JP3588040B2 - 通信端末装置および基地局装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル移動体通信システムにおいて用いられる適応変調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル移動体通信システムにおいて、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ）等の適応変調システムが提案されている。以下、従来のＨＤＲを用いた通信について、図８を参照して説明する。図８は、ＨＤＲを用いた通信に用いられる下り回線のスロットフォーマットを示す模式図である。
【０００３】
まず、通信端末装置は、受信信号におけるパイロット（ＰＬ１およびＰＬ２）部を復調してＳＩＲを検出する。さらに、通信端末装置は、検出したＳＩＲに基づいて、データ部の受信品質が所望品質を満たすことのできる変調方式が何であるのかを判断し、基地局装置に対して要求する変調方式を決定する。
【０００４】
変調方式の決定方法の具体例について、図９を参照して説明する。図９は、従来のＨＤＲを用いた通信における変調方式の決定方法を示す模式図である。図９において、パイロット部のＳＩＲが閾値１よりも低い場合には、通信端末装置において、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭが適用されたデータを受信しても、データ部の受信品質が所望のＢＥＲ（１０−３）を満たさない。よって、通信端末装置は、基地局装置に対して要求する変調方式として、ＱＰＳＫを選択する。
【０００５】
また、パイロット部のＳＩＲが閾値１と閾値２の間にある場合には、通信端末装置において、１６ＱＡＭが適用されたデータを受信しても、データ部の受信品質が所望のＢＥＲを満たすことができる。よって、通信端末装置は、基地局装置に対して要求する変調方式として、１６ＱＡＭを選択する。さらに、パイロット部のＳＩＲが閾値２より高い場合には、通信端末装置において、６４ＱＡＭが適用されたデータを受信しても、データ部の受信品質が所望のＢＥＲを満たすことができる。よって、通信端末装置は、基地局装置に対して要求する変調方式として、６４ＱＡＭを選択する。以上が変調方式の決定方法の具体例である。
この後、通信端末装置は、決定した変調方式を基地局装置に対して通知する。
【０００６】
一方、基地局装置は、各通信端末装置から通知された変調方式に基づいてスケジューリングを行い、スケジューリングにより決定された通信端末装置に対して、この通信端末装置から通知された変調方式を適用したデータを送信していく。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、移動体通信システムにおいては、通信端末装置が移動することにより、フェージングが発生する。フェージング環境下においては、パイロット部（パイロット信号）の受信品質に変化がなくとも、フェージングのドップラ周波数（ｆｄ）によって、データ部（受信データ）の受信品質が劣化する現象が発生する。よって、パイロット部の受信品質とデータ部の受信品質とが大きく異なる。
【０００８】
具体的には、図８から明らかなように、パイロット部がスロット中において占める時間は短いので、フェージング環境下であっても、通信端末装置におけるパイロット部の受信品質は良好なものとなる。ところが、データ部がスロット中において占める時間は長いので、フェージング環境下では、通信端末装置により受信されたデータ部にフェージングによる位相回転が生ずる。このため、通信端末装置におけるデータ部の受信品質が劣化する。よって、フェージング環境下においては、通信端末装置におけるパイロット部の受信品質とデータ部の受信品質とが大きく異なる（すなわち、データ部の受信品質は、パイロット部の受信品質を下回る）。
【０００９】
この結果、通信端末装置が、パイロット部で測定した受信品質に基づいて、基地局装置に対して要求する変調方式を決定すると、通信端末装置におけるデータ部の受信品質が所望品質を満たせなくなる。
【００１０】
以上のように、従来の適応変調システムにおいては、フェージング環境下では、通信端末装置における受信データの品質が所望品質を下回り、高効率かつ高品質なデータ通信を行うことが困難となる問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、フェージング環境下においても受信品質を良好に保つ通信端末装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信端末装置は、無線信号を基地局装置から受信する受信手段と、受信された信号の受信品質を検出する受信品質検出手段と、検出された前記受信品質と受信品質の閾値との大小関係に基づいて、伝送レートが互いに異なる複数の変調方式の中から前記無線信号に適用される変調方式を選択する選択手段と、選択された変調方式を要求するためのコマンドを前記基地局装置へ送信する送信手段と、前記受信された信号を用いてドップラ周波数を検出するドップラ周波数検出手段と、を具備し、前記選択手段は、検出された前記ドップラ周波数が大きいほど前記閾値をより大きく設定する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、フェージング環境下においても、最も高速な変調方式であり、かつ、通信端末装置における情報信号の品質が所望品質を満たす変調方式を確実に決定することができるので、高品質かつ高効率なデータ通信を行うことができる。
【００１３】
本発明の基地局装置は、パイロット部とデータ部とが時間多重された無線信号を基地局装置から受信し、前記パイロット部の受信品質を検出し、検出した前記受信品質に応じて、伝送レートが互いに異なる複数の変調方式の中から前記データ部に適用される変調方式を選択し、選択した変調方式を要求するためのコマンドを前記基地局装置へ送信する通信端末装置、に対して前記無線信号を送信する基地局装置であって、前記コマンドを受信する受信手段と、前記コマンドで要求された変調方式を他の変調方式に変更する変更手段と、前記他の変調方式で前記無線信号を変調する変調手段と、変調された前記無線信号を前記通信端末装置へ送信する送信手段と、受信信号のパイロット部を用いてドップラ周波数を検出する検出手段と、を具備し、前記変更手段は、検出された前記ドップラ周波数が大きいほど伝送レートがより遅い他の変調方式に変更し、フェージングに起因する前記パイロット部と前記データ部との間の特性差を考慮した変調方式の変更を行う構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、フェージング環境下においても、最も高速な変調方式であり、かつ、通信端末装置における情報信号の品質が所望品質を満たす変調方式を確実に決定することができるので、高品質かつ高効率なデータ通信を行うことができる。さらに、通信端末装置においてドップラ周波数の算出を行う回路が不要となるので、通信端末装置の回路構成が簡単になる。この結果、通信端末装置における消費電力を少なくし、また、通信端末装置を小型化することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、既知参照信号の受信品質とドップラ周波数とに基づいて、情報信号に適用する変調方式を決定することである。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、通信端末装置が検出したドップラー周波数に基づいて変調方式を決定する場合について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図１に示す基地局装置は、例えば図８に示したスロットフォーマットを用いて、通信端末装置に対して送信を行うものとする。
【００２９】
