WO2004045109A1

WO2004045109A1 - 基地局装置及び通信端末装置

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Publication number: WO2004045109A1
Application number: PCT/JP2003/014245
Authority: WO
Inventors: Masayuki Hoshino; Kenichi Miyoshi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2004-05-27
Also published as: US7266346B2; EP1562310A1; AU2003277635A1; US20060094468A1; EP1562310B1; EP1562310A4; JP3929388B2; CN100456654C; US7907973B2; CN1706121A; US20080020716A1; JP2004165834A

Abstract

指向性制御部１０３は、受信信号に対して回線推定及び最適ウェイトを用いてウェイト制御を行って受信信号の生成等の処理を行うとともに、ウェイト制御された複数の送信信号を生成する。受信信号復調部１０４は、受信信号よりＳＩＲ測定結果を抽出する。スケジューラ部１０５は、ＳＩＲ測定結果から適応変調するチャネルにどの端末を割当てるか判断し、あわせて該当端末への信号について変調多値数及び符号化率を決定する。送信信号生成部１０６は、参照信号またはパケットデータ等の送信信号を変調する。指向性切替指示部１０７は、参照信号を指向性送信した後にパケットデータを指向性送信するまでは同一の指向性を維持するように指向性の切り替えを制御する。これにより、良好な品質にてパケットデータを受信することができ、無線帯域の効率が高く、通信路利用効率の最大化を図ることができる。

Description

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明細書基地局装置及び通信端末装置技術分野

本発明は、基地局装置及び通信端末装置に関し、特に回線品質に応じて変調及び符号化されたパケットデ一夕の送受信を行う基地局装置及び通信端末装置に関する。背景技術

従来、基地局においてァダプティブアレイアンテナを適用し、指向性送信によって伝送品質を改善する方式が考えられている。

一方で、移動体通信において、フエージングに伴う受信品質の変動に応じて、適応的に変復調方式を切り替える、いわゆる適応変調と呼ばれる方式が考えられている。そして、通信環境に応じた最適な変調方式を設定することにより、高速で大容量のパケヅトデ一夕を送信することが可能になる。

適応変調を行うシステムにァダプティブアレイアンテナの技術を導入する場合には、通信端末装置は、基地局装置から指向性を設けて送信される共通パイロット信号 ( C P I C H) を参照信号として、受信 S I R (希望信号対干渉信号比）を測定する。そして、通信端末装置は、測定した受信 S I Rを基地局装置へ通知する。基地局装置は、通知を受けた受信 S I Rに応じて、拡散率やマルチコード多重数、データ変調多値数、そして誤り訂正の符号化率を切り替えて、パケヅトデ一夕を通信端末装置へ送信する。

この場合に、基地局装置は、移動する複数の通信端末装置と送受信を行うため、高速で大容量のパケットデ一夕の受信を希望する通信端末装置が、複数且つ広域に存在することが多い。そして、基地局装置は、高速で大容量のパケットデータの受信を希望する全ての通信端末装置にパケットデータを指向性送 P T/JP2003/014245

2 信するには、指向性を切り替えてパケットデータを送信する必要がある。したがって、パケヅトデ一夕を適応変調する際の基礎となる受信品質を測定する時に用いる参照信号は、正確な受信品質情報を得るために、指向性を設けて送信する必要がある。このように、適応変調を行うシステムにァダプティブアレイアンテナの技術を導入する場合は、参照信号を送信する時の指向性とバケツトデ一夕を送信する時の指向性を適宜切り替えるものである。

しかしながら、従来の基地局装置及び通信端末装置においては、通信端末装置が広範囲に存在する場合等に指向性制御を頻繁に切り替える必要が生じ、且つ参照信号とパケットデ一夕の送信タイミングに時間差が生じることにより、参照信号を用いて測定した受信品質に基づいて適応変調等したつもりが、実際にパケットデ一夕を指向性送信する際に、測定した受信品質が反映されない可能性がある。この場合、変調多値数や符号化率を最適化してパケットデ一夕を送信しても、通信端末装置においては期待していたものよりも大きく劣る品質でパケヅトデ一夕を受信せざるを得ないことで復調できない状況、または期待していたよりも遥かに良い品質となり無線帯域の効率が落ちてしまう状況となり、適応変調を行うシステムにァダブティブアレイアンテナの技術を導入しても、適応変調とァダプティブアレイアンテナ技術の両方の利点を生かすことができず、通信路利用効率の最大化を図ることができないという問題がある。発明の開示

本発明の目的は、良好な品質にてパケットデータを受信することができ、無線帯域の効率が高く、通信路利用効率の最大化を図ることができる基地局装置及び通信端末装置を提供することである。

