JP2005051684A - 伝送速度決定方法およびそれを利用した端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 所定の処理に必要な情報を、より確実に伝送する。
【解決手段】
アプリケーション制御部１０１は、データの受信に先立って受信すべきデータのサイズに関する情報を入手する。通信データ量判定部１０３は、データのサイズが所定のしきい値より大きいか小さいかを判定する。変調方式決定部１０６は、特にデータのサイズがしきち値より小さいと判断された場合に、品質測定部１０６の測定結果を参照する適応変調処理で決定される変調方式に代えて、予め定めた高信頼度の変調方式を用いて通信することを基地局装置へ要求する。
【選択図】 図１

Description

本発明は伝送速度決定技術に関する。特に伝送速度を変更する場合の伝送速度決定方法ならびにそれを利用した端末装置に関する。

無線通信システムでは、伝送路環境が時間と共に変動するが、その様な伝送路環境下で伝送速度を高める技術のひとつに適応変調方式がある。適応変調方式は、伝送路の環境に応じて変調方式を制御し、例えば、伝送路環境が悪いと判断される場合には、高信頼度の変調方式を使用してデータを伝送し、一方、伝送路環境がよいと判断される場合には、多情報量の変調方式を使用してデータを伝送する（例えば、特許文献１参照）。

無線通信システムに含まれた基地局装置と端末装置が、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式で通信している場合、一般的に上り回線のスロットと下り回線のスロットが、規則的に交互に送信される。

また、それぞれのスロットは、伝送路環境の推定に使用されるプリアンブル、送信に使用した変調方式を示した変調方式情報、情報シンボルを含む。ＴＤＤ方式において伝送路の可逆性が成り立つ場合、基地局装置はスロットを受信し、受信ベースバンド信号およびＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）等の受信レベル情報から、伝送路のＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）や遅延スプレッド等を検出して、次の送信タイミングにおける伝送路環境を推定する。さらに、この推定結果に従って、送信に使用すべき変調方式を選択する。

これにより、理想的には伝送路品質に適した伝送速度となる。しかしながら、実際の伝送路環境は端末装置の移動などによって変動しており、伝送路品質を測定したときと、実際に信号を伝送するときに適した変調方式が異なる場合もある。

特に、端末装置からの切断要求や緊急メッセージなどの通信の制御に関連した重要な情報を送受信する場合にあっては、伝送エラーや再送の発生により通信システム全体の制御に影響を及ぼすこともある。そこで、本出願人は、特願２００３−１４６０５２号において、送受信する制御信号の重要度に応じて適応変調の方式を選択する装置を提案している。
特開２００２−２９０２４６号公報

発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。

送受信する制御信号が、重要度の高い信号である場合、伝送誤りを起こしにくい高信頼度の変調方式を選択することで、再送の発生を押さえ、より確実な伝送が行える。しかし、電子メールやホームページの閲覧など、上位のアプリケーションによって制御されるデータに関しては、アプリケーションの動作に応じて、その発生頻度や大きさがまちまちであり、動作に対する影響を一様に特定することが非常に困難である。

特に、まれにしかデータが発生せず、かつそのデータのサイズが小さい場合には、データが発生する度に適応変調を行うための変調方式切替え手順が実行されれば、その切替え手順に要する期間が長くなり、伝送効率が低下する。さらに、伝送路品質を測定したときから実際に信号を伝送するときまでに伝送路品質が劣化する場合にあっては、データが小さいにも関わらず伝送エラーの発生でデータの再送が行われ、伝送効率がより低下する。

本発明者はこうした状況を認識して、本発明をなしたものであり、その目的は可変の伝送速度でデータの通信を行う場合において、送受信するデータの大きさを考慮した伝送速度決定技術およびそれを利用した端末装置を提供することにある。

本発明のある態様は、端末装置である。この装置は、基地局装置と可変の伝送速度でデータを通信する通信部と、通信部を介しデータの受信に先立って受信すべきデータのサイズに関する情報を入手する受信データサイズ取得部と、受信すべきデータのサイズに応じて、基地局装置との伝送速度を決定する伝送速度決定部と、基地局装置に対し、決定した伝送速度でのデータの送信を要求する伝送速度要求部とを備える。

以上の装置により、所定の通信相手からデータの受信を行う際には、データの受信に先立って、受信すべきデータのサイズを取得し、そのサイズに応じて変調方式を決定するため、データ量が小さい場合においては、伝送誤りを起こしにくい高信頼度な変調方式が固定的に使用され、安定したデータ通信を実現することが可能である。

基地局装置との間の伝送路品質を測定する伝送路品質測定部と、測定した伝送路品質に応じて基地局装置との伝送速度の候補を導出する伝送速度導出部とをさらに備え、伝送速度決定部は、受信すべきデータのサイズがしきい値より小さい場合は、予め定めた伝送速度を、基地局装置との伝送速度に決定し、一方受信すべきデータのサイズがしきい値以上の場合は、導出した候補の伝送速度を基地局装置との伝送速度に決定してもよい。

本発明の別の態様も、端末装置である。この装置は、基地局装置と可変の伝送速度でデータを通信する通信部と、送信すべきデータを受け付け、送信すべきデータのサイズを計測する計測部と、計測した送信すべきデータのサイズに応じて、基地局装置との伝送速度を決定する伝送速度決定部と、基地局装置に対し、決定した伝送速度でのデータの送信を要求する伝送速度要求部とを備える。

以上の装置により、所定の相手へデータの送信を行う際においても、データの送信に先立って送信すべきデータのサイズを算出し、それに応じた変調方式を決定するため、データ量が小さい場合においては、伝送誤りを起こしにくい高信頼度な変調方式が固定的に使用され、安定したデータ通信を実現することが可能である。