図１において、受信ＲＦ部１０２は、アンテナ１０１を介して受信された信号（受信信号）に対して、周波数変換等の所定の無線受信処理を行う。コマンド復調部１０３は、無線受信処理された受信信号に対して復調処理を行うことにより、通信端末装置により送信されたコマンドを復調する。適応変調部１０４は、コマンド復調部１０３により復調されたコマンドに従って決定された変調方式を用いて、送信データに対して適応変調を行う。送信ＲＦ部１０５は、所定の変調がなされたパイロット信号（パイロット信号１「ＰＬ１」およびパイロット信号２「ＰＬ２」）と、適応変調がなされた送信データとを時間多重することにより送信信号を生成し、生成された送信信号に対して周波数変換等の所定の無線送信処理を行い、無線送信処理された送信信号をアンテナ１０１を介して送信する。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態１にかかる通信端末装置の構成を示すブロック図である。図２において、受信ＲＦ部２０２は、アンテナ２０１を介して受信された信号（受信信号）に対して、周波数変換等の所定の無線受信処理を行う。
【００３１】
適応復調部２０４は、無線受信処理された受信信号を用いてデータ部の復調を行う。ＰＬ復調部２０３は、無線受信処理された受信信号を用いてパイロット信号の復調を行う。ＳＩＲ検出部２０５は、ＰＬ復調部２０３により復調されたパイロット信号を用いて受信品質（例えばＳＩＲ等）を検出する。ｆｄ検出部２０６は、ＰＬ復調部２０３により復調されたパイロット信号を用いてｆｄ（ドップラ周波数）を検出する。
【００３２】
要求変調方式決定部２０７は、ＳＩＲ検出部２０５により検出されたパイロット信号の受信品質と、ｆｄ検出部２０６により検出されたｆｄとを用いて、基地局装置に対して要求する変調方式（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等）を決定する。なお、変調方式の決定方法については後述する。
【００３３】
コマンド生成部２０８は、要求変調方式決定部２０７により決定された変調方式に対応するコマンドを生成する。変調部２０９は、コマンド生成部２０８により生成されたコマンドを変調する。送信ＲＦ部２１０は、変調部２０９により変調されたコマンドに対して周波数変換等の所定の無線送信処理を行い、無線送信処理されたコマンドをアンテナ２０１を介して送信する。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態１にかかる通信端末装置におけるｆｄ検出部２０６の構成を示すブロック図である。図３において、図２におけるＰＬ復調部２０３により復調されたパイロット信号のうち、「ＰＬ１」がＰＬ１チャネル推定部３０１に出力され、「ＰＬ２」がＰＬ２チャネル推定部３０２に出力される。
【００３５】
ＰＬ１チャネル推定部３０１は、復調された「ＰＬ１」のチャネル推定を行う。ＰＬ２チャネル推定部３０２は、復調された「ＰＬ２」のチャネル推定を行う。
【００３６】
角度差検出部３０３は、ＰＬ１チャネル推定部３０１からのチャネル推定結果と、ＰＬ２チャネル推定部３０２からのチャネル推定結果とを用いて、両チャネル推定結果の間の角度差θを算出する。
【００３７】
ｆｄ算出部３０４には、図８に示すスロットフレームにおける「ＰＬ１」と「ＰＬ２」との時間差を示す情報（以下「時間差情報」という。）が入力されている。このｆｄ算出部３０４は、時間差情報と、角度差検出部３０３からの角度差θとを用いて、ドップラ周波数を検出する。
【００３８】
次いで、上記構成を有する通信端末装置および基地局装置の動作を説明する。まず、図１に示す基地局装置において、送信ＲＦ部１０５では、所定の変調がなされたパイロット信号（「ＰＬ１」および「ＰＬ２」）と、適応変調がなされた送信データとが、図８に示すように、時間多重されることにより、送信信号が生成される。なお、適応変調がなされた送信データの詳細については後述する。生成された送信信号は、所定の無線送信処理がなされた後、アンテナ１０１を介して送信される。
【００３９】
基地局装置により送信された信号は、アンテナ２０１を介して図２に示す通信端末装置に受信される。図２において、アンテナ２０１を介して受信された信号（受信信号）は、受信ＲＦ部２０２により、所定の無線受信処理がなされる。無線受信処理された受信信号のうちデータ部（図８参照）に対応する信号は、適応復調部２０４に出力され、また、無線受信処理された受信信号のうちパイロット信号に対応する信号は、ＰＬ復調部２０３に出力される。
【００４０】
ＰＬ復調部２０３では、受信ＲＦ部２０２からの受信信号に対する復調処理が行われる。これにより、パイロット信号１「ＰＬ１」およびパイロット信号２「ＰＬ２」が復調される。復調された「ＰＬ１」および「ＰＬ２」は、ＳＩＲ検出部２０５およびｆｄ検出部２０６に出力される。
【００４１】
ＳＩＲ検出部２０５では、ＰＬ復調部２０３により復調された「ＰＬ１」および「ＰＬ２」を用いて、受信品質が検出される。検出された受信品質は、要求変調方式決定部２０７に出力される。
【００４２】
ｆｄ検出部２０６では、ＰＬ復調部２０３により復調された「ＰＬ１」および「ＰＬ２」を用いて、ｆｄ（ドップラ周波数）が検出される。ｆｄ検出の具体例について、図３に加えて図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施の形態１にかかる通信端末装置におけるｆｄ検出部２０６によるｆｄ検出方法の様子を示す模式図である。
【００４３】
図３を参照するに、ＰＬ復調部２０３により復調された「ＰＬ１」は、ＰＬ１チャネル推定部３０１に入力され、また、ＰＬ復調部２０３により復調された「ＰＬ２」は、ＰＬ２チャネル推定部３０２に入力される。
【００４４】
ＰＬ１チャネル推定部３０１では、復調された「ＰＬ１」のチャネル推定がなされる。ＰＬ２チャネル推定部３０２では、復調された「ＰＬ２」のチャネル推定がなされる。ＰＬ１チャネル推定部３０１およびＰＬ２チャネル推定部３０２によるチャネル推定の結果は、角度差検出部３０３に出力される。
【００４５】
角度差検出部３０３では、図４に示すように、「ＰＬ１」のチャネル推定結果と「ＰＬ２」のチャネル推定結果との間の角度差θが算出される。算出された角度差θはｆｄ算出部３０４に出力される。
【００４６】
ｆｄ算出部３０４では、角度差検出部３０３により算出された角度差θと、時間差情報とを用いて、フェージング変動が検出され、ドップラ周波数（ｆｄ）が算出される。算出されたｆｄは要求変調方式決定部２０７に出力される。
【００４７】
要求変調方式決定部２０７では、ＳＩＲ検出部２０５により検出されたパイロット信号の受信品質と、ｆｄ検出部２０６により検出されたｆｄとを用いて、基地局装置に対して要求する変調方式が決定される。変調方式としては、本通信端末装置におけるデータ部の受信品質が所望品質を満たし、かつ、最も高速な変調方式が決定される。以下、要求する変調方式の具体的な決定方法について、さらに図５を参照して説明する。
【００４８】
図５は、本発明の実施の形態１にかかる通信端末装置における要求変調方式決定部２０７における変調方式の決定方法の一例を示す模式図である。図５においては、基地局装置が送信データに例えばＱＰＳＫ方式、１６ＱＡＭ方式および６４ＱＡＭ方式のそれぞれを適用したときに、例えばｆｄが高い場合とｆｄが低い場合のそれぞれについて、通信端末装置におけるパイロット信号の受信品質（ＳＩＲ）に対する受信データの品質（誤り率特性：ＢＥＲ）の関係が示されている。
【００４９】
図５から明かなように、ｆｄが低い場合とｆｄが高い場合とでは、通信端末装置がパイロット信号を同じ品質で受信しても、受信データの特性に差がみられる。すなわち、ｆｄが高い場合の受信データの特性は、ｆｄが低い場合の受信データの特性よりも劣化する。このように、ｆｄが変化すると、パイロット信号の受信品質が同じであっても、受信データの特性が大きく変化する。
【００５０】
そこで、本実施の形態では、ｆｄの大きさに応じて用意した閾値を用いて、変調性式を決定する。すなわち、例えばｆｄが高い場合とｆｄが低い場合のそれぞれに対して、閾値１および閾値２を用意する。
【００５１】
