JP4194091B2 - 無線通信システムおよび無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、変調方式および符号化率等からなる送信モードを変更してデータ伝送を行う無線通信システムおよび無線通信装置に関するものである。

誤り訂正符号の符号化率と変調方式（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。

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(Global System for Mobile communication)、ＥＤＧＥ(Enhanced Data GSM Environment)、ＨＤＲ(High Data Rate)、１ｘＴＲＥＡＭ等がある。また、Ｗ−ＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access)においても同様の方式（ＨＳＤＰＡ: High Speed Downlink Packet Access）が追加採用される。この方式では、以下の基本手順により適応変調・符号化率を実現する。
１．基地局から送信された信号の受信品質を端末が測定し、
２．端末は、受信品質測定結果から最適と思われる変調方式・符号化率（以下、モード要求メッセージ）を基地局に通達し、
３．基地局は、端末から送信されたモード要求メッセージと基地局資源の状態から、実際に割り当てる変調方式・符号化率（総称して送信モードという）を決定し、決定した送信モードのパラメータ（送信パラメータ）を端末に送信し、
４．基地局は、決定した送信パラメータに基づきユーザデータを送信し、
５．端末は、送信パラメータを受信し、その送信パラメータに基づきデータ受信処理を行い、
６．端末は、受信データに誤りが検出された場合に再送要求を返信し、データが正確に受信できた場合には新規データ送信要求を基地局に返信する。
７．上記１〜６を周期的に繰り返す。

この処理手順を図１０および図１１に示す。図１０は、基地局からの下りデータ送信の送信パラメータを端末に知らせるための下り制御チャネルと、基地局からのユーザデータを送信する下りデータチャネルと、端末からの送信パラメータ要求を送信する上り制御チャネルとの関係を示したものである。本図では上記ステップ１〜６をフレーム周期で行う例を示した。図１１は、図１０に対応する、上記チャネルを利用した端末と基地局との間の信号授受のシーケンスを示す図である。

基地局は、下りデータの伝送に際し、ユーザ端末の受信情況（受信品質）に合わせてデータ伝送速度を変化させ、より効率よくデータをユーザ端末側に伝送する。また、システムの効率を重視して、受信品質が長期平均受信品質よりも相対的に良いユーザ端末に、所定のデータ伝送無線資源を割り当てる。

しかしながら、一般的にデータ伝送を行うためには、基地局から端末ヘのデータの他に、ユーザが受信したデータの返信として端末から基地局へのデータ伝送が必要となる。端末での受信品質が良好であっても上り送信電力不足や上り回線品質劣化等によるデータ送信能力に問題がある状況では折角端末に割り当てられたデータ伝送無線資源が無駄になってしまう場合がある。このため、基地局は現在のユーザ端末のデータ送信能力にも着目して下りデータ伝送を行うことが望ましい。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、受信品質のみならず端末のデータ送信能力低下をも考慮して送信モードを決定することができる無線通信システムおよび無線通信装置を提供することにある。

本発明による無線通信システムは、相互に無線通信を行う第１の無線通信装置および第２の無線通信装置を備え、少なくとも第１の無線通信装置から第２の無線通信装置へのデータ伝送に際し状況に応じて送信モードが変更される無線通信システムであって、前記第２の無線通信装置において受信品質を測定するとともに、データ送信能力を測定し、前記測定された受信品質およびデータ送信能力に基づいて、使用すべき送信モードを前記第１および第２の無線通信装置の一方において決定し、前記第１の無線通信装置では、前記決定された送信モードにより前記第２の無線通信装置へのデータ伝送を行うことを特徴とする。

「前記第１および第２の無線通信装置の一方において決定」する具体的な態様としては、（１）第２の装置が送信モードを一次的に決定し、これに基づいて第１の装置が送信モードを最終的に決定する、（２）第２の装置が決定した送信モードを第１の装置がそのまま採用する、（３）第２の装置は判断に必要な情報を提供して第１の装置が送信モードを決定する、の少なくとも３通りがありうる。

