WO2004030397A1

WO2004030397A1 - 無線装置、チャネル割当方法、およびチャネル割当プログラム

Info

Publication number: WO2004030397A1
Application number: PCT/JP2003/011180
Authority: WO
Inventors: Seiji Matsui; Jun Kitakado
Original assignee: Sanyo Electric Co., Ltd.
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2004-04-08
Also published as: JP4251841B2; US7613460B2; TWI258926B; JP2004120051A; CN1682565A; TW200405671A; AU2003261881A1; US20060052122A1; EP1551197A1

Abstract

適応変調対応の基地局に対し、適応変調対応の端末から接続要求があった場合、基地局は、伝送路の通信環境を表わすＤ波レベルを測定する。測定Ｄ波レベルが、多値数が多い方の変調方式（１６ＱＡＭ）で通信することができるＤ波レベルのしきい値以上である場合に、基地局は、端末に対して無線チャネルの割当を許可する。したがって、端末へのチャネル割当後の通信中に、多値数の少ない変調方式（π／４シフトＱＰＳＫ）から多い変調方式（１６ＱＡＭ）へ変調方式を切替えても、伝送路の通信環境による通信品質劣化を防止できる。

Description

明細書無線装置、チャネル割当方法、およびチャネル割当プログラム技術分野

この発明は、無線装置、チヤネノレ割当方法、およびチャネル割当プログラムに関し、より特定的には、変調多値数（以下、多値数）の異なる複数の変調方式に対応可能な無線装置、およびそのような無線装置において通信中の変調方式の切替を伴う場合のチャネル割当の方法おょぴプログラムに関する。背景技術

従来、たとえば P H S (Personal Handyphone System) のような移動体通信システムにおいては、所定の変調方式、たとえば、周知の π / 4シフト Q P S K

(Quadrature Phase Shift Keying) 変調方式を用いて、移動端末装置（以下、端末または P S (Personal Station) ) と、無線基地装置（以下、基地局または C S (Cell Station) ) との間で通信が行なわれる。

図 8 Aは、 I Q座標平面上の π 4シフト Q P S Κ変調方式によるシンポ/レ点の配置を示す図である。図 8 Αを参照してより詳細に説明すると、 πノ 4シフト Q P S Κ変調方式では、周知のように I Q座標平面上で同心円上に位置する 4個の信号点のいずれかに受信信号のシンボル点が対応するため、 4個の信号点のいずれかを示す 2ビットのデータを一度に送信することができる。

従来は、端末と基地局との間で、制御チャネル C C H (Control Channel) を介して無線接続を確立する段階、およびその後通話チャネル T C H (Traffic Channel) を介して音声等の所望のデータ通信を行なう段階の双方を通じて、一定の変調方式、たとえば上述の πノ4シフト Q P S Κ変調方式で通信が行なわれていた。

ところで、最近の移動体通信システムでは、データ通信のように、従来の音声通信に比べて高速、大容量のデータ伝送が要求されるようになっており、そのために上述の π / 4シフト Q P S K方式に比べてより多値数の多い変調方式が開発されている。

このような多値変調方式の一例として、 1 6 Q AM (Quadrature Amplitude Modulation) 変調方式が知られており、既にある種のデータ通信で実用化されている。

図 8 Bは、 I Q座標平面上の 1 6 Q AM変調方式によるシンポル点の配置を示す図である。図 8 Bを参照して説明すると、この 1 6 QAM方式では、周知のように I Q座標平面上で各象限ごとに 4個格子形に配置された、座標平面全体で合計 1 6個の信号点のいずれかに受信信号のシンポ点が対応している。このため、 1 6個の信号点のいずれかを示す 4ビットのデータを一度に送信することができる。

一方、 P H Sの変調方式としてこの 1 6 Q AM方式のようなより多値数の多い変調方式を採用した場合、伝送路の通信環境が不良であれば（伝送路の雑音■干渉波が大きい場合）、シンボル点を誤って認識する可能性があり、図 8 Aの 4シフト Q P S Κ変調方式に比べて通信速度が速い一方で受信エラーが生じやすいという特性がある。

一般に、 C C Hを介して無線接続を確立する段階では、端末と基地局との間で送信される情報は決まっており、この段階では通信のさらなる高速化の要望はなく、従来の π Ζ 4シフト Q P S Κ変調方式による通信速度で十分である。

し力しながら、 T C Hにおけるデータ通信に関しては、大容量のデータを伝送するためにデータ通信速度の向上が強く要望されている。

このため、 C C Hを介する無線接続の確立段階においては、従来通り π , 4シフト Q P S K変調方式で通信を行ない、接続確立後の T C Hを介するデータ通信段階では、 1 6 QAM変調方式に変調方式を切替える適応変調の考えが提案されている。

ところで、端末と基地局との間で接続を確立する段階では、たとえば端末から無線接続要求を基地局に送信し、基地局は、伝送路の通信環境の状態を表わすパラメータとして、その所望信号の受信信号電力レベルに基づく周知の R S S I (Received Signal Strength Indication) 値を D (Desired) 波レベルとして測定し、測定された D波レベルが π ^シフト Q P S K変調方式の下で安定した通信品質を伴う通信を実現するためのしきい値を超えているか否かを判定して、その結果に応じて無線チャネル割当を行なうか否かを判断する。

なお、 D波レベル（R S S I値）は、信号対雑音比（S /N比）の Sに相当し、当該基地局の受信雑音量 Nが予め既知であれば、 D波レベルは、 S /N比と同等と見ることができる。

より具体的には、このしきい値は、 _{π /}/ 4シフト Q P S K変調方式で通信を行なう際に、安定した通信品質を実現できる誤り率 B E R (Bit Error Rate) を満足する D波レベルに設定される。実際に測定した D波レベルがこのしきい値に達しない状態では、通信品質が劣化し、受信エラーの発生、無線接続の切断などの状況が発生することとなり、正常かつ安定した通信を行うことができない。

このため、実際に測定された D波レベルが、このしきい値を超えた場合にのみ、接続を要求している端末に無線チャネルを割当て（すなわち接続を許可し）、しきい値に達しない場合には無線チャネルの割当は行なわない（すなわち接続を拒否する）。