伝送速度要求部は、前記伝送速度決定部で決定した伝送速度が、現在基地局装置との間で設定されている伝送速度と同じ場合には、前記基地局装置に対し、伝送速度の変更を行わない旨の要求を行ってもよい。

本発明の別の態様は、伝送速度決定方法である。

この方法は、端末装置において、可変の伝送速度で通信する基地局装置からデータの受信に先立って受信すべきデータのサイズに関する情報を入手し、当該入手したサイズに関する情報に応じて、基地局装置との伝送速度を決定し、決定した伝送速度でのデータの送信を基地局装置に要求する。

以上の方法により、所定の通信相手からデータの受信を行う際には、データの受信に先立って、受信すべきデータのサイズを取得し、そのサイズに応じて変調方式を決定するため、データ量が小さい場合においては、伝送誤りを起こしにくい高信頼度な変調方式が固定的に使用され、安定したデータ通信を実現することが可能である。

本発明の別の態様も、伝送速度決定方法である。

この方法は、端末装置において、可変の伝送速度で通信する基地局装置に対して送信すべきデータのサイズをデータの送信に先立って計測し、送信すべきデータのサイズに応じて、基地局装置との伝送速度を決定し、決定した伝送速度でのデータの送信を基地局装置に要求する。

以上の方法により、所定の相手へデータの送信を行う際においても、データの送信に先立って送信すべきデータのサイズを算出し、それに応じた変調方式を決定するため、データ量が小さい場合においては、伝送誤りを起こしにくい高信頼度な変調方式が固定的に使用され、安定したデータ通信を実現することが可能である。

本発明の別の態様は、プログラムである。

このプログラムは、可変の伝送速度で通信する基地局装置からデータの受信に先立って受信すべきデータのサイズに関する情報を無線ネットワークを介して入手し、メモリに記憶するステップと、メモリに記憶したサイズに関する情報に応じて、基地局装置との伝送速度を決定するステップと、決定した伝送速度でのデータの送信を、無線ネットワークを介して基地局装置に要求するステップとを含む。

本発明の別の形態も、プログラムである。

このプログラムは、可変の伝送速度で通信する基地局装置に対して送信すべきデータのサイズを送信すべきデータを生成したプログラムとのインタフェースを介してデータの送信に先立って計測し、メモリに記憶するステップと、メモリに記憶したデータのサイズに応じて、基地局装置との伝送速度を決定するステップと、決定した伝送速度でのデータの送信を無線ネットワークを介して基地局装置に要求するステップとを含む。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、端末装置は、所定の通信相手からデータの受信を行う際には、データの受信に先立って、受信すべきデータのサイズを取得し、そのサイズに応じて変調方式を決定するため、データ量が小さい場合においては、伝送誤りを起こしにくい高信頼度な変調方式が固定的に使用され、安定したデータ通信を実現することができる。

また、端末装置は、所定の相手へデータの送信を行う際においても、データの送信に先立って送信すべきデータのサイズを算出し、それに応じた変調方式を決定するため、データ量が小さい場合においては、伝送誤りを起こしにくい高信頼度な変調方式が固定的に使用され、安定したデータ通信を実現することができる。

本実施の形態は、端末装置と基地局装置との間で、伝送路の環境に応じて適応変調を行う通信システムに関し、端末装置は、データの受信にあっては、受信に先立って受信すべきデータのサイズに関する情報を入手し、そのサイズがしきい値より小さい場合には、基地局装置が送信すべき信号の変調方式として端末装置で予め定めた変調方式を固定的に用いることを基地局装置へ要求する。また、端末装置は、データの送信にあっては、送信すべきデータを生成すると、そのデータのサイズを計測し、送信するデータのサイズがしきい値より小さい場合には、端末装置が送信すべき信号の変調方式として端末装置で予め定めた変調方式を固定的に用いることを基地局装置へ要求する。

図１は、本実施の形態に係る通信システムを示す。通信システム１０は、端末装置１００、基地局装置２００、ネットワーク３００を含む。

また、端末装置１００は、アプリケーション制御部１０１と、無線通信制御部１０２と、通信データ量判定部１０３と、変復調部１０４と、品質測定部１０５と、変調方式決定部１０６と、無線部１０７と、端末用アンテナ１０８と、制御部１０９とを含む。

アプリケーション制御部１０１は、電子メールやＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）のホームページ閲覧等を行う制御部であり、使用者から電子メールの送受信やホームページ表示等の指示を受け付け、後述する無線通信制御部１０２に対して通信路の接続や切断を指示するとともに、受信すべきデータや送信すべきデータのサイズを取得あるいは計測して、後述する通信データ量判定部１０３に出力する。なお、「通信路」とは、端末装置１００が電子メールの送受信やホームページの閲覧などを行うために接続する通信相手との間に設定されるデータ伝送のための信号線路であり、端末装置から基地局装置までの無線通信区間の他、基地局装置から通信相手までの全ての通信区間を含む。

無線通信制御部１０２は、アプリケーション制御部１０１から指示される通信路の接続や切断の要求に応じて、基地局装置２００との間での無線チャネルの割当や適応変調に関わるメッセージのやりとりを行う他、通信相手との通信路の設定を行う。

通信データ量判定部１０３は、アプリケーション制御部１０１から出力される送信すべきデータ、あるいは受信すべきデータのサイズに関する情報を入力し、そのサイズが図示しない記憶部に予め記憶された所定のサイズ（以下、しきい値と称する）より大きいか小さいかを判断し、その判断結果を後述する変調方式決定部１０６に出力する。