本無線通信システムでは、第２の無線通信装置における受信品質のみならずデータ送信能力をも考慮して送信モードが決定される。したがって、受信品質が比較的良好であってもデータ送信能力が低下している場合には、その点が加味されて、例えばデータ伝送無線資源の割り当てを制限するような送信モードが決定される。

前記データ送信能力は、前記第２の無線通信装置の送信電力および送信データバッファのデータ量の少なくとも一方に基づいて決定される。

例えば、送信電力が最大電力にある場合は、所望のデータが基地局へ到達しないと判断し、受信品質が比較的良い場合においても、無線資源の割り当てを制限するような送信モードが決定される。

あるいは、送信データバッファのデータ量が多い場合にはデータ送信がスムーズに行われていないと判断し、バッファ量が一定量を越えた時点でデータ伝送無線資源の割り当てを制限するような送信モードが決定される。このような送信モードの変更は送信データバッファのデータ量に応じて複数段階とすることができる。

前記送信モードは、たとえば、変調方式および符号化率の少なくとも一方により規定されるモードである。

本発明による無線通信装置は、他の無線通信装置から状況に応じて変更される送信モードでデータの伝送を受ける無線通信装置であって、受信品質を測定する受信品質測定手段と、データ送信能力を測定するデータ送信能力測定手段と、前記測定された受信品質およびデータ送信能力に基づいて送信モードを決定する手段と、決定された送信モードを前記他の無線通信装置へ送信する手段と、前記他の無線通信装置から使用する送信モードの情報を受信する手段と、受信した送信モードの情報により指定された送信モードで前記他の無線通信装置からのデータの受信を行う手段とを備えたことを特徴とする。

この無線通信装置において、受信品質測定手段は受信品質を測定し、データ送信能力測定手段はデータ送信能力を測定する。これらの測定された受信品質およびデータ送信能力に基づいて送信モードが決定される。さらに、この決定された送信モードは前記他の無線通信装置へ送信される。前記他の無線通信装置から使用する送信モードの情報を受信すると、受信した送信モードの情報により指定された送信モードで前記他の無線通信装置からのデータの受信を行う。

本発明による他の無線通信装置は、他の無線通信装置から状況に応じて変更される送信モードでデータの伝送を受ける無線通信装置であって、受信品質を測定する受信品質測定手段と、データ送信能力を測定するデータ送信能力測定手段と、前記測定されたデータ送信能力および受信品質の情報を前記他の無線通信装置へ送信する手段と、前記他の無線通信装置が前記測定されたデータ送信能力および受信品質の情報に基づいて決定した送信モードの情報を受信する手段と、受信した送信モードの情報により指定された送信モードで前記他の無線通信装置からのデータの受信を行う手段とを備えたことを特徴とする。

この無線通信装置において、受信品質測定手段は受信品質を測定し、データ送信能力測定手段はデータ送信能力を測定する。これらの測定されたデータ送信能力および受信品質の情報は前記他の無線通信装置へ送信される。前記他の無線通信装置が前記測定されたデータ送信能力および受信品質の情報に基づいて決定した送信モードの情報を受信すると、受信した送信モードの情報により指定された送信モードで前記他の無線通信装置からのデータの受信を行う。

この無線通信装置において、前記測定されたデータ送信能力および受信品質の情報は、別個独立の情報として送信されてもよいし、受信品質をデータ送信能力で補正した１つの情報として送信されてもよい。

前記送信データバッファのデータ量を測定する無線通信装置においては、例えば、前記送信データバッファのデータ量が所定のメモリ量に近づくにつれて、より低い受信品質に対応する送信モードが選択される。

さらに、本発明の具体的な実施の形態では、端末の受信品質に応じて変調方式や符号化方式を変化させる無線通信方法において、端末側にて端末瞬時送信電力を測定し、送信電力が最大となった場合には端末受信品質の状況に関わらず最低品質に相当する送信モード（例えば後述するＯＯＲ）を選択し、このような状況において基地局からの無線資源割り当てを防ぐ。

