通信设备、通信系统和通信控制方法

申请号 CN201180015607.1 申请日 2011-03-15 公开(公告)号 CN102812678B 公开(公告)日 2015-04-29
申请人 日本电气株式会社; 发明人 足立贵宏;
摘要 公开了能应对伴随调制方法切换的发送功率变化的通信设备。通信设备设有接收单元、接收电平测量单元、信息提取单元、 指定 信息输出单元和发送单元。接收单元接收外部发送设备基于调制方法指定信息根据包括第一和第二调制方法的调制方法执行了调制的 信号 。接收单元基于调制方法控制信息对接收信号解调并输出接收数据。接收电平测量单元测量信号的信号电平并输出接收电平。信息提取单元基于接收数据输出调制方法控制信息。指定信息输出单元根据基于作为当发送设备在第一调制方法和第二调制方法间切换时发送设备的信号发送的发送功率的变化量的发送功率变化量设定的调制方法切换 阈值 输出调制方法指定信息。发送单元向发送设备发送调制方法指定信息。
权利要求

1.一种通信设备,包括:
接收单元,该接收单元接收由外部发送设备基于调制方式指定信息根据包括第一调制方式和第二调制方式在内的调制方式调制的信号,基于调制方式控制信息对接收到的所述信号进行解调,并输出接收数据;
接收电平测量单元,该接收电平测量单元测量所述信号的信号电平,并输出接收电平;
信息提取单元,该信息提取单元基于所述接收数据输出所述调制方式控制信息;
指定信息输出单元,该指定信息输出单元根据调制方式切换阈值输出所述调制方式指定信息,所述调制方式切换阈值是基于发送功率变化幅度设定的,所述发送功率变化幅度是当所述发送设备发送所述信号时,发送功率在所述发送设备在所述第一调制方式和所述第二调制方式之间切换所述调制方式之前和之后变化时的变化幅度;以及发送单元,该发送单元将所述调制方式指定信息发送到所述发送设备。
2.根据权利要求1所述的通信设备,其中,所述调制方式切换阈值包括具有不小于所述发送功率变化幅度的阈值差异的第一调制方式切换阈值和第二调制方式切换阈值,并且所述指定信息输出单元输出在所述接收电平低于第一调制方式切换阈值时请求所述第一调制方式的应用、在所述接收电平不小于第二调制方式切换阈值时请求所述第二调制方式的应用并且在所述接收电平不小于所述第一调制方式切换阈值且小于所述第二调制方式切换阈值时请求保持所述调制方式的应用的所述调制方式指定信息。
3.根据权利要求2所述的通信设备,其中,所述阈值差异等于所述发送功率变化幅度。
4.根据权利要求2所述的通信设备,其中,所述阈值差异不小于衰减量变化幅度和所述发送功率变化幅度的总和,所述衰减量变化幅度是为了防止所述信号在去往所述发送设备的传送线路中的衰减量波动引起所述切换的发生而允许的所述接收电平的变化幅度。
5.根据权利要求4所述的通信设备,其中,所述阈值差异等于所述衰减量变化幅度和所述发送功率变化幅度的总和。
6.根据权利要求2所述的通信设备,其中,所述阈值差异不小于作为第一最大发送功率与第二最大发送功率之间的差异的发送功率差异,所述第一最大发送功率是所述发送设备按所述第一调制方式发送所述信号时的发送功率,所述第二最大发送功率是所述发送设备按所述第二调制方式发送所述信号时的发送功率。
7.根据权利要求6所述的通信设备,其中,所述阈值差异等于所述发送功率差异。
8.根据权利要求6所述的通信设备,其中,所述阈值差异不小于衰减量变化幅度和所述最大发送功率差异的总和,所述衰减量变化幅度是为了防止所述信号在去往所述发送设备的传送线路中的衰减量波动引起所述切换的发生而允许的所述接收电平的变化幅度。
9.根据权利要求8所述的通信设备,其中,所述阈值差异等于所述衰减量变化幅度和所述发送功率差异的总和。
10.根据权利要求2所述的通信设备,其中,所述指定信息输出单元基于从所述发送设备接收的关于所述发送功率的发送功率信息来控制所述阈值差异。
11.一种通信系统,包括:
第一通信设备,该第一通信设备根据能够切换的调制方式执行调制并发送信号;以及第二通信设备,该第二通信设备根据调制方式切换阈值向所述第一通信设备请求所述切换,所述调制方式切换阈值是基于发送功率变化幅度设定的,所述发送功率变化幅度是当所述第一通信设备发送所述信号时发送功率伴随着所述切换而变化时的变化幅度。
12.根据权利要求11所述的通信系统,其中所述第一通信设备基于调制方式指定信息根据包括第一调制方式和第二调制方式在内的所述调制方式执行所述调制,并且发送所述信号,并且
所述第二通信设备包括:接收单元,该接收单元接收所述信号,基于调制方式控制信息对接收到的所述信号进行解调,并输出接收数据;接收电平测量单元,该接收电平测量单元测量所述信号的信号电平并输出所述接收电平;信息提取单元,该信息提取单元基于所述接收数据输出所述调制方式控制信息;指定信息输出单元,该指定信息输出单元根据基于所述第一通信设备在所述第一调制方式和所述第二调制方式之间切换所述调制方式之前和之后的所述发送功率变化幅度设定的所述调制方式切换阈值输出所述调制方式指定信息;以及发送单元,该发送单元将所述调制方式指定信息发送到所述第一通信设备。
13.根据权利要求12所述的通信系统,其中,所述第一通信设备发送被包括在所述信号中的关于所述发送功率的发送功率信息;
所述信息提取单元基于所述接收数据输出所述发送功率信息;并且
所述指定信息输出单元基于所述发送功率信息控制作为所述第一调制方式切换阈值和所述第二调制方式切换阈值之间的差异的阈值差异。
14.一种通信控制方法,包括以下步骤:
适应性地切换调制方式并发送信号;
基于伴随着所述调制方式的切换而变化的所述信号的发送功率的变化幅度来设定用于切换所述调制方式的阈值;以及
基于所述阈值决定发送所述信号时的所述调制方式。
15.一种通信控制方法,包括根据基于发送功率变化幅度而设定的调制方式切换阈值向所述发送侧请求对调制方式的切换,该发送功率变化幅度是伴随着发送侧调制方式的切换的发送功率变化幅度。
16.根据权利要求15所述的通信控制方法,其中:
所述调制方式包括第一调制方式和第二调制方式;
所述发送功率变化幅度是当所述发送侧在所述第一调制方式和所述第二调制方式之间切换所述调制方式之前和之后所述发送侧中的发送功率变化时的变化幅度;并且所述调制方式切换阈值包括具有不小于所述发送功率变化幅度的阈值差异的第一调制方式切换阈值和第二调制方式切换阈值;
所述方法还包括:
接收在所述发送侧基于调制方式指定信息执行了调制的信号;
基于调制方式控制信息对接收到的所述信号进行解调,并输出接收数据;
测量所述信号的信号电平,并输出接收电平;
基于所述接收数据输出所述调制方式控制信息;
当所述接收电平小于所述第一调制方式切换阈值时,输出请求所述第一调制方式的应用的调制方式指定信息;
当所述接收电平不小于所述第二调制方式切换阈值时,输出请求所述第二调制方式的应用的所述调制方式指定信息;
当所述接收电平不小于所述第一调制方式切换阈值并小于所述第二调制方式切换阈值时,输出请求保持所述调制方式的应用的所述调制方式指定信息;以及将所述调制方式指定信息发送到所述发送设备。

说明书全文

通信设备、通信系统和通信控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通信设备、通信系统和通信控制方法,具体而言涉及能够稳定地切换调制方式的通信设备、通信系统和通信控制方法。

背景技术

[0002] 数字微波通信系统与诸如光纤之类的有线电路相比具有优点,即其不昂贵且可以在短时段中构造。由于此原因,近年来,数字微波通信系统被普遍地采用作为移动网络中的回程电路。并且,由于以LTE(长期演进)和移动WiMax(微波接入全球互通)为代表的移动宽带通信的发展,对于回程电路要求进一步的容量增大。
