JP2015149556A - Radio communication system, radio communication device and radio communication method - Google Patents

Radio communication system, radio communication device and radio communication method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To select a transmission scheme for improving a transmission rate when transmitting a data signal to a terminal station device by using any of a plurality of transmission schemes.SOLUTION: A radio communication system comprises a base station device which comprises: a transmission rate calculation part for calculating when transmitting a data signal to a terminal station device by using any one of a plurality of transmission schemes, a transmission rate with respect to each transmission scheme based on an overhead including transmission and reception of a control signal, a data length of the data signal, a modulation scheme, a code rate and the number of sub-carriers used for transmission; a transmission signal generation part for modulating the data signal to be transmitted to the terminal station device to a radio packet signal corresponding to each of the plurality of transmission schemes; a transmission scheme selection part for causing the transmission signal generation part to generate the radio packet signal depending on the transmission scheme corresponding to the maximum transmission rate among the plurality of transmission rates calculated by the transmission rate calculation part; and a transmission part converting the radio packet signal generated depending on the selection by the transmission scheme selection part and transmitting the converted radio signal.

Description

本発明は、無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication system, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method.

5GHz(ギガヘルツ)帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、IEEE802.11a規格がある。このシステムは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式を用い、最大で54Mbps(メガビット毎秒)のスループットを実現している(例えば、非特許文献1)。   There is an IEEE802.11a standard as a high-speed wireless access system using a 5 GHz (gigahertz) band. This system uses an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation method, which is a technique for stabilizing the characteristics in a multipath fading environment, and achieves a maximum throughput of 54 Mbps (megabits per second). (For example, Non-Patent Document 1).

更に、IEEE802.11nでは、複数のアンテナを用いて同一時刻及び同一周波数チャネルを用いて空間多重を実現することが可能なMIMO(Multiple input multiple output)技術や、これまで個別に用いられていた20MHz(メガヘルツ)の周波数チャネルを2つ同時に利用して40MHzの周波数チャネルを利用するチャネルボンディング技術によって高速通信の実現を目指し、最大600Mbpsの伝送速度を実現することが可能である(例えば、非特許文献1)。   Further, in IEEE 802.11n, a MIMO (Multiple Input Multiple Output) technique capable of realizing spatial multiplexing using a plurality of antennas using the same time and the same frequency channel, and the 20 MHz that has been used individually until now. It is possible to realize a high-speed communication by channel bonding technology using a frequency channel of 40 MHz by using two (megahertz) frequency channels simultaneously (for example, non-patent literature). 1).

更に、規格が策定中であるIEEE802.11acでは、20MHzの周波数チャネル4つを同時に利用して80MHzの周波数チャネルとして利用するチャネルボンディング技術や、マルチユーザMIMO技術を用いて同一周波数チャネル及び同一時刻に、複数の無線局に対して同時に伝送を行う空間分割多元接続(SDMA:spatial division multiple access)伝送技術が採用される予定であり、IEEE802.11nより高速かつ高効率な無線通信の実現を目指している(例えば、非特許文献2)。   Furthermore, in IEEE802.11ac, the standard is being formulated, channel bonding technology that simultaneously uses four 20 MHz frequency channels and uses it as an 80 MHz frequency channel, and multi-user MIMO technology at the same frequency channel and at the same time. Spatial division multiple access (SDMA) transmission technology that simultaneously transmits to a plurality of wireless stations will be adopted, aiming to realize wireless communication that is faster and more efficient than IEEE 802.11n. (For example, Non-Patent Document 2).

また、次世代無線LAN標準化では、周波数帯域の柔軟な割り当てを実現することでさらなる高効率化が可能な複数の無線局のデータを異なるサブキャリアに割り当て伝送を行う直交周波数分割多元接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)伝送技術の検討が行われている(例えば、非特許文献3)。   Further, in the next generation wireless LAN standardization, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) that assigns and transmits data of a plurality of wireless stations that can be further improved in efficiency by realizing flexible allocation of frequency bands to different subcarriers. Orthogonal Frequency Division Multiple Access) transmission technology has been studied (for example, Non-Patent Document 3).

ここで、無線LANシステムを想定した場合のSDMA伝送及びOFDMA伝送について図を用いて具体的に説明する.図16は、無線LANシステムモデルの一例を示す図である。図16に示す無線LANシステムは、基地局装置91と、基地局装置91と無線パケット通信をする端末局装置92−1及び端末局装置92−2とを備えている。図16に示す基地局装置91は、SDMA伝送もしくはOFDMA伝送を用いて、同一時刻に複数の端末局装置92−1及び端末局装置92−2に対して伝送を行うことができる。   Here, SDMA transmission and OFDMA transmission assuming a wireless LAN system will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a wireless LAN system model. The wireless LAN system shown in FIG. 16 includes a base station device 91, a terminal station device 92-1 and a terminal station device 92-2 that perform wireless packet communication with the base station device 91. The base station apparatus 91 illustrated in FIG. 16 can perform transmission to a plurality of terminal station apparatuses 92-1 and 92-2 at the same time using SDMA transmission or OFDMA transmission.

図17は、IEEE802.11acで採用されているSDMA伝送の動作例を示すタイムチャートである。図17に示す動作例では、他の無線局が通信を行っているかを確認するキャリアセンス(CS:Carrier Sense)と、ヌルデータパケットの送信を知らせるヌルデータパケットアナウンスメント(NDPA:Null Data Packet Announcement)と、ヌルデータで構成されるヌルデータパケット(NDP:Null Data Packet)と、NDPから推定された伝搬チャネル情報を通知するビームフォーミングレポート(BR:Beamforming Report)と、伝搬チャネル情報を要求するビームフォーミングレポートポール(BRP:Beamforming Report Poll)と、端末局装置92−1及び端末局装置92−2に対するデータ(Data1及びData2)と、信号が正しく受信されたかを通知するブロックACK(BA:Block Acknowledgment)と、ブロックACKを要求するブロックACKリクエストBAR(Block Acknowledgment Request)との各フレームを用いてSDMA伝送が行われる。   FIG. 17 is a time chart showing an operation example of SDMA transmission adopted in IEEE802.11ac. In the operation example shown in FIG. 17, carrier sense (CS: Carrier Sense) for confirming whether other radio stations are communicating, and null data packet announcement (NDPA: Null Data Packet Announcement for notifying transmission of a null data packet). ), A null data packet (NDP) composed of null data, a beamforming report (BR: Beamforming Report) for notifying propagation channel information estimated from NDP, and beamforming for requesting propagation channel information Report poll (BRP: Beamforming Report Poll), data (Data1 and Data2) for the terminal station apparatus 92-1 and the terminal station apparatus 92-2, and a block ACK (BA: Block Acknowledgment) for notifying whether the signal is correctly received Block ACK request for requesting block ACK SDMA transmission is performed using each frame of the bets BAR (Block Acknowledgment Request).

基地局装置91において、端末局装置92−1及び端末局装置92−2に対して送信すべきパケットのデータ(送信対象データ)が発生したとする。これに応じて、基地局装置91は、ランダムな時間間隔でCSを実行する。CSにより、通信周波数帯域が使用されていないアイドル状態と、通信周波数帯域が使用されているビジー状態のいずれであるのかが判定される。   Assume that the base station device 91 generates packet data (transmission target data) to be transmitted to the terminal station device 92-1 and the terminal station device 92-2. In response to this, the base station apparatus 91 executes CS at random time intervals. The CS determines whether the idle state in which the communication frequency band is not used or the busy state in which the communication frequency band is used.

図17における時刻t1において実行したCSにより、通信周波数帯域が使用されていないアイドル状態であることを基地局装置91が検出する。これに応じて、基地局装置91は、時刻t3から時刻t4までの期間においてNDPAを生成して送信する。   Based on the CS executed at time t1 in FIG. 17, the base station apparatus 91 detects that the communication frequency band is in an idle state. In response to this, the base station apparatus 91 generates and transmits NDPA in the period from time t3 to time t4.

時刻t5から時刻t6までの期間において、基地局装置91は伝搬チャネル推定用のNDPを生成して送信する。また、基地局装置91は、上記送信対象データの宛先が端末局装置92−1及び端末局装置92−2であることを検出し、端末局装置92−1及び端末局装置92−2を宛先として指定した測定用信号を送信する。基地局装置91から送信された測定用信号の受信に応じて、端末局装置92−1及び端末局装置92−2は時刻t5から時刻t6の期間内において伝搬チャネル特性を測定する。端末局装置92−1及び端末局装置92−2は、測定した伝搬チャネル特性を量子化した伝搬チャネル情報を含むBRを生成する。   In the period from time t5 to time t6, the base station apparatus 91 generates and transmits an NDP for propagation channel estimation. Further, the base station device 91 detects that the destination of the transmission target data is the terminal station device 92-1 and the terminal station device 92-2, and sends the destination to the terminal station device 92-1 and the terminal station device 92-2. Transmit the measurement signal specified as. In response to reception of the measurement signal transmitted from the base station apparatus 91, the terminal station apparatus 92-1 and the terminal station apparatus 92-2 measure the propagation channel characteristics within the period from time t5 to time t6. The terminal station apparatus 92-1 and the terminal station apparatus 92-2 generate BR including propagation channel information obtained by quantizing the measured propagation channel characteristics.

時刻t7から時刻t8の期間において、端末局装置92−1は、生成したBRを送信する。時刻t9から時刻t10の期間において、基地局装置91は、端末局装置92−2に対してBRを要求するBRPを生成して送信する。時刻t11から時刻t12の期間において、端末局装置92−2は、基地局装置91からのBRPに応じて、生成したBRを送信する。基地局装置91は、端末局装置92−1及び端末局装置92−2から通知されたBRを用いた送信ウエイトの算出と、送信対象データ(Data1及びData2)を含む送信信号の生成とを行う。   In the period from time t7 to time t8, the terminal station apparatus 92-1 transmits the generated BR. In the period from time t9 to time t10, the base station apparatus 91 generates and transmits a BRP requesting BR to the terminal station apparatus 92-2. In the period from time t11 to time t12, the terminal station apparatus 92-2 transmits the generated BR in accordance with the BRP from the base station apparatus 91. The base station device 91 calculates a transmission weight using the BR notified from the terminal station device 92-1 and the terminal station device 92-2, and generates a transmission signal including transmission target data (Data1 and Data2). .

時刻t13から時刻t14の期間において、基地局装置91は、算出した送信ウエイトを用いて送信信号を送信することにより、送信対象データを端末局装置92−1及び端末局装置92−2に向けて送信する。この期間において送信されるデータは、例えば無線通信に適合したフレームに変換されている。また、フレームアグリゲーションが適用されている場合、時刻t13から時刻t14の期間において送信されるデータは、所定数のフレームが連結されたデータユニットとなる。   In a period from time t13 to time t14, the base station device 91 transmits a transmission signal using the calculated transmission weight, thereby directing transmission target data to the terminal station device 92-1 and the terminal station device 92-2. Send. Data transmitted in this period is converted into a frame suitable for wireless communication, for example. In addition, when frame aggregation is applied, data transmitted in a period from time t13 to time t14 is a data unit in which a predetermined number of frames are connected.

時刻t15から時刻t16の期間において、基地局装置91が送信するデータの受信が時刻t14で終了するのに対応して、端末局装置92−1はBAを送信する。基地局装置91は、端末局装置92−1からBAを受信するとともに、当該BAの受信に応じた所定の処理を実行する。具体的には、基地局装置91は、例えばBAの受信によりデータが正常に受信側で受信されたものと判断し、次のデータ送受信のための処理に遷移する。また、BAが受信されることなくタイムアウトした場合には、基地局装置91は送信対象データを再送するなどの処理を実行する。   In a period from time t15 to time t16, the terminal station apparatus 92-1 transmits BA corresponding to the end of reception of data transmitted by the base station apparatus 91 at time t14. The base station device 91 receives the BA from the terminal station device 92-1, and executes a predetermined process according to the reception of the BA. Specifically, the base station apparatus 91 determines that the data is normally received on the receiving side, for example, by receiving the BA, and transitions to the next data transmission / reception process. When the time-out occurs without receiving the BA, the base station apparatus 91 executes processing such as retransmitting the transmission target data.

時刻t17から時刻t18の期間において、基地局装置91は、端末局装置92−2に対してBAの送信を要求するBARを生成し、生成したBARを送信する。時刻t19から時刻t20の期間において、端末局装置92−2は、基地局装置91が送信したBARに応じて、BAを送信する。基地局装置91は、端末局装置92−2からBAを受信するとともに、当該BAの受信に応じた所定の処理を実行する。
以上のようなタイムチャートに従い、無線LANシステムはSDMA伝送を行うこととなる。
In the period from time t17 to time t18, the base station device 91 generates a BAR requesting the terminal station device 92-2 to transmit BA, and transmits the generated BAR. In the period from time t19 to time t20, the terminal station apparatus 92-2 transmits BA according to the BAR transmitted by the base station apparatus 91. The base station device 91 receives the BA from the terminal station device 92-2 and executes a predetermined process according to the reception of the BA.
According to the time chart as described above, the wireless LAN system performs SDMA transmission.

図18は、OFDMA伝送の動作例を示すタイムチャートである。図18では、他の無線局が通信を行っているかを確認するCSと、端末局装置92−1及び端末局装置92−2に送信するデータ(Data1及びData2)と、データが正しく受信されたか否かを通知するBAと、BAを要求するBARとの各フレームを用いてOFDMA伝送が行われる。   FIG. 18 is a time chart showing an operation example of OFDMA transmission. In FIG. 18, CS for confirming whether other radio stations are communicating, data to be transmitted to the terminal station device 92-1 and the terminal station device 92-2 (Data1 and Data2), and whether the data has been correctly received. OFDMA transmission is performed using each frame of the BA for notifying whether or not and the BAR for requesting the BA.

基地局装置91において、端末局装置92−1及び端末局装置92−2に対して送信すべきパケットのデータ(送信対象データ)が発生したとする。これに応じて、基地局装置91は、ランダムな時間間隔でCSを実行する。CSにより、通信周波数帯域が使用されていないアイドル状態と、通信周波数帯域が使用されているビジー状態のいずれであるかが判定される。   Assume that the base station device 91 generates packet data (transmission target data) to be transmitted to the terminal station device 92-1 and the terminal station device 92-2. In response to this, the base station apparatus 91 executes CS at random time intervals. The CS determines whether the idle state where the communication frequency band is not used or the busy state where the communication frequency band is used.

図18における時刻t1において実行したCSにより、通信周波数帯域が使用されていないアイドル状態であることを基地局装置91が検出する。これに応じて時刻t3から時刻t4までの期間において、基地局装置91は送信対象データを送信する。なお、時刻t3から時刻t4の期間において送信されるデータは、例えば無線通信に適合したフレームに変換されている。また、フレームアグリゲーションが適用されている場合、時刻t3から時刻t4の期間において送信されるデータは、所定数のフレームが連結されたデータユニットとなる。   Based on the CS executed at time t1 in FIG. 18, the base station device 91 detects that the communication frequency band is in an idle state. In response to this, in the period from time t3 to time t4, the base station apparatus 91 transmits the transmission target data. Note that data transmitted in the period from time t3 to time t4 is converted into a frame suitable for wireless communication, for example. In addition, when frame aggregation is applied, data transmitted in a period from time t3 to time t4 is a data unit in which a predetermined number of frames are connected.

時刻t5から時刻t6の期間において、基地局装置91が送信データの受信が時刻t4で終了するのに応じて、端末局装置92−1はBAを送信する。基地局装置91は、端末局装置92−1が送信したBAを受信するとともに、当該BAの受信に応じた所定の処理を実行する。   In the period from time t5 to time t6, the terminal station apparatus 92-1 transmits BA in response to the base station apparatus 91 completing reception of transmission data at time t4. The base station apparatus 91 receives the BA transmitted by the terminal station apparatus 92-1, and executes a predetermined process according to the reception of the BA.