ｆｄが高い場合においては、パイロット信号の受信品質が閾値１（ｆｄ高）よりも低いときには、ＱＰＳＫ変調方式を選択し、パイロット信号の受信品質が閾値１（ｆｄ高）と閾値２（ｆｄ高）の間にあるときには、１６ＱＡＭ変調方式を選択し、また、パイロット信号の受信品質が閾値２（ｆｄ高）より高いときには、６４ＱＡＭ変調方式を選択する。逆に、ｆｄが低い場合においては、パイロット信号の受信品質が閾値１（ｆｄ低）よりも低いときには、ＱＰＳＫ変調方式を選択し、パイロット信号の受信品質が閾値１（ｆｄ低）と閾値２（ｆｄ低）の間にあるときには、１６ＱＡＭ変調方式を選択し、また、パイロット信号の受信品質が閾値２（ｆｄ低）より高いときには、６４ＱＡＭ変調方式を選択する。
【００５２】
ここで、上記閾値は、次のようにして設定することが可能である。すなわち、まず、ｆｄが高い場合とｆｄが低い場合のそれぞれについて、パイロット信号の受信品質に対する受信データ（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭ等が適用された際の受信データ）の特性を求める。さらに、ｆｄが高い場合とｆｄが低い場合のそれぞれにおいて、１６ＱＡＭ変調方式が適用された際における受信データの特性が、所望品質を満たすのに最低限必要なパイロット信号の受信品質を閾値１とし、６４ＱＡＭ変調方式が適用された際における受信データの特性が、所望品質を満たすのに最低限必要なパイロット信号の受信品質を閾値２とする。
【００５３】
なお、本実施の形態では、ｆｄが低い場合とｆｄが高い場合のそれぞれに応じて、変調方式を決定する場合について説明したが、本発明は、３種類以上のｆｄに応じて、変調方式を決定する場合についても適用可能なものである。この場合においても、上述したような方法で閾値を設定することが可能である。
【００５４】
このように変調方式を選択することは、検出したドップラ周波数を用いて、パイロット信号と受信データとの間における特性差を推定し、この特性差を考慮して変調方式を選択することに相当する。以上が、要求変調方式決定部２０７による変調方式の具体的な決定方法である。
【００５５】
以上のようにして決定された変調方式は、コマンド生成部２０８に通知される。コマンド生成部２０８では、要求変調方式決定部２０７により決定された変調方式に対応するコマンドが生成される。コマンド生成部２０８により生成されたコマンドは、変調部２０９により変調され、送信ＲＦ部２１０により所定の無線送信処理がなされた後、アンテナ２０１を介して送信される。なお、適応変調部２０４における動作については後述する。
【００５６】
通信端末装置により送信された信号は、アンテナ１０１を介して図１に示す基地局装置により受信される。図１において、アンテナ１０１を介して受信された信号（受信信号）は、受信ＲＦ部１０２により、所定の無線受信処理がなされる。無線受信処理された受信信号は、コマンド復調部１０３により復調される。これにより、通信端末装置により送信されたコマンドが復調される。復調されたコマンドは、適応変調部１０４に出力される。
【００５７】
適応変調部１０４では、コマンド復調部１０３からのコマンドに従って決定された変調方式を用いて、通信端末装置への送信データに対する適応変調がなされる。適応変調された送信データは、送信ＲＦ部１０５に出力される。以後、上述したように、送信ＲＦ部１０５において、所定の変調がなされたパイロット信号と適応変調された送信データとが時間多重されることにより、送信信号が生成されて、生成された送信信号は、所定の無線送信処理されてアンテナ１０１を介して送信される。
【００５８】
基地局装置により送信された信号は、上述したように、アンテナ２０１を介して図２に示す通信端末装置により受信される。上述したように、受信ＲＦ部２０２により無線受信処理された受信信号のうちデータ部（図８参照）に対応する信号は、適応復調部２０４に出力され、また、無線受信処理された受信信号のうちパイロット信号に対応する信号は、ＰＬ復調部２０３に出力される。ＰＬ復調部２０３における動作については、上述した通りである。
【００５９】
適応復調部２０４では、受信ＲＦ部２０２により無線受信処理された受信信号に対して、図１に示した基地局装置における適応変調部１０４で用いられた変調方式に対応する復調方式による復調処理がなされる。これにより受信データが得られる。
【００６０】
このように、本実施の形態においては、パイロット信号を用いてドップラ周波数を検出し、検出したドップラ周波数およびパイロット信号の受信品質を用いて、フェージング環境下における受信データの受信品質を推定し、さらに、推定した受信データの受信品質に基づいて、基地局装置に要求する変調方式を決定している。すなわち、検出したドップラ周波数を用いて、パイロット信号と受信データとの間における特性差を推定し、この特性差を考慮して、基地局装置に要求する変調方式を決定している。
【００６１】
これにより、フェージング環境下においても、最も高速な変調方式であり、かつ、通信端末装置における受信データの品質が所望品質を満たす変調方式を確実に決定することができるので、高品質かつ高効率なデータ通信を行うことができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、説明の簡略化のために、１つの通信端末装置が、ドップラ周波数に基づいて変調方式を決定して、決定した変調方式を基地局装置に報知し、また、基地局装置が、この通信端末装置に報知された変調方式を適用した送信データを、この通信端末装置に送信する場合を例にとり説明したが、本発明は、複数の通信端末装置に対して送信データを送信する場合においても適用可能なものである。
【００６３】
すなわち、本発明は、複数の通信端末装置が同様に変調方式を決定し、決定した変調方式を基地局装置に報知し、また、基地局装置が、各通信端末装置から報知された変調方式に基づいて、いずれの通信端末装置から送信データを送信するかを決定（スケジューリング）し、スケジューリングに従って通信端末装置に対して送信データを送信する場合においても適用可能なものである。この場合、基地局装置は、ある通信端末装置に対して送信データを送信する際には、この通信端末装置に報知された変調方式を送信データに適用することはいうまでもない。
【００６４】
また、本実施の形態では、下り回線のスロットフォーマットとして図８に示したものを用いる場合を例にとり説明したが、本発明は、これに限定されず、図８に示したもの以外のスロットフォーマットを適用することが可能であることは、いうまでもない。具体的には、適用可能なスロットフォーマットとは、データ部（情報信号を送信するための部分）と、パイロット部（既知参照信号を送信するための部分）と、が時間多重されたスロットフォーマットに相当する。なお、ｆｄを検出することが可能である限り、各パイロット部間の時間差、さらには１スロットにおけるパイロット部の数については特別な限定はない。
【００６５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、基地局装置が受信信号を用いてドップラ周波数を検出し、検出したドップラ周波数、および、通信端末装置により報知された変調方式に基づいて、通信端末装置に対する送信データに適用する変調方式を決定する場合について説明する。
【００６６】
上記実施の形態１では、通信端末装置がｆｄを検出している。しかし、ｆｄというのは、通信端末装置の移動速度によってのみ決まるものであるので、基地局装置は、上り信号のｆｄを検出することにより、下り信号のｆｄを検出することが可能である。そこで、本実施の形態では、通信端末装置ではなく基地局装置がｆｄの検出を行う。
【００６７】
図６は、本発明の実施の形態２にかかる基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図６における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００６８】
図６において、ｆｄ検出部６０１は、受信ＲＦ部１０２により無線受信処理された受信信号を用いて、ｆｄを検出する。なお、ｆｄ検出部６０１は、ｆｄを検出するための受信信号として、通信端末装置により送信されたいかなる信号を用いることが可能である。
【００６９】
補正部６０２は、コマンド復調部１０３により復調されたコマンドを用いて、通信端末装置により報知された変調方式を認識し、また、認識した変調方式およびｆｄ検出部６０１により検出されたｆｄを用いて、通信端末装置に対する送信データに適用する変調方式を決定する。適応変調部６０３は、補正部６０２により決定された変調方式を用いて、送信データに対して適応変調を行う。
