JP2022029990A

JP2022029990A - 通信装置及び通信方法

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Publication number: JP2022029990A
Application number: JP2020133653A
Authority: JP
Inventors: 直人津町; Naoto Tsumachi; 一生菅野; Kazumasa Sugano; 良知堅岡; Ryochi Kataoka; 利則鈴木; Toshinori Suzuki; 博康石川; Hiroyasu Ishikawa
Original assignee: KDDI Research Inc
Current assignee: KDDI Research Inc
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2022-02-18
Anticipated expiration: 2040-08-06
Also published as: JP7335210B2

Abstract

【課題】干渉除去機能を備える通信端末に適した変調方式、符号化率を決定する通信装置及び通信方法を提供する。
【解決手段】通信装置は、通信端末が下り通信に干渉する干渉信号を除去する干渉除去機能を利用していないと特定すると、通信端末との通信状況に基づいて、下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度の変調方式及び符号化率に変更し、通信端末が干渉除去機能を利用していると特定すると、下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度よりも高い第２の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度よりも低い第２の類似度の変調方式及び符号化率に変更する変更部と、変調方式及び符号化率が変更されると、変更後の変調方式及び符号化率により通信部に下り通信を行わせる通信制御部と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信装置及び通信方法に関する。

従来、携帯電話網の基地局等の通信装置において、通信装置から通信端末への下り通信の通信品質を特定し、通信品質に基づいて通信に用いる変調方式及び符号化率を決定することが行われている。例えば、特許文献１には、基地局が通信端末において測定されたチャネル品質を示すＣＱＩ（Channel Quality Indication：チャネル品質識別子）を通信端末から取得し、取得したＣＱＩに基づいて、変調方式及び符号化率を指定するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定し、ＭＣＳに基づく変調方式及び符号化率により通信端末との通信を開始することが開示されている。

また、従来の基地局では、ＭＣＳに基づく変調方式及び符号化率により通信端末との通信を開始した後、ＢＬＥＲ（Block Error Rate）やＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号の受信回数、通信品質の変化等に応じて、ＭＣＳを変化させることにより、通信状況に応じて通信に用いる変調方式及び符号化率を適応的に変化させる。

特許６０４２５０５号公報

通信端末には、通信装置との通信に干渉する干渉信号を除去する干渉除去機能を備えているものがある。しかしながら、従来の通信装置では、通信端末が干渉除去機能を備えることを考慮して変調方式及び符号化率を決定していなかった。このため、干渉除去機能を備える通信端末との下り通信に対して適切な変調方式及び符号化率が決定されず、通信容量を拡大する機会を逸しているという問題が発生していた。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、干渉除去機能を備える通信端末に適した変調方式及び符号化率を決定することができる通信装置及び通信方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る通信装置は、通信端末と通信を行う通信装置であって、前記通信端末に通信信号を送信する通信部と、前記通信装置から通信端末への通信である下り通信の通信品質と、当該通信端末との下り通信に用いられる変調方式及び符号化率の組み合わせとを関連付けた対応情報を記憶する記憶部と、前記対応情報を参照して、前記通信装置から前記通信端末への下り通信の開始時に用いる変調方式及び符号化率に決定する決定部と、前記決定部が決定した前記変調方式及び符号化率により前記通信部に前記通信端末への下り通信を開始させる通信制御部と、前記通信端末が、前記通信装置との通信に干渉する干渉信号を除去する干渉除去機能を利用しているか否かを特定する利用特定部と、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していないと前記利用特定部が特定すると、前記対応情報を参照し、前記通信端末との通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度の変調方式及び符号化率に変更し、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していると前記利用特定部が特定すると、前記対応情報を参照して、前記通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度よりも高い第２の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度よりも低い第２の類似度の変調方式及び符号化率に変更する変更部と、を有し、前記通信制御部は、前記変更部が前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を変更すると、変更後の変調方式及び符号化率により前記通信部に前記通信端末への下り通信を行わせる。

前記記憶部は、通信端末における前記下り通信の通信品質と、前記変調方式及び符号化率の組み合わせと、当該組み合わせに対して期待される通信容量に対応するインデックス値とを関連付けた前記対応情報を記憶し、前記変更部は、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していないと前記利用特定部が特定すると、前記通信端末との通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、現時点で前記通信端末との下り通信に用いている変調方式及び符号化率に関連付けられている前記インデックス値に第１の値を加減算して得られるインデックス値に関連付けられている変調方式及び符号化率に変更し、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していると前記利用特定部が特定すると、前記通信端末との通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、現時点で前記通信端末との下り通信に用いている変調方式及び符号化率に関連付けられている前記インデックス値に前記第１の値よりも大きい第２の値を加減算して得られるインデックス値に関連付けられている変調方式及び符号化率に変更してもよい。

前記変更部は、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していないと前記利用特定部が特定した場合、通信に成功したことを示す成功信号を第１の回数連続して受信すると、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、現時点で前記通信端末との下り通信に用いている変調方式及び符号化率に比べて通信容量の期待値が高い変調方式及び符号化率に変更し、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していると前記利用特定部が特定した場合、前記成功信号を第１の回数よりも少ない第２の回数連続して受信すると、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、当該変調方式及び符号化率に比べて通信容量の期待値が高い変調方式及び符号化率に変更してもよい。