[0003] 一般地,对于数字微波通信系统,电路设计是根据例如由ITU-T(国际电信联盟-电信标准化部)标准化的G.826规定的标准来执行的。因此,数字微波通信系统在整个一年中的大多数情况下是在对于电路质量具有充分余裕的状态中被操作的。近年来,为了进一步改善电路的利用效率和可用性,根据传播线路的状态适应性地改变调制方式的适应性调制方式正开始被使用(例如参考专利文献1)。
[0004] 在专利文献1中公开的适应性调制方式中,在接收侧,利用诸如接收信号电平和解调信号的差错率信息来选择适当的调制方式,并且将所选的结果发送到对方台站侧。在对方台站侧,根据所选结果切换发送调制方式。例如,在无线电波的传播线路状态良好的情况下,应用具有更高传送速率的调制方式。从而,与传统的固定调制方式的系统相比,可以增大通信容量。相反,在传播线路状态恶化的情况下,应用适用于环境的调制方式,例如具有较小的调制多值数的调制方式。从而,因为可以防止电路断开,所以可以改善电路操作率。
[0005] 也存在控制对方台站的调制方式和发送功率的适应性调制控制(例如参考专利文献2)。在专利文献2中公开的适应性调制方式中,基于当前接收电平与预先设定的所需接收电平之间的差异来向对方台站设备请求调制方式和发送功率的改变。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] [专利文献1]JP 1998-41876A(第4-5页,图1)。
[0009] [专利文献2]WO2007/138796小册子(第9-13页,图2-4)。

发明内容

[0010] 技术问题
[0011] 每个调制方式对于偏离(skew)的耐受性是不同的。例如,有这样的情况,即对于每个调制方式,通过调制设定的状态的级别的数目(以下称为“多值数”)是不同的。“状态”指的是通过调制生成的信号(以下称为“被调制信号”)的振幅、相位频率。由于多值数越大,在被设定不同状态的被调制信号之间状态间的差异就越小,所以被调制信号倾向于受到偏离的影响。
[0012] 通过调制设定的状态之间的差异小被表述为“信号点的间隔小”。信号点例如是将通过调制设定的振幅和相位描绘为平面上的点。多值数等于信号点的数目。并且,由于能够设定振幅和相位的范围是有限的,所以能够布置信号点的范围也是有限的。从而,多值数越大,信号点的间隔就变得越小。
[0013] 在被调制信号的波形偏离的瞬间,从外观上来看,出现与信号的振幅、相位或其两者都变化时相同的影响。从而,在被调制信号具有偏离的情况下,在具有小信号点间隔的调制方式中,接收侧将被调制信号的信号点误判断为另一信号点的可能性较高。从而,多值数越大,被调制信号的波形就越倾向于受到偏离的影响。由于这是本领域技术人员公知的,所以将省略进一步描述。
[0014] 例如,QPSK(正交相移键控)和256QAM(正交振幅调制)的多值数分别是4和256。在诸如PSK和QAM之类的调制振幅和相位的方式中,多值数越大,在被调制信号之间振幅和相位间的差异就越小,并且偏离就越弱。
[0015] 另一方面,被调制信号的偏离随着发送功率变大而变大。这是因为,在具有大振幅的区域中,放大器的线性度降低。
[0016] 因此,取决于应用的调制方式,有最大发送功率受限的情况。例如,有这样的情况,比如对于QPSK为25dBm,对于256QAM为15dBm,即多值数越大,最大发送功率可被设定得越低。
[0017] 从而,在适应性调制方式中,当发送侧切换调制方式时,发送功率也可同时被改变。
[0018] 另一方面,在接收侧,有这样的情况,即检测接收信号的信号电平,并且向发送侧请求对调制方式的切换。
[0019] 在专利文献1和2中描述的技术中,虽然检测接收信号的信号电平,并且向发送侧请求对调制方式的切换,但没有考虑发送侧伴随着对调制方式的切换而对发送功率的切换。因此,有这样的问题,即它们不能应对如下情况:作为从接收侧到发送侧的对切换调制方式的请求的结果,在发送侧对调制方式的切换发生,并且伴随于此,发送功率变化。
[0020] (本发明的目的)
[0021] 本发明是鉴于上述技术问题而作出的,并且目的是提供一种能够应对与调制方式相伴的发送功率的变化的通信设备、通信系统和通信控制方法。
[0022] 解决问题的方案
[0023] 本发明的一种通信设备,包括:接收单元,该接收单元接收由外部发送设备基于调制方式指定信息执行了根据包括第一调制方式和第二调制方式在内的调制方式的调制的信号,基于调制方式控制信息对接收到的信号进行解调,并输出接收数据;接收电平测量单元,该接收电平测量单元测量信号的信号电平,并输出接收电平;信息提取单元,该信息提取单元基于接收数据输出调制方式控制信息;指定信息输出单元,该指定信息输出单元根据调制方式切换阈值输出调制方式指定信息,调制方式切换阈值是基于发送功率变化幅度设定的,发送功率变化幅度是在发送设备在第一调制方式和第二调制方式之间切换调制方式之前和之后发送设备发送信号时的发送功率变化时的变化幅度;以及发送单元,该发送单元将调制方式指定信息发送到发送设备。
[0024] 本发明的一种通信系统包括:第一通信设备,该第一通信设备根据能够切换的调制方式执行调制并发送信号;以及第二通信设备,该第二通信设备根据调制方式切换阈值向第一通信设备请求切换,调制方式切换阈值是基于发送功率变化幅度设定的,发送功率变化幅度是当第一通信设备发送信号时的发送功率伴随着切换而变化时的变化幅度。
[0025] 本发明的一种通信控制方法包括根据基于作为伴随着发送侧对调制方式的切换的发送功率的变化幅度的发送功率变化幅度而设定的调制方式切换阈值向发送侧请求对调制方式的切换的步骤。
[0026] 或者,本发明的通信控制方法包括:适应性地切换调制方式并发送信号的步骤;信号的发送功率伴随着调制方式的切换而变化的步骤;基于发送功率变化的幅度设定用于切换调制方式的阈值的步骤;以及基于阈值决定发送信号时的调制方式的步骤。
[0027] 本发明的有利效果
[0028] 在本发明的通信设备、通信系统和通信控制方法中,有可以应对伴随着调制方式切换的发送功率变化的效果。附图说明
[0029] 图1是示出本发明的第一示例性实施例的通信设备的结构的框图
[0030] 图2是示出本发明的第一示例性实施例的通信设备的变形例的结构的框图。
[0031] 图3是本发明的第一示例性实施例的适应性调制方式中的接收电平与对接下来应用的调制方式的判断结果的对应表格。
[0032] 图4是示出本发明的第一示例性实施例的适应性调制方式中的接收电平与调制方式的对应关系的图线。
[0033] 图5是示出本发明的第一示例性实施例的适应性调制方式的操作的示例的图线。
[0034] 图6是示出本发明的第一示例性实施例的适应性调制方式的操作的示例的图线。
[0035] 图7是示出本发明的第一示例性实施例的适应性调制方式的操作的示例的图线。
[0036] 图8是示出本发明的第一示例性实施例的适应性调制方式的操作的示例的图线。
[0037] 图9是示出本发明的第二示例性实施例的适应性调制方式中的接收电平与调制方式的对应关系的图线。
[0038] 图10是示出本发明的第二示例性实施例的适应性调制方式的操作的示例的图线。
[0039] 图11是示出本发明的第三示例性实施例的通信系统的结构的框图。
[0040] 图12是示出本发明的第三示例性实施例的无线通信设备发送和接收的无线的结构的示例的格式图。
[0041] 图13是示出本发明的第三示例性实施例的无线通信设备的接收调制方式判断单元的结构的示例的框图。
[0042] 图14是示出本发明的第三示例性实施例的适应性调制方式中的接收电平与调制方式的对应关系的示例的图线。