【００７０】
図７は、本発明の実施の形態２にかかる通信端末装置の構成を示すブロック図である。なお、図７における実施の形態１（図２）と同様の構成については、図２におけるものと同様の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００７１】
図７において、要求変調方式決定部７０１は、ＳＩＲ検出部２０５により検出されたパイロット信号の受信品質を用いて、基地局装置に対して要求する変調方式を決定する。
【００７２】
適応復調部７０２は、図６における適応変調部６０３に用いられた変調方式に対応する復調方式を用いて復調処理を行う点を除いて、実施の形態１（図２）における適応復調部２０４と同様の構成を有する。
【００７３】
次いで、上記構成を有する通信端末装置および基地局装置の動作を説明する。なお、本実施の形態における実施の形態１と同様の動作については省略する。まず、図７に示す通信端末装置において、要求変調方式決定部７０１では、ＳＩＲ検出部２０５により検出されたパイロット信号の受信品質を用いて、基地局装置に対して要求する変調方式が決定される。変調方式としては、本通信端末装置におけるデータ部の受信品質が所望品質を満たし、かつ、最も高速な変調方式が決定される。決定された変調方式は、上述したように、コマンド生成部２０８に報知される。
【００７４】
次に、図６に示す基地局装置において、受信ＲＦ部１０２により無線受信処理された受信信号は、コマンド復調部１０３およびｆｄ検出部６０１に出力される。コマンド復調部１０３では、実施の形態１で説明したような処理がなされて、通信端末装置により送信されたコマンドが復調される。
【００７５】
ｆｄ検出部６０１では、無線受信処理された受信信号を用いて、ｆｄが検出される。具体的なｆｄの検出方法としては、実施の形態１におけるｆｄ検出部２０６におけるものと同様のものを用いることが可能である。検出されたｆｄは、補正部６０２に通知される。
【００７６】
補正部６０２では、検出されたｆｄに基づいて、コマンド復調部１０３により復調されたコマンド（すなわち、通信端末装置により報知された変調方式）に対する補正がなされる。具体的には、例えば、ｆｄが高い場合には、通信端末装置により報知された変調方式が１６ＱＡＭであったとしても、この通信端末装置に対する送信データに適用する変調方式として、１６ＱＡＭよりも１段階伝送レートの遅い変調方式が設定される。なお、ｆｄの大きさに応じて、通信端末装置により報知された変調方式よりも２段階以上遅い変調方式を設定するようにしてもよい。補正部６０２により設定された変調方式は、適応変調部６０３に通知される。
【００７７】
適応変調部６０３では、補正部６０２により設定された変調方式を用いて、通信端末装置への送信データに対する適応変調がなされる。適応変調された送信データは、実施の形態１で説明したように、送信ＲＦ部１０５に出力される。
【００７８】
この後、図７に示す通信端末装置において、適応復調部７０２では、受信ＲＦ部２０２により無線受信処理された受信信号に対して、図６に示した基地局装置における適応変調部６０３で用いられた変調方式に対応する復調方式による復調処理がなされる。これにより受信データが得られる。
【００７９】
このように、本実施の形態においては、基地局装置は、通信端末装置により送信された信号を用いてドップラ周波数を検出し、検出したドップラ周波数に応じて、パイロット信号の受信品質のみに基づいて通信端末装置により決定された変調方式（の候補）を（伝送レートのより遅い変調方式に）変更し、変更した変調方式を適用した送信データを通信端末装置に送信する。すなわち、基地局装置は、検出したドップラ周波数を用いて、通信端末装置におけるパイロット信号と受信データとの間における特性差を推定し、この推定差を考慮して、通信端末装置への送信データに適用する変調方式を決定している。
【００８０】
これにより、フェージング環境下においても、最も高速な変調方式であり、かつ、通信端末装置における受信データの品質が所望品質を満たす変調方式を確実に決定することができるので、高品質かつ高効率なデータ通信を行うことができる。さらに、通信端末装置においてドップラ周波数の算出を行う回路が不要となるので、通信端末装置の回路構成が簡単になる。この結果、通信端末装置における消費電力を少なくし、また、通信端末装置を小型化することができる。
【００８１】
なお、上記実施の形態１では、通信端末装置が、一例として、基地局装置により送信データに時間多重された送信された２つのパイロット信号を用いて、ｆｄを検出する場合について説明したが、通信端末装置は、基地局装置により送信されたいかなる信号（パイロット信号以外の信号でもよい）を用いてもｆｄを検出することが可能である。例えば、通信端末装置は、基地局装置により送信データに符号多重または時間多重されて送信されたパイロット信号（１つであっても複数であってもよい）を用いても、ｆｄを検出することが可能である。
【００８２】
同様に、上記実施の形態２では、基地局装置が、通信端末装置により送信された信号を用いて、ｆｄを検出する場合について説明したが、上記と同様に、基地局装置は、通信端末装置により送信データ等に符号多重または時間多重されて送信されたいかなる信号を用いても、ｆｄを検出することが可能である。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、既知参照信号の受信品質とドップラ周波数とに基づいて、情報信号に適用する変調方式を決定するするので、フェージング環境下においても受信品質を良好に保つ通信端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態１にかかる通信端末装置の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態１にかかる通信端末装置におけるｆｄ検出部の構成を示すブロック図
【図４】上記実施の形態１にかかる通信端末装置におけるｆｄ検出部によるｆｄ検出方法の様子を示す模式図
【図５】上記実施の形態１にかかる通信端末装置における要求変調方式決定部における変調方式の決定方法の一例を示す模式図
【図６】本発明の実施の形態２にかかる基地局装置の構成を示すブロック図
【図７】上記実施の形態２にかかる通信端末装置の構成を示すブロック図
【図８】ＨＤＲを用いた通信に用いられる下り回線のスロットフォーマットを示す模式図
【図９】従来のＨＤＲを用いた通信における変調方式の決定方法を示す模式図
【符号の説明】
１０３ コマンド復調部
１０４，６０３ 適応変調部
１０５，２１０ 送信ＲＦ部
１０２，２０２ 受信ＲＦ部
２０３ ＰＬ復調部
２０４，７０２ 適応復調部
２０５ ＳＩＲ検出部
２０６，６０１ ｆｄ検出部
２０７，７０１ 要求変調方式決定部
２０８ コマンド生成部
６０２ 補正部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル移動体通信システムにおいて用いられる適応変調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル移動体通信システムにおいて、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ）等の適応変調システムが提案されている。以下、従来のＨＤＲを用いた通信について、図８を参照して説明する。図８は、ＨＤＲを用いた通信に用いられる下り回線のスロットフォーマットを示す模式図である。
【０００３】
まず、通信端末装置は、受信信号におけるパイロット（ＰＬ１およびＰＬ２）部を復調してＳＩＲを検出する。さらに、通信端末装置は、検出したＳＩＲに基づいて、データ部の受信品質が所望品質を満たすことのできる変調方式が何であるのかを判断し、基地局装置に対して要求する変調方式を決定する。
【０００４】