この目的は、基地局装置が共通パイロヅトチャネルを用いて端末へ参照信号を指向性送信するとともに、端末から送信される参照信号に基づいて測定した S I Rを受信し、受信した S I Rに基づいて適応変調及び符号ィ匕したパケヅトデ一夕を、参照信号を送信した指向性と同じ指向性にて端末へ送信するまで指 JP2003/014245

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向性を切り替えないように制御することにより達成される。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すプロヅク図、図 2は、本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置の構成を示すプロヅク図、図 3は、本発明の実施の形態 1に係る指向性切替指示部の構成を示すプロック図、

図 4は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の動作を示すフロ一図、図 5は、指向性送信の状態を示した模式図、

図 6は、本発明の実施の形態 2に係る基地局装置の構成を示すプロヅク図、図 7は、本発明の実施の形態 2に係る通信端末装置の構成を示すプロヅク図、図 8は、本発明の実施の形態 2に係る指向性切替指示部の構成を示すプロック図、

図 9は、本発明の実施の形態 2に係る通信端末装置の動作を示すフロー図、図 1 0は、本発明の実施の形態 2に係る信号を示す図、

図 1 1は、本発明の実施の形態 3に係る基地局装置の構成を示すプロヅク図、図 1 2は、本発明の実施の形態 3に係る通信端末装置の構成を示すブロック図、

図 1 3は、本発明の実施の形態 3に係る指向性切替指示部の構成を示すプロック図、

図 1 4は、本発明の実施の形態 3に係る指向性番号情報判定部の構成を示すプロック図、及び

図 1 5は、本発明の実施の形態 3に係る通信端末装置の動作を示すフロー図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 (実施の形態 1 )

図 1は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示す図であり、図 2は、本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置である端末装置の構成を示す図であり、図 3は、本発明の実施の形態 1に係る指向性切替指示部の構成を示す図である。

基地局装置 100は、アンテナ素子 101— 1〜； L 01— n、受信 H F部 1 02— 1〜102— n、指向性制御部 103、受信信号復調部 104、スケジユーラ部 105、送信信号生成部 106、指向性切替指示部 107及び送信: R F部 108— 1〜108— nとから主に構成される。

また、端末装置 200は、アンテナ素子 201、受信 RF部 202、受信信号復調部 203、 S I R測定部 204、送信信号生成部 205及び送信 R F部 206とから主に構成される。

アンテナ素子 101—1〜： L01— nは、複数設けられ、端末より送信された S IR等の受信信号を受信して受信 RF部 102— 1〜102—nへ出力する。さらに、アンテナ素子 101— 1〜101— nは、送信 RF部 108— 1〜108— nから出力された品質判定用信号である参照信号を共通パイ口ヅトチャネルにて送信するとともに、送信 RF部 108—：！〜 108— nから出力されたパケットデ一夕をデ一夕チャネルにて送信する。なお、アンテナ素子 101— 1〜101—nの本数が多いほど指向性送信できる範囲を基地局装置から遠方へ広げることができる。

受信 R F部 102— 1〜102— nは、アンテナ素子 101— 1〜： L 01— nの数に応じた数だけ設けられるものであり、各アンテナ素子 101— 1〜1 01—nから入力した信号に対して、ダウンコンバート処理等の受信処理を施した後、指向性制御部 103へ出力する。

指向性送信手段である指向性制御部 103は、複数の受信 RF部 102— 1 〜102_nから入力した受信信号に対して、回線推定及び最適ウェイトを用いてゥヱイト制御を行って適応的指向性受信信号の生成等の処理を行い、生成 5

した適応的指向性受信信号等を受信信号復調部 1 0 4へ出力する。また、指向性制御部 1 0 3は、送信信号生成部 1 0 6から入力した送信信号をウェイト制御された複数の送信信号として送信 R F部 1 0 8— 1〜 1 0 8— nへ出力する。さらに、指向性制御部 1 0 3は、パケットデータを送信した後であって次の参照信号を送信する前に送信終了信号を指向性切替指示部 1 0 7へ出力する。

受信信号復調部 1 0 4は、指向性制御部 1 0 3から入力した適応的指向性受信信号等に対して復調処理を施す。また、受信信号復調部 1 0 4は、復調した信号のうち各端末から報告される S I R測定結果をスケジューラ部 1 0 5に供給する。

スケジューラ部 1◦ 5は、受信信号復調部 1 0 4から入力した品質情報である S I R測定結果から、適応変調を用いるチャネルにどの端末を割当てるか判断し、あわせて該当端末への信号について変調多値数及び符号化率を決定する。そして、スケジューラ部 1 0 5は、変調多値数及び符号化率の情報を送信信号生成部 1 0 6へ出力する。

