associated with the number of RF chains obtained is obtained, and an estimated value of power consumption efficiency when a signal is transmitted and received at the transmission rate and the number of RF chains for each transmission rate is calculated using a preset calculation formula And selecting a transmission rate for transmitting and receiving signals based on the estimated value.
The configuration is as follows.
本発明は、以上のように構成されることにより、無線通信装置における消費電力の削減と高速通信との両立を図ることができる。 By configuring as described above, the present invention can achieve both reduction in power consumption and high-speed communication in a wireless communication device.
<実施形態1>
本発明の第1の実施形態を、図1乃至図9を参照して説明する。図1乃至図4は、無線通信システムの構成を示す図であり、図5乃至図9は、無線通信システムの動作を示す図である。
<
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 are diagrams illustrating the configuration of the wireless communication system, and FIGS. 5 to 9 are diagrams illustrating the operation of the wireless communication system.
図1は、本実施形態における無線通信システムの概略図である。無線通信システムは、無線基地局1、無線端末2、および、基幹ネットワークNからなる。本実施形態における無線基地局1(無線通信装置)は、同一周波数帯域にて同時に複数の無線通信回路(RFチェイン)で信号を送受信するMIMO通信方式を利用するものである。無線端末2は、無線基地局1を経由して、基幹ネットワークNに対して通信パケットを送受信する。なお、図1では、無線基地局1には無線端末2は1台しか帰属していないが、無線端末2は1台に限らず複数あっても良い。
FIG. 1 is a schematic diagram of a wireless communication system in the present embodiment. The wireless communication system includes a
また、本実施形態では、無線通信装置の一例としてMIMO通信方式の無線基地局を例示して説明するが、無線通信装置は無線通信基地局であることに限定されない。例えば、無線通信装置としては、MIMO通信方式を利用する無線端末においても適用でき、その他の無線通信装置であってもよい。たとえば、IEEE802.11n通信方式では、無線端末向けに規定されているSMPS(Spatial Multiplexing Power Save)ではRFチェイン数の変更による消費電力削減が可能であるが、高速通信との両立は考慮されない。本発明を用いることで、SMPSより優れた消費電力の削減と高速通信との両立が可能となる。 In the present embodiment, a MIMO communication system radio base station will be described as an example of a radio communication apparatus. However, the radio communication apparatus is not limited to being a radio communication base station. For example, the wireless communication device can be applied to a wireless terminal using the MIMO communication method, and may be another wireless communication device. For example, in the IEEE802.11n communication system, SMPS (Spatial Multiplexing Power Save) defined for wireless terminals can reduce power consumption by changing the number of RF chains, but compatibility with high-speed communication is not considered. By using the present invention, it is possible to achieve both a reduction in power consumption superior to SMPS and high-speed communication.
図2は、本実施形態における無線基地局1の構成を示す機能ブロック図である。この図に示すように、無線基地局1は、無線通信制御部11、複数のRFチェイン部12、他の通信制御部13、無線通信監視部14、状態制御部15、消費電力推定モデル計算部16、データベース(DB)20、を備えている。なお、無線基地局1は、演算装置と記憶装置とを備えた情報処理装置にて構成されており、演算装置にプログラムが組み込まれることで、上記各部11〜16が構築されている。
FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the
上記無線通信機能部11は、状態制御部15、消費電力推定モデル計算部16から通知される情報をもとに、RFチェイン部12の使用・未使用を制御できる。つまり、無線通信機能部11は、後述するように、無線通信に使用するRFチェイン数と伝送レートとを制御する。また、上記他の通信制御部13は、例えば有線LANや、3G、LTE、WiMAX等の携帯電話網への通信を制御する機能であっても良い。なお、無線通信制御部11と他の通信制御部13の間でパケットを転送する。
The wireless
次に、無線基地局1の具体的な構成及び動作を説明する。なお、本実施形態では、MIMO空間多重数、つまり、同一周波数帯域にて同時に使用するRFチェイン数の最小値の上限が「2」である場合を例示して説明する。ただし、RFチェイン数の上限は、「2」より大きい値でも良い。
Next, a specific configuration and operation of the
図3Aは、無線基地局1が使用可能なRFチェイン数と伝送レートとが関連付けられた伝送レートテーブルを示す。この伝送レートテーブルは、DB20に予め記憶されており、後述するように状態制御部15および消費電力推定モデル計算部16で使用される。具体的に、伝送レートテーブルは、1つの伝送レートにつき、1秒あたりのデータ転送量を示す転送速度(伝送レート)と、MIMO空間多重数(RFチェイン数)との情報を持つ。
FIG. 3A shows a transmission rate table in which the number of RF chains that can be used by the
本実施形態では、MIMO空間多重数の上限が「2」で、16種類の伝送レートが利用可能な場合の伝送レートテーブルを示しており、図3Aに示す「伝送レートテーブル0」は、MIMO空間多重数が「1」,「2」全ての伝送レートを列挙したものである。なお、図3B(1)に示す「伝送レートテーブル1」は、MIMO空間多重数が「1」の伝送レートを列挙したものであり、図3B(2)に示す「伝送レートテーブル2」は、MIMO空間多重数が「2」の伝送レートを列挙したものである。このように、本実施形態では、伝送レートテーブルは、予めMIMO空間多重数毎に区別されてDB20に記憶されている。但し、全ての伝送レートが列挙されたテーブルから、必要に応じてMIMO空間多重数毎に区別したテーブルを生成してもよい。なお、MIMO空間多重数の上限は「2」であることに限定されず、伝送レートの種類も16種類であることに限定されない。
In this embodiment, an upper limit of the number of MIMO spatial multiplexing is “2”, and a transmission rate table when 16 types of transmission rates are available is shown. “Transmission rate table 0” shown in FIG. This is a list of all transmission rates with multiplexing numbers “1” and “2”. The “transmission rate table 1” shown in FIG. 3B (1) lists the transmission rates with the MIMO spatial multiplexing number “1”, and the “transmission rate table 2” shown in FIG. The transmission rates with the MIMO spatial multiplexing number “2” are listed. As described above, in the present embodiment, the transmission rate table is stored in the
