KR101192082B1

KR101192082B1 - 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법

Info

Publication number: KR101192082B1
Application number: KR1020107028693A
Authority: KR
Inventors: 토루 사하라
Original assignee: 쿄세라 코포레이션
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2012-10-17
Also published as: KR20110020848A; US8582683B2; JP2010010969A; CN102077644A; US20110096823A1; WO2009157481A1; JP4955614B2

Abstract

최적인 MCS 및 PC를 동적(다이내믹)으로 변경함으로써 신속하고 효율적인 데이터 통신을 도모하는 것이 가능하게 한다. 본 발명의 무선 통신 장치로서의 기지국(120)은, 통신 대상인 무선 통신 장치로서의 PHS 단말(110)로의 송신 데이터가 발생하면, 수신 신호의 RSSI 및 SINR을 취득하는 취득부(220)와, 송신 데이터량에 의거하여 MCS를 결정하는 변조 방식 결정부(224)와, 송신 데이터량, RSSI, SINR 및 결정된 MCS에 의거하여 송신 전력을 결정하는 송신 전력 결정부(226)와, 결정된 MCS 및 송신 전력에 의해 송신 데이터를 송신하는 무선 통신부(214)를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

무선 통신 장치 및 무선 통신 방법{WIRELESS COMMUNICATION DEVICE AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}

본 발명은, 적응 변조(고속 적응 변조)에 의한 무선 통신이 가능한 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.

최근, PHS(Personal Handy phone System)나 휴대전화 등으로 대표되는 이동국이 보급되어, 장소나 시간을 불문하고 통화나 정보 입수가 가능해졌다. 특히 근래에는, 입수 가능한 정보량도 증가의 일로를 거쳐, 대용량의 데이터를 다운로드하기 위해 고속이며 고품질인 무선 통신 방식이 도입되도록 되고 있었다.

예를 들면, 고속 디지털 통신을 가능하게 하는 차세대 PHS 통신 규격으로서, ARIB(Association of Radio Industries and Businesses) STD T95(비특허문헌 1)나 PHS MoU(Memorandum of Understanding)가 있으며, 이와 같은 통신에서는, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 직교 주파수 분할 다중) 방식이 채용되고 있다. 이러한 OFDM은, 다중화 방식의 하나로 분류되며, 단위 시간축 상에서 다수의 반송파를 이용하여, 변조 대상이 되는 신호파의 위상이 서로 이웃하는 반송파 사이에서 직교하도록 반송파의 대역을 일부 서로 겹쳐 주파수 대역을 유효 이용하는 방식이다.

또, OFDM이 개별의 유저마다 시분할로 서브 채널을 할당하고 있는 것에 반해, 복수의 유저가 모든 서브 채널을 공유하며, 각 유저에게 있어서 가장 전송 효율이 좋은 서브 채널을 할당하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access : 직교 주파수 분할 다원 접속)도 제공되어 있다.

ARIB STD T95나 PHS MoU에서는, 수신 장치가, 적응 변조에 의해 결정된 변조 방식 및 코딩 방식(MCS : Modulation and Coding Scheme, 이하 간단히 MCS라고 한다)을, FM-mode(Fast access channel based on Map-Mode)(예를 들면, 비특허문헌 1)에 있어서의 앵커 채널을 통해 송신 장치에 송신하고, 송신 장치가 그 MCS에 의거하여 데이터를 변조함으로써, 송신 장치와 수신 장치는, 그 시점의 통신 환경에서의 최적인 MCS를 이용한 통신을 행할 수 있다.

또, 적응 변조를 이용하여 무선 통신 시스템 전체의 주파수 자원 이용 효율을 높이는 기술로서, 무선 통신 시스템의 총 트래픽량을 산출하여, 산출한 총 트래픽량과 각 단말국의 전송 속도에 의거해 단말국에 대한 무선 리소스 할당의 우선도를 결정하고, 당해 우선도에 의거하여 단말국 각각에 대한 무선 리소스의 할당량을 결정하는 기술이 개시되어 있다(특허문헌 1).