変調方式の決定方法の具体例について、図９を参照して説明する。図９は、従来のＨＤＲを用いた通信における変調方式の決定方法を示す模式図である。図９において、パイロット部のＳＩＲが閾値１よりも低い場合には、通信端末装置において、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭが適用されたデータを受信しても、データ部の受信品質が所望のＢＥＲ（１０−３）を満たさない。よって、通信端末装置は、基地局装置に対して要求する変調方式として、ＱＰＳＫを選択する。
【０００５】
また、パイロット部のＳＩＲが閾値１と閾値２の間にある場合には、通信端末装置において、１６ＱＡＭが適用されたデータを受信しても、データ部の受信品質が所望のＢＥＲを満たすことができる。よって、通信端末装置は、基地局装置に対して要求する変調方式として、１６ＱＡＭを選択する。さらに、パイロット部のＳＩＲが閾値２より高い場合には、通信端末装置において、６４ＱＡＭが適用されたデータを受信しても、データ部の受信品質が所望のＢＥＲを満たすことができる。よって、通信端末装置は、基地局装置に対して要求する変調方式として、６４ＱＡＭを選択する。以上が変調方式の決定方法の具体例である。
この後、通信端末装置は、決定した変調方式を基地局装置に対して通知する。
【０００６】
一方、基地局装置は、各通信端末装置から通知された変調方式に基づいてスケジューリングを行い、スケジューリングにより決定された通信端末装置に対して、この通信端末装置から通知された変調方式を適用したデータを送信していく。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、移動体通信システムにおいては、通信端末装置が移動することにより、フェージングが発生する。フェージング環境下においては、パイロット部（パイロット信号）の受信品質に変化がなくとも、フェージングのドップラ周波数（ｆｄ）によって、データ部（受信データ）の受信品質が劣化する現象が発生する。よって、パイロット部の受信品質とデータ部の受信品質とが大きく異なる。
【０００８】
具体的には、図８から明らかなように、パイロット部がスロット中において占める時間は短いので、フェージング環境下であっても、通信端末装置におけるパイロット部の受信品質は良好なものとなる。ところが、データ部がスロット中において占める時間は長いので、フェージング環境下では、通信端末装置により受信されたデータ部にフェージングによる位相回転が生ずる。このため、通信端末装置におけるデータ部の受信品質が劣化する。よって、フェージング環境下においては、通信端末装置におけるパイロット部の受信品質とデータ部の受信品質とが大きく異なる（すなわち、データ部の受信品質は、パイロット部の受信品質を下回る）。
【０００９】
この結果、通信端末装置が、パイロット部で測定した受信品質に基づいて、基地局装置に対して要求する変調方式を決定すると、通信端末装置におけるデータ部の受信品質が所望品質を満たせなくなる。
【００１０】
以上のように、従来の適応変調システムにおいては、フェージング環境下では、通信端末装置における受信データの品質が所望品質を下回り、高効率かつ高品質なデータ通信を行うことが困難となる問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、フェージング環境下においても受信品質を良好に保つ通信端末装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信端末装置は、無線信号を基地局装置から受信する受信手段と、受信された信号の受信品質を検出する受信品質検出手段と、検出された前記受信品質と受信品質の閾値との大小関係に基づいて、伝送レートが互いに異なる複数の変調方式の中から前記無線信号に適用される変調方式を選択する選択手段と、選択された変調方式を要求するためのコマンドを前記基地局装置へ送信する送信手段と、前記受信された信号を用いてドップラ周波数を検出するドップラ周波数検出手段と、を具備し、前記選択手段は、検出された前記ドップラ周波数が大きいほど前記閾値をより大きく設定する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、フェージング環境下においても、最も高速な変調方式であり、かつ、通信端末装置における情報信号の品質が所望品質を満たす変調方式を確実に決定することができるので、高品質かつ高効率なデータ通信を行うことができる。
【００１３】
本発明の基地局装置は、パイロット部とデータ部とが時間多重された無線信号を基地局装置から受信し、前記パイロット部の受信品質を検出し、検出した前記受信品質に応じて、伝送レートが互いに異なる複数の変調方式の中から前記データ部に適用される変調方式を選択し、選択した変調方式を要求するためのコマンドを前記基地局装置へ送信する通信端末装置、に対して前記無線信号を送信する基地局装置であって、前記コマンドを受信する受信手段と、前記コマンドで要求された変調方式を他の変調方式に変更する変更手段と、前記他の変調方式で前記無線信号を変調する変調手段と、変調された前記無線信号を前記通信端末装置へ送信する送信手段と、受信信号のパイロット部を用いてドップラ周波数を検出する検出手段と、を具備し、前記変更手段は、検出された前記ドップラ周波数が大きいほど伝送レートがより遅い他の変調方式に変更し、フェージングに起因する前記パイロット部と前記データ部との間の特性差を考慮した変調方式の変更を行う構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、フェージング環境下においても、最も高速な変調方式であり、かつ、通信端末装置における情報信号の品質が所望品質を満たす変調方式を確実に決定することができるので、高品質かつ高効率なデータ通信を行うことができる。さらに、通信端末装置においてドップラ周波数の算出を行う回路が不要となるので、通信端末装置の回路構成が簡単になる。この結果、通信端末装置における消費電力を少なくし、また、通信端末装置を小型化することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、既知参照信号の受信品質とドップラ周波数とに基づいて、情報信号に適用する変調方式を決定することである。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、通信端末装置が検出したドップラー周波数に基づいて変調方式を決定する場合について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図１に示す基地局装置は、例えば図８に示したスロットフォーマットを用いて、通信端末装置に対して送信を行うものとする。
【００２９】
図１において、受信ＲＦ部１０２は、アンテナ１０１を介して受信された信号（受信信号）に対して、周波数変換等の所定の無線受信処理を行う。コマンド復調部１０３は、無線受信処理された受信信号に対して復調処理を行うことにより、通信端末装置により送信されたコマンドを復調する。適応変調部１０４は、コマンド復調部１０３により復調されたコマンドに従って決定された変調方式を用いて、送信データに対して適応変調を行う。送信ＲＦ部１０５は、所定の変調がなされたパイロット信号（パイロット信号１「ＰＬ１」およびパイロット信号２「ＰＬ２」）と、適応変調がなされた送信データとを時間多重することにより送信信号を生成し、生成された送信信号に対して周波数変換等の所定の無線送信処理を行い、無線送信処理された送信信号をアンテナ１０１を介して送信する。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態１にかかる通信端末装置の構成を示すブロック図である。図２において、受信ＲＦ部２０２は、アンテナ２０１を介して受信された信号（受信信号）に対して、周波数変換等の所定の無線受信処理を行う。
【００３１】
適応復調部２０４は、無線受信処理された受信信号を用いてデータ部の復調を行う。ＰＬ復調部２０３は、無線受信処理された受信信号を用いてパイロット信号の復調を行う。ＳＩＲ検出部２０５は、ＰＬ復調部２０３により復調されたパイロット信号を用いて受信品質（例えばＳＩＲ等）を検出する。ｆｄ検出部２０６は、ＰＬ復調部２０３により復調されたパイロット信号を用いてｆｄ（ドップラ周波数）を検出する。
