JP2023145152A - Wireless communication method, wireless communication device, and wireless communication system - Google Patents

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JP2023145152A JP2022052473A JP2022052473A JP2023145152A JP 2023145152 A JP2023145152 A JP 2023145152A JP 2022052473 A JP2022052473 A JP 2022052473A JP 2022052473 A JP2022052473 A JP 2022052473A JP 2023145152 A JP2023145152 A JP 2023145152A
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隼人 福園
Hayato Fukusono
利文 宮城
Toshifumi Miyagi
正文 吉岡
Masabumi Yoshioka
圭太 栗山
Keita Kuriyama
文明 前原
Fumiaki Maehara
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Abstract

To optimize transmission capacity while maintaining transmission quality.SOLUTION: The method comprises: identifying each roll-off rate using a predetermined relationship table, calculating a degraded SNR equivalent on the basis of the amount that the PAPR of a transmitting amplifier exceeds a backoff and a minimum Euclidean distance, and calculating an SNR for average transmit power; selecting either SC-FTN transmission or Nyquist transmission, using the calculated SNR; when SC-FTN transmission is selected, calculating transmission capacity that goes through the transmitting amplifier, using each of the identified roll-off rates and the SNR; and when SC-FTN transmission is selected, determining an optimum transmission capacity from among the calculated transmission capacities on the basis of a plurality of PAPR values, while sequentially changing the average transmit power, and determining the roll-off rate at which the optimum transmission capacity is achieved, as a final roll-off rate for the transmitting amplifier, and when Nyquist transmission is selected, determining that Nyquist transmission using the transmitting amplifier be performed.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、送信増幅器を用いた無線通信方法、無線通信装置、及び無線通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication method, a wireless communication device, and a wireless communication system using a transmission amplifier.

送信信号を増幅させる送信増幅器を備えた無線通信装置は、送信増幅器のロールオフ率（roll-off factor）αが小さいほど伝送帯域が狭くてすむ。また、無線通信装置のＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）は、ロールオフ率αと圧縮率（compression factor）τの関数で表される。 In a wireless communication device equipped with a transmission amplifier that amplifies a transmission signal, the smaller the roll-off factor α of the transmission amplifier, the narrower the transmission band. Furthermore, the PAPR (Peak to Average Power Ratio) of a wireless communication device is expressed as a function of a roll-off rate α and a compression factor τ.

例えば、非特許文献１には、ロールオフ率αごとのＰＡＰＲへのＳＲＲＣ（square root raised cosine）の寄与が開示されている。また、非特許文献２には、ロールオフ率αごとの圧縮率に対するＰＡＰＲの変化が開示されている。 For example, Non-Patent Document 1 discloses the contribution of SRRC (square root raised cosine) to PAPR for each roll-off rate α. Further, Non-Patent Document 2 discloses a change in PAPR with respect to a compression rate for each roll-off rate α.

また、送信増幅器を用いて増幅させた伝送信号を無線により送信する無線通信装置の伝送容量を最適化する技術の一つとして、ＳＣ（single carrier）－ＦＴＮ（faster-than-nyquist）伝送が知られている。 In addition, SC (single carrier)-FTN (faster-than-nyquist) transmission is known as one of the techniques for optimizing the transmission capacity of wireless communication equipment that wirelessly transmits a transmission signal amplified using a transmission amplifier. It is being

ＦＴＮ伝送は、クロック周波数を超えるシンボルレートにより変調シンボルを送出する手法であり、同伝送ビット数の高次ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）よりもＰＡＰＲを低減することが期待される（例えば、非特許文献２，３参照）。 FTN transmission is a method of transmitting modulation symbols at a symbol rate that exceeds the clock frequency, and is expected to reduce PAPR more than high-order QAM (Quadrature Amplitude Modulation) with the same number of transmission bits (for example, non-patent literature (see 2, 3).

Marco Baldi, et al., "A comparison between APSK and QAM inwireless tactical scenarios for land mobile systems", EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking 2012Marco Baldi, et al., "A comparison between APSK and QAM inwireless tactical scenarios for land mobile systems", EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking 2012 Jean-Alain Lucciardi, et al., "Trade-Off Between Spectral Efficiency Increase And PAPR Reduction When Using FTN Signaling: Impact Of Non Linearities", IEEE ICC 2016 SAC Satellite and Space CommunicationsJean-Alain Lucciardi, et al., "Trade-Off Between Spectral Efficiency Increase And PAPR Reduction When Using FTN Signaling: Impact Of Non Linearities", IEEE ICC 2016 SAC Satellite and Space Communications Fredrik Rusek, et al., "Constrained Capacities for Faster-Than-Nyquist Signaling", IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL. 55, NO. 2, FEBRUARY 2009Fredrik Rusek, et al., "Constrained Capacities for Faster-Than-Nyquist Signaling", IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL. 55, NO. 2, FEBRUARY 2009

無線通信装置は、送信増幅器のバックオフとＰＡＰＲを考慮して平均送信電力を下げた場合、ＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）が下がる。そのため、通信容量を最適化するためには、ロールオフ率αと圧縮率τを調整して通信品質を維持する必要がある。 In a wireless communication device, when the average transmission power is lowered in consideration of the backoff of the transmission amplifier and the PAPR, the SNR (Signal-to-Noise Ratio) decreases. Therefore, in order to optimize communication capacity, it is necessary to maintain communication quality by adjusting roll-off rate α and compression rate τ.

無線通信では、ＰＡＰＲの値がバックオフの値を超えて歪みが生じることを許容する場合、ＳＮＲの低下と同等の品質劣化が生じる。また、変調方式を切替えることが可能な無線通信装置では、変調方式（例えば１６ＱＡＭ，１６ＡＰＳＫなど）が異なると、ＰＡＰＲの寄与量と最小ユークリッド距離が異なるため、劣化ＳＮＲ換算量も異なる。 In wireless communications, if the PAPR value exceeds the backoff value and distortion is allowed to occur, quality degradation equivalent to a reduction in SNR occurs. Furthermore, in a wireless communication device capable of switching the modulation method, if the modulation method (for example, 16QAM, 16APSK, etc.) is different, the amount of contribution of PAPR and the minimum Euclidean distance will be different, and therefore the amount of degraded SNR conversion will also be different.

