JP5653838B2 - Radio base station apparatus and transmission power control method - Google Patents
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Description
本発明は、送信の成否、通信環境の良否に応じて送信電力制御を行う無線基地局装置および送信電力制御方法に関する。 The present invention relates to a radio base station apparatus and a transmission power control method for performing transmission power control according to success or failure of transmission and quality of a communication environment.
無線通信システムでは、送信器が送信したパケット信号を受信器が正常に受信したときにACK(Acknowledgement) 信号を返信し、送信器がこのACK信号を受信することで、前回の送信が成功したものと判断して次のパケット信号を送信する制御方法がある。 In a wireless communication system, when a receiver normally receives a packet signal transmitted by a transmitter, an ACK (Acknowledgement) signal is returned, and when the transmitter receives this ACK signal, the previous transmission succeeded. There is a control method for determining that the next packet signal is transmitted.
ここで、通信環境が良好なときには、送信器が送信したパケット信号が受信器に正常に受信され、送信器にACK信号が届くが、通信環境が悪い場合にはACK信号が届かず再送処理などが行われる。従来技術では、このような通信環境を反映したACK信号の受信の有無に応じて、送信器が伝送速度の増加または減少によりスループットの改善を実現している(非特許文献1)。 Here, when the communication environment is good, the packet signal transmitted by the transmitter is normally received by the receiver, and the ACK signal reaches the transmitter. However, when the communication environment is bad, the ACK signal does not reach and retransmission processing, etc. Is done. In the prior art, the transmitter achieves an improvement in throughput by increasing or decreasing the transmission rate according to whether or not an ACK signal reflecting such a communication environment is received (Non-patent Document 1).
図10は、従来の無線通信システムの一例を示す。
図10において、AP(アクセスポイント:無線基地局)の送信電力に応じて形成されるセル内に、当該APと通信を行うSTA(ステーション:無線端末)が配置される。APは、STAからのACK信号の受信により、通信環境が良好と判断して伝送速度を増加させる。また、APにACK信号が届かない場合には、通信環境が不良と判断して伝送速度を減少させる。例えば、非特許文献1では、複数回連続してACK信号を受信したときに伝送速度を1段階アップし、その後にACK信号を受信しなければ直ちに元の伝送速度に戻すような制御が提案されている。なお、このときのAPの送信電力は一定であるため、伝送速度の変更に関わらず、セル半径は変化しない。
FIG. 10 shows an example of a conventional wireless communication system.
In FIG. 10, a STA (station: wireless terminal) that communicates with the AP is arranged in a cell formed according to the transmission power of the AP (access point: wireless base station). By receiving the ACK signal from the STA, the AP determines that the communication environment is good and increases the transmission rate. When the ACK signal does not reach the AP, the communication environment is judged to be bad and the transmission speed is reduced. For example, Non-Patent
図11は、従来の無線通信装置の構成例を示す。
図11において、無線通信装置は、アンテナ91、復調回路92、ACK測定回路93、伝送速度設定回路94、変調回路95により構成される。ここでは、無線通信装置の主要部のみを示し、増幅回路や周波数変換回路などは省略している。
FIG. 11 shows a configuration example of a conventional wireless communication apparatus.
In FIG. 11, the wireless communication apparatus includes an
アンテナ91に受信した受信信号は復調回路92で復調される。ここでは、送信信号に対するACK信号を想定しているため、受信信号から抽出されたACK信号をACK測定回路93に出力する。ACK測定回路93は送信信号に対するACK信号をカウントし、伝送速度設定回路94に通知する。伝送速度設定回路94は、ACK信号の受信数が規定数を超えた場合に、伝送速度を増加させる制御信号を変調回路95に出力する。一方、ACK信号の受信がない場合、あるいはACK信号の非受信数が規定数を超えた場合には、伝送速度を低下させる制御信号を出力する。変調回路95は、伝送速度設定回路94から入力する制御信号に応じた伝送速度を設定し、例えば伝送速度に応じたQPSKやQAM等の1シンボルあたりのビット数が異なる変調方式で送信データを変調し、アンテナ91から送信する。
The received signal received by the
このように、従来の無線通信装置では、送信信号に対するACK信号の受信/非受信に応じて伝送速度の制御が行われる。 As described above, in the conventional wireless communication apparatus, the transmission rate is controlled according to reception / non-reception of the ACK signal with respect to the transmission signal.
ところで、図10に示す従来の無線通信システムのように、複数のAPが形成するセルが隣接する環境では、互いに干渉が発生して通信品質が劣化する。特に、大出力で送信するAPがあると、当該APが他のAPやSTAへ与える干渉が大きくなる。 By the way, in an environment where cells formed by a plurality of APs are adjacent to each other as in the conventional wireless communication system shown in FIG. 10, interference occurs with each other and communication quality deteriorates. In particular, when there is an AP that transmits at a high output, the interference that the AP gives to other APs and STAs increases.
従来技術では、通信環境を反映するACK信号の受信/非受信に応じて伝送速度を可変にするが、送信電力は一定である。そのため、通信セルの大きさも一定で、干渉による通信品質劣化の状況は変わらず、伝送速度の低下によってスループットも低下することになる。また、周波数リソースに関して適切な棲み分けができていない場合に、衝突が生じることにより再送が多く発生し、多くの電力が消費される課題がある。 In the prior art, the transmission speed is made variable according to the reception / non-reception of the ACK signal reflecting the communication environment, but the transmission power is constant. Therefore, the size of the communication cell is also constant, the situation of communication quality deterioration due to interference does not change, and the throughput also decreases due to a decrease in transmission speed. In addition, when appropriate segregation is not performed with respect to frequency resources, there is a problem that a large amount of retransmission occurs due to a collision and a large amount of power is consumed.
また、APの送信電力が一定で、通信セルの大きさも一定であるため、多くのAPを配置することが困難であり、STAの収容数にも限界があった。 In addition, since the transmission power of the AP is constant and the size of the communication cell is also constant, it is difficult to place many APs, and the number of STAs accommodated is limited.
本発明は、通信環境の良否に応じた送信電力制御により与干渉を低減し、消費電力の低減と通信品質の向上を両立させることができる無線基地局装置および送信電力制御方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a radio base station apparatus and a transmission power control method that can reduce interference by transmission power control according to the quality of a communication environment and achieve both reduction in power consumption and improvement in communication quality. Objective.
第1の発明は、複数の無線基地局装置が形成するセルが隣接し、各セル内にそれぞれ所属する無線端末と通信する無線基地局装置において、アンテナから送信する送信信号を出力する変調手段と、アンテナに受信した受信信号を復調する復調手段と、復調手段で復調された送信信号に対するACK信号の受信/非受信に応じて無線端末との間の通信環境の良否を判定する通信環境判定手段と、通信環境判定手段から通信環境の良否情報を入力し、通信環境が良好である場合に送信信号の送信電力を低減してセルの範囲を縮小し、通信環境が不良である場合に送信信号の送信電力を増加してセルの範囲を拡大する送信電力制御手段とを備える。 A first aspect of the present invention is a wireless base station apparatus in which cells formed by a plurality of wireless base station apparatuses are adjacent to each other and communicates with wireless terminals belonging to the respective cells, modulation means for outputting a transmission signal transmitted from an antenna, and demodulation means for demodulating a received signal received in the antenna, the communication environment determining means for determining the quality of the communication environment between the wireless terminal in accordance with the reception / non-reception of the ACK signal to the transmission signal demodulated by the demodulating means If, enter the quality information of the communication environment from a communication environment determination means, to reduce the range of cells by reducing the transmission power of the transmission signal when the communication environment is good, the transmission signal when the communication environment is bad and a transmission power control means for expanding the range of cells by increasing the transmission power of.
第1の発明の無線基地局装置において、受信信号の受信レベルを検出して送信電力制御手段に出力する受信レベル検出手段を備え、送信電力制御手段は、受信レベルが閾値を超えるときに通信環境が良好とし、受信レベルが閾値以下のときに通信環境が不良として送信信号の送信電力を制御する構成である。 The radio base station apparatus according to the first aspect of the present invention comprises reception level detection means for detecting the reception level of the received signal and outputting it to the transmission power control means, and the transmission power control means is adapted to communicate with the communication environment when the reception level exceeds a threshold value. When the reception level is equal to or lower than the threshold, the communication environment is determined to be bad and the transmission power of the transmission signal is controlled.
