JP4973400B2 - Quality judgment value calculation circuit, switching judgment method and circuit, and wireless communication apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信装置の構成およびそれに用いられる技術に関する。 The present invention relates to a configuration of a wireless communication device and a technology used therefor.
通信システムにおいては、伝送路の状態が悪化すると受信データのエラーや欠落の発生により、通信品質が悪化する場合がある。特に、マイクロ波やミリ波等の高周波帯域で伝送を行う無線通信システムにおいては、降雨等に起因する伝搬環境の悪化によって、受信品質が著しく低下することが知られている。 In a communication system, when the state of a transmission path is deteriorated, communication quality may be deteriorated due to an error or missing of received data. In particular, in a wireless communication system that performs transmission in a high frequency band such as a microwave or a millimeter wave, it is known that reception quality is significantly reduced due to deterioration of a propagation environment caused by rainfall or the like.
このため、無線通信システムにおいては、伝搬環境が悪化した場合でも安定した受信品質が得られるような変調方式を選択する必要がある。たとえば、変調方式の多値数を小さくすると、伝送路状態が悪化した場合でも高いエラー耐性を確保することができる。しかし、伝搬環境が良好で受信データにエラーの発生が少ない状況では、変調方式の多値数を可能な限り大きくして良好な受信品質を維持しつつ伝送速度を向上させることが伝送効率の点からは望ましい。そこで、受信品質に応じて最適な変調方式を選択して切り替える適応変調方式が広く採用されている。 For this reason, in a wireless communication system, it is necessary to select a modulation scheme that can obtain stable reception quality even when the propagation environment deteriorates. For example, if the multi-value number of the modulation method is reduced, high error resistance can be ensured even when the transmission path state deteriorates. However, in situations where the propagation environment is good and there are few errors in the received data, it is important to increase the transmission speed while maintaining good reception quality by increasing the number of modulation levels as much as possible. Is desirable. Therefore, an adaptive modulation scheme that selects and switches the optimum modulation scheme according to the reception quality is widely adopted.
特開２００４−１０４１９６号公報（特許文献１）には、上記の適応変調方式に関連する発明が記載されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2004-104196 (Patent Document 1) describes an invention related to the above adaptive modulation system.
図１１は、特許文献１に記載された、送受信機の構成を示す図、図１２は変調方式決定部Ａ３００の構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a transceiver described in
図１１において、受信部Ａ２２で受信された受信信号ａ２０２は復調回路Ａ２１を経て誤り訂正回路に入力される。誤り訂正回路（誤り訂正復号化回路とも言う）Ａ２０は、復調信号ａ２０１の誤り情報信号ａ３０００を変調方式決定部Ａ３００へ送信する。変調方式決定部Ａ３００は、誤り情報信号ａ３０００を基に、変調方式を選択する。変調方式決定部Ａ３００は、変調方式指定信号ａ３００２を変調回路Ａ１１へ通知する。変調回路Ａ１１は、その通知に従い変調方式の切り替えを行う。 In FIG. 11, the reception signal a202 received by the receiving unit A22 is input to the error correction circuit via the demodulation circuit A21. Error correction circuit (also referred to as error correction decoding circuit) A20 transmits error information signal a3000 of demodulated signal a201 to modulation scheme determination unit A300. The modulation scheme determination unit A300 selects a modulation scheme based on the error information signal a3000. The modulation scheme determination unit A300 notifies the modulation scheme designation signal a3002 to the modulation circuit A11. The modulation circuit A11 switches the modulation method according to the notification.
図１２は、変調方式決定部Ａ３００の構成である。変調方式決定部Ａ３００は、変調方式を決定するための値である品質判定値ａ３００１を計算し、変調方式指定信号ａ３００２を生成する。 FIG. 12 shows the configuration of the modulation scheme determining unit A300. The modulation scheme determination unit A300 calculates a quality determination value a3001 that is a value for determining the modulation scheme, and generates a modulation scheme designation signal a3002.
品質判定値ａ３００１は次のように計算される。図１１および図１２において、誤り訂正回路Ａ２０は、誤り情報信号ａ３０００を乗算器Ａ７２に通知する。ここで、誤り情報信号ａ３０００は、復調信号ａ２０１のエラー情報である。乗算器Ａ７２は誤り情報信号ａ３０００と補正係数ａ７０１とを乗算し、その結果である乗算値ａ７００４を出力する。また、補正係数ａ７０１は、品質判定値ａ３００１の値が増加する速度を決定するパラメータであり、補正係数ａ７０１の値が大きいほど、誤り発生に対する品質判定値ａ３００１の上昇度が高くなる。 The quality judgment value a3001 is calculated as follows. 11 and 12, the error correction circuit A20 notifies the error information signal a3000 to the multiplier A72. Here, the error information signal a3000 is error information of the demodulated signal a201. The multiplier A72 multiplies the error information signal a3000 and the correction coefficient a701, and outputs a multiplication value a7004 as a result. The correction coefficient a701 is a parameter that determines the speed at which the value of the quality determination value a3001 increases. The greater the value of the correction coefficient a701, the higher the increase in the quality determination value a3001 with respect to error occurrence.
加算器Ａ７５は、乗算値ａ７００４と乗算値ａ７０６とを加算する。ここで、乗算値ａ７０６は減衰係数ａ７０３と前回の品質判定値ａ７０５との乗算値である。 The adder A75 adds the multiplication value a7004 and the multiplication value a706. Here, the multiplication value a706 is a multiplication value of the attenuation coefficient a703 and the previous quality determination value a705.
また、減衰係数ａ７０３は、前回の品質判定値ａ７０５の値が減少する速度を決定するパラメータであり、減衰係数ａ７０３の値は１より小さい正の値である。当減衰係数ａ７０３の値が小さいほど、過去の品質判定値が品質判定値ａ３００１に与える影響は速く減少していく。 The attenuation coefficient a703 is a parameter that determines the speed at which the previous quality determination value a705 decreases, and the attenuation coefficient a703 is a positive value smaller than 1. The smaller the value of the attenuation coefficient a703, the faster the influence of the past quality judgment value on the quality judgment value a3001 decreases.
以上により計算された品質判定値ａ３００１は、閾値判定部Ａ３０１に入力される。閾値判定部Ａ３０１は、品質判定値ａ３００１と、変調方式ごとに定められた閾値とを比較し、その結果を変調方式決定通知部Ａ３０２に出力する。変調方式決定通知部Ａ３０２は、閾値判定部Ａ３０１の出力結果により変調方式指定信号ａ３００２を決定し、変調回路Ａ１１に出力する。 The quality determination value a3001 calculated as described above is input to the threshold determination unit A301. The threshold value determination unit A301 compares the quality determination value a3001 with the threshold value determined for each modulation method, and outputs the result to the modulation method determination notification unit A302. The modulation scheme determination notification unit A302 determines the modulation scheme designation signal a3002 based on the output result of the threshold determination unit A301, and outputs it to the modulation circuit A11.
一方、品質判定値ａ３００１は遅延素子Ａ７７にも入力され、次回の品質判定値の計算に利用される。 On the other hand, the quality judgment value a3001 is also input to the delay element A77 and used for the next calculation of the quality judgment value.
品質判定値ａ３００１は伝搬環境状態を表しており、例えば、無線区間の伝搬環境が劣化すると、品質判定値ａ３００１の値が大きくなる。品質判定値ａ３００１の値が閾値をまたがって変化すると、閾値判定部Ａ３０１の出力が変化し、変調方式決定部Ａ３０２において変調方式の指定が変更され、変調回路Ａ１１における変調方式が変更される。 The quality judgment value a3001 represents the propagation environment state. For example, when the propagation environment in the wireless section deteriorates, the quality judgment value a3001 increases. When the value of the quality determination value a3001 changes across the threshold value, the output of the threshold value determination unit A301 changes, the modulation method designation is changed in the modulation method determination unit A302, and the modulation method in the modulation circuit A11 is changed.
以上のように、この特許文献１に記載の変調方式の切り替え方法は、伝搬環境が劣化する場合、あるいは回復する場合に、伝搬環境の変動に対応して変調方式を選択する。
As described above, in the modulation method switching method described in
また、伝搬環境の悪化に対応するための他の技術として、複数の送信機および受信機を備えた構成が知られている。特開２００６−０１３６４２号公報（特許文献２）は、この技術を開示している。特許文献２は、対向して通信する通信局および端局において、送信部および受信部を０系と１系とに二重化し、両系にそれぞれ受信部と送信部を備える。さらに、特許文献２の技術は、０系と１系の信号選択を行う受信選択部を有する。特許文献２は、この構成により、０系あるいは１系の一方の通信品質が悪化した場合にも、受信選択部により他方からの受信に切り換えることで通信品質を維持することを可能としている。
As another technique for dealing with the deterioration of the propagation environment, a configuration including a plurality of transmitters and receivers is known. Japanese Patent Laying-Open No. 2006-013642 (Patent Document 2) discloses this technique. In
先に説明した特許文献１に記載の通信システムには、伝搬環境の変動率が変化した場合、伝搬環境の変動に対する品質判定値ａ３００１の追従性が悪くなるという問題がある。
The communication system described in
その理由は、補正係数ａ７０１および減衰係数ａ７０３が予め固定値に設定されているため、前回の品質判定値ａ７０５の今回の判定への影響度（重み付け）が伝搬状況の変動の状況にかかわらず一定であるからである。 The reason is that since the correction coefficient a701 and the attenuation coefficient a703 are set to fixed values in advance, the degree of influence (weighting) of the previous quality determination value a705 on the current determination is constant regardless of the state of fluctuation of the propagation state. Because.
たとえば、受信電界が緩やかに変化する場合でも、急激に変化する場合でも、補正係数ａ７０１および減衰係数ａ７０３は一定である。このため、前回から伝搬状況が急激に変化した場合には、この事実が品質判定値ａ３００１に反映されるのに時間がかかる。すなわち、特許文献１に記載の通信システムでは、品質判定値ａ３００１が伝搬状況の急激な変化を正確に反映できず、その結果、よりエラー耐性のある変調方式が選択されるタイミングが遅れてしまう場合がある。
For example, the correction coefficient a701 and the attenuation coefficient a703 are constant regardless of whether the received electric field changes gently or suddenly. For this reason, when the propagation state changes rapidly from the previous time, it takes time for this fact to be reflected in the quality judgment value a3001. That is, in the communication system described in
本発明にかかる品質判定値計算回路は、
無線通信装置の受信信号の誤り検出情報から品質判定値を計算して出力するための品質判定値計算回路であって、
遅延回路と、加算器と、減算器と、補正係数決定部と、減衰係数決定部と、第１の乗算器と、第２の乗算器とから構成され、
遅延回路は、品質判定値を所定の時間だけ遅延させて出力し、
減算器は、品質判定値と遅延回路の出力との差を出力し、
補正係数決定部は、使用中の変調方式を示す変調方式情報信号から固有に定まる値と減算器の出力とから補正係数を計算して出力し、
減衰係数決定部は、減算器の出力から減衰係数を計算して出力し、
第１の乗算器は、受信信号の誤り検出情報と補正係数との乗算結果を出力し、
第２の乗算器は、遅延回路の出力と減衰係数との乗算結果を出力し、
加算器は、第１の乗算器の出力と第２の乗算器の出力との加算結果を品質判定値として出力する、
ことを特徴とする。
The quality judgment value calculation circuit according to the present invention is:
A quality judgment value calculation circuit for calculating and outputting a quality judgment value from error detection information of a received signal of a wireless communication device,
A delay circuit, an adder, a subtractor, a correction coefficient determination unit, an attenuation coefficient determination unit, a first multiplier, and a second multiplier;
The delay circuit delays and outputs the quality judgment value by a predetermined time,
The subtractor outputs the difference between the quality judgment value and the output of the delay circuit,
The correction coefficient determination unit calculates and outputs a correction coefficient from a value uniquely determined from the modulation scheme information signal indicating the modulation scheme in use and the output of the subtractor,
The attenuation coefficient determination unit calculates and outputs the attenuation coefficient from the output of the subtractor,
The first multiplier outputs a multiplication result of the error detection information of the received signal and the correction coefficient,
The second multiplier outputs a multiplication result of the output of the delay circuit and the attenuation coefficient,
The adder outputs the addition result of the output of the first multiplier and the output of the second multiplier as a quality determination value.
