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JP2000031883A - Radio communication system - Google Patents

Radio communication system

Info

Publication number
JP2000031883A
JP2000031883A JP10197172A JP19717298A JP2000031883A JP 2000031883 A JP2000031883 A JP 2000031883A JP 10197172 A JP10197172 A JP 10197172A JP 19717298 A JP19717298 A JP 19717298A JP 2000031883 A JP2000031883 A JP 2000031883A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital data
communication system
wireless communication
communication
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10197172A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichiro Goto
有一郎 後藤
Mitsuyoshi Kegasa
光容 毛笠
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP10197172A priority Critical patent/JP2000031883A/en
Priority to KR1019990028027A priority patent/KR20000011644A/en
Publication of JP2000031883A publication Critical patent/JP2000031883A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0231Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/10Dynamic resource partitioning
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18Negotiating wireless communication parameters
    • H04W28/22Negotiating communication rate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely insure data communication with low power even under a bad condition and to reduce the cost of the entire system by increasing and decreasing the number of channels, transmission cells, etc., in accordance with the communication state of a radio link due to rainfall, etc. SOLUTION: A controller 11 of a master station 1 controls a multiplexing device 3 and increases and decreases the number of channels that are subjected to time division multiplexing in accordance with the communication state of a radio link RF. The transmission rate of a multiple signal to be outputted to a modulator 5 is made 1/several, a needed exclusive band is made narrow and the density of frequency power is relatively made high by reducing the number of channels if a communication state is bad. A channel to be multiplexed is selected, based on a flag showing priority that is attached to the header information of each channel data. It is possible to surely transmit a channel that surely selects high SN ratio by means of the same transmission power and a high output is not needed uselessly even when a communication state is bad by adjusting the number of channels of transmission data in accordance with the communication state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,無線通信システム
に係り,詳しくは,親局と複数の子局とを結ぶ無線通信
システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio communication system, and more particularly, to a radio communication system connecting a master station and a plurality of slave stations.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のインターネット接続等の急速な普
及に伴って高速な回線網への需要はますます増加してい
る。しかしながら,有線網によって提供される高速回線
は,一般の消費者にとって依然として高価なものであ
り,より低価格なサービスを提供することができるロー
カルな無線通信網の研究開発が盛んに行われている。こ
のローカル無線網は,準ミリ波(3GHz〜30GH
z),さらにはミリ波帯(30GHz〜300GHz)
という高い周波数帯域を利用して,例えば電話交換局か
ら所定範囲の地域にいる複数の加入者に高速な双方向デ
ータ通信回線を提供したり,ローカルなテレビ電話サー
ビスを行う場合等に利用される。図9に示すように,こ
のようなローカル無線網(無線通信システム)では,一
般家庭等に設置される複数の子局100は,放射状の送
受信可能領域71(セル)を有する親局200に無線回
線を介して接続される。準ミリ波やミリ波帯のような高
い周波数帯域では,見通し距離は数km程度が限界とな
り,上記セル71の大きさもそれに準じたものとなる。
都市部等比較的広い領域をカバーする場合,上記親局2
00は当該領域に対して複数設けられる。各親局200
間は,電話交換局等に設置された中央局72に光ファイ
バー等の高速回線73を介して接続されており,他のセ
ル71にある子局100へ親局200及び中央局73を
介して通信を行うことも可能である。
2. Description of the Related Art The demand for a high-speed network has been increasing with the rapid spread of the Internet connection and the like in recent years. However, high-speed lines provided by wired networks are still expensive for ordinary consumers, and local wireless communication networks capable of providing lower-cost services are being actively researched and developed. . This local wireless network uses quasi-millimeter waves (3 GHz to 30 GHz).
z), and also in the millimeter wave band (30 GHz to 300 GHz)
Is used to provide a high-speed two-way data communication line from a telephone exchange to a plurality of subscribers in a predetermined area, or to provide a local videophone service. . As shown in FIG. 9, in such a local wireless network (wireless communication system), a plurality of slave stations 100 installed in a general home or the like are wirelessly connected to a master station 200 having a radially communicable area 71 (cell). Connected via a line. In a high frequency band such as a quasi-millimeter wave band or a millimeter wave band, the line-of-sight distance is limited to about several kilometers, and the size of the cell 71 is also in accordance therewith.
To cover a relatively large area such as an urban area,
00 is provided for the area. Each parent station 200
Between the stations, a central office 72 installed in a telephone exchange or the like is connected via a high-speed line 73 such as an optical fiber, and communicates with a slave station 100 in another cell 71 via the master station 200 and the central office 73. It is also possible to do.

【0003】例えば図10の機能ブロック図に示すよう
に,上記無線通信システムにおける複数の子局100そ
れぞれの送信側には,外部に接続されたインターフェイ
ス装置101と,変調装置102と,変調装置102か
ら出力された変調信号を送信用の中間周波数へ変換する
周波数変換装置103と,上記周波数変換装置103か
ら出力された中間周波数の信号を送信用の無線周波数へ
変換する周波数変換装置104と,上記周波数変換装置
104から出力された無線信号を増幅する送信用高出力
固体増幅器105と,ダイプレクサ106と,送受信兼
用のアンテナ107とが設けられる。また,上記子局1
00それぞれの受信側には,上記アンテナ107,ダイ
プレクサ106を介して受信された無線信号を増幅する
低雑音増幅器108と,低雑音増幅器から出力された信
号を受信用の中間周波数へ変換する周波数変換装置10
9と,チューナ110と,復調装置111とが設けられ
る。一方,上記複数の子局100とマイクロ波,準ミリ
波,ミリ波帯の帯域を使用した無線回線によって接続さ
れた親局200の受信側には,受信用のアンテナ201
と,アンテナ201から供給された無線信号を増幅する
低雑音増幅器202と,低雑音増幅器202から出力さ
れた信号を受信用の中間周波数へ変換する周波数変換装
置203と,分配器204と,子局100と同調し受信
用中間周波数を選局するための複数のチューナ205
と,各チューナ205毎に設けられた復調装置206
と,外部に接続されたインターフェース装置207とが
設けられる。また,上記親局200の送信側には,上記
インターフェース装置207から供給された送信データ
を変調する複数の変調装置208と,変調装置208か
ら出力された信号を送信用の中間周波数へ変換する周波
数変換装置209と,合成器210と,合成器210か
らの信号を送信用の無線周波数へ変換する周波数変換装
置211と,周波数変換装置211の出力を増幅する送
信用高出力固体増幅器212と,送信用のアンテナ21
3とが設けられる。
For example, as shown in a functional block diagram of FIG. 10, a transmitting side of each of a plurality of slave stations 100 in the wireless communication system includes an interface device 101, a modulator 102, and a modulator 102 which are connected to the outside. A frequency conversion device 103 for converting the modulated signal output from the above to an intermediate frequency for transmission, a frequency conversion device 104 for converting the intermediate frequency signal output from the frequency conversion device 103 to a radio frequency for transmission, A transmission high-output solid-state amplifier 105 for amplifying a wireless signal output from the frequency converter 104, a diplexer 106, and an antenna 107 for both transmission and reception are provided. The above slave station 1
00, a low-noise amplifier 108 for amplifying a radio signal received via the antenna 107 and the diplexer 106, and a frequency converter for converting a signal output from the low-noise amplifier to an intermediate frequency for reception. Apparatus 10
9, a tuner 110 and a demodulation device 111. On the other hand, a receiving antenna 201 is provided on the receiving side of the master station 200 connected to the plurality of slave stations 100 by a radio line using a microwave, quasi-millimeter wave, or millimeter wave band.
A low-noise amplifier 202 for amplifying a radio signal supplied from an antenna 201, a frequency converter 203 for converting a signal output from the low-noise amplifier 202 to an intermediate frequency for reception, a distributor 204, and a slave station. A plurality of tuners 205 for tuning to the intermediate frequency for reception in synchronization with 100
And a demodulation device 206 provided for each tuner 205
And an interface device 207 connected to the outside. The transmitting side of the master station 200 includes a plurality of modulators 208 for modulating transmission data supplied from the interface device 207, and a frequency for converting a signal output from the modulator 208 to an intermediate frequency for transmission. A converter 209, a synthesizer 210, a frequency converter 211 for converting a signal from the synthesizer 210 into a radio frequency for transmission, a transmission high-power solid-state amplifier 212 for amplifying an output of the frequency converter 211, Trust antenna 21
3 are provided.

