JP4899554B2 - 無線通信システム、無線通信方法、及びその信号処理プログラム - Google Patents

無線通信システム、無線通信方法、及びその信号処理プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP4899554B2
JP4899554B2 JP2006072606A JP2006072606A JP4899554B2 JP 4899554 B2 JP4899554 B2 JP 4899554B2 JP 2006072606 A JP2006072606 A JP 2006072606A JP 2006072606 A JP2006072606 A JP 2006072606A JP 4899554 B2 JP4899554 B2 JP 4899554B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
unit
line
bit width
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006072606A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007251620A (ja
Inventor
康則 二木
智三 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2006072606A priority Critical patent/JP4899554B2/ja
Priority to US11/716,847 priority patent/US20070218863A1/en
Publication of JP2007251620A publication Critical patent/JP2007251620A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4899554B2 publication Critical patent/JP4899554B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/20Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/24Monitoring; Testing of receivers with feedback of measurements to the transmitter
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0002Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
    • H04L1/0003Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0033Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff arrangements specific to the transmitter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

本発明は、アナログ伝送方式及びディジタル伝送方式による無線通信において、特に送信部のディジタル信号処理に際し、伝送路状態に応じて信号ビット幅を変化させるように構成した無線通信システム、無線通信機、無線通信方法、及びその信号処理プログラムに関する。
搬送波に電磁波や光を用いた無線通信での無線伝送方式は、アナログ伝送方式及びディジタル伝送方式に大別される。これらの無線伝送は、無線送受信機にてアナログ回路やディジタル回路及び制御プログラムを用いたコンピュータによって変復調処理を行うことで無線伝送が実現されている。
図19に、従来の無線通信装置の受信機の一例を示す(特許文献1)。この従来例では、送信機からの送信信号を受信し、ベースバンド信号に変換された受信ベースバンド信号AをAD変換手段1801が所定周波数でサンプリングし、所定ビット幅のディジタル信号に変換する。変換されたディジタル信号はフィルタ手段1802で高周波成分を除去され、復調手段1803で復調され、受信情報系列Bkに復調される。
エラー検出手段1804この受信情報系列Bkの誤り率を算出して、制御手段1805へ出力する。制御手段1805は、このエラー検出手段1804で算出された誤り率と、アプリケーション別に定められた目標誤り率との比較結果に応じて、AD変換手段1801と、フィルタ手段1802と、復調手段1803のビット幅を決定する。
図20はこの一連の動作のフローチャートを示す。
この図20において、ステップS1901では、AD変換手段1801はアナログ信号である受信ベースバンド信号Aを所定周波数でサンプリングし、所定ビット幅のディジタル信号に変換する。続いて、ステップS1902で、フィルタ手段1802によりディジタル信号に変換された信号の高周波成分が除去される。
次のステップS1903では、復調手段1803が高周波成分を除去された信号を復調し、これにより受信情報系列Bkが得られる。ステップS1904で、エラー検出手段1804は受信情報系列Bkの誤り率を算出し、算出した誤り率をアプリケーション別に定められた目標誤り率と比較する。
そして、ステップS1910で誤り率が目標誤り率より低いかどうかを判定し、低ければ、ステップS1911に進んで現在のビット幅とビット幅下限値の比較処理を行う。又、誤り率が目標誤り率より低くなければ、ステップS1912に進んで現在のビット幅とビット幅上限値の比較処理を行う。
誤り率が目標誤り率より低く且つビット幅が下限値より高い場合は、ステップS1913でビット幅を1ビット減らし、下限値より高くない場合はビット幅を変化させずに終了する。誤り率が目標誤り率より低くなく、ビット幅が上限値より低い場合は、ステップS1914でビット幅を1ビット増やし、上限値より低くない場合はビット幅を変化させずに終了する。
これにより、エラー検出手段1804で検出したエラー率が、目標エラー率よりも低い場合は、AD変換器のサンプリング周波数、もしくは復調器の動作周波数を下げたり、AD変換後のディジタル信号のビット幅を減らしたりすることで、通信品質を維持しながら消費電力を下げることができる。
又、他の無線通信装置の例(特許文献2)では、携帯情報端末装置が基地局装置に、自装置の基本性能を予め通知する内容が開示されている。これにより、この従来例では、基本性能の優れた携帯情報端末装置に対しては、低い送信電力で送信を行なったり、スケジューリングの割り当てを多くしたりすることができ、従って、システム全体のスループットの向上、基地局の送信電力の低減、ユーザの目的に応じた携帯情報端末装置の提供を図ることができるようになっている。
特開2001−257731号公報 特開2005−39651号公報
しかしながら、上記特許文献1の従来技術では、誤り率(即ち、伝送路状態のエラーの割合)に対応して受信機のディジタル信号処理のビット幅を可変させることで、受信機のディジタル信号処理で消費する電力を削減することが可能であるが、送信機のディジタル信号処理の消費電力を削減することが不可能となっている。具体的には、伝送路状態を前記送信機のディジタル信号処理ビット幅に反映させる手段を備えていないからである。
また、特許文献2の従来技術においても、携帯情報端末装置の基本性能によって送信電力やスケジューリングの割り当てを変えることで、基地局の送信電力を低減したり、システム全体のスループットの向上を図ることができるが、送信機のディジタル信号処理部の量子化ビット幅を変えることにより、消費電力を低減することはできない構成となっている。
本発明は、上記従来例の有する不都合を改善し、伝送路状態に応じて送信機のディジタル信号処理の消費電力を低減することが可能な無線通信システム、無線通信機、無線通信方法、及び無線通信用信号処理プログラムを提供することを、その目的とする。
上記課題を解決するため、本発明にかかる無線通信システムでは、送信側の送信部にディジタル信号処理手段を有し、このディジタル信号処理手段により処理した信号を回線を介して受信側にディジタル伝送又はアナログ伝送して通信を行うようにしたもので、前記受信側から送られてくる前記回線の伝送路状態の良否に応じて前記ディジタル信号処理手段の信号処理のビット幅を変化させるビット幅選択手段を、前記ディジタル信号処理手段に併設したことを特徴とする。
このため、本発明では、回線の伝送路状態に応じてディジタル信号処理のビット数を増減させることが可能となり、これにより、伝送信号の品質を維持しつつ送信機の消費電力を有効に削減することが可能となった。
ここで、前述した送信側送信部のディジタル信号処理手段は、変調手段とディジタル/アナログ変換手段とを含み、これらの各手段では前記ビット幅選択手段で可変設定される信号ビット幅で当該信号処理が実行されるように構成してもよい。
これにより、回線の伝送路状態に応じて、変調手段やディジタル/アナログ変換手段のビット数を増減させ、これにより、全体的に送信機の消費電力を削減することを可能とした無線通信システムを実現することができる。
