JPWO2008068803A1 - 基地局装置及び無線通信方法 - Google Patents

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Abstract

周波数利用効率を向上させ高速通信を実現する基地局装置及び移動端末を提供する。セルを形成しこのセル内に存在する移動端末と無線通信を行う基地局装置であって、当該セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調符号化の適用を決定する決定手段、移動端末からのパイロット信号に基づいてチャネル状態情報を推定する推定手段を備え、上記決定手段が、上記推定手段により推定されるチャネル状態情報に基づいて、移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用するか否かを決定する。また、上記決定手段は、上記所定領域外のセル領域に存在する移動端末との無線通信には送信電力制御の適用を決定する。

Description

本発明は、基地局装置及び移動端末に関し、特に基地局装置の形成するセル内において無線通信方式を切り替える手法に関する。
Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式を用いた移動通信システムでは、周波数利用効率の向上を図るため、セル間で同じ周波数帯域を用いる周波数繰り返し構成が採られる。このような周波数配置では、隣接セルへの干渉が大きくセル内のユーザ位置によって通信環境が大きく異なる。そこで、このような移動通信システムにおいて、送信電力制御（ＴＰＣ（Transmit Power Control））が適用される場合がある。
送信電力制御では、基地局と移動端末との間でパイロットシンボルに基づいて算出されるＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）値に対応する制御情報（ＴＰＣ制御ビット）がやりとりされることにより、基地局における各移動端末からの信号の受信電力が一定となるように制御される。
この送信電力制御には、インナループ制御とアウタループ制御とがある。インナループ制御は、送信局からのパイロットシンボルから算出されたＳＩＲ測定値とＳＩＲ目標値とが比較されることによりＴＰＣ制御ビット値が得られ、送信局がこのＴＰＣ制御ビット値に応じて送信信号の電力を制御するというものである。アウタループ制御は、ＲＮＣ（Radio Network Controller）と基地局との間のやりとりにより、ＳＩＲ目標値が所定の周期で適切な値に更新されるというものである。
一方で、Ｗ−ＣＤＭＡ方式を用いた移動通信システムにおいて、より高速な通信を実現するために、通信環境に応じて通信可能な符号化及び変調方式を動的に選択する適応変調符号化(ＡＭＣ（Adaptive Modulation and Coding）)方式の採用が検討されている。このＡＭＣ方式を用いた移動通信システムでは、セル内のいずれの場所に移動端末が存在する場合であっても、その存在する位置の通信環境に応じたＡＭＣが実行される。従って、ＡＭＣを実行するために必要な制御情報は、セル端まで確実に送信される必要がある。また、ＡＭＣの変調符号化方式セット（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）もセル端においても通信可能となるように用意する必要がある。
図２４は、移動端末２１１０と基地局２１１１との間のＡＭＣ実行のための通信シーケンスを示す図である。図２４では、まず、移動端末２１１０は、基地局２１１１へパイロット信号を送信する（Ｓ２１０１）。基地局２１１１は、このパイロット信号に基づいてチャネル状態（例えばＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise power Ratio）値）を推定する。基地局２１１１は、このＳＩＮＲを移動端末２１１０へ送信する（Ｓ２１０２）。このとき、基地局２１１１は、このＳＩＮＲに基づいて決定される移動端末２１１０のためのスケジューリング情報等を併せて送信する。
移動端末２１１０は、このスケジューリング情報により送信許可が与えられるまではユーザデータパケットを送信しない。移動端末２１１０は、送信許可が与えられると、そのＳＩＮＲ値、送信キューに入ったパケット情報量等を加味することにより、自身の通信環境に応じた変調フォーマット（符号化及び変調方式）を決定する。移動端末２１１０は、この変調フォーマットを基地局２１１１へ通知し（Ｓ２１０３）、この決定された変調フォーマットが適用されたパケット信号を送信する（Ｓ２１０４）。基地局２１１１は、この変調フォーマットが適用されたパケット信号の受信状況に応じて、ＡＣＫ若しくはＮＡＣＫを移動端末２１１０へ応答する（Ｓ２１０５）。なお、図２４は、移動端末から基地局への上りリンクに関する通信シーケンスを示すが、基地局から移動端末への下りリンクに関する場合も同様の通信シーケンスが実行される。
ところで、図２４に示される通信シーケンスにおいて、Ｓ２１０２及びＳ２１０３で送信される情報がＡＭＣ用の制御情報となっている。従って、ＡＭＣ方式を用いる場合には、このようなＡＭＣ用の制御情報を上りリンク及び下りリンクの双方においてやりとりする必要がある。
更に、このＡＭＣ用の制御情報はセルのエッジまで確実に送信される必要があるため、この制御情報データにＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎやＳｐｒｅａｄｉｎｇ等を施すことにより制御情報信号の利得を上げることが行われる。図２５は、ＡＭＣ用の制御情報の通信方法を示す図であり、セルのエッジでの特性保証をするためにＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＝１６が適用され、制御情報の通信領域として８０ビットの領域が確保された場合の例を示す。この例によれば、制御情報の通信領域のうち「ＣＢ」エリアには制御情報ビットが配置されその右隣りの「ＣＢ（Ｒ）」エリアにはその「ＣＢ」エリアにセットされる制御情報ビットの繰り返しデータが配置される。すなわち、図２５の例によれば、８０ビットの制御情報通信領域に対して５ビットの制御情報が送信可能である。このようにして、データ通信のために確保されている通信領域と略同じ比率でこの制御情報通信領域を確保する可能性がある。
その他、本願発明に関連する先行技術を開示する文献として以下の文献がある。
特開２００４−７２１５７号公報 特開２００３−３７５５４号公報
上述のように、ＡＭＣ方式を用いた従来の移動通信システムでは、データ通信を最適化することが目的でありながら、このＡＭＣ用の制御情報をセル端付近まで確実に伝送するためにユーザデータのための通信領域が圧迫されるという問題がある。この問題は、伝搬路変動が略同じの狭帯域で短時間のリソースブロック単位できめ細かくパケットスケジューリングやＡＭＣを実行しようとする場合に発生しやすいため、将来避けては通れない問題である。
本発明は、周波数利用効率を向上させ高速通信を実現する基地局装置及び移動端末を提供することを目的とする。
本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。即ち、本発明は、セルを形成しこのセル内に存在する移動端末と無線通信を行う基地局装置に関し、当該セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調符号化の適用を決定する決定手段を備えるというものである。
このような構成を実現するためには、上記基地局装置が、移動端末からのパイロット信号に基づいてチャネル状態情報を推定する推定手段を更に備え、上記決定手段が、上記推定手段により推定されるチャネル状態情報に基づいて、移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用するか否かを決定するようにしてもよい。例えば、チャネル状態が悪い移動端末（セル端付近に存在する移動端末）には適応変調符号化が適用されないようにすれば、セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調符号化の適用が決定されることになる。
このような構成を採ることにより、上記基地局装置が、適応変調符号化に利用される制御情報の冗長度を他の制御情報の冗長度よりも小さくする制御信号生成手段を更に備えるようにすることができる。冗長度には、例えば、対象情報の繰返し数、拡散率、符号化率等がある。
これにより、制御情報の冗長度を小さくすることでユーザデータの周波数利用率を上げることができ、ひいては、通信スループットを向上させることができる。
更に、上記基地局装置は、上記決定手段により適応変調符号化の適用が決定されなかった場合には、適応変調符号化に利用される制御情報の代わりにユーザデータを配置した通信フォーマットに変更するフォーマット変更手段を備えるようにしてもよい。
これによれば、制御情報自体の情報量を更に削減することができるため、ユーザデータの周波数利用率を更に上げることができる。
また、上記決定手段が、チャネル状態情報と対応するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）セットを有し、上記推定手段により推定されるチャネル状態情報がこのＭＣＳセットの有効値に該当する場合に、移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用することを決定するようにしてもよい。
本発明では、セル内の一部の所定の領域に関し適応変調符号化を適用させるため、セル内の全領域に適用させる場合に較べこのＭＣＳセットの有効範囲を狭くすることができる。すなわち、基地局装置自体が持つ、若しくは移動端末に通知するチャネル状態情報自体の情報量を小さくすることができる。
これにより、制御情報自体の情報量を更に削減することができるため、ユーザデータの周波数利用率を更に上げることができる。
このような構成を採る場合には、更に、上記決定手段が、このＭＣＳセットの有効値の範囲を変更する変更手段を有するようにしてもよい。
これにより、適応変調符号化を適用する領域をその基地局装置が配置される通信環境に応じて適応的に調整することが可能となり、適応変調符号化を適用する領域を適切に設定することができる。
また、上記基地局装置が、移動端末からの受信データの誤り判定を行う誤り判定手段と、この誤り判定手段による誤り判定結果を各移動端末についてそれぞれ逐次記録する記録手段とを更に備えるようにし、上記決定手段が、当該記録手段に記録される誤り判定結果に基づいて移動端末について取られた統計により、移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用するか否かを決定するようにしてもよい。
また、上記決定手段が、上記所定領域外のセル領域に存在する移動端末との無線通信には送信電力制御の適用を決定するようにしてもよい。
これにより、送信電力制御は適応変調符号化方式に比較して制御情報が少ないため、セル端付近までカバーするべくその制御情報の冗長度を考慮したとしてもユーザデータのための無線リソースが圧迫されることはない。
従って、この送信電力制御が適用される領域内では、適応変調符号化用の制御情報を削除することで周波数利用効率を向上させながら、更に一定通信レートを確保しつつ送信電力を低減することができる。さらには、隣接セルへ与える干渉量を低減することができる。
本発明は、上述の本発明に係る基地局装置と無線通信を行う移動端末、この基地局装置と移動端末とを有する移動通信システム、情報処理装置（コンピュータ）を本発明に係る基地局装置若しくは移動端末として機能させるプログラム、或いは、当該プログラムを記録した記録媒体としても実現可能である。
本発明によれば、周波数利用効率を向上させ高速通信を実現する基地局装置及び移動端末を提供することができる。
図１は第一実施形態における移動通信システムのシステム構成を示す図である。 図２は第一実施形態におけるＡＭＣ用の制御情報の通信方法を示す図である。 図３はＳＩＮＲ通知に用いられる情報としてＣＱＩ値が用いられる場合のＣＱＩ値とＭＣＳセットとの対応表を示す図である。 図４は第一実施形態における移動端末の送信局としての機能構成を示す図である。 図５は制御信号のフォーマットの例を示す図である。 図６は制御信号のフォーマットの例を示す図である。 図７は制御信号のフォーマットの例を示す図である。 図８は第一実施形態における基地局の受信局としての機能構成を示す図である。 図９は基地局と隣接基地局とが構成するセルを示す図である。 図１０は第一実施形態における基地局の通信方式（切り替えモード）決定の概略動作を示す図である。 図１１はモード切り替えの第１判断方法による動作例を示す図である。 図１２はモード切り替えの第２判断方法による動作例を示す図である。 図１３はモード切り替えの第２判断方法による動作例を示す図である。 図１４はモード切り替えの第３判断方法による動作例を示す図である。 図１５はＭＣＳセットの自動最適化の第１手法の動作例を示す図である。 図１６はＭＣＳセットの自動最適化の第２手法の動作例を示す図である。 図１７は従来システム及び第一実施形態における移動通信システムにおける通信特性（スループット）を示す図である。 図１８は従来システム及び第一実施形態における移動通信システムにおける通信特性（送信電力）を示す図である。 図１９は第一変形例における基地局の通信方式（切り替えモード）決定の概略動作を示す図である。 図２０は第二変形例における移動通信システムにおける通信特性（スループット）を示す図である。 図２１は第二実施形態における移動通信システムのシステム構成を示す図である。 図２２は第二実施形態におけるＣＱＩ値とＭＣＳセットとの対応表を示す図である。 図２３は第二実施形態における移動端末の送信局としての機能構成を示す図である。 図２４は移動端末と基地局との間のＡＭＣ実行のための通信シーケンスを示す図である。 図２５はＡＭＣ用の制御情報の通信方法を示す図である。
符号の説明
１、１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、２１１１ 基地局
２、３、２１１０ 移動端末
５ ＡＭＣエリア
６ ＴＰＣエリア
７ ＭＩＭＯエリア
４０１、４０２ 受信アンテナ
４０３、４０４ 受信部
４０５ 復調及び復号部
４０６ 選択部
４１０ 上位レイヤ機能部
４１１ スケジューラ
４１２ 送信パケットキュー
４１３ 適応レート制御部
４１４ 一定レート設定部
４１５ 符号化及び変調部
４１６、４１６−１、４１６−２ 電力調整部
４１７ 適応電力制御部
４１８、４１８−１、４１８−２ 送信部
４１９ 送信アンテナ
８０１ 送信アンテナ
８０２ 送信部
８０３ 送信電力制御設定部
８０４ ＳＩＮＲ通知部
８０５ 選択部
８０７ 適応レート制御部
８０８ 一定レート設定部
８１０ 上位レイヤ機能部
８１５ スケジューラ制御部
８１６ データ判定部
８２０ 復調及び復号部
８２１ フォーマット分離部
８２２ モード切替判定部
８２３ 閾値モニタ
８２５ ＳＩＮＲ推定部
８２６ チャネル推定部
８２７、８２８ 受信部
８２９、８３０ 受信アンテナ
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態における移動通信システムについてそれぞれ説明する。なお、以下に述べる各実施形態の構成はそれぞれ例示であり、本発明は以下の各実施形態の構成に限定されない。
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態における移動通信システムについて、以下に説明する。
〔システム構成〕
まず、第一実施形態における移動通信システムのシステム構成について、図１を用いて説明する。図１は、第一実施形態における移動通信システムのシステム構成を示すブロック図である。第一実施形態における移動通信システムは、複数の基地局（例えば、図１に示す基地局１）がそれぞれネットワーク（図示せず）により接続され、構成される。携帯電話等の移動端末２及び３は、最寄りの基地局１と無線通信することにより、本実施形態における移動通信システムと接続され、通話サービス等の通信サービスの提供を受ける。
〔第一実施形態の原理〕
第一実施形態における移動通信システムを構成する各装置の詳細機能について説明する前に、まず、第一実施形態における移動通信システムで実行される通信手法の概念について説明する。