本発明は、伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化することができる無線通信方法、無線通信装置、及び無線通信システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a wireless communication method, a wireless communication device, and a wireless communication system that can optimize transmission capacity while maintaining transmission quality.

本発明の一態様にかかる無線通信方法は、送信増幅器を備え、ＳＣ－ＦＴＮ伝送とナイキスト伝送とを切替えて信号を伝送する無線通信装置を用いた無線通信方法において、
前記送信増幅器が増幅させた平均送信電力Ｐに対して、Ｐ１ｄＢからの差をバックオフとして許容される各変調方式のＰＡＰＲの値を算出する許容値算出工程と、算出したＰＡＰＲに対し、予め定められた関係表を用いてロールオフ率をそれぞれ特定し、前記送信増幅器のＰＡＰＲがバックオフを超える量と、最小ユークリッド距離に基づいて劣化ＳＮＲ換算量を計算し、平均送信電力に対してＳＮＲを算出するＳＮＲ算出工程と、算出したＳＮＲを用いて、ＳＣ－ＦＴＮ伝送又はナイキスト伝送のいずれかを選択する選択工程と、ＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、特定したロールオフ率それぞれ及びＳＮＲを用いて前記送信増幅器を介する伝送容量を算出する容量算出工程と、ＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、平均送信電力を順次に変更しつつ、複数のＰＡＰＲの値に基づいて、算出した伝送容量の中から最適な伝送容量を決定し、最適な伝送容量となるロールオフ率を前記送信増幅器に対する最終的なロールオフ率として決定し、ナイキスト伝送を選択した場合、前記送信増幅器を用いたナイキスト伝送を行うことを決定する決定工程とを含むことを特徴とする。 A wireless communication method according to one aspect of the present invention is a wireless communication method using a wireless communication device that includes a transmission amplifier and transmits a signal by switching between SC-FTN transmission and Nyquist transmission.
A permissible value calculation step of calculating the permissible PAPR value of each modulation method using the difference from P1 dB as a back-off for the average transmission power P amplified by the transmission amplifier, and a predetermined value for the calculated PAPR. The roll-off rate is determined using the relationship table shown in Table 1, and the degraded SNR conversion amount is calculated based on the amount by which the PAPR of the transmission amplifier exceeds the back-off and the minimum Euclidean distance, and the SNR is calculated for the average transmission power. A selection step of selecting either SC-FTN transmission or Nyquist transmission using the calculated SNR, and if SC-FTN transmission is selected, using each of the specified roll-off rates and SNR. and, if SC-FTN transmission is selected, calculate the transmission capacity among the calculated transmission capacities based on a plurality of PAPR values while sequentially changing the average transmission power. determine the optimal transmission capacity, determine the roll-off rate that provides the optimal transmission capacity as the final roll-off rate for the transmission amplifier, and if Nyquist transmission is selected, perform Nyquist transmission using the transmission amplifier. The method is characterized by including a determining step of determining.

また、本発明の一態様にかかる無線通信装置は、送信増幅器を備え、ＳＣ－ＦＴＮ伝送とナイキスト伝送とを切替えて信号を伝送する無線通信装置において、前記送信増幅器が増幅させた平均送信電力Ｐに対して、Ｐ１ｄＢからの差をバックオフとして許容される各変調方式のＰＡＰＲの値を算出する許容値算出部と、前記許容値算出部が算出したＰＡＰＲに対し、予め定められた関係表を用いてロールオフ率をそれぞれ特定し、前記送信増幅器のＰＡＰＲがバックオフを超える量と、最小ユークリッド距離に基づいて劣化ＳＮＲ換算量を計算し、平均送信電力に対してＳＮＲを算出するＳＮＲ算出部と、前記ＳＮＲ算出部が算出したＳＮＲを用いて、ＳＣ－ＦＴＮ伝送又はナイキスト伝送のいずれかを選択する選択部と、前記選択部がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、前記ＳＮＲ算出部が特定したロールオフ率それぞれ及びＳＮＲを用いて前記送信増幅器を介する伝送容量を算出する容量算出部と、前記選択部がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、平均送信電力を順次に変更しつつ、複数のＰＡＰＲの値に基づいて、前記容量算出部が算出した伝送容量の中から最適な伝送容量を決定し、最適な伝送容量となるロールオフ率を前記送信増幅器に対する最終的なロールオフ率として決定し、前記選択部がナイキスト伝送を選択した場合、前記送信増幅器を用いたナイキスト伝送を行うことを決定する決定部とを有することを特徴とする。 Further, a wireless communication device according to one aspect of the present invention includes a transmission amplifier and transmits a signal by switching between SC-FTN transmission and Nyquist transmission, wherein the average transmission power P amplified by the transmission amplifier is , a tolerance calculation unit that calculates the allowable PAPR value of each modulation method using the difference from P1 dB as a back-off, and a predetermined relationship table for the PAPR calculated by the tolerance calculation unit. an SNR calculation unit that calculates a degraded SNR conversion amount based on the amount by which the PAPR of the transmission amplifier exceeds the backoff and the minimum Euclidean distance, and calculates the SNR with respect to the average transmission power; and a selection section that selects either SC-FTN transmission or Nyquist transmission using the SNR calculated by the SNR calculation section; and when the selection section selects SC-FTN transmission, the SNR calculation section specifies a capacity calculation unit that calculates the transmission capacity via the transmission amplifier using each of the roll-off rates and SNR; Based on the value of PAPR, an optimal transmission capacity is determined from among the transmission capacities calculated by the capacity calculation section, and a roll-off rate that provides the optimal transmission capacity is determined as a final roll-off rate for the transmission amplifier. , a determining unit that determines to perform Nyquist transmission using the transmission amplifier when the selecting unit selects Nyquist transmission.