【００３２】
要求変調方式決定部２０７は、ＳＩＲ検出部２０５により検出されたパイロット信号の受信品質と、ｆｄ検出部２０６により検出されたｆｄとを用いて、基地局装置に対して要求する変調方式（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等）を決定する。なお、変調方式の決定方法については後述する。
【００３３】
コマンド生成部２０８は、要求変調方式決定部２０７により決定された変調方式に対応するコマンドを生成する。変調部２０９は、コマンド生成部２０８により生成されたコマンドを変調する。送信ＲＦ部２１０は、変調部２０９により変調されたコマンドに対して周波数変換等の所定の無線送信処理を行い、無線送信処理されたコマンドをアンテナ２０１を介して送信する。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態１にかかる通信端末装置におけるｆｄ検出部２０６の構成を示すブロック図である。図３において、図２におけるＰＬ復調部２０３により復調されたパイロット信号のうち、「ＰＬ１」がＰＬ１チャネル推定部３０１に出力され、「ＰＬ２」がＰＬ２チャネル推定部３０２に出力される。
【００３５】
ＰＬ１チャネル推定部３０１は、復調された「ＰＬ１」のチャネル推定を行う。ＰＬ２チャネル推定部３０２は、復調された「ＰＬ２」のチャネル推定を行う。
【００３６】
角度差検出部３０３は、ＰＬ１チャネル推定部３０１からのチャネル推定結果と、ＰＬ２チャネル推定部３０２からのチャネル推定結果とを用いて、両チャネル推定結果の間の角度差θを算出する。
【００３７】
ｆｄ算出部３０４には、図８に示すスロットフレームにおける「ＰＬ１」と「ＰＬ２」との時間差を示す情報（以下「時間差情報」という。）が入力されている。このｆｄ算出部３０４は、時間差情報と、角度差検出部３０３からの角度差θとを用いて、ドップラ周波数を検出する。
【００３８】
次いで、上記構成を有する通信端末装置および基地局装置の動作を説明する。まず、図１に示す基地局装置において、送信ＲＦ部１０５では、所定の変調がなされたパイロット信号（「ＰＬ１」および「ＰＬ２」）と、適応変調がなされた送信データとが、図８に示すように、時間多重されることにより、送信信号が生成される。なお、適応変調がなされた送信データの詳細については後述する。生成された送信信号は、所定の無線送信処理がなされた後、アンテナ１０１を介して送信される。
【００３９】
基地局装置により送信された信号は、アンテナ２０１を介して図２に示す通信端末装置に受信される。図２において、アンテナ２０１を介して受信された信号（受信信号）は、受信ＲＦ部２０２により、所定の無線受信処理がなされる。無線受信処理された受信信号のうちデータ部（図８参照）に対応する信号は、適応復調部２０４に出力され、また、無線受信処理された受信信号のうちパイロット信号に対応する信号は、ＰＬ復調部２０３に出力される。
【００４０】
ＰＬ復調部２０３では、受信ＲＦ部２０２からの受信信号に対する復調処理が行われる。これにより、パイロット信号１「ＰＬ１」およびパイロット信号２「ＰＬ２」が復調される。復調された「ＰＬ１」および「ＰＬ２」は、ＳＩＲ検出部２０５およびｆｄ検出部２０６に出力される。
【００４１】
ＳＩＲ検出部２０５では、ＰＬ復調部２０３により復調された「ＰＬ１」および「ＰＬ２」を用いて、受信品質が検出される。検出された受信品質は、要求変調方式決定部２０７に出力される。
【００４２】
ｆｄ検出部２０６では、ＰＬ復調部２０３により復調された「ＰＬ１」および「ＰＬ２」を用いて、ｆｄ（ドップラ周波数）が検出される。ｆｄ検出の具体例について、図３に加えて図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施の形態１にかかる通信端末装置におけるｆｄ検出部２０６によるｆｄ検出方法の様子を示す模式図である。
【００４３】
図３を参照するに、ＰＬ復調部２０３により復調された「ＰＬ１」は、ＰＬ１チャネル推定部３０１に入力され、また、ＰＬ復調部２０３により復調された「ＰＬ２」は、ＰＬ２チャネル推定部３０２に入力される。
【００４４】
ＰＬ１チャネル推定部３０１では、復調された「ＰＬ１」のチャネル推定がなされる。ＰＬ２チャネル推定部３０２では、復調された「ＰＬ２」のチャネル推定がなされる。ＰＬ１チャネル推定部３０１およびＰＬ２チャネル推定部３０２によるチャネル推定の結果は、角度差検出部３０３に出力される。
【００４５】
角度差検出部３０３では、図４に示すように、「ＰＬ１」のチャネル推定結果と「ＰＬ２」のチャネル推定結果との間の角度差θが算出される。算出された角度差θはｆｄ算出部３０４に出力される。
【００４６】
ｆｄ算出部３０４では、角度差検出部３０３により算出された角度差θと、時間差情報とを用いて、フェージング変動が検出され、ドップラ周波数（ｆｄ）が算出される。算出されたｆｄは要求変調方式決定部２０７に出力される。
【００４７】
要求変調方式決定部２０７では、ＳＩＲ検出部２０５により検出されたパイロット信号の受信品質と、ｆｄ検出部２０６により検出されたｆｄとを用いて、基地局装置に対して要求する変調方式が決定される。変調方式としては、本通信端末装置におけるデータ部の受信品質が所望品質を満たし、かつ、最も高速な変調方式が決定される。以下、要求する変調方式の具体的な決定方法について、さらに図５を参照して説明する。
【００４８】
図５は、本発明の実施の形態１にかかる通信端末装置における要求変調方式決定部２０７における変調方式の決定方法の一例を示す模式図である。図５においては、基地局装置が送信データに例えばＱＰＳＫ方式、１６ＱＡＭ方式および６４ＱＡＭ方式のそれぞれを適用したときに、例えばｆｄが高い場合とｆｄが低い場合のそれぞれについて、通信端末装置におけるパイロット信号の受信品質（ＳＩＲ）に対する受信データの品質（誤り率特性：ＢＥＲ）の関係が示されている。
【００４９】
図５から明かなように、ｆｄが低い場合とｆｄが高い場合とでは、通信端末装置がパイロット信号を同じ品質で受信しても、受信データの特性に差がみられる。すなわち、ｆｄが高い場合の受信データの特性は、ｆｄが低い場合の受信データの特性よりも劣化する。このように、ｆｄが変化すると、パイロット信号の受信品質が同じであっても、受信データの特性が大きく変化する。
【００５０】
そこで、本実施の形態では、ｆｄの大きさに応じて用意した閾値を用いて、変調性式を決定する。すなわち、例えばｆｄが高い場合とｆｄが低い場合のそれぞれに対して、閾値１および閾値２を用意する。
【００５１】
ｆｄが高い場合においては、パイロット信号の受信品質が閾値１（ｆｄ高）よりも低いときには、ＱＰＳＫ変調方式を選択し、パイロット信号の受信品質が閾値１（ｆｄ高）と閾値２（ｆｄ高）の間にあるときには、１６ＱＡＭ変調方式を選択し、また、パイロット信号の受信品質が閾値２（ｆｄ高）より高いときには、６４ＱＡＭ変調方式を選択する。逆に、ｆｄが低い場合においては、パイロット信号の受信品質が閾値１（ｆｄ低）よりも低いときには、ＱＰＳＫ変調方式を選択し、パイロット信号の受信品質が閾値１（ｆｄ低）と閾値２（ｆｄ低）の間にあるときには、１６ＱＡＭ変調方式を選択し、また、パイロット信号の受信品質が閾値２（ｆｄ低）より高いときには、６４ＱＡＭ変調方式を選択する。
【００５２】
ここで、上記閾値は、次のようにして設定することが可能である。すなわち、まず、ｆｄが高い場合とｆｄが低い場合のそれぞれについて、パイロット信号の受信品質に対する受信データ（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭ等が適用された際の受信データ）の特性を求める。さらに、ｆｄが高い場合とｆｄが低い場合のそれぞれにおいて、１６ＱＡＭ変調方式が適用された際における受信データの特性が、所望品質を満たすのに最低限必要なパイロット信号の受信品質を閾値１とし、６４ＱＡＭ変調方式が適用された際における受信データの特性が、所望品質を満たすのに最低限必要なパイロット信号の受信品質を閾値２とする。
【００５３】
