通信装置及び通信多重方法
【課題】 通信の組み合わせを再構成することにより通信品質を向上すること。
【解決手段】 複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う多重通信を行い、前記複数の通信のうち、少なくとも一部の前記通信の組み合わせついて、その一方又は双方の通信品質を示す第１評価値を取得する相互相関データ取得部５６と、前記第１評価値に基づいて選択される前記組み合わせの一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更するＲＩＤ割当部５８と、を含むことを特徴とする通信装置。
【解決手段】 複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う多重通信を行い、前記複数の通信のうち、少なくとも一部の前記通信の組み合わせついて、その一方又は双方の通信品質を示す第１評価値を取得する相互相関データ取得部５６と、前記第１評価値に基づいて選択される前記組み合わせの一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更するＲＩＤ割当部５８と、を含むことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置及び通信多重方法に関し、特に多重可否の判断に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムにおいては、限られた周波数資源を有効利用するために、種々の通信単位に通信を割り当てることにより多重を行うことが一般的である。具体的には、周波数分割多重、時分割多重、符号分割多重、空間分割多重等である。そして、これらの多重化された各通信間においては、多重されている通信の相互干渉により通信品質が劣化することがある。このような場合には、例えばリンクアダプテーション、送信電力制御等を行うことや、特許文献１に記載されているように、通常の空間多重しない呼と同じサービスグレードで空間多重した呼を確立・維持できるアダプティブアレイ基地局による物理スロットの割当て方法を用いることにより、通信品質を向上させることが一般的である。
【特許文献１】特開２００２−５８０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、リンクアダプテーションや送信電力制御等では多重されている通信の通信品質を制御することはできるが、通信単位の割当には変化がなく、相互に影響のある通信の組み合わせの再構成がなされないため、通信品質の向上に限界があった。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、通信の組み合わせを再構成することにより通信品質を向上することができる通信装置及び通信多重方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明は、通信装置において、複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う多重通信手段と、前記複数の通信のうち、少なくとも一部の前記通信の組み合わせについて、その通信のうち一方又は双方の通信品質を示す第１評価値を取得する第１評価値取得手段と、前記第１評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する通信単位割当変更手段と、を含むことを特徴とする。なお、通信単位とは、多重化される単位であり、該通信単位ごとに１の通信が行われる。
【０００６】
このようにすることにより、多重通信において、通信品質に基づいて通信の組み合わせの通信のうち一方又は双方に割り当てる通信単位を変更することにより、通信の組み合わせを再構成し、通信品質を向上することができる。
【０００７】
また、上記通信装置において、前記各通信について、前記組み合わせのうち該通信を含む組み合わせに関する前記第１評価値に基づく第２評価値を生成する第２評価値生成手段、をさらに含み、前記通信単位割当変更手段は、前記第２評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、こととしてもよい。このようにすれば、第２評価値に基づいて通信の組み合わせを再構成することができる。
【０００８】
また、上記通信装置において、前記通信単位割当変更手段は、１又は複数の前記組み合わせにおいて前記第２評価値により示される評価が最も低い組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、こととしてもよい。
【０００９】
また、上記通信装置において、前記通信単位割当変更手段は、前記第２評価値により示される評価が所定値を下回る組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、こととしてもよい。
【００１０】
また、上記通信装置において、前記第１評価値は前記組み合わせの通信に係る通信間の相関関係の度合いを示す相互相関データに基づいて決定される、こととしてもよい。このようにすれば、通信の相互相関関係に基づいて組み合わせを再構成することができる。
【００１１】
また、上記通信装置において、前記第２評価値生成手段は、前記通信の通信状況を示す通信状況データにさらに基づいて前記第２評価値を生成する、こととしてもよい。このようにすれば、通信の通信状況に基づいて組み合わせを再構成することができる。なお通信状況とは、通信の品質の状況を示す用語として使用される。すなわち、通信状況がよい場合と悪い場合とがあり、よい場合にはよりエラーが少なく高速に通信ができ、悪い場合にはよりエラーが多く低速な通信となり、最悪な場合には通信が切断される。
【００１２】
また、本発明に係る通信多重方法は、複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う多重通信ステップと、前記複数の通信のうち、少なくとも一部の前記通信の組み合わせについて、その通信のうち一方又は双方の通信品質を示す第１評価値を取得する第１評価値取得ステップと、前記第１評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する通信単位割当変更ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、本発明の実施の形態に係る多重通信システム１はデータ通信が可能な移動体通信システムであるとして説明するが、多重通信をおこなう通信システムであれば、特に移動体通信システムでなくとも本発明の適用が可能である。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る多重通信システム１は、図１に示すように、基地局装置２、移動局装置３、通信ネットワーク４を含んで構成されている。
【００１５】
基地局装置２は、図２に示すように、制御部２０と、無線通信部２１と、記憶部２２と、ネットワークインターフェイス部２３と、を含んで構成されている。制御部２０は、基地局装置２の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。無線通信部２１は、アンテナを備え、移動局装置３からの音声信号や通信用パケット等をそれぞれ受信して復調し、制御部２０に出力したり、制御部２０から入力される指示に従って、制御部２０から入力される音声信号や通信用パケット等を変調してアンテナを介して出力したり、といった処理を行う。記憶部２２は、制御部２０のワークメモリとして動作する。また、この記憶部２２は、制御部２０によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持している。ネットワークインターフェイス部２３は、通信ネットワーク４と接続されており、通信ネットワーク４からの音声信号や通信用パケット等を受信して制御部２０に出力したり、制御部２０の指示に従って音声信号や通信用パケット等を通信ネットワーク４に対して送信したりする。
【００１６】
移動局装置３は、従来公知の携帯電話端末やＰＨＳ端末等の移動体通信システムで使用される端末装置と同様の端末装置であり、図３に示すように、制御部３０と、記憶部３１と、無線通信部３２と、を含んで構成されている。制御部３０は、移動局装置３の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。記憶部３１は、制御部３０のワークメモリとして動作する。また、この記憶部３１は、制御部３０によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持している。無線通信部３２は、アンテナを備え、制御部３０から入力される指示に従って、音声信号や通信用パケット等を変調してアンテナを介して出力したり、アンテナに到来する音声信号や通信用パケット等を受信して復調し、制御部３０に出力したり、といった処理を行う。
【００１７】
通信ネットワーク４は移動体通信システムの交換機ネットワークであってもよいし、移動体通信システムとして使用される多重通信システム１がＩＰ電話による通信システムである場合などにはＴＣＰ／ＩＰ網であってもよい。
【００１８】
基地局装置２と移動局装置３とは、それぞれ無線通信部２１と無線通信部３２とを介して、通信を行う。そして該通信を行う際には、複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う。すなわち、多重通信を行う。具体的には、例えば周波数分割多重、時分割多重、符号分割多重、空間分割多重等の種々の多重通信方式により通信を行う。通常はこれらを組み合わせて複数の多重通信方式を使用しながら通信を行う。本実施の形態では、これらの多重通信方式のうち、空間分割多重の場合を例に取り説明する。