図4は、DB20に記憶される「送受信無線フレーム表」の一例を示す図である。無線通信監視部14は、RFチェイン12を介して1つの無線フレームを送受信するごとに、その時の受信強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)を無線通信制御部11から取得し、DB20に保存する。なお、本実施形態では、送受信したフレームのRSSIを送受信フレーム表に記憶しているが、実施形態2に示すように、送受信したフレームの他の信号特性を表す情報を検出して記憶してもよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a “transmission / reception radio frame table” stored in the
図5は、状態制御部15による無線基地局1の状態遷移の一例を示す図である。図5(B)に示す無線基地局1は、初期状態、待機状態、通信状態、省電力状態を持つ。「初期状態」とは、無線基地局1に電源が投入されて無線通信能力を提供するための準備中の状態で、無線通信はできない状態である。「待機状態」は、無線通信能力を提供しているが、実際には通信していない状態であり、無線通信自体は可能な状態である。「通信状態」は、無線通信能力を提供しており、かつ無線通信中の状態で、無線通信が可能な状態である。「省電力状態」は、待機状態よりも消費電力を削減しており、実際には通信していない状態であり、無線通信自体は可能な状態でも不可能な状態でもよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of state transition of the
そして、図5(B)に示す無線基地局1は、楕円の点線で図示した状態のときに、後述するようにRFチェイン数を設定する。例えば、初期状態から待機状態に遷移するとき、待機状態と省電力状態間で遷移するとき、待機状態のとき、のそれぞれのタイミングで、RFチェイン数を設定する。
Then, the
なお、図5(A)に示すように、無線基地局1は「省電力状態」を持たなくてもよい。この場合には、初期状態から待機状態に遷移するとき、待機状態のとき、のそれぞれのタイミングで、RFチェイン数を設定する。
As shown in FIG. 5A, the
次に、図6のフローチャートを参照して、状態制御部15による状態遷移時の処理を説明する。状態遷移時に、まず、無線基地局1は、RFチェイン省電力制御が有効であるか(Onになっているか)を確認する(ステップS1)。RFチェイン省電力制御が無効である場合(Offである場合)(ステップS1:No)、状態制御部15は無線通信制御部11に対して、「全てのRFチェイン」を使用することと、「伝送レートテーブル0」を使用すること、を通知する(ステップS6)。
Next, processing at the time of state transition by the
RFチェイン省電力制御が有効である場合(Onである場合)(ステップS2:Yes)、DB20から任意のフレームのRSSIを取得し、その平均値を平均RSSIとして計算する(ステップS2)。このとき、DB20から取得する任意のフレームのRSSIとしては、例えば、直前(最新)の単位時間あたりに取得されたフレームのRSSIを用いる。但し、平均を算出するRSSIは、上記のものに限定されない。
When the RF chain power saving control is effective (when it is On) (step S2: Yes), the RSSI of an arbitrary frame is acquired from the
次に、計算した平均RSSIの値が、無線基地局1に予め設定されている平均RSSI1チェイン利用閾値より小さいか否かを調べる(ステップS3)。平均RSSI値が平均RSSI1チェイン利用閾値より小さいときには(ステップS3:Yes)、状態制御部15は、RFチェイン数として「1」を選択する。そして、状態制御部15は、無線通信制御部11に対して、「RFチェインを1つ」使用することと、RFチェイン数「1」に対応する「伝送レートテーブル1」を使用することを通知する(ステップS4)。
Next, it is checked whether or not the calculated average RSSI value is smaller than the average RSSI1 chain utilization threshold preset in the radio base station 1 (step S3). When the average RSSI value is smaller than the average RSSI1 chain usage threshold (step S3: Yes), the
平均RSSI値が平均RSSI1チェイン利用閾値以上であるときには(ステップS3:No)、状態制御部15は、RFチェイン数として「2」を選択する。そして、状態制御部15は、無線通信制御部11に対して、「RFチェインを2つ」使用することと、RFチェイン数「2」に対応する「伝送レートテーブル2」を使用することを通知する(ステップS5)。
When the average RSSI value is equal to or greater than the average RSSI1 chain usage threshold (step S3: No), the
図7は、無線通信制御部11による伝送レート選択処理を示すフローチャートである。まず、図7Aを参照して、無線通信制御部11が状態制御部15から伝送レートテーブルの通知を受けた時の処理内容を説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing transmission rate selection processing by the wireless
無線通信制御部11は、状態制御部15から伝送レートテーブルの通知を受けると、該当する伝送レートテーブルをDB20から読み出して入力する(ステップS11)。そして、入力された各伝送レートについて、消費電力推定モデル計算部16に情報を入力し、予め設定された消費電力推定モデルに基づく計算式により、消費電力効率値を、ビット当たりの消費電力として計算させる(ステップS12)。なお、消費電力推定モデルの計算式は、図8及び下記(1)式に示すものである。
Em=N・(Pcd+Pa・Ra)+Pd・Sm (1)
When receiving the notification of the transmission rate table from the
Em = N · (Pcd + Pa · Ra) + Pd · Sm (1)
上述した計算式(1)は、MIMO空間多重数N、空間伝搬時に消費されるエネルギーを表すPcd、1つのRFチェインの消費電力を表すPa、1つのRFチェインの稼働率を表すRa、待機状態の無線通信制御部11の消費電力を表すPd、および、転送速度Smからなる。そして、上記Nには、利用するRFチェイン数、PcdとPaには、現実的な消費電力値、Raには、稼働率の値を入力することで、消費電力値Emを推定できる。なお、上述したパラメータの値は固定値でも良いし、別の計算式を用いて算出してもよい。
The above-described calculation formula (1) is: MIMO spatial multiplexing number N, Pcd representing energy consumed during spatial propagation, Pa representing power consumption of one RF chain, Ra representing operation rate of one RF chain, standby state Pd representing the power consumption of the wireless
そして、通知を受けた伝送レートテーブル内の全ての伝送レートについてそれぞれ消費電力効率値(ビット当たりの消費電力)を計算した後に、当該電力効率が最大となる、つまり、ビット当たりの消費電力が最小となる伝送レートを、使用する伝送レートとして選択する(ステップS13)。なお、伝送レートの選択は、上述した方法に限定されず、他の方法により選択してもよい。 Then, after calculating the power consumption efficiency value (power consumption per bit) for each transmission rate in the transmission rate table that received the notification, the power efficiency becomes maximum, that is, the power consumption per bit is minimum. Is selected as the transmission rate to be used (step S13). The selection of the transmission rate is not limited to the method described above, and may be selected by another method.
