JP3779092B2 - 送受信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送受信装置に関し、特に、複数の搬送波を用いる移動体通信において、変調方式を適応的に変化させる送受信装置及びその変調方式推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の適応変調方式を導入した送受信装置としては、例えば、特開平９−１８６６３５号公報において開示されているもの、並びに特開平１０−２４７９５５号公報において開示されているもの、等が挙げられる。
【０００３】
以下、図１０を用いて、従来の送受信装置の概要について説明する。図１０は、従来の送受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、ここでは、二種類の変調方式を切り替えて用いるものとし、又、変調方式の切替は、受信信号から推定された回線品質情報に基づいて行うものとする。
【０００４】
図１０において、セレクタ１００１は、送信データ、又は通信相手局に自局が用いている変調方式を知らせるため変調方式情報、を切り替えて選択的に変調部１００２に出力する。
【０００５】
変調部１００２は、後述する回線品質推定部１００８によって推定された受信信号の回線品質に基づいて定められた変調方式によって、送信データ及び変調方式情報を変調処理する。すなわち、回線品質が良好な場合ほどより変調多値数が多い変調方式を用い、データ伝送効率を向上させる。
【０００６】
ＩＦＦＴ処理部１００３は、変調処理された送信データ及び変調方式情報を逆フーリエ変換処理し、送信処理部１００４は、逆フーリエ変換処理された送信データ及び変調方式情報に対して送信処理を行い、送信信号を出力する。
【０００７】
受信処理部１００５は、受信された信号に対して受信処理を行い、ＦＦＴ処理部１００６は、受信処理後の受信信号に対してフーリエ変換処理を行い、復調部１００７は、フーリエ変換処理後の受信信号に対して復調処理を行う。
【０００８】
回線品質推定部１００８は、復調処理後の受信信号から回線品質を推定する。セレクタ１００９は、復調処理後の受信信号をデータと変調方式情報に分け、データは第一判定器１０１０及び第二判定器１０１１に出力し、変調方式情報はセレクタ１０１２に出力する。
【０００９】
第一判定器１０１０は、受信信号が第一の変調方式によって変調され送信されたことを前提に第一変調方式に応じた判定を行い、第二判定器１０１１は、受信信号が第二の変調方式によって変調され送信されたことを前提に第二変調方式に応じた判定を行い、セレクタ１０１２は、変調方式情報に基づいて、第一判定器１０１０又は第二判定器１０１１のいずれかの出力を選択し、復調信号として出力する。
【００１０】
このように、従来の適応変調方式が導入された送受信装置は、通信相手局に送信時に用いられた変調方式を伝達するための信号を送信データと共に送信するため、受信局側において、いずれの変調方式に基づいて判定を行えばよいか知ることができ、送信時の変調方式が適応的に変化しても正しく復調信号を得ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送受信装置においては、送信データ以外に送信時に用いられた変調方式を通信相手局に伝達するための信号を送信する必要があるため、伝送効率が劣化する。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、適応変調方式が導入されたマルチキャリア無線通信において、伝送効率を向上させる送受信装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の骨子は、選択的に用いる複数の変調方式のうち、変調多値数が最も少ない変調方式の振幅値を基準振幅値とし、受信信号の振幅値とこの基準振幅値との差分の大きさから、その受信信号に対して送信時に用いられた変調方式をブラインド判定することによって、変調方式情報の伝送を不要とし、受信信号に用いられた変調方式に応じた判定を、通信相手局からの指示なしで自律的に行うことである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様に係る送受信装置は、複数の変調方式を選択的に用いるマルチキャリア無線通信において、前記複数の変調方式の中のいずれか一変調方式で変調され送信された信号を受信する受信手段と、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における振幅値と受信信号の振幅値との差分値の大きさから前記一変調方式を推定する変調方式推定手段と、推定された変調方式に応じた判定を復調処理後の受信信号に対して行う判定手段と、を具備する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、選択的に用いる複数の変調方式のうち、変調多値数が最も少ない変調方式の振幅値を基準振幅値とし、受信信号の振幅値とこの基準振幅値との差分の大きさから、その受信信号に対して送信時に用いられた変調方式をブラインド判定し、受信信号に用いられた変調方式に応じた判定を、通信相手局からの指示なしで自律的に行うことができる。
【００１６】
本発明の第２の態様に係る送受信装置は、第１の態様において、前記変調方式推定手段は、前記差分値の全サブキャリア分の平均値を算出し、この平均値が大きい時ほど変調多値数が多い変調方式が用いられたと推定し、この推定結果を前記判定手段に伝達する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、算出された差分値を全サブキャリア分平均化するため、変調方式推定精度を向上させることができ、又、算出された平均値を１以上の任意のしきい値と大小比較するため、受信信号に用いられている変調方式を精度良く推定することができる。
【００１８】
本発明の第３の態様に係る送受信装置は、第２の態様において、前記変調方式推定手段は、受信レベルが所定値を上回るサブキャリアの振幅値のみを用いる構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、受信レベルが任意の一定値以下のサブキャリアは変調方式推定に用いず、受信レベルが任意の一定値を上回るサブキャリアのみを変調方式推定に用いるため、特定のサブキャリアのみ受信レベルが落ち込むような周波数選択性フェージング等の状況下における変調方式推定の精度を向上させることができる。
【００２０】
本発明の第４の態様に係る送受信装置は、第２の態様又は第３の態様において、前記変調方式推定手段は、回線品質が所定値を下回る場合には、前記平均値の大きさに拘わらず、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式を推定結果として前記判定手段に伝達する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、回線品質が特に劣悪な場合には、変調方式推定の結果に拘わらず、設けられている変調方式の中で最も変調多値数が少ない方式を選択するため、回線品質が特に劣悪な場合に推定過程において誤りが生じ、変調多値数が多い変調方式が選択され、伝送効率が低下することを防止することができる。
【００２２】
本発明の第５の態様に係る送受信装置は、第１の態様から第４の態様において、前記変調方式推定手段は、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における振幅値と受信信号の振幅値との差分値の大きさと、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における位相情報と受信信号の位相情報との差分値の大きさと、から前記一変調方式を推定する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、受信信号の振幅値のみならず位相情報をも用いて変調方式を推定するため、振幅に情報が重畳されていない変調方式同士を選択的に用いるシステム構成を採ることができる。
【００２４】
本発明の第６の態様に係る通信端末装置は、第１の態様から第５の態様のいずれかにおける送受信装置を具備する構成を採る。
【００２５】
