JP2005102073A - 伝送レート変更方法ならびにそれを利用した基地局装置および端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 受信装置の特性に応じて、変調方式の変更を抑制する。
【解決手段】 変復調部３４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。ＦＥＲ測定部３８は、上り回線のＦＥＲを測定する。ＥＶＭ測定部５６は、上り回線のＥＶＭを測定する。伝送レート変更部３６は、ＦＥＲ測定部３８とＥＶＭ測定部５６で測定した信号の品質から、当該測定した品質に応じた上り回線の変調方式を決定する。記憶部５８は、ＥＶＭを記憶する。しきい値変更部６０は、ＥＶＭと第３のしきい値を比較した結果にもとづいて、伝送レート変更部３６に第２のしきい値をさらに小さくするよう指示する。警告部６２は、しきい値変更部６０によって変更が指示された伝送レート変更部３６の第２のしきい値が、予め定めた限界値に達した場合に、ＬＥＤを点滅させるなどして警告を発する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、伝送レート変更技術に関し、特に通信中に伝送レートを変更する伝送レート変更方法ならびにそれを利用した基地局装置および端末装置に関する。

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。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（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２９０２４６号公報

本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。従来の技術においては基地局装置が、端末装置との通信に使用する変調方式の変更を決定し、当該変更を端末装置に指示あるいは通知する。さらに、基地局装置と端末装置間の通信の変調方式を変更するためには、複数の信号を互いに送受信しなければならない場合がある。例えば、基地局装置が端末装置に指示したＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）から１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）への変更に応じて、端末装置が基地局装置に１６ＱＡＭによる制御信号を複数回送信する。基地局装置は、当該制御信号を引き続きＱＰＳＫによって受信し、所定回数の受信誤りが生じた場合に、端末装置の変調方式の変更を認識する。さらに、リンク確立のために、基地局装置と端末装置の間で所定の信号を送受信する場合もある。その結果、変調方式の頻繁な変更は、伝送効率の低下につながる。また、伝送路環境の悪化だけでなく、装置の経年変化等によっても高信頼度の変調方式が必要とされる場合もある。

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、その目的は伝送効率の低下を防ぐ伝送レート変更方法ならびにそれを利用した基地局装置および端末装置を提供することにある。

本発明のある態様は、基地局装置である。この装置は、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値を導出する第１導出部と、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出する第２導出部と、導出した第２の受信品質値を記憶する記憶部と、導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを変更する伝送レート変更部と、伝送レート変更部によって低速な伝送レートに変更される場合、現在の導出した第２の受信品質値と過去の記憶部に記憶した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第２のしきい値を満足していれば、伝送レート変更部によって低速な伝送レートが容易に選択されるように第１のしきい値を変更するしきい値変更部とを備える。
以上の装置により、第２の受信品質値と第２のしきい値との比較結果に応じて、伝送レートが低くなるように第１のしきい値を変更するため、伝送レートが高くなる確率が小さくなって、伝送レートの頻繁的な変更が少なくなる。

本発明の別の態様も、基地局装置である。この装置は、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値を導出する第１導出部と、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出する第２導出部と、導出した第２の受信品質値を記憶する記憶部と、導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを低速な伝送レートに変更し、導出した第２の受信品質値を第２のしきい値と比較した結果にもとづいて、通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを高速な伝送レートに変更する伝送レート変更部と、導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果によって、低速な伝送レートに変更する場合、現在の導出した第２の受信品質値と過去の記憶部に記憶した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第３のしきい値を満足していれば、伝送レート変更部によって高速な伝送レートへの変更を発生しにくくするように、第２のしきい値を変更するしきい値変更部とを備える。
以上の装置により、第２の受信品質値と第３のしきい値との比較結果に応じて、伝送レートが低くなるように第２のしきい値を変更するため、伝送レートが高くなる確率が小さくなって、伝送レートの頻繁的な変更が少なくなる。

しきい値変更部で変更すべき第２のしきい値は、複数の通信対象の端末装置に対する第２の受信品質値と第３のしきい値にもとづいて、変更されてもよい。しきい値変更部が変更すべき第２のしきい値には、変更可能な限界値が予め設定されてもよい。しきい値変更部で変更した第２のしきい値が、設定した限界値に達した場合に、警告信号を出力する警告部をさらに備えてもよい。第１導出部で導出される第１の受信品質値は、受信した信号を復調した後に、判定した信号の誤り率であり、第２導出部で導出される第２の受信品質値は、受信した信号を復調して得られた変調精度であってもよい。
「警告信号」とは、ＬＥＤ等を点灯して知らせる信号であってもよく、ネットワークを伝送する電気信号であってもよく、通知する機能があればよいものとする。