パケットデ一夕生成手段である送信信号生成部 1 0 6は、スケジューラ部 1 0 5から入力した変調多値数及び符号ィ匕率の情報に基づいて、参照信号またはバケツトデ一夕等の送信信号を変調するとともに符号ィ匕し、スケジューラ部 1 0 5によるスケジユーリングに応じて送信信号を指向性制御部 1 0 3へ出力する。

制御手段である指向性切替指示部 1 0 7は、一定時間が経過したか否かを監視し、一定時間が経過して且つ指向性制御部 1 0 3から送信終了信号が入力した場合に、指向性を切り替えるための指示信号を指向性制御部 1 0 3へ出力する。なお、指向性切替指示部 1 0 7の詳細については後述する。

送信 R F部 1 0 8— 1〜： L 0 8— nは、指向性制御部 1 0 3から入力した各ウェイト制御された送信信号に対して、それぞれァヅプコンバート処理等を施した後、対応するアンテナ素子 1 0 1— 1〜 1 0 1一 nを介して送信信号を送 14245

6 信する。

次に、端末装置 2 0 0の構成について、図 2を用いて説明する。

受信 R F部 2 0 2は、アンテナ素子 2 0 1から入力した受信信号に対して、ダウンコンバート処理等の受信処理を施した後、受信信号復調部 2 0 3へ出力する。

受信信号復調部 2 0 3は、受信 R F部 2 0 2から入力した受信信号に対して、所定の復調処理を施す。さらに、受信信号復調部 2 0 3は、受信信号のうち参照信号を S I R測定部 2 0 4へ出力する。

受信品質測定手段である S I R測定部 2 0 4は、受信信号復調部 2 0 3から入力した参照信号に基づいて S I R測定を実施する。 S I R測定部 2 0 4は、算出した受信品質を示す S I R測定値を送信信号生成部 2 0 5へ出力する。送信信号生成部 2 0 5は、 S I R測定部 2 0 4から入力した S I R測定値を含む送信信号を生成して送信 R F部 2 0 6へ出力する。

送信 R F部 2 0 6は、送信信号生成部 2 0 5から入力した送信信号に対して、アップコンバート処理等を施した後、対応するアンテナ素子 2 0 1を介して送信する。

次に、指向性切替指示部 1◦ 7の構成について、図 3を用いて説明する。指向性切替指示部 1 0 7は、夕イマ 3 0 1及び指向性切替指示信号生成部 3 0 2 とから主に構成される。

夕イマ 3 0 1は、時間を計測して所定の時刻になったら所定時間経過した旨の信号を指向性切替指示信号生成部 3 0 2へ出力する。また、夕イマ 3 0 1は、指向性切替指示信号生成部 3 0 2からリセット信号の入力があった場合は、計測した時間をリセッ卜する。

指向性切替指示信号生成部 3 0 2は、指向性制御部 1 0 3から送信終了信号が入力した時点でのみ、夕イマ 3 0 1から所定時間経過した旨の信号が入力されていたか否かを判断し、入力されていた場合には、指向性を切り替える指示信号を指向性制御部 1 0 3へ出力する。また、指向性切替指示信号生成部 3 0 PC霞睡 14245

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2は、指向性制御部 103へ指示信号を出力した後に、リセヅト信号を夕イマ 301へ出力する。

次に、基地局装置 100の動作について、図 4及び図 5を用いて説明する。なお、図 4において、指向性 Nは、指向性 S 1から指向性 S 4のいずれかの指向性である。指向性切替指示部 107は、事前に設定した 4つの指向性 S 1〜 S 4だけ指向性制御処理を繰り返すように準備する（ステップ（以下「ST」と記載する） 401) 。

次に、指向性制御部 103は、参照信号を指向性 S 1で送信するように制御し、送信 R F部 108— 1〜 108— n及びアンテナ素子 101— 1〜： L 01 一 nを介して参照信号を第 1の指向性である指向性 S 1にて送信する（ST4 02) o

次に、端末装置 200 a、 200 bは、指向性 S 1にて送信されてきた参照信号に基づいて S I Rを測定する。次に、端末 200 a、 200 bは、測定した S I Rを基地局装置 100へ送信する。次に、 S I Rを受信した基地局装置 100は、受信信号復調部 104において受信信号より S I R測定結果を取り出す（ST403) 。