他の実施の形態では、端末の受信品質に応じて変調方式や符号化方式を変化させる無線通信方法において、端末側にて送信データバッファ量を測定し、バッファ量に応じて報告する受信品質または送信モードを調整し、データ送信がスムーズに行われていない状況下では基地局からの無線資源割り当てを防ぐ。この場合の送信モードの調整は、送信バッファデータ量に応じて行い、このデータ量が所定のメモリ量に近づくにつれて、実際の受信品質より低い受信品質に対応する送信モードを選択する。

本発明では、受信品質のみならず送信能力に関する情報を考慮して送信モードを決定するので、不必要に過剰なデータ伝送無線資源を割り当てることがなくなり、効率的な無線資源の割り当てを行うことが可能となる。また、本発明は、モード要求メッセージ等の従来インターフェイスのみを用いて実現できるので導入が容易である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１に本発明の実施の形態に係る無線通信システムの概略の全体構成を示す。この通信システムには、通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割したセル内にそれぞれ固定無線局である基地局１５が設置されている。これらの基地局１５には、移動無線局である携帯端末（ユーザ端末）１０が例えばＷ−ＣＤＭＡ等の所定の無線通信方式によって無線接続される。基地局１５は回線を介して公衆網２０に接続されている。公衆網２０には、図示しない、インターネットや、多数の加入者有線端末、コンピュータネットワーク等が接続されている。

図２に、上記のような通信方式を実現する基地局１５の構成例を示す。

基地局１５は、送受信アンテナ１１００、送受信共用装置１１０１、逆拡散部１１０２、再送要求メッセージ抽出部１１０４、モード要求メッセージ抽出部１１０５、モード判定部１１０６、制御部１１０７、制御データ生成部１１０８、制御データ符号化・変調部１１０９、拡散部１１１１、適応符号化・変調部１１１２、再送バッファ１１１３から構成される。

基地局１５は、アンテナ１１００および送受信共用装置１１０１にてユーザからの送信信号を受信し、逆拡散部１１０２にて、その信号を復調する。

再送要求メッセージ抽出部１１０４にて抽出された再送要求メッセージは、制御部１１０７へ転送される。モード要求メッセージ抽出部１１０５にて抽出されたモード要求メッセージは、モード判定部１１０６へ転送される。これらの再送要求メッセージ、モード要求メッセージはフレーム毎（１フレームはＮスロットで構成）に抽出される。

モード判定部１１０６では、モード要求メッセージと基地局資源の状態から、最適となる変調方式・符号化率を決定し、符号資源および電力資源のようなデータ伝送無線資源をユーザに割り当てる。

制御部１１０７では、まず再送要求メッセージを確認し、再送要求がある場合には最初の送信モードと再送標識を、再送要求がない場合にはモード判定部１１０６にて決定された送信モードを、制御データ生成部１１０８、適応符号化・変調部１１１２、再送バッファ１１１３に転送する。

制御データ生成部１１０８では、制御部１１０７にて選択された送信パラメータをユーザ端末に伝えるためのメッセージを生成する。このメッセージは、符号化・変調部１１０９にて予め定められた方式にて符号化・変調処理される。

適応符号化・変調部１１１２では、制御部１１０７にて選択された符号化方式（具体的には符号化率）、変調方式に従って、送信信号を符号化・変調処理する。

図３に、適応符号化・変調部１１１２の詳細構成を示す。この図において、符号化方式にはＲ＝１／２の符号化とＲ＝３／４の符号化がある。Ｒ＝１／２の符号化部１４０２ａ，１４０２ｂは入カデータ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し、Ｒ＝３／４の符号化部１４０２ｃは入カデータ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。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、送信可能なユーザデータ数が少なくなる。一方、Ｒ＝３／４の符号は、誤り訂正能力はＲ＝１／２よりも劣るが、送信可能なユーザデータ数は多くすることができる。

また変調方式にはＱＰＳＫ変調と１６−ＱＡＭ変調がある。図４（ａ）（ｂ）にそれぞれ示すように、ＱＰＳＫ変調部１４０３ａでは符号化された２ビットのデータを１シンボルに、１６−ＱＡＭ変調部１４０３ｂ，１４０３ｃでは４ビットのデータを１シンボルにマップする。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は１６ＱＡＭの方がＱＰＳＫよりも多くなるが、シンボル間の距離が短くなるために、雑音特性が悪くなるという特徴を持つ。

