JP5723318B2 - Wireless communication system, access point device, and wireless communication method - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信システム、アクセスポイント装置、及び無線通信方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication system, an access point device, and a wireless communication method.

5GHz帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、IEEE802.11a規格がある。このシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式を用い、最大で54Mbpsのスループットを実現している。但し、ここでのスループットとは、物理レイヤ上でのスループットであり、実際には、MAC(Medium Access Control)レイヤでの伝送効率が50〜70%程度であるため、実際のスループットの上限値は、30Mbps程度である。   There is an IEEE 802.11a standard as a high-speed wireless access system using the 5 GHz band. In this system, an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulation scheme, which is a technique for stabilizing characteristics in a multipath fading environment, is used, and a maximum throughput of 54 Mbps is realized. However, the throughput here is the throughput on the physical layer, and actually the transmission efficiency in the MAC (Medium Access Control) layer is about 50 to 70%, so the upper limit of the actual throughput is , About 30 Mbps.

更に、IEEE802.11nでは、複数のアンテナを用いて同一時刻、及び同一周波数チャネルを用いて空間多重を実現することが可能なMIMO(Multiple input multiple output:多入力多出力)技術や、これまで個別に用いられていた20MHzの周波数チャネルを2つ同時に利用して40MHzの周波数チャネルを利用する技術や、複数のフレームを束ねて送信を行うフレームアグリゲーション、ブロックACK信号による制御信号のオーバーヘッドの削減による効率化などの技術により高速通信の実現を目指し、物理レイヤ上で最大600Mbpsの伝送速度を実現することが可能である。   Furthermore, in IEEE 802.11n, MIMO (Multiple input multiple output) technology that can realize spatial multiplexing using the same time and the same frequency channel using multiple antennas, Technology that uses two 20 MHz frequency channels that were used simultaneously for 40 MHz frequency channel, frame aggregation that bundles multiple frames for transmission, and efficiency by reducing control signal overhead using block ACK signals Aiming to realize high-speed communication by technology such as realization, it is possible to realize a maximum transmission rate of 600 Mbps on the physical layer.

更に、現在、策定中の規格であるIEEE802.11acでは、20MHzの周波数チャネル4つを同時に利用して80MHzの周波数チャネルとして利用する通信技術や、同一周波数チャネル、同一時刻に、複数の無線局と通信を行うMU−MIMO(Multi-User MIMO)技術により、IEEE802.11nより高速な無線通信の実現を目指している。   In addition, IEEE 802.11ac, which is a standard that is currently being developed, uses communication technologies that simultaneously use four 20 MHz frequency channels and use them as 80 MHz frequency channels, and the same frequency channel at the same time. It aims to realize wireless communication at a speed higher than that of IEEE802.11n by MU-MIMO (Multi-User MIMO) technology for performing communication.

また、無線通信の需要が急速に高まっており、宅内や、オフィスや、駅等の場所に無線LANのAP(Access Point:アクセスポイント)の設置が増加している。しかしながら、通信セル(1台のAPと複数台のステーションとで構成される)が近接する環境では、近接する通信セルの信号が互いに干渉となり、良好な無線通信ができなくなるという問題があった(一般に、携帯電話や、無線LANなどの無線通信システムでは、1つの無線基地局、若しくはアクセスポイントと複数のステーションとで構成される通信セルを無線ネットワークの最小単位とみなす)。   In addition, the demand for wireless communication is rapidly increasing, and the installation of wireless LAN APs (Access Points) in places such as homes, offices, and stations is increasing. However, in an environment where communication cells (consisting of one AP and a plurality of stations) are close to each other, there is a problem that signals of adjacent communication cells interfere with each other and good wireless communication cannot be performed ( In general, in a wireless communication system such as a mobile phone or a wireless LAN, a communication cell composed of one wireless base station or an access point and a plurality of stations is regarded as a minimum unit of the wireless network).

さらに、将来の集合住宅等の環境では、各家庭にAPを設置されることが予想され、近接する場所に複数のAPが設置されることになる。これらの問題に対して、通信セル間の干渉を各通信セルに異なる周波数チャネルや、異なる時間を割り当てることにより回避し、無線通信を行っている。   Furthermore, in the future environment such as an apartment house, it is expected that an AP will be installed in each home, and a plurality of APs will be installed in close proximity. With respect to these problems, radio communication is performed by avoiding interference between communication cells by assigning different frequency channels and different times to the respective communication cells.

周波数チャネルにおいては、IEEE802.11a/n/acそれぞれの無線機が存在する場合、それぞれ20MHz、40MHz、80MHzのいずれかの周波数チャネルを用いて動作していることになる。更に、時間においては、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)で送信を行うことで、異なる時間で通信を行うことにより干渉を回避している(非特許文献1)。   In the case of frequency channels, when there are IEEE802.11a / n / ac radio devices, they operate using any of the frequency channels of 20 MHz, 40 MHz, and 80 MHz, respectively. Further, in terms of time, transmission is performed using CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance), thereby avoiding interference by performing communication at different times (Non-Patent Document 1).

守倉正博、久保田周治、「改訂三版802.11高速無線LAN教科書」、インプレスR&D、2008年3月27日Masahiro Morikura, Shuji Kubota, “Revised Third Edition 802.11 High-Speed Wireless LAN Textbook”, Impress R & D, March 27, 2008

しかしながら、近接する通信セルが増加した場合、各通信セルに割り当てる無線資源(周波数チャネルや、時間)は有限であるため、1つの通信セルに割り当てられる無線資源が減少する。この結果、無線資源の割り当てが減少した各通信セルの平均スループットは低下する。例えば、近接する通信セルが複数存在する場合、近接通信セルが存在しないときの平均のスループットよりも、(1/(近接通信セル数))にまで低下する。   However, when the number of adjacent communication cells increases, the radio resources (frequency channel and time) allocated to each communication cell are limited, so the radio resources allocated to one communication cell decrease. As a result, the average throughput of each communication cell in which the allocation of radio resources is reduced decreases. For example, when there are a plurality of adjacent communication cells, the average throughput when the adjacent communication cells do not exist is reduced to (1 / (number of adjacent communication cells)).

更に、IEEE802.11a、IEEE802.11n、IEEE802.11acの順に標準化規格が進むにつれて、通信に用いる周波数帯域幅が広くなっており、近接するセル間で周波数帯域の重複を回避しつつ割り当てることができる周波数チャネルが少なくなる。その結果、同一周波数チャネルを用いて通信を行う近接通信セルが多くなる可能性がより高くなる。   Furthermore, as standardization progresses in the order of IEEE802.11a, IEEE802.11n, and IEEE802.11ac, the frequency bandwidth used for communication becomes wider and can be allocated while avoiding duplication of frequency bands between adjacent cells. Fewer frequency channels. As a result, there is a higher possibility that the proximity communication cells that perform communication using the same frequency channel increase.