又、前述した受信側の伝送路状態測定手段は、前記回線の伝送路状態を信号対干渉雑音の電力比に基づいて判定する機能を有し、この信号対干渉雑音の電力比に基づいた前記回線の伝送路状態の判定結果に対応して前記送信側送信部における前記ディジタル信号処理手段の信号ビット幅を選択する電力比信号ビット幅選択手段を、前記ディジタル信号処理手段に併設するように構成してもよい。
これにより、回線の伝送信号にかかる電力対干渉雑音の電力比に応じてディジタル信号処理のビット数を増減制御し、これにより、送信機の消費電力を削減することが可能な無線通信システムを実現することができる。
更に、前述した送信側送信部では、前記受信側から送られた前記回線の伝送路状態の良否に応じて前記回線の変復調方式を選択する変復調方式選択手段と、この変復調方式選択手段で選択された変復調方式に応じて前記送信側送信部の信号処理手段の信号ビット幅を選択する変復調方式信号ビット幅選択手段を、前記ディジタル信号処理手段に併設するように構成してもよい。
これにより、変復調方式の内容に応じてディジタル信号処理のビット数を増減制御し、これにより、送信機の消費電力を削減することが可能な無線通信装置を実現することができる。
本発明にかかる無線通信方法では、ディジタル信号処理した伝送信号をディジタル伝送又はアナログ伝送して通信を行う手順を特定したものであって、送信側送信部で伝送信号をディジタル信号処理を行うディジタル信号処理工程と、このディジタル信号処理工程で処理された信号を回線を介してディジタル伝送又はアナログ伝送して通信を行う伝送工程と、受信側で前記回線の伝送路状態を測定する伝送路状態測定工程と、この伝送路状態測定工程で測定した前記伝送路状態を前記回線の逆回線を用いて送信側へ伝達する伝送路状態伝達工程と、送信側でこの伝送路状態伝達工程により逆回線から通知された回線の伝送路状態に応じて前記ディジタル信号処理工程での処理信号ビット幅を変化させる信号ビット幅選択工程と、を有することを特徴とする。
ここで、前述した送信側送信部のディジタル信号処理工程では、信号を変調する変調工程と、この変調工程で変調した信号をディジタル/アナログ変換するディジタル/アナログ変換工程とを含む構成とし、この変調工程およびディジタル/アナログ変換工程では、前記信号ビット幅選択工程で可変設定される信号ビット幅によって信号処理が実行されるように構成してもよい。
これにより、回線の伝送路状態に応じて変調手段、ディジタル/アナログ変換手段のビット数を増減させるようにしたので、かかる点において送信側の消費電力を有効に削減することができる。
又、前述した伝送路状態測定工程では、前記伝送路状態を前記回線の伝送信号にかかる電力対干渉雑音の電力比に基づいて判定するように構成してもよい。
これにより、回線の伝送信号についての電力対干渉雑音の電力比に対応して前記ディジタル信号処理時にビット数の増減制御が成され、これにより、送信側の消費電力を効率よく削減することができる。
更に、前述した送信側送信部では、前記受信側から送られてくる前記回線の伝送路状態の良否に応じて、前記回線の変復調方式を選択する変復調方式選択工程を含み、前記信号ビット幅選択工程は前記変復調方式選択工程にて選択された変復調方式に応じて、前記ディジタル信号処理工程での処理信号ビット幅を変化させるように構成してもよい。
これにより、変復調方式の内容に応じてディジタル信号処理のビット数を増減制御が成され、これにより、送信側の消費電力を効率よく削減することができる。
上記目的を達成するため、本発明にかかる無線通信用信号処理プログラムは、前述した無線通信システムの内容を送信側又は受信側に特定して各構成要素の機能の実行内容をそれぞれプログラム化し、それぞれ目的達成のためにコンピュータに実行させるように構成した。
このため、この無線通信用信号処理プログラムによると、前述した各無線通信システムにおける送信側と受信側とで、ほぼ同等の信号処理を個別に且つ迅速に実行することができ、所定のディジタル信号処理に際してはそのビット数を増減処理することが可能となり、かかる内容の信号処理プログラムを無線通信システムに実施すると、当該無線通信システムでは、動作の対応が迅速化され且つ送信機の消費電力を効率よく低減することが可能となる。
本発明は、以上のように回線の伝送路状態の良否に対応してディジタル信号処理に際しての信号処理のビット幅を変化させるように構成したので、伝送路状態に応じて特に送信側におけるディジタル信号処理の消費電力を効率良く低減することが可能な無線通信システム、無線通信機、無線通信方法、及び無線通信用信号処理プログラムを提供することができる。
〔第1実施形態〕
次に、本発明の第1実施形態を図1乃至図5に基づいて説明する。
最初に、この実施形態の要部を説明し、その後に全体的な構成内容を説明する。
(構成)
この図1及び図2に示すように、本実施形態は、回線(α)と回線(β)とを送受信する形態であり、図1に示す無線通信機としての送信側の無線装置Aは、送信部0110と、受信部0120と、アンテナ手段0151とを具備し、図2に示す受信側の無線装置Bは、当該無線装置Bの受信部0130と、無線装置Bの送信部0140と、アンテナ手段0152を具備する。
送信側(無線装置A)の送信部0110は、ディジタル信号処理手段0110Aを有し、このディジタル信号処理手段0110Aにより処理した信号を回線(α)を介して受信側にディジタル伝送又はアナログ伝送して通信を行うように機能する。
又、前述した受信側(無線装置B)には、前記回線(α)の伝送路状態を測定する伝送路状態測定手段013と、この伝送路状態測定手段013で測定された伝送路状態の良否を前記回線の逆回線(β)を用いて送信側へ伝達する伝送路状態逆伝達手段としての受信側送信部0140とを装備されている。
更に、前述した送信側(無線装置A)には、受信側(無線装置B)の送信部(伝送路状態逆伝達手段)0140によって前記逆回線(β)を介して通知された回線(α)の伝送路状態(良否の度合い)に応じて、前記ディジタル信号処理手段0110Aの信号処理のビット幅を変化させるビット幅選択手段(ビット幅選択手段)0114が装備されている。
ここで、前述した送信側送信部0110の前記ディジタル信号処理手段0110Aは、変調手段0111とディジタル/アナログ変換手段0112とを含み、これらの各手段では前記ビット幅選択手段0114で可変設定される信号ビット幅で当該信号処理が実行されるように構成されている。
以下、これを更に詳述する。
図1で、無線装置Aの送信部0110は、変調手段0111と、DA(ディジタル/アナログ)変換手段0112と、RF(無線周波数)変換手段0113と、ビット幅選択手段0114とを含んでいる。又、無線装置Aの受信部0120は、ベースバンド信号変換手段0121と、AD(アナログ/ディジタル)変換手段0122と、復調手段0123とを含んでいる。
ここで、上記変調手段0111とDA(ディジタル/アナログ)変換手段0112とによって、前述したディジタル信号処理手段0110Aが構成されている。
又、図2で、無線装置Bの受信部0130は、ベースバンド信号変換手段0131と、AD変換手段0132と、復調手段0133と、伝送路状態測定手段0134とを含んでいる。無線装置Bの送信部0140は、変調手段0141と、DA変換手段0142と、RF変換手段0143とを備えている。
図1に示す無線装置Aの送信部0110の各手段は次のような機能を備えている。
変調手段0111は、送信信号として与えられた送信情報系列Akを振幅や位相で表される信号空間にマッピングし、ビット幅選択手段0114から入力されるビット幅情報Dのビット幅にてDA変換手段0112へ出力する。
DA変換手段0112は、変調手段0111から入力されたディジタル信号をビット幅選択手段0114から入力されるビット幅情報Dのビット幅でアナログ信号に変換し、RF変換手段0113へ出力する。
RF変換手段0113は、DA変換手段0112から入力されたベースバンド信号を高周波数の無線周波数へアップコンバートし、アンテナ手段0151へ出力する。
ビット幅選択手段0114は、無線装置Aの受信部0120から入力された回線(α)伝送路情報Cに応じてビット幅情報Dを作成し、無線装置Aの送信部0110の変調手段0111とDA変換手段0112へ出力する。
アンテナ手段0151は、RF変換手段0113から入力された無線周波数信号を増幅し、回線(α)を介して無線装置Bの受信部0130へ送信する。
図2に示すアンテナ手段0152は、無線装置Aの送信部0110から回線(α)を介して到来した信号を受信及び増幅し、無線装置Bの受信部0130へ出力する。
図2に示す無線装置Bにおける受信部0130の各手段は、次のような各動作機能を備えている。
ベースバンド信号変換手段0131は、アンテナ手段0152から入力された高周波数の無線周波数信号を低周波数のベースバンド信号へダウンコンバートし、AD変換手段0132へ出力する。
AD変換手段0132は、ベースバンド信号変換手段0131から入力されたアナログ信号を標本化及び量子化し、ディジタル信号へ変換し、復調手段0133と伝送路状態測定手段0134へ出力する。