入力されたデータはスイッチ１４０１，１４０４により符号化・変調方式を選択し、符号化部１４０２にて誤り訂正符号が付加され、変調部１４０３にて変調シンボルマッピングされる。なお、制御部１１０７から再送標識がある場合には本機能は動作しない。

再送バッファ１１１３では、送信した過去のデータを蓄えておき、制御部１１０７より、再送指示があった場合には、蓄えられているデータを送信し、再送指示がない場合には過去に送信したデータを消去し、適応符号化・変調部１１１２から転送される新規データを送信する。

符号化・変調処理が施された送信信号と制御データは、拡散部１１１１にてそれぞれ別の拡散符号を用いて拡散され、ユーザ端末へ送出される。

次に図５に、上記通信方式を実現する本実施の形態に係るユーザ端末(携帯端末１０）の構成例を示す。

ユーザ端末は、送受信アンテナ１００、送受信共用装置１０１、逆拡散部１０２、データチャネル受信品質推定部１０５、モード選択部１０６、制御データ復調・復号部１０７、制御部１０８、ユーザデータ復調・復号部１０９、誤り検出部１１０、再送要求メッセージ生成部１１１、再送要求メッセージ挿入部１１２、モード要求メッセージ挿入部１１３、拡散部１１５、データバッファ監視部１１８および送信電力監視部１１９を有する。

基地局１５から送出される送信信号は、アンテナ１００および送受信共用装置１０１を経て受信され、逆拡散部１０２にて、制御チャネルとユーザデータチャネルとに分離される。

制御チャネル信号は、制御データ復調・復号部１０７に入力される。制御データ復調・復号部１０７では、ユーザデータチャネルに適用される符号化方式、変調方式情報（送信モード）を検出し、制御部１０８にてユーザデータ復調・復号部１０９のモード設定を行う。この部分の処理内容については図６のフローにより後述する。

一方、ユーザデータチャネルは、データチャネル受信品質推定部１０５と、ユーザデータ復調・復号部１０９へ入力される。

データチャネル受信品質推定部１０５では受信品質の指標として例えばユーザデータチャネルの信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）または信号対干渉雑音電力比（ＳＩＲ：Signal to Interference power Ratio）を推定する。信号対雑音比等の推定方法自体は公知であり、例えば、ユーザデータチャネル上に時間多重されるパイロットシンボルもしくは、ユーザデータチャネルと並列して送信されるパイロットチャネルシンボルを用いて推定することができる。推定された受信品質推定値は、モード選択部１０６に入力され、受信品質推定値に従い、基地局に要求する変調方式と符号化率の組み合わせ（すなわち送信モード）を選択し、モード要求メッセージを生成する。本処理はフレーム毎に実行される。

図６に、ユーザデータ復調・復号部１０９のモード設定処理のフローチャートを示す。まず、送信モードを復調・復号して、送信モードを検出する（Ｓ５１）。送信モードがＱＰＳＫであれば（Ｓ５２，Ｙｅｓ）、ＱＰＳＫ変調およびＲ＝１／２符号化率でデータ受信（復調・復号）を行う（Ｓ５３）。送信モードがＱＰＳＫでなく、１６ＱＡＭ変調およびＲ＝１／２の場合（Ｓ５４，Ｙｅｓ）、１６ＱＡＭ変調およびＲ＝１／２符号化率でデータ受信を行う（Ｓ５５）。送信モードが１６ＱＡＭ、Ｒ＝３／４であれば（Ｓ５６，Ｙｅｓ）、１６ＱＡＭ変調およびＲ＝３／４符号化率でデータ受信を行う（Ｓ５７）。

