JP6218305B2 - Wireless communication method and wireless communication device - Google Patents
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Description
本発明は、マルチユーザ伝送を行う無線通信方法及び無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication method and a wireless communication apparatus that perform multi-user transmission.
5GHz帯を用いた高速無線アクセスシステムの規格として、IEEE802.11a規格がある。この規格のシステムは、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(例えば、非特許文献1参照)。 As a standard of a high-speed wireless access system using the 5 GHz band, there is an IEEE 802.11a standard. This standard system uses an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation scheme, which is a technique for stabilizing characteristics in a multipath fading environment, and achieves a maximum throughput of 54 Mbps ( For example, refer nonpatent literature 1).
また、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複数のデータストリームを空間多重することでスループットを向上させるMIMO(Multiple input multiple output)通信技術や、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により高速通信の実現を目指し、最大600Mbpsの伝送速度を実現することが可能である(例えば、非特許文献1参照)。 IEEE802.11n is a MIMO (Multiple Input Multiple Output) communication technology that improves throughput by spatially multiplexing multiple data streams using multiple antennas using the same time and the same frequency channel. It is possible to realize a high-speed communication by using a technology using a frequency channel of 40 MHz by simultaneously using two frequency channels of 20 MHz used in the past (for example, non-patented). Reference 1).
さらに、規格が策定中であるIEEE802.11acでは、同一周波数チャネル、同一時刻に、複数の無線局それぞれにことなるデータストリームを伝送するマルチユーザMIMO通信技術により、IEEE802.11nより1Gbpsを超える高速な無線通信の実現を目指している(例えば、非特許文献2参照)。 Furthermore, IEEE 802.11ac, whose standard is being developed, is faster than IEEE 802.11n by a multi-user MIMO communication technology that transmits a different data stream to each of a plurality of wireless stations at the same time and at the same time. It aims at realization of wireless communication (for example, see Non-Patent Document 2).
ここで、マルチユーザMIMO通信について図を用いて具体的に説明する。図8は、マルチユーザ−MIMO伝送の概念図を示す図である。図8に示す無線通信システムは、基地局100と、基地局100と無線パケット通信を行う端末局101−1と端末局101−2とを具備している。また、H1とH2は、伝搬チャネルを示している。図9は、マルチユーザ−MIMO伝送の動作を示すタイムチャートである。図9において、キャリアセンス(CS)は、他の無線局が通信を行なっているかを確認するフレームである。ヌルデータパケットアナウンスメント(NDPA:Null Data Packet Announcement)は、ヌルデータパケットの送信を知らせるフレームである。
Here, multi-user MIMO communication will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram illustrating a conceptual diagram of multiuser-MIMO transmission. The wireless communication system shown in FIG. 8 includes a
ヌルデータパケット(NDP:Null Data Packet)はヌルデータで構成するフレームである。ビームフォーミングレポート(BR:Beamforming Report)は、NDPから推定された伝搬チャネル情報を通知するフレームである。ビームフォーミングレポートポール(BRP:Beamforming Report Poll)は、伝搬チャネル情報の通知を要求する。データ(Data1、Data2)は、端末局101−1および端末局101−2に送信すべきデータで構成するフレームである。ブロックACK(BACK:Block Acknowledgment)は、信号が正しく受信されたかを通知するフレームである。ブロックACKリクエスト(BACKR:BlockAcknowledgment Request)は、ブロックACKを要求するフレームである。 A null data packet (NDP: Null Data Packet) is a frame composed of null data. A beamforming report (BR) is a frame for notifying propagation channel information estimated from NDP. A beamforming report poll (BRP) requests notification of propagation channel information. Data (Data1, Data2) is a frame composed of data to be transmitted to the terminal station 101-1 and the terminal station 101-2. A block ACK (BACK: Block Acknowledgment) is a frame for notifying whether a signal has been correctly received. A block ACK request (BACKR: Block Acknowledgment Request) is a frame for requesting a block ACK.