また、本発明の一態様にかかる無線通信システムは、送信増幅器を備え、ＳＣ－ＦＴＮ伝送とナイキスト伝送とを切替える無線通信装置により信号を伝送する無線通信システムにおいて、前記送信増幅器が増幅させた平均送信電力Ｐに対して、Ｐ１ｄＢからの差をバックオフとして許容される各変調方式のＰＡＰＲの値を算出する許容値算出部と、前記許容値算出部が算出したＰＡＰＲに対し、予め定められた関係表を用いてロールオフ率をそれぞれ特定し、前記送信増幅器のＰＡＰＲがバックオフを超える量と、最小ユークリッド距離に基づいて劣化ＳＮＲ換算量を計算し、平均送信電力に対してＳＮＲを算出するＳＮＲ算出部と、前記ＳＮＲ算出部が算出したＳＮＲを用いて、ＳＣ－ＦＴＮ伝送又はナイキスト伝送のいずれかを選択する選択部と、前記選択部がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、前記ＳＮＲ算出部が特定したロールオフ率それぞれ及びＳＮＲを用いて前記送信増幅器を介する伝送容量を算出する容量算出部と、前記選択部がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、平均送信電力を順次に変更しつつ、複数のＰＡＰＲの値に基づいて、前記容量算出部が算出した伝送容量の中から最適な伝送容量を決定し、最適な伝送容量となるロールオフ率を前記送信増幅器に対する最終的なロールオフ率として決定し、前記選択部がナイキスト伝送を選択した場合、前記送信増幅器を用いたナイキスト伝送を行うことを決定する決定部とを有することを特徴とする。 Further, a wireless communication system according to one aspect of the present invention is a wireless communication system that transmits a signal by a wireless communication device that includes a transmission amplifier and switches between SC-FTN transmission and Nyquist transmission. A permissible value calculating unit calculates the permissible PAPR value of each modulation method with respect to the transmission power P using a difference from P1 dB as a back-off, and a predetermined value is calculated for the PAPR calculated by the permissible value calculating unit. Identify each roll-off rate using a relational table, calculate the degraded SNR conversion amount based on the amount by which the PAPR of the transmission amplifier exceeds the back-off and the minimum Euclidean distance, and calculate the SNR with respect to the average transmission power. an SNR calculation unit; a selection unit that selects either SC-FTN transmission or Nyquist transmission using the SNR calculated by the SNR calculation unit; and when the selection unit selects SC-FTN transmission, the SNR calculation unit a capacity calculation unit that calculates a transmission capacity via the transmission amplifier using each of the roll-off rates and SNR specified by the unit; , the optimum transmission capacity is determined from among the transmission capacities calculated by the capacity calculation unit based on a plurality of PAPR values, and the roll-off rate that provides the optimum transmission capacity is determined as the final roll-off rate for the transmission amplifier. and a determining unit that determines to perform Nyquist transmission using the transmission amplifier when the selecting unit selects Nyquist transmission.

本発明によれば、伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化することができる。 According to the present invention, transmission capacity can be optimized while maintaining transmission quality.

ロールオフ率αごとのＰＡＰＲへのＳＲＲＣの寄与を例示するグラフである。It is a graph illustrating the contribution of SRRC to PAPR for each roll-off rate α. ロールオフ率αごとの圧縮率に対するＰＡＰＲの変化を例示するグラフである。It is a graph illustrating a change in PAPR with respect to a compression rate for each roll-off rate α. （ａ）は、ＳＣ－６４ＱＡＭのコンスタレーションを示す図である。（ｂ）は、歪んだＳＣ－６４ＱＡＭのコンスタレーションを示す図である。(a) is a diagram showing a constellation of SC-64QAM. (b) is a diagram showing a distorted SC-64QAM constellation. ＳＣ－ＦＴＮ伝送及びナイキスト伝送それぞれの伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化するために特性が有利なＳＮＲを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing SNRs with advantageous characteristics for optimizing transmission capacity while maintaining transmission quality of SC-FTN transmission and Nyquist transmission. 一実施形態にかかる無線通信装置が備える送信増幅器の入出力特性を例示するグラフである。3 is a graph illustrating input/output characteristics of a transmission amplifier included in a wireless communication device according to an embodiment. 一実施形態にかかる無線通信装置が伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化するために有する機能を例示する機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram illustrating functions that a wireless communication device according to an embodiment has for optimizing transmission capacity while maintaining transmission quality. 一実施形態にかかる無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of the operation of a wireless communication device according to an embodiment.

一実施形態にかかる無線通信システムは、送信増幅器を備えた送信装置（無線通信装置）が受信装置に対して信号を例えばＳＣ－ＦＴＮ伝送するように構成されている。ここでは、無線通信装置の伝送容量を最適化するようにロールオフ率αを算出する。 A wireless communication system according to one embodiment is configured such that a transmitting device (wireless communication device) including a transmission amplifier transmits a signal to a receiving device, for example, by SC-FTN. Here, the roll-off rate α is calculated to optimize the transmission capacity of the wireless communication device.

まず、ＳＣ－ＦＴＮ伝送のＰＡＰＲについて説明する。ＰＡＰＲは、ロールオフ率αと圧縮率τの関数で表される。 First, PAPR of SC-FTN transmission will be explained. PAPR is expressed as a function of roll-off rate α and compression rate τ.

図１は、ロールオフ率αごとのＰＡＰＲへのＳＲＲＣの寄与を例示するグラフである。図１においては、ロールオフ率αに対するＳＲＲＣのＰＡＰＲの増加分が例示されている（非特許文献１参照）。 FIG. 1 is a graph illustrating the contribution of SRRC to PAPR for each roll-off rate α. In FIG. 1, the increase in PAPR of SRRC with respect to the roll-off rate α is illustrated (see Non-Patent Document 1).

図２は、ロールオフ率αごとの圧縮率に対するＰＡＰＲの変化を例示するグラフである。図２においては、圧縮率τに依存した信号の重なりにより、ＰＡＰＲが変化していることが示されている（非特許文献２参照）。 FIG. 2 is a graph illustrating changes in PAPR with respect to compression ratio for each roll-off rate α. In FIG. 2, it is shown that the PAPR changes due to the overlap of signals depending on the compression ratio τ (see Non-Patent Document 2).

次に、ＳＣ－ＦＴＮの伝送容量と、送信増幅器による歪について説明する。ＦＴＮの伝送容量ＣＦＴＮは、下式（１）によって表され、下式（２）が成り立つときに最大となる（非特許文献３参照）。 Next, the transmission capacity of the SC-FTN and the distortion caused by the transmission amplifier will be explained. The transmission capacity C FTN of the FTN is expressed by the following equation (1), and becomes maximum when the following equation (2) holds true (see Non-Patent Document 3).