変復調部１０４は、送信すべき情報を変調し、また受信した情報を復調する。ここでは、例えば適応変調機能を有する端末装置１００にあっては、複数の変調方式（π／４シフトＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、１６ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を備え、基地局装置２００からの指示や通知に従って適応的に変更されるものとする。なお、変復調方式の決定は、変調方式（端末装置１００から基地局装置２００への上り信号）については、基地局装置２００からの指示で決定され、また復調方式（基地局装置２００から端末装置１００への下り信号）の決定は、端末装置１００から基地局装置２００への要求信号に対する基地局装置２００の応答信号により決定される。

品質測定部１０５は、受信した信号の品質を適宜測定する。受信した信号の品質は任意のもので構わないが、ここでは変復調部１０４で復調した信号あるいはＲＳＳＩ（受信信号強度表示信号：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）から受信した希望信号の強度、受信した干渉信号の強度、希望信号と干渉信号との強度の比などを測定する。あるいは、変復調部１０４で復調した信号の誤り率を測定してもよい。

変調方式決定部１０６は、通信データ量判定部１０３からのデータのサイズに関する判定結果に応じ、データのサイズがしきい値より小さい場合には、予め定めた変調方式を一意に決定し、一方、データのサイズがしきい値より大きい場合には、品質測定部１０５で測定した信号の品質から、当該測定した品質に応じた変調方式を決定する。以下に、品質測定部１０５で測定した品質から変調方式を決定する一例として、信号の品質を希望信号と干渉信号との強度の比とする場合について説明する。図２に変調方式を決定する際に用いるテーブルの一例を示す。予め基準値「Ａ」を規定して記憶しておき、測定した強度の比が基準値「Ａ」以上であれば、変調方式を多情報量の信号伝送が可能な１６ＱＡＭに決定し、測定した強度の比が基準値「Ａ」未満であれば、変調方式を高信頼度の伝送が可能なπ／４シフトＱＰＳＫに決定する。

無線部１０７は、送信においては、変復調部１０４で処理されるベースバンドの信号をＤＡ変換し、無線周波数へ周波数変換した後、増幅して後述するアンテナより送信する。また、受信においては、アンテナより入力した信号をＬＮＡ（低雑音増幅装置：Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）にて増幅した後、ベースバンド周波数へ周波数変換し、ＡＤ変換して変復調部１０４へベースバンド信号として出力する。

端末用アンテナ１０８は、無線周波数の信号を送受信する。なお、端末用アンテナ１０８は、無指向性アンテナ、所定の指向性アンテナ、アダプティブアレーアンテナのいずれでもよく、またダイバーシチ機能を有していてもよい。

制御部１０９は、端末装置１００のタイミング処理や制御信号の処理等を実行する。

この構成は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的には図示しないメモリ上に予め記憶され、実行時に読み出されるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図３は、実施の形態に係るフレームフォーマットを示す。当該フレームフォーマットでは、複数のフレームが連続的に配置されている。ここでは、これを「フレーム１」から「フレーム１００」で示すが、その前後にも図示しないフレームが配置されている。また、ひとつのフレームが８個のタイムスロットによって構成されており、簡易型携帯電話システムと同一の構成となっている。ここでは、これを「スロット１」から「スロット８」で示す。

さらに、８個のタイムスロットのうち、４個のタイムスロット、すなわち「スロット１」から「スロット４」が下り回線に使用され、残りの４個のチャネル、すなわち「スロット５」から「スロット８」が上り回線に使用される。

図４は、電子メールを受信する際の端末装置１００の処理手順を示すフローチャートである。

端末装置１００が、基地局装置２００を介してメールサーバと接続し、自端末宛の電子メールを受信する場合について説明する。

端末装置１００のアプリケーション制御部１０１は、使用者より電子メールの受信指示を受けると、無線通信制御部１０２に対し通信路の接続を要求する。

通信路の接続要求を受けた無線通信制御部１０２では、初めに、無線部１０７を介して基地局装置２００から無線チャネルの割当を受け、そのチャネルでの同期確立後、ネットワーク３００を介してメールサーバとの接続を行う（Ｓ４０１）。

通信路の接続が完了すると、アプリケーション制御部１０１は、メールサーバに対して自端末宛の新着メールがあるか否かを確認する（Ｓ４０２）。

そして、メールがある場合（Ｓ４０２のＹ）には、メールの一覧とサイズに関する情報を入手し（Ｓ４０３）、一覧から受信するメールの選択を行う（Ｓ４０４）。

さて、アプリケーション制御部１０１は、受信すべきメールの選択が完了すると、選択したメールの総計のサイズを算出（複数ある場合には総計のサイズ）し、それを通信データ量判定部１０３へ出力すると共にデータのサイズ判定を指示する（Ｓ４０５）。

判定の指示を受けた通信データ量判定部１０３では、予め定めたしきい値と、アプリケーション制御部１０１より伝えられたサイズとを比較し、その大小を変調方式決定部１０６へ出力する。

そして、通信データ量判定部１０３より、サイズの判定結果が伝えられた変調方式決定部１０６では、データのサイズがしきい値より小さい場合（Ｓ４０５のＮ）には、基地局装置２００へ要求する変調方式を予め定めた変調方式（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）に一意的に決定し（Ｓ４０６）、一方、データのサイズがしきい値より大きい場合（Ｓ４０５のＹ）には、適応変調に関する処理を行って、その結果に応じて選択される変調方式を基地局装置２００へ要求する変調方式に決定する。

変調方式決定部１０６は、通信データ量判定部１０３より、データのサイズがしきい値より大きいと伝えられると、品質測定部１０５が適時測定している伝送路の品質情報を入力し（Ｓ４０７）、伝送路品質が規定値以上であれば（例えば、図２に示す「Ａ」以上と判断される場合）（Ｓ４０８のＹ）変調方式を１６ＱＡＭに決定し（Ｓ４０９）、一方、伝送路品質が規定値より劣れば（例えば、図２に示す「Ａ」未満と判断される場合）（Ｓ４０８のＮ）、変調方式を予め定めたπ／４シフトＱＰＳＫに決定する（Ｓ４０６）。

