JP6953333B2 - Wireless communication methods, wireless communication systems and programs - Google Patents

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移動体制御に用いる無線通信のための無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication method for wireless communication used for mobile control.

近年、移動体の制御に無線通信を活用する動きがある。例えば、列車制御の分野ではETCS(Europian Train Control System)のLevel2以降や、CBTC(Communication Based Train Control)などが知られている。また、自動車の自動運転の分野では、V2X(Vehicle to Everything)などが知られている。移動体制御に用いる通信では、パケット誤り率、レイテンシ、遅延ジッタなどを低減することが求められる。 In recent years, there has been a movement to utilize wireless communication for controlling mobile objects. For example, in the field of train control, ETCS (European Train Control System) Level 2 or later, CBTC (Communication Based Train Control), and the like are known. Further, in the field of automatic driving of automobiles, V2X (Vehicle to Everything) and the like are known. Communication used for mobile control is required to reduce packet error rate, latency, delay jitter, and the like.

一方、移動体制御のみのために新たに通信インフラを整備し、通信目的毎に別の通信モジュールを準備すると、コストが高となるため、無線システムの通信帯域が許す範囲で、移動体制御以外の多目的な通信も収容できる通信インフラが望ましい。 On the other hand, if a new communication infrastructure is developed only for mobile control and a separate communication module is prepared for each communication purpose, the cost will be high. Therefore, within the range allowed by the communication band of the wireless system, other than mobile control A communication infrastructure that can accommodate multipurpose communications is desirable.

特許文献1では、地上無線基地局と車上無線局との間の列車制御に用いる通信データの到達率を向上させることを目的とし、列車に搭載された車上無線局と地上無線基地局との間で、列車の運行を制御する情報である列車制御情報を含む情報を無線通信により送受信することで列車の運行を制御する列車制御システムであって、地上無線基地局が送信する列車制御情報を含む情報の列車制御情報以外の情報である一般伝送情報は、地上無線基地局から一つの車上無線局に対しては一回のみ送信され、列車制御情報は、地上無線基地局から一つの車上無線局に対して複数回繰り返し送信され、車上無線局は、列車制御情報のうち、データの欠落を生じることなく最初に受信した列車制御情報を列車の運行に用いる列車制御システムが開示されている。 In Patent Document 1, an on-board radio station and a terrestrial radio base station mounted on a train are used for the purpose of improving the arrival rate of communication data used for train control between the terrestrial radio base station and the on-board radio station. A train control system that controls train operation by transmitting and receiving information including train control information, which is information that controls train operation, by wireless communication, and train control information transmitted by a terrestrial wireless base station. General transmission information, which is information other than train control information, is transmitted from the terrestrial radio base station to one on-board radio station only once, and train control information is transmitted from the terrestrial radio base station to one on-board radio station. It is repeatedly transmitted to the on-board radio station multiple times, and the on-board radio station is disclosed by the train control system that uses the first train control information received for train operation among the train control information without causing data loss. Has been done.

国際公開2016/129086号International Release 2016/129086

阿部他,”差動形PSK変調方式における軟判定復号法”,電気学会論文誌C,111巻11号、pp563−568、平成3年Abe et al., "Soft Judgment Decoding Method in Differential PSK Modulation Method", IEEJ Transactions, Vol. 111, No. 11, pp563-568, 1991.

特許文献1に開示されている方法では、列車制御情報のハーフスロットと一般情報のハーフスロットとを結合したスロット単位で、各列車に無線通信リソースを割り当てるため、一部の列車に対して上り方向又は下り方向の一般情報の伝送能力を一時的に増やす柔軟な運用が困難であるという課題がある。言い換えると、特許文献1では、ある列車に対するスロットの割当数の増加によって一般情報の伝送能力を増加でき、列車制御情報の伝送能力も増加する。 In the method disclosed in Patent Document 1, wireless communication resources are allocated to each train in units of slots in which a half slot of train control information and a half slot of general information are combined, so that an upward direction is applied to some trains. Alternatively, there is a problem that flexible operation for temporarily increasing the transmission capacity of general information in the downlink direction is difficult. In other words, in Patent Document 1, the transmission capacity of general information can be increased by increasing the number of slots allocated to a certain train, and the transmission capacity of train control information is also increased.

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、固定局と移動局を用いた無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記無線通信方法で用いられる無線フレームは、少なくとも移動体制御に用いる情報を伝送する制御系チャネルと、前記移動体制御に用いる以外の情報を伝送する非制御系チャネルと、全ての前記移動局に無線制御情報を通知する報知チャネルと、前記移動局から前記固定局への接続を確立するために使用されるアクセス制御チャネルとを含み、前記固定局は、前記無線フレーム内で、前記制御系チャネルの上り及び下りのチャネルペアを少なくとも一つ前記移動局に割り当て、前記非制御系チャネルにおける上りと下りの通信方向を動的に切り替えて、前記非制御系チャネルを前記移動局に動的に割り当て、前記移動局は、送信すべき非制御系情報が発生した場合、当該移動局に割り当てられた前記チャネルペアに含まれる上り制御系チャネルの少なくとも一つを用いて、上り非制御系チャネルの割り当てを固定局へ要求し、前記固定局は、前記上り非制御系チャネルの割り当て要求を受信した場合又は送信すべき非制御系情報が発生した場合に、非制御系チャネルを割り当てる移動局及び当該非制御系チャネルの上り又は下りの通信方向を決定し、前記報知チャネルを用いて前記決定の結果を全ての前記移動局に通知することを特徴とする。 A typical example of the invention disclosed in the present application is as follows. That is, it is a wireless communication method in a wireless communication system using a fixed station and a mobile station, and the wireless frame used in the wireless communication method includes at least a control system channel for transmitting information used for mobile control and the mobile. A non-control channel that transmits information other than that used for control, a broadcast channel that notifies all the mobile stations of radio control information, and an access used to establish a connection from the mobile station to the fixed station. Including the control channel, the fixed station allocates at least one uplink and downlink channel pair of the control system channel to the mobile station in the radio frame, and the uplink and downlink communication directions in the non-control system channel. Is dynamically switched to dynamically assign the non-control system channel to the mobile station, and the mobile station assigns to the channel pair assigned to the mobile station when non-control system information to be transmitted occurs. At least one of the included uplink control channels should be used to request the fixed station to allocate the uplink non-control channel, which should receive or transmit the uplink non-control channel allocation request. When non-control system information is generated, the mobile station to which the non-control system channel is assigned and the upstream or downstream communication direction of the non-control system channel are determined, and the result of the determination is used for all the movements of the above-mentioned movement using the broadcast channel. and it features that you notice the station.

本発明の一態様によれば、移動体制御自体は継続的に提供しつつ、特定の端末に多くの通信帯域を配分が可能となる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to allocate a large amount of communication band to a specific terminal while continuously providing the mobile control itself. Issues, configurations and effects other than those mentioned above will be clarified by the description of the following examples.

本発明の実施例のシステムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the system of the Example of this invention. 本実施例の無線伝送装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of the wireless transmission apparatus of this Example. 本実施例の無線チャネルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of the radio channel of this Example. 本実施例の無線チャネル内部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure inside the radio channel of this Example. 本実施例の無線チャネル内のデータ変調シンボル配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the data modulation symbol arrangement in the radio channel of this Example. 本実施例のDQPSK変調の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the DQPSK modulation of this Example. 本実施例の固定無線局側の無線伝送制御演算装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of the wireless transmission control arithmetic unit on the fixed radio station side of this embodiment. 本実施例のコンフィグ情報メモリの構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of the config information memory of this Example. 本実施例の移動体管理メモリの構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of the mobile management memory of this Example. 本実施例のアクセス管理部が実行する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process executed by the access control part of this embodiment. 本実施例のスケジューラが実行する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process executed by the scheduler of this embodiment. 本実施例のMACパケット処理部が実行する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process executed by the MAC packet processing part of this embodiment. 本実施例のDCCHのMACデータブロックの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the MAC data block of the DCCH of this Example. 本実施例のSCHのデータブロックの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the data block of SCH of this Example. 本実施例のBCHのデータブロックの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the BCH data block of this Example. 本実施例のUCCHの実施例を示す図である。It is a figure which shows the Example of UCCH of this Example. 本実施例のACCHの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of ACCH of this Example. 本実施例の無線信号処理演算装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of the wireless signal processing arithmetic unit of this Example. 本実施例の無線信号送受信装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of the wireless signal transmission / reception device of this Example. 本実施例の移動体側の無線伝送制御演算装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of the wireless transmission control arithmetic unit on the moving body side of this Example. ハンドオーバ時の動作シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the operation sequence at the time of handover.

<実施例1>
図1は、本発明の実施例のシステムの構成例を示す図である。
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a system according to an embodiment of the present invention.

本実施例のシステムは、制御情報伝送装置11と、非制御情報伝送装置12と、1又は複数の固定無線局13と、これらの間の通信媒体となるバックボーンネットワーク16とで構成される。固定無線局13には、1又は複数の移動体23に設けられた移動局が無線通信によって接続される。バックボーンネットワーク16は、有線ネットワークでも無線ネットワークでもよい。以下、固定無線局13と通信する移動局を移動体23全体として捉え、移動体23と称して説明する。 The system of this embodiment includes a control information transmission device 11, a non-control information transmission device 12, one or more fixed radio stations 13, and a backbone network 16 as a communication medium between them. A mobile station provided in one or a plurality of mobile bodies 23 is connected to the fixed radio station 13 by wireless communication. The backbone network 16 may be a wired network or a wireless network. Hereinafter, the mobile station that communicates with the fixed radio station 13 will be regarded as the mobile body 23 as a whole, and will be referred to as the mobile body 23.

制御情報伝送装置11は、移動体23の制御に関する情報を移動体23との間で双方向伝送する装置である。例えば、制御情報伝送装置11は、移動体23の位置情報を移動体23から収集し、移動体23が移動可能な範囲を移動体23に対して通知する機能を有する。 The control information transmission device 11 is a device that bidirectionally transmits information related to the control of the mobile body 23 to and from the mobile body 23. For example, the control information transmission device 11 has a function of collecting the position information of the moving body 23 from the moving body 23 and notifying the moving body 23 of the range in which the moving body 23 can move.

非制御情報伝送装置12は、移動体23の制御以外の情報を移動体23との間で双方向伝送する装置である。例えば、非制御情報伝送装置12は、移動体23を操縦する人に対して伝達すべき指令情報や、移動体23からログ情報や映像情報などを収集するなどの機能を有する。 The non-control information transmission device 12 is a device that bidirectionally transmits information other than the control of the mobile body 23 to and from the mobile body 23. For example, the non-control information transmission device 12 has a function of collecting command information to be transmitted to a person who operates the moving body 23, log information, video information, and the like from the moving body 23.

制御情報伝送装置11及び非制御情報伝送装置12は、上位レイヤの通信を制御しており、IPパケットやシステム特有のプロトコルに準拠したパケットを、無線レイヤの情報伝送ブロックに格納して、移動体23側の制御情報伝送装置21及び非制御情報伝送装置22との間で双方向通信する。 The control information transmission device 11 and the non-control information transmission device 12 control the communication of the upper layer, and store the IP packet and the packet conforming to the system-specific protocol in the information transmission block of the wireless layer to move the mobile body. Bidirectional communication is performed between the control information transmission device 21 and the non-control information transmission device 22 on the 23 side.

無線伝送装置14とアンテナ15は、固定無線局13の構成要素であり、移動体23の無線伝送装置24及びアンテナ25との間で無線通信を行う。無線通信方法についての詳細は後述する。 The wireless transmission device 14 and the antenna 15 are components of the fixed wireless station 13, and perform wireless communication between the wireless transmission device 24 and the antenna 25 of the mobile body 23. Details of the wireless communication method will be described later.

図2は、本実施例の無線伝送装置14、24の構成例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the wireless transmission devices 14 and 24 of this embodiment.

本実施例では固定無線局13の無線伝送装置14と移動体23の無線伝送装置24とは、動作の一部が異なるが、ハードウェアとしては同一の構成でよい。 In this embodiment, the wireless transmission device 14 of the fixed radio station 13 and the wireless transmission device 24 of the mobile body 23 are partially different in operation, but the hardware may have the same configuration.

ネットワークインターフェース装置101は、制御情報伝送装置11、21や非制御情報伝送装置12、22との間で定められた通信方式に従って有線又は無線で通信する装置であり、当該通信方式で使用する物理層やデータリンク層、MAC(Medium Access Control)層などの下位レイヤを処理するモデム機能を有する。ネットワークインターフェース装置101は、一般的なモデム機能を有するチップやボードなどを利用できる。 The network interface device 101 is a device that communicates by wire or wirelessly according to a communication method defined between the control information transmission devices 11 and 21 and the non-control information transmission devices 12 and 22, and is a physical layer used in the communication method. It has a modem function that processes lower layers such as a data link layer, a MAC (Media Access Control) layer, and the like. As the network interface device 101, a chip or board having a general modem function can be used.

パケットバッファ105は、ネットワークインターフェース装置101が制御情報伝送装置11、21や非制御情報伝送装置12、22と送受信するデータを一時的に蓄積するキューである。パケットバッファ105は、ネットワークインターフェース装置101に内蔵される揮発性のメモリに設けても、別体の揮発性のメモリに設けてもよい。 The packet buffer 105 is a queue that temporarily stores data transmitted and received by the network interface device 101 to and from the control information transmission devices 11 and 21 and the non-control information transmission devices 12 and 22. The packet buffer 105 may be provided in a volatile memory built in the network interface device 101, or may be provided in a separate volatile memory.

無線伝送制御演算装置102は、CPU、MPU、DSPなどのデバイス及び実行されるプログラムを格納するメモリで構成され、無線伝送装置14、24の起動後にプログラムをメモリに書き込んで必要な機能を実現する。このプログラムは、プログラムメモリ110から読み出され、共通バス109を通して書き込まれる。プログラムメモリ110は、不揮発性のメモリで構成する。 The wireless transmission control arithmetic unit 102 is composed of a memory for storing devices such as a CPU, MPU, and DSP, and a program to be executed. After the wireless transmission devices 14 and 24 are started, the program is written to the memory to realize a necessary function. .. This program is read from the program memory 110 and written through the common bus 109. The program memory 110 is composed of a non-volatile memory.

ブート処理装置111は、プログラムメモリ110から無線伝送制御演算装置102へのプログラムの書き込みを制御する。ブート処理装置111は、ブート制御プログラムが書き込まれている不揮発性のメモリと、このメモリ上のプログラムを実行するMPUで構成され、無線伝送装置14、24の起動後に最初にMPUがブート制御プログラムを実行する。 The boot processing device 111 controls the writing of the program from the program memory 110 to the wireless transmission control arithmetic unit 102. The boot processing device 111 is composed of a non-volatile memory in which a boot control program is written and an MPU that executes a program on the memory. The MPU first executes the boot control program after the wireless transmission devices 14 and 24 are started. Run.

無線制御メモリ107は、揮発性のメモリで構成され、無線伝送制御演算装置102が移動体23との間の無線制御に関する情報を格納する。例えば、移動体23への無線チャネルの割り当てに関する情報であり、その詳細は後述する。 The wireless control memory 107 is composed of a volatile memory, and the wireless transmission control arithmetic unit 102 stores information related to wireless control with the mobile body 23. For example, it is information about the allocation of the radio channel to the mobile body 23, the details of which will be described later.

無線伝送バッファ106は、揮発性のメモリで構成され、無線によって送受信される情報を、無線伝送制御演算装置102と無線信号処理演算装置103との間で受け渡しをするためのバッファである。無線伝送バッファ106によって、無線伝送制御演算装置102と無線信号処理演算装置103と非同期で動作可能となるが、無線伝送制御演算装置102と無線信号処理演算装置103とが、(例えばDSPで実現されて)同期動作をする場合、無線伝送バッファ106を省略できる。 The wireless transmission buffer 106 is composed of a volatile memory, and is a buffer for passing information transmitted / received by radio between the wireless transmission control arithmetic unit 102 and the wireless signal processing arithmetic unit 103. The wireless transmission buffer 106 enables the wireless transmission control calculation device 102 and the wireless signal processing calculation device 103 to operate asynchronously, but the wireless transmission control calculation device 102 and the wireless signal processing calculation device 103 are realized (for example, by a DSP). In the case of synchronous operation, the wireless transmission buffer 106 can be omitted.

無線信号処理演算装置103は、情報ビット系列とベースバンドデジタル信号とを変換する機能を有し、DSPやFPGAなどで実現する。詳細は後述する。 無線信号処理演算装置103の機能はプログラムで実現してもよい。プログラムは無線伝送制御演算装置102と同様の手順によって、無線伝送装置14、24の起動時にプログラムメモリ110から読み込む。 The wireless signal processing arithmetic unit 103 has a function of converting an information bit sequence and a baseband digital signal, and is realized by a DSP, an FPGA, or the like. Details will be described later. The function of the wireless signal processing arithmetic unit 103 may be realized by a program. The program is read from the program memory 110 when the wireless transmission devices 14 and 24 are started by the same procedure as that of the wireless transmission control arithmetic unit 102.

信号処理メモリ108は、無線信号処理演算装置103が参照するバッファやテーブルを格納しており、無線信号処理演算装置103(DSPやFPGA)に内蔵される揮発性メモリでも、別体の揮発性のメモリでもよい。 The signal processing memory 108 stores buffers and tables referred to by the wireless signal processing arithmetic unit 103, and even the volatile memory built in the wireless signal processing arithmetic unit 103 (DSP or FPGA) is a separate volatile memory. It may be a memory.

無線信号送受信装置104は、ベースバンドデジタル信号と高周波アナログ信号との変換機能を有し、A/D(アナログデジタル)変換器、D/A(デジタルアナログ)変換器、フィルタ、ミキサ、アンプなどを有する無線通信モジュールである。本実施例ではTDD(Time Division Duplex)通信を行うため、送信と受信を切り替えるスイッチをアンテナ側に有する。高周波アナログ信号はアンテナ15、25を介して送受信される。 The wireless signal transmitter / receiver 104 has a conversion function between a baseband digital signal and a high-frequency analog signal, and can be used as an A / D (analog-digital) converter, a D / A (digital-analog) converter, a filter, a mixer, an amplifier, and the like. It is a wireless communication module that has. In this embodiment, in order to perform TDD (Time Division Duplex) communication, a switch for switching between transmission and reception is provided on the antenna side. The high frequency analog signal is transmitted and received via the antennas 15 and 25.

図3は、本実施例の無線チャネルの構成例を示す図である。以下の説明において、移動体23が送信して固定無線局13が受信する無線通信を上り通信とし、固定無線局13が送信して移動体23が受信する無線通信を下り通信と定める。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the radio channel of this embodiment. In the following description, wireless communication transmitted by the mobile body 23 and received by the fixed radio station 13 is defined as uplink communication, and wireless communication transmitted by the fixed radio station 13 and received by the mobile body 23 is defined as downlink communication.