Figure 2023145152000002
Figure 2023145152000002

Figure 2023145152000003
Figure 2023145152000003

ただし、τはＦＴＮの圧縮率、ロールオフ率αはロールオフ率、Ｗはバンド幅、Ｔはシンボル持続時間、Ｐは受信電力、Ｎ０はノイズ電力、ＳＮＲはＳＮ比（Ｐ／Ｎ０）、Ｈ（・）は通信路の周波数応答とする。 Here, τ is the compression rate of FTN, the roll-off rate α is the roll-off rate, W is the bandwidth, T is the symbol duration, P is the received power, N 0 is the noise power, and SNR is the signal-to-noise ratio (P/N 0 ). , H(·) is the frequency response of the communication channel.

上式（２）を前提とした場合、伝送容量ＣＦＴＮは、２つの変数ＳＮＲ及びロールオフ率αの関数とみることができる。 Assuming the above equation (2), the transmission capacity C FTN can be viewed as a function of two variables, SNR and roll-off rate α.

しかし、送信増幅器のバックオフとＰＡＰＲを考慮して平均送信電力を下げた場合、ＳＮＲが下がってしまう。 However, if the average transmission power is lowered in consideration of the backoff of the transmission amplifier and PAPR, the SNR will decrease.

例えば、図３（ａ）に示したＳＣ－６４ＱＡＭのコンスタレーションは、ＰＡＰＲの値が送信増幅器のバックオフの値を超えた場合、図３（ｂ）に示したように歪んでしまう。 For example, the SC-64QAM constellation shown in FIG. 3(a) is distorted as shown in FIG. 3(b) when the PAPR value exceeds the backoff value of the transmission amplifier.

そのため、伝送品質を維持しつつ通信容量を最適化するためには、ロールオフ率αと圧縮率τを調整して通信品質を維持する必要がある。 Therefore, in order to optimize communication capacity while maintaining transmission quality, it is necessary to maintain communication quality by adjusting roll-off rate α and compression rate τ.

例えば、ＰＡＰＲの値がバックオフの値を超えて歪みが生じることを許容する場合、ＳＮＲの低下と同等の品質劣化が生じてしまうため、ロールオフ率α及び圧縮率τなどのパラメータ調整する必要がある。 For example, if distortion is allowed to occur when the PAPR value exceeds the backoff value, quality deterioration equivalent to a decrease in SNR will occur, so it is necessary to adjust parameters such as the rolloff rate α and compression rate τ. There is.

そこで、一実施形態にかかる無線通信装置は、送信増幅器による歪が生じ得る場合にも、伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化するように構成されている。なお、一実施形態にかかる無線通信装置は、例えばＳＣ－ＦＴＮ伝送とナイキスト伝送とを切替えて信号を伝送することができ、以下の（Ａ）～（Ｄ）の４つを前提とする。 Therefore, the wireless communication device according to one embodiment is configured to optimize transmission capacity while maintaining transmission quality even when distortion may occur due to the transmission amplifier. Note that the wireless communication device according to one embodiment can transmit signals by switching between, for example, SC-FTN transmission and Nyquist transmission, and is based on the following four conditions (A) to (D).

（Ａ）：無線通信装置では、通常のナイキスト伝送に対してＳＣ－ＦＴＮ伝送の特性が有利となるＳＮＲが存在する。 (A): In a wireless communication device, there is an SNR at which the characteristics of SC-FTN transmission are advantageous over normal Nyquist transmission.

図４は、ＳＣ－ＦＴＮ伝送及びナイキスト伝送それぞれの伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化するために特性が有利なＳＮＲを示す図である。高ＳＮＲではＳＣ－ＦＴＮ伝送が有利であり、低ＳＮＲではナイキスト伝送が有利である。 FIG. 4 is a diagram illustrating SNRs with advantageous characteristics for optimizing transmission capacity while maintaining transmission quality of SC-FTN transmission and Nyquist transmission. At high SNR, SC-FTN transmission is advantageous, and at low SNR, Nyquist transmission is advantageous.

（Ｂ）：無線通信装置は、ＳＣ－ＦＴＮ伝送を適用する場合、伝送容量ＣＦＴＮが最大となるように上式（２）の関係性を保持する。 (B): When applying SC-FTN transmission, the wireless communication device maintains the relationship in equation (2) above so that the transmission capacity C FTN is maximized.

（Ｃ）：無線通信装置は、変調方式ごとにＰＡＰＲがロールオフ率α（τの関数）に対して一意となり、予め各変調方式（例えば１６ＱＡＭと１６ＡＰＳＫそれぞれ）に対するＰＡＰＲとロールオフ率αの関係表（ルックアップテーブルなど）を保持している。 (C): In a wireless communication device, PAPR is unique for each modulation method with respect to roll-off rate α (a function of τ), and the relationship between PAPR and roll-off rate α for each modulation method (for example, 16QAM and 16APSK, respectively) is determined in advance. Holds tables (such as lookup tables).

（Ｄ）無線通信装置は、ＰＡＰＲの値が送信増幅器のバックオフの値を超えて歪みが生じることを許容する。 (D) The wireless communication device allows distortion to occur when the value of PAPR exceeds the backoff value of the transmit amplifier.

図５は、一実施形態にかかる無線通信装置が備える送信増幅器の入出力特性を例示するグラフである。ここでは、Ｐ１ｄＢ（1dB compression point）と、動作点となる平均送信電力との差をバックオフとする。また、ＰＡＰＲの値は、送信増幅器のバックオフの値を超えている。 FIG. 5 is a graph illustrating input/output characteristics of a transmission amplifier included in a wireless communication device according to an embodiment. Here, the backoff is the difference between P1 dB (1 dB compression point) and the average transmission power that is the operating point. Also, the value of PAPR exceeds the backoff value of the transmit amplifier.

そして、一実施形態にかかる無線通信装置は、以下の（ａ）～（ｆ）の処理を行い、最適なＦＴＮ効率、ロールオフ率、及びＳＮＲ（劣化ＳＮＲ換算量）を組合せたＳＣ－ＦＴＮ伝送、又はナイキスト伝送のいずれかを選択し、伝送容量の最適化を実現する。 Then, the wireless communication device according to one embodiment performs the following processes (a) to (f), and performs SC-FTN transmission that combines optimal FTN efficiency, roll-off rate, and SNR (deterioration SNR equivalent amount). , or Nyquist transmission to achieve optimization of transmission capacity.