基地局１は、図１に示されるように、自身の形成するセル内において、ＡＭＣを適用するエリア（以降、ＡＭＣエリアと表記する）５とＴＰＣを適用するエリア（以降、ＴＰＣエリアと表記する）６とを設ける。ＡＭＣエリア５内に存在する移動端末２と基地局１との通信においてはＡＭＣが利用され、ＴＰＣエリア６内に存在する移動端末３と基地局１との通信においてはＴＰＣが利用される。
基地局１は、個別制御チャネルを、ＡＭＣ及びＴＰＣ用の制御情報（以降、選択制御情報とも表記する）を配置する選択制御情報チャネルとそれ以外の制御情報（以降、一般制御情報とも表記する）を配置する一般制御情報チャネルとに区別して利用する。
基地局１及び移動端末２及び３は、図２に示されるように、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎを行わない方法でＡＭＣ用の制御情報を送信する。これにより、セル端付近の移動端末３ではこのＡＭＣ用の制御情報を受信することができないため、ＡＭＣエリア５は、セルの全領域よりも狭い基地局１周辺の領域に限定される。
図２は、従来手法の図２５に対応する第一実施形態におけるＡＭＣ用の制御情報の通信方法を示す図である。図２の通信方法によれば、図２５の通信方法の場合に較べ、制御情報の通信領域として７５ビットの領域が削減される。これにより、この削減された領域は、ユーザデータ通信領域として確保することができる。
更に、この通信方法によれば、相乗効果として、ＳＩＮＲ通知に用いられる情報の量を抑えることが可能となる。これは、セル端に対応するＭＣＳセットを設ける必要がないからである。図３は、ＳＩＮＲ通知に用いられる情報としてＣＱＩ（Channel Quality Indicator）値が用いられる場合のＣＱＩ値とＭＣＳセットとの対応表を示す図である。従来手法のようにセル端においてもＡＭＣを適用する場合にはセル端におけるＭＣＳセット及びそれに対応するＣＱＩ値を設ける必要があったが、第一実施形態によれば、そのようなセル端におけるＭＣＳセット及びＣＱＩ値を設ける必要がない。図３の例によればＣＱＩ伝送に必要な制御ビットを従来の６ビット（２6＝６４）から５ビット（２5＝３２）に削減することができる。なお、ＳＩＮＲ通知に用いられる情報としてＣＱＩ値以外の値が利用される場合においても同様である。
第一実施形態における移動通信システムでは、セル領域内のＡＭＣエリア５より外側のエリアには、ＴＰＣが利用される（ＴＰＣエリア６）。これによれば、従来方式のようにセル全体でＡＭＣを適用する場合に対し、このＴＰＣエリア内ではＳＩＮＲ通知を削減し周波数利用効率を向上させる事が可能である。更に、このＴＰＣエリア６において従来通りスケジューラを動作させ伝搬環境の良好な時間、周波数帯域、空間を選択することができれば、一定通信レートの条件下で送信電力を低減でき、隣接セルへ与える干渉量を低減することができる。
ＴＰＣエリア６においてもスケジューラを動作させる場合には、ＡＭＣで利用されるＳＩＮＲ通知情報の配置されていた通信領域を上位通信レイヤの機能部が通信フォーマットを変えることによりパケット通信等に流用することが可能となる。また、インナループ型のＴＰＣを行う場合には、受信側装置から送信側装置へ通知されるＴＰＣ制御ビットをこのＳＩＮＲ通知情報の配置されていた通信領域に配置するようにしてもよい。なお、本発明は、このＡＭＣエリア５より外側のエリアで利用される無線通信方式を限定するものではないため、ＴＰＣ以外の無線通信方式が利用されるようにしてもよい。
〔装置構成〕
以下、第一実施形態における移動通信システムを構成する各装置の詳細機能構成について説明する。なお、以下、説明の便宜のため、基地局１については受信局としての機能を中心に説明し、移動端末２及び３については送信局としての機能を中心に説明する。基地局１、移動端末２及び３はそれぞれ、送信局としての機能及び受信局としての機能の双方を備えるものとする。
〈移動端末〉
移動端末２及び３の機能構成について図４を用いて説明する。図４は、第一実施形態における移動端末の送信局としての機能構成を示すブロック図である。移動端末２及び３はそれぞれ図４に示す機能部を備えるものとし、以下の説明では移動端末２について代表して説明する。
移動端末２は、送信局として動作するための機能として、受信アンテナ４０１及び４０２、受信部４０３及び４０４、復調及び復号部４０５、選択部４０６、上位レイヤ機能部４１０、スケジューラ４１１、送信パケットキュー４１２、適応レート制御部４１３、一定レート設定部４１４、符号化及び変調部４１５、電力調整部４１６、適応電力制御部４１７、送信部４１８、送信アンテナ４１９等を備える。ハードウェア構成としては、上記機能部がそれぞれハードウェア回路で実現されるようにしてもよいし、メモリに記憶された制御プログラムがＣＰＵ（Central Processing Unit）にロードされ実行されることにより実現されるようにしてもよい。
受信部４０３は受信アンテナ４０１と接続され、受信部４０４は受信アンテナ４０２と接続される。受信部４０３及び４０４はそれぞれ接続される受信アンテナ４０１及び４０２で受信された基地局１からの制御信号（一般制御情報及び選択制御情報）を受けると、当該制御信号を周波数変換、アナログ／デジタル変換などの処理を施す。受信部４０３及び４０４は、これら所定の処理が施されたデジタルベースバンド信号を復調及び復号部４０５に送る。
復調及び復号部４０５は、受信部４０３及び４０４から制御信号を受けると、その制御信号を個別制御チャネルのための所定の方式で復調及び復号する。このとき制御信号が拡散変調されている場合には、復調及び復号部４０５は、ユーザ固有の制御チャネル用拡散コードにより逆拡散する。本発明は、この復調及び復号方式を限定するものではないため、利用される方式に適用可能な一般的な復調機能及び復号機能を有するようにすればよい。
図５、６及び７は、個別制御チャネルにより受信される制御信号のフォーマットの例をそれぞれ示す図である。基地局１からの制御信号は、その制御状態に応じて図５、６及び７のいずれかのフォーマットを持つ。この制御信号のフォーマットの詳細については後述する。復調及び復号部４０５は、受信された制御信号のうち、復調及び復号により得られた選択制御情報を選択部４０６に送り、同様に得られた一般制御情報及びこの選択制御情報を上位レイヤ機能部４１０に送る。
上位レイヤ機能部４１０は、一般制御情報のうちの切替指示を参照し、ＴＰＣを適用すべきか或いはＡＭＣを適用すべきかを判断する。上位レイヤ機能部４１０は、この通信方式及び選択制御情報チャネルの通信フォーマットを選択部４０６に通知する。また、上位レイヤ機能部４１０は、決定された通信方式を適応電力制御部４１７に送る。
また、上位レイヤ機能部４１０は、通信方式としてＴＰＣが選択されると、更に、スケジューラ４１１を動作させるか或いは一定の周波数帯域及びタイミングによるスケジューリングをするか若しくはそれの伝送レート等を決定する。上位レイヤ機能部４１０は、このように決定された情報をスケジューラ４１１へ送る。上位レイヤ機能部４１０は、例えば、選択制御情報にスケジューリング情報（図５及び６参照）が格納されている場合に、スケジューラ４１１を動作させると決定し、このスケジューリング情報をスケジューラ４１１へ通知する。
選択部４０６は、上位レイヤ機能部４１０から通知される通信方式及び通信フォーマットを受けると、その通信方式に基づいて、復調及び復号部４０５から送られる選択制御情報を取得する。選択部４０６は、通知された通信方式がＡＭＣである場合には、選択制御情報のうちＳＩＮＲ通知情報（図５参照）を得る。選択部４０６は、取得されたＳＩＮＲ通知情報をスケジューラ４１１に送る。
一方、選択部４０６は、通知された通信方式がＴＰＣの場合には、選択制御情報のうちＴＰＣ制御ビット（図６参照）を得る。なお、ＴＰＣとしてアウタループ制御のみが実装されている場合にはこのＴＰＣ制御ビットを参照しないようにしてもよい。選択部４０６は、取得されたＴＰＣ制御ビットを適応電力制御部４１７に送る。
スケジューラ４１１は、選択部４０６からＳＩＮＲ通知情報を受けると、ＡＭＣのための処理を行う。具体的には、スケジューラ４１１は、送信パケットキュー４１２から通知される蓄積された送信予定のパケット量とＳＩＮＲ通知情報とに基づいて適切な変調方式及び符号化方式を決定する。このスケジューラ４１１により決定される適切な変調方式及び符号化方式を適応変調レートと表記する場合もある。スケジューラ４１１は、決定された適応変調レートを適応レート制御部４１３に送る。なお、本発明は、このスケジューラ４１１による適応変調レートの決定方法を限定するものではなく一般的な決定方法であればよいため、詳細説明を省略する。また、スケジューラ４１１により決定される適応変調レートに関する情報は、上りリンクの制御情報として送信アンテナ４１９から送信される。
また、スケジューラ４１１は、上位レイヤ機能部４１０から通信方式（ＴＰＣ）、伝送レート等の通知を受けると、この通知された伝送レートに対応する変調方式及び符号化方式を決定する。スケジューラ４１１は、このように決定された変調方式及び符号化方式を一定レート設定部４１４に送る。
また、スケジューラ４１１は、上位レイヤ機能部４１０からスケジューリング情報を受けると、この情報に基づき、送信機会割り当てを決定する。スケジューラ４１１は、決定された割り当て機会に応じて、送信パケットキュー４１２へ所定データ量を読み出す指令を出す。
送信パケットキュー４１２は、スケジューラ４１１からの読み出し指令に応じて、同様に通知されるデータ量に相当する送信パケットを符号化及び変調部４１５に送る。
符号化及び変調部４１５は、送信パケットキュー４１２から送られた送信パケットデータに対し、適応レート制御部４１３若しくは一定レート設定部４１４から送られる変調方式及び符号化方式に基づいて、符号化及び変調を行う。符号化及び変調部４１５は、符号化及び変調された信号を電力調整部４１６へ送る。
適応電力制御部４１７は、上位レイヤ機能部４１０から通知される通信方式に応じた送信電力を決定する。具体的には、適応電力制御部４１７は、通知された通信方式がＡＭＣの場合には、送信電力を最大送信電力とすることを決定する。一方で、適応電力制御部４１７は、通知された通信方式がＴＰＣの場合には、選択部４０６から送られるＴＰＣ制御ビットに応じて送信電力の増減を行い、決定された送信電力を電力調整部４１６に送る。なお、通知された通信方式がＡＭＣの場合に、ＭＣＳセットによって送信電力低減を指定するようにしてもよい。このようなＭＣＳセットによる送信電力低減処理については従来手法を用いればよい。
電力調整部４１６は、符号化及び変調部４１５から送られる信号を適応電力制御部４１７から送られる送信電力に設定する。電力調整部４１６は、電力設定された信号を送信部４１８に送る。
送信部４１８は、電力調整部４１６から送られる信号に対して、デジタル／アナログ変換、周波数変換等を行い、送信信号を接続される送信アンテナ４１９から放射させる。なお、明記していないが、所定のパイロット信号は、一般的な方法でチャネル配置され、送信アンテナ４１９から随時送信される。
〈基地局〉
以下、基地局１の機能構成について図８を用いて説明する。図８は、第一実施形態における基地局１の受信局としての機能構成を示すブロック図である。
基地局１は、受信局として動作するための機能として、送信アンテナ８０１、送信部８０２、送信電力制御設定部８０３、ＳＩＮＲ通知部８０４、選択部８０５、適応レート制御部８０７、一定レート設定部８０８、上位レイヤ機能部８１０、スケジューラ制御部８１５、データ判定部８１６、復調及び復号部８２０、フォーマット分離部８２１、モード切替判定部８２２、閾値モニタ８２３、ＳＩＮＲ推定部８２５、チャネル推定部８２６、受信部８２７及び８２８、受信アンテナ８２９及び８３０等を備える。ハードウェア構成としては、上記機能部がそれぞれハードウェア回路で実現されるようにしてもよいし、メモリに記憶された制御プログラムがＣＰＵ（Central Processing Unit）にロードされ実行されることにより実現されるようにしてもよい。
受信部８２７は受信アンテナ８２９と接続され、受信部８２８は受信アンテナ８３０と接続される。受信部８２７及び８２８はそれぞれ接続される受信アンテナ８２９及び８３０で受信された移動端末２及び３からの信号を受けると、この受信信号に周波数変換、アナログ／デジタル変換などの処理を施す。受信部８２７及び８２８は、受信信号のうちパイロット信号をチャネル推定部８２６へ送り、それ以外の受信信号をフォーマット分離部８２１へ送る。
チャネル推定部８２６は、受信部８２７及び８２８から送られるパイロット信号に基づいて、送信元の移動端末２又は３と基地局１との間のチャネル推定値を算出する。本発明は、このチャネル推定方法を限定するものではないため、一般的なチャネル推定方法が実施されればよい。チャネル推定部８２６は、このチャネル推定値を復調及び復号部８２０、ＳＩＮＲ推定部８２５にそれぞれ送る。
フォーマット分離部８２１は、受信信号を受けると、上位レイヤ機能部８１０から通知される通信フォーマットにより、制御信号及びユーザデータ信号を分離する。このとき、送信元の移動端末との通信にＡＭＣが適用されている場合には、この制御信号にはその移動端末により選択された適応変調レートに関する情報が含まれる。一方、ＴＰＣが適用されている場合にはこの情報は含まれず、それの配置エリアにはユーザデータが含まれている。フォーマット分離部８２１は、分離された制御信号及びユーザデータ信号をスケジューラ制御部８１５、復調及び復号部８２０へそれぞれ送る。
スケジューラ制御部８１５は、上位レイヤ機能部８１０から通知されるスケジューラ情報に基づき、スケジューラが利用されている場合にはその送信元移動端末に関する割り当て領域（周波数帯域、タイミング）を復調及び復号部８２０に通知する。また、スケジューラ制御部８１５は、送信元移動端末に対しＡＭＣが適用されている場合には制御信号に含まれるその移動端末により選択された適応変調レートに関する情報を適応レート制御部８０７へ送る。
適応レート制御部８０７は、スケジューラ制御部８１５からのこの適応変調レートに関する情報を受ける。このとき、適応レート制御部８０７は、その送信元移動端末からの信号についてはＡＭＣ方式が適用されていることが選択部８０５から既に通知されている。従って、適応レート制御部８０７は、その送信元移動端末からの信号に関する通信方式と適応変調レートに関する情報とを復調及び復号部８２０へ通知する。
一定レート設定部８０８は、その送信元移動端末からの信号にＴＰＣ方式が適用されている場合には、選択部８０５からその送信元移動端末からの信号についてはＴＰＣ方式が適用されていること、及びＴＰＣの場合に適用される変調方式及び符号化方式に関する情報が既に通知されている。一定レート設定部８０８は、その送信元移動端末からの信号に関する通信方式と変調方式及び符号化方式に関する情報とを復調及び復号部８２０へ通知する。
復調及び復号部８２０は、スケジューラ制御部８１５から送られる割り当て領域、適応レート制御部８０７若しくは一定レート設定部８０８のいずれかにより通知される変調方式及び符号化方式により、ユーザデータ信号に対し復調及び復号処理を行う。このとき、復調及び復号部８２０は、チャネル推定部８２６から送られるチャネル情報を復調及び復号時の伝搬路変動補正に利用するようにしてもよい。このように復調及び復号されたユーザデータはデータ判定部８１６に送られる。
データ判定部８１６は、復号されたユーザデータに関し誤りなく受信されたかどうかを判定する。この判定には、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が利用される。データ判定部８１６は、誤りなく正常にデータが受信された（ＡＣＫ状態）か、誤りが発生し正しくデータが受信されなかった（ＮＡＣＫ状態）かを判定する。データ判定部８１６は、これらの結果をモード切替判定部８２２にフィードバックするようにしてもよい。データ判定部８１６は、ＡＣＫ状態と判定した場合には、そのユーザデータを他の機能部（図示せず）に送る。
ＳＩＮＲ推定部８２５は、チャネル推定部８２６から送られるチャネル推定値、既知パイロットシンボル等を用いてＳＩＮＲを推定する。本発明は、このＳＩＮＲの推定方法を限定するものではないため、一般的なＳＩＮＲ推定方法が実施されればよい。ＳＩＮＲ推定部８２５は、推定されたＳＩＮＲを閾値モニタ部８２３に送る。
閾値モニタ部８２３は、図３に示すＭＣＳセットを管理する。閾値モニタ部８２３は、ＳＩＮＲ推定部８２５から送られるＳＩＮＲに対応するＣＱＩを取得する。このとき、閾値モニタ部８２３は、例えばルックアップテーブル（図示せず）に格納されるＣＱＩとＳＩＮＲとの対応関係に基づいてこのＳＩＮＲに対応するＣＱＩを取得する。続いて、閾値モニタ部８２３は、ＭＣＳセットを参照することにより、取得された有効なＣＱＩ値が存在するか否かを判断する。図３の例によれば、閾値モニタ部８２３は、ＳＩＮＲに対応するＣＱＩが３１以下である場合には有効なＣＱＩが存在すると判断し、このＣＱＩが３２以上である場合には有効なＣＱＩが存在しないと判断する。
