JPWO2007074526A1 - 無線通信システムにおける送信制御方法および同システムに用いられる受信機 - Google Patents

Abstract

本発明は、無線通信システムにおける送信制御方法および同システムに用いられる受信機に関し、誤り率と受信状態に関する評価量との一定の関係を利用して、従来よりも効率的な電力制御（あるいは、送信レート制御）を実現できるようにすることを目的とする。そのため、受信機での受信状態に関する評価量と誤り率との間に伝播環境に依存しない一定の関係を定義し、この一定の関係に基づいて送信機の送信電力を制御するようにする。

Description

本発明は、無線通信システムにおける送信制御方法および同システムに用いられる受信機に関し、例えば、ターボ符号、低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ：Low Density Parity check Codes）といった強力な誤り訂正符号を用いた無線通信方式の送信電力制御、または、伝送（送信）レート制御に用いて好適な技術に関する。

移動通信方式においては、音声通信、パケット通信等の通信しているデータの種類に応じて、所望の品質となるように、送信電力、伝送（送信）レートを制御している。
Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）では、受信信号の信号対干渉電力比（ＳＩＲ：Signal to Interference Ratio）が一定となるように送信電力を制御している（以下、従来例１と称する）。更に、信号品質〔ブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）等の誤り率〕とＳＩＲは伝播環境によって異なるため、所望のＢＬＥＲに対応したＳＩＲを求めるアウターループという制御も行なっている。

この制御方法では、所望のＢＬＥＲとするためにＢＬＥＲを観測する時間単位に対しては瞬間的なＳＩＲを一定とする制御を行なっており、伝播環境が悪い時には送信電力を大きくしてしまう。しかし、伝播環境が悪い時には少し品質を落として、環境が良い時に品質を上げた方がトータルの送信電力を小さくすることができる場合がある。
そこで、誤り率（ＢＬＥＲ）と受信状態（受信特性）が、伝播環境に依存しないで、ほぼ一対一となる関係を見出して、あるコードブロック（符号化単位）のＢＬＥＲが一定となるような制御方法が例えば後記特許文献１により提案されている（以下、従来例２と称する）。

通常、信号対雑音電力比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）あるいは電力密度対雑音電力密度比（Eb/N0）に対するＢＬＥＲの関係などは、図１９に示すように伝播環境に依存してしまうため、一対一の関係を与えることができない。なお、この図１９では、１コードブロック（１符号化単位）の情報ビット数（送信ブロックサイズ）が３０００ビットであることを前提としており、符号１００で示す曲線は、フェージングのない静的（static）な環境における誤り率（ＢＬＥＲ）、符号２００で示す曲線はフェージング速度が極めて速い（infinite）環境における誤り率（ＢＬＥＲ）、符号３００で示す曲線は、フェージング周波数が約３Ｈｚの環境における誤り率（ＢＬＥＲ）、符号４００で示す曲線は、フェージング周波数が約８０Ｈｚの環境における誤り率（ＢＬＥＲ）、符号５００で示す曲線は、フェージング周波数が約２４０Ｈｚの環境における誤り率（ＢＬＥＲ）をそれぞれ示している。

ターボ符号、ＬＤＰＣ符号のような強力な誤り訂正符号を用いたシステムにおいては、通信容量の理論値に近い傾向となることが予想され、次式（１）で表される評価量Ｃ（Ｐ）（以下、単に「評価量Ｃ」とも表記する）を各コードブロック単位で一定になるように送信電力を制御した場合、フェージング等の伝播環境に依存せず、評価量Ｃに対する誤り率は例えば図２０に示すようにほぼ同じ特性（一対一の関係）となる。なお、この図２０中の符号１００，２００，３００，４００，５００で示す曲線（特性）はそれぞれ図１９におけるものと対応している。

ただし、この（１）式において、Ｐは送信電力、Ａはフェージング等の伝播環境におけるチャネル値、Ｎは干渉及び雑音電力、αは定数、Ｍはシンボル数または複数シンボルからなるブロック数をそれぞれ表す。図２０では符号化率１／３、拘束長４のターボ符号を用い、上記（１）式においてα＝２とした場合を示している。以降、上記（１）式の評価量ＣをＡＣ（Approximated Capacity）と称する。

この伝播環境に依存しない誤り率（ＢＬＥＲ）とＡＣの関係から、従来例２の技術では、コードブロック単位間ではＡＣが一定となるように送信電力制御を行ない、コードブロック（符号化）単位内では注水定理に従った送信電力制御を行なうことで、できるだけ小さな送信電力で所望のＢＬＥＲが得られるようにしている。この場合、ＡＣが一定となるように制御することで、間接的に、各コードブロックのＢＬＥＲが一定となるように制御していることになる。
特開２００５−１２３２１号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、ＢＬＥＲとＡＣの関係が伝播環境に依存しないことは示されているが、その関係が明確化（定式化）されていないため、コードブロック間の電力制御方法（送信電力配分）までは最適化できていない。即ち、所望の信号品質を得るのに、ＡＣの一定制御という間接的な制御手法しか採りえなかったため、必ずしも最適な送信電力制御方法とはいえなかったのである。したがって、最終的なＢＬＥＲが所望の値であれば良いが、コードブロック毎に所望の信号品質となるように制御するため、最も効率的な電力制御方法とはいえなかった。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、誤り率と受信状態に関する評価量（ＡＣ）との関係を明確化して、コードブロック間の電力制御方法（送信電力配分）を最適化することにより、従来よりも効率的な電力制御を実現できるようにすることを目的とする。また、上記関係を利用した、より効率的な伝送レート制御を実現することも目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明では、以下の無線通信システムにおける送信制御方法および同システムに用いられる受信機を用いることを特徴としている。即ち、
（１）本発明の無線通信システムにおける送信制御方法は、通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムにおいて、該受信機での該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に伝播環境に依存しない一定の関係を定義し、前記一定の関係に基づいて該送信機の該送信信号の送信電力を制御することを特徴としている。

（２）ここで、前記評価量として次式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信電力を制御するようにしてもよい。

ただし、この式（Ａ）において、Ｐは送信電力、Ａは前記伝播環境における伝播路のチャネル値、Ｎは前記伝播環境における干渉及び雑音電力、αは定数、Ｍは前記送信信号の符号化単位のシンボル数または複数シンボルからなるブロック数をそれぞれ表す。
（３）また、前記一定の関係として、前記の式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と次式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信電力を制御するようにしてもよい。

ただし、この式（Ｂ）において、ａ₀，ａ₁，ａ₂はいずれも定数である。
（４）さらに、前記の式（Ｂ）の電力Ｐによる微分値が一定となるように、前記送信電力を制御するのが好ましい。
（５）また、該送信信号の符号化単位内の送信電力を一定として、前記符号化単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御するようにしてもよい。

（６）さらに、該送信信号の符号化単位を複数の分割単位に分割し、当該分割単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御するようにしてもよい。
（７）また、本発明の無線通信システムにおける送信制御方法は、通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムにおいて、該受信機での該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に伝播環境に依存しない一定の関係を定義し、前記一定の関係に基づいて該送信機の該送信信号の送信レートを制御することを特徴としている。

