JP7787473B2 - Wireless communication device, communication system, wireless communication method, and program - Google Patents
Wireless communication device, communication system, wireless communication method, and programInfo
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Description
本発明は、無線通信装置、通信システム、無線通信方法、およびプログラムの技術に関する。 The present invention relates to wireless communication devices, communication systems, wireless communication methods, and program technologies.
5G等の無線システムにおいてはミリ波帯の高周波数帯が使用されており、6G等の将来の無線システムにおいて更なる高速・大容量化を実現していくために、より広い帯域幅を確保可能な更に高い周波数帯の使用が想定されている。高周波数帯は伝搬損失が大きく、直進性の高い性質が知られており、通信エリアをカバーする上で接続性を向上させるために、分散アンテナシステムが検討されている(非特許文献1、2参照)。 Wireless systems such as 5G use high-frequency millimeter wave bands, and in future wireless systems such as 6G, it is expected that even higher frequency bands will be used to ensure wider bandwidths in order to achieve even higher speeds and capacities. High-frequency bands are known to have large propagation losses and tend to be highly directional, and distributed antenna systems are being considered to improve connectivity in covering communication areas (see Non-Patent Documents 1 and 2).
分散アンテナシステムでは、分散配置された複数のアンテナを用いてSU-MIMO(Single User Multiple-Input Multiple-Output)やMU-MIMO(Multi User MIMO)を行うことで周波数利用効率を向上させ、容量・スループットの改善を図ることが可能である。MIMOを行う場合、ストリーム間干渉を低減するために分散アンテナと端末局(UE:Uesr Equipment)間のチャネル情報(CSI:Channel State Information)を取得して基地局(BS:Base Station)側でダウンリンクではプリコーディング、アップリンクではポストコーディングを行うことが一般的に想定される。 In a distributed antenna system, using multiple distributed antennas to perform SU-MIMO (Single User Multiple-Input Multiple-Output) or MU-MIMO (Multi-User MIMO) can improve frequency utilization efficiency and improve capacity and throughput. When performing MIMO, it is generally assumed that channel information (CSI: Channel State Information) between the distributed antenna and the terminal station (UE: User Equipment) is acquired to reduce inter-stream interference, and precoding is performed on the downlink and postcoding on the uplink at the base station (BS: Base Station).
ここで、アンテナ間の空間相関が高いとプリコーディング・ポストコーディングによるストリームの分離は困難となるため、同時に送受信されるストリーム数(MIMOレイヤ数)を下げる必要がある。このように、受信状況に基づきストリーム数を制御するランクアダプテーションも用いられている(非特許文献3参照)。ランクアダプテーションでは、SINRやアンテナ間の空間相関にもとづき、チャネル状態の良好な状況ではMIMOレイヤ数を上げ、チャネル状態の劣悪な状況ではダイバーシチを使用するように制御される。 Here, if the spatial correlation between antennas is high, it becomes difficult to separate the streams using precoding and postcoding, so it is necessary to reduce the number of streams (number of MIMO layers) that are transmitted and received simultaneously. In this way, rank adaptation, which controls the number of streams based on the reception conditions, is also used (see non-patent document 3). Rank adaptation increases the number of MIMO layers when channel conditions are good, based on the SINR and spatial correlation between antennas, and controls to use diversity when channel conditions are poor.
分散アンテナシステムにおいて、UEが単一の分散アンテナに接続して通信を行う場合、移動や周辺環境の変化に伴う遮蔽等によってBSとの間のリンクが切れると再接続されるまで通信が継続できなくなる。また、受信品質に基づき接続先の分散アンテナの切り替えを行う場合も、切り替えに伴う制御信号や処理の増加や、BSを介した分散アンテナ間のデータ転送の負荷増大が懸念される。 In a distributed antenna system, when a UE communicates by connecting to a single distributed antenna, if the link with the BS is severed due to obstruction caused by movement or changes in the surrounding environment, communication cannot continue until the link is reconnected. Furthermore, when switching the connected distributed antenna based on reception quality, there are concerns about an increase in control signals and processing associated with the switch, as well as an increase in the load of data transfer between distributed antennas via the BS.