閾値モニタ部８２３は、上記ＣＱＩチェックの判断結果をモード切替判定部８２２に通知する。閾値モニタ部８２３は、有効なＣＱＩが存在すると判断した場合にはそのＣＱＩ値も同様にモード切替判定部８２２に通知する。
閾値モニタ部８２３は、更に、ＭＣＳセットを所定の情報（８２３−１）に基づいて最適化するような機能を持ってもよい。この機能について図９を用いて説明する。図９は、基地局１と隣接基地局１−１、１−２、１−３、１−４、１−５及び１−６とが構成するセルを示す図である。このセル構成の例では、基地局１にとって各隣接基地局はそれぞれ干渉局となる。例えば、基地局１の上位レイヤ機能部８１０が、隣接基地局１−１から１−６のＲｏＴ（Rise over Thermal）の情報を集め、閾値モニタ部８２３がこのＲｏＴ情報に基づいてＭＣＳセットの有効値の増減を決定する。具体的には、隣接基地局のうちＲｏＴが高い１以上の基地局が存在する場合にはＭＣＳの有効値を削り（図３の×を増やし）、逆に全ての基地局においてＲｏＴが少ない場合はＭＣＳの有効値を増やす（図３の×を減らす）。閾値モニタ部８２３によるこのＭＣＳセットの自動最適化方法の詳細については、動作例の項において述べることとする。
なお、ＲｏＴ値は、パイロット信号を受信してＳＩＮＲを算出する過程において取得されている（Ｉ＋Ｎ）と初期値Ｎとを比較することで算出される。隣接基地局は、このように算出されたＲｏＴ情報を隣接基地局へ通知するようにすればよい。
モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３における上記ＣＱＩチェックに基づいて、対象の移動端末との間で伝送される信号について通信方式を切り替える（モードを切り替える）べきか否かを判断する。モード切替判定部８２２は、対象の移動端末について現在適用されている通信方式を上位レイヤ機能部８１０から取得し、これを参照してモード切り替えを決定する。モード切替判定部８２２によるこのモード切り替え方法の詳細については、動作例の項において述べることとする。モード切替判定部８２２は、決定されたモード切り替え情報及びＣＱＩ値を上位レイヤ機能部８１０へ送る。
上位レイヤ機能部８１０は、各移動端末について適用されている通信方式（ＡＭＣかＴＰＣ）に関する情報をそれぞれ保持する。上位レイヤ機能部８１０は、この保持される情報を要求によりモード切替判定部８２２へ送る。また、上位レイヤ機能部８１０は、モード切替判定部８２２からモード切り替えが発生する旨の通知を受けると、対象の移動端末のための個別制御チャネルにより伝送される制御信号のモード切り替え後のフォーマット（図５、６及び７参照）を決定する。上位レイヤ機能部８１０は、決定されたモード切り替え後の制御信号のフォーマットをフォーマット分離部８２１へ通知する。
上位レイヤ機能部８１０は、ＴＰＣからＡＭＣへの切り替え発生時には、図５に示す制御信号フォーマットに変更する。このとき、上位レイヤ機能部８１０は、このＡＭＣへの切り替え発生を示す情報と共にモード切替判定部８２２から送られているＣＱＩ値を選択部８０５へ送る。なお、ＳＩＮＲ通知情報として送信される情報はＣＱＩに限られず、ＳＩＮＲ値そのものを送信するようにしてもよい。
また、上位レイヤ機能部８１０は、ＡＭＣからＴＰＣへの切り替え時には、図６又は７に示す制御信号フォーマットに変更する。このとき、上位レイヤ機能部８１０は、図５におけるＳＩＮＲ通知部であったエリアをユーザデータエリアとして決定するようにしてもよい。スケジューリングが実行されない場合には選択制御情報のスケジューリング情報部は削除されるようにしてもよい（図７参照）。上位レイヤ機能部８１０は、このＴＰＣへの切り替え発生を示す情報と共に送信機会割り当てに関するスケジューリング情報及びＴＰＣ制御ビット等を選択部８０５へ送る。このスケジューリング情報は、スケジューラ制御部８１５へも送られる。
また、上位レイヤ機能部８１０は、通信方式の切り替えが発生する旨の通知を受けると、対象の移動端末との間でシグナリングによる通信フォーマットの切り替え認識を行うようにしてもよい。これによれば、対象の移動端末は、そのシグナリング完了後は、新たなフォーマットによる通信を実行することができるようになる
選択部８０５は、上位レイヤ機能部８１０から受けた切り替え情報に基づいて、ＡＭＣへの切り替え時にはＣＱＩ値をＳＩＮＲ通知部８０４へ送り、対象の移動端末に関しＡＭＣが適用されることを適応レート制御部８０７に通知する。一方、選択部８０５は、ＴＰＣへの切り替え時にはＴＰＣ制御ビット及びスケジューリング情報を送信電力制御設定部８０３へ送り、ＴＰＣ時に適用される一定の変調方式及び符号化方式に関する情報を一定レート設定部８０８へ通知する。
ＳＩＮＲ通知部８０４は、選択部８０５からＣＱＩ値を受けると、その移動端末への制御情報における一般制御情報の切替指示部にＡＭＣへの切り替えフラグを設定し、選択制御情報のＳＩＮＲ通知部にＣＱＩ値を設定し、スケジューリング情報部には送信機会割り当て情報を設定する。なお、スケジューリングが実行されない場合には選択制御情報のスケジューリング情報部は削除されるようにしてもよい。
送信電力制御設定部８０３は、選択部８０５からスケジューリング情報及びＴＰＣ制御ビットを受けると、その移動端末への制御情報における一般制御情報の切替指示部にＴＰＣへの切り替えフラグを設定し、選択制御情報にＴＰＣ制御ビットを設定し、スケジューリング情報部には割り当て情報を設定する。
送信部８０２は、このように生成された制御信号に対して、デジタル／アナログ変換、周波数変換等を行い、生成された送信信号を接続される送信アンテナ８０１から放射させる。
〔動作例〕
以下、モード切替判定部８２２によるモード切り替え動作及び閾値モニタ部８２３によるＭＣＳセットの自動最適化の動作についてそれぞれ説明する。
これらの動作例について説明する前に、まず、第一実施形態における基地局１の通信方式（切り替えモード）決定の概略動作について図１０を用いて説明する。図１０は、第一実施形態における基地局１の通信方式（切り替えモード）決定の概略動作を示すフローチャートである。
受信アンテナ８２９及び８３０により受信された移動端末からの信号が受信部８２７及び８２８により所定の信号処理が施される。これにより得られたその移動端末からのパイロット信号からチャネル推定部８２６により得られるチャネル推定値等を用いてＳＩＮＲ推定部８２５がＳＩＮＲを推定する。第一実施形態における基地局１はこのＳＩＮＲを用いて切り替えモードを以下のように決定する。
閾値モニタ部８２３が、ＳＩＮＲ推定部８２５から送られるＳＩＮＲに対応するＣＱＩを取得する（Ｓ１０１）。閾値モニタ部８２３は、ＭＣＳセットを参照することにより、このＣＱＩが有効なＣＱＩ値であるか否かを確認する（Ｓ１０２）。閾値モニタ部８２３は、このＣＱＩチェックの結果をモード切替判定部８２２に通知する。
モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３からこのＣＱＩチェック結果を受けると共に、このＣＱＩの対象移動端末の現在適用されている通信方式に関する情報を上位レイヤ機能部８１０から取得する。モード切替判定部８２２は、このＣＱＩチェックの結果及び現在の通信方式に基づき、モード切り替えを決定する（Ｓ１０３）。モード切替判定部８２２は、決定されたモード切り替え情報を上位レイヤ機能部８１０へ送る。
モード切替判定部８２２から送られるモード切り替え情報によりモード切り替えが発生しないと判断される場合には（Ｓ１０３；ＮＯ）、その移動端末との通信に現在使用されている通信フォーマットがそのまま継続使用される（Ｓ１０８）。
一方、モード切り替えが発生すると判断されている場合には（Ｓ１０３；ＹＥＳ）、対象の移動端末のための個別制御チャネルにより伝送される制御信号のモード切り替え後の通信フォーマットを決定する（Ｓ１０４）（図５、６及び７参照）。上位レイヤ機能部８１０は、モード切り替え後の通信フォーマットを決定すると、その移動端末との間でシグナリングにより通信モード切り替えを認識し合う（Ｓ１０５）。それ以降、その移動端末との間で伝送される通信フォーマットは切り替え後の通信フォーマットとなる（Ｓ１０６及びＳ１０７）。
ここで、モード切替判定部８２２によるモード切り替え動作の詳細について図１１、１２、１３及び１４を用いてそれぞれ説明する。モード切替判定部８２２によるモード切り替えの判断方法には３つの方法がある。図１１は第１判断方法による動作を示し、図１２及び１３は第２判断方法による動作を示し、図１４は第３判断方法による動作を示すフローチャートである。
第１判断方法では、モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３によるＣＱＩチェックの結果及びＣＱＩ値を受けると、以下のようにモード切り替えを判断する。
モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として対応する有効なＣＱＩ値が存在すると判断されている場合には（Ｓ１１１；ＹＥＳ）、その移動端末との通信にＡＭＣ方式を適用することを決定する（Ｓ１１２）。逆に、モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として対応する有効なＣＱＩ値が存在しないと判断されている場合には（Ｓ１１１；ＮＯ）、その移動端末との通信にＴＰＣ方式を適用することを決定する（Ｓ１１３）。
モード切替判定部８２２は、この決定された通信方式と対象の移動端末の現在適用されている通信方式に関する情報とを比較してモード切り替えが発生するか否かを判定する（Ｓ１１４）。モード切替判定部８２２は、決定された通信方式と現在の通信方式とが異なる場合にモード切り替えが発生すると判定し（Ｓ１１４；ＹＥＳ）、モード切り替え情報を上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１１５）。一方、決定された通信方式と現在の通信方式とが同じ場合にモード切り替えが発生しないと判定し（Ｓ１１４；ＮＯ）、モード切り替え情報を上位レイヤ機能部８１０へ送らない。そして、モード切替判定部８２２は、決定された通信方式がＡＭＣである場合にはＣＱＩ値を上位レイヤ機能部８１０へ送り（Ｓ１１７）、ＴＰＣである場合にはＴＰＣ制御ビットを上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１１８）。
第２判断方法では、モード切替判定部８２２は、各移動端末について過去ｎ回のＣＱＩチェックの結果をそれぞれ保持し、この過去ｎ回のＣＱＩチェックの結果の統計に基づいてモード切り替えを判断する。まず、モード切替判定部８２２は、上位レイヤ機能部８１０から対象の移動端末の現在適用されている通信方式に関する情報を受けると、その現在の通信方式に応じて判断手法を切り替える（Ｓ１２１）。
モード切替判定部８２２は、現在の通信方式がＡＭＣである場合には以下のようにモード切り替えを判断する（Ｓ１２１；ＡＭＣ）。
モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として有効なＣＱＩ値が存在しないと判断されている場合には（Ｓ１２２；ＮＯ）、今回のＣＱＩチェックの結果を含め過去ｎ回のＣＱＩチェックの結果の統計を取る（Ｓ１２５）。これにより、モード切替判定部８２２は、有効なＣＱＩ値が存在しないとｍ回以上判断されている場合に（Ｓ１２５；ＹＥＳ）、その移動端末との通信をＡＭＣ方式からＴＰＣ方式へモード切り替えを行うことを決定する（Ｓ１２７）。モード切替判定部８２２は、モード切り替え情報とＴＰＣ制御ビットとを上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１２８）。
一方、モード切替判定部８２２は、有効なＣＱＩ値が存在しないとｍ回以上判断されていない場合に（Ｓ１２５；ＮＯ）、その移動端末との通信にＡＭＣ方式を継続適用することを決定する（Ｓ１２３）。この場合、モード切替判定部８２２は、上位レイヤ機能部８１０へ送るＣＱＩ値をＭＣＳセットの最低レベルの値（図３のＣＱＩ＝６３）に設定する（Ｓ１２６）。モード切替判定部８２２は、ＭＣＳセットの最低レベルの値に設定されたＣＱＩ値を上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１２４）。
また、モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として有効なＣＱＩ値が存在すると判断されている場合にも（Ｓ１２２；ＹＥＳ）同様に、その移動端末との通信にＡＭＣ方式を継続適用することを決定する（Ｓ１２３）。この場合には、モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３から送られるＣＱＩ値を上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１２４）。
次に、モード切替判定部８２２は、現在の通信方式がＴＰＣである場合には以下のようにモード切り替えを判断する（Ｓ１２１；ＴＰＣ）。
モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として有効なＣＱＩ値が存在すると判断されている場合には（Ｓ１３１；ＹＥＳ）、今回のＣＱＩチェックの結果を含め過去ｎ回のＣＱＩチェックの結果の統計を取る（Ｓ１３５）。これにより、モード切替判定部８２２は、有効なＣＱＩ値が存在しないとｍ回以上判断されていない場合に（Ｓ１２５；ＮＯ）、その移動端末との通信をＴＰＣ方式からＡＭＣ方式へモード切り替えを行うことを決定する（Ｓ１３６）。この場合、モード切替判定部８２２は、モード切り替え情報とＣＱＩ情報とを上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１３７）。
一方、モード切替判定部８２２は、有効なＣＱＩ値が存在しないとｍ回以上判断されている場合に（Ｓ１２５；ＹＥＳ）、その移動端末との通信にＴＰＣ方式を継続適用することを決定する（Ｓ１３２）。また、モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として有効なＣＱＩ値が存在しないと判断されている場合にも（Ｓ１３１；ＮＯ）同様に、その移動端末との通信にＴＰＣ方式を継続適用することを決定する（Ｓ１３２）。この場合には、モード切替判定部８２２は、ＴＰＣ制御ビットを上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１３３）。
なお、図１２及び１３のフローチャートでは、モード切り替えを判定するために１つの統計閾値ｍが利用される場合について示しているが、現在適用されている通信方式によってこの統計閾値が切り替るようにしてもよい。例えば、現在適用されている通信方式がＡＭＣの場合には有効なＣＱＩ値が存在しない回数がｍ回以上か否かが判断され、現在適用されている通信方式がＴＰＣの場合には有効なＣＱＩ値が存在しない回数がｐ（ｐ＜ｍ）回以上か否かが判断されるようにしてもよい。
第３判断方法では、モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３からはＣＱＩ値のみを受け（Ｓ１０１）、データ判定部８１６からデータ判定結果を受け（Ｓ１４１）、以下のようにモード切り替えを判定する。第３判断方法では、モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３からのＣＱＩチェック結果を利用しない。この第３判断方法は、現在適用されている通信方式がＡＭＣの場合で動作する。
モード切替判定部８２２は、各移動端末について過去ｎ回のデータ判定結果をそれぞれ保持する。そして、モード切替判定部８２２は、今回のデータ判定結果を含め過去ｎ回のデータ判定結果の統計を取る（Ｓ１４２）。これにより、モード切替判定部８２２は、ＡＣＫ状態（受信データ正常）とｍ回以上判定されていない場合に（Ｓ１４２；ＮＯ）、その移動端末との通信をＡＭＣからＴＰＣ方式へモード切り替えを行うべきと判定する（Ｓ１４４）。モード切替判定部８２２は、モード切り替え情報とＴＰＣ制御ビットを上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１４５）。
一方、モード切替判定部８２２は、ＡＣＫ状態（受信データ正常）とｍ回以上判定されている場合に（Ｓ１４２；ＹＥＳ）、その移動端末との通信にＡＭＣ方式を継続適用することを決定する（Ｓ１４６）。モード切替判定部８２２は、ＣＱＩ値を上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１４７）。
