JP5324499B2 - Receiver, program and method for controlling transmission power of transmitter based on fluctuation of radio quality - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a receiver capable of controlling a transmission power for radio quality at a comparatively long time interval without following instant fluctuation of fading in real-time, and alleviating a transmission delay and a processing load based on feedback from the receiver. <P>SOLUTION: The receiver includes an average value calculation means, a standard deviation calculation means, a necessary transmission rate output means, a necessary average value deriving means, and a feedback signal generation means. The average value calculation means calculates an average value in the radio quality of received signals. The standard deviation calculation means calculates a standard deviation in the radio quality. The necessary transmission rate output means outputs a necessary transmission rate. Using the average value and the standard deviation, the necessary average value deriving means calculates a necessary average value of the radio quality needed for actualizing the necessary transmission rate. The feedback signal generation means generates a difference value between the present average value outputted from the average value calculation means and the necessary average value outputted from the necessary average value deriving means, and return it to a transmitter. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、無線通信システムにおける無線品質の変動に基づいて、送信機の送信電力を制御する技術に関する。   The present invention relates to a technique for controlling transmission power of a transmitter based on variation in wireless quality in a wireless communication system.

無線通信システムについて、送信機が、受信機との間の距離又は干渉によっては、必要以上に大きな電力で電波を送信する場合がある。このような電波は、周囲への干渉信号となるだけでなく、送信機における消費電力の増大という問題も生じる。この場合、送信機が、受信機へ送信すべき電波に対して送信電力制御(TPC:Transmit Power Control)を実行することが好ましい。   With respect to a wireless communication system, a transmitter may transmit radio waves with higher power than necessary depending on the distance or interference with the receiver. Such radio waves not only become interference signals to the surroundings, but also cause a problem of increased power consumption in the transmitter. In this case, it is preferable that the transmitter performs transmission power control (TPC) on radio waves to be transmitted to the receiver.

従来、受信機が、受信信号における無線品質(例えば受信信号強度(RSS:Received Signal Strength))を測定し、その値を送信機へフィードバックすることによって、送信機の送信電力を制御する技術がある。最適な送信電力に制御するために、受信信号のフレーム誤り率(FER:Frame Error Rate)を用いる技術がある(例えば特許文献1、4参照)。また、ビット誤り率(BER:Bit Error Rate)を用いた技術(例えば特許文献3参照)や、SIR(Signal to Interference Ratio)を用いた技術(例えば非特許文献1参照)もある。   Conventionally, there is a technique in which a receiver measures radio quality (for example, received signal strength (RSS)) in a received signal and feeds back the value to the transmitter to control the transmission power of the transmitter. . In order to control to the optimum transmission power, there is a technique using a frame error rate (FER) of a received signal (see, for example, Patent Documents 1 and 4). There is also a technique using a bit error rate (BER) (see, for example, Patent Document 3) and a technique using a SIR (Signal to Interference Ratio) (see, for example, Non-Patent Document 1).

送信電力制御が積極的に用いられる無線通信システムとして、例えば符号分割多元接続(CDMA:Code Division Multiple Access)方式を用いた上りリンクがある。CDMAは、無線端末毎に異なる拡散パターンを割り当てることによって、送信信号を分離することができる。拡散符号は、完全直交しておらず、異なる拡散パターンの符号が符号間干渉となる。   As a wireless communication system in which transmission power control is actively used, for example, there is an uplink using a code division multiple access (CDMA) system. CDMA can separate transmission signals by assigning different spreading patterns to each wireless terminal. The spreading codes are not completely orthogonal, and codes with different spreading patterns cause intersymbol interference.

無線端末と基地局との間の距離が遠い場合、無線端末からの送信信号は、基地局に到達するまでに大きく減衰する。無線端末が、送信電力制御を実行しなかった場合、その送信信号は、他の無線端末からの信号に基づく符号間干渉によって、無線品質が大きく劣化する。そのために、全ての無線端末は、基地局に到達する受信電力が等しくなるように、送信電力制御を実行する必要がある。また、無線端末が、必要最低限の送信電力で送信することは、無線端末の電力消費を抑えることにつながる。   When the distance between the wireless terminal and the base station is long, the transmission signal from the wireless terminal is greatly attenuated before reaching the base station. When the wireless terminal does not execute transmission power control, the wireless quality of the transmission signal is greatly degraded due to intersymbol interference based on signals from other wireless terminals. Therefore, it is necessary for all wireless terminals to execute transmission power control so that the reception power reaching the base station is equal. In addition, transmission by the wireless terminal with the minimum necessary transmission power leads to suppression of power consumption of the wireless terminal.

一方で、CDMA2001x EV-DOの下りリンクによれば、時分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)方式を用いて、適応変調とハイブリッド自動再送要求(HARQ:Hybrid Automatic Repeat reQuest)が採用されている。基地局における送信機は、常に最大電力で信号を送信する。これに対し、端末における受信機は、SIRに基づいて、変調方式、誤り訂正符号の符号化率、及びHARQの最大再送回数によって定義される伝送レートを決定し、送信機へフィードバックする。   On the other hand, according to the downlink of CDMA2001x EV-DO, adaptive modulation and hybrid automatic repeat request (HARQ) are adopted using a time division multiple access (TDMA) method. Yes. The transmitter in the base station always transmits a signal with maximum power. On the other hand, the receiver in the terminal determines a transmission rate defined by the modulation scheme, the coding rate of the error correction code, and the maximum number of HARQ retransmissions based on the SIR, and feeds back to the transmitter.

適応変調(AMC:Adaptive Modulation and Coding)とは、セルラ通信網又は無線LAN(Local Area Network)のような無線通信システムについて、無線品質に応じて伝送速度を変化させる技術である。例えばCDMA2001x EV-DOについては、適応変調の伝送レートはシンボル変調方式及び誤り訂正符号の符号化率の組み合わせ(MCS:Modulation and Coding Set)と、HARQによるパケット再送回数の上限との組み合わせによって定義される(DRC:Data Rate Control)。そして、無線品質に基づいて、一定水準のFERで通信可能なMCSを選択して通信する。また、HARQとは、受信パケットの情報ビットから誤りが検出された際に、送信機が同一パケットを再送し、受信機がそれらパケットを合成することによってパケット再送回数を削減する方法である。   Adaptive modulation and coding (AMC) is a technique for changing the transmission rate of a wireless communication system such as a cellular communication network or a wireless local area network (LAN) according to wireless quality. For example, for CDMA2001x EV-DO, the transmission rate of adaptive modulation is defined by a combination of a combination of symbol modulation method and error correction code coding rate (MCS: Modulation and Coding Set) and the upper limit of the number of packet retransmissions by HARQ. (DRC: Data Rate Control). Based on the wireless quality, the MCS that can communicate with a certain level of FER is selected and communicated. HARQ is a method in which when an error is detected from information bits of a received packet, the transmitter retransmits the same packet, and the receiver combines the packets to reduce the number of packet retransmissions.

特開平10−51379号公報JP-A-10-51379 特開2003−348010号公報JP 2003-348010 A 特開2005−130531号公報JP 2005-130531 A 特開2007−184864号公報JP 2007-184864 A

K. Mori, T. Nagaosa, and H. Kobayashi、「Downlinkpower control based on predicted SIR for CDMA cellular packet communications」、IEEE54th Vehicular Technology Conference 2001 Fall、vol.3、pp. 1879-1883、2001年10月K. Mori, T. Nagaosa, and H. Kobayashi, "Downlinkpower control based on predicted SIR for CDMA cellular packet communications", IEEE54th Vehicular Technology Conference 2001 Fall, vol.3, pp. 1879-1883, October 2001

前述した従来技術によれば、フェージング変動が大きい通信路環境では、送信機は、そのフェージング変動に追従するために、高頻度での送信電力制御を必要とする。また、受信機は、無線品質を常に測定し、その値を送信機へフィードバックしなければならない。受信機から送信機への測定値のフィードバックは、伝送遅延を生じるだけでなく、その処理負荷も大きい。そのために、フェージングの瞬時変動に追従することが難しいという問題もある。フェージングの瞬時変動に追従できない場合、無線品質に対して最適な伝送レートに基づいて通信することができず、伝送速度特性も低下する。   According to the above-described prior art, in a communication path environment where fading fluctuation is large, the transmitter requires high-frequency transmission power control in order to follow the fading fluctuation. The receiver must always measure the radio quality and feed back the value to the transmitter. Feedback of measurement values from the receiver to the transmitter not only causes transmission delay but also has a large processing load. For this reason, there is a problem that it is difficult to follow instantaneous fluctuations in fading. When the instantaneous fluctuation of fading cannot be followed, communication cannot be performed based on the optimum transmission rate with respect to the radio quality, and the transmission speed characteristic is also deteriorated.

そこで、本発明は、フェージングの瞬時変動にリアルタイムに追従することなく、比較的長い時間間隔の無線品質に対して送信電力を制御することによって、受信機からのフィードバックに基づく伝送遅延及び処理負荷を軽減することができる受信機、方法及びプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention controls the transmission power and the processing load based on the feedback from the receiver by controlling the transmission power for the radio quality of a relatively long time interval without following the instantaneous fluctuation of fading in real time. It is an object to provide a receiver, a method, and a program that can be reduced.

