JP2005086304A - 無線通信装置 - Google Patents

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Abstract

【目的】 受信品質が大きく変動する条件下であってもスループットの劣化を防止する。
【構成】 基地局２０の時間相関演算部25は移動局１０が報告する下り無線リンク品質情報CQIを用いて該無線リンク品質の時間変動特性を推定し、目標誤り率設定部２６はこの時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替え、MCS決定部２３は、移動局が報告する無線リンク品質情報CQI及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定し、該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は無線通信装置に係わり、特に、パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置に関する。
High Speed Downlink Packet Access(HSDPA)やHigh Data Rate(HDR)などの適応変復調及び適応符号化を用いた無線パケット通信システムにおいては、既知の下りリンクパイロットシンボルから受信品質を測定し、基地局に報告する。基地局では報告値に基づいて符号化率や変調方式（以下、符号化率と変調方式の組み合わせをMCS: Modulation and Coding Schemeと呼ぶ）を変更し、下りパケットを送信することによりスループットの向上を図る。ところで、MCSが大きくなると送信する情報データサイズが大きくなる一方、受信誤り率が増大する。このため、再送制御まで含めたスループットの観点から受信品質に応じた最適なMCSが存在する。また、送信パケットにCRC(Cyclic Redundancy Check)などの誤り検出符号化を施し、移動局で受信誤りを検出してその結果をACK(Acknowledge)信号として基地局にフィードバックすることによりARQ(Automatic Repeat Request：自動再送要求)を行うことも一般的である。また、基地局においては、複数の移動局に送信すべきデータを同時に送信する最大数が限られているため、特定の1つあるいは複数の移動局の送信データに対して、定期的に送信機会を割り当てる機能が必要となる。この機能をスケジューリングと呼ぶ。
MCS選択に関する従来技術としては移動局の受信誤り率が一定となるように制御する方式がある。この技術に関しては、移動局で制御を行なう場合（たとえば参考文献１参照）と基地局で制御を行なう場合(たとえば参考文献2参照)が考えられる。移動局で制御を行う場合はCRCなどを用いて誤り検出を行い、誤りを検出した場合は報告する受信品質を小さくし、誤りが検出されなかった場合は報告する受信品質を大きくすることにより、受信誤り率が一定値に収束するように制御する。一方、基地局で制御を行なう場合には、移動局がフィードバックするAcknowledge(ACK)信号を判定し、ACKの場合には送信MCSを大きく（送信情報データサイズを大きく）し、NACKの場合には反対に送信MCSを小さく（送信情報データサイズを小さく）することにより受信誤り率が一定値に収束するように制御する。これにより、安定したパケット誤り率特性得られる。また、あらかじめスループットが最大になるように目標誤り率を設定することによりスループットの安定、向上を図ることができる。
図１１は基地局が、目標誤り率および移動局から受信する下り無線リンクの品質情報、移動局の受信成功/失敗情報に基づいて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御するより従来の無線パケット通信システムの構成図である。
移動局１において、受信機１ａは無線基地局２から送信されてきた高周波信号を受信してべースバンド信号に変換してパケット受信部１ｂとパイロットシンボル受信部１ｃに入力する。パケット受信部１ｂは、符号化されているパケットデータを復調すると共に復号処理を施して復号結果を誤り検出部１ｄに入力する。誤り検出部１ｄは復号結果に含まれている誤り検出符号（ＣＲＣ符号）を用いて誤り検出を行ない、検出結果を上り信号作成部１ｅに入力する。一方、パイロットシンボル受信部１ｃはパイロットシンボルを抽出して受信品質測定部１ｆに入力する。受信品質測定部１ｆは、既知パイロットシンボルと受信パイロットシンボルを用いて下り無線リンクの受信品質としてSIR(Signal to Interference Ratio)を測定し、それを(1)式に示すように変換して下りリンク受信品質情報（以下、CQI(Channel Quality Indicator)と呼ぶ）として上り信号作成部１ｅに入力する。
Figure 2005086304
 ただし、Cはあらかじめ与えられた固定値［ｘ］はｘを超えない最大の整数を表す。
上り信号作成部１ｅは、誤り検出結果であるACK/NACKと下りリンク受信品質情報CQIを上り信号に含め、送信機１ｇは該上り信号を変調処理、周波数変換して送信する。図１２は3GPPのアップリンクのHS-DPCCHチャネルでACK/NACKとCQIを送信するデータフォーマット例である。
基地局２の受信機２ａは複数の移動局１からの上り信号を受信し、受信信号に周波数変換、復調処理を施した後、ACK/NACKとCQIを分離して出力する。基地局スケジューリング部２ｂは、各移動局からの品質情報CQIを元に次回のパケットを送信する先の移動局を選択し、MCS決定部２ｃと送信データバッファ２ｄに入力する。送信先移動局の選択方式としては、例えば、その瞬間に最も良好な受信品質である移動局を選択する方式（Max CIR方式）や、平均受信品質に対する瞬時受信品質の比が最も大きい移動局を選択する方式(Proportional Fairness方式)などの従来技術がある。
次に、MCS決定部２ｃは、CQIとMCSの変換テーブルを用いて、スケジューリング部２ｂで選択された移動局に送信するパケットのMCS(変調方式、符号化率)を決定する。なお、ここでは受信したCQIにACK/NACK及び目標誤り率により定まるオフセットoffsetを加算した後に、前記変換テーブルを参照してMCSを決定する。ACK/NACK及び目標誤り率により定まるオフセットを加算する理由は、変換テーブルは1つしかなく、通信環境に応じたCQI値となるように補正する必要があるからである。この場合、オフセットの値を、移動局のACK/NACKに基づいて、式(2)に従って更新すれば、移動局１の受信品質を目標誤り率(PER)に収束させることができる。ただし、αとβはα/β=PER/(1-PER)の関係にある。
Figure 2005086304
 例えば、目標誤り率(PER)=10-1とし、α＝０．１、β＝０．９とすれば、誤り率が目標誤り率(PER)になれば、10回に9回はACKを受信してオフセットはトータル０．９増加し、10回に1回はNACKを受信してオフセットは０．９減少し、全体的にオフセットの増減は零となって一定値に収束し、受信品質CQIは目標誤り率(PER)に応じた値に収束する。そして、MCS決定部２ｃは通信環境及び目標誤り率に応じたCQIに対応するMCSを決定して出力する。
尚、オフセットoffsetは移動局ごとに個別に保持し、スケジューリングにより選択された移動局以外に対してもACK/NACKが受信されたタイミングでオフセットの更新を行って保存しておく。