次に、基地局装置 100は、 S IRに基づいて適応変調を用いるチャネルにてパケヅトデ一夕を指向性 S 1で送信する（ST404) o

指向性切替指示部 107の夕イマ 301は一定時間を経過したか否かを判定する（ST405) 。指向性切替指示部 107は、一定時間経過しない場合は、 ST402〜ST405の処理を繰り返す。一方、 S T 405において、一定時間を経過して且つ指向性を切り替えても良いタイミングになつた場合は、次の指向性 S 2へ指向性を切り替えて ST 402〜ST405の処理を繰り返す（ST406)。指向性 S3と指向性 S 4についても同様に ST402 〜ST 405の処理を繰り返す。なお、指向性 S 1にて送信するパケットデー夕は、参照信号を同一の指向性 S 1にて指向性送信して得られた S IR測定結果に基づいて変調または符号化することとしたが、参照信号とパケットデ一夕とを送信する際の指向性 S 1を全く同一にする場合に限らず、本実施の形態の効果が得られれば誤差の範囲にて多少指向性が異なるものであっても良い。このように、本実施の形態によれば、所定時間が経過し且つバケツトデ一夕送信後に指向性の切り替えを行うので、参照信号とパケヅトデ一夕の指向性を同一の指向性とすることができ、良好な品質にてパケットデ一夕を受信することができ、無線帯域の効率を高めて、通信路利用効率の最大化を図ることがでさる。

(実施の形態 2 )

図 6は、本発明の実施の形態 2に係る基地局装置の構成を示す図であり、図 7は、本発明の実施の形態 2に係る通信端末装置である端末の構成を示す図であり、図 8は、本発明の実施の形態 2に係る指向性切替指示部の構成を示す図である。本実施の形態においては、指向性切り替えのタイミングを基地局装置から端末へ通知する点を特徴とするものである。本実施の形態においては、図 6において、指向性切替信号生成部 6 0 1を設ける構成が図 1と相違しており、図 7において、指向性切替判定部 7 0 1を設ける構成が図 2と相違している。なお、図 1及び図 2と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。

送信信号生成部 1 0 6は、パケヅトデ一夕または指向性切替信号生成部 6 0 1から入力した指向性切替信号を含む参照信号等の送信信号を変調した後に指向性制御部 1 0 3へ出力する。

通知手段である指向性切替信号生成部 6 0 1は、指向性切替指示部 6 0 2から入力した指向性切替信号を挿入するタイミング情報に基づいて、指向性切替信号を生成して、送信手段である送信信号生成部 1 0 6へ出力する。指向性切替タイミング情報である指向性切替信号は、指向性切替信号を含むスロヅトの次のスロットのタイミングにて指向性を切り替える切替タイミングを端末に通知するための信号である。この指向性切替信号を受信した端末は、パケットデ一夕を送信する指向性が、第 1の指向性である指向性 S 1から第 2の指向性である指向性 S 2へ切り替わるタイミングを知ることができる。なお、端末は、指向性が切り替わるタイミングを知るだけであって、指向性 S 1〜S 4のいずれの指向性へ切り替わるかは知らない。また、切り替え前の指向性及び切り替え後の指向性は、指向性 S 1〜S 4の任意の指向性を選べることは言うまでもない。

指向性切替指示部 6 0 2は、指向性制御部 1◦ 3から入力した指向性の切替情報より、指向性を切り替えるタイミングを決定し、決定した指向性を切り替えるタイミング情報を指向性制御部 1 0 3へ出力する。また、指向性切替指示部 6 0 2は、パケットデ一夕を送信する指向性を切り替えるスロットの 1つ前のスロットに指向性切替信号を挿入することを決定し、決定した指向性切替信号を挿入するタイミング情報を指向性切替信号生成部 6 0 1へ出力する。なお、指向性切替指示部 6 0 2の詳細については後述する。

送信制御手段である指向性切替判定部 7 0 1は、受信信号復調部 2 0 3から入力した受信信号に指向性切替信号が含まれている場合には、指向性切替信号が含まれているスロヅトの参照信号に基づいて測定した S I R測定結果を無効にするように S I R測定部 2 0 4へ指示する。一方、指向性切替判定部 7 0 1は、受信信号に指向性切替信号が含まれていない場合には、 S I R測定部 2 0 4へは何も出力しない。

S I R測定部 2 0 4は、指向性切替判定部 7 0 1から S I Rを無効にするように指示された場合は、 S I R測定結果を送信信号生成部 2 0 5へ出力しない。一方、 S I R測定部 2 0 4は、指向性切替判定部 7 0 1から S I Rを無効にするように指示されない場合は、 S I R測定結果を送信信号生成部 2 0 5へ出力する。

次に、指向性切替指示部 6 0 2の構成について、図 8を用いて説明する。指向性切替指示部 6 0 2は、指向性切替夕ィミング決定部 8 0 1及び指向性切替信号挿入タイミング決定部 8 0 2とから主に構成される。