前記変更部は、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していないと前記利用特定部が特定した場合、通信に異常が発生したことを示す異常信号を第３の回数連続して受信すると、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、当該変調方式及び符号化率に比べて通信容量の期待値が低い変調方式及び符号化率に変更し、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していると前記利用特定部が特定した場合、前記異常信号を第３の回数よりも少ない第４の回数連続して受信すると、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、当該変調方式及び符号化率に比べて通信容量の期待値が低い変調方式及び符号化率に変更してもよい。

前記記憶部は、通信端末における前記下り通信の通信品質と、前記変調方式及び符号化率の組み合わせと、当該組み合わせに対して期待される通信容量に対応するインデックス値とを関連付けた前記対応情報を記憶し、前記通信装置は、前記干渉除去機能を利用していると前記利用特定部が特定した複数の前記通信端末のそれぞれに対して前記決定部が決定した変調方式及び符号化率に対応する前記インデックス値と、前記変更部が更新した変調方式及び符号化率に対応する前記インデックス値との差分に基づいて前記第２の変更頻度及び前記第２の類似度を示す変数を更新する変数更新部をさらに有してもよい。

前記通信装置は、前記通信端末が受信する干渉信号の受信強度を特定する干渉状況特定部をさらに有し、前記記憶部は、前記対応情報を前記通信端末が受信する干渉信号の受信強度に対応して複数記憶し、前記決定部は、複数の前記対応情報のうち、前記干渉信号の受信強度に対応する前記対応情報を、前記変調方式及び符号化率の決定に用いる対応情報に特定し、前記変更部は、前記決定部が決定した対応情報を用いて前記変調方式及び前記符号化率を変更してもよい。

前記干渉状況特定部は、前記通信端末との通信において信号を送信しないミュート期間を設定し、前記ミュート期間において前記通信端末が受信した干渉信号の受信強度を示す受信強度情報を前記通信端末から受信することにより、前記干渉信号の受信強度を特定してもよい。

本発明の第２の態様に係る通信方法は、通信部を介して通信端末と通信を行う通信装置が実行する通信方法であって、前記通信装置から通信端末への通信である下り通信の通信品質と、当該通信端末との下り通信に用いられる変調方式及び符号化率の組み合わせとを関連付けた対応情報を参照して、前記通信装置から前記通信端末への下り通信の開始時に用いる変調方式及び符号化率に決定するステップと、決定された前記変調方式及び符号化率により前記通信部に前記通信端末への下り通信を開始させるステップと、前記通信装置との通信に干渉する干渉信号を除去する干渉除去機能を前記通信端末が利用しているか否かを特定するステップと、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していないと特定すると、前記対応情報を参照し、前記通信端末との通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度の変調方式及び符号化率に変更し、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していると特定すると、前記対応情報を参照し、前記通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度よりも高い第２の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度よりも低い第２の類似度の変調方式及び符号化率に変更するステップと、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率が変更されると、変更後の変調方式及び符号化率により前記通信部に前記通信端末への下り通信を行わせるステップと、を有する。

本発明によれば、干渉除去機能を備える通信端末に適した変調方式及び符号化率を決定することができるという効果を奏する。

本実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。本実施形態に係る通信装置の構成を示す図である。第１ＭＣＳテーブル及び第２ＭＣＳテーブルの一例を示す図である。本実施形態に係るユーザ端末の機能構成を示す図である。本実施形態に係る通信装置が通信端末との下り通信に対応する変調方式及び符号化率を決定するときのシーケンス図である。本実施形態に係る通信装置におけるＯＬＬＡ処理に係る処理の流れを示すフローチャートである。

［通信装置１の概要］
図１は、本実施形態に係る通信システムＳの構成を示す図である。図１に示すように、通信システムＳは、通信装置１と、通信端末２とを備える。通信装置１は、第５世代移動通信システムの基地局に設けられている基地局制御装置として機能するコンピュータである。基地局の周辺には、スマートフォン等の通信端末２が存在しており、通信装置１は、通信端末２と無線通信を行う。なお、図１では、１台の通信端末２のみ示しているが、実際には複数の通信端末２が存在しているものとする。

通信端末２は、通信装置１から発信された信号を受信するとともに、通信システムＳとは異なる他の無線通信システムから発信された、通信システムＳが使用する周波数帯と同じ周波数帯の信号、すなわち、通信装置１から発信された信号と干渉する干渉信号を受信する。通信端末２の中には、干渉信号を除去する干渉除去機能を有しているものが存在する。干渉除去機能を有している通信端末２は、干渉信号を除去することにより、通信装置１との通信容量を増加させることができる。

通信装置１は、自身と通信可能な通信端末２との通信を開始するにあたり、通信装置１から通信端末２への通信である下り通信の通信端末２における通信品質を特定する。また、通信装置１は、通信端末２が干渉除去機能を利用しているか否かを特定する。

通信装置１は、通信端末２における下り通信の通信品質と、干渉除去機能を利用している通信端末２との下り通信に用いられる変調方式及び符号化率の組み合わせとを関連付けた第１対応情報を記憶している。また、通信装置１は、通信端末２における下り通信の通信品質と、干渉除去機能を利用していない通信端末２との下り通信に用いられる変調方式及び符号化率の組み合わせとを関連付けた第２対応情報とを記憶している。