本発明の第７の態様に係る基地局装置は、第６の態様における通信端末装置と無線通信を行う構成を採る。
【００２６】
本発明の第８の態様に係る基地局装置は、第１の態様から第５の態様のいずれかにおける送受信装置を具備する構成を採る。
【００２７】
本発明の第９の態様に係る通信端末装置は、第８の態様における基地局装置と無線通信を行う構成を採る。
【００２８】
これらの構成によれば、適応変調方式において、送受信装置が受信信号の振幅値から自律的に受信信号の変調方式をブラインド判定することができるため、送信局側が送信データと併せて用いられている変調方式情報を含む信号を送信し通信相手局に伝達する必要がなくなり、伝送効率が向上させることができる。
【００２９】
本発明の第１０の態様に係る変調方式ブラインド判定方法は、複数の変調方式を選択的に用いるマルチキャリア無線通信において、前記複数の変調方式の中のいずれか一変調方式で変調され送信された信号を受信し、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における振幅値と受信信号の振幅値との差分値が大きい時ほど前記一変調方式が変調多値数が多い変調方式であると判断するようにした。
【００３０】
この方法によれば、選択的に用いる複数の変調方式のうち、変調多値数が最も少ない変調方式の振幅値を基準振幅値とし、受信信号の振幅値とこの基準振幅値との差分の大きさから、その受信信号に対して送信時に用いられた変調方式をブラインド判定し、受信信号に用いられた変調方式に応じた判定を、通信相手局からの指示なしで自律的に行うことができる。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態においては、いずれの場合も、二種類の変調方式を切り替えて用いるものとし、又、変調方式の切替は、受信信号から推定された回線品質情報に基づいて行うものとする。
【００３２】
（実施の形態１）
本実施の形態に係る送受信装置は、変調多値数の異なる二種類の変調方式（ここでは、例えば、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭ）を選択的に用いる適応変調方式において、受信信号の振幅値から送信時の変調方式をブラインド判定し、受信信号に用いられた変調方式に応じた判定を、通信相手局からの指示なしで自律的に行うものである。
【００３３】
以下、図１から図４を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る送受信装置の概略構成を示す要部ブロック図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図であり、図３は、ＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭにおけるＩ−Ｑ平面上のシンボル点を示すグラフであり、図４は、受信信号の振幅値と基準振幅値との差が取り得る値の確率分布の一例を示すグラフである。
【００３４】
図１において、変調部１０１は、後述する回線品質推定部１０７によって推定された受信信号の回線品質に基づいて定められた変調方式によって、送信データを変調処理する。ここでは、回線品質が良好な場合ほど変調多値数が多い変調方式を用いることによって伝送効率を向上させる。
【００３５】
ＩＦＦＴ処理部１０２は、変調処理後の送信データに対して逆フーリエ変換処理を行い、送信処理部１０３は、逆フーリエ変換処理後の送信データに対して送信処理を行い、送信信号を出力する。
【００３６】
受信処理部１０４は、受信された信号に対して受信処理を行い、ＦＦＴ処理部１０５は、受信処理後の受信信号に対してフーリエ変換処理を行い、復調部１０６は、フーリエ変換処理後の受信信号に対して復調処理を行う。
【００３７】
回線品質推定部１０７は、復調処理後の受信信号から回線品質を推定する。なお、復調処理後の受信信号から回線品質を推定する方法については、既に様々な方法が提案されており、ここでは詳しい説明は省略する。
【００３８】
変調方式推定部１０８は、復調処理後の受信信号から送信時に用いられた変調方式を推定する。詳しくは後述する。
【００３９】
第一判定器１０９は、受信信号が第一の変調方式によって変調され送信されたことを前提に第一変調方式に応じた判定を行い、第二判定器１１０は、受信信号が第二の変調方式によって変調され送信されたことを前提に第二変調方式に応じた判定を行い、セレクタ１１１は、変調方式推定部１０８によって推定された変調方式情報に基づいて、第一判定器１０９又は第二判定器１１０のいずれかの出力を選択し、復調信号として出力する。
【００４０】
ここで、例えば、変調方式としてＱＰＳＫと１６ＱＡＭの二種類が用いら、第一の変調方式がＱＰＳＫで、第二の変調方式が１６ＱＡＭであるとすると、ＱＰＳＫと判断された場合には第一判定部１０９の出力が選択され、１６ＱＡＭと判断された場合には第二判定部１１０の出力が選択される。
【００４１】
次いで、図２を用いて、変調方式推定部１０８の構成を説明する。
【００４２】
図２において、絶対値検出部２０１は、復調処理後の受信信号の振幅値の絶対値を検出し、減算器２０２は、検出された絶対値から基準振幅値を減算処理し、絶対値検出部２０３は、減算処理結果の絶対値を検出する。
【００４３】
平均化部２０４は、絶対値検出部２０３の出力である減算処理結果の絶対値を全サブキャリア分平均化処理する。なお、更に複数シンボル分又は複数フレーム分平均化することによってより精度を高めることもできる。
【００４４】
減算器２０５は、平均化結果を予め保持するしきい値と大小比較し、判定部２０６が大小判定し、その判定結果を変調方式情報としてセレクタ１１１に出力する。
【００４５】
次いで、上記構成を有する送受信装置の動作について説明する。
【００４６】
送信データは、変調部１０１によって変調処理され、ＩＦＦＴ処理部１０２によって逆フーリエ変換処理され、送信処理部１０３によって送信処理され、送信される。
【００４７】
受信信号は、受信処理部１０４によって受信処理され、ＦＦＴ処理部１０５によってフーリエ変換処理され、復調部１０６によって復調処理される。
【００４８】
復調処理後の受信信号は、回線品質推定部１０７によって回線品質が推定され、変調部１０１に伝達される。
【００４９】
又、変調処理後の受信信号は、変調方式推定部１０８において、変調方式が推定される。以下、変調方式推定動作について説明する。
【００５０】
図３に雑音が存在しない場合のＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭにおけるＩ−Ｑ平面上におけるシンボル点を示す。
【００５１】
ここで、設けられた変調方式のうち、変調多値数が最も少ない変調方式の振幅値（すなわち、ここではＱＰＳＫの振幅値）を基準振幅値とし、受信信号の振幅値と基準振幅値との差分を取れば、この差分が小さければその受信信号は送信局においてＱＰＳＫで変調された確率が高く、その差分が図中のｒの長さに近づくほど１６ＱＡＭで変調された確率が高い、と判断することができる。
【００５２】
この確率分布の一例をグラフに示したのが図４である。受信信号の振幅値と基準振幅値との差分の絶対値が０の時、ＱＰＳＫが用いられている確率が最も高くなり、差分の絶対値がｒの時、１６ＱＡＭが用いられている確率が最も高くなる。
【００５３】
図４に示すように、各変調方式の確率は、受信信号の振幅値と基準振幅値との差分の絶対値が０から大きくなるにつれてＱＰＳＫである確率が下がり、１６ＱＡＭである確率が上がってくる。
【００５４】
従って、０とｒの間に任意のしきい値を設け、このしきい値より大きいか小さいかを判定することによって、いずれの変調方式が用いられるかを推定することができる。
【００５５】
そこで、復調処理された受信信号は、絶対値検出部２０１によって振幅値の絶対値が検出され、減算器２０２によって基準振幅値との差分が算出され、絶対値検出部２０３によって差分の絶対値が検出される。
【００５６】
検出された差分の絶対値は、平均化部２０４によって全サブキャリア分（又は、全キャリア分且つ複数シンボル分又は複数フレーム分）平均化され、平均化された差分の絶対値は、減算器２０５によって任意のしきい値（ここでは、０より大きく、ｒより小さい値）との差が算出される。
【００５７】