時刻t7から時刻t8の期間において、基地局装置91は、端末局装置92−2に対してBAを要求するBARを生成し、生成したBARを送信する。基地局装置91は、端末局装置92−2が送信したBAを受信するとともに、当該BAの受信に応じた所定の処理を実行する。
以上のようなタイムチャートに従い、無線LANシステムはOFDMA伝送を行うこととなる。
In a period from time t7 to time t8, the base station device 91 generates a BAR requesting a BA from the terminal station device 92-2, and transmits the generated BAR. The base station device 91 receives the BA transmitted by the terminal station device 92-2 and executes a predetermined process according to the reception of the BA.
According to the time chart as described above, the wireless LAN system performs OFDMA transmission.

守倉正博、久保田周治(監修)、「改訂三版802.11高速無線LAN教科書」、株式会社インプレスR&D、2008年4月11日Masahiro Morikura, Shuji Kubota (supervised), “Revised Third Edition 802.11 High-Speed Wireless LAN Textbook”, Impress R & D Inc., April 11, 2008 Quentin H. Spencer, A. Lee Swindlehurst, and Martin Haardt, "Zero-Forcing Methods for Downlink Spatial Multiplexing in Multiuser MIMO Channels", IEEE Transactions on Signal Processing, Vol.52, No.2, February 2004, p.461-471Quentin H. Spencer, A. Lee Swindlehurst, and Martin Haardt, "Zero-Forcing Methods for Downlink Spatial Multiplexing in Multiuser MIMO Channels", IEEE Transactions on Signal Processing, Vol.52, No.2, February 2004, p.461- 471 服部武(編著)、「OFDM/OFDMA教科書」、株式会社インプレスR&D、2008年9月21日Takeshi Hattori (edited), "OFDM / OFDMA textbook", Impress R & D, Inc., September 21, 2008

ところで、将来の無線通信システムでは、前述のSDMA伝送やOFDMA伝送を用いて、複数の端末局装置に対して同一時刻で伝送を行うことで、無線通信の高速化及び高効率化の実現を図ることが検討されている。つまり、将来の無線通信システムにおける基地局装置では、時間を分けて通信を行う時間分割多元接続(TDMA:Time division multiple access)伝送に加えて、SDMA伝送やOFDMA伝送を有することとなる。したがって、基地局装置には、端末局装置の通信環境等によって伝送に用いる無線伝送方式の切り替えを行うことが要求される。   By the way, in a future wireless communication system, by using the above-described SDMA transmission and OFDMA transmission, transmission to a plurality of terminal station devices at the same time is achieved, thereby achieving high speed and high efficiency of wireless communication. It is being considered. In other words, a base station apparatus in a future wireless communication system has SDMA transmission and OFDMA transmission in addition to time division multiple access (TDMA) transmission in which communication is performed by dividing time. Therefore, the base station apparatus is required to switch the radio transmission scheme used for transmission depending on the communication environment of the terminal station apparatus.

一般的な無線伝送切替方法では、物理層における伝送容量をそれぞれ算出及び比較し、最も伝送容量が高い無線伝送方式を選択する。この方法を用いることで、物理層において最大容量となる。しかしながら、実際の無線通信では、制御信号等のオーバーヘッドが存在するため、無線伝送方式によって実際の伝送効率は異なる。OFDMA伝送には、図18で示したようなBA等のオーバーヘッドが存在する。このオーバーヘッドは、伝送する端末局装置の数によって増加するため、端末局装置の数によって伝送効率が変化する。   In a general wireless transmission switching method, the transmission capacity in the physical layer is calculated and compared, and the wireless transmission method with the highest transmission capacity is selected. By using this method, the maximum capacity is obtained in the physical layer. However, in actual wireless communication, since there is an overhead such as a control signal, the actual transmission efficiency differs depending on the wireless transmission method. In OFDMA transmission, there is overhead such as BA as shown in FIG. Since this overhead increases depending on the number of terminal station apparatuses that transmit, the transmission efficiency varies depending on the number of terminal station apparatuses.

また、SDMA伝送では、BA等のオーバーヘッドに加えて、マルチユーザMIMO技術を用いるために必要な伝搬チャネル情報を取得するためのオーバーヘッドが存在する。したがって、SDMA伝送やOFDMA伝送では、送信する端末局装置の数等に応じてオーバーヘッドの量が大きく異なるため、物理層の伝送容量に基づいた無線伝送方式の切り替えでは、実際の伝送速度を最大化することができないという問題がある。   Further, in SDMA transmission, in addition to overhead such as BA, there is overhead for acquiring propagation channel information necessary for using the multiuser MIMO technology. Therefore, in SDMA transmission and OFDMA transmission, the amount of overhead varies greatly depending on the number of terminal station devices to be transmitted, etc., so switching the wireless transmission scheme based on the transmission capacity of the physical layer maximizes the actual transmission rate. There is a problem that you can not.

上記事情に鑑み、本発明は、複数の伝送方式のうちいずれかを用いて端末局装置にデータ信号を送信する際に、伝送速度を向上させる伝送方式の選択を行うことができる無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的としている。   In view of the above circumstances, the present invention provides a radio communication system capable of selecting a transmission method for improving a transmission rate when transmitting a data signal to a terminal station apparatus using any one of a plurality of transmission methods, An object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method.

本発明の一態様は、基地局装置と複数の端末局装置とを備える無線通信システムであって、前記基地局装置は、複数の伝送方式のうちいずれか一つを用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて伝送速度を伝送方式ごとに算出する伝送速度算出部と、前記端末局装置に伝送するデータ信号を前記複数の伝送方式それぞれに応じた無線パケット信号に変調する伝送信号生成部と、前記伝送速度算出部が算出した複数の伝送速度のうち最大の伝送速度に対応する伝送方式に応じて前記伝送信号生成部に無線パケット信号を生成させることを選択する伝送方式選択部と、前記伝送方式選択部による選択に応じて生成された無線パケット信号を無線信号に変換して送信する送信部とを有することを特徴とする無線通信システムである。   One aspect of the present invention is a wireless communication system including a base station apparatus and a plurality of terminal station apparatuses, wherein the base station apparatus transmits a data signal to the terminal using any one of a plurality of transmission schemes. When transmitting to a station device, the transmission rate is determined for each transmission method based on the overhead including transmission and reception of control signals, the data length of the data signal, the modulation method, the coding rate, and the number of subcarriers used for transmission. A transmission rate calculation unit to calculate, a transmission signal generation unit that modulates a data signal to be transmitted to the terminal station apparatus into radio packet signals corresponding to each of the plurality of transmission methods, and a plurality of transmissions calculated by the transmission rate calculation unit A transmission method selection unit that selects the transmission signal generation unit to generate a radio packet signal according to a transmission method corresponding to the maximum transmission rate among the transmission rates; and the transmission method selection unit It is a wireless communication system, comprising a transmitter which transmits the radio packet signal generated in response to a selection by converting to a radio signal.

また、本発明の一態様は、上記の無線通信システムにおいて、前記伝送速度算出部は、時間分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて第1の伝送速度を算出する時間分割多元接続伝送速度算出部と、直交周波数分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて第2の伝送速度を算出する直交周波数分割多元接続伝送速度算出部と、を含み、前記伝送信号生成部は、前記端末局装置に伝送するデータ信号を時間分割多元接続伝送に対応する無線パケット信号に変調する時間分割多元接続伝送信号生成部と、前記端末局装置に伝送するデータ信号を直交周波数分割多元接続伝送に対応する無線パケット信号に変調する直交周波数分割多元接続伝送信号生成部とを含み、前記伝送方式選択部は、前記第1の伝送速度と前記第2の伝送速度とを比較して前記時間分割多元接続伝送信号生成部と前記直交周波数分割多元接続伝送信号生成部とのいずれに無線パケット信号を生成させるかを選択することを特徴とする。   In addition, according to an aspect of the present invention, in the above wireless communication system, the transmission rate calculation unit includes transmission / reception of a control signal in a case where a data signal is transmitted to the terminal station apparatus using time division multiple access transmission. A time division multiple access transmission rate calculation unit for calculating the first transmission rate based on the overhead, the data length of the data signal, the modulation scheme, the coding rate, and the number of subcarriers used for transmission, and orthogonal frequency division Overhead including transmission / reception of control signals, data length of data signals, modulation scheme, coding rate, and number of subcarriers used for transmission when transmitting data signals to the terminal station apparatus using multiple access transmission And an orthogonal frequency division multiple access transmission rate calculation unit that calculates a second transmission rate based on the transmission signal, wherein the transmission signal generation unit transmits to the terminal station device A time division multiple access transmission signal generator for modulating a data signal into a radio packet signal corresponding to time division multiple access transmission, and a data signal transmitted to the terminal station apparatus to a radio packet signal corresponding to orthogonal frequency division multiple access transmission An orthogonal frequency division multiple access transmission signal generation unit that modulates, the transmission method selection unit compares the first transmission rate and the second transmission rate, and the time division multiple access transmission signal generation unit The orthogonal frequency division multiple access transmission signal generation unit is selected to generate a radio packet signal.

また、本発明の一態様は、上記の無線通信システムにおいて、前記伝送速度算出部は、時間分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて第1の伝送速度を算出する時間分割多元接続伝送速度算出部と、空間分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて第2の伝送速度を算出する空間分割多元接続伝送速度算出部と、を含み、前記伝送信号生成部は、前記端末局装置に伝送するデータ信号を時間分割多元接続伝送に対応する無線パケット信号に変調する時間分割多元接続伝送信号生成部と、前記端末局装置に伝送するデータ信号を空間分割多元接続伝送に対応する無線パケット信号に変調する空間分割多元接続伝送信号生成部と、を含み、前記伝送方式選択部は、前記第1の伝送速度と前記第2の伝送速度とを比較して前記時間分割多元接続伝送信号生成部と前記空間分割多元接続伝送信号生成部とのいずれに無線パケット信号を生成させるかを選択することを特徴とする。   In addition, according to an aspect of the present invention, in the above wireless communication system, the transmission rate calculation unit includes transmission / reception of a control signal in a case where a data signal is transmitted to the terminal station apparatus using time division multiple access transmission. A time division multiple access transmission rate calculation unit for calculating a first transmission rate based on an overhead, a data length of a data signal, a modulation scheme, a coding rate, and the number of subcarriers used for transmission, and a space division multiple When transmitting a data signal to the terminal station apparatus using connection transmission, overhead including transmission / reception of a control signal, data length of the data signal, modulation scheme, coding rate, and number of subcarriers used for transmission A space division multiple access transmission rate calculation unit that calculates a second transmission rate based on the data signal, wherein the transmission signal generation unit transmits the data signal to the terminal station device A time division multiple access transmission signal generator that modulates a radio packet signal corresponding to time division multiple access transmission, and a space division that modulates a data signal transmitted to the terminal station apparatus to a radio packet signal corresponding to space division multiple access transmission A multiple access transmission signal generation unit, wherein the transmission method selection unit compares the first transmission rate and the second transmission rate to compare the time division multiple access transmission signal generation unit and the spatial division multiple. The connection transmission signal generation unit is selected to generate a radio packet signal.

また、本発明の一態様は、上記の無線通信システムにおいて、前記伝送速度算出部は、直交周波数分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて第3の伝送速度を算出する直交周波数分割多元接続伝送速度算出部を更に含み、前記伝送信号生成部は、前記端末局装置に伝送するデータ信号を直交周波数分割多元接続伝送に対応する無線パケット信号に変調する直交周波数分割多元接続伝送信号生成部を更に含み、前記伝送方式選択部は、前記第1の伝送速度と前記第2の伝送速度と前記第3の伝送速度とを比較して前記時間分割多元接続伝送信号生成部と前記空間分割多元接続伝送信号生成部と前記直交周波数分割多元接続伝送信号生成部とのいずれに無線パケット信号を生成させるかを選択することを特徴とする。   In addition, according to an aspect of the present invention, in the above wireless communication system, the transmission rate calculation unit transmits and receives a control signal when transmitting a data signal to the terminal station apparatus using orthogonal frequency division multiple access transmission. And an orthogonal frequency division multiple access transmission rate calculation unit that calculates a third transmission rate based on the overhead including the data length, the data length of the data signal, the modulation scheme, the coding rate, and the number of subcarriers used for transmission. The transmission signal generation unit further includes an orthogonal frequency division multiple access transmission signal generation unit that modulates a data signal to be transmitted to the terminal station apparatus into a radio packet signal corresponding to orthogonal frequency division multiple access transmission, and the transmission method selection And comparing the first transmission rate, the second transmission rate, and the third transmission rate with the time division multiple access transmission signal generation unit and the spatial component. And selects one of whether to generate a wireless packet signal with multiple access transmission signal generating section and the orthogonal frequency division multiple access transmission signal generating section.

また、本発明の一態様は、上記の無線通信システムにおいて、前記端末局装置は、自装置と前記基地局装置との間の伝搬チャネル情報をサブキャリアごとに取得する伝搬チャネル情報取得部と、前記伝搬チャネル情報を前記基地局装置に送信する端末局送信部と、を備え、前記基地局装置は、前記端末局装置から受信した伝搬チャネル情報を用いてサブキャリア間における相関値を前記端末局装置ごとに算出する伝搬チャネル相関算出部を更に備え、前記空間分割多元接続伝送速度算出部は、空間分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数と、前記相関値とに基づいて前記第2の伝送速度を算出することを特徴とする。   Further, according to one aspect of the present invention, in the above wireless communication system, the terminal station device acquires a propagation channel information between the device itself and the base station device for each subcarrier; A terminal station transmitter that transmits the propagation channel information to the base station apparatus, wherein the base station apparatus uses the propagation channel information received from the terminal station apparatus to calculate a correlation value between subcarriers. Further comprising a propagation channel correlation calculation unit for calculating for each device, wherein the space division multiple access transmission rate calculation unit transmits and receives control signals when transmitting a data signal to the terminal station device using space division multiple access transmission Including the data length of the data signal, the modulation length, the coding rate, the number of subcarriers used for transmission, and the correlation value. And calculates the transmission rate of.

また、本発明の一態様は、複数の伝送方式のうちいずれか一つを用いてデータ信号を複数の端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて伝送速度を伝送方式ごとに算出する伝送速度算出部と、前記端末局装置に伝送するデータ信号を前記複数の伝送方式それぞれに応じた無線パケット信号に変調する伝送信号生成部と、前記伝送速度算出部が算出した複数の伝送速度のうち最大の伝送速度に対応する伝送方式に応じて前記伝送信号生成部に無線パケット信号を生成させることを選択する伝送方式選択部と、前記伝送方式選択部による選択に応じて生成された無線パケット信号を無線信号に変換して送信する送信部とを備えることを特徴とする無線通信装置である。   In addition, according to one embodiment of the present invention, overhead including transmission / reception of a control signal and data length of a data signal when a data signal is transmitted to a plurality of terminal station apparatuses using any one of a plurality of transmission schemes are provided. A transmission rate calculation unit that calculates a transmission rate for each transmission method based on a modulation method, a coding rate, and the number of subcarriers used for transmission, and a plurality of transmissions of data signals to be transmitted to the terminal station device A transmission signal generation unit that modulates a wireless packet signal according to each method, and a wireless transmission to the transmission signal generation unit according to a transmission method corresponding to the maximum transmission rate among a plurality of transmission rates calculated by the transmission rate calculation unit A transmission method selection unit that selects generation of a packet signal, and a transmission that converts the wireless packet signal generated according to the selection by the transmission method selection unit into a wireless signal and transmits the signal. It is a wireless communication device, characterized in that it comprises a part.

また、本発明の一態様は、基地局装置と複数の端末局装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、複数の伝送方式のうちいずれか一つを用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて伝送速度を伝送方式ごとに算出する伝送速度算出ステップと、前記伝送速度算出ステップにおいて算出した複数の伝送速度のうち最大の伝送速度に対応する伝送方式を選択する伝送方式選択ステップと、前記伝送方式選択ステップにおいて選択された伝送方式に応じてデータ信号を無線パケット信号に変調する伝送信号生成ステップと、前記無線パケット信号を無線信号に変換して送信する送信ステップとを含むことを特徴とする無線通信方法である。   Another embodiment of the present invention is a wireless communication method in a wireless communication system including a base station apparatus and a plurality of terminal station apparatuses, and the data signal is transmitted to the terminal using any one of a plurality of transmission methods. When transmitting to a station device, the transmission rate is determined for each transmission method based on the overhead including transmission and reception of control signals, the data length of the data signal, the modulation method, the coding rate, and the number of subcarriers used for transmission. A transmission rate calculating step to calculate, a transmission method selecting step for selecting a transmission method corresponding to the maximum transmission rate among a plurality of transmission rates calculated in the transmission rate calculating step, and the transmission selected in the transmission method selecting step A transmission signal generation step of modulating a data signal into a wireless packet signal according to a method, and converting the wireless packet signal into a wireless signal; Is a wireless communication method characterized by comprising a transmission step of signal to.