通信装置１は、干渉除去機能を利用している通信端末２と通信を行う場合には、第１対応情報を参照し、特定した通信品質に関連付けられている変調方式及び符号化率を、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率に決定する。また、通信装置１は、干渉除去機能を利用していない通信端末２と通信を行う場合には、第２対応情報を参照し、特定した通信品質に関連付けられている変調方式及び符号化率を、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率に決定する。通信装置１は、決定した変調方式及び符号化率により通信端末２との下り通信を開始する。このようにすることで、通信装置１は、干渉除去機能を備える通信端末２に適した変調方式及び符号化率で通信を開始することができる。

その後、通信装置１は、通信端末２との通信状況に基づいて、変調方式及び符号化率を変更する。通信装置１は、通信端末２が干渉除去機能を利用していない場合、通信端末２との通信状況に基づいて、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を第１の変更頻度で変更する。また、通信装置１は、通信端末２が干渉除去機能を利用している場合、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を第１の変更頻度よりも高い第２の変更頻度で変更する。このようにすることで、通信装置１は、干渉除去機能を備える通信端末２に適した変調方式及び符号化率に速やかに更新することができる。

［通信装置１の構成例］
続いて、通信装置１の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る通信装置１の構成を示す図である。通信装置１は、通信部１１と、記憶部１２と、制御部１３とを備える。

通信部１１は、通信装置１が自身が属するネットワーク内の他の基地局や、通信端末２と無線通信を行うための通信インターフェースである。通信部１１は、制御部１３の制御により通信端末２に通信信号を送信する。

記憶部１２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等である。記憶部１２は、通信装置１を機能させるための各種プログラムを記憶する。例えば、記憶部１２は、通信装置１の制御部１３を、品質特定部１３１、利用特定部１３２、干渉状況特定部１３３、決定部１３４、通信制御部１３５、変更部１３６、対応情報生成部１３７、及び変数更新部１３８として機能させる通信制御プログラムを記憶する。

また、記憶部１２は、通信装置１から干渉除去機能を利用している通信端末２への下り通信の当該通信端末２における通信品質と、当該通信端末２との下り通信に用いられる変調方式及び符号化率の組み合わせとを関連付けた対応情報である第１対応情報としての第１ＭＣＳテーブルを記憶する。また、記憶部１２は、通信装置１から干渉除去機能を利用していない通信端末２への下り通信の当該通信端末２における通信品質と、当該通信端末２との下り通信に用いられる対応情報である第２対応情報としての第２ＭＣＳテーブルを記憶する。

図３は、第１ＭＣＳテーブル及び第２ＭＣＳテーブルの一例を示す図である。図３（ａ）は、第１ＭＣＳテーブルを示し、図３（ｂ）は、第２ＭＣＳテーブルを示している。図３に示すように、第１ＭＣＳテーブル及び第２ＭＣＳテーブルは、ＣＱＩインデックス値と、ＭＣＳインデックス値と、変調方式及び符号化率の組み合わせとを関連付けたテーブルである。また、図３に示すように、第１ＭＣＳテーブル及び第２ＭＣＳテーブルは、通信端末２が受信する干渉信号の受信強度に対応して、記憶部１２に複数記憶されている。

ＣＱＩインデックス値は、通信品質を示す情報である。ＭＣＳインデックス値は、通信装置１が下り通信に用いる変調方式及び符号化率の組み合わせを特定するための情報である。ＭＣＳインデックス値は、当該変調方式及び符号化率の組み合わせに対して期待される通信容量に対応したインデックス値である。変調方式及び符号化率の組み合わせに対して期待される通信容量とは、当該組み合わせを用いた通信を行うことにより、通信端末２が通信装置１から受信可能な単位時間当たりの通信容量の最大値や平均値である。ＭＣＳインデックス値は、当該変調方式及び符号化率の組み合わせに対して実現可能な通信速度に対応したインデックス値であってもよい。ＭＣＳ値が大きければ大きいほど、期待される通信容量が大きいものとする。なお、以下の説明において、ＣＱＩインデックス値を、ＣＱＩ値、ＭＣＳインデックス値をＭＣＳ値という。

また、第１ＭＣＳテーブルと第２ＭＣＳテーブルとを比較すると、同じＣＱＩ値におけるＭＣＳ値は、第１ＭＣＳテーブルのほうが高く設定されている。これは、干渉除去機能を有している通信端末２は、干渉除去機能を有していない通信端末２と比べると、同一の通信品質でも良好に通信を行うことができるためである。第１ＭＣＳテーブル及び第２ＭＣＳテーブルは、対応情報生成部１３７により生成される。第１ＭＣＳテーブル及び第２ＭＣＳテーブルの生成方法については後述する。

制御部１３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１３は、記憶部１２に記憶されている各種プログラムを実行することにより、通信装置１に係る機能を制御する。制御部１３は、記憶部１２に記憶されている通信制御プログラムを実行することにより、品質特定部１３１、利用特定部１３２、干渉状況特定部１３３、決定部１３４、通信制御部１３５、変更部１３６、対応情報生成部１３７、及び変数更新部１３８として機能する。制御部１３の各部の動作の詳細については後述する。

［通信端末２の機能構成］
図４は、本実施形態に係る通信端末２の機能構成を示す図である。通信端末２は、操作部２１と、表示部２２と、通信部２３と、記憶部２４と、制御部２５とを備える。

操作部２１は、ユーザの操作を受け付ける操作デバイスであり、例えば表示部２２の表面に設けられたタッチパネルである。
表示部２２は、各種の情報を表示するディスプレイである。
通信部２３は、例えば通信装置１と無線通信を行うための通信インターフェースである。