【００１９】
図４は、基地局装置２の機能ブロック図である。基地局装置２は、同図に示すように、機能的には送受信機能部７０及び信号処理機能部７１を含んで構成される。そして、送受信機能部７０は送受信部５０及びパス制御部５１を含んで構成され、これらは無線通信部２１及び制御部２０によって実現される。信号処理機能部７１は重み取得部５２、復調・復号部５３、電力制御部５４、符号化・変調部５５、相互相関データ取得部５６、通信状況データ取得部５７、ＲＩＤ割当部５８、多重中止通信決定部５９及び記憶部６０を含んで構成され、これらは制御部２０及び記憶部２２によって実現される。
【００２０】
送受信部５０は、アンテナと、搬送波周波数帯域での信号を生成するアナログ無線回路と、該アナログ無線回路に変調周波数を提供する基準信号回路と、該アナログ無線回路に入力する送信信号の周波数を変換するディジタル・アップサンプリング・コンバータ（ＤＵＣ）と、該アナログ無線回路により出力される受信信号の周波数を変換するディジタル・ダウンサンプリング・コンバータ（ＤＤＣ）と、を含んで構成される。そして基地局装置２には複数の送受信部５０が含まれ、各送受信部５０に含まれるアンテナは、従来公知のアダプティブアレイアンテナを構成する。つまり、複数の送受信部５０は、各アンテナにおいて、同一の信号を送信又は受信する。そして複数受信される同一の信号の受信電力に基づいて、送信時において信号を送信する際の各アンテナにおける送信電力の重みである送信アンテナ重みを算出し、該送信アンテナ重みに基づいて信号を送信する。このようにしてアンテナから送信される電波に指向性を持たせることにより、基地局装置２と移動局装置３との間での通信についての空間分割多重が行われる。
【００２１】
パス制御部５１は、ＤＤＣからの受信信号を後述するＤＳＰに出力し該ＤＳＰからの送信信号と送信アンテナ重みを合成しＤＵＣに搬送する経路制御回路（Path Controller）を含んで構成される。
【００２２】
信号処理機能部７１は、ＤＵＣへの入力送信信号およびＤＤＣからの出力受信信号の信号処理を行う送受信ディジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）を含んで構成され、該ＤＳＰにより以下に説明する各部の機能が実現される。
【００２３】
重み取得部５２は、送受信機能部７０から出力される受信信号から、送信アンテナ重みを算出する。具体的には、例えば受信信号の相関行列と、受信信号と参照信号との相関ベクトルから算出することができる。詳細には、「菊間信良著『アダプティブアンテナ技術』オーム社、２００３年１０月１０日、ｐ．１１−５４」に示されるような周知慣用の技術的手段を用いればよい。そして算出された送信アンテナ重みは電力制御部５４において送信信号の送信電力に反映され、送受信機能部７０に出力される。
【００２４】
復調・復号部５３は、送受信機能部７０から出力される受信信号を復調して、該復調された信号を、ネットワークインターフェイス部２３へ出力する。一方、符号化・変調部５５は、図示しないネットワークインターフェイス部２３から入力される信号を変調し、該変調された信号を送受信機能部７０に対し出力する。
【００２５】
ＲＩＤ割当部５８は、移動局装置３との通信にＲＩＤ（登録番号，Registration Indentity）を割り当てる加入者登録処理を行う。ＲＩＤは、移動局装置３との通信を基地局装置２において管理するために用いられる番号であり、基地局装置２ごとに、移動局装置３ごとに一意な番号が割り当てられる。ＲＩＤ割当の処理のシーケンスを図５に示す。図５は移動局装置３と基地局装置２の間で行われる通信のシーケンスのうち、ＲＩＤ割当に係る一部分を示したものである。同図に示すように、通信の開始にあたって、まず移動局装置３がＲＩＤ割当を基地局装置２に対し要求するための信号を送信する（Ｓ１００）。具体的には、リクエストアクセスと呼ばれる使用許可要求信号を送信する。そして基地局装置２はリクエストアクセスを送信してきた移動局装置３に通信を許可する場合にＲＩＤを付与し、該ＲＩＤを移動局装置２に対し通知する（Ｓ１０１）。該通知は、具体的にはアクセスアサインメントと呼ばれる使用許諾信号に含めて移動局装置３に対し送信される（Ｓ１０１）。そして、該ＲＩＤを用いて移動局装置３と基地局装置２との間の通信が管理されることにより、移動局装置３と基地局装置２との間の通信が行われる（Ｓ１０２）。なお、このようにして付与されるＲＩＤは、基地局装置２において図示しない管理テーブルに端末ＩＤ（端末ごとに一意に付与される識別子）と対応付けて記憶され、一旦付与されると管理テーブルに記憶できるＲＩＤ数を超過しない限り、通信が終了しても付与されたままとなる。このため、基地局装置２との間での、ある移動局装置３との１回目の通信が終了して該移動局装置３との２回目の通信が始められる場合に、通常これらの２回の通信においては、同じＲＩＤを使用して通信が行われる。
【００２６】
記憶部６０は、ＲＩＤごとに、対他ユーザ得失点テーブルを記憶する。図６は該対他ユーザ得失点テーブルの例である。同図はＲＩＤ＝０００の通信についての対他ユーザ得失点テーブルである。同様なテーブルが各ＲＩＤについて記憶される。そして、同図に示すように、ＲＩＤ＝０００を割り当てられた通信とＲＩＤ＝０００以外のＲＩＤを割り当てられた通信との組み合わせごとに、「自己相関」、「相互相関」、「ＳＥＲ」、「ＦＥＲ」、「ＳＩＮＲ」、「ＤＳＳＩ」、「変調クラス」、「トータルコスト」、「順位」を記憶している。
【００２７】
「相互相関」には、あるＲＩＤを割り当てられた通信と、他のＲＩＤを割り当てられた通信と、の相互相関の度合いを示す相互相関データが記憶される。相互相関とは、通信の分離可能性を示す指標であり、ここでは各通信についての各アンテナの送信出力の重みを要素とするアンテナ重みベクトルｗの内積により表すことができる。つまり、相関関係データにより、あるＲＩＤを割り当てられた通信と他のＲＩＤを割り当てられた通信との組み合わせについて、その組み合わせをなす通信の一方又は双方の通信品質が示される。
【００２８】
該相互相関データは、相互相関データ取得部５６において取得される。相互相関データ取得部５６は、まず重み取得部５２により算出される送信アンテナ重みを取得する。そして、各通信の送信アンテナ重みに基づいて、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される通信の組み合わせに含まれる通信であって、特に多重されている通信との相互相関データを算出することにより取得する。該相互相関データは０．０〜１．０の範囲の値であり、相互相関データ取得部５６は、この範囲に予め設定される閾値より大きいか或いは小さいかを判断し、大きい場合には「−１」を、小さい場合には「＋１」を、対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該組み合わせの相互相関データに加算することにより、該相互相関を記憶する。相互相関データ取得部５６による上記処理は通信中の通信について例えばフレームごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される相互相関データはフレームごとに更新される。
【００２９】
次に「自己相関」には、対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信の自己相関の度合いを示す自己相関データが記憶される。自己相関とは、相互相関と同じく通信の分離可能性を示す指標であるが、該通信の現在のフレーム及び直前のフレームについての各アンテナの送信出力の重みを要素とするアンテナ重みベクトルｗの内積により表すことができ、通信の通信状況を示す通信状況データのひとつである。すなわち、一の通信において、例えばフェージングが発生した結果直前のフレームが遅れて到着する場合があり、そのような場合にはフレーム間における信号の分離が困難になる場合がある。自己相関はこのような信号分離の困難性を表し、信号の分離ができない場合には通信ができなくなることから、自己相関は通信状況を表す指標のひとつとして使用される。
【００３０】
そして該自己相関データは、通信状況データ取得部５７において取得される。通信状況データ取得部５７は、まず重み取得部５２により取得される送信アンテナ重みを取得する。なおこの場合において、該送信アンテナ重みを記憶する。そして、各通信の送信アンテナ重みに基づいて、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される通信の組み合わせに含まれる通信であって、特に多重されている通信の自己相関データを算出することにより取得する。より具体的には、該自己相関データは、記憶される直前のフレームの送信アンテナ重みと、今回取得されるフレームの送信アンテナ重みと、の相関を求めることにより算出される。該自己相関データも０．０〜１．０の範囲の値であり、通信状況データ取得部５７は、この範囲に予め設定される閾値より大きいか或いは小さいかを判断する。そして大きい場合には「−１」を、小さい場合には「＋１」を、対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該通信を含む通信の組み合わせの自己相関データに加算することにより、該自己相関を記憶する。通信状況データ取得部５７による上記処理は通信中の通信について例えばフレームごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される自己相関データはフレームごとに更新される。
【００３１】
以上説明したように、相互相関データ及び自己相関データは、送信アンテナ重み相互の内積に基づいて表すことができる。同様に、例えば符号分割多重の場合には、ＰＮ符号相互の内積に基づいて表すことができる。すなわち、相互相関データ及び自己相関データは、多重を行う場合の基準となる多重基礎データに基づいて算出することができる。