第1の発明の無線基地局装置において、受信信号が他システムからの信号であることを識別し、他システムからの干渉レベルを検出して送信電力制御手段に出力する干渉レベル検出手段を備え、送信電力制御手段は、干渉レベルが閾値以下のときに通信環境が良好とし、干渉レベルが閾値を超えるときに通信環境が不良として送信信号の送信電力を制御する構成である。 The radio base station apparatus according to the first aspect of the invention comprises interference level detection means for identifying that the received signal is a signal from another system, detecting the interference level from the other system and outputting it to the transmission power control means, The transmission power control means is configured to control the transmission power of the transmission signal as a good communication environment when the interference level is equal to or lower than the threshold and as a bad communication environment when the interference level exceeds the threshold.
第1の発明の無線基地局装置において、受信信号が他システムからの信号であることを識別し、他システムからの干渉レベルを検出する干渉レベル検出手段と、干渉レベルが閾値を超えるときに、他システムと自システムの送信タイミングを調整して棲み分けを行う送信制御手段とを備える。 In the radio base station apparatus of the first invention, when the received signal is a signal from another system, the interference level detecting means for detecting the interference level from the other system, and when the interference level exceeds a threshold, Transmission control means for adjusting the transmission timing of the other system and that of the own system to perform segregation.
第1の発明の無線基地局装置において、受信信号が他システムからの信号であることを識別し、他システムからの干渉レベルを検出する干渉レベル検出手段と、干渉レベルが閾値を超えるときに、送信信号のキャリア周波数または受信信号のキャリア周波数の少なくとも一方を変換し、他システムと自システムのキャリア周波数が異なるように設定する周波数変換手段とを備える。 In the radio base station apparatus of the first invention, when the received signal is a signal from another system, the interference level detecting means for detecting the interference level from the other system, and when the interference level exceeds a threshold, Frequency conversion means for converting at least one of the carrier frequency of the transmission signal or the carrier frequency of the reception signal and setting the carrier frequency of the other system to be different from that of the own system.
第1の発明の無線基地局装置において、通信環境判定手段から通信環境の良否情報を入力し、送信電力制御手段で送信電力を増加しても通信環境が不良である場合に、他システムと自システムの送信タイミングを調整して棲み分けを行う送信制御手段を備える。 In the radio base station apparatus according to the first aspect of the present invention, when the communication environment is bad even if the communication environment determination means inputs the quality information of the communication environment and the transmission power control means increases the transmission power, Transmission control means for adjusting the transmission timing of the system to perform segregation is provided.
第1の発明の無線基地局装置において、通信環境判定手段から通信環境の良否情報を入力し、送信電力制御手段で送信電力を増加しても通信環境が不良である場合に、送信信号のキャリア周波数または受信信号のキャリア周波数の少なくとも一方を変換し、他システムと自システムのキャリア周波数が異なるように設定する周波数変換手段を備える。 In the radio base station apparatus according to the first aspect of the present invention, if the communication environment is bad even if the communication environment determination unit inputs the quality information of the communication environment and the transmission power control unit increases the transmission power, Frequency conversion means is provided for converting at least one of the frequency and the carrier frequency of the received signal and setting the other system and the own system so that the carrier frequency differs.
第1の発明の無線基地局装置において、送信電力制御手段は、送信信号の伝送速度が前回の送信信号の伝送速度と同一であるときに通信環境の良否情報に応じた送信電力制御を行い、送信信号の伝送速度が前回の送信信号の伝送速度と同一でないときに通信環境の良否情報に応じた送信電力制御を行わない構成である。 In the radio base station apparatus of the first invention, the transmission power control means performs transmission power control according to the quality information of the communication environment when the transmission speed of the transmission signal is the same as the transmission speed of the previous transmission signal, In this configuration, the transmission power control according to the quality information of the communication environment is not performed when the transmission rate of the transmission signal is not the same as the transmission rate of the previous transmission signal.
第2の発明は、複数の無線基地局装置が形成するセルが隣接し、各セル内にそれぞれ所属する無線端末と通信する無線基地局装置の送信電力制御方法において、変調手段から出力した送信信号をアンテナから送信し、アンテナに受信した受信信号を復調手段で復調し、復調手段で復調された送信信号に対するACK信号の受信/非受信に応じて、通信環境判定手段で無線端末との間の通信環境の良否を判定し、通信環境判定手段から送信電力制御手段に通信環境の良否情報を入力し、通信環境が良好である場合に送信信号の送信電力を低減してセルの範囲を縮小し、通信環境が不良である場合に送信信号の送信電力を増加してセルの範囲を拡大する送信電力制御を行う。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a transmission power control method for a radio base station apparatus in which cells formed by a plurality of radio base station apparatuses are adjacent to each other and communicate with radio terminals belonging to the respective cells. Is transmitted from the antenna, the received signal received by the antenna is demodulated by the demodulating means , and the communication environment determining means determines whether the received signal is received or not received with respect to the transmission signal demodulated by the demodulating means. Determining the quality of the communication environment, inputting the quality information of the communication environment from the communication environment determination means to the transmission power control means, and reducing the transmission power of the transmission signal and reducing the cell range when the communication environment is good When the communication environment is poor, transmission power control is performed to increase the transmission power of the transmission signal and expand the cell range .
また、送信電力制御手段は、送信信号の伝送速度が前回の送信信号の伝送速度と同一であるときに通信環境の良否情報に応じた送信電力制御を行い、送信信号の伝送速度が前回の送信信号の伝送速度と同一でないときに通信環境の良否情報に応じた送信電力制御を行わないようにしてもよい。 The transmission power control means performs transmission power control according to the quality information of the communication environment when the transmission speed of the transmission signal is the same as the transmission speed of the previous transmission signal, and the transmission speed of the transmission signal is When the signal transmission speed is not the same, the transmission power control according to the quality information of the communication environment may not be performed.
本発明の無線基地局装置は、通信環境の良否に応じた送信電力制御を自律的に行うことにより、周辺の無線通信装置に対する干渉を低減することができる。特に、通信環境が良好と判断されるときに送信電力を低減することにより、消費電力の低減と通信品質の向上を両立させることができる。さらに、通信品質が向上して送信成功となる確率がさらに高くなり、周波数リソースの有効利用ができる。
The radio base station apparatus of the present invention can reduce interference with neighboring radio communication apparatuses by autonomously performing transmission power control according to the quality of the communication environment. In particular, by reducing the transmission power when it is determined that the communication environment is good, it is possible to achieve both reduction in power consumption and improvement in communication quality. Furthermore, the probability that communication quality improves and transmission succeeds further increases, and frequency resources can be used effectively.
また、多くのAPとSTAで構成される無線通信システムに適用することにより、APの送信電力低減によりセル半径が小さくなるので、多くのAPの設置が可能となり、STA(ユーザ)の収容数を向上させることができる。さらに、多数のAPあるいは新規のAPとの棲み分けが可能となる。 In addition, by applying to a wireless communication system composed of many APs and STAs, the cell radius is reduced by reducing the transmission power of the APs, so that many APs can be installed and the number of STAs (users) accommodated is reduced. Can be improved. Further, it is possible to distinguish between a large number of APs or new APs.
図1は、本発明による送信電力制御原理を示す。ここでは、複数のAPが形成するセルが隣接し、各セル内にそれぞれSTAが存在する図10の従来の無線通信システム(例えば無線LAN)において、APの送信電力制御を例に説明するが、STAの送信電力制御、あるいはAPとSTAの双方の送信電力制御にも適用可能である。さらに、一般的な無線通信システム、例えばHSPA(High speed packet access) やLTE(Long Term Evolution )等の規格の携帯電話システム、IEEE802.16規格群で規定されるWiMAX(Worldwide interoperability for microwave access)システム、Bluetooth 等の近距離無線システムにおける無線通信装置の送信電力制御にも適用可能である。 FIG. 1 shows the principle of transmission power control according to the present invention. Here, in the conventional wireless communication system (for example, wireless LAN) in FIG. 10 in which cells formed by a plurality of APs are adjacent and STAs exist in each cell, AP transmission power control will be described as an example. The present invention can also be applied to STA transmission power control or AP and STA transmission power control. Further, a general wireless communication system, for example, a mobile phone system such as HSPA (High Speed Packet Access) or LTE (Long Term Evolution) standard, or a WiMAX (Worldwide interoperability for microwave access) system defined by the IEEE 802.16 standard group. It can also be applied to transmission power control of a wireless communication device in a short-range wireless system such as Bluetooth.