図 9は、上述のように変調方式の切替（適応変調）を行なう場合の端末（P S ) と基地局（C S ) との間の通信手順を経時的に説明する図である。

まず、無線接続の確立段階には、 π Ζ4シフト Q P S Κ変調方式で通信が行なわれる。接続要求は、端末または基地局のいずれから行なっても良いが、この例では端末から要求が送信されたものとする。

まず、リンクチャネル確立フェーズを介して端末'基地局間で無線接続要求に関する信号のやり取りがなされる。すなわち、端末からの D波レベルを基地局側で測定し、測定された D波レベルが上述の π / 4シフト Q P S Κ変調方式における無線チャネル割当のための.しきい値を超えているか否かを判定し、超えていれば無線接続確立のための後続の処理が実行される。

すなわち、その後サービスチヤネノレ確立フェーズのやり取りがなされ、これにより、端末 ·基地局間で同期が確立されると、端末 ·基地局間でメッセージ制御 (呼制御など）が実行される。ここまでが π 4シフト Q P S Κ変調方式の通信によって実行される無線接続の確立段階である。

次に、データ通信段階に移行するにあたり、より通信速度を上げるべく、変調方式を、 πΖ4シフト QP SK変調方式から、 16 QAM変調方式に切替えるものとする。

しかしながらその場合には、以下に説明する理由により、通信品質が劣化し、図 9の破線で示すようにデータ通信が行なえなくなる可能性があった。

後述するように種々の変調方式は、それ自体の誤り率の特性を有しており、たとえば、 πΖ4シフト QP SK変調方式と、 16 QAM変調方式とでは、大きく異なっている。このため、端末からの信号の基地局での D波レベルが π/4シフト Q P S Κ変調方式におけるチヤネル割当しきい値を満たしているからといって、 16 Q AM変調方式の下で安定した通信品質を実現できるとは限らない。

すなわち、 πΖ4シフト QPSK変調方式の下では正常かつ安定した通信を実現できていたものが、 16QAM変調方式に切替わると、無線通信品質が劣化し、通信エラーの発生や無線接続切断などの異常が発生して正常な通信を行なえなくなる可能性がある。

この点について、図 10を参照して詳細に説明する。図 10は、 π/4シフト QP S Κ変調方式おょぴ 16 Q AM変調方式のそれぞれについて、伝送路の通信環境とその場合の受信信号における誤り率との関係を例示するグラフである。なお、図 10は、変調方式に対応する誤り率の特性を視覚的に認識できるよう例示したものであり、具体的な数値自体は必ずしも正確なものではない。

より具体的には、図 10の横軸は伝送路上の信号対雑音比（3/ 1比： 0波レベルと等価と見なせるものとする）を示しており、縦軸は受信信号における誤り率 BERを示している。

また、横軸を、伝送路上の D波レベル対不所望信号の U (Undesired) 波レべルの比（DZU比）としても同様の特性が得られる。

一般に、デジタル通信系では、受信側で受信された信号波形は、復調処理によつて送信側が送ろうとしたデジタル情報に戻されるが、デジタル情報は「0」または「1」の 2値の情報なので基本的にはここに雑音が混入することはない。しかしながら、図 8 Aおよび図 8 Bに関連して説明したように、伝送路の途中で大きな雑音が混入した場合には、その雑音によって、送信しょうとしている「0」または「1」のデジタル情報が誤って伝えられることが起こり得る。上述のように伝送誤りの原因は雑音や干渉波であり、たとえば伝送路上で混入した雑音と変調波（所望送信信号波）との S/N比（または DZU比）力ら、大量の情報を送信した場合にどの程度の割合で誤りが発生するかを示す誤り率（ B

ER) をおおよそ知ることができる。

すなわち、この誤り率は、伝送路上の S/N比（DZU比）と密接に関連しており、周知の統計学の論理を用いて計算により導出することができる。また、変調方式が異なれば、伝送路の S/N比（D/U比）が同じでも、誤り率が異なることが知られている。

図 10の特性図に戻ると、 πΖ4シフト QPSK変調方式における SZN比と誤り率 BERとの関係を破線のグラフで示し、 16QAM変調方式における SZ

Ν比と誤り率 BERとの関係を一点鎖線のグラフで示す。

図 10の例において、たとえば安定した通信品質を保っために 10— ⁴の誤り率

BERを変調方式に関わらず常に確保しょうとすると、図 10のグラフから、 π

/4シフト Q P S Κ変調方式の場合（破線）は、 SZN比が約 6 d B以上あれば誤り率を 10_⁴以下に抑えることができるが、 16QAM変調方式の場合（一点鎖線）は、 SZN比が約 11 dB以上ないと誤り率を 10— ⁴以下に抑えることができない。

このようなそれぞれの変調方式における誤り率の特性の相違により、たとえ無線接続の確立段階において伝送路の S /N比が π / 4シフト Q P S K変調方式における安定した通信を行なうための SZN比のしきい値（上述の図 8 Αおよび図 8 Bの例では約 6 dB) を超えておりリンクチャネル確立フェーズにおいて無線チャネル割当がなされたとしても、そのときの S/N比が、 16QAM変調方式において安定した通信を行うための S/N比（上述の図 10の例では約 11 dB 以上）に達していなければ、.そのままの状態で変調方式を π/4シフト QPSK 変調方式から 16 QAM方式に切替えると、誤り率 BE Rは劣化し（図 10の上述の例では誤り率が 10— ⁴以上に増大し）、無線通信品質が劣化して、通信エラ一や無線接続切断の原因となる。

なお、伝送路の S/N比に代えて D_ U比に着目した場合にも上記と同じことが生じる。以上のように、従来の適応変調対応の無線装置では、一且多値数の少ない変調方式で無線接続が確立しチャネル割当がなされた後であっても、通信中に多値数の多い変調方式を切替えると通信品質が劣化し、もはや正常な通信を行うことができなくなるという問題があつた。発明の開示

