JP6659455B2 - Base station, communication system and MCS selection method - Google Patents
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本発明は、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いてMIMO通信を行う基地局、通信システムおよびハンドオーバ方法に関する。 The present invention relates to a base station, a communication system, and a handover method for performing MIMO communication using a part of a carrier frequency of a frequency band shared with another system.
従来、テレビの生中継又は緊急報道等の映像伝送を行う無線通信システムに用いる装置として、FPU(Field Pick-up Unit)が知られている。FPUは、放送分野の素材伝送のために用いられ、トランシーバ等の他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて無線通信を行う。このため、FPUでは、使用中の周波数帯域における干渉の有無を常時監視し、他のシステムとの干渉を防ぐ必要がある。FPUの基地局は、受信レベル(干渉量)を測定し、受信レベル(干渉量)が所定の閾値を越えた場合に、他のシステムが当該周波数帯域の使用を開始した(干渉が発生した)と判断し、移動局に対して当該周波数帯域の使用を中止して他の周波数帯域を使用するように周波数帯域を遷移させる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an FPU (Field Pick-up Unit) has been known as a device used for a wireless communication system that performs video transmission such as live television broadcasting or emergency news. The FPU is used for transmitting materials in the broadcasting field, and performs wireless communication using a part of a frequency band shared with another system such as a transceiver. For this reason, it is necessary for the FPU to constantly monitor the presence or absence of interference in the frequency band in use to prevent interference with other systems. The base station of the FPU measures the reception level (interference amount), and when the reception level (interference amount) exceeds a predetermined threshold, another system starts using the frequency band (interference has occurred). Is determined, and the mobile station stops using the frequency band and transitions the frequency band to use another frequency band.
また、従来、無線通信の送信及び受信に複数のアンテナを用いて、複数のデータを空間的に多重して通信を行うMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)通信システムにおいて、サブストリーム(アンテナ素子)毎にMCS(Modulation and Coding Scheme)を選択する通信方法が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, in a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) communication system in which a plurality of data are spatially multiplexed and transmitted using a plurality of antennas for transmission and reception of wireless communication, a substream (antenna element) A communication method of selecting an MCS (Modulation and Coding Scheme) for each communication is known (see Patent Document 1).
しかしながら、FPUのように、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いる無線通信とMIMO通信を組み合わせる技術について開示している文献、および、サブストリーム毎にMCSを選択するMIMO通信において周波数帯域を遷移させた後のMCSの選択方法について開示している文献は存在しない。 However, a document that discloses a technique of combining MIMO communication with wireless communication using a part of a frequency band shared with other systems, such as FPU, and a frequency band in MIMO communication that selects MCS for each substream. There is no document disclosing a method of selecting the MCS after the transition.
本発明の目的は、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いる無線通信に、サブストリーム毎にMCSを選択するMIMO通信を組み合わせる場合において、周波数帯域を遷移させた後の通信品質の劣化を防止することができる基地局、通信システムおよびMCS選択方法を提供することである。 An object of the present invention is to reduce the deterioration of communication quality after transitioning a frequency band when combining MIMO communication for selecting an MCS for each substream with wireless communication using a part of a frequency band shared with another system. It is an object of the present invention to provide a base station, a communication system, and an MCS selection method that can prevent such a situation.
本開示に係る基地局は、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて移動局と無線通信を行い、前記移動局からMIMO送信された信号をMIMO受信する基地局であって、前記移動局から送信された信号をMIMO受信する受信部と、前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定するレベル測定部と、前記干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、前記周波数帯域の遷移の要否を判定する周波数選択部と、前記周波数選択部が選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのMCSを選択するMCS選択部と、周波数遷移時に、前記周波数選択部が選択した周波数帯域を示す情報、および、前記MCS選択部が選択したMCSを示す情報を含む制御信号を前記移動局に送信する送信部と、を具備し、前記MCS選択部は、周波数遷移時に、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用する。 A base station according to the present disclosure is a base station that performs wireless communication with a mobile station using a part of a carrier frequency of a frequency band shared with another system, and that receives a MIMO-transmitted signal from the mobile station. A receiving unit that receives a signal transmitted from the mobile station by MIMO, a level measuring unit that measures an interference level and a signal level of the frequency band, and a frequency that is used for communication with the mobile station based on the interference level. A frequency selection unit that selects a band and determines whether or not a transition of the frequency band is necessary; an MCS selection unit that selects an MCS of each subframe based on a signal level of the frequency band selected by the frequency selection unit; At the time of the transition, the control signal including information indicating the frequency band selected by the frequency selection unit and information indicating the MCS selected by the MCS selection unit is transferred. A transmitting unit for transmitting to the station, the MCS selecting unit selects the lowest MCS among the MCSs of the respective substreams before the frequency transition at the time of the frequency transition, and immediately after the frequency transition, selects the selected MCS. Apply to all substreams.