また、分散アンテナシステムにおいて複数アンテナを用いてMIMO通信を行う場合、移動や周辺環境の変化に伴う遮蔽等によっていずれかの分散アンテナとのリンクが切れてしまうとスループットの低下が生じる。特に、MIMO通信を行うアンテナ間においてプリコーディングによる干渉低減が行われている場合、遮蔽されていない他の分散アンテナからの信号の復調にも影響を及ぼし、更なるスループットの低下が懸念される。 Furthermore, when MIMO communication is performed using multiple antennas in a distributed antenna system, throughput will decrease if the link with one of the distributed antennas is cut off due to obstruction caused by movement or changes in the surrounding environment. In particular, if interference reduction is performed by precoding between antennas performing MIMO communication, this will also affect the demodulation of signals from other distributed antennas that are not obstructed, raising concerns about further degradation of throughput.
上記事情に鑑み、本発明は、通信の継続性を向上可能な技術の提供を目的としている。 In consideration of the above circumstances, the present invention aims to provide technology that can improve communication continuity.
本発明の一態様は、1つ以上のアンテナを介して無線通信する対向装置との通信品質を予測する予測部と、前記予測部によって通信品質が劣化することが予測されたアンテナに対し、同時に送受信されるストリーム数を低下させるか、ダイバーシチ通信に使用することを設定する制御部と、を備えた無線通信装置である。 One aspect of the present invention is a wireless communication device comprising a prediction unit that predicts the communication quality with a counterpart device that communicates wirelessly via one or more antennas, and a control unit that reduces the number of streams that are simultaneously transmitted and received or sets the antenna for use in diversity communication for an antenna that is predicted by the prediction unit to have a degraded communication quality.
本発明の一態様は、1つ以上のアンテナと、アンテナを制御する無線通信装置とを含む通信システムであって、前記無線通信装置は、アンテナを介して無線通信する対向装置との通信品質を予測する予測部と、前記予測部によって通信品質が劣化することが予測されたアンテナに対し、同時に送受信されるストリーム数を低下させるか、ダイバーシチ通信に使用することを設定する制御部と、を備えた通信システムである。 One aspect of the present invention is a communication system including one or more antennas and a wireless communication device that controls the antennas, wherein the wireless communication device is equipped with a prediction unit that predicts the communication quality with a counterpart device that communicates wirelessly via the antenna, and a control unit that, for an antenna predicted by the prediction unit to have a degraded communication quality, reduces the number of streams that are simultaneously transmitted and received or sets the antenna to be used for diversity communication.
本発明の一態様は、1つ以上のアンテナを介して無線通信する対向装置との通信品質を予測する予測ステップと、前記予測ステップによって通信品質が劣化することが予測されたアンテナに対し、同時に送受信されるストリーム数を低下させるか、ダイバーシチ通信に使用することを設定する制御ステップと、を備えた無線通信方法である。 One aspect of the present invention is a wireless communication method comprising a prediction step of predicting the communication quality with a counterpart device that communicates wirelessly via one or more antennas, and a control step of reducing the number of streams simultaneously transmitted and received or setting the antenna for use in diversity communication for an antenna predicted by the prediction step to have a degraded communication quality.
本発明の一態様は、コンピュータに、1つ以上のアンテナを介して無線通信する対向装置との通信品質を予測する予測ステップと、前記予測ステップによって通信品質が劣化することが予測されたアンテナに対し、同時に送受信されるストリーム数を低下させるか、ダイバーシチ通信に使用することを設定する制御ステップと、を実行させるためのプログラムである。 One aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute a prediction step of predicting the communication quality with a counterpart device that communicates wirelessly via one or more antennas, and a control step of reducing the number of streams simultaneously transmitted and received or setting the antenna for use in diversity communication for an antenna predicted by the prediction step to have a degraded communication quality.
本発明により、通信の継続性を向上可能となる。 This invention makes it possible to improve communication continuity.