本発明によれば、制御信号のオーバーヘッド、データ長、変調方式、符号化率、及び、伝送帯域の情報に基づいて、複数の伝送方式のうち伝送速度が最大となる伝送方式を選択することができるので、伝送速度を向上させる伝送方式の選択を行うことができる。   According to the present invention, based on the control signal overhead, data length, modulation scheme, coding rate, and transmission band information, it is possible to select a transmission scheme that maximizes the transmission rate among a plurality of transmission schemes. Therefore, it is possible to select a transmission method that improves the transmission speed.

本発明に係る第1の実施形態における無線通信システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the radio | wireless communications system in 1st Embodiment which concerns on this invention. 同実施形態における基地局装置100の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the base station apparatus 100 in the embodiment. 同実施形態の無線通信システムにおけるTDMA伝送のオーバーヘッド長を示す図である。It is a figure which shows the overhead length of TDMA transmission in the radio | wireless communications system of the embodiment. 同実施形態の無線通信システムにおけるOFDMA伝送のオーバーヘッド長を示す図である。It is a figure which shows the overhead length of the OFDMA transmission in the radio | wireless communications system of the embodiment. 同実施形態における端末局装置200の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the terminal station apparatus 200 in the embodiment. 同実施形態における基地局装置100が行う伝送方式選択処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the transmission system selection process which the base station apparatus 100 in the embodiment performs. 第2の実施形態における基地局装置300の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the base station apparatus 300 in 2nd Embodiment. 同実施形態の無線通信システムにおけるSDMA伝送のオーバーヘッド長を示す図である。It is a figure which shows the overhead length of SDMA transmission in the radio | wireless communications system of the embodiment. 同実施形態における端末局装置400の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the terminal station apparatus 400 in the embodiment. 同実施形態における基地局装置300が行う伝送方式選択処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the transmission system selection process which the base station apparatus 300 in the embodiment performs. 第3の実施形態における基地局装置500の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the base station apparatus 500 in 3rd Embodiment. 同実施形態における端末局装置600の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the terminal station apparatus 600 in the embodiment. 同実施形態における基地局装置500が行う伝送方式選択処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the transmission system selection process which the base station apparatus 500 in the embodiment performs. 第4の実施形態における基地局装置700の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the base station apparatus 700 in 4th Embodiment. 第5の実施形態における基地局装置800の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the base station apparatus 800 in 5th Embodiment. 無線LANシステムモデルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a wireless LAN system model. IEEE802.11acで採用されているSDMA伝送の動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation example of the SDMA transmission employ | adopted by IEEE802.11ac. OFDMA伝送の動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation example of OFDMA transmission.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を説明する。   Hereinafter, a wireless communication system, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1は、本発明に係る第1の実施形態における無線通信システムの一例を示す図である。同図に示すように、無線通信システムは、基地局装置100と、基地局装置100と無線パケット通信をする2つの端末局装置200(200−1、200−2)とを備えている。基地局装置100と端末局装置200−1及び端末局装置200−2とは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance;搬送波検知多重アクセス/衝突回避)方式を用いて同一周波数チャネルを用いて無線パケット通信を行う。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a wireless communication system according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the wireless communication system includes a base station device 100 and two terminal station devices 200 (200-1 and 200-2) that perform wireless packet communication with the base station device 100. Base station apparatus 100, terminal station apparatus 200-1, and terminal station apparatus 200-2 use the same frequency channel using a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) scheme. Wireless packet communication.

無線パケット通信において、送受信される無線パケットには、送信局、宛先局を示す識別子が含まれる。ここで、送信局は無線パケットを生成し送信した装置であり、宛先局は無線パケットの宛先となる装置である。基地局装置100は、例えば無線LANにおけるアクセスポイントなどであり、端末局装置200−1及び端末局装置200−2はコンピュータや携帯型の情報電子機器などである。本実施形態では、無線通信システムが2台の端末局装置200を備える例を示すが、端末局装置200が3台以上備えられていてもよい。ここで、基地局装置100と端末局装置200−1との間のサブキャリア番号kの伝搬チャネル情報はH1,kで表し、基地局装置100と端末局装置200−2との間の伝搬チャネル情報はH2,kで表す。 In wireless packet communication, transmitted and received wireless packets include an identifier indicating a transmission station and a destination station. Here, the transmitting station is a device that generates and transmits a wireless packet, and the destination station is a device that is the destination of the wireless packet. The base station device 100 is, for example, an access point in a wireless LAN, and the terminal station device 200-1 and the terminal station device 200-2 are computers, portable information electronic devices, and the like. In the present embodiment, an example in which the wireless communication system includes two terminal station apparatuses 200 is shown, but three or more terminal station apparatuses 200 may be included. Here, the propagation channel information of the subcarrier number k between the base station apparatus 100 and the terminal station apparatus 200-1 is represented by H1 , k , and the propagation between the base station apparatus 100 and the terminal station apparatus 200-2. Channel information is represented by H2 , k .

図2は、第1の実施形態における基地局装置100の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、基地局装置100は、アンテナ101−1〜101−N、受信部102−1〜102−N、復調部103、ネットワークインターフェース104、オーバーヘッド算出部105、記憶部106、TDMA伝送速度算出部107、OFDMA伝送速度算出部108、伝送方式選択部109、TDMA伝送信号生成部110、OFDMA伝送信号生成部111、及び、送信部112−1〜112−Nを備えている。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus 100 according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 2, the base station apparatus 100 includes antennas 101-1 to 101-N, reception units 102-1 to 102-N, a demodulation unit 103, a network interface 104, an overhead calculation unit 105, a storage unit 106, and a TDMA. A transmission rate calculation unit 107, an OFDMA transmission rate calculation unit 108, a transmission method selection unit 109, a TDMA transmission signal generation unit 110, an OFDMA transmission signal generation unit 111, and transmission units 112-1 to 112-N are provided.

受信部102−1〜102−Nは、それぞれがアンテナ101−1〜101−Nのいずれか一つのアンテナと一対一に接続されている。受信部102−1〜102−Nは、接続されているアンテナ101−1〜101−Nを介して受信した受信信号の周波数変換(ダウンコンバート)や受信電力の調整などを施して得られた信号を復調部103に出力する。   Each of the receiving units 102-1 to 102-N is connected to one of the antennas 101-1 to 101-N on a one-to-one basis. Receiving sections 102-1 to 102-N are signals obtained by performing frequency conversion (down conversion) of received signals received via connected antennas 101-1 to 101-N, adjustment of received power, and the like. Is output to the demodulator 103.

復調部103は、受信部102−1〜102−Nから入力される信号の復調を行い、取得したデータ信号をネットワークインターフェース104に出力する。   The demodulator 103 demodulates the signals input from the receivers 102-1 to 102-N and outputs the acquired data signal to the network interface 104.

ネットワークインターフェース104は、復調部103から入力されたデータ信号を外部のネットワークにおいて用いられるパケットに変換して外部のネットワークに送信する。また、ネットワークインターフェース104は、外部のネットワークから受信したパケットをデータ信号に変換する。ネットワークインターフェース104は、パケットから変換したデータ信号を、TDMA伝送信号生成部110とOFDMA伝送信号生成部111とオーバーヘッド算出部105とに出力する。   The network interface 104 converts the data signal input from the demodulation unit 103 into a packet used in the external network and transmits the packet to the external network. The network interface 104 converts a packet received from an external network into a data signal. The network interface 104 outputs the data signal converted from the packet to the TDMA transmission signal generation unit 110, the OFDMA transmission signal generation unit 111, and the overhead calculation unit 105.

オーバーヘッド算出部105は、ネットワークインターフェース104からデータ信号を入力する。オーバーヘッド算出部105は、データ信号に含まれる端末局装置200のデータに基づいて、端末局装置200の組み合わせごとに当該組み合わせ宛にデータ信号を送信する際における制御信号等の送受信に要する時間(オーバーヘッド)を伝送方式ごとに算出する。また、オーバーヘッド算出部105は、算出したオーバーヘッドと、データ信号に含まれる端末局装置200それぞれに対応する変調方式、符号化率、伝送に用いるサブキャリア数とを端末局装置200の組み合わせに対応付けて記憶部106に記憶させる。   The overhead calculation unit 105 inputs a data signal from the network interface 104. Based on the data of the terminal station apparatus 200 included in the data signal, the overhead calculation unit 105 transmits time required for transmission / reception of a control signal or the like when transmitting the data signal to each combination of the terminal station apparatuses 200 (overhead) ) Is calculated for each transmission method. Also, the overhead calculation unit 105 associates the calculated overhead with the modulation scheme, coding rate, and number of subcarriers used for transmission included in the data station in the terminal station apparatus 200 in association with each terminal station apparatus 200 combination. To be stored in the storage unit 106.

なお、ネットワークインターフェース104を介して外部のネットワークから伝送方式それぞれにおける端末局装置200の組み合わせごとのオーバーヘッド、変調方式、符号化率、サブキャリア数などの伝送速度を算出するために必要なパラメータが入力される場合、オーバーヘッド算出部105は、入力されるパラメータを記憶部106に記憶させる。   Parameters necessary for calculating the transmission rate such as the overhead, modulation method, coding rate, number of subcarriers, etc. for each combination of terminal stations 200 in each transmission method are input from the external network via the network interface 104. When it is determined, the overhead calculation unit 105 causes the storage unit 106 to store the input parameter.

記憶部106は、端末局装置200の組み合わせ及び伝送方式ごとのオーバーヘッドと、端末局装置200それぞれに対する変調方式、符号化率、伝送に用いるサブキャリア数とを記憶する。   The storage unit 106 stores the combination of the terminal station devices 200 and the overhead for each transmission method, the modulation method for each of the terminal station devices 200, the coding rate, and the number of subcarriers used for transmission.

TDMA伝送速度算出部107は、TDMA伝送を用いて伝送を行った場合における制御信号等のオーバーヘッド、送信するデータ信号のデータ長、変調方式、符号化率、及び、伝送に用いるサブキャリア数を記憶部106から読み出す。TDMA伝送速度算出部107は、記憶部106から読み出した各パラメータを用いて、TDMA伝送における伝送速度RTDMAを次式(1)で算出する。TDMA伝送速度算出部107は、算出した伝送速度RTDMAを伝送方式選択部109に出力する。 The TDMA transmission rate calculation unit 107 stores the overhead of a control signal, etc. when transmitting using TDMA transmission, the data length of the data signal to be transmitted, the modulation scheme, the coding rate, and the number of subcarriers used for transmission Read from the unit 106. The TDMA transmission rate calculation unit 107 uses the parameters read from the storage unit 106 to calculate the transmission rate R TDMA in TDMA transmission using the following equation (1). The TDMA transmission rate calculation unit 107 outputs the calculated transmission rate R TDMA to the transmission method selection unit 109.

Figure 2015149556
Figure 2015149556

式(1)において、Tdataはデータ長で単位は時間である。T TDMAはTDMA伝送を用いた場合の制御信号等のオーバーヘッド長である。mは端末局装置200を識別する番号である(m=1,2,…,N)。Nsub,mはm番目の端末局装置200に対して割り当てるサブキャリア数である。Cはm番目の端末局装置200宛のデータ信号を送信する際の符号化率である。Mはm番目の端末局装置200宛のデータ信号を送信する際の変調多値指数である。TはOFDMシンボル長である。これらすべてのパラメータは、TDMA伝送を用いた場合のパラメータである。 In equation (1), T data is the data length and the unit is time. T o TDMA is the overhead length of such control signals in the case of using the TDMA transmission. m is a number for identifying the terminal station apparatus 200 (m = 1, 2,..., N). N sub, m is the number of subcarriers assigned to the m-th terminal station apparatus 200. C m is a coding rate when a data signal addressed to the m-th terminal station apparatus 200 is transmitted. M m is a modulation multilevel index when transmitting a data signal addressed to the m-th terminal station apparatus 200. T s is the OFDM symbol length. All these parameters are parameters when TDMA transmission is used.

図3は、第1の実施形態の無線通信システムにおけるTDMA伝送のオーバーヘッド長を示す図である。オーバーヘッド長T TDMAは、図3に示すように、CSとBAと各フレーム間の間隔とを合計した時間であり、次式(2)で算出される。 FIG. 3 is a diagram illustrating the overhead length of TDMA transmission in the wireless communication system according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the overhead length T o TDMA is the total time of CS, BA, and intervals between frames, and is calculated by the following equation (2).

Figure 2015149556
Figure 2015149556

式(2)において、TCSはキャリアセンス時間である。TSIFSは無線LANシステムで規定されるSIFS(Short InterFrame Space)時間である。TBAは応答確信信号の送信時間である。 In Expression (2), TCS is a carrier sense time. T SIFS is SIFS (Short InterFrame Space) time defined in the wireless LAN system. T BA is the transmission time of the response belief signal.

OFDMA伝送速度算出部108は、OFDMA伝送を用いて伝送を行った場合における制御信号等のオーバーヘッド、送信するデータ信号のデータ長、変調方式、符号化率、及び、伝送に用いるサブキャリア数を記憶部106から読み出す。OFDMA伝送速度算出部108は、記憶部106から読み出した各パラメータを用いて、OFDMA伝送における伝送速度ROFDMAを次式(3)で用いて算出する。OFDMA伝送速度算出部108は、算出した伝則速度ROFDMAを伝送方式選択部109に出力する。 The OFDMA transmission rate calculation unit 108 stores the overhead of a control signal, etc. when transmitting using OFDMA transmission, the data length of the data signal to be transmitted, the modulation method, the coding rate, and the number of subcarriers used for transmission Read from the unit 106. The OFDMA transmission rate calculation unit 108 uses each parameter read from the storage unit 106 to calculate the transmission rate R OFDMA in OFDMA transmission using the following equation (3). The OFDMA transmission rate calculation unit 108 outputs the calculated law rate R OFDMA to the transmission method selection unit 109.

Figure 2015149556
Figure 2015149556

式(3)において、Tdataはデータ長で単位は時間である。T OFDMAはOFDMA伝送を用いた場合の制御信号等のオーバーヘッド長である。mは端末局装置200を識別する番号である(m=1,2,…,N)。Nsub,mはm番目の端末局装置200に対して割り当てるサブキャリア数である。Cはm番目の端末局装置200宛のデータ信号を送信する際の符号化率である。Mはm番目の端末局装置200宛のデータ信号を送信する際の変調多値指数である。TはOFDMシンボル長である。これらすべてのパラメータは、OFDMA伝送を用いた場合のパラメータである。 In Equation (3), T data is the data length and the unit is time. T o OFDMA is overhead length of such control signals in the case of using the OFDMA transmission. m is a number for identifying the terminal station apparatus 200 (m = 1, 2,..., N). N sub, m is the number of subcarriers assigned to the m-th terminal station apparatus 200. C m is a coding rate when a data signal addressed to the m-th terminal station apparatus 200 is transmitted. M m is a modulation multilevel index when transmitting a data signal addressed to the m-th terminal station apparatus 200. T s is the OFDM symbol length. All these parameters are parameters when OFDMA transmission is used.

図4は、第1の実施形態の無線通信システムにおけるOFDMA伝送のオーバーヘッド長を示す図である。図4に示す例では、無線通信システムが2台の端末局装置200(200−1、200−2)を備える場合が示されている。オーバーヘッド長T OFDMAは、図4に示すように、CSとBAとBARと各フレーム間の間隔とを合計した時間であり、次式(4)で算出される。 FIG. 4 is a diagram illustrating the overhead length of OFDMA transmission in the wireless communication system according to the first embodiment. In the example illustrated in FIG. 4, a case where the wireless communication system includes two terminal station apparatuses 200 (200-1 and 200-2) is illustrated. As shown in FIG. 4, the overhead length T o OFDMA is the total time of CS, BA, BAR, and intervals between frames, and is calculated by the following equation (4).

