JP2017028627A - Wireless communication system, wireless base station device, and wireless communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a radio communication system, a radio base station apparatus, and a radio communication method.
無線基地局及び無線基地局制御局を有する移動通信ネットワークと、移動通信端末とを含む移動通信システムが知られている(特許文献1参照)。移動通信端末は、移動通信ネットワークに対して電池残量情報を通知する手段を有する。移動通信ネットワークは、電池残量に応じて、移動通信端末の最大送信電力の制御をなす手段を有する。 A mobile communication system including a mobile communication network having a radio base station and a radio base station control station and a mobile communication terminal is known (see Patent Document 1). The mobile communication terminal has means for notifying the mobile communication network of battery remaining amount information. The mobile communication network has means for controlling the maximum transmission power of the mobile communication terminal according to the remaining battery level.
また、第1の単位無線通信ネットワークのスレーブ局として少なくとも第1の単位無線通信ネットワークのマスタ局と通信する無線通信装置が知られている(特許文献2参照)。無線通信装置は、無線送信電力を下げる場合、第1の単位無線通信ネットワークに属する他のスレーブ局をスレーブ局とし、自らをマスタ局とする第2の単位無線通信ネットワークを形成し、他のスレーブ局を中継局として使用する。これにより、第1の単位無線通信ネットワークのマスタ局との通信を維持する。 Also, a wireless communication device that communicates with at least a master station of the first unit wireless communication network is known as a slave station of the first unit wireless communication network (see Patent Document 2). The wireless communication device forms a second unit wireless communication network with another slave station belonging to the first unit wireless communication network as a slave station and itself as a master station when lowering the wireless transmission power. Use the station as a relay station. Thereby, communication with the master station of the first unit wireless communication network is maintained.
また、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための送受信部と、送受信部を介して無線端末装置のバッテリの状態に関するバッテリ情報を取得するためのバッテリ情報取得部とを有する無線基地局装置が知られている(特許文献3参照)。 Also, a radio base station having a transmission / reception unit for transmitting / receiving a radio signal to / from the wireless terminal device, and a battery information acquisition unit for acquiring battery information relating to a battery state of the wireless terminal device via the transmission / reception unit An apparatus is known (see Patent Document 3).
また、電池の残量を検出する電池残量検出手段と、電池残量検出手段にて検出された残量に基づいて多重するチャネル数が異なる通信方式を選択する通信方式選択手段とを有する通信端末装置が知られている(特許文献4参照)。送信手段は、通信方式選択手段にて選択された通信方式にて送信することを通信相手より許可された場合には通信方式選択手段にて選択された通信方式にて通信相手に送信信号を送信する。 Further, communication having battery remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of the battery and communication method selecting means for selecting a communication method having a different number of channels to be multiplexed based on the remaining amount detected by the remaining battery amount detecting means. A terminal device is known (see Patent Document 4). The transmission means transmits a transmission signal to the communication partner using the communication method selected by the communication method selection means when the communication partner permits transmission using the communication method selected by the communication method selection means. To do.
特許文献1は、電池残量が少なくなった時には、最大送信電力を小さくすることにより、消費電力を小さくする。しかし、送信電力を小さくすると、送信エラーが発生し易くなる。送信エラーが発生すると、再送する必要があるので、却って、消費電力が大きくなってしまう場合がある。 Patent Document 1 reduces power consumption by reducing the maximum transmission power when the remaining battery level is low. However, if the transmission power is reduced, a transmission error is likely to occur. When a transmission error occurs, it needs to be retransmitted, so that the power consumption may increase.
本発明の目的は、通信エラーレートを低減し、消費電力を低減することができる無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a radio communication system, a radio base station apparatus, and a radio communication method that can reduce a communication error rate and reduce power consumption.