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係る無線通信装置としての基地局100を含む通信システム10の一例を示す図である。通信システム10は、基地局100、複数(図1では5つ)のアンテナ200、およびUE(User Equipment)300を含む。図1に示されるように、通信システム10は、分散アンテナシステムが適用された通信システムである。UE300は、ユーザが使用するスマートフォンなどの携帯端末である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Fig. 1 is a diagram showing an example of a communication system 10 including a base station 100 as a wireless communication device according to this embodiment. The communication system 10 includes the base station 100, a plurality of antennas 200 (five in Fig. 1), and a UE (User Equipment) 300. As shown in Fig. 1, the communication system 10 is a communication system to which a distributed antenna system is applied. The UE 300 is a mobile terminal such as a smartphone used by a user.
基地局100は、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)をサポートする。また、基地局100は、基地局100から張り出して配置されるアンテナ200を制御する。分散配置された各アンテナ200は、RU(Radio Unit)機能を含み、高周波数帯における利得確保のために複数素子の位相および/または振幅を制御することによるビームフォーミングをサポートする。UE300も同様にビームフォーミングをサポートしてもよい。また基地局100は接続しているUE300の将来の通信品質を予測する機能を有する。 Base station 100 supports MIMO (Multiple-Input Multiple-Output). Base station 100 also controls antennas 200 that are deployed extending from base station 100. Each distributed antenna 200 includes an RU (Radio Unit) function and supports beamforming by controlling the phase and/or amplitude of multiple elements to ensure gain in high frequency bands. UE 300 may also support beamforming. Base station 100 also has the function of predicting the future communication quality of connected UE 300.
基地局100は、通常の制御において、複数のアンテナ200から同時に複数ストリームを送信することでダウンリンクのMIMO伝送を行う。ダウンリンクだけでなく、アップリンクにおいても同様に複数のアンテナ200で同時に複数ストリームを受信することでアップリンクのMIMO伝送を行ってもよい。なお、同時に通信可能な最大ストリーム数は基地局100で処理可能な最大MIMOレイヤ数によって決まり、分散配置された全てのアンテナ200を同時に通信に用いてもよいし、一部のアンテナ200のみを用いてもよい。Under normal control, the base station 100 performs downlink MIMO transmission by simultaneously transmitting multiple streams from multiple antennas 200. In addition to downlink, uplink MIMO transmission may also be performed by simultaneously receiving multiple streams from multiple antennas 200. The maximum number of streams that can be communicated simultaneously is determined by the maximum number of MIMO layers that the base station 100 can process, and all of the distributed antennas 200 may be used for communication simultaneously, or only some of the antennas 200 may be used.
図2は、基地局100の構成例を示す図である。基地局100は、制御部110、予測部120、伝送部130、信号処理部140、ビーム制御部150、送受信部160、および記憶部170で構成される。制御部110は、基地局100全体およびアンテナ200を制御する。制御部110は、例えば、対向装置への通信リソース割り当て等の制御を行う。また、制御部110は、例えば予測部120によって通信品質が劣化することが予測されたアンテナ200に対し、同時に送受信されるストリーム数(すなわちレイヤ数)を低下させるか、ダイバーシチ通信に使用することを設定する。本明細書では、ストリーム数とレイヤ数は同義とする。 Figure 2 is a diagram showing an example configuration of a base station 100. The base station 100 is composed of a control unit 110, a prediction unit 120, a transmission unit 130, a signal processing unit 140, a beam control unit 150, a transmission/reception unit 160, and a memory unit 170. The control unit 110 controls the entire base station 100 and the antennas 200. The control unit 110 controls, for example, the allocation of communication resources to opposing devices. Furthermore, for an antenna 200 for which the prediction unit 120 predicts that communication quality will deteriorate, the control unit 110 reduces the number of streams (i.e., the number of layers) to be simultaneously transmitted and received, or sets the antenna 200 to be used for diversity communication. In this specification, the number of streams and the number of layers are synonymous.