次に、図7Bを参照して、状態制御部15から伝送レートテーブルの通知を受けた時以外の処理内容を示す。無線通信制御部11は、従来型のレート選択処理(すなわち無線基地局1が標準的に搭載しているレート選択処理)を実施して、伝送レートを1つ選びだす(ステップS21)。もし選ばれた伝送レートが、前回選択された伝送レート(最後に使用された伝送レート)から変更されている場合(ステップS22:Yes)、選ばれた伝送レート以下の転送速度を持つ伝送レートを、利用可能な伝送レートとし(ステップS23)、この利用可能な伝送レートの中からビット当たりの消費電力が最小となる伝送レートを選択する(ステップS24)。もし選ばれた伝送レートが、前回選択された伝送レートから変更されていない場合、従来型レート選択処理が選択した伝送レート(すなわち前回選択された伝送レート)を選択する(ステップS25)。
Next, referring to FIG. 7B, processing contents other than when the notification of the transmission rate table is received from the
なお、上記では、従来型レート選択処理とモデル推定を併用する方式を示したが、従来型レート選択を用いずに、消費電力推定モデルのみで伝送レートを選択するような方式であっても良い。 In the above, a method using both conventional rate selection processing and model estimation has been described. However, a method may be used in which a transmission rate is selected only by a power consumption estimation model without using conventional rate selection. .
図9に、実際のIEEE802.11n無線基地局における実測値、モデル計算値と実測値を比較したグラフを示す。図9Aの消費電力のグラフでは、実際にRFチェイン数が最大2であるIEEE802.11n無線基地局のRFチェイン数と伝送レートとを設定して、消費電力を測定した値である。伝送レート番号0〜7は、RFチェイン数1の時、伝送レート番号8〜15は、RFチェイン数2の時の測定値である。この図から、消費電力の値は、伝送レートごとの影響はほとんどなく、RFチェイン数の影響によってほぼ決定されることがわかる。
FIG. 9 shows a graph comparing actual measurement values, model calculation values, and actual measurement values in an actual IEEE802.11n radio base station. The power consumption graph of FIG. 9A is a value obtained by measuring the power consumption by setting the number of RF chains and the transmission rate of an IEEE802.11n radio base station that actually has a maximum of 2 RF chains.
また、図9Bは、ビット当たりの消費電力として消費電力効率を計算し、実測値と比較したグラフである。このグラフでは、縦軸の値であるビット当たりの消費電力の値が小さいほど、電力効率が高いことを意味している。このグラフによると、消費電力推定モデルでの値は実測値と大きな差がなく、伝送レートごとの消費電力効率の傾向を正確に推定できるものであることがわかる。このことから、図9Cの点線に示すように、上述した図6及び図7に示す処理によって、電力効率の高い伝送レート番号4〜7と伝送レート番号12〜15といった伝送レートが積極的に選択される。
FIG. 9B is a graph in which the power consumption efficiency is calculated as the power consumption per bit and compared with the actual measurement value. In this graph, the smaller the value of the power consumption per bit that is the value on the vertical axis, the higher the power efficiency. According to this graph, it can be seen that the value in the power consumption estimation model is not significantly different from the actually measured value, and the tendency of the power consumption efficiency for each transmission rate can be accurately estimated. Therefore, as shown by the dotted line in FIG. 9C, the transmission rates such as
以上により、本実施形態における無線基地局は、無線通信環境、つまり、送受信フレームのRSSIの値に応じて、自動的に、消費電力の小さい1チェインの設定と高速通信を提供可能な2チェインの設定を切り替えて運用できるようになる。また、通信時にはビットあたりの消費電力が小さい、すなわち電力効率が高い伝送レートを自動的に選択できるようになる。その結果、無線基地局は、自動的に消費電力を削減しつつ高速通信能力を提供することができる。 As described above, the radio base station according to the present embodiment can automatically set one chain with low power consumption and provide high-speed communication according to the radio communication environment, that is, the RSSI value of the transmission / reception frame. It becomes possible to operate by switching settings. In communication, a transmission rate with low power consumption per bit, that is, high power efficiency can be automatically selected. As a result, the radio base station can provide high-speed communication capability while automatically reducing power consumption.
<実施形態2>
次に、本発明の第2の実施形態を、図10乃至図14を参照して説明する。図10乃至図11は、実施形態2における無線基地局の構成を説明する図であり、図12乃至図13は、無線基地局の動作を説明するための図である。また、図14は、無線基地局の他の構成を説明する図である。
<
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 11 are diagrams for explaining the configuration of the radio base station in the second embodiment, and FIGS. 12 to 13 are diagrams for explaining the operation of the radio base station. FIG. 14 is a diagram illustrating another configuration of the radio base station.