図1において、APの送信電力に応じた半径のセル内に、当該APと通信を行うSTAが配置される。STAは、APの送信信号を正常に受信できたときにACK信号を送信する。APは、送信信号に対するACK信号を受信し(送信成功)、送信電力を低減する条件(例えば複数回連続してACK信号を受信)を満たすときに、通信環境が良好と判断して送信電力を低減する。これにより、セル半径が小さくなる。また、APは、送信信号に対するACK信号を受信せず(送信失敗)、送信電力を増加する条件(例えば複数回連続してACK信号を受信せず)を満たすときに、通信環境が不良と判断して送信電力を増加させる。これにより、セル半径が大きくなる。 In FIG. 1, an STA that communicates with the AP is arranged in a cell having a radius corresponding to the transmission power of the AP. The STA transmits an ACK signal when the transmission signal of the AP can be normally received. When an AP receives an ACK signal for a transmission signal (transmission success) and satisfies a condition for reducing transmission power (for example, receiving an ACK signal continuously several times), the AP determines that the communication environment is good and increases the transmission power. Reduce. This reduces the cell radius. Further, when the AP does not receive the ACK signal for the transmission signal (transmission failure) and satisfies the condition for increasing the transmission power (for example, the ACK signal is not continuously received a plurality of times), the AP determines that the communication environment is bad. To increase the transmission power. This increases the cell radius.
例えば、APからセル端にあるSTAに対する送信が成功し、通信環境が良好と判断して送信電力を低減するが、セル半径縮小により当該STAがセル外となって送信が失敗した場合には、送信電力を増加することにより通信を再開するような状況が考えられる。 For example, the transmission from the AP to the STA at the cell edge is successful and the communication environment is judged to be good and the transmission power is reduced, but if the STA is out of the cell due to the cell radius reduction and the transmission fails, A situation where communication is resumed by increasing the transmission power can be considered.
このように本発明の無線通信装置および送信電力制御方法では、ACK信号の受信(送信成功)によりAPの送信電力を低減させ、セル半径を小さくすることにより隣接するセルに対する干渉を低減することができる。一方、隣接セルのAPも同様の送信電力制御を行うことにより、隣接セルからの干渉が低減する。この結果、それぞれのセルにおいて送信電力を低減したにもかかわらず互いに干渉が低減することにより、通信品質が向上して送信成功となる確率がさらに高くなり、周波数リソースの有効利用ができる。さらに、送信成功時のAPの送信電力低減により、APの無駄な電力を削減し、省電力化が可能になる。 As described above, in the wireless communication apparatus and the transmission power control method of the present invention, it is possible to reduce the transmission power of the AP by receiving the ACK signal (successful transmission), and to reduce the interference to adjacent cells by reducing the cell radius. it can. On the other hand, the AP of the neighboring cell also performs similar transmission power control, thereby reducing interference from the neighboring cell. As a result, interference decreases with each other even though the transmission power is reduced in each cell, thereby further increasing the probability that communication quality is improved and transmission is successful and frequency resources can be used effectively. Furthermore, by reducing the transmission power of the AP when transmission is successful, it is possible to reduce unnecessary power of the AP and save power.
また、APの送信電力低減によりセル半径が小さくなるので、多くのAPの設置が可能となり、STA(ユーザ)の収容数を向上させることができる。さらに、多数のAPあるいは新規のAPとの棲み分けが可能となる。 In addition, since the cell radius is reduced by reducing the transmission power of the AP, a large number of APs can be installed, and the accommodation number of STAs (users) can be improved. Further, it is possible to distinguish between a large number of APs or new APs.
また、本発明における送信電力制御は、例えばAP間での情報をやりとりするAP間協調は不要であり、完全にAP単位で独立した自律分散制御で対応可能である。これにより、AP間での情報交換に伴う信号伝送を控えることから干渉発生要因が減り、周波数リソースの改善を図ることができる。 In addition, the transmission power control in the present invention does not require cooperation between APs that exchange information between APs, for example, and can be handled by autonomous distributed control that is completely independent for each AP. Thereby, since signal transmission accompanying information exchange between APs is refrained, interference generation factors are reduced, and frequency resources can be improved.
また、本発明ではACK信号の受信状況から通信環境の良否を判断し、送信電力の低減または増加を制御するが、通信環境の良否はACK信号に限らず、NACK信号を用いてもよい。また、受信信号の誤り率や受信レベル(例えば無線LANにおけるRSSI)に応じて通信環境の良否を判断し、送信電力制御を行ってもよい。例えば、受信信号の誤り率が閾値以下や、受信レベルが伝送速度(変調方式)で決まる閾値以上であれば通信環境が良好と判断できる。また、これらの組み合わせにより通信環境の良否を判断してもよい。また、制御チャネルで定義された情報要素以外を活用して、従来のデータ部のフィールドに新たに受信パケット情報を規定し、受信パケット情報を測定、受信することにより通信環境の良否を判断することも可能である。 In the present invention, the quality of the communication environment is determined from the reception status of the ACK signal, and the reduction or increase of the transmission power is controlled. However, the quality of the communication environment is not limited to the ACK signal, and a NACK signal may be used. Also, transmission power control may be performed by determining whether the communication environment is good or bad according to the error rate of the received signal and the reception level (for example, RSSI in a wireless LAN). For example, if the error rate of the received signal is equal to or lower than a threshold value or the reception level is equal to or higher than a threshold value determined by the transmission rate (modulation method), it can be determined that the communication environment is good. Moreover, you may judge the quality of communication environment by these combination. In addition, by using information other than the information elements defined in the control channel, newly defining received packet information in the field of the conventional data part, and determining the quality of the communication environment by measuring and receiving the received packet information Is also possible.
図2は、本発明の実施例1の無線通信装置の構成例を示す。実施例1では、上記のACK信号、NACK信号、受信信号の誤り率等から通信環境の良否を判定し、通信環境の良否に応じて送信電力制御を行う構成例を示す。 FIG. 2 shows a configuration example of the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, a configuration example is shown in which the quality of the communication environment is determined from the ACK signal, the NACK signal, the error rate of the received signal, and the like, and transmission power control is performed according to the quality of the communication environment.
図2において、無線通信装置は、アンテナ11、復調回路12、通信環境判定回路13、変調回路14、送信電力制御回路15により構成される。ここでは、無線通信装置の主要部のみを示し、増幅回路や周波数変換回路などは省略している。
In FIG. 2, the wireless communication apparatus includes an
アンテナ11に受信した受信信号は復調回路12で復調される。通信環境判定回路13は、復調回路12の復調信号に応じて送信信号の受信側との間の通信環境の良否を判定して送信電力制御回路15に通知する。変調回路14は、所定の伝送速度が設定され、例えば伝送速度に応じたQPSKやQAM等の1シンボルあたりのビット数が異なる変調方式で送信データを変調し、送信電力制御回路15に出力する。送信電力制御回路15は、通信環境判定回路13から通信環境の良否情報を入力し、通信環境が良好な場合(ACKを受信した場合等)には送信電力を低減し、通信環境が不良な場合(ACKを受信しない場合等)には送信電力を増加し、アンテナ11から送信する。
The received signal received by the
ここで、送信電力を低減したにも関わらずACK信号を受信(送信成功)したことは、近隣のセルに対する干渉を抑えつつ、通信を継続することができることを示している。また、近隣のセルを構成するAPが同様の制御により送信電力を低減した場合には、当該セルからの干渉波が低減することになる。この結果、それぞれのセルにおいて送信電力が低減したにも関わらず、互いに干渉が低減することにより、送信が成功する確率が高くなり、周波数リソースの有効利用が可能になる。 Here, the fact that the ACK signal is received (successful transmission) even though the transmission power is reduced indicates that communication can be continued while suppressing interference with neighboring cells. Moreover, when AP which comprises a neighboring cell reduces transmission power by the same control, the interference wave from the said cell will reduce. As a result, although the transmission power is reduced in each cell, the interference decreases with each other, thereby increasing the probability of successful transmission and enabling effective use of frequency resources.