予測部120は、UE300との通信品質を予測する。通信品質の予測方法は、例えば一定時間内におけるUE300の受信電力の変動幅が設定した閾値を超える場合に、UE300の周囲の遮蔽を想定して、通信品質の低下と予測してもよい。また予測方法として、移動毎の通信品質記録に基づく線形予測等の予測法を用いても、機械学習を用いた方法であってもよいし、カメラ等の外部のセンサを用いた方法でもよい。記憶部170は、予測部120が予測に必要な各種情報を記憶する。例えば、記憶部170は、UE300からのフィードバック情報を記憶したり、外部のセンサによりセンシングされた値を記憶する。 The prediction unit 120 predicts the communication quality with the UE 300. A method for predicting communication quality may be, for example, when the fluctuation range of the received power of the UE 300 within a certain period of time exceeds a set threshold, assuming obstruction around the UE 300, and predicting a decline in communication quality. Prediction methods may also be used, such as linear prediction based on communication quality records for each movement, or a method using machine learning, or a method using an external sensor such as a camera. The memory unit 170 stores various information required for prediction by the prediction unit 120. For example, the memory unit 170 stores feedback information from the UE 300 or values sensed by an external sensor.
伝送部130はネットワーク上の上位装置や他の無線通信装置等との間で信号伝送を行う。伝送部130は、受信した信号を信号処理部140に出力し、信号処理部140から入力された信号を上位装置や他の無線通信装置等に送信する。信号処理部140は、無線通信に係る信号処理を行う。信号処理部140は、例えば、伝送部130から入力した信号に対し信号処理を行いビーム制御部150に出力する。また信号処理部140は、ビーム制御部140から入力された信号に対し、信号処理を行い、伝送部130に出力する。さらに、信号処理部140は、UE300から受信したフィードバック情報などを制御部110、および記憶部170に出力する。なお、予測部120が外部のセンサによりセンシングされた値を用いて予測部を行う場合おいて、信号処理部140が、ビーム制御部150から上記センシングされた値を受信すると、センシングされた値を記憶部170に出力する。 The transmission unit 130 transmits signals between a higher-level device on the network and other wireless communication devices. The transmission unit 130 outputs received signals to the signal processing unit 140, and transmits signals input from the signal processing unit 140 to the higher-level device or other wireless communication devices. The signal processing unit 140 performs signal processing related to wireless communication. For example, the signal processing unit 140 performs signal processing on signals input from the transmission unit 130 and outputs the results to the beam control unit 150. The signal processing unit 140 also performs signal processing on signals input from the beam control unit 140 and outputs the results to the transmission unit 130. Furthermore, the signal processing unit 140 outputs feedback information received from the UE 300 to the control unit 110 and the memory unit 170. Note that when the prediction unit 120 performs prediction using values sensed by an external sensor, when the signal processing unit 140 receives the sensed values from the beam control unit 150, it outputs the sensed values to the memory unit 170.
ビーム制御部150は、信号処理部140から出力された信号に応じて、アンテナ200が形成するビームの制御を送受信部160により行う。ビーム制御部150は、送受信部160から出力された信号を信号処理部140に出力する。送受信部160は、ビーム制御部150の制御にしたがい、アンテナ200が受信した信号や、送信する信号に係る処理を行う。例えば、送受信部160は、信号の位相および/または振幅を制御したビームフォーミングや信号の送受信に係る処理を行う。 The beam control unit 150 controls the beam formed by the antenna 200 using the transceiver unit 160 in accordance with the signal output from the signal processing unit 140. The beam control unit 150 outputs the signal output from the transceiver unit 160 to the signal processing unit 140. The transceiver unit 160 performs processing related to signals received by the antenna 200 and signals to be transmitted, in accordance with the control of the beam control unit 150. For example, the transceiver unit 160 performs beamforming that controls the phase and/or amplitude of the signal, and processing related to the transmission and reception of signals.
なお、基地局100の構成は図2に記載の構成に限るものではない。例えば、5G NR(New Radio)におけるCU(Central Unit)、DU(Distributed Unit)、およびRUのように信号処理部やビーム制御部等の機能部が装置として分割されるような構成でもよい。 Note that the configuration of base station 100 is not limited to the configuration shown in Figure 2. For example, it may be configured in such a way that functional units such as signal processing units and beam control units are separated into devices, such as a CU (Central Unit), DU (Distributed Unit), and RU in 5G NR (New Radio).
