JP4626766B2 - 通信システム及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、送信装置から受信装置へ伝送するデータの変調方式及び符号化率を適応的に制御する適応変調通信方式に関し、特に、そのような適応変調通信方式による通信システムと、そのような通信システムにおける通信制御方法と、そのような通信システムで用いられる送信装置及び送信制御方法に関する。

移動通信システムにおいては、さらなる高速伝送の実現が要求されており、そのための様々な技術開発が行われている。その一つに、データ伝送の変調方式及び符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）を適応的に切り替える適応変調（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）通信方式がある。

一般に、変調方式における多値数や、符号化率Ｒが大きいほど、伝送可能な情報量は多いが、誤り耐性が弱いという特徴がある。多値数は、変調信号における１シンボルによって何ビットが表わされるかを示し、符号化率は、誤り訂正符号化後のビット列における総ビット数に対する情報ビット数の割合を示している。したがって、回線品質が良い場合には、多値数や符号化率が大きいＭＣＳの方がスループットが高いが、回線品質が悪い場合には、多値数や符号化率が小さいＭＣＳの方が、誤り耐性が強いため、スループットが高くなる。ＡＭＣによれば、回線品質に応じて最大スループットを実現するＭＣＳを適応的に選択することにより、効率的なデータ伝送を行うことができる。

このようなＡＭＣを用いる従来の適応変調通信装置は、例えば、特開２００２−８４３２９号公報に開示されている。図１及び図２は、データ送信側装置とデータ受信側装置とを有する従来の適応変調通信装置の構成の一例を示すものである。

データ送信側装置は、図１に示すように、ＭＣＳ決定部１０１、制御チャネル送信処理部１０２、データチャネル送信処理部１０３、パイロットチャネル送信処理部１０４、多重部１０５、無線送信部１０６、アンテナ１０７、無線受信部１１７、パイロットチャネル受信処理部１１８及び制御チャネル受信処理部１１９を備えている。一方、データ受信側装置は、図２に示すように、アンテナ１０８、無線受信部１０９、パイロットチャネル受信処理部１１０、制御チャネル受信処理部１１１、データチャネル受信処理部１１２、制御チャネル送信処理部１１３、パイロットチャネル送信処理部１１４、多重部１１５及び無線送信部１１６を備えている。送信側装置から受信側装置に向けてデータチャネルが設定されるとともに、送信側装置と受信側装置の間には、双方向で制御チャネルとパイロットチャネルが設定されている。

データ送信側装置において、ＭＣＳ決定部１０１は、回線品質に応じて送信データチャネルのＭＣＳを決定する。回線品質としては、一例として、信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ：Signal to Interference power Ratio）が用いられる。制御チャネル送信処理部１０２は、送信データチャネルのＭＣＳをデータ受信側装置に通知するための制御情報の符号化、変調等の処理を行い、制御チャネルを生成する。データチャネル送信処理部１０３は、ＭＣＳ決定部１０１において決定されたＭＣＳに基づき、送信データの符号化、変調等の処理を行い、データチャネルを生成する。パイロットチャネル送信処理部１０４は、受信側装置においてタイミング検出、伝送路推定、ＳＩＲ測定等に用いられるパイロットチャネルを生成する。このようにして生成されたデータチャネル、制御チャネル及びパイロットチャネルは、多重部１０５において多重され、無線送信部１０６においてＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換、無線帯域への周波数変換等の処理が行われ、アンテナ１０７を介してデータ受信側装置に無線で送信される。

データ送信側装置から送信された信号は、データ受信側装置において、アンテナ１０８を介して受信され、無線受信部１０９でベースバンド帯域への周波数変換、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等の処理が行われる。パイロットチャネル受信処理部１１０は、受信信号のパスタイミング検出、伝送路推定を行い、パスタイミング、伝送路推定結果を制御チャネル受信処理部１１１とデータチャネル受信処理部１１２へ出力する。また、パイロットチャネル受信処理部１１０は、伝送路推定結果よりＳＩＲを測定し、制御チャネル送信処理部１１３へ出力する。