특허문헌 1 : 일본국 특허공개 2003-18647호 공보

비특허문헌 1 : ARIB(Association of Radio Industries and Businesses) STD-T95

상술한 ARIB STD T95나 PHS MoU에서는, 인접하는 기지국과의 간섭을 방지하기 위해, 현재의 송신 전력을 유지하기 위한 식별자인 PC(Power Control)를 이용하여, 송신하는 신호의 전력량이 일정해지도록 MCS가 제어되므로, 송신 데이터가 없는 상태에서는 변조 효율이 낮은 MCS가 선택된다. 그리고, 송신 데이터가 발생한 후에는, 송신 데이터가 없는 상태에 있어서의 MCS로부터 서서히 송신 전력을 올려 가, 이에 의해 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio 신호대 간섭 잡음비)을 상승시킨다. 그 상승시킨 SINR로 송신 데이터의 송신이 가능한 것을 확인하면, 더욱 높은 SINR로 데이터를 송신하기 위해 높은 변조 효율의 MCS를 선택한다. 이러한 폐루프에 의해, 어느 최적인 MCS 및 PC에 정착된다.

그러나, 이러한 MCS나 PC의 조정 방법에서는, 통신권을 장기간 얻을 수 없는 경우나, 간헐적으로밖에 통신권을 얻을 수 없는 경우여도, MCS 및 PC가 최적치가 될 때까지 시간을 요하므로, 최적치가 되기 전에 통신이 종료해 버리는 경우가 있으며, 적응 변조의 효과를 얻을 수 없어, 반드시 최적인 통신을 행할 수 없었다.

본 발명은, 이러한 문제를 감안하여, 최적인 MCS 및 PC를 동적(다이내믹)으로 변경함으로써 신속하고 효율적인 데이터 통신을 도모하는 것이 가능한, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 대표적인 구성은, 통신 대상인 무선 통신 장치로부터의 요구에 따른 MCS 및 송신 전력으로 무선 통신을 계속하는 무선 통신 장치로서, 통신 대상이 되는 무선 통신 장치로의 송신 데이터가 발생하면, 수신 신호의 RSSI 및 SINR을 취득하는 취득부와, 송신 데이터량에 의거하여 MCS를 결정하는 변조 방식 결정부와, 송신 데이터량, RSSI, SINR 및 결정된 MCS에 의거하여 송신 전력을 결정하는 송신 전력 결정부와, 결정된 MCS 및 송신 전력에 의해 송신 데이터를 송신하는 무선 통신부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 당해 무선 통신 장치는, ARIB STD T95 또는 PHS MoU에 준거한 무선 통신을 행해도 된다.

본 발명에서는, 송신 데이터가 발생하면, 그 송신 데이터량에 의거하여 당해 송신 데이터를 송신하기 위한 최적인 MCS 및 송신 전력을 결정하고, RSSI(Received Signal Strength Indicator : 수신 전계 강도) 및 SINR로부터 그 MCS 및 송신 전력으로의 통신이 가능한지의 여부를 판단하여, 가능한 한 결정한 MCS 및 PC로 통신을 계속한다. 이러한 구성에 의해, MCS나 송신 전력을, 시정수를 수반하지 않고 다이내믹하게 변경하는 것이 가능해져, 신속하고 효율적으로 송신 데이터를 처리할 수 있다.

상기 변조 방식 결정부는, 변조 효율치=송신 데이터량/(프레임당 송신 비트수×송신 상정 프레임수)…(수식 1)에 의해 MCS를 결정해도 된다.

이러한 구성에 의해, 송신 상정 프레임수로 송신 데이터의 송신이 완료할 정도의 최적인 MCS를 결정할 수 있다.

상기 송신 전력 결정부는, 송신 데이터가 발생한 경우에 있어서, 송신 전력=변조 방식 결정부에서 결정된 MCS의 소요 SINR+EXCH의 평균 간섭 전력+ANCH의 송신 전력-ANCH의 소요 SINR-ANCH의 간섭 전력…(수식 2)에 의해 송신 전력을 결정해도 된다.

이와 같이, EXCH의 이미 알고 있는 값(변조 방식 결정부에서 결정된 MCS의 소요 SINR, EXCH의 평균 간섭 전력)에 대해, ANCH의 실적치(ANCH의 송신 전력, ANCH의 소요 SINR, ANCH의 간섭 전력)를 반영함으로써, EXCH의 최적인 송신 전력을 계산에 의해 구할 수 있으며, MCS나 송신 전력을 다이내믹하게 변경하는 것이 가능해진다.

상기 송신 전력 결정부는, 송신 전력 결정부는, 통신 대상인 무선 통신 장치와 송신 데이터를 통신 중인 경우에 있어서, 송신 전력=전회의 EXCH의 송신 전력+변조 방식 결정부에서 결정된 MCS의 소요 SINR-통신 대상이 되는 무선 통신 장치로부터 수신한 MR의 소요 SINR+당해 통신 대상이 되는 무선 통신 장치로부터 수신한 PC에 의해 나타내어진 전력 보상치…(수식 3)에 의해 송신 전력을 결정해도 된다.