【００３２】
「ＳＥＲ」は対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信の同期エラーレートを示す同期エラーレートデータであり、「ＦＥＲ」は対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信のフレームエラーレートを示すフレームエラーレートデータである。これらも通信の通信状況を示す通信状況データのひとつである。すなわち、該通信がエラーになった割合を示す通信失敗率を示すデータである。
【００３３】
具体的には、まず同期エラーレートデータには、受信時のシンボル同期検波の失敗率を点数化したデータが使用される。該シンボル同期検波の失敗率は０．０〜１．０の範囲の値をとり、この範囲内に４つの閾値を設けて５段階の値（０，１，２，３，４）としたものが使用される。該５段階の値は、大きいほど失敗率が高いことを示している。同様に、フレームエラーレートデータは受信時のフレームがエラーになった割合を示すデータであり、これも５段階の値（０，１，２，３，４）で評価したものが使用される。該５段階の値も、大きいほどエラーになった割合が高いことを示している。
【００３４】
通信状況データ取得部５７は、復調・復号部５３において入力される受信信号を復調・復号する際に算出される同期エラーレート及びフレームエラーレートに基づいて、対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信の同期エラーレートデータ及びフレームエラーレートデータを取得する。そして対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該通信を含む通信の組み合わせの同期エラーレートデータ及びフレームエラーレートデータを置き換えることにより、該同期エラーレートデータ及び該フレームエラーレートデータを記憶する。通信状況データ取得部５７による上記処理は通信中の通信について例えばフレームごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される同期エラーレートデータ及びフレームエラーレートデータはフレームごとに更新される。
【００３５】
「ＳＩＮＲ」は信号対干渉雑音比の移動平均値を示すＳＩＮＲデータである。信号対干渉雑音比は受信信号の信号強度の干渉波や雑音の強度に対する比を表すデータであり、これも通信の通信状況を示す通信状況データのひとつである。すなわち、干渉波や雑音の強度が信号強度に比べて高い場合には、信号の分離が困難になり、信号の分離ができない場合には通信ができなくなることから、信号対干渉雑音比は通信状況を表す指標のひとつとして使用される。
【００３６】
該信号対干渉雑音比は、復調・復号部５３において、入力される信号の受信信号成分と他の成分との比を算出することにより取得される。そして通信状況データ取得部５７は、対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信の信号対干渉雑音比を所定時間にわたり取得し、その平均を計算することにより、該信号対干渉雑音比の移動平均値であるＳＩＮＲデータを取得する。なお、ＳＩＮＲデータについても、５段階の値（０，１，２，３，４）で評価したものが使用され、大きいほど干渉波及び雑音が大きいことを示している。そして対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該通信を含む通信の組み合わせのＳＩＮＲデータを置き換えることにより、該信号対干渉雑音比の移動平均値を記憶する。通信状況データ取得部５７による上記処理は通信中の通信について例えば信号対干渉雑音比を取得する際の上記所定時間ごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶されるＳＩＮＲデータは該所定時間ごとに更新される。
【００３７】
「ＤＳＳＩ」は所望信号の受信強度を示すＤＳＳＩデータであり、これも通信の通信状況を示す通信状況データのひとつである。所望信号は受信信号に含まれる移動局装置３が送信した信号成分であり、該信号成分の振幅が弱い場合には受信信号から該信号成分を分離することが困難になり、該信号成分の分離ができない場合には通信ができなくなることから、所望信号の受信強度は通信状況を表す指標のひとつとして使用される。
【００３８】
該所望信号の受信強度は、復調・復号部５３において、入力される信号を復調して得られる信号成分の振幅を取得することにより取得される。そして通信状況データ取得部５７は、対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信に含まれる所望信号の受信強度を所定時間にわたり取得し、その平均を計算することにより、該所望信号の受信強度の移動平均値であるＤＳＳＩデータを取得する。なおＤＳＳＩデータについても、５段階の値（０，１，２，３，４）で評価したものが使用され、大きいほど所望信号の受信強度が小さいことを示している。そして通信状況データ取得部５７は、対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該通信を含む通信の組み合わせのＤＳＳＩデータを置き換えることにより、該所望信号の受信強度の移動平均値を記憶する。通信状況データ取得部５７による上記処理は通信中の通信について例えば所望信号の受信強度を取得する際の上記所定時間ごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶されるＤＳＳＩデータは該所定時間ごとに更新される。
【００３９】
「変調クラス」は、位相変調方式の場合に使用される多値化の度合いを示す変調クラスデータである。すなわち、位相変調方式の場合には干渉波やフェージング等の通信に影響を与える外部干渉の状況に応じて変調クラスが変更される。例えば変調クラスが４値の場合には１シンボルにより通信できる信号量が８値の場合に比べて１／２となるが、複素平面におけるシンボル間の距離が遠くなるため、復号しやすくなる。このため、干渉波やフェージングの状況により受信状態が悪い場合には、多値化の度合いを小さくすることにより、復号しやすくし、逆に受信状態がよい場合には、多値化の度合いを大きくすることにより、通信速度を速くするというリンクアダプテーション処理が行われる場合がある。このように、変調クラスは間接的に通信状況を表しており、通信の通信状況を示す通信状況データのひとつとして使用される。
【００４０】
そして該多値化の度合いは、復調・復号部５３で復調のために使用される変調方式そのものであるので、通信状況データ取得部５７は、該変調クラスを取得することにより、該変調クラスに基づいて変調クラスデータを決定することができる。具体的には、対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信の通信中に選択された変調クラスを所定時間にわたりヒストグラム化し、その積分値を、大きい順（多値化の度合いが大きい順）に５段階の値（０，１，２，３，４）として評価したものを変調クラスデータとして使用することができる。すなわち、値が大きいほど多値化の度合いが小さいことを表している。そして通信状況データ取得部５７は、対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該通信を含む通信の組み合わせの変調クラスデータを置き換えることにより、該変調クラスデータを記憶する。通信状況データ取得部５７による上記処理は通信中の通信について例えば変調クラスををヒストグラム化する際の上記所定時間ごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される変調クラスデータは該所定時間ごとに更新される。
【００４１】
そして以上のようにして記憶される自己相関データ、相互相関データ、同期エラーレートデータ、フレームエラーレートデータ、ＳＩＮＲデータ、ＤＳＳＩデータ、変調クラスデータの少なくとも１つに基づいて、トータルコストが算出され、「トータルコスト」として対他ユーザ得失点テーブルに記憶される。トータルコストが算出される処理は、相互相関データ取得部５６若しくは通信状況データ取得部５７により該対他ユーザ得失点テーブルが更新される際に該相互相関データ取得部５６又は該通信状況データ取得部５７により行われることとしてもよい。具体的には、自己相関データ、相互相関データ、同期エラーレートデータ、フレームエラーレートデータ、ＳＩＮＲデータ、ＤＳＳＩデータ、変調クラスデータの合計をトータルコストとしてもよい。そして、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される、他のＲＩＤを割り当てられた通信におけるトータルコストの大きい順に順位がつけられ、「順位」に記憶される。
【００４２】
以上の対他ユーザ得失点テーブルに各データを記憶させる処理を、処理フローを参照しながらまとめて説明する。図７は、信号処理機能部７１における処理のフロー図である。まず、相互相関データ取得部５６及び通信状況データ取得部５７は一の通信に注目する。そして、通信状況データ取得部５７は該一の通信以外の通信について、通信状況データを取得する（Ｓ２０２）。また、相互相関データ取得部５６は注目通信と、該注目通信と多重される通信との相互相関データを取得する（Ｓ２０４）。そして、それぞれが注目通信の対他ユーザ得失点テーブルに各データを記憶する際に、トータルコストを計算し（Ｓ２０６）、各データとトータルコストを併せて注目通信の対他ユーザ得失点テーブルに記憶する（Ｓ２０８）。なお、実際の処理においては、例えば相互相関データ取得部５６と通信状況データ取得部５７とが、それぞれ取得するデータを次から次へと対他ユーザ得失点テーブルに書き込んでいくこととしてもよい。