【0004】上記無線通信システムにおいて,子局10
0から親局200へ信号が送信される上り回線では,ま
ず外部のネットワーク等から供給された送信データが,
インターフェース装置101を介して変調装置102へ
供給される。この変調装置102によって,上記送信デ
ータは所定の占有周波数帯域幅BW1の変調信号に変換
される。上記変調装置102から出力された変調信号
は,周波数変換装置103により送信用の中間周波数へ
変換され,さらに周波数変換装置104により送信用の
無線周波数へ変換される。上記周波数変換装置104か
ら出力された無線信号は,送信用高出力固体増幅器10
5により必要な送信出力レベルまで増幅された後,送受
信兼用アンテナ107に供給され,親局200へ送信さ
れる。子局100のアンテナから送信された通信波RF
−Uは,親局200の受信アンテナ201で受信され,
受信用低雑音増幅器202により増幅された後,周波数
変換装置203により受信用中間周波数へ変換される。
この受信用中間周波数の信号は分配器204で分配され
てチューナ205群に供給される。子局100に同調し
ているチューナ205によって,上記受信用中間周波数
が選局され,該チューナ205に対してそれぞれ設けら
れた復調器206に供される。復調器206により復調
された変調波は,元の送信データに戻り,インターフェ
ース装置207を経由して外部のネットワークに接続さ
れたり,他の子局への送信データとなる。
In the above wireless communication system, the slave station 10
In the uplink where a signal is transmitted from 0 to the master station 200, first, transmission data supplied from an external network or the like is
The signal is supplied to the modulation device 102 via the interface device 101. The transmission data is converted into a modulation signal having a predetermined occupied frequency bandwidth BW1 by the modulator 102. The modulated signal output from the modulator 102 is converted to an intermediate frequency for transmission by the frequency converter 103 and further converted to a radio frequency for transmission by the frequency converter 104. The radio signal output from the frequency converter 104 is transmitted by the high-power solid-state amplifier 10 for transmission.
After being amplified to the required transmission output level by 5, it is supplied to the transmission / reception antenna 107 and transmitted to the master station 200. Communication wave RF transmitted from antenna of slave station 100
−U is received by the receiving antenna 201 of the master station 200,
After being amplified by the receiving low-noise amplifier 202, the signal is converted into a receiving intermediate frequency by the frequency converter 203.
The signal of the intermediate frequency for reception is distributed by the distributor 204 and supplied to the tuner 205 group. The intermediate frequency for reception is selected by a tuner 205 tuned to the slave station 100, and is supplied to demodulators 206 provided for the respective tuners 205. The modulated wave demodulated by the demodulator 206 returns to the original transmission data, is connected to an external network via the interface device 207, or becomes transmission data to another slave station.

【0005】また,親局200から子局100へ信号が
送信される下り回線では,まず外部のネットワークや他
の子局からの送信データがインターフェース装置207
を介して変調装置208に供給される。変調器208に
よって,上記送信データは所定の占有周波数帯域幅BW
2の変調信号に変換される。上記変調装置208から出
力された変調信号は,周波数変換装置209により送信
用の中間周波数へ変換され,合成器210により他の送
信用の中間周波数の信号と合成される。合成器210に
より合成された中間周波数の信号は,さらに周波数変換
装置211により送信用無線周波数へ変換され,送信用
高出力固体増幅器212により必要な送信出力レベルま
で増幅された後,送信用アンテナ213に供給され,子
局100へ送信される。親局200の送信用アンテナ2
13から送信された通信波RF−Dは,子局100の送
受信兼用アンテナ107で受信され,ダイプレクサ10
6により送信信号と分離される。ダイプレクサ106か
ら出力された受信信号は受信用低雑音増幅器108によ
り増幅され,周波数変換装置109により受信用中間周
波数の信号に変換される。チューナ110により,上記
受信用中間周波数の信号が選局され,復調装置111へ
供給される。復調装置111により復調された変調波
は,元の送信用データに戻り,インターフェース装置1
01を経由して外部のネットワーク等に接続される。
In a downlink where a signal is transmitted from the master station 200 to the slave station 100, first, transmission data from an external network or another slave station is transmitted to the interface device 207.
Is supplied to the modulation device 208 via the. The modulator 208 converts the transmission data into a predetermined occupied frequency bandwidth BW.
2 modulated signals. The modulated signal output from the modulator 208 is converted by the frequency converter 209 into an intermediate frequency for transmission, and the combiner 210 combines the signal with another intermediate frequency signal for transmission. The signal of the intermediate frequency synthesized by the synthesizer 210 is further converted to a radio frequency for transmission by a frequency converter 211 and amplified to a required transmission output level by a high-power solid-state amplifier 212 for transmission. And transmitted to the slave station 100. Transmission antenna 2 of master station 200
The communication wave RF-D transmitted from the mobile station 13 is received by the transmission / reception antenna 107 of the slave station 100, and is transmitted to the diplexer 10.
6 separates from the transmission signal. The reception signal output from the diplexer 106 is amplified by the reception low-noise amplifier 108, and is converted by the frequency converter 109 into a signal of the reception intermediate frequency. The tuner 110 selects the signal of the intermediate frequency for reception and supplies the signal to the demodulation device 111. The modulated wave demodulated by the demodulation device 111 returns to the original transmission data, and the interface device 1
01 is connected to an external network or the like.

