JP4630499B2 - 無線通信方法及び無線システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送路の状況に応じて適応的に通信方式を変更する、無線システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
OFDM（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency Division Multiplexing ）変復調方式を使用した場合における無線システムの、従来技術を図２と図３によって説明する。図２は、従来の OFDM 変復調方式の無線システムによる基地局側の無線機の構成を示すブロック図である。また図３は、送信用パケットの構成を説明するための図である。図３(a)は、送信データ 301 、図３(b)は送信データ 301 に制御情報 302 を付加したデータ列、図３(c)は送信用パケットを示す。
尚、端末局の無線機の構成は、基地局の無線機の構成とほぼ同じである。
【０００３】
まず、基地局側無線機の送信動作を説明する。
図２において、送信データ 301（図３(a)に示す）が送信データ入力端子 201 より入力し、制御部 202 を介して入力信号生成部 203 に与えられる。制御部 202 は、入力された送信データ 301 の伝送速度、マッピング方法、符号化率を決定し、制御情報 302 として送信データ 301 と共に入力信号生成部 203 に出力する。制御部 202 は、また、制御情報 302 をマッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 に出力する。
入力信号生成部 203 は、送信データ 301 に制御情報 302 を付加したデータ列（図３(b)に示す）を生成し、マッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 に出力する。マッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 は、既知シンボルであるプリアンブル信号 303 とパイロット信号 304 を付加し、あらかじめ定められたインターリーブ処理を行い、更に、入力した制御情報 302 に従ってマッピングを行うことによって、図３(c)に示す送信用パケットを生成し、送信用パケットの水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）とを、それぞれ、IFFT／ガードインターバル付加部 205 に出力する。
【０００４】
IFFT／ガードインターバル付加部 205 は、送信用パケットの水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）それぞれに IFFT（ Inverse Fast Fourier Transform ）変換を行い、更に、ガードインターバルを施し、帯域制限フィルタ 206 に、水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）をそれぞれ出力する。帯域制限フィルタ 206 は、送信用パケットの水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）をそれぞれ帯域制限し、直交変調部 207 にそれぞれ出力する。
直交変調部 207 は、入力した信号の水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）とによって直交変調を行い、ミクサ 208に出力する。また、送信部局部発振器 209 は、任意の局部発振信号を発生しミクサ 208 に出力する。ミクサ 208 は、直交変調した信号の周波数を、送信部局部発振器 209 が出力した局部発振信号の周波数（無線機の搬送波周波数）に周波数変換して電力増幅器 210 に出力する。
電力増幅器 210 は無線機の規定電力レベルに入力信号を増幅して、送信信号として共用器 211 に出力する。共用器 211 は、送信信号をアンテナ 212 を介して、空間伝送路に出力する。
【０００５】
次に、受信動作を説明する。
図２において、空間伝送路中を伝搬してきた信号を、アンテナ 212 が受信する。アンテナ 212 は、受信した信号（受信信号）を共用器 211 に出力し、共用器 211 は、その受信信号を増幅器 213 に出力する。
増幅器 213 は、入力した受信信号を所定の増幅率で増幅して AGC（ Auto Gain Control ）増幅器 214 に出力する。AGC 増幅器 214 は、入力した信号の RSSI（受信電力レベル：Received Signal Strength Indicator ）を測定し、利得を一定レベル値に自動的に制御して、ミクサ 215 に出力する。また、測定した RSSI に基づいて RSSI 信号を生成し、制御部 202 に出力する。
【０００６】
受信部局部発振器 216 は、局部発振信号を発生しミクサ 215 に出力する。ミクサ 215 は、AGC 制御されて入力された信号を、受信部局部発振器 216 が出力する局部発振信号の周波数（無線機の送信周波数）に基づいて周波数変換して直交復調部 217 に出力する。
直交復調部 217 は、入力した信号を直交復調し、水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）をそれぞれ、AFC／タイミング再生部 218 に出力する。AFC／タイミング再生部 218 は、直交復調された水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）とを用いて、AFC（自動周波数制御：Auto Frequency Control ）とタイミング再生を行って受信用パケットを生成し、FFT／ガードインターバル除去部 219 に出力する。FFT／ガードインターバル除去部 219 は、受信用パケットからガードインターバルを除去して、更に FFT（高速フーリエ変換：Fast Fourier Transform ）変換して、受信用パケットをデマッピング／デインターリーブ／既知シンボル除去部 220 に出力する。
【０００７】
デマッピング／デインターリーブ／既知シンボル除去部 220 は、ガードインターバルを除去した受信用パケットから、制御情報 302 、パイロット信号 304 、プリアンブル信号 303 、及び、送信データ 301 を抽出し、歪補償部 221 に出力する。パイロット信号 304 は、更にまた、歪量算出部 225 にも与えられ、歪量算出部 225 は、与えられたパイロット信号 304 に基づいて、受信信号の歪み量を算出して、歪補償部 221 に出力する。
歪補償部 221 は、歪量算出部 225 から与えられた歪み量を基に、送信データ 301 の歪み補償を行い、制御部 202 に出力する。制御部 202 は、入力した送信データ 301 を、受信データ出力端子 223を介して出力する。
制御部 202 は、また、AGC 増幅器 214 より与えられた RSSI 信号 222 に基づいて、送信用パケットの制御情報 302 を決定する。
【０００８】
制御部 202 は、例えば、検出した RSSI のレベルが高い場合には、C/N が良いと判断し、高レートの伝送速度の変調方式（例えば、16 QAM や 64 QAM ）を用いてデータ伝送の効率を高める。
また、検出した RSSI のレベルが低い場合には、C/N が悪いと判断し、低レートの伝送速度の変調方式（例えば、QPSK やBPSK ）を用いてデータ伝送の安定を図る。