（８）ここで、前記評価量として前記の式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信電力を制御するようにしてもい。
（９）また、前記一定の関係として、前記の式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と前記の式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信レートを制御するようにしてもよい。

（１０）さらに、前記送信信号の送信データ量と（１−前記誤り率）との乗算値が最大となるように前記送信データ量を決定するようにしてもよい。
（１１）また、本発明の無線通信システムに用いられる受信機は、通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムに用いられる前記受信機であって、該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に定義された、伝播環境に依存しない一定の関係に基づいて、該送信機の該送信信号の送信電力を制御するための送信制御情報を生成する送信制御情報生成手段と、該送信制御情報生成手段により生成された該送信制御情報を該送信機へ通知する通知手段とをそなえたことを特徴としている。

（１２）ここで、該送信制御情報生成手段は、前記評価量として前記の式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）を計算する評価量計算部と、該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信電力を決定して前記送信制御情報として生成する送信電力決定部とをそなえて構成されていてもよい。

（１３）また、該送信電力決定部は、該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と前記の式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信電力を決定すべく構成されていてもよい。
（１４）さらに、該送信電力決定部は、前記の式（Ｂ）の電力Ｐによる微分値が一定となるように、前記送信電力を決定すべく構成されていてもよい。

（１５）また、該送信制御情報生成手段は、該送信信号の符号化単位内の送信電力を一定として、前記符号化単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御するための前記送信制御情報を生成すべく構成されていてもよい。
（１６）さらに、該送信制御情報生成手段は、該送信信号の符号化単位を複数の分割単位に分割し、当該分割単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御すべく構成されていてもよい。

（１７）また、本発明の無線通信システムにおける受信機は、通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムに用いられる前記受信機であって、該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に定義された、伝播環境に依存しない一定の関係に基づいて、該送信機の該送信信号の送信レートを制御するための送信制御情報を生成する送信制御情報生成手段と、該送信制御情報生成手段により生成された該送信制御情報を該送信機へ通知する通知手段とをそなえたことを特徴としている。

（１８）ここで、該送信制御情報生成手段は、前記評価量として前記の式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）を計算する評価量計算部と、該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信レートを決定して前記送信制御情報として生成する送信レート決定部とをそなえて構成されていてもよい。

（１９）また、該送信レート決定部は、該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と前記の式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信レートを決定すべく構成されていてもよい。
（２０）さらに、該送信レート決定部は、前記送信信号の送信データ量と（１−前記誤り率）との乗算値が最大となるように前記送信データ量を決定すべく構成されていてもよい。

上記本発明によれば、少なくとも次のいずれかの効果ないし利点が得られる。
（１）直接平均した誤り率を最小とする送信電力配分、あるいは、ある誤り率を実現する場合に平均送信電力が最小となる送信電力配分とすることができるので、効率的な電力制御を実現することができる。
（２）また、符号化単位間のみならず、符号化単位内についても、前記一定の関係に基づいて送信電力制御を行なうことにより、さらに効率的な電力制御を実現することが可能である。

（３）さらに、ある誤り率を実現する場合に平均送信レートを最大にする送信レート制御を実現することもでき、スループットの向上を図ることが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る受信状態に関する評価量（ＡＣ）と誤り率（ＢＬＥＲ）との関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 図２に示すシステムにおいて、ＢＬＥＲを用いて送信電力からＢＬＥＲの微分を求める例を説明するための図である。 図２に示すシステムにおいて、送信電力から直接ＢＬＥＲの微分を求める例を説明するための図である。 図２に示すシステムにおいて、送信電力を決定する方法の一例を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態による電力制御と従来例による電力制御との相違を説明するためのイメージ図である。 第１実施形態による電力制御と従来例による電力制御とを比較して説明すべくＢＬＥＲ特性例を示す図である。 第１実施形態による電力制御と従来例による電力制御とを比較して説明すべく送信電力特性例を示す図である。 第１実施形態による電力制御と従来例による電力制御とを比較して説明すべくＢＬＥＲ特性例を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 図１０に示すシステムにおいて、コードブロック内の送信電力を決定する方法の一例を説明するための図である。 注水定理を説明するための図である。 注水定理を説明するための図である。 本実施形態による電力制御と従来例による電力制御とを比較して説明すべくＳＮＲ（相対平均送信Eb/No）に対するＢＬＥＲ特性例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ第２実施形態においてコードブロックあたりの送信エネルギーが一定であることを説明するための模式図である。 図１５に示すシステムにおいて、送信データビット数（送信データ量）から受信可能ビット数を求める例を説明するための図である。 図１５に示すシステムにおいて、伝送（送信）レートを決定する方法の一例を説明するためのフローチャートである。 ＳＮＲ（相対平均受信Eb/N0）に対するＢＬＥＲ特性の一例を示す図である。 ＡＣに対するＢＬＥＲ特性の一例を示す図である。

符号の説明

１ 送信機（transmitter）
１１ ターボ符号化部（turbo coder）
１２ インターリーバ（interleaver）
１３ 変調部（modulator）
１４ 送信電力制御部（power controller）
１５ 送信アンテナ
２ 受信機（receiver）
２１ 受信アンテナ
２２ 同期検波部（coherent detector）
２３ デインターリーバ（de-interleaver）
２４ ターボ復号部（turbo decoder）
２５ ＳＩＲ測定部（SIR mesure）
２６ ＡＣ計算部（AC calculator）
２７ 送信電力計算部（transmit power calculator）
２８ 送信制御情報生成手段
２９ 目標送信電力計算部
３０ 送信データレート計算部

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
〔Ａ〕概要説明
前述した誤り率（ＢＬＥＲ）と受信状態の評価量ＡＣとの関係を下記（２）式で示すように近似的に表現（定義）することで、コードブロック単位間にも適当な（一定の）関係を導く。

図１は、図２０に示したＢＬＥＲとＡＣとの関係に、上記（２）式で表される関係（点線６００）を追加して表した図である。なお、この（２）式において、ａ₀，ａ₁，ａ₂はそれぞれ定数で、例えば図１において、曲線６００が各曲線１００〜５００との関係で最小２乗距離を有するように定められる（フィッティング）。
ここで、ある期間のトータルの送信電力を一定とした場合、上記（２）式で表される誤り率（ＢＬＥＲ）を最も小さくする電力配分は、Gibbsの法則より、上記（２）式を電力Ｐで微分した値が一定となる、即ち、下記（３）式を満足する送信電力とすることになる。

この（３）式を満足する電力配分とすることで、直接平均したＢＬＥＲを最小とする送信電力配分、あるいは、あるＢＬＥＲを実現する場合に平均送信電力が最小となる送信電力配分とすることができる（例えば図７中に符号１０３で示す特性参照）。
なお、図７は平均送信電力を一定とした場合のＢＬＥＲの変動を示しており、符号１０１は前記従来例１による電力制御での特性、符号１０２は前記従来例２による電力制御での特性をそれぞれ表している。