算出された差は判定部２０６によって正負が判定され、しきい値より大きいか小さいかが判定され、よってこの判定結果は推定された変調方式情報となる。
【００５８】
再び図１を用いた動作説明に戻ると、復調処理後の受信信号は、第一判定部１０９によって第一の変調方式を前提に判定され、第二判定部１１０によって第二の変調方式を前提に判定される。
【００５９】
第一判定部１０９及び第二判定部１１０の判定結果は、変調方式推定部１０８の出力である変調方式情報に基づいて入力元を切り替えるセレクタ１１１によっていずれか一方が選択的に出力され、復調信号となる。
【００６０】
このように、本実施の形態によれば、適応変調方式において、送受信装置が受信信号の振幅値から自律的に受信信号の変調方式をブラインド判定することができるため、送信局側が送信データと併せて用いられている変調方式情報を含む信号を送信し通信相手局に伝達する必要がなくなり、伝送効率が向上させることができる。
【００６１】
なお、上記変調方式推定において用いられる受信信号の振幅値は、Ｉ成分・Ｑ成分個別に用いるようにしてもよく、又、√（Ｉ2＋Ｑ2）を用いてもよい。
【００６２】
更に、本実施の形態においては、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭの二種類の変調方式を選択的に用いる場合について述べたが、変調方式の数は２つに限定されるわけではなく、大きさの異なるしきい値を２以上設けることによって３以上の変調方式を、例えば６４ＱＡＭや２５６ＱＡＭ等も、選択的に推定することができる。又、いずれの場合もしきい値の大きさは任意である。
【００６３】
なお、本実施の形態に掛かる変調方式推定部は、受信信号に用いられている変調方式を受信信号の振幅値からブラインド判定することを目的としており、この目的が実現されるならば、その装置構成は図２に示す構成に限定されるものではない。
【００６４】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る送受信装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し前述の確率分布図において変調方式を判定するために設けられた任意のしきい値の大きさを回線品質に応じて可変とするものである。
【００６５】
回線品質が悪い場合には、いずれの変調方式においても、Ｉ−Ｑ平面上において、受信シンボルの雑音がない場合のシンボルからのずれが大きくなる。そこで、本実施の形態においては、回線品質に応じてしきい値を可変とし、回線品質が悪い場合には、良好な場合よりも、受信信号の振幅値と基準振幅値との差分がより大きい場合（よりｒに近い場合）までＱＰＳＫであると判定する。
【００６６】
以下、図５を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００６７】
図５において、変調方式推定部１０８は、二つのしきい値（しきい値Ａ、しきい値Ｂ、とする）を保持し、セレクタ５０１は、回線品質情報に基づいて、二つのしきい値のいずれかを減算器２０５に出力する。
【００６８】
ここで、しきい値Ａ＞しきい値Ｂとすると、回線品質が良好な場合は、小さい方のしきい値：しきい値Ｂを用い、回線品質が悪い場合は、大きい方のしきい値：しきい値Ａを用いる。
【００６９】
このように、本実施の形態によれば、変調方式判定に用いる確率分布図上のしきい値の大きさを回線品質に応じて変えるため、回線品質が悪い場合に変調多値数が多い変調方式が誤って選択されることを防止することができる。
【００７０】
なお、ここでは、二つのしきい値を選択的に用いる場合について説明したが、本発明はこの条件に限定されるわけではなく、しきい値を３以上用いて段階的に切り替えるようにしてもよい。又、いずれの場合もしきい値の大きさは任意である。
【００７１】
（実施の形態３）
本実施の形態に係る送受信装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し回線品質が良好なサブキャリアの振幅値のみを用いて変調方式を推定するものである。
【００７２】
例えば周波数選択性フェージング等の状況下においては、複数の搬送波のうち、特定のサブキャリアのみ受信レベルが落ち込み、回線品質が劣化するという状態が発生し得る。そこで、本実施の形態においては、回線品質が任意の一定値以下のサブキャリアは変調方式推定に用いないようにする。
【００７３】
以下、図６を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図６は、本発明の実施の形態３に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００７４】
図６において、減算器６０１は、各サブキャリアの受信レベルを予め保持するしきい値と大小比較し、判定器６０２は、しきい値と大小判定し、スイッチ６０３は、判定結果に応じて、サブキャリアの受信レベルがしきい値を上回る場合のみ絶対値検出部２０３の出力を平均化部２０４に入力する。
【００７５】
このように、本実施の形態によれば、受信レベルが任意の一定値以下のサブキャリアは変調方式推定に用いず、受信レベルが任意の一定値を上回るサブキャリアのみを変調方式推定に用いるため、特定のサブキャリアのみ受信レベルが落ち込むような周波数選択性フェージング等の状況下における変調方式推定の精度を向上させることができる。
【００７６】
なお、本実施の形態は、回線品質が任意の一定値以下のサブキャリアは変調方式推定に用いないようにすることを目的としており、この目的が実現されるならば、その装置構成は図６に示す構成に限定されるものではない。又、どのようなにサブキャリアを取捨選択するのかの基準もシステム設計上任意である。
【００７７】
（実施の形態４）
本実施の形態に係る送受信装置は、実施の形態３と同様の構成を有し、但し各サブキャリアの受信レベルの大きさを判定するためのしきい値の大きさを回線品質に応じて可変とするものである。
【００７８】
回線品質が悪く、全サブキャリアが一様に落ち込んでいる場合に、実施の形態３のような方法でサブキャリアの取捨選択を行うと、すべてのサブキャリアが条件を満たさず、変調方式推定が行えない場合が生じ得る。そこで、本実施の形態では、受信レベル判定に用いるしきい値の大きさを回線品質に応じて可変とする。
【００７９】
以下、図７を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図７は、本発明の実施の形態４に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態３と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００８０】
図７において、変調方式推定部１０８は、二つのしきい値（しきい値Ｃ、しきい値Ｄ、とする）を保持し、セレクタ７０１は、回線品質情報に基づいて、二つのしきい値のいずれかを減算器６０１に出力する。
【００８１】
ここで、しきい値Ｃ＞しきい値Ｄとすると、回線品質が良好な場合は、小さい方のしきい値：しきい値Ｄを用い、回線品質が悪い場合は、大きい方のしきい値：しきい値Ｃを用いる。
【００８２】
このように、本実施の形態によれば、各サブキャリアの受信レベルが充分に大きいか否かを判定するためのしきい値の大きさを回線品質に応じて変えるため、回線品質が悪い場合においても、変調方式推定に用いるサブキャリアの選定を正確に行うことができる。
【００８３】
なお、ここでは、二つのしきい値を選択的に用いる場合について説明したが、本発明はこの条件に限定されるわけではなく、しきい値を３以上用いて段階的に切り替えるようにしてもよい。又、いずれの場合もしきい値の大きさは任意である。
【００８４】
（実施の形態５）
本実施の形態に係る送受信装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し回線品質が特に劣悪な場合には、変調方式推定の結果に拘わらず、無条件で、設けられている変調方式の中で最も変調多値数が少ない方式を選択するものである。
【００８５】
回線品質が特に劣悪な場合、すなわち明らかに劣悪な場合、推定過程において誤りが生じ、変調多値数が多い変調方式が選択されると伝送効率が低下する。そこで、本実施の形態においては、回線品質が特に劣悪な場合には、変調方式推定の結果に拘わらず、設けられている変調方式の中で最も変調多値数が少ない方式を選択する。