1つの態様では、無線通信システムは、無線基地局装置と、前記無線基地局装置に対して無線通信を行う複数の無線端末装置とを有する無線通信システムであって、前記複数の無線端末装置の各々は、バッテリと、受信を行う第1の受信部と、送信を行う第1の送信部であって、前記バッテリの残量を前記無線基地局装置に送信し、前記第1の受信部が前記無線基地局装置から送信電力低下指示を受信した場合には送信電力を下げる第1の送信部とを有し、前記無線基地局装置は、受信を行う第2の受信部であって、前記複数の無線端末装置から前記バッテリの残量を受信する第2の受信部と、送信を行う第2の送信部であって、前記複数の無線端末装置のうちで前記バッテリの残量が第1の閾値以下である無線端末装置があり、かつ電波の送信時間及び受信時間の合計時間が第2の閾値以上であり、かつ前記電波の送信時間及び受信時間の合計時間に対する前記無線基地局装置及び前記複数の無線端末装置間の通信時間の比が第3の閾値より大きい場合には、前記バッテリの残量が前記第1の閾値より大きい無線端末装置に対して送信電力低下指示を送信する第2の送信部とを有する。 In one aspect, the wireless communication system is a wireless communication system having a wireless base station device and a plurality of wireless terminal devices that perform wireless communication with the wireless base station device, wherein the plurality of wireless terminal devices Each is a battery, a first reception unit that performs reception, and a first transmission unit that performs transmission, wherein the remaining amount of the battery is transmitted to the radio base station apparatus, and the first reception unit A first transmission unit that lowers transmission power when a transmission power reduction instruction is received from the radio base station device, and the radio base station device is a second reception unit that performs reception, A second receiving unit that receives the remaining amount of the battery from a plurality of wireless terminal devices, and a second transmitting unit that performs transmission, wherein the remaining amount of the battery is the first among the plurality of wireless terminal devices. There is a wireless terminal device that is below the threshold of The total time of the reception time and the reception time is equal to or greater than a second threshold, and the ratio of the communication time between the wireless base station device and the plurality of wireless terminal devices to the total time of the transmission time and reception time of the radio wave is a first value. A second transmission unit configured to transmit a transmission power reduction instruction to the wireless terminal device in which the remaining amount of the battery is greater than the first threshold.
バッテリの残量が第1の閾値より大きい無線端末装置の送信電力を下げることにより、バッテリの残量が第1の閾値以下の無線端末装置に対する干渉を小さくことができる。これにより、バッテリの残量が第1の閾値以下の無線端末装置における信号対干渉ノイズ比(SINR)が大きくなり、通信エラーレートが小さくなり、エラーによる再送の回数を減らし、消費電力を低減することができる。 By reducing the transmission power of the wireless terminal device whose remaining battery level is greater than the first threshold, it is possible to reduce interference with the wireless terminal device whose remaining battery level is equal to or lower than the first threshold. As a result, the signal-to-interference noise ratio (SINR) in the wireless terminal device having a remaining battery level equal to or less than the first threshold value is increased, the communication error rate is reduced, the number of retransmissions due to errors is reduced, and the power consumption is reduced. be able to.
図1は、本実施形態による無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システムは、無線基地局装置101と、複数の無線端末装置102a〜102cとを有する。無線端末装置102a〜102cの数は、3個に限定されず、2個でも、4個以上でもよい。無線基地局装置101は、複数の無線端末装置102a〜102cに対して無線通信を行う。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the present embodiment. The wireless communication system includes a wireless