この図７に示すように、前記従来例１（特性１０１）では、平均送信電力を一定とした場合、１０ｍｓ程度のコードブロック単位でＢＬＥＲが大きく変動する、換言すれば、所望のＢＬＥＲを実現するためにＳＩＲ一定とする制御を行なうため平均送信電力が大きく変動する（伝播環境が悪い時に送信電力が大きくなる）。一方、前記従来例２（特性１０２）では、各コードブロックでＡＣが一定となるよう制御してＢＬＥＲを一定とする制御を行なうため、平均送信電力を一定とした場合にもＢＬＥＲに変化はない。しかし、前述したように、ＢＬＥＲを一定とする送信電力制御が必ずしも最適な制御とはいえない。

これらに対して、本実施形態（特性１０３）では、伝播環境が悪い時には少し信号品質（ＢＬＥＲ）を落として、伝播環境が良い時に信号品質を上げて、平均のＢＬＥＲを最小とする送信電力制御（電力配分）が行なわれるため、トータルの平均送信電力を最小とすることができる。
つまり、例えば図６のイメージ図に示すように、従来例１では、無線基地局等の送信系（送信装置）において、モデム等の出力で受信ＳＩＲを一定とする送信電力制御、従来例２では、デコーダ等の出力でＢＬＥＲを一定とする送信電力制御というように、間接的な制御しか行ない得なかったのに対し、本実施形態では、長時間平均してみた場合に、ＢＬＥＲを最小とする送信電力制御、即ち、直接的な送信電力制御を実現することができるのである。

〔Ｂ〕第１実施形態の説明
ターボ符号やＬＤＰＣ符号のような強力な誤り訂正符号を用いた無線通信方式において、受信側で受信信号の信号対干渉電力（ＳＩＲ）を求め、当該ＳＩＲと相対送信電力からコードブロックの送信電力を決める。測定したＳＩＲをコードブロック分保存して、前記（１）式によりＡＣを計算して送信電力を決める。ＳＩＲは前記（１）式のＡ_iＰ_i／Ｎ_iに対応する。

このＡＣはＳＩＲ測定に用いた信号の送信電力に対するＡＣである。次の送信電力を決めるために、相対的な送信電力を設定してＳＩＲの大きさを変化させてＡＣを計算する。前記（３）式のように、ＡＣとＳＩＲからＢＬＥＲを電力で微分した値を求めて、この値が予め設定した値となった相対的な送信電力を求める。この相対送信電力とＳＩＲ測定に用いた信号の送信電力から、次の送信電力を決める。

この手法を適用可能なシステムの一例としては、図２に示すようなターボ符号を用いた無線通信システムがある。この図２に示すシステムは、例えば、送信機（transmitter）１と受信機（receiver）２とをそなえて構成され、それぞれ主要な機能に着目して概要的に示すと、送信機１は、例えば、ターボ符号化部（turbo coder）１１，インターリーバ（interleaver）１２，変調部（modulator）１３，送信電力制御部（power controller）１４及び送信アンテナ１５をそなえ、受信機２は、例えば、受信アンテナ２１，同期検波部（coherent detector）２２，デインターリーバ（de-interleaver）２３，ターボ復号部（turbo decoder）２４，ＳＩＲ測定部（SIR mesure）２５，ＡＣ計算部（AC calculator）２６及び送信電力計算部（transmit power calculator）２７をそなえて構成されている。なお、送信機１は例えば無線基地局の送信装置、受信機２は移動端末の受信装置としてそれぞれ用いることができる。

ここで、送信機１において、ターボ符号化部１は、送信データである情報データ（シンボル）列に対してターボ符号化を施すものであり、インターリーバ１２は、このターボ符号化部１１の出力をインターリーブするものであり、変調部１３は、当該インターリーブ後の送信データをＱＰＳＫ等の所要の変調方式で変調するものであり、送信電力制御部１４は、変調部１３により得られた変調信号の送信電力を制御するもので、送信電力制御された変調信号はアンテナ１５から受信機２に向けて放射される。

一方、受信機２において、同期検波部２２は、無線伝播路からフェージング等によるノイズを受けて受信アンテナ２１で受信された信号に対して同期検波を施して受信信号を検出するものであり、デインターリーバ２３は、この同期検波部２２で検出された受信信号をデインターリーブして前記インターリーバ１２によるインターリーブ前の情報ビット列を復元するものであり、ターボ復号部２４は、当該情報ビット列に対してターボ復号を施して送信機１の送信したデータを得るものである。

また、ＳＩＲ測定部２５は、同期検波部２２で検出された受信信号からＳＩＲを測定するものであり、ＡＣ計算部（評価量計算部）２６は、このＳＩＲ測定部２５で測定されたＳＩＲを用いて前記（１）式によりＡＣを計算するものであり、送信電力計算部（送信電力決定部）２７は、このＡＣ計算部２６により計算されたＡＣと当該ＡＣに対する誤り率（ＢＬＥＲ）とに基づいて送信電力を計算（決定）するもので、その計算結果に従って送信機１の送信電力制御部１４が送信電力制御を行なうようになっている。

つまり、上記ＡＣ計算部２６及び送信電力計算部２７から成るブロック２８は、送信機１の送信信号の受信状態に関する評価量ＡＣと誤り率（ＢＬＥＲ）との間に定義された、伝播環境に依存しない一定の関係に基づいて、送信電力制御のための送信制御情報を生成する送信制御情報生成手段としての機能を果たしている。
なお、計算結果の送信機１への伝達は、例えば、受信機２における図示しない送信系を用いて、シグナリングとして送信機１と無線通信等を行なうことで実現可能である。つまり、送信電力計算部２７は、無線通信等により上記送信制御情報を送信機１へ通知する通知手段としての機能を兼ね備えていることになる。また、ＡＣ計算部２６及び送信電力計算部２７（ブロック２８）は、送信機１側にそなえられていてもよい。この場合は、受信機２のＳＩＲ測定部２５で測定されたＳＩＲを無線通信等によって受信機２から送信機１へ通知すれば、ＡＣ計算部２６は、通知されたＳＩＲを用いてＡＣを計算することが可能である。

上述のごとく構成されたシステムでは、送信機１において、送信データである情報データ列がターボ符号化部１１にてターボ符号化され、インターリーバ１２にてインターリーブされた後、変調部１３にて変調され、送信電力制御部１４により定められた送信電力で送信アンテナ１５から送信される。
一方、受信機２では、受信アンテナ２１で受信された信号が同期検波部２２にて検出されて、デインターリーバ２３にてデインターリーブされた後、ターボ復号される。また、同期検波部２２にて検出された受信信号からＳＩＲ測定部２５にてＳＩＲが測定され、その測定結果を基にＡＣがＡＣ計算部２６にて計算され、さらに、得られたＡＣを基に送信電力が計算されて、送信機１の送信電力制御部１４に通知される。