【００４３】
多重中止通信決定部５９は、以上のようにして各データが記憶される対他ユーザ得失点テーブルに基づいて、多重通信を中止する通信を決定する。対他ユーザ得失点テーブルに記憶されるトータルコストは、注目ＲＩＤを割り当てられた通信と、他のＲＩＤを割り当てられた通信と、の組み合わせにおいて、多重させることが望ましい度合いを示している。具体的には、相互相関データが大きい場合には注目ＲＩＤを割り当てられた通信と、他のＲＩＤを割り当てられた通信と、の信号分離が困難であるため、多重させることは望ましくない。自己相関データ、同期エラーレートデータ、フレームエラーレートデータ、ＳＩＮＲデータ、ＤＳＳＩデータ、変調クラスデータが大きい場合には、他のＲＩＤを割り当てられた通信自身の通信状況がよくないため、多重させることは望ましくない。このように、各データが大きい場合には多重化しないことが望ましく、トータルコストはこれらのデータを総合的に評価するための指標として使用される。このため、該トータルコストが大きい組み合わせに係る、注目ＲＩＤを割り当てられた通信と、他のＲＩＤを割り当てられた通信と、が多重化されている場合には、多重化を中止することにより、通信状況を改善することが可能となる。
【００４４】
なお多重中止通信決定部５９は、例えばトータルコストが所定値を上回る組み合わせがあるか否かを監視し、トータルコストが該所定値を上回る組み合わせがある場合に、その組み合わせに含まれる通信の一方又は双方の多重を中止する通信を決定することとしてもよい。図８は、この場合の処理フロー図である。多重中止通信決定部５９はまず１の通信に注目し（Ｓ２２０）、該通信について記憶される対他ユーザ得失点テーブルにおいて記憶されるトータルコストが所定値を上回る組み合わせがあるか否かを判断する（Ｓ２２２）。なければ他の通信に注目してＳ２２０からの処理を繰り返す。あれば、該組み合わせに含まれる通信の一方又は双方のＲＩＤを再割当することを決定し、ＲＩＤ割当部５８に対し指示をする。なお、例えば必ず注目通信ではない通信、すなわち注目通信の対他ユーザ得失点テーブルにおいて他の通信としてＲＩＤが記憶される通信について、ＲＩＤを再割当することを決定するととしてもよい。そして指示を受けたＲＩＤ割当部５８は該通信についてのＲＩＤの再割当を行う（Ｓ２２４）。そして多重中止通信決定部５９は、注目通信を変えてＳ２２０からの処理を繰り返す。
【００４５】
また多重中止通信決定部５９は、例えば相互相関データが所定値を上回る組み合わせがあるか否かを監視し、所定値を上回る組み合わせがある場合に、該組み合わせのうちで、トータルコストが最大の組み合わせ、すなわち順位が最も高い組み合わせに含まれる通信の一方又は双方の多重を中止する通信を決定することとしてもよい。図９は、この場合の処理フロー図である。多重中止通信決定部５９はまず１の通信に注目し（Ｓ２３０）、該通信について記憶される対他ユーザ得失点テーブルにおいて「相互相関」が所定値を上回る組み合わせがあるか否かを判断する（Ｓ２３２）。なければ他の通信に注目してＳ２３０からの処理を繰り返す。あれば、該組み合わせのうちで、トータルコストが最大の組み合わせに含まれる通信の一方又は双方のＲＩＤを再割当することを決定し、ＲＩＤ割当部５８に対し指示をする。なお、例えば必ず注目通信ではない通信、すなわち注目通信の対他ユーザ得失点テーブルにおいて他の通信としてＲＩＤが記憶される通信について、ＲＩＤを再割当することを決定するととしてもよい。そして指示を受けたＲＩＤ割当部５８は該通信についてのＲＩＤの再割当を行う（Ｓ２３４）。そして多重中止通信決定部５９は、注目通信を変えてＳ２３０からの処理を繰り返す。
【００４６】
ＲＩＤ割当部５８においてＲＩＤの再割当を行う際の処理を、図５に示すシーケンス図を参照しながら説明する。Ｓ１０２までの処理において、上述の通り通信中となっている通信について、基地局装置２の多重中止通信決定部５９においてＲＩＤの再割当を行うことが決定されると、ＲＩＤ割当部５８は新たなＲＩＤを決定し、移動局装置２に対して該ＲＩＤを通知する（Ｓ１０３）。これもアクセスアサインメントと呼ばれる使用許諾信号に含めて移動局装置３に対し送信されることとしてもよい。そして、該ＲＩＤを用いて移動局装置３と基地局装置２との間の通信が管理されることにより、移動局装置３と基地局装置２との間の通信が行われる（Ｓ１０４）。このようにＲＩＤが再割当をされると、通信はリセットされ、再度チャネルの割当が行われることとなる。このため、多重化についてもリセットされ、それまで多重化されていた通信と再度多重化される可能性を残しつつ、より通信状況がよくなると考えられるように、多重化等がやり直されることとなる。すなわち、多重化される単位（例えば時分割多重ではタイムスロット、空間分割多重では送信アンテナ重み）としての通信単位の割当を変更することを目的としてＲＩＤ割当部５８においてＲＩＤを再割当する。
【００４７】
以上のようにすることにより、通信の組み合わせを再構成することにより通信品質を向上することができるようになる。すなわち、多重化をやり直すことにより、多重化されている通信間での相互の影響による通信品質の悪化について、改善することができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、通信状況データとして上記実施の形態では自己相関データ、同期エラーレートデータ、フレームエラーレートデータ、ＳＩＮＲデータ、ＤＳＳＩデータ、変調クラスデータを用いたが、この他の通信状況を示す通信状況データを用いても構わない。また、上記実施の形態では空間分割多重の場合を例に取り説明したが、周波数分割多重、時分割多重、符号分割多重その他の多重方法による多重においても本発明を適用することができる。すなわち、多重基礎データの相関に基づいて多重化されている通信相互間の信号分離可能性を取得することにより、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる多重通信システムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の構成ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる移動局装置の構成ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかるシーケンス図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる対他ユーザ得失点テーブルである。
【図７】本発明の実施の形態にかかる処理のフロー図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかる処理のフロー図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる処理のフロー図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 多重通信システム、２ 基地局装置、３ 移動局装置、４ 通信ネットワーク、２０，３０ 制御部、２１，３２ 無線通信部、２２，３１ 記憶部、２３ ネットワークインターフェイス部、５０ 送受信部、５１ パス制御部、５２ 重み取得部、５３ 復調・復号部、５４ 電力制御部、５５ 符号化・変調部、５６ 相互相関データ取得部、５７ 通信状況データ取得部、５８ ＲＩＤ割当部、５９ 多重中止通信決定部、６０ 記憶部、７０ 送受信機能部、７１ 信号処理機能部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置及び通信多重方法に関し、特に多重可否の判断に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムにおいては、限られた周波数資源を有効利用するために、種々の通信単位に通信を割り当てることにより多重を行うことが一般的である。具体的には、周波数分割多重、時分割多重、符号分割多重、空間分割多重等である。そして、これらの多重化された各通信間においては、多重されている通信の相互干渉により通信品質が劣化することがある。このような場合には、例えばリンクアダプテーション、送信電力制御等を行うことや、特許文献１に記載されているように、通常の空間多重しない呼と同じサービスグレードで空間多重した呼を確立・維持できるアダプティブアレイ基地局による物理スロットの割当て方法を用いることにより、通信品質を向上させることが一般的である。
【特許文献１】特開２００２−５８０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、リンクアダプテーションや送信電力制御等では多重されている通信の通信品質を制御することはできるが、通信単位の割当には変化がなく、相互に影響のある通信の組み合わせの再構成がなされないため、通信品質の向上に限界があった。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、通信の組み合わせを再構成することにより通信品質を向上することができる通信装置及び通信多重方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明は、通信装置において、複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う多重通信手段と、前記複数の通信のうち、少なくとも一部の前記通信の組み合わせについて、その通信のうち一方又は双方の通信品質を示す第１評価値を取得する第１評価値取得手段と、前記第１評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する通信単位割当変更手段と、を含むことを特徴とする。なお、通信単位とは、多重化される単位であり、該通信単位ごとに１の通信が行われる。