同一時間長のフレーム201が時間的に連続的に配置される。フレーム201内は、報知チャネル202と、下り移動体制御情報伝送チャネル203と、上り移動体制御情報伝送チャネル204と、アクセス制御チャネル205と、非制御情報共有伝送チャネル206とが時分割で配置される。全てのフレーム201で、チャネルの時分割配置は同じである。報知チャネル202は、固定無線局13から当該固定無線局13の無線カバレッジ内にある全ての移動体23に共通無線制御情報を伝送するためのチャネルである。下り移動体制御情報伝送チャネル203は、移動体23の制御に関わる情報を固定無線局13から移動体23に伝送するためのチャネルである。上り移動体制御情報伝送チャネル204は、移動体23から固定無線局13に移動体23の制御に関わる情報を伝送するためのチャネルである。アクセス制御チャネル205は、固定無線局13との接続が確立されていない移動体23が固定無線局13に接続要求を送信するためのチャネルである。非制御情報共有伝送チャネル206は、固定無線局13と移動体23との間で移動体制御以外の情報を伝送するためのチャネルであり、複数の移動体23の間で共有され、上り通信と下り通信を切り替え可能となっている。 Frames 201 having the same time length are arranged continuously in time. In the frame 201, the broadcast channel 202, the downlink control information transmission channel 203, the uplink control information transmission channel 204, the access control channel 205, and the non-control information sharing transmission channel 206 are arranged in a time division manner. NS. In all frames 201, the channel time division arrangement is the same. The broadcast channel 202 is a channel for transmitting common radio control information from the fixed radio station 13 to all the mobile bodies 23 within the radio coverage of the fixed radio station 13. The downlink mobile control information transmission channel 203 is a channel for transmitting information related to the control of the mobile 23 from the fixed radio station 13 to the mobile 23. The uplink mobile control information transmission channel 204 is a channel for transmitting information related to the control of the mobile 23 from the mobile 23 to the fixed radio station 13. The access control channel 205 is a channel for the mobile unit 23 whose connection with the fixed radio station 13 has not been established to transmit a connection request to the fixed radio station 13. The uncontrolled information sharing transmission channel 206 is a channel for transmitting information other than mobile control between the fixed radio station 13 and the mobile 23, and is shared among a plurality of mobiles 23 to perform uplink communication. It is possible to switch the downlink communication.

前述した各チャネルは、さらに1又は複数のチャネルに時分割される。また、各時分割チャネルを異なる周波数で伝送するように周波数ホッピングするとよい。周波数ホッピングは本発明の実施に必須ではないが、移動体23の制御などの信頼度が要求される通信では、システムで使用可能な周波数帯域幅が十分に確保できれ、周波数ホッピングを適用して周波数ダイバーシティ効果を得ることが望ましい。なお、BCH207は報知チャネル202の時分割チャネル、DCCH208は下り移動体制御情報伝送チャネル203の時分割チャネル、UCCH209は上り移動体制御情報伝送チャネル204の時分割チャネル、ACCH210はアクセス制御チャネル205の時分割チャネル、SCH211は非制御情報共有伝送チャネル206の時分割チャネルである。なお、本実施例では1フレーム内に4個のBCH207、4個のDCCH208、4個のUCCH209、4個のACCH210及び2個のSCH211を記載したが、これらは一例であり、各無線チャネルが1フレーム内に少なくとも1個以上あれば、本発明を実施可能である。 Each of the aforementioned channels is further time divided into one or more channels. Further, frequency hopping may be performed so that each time division channel is transmitted at a different frequency. Frequency hopping is not essential for the practice of the present invention, but in communications that require reliability such as control of the mobile 23, a sufficient frequency bandwidth that can be used in the system can be secured, and frequency hopping is applied. It is desirable to obtain the frequency diversity effect. BCH207 is the time-division channel of the broadcast channel 202, DCCH208 is the time-division channel of the downlink control information transmission channel 203, UCCH209 is the time-division channel of the uplink control information transmission channel 204, and ACCH210 is the access control channel 205. The divided channel, SCH211 is a time-division channel of the uncontrolled information sharing transmission channel 206. In this embodiment, four BCH207, four DCCH208, four UCCH209, four ACCH210, and two SCH211 are described in one frame, but these are examples, and each radio channel has one. The present invention can be carried out if there is at least one in the frame.

図4は、本実施例の無線チャネル内部の構成を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration inside the radio channel of this embodiment.

図3に示すBCH207、DCCH208、UCCH209、ACCH210、SCH211などの時分割チャネルの各々は、図4に示すように構成されている。当該時分割チャネルの先頭には、受信側で既知のプリアンブル221が配置される。受信側では、プリアンブル221によって当該時分割チャネルの受信タイミングや周波数ずれを検出できる。 Each of the time-division channels such as BCH207, DCCH208, UCCH209, ACCH210, and SCH211 shown in FIG. 3 is configured as shown in FIG. A preamble 221 known on the receiving side is arranged at the head of the time division channel. On the receiving side, the preamble 221 can detect the reception timing and frequency shift of the time-division channel.

プリアンブル221の後ろには、各チャネルのデータ222が配置される。データ222は、情報ビット系列に対して誤り検出符号や誤り訂正符号化を追加し、変調などの無線信号処理を施して生成される。無線信号処理の詳細は後述する。本実施例では、一次変調方式として差動QPSK(DQPSK)、二次変調方式としてOFDMを採用しているが、本発明は各チャネルが時分割配置されていれば他の変調方式でも実現可能である。 The data 222 of each channel is arranged behind the preamble 221. The data 222 is generated by adding an error detection code and an error correction coding to the information bit sequence and performing radio signal processing such as modulation. Details of wireless signal processing will be described later. In this embodiment, differential QPSK (DQPSK) is adopted as the primary modulation method, and OFDM is adopted as the secondary modulation method, but the present invention can be realized by other modulation methods as long as each channel is time-division-arranged. be.

最後尾に無送信区間である無線チャネル間のガード区間223が配置される。ガード区間223によって、上り伝送における移動体23と固定無線局13との間の距離によって生じる受信タイミングのずれや、フレーム内で上り通信と下り通信との切り替えや、固定無線局13間のタイミングずれを吸収できる。 A guard section 223 between radio channels, which is a non-transmission section, is arranged at the end. Due to the guard section 223, the reception timing shift caused by the distance between the mobile body 23 and the fixed radio station 13 in the uplink transmission, the switching between the uplink communication and the downlink communication within the frame, and the timing shift between the fixed radio stations 13 Can be absorbed.

図4に示す通り、BCH207、DCCH208、UCCH209及びACCH210は同一の構成とする。これららの時分割チャネルが同じ構成を採用することによって、受信機の構成を簡素化できる。SCH211は様々な目的に使用されるチャネルであることから、BCH207等と比較して大きいペイロードが載せられるよう長めの時間をデータ222に割り当てる。図中の(2−1)に示すデータ配置の場合、BCH207等と比較して符号化ブロックのサイズが大きくなる。セルラシステムなどでは、様々な符号化ブロックサイズが定義され、適応変調技術と合わせて無線伝搬路の伝送能力を効率的に活用する方式が使用されている。この考え方は、無線伝搬路が有する伝送能力を効率的に活用できるというメリットがあるが、様々なブロックサイズや変調方式に対応するため、送受信機が複雑になるというデメリットもある。適応変調のためのリアルタイムフィードバック制御も複雑となる。 As shown in FIG. 4, BCH207, DCCH208, UCCH209 and ACCH210 have the same configuration. By adopting the same configuration for these time division channels, the configuration of the receiver can be simplified. Since the SCH 211 is a channel used for various purposes, a longer time is allocated to the data 222 so that a larger payload can be loaded as compared with the BCH 207 and the like. In the case of the data arrangement shown in (2-1) in the figure, the size of the coded block is larger than that of BCH207 or the like. In cellular systems and the like, various coded block sizes are defined, and a method that efficiently utilizes the transmission capacity of the radio propagation path in combination with adaptive modulation technology is used. This idea has the advantage that the transmission capacity of the radio propagation path can be efficiently utilized, but also has the disadvantage that the transmitter / receiver becomes complicated because it supports various block sizes and modulation methods. Real-time feedback control for adaptive modulation is also complicated.

一方、(2−2)に示すように、BCH207などと同一のブロックサイズのものを複数並べてデータ部222−3を構成してもよい。この場合、無線伝送能力の効率的な活用という観点では前述した(2−1)の方式より劣るが、受信機を簡素化できるメリットがある。特に、移動体23の制御に使用されるシステムは信頼度が求められるため、開発や試験に工数を要する(2−1)の方式より(2−2)の方式が望ましい場合もある。本実施例では、SCH211以外のチャネル構成は(1)の方式を採用し、SCH211のチャネル構成は(2−2)の方式を採用する。 On the other hand, as shown in (2-2), a plurality of blocks having the same block size as BCH207 or the like may be arranged side by side to form the data unit 222-3. In this case, although it is inferior to the above-mentioned method (2-1) from the viewpoint of efficient utilization of wireless transmission capability, there is an advantage that the receiver can be simplified. In particular, since the system used for controlling the moving body 23 is required to have reliability, the method (2-2) may be preferable to the method (2-1), which requires man-hours for development and testing. In this embodiment, the method (1) is adopted for the channel configuration other than the SCH211 and the method (2-2) is adopted for the channel configuration of the SCH211.

図5は、本実施例の無線チャネル内のデータ変調シンボル配置の例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of data modulation symbol arrangement in the radio channel of this embodiment.

受信機の構成を簡素化するの観点で、BCH207やSCH211など全ての無線チャネルに関してOFDMシンボル数は同一とする。ただし、SCH211を図4の(2−1)に示す構成をする場合、SCH211のみBCH207等よりOFDMシンボル数を多くする。本実施例では、SCH211も他の無線チャネルと同一のOFDMシンボル数とする。なお、本実施例ではサブキャリア数16、OFDMシンボル数9の場合を例示するが、この数は確保したい無線チャネル数、システム帯域幅、アプリケーションとして必要な伝送レートなどを考慮して決定すべき値であり、少なくとも各無線チャネルにリファレンスを除く変調シンボルが報知チャネルなどで伝送したい情報量だけ確保すれば、本願発明を実施可能である。 From the viewpoint of simplifying the configuration of the receiver, the number of OFDM symbols is the same for all radio channels such as BCH207 and SCH211. However, when the SCH 211 is configured as shown in (2-1) of FIG. 4, only the SCH 211 has a larger number of OFDM symbols than the BCH 207 or the like. In this embodiment, SCH211 also has the same number of OFDM symbols as other radio channels. In this embodiment, the case where the number of subcarriers is 16 and the number of OFDM symbols is 9 is illustrated, but this number should be determined in consideration of the number of radio channels to be secured, the system bandwidth, the transmission rate required for the application, and the like. Therefore, the present invention can be implemented as long as at least the amount of information to be transmitted by the modulation symbol excluding the reference is secured in each radio channel by the broadcast channel or the like.

OFDMシンボル及びサブキャリアのグリッド上には、差動QPSK変調を行うための位相基準シンボル231と、ガードサブキャリア及びDCサブキャリア232と、差動QPSK変調後のデータシンボル233と、システム内外からの干渉を観測するためのヌルシンボル234とが配置される。データシンボル233及びヌルシンボル234には、振幅を有するシンボルは配置しない。 On the grid of OFDM symbols and subcarriers, a phase reference symbol 231 for performing differential QPSK modulation, guard subcarriers and DC subcarriers 232, data symbol 233 after differential QPSK modulation, and data symbols 233 from inside and outside the system. A null symbol 234 for observing interference is arranged. No symbol having amplitude is placed in the data symbol 233 and the null symbol 234.

データシンボル233及びヌルシンボル234の配置は、様々な方法が考えられるが、大きく分けて、(1)ヌルシンボル234を異なるOFDMシンボルで同一サブキャリアに配置する方法と、(2)OFDMシンボル毎に異なるサブキャリアに配置する方法がある。(1)の方法は、同一サブキャリアの1つ前のOFDMシンボルの位相を基準としてDQPSK変調を行うので、DQPSK変調自体はシンプルに実現可能だが、ヌルシンボル234の間で発生する狭帯域の干渉の観測が困難である。換言すると、受信側では、ヌルシンボル234の間に生じる干渉を認識できないため、復調や復号の際に参照するビット毎の尤度の推定精度が低下し、チャネルの誤り率特性を劣化させる要因となる。このような狭帯域の干渉が発生しない環境であれば、(1)に示すようなヌルシンボル234の配置でも問題とならない。一方、狭帯域の干渉が発生し得る環境であれば、(2)に示すような異なるサブキャリアにヌルシンボル234を配置する方がよい。 Various methods can be considered for arranging the data symbol 233 and the null symbol 234, but they can be roughly divided into (1) a method of arranging the null symbol 234 in the same subcarrier with different OFDM symbols and (2) for each OFDM symbol. There is a way to place them in different subcarriers. In the method (1), DQPSK modulation is performed with reference to the phase of the OFDM symbol immediately before the same subcarrier, so that DQPSK modulation itself can be simply realized, but narrow-band interference occurring between null symbols 234. Is difficult to observe. In other words, since the receiving side cannot recognize the interference that occurs between the null symbols 234, the estimation accuracy of the likelihood of each bit referred to during demodulation or decoding is lowered, which is a factor that deteriorates the error rate characteristic of the channel. Become. In an environment where such narrow-band interference does not occur, the arrangement of the null symbol 234 as shown in (1) does not pose a problem. On the other hand, in an environment where narrow-band interference can occur, it is better to place the null symbol 234 on different subcarriers as shown in (2).

なお、本実施例では3サブキャリアに1個の割合でヌルシンボル234を配置しているが、これはアプリケーションで必要となる伝送レートと、観測したい干渉の帯域幅や持続時間に応じて最適化されるべき値である。ヌルシンボル234を多く配置するほど、より狭帯域かつ持続時間が短い干渉を捕捉できるが、アプリケーションで確保できる伝送レートが低くなるため、このトレードオフを考慮して決定する。狭帯域かつ持続時間が短い干渉でも、発生頻度が低ければ誤り訂正符号により克服可能である点も最適化の際に考慮する。つまり、ヌルシンボル234の配置密度は、想定するアプリケーションや想定する干渉に応じた最適化パラメータであり、データシンボルの数がBCH207などの無線チャネルで伝送が必要な情報量を確保できれば、ヌルシンボル234が多くても本願発明と実施可能である。ただし、(2)に示すようにヌルシンボル234を配置した場合、DQPSK変調を行う際に(1)では考慮不要であった工夫が必要となる。これを図6で説明する。 In this embodiment, one null symbol 234 is placed in each of the three subcarriers, but this is optimized according to the transmission rate required by the application and the bandwidth and duration of the interference to be observed. The value to be done. The more null symbols 234 are arranged, the narrower the band and the shorter the duration of interference can be captured, but the transmission rate that can be secured by the application becomes lower, so this trade-off is taken into consideration when making a decision. When optimizing, it is also considered that interference with a narrow band and short duration can be overcome by an error correction code if the frequency of occurrence is low. That is, the arrangement density of the null symbol 234 is an optimization parameter according to the assumed application and the assumed interference, and if the number of data symbols can secure the amount of information required for transmission on a wireless channel such as BCH207, the null symbol 234 It is possible to carry out the present invention at most. However, when the null symbol 234 is arranged as shown in (2), it is necessary to devise something that was not necessary to consider in (1) when performing DQPSK modulation. This will be described with reference to FIG.

図6は、本実施例のDQPSK変調の例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing an example of DQPSK modulation of this embodiment.

図6は、物理的なサブキャリアとOFDMシンボルのグリッドを示しているが、図示するようにガードサブキャリア及びDCサブキャリア232、ヌルシンボル234を除いた範囲で241として例示する論理的なサブキャリアを定義する。各論理サブキャリアの先頭OFDMシンボルにはDQPSK変調の位相基準シンボル231があり、以降には一つ前のOFDMシンボルかつ同一論理サブキャリアの位相を基準としたDQPSK変調シンボルが並ぶ。同一論理サブキャリア内の位相基準シンボルと第一のDQPSK変調シンボルとは、同一の物理サブキャリアとなるものを選択する。これは、差動変調を行う際に変調対象のシンボルと、当該シンボルの位相基準となるシンボルとの間の伝搬路応答は相関が高いことが望ましいため、時間又は周波数軸上でなるべく近いシンボルの組み合わせにより差動変調を行うことが期待できる。 FIG. 6 shows a grid of physical subcarriers and OFDM symbols, but as shown, the logical subcarriers exemplified as 241 in the range excluding the guard subcarrier, the DC subcarrier 232, and the null symbol 234. Is defined. The first OFDM symbol of each logical subcarrier has a phase reference symbol 231 for DQPSK modulation, and thereafter, the previous OFDM symbol and the DQPSK modulation symbol based on the phase of the same logical subcarrier are arranged. The phase reference symbol and the first DQPSK modulation symbol in the same logical subcarrier are selected to be the same physical subcarrier. This is because it is desirable that the propagation path response between the symbol to be modulated and the symbol that serves as the phase reference of the symbol when performing differential modulation has a high correlation, so that the symbols are as close as possible on the time or frequency axis. It can be expected that differential modulation will be performed depending on the combination.

図7は、本実施例の固定無線局13側の無線伝送制御演算装置102の構成例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the wireless transmission control arithmetic unit 102 on the fixed radio station 13 side of this embodiment.

ネットワークインターフェース装置101との間に設けられるパケットバッファ105は、制御情報バッファ301と非制御情報バッファ302とで構成される。制御情報バッファ301は、制御情報伝送装置11との間で伝送されるパケットを一時的に格納するバッファであり、非制御情報バッファ302は、非制御情報伝送装置12との間で伝送されるパケットを一時的に格納するバッファである。上り通信の場合は、伝送パケットが格納されるとネットワークインターフェース装置101により制御情報伝送装置11及び非制御情報伝送装置12へ転送される。下り通信の場合は、スケジューラ305により無線通信チャネルが割り当てられるまで、パケットバッファ105内でパケットが滞留する。制御情報バッファ301に格納されるパケットは無線チャネルのDCCH208やUCCH209で伝送され、非制御情報バッファ302に格納されるパケットはSCH211で伝送される。 The packet buffer 105 provided between the network interface device 101 and the network interface device 101 is composed of a control information buffer 301 and a non-control information buffer 302. The control information buffer 301 is a buffer that temporarily stores packets transmitted to and from the control information transmission device 11, and the non-control information buffer 302 is a packet transmitted to and from the non-control information transmission device 12. Is a buffer that temporarily stores. In the case of uplink communication, when the transmission packet is stored, it is transferred by the network interface device 101 to the control information transmission device 11 and the non-control information transmission device 12. In the case of downlink communication, packets stay in the packet buffer 105 until the wireless communication channel is assigned by the scheduler 305. The packets stored in the control information buffer 301 are transmitted by the radio channels DCCH 208 and UCCH 209, and the packets stored in the non-control information buffer 302 are transmitted by the SCH 211.

無線制御メモリ107は、コンフィグ情報メモリ303(図8参照)及び移動体管理メモリ304(図9参照)を含む。コンフィグ情報メモリ303は、当該固定無線局13に固有の設定パラメータであり、かつ当該固定無線局13に接続している移動体23との間で通信を行うために必要なパラメータを格納するメモリである。例えば、周波数ホッピングに関するパラメータやヌルシンボル配置方法のルールに関するパラメータである。コンフィグ情報メモリ303の内容は、BCH207で移動体23に報知される。移動体管理メモリ304は、当該固定無線局13と接続している移動体23の識別子、移動体23毎に割り当てられてりう無線チャネル、及び非制御情報の再送状態を管理するメモリである。移動体23が固定無線局13との接続を確立すると、移動体管理メモリ304内に当該移動体用の記憶領域が確保される。移動体23が固定無線局13との接続を暗黙的又は明示的に切断すると、移動体管理メモリ304から当該移動体23の記憶領域を削除する。 The wireless control memory 107 includes a config information memory 303 (see FIG. 8) and a mobile management memory 304 (see FIG. 9). The config information memory 303 is a memory that is a setting parameter unique to the fixed radio station 13 and stores parameters necessary for communicating with the mobile body 23 connected to the fixed radio station 13. be. For example, it is a parameter related to frequency hopping and a parameter related to the rule of the null symbol arrangement method. The contents of the config information memory 303 are notified to the mobile body 23 by the BCH 207. The mobile management memory 304 is a memory that manages the identifier of the mobile 23 connected to the fixed radio station 13, the radio channel assigned to each mobile 23, and the retransmission state of non-control information. When the mobile body 23 establishes a connection with the fixed radio station 13, a storage area for the mobile body is secured in the mobile body management memory 304. When the mobile 23 implicitly or explicitly disconnects from the fixed radio station 13, the storage area of the mobile 23 is deleted from the mobile management memory 304.