次に、閾値モニタ部８２３によるＭＣＳセットの自動最適化の動作について図１５及び１６を用いて説明する。閾値モニタ部８２３によるＭＣＳセットの自動最適化の手法には２つの方法がある。図１５は、閾値モニタ部８２３によるＭＣＳセットの自動最適化の第１手法の動作を示すフローチャートであり、図１６は、閾値モニタ部８２３によるＭＣＳセットの自動最適化の第２手法の動作を示すフローチャートである。
ＭＣＳセットの第１手法による自動最適化は、以下のように実行される。
基地局１の上位レイヤ機能部８１０は、各隣接基地局（図９の例における基地局１−１から１−６）からＲｏＴ（Rise over Thermal）情報をそれぞれ収集する（Ｓ１５１）。上位レイヤ機能部８１０は、収集された各ＲｏＴ情報をそれぞれ閾値モニタ部８２３に送る。
閾値モニタ部８２３は、取得された各隣接基地局のＲｏＴ情報のうちのいずれか１つのＲｏＴが所定の閾値Ａ以上であるか否かを判断する（Ｓ１５２）。閾値モニタ部８２３は、いずれか１つのＲｏＴが所定の閾値Ａ以上であると判断すると（Ｓ１５２；ＹＥＳ）、ＭＣＳセット内の有効ＣＱＩ値を削る（Ｓ１５５）。具体的には、図３に示されるＭＣＳセットの低レベルのレコード（ＣＱＩ値が大きいレコード）から所定の数レコード分を無効化する（Ｓ１５５）。この無効化する所定のレコード数はメモリ等に調整可能に保持されるようにしてもよい。
一方、取得された各隣接基地局のＲｏＴ情報のうちのいずれも所定の閾値Ａ以上でないと判断されると（Ｓ１５２；ＮＯ）、閾値モニタ部８２３は、全てのＲｏＴ情報が閾値Ｂ以下であるか否かを判断する（Ｓ１５３）。閾値モニタ部８２３は、全てのＲｏＴ情報が閾値Ｂ以下であると判断すると（Ｓ１５３；ＹＥＳ）、ＭＣＳセット内の有効ＣＱＩ値を増やす（Ｓ１５６）。具体的には、図３に示されるＭＣＳセットの無効化されているレコードのうち高レベルのレコード（ＣＱＩ値が小さいレコード）から所定の数レコード分を有効化する（Ｓ１５６）。この有効化する所定のレコード数はメモリ等に調整可能に保持されるようにしてもよい。
閾値モニタ部８２３は、全てのＲｏＴ情報が閾値Ｂ以下でないと判断すると（Ｓ１５３；ＮＯ）、ＭＣＳセットの更新を行わない（Ｓ１５７）。なお、有効ＣＱＩ値を削るとは、ＡＭＣモードにて使用できる最低送信レートを高めることでＡＭＣモードからＴＰＣモードへ遷移させ、送信電力制御により干渉低減を図るものである。反対に、有効ＣＱＩ値を増やすとは、ＡＭＣモードにて使用できる最低送信レートを低めることでＴＰＣモードからＡＭＣモードへ遷移させ、システムスループット増大を図るものである。
次に、ＭＣＳセットの第２手法による自動最適化の動作について説明する。
基地局１の上位レイヤ機能部８１０は、自局内の各移動端末に関するＳＩＮＲ値の統計情報を用いてＭＣＳセットの自動最適化を行う。上位レイヤ機能部８１０は、自局内の各移動端末に関するＳＩＮＲ値のうち高品質の上位Ｘ（％）に対してＡＭＣ方式が適用されるように設定する（Ｓ１６１）。上位レイヤ機能部８１０は、システムスループットを目標値に近づけるようにこの割合値Ｘ（％）を決定する。
上位レイヤ機能部８１０は、各ユーザの伝搬情報を統計的に処理しているスケジューラ（図示せず）に対し、ＳＩＮＲ累積分布を計算させる（Ｓ１６２）。上位レイヤ機能部８１０は、計算された累積分布の品質上位Ｘ（％）をＡＭＣエリアとするために、品質上位Ｘ（％）の閾値となるＳＩＮＲ値αを算出する（Ｓ１６３）。上位レイヤ機能部８１０は、このＳＩＮＲ値αを閾値モニタ部８２３に送る。
閾値モニタ部８２３は、このＳＩＮＲ値αに対応する閾値ＣＱＩを取得し、ＭＣＳセットのその閾値ＣＱＩより品質の悪いレコードを無効化する。これにより、その閾値ＣＱＩ以下の移動端末との通信には、ＴＰＣ方式が利用される。
なお、上位レイヤ機能部８１０により設定される割合値Ｘ（％）は、周辺基地局との間でトラヒック状況等をやりとりすることにより決定されるようにしてもよい。この場合、例えば、トラヒックが集中している基地局の割合値Ｘが高く設定され、トラヒックが集中していない基地局の割合値Ｘが低く設定されるように制御される。
〈第一実施形態の作用及び効果〕
ここで、上述した第一実施形態における移動通信システムの作用及び効果について述べる。
第一実施形態における移動通信システムを構成する各基地局では、ＡＭＣ用及びＴＰＣ用の制御情報（選択制御情報）を配置する選択制御情報チャネルとそれ以外の制御情報を配置する一般制御情報チャネルとに区別して個別制御チャネルを構成する。本実施形態における基地局１は、このＡＭＣ用の制御情報（ＳＩＮＲ通知）についてＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎを行わないで送信することによりＡＭＣエリアをセルの全領域よりも狭い領域に設定する。これは、ＴＰＣ等の他の通信方式に比べＡＭＣ用の制御情報は情報量が大きくなるからである。
これにより、ＡＭＣ用の制御情報量を削減することができ、その削減された領域をユーザデータ送信に利用すれば、ユーザデータ送信のための無線リソースを有効に利用することができる。また、ＭＣＳセットをセル端までカバーさせる必要がないため、ＡＭＣ用の制御情報ビット自体を小さくすることができる。
従って、第一実施形態によれば、周波数利用効率を向上させつつＡＭＣを適用することができるため高速通信を実現することができる。
また、本実施形態における基地局１では、セル領域内のＡＭＣエリア以外の領域にはＴＰＣが適用される。ＴＰＣは、ＡＭＣに比較して制御情報が少ないため、セル端付近までカバーするべくＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ等を施したとしても制御情報が多量になることは考え難い。
これにより、このＴＰＣエリア内では、ＡＭＣ用の制御情報を削除することで周波数利用効率を向上させながら、更に一定通信レートを確保しつつ送信電力を低減することができる。これにより、隣接セルへ与える干渉量を低減することができる。
本実施形態における基地局１では、自局内の移動端末がＡＭＣエリアに存在するか否かを判断するために、その移動端末から送信されるパイロット信号から推定されるＳＩＮＲ値が有効なＣＱＩ値に対応するか否かがＭＣＳセットを参照することにより判定される。
これにより、移動端末がＡＭＣ用の制御情報を正常受信できない程度の伝搬環境に存在する場合には、ＡＭＣ方式が適用されない。すなわち、自局内の各移動端末に関し、存在するエリア（ＡＭＣかＴＰＣ）をそれぞれ適切に判断することができる。
図１７及び１８は、従来システム及び第一実施形態における移動通信システムにおける通信特性（スループット及び送信電力）を示すグラフである。図１７及び１８では、実線が本実施形態における移動通信システムの通信特性を示し、破線が従来システムの通信特性を示している。
図１７によれば、ＡＭＣ用制御情報を削減しユーザデータの送信割合を大きくすることができるため、ＡＭＣエリアにおいて従来システムよりも本実施形態のシステムのほうがスループットを向上できる。また、ＴＰＣエリアではＡＭＣが適用されないので従来例に比べスループットは低下するが、ＡＭＣ用の制御情報を削減しかつＴＰＣによる隣接セルへの干渉量低減を図ることができるため、セル端付近では従来システムよりも本実施形態のシステムのほうがスループットは向上する。
図１８によれば、従来システムではＡＭＣがセルの全領域で適用されるため、送信電力は略一定となるが、本実施形態のシステムではＴＰＣエリアにおいて送信電力を低減させることができる。
〔第一変形例〕
上述の第一実施形態における基地局１では、図１０の動作例に示すように、上位レイヤ機能部８１０が、モード切り替えの発生を検知すると、対象の移動端末のための個別制御チャネルにより伝送されるモード切り替え後の制御信号の通信フォーマットを決定し、その移動端末との間でシグナリングにより通信モード切り替えを認識し合うという通信シーケンスが実行されていた。すなわち、第一実施形態における移動通信システムでは、シグナリングにより通信モード切り替えが認識されるまでは、切替え前の通信方式により通信が継続されていた。
以下に述べる第一変形例では、シグナリングにより通信モード切り替えが認識される前に、一時的な措置としてＴＰＣ方式へ強制的に切り替えを開始する。この第一変形例によれば、即座に適切な通信方式への切り替えを実施し干渉抑圧を実現することができる。なお、この第一変形例は、ＡＭＣエリアからＴＰＣエリアへの切り替え時に好適な手法である。図１９は、第一変形例における基地局１の通信方式（切り替えモード）決定の概略動作を示すフローチャートである。
図１９に示されるように、上位レイヤ機能部８１０は、モード切り替えが発生すると判断されている場合には（Ｓ１０３；ＹＥＳ）、暫定ＴＰＣ通信モードへ移行する旨を制御信号により対象移動端末へ通知する（Ｓ１９１）。この通知は、図５、６及び７に示される制御信号の所定の箇所にその旨を示すビットを設けることにより実現するようにしてもよい。
この暫定ＴＰＣ通信モードでの通信フォーマット（変調方式、符号化方式等）は基地局及び移動端末において既知とする。これにより、上記通知を受けた移動端末は、以降、その既知の通信フォーマットを用いてＴＰＣ通信を行う（Ｓ１９２）。基地局１の上位レイヤ機能部８１０は、この暫定ＴＰＣ通信モードでの通信中に、上述の第一実施形態のようにモード切り替え後の適切な通信フォーマットを決定し（Ｓ１０４）、適用されるように（Ｓ１０６、Ｓ１０７）制御する。
〔第二変形例〕
上述の第一実施形態における移動端末２及び３では、通信方式がＴＰＣに決定された場合には一定レート設定部４１４に一定の変調方式及び符号化方式が送られ、符号化及び変調部４１５がこれらに応じて変調及び符号化を実行していた。
第二変形例では、基地局１がＴＰＣエリアにおいても適応的に通信レートを調整する。第二変形例における基地局１は、ターゲット電力を設定しておき、送信電力がターゲット電力よりも十分低い場合は上位レイヤ機能部８１０を介して通信レートを増加させ、送信電力がターゲット電力よりも十分高い場合は上位レイヤ機能部８１０を介して通信レートを減少させる制御を行う。
図２０は、第二変形例における移動通信システムにおける通信特性（スループット）を示すグラフである。第一実施形態では図１７に示されるようにＴＰＣエリアでは従来システムにスループットで劣っていた領域を、第二変形例では通信レート変換とＴＰＣを組み合わせることによりスループットの向上を図ることができる。
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態における移動通信システムについて以下に説明する。上述の第一実施形態における基地局１は、基地局近辺にＡＭＣエリアを設け、その外側にＴＰＣエリアを設けていた。第二実施形態における基地局１は、ＡＭＣエリアの内側に更にＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）を実行するエリア（以降、ＭＩＭＯエリアと表記する）を設ける。以下、第一実施形態と異なる装置及び機能部についてのみ説明するものとし、第一実施形態と同様のものについては説明を省略する。
〔システム構成及び原理〕
図２１は、第二実施形態における移動通信システムのシステム構成を示すブロック図である。第二実施形態における移動通信システムは、第一実施形態と同様のシステム構成を持つ。但し、基地局１は、図２１に示されるように、自信の形成するセル内においてＭＩＭＯエリア７を設けることにおいて、第一実施形態のそれとは異なる。
第二実施形態における基地局１は、図２２に示すＭＣＳセットを管理する。品質レベルの高いＣＱＩには、ＭＩＭＯエリアが適用される。図２２の例では、２ストリームのＭＩＭＯを示すが、本発明はこのストリーム数を限定するものではない。また、有効なＣＱＩ値は、第一実施形態において利用されるＭＣＳセット（図３参照）と同様に３１までに設定されているが、第二実施形態ではＡＭＣエリアを広げて有効なＣＱＩ値を増やすようにしてもよい。この場合には、ＡＭＣ用の制御情報（ＳＩＮＲ通知）に適用されるＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎを大きくすればよい。
〔装置構成〕
第二実施形態における移動通信システムでは、送信局としての移動端末に関する機能が第一実施形態とは異なる。以下、第二実施形態における移動端末の機能構成について第一実施形態とは異なる機能を中心に説明する。なお、第一実施形態と同様の機能部については説明を省略する。
〈移動端末〉
図２３は、第二実施形態における送信局としての移動端末２及び３の機能構成を示している。第一実施形態における移動端末と異なるのは、２つのＭＩＭＯストリームが設けられており、これにより電力調整部、送信部及び送信アンテナがそれぞれ２つ設けられていることである。
復調及び符号部４０５から出力される制御情報（ＳＩＮＲ通知情報）に基づいてＭＩＭＯ通信を行うべきことが上位レイヤ機能部４１０若しくはスケジューラ４１１により決定される。例えば、ＳＩＮＲ通知情報が高い通信品質を示している場合で送信パケットキュー４１２に多量にパケットが蓄積されている場合に、ＭＩＭＯ多重通信が選択される。このとき、送信パケットキュー４１２からは２ストリーム分の送信パケットが読み出され、各ＭＩＭＯストリームに対応して適応変調符号化が実行される。このようにして得られた各ストリームの信号は、各電力調整部４１６−１及び４１６−２で最大電力にそれぞれ設定され、各送信部４１８−１及び４１８−２において無線周波数にそれぞれアップコンバートされた後に各送信アンテナ４１９−１及び４１９−２から放射される。
〈第二実施形態の作用及び効果〕
上述した第二実施形態における移動通信システムでは、通信状態が良好な領域においてはＭＩＭＯ多重通信が適用される。これにより、基地局１の近辺ではＡＭＣが適用されかつＭＩＭＯ多重通信が適用されるため、第一実施形態に較べてより高速通信が実現される。
本発明は、基地局装置及び移動端末に関し、特に基地局装置の形成するセル内において無線通信方式を切り替える手法に関する。
Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式を用いた移動通信シス
テムでは、周波数利用効率の向上を図るため、セル間で同じ周波数帯域を用いる周波数繰り返し構成が採られる。このような周波数配置では、隣接セルへの干渉が大きくセル内のユーザ位置によって通信環境が大きく異なる。そこで、このような移動通信システムにおいて、送信電力制御（ＴＰＣ（Transmit Power Control））が適用される場合がある。
送信電力制御では、基地局と移動端末との間でパイロットシンボルに基づいて算出されるＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）値に対応する制御情報（ＴＰＣ制御ビット）がやりとりされることにより、基地局における各移動端末からの信号の受信電力が一定となるように制御される。
この送信電力制御には、インナループ制御とアウタループ制御とがある。インナループ制御は、送信局からのパイロットシンボルから算出されたＳＩＲ測定値とＳＩＲ目標値とが比較されることによりＴＰＣ制御ビット値が得られ、送信局がこのＴＰＣ制御ビット値に応じて送信信号の電力を制御するというものである。アウタループ制御は、ＲＮＣ（Radio Network Controller）と基地局との間のやりとりにより、ＳＩＲ目標値が所定の周期で適切な値に更新されるというものである。
一方で、Ｗ−ＣＤＭＡ方式を用いた移動通信システムにおいて、より高速な通信を実現するために、通信環境に応じて通信可能な符号化及び変調方式を動的に選択する適応変調符号化(ＡＭＣ（Adaptive Modulation and Coding）)方式の採用が検討されている。このＡＭＣ方式を用いた移動通信システムでは、セル内のいずれの場所に移動端末が存在する場合であっても、その存在する位置の通信環境に応じたＡＭＣが実行される。従って、ＡＭＣを実行するために必要な制御情報は、セル端まで確実に送信される必要がある。また、ＡＭＣの変調符号化方式セット（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）もセル端においても通信可能となるように用意する必要がある。
図２４は、移動端末２１１０と基地局２１１１との間のＡＭＣ実行のための通信シーケンスを示す図である。図２４では、まず、移動端末２１１０は、基地局２１１１へパイロット信号を送信する（Ｓ２１０１）。基地局２１１１は、このパイロット信号に基づいてチャネル状態（例えばＳＩＮＲ（Signal-to-Interference and Noise power Ratio）値）を推定する。基地局２１１１は、このＳＩＮＲを移動端末２１１０へ送信する（Ｓ２１０２）。このとき、基地局２１１１は、このＳＩＮＲに基づいて決定される移動端末２１１０のためのスケジューリング情報等を併せて送信する。