[0043] 图15是示出本发明的第三示例性实施例的适应性调制方式中的适应性调制方式的操作的图线。
[0044] 图16是示出本发明的第三示例性实施例的适应性调制方式中的接收电平与调制方式的对应关系的另一示例的图线。
[0045] 图17是示出在本发明的第三示例性实施例的通信系统中当不执行应对伴随着调制方式切换的发送功率变化的滞后控制时的操作的图线。
[0046] 图18是当利用软件执行本发明的第三示例性实施例的无线通信设备的接收调制方式判断单元的处理时的流程图的示例。
[0047] 图19是不应对伴随着调制方式切换的发送功率变化的适应性调制方式中的接收电平与调制方式的对应表格的示例。
[0048] 图20是示出图19的适应性调制方式中的接收电平与调制方式的对应关系的图线。
[0049] 图21是示出图19的适应性调制方式中的适应性调制方式的操作的示例的图线。
[0050] 图22是不执行应对伴随着调制方式切换的发送功率变化的滞后控制的适应性调制方式中的接收电平与对接下来应用的调制方式的判断结果的对应表格的示例。
[0051] 图23是示出图22的适应性调制方式中的接收电平与调制方式的对应关系的图线。
[0052] 图24是示出图22的适应性调制方式中的适应性调制方式的操作的示例的图线。
[0053] 图25是示出图22的适应性调制方式中的适应性调制方式的操作的另一示例的图线。

具体实施方式

[0054] (第一示例性实施例)
[0055] 首先,将详细描述在作为从接收侧到发送侧的对切换调制方式的请求的结果在发送侧对调制方式的切换发生并且伴随于此发送功率变化的情况下可发生的问题。
[0056] 图19是不应对伴随着调制方式切换的发送功率变化的适应性调制方式(以下称为“不应对发送功率变化的适应性调制方式”)中的接收电平与调制方式的对应表格。图20是示出不应对发送功率变化的适应性调制控制中的接收电平与调制方式的对应关系的图线。图21是示出不应对发送功率变化的适应性调制控制中的具有时间变化的接收电平以及应用的调制方式和发送设备的发送功率的变化的示例的图线。
[0057] 如图19和20中所示,在适应性调制方式中,所应用的调制方式是对应于接收电平的范围来规定的。信号的接收侧的通信设备(以下称为“本地台站”)根据接收电平向信号的发送侧的通信设备(以下称为“对方台站”)请求所应用的调制方式的改变。即使当应用相同调制方式时,取决于接收电平,BER(Bit Error Rate:误比特率)也是不同的。另一方面,当在相同接收电平时,有可能其他调制方式可确保更低的BER。从而,适应性调制方式的基本想法是,当接收电平降低并且BER变得不小于一定的值时,切换到即使在该接收电平也能确保更低BER的调制方式。在图19和20的示例中,有两种调制方式,并且当接收电平较低时,将应用第一调制方式(以下描述为“调制方式I”),而当接收电平较高时,将应用第二调制方式(以下描述为“调制方式II”)。在切换调制方式I和调制方式II时成为边界的接收电平在以下将被称为“调制方式切换阈值”。
[0058] 将参考图21具体描述执行图19和20中所示的适应性调制时的操作的示例。
[0059] 因为对方台站上的最大发送功率取决于调制方式而不同,所以有发送功率可伴随着调制方式的切换而变化的情况。调制方式I的最大发送功率(以下称为“第一最大发送功率”)的值被设定为“发送功率I”,并且调制方式II的最大发送功率(以下称为“第二最大发送功率”)的值被设定为“发送功率II”。此时,假定发送功率I大于发送功率II。发送功率I与发送功率II之间的差异在以下将被称为“发送功率变化幅度”。
[0060] 假定传送线路的状态是稳定的。也就是说,假定从对方台站发送的被调制信号衰减某个固定量并到达本地台站。
[0061] 在初始状态中,假定调制方式I被应用作为调制方式,并且接收电平高于调制方式切换阈值。此时,在经过了预定的等待时间之后(时刻t011),本地台站请求对方台站将调制方式切换到调制方式II。
[0062] 另外,为了判定接收电平是高于还是低于调制方式切换阈值而花费的“等待时间”的长度是任意的。虽然当等待时间较短时对调制方式改变的响应性变得更好,但下述问题的发生频率也变高。另一方面,虽然当等待时间较长时对调制方式改变的响应性变得更差,但下述问题的发生频率也变低。在任何情况下,都没有取决于等待时间的长度而不发生问题的情况。
[0063] 接收到请求的对方台站将调制方式改变到调制方式II(时刻t012)。并且对方台站将发送功率降低到发送功率II。
[0064] 当对方台站将发送功率降低到发送功率II时,本地台站的接收电平也降低,并且其变得低于调制方式切换阈值。因此,在经过了等待时间之后(时刻t013),本地台站请求对方台站将调制方式改变到调制方式I。
[0065] 接收到请求的对方台站将调制方式改变到调制方式I(时刻t014)。并且对方台站将发送功率升高到发送功率II。
[0066] 当对方台站将发送功率升高到发送功率II时,本地台站的接收电平也升高并且其变得高于调制方式切换阈值。因此,在经过了等待时间之后(时刻t015),本地台站请求对方台站将调制方式改变到调制方式II。
[0067] 接收到请求的对方台站将调制方式改变到调制方式II(时刻t016)。并且对方台站将发送功率降低到发送功率I。
[0068] 然后,在时刻t017,本地台站请求对方台站对调制方式的改变,并且对方台站在时刻t018改变调制方式。
[0069] 这样,即使传送线路的状态是稳定的,也连续改变调制方式。从而,发生所应用的调制方式不稳定的问题。
[0070] 顺便说一下,传送线路的状态一般是不稳定的,因为其受到诸如自然条件之类的各种环境的影响。因此,即使发送设备的发送功率是稳定的,接收电平也可不规则地波动。在接收电平不规则地波动时,如果基于接收电平来切换调制方式,则有可能调制方式可在短时段内被频繁地改变。为了应对这样的问题,可以对基于接收电平的调制方式切换引入滞后控制。下面将说明即使在执行这种滞后控制的情况下也与不应对发送功率变化的适应性调制方式类似地发生上述问题。
[0071] 图22是在不应对发送功率变化的适应性调制方式中当执行应对传送线路状态的波动的滞后控制时接收电平与对接下来应用的调制方式的判断结果的对应表格。如图22中所示,作为调制方式切换阈值,设定“第一调制方式切换阈值”和“第二调制方式切换阈值”的两个级别的阈值。第一调制方式切换阈值的值被称为“调制方式切换阈值I”,并且第一调制方式切换阈值的值被称为“调制方式切换阈值II”。另外,在图22的对应表格中,“调制方式切换阈值”被简称为“切换阈值”。
[0072] 对于要应用的调制方式的判断,引入基于当前调制方式的滞后控制。对要应用的调制方式的判断是具体如下执行的。在接收电平小于调制方式切换阈值I的情况下,对接下来要应用的调制方式的判断结果将始终是调制方式I。在接收电平不小于调制方式切换阈值II的情况下,对接下来要应用的调制方式的判断结果将始终是调制方式II。然而,在接收电平不小于调制方式切换阈值I并且小于调制方式切换阈值II的情况下,取决于当前调制方式是调制方式I或调制方式II中的哪一个,对接下来要应用的调制方式的判断结果是不同的。也就是说,在接收电平在上述范围内的情况下,如果当前调制方式是调制方式I,则接下来应用的调制方式也是调制方式I,而如果当前调制方式是调制方式II,则接下来应用的调制方式将也是调制方式II。
[0073] 图23是示出在不应对发送功率变化的适应性调制控制中当执行滞后控制时接收电平与调制方式的对应关系的图线。图24和25是示出在不应对发送功率变化的适应性调制控制中当执行应对传送线路状态的波动的滞后控制时具有时间变化的接收电平以及所应用的调制方式和发送设备的发送功率的变化的示例的图线。