制御チャネル受信処理部１１１は、パスタイミング、伝送路推定結果を用いて制御チャネルの復調、復号等の処理を行い、データチャネルのＭＣＳ情報を取得し、このＭＣＳ情報をデータチャネル受信処理部１１２へ出力する。データチャネル受信処理部１１２は、パスタイミング、伝送路推定結果、ＭＣＳ情報を用いてデータチャネルの復調、復号等の処理を行い、受信データを出力する。制御チャネル送信処理部１１３は、ＳＩＲ測定結果をデータ送信側装置へ通知するための制御情報の符号化、変調等の処理を行い、制御チャネルを生成する。パイロットチャネル送信処理部１１４は、データ送信側装置においてタイミング検出、伝送路推定等に用いられるパイロットチャネルを生成する。このようにして生成された制御チャネル及びパイロットチャネルは、多重部１１５で多重され、無線送信部１１６においてＤ／Ａ変換、無線帯域への周波数変換等の処理が行われ、アンテナ１０８を介してデータ送信側装置に無線で送信される。

データ受信側装置から送信された信号は、データ送信側装置において、アンテナ１０７を介して受信され、無線受信部１１７においてベースバンド帯域への周波数変換、Ａ／Ｄ変換等の処理が行われる。データ送信側装置のパイロットチャネル受信処理部１１８は、受信信号のパスタイミング検出、伝送路推定を行い、パスタイミング、伝送路推定結果を制御チャネル受信処理部１１９へ出力する。制御チャネル受信処理部１１９は、パスタイミング、伝送路推定結果を用いて制御チャネルの復調、復号等の処理を行い、ＳＩＲ情報を取得しＭＣＳ決定部１０１へ出力する。

特開２００２−８４３２９号公報

以上説明したように、従来の適応変調においては、データチャネルのＭＣＳ情報をデータ送信側装置からデータ受信側装置へ通知し、データ受信側装置では、取得したＭＣＳ情報に基づいてデータの復調、復号を行う。したがって、ＭＣＳ情報を含む制御チャネルに誤りが生じると、データの復調、復号を行えず、通信システム全体としてのスループットが低下するという問題が生ずる。また、上述した特開２００２−８４３２９号公報に示されるように、ＭＣＳ情報を通知せずにデータ受信側装置で復調、復号を行う技術も提案されているが、このような技術を用いた場合には、データ受信側装置の回路規模が著しく増大するという問題が生ずる。これらの問題を避けるためには、制御チャネルをかなり高品質で伝送する必要がある。しかしながら、制御チャネルを常時、高品質で伝送するのは、リソースの無駄である。

本発明の目的は、回路規模を大幅に増加させることなく、必要な時のみ制御チャネルを高品質で伝送することにより、スループット低下を防ぎ、リソースの有効利用が図れる通信システム及び通信制御方法を提供することにある。

本発明の別の目的は、そのような通信システムにおいて用いられる送信装置及び送信制御方法を提供することである。

本発明の第１の目的は、送信装置から受信装置へ伝送するデータの変調方式及び符号化率を適応的に制御する通信システムであって、受信装置は、回線品質を測定する回線品質測定手段と、制御チャネルの誤りを検出する制御チャネル誤り検出手段とを含み、送信装置は、受信装置から通知される回線品質に応じて変調方式及び符号化率を制御する適応変調制御手段と、受信装置から通知される制御チャネル誤り検出結果と変調方式及び符号化率に応じて、データチャネルに対する制御チャネルの送信電力比を制御する送信電力制御手段と、を含む通信システムによって達成される。

本発明の第１の目的は、送信装置から受信装置へ伝送するデータの変調方式及び符号化率を適応的に制御する通信制御方法であって、受信装置において回線品質を測定する段階と、受信装置において制御チャネルの誤りを検出する段階と、回線品質と制御チャネルの誤りとを受信装置から送信装置に通知する段階と、送信装置において、受信装置から通知された回線品質に応じて変調方式及び符号化率を制御する段階と、送信装置において、受信装置から通知された制御チャネル誤り検出結果と変調方式及び符号化率とに応じて、データチャネルに対する制御チャネルの送信電力比を制御する段階と、を有する通信制御方法によっても達成される。

本発明の第２の目的は、受信装置へ伝送するデータの変調方式及び符号化率を適応的に制御する送信装置であって、受信装置から通知される回線品質に応じて変調方式及び符号化率を制御する適応変調制御手段と、受信装置から通知される制御チャネル誤り検出結果と変調方式及び符号化率に応じて、データチャネルに対する制御チャネルの送信電力比を制御する送信電力制御手段と、を有する送信装置によって達成される。

