JP3637884B2 - 逆拡散装置、伝播路推定装置、受信装置ならびに干渉抑圧装置、逆拡散、伝播路推定、受信および干渉抑圧方法、該プログラムおよび該プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ａ／Ｄ変換速度や伝播路推定方法などの受信機パラメータの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、誤り訂正符号の符号化率と、多値変調度数を伝播路品質に応じて変化させ、伝播路品質が良いユーザには雑音耐久特性を犠牲にする一方で高速データ通信を提供し、伝播路品質が悪いユーザには雑音耐久特性を重視し低速データ通信を提供するような適応変調・符号化率通信方式がある。
【０００３】
このような適用変調を用いた通信方式は無線通信システムにも近年導入されており、その一例としてGSM EDGE、HDR等がある。また、W-CDMAにおいても同様の方式が追加採用される見こみである。
【０００４】
適応変調・符号化率通信方式の一例を下記の表１を参照して説明する。
【０００５】
【表１】

まず、受信機は、受信データの品質を示す受信品質データを基地局に送信する。基地局は、受信品質データを四段階（モード０−３）に分類する。モード０のとき品質が最も劣化し、モード３のとき品質が最も良好である。ここで、基地局は、受信品質データのモードに基づき、表１に示すように符号化方式および変調方式を定める。
【０００６】
表１において符号化方式にはR=1/2とR=3/4の符号化があるが、R=1/2の符号化部は入力データ１ビットにつき1ビットの冗長ビットが付加されることを意味する。R=3/4の符号化部は入力データ3ビットにつき1ビットの冗長ビットが付加されることを意味する。変調方式には周知のQPSK、16-QAM、64-QAMがある。
【０００７】
ここで、データ転送量の関係は、a (R=1/2, QPSK) < b (R=1/2, 16QAM) < c (R=3/4, 16QAM)< d (R=3/4, 64QAM)となり、一方、雑音耐久特性の関係は、a > b > c > d の関係となる。このように、データ転送量の関係と雑音耐久特性の関係とは相反するものである。
【０００８】
よって、表１に示すように符号化方式および変調方式を定めれば、品質が最も劣化したモード０においては、雑音耐久特性が高い通信が行なえる。また、品質が最も良好であるモード３においては、データ転送量が多い通信が行なえる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記のような従来の技術では、受信機が受信品質データを基地局に送信し、基地局は受信品質データに基づいて最適な変調方式、符号化方式の組み合わせを選択する。このため、受信機では基地局が対応する変調方式、符号化方式全ての組み合わせにおいて良好な受信特性を保つことが必要となる。
【００１０】
変調方式QPSK、16-QAMおよび64-QAMの内では、64-QAMが受信タイミングずれおよび同期検波誤差等による影響が大きい。図１２に、各変調方式と受信タイミングずれの影響を比較したグラフを示す。64-QAMが受信タイミングずれによる影響が最も大きい。図１３に、各変調方式と同期検波誤差の影響を比較したグラフを示す。64-QAMが受信タイミングずれによる影響が最も大きい。
【００１１】
また、変調方式が64-QAMや16-QAMである場合は、移動通信環境に特有なマルチパス干渉に弱い。そこで、変調方式が64-QAMや16-QAMである場合は、効率良く通信を行なうために干渉キャンセラや等化器を用いて干渉を抑圧する必要がある。
【００１２】
よって、適応変調・符号化率通信方式に対応した受信機では、各受信機能の精度劣化（受信タイミングずれ等）に最も敏感なモード（64-QAM）に合わせて高機能な設計を行う必要がある。
【００１３】
しかしながら、このような高機能は、精度劣化に鈍感なモードで受信する場合には無駄である。
【００１４】
また、一般的に高精度な受信処理を行うには、信号処理を高速化することが必要となり、消費電力が大きくなる。よって、消費電力を小さくすることが求められる携帯電話などの移動端末では受信に必要な最低限の機能のみを動作させることが要求される。したがって、64-QAMモード用に設計された機能ブロックを常時動作させるのは非現実的であるという問題がある。
【００１５】
そこで、本発明は、適応変調通信において、精度劣化に最も敏感なモードに対応した機能を常時動作させなくてもよい通信装置等を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、逆拡散装置に関する。本発明にかかる逆拡散装置は、拡散された受信信号を受信する。本発明にかかる逆拡散装置は、受信手段、逆拡散手段、サンプルレート供給手段、制御手段を備える。
【００１７】
受信手段は、復調方式を指定する制御信号を有する受信信号を受信する。逆拡散手段は、サンプルレートに基づき、受信信号を逆拡散して、制御信号を出力する。サンプルレート供給手段は、逆拡散手段にサンプルレートを与える。制御手段は、制御信号に基づきサンプルレートを制御する。
【００１８】
上記のように構成された発明によれば、復調方式を指定する制御信号に基づき、制御手段が逆拡散手段のサンプルレートを制御する。これにより、復調方式に応じてサンプルレートを適宜低速にすることができ、精度劣化に最も敏感な復調方式に対応した機能（高速なサンプルレート）を常時動作させなくてもよい。
【００１９】
また、本発明は伝播路推定装置に関する。本発明にかかる伝播路推定装置は、拡散された受信信号を受信する。本発明にかかる伝播路推定装置は、受信手段、逆拡散手段、伝播路推定手段、制御手段を備える。
【００２０】
受信手段は、パイロット信号および復調方式を指定する制御信号を有する受信信号を受信する。逆拡散手段は、受信信号を逆拡散して、パイロット信号および制御信号を出力する。伝播路推定手段は、パイロット信号に基づき受信信号の位相回転量を求める。制御手段は、制御信号に基づき、伝播路推定手段が使用するパイロット信号の長さを制御する。
【００２１】
上記のように構成された発明によれば、復調方式を指定する制御信号に基づき、制御手段が、伝播路推定手段により使用されるパイロット信号の長さを制御する。これにより、復調方式に応じて伝播路推定手段により使用されるパイロット信号の長さを適宜長くすることができ、精度劣化に最も敏感な復調方式に対応した機能（使用するパイロット信号の長さを短くする機能）を常時動作させなくてもよい。
【００２２】
さらに、本発明は逆拡散装置に関する。本発明に関する逆拡散装置は、拡散された受信信号を受信する。本発明に関する逆拡散装置は、受信手段、逆拡散手段、制御手段を備える。