【0006】ところで,上記のような無線通信システム
では,準ミリ波やミリ波等の高い周波数帯域が用いられ
るため,例えば降雨により親局と子局との間で通信され
る通信波RF−U,RF−Dに減衰が生じる。信頼度の
高い無線通信を行うには,無線系の回線設計が重要とな
る。もちろん,降雨以外にも上記通信波RF−U,RF
−Dは,さまざまな増幅や減衰を受ける。例えば送信用
高出力固体増幅器105からの通信波あたりの送信電力
をPt1とすれば,上記通信波RF−Uの占有周波数帯
域幅BW1に一様に分配され,そのパワー密度はPt1
/BW1となる。そして,上記通信波RF−Uは,送信
アンテナ107により指向性利得Gatで増幅された
後,通信距離の二乗に比例した距離減衰量lossD×d1
2 で減衰させられる。それと共に,降雨等があれば通信
距離に比例した降雨減衰量lossR×d1で減衰させられ
る。また,上記通信波RF−Uの受信時には,受信アン
テナ201により指向性利得Garで増幅された後,受
信用低雑音増幅器202に入力される。ここで,上記距
離減衰量は,例えば準ミリ波帯の26GHzの無線の場
合,親局200から250m離れた地点で100dB程
度,500m離れた地点で106dB程度,1km離れ
た地点で112dB程度となる。また,上記降雨減衰量
は,例えば準ミリ波帯の26GHzの無線を日本で使用
する場合,年間7分程度発生するとされている100m
m/hにも対応するならば,20dB/km程度とな
る。これらの増幅及び減衰から,上記通信波RF−Uの
受信用低雑音増幅器202の入力におけるパワー密度P
D1は, PD1=(Pt1/BW1)×Gat/(lossD×d1
2 )/(lossR×d1)×Gar となる。このパワー密度PD1と上記受信用低雑音増幅
器202の入力における雑音のパワー密度NPによって
定まる信号対雑音比S/Nによって,上記通信波RF−
Uの信頼性を評価することができる。信号対雑音比S/
Nは,次式のように表すことができる。 S/N=PD1/NP =(Pt1/BW1)×Gat/(lossD×d12 ) /(lossR×d1)×Gar/NP 上記受信用低雑音増幅器202の入力での雑音のパワー
密度NPは,増幅器の絶対温度と雑音指数で定まる。上
記式を変形すれば,信号対雑音比S/Nは次のように表
すことができる。 S/N=定数×Pt1/(BW1×(lossD×d12
×(lossR×d1)) 即ち,信号対雑音比S/Nは,送信電力Pt1に比例
し,占有周波数帯域幅BW1に反比例し,距離d1の二
乗に反比例し,降雨がある場合には,さらに雨量lossR
及び距離d1に反比例した減衰が加わる。尚,通信波R
F−Dについても同様である。
In the above-described radio communication system, since a high frequency band such as a quasi-millimeter wave or a millimeter wave is used, a communication wave RF-U communicated between a master station and a slave station due to, for example, rainfall. , RF-D are attenuated. In order to perform highly reliable wireless communication, the line design of the wireless system is important. Of course, besides rain, the above communication waves RF-U, RF
−D undergoes various amplifications and attenuations. For example, if the transmission power per communication wave from the transmission high-output solid-state amplifier 105 is Pt1, the transmission power is uniformly distributed to the occupied frequency bandwidth BW1 of the communication wave RF-U, and the power density is Pt1.
/ BW1. The communication wave RF-U is amplified by the transmitting antenna 107 with the directivity gain Gat, and then a distance attenuation lossD × d1 proportional to the square of the communication distance.
Attenuated by 2 . At the same time, if there is rain or the like, it is attenuated by the rain attenuation lossR × d1 proportional to the communication distance. When receiving the communication wave RF-U, the signal is amplified by the receiving antenna 201 with the directional gain Gar, and then input to the receiving low-noise amplifier 202. Here, for example, in the case of 26 GHz radio in the quasi-millimeter wave band, the distance attenuation amount is about 100 dB at a point 250 m away from the master station 200, about 106 dB at a point 500 m away, and about 112 dB at a point 1 km away. . Further, the rain attenuation amount is, for example, 100 m which is generated for about 7 minutes a year when a 26 GHz radio in the quasi-millimeter wave band is used in Japan.
If it corresponds to m / h, it is about 20 dB / km. From these amplifications and attenuations, the power density P at the input of the low-noise amplifier 202 for reception of the communication wave RF-U is obtained.
D1 is PD1 = (Pt1 / BW1) × Gat / (lossD × d1
2 ) / (lossR × d1) × Gar By the power density PD1 and the signal-to-noise ratio S / N determined by the power density NP of the noise at the input of the reception low noise amplifier 202, the communication wave RF-
The reliability of U can be evaluated. Signal to noise ratio S /
N can be represented by the following equation. S / N = PD1 / NP = (Pt1 / BW1) × Gat / (lossD × d1 2 ) / (lossR × d1) × Gar / NP The power density NP of the noise at the input of the receiving low noise amplifier 202 is It is determined by the absolute temperature and noise figure of the amplifier. By modifying the above equation, the signal-to-noise ratio S / N can be expressed as follows. S / N = constant × Pt1 / (BW1 × (lossD × d1 2 )
× (lossR × d1)) That is, the signal-to-noise ratio S / N is proportional to the transmission power Pt1, inversely proportional to the occupied frequency bandwidth BW1, inversely proportional to the square of the distance d1, and if there is rainfall, Rainfall lossR
And the attenuation is inversely proportional to the distance d1. The communication wave R
The same applies to FD.

【0007】上記信号対雑音比S/Nが,変調方式によ
って定まるしきい値よりも大きければ,信頼性の高い通
信が可能である。例えば4相位相変調方式(QPSK)
の場合,信号対雑音比S/Nが14dB以上であれば,
誤り率は0.0001%以下となる。上記無線システム
では,上記子局100はセル71内に点在し,親局20
0との距離は各子局100毎にそれぞれ異なる。例えば
子局Aが親局200から250m(距離d1)のところ
に設置され,子局Bが子局Aよりも離れた親局200か
ら1km(距離d2)のところに設置された場合,子局
Aの距離減衰量D1が100dBであるとすると,距離
が4倍となるので,子局Bの距離減衰量D2は112d
Bとなる。また,降雨減衰量R1,R2は,距離d1,
d2と降雨量にほぼ比例し,降雨量が100mm/hで
通信波の周波数が26GHzの場合,250mの距離で
は約5dB,1kmの距離では約20dB程度減衰す
る。子局への通信波の減衰量は,晴天時と豪雨時とで2
0dB=100倍も変化する。
If the signal-to-noise ratio S / N is larger than a threshold determined by the modulation scheme, highly reliable communication is possible. For example, four-phase modulation (QPSK)
In the case of, if the signal-to-noise ratio S / N is 14 dB or more,
The error rate is less than 0.0001%. In the wireless system, the slave stations 100 are scattered in the cell 71,
The distance to 0 differs for each slave station 100. For example, when the slave station A is installed at a distance of 250 m (distance d1) from the master station 200 and the slave station B is installed at a distance of 1 km (distance d2) from the master station 200 farther from the slave station A, If the distance attenuation D1 of A is 100 dB, the distance is quadrupled, so that the distance attenuation D2 of the slave station B is 112 dB.
B. Also, the rain attenuation R1, R2 is the distance d1,
d2 is approximately proportional to the amount of rainfall. When the amount of rainfall is 100 mm / h and the frequency of the communication wave is 26 GHz, the attenuation is about 5 dB at a distance of 250 m and about 20 dB at a distance of 1 km. The amount of attenuation of the communication wave to the slave station is 2 in clear weather and in heavy rain.
0 dB = 100 times the change.