スケジューラ305は、フレーム内のDCCH208,UCCH209及びSCH211の各無線チャネルで上り及び下りの通信でパケット伝送する移動体23を割り当てる。さらに、スケジューラ305は、BCH207で伝送するコンフィグ情報を読み出し、フレーム番号を管理し、MACパケット処理部306へフレーム番号を通知し、ACCH210のそれぞれに対して使用可能な移動体識別子を指定する。スケジューラ305は、BCH207にて移動体23に報知するため、前述した割り当ての結果をMACパケット処理部306へ通知する。本実施例では、DCCH208,UCCH209,BCH207及びACCH210は無線レイヤでの再送を想定していないが、SCH211はARQ再送を行う。SCH211の再送は移動体管理メモリ304の中で管理されており、スケジューラ305は移動体管理メモリ304を参照し、再送が必要なSCH211が存在する場合は、当該再送が必要なSCH211の割当優先度を上げる。ただし、固定無線局13毎のコンフィグ情報として、再送回数には上限を設けるとよい。 The scheduler 305 allocates a mobile unit 23 for packet transmission in uplink and downlink communication on each of the DCCH 208, UCCH 209, and SCH 211 radio channels in the frame. Further, the scheduler 305 reads the config information transmitted by the BCH 207, manages the frame number, notifies the MAC packet processing unit 306 of the frame number, and specifies a mobile identifier that can be used for each of the ACCH 210. The scheduler 305 notifies the MAC packet processing unit 306 of the result of the above-mentioned allocation in order to notify the mobile body 23 by the BCH 207. In this embodiment, DCCH208, UCCH209, BCH207 and ACCH210 are not supposed to be retransmitted in the radio layer, but SCH211 performs ARQ retransmission. Retransmission of the SCH 211 is managed in the mobile management memory 304, and the scheduler 305 refers to the mobile management memory 304, and if there is a SCH 211 that needs to be retransmitted, the allocation priority of the SCH 211 that needs to be retransmitted. Raise. However, as the config information for each fixed radio station 13, it is advisable to set an upper limit on the number of retransmissions.

MACパケット処理部306は、送信側の処理と受信側の処理がある。 The MAC packet processing unit 306 has a processing on the transmitting side and a processing on the receiving side.

MACパケット処理部306の送信側の処理としては、移動体毎無線チャネル毎にパケットの通し番号であるシーケンス番号を生成する。SCH211の再送パケットでは、再送対象のパケットのシーケンス番号を付与する。生成されたシーケンス番号は、ヘッダ情報として制御情報バッファ301などのデータの先頭に付与し、制御チャネルバッファ308などに書き込む。BCH207は、コンフィグ情報、フレーム番号、及び無線チャネル割当情報をコンフィグ情報メモリ303及びスケジューラ305から取得し、データブロックを生成する。データブロックの先頭にシーケンス番号を含むMACヘッダを付与する。また、上りSCH211の再送を要求する場合は、DCCH208のMACヘッダに再送対象のパケットを示す情報を追加する。どの上りSCH211が再送対象となるかは、非制御チャネルバッファ309に記録されている上りSCH211の受信結果を参照する。この動作は後述する受信側の処理と関連する。 As the processing on the transmitting side of the MAC packet processing unit 306, a sequence number, which is a serial number of the packet, is generated for each radio channel for each mobile unit. In the retransmission packet of SCH211, the sequence number of the packet to be retransmission is assigned. The generated sequence number is added to the beginning of data such as the control information buffer 301 as header information, and is written to the control channel buffer 308 or the like. The BCH 207 acquires the config information, the frame number, and the radio channel allocation information from the config information memory 303 and the scheduler 305, and generates a data block. A MAC header containing the sequence number is added to the beginning of the data block. When requesting the retransmission of the uplink SCH211, information indicating the packet to be retransmitted is added to the MAC header of the DCCH208. Which uplink SCH211 is to be retransmitted refers to the reception result of the uplink SCH211 recorded in the non-control channel buffer 309. This operation is related to the processing on the receiving side, which will be described later.

MACパケット処理部306の受信側の処理としては、各チャネルバッファ(制御チャネルバッファ308、非制御チャネルバッファ309、報知チャネルバッファ310)から受信データを取得し、MACヘッダを解析する。過去に受信したデータとシーケンス番号が重複する場合、SCH211以外の受信データである又はSCH211で再送対象でない、すなわち既に受信に成功しているシーケンス番号である場合は、受信パケットを破棄する。SCH211で再送対象である場合は、過去に受信した結果と結合し、全てのデータが揃った後に非制御情報バッファ302にデータを書き込む。一部のデータが揃っていない場合は、非制御チャネルバッファ309に受信データを滞留させ、再送が必要な範囲(上りSCH211の再送対象)を移動体管理メモリ304に蓄積する。シーケンス番号に抜けがある場合も、再送が必要な範囲を移動体管理メモリ304に蓄積する。SCH211で再送対象であり、かつ再送回数が上限に到達した場合は、非制御チャネルバッファ309に蓄積されているデータを破棄する。ACCH210の受信データである場合は、受信したパケットをそのままアクセス管理部307へ転送する。UCCH209のMACヘッダには、下りSCH211の再送要求が格納されている場合があり、MACパケット処理部306が当該再送要求を確認した場合は、移動体管理メモリ304の情報を更新する。 As processing on the receiving side of the MAC packet processing unit 306, received data is acquired from each channel buffer (control channel buffer 308, non-control channel buffer 309, broadcast channel buffer 310), and the MAC header is analyzed. When the sequence number overlaps with the data received in the past, the received packet is discarded if the received data is other than SCH211 or the sequence number is not to be retransmitted by SCH211, that is, the sequence number has already been successfully received. When the SCH211 is to be retransmitted, it is combined with the result received in the past, and the data is written to the non-control information buffer 302 after all the data are collected. When some data is not available, the received data is retained in the non-control channel buffer 309, and the range requiring retransmission (retransmission target of the uplink SCH211) is stored in the mobile management memory 304. Even if the sequence number is missing, the range that needs to be retransmitted is stored in the mobile management memory 304. When the SCH211 is the target of retransmission and the number of retransmissions reaches the upper limit, the data stored in the non-control channel buffer 309 is discarded. In the case of the received data of the ACCH 210, the received packet is transferred to the access control unit 307 as it is. The MAC header of the UCCH 209 may store a retransmission request for the downlink SCH 211, and when the MAC packet processing unit 306 confirms the retransmission request, the information in the mobile management memory 304 is updated.

アクセス管理部307は、当該固定無線局13に接続している移動体23の数を管理する。ACCH210の入力をトリガとして移動体管理メモリ304を参照し、移動体管理メモリ304に記録がない移動体23で、かつ固定無線局13に接続可能な移動体23の数の上限値を超えない場合、当該移動体23を移動体管理メモリ304に追加する。ただし、スケジューラ305が許可した移動体23以外からのアクセスである場合は、当該ACCH210を破棄する。後述するハンドオーバとも関連するが、当該固定無線局13から別の固定無線局13へ移動する移動体23は、移動体管理メモリ304から削除する。移動体側の通信が途絶えた場合の暗黙的な移動体管理メモリ304からの削除は、MACパケット処理部306がUCCH209の連続受信失敗回数と所定の閾値との比較結果に基づいて判定する。 The access control unit 307 manages the number of mobile bodies 23 connected to the fixed radio station 13. When the mobile body management memory 304 is referred to by the input of the ACCH 210 as a trigger, the mobile body 23 has no record in the mobile body management memory 304, and the upper limit of the number of mobile bodies 23 that can be connected to the fixed radio station 13 is not exceeded. , The moving body 23 is added to the moving body management memory 304. However, if the access is from a mobile body other than the mobile unit 23 permitted by the scheduler 305, the ACCH 210 is discarded. Although related to the handover described later, the mobile 23 that moves from the fixed radio station 13 to another fixed radio station 13 is deleted from the mobile management memory 304. The implicit deletion from the mobile management memory 304 when the communication on the mobile side is interrupted is determined by the MAC packet processing unit 306 based on the comparison result between the number of continuous reception failures of the UCCH 209 and a predetermined threshold value.

図8は、本実施例のコンフィグ情報メモリ303の構成例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the config information memory 303 of this embodiment.

コンフィグ情報メモリ303は、当該固定無線局13に接続している、又は接続しようとしている全ての移動体23に共通で通知すべき内容をコンフィグ値として記憶する。コンフィグ情報メモリ303記憶されたコンフィグ値は、各フレームの報知チャネル(BCH)207で移動体23に伝送される。コンフィグ情報メモリ303が記憶する内容は、固定無線局13の識別子3031と、ヌルシンボル配置方法のルール(ヌルシンボル配置のサブキャリアオフセット値)3032と、周波数ホッピングのルール(周波数ホッピング間隔3033と、周波数ホッピングの基点となる周波数チャネルのオフセット値3034)とを含む。 The config information memory 303 stores as a config value the contents to be notified in common to all the mobile bodies 23 that are connected to or are about to be connected to the fixed radio station 13. The config information memory 303 The stored config value is transmitted to the mobile body 23 on the broadcast channel (BCH) 207 of each frame. The contents stored in the config information memory 303 are the identifier 3031 of the fixed radio station 13, the rule of the null symbol placement method (subcarrier offset value of the null symbol placement) 3032, and the frequency hopping rule (frequency hopping interval 3033 and frequency). The offset value 3034) of the frequency channel that is the base point of hopping is included.

ヌルシンボル配置のサブキャリアオフセット値とは、例えば、図6に示すヌルシンボル配置をサブキャリアオフセット値0として、ヌルシンボルを全体的に1サブキャリアずつ上にシフトして、上側にオーバーフローしたヌルシンボルが下側に回りこむ配置がサブキャリアオフセット値1などのように、ヌルシンボルの配置を固定無線局13の間でずらすためのコンフィグ値である。このようにヌルシンボルを配置すると、ヌルシンボルを用いて、同一の周波数ホッピングパタンとなる固定無線局13間の相互干渉を測定できる。 The subcarrier offset value of the null symbol arrangement is, for example, the null symbol arrangement shown in FIG. 6 is set to the subcarrier offset value 0, the null symbol is shifted upward by one subcarrier as a whole, and the null symbol overflows upward. The arrangement that wraps around to the lower side is a config value for shifting the arrangement of null symbols between the fixed radio stations 13, such as a subcarrier offset value 1. By arranging the null symbols in this way, mutual interference between the fixed radio stations 13 having the same frequency hopping pattern can be measured by using the null symbols.

周波数ホッピングについて、数式を用いて説明する。 Frequency hopping will be described using mathematical formulas.

無線システム全体でL個の周波数チャネルが配置できる場合、ある無線チャネルに適用される周波数チャネルFは以下の式で計算できる。 When L frequency channels can be arranged in the entire wireless system, the frequency channel F applied to a certain wireless channel can be calculated by the following equation.

Figure 0006953333
Figure 0006953333

ここで、frameはスケジューラ305が生成するフレーム番号であり、offsetとstepは、それぞれコンフィグ値である周波数ホッピングオフセットと周波数ホッピングステップである。また、iはフレーム内無線チャネルの通し番号であり、例えば図3に示す例では、BCH#0〜#3には0〜3、DCCH#0〜#3には4〜7、UCCH#0〜#3には8〜11、ACCH#0〜#3には12〜15、SCH#0〜#2には16〜18が割り当てられる。mod5はmodulo演算を指し、引数を5で除した剰余を求める演算である。 Here, frame is a frame number generated by the scheduler 305, and offset and step are a frequency hopping offset and a frequency hopping step, which are config values, respectively. Further, i is a serial number of the radio channel in the frame. For example, in the example shown in FIG. 3, 0 to 3 for BCH # 0 to # 3, 4 to 7 for DCCH # 0 to # 3, and UCCH # 0 to # 8 to 11 are assigned to 3, 12 to 15 are assigned to ACCH # 0 to # 3, and 16 to 18 are assigned to SCH # 0 to # 2. mod5 refers to a modulo operation, which is an operation for obtaining a remainder obtained by dividing an argument by 5.

図9は、本実施例の移動体管理メモリ304の構成例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the mobile management memory 304 of this embodiment.

図9(A)に示す移動体管理テーブル304Aは、当該固定無線局13に接続している移動体各々を管理するテーブルである。 The mobile body management table 304A shown in FIG. 9A is a table that manages each of the mobile bodies connected to the fixed radio station 13.

移動体識別子3041は、アクセス制御チャネル(ACCH)210で移動体23が送信する値をそのまま格納する。制御チャネル割当周期3042及び制御チャネル割当オフセット3043は、移動体23がアクセス制御チャネル210で接続を確立した際に、既に接続済みの移動体23への制御チャネル割当状況を考慮して、他の移動体23と重複しないようアクセス管理部307が決定する値である。図3に示す例では、下りの制御チャネル(DCCH)208と上りの制御チャネル(UCCH)209の4個のペアがフレーム内に設けられており、このシステムにおいてチャネル割当周期が8なので、2フレームに1回、当該移動体23に制御チャネルが割り当てられる。フレーム番号をframe、フレーム内の制御チャネルペアの通し番号をn(DCCH#n及びUCCH#nに相当)、フレーム内の制御チャネルペアの数をM、チャネル割当周期をK、当該移動体に割り当てられる制御チャネル割当オフセットをoffsetとすると、当該移動体23が使用できる制御チャネルペアは以下の数式を満たすものとなる。 The mobile identifier 3041 stores the value transmitted by the mobile 23 as it is on the access control channel (ACCH) 210. The control channel allocation cycle 3042 and the control channel allocation offset 3043 make other movements in consideration of the control channel allocation status to the already connected mobile 23 when the mobile 23 establishes a connection on the access control channel 210. It is a value determined by the access control unit 307 so as not to overlap with the body 23. In the example shown in FIG. 3, four pairs of the downlink control channel (DCCH) 208 and the uplink control channel (UCCH) 209 are provided in the frame, and the channel allocation cycle is 8 in this system, so 2 frames. A control channel is assigned to the moving body 23 once every time. The frame number is frame, the serial number of the control channel pair in the frame is n (corresponding to DCCH # n and UCCH # n), the number of control channel pairs in the frame is M, the channel allocation cycle is K, and the moving body is assigned. Assuming that the control channel allocation offset is offset, the control channel pair that can be used by the moving body 23 satisfies the following formula.

Figure 0006953333
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下り非制御情報未送信データ量3044は、非制御情報バッファ302に格納されている当該移動体23に関する未送信データ量である。下り非制御情報未送信データ量は、下りの非制御情報の発生により増加し、移動体23へ送信後に再送要求が発生しなかった場合、すなわち移動体23への送信が成功したと固定無線局13が判定した場合に減少する。 The downlink non-control information untransmitted data amount 3044 is the untransmitted data amount related to the moving body 23 stored in the non-control information buffer 302. The amount of untransmitted downlink uncontrolled information increases due to the generation of downlink uncontrolled information, and when a retransmission request does not occur after transmission to the mobile 23, that is, when transmission to the mobile 23 is successful, the fixed radio station It decreases when 13 is determined.

上り非制御情報未送信データ量3045は、当該移動体23が保持する未送信の非制御情報データ量である。UCCH209内で移動体23から伝送される非制御情報データ量を受信するたびに最新値に更新し、当該移動体23からSCH211による伝送に成功した非制御情報データ量の分だけ減少させる。 The upstream non-control information untransmitted data amount 3045 is the untransmitted non-control information data amount held by the moving body 23. Each time the amount of uncontrolled information data transmitted from the mobile body 23 is received in the UCCH 209, the value is updated to the latest value, and the amount of uncontrolled information data transmitted from the mobile body 23 by the SCH 211 is reduced.

下り非制御情報送信済み最終シーケンス番号3046は、当該移動体23に対して送信した非制御情報のデータブロックの総数である。送信済みのデータブロックに対して再送要求を受けた場合でも、この番号は変化しない。図4の(2−2)の構成の場合、破線で区切られたブロックを1個のデータブロックとする。つまり、図4の(2−2)の構成で非制御情報を送信した場合、この番号は3増加する。 The final sequence number 3046 for which the downlink non-control information has been transmitted is the total number of data blocks of the non-control information transmitted to the moving body 23. This number does not change when a retransmission request is received for a transmitted data block. In the case of the configuration (2-2) of FIG. 4, the blocks separated by the broken lines are regarded as one data block. That is, when the non-control information is transmitted in the configuration of (2-2) of FIG. 4, this number is incremented by 3.

下り非制御情報再送要求シーケンス番号リスト3047は、当該移動体23からUCCH209を通して再送が必要なシーケンス番号が通知されると、当該シーケンス番号が追加される。再送対象であるシーケンス番号の非制御情報をSCH211で伝送し、移動体23から再送要求が発生しないことを確認した時点で、当該シーケンス番号は下り非制御情報再送要求シーケンス番号リスト3047から削除される。 The downlink non-control information retransmission request sequence number list 3047 is added when the moving body 23 notifies the sequence number requiring retransmission through the UCCH 209. When the non-control information of the sequence number to be retransmitted is transmitted by the SCH 211 and it is confirmed that the retransmission request does not occur from the mobile body 23, the sequence number is deleted from the downlink non-control information retransmission request sequence number list 3047. ..

上り非制御情報受信済み最終シーケンス番号3048は、当該移動体23からSCH211で伝送されたMACヘッダに含まれる最終シーケンス番号の値である。つまり、移動体23自身が管理している最終シーケンス番号の値をコピーすることによって、上り非制御情報受信済み最終シーケンス番号3048を更新する。 The uplink non-control information received final sequence number 3048 is a value of the final sequence number included in the MAC header transmitted from the mobile body 23 by the SCH 211. That is, the final sequence number 3048 for which the uplink non-control information has been received is updated by copying the value of the final sequence number managed by the mobile body 23 itself.

上り非制御情報再送要求シーケンス番号リスト3049は、当該移動体23からSCH211で伝送されたデータブロックのうち、受信に失敗したデータブロックに対応するシーケンス番号が追加される。受信に失敗したデータブロックの再送により受信に成功した時点で、当該シーケンス番号は上り非制御情報再送要求シーケンス番号リスト3049から削除される。 In the uplink non-control information retransmission request sequence number list 3049, a sequence number corresponding to the data block that failed to be received is added to the data block transmitted from the mobile body 23 on the SCH 211. When the reception is successful due to the retransmission of the data block that failed to be received, the sequence number is deleted from the uplink non-control information retransmission request sequence number list 3049.

上り制御情報連続受信失敗回数3050は、当該移動体23のUCCH209の受信に連続で失敗した回数を記録する。図7の説明で述べたとおり、この回数の閾値を用いた判定によって移動体23側の通信が途絶えた場合に、当該移動体23は移動体管理メモリ304から暗黙的に削除される。 The uplink control information continuous reception failure count 3050 records the number of consecutive failures in receiving the UCCH 209 of the mobile body 23. As described in the explanation of FIG. 7, when the communication on the mobile body 23 side is interrupted by the determination using the threshold value of this number of times, the mobile body 23 is implicitly deleted from the mobile body management memory 304.