尚、電源をいれて無線機を立ち上げ、直ぐに送信する場合には、全変調方式における中間的な伝送速度の変調方式（例えば、QPSK 変調方式）を用いて行ない、その後、伝送路の伝搬状況に応じて、変調方式を変更していく。
【０００９】
図３(a)は、送信データ入力端子 201 から入力される送信データ 301 を示し、無線機が送信する任意のビット長のデータを示す。送信データ 301 は、通信情報であるので、通信の都度、データ数が異なる。図３(b)は、入力信号生成部 203 において、送信データ 301 に制御情報 302 が付加されたデータ列を示し、図３(c)は、マッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 において、図３(b)のデータ列にプリアンブル信号 303 が付加され、更に、制御情報 302 の間と送信データ 301 の間に、パイロット信号 304 が挿入されて、送信用パケットが生成されたことを示す。尚、制御情報 302 、プリアンブル信号 303 、パイロット信号 304 のデータ長は、それぞれ固定長である。
例えば、制御情報 302 は、２つのビット長の制御情報 302′に等分され、その間にパイロット信号 304 が挿入される。また、送信データ 301 もまた、複数の一定のビット長で構成された送信データ 301′と１つの一定のビット長より短い不特定ビット長の送信データ 301″に分割され、その間にパイロット信号 304が挿入される。このように、パイロット信号 304 の挿入間隔は、固定で、予め定めた任意の周期で挿入される。
制御情報 302 には、変調情報が付加されている。かつ、制御情報 302 は、送信データ 301 がどの変調方式を使用している場合も、常に一定の変調方式（例えば、QPSK 変調方式）となっているので、受信側では、制御情報 302 を固定の復調方式で常に行ない、変調情報を取得することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術には、空間伝送路の状態が安定時においても、常に受信信号の歪み量を算出して、歪み補償を行っている。さらに RSSI を検出し、検出した RSSI に基づいて、伝送速度、変調方式、符号化率等の通信方式の設定をその都度決定し、設定変更をおこなっているため、制御のための処理量とその処理頻度が多い欠点があった。
また、送信の変調方式の設定を検出した RSSI のみに基づいて決定しているため、伝送路において、周波数選択フェージング等の受信電力レベル以外の歪要因が発生した場合には、その発生した伝送路歪に適応した送信変調方式設定を行えなえず、歪み補償の精度が悪い欠点があった。
本発明の目的は、上記のような欠点を除去し、歪み量算出の頻度の低減、および送信変調方式設定の決定基準の精度向上を図る無線機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の無線機は、無線端末局からの受信パケット内に存在する既知信号であるプリアンブル信号とパイロット信号を用いて任意時間当たりの誤り率を検出し、RSSI 等の受信信号の電力レベルとともに伝送路歪みに適応した送信変調方式の設定基準とするものである。
また、その時の任意時間当たりの電力レベル、歪み量、送信変調方式および無線端末局番号を記録保管し、記録保管後は、電力レベルのみを検出し、電力レベルに大幅な変化が無い場合は、記録保管してある歪み量、および変調方式を用いて歪補償、および送信動作を行うものである。
即ち、本発明の無線通信方法は、基地局と無線端末局との間で、送信データ及び制御情報並びに既知シンボルを少なくとも含んだパケットで伝送する無線通信方法において、基地局は、空間伝送路の状態に応じ、送信変調方式を切り替え適応的に伝送速度を変更する。
また即ち、端末局は、受信信号の制御情報から受信信号の通信方式を読み取り、読み取った通信方式に基づいて受信信号を処理する。
また更に、端末局は、読み取った通信方式に基づいて基地局に送信する。
また、端末局は、送信開始時または運用開始時に、前記基地局に送信する場合には、予め定めたデフォルトの通信方式に基づいて送信する
【００１２】
即ち、本発明の無線通信方法は、基地局において、受信信号の電力レベルを測定し、電力レベルが所定の値より小さい場合には、受信信号のパケットに含まれる送信元の無線端末局の無線機番号に対応する、予め記憶部に記憶された通信方式の情報に基づいて受信信号の歪補償を行うものである。
また基地局は、受信信号のパケットに含まれる送信元の無線端末局の無線機番号に対応する、予め記憶部に記録された情報に基づいて送信用パケットを生成して伝送するものである。
【００１３】
また、本発明の無線通信方法は、基地局において、電力レベルが所定の値より大きい場合には、受信信号の歪み量を算出し、算出した歪み量をもとに受信信号の歪補償を行うものである。
更に、その歪み量は、受信信号に含まれる既知シンボルによって算出し、算出した歪み量をもとに誤り率を算出し、誤り率と電力レベルとに基づいて、パケットを生成して伝送するものである。
また更に、本発明の無線通信方法は、受信信号のパケットに含まれる送信元の無線端末局の無線機番号に対応する、予め記憶部に記憶された情報を、算出した歪み量及び誤り率、並びに電力レベルに基づいた情報に置き換えるものである。
【００１４】
また、本発明の無線システムは、基地局と無線端末局との間で通信を行う通信方式であって、送信データと既知シンボルと制御情報とを少なくとも含むパケットで送信する無線システムにおいて、基地局は少なくとも、受信信号の電力レベルを検出するレベル検出手段と、受信信号の歪み量を算出する歪量算出部と、算出された歪み量から誤り率を算出する誤り率算出部と、歪み量に基いて、受信信号の歪み補償を行う歪補償部と、無線端末局のそれぞれに対応する、通信設定情報を記憶する記憶部とを備え、電力レベルが所定の値より小さい場合には、記憶部に記憶された通信設定情報に基づいて受信信号の歪み補償を行うものである。
更に、本発明の無線システムは、電力レベルが所定の値より大きい場合には、歪量算出部が歪み量を算出し、算出した歪み量に基いて、歪補償部によって受信信号の歪み補償を行う。
また、歪量算出部は、受信信号に含まれる既知シンボルによって歪み量を算出し、誤り率算出部は、算出された歪み量から、誤り率を算出し、算出した歪み量及び誤り率によって記憶部のデータを更新するものである。
【００１５】
また、本発明の無線システムは、基地局は少なくとも更に、送信データに制御情報を付加したデータ列を生成する信号生成部と、データ列に既知シンボルを付加し、インターリーブ処理及びマッピング処理を行うことによって送信用パケットを生成するパケット生成部と、制御情報を生成し、生成した制御情報を信号生成部とパケット生成部とに与え、信号生成部とパケット生成部とを制御する制御部とを備え、受信した電力レベルが所定の値より小さい場合には、記憶部に記憶された通信設定情報に基づいて、制御情報を生成するものである。
本発明の無線システムは、また、受信した電力レベルが所定の値より大きい場合には、電力レベルと算出した誤り率とに基づいた通信設定情報によって、制御情報を生成するものである。
また、本発明の無線システムは、受信した電力レベルが所定の値より大きい場合には、電力レベルと算出した誤り率とに基づいた通信設定情報によって、記憶部に記憶された通信設定情報を置き換えるものである。
【００１６】
以上述べたように、本発明を用いることで、空間伝送路の伝送状態が安定なときには、基地局は、無線局番号と受信信号の電力レベルのみを検出するだけで送信設定の判定、および歪補償が行えるため、歪算出の処理量の低減と伝送路歪に適応した送信方式の設定が可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を、図１及び図４並びに図５によって説明する。