本発明の第２の目的は、受信装置へ伝送するデータの変調方式及び符号化率を適応的に制御する送信装置における送信制御方法であって、受信装置から通知される回線品質に応じて変調方式及び符号化率を制御する段階と、受信装置から通知される制御チャネル誤り検出結果と変調方式及び符号化率に応じて、制御チャネルとデータチャネルの送信電力比を制御する段階と、を含む送信制御方法によっても達成される。

本発明においては、制御チャネルの送信電力を、誤り率や回線品質に応じて増減する構成としている。具体的には、品質を反映するＭＣＳに応じて適切な制御チャネル送信電力を設定し、制御チャネル誤り率に応じて制御チャネル送信電力を増減することにより、必要な時のみ制御チャネルを高品質で伝送するようにしている。これにより、本発明によれば、低品質時には、制御チャネル誤りによるデータチャネルのスループット低下を防ぐとともに、高品質時には、制御チャネルの電力を抑えることができ、これによって、リソースの有効利用が図ることができる。

図１は、従来の適応変調通信装置における送信側装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、従来の適応変調通信装置における受信側装置の構成の一例を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の一形態の適応変調通信装置における送信装置の構成を示すブロック図である。 図４は、本発明の実施の一形態の適応変調通信装置における受信装置の構成を示すブロック図である。 図５は、ＳＩＲとＭＣＳとの対応の一例を示す図である。 図６は、図３に示した送信装置における送信電力決定部の構成を示すブロック図である。 図７は、図３に示した送信装置における制御チャネル送信処理部の構成を示すブロック図である。 図８は、図４に示した受信装置におけるパイロットチャネル受信処理部の構成を示すブロック図である。 図９は、図４に示した受信装置における制御チャネル受信処理部の構成を示すブロック図である。 図１０は、制御チャネル及びパイロットチャネルのデータチャネルに対する送信電力比を決定する処理を示すフローチャートである。 図１１は、制御チャネル誤り率と、制御チャネル及びパイロットチャネルのデータチャネルに対する送信電力比増減との関係の一例を示すグラフである。 図１２は、制御チャネル及びパイロットチャネルのデータチャネルに対する送信電力比とＭＣＳとの関係の一例を示すグラフである。

本発明の好ましい実施形態の適応変調通信装置は、送信装置と受信装置とを有し、データを送信装置から受信装置に向けて無線で伝送するものである。

送信装置は、図３に示すように、ＭＣＳ決定部１、制御チャネル送信処理部２、データチャネル送信処理部３、パイロットチャネル送信処理部４、多重部５、無線送信部６、アンテナ７、無線受信部１７、パイロットチャネル受信処理部１８、制御チャネル受信処理部１９、送信電力決定部２０、及び乗算部２１，２２を有する。一方、受信装置は、図４に示すように、アンテナ８、無線受信部９、パイロットチャネル受信処理部１０、制御チャネル受信処理部１１、データチャネル受信処理部１２、制御チャネル送信処理部１３、パイロットチャネル送信処理部１４、多重部１５、及び無線送信部１６を有する。送信側装置から受信側装置に向けてデータチャネルが設定されるとともに、送信側装置と受信側装置の間には、双方向で制御チャネルとパイロットチャネルが設定されている。

まず、送信装置の詳細を説明する。

送信装置のＭＣＳ決定部１は、受信装置で測定された回線品質に応じて、送信データチャネルのＭＣＳを決定する。回線品質としては、一例として、ＳＩＲが挙げられる。例えば、図５に示すように、４種類のしきい値Ｔｈ（０）〜Ｔｈ（３）と５種類のＭＣＳ組み合わせＭＣＳ（０）〜ＭＣＳ（４）とが予め設定されているものとする。ＭＣＳ（０）〜ＭＣＳ（２）は、いずれも、変調方式として、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)を使用するが、符号化率Ｒが異なっている。ＭＣＳ（３）は、変調方式として１６ＱＡＭ(16-Quadrature Amplitude Modulation)を使用し、ＭＣＳ（４）は、変調方式として６４ＱＡＭ(64-Quadrature Amplitude Modulation)を使用している。ＭＣＳ決定部１は、ＳＩＲがＴｈ（０）未満ならば、ＭＣＳ組み合わせとしてＭＣＳ（０）を選択し、ＳＩＲがＴｈ（ｋ−１）以上Ｔｈ（ｋ）未満ならば、ＭＣＳ組み合わせとしてＭＣＳ（ｋ）を選択し（ｋ＝１，２，３）、ＳＩＲがＴｈ（３）以上ならば、ＭＣＳ組み合わせとしてＭＣＳ（４）を選択する。