復調手段0133は、AD変換手段0132から入力されたディジタル信号を復調し、回線(α)受信情報系列Bkを得る。伝送路状態測定手段0134は、AD変換手段0132から入力されたディジタル信号を用いて回線(α)の伝送路状態を測定し、測定結果を無線装置Bの送信部0140へ出力する。
又、無線装置Bにおける送信部0140の各手段は、次のような各動作機能を備えている。
変調手段0141は、無線装置Bの受信部0130から入力された回線(α)伝送路状態を、振幅や位相で表される信号空間にマッピングし、DA変換手段0142へ出力するように機能する。
DA変換手段0142は、変調手段0141から入力されたディジタル信号をアナログ信号に変換し、RF変換手段0143へ出力する。RF変換手段0143は、DA変換手段0142から入力されたベースバンド信号を高周波数の無線周波数へアップコンバートし、アンテナ手段0152へ出力する。
アンテナ手段0152は、RF変換手段0143から入力された無線周波数信号を増幅し、回線(β)を介して無線装置Aの受信部0120へ送信する。
図1に示すアンテナ手段0151は、無線装置Bの送信部0140から回線(β)を介して到来した信号を受信及び増幅し、無線装置Aの受信部0120へ出力する。
図1に示す無線装置Aにおける受信部0120の各手段は、次のような動作機能を備えている。
ベースバンド信号変換手段0121は、アンテナ手段0151から入力された高周波数の無線周波数信号を低周波数のベースバンド信号へダウンコンバートし、AD変換手段0122へ出力する。AD変換手段0122は、ベースバンド信号変換手段0121から入力されたアナログ信号を標本化及び量子化し、ディジタル信号へ変換し、復調手段0123へ出力する。
復調手段0123は、AD変換手段0122から入力されたディジタル信号を復調して回線(α)伝送路情報Cを取得し、無線装置Aの送信部0110のビット幅選択手段0114へ出力する。
(全体的な動作)
次に、本第1実施形態の全体的な動作を図3のフローチャートを参照して詳述する。
この図3に示すフローチャートは、無線装置Aの送信部0110から送信された回線(α)の伝送路状態を、無線装置Bの受信部0130にて測定し、測定した伝送路状態を回線(α)伝送路情報Cとして無線装置Bの送信部0140から回線(β)を通じて無線装置Aの受信部0120にて受信し、無線装置Aの送信部0110において回線(α)の伝送路状態に応じてビット幅を変化させる一連の動作を示したものである。
まず、無線装置Aの送信部0110の変調手段0111は、送信信号として与えられた送信系列Akを変調する(ステップS0211:変調工程)。DA変換手段0112は、変調されたディジタル信号をアナログ信号へ変換する(ステップS0212:ディジタル/アナログ変換工程、ディジタル信号処理工程)。
RF変換手段0113は、DA変換手段0112にてアナログ信号に変換された信号を無線周波数にアップコンバートして送信する(ステップS0213:伝送工程)。
ここで、上述した変調工程及びディジタル/アナログ変換工程を含むディジタル信号処理工程、および伝送工程の実行内容を機能化し、これをコンピュータで実行するように構成してもよい。
次に、無線装置Bの受信部のベースバンド信号変換手段0131にて無線装置Aの送信部0110より送信された無線周波数信号をダウンコンバートし、ベースバンド信号に変換する(ステップS0221)。
AD変換手段0132は、ベースバンド信号変換手段0131にてベースバンド信号に変換されたアナログ信号をディジタル信号に変換する(ステップS0222)。
伝送路状態測定手段0134は、AD変換されたディジタル信号から回線(α)の伝送路状態を無線装置Aと無線装置B間で既知の情報であるパイロットチャネル等を参照して測定する(ステップS0223:伝送路状態測定工程)。
無線装置Bの送信部0140の変調手段0141は、伝送路状態測定手段0134にて測定された回線(α)の伝送路状態の情報を変調する(ステップS0231)。DA変換手段0142は、変調された回線(α)の伝送路状態の情報をディジタル信号からアナログ信号に変換する(ステップS0232)。RF変換手段0143は、DA変換されたアナログ信号を無線周波数にアップコンバートして送信する(ステップS0233:伝送路状態伝達工程)。
ここで、上述した伝送路状態測定工程および伝送路状態伝達工程の内容を機能化し、これをコンピュータで実行するように構成してもよい。
無線装置Aの受信部0120のベースバンド信号変換手段0121にて無線装置Bの送信部より送信された無線周波数信号をダウンコンバートし、ベースバンド信号に変換する(ステップS0241)。AD変換手段0122は、ベースバンド信号変換手段0121にてベースバンド信号に変換されたアナログ信号をディジタル信号に変換する(ステップS0242)。
復調手段0123は、AD変換手段0122でディジタル信号に変換された信号を復調し、回線(α)の伝送路情報Cを取得する(ステップS0243)。無線装置Aの送信部のビット幅選択手段0114は、回線(α)の伝送路情報Cに応じた無線装置Aの送信部の変調手段と、DA変換手段のビット幅を選択する。
ここで、具体的なビット幅選択動作を、図3のフローチャートと図4の伝送路状態によるビット選択の説明図とで説明する。
まず、図3のステップS0251で伝送路状態がX1より劣悪であれば、ステップS0254に進んでビット幅をB1とし、X1より劣悪でなければ次の判定ステップS0252に進む。ステップS0252で伝送路状態がX1よりは劣悪でなく、X2より劣悪であればステップS0255に進んでビット幅をB2とし、X2より劣悪でなければ次の判定ステップS0253に進む。
ステップS0253で伝送路状態がX1及びX2より劣悪でなく、Xnより劣悪であればステップS0256に進んでビット幅をB3とし、Xnより劣悪でなければ、ステップS0257に進んでビット幅をBnとする。
このようにして、選択されたビット幅は無線装置Aの送信部0110の変調手段0111とDA変換手段0112に通知され、変調手段0111とDA変換手段0112は、通知されたビット幅に従ってディジタル信号処理を行う(信号ビット幅選択工程)。
ここで、上述した信号ビット幅選択工程の内容を機能化し、これをコンピュータで実行するように構成してもよい。
図4に示すように、回線(α)の伝送路状態が良好な場合は、B1→B2→B3→Bnというように無線装置Aの送信部0110のディジタル信号処理のビット幅を減少させ、回線(α)の伝送路状態が悪い場合は、逆にビット幅を増加させるように伝送路状態とビット幅を対応させることによって、スループットなどの通信品質を一定に保つことが望ましい無線通信方式の場合に、通信品質を維持しつつディジタル信号処理回路での消費電力を低減することができる。
以上、本発明を実施するための第1の実施形態を説明したが、本発明は伝送路状態とビット幅の対応関係を図4の実施の形態と逆にしたビット幅の制御方法も適用可能である。即ち、伝送状態が良好なときに集中して伝送容量を高める無線通信方式の場合は、図5に示すように、伝送路状態が良好な場合はビット幅を増加させ、伝送路状態が悪い場合はビット幅を削減させるように動作させて、ディジタル信号処理の消費電力を削減することができる。
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態を、図6乃至図8に基づいて説明する。
ここで、前述した第1の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いるものとする。
図6は本第2の実施形態を示すブロック図であり、送信側の無線装置Aを示す。受信側の無線装置Bの図は、前述した図2と同一のものが使用されている。
この第2の実施形態は、図6に示すように、回線(α)と回線(β)を送受信し、回線(α)の変復調方式を伝送路状態に応じて変える適応変復調制御を適用した例である。
図6において、送信側(無線装置A)は無線装置Aの送信部0510と、無線装置Aの受信部0520と、アンテナ手段0551とを具備する。
無線装置Aの送信部0510は、変調手段0511と、DA変換手段0512と、RF変換手段0513と、変復調方式選択手段0514と、ビット幅選択手段0515を含んでいる。また、無線装置Aの受信部0520は、ベースバンド信号変換手段0521と、AD変換手段0522と、復調手段0523とを含んでいる。
その他、図6には図示していないが、適応変復調制御を行うために、選択された変復調方式を無線装置Bの受信部0130に通知する手段を有している。
無線装置Aの送信部0510は次のような動作機能を備えている。
変調手段0511は、送信情報系列Akを変復調方式選択手段0514から入力される変復調方式に従って振幅や位相で表される信号空間にマッピングし、ビット幅選択手段0515から入力されるビット幅情報Dのビット幅でDA変換手段0512へ出力する。
DA変換手段0512は、変調手段0511から入力されたディジタル信号をビット幅選択手段0515から入力されるビット幅情報Dのビット幅にてアナログ信号に変換し、RF変換手段0513へ出力する。