Figure 2015149556
Figure 2015149556

式(4)における、TBARは応答確信の要求信号の送信時間である。また、無線通信システムがN台の端末局装置200を備える場合には、オーバーヘッド長T OFDMAは次式(5)で算出される。 In the equation (4), T BAR is the transmission time of the response belief request signal. When the wireless communication system includes N terminal station devices 200, the overhead length T o OFDMA is calculated by the following equation (5).

Figure 2015149556
Figure 2015149556

伝送方式選択部109は、TDMA伝送速度算出部107が算出した伝送速度RTDMAと、OFDMA伝送速度算出部108が算出した伝送速度ROFDMAとを入力する。伝送方式選択部109は、伝送速度RTDMAと伝送速度ROFDMAとを比較し、伝送速度が高い無線伝送方式を選択する。伝送方式選択部109は、選択結果を示す選択信号をTDMA伝送信号生成部110とOFDMA伝送信号生成部111とに出力する。 The transmission method selection unit 109 inputs the transmission rate R TDMA calculated by the TDMA transmission rate calculation unit 107 and the transmission rate R OFDMA calculated by the OFDMA transmission rate calculation unit 108. The transmission method selection unit 109 compares the transmission rate R TDMA with the transmission rate R OFDMA and selects a wireless transmission method with a high transmission rate. Transmission scheme selection section 109 outputs a selection signal indicating the selection result to TDMA transmission signal generation section 110 and OFDMA transmission signal generation section 111.

TDMA伝送信号生成部110は、ネットワークインターフェース104からデータ信号を入力し、伝送方式選択部109から選択信号を入力する。TDMA伝送信号生成部110は、選択信号がTDMA伝送を示す場合、入力したデータ信号であって複数の端末局装置200宛のデータ信号からいずれかの端末局装置200宛のデータ信号を無線パケット信号に変調する。TDMA伝送信号生成部110は、変調により得られた無線パケット信号に、当該無線パケット信号がTDMA伝送方式に対応する無線パケット信号であることを示す識別信号を加える。TDMA伝送信号生成部110は、識別信号を含む無線パケット信号を送信部112−1〜112−Nに出力する。また、TDMA伝送信号生成部110は、選択信号がTDMA伝送方式を示さない場合、入力したデータ信号に対する処理を行わずに、送信部112−1〜112−Nへの無線パケット信号の出力も行わない。   The TDMA transmission signal generation unit 110 inputs a data signal from the network interface 104 and inputs a selection signal from the transmission method selection unit 109. When the selection signal indicates TDMA transmission, the TDMA transmission signal generation unit 110 converts the data signal addressed to any one of the terminal station devices 200 from the data signals addressed to the plurality of terminal station devices 200 to the radio packet signal. Modulate to The TDMA transmission signal generation unit 110 adds an identification signal indicating that the wireless packet signal is a wireless packet signal corresponding to the TDMA transmission method to the wireless packet signal obtained by the modulation. TDMA transmission signal generation section 110 outputs radio packet signals including an identification signal to transmission sections 112-1 to 112-N. In addition, when the selection signal does not indicate the TDMA transmission method, the TDMA transmission signal generation unit 110 outputs a wireless packet signal to the transmission units 112-1 to 112-N without performing processing on the input data signal. Absent.

OFDMA伝送信号生成部111は、ネットワークインターフェース104からデータ信号を入力し、伝送方式選択部109から選択信号を入力する。OFDMA伝送信号生成部111は、選択信号がOFDMA伝送を示す場合、入力したデータ信号であって複数の端末局装置200宛のデータ信号それぞれを異なる周波数帯域を用いた無線パケット信号に変調する。OFDMA伝送信号生成部111は、変調により得られた無線パケット信号に、当該無線パケット信号がOFDMA伝送方式に対応する無線パケット信号であることを示す識別信号を加える。OFDMA伝送信号生成部111は、識別信号を含む無線パケット信号を送信部112−1〜112−Nに出力する。また、OFDMA伝送信号生成部111は、選択信号がOFDMA伝送方式を示さない場合、入力したデータ信号に対する処理を行わずに、送信部112−1〜112−Nへの無線パケット信号の出力も行わない。   The OFDMA transmission signal generation unit 111 receives a data signal from the network interface 104 and receives a selection signal from the transmission method selection unit 109. When the selection signal indicates OFDMA transmission, the OFDMA transmission signal generation unit 111 modulates each of the input data signals addressed to the plurality of terminal station devices 200 into radio packet signals using different frequency bands. The OFDMA transmission signal generation unit 111 adds an identification signal indicating that the wireless packet signal is a wireless packet signal corresponding to the OFDMA transmission method to the wireless packet signal obtained by modulation. The OFDMA transmission signal generation unit 111 outputs radio packet signals including the identification signal to the transmission units 112-1 to 112-N. In addition, when the selection signal does not indicate the OFDMA transmission scheme, the OFDMA transmission signal generation unit 111 performs the output of the wireless packet signal to the transmission units 112-1 to 112 -N without performing the processing on the input data signal. Absent.

送信部112−1〜112−Nは、受信部102−1〜102−Nと同様に、それぞれがアンテナ101−1〜101−Nのいずれか一つのアンテナと一対一に接続されている。すなわち、アンテナ101−1〜101−Nそれぞれには、一つずつの受信部102と送信部112とが接続されている。送信部112−1〜112−Nは、TDMA伝送信号生成部110又はOFDMA伝送信号生成部111のいずれかから入力される無線パケット信号に対して、無線通信システムで規定される周波数への変換(アップコンバート)や送信電力の調整などを行うことにより無線信号を生成する。送信部112−1〜112−Nは、生成した無線信号をアンテナ101−1〜101−Nから送信する。   Similarly to the receiving units 102-1 to 102-N, each of the transmitting units 112-1 to 112-N is connected to one of the antennas 101-1 to 101-N on a one-to-one basis. That is, one receiving unit 102 and one transmitting unit 112 are connected to each of the antennas 101-1 to 101 -N. The transmission units 112-1 to 112 -N convert the radio packet signal input from either the TDMA transmission signal generation unit 110 or the OFDMA transmission signal generation unit 111 into a frequency defined by the radio communication system ( A radio signal is generated by performing up-conversion and adjusting transmission power. The transmission units 112-1 to 112-N transmit the generated radio signals from the antennas 101-1 to 101-N.

図5は、第1の実施形態における端末局装置200の構成を示すブロック図である。図5に示すように、端末局装置200は、アンテナ201、受信部202、伝送方式判定部203、復調部204、ネットワークインターフェース205、変調部206、及び、送信部207を備えている。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the terminal station apparatus 200 according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 5, the terminal station apparatus 200 includes an antenna 201, a reception unit 202, a transmission method determination unit 203, a demodulation unit 204, a network interface 205, a modulation unit 206, and a transmission unit 207.

受信部202は、アンテナ201を介して受信した受信信号に対して、周波数の変換(ダウンコンバート)や受信電力の調整などを行って得られた信号を伝送方式判定部203と復調部204とに出力する。
伝送方式判定部203は、受信部202から入力される信号に含まれる識別信号を検出し、検出した識別信号を復調部204に出力する。
The receiving unit 202 transmits a signal obtained by performing frequency conversion (down-conversion), adjustment of received power, or the like to the reception signal received via the antenna 201 to the transmission method determination unit 203 and the demodulation unit 204. Output.
The transmission method determination unit 203 detects an identification signal included in the signal input from the reception unit 202 and outputs the detected identification signal to the demodulation unit 204.

復調部204は、伝送方式判定部203から識別信号を入力する。復調部204は、識別信号が示す伝送方式に基づいて復調の処理を切り替える。復調部204は、識別信号が示す伝送方式に応じた復調を、受信部202から入力する信号に対して行う。復調部204は、復調により得られたデータ信号をネットワークインターフェース205に出力する。   The demodulator 204 receives the identification signal from the transmission method determination unit 203. The demodulator 204 switches the demodulation process based on the transmission method indicated by the identification signal. The demodulation unit 204 performs demodulation on the signal input from the reception unit 202 according to the transmission method indicated by the identification signal. The demodulator 204 outputs the data signal obtained by the demodulation to the network interface 205.

ネットワークインターフェース205は、復調部204から入力されるデータ信号を外部のネットワークにおいて用いられるパケット形式に変換して外部のネットワークに送信する。また、ネットワークインターフェース205は、外部のネットワークから入受信するパケットをデータ信号に変換して変調部206に出力する。   The network interface 205 converts the data signal input from the demodulator 204 into a packet format used in an external network, and transmits the packet format to the external network. The network interface 205 converts a packet received / received from an external network into a data signal and outputs the data signal to the modulation unit 206.

変調部206は、ネットワークインターフェース205から入力されるデータ信号を、無線通信システムにおいて定められている形式の無線パケット信号に変調し、変調により得られた無線パケット信号を送信部207に出力する。   Modulating section 206 modulates the data signal input from network interface 205 into a wireless packet signal in a format defined in the wireless communication system, and outputs the wireless packet signal obtained by the modulation to transmitting section 207.

送信部207は、変調部206から入力される無線パケット信号に対して、無線通信システムで規定される周波数への変換(アップコンバート)や送信電力の調整などを行うことにより無線信号を生成する。送信部207は、生成した無線信号をアンテナ201から送信する。   The transmission unit 207 generates a radio signal by performing conversion (up-conversion) to a frequency defined by the radio communication system, adjustment of transmission power, and the like on the radio packet signal input from the modulation unit 206. The transmission unit 207 transmits the generated radio signal from the antenna 201.

図6は、第1の実施形態における基地局装置100が行う伝送方式選択処理を示すフローチャートである。基地局装置100において伝送方式選択処理が開始されると、TDMA伝送速度算出部107が、TDMA伝送における伝送速度RTDMAを算出する際に用いる各パラメータを記憶部106から読み出して取得する(ステップS101)。 FIG. 6 is a flowchart illustrating a transmission method selection process performed by the base station apparatus 100 according to the first embodiment. When the transmission method selection process is started in the base station apparatus 100, the TDMA transmission rate calculation unit 107 reads out and acquires each parameter used when calculating the transmission rate R TDMA in TDMA transmission from the storage unit 106 (step S101). ).

TDMA伝送速度算出部107は、読み出した各パラメータに基づいてTDMA伝送における伝送速度RTDMAを算出し、算出した伝送速度RTDMAを伝送方式選択部109に出力する(ステップS102)。 The TDMA transmission rate calculation unit 107 calculates a transmission rate R TDMA in TDMA transmission based on the read parameters, and outputs the calculated transmission rate R TDMA to the transmission method selection unit 109 (step S102).

OFDMA伝送速度算出部108は、OFDMA伝送における伝送速度ROFDMAを算出する際に用いる各パラメータを記憶部106から読み出して取得する(ステップS103)。 The OFDMA transmission rate calculation unit 108 reads and acquires each parameter used when calculating the transmission rate R OFDMA in OFDMA transmission from the storage unit 106 (step S103).

OFDMA伝送速度算出部108は、読み出した各パラメータに基づいてOFDMA伝送における伝送速度ROFDMAを算出し、算出した伝送速度ROFDMAを伝送方式選択部109に出力する(ステップS104)。 The OFDMA transmission rate calculation unit 108 calculates a transmission rate R OFDMA in OFDMA transmission based on the read parameters, and outputs the calculated transmission rate R OFDMA to the transmission method selection unit 109 (step S104).

伝送方式選択部109は、TDMA伝送速度算出部107が算出した伝送速度RTDMAと、OFDMA伝送速度算出部108が算出した伝送速度ROFDMAとを比較する(ステップS105)。 The transmission method selection unit 109 compares the transmission rate R TDMA calculated by the TDMA transmission rate calculation unit 107 with the transmission rate R OFDMA calculated by the OFDMA transmission rate calculation unit 108 (step S105).

伝送速度RTDMAの値が伝送速度ROFDMAの値以上の場合(ステップS105:YES)、伝送方式選択部109は、基地局装置100が端末局装置200への伝送にTDMA伝送を用いることを選択し(ステップS106)、処理をステップS108に進める。 When the value of the transmission rate R TDMA is equal to or greater than the value of the transmission rate R OFDMA (step S105: YES), the transmission method selection unit 109 selects that the base station device 100 uses TDMA transmission for transmission to the terminal station device 200. Then (step S106), the process proceeds to step S108.

伝送速度RTDMAの値が伝送速度ROFDMAの値未満の場合(ステップS105:NO)、伝送方式選択部109は、基地局装置100が端末局装置200への伝送にOFDMA伝送を用いることを選択し(ステップS107)、処理をステップS108に進める。 When the value of the transmission rate R TDMA is less than the value of the transmission rate R OFDMA (step S105: NO), the transmission method selection unit 109 selects that the base station device 100 uses OFDMA transmission for transmission to the terminal station device 200. (Step S107), and the process proceeds to Step S108.

伝送方式選択部109は、基地局装置100が端末局装置200への伝送に用いる伝送方式(TDMA伝送又はOFDMA伝送のいずれか)を示す選択信号を生成し、生成した選択信号をTDMA伝送信号生成部110とOFDMA伝送信号生成部111とに出力し(ステップS108)、伝送方式選択処理を終了させる。   The transmission method selection unit 109 generates a selection signal indicating a transmission method (either TDMA transmission or OFDMA transmission) used by the base station device 100 for transmission to the terminal station device 200, and generates the generated selection signal as a TDMA transmission signal. Output to unit 110 and OFDMA transmission signal generation unit 111 (step S108), and the transmission method selection processing is terminated.

なお、図6では、TDMA伝送速度算出部107が伝送速度を算出した後に、OFDMA伝送速度算出部108が伝送速度を算出する手順を示したが、TDMA伝送速度算出部107とOFDMA伝送速度算出部108とが並行して伝送速度を算出するようにしてもよい。   6 shows a procedure in which the OFDMA transmission rate calculation unit 108 calculates the transmission rate after the TDMA transmission rate calculation unit 107 calculates the transmission rate, the TDMA transmission rate calculation unit 107 and the OFDMA transmission rate calculation unit. The transmission rate may be calculated in parallel with 108.

伝送方式選択部109が出力する選択信号に応じて、TDMA伝送信号生成部110とOFDMA伝送信号生成部111とのいずれかが、ネットワークインターフェース104が出力するデータ信号を無線パケット信号に変換して送信部112−1〜112−Nに出力する。各パラメータから算出された実際の伝送速度の予想値に基づいた伝送方式の選択を伝送方式選択部109が行うことにより、複数の伝送方式のうちいずれかを用いて端末局装置200にデータを送信する際の伝送速度を向上させる伝送方式の選択を行うことができる。   Depending on the selection signal output from the transmission method selection unit 109, either the TDMA transmission signal generation unit 110 or the OFDMA transmission signal generation unit 111 converts the data signal output from the network interface 104 into a wireless packet signal and transmits it. Output to the units 112-1 to 112 -N. The transmission method selection unit 109 selects a transmission method based on the expected value of the actual transmission rate calculated from each parameter, so that data is transmitted to the terminal station apparatus 200 using one of a plurality of transmission methods. It is possible to select a transmission method for improving the transmission speed at the time of transmission.

[第2の実施形態]
第2の実施形態における無線通信システムは、第1の実施形態における無線通信システム(図1)が備える基地局装置100及び端末局装置200に代えて図7に示す基地局装置300と図9に示す端末局装置400を備える。すなわち、以下に説明する第2の実施形態における無線通信システムは、基地局装置300と複数の端末局装置400とを備える。
[Second Embodiment]
The radio communication system in the second embodiment is different from the base station apparatus 100 and the terminal station apparatus 200 included in the radio communication system (FIG. 1) in the first embodiment in the base station apparatus 300 shown in FIG. The terminal station apparatus 400 shown is provided. That is, the radio communication system according to the second embodiment described below includes a base station device 300 and a plurality of terminal station devices 400.

図7は、第2の実施形態における基地局装置300の構成例を示すブロック図である。基地局装置300は、アンテナ101−1〜101−N、受信部102−1〜102−N、復調部321、ネットワークインターフェース104、オーバーヘッド算出部105、記憶部106、TDMA伝送速度算出部107、SDMA伝送速度算出部322、伝送方式選択部323、TDMA伝送信号生成部110、SDMA伝送信号生成部324、送信ウエイト算出部325、及び、ウエイト演算部326を備えている。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus 300 in the second embodiment. Base station apparatus 300 includes antennas 101-1 to 101-N, receiving units 102-1 to 102-N, demodulating unit 321, network interface 104, overhead calculating unit 105, storage unit 106, TDMA transmission rate calculating unit 107, SDMA. A transmission rate calculation unit 322, a transmission method selection unit 323, a TDMA transmission signal generation unit 110, an SDMA transmission signal generation unit 324, a transmission weight calculation unit 325, and a weight calculation unit 326 are provided.