以上により、情報送信する移動局及び各移動局のMCS(変調方式、符号化率)が決定されると、送信データバッファ２ｄは送信パケット生成部２ｅに対して、該決定された移動局の送信情報データをMCSにより定まるサイズ分(=TBS)送る。送信パケット生成部２ｅは図１３に示す構成を備え、チャネル符号化部2e-1はMCS決定部２ｃで決定された送信データビット数(＝TBS)及び送信符号化ビット数（＝ｎ）を用いて算出される符号化率ｒ(＝TBS／ｎ)に基づいて符号化し、また、変調部2e-2は同様にMCS決定部２ｃで決定された変調方式(QPSK／16QAM)に従ってディジタル変調を行なって下りリンクの無線パケットを作成し、送信機２ｆは該無線パケットと図示しないパイロット発生部から入力する既知パイロットを送信する。
なお、各移動局へ送信する下りリンクの無線パケットは、CDMAの場合であれば、移動局に応じたチャネライゼーションコードで拡散した後合成して送信機２ｆに入力する。又、周波数多重して送信する場合には、移動局に応じた周波数データに変換した後、多重して送信する。また、以上では送信符号化ビット数（＝ｎ）を送信パケット生成部２ｅに入力する場合について説明したが、符号化率ｒをMCS決定部２ｃで演算して送信パケット生成部２ｅに入力するように構成することもできる。
基地局２から送信された無線パケットは誤り検出が可能となるように符号化されており、移動局１は誤りが検出されなければACKシンボルを、誤りが検出されればNACKシンボルをフィードバックする。又、移動局１はパイロットシンボルに基づいてSIRを測定し、CQIを計算して基地局にフィードバックする。従来技術の無線パケット通信システムは、以上の動作を繰り返し行うことにより高速パケット通信を実現する。
図１４はMCS決定部２ｃの構成図であり、オフセット計算部2c-1は移動局毎にACK/NACKに基づいて(2)式によりオフセットoffsetを計算し、該オフセットoffsetを保存すると共にCQI補正部2c-2に入力する。CQI補正部2c-2は、オフセットoffsetを受信CQIに加算してCQIを補正する。テーブル2c-3は、CDMAの場合、図１５に示すようにCQIに対応させてトランスポートブロックサイズTBS、コード数Ncode、変調方式Modulation（QPSK/16QAM）を記憶し、入力されたCQIに応じたTBS、Ncode、変調方式Modulation を出力する。なお、CQIが小さいほど、すなわち、下り受信品質が悪い程、トランスポートブロックサイズTBSは小さく、かつ、多重するコード数は少なくなり、しかも、1回の変調で送れるデータ数は少なくなり、これにより、下り無線リンクの受信品質が変化しても目標誤り率を満足できるようになっている。
送信符号化ビット数算出部2c-4は、Ncode、変調方式Modulationを用いて、以下により送信符号化ビット数ｎを算出して出力する。すなわち、パケット長NchipはNchip =7680[chip]=0.2[ms]、拡散率SFは固定でSF=16[chip]であるから1パケットあたりに送信できるビット数Ｍは、
QPSKの場合 ： Ｍbit = Nchip/SF×2 = 960 bit
16QAMの場合： Ｍbit =Nchip/SF×4 = 1920 bit
である。これより、送信符号化ビット数ｎは
ｎ＝Ｍ× Ncode (3)
となる。送信符号化ビット数算出部2c-4は上式により送信符号化ビット数ｎを計算して出力する。例えば、CQI=1の場合、送信符号化ビット数ｎはｎ＝960 × 1となる。なお、次式
ｒ＝TBS / (Ｍ×Ncode) (4)
により、符号化率ｒを計算し、送信符号化ビット数ｎに替えて出力することもできる。符号化率ｒは、CQI=1の場合、137 / (960 × 1) = 0.14となる。
図１６は従来の無線パケット通信システムの別の構成図であり、図１１と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、移動局１に受信品質報告値制御部１ｈを設けた点である。受信品質報告値制御部１ｈは、誤り検出の有無により(2)式に基づいてオフセットoffsetを補正し、該オフセットを用いて受信品質測定部より入力する受信品質情報CQIを補正し、補正後のCQIとACK/NACK情報を図１２のフォーマットに従って基地局２に送信する。なお、基地局２はACK/NACK情報を用いて再送制御を行なう。
図１７は、無線パケットシステムにおけるタイミングチャートである。ここでは、移動局１における受信品質測定時間、CQI送信/受信時間、パケット送信／受信時間を全て1[slot]と定義する。移動局１があるタイミングで受信品質を測定してCQIを送信してから次にCQIを送信するまでの時間間隔をCQIフィードバック周期Tcycleとする。また、受信品質を測定してから実際に測定結果が反映されたパケットを受信するまでの時間間隔をCQI遅延時間と呼び、最も小さい遅延時間を最小CQI遅延時間Tmin、最も大きい遅延時間を最大CQI遅延Tmaxとする。図のタイミングチャートでは受信品質測定#0と受信品質測定#1の間隔がTcycle(=6[slot]）、受信品質測定#0とパケット受信#00の間隔がTmin(=3[slot])、受信品質測定#0とパケット受信#05の間隔がTmax(=8[slot])となる。これらの値はあらかじめ上位レイヤから与えられる値である。
"Adaptive Control of Link Adaptation for High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) in W-CDMA", WPMC'02, Oct. 2002 "HSDPA基地局における伝送レート割り当て方法に関する一検討", 電子情報通信学会 信学技法 RCS2001-260
スループットが最大になるような目標誤り率は移動局の状況によって異なる。例えば、移動局が受信品質を測定してから、実際にパケットを受信するまでに受信品質が変動しない条件下で最適化した場合と、移動局が高速移動して、あるいは受信品質の報告周期が大きすぎて受信品質が大きく変動する条件下で最適化した場合とでは、その最適な目標誤り率が大きく異なってくる。このため、従来技術では、あらかじめ設定した目標誤り率が必ずしも最適ではない状況下において、スループットが劣化する問題があった。例えば、従来技術ではフェージング周波数が増大すると誤りが多くなり、(2)式によりオフセットがマイナスになる。この結果、目標誤り率を満足するためのCQIが小さくなり、これにより送信データ量が少なくなってスループットが劣化する。
以上から本発明の目的は、移動局が高速移動して、あるいは受信品質の報告周期が大きすぎて受信品質が大きく変動する条件下であってもスループットの劣化を防止することである。
本発明の別の目的は、移動局の通信状況によって目標誤り率を可変してスループットの劣化を防止することである。
本発明は、パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置に関するものである。
本発明の第1の無線通信装置は、パケット受信側が報告する無線リンク品質情報を用いて該無線リンク品質の時間変動特性を推定する手段、前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替える手段、パケット受信側が報告する前記無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定する手段、該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段を備えている。