It is characterized by that.
本発明の効果は、伝搬環境の急激な劣化、回復に対しても、受信信号の切り替え及び変調方式の切り替えを適切なタイミングで行えることにある。 The effect of the present invention is that switching of a received signal and switching of a modulation method can be performed at an appropriate timing even for rapid deterioration and recovery of a propagation environment.
その理由は、ビット誤り情報信号と前回の品質判定値との大きさを調節する補正係数と減衰係数とを、伝搬環境の変化量に応じて調節するからである。この品質判定値計算方法により、本発明は、伝搬環境の変化が穏やかな状態から急激に回復または劣化する状態に変化した場合でも、品質判定値を伝搬環境の変動に対して追従させて更新することができ、通信方式の伝搬環境の変化に対する追従性を改善している。 This is because the correction coefficient and attenuation coefficient for adjusting the magnitudes of the bit error information signal and the previous quality judgment value are adjusted according to the amount of change in the propagation environment. By this quality judgment value calculation method, the present invention updates the quality judgment value by following the fluctuation of the propagation environment even when the change of the propagation environment changes from a gentle state to a state where it rapidly recovers or deteriorates. It is possible to improve the follow-up to the change of the propagation environment of the communication system.
図１は、本発明における無線通信装置の第１の実施形態である。 FIG. 1 is a first embodiment of a wireless communication apparatus according to the present invention.
図１において、自局と対向局とは同様の内部構成を持ち、互いの間で無線通信を行う。対向局の同一名称の各ブロック及び信号の機能は自局送受信回路中の各ブロック及び信号の機能と対応している。たとえば、対向局送受信回路内の誤り訂正符号化回路Ａ１０＿２は、自局送受信回路内の誤り訂正符号化回路Ａ１０と同様の機能を持つ。以下の自局に関する説明は、対向局の相当する個所についても同様である。 In FIG. 1, the local station and the opposite station have the same internal configuration, and perform wireless communication between each other. The function of each block and signal of the same name of the opposite station corresponds to the function of each block and signal in the own station transmission / reception circuit. For example, the error correction encoding circuit A10_2 in the opposite station transmission / reception circuit has the same function as the error correction encoding circuit A10 in the local station transmission / reception circuit. The following description regarding the own station is the same for the corresponding part of the opposite station.
まず、送受信回路および品質判定値計算回路の構成について説明する。 First, the configuration of the transmission / reception circuit and the quality judgment value calculation circuit will be described.
図１に示されたように、自局の送受信回路は、誤り訂正符号化回路Ａ１０、変調回路Ａ１１、送信部Ａ１２、受信部Ａ２２、復調回路Ａ２１、誤り訂正回路Ａ２０で構成される。 As shown in FIG. 1, the transmission / reception circuit of the local station includes an error correction coding circuit A10, a modulation circuit A11, a transmission unit A12, a reception unit A22, a demodulation circuit A21, and an error correction circuit A20.
自局送受信回路の送信部Ａ１２から送信された信号ａ１０３は、無線伝送路を経由して対向局送受信回路の受信部Ａ２２＿２で受信される。また、対向局送受信回路の送信部Ａ１２＿２から送信された無線送信信号ａ１０３＿２は、自局送受信回路の受信部Ａ２２で受信される。 The signal a103 transmitted from the transmitter A12 of the own station transceiver circuit is received by the receiver A22_2 of the opposite station transceiver circuit via the wireless transmission path. The wireless transmission signal a103_2 transmitted from the transmitting unit A12_2 of the opposite station transmitting / receiving circuit is received by the receiving unit A22 of the own station transmitting / receiving circuit.
さらに、自局および対向局は、通信インタフェース回路Ａ１およびＡ１＿２、切り替え判定回路Ａ４およびＡ４＿２、品質判定値計算回路Ａ３０およびＡ３０＿２を有する。 Further, the own station and the opposite station have communication interface circuits A1 and A1_2, switching determination circuits A4 and A4_2, and quality determination value calculation circuits A30 and A30_2.
図２は、品質判定値計算回路Ａ３０の構成例である。図２において、品質判定値計算回路は、補正係数決定部Ａ７１、乗算器Ａ７２、Ａ７４、減衰係数決定部Ａ７３、加算器Ａ７５、減算器Ａ７６および遅延素子Ａ７７から構成される。
［第１の実施形態の動作の説明］
図１を用いて、送信系の動作を説明する。
FIG. 2 is a configuration example of the quality judgment value calculation circuit A30. In FIG. 2, the quality judgment value calculation circuit includes a correction coefficient determination unit A71, multipliers A72 and A74, an attenuation coefficient determination unit A73, an adder A75, a subtractor A76, and a delay element A77.
[Description of Operation of First Embodiment]
The operation of the transmission system will be described with reference to FIG.
通信インタフェース回路Ａ１は、自局に接続されたＩＰ網等から送信データａ１を受信し、送信入力信号ａ１０を出力する。誤り訂正符号化回路Ａ１０は、送信入力信号ａ１０を受信し、自局変調方式判定信号ａ４０１が持つ情報を送信入力信号ａ１０に多重した後、誤り訂正符号化信号ａ１０１を出力する。自局変調方式判定信号ａ４０１は、自局受信方向の変調方式を指定するための情報が乗せられた信号である。変調回路Ａ１１は、誤り訂正符号化信号ａ１０１を受信し、対向変調方式指定信号ａ５０１から指定された変調方式により、誤り訂正符号化信号ａ１０１を変調して、送信変調信号ａ１０２を出力する。対向変調方式指定信号ａ５０１は、対向局が決定した変調方式の情報を持つ信号である。送信部Ａ１２は、中間周波数である送信変調信号ａ１０２を無線周波数に周波数変換するとともに電力増幅を行い、アンテナから無線送信信号ａ１０３として無線伝送路へ送出する。 The communication interface circuit A1 receives transmission data a1 from an IP network or the like connected to its own station, and outputs a transmission input signal a10. The error correction coding circuit A10 receives the transmission input signal a10, multiplexes information contained in the local station modulation scheme determination signal a401 with the transmission input signal a10, and then outputs an error correction coding signal a101. The local station modulation system determination signal a401 is a signal on which information for designating the modulation system in the local station reception direction is placed. The modulation circuit A11 receives the error correction encoded signal a101, modulates the error correction encoded signal a101 by the modulation scheme designated from the opposite modulation scheme designation signal a501, and outputs a transmission modulation signal a102. The opposite modulation method designation signal a501 is a signal having information on the modulation method determined by the opposite station. The transmission unit A12 frequency-converts the transmission modulation signal a102, which is an intermediate frequency, to a radio frequency, performs power amplification, and transmits the radio transmission signal a103 from the antenna to the radio transmission path.
次に受信系の動作について説明する。 Next, the operation of the receiving system will be described.
図１において、自局の受信部Ａ２２は、対向局１系送受信回路から送信された無線受信信号ａ２０３をアンテナで受信して増幅した後、中間周波数へ変換して受信変調信号ａ２０２として復調回路Ａ２１に送出する。復調回路Ａ２１は、自局変調方式判定信号ａ４０１によって指定された変調方式で受信変調信号ａ２０２を復調し、復調信号ａ２０１を誤り訂正回路Ａ２０に出力する。また、復調回路Ａ２１は、復調回路の変調方式情報信号ａ３０１を品質判定値計算回路Ａ３０へ通知する。誤り訂正回路Ａ２０は、復調信号ａ２０１に対して誤り訂正処理を行い、誤り訂正復号化信号ａ２００を出力するとともに、復調信号ａ２０１から検出したビット誤り情報をビット誤り情報信号ａ３００にのせて品質判定値計算回路Ａ３０へ送信する。さらに、誤り訂正回路Ａ２０は、受信信号から抽出された対向変調方式指定信号ａ５０１を変調回路Ａ１１に送信する。 In FIG. 1, the receiving unit A22 of the own station receives and amplifies the radio reception signal a203 transmitted from the opposite station 1-system transmission / reception circuit with an antenna, converts it to an intermediate frequency, and converts it to a demodulation signal A202 as a demodulation circuit A21. To send. The demodulation circuit A21 demodulates the reception modulation signal a202 by the modulation method specified by the local station modulation method determination signal a401, and outputs the demodulation signal a201 to the error correction circuit A20. Further, the demodulation circuit A21 notifies the quality judgment value calculation circuit A30 of the modulation system information signal a301 of the demodulation circuit. The error correction circuit A20 performs error correction processing on the demodulated signal a201, outputs an error correction decoded signal a200, and puts the bit error information detected from the demodulated signal a201 on the bit error information signal a300, thereby determining the quality judgment value. Transmit to the calculation circuit A30. Further, the error correction circuit A20 transmits the opposite modulation scheme designation signal a501 extracted from the received signal to the modulation circuit A11.
通信インタフェース回路Ａ１は、誤り訂正復号化信号ａ２００を受信し、ＩＰ網等の自局に接続されたネットワークへ受信データａ２を出力する。 The communication interface circuit A1 receives the error correction decoded signal a200, and outputs the received data a2 to a network connected to its own station such as an IP network.
なお、対向局の受信系においても、自局が送信した信号に対して同様の処理が実施される。 In the receiving system of the opposite station, the same processing is performed on the signal transmitted by the own station.
続いて、変調方式の切り替え手順が説明される。 Subsequently, a procedure for switching the modulation method will be described.
図１において、誤り訂正回路Ａ２０は、ビット誤り情報信号ａ３００を、品質判定値計算回路Ａ３０へ入力する。品質判定値計算回路Ａ３０は、ビット誤り情報信号ａ３００と変調方式情報信号ａ３０１に基づいて、現在の伝搬環境を判断する品質判定値ａ４００を計算し、切り替え判定回路Ａ４へ通知する。 In FIG. 1, an error correction circuit A20 inputs a bit error information signal a300 to a quality judgment value calculation circuit A30. The quality judgment value calculation circuit A30 calculates a quality judgment value a400 for judging the current propagation environment based on the bit error information signal a300 and the modulation scheme information signal a301, and notifies the switching judgment circuit A4.
切り替え判定回路Ａ４は、この品質判定値ａ４００に基づいて変調方式を決定し、自局変調方式判定信号ａ４０１を、誤り訂正符号化回路Ａ１０及び復調回路Ａ２１へ通知する。ここで、自局変調方式判定信号ａ４０１は、切り替え判定回路Ａ４で決定した自局受信方向の変復調回路に適用する変調方式の情報を乗せた信号である。 The switching determination circuit A4 determines the modulation method based on the quality determination value a400, and notifies the error correction coding circuit A10 and the demodulation circuit A21 of the local station modulation method determination signal a401. Here, the local station modulation system determination signal a401 is a signal on which information on the modulation system applied to the modulation / demodulation circuit in the local station reception direction determined by the switching determination circuit A4 is placed.
次に、切り替え判定回路Ａ４が決定した変調方式を自局受信方向の変復調回路に適用する手段について説明する。 Next, means for applying the modulation scheme determined by the switching determination circuit A4 to the modulation / demodulation circuit in the local station reception direction will be described.
まず、誤り訂正符号化回路Ａ１０は、自局変調方式判定信号ａ４０１が持つ変調方式の情報を送信入力信号ａ１０に多重して、送信入力信号ａ１０を誤り訂正符号化した誤り訂正符号化信号ａ１０１として変調回路Ａ１１へ入力する。誤り訂正符号化信号ａ１０１は、変調回路Ａ１１で変調を受け、送信部Ａ１２、無線伝送路、対向局の受信部Ａ２２＿２、復調回路Ａ２１＿２を介して、対向局の誤り訂正回路Ａ２０＿２に送信される。誤り訂正回路Ａ２０＿２は、自局送受信回路で送信入力信号ａ１０に多重していた変調方式の情報を抽出し、対向変調方式指定信号ａ５０１＿２を変調回路Ａ１１＿２へ送信する。対向変調方式指定信号ａ５０１＿２に基づいて、自局の切り替え判定回路Ａ４で決定した変調方式が、変調回路Ａ１１＿２に適用される。以上の手順により、自局の切り替え判定回路Ａ４が決定し変調方式が、自局の復調回路Ａ２１および対向局の変調回路Ａ１１＿２に適用される。 First, the error correction encoding circuit A10 multiplexes the information of the modulation scheme included in the local station modulation scheme determination signal a401 on the transmission input signal a10, and sets the transmission input signal a10 as an error correction encoded signal a101 obtained by performing error correction encoding. Input to the modulation circuit A11. The error correction encoded signal a101 is modulated by the modulation circuit A11 and transmitted to the error correction circuit A20_2 of the opposite station via the transmission unit A12, the wireless transmission path, the reception unit A22_2 of the opposite station, and the demodulation circuit A21_2. The error correction circuit A20_2 extracts the modulation scheme information multiplexed in the transmission input signal a10 by the local transceiver circuit and transmits the opposite modulation scheme designation signal a501_2 to the modulation circuit A11_2. The modulation scheme determined by the switching determination circuit A4 of the own station based on the opposite modulation scheme designation signal a501_2 is applied to the modulation circuit A11_2. The switching determination circuit A4 of the own station is determined by the above procedure, and the modulation method is applied to the demodulation circuit A21 of the own station and the modulation circuit A11_2 of the opposite station.