【０００６】
このようにすることにより、多重通信において、通信品質に基づいて通信の組み合わせの通信のうち一方又は双方に割り当てる通信単位を変更することにより、通信の組み合わせを再構成し、通信品質を向上することができる。
【０００７】
また、上記通信装置において、前記各通信について、前記組み合わせのうち該通信を含む組み合わせに関する前記第１評価値に基づく第２評価値を生成する第２評価値生成手段、をさらに含み、前記通信単位割当変更手段は、前記第２評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、こととしてもよい。このようにすれば、第２評価値に基づいて通信の組み合わせを再構成することができる。
【０００８】
また、上記通信装置において、前記通信単位割当変更手段は、１又は複数の前記組み合わせにおいて前記第２評価値により示される評価が最も低い組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、こととしてもよい。
【０００９】
また、上記通信装置において、前記通信単位割当変更手段は、前記第２評価値により示される評価が所定値を下回る組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、こととしてもよい。
【００１０】
また、上記通信装置において、前記第１評価値は前記組み合わせの通信に係る通信間の相関関係の度合いを示す相互相関データに基づいて決定される、こととしてもよい。このようにすれば、通信の相互相関関係に基づいて組み合わせを再構成することができる。
【００１１】
また、上記通信装置において、前記第２評価値生成手段は、前記通信の通信状況を示す通信状況データにさらに基づいて前記第２評価値を生成する、こととしてもよい。このようにすれば、通信の通信状況に基づいて組み合わせを再構成することができる。なお通信状況とは、通信の品質の状況を示す用語として使用される。すなわち、通信状況がよい場合と悪い場合とがあり、よい場合にはよりエラーが少なく高速に通信ができ、悪い場合にはよりエラーが多く低速な通信となり、最悪な場合には通信が切断される。
【００１２】
また、本発明に係る通信多重方法は、複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う多重通信ステップと、前記複数の通信のうち、少なくとも一部の前記通信の組み合わせについて、その通信のうち一方又は双方の通信品質を示す第１評価値を取得する第１評価値取得ステップと、前記第１評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する通信単位割当変更ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、本発明の実施の形態に係る多重通信システム１はデータ通信が可能な移動体通信システムであるとして説明するが、多重通信をおこなう通信システムであれば、特に移動体通信システムでなくとも本発明の適用が可能である。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る多重通信システム１は、図１に示すように、基地局装置２、移動局装置３、通信ネットワーク４を含んで構成されている。
【００１５】
基地局装置２は、図２に示すように、制御部２０と、無線通信部２１と、記憶部２２と、ネットワークインターフェイス部２３と、を含んで構成されている。制御部２０は、基地局装置２の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。無線通信部２１は、アンテナを備え、移動局装置３からの音声信号や通信用パケット等をそれぞれ受信して復調し、制御部２０に出力したり、制御部２０から入力される指示に従って、制御部２０から入力される音声信号や通信用パケット等を変調してアンテナを介して出力したり、といった処理を行う。記憶部２２は、制御部２０のワークメモリとして動作する。また、この記憶部２２は、制御部２０によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持している。ネットワークインターフェイス部２３は、通信ネットワーク４と接続されており、通信ネットワーク４からの音声信号や通信用パケット等を受信して制御部２０に出力したり、制御部２０の指示に従って音声信号や通信用パケット等を通信ネットワーク４に対して送信したりする。
【００１６】
移動局装置３は、従来公知の携帯電話端末やＰＨＳ端末等の移動体通信システムで使用される端末装置と同様の端末装置であり、図３に示すように、制御部３０と、記憶部３１と、無線通信部３２と、を含んで構成されている。制御部３０は、移動局装置３の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。記憶部３１は、制御部３０のワークメモリとして動作する。また、この記憶部３１は、制御部３０によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持している。無線通信部３２は、アンテナを備え、制御部３０から入力される指示に従って、音声信号や通信用パケット等を変調してアンテナを介して出力したり、アンテナに到来する音声信号や通信用パケット等を受信して復調し、制御部３０に出力したり、といった処理を行う。
【００１７】
通信ネットワーク４は移動体通信システムの交換機ネットワークであってもよいし、移動体通信システムとして使用される多重通信システム１がＩＰ電話による通信システムである場合などにはＴＣＰ／ＩＰ網であってもよい。
【００１８】
基地局装置２と移動局装置３とは、それぞれ無線通信部２１と無線通信部３２とを介して、通信を行う。そして該通信を行う際には、複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う。すなわち、多重通信を行う。具体的には、例えば周波数分割多重、時分割多重、符号分割多重、空間分割多重等の種々の多重通信方式により通信を行う。通常はこれらを組み合わせて複数の多重通信方式を使用しながら通信を行う。本実施の形態では、これらの多重通信方式のうち、空間分割多重の場合を例に取り説明する。
【００１９】
図４は、基地局装置２の機能ブロック図である。基地局装置２は、同図に示すように、機能的には送受信機能部７０及び信号処理機能部７１を含んで構成される。そして、送受信機能部７０は送受信部５０及びパス制御部５１を含んで構成され、これらは無線通信部２１及び制御部２０によって実現される。信号処理機能部７１は重み取得部５２、復調・復号部５３、電力制御部５４、符号化・変調部５５、相互相関データ取得部５６、通信状況データ取得部５７、ＲＩＤ割当部５８、多重中止通信決定部５９及び記憶部６０を含んで構成され、これらは制御部２０及び記憶部２２によって実現される。
【００２０】
送受信部５０は、アンテナと、搬送波周波数帯域での信号を生成するアナログ無線回路と、該アナログ無線回路に変調周波数を提供する基準信号回路と、該アナログ無線回路に入力する送信信号の周波数を変換するディジタル・アップサンプリング・コンバータ（ＤＵＣ）と、該アナログ無線回路により出力される受信信号の周波数を変換するディジタル・ダウンサンプリング・コンバータ（ＤＤＣ）と、を含んで構成される。そして基地局装置２には複数の送受信部５０が含まれ、各送受信部５０に含まれるアンテナは、従来公知のアダプティブアレイアンテナを構成する。つまり、複数の送受信部５０は、各アンテナにおいて、同一の信号を送信又は受信する。そして複数受信される同一の信号の受信電力に基づいて、送信時において信号を送信する際の各アンテナにおける送信電力の重みである送信アンテナ重みを算出し、該送信アンテナ重みに基づいて信号を送信する。このようにしてアンテナから送信される電波に指向性を持たせることにより、基地局装置２と移動局装置３との間での通信についての空間分割多重が行われる。
【００２１】
パス制御部５１は、ＤＤＣからの受信信号を後述するＤＳＰに出力し該ＤＳＰからの送信信号と送信アンテナ重みを合成しＤＵＣに搬送する経路制御回路（Path Controller）を含んで構成される。
【００２２】
信号処理機能部７１は、ＤＵＣへの入力送信信号およびＤＤＣからの出力受信信号の信号処理を行う送受信ディジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）を含んで構成され、該ＤＳＰにより以下に説明する各部の機能が実現される。
【００２３】
重み取得部５２は、送受信機能部７０から出力される受信信号から、送信アンテナ重みを算出する。具体的には、例えば受信信号の相関行列と、受信信号と参照信号との相関ベクトルから算出することができる。詳細には、「菊間信良著『アダプティブアンテナ技術』オーム社、２００３年１０月１０日、ｐ．１１−５４」に示されるような周知慣用の技術的手段を用いればよい。そして算出された送信アンテナ重みは電力制御部５４において送信信号の送信電力に反映され、送受信機能部７０に出力される。
【００２４】
復調・復号部５３は、送受信機能部７０から出力される受信信号を復調して、該復調された信号を、ネットワークインターフェイス部２３へ出力する。一方、符号化・変調部５５は、図示しないネットワークインターフェイス部２３から入力される信号を変調し、該変調された信号を送受信機能部７０に対し出力する。
【００２５】