RF変換手段0513は、DA変換手段0512から入力されたベースバンド信号を高周波数の無線周波数へアップコンバートし、アンテナ手段0551へ出力する。変復調方式選択手段0514は、無線装置Aの受信部0520から入力された回線(α)伝送路情報Cに従って、回線(α)の変復調方式を選択し、選択した変復調方式を変調手段0511及びビット幅選択手段0515へ出力する。
ビット幅選択手段0515は、変復調方式選択手段0514から入力された回線(α)変復調方式に応じてビット幅情報Dを作成し、無線装置Aの送信部0510の変調手段0511とDA変換手段0512へ出力する。
ここで、上記無線装置Aの送信部0510における各構成手段が有する動作機能の内容をプログラム化してコンピュータに実行させるように構成してもよい。
図7は、図6に示す無線装置Aと図2に示す無線装置Bからなる実施の形態の構成において、無線装置Aの送信部0510から送信された回線(α)の伝送路状態を、無線装置Bの受信部0130にて測定し、測定した回線(α)伝送路状態を無線装置Bの送信部0140から回線(β)を通じて無線装置Aの受信部0520にて受信し、無線装置Aの送信部0510において選択した回線(α)の変復調方式に応じてビット幅を変化させる動作を示すフローチャートである。
次に、本第2の実施形態における具体的な動作手順を、図7のフローチャートを参照して詳細に説明する。
まず、無線装置Aの送信部0510の変調手段0511は、ステップS0611で送信系列Akを変調する。DA変換手段0512は、ステップS0611で変調されたディジタル信号をアナログ信号へDA変換する(ディジタル信号処理工程)。
RF変換手段0513は、DA変換手段0512にてアナログ信号に変換された信号をステップS0613で無線周波数にアップコンバートして送信する(伝送工程)。
ここで、上述したディジタル信号処理工程および伝送工程の実行内容を機能化しコンピュータで実行するように構成してもよい。
一方、無線装置Bの受信部0130のベースバンド信号変換手段0131は、回線(α)から受信した無線周波数信号をステップS0621でベースバンド信号に変換する。
受信側のAD変換手段0132は、ベースバンド信号変換手段0131にてベースバンド信号に変換されたアナログ信号を、ステップS0622でディジタル信号に変換する。又、同じく受信側の伝送路状態測定手段0134は、AD変換されたディジタル信号から、ステップS0623で、回線(α)の伝送路状態を無線装置Aと無線装置Bとの間で既知の情報であるパイロットチャネル等を参照して測定する(伝送路状態測定工程)。
無線装置Bの送信部0140の変調手段0141は、ステップS0631で、伝送路状態測定手段0134にて測定された回線(α)の伝送路状態の情報Cを変調する。
DA変換手段は、変調された回線(α)の伝送路状態の情報Cを、ステップS0632で、ディジタル信号からアナログ信号に変換する。RF変換手段0143は、DA変換されたアナログ信号を、ステップS0633で、無線周波数にアップコンバートして送信する(伝送路状態伝達工程)。
ここで、上述した伝送路状態測定工程および伝送路状態伝達工程の実行内容を機能化しコンピュータで実行するように構成してもよい。
次に、無線装置Aの受信部0520のベースバンド信号変換手段0521は、無線装置Bの送信部0140より送信された無線周波数信号を、ステップS0641でダウンコンバートし、ベースバンド信号に変換する。
AD変換手段0522は、ベースバンド信号変換手段0521にてベースバンド信号に変換されたアナログ信号を、ステップS0642で、ディジタル信号に変換する。
復調手段0523は、AD変換手段0522でディジタル信号に変換された信号を、ステップS0643で復調し、回線(α)の伝送路情報Cを取得する。
無線装置Aの送信部0510の変復調方式選択手段0514は、ステップS0651で、回線(α)の変復調方式を伝送路状態に応じて選択する。選択した変復調方式は変調手段0511及び信号ビット幅選択手段0515に通知される。信号ビット幅選択手段0515は、変復調方式に対応した無線装置Aの送信部の変調手段0511と、DA変換手段0512のビット幅を選択する。
ここで、上記変復調方式選択手段0514および信号ビット幅選択手段0515が備えている動作機能をプログラム化しコンピュータに実行させるように構成してもよい。
次に、変復調方式選択後の具体的なビット幅選択動作を図7に沿って説明する。
判定ステップS0652で、変復調方式がM1であれば、ステップS0655に進んでビット幅をB1とし、M1でなければ次の判定、ステップS0653に進む。
判定ステップS0653で、変復調方式がM1でなく、M2であれば、ステップS0656に進んでビット幅をB2とし、M2でなければ次の判定、ステップS0654に進む。
判定ステップS0654で、変復調方式がM1でもM2でなく、Mnであれば、ステップS0657に進んで、ビット幅をビット幅をBnとし、Mnでなければ、ステップS0658に進んでビット幅をビット幅をB(n+1)とする。
選択されたビット幅は、無線装置Aの送信部0510の変調手段0511とDA変換手段0512に通知され、変調手段0511とDA変換手段0512とは、通知されたビット幅に従ってディジタル信号処理を行う。
図8に示すように回線(α)の変復調方式の変調多値数が多い場合は回線(α)における送信部0510のディジタル信号処理のビット幅を増加させ、回線(α)の変復調方式の変調多値数が少ない場合はビット幅を減少させるように変復調方式とビット幅を対応させる。即ち、伝送路状態が良好で変調多値数が多い変復調方式が選択されている場合、例えば変復調方式が16QAM(16値直交振幅変調)ではQPSK(直交位相変調)に比べて各直交成分に1ビットずつシンボルパターンが増えて高精度の変調精度が要求されるため、ビット幅を増加させる。
伝送路状態が劣悪で変調多値数が少ない変復調方式が選択されている場合は、高精度の変調精度を必要としないため、ビット幅を減少させ、変復調方式に応じて使用するビット幅を可変させることで送信部0510の消費電力を削減する効果が得られる。
以上に述べた第1乃至第2の各実施形態では、変調手段0111、0511と、DA変換手段0112、0512のビット幅を可変させる構成であるが、この間に他の信号処理手段が接続されていてもよく、ビット幅を可変させる信号処理手段の適用範囲が広いほど、消費電力削減の効果が大きい。
無線装置Aの送信部0110、0510と、無線装置Aの受信部0120、0520と、無線装置Bの受信部0130と、無線装置Bの送信部0140には、回線(α)と回線(β)の無線通信方式に応じて信号処理手段を追加又は削減でき、信号処理手段数に数の制限はない。以上の説明では、ビット幅の可変パターン数を4として説明したが、ビット幅の可変パターン数に数の制限はない。
〔実施例(1)〕
次に、本発明の具体的な例を実施例(1)として図9〜図14に基づいて更に詳細に説明する。
この実施例(1)は、回線(α)と回線(β)の送受信を行い、回線(α)に複数の搬送波を互いに干渉することなく配置するOFDM(直交波周波数分割多重)方式を採用した例である。
図9に示すように本実施例(1)の信号送信側は、回線(α)の送信処理を行う無線装置Aの送信部0810と、回線(β)の受信処理を行う無線装置Aの受信部0820と、アンテナ手段0831とから構成される。
また、図10に示すように本実施例(1)の信号受信側は、回線(α)の受信処理を行う無線装置Bの受信部0910と、回線(β)の送信処理を行う無線装置Bの送信部0920と、アンテナ手段0931とから構成される。
ここで、無線装置Aの送信部0810について、図9の無線装置Aのブロック図に沿って詳述する。
無線装置Aの送信部0810は、誤り訂正符号化手段としてブロック符号に基づく誤り訂正機能を実現するターボ符号化手段0811と、QPSK(Quaternary Phase Shift Keying )、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 、又は64QAMなどのディジタル変調を行う変調手段0812と、逆フーリエ変換を行うIFFT(逆高速フーリエ変換)手段0813と、マルチパス耐性のためのGI(ガードインターバル)付加手段0814と、DA(ディジタル/アナログ)変換手段0815とを備えている。
この無線装置Aの送信部0810は、更に、ディジタル変調に伴う高周波成分をカットするローパスフィルタ手段0816と、低周波数のベースバンド信号を高周波数に変換するRF(無線周波数)変換手段0817と、所望の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタ手段0818と、無線装置Aの受信部0820から入力される回線(α)の所望信号の電力対干渉雑音の電力比情報(以下「SIR」で表す)から無線装置Aの送信部0810の変調手段0812と、IFFT手段0813と、GI付加手段0814と、DA変換手段0815の各ブロックの信号ビット幅を選択するビット幅選択手段0819とを備えている。
続いて、この実施例(1)の無線装置Aの受信部0820について図9に沿って説明する。