以上説明した自局受信方向の変調方式の切り替えは、対向局受信方向の変調方式の切り替えにおいても同様の手順で実行可能である。 The switching of the modulation method in the local station reception direction described above can be performed in the same procedure in the switching of the modulation method in the reception direction of the opposite station.
次に、品質判定値計算回路Ａ３０の動作を図１および図２を用いて説明する。 Next, the operation of the quality judgment value calculation circuit A30 will be described with reference to FIGS.
図１において、誤り訂正回路Ａ２０は、フレーム周期毎に受信信号の誤りの有無を検査し、検査対象のフレームに誤りがある場合「ビット誤り情報信号ａ３００＝‘１'」を、誤りが無い場合「ビット誤り情報信号ａ３００＝‘０'」を品質判定値計算回路Ａ３０へ通知する。ビット誤り情報信号ａ３００は、復調信号ａ２０１に対するビット誤りの情報である。 In FIG. 1, the error correction circuit A20 checks whether or not there is an error in the received signal for each frame period. If there is an error in the frame to be inspected, “bit error information signal a300 = '1” ”indicates that there is no error. “Bit error information signal a300 =“ 0 ”” is notified to the quality judgment value calculation circuit A30. The bit error information signal a300 is bit error information with respect to the demodulated signal a201.
ここで、「ビット誤り情報信号ａ３００＝‘１'」とする条件として、「フレームに誤りがある場合」と「フレームに誤りがあり、かつ誤りが訂正不能であった場合」との２通りが想定される。いずれを条件としても本発明の効果は得られるが、変調方式の選択にあたって伝送路の状況をより直接的に反映させるためには、フレームに誤りがあれば、訂正が可能であったかどうかにかかわらず「ビット誤り情報信号ａ３００＝‘１'」とする手順が好ましい。 Here, as a condition for “bit error information signal a300 =“ 1 ””, there are two ways: “when there is an error in the frame” and “when there is an error in the frame and the error cannot be corrected”. is assumed. In any case, the effect of the present invention can be obtained. However, in order to more directly reflect the state of the transmission path in selecting the modulation method, if there is an error in the frame, it can be corrected regardless of whether it can be corrected. The procedure of “bit error information signal a300 =“ 1 ”” is preferable.
また、フレームに誤りがあることの判定条件としては、フレームに１ビットでも誤りがあれば「誤りあり」としてもよいし、フレームのデータが一定量以上（たとえば１フレームに３ビット以上、あるいはフレームを構成するビットの１０％以上、など）誤った場合に「誤りあり」としてもよい。
Further, as a determination condition for an error in a frame, if there is an error in even one bit in the frame, “error is present” may be used, or a certain amount of frame data (for example, three bits in one frame or more, or a
さらに、ビット誤り情報信号ａ３００は、フレーム内で検出された誤りの個数であってもよい。 Further, the bit error information signal a300 may be the number of errors detected in the frame.
図２は品質判定値計算回路Ａ３０のブロック図である。図２において、乗算器Ａ７２は受信したビット誤り情報信号ａ３００と補正係数ａ７０１とを乗算し、乗算値ａ７０４を計算する。加算器Ａ７５は、減衰係数ａ７０３と前回の品質判定値ａ７０５とを乗算して得られた乗算値ａ７０６と乗算値ａ７０４とを加算し、品質判定値ａ４００を得る。計算された品質判定値ａ４００は０または正の値であり、切り替え判定回路Ａ４（図１参照）へ出力される。 FIG. 2 is a block diagram of the quality judgment value calculation circuit A30. In FIG. 2, a multiplier A72 multiplies the received bit error information signal a300 by a correction coefficient a701 to calculate a multiplication value a704. The adder A75 adds the multiplication value a706 and the multiplication value a704 obtained by multiplying the attenuation coefficient a703 and the previous quality determination value a705 to obtain a quality determination value a400. The calculated quality determination value a400 is 0 or a positive value, and is output to the switching determination circuit A4 (see FIG. 1).
遅延素子Ａ７７は、品質判定値ａ４００を1フレーム周期分保持した後、前回の品質判定値ａ７０５として次回の品質判定値計算まで蓄積する。前回の品質判定値ａ７０５は次の周期の品質判定値の計算に用いられる。 The delay element A77 holds the quality judgment value a400 for one frame period, and then accumulates it as the previous quality judgment value a705 until the next quality judgment value calculation. The previous quality judgment value a705 is used for calculation of the quality judgment value in the next period.
計算された品質判定値ａ４００の大きさは、伝搬環境の状態を表す。例えば、品質判定値ａ４００の値が前回の計算値と比べて大きくなった場合は無線区間の伝搬環境が悪化していることを示している。また、減衰係数ａ７０３は、前回の品質判定値ａ７０５の値の今回の品質判定値に与える影響が減少する速度を決定するパラメータであり、その値は１以下の正の値である。減衰係数ａ７０３の値が小さいほど、前回の品質判定値ａ７０５が今回の品質判定値ａ４００へ与える影響は速く減少していく。したがって、回線品質が速やかに回復しているときは、減衰係数ａ７０３の値を小さくすることにより前回の品質判定値の影響も小さくなるので、高い多値数の変調方式への変更が高速に実施される。 The magnitude of the calculated quality judgment value a400 represents the state of the propagation environment. For example, when the value of the quality judgment value a400 is larger than the previous calculated value, it indicates that the propagation environment in the wireless section is deteriorated. The attenuation coefficient a703 is a parameter that determines the speed at which the influence of the previous quality determination value a705 on the current quality determination value decreases, and the value is a positive value of 1 or less. The smaller the value of the attenuation coefficient a703, the faster the influence of the previous quality judgment value a705 on the current quality judgment value a400 decreases. Therefore, when the line quality is quickly recovered, the influence of the previous quality judgment value is reduced by reducing the value of the attenuation coefficient a703, so that the change to a high multi-level modulation method is performed at high speed. Is done.
一方、補正係数ａ７０１は、品質判定値ａ４００が増加する速度を決定するパラメータである。補正係数ａ７０１の値が大きいと、変調方式情報信号ａ３０１の値が品質判定値ａ４００に与える影響が大きくなるので、品質判定値ａ４００の値も大きくなる。たとえば、回線品質が急激に低下している時は、この補正係数ａ７０１の制御により耐性の強い（多値数の小さな）変調方式への変更が迅速に実施されることが好ましい。このような場合には、当該補正係数ａ７０１の値を大きくすることで、品質判定値を大きくすることができる。 On the other hand, the correction coefficient a701 is a parameter that determines the speed at which the quality judgment value a400 increases. When the value of the correction coefficient a701 is large, the influence of the value of the modulation scheme information signal a301 on the quality determination value a400 increases, and thus the quality determination value a400 also increases. For example, when the line quality is drastically reduced, it is preferable that the control to the correction coefficient a 701 is promptly performed to change to a highly durable (small multi-value number) modulation method. In such a case, the quality judgment value can be increased by increasing the value of the correction coefficient a701.
減算器Ａ７６は品質判定値ａ４００から前回の品質判定値ａ７０５を引いて品質判定値の差ａ７００を計算する。品質判定値の差ａ７００は品質判定値の変化を表しており、その値が０に近いほど伝搬環境が安定していることを示している。品質判定値の差ａ７００が大きな正の値を取るときは、伝搬環境が急激に劣化していることを示している。逆に、大きな負の値を取るとき伝搬環境が急激に回復している。 The subtracter A76 calculates a quality judgment value difference a700 by subtracting the previous quality judgment value a705 from the quality judgment value a400. A quality judgment value difference a700 represents a change in the quality judgment value, and the closer the value is to 0, the more stable the propagation environment is. When the quality determination value difference a700 is a large positive value, it indicates that the propagation environment is rapidly deteriorated. Conversely, when taking a large negative value, the propagation environment is rapidly recovered.
本実施形態では、以下のようにして、品質判定値の差ａ７００を用いて補正係数ａ７０１と減衰係数ａ７０３とを自動的に調節している。 In the present embodiment, the correction coefficient a701 and the attenuation coefficient a703 are automatically adjusted using the quality determination value difference a700 as follows.
変調方式情報信号ａ３０１と、前記品質判定値の差ａ７００とは、補正係数決定部Ａ７１に入力される。補正係数決定部Ａ７１は、まず、変調方式情報信号ａ３０１から変調方式毎に固有に定まる補正係数値Ｃを決定する。 The modulation scheme information signal a301 and the quality judgment value difference a700 are input to the correction coefficient determination unit A71. First, the correction coefficient determination unit A71 determines a correction coefficient value C that is uniquely determined for each modulation method from the modulation method information signal a301.
同一環境の下では、変調方式の多値数が小さいほどビット誤りは発生しにくい。このような変調方式の相違によるビット誤り毎の重みの不均等が解消されるように、多値数の小さい変調方式に対して大きい固有の補正係数値Ｃが設定されるようにしてもよい。 Under the same environment, a bit error is less likely to occur as the multi-value number of the modulation scheme is smaller. A large inherent correction coefficient value C may be set for a modulation scheme having a small multi-level number so that the unevenness of weight for each bit error due to such a modulation scheme difference is eliminated.
次に、固有の補正係数値Ｃを調節する正の係数ｚを品質判定値の差ａ７００を用いて求める。そして、固有の補正係数値Ｃと係数ｚとの積Ｃ×ｚを求め、その値を補正係数ａ７０１として乗算器Ａ７２へ出力する。 Next, a positive coefficient z for adjusting the inherent correction coefficient value C is obtained using the quality determination value difference a700. Then, a product C × z of the inherent correction coefficient value C and the coefficient z is obtained, and the value is output to the multiplier A72 as the correction coefficient a701.
ここで、正の係数ｚは、品質判定値の差ａ７００が負の大きい値を取るほど０に近づき、品質判定値の差ａ７００が正の方向へ増加するにつれて単調に増加するように決定される。すなわち、伝搬環境が急速に悪化している（すなわち品質判定値の差ａ７００が正の大きい値となる）時ほど係数ｚは大きい値を取り、その結果補正係数ａ７０１の値も大きくなる。逆に、伝搬環境が急速に回復している（すなわち品質判定値の差ａ７００が負の大きい値となる）場合は、係数ｚの値は０に近づき、結果補正係数ａ７０１の値も０に近づく。 Here, the positive coefficient z is determined so as to approach zero as the quality judgment value difference a700 takes a larger negative value, and to increase monotonically as the quality judgment value difference a700 increases in the positive direction. . That is, the coefficient z takes a larger value as the propagation environment deteriorates rapidly (that is, the quality judgment value difference a700 becomes a larger positive value), and as a result, the value of the correction coefficient a701 also becomes larger. On the contrary, when the propagation environment is rapidly recovered (that is, the quality judgment value difference a700 becomes a large negative value), the value of the coefficient z approaches 0 and the value of the result correction coefficient a701 also approaches 0. .
一方、減衰係数決定部Ａ７３は、品質判定値の差ａ７００を受信し、その値を用いて減衰係数ａ７０３の値を調節し、乗算値ａ７０６として出力する。本実施形態では、減衰係数決定部Ａ７３は、品質判定値の差ａ７００の値が負の大きい値を取るほど減衰係数ａ７０３の値を０に近づけ、品質判定値の差ａ７００の値が正の大きい値を取るほど１に近づくように調節される。 On the other hand, the attenuation coefficient determination unit A73 receives the quality determination value difference a700, adjusts the value of the attenuation coefficient a703 using the value, and outputs it as a multiplication value a706. In the present embodiment, the attenuation coefficient determination unit A73 brings the value of the attenuation coefficient a703 closer to 0 as the value of the quality determination value difference a700 takes a larger negative value, and the value of the quality determination value difference a700 increases more positively. The value is adjusted so as to approach 1 as the value is taken.