記憶部２４は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む記憶媒体である。記憶部２４は、制御部２５が実行するプログラムを記憶している。記憶部２４は、制御部２５を、品質測定部２５１、受信電力強度測定部２５２、及び通信制御部２５３として機能させるプログラムを記憶する。

品質測定部２５１は、通信部２３が、新たに通信接続された通信装置１から、通信接続されたチャネルにおける通信品質を測定するための参照信号を受信すると、チャネルにおける通信品質を測定する。例えば、品質測定部２５１は、測定した通信品質に基づいて、通信品質を示すＣＱＩ値を特定する。チャネル品質に関する測定情報は、例えば、通信装置１から受信した信号に関するＲＳＲＰ（Reference Signal. Receive Power：受信電力強度）、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength indication：受信信号強度）、ＲＳＲＱ（Reference Signal. Receive Quality：受信品質）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Nois power Ratio：信号対干渉雑音電力比）、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：信号雑音電力比）、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio：信号対干渉比）等である。

受信電力強度測定部２５２は、通信装置１において信号を送信しないブランクフレームが設定されることにより生じる、通信装置１から信号を受信しないミュート期間において、通信部２３が受信する干渉信号の受信電力強度を測定する。ミュート期間が設けられることにより、通信端末２は、干渉信号の受信電力強度を精度良く測定することができる。

通信制御部２５３は、通信部２３を介して、品質測定部２５１が特定したＣＱＩ値、チャネル品質に関する測定情報、干渉信号の受信電力強度を示す受信電力強度情報を通信装置１に送信する。また、通信制御部２５３は、通信端末２が、通信装置１との通信に干渉する干渉信号を除去する干渉除去機能を利用している場合には、ＣＱＩ値を送信するとともに、干渉除去機能を利用していることを示す利用通知情報を通信装置１に送信する。

［制御部１３の各部の動作］
続いて、制御部１３の各部の動作について説明する。
品質特定部１３１は、通信装置１から通信端末２への通信である下り通信の通信品質を特定する。具体的には、品質特定部１３１は、新たに通信接続された通信端末２に、通信接続されたチャネルにおける通信品質を測定するための参照信号を送信し、当該通信端末２から、ＣＱＩ値を受信することにより、通信端末２における下り通信の通信品質を示すＣＱＩ値を特定する。

利用特定部１３２は、通信端末２が、通信装置１との通信に干渉する干渉信号を除去する干渉除去機能を利用しているか否かを特定する。具体的には、利用特定部１３２は、通信部１１が通信端末２からＣＱＩ値とともに干渉除去機能を利用していることを示す利用通知情報を受信すると、通信端末２が干渉除去機能を利用していることを特定する。また、利用特定部１３２は、通信部１１が、通信端末２からＣＱＩ値とともに利用通知情報を受信しなかった場合、通信端末２が干渉除去機能を利用していないことを特定する。

干渉状況特定部１３３は、通信端末２が受信する干渉信号の受信強度を特定する。具体的には、干渉状況特定部１３３は、品質特定部１３１が参照信号を送信した後に、通信端末２との通信において信号を送信しないブランクフレームを設けることにより、ミュート期間を設定し、通信端末２に干渉信号の受信電力強度を測定させる。干渉状況特定部１３３は、通信端末２から、当該ミュート期間において通信端末２が受信した干渉信号の受信強度を示す受信強度情報をＣＱＩ値とともに受信することにより、干渉信号の受信強度を特定する。

決定部１３４は、通信装置１から通信端末２への下り通信の開始時に用いる変調方式及び符号化率を決定する。決定部１３４は、通信端末２が干渉除去機能を利用していると利用特定部１３２が特定すると、記憶部１２に記憶されている第１ＭＣＳテーブルにおいて品質特定部１３１が特定したＣＱＩ値に関連付けられている変調方式及び符号化率を、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率に決定する。

具体的には、決定部１３４は、通信端末２が干渉除去機能を利用していると利用特定部１３２が特定すると、記憶部１２に記憶されている複数の第１ＭＣＳテーブルから、干渉状況特定部１３３が特定した干渉信号の受信電力強度に対応する第１ＭＣＳテーブルを選択する。そして、決定部１３４は、選択した第１ＭＣＳテーブルにおいて、品質特定部１３１が特定したＣＱＩ値に関連付けられているＭＣＳ値を特定する。決定部１３４は、選択した第１ＭＣＳテーブルにおいて、ＭＣＳ値に関連付けられている変調方式及び符号化率を、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率に決定する。

また、決定部１３４は、通信端末２が干渉除去機能を利用していないと利用特定部１３２が特定すると、記憶部１２に記憶されている第２ＭＣＳテーブルにおいて品質特定部１３１が特定したＣＱＩ値に関連付けられている変調方式及び符号化率を、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率に決定する。

具体的には、決定部１３４は、通信端末２が干渉除去機能を利用していないと利用特定部１３２が特定すると、記憶部１２に記憶されている複数の第２ＭＣＳテーブルから、干渉状況特定部１３３が特定した干渉信号の受信電力強度に対応する第２ＭＣＳテーブルを選択する。そして、決定部１３４は、選択した第２ＭＣＳテーブルにおいて、品質特定部１３１が特定したＣＱＩ値に関連付けられているＭＣＳ値を特定する。決定部１３４は、選択した第２ＭＣＳテーブルにおいて、ＭＣＳ値に関連付けられている変調方式及び符号化率を、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率に決定する。