決定した変調方式が、無線通信制御部１０２と変復調部１０４へそれぞれ伝えられると、無線通信制御部１０２では、決定した変調方式での通信を基地局装置２００へ要求し（Ｓ４１０）、現在通信している変調方式と異なる場合には、基地局装置２００からの応答を待って変調方式の切替えを実行する。

これらの動作により、変調方式が定まり、その変調方式での同期が確立すると、アプリケーション制御部１０１は、選択したメールをメールサーバから受信し（Ｓ４１１）、受信終了後、受信したメールをメールサーバ上から削除する（Ｓ４１２）。

そして、メールの削除を終えると、メールサーバとの接続を切断し（Ｓ４１３）、無線通信制御部１０２へ無線回線の切断を指示して一連の動作を終了する。

なお、本実施の形態における受信メールの選択は、使用者に対してメールの一覧を表示し、その中から幾つかの選択を受け付ける方法の他、アプリケーション制御部１０１による処理で、入手したメールに関する情報から、特定発信人からのメール、あるいは、所定サイズ以下のメール、更には、重要表示のあるメールや日付情報が新しいメールなど、多様な選択方法が実現可能であるが、いかなる選択方法であっても構わない。

図５は、図４において説明した電子メールを受信する際にメールサーバとの間で送受される電子メールの受信プロトコル（ＰＯＰ：Ｐｏｓｔ Ｏｆｆｉｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のシーケンス図である。

端末装置１００のアプリケーション制御部１０１は、基地局装置２００を介してメールサーバと接続すると、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）コネクションの確立を行う（Ｓ５０１）。

そして、ＴＣＰコネクションが確立すると、アプリケーション制御部１０１は、予めメールサーバとの間で取り決められた、使用者の識別を行うためのユーザ認証に関するＩＤ情報（ＵＳＥＲ）（Ｓ５０２）とパスワード（ＰＡＳＳ）を送信する（Ｓ５０４）。

メールサーバでは、ユーザ認証とパスワードが確認されると、それぞれ応答（ＯＫ）を返信し（Ｓ５０３，Ｓ５０５）、認証された旨を伝える。

さて、端末装置１００のアプリケーション制御部１０１では、ユーザ認証確認後、自端末宛のメールの有無を確認するため、メールサーバに対して状態の確認を行うメッセージ（ＳＴＡＴ）を送信する（Ｓ５０６）。この状態確認では、メールサーバより、自端末宛メールの有無と、ある場合にはその数と全てのデータのサイズが返信される（Ｓ５０７）。

この情報を入手したアプリケーション制御部１０１では、自端末宛のメールが複数存在する場合には、メールの一覧とその関連情報を要求する旨のメッセージ（ＬＩＳＴ）をメールサーバへ送信し（Ｓ５０８）、その応答としてメールサーバよりメールごとの詳細な情報（表題や発信人、サイズ、添付ファイルの有無など）を受信し（Ｓ５０９）、その中から実際に受信するメールの選択を行うと共に、受信するデータの総計サイズを算出する（Ｓ５１０）。

なお、受信メールが一通しかない場合や、多数あっても全てのメールを受信する場合においては、Ｓ５０７により受信するデータのサイズが既知であるため、メールサーバへの一覧要求（ＬＩＳＴ）は省略可能である。

そして、受信すべきメールの選択とその総計サイズが算出されると、サイズ情報や伝送路の品質に応じた変調方式を決定し、基地局装置２００との処理を行って無線回線上の変調方式を設定する。

さて、変調方式が決定し切替処理がなされると、アプリケーション制御部１０１は、電子メールの受信を要求するメッセージ（ＲＥＴＲ）をメールサーバへ送信し（Ｓ５１１）、その応答として選択したメールを受信する（Ｓ５１２）。そして、選択したメールの受信が完了すると、メールサーバより受信済メールの削除（ＤＥＬＥ）を行い（Ｓ５１３，Ｓ５１４）、終了メッセージ（ＱＵＩＴ）を送信してメールサーバーとのＴＣＰコネクションを切断する（Ｓ５１５，Ｓ５１６）。

図６は、端末装置の電子メール受信に関する無線区間の処理で、データのサイズがしきい値より大きく、適応変調処理を実行する場合のシーケンス図である。当該処理は、端末装置１００と基地局装置２００の間の無線区間の接続を示すシーケンスであり、端末装置１００が電子メールを受信するに際し、メールサーバへの接続（ＴＣＰコネクションの確立）を行う前の基地局装置２００との無線接続処理に該当する他、通信開始後の適応変調処理のシーケンスに該当する。

端末装置１００の使用者により、アプリケーション制御部１０１を介して電子メールの受信が指示されると、無線通信制御部１０２は、基地局装置２００へ無線チャネルの割当を要望する「ＬＣＨ（Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌ）確立要求」メッセージを生成し、基地局装置２００へ送信する（Ｓ６０１）。

基地局装置２００では、無線チャネルの空き状況を確認し、空きがあれば「ＬＣＨ割当」メッセージを返信する（Ｓ６０２）。

端末装置１００は、割当てられた無線チャネルにて、同期バーストの送信を行い（Ｓ６０３）、また基地局装置２００も端末装置１００に対して同期バーストの応答を返信し、互いのリンクチャネルの確立を図る。

端末装置１００と基地局装置２００との間で割り当てられた無線チャネルにて、同期が確立し情報の交換が可能になれば、端末装置１００と基地局装置２００は、互いが処理可能な変調方式の情報を交換するなどの処理を含んだ機能ネゴシエーションを実行し（Ｓ６０５）、通信状態に至る（Ｓ６０６）。