本開示に係る通信システムは、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて移動局と基地局とが無線通信を行い、前記移動局からMIMO送信された信号を前記基地局がMIMO受信する通信システムであって、前記基地局は、前記移動局から送信された信号をMIMO受信する受信部と、前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定するレベル測定部と、前記周波数帯域の干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、前記周波数帯域の遷移の要否を判定する周波数選択部と、前記周波数選択部が選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのMCSを選択するMCS選択部と、周波数遷移時に、前記周波数選択部が選択した周波数帯域を示す情報、および、前記MCS選択部が選択したMCSを示す情報を含む制御信号を前記移動局に送信する送信部と、を具備し、前記MCS選択部は、周波数遷移時に、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用し、前記移動局は、前記制御信号を受信する受信部と、前記制御信号のMCSに基づいて各サブフレームの送信データに対して符号化および変調を行い、前記制御信号に含まれる周波数帯域で信号をMIMO送信する送信部と、を具備する。 In the communication system according to the present disclosure, the mobile station and the base station perform radio communication using a part of a carrier frequency of a frequency band shared with another system, and the base station transmits a signal transmitted by MIMO from the mobile station. A communication system for receiving MIMO, wherein the base station receives a signal transmitted from the mobile station by MIMO, a level measuring unit for measuring an interference level and a signal level of the frequency band, and the frequency band. A frequency band used for communication with the mobile station is selected based on the interference level, and a frequency selection unit that determines whether or not the frequency band needs to be changed, and a signal level of the frequency band selected by the frequency selection unit. An MCS selection unit that selects an MCS of each subframe based on the information indicating a frequency band selected by the frequency selection unit during a frequency transition; and A transmitting unit that transmits a control signal including information indicating the MCS selected by the CS selecting unit to the mobile station, wherein the MCS selecting unit performs, during frequency transition, the MCS of each substream before the frequency transition. , Select the lowest MCS immediately after the frequency transition, apply the selected MCS to all substreams, and the mobile station receives a control signal from the receiving unit; A transmission unit that encodes and modulates transmission data of the frame and performs MIMO transmission of the signal in a frequency band included in the control signal.
本開示に係るMCS選択方法は、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて移動局と無線通信を行い、前記移動局からMIMO送信された信号をMIMO受信する基地局のMCS選択方法であって、前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定し、前記干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、前記干渉レベルに基づいて前記周波数帯域の遷移の要否を判定し、周波数遷移時以外には、前記選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのMCSを選択し、周波数遷移時には、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用する。 The MCS selection method according to the present disclosure performs wireless communication with a mobile station using a part of a carrier frequency of a frequency band shared with another system, and performs MCS reception of a signal transmitted from the mobile station by MIMO. A selection method, comprising measuring an interference level and a signal level of the frequency band, selecting a frequency band to be used for communication with the mobile station based on the interference level, and selecting a frequency band based on the interference level. It is determined whether or not the transition is necessary. At times other than the frequency transition, the MCS of each subframe is selected based on the signal level of the selected frequency band. At the time of the frequency transition, the MCS of each substream before the frequency transition is selected. Selects the lowest MCS, and applies the selected MCS to all substreams immediately after the frequency transition.
本開示によれば、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いる無線通信に、サブストリーム毎にMCSを選択するMIMO通信を組み合わせる場合において、周波数帯域直後の通信品質の劣化を防止することができる。 According to the present disclosure, it is possible to prevent deterioration of communication quality immediately after a frequency band when combining MIMO communication selecting an MCS for each substream with wireless communication using a part of a frequency band shared with another system. it can.