さらに、本発明の通信環境の良否に応じた送信電力制御は、通信環境の良否に応じた伝送速度制御によりスループット向上を実現する従来技術と組み合わせて、高精度なセル設計と干渉を抑えた棲み分けを実現し、併せて高スループットを提供するシステムの実現が可能である。ただし、伝送速度の変更と送信電力の変更が同時になされた場合、例えば通信環境が不良により伝送速度を低くし、かつ送信電力を増加する場合には、当該送信において送信が成功しても、伝送速度の変更によるものか、送信電力の変更によるものかがわからないため、そのまま適用しても精度よく送信電力制御、すなわち干渉量の制御を行うことができない。また、通信環境が良好により伝送速度を高くし、かつ送信電力を低減する場合には、信号の要求品質に対して相反する操作をすることになる。 Furthermore, the transmission power control according to the quality of the communication environment of the present invention is combined with the conventional technology that realizes the throughput improvement by the transmission rate control according to the quality of the communication environment, and it is possible to suppress high-accuracy cell design and interference. It is possible to realize a system that realizes division and provides high throughput. However, if the transmission speed and transmission power are changed at the same time, for example, if the transmission speed is lowered and the transmission power is increased due to a poor communication environment, even if transmission is successful in the transmission, the transmission is successful. Since it is not known whether it is due to a change in speed or a change in transmission power, even if it is applied as it is, transmission power control, that is, control of the amount of interference cannot be performed accurately. Further, when the transmission speed is increased due to a good communication environment and the transmission power is reduced, an operation that conflicts with the required quality of the signal is performed.
そのため、送信電力制御回路15は、変調回路14に設定された前回の伝送速度(変調方式)が今回の送信においても使用されている場合に限り、送信電力の変更を行う。すなわち、伝送速度が前回と同一である場合に、通信環境判定回路13で判定される通信環境の良否に応じた送信電力制御を行う。このような手順により、ある伝送速度(変調方式)で送信成功することを確認した上で送信電力の低減により干渉量を低減でき、かつその後の送信が失敗したときに送信電力を戻して通信品質を改善することができるため、伝送速度と送信電力の双方を精度よく制御することができる。以下、具体的な装置構成および処理手順について説明する。
Therefore, the transmission
図3は、伝送速度制御と送信電力制御を組み合わせた無線通信装置の構成例を示す。ここでは、図2に示す実施例1の無線通信装置に適用した例を示すが、以下に示す各実施例においても伝送速度制御と送信電力制御の組み合わせが可能である。 FIG. 3 shows a configuration example of a wireless communication apparatus that combines transmission rate control and transmission power control. Here, an example applied to the wireless communication apparatus of the first embodiment shown in FIG. 2 is shown, but also in each of the embodiments shown below, a combination of transmission rate control and transmission power control is possible.
図3において、伝送速度設定回路10は、通信環境判定回路13から通信環境の良否情報を入力し、通信環境が良好な場合には伝送速度を増加し、通信環境が不良な場合には伝送速度を低減する制御を行う。また、送信電力制御回路15は、通信環境判定回路13から通信環境の良否情報を入力し、通信環境が良好な場合には送信電力を低減し、通信環境が不良な場合には送信電力を増加する制御を行う。さらに、伝送速度制御と送信電力制御が競合しないように、例えば伝送速度設定回路10が伝送速度を変更したときに送信電力制御回路15に送信電力制御を行わないように通知する。
In FIG. 3, a transmission
図4は、伝送速度制御と組み合わせた送信電力制御手順を示す。
図4において、伝送速度設定回路10は、通信環境判定回路13が出力する通信環境の良否情報に応じて、伝送速度増加の条件を満たすか否かを判定する(S11)。ここで、伝送速度増加の条件とは、ACK信号の受信回数が閾値を超える、一定期間における受信信号の誤り率が閾値を下回る、RSSIが伝送速度ごとに定めた閾値を超える等がある。伝送速度増加の条件を満たした場合には(S11:Yes )、伝送速度を1段階または通信環境によっては複数段増加する(S12)。また、伝送速度増加の条件を満たさない場合には(S11:No)、伝送速度低減の条件を満たすかを判定する(S13)。伝送速度低減の条件とは、ACK信号の未受信回数が閾値を超える、一定期間における誤り率が閾値を上回る、RSSIが伝送速度ごとに定めた閾値を下回る等がある。伝送速度低減の条件を満たす場合には(S13:Yes )、伝送速度を1段階または通信環境によっては複数段低減する(S14)。また、伝送速度増加の条件を満たさず(S11:No)、さらに伝送速度低減の条件を満たさない場合には(S13、No)、現在の伝送速度を維持する。例えば、ACK信号の受信回数が閾値を超えるまで、あるいはACK信号の非受信回数が閾値を超えるまでは、現在の伝送速度を維持することになる。
FIG. 4 shows a transmission power control procedure combined with transmission rate control.
In FIG. 4, the transmission
次に、上記の処理により、伝送速度を増加または低減させる制御を行った場合には、送信電力制御を行わずに処理を終了する。このとき、送信電力を変更するための条件、例えば送信電力を低減させるACK信号の受信回数の閾値等の条件(パラメータ)をリセットしてもよい(S19)。この場合には、条件をリセットすることにより、伝送速度の変更をトリガとして送信電力の変更判定をリスタートすることができる。また、併せて送信電力を初期値に戻してもよい。 Next, when control for increasing or decreasing the transmission rate is performed by the above processing, the processing ends without performing transmission power control. At this time, a condition for changing the transmission power, for example, a condition (parameter) such as a threshold of the number of times of reception of the ACK signal for reducing the transmission power may be reset (S19). In this case, by resetting the condition, it is possible to restart the transmission power change determination using the change in the transmission rate as a trigger. In addition, the transmission power may be returned to the initial value.
一方、伝送速度増加の条件を満たさず(S11:No)、さらに伝送速度低減の条件を満たさず(S13、No)、現在の伝送速度が維持された場合には、通信環境判定回路13が出力する通信環境の良否情報に応じて、送信電力低減の条件を満たすか否かを判定する(S15)。ここで、送信電力低減の条件とは、ACK信号の受信回数が閾値を超える、一定期間における受信信号の誤り率が閾値を下回る、RSSIが伝送速度ごとに定めた閾値を超える等がある。送信電力低減の条件を満たした場合には(S15:Yes )、送信電力を1段階または通信環境によっては複数段低減して(S16)、処理を終了する。また、送信電力低減の条件を満たさない場合には(S15:No)、送信電力増加の条件を満たすかを判定する(S17)。送信電力増加の条件とは、ACK信号の未受信回数が閾値を超える、一定期間における誤り率が閾値を上回る、RSSIが伝送速度ごとに定めた閾値を下回る等がある。送信電力増加の条件を満たす場合には(S17:Yes )、送信電力を1段階または通信環境によっては複数段増加して(S18)、処理を終了する。また、送信電力低減の条件を満たさず(S15:No)、さらに送信電力増加の条件を満たさない場合には(S17:No)、現在の送信電力を維持して処理を終了する。
On the other hand, if the transmission speed increase condition is not satisfied (S11: No), the transmission speed reduction condition is not satisfied (S13, No), and the current transmission speed is maintained, the communication
このように、通信環境判定回路13が出力する通信環境の良否情報に応じて、伝送速度制御と送信電力制御が競合しないように制御される。また、伝送速度と送信電力のそれぞれの増減の閾値が異なるように設定することにより、例えば送信成功/失敗に対して逐次送信電力を調整しながら、送信成功/失敗が所定回数継続した場合には伝送速度を増加/低減するなどの制御が可能になる。すなわち、送信成功が所定回数継続して伝送速度を増加した次の送信が失敗した場合には、送信電力を増加するような制御を行う。また、送信電力の低減により送信が失敗した場合には、別途規定された低い伝送速度に切り替える制御を行う。
As described above, the transmission speed control and the transmission power control are controlled so as not to compete with each other according to the communication environment quality information output from the communication
なお、本発明で適用される変調方式は、QPSKや16QAM、64QAM等のシングルキャリア変調方式は当然に適用が可能であるが、その後の2次変調にIFFTを用いたOFDM変調や、拡散符号を適用するSpread Spectrum 変調の適用も可能である。さらに、DFE−SpreadOFDMやシングルキャリア変調−周波数領域等化を前提とする方式のように、シングルキャリア変調後に信号処理を行い、GIあるいはCPを付加して送信を行い、受信側で周波数等化処理を行う送信方法に関しても、本発明の適用が可能である。 As a modulation method applied in the present invention, a single carrier modulation method such as QPSK, 16QAM, or 64QAM can naturally be applied, but subsequent OFDM modulation using IFFT or spreading code is used for secondary modulation. Applying Spread Spectrum modulation is also possible. Furthermore, like DFE-Spread OFDM and single carrier modulation-frequency domain equalization-based methods, signal processing is performed after single carrier modulation, transmission is performed with GI or CP added, and frequency equalization processing is performed on the receiving side. The present invention can also be applied to a transmission method that performs.