【００８６】
以下、図８を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図８は、本発明の実施の形態５に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００８７】
図８において、セレクタ８０１は、回線品質に応じて出力を切り替え、回線品質が特に劣悪な場合には、判定部２０６の出力である判定結果ではなく、予め保持する固定値を出力する。ここで、この固定値とは、用いられる複数の変調方式の中で最も変調多値数が少ないもの、すなわち最も回線品質が悪い場合に用いられるもの、を示す変調方式情報であるものとする。
【００８８】
このように、本実施の形態によれば、回線品質が特に劣悪な場合には、変調方式推定の結果に拘わらず、設けられている変調方式の中で最も変調多値数が少ない方式を選択するため、回線品質が特に劣悪な場合に推定過程において誤りが生じ、変調多値数が多い変調方式が選択され、伝送効率が低下することを防止することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態は、回線品質が明らかに劣悪である場合に、設けられている変調方式の中で最も変調多値数が少ない方式が確実に選択されることを目的としており、この目的が実現されるならば、その装置構成は図８に示す構成に限定されるものではない。又、どのような場合に回線品質が明らかに劣悪であると判断するかはシステム設計上任意である。
【００９０】
（実施の形態６）
本実施の形態に係る送受信装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し位相情報を用いた変調方式推定も可能とし、振幅に情報が重畳されていない変調方式にも対応可能とするものである。
【００９１】
実施の形態１から実施の形態５においては、振幅に情報が重畳されている変調方式において、受信信号の振幅値から変調方式を推定する装置及び方法について説明し、いかなる変調方式でも用いることができると述べた。しかしながら、振幅に情報が重畳されていない例えばＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ等の変調方式同士を選択的に用いるシステム構成を採る場合には対応できない。そこで、本実施の形態では、受信信号の振幅値のみならず位相情報をも用いて変調方式を推定する。
【００９２】
以下、図９を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図９は、本発明の実施の形態６に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。又、ここでは、ＢＰＳＫとＱＰＳＫとを選択的に用いるものとする。
【００９３】
図９において、位相情報生成部９０１は、復調処理後の受信信号の位相情報を生成し、減算器９０２は、検出された位相情報から基準位相値を減算処理し、絶対値検出部９０３は、減算処理結果の絶対値を検出する。
【００９４】
平均化部９０４は、絶対値検出部９０３の出力である減算処理結果の絶対値を全サブキャリア分平均化処理する。なお、更に複数シンボル分又は複数フレーム分平均化することによってより精度を高めることもできる。
【００９５】
減算器９０５は、平均化結果を予め保持するしきい値と大小比較し、判定部９０６が大小判定し、論理積演算部９０７に出力する。
【００９６】
なお、位相情報生成部９０１から判定部９０６における処理は、既に述べた振幅値に関する処理と同様であり、詳しい説明は省略する。
【００９７】
論理積演算部９０７は、判定部２０６の出力である振幅に関する変調方式情報と、判定部９０６の出力である位相に関する変調方式情報と、の論理積を取り、両情報がいずれもしきい値を超えたと判断された場合には変調多値数の多い変調方式（ここではＱＰＳＫ）を選択し、それ以外の場合には変調多値数の少ない変調方式（ここではＢＰＳＫ）を選択するように最終的な変調方式情報をセレクタ１１１に出力する。
【００９８】
このように、本実施の形態によれば、受信信号の振幅値のみならず位相情報をも用いて変調方式を推定するため、振幅に情報が重畳されていない変調方式同士を選択的に用いるシステム構成を採ることができる。
【００９９】
なお、本実施の形態に掛かる変調方式推定部は、受信信号に用いられている変調方式を受信信号の振幅値及び位相情報からブラインド判定することを目的としており、この目的が実現されるならば、その装置構成は図９に示す構成に限定されるものではない。
【０１００】
上記実施の形態１から実施の形態６は、いずれも適宜組み合わせて実施することが可能である。又、用いる変調方式は、いずれの実施の形態においても二種類に限定されない。
【０１０１】
なお、本発明はシングルキャリアに適用することも可能である。しかしながら、シングルキャリアの場合、回線品質が悪い場合には全ての信号の品質が悪くなり、又、それを改善するためにサブキャリア間で平均化することもできないため、マルチキャリアの場合よりも変調方式の推定精度は下がると考えられる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、選択的に用いる複数の変調方式のうち、変調多値数が最も少ない変調方式の振幅値を基準振幅値とし、受信信号の振幅値とこの基準振幅値との差分の大きさから、その受信信号に対して送信時に用いられた変調方式をブラインド判定し、受信信号に用いられた変調方式に応じた判定を、通信相手局からの指示なしで自律的に行うため、変調方式情報の伝送が不要となり、伝送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図３】ＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭにおけるＩ−Ｑ平面上のシンボル点を示すグラフ
【図４】受信信号の振幅値と基準振幅値との差が取り得る値の確率分布の一例を示すグラフ
【図５】本発明の実施の形態２に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図７】本発明の実施の形態４に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図８】本発明の実施の形態５に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図９】本発明の実施の形態６に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図１０】従来の送受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【符号の説明】
１０７ 回線品質推定部
１０８ 変調方式推定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、送受信装置に関し、特に、複数の搬送波を用いる移動体通信において、変調方式を適応的に変化させる送受信装置及びその変調方式推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の適応変調方式を導入した送受信装置としては、例えば、特開平９−１８６６３５号公報において開示されているもの、並びに特開平１０−２４７９５５号公報において開示されているもの、等が挙げられる。
【０００３】
以下、図１０を用いて、従来の送受信装置の概要について説明する。図１０は、従来の送受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、ここでは、二種類の変調方式を切り替えて用いるものとし、又、変調方式の切替は、受信信号から推定された回線品質情報に基づいて行うものとする。
【０００４】
図１０において、セレクタ１００１は、送信データ、又は通信相手局に自局が用いている変調方式を知らせるため変調方式情報、を切り替えて選択的に変調部１００２に出力する。
【０００５】
変調部１００２は、後述する回線品質推定部１００８によって推定された受信信号の回線品質に基づいて定められた変調方式によって、送信データ及び変調方式情報を変調処理する。すなわち、回線品質が良好な場合ほどより変調多値数が多い変調方式を用い、データ伝送効率を向上させる。