移動端末２１１０は、このスケジューリング情報により送信許可が与えられるまではユーザデータパケットを送信しない。移動端末２１１０は、送信許可が与えられると、そのＳＩＮＲ値、送信キューに入ったパケット情報量等を加味することにより、自身の通信環境に応じた変調フォーマット（符号化及び変調方式）を決定する。移動端末２１１０は、この変調フォーマットを基地局２１１１へ通知し（Ｓ２１０３）、この決定された変調フォーマットが適用されたパケット信号を送信する（Ｓ２１０４）。基地局２１１１は、この変調フォーマットが適用されたパケット信号の受信状況に応じて、ＡＣＫ若しくはＮＡＣＫを移動端末２１１０へ応答する（Ｓ２１０５）。なお、図２４は、移動端末から基地局への上りリンクに関する通信シーケンスを示すが、基地局から移動端末への下りリンクに関する場合も同様の通信シーケンスが実行される。
ところで、図２４に示される通信シーケンスにおいて、Ｓ２１０２及びＳ２１０３で送信される情報がＡＭＣ用の制御情報となっている。従って、ＡＭＣ方式を用いる場合には、このようなＡＭＣ用の制御情報を上りリンク及び下りリンクの双方においてやりとりする必要がある。
更に、このＡＭＣ用の制御情報はセルのエッジまで確実に送信される必要があるため、この制御情報データにＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎやＳｐｒｅａｄｉｎｇ等を施すことにより制御情報信号の利得を上げることが行われる。図２５は、ＡＭＣ用の制御情報の通信方法を示す図であり、セルのエッジでの特性保証をするためにＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＝１６が適用され、制御情報の通信領域として８０ビットの領域が確保された場合の例を示す。この例によれば、制御情報の通信領域のうち「ＣＢ」エリアには制御情報ビットが配置されその右隣りの「ＣＢ（Ｒ）」エリアにはその「ＣＢ」エリアにセットされる制御情報ビットの繰り返しデータが配置される。すなわち、図２５の例によれば、８０ビットの制御情報通信領域に対して５ビットの制御情報が送信可能である。このようにして、データ通信のために確保されている通信領域と略同じ比率でこの制御情報通信領域を確保する可能性がある。
その他、本願発明に関連する先行技術を開示する文献として以下の文献がある。
特開２００４−７２１５７号公報 特開２００３−３７５５４号公報
上述のように、ＡＭＣ方式を用いた従来の移動通信システムでは、データ通信を最適化することが目的でありながら、このＡＭＣ用の制御情報をセル端付近まで確実に伝送するためにユーザデータのための通信領域が圧迫されるという問題がある。この問題は、伝搬路変動が略同じの狭帯域で短時間のリソースブロック単位できめ細かくパケットスケジューリングやＡＭＣを実行しようとする場合に発生しやすいため、将来避けては通れない問題である。
本発明は、周波数利用効率を向上させ高速通信を実現する基地局装置及び移動端末を提供することを目的とする。
本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。即ち、本発明は、セルを形成しこのセル内に存在する移動端末と無線通信を行う基地局装置に関し、当該セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調符号化の適用を決定する決定手段を備えるというものである。
このような構成を実現するためには、上記基地局装置が、移動端末からのパイロット信号に基づいてチャネル状態情報を推定する推定手段を更に備え、上記決定手段が、上記推定手段により推定されるチャネル状態情報に基づいて、移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用するか否かを決定するようにしてもよい。例えば、チャネル状態が悪い移動端末（セル端付近に存在する移動端末）には適応変調符号化が適用されないようにすれば、セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調符号化の適用が決定されることになる。
このような構成を採ることにより、上記基地局装置が、適応変調符号化に利用される制御情報の冗長度を他の制御情報の冗長度よりも小さくする制御信号生成手段を更に備えるようにすることができる。冗長度には、例えば、対象情報の繰返し数、拡散率、符号化率等がある。
これにより、制御情報の冗長度を小さくすることでユーザデータの周波数利用率を上げることができ、ひいては、通信スループットを向上させることができる。
更に、上記基地局装置は、上記決定手段により適応変調符号化の適用が決定されなかった場合には、適応変調符号化に利用される制御情報の代わりにユーザデータを配置した通信フォーマットに変更するフォーマット変更手段を備えるようにしてもよい。
これによれば、制御情報自体の情報量を更に削減することができるため、ユーザデータの周波数利用率を更に上げることができる。
また、上記決定手段が、チャネル状態情報と対応するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）セットを有し、上記推定手段により推定されるチャネル状態情報がこのＭＣＳセットの有効値に該当する場合に、移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用することを決定するようにしてもよい。
本発明では、セル内の一部の所定の領域に関し適応変調符号化を適用させるため、セル内の全領域に適用させる場合に較べこのＭＣＳセットの有効範囲を狭くすることができる。すなわち、基地局装置自体が持つ、若しくは移動端末に通知するチャネル状態情報自体の情報量を小さくすることができる。
これにより、制御情報自体の情報量を更に削減することができるため、ユーザデータの周波数利用率を更に上げることができる。
このような構成を採る場合には、更に、上記決定手段が、このＭＣＳセットの有効値の範囲を変更する変更手段を有するようにしてもよい。
これにより、適応変調符号化を適用する領域をその基地局装置が配置される通信環境に応じて適応的に調整することが可能となり、適応変調符号化を適用する領域を適切に設定することができる。
また、上記基地局装置が、移動端末からの受信データの誤り判定を行う誤り判定手段と、この誤り判定手段による誤り判定結果を各移動端末についてそれぞれ逐次記録する記録手段とを更に備えるようにし、上記決定手段が、当該記録手段に記録される誤り判定結果に基づいて移動端末について取られた統計により、移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用するか否かを決定するようにしてもよい。
また、上記決定手段が、上記所定領域外のセル領域に存在する移動端末との無線通信には送信電力制御の適用を決定するようにしてもよい。
これにより、送信電力制御は適応変調符号化方式に比較して制御情報が少ないため、セル端付近までカバーするべくその制御情報の冗長度を考慮したとしてもユーザデータのための無線リソースが圧迫されることはない。
従って、この送信電力制御が適用される領域内では、適応変調符号化用の制御情報を削除することで周波数利用効率を向上させながら、更に一定通信レートを確保しつつ送信電力を低減することができる。さらには、隣接セルへ与える干渉量を低減することができる。
本発明は、上述の本発明に係る基地局装置と無線通信を行う移動端末、この基地局装置と移動端末とを有する移動通信システム、情報処理装置（コンピュータ）を本発明に係る
基地局装置若しくは移動端末として機能させるプログラム、或いは、当該プログラムを記録した記録媒体としても実現可能である。
本発明によれば、周波数利用効率を向上させ高速通信を実現する基地局装置及び移動端末を提供することができる。
図１は第一実施形態における移動通信システムのシステム構成を示す図である。 図２は第一実施形態におけるＡＭＣ用の制御情報の通信方法を示す図である。 図３はＳＩＮＲ通知に用いられる情報としてＣＱＩ値が用いられる場合のＣＱＩ値とＭＣＳセットとの対応表を示す図である。 図４は第一実施形態における移動端末の送信局としての機能構成を示す図である。 図５は制御信号のフォーマットの例を示す図である。 図６は制御信号のフォーマットの例を示す図である。 図７は制御信号のフォーマットの例を示す図である。 図８は第一実施形態における基地局の受信局としての機能構成を示す図である。 図９は基地局と隣接基地局とが構成するセルを示す図である。 図１０は第一実施形態における基地局の通信方式（切り替えモード）決定の概略動作を示す図である。 図１１はモード切り替えの第１判断方法による動作例を示す図である。 図１２はモード切り替えの第２判断方法による動作例を示す図である。 図１３はモード切り替えの第２判断方法による動作例を示す図である。 図１４はモード切り替えの第３判断方法による動作例を示す図である。 図１５はＭＣＳセットの自動最適化の第１手法の動作例を示す図である。 図１６はＭＣＳセットの自動最適化の第２手法の動作例を示す図である。 図１７は従来システム及び第一実施形態における移動通信システムにおける通信特性（スループット）を示す図である。 図１８は従来システム及び第一実施形態における移動通信システムにおける通信特性（送信電力）を示す図である。 図１９は第一変形例における基地局の通信方式（切り替えモード）決定の概略動作を示す図である。 図２０は第二変形例における移動通信システムにおける通信特性（スループット）を示す図である。 図２１は第二実施形態における移動通信システムのシステム構成を示す図である。 図２２は第二実施形態におけるＣＱＩ値とＭＣＳセットとの対応表を示す図である。 図２３は第二実施形態における移動端末の送信局としての機能構成を示す図である。 図２４は移動端末と基地局との間のＡＭＣ実行のための通信シーケンスを示す図である。 図２５はＡＭＣ用の制御情報の通信方法を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態における移動通信システムについてそれぞ
れ説明する。なお、以下に述べる各実施形態の構成はそれぞれ例示であり、本発明は以下の各実施形態の構成に限定されない。
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態における移動通信システムについて、以下に説明する。
〔システム構成〕
まず、第一実施形態における移動通信システムのシステム構成について、図１を用いて説明する。図１は、第一実施形態における移動通信システムのシステム構成を示すブロック図である。第一実施形態における移動通信システムは、複数の基地局（例えば、図１に示す基地局１）がそれぞれネットワーク（図示せず）により接続され、構成される。携帯電話等の移動端末２及び３は、最寄りの基地局１と無線通信することにより、本実施形態における移動通信システムと接続され、通話サービス等の通信サービスの提供を受ける。
〔第一実施形態の原理〕
第一実施形態における移動通信システムを構成する各装置の詳細機能について説明する前に、まず、第一実施形態における移動通信システムで実行される通信手法の概念について説明する。
基地局１は、図１に示されるように、自身の形成するセル内において、ＡＭＣを適用するエリア（以降、ＡＭＣエリアと表記する）５とＴＰＣを適用するエリア（以降、ＴＰＣエリアと表記する）６とを設ける。ＡＭＣエリア５内に存在する移動端末２と基地局１との通信においてはＡＭＣが利用され、ＴＰＣエリア６内に存在する移動端末３と基地局１との通信においてはＴＰＣが利用される。
基地局１は、個別制御チャネルを、ＡＭＣ及びＴＰＣ用の制御情報（以降、選択制御情報とも表記する）を配置する選択制御情報チャネルとそれ以外の制御情報（以降、一般制御情報とも表記する）を配置する一般制御情報チャネルとに区別して利用する。
基地局１及び移動端末２及び３は、図２に示されるように、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎを行わない方法でＡＭＣ用の制御情報を送信する。これにより、セル端付近の移動端末３ではこのＡＭＣ用の制御情報を受信することができないため、ＡＭＣエリア５は、セルの全領域よりも狭い基地局１周辺の領域に限定される。
図２は、従来手法の図２５に対応する第一実施形態におけるＡＭＣ用の制御情報の通信方法を示す図である。図２の通信方法によれば、図２５の通信方法の場合に較べ、制御情報の通信領域として７５ビットの領域が削減される。これにより、この削減された領域は、ユーザデータ通信領域として確保することができる。
更に、この通信方法によれば、相乗効果として、ＳＩＮＲ通知に用いられる情報の量を抑えることが可能となる。これは、セル端に対応するＭＣＳセットを設ける必要がないからである。図３は、ＳＩＮＲ通知に用いられる情報としてＣＱＩ（Channel Quality Indicator）値が用いられる場合のＣＱＩ値とＭＣＳセットとの対応表を示す図である。従来
手法のようにセル端においてもＡＭＣを適用する場合にはセル端におけるＭＣＳセット及びそれに対応するＣＱＩ値を設ける必要があったが、第一実施形態によれば、そのようなセル端におけるＭＣＳセット及びＣＱＩ値を設ける必要がない。図３の例によればＣＱＩ伝送に必要な制御ビットを従来の６ビット（２6＝６４）から５ビット（２5＝３２）に削減することができる。なお、ＳＩＮＲ通知に用いられる情報としてＣＱＩ値以外の値が利用される場合においても同様である。
第一実施形態における移動通信システムでは、セル領域内のＡＭＣエリア５より外側のエリアには、ＴＰＣが利用される（ＴＰＣエリア６）。これによれば、従来方式のようにセル全体でＡＭＣを適用する場合に対し、このＴＰＣエリア内ではＳＩＮＲ通知を削減し周波数利用効率を向上させる事が可能である。更に、このＴＰＣエリア６において従来通りスケジューラを動作させ伝搬環境の良好な時間、周波数帯域、空間を選択することができれば、一定通信レートの条件下で送信電力を低減でき、隣接セルへ与える干渉量を低減することができる。
ＴＰＣエリア６においてもスケジューラを動作させる場合には、ＡＭＣで利用されるＳＩＮＲ通知情報の配置されていた通信領域を上位通信レイヤの機能部が通信フォーマットを変えることによりパケット通信等に流用することが可能となる。また、インナループ型のＴＰＣを行う場合には、受信側装置から送信側装置へ通知されるＴＰＣ制御ビットをこのＳＩＮＲ通知情報の配置されていた通信領域に配置するようにしてもよい。なお、本発明は、このＡＭＣエリア５より外側のエリアで利用される無線通信方式を限定するものではないため、ＴＰＣ以外の無線通信方式が利用されるようにしてもよい。
〔装置構成〕
以下、第一実施形態における移動通信システムを構成する各装置の詳細機能構成について説明する。なお、以下、説明の便宜のため、基地局１については受信局としての機能を中心に説明し、移動端末２及び３については送信局としての機能を中心に説明する。基地局１、移動端末２及び３はそれぞれ、送信局としての機能及び受信局としての機能の双方を備えるものとする。
〈移動端末〉
移動端末２及び３の機能構成について図４を用いて説明する。図４は、第一実施形態における移動端末の送信局としての機能構成を示すブロック図である。移動端末２及び３はそれぞれ図４に示す機能部を備えるものとし、以下の説明では移動端末２について代表して説明する。
移動端末２は、送信局として動作するための機能として、受信アンテナ４０１及び４０２、受信部４０３及び４０４、復調及び復号部４０５、選択部４０６、上位レイヤ機能部４１０、スケジューラ４１１、送信パケットキュー４１２、適応レート制御部４１３、一定レート設定部４１４、符号化及び変調部４１５、電力調整部４１６、適応電力制御部４１７、送信部４１８、送信アンテナ４１９等を備える。ハードウェア構成としては、上記機能部がそれぞれハードウェア回路で実現されるようにしてもよいし、メモリに記憶された制御プログラムがＣＰＵ（Central Processing Unit）にロードされ実行されることに
より実現されるようにしてもよい。
受信部４０３は受信アンテナ４０１と接続され、受信部４０４は受信アンテナ４０２と接続される。受信部４０３及び４０４はそれぞれ接続される受信アンテナ４０１及び４０２で受信された基地局１からの制御信号（一般制御情報及び選択制御情報）を受けると、当該制御信号を周波数変換、アナログ／デジタル変換などの処理を施す。受信部４０３及び４０４は、これら所定の処理が施されたデジタルベースバンド信号を復調及び復号部４０５に送る。