【００２３】
受信手段は、パイロット信号および復調方式を指定する制御信号を有する受信信号を受信する。逆拡散手段は、受信信号を逆拡散して、パイロット信号および制御信号を出力する。制御手段は、制御信号に基づき、逆拡散手段が逆拡散するパイロット信号の長さを制御する。
【００２４】
上記のように構成された発明によれば、復調方式を指定する制御信号に基づき、制御手段が、逆拡散されるパイロット信号の長さを制御する。これにより、復調方式に応じて逆拡散されるパイロット信号の長さを適宜長くすることができ、精度劣化に最も敏感な復調方式に対応した機能（逆拡散されるパイロット信号の長さを短くする機能）を常時動作させなくてもよい。
【００２５】
なお、上記のような発明は受信装置にも適用ができる。
【００２６】
さらに、本発明は逆拡散装置に関する。本発明に関する逆拡散装置は、拡散された受信信号を受信する。本発明に関する逆拡散装置は、受信手段、逆拡散手段、サンプルレート供給手段、制御手段を備える。
【００２７】
受信手段は、受信信号を受信する。逆拡散手段は、サンプルレートに基づき、受信信号を逆拡散して出力する。サンプルレート供給手段は、逆拡散手段にサンプルレートを与える。制御手段は、受信信号の種類に基づきサンプルレートを制御する。
【００２８】
上記のように構成された発明によれば、受信信号の種類に基づき制御手段がサンプルレートを制御することで、復調方式を指定する制御信号に基づき制御手段が逆拡散手段のサンプルレートを制御する場合と同様な効果を奏する。
【００２９】
さらに、本発明は伝播路推定装置に関する。本発明に関する伝播路推定装置は、拡散された受信信号を受信する。本発明に関する伝播路推定装置は、受信手段、逆拡散手段、伝播路推定手段、制御手段を備える。
【００３０】
受信手段は、パイロット信号を有する受信信号を受信する。逆拡散手段は、受信信号を逆拡散して、パイロット信号を出力する。伝播路推定手段は、パイロット信号に基づき受信信号の位相回転量を求める。制御手段は、受信信号の種類に基づき、伝播路推定手段が使用するパイロット信号の長さを制御する。
【００３１】
上記のように構成された発明によれば、受信信号の種類に基づき制御手段が伝播路推定手段により使用されるパイロット信号の長さを制御することで、復調方式を指定する制御信号に基づき制御手段が伝播路推定手段により使用されるパイロット信号の長さを制御する場合と同様な効果を奏する。
【００３２】
さらに、本発明は逆拡散装置に関する。本発明に関する逆拡散装置は、拡散された受信信号を受信する。本発明に関する逆拡散装置は、受信手段、逆拡散手段、制御手段を備える。
【００３３】
受信手段は、パイロット信号を有する受信信号を受信する。逆拡散手段は、受信信号を逆拡散して、パイロット信号を出力する。制御手段は、受信信号の種類に基づき、逆拡散手段が逆拡散するパイロット信号の長さを制御する。
【００３４】
上記のように構成された発明によれば、受信信号の種類に基づき制御手段が逆拡散されるパイロット信号の長さを制御することで、復調方式を指定する制御信号に基づき制御手段が逆拡散されるパイロット信号の長さを制御する場合と同様な効果を奏する。
【００３５】
さらに、本発明は干渉抑圧装置に関する。本発明に関する干渉抑圧装置は、拡散された受信信号を受信する。本発明に関する干渉抑圧装置は、受信手段、干渉抑圧手段、逆拡散手段、制御手段を備える。
【００３６】
受信手段は、復調方式を指定する制御信号を有する受信信号を受信する。干渉抑圧手段は、受信信号の干渉を抑圧する。逆拡散手段は、干渉抑圧手段の出力を逆拡散して、制御信号を出力する。制御手段は、制御信号に基づき干渉抑圧手段を制御する。
【００３７】
上記のように構成された発明によれば、制御信号に基づき、制御手段が干渉抑圧手段を制御する。これにより、復調方式に応じて干渉抑圧手段の動作を制御することができ、精度劣化に最も敏感な復調方式に対応した機能を常時動作させなくてもよい。
【００３８】
さらに、本発明は干渉抑圧装置に関する。本発明に関する干渉抑圧装置は、拡散された受信信号を受信する。本発明に関する干渉抑圧装置は、受信手段、干渉抑圧手段、逆拡散手段、制御手段を備える。
【００３９】
受信手段は、受信信号を受信する。干渉抑圧手段は、受信信号の干渉を抑圧する。逆拡散手段は、干渉抑圧手段の出力を逆拡散して出力する。制御手段は、受信信号の種類に基づき干渉抑圧手段を制御する。
【００４０】
上記のように構成された発明によれば、受信信号の種類に基づき制御手段が干渉抑圧手段を制御することにより、制御信号に基づき制御手段が干渉抑圧手段を制御する場合と同様な効果を奏する。
【００４１】
なお、上記のような発明は受信装置にも適用ができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する前に、本発明の実施の形態が前提としている適応変調通信方式について説明する。
【００４３】
図１は、適応変調通信方式の基地局の構成を示すブロック図である。基地局は、送受信共用装置1101、逆拡散部1102、復調部1103、受信品質ビット抽出部1104、制御部1105、制御データ生成部1106、符号化・変調部1107、拡散部1108、適応符号化・変調部1109、D/A変換部1110を備える。
【００４４】
送受信共用装置1101は、後述するユーザ端末から送信される受信品質データ信号を受信する。受信品質データ信号は、ユーザ端末が基地局から受信した信号の品質を示す。受信品質データ信号は、ユーザ端末において拡散および変調されている。また、送受信共用装置1101は、D/A変換部1110の出力する信号をユーザ端末に送信する。
【００４５】
逆拡散部1102は、受信品質データ信号を逆拡散して出力する。復調部1103は、逆拡散部1102の出力を復調して出力する。これにより、受信品質データ信号の拡散および変調がなされる前の状態に戻る。受信ビット抽出部1104は、受信品質データ信号からユーザ端末が基地局から受信した信号の品質（受信品質データという）を抽出する。
【００４６】
制御部1105では、抽出された受信品質データに従い、ユーザ端末に送出する通信対象データ、制御信号およびパイロット信号を符号化する符号化方式および変調する変調方式を決定する。
【００４７】
ここでは説明を簡素化するため表２に示す四種類の組み合わせから選択することにする。
【００４８】
【表２】

表２において符号化方式にはR=1/2とR=3/4の符号化がある。R=1/2の符号化部は入力データ１ビットにつき1ビットの冗長ビットが付加されることを意味する。R=3/4の符号化部は入力データ3ビットにつき1ビットの冗長ビットが付加されることを意味する。
【００４９】