【０００６】
ＩＦＦＴ処理部１００３は、変調処理された送信データ及び変調方式情報を逆フーリエ変換処理し、送信処理部１００４は、逆フーリエ変換処理された送信データ及び変調方式情報に対して送信処理を行い、送信信号を出力する。
【０００７】
受信処理部１００５は、受信された信号に対して受信処理を行い、ＦＦＴ処理部１００６は、受信処理後の受信信号に対してフーリエ変換処理を行い、復調部１００７は、フーリエ変換処理後の受信信号に対して復調処理を行う。
【０００８】
回線品質推定部１００８は、復調処理後の受信信号から回線品質を推定する。セレクタ１００９は、復調処理後の受信信号をデータと変調方式情報に分け、データは第一判定器１０１０及び第二判定器１０１１に出力し、変調方式情報はセレクタ１０１２に出力する。
【０００９】
第一判定器１０１０は、受信信号が第一の変調方式によって変調され送信されたことを前提に第一変調方式に応じた判定を行い、第二判定器１０１１は、受信信号が第二の変調方式によって変調され送信されたことを前提に第二変調方式に応じた判定を行い、セレクタ１０１２は、変調方式情報に基づいて、第一判定器１０１０又は第二判定器１０１１のいずれかの出力を選択し、復調信号として出力する。
【００１０】
このように、従来の適応変調方式が導入された送受信装置は、通信相手局に送信時に用いられた変調方式を伝達するための信号を送信データと共に送信するため、受信局側において、いずれの変調方式に基づいて判定を行えばよいか知ることができ、送信時の変調方式が適応的に変化しても正しく復調信号を得ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送受信装置においては、送信データ以外に送信時に用いられた変調方式を通信相手局に伝達するための信号を送信する必要があるため、伝送効率が劣化する。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、適応変調方式が導入されたマルチキャリア無線通信において、伝送効率を向上させる送受信装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の骨子は、選択的に用いる複数の変調方式のうち、変調多値数が最も少ない変調方式の振幅値を基準振幅値とし、受信信号の振幅値とこの基準振幅値との差分の大きさから、その受信信号に対して送信時に用いられた変調方式をブラインド判定することによって、変調方式情報の伝送を不要とし、受信信号に用いられた変調方式に応じた判定を、通信相手局からの指示なしで自律的に行うことである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様に係る送受信装置は、複数の変調方式を選択的に用いるマルチキャリア無線通信において、前記複数の変調方式の中のいずれか一変調方式で変調され送信された信号を受信する受信手段と、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における振幅値と受信信号の振幅値との差分値の大きさから前記一変調方式を推定する変調方式推定手段と、推定された変調方式に応じた判定を復調処理後の受信信号に対して行う判定手段と、を具備する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、選択的に用いる複数の変調方式のうち、変調多値数が最も少ない変調方式の振幅値を基準振幅値とし、受信信号の振幅値とこの基準振幅値との差分の大きさから、その受信信号に対して送信時に用いられた変調方式をブラインド判定し、受信信号に用いられた変調方式に応じた判定を、通信相手局からの指示なしで自律的に行うことができる。
【００１６】
本発明の第２の態様に係る送受信装置は、第１の態様において、前記変調方式推定手段は、前記差分値の全サブキャリア分の平均値を算出し、この平均値が大きい時ほど変調多値数が多い変調方式が用いられたと推定し、この推定結果を前記判定手段に伝達する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、算出された差分値を全サブキャリア分平均化するため、変調方式推定精度を向上させることができ、又、算出された平均値を１以上の任意のしきい値と大小比較するため、受信信号に用いられている変調方式を精度良く推定することができる。
【００１８】
本発明の第３の態様に係る送受信装置は、第２の態様において、前記変調方式推定手段は、受信レベルが所定値を上回るサブキャリアの振幅値のみを用いる構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、受信レベルが任意の一定値以下のサブキャリアは変調方式推定に用いず、受信レベルが任意の一定値を上回るサブキャリアのみを変調方式推定に用いるため、特定のサブキャリアのみ受信レベルが落ち込むような周波数選択性フェージング等の状況下における変調方式推定の精度を向上させることができる。
【００２０】
本発明の第４の態様に係る送受信装置は、第２の態様又は第３の態様において、前記変調方式推定手段は、回線品質が所定値を下回る場合には、前記平均値の大きさに拘わらず、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式を推定結果として前記判定手段に伝達する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、回線品質が特に劣悪な場合には、変調方式推定の結果に拘わらず、設けられている変調方式の中で最も変調多値数が少ない方式を選択するため、回線品質が特に劣悪な場合に推定過程において誤りが生じ、変調多値数が多い変調方式が選択され、伝送効率が低下することを防止することができる。
【００２２】
本発明の第５の態様に係る送受信装置は、第１の態様から第４の態様において、前記変調方式推定手段は、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における振幅値と受信信号の振幅値との差分値の大きさと、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における位相情報と受信信号の位相情報との差分値の大きさと、から前記一変調方式を推定する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、受信信号の振幅値のみならず位相情報をも用いて変調方式を推定するため、振幅に情報が重畳されていない変調方式同士を選択的に用いるシステム構成を採ることができる。
【００２４】
本発明の第６の態様に係る通信端末装置は、第１の態様から第５の態様のいずれかにおける送受信装置を具備する構成を採る。
【００２５】
本発明の第７の態様に係る基地局装置は、第６の態様における通信端末装置と無線通信を行う構成を採る。
【００２６】
本発明の第８の態様に係る基地局装置は、第１の態様から第５の態様のいずれかにおける送受信装置を具備する構成を採る。
【００２７】
本発明の第９の態様に係る通信端末装置は、第８の態様における基地局装置と無線通信を行う構成を採る。
【００２８】
これらの構成によれば、適応変調方式において、送受信装置が受信信号の振幅値から自律的に受信信号の変調方式をブラインド判定することができるため、送信局側が送信データと併せて用いられている変調方式情報を含む信号を送信し通信相手局に伝達する必要がなくなり、伝送効率が向上させることができる。
【００２９】
本発明の第１０の態様に係る変調方式ブラインド判定方法は、複数の変調方式を選択的に用いるマルチキャリア無線通信において、前記複数の変調方式の中のいずれか一変調方式で変調され送信された信号を受信し、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における振幅値と受信信号の振幅値との差分値が大きい時ほど前記一変調方式が変調多値数が多い変調方式であると判断するようにした。
【００３０】