以下、図面を適宜参照して、本発明の一実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
<通信システムの構成>
本発明の実施の形態1に係る通信システム1の構成について、図1を参照しながら、以下に詳細に説明する。図1に示すように、通信システム1は、複数の基地局100と、制御局200と、移動局300と、から構成される。
<Communication system configuration>
The configuration of the
各基地局100は、制御局200と有線又は無線により接続する。また、各基地局100は、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて移動局300と無線通信を行う。また、各基地局100は、複数のアンテナを互いの近傍に配置したMIMOアンテナを有し、移動局300から送信された無線信号をMIMO受信する。
Each
移動局300は、通信相手の基地局100に指示された周波数帯域を使用して基地局100とMIMO通信を行う。また、移動局300は、MIMOアンテナを有し、基地局100に対して無線信号をMIMO送信する。また、移動局300は、制御局200の指示に基づき、基地局100間をハンドオーバする。ハンドオーバの種類には、切替前の通信インタフェースの接続を切断し、切替後の通信インタフェースでの接続を行うハードハンドオーバ、又は、切替後の通信インタフェースで接続をする一方で、ハンドオーバ中に切替前の通信インタフェースでの接続を維持するソフトハンドオーバがある。本発明は、ハードハンドオーバとソフトハンドオーバの両方の場合に適用することができる。
The
<基地局の構成>
本実施の形態に係る基地局100の構成について、図2を参照しながら、以下に詳細に説明する。図2に示すように、基地局100は、MIMOアンテナ101と、無線受信部102と、信号分離部103と、復調部104と、復号部105と、P/S変換部106と、レベル測定部107と、周波数選択部108と、MCS選択部109と、制御局通信部110と、制御信号生成部111と、シンセサイザ部112と、符号化部113と、変調部114と、多重部115と、無線送信部116と、アンテナ117と、を有している。
<Configuration of base station>
The configuration of
MIMOアンテナ101は、m本(mは複数)のアンテナ素子151から構成され、移動局300から送信された無線信号をMIMO受信する。
The
無線受信部102は、MIMOアンテナ101のアンテナ素子数mと同数の受信部152を有し、シンセサイザ部112から出力されたローカル信号を用いて、MIMOアンテナ101の各アンテナ素子に受信された無線信号をダウンコンバートし、さらに増幅、フィルタリング等の無線受信処理を行い、ベースバンド信号を得る。そして、無線受信部102は、ベースバンド信号を信号分離部103に出力する。なお、受信信号が、マルチキャリア信号の1種であるOFDM信号の場合、無線受信部102は、上記の無線受信処理の他に、FFT処理、P/S変換処理などのOFDM受信処理を行う。
信号分離部103は、無線受信部102から出力されたベースバンド信号を、MMSE(Minimum Mean Square Error)などの方法を用いて、移動局300のMIMOアンテナ311(図4参照)のn本(nは複数)の各アンテナ素子から送信された信号(サブストリーム)に分離し、復調部104およびレベル測定部107に出力する。
The signal separating
復調部104は、サブストリーム数nと同数の復調部154を有し、信号分離部103から出力されたベースバンド信号をサブストリーム毎に復調して復調データを取得し、復号部105に出力する。
The
復号部105は、サブストリーム数nと同数の復号部155を有し、復調部104から出力された復調データを復号し、受信データを得る。復号部105は、受信データをP/S変換部106に出力する。
The
P/S変換部106は、サブストリームと同数のパラレルの受信データ列を、シリアルの受信データ列に変換し、制御局通信部110に出力する。
P /
レベル測定部107は、通信開始時および周波数選択部108から指示された時に、不使用周波数帯域の受信レベル(干渉レベル)を測定し、測定値を周波数選択部108に出力する。なお、使用されていない周波数帯域の受信レベルはすべて干渉レベルである。
また、レベル測定部107は、移動局300との通信中に、使用中の周波数帯域(周波数選択部108で選択された周波数帯域)のガードタイムの受信レベル(干渉レベル)を測定して測定値を周波数選択部108に出力する。なお、ガードタイムの受信レベルはすべて干渉レベルである。
Also, during communication with
また、レベル測定部107は、移動局300との通信中に、信号分離部103で分離されたサブストリーム毎(移動局300のMIMOアンテナ311のアンテナ素子毎)の受信レベル(信号レベル)を測定し、測定値をMCS選択部109および制御局通信部110に出力する。なお、使用されている周波数帯域の受信レベルは、正確には本来の希望信号である信号レベルに干渉レベルが入り混じった状態の信号であるが、ここでの測定結果は信号レベルの測定値とする。
Further,
周波数選択部108は、通信開始時に、不使用周波数帯域の中から、レベル測定部107から出力された干渉レベルの測定値が第1閾値未満のものを選択する。ここで、選択される周波数帯域は、他システムと共用する周波数帯域であって、かつ、他システムが使用していない空き周波数帯域である。
At the start of communication, the
また、周波数選択部108は、移動局300との通信中に、レベル測定部107から出力されたガードタイムの干渉レベルの測定値と第1閾値とを比較する。そして、該干渉レベルが第1閾値未満である場合、周波数選択部108は、現在使用中の周波数帯域を再び選択する。一方、該干渉レベルが第1閾値以上である場合、周波数選択部108は、周波数帯域の遷移が必要であると判断し、レベル測定部107に対して不使用周波数帯域の受信レベル(干渉レベル)の測定を指示し、レベル測定部107から出力された測定値が第1閾値未満の周波数帯域を選択する。
Further, during communication with the
また、周波数選択部108は、基地局100がハンドオーバ先である場合、ハンドオーバ元の基地局の周波数帯域を選択する。
When
そして、周波数選択部108は、選択した周波数帯域を示す周波数情報をレベル測定部107、MCS選択部109、制御局通信部110、制御信号生成部111およびシンセサイザ部112に出力する。
Then,
MCS選択部109は、移動局300との通信中に、レベル測定部107から出力された信号レベルの測定値に基づき、移動局300の各サブストリーム(アンテナ素子)において適用するMCS(変調方式及び符号化率)を、受信レベルが高いほど伝送レータが高くなるように選択する。そして、MCS選択部109は、選択した変調方式および符号化率を示すMCS情報を制御局通信部110および制御信号生成部111に出力する。
The
ただし、MCS選択部109は、周波数遷移時(周波数選択部108において新たな周波数帯域が選択された場合)には、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用する。