図10に示すように、本実施形態における無線基地局1は、上述した実施形態1における構成に加え、統計処理部17を備えている。統計処理部17は、後述するように、DB20に記憶された情報をもとに、統計的に無線通信環境、通信利用状況を推定する。そして、無線基地局1は、統計処理部17にて推定した無線通信環境や通信利用状況に応じて、RFチェイン数と伝送レートを選択するよう構成されている。
As shown in FIG. 10, the
次に、本実施形態における無線基地局1の具体的な構成及び動作を、図11乃至図14を参照して説明する。なお、本実施形態では、RFチェイン数が「2」である場合を説明するが、RFチェイン数は「2」より大きい値でも良い。
Next, a specific configuration and operation of the
図11にDB20が保持する情報を示す。本実施形態におけるDB20に記憶される送受信無線フレーム表は、無線通信監視部14で登録される受信信号に関する情報であり、実施形態1で図4を参照して説明したRSSIに加えて、タイムスタンプ、Ack、フレームサイズ、転送速度の情報を持つように構成される。ここで、タイムスタンプは、フレームを送受信した日時を表す。Ackは、無線フレームが送受信に成功した時はok、失敗したときはngを表す。フレームサイズは、送受信したフレームのデータサイズを表す。転送速度は、伝送レートテーブルにある転送速度の値を表す。なお、上記送受信無線フレーム表の値は、後述するように、統計処理部17の計算で用いられる。
FIG. 11 shows information held by the
図12に、状態制御部15による無線通信端末1の状態遷移の一例を示す。状態制御部15は、図5の状態遷移に加えて、楕円の点線で示すように、待機状態と通信状態の間の状態遷移間で、RFチェイン数を設定するように構成してもよい。
FIG. 12 shows an example of state transition of the
次に、統計処理部17による計算処理を説明する。統計処理部17は、単位時間ごとに、DB20に格納された該当時間分のフレームの情報に対して統計的な計算処理を実施する。例えば、単位時間は、1秒、1分、1時間、1日と指定してよい。単位時間を1秒とした時、1回の計算処理の計算対象とするフレームは、DB20に保持されている全情報の中から、現在の時刻から1秒前を起点に、現在の時刻までの1秒の間に該当するフレームをタイムスタンプ情報から特定する。なお、統計処理部17は、一度に1つの単位時間だけでなく、一度に複数の単位時間に対して計算処理しても良い。
Next, calculation processing by the
統計処理部17は、単位時間ごとに、フレーム数、平均RSSI、平均FER、平均フレームサイズ、平均スループットを計算し、その値を状態制御部15に通知する。ここで、フレーム数は、該当単位時間内のフレームの数、平均RSSIは、該当単位時間内の全フレームのRSSIの平均値、平均FERは、該当単位時間内の全フレームのAckのokの割合、平均フレームサイズは、該当単位時間内の全フレームのフレームサイズの平均値、平均スループットは、該当単位時間内の全フレームのスループットの平均値、である。
The
このように、統計処理部17は、無線基地局1にて送受信した信号の特性を表すRSSIやフレームサイズなどの平均値というように、信号の特性情報の統計値を算出する。そして、かかる統計値に基づいて、後述するように、状態制御部15によりRFチェイン数が選択される。なお、統計処理部17にて算出される値は、上述した信号の特性に限定されず、他の特性を表す値を算出してもよい。
As described above, the
図13に、状態制御部15における状態遷移時の様子を示す。状態制御部11は、図6のRFチェイン数の決定処理の代わりに、定義されたルールに基づいたRFチェイン数の決定方法を用いて、RFチェイン数を選択する。
FIG. 13 shows a state at the time of state transition in the
ルールの一例を、図13を参照して説明する。まず、ここでは、統計処理部17により図13のように単位時間ごとのフレーム数が計算されていることとする。そして、単位時間毎に、状態制御部15が、以下のようにしてRFチェイン数の決定処理を行う。
An example of the rule will be described with reference to FIG. First, here, it is assumed that the number of frames per unit time is calculated by the
状態制御部15は、フレーム数の値が、あらかじめ指定された「フレーム数1チェイン下側閾値」以下となったときに(図13の矢印Y1参照)、無線通信制御部11にRFチェイン数「1」を通知する。また、状態制御部15は、あらかじめ指定された「フレーム1チェイン上側閾値」以上になったときに(図13の矢印Y2参照)、無線通信制御部11にRFチェイン数「2」を通知する。このとき場合における状態制御部15によるRFチェイン数の決定ルールは、下記のルール1である。
When the value of the number of frames becomes equal to or less than the “
(ルール1)
if "フレーム数" >=フレーム数1チェイン上側閾値, then 無線通信制御部に2チェイン設定
if "フレーム数" <=フレーム数1チェイン下側閾値, then 無線通信制御部に1チェイン設定
(Rule 1)
if "number of frames"> = number of
if "number of frames"<= number of
なお、状態制御部15によるRFチェイン数の決定ルールは、上述したルールに限定されない。ルールで用いる統計処理部17の統計結果は、フレーム数に限らず、平均RSSI、平均FER、平均フレームサイズ、平均スループットを用いたルールであってもよい。つまり、平均RSSI、平均FER、平均フレームサイズ、平均スループットが予め設定された閾値以上か否かに応じて、RFチェイン数を決定してもよい。ルールの他の例を以下に示す。
Note that the rules for determining the number of RF chains by the
(ルール2)
if "平均RSSI" >=平均RSSI1チェイン上側閾値, then 無線通信制御部に2チェイン設定
if "平均RSSI" <=平均RSSI1チェイン下側閾値, then 無線通信制御部に1チェイン設定
(ルール3)
if "平均FER" >=平均FER1チェイン上側閾値, then 無線通信制御部に2チェイン設定
if "平均FER" <=平均FER1チェイン下側閾値, then 無線通信制御部に1チェイン設定
(ルール4)
if "平均レート" >=平均レート1チェイン上側閾値, then 無線通信制御部に2チェイン設定
if "平均レート" <=平均レート1チェイン下側閾値, then 無線通信制御部に1チェイン設定
(Rule 2)
if "average RSSI"> =
if "average RSSI"<=
if "average FER"> = average FER1 chain upper threshold, then set 2 chains in the wireless communication controller
if "Average FER"<= Average FER1 chain lower threshold, then 1 chain set in the wireless communication control unit (Rule 4)
if "average rate"> =
if "average rate"<=
なお、状態制御部15は、状況に応じて上述した各ルールを選択して用いたり、複数のルールを組み合わせて使用してもよい。例えば、下記ルール5のように設定されている場合には、フレーム数と平均RSSIが、それぞれに設定された「1チェイン上側閾値」以上となったときに2チェインが設定されて、「1チェイン下側閾値」以下となったときに1チェインが設定されることとなる。
(ルール5)
ルール1(フレーム数) & ルール2(RSSI)
The
(Rule 5)
Rule 1 (number of frames) & Rule 2 (RSSI)
次に、図15を参照して、状態制御部15における状態遷移時の処理の別の例を示す。状態制御部15は、図6のRFチェイン数の決定処理の代わりに、真理値テーブルに基づいたRFチェイン数の決定方法を用いることができる。
Next, referring to FIG. 15, another example of processing at the time of state transition in the
真理値テーブルの一例を、図15とともに説明する。真理値テーブルの入力値は、RSSI、Ack、スループット、省電力指定、に基づく0,1の値であり、出力値は、1チェイン、2チェインを表す0,1の値である。具体的に、入力値と出力値は、それぞれ以下のように定義されている。 An example of the truth value table will be described with reference to FIG. The input values of the truth table are 0 and 1 values based on RSSI, Ack, throughput, and power saving designation, and the output values are 0 and 1 values representing 1 chain and 2 chains. Specifically, input values and output values are defined as follows.