送信電力決定部２０は、ＭＣＳ決定部１で決定したＭＣＳと受信装置から通知される制御チャネル誤り検出結果とに応じて、送信装置から受信装置への制御チャネルのデータチャネルに対する送信電力比と、送信装置から受信装置へのパイロットチャネルのデータチャネルに対する送信電力比とを決定する。この実施形態では、パイロットチャネルの送信電力も、制御チャネルの送信電力と同様に制御するものとし、制御チャネルのデータチャネルに対する送信電力比と、パイロットチャネルのデータチャネルに対する送信電力比とは、同一となるようにしている。送信装置から受信装置への制御チャネルとパイロットチャネルの送信電力は、このように決定された送信電力比に基づいて、いずれも、データチャネルの送信電力に対する比という形で制御される。具体的には、送信電力決定部２０は、図６に示すように、送信電力比更新部６１と送信電力比決定部６２とを備えている。送信電力比更新部６１には、あらかじめ、ＭＣＳごとに、データチャンネルに対する制御チャネルとパイロットチャネルの送信電力比が設定されている。送信電力比更新部６１は、制御チャネル誤り検出結果に応じて、定期的に送信電力比を更新する。送信電力比決定部６２は、ＭＣＳに応じて送信電力比を決定し、送信電力比情報と送信電力係数とを出力する。後述するように、送信電力比情報は、制御チャネルを介して受信装置に伝達される。送信電力係数は、制御チャネル及びパイロットチャネルに振幅乗算されるものであって、真数値で表わした送信電力比の平方根で表わされる。

制御チャネル送信処理部２は、制御情報の符号化や変調等の処理を行い、制御チャネルを生成するものである。制御情報は、送信データチャネルのＭＣＳと、制御チャネル及びパイロットチャネルのデータチャネルに対する送信電力比とを受信装置に通知するためのものである。したがって、制御チャネル送信処理部２には、ＭＣＳ決定部１からＭＣＳ情報が入力し、送信電力決定部２０から送信電力比情報が入力する。制御チャネル送信処理部２では、図７に示すように、誤り検出符号部３１、誤り訂正符号部３２及び変調部３３が直列に接続されている。制御情報は、誤り検出符号部３１及び誤り訂正符号部３２で符号化され、符号化された制御情報は変調部３３で変調され、これによって制御チャネルが生成する。誤り検出符号は、例えばＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)符号であり、誤り訂正符号は例えば畳み込み符号である。生成した制御チャネルは乗算部２１に送られる。

データチャネル送信処理部３は、ＭＣＳ決定部１で決定されたＭＣＳに基づき、送信データの符号化、変調等の処理を行いデータチャネルを生成する。データチャネル送信処理部３には、送信データが入力するとともに、ＭＣＳ決定部１からＭＣＳ情報が入力する。生成したデータチャネルは、多重部５に送られる。

パイロットチャネル送信処理部４は、受信装置においてタイミング検出、伝送路推定及びＳＩＲ測定等に用いられるパイロットチャネルを生成する。生成したパイロットチャネルは乗算部２２に送られる。

乗算部２１は、制御チャネルに対して、制御チャネルの送信電力系数を乗算し、結果を多重部５に出力する。同様に乗算部２２は、パイロットチャネルの送信電力係数をパイロットチャネルに乗算し、結果を多重部５に出力する。上述したように、制御チャネル及びパイロットチャネルの送信電力係数は、それぞれ、制御チャネル及びパイロットチャネルのデータチャネルに対する送信電力比に基づいて定められている。

多重部５は、データチャネル送信処理部３から出力されるデータチャネル、乗算部２１から出力される制御チャネル、及び、乗算部２２から出力されるパイロットチャネルを多重化する。多重化されたデータは、無線送信部６においてＤ／Ａ変換、無線帯域への周波数変換等の処理が行われ、アンテナ７を介して受信装置側に無線信号として送信される。アンテナ７は、無線送信部６からの出力を受信装置に送信するとともに、受信装置から送られてきた信号を受信する機能も有する。