ここで、伝送速度制御と送信電力制御を組み合わせた無線通信装置における送信電力制御の応用例を示す。 Here, an application example of transmission power control in a wireless communication apparatus combining transmission rate control and transmission power control will be described.
複数のSTAが帰属する場合に、例えばビーコンパケットから得られる複数のSTAのbasic-rate-set(利用可能な伝送速度の組み合わせ)の中の下限または上限の伝送速度が選択されているときは、通信環境の良否に応じて送信電力制御を行い、その中間の伝送速度が選択されているときは、通信環境の良否に応じて伝送速度制御を優先する制御を行うようにしもよい。 When a plurality of STAs belong, for example, when a lower limit or an upper limit transmission rate in a basic-rate-set (a combination of available transmission rates) of a plurality of STAs obtained from a beacon packet is selected, Transmission power control may be performed according to the quality of the communication environment, and when an intermediate transmission rate is selected, control may be performed to prioritize the transmission rate control according to the quality of the communication environment.
また、下限の伝送速度で送信失敗(ACK受信せず)により通信環境が不良と判断される場合に、伝送速度はさらに下げられないので送信電力を増加して通信品質を改善する。一方、下限の伝送速度で送信成功(ACK受信)により通信環境が良好と判断される場合は、送信電力を低減する制御と伝送速度を増加する制御の選択が可能であるが、例えば伝送速度を増加せずに送信電力を低減することにより、他の無線システムへの干渉低減を優先することができる。あるいは、送信電力を低減せずに伝送速度を増加することにより、スループットを改善することができる。 Also, when the communication environment is determined to be poor due to transmission failure (no ACK received) at the lower limit transmission rate, the transmission rate is not further lowered, so the transmission power is increased to improve the communication quality. On the other hand, when the communication environment is judged to be good due to successful transmission (ACK reception) at the lower limit transmission rate, it is possible to select control to reduce transmission power and control to increase transmission rate. By reducing transmission power without increasing it, priority can be given to reducing interference with other radio systems. Alternatively, the throughput can be improved by increasing the transmission speed without reducing the transmission power.
また、上限の伝送速度で送信成功(ACK受信)により通信環境が良好と判断される場合に、伝送速度はさらに上げられないので送信電力を低減する制御を行う。一方、上限の伝送速度で送信失敗(ACK受信せず)により通信環境が不良と判断される場合は、送信電力を増加する制御と伝送速度を低減する制御の選択が可能であるが、例えば送信電力を増加せずに伝送速度を低減することにより、必要以上に大きな送信電力を避けて他の通信システムへの干渉を低減することができる。 In addition, when the communication environment is determined to be good due to successful transmission (ACK reception) at the upper limit transmission rate, control is performed to reduce transmission power because the transmission rate cannot be further increased. On the other hand, when it is determined that the communication environment is bad due to transmission failure at the upper limit transmission rate (no ACK received), control for increasing transmission power and control for reducing transmission rate can be selected. By reducing the transmission rate without increasing the power, it is possible to avoid an unnecessarily large transmission power and reduce interference with other communication systems.
また、複数のSTAが帰属する場合に、すべてのSTAに対して一律に送信電力制御を行ってもよく、各STAに対して個別に送信電力制御を行ってもよい。すべてのSTAに対して一律に送信電力制御を行う場合には、STAとの送信頻度(送信パケット数)に基づいて基準とするSTAを定め、当該基準STAとの送信電力制御を他のSTAとの通信にも適用する。この場合にはSTAごとの制御を行う必要がなくなるため、制御を簡易化することが可能となる。ただし、基準STAとの通信環境が良好で送信電力を低減したために、一部のSTAとの通信環境が劣化することも想定されるが、そのSTAからACK信号等を受信しない場合に、これをトリガに送信電力を増加させてもよい。すなわち、基準STAとの通信環境が良好な場合に送信電力を低減し、各STAのいずれかで通信環境が不良になった場合に送信電力を増加するようにしてもよい。 Further, when a plurality of STAs belong, transmission power control may be uniformly performed for all STAs, or transmission power control may be performed individually for each STA. When performing transmission power control uniformly for all STAs, a reference STA is determined based on the transmission frequency (the number of transmission packets) with the STA, and transmission power control with the reference STA is performed with other STAs. This also applies to communication. In this case, since it is not necessary to perform control for each STA, the control can be simplified. However, since the communication environment with the reference STA is good and the transmission power is reduced, it is assumed that the communication environment with some STAs deteriorates. The transmission power may be increased as a trigger. That is, the transmission power may be reduced when the communication environment with the reference STA is good, and the transmission power may be increased when the communication environment becomes defective in any of the STAs.
また、本発明は、通信環境の良否の判定をレイヤ2の情報に基づくだけではなく、レイヤ1(IEEE802.11無線LANのPLCPヘッダに記載された情報、RSSI、物理層での制御情報の交換等)等、その他のレイヤの情報に基づいて行ってもよい。
Further, the present invention is not only based on
また、本発明の送信電力制御を適用する無線通信システムと他の無線通信システムが同一周波数で混在する場合、他の無線通信システムからの受信電力が大きいことを検出したことにより、本発明を適用する無線通信システムの送信電力を増加させる制御を行うことも可能である。具体的には実施例3として説明する。この構成によると、セル半径面からセル間の公平性を担保することが可能である。 In addition, when a wireless communication system to which transmission power control of the present invention is applied and another wireless communication system coexist at the same frequency, the present invention is applied by detecting that the received power from the other wireless communication system is large. It is also possible to control to increase the transmission power of the wireless communication system. Specifically, this will be described as Example 3. According to this configuration, it is possible to ensure fairness between cells from the cell radial plane.
図5は、本発明の実施例2の無線通信装置の構成例を示す。
実施例2では、実施例1のACK信号の受信の有無や受信信号の誤り率から得られる通信環境の良否に応じた送信電力制御に加えて、受信レベル(例えば無線LANにおけるRSSI)に応じた送信電力制御を行う構成例を示す。なお、受信レベルのみに応じた送信電力制御を行う構成であってもよい。
FIG. 5 shows a configuration example of a wireless communication apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, in addition to the transmission power control according to the quality of the communication environment obtained from the presence / absence of reception of the ACK signal of the first embodiment and the error rate of the received signal, the reception level (for example, RSSI in a wireless LAN) is used. The structural example which performs transmission power control is shown. Note that the transmission power control according to only the reception level may be performed.
図5において、無線通信装置は、アンテナ11、復調回路12、通信環境判定回路13、変調回路14、送信電力制御回路15、受信レベル検出回路16により構成される。ここでは、無線通信装置の主要部のみを示し、増幅回路や周波数変換回路などは省略している。
In FIG. 5, the wireless communication apparatus includes an
アンテナ11に受信した受信信号は復調回路12で復調される。通信環境判定回路13は、復調回路12の復調信号に応じて送信信号の受信側との間の通信環境の良否を判定して送信電力制御回路15に通知する。受信レベル検出回路16は、受信レベルを検出して送信電力制御回路15に通知する。変調回路14は、所定の伝送速度が設定され、例えば伝送速度に応じたQPSKやQAM等の1シンボルあたりのビット数が異なる変調方式で送信データを変調し、送信電力制御回路15に出力する。
The received signal received by the
送信電力制御回路15は、通信環境判定回路13から通信環境の良否情報を入力し、受信レベル検出回路16で検出される受信レベルを入力し、通信環境が良好な場合(ACKを受信し、かつ受信レベルが伝送速度(変調方式)で規定される閾値を超える場合等)には送信電力を低減し、通信環境が不良な場合(ACKを受信しない、または受信レベルが伝送速度(変調方式)で規定される閾値を下回る場合等)には送信電力を増加し、アンテナ11から送信する。
The transmission
なお、通信環境の良否を決める条件は、ACK信号の受信の有無、受信信号の誤り率と閾値との比較結果、受信レベルと閾値との比較結果のいずれか1つでもよいし、2以上の判断基準の組み合わせでもよい。また、2以上の判断基準の組み合わせ手段は、各判断基準のAND、OR等により実現することができる。 The condition for determining the quality of the communication environment may be any one of the presence / absence of reception of the ACK signal, the comparison result between the error rate of the received signal and the threshold, and the comparison result between the reception level and the threshold. A combination of criteria may be used. The combination means of two or more judgment criteria can be realized by AND, OR, etc. of each judgment criteria.