However, at the time of frequency transition (when a new frequency band is selected by the frequency selection unit 108), the
また、MCS選択部109は、基地局100がハンドオーバ先である場合、ハンドオーバ元の基地局の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、ハンドオーバ直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用する。
When the
制御局通信部110は、P/S変換部106から出力された受信データを制御局200に送信し、制御局200から送信されたデータを符号化部113に出力する。
Control
また、制御局通信部110は、周波数選択部108から出力された周波数情報、MCS選択部109から出力されたMCS情報、および、レベル測定部107から出力されたベースバンド信号の受信レベルの測定値の情報を含む受信品質情報を制御局200に送信する。そして、制御局通信部110は、受信品質情報を送信した後、制御局200より、ハンドオーバの実行を指示するハンドオーバ指示信号を受信するとハンドオーバを実行するために各部を制御する。また、制御局通信部110は、基地局100がハンドオーバ先である場合、ハンドオーバ元の基地局の周波数情報を周波数選択部108に出力し、ハンドオーバ元の基地局のMCS情報をMCS選択部109に出力する。
Also, the control
制御信号生成部111は、周波数遷移時には、周波数選択部108から出力された周波数情報、および、MCS選択部109から出力されたMCS情報を含む制御信号を生成して多重部115に出力する。
At the time of frequency transition, control
シンセサイザ部112は、周波数選択部108が選択した帯域の中心周波数のローカル信号を発生させて無線受信部102および無線送信部116に出力する。
符号化部113は、制御局通信部110から出力された送信データを符号化し、変調部114に出力する。
変調部114は、符号化部113から出力された符号化データを変調し、変調信号を多重部115に出力する。
多重部115は、変調部114から出力された変調信号に、制御信号生成部111から出力された制御信号を多重してベースバンド信号生成し、無線送信部116に出力する。
Multiplexing
無線送信部116は、多重部115から出力されたベースバンド信号に対して増幅、フィルタリング等の無線送信処理を行う。そして、無線送信部116は、シンセサイザ部112から出力されたローカル信号を用いて無線送信処理後の信号をアップコンバートし、無線信号を得る。そして、無線送信部116は、アンテナ117から無線信号(DL信号)を送信する。
<制御局の構成>
次に、本実施の形態に係る制御局200の構成について、図3を参照しながら、以下に詳細に説明する。図3に示すように、制御局200は、受信部201と、ハンドオーバ制御部202と、指示信号生成部203と、送信部204と、を有している。
<Configuration of control station>
Next, the configuration of
受信部201は、各基地局100より受信した信号の内、受信データを上位局(図示せず)に出力する。
Receiving
ハンドオーバ制御部202は、受信部201から出力された各基地局100の受信品質情報に基づいて、ハンドオーバの要否を決定し、ハンドオーバが必要な場合にハンドオーバ先の基地局100を選択し、選択結果を示す信号を指示信号生成部203に出力する。
The
指示信号生成部203は、ハンドオーバ制御部202から出力された選択結果を参照し、ハンドオーバ元(第1基地局)の基地局100及びハンドオーバ先(第2基地局)の基地局100に対してハンドオーバの実行を指示するハンドオーバ指示信号を生成して送信部204に出力する。なお、指示信号生成部203は、ハンドオーバ先の基地局100に送信するためのハンドオーバ指示信号に、ハンドオーバ元の基地局100の周波数情報およびMCS情報を含める。
The instruction
送信部204は、移動局300と通信中の基地局100に送信データを送信する。また、送信部204は、指示信号生成部203から出力されたハンドオーバ指示信号をハンドオーバ元及びハンドオーバ先の基地局100に送信する。
Transmitting
<移動局の構成>
本実施の形態に係る移動局300の構成について、図4を参照しながら、以下に詳細に説明する。
<Configuration of mobile station>
The configuration of
移動局300は、アンテナ301と、無線受信部302と、復調部303と、復号部304と、制御信号抽出部305と、シンセサイザ部306と、S/P変換部307と、符号化部308と、変調部309と、無線送信部310と、MIMOアンテナ311と、を有している。
The
無線受信部302は、シンセサイザ部306から出力されたローカル信号を用いて、アンテナ301に受信された無線信号をダウンコンバートし、さらに増幅、フィルタリング等の無線受信処理を行い、ベースバンド信号を得る。そして、無線受信部302は、ベースバンド信号を復調部303に出力する。
復調部303は、無線受信部302から出力されたベースバンド信号を復調して制御信号及び復調データを取得する。復調部303は、復調データを復号部304に出力し、制御信号を制御信号抽出部305に出力する。
復号部304は、復調部303から出力された復調データを復号し、受信データを得る。
Decoding
制御信号抽出部305は、復調部303から出力された制御信号に含まれている周波数情報およびMCS情報を抽出し、周波数情報をシンセサイザ部306に出力し、MCS情報を符号化部308および変調部309に出力する。
Control
S/P変換部307は、シリアルの送信データ列(ストリームデータ)を、サブストリームと同数のパラレルの送信データ列に変換し、符号化部308に出力する。
The S /
符号化部308は、サブストリーム数nと同数の符号化部358を有し、MCS情報に示された各サブストリームの符号化率で、S/P変換部307から出力された各サブストリームの送信データを符号化し、変調部309に出力する。
The
変調部309は、サブストリーム数と同数の変調部359を有し、MCS情報に示された各サブストリームの変調方式(QPSK、16QAM、64QAM等)で、符号化部308から出力された各符号化データを変調し、変調信号を無線送信部310に出力する。
無線送信部310は、サブストリーム数nと同数の無線送信部360を有し、変調部309から出力された変調信号(ベースバンド信号)に対して増幅、フィルタリング等の無線送信処理を行う。そして、無線送信部310は、シンセサイザ部306から出力されたローカル信号を用いて無線送信処理後の信号をアップコンバートし、無線信号を得る。なお、OFDM信号を送信する場合、無線送信部310は、上記の無線送信処理の他に、S/P変換処理、IFFT処理などのOFDM送信処理を行う。
The
MIMOアンテナ311は、n本のアンテナ素子361から構成され、無線送信部310から出力された無線信号を基地局100に対してMIMO送信する。