本発明の第２の無線通信装置は、パケット受信側より受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質の時間変動特性を推定する手段、前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替える手段、前記パケット受信側が報告する無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定する手段、該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段を備えている。
第1、第２の発明において、前記目標誤り率を適応的に切り替える手段は、前記時間変動特性と目標誤り率との対応テーブルを備え、該テーブルを用いて時間変動特性に基づいて目標誤り率を適応的に切り替える。又、第１、第２の発明において、前記決定手段は、無線リンク品質情報に対応させて変調方式及び又は符号化率関連データをテーブル化し、前記受信成功/失敗に基づいて前記目標誤り率に応じた量、前記無線リンク品質情報を補正し、補正後の無線リンク品質情報に応じた変調方式及び又は符号化率関連データを前記テーブルから求める。
本発明の第３の無線通信装置は、パケット受信側のスループットを推定する手段、前記スループットが最大となるように目標誤り率を適応制御する手段、パケット受信側が報告する無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定する手段、該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段を備えている。
本発明の第４の無線通信装置は、パケット送信側より受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質の時間変動特性を推定する手段、前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替える手段、誤り検出符号化された無線パケットを受信して誤り検出を行う手段、前記受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質値を測定する手段、パケットの誤り率が目標誤り率と等しくなるように前記誤り検出結果を用いて前記無線リンク品質値を補正する手段、前記補正された無線リンク品質値をパケット送信側に報告する手段を備えている。
第４の発明において、前記目標誤り率を適応的に切り替える手段は、前記時間変動特性と目標誤り率との対応テーブルを備え、該テーブルを用いて前記時間変動特性に基づいて目標誤り率を適応的に切り替える。
本発明の第５の無線通信装置は、受信した無線パケットのスループットを測定する手段、スループットが最大となるように目標誤り率を適応制御する手段、誤り検出符号化された無線パケットを受信して誤り検出を行う手段、無線リンク品質を測定する手段、パケットの誤り率が目標誤り率と等しくなるように前記誤り検出結果を用いて前記無線リンク品質値を補正する手段、前記補正された無線リンク品質値をパケット送信側に報告する手段を備えている。
第４、第５の発明において、送信側は、前記報告された無線リンク品質値を用いて変調方式及び又は符号化率を決定する手段、該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段を備えている。
本発明によれば、移動局が高速移動して、あるいは受信品質の報告周期が大きすぎて受信品質が大きく変動する条件下であっても、目標誤り率を可変してスループットの劣化を防止することができる。すなわち、本発明によれば、移動局が受信品質を測定してから、実際にパケットを受信するまでの受信品質の時間変動特性を推定し、時間変動特性に基づいてスループットが最大となるように目標誤り率を適応的に切り替えるため、スループットの劣化を防止することができる。
本発明によれば、受信品質の変動が小さい場合には小さい目標誤り率を設定し、受信品質の変動が大きい場合には大きい目標誤り率を設定することにより、目標誤り率を適応的に切り替える。これは、受信品質の変動が大きいとき目標誤り率を大きくすれば、多少誤り率が劣化しても、その分送信データサイズを大きくすることが可能となりスループットの向上が図れるためである。なお、パケットの誤り率の劣化は再送制御により救済することができるため大きな問題とならない。これにより、無線セル内に様々な速度で移動する移動局が複数存在する場合、従来技術と比較して大幅なスループットの向上が図れる。
本発明の第1の無線通信装置は、パケット受信側が報告する無線リンク品質情報を用いて該無線リンク品質の時間変動特性を推定し、前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替え、パケット受信側が報告する前記無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定し、該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する。
本発明の第２の無線通信装置は、パケット受信側より受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質の時間変動特性を推定し、前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替え、前記パケット受信側が報告する無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定し、該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する。
本発明の第３の無線通信装置は、パケット受信側のスループットを推定し、前記スループットが最大となるように目標誤り率を適応制御し、パケット受信側が報告する無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定し、該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する。
本発明の第４の無線通信装置は、パケット送信側より受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質の時間変動特性を推定し、前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替える。又、誤り検出符号化された無線パケットを受信して誤り検出を行い、前記パイロットシンボルを用いて無線リンク品質値を測定し、パケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように前記誤り検出結果を用いて前記無線リンク品質値を補正し、前記補正された無線リンク品質値をパケット送信側に報告する。なお、送信側は、前記報告された無線リンク品質値を用いて変調方式及び又は符号化率を決定し、該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する。