指向性切替タイミング決定部 8 0 1は、指向性制御部 1 0 3から入力した切 03 014245

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替情報より指向性を切り替えるタイミングを決定し、決定した指向性を切り替えるタイミング情報を指向性切替信号揷入タイミング決定部 8 0 2へ出力す指向性切替信号挿入タイミング決定部 8 0 2は、指向性切替タイミング決定部 8 0 1から入力した指向性を切り替えるタイミング情報に基づいて、指向性を切り替えるスロットの 1つ前のスロッ卜に指向性切替信号を挿入することを決定し、決定した指向性切替信号を挿入するタイミング情報を指向性切替信号生成部 6 0 1へ出力する。なお、指向性を切り替えるタイミングは、指向性切替信号が含まれているスロットの次のスロットにて指向性を切り替える場合に限らず、指向性切替信号を含むスロットから所定スロット数後に指向性を切り替えるような夕イミングであっても良い。

次に、端末 7 0 0の動作について、図 9を用いて説明する。例えば指向性 S 1で指向性送信された参照信号を含む受信信号を受信した端末 7 0 0は、受信信号を復調部 2 0 3にて復調する（ S Τ 9 0 1 ) ο

次に、指向性切替判定部 7 0 1は、受信信号に指向性 S 1から指向性 S 2へ指向性を切り替える旨の指向性切替信号が含まれているか否かを判定する（ S Τ 9 0 2 ) 。受信信号に指向性切替信号が含まれていない場合は、 S I R測定部 2 0 4に対して S I I 則定結果を出力するように指示する（S T 9 0 3 ) 。一方、 S Τ 9 0 2において、受信信号に指向性切替信号が含まれている場合は、 S I R測定部 2 0 4に対して指向性 S 1で指向性送信された参照信号を用いて測定した S I R測定結果を出力しないように指示する（S T 9 0 4 ) 。

次に、指向性切替信号が含まれていた場合は、送信信号生成部 2 0 5にて S I R測定結果を含まない送信信号を生成して送信し、指向性切替信号が含まれていなかった場合は、送信信号生成部 2 0 5にて S I R測定結果を含んだ送信信号を生成して送信する（S T 9 0 5 ) 。

図 1 0は、基地局装置より共通パイ口ヅトチャネルにて送信される参照信号を含む送信信号をスロット単位で示したものである。指向性切替信号は、指向 P T/JP2003/014245

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性切替信号を含むスロットの次のスロットにて指向性を切り替える旨の情報と、スロヅト # 1に含まれる参照信号に基づいて測定した S I Rは無効にする指示情報が含まれている。

このように、本実施の形態によれば、指向性切替直前の S I R測定結果を無効とすることで、指向性が切り替わってしまうことにより誤った S I R測定結果を用いてパケットデータを適応変調及び符号化することを防ぐことができ、良好な品質にてパケットデ一夕を受信することができ、無線帯域の効率を高めて、通信路利用効率の最大化を図ることができる。また、端末は、指向性が切り替わるタイミングをあらかじめ知ることができるので、使えない S I R測定結果を送信することがなく、消費電力を低減することができる。また、端末は、参照信号と送信パケヅトデ一夕との指向性が異なることにより、送信電力の大きい送信パケットデ一夕からの干渉を受けた参照信号に基づいて測定した s I Rを無効にするため、基地局装置において不正確な S I R測定結果に基づいてパケットデータを適応変調または符号ィ匕することを防ぐことができる。

(実施の形態 3 )

図 1 1は、本発明の実施の形態 3に係る基地局装置の構成を示す図であり、図 1 2は、本発明の実施の形態 3に係る通信端末装置である端末装置の構成を示す図であり、図 1 3は、本発明の実施の形態 3に係る指向性切替指示部 1 1 0 3の構成を示す図であり、図 1 4は、本発明の実施の形態 3に係る指向性番号情報判定部の構成を示す図である。本実施の形態においては、指向性切り替えのタイミングと指向性番号情報を基地局装置から端末へ通知する点を特徴とするものである。本実施の形態においては、図 1 1において、指向性切替信号生成部 1 1 0 1及び指向性番号情報生成部 1 1 0 2を設ける構成が図 1と相違しており、図 1 2において、指向性切替判定部 1 2 0 1及び指向性番号情報判定部 1 2 0 2を設ける構成が図 2と相違している。なお、図 1及び図 2と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。

送信信号生成部 1 0 6は、パケヅトデ一夕または指向性切替信号生成部 1 1 T JP2003/014245

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0 1から入力した指向性切替信号と指向性番号情報生成部 1 1 0 2から入力した指向性番号情報とを含む参照信号等を変調した後に、指向性制御部 1 0 3 へ出力する。