【0008】このように同じセル71内にある子局10
0と通信する場合でも,各子局100と親局200との
距離や降雨等の環境条件に応じて信号対雑音比S/Nは
大きく変動する。このため,上記無線通信システムにお
ける通信波の送信電力と帯域幅は,例えば最悪の条件と
なる,最遠方の子局100と親局200との間で最大の
降雨時に通信を行うことを想定して定められる。例え
ば,1.5Mbpsの通信速度を得るには,QPSK変
調方式で約1MHzの周波数帯域幅が必要となるが,準
ミリ波帯26GHzの周波数帯で,親局200に指向性
利得14dBi程度のホーンアンテナ,子局100に利
得34dBi程度のパラボラアンテナを用いて,最大1
kmの距離で最大10の子局100と100mm/h程
度の豪雨のなか信頼性の高い通信を行う場合,子局10
0の送信用高出力固体増幅器105には,最大電力が1
00mW程度のものが必要となり,親局200の送信用
高出力増幅器212には最大電力が1W程度のものが必
要となる。
[0008] Thus, the slave station 10 in the same cell 71
Even when communication is performed with 0, the signal-to-noise ratio S / N greatly varies depending on the distance between each slave station 100 and the master station 200 and environmental conditions such as rainfall. For this reason, the transmission power and the bandwidth of the communication wave in the wireless communication system are assumed to be the worst conditions, for example, when the communication is performed between the farthest slave station 100 and the master station 200 during the maximum rainfall. Is determined. For example, in order to obtain a communication speed of 1.5 Mbps, a frequency bandwidth of about 1 MHz is required in the QPSK modulation method, but in a quasi-millimeter wave band of 26 GHz, a horn having a directivity gain of about 14 dBi is provided to the master station 200. A parabolic antenna with a gain of about 34 dBi is used for the
When performing highly reliable communication with a maximum of 10 slave stations 100 at a distance of 100 km / h in a heavy rain of about 100 mm / h, the slave station 10
The high power solid-state amplifier 105 for transmission of 0 has a maximum power of 1
A transmission power of about 1 m is required for the transmission high-output amplifier 212 of the master station 200.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記の
ような最大電力を有する準ミリ波,ミリ波帯の送信用高
出力固体増幅器は高価であり,また消費電力も大きいた
め,システム全体のコストが上昇してしまうという問題
があった。さらに,日本国内におけるように,年間の降
雨量が比較的多く,しかも降雨量の変動も大きい地域で
は,最悪降雨時において通信が途絶えることの無いよう
送信電力マージンを設計時に盛り込むと,年間を通して
ほとんどの期間で最大電力に対して非常に低い電力で運
用が行われることになり,無駄の多いシステムとなって
いた。本発明は,このような従来の技術における課題を
解決するために,無線通信システムを改良し,例えば天
候等の都合で広帯域の通信が望めない場合には,無線リ
ンクの通信状態に応じてチャンネル数や送出セル数等を
増減させることにより,ディジタルデータを確実に通信
することができる無線通信システムを提供することを目
的とするものである。
However, the quasi-millimeter-wave and millimeter-wave transmission high-output solid-state amplifiers having the maximum power as described above are expensive and consume large power. There was a problem of rising. Furthermore, in areas where annual rainfall is relatively large and rainfall fluctuations are large, such as in Japan, if the transmission power margin is included in the design at the time of design so that communication is not interrupted during the worst rainfall, almost all year round In this period, the operation was performed with very low power relative to the maximum power, resulting in a wasteful system. The present invention improves a wireless communication system in order to solve such problems in the conventional technology. For example, when wideband communication cannot be expected due to the weather or the like, a channel is set according to a communication state of a wireless link. It is an object of the present invention to provide a wireless communication system capable of reliably communicating digital data by increasing or decreasing the number or the number of cells to be transmitted.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,請求項1に係る発明は,1つ又は2つ以上のディジ
タルデータチャンネルからのディジタルデータを多重化
する多重化手段と,上記多重化手段により多重化された
上記ディジタルデータを無線リンクを介して通信される
通信波に重畳するための変調器と,上記無線リンクを介
して通信された通信波から上記ディジタルデータを取り
出すための復調器と,上記復調器により復調された上記
ディジタルデータを多重分離する多重分離手段とを具備
してなる無線通信システムにおいて,上記無線リンクの
通信状態に応じて,上記多重化手段により多重化される
ディジタルデータの上記変調器への伝送レートを調整し
てなることを特徴とする無線通信システムとして構成さ
れている。また,請求項2に係る発明は,上記請求項1
に記載の無線通信システムにおいて,上記伝送レート
が,上記多重化手段により多重化されるディジタルデー
タのチャンネル数を増減させることにより,調整されて
なることをその要旨とする。また,請求項3に係る発明
は,上記請求項1に記載の無線通信システムにおいて,
上記ディジタルデータが上記ディジタルデータチャンネ
ルにおいて所定のフレーム周期で伝送されるものであっ
て,上記多重化手段が,上記ディジタルデータの各フレ
ーム周期ごとに選択したデータの量に応じた上記ディジ
タルデータの速度変換を行うことにより,上記伝送レー
トが調整されてなることをその要旨とする。また,請求
項4に係る発明は,上記請求項1に記載の無線通信シス
テムにおいて,上記ディジタルデータチャンネルが,固
定長のセルを非同期で伝送することにより形成される仮
想チャンネルであり,上記多重化装置が,上記変調器へ
の上記セルの送出量を変更することにより,上記伝送レ
ートが調整されてなることをその要旨とする。また,請
求項5に係る発明は,上記請求項1〜4のいずれか1項
に記載の無線通信システムにおいて,上記多重化手段が
上記無線リンクに設けられた制御用チャンネルを用いて
上記多重化手段により多重化されたディジタルデータの
伝送レートを上記多重分離手段に送信してなることをそ
の要旨とする。
To achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a multiplexing means for multiplexing digital data from one or more digital data channels, and the multiplexing means. A modulator for superimposing the digital data multiplexed by the multiplexing means on a communication wave communicated via a wireless link, and a demodulator for extracting the digital data from the communication wave communicated via the wireless link And a multiplexing / demultiplexing unit for multiplexing / demultiplexing the digital data demodulated by the demodulator, the multiplexing unit multiplexes the digital data according to the communication state of the radio link. The wireless communication system is characterized by adjusting a transmission rate of digital data to the modulator. In addition, the invention according to claim 2 is based on claim 1 described above.
In the wireless communication system described in (1), the gist is that the transmission rate is adjusted by increasing or decreasing the number of digital data channels multiplexed by the multiplexing means. According to a third aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the first aspect,
The digital data is transmitted at a predetermined frame period in the digital data channel, and the multiplexing means transmits the digital data at a rate corresponding to an amount of data selected for each frame period of the digital data. The gist is that the transmission rate is adjusted by performing the conversion. According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the first aspect, the digital data channel is a virtual channel formed by asynchronously transmitting fixed-length cells, and The gist is that the transmission rate is adjusted by the device changing the transmission amount of the cells to the modulator. According to a fifth aspect of the present invention, in the wireless communication system according to any one of the first to fourth aspects, the multiplexing means uses the control channel provided on the wireless link to perform the multiplexing. The gist is that the transmission rate of the digital data multiplexed by the means is transmitted to the demultiplexing means.