図9(B)に示すACCH管理テーブル304Bは、アクセス制御チャネル(ACCH)210を管理するためのテーブルであり、スケジューラ305がテーブル値を設定し、アクセス管理部307が参照する。ACCH管理テーブル304Bは、フレーム内の各ACCH210を使用可能な移動体23の識別子が記録される。全ての移動体識別子の値のうち一部の値を全移動体アクセス可能及び全移動体アクセス不可のそれぞれの予約値と定める。例えば、0x0000は全移動体アクセス不可、0xFFFFは全移動体アクセス可能としてもよい。全移動体アクセス不可の値は、当該固定無線局13に接続している移動体23の数が限界に到達している場合に使用する。全移動体アクセス可能の値は、ハンドオーバにより特定の移動体23にリソースを予約する場合を除いた、通常時に使用される。 The ACCH management table 304B shown in FIG. 9B is a table for managing the access control channel (ACCH) 210, the scheduler 305 sets the table value, and the access control unit 307 refers to the table. The ACCH management table 304B records the identifier of the mobile 23 that can use each ACCH 210 in the frame. Some of the values of all mobile identifiers are defined as reserved values for all mobiles accessible and all mobiles inaccessible. For example, 0x0000 may be inaccessible to all mobiles, and 0xFFFF may be accessible to all mobiles. The value of inaccessible to all mobiles is used when the number of mobiles 23 connected to the fixed radio station 13 has reached the limit. The value of access to all mobiles is used at normal times, except when a resource is reserved for a specific mobile 23 by handover.

図10は、本実施例のアクセス管理部307が実行する処理のフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart of a process executed by the access control unit 307 of this embodiment.

アクセス管理部307は、起動すると、ステップ1001でMACパケット処理部306からのACCH210入力を待つ。ACCH210の入力を確認すると、ステップ1002にて図9(B)に示すACCH管理テーブル304Bを参照し、ACCH210の番号と、ACCH210内に含まれる移動体識別子を照合し、当該移動体識別子が当該ACCH210にてアクセスが許可されているかを判定する。アクセスが許可されている場合は、ステップ1003にて、図9(A)に示す移動体管理テーブル304Aが当該移動体23に対して既に確保されているかを確認する。 When the access control unit 307 is activated, it waits for the ACCH210 input from the MAC packet processing unit 306 in step 1001. When the input of the ACCH 210 is confirmed, the ACCH management table 304B shown in FIG. 9B is referred to in step 1002, the number of the ACCH 210 is collated with the mobile identifier included in the ACCH 210, and the mobile identifier is the ACCH 210. Determine if access is permitted at. If access is permitted, it is confirmed in step 1003 whether the mobile management table 304A shown in FIG. 9A is already secured for the mobile 23.

既に移動体管理テーブル304Aが確保されている場合は、確保されている移動体管理テーブル304Aを再利用する。一時的な通信切断後の再接続動作時には、移動体管理テーブル304Aが確保されている。移動体管理テーブル304Aが確保されていない場合は、ステップ1004にて当該固定無線局13に接続されている移動体23が未だ使用していないアクセス制御チャネル(ACCH)210を割り当て、当該移動体23用の記憶領域を新規に生成する。ハンドオーバ含む新規接続時には、移動体管理テーブル304Aが確保されておらず、新たに移動体管理テーブル304Aが確保される。 If the mobile management table 304A has already been secured, the secured mobile management table 304A is reused. The mobile management table 304A is secured during the reconnection operation after the temporary communication disconnection. If the mobile management table 304A is not secured, the mobile 23 connected to the fixed radio station 13 is assigned an access control channel (ACCH) 210 that has not yet been used in step 1004, and the mobile 23 is assigned. Create a new storage area for. At the time of new connection including handover, the mobile management table 304A is not secured, and the mobile management table 304A is newly secured.

図11は、本実施例のスケジューラ305が実行する処理のフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart of processing executed by the scheduler 305 of this embodiment.

スケジューラ305は、起動すると、無線伝送制御演算装置102のハードウェアが管理する時間に基づいて、ステップ1011にてフレーム周期(例えば100ms)毎に無線チャネル割当処理を開始する。割当処理を開始すると、最初にステップ1012にてフレーム番号に1を加算する。 When the scheduler 305 is started, the wireless channel allocation process is started every frame cycle (for example, 100 ms) in step 1011 based on the time managed by the hardware of the wireless transmission control arithmetic unit 102. When the allocation process is started, 1 is first added to the frame number in step 1012.

次に、ステップ1013にて図9(A)に示す移動体管理テーブル304A及びフレーム番号を参照し、DCCH208及びUCCH209を割り当てる移動体23の識別子をチャネルペア番号順に、フレーム内のチャネルペアの数だけ割り当てる。チャネルペア番号Nは、DCCH#N及びUCCH#Nのペアに対応する。当該固定無線局13に接続する移動体23の数が少なく、割り当て対象の移動体23がいない場合は、移動体識別子として例えば0x0000を割り当てるとよい。この番号は、図9(B)に示すACCH管理テーブル304Bで説明で示した全移動体アクセス不可の予約移動体識別子と一致させて、移動体23から当該チャネルへのアクセスを禁止するとよい。 Next, in step 1013, referring to the mobile management table 304A and the frame number shown in FIG. 9 (A), the identifiers of the mobile 23 to which DCCH208 and UCCH209 are assigned are assigned in the order of channel pair numbers, as many as the number of channel pairs in the frame. assign. The channel pair number N corresponds to a pair of DCCH # N and UCCH # N. When the number of mobile bodies 23 connected to the fixed radio station 13 is small and there is no mobile body 23 to be assigned, for example, 0x0000 may be assigned as the mobile body identifier. This number may be matched with the reserved mobile identifier inaccessible to all mobiles shown in the ACCH management table 304B shown in FIG. 9B to prohibit access to the channel from the mobile 23.

次に、ステップ1014にて、SCH211を割り当てる。動的スケジューリングは様々な方法が知られているが、ここでは最も簡単なラウンドロビンを考える。一例として、最初に下り通信で移動体識別子を一巡し、次に上り通信で移動体識別子を一巡し、再度下り通信に戻る動作を繰り返すトークンを想定する。トークンが回ってきた通信方向及び移動体識別子に関し、図9(A)に示す移動体管理テーブル304Aを参照して未送信データの有無及び再送データの有無を判定する。送信すべきデータ(未送信データ、再送データ)がある場合は、SCH#0から順番に探索し、空きチャネルがあれば当該通信方向のSCH211を当該移動体23に割り当てる。このデータ有無判定及びSCH211の割り当てが完了すると、次の移動体23にトークンを渡す。以上の処理をSCH211全て割り当てるか、SCH211で送信すべき非制御情報がなくなるまで繰り返す。トークン一巡後に未割当のSCH211がある場合は、当該未割当のSCH211に0x0000の移動体識別子を割り当てる。フレームスケジューリング終了後のトークン位置は、次のフレームでのフレームスケジューリング動作時の初期値とする。起動時のトークン位置はどこでもよい。 Next, in step 1014, SCH211 is assigned. Various methods are known for dynamic scheduling, but here we consider the simplest round robin. As an example, assume a token that first makes a round of the mobile identifier in the downlink communication, then makes a round of the mobile identifier in the uplink communication, and repeats the operation of returning to the downlink communication again. With respect to the communication direction in which the token has come around and the mobile identifier, the presence / absence of untransmitted data and the presence / absence of retransmission data are determined with reference to the mobile management table 304A shown in FIG. 9 (A). If there is data to be transmitted (untransmitted data, retransmission data), the data is searched in order from SCH # 0, and if there is a free channel, SCH211 in the communication direction is assigned to the mobile unit 23. When the data presence / absence determination and the allocation of the SCH 211 are completed, the token is passed to the next mobile 23. The above processing is repeated until all SCH211 are assigned or there is no uncontrolled information to be transmitted by SCH211. If there is an unallocated SCH211 after one round of tokens, a 0x0000 mobile identifier is assigned to the unallocated SCH211. The token position after the completion of frame scheduling is the initial value at the time of frame scheduling operation in the next frame. The token position at startup can be anywhere.

次に、ステップ1015にて、ACCH210を割り当てる。まず、当該固定無線局13に接続している移動体23の数が上限に達している、すなわち制御チャネルを割り当てる余力がない場合は、全移動体23がアクセス不可であることを示す移動体識別子0x0000を全てのACCH210に割り当てて、割り当てを終了する。それ以外の場合は、全移動体23がアクセス可能であることを示す移動体識別子0xFFFFを全てのACCH210に割り当て、他の固定無線局13に接続している移動体23からのハンドオーバによる接続予定の有無を確認する。接続予定がある場合は、ACCH210のいずれかに当該移動体識別子を割り当てる。ACCH210の番号の若い順に、0xFFFFで初期化したACCH210に移動体識別子を上書きするとよい。 Next, in step 1015, ACCH 210 is assigned. First, when the number of mobiles 23 connected to the fixed radio station 13 has reached the upper limit, that is, when there is no capacity to allocate a control channel, a mobile identifier indicating that all mobiles 23 are inaccessible. Allocate 0x0000 to all ACCH210s and end the allocation. In other cases, the mobile identifier 0xFFFF indicating that all mobiles 23 are accessible is assigned to all ACCH 210s, and the connection is scheduled by handover from the mobile 23 connected to the other fixed radio station 13. Check for presence. If there is a connection plan, the mobile identifier is assigned to any of ACCH210. The mobile identifier may be overwritten on the ACCH 210 initialized with 0xFFFF in ascending order of the ACCH 210 numbers.

次に、ステップ1016にて、DCCH208,UCCH209,SCH211及びACCH210の割り当て結果、すなわち無線チャネルと移動体識別子が一対一で対応付けられたリストをMACパケット処理部306に出力する。 Next, in step 1016, the allocation result of DCCH208, UCCH209, SCH211 and ACCH210, that is, a list in which the radio channel and the mobile identifier are associated one-to-one is output to the MAC packet processing unit 306.

図12は、本実施例のMACパケット処理部306が実行する処理のフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart of processing executed by the MAC packet processing unit 306 of this embodiment.

MACパケット処理部306は、下りパケットを生成して無線信号処理演算装置103へ出力する機能と、無線信号処理演算装置103で受信した上りパケットを解析して各種バッファやメモリの内容を更新する機能がある。 The MAC packet processing unit 306 has a function of generating a downlink packet and outputting it to the wireless signal processing arithmetic unit 103, and a function of analyzing the uplink packet received by the wireless signal processing arithmetic unit 103 and updating the contents of various buffers and memories. There is.

下りパケット生成処理は、ステップ1021にてスケジューラ305による無線チャネル割当完了の通知をプロセス間通信、スレッド間通信又は関数コールの形式で受けると、開始する。以降の処理は実行する順番が入れ替わっても本発明の実現性には影響しない。 The downlink packet generation process is started when the notification of the completion of radio channel allocation by the scheduler 305 is received in step 1021 in the form of interprocess communication, interthread communication, or function call. Subsequent processing does not affect the feasibility of the present invention even if the order of execution is changed.

最初に、ステップ1022にて全てのDCCH208のデータブロックをチャネル番号順に、DCCH#0からDCCH#N−1まで生成する。 First, in step 1022, all the data blocks of DCCH 208 are generated from DCCH # 0 to DCCH # N-1 in the order of channel numbers.

図13は、本実施例のDCCH208のMACデータブロックの構成例を示す図である。 FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a MAC data block of DCCH208 of this embodiment.

DCCH208のMACデータブロックは、MACヘッダ2001及びデータ本体2002で構成される。データ本体2002は、DCCH#nに関してスケジューラ305から受け取る割り当て対象の移動体識別子を参照し、当該移動体識別子に関する制御情報バッファ301から、DCCH208の物理層で伝送可能なデータ量分だけビット列を読み出す。読み出したビット列の長さがDCCH208の物理層で伝送可能なデータ量より少ない場合は、読み出したデータにパディング処理を行い、後ろに付加ビットを追加する。このため、パディングを除いた有効データブロックバイト数をMACヘッダ2001に格納する。 The MAC data block of DCCH208 is composed of a MAC header 2001 and a data body 2002. The data body 2002 refers to the mobile identifier of the allocation target received from the scheduler 305 with respect to DCCH # n, and reads out a bit string from the control information buffer 301 related to the mobile identifier by the amount of data that can be transmitted by the physical layer of DCCH 208. If the length of the read bit string is less than the amount of data that can be transmitted in the physical layer of DCCH208, the read data is padded and additional bits are added after it. Therefore, the number of valid data block bytes excluding padding is stored in the MAC header 2001.

当該移動体23への初回送信時は、下り制御情報シーケンス番号を0とし、異なるデータブロックを送信するたびに1ずつ増加させる。同一のデータブロックを複数回送信する場合は、シーケンス番号を更新しない。上り非制御情報最終シーケンス番号は、当該移動体23からSCH211で送信した最終のシーケンス番号を示し、図9(A)に示す移動体管理テーブル304Aの下り非制御情報送信済み最終シーケンス番号3046を参照する。上り非制御情報再送要求ビットマップは、非制御情報最終シーケンス番号を基準に、シーケンス番号をs個さかのぼったデータブロックの再送要求を示すビットマップである。ここでは、ビットマップの最上位ビットが上り非制御情報最終シーケンス番号そのもの、すなわちs=0を指し、第二上位ビットがs=1のシーケンス番号に対応し、ビット値として1が立っているシーケンス番号の再送が要求される。この再送要求シーケンス番号は、図9(A)に示す移動体管理テーブル304Aの上り非制御情報受信済み最終シーケンス番号3048と上り非制御情報再送要求シーケンス番号リスト3049に基づいて生成される。 At the time of the first transmission to the moving body 23, the downlink control information sequence number is set to 0, and is incremented by 1 each time a different data block is transmitted. When the same data block is transmitted multiple times, the sequence number is not updated. The uplink non-control information final sequence number indicates the final sequence number transmitted from the mobile body 23 on the SCH 211, and refers to the downlink non-control information transmitted final sequence number 3046 of the mobile body management table 304A shown in FIG. 9 (A). do. The uplink non-control information retransmission request bitmap is a bitmap showing a retransmission request of a data block whose sequence number is traced back by s based on the non-control information final sequence number. Here, the most significant bit of the bitmap points to the uplink non-control information final sequence number itself, that is, s = 0, the second upper bit corresponds to the sequence number of s = 1, and the bit value is 1. The number is requested to be resent. This retransmission request sequence number is generated based on the uplink non-control information received final sequence number 3048 and the uplink non-control information retransmission request sequence number list 3049 in the mobile management table 304A shown in FIG. 9A.

なお、あるDCCH#nにおいて割り当て対象の移動体識別子が0x0000の場合、MACデータブロックを生成して無線信号処理演算装置103に入力する代わりに、当該DCCH208での無線信号を生成しないためのDisablerを無線信号処理演算装置103に入力するとよい。 When the mobile identifier to be assigned in a certain DCCH # n is 0x0000, instead of generating a MAC data block and inputting it to the radio signal processing arithmetic unit 103, a Disbrer for not generating a radio signal in the DCCH 208 is used. It may be input to the wireless signal processing calculation device 103.

MACパケット処理部306はDCCH208のデータブロックの生成が終わると、次にステップ1023にてSCH211のデータブロックを生成する。SCH#nが下り通信がない場合は、SCH#nに関して本ステップをスキップする。SCH#nが下り通信の場合は、図14に示すSCH211のデータブロックを生成する。 When the MAC packet processing unit 306 finishes generating the data block of DCCH 208, the MAC packet processing unit 306 then generates the data block of SCH 211 in step 1023. If SCH # n has no downlink communication, this step is skipped for SCH # n. When SCH # n is downlink communication, the data block of SCH211 shown in FIG. 14 is generated.

図14は、本実施例のSCH211のデータブロックの構成例を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a data block of SCH211 of this embodiment.

SCH211のデータブロックは、SCH211用のMACヘッダ2003及びデータ本体2005を含む。データ本体は、物理層のSCH211で伝送可能なデータ量の分だけ非制御情報バッファ302からビット列を読み出すが、IPパケットなど上位層での区切りと合わない可能性がある。このため、SCH211用のMACヘッダには、当該SCH211のデータブロック内に、何個分のIPパケットの一部又は全部が入っているかを示す情報が必要となる。具体的には、IPパケットの数であるセグメント数と、MACヘッダ直後を0としたセグメントの終端となるバイト位置と、IPパケットのどの部分が含まれているかを示す情報をSCH211用のMACヘッダに含める。例えば、IPパケットのどの部分が含まれているかを示す情報は、各セグメントがIPパケットの先頭のみを含んでいるか(ビットフラグ0b10)、終端のみを含んでいるか(ビットフラグ0b01)、先頭と終端を全て含んでいるか(ビットフラグ0b11)、先頭も終端も含んでいないか(ビットフラグ0b00)によって表すことができる。 The data block of SCH211 includes a MAC header 2003 for SCH211 and a data body 2005. The data body reads a bit string from the uncontrolled information buffer 302 by the amount of data that can be transmitted by the SCH211 of the physical layer, but there is a possibility that it does not match the delimiter in the upper layer such as an IP packet. Therefore, the MAC header for SCH211 needs information indicating how many IP packets are partially or wholly contained in the data block of SCH211. Specifically, the MAC header for SCH211 contains information indicating the number of segments, which is the number of IP packets, the byte position at the end of the segment with 0 immediately after the MAC header, and which part of the IP packet is included. Include in. For example, the information indicating which part of the IP packet is included includes whether each segment contains only the beginning of the IP packet (bit flag 0b10), only the end (bit flag 0b01), and the beginning and end. (Bit flag 0b11) or not including the beginning and the end (bit flag 0b00).

このようなセグメンテーションを行うと、セグメント数が不定となることからMACヘッダの長さも可変となる。よって、MACヘッダ自身の長さ情報もMACヘッダに含める。 When such segmentation is performed, the number of segments becomes indefinite, so that the length of the MAC header also becomes variable. Therefore, the length information of the MAC header itself is also included in the MAC header.

有効データブロックサイズは、DCCH208と同様に、MACヘッダとデータ本体のうち、パディングを含まないサイズである。パディングは、非制御情報バッファ302に存在するデータ量が、物理層SCH211で伝送可能なデータ量より小さい場合に、その差を埋めるために生成される。 The effective data block size is the size of the MAC header and the data body, which does not include padding, like DCCH208. The padding is generated to fill the difference when the amount of data existing in the non-control information buffer 302 is smaller than the amount of data that can be transmitted by the physical layer SCH211.

下り非制御情報最終シーケンス番号は、図4の(2−1)で送信する1個のデータブロック、又は(2−2)で送信する複数個のデータブロックの通し番号のうち、最後のシーケンス番号を設定する。下り非制御情報最終シーケンス番号は、当該移動体23に対して初めて送信するデータブロックに0を割り当て、その後はデータブロックが発生する毎に1ずつ増加する。 The downlink non-control information final sequence number is the last sequence number of the serial numbers of one data block transmitted in (2-1) of FIG. 4 or a plurality of data blocks transmitted in (2-2). Set. The downlink non-control information final sequence number is assigned 0 to the data block transmitted to the moving body 23 for the first time, and then increments by 1 each time a data block occurs.

下り非制御情報シーケンス番号ビットマップは、図4の(2−1)のような単一データブロックをSCH211で送る場合には不要であるが、(2−2)のように複数データブロックをSCH211で送る場合には、下り非制御情報最終シーケンス番号から何個前のシーケンス番号のデータブロックを送信するかを示す。最上位ビットが前記最終シーケンス番号に対応し、第二上位ビットが最終シーケンス番号より1つ前のシーケンス番号に対応し、以下同様にビットとシーケンス番号が対応する。 The downlink non-control information sequence number bitmap is not necessary when a single data block as shown in (2-1) of FIG. 4 is sent by SCH211. However, a plurality of data blocks are sent to SCH211 as shown in (2-2). When sending with, indicates how many data blocks of the sequence number before the final sequence number of the downlink non-control information are to be transmitted. The most significant bit corresponds to the final sequence number, the second high-order bit corresponds to the sequence number immediately before the final sequence number, and the bits correspond to the sequence number in the same manner.

この方法では、複数のデータブロックで送信しているシーケンス番号は分かるが、各シーケンス番号がデータブロックの何番目に位置するかが分からない。このため、MACヘッダに近いデータブロックには若いシーケンス番号のデータブロックを配置し、MACヘッダから遠くなるほどシーケンス番号が大きくなるようにデータブロックを配置する。 In this method, the sequence numbers transmitted by a plurality of data blocks can be known, but the position of each sequence number in the data blocks cannot be known. Therefore, a data block having a young sequence number is arranged in a data block close to the MAC header, and a data block is arranged so that the sequence number becomes larger as the distance from the MAC header increases.