実施例(1)で、無線装置Aの受信部0820は、バンドパスフィルタ手段0821と、ベースバンド信号変換手段0822と、ローパスフィルタ手段0823と、AD変換手段0824と、逆拡散手段0825と、受信信号の尤度を算定する尤度生成手段0826と、ターボ復号化手段0827と、復号されたビット列から回線(α)のSIRを取り出す回線(α)SIR抽出手段0828とを備えて構成される。
次に、無線装置Bの受信部0910について、図10の無線装置Bのブロック図に沿って説明する。
実施例(1)で、無線装置Bの受信部0910は、バンドパスフィルタ手段0911と、ベースバンド信号変換手段0912と、ローパスフィルタ手段0913と、AD変換手段0914と、GI除去手段0915と、FFT(高速フーリエ変換)手段0916と、尤度生成手段0917と、ターボ復号化手段0918と、回線(α)の伝送路状態として回線(α)の信号対干渉雑音の電力比を測定する回線(α)SIR測定手段0919とを備える。
更に、無線装置Bの送信部0920について、図10に沿って説明する。
この実施例(1)で、無線装置Bの送信部0920は、ターボ符号化手段0921と、変調手段0922と、拡散手段0923と、DA変換手段0924と、ローパスフィルタ手段0925と、RF変換手段0926と、バンドパスフィルタ手段0927とを備えている。
次に、図11のフローチャートに沿って無線装置Aの送信部0810でビット幅が選択される場合の動作について説明する。
無線装置Aの送信部ビット幅選択手段0819にて、無線装置Bの受信部0910より通知された回線(α)のSIRを参照して、判定ステップS1010を実行し、SIRが10〔dB〕より小さいかどうかを判定し、小さければ変調出力ビット選択手段ステップS1011を実行する。小さくなければ次の判定ステップS1020を行う。
判定ステップS1010で、SIRが10〔dB〕より小さい場合は、変調出力ビット選択手段ステップS1011で変調手段0812のディジタル変調後のビット幅を16ビットとすることとし、選択したビット幅を無線装置Aの送信部0810の変調手段0812とIFFT手段0813とへ出力する。
続いてIFFT出力ビット選択手段ステップS1012を実行して、IFFT手段0813の出力ビット幅を18ビットとすることにし、選択したビット幅を無線装置Aの送信部0810のIFFT手段0813とGI付加手段0814に出力する。
更に、GI付加出力ビット選択手段ステップS1013を実行して、GI付加手段0814の出力ビット幅を18ビットとし、無線装置Aの送信部0810のGI付加手段0814とDA変換手段0815に出力する。
ステップS1010で、SIRが10〔dB〕より小さくない場合は、判定ステップS1020でSIRが15〔dB〕より小さいかどうかを判定し、小さければ変調出力ビット幅選択手段ステップS1021を実行し、小さくなければ次の判定ステップS1030を実行する。
判定ステップS1020で、SIRが15〔dB〕より小さい場合には、変調出力ビット選択手段ステップS1021で、変調手段0812のディジタル変調後のビット幅を14ビットとし、選択したビット幅を無線装置Aの送信部0810の変調手段0812とIFFT手段0813へ出力する。
続いてIFFT出力ビット選択手段ステップS1022を実行して、IFFT手段0813の出力ビット幅を16ビットとすることとし、無線装置Aの送信部0810のIFFT手段0813とGI付加手段0814に出力する。
更に、GI付加出力ビット選択手段ステップS1023を実行して、GI付加手段0814の出力ビット幅を16ビットとし、無線装置Aの送信部0810のGI付加手段0814とDA変換手段0815とに出力する。
判定ステップS1020で、SIRが15〔dB〕より小さくない場合は、ステップS1030に進んで、SIRが20〔dB〕より小さいかどうかを判定し、小さければ変調出力ビット選択手段ステップS1031を実行し、小さくなければ変調出力ビット選択手段ステップS1041を実行する。
判定ステップS1030で、SIRが20〔dB〕より小さい場合は、変調出力ビット選択手段ステップS1031で、変調手段0812のディジタル変調後のビット幅を12ビットとし、選択したビット幅を無線装置Aの送信部0810の変調手段0812とIFFT手段0813とに出力する。
続いてIFFT出力ビット選択手段ステップS1032を実行して、IFFT手段0813の出力ビット幅を14ビットにし、無線装置Aの送信部0810のIFFT手段0813とGI付加手段0814とに出力する。
更に、GI付加出力ビット選択手段ステップS1033を実行して、GI付加手段0814の出力ビット幅を14ビットとし、無線装置Aの送信部0810のGI付加手段0814とDA変換手段0815とに出力する。
判定ステップS1030で、SIRが20dBより小さくない場合は、変調出力ビット選択手段ステップS1041で、変調手段0812のディジタル変調後のビット幅を10ビットとし、選択したビット幅を無線装置Aの送信部0810の変調手段0812とIFFT手段0813へ出力する。
続いてIFFT出力ビット選択手段ステップS1042を実行して、IFFT手段0813の出力ビット幅を12ビットとすることとし、無線装置Aの送信部0810のIFFT手段0813とGI付加手段0814とに出力する。
更に、GI付加出力ビット選択手段ステップS1043を実行して、GI付加手段0814の出力ビット幅を12ビットとし、無線装置Aの送信部0810のGI付加手段0814とDA変換手段0815とに出力する。
無線装置Aの送信部0810の変調手段0812と、IFFT手段0813と、GI付加手段0814と、DA変換手段0815とは無線装置Aの送信部0810のビット幅選択手段0819から入力された各々の入出力ビット幅に従って信号入力、信号処理及び処理結果を出力する。
前記の選択されたビット幅は無線フレーム毎又は複数無線フレーム毎に無線装置Aの送信部0810のディジタル信号処理部のビット幅に反映させる。但し、送信する無線フレームが図12のようにパイロットチャネル1101、1103と、データチャネル1102とから構成され、受信側にてSIRをパイロットチャネルを用いて測定できる場合には、パイロットチャネルの処理ビット幅を固定とし、ビット幅の可変対象チャネルはデータチャネルとすることが望ましい。
例として、IFFT出力のビット幅の制御を図13に示す。
SIRが高いときは、演算出力ビット幅を減らし、SIRが低いときは、演算出力ビット幅を増やすことで回線(α)のIFFTの消費電力を削減する。特にIFFTは演算量が大きいため、ビット幅削減効果による電力削減の効果が顕著である。これにより、伝送路状態が良好なときに演算出力ビット数を低減し、伝送路状態が悪いときはビット数を増加させて、スループットなどの通信品質を維持しつつ、ディジタル信号処理回路での消費電力を低減することができる。
以上に説明した実施例(1)では、伝送路状態が良いときにビット幅を削減し、伝送路状態が悪いときにビット幅を増加させる動作例を説明したが、伝送状態が良好なときに集中して伝送容量を高める無線通信方式の場合は、図14に示すように、伝送路状態が良いときに、例えばIFFTのビット幅を増加させ、伝送路状態が悪いときにIFFTのビット幅を削減させるように適用することも可能である。
〔実施例(2)〕
次に、本発明の他の具体例としての実施例(2)を、図15〜図18に基づいて説明する。
この実施例(2)では、回線(α)と回線(β)で送受信を行い、回線(α)に変復調方式としてQPSK、16QAM、64QAM、256QAMに対応した適応変復調制御を採用し、さらに拡散手段を採用した例を説明する。
図15に示すように、この実施例(2)における送信側は、回線(α)の送信処理を行う無線装置Aの送信部1410と、回線(β)の受信処理を行う無線装置Aの受信部1420と、アンテナ手段1431とにより構成されている。
また、図16に示すように、この実施例(2)の受信側は、回線(α)の受信処理を行う無線装置Bの受信部1510と、回線(β)の送信処理を行う無線装置Bの送信部1520と、アンテナ手段1531とにより構成されている。
次に、この実施例(2)における無線装置Aの送信部1410を図15に沿って説明する。
この実施例(2)における無線装置Aの送信部1410は、誤り訂正符号化手段としてターボ符号化手段1411と、QPSK、16QAM、64QAM、256QAMのディジタル変調を行う変調手段1412と、送信信号を拡散符号で拡散する第1の拡散手段1413と、この第1の拡散手段とは別の拡散符号で拡散する第2の拡散手段1414と、DA変換手段1415と、ローパスフィルタ手段1416と、RF変換手段1417と、バンドパスフィルタ手段1418とを備えている。
更に、この無線装置Aの送信部1410は、無線装置Aの受信部1420から入力される回線(α)のSIRを参照して変復調方式を選択する変復調方式選択手段1419と、変復調方式選択手段1419から入力された変復調方式に対応した無線装置Aの送信部1410の変調手段1412と、第1の拡散手段1413と、第2の拡散手段1414と、DA変換手段1415の信号ビット幅を選択するビット幅選択手段14111とを備えて構成されている。
ここで、上述した無線装置Aの送信部1410の各構成手段の実行内容をプログラム化しコンピュータに実行させるように構成してもよい。