しかも、無線LANは、各通信セルの自律分散制御により成り立つ無線通信システムであるために、通信セルごとに最適な周波数チャネルや、最適な時間を割り当てることが困難であり、備えられている能力を発揮できないことも問題であった。これらの問題を解決するために、通信セル間で連携して時間や周波数チャネルの割り当てを最適化する検討がなされている。しかし、無線LANにおいては、各通信セル間の通信手段が規定されていないため、現実的に導入することは難しい。   Moreover, since the wireless LAN is a wireless communication system established by autonomous distributed control of each communication cell, it is difficult to allocate an optimal frequency channel and optimal time for each communication cell, and the capability provided Inability to demonstrate was also a problem. In order to solve these problems, studies have been made to optimize time and frequency channel allocation in cooperation between communication cells. However, in a wireless LAN, since communication means between communication cells is not defined, it is difficult to introduce it practically.

同様に、通信セル間で連携して送信機の送信電力を最適化する技術も検討されているが、やはり、自律分散制御において通信セル毎に最適な送信電力を決定することは困難である。しかも、干渉電力を抑圧するために送信電力を抑圧することは、自身の通信の送信電力も低下させることになり、スループットの大幅な増加は期待されない。   Similarly, a technique for optimizing the transmission power of a transmitter in cooperation between communication cells has been studied, but it is still difficult to determine the optimal transmission power for each communication cell in autonomous distributed control. Moreover, suppressing the transmission power to suppress the interference power also decreases the transmission power of its own communication, and a significant increase in throughput is not expected.

同様に、複数セル間で連携して複数アンテナを用いて電波の指向性を最適化することで干渉電力の抑圧を行う技術も検討されている。この技術は、送信電力を下げることなく干渉電力を抑圧することが可能で、システム全体のスループットの増加が期待される。ここで、指向性のヌルを向ける方向が多いほど、干渉電力が抑圧されることになるが、ヌルを向けることのできる方向の数はアンテナ自由度に依存する。しかしながら、干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数の決定方法や自律分散制御における制御方法はない。   Similarly, a technique for suppressing interference power by optimizing the directivity of radio waves using a plurality of antennas in cooperation between a plurality of cells has been studied. This technique can suppress interference power without lowering transmission power, and is expected to increase the throughput of the entire system. Here, the more the direction in which the directivity null is directed, the more interference power is suppressed. However, the number of directions in which the null can be directed depends on the degree of freedom of the antenna. However, there is no method for determining the number of degrees of freedom of antennas used for interference suppression or a control method in autonomous distributed control.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、複数の通信セルが近接する状況において、通信セル間の干渉電力を低減させることができ、各通信セルのスループットを向上させることができる無線通信システム、アクセスポイント装置、及び無線通信方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to reduce the interference power between communication cells in a situation where a plurality of communication cells are close to each other, and the throughput of each communication cell. It is an object to provide a wireless communication system, an access point device, and a wireless communication method that can improve the performance.

上述した課題を解決するために、本発明は、隣接する第1の通信セルと第2の通信セルとのそれぞれにおけるアクセスポイント装置が同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、それぞれの通信セルにおけるステーション装置と通信を行う無線通信システムであって、アクセスポイント装置は、隣接する通信セルにおけるステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出する自由度算出部と、自由度算出部により算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成する送信信号生成部と、第1の通信セルおよび第2の通信セルにおけるステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、所定の許容干渉量が最大となるように、所定の許容干渉量を更新する更新部とを備え、ステーション装置は、受信信号に基づいてスループットを算出するスループット算出部と、スループット算出部が算出したスループットを含むスループット情報信号を生成するスループット情報信号生成部と、スループット情報信号生成部が生成したスループット情報信号をアクセスポイント装置に送信する無線部とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides a station in each communication cell in which the access point devices in each of the adjacent first communication cell and second communication cell use the same frequency channel at the same time. A wireless communication system that communicates with a device, wherein an access point device obtains a maximum number of eigenvalues in which a sum of eigenvalues of a propagation channel between station devices in adjacent communication cells does not exceed a predetermined allowable interference amount, A degree-of-freedom calculation unit that calculates the maximum number of eigenvalues as an antenna degree of freedom used for interference suppression, and a transmission weight for interference suppression are calculated based on the number of antenna degrees of freedom calculated by the degree-of-freedom calculation unit, and the transmission A transmission signal generator that generates a transmission signal using weights, and a stasis in the first communication cell and the second communication cell. And an updating unit that updates the predetermined allowable interference amount so that the predetermined allowable interference amount is maximized based on the sum of the throughputs acquired from the network device, and the station device calculates the throughput based on the received signal. A throughput calculation unit that generates a throughput information signal including the throughput calculated by the throughput calculation unit, and a radio unit that transmits the throughput information signal generated by the throughput information signal generation unit to the access point device. It is characterized by providing.

また、本発明は、更新部が、第1の通信セルおよび第2の通信セルにおけるステーション装置から取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも小さい場合には、許容干渉量を所定量小さくし、取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも大きい場合には、許容干渉量を所定量大きくすることを特徴とする。   Further, according to the present invention, when the sum of the throughputs acquired from the station devices in the first communication cell and the second communication cell by the update unit is smaller than the previous sum of the throughputs, the allowable interference amount is set to a predetermined amount. If the sum of the acquired throughputs is smaller than the sum of the previously acquired throughputs, the allowable interference amount is increased by a predetermined amount.

また、本発明は、アクセスポイント装置が、自身の通信セルのステーション装置から取得したスループットを、他方の通信セルのアクセスポイント装置に通知する無線部を更に備えることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the access point device further includes a radio unit that notifies the access point device of the other communication cell of the throughput acquired from the station device of its own communication cell.

また、本発明は、ステーション装置が、スループット情報信号生成部が生成したスループット情報信号を、自身の通信セルのアクセスポイント装置と他方の通信セルのアクセスポイント装置とに通知することを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the station device notifies the throughput information signal generated by the throughput information signal generation unit to the access point device of its own communication cell and the access point device of the other communication cell.

また、本発明は、隣接する通信セルと同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、自身の通信セルにおけるステーション装置と通信を行うアクセスポイント装置であって、隣接する通信セルにおけるステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出する自由度算出部と、自由度算出部により算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成する送信信号生成部と、隣接する通信セルと自身の通信セルとにおけるステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、所定の許容干渉量が最大となるように、所定の許容干渉量を更新する更新部とを備えることを特徴とする。   In addition, the present invention is an access point device that communicates with a station device in its own communication cell using the same frequency channel at the same time as an adjacent communication cell, and between the station devices in the adjacent communication cell. Calculated by a degree-of-freedom calculation unit and a degree-of-freedom calculation unit that calculates the maximum number of eigenvalues whose sum of eigenvalues of propagation channels does not exceed a predetermined allowable interference amount, and calculates the maximum number of eigenvalues as an antenna degree of freedom used for interference suppression A transmission signal generator for calculating a transmission weight for interference suppression based on the determined number of degrees of freedom of the antenna and generating a transmission signal using the transmission weight, and a station apparatus in an adjacent communication cell and its own communication cell The predetermined allowable interference amount is updated so that the predetermined allowable interference amount is maximized based on the sum of the throughputs obtained from Characterized in that it comprises a Shinbu Prefecture.