次に、図9を参照して、図8に示す基地局100と端末局101−1、101−2の動作を説明する。基地局100において、端末局101−1および101−2に対して送信すべきパケットのデータ(送信対象データ)が発生すると、ランダムな時間間隔によりキャリアセンス(CS)を実行する(ステップS1)。キャリアセンスにより、通信周波数帯域が使用されていないアイドル状態と、通信周波数帯域が使用されているビジー状態のいずれであるのかが判定される。例えば、時刻t1において実行したキャリアセンスにより、通信周波数帯域が使用されていないアイドル状態であることが検出されたとする。これに応じて、基地局100は、例えば時刻t2から或る時間を経過した時刻t3からt4までの期間においてNDPAを生成して送信する(ステップS2)。
Next, operations of the
次に、基地局100は、時刻t4から或る時間を経過した時刻t5からt6までの期間において伝搬チャネル推定用のNDPを生成して送信する(ステップS3)。この際、基地局100は、送信対象データの宛先の端末局101−1および10−2を認識する。そして、これと同じ端末局101−1および101−2を宛先として指定して、測定用信号を送信する。
Next, the
測定用信号の受信に応じて、端末局101−1および端末局101−2は、同じ時刻t5からt6の期間内において伝搬チャネル特性を測定する。そして、端末局101−1および端末局101−2は、時刻t6からt7の期間において伝搬チャネル特性もしくは伝搬チャネル特性から算出された情報を含むBRを生成する。
In response to reception of the measurement signal, the terminal station 101-1 and the terminal station 101-2 measure the propagation channel characteristics within the same period from time t5 to t6. Then, the terminal station 101-1 and the terminal station 101-2 generates a BR containing information calculated from the propagation channel characteristics or the propagation channel characteristics from the
次に、端末局101−1は、時刻t6から或る時間を経過した時刻t7からt8の期間においてBRを送信する(ステップS4)。続いて、基地局100は、端末局101−2に対し、時刻t8から或る時間を経過した時刻t9からt10の期間において伝搬チャネル情報を要求するBRPを生成し、送信を行う(ステップS5)。そして、端末局101−2は、上記BRPの受信に応じて、時刻t10から或る時間を経過した時刻t11からt12の期間においてBRを送信する(ステップS6)。
Next, the terminal station 101-1 transmits BR in a period from time t7 to t8 when a certain time has elapsed from time t6 (step S4). Subsequently, the
次に、基地局100は、通知されたBRを用いて送信ウエイトの算出および、送信信号の生成を行う。そして、基地局100は、時刻t12から規定時間を経過した時刻t13からt14の期間において、送信対象データを送信する(ステップS7)。なお、時刻t13からt14の期間において送信されるデータは、例えば無線通信に適合したフレームに変換されている。また、フレームアグリゲーションが適用されている場合、時刻t13からt14の期間において送信されるデータは、所定数のフレームが連結されたデータユニットとなる。
Next, the
次に、時刻t14に対応してデータの受信が終了するのに応答して、端末局101−1は、時刻t14から或る時間を経過した時刻t15からt16の期間においてBACKを送信する(ステップS8)。基地局100は、このACKを受信するとともに、当該ACKの受信に応じた所定の処理を実行する。具体的に、基地局100は、例えばBACKの受信によりデータが正常に受信側で受信されたものと判断し、次のデータ送受信のための処理に遷移する。また、BACKが受信されることなくタイムアウトした場合には、送信対象データを再送するなどの処理を実行する。
Next, in response to the end of data reception corresponding to time t14, the terminal station 101-1 transmits a BACK during a period from time t15 to t16 when a certain time has elapsed from time t14 (step S14). S8). The
次に、基地局100は、端末局101−2に対し、時刻t16から或る時間を経過した時刻t17からt18の期間においてBACKを要求するBACKRを生成し、送信を行う(ステップS9)。続いて、端末局101−2は、時刻t18から或る時間を経過した時刻t19からt20の期間においてBACKを送信する(ステップS10)。基地局100は、このACKを受信するとともに、当該ACKの受信に応じた所定の処理を実行する。このような動作によってマルチユーザMIMO通信を行うこととなる。
Next, the
しかしながら、マルチユーザMIMO通信において、無線LANシステムで用いられるパケットベースの通信においては問題が残る。これらの無線LANシステムでは、有線区間ではデータ長が可変のEthernet(登録商標)フレームと呼ばれるパケットを用いて通信を行う。また、無線LANシステムでは適応変調が採用され、BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等の様々な伝送速度の変調モードを状況に応じて可変制御する。また、マルチユーザMIMO通信においても、空間多重する信号系列の多重数を変えれば、同様に伝送速度も可変となる。これらの理由のため、ある端末局との通信に必要となる所要時間は、パケット長に比例すると共に、伝送速度に反比例する。したがって、各端末毎に所要時間にばらつきが発生する。 However, problems remain in packet-based communication used in wireless LAN systems in multi-user MIMO communication. In these wireless LAN systems, communication is performed using a packet called an Ethernet (registered trademark) frame having a variable data length in a wired section. The wireless LAN system employs adaptive modulation, and variably controls modulation modes of various transmission rates such as BPSK, QPSK, 16QAM, and 64QAM according to the situation. Also in multi-user MIMO communication, if the number of multiplexed signal sequences to be spatially changed is changed, the transmission rate is also variable. For these reasons, the time required for communication with a certain terminal station is proportional to the packet length and inversely proportional to the transmission rate. Therefore, the required time varies for each terminal.