なお、機能ネゴシエーション直後の、最初の通信状態で使用する変調方式は、伝送路の品質が不明なことより、端末装置１００および基地局装置２００の適応変調方式への対応如何に関わらず全ての装置が共通で備えるπ／４シフトＱＰＳＫである。

さて、通信状態に至った端末装置１００では、図４および図５にて説明した処理手順により、メールサーバとのＴＣＰコネクションを確立し、受信すべきメールの有無を確認した後、受信すべきメールが存在する場合にはそのサイズ情報を取得する（Ｓ６０７）。

そして、受信すべきメールのサイズが予め定めたしきい値より大きい場合においては、変調方式決定部１０６は、適応変調処理を起動する。具体的には、変調方式決定部１０６は、品質測定部１０５が継続的に監視している受信信号の品質情報を入力し、予め定めた規定値以上の品質がある場合（例えば、図２に示す「Ａ」以上と判断される場合）には、変調方式としてより多情報量の伝送が可能な１６ＱＡＭを、逆に規定値未満の品質である場合（例えば、図２に示す「Ａ」未満と判断される場合）には、変調方式としてより伝送誤りの発生が少ないπ／４シフトＱＰＳＫを決定し、無線通信制御部１０２と変復調部１０４に伝える。

無線通信制御部１０２では、決定した変調方式でのデータの送信を要求する「伝送路品質通知信号」メッセージを生成し、無線部１０７を介して基地局装置２００へ送信する（Ｓ６０８）。一方、基地局装置２００では、メッセージを受信すると、対応の可否を確認し、対応可能であれば変調方式の切替を伝える「変調方式通知信号」メッセージ（Ｓ６０９）を返信する。

さて、端末装置１００では、基地局装置２００から返信された「変調方式通知信号」メッセージを受信すると、基地局装置２００との間で変調方式の切替処理を行い（Ｓ６１０）、新たな変調方式（１６ＱＡＭ）による通信（Ｓ６１１）に至った後、受信選択したメールの受信動作を実行する。

図７は、端末装置の電子メール受信に関する無線区間の処理で、データのサイズがしきい値より小さく、適応変調処理を中止させる場合のシーケンス図である。

なお、機能ネゴシエーションやその直後の通信中に至るまでのシーケンス（Ｓ７０１〜Ｓ７０６）は、図６（Ｓ６０１〜Ｓ６０６）と同様であるため、説明を省略する。

さて、通信状態に至った端末装置１００では、図４および図５にて説明した処理手順により、メールサーバとのＴＣＰコネクションを確立し、受信すべきメールの有無を確認した後、受信すべきメールが存在する場合にはサイズ情報を取得する（Ｓ７０７）。

そして、受信すべきメールのサイズが予め定めたしきい値より小さい場合においては、変調方式決定部１０６は、使用する変調方式を、予め設定した変調方式（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）に決定し、また、現在通信を行っている変調方式との比較確認を行う。

この比較確認により、現在通信を行っている変調方式と予め設定した変調方式が同一である場合（図７に示す一例は、通信開始直後のシーケンスであるため、通信中の変調方式と予め設定した変調方式とが同一であるとして説明する。また異なる場合については後述する図８にて説明する）、無線通信制御部１０２は、基地局装置２００に対して現状の変調方式からの切替禁止を要求する「変調方式変更禁止信号」メッセージを送信する（Ｓ７０８）。

そして、それを受信した基地局装置２００では、当該通信の継続を監視し、通信が切断されるまでは、伝送路の状況に関わらず現状の変調方式（π／４シフトＱＰＳＫ）を継続するよう設定する（Ｓ７０９）。

なお、本実施例では、決定した伝送速度でのデータの送信を基地局装置へ要求する一例として、端末装置１００の無線接続制御部は、現在通信を行っている変調方式と、予め定めた変調方式とが同一である場合に、「変調方式変更禁止信号」を基地局装置２００へ送信することで、基地局装置２００による変調方式の切り替えを禁止させたが、これに限るものではない。例えば、図６に示した適応変調を行う場合のメッセージ「伝送路品質通知信号」を用い、通信が継続する間は、現実の伝送路の品質に関わらず、常に予め定めた変調方式（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）を繰り返し要求しても良い。また、更には、基地局装置２００が、端末装置１００からの「伝送路品質通知信号」メッセージが適応変調処理を起動する上での不可欠な情報としている場合には、適応変調処理が起動されないように「伝送路品質通知信号」メッセージの送信を停止させてもよい。

図８は、端末装置の電子メール受信に関する無線区間の処理で、通信途中でアプリケーション切替を行う場合のシーケンス図である。当該処理は、図６、図７と同じく端末装置１００と基地局装置２００の間の無線区間の接続を示すが、本シーケンスでは、例えば、ＷＷＷなど他のアプリケーションにより、既に多情報量の変調方式（１６ＱＡＭ）にて通信を行いっている場合に、通信路の接続は継続したままで、アプリケーションの切替を行って電子メールの受信を行う際の手順を示すシーケンス図である。

さて、多情報量の変調方式にて通信状態（Ｓ８０１）にある端末装置１００では、図４および図５にて説明した処理手順により、メールサーバとのＴＣＰコネクションを確立し、受信すべきメールの有無を確認した後、ある場合にはサイズ情報を取得する（Ｓ８０２）。

そして、受信すべきメールのサイズが予め定めたしきい値より小さい場合においては、変調方式決定部１０６は、使用する変調方式を予め設定した変調方式（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）に決定し、また、現在通信を行っている変調方式との比較確認を行う。

この比較確認により、現在通信を行っている変調方式と予め設定した変調方式が異なる場合（図８は、多情報量変調方式での通信を前提としているので、通信中の変調方式と、予め定めた変調方式が異なるものとして説明する）、基地局装置２００に対して変調方式の切替えを要求する「伝送路品質通知信号」メッセージを送信する（Ｓ８０３）。

