JP2018157535A - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[実施の形態1]
図1は、実施の形態1の無線通信システムの構成を説明するための概念図である。
[送信装置の構成]
図3は、実施の形態1の送信装置1000の構成を説明するための機能ブロック図である。
(注水定理による送信電力の分配)
以下では、まず、図4における送信電力分配処理部2204の行う注水定理による送信電力の分配処理について、さらに詳しく説明する。
上述のようにして、送信電力分配処理部2204において、注水定理により、各周波数帯fjの送信電力pjが設定されると、送信電力分配処理部2204は、各周波数帯において送信電力pjのときのSNR値γj´を算出する。
[受信装置の構成]
以下では、図2で説明したような無線通信システムで使用される受信装置の構成について説明する。
図10は、シミュレーションの条件を説明する図である。
(送信タイミング制御部の動作)
図12は、チャネル利用状況観測部1060、チャネル利用状況予測部1070および送信タイミング制御部2100の動作を説明するためのタイミングチャートである。
すなわち、チャネル利用状況予測部1070は、たとえば、3つの周波数帯域を使用して通信を行う場合、現時点を基準として、たとえば、時刻t2であれば、2帯域を利用して送信できると予測し、時刻t3であれば、3帯域を利用できると予測する。送信タイミング制御部2100は、効率的な伝送を行うため、利用状況の予測結果に基づき、送信開始タイミングと使用周波数帯を判断する。
[実施の形態2]
以下では、実施の形態1の構成において、送信条件設定部2200の構成を変形した送信装置の構成について説明する。
(注水定理による送信電力の分配)
スループット算出部2202.q´は、各周波数帯f0,f1,f2の対応するバンド幅の組み合わせ(W0,W1,W2)に対して、各周波数帯の信号対雑音電力比(SNR)である(γ0,γ1,γ2)に、注水定理に従って、送信電力を配分する送信電力分配処理部2204´を含む。
実施の形態1と同様にして、送信電力分配処理部2204´において、注水定理により、各周波数帯fjの送信電力pjが設定されると、送信電力分配処理部2204´は、各周波数帯において送信電力pjのときのSNR値γj´を算出する。
[実施の形態2の変形例]
実施の形態2では、帯域jごとに送信電力の最大値pj maxが設定されているものとしたが、以下では、実施の形態2の変形例として、MCS選択部2210.0´〜2210.2´におけるMCSの選択時に、MCSの最大値の制限を設ける構成を説明する。
(伝送路容量によるMCSの選択)
上述した実施の形態1の動作と同様にして、送信電力分配処理部2204´において、注水定理により、以下の式により各周波数帯fjの送信電力pjを算出する。
Claims (9)
- 互いに分離した複数の周波数帯の複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信装置であって、
送信データを前記複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各前記周波数帯ごとに送信パケットを生成するためのデジタル信号処理部と、
各前記周波数帯ごとに設けられ、前記デジタル信号を対応する前記周波数帯ごとの高周波信号に変換するための複数の高周波信号処理部とを備え、
各前記高周波信号処理部は、
対応する前記周波数帯での送信のために、指定された変調方式および符号化率で前記送信パケットのデータを変調するための変調処理部と、
前記変調処理部により変調された信号に対して、指定された送信電力となるように増幅する増幅部とを含み、
各前記周波数帯ごとの帯域幅と信号対雑音電力比に応じて送信電力を分配し、分配後の送信電力により所定の帯域幅、変調方式および符号化率の組合せについて、前記周波数帯ごとのスループットを予測して、前記複数の周波数帯での通信が最大のスループットとなる組合せを前記高周波信号処理部に指示するための送信制御部をさらに備える、無線通信装置。 - 前記所定の帯域幅は、前記複数の周波数帯のそれぞれに対応して、複数の帯域幅設定値として予め規定されており、
前記変調方式および符号化率の組合せは、対応する周波数帯における通信路容量のレベルにそれぞれ対応して、複数の変調設定として予め規定されており、