本発明によれば、受信信号の無線品質に応じて伝送レートが可変となる適応変調方式と、再送回数に応じてパケット誤り率が可変となるHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)方式とに基づく受信機において、
受信信号を復調すると共に、無線品質を出力する復調手段と、
無線品質における平均値を算出する平均値算出手段と、
無線品質における標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
所要伝送速度を出力する所要伝送速度出力手段と、
平均値及び標準偏差を用いて、所要伝送速度を実現するために必要となる無線品質の所要平均値を算出する所要平均値導出手段と、
平均値算出手段から出力された現平均値と、所要平均値導出手段から出力された所要平均値との差分値を生成し、送信機へ返信するフィードバック信号生成手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, a receiver based on an adaptive modulation scheme in which the transmission rate is variable according to the radio quality of the received signal and a HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) scheme in which the packet error rate is variable according to the number of retransmissions. In
Demodulation means for demodulating the received signal and outputting radio quality;
An average value calculating means for calculating an average value in wireless quality;
A standard deviation calculating means for calculating a standard deviation in wireless quality;
A required transmission rate output means for outputting the required transmission rate;
A required average value deriving means for calculating a required average value of radio quality required to realize the required transmission rate using the average value and the standard deviation;
And a feedback signal generating means for generating a difference value between the current average value output from the average value calculating means and the required average value output from the required average value deriving means and returning the difference value to the transmitter. .

本発明の受信機における他の実施形態によれば、無線品質は、希望信号対干渉・雑音信号電力比SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio)であることも好ましい。   According to another embodiment of the receiver of the present invention, the radio quality is preferably a desired signal to interference / noise signal power ratio (SINR).

本発明の受信機における他の実施形態によれば、所要平均値導出手段は、
統計的な無線品質の平均値及び標準偏差を用いて、異なる電界強度変動(Kファクタ)毎に、無線品質の平均値に対する最大伝送速度を表す推定関数を導出する推定関数導出手段と、
現在の無線品質の現平均値及び現標準偏差を用いて電界強度変動を算出し、当該電界強度変動に対応する推定関数を選択し、当該推定関数について現平均値に対応する推定最大伝送速度を導出する推定最大伝送速度導出手段と、
推定最大伝送速度が所要伝送速度以上となる最小の平均値を、所要平均値として導出する所要平均値導出手段と
を有することも好ましい。
According to another embodiment of the receiver of the present invention, the required average value derivation means is
An estimation function deriving means for deriving an estimation function representing a maximum transmission rate with respect to the average value of the radio quality for each different electric field strength variation (K factor) using the statistical average value and standard deviation of the radio quality;
Calculate the field strength variation using the current average value and the current standard deviation of the current radio quality, select an estimation function corresponding to the field strength variation, and set the estimated maximum transmission rate corresponding to the current average value for the estimation function. An estimated maximum transmission rate deriving means to derive,
It is also preferable to have required average value deriving means for deriving the minimum average value at which the estimated maximum transmission rate is equal to or higher than the required transmission rate as the required average value.

本発明の受信機における他の実施形態によれば、推定関数導出手段は、統計的な無線品質の平均値及び標準偏差に対して推定関数が割り当てられたテーブルを予め有することも好ましい。   According to another embodiment of the receiver of the present invention, it is preferable that the estimation function deriving unit has a table in which an estimation function is assigned to a statistical average value and standard deviation of radio quality.

本発明の受信機における他の実施形態によれば、推定関数導出手段は、
統計的な無線品質の平均値及び標準偏差に基づいて、無線品質の確率密度関数を算出する確率密度関数算出手段と、
確率密度関数に基づいて、パケット誤り率を算出するパケット誤り率算出手段と、
パケット誤り率を用いて、フレーム誤り率を算出するフレーム誤り率算出手段と、
フレーム誤り率が所定閾値以下となる最大伝送レートを選択する最大伝送レート選択手段と、
パケット誤り率に基づいて、最大伝送レートにおける平均パケット再送回数を算出する平均パケット再送回数算出手段と、
フレーム誤り率及び平均パケット再送回数に基づいて、最大伝送レートにおける最大伝送速度を算出する最大伝送速度算出手段と、
無線品質の平均値及び標準偏差を用いて算出された異なる電界強度変動毎に、無線品質の平均値に対する最大伝送速度を表す複数の推定関数を算出する推定関数算出手段と
を有することも好ましい。
According to another embodiment of the receiver of the present invention, the estimation function deriving means includes:
A probability density function calculating means for calculating a probability density function of radio quality based on a statistical average value and standard deviation of radio quality;
A packet error rate calculating means for calculating a packet error rate based on a probability density function;
A frame error rate calculating means for calculating a frame error rate using the packet error rate;
Maximum transmission rate selection means for selecting a maximum transmission rate at which the frame error rate is equal to or less than a predetermined threshold;
An average packet retransmission count calculating means for calculating an average packet retransmission count at the maximum transmission rate based on the packet error rate;
Maximum transmission rate calculating means for calculating the maximum transmission rate at the maximum transmission rate based on the frame error rate and the average number of packet retransmissions;
It is also preferable to have estimation function calculation means for calculating a plurality of estimation functions representing the maximum transmission rate with respect to the average value of the radio quality for each different electric field strength fluctuation calculated using the average value and the standard deviation of the radio quality.

本発明によれば、上下リンクが異なる周波数で構成されたFDD(Frequency Division Duplex)方式を用いた無線システムについて、前述した受信機に対する送信機であって、
受信機へ送信すべきデータを、送信信号に変調する変調手段と、
送信信号に対する送信電力を増幅する送信電力増幅手段と、
受信機から受信した信号から、差分値を取得する復調手段と、
差分値を用いて、送信電力増幅手段における送信信号毎の送信電力を制御する送信電力制御手段とを有することを特徴とする。
According to the present invention, for a wireless system using an FDD (Frequency Division Duplex) scheme in which the uplink and downlink are configured with different frequencies, the transmitter for the receiver described above,
Modulation means for modulating data to be transmitted to the receiver into a transmission signal;
Transmission power amplification means for amplifying transmission power for a transmission signal;
Demodulation means for obtaining a difference value from the signal received from the receiver;
Transmission power control means for controlling transmission power for each transmission signal in the transmission power amplifying means using the difference value.

本発明によれば、前述した受信機と、前述した送信機とを有する無線通信システムであって、
送信機が基地局であって、当該基地局からの下りリンクに対して、受信機としての複数の携帯端末が存在する場合、基地局は、複数の受信機に対してラウンドロビン・スケジューリングによってスロットを割り当てることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a wireless communication system having the above-described receiver and the above-described transmitter,
When the transmitter is a base station and there are a plurality of mobile terminals as receivers for the downlink from the base station, the base station performs slot slotting for the plurality of receivers by round-robin scheduling. It is characterized by assigning.

本発明によれば、上下リンクが同一の周波数で構成されたTDD(Time Division Duplex)方式を用いた無線システムについて、前述した受信機の機能を搭載した送受信機であって、
受信機へ送信すべきデータを、送信信号に変調する変調手段と、
送信信号に対する送信電力を増幅する送信電力増幅手段と、
受信機から受信した信号から、差分値を取得する復調手段と、
復調手段からの差分値、又は、所要平均値導出部からの所要平均値に基づいて、送信電力増幅手段における送信信号毎の送信電力を制御する送信電力制御手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, for a wireless system using a TDD (Time Division Duplex) system in which the upper and lower links are configured at the same frequency, the transceiver is equipped with the function of the receiver described above,
Modulation means for modulating data to be transmitted to the receiver into a transmission signal;
Transmission power amplification means for amplifying transmission power for a transmission signal;
Demodulation means for obtaining a difference value from the signal received from the receiver;
Transmission power control means for controlling the transmission power for each transmission signal in the transmission power amplification means based on the difference value from the demodulation means or the required average value from the required average value deriving unit.

本発明によれば、受信信号の無線品質に応じて伝送レートが可変となる適応変調方式と、再送回数に応じてパケット誤り率が可変となるHARQ方式とに基づく受信機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
受信機は、受信信号を復調すると共に、無線品質を出力する復調部を有しており、
無線品質における平均値を算出する平均値算出手段と、
無線品質における標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
所要伝送速度を出力する所要伝送速度出力手段と、
平均値及び標準偏差を用いて、所要伝送速度を実現するために必要となる無線品質の所要平均値を算出する所要平均値導出手段と、
平均値算出手段から出力された現平均値と、所要平均値導出手段から出力された所要平均値との差分値を生成し、送信機へ返信するフィードバック信号生成手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a computer mounted in a receiver based on an adaptive modulation scheme in which a transmission rate is variable according to radio quality of a received signal and a HARQ scheme in which a packet error rate is variable according to the number of retransmissions. In the program to function,
The receiver has a demodulator that demodulates the received signal and outputs radio quality,
An average value calculating means for calculating an average value in wireless quality;
A standard deviation calculating means for calculating a standard deviation in wireless quality;
A required transmission rate output means for outputting the required transmission rate;
A required average value deriving means for calculating a required average value of radio quality required to realize the required transmission rate using the average value and the standard deviation;
Generating a difference value between the current average value output from the average value calculating means and the required average value output from the required average value deriving means, and causing the computer to function as a feedback signal generating means for returning to the transmitter And

本発明によれば、前述した受信機へ、信号を送信する送信機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
送信機は、
受信機へ送信すべきデータを、送信信号に変調する変調部と、
送信信号に対する送信電力を増幅する送信電力増幅部と、
受信機から受信した信号を復調すると共に、差分値を取得する復調部と
を有しており、
差分値を用いて、送信電力増幅手段における送信信号毎の送信電力を制御する送信電力制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, a program for causing a computer mounted on a transmitter to transmit a signal to the above-described receiver functions.
The transmitter is
A modulator that modulates data to be transmitted to the receiver into a transmission signal;
A transmission power amplification unit that amplifies transmission power for a transmission signal;
A demodulator that demodulates the signal received from the receiver and obtains a difference value;
The computer is caused to function as transmission power control means for controlling transmission power for each transmission signal in the transmission power amplification means using the difference value.

本発明によれば、受信信号の無線品質に応じて伝送レートが可変となる適応変調方式と、再送回数に応じてパケット誤り率が可変となるHARQ方式とに基づく通信方式を採用した、送信機及び受信機からなる通信システムにおける送信電力制御方法であって、
受信機は、所要伝送速度を予め決定しており、
送信機が、受信機へ、信号を送信する第1のステップと、
受信機が、受信信号を復調すると共に、無線品質を出力する第2のステップと、
無線品質における平均値及び標準偏差を算出する第3のステップと、
受信機が、平均値及び標準偏差を用いて、所要伝送速度を実現するために必要となる無線品質の所要平均値を算出する第4のステップと、
受信機が、無線品質における現平均値と所要平均値との差分値を生成し、当該差分値をフィードバック信号として送信機へ返信する第5のステップと、
送信機が、受信機から受信したフィードバック信号を復調すると共に、差分値を取得する第6のステップと、
送信機が、差分値を用いて、送信電力増幅部における送信信号毎の送信電力を制御する第7のステップと
を有することを特徴とする。
According to the present invention, a transmitter adopting a communication scheme based on an adaptive modulation scheme in which the transmission rate is variable according to the radio quality of the received signal and an HARQ scheme in which the packet error rate is variable in accordance with the number of retransmissions. And a transmission power control method in a communication system comprising a receiver,
The receiver has determined the required transmission rate in advance,
A transmitter, wherein the transmitter transmits a signal to the receiver;
A second step in which the receiver demodulates the received signal and outputs the radio quality;
A third step of calculating an average value and standard deviation in radio quality;
A fourth step in which the receiver uses the average value and the standard deviation to calculate a required average value of radio quality required to achieve the required transmission rate;
A fifth step in which the receiver generates a difference value between the current average value and the required average value in the radio quality, and returns the difference value as a feedback signal to the transmitter;
A transmitter in which the transmitter demodulates the feedback signal received from the receiver and obtains a difference value;
The transmitter has a seventh step of controlling the transmission power for each transmission signal in the transmission power amplification unit using the difference value.

本発明の受信機、方法及びプログラムによれば、フェージングの瞬時変動にリアルタイムに追従することなく、比較的長い時間間隔の無線品質に対して送信電力を制御することによって、受信機からのフィードバックに基づく伝送遅延及び処理負荷を軽減することができる。   According to the receiver, method and program of the present invention, it is possible to provide feedback from the receiver by controlling the transmission power for the radio quality of a relatively long time interval without following the instantaneous fluctuation of fading in real time. It is possible to reduce transmission delay and processing load.

送信機としての基地局の送信電力制御を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the transmission power control of the base station as a transmitter. 送信機としての携帯端末の送信電力制御を表す説明図である。It is explanatory drawing showing transmission power control of the portable terminal as a transmitter. 本発明における受信機の機能構成図である。It is a functional block diagram of the receiver in this invention. 本発明の受信機に対抗する送信機の機能構成図である。It is a function block diagram of the transmitter which opposes the receiver of this invention. 本発明における受信機の所要平均値導出部の機能構成図である。It is a functional block diagram of the required average value derivation | leading-out part of the receiver in this invention. 理論解析に基づく所要平均値導出部の機能構成図である。It is a functional block diagram of a required average value deriving unit based on theoretical analysis. 確率密度関数の畳み込みを表すグラフである。It is a graph showing the convolution of a probability density function. テーブルに基づく所要平均値導出部の機能構成図である。It is a functional block diagram of the required average value derivation | leading-out part based on a table. 静止環境及びフェージング環境における、平均SINRに対する最大伝送速度を表すグラフである。It is a graph showing the maximum transmission rate with respect to average SINR in a stationary environment and a fading environment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、送信機としての基地局の送信電力制御を表す説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating transmission power control of a base station as a transmitter.

送信機としての基地局は、受信機としての携帯電話機が等電力で受信できるように送信電力を制御する。基地局は、携帯電話機毎に、その間の距離が遠くなるほど送信電力を大きくし、近くなるほど送信電力を小さくする。   A base station as a transmitter controls transmission power so that a mobile phone as a receiver can receive with equal power. For each mobile phone, the base station increases the transmission power as the distance between them increases, and decreases the transmission power as the distance between them increases.

本発明が対象とする無線通信システムには、時分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)に基づいたパケット通信方式が採用されている。送信機は、1秒当たり数百回の頻度で、受信機に対する通信品質が常に一定になるように、送信電力を制御する。送信電力は、受信機によって受信された信号における希望信号対・雑音信号電力比(SINR:Signal to Interference and Noise Ratio)の瞬時値に基づいて決定される。「SINR」は、希望信号の電力と、干渉及び雑音信号の電力の和との比(dB)である。   A packet communication system based on time division multiple access (TDMA) is employed in a wireless communication system targeted by the present invention. The transmitter controls the transmission power so that the communication quality with respect to the receiver is always constant at a frequency of several hundred times per second. The transmission power is determined based on an instantaneous value of a desired signal-to-noise signal power ratio (SINR) in a signal received by the receiver. “SINR” is the ratio (dB) between the power of the desired signal and the sum of the power of the interference and noise signals.

1基の基地局は、エリア配下の多数の携帯端末へ、電波を送信する。この場合、基地局の送信機は、携帯端末毎に、送信電力制御を実行する。例えば、基地局は、TD−CDMA(Time Division - CDMA)によれば、下りリンクと上りリンクとをスイッチによって交互に伝送する。また、下りリンクでは、ラウンドロビン・スケジューリングによって、携帯端末毎にスロットが割り当てられる。本発明によれば、SINRに基づいて送信電力を決定するために、CDMA2001x EV-DOで用いられているPF(Proportional Fair)アルゴリズムを用いる必要無く、単純なラウンドロビンによってスケジューリングを実行することができる。   One base station transmits radio waves to a large number of mobile terminals under the area. In this case, the transmitter of the base station executes transmission power control for each mobile terminal. For example, according to TD-CDMA (Time Division-CDMA), a base station alternately transmits a downlink and an uplink by a switch. In the downlink, slots are assigned to each mobile terminal by round robin scheduling. According to the present invention, in order to determine transmission power based on SINR, scheduling can be executed by simple round robin without using the PF (Proportional Fair) algorithm used in CDMA2001x EV-DO. .

本発明が対象とする無線通信システムは、受信信号の無線品質に応じて伝送レートが可変となる適応変調方式と、再送回数に応じてパケット誤り率が可変となるHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)方式とを備える。HARQによれば、パケットを再送する毎に、過去に送信された同一パケットの信頼度を合成することによって、パケット誤り率(PER: Packet Error Rate)を改善する。これによって、平均パケット再送回数が削減される。   The wireless communication system targeted by the present invention includes an adaptive modulation method in which the transmission rate is variable according to the radio quality of the received signal, and a HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) method in which the packet error rate is variable according to the number of retransmissions. With. According to HARQ, each time a packet is retransmitted, the packet error rate (PER) is improved by combining the reliability of the same packet transmitted in the past. This reduces the average number of packet retransmissions.

以下では、本発明を、2つの無線システムに適用した場合の実施形態について説明する。
[1]上下リンクが異なる周波数で構成されたFDD(Frequency Division Duplex)方式を用いた無線システムへの適用
[2]上下リンクが同一の周波数で構成されたTDD(Time Division Duplex)方式を用いた無線システムへの適用
Hereinafter, an embodiment when the present invention is applied to two wireless systems will be described.
[1] Application to a radio system using an FDD (Frequency Division Duplex) scheme in which the upper and lower links are configured at different frequencies [2] Using a TDD (Time Division Duplex) scheme in which the upper and lower links are configured at the same frequency Application to wireless system

[1]上下リンクが異なる周波数で構成されたFDD方式を用いた無線システムへの適用 [1] Application to a radio system using the FDD scheme in which the upper and lower links are configured with different frequencies

図2は、FDD方式の無線システムについて、送信機としての携帯端末の送信電力制御を表す説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating transmission power control of a mobile terminal as a transmitter in an FDD wireless system.

図2によれば、送信機としての複数の携帯端末は、受信機としての基地局が等電力で受信できるように送信電力を制御する。ここで、携帯端末は、基地局との間の距離が遠くなるほど、送信電力を大きくする必要がある。一方で、携帯端末は、基地局との間の距離が近くなるほど、送信電力は小さくてもよい。従って、携帯端末は、送信電力が無駄に大きくならないように制御すべきである。   According to FIG. 2, a plurality of portable terminals as transmitters control transmission power so that a base station as a receiver can receive with equal power. Here, the mobile terminal needs to increase the transmission power as the distance from the base station increases. On the other hand, the mobile terminal may have a smaller transmission power as the distance from the base station becomes closer. Therefore, the mobile terminal should be controlled so that the transmission power does not increase unnecessarily.

図3は、FDD方式の無線システムに適用される、本発明における受信機の機能構成図である。   FIG. 3 is a functional configuration diagram of a receiver according to the present invention applied to an FDD wireless system.

受信機1は、下りリンクにおける携帯端末の受信部であってもよいし、上りリンクにおける基地局の受信部であってもよい。下りリンクを想定した場合、携帯端末における無線品質は、基地局から受信する共通チャネルのパイロット信号に基づくものであって、例えばSINRである。無線通信システムとしては、例えば、3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)で標準化されているCDMA2000 EV-DOのセルラシステムの下りリンクを想定する。無線通信システムがセルラシステムである場合、携帯端末は、例えば携帯電話機である。   The receiver 1 may be a mobile terminal reception unit in the downlink or a base station reception unit in the uplink. Assuming downlink, the radio quality in the mobile terminal is based on the common channel pilot signal received from the base station, and is, for example, SINR. As a wireless communication system, for example, a downlink of a cellular system of CDMA2000 EV-DO standardized by 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) is assumed. When the wireless communication system is a cellular system, the mobile terminal is, for example, a mobile phone.

図3によれば、受信機1は、既存の無線通信装置と同様に、データ送受信部100と、変調部111と、符号化部112と、復調部121と、復号部122とを有する。復調部121は、受信信号を復調すると共に、無線品質を出力する。復調された受信信号は、復号部122によって復号され、データ送受信部100へ出力される。データ送受信部200から出力された送信すべきデータは、符号化部112によって符号化され、変調部111によって変調される。変調された送信信号は、アンテナを介して送信機2へ送信される。   According to FIG. 3, the receiver 1 includes a data transmission / reception unit 100, a modulation unit 111, an encoding unit 112, a demodulation unit 121, and a decoding unit 122, as in the existing wireless communication apparatus. The demodulator 121 demodulates the received signal and outputs radio quality. The demodulated received signal is decoded by the decoding unit 122 and output to the data transmitting / receiving unit 100. Data to be transmitted output from the data transmitter / receiver 200 is encoded by the encoder 112 and modulated by the modulator 111. The modulated transmission signal is transmitted to the transmitter 2 via the antenna.

本発明によれば、受信機1は、平均値算出部131と、標準偏差算出部132と、所要平均値導出部133と、所要伝送速度出力部134と、フィードバック信号生成部135とを有する。これら機能構成部は、受信機(例えば携帯電話機又は基地局)に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することよって実現される。   According to the present invention, the receiver 1 includes an average value calculation unit 131, a standard deviation calculation unit 132, a required average value derivation unit 133, a required transmission rate output unit 134, and a feedback signal generation unit 135. These functional components are realized by executing a program that causes a computer mounted on a receiver (for example, a mobile phone or a base station) to function.

平均値算出部131は、復調部121からSINRを入力し、短区間(数十〜数百ms)における平均SINRγを算出する。平均SINRγとは、レイリーフェージングによる変動に対する平均値である。平均値及び2乗平均値は、区間平均、単純移動平均(SMA)、又は指数平滑移動平均(EMA)を用いて算出されてもよい。算出された平均SINRγは、所要平均値導出部133へ出力される。 The average value calculation unit 131 receives the SINR from the demodulation unit 121 and calculates an average SINRγ in a short section (several tens to several hundreds ms). The average SINRγ is an average value with respect to fluctuation due to Rayleigh fading. The average value and the mean square value may be calculated using a section average, a simple moving average (SMA), or an exponential smoothing moving average (EMA). The calculated average SINRγ is output to the required average value deriving unit 133.

標準偏差算出部132は、復調部121からSINRを入力し、平均値を求める短区間におけるSINRの標準偏差σを算出する。算出されたSINRの標準偏差σは、所要平均値導出部133へ出力される。   The standard deviation calculating unit 132 receives the SINR from the demodulating unit 121 and calculates the standard deviation σ of SINR in a short section for obtaining an average value. The calculated standard deviation σ of SINR is output to required average value deriving unit 133.

所要伝送速度出力部134は、所要伝送速度を出力する。所要伝送速度とは、例えば無線通信システムにおける最大伝送速度である。所要伝送速度は、所要平均値導出部133へ出力される。   The required transmission rate output unit 134 outputs the required transmission rate. The required transmission rate is, for example, the maximum transmission rate in a wireless communication system. The required transmission rate is output to the required average value deriving unit 133.

所要平均値導出部133は、平均値算出部131から平均SINRγを入力し、標準偏差算出部132から標準偏差σを入力し、所要伝送速度出力部134から所要伝送速度を入力する。そして、所要平均値導出部133は、平均SINRγ及び標準偏差σを用いて、所要伝送速度を実現するために必要となる無線品質の所要平均値(所要平均SINR)を算出する。所要平均SINRは、フィードバック信号生成部135へ出力される。 Required average value derivation unit 133, the average SINRγ from the average value calculator 131 - enter the, type the standard deviation σ from the standard deviation calculating section 132, and inputs a required transmission rate from the required transmission rate output unit 134. The required average value derivation unit 133, the average SINRganma - calculated using and standard deviation sigma, required average value of radio quality needed to achieve the required transmission rate (required average SINR). The required average SINR is output to feedback signal generation section 135.

フィードバック信号生成部135は、平均値算出部131から出力された現平均SINRと、所要平均値導出部133から出力された所要平均SINRとの差分値を生成する。その差分値はデータパケットに含められ、そのデータパケットは、送信機へ返信される(クローズドループ制御)。   The feedback signal generation unit 135 generates a difference value between the current average SINR output from the average value calculation unit 131 and the required average SINR output from the required average value derivation unit 133. The difference value is included in the data packet, and the data packet is returned to the transmitter (closed loop control).

図4は、FDD方式の無線システムに適用される送信機の機能構成図である。   FIG. 4 is a functional configuration diagram of a transmitter applied to an FDD wireless system.

図4によれば、送信機2は、既存の無線通信装置と同様に、データ送受信部200と、変調部211と、符号化部212と、送信電力増幅部213と、復調部221と、復号部222とを有する。データ送受信部200から出力された送信すべきデータは、符号化部212によって符号化され、変調部211によって変調される。変調された送信信号は、送信電力増幅部213によって、受信機毎に異なる送信電力で増幅されて送信される。また、受信機1から受信した信号は、復調部221によって復調され、復号部222によって復号される。復号部222は、受信機1から受信した信号に含まれる平均SINRの差分値を取得する。   According to FIG. 4, the transmitter 2 is similar to the existing wireless communication device in that the data transmitter / receiver 200, the modulator 211, the encoder 212, the transmission power amplifier 213, the demodulator 221, and the decoding Part 222. The data to be transmitted output from the data transmitting / receiving unit 200 is encoded by the encoding unit 212 and modulated by the modulation unit 211. The modulated transmission signal is amplified by transmission power amplifying section 213 with different transmission power for each receiver and transmitted. Further, the signal received from the receiver 1 is demodulated by the demodulator 221 and decoded by the decoder 222. The decoding unit 222 acquires the average SINR difference value included in the signal received from the receiver 1.

本発明によれば、送信機2は、送信電力制御部231を更に有する。送信電力制御部231は、復号部222から、受信機1から受信した平均SINRの差分値(及び伝送速度)を入力し、その差分値に基づいて、送信電力増幅部213における送信信号毎の送信電力を制御する。また、受信機1から受信した伝送速度に基づいて、変調部211を制御するものであってもよい。送信電力制御部231は、受信機毎に対する送信電力値(及び伝送速度)を保持する。そして、送信電力制御部231は、前回の送信電力と、受信機からのフィードバック信号における平均SINRの差分値とに基づいて、送信電力を制御する。尚、初期状態では、送信機における最大電力を送信電力とする。   According to the present invention, the transmitter 2 further includes a transmission power control unit 231. The transmission power control unit 231 receives the difference value (and transmission rate) of the average SINR received from the receiver 1 from the decoding unit 222, and based on the difference value, transmits for each transmission signal in the transmission power amplification unit 213. Control power. Further, the modulation unit 211 may be controlled based on the transmission rate received from the receiver 1. The transmission power control unit 231 holds a transmission power value (and transmission rate) for each receiver. Then, the transmission power control unit 231 controls the transmission power based on the previous transmission power and the difference value of the average SINR in the feedback signal from the receiver. In the initial state, the maximum power in the transmitter is set as the transmission power.

本発明によれば、受信機の受信信号における無線品質の瞬時値ではなく、平均及び標準偏差などの統計値を用いて、PER又はFERが閾値を越えないように、送信機の送信電力が制御される。送信電力制御は、無線品質の統計量が変化しないような時間区間、例えば0.5秒又は1秒毎に実行される。   According to the present invention, the transmission power of the transmitter is controlled so that the PER or FER does not exceed the threshold value by using statistical values such as an average and a standard deviation instead of an instantaneous value of radio quality in a received signal of the receiver. Is done. The transmission power control is executed every time interval such as 0.5 seconds or 1 second in which the radio quality statistics do not change.

[2]上下リンクが同一の周波数で構成されたTDD方式を用いた無線システムへの適用 [2] Application to a radio system using the TDD scheme in which the upper and lower links are configured with the same frequency

図5は、TDD方式の無線システムに適用される、本発明の送受信機の機能構成図である。   FIG. 5 is a functional configuration diagram of a transceiver according to the present invention applied to a TDD wireless system.

送受信機3としては、携帯端末を想定する。携帯端末における無線品質は、基地局から受信する共通チャネルのパイロット信号に基づくものであって、例えばSINRである。無線通信システムがセルラシステムである場合、携帯端末は、例えば携帯電話機である。図5によれば、フィードバック信号を用いることなく、受信信号の無線品質を用いて送信電力を制御することができる(オープンループ制御)。尚、図5は、クローズドループ制御についても実行できる。   As the transceiver 3, a portable terminal is assumed. The radio quality in the portable terminal is based on a common channel pilot signal received from the base station, and is, for example, SINR. When the wireless communication system is a cellular system, the mobile terminal is, for example, a mobile phone. According to FIG. 5, transmission power can be controlled using radio quality of a received signal without using a feedback signal (open loop control). Note that FIG. 5 can also be executed for closed-loop control.

図5の送受信機3は、図3の受信機1と比較して、送信電力増幅部213と、送信電力制御部231とを更に有する。送信電力増幅部213は、変調部111から出力された送信信号を増幅して、アンテナへ出力する。   The transceiver 3 in FIG. 5 further includes a transmission power amplifying unit 213 and a transmission power control unit 231 as compared with the receiver 1 in FIG. The transmission power amplification unit 213 amplifies the transmission signal output from the modulation unit 111 and outputs it to the antenna.

送信電力制御部231は、復号部122から、対向する送受信機から受信した平均SINRの差分値(及び伝送速度)を入力する。送信電力制御部213は、その差分値に基づいて、送信電力増幅部213における送信信号毎の送信電力を制御する。また、送信電力制御部231は、所要平均値導出部133から出力された所要SINRに基づいて送信電力を制御することもできる。   The transmission power control unit 231 inputs the difference value (and transmission rate) of the average SINR received from the opposing transceiver from the decoding unit 122. The transmission power control unit 213 controls the transmission power for each transmission signal in the transmission power amplification unit 213 based on the difference value. Further, the transmission power control unit 231 can also control transmission power based on the required SINR output from the required average value deriving unit 133.

送信電力制御部231は、送信電力値(及び伝送速度)を保持する。そして、送信電力制御部231は、前回の送信電力と、受信機からのフィードバック信号における平均SINRの差分値とに基づいて、送信電力を制御する。尚、初期状態では、送信機における最大電力を送信電力とする。   The transmission power control unit 231 holds the transmission power value (and transmission rate). Then, the transmission power control unit 231 controls the transmission power based on the previous transmission power and the difference value of the average SINR in the feedback signal from the receiver. In the initial state, the maximum power in the transmitter is set as the transmission power.

本発明によれば、送受信機の受信信号における無線品質の瞬時値ではなく、平均及び標準偏差などの統計値を用いて、PER又はFERが閾値を越えないように、送信電力が制御される。送信電力制御は、無線品質の統計量が変化しないような時間区間、例えば0.5秒又は1秒毎に実行される。   According to the present invention, transmission power is controlled so that PER or FER does not exceed a threshold value using statistical values such as average and standard deviation instead of instantaneous values of radio quality in received signals of a transceiver. The transmission power control is executed every time interval such as 0.5 seconds or 1 second in which the radio quality statistics do not change.

次に、所要平均値導出部について説明する。以下では、所要平均値導出部の2つの実施形態について説明する。
[1]理論解析に基づく推定関数の導出
[2]テーブルに基づく推定関数の導出
Next, the required average value deriving unit will be described. Below, two embodiment of a required average value derivation part is described.
[1] Derivation of estimation function based on theoretical analysis [2] Derivation of estimation function based on table

[1]理論解析に基づく推定関数の導出 [1] Derivation of estimation function based on theoretical analysis

図6は、理論解析に基づく所要平均値導出部の機能構成図である。   FIG. 6 is a functional configuration diagram of a required average value deriving unit based on theoretical analysis.

図6によれば、所要平均値導出部133は、推定関数導出部1331と、推定最大伝送速度導出部1332と、所要平均値導出部1333とを有する。   According to FIG. 6, the required average value deriving unit 133 includes an estimation function deriving unit 1331, an estimated maximum transmission rate deriving unit 1332, and a required average value deriving unit 1333.

推定関数導出部1331は、平均SINRγ及び標準偏差σに基づく電界強度変動(Kファクタ)毎に、平均SINRγに対する最大伝送速度を表す関数を導出する。ここで、「最大伝送速度」とは、競合するトラヒックが無いときの伝送速度を意味する。これら複数の推定関数は、推定最大伝送速度導出部1332によって参照される。 Estimating function deriving unit 1331, the average SINRganma - and each field strength variation (K factor) based on the standard deviation sigma, average SINRganma - deriving a function representing the maximum transmission speed for. Here, the “maximum transmission rate” means a transmission rate when there is no competing traffic. The plurality of estimation functions are referred to by the estimated maximum transmission rate deriving unit 1332.

推定最大伝送速度導出部1332は、現在の無線品質の現平均SINRγ及び現標準偏差σを用いてKファクタを算出する。そして、当該Kファクタに対応する推定関数を選択し、当該推定関数について現平均SINRγに対応する推定最大伝送速度を導出する。推定最大伝送速度は、所要平均値導出部1333へ出力される。 Estimated maximum transmission rate deriving unit 1332, the current average SINRγ the current radio quality - to calculate the K-factor using and the current standard deviation sigma. Then, select the estimation function corresponding to the K-factor, the current average SINRγ for the estimation function - deriving an estimated maximum transmission rate corresponding to the. The estimated maximum transmission rate is output to the required average value deriving unit 1333.

所要平均値導出部1333は、推定最大伝送速度と、所要伝送速度とを入力する。そして、所要平均値導出部1333は、推定最大伝送速度が所要伝送速度以上となる最小の平均SINRγを、所要平均SINRγとして導出する。所要平均SINRγは、フィードバック信号生成部135へ出力される。所要平均SINRは、統計量である平均値及び標準偏差が一定となる時間、例えば0.5秒毎又は1秒毎に導出される。 The required average value deriving unit 1333 receives the estimated maximum transmission rate and the required transmission rate. Then, the required average value deriving unit 1333 derives the minimum average SINRγ − at which the estimated maximum transmission rate is equal to or higher than the required transmission rate as the required average SINRγ . The required average SINRγ is output to the feedback signal generation unit 135. The required average SINR is derived at a time when the average value and the standard deviation as statistics are constant, for example, every 0.5 seconds or every second.

図5によれば、推定関数導出部1331は、確率密度関数算出部311と、パケット誤り率特性記憶部312と、パケット誤り率算出部313と、フレーム誤り率算出部314と、最大伝送レート選択部315と、平均パケット再送回数算出部316と、最大伝送速度算出部317と、推定関数算出部318とを有する。   According to FIG. 5, the estimation function deriving unit 1331 includes a probability density function calculating unit 311, a packet error rate characteristic storage unit 312, a packet error rate calculating unit 313, a frame error rate calculating unit 314, and a maximum transmission rate selection. Unit 315, average packet retransmission count calculation unit 316, maximum transmission rate calculation unit 317, and estimation function calculation unit 318.

確率密度関数算出部311は、平均SINRγ及び標準偏差σに基づいて、SINRの確率密度関数(PDF:Probability Density Function)を算出する。例えば、以下の式によって算出される。算出された確率密度関数は、パケット誤り率算出部313へ出力される。

Figure 0005324499
γ:SINR
γ:平均SINR
K:ライスフェージングにおけるKファクタ
f(γ|γ,K):確率密度関数 Probability density function calculation section 311, the average SINRganma - and based on the standard deviation sigma, the probability density function of SINR: calculating the (PDF Probability Density Function). For example, it is calculated by the following formula. The calculated probability density function is output to the packet error rate calculation unit 313.
Figure 0005324499
γ: SINR
γ : Average SINR
K: K factor in rice fading f (γ | γ , K): probability density function

「ライスフェージング」とは、見通しがある場合の直接波と、障害物によって回折する場合の反射波とによって生じる電界強度の変動をいう。また、「Kファクタ」とは、反射波の電界強度に対する直接波の電界強度の割合(=直接波の電界強度/反射波の電界強度)を表す。Kファクタの数字が大きくなるほど、フェージングによる通信路の変動の大きさが小さくなるため、HARQによるパケット再送の機会が減少する。Kファクタは、以下のように、平均SINRγ及び標準偏差σによって算出される。

Figure 0005324499
σ:SINRの標準偏差 “Rice fading” refers to fluctuations in electric field strength caused by a direct wave when there is a line of sight and a reflected wave when diffracted by an obstacle. The “K factor” represents the ratio of the electric field intensity of the direct wave to the electric field intensity of the reflected wave (= the electric field intensity of the direct wave / the electric field intensity of the reflected wave). As the K factor number increases, the magnitude of fluctuations in the communication path due to fading decreases, so the chance of packet retransmission by HARQ decreases. K-factor, as follows, the mean SINRganma - is calculated by and standard deviation sigma.
Figure 0005324499
σ: Standard deviation of SINR

パケット誤り率特性記憶部312は、AWGN(Additive White Gaussian Noise、加法性ホワイトガウスノイズ)通信路について、MCS(Modulation and Coding Set)毎のパケット誤り率を予め記憶する。MCSは、送信信号の直交変調方式と、誤り訂正符号の符号化率との組み合わせを意味する。ホワイトノイズ(White noise)によれば、フーリエ変換によって導出されたパワースペクトルは、全ての周波数で同じ強度となる(全ての周波数を含む光は、白色となる)。   The packet error rate characteristic storage unit 312 stores in advance the packet error rate for each MCS (Modulation and Coding Set) for an AWGN (Additive White Gaussian Noise) channel. MCS means a combination of a quadrature modulation scheme of a transmission signal and a coding rate of an error correction code. According to white noise, the power spectrum derived by Fourier transform has the same intensity at all frequencies (light including all frequencies is white).

パケット誤り率算出部313は、確率密度関数PDFを畳み込むことによって、伝送レート毎に且つ再送回数(1〜n)毎の確率密度関数を、パケット誤り分布として算出する。ここで、確率密度関数PDFにおける畳み込み演算の計算量は、サンプル点の2乗のオーダとなる。   The packet error rate calculation unit 313 calculates a probability density function for each transmission rate and for each number of retransmissions (1 to n) as a packet error distribution by convolving the probability density function PDF. Here, the calculation amount of the convolution calculation in the probability density function PDF is on the order of the square of the sample points.

そして、パケット誤り率算出部313は、確率密度関数PERと、パケット誤り率特性記憶部344のMCS毎のパケット誤り率PERとに基づいて、MCS毎のパケット誤り率PERを算出する。具体的には、確率密度関数PDFに、パケット誤り率特性記憶部340に記憶されたAWGN通信路におけるMCS毎のパケット誤り率PERを乗算する。その乗算結果を積分することにより、MCS毎のパケット誤り率PERを算出する。   Then, the packet error rate calculation unit 313 calculates the packet error rate PER for each MCS based on the probability density function PER and the packet error rate PER for each MCS in the packet error rate characteristic storage unit 344. Specifically, the probability density function PDF is multiplied by the packet error rate PER for each MCS in the AWGN communication channel stored in the packet error rate characteristic storage unit 340. The packet error rate PER for each MCS is calculated by integrating the multiplication result.

図7は、確率密度関数の畳み込みを表すグラフである。   FIG. 7 is a graph showing the convolution of the probability density function.

図7(a)は、横軸にSINRを表し、縦軸に確率密度を表す。点線は、パケット送信毎の合成SINRの確率分布を表し、実線は、パケット送信毎のパケット誤り分布を表す。図7(b)も、横軸にSINRを表し、縦軸にパケット誤り率を表す。曲線は、AWGN通信路について、所定のMCSを使用したときのパケット誤り率特性を表している。このAWGN通信路におけるパケット誤り率は、HARQによるパケットの軟判定情報合成をしていないときのものであり、図4におけるパケット誤り率特性記憶部312に記憶されている。   In FIG. 7A, the horizontal axis represents SINR, and the vertical axis represents probability density. The dotted line represents the probability distribution of the combined SINR for each packet transmission, and the solid line represents the packet error distribution for each packet transmission. FIG. 7B also shows SINR on the horizontal axis and the packet error rate on the vertical axis. The curve represents the packet error rate characteristic when a predetermined MCS is used for the AWGN communication path. The packet error rate in the AWGN communication channel is a value when the soft decision information combining of packets by HARQ is not performed, and is stored in the packet error rate characteristic storage unit 312 in FIG.

図7(a)によれば、(n−1)回目のパケット送信時のパケット誤り分布に、1回目のパケット受信時のSINRの確率密度関数を畳み込むことによって、HARQにおけるパケット再送時の軟判定情報合成後のSINRの確率分布を表す。即ち、1回目の送信における合成SINRの確率分布同士を畳み込むことにより、2回目の送信における合成SINRの確率分布が得られる。また、2回目の送信と1回目の送信とにおける合成SINRの確率分布を畳み込むことにより、3回目の送信における合成SINRの確率分布が得られる。畳み込みは以下の式に基づく。

Figure 0005324499
f(γ|γ,K,n):n回目のパケット送信時の確率密度関数
図7(a)の点線で表される軟判定情報合成後のSINRの確率分布に、図6(b)の曲線で表されるAWGN通信路におけるパケット誤り率特性を乗算したものが、パケット誤り分布と定義される。このパケット誤り分布は、図6(a)の実線で表される。 According to FIG. 7A, soft decision at the time of packet retransmission in HARQ is performed by convolving the probability density function of SINR at the time of the first packet reception with the packet error distribution at the time of (n−1) th packet transmission. It represents the probability distribution of SINR after information synthesis. That is, the combined SINR probability distribution in the second transmission is obtained by convolving the combined SINR probability distributions in the first transmission. Further, the probability distribution of the combined SINR in the third transmission can be obtained by convolving the probability distribution of the combined SINR in the second transmission and the first transmission. The convolution is based on the following equation:
Figure 0005324499
f (γ | γ , K, n): Probability density function at the time of n-th packet transmission FIG. 6B shows the probability distribution of SINR after the soft decision information synthesis represented by the dotted line in FIG. Multiplying the packet error rate characteristic in the AWGN channel represented by the curve is defined as a packet error distribution. This packet error distribution is represented by a solid line in FIG.

各伝送レートにおけるパケット再送回数毎の確率密度関数PDFは、パケット誤り分布と定義される。   A probability density function PDF for each number of packet retransmissions at each transmission rate is defined as a packet error distribution.

フレーム誤り率算出部314は、伝送レート毎のパケット誤り率PERを用いて、最大パケット再送回数Nまで再送した場合におけるフレーム誤り率PERを算出する。ここでは、HARQにおけるパケット誤り率の改善の効果を考慮せず、再送時のパケット誤り率PERは、全て1回目のパケット送信時のパケット誤り率PERと同一であると仮定してもよい。また、確率密度関数PDFから、再送回数に応じて変化するパケット誤り率PERに基づいて、再送回数毎にパケット誤り率PERを独立した事象として扱い、フレーム誤り率FERを算出するものであってもよい。即ち、フレーム誤り率は、再送回数に関係ないものであってもよいし、又は、各MCSで最大パケット再送回数に依存するものであってもよい。同一MCSについて、パケット再送回数が増加する毎に、パケット誤り率PERが減少する。そして、伝送レート毎に、フレーム誤り率FER(Frame
Error Rate)を導出する。
The frame error rate calculation unit 314 calculates the frame error rate PER when retransmission is performed up to the maximum packet retransmission count N using the packet error rate PER for each transmission rate. Here, without considering the effect of improving the packet error rate in HARQ, it may be assumed that the packet error rate PER at retransmission is the same as the packet error rate PER at the first packet transmission. Further, from the probability density function PDF, based on the packet error rate PER that changes according to the number of retransmissions, the packet error rate PER is treated as an independent event for each number of retransmissions, and the frame error rate FER is calculated. Good. That is, the frame error rate may be unrelated to the number of retransmissions, or may depend on the maximum number of packet retransmissions in each MCS. For the same MCS, every time the number of packet retransmissions increases, the packet error rate PER decreases. For each transmission rate, the frame error rate FER (Frame
Error Rate) is derived.

フレーム誤り率算出部314は、確率密度関数f(γ)に基づいて、パケット誤り率PER及びフレーム誤り率FERを算出する。フレーム誤り率FERは、最大伝送レート選択部315及び最大伝送速度算出部317へ出力される。パケット誤り率PERは、平均パケット再送回数算出部316へ出力される。   The frame error rate calculation unit 314 calculates the packet error rate PER and the frame error rate FER based on the probability density function f (γ). The frame error rate FER is output to the maximum transmission rate selection unit 315 and the maximum transmission rate calculation unit 317. The packet error rate PER is output to the average packet retransmission count calculation unit 316.

ここで、「伝送レート」は、伝送速度に基づく離散値である。CDMA2000 EV-DO Rev.Aによれば、14種類のDRC Indexによって定義される。表1は、DRC IndexとDRC Rate(伝送速度)との関係を表す。

Figure 0005324499
Here, the “transmission rate” is a discrete value based on the transmission speed. According to CDMA2000 EV-DO Rev. A, it is defined by 14 types of DRC Index. Table 1 shows the relationship between DRC Index and DRC Rate (transmission rate).
Figure 0005324499

最大伝送レート選択部315は、フレーム誤り率が所定閾値以下となる最大伝送レートを選択する。選択された最大伝送レートは、平均パケット再送回数算出部316及び最大伝送速度算出部317へ出力される。   The maximum transmission rate selection unit 315 selects the maximum transmission rate at which the frame error rate is equal to or less than a predetermined threshold. The selected maximum transmission rate is output to average packet retransmission count calculation section 316 and maximum transmission rate calculation section 317.

平均パケット再送回数算出部316は、パケット誤り率に基づいて、最大伝送レートにおける平均パケット再送回数を算出する。平均SINRγ及び標準偏差σから導出された最大伝送レートのパケット誤り率PERを用いて、平均再送回数を導出する。パケット再送回数の上限Nmaxを用いて、平均再送回数Naveを以下のように導出する。
Nave:平均パケット再送回数
Nmax:HARQによる最大パケット再送回数
F:フレーム誤り率
P(n):HARQによるn回目のパケット受信時におけるパケット誤り率
(P(0)=1)

Figure 0005324499
フレーム誤り率算出部からは、各P(n)(n:再送回数、最初はn=1)が出力される。 The average packet retransmission count calculation unit 316 calculates the average packet retransmission count at the maximum transmission rate based on the packet error rate. Mean SINRganma - and using a packet error rate PER of the maximum transmission rate derived from the standard deviation sigma, derives the average number of retransmissions. The average number of retransmissions Nave is derived as follows using the upper limit Nmax of the number of packet retransmissions.
Nave: Average number of packet retransmissions Nmax: Maximum number of packet retransmissions by HARQ F: Frame error rate P (n): Packet error rate at the time of n-th packet reception by HARQ
(P (0) = 1)
Figure 0005324499
Each P (n) (n: number of retransmissions, initially n = 1) is output from the frame error rate calculation unit.

最大伝送速度算出部317は、最大伝送レートにおけるフレーム誤り率F及び平均再送回数Naveに基づいて、最大伝送レートにおける最大伝送速度Rを算出する。例えば以下のように算出される。

Figure 0005324499
Rmax:パケット誤りが無いときの最大伝送速度
「パケット誤りがないときの最大伝送速度」とは、競合するトラヒックが無く、且つ、パケット誤りが発生しないときの伝送速度を意味する。 The maximum transmission rate calculation unit 317 calculates the maximum transmission rate R at the maximum transmission rate based on the frame error rate F and the average number of retransmissions Nave at the maximum transmission rate. For example, it is calculated as follows.
Figure 0005324499
Rmax: Maximum transmission rate when there is no packet error The “maximum transmission rate when there is no packet error” means a transmission rate when there is no competing traffic and no packet error occurs.

推定関数算出部318は、平均SINRγ及び標準偏差σに基づく電界強度変動(Kファクタ)毎に、平均SINRγに対する最大伝送速度を表す関数を導出する。これら複数の推定関数は、推定最大伝送速度導出部1332によって参照される。 Estimating function calculating unit 318, average SINRganma - and each field strength variation (K factor) based on the standard deviation sigma, average SINRganma - deriving a function representing the maximum transmission speed for. The plurality of estimation functions are referred to by the estimated maximum transmission rate deriving unit 1332.

[2]テーブルに基づく推定関数の導出 [2] Derivation of estimation function based on table

図8は、テーブルに基づく所要平均値導出部の機能構成図である。   FIG. 8 is a functional configuration diagram of the required average value deriving unit based on the table.

図8によれば、図6と同様に、所要平均値導出部133は、推定関数導出部1331と、推定最大伝送速度導出部1332と、所要平均値導出部1333とを有する。ここで、図6と相違する点は、推定関数導出部1331が、平均値に対する標準偏差を表すテーブルを備えていることにある。   8, the required average value deriving unit 133 includes an estimated function deriving unit 1331, an estimated maximum transmission rate deriving unit 1332, and a required average value deriving unit 1333, as in FIG. Here, the point different from FIG. 6 is that the estimation function deriving unit 1331 includes a table representing the standard deviation with respect to the average value.

推定関数導出部1331は、平均SINRγ及び標準偏差σを入力し、推定関数を出力する。推定関数導出部1331は、平均SINRγ及び標準偏差σをそれぞれ量子化し、平均SINRγ及び標準偏差σに対応する推定関数をテーブルとして保持する。これによって、推定関数の算出に要する計算時間を短縮することができる。図8によれば、テーブルは、入力された平均SINRγ及び標準偏差σが一致する部分における推定関数が選択される。 Estimating function deriving unit 1331, the average SINRganma - and enter a standard deviation sigma, and outputs the estimation function. Estimating function deriving unit 1331, the average SINRganma - and the quantization respectively the standard deviation sigma, average SINRganma - and holds the estimated function corresponding to the standard deviation sigma as a table. Thereby, the calculation time required for calculating the estimation function can be shortened. According to FIG. 8, the table, the entered average SINRganma - and estimation function at a portion standard deviation σ match is selected.

図9は、静止環境及びフェージング環境における、平均SINRに対する最大伝送速度を表すグラフである。   FIG. 9 is a graph showing the maximum transmission rate with respect to the average SINR in a stationary environment and a fading environment.

図9のグラフによれば、横軸は通信路の平均SINRを表し、縦軸は最大伝送速度を表す。また、静止環境を、Kファクタ=100として表し、フェージング環境を、K=1として表している。Kファクタの数字が大きいということは、フェージングによる通信路の変動が小さいことを意味し、Kファクタの数字が小さいということは、フェージングによる通信路の変動が大きいことを意味する。図9によれば、Kファクタが異なるときに、平均SINRに対する最大伝送速度が大きく異なる。本発明によれば、平均SINRγ及び標準偏差σから推定されたKファクタに基づいて、正確な最大伝送速度を推定することができる。 According to the graph of FIG. 9, the horizontal axis represents the average SINR of the communication path, and the vertical axis represents the maximum transmission rate. The stationary environment is represented as K factor = 100, and the fading environment is represented as K = 1. A large K-factor number means that the channel fluctuation due to fading is small, and a small K-factor number means that the channel fluctuation due to fading is large. According to FIG. 9, when the K factor is different, the maximum transmission rate with respect to the average SINR is greatly different. According to the present invention, the average SINRganma - based on and K-factor, which is estimated from the standard deviation sigma, it is possible to accurately estimate the maximum transmission rate.

以上、詳細に説明したように、本発明の受信機、方法及びプログラムによれば、フェージングの瞬時変動にリアルタイムに追従することなく、比較的長い時間間隔の無線品質に対して送信電力を制御することによって、受信機からのフィードバックに基づく伝送遅延及び処理負荷を軽減することができる。   As described above in detail, according to the receiver, method, and program of the present invention, transmission power is controlled with respect to radio quality over a relatively long time interval without following real-time fluctuations in fading. As a result, transmission delay and processing load based on feedback from the receiver can be reduced.

また、適応変調及びHARQを採用した無線通信システムについては、所要伝送速度に応じて所定のPER又はFERを実現する最小の平均SINRとなるように、送信機の送信電力を制御することによって、所要伝送速度を維持しつつ、電力消費を削減することができる。   In addition, for a wireless communication system employing adaptive modulation and HARQ, it is necessary to control the transmission power of the transmitter so that the minimum average SINR that realizes a predetermined PER or FER according to the required transmission rate is obtained. Power consumption can be reduced while maintaining the transmission speed.

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。   Various changes, modifications, and omissions of the above-described various embodiments of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.

1 受信機
100 データ送受信部
111 変調部
112 符号化部
121 復調部
122 復号部
131 平均値算出部
132 標準偏差算出部
133 所要平均値導出部
134 所要伝送速度出力部
135 フィードバック信号生成部
1331 推定関数導出部
1332 推定最大伝送速度導出部
1333 所要平均値導出部
311 確率密度関数算出部
312 パケット誤り率特性記憶部
313 パケット誤り率算出部
314 フレーム誤り率算出部
315 最大伝送レート選択部
316 平均パケット再送回数算出部
317 最大伝送速度算出部
318 推定関数算出部
2 送信機
200 データ送受信部
211 変調部
212 符号化部
213 送信電力増幅部
221 復調部
222 復号部
231 送信電力制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Receiver 100 Data transmission / reception part 111 Modulation part 112 Coding part 121 Demodulation part 122 Decoding part 131 Average value calculation part 132 Standard deviation calculation part 133 Required average value derivation part 134 Required transmission rate output part 135 Feedback signal generation part 1331 Estimation function Deriving unit 1332 Estimated maximum transmission rate deriving unit 1333 Required average value deriving unit 311 Probability density function calculating unit 312 Packet error rate characteristic storage unit 313 Packet error rate calculating unit 314 Frame error rate calculating unit 315 Maximum transmission rate selecting unit 316 Average packet retransmission Number calculation unit 317 Maximum transmission rate calculation unit 318 Estimation function calculation unit 2 Transmitter 200 Data transmission / reception unit 211 Modulation unit 212 Encoding unit 213 Transmission power amplification unit 221 Demodulation unit 222 Decoding unit 231 Transmission power control unit

Claims (11)

受信信号の無線品質に応じて伝送レートが可変となる適応変調方式と、再送回数に応じてパケット誤り率が可変となるHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)方式とに基づく受信機において、
前記受信信号を復調すると共に、前記無線品質を出力する復調手段と、
前記無線品質における平均値を算出する平均値算出手段と、
前記無線品質における標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
所要伝送速度を出力する所要伝送速度出力手段と、
前記平均値及び前記標準偏差を用いて、前記所要伝送速度を実現するために必要となる前記無線品質の所要平均値を算出する所要平均値導出手段と、
前記平均値算出手段から出力された現平均値と、前記所要平均値導出手段から出力された所要平均値との差分値を生成し、前記送信機へ返信するフィードバック信号生成手段と
を有することを特徴とする受信機。
In a receiver based on an adaptive modulation scheme in which a transmission rate is variable according to radio quality of a received signal and a HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) scheme in which a packet error rate is variable according to the number of retransmissions,
Demodulating means for demodulating the received signal and outputting the radio quality;
Average value calculating means for calculating an average value in the wireless quality;
A standard deviation calculating means for calculating a standard deviation in the wireless quality;
A required transmission rate output means for outputting the required transmission rate;
Using the average value and the standard deviation, required average value deriving means for calculating a required average value of the radio quality required to realize the required transmission rate;
Feedback signal generating means for generating a difference value between the current average value output from the average value calculating means and the required average value output from the required average value deriving means and returning the difference value to the transmitter. Features receiver.
前記無線品質は、希望信号対干渉・雑音信号電力比SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio)であることを特徴とする請求項1に記載の受信機。   The receiver according to claim 1, wherein the radio quality is a signal-to-interference and noise power ratio (SINR). 前記所要平均値導出手段は、
統計的な無線品質の平均値及び標準偏差を用いて、異なる電界強度変動(Kファクタ)毎に、無線品質の平均値に対する最大伝送速度を表す推定関数を導出する推定関数導出手段と、
現在の無線品質の現平均値及び現標準偏差を用いて電界強度変動を算出し、当該電界強度変動に対応する前記推定関数を選択し、当該推定関数について現平均値に対応する推定最大伝送速度を導出する推定最大伝送速度導出手段と、
前記推定最大伝送速度が所要伝送速度以上となる最小の平均値を、所要平均値として導出する所要平均値導出手段と
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の受信機。
The required average value derivation means includes:
An estimation function deriving means for deriving an estimation function representing a maximum transmission rate with respect to the average value of the radio quality for each different electric field strength variation (K factor) using the statistical average value and standard deviation of the radio quality;
Calculate the electric field strength fluctuation using the current average value and the current standard deviation of the current radio quality, select the estimation function corresponding to the electric field intensity fluctuation, and estimate the maximum transmission rate corresponding to the current average value for the estimation function. An estimated maximum transmission rate deriving means for deriving
The receiver according to claim 1, further comprising required average value deriving means for deriving a minimum average value at which the estimated maximum transmission rate is equal to or higher than the required transmission rate as a required average value.
前記推定関数導出手段は、
統計的な無線品質の平均値及び標準偏差に基づいて、無線品質の確率密度関数を算出する確率密度関数算出手段と、
前記確率密度関数に基づいて、パケット誤り率を算出するパケット誤り率算出手段と、
前記パケット誤り率を用いて、フレーム誤り率を算出するフレーム誤り率算出手段と、
前記フレーム誤り率が所定閾値以下となる最大伝送レートを選択する最大伝送レート選択手段と、
前記パケット誤り率に基づいて、前記最大伝送レートにおける平均パケット再送回数を算出する平均パケット再送回数算出手段と、
前記フレーム誤り率及び前記平均パケット再送回数に基づいて、前記最大伝送レートにおける最大伝送速度を算出する最大伝送速度算出手段と、
無線品質の平均値及び標準偏差を用いて算出された異なる電界強度変動毎に、無線品質の平均値に対する最大伝送速度を表す複数の推定関数を算出する推定関数算出手段と
を有することを特徴とする請求項3に記載の受信機。
The estimation function deriving means includes:
A probability density function calculating means for calculating a probability density function of radio quality based on a statistical average value and standard deviation of radio quality;
Packet error rate calculating means for calculating a packet error rate based on the probability density function;
Frame error rate calculating means for calculating a frame error rate using the packet error rate;
Maximum transmission rate selection means for selecting a maximum transmission rate at which the frame error rate is a predetermined threshold value or less;
An average packet retransmission count calculating means for calculating an average packet retransmission count at the maximum transmission rate based on the packet error rate;
Maximum transmission rate calculation means for calculating a maximum transmission rate at the maximum transmission rate based on the frame error rate and the average number of packet retransmissions;
An estimation function calculating means for calculating a plurality of estimation functions representing a maximum transmission rate with respect to the average value of the radio quality for each of different electric field strength fluctuations calculated using the average value and the standard deviation of the radio quality, The receiver according to claim 3.
前記推定関数導出手段は、
統計的な無線品質の平均値及び標準偏差に対して推定関数が割り当てられたテーブルを予め有することを特徴とする請求項3に記載の受信機。
The estimation function deriving means includes:
4. The receiver according to claim 3, further comprising a table in which an estimation function is assigned in advance to a statistical wireless quality average value and standard deviation.
上下リンクが異なる周波数で構成されたFDD(Frequency Division Duplex)方式を用いた無線システムについて、請求項1から5のいずれか1項に記載の前記受信機に対する送信機であって、
前記受信機へ送信すべきデータを、送信信号に変調する変調手段と、
前記送信信号に対する送信電力を増幅する送信電力増幅手段と、
前記受信機から受信した信号から、前記差分値を取得する復調手段と、
前記差分値を用いて、前記送信電力増幅手段における送信信号毎の送信電力を制御する送信電力制御手段と
を有することを特徴とする送信機。
About the radio | wireless system using the FDD (Frequency Division Duplex) system comprised by the frequency from which an up-and-down link differs, It is a transmitter with respect to the said receiver of any one of Claim 1 to 5,
Modulation means for modulating data to be transmitted to the receiver into a transmission signal;
Transmission power amplification means for amplifying transmission power for the transmission signal;
Demodulation means for obtaining the difference value from the signal received from the receiver;
Transmitter having transmission power control means for controlling transmission power for each transmission signal in the transmission power amplification means using the difference value.
請求項1から5のいずれか1項に記載の受信機と、請求項6に記載の送信機とを有する無線通信システムであって、
送信機が基地局であって、当該基地局からの下りリンクに対して、受信機としての複数の携帯端末が存在する場合、前記基地局は、複数の受信機に対してラウンドロビン・スケジューリングによってスロットを割り当てることを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system comprising the receiver according to any one of claims 1 to 5 and the transmitter according to claim 6.
When the transmitter is a base station and there are a plurality of portable terminals as receivers for the downlink from the base station, the base station performs round-robin scheduling on the plurality of receivers. A wireless communication system characterized by allocating slots.
上下リンクが同一の周波数で構成されたTDD(Time Division Duplex)方式を用いた無線システムについて、請求項1から5のいずれか1項に記載の前記受信機の機能を搭載した送受信機であって、
前記受信機へ送信すべきデータを、送信信号に変調する変調手段と、
前記送信信号に対する送信電力を増幅する送信電力増幅手段と、
前記受信機から受信した信号から、前記差分値を取得する復調手段と、
前記復調手段からの差分値、又は、前記所要平均値導出部からの所要平均値に基づいて、前記送信電力増幅手段における送信信号毎の送信電力を制御する送信電力制御手段と
を有することを特徴とする送受信機。
A wireless system using a TDD (Time Division Duplex) system in which upper and lower links are configured with the same frequency, the transceiver having the function of the receiver according to any one of claims 1 to 5, ,
Modulation means for modulating data to be transmitted to the receiver into a transmission signal;
Transmission power amplification means for amplifying transmission power for the transmission signal;
Demodulation means for obtaining the difference value from the signal received from the receiver;
Transmission power control means for controlling transmission power for each transmission signal in the transmission power amplification means based on a difference value from the demodulation means or a required average value from the required average value deriving unit. A transceiver.
受信信号の無線品質に応じて伝送レートが可変となる適応変調方式と、再送回数に応じてパケット誤り率が可変となるHARQ方式とに基づく受信機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
前記受信機は、前記受信信号を復調すると共に、前記無線品質を出力する復調部を有しており、
前記無線品質における平均値を算出する平均値算出手段と、
前記無線品質における標準偏差を算出する標準偏差算出手段と、
所要伝送速度を出力する所要伝送速度出力手段と、
前記平均値及び前記標準偏差を用いて、前記所要伝送速度を実現するために必要となる前記無線品質の所要平均値を算出する所要平均値導出手段と、
前記平均値算出手段から出力された現平均値と、前記所要平均値導出手段から出力された所要平均値との差分値を生成し、前記送信機へ返信するフィードバック信号生成手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする受信機用のプログラム。
In a program for causing a computer mounted on a receiver to function based on an adaptive modulation method in which a transmission rate is variable according to radio quality of a received signal and a HARQ method in which a packet error rate is variable according to the number of retransmissions,
The receiver has a demodulator that demodulates the received signal and outputs the radio quality,
Average value calculating means for calculating an average value in the wireless quality;
A standard deviation calculating means for calculating a standard deviation in the wireless quality;
A required transmission rate output means for outputting the required transmission rate;
Using the average value and the standard deviation, required average value deriving means for calculating a required average value of the radio quality required to realize the required transmission rate;
Generate a difference value between the current average value output from the average value calculation means and the required average value output from the required average value derivation means, and cause the computer to function as a feedback signal generation means that sends the difference value back to the transmitter A program for a receiver characterized by that.
請求項1から5のいずれか1項に記載の前記受信機へ、信号を送信する送信機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記送信機は、
前記受信機へ送信すべきデータを、送信信号に変調する変調部と、
前記送信信号に対する送信電力を増幅する送信電力増幅部と、
前記受信機から受信した信号を復調すると共に、前記差分値を取得する復調部と
を有しており、
前記差分値を用いて、前記送信電力増幅手段における送信信号毎の送信電力を制御する送信電力制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする送信機用のプログラム。
A program for causing a computer mounted on a transmitter to transmit a signal to the receiver according to any one of claims 1 to 5,
The transmitter is
A modulation unit that modulates data to be transmitted to the receiver into a transmission signal;
A transmission power amplifier for amplifying transmission power for the transmission signal;
A demodulator that demodulates the signal received from the receiver and obtains the difference value;
A program for a transmitter, which causes a computer to function as transmission power control means for controlling transmission power for each transmission signal in the transmission power amplification means using the difference value.
受信信号の無線品質に応じて伝送レートが可変となる適応変調方式と、再送回数に応じてパケット誤り率が可変となるHARQ方式とに基づく通信方式を採用した、送信機及び受信機からなる通信システムにおける送信電力制御方法であって、
前記受信機は、所要伝送速度を予め決定しており、
前記送信機が、前記受信機へ、信号を送信する第1のステップと、
前記受信機が、受信信号を復調すると共に、無線品質を出力する第2のステップと、
前記無線品質における平均値及び標準偏差を算出する第3のステップと、
前記受信機が、前記平均値及び前記標準偏差を用いて、前記所要伝送速度を実現するために必要となる前記無線品質の所要平均値を算出する第4のステップと、
前記受信機が、無線品質における現平均値と前記所要平均値との差分値を生成し、当該差分値をフィードバック信号として前記送信機へ返信する第5のステップと、
前記送信機が、前記受信機から受信した前記フィードバック信号を復調すると共に、前記差分値を取得する第6のステップと、
前記送信機が、前記差分値を用いて、送信電力増幅部における送信信号毎の送信電力を制御する第7のステップと
を有することを特徴とする送信電力制御方法。
Communication composed of a transmitter and a receiver adopting a communication scheme based on an adaptive modulation scheme in which the transmission rate is variable according to the radio quality of the received signal and a HARQ scheme in which the packet error rate is variable in accordance with the number of retransmissions. A transmission power control method in a system, comprising:
The receiver has determined a required transmission rate in advance,
A first step in which the transmitter transmits a signal to the receiver;
A second step in which the receiver demodulates the received signal and outputs the radio quality;
A third step of calculating an average value and a standard deviation in the radio quality;
A fourth step in which the receiver uses the average value and the standard deviation to calculate a required average value of the radio quality required to realize the required transmission rate;
A fifth step in which the receiver generates a difference value between a current average value in radio quality and the required average value, and returns the difference value to the transmitter as a feedback signal;
A sixth step in which the transmitter demodulates the feedback signal received from the receiver and obtains the difference value;
The transmitter has a seventh step of controlling the transmission power for each transmission signal in the transmission power amplifying unit using the difference value.
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