【0011】また,請求項6に係る発明は,上記請求項
1〜5のいずれか1項に記載の無線通信システムにおい
て,上記無線リンクの通信状態が降雨量に基づいて定め
られてなることをその要旨とする。また,請求項7に係
る発明は,上記請求項1〜5のいずれか1項に記載の無
線通信システムにおいて,上記無線リンクの通信状態が
上記通信波の信号対雑音比に基づいて定められてなるこ
とをその要旨とする。また,請求項8に係る発明は,上
記請求項1〜7のいずれか1項に記載の無線通信システ
ムにおいて,上記無線リンクの通信状態に応じて上記変
調器を制御し,上記通信波の通信帯域又は変調方式を変
更してなることをその要旨とする。上記請求項1〜8の
いずれか1項に記載の無線通信システムによれば,例え
ば降雨等により無線リンクの通信状態が変化した場合で
も,多重化手段により多重化されるディジタルデータの
チャンネル数を増減したり,各フレームごとに選択した
データ量に応じた速度変換を行ったり,変調器への送出
セル数を変更したりすることにより,上記変調器へ送出
される多重化信号の伝送レートが上記無線リンクの通信
状態に応じて調整されるため,上記無線リンクを介した
通信を確実に行うことが可能となる。このため,通信の
信頼性を維持するために高価な送信用増幅器等を用いる
必要がなくなり,システム全体のコストを低減すること
ができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the wireless communication system according to any one of the first to fifth aspects, the communication state of the wireless link is determined based on rainfall. This is the gist. According to a seventh aspect of the present invention, in the wireless communication system according to any one of the first to fifth aspects, a communication state of the wireless link is determined based on a signal-to-noise ratio of the communication wave. Is the gist. According to an eighth aspect of the present invention, in the wireless communication system according to any one of the first to seventh aspects, the modulator is controlled according to a communication state of the wireless link, and communication of the communication wave is performed. The gist is to change the band or the modulation method. According to the wireless communication system of any one of claims 1 to 8, even when the communication state of the wireless link changes due to, for example, rainfall, the number of channels of the digital data multiplexed by the multiplexing means is reduced. The transmission rate of the multiplexed signal transmitted to the modulator is increased or decreased, by performing speed conversion according to the data amount selected for each frame, or by changing the number of cells transmitted to the modulator. Since the adjustment is made according to the communication state of the wireless link, communication via the wireless link can be reliably performed. Therefore, it is not necessary to use an expensive transmission amplifier or the like in order to maintain the reliability of communication, and the cost of the entire system can be reduced.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下,添付図面を参照して,本発
明の実施の形態につき説明し,本発明の理解に供する。
尚,本実施の形態は,本発明の具体的な一例であって,
本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。こ
こで,図1は本発明の一実施の形態に係る無線通信シス
テムの概略構成を示す図,図2は上記無線通信システム
の親局及び子局の構成を説明するための図,図3は上記
無線通信システムの動作を説明するための図,図4は上
記無線通信システムにおける多重化処理を具体的に説明
するためのタイムチャートである。本実施の形態に係る
無線通信システムは,例えば図1に示すように,親局1
と子局2とが無線リンクRFを介して双方向無線通信を
行う無線通信システムとして顕在化されるものである。
図1及び図2に示すように,上記無線通信システムにお
ける上記親局1と子局2は,それぞれ複数のディジタル
データチャンネルからのディジタルデータを多重化する
多重化装置3,4と,上記多重化装置3,4により多重
化された上記ディジタルデータを無線リンクRFを介し
て通信される通信波に重畳するための変調器5,6と,
上記無線リンクRFを介して通信された通信波から上記
ディジタルデータを取り出すための復調器7,8と,上
記復調器7,8により復調された上記ディジタルデータ
を多重分離する多重分離装置9,10と,上記変調器
5,6,復調器7,8,多重化装置3,4,及び多重分
離装置9,10を制御する制御装置11,12とを具備
する。そして,上記制御装置11及び12が,例えば図
3(a)乃至(c),又は図4(a)乃至(c)に示す
ように,降雨等の環境条件に応じて上記多重化装置3,
4により多重化されるディジタルデータのチャンネル数
を変化させて上記変調器5,6に送出される多重化信号
の伝送レートが調整される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
This embodiment is a specific example of the present invention.
It is not intended to limit the technical scope of the present invention. Here, FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration of a master station and a slave station of the wireless communication system, and FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the wireless communication system, and FIG. 4 is a time chart for specifically explaining a multiplexing process in the wireless communication system. The wireless communication system according to the present embodiment is, for example, as shown in FIG.
And the slave station 2 are realized as a wireless communication system for performing two-way wireless communication via the wireless link RF.
As shown in FIGS. 1 and 2, the master station 1 and slave station 2 in the wireless communication system each include multiplexing devices 3 and 4 for multiplexing digital data from a plurality of digital data channels. Modulators 5 and 6 for superimposing the digital data multiplexed by the devices 3 and 4 on a communication wave communicated via the radio link RF;
Demodulators 7 and 8 for extracting the digital data from the communication wave communicated via the radio link RF, and demultiplexers 9 and 10 for demultiplexing the digital data demodulated by the demodulators 7 and 8. And control devices 11 and 12 for controlling the modulators 5 and 6, demodulators 7 and 8, multiplexers 3 and 4, and demultiplexers 9 and 10. Then, as shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c) or FIGS. 4 (a) to 4 (c), the control devices 11 and 12 control the multiplexing devices 3 and 3 in accordance with environmental conditions such as rainfall.
By changing the number of channels of digital data to be multiplexed by 4, the transmission rate of the multiplexed signal sent to the modulators 5 and 6 is adjusted.

【0013】以下,上記無線通信システムの詳細につい
て,親局1から子局2へデータを送信する場合を例にし
て説明する。上記無線通信システムにおいて,T1回線
に設定された例えば3つのチャンネルCH1,CH2,
CH3に対応するディジタルデータチャンネルは,親局
1側に設けられたI/F装置13を介して各チャンネル
毎にT1フレーマ14により終端される。ここで,上記
T1回線は64kbpsの通信チャンネルが24本収容
可能なシリアル通信回線であり,各チャンネルにおいて
例えば音声信号であれば,125μ秒のフレーム周期毎
にサンプリングされ8ビット量子化されたものを伝送す
ることが可能である。上記T1フレーマ14では,T1
フレームから各チャンネルに対応して有効なデータが取
り出され,上記多重化装置3に出力される。上記多重化
装置3では,複数のT1フレーマ14から入力されたデ
ィジタルデータが時分割多重され,一つの多重化信号と
して出力される。即ち,各チャンネルCH1,CH2,
CH3のタイムスロット(ここではフレーム周期)が,
例えば図4(a)に示すように,125μ秒から41.
67μ秒に変更され,上記多重化信号の1フレーム周期
(125μ秒)内に3つのチャンネルのデータが時間的
に配列される。そして,上記多重化装置3から出力され
た多重化信号は変調器5に供給され,搬送波に重畳され
る。このときの変調方式には,例えばQPSKや16Q
AM等が用いられる。上記変調器5により変調されたデ
ィジタルデータは無線リンクRFを用いて子局2にある
復調器8に伝送され,該復調器8により当該ディジタル
データの復調が行われる。上記復調器8により復調され
たディジタルデータは上記多重分離装置10により多重
分離され各T1フレーマ14に供給される。
Hereinafter, the details of the wireless communication system will be described by taking as an example a case where data is transmitted from the master station 1 to the slave station 2. In the above wireless communication system, for example, three channels CH1, CH2,
The digital data channel corresponding to CH3 is terminated by a T1 framer 14 for each channel via an I / F device 13 provided on the master station 1 side. Here, the T1 line is a serial communication line capable of accommodating 24 communication channels of 64 kbps. For example, if each channel is an audio signal, the T1 line is sampled at a frame period of 125 μsec and quantized by 8 bits. It is possible to transmit. In the T1 framer 14, T1
Effective data corresponding to each channel is extracted from the frame and output to the multiplexer 3. In the multiplexer 3, the digital data input from the plurality of T1 framers 14 are time-division multiplexed and output as one multiplexed signal. That is, each channel CH1, CH2,
The time slot of CH3 (here, the frame period) is
For example, as shown in FIG.
It is changed to 67 μsec, and data of three channels is temporally arranged within one frame period (125 μsec) of the multiplexed signal. Then, the multiplexed signal output from the multiplexing device 3 is supplied to the modulator 5 and superimposed on the carrier. The modulation method at this time includes, for example, QPSK or 16Q
AM or the like is used. The digital data modulated by the modulator 5 is transmitted to the demodulator 8 in the slave station 2 using the radio link RF, and the demodulator 8 demodulates the digital data. The digital data demodulated by the demodulator 8 is demultiplexed by the demultiplexer 10 and supplied to each T1 framer 14.