以下では、変調方式と符号化率の組み合わせ（すなわち送信モード）の選択方法について述べる。

前記したように、変調方式と符号化率の組み合わせにより、転送可能なデータ量およびそのデータの雑音耐久性が異なる。データ転送量の関係は、（Ｒ＝１／２，ＱＰＳＫ）＜（Ｒ＝１／２，１６ＱＡＭ）＜（Ｒ＝３／４，１６ＱＡＭ）となる。一方、雑音耐久特性の関係は、（Ｒ＝１／２，ＱＰＳＫ）＞（Ｒ＝１／２，１６ＱＡＭ）＞（Ｒ＝３／４，１６ＱＡＭ)となる。よって、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し、雑音が多い劣悪な伝送路の場合（受信品質が劣悪な場合）にはデータ転送量を抑圧し、誤り特性を強化することができる。

図７に変調方式および符号化率の組み合わせの選択例を示す。図７は、各送信モードについての、受信品質（ＳＩＲ）と誤り率（ＦＥＲ：Frame Error Rate）との関係を表したグラフである。本例のモード選択は、受信品質推定値に対して、ＦＥＲが１０％以下となる変調方式および符号化率の組み合わせを選択するようにしたものである。推定した受信品質が−１３ｄＢ以下の場合にはどの組み合わせでも１０％の誤り率を維持できないものとして、ＯＯＲ（Out Of Range）を選択する。ＯＯＲでは基地局からのデータの送信は行わない。推定受信品質が、−８ｄＢ以下の場合にはＱＰＳＫ，Ｒ＝１／２を選択し、−４ｄＢ以上の場合には１６ＱＡＭ，Ｒ＝３／４を選択する。これら以外の場合には１６ＱＡＭ，Ｒ＝１／２を選択する。

ユーザデータ復調・復号部１０９では、前記制御部１０８にて設定された復号方式および復調方式に従ってデータを復号・復調処理し、受信信号として出力する。

誤り検出部１１０では、Cyclic Redundancy Check（ＣＲＣ）を用いたパリティ検出を行い、復号したデータに誤りがあるか否かを検出し、再送要求メッセージ生成部１１１において、その結果を基地局へ返信するためのメッセージを生成する。例えば、誤りがないと判定された場合には０、誤りがあると判定された場合には１を生成する。

生成された再送要求メッセージおよびモード要求生成メッセージは、それぞれ再送要求メッセージ挿入部１１２およびモード要求メッセージ挿入部１１３にてフレーミングされ、拡散部１１５、送受信共用装置１０１を介して基地局へ送信される。

このような構成を用いることにより、ユーザ端末の受信情況に合わせてデータ伝送速度を変化させることができ、より効率よくデータをユーザ端末側に伝送することが出来る。ただし、上述した変調方式および符号化率の選択は受信品質のみを考慮したものである。本発明では後述するようにさらに端末の送信能力を考慮して、最終的な変調方式および符号化率の組み合わせを選択する。

そのために、本実施の形態における送信電力監視部１１９は、送受信共用装置１０１内の絶対送信電力を周期的に測定し、送信電力の所定の状態にあるか否かを監視する。図８のステップＳ１１〜Ｓ１６が送信電力監視部１１９の処理を示している。この処理は、周期的（例えば０．６６７ｍｓｅｃ）に実行される。具体的には、測定された電力値ｔｘ＿ｐｏｗｅｒが所定の最大値ＭＡＸを超えたか否かをチェックし（Ｓ１１）、超えていなければカウント値ｃｎｔを０にリセットする（Ｓ１４）。また、フラグｔｘ＿ｐｏｗ＿ｍａｘ＝０とする（Ｓ１６）。ステップＳ１１で測定された電力値ｔｘ＿ｐｏｗｅｒが所定の最大値ＭＡＸを超えた場合、カウント値ｃｎｔをインクリメントし（Ｓ１２）、カウント値ｃｎｔが所定値Ｍを超えたか否かをチェックする（Ｓ１３）。所定値Ｍは、端末において規定されたまたはネットワークから指定された回数（例えば８〜９回）である。ステップＳ１３でｃｎｔがＭを超えていれば、最大送信電力がＭ回以上連続で超えたことになる。この場合に、フラグｔｘ＿ｐｏｗ＿ｍａｘ＝１を出力する（Ｓ１５）。一度でも測定された電力値ｔｘ＿ｐｏｗｅｒが所定の最大値ＭＡＸを下回った場合にはフラグｔｘ＿ｐｏｗ＿ｍａｘ＝０に戻る（Ｓ１６）。