The
<基地局のMCS選択動作>
次に、本実施の形態に係る基地局100のMCS選択動作について、図5を参照しながら、以下に詳細に説明する。
<Base station MCS selection operation>
Next, an MCS selection operation of
まず、レベル測定部107は、使用中の周波数帯域の干渉レベルおよびサブストリーム毎の信号レベルを測定する(S1)。
First, the
次に、周波数選択部108は、使用中の周波数帯域の干渉レベルと第1閾値との比較により、周波数遷移が必要か否かを判定する(S2)。
Next, the
使用中の周波数帯域の干渉レベルが第1閾値未満である場合(S2:NO)、周波数選択部108は、他のシステムとの干渉が発生していないため周波数遷移が必要ではないと判定し、使用中の周波数帯域を継続して選択する。この場合、MCS選択部109は、信号レベルの測定値に基づいて、移動局300の各サブストリーム(アンテナ素子)のMCSを選択する(S3)。
If the interference level of the frequency band being used is less than the first threshold (S2: NO), the
一方、使用中の周波数帯域の干渉レベルが第1閾値以上である場合(S2:YES)、周波数選択部108は、他のシステムとの干渉が発生しているため周波数遷移が必要であると判定し、新たな周波数帯域を選択する(S4)。この場合、MCS選択部109は、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用する(S5)。
On the other hand, when the interference level of the frequency band in use is equal to or higher than the first threshold (S2: YES), the
<周波数遷移時におけるMCS選択の具体例>
次に、周波数遷移時におけるMCS選択の具体例について、図6から図8を用いて説明する。なお、図6から図8では、移動局300のMIMOアンテナ311のアンテナ素子数n(サブストリーム数)が「4」である場合を示す。
<Specific example of MCS selection at frequency transition>
Next, a specific example of MCS selection at the time of frequency transition will be described with reference to FIGS. 6 to 8 show a case where the number n of antenna elements (the number of substreams) of the
図6は、周波数帯域f1を周波数帯域f3に遷移させる場合の例を示す。図6では、周波数遷移前において、アンテナ#1は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、アンテナ#2は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、アンテナ#3は変調方式が16QAM、符号化率が1/2であり、アンテナ#4は変調方式が16QAM、符号化率が1/2であるものとする。
FIG. 6 shows an example in which the frequency band f1 is shifted to the frequency band f3. In FIG. 6, before frequency transition,
この場合、MCS選択部109は、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCS、すなわち、アンテナ#3、#4のMCS(変調方式が16QAM、符号化率が1/2)を選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームのMCSに適用する。
In this case, the
図7は、2つの周波数帯域f1、f2を同時に周波数帯域f3、f4に遷移させる場合であって、全ての周波数帯域共通にMCSを選択する場合の例を示す。図7では、周波数遷移前において、周波数帯域f1、アンテナ#1は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f1、アンテナ#2は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f1、アンテナ#3は変調方式が16QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f1、アンテナ#4は変調方式が16QAM、符号化率が1/2である。また、周波数帯域f2、アンテナ#1は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f2、アンテナ#2は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f2、アンテナ#3は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f2、アンテナ#4は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であるものとする。
FIG. 7 shows an example in which two frequency bands f1 and f2 are simultaneously shifted to frequency bands f3 and f4, and an MCS is commonly selected for all frequency bands. In FIG. 7, before the frequency transition, the frequency band f1 and
この場合、MCS選択部109は、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCS、すなわち、周波数帯域f1、アンテナ#3、#4のMCS(変調方式が16QAM、符号化率が1/2)を選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームのMCSに適用する。
In this case, the
図8は、2つの周波数帯域f1、f2を同時に周波数帯域f3、f4に遷移させる場合であって、各周波数帯域(f1→f3、f2→f4)独立にMCSを選択する場合の例を示す。図8では、周波数遷移前において、周波数帯域f1、アンテナ#1は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f1、アンテナ#2は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f1、アンテナ#3は変調方式が16QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f1、アンテナ#4は変調方式が16QAM、符号化率が1/2である。また、周波数帯域f2、アンテナ#1は変調方式が16QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f2、アンテナ#2は変調方式が16QAM、符号化率が1/2であり、周波数帯域f2、アンテナ#3は変調方式がQPSK、符号化率が1/2であり、周波数帯域f2、アンテナ#4は変調方式がQPSK、符号化率が1/2である。