[0074] 在图24和图25中,调制方式切换阈值I和第二调制方式切换阈值之间的差异,即滞后幅度,是不同的。在图24中,滞后幅度小于发送功率I与发送功率II之间的差异。因此,与图21的情况类似,发生由于由发送功率的变化引起的接收电平的变化而连续发生调制方式的切换的问题。也就是说,不应对发送功率变化的滞后控制不能防止此问题的发生。
[0075] 在图25中,滞后幅度大于发送功率I与发送功率II之间的差异。因此,当传送线路的状态不变化时,通过滞后的效果可以防止调制方式切换的连续发生。然而,当传送线路的状态变化并且衰减量变化时,发生问题。以下,将说明问题的发生。
[0076] 在初始状态中,由于接收电平高于调制方式切换阈值II,所以在经过了等待时间之后(时刻t021),本地台站请求对方台站将调制方式改变到调制方式II。
[0077] 接收到请求的对方台站将调制方式改变到调制方式II(时刻t022)。并且对方台站将发送功率降低到发送功率II。
[0078] 虽然当对方台站将发送功率降低到发送功率II时本地台站的接收电平也降低,但由于接收电平在调制方式切换阈值I与调制方式切换阈值II之间,所以本地台站对调制方式的改变请求不发生。
[0079] 这里,当传送线路的衰减量增大时(时刻t023),本地台站的接收电平降低并且其变得小于调制方式切换阈值I。因此,在经过了等待时间之后(时刻t024),本地台站请求对方台站将调制方式改变到调制方式I。
[0080] 接收到请求的对方台站将调制方式改变到调制方式I(时刻t025)。并且对方台站将发送功率升高到发送功率I。
[0081] 虽然当对方台站将发送功率升高到发送功率I时本地台站的接收电平也升高,但由于接收电平在调制方式切换阈值I与调制方式切换阈值II之间,所以本地台站对调制方式的改变请求不发生。
[0082] 这里,当传送线路的衰减量降低时(时刻t026),本地台站的接收电平升高并且其变得高于调制方式切换阈值II。因此,在经过了等待时间之后(时刻t027),本地台站请求对方台站将调制方式改变到调制方式II。
[0083] 接收到请求的对方台站将调制方式改变到调制方式I(时刻t028)。并且对方台站将发送功率降低到发送功率I。
[0084] 如上所述,虽然滞后幅度大于传送线路的衰减量的变化幅度,但伴随着传送线路的衰减量的变化,调制方式变化。从而,即使是对于本来应当被吸收的程度内的传送线路的状态的变化,也不能获得滞后控制的效果。其原因是因为滞后幅度小于发送功率变化幅度和传送线路的衰减量的变化幅度的总和。
[0085] 另外,在以上描述中,使用了最大发送功率取决于调制方式而不同的情况作为示例。与伴随着调制方式切换的发送功率变化有关的问题不仅在最大发送功率取决于调制方式而不同的情况中而且在发送功率伴随着调制方式的切换而变化的情况中都可普遍发生。例如,即使在传送线路的状态非常良好并且对方台站正以最小电功率进行发送的状态中,当接收电平临时变得小于调制方式切换阈值时,调制方式也将被切换。此时,当发送功率被对方台站升高时,到原来调制方式的切换再次发生。从而,以上提及的调制方式的连续切换是一个对于执行基于接收电平的调制方式切换请求和基于该请求的调制方式切换和发送功率改变的系统都可普遍发生的问题。另外,存在切换调制方式并且对于每个调制方式预先设定预定的不同发送功率的系统。在这种情况下,有可能以上提及的问题也可发生。
[0086] 如上所述,了解到在取决于调制方式改变发送功率的适应性调制方式中,应当执行考虑发送功率变化的控制。从而,在本发明中,在适应性调制方式中引入了考虑发送功率变化的滞后控制。
[0087] 将参考附图详细描述本发明的第一示例性实施例。第一示例性实施例是不需要考虑传送线路的状态的波动的理想状态中的示例性实施例。图1是示出第一示例性实施例的通信设备的结构的框图。图2是示出第一示例性实施例的通信设备的变形例的结构的框图。图3是第一示例性实施例的适应性调制方式中的接收电平与对接下来应用的调制方式的判断结果的对应表格。图4是示出第一示例性实施例的适应性调制控制中的接收电平与对接下来应用的调制方式的判断结果的对应关系的图线。图5、图6、图7和图8是示出在第一示例性实施例中当执行适应性调制控制时接收电平随着时间的改变以及所应用的调制方式和发送设备的发送功率的变化的图线。
[0088] 将参考图1描述第一示例性实施例的通信设备的配置。第一示例性实施例的通信设备10包括接收单元11、接收电平测量单元12、信息提取单元13、指定信息输出单元14和发送单元15。
[0089] 接收单元11接收到接收信号20,对接收信号20进行解调并且输出接收数据21。接收信号20是由外部发送设备(未示出)发送的信号。接收信号20是被发送设备以下文描述的调制方式指定信息23指定的调制方式调制的被调制信号。
[0090] 接收电平测量单元12测量接收信号20的信号电平。信号电平是指示例如接收信号20的振幅和电功率之类的信号的强度的值。对接收电平的测量可通过各种方法来进行。由于接收电平的测量方法不是本发明的实质部分,所以将省略详细描述。
[0091] 信息提取单元13基于发送设备在接收数据21中包括并发送的调制方式控制信息,提取指示对接收信号20应用的调制方式的调制方式控制信息22。此时提取的调制方式是接下来对接收信号20应用的调制方式。对当前正接收的接收信号20应用的调制方式是基于上次接收的接收信号20中包括的调制方式控制信息22来判定的。换言之,发送设备把对接下来发送的接收信号20应用的调制方式作为调制方式控制信息22包括在正发送的接收信号20中并发送。这样,接收信号20是具有有限长度的一系列信号,被称为帧、分组等等。从而,当接收信号20被发送多次时,所发送的多个接收信号20可被识别。另外,在接收信号20被接收到之前的初始状态中的调制方式可被预先设定到预定的方式。
[0092] 指定信息输出单元14基于由接收电平测量单元12测量到的接收电平输出调制方式指定信息23。调制方式指定信息23是指定当发送设备发送接收信号20时应用的调制方式的信息。另外,指定信息输出单元14的整个功能可由下文描述的发送单元15接手。
[0093] 发送单元15向发送设备发送调制方式指定信息23。
[0094] 接下来,将参考附图描述第一示例性实施例的通信设备的操作。以下,虽然适应性地切换两种调制方式的情况作为示例,但此示例性实施例可应用到适应性地切换三种以上调制方式的情况。
[0095] 如图3和图4中所示,在此示例性实施例中,对应于接收电平判断利用调制方式指定信息23向发送设备请求应用的调制方式。并且在调制方式的切换中引入滞后控制。也就是说,两个级别的第一调制方式切换阈值和第二调制方式切换阈值被设定为调制方式切换阈值。第一调制方式切换阈值和第二调制方式切换阈值的值分别是调制方式切换阈值I和调制方式切换阈值II,并且调制方式切换阈值II大于调制方式切换阈值I。
[0096] 对接下来要应用的调制方式的判断是像基于图22的滞后控制那样如下执行的。也就是说,在接收电平小于调制方式切换阈值I的情况下,对接下来要应用的调制方式的判断结果将始终是调制方式I。在接收电平不小于调制方式切换阈值II的情况下,对接下来要应用的调制方式的判断结果将始终是调制方式II。然而,在接收电平不小于调制方式切换阈值I并且小于调制方式切换阈值II的情况下,取决于当前调制方式是调制方式I或调制方式II中的哪一个,对接下来要应用的调制方式的判断结果是不同的。也就是说,在接收电平在上述范围内的情况下,如果当前调制方式是调制方式I,则接下来应用的调制方式也是I,而如果当前调制方式是调制方式II,则接下来应用的调制方式是II。