図１は、OFDM 変復調方式を使用した、本発明の基地局側無線機の一実施例の構成を示すブロック図である。また、図４は、本発明の一実施例の記憶部の記憶内容を説明するための図で、図５は、本発明の歪み補償の一実施例の処理動作の一例の示すフローチャートである。
記憶部 105 には、予め、図４に一例を示すように、領域 400 に各無線局に対応する無線局番号（ T1 〜 TN ）を記憶する。また、その無線局番号（ T1 〜 TN ）に対応して、領域 401 に RSSIレベル（ P1 〜 PN ）、領域 402 に任意時間当たりの誤り率（ E1 〜 EN ）、領域 403 に変調方式（ M1 〜 MN ）、領域 404 に１パケット当たりの歪み量（ C1 〜 CN ）のデフォルト値を記憶する。ただし、図４は、基地局エリア内の無線局が N 個（ Nは、正整数）の場合の例である。
【００１８】
まず、基地局側無線機では、図１において、送信データ入力端子 201 より送信データ 301 と送信相手の無線機の無線機番号が制御部 202′に与えられる。制御部 202′は、伝送路歪判定部 104 を介して、記憶部 105 より送信相手の無線機の無線機番号に応じた通信設定情報等の制御情報を取得し、入力信号生成部 203 及びマッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 に出力する。以下、送信データ 301 が送信データ入力端子 201 より入力し、送信信号として共用器 211 、及びアンテナ 212 を介して、空間伝送路に出力するまでの送信動作は、図２と図３とによって説明したと同様であるので、説明を省略する。
【００１９】
一方、送信相手側の端末局の無線機では、空間伝送路を通ってきた受信信号を図２で示した構成の無線機によって、従来技術で説明したと同様に処理する。この場合、基地局と初めて通信を行うときであっても、受信された送信データに含まれる制御情報に含まれる変調情報を読み取り、読み取った変調情報に応じた変調方式によって受信信号を処理する。
【００２０】
次に、端末局側の無線機が基地局に送信する場合には、図２で示した構成の無線機によって、従来技術で説明したと同様に処理する。その場合も、初めて通信を行う場合には、基地局側の無線機の記憶部 105 に予め登録されたデフォルトの変調情報と同じ変調方式によって送信を行い、その後は、基地局から送信された信号を受信して、通信状態によって更新される変調情報に従って送信を行う。
また、その基地局のエリアに初めて入って来て、予め基地局側の無線機の記憶部 105 に登録されていない端末局の場合（例えば、基地局のエリアが学校の１つの教室であって、学生が、その教室内に通信端末としてのパーソナルコンピュータを持ち込んだ場合）には、予め定められた初期通信設定条件、例えば、QPSK、BPSK 、16QAM 、32QAM 、64QAM の変調方式のいずれかによって通信を行うシステムの場合には、初期通信設定条件として、変調方式を例えば、QPSK として通信を開始し、その後は、通信状態によって更新される変調情報に従って信号を処理する。基地局側では、新しく入ってきた端末局の無線機番号と、当該無線機番号に対応した記憶部 105 の領域 401 〜404 に後述する受信動作に従って、制御情報を記憶する。
【００２１】
次に、基地局側無線機の受信動作を説明する。
図１において、アンテナ 212 は、空間伝送路中を伝搬してきた信号を受信し、受信した信号（受信信号）を共用器 211 に出力する。共用器 211 は、その受信信号を増幅器 213 に出力する。
増幅器 213 は、入力した受信信号を所定の増幅率で増幅して AGC 増幅器 214に出力する。AGC 増幅器 214 は、入力した信号の RSSI を測定し、利得を一定レベル値に自動的に制御して、ミクサ 215 に出力する。また、測定した RSSI に基づいて RSSI 信号を生成し、伝送路歪判定部 104 に出力する。
【００２２】
以下、AGC 増幅器 214 からデマッピング／デインターリーブ／既知シンボル除去部 220 までの動作は、図２と図３とによって説明したと同様であるので、説明を省略する。
デマッピング／デインターリーブ／既知シンボル除去部 220 は、ガードインターバルを除去した受信用パケットを、制御情報 302 、パイロット信号 304 、プリアンブル信号 303 、及び、送信データ 301 とに分配し、歪補償部 221′に出力する。プリアンブル信号 303 とパイロット信号 304 は、更にまた、歪量算出部 225′を介して歪補償部 221′にも与えられる。歪量算出部 225′は、与えられたパイロット信号 304 に基づいて、受信信号の歪み量を算出して、歪補償部 221′に出力する。
歪補償部 221′は、歪量算出部 225′から与えられた歪み量を基に、送信データ 301 の歪み補償を行い、制御部 202′に出力する。制御部 202′は、入力した送信データ 301 を、受信データ出力端子 223を介して出力する。
制御部 202′は、また、AGC 増幅器 214 より与えられた RSSI 信号 222 に基づいて、送信用パケットの制御情報 302 を決定し、入力信号生成部 203 、マッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 、及び伝送路歪判定部 104 に出力する。
【００２３】
歪量算出部 225′は、また、算出した歪み量を誤り率算出部 103 にも出力する。誤り率算出部 103 は、歪み量を基に誤り判定を行ない、１パケット当たりの誤り率を算出し、１パケット当たりの歪み量と算出した１パケット当たりの誤り率を伝送路歪判定部 104 に出力する。
伝送路歪判定部 104 は、１パケット当たりの歪み量と誤り率を所定時間蓄積し、任意時間当たりの歪み量 Ck 及び誤り率 Ek を算出する。また、同様に、伝送路歪判定部 104 は、AGC 増幅器 214 から入力する RSSI 信号 222 を所定時間蓄積し、任意時間当たりの RSSI の平均 Pk を算出する。ここで、k は無線機番号 Tk に対応する付番である（k = 1 〜 N ）。
【００２４】
伝送路歪判定部 104 は、上記のように算出した任意時間当たりの RSSI の変化量を求め、変化量が予め定められた所定の値をより小さい場合には、歪量算出部 225′が歪み量の算出処理を行わないように信号を送る。そして、歪補償部 221′には、送信された無線機の無線機番号に対応する領域 401 〜 404 に記憶された歪み量のデータを送り、歪補償部 221′はその歪み量のデータを用いて、受信信号の歪み補償を行って、制御部 202′に出力する。
また、 RSSI の変化量が予め定められた所定の値をより大きい場合には、伝送路歪判定部 104 は、歪量算出部 225′が歪み量の算出処理を行うように信号を送り、誤り率算出部 103 から与えられる１パケット当たりの歪み量と誤り率とをもとに、任意時間当たりの歪み量 Ck 及び誤り率 Ek を算出し、更に、AGC 増幅器 214 から与えられる RSSI をもとに、任意時間当たりの RSSI の平均 Pk を算出する。
そして、制御部 202′から与えられる送信された無線機の無線機番号に対応する、記憶部 105 の領域 401 に算出した任意時間当たりの RSSI の平均 Pk を、領域 402 に算出した任意時間当たりの誤り率 Ek 、及び、領域 404 に算出した任意時間当たりの歪み量 Ck をそれぞれ置き換え、更に、それらのデータをもとに、適切な送信変調方式 MK を選択して無線機番号に対応する領域 404 に置き換える。