また、本発明は、更新部が、隣接する通信セルと自身の通信セルとにおけるステーション装置から取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも小さい場合には、許容干渉量を所定量小さくし、取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも大きい場合には、許容干渉量を所定量大きくすることを特徴とする。   Further, the present invention reduces the allowable interference amount by a predetermined amount when the sum of the throughputs acquired from the station apparatus in the adjacent communication cell and its own communication cell is smaller than the previous sum of the throughputs acquired. When the sum of the acquired throughputs is larger than the sum of the previously acquired throughputs, the allowable interference amount is increased by a predetermined amount.

また、本発明は、アクセスポイント装置が、自身の通信セルのステーション装置から取得したスループットを、他方の通信セルのアクセスポイント装置に通知する無線部を更に備えることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the access point device further includes a radio unit that notifies the access point device of the other communication cell of the throughput acquired from the station device of its own communication cell.

また、本発明は、隣接する第1の通信セルと第2の通信セルとのそれぞれにおけるアクセスポイント装置が同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、それぞれの通信セルにおけるステーション装置と通信を行う無線通信方法であって、隣接する通信セルにおけるステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出するステップと、算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成するステップと、第1の通信セルおよび第2の通信セルにおけるステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、所定の許容干渉量が最大となるように、所定の許容干渉量を更新するステップとを含むことを特徴とする。   The present invention also provides wireless communication in which access point devices in adjacent first communication cells and second communication cells communicate with station devices in respective communication cells using the same frequency channel at the same time. A method for obtaining a maximum number of eigenvalues in which the sum of eigenvalues of a propagation channel between adjacent communication cells and a station apparatus does not exceed a predetermined allowable interference amount, and using the maximum eigenvalue number for interference suppression Calculating as a frequency, calculating a transmission weight for interference suppression based on the calculated antenna degree of freedom, generating a transmission signal using the transmission weight, a first communication cell, and a second Based on the sum of the throughput obtained from the station devices in the communication cell, the predetermined allowable interference amount is maximized. , Characterized in that it comprises the step of updating the predetermined allowable interference quantity.

この発明によれば、複数の通信セルが近接する状況において、通信セル間の干渉電力を低減させることができ、各通信セルのスループットを向上させることができる。   According to the present invention, interference power between communication cells can be reduced in a situation where a plurality of communication cells are close to each other, and the throughput of each communication cell can be improved.

本発明の実施形態による無線通信システムの一構成例を示すがブロック図である。1 is a block diagram illustrating an example configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. 本第1実施形態によるアクセスポイント100、及びステーション装置200の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the access point 100 and the station apparatus 200 by this 1st Embodiment. 本第1実施形態による送信処理の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement of the transmission process by this 1st Embodiment. 本第2実施形態による送信処理の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement of the transmission process by this 2nd Embodiment.

本発明の特徴は、自律分散制御により無線パケット通信を行う通信セルが近接する無線通信システムにおいて、各通信セルのアクセスポイントにおいて許容干渉量を設定し、当該許容干渉量を超えないように干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数を設定する。各通信セルのアクセスポイントが前記干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数に従って送信することで干渉電力を抑圧し、システム全体のスループットを向上させることができる。   A feature of the present invention is that, in a wireless communication system in which communication cells performing wireless packet communication by autonomous distributed control are adjacent, an allowable interference amount is set at an access point of each communication cell, and interference suppression is performed so as not to exceed the allowable interference amount. Set the number of antenna degrees of freedom used for. By transmitting according to the number of degrees of freedom of the antenna used for interference suppression by the access point of each communication cell, the interference power can be suppressed and the throughput of the entire system can be improved.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態による無線通信システムの一構成例を示すブロック図である。図1に示すように、無線通信システムは、2つのアクセスポイント(AP)110、120と、アクセスポイント110と無線パケット通信をするステーション(STA)装置111と、アクセスポイント120と無線パケット通信をするステーション装置121から構成されている。ステーション装置111は、アクセスポイント110がなす通信セル131に属し、アクセスポイント110を介して、不図示の外部のネットワークと通信を行う。また、ステーション装置121は、アクセスポイント120がなす通信セル132に属し、アクセスポイント120を介して外部のネットワークと通信を行う。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the wireless communication system performs wireless packet communication with two access points (AP) 110 and 120, a station (STA) device 111 that performs wireless packet communication with the access point 110, and the access point 120. The station apparatus 121 is configured. The station device 111 belongs to the communication cell 131 formed by the access point 110, and communicates with an external network (not shown) via the access point 110. The station device 121 belongs to the communication cell 132 formed by the access point 120 and communicates with an external network via the access point 120.

A.第1実施形態
無線通信システムにおいて、各アクセスポイント110、120と、ステーション装置111、121とは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance;搬送波検知多重アクセス/衝突回避)方式を用いて無線パケット通信を行う。また、2つの通信セル131、132における無線パケット通信は、同一の周波数チャネルを用いて行われる。無線パケット通信において、送受信される無線パケットには、送信局、宛先局を示す識別子が含まれる。ここで、送信局は無線パケットを生成して送信した装置であり、宛先局は無線パケットの宛先となる装置である。
A. In the wireless communication system according to the first embodiment, the access points 110 and 120 and the station apparatuses 111 and 121 wirelessly use a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) method. Perform packet communication. Further, the wireless packet communication in the two communication cells 131 and 132 is performed using the same frequency channel. In wireless packet communication, transmitted and received wireless packets include an identifier indicating a transmission station and a destination station. Here, the transmitting station is a device that generates and transmits a wireless packet, and the destination station is a device that is a destination of the wireless packet.

図1に示す無線通信システムでは、通信セル131と通信セル132とが重なり合う領域があり、当該領域では、無線通信用いる周波数チャネルの通信帯域を通信セル131と通信セル132とで共用している。   In the wireless communication system illustrated in FIG. 1, there is an area where the communication cell 131 and the communication cell 132 overlap. In this area, the communication cell 131 and the communication cell 132 share the communication band of the frequency channel used for wireless communication.