まず、複数の無線端末装置102a〜102cについて説明する。複数の無線端末装置102a〜102cの各々は、バッテリ121と、バッテリ残量監視部122と、第1の送信部123と、第1の受信部124と、送信電力設定部125とを有する。バッテリ121は、例えばソーラーバッテリ(太陽電池)に付属する2次電池や1次電池である。第1の送信部123は、無線基地局装置101に対して、無線送信を行う。例えば、第1の送信部123は、センサにより検出されたデータを送信する。第1の受信部124は、無線基地局装置101に対して、無線受信を行う。
First, the plurality of
バッテリ残量監視部122は、バッテリ121の残量を検出し、その検出したバッテリ121の残量を第1の送信部123に出力する。第1の送信部123は、無線基地局装置101に対して、バッテリ残量監視部122により検出されたバッテリ121の残量を無線送信する。
The battery remaining
次に、無線基地局装置101について説明する。無線基地局装置101は、第2の受信部111と、帯域占有時間監視部112と、バッテリ残量監視部113と、送信電力制御部114と、第2の送信部115とを有する。第2の受信部111は、複数の無線端末装置102a〜102cに対して、無線受信を行う。第2の送信部115は、複数の無線端末装置102a〜102cに対して、無線送信を行う。
Next, the radio
第2の受信部111は、複数の無線端末装置102a〜102cの各々から、複数の無線端末装置102a〜102cのそれぞれのバッテリ121の残量を受信する。すると、第2の受信部111は、複数の無線端末装置102a〜102cのそれぞれのバッテリ121の残量をバッテリ残量監視部113に出力する。バッテリ残量監視部113は、複数の無線端末装置102a〜102cのうちでバッテリ121の残量が第1の閾値以下である無線端末装置があるか否かを判定する。バッテリ121の残量が第1の閾値以下である無線端末装置がある場合には、バッテリ残量監視部113は、バッテリ121の残量が第1の閾値以下である無線端末装置を、送信電力制御部114に通知する。
The second
帯域占有時間監視部112は、複数の無線端末装置102a〜102cに対する第2の受信部111の受信時間及び第2の送信部115の送信時間を加算し、無線基地局装置101及び複数の無線端末装置102a〜102c間の通信時間Tsを検出する。通信時間Tsは、一定時間T0内の通信時間である。
The band occupation
また、帯域占有時間監視部112は、すべての外部装置に対する第2の受信部111の受信時間及び第2の送信部115の送信時間を加算し、電波の受信時間及び送信時間の合計時間Tcを検出する。合計時間Tcは、一定時間T0内の合計時間である。合計時間Tcは、上記の通信時間Tsと、無線基地局装置101及び無線端末装置102a〜102c以外の外部装置からの干渉電波の受信時間Tnとを加算した時間である。外部装置からの干渉電波は、無線基地局装置101の通信プロトコルに則ったものではない。第1の受信部111は、外部からの干渉電波内のデータを解読することはできないが、外部からの干渉電波の受信時間を検出することができる。
The band occupation
無線基地局装置101は、外部からの干渉電波の受信時間Tnが長くなると、信号対干渉ノイズ比(SINR)が小さくなり、通信エラーレートが大きくなり、再送の回数が上昇し、消費電力が上昇してしまう。
When the reception time Tn of interference radio waves from the outside becomes longer, the radio
帯域占有時間監視部112は、上記の無線基地局装置101及び複数の無線端末装置102a〜102c間の通信時間Tsと、電波の受信時間及び送信時間の合計時間Tcを送信電力制御部114に出力する。
The band occupation
送信電力制御部114は、バッテリ121の残量が第1の閾値以下である無線端末装置があるか否かの判定結果と、通信時間Tsと、合計時間Tcとを基に、送信電力制御指示を第2の送信部115に出力する。すると、第2の送信部115は、その送信電力制御指示を無線端末装置102a〜102cに無線送信する。
The transmission
次に、複数の無線端末装置102a〜102cについて説明する。第1の受信部124は、無線基地局装置101から送信電力制御指示を無線受信すると、その送信電力制御指示を送信電力設定部125に出力する。送信電力制御指示は、送信電力低下指示又は送信電力上昇指示である。送信電力設定部125は、第1の受信部124により受信された送信電力制御指示に応じて、第1の送信部123の送信電力を設定する。例えば、送信電力設定部125は、第1の受信部124から送信電力低下指示を入力した場合には、第1の送信部123の送信電力を一定量だけ下げる。また、送信電力設定部125は、第1の受信部124から送信電力上昇指示を入力した場合には、第1の送信部123の送信電力を一定量だけ上げる。第1の送信部123は、送信電力設定部125により設定された送信電力で、送信を行う。
Next, the plurality of
図2は、無線基地局装置101の他の構成例を示す図である。無線基地局装置101は、バス200と、中央処理ユニット(CPU)201と、ランダムアクセスメモリ(RAM)202と、リードオンリーメモリ(ROM)203と、記憶装置204と、無線インターフェース205と、アンテナ206とを有する。無線基地局装置101は、RAM202、ROM203又は記憶装置204内のプログラムをCPU(コンピュータ)201が実行することにより、図1の無線基地局装置101の機能を実現することができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating another configuration example of the radio
また、無線端末装置102a〜102cの各々も、図2の無線基地局装置101と同様の構成であってもよい。無線端末装置102a〜102cの各々は、RAM202、ROM203又は記憶装置204内のプログラムをCPU(コンピュータ)201が実行することにより、図1の無線端末装置102a〜102cの機能を実現することができる。
Also, each of the
図3は、信号対ノイズ比(SNR)とパケット通信エラーレート(PER)の関係の例を示すグラフである。以下、無線端末装置102aの場合を例に説明するが、無線端末装置102b及び102cの場合も同様である。無線端末装置102aは、第1の送信部123の送信電力を下げることにより、一般的には、消費電力を下げることができる。しかし、第1の送信部123の送信電力を下げることにより、逆に、無線端末装置102aの消費電力が増加してしまう場合がある。以下、その理由を説明する。
FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the signal-to-noise ratio (SNR) and the packet communication error rate (PER). Hereinafter, the case of the