図6は、本発明の実施例3の無線通信装置の構成例を示す。
実施例2は、自システムにおける受信レベルを検出し、伝送速度(変調方式)で規定される閾値との比較により通信環境の良否の判断に用いている。実施例3は、他システムからの干渉レベルを検出し、干渉レベルに応じた送信電力制御を行う構成例を示す。
FIG. 6 shows a configuration example of a wireless communication apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In the second embodiment, the reception level in the own system is detected and used to judge whether the communication environment is good or bad by comparing with a threshold defined by the transmission rate (modulation method). The third embodiment shows a configuration example in which an interference level from another system is detected and transmission power control is performed according to the interference level.
図6において、無線通信装置は、アンテナ11、復調回路12、通信環境判定回路13、変調回路14、送信電力制御回路15、干渉レベル検出回路17により構成される。ここでは、無線通信装置の主要部のみを示し、増幅回路や周波数変換回路などは省略している。
In FIG. 6, the wireless communication apparatus includes an
アンテナ11に受信した受信信号は復調回路12で復調される。通信環境判定回路13は、復調回路12の復調信号に応じて送信信号の受信側との間の通信環境の良否を判定して送信電力制御回路15に通知する。干渉レベル検出回路17は、干渉信号が事前に分かっている場合には干渉信号の受信信号レベルやRSSI値の適用が可能であり、さらに干渉信号と希望信号の区別ができない場合には、受信信号に含まれるSSID(ネットワーク識別子)や他送信局を示す識別子で識別される他システムからの干渉レベルを検出して送信電力制御回路15に通知する。変調回路14は、所定の伝送速度が設定され、例えば伝送速度に応じたQPSKやQAM等の1シンボルあたりのビット数が異なる変調方式で送信データを変調し、送信電力制御回路15に出力する。
The received signal received by the
送信電力制御回路15は、通信環境判定回路13で判定される通信環境の良否および干渉レベル検出回路17で検出される干渉レベルに応じて、通信環境が良好な場合(ACKを受信し、かつ干渉レベルが閾値を下回る場合等)には送信電力を低減し、通信環境が不良な場合(ACKを受信しない、または干渉レベルが閾値を超える場合等)には送信電力を増加し、アンテナ11から送信する。なお、干渉レベル検出回路17から出力される干渉レベルと、通信環境判定回路13から出力される通信環境情報の組み合わせに基づく送信電力制御は、それらの判断基準のANDやOR等を適宜組み合わせて実現することができる。
The transmission
なお、他システムの受信信号であるか否かの識別は、例えば、IEEE802.11e 規格以降で定義された各端末を識別する Authentication ID(AID)や、IEEE802.11 TGac で議論が進んでいる端末間をグループ化する識別子のGroup IDのような手法を用いて行うことができる。 In addition, the identification of whether or not the signal is a received signal of another system is, for example, an authentication ID (AID) for identifying each terminal defined in the IEEE802.11e standard or later, or a terminal that has been discussed in IEEE802.11 TGac It can be performed using a technique such as Group ID of an identifier for grouping intervals.
また、干渉レベル検出回路17は、AIDやGroup IDを物理層信号のプリアンブル信号部分や物理層信号のヘッダ部分に記載して識別に活用することで、低消費電力化を実現することも可能である。また、干渉レベル検出回路17は、他システム/自システムの基地局に関連する情報や、他システム/自システムのプリアンブル信号の物理レイヤ信号、あるいは、MACレイヤまで復調を行った信号から識別する構成でもよい。
The interference
また、送信電力制御回路15は、他システムの干渉が検出されているときに、送信失敗により送信電力を増加させ、次の送信が成功した場合には、そのとき検出される他システムの干渉レベルに対する送信電力の下限値として設定する。その後、当該干渉レベルが検出されるときは、送信成功に応じて送信電力を低減する制御を行う場合でも、当該下限値を下回らないようにする。すなわち、送信電力の低減により、他システムにおいてキャリアセンスで検出されずに他システムからの干渉波が生じる場合に、送信電力の下限値を設定することにより、他システムがキャリアセンスで検出できる程度の送信電力を確保できるため、通信品質を確保することができる。
Also, the transmission
本実施例では、他システムを判定する識別子、例えばSSIDや基地局ID、基地局の位置情報等を活用することで、干渉源の属性や設置位置等に応じた送信電力制御が実現可能である。また、隣接する各システムが自律的に動作して送信電力を低減することにより、自システムの送信電力を可能な限り小さくすることができる。これにより、低消費電力化を図りながら棲み分けが可能となり、各システムにおける周波数リソースの有効利用およびユーザの収容数を改善することができる。 In this embodiment, it is possible to realize transmission power control according to interference source attributes, installation positions, and the like by utilizing identifiers for determining other systems, such as SSID, base station ID, and base station position information. . Moreover, each adjacent system operates autonomously and reduces transmission power, so that the transmission power of the own system can be reduced as much as possible. Accordingly, segregation can be performed while reducing power consumption, and effective use of frequency resources and the number of users accommodated in each system can be improved.
図7は、本発明の実施例4の無線通信装置の構成例を示す。
実施例1〜3は、例えば図1に示す無線通信システムにおいて、送信電力制御によりセル半径を増減し、複数のセルの棲み分けを可能にしている。実施例4は、各セルが同一周波数で運用される無線通信システムにおいて、送信電力制御だけでは空間的な棲み分けが困難なほど近接したセルがある場合に適用される。すなわち、本実施例は、送信電力制御によるセル棲み分けが困難な場合でも、必要最小限の送信電力に制御することにより省電力化を図るものである。
FIG. 7 shows a configuration example of a wireless communication apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
In the first to third embodiments, for example, in the wireless communication system illustrated in FIG. 1, the cell radius is increased or decreased by transmission power control, and a plurality of cells can be divided. The fourth embodiment is applied in a wireless communication system in which each cell is operated at the same frequency, when there are cells that are so close that it is difficult to separate spatially by transmission power control alone. That is, in this embodiment, even when it is difficult to sort cells by transmission power control, power saving is achieved by controlling the transmission power to the minimum necessary.