基地局装置300は、復調部103に代えて復調部321を備える点と、OFDMA伝送速度算出部108に代えてSDMA伝送速度算出部322を備える点と、伝送方式選択部109に代えて伝送方式選択部323を備える点と、OFDMA伝送信号生成部111に代えてSDMA伝送信号生成部324を備える点と、送信ウエイト算出部325及びウエイト演算部326を更に備える点とが第1の実施形態における基地局装置100(図2)と異なる。基地局装置300では、オーバーヘッド算出部105はTDMA伝送とSDMA伝送とに関する各パラメータを記憶部106に記憶させることになる。基地局装置300において、基地局装置100が備える機能部と同じ機能部に対しては同じ符号を付して説明を省略する。   The base station apparatus 300 includes a demodulator 321 instead of the demodulator 103, a SDMA transmission rate calculator 322 instead of the OFDMA transmission rate calculator 108, and a transmission scheme instead of the transmission scheme selector 109. The first embodiment includes a selection unit 323, a point provided with an SDMA transmission signal generation unit 324 instead of the OFDMA transmission signal generation unit 111, and a transmission weight calculation unit 325 and a weight calculation unit 326. Different from base station apparatus 100 (FIG. 2). In the base station apparatus 300, the overhead calculation unit 105 causes the storage unit 106 to store parameters related to TDMA transmission and SDMA transmission. In the base station apparatus 300, the same reference numerals are given to the same functional units as those included in the base station apparatus 100, and the description thereof is omitted.

復調部321は、受信部102−1〜102−Nから入力される信号の復調を行い、取得したデータ信号をネットワークインターフェース104に出力する。復調部321は、復調により取得したデータ信号から伝搬チャネル情報を検出し、検出した伝搬チャネル情報を送信ウエイト算出部325に出力する。   The demodulator 321 demodulates the signals input from the receivers 102-1 to 102-N and outputs the acquired data signal to the network interface 104. Demodulation section 321 detects propagation channel information from the data signal acquired by demodulation, and outputs the detected propagation channel information to transmission weight calculation section 325.

SDMA伝送速度算出部322は、SDMA伝送を用いて伝送を行った場合における制御信号等のオーバーヘッド、送信するデータ信号のデータ長、変調方式、符号化率、及び、伝送に用いるサブキャリア数を記憶部106から読み出す。SDMA伝送速度算出部322は、記憶部106から読み出した各パラメータを用いて、SDMA伝送における伝送速度RSDMAを次式(6)で算出する。SDMA伝送速度算出部322は、算出した伝送速度RSDMAを伝送方式選択部323に出力する。 The SDMA transmission rate calculation unit 322 stores overhead such as control signals, transmission data signal data length, modulation method, coding rate, and number of subcarriers used for transmission when transmission is performed using SDMA transmission. Read from the unit 106. The SDMA transmission rate calculation unit 322 uses the parameters read from the storage unit 106 to calculate the transmission rate R SDMA in SDMA transmission using the following equation (6). The SDMA transmission rate calculation unit 322 outputs the calculated transmission rate R SDMA to the transmission method selection unit 323.

Figure 2015149556
Figure 2015149556

式(6)において、Tdataはデータ長で単位は時間である。T SDMAはSDMA伝送を用いた場合の制御信号等のオーバーヘッド長である。mは端末局装置400を識別する番号である(m=1,2,…,N)。Nsub,mはm番目の端末局装置400に対して割り当てるサブキャリア数である。Cはm番目の端末局装置400を宛のデータ信号を送信する際の符号化率である。Mはm番目の端末局装置400を宛のデータ信号を送信する際の変調多値指数である。TはOFDMシンボル長である。これらすべてのパラメータは、SDMA伝送を用いた場合のパラメータである。 In equation (6), T data is the data length and the unit is time. T o SDMA is overhead length of such control signals in the case of using the SDMA transmission. m is a number for identifying the terminal station device 400 (m = 1, 2,..., N). N sub, m is the number of subcarriers assigned to the m-th terminal station device 400. C m is a coding rate when a data signal addressed to the m-th terminal station device 400 is transmitted. M m is a modulation multi-level index when transmitting a data signal addressed to the m-th terminal station device 400. T s is the OFDM symbol length. All these parameters are parameters when SDMA transmission is used.

図8は、第2の実施形態の無線通信システムにおけるSDMA伝送のオーバーヘッド長を示す図である。図8に示す例では、無線通信システムが2台の端末局装置400(400−1、400−2)を備える場合が示されている。オーバーヘッド長T SDMAは、図8に示すように、CSとNDPAとNDPとBRとBRPとBAとBARと各フレーム間の間隔を合計した時間であり、次式(7)で算出される。 FIG. 8 is a diagram illustrating the overhead length of SDMA transmission in the wireless communication system according to the second embodiment. In the example shown in FIG. 8, the case where a radio | wireless communications system is provided with the two terminal station apparatuses 400 (400-1, 400-2) is shown. Overhead length T o SDMA, as shown in FIG. 8, a CS and NDPA and NDP and BR and BRP and BA and BAR and time obtained by adding the interval between each frame is calculated by the following equation (7).

Figure 2015149556
Figure 2015149556

式(7)における、TNDPAはNDP信号送信の通知信号の送信時間である。TNDPは伝搬チャネルの推定用のNDP信号の送信時間である。TBRは伝搬チャネル情報を通知するための信号の送信時間である。TBRPは伝搬チャネル情報を送信してもらうための要求信号の送信時間である。また、無線通信システムがN台の端末局装置400を備える場合には、オーバーヘッド長T SDMAは次式(8)で算出される。 In formula (7), TNDPA is the transmission time of the NDP signal transmission notification signal. TNDP is a transmission time of an NDP signal for estimating a propagation channel. TBR is a transmission time of a signal for notifying propagation channel information. TBRP is a transmission time of a request signal for having propagation channel information transmitted. The wireless communication system in the case of providing the N of terminal station apparatus 400, the overhead length T o SDMA is calculated by the following equation (8).

Figure 2015149556
Figure 2015149556

伝送方式選択部323は、TDMA伝送速度算出部107が算出した伝送速度RTDMAと、SDMA伝送速度算出部322が算出した伝送速度RSDMAとを入力する。伝送方式選択部323は、伝送速度RTDMAと伝送速度RSDMAとを比較し、伝送速度が高い無線伝送方式を選択する。伝送方式選択部323は、選択結果を示す選択信号をTDMA伝送信号生成部110とSDMA伝送信号生成部324とに出力する。 The transmission method selection unit 323 inputs the transmission rate R TDMA calculated by the TDMA transmission rate calculation unit 107 and the transmission rate R SDMA calculated by the SDMA transmission rate calculation unit 322. The transmission method selection unit 323 compares the transmission rate R TDMA with the transmission rate R SDMA and selects a wireless transmission method with a high transmission rate. Transmission scheme selection section 323 outputs a selection signal indicating the selection result to TDMA transmission signal generation section 110 and SDMA transmission signal generation section 324.

SDMA伝送信号生成部324は、ネットワークインターフェース104からデータ信号を入力し、伝送方式選択部323から選択信号を入力する。SDMA伝送信号生成部324は、選択信号がSDMA伝送を示す場合、入力したデータ信号を端末局装置400ごとに送信信号に変調する。SDMA伝送信号生成部324は、変調により得られた送信信号に、当該無線パケット信号がSDMA伝送方式に対応する無線パケットであることを示す識別信号を加える。SDMA伝送信号生成部324は、識別信号を含む送信信号をウエイト演算部326に出力する。また、SDMA伝送信号生成部324は、選択信号がSDMA伝送方式を示さない場合、入力したデータ信号に対する処理を行わずに、ウエイト演算部326への送信信号の出力も行わない。   The SDMA transmission signal generation unit 324 receives a data signal from the network interface 104 and receives a selection signal from the transmission method selection unit 323. When the selection signal indicates SDMA transmission, the SDMA transmission signal generation unit 324 modulates the input data signal into a transmission signal for each terminal station device 400. The SDMA transmission signal generation unit 324 adds an identification signal indicating that the wireless packet signal is a wireless packet corresponding to the SDMA transmission method to the transmission signal obtained by modulation. SDMA transmission signal generation section 324 outputs a transmission signal including the identification signal to weight calculation section 326. In addition, when the selection signal does not indicate the SDMA transmission method, the SDMA transmission signal generation unit 324 does not process the input data signal and does not output the transmission signal to the weight calculation unit 326.

送信ウエイト算出部325は、復調部321から入力される伝搬チャネル情報に基づいて、端末局装置400ごとに対応する送信ウエイトを算出する。送信ウエイト算出部325は、算出した端末局装置400それぞれの送信ウエイトをウエイト演算部326に出力する。送信ウエイト算出部325が送信ウエイトを算出する方法としては、線形演算又は非線形演算のいずれかが用いられる。線形演算には、例えばZF(Zero Forcing)法やMMSE(Minimum Mean Squared Error)法などがある。非線形演算には、例えばTHP(Tomlinson Harashima Precoding)法やVP(Vector Perturbation)法などがある。なお、送信ウエイト算出部325が送信ウエイトを算出する際には、前述の方法以外の方法を用いてもよい。   The transmission weight calculation unit 325 calculates a transmission weight corresponding to each terminal station device 400 based on the propagation channel information input from the demodulation unit 321. The transmission weight calculation unit 325 outputs the calculated transmission weight of each terminal station device 400 to the weight calculation unit 326. As a method for the transmission weight calculation unit 325 to calculate the transmission weight, either linear calculation or non-linear calculation is used. Examples of the linear calculation include a ZF (Zero Forcing) method and an MMSE (Minimum Mean Squared Error) method. Nonlinear operations include, for example, a THP (Tomlinson Harashima Precoding) method and a VP (Vector Perturbation) method. When the transmission weight calculation unit 325 calculates the transmission weight, a method other than the above-described method may be used.

ウエイト演算部326は、SDMA伝送信号生成部324から入力される送信信号に、送信ウエイト算出部325から入力される送信ウエイトを乗算して無線パケット信号を生成する。ウエイト演算部326は、無線パケット信号を生成する際、入力される送信ウエイトのうち乗算対象の送信信号の宛先となっている端末局装置400に対応する送信ウエイトを当該送信信号に乗算する。ウエイト演算部326は、生成した無線パケット信号を送信部112−1〜112−Nに出力する。   The weight calculator 326 multiplies the transmission signal input from the SDMA transmission signal generator 324 by the transmission weight input from the transmission weight calculator 325 to generate a radio packet signal. When generating the radio packet signal, the weight calculation unit 326 multiplies the transmission signal by the transmission weight corresponding to the terminal station device 400 that is the destination of the transmission signal to be multiplied among the input transmission weights. The weight calculation unit 326 outputs the generated wireless packet signal to the transmission units 112-1 to 112-N.

図9は、第2の実施形態における端末局装置400の構成例を示すブロック図である。
端末局装置400は、アンテナ201、受信部202、復調部404、ネットワークインターフェース205、伝搬チャネル情報取得部408、変調部406、及び、送信部207を備えている。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the terminal station apparatus 400 according to the second embodiment.
The terminal station apparatus 400 includes an antenna 201, a reception unit 202, a demodulation unit 404, a network interface 205, a propagation channel information acquisition unit 408, a modulation unit 406, and a transmission unit 207.

端末局装置400は、伝送方式判定部203を備えていない点と、伝搬チャネル情報取得部408を備えている点と、復調部204に代えて復調部404を備えている点と、変調部206に代えて変調部406を備えている点とが第1の実施形態の端末局装置200と異なる。端末局装置400において、端末局装置200が備える機能部と同じ機能部に対しては同じ符号を付して説明を省略する。   The terminal station device 400 does not include the transmission method determination unit 203, includes a propagation channel information acquisition unit 408, includes a demodulation unit 404 instead of the demodulation unit 204, and a modulation unit 206. It differs from the terminal station apparatus 200 of 1st Embodiment in the point provided with the modulation | alteration part 406 instead. In the terminal station device 400, the same functional units as those provided in the terminal station device 200 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

復調部404は、受信部202から入力する信号からデータ信号などを復調する。復調部404は、復調したデータ信号をネットワークインターフェース205に出力する。また、復調部404は、入力する信号に含まれるNDP(ヌルデータパケット)を伝搬チャネル情報取得部408に出力する。   The demodulator 404 demodulates a data signal or the like from the signal input from the receiver 202. Demodulation section 404 outputs the demodulated data signal to network interface 205. Demodulation section 404 outputs NDP (null data packet) included in the input signal to propagation channel information acquisition section 408.

伝搬チャネル情報取得部408は、復調部404から入力されるNDPに基づいて、自装置と基地局装置300との間の伝搬チャネルにおける伝搬チャネル情報を推定する。伝搬チャネル情報取得部408は、推定した伝搬チャネル情報を記憶するとともに、推定した伝搬チャネル情報を変調部406に出力する。   Propagation channel information acquisition section 408 estimates propagation channel information in a propagation channel between the own apparatus and base station apparatus 300 based on NDP input from demodulation section 404. The propagation channel information acquisition unit 408 stores the estimated propagation channel information and outputs the estimated propagation channel information to the modulation unit 406.

変調部406は、ネットワークインターフェース104から入力されるデータ信号と、伝搬チャネル情報取得部408から入力される伝搬チャネル情報とを無線パケット信号に変調する。変調部406は、変調により得られた無線パケット信号を送信部207に出力する。   The modulation unit 406 modulates the data signal input from the network interface 104 and the propagation channel information input from the propagation channel information acquisition unit 408 into a radio packet signal. Modulating section 406 outputs the radio packet signal obtained by the modulation to transmitting section 207.

図10は、第2の実施形態における基地局装置300が行う伝送方式選択処理を示すフローチャートである。基地局装置300において、伝送方式選択処理が開始されると、TDMA伝送速度算出部107が、TDMA伝送における伝送速度RTDMAを算出する際に用いる各パラメータを記憶部106から読み出して取得する(ステップS201)。 FIG. 10 is a flowchart illustrating a transmission method selection process performed by the base station apparatus 300 according to the second embodiment. In the base station device 300, when the transmission method selection process is started, the TDMA transmission rate calculation unit 107 reads out and acquires each parameter used when calculating the transmission rate R TDMA in TDMA transmission from the storage unit 106 (step). S201).

TDMA伝送速度算出部107は、読み出した各パラメータに基づいてTDMA伝送における伝送速度RTDMAを算出し、算出した伝送速度RTDMAを伝送方式選択部323に出力する(ステップS202)。 The TDMA transmission rate calculation unit 107 calculates a transmission rate R TDMA in TDMA transmission based on each read parameter, and outputs the calculated transmission rate R TDMA to the transmission method selection unit 323 (step S202).

SDMA伝送速度算出部322は、SDMA伝送における伝送速度RSDMAを算出する際に用いる各パラメータを記憶部106から読み出して取得する(ステップS203)。 The SDMA transmission rate calculation unit 322 reads and acquires each parameter used when calculating the transmission rate R SDMA in SDMA transmission from the storage unit 106 (step S203).

SDMA伝送速度算出部322は、読み出した各パラメータに基づいてSDMA伝送における伝送速度RSDMAを算出し、算出した伝送速度RSDMAを伝送方式選択部323に出力する(ステップS204)。 The SDMA transmission rate calculation unit 322 calculates a transmission rate R SDMA in SDMA transmission based on the read parameters, and outputs the calculated transmission rate R SDMA to the transmission method selection unit 323 (step S204).

伝送方式選択部323は、TDMA伝送速度算出部107が算出した伝送速度RTDMAと、SDMA伝送速度算出部322が算出した伝送速度RSDMAとを比較する(ステップS205)。 The transmission method selection unit 323 compares the transmission rate R TDMA calculated by the TDMA transmission rate calculation unit 107 with the transmission rate R SDMA calculated by the SDMA transmission rate calculation unit 322 (step S205).