이러한 구성에 의해, 요구해야 할 송신 전력을 과거의 송신 전력에 의거하여 상대적으로 결정하므로, 최적인 송신 전력을 결정할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 대표적인 구성은, 통신 대상이 되는 무선 통신 장치로부터의 요구에 따른 MCS 및 송신 전력으로 무선 통신을 계속하는 무선 통신 장치를 이용한 무선 통신 방법으로서, 통신 대상인 무선 통신 장치로의 송신 데이터가 발생하면, 수신 신호의 RSSI 및 SINR을 취득하며, 송신 데이터량에 의거하여 MCS를 결정하고, 송신 데이터량, RSSI, SINR 및 결정된 MCS에 의거하여 송신 전력을 결정하며, 결정된 MCS 및 송신 전력에 의해 송신 데이터를 송신하는 것을 특징으로 한다.

상술한 무선 통신 장치에 있어서의 기술적 사상에 대응하는 구성 요소나 그 설명은, 당해 무선 통신 방법에도 적용 가능하다.

이상과 같이 본 발명의 무선 통신 장치에서는, 최적인 MCS 및 PC를 동적(다이내믹)으로 변경함으로써 신속하고 효율적인 데이터 통신을 도모하는 것이 가능해진다.

도 1은, 무선 통신 시스템의 개략적인 접속 관계를 도시한 설명도이다.
도 2는, 본 실시 형태에 따른 프레임 구성을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은, 기지국의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는, MCS 테이블을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는, 수식 2를 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은, 무선 통신 방법의 처리의 흐름을 도시한 흐름도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 이러한 실시 형태에 나타내는 치수, 재료, 그 외 구체적인 수치 등은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 예시에 지나지 않으며, 특별히 언급하는 경우를 제외하고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능, 구성을 갖는 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략하고, 또 본 발명에 직접 관계가 없는 요소는 도시를 생략한다.

PHS 단말이나 휴대전화 등으로 대표되는 이동국은, 소정 간격을 두고 고정 배치되는 기지국과 무선으로 통신을 행하는 무선 통신 시스템을 구축한다. 이러한 무선 통신 시스템에 있어서의 기지국 및 이동국은, 어느 국이나 데이터를 송수신하는 무선 통신 장치로서 기능한다. 본 실시 형태에서는, 이해를 용이하게 하기 위해 기지국을 무선 통신 장치, 이동국을 기지국의 통신 대상이 되는 무선 통신 장치로서 설명한다. 그러나, 그 반대의 구성도 성립되는 것은 말할 필요도 없다.

여기에서는, 우선, 무선 통신 시스템 전체를 설명하고, 그 후, 본 실시 형태에 따른 무선 통신 장치로서의 기지국의 구체적 구성을 설명한다. 또, 본 실시 형태에서는, 이동국으로서 PHS 단말을 들고 있지만, 이러한 경우에 한정되지 않으며, 휴대전화, 노트형 퍼스널 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant), 디지털 카메라, 음악 플레이어, 카 네비게이션, 포터블 TV, 게임기기, DVD 플레이어, 리모트 컨트롤러 등 무선 통신 가능한 여러 가지 전자 기기를 이동국으로서 이용할 수도 있다.

(무선 통신 시스템(100))

도 1은, 무선 통신 시스템(100)의 개략적인 접속 관계를 도시한 설명도이다. 당해 무선 통신 시스템(100)은, PHS 단말(110)(도 1 중 110A 및 110B로 나타낸다)과, 기지국(120)(도 1 중 120A 및 120B로 나타낸다)과, ISDN(Integrated Services Digital Network) 회선, 인터넷, 전용회선 등으로 구성되는 통신망(130)과, 중계 서버(140)를 포함하여 구성된다.

상기 무선 통신 시스템(100)에 있어서, 유저가 자신의 PHS 단말(110A)로부터 다른 PHS 단말(110B)로의 통신 회선의 접속을 행하는 경우, PHS 단말(110A)은, 통신 가능 범위 내에 있는 기지국(120A)에 무선 접속 요구를 행한다. 무선 접속 요구를 수신한 기지국(120A)은, 통신망(130)을 통해 중계 서버(140)에 통신 상대와의 통신 접속을 요구하고, 중계 서버(140)는, PHS 단말(110B)의 위치 등록 정보를 참조하여 다른 PHS 단말(110B)의 무선 통신 범위 내에 있는 예를 들면 기지국(120B)을 선택해 기지국(120A)과 기지국(120B)의 통신 경로를 확보해서, PHS 단말(110A)과 PHS 단말(110B)의 통신을 확립한다.