上に述べたように、伝搬環境の劣化が大きい場合には、補正係数ａ７０１は正の大きい値となる一方、減衰係数ａ７０３の上限値は１である。このため、補正係数ａ７０１は減衰係数ａ７０３よりも大きくなる。その結果、品質判定値ａ４００に対する補正係数ａ７０１の影響が大きくなる。よって、伝搬環境が悪化した場合には低多値数変調方式への高速な切り替えが行われる。 As described above, when the degradation of the propagation environment is large, the correction coefficient a701 is a large positive value, while the upper limit value of the attenuation coefficient a703 is 1. For this reason, the correction coefficient a701 is larger than the attenuation coefficient a703. As a result, the influence of the correction coefficient a701 on the quality judgment value a400 increases. Therefore, when the propagation environment deteriorates, the high-speed switching to the low multi-level modulation method is performed.
反対に、品質判定値の差ａ７００の値が負でその絶対値が大きい場合（すなわち伝搬環境が急速に回復している場合）は、補正係数ａ７０１および減衰係数ａ７０３はともに０に近づく。このため品質判定値ａ４００の値も０に近づくので、高多値数変調方式への変更が高速に行われる。 On the other hand, when the quality determination value difference a700 is negative and the absolute value is large (that is, when the propagation environment is rapidly recovered), both the correction coefficient a701 and the attenuation coefficient a703 approach zero. For this reason, since the value of the quality judgment value a400 also approaches 0, the change to the high multilevel modulation method is performed at high speed.
図３は、無線通信装置のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ；ビット誤り率）に対して、閾値と品質判定値との関係およびそれに対応した変調方式の時間的な推移例を示す図である。この例では、変調方式として１２８ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と６４ＱＡＭを採用している。図３において、横軸は時間であり、縦軸はＢＥＲ、閾値および品質判定値を並べて記載している。図３の上方向ほどＢＥＲは高く、閾値と品質判定値は大きい。図３のように、品質判定値ａ４００が予め設定した閾値より大きくなると、変調方式が低多値数のものに切り替えられる。変調方式の切り替えによりＢＥＲは低下するが、品質判定値ａ４００は、補正係数ａ７０１の重みにより変調方式切り替え直後も変調方式切り替え直前の値を維持し、その後はＢＥＲの変動に従って更新されていく。ＢＥＲが低下していくと、補正係数ａ７０１が０に近づいて品質判定値ａ４００が小さくなる。品質判定値ａ４００が閾値を下回ると高多値の変調方式に切り替わる。このとき、ＢＥＲは瞬間的に上昇するが、品質判定値ａ４００は、補正係数ａ７０１の重みにより変調方式切り替え直後も変調方式切り替え直前の値を維持し、その後はＢＥＲの変動に従って更新されていく。このように、品質判定値の差ａ７００により補正係数ａ７０１及び減衰係数ａ７０３が自動的に調節されることで、図３のように、ＢＥＲの変動に対して品質判定値が適切に追従する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a threshold value and a quality determination value and a temporal transition example of a modulation scheme corresponding to the relationship with respect to a BER (Bit Error Rate) of the wireless communication apparatus. In this example, 128QAM (Quadrature Amplitude Modulation) and 64QAM are adopted as modulation schemes. In FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents BER, threshold value, and quality determination value side by side. The BER is higher in the upward direction of FIG. As shown in FIG. 3, when the quality judgment value a400 becomes larger than a preset threshold value, the modulation method is switched to a low multi-value number. Although the BER decreases due to the switching of the modulation method, the quality judgment value a400 maintains the value immediately before the switching of the modulation method immediately after the switching of the modulation method due to the weight of the correction coefficient a701, and thereafter is updated according to the fluctuation of the BER. As the BER decreases, the correction coefficient a701 approaches 0 and the quality determination value a400 decreases. When the quality judgment value a400 falls below the threshold, the high-value modulation system is switched. At this time, the BER rises instantaneously, but the quality determination value a400 maintains the value immediately before the modulation scheme switching immediately after the modulation scheme switching by the weight of the correction coefficient a701, and thereafter is updated according to the fluctuation of the BER. As described above, the correction coefficient a701 and the attenuation coefficient a703 are automatically adjusted by the quality determination value difference a700, so that the quality determination value appropriately follows the BER variation as shown in FIG.
図１３は、切り替え判定回路の一実施形態を示すブロック図である。切り替え判定回路Ａ４は、品質比較回路Ａ４１と、時間比較回路Ａ４３と、判定信号出力回路Ａ４４とを備える。品質比較回路は、受信した品質判定値ａ４００と、予め定められた品質閾値ａとを比較して、その結果を時間比較回路および判定信号出力回路に出力する。時間比較回路は、前記品質判定値ａ４００が品質閾値ａを連続して越えている継続時間ｔと時間閾値Ｔａとを比較してその結果を判定信号出力回路に出力する。判定信号出力回路は、変調方式の情報を含む変調方式判定信号を出力する。 FIG. 13 is a block diagram illustrating an embodiment of the switching determination circuit. The switching determination circuit A4 includes a quality comparison circuit A41, a time comparison circuit A43, and a determination signal output circuit A44. The quality comparison circuit compares the received quality judgment value a400 with a predetermined quality threshold value a, and outputs the result to the time comparison circuit and the judgment signal output circuit. The time comparison circuit compares the duration t where the quality judgment value a400 continuously exceeds the quality threshold value a with the time threshold value Ta, and outputs the result to the judgment signal output circuit. The determination signal output circuit outputs a modulation scheme determination signal including modulation scheme information.
次に、切り替え判定回路Ａ４の動作を図４のフローチャートを用いて説明する。 Next, the operation of the switching determination circuit A4 will be described using the flowchart of FIG.
切り替え判定回路Ａ４は、品質判定値計算回路Ａ２０で計算された受信信号の品質判定値ａ４００を受信する。 The switching determination circuit A4 receives the quality determination value a400 of the received signal calculated by the quality determination value calculation circuit A20.
図４のように、切り替え判定回路Ａ４は、受信信号の品質判定値ａ４００と品質閾値ａとの比較を行う(ステップＳ１０１)。品質閾値ａは変調方式切り替えのための閾値であり、切り替え判定回路Ａ４は、「品質判定値ａ４００＜＝ａ」のとき高多値数の変調方式への切り替えを実施する（ステップＳ１０２）。「品質判定値ａ４００＞ａ」のとき、品質判定値ａ４００が品質閾値ａを連続で越えている時間ｔと時間閾値Ｔａとの比較を行う（ステップＳ１０３）。時間閾値Ｔａは低多値数への変調方式切り替えを判定する閾値であり、「ｔ＞Ｔａ」となった場合に伝搬環境が長期的に悪くなったと判断して低多値数の変調方式への切り替えを実施する（ステップＳ１０４）。「ｔ＜＝Ｔａ」のときは現在適用されている変調方式を維持する（ステップＳ１０５）。例えば、変調方式として１２８ＱＡＭと６４ＱＡＭを用意した場合、「品質判定値ａ４００＜＝ａ」のときは１２８ＱＡＭを適用し、「品質判定値ａ４００＞ａ」かつ「ｔ＞Ｔａ」のときは６４ＱＡＭを適用する。「品質判定値ａ４００＞ａ」かつ「ｔ＜＝Ｔａ」のときは現在適用されている変調方式を維持する。 As shown in FIG. 4, the switching determination circuit A4 compares the received signal quality determination value a400 with the quality threshold a (step S101). The quality threshold value a is a threshold value for switching the modulation scheme, and the switching determination circuit A4 performs switching to the high-multilevel modulation scheme when “quality determination value a400 <= a” (step S102). When “quality judgment value a400> a”, the time t when the quality judgment value a400 continuously exceeds the quality threshold a is compared with the time threshold Ta (step S103). The time threshold Ta is a threshold for determining the modulation method switching to the low multi-value number, and when “t> Ta”, it is determined that the propagation environment has deteriorated in the long term, and the modulation method is changed to the low multi-value number modulation method. Is switched (step S104). When “t <= Ta”, the currently applied modulation scheme is maintained (step S105). For example, when 128QAM and 64QAM are prepared as modulation schemes, 128QAM is applied when “quality judgment value a400 <= a”, and 64QAM is applied when “quality judgment value a400> a” and “t> Ta”. To do. When “quality judgment value a400> a” and “t <= Ta”, the currently applied modulation scheme is maintained.
さらに、変調方式の種類は３種類以上でも良い。図５は、「品質判定値ａ４００＞ａ」かつ「ｔ＞Ｔａ」である場合に、変調方式の決定手順を示すフローチャートである。 Further, three or more types of modulation methods may be used. FIG. 5 is a flowchart showing the procedure for determining the modulation method when “quality judgment value a400> a” and “t> Ta”.
図５においては、変調方式として６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭおよびＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の３種類としている。切り替え判定回路Ａ４は、６４ＱＡＭとそれ以外の変調方式との切り替え閾値ｂと、１６ＱＡＭとＱＰＳＫの切り替え閾値ｃとを用意する。まず、閾値ｂと品質判定値ａ４００とを比較し（ステップＳ２０１）、品質判定値ａ４００＜＝閾値ｂであれば６４ＱＡＭを適用する（ステップＳ２０２）。品質判定値ａ４００＞閾値ｂであれば、閾値ｃと品質判定値ａ４００とを比較する（ステップＳ２０３）。ここで品質判定値ａ４００＜＝閾値ｃであれば１６ＱＡＭを適用し（ステップＳ２０４）、品質判定値ａ４００＞閾値ｃであればＱＰＳＫを適用する（ステップＳ２０５）。 In FIG. 5, there are three types of modulation schemes of 64QAM, 16QAM, and QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). The switching determination circuit A4 prepares a switching threshold value b between 64QAM and other modulation schemes, and a switching threshold value c between 16QAM and QPSK. First, the threshold value b and the quality judgment value a400 are compared (step S201), and if the quality judgment value a400 <= threshold value b, 64QAM is applied (step S202). If quality judgment value a400> threshold value b, threshold value c and quality judgment value a400 are compared (step S203). If quality judgment value a400 <= threshold c, 16QAM is applied (step S204), and if quality judgment value a400> threshold c, QPSK is applied (step S205).
このようにして、変調方式が３種類以上の場合でも最適な変調方式を決定できる。この場合の切り替え判定回路の実施形態のブロック図を図１４に示す。図１４においては、図１３と比べて品質比較回路を複数（Ａ４１およびＡ４２）有する点が異なる。さらに、これに時間比較回路を付加して時間閾値との比較を行ってもよい。 In this way, the optimum modulation scheme can be determined even when there are three or more modulation schemes. A block diagram of an embodiment of the switching determination circuit in this case is shown in FIG. 14 is different from FIG. 13 in that a plurality of quality comparison circuits (A41 and A42) are provided. Furthermore, a time comparison circuit may be added to this to perform comparison with a time threshold value.
なお、さらに多種の変調方式を用いる実施形態においても、それぞれに閾値を設定することで同様の手順により変調方式を決定可能である。 In the embodiment using a variety of modulation schemes, the modulation scheme can be determined by the same procedure by setting a threshold value for each.
以上の動作により変調方式を決定した後、切り替え判定回路Ａ４は自局変調方式指定信号ａ４０１を出力する。 After determining the modulation method by the above operation, the switching determination circuit A4 outputs the local station modulation method designation signal a401.
なお、対向局の品質判定値計算回路Ａ３０＿２及び切り替え判定回路Ａ４＿２も、品質判定値計算回路Ａ３０及び切り替え判定回路Ａ４と同様に動作する。
［発明の第２の実施形態］
伝搬環境の劣化期間が非常に短時間であって、変調方式の切り替えが決定されてから適用されるまでの間に伝搬環境がすみやかに回復すると、伝搬環境の回復後にも低多値数の変調方式がしばらく維持される場合がある。この点は、前述された第１の実施形態において残された課題である。より好ましいのは、このような場合においても、伝搬環境の変化に高速に伝送方式を追随させ、高効率な通信が実現されることである。
The opposite station quality judgment value calculation circuit A30_2 and switching judgment circuit A4_2 operate in the same manner as the quality judgment value calculation circuit A30 and switching judgment circuit A4.
