JP2008035211A - 通信システム、通信方法、基地局装置、及び端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信相手との接続の切断等を極力防止することができる通信システム、通信方法、基地局装置、及び端末装置を提供する。
【解決手段】基地局１及び端末２は、通信品質に応じて変調方式を切り替えつつ無線信号を送受信して通信を行う。これら基地局１及び端末２は、無線信号の受信エラー（フレームエラー）が所定回数連続した場合に、通信相手に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定する変調方式決定部（１８ａ、３８ａ）を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、端末装置と基地局装置との間で無線信号を送受信して通信を行う通信システム、通信方法、基地局装置、及び端末装置に関する。

無線信号を送受信して通信を行う通信システムにおいては、基地局装置又は端末装置が通信相手の瞬時的な通信品質を監視し、通信品質の変動に応じて最良の変調方式を自動的に選択してデータ送信する適応変調方式が用いられている。具体的には、通信品質が良い場合には高速通信が可能な変調方式（例えば、６４ＱＡＭ（64 Quadrature Amplitude Modulation：直交振幅変調））で変調が行われ、通信品質が悪い場合には低速の変調方式（例えば、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）やＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying：二位相偏移変調））で変調が行われる。

適応変調方式が用いられている通信システムでは、使用する変調方式を変える度に変更した、或いは、更新しようとする変調方式を通信相手に通知し、データの送信側で用いる変調方式と受信側で用いる受信方式を一致させることにより通信が行われる。また、通信相手から送信されたデータの受信エラーが生じた場合には、正常に通信が行われた直近の通信時に用いていた変調方式を通信相手に通知し、その変調方式を用いて通信を行うようにしている。

以下の特許文献１には、時分割多重接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）方式が採用された通信システムにおいて、１フレーム内の各タイムスロットにそれぞれ個別に変調方式を関連付け、各通信チャネルの送信データを、その通信チャネルが割り当てられたタイムスロットに関連付けられた変調方式で変調処理する技術が開示されている。かかる技術により、変調方式を変える度に通信相手に送信されていた制御信号のデータ量の低減が図られている。
特開２００２−２９０３６２号公報