本発明のさらに別の態様は、端末装置である。この装置は、通信対象の基地局装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値を導出する第１導出部と、通信対象の基地局装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出する第２導出部と、導出した第２の受信品質値を記憶する記憶部と、導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、通信対象の基地局装置との間の通信の伝送レートを低速な伝送レートに変更するよう要求し、導出した第２の受信品質値を第２のしきい値と比較した結果にもとづいて、通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを高速な伝送レートに変更するよう要求する伝送レート変更要求部と、導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、低速な伝送レートへの変更を要求する場合、現在の導出した第２の受信品質値と過去の記憶部に記憶した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第３のしきい値を満足していれば、伝送レート変更要求部によって高速な伝送レートへの変更の要求を発生しにくくするように、第２のしきい値を変更するしきい値変更部とを備える。
以上の装置により、第２の受信品質値と第３のしきい値との比較結果に応じて、伝送レートが低くなるように第２のしきい値を変更するため、伝送レートが高くなる確率が小さくなって、伝送レートの頻繁的な変更が少なくなる。

本発明のさらに別の態様は、伝送レート変更方法である。この方法は、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値と、第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出し、導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを低速な伝送レートに変更する場合に、現在と過去に導出した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第２のしきい値を満足していれば、第１のしきい値を低速な伝送レートが容易に選択されるように変更する。

本発明のさらに別の態様も、伝送レート変更方法である。この方法は、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値と、第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出し、導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを低速な伝送レートに変更する場合に、現在と過去に導出した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第２のしきい値を満足していれば、通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを高速な伝送レートに変更するために導出した第２の受信品質値と比較される第３のしきい値を高速な伝送レートへの変更を発生しにくくするように変更する。

本発明のさらに別の態様は、プログラムである。このプログラムは、無線ネットワークを介して、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値を導出するステップと、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出するステップと、導出した第２の受信品質値をメモリに記憶するステップと、導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、通信対象の端末装置との間の無線ネットワークでの伝送レートを変更するステップと、変更するステップによって低速な伝送レートに変更される場合、現在の導出した第２の受信品質値と過去のメモリに記憶した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第２のしきい値を満足していれば、低速な伝送レートが容易に選択されるように第１のしきい値を変更するステップとをコンピュータに実行させる。

本発明のさらに別の態様も、プログラムである。このプログラムは、無線ネットワークを介して、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値を導出するステップと、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出するステップと、導出した第２の受信品質値をメモリに記憶するステップと、導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、通信対象の端末装置との間の無線ネットワークでの伝送レートを低速な伝送レートに変更し、導出した第２の受信品質値を第２のしきい値と比較した結果にもとづいて、通信対象の端末装置との間の無線ネットワークでの伝送レートを高速な伝送レートに変更するステップと、導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果によって、低速な伝送レートに変更する場合、現在の導出した第２の受信品質値と過去のメモリに記憶した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第３のしきい値を満足していれば、高速な伝送レートへの変更を発生しにくくするように、第２のしきい値を変更するステップとをコンピュータに実行させる。

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、伝送効率の低下を防げることができる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、複数の端末装置を多重接続し、それぞれ端末装置に対して適応変調する基地局装置に関する。ここで、基地局装置は、変調方式の変更処理に対して、端末装置との間で複数の信号を送受信する必要があるため、所定の期間を必要とする。本実施の形態に係る基地局装置は、受信した信号から伝送路品質として、ＦＥＲ（Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）と、ＦＥＲより受信した信号に含まれたひずみの影響を直接反映すべきＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）を測定する。ＦＥＲが第１のしきい値より高くなれば、１６ＱＡＭからπ／４シフトＱＰＳＫ（以下、これも「ＱＰＳＫ」という）への変調方式の変更を決定し、ＥＶＭが第２のしきい値より小さくなれば、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭへの変調方式の変更を決定する。