[Second Embodiment of the Invention]
If the propagation environment deteriorates quickly and the propagation environment recovers quickly after the switching of the modulation method is determined and applied, the low multi-level modulation is performed after the propagation environment is restored. The method may be maintained for a while. This is a problem remaining in the above-described first embodiment. More preferably, even in such a case, high-efficiency communication is realized by allowing the transmission method to follow the change in the propagation environment at high speed.
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態と特許文献２の技術とを融合させることによって、この課題を解決するための技術と、本発明のより好ましい実施形態とを提供するものである。
The second embodiment of the present invention provides a technique for solving this problem and a more preferable embodiment of the present invention by fusing the first embodiment and the technique of
図６は、本発明の無線通信装置の第２の実施形態を示す図である。自局と対向局とは、対向して互いの間で無線通信を行う。図６において、対向局とは自局と同一の内部構成を持っているので、対向局の内部の詳細な記載は省略している。自局および対向局は、１系および２系の、２組の送受信回路から構成されており、さらに、切り替え判定回路、ヒットレススイッチ、通信インタフェース回路を備えている。ヒットレススイッチとは、パケットの損失を伴わずにディジタル信号の切り替えが可能なスイッチである。
FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the wireless communication apparatus of the present invention. The own station and the opposite station face each other and perform wireless communication between each other. In FIG. 6, since the opposite station has the same internal configuration as the own station, detailed description of the inside of the opposite station is omitted. The own station and the opposite station are composed of two sets of transmission / reception circuits of
図６において、自局１系送受信回路から送信された信号は、対向局１系送受信回路で受信される。また、自局２系送受信回路から送信された信号は対向局２系送受信回路で受信される。同様に、対向局１系送受信回路および対向局２系送受信回路から送信された信号は、それぞれ自局１系送受信回路および自局２系送受信回路で受信される。
In FIG. 6, the signal transmitted from the
本実施形態において、送信系および受信系の構成および基本的な動作は第１の実施形態および図１で説明したものと同様である。本実施形態では、２系に関わる機能部分の符号には、１系の符号ＡをＢに置換したものを用いている。たとえば、自局２系送受信回路内の誤り訂正符号化回路Ｂ１０は、自局１系送受信回路内の誤り訂正符号化回路Ａ１０と同様の構成および機能を持つ。
In the present embodiment, the configurations and basic operations of the transmission system and the reception system are the same as those described in the first embodiment and FIG. In the present embodiment, the codes of the functional parts related to the second system are obtained by replacing the first system code A with B. For example, the error correction coding circuit B10 in the
図６に示されるように、自局の送受信回路は、誤り訂正符号化回路Ａ１０、Ｂ１０、変調回路Ａ１１、Ｂ１１、送信部Ａ１２、Ｂ１２、受信部Ａ２２、Ｂ２２、復調回路Ａ２１、Ｂ２１、誤り訂正回路Ａ２０、Ｂ２０、品質判定値計算回路Ａ３０、Ｂ３０で構成される。 As shown in FIG. 6, the transmitting / receiving circuit of the local station includes error correction coding circuits A10 and B10, modulation circuits A11 and B11, transmission units A12 and B12, reception units A22 and B22, demodulation circuits A21 and B21, and error correction. Circuits A20 and B20 and quality judgment value calculation circuits A30 and B30 are included.
さらに、自局は、通信インタフェース回路Ａ１、受信信号を選択するためのヒットレススイッチ Ａ２、切り替え判定回路Ａ３を備える。通信インタフェース回路Ａ１、受信信号を選択するためのヒットレススイッチＡ２、切り替え判定回路Ａ３は１系および２系に共通の構成要素である。 Further, the local station includes a communication interface circuit A1, a hitless switch A2 for selecting a received signal, and a switching determination circuit A3. The communication interface circuit A1, the hitless switch A2 for selecting a received signal, and the switching determination circuit A3 are components common to the first and second systems.
品質判定値計算回路Ａ３０，Ｂ３０の構成は、第１の実施形態の図２で説明したものと同一であるので重複した説明は省略される。 Since the configuration of the quality judgment value calculation circuits A30 and B30 is the same as that described in FIG. 2 of the first embodiment, a duplicate description is omitted.
図６を用いて、送受信回路の動作を説明する。通信インタフェース回路Ａ１から出力された送信入力信号ａ１０は、誤り訂正符号化回路Ａ１０、変調回路Ａ１１、送信部Ａ１２を通過し、アンテナから無線送信信号ａ１０３として無線伝送路へ送出される。また、２系送受信回路は、１系送受信回路と同様の処理を送信入力信号ａ１０に対して行い、無線伝送路に無線送信信号ｂ１０３を出力する。対向局の送信系における送信処理も、自局と同様である。 The operation of the transmission / reception circuit will be described with reference to FIG. The transmission input signal a10 output from the communication interface circuit A1 passes through the error correction coding circuit A10, the modulation circuit A11, and the transmission unit A12, and is transmitted from the antenna to the wireless transmission path as a wireless transmission signal a103. Further, the 2-system transmission / reception circuit performs the same processing as the 1-system transmission / reception circuit on the transmission input signal a10, and outputs the wireless transmission signal b103 to the wireless transmission path. The transmission process in the transmission system of the opposite station is the same as that of the own station.
受信部Ａ２２は、無線受信信号ａ２０３をアンテナにより受信し、受信変調信号ａ２０２を復調回路Ａ２１に送出する。復調回路Ａ２１は、受信変調信号ａ２０２を復調し、復調信号ａ２０１を出力する。誤り訂正回路Ａ２０は、復調信号ａ２０１に対して誤り訂正処理を行い、誤り訂正復号化信号ａ２００およびビット誤り情報信号ａ３００を出力する。 The receiving unit A22 receives the radio reception signal a203 by the antenna and sends the reception modulation signal a202 to the demodulation circuit A21. The demodulation circuit A21 demodulates the reception modulation signal a202 and outputs a demodulation signal a201. The error correction circuit A20 performs error correction processing on the demodulated signal a201, and outputs an error correction decoded signal a200 and a bit error information signal a300.
自局２系送受信回路は、対向局２系送受信回路から送信された無線受信信号ｂ２０３に対して、１系送受信回路と同様の処理を実施し、誤り訂正回路Ｂ２０は、誤り訂正復号化信号ｂ２００およびビット誤り情報信号ｂ３００を出力する。
The
ヒットレススイッチＡ２は、１系及び２系送受信回路の誤り訂正復号化信号ａ２００とｂ２００を受信する。ヒットレススイッチＡ２は、切り替え判定回路Ａ３の出力信号である系指定信号ａ５００を用いて、誤り訂正復号化信号ａ２００とｂ２００のいずれかを選択し受信出力信号ａ２０として出力する。通信インタフェース回路Ａ１は、受信出力信号ａ２０を、ＩＰ網等の外部ネットワークへ外部出力信号ａ２として出力する。 The hitless switch A2 receives the error correction decoded signals a200 and b200 of the 1-system and 2-system transmission / reception circuits. The hitless switch A2 uses the system designation signal a500, which is an output signal of the switching determination circuit A3, to select one of the error correction decoded signals a200 and b200 and output it as a reception output signal a20. The communication interface circuit A1 outputs the reception output signal a20 as an external output signal a2 to an external network such as an IP network.
対向局の受信系も、上述した自局と同様の処理を実施する。 The reception system of the opposite station also performs the same processing as the above-mentioned own station.
続いて、受信系及び変調方式切り替えの構成について説明する。 Subsequently, the configuration of the reception system and modulation scheme switching will be described.
図６において、自局の１系送受信回路において、誤り訂正回路Ａ２０は、ビット誤り情報信号ａ３００を、品質判定値計算回路Ａ３０へ入力する。品質判定値計算回路Ａ３０は、ビット誤り情報信号ａ３００と変調方式情報信号ａ３０１に基づいて、現在の伝搬環境を判断する品質判定値ａ４００を計算し、切り替え判定回路Ａ３へ送出する。また、２系送受信回路においても、品質判定値計算回路Ｂ３０は、誤り訂正回路Ｂ２０が出力したビット誤り情報信号ｂ３００を、１系送受信回路と同様の処理を実施した後、品質判定値ｂ４００を切り替え判定回路Ａ３へ送出する。 In FIG. 6, the error correction circuit A20 inputs the bit error information signal a300 to the quality judgment value calculation circuit A30 in the 1-system transmission / reception circuit of its own station. Based on the bit error information signal a300 and the modulation scheme information signal a301, the quality judgment value calculation circuit A30 calculates a quality judgment value a400 for judging the current propagation environment and sends it to the switching judgment circuit A3. Also in the second-system transmission / reception circuit, the quality judgment value calculation circuit B30 performs the same processing as the first-system transmission / reception circuit on the bit error information signal b300 output from the error correction circuit B20, and then switches the quality judgment value b400. The data is sent to the determination circuit A3.
切り替え判定回路Ａ３は、前記品質判定値ａ４００、ｂ４００に基づいて、受信する系(１系または２系)及び変調方式を決定する。そして、切り替え判定回路Ａ３は、系指定信号ａ５００をヒットレススイッチＡ２へ、自局変調方式判定信号ａ４０１、ｂ４０１をそれぞれ誤り訂正符号化回路Ａ１０、Ｂ１０及び復調回路Ａ２１、Ｂ２１へ通知する。ここで、自局変調方式判定信号ａ４０１、ｂ４０１は、切り替え判定回路Ａ３で決定した自局受信方向の変復調回路に適用する変調方式の情報を乗せた信号である。 The switching determination circuit A3 determines a receiving system (1 system or 2 system) and a modulation method based on the quality determination values a400 and b400. Then, the switching determination circuit A3 notifies the system designation signal a500 to the hitless switch A2, and the local modulation scheme determination signals a401 and b401 to the error correction encoding circuits A10 and B10 and the demodulation circuits A21 and B21, respectively. Here, the local station modulation system determination signals a401 and b401 are signals on which information on the modulation system applied to the modulation / demodulation circuit in the local station reception direction determined by the switching determination circuit A3 is placed.
次に、本実施形態における切り替え判定回路Ａ３の動作を図７のフローチャートを用いて説明する。 Next, the operation of the switching determination circuit A3 in the present embodiment will be described using the flowchart of FIG.
切り替え判定回路Ａ３は、品質判定値計算回路Ａ２０で計算された１系受信信号の品質判定値ａ４００と２系受信信号の品質判定値ｂ４００を受信する。 The switching determination circuit A3 receives the quality determination value a400 of the 1-system reception signal and the quality determination value b400 of the 2 system reception signal calculated by the quality determination value calculation circuit A20.
図７のように、切り替え判定回路Ａ３は、１系受信信号の品質判定値ａ４００と２系受信信号の品質判定値ｂ４００とが入力されると、その大小を比較する（ステップＳ３０１)。そして、その比較結果の情報を系指定信号ａ５００にのせてヒットレススイッチＡ２へ送信する。１系受信信号の品質判定値ａ４００が２系受信信号の品質判定値ｂ４００より小さい場合、ヒットレススイッチＡ２は１系誤り訂正復号化信号ａ２００を選択し、受信出力信号ａ２０として出力する。 As shown in FIG. 7, when the quality determination value a400 for the 1-system received signal and the quality determination value b400 for the 2nd-system received signal are input, the switching determination circuit A3 compares the magnitudes (step S301). Then, the comparison result information is transmitted to the hitless switch A2 on the system designation signal a500. When the quality judgment value a400 of the 1-system received signal is smaller than the quality judgment value b400 of the 2system received signal, the hitless switch A2 selects the 1-system error correction decoded signal a200 and outputs it as the received output signal a20.