ところで、従来の適応変調システムを用いた通信システムにおいては、上述した通り、通信相手から送信されたデータの受信エラーが生じた場合には、正常に通信が行われた直近の通信時に用いていた変調方式が通信相手に通知される。しかしながら、通信品質が急激に劣化した場合には、通信相手から通知されたであろう変調方式を受信することができない。このため、通信品質が改善されるまで現状の変調方式（例えば、６４ＱＡＭ）が維持されて変調方式が変更されない。そのため、必要な通信データが相手に届かず、この結果として、通信相手が基地局装置の場合には接続が切断され、通信相手が端末装置の場合にはハンドオーバーが生じ、或いは接続が切断されてしまうという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、通信相手との接続の切断等を極力防止することができる通信システム、通信方法、基地局装置、及び端末装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の通信システムは、通信品質に応じて変調方式を切り替えつつ無線信号を送受信して端末装置と基地局装置との間で通信を行う通信システムにおいて、前記端末装置及び前記基地局装置は、無線信号の受信エラーが所定回数連続した場合に、通信相手に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定する変調方式決定部を備えることを特徴としている。
また、本発明の通信システムは、前記変調方式決定部が、無線信号の前記受信エラーが前記所定回数以上の一定回数連続した場合に、通信相手に対して無線信号を送信するために用いる変調方式を、前回用いた変調方式よりも変調の低い変調方式に決定することを特徴としている。
ここで、本発明の通信システムは、前記変調方式決定部が通信相手に対して要求する変調方式の決定を行うための前記受信エラーの連続回数と、前記変調方式決定部が通信相手に対して無線信号を送信するために用いる変調方式の決定を行うための前記受信エラーの連続回数とは異なることを特徴としている。
また、本発明の通信システムは、前記端末装置及び前記基地局装置が、接続開始時に予め通信相手の応答時間をお互いに交換しておき、交換した通信相手の応答時間と自身の応答時間とから得られる時間間隔を前記変調方式の切替周期とすることを特徴としている。
更に、本発明の通信システムは、前記端末装置及び前記基地局装置が、前記切替周期毎に、通信相手に対して要求する変調方式を切り替えることを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の通信方法は、通信品質に応じて変調方式を切り替えつつ無線信号を送受信して端末装置と基地局装置との間で通信を行う通信方法において、無線信号の受信エラーが所定回数連続した場合に、通信相手に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定する第１ステップを含むことを特徴としている。
また、本発明の通信方法は、無線信号の前記受信エラーが前記所定回数以上の一定回数連続した場合に、通信相手に対して無線信号を送信するために用いる変調方式を、前回用いた変調方式よりも変調の低い変調方式に決定する第２ステップを含むことを特徴としている。
ここで、本発明の通信方法は、前記第１ステップで通信相手に対して要求する変調方式の決定を行うための前記受信エラーの連続回数と、前記第２ステップで通信相手に対して無線信号を送信するために用いる変調方式の決定を行うための前記受信エラーの連続回数とは異なることを特徴としている。
また、本発明の通信方法は、接続開始時に予め通信相手の応答時間をお互いに交換しておき、交換した通信相手の応答時間と自身の応答時間とから得られる時間間隔を前記変調方式の切替周期とする第３ステップを含むことを特徴としている。
更に、本発明の通信方法は、前記切替周期毎に、通信相手に対して要求する変調方式を切り替える第４ステップを含むことを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の基地局装置は、通信品質に応じて変調方式を切り替えつつ無線信号を送受信して端末装置との間で通信を行う基地局装置において、前記端末装置から送信された無線信号の受信エラーが所定回数連続した場合に、前記端末装置に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定する変調方式決定部を備えることを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の端末装置は、通信品質に応じて変調方式を切り替えつつ無線信号を送受信して基地局装置との間で通信を行う端末装置において、前記基地局装置から送信された無線信号の受信エラーが所定回数連続した場合に、前記基地局装置に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定する変調方式決定部を備えることを特徴としている。

本発明によれば、受信エラーが所定回数連続した場合に、通信相手に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定しているため、通信相手との接続の切断等を極力防止することができるという効果がある。
また、通信相手に要求する変調方式のみならず、通信相手に対して無線信号を送信するために用いる変調方式（自らが用いる変調方式）を、前回用いた変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定しているため、更に通信相手との接続の切断等を防止することができる。
更に、変調方式を切り替える周期は、通信相手の応答時間と自身の応答時間とから得られる時間間隔に設定されているため、基地局と端末との間の変調方式の設定に食い違いが生ずるを防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による通信システム、通信方法、基地局装置、及び端末装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による通信システム、基地局装置、及び端末装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の通信システムは、基地局装置（以下、基地局という）１と端末装置（以下、端末という）２とを備えている。

尚、基地局１は、例えば一定の距離間隔で複数設けられているが、図１では図示の簡略化のために１つの基地局１のみを図示している。また、以下の説明では、本実施形態の通信システムがＰＨＳである場合を例に挙げて説明する。また、説明の便宜のため、基地局１から端末２に向かう無線信号の流れを「下り」とし、端末２から基地局１に向かう無線信号の流れを「上り」とする。

基地局１は、アンテナ１１、無線通信部１２、復調部１３、復号部１４、通信品質計測部１５、要求変調方式判定部１６、フレームエラー算出部１７、制御部１８、フレーム形成部１９、符号部２０、及び変調部２１を備えており、ネットワークＮに接続されている。アンテナ１１は、端末２から送信される無線信号を受信するとともに、端末２に向けて無線信号を送信する。無線通信部１２は、アンテナ１１で受信される信号の検波、周波数変換等の処理を行って受信信号を復調部１３に出力するとともに、変調部２１から出力される変調信号の周波数変換等の処理を行ってアンテナ１１に出力する。