送信対象のデータブロックを決定する際、図9(A)に示す移動体管理テーブル304Aを参照して、下り非制御情報再送要求シーケンス番号リスト3047に番号があるシーケンス番号のデータブロックの再送を優先する。再送すべきデータブロックがない場合、移動体管理テーブル304Aの下り非制御情報送信済み最終シーケンス番号3046の次のシーケンス番号からSCH211のデータブロック数分だけ新たなデータブロックを生成する。このとき、再送用データブロックと非再送用データブロックが混在してもよい。例えば、図4の(2−2)のケースでは三つのデータブロックがSCH211内にあるが、そのうち先頭のデータブロックには再送データブロック、残りの二つに非再送データブロックを配置する。受信側は、MACヘッダ内にある下り非制御情報最終シーケンス番号と下り非制御情報シーケンス番号ビットマップによって、各データブロックが再送対象かを識別できる。 When determining the data block to be transmitted, with reference to the mobile management table 304A shown in FIG. 9A, priority is given to the retransmission of the data block having the sequence number numbered in the downlink non-control information retransmission request sequence number list 3047. do. If there is no data block to be retransmitted, a new data block is generated for the number of data blocks of SCH211 from the sequence number next to the final sequence number 3046 for which the downlink non-control information has been transmitted in the mobile management table 304A. At this time, the retransmission data block and the non-retransmission data block may be mixed. For example, in the case of (2-2) of FIG. 4, three data blocks are in the SCH 211, the retransmission data block is arranged in the first data block, and the non-retransmission data block is arranged in the remaining two. The receiving side can identify whether each data block is to be retransmitted by the downlink non-control information final sequence number and the downlink non-control information sequence number bitmap in the MAC header.

MACパケット処理部306は、SCH211データブロック生成が終わると、次にステップ1024にてBCH207のデータブロックを生成する。BCH207のデータブロックは一つが生成され、生成された一つのデータブロックをフレーム内の全てのBCH207にて伝送する。 When the MAC packet processing unit 306 finishes generating the SCH211 data block, the MAC packet processing unit 306 then generates the data block of the BCH207 in step 1024. One data block of BCH 207 is generated, and one generated data block is transmitted by all BCH 207 in the frame.

図15は、本実施例のBCH207のデータブロックの構成例を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of a data block of BCH 207 of this embodiment.

BCH207のデータブロックは、BCH207用のMACヘッダ2006及びデータ本体2007を含む。MACヘッダは、SCH211などと同様にパディングを除いたMACヘッダと有効なデータブロックの長さを示す有効データブロックバイト数と、BCH207を更新する毎に1を加算する下り報知情報シーケンス番号とを含む。フレーム内の全てのBCH207は同一のデータブロックを送信するため、下り報知情報シーケンス番号はフレームの更新毎に1加算される。 The data block of BCH 207 includes a MAC header 2006 for BCH 207 and a data body 2007. The MAC header includes a MAC header excluding padding, the number of valid data block bytes indicating the length of a valid data block, and a downlink notification information sequence number in which 1 is added each time the BCH 207 is updated, as in the case of SCH211. .. Since all BCH 207s in the frame transmit the same data block, the downlink notification information sequence number is incremented by 1 each time the frame is updated.

BCH207のデータ本体は、コンフィグ情報メモリ303に格納されている固定無線局識別子、ヌルシンボルオフセット値、周波数ホッピング間隔、周波数ホッピングオフセット、スケジューラ305の出力であるフレーム番号、及びフレーム内の各無線チャネルに割り当てられた移動体識別子のリストを含む。 The data body of the BCH 207 is stored in the config information memory 303 for a fixed radio station identifier, a null symbol offset value, a frequency hopping interval, a frequency hopping offset, a frame number output from the scheduler 305, and each radio channel in the frame. Contains a list of assigned mobile identifiers.

DCCH/UCCH#n移動体識別子は、当該フレーム内のDCCH#nとUCCH#nのチャネルペアが割り当てられた移動体23の識別子である。SCH#m移動体識別子は、当該フレーム内のSCH#mを割り当てられた移動体23の識別子と通信方向(UL;上り、Uplink、又はDL;下り、Downlink)の組み合わせである。ACCH#k移動体識別子は、ACCH#kを用いたアクセスが可能な移動体23の識別子である。 The DCCH / UCCH # n mobile identifier is an identifier of the mobile 23 to which the channel pair of DCCH # n and UCCH # n in the frame is assigned. The SCH # m mobile identifier is a combination of the identifier of the mobile 23 to which the SCH # m is assigned in the frame and the communication direction (UL; up, Uplink, or DL; down, Downlink). The ACCH # k mobile identifier is an identifier of the mobile 23 that can be accessed using ACCH # k.

以上で生成されたDCCH208のデータブロックは制御チャネルバッファ308に書きこまれ、SCH211のデータブロックは非制御チャネルバッファ309に書き込まれ、BCH207のデータブロックは報知チャネルバッファ310に書き込まれる。チャネルバッファに過書き込まれたデータブロックは、無線信号処理演算装置103側が、自身のタイミングで読み込み、無線チャネルを生成する。 The DCCH 208 data block generated above is written to the control channel buffer 308, the SCH 211 data block is written to the non-control channel buffer 309, and the BCH 207 data block is written to the broadcast channel buffer 310. The data block overwritten in the channel buffer is read by the wireless signal processing arithmetic unit 103 side at its own timing to generate a wireless channel.

次に、図12のステップ1025から1028の処理を説明する。ステップ1025から1028では、無線信号処理演算装置103側で全ての上り無線チャネルの復号処理が完了した時点で処理を開始する。復号処理の完了は、無線信号処理演算装置103から無線伝送制御演算装置102に対する割り込み信号の送信や、両者の間のバッファに設けられた通知用のレジスタに無線信号処理演算装置103が書き込んだフラグ(例えば、1)を無線伝送制御演算装置102が検出すると(ステップ1025)、無線伝送制御演算装置102はこのレジスタに0を書き込み、制御チャネルバッファ308、非制御チャネルバッファ309、報知チャネルバッファ310及びアクセス制御チャネルバッファ311から各上り無線チャネルの復号結果を取得する。取得した復号結果は、MACヘッダ、有効データブロック、パディング、及び復号の成功又は失敗を示すインジケータを含む。 Next, the processes of steps 1025 to 1028 of FIG. 12 will be described. In steps 1025 to 1028, the processing is started when the decoding processing of all the uplink radio channels is completed on the radio signal processing arithmetic unit 103 side. Completion of the decoding process is a flag written by the wireless signal processing arithmetic unit 103 in the transmission of an interrupt signal from the wireless signal processing arithmetic apparatus 103 to the wireless transmission control arithmetic apparatus 102 and the notification register provided in the buffer between the two. When (for example, 1) is detected by the wireless transmission control arithmetic device 102 (step 1025), the wireless transmission control arithmetic device 102 writes 0 to this register, and the control channel buffer 308, the non-control channel buffer 309, the broadcast channel buffer 310, and so on. The decoding result of each uplink radio channel is acquired from the access control channel buffer 311. The obtained decryption result includes a MAC header, a valid data block, padding, and an indicator indicating success or failure of decryption.

MACパケット処理部306は、無線信号処理演算装置103から上り無線チャネルの復号処理完了通知を受けると、ステップ1026にてUCCH209の受信処理、ステップ1027にて上りSCH211が当該フレーム内にあればSCH211の受信処理、及びステップ1028にてACCH210の受信処理を順次行う。 When the MAC packet processing unit 306 receives the notification of the completion of the decoding process of the uplink radio channel from the wireless signal processing arithmetic unit 103, the MAC packet processing unit 306 receives the reception process of the UCCH 209 in step 1026, and if the uplink SCH 211 is in the frame in step 1027, the MAC packet processing unit 306 of the SCH 211 The reception process and the reception process of the ACCH 210 are sequentially performed in step 1028.

UCCH209の構成は、図13に示すDCCH208と同様であるが、移動体23が保持する非制御情報バッファ302内のデータ残留量を含む。 The configuration of the UCCH 209 is similar to that of the DCCH 208 shown in FIG. 13, but includes the amount of data remaining in the uncontrolled information buffer 302 held by the moving body 23.

図16は、本実施例のUCCH209の実施例を示す図である。 FIG. 16 is a diagram showing an embodiment of UCCH209 of this embodiment.

制御チャネルバッファ308には、復号後のUCCH209のMACデータブロックと、当該MACデータブロックに関する誤り検出結果がUCCH209毎に記録されている。 In the control channel buffer 308, the MAC data block of the UCCH 209 after decoding and the error detection result regarding the MAC data block are recorded for each UCCH 209.

UCCH209を通した下りSCH211の再送要求は、DCCH208を通した場合と同様である。MACヘッダ内の下り非制御情報最終シーケンス番号と下り非制御情報再送要求ビットマップから、再送が必要なデータブロックがある場合、図9(A)に示す移動体管理テーブル304Aの下り非制御情報再送要求シーケンス番号リスト3047を更新する。図9(A)に示す移動体管理テーブル304Aの下り非制御情報送信済み最終シーケンス番号3046は、図16のMACヘッダ2008内にある下り非制御情報最終シーケンス番号の値で更新する。 The retransmission request of the downlink SCH211 through UCCH209 is the same as that in the case of passing through DCCH208. If there is a data block that needs to be retransmitted from the downlink non-control information final sequence number and the downlink non-control information retransmission request bitmap in the MAC header, the downlink non-control information retransmission of the moving body management table 304A shown in FIG. The request sequence number list 3047 is updated. The downlink non-control information transmitted final sequence number 3046 of the mobile management table 304A shown in FIG. 9A is updated with the value of the downlink non-control information final sequence number in the MAC header 2008 of FIG.

DCCH208毎の誤り検出結果を参照し、誤りがなければMACヘッダ及びパディングを除いたMACデータブロックを制御情報バッファ301へ書き込むとともに、図9(A)に示す移動体管理テーブル304Aの上り制御情報連続受信失敗回数3050を0にリセットする。誤りがある場合は、MACデータブロックを制御情報バッファへ書き込まず、上り制御情報連続受信失敗回数3050に1を加算する。 The error detection result for each DCCH 208 is referred to, and if there is no error, the MAC data block excluding the MAC header and padding is written to the control information buffer 301, and the uplink control information continuation of the moving body management table 304A shown in FIG. 9 (A) is written. Reset the number of reception failures 3050 to 0. If there is an error, the MAC data block is not written to the control information buffer, and 1 is added to the number of uplink control information continuous reception failure times 3050.

UCCH209の処理が完了すると、次は上りSCH211の受信処理を実行する。上りSCH211の構成は図14と同様である。ただし、図14中の下り非制御情報最終シーケンス番号と下り非制御情報シーケンス番号ビットマップは、それぞれ上り非制御情報最終シーケンス番号と上り非制御情報シーケンス番号ビットマップとなる。 When the processing of UCCH209 is completed, the reception processing of the uplink SCH211 is executed next. The configuration of the upstream SCH211 is the same as that in FIG. However, the downlink non-control information final sequence number and the downlink non-control information sequence number bitmap in FIG. 14 are the uplink non-control information final sequence number and the uplink non-control information sequence number bitmap, respectively.

非制御チャネルバッファ309は、復号後の上りSCH211のMACデータブロックと、当該MACデータブロックに関する誤り検出結果とを、上りSCH211チャネル及び上りSCH211内の複数の各MACデータブロックについて記録する。 The non-control channel buffer 309 records the MAC data block of the uplink SCH211 after decoding and the error detection result regarding the MAC data block for each of the plurality of MAC data blocks in the uplink SCH211 channel and the uplink SCH211.

まず、MACヘッダ2003内の上り非制御情報最終シーケンス番号と上り非制御情報シーケンス番号ビットマップ、ならびに各MACデータブロックに関する誤り検出結果から、図9の上り非制御情報受信済み最終シーケンス番号と上り非制御情報再送要求シーケンス番号リストを更新する。 First, from the uplink non-control information final sequence number and uplink non-control information sequence number bitmap in the MAC header 2003, and the error detection result for each MAC data block, the uplink non-control information received final sequence number and uplink non-uplink in FIG. The control information retransmission request sequence number list is updated.

次に、誤りが検出されなかったMACデータブロックに関するセグメントを組み立てる。非制御チャネルバッファ309内に格納されているMACデータブロックのうち、誤り検出結果=検出なしであるMACデータブロックを用いて、セグメント先頭から終端まで結合が可能なものは、非制御情報バッファ302へ書き込み、MACデータブロック内の全てのセグメントが非制御情報バッファ302へ書き込み済みの場合は、非制御チャネルバッファ309から当該MACデータブロックを削除する。 Next, assemble the segments for the MAC data blocks where no errors were detected. Among the MAC data blocks stored in the non-control channel buffer 309, those that can be combined from the beginning to the end of the segment using the MAC data block whose error detection result = no detection are sent to the non-control information buffer 302. When all the segments in the write and MAC data blocks have already been written to the non-control information buffer 302, the MAC data block is deleted from the non-control channel buffer 309.

SCH211の処理が完了すると、次はACCH210の受信処理を実行する。 When the processing of SCH211 is completed, the reception processing of ACCH210 is executed next.

図17は、本実施例のACCH210の構成例を示す図である。 FIG. 17 is a diagram showing a configuration example of the ACCH 210 of this embodiment.

ACCH210は、ACCHデータ本体2010を含む。本実施例では、最低限、送信元の移動体識別子がACCH210を介して固定無線局13へ伝わればよい。実運用上は、セキュリティ確保の観点から移動体認証に関わる情報をACCH210に含めてもよい。 ACCH 210 includes ACCH data body 2010. In this embodiment, at a minimum, the source mobile identifier may be transmitted to the fixed radio station 13 via the ACCH 210. In actual operation, the ACCH 210 may include information related to mobile authentication from the viewpoint of ensuring security.

アクセス制御チャネルバッファ311は、復号後のACCH210のMACデータブロックと、当該MACデータブロックに関する誤り検出結果をACCH210毎に記録する。誤り検出結果が誤りなしのACCH210は、そのままアクセス管理部307に転送される。誤り有りの場合は特に何もしない。 The access control channel buffer 311 records the MAC data block of the ACCH 210 after decoding and the error detection result regarding the MAC data block for each ACCH 210. The ACCH 210 having no error detection result is directly transferred to the access control unit 307. If there is an error, do nothing in particular.

図18は、本実施例の無線信号処理演算装置103の構成例を示す図である。 FIG. 18 is a diagram showing a configuration example of the wireless signal processing arithmetic unit 103 of this embodiment.

本実施例において、上り通信及び下り通信は、使用される無線チャネルが相補的となるが、取り扱う全てのデータブロックは符号化率、インターリーブパタン、変調方式、変調シンボル数を揃えているため、固定無線局13と移動体23は同一の無線信号処理演算装置103を有せばよく、取り扱う無線チャネルによって、参照する無線伝送バッファ106の部位が異なるだけである。 In this embodiment, the wireless channels used for uplink communication and downlink communication are complementary, but all the data blocks handled are fixed because they have the same coding rate, interleave pattern, modulation method, and number of modulation symbols. The radio station 13 and the mobile body 23 need only have the same radio signal processing calculation device 103, and the portion of the radio transmission buffer 106 to be referred to differs only depending on the radio channel to be handled.

無線信号処理演算装置103は、以下に説明する送信側の処理部401〜409を有する。図3で示す無線チャネルの順に、無線チャネルを構成するデータブロック毎に処理する。 The wireless signal processing arithmetic unit 103 has processing units 401 to 409 on the transmitting side, which will be described below. The data blocks constituting the wireless channel are processed in the order of the wireless channels shown in FIG.

誤り検出符号部401は、無線伝送制御演算装置102が無線伝送バッファ106内に書き込んだMACデータブロックを読み込み、誤り検出符号を最後尾に付加する。例えば、誤り検出符号としては、CRC(Cyclic Redundancy Check)符号を用いるとよい。 The error detection code unit 401 reads the MAC data block written in the wireless transmission buffer 106 by the wireless transmission control arithmetic unit 102, and adds an error detection code to the end. For example, as the error detection code, a CRC (Cyclic Redundancy Check) code may be used.

誤り訂正符号部402は、受信側で誤り訂正するための冗長ビット系列を生成する。例えば、畳み込み符号化を用いるとよい。 The error correction coding unit 402 generates a redundant bit sequence for error correction on the receiving side. For example, convolutional coding may be used.

インターリーブ・リピティション・スクランブラ部403は、誤り訂正符号部402の出力にリピティションを行い、データブロック内のDQPSK変調シンボル数の2倍のビット数となるようにする。プログラム書き込みと同じタイミングで信号処理メモリ108に予め格納するインターリーブパタンを用いて、リピティション後のビット列を並び替える。インターリーブパタンは任意のものでよいが、並び替えはランダム性を有することが望ましい。インターリーブ後の出力と擬似乱数ビット列の、ビット毎の排他的論理和によりスクランブルをかける。擬似乱数ビット列は、インターリーブパタンと同様、予め信号処理メモリ108に格納しておく。 The interleaved repetition scrambler unit 403 repeats the output of the error correction coding unit 402 so that the number of bits is twice the number of DQPSK modulation symbols in the data block. The bit string after repetition is rearranged by using the interleave pattern stored in advance in the signal processing memory 108 at the same timing as the program writing. The interleaved pattern may be arbitrary, but it is desirable that the sorting be random. The output after interleaving and the pseudo-random number bit string are scrambled by the exclusive OR of each bit. The pseudo-random number bit string is stored in the signal processing memory 108 in advance as in the interleave pattern.

DQPSK変調部404は、スクランブル後のビット列を2ビットずつペアにし、0,0の順で入力された場合はπ/4、1,0と入力された場合は3π/4、1,1と入力された場合は5π/4、0,1と入力された場合は7π/4の位相デルタ値を割り当てる。図6で示すように、同一論理サブキャリア内の直前のOFDMシンボルを位相基準とし、位相基準に位相デルタ値を加算して2πのmodulo演算した結果を当該論理サブキャリア及びOFDMシンボルの位相とし、さらにこれを位相基準と再定義し、同一論理サブキャリア内の次のOFDMシンボルの位相を決定することを繰り返す。 The DQPSK modulation unit 404 pairs the scrambled bit strings by 2 bits, and inputs π / 4 when they are input in the order of 0,0, and 3π / 4, 1,1 when they are input as 1,0. If it is entered, 5π / 4 is assigned, and if 0,1 is input, a phase delta value of 7π / 4 is assigned. As shown in FIG. 6, the immediately preceding OFDM symbol in the same logical subcarrier is used as the phase reference, and the result of modulo calculation of 2π by adding the phase delta value to the phase reference is used as the phase of the logical subcarrier and the OFDM symbol. Further, this is redefined as a phase reference, and the phase of the next OFDM symbol in the same logical subcarrier is repeatedly determined.

リソースマッピング部405は、DQPSK変調結果とヌルシンボル、及び差動QPSK位相基準シンボルを図5に示すように配置する。ヌルシンボルの配置は、図8のヌルシンボル配置オフセットの値と齟齬がないパタンを予め信号処理メモリ108に格納しておく。また、サブキャリア毎の差動QPSK位相基準シンボルも同様に、システム全体で共通のパタンを予め信号処理メモリ108に格納しておく。 The resource mapping unit 405 arranges the DQPSK modulation result, the null symbol, and the differential QPSK phase reference symbol as shown in FIG. For the arrangement of the null symbols, the value of the null symbol arrangement offset in FIG. 8 and the pattern that does not conflict with each other are stored in the signal processing memory 108 in advance. Similarly, for the differential QPSK phase reference symbol for each subcarrier, a pattern common to the entire system is stored in the signal processing memory 108 in advance.