R=1/2の符号は冗長ビット数が多い分誤り訂正能力が強いが、送信可能な通信対象データが少なくなる。一方、R=3/4の符号誤り訂正能力はR=1/2よりも劣るが、送信可能な通信対象データは多くすることができる。
【００５０】
また変調方式にはQPSK、16-QAM、64-QAMがある。これらの変調方式のシンボルマップを図２に示す。図２（ａ）に示すように、QPSK変調では符号化された2ビットのデータを１シンボルにマップする。図２（ｂ）に示すように、16-QAMでは4ビットのデータを１シンボルにマップする。図２（ｃ）に示すように、64-QAMでは6ビットのデータを1シンボルマップする。
【００５１】
図２を参照して、送信可能なシンボルレートを一定にすると、実際に送信可能なデータ量は、1シンボルあたりにマッピングされるビット数が最も多い64QAMが最大となり、QPSKが最も少ない。一方で64QAMでは、隣り合わせるシンボル間との距離が短くなることから雑音に弱く、同レベルの雑音時の誤り特性はQPSKが最も良い。
【００５２】
このように、データ転送量の関係は、
a (R=1/2, QPSK) < b (R=1/2, 16QAM) < c (R=3/4, 16QAM)< d (R=3/4, 64QAM)
となり、一方、雑音耐久特性の関係は、
a > b > c > d
となる。
【００５３】
制御部1105は、雑音の少ない良好な伝播路の場合（受信品質が良好な場合）にはデータ転送量が多い符号化・変調の組み合わせを選択する。制御部1105は、雑音が多い劣悪な伝播路の場合（受信品質が劣悪な場合）にはデータ転送量を抑圧し、雑音耐久特性を強化する符号化・変調の組み合わせを選択する。
【００５４】
制御データ生成部1106では、制御部1105にて選択された符号化・変調方式をユーザ端末に伝えるための制御信号を生成する。符号化・変調部1107は予め定められた方式にて制御データ生成部1106の出力を符号化・変調処理する。通常、QPSK変調を行なう。
【００５５】
拡散部1108は、パイロット信号、適応符号化・変調部1109から出力される通信対象データおよび符号化・変調部1107から出力される制御信号をそれぞれ別の拡散符号を用いて拡散する。
【００５６】
適応符号化・変調部1109では、制御部1105にて選択された符号化方式、変調方式に従って、通信対象データ（例えば、パケットデータ）を符号化・変調処理する。適応符号化・変調部1109の詳細構成を図３に示す。適応符号化・変調部1109は、スイッチ1601,1604、符号化部1602a-d、変調部1603a-dを有する。スイッチ1601,1604はそれぞれ、入力側、出力側に設置され符号化部1602a-d、変調部1603a-dのいずれか一つを制御部1105にて選択された符号化方式、変調方式に従って選択する。符号化部1602a-dは、入力された信号に誤り訂正符号を付加して出力する。すなわち、符号化して出力する。変調部1603a-dは、符号化部1602a-dにより符号化された信号を変調シンボルマッピングして出力する。すなわち、変調して出力する。
【００５７】
D/A変換部1110は、拡散部1108の出力するデジタル信号をアナログ信号に変換して送受信共用装置1101に出力する。
【００５８】
ここで、図４に基地局が送受信共用装置1101を介してユーザ端末と送受信する信号の内容を示す。まず、ユーザ端末から送出される受信品質データ信号２を上り制御チャネルにおいて受信する。そして、制御信号４をユーザ端末に下り制御チャネルにおいて送信する。なお、制御信号は上記のように受信品質データ信号２に基づき定められる。さらに、制御信号の送信直後に通信対象データ６をユーザ端末に下りデータチャネルにおいて送信する。
【００５９】
本発明の実施形態は、ユーザ端末に関するものであり、以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００６０】
図５は、本発明の実施形態にかかるユーザ端末（受信装置）の構成を示すブロック図である。ユーザ端末は、送受信共用装置101、A/D変換部111、逆拡散部102、制御データ復調・復号部103、制御部104、データ復調・復号部105、伝播路推定部106、受信品質推定部107、受信品質ビット挿入部108、変調部109、拡散部110、サンプルレート供給部112、干渉抑圧部113を備える。
【００６１】
送受信共用装置101は、基地局（図１参照）から送信される信号を受信する。この受信した信号を受信信号という。受信信号は、通信対象データ、パイロット信号および制御信号を有し、基地局において拡散および変調されている。なお、制御信号は変調方式すなわち復調方式を指定している。例えば、受信信号が基地局においてQPSKで変調されたということを制御信号が示していれば、復調方式はQPSKでなければならない。すなわち、復調方式としてQPSKを指定していることになる。なお、制御信号は同様に復号方式も指定している。また、送受信共用装置101は、拡散部110の出力する受信品質データ信号を基地局に送信する。
【００６２】
A/D変換部111および逆拡散部102は、受信信号を拡散して、通信対象データ、パイロット信号および制御信号を出力する逆拡散手段を構成するといえる。あるいは逆拡散部102のみを逆拡散手段ととらえることもできる。この場合は、送受信共用装置101およびA/D変換部111が受信手段となる。A/D変換部111は、受信信号をデジタル化する。逆拡散部102は、デジタル化された受信信号を逆拡散し、通信対象データ、パイロット信号および制御信号を出力する。
【００６３】
干渉抑圧部113は、A/D変換部111の出力におけるマルチパス干渉を抑圧する。移動通信環境に特有なマルチパス干渉の抑圧は、樋口他“W-CDMA下りリンクにおけるマルチパス干渉キャンセラを用いる超高速パケット伝送特性”（電子情報通信学会技術研究報告 RCS2000-134 2000年10月）などに見られる干渉キャンセラや、Hooli他“Multiple Access Interference suppression with Linear Chip Equalizers in WCDMA Downlink Receivers”, Proc. Global Telecommunications Conf. Pp.467-471. Nov. 1999などに見られる等化器を用いる。例えば、逆拡散部102のパイロット信号出力を干渉抑圧部113に入力し、パイロット成分から伝播路特性を推定し、適応的に伝播路特性を等化する。
【００６４】