復調部１３は無線通信部１２から出力される受信信号を復調し、復調信号を復号部１４及び通信品質計測部１５に出力する。復号部１４は、復調部１３からの復調信号を復号化する。通信品質計測部１５は、復調部１３から出力される復調信号を用いて端末２との間の通信品質を計測する。具体的に、通信品質計測部１５は、例えばＳＩＮＲ（信号対干渉波・雑音比（Signal to Interference and Noise Ratio））値を用いて回線品質を計測する。

要求変調方式判定部１６は、復号部１４から出力される復調信号に基づいて、端末２が要求している変調方式を判定する。図２は、基地局１と端末２との間で送受信されるフレームのフォーマットを示す図である。尚、基地局１と端末２との間の通信は図２に示すフレームを単位として行われる。図２に示す通り、フレームはヘッダ部ｆ１とデータ部ｆ２とに大別される。

ヘッダ部ｆ１には、例えば基地局１と端末２との間の通信信号の同期用のトレーニングシンボル等が含まれている。また、データ部ｆ２は、通信相手に対して要求する変調方式が格納されるサブフィールドｆ２１、通信相手に送信すべきデータが格納されるサブフィールドｆ２２、及びフレームエラーをチェックするためのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）情報が格納されるサブフィールドｆ２３が設けられている。要求変調方式判定部１６は、サブフィールドｆ２１に格納されている情報に基づいて、端末２が要求している変調方式を判定する。フレームエラー算出部１７は、図２に示すサブフィールドｆ２３に格納されたＣＲＣ情報を用いて端末２から送信されたフレームの受信エラー（フレームエラー）を算出する。

制御部１８は、基地局１８の動作を統括的に制御する。具体的には、端末２から受信したデータのネットワークＮへの送出制御、ネットワークＮを介して送信されてきたデータの端末２への送信制御を行う。また、制御部１８は、変調方式決定部１８ａを備えており、この変調方式決定部１８ａで決定された変調方式で変調するように変調部２１を制御する。

フレーム形成部１９は、制御部１８から出力されるデータから、図２に示すフレームを形成する。尚、基地局１が端末２に対して所定の変調方式を要求する場合には、変調方式決定部１８ａで決定された変調方式を示す情報がフレーム形成部１９に出力され、フレーム形成部１９は、上記変調方式を示す情報をサブフィールドｆ２１に格納したフレームを形成する。符号部２０は、端末２に対して送信すべきデータを符号化して変調部２１に出力する。変調部２１は入力されるデータの変調等の処理を行って無線通信部１２に出力する。変調部２１は、例えば６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ等の変調方式による変調が可能であり、制御部１８から出力される制御信号に基づいた変調方式で変調を行う。

端末２は、基地局１と同様に、アンテナ３１、無線通信部３２、復調部３３、復号部３４、通信品質計測部３５、要求変調方式判定部３６、フレームエラー算出部３７、制御部３８、フレーム形成部３９、符号部４０、及び変調部４１を備えており、更に操作部４２及び表示部４３を備える。アンテナ３１は、基地局１から送信される無線信号を受信するとともに、基地局１に向けて無線信号を送信する。無線通信部３２は、アンテナ３１で受信される信号の検波、周波数変換等の処理を行って受信信号を復調部３３に出力するとともに、変調部４１から出力される変調信号の周波数変換等の処理を行ってアンテナ３１に出力する。

復調部３３は無線通信部３２から出力される受信信号を復調し、復調信号を復号部３４及び通信品質計測部３５に出力する。復号部３４は、復調部３３からの復調信号を復号化する。通信品質計測部３５は、復調部３３から出力される復調信号を用いて端末２との間の通信品質を計測する。具体的に、通信品質計測部３５は、例えばＳＩＮＲ（信号対干渉波・雑音比（Signal to Interference and Noise Ratio））値を用いて回線品質を計測する。