（ａ）：無線通信装置は、各変調方式（例えば１６ＱＡＭと１６ＡＰＳＫ）のＰＡＰＲに対してロールオフ率αを関係表からそれぞれ特定する。 (a): The wireless communication device specifies the roll-off rate α for the PAPR of each modulation method (for example, 16QAM and 16APSK) from the relationship table.

（ｂ）：無線通信装置は、送信増幅器のＰＡＰＲがバックオフを超える量と、各変調方式の最小ユークリッド距離に基づいて劣化ＳＮＲ換算量を計算する。 (b): The wireless communication device calculates the degraded SNR conversion amount based on the amount by which the PAPR of the transmission amplifier exceeds the backoff and the minimum Euclidean distance of each modulation method.

（ｃ）：無線通信装置は、平均送信電力Ｐに対して、下式（３）を用いてＳＮＲを算出する。 (c): The wireless communication device calculates the SNR for the average transmission power P using the following equation (3).

Figure 2023145152000004
Figure 2023145152000004

（ｄ）：無線通信装置は、伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化するために、算出したＳＮＲに基づいて、特性が有利であるＳＣ－ＦＴＮ伝送又はナイキスト伝送のいずれかを選択する（図４参照）。 (d): In order to optimize transmission capacity while maintaining transmission quality, the wireless communication device selects either SC-FTN transmission or Nyquist transmission, which have advantageous characteristics, based on the calculated SNR ( (See Figure 4).

（ｅ）：無線通信装置は、ＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、特定したロールオフ率αそれぞれと、算出したＳＮＲとを用いて、上式（１）により伝送容量ＣＦＴＮを算出する。 (e): When SC-FTN transmission is selected, the wireless communication device calculates the transmission capacity C FTN using the above equation (1) using each of the specified roll-off rates α and the calculated SNR.

（ｆ）：無線通信装置は、複数のＰＡＰＲの値から最適なＣＦＴＮを決定し、最適なＣＦＴＮとなるロールオフ率αを送信増幅器に対する最終的なロールオフ率αとして決定する。 (f): The wireless communication device determines the optimal C FTN from a plurality of PAPR values, and determines the roll-off rate α that provides the optimal C FTN as the final roll-off rate α for the transmission amplifier.

次に、一実施形態にかかる無線通信装置が備える機能の具体例について説明する。図６は、一実施形態にかかる無線通信装置が伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化するために有する機能を例示する機能ブロック図である。 Next, a specific example of the functions included in the wireless communication device according to one embodiment will be described. FIG. 6 is a functional block diagram illustrating functions that a wireless communication device according to an embodiment has for optimizing transmission capacity while maintaining transmission quality.

図６に示したように、一実施形態にかかる無線通信装置は、記憶部１０、許容値算出部１１、ＳＮＲ算出部１２、選択部１３、容量算出部１４、及び決定部１５を有する。 As shown in FIG. 6, the wireless communication device according to one embodiment includes a storage section 10, a tolerance calculation section 11, an SNR calculation section 12, a selection section 13, a capacity calculation section 14, and a determination section 15.

記憶部１０は、上述した関係表など、無線通信装置が伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化するために必要な情報を記憶するメモリなどである。 The storage unit 10 is a memory that stores information necessary for the wireless communication device to optimize transmission capacity while maintaining transmission quality, such as the above-mentioned relational table.

許容値算出部１１は、送信増幅器による平均送信電力Ｐに対して、Ｐ１ｄＢからの差をバックオフとして許容されるＰＡＰＲの値を算出し、算出結果を記憶部１０及びＳＮＲ算出部１２に対して出力する。 The allowable value calculation unit 11 calculates an allowable PAPR value for the average transmission power P by the transmission amplifier using the difference from P1 dB as a back-off, and sends the calculation result to the storage unit 10 and the SNR calculation unit 12. Output.

つまり、許容値算出部１１は、送信増幅器が増幅させた平均送信電力Ｐに対して、Ｐ１ｄＢからの差をバックオフとして許容される各変調方式のＰＡＰＲの値を算出する。 That is, the permissible value calculation unit 11 calculates the permissible PAPR value of each modulation method for the average transmission power P amplified by the transmission amplifier, using the difference from P1 dB as a back-off.

ＳＮＲ算出部１２は、１６ＱＡＭや１６ＡＰＳＫなどの各変調方式のＰＡＰＲに対し、記憶部１０が記憶している関係表を用いてロールオフ率αをそれぞれ特定し、送信増幅器のＰＡＰＲがバックオフを超える量と、最小ユークリッド距離に基づいて劣化ＳＮＲ換算量を計算し、平均送信電力に対して上式（３）を用いてＳＮＲを算出し、算出したＳＮＲを記憶部１０及び選択部１３に対して出力する。 The SNR calculation unit 12 specifies the roll-off rate α for the PAPR of each modulation method such as 16QAM and 16APSK using the relational table stored in the storage unit 10, and determines whether the PAPR of the transmission amplifier exceeds the back-off. and the minimum Euclidean distance, calculate the SNR using the above formula (3) for the average transmission power, and send the calculated SNR to the storage unit 10 and the selection unit 13. Output.

選択部１３は、ＳＮＲ算出部１２が算出したＳＮＲを用いて、伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化するために特性が有利なＳＣ－ＦＴＮ伝送又はナイキスト伝送のいずれかを選択し、選択結果を記憶部１０及び容量算出部１４に対して出力する。 The selection unit 13 uses the SNR calculated by the SNR calculation unit 12 to select either SC-FTN transmission or Nyquist transmission, which have advantageous characteristics, in order to optimize transmission capacity while maintaining transmission quality. The results are output to the storage section 10 and the capacity calculation section 14.