また、データバッファ監視部１１８は、送信データバッファ１１６に蓄積されているデータ量を測定し、データ量が所定の状態にあるか否かを監視する。図８のステップＳ２１〜Ｓ２５がデータバッファ監視部１１８の処理を示している。この処理も、周期的（例えば０．６６７ｍｓｅｃ）に実行される。具体的には、まず送信データバッファのデータ量レベルを表す３値（０，１または２）の変数ｔｘ＿ｄａｔａ＿ｏｖｅｒを０にリセットする（Ｓ２１）。ついで、送信データバッファ１１６のデータ量ｄａｔａが最大メモリ数（ｍａｘ＿ｍｅｍ）のＸ％（例えば９０％）を超えたか否かをチェックする（Ｓ２２）。超えていなければ、今回の本処理を終了する。超えていれば、変数ｔｘ＿ｄａｔａ＿ｏｖｅｒをインクリメントする（Ｓ２３）。すなわち、変数ｔｘ＿ｄａｔａ＿ｏｖｅｒ＝１となる。さらに、データ量ｄａｔａが最大メモリ数のＹ％（例えば９５％）を超えると（Ｙ＞Ｘ）（Ｓ２４，Ｙｅｓ）、変数ｔｘ＿ｄａｔａ＿ｏｖｅｒをインクリメントする（Ｓ２５）。すなわち、変数ｔｘ＿ｄａｔａ＿ｏｖｅｒ＝２となる（Ｓ２５）。それ以外の場合には変数ｔｘ＿ｄａｔａ＿ｏｖｅｒ＝０である。

図９に、モード選択部１０６の処理フローを示す。この処理は、周期的（例えばモード要求の周期、２ｍｓ毎）に実行される。まず、データチャネル受信品質推定部１０５から受信品質推定値を得て、これに従って上記のように送信モード（ｍｏｄｅ）を選択する（Ｓ３１）。ｍｏｄｅ＝１が送信モード（Ｒ＝１／２，ＱＰＳＫ）に対応し、ｍｏｄｅ＝２が送信モード（Ｒ＝１／２，１６ＱＡＭ）に対応して、ｍｏｄｅ＝３が送信モード（Ｒ＝３／４，１６ＱＡＭ）に対応するものとする。なお、ｍｏｄｅ＝０はＯＯＲに対応する。ついで、図８の処理結果を判断する（Ｓ３２）。ｔｘ＿ｐｏｗ＿ｍａｘ＝ｔｘ＿ｄａｔａ＿ｏｖｅｒ＝０の場合には、さらに何もすることなく今回の処理を終了する。これは、従来どおりに受信品質推定部１０５に従った送信モードを選択したことになる。Ｔｘ＿ｐｏｗ＿ｍａｘ＝１またはｔｘ＿ｄａｔａ＿ｏｖｅｒ＝２の場合には、受信品質推定部１０５の出力を無視し、ＯＯＲを出力する（Ｓ３４）。また、ｔｘ＿ｐｏｗ＿ｍａｘ＝０かつｔｘ＿ｄａｔａ＿ｏｖｅｒ＝１の場合には、例えば、受信品質推定部１０５に従い選択した送信モードよりも１つモード値の低い送信モードを選択し（Ｓ３５）、本来受信できるデータレートよりも低いものを報告する。なお、ステップＳ３５のｍａｘ（ＯＯＲ，ｍｏｄｅ−１）という関数は、ＯＯＲの値とｍｏｄｅから１減算した値のうち大きい方の値を意味する。これは減算後のｍｏｄｅ値が負になった場合にＯＯＲが選択されるようにするためである。

以上のようにして、本実施の形態によれば、携帯端末での受信品質のみならず、その送信能力に応じて送信モードを決定する。これによって、データ伝送無線資源をより適切に個々の携帯端末に割り当てることが可能となる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。