(入力値)
「RSSI」
0:平均RSSIが、平均RSSI1チェイン閾値未満
1:平均RSSIが、平均RSSI1チェイン閾値以上
「Ack」
0:平均FERが、平均FER1チェイン閾値以上
1:平均FERが、平均FER1チェイン閾値未満
「スループット」
0:平均スループットが、平均スループット1チェイン閾値未満
1:平均スループットが、平均スループット1チェイン閾値以上
「省電力設定」
0:省電力要求なし
1:省電力要求あり
(Input value)
"RSSI"
0: Average RSSI is below
0: Average FER is greater than or equal to average FER1 chain threshold 1: Average FER is less than average FER1 chain threshold “throughput”
0: The average throughput is less than the
0: No power saving required 1: Power saving required
(出力値)
「1チェイン」
0:1チェイン設定を使用しない
1:1チェイン設定を使用する
「2チェイン」
0:2チェイン設定を使用しない
1:2チェイン設定を使用する
(Output value)
"One chain"
0: 1 Chain setting not used 1: 1 chain setting used “2 chains”
0: Do not use 2 chain setting 1: Use 2 chain setting
上記定義を詳述すると、まず、真理値テーブルの入力値「RSSI」は、統計処理部17の計算結果である平均RSSIが、あらかじめ決められたRSSI1チェイン閾値未満である時に「0」とし、あらかじめ決められたRSSI1チェイン閾値以上である時に「1」とする。真理値テーブルの入力値「Ack」は、統計処理部17の計算結果である平均FERが、あらかじめ決められた平均FER1チェイン閾値以上である時に「0」、あらかじめ決められた平均FER1チェイン閾値未満である時に「1」とする。真理値テーブルの入力値「スループット」は、統計処理部17の計算結果である平均スループットがあらかじめ決められた平均スループット1チェイン閾値未満である時に「0」、あらかじめ決められた平均スループット1チェイン閾値以上である時に「1」とする。真理値テーブルの入力値「省電力指定」は、無線基地局1の管理者からの省電力要求がない時には「0」、省電力要求があるときには「1」を指定する。
The above definition will be described in detail. First, the input value “RSSI” of the truth table is set to “0” when the average RSSI that is the calculation result of the
但し、入力値は、統計処理部17の計算値の他の値を用いてもよい。例えば、省電力指定は、無線基地局1の管理者が無線基地局1に対して直接指定する形で与えても良い。また、無線基地局1の状態を表す状態情報に応じて、例えば、無線基地局1がバッテリーを持つように構成される場合は、「バッテリー残量」(状態情報)の値に応じて、0,1判定しても良い。さらに、真理値テーブルの出力値は、2チェインより多くてもよい。
However, another value calculated by the
状態制御部15は、統計処理部17から通知された値に対して0,1判定して、真理値テーブルの入力値とする。そして、状態制御部15は、真理値テーブルの全入力値の組み合わせに従い、出力値「1チェイン」、「2チェイン」を一意に決定する。例えば、全入力値が1である時には、出力値「1チェイン」を「0」、「2チェイン」を「1」とし、他の場合では、出力値「1チェイン」を「1」、「2チェイン」を「0」とする。この場合は、平均RSSIが高く、平均FERが小さく、平均スループットが高く、かつ省電力要求があるときのみ、RFチェイン数が「2」に設定され、ほかの場合は、RFチェイン数が「1」に設定される。これにより、必要な場合には「2チェイン」で高速通信を提供し、それ以外の場合には、「1チェイン」使用で消費電力を削減する方式を利用する。
The
その後、状態制御部15は、実施形態1と同様に、選択したRFチェイン数と、当該チェイン数に対応する伝送レートテーブルと、を無線通信制御部11に通知する。そして、無線通信制御部11は、実施形態1と同様に、伝送レートの選択処理を行う。
Thereafter, the
以上のように、本実施形態によると、無線基地局1の管理者により、状態制御部15は任意のルールの組み合わせによってRFチェイン数を設定することができる。あるいは、無線基地局1の管理者により、状態制御部15は任意の真理値テーブルの入出力値を使用してRFチェイン数を設定することができる。その結果、無線基地局1の管理者がルールや真理値テーブルという簡単な指示方法を使用するだけで、無線通信環境、通信使用状況に従って自動的に消費電力の削減し、かつ必要な場合には、瞬時に高速通信の提供がなされるように無線基地局を構成することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
そして、上述した無線基地局1のように、伝送レートごとの消費電力効率を推定して、効率の高い伝送レートの選択を可能とする方法と、無線通信状況あるいは無線利用状況の変化に伴い、使用する無線通信回路(RFチェイン数)を自動的に選択する方法によって、利便性を損なうことなく無線基地局の消費電力を低減させる。
And, as with the
以上説明した無線基地局は、例えば、IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11j, IEEE 802.11n に代表される無線LAN規格における無線基地局(AP)、として利用することができる。また、携帯電話網に代表される高速データ通信網(3G、LTE、WiMAX)の無線通信における基地局(BS, Node B)や、近い将来実現される無線LAN規格(IEEE 802.11ac, IEEE 802.11ah)やスペクトラムセンシングを行うデータ通信規格(IEEE 1900.6)のける無線基地局(AP)、その他、汎用データ網において、ルータおよびLANスイッチのようなデータ転送装置(親機)などとしても利用することができる。 The wireless base station described above can be used as, for example, a wireless base station (AP) in a wireless LAN standard represented by IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11j, IEEE 802.11n. . In addition, base stations (BS, Node B) in wireless communication of high-speed data communication networks (3G, LTE, WiMAX) represented by mobile phone networks, and wireless LAN standards (IEEE 802.11ac, IEEE 802.11ah) to be realized in the near future ) And data communication standards (IEEE 1900.6) for spectrum sensing, and other general-purpose data networks that can also be used as data transfer devices (parent devices) such as routers and LAN switches. it can.