これにより、送信機１の送信電力制御部１４は、通知された送信電力に従って次の送信データの送信電力を適応的に変更する。
ここで、送信電力を決めるには、前記（３）式を満たすような送信電力を求めることになる。具体的な例としては、図５に示すように、相対的な送信電力の上限下限を設定して適当なステップ幅で相対電力を変化させ、前記（３）式のように予め決めた定数とＢＬＥＲの電力Ｐによる微分値とが最も近くなる相対送信電力を決める方法が考えられる。

即ち、送信電力計算部２７は、相対的な送信電力の最小値をＸ₀、最大値をＸ_N、変化させる相対電力のステップ幅をΔＸ、ターゲットとなる前記（３）式の定数をＹ_Tとして設定し（ステップＳ１１）、まず、ｉ＝０として（ステップＳ１２）、Ｘ_iを設定して（ステップＳ１３）、前記（３）式で表される微分値Ｙ_iを計算する（ステップＳ１４）。そして、ｉを１つインクリメントするとともに、送信電力をステップ幅ΔＸだけ変化（増加）させた値を新しいＸ_iとして再設定して（Ｘ_i＝Ｘ_i-1＋ΔＸ；ステップＳ１５及びＳ１３）、当該Ｘ_iを用いて前記（３）式で表される微分値Ｙ_iを計算する（ステップＳ１４）。

以上の処理をｉ＝Ｎとなるまで繰り返す（つまり、Ｎ＋１回のループ処理）ことで、Ｎ＋１個の微分値Ｙ_iが得られる。なお、得られた各微分値Ｙ_iは、例えば、それぞれ対応する相対送信電力Ｘ_iとともに図示しないメモリ等に順次記憶しておく。
その後、送信電力計算部２７は、上記の各微分値Ｙ_iの中から、｜Ｙ_i−Ｙ_T｜が最小となる微分値Ｙ_i0を探索し（ステップＳ１６）、当該微分値Ｙ_i0に対応する相対送信電力Ｘ_i0を検出し（ステップＳ１７）、検出した相対送信電力Ｘ_i0から送信電力を決定する（ステップＳ１８）。

なお、送信電力の決定方法としては、他に、例えば、相対送信電力の上限下限を少しずつ狭めて、ＢＬＥＲの微分値が適当な範囲の値となったらその電力とする方法など、数値計算で一般に使われる逐次的な計算方法が適用可能である。
ＢＬＥＲの微分値（Ｙ_i）を求める方法としては、例えば図３に示すように、ＢＬＥＲ（Ｚ_i）を各相対電力Ｘ_iに対して計算して、下記（４）式に示すように、数値的に微分を行ない（差分をとり）計算する方法がある。

Ｙ_i＝（Ｚ_i+1−Ｚ_i）／（Ｘ_i+1−Ｘ_i） （４）
この場合、前記（１）式で与えられるＡＣとＢＬＥＲとの関係は、前記（２）式のように計算式で与える必要はなく、テーブルとしてもつことも可能である。
また、ＡＣも含めて適当な受信状態とＢＬＥＲの関係を定めて、テーブルとしてもち、ＢＬＥＲの微分値を求めることも可能である。さらに、図４に示すように前記の（１）式、（２）式から微分を計算式として与えておき、ＳＩＲ測定部２５で測定されたＳＩＲと、相対送信電力Ｘ_iとから微分値Ｙ_iを計算する方法もある。

以上の送信電力制御により、本実施形態では、伝播環境が悪い時には少し信号品質（ＢＬＥＲ）を落として、伝播環境が良い時に信号品質を上げて、平均のＢＬＥＲを最小とする送信電力制御（電力配分）が行なわれるため、トータルの平均送信電力を最小とすることができる。
例えば、平均ＢＬＥＲ＝０．１として、従来例１，従来例２及び本実施形態による電力制御方式での送信電力の変化を図８に示す。１符号化単位を１０ｍｓとして、１符号化単位毎に送信電力を制御した場合、平均送信電力は、この図８では、従来例１（特性１０４）の場合で−０．５１ｄＢ、従来例２（特性１０５）の場合で−０．８０ｄＢ、本実施形態（特性１０６）の場合で−０．８２ｄＢとなっている。なお、符号１０７はフェージング係数の変化を示している。つまり、本実施形態の制御方式によれば、従来例１と比較して０．３１ｄＢ、従来例２と比較して０．０２ｄＢ、それぞれ送信電力の低減を図ることができている。

より詳細には、図８に示すように、０ｍｓから７９ｍｓの間のフェージング係数が大きな場合に、本実施形態による電力は、従来例２よりも大きくして、図９に示すようにＢＬＥＲを小さな値とし、８０ｍｓから９９ｍｓの間のフェージング係数が小さな環境では、小さな電力となり、図９に示すようにＢＬＥＲは大きな値となる。なお、図９はフェージング係数と送信電力が図７の場合のＢＬＥＲを表しており、この図９において、符号１０８が従来例１、符号１０９が従来例２、符号１１０が本実施形態の電力制御方式による特性をそれぞれ示している。

このように伝播環境が良いときに少し電力を大きくして特性を良くして、伝播環境が悪いときに電力を節約して多少特性を劣化させて、平均特性は同じに保ちながら平均送信電力を小さくすることができる。
（Ｂ１）第１変形例の説明
上述した例では、コードブロック単位で送信電力を決める手法を示したが、コードブロック内の送信電力を適切に制御することも可能である。前記（１）式を考慮すると、コードブロック内は良く知られる注水定理（図１２、図１３参照）に従う制御となる。なお、図１２は時間経過（ｍｓ）に対する伝播チャネル，雑音及び送信電力の変化を示す図で、符号３０１が伝播チャネルの変化、符号３０２が雑音の変化、符号３０３が送信電力の変化をそれぞれ示している。そして、図１３は図１２に示す雑音を伝播チャネルで除した値の変化を示す図で、曲線３０４を境界とした上部領域が送信電力を表している。即ち、任意の電力比を境界線とした場合に、前記上部領域のうち当該境界線と曲線３０４とで囲まれる領域で現される送信電力制御を行なうことで、最適な電力制御を実現することが可能となる。

コードブロック内についてもシンボル単位又は複数シンボル単位毎に制御を行なう場合の無線通信システムの構成例を図１０に示す。この図１０に示すシステムも、例えば、送信機（transmitter）１と受信機（receiver）２とをそなえて構成され、本例においても、それぞれ主要な機能に着目して概要的に示すと、送信機１は、既述のものとそれぞれ同様の、ターボ符号化部（turbo coder）１１，インターリーバ（interleaver）１２，変調部（modulator）１３，送信電力制御部（power controller）１４及び送信アンテナ１５をそなえるほか、送信電力計算部１６をそなえ、受信機２は、既述のものとそれぞれ同様の、受信アンテナ２１，同期検波部（coherent detector）２２，デインターリーバ（de-interleaver）２３，ターボ復号部（turbo decoder）２４，ＳＩＲ測定部（SIR mesure）２５，ＡＣ計算部（AC calculator）２６をそなえるほか、目標送信電力計算部（target transmit power calculator）２９をそなえて構成されている。なお、本例においても、送信機１は例えば無線基地局の送信装置、受信機２は移動端末の受信装置としてそれぞれ用いることができる。