例えば、携帯端末において１次的な送信モードを決定し、基地局側で最終的な送信モードを決定するようにしたが、送信モードを決定するための情報（受信品質、送信データバッファのデータ量、送信電力等）を基地局に送信し、基地局側でその情報に基づいて送信モードを決定するようにしてもよい。この場合、送信モードを決定するための情報としての受信品質、送信データバッファのデータ量、送信電力等は独立に送信してもよいが、いずれかの信号（たとえば受信品質）を他の情報で補正したものを送信するようにしてもよい。なお、上記説明では最終的に基地局が送信モードを決定したが、本発明は携帯端末で決定した送信モードをそのまま基地局で用いることを排除するものではない。

また、基地局と携帯端末との間のデータ伝送について説明したが、本発明は任意の無線通信装置の間でのデータ伝送に適用可能である。

送信モードを構成する具体的な変調方式や符号化方式については、上記のものはあくまで例示であり、上記以外のものを利用することも可能である。

本発明の実施の形態に係る無線通信システムの概略の全体構成を示す図である。 本発明の通信方式を実現する基地局の構成例を示す図である。 図２内の適応符号化・変調部の詳細構成を示す図である。 ＱＰＳＫ変調と１６−ＱＡＭ変調における符号化されたデータと１シンボルの関係を表す図である。 本発明の実施の形態に係るユーザ端末の構成例を示す図である。 図５内のユーザデータ復調・復号部のモード設定処理を表すフローチャートである。 変調方式および符号化率の組み合わせの選択例を示す図である。 図５内の送信電力監視部およびデータバッファ監視部の処理を示すフローチャートである。 図５内のモード選択部の処理フローを示すフローチャートである。 下り制御チャネルと、下りデータチャネルと、上り制御チャネルとの関係を示した図である。 図１０に対応する、上記チャネルを利用した端末と基地局との間の信号授受のシーケンスを示す図である。

符号の説明

１５…基地局、２０…公衆網、１００…送受信アンテナ、１０１…送受信共用装置、１０２…逆拡散部、１０５…データチャネル受信品質推定部、１０６…モード選択部、１０７…制御データ復調・復号部、１０８…制御部、１０９…ユーザデータ復調・復号部、１１０…検出部、１１１…再送要求メッセージ生成部、１１２…再送要求メッセージ挿入部、１１３…モード要求メッセージ挿入部、１１５…拡散部、１１６…送信データバッファ、１１８…データバッファ監視部、１１９…送信電力監視部、１１００…送受信アンテナ、１１０１…送受信共用装置、１１０２…逆拡散部、１１０４…再送要求メッセージ抽出部、１１０５…モード要求メッセージ抽出部、１１０６…モード判定部、１１０７…制御部、１１０８…制御データ生成部、１１０９…制御データ符号化・変調部、１１１１…拡散部、１１１２…適応符号化・変調部、１１１３…再送バッファ、１４０２…符号化部、１４０３…変調部、１４０１，１４０４…スイッチ

Claims (20)