ＲＩＤ割当部５８は、移動局装置３との通信にＲＩＤ（登録番号，Registration Indentity）を割り当てる加入者登録処理を行う。ＲＩＤは、移動局装置３との通信を基地局装置２において管理するために用いられる番号であり、基地局装置２ごとに、移動局装置３ごとに一意な番号が割り当てられる。ＲＩＤ割当の処理のシーケンスを図５に示す。図５は移動局装置３と基地局装置２の間で行われる通信のシーケンスのうち、ＲＩＤ割当に係る一部分を示したものである。同図に示すように、通信の開始にあたって、まず移動局装置３がＲＩＤ割当を基地局装置２に対し要求するための信号を送信する（Ｓ１００）。具体的には、リクエストアクセスと呼ばれる使用許可要求信号を送信する。そして基地局装置２はリクエストアクセスを送信してきた移動局装置３に通信を許可する場合にＲＩＤを付与し、該ＲＩＤを移動局装置２に対し通知する（Ｓ１０１）。該通知は、具体的にはアクセスアサインメントと呼ばれる使用許諾信号に含めて移動局装置３に対し送信される（Ｓ１０１）。そして、該ＲＩＤを用いて移動局装置３と基地局装置２との間の通信が管理されることにより、移動局装置３と基地局装置２との間の通信が行われる（Ｓ１０２）。なお、このようにして付与されるＲＩＤは、基地局装置２において図示しない管理テーブルに端末ＩＤ（端末ごとに一意に付与される識別子）と対応付けて記憶され、一旦付与されると管理テーブルに記憶できるＲＩＤ数を超過しない限り、通信が終了しても付与されたままとなる。このため、基地局装置２との間での、ある移動局装置３との１回目の通信が終了して該移動局装置３との２回目の通信が始められる場合に、通常これらの２回の通信においては、同じＲＩＤを使用して通信が行われる。
【００２６】
記憶部６０は、ＲＩＤごとに、対他ユーザ得失点テーブルを記憶する。図６は該対他ユーザ得失点テーブルの例である。同図はＲＩＤ＝０００の通信についての対他ユーザ得失点テーブルである。同様なテーブルが各ＲＩＤについて記憶される。そして、同図に示すように、ＲＩＤ＝０００を割り当てられた通信とＲＩＤ＝０００以外のＲＩＤを割り当てられた通信との組み合わせごとに、「自己相関」、「相互相関」、「ＳＥＲ」、「ＦＥＲ」、「ＳＩＮＲ」、「ＤＳＳＩ」、「変調クラス」、「トータルコスト」、「順位」を記憶している。
【００２７】
「相互相関」には、あるＲＩＤを割り当てられた通信と、他のＲＩＤを割り当てられた通信と、の相互相関の度合いを示す相互相関データが記憶される。相互相関とは、通信の分離可能性を示す指標であり、ここでは各通信についての各アンテナの送信出力の重みを要素とするアンテナ重みベクトルｗの内積により表すことができる。つまり、相関関係データにより、あるＲＩＤを割り当てられた通信と他のＲＩＤを割り当てられた通信との組み合わせについて、その組み合わせをなす通信の一方又は双方の通信品質が示される。
【００２８】
該相互相関データは、相互相関データ取得部５６において取得される。相互相関データ取得部５６は、まず重み取得部５２により算出される送信アンテナ重みを取得する。そして、各通信の送信アンテナ重みに基づいて、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される通信の組み合わせに含まれる通信であって、特に多重されている通信との相互相関データを算出することにより取得する。該相互相関データは０．０〜１．０の範囲の値であり、相互相関データ取得部５６は、この範囲に予め設定される閾値より大きいか或いは小さいかを判断し、大きい場合には「−１」を、小さい場合には「＋１」を、対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該組み合わせの相互相関データに加算することにより、該相互相関を記憶する。相互相関データ取得部５６による上記処理は通信中の通信について例えばフレームごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される相互相関データはフレームごとに更新される。
【００２９】
次に「自己相関」には、対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信の自己相関の度合いを示す自己相関データが記憶される。自己相関とは、相互相関と同じく通信の分離可能性を示す指標であるが、該通信の現在のフレーム及び直前のフレームについての各アンテナの送信出力の重みを要素とするアンテナ重みベクトルｗの内積により表すことができ、通信の通信状況を示す通信状況データのひとつである。すなわち、一の通信において、例えばフェージングが発生した結果直前のフレームが遅れて到着する場合があり、そのような場合にはフレーム間における信号の分離が困難になる場合がある。自己相関はこのような信号分離の困難性を表し、信号の分離ができない場合には通信ができなくなることから、自己相関は通信状況を表す指標のひとつとして使用される。
【００３０】
そして該自己相関データは、通信状況データ取得部５７において取得される。通信状況データ取得部５７は、まず重み取得部５２により取得される送信アンテナ重みを取得する。なおこの場合において、該送信アンテナ重みを記憶する。そして、各通信の送信アンテナ重みに基づいて、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される通信の組み合わせに含まれる通信であって、特に多重されている通信の自己相関データを算出することにより取得する。より具体的には、該自己相関データは、記憶される直前のフレームの送信アンテナ重みと、今回取得されるフレームの送信アンテナ重みと、の相関を求めることにより算出される。該自己相関データも０．０〜１．０の範囲の値であり、通信状況データ取得部５７は、この範囲に予め設定される閾値より大きいか或いは小さいかを判断する。そして大きい場合には「−１」を、小さい場合には「＋１」を、対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該通信を含む通信の組み合わせの自己相関データに加算することにより、該自己相関を記憶する。通信状況データ取得部５７による上記処理は通信中の通信について例えばフレームごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される自己相関データはフレームごとに更新される。
【００３１】
以上説明したように、相互相関データ及び自己相関データは、送信アンテナ重み相互の内積に基づいて表すことができる。同様に、例えば符号分割多重の場合には、ＰＮ符号相互の内積に基づいて表すことができる。すなわち、相互相関データ及び自己相関データは、多重を行う場合の基準となる多重基礎データに基づいて算出することができる。
【００３２】
「ＳＥＲ」は対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信の同期エラーレートを示す同期エラーレートデータであり、「ＦＥＲ」は対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信のフレームエラーレートを示すフレームエラーレートデータである。これらも通信の通信状況を示す通信状況データのひとつである。すなわち、該通信がエラーになった割合を示す通信失敗率を示すデータである。
【００３３】
具体的には、まず同期エラーレートデータには、受信時のシンボル同期検波の失敗率を点数化したデータが使用される。該シンボル同期検波の失敗率は０．０〜１．０の範囲の値をとり、この範囲内に４つの閾値を設けて５段階の値（０，１，２，３，４）としたものが使用される。該５段階の値は、大きいほど失敗率が高いことを示している。同様に、フレームエラーレートデータは受信時のフレームがエラーになった割合を示すデータであり、これも５段階の値（０，１，２，３，４）で評価したものが使用される。該５段階の値も、大きいほどエラーになった割合が高いことを示している。
【００３４】
通信状況データ取得部５７は、復調・復号部５３において入力される受信信号を復調・復号する際に算出される同期エラーレート及びフレームエラーレートに基づいて、対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信の同期エラーレートデータ及びフレームエラーレートデータを取得する。そして対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該通信を含む通信の組み合わせの同期エラーレートデータ及びフレームエラーレートデータを置き換えることにより、該同期エラーレートデータ及び該フレームエラーレートデータを記憶する。通信状況データ取得部５７による上記処理は通信中の通信について例えばフレームごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される同期エラーレートデータ及びフレームエラーレートデータはフレームごとに更新される。
【００３５】
「ＳＩＮＲ」は信号対干渉雑音比の移動平均値を示すＳＩＮＲデータである。信号対干渉雑音比は受信信号の信号強度の干渉波や雑音の強度に対する比を表すデータであり、これも通信の通信状況を示す通信状況データのひとつである。すなわち、干渉波や雑音の強度が信号強度に比べて高い場合には、信号の分離が困難になり、信号の分離ができない場合には通信ができなくなることから、信号対干渉雑音比は通信状況を表す指標のひとつとして使用される。
【００３６】