ここで、送信機１において、送信電力計算部１６は、受信機２のＳＩＲ測定部２５で測定されたＳＩＲ及び目標送信電力計算部２９で計算された目標送信電力の通知を受けて、これらに基づいて送信電力を計算するものである。なお、ＳＩＲの受信機２から送信機１への伝達は絶対値でも変化量でもよい。
一方、受信機２において、目標送信電力計算部２９は、目標送信電力（ターゲット値）を計算するものである。ここで、コードブロック単位で電力制御する場合の前記（３）式は、下記（５）式で表される。

また、更に短い分割単位（シンボル単位あるいは複数シンボル単位）で電力制御した場合の前記（３）式は、下記（６）式で表される。

よって、図１１に示すように、目標送信電力計算部２９において、送信電力に対応するターゲット値Ａを下記（７）式により計算すると、送信機１の送信電力計算部１６において、下記（８）式により相対送信電力（Ｐ_m）を求めることができる。即ち、ターゲット値ＡからＳＩＲ測定部２５で測定されたＳＩＲの逆数を引き算した値が相対送信電力（Ｐ_m）となる。

つまり、本例において、ＡＣ計算部２６及び目標送信電力計算部２９から成るブロック２８は、送信機１の送信信号の受信状態に関する評価量ＡＣと誤り率（ＢＬＥＲ）との間に定義された、伝播環境に依存しない一定の関係に基づいて、送信電力制御のための送信制御情報を生成する送信制御情報生成手段として機能し、さらに、コードブロック内の送信電力を一定としてコードブロック単位間について、前記ＡＣとＢＬＥＲとの間に定義された一定の関係に基づいて送信電力を制御する、あるいは、コードブロックを複数の分割単位に分割し、当該分割単位間について、前記ＡＣとＢＬＥＲとの間に定義された一定の関係に基づいて送信電力を制御するようになっているのである。

また、目標送信電力計算部２９による計算結果の送信機１への伝達は、例えば、受信機２における図示しない送信系を用いて、シグナリングとして送信機１と無線通信等を行なうことで実現可能である。つまり、目標送信電力計算部２９は、無線通信等により上記計算結果を送信制御情報として送信機１へ通知する通知手段としての機能を兼ね備えていることになる。

なお、本例においても、上記ブロック２８は、送信機１側にそなえられていてもよく、受信機２のＳＩＲ測定部２５で測定されたＳＩＲを無線通信等によって受信機２から送信機１へ通知すれば、ＡＣ計算部２６は、通知されたＳＩＲを用いてＡＣを計算することが可能である。
以上のように、本変形例によれば、コードブロック間だけでなく、コードブロック内についても、ＡＣとＢＬＥＲとの間に定義された一定の関係に基づいて送信電力を制御することができるので、コードブロック内の送信電力も最適化して効率的な送信電力制御を実現することができる。

なお、図１４に、電力制御方式の違いによる相対平均送信（relative averaged transmitted）Eb/N0に対するＢＬＥＲ特性例を比較して示す。この図１４では、送信データビット数（送信ブロックサイズ）が３０００ビットで、フェージング周波数が約８０Ｈｚの環境での特性を示しており、(a)符号２０１はコードブロック内及びコードブロック間のそれぞれについて送信電力の最適化を行なった場合の特性、(b)符号２０２はコードブロック内送信電力一定でコードブロック間について送信電力の最適化を行なった場合の特性、(c)符号２０３は前記従来例２の送信電力制御〔コードブロック内送信電力一定でコードブロック間は前記（４）式一定〕を行なった場合の特性、(d)符号２０４は送信電力一定とした場合の特性をそれぞれ示している。

この図１４から、ＢＬＥＲ＝０．１で、上記(a)，(b)，(c)，(d)の順に、特性が良い（所要送信電力が低い）ことが分かる。そして、例えば、上記(b)の送信電力制御の場合、上記(c)の従来例に比べて、ＢＬＥＲ＝０．１で０．８ｄＢ程度特性（相対平均送信Eb/N0）が良くなっていることが理解される。
〔Ｃ〕第２実施形態の説明
本実施形態では、前記の（１）式及び（２）式を送信伝送レート制御に適用する。例えば図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に模式的に示すように、コードブロック当りのエネルギーが一定となるように送信電力を制御すると、シンボルあたりの電力はコードブロックあたりに送信するシンボル数（Ｍ）に反比例する。即ち、図１６（Ａ）に示すように、１シンボルあたりの電力をＰ、コードブロックあたりのシンボル数をＭとすると、コードブロックあたりのエネルギーＥはＥ＝Ｍ×Ｐ＝ＭＰとなるのに対し、図１６（Ｂ）に示すように、１シンボルあたりの電力を半分のＰ／２とすると、図１６（Ａ）の場合と同じコードブロックあたりのエネルギーＥ（＝ＭＰ）を得るには、コードブロックあたりのシンボル数は２倍の２Ｍとなる（Ｅ＝２Ｍ×Ｐ／２＝ＭＰ）。

したがって、前記（１）式のＡＣはシンボル数を増やすと減少し、前記（２）式の誤り率を大きくすることになる。よって、（シンボル数）×〔１−前記（２）式の誤り率ｆ（Ｐ）〕を最大とするシンボル数が存在し、このシンボル数に対応した情報ビット数を送信データビット数（送信データ量）とすることで、スループットを最大にできる。この送信レート制御を適用した無線通信システムの構成例を図１５に示す。

この図１５に示すシステムも、例えば、送信機（transmitter）１と受信機（receiver）２とをそなえて構成され、それぞれ主要な機能に着目して概要的に示すと、送信機１は、既述のものとそれぞれ同様の、ターボ符号化部（turbo coder）１１，インターリーバ（interleaver）１２，変調部（modulator）１３及び送信アンテナ１５をそなえるほか、データレート制御部（data rate controller）１０及びバッファ（data sequence buffer）１７をそなえ、受信機２は、既述のものとそれぞれ同様の、受信アンテナ２１，同期検波部（coherent detector）２２，デインターリーバ（de-interleaver）２３，ターボ復号部（turbo decoder）２４，ＳＩＲ測定部（SIR mesure）２５，ＡＣ計算部（AC calculator）２６をそなえるほか、送信データレート計算部（transmit data rate calculator）３０及びH-ARQデータ合成部（H-ARQ data combiner）３１をそなえて構成されている。なお、本例においても、送信機１は例えば無線基地局の送信装置、受信機２は移動端末の受信装置としてそれぞれ用いることができる。

ここで、送信機１において、データレート制御部１０は、ターボ符号化部１１へ供給する送信データ量を調整することにより送信データレートを制御するもので、本例では、受信機２の送信データレート計算部３０で計算された送信データレートの通知を受けることにより、当該送信データレートに従って送信データレート制御を行なうようになっている。なお、上記送信データレートの送信機１への伝達は、例えば、受信機２における図示しない送信系を用いて、シグナリングとして送信機１と無線通信等を行なうことで実現可能である。