それゆえに、この発明の目的は、多値数の異なる複数の変調方式に対応可能であり、通信中に変調方式を切替える場合でも通信品質が劣化することのない無線装置、およびそのような無線装置におけるチャネル割当方法およびプログラムを提供することである。

この発明の 1つの局面によれば、多値数の異なる 2種類の変調方式に対応可能な無線装置は、変調方式切替手段と、記憶手段と、パラメータ測定手段と、パラメータ比較手段と、チャネル割当判定手段とを備える。変調方式切替手段は、当該無線装置に無線接続する他の無線装置が 2種類の変調方式に対応可能な場合、当該無線装置が他の無線装置と通信中に.、多値数の少ない第 1の変調方式と多値数の多い第 2の変調方式との間で変調方式を切替える。記憶手段は、 2種類の変調方式のうち、少なくとも第 2の変調方式によって当該無線装置が他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメータの第 1のしきい値を予め記憶する。パラメータ測定手段は、他の無線装置からの受信信号に基づいて前記パラメータを測定する。パラメータ比較手段は、他の無線装置から当該無線装置に接続要求があったとき、第 2の変調方式に対応する記憶されたパラメ一タの第 1のしきい値と、測定されたパラメータとを比較する。チャネル割当判定手段は、パラメータ比較手段によつて測定されたパラメータが記憶されたパラメータの第 1のしきい値以上であることが判定されると、他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可する。

好ましくは、記憶手段は、第 1の変調方式によって当該無線装置が他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメータの第 2のしきい値を予め記憶している。第 1の変調方式に対応しているが第 2の変調方式に対応していない他の無線装置から当該無線装置に接続要求があった場合、パラメ一タ比較手段は、第 1の変調方式に対応する記憶されたパラメータの第 2のしきい値と、パラメータ測定手段によって測定されたパラメータとを比較し、チャネル割当判定手段は、パラメータ比較手段によって測定されたパラメータが記憶されたパラメータの第 2のしきい値以上であることが判定されると、第 1の変調方式に対応しているが第 2の変調方式に対応していない他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可する。

好ましくは、チャネル割当判定手段は、当該無線装置における空きスロットおょぴ空きチャネルの有無を判定し、空きスロットおよび空きチャネルが存在しない場合には、パラメータ比較手段の比較結果に関わらず、無線チャネルの割当を拒否する。

好ましくは、無線装置は、チャネル割当判定手段が無線チャネルの割当を拒否する場合、当該無線装置に接続を要求している他の無線装置にその旨を通知する手段をさらに備える。

好ましくは、パラメータは、当該無線装置に接続を要求している他の無線装置からの受信信号レベルに基づくパラメータである。

この発明の他の局面によれば、多値数の異なる 2種類の変調方式に対応可能な無線装置におけるチャネル割当方法であり、無線装置は、当該無線装置に無線接続する他の無線装置が 2種類の変調方式に対応可能な場合、当該無線装置が他の無線装置と通信中に、多値数の少ない第 1の変調方式と多値数の多い第 2の変調方式との間で変調方式を切替える変調方式切替手段と、 2種類の変調方式のうち、少なくとも第 2の変調方式によって当該無線装置が他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメータの第 1のしきい値を予め記憶した記憶手段と、他の無線装置からの受信信号に基づいて前記パラメータを測定するパラメータ測定手段とを備える。チャネル割当方法は、他の無線装置から当該無線装置に接続要求があつたとき、第 2の変調方式に対応する記憶されたパラメ一タの第 1のしきい値と、測定されたパラメータとを比較するステップと、測定されたパラメータが記憶されたパラメータの第 1のしきい値以上であることが判定されると、他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可するステップとを備える。好ましくは、記憶手段は、第 1の変調方式によって当該無線装置が他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメ一タの第 2のしきい値を予め記憶している。チャネル割当方法は、第 1の変調方式に対応しているが第 2の変調方式に対応していない他の無線装置から当該無線装置に接続要求があった場合、第 1の変調方式に対応する記憶されたパラメータの第 2のしきい値と、測定されたパラメータとを比較するステップと、測定されたパラメータが記憶されたパラメータの第 2のしきい値以上であることが判定されると、第 1の変調方式に対応しているが第 2の変調方式に対応していない他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可するステップとをさらに備える。

好ましくは、チャネル割当方法は、当該無線装置における空きスロットおよび空きチャネルの有無を判定し、空きスロットおよび空きチャネルが存在しない場合には、パラメータ比較ステップの比較結果に関わらず、無線チャネルの割当を拒否するステップをさらに備える。

好ましくは、チャネル割当方法は、無線チャネルの割当を拒否する場合、当該無線装置に接続を要求している他の無線装置にその旨を通知するステップをさらに備える。

この発明のさらに他の局面によれば、多値数の異なる 2種類の変調方式に対応可能な無線装置におけるチャネル割当プログラムであり、無線装置は、当該無線装置に無線接続する他の無線装置が 2種類の変調方式に対応可能な場合、当該無線装置が他の無線装置と通信中に、多値数の少ない第 1の変調方式と多値数の多い第 2の変調方式との間で変調方式を切替える変調方式切替手段と、 2種類の変調方式のうち、少なくとも第 2の変調方式によって当該無線装置が他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメータの第 1のしきい値を予め記憶した記憶手段と、他の無線装置からの受信信号に基づいてパラメ一タを測定するパラメータ測定手段とを備える。チヤネノレ割当プログラムは、コンピュータに、他の無線装置から当該無線装置に接続要求があつたとき、第 2の変調方式に対応する記憶されたパラメータの第 1のしきい値と、測定されたパラメータとを比較するステップと、測定されたパラメータが記憶されたパラメータの第 1のしきい値以上であることが判定されると、他の無線装置に対する無線チヤネルの割当を許可するステップとを実行させる。

好ましくは、記憶手段は、第 1の変調方式によって当該無線装置が他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメータの第 2のしきい値を予め記憶している。チャネル割当プログラムは、コンピュータに、第 1の変調方式に対応しているが第 2の変調方式に対応していない他の無線装置から当該無線装置に接続要求があった場合、第 1の変調方式に対応する記憶されたパラメータの第 2のしきい値と、測定されたパラメータとを比較するステップと、測定されたパラメータが記憶されたパラメータの第 2のしきい値以上であることが判定されると、第 1の変調方式に対応しているが第 2の変調方式に対応していない他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可するステップとをさらに実行させる。