ステップＳ３０１において、１系受信信号の品質判定値ａ４００が２系受信信号の品質判定値ｂ４００未満の値であった場合、切り替え判定回路Ａ３は、１系受信信号の品質判定値ａ４００と閾値ａとの比較を行う（ステップＳ３０２）。閾値ａは変調方式切り替えのための閾値であり、切り替え判定回路Ａ３は、「品質判定値ａ４００＜＝ａ」のとき高多値数の変調方式への切り替えを実施する（ステップＳ３０３）。「品質判定値ａ４００＞ａ」のとき、品質判定値ａ４００が閾値ａを連続で越えた時間ｔと閾値Ｔａとの比較を行う（ステップＳ３０４）。Ｔａは低多値数への変調方式切り替えを判定する閾値であり、「ｔ＞Ｔａ」となった場合に伝搬環境が長期的に悪くなったと判断して低多値数の変調方式への切り替えを実施する（ステップＳ３０５）。「ｔ＜＝Ｔａ」のときは現在適用されている変調方式を維持する（ステップＳ３０６）。例えば、変調方式として１２８ＱＡＭと６４ＱＡＭを用意した場合、「品質判定値ａ４００＜＝ａ」のときは１２８ＱＡＭを適用し、「品質判定値ａ４００＞ａ」かつ「ｔ＞Ｔａ」のときは６４ＱＡＭを適用する。「品質判定値ａ４００＞ａ」かつ「ｔ＜＝Ｔａ」のときは現在適用されている変調方式を維持する。 In step S301, when the quality determination value a400 of the 1-system received signal is less than the quality determination value b400 of the 2system received signal, the switching determination circuit A3 determines the quality determination value a400 of the 1-system received signal and the threshold value a. Are compared (step S302). The threshold value a is a threshold value for switching the modulation scheme, and the switching determination circuit A3 performs switching to the high-multilevel modulation scheme when “quality determination value a400 <= a” (step S303). When “quality judgment value a400> a”, the time t when the quality judgment value a400 continuously exceeds the threshold value a is compared with the threshold value Ta (step S304). Ta is a threshold value for determining the modulation method switching to the low multi-level number. When “t> Ta”, it is determined that the propagation environment has deteriorated in the long term, and switching to the low multi-level modulation method is performed. (Step S305). When “t <= Ta”, the currently applied modulation scheme is maintained (step S306). For example, when 128QAM and 64QAM are prepared as modulation schemes, 128QAM is applied when “quality judgment value a400 <= a”, and 64QAM is applied when “quality judgment value a400> a” and “t> Ta”. To do. When “quality judgment value a400> a” and “t <= Ta”, the currently applied modulation scheme is maintained.
一方、品質判定値ｂ４００がａ４００未満の値である場合、ヒットレススイッチＡ２は２系の誤り訂正復号化信号ｂ２００を受信するように切り替えを行う。また、上記の１系受信信号が選択された場合の変調方式決定方法と全く同様の方法で、図７中にステップＳ３０７〜ステップＳ３１１として示すように、２系自局側受信方向の変調方式を独立に決定する。 On the other hand, when the quality determination value b400 is a value less than a400, the hitless switch A2 performs switching so as to receive the error correction decoded signal b200 of the second system. Further, in the same manner as the modulation method determination method when the above-mentioned 1-system received signal is selected, as shown in steps S307 to S311 in FIG. Determine independently.
なお、本実施例においても、第１の実施例の図５で説明したように、変調方式の種類は３種類以上でも良い。 Also in this embodiment, as described with reference to FIG. 5 of the first embodiment, there may be three or more types of modulation schemes.
切り替え判定回路Ａ３で決定した変調方式を自局受信方向の変復調回路に適用する手順については、第１の実施形態と同様であるので、重複した説明は省略される。 The procedure for applying the modulation method determined by the switching determination circuit A3 to the modulation / demodulation circuit in the receiving direction of the own station is the same as that in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
対向局における受信信号選択及び受信方向の変調方式切り替えは、自局における受信信号選択及び受信方向の変調方式切り替えと同様の手段により行われる。 The reception signal selection and the reception direction modulation method switching in the opposite station are performed by the same means as the reception signal selection and reception direction modulation method switching in the local station.
本実施形態における品質判定値計算回路Ａ３０の動作は、２系送受信回路の品質判定値計算回路Ｂ３０を含めて第１の実施形態と同様である。すなわち、２系送受信回路の誤り訂正回路Ｂ２０と復調回路Ｂ２１は、検出した受信信号のビット誤り情報信号ｂ３００と変調方式情報信号ｂ３０１とを、それぞれ、図２で示される乗算器Ａ７２と補正係数決定部Ａ７１へ送信する。品質判定値計算回路Ｂ３０は、入力されたビット誤り情報信号ｂ３００と変調方式情報信号ｂ３０１から上記と全く同様の方法で品質判定値ｂ４００を計算して切り替え判定回路Ａ３へ通知する。 The operation of the quality judgment value calculation circuit A30 in the present embodiment is the same as that of the first embodiment including the quality judgment value calculation circuit B30 of the 2-system transmission / reception circuit. That is, the error correction circuit B20 and the demodulation circuit B21 of the two-system transmission / reception circuit determine the bit error information signal b300 and the modulation method information signal b301 of the detected reception signal, respectively, by determining the correction coefficient and the multiplier A72 shown in FIG. To part A71. The quality judgment value calculation circuit B30 calculates the quality judgment value b400 from the input bit error information signal b300 and the modulation method information signal b301 in the same manner as described above and notifies the switching judgment circuit A3.
以上の動作により変調方式を決定した後、切り替え判定回路Ａ３は１系の自局変調方式指定信号ａ４０１と２系の自局変調方式判定信号ｂ４０１を出力する。ここで変調方式の切り替え命令は切り替え判定回路Ａ３が指定した系（送受信回路）に対して通知し、他方の系（送受信回路）には変調方式維持の命令を通知する。例えば、切り替え判定回路Ａ３が１系の誤り訂正復号化信号ａ２００を受信出力信号ａ２０として出力するように決定した場合、１系の送受信回路へ自局変調方式判定信号ａ４０１を通知することで変調方式の切り替え命令を通知して、２系の送受信回路には現在適用されている変調方式の維持命令を通知する。
［第２の実施形態に伴う効果］
本発明の第の実施形態による効果は、伝搬環境の劣化が瞬間的な場合でも、高品質を維持した通信を行えることである。
After determining the modulation method by the above operation, the switching determination circuit A3 outputs the first system local station modulation system designation signal a401 and the second system local station modulation system determination signal b401. Here, the switching instruction of the modulation system is notified to the system (transmission / reception circuit) designated by the switching determination circuit A3, and the instruction to maintain the modulation system is notified to the other system (transmission / reception circuit). For example, when the switching determination circuit A3 determines to output the 1-system error correction decoded signal a200 as the reception output signal a20, the modulation system is notified by notifying the 1-system transmission / reception circuit of the local station modulation system determination signal a401. And the second transmission / reception circuit is notified of the maintenance command for the modulation method currently applied.
[Effects of Second Embodiment]
The effect of the second embodiment of the present invention is that communication with high quality can be performed even when the propagation environment is instantaneously deteriorated.
その理由は、適応変調方式を備えた無線通信装置に２組の送受信回路を導入し、これらの２つの送受信回路を通過した受信信号のビット誤り情報信号から求めた品質判定値を基に、まず伝搬環境の良い受信回路の受信信号を選択した上で、変調方式の切り替え判定を行うからである。ヒットレススイッチによる受信信号の選択動作は変調方式の切り替え動作よりも短時間に実行できるため、伝搬環境の劣化が瞬間的な場合であっても、より状態の良い方の受信信号を迅速に選択することで、変調方式の切り替えよりも環境変化への追従性の良い受信を行うことができる。
［発明の第３の実施形態］
これまで説明してきた本発明の実施形態は、自局の受信信号により決定した変調方式を自局側受信方向の変復調回路（自局の復調回路および対向局の変調回路）に適用することを前提としているが、自局側送信方向の変復調回路（自局の変調回路および対向局の復調回路）に適用してもよい。自局受信信号により決定した変調方式を、自局側送信方向の変復調回路に適用する場合の実施形態を本発明の第３の実施形態として図８に示す。
The reason is that two sets of transmission / reception circuits are introduced into a wireless communication apparatus having an adaptive modulation system, and based on the quality judgment value obtained from the bit error information signal of the received signal that has passed through these two transmission / reception circuits, This is because the modulation system switching determination is performed after selecting the reception signal of the reception circuit having a good propagation environment. The received signal selection operation using the hitless switch can be performed in a shorter time than the switching operation of the modulation method, so even if the propagation environment is instantaneously deteriorated, the received signal with the better condition can be selected quickly. By doing so, it is possible to perform reception with better followability to environmental changes than switching of the modulation method.
[Third Embodiment of the Invention]
The embodiments of the present invention described so far are based on the assumption that the modulation scheme determined by the received signal of the own station is applied to the modulation / demodulation circuit (the demodulation circuit of the own station and the modulation circuit of the opposite station) in the reception direction of the own station. However, the present invention may be applied to a modulation / demodulation circuit (the modulation circuit of the own station and the demodulation circuit of the opposite station) in the transmission direction of the own station. FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention in which the modulation scheme determined by the local station received signal is applied to the modulation / demodulation circuit in the local station transmission direction.
図８において、基本的な構成は図１とほぼ同様であるが、切り替え判定回路Ａ４が出力した自局変調方式判定信号ａ４０１の持つ変調方式の情報を自局の復調回路及び対向局の変調回路ではなく、自局の変調回路及び対向局の復調回路に送信する点が、図１の構成と異なる。すなわち、自局が受信した信号により算出した品質判定値ａ４００は、自局が送信する信号の変調方式を切り替えるために用いられる。 In FIG. 8, the basic configuration is almost the same as in FIG. 1, but the modulation system information included in the local station modulation system determination signal a401 output from the switching determination circuit A4 is used as the demodulation circuit of the local station and the modulation circuit of the opposite station. Instead, it is different from the configuration of FIG. 1 in that the data is transmitted to the modulation circuit of the own station and the demodulation circuit of the opposite station. That is, the quality judgment value a400 calculated from the signal received by the local station is used for switching the modulation method of the signal transmitted by the local station.
図８は、本発明の無線通信装置の第３の実施形態を示す図である。本実施形態において、切り替え判定回路Ａ４における変調方式判定信号を出力する手順は図１と同様であるので、重複する説明は省略される。 FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the wireless communication apparatus of the present invention. In the present embodiment, the procedure for outputting the modulation scheme determination signal in the switching determination circuit A4 is the same as that in FIG.
図８の自局の送受信回路において、切り替え判定回路Ａ４は、自局変調方式判定信号ａ４０１を誤り訂正符号化回路Ａ１０へ送信する。誤り訂正符号化回路Ａ１０は、自局変調方式判定信号ａ４０１を送信入力信号ａ１０に多重して、送信入力信号ａ１０を誤り訂正符号化する。自局変調方式判定信号ａ４０１が持つ情報を多重した誤り訂正符号化信号ａ１０１は、変調回路Ａ１１で変調され、送信部Ａ１２、無線伝送路を介して、対向局送受信回路の受信部Ａ２２＿２へ送信される。受信部Ａ２２＿２は、無線伝送路から受信した受信信号ａ２０３＿２を処理した後、受信変調信号ａ２０２＿２を復調回路Ａ２１＿２へ送信する。復調回路Ａ２１＿２は、受信変調信号ａ２０２＿２を復調して誤り訂正回路Ａ２０＿２に送信する。誤り訂正回路Ａ２０＿２は、復調信号ａ２０１＿２を誤り訂正復号化した後、自局の誤り訂正符号化回路Ａ１０で多重された自局変調方式判定信号ａ４０１が持つ変調方式の情報を抽出して、対向変調方式指定信号ａ５０１＿２として復調回路Ａ２１＿２へ送信する。復調回路Ａ２１＿２は、対向変調方式指定信号ａ５０１＿２に基づいて切り替え判定回路Ａ３で決定した変調方式を自身に適用する。さらに、復調回路Ａ２１＿２に変調方式が適用されたことを自局へ通知するために、復調回路Ａ２１＿２は対向変調方式通知信号ａ１００＿２を誤り訂正符号化回路Ａ１０＿２へ送信する。誤り訂正符号化回路Ａ１０＿２は対向変調方式通知信号ａ１００＿２を入力信号ａ１０＿２に多重し、入力信号ａ１０＿２を誤り訂正符号化する。誤り訂正符号化信号ａ１０１＿２は、変調回路Ａ１１＿２で変調され、送信部Ａ１２＿２、無線伝送路を介して、自局送受信回路の受信部Ａ２２へ送信される。 In the transmission / reception circuit of the local station in FIG. 8, the switching determination circuit A4 transmits the local station modulation system determination signal a401 to the error correction coding circuit A10. The error correction coding circuit A10 multiplexes the local station modulation scheme determination signal a401 with the transmission input signal a10, and performs error correction coding on the transmission input signal a10. An error correction encoded signal a101 obtained by multiplexing information included in the local station modulation scheme determination signal a401 is modulated by the modulation circuit A11 and transmitted to the reception unit A22_2 of the opposite station transmission / reception circuit via the transmission unit A12 and the wireless transmission path. The The reception unit A22_2 processes the reception signal a203_2 received from the wireless transmission path, and then transmits the reception modulation signal a202_2 to the demodulation circuit A21_2. The demodulation circuit A21_2 demodulates the received modulation signal a202_2 and transmits it to the error correction circuit A20_2. The error correction circuit A20_2 performs error correction decoding on the demodulated signal a201_2, and then extracts information on the modulation system included in the local station modulation system determination signal a401 multiplexed by the error correction encoding circuit A10 of the local station to perform opposite modulation. The method designation signal a501_2 is transmitted to the demodulation circuit A21_2. The demodulation circuit A21_2 applies the modulation scheme determined by the switching determination circuit A3 based on the opposite modulation scheme designation signal a501_2 to itself. Further, in order to notify the local station that the modulation scheme is applied to the demodulation circuit A21_2, the demodulation circuit A21_2 transmits a counter modulation scheme notification signal a100_2 to the error correction coding circuit A10_2. The error correction coding circuit A10_2 multiplexes the opposite modulation scheme notification signal a100_2 on the input signal a10_2, and performs error correction coding on the input signal a10_2. The error correction encoded signal a101_2 is modulated by the modulation circuit A11_2, and transmitted to the reception unit A22 of the local transceiver circuit via the transmission unit A12_2 and the wireless transmission path.