また、バッファ１７は、ターボ符号化部１１によりターボ符号化された符号化データを、ハイブリッド自動再送制御（H-ARQ：Hybrid-Automatic Repeat reQuest）と呼ばれる再送制御に備えて、一時的に保持（バッファ）しておくもので、受信機２側で受信データを正しく復号できなかった場合に当該受信機２から送られてくる再送要求（NACK信号）に従ってその区間の送信データが当該バッファ１７から取り出されて再送されるようになっている。

一方、受信機２において、送信データレート計算部（送信レート決定部）３０は、ＡＣ計算部２６により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と前記（２）式のように定義された一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率、即ち、前記式（２）で表される誤り率ｆ（Ｐ）とに基づいて、送信データレート（送信データビット数）を決定して送信機１のデータレート制御部１０のための送信制御情報として生成するものである。

H-ARQデータ合成部３１は、受信データを保存しておき、正しく復号できなかった受信データと上記再送制御よって再送されてきた受信データとを合成するためのものである。
つまり、本例において、ＡＣ計算部２６及び送信データレート計算部３０から成るブロック２８は、送信機１の送信信号の受信状態に関する評価量Ｃ（Ｐ）と誤り率（ＢＬＥＲ）との間に定義された、伝播環境に依存しない一定の関係に基づいて、送信機１の送信信号の送信レートを制御するための送信制御情報を生成する送信制御情報制御手段としての機能を果たしている。

なお、送信データレート計算部３０による計算結果の送信機１（データレート制御部１０）への伝達についても、例えば、受信機２における図示しない送信系を用いて、シグナリングとして送信機１と無線通信等を行なうことで実現可能である。つまり、送信データレート計算部３０は、無線通信等により上記計算結果を送信制御情報として送信機１へ通知する通知手段としての機能を兼ね備えていることになる。

また、本例においても、上記ブロック２８は、送信機１側にそなえられていてもよく、受信機２のＳＩＲ測定部２５で測定されたＳＩＲを無線通信等によって受信機２から送信機１へ通知すれば、ＡＣ計算部２６は、通知されたＳＩＲを用いてＡＣを計算することが可能である。
上述のごとく構成されたシステムでは、送信機１において、送信データである情報データ列がターボ符号化部１１にてターボ符号化され、前記再送制御に備えてバッファ１７に一時的にバッファされた後、インターリーバ１２にてインターリーブされ、変調部１３にて変調されて、ある送信電力で送信アンテナ１５から送信される。

一方、受信機２では、受信アンテナ２１で受信された信号が同期検波部２２にて検出されて、デインターリーバ２３にてデインターリーブされた後、H-ARQデータ合成部３１にて当該受信データが再送データである場合には合成処理が施された上で、ターボ復号部２４にてターボ復号される。
また、同期検波部２２にて検出された受信信号からＳＩＲ測定部２５にてＳＩＲが測定され、その測定結果を基にＡＣがＡＣ計算部２６にて計算され、さらに、得られたＡＣを基に送信データレートが送信データレート計算部３０にて計算されて、送信機１のデータレート制御部１０に通知される。これにより、送信データレート制御部１０は、通知された送信データレートに従って次の送信データの送信データレートを適応的に変更する。

ここで、送信データレートを決めるには、例えば、相対的な送信データビット数Ｘ_iの上限下限を設定して適当なビット数で相対的な送信データビット数Ｘ_iを変化させ、ＢＬＥＲと当該送信データビット数Ｘ_iとの乗算値として求められる受信可能ビット数Ｙ_iを最大にする送信データビット数Ｘ_iを相対送信データビット数として決める方法が考えられる。

即ち、図１８に示すように、送信データレート計算部３０は、送信データビット数の最小値をＸ₀、最大値をＸ_N、変化させる送信データビット数をΔＸとして設定し（ステップＳ２１）、まず、ｉ＝０として（ステップＳ２２）、Ｘ_iを設定して（ステップＳ２３）、受信可能ビット数Ｙ_iを計算する（ステップＳ２４）。なお、受信可能ビット数Ｙ_iは、図１７に示すように、ＡＣ計算部２６における前記（２）式の誤り率（ＢＬＥＲ）と送信データビット数Ｘ_iとから求められる〔Ｙ_i＝（１−ＢＬＥＲ）×Ｘ_i〕。

そして、ｉを１つインクリメントするとともに、送信データビット数をビット数ΔＸだけ変化（増加）させた値を新しいＸ_iとして再設定して（Ｘ_i＝Ｘ_i-1＋ΔＸ；ステップＳ２５及びＳ２３）、新しいＸ_iを用いて受信可能ビット数Ｙ_i〔＝（１−ＢＬＥＲ）×Ｘ_i〕を計算する（ステップＳ２４）。
以上の処理をｉ＝Ｎとなるまで繰り返す（つまり、Ｎ＋１回のループ処理）ことで、Ｎ＋１個の受信可能ビット数Ｙ_iが得られる。なお、得られた各受信可能ビット数Ｙ_iは、例えば、それぞれ対応する送信データビット数Ｘ_iとともに図示しないメモリ等に順次記憶しておく。

その後、送信データレート計算部３０は、上記の各受信可能ビット数Ｙ_iの中から、最大の受信可能ビット数Ｙ_i0を探索し（ステップＳ２６）、当該受信可能ビット数Ｙ_i0に対応する送信データビット数Ｘ_i0を検出し（ステップＳ２７）、検出した送信データビット数Ｘ_i0を次の送信データビット数として決定する（ステップＳ２８）。
以上のようにして、〔シンボル数（送信データ量）〕×〔１−前記（２）式の誤り率ｆ（Ｐ）〕を最大とするシンボル数に対応した情報ビット数を送信データビット数とすることができ、受信機２への（つまり、ダウンリンクの）スループットを最大にできる。

なお、本例では、H-ARQを適用した無線通信システムを前提としているが、上述したデータレート制御は、再送制御を行なわない無線通信システムに対しても同様に適用可能である。
なお、本発明は、上述した実施形態に関わらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができることはいうまでもない。

以上詳述したように、本発明によれば、受信状態に関する評価量（ＡＣ）と誤り率（ＢＬＥＲ）との関係を明確化して、コードブロック間の電力制御方法（送信電力配分）を最適化することにより、効率的な電力制御あるいは送信レート制御を実現することができるので、無線通信技術分野に極めて有用と考えられる。

上記の目的を達成するために、本発明では、以下の無線通信システムにおける送信制御方法および同システムに用いられる受信機を用いることを特徴としている。即ち、
（１）本発明の無線通信システムにおける送信制御方法は、通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムにおいて、該受信機での該送信信号の受信状態に関する評価量と、受信電力品質から求められる符号ブロックの誤り率との間に伝播環境に依存しない符号ブロック単位の一定の関係を定義し、前記一定の関係に基づいて該送信機の該送信信号の送信電力を制御することを特徴としている。