[0097] 另外,当通信设备请求发送设备应用某个调制方式时,这将通过向发送设备发送上述调制方式指定信息23来执行。
[0098] 接下来,将描述作为此示例性实施例的特征的滞后幅度。调制方式切换阈值I与调制方式切换阈值II之间的差异,也就是滞后幅度,等于作为切换调制方式时发送功率的变化的发送功率变化幅度。此滞后幅度在以下被称为“第一滞后幅度”。另外,在图3的对应表格中,“调制方式切换阈值”被简称为“切换阈值”。
[0099] 将描述此示例性实施例中的第一滞后幅度的设定方法。首先,第一滞后幅度必须不小于伴随着调制方式切换的发送功率的变化幅度,即发送功率变化幅度。从而,第一滞后幅度可等于发送功率变化幅度。另外,第一滞后幅度可大于发送功率变化幅度。然而,必须注意,当使得第一滞后幅度大于必要值时,其可阻碍作为适应性调制对应于接收电平的变化而应当执行的本来的调制方式切换。
[0100] 为了设定第一滞后幅度,必须知道发送功率变化幅度的值。为此,可预先从发送设备获取发送功率变化幅度并将其设定到指定信息输出单元14。
[0101] 顺便说一下,如上所述可分别对调制方式I和II设定发送功率的最大值。各个调制方式的发送功率的最大值在以下被称为“最大发送功率I”和“最大发送功率II”。这里,假定最大发送功率I大于最大发送功率II。在这种条件下,考虑将调制方式从调制方式I切换到调制方式II的情况。在切换到调制方式II后发送功率将不大于最大发送功率II。因此,发送功率变化幅度变成最大的情况是在调制方式切换前发送功率I被以最大发送功率I发送的情况。从而,第一滞后幅度可被设定到等于最大发送功率I与最大发送功率II之间的差异的值或者不小于该差异的值。
[0102] 或者,指示当外部发送设备发送接收信号20时的发送功率的发送功率信息可被包括在来自外部发送设备的接收信号20中。在此情况下,如图2中所示,利用信息提取单元13从接收数据21中提取发送功率信息24。并且基于调制方式控制信息22和发送功率信息24获得发送功率变化幅度。也就是说,基于调制方式控制信息22检测调制方式的切换,并且基于发送功率信息24检测发送功率的变化幅度。由于发送功率信息24对应于调制方式控制信息22,所以可以获得伴随着调制方式改变的发送功率变化,也就是发送功率变化幅度。
[0103] 接下来,参考图5、图6、图7和图8,将参考附图具体描述第一示例性实施例的通信设备的操作的示例。
[0104] 假定传送线路的状态是稳定的。也就是说,假定从对方台站发送的被调制信号衰减某个固定量并到达本地台站。
[0105] 首先,将参考图5描述接收电平高于调制方式切换阈值II的情况。在初始状态中,假定调制方式I被应用作为调制方式。在初始状态中,由于接收电平高于调制方式切换阈值II,所以在经过了预定的等待时间之后(时刻t11),本地台站请求对方台站将调制方式改变到调制方式II。当通信设备向发送设备请求发送功率的增大或减小时,这是通过向发送设备发送上述的发送功率指定信息来执行的。
[0106] 另外,此示例性实施例中的等待时间是任意的。当等待时间较短时,调制方式的改变的响应性变得更好,而当等待时间较长时,调制方式的改变的响应性变得更差。在任何情况下,无论等待时间的长度如何,由调制方式的切换引起的上述问题都不会发生。
[0107] 接收到请求的对方台站将调制方式改变到调制方式II(时刻t12)。并且对方台站将发送功率降低到发送功率II。
[0108] 当对方台站将发送功率降低到发送功率II时,本地台站的接收电平也降低。然而,由于调制方式切换阈值I比调制方式切换阈值II低发送功率变化幅度,所以接收电平将永不会变得小于调制方式切换阈值I。因此,接收电平将不小于调制方式切换阈值I并且小于调制方式切换阈值II。从而,不从本地台站向对方台站请求对调制方式的切换。
[0109] 当初始状态的接收电平与上述不同时,并且即使在其等于调制方式切换阈值II的情况下,或者在其低于调制方式切换阈值II下,也可应用此示例性实施例。
[0110] 接下来,将参考图6描述接收电平等于调制方式切换阈值II的情况。在初始状态中,由于接收电平等于调制方式切换阈值II,所以在经过了等待时间之后(时刻t11),本地台站请求对方台站将调制方式改变到调制方式II。
[0111] 接收到请求的对方台站将调制方式改变到调制方式II(时刻t12)。并且对方台站将发送功率降低到发送功率II。
[0112] 当对方台站将发送功率降低到发送功率II时,本地台站的接收电平也降低。然而,由于调制方式切换阈值I比调制方式切换阈值II低发送功率变化幅度,所以接收电平变得等于调制方式切换阈值I并且不会变得小于调制方式切换阈值I。因此,接收电平将不小于调制方式切换阈值I并且小于调制方式切换阈值II。从而,不从本地台站向对方台站请求对调制方式的切换。
[0113] 接下来,将参考图7描述接收电平低于调制方式切换阈值I的情况。在初始状态中,假定调制方式II被应用作为调制方式。在初始状态中,由于接收电平低于调制方式切换阈值I,所以在经过了等待时间之后(时刻t13),本地台站请求对方台站将调制方式改变到调制方式I。
[0114] 接收到请求的对方台站将调制方式改变到调制方式I(时刻t14)。并且对方台站将发送功率升高到发送功率I。
[0115] 当对方台站将发送功率升高到发送功率I时,本地台站的接收电平也升高。然而,由于调制方式切换阈值II比调制方式切换阈值I高发送功率变化幅度,所以接收电平将永不会小于调制方式切换阈值II。因此,接收电平将不小于调制方式切换阈值I并且小于调制方式切换阈值II。从而,不从本地台站向对方台站请求对调制方式的切换。
[0116] 另外,如图8中所示,在初始状态的接收电平不小于调制方式切换阈值I并且小于调制方式切换阈值II的情况下,从本地台站向对方台站对调制方式切换的请求将永不会发生。
[0117] 如上所述,在第一示例性实施例的通信设备中,对应于伴随着调制方式切换的发送功率变化,调制方式切换阈值I被设定到比调制方式切换阈值II低发送功率变化幅度的值。因此,不会有在调制方式切换后接收电平将再次变得小于调制方式切换阈值I或者变得不小于调制方式切换阈值II的情况。从而,有调制方式的切换变得稳定的效果。
[0118] 另外,对于调制方式I和II的具体调制方式没有特别限制。例如,有按照满足通信设备所要求的诸如通信速度、吞吐量和BER之类的通信性能所必要的接收电平、载波对噪声比等等的升序决定调制方式I和II的方法。具体而言,可基于调制方式I和II中的每一个确保预定的通信性能所必要的接收电平来设定调制方式I和II。可基于调制方式I和II中的每一个确保预定的通信性能所必要的载波对噪声比来设定调制方式I和II。可按调制方式I和II的传送速率的升序来设定调制方式I和II。或者,可按多值数的升序(例如4值、8值和16值)将调制方式和II设定为同一种方法(例如正交振幅调制)。然而,当在调制方式I被切换到调制方式II的情况下发送功率降低并且相反在调制方式II被切换到调制方式I的情况下发送功率升高时,此示例性实施例是有效的。
[0119] 另外,在上述描述中,假定了从两个种类也就是I和II中判断并选择调制方式。调制方式的选择的数目应当是多个,但对于该数目没有特别限制。也就是说,可从不少于三个种类之中判断并选择调制方式。然而,此示例性实施例的调制方式的切换控制方法在如上所述发送功率在调制方式切换前后变化的情况中是有效的。
[0120] 另外,接收信号20应当是调制方式和发送功率可控制的信号。从而,传送接收信号20的介质可以是无线或有线的。另外,对于发送信号30,传送发送信号30的介质可以是无线或有线的。
[0121] (第二示例性实施例)