１６ＱＡＭからＱＰＳＫへ変調方式を変更する場合は、さらにその際のＥＶＭも取得する。取得したＥＶＭが所定の期間にわたって所定の回数以上、第３のしきい値より小さければ、伝送路によるひずみの影響は継続的に小さいにもかかわらず、ＦＥＲが悪化していると判断できる。そのため、基地局装置は、第２のしきい値をより小さくして、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭへの変調方式の変更を起こりにくくする。その結果、間接的に１６ＱＡＭからＱＰＳＫへの変調方式の変更も起こりにくくなる。なお、端末装置でも同様の動作を行う。

図１は、実施例に係る通信システム装置１００の構成を示す。通信システム１００は、端末装置１０、基地局装置１２、ネットワーク４８を含む。また、端末装置１０は、操作部１４、処理部１６、変復調部１８、伝送レート決定部２０、ＦＥＲ測定部２２、ＲＦ部２４、制御部２６、端末用アンテナ２８、ＥＶＭ測定部５０、記憶部５２、しきい値変更部５４を含み、基地局装置１２は、基地局用アンテナ３０、ＲＦ部３２、変復調部３４、伝送レート変更部３６、ＦＥＲ測定部３８、制御部４０、タイムスロット制御部４２、インターフェース部４６、ＥＶＭ測定部５６、記憶部５８、しきい値変更部６０、警告部６２を含む。

操作部１４は、端末装置１０の外部からデータを入力するためのインターフェースであり、例えば、アプリケーションとのインターフェースに相当する。また、端末装置１０をパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）に接続して使用する場合、操作部１４がＰＣに含まれてもよい。処理部１６は、操作部１４で入力した信号を後述の変復調部１８で変調できる形の信号に変更する。

変復調部１８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、変復調部１８によって処理される変調方式は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭのいずれかとし、さらに変調方式は、適応的に変更されるものとする。復調は、同期検波する。なお、変調方式は、後述の基地局装置１２で決定され、変復調部１８は、基地局装置１２からの所定の指示信号に応じて、決定された変調方式に対応した処理をする。
ＦＥＲ測定部２２は、下り回線のＦＥＲを測定する。誤り訂正が使用されている場合には、誤り訂正後のＦＥＲでもよい。ＥＶＭ測定部５０は、下り回線のＥＶＭを測定する。

伝送レート決定部２０は、ＦＥＲ測定部２２とＥＶＭ測定部５０で測定した信号の品質から、当該測定した品質に応じた下り回線の変調方式を決定し、決定した変調方式を基地局装置１２に要求するための信号を生成する。例えば、ＦＥＲが第１のしきい値より高くなれば、伝送路品質が悪くなったとして、１６ＱＡＭからＱＰＳＫへの変調方式の変更を決定し、ＥＶＭが第２のしきい値より小さくなれば、伝送路品質がよくなったとして、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭへの変調方式の変更を決定する。
記憶部５２は、ＥＶＭを記憶する。ここでは、ＥＶＭ測定部５０で測定されたＥＶＭのうち、少なくとも伝送レート決定部２０が１６ＱＡＭからＱＰＳＫへの変更を決定した際のＥＶＭを記憶する。

しきい値変更部５４は、伝送レート決定部２０で１６ＱＡＭからＱＰＳＫへの変更を決定した際に、ＥＶＭ測定部５０で測定されたＥＶＭと記憶部５２に記憶された過去のＥＶＭを入力し、これらのＥＶＭが、所定の期間にわたって所定の回数以上、第３のしきい値より小さければ伝送レート決定部２０に第２のしきい値をさらに小さくするよう指示する。ここで、所定の期間にわたって所定の回数以上とは、例えば、１０秒間に１００回以上のことであるが、これとは異なって、１６ＱＡＭからＱＰＳＫへ変更した回数とその際のＥＶＭが第３のしきい値より小さくなる回数の割合であってもよい。

ＲＦ部２４は、変復調部１８で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換、増幅、ＡＤまたはＤＡ変換等を行う。
端末用アンテナ２８は、無線周波数の信号を送受信する。なお、端末用アンテナ２８は、無指向性アンテナ、所定の指向性アンテナ、アダプティブアレイアンテナのいずれでもよく、ダイバーシティ機能を有していてもよい。

制御部２６は、端末装置１０のタイミング処理、制御信号の処理等を実行する。
基地局用アンテナ３０は、端末用アンテナ２８と同様に無線周波数の信号を送受信する。なお、基地局用アンテナ３０も、無指向性アンテナ、所定の指向性アンテナ、アダプティブアレイアンテナのいずれでもよく、ダイバーシティ機能を有していてもよい。