第1の送信部123の送信電力を下げると、送信信号の電力が下がるので、無線端末装置102aの信号対ノイズ比(SNR)が小さくなる。例えば、第1の送信部123の送信電力が20mWの場合、信号対ノイズ比(SNR)がA1であり、通信エラーレート(PER)が0.5であり、エラーによる再送回数が1回である。これに対し、第1の送信部123の送信電力が1mWの場合、信号対ノイズ比(SNR)がA2であり、通信エラーレート(PER)が0.9であり、エラーによる再送回数が9回である。信号対ノイズ比(SNR)のA1及びA2の差は、1dBである。第1の送信部123の送信電力を20mWから1mWに下げた場合、第2の受信部111の受信電力が13dB下がるので、送信電力を下げても、再送回数の増加により、消費電力が増える。
When the transmission power of the
上記では、信号対ノイズ比(SNR)の例を示したが、信号対干渉ノイズ比(SINR)の場合も同様である。無線端末装置102aと無線基地局装置101との間の通信の信号対干渉ノイズ比(SINR)について説明する。無線端末装置102aのバッテリ121の残量が第1の閾値以下である場合、無線端末装置102aの消費電力を低減するために、送信電力制御部114は、下記の第1〜第3の送信電力制御を行う。
In the above, an example of the signal-to-noise ratio (SNR) is shown, but the same applies to the case of the signal-to-interference noise ratio (SINR). A signal-to-interference noise ratio (SINR) of communication between the
まず、第1の送信電力制御について説明する。電波の受信時間及び送信時間の合計時間Tcが第2の閾値T未満である場合には、通信トラフィックが混雑していないので、干渉が小さく、信号対干渉ノイズ比(SINR)が大きく、通信エラーレート(PER)が小さく、再送回数が少ない。その場合、送信電力制御部114は、無線端末装置102aの第1の送信部123の送信電力を下げる。これにより、無線端末装置102aの消費電力を低減することができる。
First, the first transmission power control will be described. When the total time Tc of the radio wave reception time and transmission time is less than the second threshold T, the communication traffic is not congested, so the interference is small, the signal-to-interference noise ratio (SINR) is large, and the communication error The rate (PER) is small and the number of retransmissions is small. In that case, the transmission
次に、第2の送信電力制御について説明する。電波の送信時間及び受信時間の合計時間Tcが第2の閾値T以上であり、かつ電波の送信時間及び受信時間の合計時間Tcに対する無線基地局装置101及び複数の無線端末装置102a〜102c間の通信時間Tsの比Ts/Tcが第3の閾値Shより大きい場合を説明する。この場合、無線基地局装置101及び複数の無線端末装置102a〜102c間の通信トラフィックが混雑しており、無線端末装置102aは、無線端末装置102b及び102cからの干渉が大きく、信号対干渉ノイズ比(SINR)が小さく、通信エラーレート(PER)が大きく、再送回数が多くなる。その場合、送信電力制御部114は、無線端末装置102b及び102cの送信電力を下げる。これにより、無線端末装置102aは、無線端末装置102b及び102cからの干渉が小さくなり、信号対干渉ノイズ比(SINR)が大きくなり、通信エラーレート(PER)が小さくなり、再送回数が少なくなる。その結果、無線端末装置102aの消費電力を低減することができる。
Next, the second transmission power control will be described. Between the radio
次に、第3の送信電力制御について説明する。電波の送信時間及び受信時間の合計時間Tcが第2の閾値T以上であり、かつ電波の送信時間及び受信時間の合計時間Tcに対する無線基地局装置101及び複数の無線端末装置102a〜102c間の通信時間Tsの比Ts/Tcが第3の閾値Sh以下である場合を説明する。この場合、無線端末装置102aは、無線基地局装置101及び無線端末装置102a〜102c以外の外部装置からの干渉が大きく、信号対干渉ノイズ比(SINR)が小さく、通信エラーレート(PER)が大きく、再送回数が多くなる。その場合、送信電力制御部114は、無線端末装置102aの送信電力を上げる。これにより、無線端末装置102aは、無線端末装置102aの送信信号の電力が大きくなり、信号対干渉ノイズ比(SINR)が大きくなり、通信エラーレート(PER)が小さくなり、再送回数が少なくなる。その結果、無線端末装置102aの消費電力を低減することができる。
Next, the third transmission power control will be described. Between the radio
図4は、無線基地局装置101及び無線端末装置102a〜102c間の通信例を示す図である。無線通信方式として、搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式(CSMA/CA:Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)の例を示す。
FIG. 4 is a diagram illustrating a communication example between the radio
フレーム期間FRは、データフレーム長Tdと、短フレーム間スペースSIFS(Short Inter Frame Space)と、アック(ACK)フレーム長Taとを有する。複数のフレーム期間FRの間には、分散フレーム間スペースDIFS(Distributed Inter Frame Space)と、バックオフTbとを有する。 The frame period FR has a data frame length Td, a short inter-frame space SIFS (Short Inter Frame Space), and an ACK frame length Ta. Between a plurality of frame periods FR, there is a distributed inter frame space (DIFS) and a back-off Tb.