이러한 무선 통신 시스템(100)에서는, PHS 단말(110)과 기지국(120)의 통신 속도 및 통신 품질을 향상시키기 위해 여러 가지 기술이 채용되고 있다. 본 실시 형태에서는, 예를 들면 ARIB STD T95나 PHS MoU 등의 차세대 PHS 통신 기술이 채용되며, PHS 단말(110)과 기지국(120)의 사이에서는 TDD(Time Division Duplex : 시분할 쌍방향 전송 방식)/OFDMA(또는 TDD/OFDM) 방식에 의거한 무선 통신이 실행된다.

도 2는, 본 실시 형태에 따른 프레임 구성을 설명하기 위한 설명도이다. OFDMA/TDMA에서는, 시간축 방향과 주파수 방향으로 2차원화한 맵을 갖고 있다. 주파수 축방향으로는 균일한 베이스밴드 거리(900kHz의 점유 대역)를 두고 복수의 서브 채널이 배치되며, 각 서브 채널에는, 타임 슬롯(625μsec)마다 PRU(Physical Resource Unit)가 배치된다.

PRU에는, 제어 신호에 관한 ANCH(ANchor CHannel 앵커 채널)와, 데이터를 저장하는 EXCH(EXtra CHannel 엑스트라 채널)가 할당되어 있다.

본 실시 형태에서 ANCH는, FM-Mode의 제어 신호이며, 예를 들면, MI(Mcs Indicator), MR(Mcs Requirement), 송신 출력 제어용 비트 PC(Power Control), EXCH의 할당 정보를 나타내는 맵(MAP), 타이밍 제어용 비트(SD), 자동 재송신 요구의 1종인 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)의 데이터 도달의 여부를 통지하는 ACK 비트 등을 포함하여 구성된다(도 2(b) 참조).

여기에서, MI는, 당해 기지국(120)에서 데이터를 변조하였을 때의 MCS의 MCS 식별자를 나타내고 있다. MR은, 자국(自局)으로 송신되는 데이터의 MCS 요구이다. 시간적인 관점에서 설명하면, MI는 당해 MCS 식별자와 동시에 송신되는 데이터의 변조에 이용한 MCS를 나타내고, MR은 다음 회 이후에 원하는 MCS를 나타내고 있다. 따라서, MR에서 요구한 MCS는 요구한 후 적어도 1 프레임 늦게 반영되게 된다.

ANCH는, 캐리어 센스의 결과에 의거하여 간섭이 가장 적은 PRU에 할당되고, 1개의 PHS 단말(110)에 대해 하나의 ANCH가 고정적으로 할당된다.

EXCH는, FM-Mode에 있어서, 데이터 송신용의 통화로로서 PHS 단말(110)마다 할당되는 PRU이며, 1개의 PHS 단말(110)에 복수 할당할 수 있다.

EXCH의 할당은, PRU가 다른 유저에 이용되고 있는지의 여부를 판정하는 캐리어 센스를 통해 행해진다. 소정의 PHS 단말(110)에 대해 어느 PRU가 EXCH로서 할당되어 있는지는, ANCH의 맵에 의해 PHS 단말(110)마다 통지되고, 프레임마다 동적으로 할당된다.

또, 당해 무선 통신 시스템(100)에는 적응 변조도 이용되며, PHS 단말(110)과 기지국(120)이 서로 바람직한 MCS를 요구함으로써, 통신 품질을 유지하면서, 통신 환경의 변화에 따라 적응적으로 변조 방식을 바꾸어 통신 속도를 향상시킬 수 있다. 이하, 기지국(120)의 구체적인 구성과 동작을 설명한다.

(기지국(120))

도 3은, 기지국의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다. 기지국(120)은, 제어부(210)와, 메모리(212)와, 무선 통신부(214)와, 유선 통신부(216)를 포함하여 구성된다.

제어부(210)는, 중앙 처리 장치(CPU)를 포함하는 반도체 집적 회로에 의해 기지국(120) 전체를 관리 및 제어한다. 또, 제어부(210)는, 메모리(212)의 프로그램을 이용하여, PHS 단말(110)의 통신망(130)이나 다른 PHS 단말(110)로의 통신 접속을 제어한다.