この方法によれば、選択的に用いる複数の変調方式のうち、変調多値数が最も少ない変調方式の振幅値を基準振幅値とし、受信信号の振幅値とこの基準振幅値との差分の大きさから、その受信信号に対して送信時に用いられた変調方式をブラインド判定し、受信信号に用いられた変調方式に応じた判定を、通信相手局からの指示なしで自律的に行うことができる。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態においては、いずれの場合も、二種類の変調方式を切り替えて用いるものとし、又、変調方式の切替は、受信信号から推定された回線品質情報に基づいて行うものとする。
【００３２】
（実施の形態１）
本実施の形態に係る送受信装置は、変調多値数の異なる二種類の変調方式（ここでは、例えば、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭ）を選択的に用いる適応変調方式において、受信信号の振幅値から送信時の変調方式をブラインド判定し、受信信号に用いられた変調方式に応じた判定を、通信相手局からの指示なしで自律的に行うものである。
【００３３】
以下、図１から図４を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る送受信装置の概略構成を示す要部ブロック図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図であり、図３は、ＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭにおけるＩ−Ｑ平面上のシンボル点を示すグラフであり、図４は、受信信号の振幅値と基準振幅値との差が取り得る値の確率分布の一例を示すグラフである。
【００３４】
図１において、変調部１０１は、後述する回線品質推定部１０７によって推定された受信信号の回線品質に基づいて定められた変調方式によって、送信データを変調処理する。ここでは、回線品質が良好な場合ほど変調多値数が多い変調方式を用いることによって伝送効率を向上させる。
【００３５】
ＩＦＦＴ処理部１０２は、変調処理後の送信データに対して逆フーリエ変換処理を行い、送信処理部１０３は、逆フーリエ変換処理後の送信データに対して送信処理を行い、送信信号を出力する。
【００３６】
受信処理部１０４は、受信された信号に対して受信処理を行い、ＦＦＴ処理部１０５は、受信処理後の受信信号に対してフーリエ変換処理を行い、復調部１０６は、フーリエ変換処理後の受信信号に対して復調処理を行う。
【００３７】
回線品質推定部１０７は、復調処理後の受信信号から回線品質を推定する。なお、復調処理後の受信信号から回線品質を推定する方法については、既に様々な方法が提案されており、ここでは詳しい説明は省略する。
【００３８】
変調方式推定部１０８は、復調処理後の受信信号から送信時に用いられた変調方式を推定する。詳しくは後述する。
【００３９】
第一判定器１０９は、受信信号が第一の変調方式によって変調され送信されたことを前提に第一変調方式に応じた判定を行い、第二判定器１１０は、受信信号が第二の変調方式によって変調され送信されたことを前提に第二変調方式に応じた判定を行い、セレクタ１１１は、変調方式推定部１０８によって推定された変調方式情報に基づいて、第一判定器１０９又は第二判定器１１０のいずれかの出力を選択し、復調信号として出力する。
【００４０】
ここで、例えば、変調方式としてＱＰＳＫと１６ＱＡＭの二種類が用いら、第一の変調方式がＱＰＳＫで、第二の変調方式が１６ＱＡＭであるとすると、ＱＰＳＫと判断された場合には第一判定部１０９の出力が選択され、１６ＱＡＭと判断された場合には第二判定部１１０の出力が選択される。
【００４１】
次いで、図２を用いて、変調方式推定部１０８の構成を説明する。
【００４２】
図２において、絶対値検出部２０１は、復調処理後の受信信号の振幅値の絶対値を検出し、減算器２０２は、検出された絶対値から基準振幅値を減算処理し、絶対値検出部２０３は、減算処理結果の絶対値を検出する。
【００４３】
平均化部２０４は、絶対値検出部２０３の出力である減算処理結果の絶対値を全サブキャリア分平均化処理する。なお、更に複数シンボル分又は複数フレーム分平均化することによってより精度を高めることもできる。
【００４４】
減算器２０５は、平均化結果を予め保持するしきい値と大小比較し、判定部２０６が大小判定し、その判定結果を変調方式情報としてセレクタ１１１に出力する。
【００４５】
次いで、上記構成を有する送受信装置の動作について説明する。
【００４６】
送信データは、変調部１０１によって変調処理され、ＩＦＦＴ処理部１０２によって逆フーリエ変換処理され、送信処理部１０３によって送信処理され、送信される。
【００４７】
受信信号は、受信処理部１０４によって受信処理され、ＦＦＴ処理部１０５によってフーリエ変換処理され、復調部１０６によって復調処理される。
【００４８】
復調処理後の受信信号は、回線品質推定部１０７によって回線品質が推定され、変調部１０１に伝達される。
【００４９】
又、変調処理後の受信信号は、変調方式推定部１０８において、変調方式が推定される。以下、変調方式推定動作について説明する。
【００５０】
図３に雑音が存在しない場合のＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭにおけるＩ−Ｑ平面上におけるシンボル点を示す。
【００５１】
ここで、設けられた変調方式のうち、変調多値数が最も少ない変調方式の振幅値（すなわち、ここではＱＰＳＫの振幅値）を基準振幅値とし、受信信号の振幅値と基準振幅値との差分を取れば、この差分が小さければその受信信号は送信局においてＱＰＳＫで変調された確率が高く、その差分が図中のｒの長さに近づくほど１６ＱＡＭで変調された確率が高い、と判断することができる。
【００５２】
この確率分布の一例をグラフに示したのが図４である。受信信号の振幅値と基準振幅値との差分の絶対値が０の時、ＱＰＳＫが用いられている確率が最も高くなり、差分の絶対値がｒの時、１６ＱＡＭが用いられている確率が最も高くなる。
【００５３】
図４に示すように、各変調方式の確率は、受信信号の振幅値と基準振幅値との差分の絶対値が０から大きくなるにつれてＱＰＳＫである確率が下がり、１６ＱＡＭである確率が上がってくる。
【００５４】
従って、０とｒの間に任意のしきい値を設け、このしきい値より大きいか小さいかを判定することによって、いずれの変調方式が用いられるかを推定することができる。
【００５５】
そこで、復調処理された受信信号は、絶対値検出部２０１によって振幅値の絶対値が検出され、減算器２０２によって基準振幅値との差分が算出され、絶対値検出部２０３によって差分の絶対値が検出される。
【００５６】
検出された差分の絶対値は、平均化部２０４によって全サブキャリア分（又は、全キャリア分且つ複数シンボル分又は複数フレーム分）平均化され、平均化された差分の絶対値は、減算器２０５によって任意のしきい値（ここでは、０より大きく、ｒより小さい値）との差が算出される。
【００５７】
算出された差は判定部２０６によって正負が判定され、しきい値より大きいか小さいかが判定され、よってこの判定結果は推定された変調方式情報となる。
【００５８】
再び図１を用いた動作説明に戻ると、復調処理後の受信信号は、第一判定部１０９によって第一の変調方式を前提に判定され、第二判定部１１０によって第二の変調方式を前提に判定される。
【００５９】
第一判定部１０９及び第二判定部１１０の判定結果は、変調方式推定部１０８の出力である変調方式情報に基づいて入力元を切り替えるセレクタ１１１によっていずれか一方が選択的に出力され、復調信号となる。
【００６０】
このように、本実施の形態によれば、適応変調方式において、送受信装置が受信信号の振幅値から自律的に受信信号の変調方式をブラインド判定することができるため、送信局側が送信データと併せて用いられている変調方式情報を含む信号を送信し通信相手局に伝達する必要がなくなり、伝送効率が向上させることができる。
【００６１】
なお、上記変調方式推定において用いられる受信信号の振幅値は、Ｉ成分・Ｑ成分個別に用いるようにしてもよく、又、√（Ｉ2＋Ｑ2）を用いてもよい。
【００６２】
更に、本実施の形態においては、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭの二種類の変調方式を選択的に用いる場合について述べたが、変調方式の数は２つに限定されるわけではなく、大きさの異なるしきい値を２以上設けることによって３以上の変調方式を、例えば６４ＱＡＭや２５６ＱＡＭ等も、選択的に推定することができる。又、いずれの場合もしきい値の大きさは任意である。