要求変調方式判定部３６は、復号部３４から出力される復調信号に基づいて、基地局１が要求している変調方式を判定する。具体的には、基地局１から送信されるフレームのサブフィールドｆ２１（図２参照）に格納されている情報に基づいて、基地局１が要求している変調方式を判定する。フレームエラー算出部３７は、図２に示すサブフィールドｆ２３に格納されたＣＲＣ情報を用いて基地局１から送信されたフレームのフレームエラーを算出する。

制御部３８は、端末２の動作を統括的に制御する。具体的には、端末２のユーザが操作部４２を介して操作した内容に応じて、表示部４３への表示制御、発信・着信制御等の各種制御を行う。また、制御部３８は、変調方式決定部３８ａを備えており、この変調方式決定部３８ａで決定された変調方式で変調されるよう変調部４１を制御する。

フレーム形成部３９は、制御部３８から出力されるデータから、図２に示すフレームを形成する。尚、端末２が基地局１に対して所定の変調方式を要求する場合には、変調方式決定部３８ａで決定された変調方式を示す情報がフレーム形成部３９に出力され、フレーム形成部３９は、この情報がサブフィールドｆ２１に格納されたフレームを形成する。符号部４０は、基地局１に対して送信すべきデータを符号化して変調部４１に出力する。変調部４１は入力されるデータの変調等の処理を行って無線通信部３２に出力する。変調部４１は、例えば６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ等の変調方式による変調が可能であり、制御部３８から出力される制御信号に基づいた変調方式で変調を行う。

次に、以上説明した本実施形態の通信システムの動作について説明する。図３は、本発明の一実施形態による通信方法を示すフローチャートである。尚、図３のフローチャートで示される処理は基地局１及び端末２の双方で行われる処理であるが、以下の説明では、基地局１の処理を例に挙げて説明する。

まず、基地局１と端末２との間の接続時において、基地局１の制御部１８は、通信相手である端末２の応答時間を取得し、取得した端末２の応答時間と基地局１の応答時間とから更新周期を算出する（ステップＳ１１）。ここで、端末２の応答時間とは、基地局１が端末２に対して何等かの応答要求を送信してから端末２からの応答を受信するまでに要する時間であり、基地局１の応答時間とは、基地局１が端末２からの信号を受けてから端末２に対する次の処理が可能になるまでの時間である。

図４は、端末２の応答時間を説明するための図であり、送信されるスロットを四角で表している。基地局１が下り回線を用いて端末２に対して時刻ｔ１１に応答要求を送信したとする。この応答要求を受信すると、端末２は基地局１に対して上り回線を用いて返信を行う訳であるが、端末２の性能に応じてそのその返信に要する時間が異なる。例えば、端末２の性能が高くて応答時間が短ければ、時刻ｔ１１から上り回線の４つ分のスロットに相当する時間Ｔ１１が経過する前に返信の準備ができ、次の上りフレームで送信が可能である。これに対し、端末２の性能が低くて応答時間が長ければ、時刻ｔ１１から上り回線の４つ分のスロットと下り回線の４つ分のスロットとを加算した時間以降であって、この時間に上り回線の４つ分のスロットに相当する時間を加算した時間Ｔ１２が経過する前に返信が可能になる。つまり、返信できるのは応答要求を受け取った下りフレームの次の次の上りフレームである。

基地局１の制御部１８は、通信相手の端末２の応答時間を取得し、この応答時間と自己の応答時間とを加算した時間である更新周期を予め求めておき、この更新周期を基準として端末２との間の通信制御を行うことで、端末２との間の変調方式の設定に食い違いが生ずるのを防止している。更新周期の算出が終了すると、基地局１の制御部１８は、更新周期の値を第１カウンタに代入するとともに、更新周期の値をｎ倍した値から１を減算した値を第２カウンタに代入する（ステップＳ１２）。

ここで、第１カウンタは更新周期が経過するまでに連続して生ずるフレームエラーの数を計数するためのカウンタであり、第２カウンタは連続して生ずるフレームエラーの数を計数するためのカウンタである。尚、更新周期は、フレーム時間（図４中の時間Ｔ０（例えば、５ｍｓｅｃ））を単位とした時間であり、第１カウンタ及び第２カウンタには１以上の整数が代入される。また、上記の変数ｎは１以上の整数である。尚、ここでは、説明を簡単にするために、更新周期を「３」とし変数ｎの値を「２」とする。よって、第１カウンタには値「３」が代入され、第２カウンタには値「５」が代入される。

以上の初期設定が終了した後で端末２から無線信号が送信されると、その無線信号は基地局１のアンテナ１１で受信される（ステップＳ１３）。アンテナ１１で受信された信号は、無線通信部１２に出力されて検波、周波数変換等の処理が行われ、受信信号として復調部１３に出力される。復調部１３は無線通信部１２から出力される受信信号を復調し、復調信号を復号部１４及び通信品質計測部１５に出力する。通信品質計測部１５は、復調部１３から出力される復調信号を用いて端末２との間の通信品質を計測し、その計測結果を制御部１８に出力する（ステップＳ１４）。

一方、復号部１４は、復調部１３からの復調信号を復号化して制御部１８、要求変調方式判定部１６、及びフレームエラー算出部１７に出力する。フレームエラー算出部１７は、復号部１４から出力される信号からフレームエラーを算出する（ステップＳ１５）。具体的には、図２に示すサブフィールドｆ２３に格納されたＣＲＣ情報を用いて端末２から送信されたフレームのフレームエラーを算出する。この算出結果は、制御部１８に出力される。制御部１８は、フレームエラー算出部１７の算出結果からフレームエラーの有無を判断する（ステップＳ１６）。

フレームエラーが生じていないと制御部１８が判断した場合（ステップＳ１６の判断結果が「ＮＯ」である場合）には、制御部１８は、更新周期の値（値「３」）を第１カウンタに代入するとともに、更新周期の値をｎ倍した値（値「６」）を第２カウンタに代入して、第１カウンタ，第２カウンタの値を再設定する（ステップＳ１７）。次いで、制御部１８の変調方式決定部１８は、通信品質計測部１５の計測結果に応じて端末２に要求する変調方式を決定する（ステップＳ１８）。例えば、変調方式決定部１８は、端末２に要求する変調方式として１６ＱＡＭを決定する。

変調方式決定部１８で変調方式が決定されると、制御部１８は変調部２１に制御信号を出力して決定された変調方式で変調されるよう制御する。端末２に対して送信されるべきデータが制御部１８から出力されると、フレーム形成部１９は図２に示すフレームを形成し符号部２０に出力する。符号部２０は端末２に対して送信すべきデータを符号化して変調部２１に出力する。調部２１は入力されるデータを変調方式決定部１８ａで決定された変調方式（例えば、１６ＱＡＭ）で変調し無線通信部１２に出力する。変調部２１から出力された変調信号は無線通信部１２において周波数変換等の処理が行われてアンテナ１１から端末２に向けて送信される（ステップＳ１９）。以上の処理が終了し、端末２から無線信号が送信されると、再度ステップＳ１３以降の処理が行われる。

一方、ステップＳ１６でフレームエラーが生じていると制御部１８が判断した場合（ステップＳ１６の判断結果が「ＹＥＳ」である場合）には、制御部１８は、まず受信したデータを破棄する（ステップＳ２０）。次いで、制御部１８は、第１カウンタの値が更新周期の値（値「３」）と等しいか否かを判断する（ステップＳ２１）。尚、ここでは、説明を簡単にするために、ステップＳ１２の処理を終了した後で最初に受信した無線信号にフレームエラーが生じた場合を考える。

かかる場合には、第１カウンタの値として更新周期の値（値「３」）が格納されているため、ステップＳ２１の判断結果は「ＹＥＳ」になり、制御部１８の変調方式決定部１８ａは、端末２に対して前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式を要求する（ステップＳ２２）。次いで、制御部１８は、第２カウンタの値が更新周期の値をｎ倍した値（値「６」）と等しいか否かを判断する（ステップＳ２３）。ここでは、第２カウンタの値として更新周期の値をｎ倍した値から１を減算した値（値「５」）が格納されているため、ステップＳ２３の判断結果は「ＮＯ」になり、制御部１８の変調方式決定部１８ａは、基地局１で用いる変調方式として、前回用いていた変調方式と同じ変調方式を用いることを決定する（ステップＳ２４）。

次に、制御部１８は、第１カウンタ及び第２カウンタの値をデクリメントする（ステップＳ２５）。これにより、第１カウンタの値は更新周期の値から１を減算した値（値「２」）になり、第２カウンタの値は更新周期の値をｎ倍した値から２を減算した値（値「４」）になる。次に、制御部１８は、第１カウンタの値が「０」以下であるか否かを判断する（ステップＳ２６）。ここで、第１カウンタには値「２」が格納されているため、ステップＳ２６の判断結果は「ＮＯ」となる。次いで、制御部１８は、第２カウンタの値が「０」以下であるか否かを判断する（ステップＳ２７）。ここで、第２カウンタには値「４」が格納されているため、ステップＳ２７の判断結果は「ＮＯ」となる。

以上の処理が終了すると、制御部１８はステップＳ２４で決定した変調方式で変調するように変調部２１を制御する。次いで、制御部１８は、ステップＳ２２で要求した変調方式（即ち、端末２に対して要求する変調方式）を示す信号をフレーム形成部１９に出力する。フレーム形成部１９は、図２に示すサブフレームｆ２１に端末２に対する要求する変調方式が格納されたフレームを形成して符号部２０に出力する。符号部２０は端末２に対して送信すべきデータを符号化して変調部２１に出力する。調部２１は入力されるデータを変調方式決定部１８ａで決定された変調方式（例えば、１６ＱＡＭ）で変調し無線通信部１２に出力する。変調部２１から出力された変調信号は無線通信部１２において周波数変換等の処理が行われてアンテナ１１から端末２に向けて送信される（ステップＳ１９）。以上の処理が終了し、端末２から無線信号が送信されると、再度ステップＳ１３以降の処理が行われる。

ここで、基地局１が端末２からの無線信号を再度受信した場合に、フレームエラーが生じていると制御部１８が判断した場合（ステップＳ１６の判断結果が「ＹＥＳ」である場合）には、制御部１８は、受信したデータを破棄し（ステップＳ２０）、第１カウンタの値が更新周期の値と等しいか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここでは、第１カウンタの値として更新周期の値から１を減算した値（値「２」）が格納されているため、ステップＳ２１の判断結果は「ＮＯ」になり、端末２に対して前回要求した変調方式と同じ変調方式を要求する（ステップＳ２８）。

次いで、制御部１８は、第２カウンタの値が更新周期の値をｎ倍した値（値「６」）と等しいか否かを判断する（ステップＳ２３）。ここでは、第２カウンタに値「４」が格納されているため、ステップＳ２３の判断結果は「ＮＯ」になり、制御部１８の変調方式決定部１８ａは、前回用いていた変調方式と同じ変調方式を用いることを決定する（ステップＳ２４）。

次に、制御部１８は、第１カウンタ及び第２カウンタの値をデクリメントし（ステップＳ２５）、第１カウンタの値を更新周期の値から２を減算した値（値「１」）とし、第２カウンタの値を更新周期の値をｎ倍した値から３を減算した値（値「３」）にする。次いで、第１カウンタ，第２カウンタの値が「０」以下であるか否かを順に判断し（ステップ（Ｓ２６，Ｓ２７）、先と同様に、ステップＳ２２で要求した変調方式（即ち、端末２に対して要求する変調方式）を示す信号が含まれるフレームを作成させ、ステップＳ２４で決定した変調方式で変調させて端末２に送信する（ステップＳ１９）。

端末２から送信された無線信号にフレームエラーが生じており、ステップＳ１６の判断結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ２０からステップＳ１９まで処理が繰り返される度に第１カウンタ及び第２カウンタの値がデクリメントされる。第１カウンタの値が「０」になると、ステップＳ２６の判断結果が「ＹＥＳ」になり、第１カウンタに更新周期の値（値「３」）が代入されて初期化される（ステップＳ２９）。第１カウンタが初期化された後に、再度端末２からの無線信号にフレームエラーが生じた場合（ステップＳ１６の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、ステップＳ２１の判断結果が「ＹＥＳ」となって、制御部１８の変調方式決定部１８ａは、端末２に対して前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式を要求する（ステップＳ２２）。

また、第２カウンタの値が「０」になると、ステップＳ２７の判断結果が「ＹＥＳ」になり、第２カウンタに更新周期の値をｎ倍した値（値「６」）が代入されて初期化される（ステップＳ３０）。第２カウンタが初期化された後に、再度端末２からの無線信号にフレームエラーが生じた場合（ステップＳ１６の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、ステップＳ２３の判断結果が「ＹＥＳ」となって、制御部１８の変調方式決定部１８ａは、基地局１で用いる変調方式として、前回用いていた変調方式よりも低い変調効率の変調方式を用いることを決定する（ステップＳ３１）。

図５は、基地局１が端末２に対して要求する変調方式、及び基地局１が用いる変調方式の変更方法を説明するための図である。図５（ａ）に示す通り、基地局１は、端末２に対して更新周期毎に段階的に変調効率が低くなるような変調方式を要求する。尚、更新周期内では、端末２に対して前回と同じ変調方式を要求する。基地局１が端末２に対して段階的に変調効率が低くなるような変調方式を要求しているのは、フレームエラーが生じていて通信品質が悪いため、端末２に対して低速の変調方式で変調させるためである。また、更新周期毎に変調効率が低くなるような変調方式を要求しているのは、端末２との間の変調方式の設定に食い違いが生ずるのを防止するためである。

また、図５（ｂ）に示す通り、基地局１は、更新周期のｎ倍の周期毎に段階的に変調効率が低くなるような変調方式を使用している。尚、更新周期のｎ倍の周期内では、前回と同じ変調方式を要求する。基地局１が段階的に変調効率が低くなるような変調方式を用いているのは、端末２に対して低速の変調方式で変調させているため、自らも低速の変調方式を用いる必要があるからである。また、更新周期のｎ倍の周期毎に変調効率が低くなるような変調方式を用いているのは、先ずは通信相手に対して変調効率が低い変調方式への変更を要求するが、フレームエラーが所定回（更新周期のｎ倍）連続する場合には通信相手に対する要求が通信相手に届かないと判断し、自らが使用する変調方式を変調効率が低いものに変更することで、上記の要求が通信相手に届くようにするためである。また端末２との間の変調方式の設定に食い違いが生ずるのを防止するためである。

以上説明した通り、本実施形態では、フレームエラーが所定回数連続した場合に、通信相手に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定しているため、通信相手との接続の切断等を極力防止することができる。また、通信相手に要求する変調方式のみならず、通信相手に対して無線信号を送信するために用いる変調方式（自らが用いる変調方式）を、前回用いた変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定しているため、更に通信相手との接続の切断等を防止することができる。また、変調方式を切り替える周期は、通信相手の応答時間と自身の応答時間とを加算した更新周期、又はこの更新周期の整数倍の周期に設定されているため、基地局１と端末２との間の変調方式の設定に食い違いが生ずるを防止することができる。

以上、本発明の一実施形態による通信システム及び方法並びに基地局装置及び端末装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、主に基地局１で行われる処理について説明したが、端末２においても同様の処理により、基地局１に対する変調方式の要求、及び自らが使用する変調方式の変更を行うことができる。