好ましくは、チャネル割当プログラムは、当該無線装置における空きスロットおよび空きチャネルの有無を判定し、.空きスロットおよび空きチャネルが存在しない場合には、パラメータ比較ステップの比較結果に関わらず、無線チャネルの割当を拒否するステップをさらにコンビュタに実行させる。

好ましくは、チャネル割当プログラムは、無線チャネルの割当を拒否する場合、当該無線装置に接続を要求している他の無線装置にその旨を通知するステップをさらにコンピュータに実行させる。

したがって、この発明によれば、適応変調に対応した無線装置において、同様に適応変調対応の他の無線装置から接続要求があった場合、伝送路の通信環境を表わすパラメータを測定し、パラメータの測定値が、多値数が多い方の変調方式で通信することができるパラメータのしきい値以上である場令に、他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可することにより、接続後の通信中に多値数の少ない変調方式から多い変調方式へ切替える場合でも、通信品質の劣化を防止することができる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明による端末と基地局との間の通信手を経時的に説明する図である。

図 2は、この発明の実施の形態による無線装置としての基地局の構成を示す機能ブロック図である。

図 3は、この発明の実施の形態による無線装置としての端末の構成を示す機能ブロック図である。

図 4は、この発明の実施の形態 1によるチャネル割当方法を説明するフロー図である。

図 5は、この発明の実施の形態 2によるチャネル割当方法を説明するフロー図である。

図 6は、この発明の実施の形態 3によるチャネル割当方法を説明するフロー図である。

図 7は、この発明の実施の形態 3による端末と基地局との間の通信手順の詳細を経時的に説明する図である。

図 8 Aおよぴ図 8 Bは、 I Q座標平面上の π / 4シフト Q P S Kおよび 1 6 Q AMのシンボル点配置を示す図である。

図 9ほ、従来の適応変調による端末と基地局との間の通信手順を経時的に説明する図である。

図 1 0は、 πノ 4シフト Q P S Kおよび 1 6 Q AMの伝送路の S /N比と Β Ε Rとの関係を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同 —または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

まず、この発明の原理について説明する。なお、この発明は、適応変調に対応の無線装置、すなわち多値数の異なる複数種類の変調方式で通信することができる無線装置であれば、 P H Sのような移動体通信システムを構成する基地局、端末のいずれにも適用できる。以下のこの発明の実施の形態では、移動体通信システムとしての P H Sの基地局にこの発明を適用した場合を例に取って説明する。また、以下のこの発明の実施の形態では、適応変調の変調方式として、多値数の少ない変調方式として π / 4シフト Q P S K、多値数の多い変調方式として 1 6 QAMを採用した場合について説明するが、この発明は、これらの変調方式に限定されるものではなく、多値数の異なる複数の変調方式に対応可能な無線装置に適用可能である。

この発明の実施の形態は、適応変調可能な無線装置（以下、基地局）に、適応変調可能な他の無線装置（以下、端末）が接続要求した場合、当初どの変調方式で通信するかに関わらず、両者間で共通に用いられる多値数の多い方の変調方式で通信が可能な、伝送路の通信環境のパラメータとしての R S S I値すなわち D 波レベル（S /N比と等価とみなし得る）のしきい値と、その時点で測定された D波レベルと比較し、測定 D波レベルがしきい値以上であることが判定された場合に、基地局が無線チャネルの割当を許可する（すなわち接続を許可する）ように構成したものである。

要するに、端末が基地局に接続する最初の時点で、伝送路の通信環境が、多値数の多い変調方式（たとえば 1 6 QAM) に切替えた場合に通信品質を劣化させることなく通信し得る状態にあるか否かを判定し、実際に多値数の多い変調方式で通信するかにかかわらず、通信し得る状態にないと判定されれば接続そのもを拒否し、接続確立後の変調方式切替時に起こり得る通信品質の劣化を防止しょうとするものである。

図 1は、この発明による端末と基地局との間の通信手順を経時的に説明する図である。

まず、無線接続の確立段階には、 πΖ4シフト Q P S Κ変調方式で通信が行なわれる。接続要求は、端末または基地局のいずれから行なっても良いが、この例では端末から要求が送信されたものとする。

まず、リンクチャネル確立フェーズを介して端末■基地局間で無線接続要求に関する信号のやり取りがなされる。すなわち、端末からの D波レベルを基地局側で測定し、測定された D波レベルが上述のように多値数の多い 1 6 QAM変調方式における無線チャネル割当のためのしきい値を超えているか否かを判定し、超' えていれば無線接続確立のための後続の処理が実行される。

すなわち、その後サービスチヤネノレ確立フェーズのやり取りがなされ、これにより、端末 ·基地局間で同期が確立されると、端末■基地局間でメッセージ制御 (呼制御など) が実行される。ここまでが π / 4シフト Q P S K変調方式の通信によって実行される無線接続の確立段階である。

次に、データ通信段階に移行するにあたり、より通信速度を上げるべく、変調方式を、 πΖ4シフト Q P S K変調方式から、 1 6 QAM変調方式に切替えるものとする。

図 9に示した従来のチャネル割当方法では、 1 6 QAMに変調方式を切替えると通信品質が劣化し、図 9の破線で示すようにデータ通信を行なえなくなる可能性があった。

これに対し、図 1に示した実施の形態では、伝送路の通信環境が 1 6 QAMで通信が可能であることを接続時に予め判定した上でチャネル割当（接続許可）を行なっているので、通信の途中で変調方式を、多値数の少ない _π 4シフト Q P S Kから多値数の多い 1 6 QAMに切替えても、図 1の実線で示すように、良好な通信品質を保持しながらデータ通信を行なうことができる。