【００６３】
なお、本実施の形態に掛かる変調方式推定部は、受信信号に用いられている変調方式を受信信号の振幅値からブラインド判定することを目的としており、この目的が実現されるならば、その装置構成は図２に示す構成に限定されるものではない。
【００６４】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る送受信装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し前述の確率分布図において変調方式を判定するために設けられた任意のしきい値の大きさを回線品質に応じて可変とするものである。
【００６５】
回線品質が悪い場合には、いずれの変調方式においても、Ｉ−Ｑ平面上において、受信シンボルの雑音がない場合のシンボルからのずれが大きくなる。そこで、本実施の形態においては、回線品質に応じてしきい値を可変とし、回線品質が悪い場合には、良好な場合よりも、受信信号の振幅値と基準振幅値との差分がより大きい場合（よりｒに近い場合）までＱＰＳＫであると判定する。
【００６６】
以下、図５を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００６７】
図５において、変調方式推定部１０８は、二つのしきい値（しきい値Ａ、しきい値Ｂ、とする）を保持し、セレクタ５０１は、回線品質情報に基づいて、二つのしきい値のいずれかを減算器２０５に出力する。
【００６８】
ここで、しきい値Ａ＞しきい値Ｂとすると、回線品質が良好な場合は、小さい方のしきい値：しきい値Ｂを用い、回線品質が悪い場合は、大きい方のしきい値：しきい値Ａを用いる。
【００６９】
このように、本実施の形態によれば、変調方式判定に用いる確率分布図上のしきい値の大きさを回線品質に応じて変えるため、回線品質が悪い場合に変調多値数が多い変調方式が誤って選択されることを防止することができる。
【００７０】
なお、ここでは、二つのしきい値を選択的に用いる場合について説明したが、本発明はこの条件に限定されるわけではなく、しきい値を３以上用いて段階的に切り替えるようにしてもよい。又、いずれの場合もしきい値の大きさは任意である。
【００７１】
（実施の形態３）
本実施の形態に係る送受信装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し回線品質が良好なサブキャリアの振幅値のみを用いて変調方式を推定するものである。
【００７２】
例えば周波数選択性フェージング等の状況下においては、複数の搬送波のうち、特定のサブキャリアのみ受信レベルが落ち込み、回線品質が劣化するという状態が発生し得る。そこで、本実施の形態においては、回線品質が任意の一定値以下のサブキャリアは変調方式推定に用いないようにする。
【００７３】
以下、図６を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図６は、本発明の実施の形態３に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００７４】
図６において、減算器６０１は、各サブキャリアの受信レベルを予め保持するしきい値と大小比較し、判定器６０２は、しきい値と大小判定し、スイッチ６０３は、判定結果に応じて、サブキャリアの受信レベルがしきい値を上回る場合のみ絶対値検出部２０３の出力を平均化部２０４に入力する。
【００７５】
このように、本実施の形態によれば、受信レベルが任意の一定値以下のサブキャリアは変調方式推定に用いず、受信レベルが任意の一定値を上回るサブキャリアのみを変調方式推定に用いるため、特定のサブキャリアのみ受信レベルが落ち込むような周波数選択性フェージング等の状況下における変調方式推定の精度を向上させることができる。
【００７６】
なお、本実施の形態は、回線品質が任意の一定値以下のサブキャリアは変調方式推定に用いないようにすることを目的としており、この目的が実現されるならば、その装置構成は図６に示す構成に限定されるものではない。又、どのようなにサブキャリアを取捨選択するのかの基準もシステム設計上任意である。
【００７７】
（実施の形態４）
本実施の形態に係る送受信装置は、実施の形態３と同様の構成を有し、但し各サブキャリアの受信レベルの大きさを判定するためのしきい値の大きさを回線品質に応じて可変とするものである。
【００７８】
回線品質が悪く、全サブキャリアが一様に落ち込んでいる場合に、実施の形態３のような方法でサブキャリアの取捨選択を行うと、すべてのサブキャリアが条件を満たさず、変調方式推定が行えない場合が生じ得る。そこで、本実施の形態では、受信レベル判定に用いるしきい値の大きさを回線品質に応じて可変とする。
【００７９】
以下、図７を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図７は、本発明の実施の形態４に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態３と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００８０】
図７において、変調方式推定部１０８は、二つのしきい値（しきい値Ｃ、しきい値Ｄ、とする）を保持し、セレクタ７０１は、回線品質情報に基づいて、二つのしきい値のいずれかを減算器６０１に出力する。
【００８１】
ここで、しきい値Ｃ＞しきい値Ｄとすると、回線品質が良好な場合は、小さい方のしきい値：しきい値Ｄを用い、回線品質が悪い場合は、大きい方のしきい値：しきい値Ｃを用いる。
【００８２】
このように、本実施の形態によれば、各サブキャリアの受信レベルが充分に大きいか否かを判定するためのしきい値の大きさを回線品質に応じて変えるため、回線品質が悪い場合においても、変調方式推定に用いるサブキャリアの選定を正確に行うことができる。
【００８３】
なお、ここでは、二つのしきい値を選択的に用いる場合について説明したが、本発明はこの条件に限定されるわけではなく、しきい値を３以上用いて段階的に切り替えるようにしてもよい。又、いずれの場合もしきい値の大きさは任意である。
【００８４】
（実施の形態５）
本実施の形態に係る送受信装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し回線品質が特に劣悪な場合には、変調方式推定の結果に拘わらず、無条件で、設けられている変調方式の中で最も変調多値数が少ない方式を選択するものである。
【００８５】
回線品質が特に劣悪な場合、すなわち明らかに劣悪な場合、推定過程において誤りが生じ、変調多値数が多い変調方式が選択されると伝送効率が低下する。そこで、本実施の形態においては、回線品質が特に劣悪な場合には、変調方式推定の結果に拘わらず、設けられている変調方式の中で最も変調多値数が少ない方式を選択する。
【００８６】
以下、図８を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図８は、本発明の実施の形態５に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００８７】
図８において、セレクタ８０１は、回線品質に応じて出力を切り替え、回線品質が特に劣悪な場合には、判定部２０６の出力である判定結果ではなく、予め保持する固定値を出力する。ここで、この固定値とは、用いられる複数の変調方式の中で最も変調多値数が少ないもの、すなわち最も回線品質が悪い場合に用いられるもの、を示す変調方式情報であるものとする。
【００８８】
このように、本実施の形態によれば、回線品質が特に劣悪な場合には、変調方式推定の結果に拘わらず、設けられている変調方式の中で最も変調多値数が少ない方式を選択するため、回線品質が特に劣悪な場合に推定過程において誤りが生じ、変調多値数が多い変調方式が選択され、伝送効率が低下することを防止することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態は、回線品質が明らかに劣悪である場合に、設けられている変調方式の中で最も変調多値数が少ない方式が確実に選択されることを目的としており、この目的が実現されるならば、その装置構成は図８に示す構成に限定されるものではない。又、どのような場合に回線品質が明らかに劣悪であると判断するかはシステム設計上任意である。