【0014】ところで,上記のように同じ伝送レートを
有する複数(3つ)のデータチャンネルの多重化を行う
と,図3(a)に示すように,複数(3)倍の伝送レー
トが必要となり,このまま変調器5へ出力すると,無線
リンクRFを介して伝送される通信波の占有帯域幅が相
対的に広がり,通信波のパワー密度も相対的に低下する
ことになる。しかしながら,降雨等の環境条件により無
線リンクRFの通信状態が悪化したときには,相対的に
低下したパワー密度では,確実に通信を行うことが困難
になる場合がある。そこで,本実施の形態に係る無線通
信システムでは,例えば降雨等の環境条件による無線リ
ンクRFの通信状態に対応して,上記制御装置11が多
重化装置3を制御して,時分割多重するチャンネル数を
変化させる。例えば通常より上記無線リンクRFの通信
状態が悪い場合には,図3(b)に示すように,上記制
御装置11の制御に従って,上記多重化装置3では3つ
のチャンネルのうちの2チャンネルCH1,CH2のみ
多重化が行われる。即ち,図4(b)に示すように,2
チャンネルCH1,CH2のタイムスロットは,125
μ秒から62.5μ秒に変更されて,多重化信号の1フ
レームに多重化される。さらに上記通信状態が悪い場合
には,図3(c)及び図4(c)に示すように,3つの
チャンネルのうちの1チャンネルCH1のみが選択され
て,上記変調器5へ出力される。
By the way, when multiplexing a plurality of (three) data channels having the same transmission rate as described above, a transmission rate that is a plurality of (3) times is required as shown in FIG. When the signal is output to the modulator 5 as it is, the occupied bandwidth of the communication wave transmitted via the radio link RF is relatively widened, and the power density of the communication wave is relatively reduced. However, when the communication state of the wireless link RF deteriorates due to environmental conditions such as rainfall, it may be difficult to reliably perform communication at a relatively low power density. Therefore, in the wireless communication system according to the present embodiment, the control device 11 controls the multiplexer 3 in accordance with the communication state of the wireless link RF due to environmental conditions such as rainfall, for example, to perform time-division multiplexing. Change the number. For example, when the communication state of the wireless link RF is worse than usual, as shown in FIG. 3B, the multiplexing device 3 controls two channels CH1 and CH2 of the three channels under the control of the control device 11. Multiplexing is performed only for CH2. That is, as shown in FIG.
The time slots of channels CH1 and CH2 are 125
μsec is changed to 62.5 μsec and multiplexed into one frame of the multiplexed signal. Further, when the communication state is poor, only one channel CH1 of the three channels is selected and output to the modulator 5 as shown in FIGS. 3 (c) and 4 (c).

【0015】これにより上記変調器5へ出力される多重
化信号の伝送レートは,3つのチャンネルを全て多重化
した場合と較べて,それぞれ2/3,1/3となり,必
要な占有帯域幅が相対的に狭くなる。従って,同じ送信
電力を用いた場合には,図3に示すように,周波数パワ
ー密度はそれぞれ相対的に増加することになり,降雨等
の環境条件により上記無線リンクRFの通信状態が悪い
場合でも,確実に通信が行われる。ここで,各チャンネ
ルのディジタルデータには,ヘッダ情報として優先度を
示すフラグが付加されており,この優先度に基づいて上
記制御装置11は,多重化装置3により多重化するチャ
ンネルの選択を行う。尚,上記降雨による通信状態の変
化は,例えば過去に測定された降雨量と信号減衰比の関
係,及び雨量計により測定される現在の降雨量に基づい
て定められる。また,多重化装置3により多重化される
ディジタルデータのチャンネル数は制御用チャンネルC
Cを用いて子局2の多重分離装置10に送信される。上
記多重分離装置10は制御用チャンネルCCを介して送
信された制御情報を基にディジタルデータの多重分離を
行う。上記無線通信システムでは,上記のように降雨等
による通信状態に応じて無線リンクを介して伝送される
ディジタルデータのチャンネル数が調整される。チャン
ネル数を増減させれば,送信電力が一定であれば,占有
帯域が増減し,信号対雑音比が減増する。このため,通
信状態が悪くなったときに,チャンネル数を減少させれ
ば,その分だけ必要となる占有帯域は減少し,同じ送信
電力により高い信号対雑音比を確保することができる。
従って,選択されたチャンネルは確実に送信される。そ
の結果,最悪降雨条件において確実な通信を行うために
高価な高出力の送信用増幅器を用いる必要がなくなり,
システム全体のコストを低減することができる。
As a result, the transmission rate of the multiplexed signal output to the modulator 5 is 2/3, 1/3 as compared with the case where all three channels are multiplexed, and the required occupied bandwidth is reduced. It becomes relatively narrow. Therefore, when the same transmission power is used, as shown in FIG. 3, the frequency power densities relatively increase, and even when the communication state of the radio link RF is poor due to environmental conditions such as rainfall. , Communication is performed reliably. Here, a flag indicating a priority is added as header information to the digital data of each channel, and the control device 11 selects a channel to be multiplexed by the multiplexer 3 based on the priority. . The change in the communication state due to the rainfall is determined based on, for example, the relationship between the rainfall measured in the past and the signal attenuation ratio, and the current rainfall measured by the rain gauge. The number of digital data channels multiplexed by the multiplexer 3 is the control channel C.
It is transmitted to the demultiplexing device 10 of the slave station 2 using C. The demultiplexer 10 demultiplexes digital data based on control information transmitted via the control channel CC. In the wireless communication system, the number of channels of digital data transmitted via a wireless link is adjusted according to the communication state due to rainfall or the like as described above. If the number of channels is increased or decreased, if the transmission power is constant, the occupied band increases and decreases, and the signal-to-noise ratio decreases and increases. For this reason, if the number of channels is reduced when the communication condition deteriorates, the occupied bandwidth required is reduced accordingly, and a high signal-to-noise ratio can be secured with the same transmission power.
Therefore, the selected channel is transmitted reliably. As a result, it is not necessary to use an expensive high-power transmission amplifier to perform reliable communication under the worst rain conditions,
The cost of the entire system can be reduced.

【0016】[0016]

【実施例】上記実施の形態では,降雨等の環境条件によ
り通信状態を判断していたが,これに限らず,例えば信
号対雑音比を直接測定することにより上記通信状態の判
断を行ってもよいし,過去の信号対雑音比のデータ等に
基づいて予め定められたスケジュールに従って上記制御
装置11が時間的に変更するようにしてもよい。このよ
うな無線通信システムも本発明における無線通信システ
ムの一例である。また,上記実施の形態では,各チャン
ネルのデータに付加された優先度に応じて上記無線リン
クRFを介して通信されるチャンネルが選択されたが,
これに限られるものではなく,例えば予め設定されたチ
ャンネルを選択するようにしてもよい。尚,選択されな
かったチャンネルについては,送信を全く行わない他
に,例えば装置にバッファを設けておいて,そのバッフ
ァに蓄積し,通信状態が回復してから無線リンクRFを
介して送信するようにしてもよいし,例えば有線回線等
の他の通信経路を介して伝送するようにしてもよい。こ
のような無線通信システムも本発明における無線通信シ
ステムの一例である。また,上記実施の形態では,上記
無線リンクRFを介して通信される通信波の通信速度
を,上記無線リンクRFの通信状態に応じて上記変調器
5への伝送レートの調整することにより変化させていた
が,上記変調器5の変調方式を変更させることにより調
整を行うことも可能であり,上記チャンネル数を変化さ
せても確実に通信を行うことができない場合等には,変
調器5の変調方式を変更するようにしてもよい。このよ
うな無線通信システムも本発明における無線通信システ
ムの一例である。
In the above embodiment, the communication state is determined based on environmental conditions such as rainfall. However, the present invention is not limited to this. For example, the communication state may be determined by directly measuring the signal-to-noise ratio. Alternatively, the control device 11 may temporally change according to a predetermined schedule based on past signal-to-noise ratio data or the like. Such a wireless communication system is also an example of the wireless communication system in the present invention. Further, in the above embodiment, the channel to be communicated via the wireless link RF is selected according to the priority added to the data of each channel.
The present invention is not limited to this, and for example, a preset channel may be selected. It should be noted that, in addition to not performing transmission at all, a channel that is not selected is provided, for example, by providing a buffer in the device, storing it in the buffer, and transmitting it via the radio link RF after the communication state is restored. Alternatively, transmission may be performed via another communication path such as a wired line. Such a wireless communication system is also an example of the wireless communication system in the present invention. In the above embodiment, the communication speed of the communication wave communicated via the wireless link RF is changed by adjusting the transmission rate to the modulator 5 according to the communication state of the wireless link RF. However, it is also possible to perform the adjustment by changing the modulation method of the modulator 5. If communication cannot be reliably performed even if the number of channels is changed, for example, the modulation of the modulator 5 is performed. The modulation method may be changed. Such a wireless communication system is also an example of the wireless communication system in the present invention.