予測部120の構成例について説明する。図3、図4は、予測部120の構成例を示す図である。図3における予測部120は、UE300に接続される全てのアンテナ200について、一定時間の受信電力の変動を記憶部170に記憶し、受信電力の変動幅が設定された閾値Tを超えアンテナ200を品質が劣化する劣化予定アンテナと予測し、制御部110に出力する。 An example configuration of the prediction unit 120 will be described. Figures 3 and 4 are diagrams showing an example configuration of the prediction unit 120. The prediction unit 120 in Figure 3 stores fluctuations in received power over a certain period of time for all antennas 200 connected to the UE 300 in the memory unit 170, predicts that an antenna 200 whose fluctuation range of received power exceeds a set threshold T is an antenna whose quality is expected to deteriorate, and outputs this to the control unit 110.
図4は、予測部120が機械学習モデルを用いた場合の構成例を示す図である。例えば、UE300の位置および移動方向から、品質が劣化するアンテナを予め学習した機械学習済モデルを記憶部170に記憶しておく。その上で、予測部120は、記憶された機械学習済モデルを用いて、UE300の位置および移動方向が入力されると、品質が劣化する劣化予定アンテナを制御部110に出力する。 Figure 4 is a diagram showing an example configuration when the prediction unit 120 uses a machine learning model. For example, a machine learning model that has been pre-trained to identify antennas whose quality will deteriorate based on the position and direction of movement of the UE 300 is stored in the memory unit 170. Then, when the position and direction of movement of the UE 300 are input, the prediction unit 120 uses the stored machine learning model to output to the control unit 110 antennas whose quality is expected to deteriorate.
図3、図4のいずれの構成であっても、制御部110は、入力された劣化予定アンテナに対し、同時に送受信されるストリーム数を低下させるか、ダイバーシチ通信に使用することを設定する。これにより、通信の継続性を向上させることができる。 In either the configuration shown in Figure 3 or Figure 4, the control unit 110 sets the input antenna that is expected to deteriorate to either reduce the number of streams that are transmitted and received simultaneously or to use the antenna for diversity communication. This improves the continuity of communication.
次に、UE300から受信するフィードバック情報について説明する。まず、基地局100は、UE300に参照信号を送信する。UE300は、受信した参照信号から受信信号強度、信号対雑音電力比、受信時のタイムスタンプ、送信時のタイムスタンプ、CSI(Channel State Information)等を基地局100へフィードバックする。フィードバック情報には、セルラーシステムであればCQI(Channel Quality Indicator)、RI(Rank Indicator)、PMI(Precoding Matrix Indicator)等が含まれる。 Next, we will explain the feedback information received from UE300. First, base station 100 transmits a reference signal to UE300. UE300 feeds back to base station 100 the received signal strength, signal-to-noise power ratio, timestamp at the time of reception, timestamp at the time of transmission, CSI (Channel State Information), etc. from the received reference signal. In a cellular system, the feedback information includes CQI (Channel Quality Indicator), RI (Rank Indicator), PMI (Precoding Matrix Indicator), etc.
なお、レイヤ数が1となる可能性も考慮し、UE300は、1レイヤに応じたPMI等を併せてフィードバックするようにしてもよい。こうしたフィードバック情報を基に基地局100は受信SINRやアンテナ200間の空間相関を考慮したランクアダプテーションを用いて送信レイヤ数を決定する。 In addition, taking into account the possibility that the number of layers may be 1, UE 300 may also feed back PMI etc. corresponding to one layer. Based on this feedback information, base station 100 determines the number of transmission layers using rank adaptation that takes into account the received SINR and spatial correlation between antennas 200.
次に、接続性の向上について説明する。本実施形態においてUE300は、基地局100との接続性を向上させるために、通信容量やMIMOの適用有無に関わらず可能な限り複数のアンテナ200と接続するように基地局100から制御される。この制御を「複数接続制御」と表現することがある。 Next, we will explain how to improve connectivity. In this embodiment, in order to improve connectivity with the base station 100, the UE 300 is controlled by the base station 100 to connect to as many antennas 200 as possible, regardless of communication capacity or whether MIMO is applied. This control is sometimes referred to as "multiple connection control."