干渉抑圧部113による処理は、チップレサンプルレートにおける処理となるため、極めて高速な演算処理が要求され、大きな電力を消費する。よって、常に干渉抑圧部113によりマルチパス干渉を抑圧させることは好ましくない。一方、変調方式が64-QAMや16-QAMである場合は、変調方式がQPSKである場合に比べてマルチパス干渉に弱い。そこで、制御部104が復調方式を読み出し、干渉抑圧部113に送る。そして、干渉抑圧部113は復調方式が64-QAMや16-QAMである場合はマルチパス干渉を抑圧し、復調方式がQPSKである場合はマルチパス干渉を抑圧しない。
【００６５】
制御データ復調・復号部103は、制御信号を予め定められた方式で復調かつ復号する。例えば、制御信号はQPSK変調することが予め定められているならば、QPSK方式により復調する。
【００６６】
制御部104は、制御データ復調・復号部103から出力された制御信号から、指定された復調方式および復号方式を読み出す。そして、指定された復調方式に基づき、A/D変換部111、逆拡散部102、データ復調・復号部105、伝播路推定部106、サンプルレート供給部112および干渉抑圧部113を制御する。制御の詳細については、データ復調・復号部105、伝播路推定部106およびサンプルレート供給部112についての記載と共に説明する。なお、干渉抑圧部113の制御については先に説明した通りである。
【００６７】
データ復調・復号部105は、逆拡散部102から出力された通信対象データを復調および復号する。復調方式および復号方式は、制御信号において指定されており、制御部104から送られる。
【００６８】
伝播路推定部106は、逆拡散部102から出力されたパイロット信号に基づき位相回転量を求める。位相回転量は、図６に示すように、受信信号と期待する受信信号との位相差である。位相回転量は、パイロットチャネル上に付加される雑音成分の影響を考慮して、M個のパイロットシンボルの平均後に求める。ここで、使用するパイロットシンボルの個数、すなわち使用するパイロット信号の長さを、制御信号において指定された復調方式に基づき定める。復調方式は制御部104から送られる。
【００６９】
パイロットシンボルに付加される雑音量は伝播路特性により異なるため、伝播路特性に応じてパイロット信号の長さ（パイロットシンボルの個数）を変化させることが有効である。すなわち、雑音量が多ければ、平均を求める際に使用するパイロット信号の長さを長くして雑音による影響を小さくすることが好ましい。雑音量が少なければ、平均を求める際に使用するパイロット信号の長さを短くしてできるだけ瞬時のデータ（位相回転量）を求めることが好ましい。
【００７０】
ここで、雑音量が多ければ、制御信号において指定された復調方式がQPSKである。そこで、制御部104から送られた復調方式がQPSKであるならば、伝播路推定部106は、平均を求める際に使用するパイロット信号の長さを長くする。一方、雑音量が少なければ、制御信号において指定された復調方式が64QAMである。そこで、制御部104から送られた復調方式が64QAMであるならば、伝播路推定部106は、平均を求める際に使用するパイロット信号の長さを短くする。このようにして定めた、平均を求める際に使用するパイロット信号の長さを図７に示す。復調方式が64QAMにおいてパイロット信号の長さが最も短く（パイロットシンボルは６個）、復調方式がQPSKにおいてパイロット信号の長さが最も長い（パイロットシンボルは２０個）。復調方式が16QAMにおいては、パイロット信号の長さは中程度である（パイロットシンボルは１０個）。
【００７１】
なお、パイロット信号の長さの制御について、制御部104が伝播路推定部106を制御することを想定して説明した。しかし、逆拡散部102が逆拡散するパイロット信号の長さを制御部104が制御することも可能である。64QAMにおいて逆拡散するパイロット信号の長さが最も短く、復調方式がQPSKにおいて逆拡散するパイロット信号の長さが最も長い。復調方式が16QAMにおいては、逆拡散するパイロット信号の長さは中程度とする。
【００７２】
受信品質推定部107では下りデータチャネルの信号対雑音比を推定する。信号対雑音比の推定は、下りデータチャネルと符号多重して並列して送信されるパイロットチャネルシンボルの信号対雑音比を求め、パイロットチャネル電力とデータチャンネル電力差を加味して以下のように算出する。
【００７３】
【数１】

受信品質ビット挿入部108は、推定された受信品質推定値(Data_SNR)を、ユーザ端末が基地局に向けて送信するユーザ端末送信信号に挿入し、受信品質データ信号として出力する。変調部109は、受信品質データ信号を変調して出力する。拡散部110は、変調された受信品質データ信号を拡散して送受信共用装置101に出力する。
【００７４】
サンプルレート供給部112は、逆拡散部102およびA/D変換部111のサンプルレートを供給する。ここで、サンプルレートを制御信号において指定された復調方式に基づき定める。復調方式は制御部104から送られる。
【００７５】
A/D変換部111では、アナログベースバンド信号をデジタル信号に変換する。A/D変換は、ベースバンド部にて細かな同期処理を行うために拡散チップレートをオーバーサンプルして変換される。W-CDMAのような広帯域なベースバンド信号を処理する場合には、高速なA/D変換が求められる一方で、受信特性を維持できる最低限のオーバーサンプルレートを選択することが低消費電力化を実現するために重要である。QPSK変調を用いるW-CDMAにおいては、一般的に4または8オーバーサンプルが妥当であるとされている。また、16QAM変調においては、より大きいサンプルレートが求められる。さらに、64QAM変調においては、16QAM変調の場合より大きいサンプルレートが求められる。
【００７６】
そこで、制御部104から送られた復調方式がQPSK変調ならば、サンプルレート供給部112は、チップレートの４倍のサンプルレートを供給する。制御部104から送られた復調方式が16QAM変調ならば、サンプルレート供給部112は、チップレートの８倍のサンプルレートを供給する。制御部104から送られた復調方式が64QAM変調ならば、サンプルレート供給部112は、チップレートの１６倍のサンプルレートを供給する。
【００７７】
このように、、サンプルレート供給部112は、64QAM変調の場合のみチップレートの１６倍のサンプルレートを供給する。他の変調方式の場合は、より低いサンプルレートを供給する。
【００７８】
サンプルレート供給部112がサンプルレートを供給する方法には、図８に示すように、データのトリガタイミング用SYNCパルスの周期を変化させることで可能である。なお、図８(a)は64QAMデータ転送、図８(b)は16QAM転送、図８(c)はQPSK転送の様子を表したものである。
【００７９】
また、図９に示すように、データ転送クロック速度を変化させることにより実現することも可能である。なお、図９(a)は64QAMデータ転送、図９(b)は16QAM転送、図９(c)はQPSK転送時の様子を表したものである。