図10は、無線LAN標準規格におけるマルチユーザMIMO通信のフレーム構成例を示す図である。マルチユーザMIMO通信のフレームは、従来プリアンブル信号102、プリアンブル信号103、各端末局宛のデータ信号104、パディングデータ105から構成する。図10において、横軸は時間を表し、従来プリアンブル信号102は、マルチユーザMIMO通信を用いないSISO(Single Input Single Output)通信で送信され、従来プリアンブル信号102より後の信号は、マルチユーザMIMO通信で送信される。従来プリアンブル信号102は、タイミング同期・周波数同期・伝搬チャネル推定などを行う従来規格のショートプリアンブル・ロングプリアンブル・シグナル等で構成される。プリアンブル信号103も同様に、従来プリアンブルとは構成が異なる新規格のショートプリアンブル・ロングプリアンブル・シグナル等で構成される。データ信号104は、適応変調および空間多重を行った後のデータ信号である。パディングデータ105は、各端末局のデータ長を揃えるためのランダムビットの集合体である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a frame configuration example of multi-user MIMO communication in the wireless LAN standard. A frame of multi-user MIMO communication includes a conventional
図10に示すように、従来のマルチユーザMIMO通信などのマルチユーザ伝送のフレーム構成では、各ユーザ宛のデータ信号が異なる場合、マルチユーザの組のデータ長を揃えるため、短いデータフレームにランダムビットをパディングデータとして埋め込むことが行われる。そのため、一方のユーザへの通信が他方のユーザの通信の干渉になりかねないという問題がある。また、埋め込むパディングデータは通信に関係ないため非効率になるという問題もある。 As shown in FIG. 10, in the frame configuration of multi-user transmission such as conventional multi-user MIMO communication, when the data signal addressed to each user is different, the data length of the multi-user set is made uniform so that a random bit is added to a short data frame. Is embedded as padding data. Therefore, there is a problem that communication to one user may cause interference of communication of the other user. In addition, padding data to be embedded has no problem because it is not related to communication.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、安定的にマルチユーザ伝送を行うことができる無線通信方法及び無線通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a radio communication method and radio communication apparatus capable of performing multi-user transmission safely Joteki.
本発明は、複数の無線局に信号を送信するマルチユーザ伝送を行う無線通信方法であって、送信すべき信号それぞれのビット長を算出する算出ステップと、前記算出ステップにより算出した最長ビット長より短いビット長の信号に対して、前記短いビット長の信号より長い部分の前記最長ビット長の信号のビット列を複製して付加することにより、送信すべき信号それぞれのビット長を同一にするビット付加ステップとを有することを特徴とする。 The present invention is a wireless communication method for performing multi-user transmission for transmitting signals to a plurality of wireless stations, and includes a calculation step for calculating a bit length of each signal to be transmitted, and a longest bit length calculated by the calculation step. Bit addition that makes the bit length of each signal to be transmitted the same by duplicating and adding the bit string of the signal of the longest bit length of the portion longer than the short bit length signal to the short bit length signal And a step.
本発明は、複数の無線局に信号を送信するマルチユーザMIMO通信を用いた無線通信方法であって、送信すべき信号それぞれのシンボル数を算出する算出ステップと、前記算出ステップにより算出した最大シンボル数より小さいシンボル数の信号に対して、前記小さいシンボル数の信号より大きい部分の前記最大シンボル数の信号を複製して付加することにより、送信すべき信号それぞれのシンボル数を同一にする信号付加ステップとを有することを特徴とする。 The present invention is a wireless communication method using multiuser MIMO communication for transmitting signals to a plurality of wireless stations, a calculation step for calculating the number of symbols of each signal to be transmitted, and a maximum symbol calculated by the calculation step Signal addition to make the number of symbols of each signal to be transmitted the same by duplicating and adding the signal of the maximum number of symbols larger than the signal of the number of small symbols to the signal of the number of symbols smaller than the number And a step.