1. 基地局から移動無線局へのデータ伝送に際し状況に応じて送信モードが変更される無線通信システムであって、
   前記移動無線局において受信品質を測定するとともに、データ送信能力を測定し、
   前記移動無線局において測定された受信品質およびデータ送信能力に基づいて、前記移動無線局に対するデータ送信に使用すべき送信モードを前記移動無線局および基地局の一方において決定し、
   前記基地局は、前記決定された送信モードにより前記移動無線局へのデータ伝送を行う
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記データ送信能力は、前記移動無線局の送信電力に基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記移動無線局の送信電力が所定の電力を越える場合、受信品質が比較的良い場合においても無線資源の割り当てを制限するような送信モードを決定する請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記データ送信能力は、前記移動無線局の送信データバッファのデータ量に基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 前記移動無線局の送信データバッファのデータ量が所定量を超える場合に、受信品質が比較的良い場合においても無線資源の割り当てを制限するような送信モードを決定する請求項４記載の無線通信システム。
6. 前記送信モードは、変調方式および符号化率の少なくとも一方により規定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の無線通信システム。
7. 基地局から状況に応じて変更される送信モードでデータの伝送を受ける無線通信装置であって、
   自無線通信装置の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
   自無線通信装置のデータ送信能力を測定するデータ送信能力測定手段と、
   前記測定された受信品質およびデータ送信能力に基づいて送信モードを一次的に決定する手段と、
   一次的に決定された送信モードを前記基地局へ送信する手段と、
   前記基地局から前記一次的に決定された送信モードに基づいて決定された送信モードの情報を受信する手段と、
   受信した送信モードの情報により指定された送信モードで前記基地局からのデータの受信を行う手段と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
8. 基地局から状況に応じて変更される送信モードでデータの伝送を受ける無線通信装置であって、
   自無線通信装置の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
   自無線通信装置のデータ送信能力を測定するデータ送信能力測定手段と、
   前記測定されたデータ送信能力および受信品質の情報を前記基地局へ送信する手段と、
   前記基地局が前記測定されたデータ送信能力および受信品質の情報に基づいて決定した送信モードの情報を受信する手段と、
   受信した送信モードの情報により指定された送信モードで前記基地局からのデータの受信を行う手段と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
9. 前記データ送信能力測定手段は、自無線通信装置の送信電力を測定する手段であることを特徴とする請求項７または８記載の無線通信装置。
10. 前記自無線端末装置の送信電力が所定の電力を越える場合、受信品質が比較的良い場合においても無線資源の割り当てを制限するような送信モードが決定されることを特徴とする請求項９記載の無線通信装置。
11. 前記データ送信能力測定手段は、自無線通信装置の送信データバッファのデータ量を測定する手段であることを特徴とする請求項７または８記載の無線通信装置。
12. 前記自無線端末装置の送信データバッファのデータ量が所定量を超える場合に、受信品質が比較的良い場合においても無線資源の割り当てを制限するような送信モードが決定されることを特徴とする請求項１１記載の無線通信装置。
13. 前記送信モードは、変調方式および符号化率の少なくとも一方により規定されることを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載の無線通信装置。
14. 基地局と無線通信を行う無線通信装置であって、
    自無線端末装置の受信品質を測定する受信品質測定部と、
    自無線端末装置のデータ送信能力を測定し、測定結果が所定の状態にあるか否かを監視する監視部と、
    前記測定された受信品質およびデータ送信能力に基づいて送信モードを一次的に決定するモード選択部と、
    前記一次的に決定された送信モードを前記基地局へ送信し、当該基地局から使用する送信モードの情報を受信すると共に、当該受信した送信モードの情報により指定された送信モードで前記基地局からのデータの受信を行う送受信部と、
    を備えたことを特徴とする無線通信装置。
15. 基地局と無線通信を行う無線通信装置であって、
    自無線端末装置の受信品質を測定する受信品質測定部と、
    自無線端末装置のデータ送信能力を測定し、測定結果が所定の状態にあるか否かを監視する監視部と、
    前記測定されたデータ送信能力および受信品質の情報を他の無線通信装置へ送信し、前記基地局が前記測定されたデータ送信能力および受信品質の情報に基づいて決定した送信モードの情報を受信すると共に、当該受信した送信モードの情報により指定された送信モードで前記基地局からデータの受信を行う送受信部と、
    を備えたことを特徴とする無線通信装置。
16. 前記監視部は、自無線通信装置の送信電力を測定する手段であることを特徴とする請求項１４または１５記載の無線通信装置。
17. 前記自無線端末装置の送信電力が所定の電力を越える場合、受信品質が比較的良い場合においても無線資源の割り当てを制限するような送信モードが決定されることを特徴とする請求項１６記載の無線通信装置。
18. 前記監視部は、自無線通信装置の送信データバッファのデータ量を測定する手段であることを特徴とする請求項１４または１５記載の無線通信装置。
19. 前記自無線端末装置の送信データバッファのデータ量が所定量を超える場合に、受信品質が比較的良い場合においても無線資源の割り当てを制限するような送信モードが決定されることを特徴とする請求項１８記載の無線通信装置。
20. 前記送信モードは、変調方式および符号化率の少なくとも一方により規定されることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれかに記載の無線通信装置。

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