IFFT部406は、リソースマッピング部出力をOFDMシンボル毎にIFFT処理を実行する。 The IFFT unit 406 executes IFFT processing on the output of the resource mapping unit for each OFDM symbol.

CP付加部407は、IFFT部406の出力からCyclic Prefixを生成し、IFFT出力の前方に付加する。たとえば、IFFT出力が64サンプルであり、CP長が16サンプルである場合、CPとしてはIFFT出力の最終16サンプルを取り出し、CP、IFFT出力の順に合計80サンプルの塊を生成して出力する。 The CP addition unit 407 generates a Cyclic Prefix from the output of the IFFT unit 406 and adds it to the front of the IFFT output. For example, when the IFFT output is 64 samples and the CP length is 16 samples, the final 16 samples of the IFFT output are taken out as the CP, and a total of 80 samples are generated and output in the order of CP and IFFT output.

時間多重部408は、図4に示すように、プリアンブル、データ本体、ガードタイムを時間多重する。プリアンブルは、予め信号処理メモリ108に格納しておく。データ本体は、CP付加部407の出力である。 As shown in FIG. 4, the time multiplexing unit 408 time-multiplexes the preamble, the data body, and the guard time. The preamble is stored in the signal processing memory 108 in advance. The data body is the output of the CP addition unit 407.

周波数シフト部409は、周波数ホッピングを実現するためのブロックであり、図8の説明で述べた周波数チャネルの決定方法に従って、時間多重部出力に対して位相シフトを行う。周波数チャネルを決定するためのoffsetとstepは、図8で示した周波数ホッピングオフセットと周波数ホッピング間隔であり、無線伝送制御演算装置102から無線信号処理演算装置103のレジスタに書き込んで設定する。同じくframeは、スケジューラ305が決定した値を無線信号処理演算装置103のレジスタに書き込む。Lはシステム既定値であるため、予め信号処理メモリ108に記録してプログラムが参照するか、プログラム自身に組み込んでもよい。iは図8の説明で記載したように、無線チャネル個別に割り当てられる値であり、プログラム自身に無線チャネルとiの変換式を組み込んでおくとよい。周波数シフト部409の出力は、無線信号送受信装置104へ入力される。 The frequency shift unit 409 is a block for realizing frequency hopping, and performs a phase shift on the output of the time multiplex unit according to the frequency channel determination method described in the description of FIG. The offset and step for determining the frequency channel are the frequency hopping offset and the frequency hopping interval shown in FIG. 8, and are set by writing from the wireless transmission control arithmetic unit 102 to the register of the wireless signal processing arithmetic unit 103. Similarly, frame writes the value determined by the scheduler 305 to the register of the radio signal processing arithmetic unit 103. Since L is a system default value, it may be recorded in the signal processing memory 108 in advance and referred to by the program, or may be incorporated into the program itself. As described in the description of FIG. 8, i is a value assigned to each radio channel, and it is preferable to incorporate the conversion formula between the radio channel and i into the program itself. The output of the frequency shift unit 409 is input to the wireless signal transmission / reception device 104.

無線信号処理演算装置103は、以下に説明する受信側の処理部410〜418を有する。送信側と同様に、図3で示す無線チャネルの順番で無線信号送受信装置104からデータブロックが入力され、無線チャネルを構成するデータブロック毎に処理を実行する。 The wireless signal processing arithmetic unit 103 has processing units 410 to 418 on the receiving side, which will be described below. Similar to the transmitting side, data blocks are input from the wireless signal transmitting / receiving device 104 in the order of the wireless channels shown in FIG. 3, and processing is executed for each data block constituting the wireless channel.

周波数シフト部410は、送信側の周波数シフト部409と同様の論理であるが、送信側とは逆の位相シフトを行う。 The frequency shift unit 410 has the same logic as the frequency shift unit 409 on the transmission side, but performs a phase shift opposite to that on the transmission side.

プリアンブル検出部411は、マッチドフィルタなどによりプリアンブルの受信タイミングを検出する。 The preamble detection unit 411 detects the reception timing of the preamble by a matched filter or the like.

FFT部412は、プリアンブル検出部411が検出した当該無線チャネルのプリアンブルタイミングに基づいて、データ本体の各OFDMシンボルのCP直後から物理サブキャリア数に相当する一定サンプル数に対してFFT処理を実施し、周波数領域受信信号を取得する。 Based on the preamble timing of the radio channel detected by the preamble detection unit 411, the FFT unit 412 performs FFT processing on a fixed number of samples corresponding to the number of physical subcarriers immediately after the CP of each OFDM symbol of the data body. , Acquire the frequency domain received signal.

干渉雑音電力推定部413は、送信側でも参照されている信号処理メモリ108内のヌルシンボルパタンに基づいて、各OFDMシンボル及び各サブキャリアの干渉雑音電力を推定する。OFDMシンボル#ofdm、サブキャリア#scの干渉雑音電力Eは、例えば以下のような平均化で推定できる。 The interference noise power estimation unit 413 estimates the interference noise power of each OFDM symbol and each subcarrier based on the null symbol pattern in the signal processing memory 108 which is also referred to on the transmitting side. The interference noise power E of the OFDM symbol #ofdm and the subcarrier #sc can be estimated by, for example, the following averaging.

Figure 0006953333
Figure 0006953333

N(ofdm,sc)は当該OFDMシンボルかつサブキャリアにおいて観測された干渉雑音電力で、複素数のI成分と実数のQ成分の2乗和である。α(ofdm,sc)はヌルシンボルかを示す関数で、ヌルシンボルである場合は1、ヌルシンボルでない場合は0を出力する。aは平均化する範囲を決定するための値で、任意に決定してよい。 N (ofdm, sc) is the interference noise power observed in the OFDM symbol and subcarrier, and is the sum of squares of the complex I component and the real Q component. α (ofdm, sc) is a function indicating whether it is a null symbol, and outputs 1 if it is a null symbol and 0 if it is not a null symbol. a is a value for determining the range to be averaged, and may be arbitrarily determined.

復調処理部414は、ビット毎の尤度を求める。差動PSK変調に対するビット毎の尤度を求める方法は、例えば、非特許文献1に開示されている方法を採用できる。 The demodulation processing unit 414 obtains the likelihood for each bit. As a method for obtaining the bit-by-bit likelihood for differential PSK modulation, for example, the method disclosed in Non-Patent Document 1 can be adopted.

デインターリーブ・スクランブラ部415は、復調処理部414の出力に最初にスクランブルをかける。送信側と同じ擬似乱数系列を用いるが、尤度がbool値でなく連続値であるため、擬似乱数系列が0の場合は+1を尤度に乗じ、擬似乱数系列が1の場合は−1を尤度に乗じる。その後、送信側でも使用したインターリーブパタンを参照し、デインターリーブを行う。 The deinterleaved scrambler unit 415 first scrambles the output of the demodulation processing unit 414. The same pseudo-random number sequence as the sender is used, but the likelihood is not a bool value but a continuous value, so if the pseudo-random number sequence is 0, multiply the likelihood by +1. If the pseudo-random number sequence is 1, then -1. Multiply the likelihood. After that, deinterleave is performed by referring to the interleave pattern used on the transmitting side as well.

尤度合成部416は、リピティション及び同一データブロックとして複数回送信されたデータを尤度レベルで合成する処理である。合成の際、干渉雑音電力推定部413が推定した雑音電力で尤度を除算することによって、干渉雑音電力に応じた尤度の重み付け合成を行う。データブロック間の合成の対象は、同一フレーム内の全BCH207、Rフレーム連続で送信される各DCCH208、Rフレーム連続で送信される各UCCH209の3種である。 The likelihood synthesis unit 416 is a process of synthesizing data transmitted a plurality of times as a repetition and the same data block at a likelihood level. At the time of synthesis, the likelihood is divided by the noise power estimated by the interference noise power estimation unit 413 to perform weighted synthesis of the likelihood according to the interference noise power. The targets of synthesis between data blocks are all BCH 207 in the same frame, each DCCH 208 transmitted in R frame continuous transmission, and each UCCH 209 transmitted in R frame continuous transmission.

DCCH208及びUCCH209が各移動体23に全フレーム割り当てがある条件で、R=4の場合、frameを4で除した余りが0のときを初送とし、そのフレームから4フレーム連続で同じデータブロックを送ることにすると、DCCH208及びUCCH209に関して、連続した4フレームがデータブロック間の合成の対象となる。ここで、R及び初送とするタイミングは、信号処理メモリ108に予め記録しておき、固定無線局13と移動体23との間で同一の設定とする。 Under the condition that DCCH208 and UCCH209 have all frames allocated to each moving body 23, when R = 4, the first transmission is when the remainder after dividing frame by 4 is 0, and the same data block is transmitted for 4 consecutive frames from that frame. If it is decided to send, for DCCH208 and UCCH209, four consecutive frames will be the target of synthesis between data blocks. Here, the timings for R and the first transmission are recorded in advance in the signal processing memory 108, and the same settings are set between the fixed radio station 13 and the mobile body 23.

誤り訂正復号部417は、尤度合成部から出力されるビット毎の尤度に基づいて誤り訂正復号を行い、復号結果を硬判定して、0,1のビット列を出力する。誤り訂正のアルゴリズムとしては、例えばビタビ復号法を用いるとよい。 The error correction / decoding unit 417 performs error correction / decoding based on the likelihood of each bit output from the likelihood synthesis unit, determines the decoding result hard, and outputs a bit string of 0 or 1. As the error correction algorithm, for example, the Viterbi decoding method may be used.

誤り検出部418は、入力されるビット列にCRC検査を行い、誤りの有無を判定し、同判定結果と入力ビット系列からCRCを除いたビット系列を、無線伝送バッファ106内の適切な無線チャネルの部分に書き込む。 The error detection unit 418 performs a CRC check on the input bit string, determines the presence or absence of an error, and transfers the determination result and the bit sequence obtained by removing the CRC from the input bit sequence to the appropriate wireless channel in the wireless transmission buffer 106. Write in the part.

図19は、本実施例の無線信号送受信装置104の構成例を示す図である。 FIG. 19 is a diagram showing a configuration example of the wireless signal transmission / reception device 104 of this embodiment.

図19において、上側が送信側で、無線信号処理演算装置103から出力されるベースバンドデジタル信号を高周波アナログ信号へ変換する機能を提供する。一方、下側は受信側で、アンテナから入力される高周波アナログ信号をベースバンドデジタル信号へ変換する機能を提供する。 In FIG. 19, the upper side is the transmitting side, and provides a function of converting a baseband digital signal output from the wireless signal processing arithmetic unit 103 into a high-frequency analog signal. On the other hand, the lower side is the receiving side, which provides a function of converting a high-frequency analog signal input from the antenna into a baseband digital signal.

本実施例では、システム帯域外への輻射やシステム帯域外からの干渉の影響が考慮されておらず、入力レベルの急激な変動(例えば、システム帯域内の干渉が無から有に変化するような変動)が考慮されていない。このため、これらの機能を実現するための帯域制限フィルタや、自動的に受信利得を制御するAGC(Automatic Gain Control)を追加で導入してもよい。 In this embodiment, the effects of radiation outside the system band and interference from outside the system band are not considered, and sudden fluctuations in the input level (for example, interference within the system band changes from nothing to existence). Fluctuation) is not taken into account. Therefore, a band limiting filter for realizing these functions and an AGC (Automatic Gain Control) that automatically controls the reception gain may be additionally introduced.

D/A変換部501は、無線信号処理演算装置103から出力されるベースバンドデジタル信号をベースバンドアナログ信号へ変換する。LPF部502は、D/A変換後に生じる不要な高周波成分のレベルを低減するために用いるローパスフィルタである。直交変調部503は、ベースバンド信号を高周波信号へ変換する。PA部504は、高周波アナログ信号を無線で送信するためのパワーアンプである。 The D / A conversion unit 501 converts the baseband digital signal output from the radio signal processing arithmetic unit 103 into a baseband analog signal. The LPF unit 502 is a low-pass filter used to reduce the level of unnecessary high-frequency components generated after D / A conversion. The quadrature modulation unit 503 converts the baseband signal into a high frequency signal. The PA unit 504 is a power amplifier for wirelessly transmitting a high-frequency analog signal.

LNA部506は、入力された信号を後段の処理が可能なレベルに増幅する低ノイズ増幅器である。直交復調器507は、高周波信号をベースバンド信号に変換する。LPF部508は不要な高周波成分のレベルを低減するために用いるローパスフィルタである。A/D変換部509は、ベースバンドアナログ信号をベースバンドデジタル信号へ変換する。 The LNA unit 506 is a low noise amplifier that amplifies the input signal to a level that can be processed in the subsequent stage. The orthogonal demodulator 507 converts the high frequency signal into a baseband signal. The LPF unit 508 is a low-pass filter used to reduce the level of unnecessary high frequency components. The A / D conversion unit 509 converts a baseband analog signal into a baseband digital signal.

送受信切り替えスイッチ505は、フレーム内でTDD通信を実現するために用いられる。送信信号や受信信号は図3に示す順番で送受信切り替えスイッチ505を通過するので、各無線チャネルが送信チャネルの場合は送信側に切り替え、受信チャネルの場合は受信側に切り替える。固定無線局13側では、無線チャネルのタイミングを管理しているので、前述したタイミングで常時送受信を切り替える。一方、移動体23側では、固定無線局13が送信する無線信号に同期したタイミングで送受信を切り替えるため、タイミング同期が確立するまでは常に受信に切り替え、同期が確立した後はそのタイミングに従って送受信を切り替える。 The transmission / reception selector switch 505 is used to realize TDD communication within the frame. Since the transmission signal and the reception signal pass through the transmission / reception changeover switch 505 in the order shown in FIG. 3, the transmission signal is switched to the transmission side when each radio channel is a transmission channel, and the reception signal is switched to the reception side when the radio channel is a reception channel. Since the fixed radio station 13 side manages the timing of the radio channel, transmission / reception is always switched at the timing described above. On the other hand, on the mobile 23 side, since transmission / reception is switched at the timing synchronized with the radio signal transmitted by the fixed radio station 13, reception is always switched until timing synchronization is established, and after synchronization is established, transmission / reception is performed according to the timing. Switch.

図20は、本実施例の移動体23側の無線伝送制御演算装置102の構成例を示す図である。 FIG. 20 is a diagram showing a configuration example of the wireless transmission control arithmetic unit 102 on the mobile body 23 side of this embodiment.

移動体23側の無線伝送制御演算装置102において、制御情報バッファ301及び非制御情報バッファ302の使用方法は、固定無線局13側の無線伝送制御演算装置102と同じである。コンフィグ情報メモリ303は、固定無線局13側と同じ情報を格納するが、報知チャネルで受信した結果、すなわち報知チャネルバッファ310の内容に基づいて図8と同じコンフィグ情報を記録する。 In the wireless transmission control arithmetic unit 102 on the mobile body 23 side, the usage of the control information buffer 301 and the non-control information buffer 302 is the same as the wireless transmission control arithmetic unit 102 on the fixed radio station 13 side. The config information memory 303 stores the same information as the fixed radio station 13 side, but records the same config information as in FIG. 8 based on the result received by the broadcast channel, that is, the contents of the broadcast channel buffer 310.

移動体管理メモリ304は、図9と同様の内容だが上りと下りを読み替えてチャネルの割り当て情報を記録する。ただし、固定無線局13と異なり当該移動体23自身の情報のみを記録する。 The mobile management memory 304 has the same contents as in FIG. 9, but reads up and down and records channel allocation information. However, unlike the fixed radio station 13, only the information of the mobile 23 itself is recorded.

スケジューラ305は、固定無線局13と同様に、一定周期毎(例えば100ms毎)に起動する。スケジューラ305は、起動すると、まず固定無線局13からの報知情報(図15)を参照し、当該移動体23が使用可能な無線チャネルの有無を判定する。UCCH209、SCH211又はACCH210に関する割り当て対象の移動体識別子が、当該移動体23を明示的に指示している場合は、制御情報バッファ301の内容、非制御情報バッファ302の内容、又は当該移動体23の移動体識別子をそれぞれの無線チャネルで伝送するため、MACパケット処理部306に伝送データを設定する。MACパケット処理部306で生成するデータブロックは、それぞれ図16、図14、図17に示すような形式である。 Similar to the fixed radio station 13, the scheduler 305 is activated at regular intervals (for example, every 100 ms). When the scheduler 305 is activated, it first refers to the broadcast information (FIG. 15) from the fixed radio station 13 and determines whether or not the mobile body 23 has a usable radio channel. When the mobile identifier to be assigned with respect to UCCH209, SCH211 or ACCH210 explicitly indicates the mobile 23, the contents of the control information buffer 301, the contents of the non-control information buffer 302, or the mobile 23. Transmission data is set in the MAC packet processing unit 306 in order to transmit the mobile identifier on each wireless channel. The data blocks generated by the MAC packet processing unit 306 are in the format shown in FIGS. 16, 14, and 17, respectively.

UCCH209を送信する場合には、非制御情報バッファ302内に残留しているデータ量、すなわち図16の非制御情報未送信データ量を毎回送信する。ただし、同一データブロックを連続送信している間は受信側での合成に支障が生じるため、当該データ量は更新しないとよい。 When transmitting UCCH209, the amount of data remaining in the uncontrolled information buffer 302, that is, the amount of uncontrolled information untransmitted data in FIG. 16 is transmitted each time. However, since the composition on the receiving side is hindered while the same data block is continuously transmitted, it is preferable not to update the amount of the data.

移動体23では、固定無線局13と異なり、起動直後はシステムのタイミングが不定で、かつどの固定無線局13にも接続していない状態である。この場合、まず移動体23の無線信号処理演算装置103は、プリアンブルの受信タイミングに基づいて、固定無線局13とのタイミング同期を確保する。次に、移動体23は、タイミング同期を確保した固定無線局13が出力している報知チャネル(BCH)207の受信を試みる。当該フレーム内でどの移動体23でも自由に使えるACCH210(移動体識別子0xFFFF)が、当該報知チャネル207で報知されていれば、移動体23はACCH210の送信を試みる。このとき、ACCH210のどのチャネルを使用するかは移動体23自身が自由に決定してよい。送信したACCH210が固定無線局13で受け入れられ、報知チャネルで一つのDCCH208及びUCCH209の少なくとも一つが当該移動体23に割り当てられていることが確認できれば、固定無線局13への接続は完了する。なお本実施例では、状態管理をスケジューラ305自身が、移動体23が固定無線局13に未接続かを判定する。 In the mobile body 23, unlike the fixed radio station 13, the timing of the system is indefinite immediately after the start-up, and the mobile body 23 is not connected to any fixed radio station 13. In this case, first, the radio signal processing arithmetic unit 103 of the mobile body 23 secures the timing synchronization with the fixed radio station 13 based on the reception timing of the preamble. Next, the mobile body 23 attempts to receive the broadcast channel (BCH) 207 output by the fixed radio station 13 that secures the timing synchronization. If the ACCH 210 (mobile identifier 0xFFFF) that can be freely used by any moving body 23 in the frame is notified by the notification channel 207, the moving body 23 attempts to transmit the ACCH 210. At this time, the moving body 23 itself may freely decide which channel of the ACCH 210 to use. If it is confirmed that the transmitted ACCH 210 is accepted by the fixed radio station 13 and at least one of the DCCH 208 and the UCCH 209 is assigned to the mobile 23 in the broadcast channel, the connection to the fixed radio station 13 is completed. In this embodiment, the scheduler 305 itself determines whether the mobile body 23 is not connected to the fixed radio station 13 in the state management.

図21は、ハンドオーバ時の動作シーケンスを示す図である。 FIG. 21 is a diagram showing an operation sequence at the time of handover.