本発明の第５の無線通信装置は、受信した無線パケットのスループットを測定し、スループットが最大となるように目標誤り率を適応制御する。又、誤り検出符号化された無線パケットを受信して誤り検出を行うと共に、無線リンク品質を測定する。又、パケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように前記誤り検出結果を用いて前記無線リンク品質を補正し、前記補正された無線リンク品質をパケット送信側に報告する。なお、送信側は、前記報告された無線リンク品質値を用いて変調方式及び又は符号化率を決定し、該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する。
第1〜第5実施例によれば、移動局の通信状況によって目標誤り率を可変してスループットを向上することができる。
図1は第1実施例の無線パケット通信システムの構成図である。
移動局１０において、受信機１１は無線基地局２０から送信されてきた高周波信号を受信してべースバンド信号に変換してパケット受信部１２とパイロットシンボル受信部１３に入力する。パケット受信部１２は、符号化されているパケットデータを復調すると共に復号処理を施して復号結果を誤り検出部１４に入力する。誤り検出部１４は復号結果に含まれている誤り検出符号（ＣＲＣ符号）を用いて誤り検出を行ない、検出結果を上り信号作成部１５に入力する。一方、パイロットシンボル受信部１３はパイロットシンボルを抽出して受信品質測定部１６に入力する。受信品質測定部１６は、既知パイロットシンボルと受信パイロットシンボルを用いて下り無線リンクの受信品質としてSIR(Signal to Interference Ratio)を測定し、(1)式を用いて下りリンク受信品質情報CQI(Channel Quality Indicator)を演算して上り信号作成部１５に入力する。
上り信号作成部１５は、誤り検出結果であるACK/NACKと下りリンク受信品質情報CQIを上り信号に含め、送信機１６は該上り信号を変調処理、周波数変換して送信する。
基地局２０の受信機２１は複数の移動局１０からの上り信号を受信し、受信信号に周波数変換、復調処理を施した後、ACK/NACKとCQIを分離して出力する。基地局スケジューリング部２２は、各移動局からの品質情報CQIを基に次回のパケットを送信する先の移動局を選択し、MCS決定部２３と送信データバッファ２４に入力する。
時間相関演算部２５は、次式
Figure 2005086304
 により、下り受信品質情報の時間相関値R1を求め、目標誤り率設定部２６に入力する。ここで、CQIの添え字は基地局で受信されたスロットタイミングを表す。f-1(x)は移動局で用いている変換関数（(1)式）の逆関数を表わし、f-1(CQI)＝SIRである。また、<x>はxの時間平均を表す。さらに、mは時間相関値を求める下り受信品質情報のスロット間隔を表す。
目標誤り率設定部２６は、時間相関値R1と目標誤り率PERとの対応テーブルを備え、該テーブルを用いて算出された時間相関値R1に対応する目標誤り率PERを決定し、ＭＣＳ決定部２３に入力する。図２は目標誤り率設定部２６の構成図であり、目標誤り率決定部２６ａとR1−PER対応テーブル２６ｂを備えており、目標誤り率決定部２６ａは対応テーブルより時間相関値R1に応じた目標誤り率PERを求めてＭＣＳ決定部２３に入力する。R1−PER対応テーブル２６ｂは以下のようにsakuseiされる。
フェージング周波数ｆDが増大すると誤りが多くなり、(2)式によりオフセットがマイナスとなって目標誤り率を満足するためのCQIが小さくなる。この結果、図１５のテーブルより明らかなように送信データ量が少なくなってスループットが劣化する。そこで、スループットを上げるために、目標誤り率PERを大きくして誤りが多くなってもCQIが小さくならないようにテーブル２６ｂを決定すればよい。すなわち、時間相関値R1が小さくなるにつれて目標誤り率PERを大きくなるようにR1−PER対応テーブル２６ｂを決定する。このように、テーブル２６ｂを作成すれば、時間相関値R1の値に応じてスループットが最大となるように適応的に目標誤り率PERを決定することができる。尚、R1−PER対応テーブル２６ｂにフェージング周波数(Hz)が記入されているが第1実施例とは関係が無く、後の実施例で使用するためである。
MCS決定部２３は、図１４と同一の構成を備え、CQIとMCSの変換テーブルを用いて、スケジューリング部２２で選択された移動局毎にMCS(変調方式、符号化率)を決定して送信パケット生成部２７に入力する。すなわち、MCS決定部２３は、移動局毎に目標誤り率PERに基づいてα、βを決定すると共に、ACK/NACKに基づいて(2)式に従ってオフセットoffsetを計算し、該オフセットoffsetを受信CQIに加算してCQIを補正し、変換テーブルより該補正CQIに応じたトランスポートブロックサイズTBS、コード数Ncode、変調方式（QPSK/16QAM）を求めて出力する。また、MCS決定部２３は、Ncode、変調方式を用いて、(3)式により送信符号化ビット数ｎを算出して出力する。なお、(4)式により符号化率ｒを計算し、送信符号化ビット数ｎに替えて出力することもできる。
以上により、情報送信する移動局及び各移動局のMCS(変調方式、符号化率)が決定されると、送信データバッファ２４は送信パケット生成部２７に該移動局の送信情報データをMCSにより定まるサイズ分(=TBS)送る。送信パケット生成部２７は図１３に示す構成を備え、MCS決定部２３で決定された送信データビット数(＝TBS)及び送信符号化ビット数（＝ｎ）を用いて算出される符号化率ｒ(＝TBS／ｎ)に基づいて符号化し、また、同様にMCS決定部２３で決定された変調方式(QPSK／16QAM)に従ってディジタル変調を行なって下りリンクの無線パケットを作成し、送信機２８は該無線パケットと図示しないパイロット発生部から入力する既知パイロットを送信する。
第1実施例では送信符号化ビット数（＝ｎ）を送信パケット生成部２６に入力する場合について説明したが、符号化率ｒをMCS決定部２３で演算して送信パケット生成部２６に入力するように構成することもできる。また、第1実施例はパケット送信側が無線基地局、パケット受信側が無線移動局の場合を示したが、上りリンクパケット通信にも適用できるものである。なお、これらは、以下の実施例でも同様に言えることである。
第1実施例によれば、移動局が受信品質を測定してから、実際にパケットを受信するまでの受信品質の時間変動特性を推定し、時間変動特性に基づいてスループットが最大となるように目標誤り率を適応的に切り替えるため、スループットの劣化を防止することができる。
図3は第２実施例の無線パケット通信システムの構成図であり、図1の第1実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、時間相関演算の方法及び目標誤り率設定方法が異なるだけであり、他は第1実施例と同じである。
時間相関演算部３１は、次式
Figure 2005086304
 により、下り受信品質情報の時間相関値R2を求め、目標誤り率設定部３２に入力する。ただし、(6)式において、s(t)は既知のパイロットパターンキャンセル後の複素上りリンクパイロットシンボル、τは時間相関を取る時間間隔、Re[]は複素信号の実部を取る関数、<x>はxの時間平均を表す。