データフレーム長Tdは、データフレームの長さである。データフレームは、通信データを含む。ACKフレーム長Taは、ACKフレームの長さである。ACKフレームは、データフレームを正しく受信できたことを示すフレームである。短フレーム間スペースSIFSは、データフレームを受信してからACKフレームを送信するまでの時間である。分散フレーム間スペースDIFSは、通信の使用状態から未使用状態に移行したことが判断されるまでの時間である。バックオフTbは、複数の無線端末装置102a〜102cのフレームの衝突を回避するために、フレーム送信を待機するランダムな時間であり、無線端末装置102a〜102c毎に異なる。
The data frame length Td is the length of the data frame. The data frame includes communication data. The ACK frame length Ta is the length of the ACK frame. The ACK frame is a frame indicating that the data frame has been correctly received. The short inter-frame space SIFS is a time from when a data frame is received to when an ACK frame is transmitted. The distributed inter-frame space DIFS is the time until it is determined that the communication usage state has shifted to the unused state. The back-off Tb is a random time for waiting for frame transmission in order to avoid a collision between frames of the plurality of
まず、無線基地局装置101が無線端末装置102aにデータフレームを送信する場合を説明する。その場合、無線端末装置102aは、データフレームを正しく受信すると、ACKフレームを無線基地局装置101に送信する。すると、無線基地局装置101は、ACKフレームを受信する。この場合、無線基地局装置101において、第2の送信部115の送信時間はデータフレーム長Tdであり、第2の受信部111の受信時間はACKフレーム長Taである。帯域占有時間監視部112は、データフレーム長TdとACKフレーム長Taを加算した時間を、無線基地局装置101及び複数の無線端末装置102a〜102c間の通信時間Tsとして検出する。
First, a case where the radio
次に、無線端末装置102aが無線基地局装置101にデータフレームを送信する場合を説明する。その場合、無線基地局装置101は、データフレームを正しく受信すると、ACKフレームを無線端末装置102aに送信する。すると、無線端末装置102aは、ACKフレームを受信する。この場合、無線基地局装置101において、第2の受信部111の受信時間はデータフレーム長Tdであり、第2の送信部115の送信時間はACKフレーム長Taである。帯域占有時間監視部112は、データフレーム長TdとACKフレーム長Taを加算した時間を、無線基地局装置101及び複数の無線端末装置102a〜102c間の通信時間Tsとして検出する。
Next, a case where the
図5は、図1の無線通信システムの無線通信方法を示すフローチャートである。無線端末装置102a〜102cの各々は、ステップS501〜S509の処理を行う。無線基地局装置101は、ステップS510〜S520の処理を行う。
FIG. 5 is a flowchart showing a wireless communication method of the wireless communication system of FIG. Each of the
まず、ステップS501では、無線端末装置102a〜102cの各々において、バッテリ残量監視部122は、一定時間間隔でバッテリ残量を検出するため、バッテリ残量検出時間になるまで待機する。バッテリ残量検出時間になると、ステップS502に進む。ステップS502では、無線端末装置102a〜102cの各々において、バッテリ残量監視部122は、バッテリ121の残量を検出する。次に、ステップS503では、無線端末装置102a〜102cの各々において、第1の送信部123は、バッテリ残量監視部122が検出したバッテリ121の残量を無線基地局装置101に送信する。その後、ステップS504及びS510に進む。
First, in step S501, in each of the
ステップS510では、無線基地局装置101において、バッテリ残量監視部113は、第2の受信部111がバッテリ121の残量を受信するまで待機する。第2の受信部111がバッテリ121の残量を受信すると、ステップS511に進む。ステップS511では、無線基地局装置101において、バッテリ残量監視部113は、第1の受信部111が受信したバッテリ121の残量を基に、無線端末装置102a〜102cの各々のバッテリ121の残量を更新する。次に、ステップS512では、無線基地局装置101において、バッテリ残量監視部113は、複数の無線端末装置102a〜102cのうちでバッテリ121の残量が第1の閾値以下である無線端末装置があるか否かを判定する。ある場合にはステップS513に進み、ない場合にはステップS510に戻る。
In step S <b> 510, in the radio
ステップS513では、無線基地局装置101において、帯域占有時間監視部112は、電波の受信時間及び送信時間の合計時間Tcと、無線基地局装置101及び複数の無線端末装置102a〜102c間の通信時間Tsを検出し、時間Tc及びTsを送信電力制御部114に出力する。次に、ステップS514では、無線基地局装置101において、送信電力制御部114は、電波の受信時間及び送信時間の合計時間Tcが第2の閾値T未満であるか否かを判定する。合計時間Tcが第2の閾値T未満である場合には、ステップS515に進み、合計時間Tcが第2の閾値T以上である場合には、ステップS518に進む。
In step S513, in the radio
ステップS515では、無線基地局装置101において、送信電力制御部114は、ステップS512で判定されたバッテリ121の残量が第1の閾値以下である無線端末装置からのパケット受信エラーレート(PER)を取得する。次に、ステップS516では、無線基地局装置101において、送信電力制御部114は、ステップS515で取得したパケット受信エラーレート(PER)が第4の閾値PERr未満であるか否かを判定する。第4の閾値PERr未満である場合にはステップS517に進み、第4の閾値PERr以上である場合にはステップS510に戻る。