本発明は、前記信号付加ステップでは、前記信号の複製を行う際に、複製する信号の変調方式及び符号化率を変更することにより、伝送レートが増加するように変調を行うことを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the signal adding step, when the signal is duplicated , modulation is performed so that a transmission rate is increased by changing a modulation method and a coding rate of the signal to be duplicated. .
本発明は、前記信号付加ステップでは、前記信号の複製を行う際に、干渉抑圧を行わない送信ウエイトを乗算することを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the signal adding step, when the signal is duplicated, a transmission weight not performing interference suppression is multiplied .
本発明は、複数の無線局に信号を送信するマルチユーザ伝送を行う無線通信装置であって、送信すべき信号それぞれのビット長を算出する算出手段と、前記算出手段により算出した最長ビット長より短いビット長の信号に対して、前記短いビット長の信号より長い部分の前記最長ビット長の信号のビット列を複製して付加することにより、送信すべき信号それぞれのビット長を同一にするビット付加手段とを備えることを特徴とする。 The present invention is a wireless communication apparatus that performs multi-user transmission for transmitting signals to a plurality of wireless stations, and includes a calculation unit that calculates a bit length of each signal to be transmitted, and a longest bit length calculated by the calculation unit. Bit addition that makes the bit length of each signal to be transmitted the same by duplicating and adding the bit string of the signal of the longest bit length of the portion longer than the short bit length signal to the short bit length signal Means.
本発明は、複数の無線局に信号を送信するマルチユーザMIMO通信を用いた無線通信装置であって、送信すべき信号それぞれのシンボル数を算出する算出手段と、前記算出手段により算出した最大シンボル数より小さいシンボル数の信号に対して、前記小さいシンボル数の信号より大きい部分の前記最大シンボル数の信号を複製して付加することにより、送信すべき信号それぞれのシンボル数を同一にする信号付加手段とを備えることを特徴とする。 The present invention is a wireless communication apparatus using multi-user MIMO communication that transmits signals to a plurality of wireless stations, a calculation means for calculating the number of symbols of each signal to be transmitted, and a maximum symbol calculated by the calculation means Signal addition to make the number of symbols of each signal to be transmitted the same by duplicating and adding the signal of the maximum number of symbols larger than the signal of the number of small symbols to the signal of the number of symbols smaller than the number Means.
本発明によれば、安定的にマルチユーザ伝送を行うことができるという効果が得られる。 According to the present invention, the effect of being able to perform multi-user transmission safely Joteki is obtained.
<第1実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態による無線通信方法及び無線通信装置を説明する。第1実施形態における全体構成と、通信動作は、図8、図9に示すものと同様であるので詳細な説明を省略する。また、各端末局宛の信号の変調方式・符号化率・サブキャリア数・空間多重数は共通である。図1は、第1実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、無線通信装置の構成を図1を参照して説明するに際して、マルチユーザ伝送を行う無線通信装置が普通に有する公知の機能・構成については、本発明の説明に直接関わりがない限り、その説明及び構成の図示を省略する。ここでは、無線通信装置が、図8に示す基地局100であるものとして説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a wireless communication method and a wireless communication apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the overall configuration and communication operation in the first embodiment are the same as those shown in FIGS. 8 and 9, detailed description thereof will be omitted. Further, the modulation scheme, coding rate, number of subcarriers, and number of spatial multiplexing of signals addressed to each terminal station are common. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the wireless communication apparatus according to the first embodiment. In the description of the configuration of the wireless communication apparatus with reference to FIG. 1, known functions and configurations that are commonly possessed by a wireless communication apparatus that performs multi-user transmission, unless directly related to the description of the present invention. Description and illustration of the configuration are omitted. Here, description will be made assuming that the wireless communication apparatus is
図1に示すように、基地局100は、端末局101−1〜A(Aは任意の自然数)の入力信号(端末局101〜Aに送信すべき信号)それぞれのビット長を算出するビット長算出部106と、ビット長算出部106が算出したビット長に基づいて最長ビットの信号を最長ビットでない信号に複製信号を付加し端末局101−1〜A宛ての出力信号を出力する複製信号付加部107とを備える。
As shown in FIG. 1, the
入力信号は、符号化およびインターリーブ後の各端末局宛のビット信号であり、各信号のビット長は異なっている。例えば、端末局数を2とする場合(Aが2の場合)は、図2に示す入力信号となる。図2は、入力信号の構成の一例を示す図である。入力信号は、端末局101−1宛てのN1ビット(N1は自然数)の信号と、端末局101−2宛てのN2ビット(N2は自然数)の信号から構成する。ただし、N2<N1とする。 The input signal is a bit signal addressed to each terminal station after encoding and interleaving, and the bit length of each signal is different. For example, when the number of terminal stations is 2 (when A is 2), the input signal is as shown in FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the input signal. The input signal is composed of an N1 bit (N1 is a natural number) signal addressed to the terminal station 101-1 and an N2 bit (N2 is a natural number) signal addressed to the terminal station 101-2. However, N2 <N1.