続いて、この実施例(2)における無線装置Aの受信部1420について説明する。
無線装置Aの受信部1420は、バンドパスフィルタ手段1421と、ベースバンド信号変換手段1422と、ローパスフィルタ手段1423と、AD変換手段1424と、逆拡散手段1425と、尤度生成手段1426と、ターボ復号化手段1427と、復号されたビット列から回線(α)のSIRを取り出す回線(α)SIR抽出手段1428とを備えて構成される。
次に、無線装置Bの受信部1510について、図16に沿って説明する。
無線装置Bの受信部1510は、バンドパスフィルタ手段1511と、ベースバンド信号変換手段1512と、ローパスフィルタ手段1513と、AD変換手段1514と、無線装置Aの送信部1410の第2の拡散手段1414と同一の拡散符号を用いて逆拡散する第2の逆拡散手段1515と、第1の拡散手段1413と同一の拡散符号を用いて逆拡散する第1の逆拡散手段1516と、QPSK、16QAM、64QAM、256QAMに対応した尤度生成手段1517と、ターボ復号化手段1518と、回線(α)の伝送路状態として回線(α)の信号対干渉雑音の電力比を測定する回線(α)SIR測定手段1519とを備える。
ここで、上述した無線装置Bの受信部1510における各構成手段の実行内容をプログラム化しコンピュータに実行させるように構成してもよい。
更に、無線装置Bの送信部1520について、図16に沿って説明する。
無線装置Bの送信部1520はターボ符号化手段1521と、変調手段1522と、拡散手段1523と、DA変換手段1524と、ローパスフィルタ手段1525と、RF変換手段1526と、バンドパスフィルタ手段1527とを備える。
ここで、上述した無線装置Bの送信部1520における各構成手段の実行内容をプログラム化しコンピュータに実行させるように構成してもよい。
次に、図17のフローチャートに沿って、この実施例(2)で、無線装置Aの送信部1410のビット幅が選択される動作について説明する。
判定ステップS1600で、無線装置Aの受信部1420のSIR抽出手段1428から入力された回線(α)のSIRを参照して回線(α)の変復調方式を選択する。さらに選択した変復調方式を変調手段1412と、ビット幅選択手段14111に出力する。
選択された変復調方式がQPSKならば、変調出力ビット幅選択手段ステップS1611を実行し、QPSKでなければ次の判定ステップS1620を行う。
変調出力ビット幅選択手段ステップS1611では、ステップS1610にて変復調方式がQPSKならば、変調手段のディジタル変調後のビット幅を10ビットとし、選択したビット幅を無線装置Aの送信部1410の変調手段1412と第1の拡散手段1413へ出力する。
これに続いて、第1の拡散手段出力ビット幅選択手段ステップS1612で、第1の拡散手段1413の出力ビット幅を11ビットとし、無線装置Aの送信部1410の第1の拡散手段1413と第2の拡散手段1414とに出力する。
続いて、第2の拡散手段出力ビット幅選択手段ステップS1613で、第2の拡散手段1414の出力ビット幅を12ビットとし、無線装置Aの送信部1410の第2の拡散手段1414とDA変換手段1415に出力する。
判定ステップS1610で、変復調方式がQPSKでない場合は、判定ステップS1620に進んで変復調方式が16QAMかどうかを判定し、16QAMならば変調出力ビット幅選択手段S1621を実行し、16QAMでなければ次の判定ステップS1630を行う。
判定ステップS1620で、変復調方式が16QAMの場合は、変調出力ビット幅選択手段ステップS1621で、変調手段1412のディジタル変調後のビット幅を12ビットとし、選択したビット幅を無線装置Aの送信部1410の変調手段1412と第1の拡散手段1413とに出力する。
続いて、第1の拡散手段出力ビット幅選択手段ステップS1622で、第1の拡散手段1413の出力ビット幅を13ビットとし、無線装置Aの送信部1410の第1の拡散手段1413と第2の拡散手段1414とに出力する。
続いて、第2の拡散手段出力ビット幅選択手段ステップS1623で、第2の拡散手段1414の出力ビット幅を14ビットとし、無線装置Aの送信部1410の第2の拡散手段1414とDA変換手段1415に出力する。
判定ステップS1620で、変復調方式が16QAMでない場合は、判定ステップS1630に進んで、変復調方式が64QAMかどうかを判定し、64QAMならば変調出力ビット幅選択手段S1631を実行し、64QAMでなければ、256QAMの場合の変復調出力ビット幅選択手段S1641を行う。
判定ステップS1630で、変復調方式が64QAMであった場合、変調出力ビット幅選択手段S1631を実行し、変調手段1412のディジタル変調後のビット幅を14ビットとし、選択したビット幅を無線装置Aの送信部1410の変調手段1412と第1の拡散手段1413へ出力する。
さらに続いて、第1の拡散手段出力ビット幅選択手段ステップS1632を実行し、第1の拡散手段1413の出力ビット幅を15ビットとし、無線装置Aの送信部1410の第1の拡散手段1413と第2の拡散手段1414に出力する。
続いて、第2の拡散手段出力ビット幅選択手段ステップS1633を実行し、第2の拡散手段1414の出力ビット幅を16ビットとし、無線装置Aの送信部1410の第2の拡散手段1414とDA変換手段1415とに出力する。
判定ステップS1630にて変復調方式が64QAMでなかった場合は、変調出力ビット幅選択手段S1641を実行し、変調手段1412のディジタル変調後のビット幅を16ビットとし、選択したビット幅を無線装置Aの送信部1410の変調手段1412と第1の拡散手段1413へ出力する。
続いて、第1の拡散手段出力ビット幅選択手段ステップS1642を実行し、第1の拡散手段1413の出力ビット幅を17ビットとし、無線装置Aの送信部1410の第1の拡散手段1413と第2の拡散手段1414に出力する。
さらに続いて、第2の拡散手段出力ビット幅選択手段ステップS1643を実行し、第2の拡散手段1414の出力ビット幅を18ビットとし、無線装置Aの送信部1410の第2の拡散手段1414とDA変換手段1415に出力する。
無線装置Aの送信部1410の変調手段1412と、第1の拡散手段1413と、第2の拡散手段1414と、DA変換手段1415とは、無線装置Aの送信部1410のビット幅選択手段14111から入力された各々の入出力ビット幅に従って信号入力、信号処理及び処理結果を出力する。
前記の選択されたビット幅は無線フレーム毎又は複数無線フレーム毎に無線装置Aの送信部1410のディジタル信号処理部のビット幅に反映させる。
例として図18にSIRと、変復調方式と、変調出力ビット幅の関係を示す。変復調方式の変復調多値数が多いほど、変調出力のビット幅を増やし、変復調多値数が少ないほど、変調出力ビット幅を減らすことで無線装置Aの送信部のディジタル信号処理部の消費電力を削減する。
以上に述べた実施例(1)(2)では、伝送路状態としてSIRを用いて説明したが、SIRの他にビットエラー率、パケットエラー率、EVM(変調精度)、遅延スプレッド、ドップラー周波数などを考慮してビット幅又は変復調方式を選択することも可能である。さらに、適応変復調方式としてはBPSK、8PSKなどの他の変復調方式にも適用することができる。
無線装置Aの送信部と、無線装置Aの受信部と、無線装置Bの受信部と、無線装置Bの送信部とには、回線(α)と回線(β)の無線通信方式に応じて信号処理手段を追加したり削減したりすることができ、この場合の信号処理手段の数に特に制限はない。また、ビット幅の可変パターン数を4として説明したが、ビット幅の可変パターン数にも数の制限はない。
以上のように、本発明では、上述したように種々の形態をもって実施することが可能となっている。
そして、例えば、伝送路状態、或いは伝送路状態に基づいて選択された変復調方式に対応して、前述したように送信側のディジタル信号処理のビット数を増減させて、ディジタル信号処理部の消費電力を削減することができるので、これにより、特に電池などの有限な電源から電源供給を受けている携帯電話システムの携帯端末などのような場合、通話時間、データ通信量及び待ち受け時間を増大させることができる。
通常、ディジタル信号処理回路のビット数が多いと、量子化の影響が小さくなり高精度の信号が得られるが、動作する回路素子数が増える。このため、消費電力は大きくなる。反対にビット数が小さいと、量子化雑音により、信号精度は低下するが、ディジタル信号処理回路の消費電力は小さくなる。
この消費電力と信号精度の関係を利用し、スループットなどの通信品質を一定に保つことが望ましい無線通信方式の場合には、伝送路状態が良好な時に送信側のディジタル信号処理回路で使用するビット数を低減し、伝送路状態が悪い時はビット数を増加させることによって、スループットなどの通信品質を維持しつつ、ディジタル信号処理回路での消費電力を低減することができる。
他方、伝送状態が良好なときに集中して伝送容量を高める無線通信方式の場合は、伝送路状態が良好なときに送信側のディジタル信号処理のビット数を増加させ、伝送路状態が悪いときに送信側のディジタル信号処理のビット数を低減させることにより、ディジタル信号処理回路での消費電力を削減することができる。