指向性切替信号生成部 1 1 0 1は、指向性切替指示部 1 1 0 3から入力した指向性を切り替えるタイミングのタイミング情報が入力した場合は、指向性切替のタイミングを端末に通知するための指向性切替信号を生成して送信信号生成部 1 0 6へ出力する。指向性切替信号は、指向性切替信号を含むスロットの次のスロットにて指向性を切り替えることを端末に通知するための信号である。

指向性番号情報生成部 1 1 0 2は、指向性切替指示部 1 1 0 3から指示された指向性番号情報である指向性 S 1〜S 4の情報に基づいて、指向性番号情報信号を生成して送信信号生成部 1 0 6へ出力する。なお、切り替える指向性の順番は、指向性 S 1から指向性 S 4まで順番に切り替える場合を含めて、任意の順番で切り替えることができる。また、指向性の切り替えは、全ての指向性の切り替わり回数を同じにしても良いし、全ての指向性の切り替わり回数を同じにする場合に限らず、いずれかの指向性のみの切り替わり回数が多くなるようにしても良い。

指向性切替指示部 1 1 0 3は、指向性制御部 1 0 3から入力した指向性の切替情報より、指向性を切り替えるタイミングを決定し、決定した指向性を切り替える夕ィミング情報を指向性制御部 1 0 3へ出力する。また、指向性切替指示部 1 1 0 3は、パケットデ一夕を送信する指向性を切り替えるスロットの 1 つ前のスロヅ卜に指向性切替信号を挿入することを決定し、決定した指向性切替信号を挿入するタイミング情報を指向性切替信号生成部 1 1 0 1へ出力する。また、指向性切替指示部 1 1 0 3は、切り替え後の指向性 S 1〜S 4を指向性番号情報生成部 1 1 0 2へ通知するとともに、指向性切替信号を送信信号に挿入するタイミングと同一のタイミングにて、次に切り替えられるパケットデ一夕を送信する指向性 S 1〜S 4 (切り替え後指向性）を通知するための情 T JP200雇 4245

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報である切り替え後指向性情報を送信信号に挿入するように、指向性番号情報生成部 1 1 0 2へ指示する。なお、指向性番号情報を送信信号に挿入する夕ィミングは、指向性切替信号を挿入するタイミングと同一にする場合に限らず、指向性切替信号を挿入するタイミングと異なる夕ィミングにて送信信号に揷入しても良い。指向性切替指示部 1 1 0 3の詳細については後述する。

指向性切替判定部 1 2 0 1は、受信信号復調部 2 0 3から入力した受信信号に指向性切替信号が含まれているスロットの次スロットに指向性を切り替える指向性切替信号が含まれている場合には、指向性番号情報判定部 1 2 0 2へ切替の指示を出す。また、指向性切替判定部 1 2 0 1は、指向性切替信号を指向性番号情報判定部 1 2 0 2へ出力する時に、次にいずれの指向性 S 1〜S 4 に切り替えるかの情報を指向性番号情報判定部 1 2 0 2へ出力する。

指向性番号情報判定部 1 2 0 2は、指向性切替判定部 1 2 0 1より指向性を切り替える指示を受けた場合にのみ指向性番号情報を参照する。そして、指向性番号情報判定部 1 2 0 2は、現在の指向性番号と指向性切替判定部 1 2 0 1 より指示された指向性切り替え後の指向性番号とを図示しない内部メモリ上で比較し、指向性番号間に応じた品質変化量の分だけ測定結果を調整する受信品質測定用情報を生成し、生成した受信品質測定用情報を S I R測定部 2 0 4 へ出力する。

S I R測定部 2 0 4は、指向性番号情報判定部 1 2 0 2から受信品質測定用情報が入力した場合は、受信品質測定用情報に基づいて S I R測定結果を調整し、調整した S I R測定結果を送信信号生成部 2 0 5へ出力する。この時の出力される S I R測定結果は、次に切り替えられる指向性 S 1〜3 4の3 1 11測定結果となる。

次に、指向性切替指示部 1 1 0 3の構成について、図 1 3を用いて説明する。指向性切替指示部 1 1 0 3は、指向性切替夕ィミング決定部 1 3 0 1、指向性切替信号揷入タイミング決定部 1 3 0 2及び指向性番号情報挿入タイミング決定部 1 3 0 3とから主に構成される。 T JP2003/014245

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指向性切替タイミング決定部 1 3 0 1は、指向性制御部 1 0 3から入力した切替情報より指向性を切り替えるタイミングを決定し、決定した指向性を切り替えるタイミング情報を指向性切替信号挿入タイミング決定部 1 3 0 2へ出力する。また、指向性切替タイミング決定部 1 3 0 1は、次に切り替える指向性を決定して、決定した指向性番号情報を指向性番号情報挿入夕ィミング決定部 1 3 0 3へ出力する。