該信号対干渉雑音比は、復調・復号部５３において、入力される信号の受信信号成分と他の成分との比を算出することにより取得される。そして通信状況データ取得部５７は、対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信の信号対干渉雑音比を所定時間にわたり取得し、その平均を計算することにより、該信号対干渉雑音比の移動平均値であるＳＩＮＲデータを取得する。なお、ＳＩＮＲデータについても、５段階の値（０，１，２，３，４）で評価したものが使用され、大きいほど干渉波及び雑音が大きいことを示している。そして対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該通信を含む通信の組み合わせのＳＩＮＲデータを置き換えることにより、該信号対干渉雑音比の移動平均値を記憶する。通信状況データ取得部５７による上記処理は通信中の通信について例えば信号対干渉雑音比を取得する際の上記所定時間ごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶されるＳＩＮＲデータは該所定時間ごとに更新される。
【００３７】
「ＤＳＳＩ」は所望信号の受信強度を示すＤＳＳＩデータであり、これも通信の通信状況を示す通信状況データのひとつである。所望信号は受信信号に含まれる移動局装置３が送信した信号成分であり、該信号成分の振幅が弱い場合には受信信号から該信号成分を分離することが困難になり、該信号成分の分離ができない場合には通信ができなくなることから、所望信号の受信強度は通信状況を表す指標のひとつとして使用される。
【００３８】
該所望信号の受信強度は、復調・復号部５３において、入力される信号を復調して得られる信号成分の振幅を取得することにより取得される。そして通信状況データ取得部５７は、対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信に含まれる所望信号の受信強度を所定時間にわたり取得し、その平均を計算することにより、該所望信号の受信強度の移動平均値であるＤＳＳＩデータを取得する。なおＤＳＳＩデータについても、５段階の値（０，１，２，３，４）で評価したものが使用され、大きいほど所望信号の受信強度が小さいことを示している。そして通信状況データ取得部５７は、対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該通信を含む通信の組み合わせのＤＳＳＩデータを置き換えることにより、該所望信号の受信強度の移動平均値を記憶する。通信状況データ取得部５７による上記処理は通信中の通信について例えば所望信号の受信強度を取得する際の上記所定時間ごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶されるＤＳＳＩデータは該所定時間ごとに更新される。
【００３９】
「変調クラス」は、位相変調方式の場合に使用される多値化の度合いを示す変調クラスデータである。すなわち、位相変調方式の場合には干渉波やフェージング等の通信に影響を与える外部干渉の状況に応じて変調クラスが変更される。例えば変調クラスが４値の場合には１シンボルにより通信できる信号量が８値の場合に比べて１／２となるが、複素平面におけるシンボル間の距離が遠くなるため、復号しやすくなる。このため、干渉波やフェージングの状況により受信状態が悪い場合には、多値化の度合いを小さくすることにより、復号しやすくし、逆に受信状態がよい場合には、多値化の度合いを大きくすることにより、通信速度を速くするというリンクアダプテーション処理が行われる場合がある。このように、変調クラスは間接的に通信状況を表しており、通信の通信状況を示す通信状況データのひとつとして使用される。
【００４０】
そして該多値化の度合いは、復調・復号部５３で復調のために使用される変調方式そのものであるので、通信状況データ取得部５７は、該変調クラスを取得することにより、該変調クラスに基づいて変調クラスデータを決定することができる。具体的には、対他ユーザ得失点テーブルの他のＲＩＤを割り当てられた通信の通信中に選択された変調クラスを所定時間にわたりヒストグラム化し、その積分値を、大きい順（多値化の度合いが大きい順）に５段階の値（０，１，２，３，４）として評価したものを変調クラスデータとして使用することができる。すなわち、値が大きいほど多値化の度合いが小さいことを表している。そして通信状況データ取得部５７は、対他ユーザ得失点テーブルにおいて、該通信を含む通信の組み合わせの変調クラスデータを置き換えることにより、該変調クラスデータを記憶する。通信状況データ取得部５７による上記処理は通信中の通信について例えば変調クラスををヒストグラム化する際の上記所定時間ごとに行われ、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される変調クラスデータは該所定時間ごとに更新される。
【００４１】
そして以上のようにして記憶される自己相関データ、相互相関データ、同期エラーレートデータ、フレームエラーレートデータ、ＳＩＮＲデータ、ＤＳＳＩデータ、変調クラスデータの少なくとも１つに基づいて、トータルコストが算出され、「トータルコスト」として対他ユーザ得失点テーブルに記憶される。トータルコストが算出される処理は、相互相関データ取得部５６若しくは通信状況データ取得部５７により該対他ユーザ得失点テーブルが更新される際に該相互相関データ取得部５６又は該通信状況データ取得部５７により行われることとしてもよい。具体的には、自己相関データ、相互相関データ、同期エラーレートデータ、フレームエラーレートデータ、ＳＩＮＲデータ、ＤＳＳＩデータ、変調クラスデータの合計をトータルコストとしてもよい。そして、対他ユーザ得失点テーブルに記憶される、他のＲＩＤを割り当てられた通信におけるトータルコストの大きい順に順位がつけられ、「順位」に記憶される。
【００４２】
以上の対他ユーザ得失点テーブルに各データを記憶させる処理を、処理フローを参照しながらまとめて説明する。図７は、信号処理機能部７１における処理のフロー図である。まず、相互相関データ取得部５６及び通信状況データ取得部５７は一の通信に注目する。そして、通信状況データ取得部５７は該一の通信以外の通信について、通信状況データを取得する（Ｓ２０２）。また、相互相関データ取得部５６は注目通信と、該注目通信と多重される通信との相互相関データを取得する（Ｓ２０４）。そして、それぞれが注目通信の対他ユーザ得失点テーブルに各データを記憶する際に、トータルコストを計算し（Ｓ２０６）、各データとトータルコストを併せて注目通信の対他ユーザ得失点テーブルに記憶する（Ｓ２０８）。なお、実際の処理においては、例えば相互相関データ取得部５６と通信状況データ取得部５７とが、それぞれ取得するデータを次から次へと対他ユーザ得失点テーブルに書き込んでいくこととしてもよい。
【００４３】
多重中止通信決定部５９は、以上のようにして各データが記憶される対他ユーザ得失点テーブルに基づいて、多重通信を中止する通信を決定する。対他ユーザ得失点テーブルに記憶されるトータルコストは、注目ＲＩＤを割り当てられた通信と、他のＲＩＤを割り当てられた通信と、の組み合わせにおいて、多重させることが望ましい度合いを示している。具体的には、相互相関データが大きい場合には注目ＲＩＤを割り当てられた通信と、他のＲＩＤを割り当てられた通信と、の信号分離が困難であるため、多重させることは望ましくない。自己相関データ、同期エラーレートデータ、フレームエラーレートデータ、ＳＩＮＲデータ、ＤＳＳＩデータ、変調クラスデータが大きい場合には、他のＲＩＤを割り当てられた通信自身の通信状況がよくないため、多重させることは望ましくない。このように、各データが大きい場合には多重化しないことが望ましく、トータルコストはこれらのデータを総合的に評価するための指標として使用される。このため、該トータルコストが大きい組み合わせに係る、注目ＲＩＤを割り当てられた通信と、他のＲＩＤを割り当てられた通信と、が多重化されている場合には、多重化を中止することにより、通信状況を改善することが可能となる。
【００４４】
なお多重中止通信決定部５９は、例えばトータルコストが所定値を上回る組み合わせがあるか否かを監視し、トータルコストが該所定値を上回る組み合わせがある場合に、その組み合わせに含まれる通信の一方又は双方の多重を中止する通信を決定することとしてもよい。図８は、この場合の処理フロー図である。多重中止通信決定部５９はまず１の通信に注目し（Ｓ２２０）、該通信について記憶される対他ユーザ得失点テーブルにおいて記憶されるトータルコストが所定値を上回る組み合わせがあるか否かを判断する（Ｓ２２２）。なければ他の通信に注目してＳ２２０からの処理を繰り返す。あれば、該組み合わせに含まれる通信の一方又は双方のＲＩＤを再割当することを決定し、ＲＩＤ割当部５８に対し指示をする。なお、例えば必ず注目通信ではない通信、すなわち注目通信の対他ユーザ得失点テーブルにおいて他の通信としてＲＩＤが記憶される通信について、ＲＩＤを再割当することを決定するととしてもよい。そして指示を受けたＲＩＤ割当部５８は該通信についてのＲＩＤの再割当を行う（Ｓ２２４）。そして多重中止通信決定部５９は、注目通信を変えてＳ２２０からの処理を繰り返す。
【００４５】
また多重中止通信決定部５９は、例えば相互相関データが所定値を上回る組み合わせがあるか否かを監視し、所定値を上回る組み合わせがある場合に、該組み合わせのうちで、トータルコストが最大の組み合わせ、すなわち順位が最も高い組み合わせに含まれる通信の一方又は双方の多重を中止する通信を決定することとしてもよい。図９は、この場合の処理フロー図である。多重中止通信決定部５９はまず１の通信に注目し（Ｓ２３０）、該通信について記憶される対他ユーザ得失点テーブルにおいて「相互相関」が所定値を上回る組み合わせがあるか否かを判断する（Ｓ２３２）。なければ他の通信に注目してＳ２３０からの処理を繰り返す。あれば、該組み合わせのうちで、トータルコストが最大の組み合わせに含まれる通信の一方又は双方のＲＩＤを再割当することを決定し、ＲＩＤ割当部５８に対し指示をする。なお、例えば必ず注目通信ではない通信、すなわち注目通信の対他ユーザ得失点テーブルにおいて他の通信としてＲＩＤが記憶される通信について、ＲＩＤを再割当することを決定するととしてもよい。そして指示を受けたＲＩＤ割当部５８は該通信についてのＲＩＤの再割当を行う（Ｓ２３４）。そして多重中止通信決定部５９は、注目通信を変えてＳ２３０からの処理を繰り返す。