図7において、無線通信装置は、アンテナ11、復調回路12、通信環境判定回路13、変調回路14、送信電力制御回路15、干渉レベル検出回路17、送信制御回路18により構成される。ここでは、無線通信装置の主要部のみを示し、増幅回路や周波数変換回路などは省略している。
In FIG. 7, the wireless communication apparatus includes an
アンテナ11に受信した受信信号は復調回路12で復調される。通信環境判定回路13は、復調回路12の復調信号に応じて送信信号の受信側との間の通信環境の良否を判定して送信電力制御回路15に通知する。干渉レベル検出回路17は、干渉信号が事前に分かっている場合には干渉信号の受信信号レベルやRSSI値の適用が可能であり、さらに干渉信号と希望信号の区別ができない場合には、受信信号に含まれるSSID(ネットワーク識別子)や他送信局を示す識別子で識別される他システムからの干渉レベルを検出して送信電力制御回路15および送信制御回路18に通知する。変調回路14は、所定の伝送速度が設定され、例えば伝送速度に応じたQPSKやQAM等の1シンボルあたりのビット数が異なる変調方式で送信データを変調し、送信電力制御回路15に出力する。
The received signal received by the
送信電力制御回路15は、通信環境判定回路13で判定される通信環境の良否および干渉レベル検出回路17で検出される干渉レベルに応じて、通信環境が良好な場合(ACKを受信し、かつ干渉レベルが閾値を下回る場合等)には送信電力を低減し、通信環境が不良な場合(ACKを受信しない、または干渉レベルが閾値を超える場合等)には送信電力を増加し、アンテナ11から送信する。
The transmission
ここで、他システムからの干渉レベルが閾値を超えている場合で、かつ送信電力を増加させたにもかかわらず送信成功にならない場合には、送信電力制御によるセル棲み分けが困難な場合と判断して送信制御回路18を動作させる。送信制御回路18は、他システムからの干渉レベルが閾値を超える場合に、他システムと時間的な棲み分けを図るための処理を行う。例えば、NAV(Network Allocation vector)信号を活用して無線チャネルを仮想的に予約し、あるいはRTS(Request to Send)/CTS(Clear to Send )信号により空きチャネルを確保し、それぞれ確保した送信タイミングを変調回路14に通知する。変調回路14は、送信制御回路18から通知される送信タイミングで送信信号を送信電力制御回路15に出力する。送信電力制御回路15は、通信環境判定回路13で判定される通信環境の良否に応じて送信電力制御を行う。
Here, if the interference level from another system exceeds the threshold and if transmission is not successful even though the transmission power is increased, it is determined that cell segregation by transmission power control is difficult. Then, the
図8は、本発明の実施例5の無線通信装置の構成例を示す。
実施例4は、各セルが同一周波数で運用される無線通信システムにおいて、送信電力制御だけでは空間的な棲み分けが困難なほど近接したセルがある場合に、NAV等により確保した送信タイミングで送信電力制御を行う構成であった。実施例5は、各セルが異なる周波数で運用可能な無線通信システムにおいて、同一周波数で送信電力制御だけでは空間的な棲み分けが困難なほど近接したセルがある場合に適用される。
FIG. 8 shows a configuration example of a wireless communication apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
In the wireless communication system in which each cell is operated at the same frequency, the fourth embodiment performs transmission at a transmission timing secured by NAV or the like when there is a cell that is close enough to make spatial separation difficult by transmission power control alone. It was the structure which performs electric power control. The fifth embodiment is applied in a wireless communication system in which each cell can be operated at different frequencies when there are cells that are so close that it is difficult to make a spatial separation only by transmission power control at the same frequency.
図8において、無線通信装置は、アンテナ11、復調回路12、通信環境判定回路13、変調回路14、送信電力制御回路15、干渉レベル検出回路17、周波数変換回路19−1,19−2により構成される。
In FIG. 8, the wireless communication apparatus includes an
アンテナ11に受信した受信信号は、周波数変換回路19−1を介して復調回路12に入力し、復調される。通信環境判定回路13は、復調回路12の復調信号に応じて送信信号の受信側との間の通信環境の良否を判定して送信電力制御回路15に通知する。干渉レベル検出回路17は、干渉信号が事前に分かっている場合には干渉信号の受信信号レベルやRSSI値の適用が可能であり、さらに干渉信号と希望信号の区別ができない場合には、受信信号に含まれるSSID(ネットワーク識別子)や他送信局を示す識別子で識別される他システムからの干渉レベルを検出して送信電力制御回路15および周波数変換回路19−1,19−2に通知する。変調回路14は、所定の伝送速度が設定され、例えば伝送速度に応じたQPSKやQAM等の1シンボルあたりのビット数が異なる変調方式で送信データを変調し、周波数変換回路19−2を介して送信電力制御回路15に出力する。ここでは、周波数変換回路19−2は動作しない。
The received signal received by the
送信電力制御回路15は、通信環境判定回路13で判定される通信環境の良否および干渉レベル検出回路17で検出される干渉レベルに応じて、通信環境が良好な場合(ACKを受信し、かつ干渉レベルが閾値を下回る場合等)には送信電力を低減し、通信環境が不良な場合(ACKを受信しない、または干渉レベルが閾値を超える場合等)には送信電力を増加し、アンテナ11から送信する。
The transmission
ここで、他システムからの干渉レベルが閾値を超えている場合で、かつ送信電力を増加させたにもかかわらず送信成功にならない場合には、送信電力制御による同一周波数でのセル棲み分けが困難な場合と判断して周波数変換回路19−1,19−2を動作させる。周波数変換回路19−1,19−2は、他システムからの干渉レベルが閾値を超える場合に、送信側および受信側の双方、または一方でキャリア周波数を変更する処理を行う。送信電力制御回路15は、通信環境判定回路13で判定される通信環境の良否に応じて送信電力制御を行う。
Here, when the interference level from other systems exceeds the threshold value, and transmission is not successful even though the transmission power is increased, it is difficult to separate cells at the same frequency by transmission power control. In this case, the frequency conversion circuits 19-1 and 19-2 are operated. The frequency conversion circuits 19-1 and 19-2 perform processing for changing the carrier frequency on both the transmission side and the reception side, or on the other hand, when the interference level from another system exceeds a threshold value. The transmission
なお、周波数変換回路19−1,19−2における周波数変換は、別の周波数に本システムで一意に変更することも可能であるが、一意に変更するのではなく、特定の局ごと、パケットごと、あるいは空き周波数に応じて、適応的にあるいは周期的に変更するようにしてもよい。 Note that the frequency conversion in the frequency conversion circuits 19-1 and 19-2 can be uniquely changed to another frequency in this system, but is not changed uniquely, but for each specific station and for each packet. Alternatively, it may be adaptively or periodically changed according to the idle frequency.
また、OFDMやDFE−SpreadOFDMのようなIFFTを用いて送信を行う変調方式の場合には、各サブキャリアで、空き帯域に周波数変更する柔軟な運用も当然可能であり、より柔軟に干渉を低減した多ユーザ収容のシステムが構築可能である。 In addition, in the case of a modulation scheme that performs transmission using IFFT such as OFDM or DFE-Spread OFDM, it is of course possible to flexibly change the frequency to an empty band in each subcarrier, and to reduce interference more flexibly. A multi-user accommodation system can be constructed.
また、周波数変更をする場合には、通信相手に対してのみ周波数変更を指示してもよいし(受信側の周波数変換回路19−1のみで対応)、送信側および受信側で個別に周波数変更をしてもよい。 When changing the frequency, only the communication partner may be instructed to change the frequency (only supported by the frequency conversion circuit 19-1 on the reception side), or the frequency changes individually on the transmission side and the reception side. You may do.
また、無線LAN規格のIEEE802.11h で規定されたDFS機能と組み合わせて実装することも可能であり、干渉源があった場合には、それを回避するように通信相手と共に周波数変換を行うことが可能である。 It can also be implemented in combination with the DFS function defined in the wireless LAN standard IEEE802.11h. If there is an interference source, frequency conversion can be performed together with the communication partner so as to avoid it. Is possible.
図9は、本発明の実施例6の無線通信装置の構成例を示す。
実施例4,5は、送信電力制御だけでは空間的な棲み分けが困難なほどセルが近接している無線通信システムにおいて、干渉レベル検出回路17で検出される他システムからの干渉レベルに応じて、送信タイミング制御または周波数変換により各セルの棲み分けを図りなから送信電力制御を行う構成であった。実施例6は、干渉レベル検出回路17を用いず、通信環境判定回路13で判定される通信環境の良否情報に基づいて他システムの存在または干渉レベルを推定し、送信タイミング制御または周波数変換により各セルの棲み分けを図りなから送信電力制御を行うことを特徴とする。
FIG. 9 shows a configuration example of a wireless communication apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
In Embodiments 4 and 5, according to the interference level from other systems detected by the interference
図9(1) の無線通信装置は、図7の実施例4に対応するもので、アンテナ11、復調回路12、通信環境判定回路13、変調回路14、送信電力制御回路15、送信制御回路18により構成される。通信環境判定回路13で判定される通信環境の良否情報に基づいて他システムの存在または干渉レベルを推定し、送信制御回路18に通知する。送信制御回路18の機能は実施例4で説明した通りである。
The wireless communication apparatus in FIG. 9 (1) corresponds to the fourth embodiment in FIG. 7 and includes an
図9(2) の無線通信装置は、図8の実施例5に対応するもので、アンテナ11、復調回路12、通信環境判定回路13、変調回路14、送信電力制御回路15、周波数変換回路19−1,19−2により構成される。通信環境判定回路13で判定される通信環境の良否情報に基づいて他システムの存在または干渉レベルを推定し、周波数変換回路19−1,19−2に通知する。周波数変換回路19−1,19−2の機能は実施例5で説明した通りである。
The wireless communication apparatus of FIG. 9 (2) corresponds to the fifth embodiment of FIG. 8, and includes an
10 伝送速度設定回路
11 アンテナ
12 復調回路
13 通信環境判定回路
14 変調回路
15 送信電力制御回路
16 受信レベル検出回路
17 干渉レベル検出回路
18 送信制御回路
19 周波数変換回路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
アンテナから送信する送信信号を出力する変調手段と、
前記アンテナに受信した受信信号を復調する復調手段と、
前記復調手段で復調された前記送信信号に対するACK信号の受信/非受信に応じて前記無線端末との間の通信環境の良否を判定する通信環境判定手段と、
前記通信環境判定手段から前記通信環境の良否情報を入力し、前記通信環境が良好である場合に前記送信信号の送信電力を低減して前記セルの範囲を縮小し、前記通信環境が不良である場合に前記送信信号の送信電力を増加して前記セルの範囲を拡大する送信電力制御手段と
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。 In a radio base station apparatus that is adjacent to cells formed by a plurality of radio base station apparatuses and communicates with radio terminals belonging to each cell,
Modulation means for outputting a transmission signal transmitted from an antenna;
Demodulation means for demodulating the received signal received by the antenna;
A communication environment determining means for determining the quality of the communication environment between the wireless terminal in response to the reception / non-reception of the ACK signal for the demodulated the transmission signal by the demodulating means,
The communication environment determination means inputs the quality information of the communication environment, and when the communication environment is good, the transmission power of the transmission signal is reduced to reduce the cell range, and the communication environment is bad. the transmission signal radio base station apparatus characterized by comprising a transmission power control means for expanding the range of the cell by increasing the transmission power of the case.