指向性切替信号挿入夕ィミング決定部 1 3 0 2は、指向性を切り替えるスロヅトの 1つ前のスロットに指向性切替信号を挿入することを決定し、決定した指向性切替信号を挿入するタイミング情報を指向性切替信号生成部 1 1 0 1 へ出力する。なお、指向性を切り替えるタイミングは、指向性切替信号が含まれているスロッ卜の次のスロットにて指向性を切り替える場合に限らず、指向性切替信号を含むスロットから所定スロット数後に指向性を切り替えるようなタイミングであっても良い。

指向性番号情報挿入タイミング決定部 1 3 0 3は、指向性切替タイミング決定部 1 3 0 1から指向性番号情報が入力した場合は、指向性番号情報を指向性を切り替えるスロヅトの 1つ前のスロヅトに揷入するタイミングを決定し、決定した指向性番号情報を挿入するタイミング情報を指向性番号情報生成部 1 1 0 2へ出力する。

次に、指向性番号情報判定部 1 2 0 2の構成について、図 1 4を用いて説明する。指向性番号情報判定部 1 2 0 2は、指向性番号情報抽出部 1 4 0 1、品質変ィ匕量算出部 1 4 0 2及び記憶部 1 4 0 3とから主に構成される。

指向性番号情報抽出部 1 4 0 1は、受信信号復調部 2 0 3から入力した受信信号から指向性番号情報を抽出して、品質変化量算出部 1 4 0 2と記憶部 1 4 0 3へ出力する。

品質変化量算出部 1 4 0 2は、指向性番号情報抽出部 1 4 0 1から指向性切り替え後の指向性番号情報が入力した場合は、記憶部 1 4 0 3から入力した現在の指向性である指向性番号情報と比較して、指向性の変化に応じた品質変化 P T/JP2003/014245

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量を算出して S I R測定部 2ひ 4へ出力する。品質変化量算出部 1 4 0 2は、指向性 S 1から指向性 S 2、指向性 S 2から指向性 S 3及び指向性 S 3から指向性 S 4へ切り替えられた場合は、 S I R測定値を数 d Bずつ変化させることをあらかじめ設定されており、実際に指向性がどのくらいの範囲で切り替わつたかによって変化量を算出する。

記憶部 1 4 0 3は、指向性番号情報抽出部 1 4 0 1から指向性番号情報が入力した場合は、その入力した指向性番号情報を受信品質測定用情報として記憶する。また、記憶部 1 4 0 3は、指向性番号情報抽出部 1 4 0 1から切り替え後指向性情報である指向性番号情報が入力した場合は、それまでに記憶していた最新の指向性番号情報を品質変化量算出部 1 4 0 2へ出力する。

次に、端末装置 1 2 0 0の動作について、図 1 5を用いて説明する。参照信号を含む受信信号を受信した端末装置 1 2 0 0は、受信信号を復調部 2 0 3にて復調する（S T 1 5 0 1 ) 。

次に、指向性切替判定部 1 2 0 1は、受信信号に指向性切替信号が含まれているか否かを判定する（S T 1 5 0 2 ) 。受信信号に指向性切替信号が含まれていない場合には、 S I R測定部 2 0 4は参照信号より S I Rを測定する（ S T 1 5 0 3 ) 。一方、 S T 1 5 0 2において、受信信号に指向性切替信号が含まれている場合には、 S I R測定部 2 0 4は指向性番号情報判定部 1 2 0 2において算出した品質変ィ匕量に応じた S I Rを測定する（S T 1 5 0 4 ) 。

次に、 S I R測定部 2 0 4は、 S I Rを出力し（S T 1 5 0 5 ) 、送信信号生成部 2 0 5にて送信信号を生成して送信する（ S T 1 5 0 6 ) 。

このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態 2の効果に加えて、受信信号に含まれる指向性番号情報に基づいて、あらかじめ記憶しておいた指向性番号情報に応じた S I Rを測定することができるので、端末装置は、指向性が切り替わる前に指向性が切り替わった後の Sェ R測定結果を基地局装置へ送信することができる。また、基地局装置は、指向性切り替えとほぼ同時に指向性切り替え後の S I R測定結果を用いてバケツトデ一夕を適応変調及び符号化することができるので、指向性が頻繁に切り替わる場合でもその都度瞬時に回線品質に最適な変調方式及び符号化率を選択でき、適応変調とァダプティブアレイアンテナ技術との両方の利点を最大限に生かすことができる。また、端末装置は、受信信号に含まれる指向性番号情報に基づいて S を求めることができるので、正確な S IRを迅速に求めることができ、処理時間を短縮することができる。