【００４６】
ＲＩＤ割当部５８においてＲＩＤの再割当を行う際の処理を、図５に示すシーケンス図を参照しながら説明する。Ｓ１０２までの処理において、上述の通り通信中となっている通信について、基地局装置２の多重中止通信決定部５９においてＲＩＤの再割当を行うことが決定されると、ＲＩＤ割当部５８は新たなＲＩＤを決定し、移動局装置２に対して該ＲＩＤを通知する（Ｓ１０３）。これもアクセスアサインメントと呼ばれる使用許諾信号に含めて移動局装置３に対し送信されることとしてもよい。そして、該ＲＩＤを用いて移動局装置３と基地局装置２との間の通信が管理されることにより、移動局装置３と基地局装置２との間の通信が行われる（Ｓ１０４）。このようにＲＩＤが再割当をされると、通信はリセットされ、再度チャネルの割当が行われることとなる。このため、多重化についてもリセットされ、それまで多重化されていた通信と再度多重化される可能性を残しつつ、より通信状況がよくなると考えられるように、多重化等がやり直されることとなる。すなわち、多重化される単位（例えば時分割多重ではタイムスロット、空間分割多重では送信アンテナ重み）としての通信単位の割当を変更することを目的としてＲＩＤ割当部５８においてＲＩＤを再割当する。
【００４７】
以上のようにすることにより、通信の組み合わせを再構成することにより通信品質を向上することができるようになる。すなわち、多重化をやり直すことにより、多重化されている通信間での相互の影響による通信品質の悪化について、改善することができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、通信状況データとして上記実施の形態では自己相関データ、同期エラーレートデータ、フレームエラーレートデータ、ＳＩＮＲデータ、ＤＳＳＩデータ、変調クラスデータを用いたが、この他の通信状況を示す通信状況データを用いても構わない。また、上記実施の形態では空間分割多重の場合を例に取り説明したが、周波数分割多重、時分割多重、符号分割多重その他の多重方法による多重においても本発明を適用することができる。すなわち、多重基礎データの相関に基づいて多重化されている通信相互間の信号分離可能性を取得することにより、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる多重通信システムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の構成ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる移動局装置の構成ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる基地局装置の機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかるシーケンス図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる対他ユーザ得失点テーブルである。
【図７】本発明の実施の形態にかかる処理のフロー図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかる処理のフロー図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる処理のフロー図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 多重通信システム、２ 基地局装置、３ 移動局装置、４ 通信ネットワーク、２０，３０ 制御部、２１，３２ 無線通信部、２２，３１ 記憶部、２３ ネットワークインターフェイス部、５０ 送受信部、５１ パス制御部、５２ 重み取得部、５３ 復調・復号部、５４ 電力制御部、５５ 符号化・変調部、５６ 相互相関データ取得部、５７ 通信状況データ取得部、５８ ＲＩＤ割当部、５９ 多重中止通信決定部、６０ 記憶部、７０ 送受信機能部、７１ 信号処理機能部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う多重通信手段と、
前記複数の通信のうち、少なくとも一部の前記通信の組み合わせについて、その通信のうち一方又は双方の通信品質を示す第１評価値を取得する第１評価値取得手段と、
前記第１評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する通信単位割当変更手段と、
を含むことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記各通信について、前記組み合わせのうち該通信を含む組み合わせに関する前記第１評価値に基づく第２評価値を生成する第２評価値生成手段、
をさらに含み、
前記通信単位割当変更手段は、前記第２評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の通信装置において、
前記通信単位割当変更手段は、１又は複数の前記組み合わせにおいて前記第２評価値により示される評価が最も低い組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の通信装置において、
前記通信単位割当変更手段は、前記第２評価値により示される評価が所定値を下回る組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置において、
前記第１評価値は、前記組み合わせの通信に係る通信間の相関関係の度合いを示す相互相関データに基づいて決定される、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項２に記載の通信装置において、
前記第２評価値生成手段は、前記通信の通信状況を示す通信状況データにさらに基づいて前記第２評価値を生成する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項７】
複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う多重通信ステップと、
前記複数の通信のうち、少なくとも一部の前記通信の組み合わせについて、その通信のうち一方又は双方の通信品質を示す第１評価値を取得する第１評価値取得ステップと、
前記第１評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する通信単位割当変更ステップと、
を含むことを特徴とする通信多重方法。
【請求項１】
複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う多重通信手段と、
前記複数の通信のうち、少なくとも一部の前記通信の組み合わせについて、その通信のうち一方又は双方の通信品質を示す第１評価値を取得する第１評価値取得手段と、
前記第１評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する通信単位割当変更手段と、
を含むことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記各通信について、前記組み合わせのうち該通信を含む組み合わせに関する前記第１評価値に基づく第２評価値を生成する第２評価値生成手段、
をさらに含み、
前記通信単位割当変更手段は、前記第２評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の通信装置において、
前記通信単位割当変更手段は、１又は複数の前記組み合わせにおいて前記第２評価値により示される評価が最も低い組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の通信装置において、
前記通信単位割当変更手段は、前記第２評価値により示される評価が所定値を下回る組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置において、
前記第１評価値は、前記組み合わせの通信に係る通信間の相関関係の度合いを示す相互相関データに基づいて決定される、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項２に記載の通信装置において、
前記第２評価値生成手段は、前記通信の通信状況を示す通信状況データにさらに基づいて前記第２評価値を生成する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項７】
複数の通信を複数の通信単位の一部又は全部にそれぞれ割り当てることにより、該複数の通信を並行して行う多重通信ステップと、
前記複数の通信のうち、少なくとも一部の前記通信の組み合わせについて、その通信のうち一方又は双方の通信品質を示す第１評価値を取得する第１評価値取得ステップと、
前記第１評価値に基づいて選択される前記組み合わせの通信のうち一方又は双方について、割り当てる通信単位を変更する通信単位割当変更ステップと、
を含むことを特徴とする通信多重方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１４２０４（Ｐ２００６−１４２０４Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９１７９１（Ｐ２００４−１９１７９１）
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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