自局の受信部Ａ２２は、無線伝送路を通過した誤り訂正符号化信号ａ１０１＿２を処理した後、受信変調信号ａ２０２を復調回路Ａ２１へ送信する。復調回路Ａ２１は、受信変調信号ａ２０２を復調して誤り訂正回路Ａ２０に送信する。誤り訂正回路Ａ２０は、復調信号ａ２０１を誤り訂正復号化した後、対向局１系送受信回路で入力信号ａ１０＿２に多重された対向変調方式通知信号ａ１００＿２が持つ変調方式の情報を抽出して、自局変調方式指定信号ａ６０１を変調回路Ａ１１に送信する。変調回路Ａ１１では、自局変調方式指定信号ａ６０１を受信することにより、自局の切り替え判定回路Ａ３で決定された変調方式が適用される。
The receiving unit A22 of its own station processes the error correction coded signal a101_2 that has passed through the wireless transmission path, and then transmits the received modulated signal a202 to the demodulation circuit A21. The demodulation circuit A21 demodulates the received modulation signal a202 and transmits it to the error correction circuit A20. The error correction circuit A20 performs error correction decoding on the demodulated signal a201, and then extracts the modulation scheme information contained in the opposite modulation method notification signal a100_2 multiplexed with the input signal a10_2 by the
以上により、自局の切り替え判定回路Ａ４で決定された変調方式が自局からの送信に適用される。 As described above, the modulation method determined by the switching determination circuit A4 of the own station is applied to transmission from the own station.
また、本実施形態においては、自局受信方向の変調方式は、対向局の切り替え判定回路Ａ４＿２により決定される。対向局の切り替え判定回路Ａ４＿２で決定した変調方式の適用方法も、自局の切り替え判定回路Ａ４で決定した変調方式の適用方法と同様である。
［第３の実施形態に伴う効果］
以上説明した本発明の第３の実施形態の効果は、送受信方向の変調方式切り替えを、お互いの変調方式に影響されることなく、伝搬環境の変化に対してのみ行うことができることである。
In the present embodiment, the modulation scheme in the reception direction of the local station is determined by the switching determination circuit A4_2 of the opposite station. The method of applying the modulation scheme determined by the switching determination circuit A4_2 of the opposite station is the same as the method of applying the modulation scheme determined by the switching determination circuit A4 of the own station.
[Effects of Third Embodiment]
The effect of the third embodiment of the present invention described above is that the modulation scheme switching in the transmission / reception direction can be performed only for changes in the propagation environment without being affected by the mutual modulation scheme.
その理由は、品質判定値は受信信号の変調方式に依存しない値となるからである。一般に、受信信号のビット誤りは変調方式のエラー耐性が高いほど小さくなる。従って、受信信号のビット誤り情報のみを用いて送信信号の変調方式を選択すると、自局の送信信号の変調方式が、自局の受信信号の変調方式に依存してしまう。しかしながら、第１の実施形態で説明したように、本発明の品質判定値計算回路は、変調方式情報信号ａ３０１に応じて重み付けされる補正係数ａ７０１を用いて品質判定値を計算している。このため、エラー耐性の高い変調方式については品質判定値が大きくなり、受信信号の変調方式の影響を大きく受けることなく品質判定値が計算される。
［発明の第４の実施形態］
図９は、先に説明した第２の実施形態と第３の実施形態とが結合された、本発明の無線通信装置の第４の実施形態を示す図である。図９に示されるように、第４の実施形態は、第２の実施形態と同様に１系および２系の２系統の送受信回路を備えるとともに、第３の実施形態で説明したように、自局の受信信号により決定した変調方式を自局送信方向および対向局受信方向の変復調回路に適用する構成を有している。なお、図９においては１系送受信回路のみが詳細に図示されているが、２系送受信回路の構成及び動作は１系と同様である。
This is because the quality judgment value is a value that does not depend on the modulation method of the received signal. In general, the bit error of the received signal becomes smaller as the error tolerance of the modulation scheme is higher. Therefore, if the transmission signal modulation scheme is selected using only the bit error information of the received signal, the modulation scheme of the transmission signal of the local station depends on the modulation scheme of the reception signal of the local station. However, as described in the first embodiment, the quality determination value calculation circuit of the present invention calculates the quality determination value using the correction coefficient a701 weighted according to the modulation scheme information signal a301. For this reason, the quality judgment value becomes large for a modulation scheme with high error tolerance, and the quality judgment value is calculated without being greatly affected by the modulation scheme of the received signal.
[Fourth Embodiment of the Invention]
FIG. 9 is a diagram showing a fourth embodiment of the wireless communication apparatus of the present invention, in which the second embodiment and the third embodiment described above are combined. As shown in FIG. 9, the fourth embodiment includes two systems of transmission / reception circuits of
第４の実施形態においては、切り替え判定回路Ａ３が出力した自局変調方式判定信号ａ４０１、ｂ４０１の持つ変調方式の情報を自局の復調回路及び対向局の変調回路ではなく自局の変調回路及び対向局の復調回路に送信する点と、受信信号選択と変調方式切り替えを独立に行う点が、第２および第３の実施形態と異なっている。すなわち、自局受信信号により算出した２つの品質判定値ａ４００とｂ４００は、自局の受信信号選択と自局側送信方向の変復調方式の切り替えとに用いられる。受信信号から１系と２系とのいずれかを選択する手順は第２の実施形態と同様であり、自局受信信号の切り替え判定結果により定まる変調方式を自局送信方向および対向局受信方向の変復調回路に適用する手順は第３の実施形態と同様であるので、重複する詳細な動作の説明は省略される。
［第４の実施形態に伴う効果］
以上説明した本発明の第４の実施形態は、第２および第３の実施形態の効果を併せ持つ。すなわち、第４の実施形態の効果は、伝搬環境の劣化が瞬間的な場合でも、高品質を維持した通信を行うことができ、かつ送受信方向の変調方式切り替えを、お互いの変調方式に影響されることなく、伝搬環境の変化に対してのみ行うことができることである。
In the fourth embodiment, the modulation system information contained in the local station modulation system determination signals a401 and b401 output from the switching determination circuit A3 is not the local station demodulation circuit and the opposite station modulation circuit. The difference from the second and third embodiments is that transmission is performed to the demodulation circuit of the opposite station, and reception signal selection and modulation system switching are performed independently. That is, the two quality judgment values a400 and b400 calculated from the received signal of the local station are used for selecting the received signal of the local station and switching the modulation / demodulation method in the transmission direction of the local station. The procedure for selecting either
[Effects of Fourth Embodiment]
The fourth embodiment of the present invention described above has the effects of the second and third embodiments. That is, the effect of the fourth embodiment is that communication with high quality can be performed even when the propagation environment is instantaneously deteriorated, and the modulation method switching in the transmission / reception direction is affected by the mutual modulation method. It can be done only for changes in the propagation environment.
その理由は、第２および第３の実施形態に伴う効果で述べたものと同様である。すなわち、無線通信装置に２組の送受信回路を導入し、受信信号のビット誤り情報信号から求めた品質判定値を基に、まず伝搬環境の良い受信回路の受信信号を選択した上で、変調方式の切り替え判定を行うからであり、また、受信信号の変調方式の影響を大きく受けることなく品質判定値が計算されるからである。
［発明の第５の実施形態］
以上の第１から第４の発明の実施形態においては、正負の値を持つ品質判定値の差ａ７００に対して、補正係数ａ７０１と減衰係数ａ７０３とは互いに独立して算出されていた。
The reason for this is the same as that described in the effects of the second and third embodiments. That is, two sets of transmission / reception circuits are introduced into the wireless communication apparatus, and based on the quality judgment value obtained from the bit error information signal of the reception signal, the reception signal of the reception circuit having a good propagation environment is first selected, and then the modulation method This is because the quality judgment value is calculated without being greatly affected by the modulation method of the received signal.
[Fifth Embodiment of the Invention]
In the embodiments of the first to fourth inventions described above, the correction coefficient a701 and the attenuation coefficient a703 are calculated independently of each other for the quality determination value difference a700 having positive and negative values.
第５の実施形態では、補正係数ａ７１１と減衰係数ａ７１３とを互いに連動させて品質判定値ａ４００を計算する手順を説明する。 In the fifth embodiment, a procedure for calculating the quality determination value a400 by linking the correction coefficient a711 and the attenuation coefficient a713 to each other will be described.
図１０は、本発明の第５の実施形態における品質判定値計算回路のブロック図である。第１の実施形態における図２の品質判定値計算回路のブロック図との相違は、図１０において、減算器Ａ７６は品質判定値の差の絶対値ａ７１０を計算し、補正係数決定部Ａ７１および減衰係数決定部Ａ７３に通知している点である。品質判定値の差の絶対値ａ７１０は品質判定値の変化の大きさを表しており、その値が０に近いほど伝搬環境が安定しており、その値が大きいほど急速に伝搬環境が悪化または改善していることを示している。 FIG. 10 is a block diagram of a quality judgment value calculation circuit according to the fifth embodiment of the present invention. The difference from the block diagram of the quality judgment value calculation circuit of FIG. 2 in the first embodiment is that, in FIG. 10, the subtractor A76 calculates the absolute value a710 of the quality judgment value difference, and the correction coefficient determination unit A71 and attenuation This is a point notified to the coefficient determination unit A73. The absolute value a710 of the quality judgment value difference represents the magnitude of the change in the quality judgment value. The closer the value is to 0, the more stable the propagation environment is. It shows improvement.
本実施形態では、品質判定値の差の絶対値ａ７１０が大きい場合に増加し、品質判定値の差の絶対値ａ７１０が小さい場合に減少する係数α（αは０以上１以下）を用いる。本実施形態は、この係数αを用いて、補正係数ａ７１１と減衰係数ａ７１３とを自動的に調節している。 In the present embodiment, a coefficient α (α is 0 or more and 1 or less) that increases when the absolute value a710 of the quality determination value difference is large and decreases when the absolute value a710 of the quality determination value difference is small is used. In the present embodiment, the correction coefficient a711 and the attenuation coefficient a713 are automatically adjusted using the coefficient α.
本実施形態において、補正係数ａ７０１と減衰係数ａ７０３とは、補正係数ａ７０１＝α×Ｃ、減衰係数ａ７０３＝１−αとして計算される。ここで、Ｃは第１の実施形態での説明と同様に、変調方式情報信号ａ３０１から変調方式毎に固有に定まる値である。 In the present embodiment, the correction coefficient a701 and the attenuation coefficient a703 are calculated as the correction coefficient a701 = α × C and the attenuation coefficient a703 = 1−α. Here, C is a value uniquely determined for each modulation scheme from the modulation scheme information signal a301, as in the description of the first embodiment.