通信制御部１３５は、決定部１３４が決定した変調方式及び符号化率により通信部１１に通信端末２への下り通信を開始させる。通信制御部１３５は、決定部１３４が決定した変調方式及び符号化率に基づく通信信号を通信部１１に送信させる。

変更部１３６は、通信部１１による通信端末２への下り通信が開始された後、通信端末２における通信状況に基づいて、変調方式及び符号化率を変更する。変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していないと利用特定部１３２が特定すると、通信端末２との通信状況に基づいて、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度の変調方式及び符号化率に変更する。変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していないと特定されると、通信端末２との通信状況に基づいて、現時点で通信端末２との下り通信に用いている変調方式及び符号化率に関連付けられているＭＣＳ値に第１の値を加減算して得られるＭＣＳ値に関連付けられている変調方式及び符号化率に変更する。

変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していると利用特定部１３２が特定した場合、通信端末２との通信状況に基づいて、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度よりも高い第２の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度よりも低い第２の類似度の変調方式及び符号化率に変更する。変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していると特定されると、通信端末２との通信状況に基づいて、現時点で通信端末２との下り通信に用いている変調方式及び符号化率に関連付けられているＭＣＳ値に第１の値よりも大きい第２の値を加減算して得られるＭＣＳ値に関連付けられている変調方式及び符号化率に変更する。

具体的には、変更部１３６は、ＯＬＬＡ（Outer Loop Link Adaptation：高速外部ループリンク適応）処理を行うことにより、変調方式及び符号化率の変更を行う。ＯＬＬＡ処理は、下り通信に成功したことを示す成功信号としてのＡＣＫ信号の連続受信、及び下り通信に異常が発生したことを示す異常信号としてのＮＡＣＫ信号の連続受信に基づいてＭＣＳ値を変更する処理である。

具体的には、変更部１３６は、ＭＣＳ値を増加させる判定に用いる第１変数ｍと、ＭＣＳ値を減少させる判定に用いる第２変数ｎと、ＭＣＳ値の増加量を示す第３変数ｊと、ＭＣＳ値の減少量を示す第４変数ｋとを決定する。

変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していないと利用特定部１３２が特定すると、第１変数ｍをｍ_１（第１の回数）、第２変数ｎをｎ_１（第３の回数）、第３変数ｊをｊ_１（第１の値）、第４変数ｋをｋ_１（第１の値）に決定する。変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していると利用特定部１３２が特定すると、第１変数ｍをｍ_２（第２の回数）、第２変数ｎをｎ_２（第４の回数）、第３変数ｊをｊ_２（第２の値）、第４変数ｋをｋ_２（第２の値）に決定する。

ここで、第２の回数を示す変数ｍ_２は、第１の回数を示す変数ｍ_１より少なく、第４の回数を示す変数ｎ_２は、第３の回数を示す変数ｎ_１より少ないものとする。また、変数ｊ_２は変数ｊ_１より大きく、変数ｋ_２は変数ｋ_１より少ないものとする。また、第１の値としてのｊ_１及びｋ_１は同じ値であるものとするが、異なる値であってもよい。また、第２の値としてのｊ_２及びｋ_２は同じ値であるものとするが、異なる値であってもよい。なお、変数ｍ_２、ｎ_２、ｊ_２、ｋ_２は、変数更新部１３８により更新される。

変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していないと利用特定部１３２が特定した場合、通信端末２からＡＣＫ信号をｍ_１回連続受信したことに応じて、ＭＣＳ値をｊ_１だけ増加させる。また、変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していると利用特定部１３２が特定した場合、通信端末２からＡＣＫ信号をｍ_２回連続受信したことに応じて、ＭＣＳ値をｊ_２だけ増加させる。変更部１３６は、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、変更後のＭＣＳ値に関連付けられている変調方式及び符号化率に変更することにより、現時点で通信端末２との下り通信に用いている変調方式及び符号化率に比べて通信容量の期待値が高い変調方式及び符号化率に変更する。変調方式及び符号化率に対応する通信容量の期待値は、当該変調方式及び符号化率を用いて当該組み合わせを用いた通信を行うことにより、通信端末２が通信装置１から受信可能な単位時間当たりの通信容量の期待値であるが、これに限らず、当該通信容量の最大値又は平均値であってもよい。

また、変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していないと利用特定部１３２が特定した場合、通信端末２からＮＡＣＫ信号をｎ_１回連続受信したことに応じて、ＭＣＳ値をｋ_１だけ減少させる。変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していると利用特定部１３２が特定した場合、通信端末２からＮＡＣＫ信号をｎ_２回連続受信したことに応じて、ＭＣＳ値をｋ_２だけ減少させる。変更部１３６は、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、変更後のＭＣＳ値に関連付けられている変調方式及び符号化率に変更することにより、現時点で通信端末２との下り通信に用いている変調方式及び符号化率に比べて通信容量の期待値が低い変調方式及び符号化率に変更する。

すなわち、変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用している場合、通信端末２が干渉除去機能を利用していない場合に比べて、相対的に少ないＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号の連続受信回数で、ＭＣＳ値を大きく増減させる。これにより、通信端末２が干渉除去機能を利用している場合に、干渉除去機能による特性改善効果を見込んだＭＣＳ値への早期収束が可能となる。

通信制御部１３５は、変更部１３６が通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を変更すると、変更後の変調方式及び符号化率により通信部１１に通信端末２への下り通信を行わせる。