【００２５】
図５のフローチャートは、図１に示した基地局側無線機を例に、基地局側無線機が歪み補償の処理動作を行う場合の手順を説明するためのものである。
図５において、ステップ 501 で無線システムが動作開始する。
次に、送信設定作成処理ステップ 502 では、基地局エリア内の無線局毎に、図４に例を示したような、基地局エリア内の各無線局に対応する無線局番号（ T1 〜 TN ）、RSSI（ P1 〜 PN ）、任意時間当たりの誤り率（ E1 〜 EN ）、変調方式（ M1 〜 MN ）、およびパケット当たりの歪み量（ C1 〜 CN ）の値を、それぞれ記憶部 105（図１参照）の対応する領域 400 〜 404 にそれぞれ記録保管する。
即ち、基地局はシステム起動時に基地局エリア内の無線端末局の個数の把握とチャネル割付を行なうため、各無線端末局に対して送受信を行なう。このときの送受信の状況を記録し、システムの初期値として、対応する領域 400 〜 404 にそれぞれ記録保管する。尚、無線端末局の無線機の構成は、例えば、図２の構成を用いる。
以上の処理後、基地局は、送信動作及び受信動作が可能な状態に移行する。
【００２６】
次に、基地局側無線機が受信動作を行うことにより、制御部 202′は、受信信号から抽出した制御情報 302 から、受信したデータの送信元の無線機の無線機番号 Tk （ Tk = 1 〜 N ）を抽出し、伝送路歪判定部 104 に出力する。
伝送路歪判定部 104 は、制御部 202′から入力した無線局番号 Tk と共に、算出した任意時間当たりの誤り率 Ek 、任意時間当たりの RSSI Pk 、および、任意時間当たりの歪み量 Ck を記憶部 105 に出力する。記憶部 105 は、入力した無線局番号 Tk に対応する領域 400 〜 404 に、任意時間当たりの誤り率 Ek 、任意時間当たりの RSSI Pk 、任意時間当たりの歪み量 Ck および、送信変調方式 Mk を、それぞれ記憶保管する。
【００２７】
次に図５の RSSI 変化判定ステップ 503 では、RSSI の変化量を判定し、変化量が任意の値より小さい場合は、ステップ 507 に進み、変化量が任意の値より大きい場合は、ステップ 504 に進む。
記憶部からの送信設定抽出処理ステップ 507 では、無線局番号 Tk に対応する送信変調方式 Mk 、及び、歪み量 Ck を記憶部 105 より取得し、ステップ 508 に進む。
送信状態の設定・歪補償処理ステップ 508 では、記憶部 105 より取得した値を基に、制御部 202′を介してマッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 に制御情報を与え送信状態を設定し、また、歪補償部 221′にも、その制御情報に基づいた歪補償を行わせるために、制御情報を与え、ステップ 503 に戻る。
【００２８】
また、任意時間当たりの誤り率判定ステップ 504 では、任意時間当たりの誤り率 EK の判定を行い、誤り率 EK が予め定められた所定の値より小さい場合は、ステップ 507 に進む。また、大きい場合は、ステップ 505 に進む。
送信設定変更処理ステップ 505 の処理動作では、適切な送信変調方式 Mk の判定結果、RSSI PKの算出結果、誤り率 EK の算出結果、及び、歪み量 CK の算出結果を制御部 202′と歪補償部 221′に出力し、送信設定及び受信設定を適切な設定に変更し、ステップ 506 に進む。
送信設定の更新処理ステップ 506 では、更に、適切な送信変調方式 Mk の判定結果、RSSI PKの算出結果、誤り率 EK の算出結果、及び、歪み量 CK の算出結果を、記憶部 105 に出力し、記憶部 105 の当該無線機番号 TK の対応する領域 401 〜 404 のデータを更新し、ステップ508 に進む。
【００２９】
また、上記実施例は、OFDM 変調方式によって説明した。OFDM 変調方式の場合、伝送路における伝送状態は、各サブキャリアに影響する。従って、本発明のより適切に実施する場合には、記憶部 105 は、各サブキャリア毎の歪み量を保管し、各サブキャリア毎に対して補償を行なう。
上述の本発明の実施例の説明では、通信方式の設定として、変調方式についてしか述べていない。しかし、伝送速度、符号化率等、別の通信方式の設定でも良いし、それらの組合せであっても良いことは自明である。
また、既知シンボルは、プリアンブル信号とパイロット信号以外でも良い。
【００３０】
【発明の効果】
本発明を用いることで、基地局は、無線局番号と RSSI のみを検出するだけで通信方式の送信設定の判定、および歪補償が行えるため、歪算出の処理量の低減と伝送路歪みに適応した通信方式の設定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の基地局側無線機の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】 従来の基地局側無線機の構成を示すブロック図。
【図３】 送信用パケットの構成を示す図。
【図４】 記憶部の保管構成図
【図５】 処理動作シーケンス
【符号の説明】
103：誤り率算出部、 104：伝送路歪判定部、 105：記憶部、 201：送信データ入力端子、 202，202′：制御部、 203：入力信号生成部、 204：マッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部、 205：IFFT／ガードインターバル付加部、 206：帯域制限フィルタ、 207：直交変調部、 208：ミクサ、 209：送信部局部発振器、 210：電力増幅器、 211：共用器、 212：アンテナ、 213：増幅器、 214：AGC増幅器、 215：ミクサ、 216：受信部局部発振器、 217：直交復調部、 218：AFC／タイミング再生部、 219：FFT／ガードインターバル除去部、 220：デマッピング／デインターリーブ／既知シンボル除去部、 221，221′：歪補償部、 223：受信データ出力端子、 225，225′：歪量算出部、 301：送信データ、 302：制御情報、 303：プリアンブル信号、 304：パイロット信号、 400，401，402，403，404：領域、
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送路の状況に応じて適応的に通信方式を変更する、無線システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
OFDM（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency Division Multiplexing ）変復調方式を使用した場合における無線システムの、従来技術を図２と図３によって説明する。図２は、従来の OFDM 変復調方式の無線システムによる基地局側の無線機の構成を示すブロック図である。また図３は、送信用パケットの構成を説明するための図である。図３(a)は、送信データ 301 、図３(b)は送信データ 301 に制御情報 302 を付加したデータ列、図３(c)は送信用パケットを示す。
尚、端末局の無線機の構成は、基地局の無線機の構成とほぼ同じである。
【０００３】
まず、基地局側無線機の送信動作を説明する。