復調及び復号部４０５は、受信部４０３及び４０４から制御信号を受けると、その制御信号を個別制御チャネルのための所定の方式で復調及び復号する。このとき制御信号が拡散変調されている場合には、復調及び復号部４０５は、ユーザ固有の制御チャネル用拡散コードにより逆拡散する。本発明は、この復調及び復号方式を限定するものではないため、利用される方式に適用可能な一般的な復調機能及び復号機能を有するようにすればよい
。
図５、６及び７は、個別制御チャネルにより受信される制御信号のフォーマットの例をそれぞれ示す図である。基地局１からの制御信号は、その制御状態に応じて図５、６及び７のいずれかのフォーマットを持つ。この制御信号のフォーマットの詳細については後述する。復調及び復号部４０５は、受信された制御信号のうち、復調及び復号により得られた選択制御情報を選択部４０６に送り、同様に得られた一般制御情報及びこの選択制御情報を上位レイヤ機能部４１０に送る。
上位レイヤ機能部４１０は、一般制御情報のうちの切替指示を参照し、ＴＰＣを適用すべきか或いはＡＭＣを適用すべきかを判断する。上位レイヤ機能部４１０は、この通信方式及び選択制御情報チャネルの通信フォーマットを選択部４０６に通知する。また、上位レイヤ機能部４１０は、決定された通信方式を適応電力制御部４１７に送る。
また、上位レイヤ機能部４１０は、通信方式としてＴＰＣが選択されると、更に、スケジューラ４１１を動作させるか或いは一定の周波数帯域及びタイミングによるスケジューリングをするか若しくはそれの伝送レート等を決定する。上位レイヤ機能部４１０は、このように決定された情報をスケジューラ４１１へ送る。上位レイヤ機能部４１０は、例えば、選択制御情報にスケジューリング情報（図５及び６参照）が格納されている場合に、スケジューラ４１１を動作させると決定し、このスケジューリング情報をスケジューラ４１１へ通知する。
選択部４０６は、上位レイヤ機能部４１０から通知される通信方式及び通信フォーマットを受けると、その通信方式に基づいて、復調及び復号部４０５から送られる選択制御情報を取得する。選択部４０６は、通知された通信方式がＡＭＣである場合には、選択制御情報のうちＳＩＮＲ通知情報（図５参照）を得る。選択部４０６は、取得されたＳＩＮＲ通知情報をスケジューラ４１１に送る。
一方、選択部４０６は、通知された通信方式がＴＰＣの場合には、選択制御情報のうちＴＰＣ制御ビット（図６参照）を得る。なお、ＴＰＣとしてアウタループ制御のみが実装されている場合にはこのＴＰＣ制御ビットを参照しないようにしてもよい。選択部４０６は、取得されたＴＰＣ制御ビットを適応電力制御部４１７に送る。
スケジューラ４１１は、選択部４０６からＳＩＮＲ通知情報を受けると、ＡＭＣのための処理を行う。具体的には、スケジューラ４１１は、送信パケットキュー４１２から通知される蓄積された送信予定のパケット量とＳＩＮＲ通知情報とに基づいて適切な変調方式及び符号化方式を決定する。このスケジューラ４１１により決定される適切な変調方式及び符号化方式を適応変調レートと表記する場合もある。スケジューラ４１１は、決定された適応変調レートを適応レート制御部４１３に送る。なお、本発明は、このスケジューラ４１１による適応変調レートの決定方法を限定するものではなく一般的な決定方法であればよいため、詳細説明を省略する。また、スケジューラ４１１により決定される適応変調レートに関する情報は、上りリンクの制御情報として送信アンテナ４１９から送信される。
また、スケジューラ４１１は、上位レイヤ機能部４１０から通信方式（ＴＰＣ）、伝送レート等の通知を受けると、この通知された伝送レートに対応する変調方式及び符号化方式を決定する。スケジューラ４１１は、このように決定された変調方式及び符号化方式を一定レート設定部４１４に送る。
また、スケジューラ４１１は、上位レイヤ機能部４１０からスケジューリング情報を受
けると、この情報に基づき、送信機会割り当てを決定する。スケジューラ４１１は、決定された割り当て機会に応じて、送信パケットキュー４１２へ所定データ量を読み出す指令を出す。
送信パケットキュー４１２は、スケジューラ４１１からの読み出し指令に応じて、同様に通知されるデータ量に相当する送信パケットを符号化及び変調部４１５に送る。
符号化及び変調部４１５は、送信パケットキュー４１２から送られた送信パケットデータに対し、適応レート制御部４１３若しくは一定レート設定部４１４から送られる変調方式及び符号化方式に基づいて、符号化及び変調を行う。符号化及び変調部４１５は、符号化及び変調された信号を電力調整部４１６へ送る。
適応電力制御部４１７は、上位レイヤ機能部４１０から通知される通信方式に応じた送信電力を決定する。具体的には、適応電力制御部４１７は、通知された通信方式がＡＭＣの場合には、送信電力を最大送信電力とすることを決定する。一方で、適応電力制御部４１７は、通知された通信方式がＴＰＣの場合には、選択部４０６から送られるＴＰＣ制御ビットに応じて送信電力の増減を行い、決定された送信電力を電力調整部４１６に送る。なお、通知された通信方式がＡＭＣの場合に、ＭＣＳセットによって送信電力低減を指定するようにしてもよい。このようなＭＣＳセットによる送信電力低減処理については従来手法を用いればよい。
電力調整部４１６は、符号化及び変調部４１５から送られる信号を適応電力制御部４１７から送られる送信電力に設定する。電力調整部４１６は、電力設定された信号を送信部４１８に送る。
送信部４１８は、電力調整部４１６から送られる信号に対して、デジタル／アナログ変換、周波数変換等を行い、送信信号を接続される送信アンテナ４１９から放射させる。なお、明記していないが、所定のパイロット信号は、一般的な方法でチャネル配置され、送信アンテナ４１９から随時送信される。
〈基地局〉
以下、基地局１の機能構成について図８を用いて説明する。図８は、第一実施形態における基地局１の受信局としての機能構成を示すブロック図である。
基地局１は、受信局として動作するための機能として、送信アンテナ８０１、送信部８０２、送信電力制御設定部８０３、ＳＩＮＲ通知部８０４、選択部８０５、適応レート制御部８０７、一定レート設定部８０８、上位レイヤ機能部８１０、スケジューラ制御部８１５、データ判定部８１６、復調及び復号部８２０、フォーマット分離部８２１、モード切替判定部８２２、閾値モニタ８２３、ＳＩＮＲ推定部８２５、チャネル推定部８２６、受信部８２７及び８２８、受信アンテナ８２９及び８３０等を備える。ハードウェア構成としては、上記機能部がそれぞれハードウェア回路で実現されるようにしてもよいし、メモリに記憶された制御プログラムがＣＰＵ（Central Processing Unit）にロードされ実
行されることにより実現されるようにしてもよい。
受信部８２７は受信アンテナ８２９と接続され、受信部８２８は受信アンテナ８３０と接続される。受信部８２７及び８２８はそれぞれ接続される受信アンテナ８２９及び８３０で受信された移動端末２及び３からの信号を受けると、この受信信号に周波数変換、アナログ／デジタル変換などの処理を施す。受信部８２７及び８２８は、受信信号のうちパイロット信号をチャネル推定部８２６へ送り、それ以外の受信信号をフォーマット分離部８２１へ送る。
チャネル推定部８２６は、受信部８２７及び８２８から送られるパイロット信号に基づいて、送信元の移動端末２又は３と基地局１との間のチャネル推定値を算出する。本発明は、このチャネル推定方法を限定するものではないため、一般的なチャネル推定方法が実施されればよい。チャネル推定部８２６は、このチャネル推定値を復調及び復号部８２０、ＳＩＮＲ推定部８２５にそれぞれ送る。
フォーマット分離部８２１は、受信信号を受けると、上位レイヤ機能部８１０から通知される通信フォーマットにより、制御信号及びユーザデータ信号を分離する。このとき、送信元の移動端末との通信にＡＭＣが適用されている場合には、この制御信号にはその移動端末により選択された適応変調レートに関する情報が含まれる。一方、ＴＰＣが適用されている場合にはこの情報は含まれず、それの配置エリアにはユーザデータが含まれている。フォーマット分離部８２１は、分離された制御信号及びユーザデータ信号をスケジューラ制御部８１５、復調及び復号部８２０へそれぞれ送る。
スケジューラ制御部８１５は、上位レイヤ機能部８１０から通知されるスケジューラ情報に基づき、スケジューラが利用されている場合にはその送信元移動端末に関する割り当て領域（周波数帯域、タイミング）を復調及び復号部８２０に通知する。また、スケジューラ制御部８１５は、送信元移動端末に対しＡＭＣが適用されている場合には制御信号に含まれるその移動端末により選択された適応変調レートに関する情報を適応レート制御部８０７へ送る。
適応レート制御部８０７は、スケジューラ制御部８１５からのこの適応変調レートに関する情報を受ける。このとき、適応レート制御部８０７は、その送信元移動端末からの信号についてはＡＭＣ方式が適用されていることが選択部８０５から既に通知されている。従って、適応レート制御部８０７は、その送信元移動端末からの信号に関する通信方式と適応変調レートに関する情報とを復調及び復号部８２０へ通知する。
一定レート設定部８０８は、その送信元移動端末からの信号にＴＰＣ方式が適用されている場合には、選択部８０５からその送信元移動端末からの信号についてはＴＰＣ方式が適用されていること、及びＴＰＣの場合に適用される変調方式及び符号化方式に関する情報が既に通知されている。一定レート設定部８０８は、その送信元移動端末からの信号に関する通信方式と変調方式及び符号化方式に関する情報とを復調及び復号部８２０へ通知する。
復調及び復号部８２０は、スケジューラ制御部８１５から送られる割り当て領域、適応レート制御部８０７若しくは一定レート設定部８０８のいずれかにより通知される変調方式及び符号化方式により、ユーザデータ信号に対し復調及び復号処理を行う。このとき、復調及び復号部８２０は、チャネル推定部８２６から送られるチャネル情報を復調及び復号時の伝搬路変動補正に利用するようにしてもよい。このように復調及び復号されたユーザデータはデータ判定部８１６に送られる。
データ判定部８１６は、復号されたユーザデータに関し誤りなく受信されたかどうかを判定する。この判定には、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が利用される。
データ判定部８１６は、誤りなく正常にデータが受信された（ＡＣＫ状態）か、誤りが発生し正しくデータが受信されなかった（ＮＡＣＫ状態）かを判定する。データ判定部８１６は、これらの結果をモード切替判定部８２２にフィードバックするようにしてもよい。データ判定部８１６は、ＡＣＫ状態と判定した場合には、そのユーザデータを他の機能部（図示せず）に送る。
ＳＩＮＲ推定部８２５は、チャネル推定部８２６から送られるチャネル推定値、既知パイロットシンボル等を用いてＳＩＮＲを推定する。本発明は、このＳＩＮＲの推定方法を限定するものではないため、一般的なＳＩＮＲ推定方法が実施されればよい。ＳＩＮＲ推定部８２５は、推定されたＳＩＮＲを閾値モニタ部８２３に送る。
閾値モニタ部８２３は、図３に示すＭＣＳセットを管理する。閾値モニタ部８２３は、ＳＩＮＲ推定部８２５から送られるＳＩＮＲに対応するＣＱＩを取得する。このとき、閾値モニタ部８２３は、例えばルックアップテーブル（図示せず）に格納されるＣＱＩとＳＩＮＲとの対応関係に基づいてこのＳＩＮＲに対応するＣＱＩを取得する。続いて、閾値モニタ部８２３は、ＭＣＳセットを参照することにより、取得された有効なＣＱＩ値が存在するか否かを判断する。図３の例によれば、閾値モニタ部８２３は、ＳＩＮＲに対応するＣＱＩが３１以下である場合には有効なＣＱＩが存在すると判断し、このＣＱＩが３２以上である場合には有効なＣＱＩが存在しないと判断する。
閾値モニタ部８２３は、上記ＣＱＩチェックの判断結果をモード切替判定部８２２に通知する。閾値モニタ部８２３は、有効なＣＱＩが存在すると判断した場合にはそのＣＱＩ値も同様にモード切替判定部８２２に通知する。
閾値モニタ部８２３は、更に、ＭＣＳセットを所定の情報（８２３−１）に基づいて最適化するような機能を持ってもよい。この機能について図９を用いて説明する。図９は、基地局１と隣接基地局１−１、１−２、１−３、１−４、１−５及び１−６とが構成するセルを示す図である。このセル構成の例では、基地局１にとって各隣接基地局はそれぞれ干渉局となる。例えば、基地局１の上位レイヤ機能部８１０が、隣接基地局１−１から１−６のＲｏＴ（Rise over Thermal）の情報を集め、閾値モニタ部８２３がこのＲｏＴ情
報に基づいてＭＣＳセットの有効値の増減を決定する。具体的には、隣接基地局のうちＲｏＴが高い１以上の基地局が存在する場合にはＭＣＳの有効値を削り（図３の×を増やし）、逆に全ての基地局においてＲｏＴが少ない場合はＭＣＳの有効値を増やす（図３の×を減らす）。閾値モニタ部８２３によるこのＭＣＳセットの自動最適化方法の詳細については、動作例の項において述べることとする。
なお、ＲｏＴ値は、パイロット信号を受信してＳＩＮＲを算出する過程において取得されている（Ｉ＋Ｎ）と初期値Ｎとを比較することで算出される。隣接基地局は、このように算出されたＲｏＴ情報を隣接基地局へ通知するようにすればよい。
モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３における上記ＣＱＩチェックに基づいて、対象の移動端末との間で伝送される信号について通信方式を切り替える（モードを切り替える）べきか否かを判断する。モード切替判定部８２２は、対象の移動端末について現在適用されている通信方式を上位レイヤ機能部８１０から取得し、これを参照してモード切り替えを決定する。モード切替判定部８２２によるこのモード切り替え方法の詳細については、動作例の項において述べることとする。モード切替判定部８２２は、決定されたモード切り替え情報及びＣＱＩ値を上位レイヤ機能部８１０へ送る。
上位レイヤ機能部８１０は、各移動端末について適用されている通信方式（ＡＭＣかＴＰＣ）に関する情報をそれぞれ保持する。上位レイヤ機能部８１０は、この保持される情報を要求によりモード切替判定部８２２へ送る。また、上位レイヤ機能部８１０は、モード切替判定部８２２からモード切り替えが発生する旨の通知を受けると、対象の移動端末のための個別制御チャネルにより伝送される制御信号のモード切り替え後のフォーマット（図５、６及び７参照）を決定する。上位レイヤ機能部８１０は、決定されたモード切り替え後の制御信号のフォーマットをフォーマット分離部８２１へ通知する。
上位レイヤ機能部８１０は、ＴＰＣからＡＭＣへの切り替え発生時には、図５に示す制御信号フォーマットに変更する。このとき、上位レイヤ機能部８１０は、このＡＭＣへの切り替え発生を示す情報と共にモード切替判定部８２２から送られているＣＱＩ値を選択部８０５へ送る。なお、ＳＩＮＲ通知情報として送信される情報はＣＱＩに限られず、ＳＩＮＲ値そのものを送信するようにしてもよい。
また、上位レイヤ機能部８１０は、ＡＭＣからＴＰＣへの切り替え時には、図６又は７に示す制御信号フォーマットに変更する。このとき、上位レイヤ機能部８１０は、図５におけるＳＩＮＲ通知部であったエリアをユーザデータエリアとして決定するようにしてもよい。スケジューリングが実行されない場合には選択制御情報のスケジューリング情報部は削除されるようにしてもよい（図７参照）。上位レイヤ機能部８１０は、このＴＰＣへの切り替え発生を示す情報と共に送信機会割り当てに関するスケジューリング情報及びＴＰＣ制御ビット等を選択部８０５へ送る。このスケジューリング情報は、スケジューラ制御部８１５へも送られる。
また、上位レイヤ機能部８１０は、通信方式の切り替えが発生する旨の通知を受けると、対象の移動端末との間でシグナリングによる通信フォーマットの切り替え認識を行うようにしてもよい。これによれば、対象の移動端末は、そのシグナリング完了後は、新たなフォーマットによる通信を実行することができるようになる
選択部８０５は、上位レイヤ機能部８１０から受けた切り替え情報に基づいて、ＡＭＣへの切り替え時にはＣＱＩ値をＳＩＮＲ通知部８０４へ送り、対象の移動端末に関しＡＭＣが適用されることを適応レート制御部８０７に通知する。一方、選択部８０５は、ＴＰＣへの切り替え時にはＴＰＣ制御ビット及びスケジューリング情報を送信電力制御設定部８０３へ送り、ＴＰＣ時に適用される一定の変調方式及び符号化方式に関する情報を一定レート設定部８０８へ通知する。
ＳＩＮＲ通知部８０４は、選択部８０５からＣＱＩ値を受けると、その移動端末への制御情報における一般制御情報の切替指示部にＡＭＣへの切り替えフラグを設定し、選択制御情報のＳＩＮＲ通知部にＣＱＩ値を設定し、スケジューリング情報部には送信機会割り当て情報を設定する。なお、スケジューリングが実行されない場合には選択制御情報のスケジューリング情報部は削除されるようにしてもよい。