前記高周波信号処理部は、前記送信制御部からの指示による帯域幅設定値および変調設定に応じて、前記周波数帯ごとに、対応する帯域幅、変調方式および符号化率の組合せによる前記高周波信号を生成する、請求項1記載の無線通信装置。 - 前記送信制御部は、各前記周波数帯ごとに帯域幅と信号対雑音電力比に応じて前記送信電力を注水定理により分配するように前記増幅部を制御する、請求項2記載の無線通信装置。
- 前記送信制御部は、各前記周波数帯ごとに設定された分配最大値と、各前記周波数帯ごとに帯域幅と信号対雑音電力比に応じて前記送信電力を注水定理により分配される分配電力値とのうちのより低い方の電力値となるように、前記増幅部を制御する、請求項2記載の無線通信装置。
- 前記送信制御部は、前記複数の帯域幅設定値の組合せのパターンにそれぞれ対応するスループット算出部を含み、
各前記スループット算出部は、
対応する前記帯域幅設定値の組合せで指定される帯域幅で前記送信電力を注水定理により分配する送信電力分配処理部と、
前記送信電力分配処理部により分配された前記送信電力での通信路容量を算出する通信路容量算出部と、
前記算出された通信路容量に基づいて、前記複数の変調設定により指定される複数の前記変調方式および前記符号化率の組合せのうちのいずれか1つを選択する変調設定部と、
前記選択された変調方式および前記符号化率の組合せと対応する前記帯域幅設定値の組合せとに基づいてスループットの期待値を算出するスループット期待値算出部とを含み、
前記送信制御部は、前記スループット期待値算出部により算出された前記スループットの期待値に基づき、最大のスループット期待値となる前記帯域幅設定値の組合せを選択するバンド幅パターン選択部をさらに含む、請求項2記載の無線通信装置。 - 前記変調方式および符号化率の組合せの前記変調設定に対応する通信路容量のレベルの各々には、当該変調設定を採用する基準となる切替しきい値と、当該通信路容量のレベルでの上限しきい値が設定されており、
各前記スループット算出部は、前記変調設定部により前記変調方式および符号化率の組合せが選択されなかった周波数帯に配分された余剰電力と、前記変調設定部により選択された前記変調方式および符号化率の組合せの上限しきい値を超える通信路容量に対応する余剰電力とを再配分して、前記変調方式および符号化率の組合せを、伝送レートがより高くなるように再調整する再調整部をさらに含む、請求項5記載の無線通信装置。 - 前記送信制御部は、
i)各前記周波数帯ごとに、前記複数の帯域幅設定値で指定されるそれぞれの帯域幅で前記送信電力を注水定理により分配した場合に、分配された前記送信電力での通信路容量を算出し、
ii)前記算出された通信路容量に基づいて、前記複数の変調設定のうち選択されうる複数の前記変調方式および前記符号化率の組合せを決定し、
iii)前記決定された前記変調方式および前記符号化率の組合せに基づき、前記周波数帯ごとに予測されたスループットにより、前記複数の周波数帯での通信が最大のスループットとなるような前記帯域幅および前記変調方式および前記符号化率の組合せを抽出して指示する、請求項3記載の無線通信装置。 - 前記送信制御部は、各前記周波数帯ごとに、所定の送信電力以下となるように、複数の前記変調方式および前記符号化率の組合せを決定する、請求項2記載の無線通信装置。
- 互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行っている複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信方法であって、
送信データを前記複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各前記周波数帯ごとに送信パケットを生成するステップと、
各前記周波数帯ごとに、前記デジタル信号を対応する前記周波数帯ごとの高周波信号に変換するステップとを備え、
前記高周波信号に変換するステップは、
対応する前記周波数帯での送信のために、指定された変調方式および符号化率で前記送信パケットのデータを変調するステップと、
前記変調された信号に対して、指定された送信電力となるように増幅するステップとを含み、
各前記周波数帯ごとの帯域幅と信号対雑音電力比に応じて送信電力を分配し、分配後の送信電力により所定の帯域幅、変調方式および符号化率の組合せについて、前記周波数帯ごとのスループットを予測して、前記複数の周波数帯での通信が最大のスループットとなる組合せを設定するステップをさらに備える、無線通信方法。
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