【００９０】
（実施の形態６）
本実施の形態に係る送受信装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し位相情報を用いた変調方式推定も可能とし、振幅に情報が重畳されていない変調方式にも対応可能とするものである。
【００９１】
実施の形態１から実施の形態５においては、振幅に情報が重畳されている変調方式において、受信信号の振幅値から変調方式を推定する装置及び方法について説明し、いかなる変調方式でも用いることができると述べた。しかしながら、振幅に情報が重畳されていない例えばＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ等の変調方式同士を選択的に用いるシステム構成を採る場合には対応できない。そこで、本実施の形態では、受信信号の振幅値のみならず位相情報をも用いて変調方式を推定する。
【００９２】
以下、図９を用いて、本実施の形態に係る送受信装置について説明する。図９は、本発明の実施の形態６に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。又、ここでは、ＢＰＳＫとＱＰＳＫとを選択的に用いるものとする。
【００９３】
図９において、位相情報生成部９０１は、復調処理後の受信信号の位相情報を生成し、減算器９０２は、検出された位相情報から基準位相値を減算処理し、絶対値検出部９０３は、減算処理結果の絶対値を検出する。
【００９４】
平均化部９０４は、絶対値検出部９０３の出力である減算処理結果の絶対値を全サブキャリア分平均化処理する。なお、更に複数シンボル分又は複数フレーム分平均化することによってより精度を高めることもできる。
【００９５】
減算器９０５は、平均化結果を予め保持するしきい値と大小比較し、判定部９０６が大小判定し、論理積演算部９０７に出力する。
【００９６】
なお、位相情報生成部９０１から判定部９０６における処理は、既に述べた振幅値に関する処理と同様であり、詳しい説明は省略する。
【００９７】
論理積演算部９０７は、判定部２０６の出力である振幅に関する変調方式情報と、判定部９０６の出力である位相に関する変調方式情報と、の論理積を取り、両情報がいずれもしきい値を超えたと判断された場合には変調多値数の多い変調方式（ここではＱＰＳＫ）を選択し、それ以外の場合には変調多値数の少ない変調方式（ここではＢＰＳＫ）を選択するように最終的な変調方式情報をセレクタ１１１に出力する。
【００９８】
このように、本実施の形態によれば、受信信号の振幅値のみならず位相情報をも用いて変調方式を推定するため、振幅に情報が重畳されていない変調方式同士を選択的に用いるシステム構成を採ることができる。
【００９９】
なお、本実施の形態に掛かる変調方式推定部は、受信信号に用いられている変調方式を受信信号の振幅値及び位相情報からブラインド判定することを目的としており、この目的が実現されるならば、その装置構成は図９に示す構成に限定されるものではない。
【０１００】
上記実施の形態１から実施の形態６は、いずれも適宜組み合わせて実施することが可能である。又、用いる変調方式は、いずれの実施の形態においても二種類に限定されない。
【０１０１】
なお、本発明はシングルキャリアに適用することも可能である。しかしながら、シングルキャリアの場合、回線品質が悪い場合には全ての信号の品質が悪くなり、又、それを改善するためにサブキャリア間で平均化することもできないため、マルチキャリアの場合よりも変調方式の推定精度は下がると考えられる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、選択的に用いる複数の変調方式のうち、変調多値数が最も少ない変調方式の振幅値を基準振幅値とし、受信信号の振幅値とこの基準振幅値との差分の大きさから、その受信信号に対して送信時に用いられた変調方式をブラインド判定し、受信信号に用いられた変調方式に応じた判定を、通信相手局からの指示なしで自律的に行うため、変調方式情報の伝送が不要となり、伝送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図３】ＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭにおけるＩ−Ｑ平面上のシンボル点を示すグラフ
【図４】受信信号の振幅値と基準振幅値との差が取り得る値の確率分布の一例を示すグラフ
【図５】本発明の実施の形態２に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図７】本発明の実施の形態４に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図８】本発明の実施の形態５に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図９】本発明の実施の形態６に係る送受信装置の変調方式推定部の概略構成を示す要部ブロック図
【図１０】従来の送受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【符号の説明】
１０７ 回線品質推定部
１０８ 変調方式推定部
Claims (10)
- 複数の変調方式を選択的に用いるマルチキャリア無線通信において、前記複数の変調方式の中のいずれか一変調方式で変調され送信された信号を受信する受信手段と、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における振幅値と受信信号の振幅値との差分値の大きさから前記一変調方式を推定する変調方式推定手段と、推定された変調方式に応じた判定を復調処理後の受信信号に対して行う判定手段と、を具備することを特徴とする送受信装置。
- 前記変調方式推定手段は、前記差分値の全サブキャリア分の平均値を算出し、この平均値が大きい時ほど変調多値数が多い変調方式が用いられたと推定し、この推定結果を前記判定手段に伝達することを特徴とする請求項１記載の送受信装置。
- 前記変調方式推定手段は、受信レベルが所定値を上回るサブキャリアの振幅値のみを用いることを特徴とする請求項２記載の送受信装置。
- 前記変調方式推定手段は、回線品質が所定値を下回る場合には、前記平均値の大きさに拘わらず、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式を推定結果として前記判定手段に伝達することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の送受信装置。
- 前記変調方式推定手段は、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における振幅値と受信信号の振幅値との差分値の大きさと、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における位相情報と受信信号の位相情報との差分値の大きさと、から前記一変調方式を推定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の送受信装置。
- 請求項１から請求項５のいずれかに記載の送受信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
- 請求項６記載の通信端末装置と無線通信を行うことを特徴とする基地局装置。
- 請求項１から請求項５のいずれかに記載の送受信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- 請求項８記載の基地局装置と無線通信を行うことを特徴とする通信端末装置。
- 複数の変調方式を選択的に用いるマルチキャリア無線通信において、前記複数の変調方式の中のいずれか一変調方式で変調され送信された信号を受信し、前記複数の変調方式の中で変調多値数が最も少ない変調方式における振幅値と受信信号の振幅値との差分値が大きい時ほど前記一変調方式が変調多値数が多い変調方式であると判断する変調方式ブラインド判定方法。
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