次に、図 2は、この発明の実施の形態による無線装置としての基地局の； ϋ"成を示す機能プロック図である。

図 2を参照して、アンテナ 1で受信した他の無線装置（端末）からの無線周波数の信号は、 R F処理部 2で受信処理され、信号処理部 3に与えられる。信号処理部 3では、無線制御部 4の制御により、異なる多値数の複数の変調方式を切替える処理が実行される。

R F処理部 2で受信処理された信号は、信号処理部 3で、選択された変調方式 ( _π 4シフト Q P S Kまたは 1 6 QAM) に則り、復調される。

復調された受信信号は、主制御部 5に与えられ、データ信号にデコードされる。デコードされたデータ信号は、回線制御部 6を介して、図示しない公衆回線に与えられる。

一方、送信すべきデータ信号は、図示しない公衆回線から、回線制御部 6を介して主制御部 5に与えられる。主制御部 5でェンコ一ドされたデータ信号は、信号処理部 3で、選択された変調方式（π/4シフト QP SKまたは 16QAM) に則り、変調される。

変調された送信信号は、 RF処理部 2で送信処理が施され、アンテナ 1から送信される。

なお、無線制御部 4および回線制御部 6の動作は、主制御部 5によつて制御される。

また、 RF処理部 2では、受信信号の受信電力レベルに基づき RS S I値すなわち D波レベルが測定され、信号処理部 3および無線制御部 4に与えられる。次に、図 3は、この発明の実施の形態による他の無線装置としての端末の構成を示す機能プロック図である。

アンテナ 11で基地局から受信した信号は、スィッチ回路 12を介して受信部 13に与えられ、受信処理が施される。すなわち、シンセサイザ 14から供給される発振周波数によりダウンコンバートされた受信信号は、制御部 16に与えられる。

制御部 16は、選択された変調方式（π/4シフト QP SKまたは 16 QA Μ) に則り、受信信号を復調する。復調された受信信号は、受話部 19で音声信号に変換されてユーザに伝えられ、または表示部 17で画像情報としてユーザに表示される。

—方、入力部 18または送話部 20を介して送信信号が制御部 16に入力され、制御部 16は、選択された変調方式（πΖ4シフト QPSKまたは 16Q AM) に則り、送信信号を変調して送信部 15に与える。

送信部 15は、送信信号に送信処理を施す。すなわち、シンセサイザ 14から供給される発振周波数によりアップコンパ一トされた送信信号は、スィツチ回路 12を介してアンテナ 11に与えられ、アンテナ 11から送信される。

シンセサイザ 14の動作は、制御部 16により制御される。

なお、図 3の端末全体の動作は、 IZF部 21を介するユーザの指示によって制御される。

次に、図 4〜図 6は、この発明の実施の形態 1〜3によるチャネル割当方法をそれぞれ説明するフロー図である。以下に説明するチャネル割当方法は、この実施の形態 1〜 3では、図 2に示した基地局が、図 3に示した端末からの接続要求を受けて実行するものとする。

図 2に示した基地局の機能ブロック図の構成は、実際には、図示しないデジタノレ'シグナル'プロセッサ（DSP) によって、図 4〜図 6に示すフロー図に従つてソフトウェアで実行されるものである。この DSPは、図 4〜図 6に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、図 2の回線制御部 6および公衆回線を介して図示しないセンタからダウンロードすることができる。

まず、図 4の実施の形態 1は、 D波レべノレ（または S/N比）に基づいてチヤネノレ割当の判定を行なうものである。

図 4を参照して、基地局は、ステップ S 1において、端末から π/4シフト Q P SKの通信で無線接続要求を受ける。

基地局は常時、受信信号電力を測定しており、ステップ S 2においてその結果からキヤリアセンスレベルに基づく R S S .I値すなわち D波レベルを測定する。そして、ステップ S 3において、 16 QAMで通信可能な D波レベルの、予め算出され、基地局の図示しないメモリに格納されたしきい値と比較される。図 4のチャネル割当しきい値テーブル Αに示すように、 16 Q AMで通信する場合に必要な BERを確保するためには、 D波レベルは、 22 dBuV程度が求められるものとする。そこでこのような D波レベルをしきい値としてメモリ（しきい値テーブル A) に格納しておくものとする。

そして、ステップ S 3において、ステップ S 2で測定された D波レベルと、格納されている D波レベルのしきい値とを比較し、測定 D波レベルがしきい値（2 2 d B u V) 以上であれば、 16QAMで通信しても必要な BERを確保できるので、チャネル割当を許可し、ステップ S 5以下のチャネル割当手順に進む。一方、ステップ S 3において、測定 D波レベルがしきい値（22 dBuV) より小さいと、 16QAMで通信すると必要な BERを確保できないので、ステツプ S4に進み、チャネルの割当拒否を決定する。そして、ステップ S 14においてその旨を端末に通知し、ステップ S 15で待ち受け状態に移行する。ステップ S 3でチャネル割当可能と判定された場合には、まずステップ S 5に進み、当該基地局に空きスロットがあるか否かの検索が行なわれる。ステップ S 6で空きスロット無ければ、ステップ S 7においてスロット無しによるチャネル割当拒否が判定され、前述のステップ S 14および 15に進む。

一方、ステップ S 6で空きスロットが見つかれば、ステップ S 8に進み、，空きチャネルがあるか否かの検索が行われる。さらに、ステップ S 9において、空きチャネルがあれば当該チャネルの U波レベルを測定し、 PHSの規格 (STD- 28) のチャネル割当基準と比較することにより、当該空きチャネルが割当可能な状態にある力否かを判定する。

ステップ S 10で割当可能な空きチャネルが無ければ、ステップ S 11においてチャネル無しによるチャネル割当拒否が判定され、前述のステップ S 14および 15に進む。

一方、ステップ S 10で割当可能な空きチャネルが見つかれば、ステップ S 1 2に進み、割当られるスロット /チャネルの情報が端末に通知される。

そして、ステップ S 13に進み、当該スロットおよび無線チャネルを用いて通信チャネルのリンクを確立し、端末 ·基地局間で同期バーストめ送信を行なう。その後、 πΖ4シフト QP SKを 16 QAMに実際に切替えて通話チャネル TC Ηでデータ通信が実行される。