메모리(212)는, ROM, RAM, EEPROM, 불휘발성 RAM, 플래시 메모리, HDD 등으로 구성되며, 제어부(210)에서 처리되는 프로그램 등을 기억한다. 본 실시 형태에 있어서, 메모리(212)는 MCS의 클래스에 변조 효율을 관련지은 MCS 테이블 및 데이터를 송신할 때의 송신 전력도 기억한다.

도 4는, MCS 테이블을 설명하기 위한 설명도이다. 본 실시 형태에서는, 예를 들면, MCS 식별자 「4」의 예약 클래스를 제외한 10 클래스의 MCS를 설정하고, 각 클래스에는, 변조 방식과 코딩 방식이 준비되어 있다. 도 4에서는, MCS 식별자의 수치가 높아질수록 변조 효율이 높아진다.

무선 통신부(214)는, PHS 단말(110)과의 통신을 확립하여, 데이터의 송수신을 행한다. 본 실시 형태에서 무선 통신부(214)는, 후술하는 변조 방식 결정부(224)가 결정한 MCS 및 송신 전력 결정부(226)가 결정한 송신 전력에 의거하여 송신 데이터를 PHS 단말(110)에 송신한다.

유선 통신부(216)는, 통신망(130)을 통해 중계 서버(140)를 포함하는 여러 가지 서버와 접속할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서 제어부(210)는, 취득부(220), 데이터 용량 산출부(222), 변조 방식 결정부(224), 송신 전력 결정부(226)로서도 기능한다.

취득부(220)는, 통신 대상인 PHS 단말(110)로 송신하는 데이터가 발생한 경우, 무선 통신부(214)를 통해 수신 신호의 RSSI 및 SINR을 취득한다.

데이터 용량 산출부(222)는, 송신 데이터가 발생하면, 송신 데이터량을 산출한다.

변조 방식 결정부(224)는, 데이터 용량 산출부(222)에서 산출된 송신 데이터량을 이하에 나타내는 수식 1에 적용시킴으로서 산출되는 변조 효율치에 의거하여 MCS를 결정한다.

변조 효율치=송신 데이터량/(프레임당 송신 비트수×송신 상정 프레임수)…(수식 1)

여기에서 송신 상정 프레임은, 송신 데이터를 모두 송신하는데 필요한 프레임수를 나타내며, 임의로 설정할 수 있는 고정치이다. 본 실시 형태에서, 송신 상정 프레임수는 10이다. 또, 프레임당 송신 비트수는, 1 프레임에 할당되는 EXCH의 수에, 1개의 EXCH로 이용 가능한 심벌수(본 실시 형태에서는 408심벌)를 곱한 값이다.

본 실시 형태에 있어서, 변조 방식 결정부(224)는, 수식 1로부터 산출된 변조 효율치보다 큰 최소의 변환 효율을 갖는 MCS를 MCS로서 결정한다.

예를 들면, 데이터 용량 산출부(222)에 의해 산출된 송신 데이터량이 3000bit이며, 1 프레임에 할당되는 EXCH의 수가 1개인 경우, 수식 1에 적용시키면 변조 효율치=3000/(1×408×10)=약 0.7이 된다. 따라서, 변조 방식 결정부(224)는, 메모리(212)에 저장되어 있는 MCS 테이블을 참조하여, 0.7을 초과하는 최소의 변조 효율 1을 갖는 MCS 식별자 2가 나타내는 QPSK로 MCS를 결정한다.

또, 수식 1로부터 산출된 변조 효율치가, 최대의 변조 효율인 MCS보다 큰 경우, 변조 방식 결정부(224)는, 최대의 변조 효율인 MCS를 MCS로서 결정한다.

예를 들면, 데이터 용량 산출부(222)에 의해 산출된 송신 데이터의 용량이 40000bit이며, 1 프레임에 할당되는 EXCH의 수가 1개인 경우, 수식 1에 적용시키면 변조 효율치=40000/(1×408×10)=약 9.8이 된다. 따라서, 변조 방식 결정부(224)는, 최대의 변조 효율 7을 갖는 MCS 식별자 10이 나타내는 256QAM으로 MCS를 결정한다.

이에 의해, 송신 상정 프레임수로 송신 데이터의 송신이 완료할 정도의 최적인 MCS를 결정할 수 있다.