図２において、送信データ 301（図３(a)に示す）が送信データ入力端子 201 より入力し、制御部 202 を介して入力信号生成部 203 に与えられる。制御部 202 は、入力された送信データ 301 の伝送速度、マッピング方法、符号化率を決定し、制御情報 302 として送信データ 301 と共に入力信号生成部 203 に出力する。制御部 202 は、また、制御情報 302 をマッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 に出力する。
入力信号生成部 203 は、送信データ 301 に制御情報 302 を付加したデータ列（図３(b)に示す）を生成し、マッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 に出力する。マッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 は、既知シンボルであるプリアンブル信号 303 とパイロット信号 304 を付加し、あらかじめ定められたインターリーブ処理を行い、更に、入力した制御情報 302 に従ってマッピングを行うことによって、図３(c)に示す送信用パケットを生成し、送信用パケットの水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）とを、それぞれ、IFFT／ガードインターバル付加部 205 に出力する。
【０００４】
IFFT／ガードインターバル付加部 205 は、送信用パケットの水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）それぞれに IFFT（ Inverse Fast Fourier Transform ）変換を行い、更に、ガードインターバルを施し、帯域制限フィルタ 206 に、水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）をそれぞれ出力する。帯域制限フィルタ 206 は、送信用パケットの水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）をそれぞれ帯域制限し、直交変調部 207 にそれぞれ出力する。
直交変調部 207 は、入力した信号の水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）とによって直交変調を行い、ミクサ 208に出力する。また、送信部局部発振器 209 は、任意の局部発振信号を発生しミクサ 208 に出力する。ミクサ 208 は、直交変調した信号の周波数を、送信部局部発振器 209 が出力した局部発振信号の周波数（無線機の搬送波周波数）に周波数変換して電力増幅器 210 に出力する。
電力増幅器 210 は無線機の規定電力レベルに入力信号を増幅して、送信信号として共用器 211 に出力する。共用器 211 は、送信信号をアンテナ 212 を介して、空間伝送路に出力する。
【０００５】
次に、受信動作を説明する。
図２において、空間伝送路中を伝搬してきた信号を、アンテナ 212 が受信する。アンテナ 212 は、受信した信号（受信信号）を共用器 211 に出力し、共用器 211 は、その受信信号を増幅器 213 に出力する。
増幅器 213 は、入力した受信信号を所定の増幅率で増幅して AGC（ Auto Gain Control ）増幅器 214 に出力する。AGC 増幅器 214 は、入力した信号の RSSI（受信電力レベル：Received Signal Strength Indicator ）を測定し、利得を一定レベル値に自動的に制御して、ミクサ 215 に出力する。また、測定した RSSI に基づいて RSSI 信号を生成し、制御部 202 に出力する。
【０００６】
受信部局部発振器 216 は、局部発振信号を発生しミクサ 215 に出力する。ミクサ 215 は、AGC 制御されて入力された信号を、受信部局部発振器 216 が出力する局部発振信号の周波数（無線機の送信周波数）に基づいて周波数変換して直交復調部 217 に出力する。
直交復調部 217 は、入力した信号を直交復調し、水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）をそれぞれ、AFC／タイミング再生部 218 に出力する。AFC／タイミング再生部 218 は、直交復調された水平成分（ I 成分）と垂直成分（ Q 成分）とを用いて、AFC（自動周波数制御：Auto Frequency Control ）とタイミング再生を行って受信用パケットを生成し、FFT／ガードインターバル除去部 219 に出力する。FFT／ガードインターバル除去部 219 は、受信用パケットからガードインターバルを除去して、更に FFT（高速フーリエ変換：Fast Fourier Transform ）変換して、受信用パケットをデマッピング／デインターリーブ／既知シンボル除去部 220 に出力する。
【０００７】
デマッピング／デインターリーブ／既知シンボル除去部 220 は、ガードインターバルを除去した受信用パケットから、制御情報 302 、パイロット信号 304 、プリアンブル信号 303 、及び、送信データ 301 を抽出し、歪補償部 221 に出力する。パイロット信号 304 は、更にまた、歪量算出部 225 にも与えられ、歪量算出部 225 は、与えられたパイロット信号 304 に基づいて、受信信号の歪み量を算出して、歪補償部 221 に出力する。
歪補償部 221 は、歪量算出部 225 から与えられた歪み量を基に、送信データ 301 の歪み補償を行い、制御部 202 に出力する。制御部 202 は、入力した送信データ 301 を、受信データ出力端子 223を介して出力する。
制御部 202 は、また、AGC 増幅器 214 より与えられた RSSI 信号 222 に基づいて、送信用パケットの制御情報 302 を決定する。
【０００８】
制御部 202 は、例えば、検出した RSSI のレベルが高い場合には、C/N が良いと判断し、高レートの伝送速度の変調方式（例えば、16 QAM や 64 QAM ）を用いてデータ伝送の効率を高める。
また、検出した RSSI のレベルが低い場合には、C/N が悪いと判断し、低レートの伝送速度の変調方式（例えば、QPSK やBPSK ）を用いてデータ伝送の安定を図る。
尚、電源をいれて無線機を立ち上げ、直ぐに送信する場合には、全変調方式における中間的な伝送速度の変調方式（例えば、QPSK 変調方式）を用いて行ない、その後、伝送路の伝搬状況に応じて、変調方式を変更していく。
【０００９】
図３(a)は、送信データ入力端子 201 から入力される送信データ 301 を示し、無線機が送信する任意のビット長のデータを示す。送信データ 301 は、通信情報であるので、通信の都度、データ数が異なる。図３(b)は、入力信号生成部 203 において、送信データ 301 に制御情報 302 が付加されたデータ列を示し、図３(c)は、マッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 において、図３(b)のデータ列にプリアンブル信号 303 が付加され、更に、制御情報 302 の間と送信データ 301 の間に、パイロット信号 304 が挿入されて、送信用パケットが生成されたことを示す。尚、制御情報 302 、プリアンブル信号 303 、パイロット信号 304 のデータ長は、それぞれ固定長である。
例えば、制御情報 302 は、２つのビット長の制御情報 302′に等分され、その間にパイロット信号 304 が挿入される。また、送信データ 301 もまた、複数の一定のビット長で構成された送信データ 301′と１つの一定のビット長より短い不特定ビット長の送信データ 301″に分割され、その間にパイロット信号 304が挿入される。このように、パイロット信号 304 の挿入間隔は、固定で、予め定めた任意の周期で挿入される。