以下は、補正係数ａ７０１および減衰係数ａ７０３を以上のように定義した場合の品質判定値計算回路Ａ３０の動作である。伝搬環境が急速に変化している（すなわち品質判定値の差の絶対値ａ７１０が正の大きい値となる）時ほど係数αは１に近づく。また、減衰係数（１−α）は、０に近づく。したがって、本実施形態では伝搬環境が急速に変化している場合には、品質判定値ａ４００の値は、αが１に近いためＣ×ビット誤り情報信号ａ３００、すなわち現時点の瞬時の伝搬品質に近い値となる。 The following is the operation of the quality judgment value calculation circuit A30 when the correction coefficient a701 and the attenuation coefficient a703 are defined as described above. The coefficient α approaches 1 as the propagation environment changes rapidly (that is, the absolute value a710 of the quality judgment value difference becomes a large positive value). Further, the attenuation coefficient (1-α) approaches zero. Therefore, in the present embodiment, when the propagation environment is changing rapidly, the value of the quality judgment value a400 is close to the C × bit error information signal a300, that is, the current instantaneous propagation quality because α is close to 1. Value.
この結果、低多値変調方式への切り替え（伝搬環境が急速に悪化している場合）や高多値変調方式への切り替え（伝搬環境が急速に回復している場合）が速やかに行われる。 As a result, switching to the low multilevel modulation system (when the propagation environment is rapidly deteriorating) and switching to the high multilevel modulation system (when the propagation environment is rapidly recovering) are performed quickly.
また、本実施形態では、伝搬環境が安定している場合には減衰係数（１−α）はαよりも大きい値とすることができる。この場合、品質判定値ａ４００は遅延素子Ａ７７の出力（すなわち、過去の品質判定値のリーク積分値に近い値となる。 In this embodiment, when the propagation environment is stable, the attenuation coefficient (1-α) can be set to a value larger than α. In this case, the quality judgment value a400 is a value close to the output of the delay element A77 (that is, the leak integrated value of the past quality judgment value).
品質判定値ａ４００は、ビット誤り情報信号ａ３００の影響をあまり受けない。伝搬環境の小さな変動により変調方式が頻繁に切り替えられることを防止する。
［第５の実施形態に伴う効果］
以上説明した本発明の第５の実施形態は、今回の品質判定値ａ４００に対する前回の品質判定値ａ７０５の影響を効果的に低減させることができる。
The quality judgment value a400 is not significantly affected by the bit error information signal a300. It prevents the modulation system from being frequently switched due to small fluctuations in the propagation environment.
[Effects of Fifth Embodiment]
The fifth embodiment of the present invention described above can effectively reduce the influence of the previous quality judgment value a705 on the current quality judgment value a400.
その理由は、係数αを導入し、補正係数ａ７１１と減衰係数ａ７１３とを互いにトレードオフの関係になるように連動して変化させるようにしているからである。 The reason is that the coefficient α is introduced and the correction coefficient a711 and the attenuation coefficient a713 are changed in conjunction so as to have a trade-off relationship with each other.
なお、本実施形態で述べた品質判定値計算回路Ａ３０の動作は、第１の実施形態のみならず第２の実施形態から第４の実施形態に対しても適用可能であり、それぞれの実施形態において上記と同様の効果をもたらすことができる。 The operation of the quality judgment value calculation circuit A30 described in the present embodiment can be applied not only to the first embodiment but also to the second to fourth embodiments. The effect similar to the above can be brought about.
Ａ１ 通信インタフェース回路
Ａ１０ 誤り訂正符号化回路
Ａ１０＿２ 誤り訂正符号化回路
Ｂ１０ 誤り訂正符号化回路
Ａ１１ 変調回路
Ｂ１１ 変調回路
Ａ１１＿２ 変調回路
Ａ１２ 送信部
Ｂ１２ 送信部
Ａ１２＿２ 送信部
Ａ２ ヒットレススイッチ
Ａ２０ 誤り訂正回路
Ａ２０＿２ 誤り訂正回路
Ｂ２０ 誤り訂正回路
Ａ２１ 復調回路
Ａ２１＿２ 復調回路
Ｂ２１ 復調回路
Ａ２２ 受信部
Ａ２２＿２ 受信部
Ｂ２２ 受信部
Ａ３ 切り替え判定回路
Ａ４ 切り替え判定回路
Ａ４＿２ 切り替え判定回路
Ａ４１ 品質比較回路
Ａ４２ 品質比較回路
Ａ４３ 時間比較回路
Ａ４４ 判定信号出力回路
Ａ３０ 品質判定値計算回路
Ａ３０＿２ 品質判定値計算回路
Ｂ３０ 品質判定値計算回路
Ａ３００ 変調方式決定部
Ａ３０１ 閾値判定部
Ａ３０２ 変調方式決定通知部
Ａ７１ 補正係数決定部
Ａ７２ 乗算器
Ａ７４ 乗算器
Ａ７３ 減衰係数決定部
Ａ７５ 加算器
Ａ７６ 減算器
Ａ７７ 遅延素子
ａ１ 送信データ
ａ１０ 送信入力信号
ａ１００ 変調方式通知信号
ａ１０１ 誤り訂正符号化信号
ａ１０１＿２ 誤り訂正符号化信号
ａ１０２ 送信変調信号
ａ１０３ 無線送信信号
ａ１０３＿２ 無線送信信号
ｂ１０３ 無線送信信号
ａ２ 受信データ
ａ２０ 受信出力信号
ａ２００ 誤り訂正復号化信号
ｂ２００ 誤り訂正復号化信号
ａ２０１ 復調信号
ａ２０１＿２ 復調信号
ａ２０２ 受信変調信号
ａ２０２＿２ 受信変調信号
ａ２０３ 無線受信信号
ｂ２０３ 無線受信信号
ａ３００ ビット誤り情報信号
ｂ３００ ビット誤り情報信号
ａ３０００ 誤り情報信号
ａ３００１ 品質判定値
ａ３００２ 変調方式指定信号
ａ３０１ 変調方式情報信号
ｂ３０１ 変調方式情報信号
ａ４００ 品質判定値
ａ４００＿２ 品質判定値
ｂ４００ 品質判定値
ｂ４００＿２ 品質判定値
ａ４０１ 自局変調方式判定信号
ｂ４０１ 自局変調方式判定信号
ａ５００ 系指定信号
ａ５０１ 対向変調方式指定信号
ａ５０１＿２ 対向変調方式指定信号
ａ６０１ 変調方式指定信号
ａ７００ 品質判定値の差
ａ７００４ 乗算値
ａ７０１ 補正係数
ａ７１１ 補正係数
ａ７０３ 減衰係数
ａ７１３ 減衰係数
ａ７０４ 乗算値
ａ７０５ 前回の品質判定値
ａ７０６ 乗算値
ａ７１０ 品質判定値の差の絶対値
A1 Communication interface circuit A10 Error correction coding circuit A10_2 Error correction coding circuit B10 Error correction coding circuit A11 Modulation circuit B11 Modulation circuit A11_2 Modulation circuit A12 Transmitter B12 Transmitter A12_2 Transmitter A2 Hitless switch A20 Error correction circuit A20_2 Error Correction circuit
B20 error correction circuit A21 demodulation circuit A21_2 demodulation circuit B21 demodulation circuit A22 reception unit A22_2 reception unit B22 reception unit A3 switching determination circuit A4 switching determination circuit A4_2 switching determination circuit A41 quality comparison circuit A42 quality comparison circuit A43 time comparison circuit A44 determination signal output Circuit A30 Quality determination value calculation circuit A30_2 Quality determination value calculation circuit B30 Quality determination value calculation circuit A300 Modulation method determination unit A301 Threshold determination unit A302 Modulation method determination notification unit A71 Correction coefficient determination unit A72 Multiplier A74 Multiplier A73 Attenuation coefficient determination unit A75 Adder A76 Subtractor A77 Delay element a1 Transmission data a10 Transmission input signal a100 Modulation method notification signal a101 Error correction encoded signal a101_2 Error correction encoded signal a102 Transmission modulation signal a 03 wireless transmission signal a103_2 wireless transmission signal b103 wireless transmission signal a2 reception data a20 reception output signal a200 error correction decoded signal b200 error correction decoding signal a201 demodulated signal a201_2 demodulated signal a202 reception modulation signal a202_2 reception modulation signal a203 radio reception signal b203 Radio reception signal a300 bit error information signal b300 bit error information signal a3000 error information signal a3001 quality judgment value a3002 modulation system designation signal a301 modulation system information signal b301 modulation system information signal a400 quality judgment value a400_2 quality judgment value b400 quality judgment value b400_2 quality Determination value a401 Own station modulation system determination signal b401 Own station modulation system determination signal a500 System designation signal a501 Opposing modulation system designation signal a501_2 Directional modulation system designation signal a601 Modulation system designation signal a700 Quality judgment value difference a7004 Multiplication value a701 Correction coefficient a711 Correction coefficient a703 Attenuation coefficient a713 Attenuation coefficient a704 Multiplication value a705 Previous quality judgment value a706 Multiplication value a710 Difference in quality judgment value Absolute value
Claims (3)
遅延回路と、加算器と、減算器と、補正係数決定部と、減衰係数決定部と、第１の乗算器と、第２の乗算器とから構成され、
前記遅延回路は、前記品質判定値を所定の時間だけ遅延させて出力し、
前記減算器は、前記品質判定値と前記遅延回路の出力との差を出力し、
前記補正係数決定部は、使用中の変調方式を示す変調方式情報信号から固有に定まる値と前記減算器の出力とから補正係数を計算して出力し、
前記減衰係数決定部は、前記減算器の出力から減衰係数を計算して出力し、
前記第１の乗算器は、前記受信信号の誤り検出情報と前記補正係数との乗算結果を出力し、
前記第２の乗算器は、前記遅延回路の出力と前記減衰係数との乗算結果を出力し、
前記加算器は、前記第１の乗算器の出力と前記第２の乗算器の出力との加算結果を前記品質判定値として出力する、
ことを特徴とする品質判定値計算回路。 A quality judgment value calculation circuit for calculating and outputting a quality judgment value from error detection information of a received signal of a wireless communication device,
A delay circuit, an adder, a subtractor, a correction coefficient determination unit, an attenuation coefficient determination unit, a first multiplier, and a second multiplier;
The delay circuit delays the quality judgment value by a predetermined time and outputs it,
The subtractor outputs a difference between the quality judgment value and the output of the delay circuit;
The correction coefficient determination unit calculates and outputs a correction coefficient from a value uniquely determined from a modulation scheme information signal indicating a modulation scheme in use and an output of the subtractor,
The attenuation coefficient determination unit calculates and outputs an attenuation coefficient from the output of the subtractor,
The first multiplier outputs a multiplication result of the error detection information of the received signal and the correction coefficient;
The second multiplier outputs a multiplication result of the output of the delay circuit and the attenuation coefficient;
The adder outputs an addition result of the output of the first multiplier and the output of the second multiplier as the quality determination value;
A quality judgment value calculation circuit characterized by the above.
前記補正係数は０以上の値であって前記減算器の出力の値の増加につれて単調増加し、
前記減衰係数は０以上１以下の値であって前記減算器の出力の値の増加につれて単調に増加する、
ことを特徴とする請求項１記載の品質判定値計算回路。 The value uniquely determined from the modulation method information signal is set to be smaller as the multi-value number of the modulation method of the received signal of the wireless communication device is larger,
The correction coefficient is a value greater than or equal to 0 and monotonously increases as the output value of the subtractor increases.
The attenuation coefficient is a value between 0 and 1 and increases monotonously as the output value of the subtractor increases.
The quality judgment value calculation circuit according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする、請求項１記載の品質判定値計算回路。 Using a value C uniquely determined from the modulation scheme information signal and a constant α not less than 0 and not more than 1, the value of the correction coefficient is given by C × α, the value of the attenuation coefficient is given by 1−α, and the subtraction Increases monotonically with increasing absolute value of the
The quality judgment value calculation circuit according to claim 1, wherein:
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