（６）さらに、該送信信号の符号化単位を複数の分割単位に分割し、当該分割単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御するようにしてもよい。
（７）また、本発明の無線通信システムにおける送信制御方法は、通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムにおいて、該受信機での該送信信号の受信状態に関する評価量と、受信電力品質から求められる符号ブロックの誤り率との間に伝播環境に依存しない符号ブロック単位の一定の関係を定義し、前記一定の関係に基づいて該送信機の該送信信号の送信レートを制御することを特徴としている。

（１０）さらに、前記送信信号の送信データ量と（１−前記誤り率）との乗算値が最大となるように前記送信データ量を決定するようにしてもよい。
（１１）また、本発明の無線通信システムに用いられる受信機は、通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムに用いられる前記受信機であって、該送信信号の受信状態に関する評価量と、受信電力品質から求められる符号ブロックの誤り率との間に定義された、伝播環境に依存しない符号ブロック単位の一定の関係に基づいて、該送信機の該送信信号の送信電力を制御するための送信制御情報を生成する送信制御情報生成手段と、該送信制御情報生成手段により生成された該送信制御情報を該送信機へ通知する通知手段とをそなえたことを特徴としている。

（１７）また、本発明の無線通信システムにおける受信機は、通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムに用いられる前記受信機であって、該送信信号の受信状態に関する評価量と、受信電力品質から求められる符号ブロックの誤り率との間に定義された、伝播環境に依存しない符号ブロック単位の一定の関係に基づいて、該送信機の該送信信号の送信レートを制御するための送信制御情報を生成する送信制御情報生成手段と、該送信制御情報生成手段により生成された該送信制御情報を該送信機へ通知する通知手段とをそなえたことを特徴としている。

なお、本例では、H-ARQを適用した無線通信システムを前提としているが、上述したデータレート制御は、再送制御を行なわない無線通信システムに対しても同様に適用可能である。
また、本発明は、上述した実施形態に関わらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができることはいうまでもない。
〔Ｄ〕付記
（付記１）
通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムにおいて、
該受信機での該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に伝播環境に依存しない一定の関係を定義し、
前記一定の関係に基づいて該送信機の該送信信号の送信電力を制御することを特徴とする、無線通信システムにおける送信制御方法。
（付記２）
前記評価量として次式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信電力を制御することを特徴とする、付記１記載の無線通信システムにおける送信制御方法。

ただし、この式（Ａ）において、Ｐは送信電力、Ａは前記伝播環境における伝播路のチャネル値、Ｎは前記伝播環境における干渉及び雑音電力、αは定数、Ｍは前記送信信号の符号化単位のシンボル数または複数シンボルからなるブロック数をそれぞれ表す。
（付記３）
前記一定の関係として、前記の式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と次式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信電力を制御することを特徴とする、付記２記載の無線通信システムにおける送信制御方法。

ただし、この式（Ｂ）において、ａ ₀ ，ａ ₁ ，ａ ₂ はいずれも定数である。
（付記４）
前記の式（Ｂ）の電力Ｐによる微分値が一定となるように、前記送信電力を制御することを特徴とする、付記３記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
（付記５）
該送信信号の符号化単位内の送信電力を一定として、前記符号化単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御することを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
（付記６）
該送信信号の符号化単位を複数の分割単位に分割し、当該分割単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御することを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
（付記７）
通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムにおいて、
該受信機での該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に伝播環境に依存しない一定の関係を定義し、
前記一定の関係に基づいて該送信機の該送信信号の送信レートを制御することを特徴とする、無線通信システムにおける送信制御方法。
（付記８）
前記評価量として次式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信電力を制御することを特徴とする、付記７記載の無線通信システムにおける送信制御方法。

ただし、この式（Ａ）において、Ｐは送信電力、Ａは前記伝播環境における伝播路のチャネル値、Ｎは前記伝播環境における干渉及び雑音電力、αは定数、Ｍは前記送信信号の符号化単位のシンボル数または複数シンボルからなるブロック数をそれぞれ表す。
（付記９）
前記一定の関係として、前記の式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と次式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信レートを制御することを特徴とする、付記８記載の無線通信システムにおける送信制御方法。

ただし、この式（Ｂ）において、ａ ₀ ，ａ ₁ ，ａ ₂ はいずれも定数である。
（付記１０）
前記送信信号の送信データ量と（１−前記誤り率）との乗算値が最大となるように前記送信データ量を決定することを特徴とする、付記８又は９に記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
（付記１１）
通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムに用いられる前記受信機であって、
該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に定義された、伝播環境に依存しない一定の関係に基づいて、該送信機の該送信信号の送信電力を制御するための送信制御情報を生成する送信制御情報生成手段と、
該送信制御情報生成手段により生成された該送信制御情報を該送信機へ通知する通知手段とをそなえたことを特徴とする、無線通信システムに用いられる受信機。
（付記１２）
該送信制御情報生成手段が、
前記評価量として次式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）を計算する評価量計算部と、
該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信電力を決定して前記送信制御情報として生成する送信電力決定部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記１１記載の無線通信システムに用いられる受信機。

ただし、この式（Ａ）において、Ｐは送信電力、Ａは前記伝播環境における伝播路のチャネル値、Ｎは前記伝播環境における干渉及び雑音電力、αは定数、Ｍは前記送信信号の符号化単位のシンボル数または複数シンボルからなるブロック数をそれぞれ表す。
（付記１３）
該送信電力決定部が、
該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と次式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信電力を決定すべく構成されたことを特徴とする、付記１２記載の無線通信システムに用いられる受信機。

ただし、この式（Ｂ）において、ａ ₀ ，ａ ₁ ，ａ ₂ はいずれも定数である。
（付記１４）
該送信電力決定部が、
前記の式（Ｂ）の電力Ｐによる微分値が一定となるように、前記送信電力を決定すべく構成されたことを特徴とする、付記１３記載の無線通信システムに用いられる受信機。
（付記１５）
該送信制御情報生成手段が、
該送信信号の符号化単位内の送信電力を一定として、前記符号化単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御するための前記送信制御情報を生成すべく構成されたことを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の無線通信システムに用いられる受信機。
（付記１６）
該送信制御情報生成手段が、
該送信信号の符号化単位を複数の分割単位に分割し、当該分割単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御するための前記送信制御情報を生成すべく構成されたことを特徴とする、付記１１〜１４のいずれか１項に記載の無線通信システムに用いられる受信機。
（付記１７）
通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムに用いられる前記受信機であって、
該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に定義された、伝播環境に依存しない一定の関係に基づいて、該送信機の該送信信号の送信レートを制御するための送信制御情報を生成する送信制御情報生成手段と、
該送信制御情報生成手段により生成された該送信制御情報を該送信機へ通知する通知手段とをそなえたことを特徴とする、無線通信システムに用いられる受信機。
（付記１８）
該送信制御情報生成手段が、
前記評価量として次式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）を計算する評価量計算部と、
該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信レートを決定して前記送信制御情報として生成する送信レート決定部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記１７記載の無線通信システムに用いられる受信機。