In step S515, in the radio
ステップS517では、無線基地局装置101において、第2の送信部115は、送信電力制御部114の制御の下、ステップS512で判定されたバッテリ121の残量が第1の閾値以下である無線端末装置に対して、送信電力低下指示を送信する。この処理は、第1の送信電力制御である。その後、ステップS510に戻る。また、無線端末装置102a〜102cのステップS504の処理に進む。
In step S517, in the radio
ステップS518では、無線基地局装置101において、送信電力制御部114は、電波の送信時間及び受信時間の合計時間Tcに対する無線基地局装置101及び複数の無線端末装置102a〜102c間の通信時間Tsの比Ts/Tcが第3の閾値Shより大きいか否かを判定する。比Ts/Tcが第3の閾値Shより大きい場合には、ステップS519に進み、比Ts/Tcが第3の閾値Sh以下である場合には、ステップS520に進む。
In step S518, in the radio
ステップS519では、無線基地局装置101において、第2の送信部115は、送信電力制御部114の制御の下、ステップS512で判定されたバッテリ121の残量が第1の閾値以下である無線端末装置以外の無線端末装置(バッテリ121の残量が第1の閾値より大きい無線端末装置)に対して、送信電力低下指示を送信する。例えば、無線端末装置102aのバッテリ121の残量のみが第1の閾値以下であると判定された場合、無線端末装置102b及び102cのバッテリ121の残量は第1の閾値より大きい。この場合、第2の送信部115は、バッテリ121の残量が第1の閾値より大きい無線端末装置102b及び102cに対して、送信電力低下指示を送信する。この処理は、第2の送信電力制御である。その後、ステップS510に戻る。また、無線端末装置102a〜102cのステップS504の処理に進む。
In step S519, in the radio
ステップS520では、無線基地局装置101において、第2の送信部115は、送信電力制御部114の制御の下、ステップS512で判定されたバッテリ121の残量が第1の閾値以下である無線端末装置に対して、送信電力上昇指示を送信する。この処理は、第3の送信電力制御である。その後、ステップS510に戻る。また、無線端末装置102a〜102cのステップS504の処理に進む。
In step S520, in the radio
ステップS504では、無線端末装置102a〜102cの各々において、送信電力設定部125は、第1の受信部124が送信電力制御指示(送信電力低下指示又は送信電力上昇指示)を受信したか否かを判定する。受信した場合には、ステップS505に進み、受信していない場合には、ステップS501に戻る。
In step S504, in each of the
ステップS505では、無線端末装置102a〜102cの各々において、送信電力設定部125は、第1の受信部124が受信した送信電力制御指示に応じて、第1の送信部123の送信電力を制御する。例えば、送信電力設定部125は、第1の受信部124が送信電力低下指示を受信した場合には、第1の送信部123の送信電力を一定値下げる。また、送信電力設定部125は、第1の受信部124が送信電力上昇指示を受信した場合には、第1の送信部123の送信電力を一定値上げる。
In step S505, in each of the
次に、ステップS506では、無線端末装置102a〜102cの各々において、送信電力設定部125は、ステップS505で送信電力を下げたか否かを判定する。下げた場合には、ステップS507に進み、下げていない場合には、ステップS501に戻る。
Next, in step S506, in each of the
ステップS507では、無線端末装置102a〜102cの各々において、送信電力設定部125は、自己の無線端末装置から無線基地局装置101へのパケット送信エラーレート(PER)を取得する。
In step S507, in each of the
次に、ステップS508では、無線端末装置102a〜102cの各々において、送信電力設定部125は、ステップS507で取得したパケット送信エラーレート(PER)が第4の閾値PERt以下であるか否かを判定する。第4の閾値PERt以下である場合には、ステップS501に戻り、第4の閾値PERtより大きい場合には、ステップS509に進む。
Next, in step S508, in each of the
ステップS509では、無線端末装置102a〜102cの各々において、送信電力設定部125は、第1の送信部123の送信電力を、ステップS505における制御の前の値に戻す。すなわち、送信電力設定部125は、第1の送信部123の送信電力を一定値上げることにより、制御前の値に戻す。これにより、パケット送信エラーレート(PER)が第4の閾値PERtより大きくならないように、第1の送信部123の送信電力の下限値を設定することができ、エラーによる再送回数を減らし、消費電力を低減することができる。その後、ステップS501に戻る。
In step S509, in each of the
次に、ステップS514の第2の閾値Tの例を説明する。電波の送信時間及び受信時間の合計時間Tcは、一定時間T0内の合計時間である。一定時間T0は、例えば、ビーコン間隔の時間、又はデータ定期送信間隔の時間である。第2の閾値Tは、図4において、次式により設定される。ここで、Tb0は、バックオフTbの平均時間である。また、0<α≦1である。データフレーム長Tdは、仕様内の最小値である。
T=T0×α×(Td+Ta)/{(Td+Ta)+(DIFS+Tb0+SIFS)}
Next, an example of the second threshold value T in step S514 will be described. The total time Tc of the radio wave transmission time and reception time is the total time within a certain time T0. The fixed time T0 is, for example, a beacon interval time or a data regular transmission interval time. The second threshold T is set by the following equation in FIG. Here, Tb0 is an average time of the back-off Tb. Further, 0 <α ≦ 1. The data frame length Td is the minimum value within the specification.