制御情報 302 には、変調情報が付加されている。かつ、制御情報 302 は、送信データ 301 がどの変調方式を使用している場合も、常に一定の変調方式（例えば、QPSK 変調方式）となっているので、受信側では、制御情報 302 を固定の復調方式で常に行ない、変調情報を取得することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術には、空間伝送路の状態が安定時においても、常に受信信号の歪み量を算出して、歪み補償を行っている。さらに RSSI を検出し、検出した RSSI に基づいて、伝送速度、変調方式、符号化率等の通信方式の設定をその都度決定し、設定変更をおこなっているため、制御のための処理量とその処理頻度が多い欠点があった。
また、送信の変調方式の設定を検出した RSSI のみに基づいて決定しているため、伝送路において、周波数選択フェージング等の受信電力レベル以外の歪要因が発生した場合には、その発生した伝送路歪に適応した送信変調方式設定を行えなえず、歪み補償の精度が悪い欠点があった。
本発明の目的は、上記のような欠点を除去し、歪み量算出の頻度の低減、および送信変調方式設定の決定基準の精度向上を図る無線機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の無線機は、無線端末局からの受信パケット内に存在する既知信号であるプリアンブル信号とパイロット信号を用いて任意時間当たりの誤り率を検出し、RSSI 等の受信信号の電力レベルとともに伝送路歪みに適応した送信変調方式の設定基準とするものである。
また、その時の任意時間当たりの電力レベル、歪み量、送信変調方式および無線端末局番号を記録保管し、記録保管後は、電力レベルのみを検出し、電力レベルに大幅な変化が無い場合は、記録保管してある歪み量、および変調方式を用いて歪補償、および送信動作を行うものである。
即ち、本発明の無線通信方法は、基地局と無線端末局との間で、送信データ及び制御情報並びに既知シンボルを少なくとも含んだパケットで伝送する無線通信方法において、基地局は、空間伝送路の状態に応じ、送信変調方式を切り替え適応的に伝送速度を変更する。
また即ち、端末局は、受信信号の制御情報から受信信号の通信方式を読み取り、読み取った通信方式に基づいて受信信号を処理する。
また更に、端末局は、読み取った通信方式に基づいて基地局に送信する。
また、端末局は、送信開始時または運用開始時に、前記基地局に送信する場合には、予め定めたデフォルトの通信方式に基づいて送信する
【００１２】
即ち、本発明の無線通信方法は、基地局において、受信信号の電力レベルを測定し、電力レベルが所定の値より小さい場合には、受信信号のパケットに含まれる送信元の無線端末局の無線機番号に対応する、予め記憶部に記憶された通信方式の情報に基づいて受信信号の歪補償を行うものである。
また基地局は、受信信号のパケットに含まれる送信元の無線端末局の無線機番号に対応する、予め記憶部に記録された情報に基づいて送信用パケットを生成して伝送するものである。
【００１３】
また、本発明の無線通信方法は、基地局において、電力レベルが所定の値より大きい場合には、受信信号の歪み量を算出し、算出した歪み量をもとに受信信号の歪補償を行うものである。
更に、その歪み量は、受信信号に含まれる既知シンボルによって算出し、算出した歪み量をもとに誤り率を算出し、誤り率と電力レベルとに基づいて、パケットを生成して伝送するものである。
また更に、本発明の無線通信方法は、受信信号のパケットに含まれる送信元の無線端末局の無線機番号に対応する、予め記憶部に記憶された情報を、算出した歪み量及び誤り率、並びに電力レベルに基づいた情報に置き換えるものである。
【００１４】
また、本発明の無線システムは、基地局と無線端末局との間で通信を行う通信方式であって、送信データと既知シンボルと制御情報とを少なくとも含むパケットで送信する無線システムにおいて、基地局は少なくとも、受信信号の電力レベルを検出するレベル検出手段と、受信信号の歪み量を算出する歪量算出部と、算出された歪み量から誤り率を算出する誤り率算出部と、歪み量に基いて、受信信号の歪み補償を行う歪補償部と、無線端末局のそれぞれに対応する、通信設定情報を記憶する記憶部とを備え、電力レベルが所定の値より小さい場合には、記憶部に記憶された通信設定情報に基づいて受信信号の歪み補償を行うものである。
更に、本発明の無線システムは、電力レベルが所定の値より大きい場合には、歪量算出部が歪み量を算出し、算出した歪み量に基いて、歪補償部によって受信信号の歪み補償を行う。
また、歪量算出部は、受信信号に含まれる既知シンボルによって歪み量を算出し、誤り率算出部は、算出された歪み量から、誤り率を算出し、算出した歪み量及び誤り率によって記憶部のデータを更新するものである。
【００１５】
また、本発明の無線システムは、基地局は少なくとも更に、送信データに制御情報を付加したデータ列を生成する信号生成部と、データ列に既知シンボルを付加し、インターリーブ処理及びマッピング処理を行うことによって送信用パケットを生成するパケット生成部と、制御情報を生成し、生成した制御情報を信号生成部とパケット生成部とに与え、信号生成部とパケット生成部とを制御する制御部とを備え、受信した電力レベルが所定の値より小さい場合には、記憶部に記憶された通信設定情報に基づいて、制御情報を生成するものである。
本発明の無線システムは、また、受信した電力レベルが所定の値より大きい場合には、電力レベルと算出した誤り率とに基づいた通信設定情報によって、制御情報を生成するものである。
また、本発明の無線システムは、受信した電力レベルが所定の値より大きい場合には、電力レベルと算出した誤り率とに基づいた通信設定情報によって、記憶部に記憶された通信設定情報を置き換えるものである。
【００１６】
以上述べたように、本発明を用いることで、空間伝送路の伝送状態が安定なときには、基地局は、無線局番号と受信信号の電力レベルのみを検出するだけで送信設定の判定、および歪補償が行えるため、歪算出の処理量の低減と伝送路歪に適応した送信方式の設定が可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を、図１及び図４並びに図５によって説明する。
図１は、OFDM 変復調方式を使用した、本発明の基地局側無線機の一実施例の構成を示すブロック図である。また、図４は、本発明の一実施例の記憶部の記憶内容を説明するための図で、図５は、本発明の歪み補償の一実施例の処理動作の一例の示すフローチャートである。
記憶部 105 には、予め、図４に一例を示すように、領域 400 に各無線局に対応する無線局番号（ T1 〜 TN ）を記憶する。また、その無線局番号（ T1 〜 TN ）に対応して、領域 401 に RSSIレベル（ P1 〜 PN ）、領域 402 に任意時間当たりの誤り率（ E1 〜 EN ）、領域 403 に変調方式（ M1 〜 MN ）、領域 404 に１パケット当たりの歪み量（ C1 〜 CN ）のデフォルト値を記憶する。ただし、図４は、基地局エリア内の無線局が N 個（ Nは、正整数）の場合の例である。
【００１８】