無線通信システムにおいて、アクセスポイント110、120は、例えば、無線LANにおけるアクセスポイントなどであり、ステーション装置111、121は、コンピュータや携帯型の情報電子機器などである。また、外部のネットワークとは、アクセスポイント110、120が形成するローカルネットワーク以外のネットワークであり、例えば、インターネットなどである。   In the wireless communication system, the access points 110 and 120 are, for example, access points in a wireless LAN, and the station devices 111 and 121 are computers and portable information electronic devices. The external network is a network other than the local network formed by the access points 110 and 120, such as the Internet.

アクセスポイント110とアクセスポイント120とは同じ構成を有しており、以下、アクセスポイント110、またはアクセスポイント120のいずれか一方、あるいは両方を示すときにアクセスポイント100という。また、ステーション装置111、121は、同じ構成を有しており、以下、ステーション装置111、121のいずれか一方、あるいは全てを示すときにステーション装置200という。   The access point 110 and the access point 120 have the same configuration. Hereinafter, the access point 110 and / or the access point 120 will be referred to as the access point 100. The station apparatuses 111 and 121 have the same configuration, and are hereinafter referred to as the station apparatus 200 when any one or all of the station apparatuses 111 and 121 are shown.

図2は、本第1実施形態によるアクセスポイント100、及びステーション装置200の構成を示す概略ブロック図である。図2に示すように、アクセスポイント100は、アンテナ101−1〜101−N、無線部102、許容干渉量設定部103、自由度算出部104、送信信号生成部105、スループット比較部106、更新部107、情報保存部108、及びネットワークインターフェース109を備えている。   FIG. 2 is a schematic block diagram showing configurations of the access point 100 and the station apparatus 200 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the access point 100 includes antennas 101-1 to 101-N, a radio unit 102, an allowable interference amount setting unit 103, a degree-of-freedom calculation unit 104, a transmission signal generation unit 105, a throughput comparison unit 106, an update Unit 107, information storage unit 108, and network interface 109.

無線部102は、複数のアンテナ101−1〜101−Nを介して受信した受信信号から無線パケットを検出し、検出した無線パケットをスループット比較部106、及びネットワークインターフェース109に出力する。また、無線部102は、送信信号生成部105から入力される無線パケットを、アンテナ101−1〜101−Nを介して送信する。   Radio section 102 detects a radio packet from received signals received via a plurality of antennas 101-1 to 101 -N, and outputs the detected radio packet to throughput comparison section 106 and network interface 109. In addition, the radio unit 102 transmits the radio packet input from the transmission signal generation unit 105 via the antennas 101-1 to 101 -N.

許容干渉量設定部103には、許容干渉量の初期値が設定される。許容干渉量の初期値は、アクセスポイント110、120とも共通の値である。また、設定した許容干渉量は、自由度算出部104に出力される。   In the allowable interference amount setting unit 103, an initial value of the allowable interference amount is set. The initial value of the allowable interference amount is a value common to the access points 110 and 120. The set allowable interference amount is output to the degree-of-freedom calculation unit 104.

自由度算出部104は、許容干渉量設定部103、もしくは情報保存部108に保存されている許容干渉量に基づいて、アンテナ自由度数を決定する。以下に、アンテナ自由度数を算出する一例について説明する。一般的に、アクセスポイント100から近接する通信セルのステーション装置200に与える干渉量は、これらの装置間の伝搬チャネルの固有値の合計で表すことが可能であり、本第1実施形態においても固有値に基づいて考える。各通信セルのアクセスポイント100は、それぞれステーション装置200との間の伝搬チャネルから複数の固有値を算出し、小さい固有値から順に加算する。同時に、固有値の加算値と許容干渉量とを比較し、固有値の加算値が許容干渉量を超えない最大の固有値数を求める。これが、干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数となる。   The degree-of-freedom calculation unit 104 determines the number of antenna degrees of freedom based on the allowable interference amount stored in the allowable interference amount setting unit 103 or the information storage unit 108. Hereinafter, an example of calculating the number of antenna degrees of freedom will be described. In general, the amount of interference given from the access point 100 to the station device 200 of a communication cell in the vicinity can be expressed by the sum of the eigenvalues of the propagation channels between these devices. Think based. The access point 100 of each communication cell calculates a plurality of eigenvalues from the propagation channel with the station device 200 and adds them in order from the smallest eigenvalue. At the same time, the added value of the eigenvalues and the allowable interference amount are compared to determine the maximum number of eigenvalues that does not exceed the allowable interference amount. This is the number of antenna degrees of freedom used for interference suppression.

具体的には、アクセスポイント110、120のアンテナ数をNとし、ステーション装置111、121のアンテナ数をMとする。但し、NはM以上とする。通信方法は、MIMO−OFDMのダウンリンクを仮定する。アクセスポイント110とステーション装置111との間の伝搬チャネルをH11とし、アクセスポイント110とステーション装置121との間の伝搬チャネルをH12とする。すなわち、H11、H12は、アクセスポイント110のアンテナ数Nとステーション装置111、121のアンテナ数Mに基づいて、M×N行列として表現される。同様に、アクセスポイント120とステーション装置121との間の伝搬チャネルをH22とし、アクセスポイント120とステーション装置111との間の伝搬チャネルをH21とする。 Specifically, the number of antennas of the access points 110 and 120 is N, and the number of antennas of the station apparatuses 111 and 121 is M. However, N is M or more. The communication method assumes a MIMO-OFDM downlink. The propagation channel between the access point 110 and station 111 and H 11, the propagation channel between the access point 110 and station 121 and H 12. That is, H 11 and H 12 are expressed as an M × N matrix based on the number of antennas N of the access point 110 and the number of antennas M of the station apparatuses 111 and 121. Similarly, the propagation channel between the access point 120 and station 121 and H 22, the propagation channel between the access point 120 and station 111 and H 21.

また、許容干渉量をPとし、アクセスポイント110、120において、干渉抑圧に用いるアンテナ本数をS、及びSとする。S、及びSは、数式(1)に示すように、許容干渉量Pを超えないように計算されたアクセスポイント110、120の干渉抑圧に用いないアンテナ自由度数K、及びKと受信アンテナ数Mとで表すことができる。 Further, let P be the allowable interference amount, and let S 1 and S 2 be the number of antennas used for interference suppression at the access points 110 and 120. As shown in Equation (1), S 1 and S 2 are antenna degrees of freedom K 1 and K 2 that are not used for interference suppression of the access points 110 and 120 calculated so as not to exceed the allowable interference amount P. It can be represented by the number M of receiving antennas.

Figure 0005723318
Figure 0005723318

λ12,iは、H12 12の固有値を表しており、λ21,iは、H21 21の固有値を表している。以上の計算により、干渉量を許容干渉量より少なくするために必要なアンテナ自由度数S、及びSが算出される。 λ 12, i represents the eigenvalue of H 12 H H 12 , and λ 21, i represents the eigen value of H 21 H H 21 . With the above calculation, the antenna degrees of freedom S 1 and S 2 necessary for making the interference amount smaller than the allowable interference amount are calculated.