T = T0 × α × (Td + Ta) / {(Td + Ta) + (DIFS + Tb0 + SIFS)}
次に、ステップS518の例を説明する。無線基地局装置101及び複数の無線端末装置102a〜102c間の通信時間Tsは、一定時間T0内の通信時間である。第3の閾値Sh0は、図4において、次式により設定される。
Sh0=[T0×α×(Td+Ta)/{(Td+Ta)+(DIFS+Tb0+SIFS)}]−(Tc−Ts)
Next, an example of step S518 will be described. A communication time Ts between the radio
Sh0 = [T0 × α × (Td + Ta) / {(Td + Ta) + (DIFS + Tb0 + SIFS)}] − (Tc−Ts)
ステップS518では、送信電力制御部114は、通信時間Tsが第3の閾値Sh0より大きいか否かを判定する。第3の閾値Sh0より大きい場合には、ステップS519に進み、第3の閾値Sh0以下である場合には、ステップS520に進む。
In step S518, the transmission
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
101 無線基地局装置
102a〜102c 無線端末装置
111 第2の受信部
112 帯域占有時間監視部
113 バッテリ残量監視部
114 送信電力制御部
115 第2の送信部
121 バッテリ
122 バッテリ残量監視部
123 第1の送信部
124 第1の受信部
125 送信電力設定部
101 radio
Claims (8)
前記無線基地局装置に対して無線通信を行う複数の無線端末装置とを有する無線通信システムであって、
前記複数の無線端末装置の各々は、
バッテリと、
受信を行う第1の受信部と、
送信を行う第1の送信部であって、前記バッテリの残量を前記無線基地局装置に送信し、前記第1の受信部が前記無線基地局装置から送信電力低下指示を受信した場合には送信電力を下げる第1の送信部とを有し、
前記無線基地局装置は、
受信を行う第2の受信部であって、前記複数の無線端末装置から前記バッテリの残量を受信する第2の受信部と、
送信を行う第2の送信部であって、前記複数の無線端末装置のうちで前記バッテリの残量が第1の閾値以下である無線端末装置があり、かつ電波の送信時間及び受信時間の合計時間が第2の閾値以上であり、かつ前記電波の送信時間及び受信時間の合計時間に対する前記無線基地局装置及び前記複数の無線端末装置間の通信時間の比が第3の閾値より大きい場合には、前記バッテリの残量が前記第1の閾値より大きい無線端末装置に対して送信電力低下指示を送信する第2の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 radio base station device;
A wireless communication system having a plurality of wireless terminal devices that perform wireless communication with the wireless base station device,
Each of the plurality of wireless terminal devices is
Battery,
A first receiving unit for receiving;
A first transmission unit that performs transmission, wherein the remaining amount of the battery is transmitted to the radio base station device, and the first reception unit receives a transmission power reduction instruction from the radio base station device; A first transmission unit for reducing transmission power,
The wireless base station device
A second receiving unit that performs reception, the second receiving unit receiving the remaining amount of the battery from the plurality of wireless terminal devices;
A second transmission unit that performs transmission, wherein among the plurality of wireless terminal devices, there is a wireless terminal device in which a remaining amount of the battery is equal to or less than a first threshold value, and a total of radio wave transmission time and reception time When the time is greater than or equal to a second threshold and the ratio of the communication time between the radio base station apparatus and the plurality of radio terminal apparatuses with respect to the total time of the radio wave transmission time and reception time is greater than a third threshold Comprises a second transmission unit that transmits a transmission power reduction instruction to the wireless terminal device in which the remaining amount of the battery is greater than the first threshold value.
前記第1の送信部は、前記第1の受信部が前記無線基地局装置から前記送信電力上昇指示を受信した場合には送信電力を上げることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。 The second transmission unit includes a wireless terminal device having a remaining battery level equal to or less than the first threshold value among the plurality of wireless terminal devices, and a total time of the transmission time and the reception time of the radio wave. When the ratio of the communication time between the radio base station apparatus and the plurality of radio terminal apparatuses with respect to the total time of the transmission time and the reception time of the radio wave is equal to or greater than the second threshold and equal to or less than the third threshold Transmits a transmission power increase instruction to the wireless terminal device whose remaining battery capacity is equal to or less than the first threshold,
2. The radio communication system according to claim 1, wherein the first transmission unit increases transmission power when the first reception unit receives the transmission power increase instruction from the radio base station apparatus. 3.