ところで、適応変調可能な基地局が通信する相手先の端末が、同様に適応変調可能であるとは限らない。たとえば、基地局が π/4シフト QP SKおよび 16

Q AMのいずれでも通信できるとしても、接続要求している端末が π/4シフト

QP SKにしか対応していない場合がある。

このような場合には、基地局は、 πΖ4シフト QP SKでしか通信しない端末に対し、チャネル割当の可否を判定しなければならない。したがって、適応変調対応の基地局は、 16 Q AMで通信した場合の D波レベルの第 1のしきい値に加えて、兀 4シフト QP SKで通信した場合の D波レベルの第 2のしきい値を保持しておき、 π_ 4シフト QPSKでしか通信しない端末が接続要求したときには、測定 D波レベルとその第 2のしきい値とを比較し、チャネル割当を判定する必要がある。たとえば、図 4のチャネル割当しきい値テーブル Aに含まれているように、 π /4シフト QP SKの場合の要求される D波レベルである 18 d B u Vがしきい値として基地局に格納されていることが望ましい。

したがって、この発明の実施の形態 1では、基地局において、 D波レベルのしきい値として、適応変調の対象となる、多値数の異なる複数の変調方式 (π/4 シフト QP SKおよび 16 QAM) のそれぞれに対して、通信可能なしきい値を持たせるように構成してもよい。

これにより、多値数の少ない変調方式（たとえば π/4シフト QP SK) のみで通信する端末に対しては、その変調方式に対応するしきい値を用いてチャネル割当の可否を判定し、異なる多値数の複数の変調方式（たとえば兀ノシフト Q PSKおよび 16QAM) で通信できる端末に対しては、多値数の多い方の変調方式（たとえば 16QAM) に対応するしきい値を用いてチャネル割当の可否を判定することができる。

なお、図 4のしきい値テーブル Βに示すように、当該基地局の受信ノイズレべルが既知（たとえぱ 2 dBuV) のとき、 D波レベルとしてではなく、 SZN比に換算して判定基準として用いることも可能である。これは、図 4のしきぃ値テ一ブル Cに示す S /N比のチャネル割当しきい値テーブル Cのしきい値と等価である。また、ステップ S 9の U波測定に代えて S/N比の測定を行なって空きチャネルの割当の可否を判定してもよい。

次に、図 5の実施の形態 2は、 D OJ比に基づいてチャネル割当の判定を行なうものである。

図 5を参照して、ステップ S 21〜S 35は、図 4のステップ S 1〜S 15と同じなのでここではその説明は繰返さない。図 5の実施の形態 2の割当判定方法力図 4の実施の形態 1の割当判定方法と異なるのは、図 4の実施の形態 1の方法に加えて、ステップ S 36および S 37において D/U比によるチヤネノレ割当の判定をしている点である。

すなわち、ステップ S 30において空きチャネル有りの判定がなされた後、ステツプ S 23で測定した D波レべノレと、ステップ S 29で測定した U波レべノレとから、 DZU比を求める。そして、ステップ S 36において、 16 QAMで通信可能な DZU比の、予め算出され、基地局の図示しないメモリに格納されたしきい値と比較される。

図 5のチャネル割当しきい値テーブル Dに示すように、 16 Q AMで通信する場合に必要な BERを確保するためには、 D/U比は、 20 dB程度が求められるものとする。そこでこのような DZU比をしきい値としてメモリ（しきい値テ一ブル D) に格納しておくものとする。

そして、ステップ S 36において、算出された D/U比と、格納されている D /U比のしきい値とを比較し、算出された D/U比がしきい値（20 dB) 以上であれば、 16 QAMで通信しても必要な BERを確保できるので、チャネル割当を許可し、ステップ S 32に進む。

一方、ステップ S 36において、算出された D/U比がしきい値（20 dB) より小さいと、 16 QAMで通信すると必要な BE Rを確保できないので、ステップ S 37に進み、チャネルの割当拒否を決定する。そして、ステップ S 34においてその旨を端末に通知し、ステップ S 35で待ち受け状態に移行する。

ところで、前述のように、基地局が π/4シフト QP SKおよび 16 QAMのいずれでも通信できるとしても、接続要求している端末が π/4シフト Q.PSK にし力対応していない場合がある _ώ

このような場合には、基地局は、兀 4シフト QP SKでしか通信しない端末に対し、チヤネノレ割当の可否を判定しなければならない。したがって、適応変調対応の基地局は、 16 QAMで通信した場合の Dノ U比の第 1のしきい値に加えて、 πΖ4シフト QP SKで通信した場合の D/U比の第 2のしきい値を保持しておき、 πΖ4シフト QPSKでしか通信しない端末が接続要求したときには、算出された DZU比とその第 2のしきい値とを比較し、チャネル割当を判定する' 必要がある。

たとえば、図 5のチャネル割当しきい値テーブル Dに含まれているように、 π

/4シフト QP SKの場合の要求される D/U比である 16 d Βがしきい値として基地局に格納されていることが望ましい。

したがって、この発明の実施の形態 2では、基地局において、 DZU比のしきい値として、適応変調の対象となる、多値数の異なる複数の変調方式（π/4シフト Q P S Kおよび 1 6 Q AM) のそれぞれに対して、通信可能なしきい値を持たせるように構成してもよい。

以上のように、実施の形態 2によれば、 D波レべのしきい値判定に加えて、 DZU比のしきい値判定も行なっているので、より精度の高いチャネル割当判定を行なうことができる。 · ^¾ 次に、図 6の実施の形態 3は、図 5の実施の形態 2と同様に、 DZU比に基づいてチャネル割当の判定を行なうものである。

図 6を参照して、ステップ S 4 1〜S 5 1は、図 5のステップ S 2 1〜S 3 1 と同じなのでここではその説明は繰返さない。図 6の実施の形態 3の割当判定方法が、図 5の実施の形態 2の割当判定方法と異なるのは、図 6の実施の形態 3の方法では、無線接続要求時に測定された D波レベル（ステップ S 4 2 ) に代えて、同期バースト受信時に測定された D波レベル（ステップ S 5 3 ) を用いて DZU 比を算出している点である。