ビット長算出部106は、入力される端末局毎のビット信号からビット長の算出を行い、入力信号それぞれのビット長を複製信号付加部107に出力する。例えば、図2に示す信号を入力した場合、複製信号付加部107にはN1とN2が出力されることになる。
The bit length calculation unit 106 calculates the bit length from the input bit signal for each terminal station, and outputs the bit length of each input signal to the duplicate
複製信号付加部107は、入力される入力信号毎のビット長をもとに、最長のビット長のビット信号よりも短いビット長のビット信号の入力信号の最後尾に対して、短いビット長の信号より最長ビット長の信号の長い部分のビット列を複製して付加することにより、入力信号それぞれのビット長を同一にして出力信号とする。例えば、図2に示す入力信号の場合、図3に示すように、端末局101−1の入力信号の短い入力信号より長い部分のビット列を端末局101−2の入力信号の最後尾に付加して出力信号とする。図3は、出力信号の構成の一例を示す図である。出力信号は、複製信号付加部107から出力される各端末局宛のビット信号であり、各信号のビット長は同じである。
Based on the bit length of each input signal, the duplicate
このように、複数のビット信号の中から短いビット信号の最後尾にほか端末局宛のビット信号を複製して付加することにより、ランダムビット信号を付加することに比べて端末局間干渉が減ることになり、安定した通信を実現することができる。 Thus, by duplicating and adding a bit signal addressed to a terminal station at the end of a short bit signal from among a plurality of bit signals, interference between terminal stations is reduced compared to adding a random bit signal. As a result, stable communication can be realized.
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態による無線通信方法及び無線通信装置を説明する。第2実施形態における全体構成と、通信動作は、図8、図9に示すものと同様であるので詳細な説明を省略する。図4は、第2実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、無線通信装置の構成を図2を参照して説明するに際して、マルチユーザ伝送を行う無線通信装置が普通に有する公知の機能・構成については、本発明の説明に直接関わりがない限り、その説明及び構成の図示を省略する。ここでは、無線通信装置が、図8に示す基地局100であるものとして説明する。
Second Embodiment
Next, a wireless communication method and a wireless communication apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. Since the overall configuration and communication operation in the second embodiment are the same as those shown in FIGS. 8 and 9, detailed description thereof will be omitted . FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the wireless communication apparatus according to the second embodiment. When the configuration of the wireless communication apparatus is described with reference to FIG. 2, known functions and configurations that are commonly possessed by a wireless communication apparatus that performs multi-user transmission, unless directly related to the description of the present invention. Description and illustration of the configuration are omitted. Here, description will be made assuming that the wireless communication apparatus is
図4に示すように、基地局100は、端末局101−1〜A宛ての入力信号を変調する変調部108と、OFDM信号それぞれのOFDMシンボル数を算出するシンボル数算出部109と、シンボル数算出部109が算出したOFDMシンボル数に基づいて、OFDMシンボルを複製して他のOFDMシンボルに付加して端末局101−1〜A宛の出力信号を出力する複製信号付加部110とを備える。入力信号は、符号化およびインターリーブ後の各端末局宛のビット信号である。
As illustrated in FIG. 4, the
変調部108は、入力されるビット信号をサブキャリア数に応じて分配され、それぞれの信号に対して、BPSKやQPSKなどの位相変調を行う。位相変調された変調シンボルは、サブキャリア毎に出力される。サブキャリア毎に出力された変調シンボルは、各端末局101−1〜A宛毎に、逆フーリエ変換され、OFDMシンボルとして出力される。
シンボル数算出部109は、入力される端末局毎のOFDM信号からOFDMシンボル数の算出を行う。
Symbol
複製信号付加部110は、入力される端末局毎のOFDMシンボル数をもとに、最大のOFDMシンボル数よりも小さいOFDMシンボル数のOFDM信号の最後尾に、最大のOFDMシンボル数のOFDM信号における最大のOFDMシンボル数よりも小さいOFDMシンボル数以降のOFDMシンボルを複製し、最大のOFDMシンボル数と同じOFDMシンボル数となるように付加し、出力する。出力信号は、複製信号付加部110から出力される各端末局宛のOFDMシンボルであり、各信号のOFDMシンボル数は同じである。
Replica