まず、基地局側無線機では、図１において、送信データ入力端子 201 より送信データ 301 と送信相手の無線機の無線機番号が制御部 202′に与えられる。制御部 202′は、伝送路歪判定部 104 を介して、記憶部 105 より送信相手の無線機の無線機番号に応じた通信設定情報等の制御情報を取得し、入力信号生成部 203 及びマッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 に出力する。以下、送信データ 301 が送信データ入力端子 201 より入力し、送信信号として共用器 211 、及びアンテナ 212 を介して、空間伝送路に出力するまでの送信動作は、図２と図３とによって説明したと同様であるので、説明を省略する。
【００１９】
一方、送信相手側の端末局の無線機では、空間伝送路を通ってきた受信信号を図２で示した構成の無線機によって、従来技術で説明したと同様に処理する。この場合、基地局と初めて通信を行うときであっても、受信された送信データに含まれる制御情報に含まれる変調情報を読み取り、読み取った変調情報に応じた変調方式によって受信信号を処理する。
【００２０】
次に、端末局側の無線機が基地局に送信する場合には、図２で示した構成の無線機によって、従来技術で説明したと同様に処理する。その場合も、初めて通信を行う場合には、基地局側の無線機の記憶部 105 に予め登録されたデフォルトの変調情報と同じ変調方式によって送信を行い、その後は、基地局から送信された信号を受信して、通信状態によって更新される変調情報に従って送信を行う。
また、その基地局のエリアに初めて入って来て、予め基地局側の無線機の記憶部 105 に登録されていない端末局の場合（例えば、基地局のエリアが学校の１つの教室であって、学生が、その教室内に通信端末としてのパーソナルコンピュータを持ち込んだ場合）には、予め定められた初期通信設定条件、例えば、QPSK、BPSK 、16QAM 、32QAM 、64QAM の変調方式のいずれかによって通信を行うシステムの場合には、初期通信設定条件として、変調方式を例えば、QPSK として通信を開始し、その後は、通信状態によって更新される変調情報に従って信号を処理する。基地局側では、新しく入ってきた端末局の無線機番号と、当該無線機番号に対応した記憶部 105 の領域 401 〜404 に後述する受信動作に従って、制御情報を記憶する。
【００２１】
次に、基地局側無線機の受信動作を説明する。
図１において、アンテナ 212 は、空間伝送路中を伝搬してきた信号を受信し、受信した信号（受信信号）を共用器 211 に出力する。共用器 211 は、その受信信号を増幅器 213 に出力する。
増幅器 213 は、入力した受信信号を所定の増幅率で増幅して AGC 増幅器 214に出力する。AGC 増幅器 214 は、入力した信号の RSSI を測定し、利得を一定レベル値に自動的に制御して、ミクサ 215 に出力する。また、測定した RSSI に基づいて RSSI 信号を生成し、伝送路歪判定部 104 に出力する。
【００２２】
以下、AGC 増幅器 214 からデマッピング／デインターリーブ／既知シンボル除去部 220 までの動作は、図２と図３とによって説明したと同様であるので、説明を省略する。
デマッピング／デインターリーブ／既知シンボル除去部 220 は、ガードインターバルを除去した受信用パケットを、制御情報 302 、パイロット信号 304 、プリアンブル信号 303 、及び、送信データ 301 とに分配し、歪補償部 221′に出力する。プリアンブル信号 303 とパイロット信号 304 は、更にまた、歪量算出部 225′を介して歪補償部 221′にも与えられる。歪量算出部 225′は、与えられたパイロット信号 304 に基づいて、受信信号の歪み量を算出して、歪補償部 221′に出力する。
歪補償部 221′は、歪量算出部 225′から与えられた歪み量を基に、送信データ 301 の歪み補償を行い、制御部 202′に出力する。制御部 202′は、入力した送信データ 301 を、受信データ出力端子 223を介して出力する。
制御部 202′は、また、AGC 増幅器 214 より与えられた RSSI 信号 222 に基づいて、送信用パケットの制御情報 302 を決定し、入力信号生成部 203 、マッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 、及び伝送路歪判定部 104 に出力する。
【００２３】
歪量算出部 225′は、また、算出した歪み量を誤り率算出部 103 にも出力する。誤り率算出部 103 は、歪み量を基に誤り判定を行ない、１パケット当たりの誤り率を算出し、１パケット当たりの歪み量と算出した１パケット当たりの誤り率を伝送路歪判定部 104 に出力する。
伝送路歪判定部 104 は、１パケット当たりの歪み量と誤り率を所定時間蓄積し、任意時間当たりの歪み量 Ck 及び誤り率 Ek を算出する。また、同様に、伝送路歪判定部 104 は、AGC 増幅器 214 から入力する RSSI 信号 222 を所定時間蓄積し、任意時間当たりの RSSI の平均 Pk を算出する。ここで、k は無線機番号 Tk に対応する付番である（k = 1 〜 N ）。
【００２４】
伝送路歪判定部 104 は、上記のように算出した任意時間当たりの RSSI の変化量を求め、変化量が予め定められた所定の値をより小さい場合には、歪量算出部 225′が歪み量の算出処理を行わないように信号を送る。そして、歪補償部 221′には、送信された無線機の無線機番号に対応する領域 401 〜 404 に記憶された歪み量のデータを送り、歪補償部 221′はその歪み量のデータを用いて、受信信号の歪み補償を行って、制御部 202′に出力する。
また、 RSSI の変化量が予め定められた所定の値をより大きい場合には、伝送路歪判定部 104 は、歪量算出部 225′が歪み量の算出処理を行うように信号を送り、誤り率算出部 103 から与えられる１パケット当たりの歪み量と誤り率とをもとに、任意時間当たりの歪み量 Ck 及び誤り率 Ek を算出し、更に、AGC 増幅器 214 から与えられる RSSI をもとに、任意時間当たりの RSSI の平均 Pk を算出する。
そして、制御部 202′から与えられる送信された無線機の無線機番号に対応する、記憶部 105 の領域 401 に算出した任意時間当たりの RSSI の平均 Pk を、領域 402 に算出した任意時間当たりの誤り率 Ek 、及び、領域 404 に算出した任意時間当たりの歪み量 Ck をそれぞれ置き換え、更に、それらのデータをもとに、適切な送信変調方式 MK を選択して無線機番号に対応する領域 404 に置き換える。
【００２５】
図５のフローチャートは、図１に示した基地局側無線機を例に、基地局側無線機が歪み補償の処理動作を行う場合の手順を説明するためのものである。
図５において、ステップ 501 で無線システムが動作開始する。
次に、送信設定作成処理ステップ 502 では、基地局エリア内の無線局毎に、図４に例を示したような、基地局エリア内の各無線局に対応する無線局番号（ T1 〜 TN ）、RSSI（ P1 〜 PN ）、任意時間当たりの誤り率（ E1 〜 EN ）、変調方式（ M1 〜 MN ）、およびパケット当たりの歪み量（ C1 〜 CN ）の値を、それぞれ記憶部 105（図１参照）の対応する領域 400 〜 404 にそれぞれ記録保管する。
即ち、基地局はシステム起動時に基地局エリア内の無線端末局の個数の把握とチャネル割付を行なうため、各無線端末局に対して送受信を行なう。このときの送受信の状況を記録し、システムの初期値として、対応する領域 400 〜 404 にそれぞれ記録保管する。尚、無線端末局の無線機の構成は、例えば、図２の構成を用いる。
以上の処理後、基地局は、送信動作及び受信動作が可能な状態に移行する。
【００２６】
次に、基地局側無線機が受信動作を行うことにより、制御部 202′は、受信信号から抽出した制御情報 302 から、受信したデータの送信元の無線機の無線機番号 Tk （ Tk = 1 〜 N ）を抽出し、伝送路歪判定部 104 に出力する。