送信信号生成部105は、自由度算出部104によってアンテナ自由度数S、及びSに基づいて送信信号の生成を行う。送信信号を生成するための一例について以下に説明する。 The transmission signal generation unit 105 generates a transmission signal based on the antenna degrees of freedom S 1 and S 2 by the degree of freedom calculation unit 104. An example for generating a transmission signal will be described below.

数式(2)のx’は、アンテナ自由度数Sに基づいて算出されたアクセスポイント110の送信信号であり、x’は、アンテナ自由度数Sに基づいて算出されたアクセスポイント120の送信信号である。 In Equation (2), x ′ 1 is a transmission signal of the access point 110 calculated based on the antenna degree of freedom S 1 , and x ′ 2 is a value of the access point 120 calculated based on the antenna degree of freedom S 2 . It is a transmission signal.

Figure 0005723318
Figure 0005723318

ここで、Wはアクセスポイント110の干渉抑圧を行うための送信ウエイトであり、xはアクセスポイント110からステーション装置111に送るデータである。同様にWはアクセスポイント120の干渉抑圧を行うための送信ウエイトであり、xはアクセスポイント120からステーション装置121に送るデータである。 Here, W 1 is a transmission weight for suppressing interference of the access point 110, and x 1 is data transmitted from the access point 110 to the station apparatus 111. Similarly, W 2 is a transmission weight for suppressing interference of the access point 120, and x 2 is data transmitted from the access point 120 to the station apparatus 121.

次に、送信ウエイトW、及びWについて説明する。送信ウエイトW、及びWを算出するために、まず、数式(3)に示すように、H12、及びH21を特異値分解する。 Next, the transmission weights W 1 and W 2 will be described. In order to calculate the transmission weights W 1 and W 2 , first, singular value decomposition is performed on H 12 and H 21 as shown in Equation (3).

Figure 0005723318
Figure 0005723318

ここで、U12、及びU21は、左特異行列を示し、(V12 (s)12 (n))、及び(V21 (s)21 (n))は、右特異行列であり、Σ12、及びΣ21は、H12 12、及びH21 21の固有値の平方根を対角に有する対角化行列を示す。さらに、V12 (s)、及びV21 (s)は、信号空間に対応する送信ウエイトを示し、V12 (n)、及びV21 (n)は、ヌル空間を示す送信ウエイトを示している。干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数S、及びSを使用した送信ウエイトW、及びWは、数式(4)で示される。 Here, U 12 and U 21 indicate left singular matrices, and (V 12 (s) V 12 (n) ) and (V 21 (s) V 21 (n) ) are right singular matrices. , Σ 12 , and Σ 21 indicate diagonalization matrices having diagonal square roots of eigenvalues of H 12 H H 12 and H 21 H H 21 . Further, V 12 (s) and V 21 (s) indicate transmission weights corresponding to the signal space, and V 12 (n) and V 21 (n) indicate transmission weights indicating the null space. . Transmission weights W 1 and W 2 using the antenna degrees of freedom S 1 and S 2 used for interference suppression are expressed by Equation (4).

Figure 0005723318
Figure 0005723318

以上の方法により送信ウエイトの算出を行い、数式(2)により送信信号を生成する。   The transmission weight is calculated by the above method, and the transmission signal is generated by the equation (2).

スループット比較部106は、後述するステーション装置200から通知されたスループットC、及びCの合計と情報保存部108に保存されている閾値Cの大きさとを比較し、閾値Cに比べてC+Cが大きいか小さいかの情報、及びC+Cを、更新部107に出力する。なお、スループットC、Cは、各々、ステーション装置111、121のスループットである。また、スループット比較部106は、必要に応じて、ステーション装置200から通知されたスループットを、近接するアクセスポイントに通知することにより、互いにスループット情報を交換する。 The throughput comparison unit 106 compares the sum of the throughputs C 1 and C 2 notified from the station apparatus 200 described later with the size of the threshold value C 0 stored in the information storage unit 108 and compares it with the threshold value C 0. Information about whether C 1 + C 2 is large or small and C 1 + C 2 are output to the updating unit 107. The throughputs C 1 and C 2 are the throughputs of the station apparatuses 111 and 121, respectively. Further, the throughput comparison unit 106 exchanges throughput information with each other by notifying the neighboring access point of the throughput notified from the station apparatus 200 as necessary.

更新部107は、スループット比較部106から入力された情報に基づいて、閾値Cに比べてC+Cが大きい場合には、数式(5)に従って許容干渉量P、及閾値Cを更新し、情報保存部108に出力する。 Updating unit 107, based on the information input from the throughput comparing unit 106, when compared to the threshold value C 0 is C 1 + C 2 large, updated allowable interference quantity P, and及閾value C 0 according to Equation (5) And output to the information storage unit 108.

Figure 0005723318
Figure 0005723318

ここで、ΔPとは許容干渉量Pを増加させる値である。また、閾値Cに比べてC+Cが小さい場合には、数式(6)に従って許容干渉量P、及閾値Cを更新する。該許容干渉量P、及閾値Cは、情報保存部108において保存される。 Here, ΔP is a value that increases the allowable interference amount P. When C 1 + C 2 is smaller than the threshold value C 0 , the allowable interference amount P and the threshold value C 0 are updated according to the equation (6). The allowable interference amount P and the threshold value C 0 are stored in the information storage unit 108.

Figure 0005723318
Figure 0005723318

情報保存部108は、更新部107から供給される許容干渉量P、及び閾値Cを保存する。また、自由度算出部104には、許容干渉量Pを出力し、スループット比較部106には、閾値Cを出力する。 The information storage unit 108 stores the allowable interference amount P and the threshold value C 0 supplied from the update unit 107. Further, the allowable interference amount P is output to the degree-of-freedom calculation unit 104, and the threshold value C 0 is output to the throughput comparison unit 106.

ネットワークインターフェース109は、外部のネットワークから受信したパケットのうち、同一通信セルに属するステーション装置200宛てのパケットを無線パケットに変換して送信信号生成部105に出力する。また、無線部102から入力された無線パケットを外部のネットワークにおいて用いられているパケットに変換して外部のネットワークに送信する。   The network interface 109 converts a packet addressed to the station apparatus 200 belonging to the same communication cell, out of packets received from an external network, into a radio packet and outputs the radio packet to the transmission signal generation unit 105. Also, the wireless packet input from the wireless unit 102 is converted into a packet used in an external network and transmitted to the external network.

続いて、ステーション装置200の構成に付いて説明する。図2に示すように、ステーション装置200は、複数のアンテナ201−1〜201−N、無線部202、スループット算出部203、スループット情報信号生成部204、及び情報保存部205を備えている。   Next, the configuration of the station apparatus 200 will be described. As shown in FIG. 2, the station apparatus 200 includes a plurality of antennas 201-1 to 201-N, a radio unit 202, a throughput calculation unit 203, a throughput information signal generation unit 204, and an information storage unit 205.