このように、端末局毎の変調方式・符号化率・サブキャリア数・空間多重数が異なっていたとしても、複数のOFDM信号の中からOFDMシンボル数が小さいOFDM信号の最後にほか端末局宛のOFDMシンボルを複製し付加することにより、ランダムシンボルを付加することに比べて端末局間干渉が減ることにより、安定した通信を実現することができる。 In this way, even if the modulation scheme, coding rate, number of subcarriers, and number of spatial multiplexing for each terminal station are different, it is addressed to other terminal stations at the end of the OFDM signal having a small number of OFDM symbols from among a plurality of OFDM signals. By duplicating and adding the OFDM symbol, the inter-terminal-station interference is reduced as compared with adding a random symbol, so that stable communication can be realized.
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態による無線通信方法及び無線通信装置を説明する。図5は、第3実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。図5において、図4に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図5に示す装置が図4に示す装置と異なる点は、シンボル数算出部111が変調部108へ入力する前の入力信号からシンボル数を算出するようにした点である。
<Third Embodiment>
Next, a wireless communication method and wireless communication apparatus according to a third embodiment of the present invention are described. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus according to the third embodiment. In FIG. 5, the same parts as those of the apparatus shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 5 is different from the apparatus shown in FIG. 4 in that the symbol
シンボル数算出部111は、入力される端末局毎のビット信号から(1)式を用いてOFDMシンボル数を算出する。
Ln=Nn/(MKS) ・・・(1)
ここで、Lnは端末局nのOFDMシンボル数である。Nnは、端末局n宛ての入力信号のビット長である。Mは変調方式で伝送可能なビット長、Kはサブキャリア数、Sは空間多重数である。
Symbol
Ln = Nn / (MKS) (1)
Here, Ln is the number of OFDM symbols of terminal station n. Nn is the bit length of the input signal addressed to the terminal station n. M is the bit length that can be transmitted by the modulation method, K is the number of subcarriers, and S is the number of spatial multiplexing.
このように、OFDMシンボル数を算出する場所が変更しても、OFDM信号の中からOFDMシンボル数が小さいOFDM信号の最後にほか端末局宛のOFDMシンボルを複製し付加することにより、ランダムシンボルを付加することに比べて端末局間干渉が減ることにより、安定した通信を実現することができる。
Thus, changing the location of calculating the number of OFDM symbols, the last OFDM signal OFDM symbol number is small among the OFDM signals by other replicate OFDM symbol addressed to the terminal station adds a random symbol Stable communication can be realized by reducing interference between terminal stations as compared with the addition.
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態による無線通信方法及び無線通信装置を説明する。第4実施形態では、複製するOFDM信号の変調方式を調整することで効率的な伝送を行うことができる。図6は、第4実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。図6において、図5に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図6に示す装置が図5に示す装置と異なる点は、シンボル数算出部112が変調部113へ算出結果を出力するようにし、変調部113は、シンボル数に応じて変調を行うようにした点である。
<Fourth embodiment>
Next, a wireless communication method and wireless communication apparatus according to a fourth embodiment of the present invention are described. In the fourth embodiment, efficient transmission can be performed by adjusting the modulation scheme of the OFDM signal to be replicated. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus according to the fourth embodiment. In FIG. 6, the same parts as those of the apparatus shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 6 differs from the apparatus shown in FIG. 5 in that the symbol number calculation unit 112 outputs the calculation result to the modulation unit 113, and the modulation unit 113 modulates according to the number of symbols. Is a point.