「伝送路品質通知信号」メッセージを受信した基地局装置２００では、対応の可否を確認し、可能であれば、変調方式の切替えを伝える「変調方式通知信号」メッセージ（Ｓ８０４）を返信する。

さて、端末装置１００にて「変調方式通知信号」メッセージが受信されると、端末装置１００においては、変復調部１０４にて基地局装置２００との変調方式の切替処理を行い（Ｓ８０５）、新たな変調方式（π／４シフトＱＰＳＫ）による通信（Ｓ８０６）に移行する。

また、端末装置１００では、新たな変調方式への移行が確認されると、無線通信制御部１０２にて、基地局装置２００に対して現状の変調方式からの切替禁止を要求する「変調方式変更禁止信号」メッセージを生成し、無線部１０７を介して送信する（Ｓ８０７）。

そして、それを受信した基地局装置２００では、当該通信の継続を監視し、通信が切断されるまでは、電波伝搬路の状況に関わらず現状の変調方式（π／４シフトＱＰＳＫ）を継続するよう設定する。

なお、本実施例では、決定した伝送速度でのデータの送信を基地局装置へ要求する一例として、「変調方式変更禁止信号」を基地局装置２００へ送信することで、基地局装置２００による変調方式の切り替えを禁止させたが、これに限るものではない。ステップ８０３で送信したπ／４シフトＱＰＳＫでの変調を要求する「伝送路品質通知信号」メッセージを繰り返し送信しても良いし、基地局装置２００が、端末装置１００からの「伝送路品質通知信号」メッセージを適応変調処理を起動する上での不可欠な情報としている場合には、適応変調処理が起動されないように「伝送路品質通知信号」メッセージの送信を停止させてもよい。

また、本実施例では、「変調方式変更禁止信号」にて、通信が切断されるまでは基地局装置２００が変調方式の切替を行わないよう設定しているが、例えば、電子メールの受信に継続してＷＷＷなどの他のアプリケーションによるデータの送受信を行う場合にあっては、「変調方式変更禁止解除信号」を設定し、変更の禁止を解除してもよい。

さて、端末装置１００では、新たな変調方式（π／４シフトＱＰＳＫ）による通信を確認した後、受信選択したメールの受信動作を実行する。

図９は、端末装置１００からデータを送信する場合の通信開始処理および変調方式変更処理を示すシーケンス図である。

端末装置１００のアプリケーション制御部１０１では、使用者より電子メールの送信やファイル転送の指示があると、通信の開始に先立ち、送信すべきデータのサイズを算出し、サイズ情報を通信データ量判定部１０３に出力してサイズ判定を指示する。

通信データ量判定部１０３では、そのサイズと予め定めたしきい値とを比較し、その結果を変調方式決定部１０６へ出力する（Ｓ９０１）。

そして、判定結果が変調方式決定部１０６へ出力されると、端末装置１００の無線通信制御部１０２は、基地局装置２００へ無線チャネルの割当を要望する「ＬＣＨ（Ｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌ）確立要求」メッセージを生成し、無線部１０７を介して送信する（Ｓ９０２）。

基地局装置２００では、無線チャネルの空き状況を確認し、空きがあれば「ＬＣＨ割当」メッセージを返信する（Ｓ９０３）。

端末装置１００は、割当てられた無線チャネルにて、同期バーストの送信を行い（Ｓ９０４）、また基地局装置２００も端末装置１００に対して同期バーストの応答を返信し（Ｓ９０５）、互いの同期の確立を図る。

端末装置１００と基地局装置２００との間の同期が確立し、情報の交換が可能になれば、端末装置１００と基地局装置２００は、互いが処理可能な変調方式の情報を交換するなどの処理を含んだ機能ネゴシエーションを実行し（Ｓ９０６）、通信状態に至る（Ｓ９０７）。

なお、機能ネゴシエーション直後の、最初の通信状態で使用する変調方式は、伝送路環境が不明なことより、端末装置１００および基地局装置２００の適応変調方式への対応如何に関わらず全ての装置が共通で備えるπ／４シフトＱＰＳＫである。

そして、送信すべきメールのサイズが予め定めたしきい値より小さい場合においては、変調方式決定部１０６は、使用する変調方式を予め設定した変調方式（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）に決定し、基地局装置２００に対して決定した変調方式での通信を要求する「変調方式要求信号」メッセージを送信する（Ｓ９０８）。

さて、端末装置１００にて「変調方式通知信号」メッセージが受信されると（Ｓ９０９）、変調方式決定部１０６による変復調部１０４の制御にて、変調方式の切替えを行い、新たな変調方式（π／４シフトＱＰＳＫ）による通信（Ｓ９１０）に至った後、メールの送信動作を実行する。

なお、通常、上り信号（端末装置１００から基地局装置２００への信号）の変調方式の決定は、基地局装置２００が、基地局装置２００内で受信した信号をもとに伝送路の品質を測定して変調方式を決定するが、本実施例においては、端末装置１００からの要求を優先させて、変調方式を決定する構成としている。しかしながら、これに限るものではなく、例えば、上りと下りの変調方式を同じ変調方式で適応変調する通信システムにおいては、上りと下りの伝送路品質で悪いほうの品質に対応する変調方式が選択されることから、図７にて説明した「変調方式切替禁止信号」や「伝送路品質通知信号」にて、予め設定した変調方式（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）を要求することで、仮に基地局装置２００で受信測定した上りの伝送路品質が良く多情報量の変調方式（１６ＱＡＭ）が選択される場合においても、使用する変調方式としては、予め設定した変調方式（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）が決定される。