【0017】また,上記実施の形態では,通信状態に応
じて無線リンクを介して通信されるディジタルデータの
チャンネル数を変化させていたが,これに限らず,例え
ば図5乃至図7に示すように,あるチャンネルの各フレ
ームを速度変換することにより上記変調器5,6へ送出
される多重化信号の伝送レートを調整するようにしても
よい。ここで,図5は本発明の一実施例に係る無線通信
システムの概略構成を示す図,図6は上記実施例に係る
無線通信システムの動作を説明するための図,図7は上
記実施例に係る無線通信システムにおける多重化を具体
的に説明するためのタイムチャートである。尚,上記図
5の例では,1つのチャンネルのみが上記無線通信シス
テムにより通信されるものとする。本発明の一実施例に
係る無線通信システムは,上記実施の形態に係る無線通
信システムとほぼ同様の構成を有するが,特に多重化装
置3,4については,入出力速度変換バッファ機能付き
のものが用いられる。上記実施例に係る無線通信システ
ムにおいて,I/F装置13及びT1フレーマ14を介
して供給される各フレームのディジタルデータは,多重
化装置3に備えられたバッファに一時的に蓄積される。
そこで,上記実施例に係る無線通信システムでは,無線
リンクRFの通信状態が悪化した場合には,制御装置1
1の制御に従って多重化装置3がT1に収容されている
24回線のうち,一部のみを選択し速度変換を行う。こ
れにより例えば図6(a)及び(b)又は図7(a)及
び(b)に示すように,上記変調器5,6への伝送レー
トが相対的に小さく,通信波の占有帯域幅が狭くなり,
その結果同じ送信電力でもパワー密度が大きくなる。こ
れにより,通信状態が悪化した場合でも,確実に通信を
行うことが可能となる。
In the above embodiment, the number of channels of digital data communicated via the radio link is changed according to the communication state. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIGS. Alternatively, the transmission rate of the multiplexed signal sent to the modulators 5 and 6 may be adjusted by converting the speed of each frame of a certain channel. Here, FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system according to one embodiment of the present invention, FIG. 6 is a diagram for explaining an operation of the wireless communication system according to the above embodiment, and FIG. 6 is a time chart for specifically explaining multiplexing in the wireless communication system according to the first embodiment. In the example of FIG. 5, it is assumed that only one channel is communicated by the wireless communication system. The wireless communication system according to one embodiment of the present invention has substantially the same configuration as the wireless communication system according to the above-described embodiment, except that the multiplexers 3 and 4 have an input / output speed conversion buffer function. Is used. In the wireless communication system according to the above embodiment, digital data of each frame supplied via the I / F device 13 and the T1 framer 14 is temporarily stored in a buffer provided in the multiplexer 3.
Therefore, in the wireless communication system according to the above embodiment, when the communication state of the wireless link RF deteriorates, the control device 1
In accordance with the control of 1, the multiplexer 3 selects only a part of the 24 lines accommodated in T1 and performs speed conversion. As a result, for example, as shown in FIGS. 6A and 6B or FIGS. 7A and 7B, the transmission rate to the modulators 5 and 6 is relatively small, and the occupied bandwidth of the communication wave is reduced. Narrowed,
As a result, the power density increases even with the same transmission power. As a result, even when the communication state deteriorates, it is possible to reliably perform communication.

【0018】また,上記実施の形態では,ディジタルデ
ータの伝送にT1回線を用いたが,これに限らず,53
バイトの固定長セルを用いたATM(非同期転送モー
ド)により伝送を行うことも可能である。この場合,上
記ディジタルデータチャンネルは仮想チャンネルにより
形成され,多重化装置3,4にはATMインターフェー
スが付加されることになる。上記ATMにおけるセルは
上記多重化装置3,4に非同期で供給されるが,例えば
無線リンクRFの通信状態が良好で広帯域の通信が望め
る場合には,図8(a)に示すように,時間的に稠密に
上記セルが受け付けられ,多重化後変調器5,6に入力
されるデータは広帯域に対応して高いクロックレートで
送出されるため,単位時間当たりのATMセル数は相対
的に多くなる。また,上記無線リンクRFの通信状態が
良好でなく,通信帯域が相対的に限定されている状況で
は,図8(b)に示すように,多重化後の単位時間当た
りのATMセル数は少なくなる。さらに,通信状態が悪
化した場合には,図8(c)に示すように,多重化後の
単位時間当たりのATMセル数は減少させられる。この
ようにして,本発明の他の実施例に係る無線通信システ
ムによれば,無線リンクの通信状態に適応してATMセ
ル数を調整することにより,通信速度を変化させること
ができるので,同じ送信電力により常に高い信号対雑音
比を確保することができる。従って,通信速度は低下す
るものの確実に通信を行うことが可能となる。その結
果,最悪降雨条件において確実な通信を行うために高価
な高出力の送信用増幅器を用いる必要がなくなり,シス
テム全体のコストを低減することができる。また,上記
実施の形態及び実施例では,親局1から子局2へ通信を
行う場合を示したが,これに限らず,子局2から親局1
へ通信を行う場合に本発明を適用することも可能であ
る。さらに,双方向通信を行う場合だけではなく片方向
通信を行う場合にも本発明を適用することが可能であ
る。さらに1対1の通信のみならず,1対多の通信を行
う無線通信システムについて本発明を適用することも可
能である。
Further, in the above embodiment, the T1 line is used for transmitting digital data.
It is also possible to perform transmission by ATM (asynchronous transfer mode) using fixed-length cells of bytes. In this case, the digital data channel is formed by a virtual channel, and the multiplexers 3 and 4 are provided with an ATM interface. The cells in the ATM are supplied asynchronously to the multiplexers 3 and 4. For example, when the communication state of the radio link RF is good and broadband communication can be expected, as shown in FIG. Since the cells are received densely and the data input to the modulators 5 and 6 after multiplexing are transmitted at a high clock rate corresponding to a wide band, the number of ATM cells per unit time is relatively large. Become. In a situation where the communication state of the radio link RF is not good and the communication band is relatively limited, the number of ATM cells per unit time after multiplexing is small as shown in FIG. Become. Further, when the communication state deteriorates, the number of ATM cells per unit time after multiplexing is reduced as shown in FIG. As described above, according to the wireless communication system according to another embodiment of the present invention, the communication speed can be changed by adjusting the number of ATM cells according to the communication state of the wireless link. A high signal-to-noise ratio can always be ensured by the transmission power. Therefore, the communication speed can be reduced, but the communication can be performed reliably. As a result, it is not necessary to use an expensive high-output transmission amplifier in order to perform reliable communication under the worst rain conditions, and the cost of the entire system can be reduced. Further, in the above-described embodiments and examples, the case where communication is performed from the master station 1 to the slave station 2 has been described.
The present invention can also be applied to a case where communication is performed to a user. Further, the present invention can be applied to not only the case of performing two-way communication but also the case of performing one-way communication. Furthermore, the present invention can be applied to a wireless communication system that performs not only one-to-one communication but also one-to-many communication.