容量算出部１４は、選択部１３がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、記憶部１０にアクセスし、ＳＮＲ算出部１２が特定したロールオフ率αそれぞれ及びＳＮＲを用いて、上式（１）により伝送容量ＣＦＴＮを算出し、算出結果を記憶部１０及び決定部１５に対して出力する。例えば、容量算出部１４は、ＳＣ－ＦＴＮ伝送における許容されるＰＡＰＲの値を算出する。 When the selection unit 13 selects SC-FTN transmission, the capacity calculation unit 14 accesses the storage unit 10 and uses the roll-off rate α and the SNR specified by the SNR calculation unit 12 to calculate the amount according to the above equation (1). The transmission capacity C FTN is calculated and the calculation result is output to the storage unit 10 and the determination unit 15 . For example, the capacity calculation unit 14 calculates the allowable PAPR value in SC-FTN transmission.

つまり、容量算出部１４は、選択部１３がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、ＳＮＲ算出部１２が特定したロールオフ率それぞれ及びＳＮＲを用いて送信増幅器を介する伝送容量を算出する。 That is, when the selection unit 13 selects SC-FTN transmission, the capacity calculation unit 14 calculates the transmission capacity via the transmission amplifier using each of the roll-off rates and SNR specified by the SNR calculation unit 12.

決定部１５は、記憶部１０にアクセスし、選択部１３がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、平均送信電力Ｐを順次に変更しつつ、複数のＰＡＰＲの値から最適な伝送容量ＣＦＴＮを決定し、最適なＣＦＴＮとなるロールオフ率αを送信増幅器に対する最終的なロールオフ率αとして決定する。また、決定部１５は、選択部１３がナイキスト伝送を選択した場合、無線通信装置が送信増幅器を用いたナイキスト伝送を行うことを決定する。 The determining unit 15 accesses the storage unit 10, and when the selecting unit 13 selects SC-FTN transmission, determines the optimal transmission capacity CFTN from the plurality of PAPR values while sequentially changing the average transmission power P. , the roll-off rate α that yields the optimal C FTN is determined as the final roll-off rate α for the transmission amplifier. Furthermore, when the selection unit 13 selects Nyquist transmission, the determining unit 15 determines that the wireless communication device performs Nyquist transmission using a transmission amplifier.

つまり、決定部１５は、平均送信電力を順次に変更しつつ、複数のＰＡＰＲの値に基づいて、容量算出部１４が算出した伝送容量の中から最適な伝送容量を決定し、最適な伝送容量となるロールオフ率を送信増幅器に対する最終的なロールオフ率として決定する。 That is, the determining unit 15 determines the optimal transmission capacity from among the transmission capacities calculated by the capacity calculation unit 14 based on the plurality of PAPR values while sequentially changing the average transmission power, and determines the optimal transmission capacity from among the transmission capacities calculated by the capacity calculation unit 14. Determine the roll-off rate as the final roll-off rate for the transmission amplifier.

このように、一実施形態にかかる無線通信装置は、最適なＦＴＮ効率、ロールオフ率α、及びＳＮＲ（劣化ＳＮＲ換算量）を組合せたＳＣ－ＦＴＮ伝送、又はナイキスト伝送を選択することにより、伝送容量ＣＦＴＮの最適化を実現する。 In this way, the wireless communication device according to one embodiment performs transmission by selecting SC-FTN transmission or Nyquist transmission, which combines optimal FTN efficiency, roll-off rate α, and SNR (deterioration SNR equivalent amount). Achieve optimization of capacity C FTN .

次に、一実施形態にかかる無線通信装置の動作例について説明する。図７は、一実施形態にかかる無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。 Next, an example of the operation of the wireless communication device according to one embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the operation of the wireless communication device according to one embodiment.

ステップ１００（Ｓ１００）において、許容値算出部１１は、送信増幅器による平均送信電力Ｐに対して、Ｐ１ｄＢからの差をバックオフとして許容されるＰＡＰＲの値を算出する。 In step 100 (S100), the allowable value calculation unit 11 calculates an allowable PAPR value for the average transmission power P by the transmission amplifier, using the difference from P1 dB as a back-off.

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、ＳＮＲ算出部１２は、１６ＱＡＭや１６ＡＰＳＫなどの各変調方式のＰＡＰＲに対し、記憶部１０が記憶している関係表を用いてロールオフ率αをそれぞれ特定し、送信増幅器のＰＡＰＲがバックオフを超える量と、各変調方式の最小ユークリッド距離に基づいて劣化ＳＮＲ換算量を計算し、平均送信電力に対してＳＮＲを算出する。 In step 102 (S102), the SNR calculation unit 12 specifies the roll-off rate α for each PAPR of each modulation method such as 16QAM and 16APSK using the relational table stored in the storage unit 10, and The degradation SNR conversion amount is calculated based on the amount by which the PAPR exceeds the backoff and the minimum Euclidean distance of each modulation method, and the SNR is calculated for the average transmission power.

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、選択部１３は、伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化するためにＳＣ－ＦＴＮ伝送の特性がナイキスト伝送よりも有利であるか否かを判定し、有利であると判定した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）にはＳ１０８の処理に進み、有利でないと判定した場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）にはＳ１０６の処理に進む。 In step 104 (S104), the selection unit 13 determines whether or not the characteristics of SC-FTN transmission are more advantageous than Nyquist transmission in order to optimize transmission capacity while maintaining transmission quality. If it is determined that it is (S104: Yes), the process proceeds to S108, and if it is determined that it is not advantageous (S104: No), the process proceeds to S106.

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、選択部１３は、ナイキスト伝送を選択する。 In step 106 (S106), the selection unit 13 selects Nyquist transmission.

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、容量算出部１４は、ＳＮＲ算出部１２が特定したロールオフ率αそれぞれ及びＳＮＲを用いて、上式（１）により伝送容量ＣＦＴＮを算出する。 In step 108 (S108), the capacity calculation unit 14 calculates the transmission capacity C FTN using the above equation (1) using each of the roll-off rates α specified by the SNR calculation unit 12 and the SNR.

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、決定部１５は、容量算出部１４が算出したＣＦＴＮが、記憶部１０が以前に記憶したＣＦＴＮより大きいか否かを判定し、大きい場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）にはＳ１１２の処理に進み、その他の場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）にはＳ１１４の処理に進む。 In step 110 (S110), the determining unit 15 determines whether the C FTN calculated by the capacity calculating unit 14 is larger than the C FTN previously stored in the storage unit 10, and if it is larger (S110: Yes). In other cases (S110: No), the process advances to S114.