なお、本実施の形態では、ｆｄが低い場合とｆｄが高い場合のそれぞれに応じて、変調方式を決定する場合について説明したが、本発明は、３種類以上のｆｄに応じて、変調方式を決定する場合についても適用可能なものである。この場合においても、上述したような方法で閾値を設定することが可能である。
【００５４】
このように変調方式を選択することは、検出したドップラ周波数を用いて、パイロット信号と受信データとの間における特性差を推定し、この特性差を考慮して変調方式を選択することに相当する。以上が、要求変調方式決定部２０７による変調方式の具体的な決定方法である。
【００５５】
以上のようにして決定された変調方式は、コマンド生成部２０８に通知される。コマンド生成部２０８では、要求変調方式決定部２０７により決定された変調方式に対応するコマンドが生成される。コマンド生成部２０８により生成されたコマンドは、変調部２０９により変調され、送信ＲＦ部２１０により所定の無線送信処理がなされた後、アンテナ２０１を介して送信される。なお、適応変調部２０４における動作については後述する。
【００５６】
通信端末装置により送信された信号は、アンテナ１０１を介して図１に示す基地局装置により受信される。図１において、アンテナ１０１を介して受信された信号（受信信号）は、受信ＲＦ部１０２により、所定の無線受信処理がなされる。無線受信処理された受信信号は、コマンド復調部１０３により復調される。これにより、通信端末装置により送信されたコマンドが復調される。復調されたコマンドは、適応変調部１０４に出力される。
【００５７】
適応変調部１０４では、コマンド復調部１０３からのコマンドに従って決定された変調方式を用いて、通信端末装置への送信データに対する適応変調がなされる。適応変調された送信データは、送信ＲＦ部１０５に出力される。以後、上述したように、送信ＲＦ部１０５において、所定の変調がなされたパイロット信号と適応変調された送信データとが時間多重されることにより、送信信号が生成されて、生成された送信信号は、所定の無線送信処理されてアンテナ１０１を介して送信される。
【００５８】
基地局装置により送信された信号は、上述したように、アンテナ２０１を介して図２に示す通信端末装置により受信される。上述したように、受信ＲＦ部２０２により無線受信処理された受信信号のうちデータ部（図８参照）に対応する信号は、適応復調部２０４に出力され、また、無線受信処理された受信信号のうちパイロット信号に対応する信号は、ＰＬ復調部２０３に出力される。ＰＬ復調部２０３における動作については、上述した通りである。
【００５９】
適応復調部２０４では、受信ＲＦ部２０２により無線受信処理された受信信号に対して、図１に示した基地局装置における適応変調部１０４で用いられた変調方式に対応する復調方式による復調処理がなされる。これにより受信データが得られる。
【００６０】
このように、本実施の形態においては、パイロット信号を用いてドップラ周波数を検出し、検出したドップラ周波数およびパイロット信号の受信品質を用いて、フェージング環境下における受信データの受信品質を推定し、さらに、推定した受信データの受信品質に基づいて、基地局装置に要求する変調方式を決定している。すなわち、検出したドップラ周波数を用いて、パイロット信号と受信データとの間における特性差を推定し、この特性差を考慮して、基地局装置に要求する変調方式を決定している。
【００６１】
これにより、フェージング環境下においても、最も高速な変調方式であり、かつ、通信端末装置における受信データの品質が所望品質を満たす変調方式を確実に決定することができるので、高品質かつ高効率なデータ通信を行うことができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、説明の簡略化のために、１つの通信端末装置が、ドップラ周波数に基づいて変調方式を決定して、決定した変調方式を基地局装置に報知し、また、基地局装置が、この通信端末装置に報知された変調方式を適用した送信データを、この通信端末装置に送信する場合を例にとり説明したが、本発明は、複数の通信端末装置に対して送信データを送信する場合においても適用可能なものである。
【００６３】
すなわち、本発明は、複数の通信端末装置が同様に変調方式を決定し、決定した変調方式を基地局装置に報知し、また、基地局装置が、各通信端末装置から報知された変調方式に基づいて、いずれの通信端末装置から送信データを送信するかを決定（スケジューリング）し、スケジューリングに従って通信端末装置に対して送信データを送信する場合においても適用可能なものである。この場合、基地局装置は、ある通信端末装置に対して送信データを送信する際には、この通信端末装置に報知された変調方式を送信データに適用することはいうまでもない。
【００６４】
また、本実施の形態では、下り回線のスロットフォーマットとして図８に示したものを用いる場合を例にとり説明したが、本発明は、これに限定されず、図８に示したもの以外のスロットフォーマットを適用することが可能であることは、いうまでもない。具体的には、適用可能なスロットフォーマットとは、データ部（情報信号を送信するための部分）と、パイロット部（既知参照信号を送信するための部分）と、が時間多重されたスロットフォーマットに相当する。なお、ｆｄを検出することが可能である限り、各パイロット部間の時間差、さらには１スロットにおけるパイロット部の数については特別な限定はない。
【００６５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、基地局装置が受信信号を用いてドップラ周波数を検出し、検出したドップラ周波数、および、通信端末装置により報知された変調方式に基づいて、通信端末装置に対する送信データに適用する変調方式を決定する場合について説明する。
【００６６】
上記実施の形態１では、通信端末装置がｆｄを検出している。しかし、ｆｄというのは、通信端末装置の移動速度によってのみ決まるものであるので、基地局装置は、上り信号のｆｄを検出することにより、下り信号のｆｄを検出することが可能である。そこで、本実施の形態では、通信端末装置ではなく基地局装置がｆｄの検出を行う。
【００６７】
図６は、本発明の実施の形態２にかかる基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図６における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００６８】
図６において、ｆｄ検出部６０１は、受信ＲＦ部１０２により無線受信処理された受信信号を用いて、ｆｄを検出する。なお、ｆｄ検出部６０１は、ｆｄを検出するための受信信号として、通信端末装置により送信されたいかなる信号を用いることが可能である。
【００６９】
補正部６０２は、コマンド復調部１０３により復調されたコマンドを用いて、通信端末装置により報知された変調方式を認識し、また、認識した変調方式およびｆｄ検出部６０１により検出されたｆｄを用いて、通信端末装置に対する送信データに適用する変調方式を決定する。適応変調部６０３は、補正部６０２により決定された変調方式を用いて、送信データに対して適応変調を行う。
【００７０】
図７は、本発明の実施の形態２にかかる通信端末装置の構成を示すブロック図である。なお、図７における実施の形態１（図２）と同様の構成については、図２におけるものと同様の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００７１】
図７において、要求変調方式決定部７０１は、ＳＩＲ検出部２０５により検出されたパイロット信号の受信品質を用いて、基地局装置に対して要求する変調方式を決定する。
【００７２】
適応復調部７０２は、図６における適応変調部６０３に用いられた変調方式に対応する復調方式を用いて復調処理を行う点を除いて、実施の形態１（図２）における適応復調部２０４と同様の構成を有する。
【００７３】