FIG. 8 shows an example in which two frequency bands f1 and f2 are simultaneously shifted to frequency bands f3 and f4, and an MCS is selected independently for each frequency band (f1 → f3, f2 → f4). In FIG. 8, before the frequency transition, the frequency band f1,
この場合、MCS選択部109は、各周波数帯域の周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCS、すなわち、周波数帯域f1では、アンテナ#3、#4のMCS(変調方式が16QAM、符号化率が1/2)を選択し、周波数帯域f2では、アンテナ#3、#4のMCS(変調方式がQPSK、符号化率が1/2)を選択し、周波数遷移直後に、周波数帯域f1で選択したMCSを周波数帯域f3の全てのサブストリームのMCSに適用し、周波数帯域f2で選択したMCSを周波数帯域f4の全てのサブストリームのMCSに適用する。
In this case, the
<ハンドオーバ時におけるMCS選択の具体例>
次に、ハンドオーバ時におけるMCS選択の具体例について、図9を用いて説明する。なお、図9では、移動局300のMIMOアンテナ311のアンテナ素子数n(サブストリーム数)が「4」である場合を示す。
<Specific example of MCS selection at handover>
Next, a specific example of MCS selection at the time of handover will be described with reference to FIG. Note that FIG. 9 shows a case where the number n of antenna elements (the number of substreams) of the
図9は、周波数帯域f1においてハンドオーバさせる場合の例を示す。図9では、ハンドオーバ前において、アンテナ#1は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、アンテナ#2は変調方式が64QAM、符号化率が1/2であり、アンテナ#3は変調方式が16QAM、符号化率が1/2であり、アンテナ#4は変調方式が16QAM、符号化率が1/2であるものとする。
FIG. 9 shows an example in which a handover is performed in the frequency band f1. In FIG. 9, before handover,
この場合、MCS選択部109は、ハンドオーバ前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCS、すなわち、アンテナ#3、#4のMCS(変調方式が16QAM、符号化率が1/2)を選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームのMCSに適用する。なお、複数の周波数帯域を同時に用いて通信を行っているときにハンドオーバを行う場合にも、本発明を適用することができる。この場合は、複数の周波数帯域を同時に用いて通信を行っているときに周波数遷移を行う場合と同様に、全ての周波数帯域共通にMCSを選択することもできるし、周波数帯域毎にMCSを選択することもできる。
In this case, the
<制御信号の構成>
次に、制御信号生成部111において生成される周波数遷移時の制御信号の構成例について図10を用いて説明する。
<Configuration of control signal>
Next, a configuration example of a control signal at the time of frequency transition generated by the control
図6のように1つの周波数帯域を遷移させる場合、図10(A)に示すように、制御信号には、各種の制御情報(Ack/Nack、MIMO関係情報、その他の制御情報)に加えて、周波数選択部108から出力された周波数情報、および、MCS選択部109から出力されたMCS情報が挿入される。
When one frequency band is shifted as shown in FIG. 6, as shown in FIG. 10A, the control signal includes various control information (Ack / Nack, MIMO-related information, other control information) in addition to various control information. , The frequency information output from the
本実施の形態では、周波数遷移時において、MCS選択部109が選択した1つのMCSを全てのサブストリームに適用するので、制御信号生成部111は、1系統分のMCS情報のみを制御信号に挿入すれば良く、制御信号の情報量の増加を抑えることができる。
In the present embodiment, at the time of frequency transition, one MCS selected by
また、図7、図8のように複数の周波数帯域を同時に遷移させる場合、図10(B)(C)に示すように、制御信号には、各種の制御情報に加えて、周波数情報、MCS情報および識別情報が挿入される。この識別情報は、図7のように全ての周波数帯域共通にMCSを選択するのか、あるいは、図8のように各周波数帯域独立にMCSを選択するのかを示す1ビットの情報である。 When a plurality of frequency bands are simultaneously shifted as shown in FIGS. 7 and 8, as shown in FIGS. 10B and 10C, in addition to various types of control information, frequency information, MCS Information and identification information is inserted. This identification information is 1-bit information indicating whether to select the MCS commonly for all frequency bands as shown in FIG. 7 or to select the MCS independently for each frequency band as shown in FIG.