[0122] 如上所述,有为了应对传送线路的状态的波动而将滞后控制引入到适应性调制方式中的情况。第二示例性实施例的通信设备是将本发明应用到执行滞后控制以应对传送线路的状态波动的适应性调制方式的通信设备。
[0123] 图9是示出第二示例性实施例的适应性调制控制中的接收电平与调制方式的对应关系的图线。图10是示出在第二示例性实施例中当执行适应性调制控制时接收电平随着时间的改变以及所应用的调制方式和发送设备的发送功率的变化的图线。
[0124] 第二示例性实施例的通信设备包括与图1中所示的第一示例性实施例的通信设备相同的结构。因此,将省略描述。然而,在第二示例性实施例的通信设备和第一示例性实施例的通信设备中,要设定的滞后幅度是不同的。以下,将详细描述第二示例性实施例的通信设备与第一示例性实施例的通信设备之间的差异。
[0125] 如上所述,第二示例性实施例的通信设备执行滞后控制以便应对传送线路的状态的波动。应对传送线路的状态的波动的滞后控制中的滞后幅度被称为“第二滞后幅度”。第二滞后幅度和第一示例性实施例中的滞后幅度(第一滞后幅度)在设定的目的上是不同的。也就是说,设定第二滞后幅度是为了吸收传送线路的状态的波动。从而,第二滞后幅度被设定成使得不大于它的接收电平的波动可被忽略。另一方面,第一滞后幅度等于调制方式切换前后的发送功率的变化幅度(发送功率变化幅度)。
[0126] 并且,第二示例性实施例中的滞后幅度(以下称为“第三滞后幅度”)等于第一滞后幅度和第二滞后幅度的总和。
[0127] 参考图10,将参考附图具体描述当第二示例性实施例的通信设备执行具有第三滞后幅度的滞后控制时的操作的示例。
[0128] 在第二示例性实施例中,传送线路的状态变化。具体而言,传送线路中的信号的衰减量在一定时段(从时刻t23至t24)期间增大。假定此时的衰减量的增大量小于第二滞后幅度。也就是说,虽然从对方台站发送的被调制信号在传送线路中将衰减一定的量,但从时刻t23到t24添加了比第二滞后幅度小的量的衰减,并且其到达本地台站。
[0129] 在初始状态中,假定调制方式I被设定为调制方式。在初始状态中,由于接收电平高于调制方式切换阈值II,所以在经过了等待时间之后(时刻t21),本地台站请求对方台站将调制方式改变到调制方式II。当通信设备向发送设备请求发送功率的增大或减小时,这是通过向发送设备发送上述的发送功率指定信息来执行的。
[0130] 在此示例性实施例中,等待时间也是任意的。当等待时间较短时,调制方式的改变的响应性变得更好,而当等待时间较长时,调制方式的改变的响应性变得更差。在任何情况下,无论等待时间的长度如何,由调制方式的切换引起的上述问题都不会发生。另外,为了忽略短时间期间传送线路衰减量的波动,等待时间可被设定得不小于应当忽略的传送线路衰减量的波动时段。
[0131] 接收到请求的对方台站将调制方式改变到调制方式II(时刻t22)。并且对方台站将发送功率降低到发送功率II。
[0132] 当对方台站将发送功率降低到发送功率II时,本地台站的接收电平也降低。然而,由于调制方式切换阈值I比调制方式切换阈值II低发送功率变化幅度以上,所以接收电平没有变得小于调制方式切换阈值I。因此,接收电平将不小于调制方式切换阈值I并且小于调制方式切换阈值II。从而,不从本地台站向对方台站请求对调制方式的切换。
[0133] 由于在从时刻t23到t24的时段期间,传送线路衰减量增大,所以接收电平进一步降低。然而,第三滞后幅度等于第一滞后幅度和第二滞后幅度的总和。因此,调制方式切换阈值I比调制方式切换阈值II低发送功率变化幅度和传送线路衰减量的总和以上。从而,由于接收电平没有变得小于调制方式切换阈值I,所以接收电平保持不小于调制方式切换阈值I并小于调制方式切换阈值II。因此,不从本地台站向对方台站请求对调制方式的切换。
[0134] 另外,从以上描述可以了解到,第三滞后幅度可以不小于第一滞后幅度和第二滞后幅度的总和。然而,第三滞后幅度越大,调制方式的切换就变得越少发生。也就是说,有这样的可能性,即即使在接收电平变化并且本来调制方式应当被切换的条件下,切换也可能不发生。从而,最合乎需要的第三滞后幅度是等于第一滞后幅度和第二滞后幅度的总和的值。
[0135] 如上所述,在第二示例性实施例的通信设备中,第三滞后幅度被设定成等于第一滞后幅度和第二滞后幅度的总和的值。因此,即使调制方式的切换和传送线路的状态的波动组合发生,也没有接收电平将再次变得小于调制方式切换阈值I或变得不小于调制方式切换阈值II的情况。从而,其具有调制方式的切换变得稳定的效果。
[0136] (第三示例性实施例)
[0137] 接下来,将描述假设具体设备的示例性实施例。第三示例性实施例是包括两个无线通信设备的通信系统的示例。根据第三示例性实施例,执行滞后控制以应对传送线路的状态的波动。
[0138] 第三示例性实施例的通信系统的结构在图11中示出。第三示例性实施例的无线通信系统包括无线通信设备100和无线通信设备200。由于无线通信设备100和无线通信设备200具有相同的结构,所以下面将只描述无线通信设备100的配置。
[0139] 无线通信设备100包括发送基带处理单元101、调制器102、RF(射频)单元103和发送功率控制单元104。另外,无线通信设备100包括接收调制方式判断单元105、接收基带处理单元106、解调器107和天线108。
[0140] 发送基带处理单元101将输入数据109和诸如调制方式控制信息112和调制方式指定信息114之类的各种控制信息复用在图12中所示的无线帧中。然后,发送基带处理单元101将复用的信息作为发送无线帧数据110输出到调制器102。
[0141] 发送功率信息113是指定由RF单元103设定的发送功率也就是无线通信设备100的发送功率的信息,并且是由下文描述的发送功率控制单元104设定的。无线通信设备100的发送功率取决于调制方式而变化。发送功率信息113不仅被输出到RF单元103,而且被复用到如图12中所示的发送无线帧数据110,并且最终也被发送到无线通信设备200。
[0142] 另外,无线通信设备100的发送功率可基于来自无线通信设备200的指示而变化。
[0143] 调制器102根据一帧前的发送无线帧数据的开销部中存储的调制方式控制信息112对从发送基带处理单元101输入的发送无线帧数据110进行调制。并且将被调制信号作为发送IF(Intermediate Frequency:中频)信号111输出到RF单元103。
[0144] 发送功率控制单元104将发送功率信息113输出到发送基带处理单元101。
[0145] RF单元103对输入的发送IF信号111执行到规定的无线频率的频率转换。并且RF单元103通过天线108将被执行了频率转换的无线信号发送到无线通信设备200。
[0146] 另外,RF单元103包括针对接收到的无线信号的自动增益控制功能和频率转换功能。RF单元103通过天线108接收由无线通信设备200发送的无线信号。并RF单元103对接收到的无线信号执行电平控制和频率转换,并将其作为接收IF信号118输出到解调器107。
[0147] 将进一步详细描述RF单元103的自动增益控制功能。RF单元103将接收IF信号118的电平保持在规定的值并且还利用执行自动增益控制时的控制信息估计接收信号的电平。并RF单元103将所估计的接收信号的电平作为接收电平信息117输出到接收调制方式判断单元105。
[0148] 解调器107对于接收IF信号118执行根据从接收基带处理单元106输入的接收调制方式控制信息115的解调处理。并且解调器107将被执行了解调处理的接收IF信号118作为接收无线帧数据119输出到接收基带处理单元106。