前記複数の無線端末装置のうちで前記バッテリの残量が前記第1の閾値以下である無線端末装置があり、かつ前記電波の送信時間及び受信時間の合計時間が前記第2の閾値より小さい場合には、前記バッテリの残量が前記第1の閾値以下である無線端末装置に対して送信電力低下指示を送信し、
前記複数の無線端末装置のうちで前記バッテリの残量が前記第1の閾値以下である無線端末装置があり、かつ前記電波の送信時間及び受信時間の合計時間が前記第2の閾値以上であり、かつ前記電波の送信時間及び受信時間の合計時間に対する前記無線基地局装置及び前記複数の無線端末装置間の通信時間の比が前記第3の閾値以下である場合には、前記バッテリの残量が前記第1の閾値以下である無線端末装置に対して送信電力上昇指示を送信し、
前記第1の送信部は、前記第1の受信部が前記無線基地局装置から前記送信電力上昇指示を受信した場合には送信電力を上げることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。 The second transmitter is
There is a wireless terminal device in which the remaining amount of the battery is equal to or less than the first threshold value among the plurality of wireless terminal devices, and the total time of the transmission time and the reception time of the radio wave is smaller than the second threshold value Transmits a transmission power lowering instruction to the wireless terminal device in which the remaining amount of the battery is equal to or less than the first threshold,
Among the plurality of wireless terminal devices, there is a wireless terminal device in which the remaining amount of the battery is equal to or less than the first threshold value, and a total time of the transmission time and reception time of the radio wave is equal to or greater than the second threshold value. And the ratio of the communication time between the radio base station apparatus and the plurality of radio terminal apparatuses to the total time of the radio wave transmission time and reception time is equal to or less than the third threshold value, the remaining battery level Transmits a transmission power increase instruction to the wireless terminal device having a value equal to or less than the first threshold,
2. The radio communication system according to claim 1, wherein the first transmission unit increases transmission power when the first reception unit receives the transmission power increase instruction from the radio base station apparatus. 3.
受信を行う受信部であって、前記複数の無線端末装置のバッテリの残量を受信する受信部と、
送信を行う送信部であって、前記複数の無線端末装置のうちで前記バッテリの残量が第1の閾値以下である無線端末装置があり、かつ電波の送信時間及び受信時間の合計時間が第2の閾値以上であり、かつ前記電波の送信時間及び受信時間の合計時間に対する前記無線基地局装置及び前記複数の無線端末装置間の通信時間の比が第3の閾値より大きい場合には、前記バッテリの残量が前記第1の閾値より大きい無線端末装置に対して送信電力低下指示を送信する送信部と
を有することを特徴とする無線基地局装置。 A wireless base station device that performs wireless communication with a plurality of wireless terminal devices,
A receiving unit for receiving, the receiving unit for receiving the remaining battery capacity of the plurality of wireless terminal devices; and
A transmitting unit that performs transmission, wherein among the plurality of wireless terminal devices, there is a wireless terminal device in which a remaining amount of the battery is equal to or less than a first threshold, and a total time of radio wave transmission time and reception time is When the ratio of the communication time between the radio base station apparatus and the plurality of radio terminal apparatuses with respect to the total time of the radio wave transmission time and reception time is greater than a third threshold, A radio base station apparatus, comprising: a transmission unit that transmits a transmission power reduction instruction to a radio terminal apparatus having a remaining battery level greater than the first threshold value.
受信部により、前記複数の無線端末装置のバッテリの残量を受信し、
送信部により、前記複数の無線端末装置のうちで前記バッテリの残量が第1の閾値以下である無線端末装置があり、かつ電波の送信時間及び受信時間の合計時間が第2の閾値以上であり、かつ前記電波の送信時間及び受信時間の合計時間に対する前記無線基地局装置及び前記複数の無線端末装置間の通信時間の比が第3の閾値より大きい場合には、前記バッテリの残量が前記第1の閾値より大きい無線端末装置に対して送信電力低下指示を送信することを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method of a wireless base station device that performs wireless communication with a plurality of wireless terminal devices,
The reception unit receives the remaining battery power of the plurality of wireless terminal devices,
There is a wireless terminal device in which the remaining amount of the battery is less than or equal to a first threshold value among the plurality of wireless terminal devices, and the total time of radio wave transmission time and reception time is greater than or equal to a second threshold value by the transmission unit And if the ratio of the communication time between the radio base station apparatus and the plurality of radio terminal apparatuses to the total time of the radio wave transmission time and reception time is greater than a third threshold, the remaining battery level is A wireless communication method, comprising: transmitting a transmission power reduction instruction to a wireless terminal device greater than the first threshold.
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JP2015147962A JP2017028627A (en) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | Wireless communication system, wireless base station device, and wireless communication method |
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