なお、上記実施の形態 1から実施の形態 3においては、指向性を切り替えるタイミングを時間により判断することとしたが、指向性を切り替えるか否かを時間により判断する場合に限らず、緊急を要するデ一夕を送信する端末が存在するか否かまたは端末がいずれのエリアに多く存在するか等の端末装置の位置情報に基づいて指向性を切り替えるタイミングを判断しても良い。また、上記実施の形態 1から実施の形態 3における基地局装置及び端末は、 HSDPA システム以外の無線 LAN等または H SDP Aシステムの両方に適用することが可能であり、任意のシステムに適用できる。

以上説明したように、本発明によれば、良好な品質にてパケットデ一夕を受信することができ、無線帯域の効率が高く、通信路利用効率の最大化を図ることができる。

本明細書は、 2002年 11月 11日出願の特願 2002— 327221に基づくものである。この内容をここに含めておく。産業上の利用可能性

本発明は、特に回線品質に応じて変調及び符号化されたパケヅトデ一夕の送受信を行う基地局装置及び通信端末装置に用いるに好適である。

Claims

請求の範囲

1 . パケットデ一夕及び品質判定用信号を指向性送信する指向性送信手段と、前記品質判定用信号を指向性送信した際の品質情報に基づいて前記パケットデ一夕を適応変調または符号ィ匕するバケツトデータ生成手段と、前記パケットデータを送信する指向性が前記品質判定用信号を送信する指向性と同一の指向性になるように指向性を切り替え制御する制御手段と、を具備する基地局装

2 . 前記制御手段は、前記パケットデ一夕を送信した時点で所定時間経過していれば指向性を切り替える請求の範囲 1記載の基地局装置。

3 . 受信信号に含まれる品質判定用信号より前記品質判定用信号の指向性における受信品質を測定する受信品質測定手段と、受信信号に含まれる指向性切替タイミング情報よりパケットデ一夕の指向性が切り替えられる切替夕ィミングを判定するとともに、前記切替夕ィミングの所定時間前から前記切替夕ィミングまでの間を除いたタイミングにて前記受信品質を示す受信品質情報を送信する送信制御手段と、を具備する通信端末装置。

4 . パケットデ一夕及び品質判定用信号を指向性送信する指向性送信手段と、前記品質情報に基づいて前記パケットデ一夕を適応変調または符号化するパケットデ一夕生成手段と、前記指向性切替タイミング倩報を送信する送信手段と、前記指向性切替タイミング情報を送信した後に前記パケットデ一夕を送信する指向性を切り替えるように制御する制御手段とを具備して請求の範囲 3 記載の通信端末装置と通信を行う基地局装置。

5 . 指向性毎の受信品質測定用情報をあらかじめ記憶する記憶手段を具備し、前記受信品質測定手段は、受信信号に含まれる次に切り替えられるパケットデ一夕を送信する切り替え後指向性である切り替え後指向性情報と前記受信品質測定用情報とを用いて前記受信品質を測定する請求の範囲 3記載の通信端

6 . 前記送信手段は、次に切り替えられるパケットデータを送信する切り替え後指向性である切り替え後指向性情報を通信相手に送信し、前記バケツトデ一夕生成手段は、前記切り替え後指向性における前記品質情報に基づいてパケットデ一夕を適応変調または符号ィ匕し、前記制御手段は、前記パケットデ一夕を前記切り替え後指向性にて送信する請求の範囲 4記載の基地局装置。

7 . 通信相手において受信品質を測定するための品質判定用信号を指向性送信する工程と、前記品質判定用信号の指向性における品質情報に基づいてパケットデ一夕を適応変調または符号ィ匕する工程と、前記パケヅトデ一夕を送信する際の指向性が前記品質判定用信号を送信する指向性と同一の指向性になるように指向性を切り替え制御する工程と、を具備する送信方法。

8 . 基地局装置が、パケットデ一夕を送信する指向性を切り替える切替タイミングと次に切り替えられる前記パケットデ一夕を送信する指向性である指向性情報とを通知する工程と、受信信号に含まれる品質情報に基づいて前記パケットデ一夕を適応変調または符号化する工程と、前記パケットデ一夕を指向性送信する工程と、通信端末装置が、前記切替タイミングの所定時間前から前記切替夕ィミングまでの間を除くタイミングにて受信品質を示す前記品質情報を送信する工程と、前記受信品質を決定するためのあらかじめ記憶してある受信品質測定用情報と前記指向性情報とを用いて前記受信品質を測定する工程と、を具備する通信方法。