対応情報生成部１３７は、ＭＣＳテーブルを生成する。例えば、対応情報生成部１３７は、利用特定部１３２により干渉除去機能を利用していると特定され、同一の第１ＭＣＳテーブルによりＭＣＳ値を決定した複数の通信端末２の通信品質を示すＣＱＩ値と、複数の通信端末２に対して変更部１３６が変更した後の変調方式及び符号化率を示すＭＣＳ値との関係に基づいて第１ＭＣＳテーブルを生成する。

対応情報生成部１３７は、ＣＱＩ値のそれぞれに対し、当該ＣＱＩ値を通信装置１に通知した複数の通信端末２における、通信を開始してから所定時間経過後のＭＣＳ値の平均値を算出することにより、当該ＣＱＩ値に対応するＭＣＳ値と決定することにより、第１ＭＣＳテーブルを生成する。例えば、ＣＱＩ値として「５」を通知した３つの通信端末２における、通信を開始してから所定時間経過後のＭＣＳ値がそれぞれ、「９」、「１０」、「１１」であったとする。この場合、対応情報生成部１３７は、ＣＱＩ値「５」に対応するＭＣＳ値を「１０」に決定する。

対応情報生成部１３７は、定期的に第１ＭＣＳテーブル及び第２ＭＣＳテーブルを更新するようにしてもよい。このようにすることで、通信装置１の周囲の通信環境に適したＭＣＳテーブルに更新することができる。

同様に、対応情報生成部１３７は、利用特定部１３２により干渉除去機能を利用していないと特定された複数の通信端末２のＣＱＩ値と、複数の前記通信端末に対して前記変更部が変更した後の変調方式及び符号化率を示すＭＣＳ値との関係に基づいて第２ＭＣＳテーブルを生成する。

変数更新部１３８は、干渉除去機能を利用していると利用特定部１３２が特定し、同一の第１ＭＣＳテーブルによりＭＣＳ値を決定した複数の通信端末２のそれぞれに対して決定部１３４が決定した変調方式及び符号化率に対応するＭＣＳ値と、変更部１３６が更新した変調方式及び符号化率に対応するＭＣＳ値との差分に基づいて第２の変更頻度を示す及び第２の類似度を示す変数ｍ_２、ｎ_２、ｊ_２、ｋ_２を更新する。

例えば、変数更新部１３８は、ＣＱＩ値のそれぞれに対し、当該ＣＱＩ値を通信装置１に通知した複数の通信端末２を、所定時間経過後のＭＣＳ値に基づいて、ＣＱＩ値に対応するＭＣＳ値よりも低いＭＣＳ値に変化した通信端末２と、ＣＱＩ値に対応するＭＣＳ値よりも高いＭＣＳ値に変化した通信端末２とに分類する。

変数更新部１３８は、ＭＣＳテーブルにおいてＣＱＩ値に関連付けられているＭＣＳ値よりも高いＭＣＳ値に変化した通信端末２に対し、所定時間経過後のＭＣＳ値の平均値を算出することにより、当該ＣＱＩ値に対応する更新後のＭＣＳ値の上昇値を特定する。変数更新部１３８は、現在の第１ＭＣＳテーブルにおける当該ＣＱＩ値に対応するＭＣＳ値と、特定した上昇値とに基づいて、変数ｍ_２、ｊ_２を更新する。例えば、変数更新部１３８は、干渉除去機能を利用している通信端末２におけるＭＣＳ値が収束するまでの時間が、干渉除去機能を利用していない通信端末２におけるＭＣＳ値が収束するまでの時間よりも短くなるように、変数ｍ_２を変数ｍ_１よりも低い値に更新するとともに、変数ｊ_２を変数ｊ_１よりも高い値に更新する。

同様に、変数更新部１３８は、ＭＣＳテーブルにおいてＣＱＩ値に関連付けられているＭＣＳ値よりも低いＭＣＳ値に変化した通信端末２に対し、所定時間経過後のＭＣＳ値の平均値を算出することにより、当該ＣＱＩ値に対応する更新後のＭＣＳ値の下降値を特定する。変数更新部１３８は、現在の第１ＭＣＳテーブルにおける当該ＣＱＩ値に対応するＭＣＳ値と、特定した下降値とに基づいて、変数ｎ_２、ｋ_２を更新する。例えば、変数更新部１３８は、干渉除去機能を利用している通信端末２におけるＭＣＳ値が収束するまでの時間が、干渉除去機能を利用していない通信端末２におけるＭＣＳ値が収束するまでの時間よりも短くなるように、変数ｎ_２を変数ｎ_１よりも低い値に更新するとともに、変数ｋ_２を変数ｋ_１よりも高い値に更新する。

［通信システムＳにおける処理の流れ］
続いて、通信システムＳにおける処理の流れの一例について説明する。まず、下り通信に対応する変調方式及び符号化率を決定するときの処理の流れを説明する。図５は、本実施形態に係る通信装置１が通信端末２との下り通信に対応する変調方式及び符号化率を決定するときのシーケンス図である。なお、本シーケンス図において、通信端末２は、干渉除去機能を利用しているものとする。

まず、通信装置１の品質特定部１３１は、新たに通信接続された通信端末２に、通信接続されたチャネルにおける通信品質を測定するための参照信号を送信する（Ｓ１）。
続いて、通信端末２の品質測定部２５１は、通信装置１から参照信号を受信すると、チャネルにおける通信品質を測定する（Ｓ２）。品質測定部２５１は、測定した通信品質に基づいてＣＱＩ値を特定する（Ｓ３）。