ＲＦ部３２は、後述の変復調部３４で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換、増幅、ＡＤまたはＤＡ変換等を行う。
変復調部３４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。変調方式は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭのいずれかを適応的に選択する。ここでは、ひとつの端末装置１０のみを図示しているが、複数の端末装置１０と接続している場合には、端末装置１０単位で変調と復調を実行する。

インターフェース部４６は、基地局装置１２とインターフェース部４６とを接続する役割を担い、変復調部３４で変調すべき情報の形式と変復調部３４で復調した情報の形式と、ネットワーク４８で通信される情報の形式との変換を実行する。ネットワーク４８の一例はＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であるが、インターフェース部４６はＩＳＤＮに対応した物理的形状を有するものとする。
ＦＥＲ測定部３８は、上り回線のＦＥＲを測定する。誤り訂正が使用されている場合には、誤り訂正後のＦＥＲでもよい。ＥＶＭ測定部５６は、上り回線のＥＶＭを測定する。

伝送レート変更部３６は、ＦＥＲ測定部３８とＥＶＭ測定部５６で測定した信号の品質から、当該測定した品質に応じた上り回線の変調方式を決定する。例えば、ＦＥＲが第１のしきい値より高くなれば、１６ＱＡＭからＱＰＳＫへの変調方式の変更を決定し、ＥＶＭが第２のしきい値より小さくなれば、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭへの変調方式の変更を決定する。なお、第１のしきい値と第２のしきい値は、伝送レート決定部２０で設定したものと名称は同一であるが、その値は別のものであってもよい。また、図示しない信号線によって、伝送レート決定部２０から変調方式を要求するための信号を入力し、当該信号に応じて、下り回線の変調方式を決定する。

図２は、伝送レート変更部３６のしきい値を示す。「動作」は、変調方式を変更する対象を示し、上段は伝送レートを高速にする場合、下段は伝送レートを低速にする場合に対応する。「条件」は、しきい値を示しており、Ａが第２のしきい値に、Ｂが第１のしきい値にそれぞれ対応する。

図１に戻り、記憶部５８は、記憶部５２と同様に、ＥＶＭを記憶する。ここでは、ＥＶＭ測定部５６で測定されたＥＶＭのうち、少なくとも伝送レート変更部３６が１６ＱＡＭからＱＰＳＫへの変更を決定した際のＥＶＭを記憶する。しきい値変更部６０は、しきい値変更部５４と同様に、ＥＶＭと第３のしきい値を比較した結果にもとづいて、伝送レート変更部３６に第２のしきい値をさらに小さくするよう指示する。なお、ここでは、複数の端末装置１０に対するＥＶＭをまとめて総合的なＥＶＭとみなして、第３のしきい値と比較してもよい。
警告部６２は、しきい値変更部６０によって変更が指示された伝送レート変更部３６の第２のしきい値が、予め定めた限界値に達した場合に、ＬＥＤを点滅させるなどして警告を発する。すなわち、適応変調によって、変調方式をＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更しても、伝搬路の特性とは関係なく再び１６ＱＡＭからＱＰＳＫに戻る可能性が高い状態を警告する。なお、図示しない信号線によって、インターフェース部４６からネットワーク４８に接続された所定の装置に警告を出力してもよい。

タイムスロット制御部４２は、基地局装置１２が端末装置１０を接続する場合、端末装置１０に対してタイムスロットを割り当て、変復調部３４に割り当てたタイムスロットを通知する。さらに、端末装置１０に割り当てたタイムスロットおよび変調方式を管理する。ここで、タイムスロットをチャネルと解釈してもよい。なお、「チャネル」とは、基地局装置と端末装置などの無線装置間で通信を行うために設定される無線通信路のことをいい、具体的には、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）の場合は特定の周波数帯域を指し、ＴＤＭＡの場合は特定のタイムスロットまたはスロットを指し、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）の場合は特定の符号系列を指すが、ここではこれらを区別しないものとする。
制御部４０は、基地局装置１２のタイミング処理、制御信号の処理等を実行する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあ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エアのみ、ソフトウエアのみ、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、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」が上り回線に使用され、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」が下り回線に使用される。