無線部202は、アンテナ201−1〜201−Nを介して受信した受信信号から無線パケットを検出し、検出した無線パケットをスループット算出部203に出力する。また、無線部202は、スループット情報信号生成部204から入力された無線パケットを、アンテナ201−1〜201−Nを介して送信する。   Radio section 202 detects a radio packet from the received signals received via antennas 201-1 to 201-N, and outputs the detected radio packet to throughput calculation section 203. In addition, the radio unit 202 transmits the radio packet input from the throughput information signal generation unit 204 via the antennas 201-1 to 201-N.

スループット算出部203は、無線部202から入力される無線パケットからスループットを算出する。スループットの算出方法は、データ部の信号の誤り率から算出する方法、伝搬チャネルからスループットを算出する方法、信号電力対干渉電力プラス雑音電力比(SINR)によりスループットを算出方法等があるが、どの方法を用いても構わない。また、スループット算出部203は、算出したスループットを情報保存部205、及びスループット情報信号生成部204に出力する。   The throughput calculation unit 203 calculates the throughput from the wireless packet input from the wireless unit 202. The throughput calculation method includes a method of calculating from the error rate of the signal in the data part, a method of calculating the throughput from the propagation channel, and a method of calculating the throughput by signal power to interference power plus noise power ratio (SINR). You may use the method. Further, the throughput calculation unit 203 outputs the calculated throughput to the information storage unit 205 and the throughput information signal generation unit 204.

スループット情報信号生成部204は、スループット算出部203から供給されるスループットを、スループット情報として無線パケットの送信信号に変換し、無線部202に出力する。   The throughput information signal generation unit 204 converts the throughput supplied from the throughput calculation unit 203 into a transmission signal of a wireless packet as throughput information, and outputs it to the wireless unit 202.

図3は、本第1実施形態による送信処理の動作を説明するためのフローチャートである。図3において、左側のフローチャートがアクセスポイント110、ステーション装置111側のフローチャートであり、右側のフローチャートがアクセスポイント120、ステーション装置121側のフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the transmission processing according to the first embodiment. In FIG. 3, the flowchart on the left side is a flowchart on the access point 110 and station apparatus 111 side, and the flowchart on the right side is a flowchart on the access point 120 and station apparatus 121 side.

各アクセスポイント110、120は、許容干渉電力P、及び閾値Cの初期化を行う(ステップSa10、Sb10)。ここで、初期化とは、例えば、予め入力しておいた許容干渉電力P=−100[dB]、閾値C=0[bps]を初期値として設定することである。アクセスポイント110、120は、各々、許容干渉電力Pを用いて干渉を抑圧するアンテナ自由度数S1、もしくはSを算出する(ステップSa11、Sb11)。アクセスポイント110、120は、各々、自身の通信セルのステーション装置111、121に対して、アンテナ自由度数S1、もしくはSを用いて送信を行う(ステップSa12、Sb12)。 Each access point 110, 120 performs allowable interference power P, and the initialization of the threshold C 0 (step Sa10, Sb10). Here, the initialization means, for example, setting an allowable interference power P = −100 [dB] and a threshold value C 0 = 0 [bps] that are input in advance as initial values. Each of the access points 110 and 120 calculates the number of degrees of freedom S 1 or S 2 for suppressing the interference using the allowable interference power P (steps Sa11 and Sb11). Each of the access points 110 and 120 transmits to the station devices 111 and 121 of its own communication cell using the number of degrees of freedom S 1 or S 2 (steps Sa12 and Sb12).

ステーション装置111、121は、各々、アクセスポイント110、120から送信された信号からスループットC、もしくはCの算出を行い、算出したスループット情報をそれぞれのアクセスポイント110、120に無線パケットを用いて通知する(ステップSa13、Sb13)。アクセスポイント110、120は、自身の通信セルのステーション装置111、121からのスループットC、もしくはCを受取り、該スループットC、もしくはCを他方のアクセスポイント110、120に通知することにより、互いにスループットC、Cを交換する(ステップSa14、Sb14)。 The station apparatuses 111 and 121 calculate the throughput C 1 or C 2 from the signals transmitted from the access points 110 and 120, respectively, and use the calculated throughput information for the access points 110 and 120 using radio packets. Notification is made (steps Sa13 and Sb13). The access points 110 and 120 receive the throughput C 1 or C 2 from the station devices 111 and 121 of their communication cells, and notify the other access points 110 and 120 of the throughput C 1 or C 2. The throughputs C 1 and C 2 are exchanged with each other (steps Sa14 and Sb14).

アクセスポイント110、120は、各々、閾値CとC+Cとを比較し、閾値CがC+C以上であるか否かを判定する(ステップSa15、Sb15)。そして、閾値CがC+C以上である場合には(ステップSa15のYES、Sb15のYES)、許容干渉電力P(=P+ΔP)、及び閾値C(=C+C)の更新が行われる(ステップSa16、Sb16)。一方、閾値CがC+C以上でない場合には(ステップSa15のNO、Sb15のNO)、許容干渉電力P(=P−ΔP)、及び閾値C(=C+C)の更新が行われる(ステップSa17、Sb17)。 The access point 110 determines each compares the threshold value C 0 and C 1 + C 2, thresholds C 0 is whether a C 1 + C 2 or more (step Sa15, Sb15). If the threshold value C 0 is equal to or greater than C 1 + C 2 (YES in step Sa15, YES in Sb15), the allowable interference power P (= P + ΔP) and the threshold value C 0 (= C 1 + C 2 ) are updated. Is performed (steps Sa16 and Sb16). On the other hand, when the threshold value C 0 is not equal to or greater than C 1 + C 2 (NO in step Sa15, NO in Sb15), the allowable interference power P (= P−ΔP) and the threshold value C 0 (= C 1 + C 2 ) Updating is performed (steps Sa17 and Sb17).

上記ステップSa16、Sb16、もしくはステップSa17、Sb17で更新された許容干渉電力Pは、再度、ステップSa11、Sb11に入力される。   The allowable interference power P updated in the above steps Sa16 and Sb16 or steps Sa17 and Sb17 is input again to steps Sa11 and Sb11.

上述した第1実施形態によれば、各アクセスポイント110、120が、近接するセルのステーション装置111、121に与える干渉量について、許容干渉量を共有しつつ、当該許容干渉量の範囲内でアンテナ自由度を選択することによって、各ステーション装置111、121における干渉量が同等となるように制御することができる。また、その制限下で全ステーション装置111、121のスループットが最大となるように許容干渉量を制御することによって、干渉量についての公平性を担保しつつ、システムトータルのスループットを最大化することができる。   According to the first embodiment described above, the access points 110 and 120 share the allowable interference amount with respect to the interference amount given to the station devices 111 and 121 of the adjacent cells, and the antenna is within the allowable interference amount range. By selecting the degree of freedom, it is possible to control the interference amounts in the station apparatuses 111 and 121 to be equal. Further, by controlling the allowable interference amount so that the throughput of all the station apparatuses 111 and 121 is maximized under the limitation, it is possible to maximize the total system throughput while ensuring fairness of the interference amount. it can.