송신 전력 결정부(226)는, 송신 데이터가 발생한 시점에서, 취득부(220)가 취득한 수신 신호의 RSSI 및 SINR, 데이터 용량 산출부(222)가 산출한 송신 데이터량, 변조 방식 결정부(224)가 결정한 MCS를 이하에 나타내는 수식 2에 적용시킴으로써 데이터를 송신하는 PRU 즉 EXCH의 송신 전력을 결정한다.

EXCH의 송신 전력=변조 방식 결정부에서 결정된 MCS의 소요 SINR+EXCH의 평균 간섭 전력+(ANCH의 송신 전력-ANCH의 소요 SINR-ANCH의 간섭 전력)…(수식 2)

도 5는, 수식 2를 설명하기 위한 설명도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 산출하고 싶은 EXCH의 송신 전력(1)은, EXCH의 평균 간섭 전력(2)과, EXCH의 소요 SINR(3)과, 당해 송신 전력으로 송신된 신호가 수신될 때까지의 감쇠분(4)의 합계이다.

여기에서, EXCH의 평균 간섭 전력(2)은, EXCH로서 할당되어 있는 PRU(할당 PRU) 모두의 평균 간섭 전력이다. 또, 개개의 EXCH의 간섭 전력은, 다른 PHS 단말(110)과의 통신 등에서 할당 PRU를 사용하고 있었던 경우, 그 사용하고 있었을 때의 RSSI와 SINR의 차이며, 할당 PRU가 사용되고 있지 않은 경우, SINR은 0이 되므로, EXCH의 평균 간섭 전력은, 제어 심벌 위치의 RSSI를 그대로 이용한다.

상기 EXCH의 소요 SINR(3)은, 변조 방식 결정부(224)가 수식 1을 이용하여 결정한 MCS의 소요 SINR이다.

상기 감쇠분(4)은, ANCH의 송신 전력에 포함되는 감쇠분(5)과 대략 동일하다고 생각된다. 따라서, 감쇠분(4)은, ANCH의 송신 전력(6)으로부터 ANCH의 간섭 전력(7)과 ANCH의 소요 SINR(8)을 뺀 양이 된다. ANCH의 간섭 전력(7)은, PHS 단말(110)로부터 송신되어 무선 통신부(214)가 수신한 ANCH의 RSSI로부터 SINR을 뺀 값이다. 또 ANCH의 소요 SINR(8)은, ARIB STD T95나 PHS MoU 등의 규격으로 결정된 MCS의 소요 SINR이다.

상술한 수식 2를 이용하여 EXCH의 송신 전력을 산출하는 구성에 의해, EXCH의 이미 알고 있는 값(변조 방식 결정부(224)에서 결정된 MCS의 소요 SINR(3), EXCH의 평균 간섭 전력(2))에 대해, ANCH의 실적치(ANCH의 송신 전력(6), ANCH의 소요 SINR(8), ANCH의 간섭 전력(7))를 반영함으로써, EXCH의 최적인 송신 전력을 계산에 의해 구할 수 있으며, MCS나 송신 전력을 다이내믹하게 변경하는 것이 가능해진다.

또한 송신 전력 결정부(226)는, PHS 단말(110)과 송신 데이터를 통신 중인 경우에는, 이하에 나타내는 수식 3을 이용하여 송신 전력을 산출한다.

송신 전력=전회의 EXCH의 송신 전력+(변조 방식 결정부에서 결정된 MCS의 소요 SINR-통신 대상이 되는 무선 통신 장치로부터 수신한 MR의 소요 SINR)+당해 통신 대상이 되는 무선 통신 장치로부터 수신한 PC에 의해 나타내어진 전력 보상치…(수식 3)

여기에서, 전회의 EXCH의 송신 전력은, 메모리(212)에 기억되어 있는 값이다. 또, 변조 방식 결정부(224)에서 결정한 MCS의 소요 SINR로부터 통신 대상이 되는 무선 통신 장치 즉 PHS 단말(110)로부터 수신한 MR(MCS)의 소요 SINR을 뺀 값은, 금회 송신을 행하는 신호의 SINR과 전회 실제 송신한 신호의 SINR의 차이며, 금회의 송신에서 증가시키고 싶은 SINR분이다. 또한, 통신 대상이 되는 무선 통신 장치(PHS 단말(110))로부터 수신한 PC에 의해 나타내어진 전력 보상치를 보상함으로써, 상세하게 송신 전력을 추측할 수 있다.