伝送速度RTDMAの値が伝送速度RSDMAの値以上の場合(ステップS205:YES)、伝送方式選択部323は、基地局装置300が端末局装置400への伝送にTDMA伝送を用いることを選択し(ステップS206)、処理をステップS208に進める。 When the value of the transmission rate R TDMA is equal to or greater than the value of the transmission rate R SDMA (step S205: YES), the transmission method selection unit 323 selects that the base station device 300 uses TDMA transmission for transmission to the terminal station device 400. (Step S206), and the process proceeds to Step S208.

伝送速度RTDMAの値が伝送速度RSDMAの値未満の場合(ステップS205:NO)、伝送方式選択部323は、基地局装置300が端末局装置400への伝送にSDMA伝送を用いることを選択し(ステップS207)、処理をステップS208に進める。 When the value of the transmission rate R TDMA is less than the value of the transmission rate R SDMA (step S205: NO), the transmission method selection unit 323 selects that the base station device 300 uses SDMA transmission for transmission to the terminal station device 400. (Step S207), and the process proceeds to Step S208.

伝送方式選択部323は、基地局装置300が端末局装置400への伝送に用いる伝送方式(TDMA伝送又はSDMA伝送のいずれか)を示す選択信号を生成し、生成した選択信号をTDMA伝送信号生成部110とSDMA伝送信号生成部324とに出力し(ステップS208)、伝送方式選択処理を終了させる。   The transmission method selection unit 323 generates a selection signal indicating a transmission method (either TDMA transmission or SDMA transmission) used by the base station device 300 for transmission to the terminal station device 400, and generates the generated selection signal as a TDMA transmission signal. Unit 110 and SDMA transmission signal generation unit 324 (step S208), and the transmission method selection process is terminated.

上述のように、伝送方式選択部323が出力する選択信号に応じて、TDMA伝送信号生成部110とSDMA伝送信号生成部324とのいずれかが、ネットワークインターフェース104が出力するデータ信号を無線パケット信号に変換して送信部112−1〜112−Nに出力する。各パラメータから算出された実際の伝送速度の予想値に基づいた伝送方式の選択を伝送方式選択部323が行うことにより、複数の伝送方式のうちいずれかを用いて端末局装置400にデータを送信する際の伝送速度を向上させる伝送方式の選択を行うことができる。   As described above, according to the selection signal output from the transmission method selection unit 323, either the TDMA transmission signal generation unit 110 or the SDMA transmission signal generation unit 324 outputs the data signal output from the network interface 104 as a wireless packet signal. And output to the transmitters 112-1 to 112 -N. The transmission method selection unit 323 selects a transmission method based on an expected value of an actual transmission rate calculated from each parameter, so that data is transmitted to the terminal station apparatus 400 using one of a plurality of transmission methods. It is possible to select a transmission method for improving the transmission speed at the time of transmission.

なお、図10では、TDMA伝送速度算出部107が伝送速度を算出した後に、SDMA伝送速度算出部322が伝送速度を算出する手順を示したが、TDMA伝送速度算出部107とSDMA伝送信号生成部324とが並行して伝送速度を算出するようにしてもよい。   10 shows a procedure in which the SDMA transmission rate calculation unit 322 calculates the transmission rate after the TDMA transmission rate calculation unit 107 calculates the transmission rate. However, the TDMA transmission rate calculation unit 107 and the SDMA transmission signal generation unit The transmission rate may be calculated in parallel with H.324.

[第3の実施形態]
第3の実施形態における無線通信システムは、第1の実施形態における無線通信システム(図1)が備える基地局装置100及び端末局装置200に代えて図11に示す基地局装置500及び図12に示す端末局装置600を備える。すなわち、以下に説明する第3の実施形態における無線通信システムは、基地局装置500と複数の端末局装置600とを備える。
[Third Embodiment]
The radio communication system according to the third embodiment is different from the base station apparatus 100 and the terminal station apparatus 200 included in the radio communication system (FIG. 1) according to the first embodiment in the base station apparatus 500 and FIG. A terminal station device 600 shown in FIG. That is, the radio communication system according to the third embodiment described below includes a base station device 500 and a plurality of terminal station devices 600.

図11は、第3の実施形態における基地局装置500の構成例を示すブロック図である。基地局装置500は、アンテナ101−1〜101−N、受信部102−1〜102−N、復調部321、ネットワークインターフェース104、オーバーヘッド算出部105、記憶部106、TDMA伝送速度算出部107、OFDMA伝送速度算出部108、SDMA伝送速度算出部322、伝送方式選択部531、TDMA伝送信号生成部110、OFDMA伝送信号生成部111、SDMA伝送信号生成部324、送信ウエイト算出部325、ウエイト演算部326、及び、送信部112−1〜112−Nを備えている。   FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the base station device 500 according to the third embodiment. Base station apparatus 500 includes antennas 101-1 to 101-N, reception units 102-1 to 102-N, demodulation unit 321, network interface 104, overhead calculation unit 105, storage unit 106, TDMA transmission rate calculation unit 107, OFDMA. Transmission rate calculation unit 108, SDMA transmission rate calculation unit 322, transmission method selection unit 531, TDMA transmission signal generation unit 110, OFDMA transmission signal generation unit 111, SDMA transmission signal generation unit 324, transmission weight calculation unit 325, weight calculation unit 326 And transmission units 112-1 to 112 -N.

基地局装置500は、第1の実施形態の基地局装置100(図1)と以下の点が異なる。基地局装置500は、復調部103に代えて復調部321を備える点、伝送方式選択部109に代えて伝送方式選択部531を備える点、及び、SDMA伝送速度算出部322とSDMA伝送信号生成部324と送信ウエイト算出部325とウエイト演算部326とを更に備えている点が基地局装置100と異なる。基地局装置500では、オーバーヘッド算出部105はTDMA伝送とOFDMA伝送とSDMA伝送とに関する各パラメータを記憶部106に記憶させることになる。基地局装置500において、第1の実施形態の基地局装置100又は第2の実施形態の基地局装置300(図7)が備える機能部と同じ機能部に対しては同じ符号を付して説明を省略する。   The base station apparatus 500 differs from the base station apparatus 100 (FIG. 1) of the first embodiment in the following points. Base station apparatus 500 includes a demodulation unit 321 instead of demodulation unit 103, a transmission system selection unit 531 instead of transmission method selection unit 109, and an SDMA transmission rate calculation unit 322 and an SDMA transmission signal generation unit. The base station apparatus 100 is different from the base station apparatus 100 in that a transmission weight calculation unit 325 and a weight calculation unit 326 are further provided. In base station apparatus 500, overhead calculation section 105 stores each parameter regarding TDMA transmission, OFDMA transmission, and SDMA transmission in storage section 106. In the base station device 500, the same functional units as those included in the base station device 100 of the first embodiment or the base station device 300 (FIG. 7) of the second embodiment are denoted by the same reference numerals and described. Is omitted.

伝送方式選択部531は、TDMA伝送速度算出部107が算出した伝送速度RTDMAと、OFDMA伝送速度算出部108が算出した伝送速度ROFDMAと、SDMA伝送速度算出部322が算出した伝送速度RSDMAとを入力する。伝送方式選択部531は、伝送速度RTDMAと伝送速度ROFDMAと伝送速度RSDMAとを比較し、伝送速度が高い無線伝送方式を選択する。伝送方式選択部531は、選択結果を示す選択信号をTDMA伝送信号生成部110とOFDMA伝送信号生成部111とSDMA伝送信号生成部324とに出力する。 The transmission method selection unit 531 includes the transmission rate R TDMA calculated by the TDMA transmission rate calculation unit 107, the transmission rate R OFDMA calculated by the OFDMA transmission rate calculation unit 108, and the transmission rate R SDMA calculated by the SDMA transmission rate calculation unit 322. Enter. The transmission method selection unit 531 compares the transmission rate R TDMA , the transmission rate R OFDMA, and the transmission rate R SDMA, and selects a radio transmission method with a high transmission rate. The transmission scheme selection unit 531 outputs a selection signal indicating the selection result to the TDMA transmission signal generation unit 110, the OFDMA transmission signal generation unit 111, and the SDMA transmission signal generation unit 324.

図12は、第3の実施形態における端末局装置600の構成例を示すブロック図である。端末局装置600は、アンテナ201、受信部202、伝送方式判定部203、復調部604、ネットワークインターフェース205、伝搬チャネル情報取得部408、変調部406、及び、送信部207を備えている。   FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of the terminal station apparatus 600 according to the third embodiment. The terminal station device 600 includes an antenna 201, a reception unit 202, a transmission method determination unit 203, a demodulation unit 604, a network interface 205, a propagation channel information acquisition unit 408, a modulation unit 406, and a transmission unit 207.

端末局装置600は、復調部404に代えて復調部604を備えている点と、伝送方式判定部203を更に備えている点とが第2の実施形態の端末局装置400と異なる。端末局装置600において、第1の実施形態の端末局装置200(図5)又は第2の実施形態の端末局装置400(図9)が備える機能部と同じ機能部に対しては同じ符号を付して説明を省略する。   The terminal station device 600 is different from the terminal station device 400 of the second embodiment in that a demodulating unit 604 is provided instead of the demodulating unit 404 and a transmission method determining unit 203 is further provided. In the terminal station device 600, the same reference numerals are given to the same functional units as those included in the terminal station device 200 (FIG. 5) of the first embodiment or the terminal station device 400 (FIG. 9) of the second embodiment. A description thereof will be omitted.

復調部604は、伝送方式判定部203から識別信号を入力する。復調部604は、識別信号が示す伝送方式に基づいて復調の処理を切り替える。復調部604は、識別信号が示す伝送方式に応じた復調を、受信部202から入力する信号に対して行う。復調部604は、復調により得られたデータ信号をネットワークインターフェース205に出力する。また、復調部604は、入力信号に含まれるNDP(ヌルパケットデータ)を伝搬チャネル情報取得部408に出力する。   Demodulation section 604 receives the identification signal from transmission method determination section 203. Demodulation section 604 switches demodulation processing based on the transmission method indicated by the identification signal. The demodulator 604 performs demodulation on the signal input from the receiver 202 according to the transmission method indicated by the identification signal. Demodulation section 604 outputs the data signal obtained by demodulation to network interface 205. Demodulation section 604 outputs NDP (null packet data) included in the input signal to propagation channel information acquisition section 408.

図13は、第3の実施形態における基地局装置500が行う伝送方式選択処理を示すフローチャートである。基地局装置500において、伝送方式選択処理が開始されると、TDMA伝送速度算出部107が、TDMA伝送における伝送速度RTDMAを算出する際に用いる各パラメータを記憶部106から読み出して取得する(ステップS301)。 FIG. 13 is a flowchart illustrating a transmission method selection process performed by the base station device 500 according to the third embodiment. In the base station device 500, when the transmission method selection process is started, the TDMA transmission rate calculation unit 107 reads out and acquires each parameter used when calculating the transmission rate R TDMA in TDMA transmission from the storage unit 106 (step). S301).

TDMA伝送速度算出部107は、読み出した各パラメータに基づいてTDMA伝送における伝送速度RTDMAを算出し、算出した伝送速度RTDMAを伝送方式選択部531に出力する(ステップS302)。 The TDMA transmission rate calculation unit 107 calculates a transmission rate R TDMA in TDMA transmission based on the read parameters, and outputs the calculated transmission rate R TDMA to the transmission method selection unit 531 (step S302).

OFDMA伝送速度算出部108は、OFDMA伝送における伝送速度ROFDMAを算出する際に用いる各パラメータを記憶部106から読み出して取得する(ステップS303)。 The OFDMA transmission rate calculation unit 108 reads and acquires each parameter used when calculating the transmission rate R OFDMA in OFDMA transmission from the storage unit 106 (step S303).

OFDMA伝送速度算出部108は、読み出した各パラメータに基づいてOFDMA伝送における伝送速度ROFDMAを算出し、算出した伝送速度ROFDMAを伝送方式選択部531に出力する(ステップS304)。 The OFDMA transmission rate calculation unit 108 calculates a transmission rate R OFDMA in OFDMA transmission based on the read parameters, and outputs the calculated transmission rate R OFDMA to the transmission method selection unit 531 (step S304).

SDMA伝送速度算出部322は、SDMA伝送における伝送速度RSDMAを算出する際に用いる各パラメータを記憶部106から読み出して取得する(ステップS305)。 The SDMA transmission rate calculation unit 322 reads and acquires each parameter used when calculating the transmission rate R SDMA in SDMA transmission from the storage unit 106 (step S305).

SDMA伝送速度算出部322は、読み出した各パラメータに基づいてSDMA伝送における伝送速度RSDMAを算出し、算出した伝送速度RSDMAを伝送方式選択部531に出力する(ステップS306)。 The SDMA transmission rate calculation unit 322 calculates a transmission rate R SDMA in SDMA transmission based on the read parameters, and outputs the calculated transmission rate R SDMA to the transmission method selection unit 531 (step S306).

伝送方式選択部531は、TDMA伝送速度算出部107が算出した伝送速度RTDMAと、OFDMA伝送速度算出部108が算出した伝送速度ROFDMAとを比較する(ステップS307)。 The transmission method selection unit 531 compares the transmission rate R TDMA calculated by the TDMA transmission rate calculation unit 107 with the transmission rate R OFDMA calculated by the OFDMA transmission rate calculation unit 108 (step S307).

伝送速度RTDMAの値が伝送速度ROFDMAの値以上の場合(ステップS307:YES)、伝送方式選択部531は、基地局装置500が端末局装置600への伝送にTDMA伝送を用いることを選択し(ステップS308)、処理をステップS312に進める。 When the value of the transmission rate R TDMA is equal to or greater than the value of the transmission rate R OFDMA (step S307: YES), the transmission method selection unit 531 selects that the base station device 500 uses TDMA transmission for transmission to the terminal station device 600. (Step S308), and the process proceeds to Step S312.

伝送速度RTDMAの値が伝送速度ROFDMAの値未満の場合(ステップS307:NO)、伝送方式選択部531は、OFDMA伝送速度算出部108が算出した伝送速度ROFDMAと、SDMA伝送速度算出部322が算出した伝送速度RSDMAとを比較する(ステップS309)。 When the value of the transmission rate R TDMA is less than the value of the transmission rate R OFDMA (step S307: NO), the transmission method selection unit 531 includes the transmission rate R OFDMA calculated by the OFDMA transmission rate calculation unit 108 and the SDMA transmission rate calculation unit. The transmission rate R SDMA calculated by 322 is compared (step S309).

伝送速度ROFDMAの値が伝送速度RSDMAの値以上である場合(ステップS309:YES)、伝送方式選択部531は、基地局装置500が端末局装置600への伝送にOFDMA伝送を用いることを選択し(ステップS310)、処理をステップS312に進める。 When the value of the transmission rate R OFDMA is equal to or greater than the value of the transmission rate R SDMA (step S309: YES), the transmission method selection unit 531 indicates that the base station device 500 uses OFDMA transmission for transmission to the terminal station device 600. Select (step S310), and the process proceeds to step S312.

伝送速度ROFDMAの値が伝送速度RSDMAの値未満である場合(ステップS309:NO)、伝送方式選択部531は、基地局装置500が端末局装置600への伝送にSDMA伝送を用いることを選択し(ステップS311)、処理をステップS312に進める。 When the value of the transmission rate R OFDMA is less than the value of the transmission rate R SDMA (step S309: NO), the transmission method selection unit 531 indicates that the base station device 500 uses SDMA transmission for transmission to the terminal station device 600. Select (step S311), and the process proceeds to step S312.

伝送方式選択部531は、基地局装置500が端末局装置600への伝送に用いる伝送方式(TDMA伝送、OFDMA伝送又はSDMA伝送のいずれか)を示す選択信号を生成する。伝送方式選択部531は、生成した選択信号をTDMA伝送信号生成部110とOFDMA伝送信号生成部111とSDMA伝送信号生成部324とに出力し(ステップS312)、伝送方式選択処理を終了させる。   The transmission method selection unit 531 generates a selection signal indicating a transmission method (TDMA transmission, OFDMA transmission, or SDMA transmission) used by the base station device 500 for transmission to the terminal station device 600. The transmission method selection unit 531 outputs the generated selection signal to the TDMA transmission signal generation unit 110, the OFDMA transmission signal generation unit 111, and the SDMA transmission signal generation unit 324 (step S312), and ends the transmission method selection processing.