一方、送信すべきメールのサイズが予め定めたしきい値より大きい場合においては、変調方式決定部１０６は、図６で示した処理と同様の、適応変調処理を起動する。具体的には、変調方式決定部１０６は、品質測定部１０５が継続的に監視している受信信号の品質情報を入力し、予め定めた規定値以上の品質がある場合（例えば、図２に示す「Ａ」以上と判断される場合）には、使用する変調方式としてより多情報量の伝送が可能な１６ＱＡＭを、逆に規定値未満の品質である場合（例えば、図２に示す「Ａ」未満と判断される場合）には、より伝送誤りの発生が少ないπ／４シフトＱＰＳＫをそれぞれ決定し、無線通信制御部１０２と変復調部１０４に伝える。

無線通信制御部１０２では、決定した変調方式への設定を要求する「伝送路品質通知信号」メッセージを生成し、無線部１０７を介して基地局装置２００へ送信する。一方、基地局装置２００では、メッセージを受信すると、対応の可否を確認し、対応可能であれば変調方式の切替を伝える「変調方式通知信号」メッセージを返信する。

さて、端末装置１００では、基地局装置２００から返信された「変調方式通知信号」メッセージを受信すると、変調方式の切替を行い、新たな変調方式（１６ＱＡＭ）による通信に至った後、受信選択したメールの受信動作を実行する。

なお、本実施例では、決定した伝送速度でのデータの送信を基地局装置へ要求する一例として、上記に説明した送信動作を示したが、これに限るものではなく、例えば、通信の開始に先立って、送信すべきデータのサイズがしきい値より小さいと判断された場合、端末装置１００は、自己の備える機能を示す機能確認情報を変更して基地局装置２００に伝えることも可能である。具体的には、自己の備える機能を示す機能確認情報は、端末装置１００と基地局装置２００とが無線回線を接続する際の機能ネゴシエーションにて交換される情報であり、互いの備える機能に関する情報（例えば適応変調への対応状況）が含まれている。すなわち、通信の開始後、適応変調が起動される場合に、端末装置１００と基地局装置２００、それぞれの対応する変調方式の一覧が明らかにされている。そこで、送信すべきデータのサイズが小さいと判断された場合であって、多情報量の伝送が可能な変調方式（例えば１６ＱＡＭ）への切り替えを望まない場合には、端末装置１００の備える機能確認情報から、多情報量の伝送が可能な変調方式（例えば１６ＱＡＭ）に関する記載を削除し、削除後の機能確認情報を新たな機能確認情報として機能ネゴシエーションで基地局装置２００へ伝える。この場合、基地局装置２００は、上り信号の品質がよい場合であっても、端末装置１００が多情報量の伝送が可能な変調方式（例えば１６ＱＡＭ）には未対応と判断し、より伝送誤りの発生が少ない変調方式（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）が通信終了まで継続される。

以上の構成による端末装置１００の動作を説明する。

端末装置１００は、使用者から電子メールの受信指示を受けた場合においては、無線通信制御部１０２により基地局装置２００との無線接続を行った後、アプリケーション制御部１０１によるメールサーバへのＴＣＰコネクションの確立を行う。そして、アプリケーション制御部１０１は、メールサーバからの電子メールの受信に先立ち、サーバ上での自端末宛メールの有無と、ある場合にはそのメールに関する情報（一覧やサイズ、発信人など）を取得し、受信するメールの選択を行ってそのデータのサイズ情報を通信データ量判定部１０３に出力する。

通信データ量判定部１０３では、アプリケーション制御部１０１からのサイズ情報と、予め定めたしきい値との比較を行い、その結果を変調方式決定部１０６へ出力する。

変調方式決定部１０６では、受信すべきデータのサイズが、しきい値より小さい場合、予め定めた変調方式（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）を基地局装置２００との変調方式に決定し、無線通信制御部１０２に出力する。

一方、受信すべきデータのサイズが、しきい値より大きい場合には、品質測定部１０５からの品質情報をもとに対応する変調方式（例えば１６ＱＡＭ）を決定し、無線通信制御部１０２へ出力する。

無線通信制御部１０２では、変調方式決定部１０６にて決定した変調方式を基地局装置２００に要求するメッセージを生成する。このメッセージは、例えば、現在通信中の変調方式からの変更禁止を要求する「変調方式切替禁止信号」や、あるいは、端末装置１００で決定した変調方式への設定を要求する「伝送路品質通知信号」である。

無線通信制御部１０２では、生成したメッセージを基地局装置２００へ送信し、現状の変調方式と異なる場合には、基地局装置２００と変調方式の切替処理を行って通信状態に至る。

アプリケーション制御部１０１は、所望の変調方式による通信状態となると、メールサーバから所望のメールを受信し、受信完了後通信路の切断処理を行う。

一方、使用者から電子メールの送信やファイルの転送等の送信指示を受けた場合においては、初めにアプリケーション制御部１０１が、通信の開始に先立って送信すべきデータのサイズを算出し、通信データ量判定部１０３にて、所定のしきい値との比較判定を行い、その結果を変調方式決定部１０６へ出力する。

そして、送信すべきデータのサイズが確認されると、無線通信制御部１０２は、無線部１０７を介して基地局装置２００との接続処理を開始し、無線チャネルの割当や機能ネゴシエーション等を行って通信状態に至る。また、先の送信すべきデータのサイズ判定にて、データのサイズがしきい値より小さいと判断された場合においては、無線通信制御部１０２は、基地局装置２００に対して予め決定した変調方式（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）での通信を要求する「変調方式要求信号」メッセージを送信し、その応答を受信する。

所望の変調方式による通信状態に至ると、アプリケーション制御部１０１は、メールサーバに対して送信すべきデータを送り、メールサーバからの応答を待って回線を切断する。

本実施の形態によれば、端末装置１００は、所定の通信相手からデータの受信を行う際には、データの受信に先立って、受信すべきデータのサイズを取得し、そのサイズに応じて変調方式を決定するため、データ量が小さい場合においては、伝送誤りを起こしにくい高信頼度な変調方式が固定的に使用され、安定したデータ通信を実現することができる。