送信装置において、受信装置側から送信されたきた信号は、アンテナ７から無線受信部１７に送られ、無線受信部１７は、受信した無線信号のベースバンド帯域への周波数変換、Ａ／Ｄ変換等の処理を行う。パイロットチャネル受信処理部１８は、受信信号のパスタイミング検出、伝送路推定を行い、パスタイミング、伝送路推定結果を制御チャネル受信処理部１９へ出力する。制御チャネル受信処理部１９は、パスタイミング、伝送路推定結果を用いて制御チャネルの復調、復号等の処理を行い、ＳＩＲ情報と制御チャネル誤り検出結果を取得し、ＳＩＲ情報をＭＣＳ決定部１へ出力し、制御チャネル誤り検出結果を送信電力決定部２０へ出力する。

次に、受信装置の詳細を説明する。

送信装置から送信された信号は、受信装置においてアンテナ８を介して受信され、無線受信部９に送られる。後述するように、アンテナ８は、送信装置からの信号を受信する機能のほかに、無線送信部１６からの出力を送信装置側に送信する機能も有する。無線受信部９は、受信した無線信号のベースバンド帯域への周波数変換、Ａ／Ｄ変換等の処理を行い、その処理後の信号を、パイロットチャネル受信処理部１０、制御チャネル受信処理部１１、及びデータチャネル受信処理部１２に送る。

パイロットチャネル受信処理部１０は、受信信号のパスタイミング検出、伝送路推定を行い、パスタイミング、伝送路推定結果を制御チャネル受信処理部１１とデータチャネル受信処理部１２へ出力する。また、パイロットチャネル受信処理部１０は、伝送路推定結果及び送信電力比よりデータチャネルのＳＩＲを測定し、制御チャネル送信処理部１３へ出力する。パイロットチャネル受信処理部１０は、図８に示すように、パイロットタイミング検出部４１と、伝送路推定／ＳＩＲ測定部４２とを備えている。パスタイミング検出部４１は、受信したパイロットチャネルと既知である複数のパイロットシンボルの相関値を時々刻々と計算し、相関値の高いタイミングを検出し、パスタイミングとして出力する。伝送路推定／ＳＩＲ測定部４２は、パスタイミングに基づいて、パイロットチャネルのシンボルごとに既知パイロットシンボルの共役を乗算し、各シンボルの平均及び分散より伝送路推定値とＳＩＲを求めて出力する。なお、伝送路推定／ＳＩＲ測定部４２では、なお、データチャネル受信処理用の伝送路推定値及びデータチャネルの回線品質を示すＳＩＲは、送信電力比情報に基づいて補正されてから出力される。そのため、以下に述べるように、パイロットチャネル受信処理部１０には制御チャネル受信処理部１１から送信電力比情報が入力する。

制御チャネル受信処理部１１は、パイロットチャネル受信処理部１０から出力されるパスタイミング及び伝送路推定結果を用いて制御チャネルの復調、復号等の処理を行い、データチャネルのＭＣＳ情報と送信電力比情報を取得し、ＭＣＳ情報をデータチャネル受信処理部１２へ出力し、送信電力比情報をパイロットチャネル受信処理部１０とデータチャネル受信処理部１２へ出力し、さらに制御チャネル誤り検出結果を制御チャネル送信処理部１３へ出力する。制御チャネル受信処理部１１では、図９に示すように、復調部５１、誤り訂正復号部５２及び誤り訂正復号部５３が直列に接続している。復調部５１は、パスタイミング、伝送路推定結果を用いて、制御チャネルの復調を行う。誤り訂正復号部５２は、復調された制御チャネルに対し、例えばヴィタビデコーダによる復号を行う。誤り検出復号部５３は、誤り訂正復号部５２の出力に対して、例えばＣＲＣにより誤りの有無を検出し、制御チャネル誤り検出結果と復号された制御情報を出力する。制御チャネルに誤りが検出された場合は、制御情報を得ることができないため、誤り検出復号部５３は、前回受信した制御情報を出力する。

データチャネル受信処理部１２は、パイロットチャネル受信処理部１０からのパスタイミング及び伝送路推定結果と、制御チャネル受信処理部からのＭＣＳ情報及び送信電力比情報を用いて、データチャネルの復調、復号等の処理を行い、受信データを出力する。

制御チャネル送信処理部１３は、送信装置へ通知するための制御情報の符号化、変調等の処理を行い、制御チャネルを生成する。ここで送信装置に通知される制御情報は、パイロットチャネル受信処理部１０からのＳＩＲ測定結果と、制御チャネル受信処理部１１からの制御チャネル誤り検出結果とからなっている。生成された制御チャネルは、多重部１５に送られる。パイロットチャネル送信処理部１４は、送信装置においてタイミング検出や伝送路推定等に用いられるパイロットチャネルを生成し、多重部１５に出力する。