[0149] 如上所述,天线108将来自RF单元103的无线信号发送到无线通信设备200,接收来自无线通信设备200的无线信号并将其输出到RF单元103。
[0150] 接收调制方式判断单元105基于从接收基带处理单元106输入的接收调制方式控制信息115和对方台站发送功率信息116以及从RF单元输入的接收电平信息117来生成调制方式指定信息114。调制方式指定信息114被发送到无线通信设备200,并且指定无线通信设备200应当应用的调制方式。
[0151] 图13是示出接收调制方式判断单元105的示例性实施例的示例的框图。平均化电路1050对从RF单元103输入的固定时段期间的多个接收电平信息117进行平均,并且将作为平均值的平均接收电平输出到判断电路1051。调制方式切换阈值表格1052将每个调制方式的接收电平的上限阈值和下限阈值(以下简称为“上限阈值”和“下限阈值”)输出到判断电路1051。这里上限阈值和下限阈值之间的差异也就是滞后幅度是被设定成使得调制方式不会受传送线路的状态波动的影响而切换的滞后幅度,也就是第二示例性实施例中的“第二滞后幅度”。
[0152] 判断电路1051基于从接收基带处理单元106输入的接收调制方式控制信息115和对方台站发送功率信息116获得伴随着调制方式切换的对方台站的发送功率的增/减和变化幅度。并且其操作输入的上限阈值和下限阈值中的任一者或两者。此时,上限阈值和/或下限阈值被操作的量相当于第一示例性实施例中的“第一滞后幅度”。并且被操作的上限阈值和下限阈值之间的差异相当于第二示例性实施例中的“第三滞后幅度”。在此实施例中,以下,使用诸如第一滞后幅度、第二滞后幅度和第三滞后幅度之类的表述。
[0153] 例如,在对方台站的发送功率伴随着调制方式的切换而降低的情况下,下限阈值可被仅降低与变化幅度相同的量。或者,上限阈值可预先被仅升高与变化幅度相同的量。在对方台站的发送功率伴随着调制方式的切换而升高的情况下,上限阈值可被仅升高与变化幅度相同的量。或者,下限阈值可预先被仅降低与变化幅度相同的量。
[0154] 图14在示出接收电平与调制方式的对应关系的图线中示出了上限阈值的操作的具体示例。在图14的示例中,作为调制方式,可选择两个种类,即QPSK和256QAM。并且QPSK上限阈值的初始值是-60dBm,QPSK上限阈值是用于在接收电平升高并超过它时从QPSK切换到256QAM的阈值。256QAM下限阈值是-65dBm,256QAM下限阈值是用于在接收电平降低并变得小于它时从256QAM切换到QPSK的阈值。这里,假定当调制方式被从QPSK切换到256QAM时,发送功率仅降低10dB。相反,当调制方式被从256QAM切换到QPSK时,假定发送功率仅升高10dB。在此情况下,QPSK上限阈值被仅升高10dB并被改变到-50dBm。
[0155] 并且判断电路1051基于接收调制方式控制信息115比较从平均化电路1050输入的平均接收电平和如上所述操作的每个调制方式的接收电平的上限阈值和下限阈值。并且判断电路1051判断最适当的调制方式并将结果输出到保护电路1053。保护电路1053确认从判断电路1051输入的调制方式判断结果连续预设次数变成相同结果,并使其成为最终确认结果。并且将确认结果作为调制方式指定信息114输出到发送基带处理单元101。
[0156] 将进一步描述保护电路1053。当连续预设次数获得了相同的判断结果时,保护电路1053判定该判断结果为适合于当前传播线路状态的下一调制方式。并且保护电路1053将判定结果的调制方式作为调制方式指定信息114输出到发送基带处理单元101。这样,对输入的接收电平信息117执行平均化处理,利用平均化结果执行调制方式判断,并且对判断结果提供预定的保护时段。通过提供保护时段,可以防止作为对传播线路状态的突然变化的反应而反复切换调制方式。
[0157] 接收基带处理单元106从接收无线帧数据119中提取无线通信设备200的调制方式指定信息214。调制方式指定信息214是在接收调制方式判断单元205中生成的,并且被复用到了发送无线帧数据210。无线通信设备200的发送无线帧数据210对应于无线通信设备100的接收无线帧数据119。接收基带处理单元106将所提取的调制方式指定信息214作为调制方式控制信息112输出到发送基带处理单元101。
[0158] 另外,接收基带处理单元106从接收无线帧数据119中提取调制方式控制信息并将作为接收调制方式控制信息115输出到接收调制方式判断单元105和解调器107。并且接收基带处理单元106将在接收无线帧数据119中复用的有效载荷数据作为输出数据120输出。
[0159] 上述无线通信设备100的结构和每个组件的功能对于无线通信设备200也是相同的。在图11中,附于无线通信设备100的每个组件和无线通信设备100内使用的信号的代码的最高位被统一成“1”。至于无线通信设备200,附于无线通信设备100的每个组件和使用的信号的代码的最高位被改变成“2”并且对于所有其他位置使用相同数字。例如,与无线通信设备100的天线108相对应的无线通信设备200的天线被指示为天线208。
[0160] 另外,判断电路1051对上限阈值或下限阈值的操作方法不限于上述方法。也就是说,即使其是除上述以外的上限阈值或下限阈值的操作方法,只要其能够使得上限阈值与下限阈值之间的差异大于伴随调制方式的切换的接收电平的变化,其就是可允许的。
[0161] 利用图12中所示的无线帧格式,将描述从本地台站的发送基带处理单元101到对方台站的接收基带处理单元206的调制方式切换的机制。发送无线帧数据110是时间上连续的图12中所示的无线帧。为了流畅地也就是无中断地执行调制方式切换,调制方式切换是以无线帧为单位执行的。从而,某个无线帧的调制方式是由前一帧的开销部中包括的调制方式控制信息指示的。这是因为对方台站的解调器207中必须预先知道调制方式切换的定时。在对方台站中,当在解调器207中对接收IF信号218解调时可首次知道对某个接收无线帧应用的调制方式是哪个方式。然而,为了对接收IF信号218解调并获得正确的接收无线帧数据,必须预先知道调制方式。因此,可以使调制方式控制信息表述下一无线帧的调制方式,而不是包括其自身的无线帧的调制方式。
[0162] 接下来,将利用图15描述基于上述每个单元的功能和操作执行的整个系统的调制方式判断和发送功率控制的操作。在此示例性实施例中,假定如图14中所示设定上限阈值和下限阈值。在以下说明中,为了方便起见,无线通信设备100被称为“本地台站”,并且无线通信设备200被称为“对方台站”。如图11中所示,本地台站和对方台站具有相同的结构。并且通过相同的操作独立地在从本地台站到对方台站的方向和从对方台站到本地台站的方向的每个方向上执行调制方式判断和发送功率控制。通过执行相同操作,本地台站和对方台站相互发送和接收。以下,将描述在从对方台站到本地台站的方向上的调制方式和发送功率控制作为示例。因此,以下,将只描述本地台站的操作。
[0163] 图14表示了每个调制方式中的调制方式切换的QPSK上限阈值和256QAM下限阈值。另外,图15表示以下各项的随时间的变化:本地台站的接收电平、传播线路的衰减量和对方台站的发送功率;以及在本地台站侧据此判断的调制方式。
[0164] 即使在第三示例性实施例中,传送线路的状态也是变化的。具体而言,从时刻t33到t34,传送线路中的信号的衰减量增大。假定此时衰减量的增大量小于第二滞后幅度。也就是说,虽然从对方台站发送的信号在传送线路中衰减了一定的量,但从时刻t33到t34,添加了具有比第二滞后幅度小的量的衰减,并且其到达本地台站。