図7の場合、MCS選択部109が選択した1つのMCSを全ての周波数帯域のサブストリームに適用するので、図10(B)に示すように、制御信号生成部111は、1系統分のMCS情報のみを制御信号に挿入すれば良い。また、図8の場合、MCS選択部109が選択した各周波数帯域に1つのMCSを各周波数帯域の全てのサブストリームに適用するので、図10(C)に示すように、制御信号生成部111は、周波数帯域数分のMCS情報を制御信号に挿入する。
In the case of FIG. 7, one MCS selected by the
<効果>
このように、本実施の形態によれば、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いる無線通信に、サブストリーム毎にMCSを選択するMIMO通信を組み合わせる場合において、周波数帯域遷移時に、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用する。これにより、周波数遷移直後の通信品質の劣化を防止することができる。また、本実施の形態では、ハンドオーバ時に、ハンドオーバ前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、ハンドオーバ直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用する。これにより、ハンドオーバ直後の通信品質の劣化を防止することができる。
<Effect>
As described above, according to the present embodiment, in the case where MIMO communication that selects MCS for each substream is combined with wireless communication that uses a part of the frequency band shared with another system, The lowest MCS among the MCSs of the previous substreams is selected, and the selected MCS is applied to all substreams immediately after the frequency transition. As a result, it is possible to prevent deterioration of communication quality immediately after the frequency transition. Further, in the present embodiment, at the time of handover, the lowest MCS among the MCSs of each substream before handover is selected, and immediately after handover, the selected MCS is applied to all substreams. As a result, it is possible to prevent deterioration of communication quality immediately after the handover.
なお、上記の実施の形態では、基地局100と移動局300の双方がそれぞれデータを送信する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、下り回線では、基地局が、移動局にデータを送信せず、制御信号のみを送信し、上り回線において、移動局が基地局にデータを送信する場合にも適用することができる。
Although a case has been described with the above embodiment where both
また、上記の実施の形態では、アンテナ素子数n(サブストリーム数)が「4」である場合について説明したが、本発明はこれに限られず、任意のアンテナ素子数n(サブストリーム数)に対して適用することができる。 Further, in the above embodiment, the case where the number of antenna elements n (the number of sub-streams) is “4” has been described, but the present invention is not limited to this, and the number of antenna elements n (the number of sub-streams) is Can be applied to
また、上記の実施の形態では、変調方式がQPSK、16QAM、64QAM、符号化率が1/2の場合について説明したが、本発明はこれに限られず、任意の変調方式並びに符号化率に対して適用することができる。 Further, in the above embodiment, the case where the modulation scheme is QPSK, 16QAM, 64QAM and the coding rate is 1/2 has been described, but the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Can be applied.
また、上記の実施の形態では、2つの周波数帯域f1、f2を同時に用いて通信を行う場合について説明したが、本発明はこれに限られず、さらに多くの周波数帯域を同時に用いて通信を行う場合に対して適用することができる。 Further, in the above embodiment, the case where communication is performed using two frequency bands f1 and f2 at the same time has been described. However, the present invention is not limited to this, and the case where communication is performed using more frequency bands at the same time. Can be applied to
また、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment in terms of the type, arrangement, number, and the like of the members, but deviates from the gist of the invention, for example, by appropriately replacing its constituent elements with those having equivalent functions and effects. It can be changed appropriately within a range not to be performed.
本発明は、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて無線通信を行う基地局に用いるに好適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for use in a base station that performs wireless communication using a part of a carrier frequency of a frequency band shared with another system.
100 基地局
101、311 MIMOアンテナ
102、302 無線受信部
103 信号分離部
104、303 復調部
105、304 復号部
106 P/S変換部
107 レベル測定部
108 周波数選択部
109 MCS選択部
110 制御局通信部
111 制御信号生成部
112、306 シンセサイザ部
113、308 符号化部
114、309 変調部
115 多重部
116、310 無線送信部
117、301 アンテナ
200 制御局
201 受信部
202 ハンドオーバ制御部
203 指示信号生成部
204 送信部
300 移動局
305 制御信号抽出部
307 S/P変換部
Claims (6)
前記移動局から送信された信号をMIMO受信する受信部と、
前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定するレベル測定部と、
前記干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、前記周波数帯域の遷移の要否を判定する周波数選択部と、
前記周波数選択部が選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのMCSを選択するMCS選択部と、
周波数遷移時に、前記周波数選択部が選択した周波数帯域を示す情報、および、前記MCS選択部が選択したMCSを示す情報を含む制御信号を前記移動局に送信する送信部と、
を具備し、
前記MCS選択部は、周波数遷移時に、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用する、
基地局。 A base station that performs wireless communication with a mobile station using a part of a carrier frequency of a frequency band shared with another system, and receives a MIMO-transmitted signal from the mobile station,
A receiving unit that receives a signal transmitted from the mobile station by MIMO,
A level measuring unit that measures an interference level and a signal level of the frequency band,
A frequency selection unit that selects a frequency band to be used for communication with the mobile station based on the interference level, and determines whether or not a transition of the frequency band is necessary.