B.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本第2実施形態は、図3におけるステップSa14、Sb14のアクセスポイント110、120間でのスループットC、Cの交換をなくすことで、簡易化したことを特徴としている。
B. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The second embodiment is characterized in that it is simplified by eliminating the exchange of the throughputs C 1 and C 2 between the access points 110 and 120 in steps Sa14 and Sb14 in FIG.

図4は、本第2実施形態による送信処理の動作を説明するためのフローチャートである。図4において、左側のフローチャートがアクセスポイント110、ステーション装置111側のフローチャートであり、右側のフローチャートがアクセスポイント120、ステーション装置121側のフローチャートである。アクセスポイント110、120は、各々、許容干渉電力P、及び閾値Cの初期化を行う(ステップSa20、Sb20)。ここで、初期化とは、例えば、許容干渉電力P=−100[dB]、閾値C=0[bps]である。次に、アクセスポイント110、120は、各々、許容干渉電力Pを用いて干渉を抑圧するアンテナ自由度数S、もしくはSを算出する(ステップSa21、Sb21)。 FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the transmission process according to the second embodiment. In FIG. 4, the flowchart on the left side is a flowchart on the access point 110 and station apparatus 111 side, and the flowchart on the right side is a flowchart on the access point 120 and station apparatus 121 side. Each of the access points 110 and 120 initializes the allowable interference power P and the threshold value C 0 (steps Sa20 and Sb20). Here, the initialization is, for example, allowable interference power P = −100 [dB] and threshold value C 0 = 0 [bps]. Next, each of the access points 110 and 120 calculates the number of antenna degrees of freedom S 1 or S 2 for suppressing the interference using the allowable interference power P (steps Sa21 and Sb21).

次に、アクセスポイント110、120は、各々、自身の通信セルのステーション装置111、121に対して、アンテナ自由度数S、もしくはSを用いて送信を行う(ステップSa22、Sb22)。ステーション装置111、121は、各々、アクセスポイント110、120から送信された信号からスループットC1、もしくはCの算出を行い、算出したスループットC1、もしくはCを、両アクセスポイント110、120に無線パケットを用いて通知を行う(ステップSa23、Sb23)。 Next, the access points 110 and 120 transmit to the station devices 111 and 121 of their own communication cells using the antenna degrees of freedom S 1 or S 2 (steps Sa22 and Sb22). The station apparatuses 111 and 121 calculate the throughput C 1 or C 2 from the signals transmitted from the access points 110 and 120, respectively, and the calculated throughput C 1 or C 2 is sent to both access points 110 and 120, respectively. Notification is performed using a wireless packet (steps Sa23 and Sb23).

アクセスポイント110、120は、各々、閾値CとC+Cとを比較し、閾値CがC+C以上であるか否かを判定する(ステップSa25、Sb25)。そして、閾値CがC+C以上である場合には(ステップSa25のYES、Sb25のYES)、許容干渉電力P(=P+ΔP)、及び閾値C(=C+C)の更新が行われる(ステップSa26、Sb26)。一方、閾値CがC+C以上でない場合には(ステップSa25のNO、Sb25のNO)、許容干渉電力P(=P−ΔP)、及び閾値C(=C+C)の更新が行われる(ステップSa27、Sb27)。 The access point 110 determines each compares the threshold value C 0 and C 1 + C 2, thresholds C 0 is whether a C 1 + C 2 or more (step SA25, SB25). When the threshold value C 0 is equal to or greater than C 1 + C 2 (YES in step Sa25, YES in Sb25), the allowable interference power P (= P + ΔP) and the threshold value C 0 (= C 1 + C 2 ) are updated. Is performed (steps Sa26 and Sb26). On the other hand, when the threshold value C 0 is not equal to or greater than C 1 + C 2 (NO in step Sa25, NO in Sb25), the allowable interference power P (= P−ΔP) and the threshold value C 0 (= C 1 + C 2 ) Updating is performed (steps Sa27 and Sb27).

上記ステップSa26、Sb26、もしくはステップSa27、Sb27で更新された許容干渉電力Pは、再度、ステップSa21、Sb21に入力される。   The allowable interference power P updated in the above steps Sa26 and Sb26 or steps Sa27 and Sb27 is input again to steps Sa21 and Sb21.

上述した第2実施形態によれば、ステーション装置111、121がそれぞれのスループットC、Cを、双方のアクセスポイント110、120に通知するようにしたので、より簡易化した手順にて、各アクセスポイント110、120が、近接するセルのステーション装置111、121に与える干渉量について、許容干渉量を共有しつつ、当該許容干渉量の範囲内でアンテナ自由度を選択することによって、各ステーション装置111、121における干渉量が同等となるように制御することができる。また、その制限下で全ステーション装置111、121のスループットが最大となるように許容干渉量を制御することによって、干渉量についての公平性を担保しつつ、システムトータルのスループットを最大化することができる。 According to the second embodiment described above, the station apparatuses 111 and 121 notify the respective throughputs C 1 and C 2 to both access points 110 and 120. Each station device can select the degree of freedom of the antenna within the range of the allowable interference amount while sharing the allowable interference amount with respect to the interference amount that the access points 110 and 120 give to the station devices 111 and 121 of adjacent cells. It is possible to control so that the interference amounts at 111 and 121 are equal. Further, by controlling the allowable interference amount so that the throughput of all the station apparatuses 111 and 121 is maximized under the limitation, it is possible to maximize the total system throughput while ensuring fairness of the interference amount. it can.