図４は、タイムスロット制御部４２のデータ構造を示す。「端末番号」は、端末装置１０を識別するための番号を示す。ここでは、「１」のように数字によって端末装置１０を識別するが、これはアルファベット記号でもよく、また端末装置１０に設定された電話番号であってもよい。「割当てスロット」は、ひとつの端末装置１０に割り当てたタイムスロットを示し、例えば「＃２、＃６」は、下り回線に「スロット２」を割り当て、上り回線に「スロット６」を割り当てている。なお、ひとつの端末装置１０の上り回線と下り回線に複数のタイムスロットをそれぞれ割り当ててもよい。ここで、最下段のユーザＩＤ「７」は、非アクティブ状態を示す。「変調方式（上）」は、上り回線に対して現在使用している変調方式であり、「変調方式（下）」は、下り回線に対して現在使用している変調方式である。

図５は、記憶部５８のデータ構造を示す。「端末番号」は、図４と同様に、端末装置１０を識別するための番号を示す。「ＥＶＭ」は、複数の端末装置１０のそれぞれに対応したＥＶＭであり、例えば、端末番号１の端末装置１０に対して「Ａ１」から「Ａ５」の時系列に並んだＥＶＭを記憶する。

図６は、しきい値の変更手順を示すフローチャートである。伝送レート変更部３６では、ＦＥＲ測定部３８で測定したＦＥＲの劣化による１６ＱＡＭからＱＰＳＫへの変調方式の変更が発生する（Ｓ１０）。しきい値変更部６０は、ＥＶＭ測定部５６と記憶部５８から入力したＥＶＭが、所定の期間にわたって所定の回数以上第３のしきい値より小さければ（Ｓ１２のＹ）、伝送レート変更部３６にＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更するためのＥＶＭに対する第２のしきい値を下げるように指示する（Ｓ１４）。一方、しきい値変更部６０は、ＥＶＭが所定の期間にわたって所定の回数以上第３のしきい値より小さくなければ（Ｓ１２のＮ）、処理を終了する。

図７は、上り回線の変調方式変更処理のシーケンス図である。端末装置１０と基地局装置１２は、ＱＰＳＫで通信する（Ｓ７０）。基地局装置１２のＥＶＭ測定部５６は、受信した信号からＥＶＭを測定する（Ｓ７２）。伝送レート変更部３６は、測定したＥＶＭと第２のしきい値を比較して、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭへの変調方式の変更を決定する（Ｓ７６）。

基地局装置１２は、端末装置１０に決定した変調方式への変更を指示するために、変調方式通知信号を送信する（Ｓ７８）。端末装置１０と基地局装置１２の間で、変調方式を切り替えるために、再同期処理等を含んだ変調方式切替処理を実行する（Ｓ８０）。その後、端末装置１０と基地局装置１２は、１６ＱＡＭで通信する（Ｓ８２）。なお、前述のごとく、ＥＶＭが小さいにもかかわらずＦＥＲが大きいために、１６ＱＡＭからＱＰＳＫへの変調方式の変更があれば、予め伝送レート変更部３６の第２のしきい値を小さくしておくため、ステップ７６でＱＰＳＫから１６ＱＡＭへの変調方式の変更が決定される確率が低くなる。その結果、ステップ７８とステップ８０の処理が実行される確率も小さくなり、当該処理に要する期間にわたってもデータを通信できるために、伝送効率の劣化を防げる。

図８は、下り回線の変調方式変更処理のシーケンス図である。端末装置１０と基地局装置１２は、図７のステップ７０と同様に、ＱＰＳＫで通信する（Ｓ５０）。端末装置１０のＥＶＭ測定部５０は、受信した信号からＥＶＭを測定する（Ｓ５２）。伝送レート決定部２０は、測定したＥＶＭと第２のしきい値を比較して、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭへの変調方式の変更を決定する（Ｓ５４）。さらに、端末装置１０から基地局装置１２に対して、要求すべき変調方式の情報が含まれた変調方式切替要求信号を送信する（Ｓ５６）。

伝送レート変更部３６は、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭへの変調方式の変更を決定する（Ｓ６０）。基地局装置１２は、端末装置１０に決定した変調方式への変更を指示するために、変調方式通知信号を送信する（Ｓ６２）。端末装置１０と基地局装置１２の間で、変調方式を切り替えるために、再同期処理等を含んだ変調方式切替処理を実行する（Ｓ６４）。その後、端末装置１０と基地局装置１２は、１６ＱＡＭで通信する（Ｓ６６）。なお、前述のごとく、ＥＶＭが小さいにもかかわらずＦＥＲが大きいために、１６ＱＡＭからＱＰＳＫへの変調方式の変更があれば、予め伝送レート決定部２０の第２のしきい値を小さくしておくため、ステップ５４でＱＰＳＫから１６ＱＡＭへの変調方式の変更が決定される確率が低くなる。その結果、ステップ６２とステップ６４の処理が実行される確率も小さくなり、当該処理に要する期間にわたってもデータを通信できるために、伝送効率の劣化を防げる。