次いで、上記構成を有する通信端末装置および基地局装置の動作を説明する。なお、本実施の形態における実施の形態１と同様の動作については省略する。まず、図７に示す通信端末装置において、要求変調方式決定部７０１では、ＳＩＲ検出部２０５により検出されたパイロット信号の受信品質を用いて、基地局装置に対して要求する変調方式が決定される。変調方式としては、本通信端末装置におけるデータ部の受信品質が所望品質を満たし、かつ、最も高速な変調方式が決定される。決定された変調方式は、上述したように、コマンド生成部２０８に報知される。
【００７４】
次に、図６に示す基地局装置において、受信ＲＦ部１０２により無線受信処理された受信信号は、コマンド復調部１０３およびｆｄ検出部６０１に出力される。コマンド復調部１０３では、実施の形態１で説明したような処理がなされて、通信端末装置により送信されたコマンドが復調される。
【００７５】
ｆｄ検出部６０１では、無線受信処理された受信信号を用いて、ｆｄが検出される。具体的なｆｄの検出方法としては、実施の形態１におけるｆｄ検出部２０６におけるものと同様のものを用いることが可能である。検出されたｆｄは、補正部６０２に通知される。
【００７６】
補正部６０２では、検出されたｆｄに基づいて、コマンド復調部１０３により復調されたコマンド（すなわち、通信端末装置により報知された変調方式）に対する補正がなされる。具体的には、例えば、ｆｄが高い場合には、通信端末装置により報知された変調方式が１６ＱＡＭであったとしても、この通信端末装置に対する送信データに適用する変調方式として、１６ＱＡＭよりも１段階伝送レートの遅い変調方式が設定される。なお、ｆｄの大きさに応じて、通信端末装置により報知された変調方式よりも２段階以上遅い変調方式を設定するようにしてもよい。補正部６０２により設定された変調方式は、適応変調部６０３に通知される。
【００７７】
適応変調部６０３では、補正部６０２により設定された変調方式を用いて、通信端末装置への送信データに対する適応変調がなされる。適応変調された送信データは、実施の形態１で説明したように、送信ＲＦ部１０５に出力される。
【００７８】
この後、図７に示す通信端末装置において、適応復調部７０２では、受信ＲＦ部２０２により無線受信処理された受信信号に対して、図６に示した基地局装置における適応変調部６０３で用いられた変調方式に対応する復調方式による復調処理がなされる。これにより受信データが得られる。
【００７９】
このように、本実施の形態においては、基地局装置は、通信端末装置により送信された信号を用いてドップラ周波数を検出し、検出したドップラ周波数に応じて、パイロット信号の受信品質のみに基づいて通信端末装置により決定された変調方式（の候補）を（伝送レートのより遅い変調方式に）変更し、変更した変調方式を適用した送信データを通信端末装置に送信する。すなわち、基地局装置は、検出したドップラ周波数を用いて、通信端末装置におけるパイロット信号と受信データとの間における特性差を推定し、この推定差を考慮して、通信端末装置への送信データに適用する変調方式を決定している。
【００８０】
これにより、フェージング環境下においても、最も高速な変調方式であり、かつ、通信端末装置における受信データの品質が所望品質を満たす変調方式を確実に決定することができるので、高品質かつ高効率なデータ通信を行うことができる。さらに、通信端末装置においてドップラ周波数の算出を行う回路が不要となるので、通信端末装置の回路構成が簡単になる。この結果、通信端末装置における消費電力を少なくし、また、通信端末装置を小型化することができる。
【００８１】
なお、上記実施の形態１では、通信端末装置が、一例として、基地局装置により送信データに時間多重された送信された２つのパイロット信号を用いて、ｆｄを検出する場合について説明したが、通信端末装置は、基地局装置により送信されたいかなる信号（パイロット信号以外の信号でもよい）を用いてもｆｄを検出することが可能である。例えば、通信端末装置は、基地局装置により送信データに符号多重または時間多重されて送信されたパイロット信号（１つであっても複数であってもよい）を用いても、ｆｄを検出することが可能である。
【００８２】
同様に、上記実施の形態２では、基地局装置が、通信端末装置により送信された信号を用いて、ｆｄを検出する場合について説明したが、上記と同様に、基地局装置は、通信端末装置により送信データ等に符号多重または時間多重されて送信されたいかなる信号を用いても、ｆｄを検出することが可能である。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、既知参照信号の受信品質とドップラ周波数とに基づいて、情報信号に適用する変調方式を決定するするので、フェージング環境下においても受信品質を良好に保つ通信端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態１にかかる通信端末装置の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態１にかかる通信端末装置におけるｆｄ検出部の構成を示すブロック図
【図４】上記実施の形態１にかかる通信端末装置におけるｆｄ検出部によるｆｄ検出方法の様子を示す模式図
【図５】上記実施の形態１にかかる通信端末装置における要求変調方式決定部における変調方式の決定方法の一例を示す模式図
【図６】本発明の実施の形態２にかかる基地局装置の構成を示すブロック図
【図７】上記実施の形態２にかかる通信端末装置の構成を示すブロック図
【図８】ＨＤＲを用いた通信に用いられる下り回線のスロットフォーマットを示す模式図
【図９】従来のＨＤＲを用いた通信における変調方式の決定方法を示す模式図
【符号の説明】
１０３ コマンド復調部
１０４，６０３ 適応変調部
１０５，２１０ 送信ＲＦ部
１０２，２０２ 受信ＲＦ部
２０３ ＰＬ復調部
２０４，７０２ 適応復調部
２０５ ＳＩＲ検出部
２０６，６０１ ｆｄ検出部
２０７，７０１ 要求変調方式決定部
２０８ コマンド生成部
６０２ 補正部
Claims (3)
- 無線信号を基地局装置から受信する受信手段と、
受信された信号の受信品質を検出する受信品質検出手段と、
検出された前記受信品質と受信品質の閾値との大小関係に基づいて、伝送レートが互いに異なる複数の変調方式の中から前記無線信号に適用される変調方式を選択する選択手段と、
選択された変調方式を要求するためのコマンドを前記基地局装置へ送信する送信手段と、
前記受信された信号を用いてドップラ周波数を検出するドップラ周波数検出手段と、を具備し、
前記選択手段は、検出された前記ドップラ周波数が大きいほど前記閾値をより大きく設定する、
ことを特徴とする通信端末装置。 - 前記無線信号は、パイロット部とデータ部とが時間多重された信号であり、
前記受信品質検出手段は、前記パイロット部の受信品質を検出し、
前記ドップラ周波数検出手段は、前記パイロット部を用いてドップラ周波数を検出し、
前記選択手段は、検出された前記ドップラ周波数が大きいほど前記閾値をより大きく設定し、フェージングに起因する前記パイロット部と前記データ部との間の特性差を考慮して前記データ部に適用される変調方式を選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。 - パイロット部とデータ部とが時間多重された無線信号を基地局装置から受信し、前記パイロット部の受信品質を検出し、検出した前記受信品質に応じて、伝送レートが互いに異なる複数の変調方式の中から前記データ部に適用される変調方式を選択し、選択した変調方式を要求するためのコマンドを前記基地局装置へ送信する通信端末装置、に対して前記無線信号を送信する基地局装置であって、
前記コマンドを受信する受信手段と、
前記コマンドで要求された変調方式を他の変調方式に変更する変更手段と、
前記他の変調方式で前記無線信号を変調する変調手段と、
変調された前記無線信号を前記通信端末装置へ送信する送信手段と、
受信信号のパイロット部を用いてドップラ周波数を検出する検出手段と、を具備し、
前記変更手段は、検出された前記ドップラ周波数が大きいほど伝送レートがより遅い他の変調方式に変更し、フェージングに起因する前記パイロット部と前記データ部との間の特性差を考慮した変調方式の変更を行う、
ことを特徴とする基地局装置。
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