100、110、120 アクセスポイント(AP)
200、111、121 ステーション(STA)
101−1〜101−N、201−1〜201−N アンテナ
102、202 無線部
103 許容干渉量設定部
104 自由度算出部
105 送信信号生成部
106 スループット比較部
107 更新部
108、205 情報保存部
109…ネットワークインターフェース
131、132 通信セル
203 スループット算出部
204 スループット情報信号生成部
100, 110, 120 Access point (AP)
200, 111, 121 stations (STA)
101-1 to 101-N, 201-1 to 201-N Antennas 102 and 202 Radio unit 103 Allowable interference amount setting unit 104 Degree of freedom calculation unit 105 Transmission signal generation unit 106 Throughput comparison unit 107 Update unit 108 and 205 Information storage unit 109: Network interface 131, 132 Communication cell 203 Throughput calculation unit 204 Throughput information signal generation unit

Claims (8)

隣接する第1の通信セルと第2の通信セルとのそれぞれにおけるアクセスポイント装置が同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、それぞれの通信セルにおけるステーション装置と通信を行う無線通信システムであって、
前記アクセスポイント装置は、
隣接する前記通信セルにおける前記ステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出する自由度算出部と、
前記自由度算出部により算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記第1の通信セルおよび前記第2の通信セルにおける前記ステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、前記所定の許容干渉量が最大となるように、前記所定の許容干渉量を更新する更新部と
を備え、
前記ステーション装置は、
受信信号に基づいてスループットを算出するスループット算出部と、
前記スループット算出部が算出したスループットを含むスループット情報信号を生成するスループット情報信号生成部と、
前記スループット情報信号生成部が生成した前記スループット情報信号を前記アクセスポイント装置に送信する無線部と
を備える
ことを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system in which access point devices in adjacent first communication cells and second communication cells communicate with station devices in the respective communication cells using the same frequency channel at the same time,
The access point device is
The maximum number of eigenvalues in which the sum of eigenvalues of the propagation channel between the station cells in the adjacent communication cell does not exceed a predetermined allowable interference amount is calculated, and the maximum eigenvalue number is calculated as the number of antenna degrees of freedom used for interference suppression. A degree of freedom calculation unit,
Based on the number of degrees of freedom of the antenna calculated by the degree-of-freedom calculating unit, a transmission weight for calculating interference is calculated, and a transmission signal generating unit that generates a transmission signal using the transmission weight;
An update for updating the predetermined allowable interference amount so that the predetermined allowable interference amount is maximized based on a sum of throughputs acquired from the station devices in the first communication cell and the second communication cell. The department and
The station device is
A throughput calculator that calculates the throughput based on the received signal;
A throughput information signal generating unit that generates a throughput information signal including the throughput calculated by the throughput calculating unit;
A wireless communication system comprising: a wireless unit that transmits the throughput information signal generated by the throughput information signal generation unit to the access point device.
前記更新部は、
前記第1の通信セルおよび前記第2の通信セルにおける前記ステーション装置から取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも小さい場合には、前記許容干渉量を所定量小さくし、前記取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも大きい場合には、前記許容干渉量を所定量大きくする
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The update unit
When the sum of the throughputs acquired from the station device in the first communication cell and the second communication cell is smaller than the sum of the previously acquired throughputs, the allowable interference amount is reduced by a predetermined amount and the acquired The wireless communication system according to claim 1, wherein when the sum of throughputs is larger than the sum of throughputs acquired previously, the allowable interference amount is increased by a predetermined amount.
前記アクセスポイント装置は、
自身の通信セルの前記ステーション装置から取得したスループットを、他方の通信セルの前記アクセスポイント装置に通知する無線部を更に備える
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信システム。
The access point device is
The wireless communication system according to claim 1, further comprising a wireless unit that notifies the access point device of the other communication cell of the throughput acquired from the station device of its own communication cell.
前記ステーション装置は、
前記スループット情報信号生成部が生成した前記スループット情報信号を、自身の通信セルの前記アクセスポイント装置と他方の通信セルの前記アクセスポイント装置とに通知する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信システム。
The station device is
The throughput information signal generated by the throughput information signal generation unit is notified to the access point device of its own communication cell and the access point device of the other communication cell. Wireless communication system.
隣接する通信セルと同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、自身の通信セルにおけるステーション装置と通信を行うアクセスポイント装置であって、
隣接する前記通信セルにおける前記ステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出する自由度算出部と、
前記自由度算出部により算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成する送信信号生成部と、
隣接する前記通信セルと自身の通信セルとにおける前記ステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、前記所定の許容干渉量が最大となるように、前記所定の許容干渉量を更新する更新部と
を備えることを特徴とするアクセスポイント装置。
An access point device that communicates with a station device in its own communication cell using the same frequency channel at the same time as an adjacent communication cell,
The maximum number of eigenvalues in which the sum of eigenvalues of the propagation channel between the station cells in the adjacent communication cell does not exceed a predetermined allowable interference amount is calculated, and the maximum eigenvalue number is calculated as the number of antenna degrees of freedom used for interference suppression. A degree of freedom calculation unit,
Based on the number of degrees of freedom of the antenna calculated by the degree-of-freedom calculating unit, a transmission weight for calculating interference is calculated, and a transmission signal generating unit that generates a transmission signal using the transmission weight;
An updating unit that updates the predetermined allowable interference amount so that the predetermined allowable interference amount is maximized based on a sum of throughputs acquired from the station device in the adjacent communication cell and the own communication cell; An access point device comprising:
前記更新部は、
隣接する前記通信セルと自身の通信セルとにおける前記ステーション装置から取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも小さい場合には、前記許容干渉量を所定量小さくし、前記取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも大きい場合には、前記許容干渉量を所定量大きくする
ことを特徴とする請求項5に記載のアクセスポイント装置。
The update unit
When the sum of the throughputs acquired from the station device in the adjacent communication cell and its own communication cell is smaller than the sum of the previously acquired throughput, the allowable interference amount is reduced by a predetermined amount, and the acquired throughput The access point device according to claim 5, wherein when the sum is larger than the sum of the throughputs acquired last time, the allowable interference amount is increased by a predetermined amount.
自身の通信セルの前記ステーション装置から取得したスループットを、他方の通信セルの前記アクセスポイント装置に通知する無線部を更に備える
ことを特徴とする請求項5または6に記載のアクセスポイント装置。
The access point device according to claim 5 or 6, further comprising a wireless unit that notifies the access point device of the other communication cell of the throughput acquired from the station device of its own communication cell.
隣接する第1の通信セルと第2の通信セルとのそれぞれにおけるアクセスポイント装置が同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、それぞれの通信セルにおけるステーション装置と通信を行う無線通信方法であって、
隣接する前記通信セルにおける前記ステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出するステップと、
前記算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成するステップと、
前記第1の通信セルおよび第2の通信セルにおける前記ステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、前記所定の許容干渉量が最大となるように、前記所定の許容干渉量を更新するステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method in which access point devices in adjacent first communication cells and second communication cells communicate with station devices in respective communication cells using the same frequency channel at the same time,
The maximum number of eigenvalues in which the sum of eigenvalues of the propagation channel between the station cells in the adjacent communication cell does not exceed a predetermined allowable interference amount is calculated, and the maximum eigenvalue number is calculated as the number of antenna degrees of freedom used for interference suppression. And steps to
Calculating a transmission weight for interference suppression based on the calculated number of antenna degrees of freedom, and generating a transmission signal using the transmission weight; and
Updating the predetermined allowable interference amount based on the sum of the throughputs acquired from the station devices in the first communication cell and the second communication cell so that the predetermined allowable interference amount is maximized; A wireless communication method comprising:
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