PHS 단말(110)과 송신 데이터를 통신 중인 경우에 수식 3을 이용하여 EXCH의 송신 전력치를 산출하는 구성에 의해, 송신 전력을 과거의 송신 전력에 의거하여 상대적으로 결정하므로, 최적인 송신 전력을 결정할 수 있다.

이상 설명한 무선 통신 시스템(100)에서는, 통신 신호의 RSSI 및 SINR에 의거하여 무선 통신 장치간의 통신 환경을 추측하고, 또한 송신 데이터량에 의거하여 MCS 및 송신 전력을 결정함으로써, 종래는 상태를 보면서 서서히 최적치까지 변경하고 있었던 MCS 및 송신 전력을, 동적(다이내믹)으로 변경하는 것이 가능해져, 신속하고 효율적인 데이터 통신을 행할 수 있다. 다음에, 상술한 기지국(120)을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 방법을 설명한다.

(무선 통신 방법)

도 6은, 무선 통신 방법의 처리의 흐름을 도시한 흐름도이다.

기지국(120)으로부터 PHS 단말(110)로 송신하는 데이터가 발생하면, 기지국(120)의 취득부(220)가, 수신 신호의 RSSI 및 SINR을 취득하고(S300 : 취득 단계), 데이터 용량 산출부(222)가 송신하는 데이터량을 산출한다(S302 : 용량 산출 단계). 변조 방식 결정부(224)가, 용량 산출 단계 S302에서 취득한 데이터량을 상술한 수식 1에 적용시킴으로써 변조 효율치를 산출하여, MCS를 결정한다(S304 : MCS 결정 단계).

그리고, 당해 송신이 처음의 송신 즉 데이터 송신의 개시 시인지의 여부를 판정하여(S306 : 개시 시 판정 단계), 처음의 송신(초기 시)이면, 송신 전력 결정부(226)가 취득 단계 S300에서 취득한 RSSI 및 SINR에 의거하여 PHS 단말(110)로부터 수신한 ANCH의 간섭 전력(도 5 중 (7))을 산출하고(S308 : ANCH 간섭 산출 단계), EXCH의 평균 간섭 전력(도 5 중 (2))을 산출한다(S310 : EXCH 간섭 산출 단계). 그리고, 상기 수식 2에, MCS 결정 단계 S304에서 결정한 MCS의 소요 SINR(도 5 중 (3)), EXCH 간섭 산출 단계 S310에서 산출된 EXCH의 평균 간섭 전력, 무선 통신부(214)에서 송신한 PHS 단말(110)로의 ANCH의 송신 전력, 무선 통신부(214)에서 수신한 PHS 단말(110)로부터의 ANCH의 소요 SINR, ANCH 간섭 산출 단계 S308에서 산출된 ANCH의 간섭 전력을 적용시킴으로써, EXCH의 송신 전력을 결정한다(S312 : 초기 시 송신 전력 결정 단계).

한편, 개시 시 판정 단계 S306에서, 당해 송신이 처음의 송신이 아닌, 즉 데이터 송신의 계속 시인 경우(S306에서의 NO), 송신 전력 결정부(226)는, 상기 수식 3에, 메모리(212)에 기억된 전회의 EXCH의 송신 전력과, MCS 결정 단계 S304에서 결정된 MCS의 소요 SINR, 무선 통신부(214)가 PHS 단말(110)로부터 수신한 MR이 나타내는 MCS의 소요 SINR, 무선 통신부(214)가 PHS 단말(110)로부터 수신한 PC를 적용시킴으로써, 송신 전력을 결정한다(S314 : 계속 시 송신 전력 결정 단계).

초기 시 송신 전력 결정 단계 S312 혹은, 계속 시 송신 전력 결정 단계 S314에서 결정된 송신 전력이, MCS 결정 단계 S304에서 결정한 MCS의 허용 가능 송신 전력 이하인지의 여부를 판정하여(S316 : 송신 전력 판정 단계), 허용 가능 송신 전력 이하이면, 산출한 송신 전력으로 데이터의 송신을 행한다(S318 : 산출 전력 송신 단계). 송신 전력 판정 단계 S316에서, 허용 가능 송신 전력 이상이면, MCS 결정 단계 S304에서 결정한 MCS의 허용 송신 전력으로 데이터의 송신을 행한다(S320 : 허용 전력 송신 단계).