移動体23と、移動体23と通信中の固定無線局13Aと、ハンドオーバ先となる固定無線局13Bを考える。二つの固定無線局13は、それぞれ通常の運用として報知チャネルを移動体23に対して送信している。移動体23は、二つの固定無線局13から送信された報知チャネルを広帯域で受信し、全ての周波数ホッピングチャネル、及びフレーム内全ての報知チャネルの平均受信電力を測定する。 Consider a mobile body 23, a fixed radio station 13A communicating with the mobile body 23, and a fixed radio station 13B as a handover destination. Each of the two fixed radio stations 13 transmits a broadcast channel to the mobile body 23 as a normal operation. The mobile body 23 receives the broadcast channels transmitted from the two fixed radio stations 13 in a wide band, and measures the average received power of all the frequency hopping channels and all the broadcast channels in the frame.

次に、この測定結果に基づいて、固定無線局13Aの報知チャネルホッピングパタンに関する平均受信電力を基準とし、固定無線局13A以外のホッピングパタンについても総当りで平均化した電力を求める。そして、基準値よりX[dB]低い水準を閾値として、閾値を超えたホッピングパタンのうち最大の平均受信電力のものを特定し、周波数ホッピングオフセットとホッピング間隔をUCCH209で固定無線局13Aへ送信する。 Next, based on this measurement result, the average received power for the broadcast channel hopping pattern of the fixed radio station 13A is used as a reference, and the power averaged for all hopping patterns other than the fixed radio station 13A is obtained. Then, using a level X [dB] lower than the reference value as a threshold value, the hopping pattern exceeding the threshold value with the maximum average received power is specified, and the frequency hopping offset and hopping interval are transmitted to the fixed radio station 13A by UCCH209. ..

固定無線局13は、UCCH209を受信すると、初期設定されるネイバーリストを参照し、UCCH209で受信した周波数ホッピングオフセットとホッピング間隔を用いてテーブルを検索し、固定無線局13Bを特定し、固定無線局13Bに対してハンドオーバのためのリソース予約を要求する。 When the fixed radio station 13 receives the UCCH 209, the fixed radio station 13 refers to the preset neighbor list, searches the table using the frequency hopping offset and the hopping interval received by the UCCH 209, identifies the fixed radio station 13B, and identifies the fixed radio station 13B. Request resource reservation for handover from 13B.

固定無線局13Bは、リソース予約要求を受信すると、予約可能な制御系チャネル(DCCH208、UCCH209)がある場合はポジティブなレスポンス、ない場合はネガティブなレスポンスを返す。ポジティブなレスポンスを返した場合は、ハンドオーバ対象移動体専用のACCH210を一定時間(例えば1秒)確保し続け、BCH207にてACCH210の割り当て情報を伝送する。固定無線局13Bからのレスポンスは、DCCH208により固定無線局13Aから移動体23に通知される。ここで、移動体23がネガティブなレスポンスを受信した場合、固定無線局13Aに接続したままの状態でハンドオーバ動作をやり直すとよい。 When the fixed radio station 13B receives the resource reservation request, it returns a positive response if there is a reservable control channel (DCCH208, UCCH209), or a negative response if it does not. When a positive response is returned, the ACCH 210 dedicated to the handover target mobile body is continuously secured for a certain period of time (for example, 1 second), and the allocation information of the ACCH 210 is transmitted by the BCH 207. The response from the fixed radio station 13B is notified from the fixed radio station 13A to the mobile body 23 by the DCCH 208. Here, when the mobile body 23 receives a negative response, it is advisable to redo the handover operation while still connected to the fixed radio station 13A.

移動体23は、ポジティブなレスポンスを受けた場合、自身のタイミングでハンドオーバのトリガをかける。具体的には、制御系チャネルの連続送信の切れ目のタイミングで、かつ固定無線局13Bのホッピングパタンの平均受信電力が、固定無線局13Aの平均受信電力よりY[dB]低い閾値を上回る場合、ハンドオーバのトリガをかける。ハンドオーバのトリガによって、移動体23が固定無線局13Bに対してハンドオーバ対象移動体専用のACCH210を送信する。これに対し固定無線局13Bが制御系チャネルを割り当て、割り当て情報をBCH207で移動体23に通知することによってハンドオーバが完了する。 When the mobile body 23 receives a positive response, it triggers the handover at its own timing. Specifically, when the average reception power of the hopping pattern of the fixed radio station 13B exceeds the threshold value Y [dB] lower than the average reception power of the fixed radio station 13A at the timing of the break of the continuous transmission of the control system channel. Trigger a handover. By the trigger of the handover, the mobile body 23 transmits the ACCH 210 dedicated to the mobile body to be handed over to the fixed radio station 13B. On the other hand, the fixed radio station 13B allocates the control system channel, and the allocation information is notified to the mobile body 23 by the BCH 207, so that the handover is completed.

固定無線局13Bとの通信確立以降、移動体23は固定無線局13Aに何も送信しなくなるため、固定無線局13Aは当該移動体23からの制御情報の受信に連続して失敗し、実施例1で示したように暗黙的な通信切断となる。 Since the mobile body 23 does not transmit anything to the fixed radio station 13A after the establishment of communication with the fixed radio station 13B, the fixed radio station 13A continuously fails to receive the control information from the mobile body 23, and the embodiment As shown in 1, the communication is implicitly disconnected.

固定無線局13Bから移動体23に制御系チャネルの割り当て情報が来ずに所定時間が経過した場合、移動体23はハンドオーバ失敗と判定し、固定無線局13Aとの通信を継続する。 If a predetermined time elapses without receiving control channel allocation information from the fixed radio station 13B to the mobile 23, the mobile 23 determines that the handover has failed and continues communication with the fixed radio station 13A.

以上の手順によるハンドオーバを実現するため、いくつか機能を実施例1のシステムに追加する。 In order to realize the handover by the above procedure, some functions are added to the system of the first embodiment.

一つ目は、図16に示すUCCH209のMACヘッダに、ネイバーFH情報があるかのインジケータと、前述した手順で観測された周波数ホッピングオフセット及び周波数ホッピング間隔の情報を追加する。 The first is to add an indicator of whether or not there is neighbor FH information to the MAC header of UCCH209 shown in FIG. 16 and information on the frequency hopping offset and the frequency hopping interval observed in the above procedure.

二つ目は、移動体23の無線信号処理演算装置103に、広帯域受信の機能を追加する。実施例1で示した主信号の処理と並行して全ての周波数ホッピングチャネルと、フレーム内BCH207に関する平均受信電力を測定し、無線伝送制御演算装置102から測定結果を参照可能とする。 The second is to add a wideband reception function to the wireless signal processing arithmetic unit 103 of the mobile body 23. In parallel with the processing of the main signal shown in the first embodiment, the average received power of all the frequency hopping channels and the in-frame BCH 207 is measured, and the measurement result can be referred to from the wireless transmission control arithmetic unit 102.

三つ目は、移動体23の無線伝送制御演算装置102に、前述した平均受信電力情報から近傍の固定無線局13の周波数ホッピングオフセットと周波数ホッピング間隔を特定する機能を追加する。 The third is to add a function to the wireless transmission control arithmetic unit 102 of the mobile body 23 to specify the frequency hopping offset and the frequency hopping interval of the nearby fixed radio station 13 from the above-mentioned average received power information.

四つ目は、固定無線局13の無線伝送制御演算装置102に、ハンドオーバ対象の移動体23に対する制御系チャネルの予約要求メッセージと応答メッセージを固定無線局13間で伝送する機能と、リソース予約処理を行う機能を追加し、これらの組み合わせと近傍の固定無線局13を関連付けたテーブルを追加する。さらに、このテーブルから前記組み合わせに対応する近傍の固定無線局13を特定する機能を移動体23の無線伝送制御演算装置102に追加する。 The fourth is a function of transmitting a reservation request message and a response message of the control system channel to the mobile body 23 to be handover to the wireless transmission control calculation device 102 of the fixed radio station 13 between the fixed radio stations 13 and resource reservation processing. Add the function to perform the above, and add a table that associates these combinations with the nearby fixed radio stations 13. Further, a function of identifying a nearby fixed radio station 13 corresponding to the combination from this table is added to the wireless transmission control arithmetic unit 102 of the mobile body 23.

五つ目は、図13に示すDCCH208のMACヘッダに、ネイバー固定無線局13でのリソース予約が完了したことを示すインジケータを追加する。 Fifth, an indicator indicating that the resource reservation at the neighbor fixed radio station 13 has been completed is added to the MAC header of the DCCH 208 shown in FIG.

六つ目は、図15のBCH207のデータ構成に、ハンドオーバ関連の閾値計算に用いるX[dB]とY[dB]を通知する機能を追加する。 Sixth, a function of notifying X [dB] and Y [dB] used for the threshold calculation related to handover is added to the data structure of BCH 207 of FIG.

<実施例2>
実施例3では、システム運用者が操作する保守端末装置17と固定無線局13をバックボーンネットワークで接続し、保守端末装置17からの指示が固定無線局13のネットワークインターフェース装置を介して無線伝送制御演算装置102内のスケジューラ305に伝送されるよう、実施例1又は実施例2のシステムにおいて伝送路を拡張する。
<Example 2>
In the third embodiment, the maintenance terminal device 17 operated by the system operator and the fixed radio station 13 are connected by a backbone network, and the instruction from the maintenance terminal device 17 is wireless transmission control calculation via the network interface device of the fixed radio station 13. The transmission line is extended in the system of the first embodiment or the second embodiment so as to be transmitted to the scheduler 305 in the apparatus 102.

保守端末装置17からスケジューラ305に対し、図15に示すSCH211の通信方向及び移動体識別子に相当する非制御系チャネルの割り当て情報を直接指示することによって、例えば非常事態に陥った移動体23への指示や、移動体23からの情報収集に通信帯域を傾斜配分できる。保守端末装置17がスケジューラ305に対して直接指示する状況においても、報知チャネル(BCH)207、アクセス制御チャネル(ACCH)210、及び制御系チャネル(DCCH208、UCCH209)は、スケジューラ305の自律動作によって制御される。 By directly instructing the scheduler 305 from the maintenance terminal device 17 to the communication direction of the SCH 211 and the allocation information of the non-control system channel corresponding to the mobile identifier shown in FIG. 15, for example, to the mobile 23 in an emergency situation. The communication band can be allocated in an inclined manner for instructions and information collection from the mobile body 23. Even in the situation where the maintenance terminal device 17 directly instructs the scheduler 305, the notification channel (BCH) 207, the access control channel (ACCH) 210, and the control system channels (DCCH208, UCCH209) are controlled by the autonomous operation of the scheduler 305. Will be done.

スケジューラ305は、実施例1や実施例2のように、完全に自律で動作するモードと、非制御系チャネル割り当てのみ保守端末装置17に従うモードの2モードを有するとよく、モードの切り替えは保守端末装置17が管理するとよい。 The scheduler 305 may have two modes, a mode that operates completely autonomously as in the first and second embodiments, and a mode that follows the maintenance terminal device 17 only for non-control channel allocation, and the mode can be switched by the maintenance terminal. It is preferable that the device 17 manages it.

以上に説明したように、本発明の実施例によると、無線フレームは、少なくとも移動体制御に用いる情報を伝送する制御系チャネル(DCCH208、UCCH209)と、移動体制御に用いる以外の情報を伝送する非制御系チャネル(SCH211)と、全ての移動体23に無線制御情報を通知する報知チャネル(BCH207)と、移動体23から前記固定無線局13への接続を確立するために使用されるアクセス制御チャネル(ACCH210)とを含み、固定無線局13は、無線フレーム内で、制御系チャネルの上り(UCCH209)及び下り(DCCH208)のチャネルペアを少なくとも一つ移動体23に割り当て、非制御系チャネル(SCH211)における上りと下りの通信方向を動的に切り替えて、非制御系チャネル(SCH211)を移動体23に動的に割り当てる。このため、非制御系チャネルが割り当てられる移動体23や通信方向(上り、下り)を柔軟に変更可能に無線フレームを構成できるので、移動体23の制御のための通信帯域は継続的に提供しつつ、特定の端末に多くの通信帯域を配分が可能となる。例えば、緊急事態が発生して多くの非制御系情報の伝送が必要な移動体23へ通信帯域を傾斜的に配分できる。さらに、制御系の上り及び下りチャネルを各移動体23に固定的に確保しておくことによって、緊急事態においても移動体23の制御のための通信帯域は継続的に提供でき、移動体23の制御に支障が生じない。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the wireless frame transmits at least the control system channels (DCCH208, UCCH209) for transmitting information used for mobile control and information other than those used for mobile control. A non-control channel (SCH211), a broadcast channel (BCH207) for notifying all mobiles 23 of radio control information, and access control used to establish a connection from the mobile 23 to the fixed radio station 13. Including the channel (ACCH210), the fixed radio station 13 allocates at least one uplink (UCCH209) and downlink (DCCH208) channel pair of the control system channel to the mobile body 23 in the radio frame, and assigns the non-control system channel (UCCH210) to the mobile unit 23. The non-control system channel (SCH211) is dynamically assigned to the mobile body 23 by dynamically switching the upstream and downstream communication directions in the SCH211). Therefore, since the mobile body 23 to which the non-control system channel is assigned and the wireless frame can be flexibly changed in the communication direction (uplink, downlink), the communication band for controlling the mobile body 23 is continuously provided. At the same time, it is possible to allocate a large amount of communication band to a specific terminal. For example, the communication band can be obliquely allocated to the mobile 23, which needs to transmit a large amount of non-control system information in the event of an emergency. Further, by fixedly securing the upstream and downstream channels of the control system in each mobile body 23, the communication band for controlling the mobile body 23 can be continuously provided even in an emergency, and the mobile body 23 can be continuously provided. There is no problem in control.

また、移動体23は、送信すべき非制御系情報が発生した場合、移動体23に割り当てられたチャネルペアに含まれる上り制御系チャネル(UCCH209)の少なくとも一つを用いて、上り非制御系チャネル(SCH211)の割り当てを固定無線局13へ要求するので、常に割り当てられている制御系チャネル(UCCH209)を有効活用して、迅速に割り当てを要求できる。 Further, when the non-control system information to be transmitted is generated, the mobile body 23 uses at least one of the uplink control system channels (UCCH209) included in the channel pair assigned to the mobile body 23 to be used in the uplink non-control system. Since the allocation of the channel (SCH211) is requested to the fixed radio station 13, the allocation can be requested promptly by effectively utilizing the always assigned control system channel (UCCH209).

また、固定無線局13は、上り非制御系チャネル(SCH211)の割り当て要求を受信した場合又は送信すべき非制御系情報が発生した場合に、非制御系チャネル(SCH211)を割り当てる移動体23及び当該非制御系チャネルの上り又は下りの通信方向を決定し、決定の結果を報知チャネル(BCH207)を用いて全ての移動体23に通知するので、個別に移動体23へ通知する必要がなく、回線利用効率を向上できる。また、まだ固定無線局13に接続していない移動体23にも非制御系チャネルの割り当てを通知できる。 Further, the fixed radio station 13 is assigned to the mobile unit 23 and the non-control system channel (SCH211) when the fixed radio station 13 receives the request for allocation of the uplink non-control system channel (SCH211) or when the non-control system information to be transmitted is generated. Since the upstream or downstream communication direction of the non-control system channel is determined and the result of the determination is notified to all the moving bodies 23 using the notification channel (BCH207), it is not necessary to notify the moving bodies 23 individually. Line utilization efficiency can be improved. In addition, the mobile unit 23, which is not yet connected to the fixed radio station 13, can be notified of the allocation of the non-control system channel.

また、固定無線局13は、割り当て優先度が高い移動体23の指示を受けた後、当該移動体23から上り非制御系チャネル(SCH211)の割り当て要求を受信した場合又は当該移動体23に送信すべき非制御系情報が発生した場合に、当該移動体23に対して非制御系チャネルを優先的に割り当てるので、緊急事態が発生して多くの非制御系情報の伝送が必要な移動体23へ通信帯域を傾斜的に配分できる。 Further, when the fixed radio station 13 receives the instruction of the mobile body 23 having a high allocation priority and then receives the allocation request of the uplink non-control system channel (SCH211) from the mobile body 23, or transmits to the mobile body 23. When non-control system information to be generated occurs, the non-control system channel is preferentially assigned to the mobile body 23, so that the mobile body 23 requires transmission of a large amount of non-control system information in the event of an emergency. The communication band can be allocated in an inclined manner.

また、固定無線局13は、報知チャネル(BCH207)の無線フレーム内において、同一内容のデータブロックを複数回送信するので、重要な情報であるチャネル割り当てを確実に移動体23に通知できる。 Further, since the fixed radio station 13 transmits the data block having the same content a plurality of times in the radio frame of the broadcast channel (BCH207), the channel allocation, which is important information, can be reliably notified to the mobile body 23.

また、固定無線局13は、報知チャネル(BCH207)の無線フレーム内において、同一内容のデータブロックを、異なる周波数で複数回送信するので、周波数ダイバーシティの効果によってフェージング対策をして、重要な情報であるチャネル割り当てを確実に移動体23に通知できる。 Further, since the fixed radio station 13 transmits data blocks having the same contents a plurality of times at different frequencies within the radio frame of the broadcast channel (BCH207), fading countermeasures are taken by the effect of frequency diversity, and important information is used. It is possible to reliably notify the moving body 23 of a certain channel allocation.

また、各チャネルは、ガード区間、プリアンブル、1又は複数のデータブロックで構成され、チャネル間及び同一チャネル内の複数のデータブロック間で、符号化率、インターリーブパタン、変調方式、及び変調シンボル数を等しくするので、複数の方式に対応したハードウェア構成を持つ必要がなく、ハードウェアを簡易に構成できる。 In addition, each channel is composed of a guard interval, a preamble, or a plurality of data blocks, and the coding rate, interleave pattern, modulation method, and number of modulation symbols are set between channels and between a plurality of data blocks in the same channel. Since they are made equal, it is not necessary to have a hardware configuration corresponding to a plurality of methods, and the hardware can be easily configured.

また、各データブロックは、位相基準シンボル、ヌルシンボル、及び差動QPSK変調シンボルで構成されるので、ヌルシンボルによって干渉の程度を測定でき、差動QPSK変調によって高速移動にも対応できる。 Further, since each data block is composed of a phase reference symbol, a null symbol, and a differential QPSK modulation symbol, the degree of interference can be measured by the null symbol, and high-speed movement can be supported by the differential QPSK modulation.

また、差動QPSK変調は、ヌルシンボルを除いた位相基準シンボル及び差動QPSKシンボルに論理的な周波数インデックスを割り当て、同一の周波数インデックスとなる前記シンボル間で差動変調するので、相関が高いシンボル間で変調することによって、誤り率を低減できる。 Further, in the differential QPSK modulation, a logical frequency index is assigned to the phase reference symbol excluding the null symbol and the differential QPSK symbol, and differential modulation is performed between the symbols having the same frequency index, so that the symbols have a high correlation. By modulating between, the error rate can be reduced.

また、固定無線局13及び移動体23は、非制御系チャネル(SCH211)内のデータブロックのうち、一部又は全ての受信を失敗した場合、制御系チャネル(DCCH208、UCCH209)で再送対象のデータブロックを指定するので、再送情報を伝送するための専用のチャネルを設けることなく、常に割り当てられている制御系チャネル(UCCH209)を有効活用でき、オーバーヘッドを削減できる。 Further, when the fixed radio station 13 and the mobile body 23 fail to receive a part or all of the data blocks in the non-control system channel (SCH211), the data to be retransmitted on the control system channel (DCCH208, UCCH209). Since the block is specified, the control system channel (UCCH209) that is always assigned can be effectively utilized without providing a dedicated channel for transmitting the retransmission information, and the overhead can be reduced.