本発明の一実施形態による通信システム、基地局装置、及び端末装置の要部構成を示すブロック図である。 基地局１と端末２との間で送受信されるフレームのフォーマットを示す図である。 本発明の一実施形態による通信方法を示すフローチャートである。 端末２の応答時間を説明するための図である。 基地局１が端末２に対して要求する変調方式、及び基地局１が用いる変調方式の変更方法を説明するための図である。

符号の説明

１ 基地局
２ 端末
１８ａ 変調方式決定部
３８ａ 変調方式決定部

Claims (12)

1. 通信品質に応じて変調方式を切り替えつつ無線信号を送受信して端末装置と基地局装置との間で通信を行う通信システムにおいて、
   前記端末装置及び前記基地局装置は、無線信号の受信エラーが所定回数連続した場合に、通信相手に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定する変調方式決定部を備えることを特徴とする通信システム。
2. 前記変調方式決定部は、無線信号の前記受信エラーが前記所定回数以上の一定回数連続した場合に、通信相手に対して無線信号を送信するために用いる変調方式を、前回用いた変調方式よりも変調の低い変調方式に決定することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記変調方式決定部が通信相手に対して要求する変調方式の決定を行うための前記受信エラーの連続回数と、前記変調方式決定部が通信相手に対して無線信号を送信するために用いる変調方式の決定を行うための前記受信エラーの連続回数とは異なることを特徴とする請求項２記載の通信システム。
4. 前記端末装置及び前記基地局装置は、接続開始時に予め通信相手の応答時間をお互いに交換しておき、交換した通信相手の応答時間と自身の応答時間とから得られる時間間隔を前記変調方式の切替周期とすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の通信システム。
5. 前記端末装置及び前記基地局装置は、前記切替周期毎に、通信相手に対して要求する変調方式を切り替えることを特徴とする請求項４記載の通信システム。
6. 通信品質に応じて変調方式を切り替えつつ無線信号を送受信して端末装置と基地局装置との間で通信を行う通信方法において、
   無線信号の受信エラーが所定回数連続した場合に、通信相手に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定する第１ステップを含むことを特徴とする通信方法。
7. 無線信号の前記受信エラーが前記所定回数以上の一定回数連続した場合に、通信相手に対して無線信号を送信するために用いる変調方式を、前回用いた変調方式よりも変調の低い変調方式に決定する第２ステップを含むことを特徴とする請求項６記載の通信方法。
8. 前記第１ステップで通信相手に対して要求する変調方式の決定を行うための前記受信エラーの連続回数と、前記第２ステップで通信相手に対して無線信号を送信するために用いる変調方式の決定を行うための前記受信エラーの連続回数とは異なることを特徴とする請求項７記載の通信方法。
9. 接続開始時に予め通信相手の応答時間をお互いに交換しておき、交換した通信相手の応答時間と自身の応答時間とから得られる時間間隔を前記変調方式の切替周期とする第３ステップを含むことを特徴とする請求項６から請求項８の何れか一項に記載の通信方法。
10. 前記切替周期毎に、通信相手に対して要求する変調方式を切り替える第４ステップを含むことを特徴とする請求項９記載の通信方法。
11. 通信品質に応じて変調方式を切り替えつつ無線信号を送受信して端末装置との間で通信を行う基地局装置において、
    前記端末装置から送信された無線信号の受信エラーが所定回数連続した場合に、前記端末装置に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定する変調方式決定部を備えることを特徴とする基地局装置。
12. 通信品質に応じて変調方式を切り替えつつ無線信号を送受信して基地局装置との間で通信を行う端末装置において、
    前記基地局装置から送信された無線信号の受信エラーが所定回数連続した場合に、前記基地局装置に対して要求する変調方式を、前回要求した変調方式よりも変調効率の低い変調方式に決定する変調方式決定部を備えることを特徴とする端末装置。
    

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