多重部１５は、このように生成された制御チャネル及びパイロットチャネルを多重化する。多重化されたデータは、無線送信部１６においてＤ／Ａ変換、無線帯域への周波数変換等の処理が行われ、アンテナ８を介して送信装置側に無線信号として送信される。

次に、この送信装置における制御チャネル及びパイロットチャネルの送信電力を決定する処理について、図１０を用いて説明する。図１０は、送信電力決定部２０の動作を示している。

以下の説明では、ｉ＝０，１，２，３，４とし、ＭＣＳとしてＭＣＳ（ｉ）が入力されたものとする。図１０において、Ｓ（ｉ）はＭＣＳ（ｉ）が決定された回数を表わし、Ｎ（ｉ）はＭＣＳ（ｉ）が決定されたときの制御チャネル誤り数を表わす。Ｓ（ｉ）、Ｎ（ｉ）のいずれも、初期値は０である。Ｅ（ｉ）は、ＭＣＳ（ｉ）が決定されたときの制御チャネル誤り率であり、Ｓｍａｘは、制御チャネル誤り率Ｅ（ｉ）を計算する際のサンプル数であり、Ｅ＿ｕｐは、送信電力比を増加させると判定する場合のしきい値であり、Ｅ＿ｄｏｗｎは、送信電力比を減少させると判定する場合のしきい値である。ここで、Ｅ＿ｕｐ≧Ｅ＿ｄｏｗｎである。Ｐ（ｉ）は、ＭＣＳ（ｉ）が決定されたときの送信電力比であって、その初期値は、予め与えられた値である。Ｐ＿ｈｉｇｈ（ｉ）は、ＭＣＳ（ｉ）のときの送信電力比の可変範囲の上限値を示し、Ｐ＿ｌｏｗ（ｉ）は、ＭＣＳ（ｉ）のときの送信電力比の可変範囲の下限値を示している。ここでＰ＿ｈｉｇｈ（ｉ）≧Ｐ＿ｌｏｗ（ｉ）である。ΔＰ＿ｕｐは、送信電力比の増加幅を示し、ΔＰ＿ｄｏｗｎは、送信電力比の減少幅を示している。

まず、ステップ７１において、送信電力決定部２０に、ＭＣＳ（ｉ）及び制御チャネル誤り検出結果情報が入力され、ステップ７２において、ＭＣＳ（ｉ）が決定された回数Ｓ（ｉ）がインクリメントされる。

次に、ステップ７３において、制御チャネル誤りの有無を識別する。ここで制御チャネル誤りがあれば、ステップ７４において、ＭＣＳ（ｉ）のときの制御チャネル誤り数Ｎ（ｉ）をインクリメントし、ステップ７５に移行する。ステップ７３において誤りのない場合にも、ステップ７５に移行する。

ステップ７５では、Ｓ（ｉ）を制御チャネル誤り数を計算する際のサンプル数Ｓｍａｘと比較し、Ｓ（ｉ）＜Ｓｍａｘであれば、次の入力を待つためにステップ８１に移行する。一方、ステップ７５においてＳ（ｉ）≧Ｓｍａｘであれば、ステップ７６において、ＭＣＳ（ｉ）のときの制御チャネル誤り率Ｅ（ｉ）を、E（ｉ）＝Ｎ（ｉ）／Ｓｍａｘによって計算し、ステップ７７において、Ｅ（ｉ）をしきい値Ｅ＿ｕｐと比較する。

ステップ７７においてＥ（ｉ）＞Ｅ＿ｕｐであれば、ステップ８２〜８４に示した送信電力比増加判定処理へ移行するが、Ｅ（ｉ）≦Ｅ＿ｕｐであれば、次に、ステップ７８において、Ｅ（ｉ）をしきい値Ｅ＿ｄｏｗｎと比較する。ステップ７８においてＥ（ｉ）＜Ｅ＿ｄｏｗｎであれば、ステップ８５〜８７に示す送信電力比減少判定処理へ移行するが、Ｅ（ｉ）≧Ｅ＿ｄｏｗｎであれば、送信電力比Ｐ（ｉ）は更新せず、ステップ７９に移行する。