[0165] 在图15中,假定当应用256QAM时对方台站的发送功率是15dBm,并且当应用QPSK时发送功率是25dBm。在初始状态中,在对方台站中应用QPSK,并且发送功率是25dBm。传播线路的衰减量是74dB,并且本地台站的接收电平是-49dBm。
[0166] 在初始状态中,由于接收电平高于QPSK上限阈值,所以在经过了等待时间之后(时刻t31),本地台站请求对方台站将调制方式改变到256QAM。当通信设备向发送设备请求发送功率的增大或减小时,这是通过向发送设备发送上述的调制方式指定信息114来执行的。
[0167] 在此示例性实施例中,等待时间也是任意的。当等待时间较短时,调制方式的改变的响应性变得更好,而当等待时间较长时,调制方式的改变的响应性变得更差。在任何情况下,无论等待时间的长度如何,由调制方式的切换引起的上述问题都不会发生。另外,为了忽略短时间期间传送线路衰减量的波动,等待时间可被设定得不小于应当忽略的传送线路衰减量的波动时段。
[0168] 为了将调制方式改变到256QAM,接收到请求的对方台站开始降低发送功率。并且当发送功率降低到256QAM的发送功率15dBm时(时刻t32),对方台站将调制方式改变到256QAM。另外,虽然在第一和第二示例性实施例中忽略了降低发送功率所必要的时间,但考虑到实用方面,在此示例性实施例中使发送功率在预定的时间中逐渐变化。
[0169] 当对方台站将发送功率降低到15dBm时,本地台站的接收电平也降低到-59dBm。然而,由于256QAM下限阈值比QPSK上限阈值低发送功率的变化幅度以上,所以接收电平不会变得小于256QAM下限阈值。也就是说,接收电平不小于256QAM下限阈值并且小于QPSK上限阈值。因此,不从本地台站向对方台站请求对调制方式的切换。
[0170] 在时刻t33,由于传送线路衰减量增大到79dB,所以接收电平将进一步降低并变成-64dBm。然而,第三滞后幅度等于第一滞后幅度和第二滞后幅度的总和。因此,256QAM下限阈值比QPSK上限阈值低发送功率变化幅度和传送线路衰减量的总和以上。从而,由于接收电平不会变得小于256QAM下限阈值,所以接收电平保持不小于256QAM下限阈值并小于QPSK上限阈值。因此,不从本地台站向对方台站请求对调制方式的切换。
[0171] 另外,从以上描述可以了解到,第三滞后幅度可以不小于第一滞后幅度和第二滞后幅度的总和。然而,第三滞后幅度越大,调制方式的切换就变得越少发生。也就是说,有这样的可能性,即即使在接收电平变化并且本来调制方式应当被切换的条件下,切换也可能不发生。从而,最合乎需要的第三滞后幅度是等于第一滞后幅度和第二滞后幅度的总和的值。
[0172] 另外,在此示例性实施例的通信系统中,在发送功率不根据调制方式而变化的情况下,使第一滞后幅度为零。
[0173] 图16指示了当使第一滞后幅度为零时在每个调制方式中调制方式切换的QPSK上限阈值和256QAM下限阈值。当使第一滞后幅度为零时,只执行按照第二滞后幅度的忽略传送线路的波动的滞后控制。
[0174] 作为参考,在图17中描述当只设定第二滞后幅度并使第一滞后幅度为零时并且当发送功率伴随着调制方式的切换而变化时的示例。图17表示以下各项的随时间的变化:本地台站的接收电平、传播线路的衰减量和对方台站的发送功率;以及在本地台站侧据此判断的调制方式。
[0175] 这样,当第二滞后幅度(5dB)小于发送功率的变化幅度(10dB)时,当调制方式切换时将知道切换再次发生,并且系统不会变得稳定。在发送功率伴随着调制方式的切换而变化的情况下,如上所述,通过设定第一滞后幅度,可以防止调制方式的切换连续的问题的发生。
[0176] 另外,第三示例性实施例中的接收调制方式判断单元105的处理可利用内置在无线通信设备100中的计算机和软件来执行。
[0177] 当利用软件执行接收调制方式判断单元105的处理时的流程图的示例在图18中示出。
[0178] 将描述图18中的流程图。接收调制方式判断单元105中的计算机判断该时刻的接收电平并基于判断结果选择调制方式。
[0179] 首先,接收调制方式判断单元105将当前接收电平与256QAM下限阈值相比较(步骤S1)。当当前接收电平小于256QAM下限阈值时,接收调制方式判断单元105输出指定应用QPSK的调制方式指定信息(步骤S2)。
[0180] 在步骤S1中,当当前接收电平不小于256QAM下限阈值时,接收调制方式判断单元105将当前接收电平与QPSK上限阈值相比较(步骤S3)。在步骤S3中,当当前接收电平不小于QPSK上限阈值时,接收调制方式判断单元105输出指定应用256QAM的调制方式指定信息(步骤S4)。
[0181] 在步骤S3中,当当前接收电平小于QPSK上限阈值时,接收电平不小于256QAM下限阈值并且小于QPSK上限阈值。从而,接收调制方式判断单元105输出使得按原样应用当前调制方式的调制方式指定信息(步骤S5)。并且此后重复从步骤S1到S5的处理。
[0182] 执行上述控制的软件可被存储在计算机可读的适当存储介质中。
[0183] 如上所述,在第三示例性实施例的通信设备中,对应于伴随着调制方式切换的发送功率变化,第三滞后幅度被设定为等于第一滞后幅度和第二滞后幅度的总和的值。因此,即使调制方式的切换和传送线路的状态波动组合发生,也不会有接收电平将再次变得小于256QAM下限阈值或变得不小于QPSK上限阈值的情况。从而,其具有调制方式的切换变得稳定的效果。
[0184] 另外,发送功率控制的方法与发送设备内部的控制有关。从而,此示例性实施例的调制方式控制方法不依从于在发送设备中应用的发送功率控制的具体方法。也就是说,即使在发送设备的操作期间改变发送设备中的发送功率控制的方法和发送功率值,通过应用此示例性实施例的调制方式控制方法,也始终能够设定更适当的上限/下限阈值。
[0185] 另外,上述示例性实施例可分别与其他示例性实施例组合。
[0186] 虽然已参考本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明,但本发明不限于这些实施例。本领域普通技术人员将会了解,在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可对其进行形式和细节上的各种改变。
[0187] 本申请基于2010年3月24日提交的2010-067922号日本专利申请并要求其优先权,这里通过引用将该日本专利申请的公开内容全部并入。
[0189] 本发明涉及通信设备、通信系统和通信控制方法,具体而言涉及能够稳定地切换调制方式的通信设备、通信系统和通信控制方法,并具有工业实用性。
[0190] 标号列表
[0191] 10 通信设备
[0192] 20 接收信号
[0193] 21 接收数据
[0194] 22 调制方式控制信息
[0195] 23 调制方式指定信息
[0196] 24 发送功率信息
[0197] 30 发送信号
[0198] 100、200 无线通信设备
[0199] 108、208 天线
[0200] 110、210 发送无线帧数据
[0201] 111、211 发送IF信号
[0202] 112、212 调制方式控制信息
[0203] 113、213 发送功率信息
[0204] 114、214 调制方式指定信息
[0205] 115、215 接收调制方式控制信息
[0206] 116、216 对方台站发送功率信息
[0207] 117、217 接收电平信息
[0208] 118、218 接收IF信号
[0209] 119、219 接收无线帧数据
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