【００８０】
次に、本発明の実施形態の動作を図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００８１】
まず、送受信共用装置101は、制御信号を受信する（Ｓ１０）。受信された制御信号は、A/D変換部111によりデジタル化され、逆拡散部102により逆拡散される。そして、制御データ復調・復号部103により復調および復号される。なお、制御信号は基地局において、QPSK変調されることに定められているものとする。そこで、サンプルレートは、チップレートの４倍といった最小の値とする。また、復調方式はQPSK方式となる。さらに、平均を求める際に使用するパイロット信号の長さ（パイロットシンボルの個数）あるいは逆拡散するパイロット信号の長さ（パイロットシンボルの個数）を最大長である２０個とする。
【００８２】
制御部104は、制御データ復調・復号部103から出力された制御信号から、指定された復調方式および復号方式を読み出す（Ｓ１２）。ここで、制御部104は、通信対象データを受信したか否かを判定する（Ｓ１４）。通信対象データを受信していなければ（Ｓ１４、Ｎｏ）、制御信号の受信（Ｓ１０）に戻る。通信対象データを受信していれば（Ｓ１４、Ｙｅｓ）、A/D変換部111等のサンプルレートおよび平均を求める際に使用するパイロット信号の長さ（パイロットシンボルの個数）を決定する。
【００８３】
制御信号において指定された復調方式がQPSKならば（Ｓ１６、Ｙｅｓ）、サンプルレートおよび平均を求める際に使用するパイロット信号の長さ（パイロット平均長という）は、変更しない。すなわち、制御部104は、サンプルレート供給部112を制御して、サンプルレートをチップレートの４倍といった最小の値とする。また、制御部104は、伝播路推定部106を制御して、パイロット平均長を最大長である２０個とする。なお、制御部104は、逆拡散部102を制御して、逆拡散するパイロット信号の長さ（パイロットシンボルの個数）を最大長である２０個としてもよい。なお、制御部104は、干渉抑圧部１１３を制御してマルチパス干渉の抑圧を停止したままとする。
【００８４】
復調方式がQPSKということは、処理は低速でよいので、サンプルレートは低くてよい。しかし、付加される雑音が大きいことが予測されるため、パイロット平均長を大きく取って、雑音を抑制する必要がある。そこで、サンプルレートを最小値、パイロット平均長を最大値とする。また、復調方式がQPSKの場合は、マルチパス干渉に比較的強いため、マルチパス干渉を抑圧しなくても通信への支障が少ない。そこで、マルチパス干渉の抑圧を行なわないことで、消費電力の低減を図る。
【００８５】
また、制御信号において指定された復調方式が64QAMならば（Ｓ１６、ＮｏかつＳ２０、Ｎｏ）、制御部104は、サンプルレート供給部112を制御して、サンプルレートをチップレートの１６倍といった最大の値とする（Ｓ３２）。また、制御部104は、伝播路推定部106を制御して、パイロット平均長を最小長である６個とする（Ｓ３４）。なお、制御部104は、逆拡散部102を制御して、逆拡散するパイロット信号の長さ（パイロットシンボルの個数）を最小長である６個としてもよい。そして、制御部104は、干渉抑圧部１１３を制御してマルチパス干渉の抑圧を行なわせる（Ｓ３６）。
【００８６】
復調方式が64QAMということは、処理は高速なので、サンプルレートは大きくなくてはならない。一方、付加される雑音が小さいことが予測されるため、パイロット平均長を小さく取って、雑音抑制よりも瞬時の位相回転量を計測することを優先することが好ましい。そこで、サンプルレートを最大値、パイロット平均長を最小値とする。また、復調方式が64QAMの場合はマルチパス干渉に弱いため、マルチパス干渉の抑圧を行なう。
【００８７】
さらに、制御信号において指定された復調方式が16QAMならば（Ｓ１６、ＮｏかつＳ２０、Ｙｅｓ）、制御部104は、サンプルレート供給部112を制御して、サンプルレートをチップレートの８倍といった中程度の値とする（Ｓ２２）。また、制御部104は、伝播路推定部106を制御して、パイロット平均長を中程度の長さである１０個とする（Ｓ２４）。なお、制御部104は、逆拡散部102を制御して、逆拡散するパイロット信号の長さ（パイロットシンボルの個数）を中程度の長さである１０個としてもよい。そして、制御部104は、干渉抑圧部１１３を制御してマルチパス干渉の抑圧を行なわせる（Ｓ２６）。
【００８８】
復調方式が16QAMということは、処理は中程度の速さなので、サンプルレートは中程度必要である。一方、付加される雑音が中程度であることが予測されるため、パイロット平均長を中程度に取って、雑音抑制と瞬時の位相回転量の計測とを双方充足することが好ましい。そこで、サンプルレートを中程度の値、パイロット平均長を中程度の値とする。また、復調方式が16QAMの場合はマルチパス干渉に弱いため、マルチパス干渉の抑圧を行なう。
【００８９】
上記のように、サンプルレートおよびパイロット平均長を設定した後に、送受信共用装置101は、通信対象データを受信する（Ｓ４０）。通信対象データは、A/D変換部111によりデジタル化され、逆拡散部102により逆拡散される。逆拡散された通信対象データはデータ復調・復号部105に送られ、復調および復号される。なお、復調および復号の方式は制御信号において指定されており、制御部104からデータ復調・復号部105に指定された復調および復号の方式が送られる。このとき、伝播路推定部106が推定した位相回転量もデータ復調・復号部105に送られ、位相補正に利用される。
【００９０】
なお、パイロット信号は、通信対象データと共に送られ、A/D変換部111および逆拡散部102を介して伝播路推定部106および受信品質推定部107に送られる。パイロット信号に基づき、受信品質推定部107は受信品質を推定する。推定された受信品質推定値は、受信品質ビット挿入部108においてユーザ端末送信信号に挿入され、受信品質ビット挿入部108から受信品質データ信号が出力される。受信品質データ信号は変調部109、拡散部110により変調、拡散され、送受信共用装置101により基地局に送信される。
【００９１】
上記のような通信対象データの受信が終われば、制御部104は、サンプルレートをチップレートの４倍に（Ｓ４２）、パイロット平均長を２０個に（Ｓ４４）する。そして、干渉抑圧部１１３によるマルチパス干渉の抑圧を停止させる（Ｓ４６）。すなわち、サンプルレート、パイロット平均長および干渉抑圧部１１３の作動状態を初期化する。そして、制御信号の受信（Ｓ１０）に戻る。なお、任意の時点で電源断により処理は終了する。
【００９２】