また、端末装置１００は、所定の相手へデータの送信を行う際においても、データの送信に先立って送信すべきデータのサイズを算出し、それに応じた変調方式を決定するため、データ量が小さい場合においては、伝送誤りを起こしにくい高信頼度な変調方式が固定的に使用され、安定したデータ通信を実現することができる。

以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施の形態において、変復調部１０４にて対応する変調方式は、説明の便宜上から、多情報量の１６ＱＡＭと、高信頼度のπ／４シフトＱＰＳＫとした。しかし、これに限らず、他の変調方式（より多情報量や、より高信頼度の変調方式）も含めた任意数の変調方式を備えていても良い。

本実施の形態において、変復調部１０４や変調方式決定部１０６は、伝送速度の適応的な変更処理として、π／４シフトＱＰＳＫや１６ＱＡＭなどの異なった変調方式を処理対象としている。しかしこれに限らず例えば、誤り訂正の符号化率を処理の対象としてもよく、さらに変調方式と誤り訂正の符号化率を組み合わせたものを処理も対象としてもよい。本変形例によれば、伝送速度をより詳細に設定可能になる。つまり、複数種類の伝送速度が実現されればよい。

本実施の形態に係る通信システムを示す構成図である。 図１の端末装置の適応変調に関わるテーブルの構造を示す図である。 図１のフレームフォーマットを示す図である。 図１の端末装置の電子メール受信手順を示すフローチャートである。 図１の端末装置の電子メール受信プロトコルのシーケンス図である。 図１の端末装置の電子メール受信に関する無線区間の処理で、データのサイズがしきい値より大きい場合のシーケンス図である。 図１の端末装置の電子メール受信に関する無線区間の処理で、データのサイズがしきい値より小さい場合のシーケンス図である。 図１の端末装置の電子メール受信に関する無線区間の処理で、通信途中でアプリケーション切替を行う場合のシーケンス図である。 図１の端末装置の電子メール送信に関するシーケンス図である。

符号の説明

１０ 通信システム１０、１００ 端末装置、２００ 基地局装置、３００ ネットワーク、１０１ アプリケーション制御部、１０２ 無線通信制御部、１０３ 通信データ量判定部、１０４ 変復調部、１０５ 品質測定部、１０６ 変調方式決定部、１０７ 無線部、１０８ 端末用アンテナ、１０９ 制御部。

Claims (8)

1. 基地局装置と可変の伝送速度でデータを通信する通信部と、
   前記通信部を介しデータの受信に先立って受信すべきデータのサイズに関する情報を入手する受信データサイズ取得部と、
   前記受信すべきデータのサイズに応じて、前記基地局装置との伝送速度を決定する伝送速度決定部と、
   前記基地局装置に対し、決定した伝送速度でのデータの送信を要求する伝送速度要求部と
   を備えることを特徴とする端末装置。
2. 前記基地局装置との間の伝送路品質を測定する伝送路品質測定部と、
   前記測定した伝送路品質に応じて、前記基地局装置との伝送速度の候補を導出する伝送速度導出部とをさらに備え、
   前記伝送速度決定部は、受信すべきデータのサイズがしきい値より小さい場合は、予め定めた伝送速度を、前記基地局装置との伝送速度に決定し、一方受信すべきデータのサイズがしきい値以上の場合は、導出した候補の伝送速度を前記基地局装置との伝送速度に決定することを特徴とする請求項１記載の端末装置。
3. 基地局装置と可変の伝送速度でデータを通信する通信部と、
   送信すべきデータを受け付け、前記送信すべきデータのサイズを計測する計測部と、
   前記計測した送信すべきデータのサイズに応じて、前記基地局装置との伝送速度を決定する伝送速度決定部と、
   前記基地局装置に対し、決定した伝送速度でのデータの送信を要求する伝送速度要求部と
   を備えることを特徴とする端末装置。
4. 前記伝送速度要求部は、前記伝送速度決定部で決定した伝送速度が、現在基地局装置との間で設定されている伝送速度と同じ場合には、前記基地局装置に対し、伝送速度の変更を行わない旨の要求を行うことを特徴とする請求項３記載の端末装置。
5. 端末装置は、可変の伝送速度で通信する基地局装置からデータの受信に先立って受信すべきデータのサイズに関する情報を入手し、当該入手したサイズに関する情報に応じて、前記基地局装置との伝送速度を決定し、当該決定した伝送速度でのデータの送信を基地局装置に要求することを特徴とする伝送速度決定方法。
6. 端末装置は、可変の伝送速度で通信する基地局装置に対して送信すべきデータのサイズをデータの送信に先立って計測し、当該送信すべきデータのサイズに応じて、前記基地局装置との伝送速度を決定し、当該決定した伝送速度でのデータの送信を基地局装置に要求することを特徴とする伝送速度決定方法。
7. 可変の伝送速度で通信する基地局装置からデータの受信に先立って受信すべきデータのサイズに関する情報を無線ネットワークを介して入手し、メモリに記憶するステップと、
   前記メモリに記憶したサイズに関する情報に応じて、前記基地局装置との伝送速度を決定するステップと、
   前記決定した伝送速度でのデータの送信を、前記無線ネットワークを介して基地局装置に要求するステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。
8. 可変の伝送速度で通信する基地局装置に対して送信すべきデータのサイズを当該送信すべきデータを生成したプログラムとのインタフェースを介してデータの送信に先立って計測し、メモリに記憶するステップと、
   前記メモリに記憶したデータのサイズに応じて、前記基地局装置との伝送速度を決定するステップと、
   前記決定した伝送速度でのデータの送信を、無線ネットワークを介して基地局装置に要求するステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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