上述のように、伝送方式選択部531が出力する選択信号に応じて、TDMA伝送信号生成部110とOFDMA伝送信号生成部111とSDMA伝送信号生成部324とのいずれかが、ネットワークインターフェース104が出力するデータ信号を無線パケット信号に変換して送信部112−1〜112−Nに出力する。各パラメータから算出された実際の伝送速度の予想値に基づいた伝送方式の選択を伝送方式選択部531が行うことにより、複数の伝送方式のうちいずれかを用いて端末局装置600にデータを送信する際の伝送速度を向上させる伝送方式の選択を行うことができる。   As described above, one of the TDMA transmission signal generation unit 110, the OFDMA transmission signal generation unit 111, and the SDMA transmission signal generation unit 324 is output from the network interface 104 according to the selection signal output from the transmission method selection unit 531. The data signal to be converted is converted into a wireless packet signal and output to the transmitters 112-1 to 112 -N. The transmission method selection unit 531 selects a transmission method based on the expected value of the actual transmission rate calculated from each parameter, so that data is transmitted to the terminal station apparatus 600 using one of a plurality of transmission methods. It is possible to select a transmission method for improving the transmission speed at the time of transmission.

なお、図13では、伝送速度RTDMA、伝送速度ROFDMA、伝送速度RSDMAの順に算出する手順を示したが、各伝送速度を並列して算出するようにしてもよい。 Although FIG. 13 shows a procedure for calculating the transmission rate R TDMA , the transmission rate R OFDMA , and the transmission rate R SDMA in this order, the transmission rates may be calculated in parallel.

[第4の実施形態]
第4の実施形態における無線通信システムは、第1の実施形態における無線通信システム(図1)が備える基地局装置100及び端末局装置200に代えて、図14に示す基地局装置700及び図9に示した端末局装置400を備える。すなわち、以下に説明する第4の実施形態における無線通信システムは、基地局装置700と複数の端末局装置400とを備える。
[Fourth Embodiment]
The radio communication system according to the fourth embodiment replaces the base station apparatus 100 and the terminal station apparatus 200 included in the radio communication system (FIG. 1) according to the first embodiment, and the base station apparatus 700 and FIG. The terminal station device 400 shown in FIG. That is, the wireless communication system in the fourth embodiment described below includes a base station device 700 and a plurality of terminal station devices 400.

図14は、第4の実施形態における基地局装置700の構成例を示すブロック図である。基地局装置700は、アンテナ101−1〜101−N、受信部102−1〜102−N、復調部321、ネットワークインターフェース104、オーバーヘッド算出部105、記憶部106、TDMA伝送速度算出部107、SDMA伝送速度算出部743、伝送方式選択部323、TDMA伝送信号生成部110、SDMA伝送信号生成部324、送信ウエイト算出部325、ウエイト演算部326、伝搬チャネル記憶部741、伝搬チャネル相関算出部742、及び、送信部112−1〜112−Nを備えている。   FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus 700 according to the fourth embodiment. Base station apparatus 700 includes antennas 101-1 to 101-N, reception units 102-1 to 102-N, demodulation unit 321, network interface 104, overhead calculation unit 105, storage unit 106, TDMA transmission rate calculation unit 107, SDMA. A transmission rate calculation unit 743, a transmission method selection unit 323, a TDMA transmission signal generation unit 110, an SDMA transmission signal generation unit 324, a transmission weight calculation unit 325, a weight calculation unit 326, a propagation channel storage unit 741, a propagation channel correlation calculation unit 742, And the transmission parts 112-1 to 112-N are provided.

基地局装置700は、第2の実施形態の基地局装置300(図7)と以下の点が異なる。基地局装置700は、SDMA伝送速度算出部322に代えてSDMA伝送速度算出部743を備える点と、伝搬チャネル記憶部741及び伝搬チャネル相関算出部742を更に備える点とが基地局装置300と異なる。また、復調部321が出力する伝搬チャネル情報は、伝搬チャネル記憶部741及び伝搬チャネル相関算出部742にも入力される。基地局装置700において、第1の実施形態の基地局装置100(図2)、第2の実施形態の基地局装置300又は第3の実施形態の基地局装置500(図11)が備える機能部と同じ機能部に対しては同じ符号を付して説明を省略する。   The base station apparatus 700 is different from the base station apparatus 300 (FIG. 7) of the second embodiment in the following points. Base station apparatus 700 is different from base station apparatus 300 in that it includes an SDMA transmission rate calculation unit 743 instead of SDMA transmission rate calculation unit 322 and a propagation channel storage unit 741 and a propagation channel correlation calculation unit 742. . The propagation channel information output from the demodulation unit 321 is also input to the propagation channel storage unit 741 and the propagation channel correlation calculation unit 742. In the base station apparatus 700, the functional units included in the base station apparatus 100 (FIG. 2) of the first embodiment, the base station apparatus 300 of the second embodiment, or the base station apparatus 500 (FIG. 11) of the third embodiment. The same functional parts as those in FIG.

伝搬チャネル記憶部741は、復調部321が出力する伝搬チャネル情報を記憶する。伝搬チャネル記憶部741において、伝搬チャネル情報は、無線通信システムに含まれる端末局装置400及びサブキャリアの組み合わせそれぞれに対応付けられて記憶される。   The propagation channel storage unit 741 stores the propagation channel information output from the demodulation unit 321. In the propagation channel storage unit 741, the propagation channel information is stored in association with each combination of the terminal station device 400 and the subcarriers included in the wireless communication system.

伝搬チャネル相関算出部742は、復調部321から入力される伝搬チャネル情報と、伝搬チャネル記憶部741に記憶されている伝搬チャネル情報とに基づいて、サブキャリア間における相関を次式(9)で端末局装置400ごとに算出する。   Based on the propagation channel information input from the demodulation unit 321 and the propagation channel information stored in the propagation channel storage unit 741, the propagation channel correlation calculation unit 742 calculates the correlation between subcarriers by the following equation (9). It calculates for every terminal station apparatus 400.

Figure 2015149556
Figure 2015149556

式(9)における、Sは相関値である。Aは伝搬チャネル情報Hd,kにおける行数である。Bは伝搬チャネル情報Hd,kにおける列数である。hd,k,a,bは伝搬チャネル情報Hd,kにおけるa行b列の要素である。伝搬チャネル情報Hd,kは、基地局装置700とd番目の端末局装置400との間におけるサブキャリア番号kの伝送チャネル情報である。また、「^(ハット)」が上に付されているhd,k,a,b(以下、^hd,k,a,bと記載する。)は、伝搬チャネル情報^Hd,kにおけるa行b列の要素である。伝搬チャネル情報^Hd,kは、伝搬チャネル記憶部741に記憶されている伝搬チャネル情報である。伝搬チャネル情報Hd,kは、復調部321から入力される伝搬チャネル情報である。 In Equation (9), S is a correlation value. A is the number of rows in the propagation channel information Hd, k . B is the number of columns in the propagation channel information Hd, k . h d, k, a, b are elements of a row and b column in the propagation channel information H d, k . Propagation channel information H d, k is transmission channel information of subcarrier number k between base station apparatus 700 and d-th terminal station apparatus 400. In addition, h d, k, a, b (hereinafter referred to as ^ h d, k, a, b ) with “^ (hat)” attached thereon is propagation channel information ^ H d, k. Element of row a and column b. The propagation channel information ^ H d, k is propagation channel information stored in the propagation channel storage unit 741. The propagation channel information H d, k is propagation channel information input from the demodulation unit 321.

伝搬チャネル相関算出部742は、算出した相関値SをSDMA伝送速度算出部743に出力する。なお、伝搬チャネル相関算出部742は、式(9)に示したように、伝搬チャネル記憶部741に記憶されている伝搬チャネル情報を用いずに、復調部321から入力される伝搬チャネル情報を用いて相関値Sを算出してもよい。   The propagation channel correlation calculation unit 742 outputs the calculated correlation value S to the SDMA transmission rate calculation unit 743. Note that the propagation channel correlation calculation unit 742 uses the propagation channel information input from the demodulation unit 321 without using the propagation channel information stored in the propagation channel storage unit 741 as shown in the equation (9). Thus, the correlation value S may be calculated.

SDMA伝送速度算出部743は、SDMA伝送を用いて伝送を行った場合における制御信号等のオーバーヘッド、送信するデータ信号のデータ長、変調方式、符号化率、及び、伝送に用いるサブキャリア数を記憶部106から読み出す。SDMA伝送速度算出部743は、記憶部106から読み出した各パラメータと、伝搬チャネル相関算出部742において算出された相関値とに基づいて、SDMA伝送における伝送速度RSDMAを次式(10)で算出する。 The SDMA transmission rate calculation unit 743 stores the overhead such as a control signal when transmitting using SDMA transmission, the data length of the data signal to be transmitted, the modulation method, the coding rate, and the number of subcarriers used for transmission. Read from the unit 106. The SDMA transmission rate calculation unit 743 calculates a transmission rate R SDMA in SDMA transmission by the following equation (10) based on each parameter read from the storage unit 106 and the correlation value calculated by the propagation channel correlation calculation unit 742. To do.

Figure 2015149556
Figure 2015149556

式(10)における、αは0から1までの間の値であり、相関値Sに対応して定められる値である。相関値Sが高いほど係数αの値を小さくし、相関値Sが低いほど係数αの値を大きくするように、相関値Sに応じてαの値が定められる。すなわち、SDMA伝送速度算出部743は、伝搬チャネル相関算出部742が算出する相関値S、すなわち基地局装置700と端末局装置400との間の伝搬チャネル情報の状態を反映した伝送速度RSDMAを算出する。 In the equation (10), α is a value between 0 and 1, and is a value determined corresponding to the correlation value S. The value of α is determined according to the correlation value S so that the higher the correlation value S, the smaller the value of the coefficient α, and the lower the correlation value S, the larger the value of the coefficient α. That is, the SDMA transmission rate calculation unit 743 sets the transmission rate R SDMA reflecting the correlation value S calculated by the propagation channel correlation calculation unit 742, that is, the state of the propagation channel information between the base station device 700 and the terminal station device 400. calculate.

第4の実施形態における基地局装置700が行う伝送方式選択処理は、第2の実施形態における基地局装置300が行う伝送方式選択処理(図10)と同様であるので、説明を省略する。基地局装置700では、前述のように、基地局装置700と端末局装置400との間の伝搬チャネル情報の状態を反映した伝送速度RSDMAを算出することができ、パラメータ等に基づいて複数の伝送方式から伝送速度を向上させる伝送方式を選択する精度を向上させることができる。 Since the transmission method selection process performed by the base station apparatus 700 in the fourth embodiment is the same as the transmission method selection process (FIG. 10) performed by the base station apparatus 300 in the second embodiment, description thereof is omitted. As described above, the base station apparatus 700 can calculate the transmission rate R SDMA that reflects the state of the propagation channel information between the base station apparatus 700 and the terminal station apparatus 400, and a plurality of transmission rates R SDMA can be calculated based on parameters or the like. The accuracy of selecting a transmission method that improves the transmission speed from the transmission method can be improved.

[第5の実施形態]
第5の実施形態における無線通信システムは、第1の実施形態における無線通信システム(図1)が備える基地局装置100及び端末局装置200に代えて図15に示す基地局装置800及び図12に示した端末局装置600を備える。すなわち、以下に説明する第5の実施形態における無線通信システムは、基地局装置800と複数の端末局装置600とを備える。
[Fifth Embodiment]
The radio communication system in the fifth embodiment is different from the base station apparatus 100 and the terminal station apparatus 200 included in the radio communication system (FIG. 1) in the first embodiment in the base station apparatus 800 and FIG. The terminal station device 600 shown is provided. That is, the radio communication system according to the fifth embodiment described below includes a base station device 800 and a plurality of terminal station devices 600.

図15は、第5の実施形態における基地局装置800の構成例を示すブロック図である。基地局装置800は、アンテナ101−1〜101−N、受信部102−1〜102−N、復調部321、ネットワークインターフェース104、オーバーヘッド算出部105、記憶部106、TDMA伝送速度算出部107、OFDMA伝送速度算出部108、SDMA伝送速度算出部743、伝送方式選択部531、TDMA伝送信号生成部110、OFDMA伝送信号生成部111、SDMA伝送信号生成部324、送信ウエイト算出部325、ウエイト演算部326、伝搬チャネル記憶部741、伝搬チャネル相関算出部742、及び、送信部112−1〜112−Nを備えている。   FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus 800 according to the fifth embodiment. Base station apparatus 800 includes antennas 101-1 to 101-N, reception units 102-1 to 102-N, demodulation unit 321, network interface 104, overhead calculation unit 105, storage unit 106, TDMA transmission rate calculation unit 107, OFDMA. Transmission rate calculation unit 108, SDMA transmission rate calculation unit 743, transmission method selection unit 531, TDMA transmission signal generation unit 110, OFDMA transmission signal generation unit 111, SDMA transmission signal generation unit 324, transmission weight calculation unit 325, weight calculation unit 326 , A propagation channel storage unit 741, a propagation channel correlation calculation unit 742, and transmission units 112-1 to 112-N.

基地局装置800は、第4の実施形態の基地局装置700(図14)と以下の点が異なる。基地局装置800は、伝送方式選択部323に代えて伝送方式選択部531を備える点と、OFDMA伝送速度算出部108及びOFDMA伝送信号生成部111を更に備える点とが基地局装置700と異なる。基地局装置800において、第1の実施形態の基地局装置100(図2)、第2の実施形態の基地局装置300(図7)、第3の実施形態の基地局装置500(図11)又は第4の実施形態の基地局装置700が備える機能部と同じ機能部に対しては同じ符号を付して説明を省略する。   The base station apparatus 800 differs from the base station apparatus 700 (FIG. 14) of the fourth embodiment in the following points. The base station apparatus 800 is different from the base station apparatus 700 in that a transmission system selection unit 531 is provided instead of the transmission system selection unit 323 and that an OFDMA transmission rate calculation unit 108 and an OFDMA transmission signal generation unit 111 are further provided. In the base station apparatus 800, the base station apparatus 100 (FIG. 2) of the first embodiment, the base station apparatus 300 (FIG. 7) of the second embodiment, and the base station apparatus 500 (FIG. 11) of the third embodiment. Alternatively, the same functional units as the functional units included in the base station device 700 of the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

第5の実施形態における基地局装置800は、第4の実施形態の基地局装置700と同様に、相関値Sに応じた伝送速度RSDMAを算出し、伝送方式選択部531が伝送速度RTDMA、伝送速度ROFDMA及び伝送速度RSDMAを比較することを特徴としている。基地局装置800が行う伝送方式選択処理は、第3の実施形態における基地局装置500が行う伝送方式選択処理(図13)と同様であるので、説明を省略する。 Similarly to the base station apparatus 700 of the fourth embodiment, the base station apparatus 800 in the fifth embodiment calculates the transmission rate R SDMA according to the correlation value S, and the transmission method selection unit 531 transmits the transmission rate R TDMA. The transmission rate R OFDMA and the transmission rate R SDMA are compared. The transmission method selection process performed by the base station device 800 is the same as the transmission method selection processing (FIG. 13) performed by the base station device 500 in the third embodiment, and thus description thereof is omitted.

基地局装置800では、基地局装置800と端末局装置600との間の伝搬チャネル情報の状態を反映した伝送速度RSDMAを算出することができ、パラメータ等に基づいて複数の伝送方式から伝送速度を向上させる伝送方式を選択する精度を向上させることができる。 The base station apparatus 800 can calculate the transmission rate R SDMA reflecting the state of propagation channel information between the base station apparatus 800 and the terminal station apparatus 600, and can transmit the transmission rate from a plurality of transmission schemes based on parameters and the like. It is possible to improve the accuracy of selecting a transmission method that improves the transmission rate.