前記受信信号の受信レベルを検出して前記送信電力制御手段に出力する受信レベル検出手段を備え、
前記送信電力制御手段は、前記受信レベルが閾値を超えるときに前記通信環境が良好とし、前記受信レベルが閾値以下のときに前記通信環境が不良として前記送信信号の送信電力を制御する構成である
ことを特徴とする無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 1,
Receiving level detecting means for detecting the receiving level of the received signal and outputting to the transmission power control means,
The transmission power control means is configured to control the transmission power of the transmission signal as a good communication environment when the reception level exceeds a threshold value and as a bad communication environment when the reception level is equal to or less than the threshold value. A radio base station apparatus .
前記受信信号が他システムからの信号であることを識別し、他システムからの干渉レベルを検出して前記送信電力制御手段に出力する干渉レベル検出手段を備え、
前記送信電力制御手段は、前記干渉レベルが閾値以下のときに前記通信環境が良好とし、前記干渉レベルが閾値を超えるときに前記通信環境が不良として前記送信信号の送信電力を制御する構成である
ことを特徴とする無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 1,
An interference level detection unit that identifies that the received signal is a signal from another system, detects an interference level from the other system, and outputs the interference level to the transmission power control unit;
The transmission power control means is configured to control the transmission power of the transmission signal as a good communication environment when the interference level is equal to or lower than a threshold value and as a bad communication environment when the interference level exceeds a threshold value. A radio base station apparatus .
前記受信信号が他システムからの信号であることを識別し、他システムからの干渉レベルを検出する干渉レベル検出手段と、
前記干渉レベルが閾値を超えるときに、前記他システムと自システムの送信タイミングを調整して棲み分けを行う送信制御手段と
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 1,
An interference level detecting means for identifying that the received signal is a signal from another system and detecting an interference level from the other system;
A radio base station apparatus comprising: a transmission control unit that adjusts a transmission timing of the other system and that of the own system when the interference level exceeds a threshold.
前記受信信号が他システムからの信号であることを識別し、他システムからの干渉レベルを検出する干渉レベル検出手段と、
前記干渉レベルが閾値を超えるときに、前記送信信号のキャリア周波数または前記受信信号のキャリア周波数の少なくとも一方を変換し、前記他システムと自システムのキャリア周波数が異なるように設定する周波数変換手段と
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 1,
An interference level detecting means for identifying that the received signal is a signal from another system and detecting an interference level from the other system;
A frequency conversion unit configured to convert at least one of the carrier frequency of the transmission signal or the carrier frequency of the reception signal when the interference level exceeds a threshold and set the carrier frequency of the own system different from that of the other system; A radio base station apparatus comprising the radio base station apparatus .
前記通信環境判定手段から前記通信環境の良否情報を入力し、前記送信電力制御手段で送信電力を増加しても前記通信環境が不良である場合に、前記他システムと自システムの送信タイミングを調整して棲み分けを行う送信制御手段を備えた
ことを特徴とする無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 1,
When the communication environment determination means inputs the quality information of the communication environment, and the transmission power is increased by the transmission power control means, but the communication environment is bad, the transmission timing of the other system and the own system is adjusted. the radio base station apparatus comprising the transmission control means for performing to segregation.
前記通信環境判定手段から前記通信環境の良否情報を入力し、前記送信電力制御手段で送信電力を増加しても前記通信環境が不良である場合に、前記送信信号のキャリア周波数または前記受信信号のキャリア周波数の少なくとも一方を変換し、前記他システムと自システムのキャリア周波数が異なるように設定する周波数変換手段を備えた
ことを特徴とする無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 1,
When the communication environment determination means inputs the quality information of the communication environment and the transmission power control means increases the transmission power and the communication environment is bad, the transmission signal carrier frequency or the received signal A radio base station apparatus comprising frequency conversion means for converting at least one of carrier frequencies and setting the carrier frequency of the own system different from that of the other system.
前記送信電力制御手段は、前記送信信号の伝送速度が前回の送信信号の伝送速度と同一であるときに前記通信環境の良否情報に応じた送信電力制御を行い、前記送信信号の伝送速度が前回の送信信号の伝送速度と同一でないときに前記通信環境の良否情報に応じた送信電力制御を行わない構成である
ことを特徴とする無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 1,
The transmission power control means performs transmission power control according to the quality information of the communication environment when the transmission speed of the transmission signal is the same as the transmission speed of the previous transmission signal, and the transmission speed of the transmission signal is A radio base station apparatus , wherein transmission power control according to the quality information of the communication environment is not performed when the transmission speed of the transmission signal is not the same.
変調手段から出力した送信信号をアンテナから送信し、
前記アンテナに受信した受信信号を復調手段で復調し、
前記復調手段で復調された前記送信信号に対するACK信号の受信/非受信に応じて、通信環境判定手段で前記無線端末との間の通信環境の良否を判定し、
前記通信環境判定手段から送信電力制御手段に前記通信環境の良否情報を入力し、前記通信環境が良好である場合に前記送信信号の送信電力を低減して前記セルの範囲を縮小し、前記通信環境が不良である場合に前記送信信号の送信電力を増加して前記セルの範囲を拡大する送信電力制御を行う
ことを特徴とする無線基地局装置の送信電力制御方法。 In a radio base station apparatus transmission power control method in which cells formed by a plurality of radio base station apparatuses are adjacent and communicate with radio terminals belonging to each cell,
Transmit the transmission signal output from the modulation means from the antenna,
Demodulate the received signal received by the antenna by the demodulating means,
In accordance with the reception / non-reception of an ACK signal for the transmission signal demodulated by the demodulating means, to determine the quality of the communication environment between the wireless terminal in a communication environment determination means,
The communication environment determination means inputs the quality information of the communication environment to the transmission power control means, and when the communication environment is good, the transmission power of the transmission signal is reduced to reduce the cell range, and the communication A transmission power control method for a radio base station apparatus , wherein transmission power control is performed to increase the transmission power of the transmission signal and expand the range of the cell when the environment is bad.
前記送信電力制御手段は、前記送信信号の伝送速度が前回の送信信号の伝送速度と同一であるときに前記通信環境の良否情報に応じた送信電力制御を行い、前記送信信号の伝送速度が前回の送信信号の伝送速度と同一でないときに前記通信環境の良否情報に応じた送信電力制御を行わない
ことを特徴とする無線基地局装置の送信電力制御方法。 In the transmission power control method of the radio base station apparatus according to claim 9,
The transmission power control means performs transmission power control according to the quality information of the communication environment when the transmission speed of the transmission signal is the same as the transmission speed of the previous transmission signal, and the transmission speed of the transmission signal is A transmission power control method for a radio base station apparatus , wherein transmission power control according to the quality information of the communication environment is not performed when the transmission speed of the transmission signal is not the same.
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