この複数接続制御について、複数接続制御を適用するUE300と適用しないUE300にクラス分けしてもよい。また、複数接続制御において、UE300が接続する複数のアンテナ200として、参照信号から受信電力の高いアンテナ200が選択されてもよい。または、接続する複数のアンテナ200として、MIMO通信も加味してCSIから空間相関の低いアンテナ200同士が選択されてもよい。または、接続する複数のアンテナ200として、接続性を加味して周囲の遮蔽環境の相関が低いアンテナ200同士が選択されてもよい。具体的には、例えばUE300の位置情報と各アンテナ200の位置情報より、UE300を原点に各分散アンテナの方向から算出される角度差の和が最大となるアンテナ200の組が選択されてもよい。いずの場合であっても、UE300が複数のアンテナ200に接続するので、通信の継続性を向上させることができる。 This multiple connection control may be classified into UEs 300 that apply the multiple connection control and those that do not. Furthermore, in multiple connection control, antennas 200 with high received power from a reference signal may be selected as the multiple antennas 200 to be connected to the UE 300. Alternatively, antennas 200 with low spatial correlation from CSI may be selected as the multiple antennas 200 to be connected, taking MIMO communication into consideration. Alternatively, antennas 200 with low correlation in the surrounding shielding environment may be selected as the multiple antennas 200 to be connected, taking connectivity into consideration. Specifically, for example, a pair of antennas 200 that maximizes the sum of the angular difference calculated from the direction of each distributed antenna with the UE 300 as the origin may be selected based on the location information of the UE 300 and the location information of each antenna 200. In either case, since the UE 300 connects to multiple antennas 200, the continuity of communication can be improved.
図5は、複数接続制御処理の流れを示すフローチャートである。図5のフローチャートは、一例として受信電力の高いアンテナ同士を選択する処理例が示されている。図5において、基地局100は、参照信号をUE300に送信する(ステップS101)。基地局100は、UE300からアンテナ200を経由して受信電力の情報を取得する(ステップS102)。基地局100は、取得した受信電力をソートする(ステップS103)。基地局100は、ソートした受信電力のうちの最大受信電力に対応するアンテナ200を含む複数のアンテナ200との通信指示をUE300に行い(ステップS104)、複数接続制御処理を終了する。 Figure 5 is a flowchart showing the flow of the multiple connection control process. The flowchart in Figure 5 shows an example of a process for selecting antennas with high received power. In Figure 5, the base station 100 transmits a reference signal to the UE 300 (step S101). The base station 100 acquires received power information from the UE 300 via the antenna 200 (step S102). The base station 100 sorts the acquired received power (step S103). The base station 100 instructs the UE 300 to communicate with multiple antennas 200, including the antenna 200 corresponding to the maximum received power among the sorted received powers (step S104), and terminates the multiple connection control process.
次に、予測部120による予測結果を用いた予測制御処理について説明する。図6は、予測制御処理の流れを示すフローチャートである。図6において、基地局100は、参照信号をUE300に送信し(ステップS201)、UE300から上述したフィードバック情報を取得する(ステップS202)。Next, we will explain the prediction control process using the prediction results by the prediction unit 120. Figure 6 is a flowchart showing the flow of the prediction control process. In Figure 6, the base station 100 transmits a reference signal to the UE 300 (step S201) and obtains the above-mentioned feedback information from the UE 300 (step S202).
制御部110は、複数のアンテナ200のうちの1つのアンテナ200に着目し、フィードバック情報を基に受信SINRやアンテナ間の空間相関を考慮したランクアダプテーションを用いてレイヤ数Mを決定する(ステップS203)。制御部110は、レイヤ数Mが2以上か否かを判定する(ステップS204)。レイヤ数が1の場合(ステップS204:NO)、全てのアンテナのレイヤ数を1として(ステップS213)、ダイバーシチ通信に使用することを設定し(ステップS214)、処理を終了する。The control unit 110 focuses on one antenna 200 out of the multiple antennas 200 and determines the number of layers M using rank adaptation that takes into account the received SINR and spatial correlation between antennas based on feedback information (step S203). The control unit 110 determines whether the number of layers M is 2 or greater (step S204). If the number of layers is 1 (step S204: NO), the number of layers for all antennas is set to 1 (step S213), and they are set to be used for diversity communication (step S214), and the process ends.