以上のように、各実施形態の無線通信システムでは、複数の伝送方式を用いて端末局装置にデータ信号を送信することができる基地局装置が、制御信号等のオーバーヘッド、データ長、変調方式、符号化率、及び、伝送帯域の情報に基づいて、複数の伝送方式のうち伝送速度が最大となる伝送方式を選択することにより、高速かつ高効率な無線通信を実現することができる。   As described above, in the radio communication system of each embodiment, the base station apparatus that can transmit a data signal to the terminal station apparatus using a plurality of transmission schemes includes overhead such as a control signal, data length, modulation scheme, High-speed and highly efficient wireless communication can be realized by selecting a transmission method that maximizes the transmission speed from among a plurality of transmission methods based on the coding rate and transmission band information.

また、第4及び第5の実施形態の無線通信システムでは、制御信号等のオーバーヘッド、データ長、変調方式、符号化率、及び、伝送帯域の情報と、基地局装置と端末局装置との間の伝搬チャネル情報の相関値とに基づいて、複数の伝送方式のうち伝送速度が最大となる伝送方式を選択する。伝搬チャネル情報の状態を反映した選択を行うことができ、実際の伝送速度を最大にする伝送方式を選択する精度を向上させることができる。   Also, in the wireless communication systems of the fourth and fifth embodiments, overhead such as control signals, data length, modulation scheme, coding rate, and transmission band information, and between the base station apparatus and the terminal station apparatus Based on the correlation value of the propagation channel information, a transmission method with the maximum transmission rate is selected from among a plurality of transmission methods. Selection that reflects the state of the propagation channel information can be performed, and the accuracy of selecting a transmission method that maximizes the actual transmission rate can be improved.

なお、上述した各実施形態では、複数の伝送方式それぞれに応じた伝送速度を算出する処理と、複数の伝送方式からいずれか一つを選択して選択信号を生成する処理とを基地局装置において行う構成を示した。しかし、伝送速度の算出と伝送方式の選択とを行う伝送方式選択装置を基地局装置とは別に無線通信システムに設け、基地局装置と伝送方式選択装置とを通信可能に接続して基地局装置において用いる伝送方式を決定するようにしてもよい。   In each of the above-described embodiments, the base station apparatus performs processing for calculating a transmission rate according to each of a plurality of transmission schemes and processing for selecting one of the plurality of transmission schemes to generate a selection signal. The configuration to do is shown. However, a transmission system selection device for calculating a transmission rate and selecting a transmission method is provided in a wireless communication system separately from the base station device, and the base station device and the transmission method selection device are communicably connected to each other. The transmission method used in the above may be determined.

上述した実施形態における基地局装置、端末局装置をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、更に前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、PLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。   You may make it implement | achieve the base station apparatus and terminal station apparatus in embodiment mentioned above with a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” is a program that dynamically holds a program for a short time, like a communication line when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized using hardware such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

複数の伝送方式を備える基地局装置又は通信装置において、高速かつ高効率な無線通信を実現することが不可欠な用途にも適用できる。   In a base station apparatus or communication apparatus having a plurality of transmission methods, it can be applied to applications where it is indispensable to realize high-speed and highly efficient wireless communication.

100、300、500、700、800、91…基地局装置
101−1、101−N…アンテナ
102、102−1、102−N…受信部
103、321…復調部
104…ネットワークインターフェース
105…オーバーヘッド算出部
106…記憶部
107…TDMA伝送速度算出部
108…OFDMA伝送速度算出部
109、323、531…伝送方式選択部
110…TDMA伝送信号生成部
111…OFDMA伝送信号生成部
112、112−1、112−N…送信部
322、743…SDMA伝送速度算出部
324…SDMA伝送信号生成部
325…送信ウエイト算出部
326…ウエイト演算部
741…伝搬チャネル記憶部
742…伝搬チャネル相関算出部
200、200−1、200−2、400、600、92−1、92−2…端末局装置
201…アンテナ
202…受信部
203…伝送方式判定部
204、404、604…復調部
205…ネットワークインターフェース
206、406…変調部
207…送信部
408…伝搬チャネル情報取得部
100, 300, 500, 700, 800, 91 ... Base station apparatus 101-1, 101-N ... Antenna 102, 102-1, 102-N ... Receiver 103, 321 ... Demodulator 104 ... Network interface 105 ... Overhead calculation Unit 106 ... Storage unit 107 ... TDMA transmission rate calculation unit 108 ... OFDMA transmission rate calculation unit 109, 323, 531 ... Transmission method selection unit 110 ... TDMA transmission signal generation unit 111 ... OFDMA transmission signal generation unit 112, 112-1, 112 -N: transmission unit 322, 743 ... SDMA transmission rate calculation unit 324 ... SDMA transmission signal generation unit 325 ... transmission weight calculation unit 326 ... weight calculation unit 741 ... propagation channel storage unit 742 ... propagation channel correlation calculation unit 200, 200-1 , 200-2, 400, 600, 92-1 , 92-2 ... terminal station device 201 ... antenna 202 ... receiving unit 203 ... transmission method determining unit 204, 404, 604 ... demodulating unit 205 ... network interface 206, 406 ... modulating unit 207 ... transmitting unit 408 ... propagation channel information obtaining unit

Claims (7)

基地局装置と複数の端末局装置とを備える無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
複数の伝送方式のうちいずれか一つを用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて伝送速度を伝送方式ごとに算出する伝送速度算出部と、
前記端末局装置に伝送するデータ信号を前記複数の伝送方式それぞれに応じた無線パケット信号に変調する伝送信号生成部と、
前記伝送速度算出部が算出した複数の伝送速度のうち最大の伝送速度に対応する伝送方式に応じて前記伝送信号生成部に無線パケット信号を生成させることを選択する伝送方式選択部と、
前記伝送方式選択部による選択に応じて生成された無線パケット信号を無線信号に変換して送信する送信部と
を有する
ことを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system comprising a base station device and a plurality of terminal station devices,
The base station device
When transmitting a data signal to the terminal station apparatus using any one of a plurality of transmission schemes, overhead including transmission and reception of control signals, data length of data signals, modulation schemes, coding rates, A transmission rate calculation unit that calculates a transmission rate for each transmission method based on the number of subcarriers used for transmission;
A transmission signal generation unit that modulates a data signal to be transmitted to the terminal station apparatus into a radio packet signal corresponding to each of the plurality of transmission methods;
A transmission method selection unit that selects the transmission signal generation unit to generate a radio packet signal according to a transmission method corresponding to the maximum transmission rate among the plurality of transmission rates calculated by the transmission rate calculation unit;
A wireless communication system comprising: a transmission unit that converts a wireless packet signal generated according to the selection by the transmission method selection unit into a wireless signal and transmits the wireless signal.
請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記伝送速度算出部は、
時間分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて第1の伝送速度を算出する時間分割多元接続伝送速度算出部と、
直交周波数分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて第2の伝送速度を算出する直交周波数分割多元接続伝送速度算出部と、
を含み、
前記伝送信号生成部は、
前記端末局装置に伝送するデータ信号を時間分割多元接続伝送に対応する無線パケット信号に変調する時間分割多元接続伝送信号生成部と、
前記端末局装置に伝送するデータ信号を直交周波数分割多元接続伝送に対応する無線パケット信号に変調する直交周波数分割多元接続伝送信号生成部と
を含み、
前記伝送方式選択部は、
前記第1の伝送速度と前記第2の伝送速度とを比較して前記時間分割多元接続伝送信号生成部と前記直交周波数分割多元接続伝送信号生成部とのいずれに無線パケット信号を生成させるかを選択する
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1, wherein
The transmission rate calculator is
When transmitting a data signal to the terminal station apparatus using time division multiple access transmission, overhead including transmission / reception of a control signal, data length of the data signal, modulation scheme, coding rate, and sub used for transmission A time division multiple access transmission rate calculation unit for calculating a first transmission rate based on the number of carriers;
When transmitting a data signal to the terminal station apparatus using orthogonal frequency division multiple access transmission, overhead including transmission / reception of control signal, data length of data signal, modulation method, coding rate, and transmission are used. An orthogonal frequency division multiple access transmission rate calculator that calculates a second transmission rate based on the number of subcarriers;
Including
The transmission signal generator is
A time division multiple access transmission signal generation unit that modulates a data signal to be transmitted to the terminal station device into a radio packet signal corresponding to time division multiple access transmission;
An orthogonal frequency division multiple access transmission signal generating unit that modulates a data signal to be transmitted to the terminal station device into a radio packet signal corresponding to orthogonal frequency division multiple access transmission;
The transmission method selection unit
Which of the time division multiple access transmission signal generation unit and the orthogonal frequency division multiple access transmission signal generation unit generates the radio packet signal by comparing the first transmission rate and the second transmission rate A wireless communication system, characterized by being selected.
請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記伝送速度算出部は、
時間分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて第1の伝送速度を算出する時間分割多元接続伝送速度算出部と、
空間分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて第2の伝送速度を算出する空間分割多元接続伝送速度算出部と、
を含み、
前記伝送信号生成部は、
前記端末局装置に伝送するデータ信号を時間分割多元接続伝送に対応する無線パケット信号に変調する時間分割多元接続伝送信号生成部と、
前記端末局装置に伝送するデータ信号を空間分割多元接続伝送に対応する無線パケット信号に変調する空間分割多元接続伝送信号生成部と、
を含み、
前記伝送方式選択部は、
前記第1の伝送速度と前記第2の伝送速度とを比較して前記時間分割多元接続伝送信号生成部と前記空間分割多元接続伝送信号生成部とのいずれに無線パケット信号を生成させるかを選択する
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1, wherein
The transmission rate calculator is
When transmitting a data signal to the terminal station apparatus using time division multiple access transmission, overhead including transmission / reception of a control signal, data length of the data signal, modulation scheme, coding rate, and sub used for transmission A time division multiple access transmission rate calculation unit for calculating a first transmission rate based on the number of carriers;
In the case of transmitting a data signal to the terminal station apparatus using space division multiple access transmission, overhead including transmission / reception of a control signal, data length of the data signal, modulation scheme, coding rate, and sub used for transmission A space division multiple access transmission rate calculation unit that calculates a second transmission rate based on the number of carriers;
Including
The transmission signal generator is
A time division multiple access transmission signal generation unit that modulates a data signal to be transmitted to the terminal station device into a radio packet signal corresponding to time division multiple access transmission;
A space division multiple access transmission signal generator that modulates a data signal to be transmitted to the terminal station device into a radio packet signal corresponding to space division multiple access transmission;
Including
The transmission method selection unit
The first transmission rate and the second transmission rate are compared, and the time division multiple access transmission signal generation unit or the space division multiple access transmission signal generation unit is selected to generate a radio packet signal A wireless communication system.
請求項3に記載の無線通信システムにおいて、
前記伝送速度算出部は、
直交周波数分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて第3の伝送速度を算出する直交周波数分割多元接続伝送速度算出部
を更に含み、
前記伝送信号生成部は、
前記端末局装置に伝送するデータ信号を直交周波数分割多元接続伝送に対応する無線パケット信号に変調する直交周波数分割多元接続伝送信号生成部
を更に含み、
前記伝送方式選択部は、
前記第1の伝送速度と前記第2の伝送速度と前記第3の伝送速度とを比較して前記時間分割多元接続伝送信号生成部と前記空間分割多元接続伝送信号生成部と前記直交周波数分割多元接続伝送信号生成部とのいずれに無線パケット信号を生成させるかを選択する
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 3,
The transmission rate calculator is
When transmitting a data signal to the terminal station apparatus using orthogonal frequency division multiple access transmission, overhead including transmission / reception of control signal, data length of data signal, modulation method, coding rate, and transmission are used. An orthogonal frequency division multiple access transmission rate calculation unit for calculating a third transmission rate based on the number of subcarriers;
The transmission signal generator is
An orthogonal frequency division multiple access transmission signal generator that modulates a data signal to be transmitted to the terminal station apparatus into a radio packet signal corresponding to orthogonal frequency division multiple access transmission;
The transmission method selection unit
The time division multiple access transmission signal generator, the space division multiple access transmission signal generator, and the orthogonal frequency division multiple are compared by comparing the first transmission rate, the second transmission rate, and the third transmission rate. A radio communication system, characterized in that it selects which one of the connection transmission signal generation units generates a radio packet signal.
請求項3又は請求項4のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記端末局装置は、
自装置と前記基地局装置との間の伝搬チャネル情報をサブキャリアごとに取得する伝搬チャネル情報取得部と、
前記伝搬チャネル情報を前記基地局装置に送信する端末局送信部と、
を備え、
前記基地局装置は、
前記端末局装置から受信した伝搬チャネル情報を用いてサブキャリア間における相関値を前記端末局装置ごとに算出する伝搬チャネル相関算出部
を更に備え、
前記空間分割多元接続伝送速度算出部は、
空間分割多元接続伝送を用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数と、前記相関値とに基づいて前記第2の伝送速度を算出する
ことを特徴とする無線通信システム。
In the radio | wireless communications system in any one of Claim 3 or Claim 4,
The terminal station device
A propagation channel information acquisition unit that acquires, for each subcarrier, propagation channel information between the own device and the base station device;
A terminal station transmitter that transmits the propagation channel information to the base station device;
With
The base station device
A propagation channel correlation calculating unit that calculates a correlation value between subcarriers for each of the terminal station devices using the propagation channel information received from the terminal station device;
The space division multiple access transmission rate calculation unit,
In the case of transmitting a data signal to the terminal station apparatus using space division multiple access transmission, overhead including transmission / reception of a control signal, data length of the data signal, modulation scheme, coding rate, and sub used for transmission The wireless communication system, wherein the second transmission rate is calculated based on the number of carriers and the correlation value.
複数の伝送方式のうちいずれか一つを用いてデータ信号を複数の端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて伝送速度を伝送方式ごとに算出する伝送速度算出部と、
前記端末局装置に伝送するデータ信号を前記複数の伝送方式それぞれに応じた無線パケット信号に変調する伝送信号生成部と、
前記伝送速度算出部が算出した複数の伝送速度のうち最大の伝送速度に対応する伝送方式に応じて前記伝送信号生成部に無線パケット信号を生成させることを選択する伝送方式選択部と、
前記伝送方式選択部による選択に応じて生成された無線パケット信号を無線信号に変換して送信する送信部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
Overhead including transmission / reception of control signal, data length of data signal, modulation method, coding rate when data signal is transmitted to multiple terminal stations using any one of multiple transmission methods A transmission rate calculation unit that calculates a transmission rate for each transmission method based on the number of subcarriers used for transmission,
A transmission signal generation unit that modulates a data signal to be transmitted to the terminal station apparatus into a radio packet signal corresponding to each of the plurality of transmission methods;
A transmission method selection unit that selects the transmission signal generation unit to generate a radio packet signal according to a transmission method corresponding to the maximum transmission rate among the plurality of transmission rates calculated by the transmission rate calculation unit;
A wireless communication apparatus comprising: a transmission unit that converts a wireless packet signal generated according to selection by the transmission method selection unit into a wireless signal and transmits the wireless signal.
基地局装置と複数の端末局装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
複数の伝送方式のうちいずれか一つを用いてデータ信号を前記端末局装置に伝送する場合における、制御信号の送受信を含むオーバーヘッドと、データ信号のデータ長と、変調方式と、符号化率と、伝送に用いるサブキャリア数とに基づいて伝送速度を伝送方式ごとに算出する伝送速度算出ステップと、
前記伝送速度算出ステップにおいて算出した複数の伝送速度のうち最大の伝送速度に対応する伝送方式を選択する伝送方式選択ステップと、
前記伝送方式選択ステップにおいて選択された伝送方式に応じてデータ信号を無線パケット信号に変調する伝送信号生成ステップと、
前記無線パケット信号を無線信号に変換して送信する送信ステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method in a wireless communication system comprising a base station device and a plurality of terminal station devices,
When transmitting a data signal to the terminal station apparatus using any one of a plurality of transmission schemes, overhead including transmission and reception of control signals, data length of data signals, modulation schemes, coding rates, A transmission rate calculating step for calculating a transmission rate for each transmission method based on the number of subcarriers used for transmission;
A transmission method selection step for selecting a transmission method corresponding to the maximum transmission rate among the plurality of transmission rates calculated in the transmission rate calculation step;
A transmission signal generation step of modulating a data signal into a radio packet signal according to the transmission method selected in the transmission method selection step;
And a transmitting step of transmitting the radio packet signal after converting the radio packet signal into a radio signal.
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