目標誤り率設定部３２は、時間相関値R2と目標誤り率PERとの対応テーブルを備え、該テーブルを用いて、前記算出された時間相関値R2に対応する目標誤り率PERを決定し、ＭＣＳ決定部２３に入力する。図４は目標誤り率設定部２６の構成図であり、目標誤り率決定部３２ａとR2−PER対応テーブル３２ｂを備えており、目標誤り率決定部３２ａは対応テーブルより時間相関値R2に応じた目標誤り率PERを求めてＭＣＳ決定部２３に入力する。R2−PER対応テーブル３２ｂは第1実施例と同様の考え方により作成される。すなわち、時間相関値R2が小さくなるにつれて目標誤り率PERが大きくなるようにR2−PER対応テーブル３２ｂを決定する。このように、テーブル３２ｂを作成すれば、時間相関値R2の値に応じてスループットが最大となるように適応的に目標誤り率PERを決定することができる。なお、R2−PER対応テーブル３２ｂにフェージング周波数(Hz)が記入されているが第２実施例とは関係が無く、後の実施例で使用するためである。
以後、第１実施例と同様に、MCS決定部２３は、トランスポートブロックサイズTBS、変調方式（QPSK/16QAM）、送信符号化ビット数ｎあるいは符号化率ｒを送信パケット生成部２７に入力する。送信パケット生成部２７は符号化率ｒ(＝TBS／ｎ)に基づいて符号化し、また、変調方式(QPSK／16QAM)に従ってディジタル変調を行なって下りリンクの無線パケットを作成し、送信機２８は該無線パケットと図示しないパイロット発生部から入力する既知パイロットを送信する。
上りと下りとで周波数が異なるFDDの場合、上りと下りとでフェージング環境が異なる。しかし、時間変動特性は上りと下りとでは大きく変化せず、統計的には同等になると考えられる。すなわち、上り受信品質の変動特性は下り受信品質の変動特性と大きな相関をもつと考えられる。そこで、第2実施例では上りパイロットシンボルを用いて下り無線リンクの時間相関性を推定し、第１実施例と同様の結果を得る。上りリンクと下りリンクで周波数に大きな差分がある場合はその差分を考慮してテーブルを作成すればよい。
無線通信では送信機からの信号が受信機周辺の物体に反射、回折、散乱を受けて多重波伝搬路となり、受信機周辺には様々な方向から到来する多数の波が互いに干渉し合い、ランダムな定在波性の電磁波分布が形成される。このような電磁波分布の中を移動局が走行すると受信波の振幅と位相がランダムに変動するフェージングと呼ばれる現象が起きる。理想的なフェージング環境下では、(5)、(6)式における時間相関値R1，R2と移動局の移動速度によって決まるフェージング周波数fDとの間には(7),(8)式のような関連がある。
Figure 2005086304
 ただし、fDはフェージング周波数[Hz]、τは相関をとった時間間隔、J0(x)は0次のベッセル関数を表す。よって、理想的なフェージング環境を仮定すると、フェージング周波数fDは時間相関値R1，R2から求めることができる。図５はτ=6msの場合の時間相関値R1，R2とフェージング周波数fDの関係曲線であり、時間相関値R1，R2はフェージング周波数fDが50Hz程度まではfDに応じて単調減少する。図2、図4のテーブルに示されるフェージング周波数fDは(7)、(8)式より算出した値である。
ところで、第1、第2実施例はCQIフィードバック間隔を一定とした時に、時間相関特性R1，R2より適応的に目標誤り率PERを決定した場合である。しかし、移動局によって無線リンク品質情報CQIを送信側にフィードバックする周期が異なる。かかる場合、 時間相関特性R1，R2とフェージング周波数fDの関係が図2、図4の関係からずれてくる。フェージング周波数fDとCQI遅延間隔の積と目標誤り率PERの関係は不変であるから、結局、時間相関特性R1，R2と目標誤り率PERの関係が図2、図4の関係からずれてくる。ここで、CQI遅延間隔とは、受信品質測定とパケット受信の時間間隔と定義する。（図17参照）
以上から、CQIを送信側にフィードバックする周期、換言すれば、CQI遅延間隔の相違を吸収するように目標誤り率を決定する必要がある。
図6はCQIフィードバック周期の相違を吸収する第3実施例の目標誤り率設定部の構成図であり、第1、第2実施例の目標誤り率設定部２６，３２に置き換えて使用することができる。
第1変換テーブル４１は、時間相関特性R1，R2を相関値を計算する時間間隔を一定値（ここでは6ms）とした場合のフェージング周波数fDに変換するもので、図2、図4に示す時間相関特性R1，R2とフェージング周波数fDの対応関係（(7),(8)式に基づく対応関係）を記憶している。第２変換テーブル４２は、フェージング周波数fDに平均CQI遅延時間を乗算することにより得られる時間変動係数（補正フェージング周波数）fD′を目標誤り率PERに変換するもので、図2、図4に示すフェージング周波数fDと目標誤り率PERの関係に基づいて作成されている。平均CQI遅延演算部４３は、最小CQI遅延時間Tmin(図１７参照)と最大CQI遅延時間Tmaxの平均値を平均CQI遅延時間として出力し、乗算部４４はCQI平均遅延時間をフェージング周波数fDに乗算してさらに相関値を計算する時間間隔で除算した時間変動係数fD′を出力する。
第3実施例の目標誤り率設定部は、時間相関値R1，R2から(7),(8)式を用いて作成した第１テーブル４１を用いてフェージング周波数fDを決定し、フェージング周波数に平均CQI遅延時間を乗算し、相関値を計算する時間間隔で除算することにより時間変動係数fD′を求める。しかる後、求めた時間変動係数fD′とあらかじめ決められた第2テーブル４２を用いて目標誤り率PERを決定する。
第3実施例によれば、最小CQI遅延時間Tminと最大CQI遅延時間Tmaxの平均値である平均CQI遅延時間をフェージング周波数fDに乗算して補正し、補正したフェージング周波数より目標誤り率PERを求めるようにしたから、CQIフィードバック周期の相違及び相関値を計算する時間間隔を考慮して目標誤り率PERを決定することができる。
図７は第４実施例の無線パケット通信システムの構成図であり、図1の第1実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、時間相関演算部２５、目標誤り率設定部２６の替わりにスループット測定/目標誤り率設定部５１を設けた点である。
第4実施例において、基地局２０のスループット測定/目標誤り率設定部５１は、各移動局１０のスループットを測定し、スループットが増加すれば目標誤り率を増加し、スループットが減少すれば目標誤り率を減少して目標誤り率PERを決定する。以後、第１実施例と同様に、MCS決定部２３は、トランスポートブロックサイズTBS、変調方式（QPSK/16QAM）、送信符号化ビット数ｎあるいは符号化率ｒを送信パケット生成部２７に入力し、送信パケット生成部２７は符号化率ｒ(＝TBS／ｎ)に基づいて符号化し、また、変調方式(QPSK／16QAM)に従ってディジタル変調を行なって下りリンクの無線パケットを作成し、送信機２８は該無線パケットと図示しないパイロット発生部から入力する既知パイロットを送信する。
図8はスループットを用いた目標誤り率制御のフローチャートである。
スループット測定/目標誤り率設定部５１は、ｎを歩進し（ｎ＋１→ｎ、nの初期値は0、ステップ１０１）、送信されるデータの情報データサイズTBS(Transport Block Size)をMCS決定部２３より取得し、その平均値＜TBS＞を計算する(ステップ１０２)。
ついで、スループット（ここでは、1パケットで受信可能な情報データサイズの期待値を意味する）を次式
Figure 2005086304