ここで、送信電力比増加判定処理を説明する。まず、ステップ８２において、現在の送信電力比Ｐ（ｉ）に送信電力比増加幅ΔＰ＿ｕｐを加算し、ＭＣＳ（ｉ）時の上限値Ｐ＿ｈｉｇｈ（ｉ）と比較する。Ｐ（ｉ）＋ΔＰ＿ｕｐ≧Ｐ＿ｈｉｇｈ（ｉ）であれば、ステップ８３において、Ｐ（ｉ）をＰ＿ｈｉｇｈ（ｉ）に更新し、その後、ステップ７９に移行する。一方、ステップ８２においてＰ（ｉ）＋ΔＰ＿ｕｐ＜Ｐ＿ｈｉｇｈ（ｉ）であれば、ステップ８４において、Ｐ（ｉ）をＰ（ｉ）＋ΔＰ＿ｕｐに更新し、ステップ７９に移行する。

次に、送信電力比増減少判定処理を説明する。まず、ステップ８５において、現在の送信電力比Ｐ（ｉ）から送信電力比減少幅ΔＰ＿ｄｏｗｎを減算し、ＭＣＳ（ｉ）時の下限値Ｐ＿ｌｏｗ（ｉ）と比較する。Ｐ（ｉ）−ΔＰ＿ｄｏｗｎ≦Ｐ＿ｌｏｗ（ｉ）であれば、ステップ８６において、Ｐ（ｉ）をＰ＿ｌｏｗ（ｉ）に更新し、ステップ７９に移行する。一方、ステップ８２においてＰ（ｉ）−ΔＰ＿ｄｏｗｎ＞Ｐ＿ｌｏｗ（ｉ）であれば、ステップ８７において、Ｐ（ｉ）をＰ（ｉ）−ΔＰ＿ｄｏｗｎに更新し、ステップ７９に移行する。

ステップ７９では、以上のように更新または維持されたＰ（ｉ）が、受信装置へ通知される制御情報として制御チャネル送信処理部２へ出力され、また、制御チャネル及びパイロットチャネルの送信電力を制御するための送信電力係数として乗算部２１、２２へ出力される（ステップ７９）。その後、ステップ８０において、Ｓ（ｉ）とＮ（ｉ）をいずれも０に初期化し、ステップ８１に移行して、次の入力を待つ。

以上のようにして送信装置内の送信電力決定部２０は、制御チャネル及びパイロットチャネル送信電力を制御する。

図１１は、上述した処理におけるＥ（ｉ）とＥ＿ｕｐ、Ｅ＿ｄｏｗｎの関係を示す。Ｅ（ｉ）とＥ＿ｕｐ、Ｅ＿ｄｏｗｎとの大小関係に応じて、電力比を増加あるいは維持あるいは減少する処理が行われる。

図１２は、Ｐ（ｉ）とＰ＿ｈｉｇｈ（ｉ）、Ｐ＿ｌｏｗ（ｉ）との関係を示している。送信電力比は、制御チャネル誤り率に応じて、ＭＣＳごとに独立に設定される送信電力比可変範囲内で変動する。例えば、劣悪な品質時に使われるＭＣＳ（０）のときには、より大きな送信電力比が設定できるようにし、良好な品質時に使われるＭＣＳ（４）のときには、より小さな送信電力比が設定できるようにすることにより、必要な時のみ制御チャネルを高品質で伝送しリソースの有効利用を図ることができる

以上の説明では、データチャネルに対する制御チャネルの送信電力比と、データチャネルに対するパイロットチャネルの送信電力比は同一であるとしているが、ＱＰＳＫのような位相にのみ変調情報を有する方式によって制御チャネルが変調されている場合には、制御チャネルの送信電力比とパイロットチャネルの送信電力比とが同じでなくても、制御チャネルの復調は可能である。したがって、制御チャネルのデータチャネルに対する送信電力比とパイロットチャネルのデータチャネルに対する送信電力比とを独立に制御してもよいし、あるいはパイロットチャネルのデータチャネルに対する送信電力比は固定したままとし、制御チャネルのデータチャネルに対する送信電力比のみを制御してもよい。

Claims (14)