より具体的に、ステップ S 5 3において、割当られたスロットで受信した同期バースト信号の D波レベルを測定し、ステップ S 5 4で D/U比を算出してしきい値テーブル Dのしきい値との対比判断を実行する。 DZU比としきい値テープル Dとの対比については図 5の実施の形態 2において詳細に説明したのでここでは繰返さない。

ステップ S 5 4の判定の結果、ステップ S 5 5で割当拒否と決定された場合には、ステップ S 5 6で端末との接続を切断し、待ちうけ状態（ステップ S 5 8 ) に入る。

一方、ステップ S 5 4の判定の結果、割当可と判定された場合には、ステップ S 5 9でスロット検索を行ない、ステップ S 6 0で変調方式を変更する。

以上のように、実施の形態 3によれば、接続時の D波レベルのしきい値判定に加えて、同期バースト受信時の D波レベルに基づく D/U比のしきい値判定も行なっているので、より精度の高いチャネル割当判定を行なうことができる。

なお、上述の各実施の形態では、チャネル割当を拒否する場合、その旨を端末に通知するだけであつたが、たとえば 1 6 QAMでのチャネル割当が拒否された場合であれば、 1 6 Q AM以外のより多値数の少ない他の変調方式で通信するように端末および基地局を制御するように構成してもよい。

基地局から、チャネル割当拒否の通知を受けた端末では、その旨を表示部（たとえば図 3の表示部 17) に表示してユーザに通知する。

さらに、図 7は、図 6に示したこの発明の実施の形態 3による端末 P Sと基地局 C Sとの間の通信手順の詳細を経時的に説明する図である。より具体的には、端末側から起動される発呼シーケンスを示す図である。

図 7を参照して、 PS側でオンフック無線接続要求が実行される。すなわち、まず制御チャネルにおいて、 P Sから C Sに対し、リンクチャネル確立要求がなされる。

これに対し、上述のように、 D波レベルが測定され、測定 D波レベルが、 16

Q AM対応の D波レベルのしき、値以上か否かの判定がなされる（第 1回目チヤネル割当判定）。しきい値以上であることが判定されれば、チャネル割当を許可する判定がなされ、 U波が測定されるとともに、リンクチャネル割当が PSに送信される。

このリンクチャネル割当手続のやり取りは、制御チャネル CCHにおいて、多値数の少ない πΖ 4シフト QP SKにより行なわれる。

次に、通話チャネル（TCH) に移行するが、変調方式は、この段階では π/ 4シフト QP SKのままである。この段階では、まず端末からの同期バーストの- 受信時に再度 D波レベルの測定がなされ、この D波レベルと上述の測定 U波レべルとから DZlJ比が算出され、算出された DZU比が、 16QAM対応の D/U 比のしきい値以上か否かの判定がなされる（第 2回目チャネル割当判定）。しきい値以上であることが判定されれば、チャネル割当を許可する判定がなされ、さらに同期バーストが送信され、 SABM、 U Aなどの周知の制御信号のやり取りがなされ、さらに呼接続/呼設定、定義情報、機能要求/応答、認証などの周知の手順が実行される。

これらの手順の終了後、変調方式を、 πΖ4シフト QPSKから、より多値数の多い 16 QAMに切替えるものとする。前述のように、 DZU比は、 16QA Μに対応するしきい値を満たしているため、この変調方式の切替により、通信品質が劣化することはない。以後の通話チャネルの通信は、 1 6 QAMで行なわれることになる。すなわち、 D I S C, UAなど周知の制御信号のやり取りがなされ、さらに呼出、 R B T、応答などの周知の手続を経た後、データの通信に移行する。

以上のように、この発明によれば、適応変調に対応した無線装置において、同様に適応変調対応の他の無線装置から接続要求があつた場合、伝送路の通信環境を表わすパラメータを測定し、パラメータの測定値が、多値数が多い方の変調方式で通信することができるパラメータのしきい値以上である場合に、他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可するように構成しているので、他の無線装置の接続後（チャネル割当後）の通信中に、多値数の少ない変調方式から多い変調方式へ変調方式を切替える場合でも、伝送路の通信環境によつて通信品質が劣化することを防止することができる。産業上の利用可能性

この発明によれば、変調方式の切替時に通信品質の劣化を防止したので、適応変調に対応した無線装置において有効である。

Claims

請求の範囲

1 . 多値数の異なる 2種類の変調方式に対応可能な無線装置であって、

当該無線装置に無線接続する他の無線装置が前記 2種類の変調方式に対応可能な場合、当該無線装置が前記他の無線装置と通信中に、多値数の少ない第 1の変調方式と多値数の多い第 2の変調方式との間で変調方式を切替える変調方式切替手段 ( 3 ) と、

前記 2種類の変調方式のうち、少なくとも前記第 2の変調方式によって当該無線装置が前記他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメータの第 1のしきい値を予め記憶した記憶手段と、

前記他の無線装置からの受信信号に基づいて前記パラメータを測定するパラメータ測定手段（2 ) と、

前記他の無線装置から当該無線装置に接続要求があつたとき、前記第 2の変調方式に対応する前記記憶されたパラメータの第 1のしきい値と、前記測定されたパラメータとを比較するパラメータ比較手段（4 ) と、

前記パラメータ比較手段によつて前記測定されたパラメータが前記記憶されたパラメータの第 1のしきい値以上であることが判定されると、前記他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可するチャネル割当判定手段（4 ) とを備えた、

2 . 前記記憶手段は、前記第 1の変調方式によって当該無線装置が他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメータの第 2のしきい値を予め記憶しており、

前記第 1の変調方式に対応しているが前記第 2の変調方式に対応していない他の無線装置から当該無線装置に接続要求があつた場合、前記パラメータ比較手段は、前記第 1の変調方式に対応する前記記憶されたパラメータの第 2のしきい値と、前記パラメータ測定手段によって測定されたパラメータとを比較し、前記チャネル割当判定手段は、前記パラメータ比較手段によって前記測定されたパラメ一タが前記記憶されたパラメータの第 2のしき、値以上であることが判定されると、前記第 1の変調方式に対応しているが前記第 2の変調方式に対応していない他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可する、請求項 1に記載の無線装