また、
前記固定無線局13は、前記アクセス制御チャネルが、全ての移動体23からの送信を許可するモードと、特定の移動体23のみからの送信を許可するモードとのいずれで動作するかを決定し、前記決定の結果を前記報知チャネルを用いて全ての前記移動体23に通知するので、ハンドオーバの成功率を向上できる。
again,
The fixed radio station 13 determines whether the access control channel operates in a mode in which transmission from all mobile bodies 23 is permitted or a mode in which transmission from only a specific mobile body 23 is permitted. Since the result of the determination is notified to all the mobile bodies 23 using the notification channel, the success rate of handover can be improved.

また、移動体23は、固定無線局13と同様に、ネットワークインターフェース装置101と無線伝送制御演算装置102と無線信号処理演算装置103と無線信号送受信装置104とを有し、無線伝送制御演算装置102が実行する処理を、固定無線局13用と移動体23用とで切り替えることによって、固定無線局13又は移動体23のいずれかを構成可能としたので、同じハードウェア上で動作するプログラムの変更のみ固定無線局13又は移動体23を構成できる。 Further, the mobile body 23 has a network interface device 101, a wireless transmission control calculation device 102, a radio signal processing calculation device 103, and a radio signal transmission / reception device 104, similarly to the fixed radio station 13, and the wireless transmission control calculation device 102. By switching the process executed by the fixed radio station 13 and the mobile body 23, either the fixed radio station 13 or the mobile body 23 can be configured, so that the program running on the same hardware can be changed. Only the fixed radio station 13 or the mobile body 23 can be configured.

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications and equivalent configurations within the scope of the appended claims. For example, the above-described examples have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to those having all the described configurations. Further, a part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment. Further, the configuration of another embodiment may be added to the configuration of one embodiment. In addition, other configurations may be added / deleted / replaced with respect to a part of the configurations of each embodiment.

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。 Further, each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be realized by hardware by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit, and the processor realizes each function. It may be realized by software by interpreting and executing the program to be executed.

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。 Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a memory, a hard disk, a storage device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。 In addition, the control lines and information lines indicate those that are considered necessary for explanation, and do not necessarily indicate all the control lines and information lines that are necessary for implementation. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.

11…制御情報伝送装置
12…非制御情報伝送装置
13…固定無線局
14…無線伝送装置
15…アンテナ
16…バックボーンネットワーク
17…保守端末装置
21…制御情報伝送装置
22…非制御情報伝送装置
23…移動体
24…無線伝送装置
25…アンテナ
101…ネットワークインターフェース装置
102…無線伝送制御演算装置
103…無線信号処理演算装置
104…無線信号送受信装置
105…パケットバッファ
106…無線伝送バッファ
107…無線制御メモリ
108…信号処理メモリ
109…共通バス
110…プログラムメモリ
111…ブート処理装置
201…フレーム
202…報知チャネル群
203…下り移動体制御情報伝送チャネル
204…上り移動体制御情報伝送チャネル
205…アクセス制御チャネル
206…非制御情報共有伝送チャネル
207…報知チャネル
208…下り移動体制御情報伝送チャネル
209…上り移動体制御情報伝送チャネル
210…アクセス制御チャネル
211…非制御情報共有伝送チャネル
221…プリアンブル
222…データ
223…ガード区間
231…位相基準シンボル
232…ガードサブキャリア及びDCサブキャリア
233…データシンボル
234…ヌルシンボル
241…論理サブキャリア
301…移動体制御情報バッファ
302…非制御情報バッファ
303…コンフィグ情報メモリ
304…移動体管理メモリ
305…スケジューラ
306…MACパケット処理部
307…アクセス管理部
308…移動体制御チャネルバッファ
309…非制御チャネルバッファ
310…報知チャネルバッファ
311…アクセス制御チャネルバッファ
401…誤り検出符号部
402…誤り訂正符号部
403…インターリーブ・リピティション・スクランブラ部
404…DQPSK変調部
405…リソースマッピング部
406…IFFT部
407…CP付加部
408…時間多重部
409…送信側周波数シフト部
410…受信側周波数シフト部
411…プリアンブル検出部
412…FFT部
413…干渉雑音電力推定部
414…復調処理部
415…デインターリーブ・スクランブラ部
416…尤度合成部
417…誤り訂正復号部
418…誤り検出部
501…デジタルアナログ変換部
502…ローパスフィルタ
503…直交変調部
504…パワーアンプ
505…送信受信切り替え部
506…低ノイズ増幅部
507…直交復調部
508…ローパスフィルタ
509…アナログデジタル変換部
11 ... Control information transmission device
12 ... Uncontrolled information transmission device 13 ... Fixed radio station 14 ... Wireless transmission device 15 ... Antenna 16 ... Backbone network 17 ... Maintenance terminal device 21 ... Control information transmission device 22 ... Uncontrollable information transmission device 23 ... Mobile body 24 ... Wireless transmission Device 25 ... Antenna 101 ... Network interface device 102 ... Wireless transmission control calculation device 103 ... Wireless signal processing calculation device 104 ... Wireless signal transmission / reception device 105 ... Packet buffer 106 ... Wireless transmission buffer 107 ... Wireless control memory 108 ... Signal processing memory 109 ... Common bus 110 ... Program memory 111 ... Boot processing device 201 ... Frame 202 ... Notification channel group 203 ... Downward moving body control information transmission channel 204 ... Upward moving body control information transmission channel 205 ... Access control channel 206 ... Non-control information sharing transmission channel 207 ... Notification channel 208 ... Downward moving body control information transmission channel 209 ... Upward moving body control information transmission channel 210 ... Access control channel 211 ... Uncontrolled information sharing transmission channel 221 ... Preamble 222 ... Data 223 ... Guard section 231 ... Phase reference symbol 232 ... Guard subcarrier and DC subcarrier 233 ... Data symbol 234 ... Null symbol 241 ... Logical subcarrier 301 ... Mobile control information buffer 302 ... Non-control information buffer 303 ... Config information memory 304 ... Mobile management memory 305 ... Scheduler 306 ... MAC packet processing unit 307 ... Access control unit 308 ... Mobile control channel buffer 309 ... Non-control channel buffer 310 ... Broadcast channel buffer 311 ... Access control channel buffer 401 ... Error detection code unit 402 ... Error correction code unit 403 ... Interleave. Repetition scrambler unit 404 ... DQPSK modulation unit 405 ... Resource mapping unit 406 ... IFFT unit 407 ... CP addition unit 408 ... Time multiplexing unit 409 ... Transmission side frequency shift unit 410 ... Reception side frequency shift unit 411 ... Preamble detection unit 412 ... FFT unit 413 ... Interference noise Power estimation unit 414 ... Demodulation processing unit 415 ... Deinterleaved scrambler unit 416 ... Probability synthesis unit 417 ... Error correction decoding unit 418 ... Error detection unit 501 ... Digital analog conversion unit 502 ... Low pass filter 503 ... Orthogonal modulation unit 504 ... Power amplifier 505 ... Transmission / reception switching unit 506 ... Low noise amplification unit 507 ... Orthogonal demodulation unit 508 ... Low pass filter 509 ... Analog / digital conversion unit

Claims (12)

固定局と移動局を用いた無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記無線通信方法で用いられる無線フレームは、少なくとも移動体制御に用いる情報を伝送する制御系チャネルと、前記移動体制御に用いる以外の情報を伝送する非制御系チャネルと、全ての前記移動局に無線制御情報を通知する報知チャネルと、前記移動局から前記固定局への接続を確立するために使用されるアクセス制御チャネルとを含み、
前記固定局は、
前記無線フレーム内で、前記制御系チャネルの上り及び下りのチャネルペアを少なくとも一つ前記移動局に割り当て、
前記非制御系チャネルにおける上りと下りの通信方向を動的に切り替えて、前記非制御系チャネルを前記移動局に動的に割り当て
前記移動局は、送信すべき非制御系情報が発生した場合、当該移動局に割り当てられた前記チャネルペアに含まれる上り制御系チャネルの少なくとも一つを用いて、上り非制御系チャネルの割り当てを固定局へ要求し、
前記固定局は、前記上り非制御系チャネルの割り当て要求を受信した場合又は送信すべき非制御系情報が発生した場合に、非制御系チャネルを割り当てる移動局及び当該非制御系チャネルの上り又は下りの通信方向を決定し、前記報知チャネルを用いて前記決定の結果を全ての前記移動局に通知することを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method in a wireless communication system using a fixed station and a mobile station.
The wireless frame used in the wireless communication method includes at least a control channel for transmitting information used for mobile control, a non-control channel for transmitting information other than those used for mobile control, and all the mobile stations. It includes a broadcast channel for notifying radio control information and an access control channel used to establish a connection from the mobile station to the fixed station.
The fixed station
Within the radio frame, at least one uplink and downlink channel pair of the control system channel is assigned to the mobile station.
The upstream and downstream communication directions in the non-control system channel are dynamically switched, and the non-control system channel is dynamically assigned to the mobile station .
When the non-control system information to be transmitted is generated, the mobile station allocates the uplink non-control system channel by using at least one of the uplink control system channels included in the channel pair assigned to the mobile station. Request to a fixed station,
The fixed station allocates the non-control system channel when it receives the request for allocating the upstream non-control system channel or when the non-control system information to be transmitted occurs, and the mobile station that allocates the non-control system channel and the uplink or downlink of the non-control system channel. a wireless communication method of a communication direction is determined, characterized that you notify the result of the decision to all the mobile station using the broadcast channel.
請求項1に記載の無線通信方法であって、 The wireless communication method according to claim 1.
前記固定局は、割り当て優先度が高い移動局の指示を受けた後、当該移動局から前記上り非制御系チャネルの割り当て要求を受信した場合又は当該移動局に送信すべき非制御系情報が発生した場合に、当該移動局に対して非制御系チャネルを優先的に割り当てることを特徴とする無線通信方法。 After receiving an instruction from a mobile station having a high allocation priority, the fixed station receives an allocation request for the uplink non-control system channel from the mobile station, or generates non-control system information to be transmitted to the mobile station. A wireless communication method characterized in that a non-control system channel is preferentially assigned to the mobile station in the case of the above.
請求項1に記載の無線通信方法であって、 The wireless communication method according to claim 1.
前記固定局は、前記報知チャネルの無線フレーム内において、同一内容のデータブロックを複数回送信することを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method characterized in that the fixed station transmits a data block having the same content a plurality of times within a wireless frame of the broadcast channel.
請求項3に記載の無線通信方法であって、 The wireless communication method according to claim 3.
前記固定局は、前記報知チャネルの無線フレーム内において、同一内容のデータブロックを、異なる周波数で複数回送信することを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method characterized in that the fixed station transmits a data block having the same content a plurality of times at different frequencies within a wireless frame of the broadcast channel.
請求項1に記載の無線通信方法であって、 The wireless communication method according to claim 1.
前記制御系チャネル、前記非制御系チャネル、前記報知チャネルと、前記アクセス制御チャネルの各々は、ガード区間、プリアンブル、1又は複数のデータブロックで構成され、 Each of the control system channel, the non-control system channel, the broadcast channel, and the access control channel is composed of a guard section, a preamble, or a plurality of data blocks.
異なるチャネル間及び同一チャネル内の複数のデータブロック間で、符号化率、インターリーブパタン、変調方式、及び変調シンボル数を等しくすることを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method characterized by equalizing the coding rate, interleave pattern, modulation method, and number of modulation symbols between different channels and between a plurality of data blocks in the same channel.
請求項5に記載の無線通信方法であって、 The wireless communication method according to claim 5.
前記1又は複数のデータブロックの各々は、位相基準シンボル、ヌルシンボル、及び差動QPSK変調シンボルで構成されることを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method, wherein each of the one or a plurality of data blocks is composed of a phase reference symbol, a null symbol, and a differential QPSK modulation symbol.
請求項6に記載の無線通信方法であって、 The wireless communication method according to claim 6.
差動QPSK変調は、ヌルシンボルを除いた位相基準シンボル及び差動QPSKシンボルに論理的な周波数インデックスを割り当て、同一の周波数インデックスとなる前記シンボル間で差動変調することを特徴とする無線通信方法。 The differential QPSK modulation is a wireless communication method characterized in that a logical frequency index is assigned to a phase reference symbol excluding a null symbol and a differential QPSK symbol, and differential modulation is performed between the symbols having the same frequency index. ..
請求項5に記載の無線通信方法であって、 The wireless communication method according to claim 5.
前記固定局及び前記移動局は、前記非制御系チャネル内のデータブロックのうち、一部又は全ての受信を失敗した場合、前記制御系チャネルで再送対象のデータブロックを指定することを特徴とする無線通信方法。 The fixed station and the mobile station are characterized in that, when reception of a part or all of the data blocks in the non-control system channel fails, the data block to be retransmitted in the control system channel is designated. Wireless communication method.
請求項1に記載の無線通信方法であって、 The wireless communication method according to claim 1.
前記固定局は、前記アクセス制御チャネルが、全ての移動局からの送信を許可するモードと、特定の移動局のみからの送信を許可するモードとのいずれで動作するかを決定し、前記決定の結果を前記報知チャネルを用いて全ての前記移動局に通知することを特徴とする無線通信方法。 The fixed station determines whether the access control channel operates in a mode that allows transmission from all mobile stations or a mode that allows transmission from only a specific mobile station, and determines whether the access control channel operates in a mode that allows transmission from only a specific mobile station. A wireless communication method characterized in that the result is notified to all the mobile stations using the notification channel.
固定局と移動局とが通信する無線通信システムであって、 A wireless communication system in which a fixed station and a mobile station communicate with each other.
前記固定局と前記移動局との通信で用いられる無線フレームは、少なくとも移動体制御に用いる情報を伝送する制御系チャネルと、前記移動体制御に用いる以外の情報を伝送する非制御系チャネルと、全ての前記移動局に無線制御情報を通知する報知チャネルと、前記移動局から前記固定局への接続を確立するために使用されるアクセス制御チャネルとを含み、 The radio frame used for communication between the fixed station and the mobile station includes at least a control channel that transmits information used for mobile control, a non-control channel that transmits information other than that used for mobile control, and the like. It includes a broadcast channel that notifies all the mobile stations of radio control information and an access control channel that is used to establish a connection from the mobile station to the fixed station.
前記固定局は、 The fixed station
他のシステムとの通信インターフェース機能を提供するネットワークインターフェース装置と、 A network interface device that provides a communication interface function with other systems,
無線通信の伝送に関わるスケジューリング機能及びアクセス制御機能を提供する無線伝送制御演算装置と、 A wireless transmission control arithmetic unit that provides a scheduling function and an access control function related to wireless communication transmission,
無線で伝送するビット系列とベースバンドデジタル信号とを相互に変換し、誤り検出や誤り訂正機能を提供する無線信号処理演算装置と、 A wireless signal processing arithmetic device that mutually converts a bit sequence transmitted wirelessly and a baseband digital signal to provide error detection and error correction functions.
ベースバンドデジタル信号と高周波アナログ信号とを相互に変換し、無線側のインターフェース機能を提供する無線信号送受信装置とを有し、 It has a wireless signal transmitter / receiver that converts baseband digital signals and high-frequency analog signals to each other and provides an interface function on the wireless side.
前記無線伝送制御演算装置は、前記無線フレーム内で、前記制御系チャネルの上り及び下りのチャネルペアを少なくとも一つ前記移動局に割り当て、前記非制御系チャネルにおける上りと下りの通信方向を動的に切り替えて、前記非制御系チャネルを前記移動局に動的に割り当てる機能を有し、 The wireless transmission control arithmetic unit allocates at least one uplink and downlink channel pair of the control system channel to the mobile station in the wireless frame, and dynamically sets the uplink and downlink communication directions in the non-control system channel. Has a function of dynamically allocating the non-control system channel to the mobile station by switching to
前記移動局は、送信すべき非制御系情報が発生した場合、当該移動局に割り当てられた前記チャネルペアに含まれる上り制御系チャネルの少なくとも一つを用いて、上り非制御系チャネルの割り当てを固定局へ要求し、 When the non-control system information to be transmitted is generated, the mobile station allocates the uplink non-control system channel by using at least one of the uplink control system channels included in the channel pair assigned to the mobile station. Request to a fixed station,
前記固定局は、前記上り非制御系チャネルの割り当て要求を受信した場合又は送信すべき非制御系情報が発生した場合に、非制御系チャネルを割り当てる移動局及び当該非制御系チャネルの上り又は下りの通信方向を決定し、前記報知チャネルを用いて前記決定の結果を全ての前記移動局に通知することを特徴とする無線通信システム。 The fixed station allocates the non-control system channel when it receives the request for allocating the upstream non-control system channel or when the non-control system information to be transmitted occurs, and the mobile station that allocates the non-control system channel and the uplink or downlink of the non-control system channel. A wireless communication system characterized in that the communication direction of the mobile station is determined and the result of the determination is notified to all the mobile stations using the notification channel.
請求項10に記載の無線通信システムであって、 The wireless communication system according to claim 10.
前記移動局は、前記固定局と同様に、ネットワークインターフェース装置と無線伝送制御演算装置と無線信号処理演算装置と無線信号送受信装置とを有し、 Like the fixed station, the mobile station has a network interface device, a wireless transmission control arithmetic unit, a wireless signal processing arithmetic unit, and a wireless signal transmission / reception device.
前記無線伝送制御演算装置が実行する処理を、固定局用と移動局用とで切り替えることによって、前記固定局又は前記移動局のいずれかを構成可能なことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system characterized in that either the fixed station or the mobile station can be configured by switching the process executed by the wireless transmission control arithmetic unit between a fixed station and a mobile station.
固定局と移動局を用いた無線通信システムにおける固定局を制御するためのプログラムであって、 A program for controlling fixed stations in a wireless communication system using fixed stations and mobile stations.
前記固定局と前記移動局との通信で用いられる無線フレームは、少なくとも移動体制御に用いる情報を伝送する制御系チャネルと、前記移動体制御に用いる以外の情報を伝送する非制御系チャネルと、全ての前記移動局に無線制御情報を通知する報知チャネルと、前記移動局から前記固定局への接続を確立するために使用されるアクセス制御チャネルとを含み、 The radio frame used for communication between the fixed station and the mobile station includes at least a control system channel that transmits information used for mobile control, a non-control channel that transmits information other than that used for mobile control, and the like. It includes a broadcast channel that notifies all the mobile stations of radio control information and an access control channel that is used to establish a connection from the mobile station to the fixed station.
前記プログラムは、 The program
前記無線フレーム内で、前記制御系チャネルの上り及び下りのチャネルペアを少なくとも一つ前記移動局に割り当てる手順と、 A procedure for assigning at least one uplink and downlink channel pair of the control system channel to the mobile station in the radio frame, and
前記非制御系チャネルにおける上りと下りの通信方向を動的に切り替えて、前記非制御系チャネルを前記移動局に動的に割り当てる手順と、 A procedure for dynamically switching the upstream and downstream communication directions of the non-control system channel and dynamically allocating the non-control system channel to the mobile station.
前記移動局で送信すべき非制御系情報が発生した場合、当該移動局に割り当てられた前記チャネルペアに含まれる上り制御系チャネルの少なくとも一つを用いて、上り非制御系チャネルの割り当ての要求を受信する手順と、 When non-control system information to be transmitted by the mobile station is generated, a request for allocation of the uplink non-control system channel is performed using at least one of the uplink control system channels included in the channel pair assigned to the mobile station. And the procedure to receive
前記上り非制御系チャネルの割り当て要求を受信した場合又は送信すべき非制御系情報が発生した場合に、非制御系チャネルを割り当てる移動局及び当該非制御系チャネルの上り又は下りの通信方向を決定し、前記報知チャネルを用いて前記決定の結果を全ての前記移動局に通知する手順とを、前記固定局に実行させるためのプログラム。 When the request for allocation of the uplink non-control system channel is received or the non-control system information to be transmitted occurs, the mobile station to which the non-control system channel is assigned and the uplink or downlink communication direction of the non-control system channel are determined. A program for causing the fixed station to execute a procedure of notifying all the mobile stations of the result of the determination using the broadcast channel.
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