レイヤ数が2以上の場合(ステップS204:YES)、制御部110は、カウンタNに0を代入する(ステップS205)。このカウンタNは、変動幅が受信電力の変動幅が設定された閾値T未満のアンテナを数えるためのカウンタである。予測部120は、1つのアンテナに着目し、このアンテナの受信電力の変動幅が閾値T以上か否かを判定する(ステップS206)。受信電力の変動幅が閾値T以上の場合には(ステップS206:YES)、ステップS208に進む。受信電力の変動幅が閾値T未満の場合には(ステップS206:NO)、制御部110は、Nを1だけ増分する(ステップS207)。 If the number of layers is two or more (step S204: YES), the control unit 110 assigns 0 to counter N (step S205). This counter N is a counter for counting antennas whose fluctuation range of received power is less than a set threshold T. The prediction unit 120 focuses on one antenna and determines whether the fluctuation range of received power of this antenna is greater than or equal to threshold T (step S206). If the fluctuation range of received power is greater than or equal to threshold T (step S206: YES), the process proceeds to step S208. If the fluctuation range of received power is less than threshold T (step S206: NO), the control unit 110 increments N by 1 (step S207).
制御部110は、全アンテナに対して、受信電力の変動幅が閾値T以上か否かを判定する処理を行ったか否かを判定する(ステップS208)。全アンテナに対して処理を行っていない場合には(ステップS208:NO)、制御部110は、処理を行っていないアンテナに対しステップS206の処理を行う。全アンテナに対して処理を行った場合には(ステップS208:YES)、制御部110は、Nが0または1か否かを判定する(ステップS209)。Nが0または1の場合には(ステップS209:YES)、上述したステップS213に進む。 The control unit 110 determines whether or not the process of determining whether the fluctuation range of the received power is equal to or greater than the threshold value T has been performed for all antennas (step S208). If the process has not been performed for all antennas (step S208: NO), the control unit 110 performs the process of step S206 for the antennas that have not been processed. If the process has been performed for all antennas (step S208: YES), the control unit 110 determines whether N is 0 or 1 (step S209). If N is 0 or 1 (step S209: YES), the control unit 110 proceeds to step S213 described above.
Nが0でもなく、1でもない場合には(ステップS209:NO)、MとNの大きくない方をLとする(ステップS210)。制御部110は、全てのアンテナのレイヤ数をLとして(ステップS211)、MIMOに使用することを設定し(ステップS212)、処理を終了する。 If N is neither 0 nor 1 (step S209: NO), the smaller of M and N is set to L (step S210). The control unit 110 sets the number of layers for all antennas to L (step S211), sets them to be used for MIMO (step S212), and terminates the process.
なお、上記処理において、予測部120は、受信電力値やMIMOチャネルの空間相関等の他の指標と併せて、着目しているアンテナ200が、劣化予定アンテナか否かを予測してもよい。このようにレイヤ数の制御を実施後、基地局100および各アンテナ200とUE300との間で無線通信を行うことにより、通信の継続性を向上させることができる。In the above process, the prediction unit 120 may predict whether the antenna 200 in question is an antenna expected to deteriorate, in addition to other indicators such as the received power value and the spatial correlation of the MIMO channel. After controlling the number of layers in this manner, wireless communication is performed between the base station 100 and each antenna 200 and the UE 300, thereby improving the continuity of communication.