【0019】[0019]

【発明の効果】上記請求項1〜8のいずれか1項に記載
の無線通信システムによれば,例えば降雨等により無線
リンクの通信状態が変化した場合でも,多重化手段によ
り多重化されるディジタルデータのチャンネル数を増減
したり,各フレームごとに選択したデータ量に応じた速
度変換を行ったり,変調器への送出セル数を変更したり
することにより,上記変調器へ送出される多重化信号の
伝送レートが上記無線リンクの通信状態に応じて調整さ
れるため,上記無線リンクを介した通信を確実に行うこ
とが可能となる。このため,通信の信頼性を維持するた
めに高価な送信用増幅器等を用いる必要がなくなり,シ
ステム全体のコストを低減することができる。
According to the radio communication system according to any one of the first to eighth aspects, even when the communication state of the radio link changes due to, for example, rainfall, the digital multiplexed by the multiplexing means. Multiplexing transmitted to the modulator by increasing or decreasing the number of data channels, performing speed conversion according to the amount of data selected for each frame, or changing the number of cells transmitted to the modulator Since the transmission rate of the signal is adjusted according to the communication state of the wireless link, it is possible to reliably perform communication via the wireless link. Therefore, it is not necessary to use an expensive transmission amplifier or the like in order to maintain the reliability of communication, and the cost of the entire system can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施の形態に係る無線通信システ
ムの概略構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 上記無線通信システムの親局及び子局の構成
を説明するための図。
FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration of a master station and a slave station of the wireless communication system.

【図3】 上記無線通信システムの動作を説明するため
の図。
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of the wireless communication system.

【図4】 上記無線通信システムにおける多重化処理を
具体的に説明するためのタイムチャート。
FIG. 4 is a time chart for specifically explaining a multiplexing process in the wireless communication system.

【図5】 本発明の一実施例に係る無線通信システムの
概略構成を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

【図6】 上記一実施例に係る無線通信システムの動作
を説明するための図。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the wireless communication system according to the embodiment.

【図7】 上記一実施例に係る無線通信システムにおけ
る多重化処理を具体的に説明するためのタイムチャー
ト。
FIG. 7 is a time chart for specifically explaining a multiplexing process in the wireless communication system according to the embodiment.

【図8】 本発明の他の実施例に係る無線通信システム
における多重化処理を具体的に説明するためのタイムチ
ャート。
FIG. 8 is a time chart for specifically explaining a multiplexing process in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.

【図9】 ローカル無線網の一例を示す図。FIG. 9 illustrates an example of a local wireless network.

【図10】 従来の無線通信システムの一例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example of a conventional wireless communication system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3,4…多重装置 5,6…変調器 7,8…復調器 9,10…多重分離装置 3,4 ... multiplexer 5,6 ... modulator 7,8 ... demodulator 9,10 ... demultiplexer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1つ又は2つ以上のディジタルデータチ
ャンネルからのディジタルデータを多重化する多重化手
段と,上記多重化手段により多重化された上記ディジタ
ルデータを無線リンクを介して通信される通信波に重畳
するための変調器と,上記無線リンクを介して通信され
た通信波から上記ディジタルデータを取り出すための復
調器と,上記復調器により復調された上記ディジタルデ
ータを多重分離する多重分離手段とを具備してなる無線
通信システムにおいて,上記無線リンクの通信状態に応
じて,上記多重化手段により多重化されるディジタルデ
ータの上記変調器への伝送レートを調整してなることを
特徴とする無線通信システム。
1. A multiplexing means for multiplexing digital data from one or more digital data channels, and a communication in which the digital data multiplexed by the multiplexing means is communicated via a radio link. A modulator for superimposing on the wave, a demodulator for extracting the digital data from the communication wave communicated via the radio link, and a demultiplexing means for demultiplexing the digital data demodulated by the demodulator. Wherein the transmission rate of digital data multiplexed by the multiplexing means to the modulator is adjusted according to the communication state of the radio link. Wireless communication system.
【請求項2】 上記伝送レートが,上記多重化手段によ
り多重化されるディジタルデータのチャンネル数を増減
させることにより,調整されてなる請求項1に記載の無
線通信システム。
2. The wireless communication system according to claim 1, wherein said transmission rate is adjusted by increasing or decreasing the number of channels of digital data multiplexed by said multiplexing means.
【請求項3】 上記ディジタルデータが上記ディジタル
データチャンネルにおいて所定のフレーム周期で伝送さ
れるものであって,上記多重化手段が,上記ディジタル
データの各フレーム周期ごとに選択したデータの量に応
じた上記ディジタルデータの速度変換を行うことによ
り,上記伝送レートが調整されてなる請求項1に記載の
無線通信システム。
3. The digital data is transmitted on the digital data channel at a predetermined frame period, and the multiplexing means according to an amount of data selected for each frame period of the digital data. 2. The wireless communication system according to claim 1, wherein the transmission rate is adjusted by performing speed conversion of the digital data.
【請求項4】 上記ディジタルデータチャンネルが,固
定長のセルを非同期で伝送することにより形成される仮
想チャンネルであり,上記多重化装置が,上記変調器へ
の上記セルの送出量を変更することにより,上記伝送レ
ートが調整されてなる請求項1に記載の無線通信システ
ム。
4. The digital data channel is a virtual channel formed by asynchronously transmitting fixed-length cells, and the multiplexing device changes the transmission amount of the cells to the modulator. The wireless communication system according to claim 1, wherein the transmission rate is adjusted by:
【請求項5】 上記多重化手段が上記無線リンクに設け
られた制御用チャンネルを用いて上記多重化手段により
多重化されたディジタルデータの伝送レートを上記多重
分離手段に送信してなる請求項1〜4のいずれか1項に
記載の無線通信システム。
5. The multiplexing means transmits a transmission rate of digital data multiplexed by the multiplexing means to the demultiplexing means using a control channel provided on the radio link. The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 上記無線リンクの通信状態が降雨量に基
づいて定められてなる請求項1〜5のいずれか1項に記
載の無線通信システム。
6. The wireless communication system according to claim 1, wherein a communication state of the wireless link is determined based on a rainfall amount.
【請求項7】 上記無線リンクの通信状態が上記通信波
の信号対雑音比に基づいて定められてなる請求項1〜5
のいずれか1項に記載の無線通信システム。
7. The communication state of the wireless link is determined based on a signal-to-noise ratio of the communication wave.
The wireless communication system according to claim 1.
【請求項8】 上記無線リンクの通信状態に応じて上記
変調器を制御し,上記通信波の通信帯域又は変調方式を
変更してなる請求項1〜7のいずれか1項に記載の無線
通信システム。
8. The wireless communication according to claim 1, wherein the modulator is controlled according to a communication state of the wireless link to change a communication band or a modulation method of the communication wave. system.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008546285A (en) * 2005-05-31 2008-12-18 シネラ テクノロジーズ エルエルシー Method, system and computer program for controlling data transmission based on power cost
JP2013017080A (en) * 2011-07-05 2013-01-24 Furukawa Electric Co Ltd:The Transmission system, transmission device, and reception device

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