伝送路歪判定部 104 は、制御部 202′から入力した無線局番号 Tk と共に、算出した任意時間当たりの誤り率 Ek 、任意時間当たりの RSSI Pk 、および、任意時間当たりの歪み量 Ck を記憶部 105 に出力する。記憶部 105 は、入力した無線局番号 Tk に対応する領域 400 〜 404 に、任意時間当たりの誤り率 Ek 、任意時間当たりの RSSI Pk 、任意時間当たりの歪み量 Ck および、送信変調方式 Mk を、それぞれ記憶保管する。
【００２７】
次に図５の RSSI 変化判定ステップ 503 では、RSSI の変化量を判定し、変化量が任意の値より小さい場合は、ステップ 507 に進み、変化量が任意の値より大きい場合は、ステップ 504 に進む。
記憶部からの送信設定抽出処理ステップ 507 では、無線局番号 Tk に対応する送信変調方式 Mk 、及び、歪み量 Ck を記憶部 105 より取得し、ステップ 508 に進む。
送信状態の設定・歪補償処理ステップ 508 では、記憶部 105 より取得した値を基に、制御部 202′を介してマッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部 204 に制御情報を与え送信状態を設定し、また、歪補償部 221′にも、その制御情報に基づいた歪補償を行わせるために、制御情報を与え、ステップ 503 に戻る。
【００２８】
また、任意時間当たりの誤り率判定ステップ 504 では、任意時間当たりの誤り率 EK の判定を行い、誤り率 EK が予め定められた所定の値より小さい場合は、ステップ 507 に進む。また、大きい場合は、ステップ 505 に進む。
送信設定変更処理ステップ 505 の処理動作では、適切な送信変調方式 Mk の判定結果、RSSI PKの算出結果、誤り率 EK の算出結果、及び、歪み量 CK の算出結果を制御部 202′と歪補償部 221′に出力し、送信設定及び受信設定を適切な設定に変更し、ステップ 506 に進む。
送信設定の更新処理ステップ 506 では、更に、適切な送信変調方式 Mk の判定結果、RSSI PKの算出結果、誤り率 EK の算出結果、及び、歪み量 CK の算出結果を、記憶部 105 に出力し、記憶部 105 の当該無線機番号 TK の対応する領域 401 〜 404 のデータを更新し、ステップ508 に進む。
【００２９】
また、上記実施例は、OFDM 変調方式によって説明した。OFDM 変調方式の場合、伝送路における伝送状態は、各サブキャリアに影響する。従って、本発明のより適切に実施する場合には、記憶部 105 は、各サブキャリア毎の歪み量を保管し、各サブキャリア毎に対して補償を行なう。
上述の本発明の実施例の説明では、通信方式の設定として、変調方式についてしか述べていない。しかし、伝送速度、符号化率等、別の通信方式の設定でも良いし、それらの組合せであっても良いことは自明である。
また、既知シンボルは、プリアンブル信号とパイロット信号以外でも良い。
【００３０】
【発明の効果】
本発明を用いることで、基地局は、無線局番号と RSSI のみを検出するだけで通信方式の送信設定の判定、および歪補償が行えるため、歪算出の処理量の低減と伝送路歪みに適応した通信方式の設定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の基地局側無線機の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】 従来の基地局側無線機の構成を示すブロック図。
【図３】 送信用パケットの構成を示す図。
【図４】 記憶部の保管構成図
【図５】 処理動作シーケンス
【符号の説明】
103：誤り率算出部、 104：伝送路歪判定部、 105：記憶部、 201：送信データ入力端子、 202，202′：制御部、 203：入力信号生成部、 204：マッピング／インターリーブ／既知シンボル付加部、 205：IFFT／ガードインターバル付加部、 206：帯域制限フィルタ、 207：直交変調部、 208：ミクサ、 209：送信部局部発振器、 210：電力増幅器、 211：共用器、 212：アンテナ、 213：増幅器、 214：AGC増幅器、 215：ミクサ、 216：受信部局部発振器、 217：直交復調部、 218：AFC／タイミング再生部、 219：FFT／ガードインターバル除去部、 220：デマッピング／デインターリーブ／既知シンボル除去部、 221，221′：歪補償部、 223：受信データ出力端子、 225，225′：歪量算出部、 301：送信データ、 302：制御情報、 303：プリアンブル信号、 304：パイロット信号、 400，401，402，403，404：領域、
Claims (3)
- 基地局と無線端末局との間で、送信データ及び制御情報並びに既知シンボルを含んだパケットで伝送する無線通信方法において、
前記基地局は、
受信信号の電力レベルを測定するとともに、歪み量および誤り率を算出し、
前記受信信号の変調方式と、測定した前記電力レベル、前記歪み量および前記誤り率とを、前記受信信号のパケットに含まれる送信元の無線端末局の無線機番号に対応づけて、記録し、
電力レベルに大幅な変化が無い場合は、前記歪み量の算出を行わず、記録してある前記歪み量および前記変調方式に基づいて通信方式の設定を切り替えて送信を行い、
前記端末局は、受信信号の前記制御情報から該受信信号の通信方式を読み取り、該読み取った通信方式に基づいて該受信信号を処理するとともに、前記読み取った通信方式に基づいて前記基地局に送信することを特徴とする無線通信方法。 - 前記変調方式はＯＦＤＭ方式であって、前記基地局は、前記受信信号に含まれる前記既知シンボルによってサブキャリア毎に歪み量を算出し、前記記憶部に該サブキャリア毎に前記歪み量を記録し、算出した前記歪み量をもとに該基地局が受信した前記受信信号の歪補償を該サブキャリア毎に行うものであり、
電力レベルに大幅な変化が無い場合は、記録してある前記歪み量を用いて歪補償を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。 - 基地局と無線端末局との間で、送信データと既知シンボルと制御情報とを少なくとも含むパケットを用いて通信を行う無線システムにおいて、
前記基地局は、受信信号の電力レベルを検出するレベル検出手段と、該受信信号に含まれる前記既知シンボルによって該受信信号の歪み量を算出する歪量算出部と、算出された該歪み量から誤り率を算出する誤り率算出部と、前記歪み量に基づいて前記受信信号の歪み補償を行う歪補償部と、前記無線端末局のそれぞれに対応する通信設定情報を記憶する記憶部と、送信データに制御情報を付加したデータ列を生成する信号生成部と、該データ列に既知シンボルを付加し、インターリーブ処理及びマッピング処理を行うことによって送信用パケットを生成するパケット生成部と、該制御情報を生成し、該制御情報を前記信号生成部と前記パケット生成部とに与え、前記信号生成部と前記パケット生成部とを制御する制御部と、を備え、
前記電力レベルの変化量が所定の値より小さい場合には、歪補償部は、前記記憶部に記憶された前記通信設定情報に基づいて前記受信信号の歪み補償を行い、
前記電力レベルの変化量が所定の値より大きく、且つ、前記誤り率が所定値より大きい場合には、前記歪み量もしくは前記誤り率をもとに適切な変調方式を選択して前記制御情報を生成することを特徴とする無線システム。
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