상술한 바와 같이 본 실시 형태에 따른 무선 통신 방법에서는, 송신 데이터가 발생하면, 그 송신 데이터량에 의거하여 당해 송신 데이터를 송신하기 위한 최적인 MCS 및 송신 전력을 결정하고, RSSI 및 SINR로부터 그 MCS 및 송신 전력으로의 통신이 가능한지의 여부를 판단하여, 가능한 한 결정한 MCS 및 PC로 통신을 계속한다. 이러한 구성에 의해, MCS나 송신 전력을, 시정수를 수반하지 않고 한번에(다이내믹하게) 변경하는 것이 가능해져, 신속하고 효율적으로 송신 데이터를 처리할 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자이면, 특허 청구의 범위에 기재된 범주 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예에 도달할 수 있는 것은 명확하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

또한, 본 명세서의 무선 통신 방법에 있어서의 각 공정은, 반드시 흐름도로서 기재된 순서에 따라 시계열로 처리할 필요는 없으며, 병렬적 혹은 서브루틴에 의한 처리를 포함해도 된다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 적응 변조(고속 적응 변조)에 의한 무선 통신이 가능한 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법에 이용 가능하다.

Claims

통신 대상인 무선 통신 장치로부터의 요구에 따른 MCS(Modulation and Coding Scheme; 변조 방식 및 코딩 방식) 및 송신 전력으로 무선 통신을 계속하는 무선 통신 장치로서,
상기 통신 대상이 되는 무선 통신 장치로의 송신 데이터가 발생하면, 상기 통신 대상이 되는 무선 통신 장치로부터 송신되어 상기 무선 통신 장치에 의해 수신된 수신 신호의 RSSI(Received Signal Strength Indicator; 수신 전계 강도) 및 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio; 신호 대 간섭 잡음비) 을 취득하는 취득부와,
상기 송신 데이터량에 의거하여 MCS를 결정하는 변조 방식 결정부와,
상기 송신 데이터량, 상기 RSSI, 상기 SINR 및 상기 결정된 MCS에 의거하여 송신 전력을 결정하는 송신 전력 결정부와,
상기 결정된 MCS 및 송신 전력에 의해 상기 송신 데이터를 송신하는 무선 통신부를 구비하고,
상기 변조 방식 결정부는, 변조 효율치=송신 데이터량/(프레임당 송신 비트수×송신 상정 프레임수)…(수식 1)
에 의해 MCS를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 송신 전력 결정부는, 송신 데이터가 발생한 경우에 있어서,
송신 전력=상기 변조 방식 결정부에서 결정된 MCS의 소요 SINR+EXCH(Extra Channel; 엑스트라 채널)의 평균 간섭 전력+ANCH(Anchor Channel; 앵커 채널)의 송신 전력-ANCH의 소요 SINR-ANCH의 간섭 전력…(수식 2)
에 의해 송신 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 송신 전력 결정부는, 상기 통신 대상인 무선 통신 장치와 송신 데이터를 통신 중인 경우에 있어서,
송신 전력=전회의 EXCH의 송신 전력+상기 변조 방식 결정부에서 결정된 MCS의 소요 SINR-상기 통신 대상이 되는 무선 통신 장치로부터 수신한 MR의 소요 SINR+당해 통신 대상이 되는 무선 통신 장치로부터 수신한 PC(Power Control; 송신 전력 제어용 비트)에 의해 나타내어진 전력 보상치…(수식 3)
에 의해 송신 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
청구항 1에 있어서,
당해 무선 통신 장치는, ARIB(Association of Radio Industries and Businesses) STD T95 또는 PHS MoU(PHS Memorandum of Understanding)에 준거한 무선 통신을 실행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
통신 대상이 되는 무선 통신 장치로부터의 요구에 따른 MCS 및 송신 전력으로 무선 통신을 계속하는 무선 통신 장치를 이용한 무선 통신 방법으로서,
상기 통신 대상인 무선 통신 장치로의 송신 데이터가 발생하면, 상기 통신 대상이 되는 무선 통신 장치로부터 송신되어 상기 무선 통신 장치에 의해 수신된 수신 신호의 RSSI 및 SINR을 취득하며,
상기 송신 데이터량에 의거하여 MCS를 결정하고,
상기 송신 데이터량, 상기 RSSI, 상기 SINR 및 상기 결정된 MCS에 의거하여 송신 전력을 결정하며,
상기 결정된 MCS 및 송신 전력에 의해 상기 송신 데이터를 송신하고,
상기 MCS의 결정은, 변조 효율치=송신 데이터량/(프레임당 송신 비트수×송신 상정 프레임수)…(수식 1)
에 따르는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.