本発明は、伝送路状態が変化する無線通信の移動局装置や基地局装置といった用途に適用することができ、また、衛星通信、固定無線通信、光無線通信といった用途にも適用することができる。したがって、広範囲な無線通信の分野で利用の可能性が広い。
本発明の第1実施形態における送信側を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態における受信側を示すブロック図である。 図1及び図2に示す実施の形態の動作を示す流れ図である。 図1及び図2に示す実施の形態でのビット幅選択の具体例を示す説明図である。 図1及び図2に示す実施の形態でのビット幅選択の他の具体例を示す説明図である。 本発明の第2実施形態における送信側を示すブロック図である。 図6に示す実施の形態の動作を示す流れ図である。 図6に示す実施の形態でのビット幅選択の具体例を示す説明図である。 本発明の具体例である実施例(1)の送信側を示すブロック図である。 本発明の具体例である実施例(1)の受信側を示すブロック図である。 図9及び図10に示す実施例(1)の動作を示す流れ図である。 図9及び図10に示す実施例(1)での無線フレームの構成を示す説明図である。 図9及び図10に示す実施例(1)でのビット幅選択の具体例を示す説明図である。 図9及び図10に示す実施例(1)でのビット幅選択の他の具体例を示す説明図である。 本発明の具体例である実施例(2)の送信側を示すブロック図である。 本発明の具体例である実施例(2)の受信側を示すブロック図である。 図15及び図16に示す実施例(2)の動作を示す流れ図である。 図15及び図16に示す実施例(2)でのビット幅選択の具体例を示す説明図である。 従来例の構成を示すブロック図である。 図19に示す従来例の動作を示す流れ図である。
符号の説明
0110、0510、0810、1410 無線装置Aの送信部
0110A ディジタル信号処理手段
0111、0141、0511、0812、0922、1412、1522 変調手段
0112、0142、0512、0815、0924、1415、1524 DA変換手段
0114、0515、0819、14111 ビット幅選択手段(信号対干渉雑音電力比ビット幅選択手段、変復調方式ビット幅選択手段)
0120、0520、0820、1420 無線装置Aの受信部
0130、0910、1510 無線装置Bの受信部
0134 伝送路状態測定手段
0140、0920、1520 無線装置Bの送信部(伝送路状態逆伝達手段)
0514、1419 変復調方式選択手段
0828、1428 回線(α)SIR抽出手段
0919、1519 回線(α)SIR測定手段
1804 エラー検出手段
1805 制御手段
A 送信側の無線装置
B 受信側の無線装置
α 回線
β 回線(逆回線)

Claims (3)

  1. 送信側の送信部にディジタル信号処理手段を有し、このディジタル信号処理手段により処理した信号を回線を介して受信側にディジタル伝送又はアナログ伝送して通信を行う無線通信システムにおいて、
    前記受信側に、前記回線の信号対干渉雑音の電力比を測定する伝送路状態測定手段と、この測定された信号対干渉雑音の電力比を前記回線の逆回線を用いて送信側へ伝達する伝送路状態逆伝達手段とを装備し、
    前記送信側に、前記受信側の伝送路状態逆伝達手段によって前記逆回線から通知された回線の信号対干渉雑音の電力比を参照し、当該信号対干渉雑音の電力比が低い場合に前記ディジタル信号処理手段に含まれる逆フーリエ変換部の演算ビット幅を減少させ、当該信号対干渉雑音の電力比が高い場合に前記逆フーリエ変換部の演算ビット幅を増加させるビット幅選択手段を装備したことを特徴とする無線通信システム。
  2. ディジタル信号処理した伝送信号をディジタル伝送又はアナログ伝送して通信を行う無線通信方法であって、
    送信側送信部で伝送信号をディジタル信号処理を行うディジタル信号処理工程と、
    このディジタル信号処理工程で処理された信号を回線を介してディジタル伝送又はアナログ伝送して通信を行う伝送工程と、
    受信側で前記回線の信号対干渉雑音の電力比を測定する伝送路状態測定工程と、
    この伝送路状態測定工程で測定した前記信号対干渉雑音の電力比を前記回線の逆回線を用いて送信側へ伝達する伝送路状態伝達工程と、
    送信側でこの伝送路状態伝達工程により逆回線から通知された前記信号対干渉雑音の電力比を参照し、当該信号対干渉雑音の電力比が低い場合に前記ディジタル信号処理工程に含まれる逆フーリエ変換処理の演算ビット幅を減少させ、当該信号対干渉雑音の電力比が高い場合に前記逆フーリエ変換処理の演算ビット幅を増加させる信号ビット幅選択工程と、
    を有することを特徴とする無線通信方法。
  3. 無線通信システムの送信側にあって、伝送用の信号についてディジタル信号処理を行うディジタル信号処理機能と、
    このディジタル信号処理機能によって処理された信号を回線を介してディジタル伝送又はアナログ伝送して通信を行う伝送機能と、
    受信側から逆回線を介して送られてくる前記回線の信号対干渉雑音の電力比を参照し、当該信号対干渉雑音の電力比が低い場合に前記ディジタル信号処理に含まれる逆フーリエ変換処理の演算ビット幅を減少させ、当該信号対干渉雑音の電力比が高い場合に前記逆フーリエ変換処理の演算ビット幅を増加させる信号ビット幅選択機能と、
    を送信側コンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする無線通信用信号処理プログラム。
JP2006072606A 2006-03-16 2006-03-16 無線通信システム、無線通信方法、及びその信号処理プログラム Expired - Fee Related JP4899554B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006072606A JP4899554B2 (ja) 2006-03-16 2006-03-16 無線通信システム、無線通信方法、及びその信号処理プログラム
US11/716,847 US20070218863A1 (en) 2006-03-16 2007-03-12 Wireless communication system, wireless communication method, and signal processing program therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006072606A JP4899554B2 (ja) 2006-03-16 2006-03-16 無線通信システム、無線通信方法、及びその信号処理プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007251620A JP2007251620A (ja) 2007-09-27
JP4899554B2 true JP4899554B2 (ja) 2012-03-21

Family

ID=38518541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006072606A Expired - Fee Related JP4899554B2 (ja) 2006-03-16 2006-03-16 無線通信システム、無線通信方法、及びその信号処理プログラム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20070218863A1 (ja)
JP (1) JP4899554B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8908794B2 (en) 2009-11-09 2014-12-09 Nec Corporation Wireless sending apparatus, wireless sending method, storage medium and baseband circuit
JP5700562B2 (ja) * 2011-12-20 2015-04-15 日本電信電話株式会社 光伝送システム
CN104168582B (zh) * 2014-08-08 2017-12-26 京信通信系统(中国)有限公司 一种微小区基站系统、相关设备及数据处理方法
CA3119990A1 (en) 2018-11-14 2020-05-22 Skywave Networks Llc Gear shifting in a skywave system
WO2020249326A1 (en) 2019-06-11 2020-12-17 British Telecommunications Public Limited Company Fronthaul physical layer split in a cellular telecommunications network