本発明の実施形態によれば、復調方式（QPSK、16QAM、64QAM）を指定する制御信号に基づき、制御部104が逆拡散手段（A/D変換部111および逆拡散部102）のサンプルレートを制御する。これにより、復調方式がQPSKや16QAMの場合は、復調方式が64QAMの場合よりも、サンプルレートを適宜低速にすることができる。例えば、サンプルレート＝チップレートの８倍（16QAM）、チップレートの４倍（QPSK）とすることができる。よって、精度劣化に最も敏感な復調方式（64QAM）に対応した機能（サンプルレート＝チップレートの１６倍とする）を常時動作させなくてもよい。
【００９３】
また、復調方式（QPSK、16QAM、64QAM）を指定する制御信号に基づき、制御部104が、伝播路推定部106により使用されるパイロット信号の長さ（パイロット平均長）を制御する。これにより、復調方式に応じて伝播路推定部106により使用されるパイロット信号の長さを適宜長くすることができる。例えば、パイロット平均長＝１０個（16QAM）、２０個（QPSK）とすることができる。よって、精度劣化に最も敏感な復調方式（64QAM）に対応した機能（パイロット平均長＝６個とする）を常時動作させなくてもよい。
【００９４】
さらに、復調方式（QPSK、16QAM、64QAM）を指定する制御信号に基づき、制御部104が、逆拡散されるパイロット信号の長さを制御する。これにより、復調方式に応じて逆拡散されるパイロット信号の長さを適宜長くすることができる。例えば、逆拡散されるパイロット信号の長さ＝１０個（16QAM）、２０個（QPSK）とすることができる。よって、精度劣化に最も敏感な復調方式（64QAM）に対応した機能（逆拡散されるパイロット信号の長さ＝６個とする）を常時動作させなくてもよい。
【００９５】
さらに、復調方式（QPSK、16QAM、64QAM）を指定する制御信号に基づき、制御部104が、干渉抑圧部113をの作動状態を制御する。これにより、復調方式に応じてマルチパス干渉を行なうか否かを制御することができる。例えば、マルチパス干渉の抑圧を行なう（16QAM、64QAM）、あるいは、行なわない（QPSK）ようにすることができる。よって、精度劣化に最も敏感な復調方式（16QAM、64QAM）に対応した機能（マルチパス干渉の抑圧を行なう）を常時動作させなくてもよい。
【００９６】
なお、本実施の形態においては、制御信号から読み取った変調方式（復調方式）に基づきサンプルレート、パイロット平均長および干渉抑圧部１１３の作動状態を定めている。しかし、受信信号の種類、すなわち、制御信号のみか、通信対象データもあるのかに応じてサンプルレート等を決めてもよい。このようしても、同様な効果を奏する。このときの動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００９７】
制御信号の受信（Ｓ１０）および復調方式の読出（Ｓ１２）は図１０同様である。ここで、制御部104は、通信対象データを受信したか否かを判定する（Ｓ１４）。通信対象データを受信していなければ（Ｓ１４、Ｎｏ）、サンプルレートおよび平均を求める際に使用するパイロット信号の長さ（パイロット平均長という）は、変更しない。通信対象データを受信していれば（Ｓ１４、Ｙｅｓ）、制御部104は、サンプルレート供給部112を制御して、サンプルレートをチップレートの１６倍といった最大の値とする（Ｓ３２）。また、制御部104は、伝播路推定部106を制御して、パイロット平均長を最小長である６個とする（Ｓ３４）。なお、制御部104は、逆拡散部102を制御して、逆拡散するパイロット信号の長さ（パイロットシンボルの個数）を最小長である６個としてもよい。そして、制御部104は、干渉抑圧部１１３を制御してマルチパス干渉の抑圧を行なわせる。
【００９８】
通信対象データの受信（Ｓ４０）以降は図１０同様である。
【００９９】
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、フラッシュメモリ、メディア（フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリスティックなど）読み取り装置を備えたコンピュータのメディア読み取り装置に、上記の各部分を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスク、フラッシュメモリなどにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
【０１００】
【発明の効果】
本発明によれば、復調方式を指定する制御信号に基づき、制御手段が逆拡散手段のサンプルレートを制御する。これにより、復調方式に応じてサンプルレートを適宜低速にすることができ、精度劣化に最も敏感な復調方式に対応した機能（高速なサンプルレート）を常時動作させなくてもよい。
【０１０１】
また、本発明によれば、復調方式を指定する制御信号に基づき、制御手段が、伝播路推定手段により使用されるパイロット信号の長さを制御する。これにより、復調方式に応じて伝播路推定手段により使用されるパイロット信号の長さを適宜長くすることができ、精度劣化に最も敏感な復調方式に対応した機能（使用するパイロット信号の長さを短くする）を常時動作させなくてもよい。
【０１０２】
さらに、本発明によれば、復調方式を指定する制御信号に基づき、制御手段が、逆拡散されるパイロット信号の長さを制御する。これにより、復調方式に応じて逆拡散されるパイロット信号の長さを適宜長くすることができ、精度劣化に最も敏感な復調方式に対応した機能（逆拡散されるパイロット信号の長さを短くする）を常時動作させなくてもよい。
【０１０３】
また、本発明によれば、制御手段が、受信信号の種類に基づき、サンプルレート、伝播路推定手段が使用するパイロット信号の長さおよび逆拡散手段が逆拡散するパイロット信号の長さを制御するようにしてもよい。このようにしても、精度劣化に最も敏感な復調方式に対応した機能（逆拡散されるパイロット信号の長さを短くする）を常時動作させなくてもよいようにできる。
【０１０４】
さらに、本発明によれば、制御信号に基づき、制御手段が、干渉抑圧手段を制御する。これにより、復調方式に応じて干渉抑圧手段の動作を制御することができ、精度劣化に最も敏感な復調方式に対応した機能を常時動作させなくてもよい。なお、制御手段が、受信信号の種類に基づき干渉抑圧手段を制御するようにしても同様に精度劣化に最も敏感な復調方式に対応した機能を常時動作させなくてもよいようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】適応変調通信方式の基地局の構成を示すブロック図である。