本発明の実施例によれば、伝送レートが下がる方向で変調方式の変更が決定される場合に、より伝送路のひずみ等を反映した伝送路品質にもとづいて、変調方式を変更するためのしきい値を変更するために、伝送路の環境が悪化していないのに伝送レートが下がるようであれば、予め伝送レートを上げにくくすることができる。また、伝送レートが頻繁に変更する現象を低減できる。

以上、本発明を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。

本発明の実施例において、通信システム１００は、簡易型携帯電話システムを対象とした。しかしこれに限らず例えば、第３世代の携帯電話システムや無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などであってもよい。本変形例によれば、様々な通信システムに対して本発明を適用可能になる。つまり、伝送路の品質に応じて、変調方式が変更されればよい。

本実施の形態において、変復調部３４や伝送レート変更部３６は、伝送速度の適応的な変更処理として、ＢＰＳＫ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。

本実施の形態において、伝送レート決定部２０や伝送レート変更部３６によって上下回線の変調方式は、独立して制御されている。しかしこれに限らず例えば、ＦＥＲ測定部３８やＥＶＭ測定部５６は、受信した信号から上り回線の伝送路品質を測定し、伝送レート変更部３６は、測定した伝送路品質から上下回線共通の変調方式を決定してもよく、あるいはＦＥＲ測定部３８やＥＶＭ測定部５６で測定した伝送路品質から、伝送レート変更部３６が上下回線それぞれに対して設けられたしきい値より上下回線の変調方式をそれぞれ決定してもよい。本変形例によれば、変調方式の決定に必要な処理を軽減できる。つまり、実際の伝送路品質に基づいて変調方式が決定されればよい。

実施例に係る通信システム装置の構成を示す図である。 図１の伝送レート変更部のしきい値を示す図である。 図１のフレームフォーマットを示す図である。 図１のタイムスロット制御部のデータ構造を示す図である。 図１の記憶部のデータ構造を示す図である。 図１のしきい値の変更手順を示すフローチャートである。 図１の上り回線の変調方式変更処理のシーケンス図である。 図１の下り回線の変調方式変更処理のシーケンス図である。

符号の説明

１０ 端末装置、 １２ 基地局装置、 １４ 操作部、 １６ 処理部、 １８ 変復調部、 ２０ 伝送レート決定部、 ２２ ＦＥＲ測定部、 ２４ ＲＦ部、 ２６ 制御部、 ２８ 端末用アンテナ、 ３０ 基地局用アンテナ、 ３２ ＲＦ部、 ３４ 変復調部、 ３６ 伝送レート変更部、 ３８ ＦＥＲ測定部、 ４０ 制御部、 ４２ タイムスロット制御部、 ４６ インターフェース部、 ４８ ネットワーク、 ５０ ＥＶＭ測定部、 ５２ 記憶部、 ５４ しきい値変更部、 ５６ ＥＶＭ測定部、 ５８ 記憶部、 ６０ しきい値変更部、 ６２ 警告部、 １００ 通信システム。

Claims (11)