制御部110、および予測部120は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサーとメモリーとを用いて構成されてもよい。この場合、制御部110、および予測部120は、プロセッサーがプログラムを実行することによって、制御部110、および予測部120として機能する。なお、制御部110、および予測部120の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されても良い。上記のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM、半導体記憶装置(例えばSSD:Solid State Drive)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。上記のプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。The control unit 110 and the prediction unit 120 may be configured using a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and memory. In this case, the control unit 110 and the prediction unit 120 function as the control unit 110 and the prediction unit 120 by the processor executing a program. Note that all or part of the functions of the control unit 110 and the prediction unit 120 may be realized using hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), or an FPGA (Field Programmable Gate Array). The above program may be recorded on a computer-readable recording medium. Examples of computer-readable recording media include portable media such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, and a semiconductor storage device (e.g., an SSD: Solid State Drive), as well as storage devices such as a hard disk or semiconductor storage device built into a computer system. The above program may be transmitted via a telecommunications line.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The above describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment and also includes designs that do not deviate from the gist of the present invention.
本発明は、UEと無線通信する基地局などの無線通信装置に適用可能である。 The present invention is applicable to wireless communication devices such as base stations that communicate wirelessly with UEs.
10 通信システム、100 基地局、110 制御部、120 予測部、130 伝送部、140 信号処理部、150 ビーム制御部、150 から入力した信号に対し信号処理を行いビーム制御部、160 送受信部、170 記憶部、200 アンテナ、300 UE10 Communication system, 100 Base station, 110 Control unit, 120 Prediction unit, 130 Transmission unit, 140 Signal processing unit, 150 Beam control unit, 150 performs signal processing on the signal input from the beam control unit, 160 Transmitting/receiving unit, 170 Memory unit, 200 Antenna, 300 UE
Claims (8)
前記複数のアンテナのうち、前記予測部によって通信品質が劣化することが予測されたアンテナに対し、同時に送受信されるストリーム数を低下させるか、ダイバーシチ通信に使用することを設定する制御部と、
を備えた無線通信装置。 a prediction unit that predicts a communication quality with an opposite device that wirelessly communicates via a plurality of antennas , for each of the plurality of antennas ;
a control unit that sets an antenna, among the plurality of antennas, for which the prediction unit predicts that the communication quality will be degraded, to reduce the number of streams that are simultaneously transmitted and received or to use the antenna for diversity communication;
A wireless communication device comprising:
前記無線通信装置は、
前記複数のアンテナを介して無線通信する対向装置との通信品質を、前記複数のアンテナごとに予測する予測部と、
前記複数のアンテナのうち、前記予測部によって通信品質が劣化することが予測されたアンテナに対し、同時に送受信されるストリーム数を低下させるか、ダイバーシチ通信に使用することを設定する制御部と、
を備えた通信システム。 A communication system including a plurality of antennas and a wireless communication device that controls the plurality of antennas,
The wireless communication device
a prediction unit that predicts a communication quality with an opposite device that wirelessly communicates via the plurality of antennas , for each of the plurality of antennas ;
a control unit that sets an antenna, among the plurality of antennas, for which the prediction unit predicts that the communication quality will be degraded, to reduce the number of streams that are simultaneously transmitted and received or to use the antenna for diversity communication;
A communication system comprising:
前記複数のアンテナのうち、前記予測ステップによって通信品質が劣化することが予測されたアンテナに対し、同時に送受信されるストリーム数を低下させるか、ダイバーシチ通信に使用することを設定する制御ステップと、
を備えた無線通信方法。 a prediction step of predicting, for each of a plurality of antennas, a communication quality with an opposite device that wirelessly communicates via the plurality of antennas;
a control step of reducing the number of streams to be simultaneously transmitted and received or setting an antenna for which communication quality is predicted to deteriorate in the prediction step among the plurality of antennas to be used for diversity communication;
A wireless communication method comprising:
複数のアンテナを介して無線通信する対向装置との通信品質を、前記複数のアンテナごとに予測する予測ステップと、
前記複数のアンテナのうち、前記予測ステップによって通信品質が劣化することが予測されたアンテナに対し、同時に送受信されるストリーム数を低下させるか、ダイバーシチ通信に使用することを設定する制御ステップと、
を実行させるためのプログラム。 On the computer,
a prediction step of predicting, for each of a plurality of antennas, a communication quality with an opposite device that wirelessly communicates via the plurality of antennas;
a control step of reducing the number of streams to be simultaneously transmitted and received or setting an antenna for which communication quality is predicted to deteriorate in the prediction step among the plurality of antennas to be used for diversity communication;
A program to execute.
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