【図２】各変調方式（QPSK、16-QAM、64-QAM）のシンボルマップを示す図であり、QPSKのシンボルマップ（図２（ａ））、16-QAMのシンボルマップ（図２（ｂ））、64-QAMのシンボルマップ（図２（ｃ））を示す。
【図３】適応符号化・変調部1109の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】基地局が送受信共用装置1101を介してユーザ端末と送受信する信号の内容を示す図である。
【図５】本発明の実施形態にかかるユーザ端末（受信装置）の構成を示すブロック図である。
【図６】位相回転量を示す図である。
【図７】平均を求める際に使用するパイロット信号の長さを示す図である。
【図８】データのトリガタイミング用SYNCパルスの周期を変化させる際のタイムチャートであり、64QAMデータ転送（図８(a)）、16QAM転送（図８(b)）、QPSK転送（図８(c)）の状態を表す。
【図９】データ転送クロック速度を変化させる際のタイムチャートであり、64QAMデータ転送（図９(a)）、16QAM転送（図９(b)）、QPSK転送（図９(c)）の状態を表す。
【図１０】本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態の変形例の動作を示すフローチャートである。
【図１２】各変調方式（QPSK,16QAM,64QAM）と受信タイミングずれの影響を比較したグラフである。
【図１３】各変調方式（QPSK,16QAM,64QAM）と同期検波誤差の影響を比較したグラフである。
【符号の説明】
101 送受信共用装置
102 逆拡散部
103 制御データ復調・復号部
104 制御部
105 データ復調・復号部
106 伝播路推定部
107 受信品質推定部
108 受信品質ビット挿入部
109 変調部
110 拡散部
111 A/D変換部
112 サンプルレート供給部
113 干渉抑圧部

Claims (16)

1. 拡散された受信信号を受信する逆拡散装置であって、
   復調方式を指定する制御信号を有する前記受信信号を受信する受信手段と、
   サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して、前記制御信号を出力する逆拡散手段と、
   前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
   前記制御信号に基づき前記サンプルレートを制御する制御手段と、
   を備えた逆拡散装置。
2. 拡散された受信信号を受信する受信装置であって、
   通信対象データおよび復調方式を指定する制御信号を有する前記受信信号を受信する受信手段と、
   サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して、前記通信対象データおよび前記制御信号を出力する逆拡散手段と、
   前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
   前記通信対象データを復調するデータ復調手段と、
   前記制御信号に基づき前記サンプルレートおよび前記データ復調手段の復調方式を制御する制御手段と、
   を備えた受信装置。
3. 拡散された受信信号を受信する逆拡散方法であって、
   復調方式を指定する制御信号を有する前記受信信号を受信する受信工程と、
   サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して、前記制御信号を出力する逆拡散工程と、
   前記逆拡散工程における前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給工程と、
   前記制御信号に基づき前記サンプルレートを制御する制御工程と、
   を備えた逆拡散方法。
4. 拡散された受信信号を受信する受信方法であって、
   通信対象データおよび復調方式を指定する制御信号を有する前記受信信号を受信する受信工程と、
   サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して、前記通信対象データおよび前記制御信号を出力する逆拡散工程と、
   前記逆拡散工程における前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給工程と、
   前記通信対象データを復調するデータ復調工程と、
   前記制御信号に基づき前記サンプルレートおよび前記データ復調工程の復調方式を制御する制御工程と、
   を備えた受信方法。
5. 復調方式を指定する制御信号を有する、拡散された受信信号を受信する受信手段と、
   サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して、前記制御信号を出力する逆拡散手段と、
   前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
   を有する逆拡散装置における制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記制御信号に基づき前記サンプルレートを制御する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
6. 通信対象データおよび復調方式を指定する制御信号を有する、拡散された受信信号を受信する受信手段と、
   サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して、前記通信対象データおよび前記制御信号を出力する逆拡散手段と、
   前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
   前記通信対象データを復調するデータ復調手段と、
   を有する受信装置における制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記制御信号に基づき前記サンプルレートおよび前記データ復調手段の復調方式を制御する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
7. 復調方式を指定する制御信号を有する、拡散された前記受信信号を受信する受信手段と、
   サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して、前記制御信号を出力する逆拡散手段と、
   前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
   を有する逆拡散装置における制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