 で示すように、TBSの平均値に、1から目標誤り率PEＲを引いた値を乗算して求める(ステップ１０３)。すなわち、目標誤り率を固定して、一定時間TBSを平均してスループットthroughput (n)を求めた後、今回のスループットthroughput (n)と前回のスループットthroughput (n−1)の大小を比較する(ステップ１０４)。なお、throughput (0)＝０とする。throughput (n)＞throughput (n−1)であれば、次式
PER=PER＋PERstep
により目標誤り率PERをPERstep(例えば、0.1)増加する(ステップ１０５)。
ついで、PERが最大値(＝PERmax)に達したかチェックし(ステップ１０６)、達していなければステップ１０１以降の処理を行い、達していれば、PER＝PERmaxに制限し(ステップ１０７)、以後、ステップ１０１以降の処理を行う。以上のように、スループットが増加すれば、該スループットを減少するようにPERを増大する。
一方、ステップ１０４において、throughput (n)≦throughput (n−1)となれば、次式
PER=PER−PERstep
により目標誤り率PERをPERstep(例えば、0.1)減少する(ステップ１０８)。ついで、PERが最小値(＝PERmin)に達したかチェックし(ステップ１０９)、達していなければステップ１０１以降の処理を行い、達していれば、PER＝PERminに制限し(ステップ１１０)、以後、ステップ１０１以降の処理を行う。以上のように、スループットが減少すれば、該スループットを増加するようにPERを増大する。
第4実施例によれば、一定時間毎にTBSを平均してスループットを求め、以前のスループットと比較し、スループットが増大している場合は目標PERを1ステップ増大させ、スループットが減少している場合は目標PERを1ステップ減少させる。この結果、PERは最大値(PERmax)と最小値(PERmin)の間で変化し、これを繰り返すことによりスループットが最大となる値の周辺に目標誤り率を収束させることができる。
図9は第５実施例の無線パケット通信システムの構成図であり、図3の第２実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、(1)移動局10で時間相関特性を演算する点、(2)該時間相関特性に基づいて目標誤り率PERを適応的に決定する点、(3)この目標誤り率PERと誤り検出結果に基づいて下り無線リンク品質情報CQIを補正する点、(4)該品質情報CQIを基地局２０に送信し、基地局２０が該品質情報CQIに基づいてトランスポートブロックサイズTBS、変調方式（QPSK/16QAM）、送信符号化ビット数ｎあるいは符号化率ｒを決定する点である。
時間相関演算部６１は、下りパイロットシンボルを用いて(6)式により下り受信品質情報の時間相関値R2を計算し、目標誤り率設定部６２に入力する。
目標誤り率設定部６２は、時間相関値R2と目標誤り率PERとの対応テーブルを備え、該テーブルを用いて、前記算出された時間相関値R2に対応する目標誤り率PERを決定し、受信品質報告値制御部６３に入力する。なお、目標誤り率設定部６２は図4と同一の構成を備えている。
受信品質報告値制御部６３は、目標誤り率PERに基づいてα、βを決定し、誤り検出結果に基づいて(2)式に従ってオフセットoffsetを計算し、該オフセットoffsetを、受信品質測定部16が出力するCQIに加算してCQIを補正する。上り信号作成部１５は、誤り検出結果であるACK/NACKと補正後の受信品質情報CQIを上り信号に含め、送信機１６は該上り信号を変調処理、周波数変換して送信する。
基地局２０の受信機２１は複数の移動局１０からの上り信号を受信し、受信信号に周波数変換、復調処理を施した後、ACK/NACKとCQIを分離して出力する。基地局スケジューリング部２２は、各移動局からの受信品質情報CQIを基に次回のパケットを送信する先の移動局を選択し、MCS決定部２３と送信データバッファ２４に入力する。MCS決定部２３は、CQI-MCS対応テーブルよりCQIに応じたトランスポートブロックサイズTBS、変調方式（QPSK/16QAM）、送信符号化ビット数ｎあるいは符号化率ｒを送信パケット生成部２７に入力し、送信パケット生成部２７は該符号化率ｒ(＝TBS／ｎ)に基づいて符号化し、また、変調方式(QPSK／16QAM)に従ってディジタル変調を行なって下りリンクの無線パケットを作成し、送信機２８は該無線パケットと図示しないパイロット発生部から入力する既知パイロットを送信する。
第5実施例によれば、第1実施例と同様に、移動局が受信品質を測定してから、実際にパケットを受信するまでの受信品質の時間変動特性を推定し、時間変動特性に基づいてスループットが最大となるように目標誤り率を適応的に切り替えるため、スループットの劣化を防止することができる。
また、パイロットシンボルの簡単な相関演算により、正確に下り受信品質の時間変動特性を算出することができる。
なお、移動局のCQIの報告周期が変動する場合には、図6に示すように、(6)式で算出した時間相関値R2をフェージング周波数ｆDに変換し、該フェージング周波数ｆDに平均CQI遅延を乗算することにより受信品質変動係数ｆD′ｆDにを求め、あらかじめ決められたテーブルを用いて目標誤り率PERを決定する。このようにすれば、移動局毎にCQIの報告周期が変動しても該変動を吸収することが可能となる。
図10は第６実施例の無線パケット通信システムの構成図であり、図７の第４実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、(1)スループット測定/目標誤り率設定部７１を移動局10に設け、移動局において目標誤り率PERを適応的に決定する点、(2)この目標誤り率PERと誤り検出結果に基づいて、受信品質報告値制御部72が下り無線リンク品質情報CQIを補正する点、(3)該品質情報CQIを基地局２０に送信し、基地局２０が該品質情報CQIに基づいてトランスポートブロックサイズTBS、変調方式（QPSK/16QAM）、送信符号化ビット数ｎあるいは符号化率ｒを決定する点である。
スループット測定/目標誤り率設定部７１は、図８のフローに従って、一定時間毎にTBSを平均してスループットを求め、以前のスループットと比較し、スループットが増大している場合は、目標誤り率PERを1ステップ増大させ、スループットが減少している場合は、目標誤り率PERを1ステップ減少させ、目標誤り率PERを受信品質報告値制御部72に入力する。
受信品質報告値制御部７２は、目標誤り率PERに基づいてα、βを決定し、誤り検出結果に基づいて(2)式に従ってオフセットoffsetを計算し、該オフセットoffsetを、受信品質測定部16が出力するCQIに加算してCQIを補正する。上り信号作成部１５は、誤り検出結果であるACK/NACKと補正後の受信品質情報CQIを上り信号に含め、送信機１６は該上り信号を変調処理、周波数変換して送信する。
基地局２０の受信機２１は複数の移動局１０からの上り信号を受信し、受信信号に周波数変換、復調処理を施した後、ACK/NACKとCQIを分離して出力する。基地局スケジューリング部２２は、各移動局からの受信品質情報CQIを基に次回のパケットを送信する先の移動局を選択し、MCS決定部２３と送信データバッファ２４に入力する。MCS決定部２３は、CQI-MCS対応テーブルよりCQIに応じたトランスポートブロックサイズTBS、変調方式（QPSK/16QAM）、送信符号化ビット数ｎあるいは符号化率ｒを送信パケット生成部２７に入力し、送信パケット生成部２７は符号化率ｒ(＝TBS／ｎ)に基づいて符号化し、また、変調方式(QPSK／16QAM)に従ってディジタル変調を行なって下りリンクの無線パケットを作成し、送信機２８は該無線パケットと図示しないパイロット発生部から入力する既知パイロットを送信する。