送信電力制御設定部８０３は、選択部８０５からスケジューリング情報及びＴＰＣ制御ビットを受けると、その移動端末への制御情報における一般制御情報の切替指示部にＴＰＣへの切り替えフラグを設定し、選択制御情報にＴＰＣ制御ビットを設定し、スケジューリング情報部には割り当て情報を設定する。
送信部８０２は、このように生成された制御信号に対して、デジタル／アナログ変換、周波数変換等を行い、生成された送信信号を接続される送信アンテナ８０１から放射させる。
〔動作例〕
以下、モード切替判定部８２２によるモード切り替え動作及び閾値モニタ部８２３によるＭＣＳセットの自動最適化の動作についてそれぞれ説明する。
これらの動作例について説明する前に、まず、第一実施形態における基地局１の通信方式（切り替えモード）決定の概略動作について図１０を用いて説明する。図１０は、第一実施形態における基地局１の通信方式（切り替えモード）決定の概略動作を示すフローチャートである。
受信アンテナ８２９及び８３０により受信された移動端末からの信号が受信部８２７及び８２８により所定の信号処理が施される。これにより得られたその移動端末からのパイロット信号からチャネル推定部８２６により得られるチャネル推定値等を用いてＳＩＮＲ推定部８２５がＳＩＮＲを推定する。第一実施形態における基地局１はこのＳＩＮＲを用いて切り替えモードを以下のように決定する。
閾値モニタ部８２３が、ＳＩＮＲ推定部８２５から送られるＳＩＮＲに対応するＣＱＩを取得する（Ｓ１０１）。閾値モニタ部８２３は、ＭＣＳセットを参照することにより、このＣＱＩが有効なＣＱＩ値であるか否かを確認する（Ｓ１０２）。閾値モニタ部８２３は、このＣＱＩチェックの結果をモード切替判定部８２２に通知する。
モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３からこのＣＱＩチェック結果を受けると共に、このＣＱＩの対象移動端末の現在適用されている通信方式に関する情報を上位レイヤ機能部８１０から取得する。モード切替判定部８２２は、このＣＱＩチェックの結果及び現在の通信方式に基づき、モード切り替えを決定する（Ｓ１０３）。モード切替判定部８２２は、決定されたモード切り替え情報を上位レイヤ機能部８１０へ送る。
モード切替判定部８２２から送られるモード切り替え情報によりモード切り替えが発生しないと判断される場合には（Ｓ１０３；ＮＯ）、その移動端末との通信に現在使用されている通信フォーマットがそのまま継続使用される（Ｓ１０８）。
一方、モード切り替えが発生すると判断されている場合には（Ｓ１０３；ＹＥＳ）、対象の移動端末のための個別制御チャネルにより伝送される制御信号のモード切り替え後の通信フォーマットを決定する（Ｓ１０４）（図５、６及び７参照）。上位レイヤ機能部８１０は、モード切り替え後の通信フォーマットを決定すると、その移動端末との間でシグナリングにより通信モード切り替えを認識し合う（Ｓ１０５）。それ以降、その移動端末との間で伝送される通信フォーマットは切り替え後の通信フォーマットとなる（Ｓ１０６及びＳ１０７）。
ここで、モード切替判定部８２２によるモード切り替え動作の詳細について図１１、１２、１３及び１４を用いてそれぞれ説明する。モード切替判定部８２２によるモード切り替えの判断方法には３つの方法がある。図１１は第１判断方法による動作を示し、図１２及び１３は第２判断方法による動作を示し、図１４は第３判断方法による動作を示すフローチャートである。
第１判断方法では、モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３によるＣＱＩチェックの結果及びＣＱＩ値を受けると、以下のようにモード切り替えを判断する。
モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として対応する有効なＣＱＩ値が存在すると判断されている場合には（Ｓ１１１；ＹＥＳ）、その移動端末との通信にＡＭＣ方式を適用することを決定する（Ｓ１１２）。逆に、モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として対応する有効なＣＱＩ値が存在しないと判断されている場合には（Ｓ１１１；ＮＯ）、その移動端末との通信にＴＰＣ方式を適用することを決定する（Ｓ１１３）。
モード切替判定部８２２は、この決定された通信方式と対象の移動端末の現在適用されている通信方式に関する情報とを比較してモード切り替えが発生するか否かを判定する（Ｓ１１４）。モード切替判定部８２２は、決定された通信方式と現在の通信方式とが異なる場合にモード切り替えが発生すると判定し（Ｓ１１４；ＹＥＳ）、モード切り替え情報を上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１１５）。一方、決定された通信方式と現在の通信
方式とが同じ場合にモード切り替えが発生しないと判定し（Ｓ１１４；ＮＯ）、モード切り替え情報を上位レイヤ機能部８１０へ送らない。そして、モード切替判定部８２２は、決定された通信方式がＡＭＣである場合にはＣＱＩ値を上位レイヤ機能部８１０へ送り（Ｓ１１７）、ＴＰＣである場合にはＴＰＣ制御ビットを上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１１８）。
第２判断方法では、モード切替判定部８２２は、各移動端末について過去ｎ回のＣＱＩチェックの結果をそれぞれ保持し、この過去ｎ回のＣＱＩチェックの結果の統計に基づいてモード切り替えを判断する。まず、モード切替判定部８２２は、上位レイヤ機能部８１０から対象の移動端末の現在適用されている通信方式に関する情報を受けると、その現在の通信方式に応じて判断手法を切り替える（Ｓ１２１）。
モード切替判定部８２２は、現在の通信方式がＡＭＣである場合には以下のようにモード切り替えを判断する（Ｓ１２１；ＡＭＣ）。
モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として有効なＣＱＩ値が存在しないと判断されている場合には（Ｓ１２２；ＮＯ）、今回のＣＱＩチェックの結果を含め過去ｎ回のＣＱＩチェックの結果の統計を取る（Ｓ１２５）。これにより、モード切替判定部８２２は、有効なＣＱＩ値が存在しないとｍ回以上判断されている場合に（Ｓ１２５；ＹＥＳ）、その移動端末との通信をＡＭＣ方式からＴＰＣ方式へモード切り替えを行うことを決定する（Ｓ１２７）。モード切替判定部８２２は、モード切り替え情報とＴＰＣ制御ビットとを上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１２８）。
一方、モード切替判定部８２２は、有効なＣＱＩ値が存在しないとｍ回以上判断されていない場合に（Ｓ１２５；ＮＯ）、その移動端末との通信にＡＭＣ方式を継続適用することを決定する（Ｓ１２３）。この場合、モード切替判定部８２２は、上位レイヤ機能部８１０へ送るＣＱＩ値をＭＣＳセットの最低レベルの値（図３のＣＱＩ＝６３）に設定する（Ｓ１２６）。モード切替判定部８２２は、ＭＣＳセットの最低レベルの値に設定されたＣＱＩ値を上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１２４）。
また、モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として有効なＣＱＩ値が存在すると判断されている場合にも（Ｓ１２２；ＹＥＳ）同様に、その移動端末との通信にＡＭＣ方式を継続適用することを決定する（Ｓ１２３）。この場合には、モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３から送られるＣＱＩ値を上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１２４）。
次に、モード切替判定部８２２は、現在の通信方式がＴＰＣである場合には以下のようにモード切り替えを判断する（Ｓ１２１；ＴＰＣ）。
モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果として有効なＣＱＩ値が存在すると判断されている場合には（Ｓ１３１；ＹＥＳ）、今回のＣＱＩチェックの結果を含め過去ｎ回のＣＱＩチェックの結果の統計を取る（Ｓ１３５）。これにより、モード切替判定部８２２は、有効なＣＱＩ値が存在しないとｍ回以上判断されていない場合に（Ｓ１２５；ＮＯ）、その移動端末との通信をＴＰＣ方式からＡＭＣ方式へモード切り替えを行うことを決定する（Ｓ１３６）。この場合、モード切替判定部８２２は、モード切り替え情報とＣＱＩ情報とを上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１３７）。
一方、モード切替判定部８２２は、有効なＣＱＩ値が存在しないとｍ回以上判断されている場合に（Ｓ１２５；ＹＥＳ）、その移動端末との通信にＴＰＣ方式を継続適用することを決定する（Ｓ１３２）。また、モード切替判定部８２２は、ＣＱＩチェックの結果と
して有効なＣＱＩ値が存在しないと判断されている場合にも（Ｓ１３１；ＮＯ）同様に、その移動端末との通信にＴＰＣ方式を継続適用することを決定する（Ｓ１３２）。この場合には、モード切替判定部８２２は、ＴＰＣ制御ビットを上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１３３）。
なお、図１２及び１３のフローチャートでは、モード切り替えを判定するために１つの統計閾値ｍが利用される場合について示しているが、現在適用されている通信方式によってこの統計閾値が切り替るようにしてもよい。例えば、現在適用されている通信方式がＡＭＣの場合には有効なＣＱＩ値が存在しない回数がｍ回以上か否かが判断され、現在適用されている通信方式がＴＰＣの場合には有効なＣＱＩ値が存在しない回数がｐ（ｐ＜ｍ）回以上か否かが判断されるようにしてもよい。
第３判断方法では、モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３からはＣＱＩ値のみを受け（Ｓ１０１）、データ判定部８１６からデータ判定結果を受け（Ｓ１４１）、以下のようにモード切り替えを判定する。第３判断方法では、モード切替判定部８２２は、閾値モニタ部８２３からのＣＱＩチェック結果を利用しない。この第３判断方法は、現在適用されている通信方式がＡＭＣの場合で動作する。
モード切替判定部８２２は、各移動端末について過去ｎ回のデータ判定結果をそれぞれ保持する。そして、モード切替判定部８２２は、今回のデータ判定結果を含め過去ｎ回のデータ判定結果の統計を取る（Ｓ１４２）。これにより、モード切替判定部８２２は、ＡＣＫ状態（受信データ正常）とｍ回以上判定されていない場合に（Ｓ１４２；ＮＯ）、その移動端末との通信をＡＭＣからＴＰＣ方式へモード切り替えを行うべきと判定する（Ｓ１４４）。モード切替判定部８２２は、モード切り替え情報とＴＰＣ制御ビットを上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１４５）。
一方、モード切替判定部８２２は、ＡＣＫ状態（受信データ正常）とｍ回以上判定されている場合に（Ｓ１４２；ＹＥＳ）、その移動端末との通信にＡＭＣ方式を継続適用することを決定する（Ｓ１４６）。モード切替判定部８２２は、ＣＱＩ値を上位レイヤ機能部８１０へ送る（Ｓ１４７）。
次に、閾値モニタ部８２３によるＭＣＳセットの自動最適化の動作について図１５及び１６を用いて説明する。閾値モニタ部８２３によるＭＣＳセットの自動最適化の手法には２つの方法がある。図１５は、閾値モニタ部８２３によるＭＣＳセットの自動最適化の第１手法の動作を示すフローチャートであり、図１６は、閾値モニタ部８２３によるＭＣＳセットの自動最適化の第２手法の動作を示すフローチャートである。
ＭＣＳセットの第１手法による自動最適化は、以下のように実行される。
基地局１の上位レイヤ機能部８１０は、各隣接基地局（図９の例における基地局１−１から１−６）からＲｏＴ（Rise over Thermal）情報をそれぞれ収集する（Ｓ１５１）。
上位レイヤ機能部８１０は、収集された各ＲｏＴ情報をそれぞれ閾値モニタ部８２３に送る。
閾値モニタ部８２３は、取得された各隣接基地局のＲｏＴ情報のうちのいずれか１つのＲｏＴが所定の閾値Ａ以上であるか否かを判断する（Ｓ１５２）。閾値モニタ部８２３は、いずれか１つのＲｏＴが所定の閾値Ａ以上であると判断すると（Ｓ１５２；ＹＥＳ）、ＭＣＳセット内の有効ＣＱＩ値を削る（Ｓ１５５）。具体的には、図３に示されるＭＣＳセットの低レベルのレコード（ＣＱＩ値が大きいレコード）から所定の数レコード分を無効化する（Ｓ１５５）。この無効化する所定のレコード数はメモリ等に調整可能に保持さ
れるようにしてもよい。
一方、取得された各隣接基地局のＲｏＴ情報のうちのいずれも所定の閾値Ａ以上でないと判断されると（Ｓ１５２；ＮＯ）、閾値モニタ部８２３は、全てのＲｏＴ情報が閾値Ｂ以下であるか否かを判断する（Ｓ１５３）。閾値モニタ部８２３は、全てのＲｏＴ情報が閾値Ｂ以下であると判断すると（Ｓ１５３；ＹＥＳ）、ＭＣＳセット内の有効ＣＱＩ値を増やす（Ｓ１５６）。具体的には、図３に示されるＭＣＳセットの無効化されているレコードのうち高レベルのレコード（ＣＱＩ値が小さいレコード）から所定の数レコード分を有効化する（Ｓ１５６）。この有効化する所定のレコード数はメモリ等に調整可能に保持されるようにしてもよい。
閾値モニタ部８２３は、全てのＲｏＴ情報が閾値Ｂ以下でないと判断すると（Ｓ１５３；ＮＯ）、ＭＣＳセットの更新を行わない（Ｓ１５７）。なお、有効ＣＱＩ値を削るとは、ＡＭＣモードにて使用できる最低送信レートを高めることでＡＭＣモードからＴＰＣモードへ遷移させ、送信電力制御により干渉低減を図るものである。反対に、有効ＣＱＩ値を増やすとは、ＡＭＣモードにて使用できる最低送信レートを低めることでＴＰＣモードからＡＭＣモードへ遷移させ、システムスループット増大を図るものである。
次に、ＭＣＳセットの第２手法による自動最適化の動作について説明する。
基地局１の上位レイヤ機能部８１０は、自局内の各移動端末に関するＳＩＮＲ値の統計情報を用いてＭＣＳセットの自動最適化を行う。上位レイヤ機能部８１０は、自局内の各移動端末に関するＳＩＮＲ値のうち高品質の上位Ｘ（％）に対してＡＭＣ方式が適用されるように設定する（Ｓ１６１）。上位レイヤ機能部８１０は、システムスループットを目標値に近づけるようにこの割合値Ｘ（％）を決定する。
上位レイヤ機能部８１０は、各ユーザの伝搬情報を統計的に処理しているスケジューラ（図示せず）に対し、ＳＩＮＲ累積分布を計算させる（Ｓ１６２）。上位レイヤ機能部８１０は、計算された累積分布の品質上位Ｘ（％）をＡＭＣエリアとするために、品質上位Ｘ（％）の閾値となるＳＩＮＲ値αを算出する（Ｓ１６３）。上位レイヤ機能部８１０は、このＳＩＮＲ値αを閾値モニタ部８２３に送る。
閾値モニタ部８２３は、このＳＩＮＲ値αに対応する閾値ＣＱＩを取得し、ＭＣＳセットのその閾値ＣＱＩより品質の悪いレコードを無効化する。これにより、その閾値ＣＱＩ以下の移動端末との通信には、ＴＰＣ方式が利用される。
なお、上位レイヤ機能部８１０により設定される割合値Ｘ（％）は、周辺基地局との間でトラヒック状況等をやりとりすることにより決定されるようにしてもよい。この場合、例えば、トラヒックが集中している基地局の割合値Ｘが高く設定され、トラヒックが集中していない基地局の割合値Ｘが低く設定されるように制御される。
〈第一実施形態の作用及び効果〕
ここで、上述した第一実施形態における移動通信システムの作用及び効果について述べる。
第一実施形態における移動通信システムを構成する各基地局では、ＡＭＣ用及びＴＰＣ用の制御情報（選択制御情報）を配置する選択制御情報チャネルとそれ以外の制御情報を配置する一般制御情報チャネルとに区別して個別制御チャネルを構成する。本実施形態における基地局１は、このＡＭＣ用の制御情報（ＳＩＮＲ通知）についてＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎを行わないで送信することによりＡＭＣエリアをセルの全領域よりも狭い領域に設定
する。これは、ＴＰＣ等の他の通信方式に比べＡＭＣ用の制御情報は情報量が大きくなるからである。
これにより、ＡＭＣ用の制御情報量を削減することができ、その削減された領域をユーザデータ送信に利用すれば、ユーザデータ送信のための無線リソースを有効に利用することができる。また、ＭＣＳセットをセル端までカバーさせる必要がないため、ＡＭＣ用の制御情報ビット自体を小さくすることができる。
従って、第一実施形態によれば、周波数利用効率を向上させつつＡＭＣを適用することができるため高速通信を実現することができる。
また、本実施形態における基地局１では、セル領域内のＡＭＣエリア以外の領域にはＴＰＣが適用される。ＴＰＣは、ＡＭＣに比較して制御情報が少ないため、セル端付近までカバーするべくＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ等を施したとしても制御情報が多量になることは考え難い。
これにより、このＴＰＣエリア内では、ＡＭＣ用の制御情報を削除することで周波数利用効率を向上させながら、更に一定通信レートを確保しつつ送信電力を低減することができる。これにより、隣接セルへ与える干渉量を低減することができる。
本実施形態における基地局１では、自局内の移動端末がＡＭＣエリアに存在するか否かを判断するために、その移動端末から送信されるパイロット信号から推定されるＳＩＮＲ値が有効なＣＱＩ値に対応するか否かがＭＣＳセットを参照することにより判定される。
これにより、移動端末がＡＭＣ用の制御情報を正常受信できない程度の伝搬環境に存在する場合には、ＡＭＣ方式が適用されない。すなわち、自局内の各移動端末に関し、存在するエリア（ＡＭＣかＴＰＣ）をそれぞれ適切に判断することができる。
図１７及び１８は、従来システム及び第一実施形態における移動通信システムにおける通信特性（スループット及び送信電力）を示すグラフである。図１７及び１８では、実線が本実施形態における移動通信システムの通信特性を示し、破線が従来システムの通信特性を示している。
図１７によれば、ＡＭＣ用制御情報を削減しユーザデータの送信割合を大きくすることができるため、ＡＭＣエリアにおいて従来システムよりも本実施形態のシステムのほうがスループットを向上できる。また、ＴＰＣエリアではＡＭＣが適用されないので従来例に比べスループットは低下するが、ＡＭＣ用の制御情報を削減しかつＴＰＣによる隣接セルへの干渉量低減を図ることができるため、セル端付近では従来システムよりも本実施形態のシステムのほうがスループットは向上する。
図１８によれば、従来システムではＡＭＣがセルの全領域で適用されるため、送信電力は略一定となるが、本実施形態のシステムではＴＰＣエリアにおいて送信電力を低減させることができる。
〔第一変形例〕
上述の第一実施形態における基地局１では、図１０の動作例に示すように、上位レイヤ機能部８１０が、モード切り替えの発生を検知すると、対象の移動端末のための個別制御チャネルにより伝送されるモード切り替え後の制御信号の通信フォーマットを決定し、その移動端末との間でシグナリングにより通信モード切り替えを認識し合うという通信シーケンスが実行されていた。すなわち、第一実施形態における移動通信システムでは、シグ
ナリングにより通信モード切り替えが認識されるまでは、切替え前の通信方式により通信が継続されていた。
以下に述べる第一変形例では、シグナリングにより通信モード切り替えが認識される前に、一時的な措置としてＴＰＣ方式へ強制的に切り替えを開始する。この第一変形例によれば、即座に適切な通信方式への切り替えを実施し干渉抑圧を実現することができる。なお、この第一変形例は、ＡＭＣエリアからＴＰＣエリアへの切り替え時に好適な手法である。図１９は、第一変形例における基地局１の通信方式（切り替えモード）決定の概略動作を示すフローチャートである。
図１９に示されるように、上位レイヤ機能部８１０は、モード切り替えが発生すると判断されている場合には（Ｓ１０３；ＹＥＳ）、暫定ＴＰＣ通信モードへ移行する旨を制御信号により対象移動端末へ通知する（Ｓ１９１）。この通知は、図５、６及び７に示される制御信号の所定の箇所にその旨を示すビットを設けることにより実現するようにしてもよい。
この暫定ＴＰＣ通信モードでの通信フォーマット（変調方式、符号化方式等）は基地局及び移動端末において既知とする。これにより、上記通知を受けた移動端末は、以降、その既知の通信フォーマットを用いてＴＰＣ通信を行う（Ｓ１９２）。基地局１の上位レイヤ機能部８１０は、この暫定ＴＰＣ通信モードでの通信中に、上述の第一実施形態のようにモード切り替え後の適切な通信フォーマットを決定し（Ｓ１０４）、適用されるように（Ｓ１０６、Ｓ１０７）制御する。
〔第二変形例〕
上述の第一実施形態における移動端末２及び３では、通信方式がＴＰＣに決定された場合には一定レート設定部４１４に一定の変調方式及び符号化方式が送られ、符号化及び変調部４１５がこれらに応じて変調及び符号化を実行していた。
第二変形例では、基地局１がＴＰＣエリアにおいても適応的に通信レートを調整する。第二変形例における基地局１は、ターゲット電力を設定しておき、送信電力がターゲット電力よりも十分低い場合は上位レイヤ機能部８１０を介して通信レートを増加させ、送信電力がターゲット電力よりも十分高い場合は上位レイヤ機能部８１０を介して通信レートを減少させる制御を行う。
図２０は、第二変形例における移動通信システムにおける通信特性（スループット）を示すグラフである。第一実施形態では図１７に示されるようにＴＰＣエリアでは従来システムにスループットで劣っていた領域を、第二変形例では通信レート変換とＴＰＣを組み合わせることによりスループットの向上を図ることができる。
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態における移動通信システムについて以下に説明する。上述の第一実施形態における基地局１は、基地局近辺にＡＭＣエリアを設け、その外側にＴＰＣエリアを設けていた。第二実施形態における基地局１は、ＡＭＣエリアの内側に更にＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）を実行するエリア（以降、ＭＩＭＯエリアと表記する）を設ける。以下、第一実施形態と異なる装置及び機能部についてのみ説明するものとし、第一実施形態と同様のものについては説明を省略する。
〔システム構成及び原理〕
図２１は、第二実施形態における移動通信システムのシステム構成を示すブロック図である。第二実施形態における移動通信システムは、第一実施形態と同様のシステム構成を
持つ。但し、基地局１は、図２１に示されるように、自信の形成するセル内においてＭＩＭＯエリア７を設けることにおいて、第一実施形態のそれとは異なる。
第二実施形態における基地局１は、図２２に示すＭＣＳセットを管理する。品質レベルの高いＣＱＩには、ＭＩＭＯエリアが適用される。図２２の例では、２ストリームのＭＩＭＯを示すが、本発明はこのストリーム数を限定するものではない。また、有効なＣＱＩ値は、第一実施形態において利用されるＭＣＳセット（図３参照）と同様に３１までに設定されているが、第二実施形態ではＡＭＣエリアを広げて有効なＣＱＩ値を増やすようにしてもよい。この場合には、ＡＭＣ用の制御情報（ＳＩＮＲ通知）に適用されるＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎを大きくすればよい。
〔装置構成〕
第二実施形態における移動通信システムでは、送信局としての移動端末に関する機能が第一実施形態とは異なる。以下、第二実施形態における移動端末の機能構成について第一実施形態とは異なる機能を中心に説明する。なお、第一実施形態と同様の機能部については説明を省略する。
〈移動端末〉
図２３は、第二実施形態における送信局としての移動端末２及び３の機能構成を示している。第一実施形態における移動端末と異なるのは、２つのＭＩＭＯストリームが設けられており、これにより電力調整部、送信部及び送信アンテナがそれぞれ２つ設けられていることである。
復調及び復号部４０５から出力される制御情報（ＳＩＮＲ通知情報）に基づいてＭＩＭＯ通信を行うべきことが上位レイヤ機能部４１０若しくはスケジューラ４１１により決定される。例えば、ＳＩＮＲ通知情報が高い通信品質を示している場合で送信パケットキュー４１２に多量にパケットが蓄積されている場合に、ＭＩＭＯ多重通信が選択される。このとき、送信パケットキュー４１２からは２ストリーム分の送信パケットが読み出され、各ＭＩＭＯストリームに対応して適応変調符号化が実行される。このようにして得られた各ストリームの信号は、各電力調整部４１６−１及び４１６−２で最大電力にそれぞれ設定され、各送信部４１８−１及び４１８−２において無線周波数にそれぞれアップコンバートされた後に各送信アンテナ４１９−１及び４１９−２から放射される。
〈第二実施形態の作用及び効果〕
上述した第二実施形態における移動通信システムでは、通信状態が良好な領域においてはＭＩＭＯ多重通信が適用される。これにより、基地局１の近辺ではＡＭＣが適用されかつＭＩＭＯ多重通信が適用されるため、第一実施形態に較べてより高速通信が実現される。
〈付記〉
上述の本実施形態は、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
セルを形成し該セル内に存在する移動端末と無線通信を行う基地局装置において、
前記セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調符号化の適用を決定する決定手段であって、前記所定領域外のセル領域に存在する移動端末との無線通信には送信電力制御の適用を決定する決定手段、
を備えることを特徴とする基地局装置。
（付記２）
前記決定手段は、前記所定領域内の一部の第二所定領域に存在する移動端末との無線通
信にはＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信を併せて適用することを決定する付記１に記載の基地局装置。
（付記３）
セルを形成する基地局と無線通信する移動端末において、
前記セル内の一部の所定領域に存在する場合にのみ前記基地局との無線通信に適応変調符号化を実行する信号処理手段、
を備える移動端末。
（付記４）
前記信号処理手段は、前記所定領域以外のセル領域に存在する場合には前記基地局との無線通信には送信電力制御を実行する付記３に記載の移動端末。
（付記５）
セルを形成する基地局と該基地局と無線通信を行う移動端末とを有する移動通信システムにおいて、
前記基地局は、
前記セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調符号化の適用を決定する決定手段、
を備え、
前記移動端末は、
前記所定領域に存在する場合にのみ前記基地局との無線通信に適応変調符号化を実行する信号処理手段、
を備える移動通信システム。
（付記６）
前記基地局の決定手段は、前記所定領域以外のセル領域に存在する移動端末との無線通信には送信電力制御の適用を決定し、
前記移動端末の信号処理手段は、前記所定領域以外のセル領域に存在する場合には前記基地局との無線通信には送信電力制御を実行する、
付記５に記載の移動通信システム。
１、１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、２１１１ 基地局
２、３、２１１０ 移動端末
５ ＡＭＣエリア
６ ＴＰＣエリア
７ ＭＩＭＯエリア
４０１、４０２ 受信アンテナ
４０３、４０４ 受信部
４０５ 復調及び復号部
４０６ 選択部
４１０ 上位レイヤ機能部
４１１ スケジューラ
４１２ 送信パケットキュー
４１３ 適応レート制御部
４１４ 一定レート設定部
４１５ 符号化及び変調部
４１６、４１６−１、４１６−２ 電力調整部
４１７ 適応電力制御部
４１８、４１８−１、４１８−２ 送信部
４１９ 送信アンテナ
８０１ 送信アンテナ
８０２ 送信部
８０３ 送信電力制御設定部
８０４ ＳＩＮＲ通知部
８０５ 選択部
８０７ 適応レート制御部
８０８ 一定レート設定部
８１０ 上位レイヤ機能部
８１５ スケジューラ制御部
８１６ データ判定部
８２０ 復調及び復号部
８２１ フォーマット分離部
８２２ モード切替判定部
８２３ 閾値モニタ
８２５ ＳＩＮＲ推定部
８２６ チャネル推定部
８２７、８２８ 受信部
８２９、８３０ 受信アンテナ

Claims (15)

  1. セルを形成し該セル内に存在する移動端末と無線通信を行う基地局装置において、
    前記セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調符号化の適用を決定する決定手段、
    を備える基地局装置。
  2. 前記決定手段は、前記所定領域外のセル領域に存在する移動端末との無線通信には送信電力制御の適用を決定する請求項１に記載の基地局装置。
  3. 前記移動端末からのパイロット信号に基づいてチャネル状態情報を推定する推定手段を更に備え、
    前記決定手段は、前記推定手段により推定されるチャネル状態情報に基づいて、前記移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用するか否かを決定する、
    請求項１又は２に記載の基地局装置。
  4. 前記決定手段は、
    チャネル状態情報と対応するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）セットを有し、
    前記推定手段により推定されるチャネル状態情報が前記ＭＣＳセットの有効値に該当する場合には、前記移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用することを決定する、
    請求項３に記載の基地局装置。
  5. 前記移動端末からの受信データの誤り判定を行う誤り判定手段と、
    前記誤り判定手段による誤り判定結果を各移動端末についてそれぞれ逐次記録する記録手段と、
    を更に備え、
    前記決定手段は、前記記録手段に記録される誤り判定結果に基づいて前記移動端末について取られた統計により、前記移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用するか否かを決定する、
    請求項１又は２に記載の基地局装置。
  6. 前記決定手段は、
    前記ＭＣＳセットの有効値の範囲を変更する変更手段、
    を更に有する請求項４に記載の基地局装置。
  7. 周辺の他の基地局装置から干渉情報を収集する収集手段を更に備え、
    前記変更手段は、前記収集手段により収集された干渉情報に基づいて、前記ＭＣＳセットの有効値の範囲を変更する、
    請求項６に記載の基地局装置。
  8. 前記推定手段により推定されるチャネル状態情報を各移動端末についてそれぞれ集計する集計手段、
    を更に備え、
    前記変更手段は、前記集計手段により集計される各移動端末のチャネル状態情報の統計に基づいて、前記ＭＣＳセットの有効値の範囲を変更する、
    請求項６に記載の基地局装置。
  9. 適応変調符号化に利用される制御情報の冗長度を他の制御情報の冗長度よりも小さくする制御信号生成手段、
    を更に備える請求項１又は２に記載の基地局装置。
  10. 前記決定手段により適応変調符号化の適用が決定されなかった場合には、適応変調符号化に利用される制御情報の代わりにユーザデータを配置した通信フォーマットに変更するフォーマット変更手段、
    を更に備える請求項９に記載の基地局装置。
  11. 前記決定手段は、前記所定領域内の一部の第二所定領域に存在する移動端末との無線通信にはＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信を併せて適用することを決定する請求項１又は２に記載の基地局装置。
  12. セルを形成する基地局と無線通信する移動端末において、
    前記セル内の一部の所定領域に存在する場合にのみ前記基地局との無線通信に適応変調符号化を実行する信号処理手段、
    を備える移動端末。
  13. 前記信号処理手段は、前記所定領域以外のセル領域に存在する場合には前記基地局との無線通信には送信電力制御を実行する請求項１２に記載の移動端末。
  14. セルを形成する基地局と該基地局と無線通信を行う移動端末とを有する移動通信システムにおいて、
    前記基地局は、
    前記セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調符号化の適用を決定する決定手段、
    を備え、
    前記移動端末は、
    前記所定領域に存在する場合にのみ前記基地局との無線通信に適応変調符号化を実行する信号処理手段、
    を備える移動通信システム。
  15. 前記基地局の決定手段は、前記所定領域以外のセル領域に存在する移動端末との無線通信には送信電力制御の適用を決定し、
    前記移動端末の信号処理手段は、前記所定領域以外のセル領域に存在する場合には前記基地局との無線通信には送信電力制御を実行する請求項１４に記載の移動通信システム。
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