   前記制御信号に基づき前記サンプルレートを制御する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体。
8. 通信対象データおよび復調方式を指定する制御信号を有する、拡散された受信信号を受信する受信手段と、
   サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して、前記通信対象データおよび前記制御信号を出力する逆拡散手段と、
   前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
   前記通信対象データを復調するデータ復調手段と、
   を有する受信装置における制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
   前記制御信号に基づき前記サンプルレートおよび前記データ復調手段の復調方式を制御する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体。
9. 拡散された受信信号を受信する逆拡散装置であって、
   前記受信信号を受信する受信手段と、
   サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して出力する逆拡散手段と、
   前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
   前記受信信号が有する制御信号により指定された変調方式に基づき前記サンプルレートを制御する制御手段と、
   を備えた逆拡散装置。
10. 拡散された受信信号を受信する受信装置であって、
    通信対象データおよび前記受信信号を受信する受信手段と、
    サンプルレートに基づき、前記通信対象データおよび前記受信信号を逆拡散して出力する逆拡散手段と、
    前記通信対象データを復調するデータ復調手段と、
    前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
    前記受信信号が有する制御信号により指定された変調方式に基づき前記サンプルレートおよび前記データ復調手段の復調方式を制御する制御手段と、
    を備えた受信装置。
11. 拡散された受信信号を受信する逆拡散方法であって、
    前記受信信号を受信する受信工程と、
    サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して出力する逆拡散工程と、
    前記逆拡散工程における前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給工程と、
    前記受信信号が有する制御信号により指定された変調方式に基づき前記サンプルレートを制御する制御工程と、
    を備えた逆拡散方法。
12. 拡散された受信信号を受信する受信方法であって、
    通信対象データおよび前記受信信号を受信する受信工程と、
    サンプルレートに基づき、前記通信対象データおよび前記受信信号を逆拡散して出力する逆拡散工程と、
    前記通信対象データを復調するデータ復調工程と、
    前記逆拡散工程における前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給工程と、
    前記受信信号が有する制御信号により指定された変調方式に基づき前記サンプルレートおよび前記データ復調工程の復調方式を制御する制御工程と、
    を備えた受信方法。
13. 拡散された受信信号を受信する受信手段と、
    サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して出力する逆拡散手段と、
    前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
    を有する逆拡散装置における制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記受信信号が有する制御信号により指定された変調方式に基づき前記サンプルレートを制御する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
14. 通信対象データおよび拡散された受信信号を受信する受信手段と、
    サンプルレートに基づき、前記通信対象データおよび前記受信信号を逆拡散して出力する逆拡散手段と、
    前記通信対象データを復調するデータ復調手段と、
    前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
    を有する受信装置における制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記受信信号が有する制御信号により指定された変調方式に基づき前記サンプルレートおよび前記データ復調手段の復調方式を制御する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
15. 拡散された受信信号を受信する受信手段と、
    サンプルレートに基づき、前記受信信号を逆拡散して出力する逆拡散手段と、
    前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
    を有する逆拡散装置における制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
    前記受信信号が有する制御信号により指定された変調方式に基づき前記サンプルレートを制御する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体。
16. 通信対象データおよび拡散された受信信号を受信する受信手段と、
    サンプルレートに基づき、前記通信対象データおよび前記受信信号を逆拡散して出力する逆拡散手段と、
    前記通信対象データを復調するデータ復調手段と、
    前記逆拡散手段に前記サンプルレートを与えるサンプルレート供給手段と、
    を有する受信装置における制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
    前記受信信号が有する制御信号により指定された変調方式に基づき前記サンプルレートおよび前記データ復調手段の復調方式を制御する制御処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体。

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