第6実施例によれば、第4実施例と同等の効果を奏することができる。
以上の実施例では、CDMA通信する場合を考慮して説明した部分があるが、本発明はCDMA通信に限らず、周波数多重、時分割多重伝送など種々の伝送方式に適用できるものである。
又、以上では、符号化率及び変調方式を受信品質情報に基づいて制御したが一方のパラメータのみを制御するようにしてもよい。
・付記
付記１．パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置において、
パケット受信側が報告する無線リンク品質情報を用いて該無線リンク品質の時間変動特性を推定する手段、
前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替える手段、
パケット受信側が報告する前記無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定する手段、
該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
付記２． 前記時間変動特性推定手段は、所定時間間隔の前記無線リンク品質の相関を演算して無線リンク品質の時間変動特性を推定する、
ことを特徴とする付記１記載の無線通信装置。
付記３． パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置において、
パケット受信側より受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質の時間変動特性を推定する手段、
前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替える手段、
前記パケット受信側が報告する無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定する手段、
該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
付記４． 前記時間変動特性推定手段は、所定時間間隔の受信パイロットシンボルの相関を演算して無線リンク品質の時間変動特性を推定する、
ことを特徴とする付記３記載の無線通信装置。
付記５． 前記目標誤り率を適応的に切り替える手段は、前記時間変動特性と目標誤り率との対応テーブルを備え、該テーブルを用いて前記目標誤り率を適応的に切り替える、
ことを特徴とする付記１又は３記載の無線通信装置。
付記６． 前記変調方式及び又は符号化率を決定する手段は、無線リンク品質情報に対応させて変調方式及び又は符号化率関連データをテーブル化し、前記受信成功/失敗に基づいて前記目標誤り率に応じた量、前記無線リンク品質情報を増減して補正し、補正後の無線リンク品質情報に応じた変調方式及び又は符号化率関連データを前記テーブルから求める、
ことを特徴とする付記１または３記載の無線通信装置。
付記７． 前記目標誤り率を適応的に切り替える手段は、前記無線リンク品質情報の受信側からの報告周期に基づいて、前記目標誤り率を制御する手段、
を備えたことを特徴とする付記１または３記載の無線通信装置。
付記８． パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置において、
パケット受信側のスループットを推定する手段、
前記スループットが最大となるように目標誤り率を適応制御する手段、
パケット受信側が報告する無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの平均誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定する手段、
該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
付記９． 前記スループット推定手段は、トランスポートブロックサイズの平均値を＜TBS＞、目標誤り率をPERとするとき、次式
THP＝＜TBS＞×（１−PER）
により、スループットTHPを推定する、
ことを特徴とする付記８記載の無線通信装置。
付記１０． 前記目標誤り率を適応制御する手段は、今回のスループットが前回のスループットより大きければ目標誤り率PERを増大し、小さければ目標誤り率PERを減少する、
ことを特徴とする付記８記載の無線通信装置。
付記１１． パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置において、
パケット送信側より受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質の時間変動特性を推定する手段、
前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替える手段、
誤り検出符号化された無線パケットを受信して誤り検出を行う手段、
前記受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質値を測定する手段、
パケットの誤り率が目標誤り率と等しくなるように前記誤り検出結果を用いて前記無線リンク品質値を補正する手段、
前記補正された無線リンク品質値をパケット送信側に報告する手段、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
付記１２． 前記時間変動特性推定手段は、所定時間間隔の受信パイロットシンボルの相関を演算して無線リンク品質の時間変動特性を推定する、
ことを特徴とする付記１１記載の無線通信装置。
付記１３． 前記目標誤り率を適応的に切り替える手段は、前記時間変動特性と目標誤り率との対応テーブルを備え、該テーブルを用いて前記目標誤り率を適応的に切り替える、
ことを特徴とする付記１１記載の無線通信装置。
付記１４． 前記目標誤り率を適応的に切り替える手段は、前記測定した無線リンク品質値の測定周期に基づいて、前記目標誤り率を制御する手段、
を備えたことを特徴とする付記１１記載の無線通信装置。
付記１５． パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置において、
受信した無線パケットのスループットを測定する手段、
前記スループットが最大となるように目標誤り率を適応制御する手段、
誤り検出符号化された無線パケットを受信して誤り検出を行う手段、
無線リンク品質を測定する手段、
パケットの誤り率が目標誤り率と等しくなるように前記誤り検出結果を用いて前記無線リンク品質値を補正する手段、
前記補正された無線リンク品質値をパケット送信側に報告する手段、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
付記１６． 前記スループット推定手段は、トランスポートブロックサイズの平均値を＜TBS＞、目標誤り率をPERとするとき、次式
THP＝＜TBS＞×（１−PER）
により、スループットTHPを推定する、
ことを特徴とする付記１５記載の無線通信装置。
付記１７． 前記目標誤り率を適応制御する手段は、今回のスループットが前回のスループットより大きければ目標誤り率PERを増大し、小さければ目標誤り率PERを減少する、
ことを特徴とする付記１５記載の無線通信装置。
付記１８． 送信側は、前記報告された無線リンク品質値を用いて変調方式及び又は符号化率を決定する手段、
該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段、
を備えたことを特徴とする付記１１または１５記載の無線通信装置。
第1実施例の無線パケット通信システムの構成図である。 第1実施例の目標誤り率設定部の構成図である。 第２実施例の無線パケット通信システムの構成図である。 第2実施例の目標誤り率設定部の構成図である。 時間相関値とフェージング周波数の関係曲線である。 CQIフィードバック周期の相違を吸収する第3実施例の目標誤り率設定部の構成図である。 第４実施例の無線パケット通信システムの構成図である。 スループットを用いた目標誤り率制御のフローチャートである。 第５実施例の無線パケット通信システムの構成図である。 第６実施例の無線パケット通信システムの構成図である。 従来の無線パケット通信システムの構成図である。 3GPPのアップリンクのHS-DPCCHチャネルでACK/NACKとCQIを送信するデータフォーマット例である。 送信パケット生成部の構成図である。 MCS決定部の構成図である。 CQI−MCS変換テーブルである。 従来の無線パケット通信システムの別の構成図である。 無線パケット通信システムにおけるタイミングチャートである。
符号の説明
１０ 移動局
１１ 受信機
１２ パケット受信部
１３ パイロットシンボル受信部
１４ 誤り検出部
１５ パイロットシンボル受信部
１６ 受信品質測定部
２０ 基地局
２１ 受信機
２２ 基地局スケジューリング部
２３ MCS決定部
２４ 送信データバッファ
２５ 時間相関演算部
２６ 目標誤り率設定部
２７ 送信パケット生成部
２８ 送信機

Claims (10)

  1. パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置において、
    パケット受信側が報告する無線リンク品質情報を用いて該無線リンク品質の時間変動特性を推定する手段、
    前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替える手段、
    パケット受信側が報告する前記無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定する手段、
    該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段、
    を備えたことを特徴とする無線通信装置。
  2. パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置において、
    パケット受信側より受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質の時間変動特性を推定する手段、
    前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替える手段、
    前記パケット受信側が報告する無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定する手段、
    該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段、
    を備えたことを特徴とする無線通信装置。
  3. 前記目標誤り率を適応的に切り替える手段は、前記時間変動特性と目標誤り率との対応テーブルを備え、該テーブルを用いて前記目標誤り率を適応的に切り替える、
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信装置。
  4. 前記目標誤り率を適応的に切り替える手段は、前記無線リンク品質情報の受信側からの報告周期に基づいて、前記目標誤り率を制御する手段、
    を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
  5. パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置において、
    パケット受信側のスループットを推定する手段、
    前記スループットが最大となるように目標誤り率を適応制御する手段、
    パケット受信側が報告する無線リンク品質情報及び受信成功/失敗情報を用いてパケットの平均誤り率が前記目標誤り率と等しくなるように変調方式及び又は符号化率を決定する手段、
    該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段、
    を備えたことを特徴とする無線通信装置。
  6. パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置において、
    パケット送信側より受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質の時間変動特性を推定する手段、
    前記時間変動特性を用いて目標誤り率を適応的に切り替える手段、
    誤り検出符号化された無線パケットを受信して誤り検出を行う手段、
    前記受信したパイロットシンボルを用いて無線リンク品質値を測定する手段、
    パケットの誤り率が目標誤り率と等しくなるように前記誤り検出結果を用いて前記無線リンク品質値を補正する手段、
    前記補正された無線リンク品質値をパケット送信側に報告する手段、
    を備えたことを特徴とする無線通信装置。
  7. 前記目標誤り率を適応的に切り替える手段は、前記時間変動特性と目標誤り率との対応テーブルを備え、該テーブルを用いて前記目標誤り率を適応的に切り替える、
    ことを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
  8. 前記目標誤り率を適応的に切り替える手段は、前記測定した無線リンク品質値の測定周期に基づいて、前記目標誤り率を制御する手段、
    を備えたことを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
  9. パケット受信側で測定した無線リンクの品質情報を送信側にフィードバックし、送信側において該品質情報を用いて変調方式及び又は符号化率を適応的に制御する無線パケット通信システムにおける無線通信装置において、
    受信した無線パケットのスループットを測定する手段、
    前記スループットが最大となるように目標誤り率を適応制御する手段、
    誤り検出符号化された無線パケットを受信して誤り検出を行う手段、
    無線リンク品質を測定する手段、
    パケットの誤り率が目標誤り率と等しくなるように前記誤り検出結果を用いて前記無線リンク品質値を補正する手段、
    前記補正された無線リンク品質値をパケット送信側に報告する手段、
    を備えたことを特徴とする無線通信装置。
  10. 送信側は、前記報告された無線リンク品質値を用いて変調方式及び又は符号化率を決定する手段、
    該決定された変調方式及び又は符号化率に基づいてパケットを送信する手段、
    を備えたことを特徴とする請求項６または９記載の無線通信装置。
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