ただし、この式（Ａ）において、Ｐは送信電力、Ａは前記伝播環境における伝播路のチャネル値、Ｎは前記伝播環境における干渉及び雑音電力、αは定数、Ｍは前記送信信号の符号化単位のシンボル数または複数シンボルからなるブロック数をそれぞれ表す。
（付記１９）
該送信レート決定部が、
該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と次式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信レートを決定すべく構成されたことを特徴とする、付記１８記載の無線通信システムに用いられる受信機。

ただし、この式（Ｂ）において、ａ ₀ ，ａ ₁ ，ａ ₂ はいずれも定数である。
（付記２０）
該送信レート決定部が、
前記送信信号の送信データ量と（１−前記誤り率）との乗算値が最大となるように前記送信データ量を決定すべく構成されたことを特徴とする、付記１９記載の無線通信システムに用いられる受信機。

Claims (20)

1. 通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムにおいて、
   該受信機での該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に伝播環境に依存しない一定の関係を定義し、
   前記一定の関係に基づいて該送信機の該送信信号の送信電力を制御することを特徴とする、無線通信システムにおける送信制御方法。
2. 前記評価量として次式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信電力を制御することを特徴とする、請求項１記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
   

   

   ただし、この式（Ａ）において、Ｐは送信電力、Ａは前記伝播環境における伝播路のチャネル値、Ｎは前記伝播環境における干渉及び雑音電力、αは定数、Ｍは前記送信信号の符号化単位のシンボル数または複数シンボルからなるブロック数をそれぞれ表す。
3. 前記一定の関係として、前記の式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と次式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信電力を制御することを特徴とする、請求項２記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
   

   

   ただし、この式（Ｂ）において、ａ₀，ａ₁，ａ₂はいずれも定数である。
4. 前記の式（Ｂ）の電力Ｐによる微分値が一定となるように、前記送信電力を制御することを特徴とする、請求項３記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
5. 該送信信号の符号化単位内の送信電力を一定として、前記符号化単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
6. 該送信信号の符号化単位を複数の分割単位に分割し、当該分割単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
7. 通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムにおいて、
   該受信機での該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に伝播環境に依存しない一定の関係を定義し、
   前記一定の関係に基づいて該送信機の該送信信号の送信レートを制御することを特徴とする、無線通信システムにおける送信制御方法。
8. 前記評価量として次式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信電力を制御することを特徴とする、請求項７記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
   

   

   ただし、この式（Ａ）において、Ｐは送信電力、Ａは前記伝播環境における伝播路のチャネル値、Ｎは前記伝播環境における干渉及び雑音電力、αは定数、Ｍは前記送信信号の符号化単位のシンボル数または複数シンボルからなるブロック数をそれぞれ表す。
9. 前記一定の関係として、前記の式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）と次式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信レートを制御することを特徴とする、請求項８記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
   

   

   ただし、この式（Ｂ）において、ａ₀，ａ₁，ａ₂はいずれも定数である。
10. 前記送信信号の送信データ量と（１−前記誤り率）との乗算値が最大となるように前記送信データ量を決定することを特徴とする、請求項８又は９に記載の無線通信システムにおける送信制御方法。
11. 通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムに用いられる前記受信機であって、
    該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に定義された、伝播環境に依存しない一定の関係に基づいて、該送信機の該送信信号の送信電力を制御するための送信制御情報を生成する送信制御情報生成手段と、
    該送信制御情報生成手段により生成された該送信制御情報を該送信機へ通知する通知手段とをそなえたことを特徴とする、無線通信システムに用いられる受信機。
12. 該送信制御情報生成手段が、
    前記評価量として次式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）を計算する評価量計算部と、
    該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信電力を決定して前記送信制御情報として生成する送信電力決定部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１１記載の無線通信システムに用いられる受信機。
    

    

    ただし、この式（Ａ）において、Ｐは送信電力、Ａは前記伝播環境における伝播路のチャネル値、Ｎは前記伝播環境における干渉及び雑音電力、αは定数、Ｍは前記送信信号の符号化単位のシンボル数または複数シンボルからなるブロック数をそれぞれ表す。
13. 該送信電力決定部が、
    該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と次式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信電力を決定すべく構成されたことを特徴とする、請求項１２記載の無線通信システムに用いられる受信機。
    

    

    ただし、この式（Ｂ）において、ａ₀，ａ₁，ａ₂はいずれも定数である。
14. 該送信電力決定部が、
    前記の式（Ｂ）の電力Ｐによる微分値が一定となるように、前記送信電力を決定すべく構成されたことを特徴とする、請求項１３記載の無線通信システムに用いられる受信機。
15. 該送信制御情報生成手段が、
    該送信信号の符号化単位内の送信電力を一定として、前記符号化単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御するための前記送信制御情報を生成すべく構成されたことを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の無線通信システムに用いられる受信機。
16. 該送信制御情報生成手段が、
    該送信信号の符号化単位を複数の分割単位に分割し、当該分割単位間について、前記一定の関係に基づいて前記送信電力を制御するための前記送信制御情報を生成すべく構成されたことを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の無線通信システムに用いられる受信機。
17. 通信容量が理論値に近い傾向となる誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を用いて送信信号を符号化して無線送信する送信機と、該送信機からの送信信号を受信する受信機とをそなえた無線通信システムに用いられる前記受信機であって、
    該送信信号の受信状態に関する評価量と誤り率との間に定義された、伝播環境に依存しない一定の関係に基づいて、該送信機の該送信信号の送信レートを制御するための送信制御情報を生成する送信制御情報生成手段と、
    該送信制御情報生成手段により生成された該送信制御情報を該送信機へ通知する通知手段とをそなえたことを特徴とする、無線通信システムに用いられる受信機。
18. 該送信制御情報生成手段が、
    前記評価量として次式（Ａ）で表される評価量Ｃ（Ｐ）を計算する評価量計算部と、
    該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と前記一定の関係における当該評価量Ｃ（Ｐ）に対する前記誤り率とに基づいて、前記送信レートを決定して前記送信制御情報として生成する送信レート決定部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１７記載の無線通信システムに用いられる受信機。
    

    

    ただし、この式（Ａ）において、Ｐは送信電力、Ａは前記伝播環境における伝播路のチャネル値、Ｎは前記伝播環境における干渉及び雑音電力、αは定数、Ｍは前記送信信号の符号化単位のシンボル数または複数シンボルからなるブロック数をそれぞれ表す。
19. 該送信レート決定部が、
    該評価量計算部により計算された評価量Ｃ（Ｐ）と次式（Ｂ）で表される誤り率ｆ（Ｐ）との関係に基づいて、前記送信レートを決定すべく構成されたことを特徴とする、請求項１８記載の無線通信システムに用いられる受信機。
    

    

    ただし、この式（Ｂ）において、ａ₀，ａ₁，ａ₂はいずれも定数である。
20. 該送信レート決定部が、
    前記送信信号の送信データ量と（１−前記誤り率）との乗算値が最大となるように前記送信データ量を決定すべく構成されたことを特徴とする、請求項１９記載の無線通信システムに用いられる受信機。
    
    

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