1. 送信装置から受信装置へ伝送するデータの変調方式及び符号化率を適応的に制御する通信システムであって、
   前記受信装置は、回線品質を測定する回線品質測定手段と、制御チャネルの誤りを検出する制御チャネル誤り検出手段とを含み、
   前記送信装置は、前記受信装置から通知される回線品質に応じて変調方式及び符号化率を制御する適応変調制御手段と、前記受信装置から通知される制御チャネル誤り検出結果と前記変調方式及び符号化率に応じて、データチャネルに対する制御チャネルの送信電力比を制御する送信電力制御手段と、
   を含む通信システム。
2. 前記送信電力制御手段は、
   前記適応変調制御手段で決定した前記変調方式及び符号化率の組み合わせごとに独立に制御チャネル誤り率を計算する手段と、
   前記制御チャネル誤り率に応じて前記データチャネルに対する前記制御チャネルの送信電力比を可変制御する手段と、
   を有する請求項１に記載の通信システム。
3. 前記送信電力制御手段は、前記変調方式及び符号化率の組み合わせごとに独立に設定されている範囲内で、前記データチャネルに対する前記制御チャネルの送信電力比を制御する、請求項１に記載の通信システム。
4. 前記送信電力制御手段は、前記データチャネルに対する前記制御チャネルの送信電力比とともに、前記データチャネルに対するパイロットチャネルの送信電力比を制御する、請求項１に記載の通信システム。
5. 受信装置へ伝送するデータの変調方式及び符号化率を適応的に制御する送信装置であって、
   前記受信装置から通知される回線品質に応じて変調方式及び符号化率を制御する適応変調制御手段と、
   前記受信装置から通知される制御チャネル誤り検出結果と前記変調方式及び符号化率に応じて、データチャネルに対する制御チャネルの送信電力比を制御する送信電力制御手段と、
   を有する送信装置。
6. 前記送信電力制御手段は、
   前記適応変調制御手段で決定した前記変調方式及び符号化率の組み合わせごとに独立に制御チャネル誤り率を計算する手段と、
   前記制御チャネル誤り率に応じて前記データチャネルに対する前記制御チャネルの送信電力比を可変制御する手段と、
   を有する請求項５に記載の送信装置。
7. 前記送信電力制御手段は、前記変調方式及び符号化率の組み合わせごとに独立に設定されている範囲内で、前記データチャネルに対する前記制御チャネルの送信電力比を制御する、請求項５に記載の送信装置。
8. 前記送信電力制御手段は、前記データチャネルに対する前記制御チャネルの送信電力比とともに、前記データチャネルに対するパイロットチャネルの送信電力比を制御する、請求項５に記載の送信装置。
9. 送信装置から受信装置へ伝送するデータの変調方式及び符号化率を適応的に制御する通信制御方法であって、
   前記受信装置において回線品質を測定する段階と、
   前記受信装置において制御チャネルの誤りを検出する段階と、
   前記回線品質と前記制御チャネルの誤りとを前記受信装置から前記送信装置に通知する段階と、
   前記送信装置において、前記受信装置から通知された回線品質に応じて変調方式及び符号化率を制御する段階と、
   前記送信装置において、前記受信装置から通知された制御チャネル誤り検出結果と前記変調方式及び符号化率とに応じて、データチャネルに対する制御チャネルの送信電力比を制御する段階と、
   を有する、通信制御方法。
10. 前記送信電力比を制御する段階は、
    前記変調方式及び符号化率の組み合わせごとに独立に制御チャネル誤り率を計算する段階と、
    前記制御チャネル誤り率に応じて前記データチャネルに対する前記制御チャネルの送信電力比を可変制御する段階と、
    を有する、請求項９に記載の通信制御方法。
11. 前記送信電力比を制御する段階は、前記変調方式及び符号化率の組み合わせごとに独立に設定されている範囲内で前記データチャネルに対する前記制御チャネルの送信電力比を制御する段階を有する、請求項９に記載の通信制御方法。
12. 前記受信装置から通知された制御チャネル誤り検出結果と前記変調方式及び符号化率とに応じて、データチャネルに対するパイロットチャネルの送信電力比を制御する段階を含む、請求項９に記載の通信制御方法。
13. 受信装置へ伝送するデータの変調方式及び符号化率を適応的に制御する送信装置における送信制御方法であって、
    前記受信装置から通知される回線品質に応じて変調方式及び符号化率を制御する段階と、
    前記受信装置から通知される制御チャネル誤り検出結果と前記変調方式及び符号化率に応じて、制御チャネルとデータチャネルの送信電力比を制御する段階と、
    を含む送信制御方法。
14. 前記受信装置から通知された制御チャネル誤り検出結果と前記変調方式及び符号化率とに応じて、データチャネルに対するパイロットチャネルの送信電力比を制御する段階を含む、請求項１３に記載の送信制御方法。

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