An MCS selection unit that selects an MCS of each subframe based on a signal level of a frequency band selected by the frequency selection unit;
At the time of frequency transition, information indicating the frequency band selected by the frequency selection unit, and a transmission unit that transmits a control signal including information indicating the MCS selected by the MCS selection unit to the mobile station,
With
The MCS selector selects the lowest MCS among the MCSs of the respective substreams before the frequency transition at the time of the frequency transition, and applies the selected MCS to all the substreams immediately after the frequency transition.
base station.
請求項1に記載の基地局。 The MCS selector selects the lowest MCS among the MCSs of the respective sub-streams of all frequency bands before the frequency transition when simultaneously transiting a plurality of frequency bands, and immediately after the frequency transition, all the selected MCSs Applied to a substream of
The base station according to claim 1.
請求項1に記載の基地局。 The MCS selector selects the lowest MCS among the MCSs of each substream before the frequency transition for each frequency band when simultaneously transiting a plurality of frequency bands, and selects for each frequency band immediately after the frequency transition. Applying the MCS to all substreams in each frequency band,
The base station according to claim 1.
請求項1から3のいずれか一項に記載の基地局。 The MCS selector selects the lowest MCS among the MCSs of each substream before handover at the time of handover, and applies the selected MCS to all substreams immediately after handover.
The base station according to claim 1.
前記基地局は、
前記移動局から送信された信号をMIMO受信する受信部と、
前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定するレベル測定部と、
前記周波数帯域の干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、前記周波数帯域の遷移の要否を判定する周波数選択部と、
前記周波数選択部が選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのMCSを選択するMCS選択部と、
周波数遷移時に、前記周波数選択部が選択した周波数帯域を示す情報、および、前記MCS選択部が選択したMCSを示す情報を含む制御信号を前記移動局に送信する送信部と、
を具備し、
前記MCS選択部は、周波数遷移時に、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用し、
前記移動局は、
前記制御信号を受信する受信部と、
前記制御信号のMCSに基づいて各サブフレームの送信データに対して符号化および変調を行い、前記制御信号に含まれる周波数帯域で信号をMIMO送信する送信部と、
を具備する、
通信システム。 A communication system in which a mobile station and a base station perform wireless communication using a part of a carrier frequency of a frequency band shared with another system, and the base station receives a MIMO signal from the mobile station. ,
The base station comprises:
A receiving unit that receives a signal transmitted from the mobile station by MIMO,
A level measuring unit that measures an interference level and a signal level of the frequency band,
A frequency selection unit that selects a frequency band to be used for communication with the mobile station based on the interference level of the frequency band, and determines whether the transition of the frequency band is necessary.
An MCS selection unit that selects an MCS of each subframe based on a signal level of a frequency band selected by the frequency selection unit;
At the time of frequency transition, information indicating the frequency band selected by the frequency selection unit, and a transmission unit that transmits a control signal including information indicating the MCS selected by the MCS selection unit to the mobile station,
With
The MCS selection unit, at the time of frequency transition, selects the lowest MCS among the MCS of each sub-stream before the frequency transition, and immediately after the frequency transition, applies the selected MCS to all sub-streams,
The mobile station comprises:
A receiving unit that receives the control signal,
A transmitting unit that performs encoding and modulation on transmission data of each subframe based on the MCS of the control signal, and performs MIMO transmission of a signal in a frequency band included in the control signal;
Comprising,
Communications system.
前記周波数帯域の干渉レベルおよび信号レベルを測定し、
前記干渉レベルに基づいて前記移動局との通信に使用する周波数帯域を選択し、
前記干渉レベルに基づいて前記周波数帯域の遷移の要否を判定し、
周波数遷移時以外には、前記選択した周波数帯域の信号レベルに基づいて各サブフレームのMCSを選択し、
周波数遷移時には、周波数遷移前の各サブストリームのMCSの内で最も低いMCSを選択し、周波数遷移直後に、選択したMCSを全てのサブストリームに適用する、
MCS選択方法。
An MCS selection method of a base station that performs wireless communication with a mobile station using a part of a carrier frequency of a frequency band shared with another system and receives a signal MIMO-transmitted from the mobile station by MIMO,
Measuring the interference level and signal level of the frequency band,
Select a frequency band used for communication with the mobile station based on the interference level,
Determine the need for transition of the frequency band based on the interference level,
Other than at the time of frequency transition, select the MCS of each sub-frame based on the signal level of the selected frequency band,
At the time of the frequency transition, the lowest MCS among the MCSs of the respective substreams before the frequency transition is selected, and immediately after the frequency transition, the selected MCS is applied to all the substreams.
MCS selection method.
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