シンボル数算出部112は、入力される端末局毎のビット信号から(1)式を用いてシンボル数を計算し、変調部113と複製信号付加部110に出力する。変調部113は、入力される端末局毎のOFDMシンボル数をもとに、最大のOFDMシンボル数よりも小さいOFDMシンボル数のOFDM信号の最後尾に、短いOFDMシンボル数よりも長いOFDMシンボル数のOFDM信号から複製する信号の変調方式および符号化率を変更し、変調を行う。具体的には、伝送レートが増加するように設定を行う。
Symbol number calculation section 112 calculates the number of symbols using the equation (1) from the input bit signal for each terminal station, and outputs it to modulation section 113 and duplicate
このように、複製するOFDMシンボルの変調方式を調整することで効率的な通信を実現することができる。 In this way, efficient communication can be realized by adjusting the modulation scheme of the OFDM symbol to be copied.
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態による無線通信方法及び無線通信装置を説明する。第5実施形態では、複製するOFDM信号の送信ウエイトを調整することで効率的な伝送を行うことができる。図7は、第5実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。図7において、図5に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図7に示す装置が図5に示す装置と異なる点は、ウエイト演算部115が新たに設けられ、シンボル数算出部114がウエイト演算部115に算出結果を出力するようにした点である。
<Fifth Embodiment>
Next, a wireless communication method and wireless communication apparatus according to a fifth embodiment of the present invention are described. In the fifth embodiment, efficient transmission can be performed by adjusting the transmission weight of the OFDM signal to be replicated. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus according to the fifth embodiment. 7, parts that are the same as the parts shown in FIG. 5 are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted. The apparatus shown in FIG. 7 differs from the apparatus shown in FIG. 5 in that a
シンボル数算出部114は、入力される端末局毎のビット信号から(1)式を用いてシンボル数を計算し、複製信号付加部110とウエイト演算部115に出力する。ウエイト演算部115は、複製したOFDMシンボル数が付加された端末局に対して、干渉抑圧を行わない送信ウエイトを乗算する。
Symbol number calculation section 114 calculates the number of symbols from the input bit signal for each terminal station using equation (1), and outputs it to duplicate
このように、複製するOFDMシンボルの送信ウエイトを調整することで効率的な通信を実現することができる。 In this way, efficient communication can be realized by adjusting the transmission weight of the OFDM symbol to be duplicated.
従来の無線LAN等のマルチユーザ伝送(マルチユーザMIMOやOFDMA)を実現する場合、マルチユーザの組のデータ長を揃えるため、短いデータフレームにランダムビットをパディングデータとして埋め込んでいる。マルチユーザ伝送といえども、一方のユーザへの通信が他方のユーザの通信の干渉になりかねない。また、パディングデータは通信に関係ないため非効率になる。前述した実施形態による無線通信装置は、短いデータフレームに最後部分に、マルチユーザ伝送の他方のデータフレーム(長いデータフレーム)の最後部分を付加するようにした。また、付加する信号の変調方式および符号化率を高く変更するようにした。これにより、最後部分に関して、他方のユーザの通信の干渉にならなくなり、マルチユーザ伝送の品質が安定するとともに、効率的な通信を実現することができる。 When realizing multi-user transmission (multi-user MIMO or OFDMA) such as a conventional wireless LAN, random bits are embedded as padding data in a short data frame in order to make the data length of the multi-user group uniform. Even in multi-user transmission, communication to one user can cause interference with the communication of the other user. Also, padding data is inefficient because it is not related to communication. The wireless communication apparatus according to the above-described embodiment adds the last part of the other data frame (long data frame) of multi-user transmission to the last part of the short data frame. In addition, the modulation scheme and coding rate of the signal to be added are changed to be high. As a result, the communication of the other user is not interfered with the last portion, the quality of multi-user transmission is stabilized, and efficient communication can be realized.
前述した実施形態における無線通信装置をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、PLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。 The wireless communication device in the above-described embodiment may be realized by a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized using hardware such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described with reference to drawings, the said embodiment is only the illustration of this invention, and it is clear that this invention is not limited to the said embodiment. is there. Therefore, additions, omissions, substitutions, and other modifications of the components may be made without departing from the technical idea and scope of the present invention.
安定的にマルチユーザ伝送を行うことが不可欠な用途に適用できる。
It is carried out multi-user transmission safely Joteki applicable to critical applications.