1. 通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値を導出する第１導出部と、
   前記通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、前記第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出する第２導出部と、
   前記導出した第２の受信品質値を記憶する記憶部と、
   前記導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、前記通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを変更する伝送レート変更部と、
   前記伝送レート変更部によって低速な伝送レートに変更される場合、現在の前記導出した第２の受信品質値と過去の前記記憶部に記憶した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第２のしきい値を満足していれば、前記伝送レート変更部によって低速な伝送レートが容易に選択されるように前記第１のしきい値を変更するしきい値変更部と、
   を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値を導出する第１導出部と、
   前記通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、前記第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出する第２導出部と、
   前記導出した第２の受信品質値を記憶する記憶部と、
   前記導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、前記通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを低速な伝送レートに変更し、前記導出した第２の受信品質値を第２のしきい値と比較した結果にもとづいて、前記通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを高速な伝送レートに変更する伝送レート変更部と、
   前記導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果によって、低速な伝送レートに変更する場合、現在の前記導出した第２の受信品質値と過去の前記記憶部に記憶した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第３のしきい値を満足していれば、伝送レート変更部によって高速な伝送レートへの変更を発生しにくくするように、前記第２のしきい値を変更するしきい値変更部と、
   を備えることを特徴とする基地局装置。
3. 前記しきい値変更部で変更すべき前記第２のしきい値は、複数の通信対象の端末装置に対する第２の受信品質値と前記第３のしきい値にもとづいて、変更されることを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
4. 前記しきい値変更部が変更すべき前記第２のしきい値には、変更可能な限界値が予め設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の基地局装置。
5. 前記しきい値変更部で変更した前記第２のしきい値が、前記設定した限界値に達した場合に、警告信号を出力する警告部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
6. 前記第１導出部で導出される前記第１の受信品質値は、受信した信号を復調した後に、判定した信号の誤り率であり、
   前記第２導出部で導出される前記第２の受信品質値は、受信した信号を復調して得られた変調精度であることを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
7. 通信対象の基地局装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値を導出する第１導出部と、
   前記通信対象の基地局装置から受信した信号にもとづいて、前記第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出する第２導出部と、
   前記導出した第２の受信品質値を記憶する記憶部と、
   前記導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、前記通信対象の基地局装置との間の通信の伝送レートを低速な伝送レートに変更するよう要求し、前記導出した第２の受信品質値を第２のしきい値と比較した結果にもとづいて、前記通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを高速な伝送レートに変更するよう要求する伝送レート変更要求部と、
   前記導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、低速な伝送レートへの変更を要求する場合、現在の前記導出した第２の受信品質値と過去の前記記憶部に記憶した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第３のしきい値を満足していれば、伝送レート変更要求部によって高速な伝送レートへの変更の要求を発生しにくくするように、前記第２のしきい値を変更するしきい値変更部と、
   を備えることを特徴とする端末装置。
8. 通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値と、前記第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出し、前記導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、前記通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを低速な伝送レートに変更する場合に、現在と過去に前記導出した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第２のしきい値を満足していれば、前記第１のしきい値を低速な伝送レートが容易に選択されるように変更することを特徴とする伝送レート変更方法。
9. 通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値と、前記第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出し、前記導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、前記通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを低速な伝送レートに変更する場合に、現在と過去に前記導出した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第２のしきい値を満足していれば、前記通信対象の端末装置との間の通信の伝送レートを高速な伝送レートに変更するために前記導出した第２の受信品質値と比較される第３のしきい値を高速な伝送レートへの変更を発生しにくくするように変更することを特徴とする伝送レート変更方法。
10. 無線ネットワークを介して、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値を導出するステップと、
    前記通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、前記第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出するステップと、
    前記導出した第２の受信品質値をメモリに記憶するステップと、
    前記導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、前記通信対象の端末装置との間の無線ネットワークでの伝送レートを変更するステップと、
    前記変更するステップによって低速な伝送レートに変更される場合、現在の前記導出した第２の受信品質値と過去の前記メモリに記憶した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第２のしきい値を満足していれば、低速な伝送レートが容易に選択されるように前記第１のしきい値を変更するステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
11. 無線ネットワークを介して、通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、第１の受信品質値を導出するステップと、
    前記通信対象の端末装置から受信した信号にもとづいて、前記第１の受信品質値よりも信号の受信端に近い位置で導出可能な第２の受信品質値を導出するステップと、
    前記導出した第２の受信品質値をメモリに記憶するステップと、
    前記導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果にもとづいて、前記通信対象の端末装置との間の無線ネットワークでの伝送レートを低速な伝送レートに変更し、前記導出した第２の受信品質値を第２のしきい値と比較した結果にもとづいて、前記通信対象の端末装置との間の無線ネットワークでの伝送レートを高速な伝送レートに変更するステップと、
    前記導出した第１の受信品質値を第１のしきい値と比較した結果によって、低速な伝送レートに変更する場合、現在の前記導出した第２の受信品質値と過去の前記メモリに記憶した第２の受信品質値が、所定の期間にわたって所定の回数以上、第３のしきい値を満足していれば、高速な伝送レートへの変更を発生しにくくするように、前記第２のしきい値を変更するステップと、
    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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