通信装置１の干渉状況特定部１３３は、品質特定部１３１が参照信号を送信した後に、通信端末２との通信において、通信端末２に信号を送信しないミュート期間を設定する（Ｓ４）。
通信端末２の受信電力強度測定部２５２は、ミュート期間において、干渉信号の受信電力強度を測定する（Ｓ５）。

通信端末２の通信制御部２５３は、通信部２３を介して、品質測定部２５１が特定したＣＱＩ値、チャネルの品質測定情報、受信電力強度情報、及び干渉除去機能を利用していることを示す利用通知情報を通信装置１に送信する（Ｓ６）。

通信装置１の決定部１３４は、通信端末２から受信した情報に基づいて、ＭＣＳ値の特定に用いるＭＣＳテーブルを特定する（Ｓ７）。決定部１３４は、特定したＭＣＳテーブルにおいて、通信端末２から受信したＣＱＩ値に関連付けられているＭＣＳ値を特定する（Ｓ８）。そして、決定部１３４は、特定したＭＣＳ値に関連付けられている変調方式及び符号化率を、下り通信の通信開始時に用いる変調方式及び符号化率に決定する（Ｓ９）。

続いて、下り通信が開始された後のＯＬＬＡ処理に係る処理の流れを説明する。図６は、本実施形態に係る通信装置１におけるＯＬＬＡ処理に係る処理の流れを示すフローチャートである。

変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用しているか否かに基づいて、第１変数ｍ、第２変数ｎ、第３変数ｊ、第４変数ｋを決定する（Ｓ１１）。変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していないと利用特定部１３２が特定すると、第１変数ｍをｍ_１、第２変数ｎをｎ_１、第３変数ｊをｊ_１、第４変数ｋをｋ_１に決定する。変更部１３６は、通信端末２が干渉除去機能を利用していると利用特定部１３２が特定すると、第１変数ｍをｍ_２、第２変数ｎをｎ_２、第３変数ｊをｊ_２、第４変数ｋをｋ_２に決定する。

変更部１３６は、通信端末２からＡＣＫ信号を、Ｓ１１において決定した第１変数が示す回数（ｍ回）連続して受信したか否かを判定する（Ｓ１２）。変更部１３６は、ｍ回連続して受信したと判定すると、Ｓ１３に処理を移し、ｍ回連続して受信していないと判定すると、Ｓ１４に処理を移す。
Ｓ１３において、変更部１３６は、第３変数が示すｊだけＭＣＳ値を増加させる。Ｓ１３の処理が終了すると、変更部１３６はＳ１２に処理を移す。

Ｓ１４において、変更部１３６は、通信端末２からＮＡＣＫ信号を、Ｓ１１において決定した第２変数が示す回数（ｎ回）連続して受信したか否かを判定する。変更部１３６は、ｎ回連続して受信したと判定すると、Ｓ１５に処理を移し、ｎ回連続して受信していないと判定すると、Ｓ１２に処理を移す。
Ｓ１５において、変更部１３６は、第４変数が示すｋだけＭＣＳ値を減少させる。Ｓ１５の処理が終了すると、変更部１３６はＳ１２に処理を移す。

［本実施形態における効果］
以上の通り、本実施形態に係る通信装置１は、通信装置１から通信端末２への下り通信の通信品質を特定し、通信端末２が、通信装置１との通信に干渉する干渉信号を除去する干渉除去機能を利用しているか否かを特定する。通信装置１は、通信端末２が干渉除去機能を利用していると特定すると、第１ＭＣＳテーブルにおいて、特定された通信品質に関連付けられている変調方式及び符号化率を、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率に決定し、通信端末２が干渉除去機能を利用していないと特定すると、第２ＭＣＳテーブルにおいて、特定された通信品質に関連付けられている変調方式及び符号化率を、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率に決定する。

また、通信装置１は、通信端末２が干渉除去機能を利用していないと特定すると、通信端末２との通信状況に基づいて、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度の変調方式及び符号化率に変更する。通信装置１は、通信端末２が干渉除去機能を利用していると特定すると、通信状況に基づいて、通信端末２との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度よりも高い第２の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度よりも低い第２の類似度の変調方式及び符号化率に変更する。このようにすることで、通信装置１は、干渉除去機能を備える通信端末に適した変調方式及び符号化率を決定することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施形態も、本発明の実施形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施形態の効果は、もとの実施形態の効果を併せ持つ。

１・・・通信装置、１１・・・通信部、１２・・・記憶部、１３・・・制御部、１３１・・・品質特定部、１３２・・・利用特定部、１３３・・・干渉状況特定部、１３４・・・決定部、１３５・・・通信制御部、１３６・・・変更部、１３７・・・対応情報生成部、１３８・・・変数更新部、２・・・通信端末、２１・・・操作部、２２・・・表示部、２３・・・通信部、２４・・・記憶部、２５・・・制御部、２５１・・・品質測定部、２５２・・・受信電力強度測定部、２５３・・・通信制御部、Ｓ・・・通信システム