3 . 前記チャネル割当判定手段は、当該無線装置における空きスロットおよび空きチャネルの有無を判定し、空きスロットおよび空きチャネルが存在しない場合には、前記パラメータ比較手段の比較結果に関わらず、無線チャネルの割当を拒否する、請求項 1に記載の無線装置。

4 . 前記チャネル割当判定手段が無線チャネルの割当を拒否する場合、当該無線装置に接続を要求している他の無線装置にその旨.を通知する手段をさらに備える、請求項 1に記載の無線装置。

5 . 前記パラメータは、当該無線装置に接続を要求している他の無線装置からの受信信号レベルに基づくパラメータである、請求項 1に記載の無線装置。

6 . 多値数の異なる 2種類の変調方式に対応可能な無線装置におけるチャネル割当方法であって、前記無線装置は、当該無線装置に無線接続する他の無線装置が前記 2種類の変調方式に対応可能な場合、当該無線装置が前記他の無線装置と通信中に、多値数の少ない第 1の変調方式と多値の多い第 2の変調方式との間で変調方式を切替える変調方式切替手段 ( 3 ) と、前記 2種類の変調方式のうち、少なくとも前記第 2の変調方式によって当該無線装置が前記他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメータの第 1のしきい値を予め記憶した記憶手段と、前記他の無線装置からの受信信号に基づいて前記パラメータを測定するパラメータ測定手段（2 ) とを備え、

前記チヤネ /レ割当方法は、

前記他の無線装置から当該無線装置に接続要求があつたとき、前記第 2の変調方式に対応する前記記憶されたパラメータの第.1のしきい値と、前記測定されたパラメータとを比較するステップと、

前記測定されたパラメータが前記記憶されたパラメータの第 1のしき、値以上であることが判定されると、前記他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可するステップとを備えた、チャネル割当方法。

7 . 前記記憶手段は、前記第 1の変調方式によって当該無線装置が他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメータの第 2のしきい値を予め記憶しており、

前記第 1の変調方式に対応しているが前記第 2の変調方式に対応していない他の無線装置から当該無線装置に接続要求があった場合、前記第 1の変調方式に対応する前記記憶されたパラメータの第 2のしきい値と、前記測定されたパラメ一タとを比較するステップと、

前記測定されたパラメータが前記記憶されたパラメータの第 2のしき、値以上であることが判定されると、前記第 1の変調方式に対応しているが前記第 2の変調方式に対応していない他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可するステツプとをさらに備える、請求項 6に記載のチヤネル割当方法。

8 . 当該無線装置における空きスロットおよび空きチャネルの有無を判定し、空きスロットおよび空きチャネルが存在しない場合には、前記パラメータ比較ステップの比較結果に関わらず、無線チャネルの割当を拒否するステップをさらに備える、請求項 6に記載のチャネル割当方法。

9 . 無線チャネルの割当を拒否する場合、当該無線装置に接続を要求している他の無線装置にその旨を通知するステップをさらに備える、請求項 6に記載のチャネル割当方法。

1 0 . 前記パラメータは、当該無線装置に接続を要求している他の無線装置からの受信信号レべこ基づくパラメータである、請求項 6に記載のチャネル割当方法。

1 1 . 多値数の異なる 2種類の変調方式に対応可能な無線装置におけるチヤネル割当プログラムであって、前記無線装置は、当該無線装置に無線接続する他の無線装置が前記 2種類の変調方式に対応可能な場合、当該無線装置が前記他の無線装置と通信中に、多値数の少ない第 1の変調方式と多値数の多い第 2の変調方式との間で変調方式を切替える変調方式切替手段（3 ) と、前記 2種類の変調方式のうち、少なくとも前記第 2の変調方式によって当該無線装置が前記他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメータの第 1のしき、値を予め記憶した記憶手段と、前記他の無線装置からの受信信号に基づいて前記パラメータを測定するパラメータ測定手段 ( 2 ) とを備え、

前記チヤネノレ割当プログラムは、コンピュータに、前記他の無線装置から当該無線装置に接続要求があつたとき、前記第 2の変調方式に対応する前記記憶されたパラメータの第 1のしきい値と、前記測定されたパラメータとを比較するステップと、

前記測定されたパラメータが前記記憶されたパラメータの第 1のしきレ、値以上であることが判定されると、前記他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可するステップとを実行させる、チャネル割当プログラム。

1 2 . 前記記憶手段は、前記第 1の変調方式によって当該無線装置が他の無線装置と通信することができる、伝送路の通信環境を表わすパラメ一タの第 2のしきい値を予め記憶しており、前記チャネル割当プログラムは、コンピュータに、前記第 1の変調方式に対応しているが前記第 2の変調方式に対応していない他の無線装置から当該無線装置に接続要求があった場合、前記第 1の変調方式に対応する前記記憶されたパラメータの第 2のしきい値と、前記測定されたパラメ一タとを比較するステップと、

前記測定されたパラメータが前記記憶されたパラメータの第 2のしきレヽ値以上であることが判定されると、前記第 1の変調方式に対応しているが前記第 2の変調方式に対応していない他の無線装置に対する無線チャネルの割当を許可するステツプとをさらに実行させる、請求項 1 1に記載のチャネル割当プログラム。

1 3 . 当該無線装置における空きスロットおよび空きチャネルの有無を判定し、空きスロットおよび空きチャネルが存在しない場合には、前記パラメータ比較ステツプの比較結果に関わらず、無線チャネルの割当を拒否するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項 1 1に記載のチャネル割当プログラム。

1 4 . 無線チャネルの割当を拒否する場合、当該無線装置に接続を要求している他の無線装置その旨を通知するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項 1 1に記載のチャネル割当プログラム。

1 5 . 前記パラメータは、当該無線装置に接続を要求している他の無線装置からの受信信号レベルに基づくパラメータである、請求項 1 1に記載のチャネル割当プログラム。