US11689965B2 (en) 2019-06-11 2023-06-27 British Telecommunications Public Limited Company Fronthaul physical layer split in a cellular telecommunications network
GB2593122B8 (en) * 2019-06-11 2022-06-22 British Telecomm Cellular telecommunications network
US11387933B2 (en) * 2020-01-31 2022-07-12 Qualcomm Incorporated Dynamic transmission front end and digital-to-analog converter in modem

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2975390B2 (ja) * 1990-03-02 1999-11-10 日本電信電話株式会社 多値数可変変復調器
JP2753915B2 (ja) * 1992-03-25 1998-05-20 三菱電機株式会社 通信制御装置
JP3856253B2 (ja) * 1997-10-16 2006-12-13 ソニー株式会社 セルラー無線通信システム及び基地局
JP3587347B2 (ja) * 1998-08-07 2004-11-10 松下電器産業株式会社 無線通信装置および無線通信装置における送信電力制御方法
US6563862B1 (en) * 1998-10-21 2003-05-13 Thomson Licensing Sa Digital variable symbol rate modulation
JP2002016578A (ja) * 2000-06-28 2002-01-18 Sony Corp 復調装置、復調方法および端末装置
JP4639007B2 (ja) * 2001-07-26 2011-02-23 パナソニック株式会社 無線通信装置
JP2003069531A (ja) * 2001-08-23 2003-03-07 Mitsubishi Electric Corp 移動体通信システム、マルチキャリアcdma送信装置およびマルチキャリアcdma受信装置
JP4390636B2 (ja) * 2003-06-11 2009-12-24 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ Ofdm信号フレーム生成器、送信機、信号伝送システム及びofdm信号フレーム生成方法
JP2005109963A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Seiko Epson Corp A/d変換装置及びa/d変換方法
JP2005109962A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Seiko Epson Corp D/a変換装置及びd/a変換方法
US7555661B2 (en) * 2005-05-03 2009-06-30 Sirf Technology, Inc. Power management in digital receivers that adjusts at least one a of clock rate and a bit width based on received signal

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007251620A (ja) 2007-09-27
US20070218863A1 (en) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4899554B2 (ja) 無線通信システム、無線通信方法、及びその信号処理プログラム
CN101175057B (zh) 用于正交多频分工接收器的自适应量化方法及装置
EP2288060B1 (en) Reception method and reception device
US7620112B2 (en) Adaptive basis functions in a multicarrier communication system
US8411766B2 (en) System and method for utilizing spectral resources in wireless communications
CN102124710B (zh) 将两个信号组合的方法、装置以及用于此的基站
US20070147487A1 (en) Apparatus, method and computer program product providing dynamic modulation setting combined with power sequences
WO2006104358A1 (en) Antenna selection diversity apparatus and method in a broadband wireless communication system
CN107359966B (zh) 一种信号的发射方法及通信设备
US8817910B2 (en) Systems and methods for communicating using ASK or QAM with uneven symbol constellation
CN110661596A (zh) 多用户下行蜂窝系统中的数据传输方法与装置
KR20070023028A (ko) 다중 안테나 통신 시스템에서 송신안테나 스위칭 장치 및방법
KR102160148B1 (ko) 다중 안테나기반 신호 송수신 방법 및 장치
US8908799B2 (en) Systems and methods for communicating using ASK or QAM with uneven symbol constellation
US20070223616A1 (en) Radio Communication Apparatus and Radio Communication System
EP2154856A1 (en) Systems and methods for communicating using ASK or QAM with constellation points having different distances
Boddu Experimental validation of spectrum sensing on various transceivers using software defined radio
JP7463630B2 (ja) 信号検出装置
Azza et al. Spectral management for a cognitive radio application with adaptive modulation and coding
CN109150771A (zh) 用户终端、干扰小区盲检测方法及存储介质、电子设备
Saci et al. Cross-layer spectral efficiency of adaptive communications systems with QoS constraints
Chauhan et al. Performance Evaluation of SC-FDMA in Fading Channels with PAPR, QAM, and RSSI Analysis
Yoshizawa et al. A low power OFDM receiver monitoring subcarrier SNRs in time-varying fading channels
Vijayakumar et al. Real time indoor capacity measurement using 2X2 MIMO-OFDM
Pan et al. Application of differential amplitude and phase-shift keying in underwater acoustic communication based on orthogonal frequency division multiplexing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110217

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110628

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111206

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4899554

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150113

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees