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JP2018011219A - Reception device, transmission device, communication system and communication method - Google Patents

Reception device, transmission device, communication system and communication method Download PDF

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JP2018011219A
JP2018011219A JP2016139373A JP2016139373A JP2018011219A JP 2018011219 A JP2018011219 A JP 2018011219A JP 2016139373 A JP2016139373 A JP 2016139373A JP 2016139373 A JP2016139373 A JP 2016139373A JP 2018011219 A JP2018011219 A JP 2018011219A
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JP
Japan
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modulation
signal
communication
unit
digital
Prior art date
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JP2016139373A
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Japanese (ja)
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利章 笹目
Toshiaki Sasame
利章 笹目
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reception device capable of securing a maximum communication capacity corresponding to a state of a radio transmission path while enabling a stable communication to be performed, a transmission device, a communication system and a communication method.SOLUTION: A reception device 200 comprises: a reception part for receiving a modulation signal transmitted from a transmission device 100; a demodulation part for calculating a parameter indicating a present state of a radio transmission path with the transmission device from the modulation signal received by the reception part, and demodulating the modulation signal; and a control part 300 for selecting a communication system, a modulation system and a signal bandwidth to be used for transmitting/receiving the modulation signal based on the parameter, setting the selected communication system, modulation system and signal bandwidth to be used for transmission/reception to the demodulation part as the systems and thee signal bandwidth to be used for demodulation, and transmitting a control signal indicating the selected communication system, modulation system and signal bandwidth to the transmission device.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数の通信方式に対応した受信装置、送信装置、通信システム及び通信方法に関する。   The present invention relates to a reception device, a transmission device, a communication system, and a communication method that support a plurality of communication methods.

近年の通信トラフィックの増大に伴い、通信システムには通信容量のさらなる大容量化が求められている。例えば特許文献1では、XPIC(Cross Polarization Interference Cancellation:交差偏波間干渉補償)方式を用いた偏波多重伝送方式と、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output:多入力多出力)方式を用いた空間多重伝送方式とを組み合わせた通信方式が提案されている。   As communication traffic increases in recent years, communication systems are required to have a larger communication capacity. For example, in Patent Document 1, a polarization multiplexing transmission method using an XPIC (Cross Polarization Interference Cancellation) method and a spatial multiplexing using a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) method. A communication method combined with a transmission method has been proposed.

特許文献1に記載された通信システムでは、信号の多重度を大きくできるため、通信容量を大きくすることができる。しかしながら、上記2つの通信方式に対応した通信装置を実際に運用する場合、偏波多重伝送方式や空間多重伝送方式による通信の安定性は無線伝送路の状態によって変化するため、安定した通信を実現することが難しい。   In the communication system described in Patent Document 1, since the multiplicity of signals can be increased, the communication capacity can be increased. However, when a communication device that supports the above two communication methods is actually operated, the stability of the communication by the polarization multiplexing transmission method and the spatial multiplexing transmission method changes depending on the state of the wireless transmission path, thereby realizing stable communication. Difficult to do.

これに対して特許文献2には、無線伝送路の状態に応じて通信方式を適応的に切り替えることが記載されている。   On the other hand, Patent Document 2 describes that the communication method is adaptively switched according to the state of the wireless transmission path.

再特WO2009/069798号公報Re-specialized WO2009 / 069798 特開2013−251915号公報JP2013-251915A

上述した特許文献2は、通信断が発生しない安定した通信を実現するための通信方式の具体的な切り替え方法について何も開示していない。そのため、複数の通信方式に対応した通信装置を実際に運用する場合、特許文献2に記載の技術を参照しても、安定した通信を実現するのは困難である。   Patent Document 2 described above does not disclose anything about a specific switching method of a communication method for realizing stable communication that does not cause communication interruption. Therefore, when actually operating a communication device that supports a plurality of communication methods, it is difficult to achieve stable communication even with reference to the technique described in Patent Document 2.

本発明は上述したような背景技術が有する課題を解決するためになされたものであり、安定した通信を可能にしつつ、無線伝送路の状態に応じた最大の通信容量を確保できる受信装置、送信装置、通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the problems of the background art as described above, and enables a stable communication and a maximum amount of communication capacity according to the state of the wireless transmission path. An object is to provide an apparatus, a communication system, and a communication method.

上記目的を達成するため本発明の受信装置は、送信装置から送信された変調信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信した変調信号から前記送信装置との間の無線伝送路の現在の状態を示すパラメータを算出すると共に、当該変調信号を復調する復調部と、
前記パラメータに基づいて前記変調信号の送受信に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を選択し、該選択した前記送受信に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を前記復調に用いるものとして前記復調部に設定すると共に、該選択した通信方式、変調方式及び信号帯域幅を示す制御信号を前記送信装置へ送信する制御部と、
を有する。
In order to achieve the above object, a receiving device of the present invention includes a receiving unit that receives a modulated signal transmitted from a transmitting device;
While calculating a parameter indicating the current state of the wireless transmission path between the transmitter and the modulated signal received by the receiver, a demodulator that demodulates the modulated signal;
The communication method, modulation method and signal bandwidth used for transmission / reception of the modulated signal are selected based on the parameters, and the demodulation is performed assuming that the selected communication method, modulation method and signal bandwidth used for transmission / reception are used for the demodulation. A control unit configured to transmit a control signal indicating the selected communication method, modulation method, and signal bandwidth to the transmission device,
Have

本発明の送信装置は、設定された変調方式を用いて変調した変調信号を出力する変調部と、
前記変調信号を送信する送信部と、
前記変調信号を受信する受信装置により、前記受信装置との間の無線伝送路の現在の状態を示すパラメータに基づいて選択された、前記変調信号の送受信に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を示す制御信号を前記受信装置から受信し、当該制御信号にしたがって変調信号の生成に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を前記変調部に設定する設定部と、
を有する。
The transmission device of the present invention includes a modulation unit that outputs a modulated signal modulated using a set modulation method,
A transmitter for transmitting the modulated signal;
A communication method, a modulation method, and a signal bandwidth used for transmission / reception of the modulated signal, selected by a receiving device that receives the modulated signal based on a parameter indicating a current state of a wireless transmission path with the receiving device. A setting unit that receives a control signal indicating the communication method used to generate a modulation signal according to the control signal, a modulation method, and a signal bandwidth in the modulation unit;
Have

本発明の通信システムは、上記受信装置と、上記送信装置とを有する。   The communication system of the present invention includes the receiving device and the transmitting device.

本発明の通信方法は、受信装置が、
送信装置から送信された変調信号から前記送信装置との間の無線伝送路の現在の状態を示すパラメータを算出し、前記パラメータに基づいて前記変調信号の送受信に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を選択し、該選択した通信方式、変調方式及び信号帯域幅を、復調を行う復調部に設定すると共に、該選択した通信方式、変調方式及び信号帯域幅を示す制御信号を前記送信装置へ送信し、
送信装置が、
前記受信装置から受信した前記制御信号が示す通信方式、変調方式及び信号帯域幅にしたがって変調信号の生成に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を変調部に設定する方法である。
In the communication method of the present invention, the receiving device
A parameter indicating the current state of the wireless transmission path between the transmitter and the modulation signal transmitted from the transmitter is calculated, and a communication scheme, a modulation scheme, and a signal band used for transmitting and receiving the modulated signal based on the parameter A width is selected, and the selected communication method, modulation method, and signal bandwidth are set in a demodulator that performs demodulation, and a control signal indicating the selected communication method, modulation method, and signal bandwidth is sent to the transmission device. Send
The transmitter is
This is a method for setting a communication method, a modulation method, and a signal bandwidth used for generating a modulated signal in a modulation unit according to a communication method, a modulation method, and a signal bandwidth indicated by the control signal received from the receiving device.

本発明によれば、安定した通信を可能にしつつ、無線伝送路の状態に応じた最大の通信容量を確保できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the maximum communication capacity according to the state of a wireless transmission path is securable, enabling the stable communication.

本発明の通信システムの一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of 1 structure of the communication system of this invention. 図1に示した送信装置の一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of 1 structure of the transmitter shown in FIG. 図2に示したアナログ変調部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an analog modulation unit illustrated in FIG. 2. 図1に示した受信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a receiving device illustrated in FIG. 1. 図4に示したアナログ復調器の一構成例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of an analog demodulator illustrated in FIG. 4. 図2に示したデジタル変調部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a digital modulation unit illustrated in FIG. 2. 図4に示したデジタル復調部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a digital demodulator illustrated in FIG. 4. 図7に示した振幅位相調整回路の一構成例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of an amplitude phase adjustment circuit illustrated in FIG. 7. 図7に示した干渉補償回路が交差偏波間干渉補償器として備えるトランスバーサルフィルタの一構成例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a transversal filter included in the interference compensation circuit illustrated in FIG. 7 as a cross polarization interference compensator. 本発明の通信システムの第1実施例の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of 1st Example of the communication system of this invention. デジタル変調部の第1実施例の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of 1st Example of a digital modulation part. デジタル復調部の第1実施例の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of 1st Example of a digital demodulation part. デジタル変調部の第1実施例の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of 1st Example of a digital modulation part. デジタル復調部の第1実施例の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of 1st Example of a digital demodulation part. 本発明の通信システムの第2実施例の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of 2nd Example of the communication system of this invention. デジタル変調部の第2実施例の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of 2nd Example of a digital modulation part. デジタル復調部の第2実施例の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of 2nd Example of a digital demodulation part. デジタル変調部の第2実施例の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of 2nd Example of a digital modulation part. デジタル復調部の第1実施例の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of 1st Example of a digital demodulation part. 本発明の通信システムの第3実施例の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of 3rd Example of the communication system of this invention. デジタル変調部の第3実施例の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of 3rd Example of a digital modulation part. デジタル復調部の第3実施例の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of 3rd Example of a digital demodulation part. デジタル変調部の第3実施例の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of 3rd Example of a digital modulation part. デジタル復調部の第3実施例の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of 3rd Example of a digital demodulation part. デジタル変調部の第3実施例のさらなる他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the further another structural example of 3rd Example of a digital modulation part. デジタル復調部の第3実施例のさらなる他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the further another structural example of 3rd Example of a digital demodulation part.

次に本発明について図面を用いて説明する。
図1は、本発明の通信システムの一構成例を示すブロック図である。
図1に示すように、本発明の通信システム1は、複数の通信方式に対応可能な通信装置である送信装置100及び受信装置200を有する。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a communication system according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the communication system 1 of the present invention includes a transmission device 100 and a reception device 200 that are communication devices capable of supporting a plurality of communication methods.

送信装置100は、対応可能な複数の通信方式のうち、選択された通信方式で用いる変調方式で変調した1つまたは複数の変調信号を受信装置200へ送信する。送信装置100は、受信装置200から制御信号を受信すると、該制御信号にしたがって通信方式及び変調方式を選択する。制御信号は、送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式及び変調方式を指定する信号であり、送信装置100は、該制御信号にしたがって使用する変調方式を選択する。送信装置100及び受信装置200で対応可能な通信方式には、MIMO方式、STBC(Space Time Block Code:時空間ブロック符号)方式、PD(Polarized Wave Diversity:偏波ダイバーシティ)方式及びXPIC方式を含むものとする。送信装置100及び受信装置200は、1つの通信方式のみ用いて情報を送受信してもよく、以下に示す2つの通信方式を組み合わせて情報を送受信してもよい。
MIMO方式とPD方式
MIMO方式とXPIC方式
STBC方式とXPIC方式
STBC方式とPD方式
さらに、本発明の送信装置100及び受信装置200では、各通信方式において周知のAMR(Adaptive Modulation Radio)及び後述する信号帯域幅の切り替え制御を併せて実行する。
The transmission apparatus 100 transmits one or a plurality of modulated signals modulated by the modulation scheme used in the selected communication scheme among the plurality of compatible communication schemes to the reception apparatus 200. When receiving the control signal from the receiving device 200, the transmission device 100 selects a communication method and a modulation method according to the control signal. The control signal is a signal that specifies a communication method and a modulation method used in the transmission device 100 and the reception device 200, and the transmission device 100 selects a modulation method to be used according to the control signal. Communication systems that can be supported by the transmission apparatus 100 and the reception apparatus 200 include a MIMO system, an STBC (Space Time Block Code) system, a PD (Polarized Wave Diversity) system, and an XPIC system. . The transmission device 100 and the reception device 200 may transmit and receive information using only one communication method, or may transmit and receive information by combining the following two communication methods.
MIMO system and PD system MIMO system and XPIC system STBC system and XPIC system STBC system and PD system Further, in the transmission apparatus 100 and the reception apparatus 200 of the present invention, well-known AMR (Adaptive Modulation Radio) and signals described later in each communication system Bandwidth switching control is also executed.

受信装置200は、送信装置100から送信された変調信号である送信信号を受信し、受信した変調信号である受信信号を復調する。また、受信装置200は、該受信装置200によって算出された、送信装置100と受信装置200間の無線伝送路の状態を示すパラメータに基づいて、通信方式、変調方式及び信号帯域幅を選択する制御部300を有する。制御部300は、選択した通信方式、変調方式及び信号帯域幅を示す制御信号を送信装置100へ送信する。   The receiving apparatus 200 receives a transmission signal that is a modulated signal transmitted from the transmitting apparatus 100, and demodulates the received signal that is the received modulated signal. In addition, the receiving apparatus 200 controls to select a communication method, a modulation method, and a signal bandwidth based on a parameter calculated by the receiving apparatus 200 and indicating a state of a wireless transmission path between the transmitting apparatus 100 and the receiving apparatus 200. Part 300. The control unit 300 transmits a control signal indicating the selected communication method, modulation method, and signal bandwidth to the transmission device 100.

図2は、図1に示した送信装置の一構成例を示すブロック図である。
図2に示すように、送信装置100は、送信アンテナ101及び102と、デジタル変調部(Di−MOD)103と、アナログ変調部(An−MOD)106〜109と、局部発振器105及び110と、送信回路(RF)111〜114とを有する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the transmission apparatus illustrated in FIG.
As illustrated in FIG. 2, the transmission device 100 includes transmission antennas 101 and 102, a digital modulation unit (Di-MOD) 103, analog modulation units (An-MOD) 106 to 109, local oscillators 105 and 110, And a transmission circuit (RF) 111-114.

送信アンテナ101及び102は、互いに異なる偏波の変調信号を送信できる偏波共用アンテナである。本実施形態では、V(Vertical:垂直)偏波とH(Horizontal:水平)偏波とを用いて変調信号を送受信するものとする。送信アンテナ101及び102は、例えばMIMO方式に適した間隔dTで設置される。   The transmission antennas 101 and 102 are dual-polarization antennas that can transmit modulated signals having different polarizations. In the present embodiment, a modulated signal is transmitted and received using V (Vertical) polarization and H (Horizontal) polarization. The transmission antennas 101 and 102 are installed at an interval dT suitable for the MIMO scheme, for example.

デジタル変調部103には、送信装置100で対応可能な複数の通信方式のうち、選択された通信方式で用いる変調方式が設定される。デジタル変調部103は変調した複数の変調信号をそれぞれアナログ変調部106〜109に出力する。本実施形態では、デジタル変調部103に最大で4つの信号S1〜S4が入力され、デジタル変調部103は、該入力された信号を変調し、D/A(Digital to Analog)変換したIQ信号を最大で4つ出力する。ここで、Iは「in-phase」の略であり、Qは「Quadrature」の略である。   In the digital modulation unit 103, a modulation method used in the selected communication method among a plurality of communication methods that can be supported by the transmission apparatus 100 is set. The digital modulation unit 103 outputs a plurality of modulated signals to the analog modulation units 106 to 109, respectively. In the present embodiment, a maximum of four signals S1 to S4 are input to the digital modulation unit 103, and the digital modulation unit 103 modulates the input signal and converts the D / A (Digital to Analog) converted IQ signal. Output a maximum of four. Here, I is an abbreviation for “in-phase”, and Q is an abbreviation for “Quadrature”.

設定部104は、受信装置200から受信した制御信号で指定された変調方式をデジタル変調部103及びアナログ変調部106〜109に設定する。図2では、簡略化のために設定部104がデジタル変調部103のみに接続されているが、実際の設定部104はデジタル変調部103及びアナログ変調部106〜109にそれぞれ接続されている。   The setting unit 104 sets the modulation scheme specified by the control signal received from the receiving device 200 to the digital modulation unit 103 and the analog modulation units 106 to 109. In FIG. 2, the setting unit 104 is connected only to the digital modulation unit 103 for simplification, but the actual setting unit 104 is connected to the digital modulation unit 103 and the analog modulation units 106 to 109, respectively.

局部発振器105は、IQ信号をIF(Intermediate Frequency)信号に変換するための発振信号を生成し、アナログ変調部106〜109にそれぞれ供給する。図2では、簡略化のために局部発振器105がアナログ変調部107及び108のみに接続されているが、実際の局部発振器105はアナログ変調部106〜109にそれぞれ接続されている。   The local oscillator 105 generates an oscillation signal for converting the IQ signal into an IF (Intermediate Frequency) signal, and supplies the oscillation signal to the analog modulation units 106 to 109, respectively. In FIG. 2, the local oscillator 105 is connected only to the analog modulators 107 and 108 for simplification, but the actual local oscillator 105 is connected to the analog modulators 106 to 109, respectively.

図3は、図2に示したアナログ変調部の一構成例を示すブロック図である。
図3に示すように、アナログ変調部106〜109は、LPF(Low-Pass Filter)125−1〜125−N(Nは1以上の整数)と、Q−MOD126とを有する。
アナログ変調部106〜109は、LPF125−1〜125−Nによってデジタル変調部103のD/A変換で生じた折り返し雑音を除去する。また、アナログ変調部106〜109は、局部発振器105の発振信号を用いてQ−MOD126によりLPF125−1〜125−Nを通過したIQ信号をIF信号に変換する。アナログ変調部106〜109は、それぞれが異なる周波数以下の信号を通過させるLPF125−1〜125−Nを備え、入力されるIQ信号の信号帯域幅が変更された場合、設定部104から受け取った設定信号に基づいて変更後の信号帯域幅に適した特性を有するLPFを選択可能な構成である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the analog modulation unit illustrated in FIG.
As illustrated in FIG. 3, the analog modulation units 106 to 109 include LPFs (Low-Pass Filters) 125-1 to 125-N (N is an integer equal to or greater than 1) and a Q-MOD 126.
The analog modulation units 106 to 109 remove aliasing noise generated by the D / A conversion of the digital modulation unit 103 by the LPFs 125-1 to 125-N. The analog modulation units 106 to 109 convert the IQ signals that have passed through the LPFs 125-1 to 125-N by the Q-MOD 126 using the oscillation signal of the local oscillator 105 into IF signals. The analog modulators 106 to 109 include LPFs 125-1 to 125-N that pass signals of different frequencies or lower, respectively, and the setting received from the setting unit 104 when the signal bandwidth of the input IQ signal is changed. In this configuration, an LPF having characteristics suitable for the changed signal bandwidth can be selected based on the signal.

送信回路111〜114は、アナログ変調回路106〜109から出力されたIF信号を送信するための回路である。送信回路111〜114は、入力されたIF信号を、局部発振器110の発振信号を用いてRF(Radio Frequency)信号に変換し、該RF信号を増幅して送信アンテナ101または102を介して受信装置200へ送信する。   The transmission circuits 111 to 114 are circuits for transmitting the IF signals output from the analog modulation circuits 106 to 109. The transmission circuits 111 to 114 convert the input IF signal into an RF (Radio Frequency) signal using the oscillation signal of the local oscillator 110, amplify the RF signal, and receive the signal via the transmission antenna 101 or 102. 200.

図4は、図1に示した受信装置の一構成例を示すブロック図である。
図4に示すように、受信装置200は、受信アンテナ201及び202と、局部発振器203及び208と、受信回路(RF)204〜207と、アナログ復調部(An−DEM)209〜212と、デジタル復調部(Di−DEM)213と、制御部300とを有する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the receiving apparatus illustrated in FIG.
As illustrated in FIG. 4, the reception device 200 includes reception antennas 201 and 202, local oscillators 203 and 208, reception circuits (RF) 204 to 207, analog demodulation units (An-DEM) 209 to 212, digital A demodulator (Di-DEM) 213 and a controller 300 are included.

受信アンテナ201及び202は、例えばMIMOシステムに適した間隔dRで設置される。間隔dRは、例えば送信装置100が備える送信アンテナ101及び102の設置間隔dTと同じにすればよい。
局部発振器203は、RF信号をIF信号に変換するための発振信号を生成し、受信回路204〜207にそれぞれ供給する。
The receiving antennas 201 and 202 are installed at an interval dR suitable for a MIMO system, for example. The interval dR may be the same as the installation interval dT of the transmission antennas 101 and 102 provided in the transmission device 100, for example.
The local oscillator 203 generates an oscillation signal for converting the RF signal into an IF signal, and supplies the oscillation signal to the reception circuits 204 to 207, respectively.

受信回路204〜207は、送信装置100から送信された複数の送信信号であるRF信号を受信する。具体的には、受信回路204〜207は、受信アンテナ201または202を介してRF信号を受信し、局部発振器203の発振信号を用いて該RF信号をIF信号に変換し、該変換したIF信号をアナログ復調部209〜212に出力する。   The reception circuits 204 to 207 receive RF signals that are a plurality of transmission signals transmitted from the transmission device 100. Specifically, the receiving circuits 204 to 207 receive the RF signal via the receiving antenna 201 or 202, convert the RF signal into an IF signal using the oscillation signal of the local oscillator 203, and the converted IF signal. Are output to the analog demodulation units 209 to 212.

アナログ復調部209〜212は、受信回路204〜207から受け取った各IF信号をIQ信号に変換して出力する。
図5は、図4に示したアナログ復調部の一構成例を示すブロック図である。
図5に示すように、アナログ復調部209〜212は、Q−DEM232と、LPF233−1〜LPF233−N(Nは1以上の整数)とを有する。
Analog demodulation sections 209 to 212 convert each IF signal received from receiving circuits 204 to 207 into an IQ signal and output the IQ signal.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the analog demodulator shown in FIG.
As illustrated in FIG. 5, the analog demodulation units 209 to 212 include a Q-DEM 232 and LPFs 233-1 to 233 -N (N is an integer equal to or greater than 1).

Q−DEM232は、入力されたIF信号を局部発振器208で生成された発振信号を用いてIQ信号に変換して出力する。LPF233−1〜LPF233−Nは、A/D(Analog to Digital)変換で発生する折り返し雑音による信号劣化を抑制するため、該折り返し雑音を除去したIQ信号を出力する。
アナログ復調部209〜212は、IF信号の信号帯域幅が変更された場合に対応するため、それぞれが異なる周波数以下の信号を通過させるLPF233−1〜LPF233−Nを備え、IF信号の信号帯域幅が変更された場合は該信号帯域幅に適した特性を有するLPFを選択可能な構成である。
The Q-DEM 232 converts the input IF signal into an IQ signal using the oscillation signal generated by the local oscillator 208 and outputs the IQ signal. The LPFs 233-1 to 233 -N output IQ signals from which aliasing noise has been removed in order to suppress signal degradation due to aliasing noise that occurs in A / D (Analog to Digital) conversion.
The analog demodulation units 209 to 212 include LPFs 233-1 to 233 -N that allow signals of different frequencies or less to pass in order to cope with the case where the signal bandwidth of the IF signal is changed, and the signal bandwidth of the IF signal Is changed, an LPF having characteristics suitable for the signal bandwidth can be selected.

デジタル復調部213は、アナログ復調部209〜212から出力された各IQ信号をデジタル信号に変換して復調する。デジタル復調部213からは、受信装置200で用いる通信方式に応じて、最大で4つの信号S1_OUT〜S4_OUTが出力される。   The digital demodulation unit 213 converts each IQ signal output from the analog demodulation units 209 to 212 into a digital signal and demodulates it. From the digital demodulator 213, a maximum of four signals S1_OUT to S4_OUT are output according to the communication method used in the receiving apparatus 200.

制御部300は、送信装置100と受信装置200間の無線伝送路の状態を示すパラメータをデジタル復調部213から読み出し、送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式及び変調方式を選択する。なお、パラメータの取得方法、並びに通信方式及び変調方式の選択方法については後述する。   The control unit 300 reads a parameter indicating the state of the wireless transmission path between the transmission device 100 and the reception device 200 from the digital demodulation unit 213, and selects a communication method and a modulation method used by the transmission device 100 and the reception device 200. The parameter acquisition method and the communication method and modulation method selection method will be described later.

次に図2に示した送信装置100が備えるデジタル変調部103の構成について説明する。
図6は、図2に示したデジタル変調部の一構成例を示すブロック図である。
図6に示すように、デジタル変調部103は、時空間ブロック符号(STBC)回路115及び116と、変調(MOD)回路117〜120と、送信側帯域幅制御回路121〜124とを有する。
Next, the configuration of digital modulation section 103 provided in transmitting apparatus 100 shown in FIG. 2 will be described.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the digital modulation unit illustrated in FIG.
As shown in FIG. 6, the digital modulation unit 103 includes space-time block code (STBC) circuits 115 and 116, modulation (MOD) circuits 117 to 120, and transmission side bandwidth control circuits 121 to 124.

時空間ブロック符号回路115及び116は、送信装置100がSTBC方式を用いる場合、入力された信号を、符号化した2つの信号に分離して出力する。
変調回路117〜120は、時空間ブロック符号回路115及び116から出力された信号を、選択されたQAM(Quadrature Amplitude Modulation)等の多値変調信号に変調する。また、変調回路117〜120は、送信装置100が現在用いている通信方式及び変調方式の情報を含む、受信装置200が既知であるパイロット信号を一定間隔で多値変調信号に付加する。
When the transmitting apparatus 100 uses the STBC method, the space-time block coding circuits 115 and 116 separate an input signal into two encoded signals and output the separated signals.
The modulation circuits 117 to 120 modulate the signals output from the space-time block code circuits 115 and 116 into a multi-level modulation signal such as selected QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Also, the modulation circuits 117 to 120 add pilot signals, which are known to the receiving apparatus 200, including information on the communication scheme and modulation scheme currently used by the transmitting apparatus 100, to the multilevel modulation signal at regular intervals.

送信側帯域幅制御回路121〜124は、変調回路117〜120から出力された多値変調信号を、制御部300が指定する信号帯域幅に応じた変調速度のアナログ信号に変換して出力する。変調速度を変更することにより送信信号の信号帯域幅を調整できる。   The transmission-side bandwidth control circuits 121 to 124 convert the multi-level modulation signals output from the modulation circuits 117 to 120 into analog signals having a modulation speed corresponding to the signal bandwidth specified by the control unit 300 and output the analog signals. The signal bandwidth of the transmission signal can be adjusted by changing the modulation speed.

図2に示した送信装置100が備える設定部104は、制御信号で示される通信方式及び変調方式に基づいて、図6に示すデジタル変調部103が備える各構成要素の接続関係を変更すると共に、アナログ変調回路106〜109との接続を切り替えることで、送信装置100で用いる変調方式を設定する。   The setting unit 104 included in the transmission device 100 illustrated in FIG. 2 changes the connection relationship of each component included in the digital modulation unit 103 illustrated in FIG. 6 based on the communication scheme and modulation scheme indicated by the control signal. By switching the connection with the analog modulation circuits 106 to 109, the modulation method used in the transmission apparatus 100 is set.

次に図4に示した受信装置200が備えるデジタル復調部213の構成について説明する。
図7は、図4に示したデジタル復調部の一構成例を示すブロック図である。図8は、図7に示した振幅位相調整回路の一構成例を示すブロック図である。
図7に示すように、デジタル復調部213は、振幅位相調整(APC)回路214〜215と、受信側帯域幅制御回路216〜219と、MIMO復調回路220〜221と、干渉補償回路(DEM XPIC)222〜225と、復調回路(DEM)226〜229と、時空間復号回路(STBC−De)230〜231とを有する。
Next, the configuration of the digital demodulator 213 provided in the receiving apparatus 200 illustrated in FIG. 4 will be described.
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the digital demodulator shown in FIG. FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the amplitude / phase adjustment circuit shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the digital demodulation unit 213 includes amplitude phase adjustment (APC) circuits 214 to 215, reception side bandwidth control circuits 216 to 219, MIMO demodulation circuits 220 to 221, and an interference compensation circuit (DEM XPIC). ) 222-225, demodulation circuits (DEM) 226-229, and space-time decoding circuits (STBC-De) 230-231.

APC回路214〜215には、同一の受信アンテナで受信したV偏波またはH偏波の受信信号(変調信号)が入力される。APC回路214〜215は、入力されたV偏波またはH偏波の変調信号の振幅及び位相を調整し、調整後の信号を乗算して出力する。
図8に示すように、APC回路218及び219は、振幅位相調整回路234及び235と、乗算器236とを有する。振幅位相調整回路234及び235は、入力された変調信号(V偏波またはH偏波)の振幅及び位相を、予め決められた規定範囲内に納まるようにそれぞれ調整して出力する。乗算器236は、振幅位相調整回路234及び235から出力された変調信号を乗算して出力する。
The APC circuits 214 to 215 receive V-polarized or H-polarized received signals (modulated signals) received by the same receiving antenna. The APC circuits 214 to 215 adjust the amplitude and phase of the input V-polarized or H-polarized modulation signal, and multiply and output the adjusted signal.
As shown in FIG. 8, the APC circuits 218 and 219 include amplitude / phase adjustment circuits 234 and 235 and a multiplier 236. The amplitude and phase adjustment circuits 234 and 235 adjust the amplitude and phase of the input modulation signal (V polarization or H polarization) so as to be within a predetermined range, and output the result. The multiplier 236 multiplies the modulation signals output from the amplitude / phase adjustment circuits 234 and 235 and outputs the result.

受信側帯域幅制御回路216〜219は、入力されたアナログ変調信号を、設定された信号帯域幅に応じた変調速度でデジタル信号に変換して出力する。また、受信側帯域幅制御回路216〜219は、帯域幅変換後のデジタル信号からパイロット信号を抽出し、復調対象の信号に適用されたパイロット信号との相関計算を行うことで通信路行列Hの各要素を求め、該通信路行列Hの各要素から位相情報を取得する。この相関計算で求めた通信路行列Hの各要素は、MIMO復調回路220〜221で復調される際の係数として用いられる。   The reception side bandwidth control circuits 216 to 219 convert the input analog modulation signal into a digital signal at a modulation speed corresponding to the set signal bandwidth and outputs the digital signal. Further, the receiving side bandwidth control circuits 216 to 219 extract pilot signals from the digital signals after bandwidth conversion, and perform correlation calculation with the pilot signals applied to the signals to be demodulated to thereby calculate the channel matrix H. Each element is obtained, and phase information is obtained from each element of the channel matrix H. Each element of the channel matrix H obtained by this correlation calculation is used as a coefficient when demodulated by the MIMO demodulation circuits 220-221.

MIMO復調回路220〜221には、空間多重により多重化された複数の(ここでは、2つ)デジタル信号と、受信側帯域幅制御回路216〜219からの位相情報とが入力される。空間多重により多重化された信号は、異なる受信アンテナで受信された同一偏波の信号である。MIMO復調器220〜221は、入力された多重化された信号を、受信側帯域幅制御回路216〜219からの位相情報を基に分離して出力する。   A plurality of (here, two) digital signals multiplexed by spatial multiplexing and phase information from the reception side bandwidth control circuits 216 to 219 are input to the MIMO demodulation circuits 220 to 221. The signals multiplexed by spatial multiplexing are the same polarization signals received by different receiving antennas. The MIMO demodulators 220 to 221 separate the input multiplexed signals based on the phase information from the reception side bandwidth control circuits 216 to 219 and output the separated signals.

干渉補償回路222〜225は、交差偏波間干渉を補償する交差偏波間干渉補償器(XPIC)を含み、該交差偏波間干渉補償器により交差偏波間干渉が補償された信号を出力する。   The interference compensation circuits 222 to 225 include a cross-polarization interference compensator (XPIC) that compensates for cross-polarization interference, and outputs a signal in which the cross-polarization interference is compensated by the cross-polarization interference compensator.

復調回路226〜229は、現在選択されている変調方式(多値変調方式)に基づいて、入力された変調信号をそれぞれ復調して出力する。また、復調回路226〜229は、受信した多値変調信号において、正しい信号点に対する誤差量から推定CNR(Carrier to Noise Ratio)を算出する。   The demodulation circuits 226 to 229 demodulate and output the input modulation signals based on the currently selected modulation method (multilevel modulation method). Further, the demodulation circuits 226 to 229 calculate an estimated CNR (Carrier to Noise Ratio) from the error amount with respect to the correct signal point in the received multilevel modulation signal.

時空間復号回路230〜231は、STBC方式を用いる場合、入力された信号を復号し、分離した2つのデータ信号を出力する。
デジタル復調部213は、送信装置100で用いる変調方式に応じて、図7に示す各構成要素の接続関係を切り替えることで、送信装置100に設定された通信方式及び変調方式に対応した復調方式を実現する。
When using the STBC method, the space-time decoding circuits 230 to 231 decode an input signal and output two separated data signals.
The digital demodulator 213 switches the connection relationship of each component shown in FIG. 7 according to the modulation scheme used in the transmission apparatus 100, thereby changing the demodulation scheme corresponding to the communication scheme and modulation scheme set in the transmission apparatus 100. Realize.

以上説明した構成において、本発明では送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式、多値変調方式及び信号帯域幅を、制御部300により適応的に切り替える。制御部300による通信方式、多値変調方式及び信号帯域幅の切り替え制御は以下の4種類とする。
第1の切り替え制御:MIMO方式とSTBC方式の切り替え制御、
第2の切り替え制御:AMRとしての変調方式の切り替え制御、
第3の切り替え制御:XPIC方式とPD方式の切り替え制御、
第4の切り替え制御:信号帯域幅の切り替え制御。
In the configuration described above, in the present invention, the control unit 300 adaptively switches the communication method, multilevel modulation method, and signal bandwidth used in the transmission device 100 and the reception device 200. There are the following four types of switching control of the communication method, multi-level modulation method and signal bandwidth by the control unit 300.
First switching control: switching control between MIMO method and STBC method,
Second switching control: AMR switching control as AMR,
Third switching control: XPIC mode and PD mode switching control,
Fourth switching control: signal bandwidth switching control.

次に、上記制御部300による通信方式、多値変調方式及び信号帯域幅の切り替え制御について説明する。
まず、上記第1の切り替え制御である、MIMO方式とSTBC方式の切り替え制御について説明する。
第1の切り替え制御において、制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、MIMO復調回路220及び221で受信したパイロット信号から算出されたチャネル行列(通信路行列)の固有値とをパラメータに用いてMIMO方式またはSTBC方式を選択する。
Next, communication system, multilevel modulation system and signal bandwidth switching control by the control unit 300 will be described.
First, the switching control between the MIMO method and the STBC method, which is the first switching control, will be described.
In the first switching control, the control unit 300 uses the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and the eigenvalue of the channel matrix (communication channel matrix) calculated from the pilot signals received by the MIMO demodulation circuits 220 and 221. The MIMO method or STBC method is selected using the parameters.

固有値は、以下のようにして求める。例えば2×2MIMO方式(送信アンテナ及び受信アンテナをそれぞれ2台ずつ有するMIMO方式)の場合、受信信号Y1及びY2は、以下の式(1)で算出できる。

Figure 2018011219
ここで、hij(h11〜h22)成分から成る行列Hはチャネル行列(通信路行列)であり、X1及びX2は送信信号であり、n1及びn2は雑音である。また、hijは、送信アンテナ10jから受信アンテナ20iまでの複素伝達関数に対応する。MIMO復調回路220及び221は、チャネル行列Hの固有値分解を行うことでチャネル行列Hの固有値を求める。 The eigenvalue is obtained as follows. For example, in the case of a 2 × 2 MIMO system (a MIMO system having two transmission antennas and two reception antennas), the received signals Y 1 and Y 2 can be calculated by the following equation (1).
Figure 2018011219
Here, a matrix H composed of h ij (h 11 to h 22 ) components is a channel matrix (communication channel matrix), X 1 and X 2 are transmission signals, and n 1 and n 2 are noises. H ij corresponds to a complex transfer function from the transmitting antenna 10j to the receiving antenna 20i. The MIMO demodulation circuits 220 and 221 obtain eigenvalues of the channel matrix H by performing eigenvalue decomposition of the channel matrix H.

まず、一般的に、MIMO方式による複数の伝送路を、それぞれ等価的な並列の伝送路と仮定し、チャネル応答を1、SN比をγとしたとき、1秒1Hzあたりのチャネル容量Cは以下の式(2)で算出できる。なお、式(2)において、λkは固有値であり、2×2MIMO方式の場合、kは2である。

Figure 2018011219
また、同一条件下でSTBC方式を用いた場合のチャネル容量は、最大の固有値λ1用いて以下の式(3)で算出できる。
Figure 2018011219
First, in general, assuming that a plurality of transmission paths according to the MIMO scheme are equivalent parallel transmission paths, assuming that the channel response is 1 and the SN ratio is γ, the channel capacity C per 1 second per second is as follows: (2). In Equation (2), λ k is an eigenvalue, and k is 2 in the case of the 2 × 2 MIMO scheme.
Figure 2018011219
Further, the channel capacity when the STBC method is used under the same conditions can be calculated by the following equation (3) using the maximum eigenvalue λ 1 .
Figure 2018011219

上記式(2)及び(3)において、SN比γを推定CNRに置き換えることで、MIMO方式のチャネル容量CMIMO及びSTBC方式のチャネル容量CSTBCをそれぞれ推定できる。なお、MIMO方式及びSTBC方式の通信容量が、伝送路のSN比とチャネル行列Hの固有値から推定できることは、本出願人による先の出願(特願2014−225200)でも示している。
制御部300は、パラメータとして読み出した固有値λと推定CNRからチャネル容量CMIMO及びCSTBCをそれぞれ算出し、チャネル容量が大きい通信方式へ切り替えることで、現在の無線伝送路の状態において通信容量が最大となる通信方式(MIMO方式またはSTBC方式)を選択できる。
In the above formula (2) and (3), by replacing the SN ratio γ to estimate CNR, the channel capacity C STBC channel capacity C MIMO and STBC scheme MIMO system can be estimated, respectively. Note that the earlier application (Japanese Patent Application No. 2014-225200) by the present applicant also shows that the communication capacity of the MIMO system and the STBC system can be estimated from the SN ratio of the transmission path and the eigenvalue of the channel matrix H.
The controller 300 calculates the channel capacities C MIMO and C STBC from the eigenvalue λ and the estimated CNR read as parameters, respectively, and switches to a communication method with a large channel capacity, so that the communication capacity is maximized in the current wireless transmission path state. A communication method (MIMO method or STBC method) can be selected.

次に、上記第2の切り替え制御である、AMRによる変調方式の切り替え制御について説明する。
AMRでは、デジタル復調部213で求めた推定CNRをパラメータに用いて、制御部300により、予め保持しているテーブルを参照して変調方式(多値変調方式)を選択する。
表1は、制御部300で保持するCNR閾値を示すテーブル図である。

Figure 2018011219
Next, modulation control switching by AMR, which is the second switching control, will be described.
In AMR, using the estimated CNR obtained by the digital demodulator 213 as a parameter, the controller 300 selects a modulation scheme (multi-level modulation scheme) with reference to a previously held table.
Table 1 is a table showing the CNR threshold values held by the control unit 300.
Figure 2018011219

表1には、予め設定された、変調方式毎に用いることができる、CNR閾値の上限値(CN上限値)と下限値(CN下限値)とがそれぞれ保持されている。但し、使用可能な変調方式のうち、多値数が最も大きい変調方式のCN上限値と、多値数が最も少ない変調方式のCN下限値は設定しない。
制御部300は、デジタル復調部213で求めた推定CNRを読み出し、表1に示された各CNR閾値と比較し、推定CNRがCN上限値からCN下限値の範囲内にある多値変調方式を選択する。したがって、現在の無線伝送路の状態で安定した通信可能であり、かつ多値数が最大となる多値変調方式を選択できる。
Table 1 holds a preset upper limit value (CN upper limit value) and lower limit value (CN lower limit value) of the CNR threshold, which can be used for each modulation scheme. However, among the usable modulation schemes, the CN upper limit value of the modulation scheme having the largest multilevel number and the CN lower limit value of the modulation scheme having the smallest multilevel number are not set.
The control unit 300 reads the estimated CNR obtained by the digital demodulation unit 213, compares the estimated CNR with each CNR threshold shown in Table 1, and determines a multi-level modulation scheme in which the estimated CNR is within the range from the CN upper limit value to the CN lower limit value. select. Therefore, it is possible to select a multi-level modulation method that allows stable communication in the current wireless transmission path state and that maximizes the multi-level number.

次に、第3の切り替え制御である、XPIC方式とPD方式の切り替え制御について説明する。
第3の切り替え制御では、図7に示した干渉補償回路222〜225が備える交差偏波間干渉補償器として用いるフィルタのタップ係数をパラメータに用いてXPIC方式またはPD方式を選択する。
Next, the switching control between the XPIC method and the PD method, which is the third switching control, will be described.
In the third switching control, the XPIC method or the PD method is selected using the tap coefficient of the filter used as the cross polarization interference compensator included in the interference compensation circuits 222 to 225 shown in FIG. 7 as a parameter.

図9は、図7に示した干渉補償回路が交差偏波間干渉補償器として用いるトランスバーサルフィルタの一構成例を示すブロック図である。
図9に示すように、トランスバーサルフィルタは、遅延素子401−(−n)〜401−(n)と、相関器402−(−n)〜402−(n)と、積分器403−(−n)〜403−(n)と、制御回路404とを有する。ここで、nは1以上の整数である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a transversal filter used by the interference compensation circuit illustrated in FIG. 7 as a cross polarization interference compensator.
As shown in FIG. 9, the transversal filter includes delay elements 401-(-n) to 401- (n), correlators 402-(-n) to 402- (n), and an integrator 403-(- n) to 403- (n), and a control circuit 404. Here, n is an integer of 1 or more.

トランスバーサルフィルタに入力された信号は、遅延素子401−(−n)〜401−(n)によって順次遅延される。相関器402−(−n)〜402−(n)は、各遅延素子401−(−n)〜401−(n)で遅延された信号と、それらの信号から得られる誤差信号との相関強度を算出して出力する。積分器403−(−n)〜403−(n)は、各相関器402−(−n)〜402−(n)から出力された相関強度を積分することでタップ係数C-n〜Cnを求める。制御回路404は、積分器403−(−n)〜403−(n)の出力信号の和に基づいて誤差信号を生成する。 Signals input to the transversal filter are sequentially delayed by delay elements 401-(− n) to 401- (n). Correlators 402-(− n) to 402- (n) are correlation strengths between signals delayed by the respective delay elements 401-(− n) to 401- (n) and error signals obtained from these signals. Is calculated and output. Integrator 403 - (- n) ~403- ( n) , each correlator 402 - (- n) ~402- tap coefficients by integrating the correlation strength output from the (n) C -n ~C n Ask for. The control circuit 404 generates an error signal based on the sum of the output signals of the integrators 403-(− n) to 403- (n).

制御部300は、以下の式(4)を用いてタップ係数の積分値を算出する。

Figure 2018011219
The controller 300 calculates the integral value of the tap coefficient using the following equation (4).
Figure 2018011219

式(4)で算出されるタップ係数の積分値Yは、XPIC方式で通信する場合に偏波間干渉の大きさとみなすことができる。制御部300は、積分値Yに対して予め設定された閾値を有し、偏波面のずれが大きく、干渉量が増大して上記Yが閾値以上になった場合はPD方式に切り替える。一方、制御部300は、偏波面のずれが小さく、干渉量が少ないことでYが閾値以下になった場合はXPIC方式に切り替える。したがって、現在の無線伝送路の状態において、通信容量が最大となる通信方式(XPIC方式またはPD方式)を選択できる。   The integral value Y of the tap coefficient calculated by the equation (4) can be regarded as the magnitude of the inter-polarization interference when communicating by the XPIC method. The control unit 300 has a threshold value set in advance with respect to the integral value Y, and switches to the PD method when the polarization plane shift is large and the amount of interference increases and the above Y exceeds the threshold value. On the other hand, the control unit 300 switches to the XPIC method when the deviation of the polarization plane is small and the amount of interference is small so that Y becomes less than or equal to the threshold value. Therefore, it is possible to select a communication method (XPIC method or PD method) that maximizes the communication capacity in the current wireless transmission path state.

次に、第4の切り替え制御である信号帯域幅の切り替え制御(帯域幅制御)について説明する。
帯域幅制御では、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、現在の通信方式及び変調方式を示す情報とをパラメータに用いて送受信信号の信号帯域幅を切り替える。
一般に、送受信信号の信号帯域幅を現在の半分にすると、チャネル容量が半分になるが雑音の影響も半分になるため、無線伝送路の状態が劣化しても通信断を抑制できる。そのため、例えばSTBC方式やPD方式を選択し、さらに多値数が最も少ないBPSK変調を選択しても通信エラーが発生するような伝送路の場合、信号帯域幅を狭くすることで通信断を抑制する。
Next, signal bandwidth switching control (bandwidth control), which is the fourth switching control, will be described.
In the bandwidth control, the signal bandwidth of the transmission / reception signal is switched using the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and information indicating the current communication scheme and modulation scheme as parameters.
In general, when the signal bandwidth of a transmission / reception signal is halved, the channel capacity is halved, but the influence of noise is also halved. Therefore, communication disconnection can be suppressed even if the state of the wireless transmission path deteriorates. Therefore, for example, in the case of a transmission path in which a communication error occurs even when the STBC method or PD method is selected and the BPSK modulation with the smallest multi-value is selected, communication interruption is suppressed by narrowing the signal bandwidth. To do.

表2は、制御部300で保持する、予め設定された推定CNRの閾値を示すテーブルである。表2には、予め設定された、信号帯域幅毎に用いることができる、CNR閾値の上限値(CNR上限閾値)と下限値(CNR下限閾値)とがそれぞれ保持されている。但し、設定可能な信号帯域幅のうち、最大帯域幅のCNR上限閾値と、最少帯域幅のCNR下限閾値とは設定しない。表2では、3種類の信号帯域幅(BW1〜BW3)が選択可能な例を示しているが、設定可能な信号帯域幅の種類は2以上であれば、いくつでもよい。

Figure 2018011219
Table 2 is a table indicating the preset estimated CNR threshold value held by the control unit 300. Table 2 holds an upper limit value (CNR upper limit threshold value) and a lower limit value (CNR lower limit threshold value) that can be used for each signal bandwidth set in advance. However, among the settable signal bandwidths, the maximum bandwidth CNR upper limit threshold and the minimum bandwidth CNR lower limit threshold are not set. Table 2 shows an example in which three types of signal bandwidths (BW1 to BW3) can be selected. However, the number of signal bandwidths that can be set is two or more.
Figure 2018011219

制御部300は、デジタル復調部213から読み出した推定CNRと、表2に示した各閾値とを比較し、推定CNRが現在の信号帯域幅のCNR下限閾値よりも低下した場合、送信側帯域幅制御回路121〜124及び受信側帯域幅制御回路216〜219に制御信号を送信することで信号帯域幅を狭くする。
また、制御部300は、デジタル復調部213から読み出した推定CNRと、表2に示した各閾値とを比較し、推定CNRが現在の信号帯域幅のCNR上限閾値よりも上昇した場合、送信側帯域幅制御回路121〜124及び受信側帯域幅制御回路216〜219に制御信号を送信することで信号帯域幅を広くする。このように送受信信号の信号帯域幅を制御することで、無線伝送路の状態が劣化しても通信断が抑制されて安定した通信が可能になる。
The control unit 300 compares the estimated CNR read from the digital demodulation unit 213 with each threshold shown in Table 2, and when the estimated CNR falls below the CNR lower limit threshold of the current signal bandwidth, the transmission side bandwidth The signal bandwidth is narrowed by transmitting control signals to the control circuits 121 to 124 and the reception side bandwidth control circuits 216 to 219.
In addition, the control unit 300 compares the estimated CNR read from the digital demodulation unit 213 with each threshold shown in Table 2, and when the estimated CNR is higher than the CNR upper limit threshold of the current signal bandwidth, The signal bandwidth is widened by transmitting control signals to the bandwidth control circuits 121 to 124 and the reception side bandwidth control circuits 216 to 219. By controlling the signal bandwidth of the transmission / reception signal in this way, communication disconnection is suppressed and stable communication is possible even when the state of the wireless transmission path is deteriorated.

さらに、制御部300は、予め設定された、PD方式選択時に設定した信号帯域幅が選択可能な信号帯域幅の中で最も狭い帯域幅である場合にのみ使用する閾値Aを保持している。制御部300は、デジタル復調部213から読み出した推定CNRと閾値Aとを比較し、推定CNRが閾値A以下の場合はMIMO方式またはSTBC方式の切り替え制御へ移行する。また、制御部300は、推定CNRが閾値Aよりも大きい場合、XPIC方式またはPD方式の切り替え制御を再度実行する。   Further, the control unit 300 holds a threshold A that is used only when the signal bandwidth set when the PD method is selected is the narrowest bandwidth among selectable signal bandwidths. The control unit 300 compares the estimated CNR read from the digital demodulating unit 213 with the threshold A, and when the estimated CNR is equal to or less than the threshold A, the control unit 300 proceeds to switching control of the MIMO scheme or the STBC scheme. Further, when the estimated CNR is larger than the threshold A, the control unit 300 executes again the switching control of the XPIC method or the PD method.

以上、制御部300により、第1〜第4の切り替え制御を組み合わせて総合的に制御することで、無線伝送路の状態に応じた最大限の通信容量を確保しつつ、通信断が抑制されて安定した通信が可能になる。   As described above, the control unit 300 performs comprehensive control by combining the first to fourth switching controls, so that communication interruption is suppressed while ensuring the maximum communication capacity according to the state of the wireless transmission path. Stable communication is possible.

(第1実施例)
次に本発明の第1実施例について図面を用いて説明する。
図10は、本発明の通信システムの第1実施例の動作を示すフローチャートである。
図11は、デジタル変調部の第1実施例の構成例を示すブロック図であり、図12は、デジタル復調部の第1実施例の構成例を示すブロック図である。また、図13は、デジタル変調部の第1実施例の他の構成例を示すブロック図であり、図14は、デジタル復調部の第1実施例の他の構成例を示すブロック図である。
第1実施例の通信システムは、上記第1の切り替え制御と第2の切り替え制御とを組み合わせて制御する例である。なお、第1実施例、並びに後述する第2及び第3実施例では、通信方式や変調方式を切り替えることで、使用しない回路やアンテナが発生することがある。それら使用しない回路やアンテナは、ホットスタンバイ用の予備回路として用いてもよい。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the first embodiment of the communication system of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the first embodiment of the digital modulation unit, and FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of the first embodiment of the digital demodulation unit. FIG. 13 is a block diagram showing another configuration example of the first embodiment of the digital modulation unit, and FIG. 14 is a block diagram showing another configuration example of the first example of the digital demodulation unit.
The communication system according to the first embodiment is an example in which the first switching control and the second switching control are combined and controlled. In the first embodiment and the second and third embodiments to be described later, a circuit or an antenna that is not used may be generated by switching the communication method or the modulation method. Those unused circuits and antennas may be used as a spare circuit for hot standby.

図10に示すように、送信装置100及び受信装置200は、運用を開始すると、予め設定されたMIMO方式またはSTBC方式、並びに予め設定された多値変調方式を用いて通信を実行する(ステップS101)。送信装置100及び受信装置200は、運用開始時、MIMO方式またはSTBC方式を任意に選択してもよく、任意の多値変調方式を用いてもよい。   As illustrated in FIG. 10, when the operation starts, the transmission device 100 and the reception device 200 perform communication using a preset MIMO scheme or STBC scheme and a preset multi-level modulation scheme (step S101). ). Transmitting apparatus 100 and receiving apparatus 200 may arbitrarily select a MIMO scheme or an STBC scheme at the start of operation, or may use any multilevel modulation scheme.

送信装置100及び受信装置200が運用を開始すると、制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、MIMO復調回路220〜221で算出された固有値と、現在使用している通信方式を示す情報とをそれぞれ読み出す(ステップS102)。   When the transmission device 100 and the reception device 200 start operation, the control unit 300 includes the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213, the eigenvalue calculated by the MIMO demodulation circuits 220 to 221 and the communication method currently used. Are read out (step S102).

次に、制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、MIMO復調回路220〜221で算出された固有値とを用いて、MIMO方式のチャネル容量CMIMO及びSTBC方式のチャネル容量CSTBCを算出し、チャネル容量が大きい通信方式(MIMOまたはSTBC)を選択する(判定1:ステップS103)。制御部300は、選択した通信方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信する。なお、通信方式の変更が不要な場合、制御部300は、選択した通信方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信しなくてもよい。その場合、制御部300は、ステップS103の処理終了後、後述するステップS106の処理へ移行すればよい。 Next, the control unit 300 uses the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and the eigenvalues calculated by the MIMO demodulation circuits 220 to 221 to use the MIMO channel capacity C MIMO and the STBC channel capacity C. STBC is calculated, and a communication method (MIMO or STBC) having a large channel capacity is selected (decision 1: step S103). The control unit 300 transmits a control signal indicating the selected communication method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213. In addition, when the change of the communication method is unnecessary, the control unit 300 may not transmit the control signal indicating the selected communication method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213. In that case, the control part 300 should just transfer to the process of step S106 mentioned later after the process of step S103 is complete | finished.

制御部300から送信された制御信号がSTBC方式を示す場合、デジタル変調部103は図11に示す構成に切り替わり、デジタル復調部213は図12に示す構成に切り替わる。その結果、送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式がSTBC方式に切り替わる(ステップS104)。なお、通信方式の変更が不要な場合、制御部300は、ステップS103で選択した通信方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信しなくてもよい。その場合、制御部300は、ステップS103の処理終了後、後述するステップS106の処理へ移行すればよい。   When the control signal transmitted from the control unit 300 indicates the STBC system, the digital modulation unit 103 is switched to the configuration shown in FIG. 11, and the digital demodulation unit 213 is switched to the configuration shown in FIG. As a result, the communication method used in the transmission device 100 and the reception device 200 is switched to the STBC method (step S104). Note that, when it is not necessary to change the communication method, the control unit 300 may not transmit a control signal indicating the communication method selected in step S103 to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213. In that case, the control part 300 should just transfer to the process of step S106 mentioned later after the process of step S103 is complete | finished.

一方、制御部300から送信された制御信号がMIMO方式を示す場合、デジタル変調部103は図13に示す構成に切り替わり、デジタル復調部213は図14に示す構成に切り替わる。その結果、送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式がMIMO方式に切り替わる(ステップS105)。   On the other hand, when the control signal transmitted from the control unit 300 indicates the MIMO scheme, the digital modulation unit 103 is switched to the configuration shown in FIG. 13, and the digital demodulation unit 213 is switched to the configuration shown in FIG. As a result, the communication method used in the transmission device 100 and the reception device 200 is switched to the MIMO method (step S105).

制御部300は、通信方式がMIMO方式またはSTBC方式に切り替わると、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、現在使用している多値変調方式を示す情報とを読み出す(ステップS106)。
制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと現在使用している多値変調方式から、上記表1を用いて多値変調方式を変更するか否かを判定する(判定2:ステップS107)。多値変調方式を変更する場合、制御部300は、選択した多値変調方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信する。
When the communication method is switched to the MIMO method or the STBC method, the control unit 300 reads the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and information indicating the currently used multi-level modulation method (step S106).
The control unit 300 determines whether or not to change the multi-level modulation scheme from the estimated CNR calculated by the digital demodulator 213 and the currently used multi-level modulation scheme using Table 1 above (determination 2: Step S107). When changing the multi-level modulation method, the control unit 300 transmits a control signal indicating the selected multi-level modulation method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213.

デジタル変調部103及びデジタル復調部213は、制御部300から送信された制御信号にしたがって多値変調方式を切り替え(ステップS108)、ステップS102の処理に戻ってステップS102〜S108の処理を繰り返す。なお、多値変調方式の変更が不要な場合、制御部300は、ステップS107で選択した多値変調方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信しなくてもよい。その場合、制御部300は、ステップS107の処理終了後、ステップS102の処理へ戻ればよい。   The digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213 switch the multi-level modulation method according to the control signal transmitted from the control unit 300 (step S108), return to the process of step S102, and repeat the processes of steps S102 to S108. Note that, when it is not necessary to change the multilevel modulation method, the control unit 300 may not transmit the control signal indicating the multilevel modulation method selected in step S107 to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213. In that case, the control part 300 should just return to the process of step S102 after the process of step S107 is complete | finished.

以上の処理により、無線伝送路の状態の変化に応じて送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式を、MIMO方式またはSTBC方式へ切り替え可能になると共に、AMRによる多値変調方式の切り替え制御が可能になる。   Through the above processing, the communication method used in the transmission device 100 and the reception device 200 can be switched to the MIMO method or the STBC method in accordance with the change in the state of the wireless transmission path, and multilevel modulation method switching control by AMR is possible. It becomes possible.

(第2実施例)
次に本発明の第2実施例について図面を用いて説明する。
図15は、本発明の通信システムの第2実施例の動作を示すフローチャートである。
図16は、デジタル変調部の第2実施例の構成例を示すブロック図であり、図17は、デジタル復調部の第2実施例の構成例を示すブロック図である。また、図18は、デジタル変調部の第2実施例の他の構成例を示すブロック図であり、図19は、デジタル復調部の第1実施例の他の構成例を示すブロック図である。
第2実施例は、上記第2の切り替え制御と、第3の切り替え制御と、第4の切り替え制御とを組み合わせて制御する例である。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the second embodiment of the communication system of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of the second embodiment of the digital modulation section, and FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of the second embodiment of the digital demodulation section. FIG. 18 is a block diagram showing another configuration example of the second embodiment of the digital modulation section, and FIG. 19 is a block diagram showing another configuration example of the first embodiment of the digital demodulation section.
The second embodiment is an example in which the second switching control, the third switching control, and the fourth switching control are combined and controlled.

図15に示すように、送信装置100及び受信装置200は、運用を開始すると、予め設定されたXPIC方式またはPD方式、並びに予め設定された多値変調方式及び信号帯域幅を用いて通信を実行する(ステップS201)。送信装置100及び受信装置200は、運用開始時、XPIC方式またはPD方式を任意に選択してもよく、任意の多値変調方式及び信号帯域幅を用いてもよい。   As shown in FIG. 15, when the transmission apparatus 100 and the reception apparatus 200 start operation, the transmission apparatus 100 and the reception apparatus 200 perform communication using a preset XPIC scheme or PD scheme, and a preset multilevel modulation scheme and signal bandwidth. (Step S201). The transmission device 100 and the reception device 200 may arbitrarily select the XPIC method or the PD method at the start of operation, and may use any multilevel modulation method and signal bandwidth.

送信装置100及び受信装置200が運用を開始すると、制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、現在使用している多値変調方式を示す情報とをそれぞれ読み出す(ステップS202)。   When the transmission device 100 and the reception device 200 start operation, the control unit 300 reads the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and information indicating the currently used multi-level modulation scheme (step S202). .

次に、制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと現在使用している多値変調方式から、表1を用いて多値変調方式を変更するか否かを判定する(判定2:ステップS203)。
多値変調方式を変更する場合、制御部300は、選択した多値変調方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信する。
デジタル変調部103及びデジタル復調部213は、制御部300から送信された制御信号にしたがって多値変調方式を切り替える(ステップS204)。なお、多値変調方式の変更が不要な場合、制御部300は、選択した多値変調方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信しなくてもよい。その場合、制御部300は、ステップS203の処理終了後、後述するステップS205の処理へ移行すればよい。
Next, the control unit 300 determines whether or not to change the multilevel modulation scheme using Table 1 from the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and the currently used multilevel modulation scheme (determination). 2: Step S203).
When changing the multi-level modulation method, the control unit 300 transmits a control signal indicating the selected multi-level modulation method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213.
The digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213 switch the multi-level modulation method according to the control signal transmitted from the control unit 300 (step S204). Note that, when it is not necessary to change the multilevel modulation method, the control unit 300 may not transmit a control signal indicating the selected multilevel modulation method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213. In that case, the control part 300 should just transfer to the process of step S205 mentioned later after completion | finish of the process of step S203.

次に、制御部300は、干渉補償回路222〜225が備える交差偏波間干渉補償器のタップ係数の積分値と、現在使用している通信方式を示す情報とをそれぞれ読み出す(ステップS205)。   Next, the control unit 300 reads out the integral value of the tap coefficient of the cross polarization interference compensator provided in the interference compensation circuits 222 to 225 and information indicating the currently used communication method (step S205).

制御部300は、交差偏波間干渉補償器のタップ係数の積分値と予め設定された閾値とを比較し、XPIC方式またはPD方式への変更要否を判定する(判定3:ステップS206)。通信方式を変更する場合、制御部300は、選択した通信方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信する。   The control unit 300 compares the integrated value of the tap coefficient of the cross polarization interference compensator with a preset threshold value, and determines whether or not it is necessary to change to the XPIC method or the PD method (determination 3: step S206). When changing the communication method, the control unit 300 transmits a control signal indicating the selected communication method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213.

制御部300から送信された制御信号がPD方式を示す場合、デジタル変調部103は図16に示す構成に切り替わり、デジタル復調部213は図17に示す構成に切り替わる。その結果、送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式がPD方式に切り替わる(ステップS207)。   When the control signal transmitted from the control unit 300 indicates the PD method, the digital modulation unit 103 is switched to the configuration shown in FIG. 16, and the digital demodulation unit 213 is switched to the configuration shown in FIG. As a result, the communication method used in the transmission device 100 and the reception device 200 is switched to the PD method (step S207).

制御部300から送信された制御信号がXPIC方式を示す場合、デジタル変調部103は図18に示す構成に切り替わり、デジタル復調部213は図19に示す構成に切り替わる。その結果、送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式がXPIC方式に切り替わる(ステップS208)。XPIC方式に切り替え後、制御部300はステップS202の処理に戻って該ステップS202からの処理を繰り返す。なお、通信方式の変更が不要な場合、制御部300は、選択した通信方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信しなくてもよい。その場合、制御部300は、ステップS206の処理終了後、ステップS202へ戻る、または後述するステップS209の処理へ移行すればよい。   When the control signal transmitted from the control unit 300 indicates the XPIC method, the digital modulation unit 103 is switched to the configuration shown in FIG. 18, and the digital demodulation unit 213 is switched to the configuration shown in FIG. As a result, the communication method used by the transmission device 100 and the reception device 200 is switched to the XPIC method (step S208). After switching to the XPIC method, the control unit 300 returns to the process of step S202 and repeats the process from step S202. In addition, when the change of the communication method is unnecessary, the control unit 300 may not transmit the control signal indicating the selected communication method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213. In that case, the control unit 300 may return to step S202 after the process of step S206 is completed, or may proceed to a process of step S209 described later.

送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式がPD方式に切り替わると、制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、現在使用している信号帯域幅を示す情報とを読み出す(ステップS209)。
続いて、制御部300は、推定CNRと上記表2に示した各閾値とを比較し、信号帯域幅の変更要否を判定する(判定4:ステップS210)。信号帯域幅を変更する場合、制御部300は、変更後の信号帯域幅を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213へ送信する。
When the communication method used in the transmission device 100 and the reception device 200 is switched to the PD method, the control unit 300 reads the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and information indicating the currently used signal bandwidth ( Step S209).
Subsequently, the control unit 300 compares the estimated CNR with each threshold value shown in Table 2 above, and determines whether or not the signal bandwidth needs to be changed (determination 4: step S210). When changing the signal bandwidth, the control unit 300 transmits a control signal indicating the changed signal bandwidth to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213.

デジタル変調部103及びデジタル復調部213は、制御信号により制御部300から信号帯域幅の変更が指示されると、該指示にしたがって信号帯域幅を変更し、ステップS202の処理に戻って該ステップS202からの処理を繰り返す。なお、信号帯域幅の変更が不要な場合、制御部300は、変更後の信号帯域幅を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信しなくてもよい。その場合、制御部300は、ステップS210の処理終了後、ステップS202の処理へ戻ればよい。   When the control unit 300 instructs the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213 to change the signal bandwidth, the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213 change the signal bandwidth according to the instruction, and return to the process of step S202 to return to step S202. Repeat the process from. Note that when the change in the signal bandwidth is unnecessary, the control unit 300 may not transmit the control signal indicating the changed signal bandwidth to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213. In that case, the control part 300 should just return to the process of step S202 after the process of step S210 is complete | finished.

以上の処理により、無線伝送路の状態の変化に応じて送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式を、XPIC方式またはPD方式へ切り替え可能になると共に、AMRによる多値変調方式の切り替え制御及び信号帯域幅の切り替え制御が可能になる。
(第3実施例)
次に本発明の第3実施例について図面を用いて説明する。
図20は、本発明の通信システムの第3実施例の動作を示すフローチャートである。
図21は、デジタル変調部の第3実施例の構成例を示すブロック図であり、図22は、デジタル復調部の第3実施例の構成例を示すブロック図である。また、図23は、デジタル変調部の第3実施例の他の構成例を示すブロック図であり、図24は、デジタル復調部の第3実施例の他の構成例を示すブロック図であり、図25は、デジタル変調部の第3実施例のさらなる他の構成例を示すブロック図であり、図26は、デジタル復調部の第3実施例のさらなる他の構成例を示すブロック図である。
第3実施例は、上記第1の切り替え制御と、第2の切り替え制御と、第3の切り替え制御と、第4の切り替え制御とを組み合わせた制御例である。
Through the above processing, the communication method used in the transmission device 100 and the reception device 200 can be switched to the XPIC method or the PD method according to the change in the state of the wireless transmission path, and the multi-level modulation method switching control by AMR can be performed. Signal bandwidth switching control becomes possible.
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 20 is a flowchart showing the operation of the third embodiment of the communication system of the present invention.
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration example of the third embodiment of the digital modulation section, and FIG. 22 is a block diagram showing a configuration example of the third embodiment of the digital demodulation section. FIG. 23 is a block diagram showing another configuration example of the third embodiment of the digital modulation section, and FIG. 24 is a block diagram showing another configuration example of the third embodiment of the digital demodulation section, FIG. 25 is a block diagram showing still another configuration example of the third embodiment of the digital modulation section, and FIG. 26 is a block diagram showing still another configuration example of the third embodiment of the digital demodulation section.
The third embodiment is a control example in which the first switching control, the second switching control, the third switching control, and the fourth switching control are combined.

図20に示すように、送信装置100及び受信装置200は、運用を開始すると、予め設定されたMIMO方式またはSTBC方式、予め設定されたXPIC方式またはPD方式、並びに予め設定された多値変調方式及び信号帯域幅を用いて通信を実行する(ステップS301)。送信装置100及び受信装置200は、運用開始時、MIMO方式またはSTBC方式、並びにXPIC方式またはPD方式を任意に選択してもよく、任意の多値変調方式及び信号帯域幅を用いてもよい。   As shown in FIG. 20, when the transmission apparatus 100 and the reception apparatus 200 start operation, the MIMO scheme or STBC scheme set in advance, the XPIC scheme or PD scheme set in advance, and the multi-level modulation scheme set in advance Communication is executed using the signal bandwidth (step S301). The transmitting apparatus 100 and the receiving apparatus 200 may arbitrarily select a MIMO scheme or STBC scheme, an XPIC scheme or a PD scheme at the start of operation, and may use any multilevel modulation scheme and signal bandwidth.

送信装置100及び受信装置200が運用を開始すると、制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、MIMO復調回路220〜221で算出された固有値と、現在使用している通信方式を示す情報とをそれぞれ読み出す(ステップS302)。   When the transmission device 100 and the reception device 200 start operation, the control unit 300 includes the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213, the eigenvalue calculated by the MIMO demodulation circuits 220 to 221 and the communication method currently used. Are read out (step S302).

次に、制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、MIMO復調回路220〜221で算出された固有値とを用いて、MIMO方式のチャネル容量CMIMO及びSTBC方式のチャネル容量CSTBCを算出し、チャネル容量が大きい通信方式(MIMOまたはSTBC)を選択する(判定1:ステップS303)。制御部300は、選択した通信方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信する。なお、通信方式の変更が不要な場合、制御部300は、選択した通信方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信しなくてもよい。その場合、制御部300は、ステップS303の処理終了後、後述するステップS306の処理へ移行すればよい。 Next, the control unit 300 uses the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and the eigenvalues calculated by the MIMO demodulation circuits 220 to 221 to use the MIMO channel capacity C MIMO and the STBC channel capacity C. STBC is calculated, and a communication method (MIMO or STBC) having a large channel capacity is selected (decision 1: step S303). The control unit 300 transmits a control signal indicating the selected communication method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213. In addition, when the change of the communication method is unnecessary, the control unit 300 may not transmit the control signal indicating the selected communication method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213. In that case, the control part 300 should just transfer to the process of step S306 mentioned later after the process of step S303 is complete | finished.

制御部300から送信された制御信号がSTBC方式を示す場合、送信装置100のデジタル変調部103及び受信装置200のデジタル復調部213はそれぞれSTBC方式の構成に切り替わる(ステップS304)。
一方、制御部300から送信された制御信号がMIMO方式を示す場合、送信装置100のデジタル変調部103及び受信装置200のデジタル復調部213はそれぞれMIMO方式の構成に切り替わる(ステップS305)。
When the control signal transmitted from the control unit 300 indicates the STBC method, the digital modulation unit 103 of the transmission device 100 and the digital demodulation unit 213 of the reception device 200 are each switched to the STBC method configuration (step S304).
On the other hand, when the control signal transmitted from the control unit 300 indicates the MIMO scheme, the digital modulation unit 103 of the transmission device 100 and the digital demodulation unit 213 of the reception device 200 are each switched to the configuration of the MIMO scheme (step S305).

制御部300は、通信方式がMIMO方式またはSTBC方式に切り替わると、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、現在使用している多値変調方式を示す情報とを読み出す(ステップS306)。
制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと現在使用している多値変調方式から、上記表1を用いて多値変調方式を変更するか否かを判定する(判定2:ステップS307)。多値変調方式を変更する場合、制御部300は、選択した多値変調方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信する。
When the communication method is switched to the MIMO method or the STBC method, the control unit 300 reads the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and information indicating the currently used multi-level modulation method (step S306).
The control unit 300 determines whether or not to change the multi-level modulation scheme from the estimated CNR calculated by the digital demodulator 213 and the currently used multi-level modulation scheme using Table 1 above (determination 2: Step S307). When changing the multi-level modulation method, the control unit 300 transmits a control signal indicating the selected multi-level modulation method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213.

デジタル変調部103及びデジタル復調部213は、制御部300から送信された制御信号にしたがって多値変調方式を切り替える(ステップS308)なお、多値変調方式の変更が不要な場合、制御部300は、選択した多値変調方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信しなくてもよい。その場合、制御部300は、ステップS307の処理終了後、後述するステップS309の処理へ移行すればよい。   The digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213 switch the multi-level modulation method according to the control signal transmitted from the control unit 300 (step S308). If there is no need to change the multi-level modulation method, the control unit 300 A control signal indicating the selected multi-level modulation method may not be transmitted to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213. In that case, the control part 300 should just transfer to the process of step S309 mentioned later after completion | finish of the process of step S307.

多値変調方式を切り替え後、制御部300は、干渉補償回路222〜225が備える交差偏波間干渉補償器のタップ係数の積分値と、現在使用している通信方式を示す情報とをそれぞれ読み出す(ステップS309)。
制御部300は、交差偏波間干渉補償器のタップ係数の積分値と、予め設定された閾値とを比較し、XPIC方式またはPD方式への変更要否を判定する(判定3:ステップS310)。通信方式を変更する場合、制御部300は、選択した通信方式を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213に送信する。
After switching the multi-level modulation method, the control unit 300 reads the integrated value of the tap coefficient of the cross polarization interference compensator included in the interference compensation circuits 222 to 225 and information indicating the currently used communication method ( Step S309).
The controller 300 compares the integrated value of the tap coefficient of the cross polarization interference compensator with a preset threshold value, and determines whether or not it is necessary to change to the XPIC method or the PD method (determination 3: step S310). When changing the communication method, the control unit 300 transmits a control signal indicating the selected communication method to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213.

制御部300から送信された制御信号がPD方式を示す場合、送信装置100のデジタル変調部103及び受信装置200のデジタル復調部213はそれぞれPD方式の構成に切り替わる(ステップS311)。
制御部300から送信された制御信号がXPIC方式を示す場合、送信装置100のデジタル変調部103及び受信装置200のデジタル復調部213はそれぞれXPIC方式の構成に切り替わる(ステップS312)。
When the control signal transmitted from the control unit 300 indicates the PD method, the digital modulation unit 103 of the transmission device 100 and the digital demodulation unit 213 of the reception device 200 are each switched to the configuration of the PD method (step S311).
When the control signal transmitted from the control unit 300 indicates the XPIC method, the digital modulation unit 103 of the transmission device 100 and the digital demodulation unit 213 of the reception device 200 are each switched to the configuration of the XPIC method (step S312).

送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式がXPIC方式またはPD方式に切り替わると、制御部300は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、現在使用している信号帯域幅を示す情報とを読み出す(ステップS313)。
続いて、制御部300は、推定CNRと上記表2に示した各閾値とを比較し、信号帯域幅の変更要否を判定する(判定4:ステップS314)。信号帯域幅を変更する場合、制御部300は、変更後の信号帯域幅を示す制御信号をデジタル変調部103及びデジタル復調部213へ送信する。
When the communication method used in the transmission device 100 and the reception device 200 is switched to the XPIC method or the PD method, the control unit 300 includes the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and information indicating the signal bandwidth currently used. Is read (step S313).
Subsequently, the control unit 300 compares the estimated CNR with each threshold value shown in Table 2 above, and determines whether or not the signal bandwidth needs to be changed (determination 4: step S314). When changing the signal bandwidth, the control unit 300 transmits a control signal indicating the changed signal bandwidth to the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213.

デジタル変調部103及びデジタル復調部213は、制御信号により制御部300から信号帯域幅の変更が指示されると、該指示にしたがって信号帯域幅を変更する(ステップS315)。   When the control unit 300 instructs the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213 to change the signal bandwidth, the digital modulation unit 103 and the digital demodulation unit 213 change the signal bandwidth in accordance with the instruction (step S315).

制御部300は、PD方式を選択した場合、デジタル復調部213で算出された推定CNRと、現在使用している信号帯域幅を示す情報とを再度読み出す(ステップS316)。
続いて、制御部300は、現在使用している信号帯域幅が選択可能な信号帯域幅の中で最も狭いか否かを判定し、現在使用している信号帯域幅が選択可能な信号帯域幅の中で最も狭い場合は、デジタル復調部213で算出された推定CNRと予め保持している閾値Aとを比較する(判定5:ステップS317)。制御部300は、推定CNRが閾値A以上である場合は、ステップS309の処理へ戻って該ステップS309からの処理を繰り返し、推定CNRが閾値Aよりも大きい場合は、ステップS302の処理へ戻って該ステップS302からの処理を繰り返す。
When the PD method is selected, the control unit 300 reads again the estimated CNR calculated by the digital demodulation unit 213 and information indicating the currently used signal bandwidth (step S316).
Subsequently, the control unit 300 determines whether the currently used signal bandwidth is the narrowest selectable signal bandwidth, and the currently used signal bandwidth is selectable. In the case of the narrowest, the estimated CNR calculated by the digital demodulator 213 is compared with the threshold value A held in advance (determination 5: step S317). When the estimated CNR is greater than or equal to the threshold A, the control unit 300 returns to the process of step S309 and repeats the process from step S309. When the estimated CNR is greater than the threshold A, the control unit 300 returns to the process of step S302. The processing from step S302 is repeated.

ここで、MIMO方式とXPIC方式とを用いる場合、デジタル変調部103は図21に示す構成に変更され、デジタル復調部213は図22に示す構成に変更される。   Here, when using the MIMO method and the XPIC method, the digital modulation unit 103 is changed to the configuration shown in FIG. 21, and the digital demodulation unit 213 is changed to the configuration shown in FIG.

また、MIMO方式とPD方式とを用いる合、デジタル変調部103は図23に示す構成に変更され、デジタル復調部213は図24に示す構成に変更される。   Further, when the MIMO method and the PD method are used, the digital modulation unit 103 is changed to the configuration shown in FIG. 23, and the digital demodulation unit 213 is changed to the configuration shown in FIG.

また、STBC方式とXPIC方式とを用いる場合、デジタル変調部103は図25に示す構成に変更され、デジタル復調部213は図26に示す構成に変更される。   When the STBC method and the XPIC method are used, the digital modulation unit 103 is changed to the configuration shown in FIG. 25, and the digital demodulation unit 213 is changed to the configuration shown in FIG.

さらに、STBC方式とPD方式とを用いる場合、デジタル変調部103は図27に示す構成に変更され、デジタル復調部213は図28に示す構成に変更される。   Further, when the STBC method and the PD method are used, the digital modulation unit 103 is changed to the configuration shown in FIG. 27, and the digital demodulation unit 213 is changed to the configuration shown in FIG.

以上の処理を繰り返すことで、無線伝送路の状態の変化に応じて送信装置100及び受信装置200で用いる通信方式を、MIMOまたはSTBC方式へ切り替え可能になり、XPIC方式またはPD方式へ切り替え可能になると共に、AMRによる多値変調方式の切り替え制御及び信号帯域幅の切り替え制御が可能になる。   By repeating the above processing, the communication method used in the transmission device 100 and the reception device 200 can be switched to the MIMO or STBC method according to the change in the state of the wireless transmission path, and can be switched to the XPIC method or the PD method. At the same time, multi-level modulation switching control and signal bandwidth switching control by AMR become possible.

100 送信装置
101〜102 送信アンテナ
103 デジタル変調部
104 設定部
105、110、203、208 局部発振器
106〜109 アナログ変調回路
111〜114 送信回路
115〜116 時空間ブロック符号回路
117〜120 変調回路
121〜124 送信側帯域幅制御回路
125−1〜125−N、233−1〜LPF233−N LPF
126 Q−MOD
200 受信装置
201〜202 受信アンテナ
204〜207 受信回路
209〜212 アナログ復調部
213 デジタル復調部
214〜215 APC回路
216〜219 受信側帯域幅制御回路
220〜221 MIMO復調回路
222〜225 干渉補償回路
226〜229 復調回路
230〜231 時空間復号回路
232 Q−DEM
234〜235 振幅位相調整回路
236 乗算器
401−(−n)〜401−(n) 遅延素子
402−(−n)〜402−(n) 相関器
403−(−n)〜403−(n) 積分器
404 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Transmitting apparatus 101-102 Transmitting antenna 103 Digital modulation part 104 Setting part 105,110,203,208 Local oscillator 106-109 Analog modulation circuit 111-114 Transmission circuit 115-116 Space-time block code circuit 117-120 Modulation circuit 121- 124 Transmission side bandwidth control circuit 125-1 to 125-N, 233-1 to LPF233-N LPF
126 Q-MOD
200 receiving apparatus 201-202 receiving antenna 204-207 receiving circuit 209-212 analog demodulating unit 213 digital demodulating unit 214-215 APC circuit 216-219 receiving side bandwidth control circuit 220-221 MIMO demodulating circuit 222-225 interference compensation circuit 226 ~ 229 Demodulation circuit 230 ~ 231 Space-time decoding circuit 232 Q-DEM
234 to 235 Amplitude phase adjustment circuit 236 Multipliers 401-(− n) to 401- (n) Delay elements 402-(− n) to 402- (n) Correlators 403-(− n) to 403- (n) Integrator 404 Control circuit

Claims (10)

送信装置から送信された変調信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信した変調信号から前記送信装置との間の無線伝送路の現在の状態を示すパラメータを算出すると共に、当該変調信号を復調する復調部と、
前記パラメータに基づいて前記変調信号の送受信に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を選択し、該選択した前記送受信に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を前記復調に用いるものとして前記復調部に設定すると共に、該選択した通信方式、変調方式及び信号帯域幅を示す制御信号を前記送信装置へ送信する制御部と、
を有する受信装置。
A receiver that receives the modulated signal transmitted from the transmitter;
While calculating a parameter indicating the current state of the wireless transmission path between the transmitter and the modulated signal received by the receiver, a demodulator that demodulates the modulated signal;
The communication method, modulation method and signal bandwidth used for transmission / reception of the modulated signal are selected based on the parameters, and the demodulation is performed assuming that the selected communication method, modulation method and signal bandwidth used for transmission / reception are used for the demodulation. A control unit configured to transmit a control signal indicating the selected communication method, modulation method, and signal bandwidth to the transmission device,
A receiving apparatus.
前記通信方式として、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output:多入力多出力)方式、STBC(Space Time Block Code:時空間ブロック符号)方式、XPIC(Cross Polarization Interference Cancellation:交差偏波間干渉補償)方式及びPD(Polarized Wave Diversity:偏波ダイバーシティ)方式の少なくとも1つを含む請求項1記載の受信装置。   As the communication method, a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) method, an STBC (Space Time Block Code) method, an XPIC (Cross Polarization Interference Cancellation) method, and The receiving apparatus according to claim 1, comprising at least one of a PD (Polarized Wave Diversity) system. 前記制御部は、
前記無線伝送路の現在の状態に応じて、前記MIMO方式と前記STBC方式の切り替え、前記XPIC方式と前記PD方式の切り替えの少なくとも一方を行うと共に、前記変調方式の切り替え及び前記信号帯域幅の切り替えを行う請求項2記載の受信装置。
The controller is
Depending on the current state of the wireless transmission path, at least one of switching between the MIMO system and the STBC system, switching between the XPIC system and the PD system, and switching the modulation system and switching the signal bandwidth are performed. The receiving device according to claim 2 which performs.
前記制御部は、
前記MIMO方式と前記STBCの切り替えに用いる前記パラメータとして、前記復調部で算出された前記無線伝送路のCNR(Carrier to Noise Ratio)及び前記無線伝送路を示す通信路行列の固有値を用いる請求項3記載の受信装置。
The controller is
4. The CNR (Carrier to Noise Ratio) of the wireless transmission path calculated by the demodulator and the eigenvalue of a communication path matrix indicating the wireless transmission path are used as the parameters used for switching between the MIMO scheme and the STBC. The receiving device described.
前記制御部は、
前記XPIC方式と前記PD方式の切り替えに用いる前記パラメータとして、前記XPIC方式を実現する交差偏波間干渉補償器となるフィルタのタップ係数を用いる請求項3記載の受信装置。
The controller is
The receiving apparatus according to claim 3, wherein a tap coefficient of a filter serving as a cross polarization interference compensator for realizing the XPIC method is used as the parameter used for switching between the XPIC method and the PD method.
前記制御部は、
前記変調方式の切り替え判定及び前記信号帯域幅の切り替えに用いる前記パラメータとして、前記復調部で算出された前記無線伝送路のCNR(Carrier to Noise Ratio)を用いる請求項3記載の受信装置。
The controller is
The receiving apparatus according to claim 3, wherein a CNR (Carrier to Noise Ratio) of the wireless transmission path calculated by the demodulator is used as the parameter used for the switching determination of the modulation scheme and the switching of the signal bandwidth.
設定された変調方式を用いて変調した変調信号を出力する変調部と、
前記変調信号を送信する送信部と、
前記変調信号を受信する受信装置により、前記受信装置との間の無線伝送路の現在の状態を示すパラメータに基づいて選択された、前記変調信号の送受信に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を示す制御信号を前記受信装置から受信し、当該制御信号にしたがって変調信号の生成に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を前記変調部に設定する設定部と、
を有する送信装置。
A modulation unit that outputs a modulated signal modulated using the set modulation method;
A transmitter for transmitting the modulated signal;
A communication method, a modulation method, and a signal bandwidth used for transmission / reception of the modulated signal, selected by a receiving device that receives the modulated signal based on a parameter indicating a current state of a wireless transmission path with the receiving device. A setting unit that receives a control signal indicating the communication method used to generate a modulation signal according to the control signal, a modulation method, and a signal bandwidth in the modulation unit;
A transmission device.
前記通信方式として、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output:多入力多出力)方式、STBC(Space Time Block Code:時空間ブロック符号)方式、XPIC(Cross Polarization Interference Cancellation:交差偏波間干渉補償)方式及びPD(Polarized Wave Diversity:偏波ダイバーシティ)方式の少なくとも1つを含む請求項7記載の送信装置。   As the communication method, a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) method, an STBC (Space Time Block Code) method, an XPIC (Cross Polarization Interference Cancellation) method, and 8. The transmission apparatus according to claim 7, comprising at least one of a PD (Polarized Wave Diversity) system. 請求項1から6のいずれか1項に記載の受信装置と、
請求項7または8に記載の送信装置と、
を有する通信システム。
The receiving device according to any one of claims 1 to 6,
A transmission device according to claim 7 or 8,
A communication system.
受信装置が、
送信装置から送信された変調信号から前記送信装置との間の無線伝送路の現在の状態を示すパラメータを算出し、前記パラメータに基づいて前記変調信号の送受信に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を選択し、該選択した通信方式、変調方式及び信号帯域幅を、復調を行う復調部に設定すると共に、該選択した通信方式、変調方式及び信号帯域幅を示す制御信号を前記送信装置へ送信し、
送信装置が、
前記受信装置から受信した前記制御信号が示す通信方式、変調方式及び信号帯域幅にしたがって変調信号の生成に用いる通信方式、変調方式及び信号帯域幅を変調部に設定する通信方法。
The receiving device
A parameter indicating the current state of the wireless transmission path between the transmitter and the modulation signal transmitted from the transmitter is calculated, and a communication scheme, a modulation scheme, and a signal band used for transmitting and receiving the modulated signal based on the parameter A width is selected, and the selected communication method, modulation method, and signal bandwidth are set in a demodulator that performs demodulation, and a control signal indicating the selected communication method, modulation method, and signal bandwidth is sent to the transmission device. Send
The transmitter is
A communication method for setting a modulation method, a modulation method, and a signal bandwidth used for generating a modulation signal in accordance with a communication method, a modulation method, and a signal bandwidth indicated by the control signal received from the receiving device.
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