100・・・基地局、101−1、101−2・・・端末局、106・・・ビット長算出部、107、110・・・複製信号付加部、108、113・・・変調部、109、111、112、114・・・シンボル数算出部、115・・・ウエイト演算部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数の無線局に送信すべきOFDM信号それぞれのOFDMシンボル数を算出する算出ステップと、
前記算出ステップによりOFDMシンボル数を算出したOFDM信号のうち、最大OFDMシンボル数L1のOFDM信号は前記複数の無線局のうちの一の無線局に送信するOFDM信号で、最大OFDMシンボル数L1より小さいOFDMシンボル数L2のOFDM信号は前記一の無線局とは異なる他の無線局に送信するOFDM信号であって、
前記OFDMシンボル数L2のOFDM信号に対して、前記最大OFDMシンボル数L1のOFDM信号における前記OFDMシンボル数L2のOFDM信号より大きい部分である(L2+1)番目からL1番目までのOFDMシンボルを複製して前記OFDMシンボル数L2のOFDM信号の最後尾に付加することにより、送信すべきOFDM信号それぞれのOFDMシンボル数を同一にする信号付加ステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method using multi-user MIMO communication for transmitting OFDM signals to a plurality of wireless stations,
A calculation step of calculating the number of OFDM symbols of each of the OFDM signals to be transmitted to the plurality of radio stations;
Among OFDM signals to calculate the number of OFDM symbols by the calculating step, the OFDM signal of the maximum OFDM symbol number L1 in OFDM signal to be transmitted to one radio station of the plurality of radio stations, a smaller maximum OFDM symbol number L1 OFDM signals of the OFDM symbol number L2 is a OFDM signal to be transmitted to the different radio station from said one radio station,
Wherein the OFDM signal of the OFDM symbol number L2, the is the OFDM signal larger portion of the OFDM symbol number L2 in OFDM signals up OFDM symbol number L1 (L2 + 1) -th from duplicate the OFDM symbol to L1 th And a signal addition step of making the number of OFDM symbols of each of the OFDM signals to be transmitted the same by adding to the end of the OFDM signal having the number of OFDM symbols L2.
2. The radio communication method according to claim 1, wherein, in the calculating step, the number of OFDM symbols of the OFDM signal is calculated from each bit signal addressed to each terminal station after encoding and interleaving by the following formula.
前記複数の無線局に送信すべきOFDM信号それぞれのOFDMシンボル数を算出する算出手段と、
前記算出手段によりOFDMシンボル数を算出したOFDM信号のうち、最大OFDMシンボル数L1のOFDM信号は前記複数の無線局のうちの一の無線局に送信するOFDM信号で、最大OFDMシンボル数L1より小さいOFDMシンボル数L2のOFDM信号は前記一の無線局とは異なる他の無線局に送信するOFDM信号であって、
前記OFDMシンボル数L2のOFDM信号に対して、前記最大OFDMシンボル数L1のOFDM信号における前記OFDMシンボル数L2のOFDM信号より大きい部分である(L2+1)番目からL1番目までのOFDMシンボルを複製して前記OFDMシンボル数L2のOFDM信号の最後尾に付加することにより、送信すべきOFDM信号それぞれのOFDMシンボル数を同一にする信号付加手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device using multi-user MIMO communication for transmitting OFDM signals to a plurality of wireless stations,
Calculating means for calculating the number of OFDM symbols for each of the OFDM signals to be transmitted to the plurality of wireless stations;
Among OFDM signals to calculate the number of OFDM symbols by the calculation means, an OFDM signal of the maximum OFDM symbol number L1 in OFDM signal to be transmitted to one radio station of the plurality of radio stations, a smaller maximum OFDM symbol number L1 OFDM signals of the OFDM symbol number L2 is a OFDM signal to be transmitted to the different radio station from said one radio station,
Wherein the OFDM signal of the OFDM symbol number L2, the is the OFDM signal larger portion of the OFDM symbol number L2 in OFDM signals up OFDM symbol number L1 (L2 + 1) -th from duplicate the OFDM symbol to L1 th A radio communication apparatus comprising: a signal addition unit configured to add the number of OFDM symbols of each OFDM signal to be transmitted by adding the signal to the tail of the OFDM signal having the number of OFDM symbols L2.
The radio communication apparatus according to claim 3, wherein the calculating means calculates the number of OFDM symbols of the OFDM signal from each bit signal addressed to each terminal station after encoding and interleaving by the following equation.
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