<付記>
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における無線通信装置(図15参照)、プログラム、無線通信方法の構成の概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
<Appendix>
Part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes. The outline of the configuration of the wireless communication apparatus (see FIG. 15), the program, and the wireless communication method according to the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the following configuration.
(付記1)
同一周波数帯域にて同時に複数の無線通信回路で信号を送受信する動作を制御する無線通信制御部101と、
無線通信回路にて送受信した信号の特性を検出して、信号特性情報として信号特性データベース111に記憶する無線通信監視部102と、
前記無線通信回路の数を表すRFチェイン数と、当該RFチェイン数の無線通信回路で信号を送受信する際に利用可能な伝送レートと、を関連付けて記憶した伝送レートテーブル112と、
前記信号特性データベースに記憶されている送受信した信号の信号特性情報に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する状態制御部103と、を備え、
前記無線通信制御部101は、前記伝送レートテーブルから前記状態制御部にて選択された前記RFチェイン数に関連付けられた前記伝送レートを取得し、当該伝送レート毎に当該伝送レート及び前記RFチェイン数で信号を送受信した場合の消費電力の推定値を予め設定された算出式により算出して、当該推定値に基づいて信号の送受信を行う伝送レートを選択する、
無線通信装置100。
(Appendix 1)
A wireless
A wireless
A transmission rate table 112 that stores the number of RF chains representing the number of the wireless communication circuits and the transmission rates that can be used when signals are transmitted and received by the wireless communication circuits of the number of RF chains;
A
The wireless
(付記2)
付記1に記載の無線通信装置であって、
前記状態制御部は、前記信号特性データベースに記憶されている信号特性情報のうち、所定の単位時間に送受信した信号の特性毎における信号特性情報の統計値に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。
(Appendix 2)
The wireless communication device according to
The state control unit is used for signal transmission / reception based on a statistical value of signal characteristic information for each characteristic of a signal transmitted / received in a predetermined unit time among signal characteristic information stored in the signal characteristic database. Select the number of RF chains,
Wireless communication device.
(付記3)
付記2に記載の無線通信装置であって、
前記状態制御部は、前記信号特性データベースに記憶されている信号特性情報のうち、所定の単位時間に送受信した信号の特性毎における信号特性情報の平均値に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。
(Appendix 3)
The wireless communication device according to
The state control unit is used for signal transmission / reception based on an average value of signal characteristic information for each characteristic of a signal transmitted / received in a predetermined unit time among signal characteristic information stored in the signal characteristic database. Select the number of RF chains,
Wireless communication device.
(付記4)
付記2又は3に記載の無線通信装置であって、
前記状態制御部は、予め設定された1つの特性における信号特性情報の統計値に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。
(Appendix 4)
The wireless communication device according to
The state control unit selects the number of RF chains to be used for signal transmission and reception based on a statistical value of signal characteristic information in one preset characteristic.
Wireless communication device.
(付記5)
付記2又は3に記載の無線通信装置であって、
前記状態制御部は、予め設定された複数の特性毎における信号特性情報の統計値に基づいて、当該特性毎の真理値を判定し、複数の特性毎の真理値に対する予め設定された論理式に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。
(Appendix 5)
The wireless communication device according to
The state control unit determines a truth value for each characteristic based on a statistical value of signal characteristic information for each of a plurality of preset characteristics, and sets a predetermined logical expression for the truth value for each of the plurality of characteristics. Based on the number of RF chains used for signal transmission / reception,
Wireless communication device.
(付記6)
付記5に記載の無線通信装置であって、
前記状態制御部は、前記無線通信装置の状態を表す状態情報に基づいて、当該状態の真理値を判定し、当該状態の真理値及び信号の特性毎の真理値に対する予め設定された論理式に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。
(Appendix 6)
The wireless communication device according to
The state control unit determines a truth value of the state based on state information representing the state of the wireless communication device, and sets a logical value set in advance for the truth value of the state and the truth value for each characteristic of the signal. Based on the number of RF chains used for signal transmission / reception,
Wireless communication device.
(付記7)
付記2乃至6のいずれかに記載の無線通信装置であって、
前記状態制御部は、所定時間が経過するごとに、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。
(Appendix 7)
The wireless communication device according to any one of
The state control unit selects the number of RF chains used for signal transmission / reception every time a predetermined time elapses.
Wireless communication device.
(付記8)
付記1乃至7のいずれかに記載の無線通信装置であって、
前記無線通信監視部は、送受信した信号の特性として、当該信号の受信強度、フレーム数、伝送レート、信号の送受信に成功したか否か、を表す情報のうち、少なくとも1つの特性を検出する、
無線通信装置。
(Appendix 8)
The wireless communication device according to any one of
The wireless communication monitoring unit detects at least one characteristic among the information indicating the reception intensity of the signal, the number of frames, the transmission rate, and whether or not the transmission / reception of the signal is successful, as the characteristic of the transmitted / received signal,
Wireless communication device.
(付記9)
無線通信装置に、
同一周波数帯域にて同時に複数の無線通信回路で信号を送受信する動作を制御する無線通信制御部と、
無線通信回路にて送受信した信号の特性を検出して、信号特性情報として信号特性データベースに記憶する無線通信監視部と、
前記信号特性データベースに記憶されている送受信した信号の信号特性情報に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する状態制御部と、
を実現させると共に、
前記無線通信制御部は、前記無線通信回路の数を表すRFチェイン数と、当該RFチェイン数の無線通信回路で信号を送受信する際に利用可能な伝送レートと、が関連付けられて記憶された伝送レートテーブルから、前記状態制御部にて選択された前記RFチェイン数に関連付けられた前記伝送レートを取得し、当該伝送レート毎に当該伝送レート及び前記RFチェイン数で信号を送受信した場合の消費電力の推定値を予め設定された算出式により算出して、当該推定値に基づいて信号の送受信を行う伝送レートを選択する、
ことを実現させるためのプログラム。
(Appendix 9)
Wireless communication device
A wireless communication control unit that controls the operation of transmitting and receiving signals simultaneously with a plurality of wireless communication circuits in the same frequency band;
A wireless communication monitoring unit that detects characteristics of signals transmitted and received by the wireless communication circuit and stores them in a signal characteristic database as signal characteristic information;
A state control unit that selects the number of RF chains used for signal transmission and reception based on signal characteristic information of transmitted and received signals stored in the signal characteristic database;
And realize
The wireless communication control unit stores the transmission stored in association with the number of RF chains representing the number of the wireless communication circuits and the transmission rate that can be used when signals are transmitted and received by the wireless communication circuits of the number of RF chains. The power consumption when acquiring the transmission rate associated with the number of RF chains selected by the state control unit from the rate table and transmitting / receiving signals at the transmission rate and the number of RF chains for each transmission rate The estimated value of is calculated by a preset calculation formula, and a transmission rate for transmitting and receiving signals is selected based on the estimated value.