ステップ１１２（Ｓ１１２）において、記憶部１０は、容量算出部１４が最後に算出したＣＦＴＮを記憶する。 In step 112 (S112), the storage unit 10 stores the C FTN calculated last by the capacity calculation unit 14.

ステップ１１４（Ｓ１１４）において、決定部１５は、平均送信電力ＰがＰｍａｘ（送信電力最大値）よりも大きいか否かを判定し、大きい場合（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）には処理を終了し、その他の場合（Ｓ１１４：Ｎｏ）にはＳ１１６の処理に進む。 In step 114 (S114), the determining unit 15 determines whether or not the average transmission power P is larger than Pmax (maximum transmission power value), and if it is larger (S114: Yes), ends the process, and performs other operations. In this case (S114: No), the process advances to S116.

ステップ１１６（Ｓ１１６）において、決定部１５は、平均送信電力ＰｉをＰｉ＋１（ただし、・・・＜Ｐｉ－１＜Ｐｉ＜Ｐｉ＋１＜・・・）とする。 In step 116 (S116), the determining unit 15 sets the average transmission power P i to P i+1 (where...<P i-1 <P i <P i+1 <...).

つまり、決定部１５は、選択部１３がナイキスト伝送を選択した場合、平均送信電力Ｐを順次に変更しつつ、複数のＰＡＰＲの値から最適な伝送容量ＣＦＴＮを決定し、最適なＣＦＴＮとなるロールオフ率αを送信増幅器に対する最終的なロールオフ率αとして決定する。また、決定部１５は、選択部１３がナイキスト伝送を選択した場合、無線通信装置が送信増幅器を用いたナイキスト伝送を行うことを決定する。 In other words, when the selection unit 13 selects Nyquist transmission, the determination unit 15 determines the optimal transmission capacity CFTN from a plurality of PAPR values while sequentially changing the average transmission power P, and determines the optimal transmission capacity CFTN. Determine the off-factor α as the final roll-off factor α for the transmit amplifier. Furthermore, when the selection unit 13 selects Nyquist transmission, the determining unit 15 determines that the wireless communication device performs Nyquist transmission using a transmission amplifier.

このように、送信信号を増幅させる送信増幅器を備えた無線通信装置は、ＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、ロールオフ率α、劣化ＳＮＲ換算量、及び変調方式の組合せを決定し、伝送品質を維持しつつ伝送容量を最適化することができる。また、無線通信装置は、ナイキスト伝送を選択した方が有利な場合にはナイキスト伝送を選択して伝送容量を最適化する。 In this way, when SC-FTN transmission is selected, a wireless communication device equipped with a transmission amplifier that amplifies a transmission signal determines the roll-off rate α, the degraded SNR equivalent amount, and the combination of modulation methods, and improves the transmission quality. transmission capacity can be optimized while maintaining Furthermore, the wireless communication device selects Nyquist transmission to optimize transmission capacity when it is more advantageous to select Nyquist transmission.

なお、上述した無線通信装置を構成する各部は、一部又は全部が、ハードウェアによって構成されてもよいし、メモリ等に記憶されたプログラムをプロセッサに実行させることによって構成されてもよい。 Note that each part constituting the wireless communication device described above may be partially or entirely configured by hardware, or may be configured by causing a processor to execute a program stored in a memory or the like.

また、無線通信装置を構成する各部は、一部又は全部がプログラムをプロセッサに実行させることによって構成されている場合、当該プログラムが記録媒体に記録されて供給されてもよいし、ネットワークを介して供給されてもよい。 In addition, if each part of the wireless communication device is partially or entirely configured by having a processor execute a program, the program may be recorded on a recording medium and supplied, or the program may be supplied via a network. May be supplied.

１０・・・記憶部、１１・・・許容値算出部、１２・・・ＳＮＲ算出部、１３・・・選択部、１４・・・容量算出部、１５・・・決定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10...Storage part, 11... Tolerance value calculation part, 12... SNR calculation part, 13... Selection part, 14... Capacity calculation part, 15... Determination part

Claims (3)