Claims

通信端末と通信を行う通信装置であって、
前記通信端末に通信信号を送信する通信部と、
前記通信装置から通信端末への通信である下り通信の通信品質と、当該通信端末との下り通信に用いられる変調方式及び符号化率の組み合わせとを関連付けた対応情報を記憶する記憶部と、
前記対応情報を参照して、前記通信装置から前記通信端末への下り通信の開始時に用いる変調方式及び符号化率に決定する決定部と、
前記決定部が決定した前記変調方式及び符号化率により前記通信部に前記通信端末への下り通信を開始させる通信制御部と、
前記通信端末が、前記通信装置との通信に干渉する干渉信号を除去する干渉除去機能を利用しているか否かを特定する利用特定部と、
前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していないと前記利用特定部が特定すると、前記対応情報を参照し、前記通信端末との通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度の変調方式及び符号化率に変更し、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していると前記利用特定部が特定すると、前記対応情報を参照して、前記通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度よりも高い第２の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度よりも低い第２の類似度の変調方式及び符号化率に変更する変更部と、
を有し、
前記通信制御部は、前記変更部が前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を変更すると、変更後の変調方式及び符号化率により前記通信部に前記通信端末への下り通信を行わせる、
通信装置。
前記記憶部は、通信端末における前記下り通信の通信品質と、前記変調方式及び符号化率の組み合わせと、当該組み合わせに対して期待される通信容量に対応するインデックス値とを関連付けた前記対応情報を記憶し、
前記変更部は、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していないと前記利用特定部が特定すると、前記通信端末との通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、現時点で前記通信端末との下り通信に用いている変調方式及び符号化率に関連付けられている前記インデックス値に第１の値を加減算して得られるインデックス値に関連付けられている変調方式及び符号化率に変更し、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していると前記利用特定部が特定すると、前記通信端末との通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、現時点で前記通信端末との下り通信に用いている変調方式及び符号化率に関連付けられている前記インデックス値に前記第１の値よりも大きい第２の値を加減算して得られるインデックス値に関連付けられている変調方式及び符号化率に変更する、
請求項１に記載の通信装置。
前記変更部は、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していないと前記利用特定部が特定した場合、通信に成功したことを示す成功信号を第１の回数連続して受信すると、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、現時点で前記通信端末との下り通信に用いている変調方式及び符号化率に比べて通信容量の期待値が高い変調方式及び符号化率に変更し、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していると前記利用特定部が特定した場合、前記成功信号を第１の回数よりも少ない第２の回数連続して受信すると、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、当該変調方式及び符号化率に比べて通信容量の期待値が高い変調方式及び符号化率に変更する、
請求項１又は２に記載の通信装置。
前記変更部は、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していないと前記利用特定部が特定した場合、通信に異常が発生したことを示す異常信号を第３の回数連続して受信すると、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、当該変調方式及び符号化率に比べて通信容量の期待値が低い変調方式及び符号化率に変更し、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していると前記利用特定部が特定した場合、前記異常信号を第３の回数よりも少ない第４の回数連続して受信すると、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、当該変調方式及び符号化率に比べて通信容量の期待値が低い変調方式及び符号化率に変更する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
前記記憶部は、通信端末における前記下り通信の通信品質と、前記変調方式及び符号化率の組み合わせと、当該組み合わせに対して期待される通信容量に対応するインデックス値とを関連付けた前記対応情報を記憶し、
前記干渉除去機能を利用していると前記利用特定部が特定した複数の前記通信端末のそれぞれに対して前記決定部が決定した変調方式及び符号化率に対応する前記インデックス値と、前記変更部が更新した変調方式及び符号化率に対応する前記インデックス値との差分に基づいて前記第２の変更頻度及び前記第２の類似度を示す変数を更新する変数更新部をさらに有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。
前記通信端末が受信する干渉信号の受信強度を特定する干渉状況特定部をさらに有し、
前記記憶部は、前記対応情報を前記通信端末が受信する干渉信号の受信強度に対応して複数記憶し、
前記決定部は、複数の前記対応情報のうち、前記干渉信号の受信強度に対応する前記対応情報を、前記変調方式及び符号化率の決定に用いる対応情報に特定し、
前記変更部は、前記決定部が決定した対応情報を用いて前記変調方式及び前記符号化率を変更する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の通信装置。
前記干渉状況特定部は、前記通信端末との通信において信号を送信しないミュート期間を設定し、前記ミュート期間において前記通信端末が受信した干渉信号の受信強度を示す受信強度情報を前記通信端末から受信することにより、前記干渉信号の受信強度を特定する、
請求項６に記載の通信装置。
通信部を介して通信端末と通信を行う通信装置が実行する通信方法であって、
前記通信装置から通信端末への通信である下り通信の通信品質と、当該通信端末との下り通信に用いられる変調方式及び符号化率の組み合わせとを関連付けた対応情報を参照して、前記通信装置から前記通信端末への下り通信の開始時に用いる変調方式及び符号化率に決定するステップと、
決定された前記変調方式及び符号化率により前記通信部に前記通信端末への下り通信を開始させるステップと、
前記通信装置との通信に干渉する干渉信号を除去する干渉除去機能を前記通信端末が利用しているか否かを特定するステップと、
前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していないと特定すると、前記対応情報を参照し、前記通信端末との通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度の変調方式及び符号化率に変更し、前記通信端末が前記干渉除去機能を利用していると特定すると、前記対応情報を参照し、前記通信状況に基づいて、前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率を、第１の変更頻度よりも高い第２の変更頻度で、当該変調方式及び符号化率に対応する通信容量との類似度が第１の類似度よりも低い第２の類似度の変調方式及び符号化率に変更するステップと、
前記通信端末との下り通信に用いる変調方式及び符号化率が変更されると、変更後の変調方式及び符号化率により前記通信部に前記通信端末への下り通信を行わせるステップと、
を有する通信方法。