A program to make things happen.
(付記9−2)
付記9に記載のプログラムであって、
前記状態制御部は、前記信号特性データベースに記憶されている信号特性情報のうち、所定の単位時間に送受信した信号の特性毎における信号特性情報の統計値に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
プログラム。
(Appendix 9-2)
The program according to
The state control unit is used for signal transmission / reception based on a statistical value of signal characteristic information for each characteristic of a signal transmitted / received in a predetermined unit time among signal characteristic information stored in the signal characteristic database. Select the number of RF chains,
program.
(付記10)
同一周波数帯域にて同時に複数の無線通信回路で信号を送受信する動作を制御する無線通信制御部を備えた無線通信装置にて、
無線通信回路にて送受信した信号の特性を検出して、信号特性情報として信号特性データベースに記憶し、
前記信号特性データベースに記憶されている送受信した信号の信号特性情報に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択し、
前記無線通信回路の数を表すRFチェイン数と、当該RFチェイン数の無線通信回路で信号を送受信する際に利用可能な伝送レートと、が関連付けられて記憶された伝送レートテーブルから、前記選択されたRFチェイン数に関連付けられた前記伝送レートを取得し、当該伝送レート毎に当該伝送レート及び前記RFチェイン数で信号を送受信した場合の消費電力効率の推定値を予め設定された算出式により算出して、当該推定値に基づいて信号の送受信を行う伝送レートを選択する、
無線通信方法。
(Appendix 10)
In a wireless communication device including a wireless communication control unit that controls the operation of transmitting and receiving signals simultaneously with a plurality of wireless communication circuits in the same frequency band,
Detect the characteristics of the signal transmitted and received by the wireless communication circuit, store it in the signal characteristics database as signal characteristics information,
Based on the signal characteristic information of the transmitted and received signals stored in the signal characteristic database, select the number of RF chains used for signal transmission and reception,
The number of RF chains representing the number of the wireless communication circuits and the transmission rate that can be used when signals are transmitted / received by the wireless communication circuits of the number of RF chains are selected from the transmission rate table stored in association with each other. The transmission rate associated with the number of RF chains obtained is obtained, and an estimated value of power consumption efficiency when a signal is transmitted and received at the transmission rate and the number of RF chains for each transmission rate is calculated using a preset calculation formula And selecting a transmission rate for transmitting and receiving signals based on the estimated value.
Wireless communication method.
(付記10−2)
付記10に記載の無線通信方法であって、
前記信号特性データベースに記憶されている信号特性情報のうち、所定の単位時間に送受信した信号の特性毎における信号特性情報の統計値に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信方法。
(Appendix 10-2)
The wireless communication method according to
The number of RF chains used for signal transmission / reception is selected based on a statistical value of signal characteristic information for each characteristic of a signal transmitted / received in a predetermined unit time among signal characteristic information stored in the signal characteristic database. ,
Wireless communication method.
なお、上述したプログラムは、記憶装置に記憶されていたり、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。 Note that the above-described program is stored in a storage device or recorded on a computer-readable recording medium. For example, the recording medium is a portable medium such as a flexible disk, an optical disk, a magneto-optical disk, and a semiconductor memory.
以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiment and the like, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
1 無線基地局
2 無線端末
11 無線通信制御部
12 RFチェイン
13 他の通信制御部
14 無線通信監視部
15 状態制御部
16 消費電力推定モデル計算部
17 統計処理部
20 DB
1
Claims (10)
無線通信回路にて送受信した信号の特性を検出して、信号特性情報として信号特性データベースに記憶する無線通信監視部と、
前記無線通信回路の数を表すRFチェイン数と、当該RFチェイン数の無線通信回路で信号を送受信する際に利用可能な伝送レートと、を関連付けて記憶した伝送レートテーブルと、
前記信号特性データベースに記憶されている送受信した信号の信号特性情報に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する状態制御部と、を備え、
前記無線通信制御部は、前記伝送レートテーブルから前記状態制御部にて選択された前記RFチェイン数に関連付けられた前記伝送レートを取得し、当該伝送レート毎に当該伝送レート及び前記RFチェイン数で信号を送受信した場合の消費電力効率の推定値を予め設定された算出式により算出して、当該推定値に基づいて信号の送受信を行う伝送レートを選択する、
無線通信装置。 A wireless communication control unit that controls the operation of transmitting and receiving signals simultaneously with a plurality of wireless communication circuits in the same frequency band;
A wireless communication monitoring unit that detects characteristics of signals transmitted and received by the wireless communication circuit and stores them in a signal characteristic database as signal characteristic information;
A transmission rate table in which the number of RF chains representing the number of the wireless communication circuits and the transmission rates that can be used when transmitting and receiving signals with the wireless communication circuits of the number of RF chains are stored in association with each other;
A state control unit that selects the number of RF chains used for signal transmission and reception based on signal characteristic information of transmitted and received signals stored in the signal characteristic database;
The wireless communication control unit acquires the transmission rate associated with the number of RF chains selected by the state control unit from the transmission rate table, and uses the transmission rate and the number of RF chains for each transmission rate. Calculate an estimated value of power consumption efficiency when a signal is transmitted and received by a preset calculation formula, and select a transmission rate for transmitting and receiving the signal based on the estimated value.
Wireless communication device.
前記状態制御部は、前記信号特性データベースに記憶されている信号特性情報のうち、所定の単位時間に送受信した信号の特性毎における信号特性情報の統計値に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 1,
The state control unit is used for signal transmission / reception based on a statistical value of signal characteristic information for each characteristic of a signal transmitted / received in a predetermined unit time among signal characteristic information stored in the signal characteristic database. Select the number of RF chains,
Wireless communication device.