送信増幅器を備え、ＳＣ－ＦＴＮ伝送とナイキスト伝送とを切替えて信号を伝送する無線通信装置を用いた無線通信方法において、
前記送信増幅器が増幅させた平均送信電力Ｐに対して、Ｐ１ｄＢからの差をバックオフとして許容される各変調方式のＰＡＰＲの値を算出する許容値算出工程と、
算出したＰＡＰＲに対し、予め定められた関係表を用いてロールオフ率をそれぞれ特定し、前記送信増幅器のＰＡＰＲがバックオフを超える量と、最小ユークリッド距離に基づいて劣化ＳＮＲ換算量を計算し、平均送信電力に対してＳＮＲを算出するＳＮＲ算出工程と、
算出したＳＮＲを用いて、ＳＣ－ＦＴＮ伝送又はナイキスト伝送のいずれかを選択する選択工程と、
ＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、特定したロールオフ率それぞれ及びＳＮＲを用いて前記送信増幅器を介する伝送容量を算出する容量算出工程と、
ＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、平均送信電力を順次に変更しつつ、複数のＰＡＰＲの値に基づいて、算出した伝送容量の中から最適な伝送容量を決定し、最適な伝送容量となるロールオフ率を前記送信増幅器に対する最終的なロールオフ率として決定し、ナイキスト伝送を選択した場合、前記送信増幅器を用いたナイキスト伝送を行うことを決定する決定工程と
を含むことを特徴とする無線通信方法。 In a wireless communication method using a wireless communication device equipped with a transmission amplifier and transmitting a signal by switching between SC-FTN transmission and Nyquist transmission,
a permissible value calculation step of calculating an allowable PAPR value of each modulation method with respect to the average transmission power P amplified by the transmission amplifier, using a difference from P1 dB as a back-off;
For the calculated PAPR, specify a roll-off rate using a predetermined relational table, calculate a degraded SNR conversion amount based on the amount by which the PAPR of the transmission amplifier exceeds the back-off, and the minimum Euclidean distance, an SNR calculation step of calculating SNR with respect to average transmission power;
a selection step of selecting either SC-FTN transmission or Nyquist transmission using the calculated SNR;
If SC-FTN transmission is selected, a capacity calculation step of calculating the transmission capacity via the transmission amplifier using each of the specified roll-off rates and SNR;
When SC-FTN transmission is selected, the optimal transmission capacity is determined from among the calculated transmission capacities based on multiple PAPR values while sequentially changing the average transmission power, and the role that results in the optimal transmission capacity is determined. A determining step of determining an off rate as a final roll-off rate for the transmission amplifier and, if Nyquist transmission is selected, determining to perform Nyquist transmission using the transmission amplifier. Method. 送信増幅器を備え、ＳＣ－ＦＴＮ伝送とナイキスト伝送とを切替えて信号を伝送する無線通信装置において、
前記送信増幅器が増幅させた平均送信電力Ｐに対して、Ｐ１ｄＢからの差をバックオフとして許容される各変調方式のＰＡＰＲの値を算出する許容値算出部と、
前記許容値算出部が算出したＰＡＰＲに対し、予め定められた関係表を用いてロールオフ率をそれぞれ特定し、前記送信増幅器のＰＡＰＲがバックオフを超える量と、最小ユークリッド距離に基づいて劣化ＳＮＲ換算量を計算し、平均送信電力に対してＳＮＲを算出するＳＮＲ算出部と、
前記ＳＮＲ算出部が算出したＳＮＲを用いて、ＳＣ－ＦＴＮ伝送又はナイキスト伝送のいずれかを選択する選択部と、
前記選択部がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、前記ＳＮＲ算出部が特定したロールオフ率それぞれ及びＳＮＲを用いて前記送信増幅器を介する伝送容量を算出する容量算出部と、
前記選択部がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、平均送信電力を順次に変更しつつ、複数のＰＡＰＲの値に基づいて、前記容量算出部が算出した伝送容量の中から最適な伝送容量を決定し、最適な伝送容量となるロールオフ率を前記送信増幅器に対する最終的なロールオフ率として決定し、前記選択部がナイキスト伝送を選択した場合、前記送信増幅器を用いたナイキスト伝送を行うことを決定する決定部と
を有することを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that includes a transmission amplifier and transmits signals by switching between SC-FTN transmission and Nyquist transmission,
an allowable value calculation unit that calculates an allowable PAPR value of each modulation method with respect to the average transmission power P amplified by the transmission amplifier, using a difference from P1 dB as a back-off;
A roll-off rate is determined for each PAPR calculated by the tolerance calculation unit using a predetermined relational table, and the degraded SNR is determined based on the amount by which the PAPR of the transmission amplifier exceeds the back-off and the minimum Euclidean distance. an SNR calculation unit that calculates a conversion amount and calculates an SNR with respect to average transmission power;
a selection unit that selects either SC-FTN transmission or Nyquist transmission using the SNR calculated by the SNR calculation unit;
When the selection unit selects SC-FTN transmission, a capacity calculation unit that calculates a transmission capacity via the transmission amplifier using each roll-off rate and SNR specified by the SNR calculation unit;
When the selection unit selects SC-FTN transmission, the optimum transmission capacity is determined from among the transmission capacities calculated by the capacity calculation unit based on a plurality of PAPR values while sequentially changing the average transmission power. and determines a roll-off rate that provides an optimal transmission capacity as a final roll-off rate for the transmission amplifier, and when the selection unit selects Nyquist transmission, determines to perform Nyquist transmission using the transmission amplifier. A wireless communication device comprising: a determining unit that determines 送信増幅器を備え、ＳＣ－ＦＴＮ伝送とナイキスト伝送とを切替える無線通信装置により信号を伝送する無線通信システムにおいて、
前記送信増幅器が増幅させた平均送信電力Ｐに対して、Ｐ１ｄＢからの差をバックオフとして許容される各変調方式のＰＡＰＲの値を算出する許容値算出部と、
前記許容値算出部が算出したＰＡＰＲに対し、予め定められた関係表を用いてロールオフ率をそれぞれ特定し、前記送信増幅器のＰＡＰＲがバックオフを超える量と、最小ユークリッド距離に基づいて劣化ＳＮＲ換算量を計算し、平均送信電力に対してＳＮＲを算出するＳＮＲ算出部と、
前記ＳＮＲ算出部が算出したＳＮＲを用いて、ＳＣ－ＦＴＮ伝送又はナイキスト伝送のいずれかを選択する選択部と、
前記選択部がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、前記ＳＮＲ算出部が特定したロールオフ率それぞれ及びＳＮＲを用いて前記送信増幅器を介する伝送容量を算出する容量算出部と、
前記選択部がＳＣ－ＦＴＮ伝送を選択した場合、平均送信電力を順次に変更しつつ、複数のＰＡＰＲの値に基づいて、前記容量算出部が算出した伝送容量の中から最適な伝送容量を決定し、最適な伝送容量となるロールオフ率を前記送信増幅器に対する最終的なロールオフ率として決定し、前記選択部がナイキスト伝送を選択した場合、前記送信増幅器を用いたナイキスト伝送を行うことを決定する決定部と
を有することを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system that includes a transmission amplifier and transmits signals using a wireless communication device that switches between SC-FTN transmission and Nyquist transmission,
an allowable value calculation unit that calculates an allowable PAPR value of each modulation method with respect to the average transmission power P amplified by the transmission amplifier, using a difference from P1 dB as a back-off;
A roll-off rate is determined for each PAPR calculated by the tolerance calculation unit using a predetermined relational table, and the degraded SNR is determined based on the amount by which the PAPR of the transmission amplifier exceeds the back-off and the minimum Euclidean distance. an SNR calculation unit that calculates a conversion amount and calculates an SNR with respect to average transmission power;
a selection unit that selects either SC-FTN transmission or Nyquist transmission using the SNR calculated by the SNR calculation unit;
When the selection unit selects SC-FTN transmission, a capacity calculation unit that calculates a transmission capacity via the transmission amplifier using each roll-off rate and SNR specified by the SNR calculation unit;
When the selection unit selects SC-FTN transmission, the optimum transmission capacity is determined from among the transmission capacities calculated by the capacity calculation unit based on a plurality of PAPR values while sequentially changing the average transmission power. and determines a roll-off rate that provides an optimal transmission capacity as a final roll-off rate for the transmission amplifier, and when the selection unit selects Nyquist transmission, determines to perform Nyquist transmission using the transmission amplifier. A wireless communication system comprising: a determining unit that determines
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