前記状態制御部は、前記信号特性データベースに記憶されている信号特性情報のうち、所定の単位時間に送受信した信号の特性毎における信号特性情報の平均値に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 2,
The state control unit is used for signal transmission / reception based on an average value of signal characteristic information for each characteristic of a signal transmitted / received in a predetermined unit time among signal characteristic information stored in the signal characteristic database. Select the number of RF chains,
Wireless communication device.
前記状態制御部は、予め設定された1つの特性における信号特性情報の統計値に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 2 or 3,
The state control unit selects the number of RF chains to be used for signal transmission and reception based on a statistical value of signal characteristic information in one preset characteristic.
Wireless communication device.
前記状態制御部は、予め設定された複数の特性毎における信号特性情報の統計値に基づいて、当該特性毎の真理値を判定し、複数の特性毎の真理値に対する予め設定された論理式に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 2 or 3,
The state control unit determines a truth value for each characteristic based on a statistical value of signal characteristic information for each of a plurality of preset characteristics, and sets a predetermined logical expression for the truth value for each of the plurality of characteristics. Based on the number of RF chains used for signal transmission / reception,
Wireless communication device.
前記状態制御部は、前記無線通信装置の状態を表す状態情報に基づいて、当該状態の真理値を判定し、当該状態の真理値及び信号の特性毎の真理値に対する予め設定された論理式に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 5,
The state control unit determines a truth value of the state based on state information representing the state of the wireless communication device, and sets a logical value set in advance for the truth value of the state and the truth value for each characteristic of the signal. Based on the number of RF chains used for signal transmission / reception,
Wireless communication device.
前記状態制御部は、所定時間が経過するごとに、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する、
無線通信装置。 A wireless communication apparatus according to any one of claims 2 to 6,
The state control unit selects the number of RF chains used for signal transmission / reception every time a predetermined time elapses.
Wireless communication device.
前記無線通信監視部は、送受信した信号の特性として、当該信号の受信強度、フレーム数、伝送レート、信号の送受信に成功したか否か、を表す情報のうち、少なくとも1つの特性を検出する、
無線通信装置。 A wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The wireless communication monitoring unit detects at least one characteristic among the information indicating the reception intensity of the signal, the number of frames, the transmission rate, and whether or not the transmission / reception of the signal is successful, as the characteristic of the transmitted / received signal,
Wireless communication device.
同一周波数帯域にて同時に複数の無線通信回路で信号を送受信する動作を制御する無線通信制御部と、
無線通信回路にて送受信した信号の特性を検出して、信号特性情報として信号特性データベースに記憶する無線通信監視部と、
前記信号特性データベースに記憶されている送受信した信号の信号特性情報に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択する状態制御部と、
を実現させると共に、
前記無線通信制御部は、前記無線通信回路の数を表すRFチェイン数と、当該RFチェイン数の無線通信回路で信号を送受信する際に利用可能な伝送レートと、が関連付けられて記憶された伝送レートテーブルから、前記状態制御部にて選択された前記RFチェイン数に関連付けられた前記伝送レートを取得し、当該伝送レート毎に当該伝送レート及び前記RFチェイン数で信号を送受信した場合の消費電力効率の推定値を予め設定された算出式により算出して、当該推定値に基づいて信号の送受信を行う伝送レートを選択する、
ことを実現させるためのプログラム。 Wireless communication device
A wireless communication control unit that controls the operation of transmitting and receiving signals simultaneously with a plurality of wireless communication circuits in the same frequency band;
A wireless communication monitoring unit that detects characteristics of signals transmitted and received by the wireless communication circuit and stores them in a signal characteristic database as signal characteristic information;
A state control unit that selects the number of RF chains used for signal transmission and reception based on signal characteristic information of transmitted and received signals stored in the signal characteristic database;
And realize
The wireless communication control unit stores the transmission stored in association with the number of RF chains representing the number of the wireless communication circuits and the transmission rate that can be used when signals are transmitted and received by the wireless communication circuits of the number of RF chains. The power consumption when acquiring the transmission rate associated with the number of RF chains selected by the state control unit from the rate table and transmitting / receiving signals at the transmission rate and the number of RF chains for each transmission rate Calculating an estimated value of efficiency by a preset calculation formula, and selecting a transmission rate for transmitting and receiving signals based on the estimated value;
A program to make things happen.
無線通信回路にて送受信した信号の特性を検出して、信号特性情報として信号特性データベースに記憶し、
前記信号特性データベースに記憶されている送受信した信号の信号特性情報に基づいて、信号の送受信に使用する前記RFチェイン数を選択し、
前記無線通信回路の数を表すRFチェイン数と、当該RFチェイン数の無線通信回路で信号を送受信する際に利用可能な伝送レートと、が関連付けられて記憶された伝送レートテーブルから、前記選択されたRFチェイン数に関連付けられた前記伝送レートを取得し、当該伝送レート毎に当該伝送レート及び前記RFチェイン数で信号を送受信した場合の消費電力効率の推定値を予め設定された算出式により算出して、当該推定値に基づいて信号の送受信を行う伝送レートを選択する、
無線通信方法。
In a wireless communication device including a wireless communication control unit that controls the operation of transmitting and receiving signals simultaneously with a plurality of wireless communication circuits in the same frequency band,
Detect the characteristics of the signal transmitted and received by the wireless communication circuit, store it in the signal characteristics database as signal characteristics information,
Based on the signal characteristic information of the transmitted and received signals stored in the signal characteristic database, select the number of RF chains used for signal transmission and reception,
The number of RF chains representing the number of the wireless communication circuits and the transmission rate that can be used when signals are transmitted / received by the wireless communication circuits of the number of RF chains are selected from the transmission rate table stored in association with each other. The transmission rate associated with the number of RF chains obtained is obtained, and an estimated value of power consumption efficiency when a signal is transmitted and received at the transmission rate and the number of RF chains for each transmission rate is calculated using a preset calculation formula And selecting a transmission rate for transmitting and receiving signals based on the estimated value.
Wireless communication method.
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